JP2022066004A - 異常検出装置、異常検出方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】交流電源電圧の異常を検出できるようにする。【解決手段】異常検出装置は、交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出する差異検出手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、異常検出装置、異常検出方法およびプログラムに関する。

特許文献１には、交流電源に整流回路が接続されることにより交流電圧が歪む場合に、歪みを除いた交流電圧を検出するための交流入力電圧回路が示されている。この交流入力電圧回路では、整流回路の第１の入力端電圧および第２の入力端電圧それぞれをダイオードで整流し、第１の入力端電圧を整流した電圧から第２の入力端電圧を整流した電圧を減算することで、歪みが除かれた交流電圧を算出する。

特開２０１３－２００２２５号公報

交流電源電圧の異常を検出できることが好ましい。

本発明は、上述の課題を解決することのできる異常検出装置、異常検出方法およびプログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様によれば、異常検出装置は、交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出する差異検出手段と、を備える。

本発明の第２の態様によれば、異常検出方法は、交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の２つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、を含む。

本発明の第３の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の２つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録するよう前記第一記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録するよう前記第二記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、を実行させるためのプログラムである。

この発明によれば、交流電源電圧の異常を検出することができる。

実施形態に係る異常検出装置の機能構成の例を示す概略ブロック図である。 実施形態に係る異常検出装置の回路構成の例を示す概略構成図である。 実施形態に係る電圧測定部が測定する電圧の例を示す図である。 実施形態に係る異常検出装置が交流電源の電圧の異常の有無を判定する処理の手順の例を示すフローチャートである。 実施形態に係る異常検出装置の構成の例を示す図である。 実施形態に係る異常検出方法における処理の手順の例を示すフローチャートである。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、実施形態に係る異常検出装置の機能構成の例を示す概略ブロック図である。図１に示す構成で、異常検出装置１００は、電圧測定部１１０と、第一記録部１２０と、第二記録部１３０と、差異検出部１４０と、異常判定部１５０とを備える。
また、図１には、交流電源９１０と、整流回路９２０と、負荷９３０とが示されている。異常検出装置１００が、整流回路９２０を含む電源装置として構成されていてもよい。

交流電源９１０は、交流電力を出力する。交流電源９１０の交流（交流電源９１０が出力する交流電力）を単に交流とも称する。
整流回路９２０は、交流電源９１０の２つの出力端Ｐ１およびＰ２にて交流電源９１０に接続され、交流電源９１０が出力する交流電力を直流電力に変換する。
負荷９３０は、整流回路９２０が出力する直流電力を消費する。

異常検出装置１００は、交流電源９１０の電圧異常を検出する。
電圧測定部１１０は、交流電源９１０の２つの出力端Ｐ１およびＰ２の電圧のうち高い方の電圧を測定する。
電圧測定部１１０は、電圧測定手段の例に該当する。

交流電源９１０の電圧が正常である場合、出力端Ｐ１の電圧と、出力端Ｐ２の電圧とは、おおよそ同じ大きさで正負が逆の電圧となる。これにより、交流電源９１０の電圧が正常である場合、電圧測定部１１０が測定する電圧は、交流の半周期ごとにおおよそ同じ波形を繰り返す。

第一記録部１２０は、電圧測定部１１０による測定電圧を記録する。例えば、第一記録部１２０は、電圧測定部１１０による測定電圧を、交流の半周期の期間分記録する。
第一記録部１２０は、第一記録手段の例に該当する。

第二記録部１３０は、第一記録部１２０が記録する測定電圧から、交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録する。例えば、第二記録部１３０は、第一記録部１２０が記録する測定電圧から、交流の半周期だけ過去の前記測定電圧を、交流の半周期の期間分記録する。
第二記録部１３０は、第二記録手段の例に該当する。

差異検出部１４０は、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との差異を検出する。例えば、差異検出部１４０は、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との差を算出する。
差異検出部１４０が、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との差の大きさを、交流の半周期の期間について積分するようにしてもよい。あるいは、差異検出部１４０が、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との、同じ位相における瞬時値の差を算出するようにしてもよい。
差異検出部１４０は、差異検出手段の例に該当する。

異常判定部１５０は、差異検出部１４０が算出する差の大きさが所定の条件以上に大きい場合に交流電源９１０の電圧に異常ありと判定する。例えば、異常判定部１５０は、差異検出部１４０が算出する差の大きさと所定の閾値とを比較し、差の大きさが閾値よりも大きいと判定した場合に、電圧異常ありと判定する。
異常判定部１５０は、異常判定手段の例に該当する。
異常判定部１５０が、表示画面、または、スピーカ、またはその両方を有し、交流電源９１０の電圧に異常ありと判定した場合に、警報をメッセージまたは音またはその両方で出力するようにしてもよい。

第二記録部１３０が、第一記録部１２０が記録する測定電圧から、交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、第二記録部１３０が記録する電圧の波形は、第一記録部１２０が記録する電圧の波形と、おおよそ同じ位相、おおよそ同じ大きさ、かつ、おおよそ同じ形となる。

これにより、差異検出部１４０が、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との差異を検出することで、交流電源９１０の電圧の異常の有無を判定することができる。特に、異常判定部１５０は、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧とが異なることを検出することで、交流電源９１０の電圧が異常であると判定することができる。

例えば、差異検出部１４０が、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との差の大きさを算出する場合、異常判定部１５０は、差異検出部１４０が算出する差の大きさが所定の閾値よりも大きいことを検出することで、交流電源９１０の電圧が異常であると判定することができる。

図２は、異常検出装置１００の回路構成の例を示す概略構成図である。
図２に示す構成で、異常検出装置１００は、ダイオード２１１および２１２と、抵抗２１３および２１４と、Ａ／Ｄコンバータ２１５と、第一メモリ２２０と、第二メモリ２３０と、比較回路２４０と、異常判定回路２５０とを備える。ダイオード２１１および２１２と、抵抗２１３および２１４と、Ａ／Ｄコンバータ２１５との組み合わせによる構成は、電圧測定部１１０の例に該当する。
また、図２には、交流電源９１０と、整流回路９２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８０と、負荷９３０とが示されている。整流回路９２０の構成例として、ダイオード２６１から２６４と、平滑コンデンサ２７０とを備える構成が示されている。

交流電源９１０と、負荷９３０とは、図１を参照して説明したのと同様である。
図２に示す整流回路９２０の構成で、ダイオード２６１から２６４の４つのダイオードは、ダイオードブリッジ２６０を構成する。
ダイオードブリッジ２６０の一方の交流入力端２ａは、交流電源線Ｌ１を介して交流電源９１０接続されているとともに、ダイオード２６１とダイオード２６２との接続点に接続されている。ダイオードブリッジ２６０の他方の交流入力端２ｂは、交流電源線Ｌ２を介して交流電源９１０に接続されているとともに、ダイオード２６３とダイオード２６４との接続点に接続されている。

また、ダイオードブリッジ２６０の正側直流出力端２ｃは、ダイオード２６１とダイオード２６３の接続点に接続されているとともに、平滑コンデンサ２７０の一端に接続されている。ダイオードブリッジ２６０の負側直流出力端２ｄは、ダイオード２６２とダイオード２６４の接続点に接続されているとともに、平滑コンデンサ２７０の他端に接続されている。
平滑コンデンサ２７０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８０が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２８０には、負荷９３０が接続されている。

かかる構成で、ダイオードブリッジ２６０は、交流電源９１０から供給される交流電圧を全波整流する。平滑コンデンサ２７０は、全波整流された電圧を平滑化することにより直流電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２８０は、平滑コンデンサ２７０が平滑化した直流電圧を、負荷９３０の定格電圧に応じた電圧に変圧し、変圧した電圧を負荷９３０に供給する。

図２に示す異常検出装置１００の構成で、ダイオード２１１のアノード側は、交流電源線Ｌ１に接続されている。ダイオード２１２のアノード側は交流電源線Ｌ２に接続されている。交流電源線Ｌ１およびＬ２は、交流電源９１０の２つの出力端（図１のＰ１およびＰ２）の例に該当する。

ダイオード２１１のカソード側は、ダイオード２１２のカソード側とともに、抵抗２１３の一端に接続されている。抵抗２１３の他端は、抵抗２１４の一端と、Ａ／Ｄコンバータ２１５のアナログ入力部とに接続されている。抵抗２１４の他端は接地されている。Ａ／Ｄコンバータ２１５のデジタル出力部は、第一メモリ２２０に接続されている。第一メモリ２２０は、第二メモリ２３０に接続されている。また、第一メモリ２２０のデジタル出力部と、第二メモリ２３０のデジタル出力部とは、それぞれ比較回路２４０に接続されている。比較回路２４０の出力側は、異常判定回路２５０に接続されている。

かかる構成で、交流電源線Ｌ１の電圧は、ダイオード２１１より整流される。交流電源線Ｌ２の電圧は、ダイオード２１２より整流される。これにより、ダイオード２１１と、ダイオード２１２と、抵抗２１３との接続点の電圧は、交流電源線Ｌ１の電圧および交流電源線Ｌ２の電圧のうち高い方の電圧に等しくなる。この電圧を、直列接続された抵抗２１３および２１４によって分圧し、分圧された電圧がＡ／Ｄコンバータ２１５に入力される。

Ａ／Ｄコンバータ２１５は、入力電圧の電圧値を所定の周期ごとにサンプリングしてデジタル信号に変換し、第一メモリ２２０に出力する。
Ａ／Ｄコンバータ２１５に入力される電圧は、ダイオード２１１と、ダイオード２１２と、抵抗２１３との接続点の電圧に比例する。この点で、Ａ／Ｄコンバータ２１５がデジタル信号で出力する電圧値は、交流電源線Ｌ１の電圧および交流電源線Ｌ２の電圧のうち高い方の電圧を示すデータの例に該当する。Ａ／Ｄコンバータ２１５が電圧値をデジタル信号で出力することは、交流電源９１０の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することの例に該当する。

第一メモリ２２０は、Ａ／Ｄコンバータ２１５が出力する電圧値の、交流の半周期分を記録する。第一メモリ２２０は、記録しているデータを交流の半周期ごとにリセットし、次の半周期分の電圧値を記録する。
第一メモリ２２０は、第一記録部１２０の例に該当する。

第二メモリ２３０は、第一メモリ２２０が記録している電圧値の、交流の半周期前の電圧値を記録する。例えば、第一メモリ２２０が、自らが記憶しているデータをリセットする直前のタイミングで、自らが記憶しているデータを第二メモリ２３０に出力するようにしてもよい。そして、第二メモリ２３０が、第一メモリ２２０からデータが入力されるごとに、第一メモリ２２０から入力されるデータを記録するようにしてもよい。
第二メモリ２３０は、第二記録部１３０の例に該当する。

比較回路２４０は、第一メモリ２２０が記録する電圧と、第二メモリ２３０が記録する電圧とを比較する。例えば、比較回路２４０は、第一メモリ２２０が記録する電圧波形から、第二メモリ２３０が記録する電圧波形を減算した差分の波形を算出する。
比較回路２４０は、差異検出部１４０の例に該当する。

異常判定回路２５０は、比較回路２４０による比較結果に基づいて、交流電源９１０の電圧の異常の有無を判定する。例えば、異常判定回路２５０が、比較回路２４０が算出する差分の大きさの最大値と所定の閾値とを比較し、差分の大きさの最大値が閾値以上である場合に、交流電源９１０の電圧異常ありと判定するようにしてもよい。

あるいは、比較回路２４０が、交流の半周期分について差分の大きさの積分を算出するようにしてもよい。そして、異常判定回路２５０が、比較回路２４０が算出する積分値と所定の閾値とを比較し、積分値が閾値以上である場合に、交流電源９１０の電圧異常ありと判定するようにしてもよい。
異常判定回路２５０は、異常判定部１５０の例に該当する。

図３は、電圧測定部１１０が測定する電圧の例を示す図である。図３のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は電圧を示す。
図３のグラフの時刻ｔ１からｔ４までの波形が、交流の半周期分の電圧波形の例に該当する。図３は、負荷９３０の軽負荷時の電圧波形の例を示している。時刻ｔ１からｔ４までの交流の半周期の期間のうち、時刻ｔ１からｔ２までの期間、および、時刻ｔ３からｔ４までの期間では、交流電源線Ｌ１およびＬ２の寄生容量、および、ダイオードブリッジ２６０の寄生容量等に起因する歪みが生じている。

また、図３は、交流電源９１０の電圧が正常である場合の例を示している。図３の例で、電圧波形に上述した歪みが生じているものの、交流の半周期ごとに同様のひずみが生じており、交流の半周期ごとに同様の波形になっている。これにより、第一記録部１２０が記録する電圧と第二記録部１３０が記録する電圧とは、おおよそ等しい電圧になり、差異検出部１４０が算出する差分は、おおよそ０になる。この場合、異常判定部１５０は、異常なしと判定する。
このように、交流電源９１０の電圧に、負荷９３０の軽負荷時の歪みが生じている場合でも、異常判定部１５０が、電圧異常なしと判定することが期待される。

一方、交流電源９１０の電圧に異常が生じて、交流の半周期ごとの電圧波形が変化する場合、差異検出部１４０が算出する差分の大きさが大きくなり、異常判定部１５０が、交流電源９１０の電圧に異常ありと判定することが期待される。例えば、交流電源９１０が電圧正常の状態から停電した場合、停電の前後のタイミングで電圧波形が大きく変化し、差異検出部１４０が算出する差分の大きさが大きくなる。これにより、異常判定部１５０が、交流電源９１０の電圧に異常ありと判定することが期待される。

図４は、異常検出装置１００が交流電源９１０の電圧の異常の有無を判定する処理の手順の例を示すフローチャートである。
図４の処理で、電圧測定部１１０は、交流電源９１０の２つの出力端（図１のＰ１およびＰ２）の電圧のうち高い方の電圧を測定する（ステップＳ１０１）。
そして、第一記録部１２０は、電圧測定部１１０が測定した電圧を記録する（ステップＳ１０２）。

次に、差異検出部１４０は、第一記録部１２０が記録している電圧から、第二記録部１３０が記録している、第一記録部１２０が記録している電圧よりも交流の半周期前の電圧を減算した差を算出する（ステップＳ１０３）。
そして、異常判定部１５０は、差異検出部１４０が算出した差の大きさに基づいて、交流電源９１０の電圧の異常の有無を判定する（ステップＳ１０４）。

次に、第一記録部１２０は、第一記録部１２０自らが電圧の記録をリセットして新たに電圧の記録を開始してから交流の半周期が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
第一記録部１２０が、交流の半周期の経過を検出する方法は、特定の方法に限定されない。例えば、第一記録部１２０が、交流の半周期の時間の長さを記憶しておき、交流の半周期分の時間が経過したことを検出するようにしてもよい。あるいは、第一記録部１２０が、電圧測定部１１０が出力する電圧値が減少から増加に転じるタイミングを、交流の半周期経過のタイミングとして検出するようにしてもよい。あるいは、第一記録部１２０が、電圧測定部１１０が出力する電圧値が極小になるタイミングを、交流の半周期経過のタイミングとして検出するようにしてもよい。

交流の半周期が経過していないと第一記録部１２０が判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、処理がステップＳ１０１へ戻る。
一方、交流の半周期が経過したと判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、第一記録部１２０は、自らが記憶しているデータを第二記録部１３０に移動させ、第一記録部１２０の記憶領域をリセットする（ステップＳ１０６）。
ステップＳ１０６の後、処理がステップＳ１０１へ遷移する。

以上のように、電圧測定部１１０は、交流電源９１０の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する。第一記録部１２０は、電圧測定部１１０による測定電圧を記録する。第二記録部１３０は、第一記録部１２０が記録する測定電圧から交流電源９１０の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録する。差異検出部１４０は、第一記録部１２０が記録する電圧と第二記録部１３０が記録する電圧との差異を検出する。

第二記録部１３０が、第一記録部１２０が記録する測定電圧から交流電源９１０の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、交流電源９１０の電圧正常時には、第二記録部１３０が記録する電圧が、第一記録部１２０が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。これにより、差異検出部１４０が検出する差異が小さくなる。
特に、負荷９３０が軽負荷である場合など、交流電源９１０の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源９１０の電圧正常時には、第二記録部１３０が記録する電圧が、第一記録部１２０が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。

一方、交流電源９１０の電圧異常時に、交流の半周期ごとの交流電源９１０の電圧波形が変化すると、第二記録部１３０が記録する電圧が、第一記録部１２０が記録する電圧と異なる。これにより、差異検出部１４０が検出する差異が大きくなる。
このように、異常検出装置１００によれば、交流電源９１０の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源９１０の電圧正常時には、差異検出部１４０が検出する差異の大きさがおおよそ０になるのに対し、交流電源９１０の電圧異常時には、差異検出部１４０が検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、異常検出装置１００によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源９１０の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源９１０の電圧異常を高精度に検出できる。

また、差異検出部１４０は、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との差を算出する。
差異検出部１４０は、差の計算という比較的簡単な計算を行えばよく。この点で、異常検出装置１００の負荷が軽くて済む。

また、異常判定部１５０は、差異検出部１４０が算出する、第一記録部１２０が記録する電圧と第二記録部１３０が記録する電圧との差の大きさが、所定の条件以上に大きい場合に電圧異常ありと判定する。
異常検出装置１００によれば、交流電源９１０の電圧異常の有無の具体的な判定結果をユーザに提示することができる。

また、第一記録部１２０は、電圧測定部１１０の測定電圧を、交流の半周期の期間分記録する。第二記録部１３０は、第一記録部１２０が記録する測定電圧から半周期だけ過去の測定電圧を、半周期の期間分記録する。
これにより、第一記録部１２０が、交流の半周期の期間経過ごとに、第一記録部１２０自らが記録しているデータを第二記録部１３０に移せばよく、第二記録部１３０が記録するデータを生成するための構成を別途設ける必要はない。この点で、異常検出装置１００の構成および処理を簡単にすることができる。

また、差異検出部１４０は、第一記録部１２０が記録する電圧と、第二記録部１３０が記録する電圧との差の大きさを、半周期の期間について積分する。
このように、差異検出部１４０が差異の大きさの積算量を算出することで、電圧の瞬時値の差の大きさが小さい場合でも、交流電源９１０の電圧異常を検出できることが期待される。

図５は、実施形態に係る異常検出装置の構成の例を示す図である。図５に示す異常検出装置６１０は、電圧測定部６１１と、第一記録部６１２と、第二記録部６１３と、差異検出部６１４と、を備える。
かかる構成で、電圧測定部６１１は、交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する。第一記録部６１２は、電圧測定部６１１による測定電圧を記録する。第二記録部６１３は、第一記録部６１２が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録する。差異検出部６１４は、第一記録部６１２が記録する電圧と第二記録部６１３が記録する電圧との差異を検出する。
電圧測定部６１１は、電圧測定手段の例に該当する。第一記録部６１２は、第一記録手段の例に該当する。第二記録部６１３は、第二記録手段の例に該当する。差異検出部６１４は、差異記録手段の例に該当する。

第二記録部６１３が、第一記録部６１２が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、交流電源の電圧正常時には、第二記録部６１３が記録する電圧が、第一記録部６１２が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。これにより、差異検出部６１４が検出する差異が小さくなる。
特に、交流電源からの電力の供給を受ける負荷が軽負荷である場合など、交流電源の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源の電圧正常時には、第二記録部６１３が記録する電圧が、第一記録部６１２が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。

一方、交流電源の電圧異常時に、交流の半周期ごとの交流電源の電圧波形が変化すると、第二記録部６１３が記録する電圧が、第一記録部６１２が記録する電圧と異なる。これにより、差異検出部６１４が検出する差異が大きくなる。
このように、異常検出装置６１０によれば、交流電源の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源の電圧正常時には、差異検出部６１４が検出する差異の大きさがおおよそ０になるのに対し、交流電源の電圧異常時には、差異検出部６１４が検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、異常検出装置６１０によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源の電圧異常を高精度に検出できる。

図６は、実施形態に係る異常検出方法における処理の手順の例を示すフローチャートである。
図６に示す処理は、電圧を測定すること（ステップＳ６１１）と、第一記録部が測定電圧を記録すること（ステップＳ６１２）と、第二記録部が測定電圧を記録すること（ステップＳ６１３）と、差異を検出すること（ステップＳ６１４）と、を含む。

電圧を測定すること（ステップＳ６１１）では、交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する。第一記録部が測定電圧を記録すること（ステップＳ６１２）では、交流電源の２つの出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を、第一記録部が記録する。第二記録部が測定電圧を記録すること（ステップＳ６１３）では、第一記録部が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を第二記録部が記録する。差異を検出すること（ステップＳ６１４）では、第一記録部が記録する電圧と第二記録部が記録する電圧との差異を検出する。

第二記録部が、第一記録部が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、交流電源の電圧正常時には、第二記録部が記録する電圧が、第一記録部が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。これにより、ステップＳ６１４で検出する差異が小さくなる。
特に、交流電源からの電力の供給を受ける負荷が軽負荷である場合など、交流電源の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源の電圧正常時には、第二記録部が記録する電圧が、第一記録部が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。

一方、交流電源の電圧異常時に、交流の半周期ごとの交流電源の電圧波形が変化すると、第二記録部が記録する電圧が、第一記録部が記録する電圧と異なる。これにより、ステップＳ６１４で検出する差異が大きくなる。
このように、図６の処理によれば、交流電源の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源の電圧正常時には、ステップＳ６１４で検出する差異の大きさがおおよそ０になるのに対し、交流電源の電圧異常時には、ステップＳ６１４で検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、図６の処理によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源の電圧異常を高精度に検出できる。

図７は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
図７に示す構成で、コンピュータ７００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）７１０と、主記憶装置７２０と、補助記憶装置７３０と、インタフェース７４０とを備える。

上記の電圧測定部１１０、第一記録部１２０、第二記録部１３０、差異検出部１４０、および、異常判定部１５０のうち何れか１つ以上が、コンピュータ７００に実装されてもよい。その場合、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、上記処理に用いられる記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。

電圧測定部１１０、第一記録部１２０、第二記録部１３０、差異検出部１４０、および、異常判定部１５０、またはこれらの一部がコンピュータ７００に実装される場合、実装される各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７３０に記憶されている。ＣＰＵ７１０は、プログラムを補助記憶装置７３０から読み出して主記憶装置７２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
また、ＣＰＵ７１０は、プログラムに従って、実装される各部の処理に用いられる記憶領域を主記憶装置７２０に確保する。
電圧測定部１１０による電圧の測定は、インタフェース７４０が、例えば図２の電圧測定部１１０に示される構成などの電圧センサを備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って電圧を測定することで実行される。

差異検出部１４０による検出結果の出力、または、異常判定部１５０による判定結果の出力、またはこれら両方は、インタフェース７４０が出力のための構成を備え、ＣＰＵ７１０の制御に従って動作することで実行される。
例えば、インタフェース７４０が、液晶パネルまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）パネルなどの表示画面を備え、差異検出部１４０による検出結果、または、異常判定部１５０による判定結果、またはこれら両方を表示するようにしてもよい。
あるいは、インタフェース７４０が、通信装置を備え、差異検出部１４０による検出結果、または、異常判定部１５０による判定結果、またはこれら両方を他の装置に送信するようにしてもよい。

なお、電圧測定部１１０、第一記録部１２０、第二記録部１３０、差異検出部１４０、および、異常判定部１５０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（オペレーティングシステム）や周辺機器等のハードウェアを含む。
「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１００ 異常検出装置
１１０ 電圧測定部
１２０ 第一記録部
１３０ 第二記録部
１４０ 差異検出部
１５０ 異常判定部
２１１、２１２ ダイオード
２１３、２１３ 抵抗
２１５ Ａ／Ｄコンバータ
２２０ 第一メモリ
２３０ 第二メモリ
２４０ 比較回路
２５０ 異常判定回路

本発明の第１の態様によれば、異常検出装置は、交流電源の２つの出力端のそれぞれにダイオードのアノード側が接続され、それら２つのダイオードのカソード側の接続点の電圧を測定することで、前記２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさが所定の閾値よりも大きい場合、前記交流電源の電圧が異常であると判定する差異検出手段と、を備える。

本発明の第２の態様によれば、異常検出方法は、交流電源の２つの出力端のそれぞれにダイオードのアノード側が接続され、それら２つのダイオードのカソード側の接続点の電圧を測定することで、前記２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の２つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさが所定の閾値よりも大きい場合、前記交流電源の電圧が異常であると判定することと、を含む。

本発明の第３の態様によれば、プログラムは、電圧センサを備えるコンピュータに、交流電源の２つの出力端のそれぞれにダイオードのアノード側が接続され、それら２つのダイオードのカソード側の接続点の電圧を、前記電圧センサを用いて測定することで、前記２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の２つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録するよう前記第一記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録するよう前記第二記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさが所定の閾値よりも大きい場合、前記交流電源の電圧が異常であると判定することと、を実行させるためのプログラムである。

Claims (7)

1. 交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、
   前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、
   前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出する差異検出手段と、
   を備える異常検出装置。
2. 前記差異検出手段は、前記第一記録手段が記録する電圧と、前記第二記録手段が記録する電圧との差を算出する、
   請求項１に記載の異常検出装置。
3. 前記差異検出手段が算出する差の大きさが所定の条件以上に大きい場合に電圧異常ありと判定する異常判定手段
   をさらに備える請求項２に記載の異常検出装置。
4. 前記第一記録手段は、前記測定電圧を前記半周期の期間分記録し、
   前記第二記録手段は、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記半周期だけ過去の前記測定電圧を前記半周期の期間分記録する、
   請求項１から３の何れか一項に記載の異常検出装置。
5. 前記差異検出手段は、前記第一記録手段が記録する電圧と、前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさを、前記半周期の期間について積分する、
   請求項４に記載の異常検出装置。
6. 交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、
   前記交流電源の２つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録することと、
   前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録することと、
   前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、
   を含む異常検出方法。
7. コンピュータに、
   交流電源の２つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、
   前記交流電源の２つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録するよう前記第一記録手段を制御することと、
   前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録するよう前記第二記録手段を制御することと、
   前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、
   を実行させるためのプログラム。

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