(57)【要約】【課題】  導線における電気的変化の発生源の特定を補助できる、具体的に電気的変化の潮流方向を判定できる簡便な電気監視装置および電気監視方法を提供する。【解決手段】  電気監視装置１において、導線９に侵入する電気的変化の少なくとも一部を変化可能とするフィルタ１２を境に導線９の一方および他方の電気的変化を分析することで電気的変化の少なくとも一部について潮流方向を判定可能とする電気監視手段１１を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線の電気的状態を監視可能とする電気監視装置であって、導線の電気的変化の少なくとも一部を変化可能とするフィルタを境に導線の一方および他方の電気的変化を分析することで電気的変化の少なくとも一部について潮流方向を判定可能とする電気監視手段を備える事を特徴とする電気監視装置。
【請求項２】
導線の電気的状態を監視する電気監視方法であって、導線の電気的変化の少なくとも一部を変化可能とするフィルタを境に導線の一方および他方の電気的変化を分析することで電気的変化の少なくとも一部について潮流方向を判定可能とする事を特徴とする電気監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導線、特に電源と負荷との間の電源ライン、具体的に商用電源のライン上の電気的状態を監視可能とする電気監視装置および電気監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という）がエラーを起こす原因として、電源トラブル、電磁波、ハードのバグ、ソフトのバグ、操作ミス等が知られている。中でも電源トラブルには、停電、瞬時停電、電圧不足、電源高調波、高周波ノイズなどあり、ＰＣは商用電源から給電する限り電源トラブルと無関係でいられない。ＰＣは従来の電気機器に比べ特に商用電源に高い品質を要求する。ＰＣの開発時に、電源トラブルに対する対策は他のどのトラブル対策にも先行して施されると言われる。なお本発明において、停電等の一部を除いた前記電源トラブルを電源ノイズと総称する。
【０００３】
電源ノイズはＰＣを利用する屋内でも発生し、また屋外でも発生し屋内に侵入し得る。屋内での発生源は例えば蛍光灯、レーザプリンタがあり、更にＰＣ自身も発生源である。屋外の発生源として例えば工場内のサイリスタインバータが周辺の世帯にノイズを撒き散らした報告もある。電源ノイズの発生源が特定できれば適切な対策が可能となり、また電源ノイズが検出されないにも拘わらずＰＣがエラーを起こすならば直ちに他に原因を求めることができる。
【０００４】
一般に電源ノイズの発生源を推定するために、周辺の電気機器を順に停止して電源ノイズが止むか監視する方法が知られているが、該方法は電気機器の台数に比例して複雑化する上に、電源ノイズの発生直後にＰＣが必ず同じ症状を表すとも限らない。また従来の電源ノイズ監視装置は一般に高価である。よって、簡便に電源ノイズの発生源を推定可能な装置および方法が求められてきた。
【０００５】
そこで本発明の出願人は、前記課題を解決するため、即ち導線における電源ノイズの発生源の特定を補助するため、電源ノイズの潮流方向を判定可能とする技術について、先に特許を出願した（日本国特許庁、特願２００３−３４４１９６号、以下「先の出願」という）。そして本発明は、先の出願の技術開示を補足し、更に技術を追加するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、導線における電気的変化の発生源の特定を補助できる事を目的とし、具体的に電気的変化の潮流方向を判定可能とする簡便な電気監視装置および電気監視方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、導線の電気的状態を監視可能とする電気監視装置において、導線の電気的変化の少なくとも一部を変化可能とするフィルタを境に導線の一方および他方の両電気的変化を分析することで電気的変化の少なくとも一部について潮流方向を判定可能とする電気監視手段を備える。
【０００８】
また電気監視装置において更に、ＰＣに一般的に備えられる各部、例えば、データを記憶するメモリ、モデム等の通信部、タイマ、スイッチ等の操作部、ＬＣＤ等の警報部、各部に給電するバッテリおよび各部を制御する制御部等を適宜備え、また導線が商用電源のラインであれば更に電圧を検出して該電圧に適合する電圧自動切換手段を備える。
【０００９】
次に、導線の電気的状態を監視する電気監視方法において、導線の電気的変化の少なくとも一部を変化可能とするフィルタを境に導線の一方および他方の電気的変化を分析することで電気的変化の少なくとも一部について潮流方向を判定可能とする。
【００１０】
ところで前記導線は、商用電源のラインに限定されず、例えば電気、電子回路の直流電源ライン、通信ケーブル等あらゆる通電可能な有線が対象とされ、常時通電している必要は無い。前記電気的変化は電気的状態の変化であり、例えば瞬時的、定常的又は定期的なノイズであり、電気的状態は例えば電圧、電流、電力、磁界強度あるいは電界強度であり、名称にある「電気」に限定されない。
【００１１】
なお本発明の電気監視装置および電気監視方法について、フィルタが振幅と位相の少なくとも一方を変化可能な、特に振幅を低減可能な周波数帯域について電気的変化の潮流方向を判定できる。安価なフィルタは例えば抵抗、コイル、コンデンサであり、コイルおよびコンデンサが組合せられたラインフィルタは代表例であるが、少なくとも一部の周波数帯域において電気的変化の振幅と位相の少なくとも一方を変化可能であればいかなる部品もフィルタの候補である。監視対象とされる電気的変化のモードに応じて、例えばノーマルモード用、コモンモード用のフィルタが適宜選択される。また電気的状態を検出可能とする２の検出手段は導線に対する接触型も非接触型も可能である。また前記フィルタおよび２の検出手段は電気監視装置に内蔵も分離も可能である。
【００１２】
本発明の電気監視装置および電気監視方法において、電源ノイズの潮流方向を判定するために、まず２の検出手段は、フィルタを境に導線の一方および他方の電気的状態を検出し、次に電気監視手段は、両電気的状態の差分値を全波整流し少なくとも上方と下方の２の基準データ（しきい値）と比較し、一方で、少なくとも一方の電気的状態の正値および負値を各々半波整流し所定の基準データ（しきい値）と比較し、各比較結果を総合する。
【００１３】
ところで、導線には意図する電気的状態（正常成分）が加えられ、電気的状態は正常成分およびノイズが混合している事が考えられる。例えば導線が商用電源のラインであって正常成分が６０Ｈｚの電圧波形であれば、本発明の電気監視装置および電気監視方法において、検出した瞬時電圧をハイパスフィルタに通す事で該正常成分を除去しノイズを検出し易くする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、次に記載されるような効果を奏する。
本発明の電気監視装置および電気監視方法において、導線における電気的変化、特に電源ノイズの発生源の推定を補助でき、利用者は適切な対策を施すことができ、ＰＣ、オーディオ・ビデオ機器などを有害な電源ノイズから保護できる。例えば電気監視装置を、電源ノイズの発生源と推測される全ての電気機器の近くに、順に接続し所定の時間監視する事で電源ノイズの発生源を推定でき、該発生源の電気機器について、使用中止する、ノイズフィルタを接続する等の適切な対策を検討できる。また電源ノイズが検出されないにも拘わらずＰＣがエラーを起こすならば、直ちに他に原因を求めることができる。また電気監視手段を分電盤に組込む事で、屋外から侵入した電源ノイズと屋内の電源ノイズを分別できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は実施例１における電気監視装置の導線に対する設置例を示す図、図２は実施例１における電気監視装置の要部ブロック図、図２は実施例１における電気監視手段の要部ブロック図および波形例である。
【００１７】
図１において、導線９は商用電源のラインであり、本発明の電気監視装置１は導線９に接触または非接触して設置されており、電気監視装置１を境に導線９の一方について総合的にインピーダンスをＺＡ９３としノイズ源ＥＡ９１が接触または非接触で設置されており、同様に導線９の他方について総合的にインピーダンスをＺＢ９４としノイズ源ＥＢ９２が接触または非接触で接続されているものとする。インピーダンスＺＡ９３、ノイズ源ＥＡ９１、インピーダンスＺＢ９４およびノイズ源ＥＢ９２の値は一般に未知である。
【００１８】
図２の電気監視装置１において、導線９の電気的変化の少なくとも一部を変化可能とするフィルタ１２と、フィルタ１２を境に導線９の一方の電気的状態を検出可能とする第１検出手段１３と他方の電気的状態を検出可能とする第２検出手段１４と、両電気的状態を入力し分析する事で電気的変化の少なくとも一部について潮流方向を判定可能とする電気監視手段１１と、電気監視手段１１が出力したデータ等を記憶するメモリ１９と、該データに基づき警報する液晶ディスプレイ、スピーカ等の警報部１８と、各部を設定したり時刻を合せるための操作部１７と、外の機器と有線又は無線で通信可能とする通信部１６と、各部を制御する制御部８４を備えており、更に図示されないタイマ、各部に給電するバッテリ、バッテリを充電する充電部などを備えている。２以上の電気監視装置１は各々通信部１６を介して、図示されないＰＣをホスト（モニタ、コントローラ）とするネットワークを構成できる。
【００１９】
図３の電気監視手段１１において、第１ハイパス濾波手段２１は第１検出手段１３から入力した電気的変化のうち低周波成分を濾波し、第２ハイパス濾波手段２２は第２検出手段１４から入力した電気的変化のうち低周波成分を濾波し、第１１整流手段２４は第１ハイパス濾波手段２１から入力した電気的変化の正の値のみを半波整流し、第１２整流手段２５は第１ハイパス濾波手段２１から入力した電気的変化の負の値のみを半波整流し、第１１比較手段２６は第１１整流手段２４から入力した電気的変化が第１基準データ（しきい値）２８を超えた場合に第１１ラッチ手段２９の値をＬｏｗ（Ｌ）からＨｉｇｈ（Ｈ）へ切り替え、第１２比較手段２７は第１２整流手段から入力した電気的変化が第１基準データ２８を超えた場合に第１２ラッチ手段３０の値をＬからＨへ切り替え、差分出力手段２３は第１ハイパス濾波手段２１および第２ハイパス濾波手段２２から入力した両電気的変化の差分を出力し、第２整流手段３１は差分出力手段２３から入力した電気的変化を全波整流し、第２比較手段３２は第２整流手段３１から入力した電気的変化が第２基準データ（しきい値）３３のうち上方のしきい値を超えた場合に第２１ラッチ手段３４の値をＬからＨへ切り替える一方で下方のしきい値を超えた場合に第２２ラッチ手段３５の値をＬからＨへ切り換え、判定手段３６は各ラッチ手段の値を総合する事で検出した電源ノイズの潮流方向を判定可能とする。
【００２０】
判定手段３６において、まず第１１ラッチ手段２９または第１２ラッチ手段の値がＨに切り替えられたことを検出することで電源ノイズが侵入したと判定し、次に該電源ノイズの符号および潮流方向について、第１１ラッチ手段２９の値がＨで第２１ラッチ手段３４の値がＨであれば符号が正であって潮流方向が導線９の一方から他方へ、また第１１ラッチ手段２９の値がＨで第２２ラッチ手段３５の値がＨであれば符号が正であって潮流方向が導線９の他方から一方へ、また第１２ラッチ手段３０の値がＨで第２１ラッチ手段３４の値がＨであれば符号が負であって潮流方向が導線９の一方から他方へ、また第１２ラッチ手段３０の値がＨで第２２ラッチ手段３５の値がＨであれば符号が負であって潮流方向が導線９の他方から一方へ、と判定する。
【００２１】
図の下部に、第１検出手段１３および第２検出手段１４が検出した電気的変化が電気監視装置１の内部において変形させられる一例を示し、具体的に図中の（ａ）から（ｄ）の地点における波形例を示した。（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）に示した点線は各々基準データ（しきい値）である。（１）は正の値のノイズが導線９の一方から侵入した一例、（２）は負の値のノイズが導線９の一方から侵入した一例、（３）は正の値のノイズが導線９の他方から侵入した一例、（４）は負の値のノイズが導線９の他方から侵入した一例である。
【００２２】
なお本実施の形態において、第１検出手段１３から入力した電気的変化のみを正半波、負半波それぞれ整流して判定手段３６に入力することで電源ノイズの検出に用いているが、更に第２検出手段１４から入力した電気的変化も同様に正半波、負半波それぞれ整流して判定手段３６に入力することで電源ノイズの検出に用いる事は有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１における電気監視装置の導線に対する設置例を示す図である。
【図２】実施例１における電気監視装置の要部ブロック図である。
【図３】実施例１における電気監視手段の要部ブロック図および波形例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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