(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧入力部から入力されるアナログ電圧信号を第１Ａ／Ｄ変換器によりデジタルの電圧データに変換するとともに、電流入力部から入力されるアナログ電流信号を第２Ａ／Ｄ変換器によりデジタルの電流データに変換し、上記電圧データと上記電流データとから瞬時電力を算出し、上記瞬時電力を所定時間積算して、その積算電力を出力する積算電力値出力方法において、
互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに設定される電力閾値レベルが３つ以上であり、上記瞬時電力を上記電力閾値レベルのいずれかに振り分けて、上記各電力閾値レベルごとに上記瞬時電力を積算して個別的な電力小計積算値を求め、測定開始から測定終了までの間、上記各電力閾値レベルごとに積算された３つ以上の上記電力小計積算値を個別的に逐次出力することを特徴とする積算電力値出力方法。
【請求項２】
測定終了時には上記電力小計積算値を合算してなる積算電力値としての電力合計積算値を上記電力小計積算値とともに出力することを特徴とする請求項１に記載の積算電力値出力方法。
【請求項３】
上記電力閾値レベルには、待機時用電力閾値レベルと動作時用電力閾値レベルとが含まれ、さらに上記待機時用電力閾値レベル内および／または上記動作時用電力閾値レベル内が互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに細分化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の積算電力値出力方法。
【請求項４】
上記積算電力の表示部をさらに備え、上記待機時用電力閾値レベルで積算された待機時積算電力の電力小計積算値と、上記動作時用電力閾値レベルで積算された動作時積算電力の電力小計積算値を上記表示部に同じ表示分解能で個別に表示することを特徴とする請求項３に記載の積算電力値出力方法。
【請求項５】
電圧入力部から入力されるアナログ電圧信号をデジタルの電圧データに変換する第１Ａ／Ｄ変換器と、電流入力部から入力されるアナログ電流信号をデジタルの電流データに変換する第２Ａ／Ｄ変換器と、上記電圧データと上記電流データとから瞬時電力を算出する電力演算部と、上記電力演算部で算出された上記瞬時電力を所定時間積算して出力する制御部とを含む測定装置において、
上記制御部には、互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに３つ以上の電力閾値レベルが設定されており、
上記制御部は、上記電力演算部により算出された上記瞬時電力を上記電力閾値レベルのいずれかに振り分けて、上記各電力閾値レベルごとに上記瞬時電力を積算して個別的な電力小計積算値を求め、測定開始から測定終了までの間、上記各電力閾値レベルごとに積算された３つ以上の上記電力小計積算値を個別的に逐次出力することを特徴とする測定装置。
【請求項６】
上記制御部は、測定終了後に上記電力小計積算値を合算して積算電力値としての電力合  計積算値を求め、上記電力小計積算値と上記電力合計積算値とを出力することを特徴とする請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
上記電力閾値レベルには、待機時用電力閾値レベルと動作時用電力閾値レベルとが含まれ、さらに上記待機時用電力閾値レベル内および／または上記動作時用電力閾値レベル内が互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに細分化されていることを特徴とする請求項５または６に記載の測定装置。
【請求項８】
上記積算電力の表示部をさらに備え、上記待機時用電力閾値レベルで積算された待機時積算電力の電力小計積算値と、上記動作時用電力閾値レベルで積算された動作時積算電力の電力小計積算値が上記表示部に同じ表示分解能で個別に表示されることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積算電力値出力方法および測定装置に関し、さらに詳しく言えば、被測定機器の動作時電力のみならず待機時電力をも正確に分かるように積算電力値を出力する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積算電力計は、その基本的な構成として、アナログの入力電圧Ｖａと入力電流Ｉａとを、それぞれ、測定レンジ回路により所定に増幅し、Ａ／Ｄ変換器にてデジタルの２値データに変換したのち、電力演算部にて電圧，電流の各データＶｄ，Ｉｄから瞬時電力Ｗを算出し、この瞬時電力Ｗを所定時間にわたって逐次加算（積算）することにより、積算電力Ｗｈを得て、表示部に表示する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
積算電力は、電子・電気機器の省エネルギー化等をはかるうえで重要なファクターであるが、例えばテレビ、パソコン、エアコン、電気冷蔵庫等の家電機器では、近年、その待機時電力も測定することが求められている。
【０００４】
図３（ａ）のグラフに、例えばテレビでの待機時電力Ａ，Ｃと、動作時電力Ｂとの関係を時系列的に示す（単位はいずれもＷ）。図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する積算電力を示したグラフで、Ａ’，Ｃ’が待機時の積算電力、Ｂ’が動作時の積算電力（単位はいずれもＷｈ）で、Ａ’＋Ｂ’＋Ｃ’が総和積算電力となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０３１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の積算電力計では、測定終了時に総和積算電力のみが表示されるため、その内訳として、動作時の積算電力、待機時の積算電力等が、どの位の割合で占められているかを知ることができない、という問題がある。
【０００７】
また、図３（ａ）に示すように、待機時電力Ａ，Ｃは、動作時電力Ｂに比べてかなり小さいことによる問題点として、同一測定レンジで待機時電力Ａ，Ｃと動作時電力Ｂの積算を行う場合、動作時電力Ｂの積算値が支配的となり、待機時電力Ａ，Ｃの積算値が表示上変化しないケースがある。
【０００８】
その一例として、待機時電力０．１Ｗを１時間積算すると０．１Ｗｈとなり、表示器の表示桁が６桁である場合、その表示は１００．００ｍＷｈとなる。これに対して、動作時電力１００Ｗを１時間積算すると１００Ｗｈで、その表示は１００．００Ｗｈとなる。
【０００９】
したがって、総和積算電力は１００．１Ｗｈであるが、表示器の表示桁が６桁である場合には、その表示は１００．１０Ｗｈとなり、実際に測定されている待機時積算電力の下位桁が消えてしまうことがある。
【００１０】
上記した各問題は、待機時積算電力と動作時積算電力を分けて表示することにより解決することができる。したがって、本発明の課題は、被測定機器の待機時、動作時等の各モードごとの積算電力を出力できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明には、第１の発明としての積算電力値出力方法と、第２の発明としての測定装置とが含まれており、上記課題を解決するため、第１の発明（積算電力値出力方法）は、電圧入力部から入力されるアナログ電圧信号を第１Ａ／Ｄ変換器によりデジタルの電圧データに変換するとともに、電流入力部から入力されるアナログ電流信号を第２Ａ／Ｄ変換器によりデジタルの電流データに変換し、上記電圧データと上記電流データとから瞬時電力を算出し、上記瞬時電力を所定時間積算して、その積算電力を出力する積算電力値出力方法において、
互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに設定される電力閾値レベルが３つ以上であり、上記瞬時電力を上記電力閾値レベルのいずれかに振り分けて、上記各電力閾値レベルごとに上記瞬時電力を積算して個別的な電力小計積算値を求め、測定開始から測定終了までの間、上記各電力閾値レベルごとに積算された３つ以上の上記電力小計積算値を個別的に逐次出力することを特徴としている。
【００１２】
上記第１の発明には、測定終了時には上記電力小計積算値を合算してなる積算電力値としての電力合計積算値を上記電力小計積算値とともに出力する態様が含まれる。
また、上記第１の発明において、上記電力閾値レベルには、待機時用電力閾値レベルと動作時用電力閾値レベルとが含まれ、さらに上記待機時用電力閾値レベル内および／または上記動作時用電力閾値レベル内が互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに細分化されている態様が含まれる。
別の態様として、上記積算電力の表示部をさらに備え、上記待機時用電力閾値レベルで積算された待機時積算電力の電力小計積算値と、上記動作時用電力閾値レベルで積算された動作時積算電力の電力小計積算値を上記表示部に同じ表示分解能で個別に表示する態様も上記第１の発明に含まれる。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、第２の発明（測定装置）は、電圧入力部から入力されるアナログ電圧信号をデジタルの電圧データに変換する第１Ａ／Ｄ変換器と、電流入力部から入力されるアナログ電流信号をデジタルの電流データに変換する第２Ａ／Ｄ変換器と、上記電圧データと上記電流データとから瞬時電力を算出する電力演算部と、上記電力演算部で算出された上記瞬時電力を所定時間積算して出力する制御部とを含む測定装置において、
上記制御部には、互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに３つ以上の電力閾値レベルが設定されており、
上記制御部は、上記電力演算部により算出された上記瞬時電力を上記電力閾値レベルのいずれかに振り分けて、上記各電力閾値レベルごとに上記瞬時電力を積算して個別的な電力小計積算値を求め、測定開始から測定終了までの間、上記各電力閾値レベルごとに積算された３つ以上の上記電力小計積算値を個別的に逐次出力することを特徴としている。
【００１５】
また、上記第２の発明には、上記制御部は、測定終了後に上記電力小計積算値を合算して積算電力値としての電力合計積算値を求め、上記電力小計積算値と上記電力合計積算値とを出力する態様も含まれる。
また、上記第２の発明において、上記電力閾値レベルには、待機時用電力閾値レベルと動作時用電力閾値レベルとが含まれ、さらに上記待機時用電力閾値レベル内および／または上記動作時用電力閾値レベル内が互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに細分化されている態様が含まれる。
別の態様として、上記積算電力の表示部をさらに備え、上記待機時用電力閾値レベルで積算された待機時積算電力の電力小計積算値と、上記動作時用電力閾値レベルで積算された動作時積算電力の電力小計積算値が上記表示部に同じ表示分解能で個別に表示される態様も上記第２の発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、Ａ／Ｄ変換後の電圧・電流の各データから瞬時電力を算出し、その瞬時電力を所定時間積算して、その積算電力を所定の表示部に表示および／または外部機器に出力するにあたって、互いに重なることのない所定の電力範囲ごとに複数の電力閾値レベルを設定し、電力演算部により算出された瞬時電力が電力閾値レベルのいずれに含まれるかを判定し、各電力閾値レベルごとに瞬時電力を積算して個別的な電力小計積算値を求め、電力小計積算値を表示部に表示および／または外部機器に出力するようにしたことにより、被測定機器の各モードごとの積算電力（例えば、待機時モードでの積算電力、動作時モードでの積算電力）を測定することができ、被測定機器の消費電力を解析するうえで役立つ。
【００１７】
また例えば、一つの電力閾値レベルを待機時電力用とし、他の一つを動作時電力用とすれば、待機時電力と動作時電力とがそれぞれ独立した表示分解能で分けて表示され、待機時電力の積算値をより細かな値（下位桁）まで正確に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の測定装置を積算電力計とした実施形態の構成を示す模式な回路図。
【図２】（ａ）上記実施形態で表示部に表示される電力閾値レベルの設定画面例を示す模式図、（ｂ）上記実施形態で表示部に表示される各積算値の表示画面例を示す模式図。
【図３】（ａ）待機時電力Ａ，Ｃと動作時電力Ｂとの関係を時系列的に示すグラフ、（ｂ）待機時電力Ａ，Ｃと動作時電力Ｂの積算電力を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図１および図２を参照して、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
図１に示すように、この実施形態に係る積算電力計（積算電力の測定装置）１は、その基本的な構成として、入力処理部１０と、電力演算部１３と、操作部１５と、制御部２０と、表示部３０とを備えている。
【００２１】
入力処理部１０には、電圧入力部Ｖｉｎに直列として接続される電圧測定レンジ回路１１ａおよび第１Ａ／Ｄ変換器１２ａと、電流入力部Ｉｉｎに対して直列に接続される電流測定レンジ回路１１ｂおよび第２Ａ／Ｄ変換器１２ｂとが含まれている。
【００２２】
この入力処理部１０において、電圧入力部Ｖｉｎから入力されるアナログ電圧Ｖａは、電圧測定レンジ回路１１ａにて所定のレンジ倍率で増幅された後、第１Ａ／Ｄ変換器１２ａでデジタルの２値データからなる電圧Ｖｄに変換される。
【００２３】
同様に、電流入力部Ｉｉｎから入力されるアナログ電流Ｉａは、電流測定レンジ回路１１ｂにて所定のレンジ倍率で増幅された後、第２Ａ／Ｄ変換器１２ｂでデジタルの２値データからなる電流Ｉｄに変換される。第１および第２Ａ／Ｄ変換器１２ａ，１２ｂは、同一のタイミングで動作する。
【００２４】
電力演算部１３は、各Ａ／Ｄ変換器１２ａ，１２ｂにてＡ／Ｄ変換された電圧Ｖｄと電流Ｉｄとから、例えば電圧Ｖｄを基準として、少なくともその１周期にわたって瞬時電力Ｗ（＝Ｖｄ×Ｉｄ）を算出する。電力演算部１３には、例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）を用いることができる。
【００２５】
制御部２０は、電力演算部１３にて算出された瞬時電力Ｗを、所定の電力範囲ごとに設定された複数の電力閾値レベルのいずれかに振り分け、各電力閾値レベルごとに瞬時電力Ｗを積算して個別的な電力小計積算値を求めるとともに、測定終了後には、電力小計積算値を合算して積算電力値としての電力合計積算値を求める。
【００２６】
そのため、この実施形態において、制御部２０は、電力演算部１３の出力側に並列に接続され、操作部１５よりそれぞれ所定の電力閾値レベルが設定される複数の電力フィルタ回路２１（２１ａ〜２１ｎ）と、電力フィルタ回路２１（２１ａ〜２１ｎ）を通過した電力を加算（積算）する小計加算器２２（２２ａ〜２２ｎ）と、小計加算器２２（２２ａ〜２２ｎ）の各加算値の総和を求める合計加算器２３とを備えている。
【００２７】
なお、電力フィルタ回路２１ａ〜２１ｎを区別する必要がない場合には、その総称として電力フィルタ回路２１とし、同様に、小計加算器２２ａ〜２２ｎについても、それらを区別する必要がない場合には、その総称として小計加算器２２とする。
【００２８】
電力フィルタ回路２１には、例えば、ウインドウコンパレータの出力によりオンオフするスイッチ回路を用いることができる。
【００２９】
表示部３０は、液晶表示パネル等からなる画面Ｄを有し、操作部１５または制御部２０からの指示に基づいて、小計加算器２２による積算値および／または合計加算器２３による積算値を表示する。
【００３０】
なお、この実施形態では、制御部２０から出力される各積算値を表示部３０に表示するようにしているが、本発明には、制御部２０から出力される各積算値を例えばＬＡＮやＧＰ−ＩＢ等の通信を介してパソコン等に出力する態様および／または所定のインターフェイスを介してＨＤＤやＵＳＢメモリ等の外部メディアに保存する態様も含まれる。
【００３１】
積算電力の測定を開始する前に、操作部１５より、各電力フィルタ回路２１に電力閾値レベルとして互いに重なることのない所定の電力範囲を設定する。
【００３２】
一例として、待機時電力測定用として、想定される待機時電力が０．１Ｗ〜０．３Ｗ程度である場合、第１電力フィルタ回路２１ａの電力閾値レベルＴＨａを「０．０Ｗ＜ＴＨａ≦０．４Ｗ」等のように設定することになるが、待機時電力のよりきめ細かな測定を行うことを望むならば、２つに分けて、第１電力フィルタ回路２１ａの電力閾値レベルＴＨａを「０．０Ｗ＜ＴＨａ≦０．２Ｗ」、第２電力フィルタ回路２１ｂの電力閾値レベルＴＨｂを「０．２Ｗ＜ＴＨａ≦０．４Ｗ」等のように設定することになる。
【００３３】
また、動作時電力測定用として、想定される動作時電力が１００Ｗであれば、第３電力フィルタ回路２１ｃの電力閾値レベルＴＨｃを「９０．０Ｗ＜ＴＨｃ≦１２０．０Ｗ」等のように設定する。なお、動作時電力２００Ｗまで対応可能とする場合には、第４電力フィルタ回路２１ｄの電力閾値レベルＴＨｄを「１９０．０Ｗ＜ＴＨｄ≦２２０．０Ｗ」等のように設定する。この他、電力閾値レベルＴＨは任意の電力範囲で、待機時から動作時までの全電力範囲をもれなくカバーするように設定されてよい。
【００３４】
このように設定された各電力フィルタ回路２１の電力閾値レベルＴＨは、図２（ａ）に示すように、表示部３０に設定画面として表示される。１画面で収まらない場合には、操作部１５での画面切替操作により、次画面に表示するようにしてもよい。なお、図２（ａ）では、設定画面でのレベル単位を待機時，動作時ともにＷとしているが、待機時をｍＷとしてもよい。
【００３５】
図１の例では、電力フィルタ回路２１を２１ａ〜２１ｎのｎ個としているが、電力フィルタ回路２１は、少なくとも待機時電力測定用と動作時電力測定用の２つを備えていればよい。その場合には、対応する小計加算器２２も２つでよい。
【００３６】
積算電力の測定が開始されると、電力演算部１３にて算出された瞬時電力Ｗが制御部２０に入力され、その瞬時電力Ｗが例えば０．１Ｗであれば、第１電力フィルタ回路２１ａを通過して第１小計加算器２２ａに与えられ、また、瞬時電力Ｗが例えば１００．０Ｗであれば、第３電力フィルタ回路２１ｃを通過して第３小計加算器２２ｃに与えられ、各小計加算器２２にて、瞬時電力Ｗが個別的に加算（積算）される。
【００３７】
このようにして、瞬時電力Ｗは、その電力値に応じて電力フィルタ回路２１のいずれか一つに振り分けられ、その電力フィルタ回路２１に所属する小計加算器２２にて順次加算される。
【００３８】
表示部３０の画面には、各小計加算器２２にて加算された積算値（小計積算値）を、小計加算器２２ａ〜２０ｎごとに表示する表示領域３１ａ〜３１ｎと、合計加算器２３にて求められた総和積算値（被測定機器のトータル的な積算電力値）を表示する表示領域３２とが設けられている。
【００３９】
図２（ｂ）に、上記表示領域による積算値表示画面例を示す。先に説明した図２（ａ）の設定画面と同じく、１画面で収まらない場合には、操作部１５での画面切替操作により、次画面に表示するようにしてもよい。なお、図２（ｂ）の積算値表示画面例では、積算電力の単位を待機時，動作時ともにＷｈとしているが、待機時をｍＷｈとしてもよい。
【００４０】
この実施形態において、各小計加算器２２にて加算された積算値は、測定開始から測定終了までの間、図２（ｂ）に示す表示部３０の画面に逐次表示される。そして、測定終了時点で、合計加算器２３にて各小計加算器２２の最終的な積算値の総和（合計値）が求められ、その電力合計積算値（被測定機器全体の積算電力）が、表示領域３２のトータル欄に、各小計加算器２２の積算値（小計積算値）とともに表示される。
【００４１】
別の方法として、測定開始から測定終了までの間、各小計加算器２２にて加算された積算値と、その合計値とを表示部３０の画面に逐次表示し、測定終了時点で、例えばハイライト表示や点滅表示等により確定表示するようにしてもよい。
【００４２】
これによれば、被測定機器の総和積算電力の内訳として、待機時積算電力と動作時積算電力とが個別的に表示され、被測定機器の各モードごとの積算電力（例えばテレビについて言えば、電源スイッチオフモード，リモコン指示待ちモード，テレビ本来の番組視聴モード，ビデオ機器接続モード等）を測定することができるため、被測定機器の消費電力を解析するうえで役立つ。
【００４３】
また、表示部３０の表示分解能が例えば「６桁」表示である場合、待機時積算電力も６桁にて表示されることから、待機時積算電力をその下位桁まで、より細かく表示することができる。
【００４４】
上記実施形態では、電力演算部１３により算出された瞬時電力Ｗを電力フィルタ回路２１によって所定の電力範囲ごとに振り分けているが、制御部２０に、マイクロコンピュータを用い、その判定機能により瞬時電力Ｗを所定の電力範囲ごとに振り分け、演算機能により各積算値を得るようにしてもよい。また、制御部２０に、図示しない所定のインターフェイスを介して外部機器（例えば、パソコン）を接続することもできる。
【００４５】
また、別の例として、上記入力処理部１０と上記電力演算部１３と上記フィルタ２１を含めて一つの電力測定ユニットとし、上記入力処理部１０におけるレンジ回路１１ａ，１１ｂをレベル設定回路（レベル選別フィルタ回路）としたうえで、電圧入力部Ｖｉｎと電流入力部Ｉｉｎとに対して、複数の電力測定ユニットを並列に接続して、その中から選択された出力を小計加算器２２の電力小計積算値とし、電圧・電流のレベルごとに電力値を個別的に表示することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１  積算電力計（測定装置）
１０  入力処理部
１１ａ，１１ｂ  測定レンジ回路
１２ａ，１２ｂ  Ａ／Ｄ変換器
１３  電力演算部
１５  操作部
２０  制御部
２１（２１ａ〜２１ｎ）  電力フィルタ回路
２２（２２ａ〜２２ｎ）  小計加算器
２３  合計加算器
３０  表示部
Ｖｉｎ  電圧入力部
Ｉｉｎ  電流入力部
【図１】
0006653117.tif 000002
【図２】
0006653117.tif 000003
【図３】
0006653117.tif 000004