(57)【要約】【課題】処理負荷を軽減することができる計測装置を提供する。【解決手段】計測装置20は、計測ユニット21および通信ユニット23を備える。計測ユニット21は、複数の検出部28と、検出部28で検出された検出値に関する計測データを出力可能とする出力部32と、出力部32から計測データを出力する検出部28の回路数を設定する設定部33と、設定部33により設定された回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データを出力部32から出力させる演算部30とを有する。通信ユニット23は、計測ユニット21の出力部32から出力される計測データを処理する。【選択図】図１
2019021074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出部と、これら検出部で検出された検出値に関する計測データを出力可能とする出力部と、この出力部から計測データを出力する前記検出部の回路数を設定する設定部と、この設定部により設定された回路数の前記検出部で検出された検出値に関する計測データを前記出力部から出力させる演算部とを有する計測ユニットと；
前記計測ユニットの前記出力部から出力される計測データを処理する通信ユニットと；
を具備することを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記演算部は、所定の回路数分の計測データを格納可能とするデータ長の通信フレームを前記出力部から出力させるものであり、前記設定部により設定された回路数の前記検出部で検出された検出値に関する計測データを前記通信フレームに格納するとともに、前記通信フレームの計測データが格納されない残りの領域に無効データを格納する
ことを特徴とする請求項１記載の計測装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記設定部により設定された回路数の前記検出部で検出された検出値に関する計測データを格納したデータ長の通信フレームを前記出力部から出力させる
ことを特徴とする請求項１記載の計測装置。
【請求項４】
前記設定部は、複数の前記検出部のうち有効とする前記検出部の回路数を設定し、
前記演算部は、前記設定部により有効に設定された回路数の前記検出部で検出された検出値に関する計測データを前記出力部から出力させるとともに、前記設定部により有効に設定されていない回路数の前記検出部で検出された検出値に関する計測データを無効とする
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の計測装置。
【請求項５】
主幹回路と；
前記主幹回路から分岐された複数の分岐回路と；
複数の前記分岐回路に流れる電流値に関する計測データを取得する請求項１ないし４いずれか一記載の計測装置と；
を具備することを特徴とする分電盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、計測データを取得して処理する計測装置、およびこの計測装置を用いた分電盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、住宅用の分電盤では、主幹回路から複数の分岐回路が分岐され、各分岐回路に負荷が接続されている。このような分電盤では、各分岐回路に接続された負荷毎の電力使用量等を計測するために計測装置を備えたものがある。
【０００３】
計測装置は、計測ユニットおよび通信ユニットを備えている。計測ユニットは、複数の分岐回路毎に流れる電流を検出する検出部を有し、これら検出部で検出された電流に応じた計測データを通信ユニットに出力する。通信ユニットは、計測ユニットから出力される計測データを処理し、電力管理を行うホームゲートウェイ等の上位機器に送信する。
【０００４】
しかし、計測ユニットは、例えば使用されない検出部が存在する場合でも、全ての検出部の計測データを通信ユニットに出力し、通信ユニットでも全ての検出部の計測データを処理するため、計測ユニットおよび通信ユニットでの処理負荷がかかり、処理時間がかかる等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１１５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、処理負荷を軽減することができる計測装置および分電盤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の計測装置は、計測ユニットおよび通信ユニットを備える。計測ユニットは、複数の検出部と、検出部で検出された検出値に関する計測データを出力可能とする出力部と、出力部から計測データを出力する検出部の回路数を設定する設定部と、設定部により設定された回路数の検出部で検出された検出値に関する計測データを出力部から出力させる演算部とを有する。通信ユニットは、計測ユニットの出力部から出力される計測データを処理する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、処理負荷を軽減することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態を示す計測装置のブロック図である。
【図２】同上計測装置を用いた分電盤の内部の概略図である。
【図３】同上計測装置の設定部の回路図である。
【図４】同上計測装置の設定部による設定関係を示す表である。
【図５】同上計測装置の通信フレームと回路数との関係を示す説明図である。
【図６】同上計測装置の回路数の設定に応じた通信フレームの説明図である。
【図７】同上計測装置の回路数の設定に応じた通信フレームの説明図である。
【図８】同上計測装置の回路数の変更設定に応じた通信フレームの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態を、図１ないし図８を参照して説明する。
【００１１】
図２に、住宅用の分電盤10の内部の概略図を示す。
【００１２】
分電盤10は、壁面に設置される筐体11を有している。筐体11内には、主幹回路12を構成する主幹ブレーカ13が左側に配設され、主幹ブレーカ13の右側に３本の導電バー14が配設され、導電バー14の上下にそれぞれ複数の分岐回路15が設けられているとともに各分岐回路15に接続される複数の分岐ブレーカ16がそれぞれ配設されている。
【００１３】
分電盤10は、各種の計測データを取得し、電力管理を行うホームゲートウェイ等の上位機器と通信する計測装置20を備えている。計測装置20は、計測ユニット21、処理ユニット22、およびメインユニットである通信ユニット23を備えている。計測ユニット21は、上下２つ用いられ、上下の複数の分岐回路15が通過するように導電バー14と上下の複数の分岐ブレーカ16との間にそれぞれ配設されている。処理ユニット22は、筐体11の右側で３本の導電バー14に接続されている。通信ユニット23は、筐体11の右側で分岐ブレーカ取付板17の裏面側に配設されている。
【００１４】
次に、図１に、計測装置20のブロック図を示す。
【００１５】
計測ユニット21と処理ユニット22と通信ユニット23とは互いに通信可能に接続されている。処理ユニット22は、導電バー14から入力する入力電源を所定の動作電源に変換し、この動作電源で処理ユニット22自身が動作するとともに、動作電源を計測ユニット21および通信ユニット23に供給している。
【００１６】
そして、計測ユニット21は、基板26を有し、この基板26に複数の分岐回路15が通過する複数の通過孔27が設けられ、これら通過孔27の位置に複数の検出部28が設けられている。各検出部28は、各分岐回路15に流れる電流に応じた検出信号を出力する例えばＣＴ（Current Transformer）等の電流検出部で構成されている。
【００１７】
計測ユニット21は、マイコンで構成される処理回路29を備えている。処理回路29は、基板26に実装されている。処理回路29は、演算部30、記憶部31および出力部32を備えている。
【００１８】
演算部30には、各検出部28で検出される電流値に応じた検出信号を入力するとともに処理ユニット22で検出される２本の導電バー14間に生じる負荷電圧に応じた検出信号を入力する。演算部30は、各検出部28で検出される電流値に応じた検出信号と処理ユニット22で検出される負荷電圧に応じた検出信号とから電力値を求め、この電力値を各検出部28で検出された検出値に関する計測データとして記憶部31に記憶し、通信ユニット23からの要求に応じて記憶部31に記憶した計測データを出力部32から通信ユニット23に出力させる。
【００１９】
演算部30は、通信ユニット23との間の通信に所定の通信フォーマットを用い、所定の通信フォーマットに従って出力部32から計測データを出力させる。所定の通信フォーマットでは、出力すべき複数の計測データを通信フレームに格納して出力する。通信フレームには、ヘッダと、データを格納するデータ格納領域等とが含まれる。
【００２０】
計測ユニット21は、計測データを出力する検出部28の回路数（チャンネル数）を設定する設定部33を備えている。設定部33による設定機能は、工場出荷時の初期設定機能と、分電盤10の設置時や設置後の変更設定機能とを含んでいる。
【００２１】
設定部33は、例えば、検出部28の回路として、２２回路、１１回路、７回路、５回路等の回路数のいずれか１つの回路数に設定する。なお、回路数は、これらに限定されず、任意に設定してよい。設定部33は、演算部30に対して回路数を意味する所定のビットのＨｉｇｈ、Ｌｏｗの組み合わせで回路数を設定する。設定するデバイスとしては、抵抗（ジャンパー抵抗）の実装と未実装や、ディップスイッチが用いられる。
【００２２】
図３に、設定部33の回路図を示す。設定部33は、抵抗R0〜R3を用いる初期設定機能の例である。基板26上に抵抗R0〜R3としてジャンパー抵抗を実装する４つのパターン34が設けられ、これらパターン34の一端が演算部30の４つのリードに接続され、他端が基板26に接地されている。演算部30は、４つのリードに対応して抵抗R10〜R13を介して５Ｖが供給されている。演算部30は、各抵抗R0〜R3（ジャンパー抵抗）がパターン34に実装された場合にＬｏｗ、パターン34に各抵抗R0〜R3（ジャンパー抵抗）が未実装の場合にＨｉｇｈの信号となり、Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗを組み合わせた１６ビットの信号により回路数を判断する。
【００２３】
図４に、設定部33による設定関係の表を示す。回路数を５に設定する場合には、全ての抵抗R0〜R3を実装することにより、「００００」のビットとし、また、回路数を７に設定する場合には、抵抗R1〜R3を実装し、抵抗R0を未実装とすることにより、「０００１」のビットとする。回路数を１１や２２にする場合にも、抵抗R0〜R3の実装と未実装との組み合わせを代えて対応するビットとする。
【００２４】
そして、演算部30は、設定部33により設定された回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データを求め、求めた計測データを出力部32から出力させるように機能する。
【００２５】
また、通信ユニット23は、マイコン等で構成される処理回路37を有している。処理回路37により、計測ユニット21および通信ユニット23から各種の計測データを取得し、電力管理を行うホームゲートウェイ等の上位機器と通信する。
【００２６】
また、処理ユニット22は、負荷電圧を検出する電圧検出回路40を備えている。電圧検出回路40により、導電バー14間の電圧に応じた検出信号を計測ユニット21に出力する。
【００２７】
次に、計測装置20の動作を説明する。
【００２８】
計測ユニット21の演算部30では、計測データを所定の通信フォーマットの通信フレームに格納して出力する。
【００２９】
図５に示すように、演算部30のプログラムでは、予め設定された最大２２の回路数の計測データを通信フレームに格納して出力させるように構成されている。
【００３０】
計測ユニット21には、分電盤10の仕様に応じて、検出部28の回路数が２２の場合、１１の場合、５の場合等がある。
【００３１】
そして、図６を参照し、設定部33で設定される回路数にかかわらず、演算部30のプログラムを共通とし、最大２２の回路数分の計測データを格納可能とするデータ長に通信フレームを固定して出力させる制御機能について説明する。
【００３２】
設定部33で回路数を２２に設定すると、演算部30では、２２の回路数の計測データを通信フレームに格納し、出力させる。
【００３３】
設定部33で回路数を１１に設定すると、演算部30では、１１の回路数の計測データを通信フレームに格納し、計測データが格納されない残りの領域に無効を意味する例えば「ＦＦＦＥ」等の無効データを格納し、出力させる。
【００３４】
設定部33で回路数を５に設定すると、演算部30では、５の回路数の計測データを通信フレームに格納し、計測データが格納されない残りの領域に無効を意味する例えば「ＦＦＦＥ」等の無効データを格納する。
【００３５】
無効データは、通信フレームの各データの格納領域に１つずつ格納してもよいし、通信フレームの計測データが格納されない残りの領域に１つ格納するだけでもよい。
【００３６】
この場合、演算部30では、設定部33で設定された回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データのみを求め、設定部33で設定されなかった回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データは求めない。そのため、計測ユニット21での処理負荷を軽減することができる。
【００３７】
そして、計測ユニット21から通信フレームを受信した通信ユニット23では、通信フレームに格納されている計測データについては処理を行うが、無効データが格納されていた場合にはその無効データに基づき処理をしないと判断して処理をせず、つまり、計測データのみを処理する。そのため、計測ユニット21および通信ユニット23での処理負荷を軽減することができる。
【００３８】
また、設定部33で設定される回路数に応じた演算部30のプログラムにより、設定部33で設定された回路数に応じて通信フレームのデータ長を可変して出力させる制御機能を、図７を参照して説明する。
【００３９】
設定部33で回路数を２２に設定すると、演算部30では、２２の回路数の計測データを通信フレームに格納したデータ長とし、このデータ長の通信フレームを出力させる。
【００４０】
設定部33で回路数を１１に設定すると、演算部30では、１１の回路数の計測データを通信フレームに格納したデータ長とし、このデータ長の通信フレームを出力させる。
【００４１】
設定部33で回路数を５に設定すると、演算部30では、５の回路数の計測データを通信フレームに格納したデータ長とし、このデータ長の通信フレームを出力させる。
【００４２】
この場合、演算部30では、設定部33で設定された回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データのみを求め、設定部33で設定されなかった回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データは求めない。そのため、計測ユニット21での処理負荷を軽減することができる。
【００４３】
そして、計測ユニット21から通信フレームを受信した通信ユニット23では、必要な計測データのみを処理する。そのため、通信ユニット23での処理負荷を軽減することができる。しかも、通信フレームのデータ長が短い場合には、計測ユニット21と通信ユニット23との間での通信負荷も軽減できる。
【００４４】
また、分電盤10の設置時や設置後に、複数の検出部28のうち使用しない検出部28が存在する場合には、使用する検出部28の回路数を変更することができる。この場合、設定部33は、図３に示す抵抗R0〜R3に代えて、あるいは抵抗R0〜R3に加えて、複数のディップスイッチを用いている。
【００４５】
図８に示すように、設定部33で初期の回路数が２２に設定されていた場合に、回路数を１１に変更する。設定部33により、回路数が２２の検出部28のうち、有効とする検出部28の回路数を１１に設定する。これにより、無効とする検出部28の回路数を１１に設定することになる。
【００４６】
演算部30は、２２の回路数の検出部28のうち、有効に設定された１１の回路数の検出部28で検出される検出値に関する計測データを出力し、有効に設定されていない回路数の検出部28で検出される検出値に関する計測データは無効とする。
【００４７】
無効とする場合には、図６において説明したのと同様に、１１の回路数の計測データを通信フレームに格納し、計測データが格納されない残りの領域に無効を意味する例えば「ＦＦＦＥ」等の無効データを格納し、出力させる（回路数を１１に変更(a)を参照）。
【００４８】
この場合、演算部30では、設定部33で有効に設定された１１の回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データのみを求め、設定部33で有効に設定されなかった１１の回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データは求めない。そのため、計測ユニット21での処理負荷を軽減することができる。
【００４９】
そして、計測ユニット21から通信フレームを受信した通信ユニット23では、通信フレームに格納されている計測データについては処理を行うが、無効データに基づき処理をしないと判断して処理をせず、つまり、計測データのみを処理する。そのため、通信ユニット23での処理負荷を軽減することができる。
【００５０】
あるいは、無効とする場合、図７において説明したのと同様に、１１の回路数の計測データを通信フレームに格納したデータ長とし、このデータ長の通信フレームを出力させる（回路数を１１に変更(b)を参照）。
【００５１】
この場合にも、演算部30では、設定部33で有効に設定された１１の回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データのみを求め、設定部33で有効に設定されなかった１１の回路数の検出部28で検出された検出値に関する計測データは求めない。そのため、計測ユニット21での処理負荷を軽減することができる。
【００５２】
そして、計測ユニット21から通信フレームを受信した通信ユニット23では、必要な計測データのみを処理する。そのため、通信ユニット23での処理負荷を軽減することができる。しかも、通信フレームのデータ長が短い場合には、計測ユニット21と通信ユニット23との間での通信負荷も軽減できる。
【００５３】
なお、計測装置20は、分電盤10以外に、複数の検出部28を有する計測ユニット21を用い、計測ユニット21と通信ユニット23との間で通信する電気機器に適用でき、同様の作用効果が得られる。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
10    分電盤
12    主幹回路
15    分岐回路
20    計測装置
21    計測ユニット
23    通信ユニット
28    検出部
30    演算部
32    出力部
33    設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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