(57)【要約】【課題】被監視装置等に設けられているスイッチの動作状態を安価に、簡単な回路構成で判別することができるスイッチの動作状態判別技術を提供する。【解決手段】被監視装置１００の被監視部１１０の動作状態を示す報知スイッチ１１１は、監視線２１０ａを介して監視装置２００の監視部２１０の直流電源２１２に接続されている。監視線２１０ａは、交流電流成分検出器２１１を構成するコア２１１ａの内側の空間内に挿通されている。コア２１１ａに巻回されている検出巻線２１１ｂは、報知スイッチ１１１のオン時あるいはオフ時に監視電流の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に含まれる交流電流成分を検出する。判別回路２１５は、検出巻線２１１ｂで検出された交流電流成分に基づいて、報知スイッチ１１１の動作状態が変化したこと判別する。【選択図】図１
2009065261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチの動作状態を判別するスイッチの動作状態判別装置であって、
前記スイッチに監視線を介して接続される直流電源と、
前記監視線を流れる監視電流に含まれる交流電流成分を検出して交流電流成分検出信号を出力する交流電流成分検出手段と、
前記交流電流成分検出手段から出力される交流電流成分検出信号に基づいて前記スイッチの動作状態が変化したことを判別する判別手段を備える、
ことを特徴とするスイッチの動作状態判別装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチの動作状態判別装置であって、前記判別手段は、前記交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態から、前記交流電流成分検出信号の値が上限値以上になったことあるいは下限値以下となったことにより前記スイッチの動作状態が変化したことを判別することを特徴とするスイッチの動作状態判別装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスイッチの動作状態判別装置であって、前記判別手段は、前記交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態から、前記交流電流成分検出信号の値が上限値以上となった状態と下限値以下となった状態が交互に設定回数発生したことにより前記スイッチの動作状態が変化したことを判別することを特徴とするスイッチの動作状態判別装置。
【請求項４】
請求項１に記載のスイッチの動作状態判別装置であって、前記判別手段は、前記交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態から、前記交流電流成分検出信号の値が下限値以下となったことにより前記スイッチが一方の動作状態から他方の動作状態に変化したことを判別し、前記交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態から、前記交流電流成分検出信号の値が上限値以上となったことにより前記スイッチが他方の動作状態から一方の動作状態に変化したことを判別することを特徴とするスイッチの動作状態判別装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスイッチの動作状態判別装置であって、前記判別手段は、前記交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態から、前記交流電流成分検出信号の値が、下限値以下となった後、上限値以上となった状態と下限値以下でなった状態が交互に設定回数発生したことにより前記スイッチが一方の動作状態から他方の動作状態に変化したことを判別し、前記交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態から、前記交流電流成分検出信号の値が、上限値以上となった後、下限値以下となった状態と上限値以上となった状態が交互に設定回数発生したことにより前記スイッチが他方の動作状態から一方の動作状態に変化したことを判別することを特徴とするスイッチの動作状態判別装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスイッチ動作状態判別装置であって、前記交流電流成分検出手段は、磁性体によってドーナツ状に形成されたコアと、前記コアに巻回された検出巻線により構成され、前記監視線は、前記コアの内側の空間に挿通されていることを特徴とするスイッチの動作状態判別装置。
【請求項７】
被監視装置の状態を示す報知スイッチと、前記報知スイッチの動作状態を判別するスイッチの動作状態判別装置を備える監視装置であって、前記スイッチの動作状態判別装置として請求項1〜６のいずれかに記載のスイッチの動作状態判別装置を用いていることを特徴とする監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被監視装置等に設けられているスイッチの動作状態を判別する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被監視装置の状態を監視するために種々の監視装置が設けられている。例えば、被監視装置の状態（正常状態あるいは異常状態）を示す報知スイッチに監視線を介して接続される直流電源と、監視線を流れる直流電流を検出して直流電流検出信号を出力する直流電流検出手段と、直流電流検出手段から出力される直流電流検出信号に基づいて報知スイッチの動作状態を判別する判別手段を備える監視装置が知られている（特許文献１参照）。
このような構成の監視装置では、例えば、被監視装置が正常である場合には、報知スイッチがオフ状態（非動作状態）にあり、監視線に直流電流は流れない（開状態）。一方、被監視装置に異常が発生した場合には、報知スイッチがオン状態（動作状態）となり、監視線に直流電流が流れる（閉状態）。直流電流検出手段は、監視線を流れる直流電流を検出して直流電流検出信号（例えば、直流電流の値を示す直流電流検出手段）を出力する。判別手段は、直流検出信号に基づいて報知スイッチの動作状態を判別する。例えば、直流電流検出信号が設定値未満の時には、報知スイッチがオン状態（動作状態）にあること、すなわち、被監視装置が異常状態であることを判別する。一方、直流電流検出信号の値が設定値以上の時には、報知スイッチがオフ状態（非動作状態）にあること、すなわち、被監視装置が正常状態であることを判別する。
【特許文献１】特開２００４−２３４２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の監視装置では、スイッチの動作状態を判別するために、報知スイッチと直流電源の間に接続されている監視線を流れる直流電流を検出する直流電流検出手段を用いている。ここで、通信機器の故障を監視する監視装置等では、通信機器に影響を与えないように、微小な直流電流が流れるように構成される。また、直流電流を非接触で検出することが要望される。非接触で微小な直流電流を検出する直流電流検出手段としては、ホール素子等が用いられる。しかしながら、ホール素子等は高価であり、また、回路構成が複雑となる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、被監視装置等に設けられているスイッチの動作状態を安価に、簡単な回路構成で判別することができるスイッチの動作状態判別技術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】
【０００４】
以下では、「スイッチの動作状態を判別する」という記載は、「スイッチの動作状態が変化したことを判別する」構成や「スイッチの動作状態の変化態様を判別する」構成を表すものとしても用いられている。「スイッチの動作状態」には、例えば、オフ状態（非動作状態）とオン状態（動作状態）が含まれ、「スイッチの動作状態の変化」には、例えば、オフ状態（非動作状態）からオン状態（動作状態）あるいはオン状態（動作状態）からオフ状態（非動作状態）への変化が含まれ、「スイッチの動作状態の変化態様」には、例えば、スイッチがオフ状態（非動作状態）からオン状態（動作状態）に変化した態様あるいはオン状態（動作状態）からオフ状態（非動作状態）に変化した態様が含まれる。
本発明の一発明は、以下の構成を備えるスイッチの動作状態判別装置である。
本発明は、好適には、固定接点と可動接点を有する機械式スイッチの動作状態の判別に用いられるが、これ以外の種々のスイッチの動作状態の判別に用いることができる。また、判別対象のスイッチには、被監視装置の状態を示す報知スイッチ等の種々のスイッチが包まれる。スイッチは、動作条件が満足された時に自動的に動作するスイッチであってもよいし、操作員等の手動操作によって動作するスイッチであってもよい。また、スイッチとしては種々の構成のスイッチを用いることができる。例えば、オフ状態（非動作状態）の時に回路に電流が流れるのを阻止し（開状態）、オン状態（動作状態）の時に回路に電流を流す（閉状態）スイッチや、オフ状態（非動作状態）の時に回路に電流を流し（閉状態）、オン状態（動作状態）の時に回路に電流が流れるのを阻止する（開状態）スイッチを用いることができる。
本発明は、直流電源と、交流電流成分検出手段と、判別手段を備えている。
直流電源は、監視線を介してスイッチに接続されている。これにより、例えば、スイッチがオフ状態（非動作状態）の時には直流成分を含む監視電流が監視線に流れないが、スイッチがオン状態（動作状態）の時には直流成分を含む監視電流が監視線に流れる。ここで、スイッチの動作状態が変化した時、例えば、オフ状態（非動作状態）からオン状態（動作状態）に変化した時あるいはオン状態（動作状態）からオフ状態（非動作状態）に変化した時には、監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に交流電流成分が含まれる。
交流電流成分検出手段は、スイッチの動作状態が変化した時に監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に含まれる交流電流成分を検出して交流成分検出信号を出力する。交流電流成分検出手段としては、種々の検出手段を用いることができるが、監視電流の波形に含まれている微小な交流電流成分を非接触で検出することができる検出手段を用いるのが好ましい。例えば、磁気作用を利用して非接触で交流電流成分を検出する検出手段が用いられる。
判別手段は、交流電流成分検出手段から出力される交流電流成分検出信号に基づいて、スイッチの動作状態を判別する。例えば、交流電流成分検出信号の値に基づいて、スイッチの動作状態が変化したことあるいはスイッチの動作状態の変化態様を判別する。判別手段としては、ＣＰＵ等の処理回路が用いられる。
本発明は、スイッチの動作状態が変化したことを判別する際に好適に用いることができる。例えば、被監視装置の正常時にはオフ状態（非動作状態）であり、異常時にはオン状態（動作状態）となるスイッチの動作状態の変化を判別する際に用いることができる。この場合には、スイッチの動作状態が変化したことを判別することによって、スイッチがオフ状態からオン状態に変化したこと、すなわち、被監視装置が異常状態であることを判別する。あるいは、例えば、初期状態ではオフ状態となっているスイッチの現時点における動作状態を判別する際に用いることができる。この場合には、初期状態におけるスイッチの動作状態とスイッチの動作状態が変化した回数とに基づいて、現時点におけるスイッチの動作状態（オン状態にあるかオフ状態にあるか）を判別することができる。
なお、交流電流成分検出信号の値に基づいてスイッチの動作状態を判別する方法としては、種々の方法を用いることができる。
本発明のスイッチの動作状態判別装置では、監視線を流れる監視電流の波形に含まれている交流電流成分を検出し、検出した交流電流成分に基づいてスイッチの動作状態（例えば、スイッチの動作状態が変化したこと）を判別している。このため、安価な交流電流成分検出手段を用いて、簡単な回路構成でスイッチの動作状態を判別することができる。また、微小な交流電流成分を検出する場合や交流電流成分を非接触で検出する場合でも、安価に、簡単な回路構成でスイッチの動作状態を判別することができる。
【０００５】
スイッチの動作状態が変化した時に、監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に交流電流成分が含まれる。このため、スイッチの動作状態を判別する方法としては、好適には、交流電流成分検出信号の値と上限値および下限値の少なくとも一方との比較結果に基づいてスイッチの動作状態を判別する方法が用いられる。
交流電流成分検出信号の値に基づいてスイッチの動作状態を判別する第１の態様では、判別手段は、交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態から、上限値以上になったことあるいは下限値以下となったこと（すなわち、上限値と下限値の範囲外となったこと）によりスイッチの動作状態が変化したことを判別する。「交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態から」という記載は、交流電流成分が安定している状態、例えば、交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である状態が設定期間継続した状態（スイッチの動作状態が変化してから設定期間経過した状態）を意味する。交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内であるか否か（上限値以上あるいは下限値以下であるか否か）の判断は、［下限値＜交流電流成分検出信号の値＜上限値］（［上限値≦交流電流成分検出信号の値］あるいは［交流電流成分検出信号の値≦下限値］）であるか否かを判断してもよいし、［下限値≦交流電流成分検出信号の値≦上限値］（［上限値＜交流電流成分検出信号の値］あるいは［交流電流成分検出信号の値＜下限値］）であるか否かを判断してもよい。なお、交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内であるか否かは、交流電流成分検出信号を、上限値と下限値を閾値として２値化した整形波形に基づいて判別するのが好ましい。この方法を用いると、交流電流成分検出信号が上限値と下限値の範囲内であるか否かを容易に判断することができる。本態様は、交流電流成分検出信号の値が上限値より小さい状態から上限値以上となったことあるいは下限値より大きい状態から下限値以下となったことによりスイッチの動作状態が変化したことを判別する構成を包含する。
上限値および下限値は、判別手段による誤判別を防止するためのものである。上限値および下限値としては、好適には、交流電流成分が安定している状態（例えば、スイッチの動作状態が変化してから設定期間経過した状態）における交流電流成分検出信号の範囲を超える値に設定される。
本態様では、交流電流成分検出信号の値を上限値および下限値と比較する処理を行えばよいため、簡単な処理でスイッチの動作状態が変化したことを判別することができる。
本態様は、スイッチの動作状態が変化したことを判別する際に好適に用いることができる。
【０００６】
交流電流成分検出信号の値に基づいてスイッチの動作状態を判別する第２の態様では、判別手段は、交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態から、上限値以上となった状態と下限値以下となった状態が交互に設定回数発生したことによりスイッチの動作状態が変化したことを判別する。この場合、交流電流成分検出信号の値が上限値以上となった状態と交流電流成分検出信号が下限値以下となった状態のいずれが先に発生してもよい。なお、設定回数を計数する場合には、交流電流成分検出信号の値が上限値以上となった状態と下限値以下となった状態の一方が発生してから一定期間内に他方が発生した回数を判別するのが好ましい。設定回数は適宜設定可能である。
本態様では、交流電流成分検出信号の値を上限値および下限値と比較する処理を行えばよいため、簡単な処理でスイッチの動作状態が変化したことを判別することができる。また、交流電流成分検出信号の値が上限値以上となった状態と下限値以下となった状態が交互に設定回数発生したことによりスイッチの動作状態が変化したことを判別しているため、スイッチの動作状態が変化したことを正確に判別することができる。
本態様は、スイッチの動作状態が変化したことを判別する際に好適に用いることができる。
【０００７】
スイッチの動作状態が変化した時には、監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に交流電流波形成分が含まれる。ここで、スイッチが一方の動作状態から他方の動作状態（例えば、オフ状態からオン状態）に変化した時には、交流電流成分は、先ず、減少方向（負方向）に変化する。一方、スイッチが他方の動作状態から一方の動作状態（例えば、オン状態からオフ状態）に変化した時には、交流電流成分は、先ず、増加方向（正方向）に変化する。このため、交流電流成分検出信号の値に基づいて、スイッチの動作状態の変化態様、例えば、スイッチが一方の動作状態から他方の動作状態に変化する変化態様あるいはスイッチが他方の動作状態から一方の動作状態に変化する変化態様を判別することが可能である。
交流電流成分検出信号の値に基づいてスイッチの動作状態を判別する第３の態様では、判別手段は、交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態から、下限値以下となったことによりスイッチが一方の動作状態から他方の動作状態に変化したことを判別し、交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態から、上限値以上となったことによりスイッチが他方の動作状態から一方の動作状態に変化したことを判別する。本態様は、交流電流成分検出信号の値が上限値より小さい状態から上限値以上となったことあるいは下限値より大きい状態から下限値以下となったことによりスイッチの動作状態が変化したことを判別する構成を包含する。
本態様では、交流電流成分検出信号の値を上限値および下限値と比較する処理を行えばよいため、簡単な処理でスイッチの動作状態の変化態様を判別することができる。
本態様は、スイッチの動作状態の変化態様、例えば、一方の動作状態から他方の動作状態（例えば、オン状態からオフ状態）に変化したことあるいは他方の動作状態から一方の動作状態（例えば、オフ状態からオン状態）に変化したことを判別する際に好適に用いることができる。例えば、被監視装置の状態を報知する報知スイッチが、被監視装置に異常が発生し、報知スイッチがオフ状態からオン状態に変化したことや、被監視装置の異常が回復し、報知スイッチがオン状態からオフ状態に変化したことを判別する際に用いることができる。
【０００８】
交流電流成分検出信号の値に基づいてスイッチの動作状態を判別する第４の態様では、判別手段は、交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態から、先ず、下限値以下となった後、上限値以上となった状態と下限値以下となった状態が交互に設定回数発生したことによりスイッチが一方の動作状態から他方の動作状態に変化したことを判別し、交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態から、先ず、上限値以上となった後、下限値以下となった状態と上限値以上となった状態が交互に設定回数発生したことによりスイッチが他方の動作状態から一方の動作状態に変化したことを判別する。
本態様では、交流電流成分検出信号の値を上限値および下限値と比較する処理を行えばよいため、簡単な処理でスイッチの動作状態の変化態様を判別することができる。また、交流電流成分検出信号の値が上限値以上となった状態と下限値以下となった状態が交互に設定回数発生したことによりスイッチの動作状態の変化態様を判別しているため、スイッチの動作状態の変化態様を正確に判別することができる。
本態様は、スイッチの動作状態の変化態様、例えば、一方の動作状態から他方の動作状態（例えば、オフ状態からオン状態）に変化したことあるいは他方の動作状態から一方の動作状態（例えば、オン状態からオフ状態）に変化したことを判別する際に好適に用いることができる。
【０００９】
交流電流成分検出手段としては、他の機器に影響を与えることなく、監視電流の波形に含まれている微小な交流電流成分を検出することができる検出手段を用いるのが好ましい。本態様では、交流電流成分検出手段として、磁性体によってドーナツ状に形成されたコアと、コアに巻回された検出巻線により構成される検出手段を用いている。そして、コアの内側の空間に監視線を挿通している。コアは、内側に監視線が挿通可能な空間部を有し、監視線を流れる監視電流の波形に含まれる交流電流成分を非接触で検出することができればよく、コアを形成する磁性体の種類やコアの形状は適宜変更可能である。なお、コアの内側の中空部は、監視線を中空部に挿通する作業を容易にするための開口部を有する形状に形成してもよいが、開口部を有していない形状に形成してもよい。この場合には、中空部への監視線の挿通作業を容易とするために、コアを半割れ状に構成するのが好ましい。
本態様を用いれば、監視電流の波形に含まれる微小な交流電流成分を安価に、非接触で容易に検出することができる。
【００１０】
本発明の他の発明は、被監視装置の状態を示す報知スイッチと、報知スイッチの動作状態を判別するスイッチの動作状態判別装置を備える監視装置である。そして、スイッチの動作状態判別装置として前述したスイッチの動作状態判別装置のいずれかを用いている。
本発明の監視装置を用いることにより、安価に、簡単な回路構成で報知スイッチの動作状態（例えば、動作状態の変化や動作状態の変化態様）を判別することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスイッチの動作状態判別装置を用いることにより、安価に、簡単な回路構成でスイッチの動作状態（動作状態の変化や動作状態の変化態様）を判別することができる。また、本発明の監視装置を用いることにより、安価に、簡単な回路構成で被監視装置の状態を監視することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明の概要を説明する。
前述したように、従来のスイッチの動作状態判別装置は、スイッチと直流電源を接続している監視線に流れる直流電流を検出し、検出した直流電流の値に基づいて、スイッチの動作状態が変化したか否かを判別している。しかしながら、監視線を流れる直流電流を非接触で検出する直流電流検出手段は高価であり、回路構成も複雑になる。
ここで、監視線を流れる監視電流の波形を分析した結果、スイッチの動作状態が変化した時、例えば、スイッチがオフ状態（非動作状態）からオン状態（動作状態）に変化した時あるいはオン状態（動作状態）からオフ状態（非動作状態）に変化した時、図２に示すように、監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に交流電流成分が含まれていることが分かった。
本発明は、このスイッチの動作状態の変化時に、監視線に流れる監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に交流電流成分が含まれることに着目したものである。すなわち、監視電流の波形に含まれている交流電流波形成分を検出することにより、スイッチの動作状態（動作状態の変化や動作状態の変化態様）を判別することができる。また、微小な交流電流成分を非接触で検出する場合でも、検出手段は安価であり、回路構成も簡単である。
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施の形態の概略構成を図１に示す。本実施の形態では、通信機器を被監視部２００とし、被監視部２００の状態を監視する監視装置１００として構成されている。被監視部２００は、本発明の「被監視装置」に対応する。
被監視部２００には、被監視部２００の各監視対象の状態を示す報知スイッチ２１０、２２０が設けられている。本実施の形態では、報知スイッチ２１０として、固定接点２１０ａおよび２１０ｂと可動接点２１０ｃを有する機械式スイッチが用いられている。また、報知スイッチ２１０は、報知スイッチ２１０に対応する監視対象が正常である場合にはオフ状態（非動作状態）に制御されて可動接点２１０ｃと固定接点２１０ａおよび２１０ｂとの接触が解除され（開状態となり）、一方、報知スイッチ２１０に対応する監視対象が異常である場合にはオン状態（動作状態）に制御されて可動接点２１０ｃが固定接点２１０ａおよび２１０ｂと接触する（閉状態となる）ように構成されている。勿論、報知スイッチ２１０としては、これ以外の種々の構成のスイッチを用いることができる。
【００１４】
監視部３００には、各報知スイッチ２１０、２２０に対応して、報知スイッチ２１０、２２０の動作状態を判別する報知スイッチの動作状態判別装置３１０、３２０が設けられている。報知スイッチの動作状態判別装置３１０、３２０は同じ構成であるため、以下では、報知スイッチの動作状態判別装置３１０の構成を説明する。
報知スイッチの動作状態判別装置３１０は、交流電流成分検出器３１１、直流電源３１２、抵抗３１３、判別回路３１５を有している。
直流電源３１２は、抵抗３１３および監視線３１０ａを介して報知スイッチ２１０に接続されている。これにより、直流電源３１２の電圧が、抵抗３１３を介して報知スイッチ２１０に印加される。抵抗３１３は、監視線３１０ａを流れる監視電流（直流電流）の値を調整するためのものである。
交流電流成分検出器３１１は、磁性体によりドーナツ状に形成されたトロイダルコア３１１ａと、トロイダルコア３１１ａに巻回されている検出巻線３１１ｂを有している。トロイダルコア３１１ａの内側（中心側）の空間には監視線３１０ａが挿通されている。これにより、交流電流成分検出器３１１は、監視線３１０ａを一次巻線、検出巻線３１１ｂを二次巻線とするトランスとして動作する。すなわち、交流電流成分検出器３１１は、監視線３１０ａに流れる監視電流の波形に含まれている交流電流成分を非接触で検出し、検出巻線３１１ｂから交流電流成分検出信号を出力する。交流電流成分検出器３１１としては、監視線３１０ａに流れる監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に含まれている交流電流成分を検出することができれば、種々の構成の検出手段を用いることができる。例えば、検出巻線３１１ｂを巻回するコアは、種々の磁性体により形成することができ、また、監視線３１０ａを挿通可能な空間を有していれば種々の形状に形成することができる。なお、検出巻線３１１ｂが巻回されるコアは、内側（中心側）の空間への監視線３１０ａの挿通作業を容易とするために、開口部を有する空間を有するように形成するのが好ましい。なお、開口部を有しない空間を有するように形成することもできるが、この場合には、空間への監視線３１０ａの挿通作業を容易とするために、半割れ状に形成するのが好ましい。
判別回路３１５は、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号に基づいて、報知スイッチ２１０の動作状態を判別する。
報知スイッチの動作状態判別装置３１０、３２０は本発明の「スイッチの動作状態判別装置」に対応し、交流電流成分検出器３１１は本発明の「交流電流成分検出手段」に対応し、判別回路３１５は本発明の「判別手段」に対応する。
【００１５】
次に、報知スイッチ２１０の動作状態が変化した時に監視電流の波形に含まれる交流電流成分の波形を、図２を参照して説明する。なお、図２に示されている上限値および下限値は、報知スイッチ２１０の動作状態が変化した時に監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に含まれる交流電流成分を判別（認識）するためのものである。上限値および下限値としては、報知スイッチ２１０の動作状態が安定している時（例えば、報知スイッチ２１０がオン状態あるいはオフ状態となってから設定期間以上経過した時点において、監視電流の波形に含まれる交流電流成分（ノイズ成分等）の最大値より大きい値および最小値より小さい値が選択される。
報知スイッチ２１０に対応する監視対象が正常である場合には、報知スイッチ２１０はオフ状態（非動作状態）に制御され、可動接点２０１ｃと固定接点２１０ａおよび２１０ｂとの接触が解除されている。これにより、監視電流の値（直流電流の値）は設定値未満である。また、監視電流の波形に含まれる交流電流成分の値は、上限値と下限値の間の範囲内にある。
【００１６】
この状態で、時点ｔ１で、報知スイッチ２１０に対応する監視対象に異常が発生すると、報知スイッチ２１０がオン状態（動作状態）に制御され、可動接点２１０ｃが固定接点２１０ａおよび２１０ｂと接触する。これにより、監視電流の値（直流電流の値）は、設定値未満から設定値以上に変化する。この時、監視電流の波形の立ち上がり部分に交流電流成分が含まれる。この交流電流成分の値は、時点ｔ１で、先ず、減少方向（負方向）に変化し、続いて、増加方向（正方向）および減少方向（負方向）に交互に変化しながら減衰する。すなわち、図２に示されているように、時点ｔ１で、交流電流成分の第１波の値が下限値以下となり（上限値と下限値の範囲以下となり）、次に、第２波の値が上限値以上となり（上限値と下限値の範囲以上となり）、次に、第３波の値が下限値以下となる。図２では、時点ｔ１から交流電流成分の第１波〜第６波の値が下限値以下または上限値以上（上限値と下限値の範囲外）となっている。時点ｔ１で報知スイッチ２１０がオフ状態（非動作状態）からオン状態（動作状態）に変化してから設定期間経過すると、監視電流の波形に含まれる交流電流成分の値は上限値と下限値の範囲内となる（報知スイッチ２１０の動作状態が安定する）。図２では、時点ｔ１から、交流電流成分の第７波以降において、上限値と下限値の範囲内に減衰している。
この状態で、時点ｔ１１で、報知スイッチ２１０に対応する監視対象の異常が回復すると、報知スイッチ２１０がオフ状態（非動作状態）に制御され、可動接点２１０ｃと固定接点２１０ａおよび２１０ｂとの接触が解除される。これにより、監視電流の値（直流電流の値）は、設定値以上から設定値未満に変化する。この時、監視電流の波形の立ち下がり部分に交流電流成分が含まれる。この交流電流成分の値は、時点ｔ１１で、先ず、増加方向（正方向）に変化し、続いて、減少方向（負方向）および増加方向（正方向）に交互に変化しながら減衰する。すなわち、図２に示されているように、時点ｔ１１で、交流電流成分の第１波の値が上限値以上となり、次に、第２波の値が下限値以下となり、次に、第３波の値が上限値以上となる。図２では、時点ｔ１１から交流電流成分の第１波〜第６波の値が下限値以下または上限値以上(上限値と下限値の範囲外)となっている。時点ｔ１１で報知スイッチ２１０がオン状態（動作状態）からオフ状態（非動作状態）に変化してから設定期間経過すると、監視電流の波形に含まれる交流電流成分の値は上限値と下限値の範囲内となる。図２では、時点ｔ１１から、交流電流成分の第７波以降において、上限値と下限値の範囲内に減衰している。
【００１７】
報知スイッチ２１０の動作状態が変化した時に、監視線３１０ａを流れる監視電流の波形に含まれる交流電流成分が以上のように変化することから、判別回路３１５は、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値に基づいて、種々の方法で報知スイッチ２１０の動作状態を判別することができる。
以下に、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値に基づいて報知スイッチ２１０の動作状態を判別する態様を説明する。
【００１８】
（第１の判別態様）
前述したように、報知スイッチ２１０がオフ状態（非動作状態）からオン状態（動作状態）に変化した時あるいはオン状態（動作状態）からオフ状態（非動作状態）に変化した時には、監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に交流電流成分が含まれる。すなわち、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化した時あるいはオン状態からオフ状態に変化した時には、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値は上限値以上と下限値以下の間で変化する。一方、報知スイッチ２１０の動作状態が安定している時には、監視電流の波形には交流電流成分は含まれない。すなわち、報知スイッチ２１０の動作状態が変化していない時には、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値は上限値と下限値の範囲内である。
判別回路３１５の第１の判別態様では、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値が下限値以下と上限値以上の間で変化していることにより、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したこと（オフ状態からオン状態あるいはオン状態からオフ状態に変化したこと）を判別する。
第１の判別態様は、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したことを判別する際に好適に用いることができる。例えば、報知スイッチ２１０に対応する監視対象が正常である場合にはオフ状態（非動作状態）であり、監視対象が異常となった場合にはオン状態（動作状態）となる報知スイッチ２１０の動作状態の変化を判別する際に用いることができる。この場合には、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したことを判別することによって、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化したこと、すなわち、報知スイッチ２１０に対応する監視対象が異常であることを判別することができる。あるいは、例えば、初期状態ではオフ状態となっている報知スイッチ２１０の現時点における動作状態を判別する際に用いることができる。この場合には、初期状態における報知スイッチ２１０の動作状態（オフ状態あるいはオン状態）と報知スイッチ２１０の動作状態の変化回数とに基づいて、現時点における報知スイッチ２１０の動作状態（オン状態にあるかオフ状態にあるか）を判別することができる。
【００１９】
（第２の判別態様）
前述したように、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化した時あるいはオ状態からオフ状態に変化した時には、監視電流の波形に含まれる交流電流成分は、少なくとも１回減少方向（負方向）および増加方向（正方向）に変化する。すなわち、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態あるいはオン状態からオフ状態に変化した時には、交流電流成分検出信号の値は、上限値と下限値の範囲内から、少なくとも１回は下限値以下あるいは上限値以上に変化する。
判別回路３１５の第２の判別態様では、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態（報知スイッチ２１０の動作が安定している状態）から、下限値以下となったことあるいは上限値以上となったことにより、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したこと（例えば、オフ状態からオン状態あるいはオン状態からオフ状態に変化したこと）を判別する。
第２の判別態様は、第１の判別態様と同様に、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したことを判別する際に好適に用いることができる。
【００２０】
（第３の判別態様）
前述したように、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化した時あるいはオン状態からオフ状態に変化した時には、監視電流の波形に含まれる交流電流成分は、減少方向（負方向）への変化と増加方向（正方向）への変化が交互に行われる。すなわち、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態あるいはオン状態からオフ状態に変化した時には、交流電流成分検出信号の値は、上限値と下限値の範囲内から、下限値以下になった状態と上限値以上になった状態が交互に変化しながら減衰する。
判別回路３１５の第３の判別態様では、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態（報知スイッチ２１０の動作が安定している状態）から、下限値以下となった状態と上限値以上となった状態が交互に設定回数発生したことにより、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したこと（例えば、オフ状態からオン状態あるいはオン状態からオフ状態に変化したこと）を判別する。この場合、交流電流成分検出信号の値が下限値以下となった状態と上限値以上となった状態のいずれが先に発生してもよい。
第３の判別態様は、第１の判別態様と同様に、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したことを判別する際に好適に用いることができる。
設定回数としては、適宜の値を設定することができる。
第３の判別態様は、報知スイッチ２１０の動作状態が変化したことを第２の判別態様より確実に判別することができる。
【００２１】
（第４の判別態様）
前述したように、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化した時には、監視電流の波形に含まれる交流電流成分は、先ず、減少方向（負方向）に変化する。すなわち、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化した時には、交流電流成分検出信号の値は、上限値と下限値の範囲内から下限値以下に変化する。一方、報知スイッチ２１０がオン状態からオフ状態に変化した時には、監視電流の波形に含まれる交流電流成分は、先ず、増加方向（正方向）に変化する。すなわち、報知スイッチ２１０がオン状態からオフ状態に変化した時には、交流電流成分検出信号の値は、上限値と下限値の範囲内から上限値以上に変化する。
判別回路３１５の第４の判別態様では、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態（報知スイッチ２１０の動作が安定している状態）から、下限値以下となったことにより、報知スイッチ２１０が一方の動作状態から他方の動作状態に変化したことを判別する。例えば、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化したことを判別する。一方、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態（報知スイッチ２１０の動作が安定している状態）から、上限値以上となったことにより、報知スイッチ２１０が他方の状態から一方の状態に変化したことを判別する。例えば、報知スイッチ２１０がオン状態からオフ状態に変化したことを判別する。
第４の判別態様は、報知スイッチ２１０の動作状態の変化態様を判別する際に好適に用いることができる。この判別態様を用いる場合には、報知スイッチ２１０の現時点の動作状態を容易に判別することができる。
【００２２】
（第５の判別態様）
前述したように、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化した時には、監視電流の波形に含まれる交流電流成分は、先ず、減少方向（負方向）に変化し、続いて、増加方向（正方向）および減少方向（負方向）に交互に変化しながら減衰する。すなわち、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化した時には、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値は、上限値と下限値の範囲内から、先ず、下限値以下となった後、上限値以上となった状態と下限値以下でなった状態が交互に複数回発生する。一方、報知スイッチ２１０がオン状態からオフ状態に変化した時には、監視電流の波形に含まれる交流電流成分は、先ず、増加方向（正方向）に変化し、続いて、減少方向（負方向）および増加方向（正方向）に交互に変化しながら減衰する。すなわち、報知スイッチ２１０がオン状態からオフ状態に変化した時には、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値は、上限値と下限値の範囲内から、先ず、上限値以上となった後、下限値以下となった状態と上限値以上となった状態が交互に複数回発生する。
判別回路３１５の第５の判別態様では、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態（報知スイッチ２１０の動作が安定している状態）から、下限値以下となった後、上限値以上になった状態と下限値以下となった状態が向後に設定回数発生したことにより、報知スイッチ２１０が一方の動作状態から他方の動作状態に変化したことを判別する。例えば、報知スイッチ２１０がオフ状態からオン状態に変化したことを判別する。一方、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流成分検出信号の値が、上限値と下限値の範囲内である状態（報知スイッチ２１０の動作が安定している状態）から、上限値以上となった後、下限値以下になった状態と上限値以上となった状態が交互に設定回数発生したことにより、報知スイッチ２１０が他方の動作状態から一方の動作状態に変化したことを判別する。例えば、報知スイッチ２１０がオン状態からオフ状態に変化したことを判別する。
設定回数としては、適宜の値を設定することができる。
第５の判別態様は、第４の判別態様は、第４の判別態様と同様に、報知スイッチ２１０の動作状態の変化態様を判別する際に用いることができる。第４の判別態様より確実に判別することができる。
第５の判別態様は、報知スイッチ２１０の動作状態の変化態様を第４の判別態様より確実に判別することができる。
【００２３】
第１の実施の形態では、判別回路３１５は、交流電流成分検出器３１１から出力される交流電流検出信号に基づいて、報知スイッチ２１０の動作状態（動作状態の変化や動作状態の変化態様）を判別した。ここで、交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内であるか否か（あるいは、上限値と下限値の範囲外であるか否か）を判別する方法としては、交流電流成分を上限値と下限値を閾値として２値化した整形波形に基づいて判別する方法を用いるのが好ましい。
波形整形回路３１４を用いた第２の実施の形態の監視装置を図３に示す。
図３に示されている第２の実施の形態は、交流電流成分検出器３１１で検出された（検出巻線３１１ｂから出力される）交流電流成分検出信号を波形整形回路３１４を介して判別回路に入力している点を除いて第１の実施の形態の監視装置と同様の構成である。
波形整形回路３１４は、上限値と下限値を閾値とし、入力された交流電流成分検出信号を２値化した整形波形を出力する。例えば、図４に示すように、波形整形回路３１４は、交流電流成分検出信号の値と上限値および下限値を比較し、交流電流成分検出信号の値が上限値と下限値の範囲内である場合には「Ｌ」レベル、上限値と下限値の範囲外である場合（上限値以上あるいは下限値以下である場合）には「Ｈ」レベルの２値信号を出力する。
判別回路３１５は、波形整形回路３１５から出力される整形波形に基づいて、交流電流成分検出信号の値が下限値以下である状態と上限値以上である状態が交互に設定回数発生したか否か、交流電流成分検出信号の値が下限値以下あるいは上限値以上となったこと等を判別する。これにより、前述した第１の判別態様〜第３の判別態様の処理を実行することができる。
なお、前述した第４の判別態様および第５の判別態様の処理を実行するには、交流電流成分検出信号の値が最初に下限値以下となったかあるいは上限値以上となったかを示す信号を判別回路に入力する必要がある。
【００２４】
本発明は、実施の形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
報知スイッチ２１０としては、動作状態が変化した時に監視電流の波形の立ち上がり部分あるいは立ち下がり部分に交流電流成分が含まれるものであれば、種々の構成のスイッチを用いることができる。
本発明の監視装置は、種々の被監視装置の状態を監視する監視装置として構成することができる。
実施の形態では、監視装置として構成したが、本発明は、スイッチの動作状態判別装置として構成することもできる。
交流電流成分検出信号に基づいてスイッチの動作状態を判別する方法としては、実施の形態で説明した方法（交流電流成分検出信号の値と上限値および下限値の少なくとも一方との比較結果に基づいて判別する方法）に限定されず、種々の方法を用いることができる。
実施の形態で説明した構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第1の実施の形態の各部の波形を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の各部の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１００  監視装置
２００  被監視部
２１０、２２０  報知スイッチ
２１０ａ、２１０ｂ  固定接点
２１０ｃ  可動接点
３００  監視部
３１０、３２０  報知スイッチの動作状態判別装置
３１０ａ  監視線
３１１  交流電流成分検出器（交流電流成分検出手段）
３１１ａ  トロイダルコア
３１１ｂ  検出巻線
３１２  直流電源
３１３  抵抗
３１４  波形整形回路（波形整形手段）
３１５  判別回路（判別手段）
【図１】
2009065261.tif 000003
【図２】
2009065261.tif 000004
【図３】
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【図４】
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