(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の物理量の瞬時値を一定期間積算した積算データが入力される毎に、前記積算データの今回入力時と前回入力時の時間差から、予め計測値を算出する時刻と定めた時刻である正時における計測値である正時計測値を算出し、
前記今回入力時と前記前回入力時との間に存在する前記正時の回数に応じた補完式により各回数の正時計測値を算出することを特徴とする正時計測値算出装置。
【請求項２】
前記正時は、上位システムから与えられる基準クロックに従って定められた時刻であることを特徴とする請求項１に記載の正時計測値算出装置。
【請求項３】
前記正時は、
前記正時計測値算出装置の有するタイマの一定間隔の時刻であることを特徴とする請求項１に記載の正時計測値算出装置。
【請求項４】
前記正時計測値算出装置は、更に、
前記正時計測値を１日の帳票に加工すると共に、上位システムからの命令により現在の正時計測値を前記上位システムへリアルタイムで出力する構成を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の正時計測値算出装置。
【請求項５】
計測装置と、正時計測値算出装置とを備えた正時計測値算出システムであって、
前記計測装置は、所定の物理量の瞬時値を計測し、計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成して出力し、
前記正時計測値算出装置は、前記計測装置から前記積算データが入力される毎に、前記積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差から、予め計測値を算出する時刻と定めた時刻である正時における計測値である正時計測値を算出し、前記今回入力時と前記前回入力時との間に、存在する正時の回数に応じた補完式により、各回数における正時計測値を算出することを特徴とする正時計測値算出システム。
【請求項６】
前記計測装置から前記正時計測値算出装置への通信状態、及び前記正時の間隔が、前記今回入力時と前記前回入力時との間に存在する正時の回数が２以下となるように、調整されていることを特徴とする請求項５に記載の正時計測値算出システム。
【請求項７】
前記前回入力時の積算データ及び前記今回入力時の積算データをそれぞれ、
ａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）とし、
前記積算データの今回入力時と前回入力時の時間差、隣接する正時の時間差、及び今回入力時と直近の正時との時間差をそれぞれ、
ΔＴ、ＴＩ、及びΔｔとすると、
前記今回入力時と前記前回入力時との間に、前記正時がｋ回存在するときのｋ−１回前の正時計測値〜現正時計測値はそれぞれ、
ｋ−１回前の正時計測値
＝ａ（ｎ）−〔{Δｔ＋（ｋ−１）ＴＩ}／ΔＴ〕×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
ｋ−２回前の正時計測値
＝ａ（ｎ）−〔{Δｔ＋（ｋ−２）ＴＩ}／ΔＴ〕×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
・・・・
１回前の正時計測値
＝ａ（ｎ）−{（Δｔ＋ＴＩ）／ΔＴ}×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
現正時計測値
＝ａ（ｎ）−（Δｔ／ΔＴ）×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
但し、ｋ＝１，２，・・・・
により算出することを特徴とする請求項５に記載の正時計測値算出システム。
【請求項８】
前記計測装置は、
送電線を流れる電流量を計測し、計測する電流から電源を取得する自己給電方式のクランプ式電力センサであることを特徴とする請求項５に記載の正時計測値算出システム。
【請求項９】
前記計測装置から前記正時計測値算出装置への前記積算データの受け渡しは、
一定間隔毎に送信される無線パケット通信により行われることを特徴とする請求項５に記載の正時計測値算出システム。
【請求項１０】
複数の計測装置と、正時計測値算出装置とを備えた正時計測値収集システムであって、
前記複数の計測装置は、各々の計測対象の所定の物理量の瞬時値を計測し、計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成し、互いに重複しないタイミングで出力し、
前記正時計測値算出装置は、前記複数の計測装置から前記積算データが入力される毎に、各々の前記積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差から、予め計測値を算出する時刻と定めた時刻である正時における計測値である正時計測値を算出し、前記今回入力時と前記前回入力時との間に、存在する正時の回数に応じた補完式により、各回数における正時計測値を、前記複数の計測装置の各々の計測対象について算出することを特徴とする正時計測値収集システム。
【請求項１１】
前記正時計測値収集システムは、更に、
前記複数の計測装置の各々の計測対象について算出した前記各回数における正時計測値をグラフ表示するような構成を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の正時計測値収集システム。
【請求項１２】
所定の物理量の瞬時値を計測する第１処理と、
計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成する第２処理と、
前記積算データが今回入力された時刻と前記積算データが前回入力された時刻との間に、予め計測値を算出する時刻と定めた時刻である正時が何回存在したかを判定する第３処理と、
前記第３処理における判定結果に基づいて、今回入力時と前記前回入力時との間に存在する前記正時の回数に応じた補完式により、前記積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差に基づいて、前記正時における計測値である正時計測値を算出する第４処理と、
を有することを特徴とする正時測定値算出方法。
【請求項１３】
計測装置と、正時計測値算出装置とを備えた正時計測値算出システムにおいて、
所定の物理量の瞬時値を計測する第１処理と、
計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成する第２処理と、
前記積算データが今回入力された時刻と前記積算データが前回入力された時刻との間に、前記正時が何回存在したかを判定する第３処理と、
前記第３処理における判定結果に基づいて、今回入力時と前記前回入力時との間に、存在する前記正時の回数に応じた補完式により、前記積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差に基づいて、前記正時における計測値である正時計測値を算出する第４処理と、
を前記計測装置及び前記正時計測値算出装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正時計測値算出装置、計測装置と正時計測値算出装置とが通信により接続された正時計測値算出システム、正時計測値収集システム、正時計測値算出方法、及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する文献として、下記特許文献１には、精度の高いクロックを不要とし、積算処理を容易化するため、通信により収集した計測値にタイムスタンプを付与してメモリに蓄積し、蓄積した計測値を、計測値の収集とは非同期で実行され、付与されたタイムスタンプに基づき、直前に収集した計測値との時間差当たりの通過量を直前の積算値に加算するアナログ積算処理が提案されている。
【０００３】
又、下記特許文献２には、積算値の時系列に欠損が生じても、欠損期間における計測量および欠損期間の直後の計測時点における計測量に違和感が生じないように補完する第１〜第４の方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０８９５７号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたアナログ積算処理では、通信により収集する計測値が欠損することは考慮されておらず、通信エラーにより計測値が欠損した場合には、その欠損した情報がそのまま誤差となる。
【０００６】
又、特許文献２に記載された第１〜第４の方法についても、欠損期間の直後に対する積算値と欠損期間の直前の積算値との差分を用いて補完する方法なので、真の積算値からの誤差が生じる。
【０００７】
ところで、近年、夏になるとエアコンの消費電力が増え、電力会社が節電を呼びかけることもしばしばである。電力需要が逼迫すると、消費電力の変動に追従することができなくなるおそれがある。このような状況の中、既存の電力網を再構築し、ＩＴ技術でリアルタイムなエネルギー需要を把握して効率良く電気を送電する仕組み（洗練された電力網＝スマートグリッド）が提唱されている。このスマートグリッドの実現のためには、リアルタイムにエネルギー需要を把握する必要がある。
【０００８】
リアルタイムにエネルギー需要を把握するためには、上位システムに同期して予め定められた時刻（正時）における計測値（正時計測値）を算出する必要があるが、特許文献１及び２では、正時計測値を算出することはできない。
【０００９】
そこで、本発明は、上位システムに同期した予め定められた時刻（正時）における計測値（正時計測値）を算出することが可能な正時計測値算出装置、正時計測値算出システム、正時計測値収集システム、正時計測値算出方法、及びそのプログラム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】
【００１０】
本発明の第１の側面の正時計測値算出装置は、所定の物理量の瞬時値を一定期間積算した積算データが入力される毎に、前記積算データの今回入力時と前回入力時の時間差から、予め計測値を算出する時刻と定めた時刻（以下、「正時」という。）における計測値（以下、「正時計測値」という。）を算出し、前記今回入力時と前記前回入力時との間に存在する前記正時の回数に応じた補完式により各回数の正時計測値を算出することを特徴とする。
【００１１】
第２の側面の正時計測値算出システムは、計測装置と、正時計測値算出装置とを備えた正時計測値算出システムであって、前記計測装置は、所定の物理量の瞬時値を計測し、計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成して出力し、前記正時計測値算出装置は、前記計測装置から前記積算データが入力される毎に、前記積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差から、正時計測値を算出し、前記今回入力時と前記前回入力時との間に、存在する正時の回数に応じた補完式により、各回数における前記正時計測値を算出することを特徴とする。
【００１２】
第３の側面の正時計測値収集システムは、複数の計測装置と、正時計測値算出装置とを備えた正時計測値収集システムであって、前記複数の計測装置は、各々の計測対象の所定の物理量の瞬時値を計測し、計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成し、互いに重複しないタイミングで出力し、前記正時計測値算出装置は、前記複数の計測装置から前記積算データが入力される毎に、各々の前記積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差から、予め計測値を算出する時刻と定めた時刻である正時における計測値である正時計測値を算出し、前記今回入力時と前記前回入力時との間に、存在する正時の回数に応じた補完式により、各回数における正時計測値を、前記複数の計測装置の各々の計測対象について算出することを特徴とする。
【００１３】
第４の側面の正時測定値算出方法は、所定の物理量の瞬時値を計測する第１処理と、計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成する第２処理と、前記積算データが今回入力された時刻と前記積算データが前回入力された時刻との間に、正時が何回存在したかを判定する第３処理と、前記第３処理における判定結果に基づいて、今回入力時刻と前記前回入力時刻との間に存在する前記正時の回数に応じた補完式により、前記積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差に基づいて、正時計測値を算出する第４処理と、を有することを特徴とする。
【００１４】
第５の側面のプログラムは、前記第１ステップから前記第３ステップを前記計測装置及び前記正時計測値算出装置のコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の正時計測値算出装置によれば、所定の物理量の瞬時値を一定期間積算した積算データの今回入力時刻と前回入力時刻の時間差から、今回入力時刻と前回入力時刻との間に存在する予め計測値を算出する時刻と定めた時刻である正時の回数に応じた補完式により各回数の正時における計測値である正時計測値を算出するようにしている。これにより、正時計測値を算出することが可能な正時計測値算出装置、正時計測値算出システム、正時計測値算収集システム、正時計測値算出方法、及びそのプログラムを提供することができる。更に、上位システムにおいて、リアルタイムにエネルギー需要を把握することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１の正時計測値算出システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の補完アルゴリズムの全体を説明する図である。
【図３】本発明の正時計測値の算出方法を説明する図である。
【図４】図１中の計測装置１０及び正時計測値算出装置２０の構成例を示す機能構成図である。
【図５】図４のクランプ式電力センサにおける内部電源電圧の時間的な変化と通信タイミングを示す図である。
【図６】本発明の実施形態１の計測装置の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態１の正時計測値算出装置の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一般化した正時計測値の算出方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態２の正時計測値収集システムの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に従って本発明の実施形態を説明する。
【実施形態１】
【００１８】
（実施形態１の構成）
図１は、本発明の実施形態１の正時計測値算出システムのシステム構成図である。
本発明の正時計測値算出システムは、複数の計測装置１０（＝１０−１，１０−２，・・・１０−（ｎ−１），１０−ｎ）と、１つ又は複数の正時計測値算出装置２０（＝２０，・・・，２０−ｋ）と、上位システム３０とから構成されている。
【００１９】
計測装置１０は、所定の物理量の瞬時値を計測し、計測した瞬時値を一定期間、積算して積算データを生成して出力するものである。所定の物理量としては、電流（Ａ）、電圧（Ｖ）、電力（Ｗ）、流量（ｍ３/ｓ）等の積算可能な物理量が想定される。又、計測装置１０から正時計測値算出装置２０への積算データの受け渡しに用いられる通信は、無線通信、有線通信を問わない。
【００２０】
正時計測値算出装置２０は、予め計測値を算出する時刻と定めた時刻（以下、「正時」という。）における計測値（以下、「正時計測値」という。）を算出する装置である。正時は、１分毎に定めても、１０分毎でも、３０分毎、１時間毎でも良い。所定の物理用の時間的推移をどの程度細かく観測し、制御する必要があるかによって、正時と正時の間隔は適宜に定められる。
【００２１】
正時計測値算出装置２０は、計測装置１０から積算データが入力される毎に、積算データの今回入力時と前回入力時の時間差から、正時計測値を算出する。特に、積算データの今回入力時と前回入力時との間に、正時が存在する場合には、存在する正時の回数に応じた補完式により、各正時における正時計測値を算出する。尚、正時計測値算出装置２０における時刻は、上位システム３０から与えられる基準クロック信号に従う。
【００２２】
上位システム３０は、例えば、供給電力量、ガス供給量、浄水供給量等の所定の物理量を監視・制御するシステムであり、複数の正時計測値算出装置２０で算出された正時計測値の推移をエリア毎に観測できるようになっている。これにより、管理するあるアリアの物理量の供給が逼迫したときに、地域を限定した供給制限等の対策をとることができる。
【００２３】
図２は、本発明の補完アルゴリズムの全体を説明する図である。
図２において、横軸は、正時計測値算出装置の時刻であり、単位は、例えば、（分）であり、縦軸は、計測装置１０で計測され、積算された消費電量等の積算値である。
【００２４】
図２において、正時及び計測装置の積算データは、黒丸及び白丸でそれぞれ表されている。更に、白丸から横軸上に伸びた矢印の先は、計測装置１０の積算データが正時計測値算出装置２０へ入力される時刻を表している。
【００２５】
図２の左側の領域には、前回入力積算データａ（ｎ−１）と今回入力の積算データａ（ｎ）との間には、１つの正時（横軸上の数値「５」）が存在する。一方、図２の右側の領域には、前回入力積算データａ（ｎ−１）と今回入力の積算データａ（ｎ）との間には、２つの正時（横軸上の数値「１３」及び「１４」）が存在する。
【００２６】
図２から分かるように、計測装置１０から正時計測値算出装置２０へ入力される積算データの間隔の間に、正時が１つ存在することと２つ存在することがある。本発明では、このことに着目して、正時が１つ存在するときと、正時が２つ存在するときとに分けて、正時計測値を算出するようにしている。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の正時計測値の算出方法を説明する図であり、図３（ａ）は、今回入力と前回入力の間に１回の正時が存在する場合の算出方法を説明する図であり、図３（ｂ）は、今回入力と前回入力の間に２回の正時が存在する場合の算出方法を説明する図である。
【００２８】
図３（ａ）において、三角形Ａ１Ｂ１Ｃ１と三角形Ａ１Ｂ２Ｃ２は相似形であるので、
線分Ａ１Ｂ２：線分Ｂ２Ｃ２＝線分Ａ１Ｂ１：線分Ｂ１Ｃ１
であり、現正時における計測値をＹとすると、
ΔＴ：ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）＝ΔＴ−Δｔ：Ｙ−ａ（ｎ−１）
となり、Ｙについて解くと、現正時における計測値は、
Ｙ＝ａ（ｎ）−（Δｔ／ΔＴ）{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}      ・・・（１）
となる。
【００２９】
図３（ｂ）において、三角形Ａ１Ｂ１Ｃ１と三角形Ａ１Ｂ２Ｃ２と三角形Ａ１Ｂ０Ｃ０とは互いに相似形であるので、
線分Ａ１Ｂ０：線分Ｂ０Ｃ０＝線分Ａ１Ｂ２：線分Ｂ２Ｃ２
となり、前回正時における計測値をＹ（１）とすると、
ΔＴ：ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）：ΔＴ−（ＴＩ＋Δｔ）：Ｙ（１）−ａ（ｎ−１）
となり、Ｙ（１）について解くと、前回正時における計測値Ｙ（１）は、
Ｙ（１）＝ａ（ｎ）−{（Δｔ＋ＴＩ）／ΔＴ}×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
・・・（２）
となる。
【００３０】
（実施形態１の動作）
発明の実施形態の動作について、具体的な適用例について、（Ｉ）代表的な実施例における通信タイミングと、（II）計測装置１０の処理と、（III）正時計測値算出装置２０の処理と、（IV）一般化した正時計測値の算出方法と、に分けて説明する。
【００３１】
（Ｉ）代表的な実施例における通信タイミング
図４は、図１中の計測装置１０及び正時計測値算出装置２０の構成例を示す機能構成図である。
【００３２】
図４に示された計測装置１０の例はクランプ式電力センサであり、電力供給源から負荷に供給される電流Ｉ１、Ｉ２から微弱の電力を得て直流（ＤＣ）電圧を出力する整流回路１１と、ＤＣ電圧を所定のＤＣ電圧に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ」という。）１２と、電流Ｉ１、Ｉ２を検出して電流／電圧変換するＩ／Ｖ変換１３と、計測装置１０の全体を制御し、特に、積算データを生成する中央演算処理装置ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４と、積算データ等を無線通信で正時計測値算出装置２０へ送信する無線ユニット１５と、電磁波の空間へ放射するアンテナ１６と、を備えている。尚、ＤＣ／ＤＣ１２の出力側には、図示しない大容量の電圧保持用のコンデンサが接続されている。
【００３３】
図４に示された計測装置１０は、計測対象である電流Ｉ１、Ｉ２から微弱な電力の供給を受けて動作するため、自ら電池等の電源を持ち駆動する装置のような電源寿命から生じてくるメンテナンスが不要である。その反面、Ｉ／Ｖ変換１３、ＣＰＵ１４及び無線ユニット１５は、整流回路１１及びＤＣ／ＤＣ１２を介して供給される電圧により動作するため、連続的に動作させることはできない。
【００３４】
図４に示された正時計測値算出装置２０は、計測装置１０から離散的に入力される積算データに基づいて、上位システムから供給されるマスタクロックにより定められる正時における正時計測値を算出する装置である。正時計測値算出装置２０は、計測装置１０のアンテナ１６から空間に放射された電磁波を導くアンテナ２１と、受信した電磁波を復調して積算データを出力する無線ユニット２２と、正時計測値算出装置２０の基準の時刻を与えるタイマ２３と、積算データが入力される時刻を計測する入力時刻計測手段２４と、システム管理者が正時を設定する正時設定手段２５と、積算データを保存する積算データ保存手段２６と、今回の積算データの入力時刻と前回の積算データの入力時刻との間に存在する正時回数を検出する正時回数検出手段２７と、今回の積算データと前回の積算データ及び今回と前回の入力時刻間に挟まれる正時回数とに基づいて正時計測値を算出する正時計測値算出手段２８と、を備えている。
【００３５】
入力時刻計測手段２４、正時設定手段２５、正時回数検出手段２７、及び正時計測値算出手段２８は、図示しないＣＰＵにプログラムをダウンロードすることにより実現するようにしても良い。
【００３６】
図５は、図４のクランプ式電力センサにおける内部電源電圧の時間的な変化と通信タイミング及び正時計測値算出装置における正時の関係を示す図である。
図５（ａ）には、計測装置１０の内部電源電圧、例えば、無線ユニット１５への供給電圧の時間的な変化が示されている。
【００３７】
時刻ｔ０〜ｔ１の期間は、初期充電期間であり、ＤＣ／ＤＣ１２の出力側に接続されている電圧保持用のコンデンサに電荷が整流回路１によりチャージされ、例えば、最大１５分でＩ／Ｖ変換１３、ＣＰＵ１４及び無線ユニット１５が動作可能な電圧に達する。
【００３８】
時刻ｔ１〜ｔ２の期間は、計測・通信期間であり、Ｉ／Ｖ変換１３、ＣＰＵ１４及び無線ユニット１５が動作し、電流Ｉ１、Ｉ２の瞬時値を計測し、計測した電流値を一定期間積算して積算データを生成し、生成した積算データを無線ユニット１５で送信する。この計測・通信期間は、例えば、２００ｍｓである。
【００３９】
時刻ｔ２〜ｔ４の期間は、時刻ｔ２〜ｔ３の動作可能電圧まで充電する充電期間と、時刻ｔ３〜ｔ４の動作可能電圧でＩ／Ｖ変換１３、ＣＰＵ１４及び無線ユニット１５が動作を待機しているスリープ期間と、である。
【００４０】
その後、時刻ｔ４〜ｔ５の計測・通信期間と、時刻ｔ５〜ｔ７の充電・スリープ期間と、を繰り返す。
図５（ｂ）には、計測装置１０の消費電流の時間的な変化が示されている。図５（ａ）と図５（ｂ）とを合わせて見ると、時刻ｔ１〜ｔ２の間、時刻ｔ４〜ｔ５の間、及び時刻ｔ７〜ｔ８の間は、計測・通信期間であり、動作電流が流れている。一方、時刻ｔ０〜ｔ１の間、時刻ｔ２〜ｔ４の間、及び時刻ｔ５〜ｔ７の間は、動作電流よりも格段に少ない待機電流が流れている。
【００４１】
図５（ｃ）には、正時計測値算出装置２０における時刻上に、正時が表されている。図５（ｂ）及び図５（ｃ）において、図５（ｂ）から図５（ｃ）へ向かう矢印は、計測装置１０から正時計測値算出装置２０へ受け渡される積算データのタイミングを模擬的に表したものである。図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示された例では、正時計測値算出装置２０へ積算データが入力される時刻の間に、１つの正時が存在している。
【００４２】
（II）計測装置１０の処理
図６は、本発明の実施形態１の計測装置の処理を示すフローチャートである。
図４及び図５を参照しつつ、図５に示されたフローチャートに沿って、計測装置１０の処理について説明する。
【００４３】
処理が開始されると、ステップＳ１へ進み、ＣＰＵ１４は、電源電圧が所定電圧以上か否かを判定する。所定電圧は、例えば、ＤＣ５Ｖである。電源電圧が所定電圧以上になるのを待って、電源電圧が所定電圧以上になると(Yes)、ステップＳ２へ進む。
【００４４】
ステップＳ２において、ＣＰＵ１４は、計測タイミングになるのを待って、計測タイミングになると(Yes)、ステップＳ３へ進む。ここで、計測タイミングは、図５中の時刻ｔ１、ｔ４等である。
【００４５】
ステップＳ３において、Ｉ／Ｖ変換１３及びＣＰＵ１４は、電流Ｉ１、Ｉ２の瞬時電流値を計測し、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４において、ＣＰＵ１４は、Ｉ／Ｖ変換１３から入力される電流Ｉ１、Ｉ２の瞬時電流値を積算して、積算データを生成し、ステップＳ５へ進む。
【００４６】
ステップＳ５において、無線ユニット１５は、アンテナ１６を介して正時計測値算出装置２０へ積算データを送信し、ステップＳ１へ戻る。以降、計測装置１０は、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を繰り返す。
【００４７】
（III）正時計測値算出装置２０の処理
図７は、本発明の実施形態１の正時計測値算出装置の処理を示すフローチャートである。
図３を参照しつつ、図７に示されたフローチャートに沿って、正時計測値算出装置２０の処理について説明する。
【００４８】
処理が開始されると、ステップＳ１１へ進み、正時計測値算出装置２０内の入力時刻計測手段２４は、積算データが入力されるまで待ち、積算データが入力されると(Yes)、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２において、積算データの前回入力時と今回入力時の間に、正時が存在するか否かが判定され、存在する場合は(Yes)、ステップＳ１３へ進み、存在しない場合は(No)、正時計測値を算出することなく処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ１３において、正時回数検出手段２７は、今回の積算データの入力時刻と前回の積算データの入力時刻との間に正時が１回存在するか否かを判定し、１回存在する場合は(Yes)、ステップＳ１４へ進み、ステップＳ１３において、今回の積算データの入力時刻と前回の積算データの入力時刻との間に正時が２回存在する場合は(No)、ステップＳ１５へ進む。
【００５０】
ステップＳ１４において、正時計測値算出手段２８は、直近の２回分の積算データａ（ｎ−１），ａ（ｎ）と、直近の２回分の積算データの入力時間差ΔＴと、今回の積算データの入力時刻と直近の正時時刻との時間差Δｔとから、正時計測値を次式で算出し、処理を終了する。
【００５１】
正時計測値＝ａ（ｎ−１）−（Δｔ／ΔＴ）{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
ステップＳ１５において、正時計測値算出手段２８は、直近の２回分の積算データａ（ｎ−１），ａ（ｎ）と、直近の２回分の積算データの入力時間差ΔＴと、今回の積算データの入力時刻と直近の正時時刻との時間差Δｔと、正時と正時との時間の間隔ＴＩとから、前正時の計測時、現正時の計測時を次式で算出し、処理を終了する。
【００５２】
前正時の計測値＝ａ（ｎ）−{（Δｔ＋ＴＩ）／ΔＴ}×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
現正時の計測値＝ａ（ｎ−１）−（Δｔ／ΔＴ）{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
図７に示されたフローチャートは、直近の２回の積算データから正時計測値を算出する処理であり、積算データが入力される毎に、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理が繰り返される。
【００５３】
上述した正時計測値算出装置２０の処理は、直近２回の積算データの入力時刻の間に存在する正時は、２以下、即ち、０、１、２の何れかであることを前提としている。
計測装置１０から正時計測値算出装置２０へ積算データを無線通信で受け渡す際の成功率を０．９以上とすると、計測装置１０から正時計測値算出装置２０への積算データの受け渡しが３回以上連続で失敗する確率は、０．００１以下となる。又、欠落したデータを線形補完により算出する際、許容される誤差から考え、本発明の正時計測値算出システムでは、正時と正時との間隔にもよるが、本発明の発明者は、５以下が好適であると考えている。
【００５４】
（IV）一般化した正時計測値の算出方法
図８は、本発明の一般化した正時計測値の算出方法を説明する図である。
図８を見ると、積算データの前回入力時と今回入力時との間に、ｋ−１回前正時、ｋ−２回前正時、・・・・、１回前正時、現正時と、ｋ−１回の正時が挟まれている。
【００５５】
図８において、三角形Ａ１Ｂ２Ｃ２と三角形Ａ１Ｂｋ−１Ｃｋ−１は相似形であるので、
線分Ａ１Ｂ２：線分Ｂ２Ｃ２＝線分Ａ１Ｂｋ−１：線分Ｂｋ−１Ｃｋ−１
であり、ｋ−１回前正時における計測値をＹｋ−１とすると、
Ｙｋ−１＝ａ（ｎ）−〔{Δｔ＋（ｋ−１）ＴＩ}／ΔＴ〕×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
となる。同様に、ｋ−２回前正時における計測値をＹｋ−２は、
Ｙｋ−２＝ａ（ｎ）−〔{Δｔ＋（ｋ−２）ＴＩ}／ΔＴ〕×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
・・・・・・
１回前の正時計測値Ｙ１は、
Ｙ１＝ａ（ｎ）−{（Δｔ＋ＴＩ）／ΔＴ}×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
現正時計測値Ｙ０は、
Ｙ０＝ａ（ｎ）−（Δｔ／ΔＴ）×{ａ（ｎ）−ａ（ｎ−１）}
により算出される。
【００５６】
（実施形態１の効果）
本発明の正時計測値算出システム、正時計測値算出装置、正時計測値算出方法、及びそのプログラムによれば、以下の（ａ）〜（ｃ）のような効果がある。
（ａ）正時計測値算出装置へ入力される直近の２回分の積算データと、積算データの前回入力時刻と今回入力時刻との間に存在する正時の回数に応じて、正時計測値を算出している。そのため、通信により収集する計測値が欠損しても、正確な正時計測値の算出が可能になる。
【００５７】
（ｂ）計測装置１０と正時計測値算出装置２０との無線通信状態が悪くなり、計測装置１０からの積算データが欠損した場合にも、受信が成功した直近の２回分の積算データと、積算データの前回入力時刻と今回入力時刻との間に存在する正時の回数に応じて、正時計測値を算出することが可能である。
【００５８】
（ｃ）計測装置１０から正時計測値算出装置２０へ積算データを無線通信で受け渡す際の成功率が０．９以上となうような無線回線設計をすることにより、０．９９９以上の確率で線形補完により、正時計測値を算出することが可能である。
【実施形態２】
【００５９】
本発明の実施形態２の正時計測値収集システムの構成は、本発明の実施形態１を示す図１と基本的に同様である。本発明の実施形態２の正時計測値収集システムでは、図１中の複数の計測装置１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎから1台の正時計測値算出装置２０への積算データの受け渡しが、互いにタイミングをずらした送信パケットによる通信で行われる。
【００６０】
図９は、本発明の実施形態２の正時計測値収集システムの動作を説明する図であり、図９（ａ）は、計測装置の送信パケットのタイミングと正時計測値算出装置の時刻との関係を示す図であり、図９（ｂ）は、正時計測値算出装置により算出された各計測装置に正時計測値の変化の例を示す図である。
【００６１】
図９（ａ）において、計測装置１０−１は、時刻ｔ０、ｔ３、ｔ６、ｔ９のタイミングで、送信パケットを出力している。計測装置１０−２は、時刻ｔ１、ｔ４、ｔ７、ｔ１０のタイミングで、送信パケットを出力している。更に、計測装置１０−３は、時刻ｔ２、ｔ５、ｔ８、ｔ１１のタイミングで、送信パケットを出力している。
【００６２】
正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ０及びｔ３に、計測装置１０−１から入力される送信パケットを復調して得られる積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づいて、正時ｔｓ１における正時計測値を算出する。正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ３及びｔ６に入力される積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づき、正時ｔｓ２における正時計測値を算出する。更に、正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ６及びｔ９に入力される積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づき、正時ｔｓ３における正時計測値を算出する。
【００６３】
同様に、正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ１及びｔ４に、計測装置１０−２から入力される送信パケットを復調して得られる積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づいて、正時ｔｓ２における正時計測値を算出する。正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ４及びｔ７に入力される積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づき、正時ｔｓ３における正時計測値を算出する。更に、正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ７及びｔ１０に入力される積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づき、正時ｔｓ４における正時計測値を算出する。
【００６４】
更に、正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ２及びｔ５に、計測装置１０−２から入力される送信パケットを復調して得られる積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づいて、正時ｔｓ２における正時計測値を算出する。正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ５及びｔ８に入力される積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づき、正時ｔｓ３における正時計測値を算出する。更に、正時計測値算出装置２０は、時刻ｔ８及びｔ１１に入力される積算データａ（ｎ−１）及びａ（ｎ）に基づき、正時ｔｓ４における正時計測値を算出する。
【００６５】
正時ｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓ３、ｔｓ４における３台の計測装置１０−１、１０−２、及び１０−３の正時計測値の変化の例が図９（ｂ）に示されている。
このように、タイミングをずらした送信パケットにより、１台の正時計測値算出装置２０へ各計測装置１０の積算データを収集し、各計測装置１０の正時計測値を算出して１つのグラフに表示すると、各計測装置における正時計測値の時間的な変化を可視化することができる。
【００６６】
正時計測値を可視化する方法としては、正時計測値を日報、週報、月報、年報とした帳票を出力しても良い。更に、上位システム３０からの命令により現在の正時計測値を前記上位システム３０へリアルタイムで出力する構成としても良い。
【００６７】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成又は実施形態を取ることができる。
【００６８】
本発明の利用形態や変形例として、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。
（ａ）本発明の実施形態の説明では、計測装置としてのクランプ式電力センサを例にして、電力の正時計測値を算出するシステムについて説明したが、計測装置が計測する物理量は、電力に限定されず、都市ガスや上下水等の流量等であっても良い。
【００６９】
（ｂ）本発明の実施形態の説明では、計測装置と正時計測値算出装置との関係を中心に説明したが、複数の正時計測値算出装置２０（＝２０−１、・・・、２０−ｋ）で算出された正時計測値は、上位システム３０から与えられる基準クロック信号に従っている。そのため、上位システム３０で複数の正時計測値算出装置における正時計測値をリアルタイムで監視し、上位システム３０から、監視結果に基づいて、ある特定地域特定時間帯での消費電力のピークを避ける電力制限の制御をするシステム、例えば、スマードグリッド等に応用することができる。
【００７０】
（ｃ）本発明の実施形態の説明では、メッシュ無線通信ネットワークへの適用例については言及しなかったが、バケツリレー方式で積算データを転送しながら目的の正時計測値算出装置に積算データを届けることにより、メッシュ無線通信ネットワークへの適用も可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０，１０−１、・・・１０−ｎ                      計測装置
１１                                                整流回路
１２                                                ＤＣ／ＤＣ
１３                                                Ｉ／Ｖ変換
１４                                                ＣＰＵ
１５，２２                                          無線ユニット
１６，２１                                          アンテナ
２０                                                正時計測値算出装置
２３                                                タイマ
２４                                                入力時刻計測手段
２５                                                正時設定手段
２６                                                積算データ保存手段
２７                                                正時回数検出手段
２８                                                正時計測値算出手段
３０                                                上位システム
【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】
0006350046.tif 000008
【図８】
0006350046.tif 000009
【図９】
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