特開2022-177623 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

青山学院大学 (神奈川県相模原市中央区淵野辺)

▶ 日置電機株式会社の特許一覧

特開2022-177623測定装置、測定方法、及びプログラム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2
3
4
5
6
7
8
9

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022177623

(43)【公開日】2022-12-01

(54)【発明の名称】測定装置、測定方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

G01R 31/00 20060101AFI20221124BHJP

【ＦＩ】

G01R31/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021084021

(22)【出願日】2021-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000227180

【氏名又は名称】日置電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林宏企

(72)【発明者】

【氏名】滝口真也

【テーマコード（参考）】

2G036

【Ｆターム（参考）】

2G036AA12

2G036AA13

2G036AA28

2G036BA02

2G036BA12

2G036BA37

2G036BB08

2G036CA08

2G036CA10

(57)【要約】

【課題】動作モードに応じた対象装置の状態を的確に測定する。
【解決手段】電力測定装置１００は、複数のチャネルＣ_１－Ｎを通して伝送される電力の伝送方向のうち少なくとも一つのチャネルの伝送方向を切替え可能な対象装置の状態を測定する測定装置を構成する。電力測定装置１００は、チャネルＣ_１－Ｎの各々について伝送される電力の基準となる伝送方向が、上記対象装置に電力を入力する入力方向であるか、又は上記対象装置から電力を出力する出力方向であるかを示す情報を保持する。そして電力測定装置１００は、チャネルＣ_１－Ｎの各々について伝送される電力の向き及び大きさを示す信号を取得し、上記情報に示される各チャネルの電力の基準となる伝送方向に対する上記信号の向きを示す符号に基づいて上記対象装置の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のチャネルを通して伝送される電力の伝送方向のうち少なくとも一つのチャネルの伝送方向を切替え可能な対象装置の状態を測定する測定装置であって、
前記チャネルごとに伝送される電力の基準となる伝送方向が、前記対象装置に電力を入力する入力方向であるか、又は前記対象装置から電力を出力する出力方向であるかを示す情報を保持する基準保持手段と、
前記チャネルごとに伝送される電力の向き及び大きさを示す信号を取得する電力信号取得手段と、
前記情報に示される各チャネルの前記電力の基準となる伝送方向に対する前記信号の向きを示す符号に基づいて、前記対象装置の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算手段と、
を備える測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の測定装置であって、
前記演算手段は、
前記電力の基準となる伝送方向が前記出力方向であるチャネルのうち前記信号が正であるチャネル、及び前記電力の基準となる伝送方向が前記入力方向であるチャネルのうち前記信号が負であるチャネルの各電力の絶対値の和を取る第一加算手段と、
前記電力の基準となる伝送方向が前記入力方向であるチャネルのうち前記信号が正であるチャネル、及び前記電力の基準となる伝送方向が前記出力方向であるチャネルのうち前記信号が負であるチャネルの各電力の絶対値の和を取る第二加算手段と、
前記第二加算手段で得られる前記和と前記第一加算手段で得られる前記和とに基づいて、前記対象装置の伝送状態を示す指標を演算する指標演算手段と、
を含む測定装置。

【請求項3】

請求項２に記載の測定装置であって、
前記指標演算手段は、前記第二加算手段で得られる前記和により前記第一加算手段で得られる前記和を除して前記対象装置の電力効率を算出する、
を含む測定装置。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に記載の測定装置であって、
前記指標演算手段は、前記第二加算手段で得られる和から前記第一加算手段で得られる前記和を減じて前記対象装置の電力損失を算出する、
を含む測定装置。

【請求項5】

請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の測定装置であって、
前記チャネルを通して伝送される電力の大きさを検出する複数のセンサと、
前記チャネルごとに前記情報に示される前記伝送方向を報知する報知手段と、
を含む測定装置。

【請求項6】

請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の測定装置であって、
前記チャネルごとに前記情報に示される前記伝送方向を示す画像を表示する表示手段を備え、
前記表示手段は、前記チャネルごとに、前記情報に示される前記伝送方向に対する前記信号の符号の変化に応じて前記画像に示される前記伝送方向を変更する、
測定装置。

【請求項7】

複数のチャネルを通して伝送される電力の伝送方向のうち少なくとも一つのチャネルの伝送方向を切替え可能な対象装置の状態を測定する測定方法であって、
前記チャネルごとに伝送される電力の基準となる伝送方向が、前記対象装置に電力を入力する入力方向であるか、又は前記対象装置から電力を出力する出力方向であるかを示す情報を保持する基準保持ステップと、
前記チャネルごとに伝送される電力の向き及び大きさを示す信号を取得する電力信号取得ステップと、
前記情報に示される各チャネルの前記電力の基準となる伝送方向に対する前記信号の向きを示す符号に基づいて、前記対象装置の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算ステップと、
を備える測定方法。

【請求項8】

複数のチャネルを通じて伝送される電力の伝送方向のうち少なくとも一つのチャネルの伝送方向を切替え可能な対象装置の状態を測定するコンピュータに、
前記チャネルごとに伝送される電力の基準となる伝送方向が、前記対象装置に電力を入力する入力方向であるか、又は前記対象装置から電力を出力する出力方向であるかを示す情報を保持する基準保持ステップと、
前記チャネルごとに伝送される電力の向き及び大きさを示す信号を取得する電力取得ステップと、
前記情報に示される各チャネルの前記電力の基準となる伝送方向に対する前記信号の向きを示す符号に基づいて、前記対象装置の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算ステップと、
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置、測定方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、送電器から受電器に対する電力伝送を開始した後に通信回路部を介して効率を求める電力伝送システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６３７２６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のようなシステムにおいては、電力効率を求めることによって送電器から受電器に伝送される電力の伝送状態を測定することが可能となる。

【0005】

しかしながら、電力を伝送可能な装置であって測定の対象となる対象装置によっては、その送電の仕方を規定する動作モード（動作状態）に応じて、伝送路を通して伝送される電力の伝送方向が切り替わる装置も存在する。このような対象装置では、想定される全ての伝送パターンについて伝送状態を示す指標を演算するための演算式が必要となり、その全ての演算式を用いて全ての伝送パターンの伝送状態を連続して求めなければならない場合もある。

【0006】

このような場合は、例えば、対象装置の各動作モードが実行される期間ごとに、測定者によって、全ての演算結果の中から、当該期間で実行された対象装置の動作モードに対応する適切な演算式の結果を選択しなければならない。そのため、測定者による人為的なミスに起因して、適切な演算式とは異なる演算式の結果が誤って選択されるおそれがあるという問題がある。

【0007】

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、動作モードに応じた対象装置の状態を的確に測定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様によれば、測定装置は、複数のチャネルを通して伝送される電力の伝送方向のうち少なくとも一つの伝送方向を切替え可能な対象装置の状態を測定する。この測定装置は、前記チャネルごとに伝送される電力の基準となる伝送方向が、前記対象装置に電力を入力する入力方向であるか、又は前記対象装置から電力を出力する出力方向であるかを示す情報を保持する基準保持手段と、前記チャネルごとに伝送される電力の向き及び大きさを示す信号を取得する電力信号取得手段とを備える。さらに測定装置は、前記情報に示される各チャネルの前記電力の基準となる伝送方向に対する前記信号の向きを示す符号に基づいて、前記対象装置の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算手段を備える。

【発明の効果】

【0009】

この態様によれば、情報に示された各チャネルの電力の基準となる伝送方向に対する信号の符号を考慮することにより、対象装置に対する各チャネルの電力が入力電力であるか又は出力電力であるかを判定することが可能となる。

【0010】

これにより、対象装置の動作モードが切り替わった際に特定のチャネルの信号の符号が切り替わることで、その特定のチャネルの電力が入力電力及び出力電力のいずれに該当するか適切に判定することができる。したがって、測定装置は、対象装置の動作モードに応じて対象装置の状態を的確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明のある実施形態における測定装置を備える電力伝送システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態における測定装置の機能構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、測定の対象となる対象装置に対する各チャネルの電力の基準となる伝送方向を設定する手法を説明するための図である。

【図4】図４は、各チャネルの電力の基準となる伝送方向を示す基準情報の形式を説明するための観念図である。

【図5】図５は、測定装置における処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図6】図６は、処理部において対象装置の各動作モードに対応する伝送指標を演算する手法を説明するための図である。

【図7】図７は、本実施形態における電力効率の測定方法を示すフローチャートである。

【図8】図８は、本実施形態における電力損失の測定方法を示すフローチャートである。

【図9】図９は、対象装置の動作モードに切り替えに伴う表示画像の変化を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明のある実施形態について説明する。

【0013】

図１は、本実施形態における測定装置を備える電力伝送システムの構成を示す図である。

【0014】

本実施形態における電力伝送システム１は、電力が伝送される伝送方向及び経路（伝送パターン）のうち少なくとも一つを電力伝送システム１自身の動作状態に応じて切り替える。電力伝送システム１は、例えば自動車、電車又はエレベータなどに搭載される。

【0015】

電力伝送システム１は、バッテリ１０と、発電用モータ２０と、駆動用モータ３０と、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）４０と、電力測定装置１００と、センサ部１０１乃至１０３と、を備える。

【0016】

バッテリ１０、発電用モータ２０及び駆動用モータ３０の各々は、電力を伝送可能に構成された装置であり、他の装置に電力を供給する給電装置、及び給電装置からの電力を受ける受電装置のうち少なくとも一つの機能を有する。以下では、給電装置及び受電装置の両機能を有する双方向に電力伝送可能な装置のことを「受給電装置」とも称する。

【0017】

バッテリ１０は、発電用モータ２０からの電力を蓄える機能を有し、かつ、駆動用モータ３０に放電する機能を有する受給電装置である。本実施形態におけるバッテリ１０は、蓄えられた電力をＰＣＵ４０に入力する。

【0018】

ここでは、バッテリ１０からＰＣＵ４０に入力される電力が、第一の電力Ｐ１として示されている。バッテリ１０の直流電圧は、例えば数百［Ｖ］であり、本実施形態では、出力電圧が約３００［Ｖ］である二次電池がバッテリ１０として用いられる。

【0019】

発電用モータ２０は、電力を生成する機能を有する給電装置である。本実施形態における発電用モータ２０は、三相交流モータによって構成され、発電した三相交流電力をＰＣＵ４０に入力する。

【0020】

発電用モータ２０は、例えば自動車に搭載されたエンジンによって回転駆動されることで発電する。ここでは、発電用モータ２０からＰＣＵ４０に入力される電力が、第二の電力Ｐ２として示されている。本実施形態の電力Ｐ２は、三相交流の実効電力である。

【0021】

駆動用モータ３０は、電力を動力に変換する機能と電力を生成する機能とを有する受給電装置である。本実施形態における駆動用モータ３０は、三相交流モータによって構成され、ＰＣＵ４０から供給される電力によって回転駆動する。ここでは、ＰＣＵ４０から駆動用モータ３０に出力される電力が、第三の電力Ｐ３として示されている。

【0022】

ＰＣＵ４０は、電力を双方向に伝送可能な装置である。ＰＣＵ４０は、複数の外部装置を接続可能な複数の接続端子を有し、特定の接続端子に入力された電力を他の接続端子から出力する。

【0023】

ＰＣＵ４０は、電力伝送の仕方を規定する複数の動作モード（動作状態）を有し、ＰＣＵ４０自身の動作モードに応じて、外部装置とＰＣＵ４０との間のチャネルを通して伝送される電力の大きさ又は伝送方向を切り替える。すなわち、ＰＣＵ４０は、自身の動作モードに合わせて電力の伝送パターンを切り替える。

【0024】

本実施形態において、ＰＣＵ４０は、電力測定の対象となる対象装置であり、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として機能する。ＰＣＵ４０は、自動車に搭載され、自動車の動作状態を示す制御信号に応じてＰＣＵ４０自身の動作モードを切り替える。

【0025】

例えば、自動車が急加速する場合は、ＰＣＵ４０の動作モードが急加速モードに遷移し、ＰＣＵ４０は、バッテリ１０及び発電用モータ２０の双方から入力される電力を合成してその合成電力を駆動用モータ３０に出力する。

【0026】

また、自動車が減速又は制動する場合は、ＰＣＵ４０の動作モードは減速＆制動モードに遷移し、ＰＣＵ４０は、発電用モータ２０及び駆動用モータ３０の双方から入力される電力を合成してその合成電力をバッテリ１０に出力する。

【0027】

そして、自動車が通常通り走行する場合は、ＰＣＵ４０の動作モードは通常走行モードに遷移し、ＰＣＵ４０は、発電用モータ２０から入力される電力をバッテリ１０及び駆動用モータ３０の双方に分配して出力する。

【0028】

続いてＰＣＵ４０の構成について説明する。本実施形態におけるＰＣＵ４０は、昇圧コンバータ４１と、インバータ４２と、インバータ４３と、を備える。

【0029】

昇圧コンバータ４１は、入力された直流電力の電圧を、その入力電圧値とは異なる出力電圧値に変換する。例えば、昇圧コンバータ４１は、バッテリ１０から入力される電力Ｐ１の直流電圧を昇圧し、昇圧後の直流電圧をインバータ４２及びインバータ４３に印加する。また、昇圧コンバータ４１は、インバータ４２又はインバータ４３から入力される電力の直流電圧を降圧し、降圧後の直流電圧をバッテリ１０に印加する。

【0030】

本実施形態における昇圧コンバータ４１は、例えば、バッテリ１０からの約３００［Ｖ］の直流電圧を約６００［Ｖ］の直流電圧に昇圧し、約６００［Ｖ］の直流電圧をインバータ４３に出力する。

【0031】

インバータ４２は、入力された電力を交流又は直流に変換する第一のインバータである。インバータ４２は、例えば、発電用モータ２０から入力される電力Ｐ２の交流電圧を直流電圧に変換し、変換後の直流電圧を昇圧コンバータ４１及びインバータ４３に印加する。本実施形態おけるインバータ４２は、発電用モータ２０からの三相交流電圧を約６００［Ｖ］の直流電圧に変換し、その約６００［Ｖ］の直流電圧をインバータ４３に印加する。

【0032】

インバータ４３は、インバータ４２と同じように、入力された電力を交流又は直流に変換する第二のインバータである。例えば、インバータ４３は、昇圧コンバータ４１及びインバータ４２から入力される電力Ｐ１及び電力Ｐ２を合成した電力の直流電圧を交流電圧に変換する。そしてインバータ４３は、変換後の交流電圧を駆動用モータ３０に印加することによって駆動用モータ３０に電力Ｐ３を出力する。

【0033】

本実施形態おけるインバータ４３は、昇圧コンバータ４１及びインバータ４２からの合成電力（Ｐ１＋Ｐ２）における約６００［Ｖ］の直流電圧を三相交流電圧に変換し、変換後の三相交流電圧を駆動用モータ３０に印加する。さらにインバータ４３は、駆動用モータ３０から入力される電力の三相交流電圧を約６００［Ｖ］の直流電圧に変換し、変換後の６００［Ｖ］の直流電圧を昇圧コンバータ４１に印加する。

【0034】

電力測定装置１００は、一又は複数のコンピュータによって構成される。電力測定装置１００は、複数の伝送路であるチャネルを介して電力を一方向又は双方向に伝送可能な対象装置に関する状態を測定する測定装置を構成する。

【0035】

本実施形態では、電力測定装置１００は、複数のチャネルに接続された状態のＰＣＵ４０の動作状態を測定する。ここにいう複数のチャネルは、バッテリ１０とＰＣＵ４０との間のチャネルＣ_１、発電用モータ２０とＰＣＵ４０との間のチャネルＣ_２、及び駆動用モータ３０とＰＣＵ４０との間のチャネルＣ_３である。チャネルＣ_２及びチャネルＣ_３は、それぞれ、三相三線式又は三相四線式の伝送路で構成される。

【0036】

電力測定装置１００は、センサ部１０１乃至１０３の出力信号に基づいて、ＰＣＵ４０の伝送状態を示す指標を演算する。以下では、ＰＣＵ４０の伝送状態を示す指標のことを「伝送指標」と称し、伝送指標としては、例えば、電力効率及び電力損失などが挙げられる。

【0037】

センサ部１０１乃至１０３は、本実施形態では電力測定装置１００とは別体として設けられている。これに代えてセンサ部１０１乃至１０３は、電力測定装置１００と一体に設けられてもよく、電力測定装置１００に包含されるものであってもよい。

【0038】

センサ部１０１は、チャネルＣ_１に伝送される直流電力を検出するための検出装置である。センサ部１０１は、例えば、直流電流センサ及び電圧センサよって構成される。センサ部１０１は、チャネルＣ_１に流れる電流値を示す電流検出信号とチャネルＣ_１の電圧値を示す電圧検出信号を電力測定装置１００に出力する。

【0039】

センサ部１０２は、チャネルＣ_２に伝送される交流電力を検出するための検出装置である。センサ部１０２は、例えば、三つの交流電流センサ及び三つの電圧センサよって構成される。センサ部１０２は、チャネルＣ_２の各相に流れる電流値を示す相電流検出信号とチャネルＣ_２の電圧値を示す相電圧検出信号とを電力測定装置１００に出力する。

【0040】

センサ部１０３は、チャネルＣ_３に伝送される交流電力を検出するための検出装置である。センサ部１０２と同じように、センサ部１０３は、例えば、三つの交流電流センサ及び三つの電圧センサよって構成される。センサ部１０３は、チャネルＣ_３の各相に流れる電流値を示す相電流検出信号とチャネルＣ_３の電圧値を示す相電圧検出信号とを電力測定装置１００に出力する。

【0041】

次に、電力測定装置１００の構成について図２を参照して説明する。

【0042】

図２は、本実施形態における電力測定装置１００の機能構成を示すブロック図である。

【0043】

電力測定装置１００は、電力を伝送可能な対象装置の状態を測定するための測定装置である。電力測定装置１００は、記憶部１１０と、表示部１２０と、操作部１３０と、通信部１４０と、測定部１５０と、処理部１６０と、を備える。

【0044】

記憶部１１０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）によって構成される。記憶部１１０には、処理部１６０の動作を制御するための制御プログラムが格納されている。すなわち、記憶部１１０は、本実施形態における電力測定装置１００の機能を実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。

【0045】

本実施形態において、記憶部１１０には、複数のチャネルＣ_１乃至Ｃ_３に伝送される電力の基準となる伝送方向である基準方向をそれぞれ示す基準情報が記憶されている。この基準情報は、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各々に伝送される電力の基準となる伝送方向が、ＰＣＵ４０に電力を入力する入力方向であるか、又はＰＣＵ４０から電力を出力する出力方向であるかを示す情報である。すなわち、記憶部１１０は、基準情報を保持する基準保持手段を構成する。基準情報の詳細については図４を参照して後述する。

【0046】

記憶部１１０に記憶された基準情報は、例えば操作部１３０によって生成される。基準情報は、あらかじめ記憶されたものでもよく、通信部１４０から取得されるものであってもよい。また、記憶部１１０には、測定した結果を示す測定データが記憶される。

【0047】

表示部１２０は、処理部１６０による処理結果を表示することにより、利用者に処理結果を通知する。表示部１２０は、例えばＬＥＤディスプレイ又は液晶ディスプレイなどによって構成される。これに代えて、表示部１２０は、利用者が情報を視認可能かつ利用者が操作可能なようにタッチスクリーンで構成されてもよい。

【0048】

本実施形態における表示部１２０は、単一のチャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに記憶部１１０の基準情報に示された電力の基準となる伝送方向を報知する報知手段を構成する。具体的には、表示部１２０は、単一のチャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに基準情報に示された電力の基準となる伝送方向を示す画像を表示する表示手段として機能する。

【0049】

上述の報知手段としては、表示手段の他に、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電力の基準となる伝送方向を音声で通知する音声出力装置、又は、センサ部１０１乃至１０３に設けられる部品であって電力の基準となる伝送方向を特定するための発光素子などが含まれる。

【0050】

操作部１３０は、利用者の操作により入力情報を受け付ける。そして操作部１３０は、受け付けた情報を処理部１６０に出力する。操作部１３０は、機械式の押しボタン又はタッチパネルなどによって構成される。

【0051】

本実施形態において、操作部１３０は、利用者の入力操作により上述の基準情報を受け付ける。すなわち、操作部１３０は、基準情報を取得する情報取得手段を構成する。

【0052】

例えば、操作部１３０には、伝送指標の測定処理を開始するための開始ボタン、及び測定処理を終了するための終了ボタンが設けられる。そして操作部１３０は、開始ボタンが押されると、測定処理を実行するための指令信号を処理部１６０に出力し、その後に終了ボタンが押されると、測定処理を終了するための指令信号を処理部１６０に出力する。

【0053】

通信部１４０は、図示していないが、無線又は有線を介して携帯端末又はサーバなどの外部処理装置と通信を行う。通信部１４０は、外部処理装置から、例えば上述の指令信号を受信することも可能である。この場合においては、電力測定装置１００は、外部処理装置からの指令信号に従って測定処理を実行又は停止する。

【0054】

また、通信部１４０は、測定データを外部処理装置に送信することも可能である。この場合において、外部処理装置は、通信部１４０から送信された測定データを表示してもよい。

【0055】

なお、通信部１４０は、記憶部１１０に記憶される基準情報を、携帯端末又はサーバなどの外部処理装置から受信してもよい。この場合においては、通信部１４０が基準情報を取得する情報取得手段として機能する。そして通信部１４０が受信した基準情報は、処理部１６０により記憶部１１０に保持される。

【0056】

測定部１５０は、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各々に伝送される電力の伝送方向及び大きさを示す信号を取得する電力信号取得手段を構成する。以下では、電力の伝送方向及び大きさを示す信号のことを測定信号と称する。

【0057】

本実施形態において、測定部１５０は、センサ部１０１乃至１０３の各々の出力信号に基づいて各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電力を測定する。そして測定部１５０は、上記の測定信号として、測定した各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電力値を取得する。

【0058】

例えば、測定部１５０は、センサ部１０２の出力信号として、各相の交流電流センサ及び電圧センサからそれぞれ出力される検出信号を取得し、取得した各検出信号を用いてチャネルＣ_２の有効電力の電力値を算出する。同様に測定部１５０は、センサ部１０３から、各相の交流電流センサ及び電圧センサからの各検出信号を取得することにより、チャネルＣ_３の有効電力の電力値を算出する。

【0059】

あるいは、測定部１５０は、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各々に対してシャント抵抗を備え、チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとにチャネル自身とシャント抵抗との間をケーブルで電気的に接続するものであってもよい。この場合、チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、ケーブルの電圧とシャント抵抗の両端電圧とを用いて電力を検出する。

【0060】

処理部１６０は、記憶部１１０の基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電力の基準となる伝送方向に対しての測定信号の向きを示す符号に基づいて、電力を伝送可能な対象装置の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算手段を構成する。本実施形態ではＰＣＵ４０が対象装置に該当する。また、測定信号の符号の種類としては、例えば、正（プラス）、負（マイナス）などが挙げられる。

【0061】

具体例として、処理部１６０は、基準情報に示された各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電力の基準となる伝送方向に対し、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の測定信号の符号を判定する。そして処理部１６０は、判定した符号の種類に基づいて各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の実際の伝送方向が、対象装置に対して入力方向であるか又は出力方向であるかを特定する。

【0062】

処理部１６０は、単一のチャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、特定した結果に基づいて、対象装置の各チャネルを通して伝送される伝送電力が、入力電力であるか又は出力電力であるかを決定する。これにより、処理部１６０は、対象装置に対しての入力電力又は出力電力を演算することが可能となる。

【0063】

上述の入力電力の演算値としては、例えば、対象装置に接続されるチャネルの入力電力の各々の電力値、及び全チャネルの入力電力の総和が含まれる。出力電力の演算値についても同様である。

【0064】

本実施形態における処理部１６０は、ＰＣＵ４０に対しての入力電力の総和と出力電力の総和とに基づいて、ＰＣＵ４０の伝送指標を演算する。伝送指標としては、上述のとおり、電力効率及び電力損失が挙げられる。

【0065】

そして処理部１６０は、演算した伝送指標と、伝送指標の算出に用いられた入力電力及び出力電力と、を測定データとして記憶部１１０に記録する。また、処理部１６０は、外部処理装置からの通信要求に従って測定データを通信部１４０に出力する。

【0066】

さらに、処理部１６０は、測定データを表示部１２０出力する。これにより、表示部１２０は、測定データを所定の形式で表示するための画像データを生成し、生成した画像データを画面に表示する。

【0067】

次に、記憶部１１０に記憶される基準情報を設定するための設定手法について図３を参照して説明する。

【0068】

図３は、本実施形態における基準情報を設定するための設定画面の一例を示す図である。この例において電力測定装置１００は、最大で八チャネルの電力を測定可能である。以下では、対象装置であるＰＣＵ４０に電力を入力するためのチャネルを「入力チャネル」と称し、ＰＣＵ４０から電力を出力するためのチャネルを「出力チャネル」と称する。

【0069】

図３に示すように、表示部１２０に表示される設定画像１３１には、四つの入力チャネルの設定領域１２１と、四つの出力チャネルの設定領域１２２と、が設けられている。

【0070】

設定領域１２１及び設定領域１２２の各々には、八つのチャネルを通して伝送される電力Ｐ_１乃至Ｐ_８と、対象装置に接続されるチャネルが無いことを意味する「ＯＦＦ」と、のうちいずれか一つの項目が設定可能である。また、設定領域１２１及び設定領域１２２に、電力Ｐ_１乃至Ｐ_８のいずれか一つが設定されることにより、チャネル番号が順次付与される。

【0071】

この例では、第一の入力チャネルの設定領域１２１にはチャネルＣ_１の電力Ｐ_１が設定され、第二の入力チャネルの設定領域１２１には、チャネルＣ_２の電力Ｐ_２が設定されている。これにより、チャネルＣ_１に伝送される電力の基準となる伝送方向は入力方向となり、チャネルＣ_２に伝送される電力の基準となる伝送方向は入力方向となる。

【0072】

また、第一の出力チャネルの設定領域１２２にはチャネルＣ_３の電力Ｐ_３が設定されている。これにより、チャネルＣ３に伝送される電力の基準となる伝送方向は出力方向となる。なお、他の設定領域１２１及び設定領域１２２にはＯＦＦが設定されている。

【0073】

このように、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３についてＰＣＵ４０に対する電力Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の基準となる伝送方向が設定される。そして電力測定装置１００の処理部１６０により、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３に設定された電力の基準となる伝送方向と、電力Ｐ_１乃至Ｐ_３の測定値の符号とに基づいてＰＣＵ４０の電力効率η及び電力損失Ｐ_Ｌが算出される。その算出結果が電力効率η及び電力損失Ｐ_Ｌの各領域に表示される。

【0074】

また、表示部１２０は、単一のチャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、基準情報に示される電力の基準となる伝送方向を表すための画像として設定画像１３１を表示する。これにより、電力測定装置１００の利用者がチャネルＣ_１乃至Ｃ_３に対してセンサ部１０１乃至１０３の位置及び向きを誤って取り付けてしまうことを回避することができる。

【0075】

図３に示す例では、設定領域１２１及び設定領域１２２の各々に電力Ｐ_１乃至Ｐ_８のいずれかを設定することにより入力チャネル又は出力チャネルが決定される例について説明したが、これに限られるものではない。

【0076】

例えば、ＰＣＵ４０に接続可能なチャネルの各々について、チャネルの種類を「入力チャネル」及び「出力チャネル」の中から一つ選択するとともに、電力の符号を「プラス」及び「マイナス」の中から一つ選択するようにしてもよい。

【0077】

この場合において、「入力チャネル」かつ「プラス」を選択したときには、そのチャネルは「入力チャネル」として設定され、「入力チャネル」かつ「マイナス」を選択したときには、そのチャネルは「出力チャネル」として設定される。このように設定されたチャネルの種類に従って基準情報が生成される。

【0078】

次に、記憶部１１０に記憶される基準情報の内容について図４を参照して説明する。

【0079】

図４は、本実施形態における基準情報１１１の形式の一例を示す図である。基準情報１１１には、ＰＣＵ４０に接続される一又は複数の伝送路と、ＰＣＵ４０に対する伝送路の基準となる伝送方向とが示されている。

【0080】

上述した伝送路の基準となる伝送方向とは、ＰＣＵ４０に対して伝送路に伝送される電力の基準となる向きのことである。この基準となる伝送方向は、本実施形態では操作部１３０によってあらかじめ設定されるため、以下では「設定方向」とも称される。なお、この設定方向は、外部処理装置の操作部によってあらかじめ設定されてもよい。

【0081】

ここでは、図１に示したように、チャネルＣ_１とチャネルＣ_２とは、共にＰＣＵ４０に対して入力方向に設定され、チャネルＣ_３はＰＣＵ４０に対して出力方向に設定されている。

【0082】

なお、基準情報１１１には互いに異なる電力の基準となる伝送方向が設定されているが、これに限られるものではなく、例えば全ての設定方向が同一であってもよく、設定方向が、図３に示された方向と反対の方向に設定されてもよい。

【0083】

次に、電力測定装置１００における処理部１６０の機能について図５を参照して説明する。

【0084】

図５は、本実施形態における処理部１６０の機能構成を示すブロック図である。処理部１６０は、入力算出部１６１と、出力算出部１６２と、伝送指標演算部１６３と、を備える。

【0085】

入力算出部１６１は、設定方向が入力方向であるチャネルのうち測定信号が正であるチャネル、及び設定方向が出力方向であるチャネルのうち測定信号が負であるチャネルの各電力の絶対値の和を取る第一加算手段を構成する。

【0086】

本実施形態において、入力算出部１６１は、記憶部１１０から、あらかじめ定められた基準情報を読み出し、その基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電力の基準となる伝送方向をそれぞれ設定方向として取得する。

【0087】

入力算出部１６１は、全てのチャネルＣ_１乃至Ｃ_３の中から、取得した設定方向が入力方向であるチャネルＣ_１，Ｃ_２を入力チャネルとして選択するとともに、取得した設定方向が出力方向であるチャネルＣ３を出力チャネルとして選択する。

【0088】

また、入力算出部１６１は、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３について、測定部１５０により測定された電力値の符号がプラスであるか又はマイナスであるかを特定する。

【0089】

入力算出部１６１は、選択した各入力チャネルＣ_１，Ｃ_２について、測定された電力値の符号がプラスである場合には、実際の伝送方向が設定方向（ＩＮ）と同一であるため、その電力値が入力電力に該当すると判断する。

【0090】

一方、入力算出部１６１は、選択した各出力チャネルＣ_３について、測定された電力値の符号がマイナスである場合には、実際の伝送方向が設定方向（ＯＵＴ）とは反対であるため、その電力値の絶対値が入力電力に該当すると判断する。

【0091】

そして、入力算出部１６１は、入力電力に該当すると判断された各チャネルの電力値の絶対値を用いて、ＰＣＵ４０に対する入力電力の各々の電力値及び入力電力の総和を算出する。

【0092】

続いて、出力算出部１６２の機能について説明する。

【0093】

出力算出部１６２は、設定方向が入力方向であるチャネルのうち測定信号が負であるチャネル、及び設定方向が出力方向であるチャネルのうち測定信号が正であるチャネルの各電力の絶対値の和を取る第二加算手段を構成する。

【0094】

入力算出部１６１と同じように、出力算出部１６２は、記憶部１１０から読み出された基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電力の基準となる伝送方向をそれぞれ設定方向として取得する。

【0095】

さらに、出力算出部１６２は、全てのチャネルＣ_１乃至Ｃ_３の中から、取得した設定方向が入力方向である入力チャネルＣ_１，Ｃ_２を選択するとともに、取得した設定方向が出力方向である出力チャネルＣ_３を選択する。出力算出部１６２は、チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の各々について、測定部１５０により測定された電力値の符号がプラスであるか、又はマイナスであるかを特定する。

【0096】

本実施形態では、出力算出部１６２は、選択した各入力チャネルＣ_１，Ｃ_２について、測定された電力値の符号がマイナスである場合には、その電力値の絶対値が出力電力に該当すると判断する。一方、出力算出部１６２は、選択した出力チャネルＣ_３について、測定された電力値の符号がプラスである場合には、その電力値が出力電力に該当すると判断する。

【0097】

そして、出力算出部１６２は、出力電力に該当すると判断された各チャネルの電力値の絶対値を用いて、ＰＣＵ４０の出力電力の各々の電力値及び出力電力の総和を算出する。

【0098】

続いて、伝送指標演算部１６３の機能について説明する。

【0099】

伝送指標演算部１６３は、出力算出部１６２によって得られる総和、及び入力算出部１６１によって得られる総和に基づいて対象装置の伝送状態を示す伝送指標を演算する指標演算手段を構成する。

【0100】

本実施形態における伝送指標演算部１６３は、対象装置に該当するＰＣＵ４０の出力電力の総和を入力電力の総和で除してＰＣＵ４０の電力効率を求める。さらに伝送指標演算部１６３は、ＰＣＵ４０の入力電力の総和から出力電力の総和を減じてＰＣＵ４０の電力損失を求める。

【0101】

このように、本実施形態における処理部１６０は、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各々について、基準情報に示された設定方向と、測定部１５０から出力される電力の測定値の符号と、に基づきＰＣＵ４０の電力効率及び電力損失などの伝送指標を演算する。

【0102】

次に、ＰＣＵ４０における動作モードの切り替えに伴う処理部１６０による伝送指標の演算手法について図６を参照して説明する。

【0103】

図６は、ＰＣＵ４０の動作モードごとに、チャネルの設定方向及び測定電力の符号に応じて変更される電力効率η及び電力損失Ｐ_Ｌの演算式を説明するための図である。この例では、図４に示したように、ＰＣＵ４０に対し、チャネルＣ_１，Ｃ_２の電力の基準となる伝送方向が入力方向であると設定され、チャネルＣ_３の電力の基準となる伝送方向が出力方向であると設定されている。

【0104】

例えば、ＰＣＵ４０が急加速モードに遷移すると、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向に対する電力Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の測定値の符号は全てプラスとなる。このため、各入力チャネルＣ_１，Ｃ_２の電力Ｐ_１，Ｐ_２は、ＰＣＵ４０の入力電力に該当し、出力チャネルＣ_３の電力Ｐ_３は、ＰＣＵ４０の出力電力に該当する。

【0105】

したがって、ＰＣＵ４０の電力効率η_１は、入力電力に該当する電力Ｐ１及び電力Ｐ_２の各絶対値の総和により出力電力に該当する電力Ｐ_３の絶対値を除すことで得られる。また、ＰＣＵ４０の電力損失Ｐ_Ｌ１は、入力電力に該当する電力Ｐ_１及び電力Ｐ_２の絶対値の総和から出力電力に該当する電力Ｐ_３の絶対値を減じることで得られる。

【0106】

また、ＰＣＵ４０が減速＆制動モードに遷移すると、各チャネルＣ_１，Ｃ_３の設定方向に対する電力Ｐ_１，Ｐ_３の測定値の符号は共にマイナスとなり、チャネルＣ_２の設定方向に対する電力Ｐ_２の測定値の符号はプラスとなる。

【0107】

このため、入力チャネルＣ_１の電力Ｐ_１は、設定方向（ＩＮ）に対してマイナスであるため、ＰＣＵ４０の出力電力に該当し、入力チャネルＣ_２の電力Ｐ_２は、設定方向（ＩＮ）に対してプラスであるため、ＰＣＵ４０の入力電力に該当する。そして出力チャネルＣ_３の電力Ｐ_３は、設定方向（ＯＵＴ）に対してマイナスであるため、ＰＣＵ４０の入力電力に該当する。

【0108】

したがって、ＰＣＵ４０の電力効率η_２は、入力電力に該当する電力Ｐ_２及び電力Ｐ_３の各絶対値の総和により出力電力に該当する電力Ｐ１の絶対値を除すことで得られる。また、ＰＣＵ４０の電力損失Ｐ_Ｌ２は、入力電力に該当する電力Ｐ_２及び電力Ｐ_３の絶対値の総和から出力電力に該当する電力Ｐ１の絶対値を減じることで得られる。

【0109】

さらに、ＰＣＵ４０が通常走行モードに遷移すると、チャネルＣ_１の設定方向に対する電力Ｐ_１の測定値の符号はマイナスとなり、各チャネルＣ_２，Ｃ_３の設定方向に対する電力Ｐ_２，Ｐ_３の測定値の符号は共にプラスとなる。

【0110】

このため、入力チャネルＣ_１の電力Ｐ_１は、設定方向（ＩＮ）に対してマイナスであるため、ＰＣＵ４０の出力電力に該当し、入力チャネルＣ_２の電力Ｐ_２は、設定方向（ＩＮ）に対してプラスであるため、ＰＣＵ４０の入力電力に該当する。そして出力チャネルＣ_３の電力Ｐ_３は、設定方向（ＯＵＴ）に対してプラスであるため、ＰＣＵ４０の出力電力に該当する。

【0111】

したがって、ＰＣＵ４０の電力効率η_３は、入力電力に該当する電力Ｐ_２の絶対値の総和により出力電力に該当する電力Ｐ_１及び電力Ｐ_３の各絶対値の総和を除すことで得られる。また、ＰＣＵ４０の電力損失Ｐ_Ｌ３は、入力電力に該当する電力Ｐ_２の絶対値の総和から出力電力に該当する電力Ｐ_１及び電力Ｐ_３の各絶対値の総和を減じることで得られる。

【0112】

なお、図６には三つの動作モードの各々について伝送指標の演算手法が示されているが、これに限られるものではない。例えば、ＰＣＵ４０に接続可能なチャネルの数がＮ（２以上の自然数）個である場合は、ＰＣＵ４０の動作モードの数は最大で２^Ｎ個となる。

【0113】

２^Ｎ個の動作モードを有するＰＣＵ４０においては、あらかじめ２^Ｎ個の演算式を準備しなくとも、本実施形態によれば、ＰＣＵ４０の現状の動作モードに合わせて適切に伝送指標を演算することができる。

【0114】

次に、電力測定装置１００を構成するコンピュータの動作について図７及び図８を参照して説明する。

【0115】

図７は、電力を伝送可能な対象装置の電力効率ηを演算するための効率演算方法の処理手順例を示すフローチャートである。この例では、対象装置に接続された全てのチャネルの数をＮとし、全てのチャネルをＣ_１－Ｎとし、各チャネルを通して伝送される全ての電力をＰ_１－Ｎとする。

【0116】

ステップＳ１において電力測定装置１００は、チャネルＣ_１－Ｎの各々の入出力を示す基準情報を記憶部１１０に保持する。記憶部１１０に保持される基準情報は、チャネルＣ_１－Ｎに伝送される各々の電力の基準となる伝送方向が、対象装置に電力を入力する入力方向であるか、又は対象装置から電力を出力する出力方向であるかを示す情報である。

【0117】

本実施形態における電力測定装置１００は、操作部１３０を介して、図３及び図４に示したように、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各電力Ｐ_１，電力Ｐ_２，電力Ｐ_３の設定方向を示す基準情報を生成する。そして電力測定装置１００は、生成した基準情報を記憶部１１０に記録（保持）する。

【0118】

ステップＳ２において電力測定装置１００は、チャネルＣ_１－Ｎの各々に伝送される電力Ｐ_１－Ｎの伝送方向及び大きさを示す測定信号を取得する。本実施形態における電力測定装置１００は、センサ部１０１乃至１０３の出力信号に基づいてチャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各々の電力値を測定する。

【0119】

ステップＳ３において電力測定装置１００は、チャネル番号Ｋに初期値である「１」を設定する。さらに電力測定装置１００は、対象装置の出力電力Ｘ及び入力電力Ｙの各々に初期値である「０」を設定する。

【0120】

ステップＳ４において電力測定装置１００は、基準情報に示されたチャネルＣ_ｋの設定方向が出力方向（ＯＵＴ）であるか否かを判断する。そして電力測定装置１００は、チャネルＣ_Ｋの設定方向が出力方向（ＯＵＴ）であると判断した場合にはステップＳ５の処理に進む。

【0121】

ステップＳ５において電力測定装置１００は、チャネルＣ_Ｋに伝送される電力Ｐ_Ｋの測定値の符号がプラスであるか否かを判断する。なお、電力Ｐ_Ｋの測定値が０（ゼロ）である場合は、電力測定装置１００は、測定値の符号がプラスであると判断してもよいし、マイナスであると判断してもよい。

【0122】

そして電力測定装置１００は、電力Ｐ_Ｋの測定値の符号がプラスではないと判断した場合には、電力Ｐ_Ｋが入力電力に該当するため、ステップＳ８の処理に進む。一方、電力測定装置１００は、電力Ｐ_Ｋの測定値の符号がプラスであると判断した場合には、電力Ｐ_Ｋが出力電力に該当するため、ステップＳ６の処理に進む。

【0123】

ステップＳ６において電力測定装置１００は、出力電力Ｘと電力Ｐ_Ｋの測定値の絶対値との和を出力電力Ｘに設定する。

【0124】

また、ステップＳ４でチャネルＣ_Ｋの設定方向が出力方向（ＯＵＴ）ではないと判断された場合、電力測定装置１００は、ステップＳ７の処理に進む。

【0125】

ステップＳ７において電力測定装置１００は、チャネルＣ_Ｋに伝送される電力Ｐ_Ｋの測定値の符号がプラスであるか否かを判断する。

【0126】

そして電力測定装置１００は、電力Ｐ_Ｋの測定値の符号がプラスではないと判断した場合には、電力Ｐ_Ｋが出力電力に該当するため、ステップＳ６の処理に進む。一方、電力測定装置１００は、電力Ｐ_Ｋの測定値の符号がプラスであると判断した場合には、電力Ｐ_Ｋが入力電力に該当するため、ステップＳ８の処理に進む。

【0127】

ステップＳ８において電力測定装置１００は、入力電力Ｙと電力Ｐ_Ｋの測定値の絶対値との和を入力電力Ｙに設定する。

【0128】

このように、ステップＳ４乃至Ｓ８において電力測定装置１００は、基準情報に示されたチャネルＣ_１－Ｎの設定方向と電力Ｐ_１－Ｎの測定値の符号とに基づいて、チャネルＣ_１－Ｎの各々の伝送電力が入力電力Ｙであるか又は出力電力Ｘであるかを分類する。

【0129】

続いて、ステップＳ９において電力測定装置１００は、チャネル番号Ｋが最大値Ｎよりも小さいか否かを判断する。そして電力測定装置１００は、チャネル番号Ｋが最大値Ｎよりも小さいと判断した場合には、ステップＳ１０の処理に進む。

【0130】

ステップＳ１０において電力測定装置１００は、チャネル番号Ｋに「１」を加算した値をチャネル番号Ｋに設定する。そして電力測定装置１００は、チャネル番号Ｋが最大値Ｎに達するまで、ステップＳ４乃至Ｓ８の一連の処理を繰り返す。

【0131】

そして、ステップＳ９でチャネル番号Ｋが最大値Ｎ以上であると判断された場合には、電力測定装置１００は、ステップＳ１１の処理に進む。

【0132】

ステップＳ１１において電力測定装置１００は、出力電力Ｘを入力電力Ｙにより除して得られた値を対象装置の電力効率ηに設定する。そして効率演算方法についての一連の処理手順が終了する。

【0133】

このように、電力測定装置１００は、基準情報に示されたチャネルＣ_１－Ｎの設定方向と電力Ｐ_１－Ｎの測定値とに基づいて電力効率ηを演算する。

【0134】

なお、本実施形態における電力測定装置１００はチャネルＣ_Ｋの設定方向と電力Ｐ_Ｋの測定値とに基づいて電力Ｐ_Ｋが入力電力Ｙであるか又は出力電力Ｘであるかを判断した。これに代えて電力測定装置１００は、入力電力、出力電力、及び電力停止（ゼロ）の中から電力Ｐｋの伝送状態を分類してもよい。

【0135】

図８は、対象装置の電力損失Ｐ_Ｌを演算するための損失演算方法の処理手順例を示すフローチャートである。

【0136】

この損失演算方法は、図７に示した効率演算方法のうちステップＳ１１の処理をステップＳ２１の処理に代えている。したがって、ここではステップＳ２１の処理についてのみ詳細に説明する。他の処理については、効率演算方法の処理手順と同じであるため、効率演算方法の処理と同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0137】

ステップＳ２１において電力測定装置１００は、ステップＳ６で得られた出力電力ＸをステップＳ８で得られた入力電力Ｙから減じて得られた値を対象装置の電力損失Ｐ_Ｌに設定する。そして、効率演算方法に関する一連の処理手順が終了する。

【0138】

このように、電力測定装置１００は、基準情報に示されたチャネルＣ_１－Ｎの設定方向と電力Ｐ_１－Ｎの測定値とに基づいて電力損失Ｐ_Ｌを演算する。

【0139】

次に、電力測定装置１００を構成する表示部１２０の動作について図９を参照して説明する。

【0140】

図９は、本実施形態におけるＰＣＵ４０の伝送状態を表示するための表示画面の一例を示す図である。ここでは、表示部１２０の表示画面においてＰＣＵ４０が急加速モードから通常走行モードへと切り替わった際の表示画像の変化が示されている。

【0141】

図９には、ＰＣＵ４０が急加速モードに遷移したときの表示画像１３２Ａと、ＰＣＵ４０が通常走行モードに遷移したときの表示画像１３２Ｂとが示されている。

【0142】

表示画像１３２Ａにおいて、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の伝送方向１４１Ａ，１４２Ａ，１４３Ａは、図６に示したように、それぞれ基準情報に示された設定方向と同一である。

【0143】

一方、図６に示したように、チャネルＣ_１に伝送される電力Ｐ_１の値は、基準情報に示されている設定方向に対してマイナスとなる。このため、表示画像１３２Ｂにおいて、チャネルＣ_１の伝送方向１４１Ｂは、基準情報に示された設定方向と反対の向きに設定されている。

【0144】

このように、表示部１２０は、チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、基準情報に示されている設定方向（電力の基準となる伝送方向）を表す画像として伝送方向１４１Ａ，１４２Ａ，１４３Ａを表示する。そして表示部１２０は、基準情報に示された各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向を基準として電力Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の伝送方向及び大きさを示す測定信号の向きを表す符号の変化に応じて画像に示される伝送方向１４１Ａ，１４２Ａ，１４３Ａを変更する。

【0145】

以上説明した本実施形態による作用効果について説明する。

【0146】

本実施形態における電力測定装置１００は、複数のチャネルを通して伝送される電力の伝送方向のうち少なくとも一つのチャネルの伝送方向を切替え可能な対象装置に該当するＰＣＵ４０の状態を測定する測定装置である。電力測定装置１００は、基準情報を保持する基準保持手段としての記憶部１１０を備える。基準情報は、単一のチャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、そのチャネルを通して伝送される電力の基準方向として用いられる設定方向が、ＰＣＵ４０に電力を入力する入力方向であるか、又はＰＣＵ４０から電力を出力する出力方向であるかを示す情報である。

【0147】

そして電力測定装置１００は、基準情報に示されるチャネルＣ_１乃至Ｃ_３の測定信号を取得する電力信号取得手段としての測定部１５０を備える。測定信号は、チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、そのチャネルを通して伝送される電力の伝送方向及び大きさを示す信号である。さらに電力測定装置１００は、基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向に対する測定信号の向きを示す符号に基づいて、ＰＣＵ４０の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算手段としての処理部１６０を備える。

【0148】

また、本実施形態における測定方法は、複数のチャネルを通して伝送される電力の伝送方向のうち少なくとも一つのチャネルの伝送方向を切替え可能な対象装置の状態を測定する測定方法である。この測定方法は、記憶部１１０に上述の基準情報を保持する基準保持ステップ（Ｓ１）と、基準情報に示されるチャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各々についてチャネルを通して伝送される電力の伝送方向及び大きさを示す測定信号を取得する電力信号取得ステップ（Ｓ２）とを含む。さらに、上記の測定方法は、基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向（基準となる伝送方向）に対する測定信号の向きを示す符号に基づいて、ＰＣＵ４０の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算ステップ（Ｓ３乃至Ｓ１０）と、を備える。

【0149】

さらに、本実施形態における電力測定装置１００を構成するコンピュータに実行させるためのプログラムは、基準情報を保持する基準保持ステップ（Ｓ１）と、基準情報に示されるチャネルＣ_１乃至Ｃ_３の各々の測定信号を取得する電力信号取得ステップ（Ｓ２）とを含む。さらに、上記のプログラムは、基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向に対する測定信号の向きを示す符号に基づいてＰＣＵ４０の入力電力及び出力電力の少なくとも一方を演算する演算ステップ（Ｓ３乃至Ｓ１０）を含む。

【0150】

これらの構成によれば、チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、基準情報に示される電力の設定方向と測定信号に示される電力の大きさとに基づいて測定信号の符号が識別される。そして、基準情報に示された各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向に対する測定信号の符号を考慮することで、ＰＣＵ４０に対する各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の伝送電力が入力電力であるか又は出力電力であるかを判定することが可能となる。

【0151】

これにより、ＰＣＵ４０の動作モードが切り替わった際にチャネルＣ１乃至Ｃ３のうちの特定のチャネルの測定信号の符号が切り替わるので、その特定のチャネルの電力が、ゼロ、入力電力及び出力電力のうちいずれかに該当するかを適切に分類することができる。それゆえ、ＰＣＵ４０に対する入力電力の総和又は出力電力の総和を求めることも可能となる。

【0152】

したがって、本実施形態によれば、電力測定装置１００は、ＰＣＵ４０の動作モードに応じてＰＣＵ４０の状態を的確に測定することができる。

【0153】

ここで、電力を伝送可能な対象装置の状態を的確に測定するための一般的な手法について説明する。ＰＣＵ４０のように対象装置の動作モードが別の動作モードに切り替わると、各チャネルを通して伝送される電力の伝送方向又は電力の経路が切り替わる装置が存在する。このような対象装置においては、仮にチャネル数がＮ個（２以上の自然数）とすると、伝送パターンの数は最大で２^Ｎ個となる。例えば、チャネル数が３個である場合は伝送パターンの数が最大で８個となる。

【0154】

そのため、２^Ｎ個の動作モードを有する対象装置に対して伝送状態を測定するためには、あらかじめ２^Ｎ個の演算式を用意することが一般的である。この場合、測定者が意図せずに一又は複数のチャネルで電力の伝送方向が自動で切り替わる対象装置において、当該対象装置が動作している状態では、その時点でどの演算式で得られた値を選択すべきかを適切に判断することは困難である。それゆえ、測定結果をリアルタイムに表示させることは難しかった。

【0155】

これに対し、本実施形態によれば、記憶部１１０に保持された、各チャネルの設定方向を示す基準情報を用いることにより、各チャネルの設定方向に対する測定信号の向きを示す符号が特定される。そして測定信号の符号を識別することにより、各チャネルの伝送電力が対象装置の入力電力であるか、出力電力であるか、又はゼロであるかを判定することができる。したがって、本実施形態における電力測定装置１００は、対象装置の伝送パターンに対応する多数の演算式をあらかじめ用意しなくても、対象装置の状態を測定することができる。これに加え、測定結果をリアルタイムに表示することが可能である。

【0156】

例えば、処理部１６０は、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向に対する測定信号の符号に基づいて同じ向きの複数の測定信号に示される電力の大きさを累積する。これにより、ＰＣＵ４０により電力の伝送方向が切り替えられた場合であっても、ＰＣＵ４０の入力電力の総和又は出力電力の総和を正しく演算することができる。

【0157】

また、本実施形態における処理部１６０は、設定方向が出力方向であるチャネルのうち測定信号が正であるチャネルの電力と、設定方向が入力方向であるチャネルのうち測定信号が負であるチャネルの電力の絶対値と、の和を取る第一加算手段として出力算出部１６２を備える。

【0158】

さらに処理部１６０は、設定方向が入力方向であるチャネルのうち測定信号が正であるチャネルの電力と、設定方向が出力方向であるチャネルのうち測定信号が負であるチャネルの電力の絶対値と、の和を取る第二加算手段としての入力算出部１６１を備える。そして処理部１６０は、出力算出部１６２により得られる和と、入力算出部１６１により得られる和とに基づいて、ＰＣＵ４０の伝送状態を示す伝送指標を演算する指標演算手段として伝送指標演算部１６３を備える。

【0159】

この構成によれば、処理部１６０は、ＰＣＵ４０における入力電力の総和と出力電力の総和とが得られるので、ＰＣＵ４０内の電力の伝送状態を求めることができる。

【0160】

また、本実施形態における伝送指標演算部１６３は、出力算出部１６２で得られる和を入力算出部１６１で得られる和により除してＰＣＵ４０の電力効率ηを演算する。このように伝送指標演算部１６３は、ＰＣＵ４０の入力電力の総和及び出力電力の総和を用いてＰＣＵ４０の電力効率ηを求めることができる。

【0161】

また、本実施形態における伝送指標演算部１６３は、入力算出部１６１によって得られる和から、出力算出部１６２によって得られる和を減じてＰＣＵ４０の電力損失Ｐ_Ｌを演算する。このように伝送指標演算部１６３は、ＰＣＵ４０の入力電力の総和及び出力電力の総和を用いてＰＣＵ４０の電力損失Ｐ_Ｌを求めることができる。

【0162】

また、本実施形態における電力測定装置１００は、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３に伝送される電力の大きさを検出する複数のセンサとしてセンサ部１０１乃至１０３を備える。さらに電力測定装置１００は、基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向を報知する報知手段として表示部１２０を備える。

【0163】

この構成によれば、チャネルＣ_１乃至Ｃ_３に対してセンサ部１０１乃至１０３の位置及び向きが誤って取り付けられるのを抑制することができる。これにより、センサ部１０１乃至１０３の誤結線に伴ってＰＣＵ４０の伝送指標が正しく算出されないという事態を回避することができる。

【0164】

特に、センサ部１０１乃至１０３を構成する交流電流センサについては、基準情報に示された各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向に向かって流れる電流の値がプラスとなるように電流センサを取り付けることが必要となる。しかしながら、設定方向に流れる電流の値がマイナスとなるように電流センサを取り付けてしまうと、電力効率η及び電力損失Ｐ_Ｌが誤って算出される。そのため、基準情報に示される各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の設定方向を利用者に報知することにより、利用者による電流センサの取り付け方向の間違いを回避することができる。

【0165】

なお、表示部１２０の代わりに、音声を出力するスピーカなどの出力装置を用いて報知手段を構成してもよい。例えば、出力装置は、記憶部１１０に記憶された基準情報に従って「チャネルＣ_１に取り付ける電流センサは、測定対象装置に向かって流れる電流がプラスとなるように取り付けてください。」という旨を音声で出力する。

【0166】

また、本実施形態における電力測定装置１００は、ＰＣＵ４０に接続されたチャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、基準情報に示されている設定方向を示す画像を表示する表示手段として表示部１２０を備える。そして表示部１２０は、チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３ごとに、基準情報に示された設定方向に対する測定信号の向きを示す符号の変化に応じて、画像に示された設定方向を、設定方向と反対の向きに変更する。

【0167】

この構成によれば、各チャネルＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３を介して伝送されている実際の電力の伝送方向をリアルタイムに表示することができる。これにより、利用者は、ＰＣＵ４０に対する電力の流れをリアルタイムに把握することができ、ＰＣＵ４０の現在の動作モードを把握することが可能となる。

【0168】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0169】

本実施形態では電力を伝送可能な対象装置として複数のチャネルＣ_１乃至Ｃ_３が接続されたＰＣＵ４０を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。

【0170】

例えば、図１に示した一つのチャネルＣ_１のみ接続されたバッテリ１０が対象装置であってもよい。この場合、電力測定装置１００は、基準情報に示された設定方向に対する測定信号の符号に基づいてバッテリ１０の入力電力（充電電力）又は出力電力（放電電力）を求めることができる。

【0171】

あるいは、発電用モータ２０又は駆動用モータ３０などの電動モータが対象装置であってもよい。この場合、電力測定装置１００は、基準情報に示された各相の設定方向に対する測定信号の符号に基づいて、電動モータの効率、すなわち機械的なエネルギーの効率を測定することができる。

【0172】

また、本実施形態では電力を双方向に伝送可能な対象装置であるＰＣＵ４０の伝送状態を測定する例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、複数のチャネルを接続可能な対象装置であって、チャネルを通して伝送される電力の伝送方向は変わらないものの、対象装置の動作モードに応じて電力の経路の数が増えたり減ったりする装置に対しても本実施形態の電力測定装置１００による作用効果が得られる。

【0173】

また、本実施形態では三つのチャネルＣ_１乃至Ｃ_３に接続されたＰＣＵ４０を対象装置としたが、対象装置は、二つのチャネルに接続されたものでも、四つ以上のチャネルに接続されたものであってもよい。

【符号の説明】

【0174】

１電力伝送システム
１０バッテリ
２０発電用モータ
３０駆動用モータ
４０ＰＣＵ（対象装置）
１００電力測定装置
１１０記憶部（基準保持手段）
１２０表示部（表示手段、報知手段）
１３０操作部
１４０通信部
１５０測定部（演算手段）
１６０処理部（電力信号取得手段）
１６１入力算出部（第二加算手段）
１６２出力算出部（第一加算手段）
１６３伝送指標演算部（指標演算手段）
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３～Ｓ１０（基準保持ステップ、電力信号取得ステップ、演算ステップ）

【図1】