JP5558340B2 - 測定装置および判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力した交流信号における１または複数の周期分の判定対象における予め決められた事象の発生を判定する測定装置および判定方法に関するものである。

この種の装置として、特開平１０−１９５９７号公報において出願人が開示した波形記録計が知られている。この波形記録計は、増幅器、Ａ／Ｄ変換器、ＤＭＡ、メモリ、ＣＰＵおよびゼロクロス検出回路などを備えて構成されている。この波形記録計では、増幅器によって増幅された入力信号をＡ／Ｄ変換器が波形データに変換し、ＤＭＡがその波形データをメモリに書き込む。また、ＣＰＵが、ＤＭＡによって波形データがメモリに書き込まれる際のアドレス情報を読み取る。また、ゼロクロス検出回路が入力信号のゼロクロス点を検出してゼロクロス信号を出力し、ＣＰＵは、ゼロクロス信号の入力時点でアドレス情報に基づく波形判定処理を行う。ＣＰＵは、この波形判定処理において、被判定データのアドレスよりも１周期前のアドレスにおける波形データに対して管理幅を設定する。具体的には、１周期前のアドレスの前後に存在する複数の波形データの中から最大値と最小値とを検出し、最大値に所定値を加えて管理幅の上限値とし、最小値から所定値を減算して管理幅の下限値とする。次いで、被判定データが設定した管理幅内であるか否かを判定する。つまり、この波形記録計では、判定対象の波形よりも１周期前の波形に所定値を加減算した帯状の範囲を判定範囲とし、判定対象の波形がその判定範囲内に含まれているか否かによって判定対象の波形に歪みなどの事象が発生したか否かが判定される。

特開平１０−１９５９７号公報（第３−４頁、第１−５図）

ところが、上記した従来の波形記録計には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、上記の波形記録計では、判定対象の波形よりも１周期前の波形に所定値を加減算した帯状の範囲を判定範囲として規定している。この場合、図１３に示すように、例えば、最初の波形に所定値を加減算した範囲を最初の判定範囲（同図に破線で示す範囲）として規定し、図１４に示すように、２番目の波形（同図に実線で示す波形）が最初の判定範囲（同図に破線で示す範囲）内に含まれないときには、判定対象の２番目の波形に歪みなどの事象が発生したと判定される。次に、図１５に示すように、２番目の波形に所定値を加減算した範囲を２番目の判定範囲（同図に破線で示す範囲）として規定し、最初の波形と同じ形状の３番目の波形（同図に実線で示す波形）と２番目の判定範囲とを比較すると、この場合においても、３番目の波形が２番目の判定範囲内に含まれないため、この際にも判定対象の３番目の波形に歪みなどの事象が発生したと判定される。このように、従来の波形記録計では、定常状態の波形が一時的に歪んで、そのすぐ後に元の定常状態に戻ったときに、歪みなどの事象が発生したと重複して判定されることがあり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、交流信号の判定対象における予め決められた事象の発生を正確に判定し得る測定装置および判定方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、入力した交流信号をサンプリングして当該交流信号の瞬時値を取得するサンプリング部と、１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値によって画定される判定領域を設定し、前記判定対象の前記瞬時値の全てが前記判定領域内に含まれる第１状態および当該瞬時値の１つ以上が当該判定領域外となる第２状態のいずれであるかに基づいて当該判定対象における予め決められた事象の発生を判定する判定処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、前記処理部は、前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生していないとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第１比較対象に規定して前記判定領域としての第１判定領域を設定すると共に、前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生したとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第２比較対象に規定して前記判定領域としての第２判定領域を設定し、新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第１状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態でかつ当該新たな判定対象が前記第２判定領域に対して前記第１状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生していないとの判定を行い、直前の前記判定処理において前記事象が発生していないとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域および前記第２判定領域のいずれに対しても前記第２状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生したとの判定を行う。

また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記処理部は、１周期分の前記交流信号を前記判定対象として規定すると共に、当該判定対象よりも時間的に先に入力した１周期分の前記交流信号を前記比較対象として規定して前記判定処理を実行する。

また、請求項３記載の判定方法は、入力した交流信号をサンプリングして当該交流信号の瞬時値を取得し、１または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値によって画定される判定領域を設定し、前記判定対象の前記瞬時値の全てが前記判定領域内に含まれる第１状態および当該瞬時値の１つ以上が当該判定領域外となる第２状態のいずれであるかに基づいて当該判定対象における予め決められた事象の発生を判定する判定処理を実行する判定方法であって、前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生していないとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第１比較対象に規定して前記判定領域としての第１判定領域を設定すると共に、前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生したとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第２比較対象に規定して前記判定領域としての第２判定領域を設定し、新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第１状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態でかつ当該新たな判定対象が前記第２判定領域に対して前記第１状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生していないとの判定を行い、直前の前記判定処理において前記事象が発生していないとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域および前記第２判定領域のいずれに対しても前記第２状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生したとの判定を行う。

請求項１記載の測定装置、および請求項３記載の判定方法では、新たな判定対象を規定した時点において判定処理が終了している判定対象のうちの、事象が発生していないとの判定を最後に行った判定対象を、第１比較対象に規定して第１判定領域を設定し、新たな判定対象が第１判定領域に対して第１状態のときには、事象が発生していないとの判定を行い、直前の判定処理において事象が発生していないとの判定を行うと共に新たな判定対象が第１判定領域に対して第２状態のときには、事象が発生したとの判定を行う。このため、この測定装置および判定方法によれば、交流信号が、事象が発生していない定常状態から事象が発生した非定常状態に移行し、その後に再び定常状態に復帰したとき、つまり事象が１回だけ発生したときには、定常状態の瞬時値に加算値および減算値を加減算した第１判定領域と新たな定常状態の瞬時値とを比較することとなるため、その事象を重複して判定することなく、１回だけ（正しい回数だけ）判定することができる。また、この測定装置および判定方法では、新たな判定対象を規定した時点において判定処理が終了している判定対象のうちの、事象が発生したとの判定を最後に行った判定対象を、第２比較対象に規定して第２判定領域を設定し、直前の判定処理において事象が発生したとの判定を行い、かつ新たな判定対象が第１判定領域に対して第２状態でかつ第２判定領域に対して第１状態のときには、事象が発生していないとの判定を行う。このため、この測定装置および判定方法によれば、例えば、判定対象の信号波形が時間的に先に入力した判定対象の信号波形とは異なる新たな形状であったとしても、その後に入力した新たな判定対象の信号波形が新たな形状と同様の形状であるときには、新たな形状の信号波形が新たな定常状態の信号波形であるとして、新たな判定対象においては事象が発生していないと判定させることができる。また、この測定装置および判定方法によれば、直前の判定処理において事象が発生したとの判定を行うと共に新たな判定対象が第１判定領域および第２判定領域のいずれに対しても第２状態のときに、その比較対象において事象が発生したとの判定を行うため、例えば、信号波形が比較対象毎に変化するときには、事象が発生したとの判定を比較対象毎に正確に行うことができる。

また、請求項２記載の測定装置では、１周期分の交流信号を判定対象として規定すると共に、判定対象よりも時間的に先に入力した１周期分の交流信号を比較対象として規定して判定処理を実行する。このため、この測定装置１および判定方法では、交流信号の１周期毎の事象の発生の有無を判定することができる結果、複数の周期分の交流信号を判定対象および比較対象とする構成および方法と比較して、交流信号の変化をより詳細に把握することができる。

測定装置１の構成を示す構成図である。 測定装置１が入力する交流信号Ｓ１の一例を示す信号波形図である。 判定処理５０のフローチャートである。 測定装置１の動作を説明する第１の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第２の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第３の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第４の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第５の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第６の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第７の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第８の説明図である。 測定装置１の動作を説明する第９の説明図である。 従来の波形記録計の動作を説明する第１の説明図である。 従来の波形記録計の動作を説明する第２の説明図である。 従来の波形記録計の動作を説明する第３の説明図である。

以下、測定装置および判定方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、測定装置の一例としての測定装置１の構成について説明する。図１に示す測定装置１は、信号処理部１１、サンプリング部１２、操作部１３、表示部１４、記憶部１５、記憶制御部１６および処理部１７を備え、入力した交流信号Ｓ１（一例として、図２に示すように、波形が正弦波の交流電圧信号）についての物理量（例えば、電圧の実効値）を測定可能に構成されている。また、測定装置１は、入力した交流信号Ｓ１の良否を判定可能に構成されている。

信号処理部１１は、入力した交流信号Ｓ１に含まれているノイズ成分を除去する信号処理を実行する。また、信号処理部１１は、交流信号Ｓ１の周波数（公称周波数：５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ）にそれぞれ対応付けられて、互いに電気的特性の異なる複数（一例として、２つ）のフィルタ回路（図示せず）を備えて構成されている。この場合、フィルタ回路は、交流信号Ｓ１に含まれている公称周波数よりも高周波の成分および低周波の成分を除去する（つまり、公称周波数の成分を抽出する）バンドパスフィルタで構成されている。また、信号処理部１１は、操作部１３に対する切り替え操作によってこれら複数のフィルタ回路の中から切り替えられたフィルタ回路によって交流信号Ｓ１に対して予め決められた信号処理を実行する。

サンプリング部１２は、サンプリングクロック生成回路およびサンプリング回路（いずれも図示せず）を備えて構成されている。サンプリングクロック生成回路は、予め決められたサンプリング周期（周波数）のサンプリングクロックを生成する。サンプリング回路は、サンプリングクロックに同期して交流信号Ｓ１をサンプリングして交流信号Ｓ１の瞬時値Ａを取得し、その瞬時値Ａを示すデジタルデータ（サンプリングデータ）Ｄｄを出力するサンプリング処理を実行する。この場合、デジタルデータＤｄは、処理部１７よって実行される後述する判定処理５０において、交流信号Ｓ１におけるディップ、スウェルおよび瞬停等のイベント（予め決められた事象）の発生の判定に用いられると共に、処理部１７よって実行される後述する測定処理において、交流信号Ｓ１の物理量（例えば、電圧の実効値）の測定に用いられる。

操作部１３は、測定開始を指示する操作や、公称周波数を切り替える（フィルタ回路を切り替える）切り替え操作などを行うための各種のスイッチを備えて構成され、それらが操作されたときに操作信号Ｓｏを出力する。表示部１４は、処理部１７の制御に従って各種の画像や測定値を表示する。記憶部１５は、記憶制御部１６の制御に従い、サンプリング部１２から出力されたデジタルデータＤｄを記憶可能に構成されている。

記憶制御部１６は、ゼロクロス（例えば、立ち上がりのゼロクロス）によって区分される交流信号Ｓ１の１周期Ｔ分（図２参照）または１周期Ｔが複数連続する複数周期分（この例では、１周期Ｔ分）のデジタルデータＤｄが出力される度に、そのデジタルデータＤｄを１周期Ｔ毎に記憶部１５に記憶させる記憶処理を実行する。また、記憶制御部１６は、一例として、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）で構成されている。なお、記憶制御部１６を処理部１７と共にＣＰＵで構成することもできる。

処理部１７は、操作部１３から出力される操作信号Ｓｏに従って測定装置１を構成する各部を制御する。また、処理部１７は、交流信号Ｓ１におけるイベントの発生をデジタルデータＤｄを用いて判定する判定処理５０（図３参照）を実行する。この場合、処理部１７は、１周期Ｔ分または複数周期分（この例では、１周期Ｔ分）の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊとして規定し、各判定対象Ｕｊ毎に判定処理５０を実行する。

また、処理部１７は、判定対象Ｕｊよりも時間的に先に入力した、判定対象Ｕｊと同数の周期分（この例では、１周期Ｔ分）の交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定し、この比較対象Ｕｃにおける各デジタルデータＤｄによって示される各瞬時値Ａ（以下、比較対象Ｕｃの瞬時値Ａを「瞬時値Ａｃ」ともいう）に基づいて良否判定用の上限値Ｂおよび下限値Ｃを算出すると共に、上限値Ｂおよび下限値Ｃによって画定される判定領域Ｄ（後述する第１判定領域Ｄ１および第２判定領域Ｄ２）を設定する。

また、処理部１７は、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａ（以下、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａを「瞬時値Ａｊ」ともいう）と判定領域Ｄとを比較する。処理部１７は、この瞬時値Ａｊと判定領域Ｄとの比較において、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊの全てが判定領域Ｄ内に含まれるときを第１状態とし、判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊの１つ以上が判定領域Ｄ外となるときを第２状態として、判定対象Ｕｊが第１状態および第２状態のいずれであるかを判別する判別処理を行う。また、処理部１７は、第１状態であるか第２状態であるかを判別する判別処理の結果に基づいて判定対象Ｕｊにおけるイベントの発生を判定する。この場合、処理部１７は、判定対象Ｕｊにおいてイベントが発生したとの判定を行ったときには、イベントの発生の有無を示すフラグＦをオン状態に設定し、イベントが発生していないとの判定を行ったときには、フラグＦをオフ状態に設定する。

また、処理部１７は、測定処理を実行し、記憶部１５に記憶されているデジタルデータＤｄを用いて交流信号Ｓ１の物理量（例えば、電圧の実効値）を測定する。さらに、処理部１７は、上記した判定処理５０の結果や、測定した物理量を表示部１４に表示させる。

次に、測定装置１を用いて交流信号Ｓ１におけるイベント（予め決められた事象）の発生を判定する判定方法、およびその際の測定装置１の動作について説明する。なお、初期状態では、上記したフラグＦがオフ状態に設定され、比較対象Ｕｃが規定されていないものとする。

この測定装置１では、操作部１３に対して測定開始を指示する操作が行われたときに、信号処理部１１のフィルタ回路（例えば、５０Ｈｚ用のフィルタ回路）が、信号ケーブルを介して入力した交流信号Ｓ１のノイズ成分を除去する信号処理を開始して、処理後の交流信号Ｓ１をサンプリング部１２に出力する。また、サンプリング部１２のサンプリングクロック生成回路が、サンプリングクロックを生成する。また、サンプリング部１２のサンプリング回路が、サンプリングクロックに同期して交流信号Ｓ１をサンプリングし、交流信号Ｓ１の瞬時値Ａを取得すると共に、その瞬時値Ａを示すデジタルデータＤｄを出力する。

次いで、記憶制御部１６が、図２に示すように、交流信号Ｓ１と基準値（０Ｖ）との交差（ゼロクロス）を検出し、立ち上がりのゼロクロスによって区分される交流信号Ｓ１の１周期ＴをデジタルデータＤｄに基づいて特定する。また、記憶制御部１６は、記憶処理を実行して、１周期Ｔ分のデジタルデータＤｄが出力される度に、そのデジタルデータＤｄを１周期Ｔ毎に記憶部１５に記憶させる。

続いて、処理部１７が、図３に示す判定処理５０を実行する。この判定処理５０では、処理部１７は、最初に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を最初の判定対象Ｕｊ（同図では、判定対象Ｕｊを「対象Ｕｊ」と記載する。また、この最初の判定対象Ｕｊを以下「判定対象Ｕｊ１」ともいう）として規定して、その判定対象Ｕｊ１に対応するデジタルデータＤｄを記憶部１５から読み出す（ステップ５１）。次いで、処理部１７は、上記したフラグＦがオフであるか否かを判別する（ステップ５２）。この場合、初期状態においてフラグＦがオフ状態に設定されているため、処理部１７は、この時点では、フラグＦがオフ状態と判別して、判定対象Ｕｊ１の瞬時値Ａｊと判定領域Ｄとを比較する（ステップ５３）する。

この場合、初期状態では、比較対象Ｕｃが規定されておらず、判定領域Ｄも設定されていないため、処理部１７は、最初に規定した判定対象Ｕｊ１を比較対象Ｕｃとして規定し、続いて、比較対象Ｕｃにおける各デジタルデータＤｄによって示される各瞬時値Ａｃに基づいて判定領域Ｄを設定する。具体的には、処理部１７は、比較対象Ｕｃの各瞬時値Ａｃに対して予め決められた加算値をそれぞれ加算することによって上限値Ｂを算出すると共に、各瞬時値Ａｃから予め決められた減算値をそれぞれ減算することによって下限値Ｃを算出し、上限値Ｂおよび下限値Ｃによって画定される領域を判定領域Ｄとして設定する（図４参照）。

次いで、処理部１７は、上記したステップ５３の瞬時値Ａｊと判定領域Ｄとの比較において、判定対象Ｕｊ１が第１状態および第２状態のいずれであるか（第２状態であるか否か）を判別する判別処理を行う（ステップ５４）。この場合、判定対象Ｕｊ１を比較対象Ｕｃとして規定しているため、判定対象Ｕｊ１の瞬時値Ａｊの全てが判定領域Ｄ内に含まれる。つまり、図４に示すように、判定対象Ｕｊ１の信号波形Ｗｊが判定領域Ｄ内に収まっている。このため、処理部１７は、ステップ５４において判定対象Ｕｊ１が第１状態である（第２状態ではない）と判別する。ここで、処理部１７は、判定対象Ｕｊが判定領域Ｄに対して第１状態であるとの条件を満たしているときには、その判定対象Ｕｊにおいてイベントが発生していないとの判定を行う。この例では、判定対象Ｕｊ１がこの条件を満たしているため、処理部１７は、判定対象Ｕｊ１においてイベントが発生していないとの判定を行い、続いて、この判定対象Ｕｊ１（この時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生していないとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊ）を比較対象Ｕｃとしての第１比較対象Ｕｃ１（図３では、第１比較対象Ｕｃ１を「対象Ｕｃ１」と記載する）に規定する（ステップ５５）。

次いで、処理部１７は、次に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を新たな判定対象Ｕｊ（以下、この判定対象Ｕｊを「判定対象Ｕｊ２」ともいう）として規定して上記したステップ５１を実行し、続いて、上記したステップ５２を実行する。この場合、フラグＦがオフ状態に設定されているため、処理部１７は、ステップ５２においてその旨を判別し、続いて、上記した判定領域Ｄの設定方法と同様の方法で、第１比較対象Ｕｃ１の各瞬時値Ａｃに基づいて判定領域Ｄとしての第１判定領域Ｄ１（図５に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域：図３では、第１判定領域Ｄ１を「領域Ｄ１」と記載する）を設定する。次いで、処理部１７は、判定対象Ｕｊ２の瞬時値Ａｊと第１判定領域Ｄ１とを比較して（ステップ５３）、判定対象Ｕｊ２についての判別処理を行う（ステップ５４）。

この場合、例えば、図５に示すように、判定対象Ｕｊ２の信号波形Ｗｊがその前半において判定対象Ｕｊ１の信号波形Ｗｊ（図４参照）よりも振幅が大きい部分を有しているときには、その部分における瞬時値Ａｊが第１判定領域Ｄ１外となる。この際には、処理部１７は、ステップ５４において判定対象Ｕｊ２が第２状態であると判別する。ここで、処理部１７は、直前の判定処理５０（判定対象Ｕｊ１についての判定処理５０）においてイベントが発生していないとの判定を行い、かつ新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第２状態であるとの条件を満たしているときには、イベントが発生したとの判定を行う。この例では、判定対象Ｕｊ２がこの条件を満たしているため、処理部１７は、判定対象Ｕｊ２においてイベントが発生したと判定し、その旨を示すイベントデータＤｐを出力して（ステップ５６）、判定対象Ｕｊ２に対応付けて記憶部１５に記憶させる。続いて、処理部１７は、この判定対象Ｕｊ２（この時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生したとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊ）を比較対象Ｕｃとしての第２比較対象Ｕｃ２（図３では、第２比較対象Ｕｃ２を「対象Ｕｃ２」と記載する）に規定する（ステップ５７）。次いで、処理部１７は、フラグＦをオン状態に設定する（ステップ５８）。

続いて、処理部１７は、次に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を新たな判定対象Ｕｊ（以下、この判定対象Ｕｊを「判定対象Ｕｊ３」ともいう）として規定して上記したステップ５１を実行し、次いで、上記したステップ５２を実行する。この場合、フラグＦがオン状態に設定されているため、処理部１７は、ステップ５２においてその旨を判別し、判定対象Ｕｊ３の瞬時値Ａｊと、第１比較対象Ｕｃ１の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第１判定領域Ｄ１（図６に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域）とを比較して（ステップ５９）、判定対象Ｕｊ３についての判別処理を行う（ステップ６０）。

この場合、例えば、図６に示すように、判定対象Ｕｊ３の信号波形Ｗｊが判定対象Ｕｊ１の信号波形Ｗｊ（図４参照）と同様の形状のときには、判定対象Ｕｊ３の信号波形Ｗｊが第１判定領域Ｄ１内に収まり、判定対象Ｕｊ３の瞬時値Ａｊの全てが判定領域Ｄ内に含まれる。この際には、処理部１７は、ステップ６０において判定対象Ｕｊ３が第１状態である（第２状態ではない）と判別する。ここで、処理部１７は、判定対象Ｕｊが判定領域Ｄ１に対して第１状態であるとの条件を満たしているときには、その判定対象Ｕｊにおいてイベントが発生していないとの判定を行う。この例では、判定対象Ｕｊ３がこの条件を満たしているため、処理部１７は、判定対象Ｕｊ３においてイベントが発生していないとの判定を行う。また、処理部１７は、判定対象Ｕｊ３が第１状態となったことから、判定対象Ｕｊ３においてイベントが発生していない定常状態に復帰したとの判定を行う（ステップ６１）。次いで、処理部１７は、この判定対象Ｕｊ３（この時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生していないとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊ）を第１比較対象Ｕｃ１に規定する（ステップ６２）。続いて、処理部１７は、第２比較対象Ｕｃ２の規定を解除（判定対象Ｕｊ２を第２比較対象Ｕｃ２として規定した旨の情報をクリア）して（ステップ６３）、次いで、フラグＦをオフ状態に設定する（ステップ６４）。

このように、この測定装置１では、新たな判定対象Ｕｊを規定した時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生していないとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊを第１比較対象Ｕｃ１として規定して第１判定領域Ｄ１を設定し、新たな判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊとその第１判定領域Ｄ１とを比較する。このため、上記したように、定常状態（イベントが発生していない状態）から非定常状態（イベントが発生した状態）に移行し、その後に再び定常状態に復帰したとき、つまりイベントが１回だけ発生したときには、そのイベントが重複して判定されることなく１回だけ（正しい回数だけ）判定される。

続いて、処理部１７は、次に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を新たな判定対象Ｕｊ（以下、この判定対象Ｕｊを「判定対象Ｕｊ４」ともいう）として規定して上記したステップ５１を実行し、次いで、上記したステップ５２を実行する。この場合、フラグＦがオフ状態に設定されているため、処理部１７は、その旨を判別し、判定対象Ｕｊ４の瞬時値Ａｊと、第１比較対象Ｕｃ１の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第１判定領域Ｄ１（図７に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域）とを比較して（ステップ５３）、判定対象Ｕｊ４についての判別処理を行う（ステップ５４）。

この場合、例えば、図７に示すように、判定対象Ｕｊ４の信号波形Ｗｊがその前半において判定対象Ｕｊ３の信号波形Ｗｊ（図６参照）よりも振幅が大きい部分を有しているときには、その部分における瞬時値Ａｊが第１判定領域Ｄ１外となる。この際には、処理部１７は、ステップ５４において判定対象Ｕｊ４が第２状態であると判別する。続いて、処理部１７は、直前の判定処理５０（判定対象Ｕｊ３についての判定処理５０）においてイベントが発生していないとの判定を行い、かつ判定対象Ｕｊ４が第１判定領域Ｄ１に対して第２状態であるとの条件を満たしているため、判定対象Ｕｊ４においてイベントが発生したとの判定を行い、その旨を示すイベントデータＤｐを出力して（ステップ５６）、判定対象Ｕｊ４に対応付けて記憶部１５に記憶させる。次いで、処理部１７は、この判定対象Ｕｊ４（この時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生したとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊ）を第２比較対象Ｕｃ２に規定し（ステップ５７）、続いて、フラグＦをオン状態に設定する（ステップ５８）。

次いで、処理部１７は、次に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を新たな判定対象Ｕｊ（以下、この判定対象Ｕｊを「判定対象Ｕｊ５」ともいう）として規定して上記したステップ５１を実行し、続いて、上記したステップ５２を実行する。この場合、フラグＦがオン状態に設定されているため、処理部１７は、ステップ５２においてその旨を判別し、判定対象Ｕｊ５の瞬時値Ａｊと、第１比較対象Ｕｃ１の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第１判定領域Ｄ１（図８に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域）とを比較して（ステップ５９）、判定対象Ｕｊ５についての判別処理を行う（ステップ６０）。

この場合、例えば、図８に示すように、判定対象Ｕｊ５の信号波形Ｗｊが判定対象Ｕｊ４の信号波形Ｗｊ（図７参照）と同様の形状であって、その前半において判定対象Ｕｊ３の信号波形Ｗｊ（図６参照）よりも振幅が大きい部分を有しているときには、その部分における瞬時値Ａｊが第１判定領域Ｄ１外となる。この際には、処理部１７は、ステップ６０において判定対象Ｕｊ５が第２状態であると判別する。ここで、処理部１７は、直前の判定処理５０（判定対象Ｕｊ４についての判定処理５０）においてイベントが発生したとの判定を行い、かつ新たな判定対象Ｕｊ５が第１判定領域Ｄ１に対して第２状態であると判別したときには、上記した判定領域Ｄの設定方法と同様の方法で、第２比較対象Ｕｃ２（上記したように、第２比較対象Ｕｃ２として規定した判定対象Ｕｊ４）の各瞬時値Ａｃに基づいて判定領域Ｄとしての第２判定領域Ｄ２（図９に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域：図３では、第２判定領域Ｄ２を「領域Ｄ２」と記載する）を設定する。次いで、処理部１７は、判定対象Ｕｊ５の瞬時値Ａｊと、第２判定領域Ｄ２とを比較して（ステップ６５）、判定対象Ｕｊ５についての判別処理を行う（ステップ６６）。

この場合、上記したように、判定対象Ｕｊ５の信号波形Ｗｊが判定対象Ｕｊ４の信号波形Ｗｊと同様の形状であるため、図９に示すように、第２比較対象Ｕｃ２として規定した判定対象Ｕｊ４の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第２判定領域Ｄ２内に判定対象Ｕｊ５の信号波形Ｗｊが収まり、判定対象Ｕｊ５の瞬時値Ａｊの全てが第２判定領域Ｄ２内に含まれる。この際には、処理部１７は、ステップ６６において判定対象Ｕｊ５が第１状態である（第２状態ではない）と判別する。ここで、処理部１７は、直前の判定処理５０（判定対象Ｕｊ４についての判定処理５０）においてイベントが発生したとの判定を行い、かつ新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第２状態でかつ第２判定領域Ｄ２に対して第１状態であるとの条件を満たしているときには、その判定対象Ｕｊにおいてイベントが発生していないとの判定を行う。この例では、判定対象Ｕｊ５がこの条件を満たしているため、処理部１７は、判定対象Ｕｊ１においてイベントが発生していないとの判定を行う。

また、処理部１７は、判定対象Ｕｊ４の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第２判定領域Ｄ２内に判定対象Ｕｊ５の瞬時値Ａｊの全てが含まれていることから、判定対象Ｕｊ４と判定対象Ｕｊ５との間で新たな定常状態に移行したとの判定を行う（ステップ６９）。次いで、処理部１７は、この判定対象Ｕｊ５（この時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生していないとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊ）を第１比較対象Ｕｃ１に規定する（ステップ７０）。続いて、処理部１７は、第２比較対象Ｕｃ２の規定を解除（判定対象Ｕｊ４を第２比較対象Ｕｃ２として規定した旨の情報をクリア）し（ステップ７１）、次いで、フラグＦをオフ状態に設定する（ステップ７２）。

このように、この測定装置１では、直前の判定処理５０においてイベントが発生したとの判定を行い、かつ新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第２状態でかつ第２判定領域Ｄ２に対して第１状態であるとの条件を満たしているときには、イベントが発生していないとの判定を行う。このため、この測定装置１では、上記の例のように、判定対象Ｕｊ４の信号波形Ｗｊが時間的に先に入力した判定対象Ｕｊ３の信号波形Ｗｊとは異なる新たな形状であったとしても、その後に入力した判定対象Ｕｊ５の信号波形Ｗｊが新たな形状と同様の形状であるときには、新たな形状の信号波形Ｗｊが新たな定常状態の信号波形Ｗｊであるとして、判定対象Ｕｊ５においてはイベントが発生していないとの判定を行うことが可能となっている。

続いて、処理部１７は、次に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を新たな判定対象Ｕｊ（以下、この判定対象Ｕｊを「判定対象Ｕｊ６」ともいう）として規定して上記したステップ５１を実行し、次いで、上記したステップ５２を実行する。この場合、フラグＦがオフ状態に設定されているため、処理部１７は、その旨を判別し、判定対象Ｕｊ６の瞬時値Ａｊと、第１比較対象Ｕｃ１の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第１判定領域Ｄ１（図１０に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域）とを比較して（ステップ５３）、判定対象Ｕｊ６についての判別処理を行う（ステップ５４）。

この場合、図１０に示すように、判定対象Ｕｊ６の信号波形Ｗｊがその前半において判定対象Ｕｊ５の信号波形Ｗｊ（図９参照）よりも振幅が小さい部分を有し、その後半において判定対象Ｕｊ５の信号波形Ｗｊよりも振幅が大きい部分を有しているときには、それらの部分における瞬時値Ａｊが第１判定領域Ｄ１外となる。この際には、処理部１７は、ステップ５４において判定対象Ｕｊ６が第２状態であると判別する。続いて、処理部１７は、直前の判定処理５０（判定対象Ｕｊ５についての判定処理５０）においてイベントが発生していないとの判定を行い、かつ判定対象Ｕｊ６が第１判定領域Ｄ１に対して第２状態であるとの条件を満たしているため、判定対象Ｕｊ６においてイベントが発生したとの判定を行い、その旨を示すイベントデータＤｐを出力して（ステップ５６）、判定対象Ｕｊ６に対応付けて記憶部１５に記憶させる。次いで、処理部１７は、この判定対象Ｕｊ６（この時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生したとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊ）を第２比較対象Ｕｃ２に規定し（ステップ５７）、続いて、フラグＦをオン状態に設定する（ステップ５８）。

次いで、処理部１７は、次に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を新たな判定対象Ｕｊ（以下、この判定対象Ｕｊを「判定対象Ｕｊ７」ともいう）として規定して上記したステップ５１を実行し、続いて、上記したステップ５２を実行する。この場合、フラグＦがオン状態に設定されているため、処理部１７は、ステップ５２においてその旨を判別し、判定対象Ｕｊ７の瞬時値Ａｊと、第１比較対象Ｕｃ１の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第１判定領域Ｄ１（図１１に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域）とを比較して（ステップ５９）、判定対象Ｕｊ７についての判別処理を行う（ステップ６０）。

この場合、図１１に示すように、判定対象Ｕｊ７の信号波形Ｗｊがその前半および後半において判定対象Ｕｊ６の信号波形Ｗｊ（図１０参照）よりも振幅が小さい部分を有しているときには、それらの部分における瞬時値Ａｊが第１判定領域Ｄ１外となる。この際には、処理部１７は、ステップ６０において判定対象Ｕｊ７が第２状態であると判別する。次いで、処理部１７は、直前の判定処理５０（判定対象Ｕｊ６についての判定処理５０）においてイベントが発生したとの判定を行い、かつ判定対象Ｕｊ７が第１判定領域Ｄ１に対して第２状態であると判別したため、判定対象Ｕｊ７の瞬時値Ａｊと、第２比較対象Ｕｃ２の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第２判定領域Ｄ２（図１２に破線で示す上限値Ｂおよび下限値Ｃの間の領域）とを比較して（ステップ６５）、判定対象Ｕｊ５についての判別処理を行う（ステップ６６）。

この場合、上記したように、判定対象Ｕｊ７の信号波形Ｗｊがその前半および後半において判定対象Ｕｊ６の信号波形Ｗｊよりも振幅が小さい部分を有しているため、図１２に示すように、それらの部分における瞬時値Ａｊが、第２比較対象Ｕｃ２としての判定対象Ｕｊ６の各瞬時値Ａｃに基づいて設定した第２判定領域Ｄ２外となる。この際には、処理部１７は、ステップ６６において判定対象Ｕｊ７が第２状態であると判別する。ここで、処理部１７は、直前の判定処理（判定対象Ｕｊ６についての判定処理５０）においてイベントが発生したとの判定を行いかつ新たな判定対象が第１判定領域および第２判定領域のいずれに対しても第２状態であるとの条件を満たしたときには、その判定対象Ｕｊにおいてイベントが発生したとの判定を行う。この例では、判定対象Ｕｊ７がこの条件を満たしているため、処理部１７は、判定対象Ｕｊ７においてイベントが発生したとの判定を行い、その旨を示すイベントデータＤｐを出力して（ステップ６７）、判定対象Ｕｊ７に対応付けて記憶部１５に記憶させる。続いて、処理部１７は、この判定対象Ｕｊ７（この時点において判定処理が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生したとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊ）を第２比較対象Ｕｃ２に規定する（ステップ６８）。

このように、この測定装置１では、直前の判定処理５０においてイベントが発生したとの判定を行い、かつ判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第２状態であるときに瞬時値Ａｊと第２判定領域Ｄ２との比較を行い、判定対象Ｕｊが第２判定領域Ｄ２に対して第２状態であるとき、つまり、判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１および第２判定領域Ｄ２のいずれに対しても第２状態であるときに、その判定対象Ｕｊにおいてイベントが発生したとの判定を行う。このため、上記の例のように信号波形Ｗｊが比較対象Ｕｃ毎に変化するようなときには、イベントが発生したとの判定を比較対象Ｕｃ毎に正確に行うことが可能となっている。

以後、処理部１７は、１周期Ｔ分のデジタルデータＤｄが出力される度に上記したように判定処理５０を実行する。また、処理部１７は、判定処理５０と並行して測定処理を実行し、記憶部１５に記憶されているデジタルデータＤｄを用いて交流信号Ｓ１の物理量（例えば、電圧の実効値）を測定する。また、処理部１７は、判定処理５０の結果や、測定した物理量を表示部１４に表示させる。

このように、この測定装置１および判定方法では、新たな判定対象Ｕｊを規定した時点において判定処理５０が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生していないとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊを、第１比較対象Ｕｃ１として規定して第１判定領域Ｄ１を設定し、新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第１状態のときには、イベントが発生していないとの判定を行い、直前の判定処理５０においてイベントが発生していないとの判定を行うと共に新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第２状態のときには、イベントが発生したとの判定を行う。このため、この測定装置１および判定方法によれば、交流信号Ｓ１が、イベントが発生していない定常状態からイベントが発生した非定常状態に移行し、その後に再び定常状態に復帰したとき、つまりイベントが１回だけ発生したときには、定常状態の瞬時値Ａｊに加算値および減算値を加減算した第１判定領域Ｄ１と新たな定常状態の瞬時値Ａｊとを比較することとなるため、そのイベントを重複して判定することなく、１回だけ（正しい回数だけ）判定することができる。また、この測定装置１および判定方法では、新たな判定対象Ｕｊを規定した時点において判定処理５０が終了している判定対象Ｕｊのうちの、イベントが発生したとの判定を最後に行った判定対象Ｕｊを、第２比較対象Ｕｃ２として規定して第２判定領域Ｄ２を設定し、直前の判定処理５０においてイベントが発生したとの判定を行い、かつ新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第２状態でかつ第２判定領域Ｄ２に対して第１状態のときには、イベントが発生していないとの判定を行う。このため、この測定装置１および判定方法によれば、例えば、判定対象Ｕｊの信号波形Ｗｊが時間的に先に入力した判定対象Ｕｊの信号波形Ｗｊとは異なる新たな形状であったとしても、その後に入力した新たな判定対象Ｕｊの信号波形Ｗｊが新たな形状と同様の形状であるときには、新たな形状の信号波形Ｗｊが新たな定常状態の信号波形Ｗｊであるとして、新たな判定対象Ｕｊにおいてはイベントが発生していないと判定させることができる。また、この測定装置１および判定方法によれば、直前の判定処理５０においてイベントが発生したとの判定を行うと共に新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１および第２判定領域Ｄ２のいずれに対しても第２状態のときに、その比較対象Ｕｃにおいてイベントが発生したとの判定を行うため、例えば、信号波形Ｗｊが比較対象Ｕｃ毎に変化するときには、イベントが発生したとの判定を比較対象Ｕｃ毎に正確に行うことができる。

また、この測定装置１および判定方法では、１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊとして規定すると共に、判定対象Ｕｊよりも時間的に先に入力した１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定して判定処理５０を実行する。このため、この測定装置１および判定方法では、交流信号Ｓ１の１周期Ｔ毎のイベントの発生の有無を判定することができる結果、複数の周期分の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊおよび比較対象Ｕｃとする構成および方法と比較して、交流信号Ｓ１の変化をより詳細に把握することができる。

なお、測定装置および判定方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、１周期Ｔ分の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊおよび比較対象Ｕｃとしてそれぞれ規定する構成および方法について上記したが、複数周期分の交流信号Ｓ１を判定対象Ｕｊとして規定し、判定対象Ｕｊと同数の周期分の交流信号Ｓ１を比較対象Ｕｃとして規定する構成および方法を採用することもできる。

また、直前の判定処理５０においてイベントが発生したと判定し、かつ新たな判定対象Ｕｊが第１判定領域Ｄ１に対して第２状態であるとの条件が満たされたときにのみ、その判定対象Ｕｊの瞬時値Ａｊと第２判定領域Ｄ２との比較を行う構成および方法について上記したが、この条件が満たされたか否かに拘わらず、瞬時値Ａｊと第１判定領域Ｄ１との比較、および瞬時値Ａｊと第２判定領域Ｄ２との比較の双方を常に行う構成および方法を採用することもできる。また、この構成および方法において、瞬時値Ａｊと第２判定領域Ｄ２とを比較した後に、瞬時値Ａｊと第１判定領域Ｄ１とを比較する（つまり、比較の順番を逆にする）こともできる。

１ 測定装置
１２ サンプリング部
１７ 処理部
Ａ 瞬時値
Ａｃ 瞬時値
Ａｊ 瞬時値
Ｂ 上限値
Ｃ 下限値
Ｄ 判定領域
Ｄ１ 第１判定領域
Ｄ２ 第２判定領域
Ｓ１ 交流信号
Ｔ １周期
Ｕｃ 比較対象
Ｕｃ１ 第１比較対象
Ｕｃ２ 第２比較対象
Ｕｊ 判定対象

Claims (3)

1. 入力した交流信号をサンプリングして当該交流信号の瞬時値を取得するサンプリング部と、
   １または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値によって画定される判定領域を設定し、前記判定対象の前記瞬時値の全てが前記判定領域内に含まれる第１状態および当該瞬時値の１つ以上が当該判定領域外となる第２状態のいずれであるかに基づいて当該判定対象における予め決められた事象の発生を判定する判定処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、
   前記処理部は、前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生していないとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第１比較対象に規定して前記判定領域としての第１判定領域を設定すると共に、前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生したとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第２比較対象に規定して前記判定領域としての第２判定領域を設定し、
   新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第１状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態でかつ当該新たな判定対象が前記第２判定領域に対して前記第１状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生していないとの判定を行い、
   直前の前記判定処理において前記事象が発生していないとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域および前記第２判定領域のいずれに対しても前記第２状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生したとの判定を行う測定装置。
2. 前記処理部は、１周期分の前記交流信号を前記判定対象として規定すると共に、当該判定対象よりも時間的に先に入力した１周期分の前記交流信号を前記比較対象として規定して前記判定処理を実行する請求項１記載の測定装置。
3. 入力した交流信号をサンプリングして当該交流信号の瞬時値を取得し、
   １または複数の周期分の前記交流信号を判定対象として規定すると共に当該判定対象よりも時間的に先に入力した当該判定対象と同数の周期分の当該交流信号を比較対象として規定し、前記比較対象の前記瞬時値に対して予め決められた加算値を加算した上限値および当該瞬時値から予め決められた減算値を減算した下限値によって画定される判定領域を設定し、前記判定対象の前記瞬時値の全てが前記判定領域内に含まれる第１状態および当該瞬時値の１つ以上が当該判定領域外となる第２状態のいずれであるかに基づいて当該判定対象における予め決められた事象の発生を判定する判定処理を実行する判定方法であって、
   前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生していないとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第１比較対象に規定して前記判定領域としての第１判定領域を設定すると共に、前記判定処理が終了している前記判定対象のうちの前記事象が発生したとの判定を最後に行った判定対象を前記比較対象としての第２比較対象に規定して前記判定領域としての第２判定領域を設定し、
   新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第１状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態でかつ当該新たな判定対象が前記第２判定領域に対して前記第１状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生していないとの判定を行い、
   直前の前記判定処理において前記事象が発生していないとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域に対して前記第２状態のとき、並びに直前の前記判定処理において前記事象が発生したとの判定を行うと共に前記新たな判定対象が前記第１判定領域および前記第２判定領域のいずれに対しても前記第２状態のときには、当該新たな判定対象についての前記判定処理において、前記事象が発生したとの判定を行う判定方法。

Images