(57)【要約】【課題】テーブルタップと電力測定方法において、プラグ差込部で消費される電力を高精度に算出すること。【解決手段】第１の電源線１１との間で電源電圧が印加される第２の電源線１２と、プラグ差込部１ａと、プラグ差込部１ａから外部の電気機器に供給される電流を測定する電流測定部３０と、第１の電源線１１と第２の電源線１２との間に接続された第１の発光ダイオード４１ａを有し、前記電源電圧が第１の閾値V1を超えたときにレベルが変わる第１の出力信号S1を出力する第１のフォトカプラ４１と、第１の出力信号S1のレベルが変わっている期間の長さX0から推定される電源電圧の瞬時値V(t)と、電流測定部３０で測定された電流の瞬時値I(t)とを利用して、電力値を算出する演算部３３とを有するテーブルタップによる。【選択図】図３
2012105049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源線と、
前記第１の電源線との間で電源電圧が印加される第２の電源線と、
プラグ差込部と、
前記プラグ差込部から外部の電気機器に供給される電流を測定する電流測定部と、
前記第１の電源線と前記第２の電源線との間に電気的に接続された第１の発光ダイオードを有し、前記電源電圧が第１の閾値を超えたときにレベルが変わる第１の出力信号を出力する第１のフォトカプラと、
前記第１の出力信号のレベルが変わっている期間の長さから推定される前記電源電圧の瞬時値と、前記電流測定部で測定された前記電流の瞬時値とを利用して、電力値を算出する演算部と、
を有することを特徴とするテーブルタップ。
【請求項２】
前記第１の電源線と前記第２の電源線との間に、前記第１の発光ダイオードとは逆の極性で電気的に接続された第２の発光ダイオードを有し、前記電源電圧が第２の閾値を超えたときにレベルが変わる第２の出力信号を出力する第２のフォトカプラを更に備え、
前記演算部は、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号のいずれもがローレベルである期間の長さから前記電源電圧の瞬時値を推定することを特徴とする請求項１に記載のテーブルタップ。
【請求項３】
前記演算部は、
前記第１の出力信号と前記第２の出力信号のいずれもがローレベルである期間の長さをXとしたときに、前記電源電圧の実効電圧値VrmsをVrms＝aX+b（a、bは定数）により算出し、
時刻tにおける前記電源電圧の前記瞬時値を√2Vrmssin (ωt)（ωは既知の角振動数）であると推定することを特徴とする請求項２に記載のテーブルタップ。
【請求項４】
前記第１のフォトカプラと前記第２のフォトカプラの周囲の温度を測定する温度センサを更に有し、
前記演算部は、前記温度に基づいて、前記電源電圧の前記実効電圧値Vrmsを補正することを特徴とする請求項３に記載のテーブルタップ。
【請求項５】
前記演算部は、前記温度をYとしたときに、前記実効電圧値VrmsをVrms＝cYX+dX+b（c、dは定数）により補正することを特徴とする請求項４に記載のテーブルタップ。
【請求項６】
前記演算部は、前記電源電圧の前記瞬時値と前記電流の前記瞬時値との積を時間で積分することにより、前記電力値として有効電力値を算出することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のテーブルタップ。
【請求項７】
前記演算部は、前記電源電圧の実効電圧値に前記電流の実効電流値を乗ずることにより前記プラグ差込部毎に皮相電力値を算出し、前記有効電力値と前記皮相電力値との比から力率を算出することを特徴とする請求項６に記載のテーブルタップ。
【請求項８】
前記演算部は、
所定のサンプリング周波数で前記電流の前記瞬時値のサンプリングを行い、
前記サンプリング周波数で前記電源電圧の前記瞬時値のサンプリングを行い、
同一のサンプリング点における前記電流の前記瞬時値と前記電源電圧の前記瞬時値との積を求め、該積を時間で積分することにより前記有効電力値を算出することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のテーブルタップ。
【請求項９】
前記演算部は、前記第１の出力信号の周期を均等分割することにより前記サンプリング周波数を決定することを特徴とする請求項８に記載のテーブルタップ。
【請求項１０】
前記第１の閾値と前記第２の閾値の各々の絶対値は同じであり、
前記演算部は、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号のいずれもがローレベルである前記期間の長さの中点がゼロクロス点であると判断し、該ゼロクロス点を前記サンプリングの始点にすることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のテーブルタップ。
【請求項１１】
前記第１のフォトカプラは、前記第１の発光ダイオードの光を受光する第１のフォトトランジスタを備え、
前記第２のフォトカプラは、前記第２の発光ダイオードの光を受光する第２のフォトトランジスタを備え、
前記第１のフォトトランジスタのエミッタ電圧を反転して前記第１の出力信号を生成する第１のインバータと、
前記第２のフォトトランジスタのエミッタ電圧を反転して前記第２の出力信号を生成する第２のインバータとを更に有することを特徴とする請求項２乃至請求項１０のいずれか１項に記載のテーブルタップ。
【請求項１２】
前記演算部と電気的に接続され、前記電力値を含む出力データを外部に出力する出力ポートを更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のテーブルタップ。
【請求項１３】
前記出力データに、前記電源電圧の前記瞬時値と前記電流の前記瞬時値が含まれることを特徴とする請求項１２に記載のテーブルタップ。
【請求項１４】
前記電流測定部は、
前記電流が流れるバーと、
前記バーを囲うと共に、ギャップが形成された磁性体コアと、
前記ギャップ内に設けられ、前記電流を測定するホール素子とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のテーブルタップ。
【請求項１５】
前記ホール素子の感磁面は、前記バーの延在方向に平行であることを特徴とする請求項１４に記載のテーブルタップ。
【請求項１６】
テーブルタップに供給された電源電圧を、第１のフォトカプラが備える第１の発光ダイオードの両端に印加するステップと、
前記電源電圧が第１の閾値を超えたときにレベルが変わる前記第１のフォトカプラの第１の出力信号を監視して、前記第１の出力信号のレベルが変わっている期間の長さを求めるステップと、
前記期間の長さから前記電源電圧の瞬時値を推定するステップと、
前記テーブルタップが備える複数のプラグ差込部から外部の電気機器に供給される電流の瞬時値を前記プラグ差込部毎に測定するステップと、
前記電源電圧の前記瞬時値と前記電流の前記瞬時値とを利用して、前記複数のプラグ差込部毎に電力値を個別に算出するステップと、
を有することを特徴とする電力測定方法。
【請求項１７】
第２のフォトカプラが備える第２の発光ダイオードの両端に、前記第１の発光ダイオードにおけるのとは逆の極性で前記電源電圧を印加するステップと、
前記電源電圧が第２の閾値を超えたときにレベルが変わる前記第２のフォトカプラの第２の出力信号を監視して、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号がいずれもローレベルである期間の長さを求めるステップとを更に有し、
前記電源電圧の前記瞬時値を推定するステップにおいて、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号がいずれもローレベルである前記期間の長さに基づいて、前記電源電圧の前記瞬時値を推定することを特徴とする請求項１６に記載の電力測定方法。
【請求項１８】
前記電源電圧の前記瞬時値を推定するステップにおいて、
前記第１の出力信号と前記第２の出力信号のいずれもがローレベルである期間の長さをXとしたときに、前記電源電圧の実効電圧値VrmsをVrms＝aX+b（a、bは定数）により算出し、
時刻tにおける前記電源電圧の前記瞬時値を√2Vrmssin (ωt)（ωは既知の角振動数）であると推定することを特徴とする請求項１７に記載の電力測定方法。
【請求項１９】
前記第１のフォトカプラと前記第２のフォトカプラの周囲の温度を測定するステップと、
前記温度に基づいて、前記電源電圧の前記実効電圧値Vrmsを補正するステップとを更に有することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか１項に記載の電力測定方法。
【請求項２０】
前記第１の閾値と前記第２の閾値の絶対値は同じであり、
前記第１の出力信号がローレベルである期間の長さと前記第２の出力信号がローレベルである期間の長さとが同じ場合に前記電源電圧が安定であると判断し、そうでない場合には前記電源電圧が不安定であると判断するステップを更に有することを特徴とする請求項１６乃至請求項１９のいずれか１項に記載の電力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブルタップ及び電力測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力需要の増加や地球環境の配慮から、家庭やオフィスにおける消費電力を節約しようという機運が高まりつつある。このような省エネルギ志向の高まりにより、電気機器の電源をこまめに切ったり、空調の設定温度を見直す等の努力がなされている。【０００３】
これらの努力によって実際にどの程度の省エネルギ化が図られたかを把握するために、世帯別に設けられる電力量計を利用する方法がある。【０００４】
しかし、世帯別の電力量計は、家庭内に電力を分配する前の配電盤に設けられるため、家庭やオフィスの個々の電気機器の消費電力を測定することができない。【０００５】
更に、家庭やオフィスにおいては、壁面コンセントにテーブルタップを接続して複数の電気機器に電力を分配することがあるが、市販のテーブルタップには各電気機器の個別の消費電力を測定する機能がない。【０００６】
その消費電力は、電源線に電圧測定装置を電気的に接続することで測定し得る。但し、この方法では、電源線にサージが発生したときに、電源線に接続された電圧測定装置に過大電流が流れ、電圧測定装置が破損してしまうという問題がある。また、消費電力の算出はなるべく高精度に行うのが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−６４７７号公報
【特許文献２】特開昭５７−２６７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
テーブルタップ及び電力測定方法において、プラグ差込部で消費される電力を高精度に算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下の開示の一観点によれば、第１の電源線と、前記第１の電源線との間で電源電圧が印加される第２の電源線と、プラグ差込部と、前記プラグ差込部から外部の電気機器に供給される電流を測定する電流測定部と、前記第１の電源線と前記第２の電源線との間に電気的に接続された第１の発光ダイオードを有し、前記電源電圧が第１の閾値を超えたときにレベルが変わる第１の出力信号を出力する第１のフォトカプラと、前記第１の出力信号のレベルが変わっている期間の長さから推定される前記電源電圧の瞬時値と、前記電流測定部で測定された前記電流の瞬時値とを利用して、電力値を算出する演算部とを有するテーブルタップが提供される。【００１０】
また、その開示の他の観点によれば、テーブルタップに供給された電源電圧を、第１のフォトカプラが備える第１の発光ダイオードの両端に印加するステップと、前記電源電圧が第１の閾値を超えたときにレベルが変わる前記第１のフォトカプラの第１の出力信号を監視して、前記第１の出力信号のレベルが変わっている期間の長さを求めるステップと、前記期間の長さから前記電源電圧の瞬時値を推定するステップと、前記テーブルタップが備える複数のプラグ差込部から外部の電気機器に供給される電流の瞬時値を前記プラグ差込部毎に測定するステップと、前記電源電圧の前記瞬時値と前記電流の前記瞬時値とを利用して、前記複数のプラグ差込部毎に電力値を個別に算出するステップとを有する電力測定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係るテーブルタップの外観図である。
【図２】図２は、筐体を取り外したときの第１実施形態に係るテーブルタップの外観図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える電流測定部とその近傍の拡大斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るテーブルタップが備えるホール素子の回路図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るテーブルタップが備えるホール素子の平面図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るホール素子の感磁面と分岐バーとの位置関係について説明するための斜視図である。
【図７】図７は、上部筐体を外した状態での第１実施形態に係るテーブルタップの外観図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える送信回路部の機能ブロック図である。
【図９】図９は、第１の出力信号、第２の出力信号、及び電源電圧の瞬時値のタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、第１の出力信号と第２の出力信号との合成信号と、電源電圧の瞬時値のタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、第１の閾値と第２の閾値が変動した場合における、第１の出力信号と第２の出力信号との合成信号と、電源電圧の瞬時値のタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、電源電圧の瞬時値と電流の瞬時値のタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、第１実施形態における温度測定について説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、第１実施形態における電流測定について説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、第１実施形態における電圧測定について説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１６は、第１実施形態における電力測定について説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１７は、電源電圧の瞬時値が安定した正弦波である場合の第１の出力信号と第２の出力信号のタイミングチャートである。
【図１８】図１８は、電源電圧の瞬時値が不安定な場合の第１の出力信号と第２の出力信号のタイミングチャートである。
【図１９】図１９は、電源電圧が安定しているかどうかを判断する手順について示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、第１実施形態に係る電力測定システムについて説明するための模式図である。
【図２１】図２１は、第２実施形態に係るテーブルタップの外観図である。
【図２２】図２２は、下部筐体と上部筐体を外した状態での第２実施形態に係るテーブルタップの斜視図である。
【図２３】図２３は、図２２の構造から第１の回路基板、スイッチ、及びカバーを除いた状態での斜視図である。
【図２４】図２４は、第２実施形態に係る第１のバスバーと補助バーの斜視図である。
【図２５】図２５は、第２実施形態に係る第２のバスバーの斜視図である。
【図２６】図２６は、第２実施形態に係る第３のバスバーの斜視図である。
【図２７】図２７は、第２実施形態に係る分岐バーの斜視図である。
【図２８】図２８は、第２実施形態に係るテーブルタップの分解斜視図である。
【図２９】図２９は、第２実施形態に係るテーブルタップの回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るテーブルタップ１の外観図である。【００１３】
このテーブルタップ１は、コンセントプラグ２、電源コード３、下部筐体５、及び上部筐体６を備える。【００１４】
このうち、上部筐体６には、コンセントプラグ７に対応して複数のプラグ差込部１ａが設けられる。コンセントプラグ７は、外部の電気機器が備えるものであって、第１のプラグ刃８、第２のプラグ刃９、及びアース端子１０を有する。【００１５】
そして、上記の各プラグ差込部１ａには、第１のプラグ刃８が挿入される第１の挿入口６ａと、第２のプラグ刃９が挿入される第２の挿入口６ｂと、アース端子１０が挿入される第３の挿入口６ｃが設けられる。【００１６】
このようなテーブルタップ１においては、壁面等にある既設コンセントにコンセントプラグ２を差し込むことで、既設コンセントの電源電圧が各プラグ差込部１ａに供給されることになる。【００１７】
図２は、各筐体５、６を取り外したときのテーブルタップ１の外観図である。【００１８】
図２に示されるように、テーブルタップ１には第１〜第３のバスバー１１〜１３が設けられる。これらのバスバー１１〜１３は、例えば、真鍮板等の金属板を型抜きしてそれを曲げ加工して作製され得る。【００１９】
各バスバー１１〜１３のうち、第１のバスバー１１と第２のバスバー１２は、それぞれ第１の電源線と第２の電源線として供されるものであり、電源コード３（図１参照）を介してそれぞれ交流電源ACの両極A+、A-に電気的に接続される。そして、第３のバスバー１３は電源コード３を介して接地電位に維持される。【００２０】
また、第１のバスバー１１は、コンセントプラグ７の第２のプラグ刃９を受容する複数の第１のコンタクト１１ａを有する。【００２１】
一方、第２のバスバー１２は、その延在方向に沿って一定間隔で挟持片１２ａを有する。【００２２】
挟持片１２ａの各々は分岐バー１７を挟持しており、その分岐バー１７の端部には一対の第２のコンタクト１７ａが設けられる。【００２３】
第２のコンタクト１７ａは、既述の第１のコンタクト１１ａと対をなしており、コンセントプラグ７の第１のプラグ刃８を受容する。【００２４】
そして、第３のバスバー１３は、コンセントプラグ７のアース端子１０を受容する複数の第３のコンタクト１３ａを有する。【００２５】
各分岐バー１７の下方には第１の回路基板２０が設けられる。【００２６】
第１の回路基板２０には、分岐バー１７からコンセントプラグ７に供給される電流を測定する複数の電流測定部３０が設けられる。【００２７】
図３は、電流測定部３０とその近傍の拡大斜視図である。【００２８】
電流測定部３０は、分岐バー１７の各々に対応して第１の回路基板２０に固着された磁性体コア２１を有する。磁性体コア２１は、分岐バー１７を流れる電流の周囲に発生する磁界を収束すべく形成され、その磁界の経路に沿って概略リング状に形成される。磁性体コア２１の材料は特に限定されないが、本実施形態では入手が容易なフェライトを使用する。【００２９】
また、電流測定部３０は、磁性体コア２１のギャップ２１ａ内に設けられたホール素子２２を有する。そのホール素子２２は、ギャップ２１ａ内の磁界の強さから分岐バー１７を流れる電流の瞬時値I(t)を測定するのに使用され、はんだ付け等によって第１の回路基板２０上に実装される。【００３０】
電流測定部３０は、このように第１の回路基板２０に磁性体コア２１やホール素子２２を取り付けるだけで作製することができるので、テーブルタップ１の部品点数や組み立てコストの増大を抑制できる。【００３１】
図４は、ホール素子２２の回路図である。【００３２】
図４に示されるように、ホール素子２２は、ガリウム砒素系の感磁部２３と作動増幅器２４とを有する。【００３３】
感磁部２３は、電源端子２２ａと接地端子２２ｂとの間に電圧Vccが与えられた状態で磁界に曝されると、その磁界の強さに応じた電位差ΔVを発生する。その電位差ΔVは、差動増幅器２４において増幅された後、出力端子２２ｃから電流センサ電圧Vsとして外部に出力される。【００３４】
図５は、ホール素子２２の平面図である。【００３５】
図５に示すように、感磁部２３は、感磁面PMの面内に位置するように、樹脂２６によって封止される。そして、ホール素子２２は、感磁部２３を貫く磁界のうち、感磁面PMに垂直な成分を検出し、その成分の大きさに相当する電流センサ電圧Vsを上記の出力端子２２ｃから出力する。【００３６】
なお、各端子２２ａ〜２２ｃは、はんだ付け等により、第１の回路基板２０（図３参照）内の配線と電気的に接続される。【００３７】
上記のようなホール素子２２は、カレント・トランスのような他の磁界測定素子と比較して素子の大きさが小さいので、テーブルタップの大型化を招くおそれがない。【００３８】
更に、カレント・トランスは、磁界の時間的変動に伴って発生する誘導電流を利用して磁界の大きさを測定するため測定対象が交流磁界に限定されてしまうが、ホール素子２２は静磁界の強さも測定できるという利点がある。【００３９】
また、ホール素子２２は、カレント・トランスと比較して安価であるため、テーブルタ
ップの高コスト化を防止できる。【００４０】
図６は、ホール素子２２の感磁面PMと分岐バー１７との位置関係について説明するための斜視図である。【００４１】
感磁面PMは、分岐バー１７の延在方向D1に平行になるように設定される。このようにすると、分岐バー１７を流れる電流から発生する磁界H1が感磁面PMを略垂直に貫くようになり、ホール素子２２の電流検出感度が向上する。【００４２】
また、本実施形態では、分岐バー１７の延在方向D1を第２のバスバー１２の延在方向D2と非平行にしたので、第２のバスバー１２で発生した磁界H2が感磁面PMを垂直に貫くことがない。よって、分岐バー１７で発生した磁界H1を測定すべく設けられたホール素子２２が、第２のバスバー１２で発生した磁界H2を誤って検出する危険性を低減できる。これにより、ホール素子２２の磁界検出結果にH1以外の磁界の影響が含まれるクロストークを防止でき、ホール素子２２による磁界H1の測定精度が向上する。【００４３】
特に、分岐バー１７の延在方向D1を第２のバスバー１２の延在方向D2に垂直にすると、感磁面PMも延在方向D2に垂直になる。そのため、第２のバスバー１２で発生した磁界H2が感磁面PMに垂直な成分を有さなくなり、ホール素子２２がその磁界H2を誤って検出する危険性を更に低減できる。【００４４】
図７は、上部筐体６を外した状態でのテーブルタップ１の外観図である。【００４５】
図７に示すように、下部筐体５には、第２の回路基板２５を収容する送信回路部２７が区画される。【００４６】
第１の回路基板２０と第２の回路基板２５の各々にはコネクタ３５、３６が設けられ、これらのコネクタ３５、３６には通信ケーブル３７が接続される。【００４７】
通信ケーブル３７は、電源コード３から取り込まれた各ホール素子２２（図３参照）の駆動に必要な電力を第１の回路基板２０に供給したり、各ホール素子２２の出力信号を第
２の回路基板２５に送信したりする機能を有する。【００４８】
図８は、送信回路部２７の機能ブロック図である。【００４９】
図８に示すように、送信回路部２７は、ADコンバータ３２、演算部３３、出力ポート３４、電圧測定部５０、及び温度測定部６０を有する。【００５０】
このうち、ADコンバータ３２は、各ホール素子２２から出力されたアナログ値の電流センサ電圧Vsをデジタル化してデジタル電流信号VIDを生成し、それを演算部３３に出力する。【００５１】
演算部３３は、例えばMPU(Micro Processing Unit)であり、後述のようにプラグ差込部１ａの各々の消費電力値を算出する。その算出結果は、出力データSoutとして演算部３３から出力された後、演算部３３と電気的に接続された出力ポート３４を介して外部に出力される。【００５２】
また、温度測定部６０は、電圧測定部５０の周囲の温度を測定するものであり、一端に電圧Vccが印加されたサーミスタ６１を備える。電圧Vccの印加によりサーミスタ６１には温度センサ電流ITが流れるが、その温度センサ電流ITの大きさは周囲の温度により変化し、サーミスタ６１の他端に現れる温度センサ電圧VTも変わる。その温度センサ電圧VTを監視することで周囲の温度を把握することができる。【００５３】
その温度センサ電圧VTは、上記のADコンバータ３２によりデジタル化され、デジタル温度信号VTDとして演算部３３に出力される。【００５４】
一方、電圧測定部５０は、第１のフォトカプラ４１、第２のフォトカプラ４２、第１のインバータINV1、及び第２のインバータINV2を備える。【００５５】
このうち、第１のフォトカプラ４１は、第１の発光ダイオード４１ａとその光を受光する第１のフォトトランジスタ４１ｂとを備え、第１の発光ダイオード４１ａのカソードが第２のバスバー１２に電気的に接続される。また、第１の発光ダイオード４１ａのアノードは、第１の抵抗R1を介して第１のバスバー１１と電気的に接続される。【００５６】
その第１の抵抗R1は、各バスバー１１、１２から第１の発光ダイオード４１ａに過大電流が流れるのを防止するように機能する。【００５７】
第１のフォトトランジスタ４１ｂのエミッタには第３の抵抗R3を介して電圧Vccが印加され、第１のフォトトランジスタ４１ｂのコレクタは接地電圧に維持される。【００５８】
これらエミッタ−コレクタ間にはエミッタ電流Ieが流れるが、そのエミッタ電流Ieの大小により第３の抵抗R3での電圧降下量が変わり、エミッタ電圧Veも変わる。【００５９】
例えば、第１のフォトカプラ４１がオフ状態の場合には第１のフォトトランジスタ４１ｂがオフ状態となるため、第３の抵抗R3にはエミッタ電流Ieが流れず、エミッタ電圧Veは電圧Vccと同じハイレベルとなる。【００６０】
一方、第１のフォトカプラ４１がオン状態の場合には第１のフォトカプラ４１ｂがオン状態になる。そのため、第３の抵抗R3にエミッタ電流Ieが流れるようになり、エミッタ電圧Veは第３の抵抗R3での電圧降下量分だけ電圧Vccよりも低くなり、ローレベルとなる。【００６１】
そのようなエミッタ電圧Veは、後段の第１のインバータINV1において電圧レベルが反転されて第１の出力信号S1となる。【００６２】
ここで、第１のフォトカプラ４１は、第１の発光ダイオード４１ａに印加される順電圧が正の第１の閾値V1を超えた場合にオン状態となるように設定される。そのため、第１の出力信号S1の電圧レベルを監視することで、各バスバー１１、１２間の電源電圧の瞬時値V(t)が第１の閾値V1を超えたか否かを判断できる。【００６３】
なお、第１のインバータINV1は、電圧Vccと接地電位との間で駆動する。電圧Vccの入力ノードには第１のキャパシタC1の一方の電極が接続され、これにより第１のインバータINV1に入力される電圧Vccが安定化する。【００６４】
一方、第２のフォトカプラ４２は、第２の発光ダイオード４２ａとその光を受光する第２のフォトトランジスタ４２ｂとを備え、第２の発光ダイオード４２ａのカソードが第１のバスバー１１に電気的に接続される。また、第２の発光ダイオード４２ａのアノードは、第２の抵抗R2を介して第２のバスバー１２と電気的に接続される。【００６５】
第２のフォトカプラ４２とその後段の第２のインバータINV2の各機能は、上記した第１のフォトカプラ４１と第１のインバータINV1の各機能に類似している。【００６６】
例えば、第２のフォトカプラ４２がオフ状態のときは、エミッタ電圧Veが電圧Vccと同様にハイレベルとなり、それを反転したローレベルの電圧が第２のインバータINV2から第２の出力信号S2として出力される。【００６７】
そして、第２のフォトカプラ４２がオン状態のときは、第４の抵抗R4における電圧降下が原因でエミッタ電圧Veが電圧Vccよりも低くなり、第２の出力信号S2がハイレベルになる。【００６８】
なお、第２のインバータINV2においても、電圧Vccの入力ノードに設けられた第２のキャパシタにより、電圧Vccの安定化が図られる。また、第２のフォトカプラ４２の前段に第２の抵抗R2を設けることで、各バスバー１１、１２から第２の発光ダイオード４２ａに過大電流が流れるのを防止することができる。【００６９】
上記の第２のフォトカプラ４２は、第２の発光ダイオード４２ａに印加される順電圧が正の第２の閾値V2を超えた場合にオン状態となるように設定される。そのため、第２の出力信号S2の電圧レベルを監視することで、各バスバー１１、１２間の電源電圧の瞬時値V(t)が第２の閾値V2を超えたか否かを判断できる。【００７０】
更に、本実施形態では、各フォトダイオード４１ａ、４２ａをそれぞれ逆の極性で各バスバー１１、１２に電気的に接続するので、瞬時値V(t)の正側を第１のフォトダイオード４１ａで監視し、瞬時値V(t)の負側を第２のフォトダイオード４２ａで監視できる。【００７１】
また、第１のフォトカプラ４１は、その入力側と出力側とが電気的に隔離されているので、サージにより瞬時値V(t)が大きく変動しても出力側の第１のフォトダイオード４１ｂが破損する危険性が少ない。これと同様の理由で第２のフォトカプラ４２もサージで破損する危険性が少ない。【００７２】
これにより、本実施形態では、電圧測定部５０のサージ耐性を高めることができる。【００７３】
次に、上記した送信回路部２７の詳細な動作について説明する。【００７４】
図９は、上記した第１の出力信号S1、第２の出力信号S2、及び電源電圧の瞬時値V(t)のタイミングチャートである。なお、図９では、第１の出力信号S1と第２の出力信号S2とを合成した合成信号S3も併記してある。【００７５】
また、電源電圧V(t)は、第１のバスバー１１と第２のバスバー１２の電位が同じときを０とし、第１のバスバー１１の電位が第２のバスバー１２よりも高いときを正としている。【００７６】
図９に示されるように、第１の出力信号S1は、電源電圧の瞬時値V(t)が第１の閾値V1を超えたときにハイレベルとなる。【００７７】
一方、第２の出力信号S2は、瞬時値V(t)が第２の閾値V2よりも低くなったときにハイレベルとなる。【００７８】
これにより、演算部３３は、第１の出力信号S1がハイレベルのときは瞬時値V(t)が正側にあると認識し、第２の出力信号S2がハイレベルのときには瞬時値V(t)が負側にあると認識することができる。【００７９】
更に、演算部３３は、各出力信号S1、S2のいずれか一方が常にローレベルにあるときは、瞬時値V(t)が常に正側と負側のいずれか一方にあると認識でき、電源電圧が太陽電池や直流配電設備から供給された直流電圧であると判断することができる。【００８０】
一方、これらの各信号S1、S2を合成してなる合成信号S3は、各信号S1、S2のいずれもがローレベルであるときにローレベルとなる。【００８１】
演算部３３は、このような各信号S1、S2の特性を利用して、以下のように瞬時値V(t)の値を推定する。【００８２】
図１０は、テーブルタップ１の実使用下における瞬時値V(t)と合成信号S3のタイミングチャートである。【００８３】
図１０に示すように、実使用下では各プラグ差込部１ａ（図１参照）に接続する外部機器の負荷が原因で瞬時値V(t)のピーク値VmはVm(A)、Vm(B)、Vm(C)のように変動する。【００８４】
そして、ピーク値が変動すると、瞬時値V(t)が各閾値V1、V2を越えるタイミングも変わるため、合成信号S3がローレベルとなる期間の長さXもX(A)、X(B)、X(C)のように変動する。【００８５】
そのため、当該期間の長さXは、ピーク値Vmや電源電圧の実効電圧値Vrmsを推定する目安に利用することができる。【００８６】
本実施形態では、その期間の長さXと電源電圧の実効電圧値Vrmsとが線形関係にあるとし、次の式（１）により実効電圧値Vrmsを推定する。【００８７】
【数１】
2012105049.tif 000003
【００８８】
なお、式（１）におけるa、bは、実験的に予め求めておく定数である。【００８９】
このように実効電圧値Vrmsが算出されると、次の式（２）のように電源電圧の瞬時値V(t)を算出することができる。【００９０】
【数２】
2012105049.tif 000004
【００９１】
なお、式（２）において、ωは電源電圧の角振動数であって、テーブルタップ１の使用地域において定められた値を使用し得る。【００９２】
上記では合成信号S3がローレベルとなる期間の長さXを利用して実効電圧値Vrms（式１）や瞬時値V(t)（式２）を計算したが、本実施形態はこれに限定されない。【００９３】
例えば、図１０に示されるように、ピーク値Vmが変動すると、第１の出力信号S1がローレベルである期間の長さX0もX0(A)、X0(B)、X0(C)のように変わるので、当該長さX0を利用して実効電圧値Vrmsや瞬時値V(t)を推定してもよい。【００９４】
その場合、期間の長さX0と電源電圧の実効電圧値Vrmsとが線形関係にあると仮定し、次の式（３）により実効電圧値Vrmsを推定し得る。【００９５】
【数３】
2012105049.tif 000005
【００９６】
式（３）において、α、βは、実験的に予め求めておく定数である。【００９７】
式（３）を式（２）の中辺に代入することで、次の（４）式のように瞬時値V(t)を推定し得る。【００９８】
【数４】
2012105049.tif 000006
【００９９】
本実施形態では、式（２）や式（４）のように瞬時値V(t)を求め、それを後述のように電力値の計算に使用する。瞬時値V(t)や実効電圧値Vrmsは負荷の状態等により絶えず変動するので、このように実際に瞬時値V(t)を求めることで、電力値を正確に求めることができる。【０１００】
特に、インバータINV1、INV2（図８参照）から出力される上記の各出力信号S1、S2やそれを合成してなる第３の出力信号S3は、各フォトカプラ４１、４２のエミッタ電圧Veと比較して、そのエッジの立ち上がりと立下りが明確である。そのため、上記の各期間の長さX、X0を精度良く求めることができ、式（２）や式（４）による瞬時値V(t)の算出精度が向上する。【０１０１】
ところで、第１のフォトカプラ４１と第２のフォトカプラ４２はいずれも半導体素子であるため、周囲の温度が変化するとそれらに設定された第１の閾値V1や第２の閾値V2も変動する。【０１０２】
図１１は、このように第１の閾値V1や第２の閾値V2が変動した場合における、瞬時値V(t)と合成信号S3のタイミングチャートである。【０１０３】
図１１に示すように、周囲の温度の上昇と共に各閾値V1、V2の絶対値は大きくなる。そして、このような各閾値V1、V2の変動に伴い、合成信号S3がローレベルにある期間の長さXも変動する。【０１０４】
こうなると、その長さXを利用して式（１）から得られる実効電圧値Vrmsや式（２）から得られる瞬時値V(t)の信頼性が低下してしまう。【０１０５】
そこで、本実施形態では、温度測定部６０で測定された温度Yを利用して、式（１）の定数aを次の式（５）のように補正する。【０１０６】
【数５】
2012105049.tif 000007
【０１０７】
なお、式（５）におけるc、dは、実験により予め求めておく定数である。【０１０８】
式（５）を式（１）に代入すると次の式（６）が得られる。【０１０９】
【数６】
2012105049.tif 000008
【０１１０】
この式（６）より、周囲の温度Yを加味した実効電圧値Vrmsを算出することができる。更に、この式（６）を式（５）に代入すると、次の式（７）が得られる。【０１１１】
【数７】
2012105049.tif 000009
【０１１２】
式（７）より、周囲の温度Yを加味した瞬時値V(t)を算出することができる。【０１１３】
なお、式（３）を用いて実効電圧値Vrmsを推定する場合は、式（５）と同じ理由で、式（３）中のαを次の式（８）で補正し得る。【０１１４】
【数８】
2012105049.tif 000010
【０１１５】
なお、式（８）におけるγ、δは、実験により予め求めておく定数である。【０１１６】
そして、式（８）を式（３）に代入することで、次の式（９）のように周囲の温度Yを加味した実効電圧値Vrmsを算出することができる。【０１１７】
【数９】
2012105049.tif 000011
【０１１８】
更に、この式（９）を式（４）に代入すると、次の式（１０）が得られる。【０１１９】
【数１０】
2012105049.tif 000012
【０１２０】
式（１０）より、周囲の温度Yを加味した瞬時値V(t)を算出することができる。【０１２１】
次に、本実施形態に係る電力測定方法について説明する。【０１２２】
図１２は、その電力測定の対象となる電源電圧の瞬時値V(t)と電流の瞬時値I(t)のタイミングチャートである。【０１２３】
なお、図１２では、電圧と電流の瞬時値V(t)、I(t)の位相が一致している場合を例示しているが、負荷の種類によっては各瞬時値V(t)、I(t)の位相がずれることもある。【０１２４】
また、このタイミングチャートには、各ホール素子２２から出力されるデジタル電流信号VIDも併記してある。デジタル電流信号VIDは、電流の瞬時値I(t)の測定値に対応するものであり、当該瞬時値I(t)と同期している。【０１２５】
更に、このタイミングチャートには既述の各信号S1〜S3も併記してある。【０１２６】
図１３〜図１６は、本実施形態に係る電力測定方法について説明するためのフローチャートである。特に断らない限り、これらのフローチャートにおける各ステップは、演算部３３が実行するものである。【０１２７】
演算部３３は、以下のように温度測定（図１３）、電流測定（図１４）、電圧測定（図１５）、及び電力測定（図１６）を行う。【０１２８】
図１３の最初のステップＰ１では、演算部３３が、所定のサンプリング周波数Fでデジタル温度信号VTDを取り込む。【０１２９】
サンプリング周波数Fは特に限定されない。本実施形態では、演算部３３が第１の出力信号S1の周期T（図１２参照）を認識し、当該周期Tを均等に６４分割することにより、サンプリング周波数Fとして６４／Ｔを採用する。【０１３０】
次いで、ステップＰ２に移り、演算部３３がデジタル温度信号VTDに基づいて温度Yを算出する。本ステップは、例えば、予めデジタル温度信号VTDと温度Yとのテーブルを作成しておき、演算部３３がそのテーブルを参照してデジタル温度信号VTDに対応する温度Yを求めることで実行し得る。【０１３１】
次に、ステップＰ３に移り、既述の式（５）を利用することにより、演算部３３が定数aをa＝cY+dと補正する。【０１３２】
なお、既述のように、式（５）は式（１）で実効電圧値Vrmsを算出するときの補正式である。式（１）ではなく式（３）で実効電圧値Vrmsを算出するときは、式（８）のように演算部３３がαをα＝γY＋δと補正すればよい。【０１３３】
以上により、温度測定は終了する。【０１３４】
次に、図１４を参照し、電流測定について説明する。【０１３５】
最初のステップＰ１０では、上記のサンプリング周波数Ｆ（＝６４／Ｔ）で演算部が既述のデジタル電流信号VIDを取り込む。【０１３６】
次に、ステップＰ１１に移り、デジタル電流信号VIDに基づいて、演算部３３が複数のプラグ差込部１ａ毎に電流Iの瞬時値I(t)を算出する。【０１３７】
本ステップは、例えば、予め作成しておいたデジタル電流信号VIDと瞬時値I(t)とのテーブルを参照し、サンプリング時刻におけるデジタル電流信号VIDに対応する瞬時値I(t)を読み取ることで実行し得る。【０１３８】
次いで、ステップＰ１２に移り、複数のプラグ差込部１ａ毎に電流Iの実効値Irmsを算出する。実効値Irmsは、ステップＰ１１で算出した瞬時値I(t)の最大値を電流のピーク値Imとして同定し、次の式（１１）により計算し得る。【０１３９】
【数１１】
2012105049.tif 000013
【０１４０】
以上により、電流測定を終了する。【０１４１】
次に、図１５を参照して、電圧測定について説明する。【０１４２】
まず、ステップＰ２０において、テーブルタップ１の使用を開始する。これにより、第１の発光ダイオード４１ａ（図８参照）の両端に電源電圧が印加されることになる。【０１４３】
また、これと同時に、ステップＰ２１において、第２の発光ダイオード４１ｂの両端にも電源電圧が印加される。【０１４４】
次いで、ステップＰ２２に移り、演算部３３が、第１の出力信号S1がローレベルである期間の長さX0（図１２参照）を算出する。【０１４５】
そして、ステップＰ２３に移り、合成信号S3がローレベルである期間の長さX（図１２参照）を算出する。【０１４６】
長さXを算出するに際し、演算部３３は合成信号S3を利用する必要はない。例えば、演算部３３は、第１の出力信号S1の上昇エッジと第２の出力信号S2の下降エッジとの間隔を長さXとして算出し得る。【０１４７】
次いで、ステップＰ２４に移り、演算部３３が実効電圧値Vrmsを推定する。【０１４８】
実効電圧値Vrmsは、ステップＰ２３で求めた期間の長さXを利用して、式（１）からVrms＝aX+bと推定し得る。或いは、ステップＰ２２で求めた期間の長さX0を利用して、式（３）から実効電圧値VrmsをVrms＝αX0+βと推定してもよい。【０１４９】
次に、ステップＰ２５に移り、演算部３３が電源電圧の瞬時値V(t)を推定する。【０１５０】
瞬時値V(t)の推定には、ステップＰ２４で算出した実効電圧値Vrmsを利用する。【０１５１】
例えば、ステップＰ２４で式（１）から実効電圧値VrmsをVrms＝aX+bと算出した場合には、式（２）を利用して瞬時値V(t)をV(t)＝√2（aX+b）sin(ωt)と推定し得る。【０１５２】
一方、ステップＰ２４で式（３）から実効電圧値VrmsをVrms＝αX+βと算出した場合には、式（４）を利用して瞬時値V(t)をV(t)＝√2（αX0+β）sin(ωt)と推定し得る。【０１５３】
いずれの場合でも、瞬時値V(t)のサンプリング周波数は、ステップＰ１１（図１４参照）で電流Iの瞬時値I(t)を算出した際に使用したサンプリング周波数Fと同一の周波数とされる。また、サンプリング点についても、瞬時値V(t)と瞬時値I(t)とで同じ点が用いられる。【０１５４】
以上により、電圧測定を終了する。【０１５５】
次に、図１６を参照しながら、電力測定について説明する。【０１５６】
まず、最初のステップＰ３０では、演算部３３が次の式（１２）に基づいてプラグ差込部１ａ毎の有効電力値Pを算出する。【０１５７】
【数１２】
2012105049.tif 000014
【０１５８】
なお、式（１２）において、I(t)はステップＰ１１（図１４参照）で求めた電流の瞬時値であり、V(t)はステップＰ２６（図１５参照）で求めた電圧の瞬時値である。そして、式（１２）の被積分関数としては、同一のサンプリング点における各瞬時値I(t)、V(t)の値が用いられる。【０１５９】
このように同一のサンプリング点で各瞬時値I(t)、V(t)の積を算出するためには、演算部３３により予め瞬時値V(t)のゼロクロス点を求めておくのが好ましい。【０１６０】
図１２に示すように、各閾値V1、V2の絶対値を等しく設定しておけば、ゼロクロス点Qは、各出力信号S1、S2が共にローレベルである期間の長さXの中点として求めることができる。【０１６１】
そして、そのゼロクロス点Qを始点にして同一のサンプリング周波数Fで各瞬時値I(t)、V(t)のサンプリングを開始すれば、同一のサンプリング点における各瞬時値I(t)、V(t)を求めることができる。【０１６２】
なお、このようにゼロクロス点Qを求める場合は、演算部３３が隣接するゼロクロス点Qの間隔T1を算出し、当該間隔T1の二倍を周期Tとして求めてもよい。このようにすると、負荷が安定せず瞬時値V(t)の波形が不安定な場合でも周期Tを正確に求めることができるので、その周期Tから得られるサンプリング周波数F（＝６４／T）の正確性が増す。【０１６３】
特に、プラグ差込部１ａに接続される負荷がAC−DC電源の場合に瞬時値V(t)の波形が不安定になりがちなので、このようにゼロクロス点Qから周期Tを求める実益がある。【０１６４】
次に、ステップＰ３１に移り、演算部３３が次の式（１３）に基づいてプラグ差込部１ａ毎の皮相電力値Sを算出する。【０１６５】
【数１３】
2012105049.tif 000015
【０１６６】
なお、式（１３）において、IrmsはステップＰ１２（図１４参照）で求めた電流の実効値であり、VrmsはステップＰ２４（図１５）で求めた実効電圧値Vrmsである。【０１６７】
次いで、ステップＰ３２に移り、上記で算出した有効電力値Pと皮相電力値Sとを用いて、演算部が次の式（１４）に基づいてプラグ差込部１ａ毎の力率cosθを算出する。【０１６８】
【数１４】
2012105049.tif 000016
【０１６９】
なお、式（１４）において、θは、電圧と電流の各々の実効値V(t)、I(t)の位相差である。【０１７０】
以上により、電力測定を終了する。【０１７１】
演算部３３は、図１３〜図１６の各ステップを行った後、有効電力値P、皮相電力値S、及び力率cosθを含む出力データSoutを出力ポート３４（図８参照）に出力する。【０１７２】
出力データSoutの規格は特に限定されず、USB(Universal Serial Bus)規格、有線LAN(Local Area Network)、及び無線LANのいずれかで出力データSoutをフォーマットし得る。【０１７３】
更に、その出力データSoutには、電流の瞬時値I(t)、実効電流値Irms、電源電圧の瞬時値V(t)、及び実効電圧値Vrms等も含ませるのが好ましい。【０１７４】
なお、演算部３３は、上記の電力測定の他に、次のようにして電源電圧が安定しているかどうかを判断することもできる。【０１７５】
図１７は、電源電圧の瞬時値V(t)が安定した正弦波である場合の第１の出力信号S1と第２の出力信号S2のタイミングチャートである。【０１７６】
この場合は、第１の閾値V1と第２の閾値V2の各々の絶対値を同じに設定しておけば、第１の出力信号S1がローレベルである期間の長さX1と第２の出力信号S2がローレベルでる期間のX2の長さが同じになる。【０１７７】
一方、図１８は、電源電圧の瞬時値V(t)が不安定な場合の第１の出力信号S1と第２の出力信号S2のタイミングチャートである。【０１７８】
この例では、電源電圧の瞬時値V(t)の負側のピーク電圧が、正側のピーク電圧よりも低い場合を例示している。【０１７９】
この場合は、第１の閾値V1と第２の閾値V2の各々の絶対値を同じに設定しておくと、長さX2が長さX1よりも長くなる。【０１８０】
図１７及び図１８のように、長さX1、X2は、瞬時値V(t)が安定しているか否かを判断する目安として使用し得る。これを利用して、演算部３３は、以下のようにして電源電圧の安定性を判断することができる。【０１８１】
図１９は、電源電圧が安定しているかどうかを判断する手順について示すフローチャートである。【０１８２】
最初のステップＰ４０では、演算部３３が、第１の出力信号S1がローレベルである期間の長さX1と第２の出力信号S2がローレベルでる期間のX2の長さが同じかどうかを判断する。【０１８３】
ここで、同じである（ＹＥＳ）と判断された場合には、ステップＰ４１に移り、図１７に示したように瞬時値V(t)は正弦波で安定していると判断する。【０１８４】
一方、同じではない（ＮＯ）と判断された場合には、ステップＰ４２に移り、図１８に示したように瞬時値V(t)は不安定であると判断する。【０１８５】
以上により、この電源電圧の安定性を判断するための基本ステップを終了する。【０１８６】
その判断結果は、演算部３３が出力データSoutに含ませて出力ポート３４（図８参照）に送信する。【０１８７】
次に、このテーブルタップ１を利用した電力測定システムについて説明する。【０１８８】
図２０は、本実施形態に係る電力測定システム８０について説明するための模式図である。【０１８９】
テーブルタップ１の使用に際しては、図２０に示すように、壁面コンセント７８にプラグ２を差し込む。【０１９０】
そして、テーブルタップ１の各プラグ差込部１ａに、第１〜第４の電気機器７１〜７４のコンセントプラグ７１ａ〜７４ａを差し込む。なお、全てのプラグ差込部１ａを電気機器に接続する必要はなく、複数のプラグ差込部１ａの中に未使用のものがあってもよい。【０１９１】
更に、パーソナルコンピュータ等の電子計算機７６とテーブルタップ１の出力ポート３４とをUSBケーブル等の信号ケーブル７５で接続する。【０１９２】
このようにすると、既述の出力データSoutを介して、電気機器７１〜７４の各々における有効電力値P、皮相電力値S、及び力率cosθが電子計算機７６に取り込まれる。【０１９３】
これらの有効電力値P、皮相電力値S、及び力率cosθは、電気機器７１〜７４毎にモニタ７７に表示される。【０１９４】
ユーザは、モニタ７７を監視することにより、各電気機器７１〜７４においてどの程度の電力が消費されているかをリアルタイムに把握することができ、省エネルギ化のために各電気機器７１〜７４の電力を低減すべきかどうかの判断材料を得ることができる。【０１９５】
なお、ユーザの便宜に資するため、出力データSoutを利用してモニタ７７に電源電圧の瞬時値V(t)や実効電圧値Vrmsを表示してもよいし、各プラグ差込部１ａから供給されている電流の瞬時値I(t)や実効電流値Irmsを表示してもよい。【０１９６】
また、電子計算機７６内にデータベース７６ａを設け、そのデータベース７６ａに各電器機器７１〜７４の所定期間内における総電力を格納してもよい。これにより、電力を低減すべきかどうかの判断材料を更に増やすことができる。【０１９７】
以上説明した本実施形態によれば、図２０を参照して説明したように、テーブルタップ１に接続された各電気機器７１〜７４の電力値を個別にモニタすることができる。【０１９８】
そして、図８を参照して説明したように、電源電圧の瞬時値V(t)を監視するためにサージ耐性が高い第１のフォトカプラ４１と第２のフォトカプラ４２を使用しているので、サージにより電圧測定部５０が破損する危険性が少ない。【０１９９】
しかも、式（１２）を参照して説明したように、有効電力値Pの算出に際しては、電源電圧の瞬時値V(t)と電流の瞬時値I(t)を使用する。これにより、実使用下における瞬時値V(t)、I(t)の変動が有効電力値Pに反映され、例えば実効電圧値Vrmsを１００Vに固定して電力値を計算する場合と比較して、有効電力値Pの算出精度が向上する。【０２００】
更に、温度測定部６０で測定された温度Yに基づき、式（７）や式（１０）のように電源電圧の瞬時値V(t)を補正することで、テーブルタップ１の周囲の温度Yが変動した場合でも有効電力値Pを正しく算出することができる。【０２０１】
また、図３に示したように、電流の瞬時値I(t)については他の磁界測定素子よりも小さなホール素子２２で測定するため、テーブルタップ１の大型化を招くことなく、テーブルタップ１内で電力値を算出することができる。【０２０２】
（第２実施形態）
図２１は、本実施形態に係るテーブルタップ１０１の外観図である。なお、図２１において、第１実施形態で説明したのと同一の機能を有する要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。【０２０３】
図２１に示すように、このテーブルタップ１０１では、複数のプラグ差込部１ａの各々に対応してスイッチ１０２を設ける。【０２０４】
図２２は、下部筐体５と上部筐体６を外した状態でのテーブルタップ１０１の斜視図である。【０２０５】
各スイッチ１０２はロッカースイッチであって、ユーザがボタン１０２ｘをオン側やオフ側に押すことで、第２のバスバー１２に各分岐バー１７を電気的に接続させたり、第２のバスバー１２から各分岐バー１７を電気的に遮断したりすることができる。【０２０６】
また、第１の回路基板２０には、磁性体コア２１（図３参照）を収容するカバー１０８がネジ１１０により固定される。【０２０７】
図２３は、図２２の構造から第１の回路基板２０、スイッチ１０２、及びカバー１０８を除いた状態での斜視図である。【０２０８】
なお、図２３において、第１実施形態で説明したのと同じ機能を有する要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。【０２０９】
図２３に示すように、本実施形態では、第２のバスバー１２に第４のコンタクト１２ｅを設けると共に、分岐バー１７の先端に第５のコンタクト１７ｅを設ける。【０２１０】
更に、第１〜第３のバスバー１１〜１３の他に、各スイッチ１０２が内蔵するLED等の光源に電力を供給するための補助バー１０４を設ける。【０２１１】
その補助バー１０４は、真鍮板等の金属板を型抜きしてそれを曲げ加工することで作製され、各スイッチ１０２に対応した複数の枝１０４ａを有する。そして、その枝１０４ａの先端には、枝１０４ａの延在方向から垂直方向に屈曲した第６のコンタクト１０４ｅが形成される。【０２１２】
図２４は第１のバスバー１１と補助バー１０４の斜視図である。【０２１３】
図２４に示すように、第１のバスバー１１と補助バー１０４は、接続ケーブル１１０によって互いに電気的に接続され、互いに同電位にされる。【０２１４】
一方、図２５は第２のバスバー１２の斜視図であり、図２６は第３のバスバー１３の斜視図である。【０２１５】
これらのバスバー１２、１３も真鍮板等の金属板を型抜きしてそれを曲げ加工することで作製され得る。【０２１６】
また、図２７は、本実施形態に係る分岐バー１７の斜視図である。【０２１７】
図２７に示すように、分岐バー１７の端部には、第２のコンタクト１７ａの延長部１７ｙが設けられる。【０２１８】
図２８は、テーブルタップ１０１の分解斜視図である。【０２１９】
図２８に示すように、カバー１０８は、その内側に磁性体コア２１を収容する大きさを有し、分岐バー１７が挿通するスリット１０８ａを備える。【０２２０】
更に、そのカバー１０８の底部には二つの嵌合突起１０８ｂが設けられる。その嵌合突起１０８ｂは第１の回路基板２０に設けられた嵌合孔２０ｅに嵌合し、それによりカバー１０８と第１の回路基板２０とが位置決めされる。【０２２１】
このように磁性体コア２１毎にカバー１０８を設け、ネジにより第１の回路基板２０にカバー１０８を固定することで、第１の回路基板２０上での磁性体コア２１の安定性が向上する。【０２２２】
一方、スイッチ１０２には第１〜第３の端子１０２ａ〜１０２ｃが設けられる。これらの端子１０２ａ〜１０２ｃは、それぞれ上記の第４のコンタクト１２ｅ、第５のコンタクト１７ｅ、及び第６のコンタクト１０４ｅに嵌合する。【０２２３】
図２９は、このスイッチ１０２を含むテーブルタップ１０１の回路図である。なお、図３０では、アース線となる第３のバスバー１３については省いてある。【０２２４】
図２９に示すように、各スイッチ１０２は、光源１２０と二枚の導電刃１１８を有する。これらの導電刃１１８はボタン１０２ｘ（図２２参照）と機械的に接続されており、ボタン１０２ｘの操作によりスイッチ１０２がオン状態になると、分岐バー１７と枝１０４ａとが同時に第２のバスバー１２に電気的に接続される。【０２２５】
このようにオン状態になると光源１２０が発光し、その光によって透光性のボタン１０２ｘ（図２２参照）の全体が照らされて、スイッチ１０２がオン状態であることをユーザが知ることができる。【０２２６】
なお、本実施形態に係るテーブルタップ１０１も、図８と同じ回路構成の送信回路部２７を有し、第１実施形態と同じ電力測定方法を行うことができる。【０２２７】
以上説明した本実施形態によれば、図２１に示したように、各プラグ差込部１ａの各々にスイッチ１０２を設ける。これにより、プラグ差込部１ａに接続されている電気機器が不使用の場合、そのプラグ差込部１ａに対応したスイッチ１０２をオフにすることで、プラグ差込部１ａから電気機器に供給される電力を遮断して、当該電気機器の待機電力をカットすることができる。【０２２８】
更に、図２８に示したように、カバー１０８の内側に磁性体コア２１を収容し、第１の回路基板２０にカバー１０８を固定することで、回路基板２０上で磁性体コア２１が位置ずれし難くなり、回路基板２０への磁性体コア２１の取り付けの安定性が向上する。【０２２９】
以上、各実施形態について詳細に説明したが、各実施形態は上記に限定されない。【０２３０】
例えば、上記では、図１や図２１のようにテーブルタップ１、１０１に複数のプラグ差込部１ａが設けられた場合について説明したが、一つのプラグ差込部１ａのみをテーブルタップ１、１０１に設けるようにしてもよい。
【図１】
2012105049.tif 000017
【図２】
2012105049.tif 000018
【図３】
2012105049.tif 000019
【図４】
2012105049.tif 000020
【図５】
2012105049.tif 000021
【図６】
2012105049.tif 000022
【図７】
2012105049.tif 000023
【図８】
2012105049.tif 000024
【図９】
2012105049.tif 000025
【図１０】
2012105049.tif 000026
【図１１】
2012105049.tif 000027
【図１２】
2012105049.tif 000028
【図１３】
2012105049.tif 000029
【図１４】
2012105049.tif 000030
【図１５】
2012105049.tif 000031
【図１６】
2012105049.tif 000032
【図１７】
2012105049.tif 000033
【図１８】
2012105049.tif 000034
【図１９】
2012105049.tif 000035
【図２０】
2012105049.tif 000036
【図２１】
2012105049.tif 000037
【図２２】
2012105049.tif 000038
【図２３】
2012105049.tif 000039
【図２４】
2012105049.tif 000040
【図２５】
2012105049.tif 000041
【図２６】
2012105049.tif 000042
【図２７】
2012105049.tif 000043
【図２８】
2012105049.tif 000044
【図２９】
2012105049.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月7日(2013.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源線と、
前記第１の電源線との間で電源電圧が印加される第２の電源線と、
プラグ差込部と、
前記プラグ差込部から外部の電気機器に供給される電流を測定する電流測定部と、
前記第１の電源線と前記第２の電源線との間に電気的に接続された第１の発光ダイオードを有し、前記電源電圧が第１の閾値を超えたときにレベルが変わる第１の出力信号を出力する第１のフォトカプラと、
前記第１の出力信号のレベルが変わっている期間の長さから推定される前記電源電圧の瞬時値と、前記電流測定部で測定された前記電流の瞬時値とを利用して、電力値を算出する演算部と、
を有することを特徴とするテーブルタップ。
【請求項２】
前記第１の電源線と前記第２の電源線との間に、前記第１の発光ダイオードとは逆の極性で電気的に接続された第２の発光ダイオードを有し、前記電源電圧が第２の閾値を超えたときにレベルが変わる第２の出力信号を出力する第２のフォトカプラを更に備え、
前記演算部は、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号のいずれもがローレベルである期間の長さから前記電源電圧の瞬時値を推定することを特徴とする請求項１に記載のテーブルタップ。
【請求項３】
前記演算部は、
前記第１の出力信号と前記第２の出力信号のいずれもがローレベルである期間の長さをXとしたときに、前記電源電圧の実効電圧値VrmsをVrms＝aX+b（a、bは定数）により算出し、
時刻tにおける前記電源電圧の前記瞬時値を√2Vrmssin (ωt)（ωは既知の角振動数）であると推定することを特徴とする請求項２に記載のテーブルタップ。
【請求項４】
前記第１のフォトカプラと前記第２のフォトカプラの周囲の温度を測定する温度センサを更に有し、
前記演算部は、前記温度に基づいて、前記電源電圧の前記実効電圧値Vrmsを補正することを特徴とする請求項３に記載のテーブルタップ。
【請求項５】
前記演算部は、前記温度をYとしたときに、前記実効電圧値VrmsをVrms＝cYX+dX+b（c、dは定数）により補正することを特徴とする請求項４に記載のテーブルタップ。
【請求項６】
前記電流測定部は、
前記電流が流れるバーと、
前記バーを囲うと共に、ギャップが形成された磁性体コアと、
前記ギャップ内に設けられ、前記電流を測定するホール素子とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のテーブルタップ。
【請求項７】
前記ホール素子の感磁面は、前記バーの延在方向に平行であることを特徴とする請求項６に記載のテーブルタップ。
【請求項８】
テーブルタップに供給された電源電圧を、第１のフォトカプラが備える第１の発光ダイオードの両端に印加するステップと、
前記電源電圧が第１の閾値を超えたときにレベルが変わる前記第１のフォトカプラの第１の出力信号を監視して、前記第１の出力信号のレベルが変わっている期間の長さを求めるステップと、
前記期間の長さから前記電源電圧の瞬時値を推定するステップと、
前記テーブルタップが備える複数のプラグ差込部から外部の電気機器に供給される電流の瞬時値を前記プラグ差込部毎に測定するステップと、
前記電源電圧の前記瞬時値と前記電流の前記瞬時値とを利用して、前記複数のプラグ差込部毎に電力値を個別に算出するステップと、
を有することを特徴とする電力測定方法。
【請求項９】
第２のフォトカプラが備える第２の発光ダイオードの両端に、前記第１の発光ダイオードにおけるのとは逆の極性で前記電源電圧を印加するステップと、
前記電源電圧が第２の閾値を超えたときにレベルが変わる前記第２のフォトカプラの第２の出力信号を監視して、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号がいずれもローレベルである期間の長さを求めるステップとを更に有し、
前記電源電圧の前記瞬時値を推定するステップにおいて、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号がいずれもローレベルである前記期間の長さに基づいて、前記電源電圧の前記瞬時値を推定することを特徴とする請求項８に記載の電力測定方法。
【請求項１０】
前記第１の閾値と前記第２の閾値の絶対値は同じであり、
前記第１の出力信号がローレベルである期間の長さと前記第２の出力信号がローレベルである期間の長さとが同じ場合に前記電源電圧が安定であると判断し、そうでない場合には前記電源電圧が不安定であると判断するステップを更に有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の電力測定方法。
【国際調査報告】
2012105049.tif 000046
2012105049.tif 000047
2012105049.tif 000048
2012105049.tif 000049