(57)【要約】【課題】本体装置が１つ又は複数の増設装置から各々の計測データを収集する際に、増設装置に対する固有の通信アドレスを簡易に設定する。【解決手段】本体ユニット５は、割り付けられた通信アドレスを用いたユニキャストで増設ユニットＢに計測データの収集を要求する（ステップＴ２４）。データ収集中、新たに増設ユニットＣが増設ユニットＢに接続された場合、増設ユニットＢは、処理部７３で算出した計測データを本体ユニット５に送出するとともに、増設ユニットＣが接続されたことを表す増設検出情報を本体ユニット５に通知する（ステップＴ２５）。この通知を受けると、本体ユニット５は、通信路５２ａ，６２ａ，７２ａを通して増設ユニットＣの存在を問い合わせ（ステップＴ２６）、応答すると（ステップＴ２７）、増設ユニットＣに対し、ブロードキャストで通信アドレスの割り付けを行う（ステップＴ２８）。【選択図】図２
2013005374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体装置と前記本体装置に接続される少なくとも１つの増設装置とを備え、前記本体装置が前記増設装置により計測されたデータを収集する計測システムであって、
前記本体装置は、
前記増設装置が前記本体装置に接続されたことを検出する接続検出部と、
前記接続検出部により前記本体装置と前記増設装置との接続が検出された場合、前記増設装置に対し、前記本体装置が通信路を通じて前記増設装置と通信するための固有の通信アドレスを割り付ける割付部と、を備える計測システム。
【請求項２】
請求項１記載の計測システムであって、
前記増設装置は、前記増設装置を識別可能な固有番号を予め有し、
前記本体装置は、前記増設装置ごとに前記固有の通信アドレスと前記固有番号を対応付けて管理する計測システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の計測システムであって、
前記本体装置は、前記接続検出部により前記本体装置と前記増設装置との接続が検出された場合、前記通信路を通じて前記増設装置の存在を問い合わせ、
前記増設装置は、前記増設装置の存在の問い合わせに対して、前記増設装置の存在及び前記固有番号を応答し、
前記本体装置は、前記応答された固有番号と前記割付部によって割り付けられた前記固有の通信アドレスとを対応付ける計測システム。
【請求項４】
請求項３記載の計測システムであって、
前記増設装置とは異なる第２の増設装置と、を更に備え、
前記第２の増設装置は、前記本体装置に接続された前記増設装置の後段に接続されることにより、前記本体装置及び前記増設装置の順に接続される計測システム。
【請求項５】
請求項４記載の計測システムであって、
前記増設装置は、前記増設装置で計測されたデータを収集中に前記接続検出部によって前記増設装置に後段の前記第２の増設装置が接続されたことが検出された場合、前記計測されたデータ及び前記後段の前記第２の増設装置が接続されたことを表す増設検出情報を前記本体装置に送信し、
前記割付部は、前記本体装置が前記増設検出情報を受信した場合、前記後段の前記第２の増設装置に前記固有の通信アドレスを割り付ける計測システム。
【請求項６】
請求項４記載の計測システムであって、
前記増設装置は、前記固有の通信アドレスが割り付けられた後、後段側に接続される増設装置との間の前記通信路を通信可能に切り替える切替部と、を更に備え、
前記本体装置は、前記切替部によって通信可能に切り替えられた通信路を通じて、前記後段側に接続される増設装置の存在を問い合わせ、この問い合わせに応答がない場合に、前記割付部による通信アドレスの割り付けを終了する計測システム。
【請求項７】
本体装置と、前記本体装置に接続される複数の増設装置とを備え、前記複数の増設装置は、前記本体装置に接続された前記増設装置に接続されることにより前記増設装置の後段に接続された前記増設装置と異なる第２の増設装置が前記本体装置、前記増設装置及び前記第２の増設装置の順に接続され、前記本体装置が前記複数の増設装置で計測されたデータを収集する計測システムであって、
前記本体装置及び前記複数の増設装置は、
前記本体装置及び前記増設装置がそれぞれ後段の前記増設装置及び前記第２の増設装置に対して、前記本体装置及び前記増設装置の隣であることを表す識別信号を出力する信号出力部と、を備え、
前記複数の増設装置は、
前記信号出力部により出力された識別信号を入力する信号入力部と、
前記複数の増設装置の後段に接続された各増設装置が、前記信号入力部によって入力された前記識別信号を基に通信アドレスを設定する設定部と、を更に備え、
前記本体装置は、
前記識別信号に対応し、前記設定部によって設定された通信アドレスを管理する計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを計測する増設装置と、増設装置により計測されたデータを収集する本体装置とを含む計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業界においては、電力の省エネルギー化が推進されている。オフィスや工場においては、使用電力量を定期的に計測し、この計測値を従業員等に周知させることにより、使用電力量の可能な限りの節電を促すという意識が深く浸透している。このような使用電力量を計測するものとして、従来、使用電力量を計測するための増設ユニットを本体ユニットに接続した計測ユニットを用いることにより、使用電力量の計測機能を拡張可能な計測システムが実現されている。
【０００３】
図１１は、従来の計測ユニットの内部構成を示すブロック図である。この計測ユニットは、本体ユニット１０５、及び複数の増設ユニット１０６，１０７を含む構成である。本体ユニット１０５は、交流電圧を直流電圧に変換して供給可能な電源部１５１、データ通信部１５２、処理部１５３、データ出力部１５４及びデータ管理部１５５を含む構成である。
【０００４】
電源部１５１は、ＡＣ電源１１５から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、電源ライン１５８を通じて本体ユニット１０５及び各増設ユニット１０６，１０７に直流電圧を供給し、本体ユニット１０５及び各増設ユニット１０６，１０７の動作を可能にする。データ通信部１５２は、データ通信線（通信路）１５２ａを通じて各増設ユニット１０６，１０７から計測データを収集するために、各増設ユニット１０６、１０７と１対Ｎのポーリング通信を行う。
【０００５】
データ管理部１５５は、増設ユニット１０６，１０７から収集した各計測データを内部の記憶媒体に蓄積する。データ出力部１５４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの表示素子に計測データを表示する表示機能、メモリカード等に計測データを出力するメディア出力機能、及び通信を行う第２のデータ通信機能を有する。
【０００６】
処理部１５３は、データ通信部１５２を通して各増設ユニット１０６，１０７から計測データを収集したり、データ管理部１５５に計測データを蓄積したり、データ出力部１５４から計測データを出力させる動作を行う。
【０００７】
一方、増設ユニット１０６は、データ通信部１６２、処理部１６３、センサ部１６４及びアドレス設定部１６５を含む構成である。処理部１６３は、センサ部１６４に接続されたＣＴセンサ１１２によって検出された電流値をもとに、計測データを算出する。アドレス設定部１６５には、ディップスイッチで通信アドレスが設定される。データ通信部１６２は、本体ユニット１０５からのポーリング通信に従って、処理部１６３で算出された計測データを出力する。なお、増設ユニット１０７は増設ユニット１０６と同様の構成を有し、同様の動作を行う。
【０００８】
また、このような計測システムとして、次に示すような計測システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この計測システムでは、初期状態では予め定める仮アドレスに設定されている仮アドレスの端末装置に対し、監視制御装置は、アドレスリストに記憶されているアドレスの端末装置とともにポーリング信号を送信する。
【０００９】
これに応答して、仮アドレスの端末装置から返信信号を受信すると、監視制御装置は、仮アドレス以外の空きアドレスを判定し、その空きアドレスを正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに、仮アドレスの端末装置に送信し、アドレスを書き換えさせる。これにより、施工時や端末装置の追加時、この端末装置のアドレスをいちいち手動で設定しなくても、システムに容易に端末装置を追加することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−０９４１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来の計測システムでは、次のような問題があった。例えば図１１の計測システムにおいては、各増設ユニットに固有の通信アドレスを割り付ける場合、ディップスイッチを用いて人為的に設定することが多い。このため、作業員が別の増設装置に同じ通信アドレスを割り付ける等、人為的な設定ミスの発生が少なくなかった。例えば、複数の作業員が持ち回りで増設ユニットを設定する作業員を監視する等、計測システムの施工作業が煩雑になる。
【００１２】
また、特許文献１の計測システムにおいては、初期状態で予め端末装置に設定されている仮アドレスを、監視制御装置に設定する必要がある。このため、図１１の計測システムと同様、人為的な設定ミスが発生するおそれがあった。
【００１３】
本発明は、本体装置が１つ又は複数の増設装置から各々の計測データを収集する際に、増設装置に対する固有の通信アドレスを簡易に設定する計測システ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】
【００１４】
本発明は、上述した計測システムであって、本体装置と前記本体装置に接続される少なくとも１つの増設装置とを備え、前記本体装置が前記増設装置により計測されたデータを収集する計測システムであって、前記本体装置は、前記増設装置が前記本体装置に接続されたことを検出する接続検出部と、前記接続検出部により前記本体装置と前記増設装置との接続が検出された場合、前記増設装置に対し、前記本体装置が通信路を通じて前記増設装置と通信するための固有の通信アドレスを割り付ける割付部と、を備える。
【００１５】
また、本発明は、上述した計測システムであって、前記増設装置は、前記増設装置を識別可能な固有番号を予め有し、前記本体装置は、前記増設装置ごとに前記固有の通信アドレスと前記固有番号を対応付けて管理する。
【００１６】
また、本発明は、上述した計測システムであって、前記本体装置は、前記接続検出部により前記本体装置と前記増設装置との接続が検出された場合、前記通信路を通じて前記増設装置の存在を問い合わせ、前記増設装置は、前記増設装置の存在の問い合わせに対して、前記増設装置の存在及び前記固有番号を応答し、前記本体装置は、前記応答された固有番号と前記割付部によって割り付けられた前記固有の通信アドレスとを対応付ける。
【００１７】
また、本発明は、上述した計測システムであって、前記増設装置とは異なる第２の増設装置と、を更に備え、前記第２の増設装置は、前記本体装置に接続された前記増設装置の後段に接続されることにより、前記本体装置及び前記増設装置の順に接続される。
【００１８】
また、本発明は、上述した計測システムであって、前記増設装置は、前記増設装置で計測されたデータを収集中に前記接続検出部によって前記増設装置に後段の前記第２の増設装置が接続されたことが検出された場合、前記計測されたデータ及び前記後段の前記第２の増設装置が接続されたことを表す増設検出情報を前記本体装置に送信し、前記割付部は、前記本体装置が前記増設検出情報を受信した場合、前記後段の前記第２の増設装置に前記固有の通信アドレスを割り付ける。
【００１９】
また、本発明は、上述した計測システムであって、前記増設装置は、前記固有の通信アドレスが割り付けられた後、後段側に接続される増設装置との間の前記通信路を通信可能に切り替える切替部と、を更に備え、前記本体装置は、前記切替部によって通信可能に切り替えられた通信路を通じて、前記後段側に接続される増設装置の存在を問い合わせ、この問い合わせに応答がない場合に、前記割付部による通信アドレスの割り付けを終了する。
【００２０】
また、本発明は、上述した計測システムであって、本体装置と、前記本体装置に接続される複数の増設装置とを備え、前記複数の増設装置は、前記本体装置に接続された前記増設装置に接続されることにより前記増設装置の後段に接続された前記増設装置と異なる第２の増設装置が前記本体装置、前記増設装置及び前記第２の増設装置の順に接続され、前記本体装置が前記複数の増設装置で計測されたデータを収集する計測システムであって、前記本体装置及び前記複数の増設装置は、前記本体装置及び前記増設装置がそれぞれ後段の前記増設装置及び前記第２の増設装置に対して、前記本体装置及び前記増設装置の隣であることを表す識別信号を出力する信号出力部と、を備え、前記複数の増設装置は、前記信号出力部により出力された識別信号を入力する信号入力部と、前記複数の増設装置の後段に接続された各増設装置が、前記信号入力部によって入力された前記識別信号を基に通信アドレスを設定する設定部と、を更に備え、前記本体装置は、前記識別信号に対応し、前記設定部によって設定された通信アドレスを管理する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、増設装置の接続が検出された場合、この接続が検出された増設装置に対し、本体装置が通信路を通じて増設装置と通信するための固有の通信アドレスを簡易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態の計測システムを含む電力計測システムの構成を示すシステム構成図
【図２】第１の実施形態の計測システムの内部構成を示すブロック図
【図３】データ管理部に登録された管理テーブルの登録内容を示すテーブル
【図４】第１の実施形態の計測システムの動作を説明するシーケンス図
【図５】（Ａ）本体ユニットにおける割り付け動作手順を説明するフローチャート、（Ｂ）増設ユニットにおける動作手順を説明するフローチャート
【図６】（Ａ）本体ユニットにおける計測データの収集動作手順を説明するフローチャート、（Ｂ）増設ユニットにおける計測データの収集動作手順を説明するフローチャート
【図７】第２の実施形態の計測ユニットの内部構成を示すブロック図
【図８】（Ａ）デューティ比の異なるロジック信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブル、（Ｂ）デューティ比の異なるロジック信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブル、（Ｃ）デューティ比の異なるロジック信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブル、（Ｄ）デューティ比の異なるロジック信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブル
【図９】増設ユニットの割り付け動作手順を説明するフローチャート
【図１０】（Ａ）本体ユニットにおける計測データの収集動作手順を説明するフローチャート、（Ｂ）増設ユニットにおける動作手順を説明するフローチャート
【図１１】従来の計測システムの内部構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る計測システムの実施形態について、図面を参照して説明する。本発明に係る計測システムは、例えば電力値の計測を行う電力計測システム（多回路エネルギーモニタシステムとも呼ばれる）に適用可能である。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の計測システムを含む電力計測システムの構成を示すシステム構成図である。この電力計測システムは、本体装置としての本体ユニット５、それぞれ増設装置としての２つの増設ユニット６，７、及びＰＣ（パーソナルコンピュータ）９を含む構成である。図１に示す様に、本体ユニット５には、ＡＣ電源１５から交流電圧が供給される。
【００２５】
増設ユニット６は、ケーブル１７を介して本体ユニット５に接続されている。増設ユニット６の後段の増設ユニット７は、ケーブル１８を介して前段の増設ユニット６に接続されている。増設ユニット７から後段の増設ユニットも、同様にケーブルを介して前段の増設ユニットに接続されている。ケーブル１７，１８には、後述する電源ライン、データ通信線（通信路）、又は接続検出線等が含まれる。
【００２６】
本体ユニット５は、各増設ユニット６，７との間でポーリング通信を行うことにより、各増設ユニット６，７において計測された各計測データを収集する。また、本体ユニット５は、各増設ユニット６，７に対して、固有の通信アドレスをそれぞれ設定する。
【００２７】
各増設ユニット６，７には、負荷に流れる電流値を検出するＣＴ（Current Transformer）センサ１２，１３がそれぞれ接続されている。増設ユニット６，７は、ＣＴセンサ１２，１３によって検出された電流値に基づいて使用電力量を算出し、算出された使用電力量を計測データとして本体ユニット５に出力する。
【００２８】
ＰＣ９は、本体ユニット５から送られる使用電力量の計測データを用いて、ＰＣ９のユーザの操作に応じた各種の解析及び管理を行う。
【００２９】
図２は、第１の実施形態の計測システムの内部構成を示すブロック図である。この計測ユニットは、本体ユニット５、及び２つの増設ユニット６，７を含む構成である。第１の実施形態の計測システムを構成する増設ユニットとして、図２では、例えば２つの増設ユニット６，７が示されているが、計測対象となる負荷の数又は計測システムの仕様に応じて、３つ以上の増設ユニットが接続可能である。また、便宜上、図１又は図２の計測システムにおいて、本体ユニット５から、順次、下流側に接続される増設ユニットを、増設ユニットＡ、増設ユニットＢ、増設ユニットＣ、…と呼ぶことにする。例えば、図２において、増設ユニット６は本体ユニット５の下流側（後段）に接続されており、増設ユニット７は増設ユニット６の下流側（後段）に接続されている。
【００３０】
本体ユニット５は、図２に示す様に、電源部５１、データ通信部５２、割付部としての処理部５３、データ出力部５４、データ管理部５５、及び接続検出部としての接続検出回路５６を含む構成である。電源部５１は、ＡＣ電源１５から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、電源ライン５８を通じて本体ユニット５及び各増設ユニット６，７に直流電圧を供給し、本体ユニット５及び各増設ユニット６，７の動作を可能にする。データ通信部５２は、データ通信線（通信路）５２ａを通じて計測データを収集するために、各増設ユニット６，７と１対Ｎのポーリング通信を行う。
【００３１】
データ管理部５５は、通信アドレス、固有番号及び設定値が登録される管理テーブル５５ａを有する。図３は、データ管理部５５に登録された管理テーブル５５ａの登録内容を示すテーブルである。本実施形態では、管理テーブル５５ａには、増設ユニットごとに、通信アドレス、固有番号及び設定値（例：定格値）が登録される。固有番号は個々の増設ユニットを識別可能な文字、数字、記号又はこれらの組合せ等である。設定値としては、定格値に限らず、例えば増設ユニットに接続されるセンサの種類等であってもよい。
【００３２】
例えば、図３の管理テーブル５５ａにおいて、増設ユニットＡには、通信アドレス「００１１」、固有番号「ＡＡＢＢ」、定格値「５００ＫＷ」が登録される。増設ユニットＢには、通信アドレス「０１０１」、固有番号「ＡＢＣＣ」、定格値「１５００ＫＷ」が登録される。増設ユニットＣには、通信アドレス「０１１１」、固有番号「ＢＣＡＡ」、定格値「８００ＫＷ」が登録される。
【００３３】
また、データ管理部５５は、増設ユニット６，７から収集した各計測データを内部の記憶媒体に蓄積する。この記憶媒体には、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、又はＦｌａｓｈＲＯＭ（Flash Read-Only Memory）などが用いられる。
【００３４】
データ出力部５４は、ＬＣＤ又はＬＥＤなどの表示素子に計測データを表示する表示機能、及びメモリカード等に計測データを出力するメディア出力機能を有する。データ出力部５４は、ＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４８５、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの通信方式で通信を行う第２のデータ通信機能を有する。
【００３５】
処理部５３は、データ通信部５２を通して各増設ユニット６，７から各計測データを収集し、データ管理部５５に計測データを蓄積し、データ出力部５４から計測データを出力させる動作を行う。
【００３６】
接続検出回路５６は、本体ユニット５に増設ユニット６が接続されたことを検出する。例えば、接続検出回路５６は、ケーブル１７内の接続検出線５６ａが接続される本体ユニット５におけるポートの電圧を検知することによって、増設ユニット６の接続を検出する。即ち、接続検出回路５６は、増設ユニット６に接続されたケーブル１７が本体ユニット５に接続された場合に、接続されるまでＬＯＷレベルにプルダウンされたポートの電圧がＨＩＧＨレベルになることによって、増設ユニット６の接続を検出する。逆に、接続検出回路５６は、ＨＩＧＨレベルにプルアップされたポートの電圧がＬＯＷレベルになることによって、増設ユニット６の接続を検出してもよい。なお、上述した接続検出回路５６の構成は、あくまでも一例であり、種々の方法で実現可能である。
【００３７】
次に、増設ユニット６は、切替部６１、データ通信部６２、処理部６３、センサ部６４及び接続検出回路６６を含む構成である。
【００３８】
処理部６３は、センサ部６４に接続されたＣＴセンサ１２によって検出された電流値を基に、本体ユニット５から供給されている直流電圧から電力値となる計測データを算出する。
【００３９】
データ通信部６２は、通信アドレスが設定されるアドレス設定部６２ｂを有し、本体ユニット５からのポーリング通信に従って、処理部６３で算出された計測データを出力する。
【００４０】
切替部６１は、増設ユニット６と図２において下流側（後段側）の隣に位置する増設ユニット７との通信路６２ａを、通信可能或いは通信不能に切り替える。接続検出回路６６は本体ユニット５の接続検出回路５６と同様の構成を有するため、説明を省略する。
【００４１】
また、増設ユニット７の構成は増設ユニット６と同様の構成を有するので、増設ユニット７の各部の符号を増設ユニット６の各部の符号と対応付けることで、その説明を省略する。なお、増設ユニット６と増設ユニット７とは、互いに異なる構成および動作を行うものでもよく、例えば、一方が単相交流の電力値、他方が三相交流の電力値を計測するものであってもよい。
【００４２】
なお、本実施形態では、センサ部６４には、ＣＴセンサ１２が接続され、アナログ信号として電流値が入力されたが、ＣＴセンサ１２に限定されずに種々のセンサが接続され、例えば電力値、アナログ入力値、デジタル入力値、パルス入力値、温度、湿度など種々の信号が入力されてもよい。
【００４３】
次に、第１の実施形態の計測システムの動作を説明する。図４は、第１の実施形態の計測ユニットの動作を説明するシーケンス図である。なお、本体ユニット５、及び２つの増設ユニット６，７の電源が投入された時点においては、２つの増設ユニット６，７には、本体ユニット５から通信アドレスが割り付けられていないとする。図４の説明において、説明の便宜を図るために、図２の増設ユニット６を増設ユニットＡとし、図２の増設ユニット７を増設ユニットＢとしてそれぞれ対応付けて記載する。
【００４４】
初期動作において、本体ユニット５は、増設ユニット６（増設ユニットＡ）の接続を検出する（ステップＴ１）。このとき、増設ユニット６（増設ユニットＡ）は、増設ユニット７（増設ユニットＢ）の接続を検出する。
【００４５】
ステップＴ１において増設ユニット６（増設ユニットＡ）の接続が検出されると、本体ユニット５は、通信アドレスの割付処理を開始し、通信路５２ａを通したブロードキャストで増設ユニット６（増設ユニットＡ）の存在を問い合わせる（ステップＴ２）。この問い合わせに対し、増設ユニット６（増設ユニットＡ）は、自装置、即ち増設ユニット６（増設ユニットＡ）の存在を応答する（ステップＴ３）。
【００４６】
本体ユニット５は、増設ユニット６（増設ユニットＡ）に対し、ブロードキャストで通信アドレスの割り付けを行う（ステップＴ４）。ステップＴ４では、図３に示す通信アドレス「００１１」が割り付けられる。増設ユニット６（増設ユニットＡ）は、データ通信部６２のアドレス設定部６２ｂに通信アドレス「００１１」を設定し、切替部６１を通信可能に切り替える（ステップＴ５）。更に、増設ユニット６（増設ユニットＡ）は、本体ユニット５に通信アドレス「００１１」の割り付けを受け付けたことを応答する（ステップＴ６）。
【００４７】
本体ユニット５は、通信アドレスの割付処理を継続し、通信路５２ａ，６２ａを通したブロードキャストで増設ユニット７（増設ユニットＢ）の存在を問い合わせる（ステップＴ７）。この問い合わせに対し、増設ユニット７（増設ユニットＢ）は、自装置、即ち増設ユニット７（増設ユニットＢ）の存在を応答する（ステップＴ８）。
【００４８】
本体ユニット５は、増設ユニット７（増設ユニットＢ）に対し、ブロードキャストで通信アドレスの割り付けを行う（ステップＴ９）。ステップＴ９では、図３に示す通信アドレス「０１０１」が割り付けられる。増設ユニット７（増設ユニットＢ）は、データ通信部７２のアドレス設定部７２ｂに通信アドレス「０１０１」を設定し、切替部７１を通信可能に切り替える（ステップＴ１０）。更に、増設ユニット７（増設ユニットＢ）は、本体ユニット５に通信アドレス「０１０１」の割り付けを受け付けたことを応答する（ステップＴ１１）。なお、通信アドレスが既に割り付けられた増設ユニット６（増設ユニットＡ）に対しては、通信アドレスの割り付けは再度行われない。
【００４９】
更に、本体ユニット５は、ブロードキャストで他の増設ユニット（増設ユニットＣとする）の存在を問い合わせる（ステップＴ１２）。図２の計測システムにおいては増設ユニットＣに対応する増設ユニットは接続されていないので、本体ユニット５は、「応答なし」として、通信アドレスの割付動作を終了する。
【００５０】
次に、第１の実施形態の計測システムにおいて、本体ユニット５が増設ユニットから計測データを収集している間、新たに増設ユニットＣが増設ユニットＢの下流側（後段側）に接続された場合の動作を、図４のシーケンス図を参照して説明する。
【００５１】
本体ユニット５は、ステップＴ４において割り付けられた通信アドレス「００１１」を用いたユニキャストで増設ユニット６（増設ユニットＡ）に計測データの収集を要求する（ステップＴ２１）。増設ユニット６（増設ユニットＡ）は、このステップＴ２１の要求に応じて、増設ユニット６の処理部６３で算出された計測データを本体ユニット５に送出する（ステップＴ２２）。
【００５２】
ステップＴ２２の後、増設ユニット７（増設ユニットＢ）は、接続検出回路６６により増設ユニットＣが増設ユニット７（増設ユニットＢ）の下流側（後段側）に接続されたことを検出する（ステップＴ２３）。
【００５３】
本体ユニット５は、ステップＴ９において割り付けられた通信アドレス「０１０１」を用いたユニキャストで増設ユニット７（増設ユニットＢ）に計測データの収集を要求する（ステップＴ２４）。増設ユニット７（増設ユニットＢ）は、ステップＴ２４の要求に応じて、増設ユニット７の処理部７３で算出した計測データを本体ユニット５に送出するとともに、増設ユニットＣが接続されたことを表す増設検出情報を本体ユニット５に通知する（ステップＴ２５）。
【００５４】
この増設検出情報の通知を受けると、本体ユニット５は、通信アドレスの割付処理を開始し、通信路５２ａ，６２ａ，７２ａを通したブロードキャストで増設ユニットＣの存在を問い合わせる（ステップＴ２６）。この問い合わせに対し、増設ユニットＣは、自装置、即ち増設ユニットＣの存在を応答する（ステップＴ２７）。
【００５５】
本体ユニット５は、増設ユニットＣに対し、ブロードキャストで通信アドレスの割り付けを行う（ステップＴ２８）。ステップＴ２８では、図３に示す通信アドレス「０１１１」が割り付けられる。増設ユニットＣは、増設ユニットＣに設けられたデータ通信部のアドレス設定部（図示せず）に通信アドレス「０１１１」を設定し、増設ユニットＣに設けられた切替部（図示せず）を通信可能に切り替える（ステップＴ２９）。更に、増設ユニットＣは、本体ユニット５に通信アドレス「０１１１」の割り付けを受け付けたことを応答する（ステップＴ３０）。
【００５６】
この様に、初期動作において、一旦、通信アドレスの割付処理が行われた後、増設ユニットから計測データを収集している間に、新たな増設ユニットＣが接続されたことが本体ユニット５に通知される。
【００５７】
第１の実施形態の計測システムでは、新たに接続が検出された増設ユニットＣに対しても、増設ユニット６，７（増設ユニットＡ，Ｂ）と同様に、本体ユニット５は計測データの収集を要求する。
【００５８】
図５（Ａ）は、本体ユニット５における割り付け動作手順を示すフローチャートである。図５（Ａ）の本体ユニット５の動作を実行するためのプログラムは、本体ユニット５の処理部５３に内蔵されるＲＯＭ（Read-Only Memory）に予め格納されており、処理部５３に内蔵されるＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行される。
【００５９】
本体ユニット５は、初期動作時或いは増設ユニットからの計測データの収集中に、接続検出回路５６，６６によって新たな増設ユニットの接続が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１）。新たな増設ユニットの接続が検出されない場合（ステップＳ１、ＮＯ）、本体ユニット５の動作は終了する。
【００６０】
一方、ステップＳ１において新たな増設ユニットの接続が検出された場合（ステップＳ１、ＹＥＳ）、本体ユニット５は、新たな増設ユニットの存在を問い合わせるブロードキャストを送信する（ステップＳ２）。
【００６１】
本体ユニット５は、ステップＳ２の問い合わせに対する増設ユニットの存在の応答を受信したか否かを判別する（ステップＳ３）。増設ユニットの存在の応答を受信しなかった場合（ステップＳ３、ＮＯ）、本体ユニット５の動作は終了する。一方、増設ユニットの存在の応答を受信した場合（ステップＳ３、ＹＥＳ）、本体ユニット５は、まだ割り当てられていない（未割当て）の通信アドレスを割り付けるためのブロードキャストを送信する（ステップＳ４）。
【００６２】
本体ユニット５は、新たな増設ユニットから、この割り付けを受け付けた旨の応答を受信したか否かを判別する（ステップＳ５）。この応答を受信しなかった場合（ステップＳ５、ＮＯ）、本体ユニット５は、ステップＳ３に戻り、別の未割当ての通信アドレスを割り付けるブロードキャストの送信を繰り返す。
【００６３】
一方、ステップＳ５において割り付けを受け付けた旨の応答を受信した場合（ステップＳ５、ＹＥＳ）、本体ユニット５は、未割当ての通信アドレスを割当済みとして管理テーブル５５ａに登録する（ステップＳ６）。即ち、本体ユニット５は、前述した管理テーブル５５ａに、新たな増設ユニットの通信アドレス、増設ユニットの存在の応答に含まれている固有番号及び設定値（定格値）が登録される。この後、本体ユニット５は、ステップＳ２の処理に戻る。
【００６４】
図５（Ｂ）は、増設ユニット６における動作手順を説明するフローチャートである。本実施形態では、増設ユニット６，７を含む全ての増設ユニットは、同じ構成及び動作を行い、増設ユニット６を代表して説明する。また、図５（Ｂ）の増設ユニット６の動作を実行するためのプログラムは、増設ユニット６の処理部６３に内蔵されるＲＯＭに予め格納されており、処理部６３に内蔵されるＣＰＵによって実行される。
【００６５】
増設ユニット６は、存在を問い合わせるブロードキャストを本体ユニット５から受信するまで待機する（ステップＳ１１）。増設ユニット６は、このブロードキャストを本体ユニット５から受信すると（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、自装置、即ち増設ユニット６の固有番号と存在の応答を送信する（ステップＳ１２）。
【００６６】
増設ユニット６は、通信アドレスを割り付けるためのブロードキャストを受信したか否かを判別する（ステップＳ１３）。ブロードキャストを受信していない場合（ステップＳ１３、ＮＯ）、増設ユニット６の動作は、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００６７】
一方、通信アドレスを割り付けるためのブロードキャストを本体ユニット５から受信した場合（ステップＳ１３、ＹＥＳ）、増設ユニット６は、データ通信部６２内のアドレス設定部６２ｂに通信アドレスを割り付ける（ステップＳ１４）。増設ユニット６は、切替部６１を制御して増設ユニット６と下流側に接続された増設ユニット７との通信路６２ａを確立して通信可能に切り替える（ステップＳ１５）。
【００６８】
増設ユニット６は、本体ユニット５に通信アドレスの割り付けを受け付けたことを応答する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の後、増設ユニット６の動作は終了する。
【００６９】
図６（Ａ）は、本体ユニット５における計測データの収集動作手順を説明するフローチャートである。図６（Ａ）の本体ユニット５の動作を実行するためのプログラムは、本体ユニット５の処理部５３に内蔵されるＲＯＭに予め格納されており、処理部５３に内蔵されるＣＰＵによって実行される。
【００７０】
本体ユニット５は、管理テーブル５５ａに登録されている通信アドレスを１つ取得する（ステップＳ２１）。本体ユニット５は、ステップＳ２１において取得された通信アドレスで特定される増設ユニットに対し、計測データの収集を要求する（ステップＳ２２）。
【００７１】
本体ユニット５は、ステップＳ２２の要求に応じて、増設ユニット６から計測データの応答があったか否かを判別する（ステップＳ２３）。ステップＳ２２の要求に対して計測データの応答がない場合（ステップＳ２３、ＮＯ）、本体ユニット５は、要求を出してから所定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ２４）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ２４、ＮＯ）、本体ユニット５の動作はステップＳ２３の処理に戻る。一方、所定時間が経過した場合（ステップＳ２４、ＹＥＳ）、本体ユニット５の動作はステップＳ２８の処理に進む。
【００７２】
また、ステップＳ２３において計測データの応答があった場合（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、本体ユニット５は、増設ユニット６からの計測データをデータ管理部５５に蓄積する（ステップＳ２５）。本体ユニット５は、増設ユニット６からの計測データに増設検出情報が付加されていたか否かを判別する（ステップＳ２６）。増設検出情報は、例えば増設ユニット６が新たに下流側に接続された増設ユニット７を検出した旨の情報である。
【００７３】
増設検出情報が付加されていない場合（ステップＳ２６、ＮＯ）、本体ユニット５の動作はステップＳ２８の処理に進む。一方、増設検出情報が付加されている場合（ステップＳ２６、ＹＥＳ）、本体ユニット５は、図５（Ａ）と同様の割り付け動作を行い、管理テーブル５５ａに通信アドレス等を登録する（ステップＳ２７）。
【００７４】
本体ユニット５は、管理テーブル５５ａに登録されている通信アドレスを有する全ての増設ユニットから計測データを取得したか否かを判別する（ステップＳ２８）。まだ計測データを取得していない増設ユニットがある場合（ステップＳ２８、ＮＯ）、本体ユニット５の動作はステップＳ２１に戻り、同様の動作を繰り返す。一方、全ての増設ユニットから計測データを取得した場合（ステップＳ２８、ＹＥＳ）、本体ユニット５の動作は終了する。
【００７５】
図６（Ｂ）は、増設ユニット６における動作手順を説明するフローチャートである。図６（Ｂ）の増設ユニット６の動作を実行するためのプログラムは、増設ユニット６の処理部６３に内蔵されるＲＯＭに予め格納されており、処理部６３に内蔵されるＣＰＵによって実行される。
【００７６】
増設ユニット６は、本体ユニット５から計測データの収集要求があったか否かを判別する（ステップＳ３１）。計測データの収集要求がなかった場合（ステップＳ３１、ＮＯ）、増設ユニット６の動作は終了する。一方、計測データの収集要求があった場合（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、増設ユニット６は、センサ部６４で検出された信号を基に、処理部６３において計測データを算出する（ステップＳ３２）。
【００７７】
増設ユニット６は、接続検出回路６６で増設ユニット７の接続が検出されたか否かを判別する（ステップＳ３３）。増設ユニット７の接続が検出された場合（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、増設ユニット６は、この接続検出情報を、ステップＳ３２で算出された計測データに付加する（ステップＳ３４）。一方、ステップＳ３３で増設ユニット７の接続が検出されない場合（ステップＳ３３、ＮＯ）、増設ユニット６の動作はステップＳ３５の処理に進む。
【００７８】
増設ユニット６は、計測データ、或いは増設検出情報が付加されている場合における増設検出情報及び計測データを、本体ユニット５に送信する（ステップＳ３５）。
【００７９】
この様に、第１の実施形態の計測システムは、本体ユニット５が１つ又は複数の増設ユニットから各々の計測データを収集する際、増設ユニットに固有の通信アドレスを簡易に設定することができる。したがって、作業員による施工作業の煩雑化を低減することができる。
【００８０】
また、本体ユニット５は、各増設ユニットの固有の通信アドレスと固有番号とを関連付けて管理し、更に、各センサの動作情報（正常に作動しているか否か等）又は各センサからの計測情報（計測データ）を管理する。仮に電力計測システムの運用途中において、増設ユニットの接続位置が変更され、固有の通信アドレスが変更となっても、本体ユニット５は、各増設ユニットの固有番号にを基に、各増設ユニットによって計測された各センサの動作情報及び計測情報を継続して管理することができる。
【００８１】
また、本実施形態の計測システムは、増設ユニットを増設する任意のタイミングで通信アドレスの自動割り付けを実行することができ、起動時など特定の時間に限定されず、任意のタイミングで増設ユニットを増設することができる。
【００８２】
また、本実施形態の計測システムは、計測データの収集中においても、増設ユニットから計測データと共に送信される接続検出情報を基に、新たな増設ユニットが接続されたことを把握することができる。これにより、本実施形態の計測システムは、すぐさま新たな増設ユニットに通信アドレスを割り付けることができる。
【００８３】
また、本実施形態の計測システムは、前段の増設ユニットは通信アドレスが割り付けられた後、後段の増設ユニットに対し、本体ユニット５からの通信路を確立して通信可能にするので、１つ１つの通信アドレスの割り付けを確実に行うことができる。また、本実施形態の計測システムは、デイジーチェーン接続で簡単に増設ユニットを増やすことができ、本体ユニットの構成を単純化することができる。
【００８４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、初期動作時或いは計測データの収集中に増設ユニットの接続が新たに検出された場合に、本体ユニット５が通信アドレスの割り付け動作を行った。第２の実施形態では、本体ユニットによる割り付け動作が不要である場合を説明する。
【００８５】
図７は、第２の実施形態の計測ユニットの内部構成を示すブロック図である。第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことによりその説明を省略する。第２の実施形態の計測ユニットは、第１の実施形態の計測システムと比べて、接続検出回路５６，６６及び切替部６１，７１が省かれた構成となっている。
【００８６】
図７の計測ユニットにおいて、本体ユニット５Ａの処理部５３Ａと増設ユニット６Ａの処理部６３Ａとの間には信号線５９が接続され、増設ユニット６Ａの処理部６３Ａと増設ユニット７Ａの処理部７３Ａとの間には信号線６９が接続されている。増設ユニット７Ａの下流側（後段側）に接続される増設ユニットについても、同様に、隣り合う増設ユニットの処理部の間には信号線が接続されている。信号線５９，６９には、後述する様に、通信アドレスを持つ増設ユニットが隣にあることを表す識別情報の信号が伝送される。
【００８７】
本実施形態では、識別情報の信号として、デューティ比の異なるロジック信号、パルス数の異なるパルス信号、電圧の異なるアナログ信号、片方向のシリアル通信で伝送されるデータ信号などが用いられる。
【００８８】
ここで、デューティ比の異なるロジック信号を用いる場合を示す。増設ユニット６Ａの処理部６３Ａは、例えば、前段の本体ユニット５Ａの処理部５３Ａから、デューティ比が「１０：９０」であるロジック信号を受信すると、このデューティ比に対応する通信アドレス「Ａａ」をアドレス設定部６２ｂに設定する。さらに、処理部６３Ａは、通信アドレスを持つ増設ユニット６Ａの隣りであることを表す識別情報の信号（識別信号）として、デューティ比を「２０：８０」であるロジック信号を信号線６９に出力する。
【００８９】
同様に、増設ユニット７Ａの処理部７３Ａは、増設ユニット６Ａの処理部６３Ａから、デューティ比が「２０：８０」であるロジック信号を受信すると、このデューティ比に対応する通信アドレス「Ｂｂ」をアドレス設定部７２ｂに設定する。
【００９０】
以後、同様の動作が繰り返され、各増設ユニットには、ユニークな通信アドレスが設定される。つまり、増設ユニットＡ，Ｂの各処理部５３Ａ，６３Ａには、受信されたロジック信号に対応する通信アドレスが予め用意されている。この通信アドレスは、各増設ユニットにおけるテーブルなどに予め登録されていてもよいし、簡単な数式を基にして算出されてもよい。なお、数式を基にして算出される場合、通信アドレスは単に値１増える様に順に設定されてもよい。
【００９１】
なお、デューティ比の異なるロジック信号を用いる場合に限らず、パルス数の異なるパルス信号、電圧の異なるアナログ信号、片方向シリアル通信で伝送されるデータ信号を用いる場合も同様である。例えば、パルス数の異なるパルス信号を用いる場合、増設ユニット６Ａの処理部６３Ａは、例えば、本体ユニット５Ａの処理部５３Ａから、１０ｐｐｓのパルス信号を受信すると、このパルス数に対応する通信アドレス「Ａａ」をアドレス設定部６２ｂに設定する。さらに、処理部６３Ａは、通信アドレスを持つ増設ユニット６Ａの隣であることを表す識別情報の信号として、２０ｐｐｓのパルス信号を信号線６９に出力する。
【００９２】
同様に、増設ユニット７Ａの処理部７３Ａは、増設ユニット６Ａの処理部６３Ａから、２０ｐｐｓのパルス信号を受信すると、このパルス数に対応する通信アドレス「Ｂｂ」をアドレス設定部７２ｂに設定する。
【００９３】
本体ユニット５Ａのデータ管理部５５の管理テーブル５５ｂには、予め増設ユニットが接続される順番に付与される通信アドレスが管理されている。図８は、管理テーブル５５ｂで管理される通信アドレスを示すテーブルである。図８（Ａ）は、デューティ比の異なるロジック信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブルである。図８（Ｂ）は、パルス数の異なるパルス信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブルである。図８（Ｃ）は、電圧の異なるアナログ信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブルである。図８（Ｄ）は、片方向のシリアル通信で伝送される異なるデータ信号に対応して管理される通信アドレスを示すテーブルである。
【００９４】
次に、第２の実施形態の計測システムの動作を説明する。図９は、増設ユニット６Ａの割り付け動作手順を説明するフローチャートである。本実施形態では、増設ユニット６Ａ，７Ａを含む全ての増設ユニットは同じ構成および動作を行い、増設ユニット６Ａを代表して説明する。また、図９の増設ユニット６の動作を実行するためのプログラムは、増設ユニット６Ａの処理部６３Ａに内蔵されるＲＯＭに予め格納されており、処理部６３Ａに内蔵されるＣＰＵによって実行される。
【００９５】
増設ユニット６Ａは、本体ユニット５Ａから信号線５９に出力される信号を基に、識別情報を確認する（ステップＳ４１）。前述した様に、図９の説明においても、信号線５９に出力される信号としてデューティ比の異なるロジック信号が用いられる場合を示す。識別情報として、デューティ比が「１０：９０」である場合、増設ユニット６Ａは、デューティ比「１０：９０」に対応する通信アドレス「Ａａ」を、データ通信部６２のアドレス設定部６２ｂに設定する（ステップＳ４２）。
【００９６】
増設ユニット６Ａは、通信アドレスを持つ増設ユニット６Ａが隣にあることを表す識別情報の信号として、つまり「識別情報＋１」を意味する情報として、デューティ比「２０：８０」のロジック信号を信号線６９に出力する（ステップＳ４３）。この後、増設ユニット６Ａの動作は終了する。
【００９７】
図１０（Ａ）は、本体ユニット５Ａにおける計測データの収集動作手順を説明するフローチャートである。図１０（Ａ）の本体ユニット５Ａの動作を実行するためのプログラムは、本体ユニット５Ａの処理部５３Ａに内蔵されるＲＯＭに予め格納されており、処理部５３Ａに内蔵されるＣＰＵによって実行される。
【００９８】
本体ユニット５Ａは、管理テーブル５５ｂに登録されている通信アドレスを１つ取得する（ステップＳ６１）。本体ユニット５Ａは、ステップＳ６１において取得された通信アドレスで特定される増設ユニットに対し、計測データの収集を要求する（ステップＳ６２）。
【００９９】
本体ユニット５Ａは、ステップＳ６２の要求に応じて、増設ユニット６Ａから計測データの応答があったか否かを判別する（ステップＳ６３）。ステップＳ６２の要求に対して計測データの応答があった場合（ステップＳ６３、ＹＥＳ）、本体ユニット５Ａは、計測データをデータ管理部５５に蓄積する（ステップＳ６４）。ステップＳ６４の後、本体ユニット５Ａの動作は、ステップＳ６１の処理に戻る。
【０１００】
一方、計測データの応答がない場合（ステップＳ６３、ＮＯ）、本体ユニット５Ａは、ステップＳ６２の要求を出してから所定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ６５）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ６５、ＮＯ）、本体ユニット５Ａの動作はステップＳ６３の処理に戻る。
【０１０１】
一方、所定時間が経過した場合（ステップＳ６５、ＹＥＳ）、本体ユニット５Ａは、増設ユニットは接続されていないと判断し、最も下流に接続されている増設ユニットを把握するために、管理テーブル５５ｂにチェックマークを付与する（ステップＳ６６）。本体ユニット５Ａは、管理テーブル５５ｂに付与されているチェックマーク（図８参照）を調べることにより、接続されている増設ユニットの数を把握して管理することができる。この後、本体ユニット５Ａの動作は終了する。
【０１０２】
図１０（Ｂ）は、増設ユニット６Ａにおける動作手順を説明するフローチャートである。図１０（Ｂ）の増設ユニット６Ａの動作を実行するためのプログラムは、増設ユニット６Ａの処理部６３Ａに内蔵されるＲＯＭに予め格納されており、処理部６３Ａに内蔵されるＣＰＵによって実行される。
【０１０３】
増設ユニット６Ａは、本体ユニット５Ａから計測データの収集要求があったか否かを判別する（ステップＳ７１）。計測データの収集要求がなかった場合（ステップＳ７１、ＮＯ）、増設ユニット６Ａの動作は終了する。一方、計測データの収集要求があった場合（ステップＳ７１、ＹＥＳ）、増設ユニット６Ａは、センサ部６４で検出された信号を基に、処理部６３Ａにおいて計測データを算出する（ステップＳ７２）。
【０１０４】
増設ユニット６Ａは、計測データ及び増設ユニット６Ａに予め保持されている固有番号を本体ユニット５Ａに送信する（ステップＳ７３）。これにより、本体ユニット５Ａは、通信アドレスに対応する固有番号を管理することができる。この固有番号は管理テーブル５５ｂに追加されてもよい。なお、一旦、固有番号が本体ユニット５Ａに通知された後、ステップＳ７３では、計測データだけが送信されてもよい。
【０１０５】
第２の実施形態の電力計測システムによれば、データ通信路（通信路５２ａ）を用いて、増設ユニットに通信アドレスを割り付ける期間を設ける必要がなく、簡単に次の増設ユニットを増設することができる。
【０１０６】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１０７】
例えば、上記実施形態では、電力値を計測する電力計測システムに適用された場合を示したが、電力値に限らず、温度、湿度などの物理量を計測するシステムに適用することも可能である。
【０１０８】
また、第１の実施形態では、１つの本体ユニットに複数の増設ユニットがディジーチェーン接続で増設される構成を示したが、１つの本体ユニットに複数の増設ユニットがスター型に接続される構成であってもよい。この場合、本体ユニットには、複数の増設ユニットの接続をそれぞれ検出する複数の接続検出回路が設けられる。
【符号の説明】
【０１０９】
５、５Ａ  本体ユニット
６、７、６Ａ、７Ａ  増設ユニット
９  ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
１２、１３  ＣＴセンサ
１５  ＡＣ電源
１７、１８  ケーブル
５１  電源
５２、６２、７２  データ通信部
５２ａ、６２ａ、７２ａ  通信路
５３、６３、７３、６３Ａ、７３Ａ  処理部
５４  データ出力部
５５  データ管理部
５５ａ、５５ｂ  管理テーブル
５６、６６  接続検出回路
５６ａ  接続検出線
５８  電源ライン
５９  信号線
６１、７１  切替部
６２ｂ、７２ｂ  アドレス設定部
６４、７４  センサ部
【図１】
2013005374.tif 000003
【図２】
2013005374.tif 000004
【図３】
2013005374.tif 000005
【図４】
2013005374.tif 000006
【図５】
2013005374.tif 000007
【図６】
2013005374.tif 000008
【図７】
2013005374.tif 000009
【図８】
2013005374.tif 000010
【図９】
2013005374.tif 000011
【図１０】
2013005374.tif 000012
【図１１】
2013005374.tif 000013