CN102597718B - 流量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种流量测量装置，该流量测量装置通过设为提取器具的特征的结构来实现运算的简化，减少运算所需要的存储量，并且吸收由于手动操作、点燃状态不同而产生的偏差，不仅在单独使用时，在组合使用时具有类似特征的器具的器具辨别精确度也提高。从通过差值变化单元(112)对差值进行变换得到的每个固定时间的代码的列中提取燃气器具(13、14、15)的特征，由此进行高精确度的器具辨别，其中该差值第一运算单元(108)对由流量测量单元(104)测量出的流量的每隔固定时间的差进行运算得到的值，以及第二运算单元(230)对流量的每个不同于第一运算单元(108)的时间间隔的差进行运算得到的值。

Description

流量测量装置

技术领域

本发明涉及一种用于通过捕捉流体的流量变化来正确地辨别正在使用流体的器具的技术。

背景技术

以往，作为在具有燃气表装置的流体配管系统中确定使用器具的燃气表装置，存在专利文献1所记载的燃气表装置。参照图13说明其结构。

如图13所示，燃气表装置1构成为具有：流量测量单元3，其配置在与家庭用燃气供给管相连接的流路6中，以固定时间间隔测量燃气流量；运算单元4，其求出从流量测量单元3输出的流量值的差值；以及比较判断单元7，其将由运算单元4计算出的差值与登记在存储单元5内的变化判断值的大小进行比较，判断燃气器具的使用状态的变化。运算单元4、比较判断单元7以及燃气切断阀2由控制电路116进行控制。

在上述燃气表装置1中，依次运算从流量测量单元3输出的瞬时流量的差值的变化，用其变化量判断燃气器具的使用状态的变化，将已登记的数据与测量出的燃气流量的变化(差值)进行比较，能够进行使用燃气器具13、14、15的辨别。

另外，作为以往的使用流体的器具的辨别方法，存在专利文献2所记载的方法。参照图14说明其结构。

如图14所示，第一运算单元108运算由流量测量单元104测量出的燃气的流量的每隔固定时间的差值，由差值变换单元112使用保存在流量分区表保持单元110中的流量分区表110a来将每个固定时间的差值划分到规定的分区，并变换为表示该分区的规定的代码。器具辨别单元116将在代码列生成单元114中使用由差值变换单元112变换得到的代码而生成的代码列与存储在器具固有代码列信息保持单元118中的器具固有的器具固有特征代码列进行比较，来辨别器具。

在上述结构中，使用对流量的差值进行编码(变换)而得到的代码值，在执行器具辨别时使运算简化，由此减少运算所需要的存储量等，并且实现运算速度、器具辨别精确度的提高。

专利文献1：日本特开2006-313114号公报

专利文献2：日本特开2008-309498号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述以往的结构中，例如对于通过引燃喷嘴点燃的煤气灶等，在使用者确认到火焰后将手从捏手上拿开时流量减少，但是由于直到将手拿开为止的时间存在偏差，另外暖风机等的缓点火时间根据点燃状态的不同而存在偏差，因此存在如下问题：在利用流量差或代码列与预先登记的数据进行比较时会导致错误判断，还存在以下问题：对于特征相似的器具，根据测量定时的不同而有时无法明确地进行捕捉。

本发明用于解决上述以往的问题，其目的在于通过设为提取器具的特征的结构，来实现运算的简化，减少进行运算所需的存储量，并且吸收由于手动操作、点燃状态不同而产生的偏差，不仅在单独使用器具时器具辨别精确度提高，在使用多个器具时器具辨别精确度也提高。

用于解决问题的方案

为了解决上述以往的问题，本发明的流量测量装置设为以下结构，即，其具备：流量测量单元，其以固定时间间隔测量在流路中流动的流体的流量；第一运算单元，其运算由流量测量单元测量出的流量的每隔固定时间的差值；第二运算单元，其运算由上述流量测量单元测量出的流量的每隔不同于第一运算单元的时间间隔的差值；流量分区表，其使多个与差值的大小相应的差值的分区与表示各分区的代码相对应；差值变换单元，其基于流量分区表将由第一运算单元或第二运算单元运算出的差值变换为代码；器具特征提取单元，其根据通过差值变换单元针对每个固定时间得到的代码生成表示器具的特征的器具特征代码列，或者从由流量测量单元测量出的流量中提取表示器具的特征的多个器具特征流量；以及器具辨别单元，其将器具特征提取单元所提取出的器具特征代码列与保持在器具固有特征信息保持单元中的表示器具固有的特征代码列的器具固有特征代码列进行比较，或者将器具特征提取单元所提取出的多个器具特征流量和保持在器具固有特征信息保持单元中的器具固有的多个器具固有特征流量中的至少一个进行比较，来辨别器具，其中，器具特征提取单元通过对由流量测量单元测量出的流量的变化进行监视并判断，或者对通过差值变换单元得到的代码进行监视并判断，来提取表示器具的特征的器具特征流量。

由此，不仅能够提取流量的增减程度，即由代码的增减示出的器具的特征，还能够提取表示器具的特征的流量，能够吸收由于手动操作、点燃状态不同而产生的偏差，并且能够辨别特征相似的器具。

发明的效果

根据本发明的流量测量装置，通过设为提取器具的特征的结构，能够实现运算的简化，减少进行运算所需的存储量，并且吸收由于手动操作、点燃状态不同而产生的偏差，实现特征相似的器具的辨别精确度的提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1~3的流量测量装置的框图。

图2是表示本发明的实施方式1~3的流量分区表的一例的图。

图3的(a)是表示本发明的实施方式1的将燃气器具A使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具A使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具A使用时的进行划分得到的代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具A使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图4的(a)是表示本发明的实施方式1的将燃气器具B使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具B使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具B使用时的进行划分得到的代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具B使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图5的(a)是表示本发明的实施方式1的将燃气器具C使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具C使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具C使用时的进行划分得到的Q1代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具C使用时的特征而得到的Q1代码列的曲线图，(e)是表示该燃气器具C使用时的进行划分得到的Q2代码的曲线图，(f)是表示提取该燃气器具C使用时的特征而得到的Q2代码列的曲线图。

图6的(a)是表示本发明的实施方式1的将燃气器具D使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具D使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具D使用时的进行划分得到的Q1代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具D使用时的特征而得到的Q1代码列的曲线图，(e)是表示该燃气器具D使用时的进行划分得到的Q2代码的曲线图，(f)是表示提取该燃气器具D使用时的特征而得到的Q2代码列的曲线图。

图7的(a)是表示本发明的实施方式1的将燃气器具C使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具C使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具C使用时的进行划分得到的代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具C使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图8的(a)是表示本发明的实施方式2的将燃气器具A使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示提取该燃气器具A使用时的特征而得到的代码列的曲线图，(c)是表示本发明的实施方式1的将燃气器具B使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(d)是表示提取该燃气器具B使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图9的(a)是表示本发明的实施方式3的将燃气器具D使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具D使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具D使用时的进行划分得到的代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具D使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图10的(a)是表示本发明的实施方式4的将燃气器具E使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具E使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具E使用时的进行划分得到的代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具E使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图11的(a)是表示本发明的实施方式4的将燃气器具F使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具F使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具F使用时的进行划分得到的代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具F使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图12的(a)是表示本发明的实施方式5的将燃气器具C使用时的流量差值按照流量分区表进行划分的概念的图，(b)是表示该燃气器具C使用时的流量特性的曲线图，(c)是表示该燃气器具C使用时的进行划分得到的代码的曲线图，(d)是表示提取该燃气器具C使用时的特征而得到的代码列的曲线图。

图13是以往的燃气表的框图。

图14是以往的流量测量装置的框图。

具体实施方式

第一发明形成如下结构，即，其具备：流量测量单元，其以固定时间间隔测量在流路中流动的流体的流量；第一运算单元，其运算由上述流量测量单元测量出的流量的每隔固定时间的差值；第二运算单元，其运算由上述流量测量单元测量出的流量的每隔不同于上述第一运算单元的时间间隔的差值；流量分区表，其使多个与差值的大小相应的差值的分区与表示各分区的代码相对应；差值变换单元，其基于上述流量分区表将由上述第一运算单元或上述第二运算单元运算出的差值变换为上述代码；器具特征提取单元，其根据通过上述差值变换单元针对每个固定时间得到的代码生成表示器具的特征的器具特征代码列，或者从由上述流量测量单元测量出的流量中提取表示器具的特征的多个器具特征流量；以及器具辨别单元，其将上述器具特征提取单元所提取出的上述器具特征代码列与保持在器具固有特征信息保持单元中的表示器具固有的特征代码列的器具固有特征代码列进行比较，和/或将上述器具特征提取单元所提取出的多个上述器具特征流量和保持在上述器具固有特征信息保持单元中的器具固有的多个器具固有特征流量进行比较，来辨别器具。

由此，能够提取表示器具动作过程中的特征的流量以及表示稳定时的特征的流量，能够稳定地提取器具特征。

第二发明是将第一发明的器具特征提取单元特别地形成为如下结构的发明：上述器具特征提取单元在由上述第一运算单元或上述第二运算单元运算出的差值为负且通过差值变换单元得到的代码是规定代码以外的代码时对代码附加负号，并且在上次的代码为正且本次的代码为负的情况下，不将本次的代码覆盖到保存于器具特征代码列中的上次的代码上。

由此，能够对由代码的增减示出的器具的特征附加增减信息，即使存在增加、减少示出相同的代码的特征，也能够进行辨别。

第三发明是将第一发明的器具特征提取单元特别地形成为如下结构的发明：在通过差值变换单元得到的代码的变化呈N字型、即上上次的代码大于上上上次的代码且上次的代码小于上上次的代码且本次的代码大于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码小于本次的代码的情况下，或者在通过差值变换单元得到的代码的变化呈倒N字型、即上上次的代码小于上上上次的代码且上次的代码大于上上次的代码且本次的代码小于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码大于本次的代码的情况下，器具特征提取单元删除保存在器具特征代码列中的上次的代码和上上次的代码，将本次的代码覆盖到保存于器具特征代码列中的上上次的代码上，压缩器具特征代码列。

由此，能够提取由流量的增减程度、即代码的增减示出的器具的特征，并且能够吸收偏差，能够稳定地提取器具的特征。

第四发明设为如下结构：在通过差值变换单元得到的代码的变化呈M字型、即上上上次的代码大于上上上上次的代码且上上次的代码小于上上上次的代码且上次的代码大于上上次的代码且本次的代码小于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码等于本次的代码的情况下，或者在通过差值变换单元得到的代码的变化呈W字型、即上上上次的代码小于上上上上次的代码且上上次的代码大于上上上次的代码且上次的代码小于上上次的代码且本次的代码大于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码等于本次的代码的情况下，器具特征提取单元删除保存在器具特征代码列中的上次的代码和上上次的代码，将本次的代码覆盖到保存于器具特征代码列中的上上次的代码上，压缩器具特征代码列。

由此，能够提取由流量的增减程度、即代码的增减示出的器具的特征，并且能够吸收偏差，能够稳定地提取器具的特征。

第五发明是将第一发明的器具特征提取单元特别地形成为如下结构的发明：在器具特征代码列的最终代码的绝对值为规定值以上的情况下，从器具特征代码列中删除最终代码。

由此，能够从器具特征代码列中排除由于人为的燃烧量的切换操作而出现的代码，能够稳定地提取器具的特征。

第六发明是使计算机作为第一至第五发明中的任一个发明所记载的流量测量装置的整体或者一部分而发挥功能的程序。并且，由于是程序，因此能够使用通用计算机、服务器来容易地实现本发明的程序的至少一部分。另外，通过记录到记录介质中或者使用通信线路来传送程序，能够简单地进行程序的发布、安装作业。

本发明通过将第一发明到第五发明的主要部分作为实施方式，能够达到本发明的目的，因此下面在参照附图的同时详细说明与各权利要求对应的实施方式，作为用于实施本发明的优选方式的说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。另外，在各实施方式的说明中，在结构相同以及起到相同作用效果时，附加相同的附图标记，不进行重复的说明。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的流量测量装置的框图。

在图1中，燃气表100具备流路102、流量测量单元104、测量流量信息存储单元106、第一运算单元108、第二运算单元230、流量分区表保持单元110、差值变换单元112、器具特征提取单元214、器具辨别单元116以及器具固有特征代码列信息保持单元218。燃气表100还包括切断单元122，该切断单元122配置在流路102上，用于在紧急情况时等切断燃气。

作为流量测量单元104的超声波流量计以固定时间间隔对作为在流路102中流动的流体的燃气发射超声波来测量该燃气的流量，能够使用普通的超声波流量计。测量流量信息存储单元106存储将由流量测量单元104测量出的测量流量值与测量出该测量流量值的测量时间相对应地进行记述的对象数据。

第一运算单元108运算由流量测量单元104测量出的燃气流量的每隔相当于上述的超声波发射间隔的固定时间的差值。例如在后述的图3的(a)中，在规定定时的流量(绝对流量)为90L/h(升每小时)、下一定时的流量为145L/h的情况下，运算此时的差值为145-90=55(L/h)。流量分区表保持单元110保持图2所示那样的使多个与差值的大小相应的差值的分区和表示各分区的代码相对应的流量分区表110a。流量分区表110a起到将测量出的差值的绝对值划分到规定的分区并变换为表示该分区的规定的代码的变换表的作用。流量分区表110a的分区数没有特别地限定，图2中作为一例记载了被划分为16个代码的分区数。此外，列举了流量被判断为零的区域，但是在实际的装置中被测量的流量存在少许偏差，因此几乎不会完全为零。因而，流量为零也包括几乎为零、实质上为零的情况。

第二运算单元230运算由流量测量单元104测量出的燃气的流量的每隔固定时间的差值，该固定时间相当于上述的超声波发射间隔的固定时间且不同于上述第一运算单元108的时间间隔(如果第一运算单元是上次与本次之差，则第二运算单元可以是上上次与本次之差，或者是上上上次与本次之差)。例如在后述的图3的(a)中，在规定定时的流量(绝对流量)为0L/h(升每小时)、90L/h(升每小时)这样增加的情况下，在下一定时的流量为145L/h时，此时第一运算单元108运算的差值为145-90=55(L/h)，并且第二运算单元230运算的差值为145-0=145(L/h)。流量分区表保持单元110保持图2所示那样的使多个与差值的大小相应的差值的分区与表示各分区的代码相对应的流量分区表110a。流量分区表110a起到将测量出的差值的绝对值划分到规定的分区并变换为表示该分区的规定的代码的变换表的作用。流量分区表110a的分区数没有特别地限定，图2中作为一例记载了被划分为16个代码的分区数。

另外，对于各分区的范围，分别具有不同的流量间隔而被细分。例如设为从代码1到5流量间隔为10L/h、从代码6到B流量间隔为25L/h、从代码C到D流量间隔为50L/h、代码E流量间隔为100L/h，这样对流量的差值小的区域进行细分。由于在差值小的区域器具的种类多，因此在这种结构中减小间隔，由此能够提高辨别精确度。

此外，对于代码A到F，是用16进制数记载10到15的代码，因此能够将代码作为数值进行大小比较。

差值变换单元112基于流量分区表110a将由第一运算单元108和第二运算单元230运算出的差值变换为表示每个(超声波发射的)固定时间的差值被分类到的分区的代码。

器具特征提取单元214根据通过差值变换单元112得到的每个固定时间的代码的集合，从通过实际测量得到的代码的列即测量代码列中生成表示器具的特征的提取代码列。该测量代码列模拟表现流体的流量变化。器具特征提取单元214根据需要将表示器具的特征的提取代码列记录到未图示的存储器中。另外，器具特征提取单元214监视由流量测量单元104测量出的燃气的流量，从流量的变化中提取例如暖风机的缓点火流量那样表示器具的特征的多个器具特征流量，根据需要记录到未图示的存储器中。

器具辨别单元116根据由器具特征提取单元214提取出的提取代码列以及器具特征流量，辨别正在使用作为流体的燃气的燃气器具。在此，器具辨别单元116将提取代码列与器具固有特征代码列进行比较，或者对多个器具特征流量进行比较，根据其类似关系等来辨别使用燃气的燃气器具，其中，该器具固有特征代码列预先按每个燃气器具存储在器具固有特征代码列信息保持单元218中，表示燃气器具固有的特征代码列。

各器具流量计算单元120也能够计算由器具辨别单元116辨别出的每个燃气器具的流量。另外，燃气表100的上游侧与燃气管路19相连接，并且下游侧与燃气灶、暖风机、地暖等各种燃气器具13、14、15相连接。

针对如上述那样构成的流量测量装置，下面说明与器具的特征提取处理有关的动作。

首先，将由流量测量单元104以固定时间间隔(例如0.5秒等)测量的流量(绝对流量)Q(n)和上次测量出的流量Q(n-1)暂时存储到测量流量信息存储单元106中。之后，由第一运算单元108运算Q(n)与上次测量出的流量Q(n-1)之差、即差值ΔQ1(n)=Q(n)-Q(n-1)，由第二运算单元203运算差值ΔQ2(n)=Q(n)-Q(n-2)。在此，固定间隔也可以是1秒或2秒。另外，ΔQ1也可以是本次与上上次之差，ΔQ2也可以是本次与上上上次之差。

差值变换单元112参照图2的流量分区表110a将分别由第一运算单元108运算出的差值ΔQ1(n)和由第二运算单元230运算出的差值ΔQ2(n)的绝对值变换为分区代码，该分区代码是表示每个固定时间的差值被分类到的分区的代码。图3的(a)~(d)示出使用这种流量分区表的变换的一例。当相当于图1的燃气器具13、14、15中的某一个的燃气器具A(例如暖风机)开始起动并产生燃气流量时，测量出的流量如图3的(a)的“流量值”、图3的(b)的曲线图所示那样从流量Q(n)=0变为流量Q(n)≠0，流量与燃气使用量相应地发生变化。在由流量测量单元104测量流量的同时，第一运算单元108运算差值，由差值变换单元112进行从差值向分区代码的变换(在图3的(a)的“代码”列示出)。

器具特征提取单元214根据通过差值变换单元112得到的每个固定时间的代码的集合，从通过实际测量得到的代码的列即测量代码列中生成表示器具的特征的提取代码列。该测量代码列模拟表现流体的流量变化。器具特征提取单元214根据需要将表示器具的特征的提取代码列记录到未图示的存储器中。

器具辨别单元116根据由器具特征提取单元214提取出的提取代码列，辨别正在使用作为流体的燃气的燃气器具。在此，器具辨别单元116将提取代码列与器具固有特征代码列进行比较，根据其类似关系等来辨别使用燃气的燃气器具，其中，该器具固有特征代码列预先按每个燃气器具存储在器具固有特征代码列信息保持单元218中，表示燃气器具固有的特征代码列。

各器具流量计算单元120也能够计算由器具辨别单元116辨别出的每个燃气器具的流量。另外，燃气表100的上游侧与燃气管路19相连接，并且下游侧与燃气灶、暖风机、地暖等各种燃气器具13、14、15相连接。

针对如上述那样构成的流量测量装置，下面说明与器具的特征提取处理有关的动作。

首先，将由流量测量单元104以固定时间间隔(例如0.5秒等)测量的流量(绝对流量)Q(n)和上次测量出的流量Q(n-1)暂时存储到测量流量信息存储单元106中。之后，由第一运算单元108运算Q(n)与上次测量出的流量Q(n-1)之差、即差值ΔQ1(n)=Q(n)-Q(n-1)。在此，固定间隔也可以是1秒或2秒。

差值变换单元112参照图2的流量分区表110a将由第一运算单元108运算出的差值ΔQ1(n)的绝对值变换为分区代码，该分区代码是表示每个固定时间的差值被分类到的分区的代码。图3的(a)~(d)示出使用这种流量分区表的变换的一例。当相当于图1的燃气器具13、14、15中的某一个的燃气器具A(例如暖风机)开始起动并产生燃气流量时，测量出的流量如图3的(a)的“流量值”、图3的(b)的曲线图所示那样从流量Q(n)=0变为流量Q(n)≠0，流量与燃气使用量相应地发生变化。在由流量测量单元104测量流量的同时，第一运算单元108运算差值，由差值变换单元112进行从差值向分区代码的变换。

根据变换结果得到的代码，器具特征提取单元214进行如下处理：在由差值变换单元112变换得到的代码中上次的代码大于上上次的代码且上次的代码大于本次的代码的情况下、或者上次的代码小于上上次的代码且上次的代码小于本次的代码的情况下，将本次的代码保存到作为未图示的存储器的器具特征代码列中，在除此以外的情况下，将本次的代码覆盖到保存于器具特征代码列中的上次的代码上。通过该处理，从图3的(a)所示的每个固定时间的代码的列[0761151111111111]中提取出的代码列[07151]被保存到器具特征代码列中。即，通过进行该处理，能够提取出图3的(b)所示的从燃气器具A起动开始到流量曲线图的变化点I、从变化点I到变化点II、从变化点II到变化点III的代码的峰值。将提取出的该代码列表示为曲线图是图3的(d)，虽然信息量被压缩，但是即使与图3的(c)所示的提取前的代码列的曲线图比较，也可知充分地提取了器具的特征。

同样地，图4的(a)~(d)是表示燃气器具B使用时的特征提取的概念的图。在燃气器具B(例如推杆方式的燃气灶等)中，从由差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列[0361111111111111]中提取出的代码列[061]被保存到器具特征代码列中。

在此，当比较上述的燃气器具A的提取出的器具特征代码列与燃气器具B的提取出的器具特征代码列时，燃气器具A、即在图3的(d)的曲线图中出现两个峰，但是燃气器具B、即在图4的(d)的曲线图中仅出现一个峰。这是因为器具A有缓点火动作，由此能够清楚地与燃气器具B相区别。

将这种每个燃气器具各自的上升特性、即器具固有的特征代码列预先存储到器具固有特征代码列信息保持单元218中，如果得到的器具特征代码列是[07151]，则能够辨别为所使用的燃气器具是燃气器具A，另外，如果得到的器具特征代码列是[061]，则能够辨别为所使用的燃气器具是燃气器具B。

接着，图5的(a)~(f)和图6的(a)~(f)是表示燃气器具C和燃气器具D使用时的概念的图，是不同型号的暖风机。对于燃气器具C，通过差值变换单元112进行变换而得到的每个固定时间的代码的列在图5的(a)的例子中是[0761151111111111]，通过特征提取处理变为“07151”。在图6的(a)的例子中，燃气器具D的代码的列是[0364411511111111]，通过特征提取处理变为“06151”，虽然是不同的燃气器具，但是第二位的“7”和“6”之差仅为1，当如后述那样为了防止错误判断而允许±1的代码差时，不存在明显的差而导致判断为是相同的燃气器具。然而，通过本实施方式1中的第二运算单元，上上次的值与本次的值之差的代码的列在图5的(a)的例子中是[0796265111111111]，通过特征提取处理变为[09261]，在图6的(a)的例子中是[0367641651111111]，通过特征提取处理变为[07161]。差变为2，即使为了防止错误判断而允许±1的代码差，也能够得到不同的代码列。由此，能够判断是不同的燃气设备。

如上所述，在本实施方式中，由差值变换单元112对由第二运算单元230运算的不同于第一运算单元108的时间间隔的差值进行变换，从进行该变换得到的每个固定时间的代码的列中提取器具的特征，由此能够利用由第一运算单元108计算出的代码和由第二运算单元230计算出的代码这两种代码，进行高精确度的器具辨别，通过特征提取能够压缩代码列，能够减小存储器尺寸。

(实施方式2)

图8的(a)~(d)是表示本发明的实施方式2的特征提取的概念的图。如实施方式1所记述的那样，能够根据由器具特征提取单元214提取出的器具特征代码列来进行器具的辨别，但是在反复使用相同的燃气器具时，在由于流量偏差等而流量差值处于代码的分区阈值前后的情况下，也有可能产生器具特征代码列不同的情形。因此，例如在将预先存储在器具固有特征代码列信息保持单元218中的器具固有特征代码列与所提取出的器具特征代码列进行比较时，器具固有特征代码列的各代码到代码±1为止被允许，视作是同一器具，由此来防止错误辨别。

在此，比较上述的燃气器具A的器具特征代码列的曲线图3的(d)和燃气器具C的器具特征代码列的曲线图5的(d)可知，在器具固有特征代码列的各代码到代码±1为止被允许的情况下，如果第二个峰的代码是4，则有可能进行错误辨别。但是如上所述那样通过将稳定流量添加到辨别条件中能够防止错误判断。

因此，除了实施方式1中所记述的特征提取处理以外，器具特征提取单元214还进行如下处理：在由第一运算单元108或第二运算单元230计算出的差值为负且通过差值变换单元112得到的代码为规定代码以外的代码时对代码附加负号，并且上次的代码为正且本次的代码为负的情况下，不将本次的代码覆盖到保存于器具特征代码列中的上次的代码上。在此，将规定的代码设为[1]。

通过该处理，如果是燃气器具A，则如图8的(a)所示那样，通过差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列[0761151111111111]变为[0761151111111111]，从该代码的列提取出的代码列[07151]被保存到器具特征代码列中。

同样地，如果是燃气器具C，则如图8的(c)所示那样，通过差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列[0861111311111111]变为[0861111-311111111]，从该代码的列提取出的代码列[081-31]被保存到器具特征代码列中。由此，能够明确地辨别燃气器具A和燃气器具C。

如上所述，在本实施方式中，利用器具特征提取单元214从通过差值变换单元112对第一运算单元108或第二运算单元230计算出的差值进行变换而得到的每个固定时间的代码的列中提取包括流量的增减信息在内的器具的特征，由此能够进行高精确度的器具辨别，并且通过特征提取能够压缩代码列，从而能够减小存储器尺寸。

(实施方式3)

图9的(a)~(d)是表示本发明的实施方式3的特征提取的概念的图。在具有如图9的(b)所示那样的流量上升特性的燃气器具D的情况下，由差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列如图9的(a)所示那样为[0768113-4-2-6111111]。将其表示为曲线图是图9的(c)。

当观察图9的(b)所示的从流量上升开始到变化点I的期间时可知，虽然流量特性的梯度存在差，但是整体来说是右上的梯度。同样地，当观察图9的(b)的变化点III到变化点IV的期间时可知，虽然流量特性的梯度存在差，但是整体来说是右下的梯度。

然而，相当于图9的(b)所示的从流量上升开始到变化点I的期间的区间的代码列是[0768]，如图9的(c)所示那样呈现出N字型的特性。另外，相当于图9的(b)的变化点III到变化点IV的期间的区间的代码列是[3-4-2-6]，如图9的(c)所示那样呈现出倒N字型的特性。

即，虽然流量特性为大致右上或者右下，但是代码列为N字型或者倒N字型，绝不能说特征是一致的。

因此，除了实施方式1或者实施方式2中所记述的特征提取处理以外，器具特征提取单元214还进行如下处理：在通过差值变换单元112得到的代码的变化呈N字型、即上上次的代码大于上上上次的代码且上次的代码小于上上次的代码且本次的代码大于上次的代码的情况下，或者在通过差值变换单元112得到的代码的变化呈倒N字型、即上上次的代码小于上上上次的代码且上次的代码大于上上次的代码且本次的代码小于上次的代码的情况下，如果上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下，则删除上次的代码和上上次的代码。在此，在代码的变化呈倒N字型时，删除上次的代码和上上次的代码的情况下的上次的代码与上上次的代码之差例如为2以下。

通过进行该处理，从由差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列[0768113-4-2-6111111]中提取出的代码列[0812-61]被保存到器具特征代码列中。由此，代码列的N字型或者倒N字型被吸收，能够明确地提取出原本的流量特性的右上或者右下的特征。

如上所述，在本实施方式中，通过利用器具特征提取单元214从由差值变换单元112对第一运算单元108或第二运算单元230计算出的差值进行变换得到的每个固定时间的代码的列中提取反映了流量特性的倾斜倾向的器具的特征，能够进行高精确度的器具辨别，并且，通过特征提取能够压缩代码列，从而能够减小存储器尺寸。

(实施方式4)

图10的(a)~(d)是表示本发明的实施方式4的特征提取的概念的图。在具有如图10的(b)所示那样的流量上升特性的燃气器具E的情况下，由差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列如图10的(a)所示那样为[0545411111111111]。将其表示为曲线图是图10的(c)。此时，如图10的(a)的例子所示，当流量差值为41L/h和40L/h的重复那样流量差值在阈值附近变化时，41L/h和40L/h之差仅为1L/h，但是代码却如[5454]那样，虽然存在微小的差但代码发生变化。

流量的上升区间的代码列是[05454]，如图10的(c)所示那样呈现出M字型的特性。即，虽然流量特性为大致右上，但是代码列为M字型，绝不能说特征是一致的。

因此，除了实施方式1、实施方式2或者实施方式3所记述的特征提取处理以外，器具特征提取单元214还进行如下处理：在通过差值变换单元112得到的代码的变化呈M字型、即上上上次的代码大于上上上上次的代码且上上次的代码小于上上上次的代码且上次的代码大于上上次的代码且本次的代码小于上次的代码时，如果上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码与本次的代码相等，则删除上次的代码和上上次的代码，将本次的代码覆盖到上上次的代码上。在此，在代码的变化呈M字型时，删除上次的代码和上上次的代码的情况下的上次的代码与上上次的代码之差例如为1以下。

通过进行该处理，由差值变换单元112变换得到的代码中的上升的代码列[05454]变为[054]，添加之后的代码得到的[05411111111111]通过实施方式1所示的处理，代码列变为[051]，被保存到器具特征代码列中。

接着，图11的(a)~(d)是表示本发明的实施方式4的特征提取的概念的图，下面记述与图10的(a)~(d)之间的差异。

在具有如图11的(b)所示那样的流量上升特性的燃气器具F的情况下，由差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列如图11的(a)所示那样为[0646561111111111]。将其表示为曲线图是图11的(c)。此时，流量上升的代码列[06465]如图10的(c)的例子所示那样呈现出M字型，但是上次的代码与上上次的代码之差为2，不满足M字型的代码压缩条件，因此不进行压缩而保留代码。然而，除去开头，添加之后的代码而得到的代码列[64656]如图11的(c)所示那样呈现出W字型的特性。

因此，除了实施方式1、实施方式2或者实施方式3所记述的特征提取处理以外，器具特征提取单元214还进行如下处理：在通过差值变换单元112得到的代码的变化呈W字型、即上上上次的代码小于上上上上次的代码且上上次的代码大于上上上次的代码且上次的代码小于上上次的代码且本次的代码大于上次的代码时，如果上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码与本次的代码相等，则删除保存在器具特征代码列中的上次的代码和上上次的代码，将本次的代码覆盖到保存于器具特征代码列中的上上次的代码上。在此，在代码的变化呈W字型时，删除上次的代码和上上次的代码的情况下的上次的代码与上上次的代码之差为1以下。

通过进行该处理，由差值变换单元112变换得到的代码中的上升的代码列[64656]变为[646]。另外，添加了开头以及后面的代码而得到的[06461111111111]中的[6461]符合实施方式3所记述的倒N字型，因此结合实施方式1所示的处理，代码列变为[061]，被保存到器具特征代码列中。

通过进行M字型、W字型的处理，代码列的M字型或者W字型被吸收，能够明确地提取原本的流量特性的特征。

如上所述，在本实施方式中，利用器具特征提取单元214从由差值变换单元112对第一运算单元108或第二运算单元230计算出的差值进行变换得到的每个固定时间的代码的列中提取反映了流量特性的倾斜倾向的器具的特征，由此能够进行高精确度的器具辨别，并且，通过特征提取能够压缩代码列，从而能够减小存储器尺寸。

(实施方式5)

图12的(a)~(d)是表示本发明的实施方式5的特征提取的概念的图。示出了在实施方式1中说明的将燃气器具C点火之后切换火力的情况，设为火力变更之前的上升流量变化与图7的(a)~(d)所示的相同。图11的(b)表示也包括点火后的火力变更在内的流量上升特性，由差值变换单元112变换得到的每个固定时间的代码的列如图11的(a)所示那样为[0861111311111133]。将其表示为曲线图是图11的(c)。

如实施方式1所记述的那样，火力变更之前的代码列[08611113111111]通过提取特征的处理而变为[08131]，如果包含火力变更的代码，则代码列变为[0813133]，进一步通过实施方式1的处理而最终变为[081313]。因此，由于与实施方式1的图7的(a)的提取出的代码列[08131]不同，因此无法判断为是相同的燃气器具。

因此，器具特征提取单元214在器具特征代码列的最终代码的绝对值为规定值以上的情况下，进行从上述器具特征代码列中删除最终代码的处理。在此，设用于删除最终代码的规定值为2以上。

通过进行该处理，上述的代码列[081313]变为[08131]，能够得到与图7的(a)的没有火力变更的情况相同的代码列，由此能够判断是相同的燃气器具。

如上所述，在本实施方式中，能够从器具特征代码列中排除掉由于人为的燃烧量的切换操作而出现的代码，从而能够进行高精确度的器具辨别，另外，通过特征提取能够压缩代码列，从而能够减小存储器尺寸。

为了实施如上所述的流量测量方法，存储有使燃气表100的器具辨别单元116、未图示的计算机(运算装置)执行流量测量方法的各步骤的程序，但是也能够用硬件代替程序来执行。

此外，在上述各实施方式中，针对使用超声波流量计作为流量测量单元的情况进行了说明，但是对于使用采样信号的其它瞬间式的流量测量装置也能够得到同样的效果，这是显而易见的。省略了对器具辨别后的处理的说明，但是在燃气表中，也能够针对每个登记器具或者分类得到的每个组测量累计流量而按各器具管理费用，设定针对每个登记器具或者分类得到的每个组进行安全管理(保管功能)处理的按各器具进行保管的功能，这是显而易见的。另外，如果能够在燃气表和燃气器具中配备如无线机那样的收发单元，则会进一步提高器具辨别的精确度，这是显而易见的。

此外，在上述各实施方式中，对使用从每个固定时间的流量差值变换得到的代码进行的器具的特征提取进行了说明，通过使用流量差值，能够更高精确度地进行特征提取。

此外，在上述各实施方式中，将存储在器具固有代码列信息保持单元118中的器具固有特征代码列与通过差值变换单元针对每个固定时间得到的代码中表示器具的特征的器具特征代码列进行比较来辨别器具，但是也可以反复进行实际的流量测量并考虑偏差地对器具固有特征代码列进行校正。另外，也可以设置器具登记模式，在现场使器具反复进行动作来提取器具特征并进行平均化等，将其作为器具固有特征代码列进行登记。另外，也可以不预先设定器具固有特征代码列，而通过学习自动进行登记。

以上说明了本发明的各实施方式，但是本发明不限定于上述实施方式所示出的事项，根据说明书的记载以及公知的技术，本领域技术人员对本发明的变更、应用也是本发明预计进行的，包含在要求保护的范围内。

详细地参照特定的实施方式说明了本发明，但是不脱离本发明的精神和范围而能够实施各种变更、修正，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

本申请基于2009年11月4日申请的日本专利申请(日本特愿2009-252605)，在本说明书中取入其内容作为参照。

产业上的可利用性

如上所述，本发明所涉及的流量测量装置能够提取器具的特征，因此在工业用流量计、自来水表中也同样地能够应用于确定连接在流量测量装置的下游侧的使用器具，对使用器具的组合也适用

附图标记说明

13、14、15：燃气器具；19：燃气管路；100：燃气表(流量测量装置)；102：流路；104：流量测量单元；106：测量流量信息存储单元；108：第一运算单元；110：流量分区表保持单元；112：差值变换单元；116：器具辨别单元；120：各器具流量计算单元；122：切断单元；214：器具特征提取单元；218：器具固有特征代码列信息保持单元；230：第二运算单元。

Claims (7)

1.一种流量测量装置，其特征在于，具备：

流量测量单元，其以固定时间间隔测量在流路中流动的流体的流量；

第一运算单元，其运算由上述流量测量单元测量出的流量的每隔固定时间的差值；

第二运算单元，其运算由上述流量测量单元测量出的流量的每隔不同于上述第一运算单元的时间间隔的差值；

流量分区表，其使多个与差值的大小相应的差值的分区与表示各分区的代码相对应；

差值变换单元，其基于上述流量分区表将由上述第一运算单元、上述第二运算单元运算出的差值变换为上述代码；

器具特征提取单元，其根据通过上述差值变换单元针对每个固定时间得到的代码生成表示器具的特征的器具特征代码列；以及

器具辨别单元，其将上述器具特征提取单元所提取出的上述器具特征代码列与保持在器具固有特征信息保持单元中的表示器具固有的特征代码列的器具固有特征代码列进行比较来辨别器具，

其中，上述器具特征提取单元在由上述第一运算单元、上述第二运算单元运算出的差值为负且通过上述差值变换单元得到的代码是规定代码以外的代码时对代码附加负号，并且在上次的代码为正且本次的代码为负的情况下，不将本次的代码覆盖到保存于上述器具特征代码列中的上次的代码上。

2.根据权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，

上述器具特征提取单元还从由上述流量测量单元测量出的流量中提取表示器具的特征的多个器具特征流量，

上述器具辨别单元还将上述器具特征提取单元所提取出的多个上述器具特征流量和保持在上述器具固有特征信息保持单元中的器具固有的多个器具固有特征流量进行比较来辨别器具。

3.根据权利要求1或2所述的流量测量装置，其特征在于，

在通过上述差值变换单元得到的代码的变化呈N字型、即上上次的代码大于上上上次的代码且上次的代码小于上上次的代码且本次的代码大于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码小于本次的代码的情况下，或者在通过上述差值变换单元得到的代码的变化呈倒N字型、即上上次的代码小于上上上次的代码且上次的代码大于上上次的代码且本次的代码小于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码大于本次的代码的情况下，上述器具特征提取单元删除保存在上述器具特征代码列中的上次的代码和上上次的代码，将本次的代码覆盖到保存于上述器具特征代码列中的上上次的代码上。

4.根据权利要求1或2所述的流量测量装置，其特征在于，

在通过上述差值变换单元得到的代码的变化呈M字型、即上上上次的代码大于上上上上次的代码且上上次的代码小于上上上次的代码且上次的代码大于上上次的代码且本次的代码小于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码等于本次的代码的情况下，或者在通过上述差值变换单元得到的代码的变化呈W字型、即上上上次的代码小于上上上上次的代码且上上次的代码大于上上上次的代码且上次的代码小于上上次的代码且本次的代码大于上次的代码时，上次的代码与上上次的代码之差为规定值以下且上上次的代码等于本次的代码的情况下，上述器具特征提取单元删除保存在上述器具特征代码列中的上次的代码和上上次的代码，将本次的代码覆盖到保存于上述器具特征代码列中的上上次的代码上。

5.根据权利要求1或2所述的流量测量装置，其特征在于，

在上述器具特征代码列的最终代码的绝对值为规定值以上的情况下，上述器具特征提取单元从上述器具特征代码列中删除最终代码。

6.根据权利要求3所述的流量测量装置，其特征在于，

在上述器具特征代码列的最终代码的绝对值为规定值以上的情况下，上述器具特征提取单元从上述器具特征代码列中删除最终代码。

7.根据权利要求4所述的流量测量装置，其特征在于，

在上述器具特征代码列的最终代码的绝对值为规定值以上的情况下，上述器具特征提取单元从上述器具特征代码列中删除最终代码。

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