(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間歇的に第１の駆動電力を供給する第１電力供給手段と、
定常的に第２の駆動電力を供給する第２電力供給手段と、
前記第１又は前記第２の駆動電力を用いて所定の状態を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測された状態に関する情報を送信する送信手段と、
前記第１電力供給手段又は前記第２電力供給手段のいずれかを選択して前記計測手段に前記第１又は前記第２の駆動電力を供給する制御を行う制御手段と、
を備え、
前記計測手段は、前記第２の駆動電力を用いて前記計測を行う場合は前記第１の駆動電力を用いて前記計測を行う場合と比べて長い計測間隔で前記計測を行う、計測装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１電力供給手段を選択する場合は、前記計測手段に第１の計測間隔で前記計測を行わせる制御を行い、前記第２電力供給手段を選択する場合は、前記計測手段に第１の計測間隔より長い第２の計測間隔で前記計測を行わせる制御を行う、
請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１電力供給手段又は前記第２電力供給手段のいずれかを選択して前記送信手段に前記駆動電力を供給する制御を行う、
請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１電力供給手段を選択する場合は、前記送信手段に前記第１の計測間隔と略等しい第１の送信間隔で前記送信を行わせる制御を行い、前記第２電力供給手段を選択する場合は、前記送信手段に前記第２の計測間隔と略等しい第２の送信間隔で前記送信を行わせる制御を行う、
請求項３に記載の計測装置。
【請求項５】
前記第１の駆動電力の電力レベルが所定の基準値以上であることを検出し電力レベル信号を出力する検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電力レベルが前記基準値以上であるとき第１電力供給手段を選択し、前記電力レベルが前記基準値を下回ってからの経過時間が所定値以上のとき前記第２電力供給手段を選択する制御を行う、
請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項６】
前記計測手段は、前記第１の駆動電力を用いて第１の計測間隔で第１の計測時間を費やして前記計測を行う第１計測モード、又は、前記第２の駆動電力を用いて前記第１の計測間隔より長い第２の計測間隔で第２の計測時間を費やして前記計測を行う第２計測モード、又は、前記第２の駆動電力を用いて前記第２の計測間隔よりも長い第３の計測間隔で前記第２の計測時間よりも長い第３の計測時間を費やして前記計測を行う第３計測モード、の少なくとも１つの計測モードで前記計測を行うことを特徴とする、
請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項７】
前記第２の計測時間は前記第１の計測時間より短く、前記第３の計測時間は前記第１の計測時間より長いことを特徴とする、
請求項６に記載の計測装置。
【請求項８】
前記計測手段は、前記第１から第３の計測モードに加え、前記第１電力供給手段又は前記第２の電力供給手段の片方がランダムに選択されて供給される前記第１又は前記第２の駆動電力を用いて前記第１の計測間隔で前記第１の計測時間を費やして前記計測を行う第４の計測モード、の少なくとも１つの計測モードで前記計測を行うことを特徴とする、
請求項７に記載の計測装置。
【請求項９】
前記計測手段は、前記第１から第４の計測モードに加え、前記第２の駆動電力を用いて前記第１の計測間隔よりも長い第５の計測間隔で前記第１の計測時間よりも長い第５の計測時間を費やして前記計測を行う第５の計測モード、の少なくとも１つの計測モードで前記計測を行うことを特徴とする、
請求項８に記載の計測装置。
【請求項１０】
間歇的に第１の駆動電力を供給する第１電力供給手段と、定常的に第２の駆動電力を供給する第２電力供給手段と、を備える計測装置を用いた計測方法であって、
前記第１の駆動電力の電力レベルを検出する検出ステップと、
前記電力レベルに基づいて前記第１電力供給手段又は第２電力供給手段のいずれかを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで前記第２電力供給手段が選択された場合は、前記第１電力供給手段が選択された場合と比べて長い計測間隔で所定の状態を計測する計測ステップと、
前記計測ステップで計測された状態に関する情報を送信する送信ステップと、
を備える計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低電力で動作する計測装置と計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な場所にセンサノードを敷設し、そこから得られる情報を収集するセンサシステムが検討されている。例えば、電気機器、コンセント、分電盤に電流センサを取り付け、この情報を管理システムに集めることで、どのような電力消費がなされているかを可視化するセンサシステムが検討されている。当該センサシステムによれば、ユーザーに効率的な電力利用をアドバイスすることや、個々の電気機器の運用を制御することによって、省エネルギーを実現することが可能となる。【０００３】
図１２に、当該センサシステムの一例を示す。家庭内において、エアコンやテレビと言った各機器の内部、またはコンセント部にセンサが取り付けられており、センサで検出された情報は、配電盤に設置された受信装置（サーバ）に送られる。受信装置は、外部ネットワークに接続されており、外部との通信が可能となっている。なお、受信装置が置かれる場所や、センサと受信装置の情報伝送には、様々な選択股が考えられている。【０００４】
このようなセンサシステムについては、実証実験等は行われているものの、技術的な制約や、導入コストの面で、本格導入に至っていない。センサは、動作電源を必要とするが、外部のＡＣ電源を用いる場合は、トランスや整流用キャパシタが大きく、小型化に難点がある。一方、ボタン電池を利用するセンサもあるが、情報のセンシングや収集したデータを外部に送出するためには相当の電力が必要になり、電池交換の頻度が短いなど、メンテナンスの問題が避けられない。【０００５】
このような問題を解決する技術として、非特許文献１に記載されたセンサがある。このセンサの動作原理を、図１３を利用して説明する。【０００６】
カレントトランスフォーマー５，６は、コア材に巻かれたコイルであり、交流電力線の１本に取り付けられることで交流電力線７に流れる電流から生じる磁界と結合している。センサ４において、間歇的に駆動電流を供給する電源１１(以下、ハーベスト電源と称す。)と、計測部１２と、送信部１３と、を備えるセンサ回路１０がインターフェース９を介してトンランスフォーマー５と接続されている。ハーベスト電源１１は、カレントトランスフォーマー５よりセンサ４を駆動するエネルギーを回収する。このエネルギーの回収は、エネルギー・ハーベストと呼ばれている。ハーベスト電源１１がエネルギー・ハーベストを行うのと同時に、計測部１２は、電流の情報を取得する。計測部１２が電流をサンプリングすることで得られた電流波形情報は、送信部１３からインターフェース９及びカレントトランスフォーマー５を介してＡＣ電力線７に送出される。送出された情報は、別のカレントトランスフォーマー６を介して、受信装置８で受信される。このようなハーベスト電源を用いることで、小型化が可能となると共にセンサを駆動させる電池が不要となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】S. Takahashi, et al., "Real-Time Current-Waveform Sensor with Plugless Energy Harvesting from AC Power Lines for Home/Building Energy-Management Systems," 2011 IEEE International Solid-State Circuits Symposium, Technical Digest, pp. 220-221, Feb, 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ハーベスト電源において得られる電力は数ｍＷか、あるいはそれ以下に限定されている。センサ４が動作するためには所定以上の交流電流値が必要であり、センサ４からみた場合には、ハーベスト電源１１は間歇的に駆動電力を与える電源となる。従ってセンサ４は、ハーベスト電源１１から駆動電力が得られる時間のみ、電力線を流れる電流の波形を計測部１２で高精度にサンプリングする。【０００９】
ここで、交流電力線７の中に所定の電流が流れない場合、例えば（１）交流電力線７に機器が繋がっていない場合、（２）機器が繋がっていても電源がオフである場合、（３）スタンバイモードのように電流がほとんど流れていない場合、（４）機器が小電力で動作するものであり、電流は流れているがハーベスト電源がセンサを駆動できるだけの電力を供給できない場合、などではセンサは何もサンプリングできず、またセンサが存在していること自体を管理システムに知らせることができないと言った課題がある。【００１０】
本願発明は、上記課題を鑑み、電池交換等のメンテナンスの頻度を抑えつつ、消費電流等の情報を精度よく取得できる小型のセンサ（計測装置）及びその計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明の計測装置は、間歇的に第１の駆動電力を供給する第１電力供給手段と、定常的に第２の駆動電力を供給する第２電力供給手段と、前記第１又は前記第２の駆動電力を用いて所定の状態を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された状態に関する情報を送信する送信手段と、前記第１電力供給手段又は前記第２電力供給手段のいずれかを選択して前記計測手段に前記第１又は前記第２の駆動電力を供給する制御を行う制御手段と、を備え、前記計測手段は、前記第２の駆動電力を用いて前記計測を行う場合は前記第１の駆動電力を用いて前記計測を行う場合と比べて長い計測間隔で前記計測を行う。【００１２】
また、本願発明の計測方法は、間歇的に第１の駆動電力を供給する第１電力供給手段と、定常的に第２の駆動電力を供給する第２電力供給手段と、を備える計測装置を用いた計測方法であって、前記第１の駆動電力の電力レベルを検出する検出ステップと、前記電力レベルに基づいて前記第１電力供給手段又は第２電力供給手段のいずれかを選択する選択ステップと、前記選択ステップで前記第２電力供給手段が選択された場合は、前記第１電力供給手段が選択された場合と比べて長い計測間隔で所定の状態を計測する計測ステップと、前記計測ステップで計測された状態に関する情報を送信する送信ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明によれば、電池交換等のメンテナンスの頻度を抑えつつ、消費電流等の情報を精度よく取得できる小型のセンサ（計測装置）及びその計測方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係るセンサのブロック図である。
【図２】計測部における電流波形の計測可能範囲を説明した図である。
【図３】実施の形態２に係るセンサのブロック図である。
【図４】実施の形態２に係るセンサの制御部の動作を示すフローチャート図である。
【図５】実施の形態２に係るセンサの計測部の計測タイミングを示す図である。
【図６】実施の形態３に係るセンサのブロック図である。
【図７】実施の形態３に係るセンサの計測部の計測タイミングを示す図である。
【図８】実施の形態３に係るセンサの制御部の動作を示すフローチャート図である。
【図９】実施の形態４に係るセンサの計測部の計測タイミングを示す図である。
【図１０】実施の形態５に係るセンサの計測部の計測タイミングを示す図である。
【図１１】各計測モードの特徴を纏めたグラフである。
【図１２】背景技術に係るセンサシステムの全体の概念を示す図である。
【図１３】背景技術に係るセンサシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。
【００１６】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態１に係るセンサ１００の構成を示すブロック図である。センサ１００は、第１電力供給部１１０と、第２電力供給部１２０と、計測部１３０と、送信部１４０と、制御部１５０と、を備える。センサ１００は、交流電力線の１本に取り付けられたトランスフォーマーとインターフェースを介して接続される。
【００１７】
第１電力供給部１１０は、制御部１５０に間歇的に駆動電力を供給する。第１電力供給部１１０は、具体的には、交流電力線に流れる電流から生じる磁界と結合することでカレントトランスフォーマーの両端子に生じた電圧を入力し、半波整流等の所定の処理を行った後に制御部１５０に駆動電力を間歇的に供給する。このように、第１電力供給部１１０は、エネルギー・ハーベストを利用して間歇的に駆動電力を供給するハーベスト電源を駆動電力源として駆動電力を間歇的に制御部１５０に供給する。
【００１８】
第２電力供給部１２０は、制御部１５０に定常的に駆動電力を供給する。第２電力供給部１２０は、具体的には電池ソケット等で構成され、ボタン電池のような小型で安定的に電力を供給できる電池を駆動電力源として駆動電力を定常的に制御部１５０に供給する。なお、第２電力供給部１２０として、センサ１００に小型の充電可能なバッテリが備え付けられていても良い。
【００１９】
このように、センサ１００には第１電力供給部１１０と第２電力供給部１２０の２つの電力供給部があり、制御部１５０からの制御に従っていずれかの電力供給部からセンサ１００の各部に駆動電力が供給される。
【００２０】
計測部１３０は、後述する制御部１５０からの制御に従って所定の状態を計測し、計測情報を取得する。具体的には、計測部１３０は、カレントトランスフォーマーの両端子に生じる電圧をサンプリングすることで、交流電力線を流れる電流波形を計測する。計測部１３０は、上記サンプリングにより計測した電流波形を計測情報として送信部１４０に出力する。
【００２１】
送信部１４０は、後述する制御部１５０からの制御に従って計測情報を送信する。具体的には、送信部１４０は、計測部１３０より入力した計測情報や自センサを識別するローカルＩＤ等を含めてパケットを生成し、当該パケットをインターフェース及びカレントトランスフォーマーを介して交流電力線に乗せて送信する。
【００２２】
制御部１５０は、第１電力供給部１１０より供給される駆動電力又は第２電力供給部１２０より供給される駆動電力のいずれか片方を選択して計測部１３０と送信部１４０とに駆動電力を供給する制御を行う。
【００２３】
ここで、計測部１３０は、第２電力供給部１２０より供給された駆動電力を用いて計測を行う場合は第１電力供給部１２０より供給された駆動電力を用いて計測を行う場合と比べて長い計測間隔で前記計測を行う。同様に、送信部１４０は、第２電力供給部１２０より供給された駆動電力を用いて送信を行う場合は第１電力供給部１２０より供給された駆動電力を用いて送信を行う場合と比べて長い送信間隔で計測情報の送信を行う。定常的に駆動電力を供給する第２電力供給部１２０において、駆動電力源である電池の容量に限りがあるため、より長い時間間隔で計測又は送信が行われるようにすることで消費電力を抑え、電池交換の頻度を下げることを可能とするためである。
【００２４】
制御部１５０は、第１電力供給部１１０を選択して計測部１３０に駆動電力を供給する場合は、計測部１３０に第１の計測間隔で計測を行わせる制御信号を出力する。一方、制御部１５０は、第２電力供給部１２０を選択して計測部１３０に駆動電力を供給する場合は、計測部１３０に第２の計測間隔で計測を行わせる制御信号を出力する。ここで、第２の計測間隔は第１の計測間隔より長い時間間隔である。
【００２５】
同様に、制御部１５０は、第１電力供給部１１０を選択して送信部１４０に駆動電力を供給する場合は、計測部１３０に第１の送信間隔で送信を行わせる制御信号を出力する。一方、制御部１５０は、第２電力供給部１２０を選択して送信部１４０に駆動電力を供給する場合は、送信部１４０に第２の送信間隔で送信を行わせる制御信号を出力する。ここで、第１の計測間隔と第１の送信間隔はほぼ等しい時間間隔であり、第２の計測間隔と第２の送信間隔はほぼ等しい時間間隔である。従って、計測部１３０で計測されて取得された計測情報はそのまま送信部１４０より送信されることになり、計測部１３０における計測処理と送信部１４０における送信処理が制御部１５０からの制御に従って交互に行われることになる。
【００２６】
以上のように本実施の形態１に係るセンサ（計測装置）は、間歇的に駆動電力を供給する第１電力供給部１１０と定常的に駆動電力を供給する第２電力供給部１２０の少なくとも２種類の電力供給手段を備える。そして所定の計測を行う計測部１３０は、第２電力供給部１２０より供給された駆動電力を用いて計測を行う場合は第１電力供給部１１０より供給された駆動電力を用いて計測を行う場合と比べて長い計測間隔で計測を行う。当該構成とすることで、定常的に駆動電力を供給する電力供給手段から駆動電力が供給される場合は、計測間隔を長めにとることにより消費電力を抑えることができる。従って、第２電力供給部１２０における電力供給源である電池の交換などのメンテナンスの頻度を抑えることができ、消費電流の情報を精度よく取得できる小型のセンサを実現することができる。
【００２７】
なお、駆動電力を供給する電力供給手段に基づいて計測部１３０が異なる計測間隔で計測を行う代わりに、駆動電力を供給する電力供給手段に基づいて送信部１４０が異なる送信間隔で送信を行うように構成しても良い。すなわち、計測部１３０で計測された状態に関する情報を送信する送信部１４０は、第２電力供給部１２０より供給された駆動電力を用いて送信を行う場合は第１電力供給部１１０より供給された駆動電力を用いて送信を行う場合と比べて長い送信間隔で送信を行うよう構成しても良い。比較的電力消費が大きい送信処理について、定常的に駆動電力を供給する電力供給手段から駆動電力が供給される場合は、送信間隔を長めにとることにより消費電力を抑えることができる。
【００２８】
また、上記説明では、計測部１３０は、カレントトランスフォーマーを介して交流電力線を流れる電流の波形を計測する場合について説明したがこれに限るものではない。計測部１３０は、交流電力線からの漏洩電磁波やその他の物理的現象を計測し、当該計測した情報を送信部１４０が送信する構成とすることも可能である。
【００２９】
また、計測部１３０は、第１電力供給部１１０から供給される駆動電力を用いて計測を行う場合と、第２電力供給部１２０から供給される駆動電力を用いて計測を行う場合で計測時間を変更しても良い。
【００３０】
一般的にハーベスト電源を駆動電力源として計測部１３０が計測を行う場合、不感範囲が生じる。従って計測部１３０は、電流波形の全ての情報をサンプリングできないため、電流波形の全てを利用したときに比べて、電流値や電力値の推定精度が落ちることがある。図２は、プラズマテレビを交流電力線に繋いで動作させた場合の電流波形を示している。ハーベスト電源を利用したセンサで検出できる電流波形は、ハーベスト電源からセンサ動作に十分な電力が供給される波形上部に限られる。センサが不感である範囲では、これを補完できる電流波形をデータベース化しておけば精度を維持ことも可能だが、機器の個体差や複数の状態の波形を予め保有することは困難である。
【００３１】
そこで、計測部１３０は、第１電力供給部１１０から供給される駆動電力を用いて計測を行う場合は、計測時間Ｔ１で計測を行い、第２電力供給部１２０から供給される駆動電力を用いて計測を行う場合はＴ１より長い計測時間Ｔ２で計測を行う構成とするとなお良い。Ｔ２をＴ１より長く取ることで、ハーベスト電源で計測を行う場合の不感範囲についても電流波形の計測を行うことができ、電流値や電力値の推定精度を高めることができる。
【００３２】
また、上記説明では、計測部１３０は、制御部１５０からの制御信号に基づいて計測を開始する場合について説明したが、これに限るものではない。所定の電力レベル以上の駆動電力が供給された段階で、計測部１３０が自動的に計測を開始し、取得した計測情報を送信部１４０に送出する構成とすることも可能である。
【００３３】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係るセンサは、実施の形態１に係るセンサと比べて、第１電力供給部より間歇的に供給される駆動電力の電力レベルを考慮に入れて駆動電力の供給元が選択されることを特徴としている。以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１で説明した部分については、発明の明確化のため一部説明を省略する。
【００３４】
図３は、本実施の形態２に係るセンサ２００の構成を示すブロック図である。センサ２００は、第１電力供給部１１０と、第２電力供給部１２０と、計測部１３０と、送信部１４０と、制御部２５０と、電力検出部２６０と、タイマ部２７０と、を備える。
【００３５】
間歇的に駆動電力を供給するハーベスト電源である第１電力供給部１１０は、制御部２５０及び電力検出部２６０に対して駆動電力を供給する。
【００３６】
電力検出部２６０は、第１電力供給部１１０から供給される駆動電力の電力レベルを検出する。電力検出部２６０は、必要に応じて検出した電力レベルを示す電力レベル信号を制御部２５０に出力する。また、検出した電力レベルが所定の基準値を超えている場合は、電力検出部２６０は、タイマ部２７０にリセット信号を出力する。なお、電力検出部２６０は、第１電力供給部１１０から十分な駆動電力を得られない場合があるため、制御部２５０を介して必要な時間に第２電力供給部１２０からの駆動電力を得ることができる構成をとっている。
【００３７】
電池等を駆動電力源として定常的に駆動電力を供給する第２電力供給部１２０は、制御部２５０及びタイマ部２７０に駆動電力を供給する。
【００３８】
タイマ部２７０にはタイマ回路（計数回路）が含まれており、第２電力供給部１２０より供給される駆動電力を用いて動作する。タイマ部２７０は、所定時間に対応する計数値をカウントし、カウントが完了した時点で制御部２５０に計数完了信号を出力する。タイマ部２７０は、電力検出部２６０よりリセット信号を入力すると、これまでのカウントを一旦リセットし、再度上記所定時間に対応する計数値のカウントを開始する。したがって、所定時間以内にタイマ部２７０にリセット信号が入力されつづけた場合には、その間タイマ部２７０は計数完了信号を出力しない。
【００３９】
制御部２５０は、第１電力供給部１１０より供給される駆動電力又は第２電力供給部１２０より供給される駆動電力のいずれか片方を上記電力レベルに基づいて選択し、計測部１３０と送信部１４０とに駆動電力を供給する制御を行う。
【００４０】
次に、このセンサ２００の動作を説明する。図４は、センサ２００の動作の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
タイマ部２７０は、第２電力供給部１２０からの駆動電力を用いて所定時間に対応する計数値のカウントを開始する（ステップ１０１）。また、制御部２５０は、駆動電力のデフォルトの供給元として第１電力供給部１１０を選択する（ステップ１０２）。
【００４２】
ここで、電力検出部２６０は、第１電力供給部１１０から供給される駆動電力の電力レベルを検出し、当該電力レベルが所定の基準以上であるかどうかを判定し、電力レベル信号を出力することで制御部２５０に判定結果を通知する（ステップ１０３）。ここで電力レベルが所定の基準以上であれば、制御部２５０は、計測部１３０に制御信号を出力し（ステップ１０４）、電力検出部２６０がリセット信号をタイマ部２７０に出力して（ステップ１０５）、再びステップ１０１に戻る。
【００４３】
このように、第１電力供給部１１０から供給される駆動電力の電力レベルが所定の基準値以上であれば、ハーベスト電源の周波数で決まる第１の時間間隔でステップ１０１〜ステップ１０５の動作が繰り返されるため、制御部２５０より計測部１３０へ当該第１の時間間隔で制御信号が出力される。また、リセット信号がタイマ部２７０へ１サイクル毎に供給されるため、タイマ部２７０から制御部２５０に計数完了信号が出力されることは無く、第１電力供給部１１０が駆動電力の供給元として維持される。なお、上記第１の時間間隔は商用交流電源の５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの逆数(またはそれ以上)とすることができる。
【００４４】
一方、ステップ１０３における判定の結果、電力レベルが所定の基準値を下回っている場合は、制御部２５０は制御信号を出力することなく、タイマ部２７０より計数完了信号が入力されたか確認する（ステップ１０６）。入力されなかった場合は、ステップ１０３に戻る。一方、制御部２５０に計数完了信号が入力された場合は、駆動電力の供給元として第２電力供給部１２０を選択する（ステップ１０７）。すなわち、制御部２５０は、駆動電力の供給元を第１電力供給部１１０から第２電力供給部１２０に切り替える。
【００４５】
次に、制御部２５０は、計測部１３０に制御信号を出力し、計測を開始させる（ステップ１０８）。計測部１３０で計測された計測情報を受け取った送信部１４０は、上記計測情報をパケットに含めて送信する。タイマ部２７０は計数をリセットしてステップ１０１に戻り、（ステップ１０９）、計測を開始する。付記するとすれば、その後に駆動電力の供給元として第１電力供給部１１０を選択することにより（ステップ１０２）、第２電力供給部１２０からの駆動電力が断たれ、第２電力供給部１２０の電力消費が抑えられる。
【００４６】
このように、第１電力供給部１１０より供給される電力レベルが所定の基準値を下回っている場合は、計測部１３０及び送信部１４０には、第２電力供給部１２０より定常的・安定的な駆動電力が供給されることになる。また、タイマ部２７０がカウントする計数値に該当する第２の時間間隔で制御信号が制御部２５０より計測部１３０に出力されて計測が行われる。
【００４７】
次に、計測部１３０が行う計測タイミングについて説明する。図５に示すように、計測部１３０は、第１電力供給部１１０を駆動電力の供給元として第１の計測間隔Ｓ１で計測を行っているとする。すなわち、電力検出部２６０において所定の基準値以上の電力レベルが検出されているものとする。この場合、制御部２５０より計測部１３０へ制御信号が出力される各タイミングｔ１〜ｔ３においてリセット信号も電力検出部２６０よりタイマ部２７０に出力されるため、タイマ部２７０から制御部２５０に計数完了信号が出力されることは無い。
【００４８】
ここで、ｔ３とｔ４の間で第１電力供給部１１０より供給される駆動電力の電力レベルが所定の基準値を下回ったとする。この場合、制御部２５０は、ｔ４以降はハーベスト電源を駆動電力源とする制御信号を出力しなくなるため計測部１３０において計測が行われない。一方、電力検出部２６０よりタイマ部２７０へリセット信号が出力されなくなるため、タイマ部２７０はカウントを継続し、所定の計数時間Ｓ２の計数が完了した時点で計数完了信号を制御部２５０に出力し、再度計数を開始する。制御部２５０は、タイマ部２７０より計数完了信号を入力すると、制御信号を計測部１３０に出力して待機し、所定の計数時間Ｓ２経過後に再度計数完了信号がタイマ部２７０より入力されることを待つ。計測部１３０は、Ｓ２の時間間隔毎に制御部２５０より出力される制御信号を入力し、当該Ｓ２の計測間隔で計測を行う。
【００４９】
なお、ｔ４のタイミング以降で第１電力供給部１１０より供給される駆動電力の電力レベルが回復して所定の基準値を上回った場合は、電力検出部２６０よりリセット信号がタイマ部２７０に出力されてカウントがリセットされると共に、駆動電力の供給元が第１電力供給部１１０になる。従って、制御部２５０は、第１電力供給部１１０からの駆動電力を計測部１３０に供給すると共に、時間間隔Ｓ１で制御信号を計測部１３０に出力する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態２に係るセンサ（計測装置）は、第１電力供給部１１０から供給される駆動電力の電力レベルを検出する電力検出部２６０を更に備え、制御部２５０は、前記検出された電力レベルが所定の基準を満たしていない場合に、計測部１３０に前記駆動電力を供給する供給元を前記第１電力供給部１１０から前記第２電力供給部１２０に切り替える制御を行う。当該構成とすることで、所定の基準以上の駆動電力が第１電力供給部１１０から供給される場合は、その電力を利用しつつ、所定の基準を下回った場合は、第２電力供給部１２０からの電力を利用して計測を行わせることで省電力を保ちつつ適切な計測を行うことができる。
【００５１】
すなわち、ＡＣ電源の中に所定の電流が流れない場合、ＡＣ電源に機器が繋がっていない場合、機器が繋がっていても電源がオフである場合、スタンバイモードのように電流がほとんど流れていない場合、機器が小電力で動作するものであり電流は流れているがハーベスト電源がセンサを駆動できるだけの電力を供給できない場合、などの状況においても計測情報を外部に送出できる。また、間歇的に駆動電力を供給するハーベスト電源からの電力を優先して使用すると同時に、電池で駆動する場合には計測間隔を長くとることが可能となり、電池寿命を長くし、メンテナンスの頻度を下げることが可能になる。また、制御部２５０は、ハーベスト電源を駆動電力源とする場合には、ハーベスト電源の周波数で決まる時間間隔Ｓ１で制御信号を出力し、電池を駆動電力源とする場合には、タイマ部２７０が計数する時間間隔Ｓ２で制御信号を出力することで計測部１３０に計測を開始させる。また、電力検出部２６０において検出される電力レベルが所定の基準値以上であればタイマ部での計数がリセットされる構成とすることで、電力レベルに応じて適切な計測間隔で計測部１３０に計測を行わせることが可能となる。
【００５２】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係るセンサは、実施の形態１、２に係るセンサと比べて、第２電力供給手段から供給される駆動電力を用いて計測手段が計測を行う場合に、適切な計測時間又は計測間隔で計測を行うことで更に省電力を実現していることを特徴とする。以下、図面を参照して本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態１、２で説明した部分については、発明の明確化のため一部説明を省略する。
【００５３】
図６は、本実施の形態３に係るセンサ３００の構成を示すブロック図である。センサ３００は、第１電力供給部１１０と、第２電力供給部１２０と、計測部３３０と、送信部１４０と、制御部３５０と、電力検出部３６０と、第１タイマ部３７１と、第２タイマ部３７２と、を備える。
【００５４】
制御部３５０は、第１電力供給部１１０より供給される駆動電力又は第２電力供給部１２０より供給される駆動電力のいずれか片方を第１電力供給部１１０より供給される駆動電力の電力レベルに基づいて選択し、計測部３３０と送信部１４０とに駆動電力を供給する制御を行う。更に制御部３５０は、上記電力レベルに応じた制御信号を計測部３３０に出力する。具体的には、電力検出部３６０において第１の基準Ｔｈ１を上回る電力レベルが検出されていることを示す電力レベル信号を電力検出部３６０より入力している場合には、第１制御信号を計測部３３０に出力する。また、第１タイマ部３７１より計数完了信号を入力した場合には第２制御信号を計測部３３０に出力する。また、第２タイマ部３７２より計数完了信号を入力した場合には第３制御信号を計測部３３０に出力する。
【００５５】
電力検出部３６０は、第１電力供給部１１０から供給される駆動電力の電力レベルを検出し、必要に応じて検出した電力レベルを示す電力レベル信号を制御部３５０に出力する。なお、電力検出部３６０は、第１電力供給部１１０から十分な駆動電力を得られない場合があるため、制御部３５０を介して必要な時間に第２電力供給部１２０からの駆動電力を得ることができる構成をとっている。
【００５６】
電力検出部３６０は、検出した電力レベルが第１の基準値Ｔｈ１を超えている場合は、第１タイマ部３７１及び第２タイマ部３７２の両方にリセット信号を出力する。
【００５７】
タイマ部３７１は、所定の計数値Ｍをカウントする。計数値Ｍは、計測部３３０における第２の時間間隔Ｓ２に対応する数である。タイマ部３７１は、カウントが終了した時点で計数完了信号を制御部３５０に出力すると共に再度計数値Ｍのカウントを開始する。また、タイマ部３７１は、電力検出部３６０よりリセット信号を入力した場合は、カウントをリセットし、再度計数値Ｍのカウントを開始する。
【００５８】
タイマ部３７２は、所定の計数値Ｎをカウントする。計数Ｎは、計測部３３０における第３の時間間隔Ｓ３に対応する数である。タイマ部３７２は、カウントが終了した時点で計数完了信号を制御部３５０に出力すると共に再度計数値Ｎのカウントを開始する。また、タイマ部３７２は、電力検出部３６０よりリセット信号を入力した場合は、カウントをリセットし、再度計数値Ｎのカウントを開始する。なお、Ｍ＜Ｎであり、従ってＳ２＜Ｓ３である。
【００５９】
計測部３３０は、制御部３５０からの制御に従って電流波形を計測し、計測情報を取得する。ここで、計測部３３０は、具体的には制御部３５０より出力される制御信号の種類に応じた計測時間で計測を行う。本実施の形態では、計測部３３０は、（１）間歇的に駆動電力を供給する電源から十分に電力が得られる第１の状態、（２）交流電力線に接続された機器の電源がＯＦＦの場合や当該機器がスタンバイ時の場合を想定した第２の状態、（３）交流電力線に接続された機器の消費電力が小さい第３の状態、の３つの状態に分けて計測を行うことになる。より具体的には、制御部３５０が上記第１〜第３の状態に対応する形で出力する第１〜第３の制御信号に基づいて、計測部３３０は後述する第１〜第３の計測モードで計測を行う。
【００６０】
上記第１〜第３の計測モードにおける計測部３３０の動作を図７を用いて説明する。図７に示す通り、第１の計測モードでは、第１電力供給部１１０からの駆動電力を用いて計測間隔Ｓ１及び計測時間Ｔ１で計測を行う。一方、第２の計測モードは、消費電流自体が低く(またはゼロ)、複雑な消費電流にならない第２の状態を計測する計測モードであるため、詳細な計測情報を取る必要がない。そこで、計測部３３０は、第２の計測モードでは、計測時間Ｔ１と比較して短い計測時間Ｔ２で第２電力供給部１２０からの駆動電力を用いて計測を行う。また、計測間隔Ｓ２はＳ１よりも長くとる。このように計測を行うことで電池の消耗を抑えることができる。
【００６１】
一方、第３の計測モードは、第２の状態に比べて詳細な計測情報を取得する必要がある第３の状態を計測するための計測モードであるため、計測時間Ｔ３は計測時間Ｔ２より長くとる。ただし、電池の消耗を避けるため、計測間隔Ｓ３は計測間隔Ｓ２より長くとる。
【００６２】
計測部３３０が第１〜第３の計測モードのいずれの計測モードで計測を行うかは、電力検出部２６０からの電力レベル信号に基づき制御部３５０が判定する。すなわち、制御部３５０は、電力検出部２６０からの電力レベル信号に基づいて、現在の状態が第１〜第３の状態のいずれであるかを判定し、各状態に対応した駆動電力の供給元の選択及び、各状態に対応した制御信号の送出を行う。
【００６３】
なお、計測部３３０は、第３の計測モードにおいて計測時間Ｔ３を計測時間Ｔ１より長く取って計測を行っても良い。計測時間Ｔ３をＴ１より長く取ることで、ハーベスト電源の不感範囲についても電流波形を計測することができ、電流値や電力値の推定精度を高めることができる。
【００６４】
図８は、センサ３００の動作を示すフローチャートである。まず、第１タイマ部３７１及び第２タイマ部３７２においてそれぞれ計数が開始される（ステップ３０１）。次に制御部３５０は、駆動電力のデフォルトの供給元として第１電力供給部１１０を選択する（ステップ３０２）。
【００６５】
次に、制御部３５０は、電力検出部３６０で検出される電力レベルが第１の基準Ｔｈ１を超えているかを判定する（ステップ３０３）。具体的には、電力検出部３６０より入力した電力レベル信号から現在の第１電力供給部１１０からの駆動電力の電力レベルを求めて上記判定を行う。
【００６６】
判定の結果、電力レベルが基準値Ｔｈ１を超えている場合は、計測部３３０に第１制御信号を出力する（ステップ３０４）。また、電力検出部３６０は、電力レベルがＴｈ１を超えているため、第１タイマ部３７１及び第２タイマ部３７２にリセット信号を出力してカウントをリセットする（ステップ３０５）。このように、電力レベルがＴｈ１を超えている場合は、ステップ３０１〜ステップ３０５のサイクルが繰り返されることにより計測部３３０において第１計測モードで計測が行われる。
【００６７】
一方、ステップ３０３における判定の結果、電力レベルがＴｈ１を下回っている場合は、制御部３５０は、第２の計測モードで計測部３３０に計測させるかどうかを判断する（ステップ３０６）。具体的には、第２または第３の計測モードのいずれかであるが、これはデフォルトで設定された計測モードか、あるいは前回の第２または第３の計測モードで測定された電力レベル等で決められた計測モードが用いられる。なお、前回の測定で電力レベルが第２の基準値Ｔｈ２を下回った場合は第２の計測モードを、Ｔｈ２を上回った場合には第３の計測モードを選択することが望ましい。第２の計測モードが選択された場合、制御部３５０は第１タイマ部３７１より計数完了信号が出力されたか確認する（ステップ３０７）。ここで、計数完了信号の出力がない場合は、ステップ３０３に戻る。
【００６８】
一方、ステップ３０７において第１タイマ部３７１より計数完了信号が入力された場合は、制御部３５０は、駆動電力の供給元として第２電力供給部１２０を選択する（ステップ３０８）。次に、制御部３５０は、計測部３３０に第２制御信号を出力し（ステップ３０９）、次回の計測モードを設定する（ステップ３１０）。また、第１タイマ部３７１のカウントがリセットされ（ステップ３１１）、ステップ３０１に戻る。
【００６９】
また、ステップ３０６において第３の計測モードが選択された場合は、制御部３５０は第２タイマ部３７２より計数完了信号が出力されたか確認する（ステップ３１２）。ここで、計数完了信号の出力がない場合は、制御部３５０は、ステップ３０３に戻る。
【００７０】
一方、ステップ３１２において第２タイマ部３７２より計数完了信号が入力された場合は、制御部３５０は、駆動電力の供給元として第２電力供給部１２０を選択する（ステップ３１３）。次に、制御部３５０は、計測部３３０に第３制御信号を出力し（ステップ３１４）、次回の計測モードを設定する（ステップ３１５）。また、第２タイマ部３７２のカウントがリセットされ（ステップ３１５）、ステップ３０１に戻る。
【００７１】
このように、図７に示す第１〜第３の状態に対応する形で図８に示すステップ３０４、ステップ３０９、ステップ３１４でそれぞれ第１〜第３の制御信号が計測部３３０に出力され、計測部３３０が当該第１〜第３の制御信号に従った第１〜第３の計測モードで計測を行う。当該構成とすることで、交流電力線を流れる電流に応じて適切に計測を行うことが可能となる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態３に係るセンサ（計測装置）において、計測部３３０は、第１電力供給部１１０からの駆動電力を用いて第１の計測間隔Ｓ１で第１の計測時間Ｔ１を費やして計測を行う第１の計測モード、又は、第２電力供給部１２０からの駆動電力を用いて第２の計測間隔Ｓ２で第２の計測時間Ｔ２を費やして計測を行う第２の計測モード、又は、第２電力供給部１２０からの駆動電力を用いて第２の計測間隔Ｓ２よりも長い第３の計測間隔Ｓ３で第２の計測時間Ｔ２よりも長い第３計測時間Ｔ３を費やして計測を行う第３の計測モード、の少なくとも１つの計測モードで計測を行うことを特徴とする。当該構成とすることで、交流電流線を流れる電流の状態に応じて適切に計測を行うことが可能となる。
【００７３】
なお、上記説明では第１タイマ部３７１と第２タイマ部３７２の２つ（複数）のタイマ部を備える構成について説明したが、１つのタイマ部とした場合でも、計測部３３０に複数の計測モードで計測を行わせることが可能である。例えば、制御部３５０で１つのタイマ部より出力される計数完了信号の数を数え、第３の状態では、複数回の計数完了信号が得られた場合に、第３制御信号を計測部３３０に出力する構成であっても良い。
【００７４】
なお、上記説明では第１〜第３の計測モードにおいて計測時間が異なる場合について説明したが、計測間隔のみが異なり、計測時間は同一であっても良い。この場合、制御部３５０は、第１〜第３の制御信号に分けることなく同一の制御信号とすることができる。計測部３３０は、上記第１〜第３の状態に応じて異なる時間間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３でそれぞれ出力される制御信号に基づいて所定の計測を行うことができる。
【００７５】
また、上記説明では、制御部３５０が第１〜第３の状態に応じて第１〜第３の制御信号を計測部３３０に出力し、計測部３３０が第１〜第３の計測モードで計測する場合について説明したが、送信部１４０が第１〜第３の送信モードを備えていても良い。すなわち、制御部３５０は第１〜第３の制御信号を送信部１４０に出力し、送信部１４０は入力した当該第１〜第３の制御信号に基づいて第１〜第３の送信モードで計測部３３０より受け取った計測情報をパケットに含めて送信しても良い。ここで、送信部１４０は、第１の送信モードでは送信間隔Ｓ１で、第２の送信モードではＳ１より長い送信間隔Ｓ２で、第３の送信モードではＳ２より長い送信間隔Ｓ３で、それぞれ送信するようにしても良い。
【００７６】
（実施の形態４）
本実施の形態４に係るセンサは、ハーベスト電源からの駆動電力を用いて計測を行える場合でも一部区間では、電池駆動でセンサを動作させることを特徴としている。なお、センサのブロック構成は実施の形態３と同様であるため図６を援用して説明する。
【００７７】
本実施の形態４を、図９に示したセンサ動作図を用いて説明する。本実施の形態４では、図７で示す第１〜第３の状態に加えて、新たに第４の状態に対応する計測モードをセンサが有することを特徴とする。即ち計測部３３０を駆動させるのに十分な電力レベルの駆動電力がハーベスト電源から供給されていても、一部区間では、電池駆動で計測部３３０を動作させることを特徴とする。第４の状態において電池を駆動電力源として計測部３３０を動作させる頻度は、ハーベスト電源を駆動電力源として計測部３３０を動作させる頻度よりも少なくすることで電池の消耗を少なくする。第４の状態において駆動電力源を切り替えるタイミングは、例えば制御部３５０の中に予め記憶させておけばよい。また、ハーベスト電源から供給される駆動電力の電力レベルが第１の基準値を超えている場合に上記第１の状態と第４の状態のどちらを選択するかについてのパターンも、予め記憶させておけばよい。さらに別の方法として、第４の状態において駆動電力源を切り替えるタイミングは、例えば制御部３５０の中に乱数を発生させる乱数生成回路を組み込んで決定することもできる。ハーベスト電源から供給される駆動電力の電力レベルが第１の基準値を超えている場合に上記第１の状態と第４の状態のどちらを選択するかについても乱数生成回路でランダムに選択できる構成であっても良い。
【００７８】
本実施の形態によれば、ハーベスト電源で動作している場合には、計測ができない不感範囲があるが、電池での駆動を併用することにより、すべての範囲で電流波形の計測が可能になる。
【００７９】
なお、ハーベスト電源駆動と電池駆動で計測できる電流波形は同一のものはないが、概ね機器同じ状態にあれば、同じような電流波形とみなすことができる。従って、この情報を受信装置(サーバ)に送付しておけば、電池駆動で計測した電流波形は、ハーベスト電源で計測した波形の不感範囲を推定するための情報として利用することができる。またいろいろな機器の状態で、電池駆動で計測した波形をオンタイムで受信装置(サーバ)に蓄積すれば、予め電流波形をデータベースとして蓄積する必要がなくなるため、大きなデータベースを必要とせず高い推定精度を維持することができる。
【００８０】
（実施の形態５）
本実施の形態５に係るセンサは、電流波形に関する情報を蓄積するための専用の状態（第５の状態）を設けることを特徴としている。なお、センサのブロック構成は実施の形態３と同様であるため図６を援用して説明する。
【００８１】
図１０は、本実施の形態５に係るセンサの動作図である。本実施の形態５に係るセンサは、上記実施の形態３、４で説明した第１〜第４の状態に加えて第５の状態に対応する計測モードを備えている。第５の状態としては、例えば各センサからの計測情報を受信してデータ管理を行う受信装置内に蓄積される波形情報をトレーニングする期間が想定されている。第５の状態における計測間隔Ｓ５及び計測時間Ｔ５は、第１〜第４の状態における計測間隔Ｓ１〜Ｓ４及び計測時間Ｔ１〜Ｔ４と比べ、電池の所望を避けるために十分長い計測間隔が、また、十分な波形情報を得るために長い計測時間が、それぞれ設定されている。例えば時間間隔Ｓ５は数分〜数時間とすることができる。
【００８２】
所定期間のトレーニングを終了すれば、以降はハーベスト電源で駆動される第１の状態で得られた電流波形から、全ての範囲での電流波形の推定に役立てることができる。ハーベスト電源では得られない不感範囲における電流波形を効果的に推定することが可能になり、計測の精度を高めることができる。なお、電池による駆動の際には、すべての電流波形を捕捉できる訳ではないが、機器が概ね同じ状態であれば、同じ電流波形が繰り返し現れると想定でき、要求精度にもよるが、計測間隔を長くとっても概ね計測が正しく行われる。
【００８３】
図１１は、第１〜第５の計測モードに対応する状況、駆動電源、計測間隔、計測時間をまとめたグラフである。駆動電力源としてはハーベスト電源と電池の２種類のうち少なくとも１つを含む。ハーベスト電源を駆動電力源とする第１計測モードの計測間隔Ｓ１及び計測時間Ｔ１に対して、電池を駆動電力源とする第２計測モード及び第３計測モードの計測間隔Ｓ２、Ｓ３及び計測時間Ｔ２、Ｔ３はそれぞれＳ２＞Ｓ１、Ｔ２＜Ｔ１、Ｓ３＞Ｓ２、Ｔ３＞Ｔ２、の関係を満たす。また、第４の計測モードでは、ハーベスト電源と電池の両方を駆動電力源とし、バースト的に電流波形を計測情報として取得することができる。また、第５の計測モードでは、計測間隔Ｓ５は計測間隔Ｓ１よりも十分長くとり、計測時間Ｔ５が計測時間Ｔ１よりも長くとることでトレーニング用の詳細な電流波形を計測情報として取得することができる。
【００８４】
以上各実施の形態で説明したように、本発明によればハーベスト電源と電池のいずれかを駆動電力源としてセンサ各部に駆動電力が供給され、電池が選択される場合は計測間隔又は送信間隔が比較的長く取られることで電池の消費を抑え、電池交換のメンテナンス負担を軽減することが可能になる。
【００８５】
なお、上記説明した電力検出部の機能は、計測部に担わせて、電力検出部自体を不要とすることもできる。この場合は、計測部が供給されている駆動電力の電力レベルを示す電力レベル信号を制御部に対して出力し、制御部は当該電力レベル信号に基づいて計測部及び送信部にそれぞれ供給する駆動電力の供給元を選択し、必要に応じてタイマ部にリセット信号を出力する構成とすることができる。当該構成によれば、電力検出回路を別途設ける必要が無いため、センサの小型化が可能となる。
【００８６】
また上記説明では、タイマ部は、カウンタ方式のダイマ回路を前提として説明したが、アナログ方式でも同様にリセット信号を受け、また所定時間後に信号を出す(計数完了信号に相当)ことができる。さらにタイマ部の機能を制御部に取り込むことや電力検出部の機能を制御部に取り込むなど自由に設計することが可能である。
【００８７】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８８】
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。）
【００８９】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００９０】
この出願は、２０１１年９月２６日に出願された日本出願特願２０１１−２０８８９０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【００９１】
その他、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明は以下の構成とすることが可能である。
【００９２】
（１）間歇的に第１の駆動電力を供給する第１電力供給手段と、定常的に第２の駆動電力を供給する第２電力供給手段と、前記第１又は前記第２の駆動電力を用いて所定の状態を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された状態に関する情報を送信する送信手段と、前記第１電力供給手段又は前記第２電力供給手段のいずれかを選択して前記計測手段に前記第１又は前記第２の駆動電力を供給する制御を行う制御手段と、を備え、前記計測手段は、前記第２の駆動電力を用いて前記計測を行う場合は前記第１の駆動電力を用いて前記計測を行う場合と比べて長い計測間隔で前記計測を行う、計測装置。
（２）前記制御手段は、前記第１電力供給手段を選択する場合は、前記計測手段に第１の計測間隔で前記計測を行わせる制御を行い、前記第２電力供給手段を選択する場合は、前記計測手段に第１の計測間隔より長い第２の計測間隔で前記計測を行わせる制御を行う、（１）に記載の計測装置。
（３）前記制御手段は、前記第１電力供給手段又は前記第２電力供給手段のいずれかを選択して前記送信手段に前記駆動電力を供給する制御を行う、（２）に記載の計測装置。
（４）前記制御手段は、前記第１電力供給手段を選択する場合は、前記送信手段に前記第１の計測間隔と略等しい第１の送信間隔で前記送信を行わせる制御を行い、前記第２電力供給手段を選択する場合は、前記送信手段に前記第２の計測間隔と略等しい第２の送信間隔で前記送信を行わせる制御を行う、（３）に記載の計測装置。
（５）前記第１の駆動電力の電力レベルが所定の基準値以上であることを検出し電力レベル信号を出力する検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記電力レベルが前記基準値以上であるとき第１電力供給手段を選択し、前記電力レベルが前記基準値を下回ってからの経過時間が所定値以上のとき前記第２電力供給手段を選択する制御を行う、（１）又は（２）に記載の計測装置。
（６）前記計測手段は、前記第１の駆動電力を用いて第１の計測間隔で第１の計測時間を費やして前記計測を行う第１計測モード、又は、前記第２の駆動電力を用いて前記第１の計測間隔より長い第２の計測間隔で第２の計測時間を費やして前記計測を行う第２計測モード、又は、前記第２の駆動電力を用いて前記第２の計測間隔よりも長い第３の計測間隔で前記第２の計測時間よりも長い第３の計測時間を費やして前記計測を行う第３計測モード、の少なくとも１つの計測モードで前記計測を行うことを特徴とする（１）又は（２）に記載の計測装置。
（７）前記第２の計測時間は前記第１の計測時間より短く、前記第３の計測時間は前記第１の計測時間より長いことを特徴とする、（６）に記載の計測装置。
（８）前記計測手段は、前記第１から第３の計測モードに加え、前記第１電力供給手段又は前記第２の電力供給手段の片方がランダムに選択されて供給される前記第１又は前記第２の駆動電力を用いて前記第１の計測間隔で前記第１の計測時間を費やして前記計測を行う第４の計測モード、の少なくとも１つの計測モードで前記計測を行うことを特徴とする、（７）に記載の計測装置。
（９）前記計測手段は、前記第１から第４の計測モードに加え、前記第２の電力供給手段からの前記第２の駆動電力を用いて前記第１の計測間隔よりも十分長い第５の計測間隔で前記第１の計測時間よりも長い第５の計測時間を費やして前記計測を行う第５の計測モード、の少なくとも１つの計測モードで前記計測を行うことを特徴とする、（８）に記載の計測装置。
（１０）間歇的に第１の駆動電力を供給する第１電力供給手段と、定常的に第２の駆動電力を供給する第２電力供給手段と、を備える計測装置を用いた計測方法であって、前記第１の駆動電力の電力レベルを検出する検出ステップと、前記電力レベルに基づいて前記第１電力供給手段又は第２電力供給手段のいずれかを選択する選択ステップと、前記選択ステップで前記第２電力供給手段が選択された場合は、前記第１電力供給手段が選択された場合と比べて長い計測間隔で所定の状態を計測する計測ステップと、前記計測ステップで計測された状態に関する情報を送信する送信ステップと、を備える計測方法。
（１１）前記第１電力供給手段は、交流電力線に流れる電流から生じる磁界と結合するカレントトランスフォーマーの両端子に生じた電圧に基づいて間歇的に前記第１の駆動電力を供給する、（１）乃至（１０）のいずれか１項に記載の計測装置。
（１２）前記第２電力供給手段は、電池を駆動電力源として定常的に前記第２の駆動電力を供給する、（１）乃至（１１）のいずれか１項に記載の計測装置。
（１３）前記電池は２次電池であることを特徴とする、（１２）に記載の計測装置。
（１４）前記制御手段は、前記第１電力供給手段を選択して前記計測手段に前記第１の駆動電力を供給する場合は、前記計測手段に前記計測を行わせる第１の制御信号を第１の計測間隔で出力し、前記計測手段は、前記第１の制御信号を入力した場合に前記計測を行う、（２）に記載の計測装置。
（１５）前記第２の計測間隔に対応する計数をカウントする計数回路を更に備え、前記制御手段は、前記第２電力供給手段を選択して前記計測手段に前記第２の駆動電力を供給する場合は前記計測手段に前記計測を行わせる第２の制御信号を前記計数回路より出力される第１計数完了信号に基づいて第２の計測間隔で出力し、前記計測手段は、前記第１の制御信号又は前記第２の制御信号を入力した場合に前記計測を行う、（１４）に記載の計測装置。
（１６）前記計数回路は前記第２の計測間隔よりも長い前記第３の計測間隔に対応する計数を更にカウントし、前記制御手段は、前記第２電力供給手段を選択して前記計測手段に前記第２の駆動電力を供給する場合は、前記計測手段に前記計測を行わせる第２の制御信号を前記計数回路より出力される計数完了信号に基づいて第２の計測間隔で出力し、前記計測手段に前記計測を行わせる第３の制御信号を前記計数回路より出力される第２計数完了信号に基づいて第３の計測間隔で出力し、前記計測手段は、前記第１から第３の制御信号を入力した場合に前記計測を行う、（１５）に記載の計測装置。
（１７）前記計数回路は自発的に計数を行い、前記第１電力供給手段からセンサ動作に必要な電力が得られている場合には前記電力を検出する電力検出手段から前記計数回路にリセット信号が送出されて計数がリセットされ、前記計数回路は所定の計数を終えると前記制御手段に所定の計数が完了したことを示す計数完了信号を送出することを特徴とする、（１６）に記載の計数装置。
（１８）前記計測手段は、前記第１の制御信号を入力した場合に第１の計測時間で前記計測を行い、前記第２の制御信号を入力した場合に前記第１の計測時間より短い第２の計測時間で計測を行い、前記第３の制御信号を入力した場合に前記第１の計測時間より長い第３の計測時間で計測を行う、（１６）又は（１７）に記載の計測装置。
（１９）前記計測手段は、前記所定の状態として交流電力線を流れる電流の電流波形を計測する、（１）乃至（１８）に記載の計測装置。
（２０）間歇的に第１の駆動電力を供給する第１電力供給手段と、定常的に第２の駆動電力を供給する第２電力供給手段と、前記第１又は前記第２の駆動電力を用いて所定の状態を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された状態に関する情報を送信する送信手段と、前記第１電力供給手段又は前記第２電力供給手段のいずれかを選択して前記送信手段に前記第１又は前記第２の駆動電力を供給する制御を行う制御手段と、を備え、前記送信手段は、前記第２の駆動電力を用いて前記送信を行う場合は前記第１の駆動電力を用いて前記送信を行う場合と比べて長い送信間隔で前記送信を行う、計測装置。
（２１）前記制御手段は、前記第１電力供給手段を選択する場合は、前記送信手段に第１の送信間隔で前記送信を行わせる制御を行い、前記第２電力供給手段を選択する場合は、前記送信手段に第１の送信間隔より長い第２の送信間隔で前記送信を行わせる制御を行う、（２０）に記載の計測装置。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、低電力で動作する計測装置と計測方法に関する。
【符号の説明】
【００９４】
１  電気機器群             ２  配電盤
３  受信装置               ５、６  カレントトランスフォーマー
７  交流電力線             ８  受信装置
９  インターフェース      １０  センサ回路
１１  ハーベスト電源      １２  計測部
１３  送信部
１００  センサ（計測装置）  １１０  第１電力供給部
１２０  第２電力供給部      １３０  計測部
１４０  送信部              １５０  制御部
２００  センサ              ２５０  制御部
２６０  電力検出部          ２７０  タイマ部
３００  センサ              ３３０  計測部
３３０  計測部              ３５０  制御部
３６０  電力検出部          ３７１  第１タイマ部
３７２  第２タイマ部
【図１】
0005983619.tif 000002
【図２】
0005983619.tif 000003
【図３】
0005983619.tif 000004
【図４】
0005983619.tif 000005
【図５】
0005983619.tif 000006
【図６】
0005983619.tif 000007
【図７】
0005983619.tif 000008
【図８】
0005983619.tif 000009
【図９】
0005983619.tif 000010
【図１０】
0005983619.tif 000011
【図１１】
0005983619.tif 000012
【図１２】
0005983619.tif 000013
【図１３】
0005983619.tif 000014