JP2008102067A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外出後の宅内状況に応じたガス器具の使用安全性を確保することを目的とする。
【解決手段】ガス流量を計測する流量計測手段１７と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁２ｃと、流量計測手段１７の計測結果に基づく各種情報を記憶する情報記憶手段１０ｂと、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュール１１と、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段１０ｃとを備え、携帯端末装置１２ｂから所定間隔で送信される認証信号を受信し、認証信号の受信有無に応じてガス器具の使用制限を行うようにした構成としてある。
【選択図】図７

Description

本発明は、ガス遮断装置に関し、特に、外出時等のガス供給の安全性を確保するガス保安手段に関するものである。

従来、この種のガス遮断装置としては、ガスの流量に応じてパルス信号を出力するガス流量検出手段と、ガス流量検出手段により検出されたガス流量と予め設定されたガス遮断流量値とを比較するガス流量比較手段と、ガス流量比較手段により比較された結果ガス流量がガス遮断流量値を超えた場合にガスの流れを遮断するガス遮断手段と、ガス流量検出手段が設けられた住宅にカードの有無により人の在宅、不在を検知する在／不在検知手段と、在／不在検知手段からの信号によりガス遮断流量値を可変するガス遮断流量可変手段とを備え、在／不在検知手段が不在を検知した場合には、在宅を検知した場合よりもガス遮断流量値を小さく設定するメータ制御手段を備えたホームコントローラが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、家庭内情報端末と、家庭内情報端末に接続された家庭内機器と、開閉センサ及び／または人感センサと、家庭内情報端末との通信手段及びガス遮断手段を有するガスメータと、家庭内情報端末との通信手段及び水道遮断手段を有する水道メータと、家庭内情報端末との通信手段及び電気遮断手段を有する電気メータとを備え、家庭内情報端末を中心に相互に通信・制御を行い、家庭内情報端末は開閉センサ及び／または人感センサの情報やガスメータ及び／または水道メータ及び／または電気メータの情報や家庭内機器の情報により在／不在を判断し、この在／不在情報より各メータの使用量の異常有無を判断して各遮断手段を制御する家庭内情報システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

また、ガスを遮断するための遮断弁を有し、ガスの異常検知または保安管理を行うガスメータと通信する第１の送受信部と、操作部からの指令により遮断弁の開閉制御を行う遮断弁制御部とを備え、遮断弁を閉める制御電文として、センター遮断要求コマンドを用いてガスメータを遮断することで、ユーザ自身が安全を確保するために日常的に外出するとき等ユーザが情報端末装置から簡単にガス遮断操作ができるようにした情報端末装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開平５−２５０５８４号公報 特開２００５−１７４０５８号公報 特開２００６−８６９４４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の構成は、在／不在検知手段がカード検出手段に限られ、カード検出手段がない場合は検出ができず、さらに使用者がカードの抜き差しを忘れた場合にはカード検出手段が在宅状態と検出しても実際には外出している場合が考えられ、この場合にはガス器具の使用制限が作用しないため、通常時と同じ条件でガス器具の使用が可能となり、奥様や主人が外出し子供や高齢者だけが家に残っている場合などは、不慣れなガス器具の使用に伴う安全面での不安が残るという課題があった。

また、上記特許文献２に開示された従来の構成は、在／不在の検出を各種センサ、家庭内機器の生活情報に基づいて自動的に判断するようにしているため、上記特許文献１のカードの抜き差し忘れという人為的なミスは改善されるが、この特許文献２のものも在宅か
不在かという二者択一の選択情報に基づいて各メータにより異常の有無を判断するようにしたものであって、子供や高齢者だけが家に残っている場合などの安全性確保に関しては同様の課題を有しているものである。

さらに、上記特許文献３に開示された従来の構成のものは、情報端末装置の操作部から直接遮断弁を閉める制御電文を入力することで、外出時の安全性を確保するというものであり、この場合も入力を忘れた場合は遮断弁を閉めることができず、人為的なミスの発生の可能性があり、かつ子供や高齢者だけが家に残っている場合などの安全性確保に関しては同様の課題を有しているものである。

本発明は上記課題を解決するもので、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載し、同様の無線モジュールを搭載した携帯端末との認証信号の送受信により認証レベルの設定と在／不在の判定を行い、認証信号の受信有無に応じて各認証レベルのガス器具の使用制限を実施することで、子供や高齢者だけが家に残っている場合などの安全性を確保できるガス遮断装置を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために本発明のガス遮断装置は、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載したガス遮断装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、ガス流路の遮断及び開放動作が可能なガス遮断弁と、各種情報を記憶する情報記憶手段を有する制御回路と、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュールとを備え、前記無線モジュールは、前記制御回路と一体的に構成して前記ガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信周波数帯と携帯端末装置との通信周波数帯を有し、前記携帯端末装置から所定間隔で送信される認証信号を受信し、認証信号の受信有無に応じてガス器具の使用制限を行うようにしたものである。

上記発明によれば、ガスメータに内蔵した無線モジュールと、同じ通信周波数帯を有する携帯端末装置に取り付けた無線モジュールとの間で所定間隔で認証信号の送受信を行い、携帯端末装置からの認証信号をガスメータが受信できないとき、携帯端末がガスメータの受信範囲から離れた、つまり携帯端末装置を所有する奥様またはご主人が外出したと判断して、ガスメータに内蔵の制御回路はガス器具の使用制限として、ガス遮断弁の遮断動作、使用器具の制限、器具連続使用時間の制限、あるいは器具使用時間帯の制限等を実行して、宅内に誰もいない場合、あるいは子供や高齢者だけが家に残っている場合、長期に不在となる場合等に対応してガス供給の安全性を確保したもので、宅内におけるガス器具の使用管理者である奥様またはご主人が外出した場合の宅内の状況、例えば子供や高齢者だけが家に残っている場合等、に応じて使い勝手と安全性のバランスを考慮したガス器具の使用制限が可能になり、子供や高齢者だけが家に残っている場合でもガス器具の使用ができなくなるというものではなく、例えば屋外に設置したガス給湯器等は使用可能とし冬場の手洗い等はお湯が使用できたり、短時間のガスコンロの使用は可能にしたりして、使い勝手の面でも配慮したものである。

本発明のガス遮断装置は、携帯端末装置を所持するだけで外出時における宅内状況に応じたガス器具の使用制限を実行することができ、子供や高齢者だけが家に残っている場合のガス供給に対する安全性と、ガス器具の使用面における使い勝手のバランスを考慮したガス遮断装置を提供することができる。

第１の発明は、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載したガス遮断装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、ガス流路の遮断及び開放動作が可能なガス遮断弁と、各種情報を記憶する情報記憶手段を有する制御回路と、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュールとを備え、前記無線モジュールは、前記制御回路と一体的に構成して前記ガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信周波数帯と携帯端末装置との通信周波数帯を有し、前記携帯端末装置から所定間隔で送信される認証信号を受信し、認証信号の受信有無に応じてガス器具の使用制限を行うようにしたことを特徴とするものである。

そして、ガスメータに内蔵した無線モジュールと、同じ通信周波数帯を有する携帯端末装置に取り付けた無線モジュールとの間で所定間隔で認証信号の送受信を行い、携帯端末装置からの認証信号をガスメータが受信できないとき、携帯端末がガスメータの受信範囲から離れた、つまり携帯端末装置を所有する奥様またはご主人が外出したと判断して、ガスメータに内蔵の制御回路はガス器具の使用制限として、ガス遮断弁の遮断動作、使用器具の制限、器具連続使用時間の制限、あるいは器具使用時間帯の制限等を実行して、宅内に誰もいない場合、あるいは子供や高齢者だけが家に残っている場合、長期に不在となる場合等に対応してガス供給の安全性を確保したもので、宅内におけるガス器具の使用管理者である奥様またはご主人が外出した場合の宅内の状況、例えば子供や高齢者だけが家に残っている場合等、に応じて使い勝手と安全性のバランスを考慮したガス器具の使用制限が可能になり、子供や高齢者だけが家に残っている場合でもガス器具の使用ができなくなるというものではなく、例えば屋外に設置したガス給湯器等は使用可能とし冬場の手洗い等はお湯が使用できたり、短時間のガスコンロの使用は可能にしたりして、使い勝手の面でも配慮したものである。

第２の発明は、携帯端末装置には、ガスメータに内蔵の無線モジュールと同一の通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵あるいは一体的に取り付けたことを特徴とするものである。

そして、ガスメータに内蔵の無線モジュールと同一の通信周波数帯を有する無線モジュールを携帯電話等の携帯端末装置に設けることで、所定の距離内においてガスメータと携帯端末装置との間で認証信号の送受信が可能となり、この受信結果により携帯端末装置がガスメータから所定の距離内にあるか、所定の距離から離れたか、つまり携帯端末装置を所持する奥様またはご主人が外出したか否かを検出することができる。

第３の発明は、携帯端末装置には、任意に設定可能な複数段の認証レベルを有し、ガスメータは、認証信号の受信がなくなる直前に受信した認証レベルに応じた使用制限の内容を実行するようにしたことを特徴とするものである。

そして、認証信号としてガス器具の使用制限レベルを宅内状況に応じて任意に設定可能な複数段の認証レベルを設け、例えば外出時等に携帯端末装置で所定の認証レベルを設定すると、所定間隔で行われる認証信号の送受信において新たに設定された認証レベルがガスメータの無線モジュールを介して制御回路に記憶され、認証信号の受信ができなくなって外出したと判断したとき、制御回路に記憶された認証レベルに対応したガス器具の使用制限を実行するようにしたもので、奥様やご主人が外出した後の宅内状況、例えば子供や高齢者だけが家に残っている場合、に対応した適切なガス器具の使用制限を実行することができる。

第４の発明は、認証レベルの設定がされていない状態で認証信号の受信がなくなった場合、ガス器具の使用制限を最高レベルとしたことを特徴とするものである。

そして、認証レベルの設定を忘れて外出した場合等は、外出後の宅内状況に関係なく、ガス器具の使用制限のうち最高レベル、例えばガス遮断弁の遮断動作、を設定し、安全性の確保を優先させるようにしてある。

第５の発明は、ガス器具の使用制限は、ガス遮断弁の遮断動作を最高レベルとし、最高レベルには短期外出時と長期不在時とを設け、かつ使用器具の制限、器具連続使用時間の制限、器具使用時間帯の制限等を認証レベルに対応させて設定することを特徴とするものである。

そして、ガス器具の使用制限のうち最高レベルとして設定するガス遮断弁の遮断動作について、短期外出時と長期不在時に区別して設定し、その遮断動作を異ならせることで電池消耗への影響を軽減するようにしている。つまり、外出の度にガス遮断弁を閉じていれば電池消耗が激しくなるため、例えば短期外出時はガス流量が検出されると遮断動作を行い、長期不在時は外出が検出されると遮断動作を行う、というように区別して設定することで日常頻繁に起こり得る短期外出時のガス遮断弁の遮断動作を極力控えることで電池消耗の低減を図ることができると共にガス器具使用時のガス供給の停止で安全性の確保を行うことができる。また、外出後の宅内状況に応じて認証レベルを設定し、例えば子供だけが在宅時は認証レベル3として使用器具の制限を行い、高齢者だけが在宅時は認証レベル２として器具連続使用時間の制限を行い、外出時は誰もいないが所定時刻にご主人が帰宅するというような場合は認証レベル１として器具使用可能時間帯の制限を行うようにしたことで、外出後の宅内状況に応じた使い勝手と安全性のバランスを考慮したガス器具の使用制限が可能となる。

第６の発明は、流量計測手段で計測される瞬時流量値より求められる過渡的な流量パターンから使用器具を判別する器具判別手段を備え、この器具判別手段で特定される器具データをガス器具の使用制限データとして利用することを特徴とするものである。

そして、認証レベルに応じたガス器具の使用制限のうち、例えば認証レベル3として使用器具の制限が実行されたとき、流量データに基づく器具判別手段により使用器具の判別を行いその判別データで禁止されているガス器具が使用された場合はガス遮断弁を作動してガスの供給を停止するようにしているため、ガス器具側に特別な判別手段を設けることなくガスメータ単独で使用器具の判別が可能となり、外出時のガス器具の使用制限データとして利用することができる。

第７の発明は、ガス器具の使用制限のうち、短期外出時最高レベルのガス遮断弁の遮断動作は、流量計測手段で流量が検出された場合、あるいは器具判別手段で器具の使用が判断されたときに実行し、長期不在時最高レベルのガス遮断弁の遮断動作は、認証信号の受信がなくなったときに実行するようにしたことを特徴とするものである。

そして、ガス器具の使用制限のうち最高レベルとして設定するガス遮断弁の遮断動作について、短期外出時と長期不在時に区別して設定し、その遮断動作を異ならせることで電池消耗への影響を軽減するようにしている。つまり、外出の度にガス遮断弁を閉じていれば電池消耗が激しくなるため、例えば短期外出時はガス流量が検出されると遮断動作を行い、長期不在時は外出が検出されると遮断動作を行う、というように区別して設定することで日常頻繁に起こり得る短期外出時のガス遮断弁の遮断動作を極力控えることで電池消耗の低減を図ることができると共にガス器具使用時のガス供給の停止で安全性の確保を行うことができる。

第８の発明は、ガス器具の使用制限が実行されたのち認証信号を受信したとき、使用制
限を解除するようにしたことを特徴とするものである。

そして、認証信号の受信なしにより外出が検出されガス器具の使用制限が実行されたのちに帰宅により認証信号の受信が確認されたとき、使用制限を解除して通常の使用環境に復帰させるようにしたもので、宅内におけるガス器具使用管理者の在宅あるいは不在に対応して確実にガス器具の使用制限を実行することができる。

第９の発明は、ガス器具の使用制限の実行は、認証信号の受信なし状態が所定時間継続した時点で行うようにしたことを特徴とするものである。

そして、受信範囲を少し外れるような近所に短時間の用事で外出するような場合はガス器具の使用制限を行わないようにしているため、煮物料理などをした状態で短時間外出してもガスの供給が停止されることはなく、使い勝手の向上が図れると共に、煮物料理をしていることを忘れて外出した場合でも所定時間を経過するとガス器具の使用制限によりガスの供給が停止して安全性を確保することができ、かつノイズ等による誤作動も回避することができる。

第１０の発明は、ガス器具の使用制限解除の実行は、認証信号の受信あり状態が所定時間継続した時点で行うようにしたことを特徴とするものである。

そして、外出後に忘れ物をして再度帰宅したような場合でも短時間の場合はガス器具の使用制限を継続するようにしているため、一時帰宅時などにおいてガス器具の使用制限の解除／実行を繰り返すようなことがなく、かつノイズ等による誤作動も回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置と基地局及び需要家宅との通信形態の全体構成図、図２は同ガス遮断装置の外観及び構成部品を示す図、図３は同ガス遮断装置の内部構成図、図４は同ガス遮断装置の制御回路基板の構成ブロック図である。

各家庭のガス供給管１の入口部分にガスメータ２が設置され、このガスメータ２を経由した後のガス配管３から分岐して家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管されガスが供給される。例えば、屋外にはガス給湯器４が設置され、このガス給湯器４で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓５、浴槽やシャワー装置が設置された風呂６、リビング等に設置された床暖房７に供給され、種々の使用形態を形成している。

また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル８、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ９にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。

そして、設置されたガス器具が使用されガスの消費が発生するとガスメータ2でその使用量が計測され、そのデータが所定期間毎に累積記憶されている。このガスメータ2に記憶されたデータはガス事業者１５からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理を行った後、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者１５が提供する割引サービス等の情報として需要家１３及びガス事業者１５に送信される。

この送信手段としては、図２に示すようにガスメータ２に内蔵された流量計測手段を構成する制御回路基板１０に一体的に組み込まれた無線モジュール１１を用いて行い、この
無線モジュール１１はコネクタ１０ｄで着脱自在に制御回路基板１０にオンボードされ、無線モジュール１１を搭載せず通信機能を有しないガスメータと無線モジュール１１を搭載した通信機能を有するガスメータを任意に選択できる構成とし、ガスメータ２の共通化を図り、通信機能の有無に関係なく使用できるようにしている。

また、無線モジュール１１を着脱自在な構成とすることで、通信機能を有する場合であっても通信規格を取得した無線モジュールを搭載すれば、ガスメータ本体で通信機としての規格を取得する必要がなく、ガスメータを変更する場合等において規制を受けることなく比較的自由に変更が可能となる。

そして、図４に示すように無線モジュール１１は、基地局１４と通信するために電話回線とは異なる、例えば２００ＭＨｚの通信周波数帯を有する広域通信無線モジュール１１ａと、需要家宅１３内のテレビ１２ａやパソコンあるいは携帯電話１２ｂ等の表示端末装置１２と通信するために、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂで構成し、流量信号やセンサ信号に基づいてガス使用量の算出あるいは地震、ガス漏れ等の異常検知を行う制御回路１０ａからのデータを受信すると、そのデータに応じて、例えばガス料金、ガス使用量あるいは地震、ガス漏れ等の異常発生に伴うガス遮断弁の作動等、需要家に報知すべき内容の場合はエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて需要家宅１３内のテレビ１２ａあるいは携帯電話１２ｂ等の表示端末装置１２に表示データを送信する。

また、携帯電話１２ｂとは所定の間隔で認証信号の送受信を行い、ガスメータ２と携帯電話１２ｂの位置関係を常に確認するようにしている。

そして、図５に示すように表示端末装置１２にもガスメータ２に内蔵してあるエリア通信無線モジュール１１ｂと同一の通信周波数帯を有する無線モジュール１１ｃを内蔵あるいは一体的に取り付けることで、ガスメータ２から送信される表示データを受信することができ、この表示データをテレビ１２ａあるいは携帯電話１２ｂの画面を通じて表示することで、ガスメータから直接需要家に対して情報の伝達を行うことができ、従来のように、ガスメータ２からガス事業者１５にデータを送信し、ガス事業者１５でデータ処理を行った情報、例えば料金通知等の葉書を郵送等で需要家に送付するという情報伝達方法を採用する必要がなくなるため、通知作業に要する工数を削減でき、かつ通知用葉書等の郵送費用の発生もなくなり、通知業務の合理化を実現することでガス料金の低減に寄与するものである。

また、ガスメータ２から表示端末装置１２に各種情報を送信した場合は、エリア通信無線モジュール１１ｂから広域通信無線モジュール１１ａに報知完了信号を送り、広域通信無線モジュール１１ａはこの報知完了信号を基地局１４に送信し、ガス事業者１５に需要家への情報伝達が完了したことを通知する。なお、この場合、表示端末装置１２からの応答信号を受信して報知完了信号を送信することが好ましく、より確実に需要家への情報伝達を行うことができ、合理的な情報伝達システムを構築することができる。

また、携帯電話１２ｂは上記表示端末装置１２以外に携帯端末装置としても利用し、内蔵の無線モジュール１１ｃとガスメータ２のエリア通信無線モジュール１１ｂとの間で通信エリアが比較的狭い特定小電力無線通信周波数帯を用いて認証信号のやり取り、具体的には携帯電話１２ｂから予め定めた認証信号を所定周期で送信し、この認証信号をガスメータ２のエリア通信無線モジュール１１ｂが受信できるか否かで、携帯電話１２ｂがガスメータ２から所定の距離内に存在するか否かを確認し、受信できる場合は携帯電話１２ｂが宅内にあり、受信できない場合は携帯電話１２ｂが家から離れた場所にあると判断することができる。つまり、携帯電話１２ｂを所持する奥様またはご主人が外出したか否かを
検出する、在／不在検出手段を構成することができ、奥様またはご主人はその家のガス器具使用管理者の立場にあるため、このガス器具使用管理者が所持する携帯電話１２ｂの移動状況をガスメータ２が監視することで、宅内におけるガス器具使用管理者が在宅か不在かを容易に判別することができ、この在／不在状況に応じてガス器具の使用制限を行うことで、あらゆる宅内状況に対応したガスの使い勝手と安全性のバランスを考慮したガスの供給動作を行うことができる。

ここで、情報伝達の一例を説明すると、まずガス事業者１５からの検針指示が基地局１４を介して広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で送信された場合、ガスメータ２に内蔵してある広域通信無線モジュール１１ａが受信し、その検針指示情報が同一基板に搭載してある制御回路１０ａに送られる。制御回路１０ａには流量計測手段で計測された流量データが所定期間毎に累積され、その累積データ、あるいは料金データに変換した情報が情報記憶手段１０ｂに記憶されており、ガス事業者１５からの検針指示情報が入力されると制御回路１０ａは情報記憶手段１０ｂの流量累積データ、あるいは料金データに変換した情報を通信切替手段１０ｃを介してエリア通信無線モジュール１１ｂ及び広域通信無線モジュール１１ａに送り、広域通信無線モジュール１１ａは広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で基地局１４に送信し、基地局１４から専用回線を用いてガス事業者１５に検針情報が伝達される。また、エリア通信無線モジュール１１ｂは特定小電力無線通信周波数帯（４２９ＭＨｚ）でテレビ１２ａ等の表示端末装置１２に一体的に取り付けた無線モジュール１１ｃに送信し、画面上に例えば、図６（ａ）に示すような料金情報や使用量を表示する。そして、表示端末装置１２への送信が完了すると、上記した如く、報知完了信号をガス事業者１５に送信し、需要家への情報伝達が完了したことを通知する。

また、地震や衝撃等で遮断弁が作動した場合において原因究明がなされ、ガス事業者１５からの復帰指示が基地局１４を介して広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で送信された場合、ガスメータ２に内蔵してある広域通信無線モジュール１１ａが受信し、その復帰指示情報が同一基板に搭載してある制御回路１０ａに送られる。制御回路１０ａは復帰指示情報が入力されると、情報記憶手段１０ｂに記憶されている復帰作業に関する情報を通信切替手段１０ｃを介してエリア通信無線モジュール１１ｂに送り、エリア通信無線モジュール１１ｂは特定小電力無線通信周波数帯（４２９ＭＨｚ）でテレビ１２ａ等の表示端末装置１２に一体的に取り付けた無線モジュール１１ｃに送信し、画面上に例えば、図６（ｂ）に示すような復帰作業の手順を表示する。そして、表示端末装置１２への送信が完了すると、上記した如く、報知完了信号をガス事業者１５に送信し、需要家への情報伝達が完了したことを通知する。

以上のように、制御回路１０ａには伝達する情報に応じて通信する相手先に対応して通信周波数帯の異なる無線モジュールを選択すべく通信切替手段１０ｃを有しており、例えば、ガス事業者１５からの検針指示の場合は、ガス事業者１５と表示端末装置１２に情報記憶手段１０ｂの記憶情報を伝達する必要があり、この場合は、例えば２００ＭＨｚの通信周波数帯を有する広域通信無線モジュール１１ａと、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂを選択し、ガス事業者１５からの復帰指示の場合は、表示端末装置１２に情報記憶手段１０ｂの記憶情報を伝達するだけでよく、この場合は、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂを選択すればよい。さらに、携帯電話１２ｂからの認証信号を受信する場合は通信エリアが比較的狭いエリア通信無線モジュール１１ｂを選択して上記表示端末装置１２に記憶情報を伝達する場合と区別して使うように制御する。

なお、広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂはそれぞれ別々に設けてもよく、共通の無線モジュールとし通信周波数帯を広域通信周波数帯と特定小電力無線通信周波数帯で切替えるようにしてもよいもので、前者の場合、通信切替手段１
０ｃは広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂを選択する必要があり、同時通信が可能というメリットがある反面、設置スペース大やコスト高というデメリットを有している。後者の場合、通信切替手段１０ｃは通信相手先に応じて通信周波数帯を切替える必要があり、設置スペース小やコスト安というメリットがある反面、同時通信ができず交互通信になるというデメリットを有している。

次に、制御回路１０ａに内蔵されたガス流量を計測する流量計測手段について簡単に説明すると、ガスメータ２には図２、図３に示すように、ガス入口２ａとガス出口２ｂを有し、その間のガス流路内に異常時にガスを遮断する遮断弁２ｃとガス流量を計測する一対の超音波センサ１７が設けられ、その下流側にガス圧を検出する圧力センサ２ｄが配置されている。また、超音波センサ１７からの信号でガス流量を算出する制御回路１０ａを搭載した制御回路基板１０がガスメータ２の表示部２ｅに液晶表示器１０ｅを臨ますように配置され、さらに、制御回路１０ａを駆動させるための電池２ｆが収納されている。また、遮断弁２ｃが作動した後の復帰動作を手動で行う手段として復帰ボタン２ｇが配置されている。

そして、ガス流量を計測する流量計測部１７と制御回路１０ａは、例えば図７に示すように、ガス流路に一対の超音波センサを配置し流路を流れる流量に応じて変化する伝播時間を計測することで流量を測定するものがある。以下、その構成を説明すると、超音波を送信または受信する第１送受信器１７Ａと受信または送信する第２送受信器１７Ｂが流れ方向に配置され、制御回路１０ａを構成する切換手段を有する計測制御部１８によって送受信の切り換えが可能になっており、ガス等の流体の流れ状態を検出している。この第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂの信号を処理して流量を計測するもので、具体的には、まず計測制御部１８により第１送受信器１７Ａを駆動し、第２送受信器１７Ｂに向け、すなわち上流から下流に超音波を送信する。そして第２送受信器１７Ｂで受信した信号を計測制御部１８に設けた増幅手段により増幅し、この増幅された信号は基準信号と比較され、基準信号以上の信号が検出された後、計測制御部１８に設けた繰り返し手段により上記の送受信を所定の回数を繰り返し、それぞれの時間値を計測制御部１８に設けたタイマカウンタのような計時手段で計測する。

次に、切換手段を有する計測制御部１８で第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂの送受信を切換えて、第２送受信器１７Ｂから第１送受信器１７Ａ、すなわち下流から上流に向かって超音波信号を送信し、この送信を前述のように繰り返し、それぞれの時間値を計測する。そして、第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂとの超音波の伝搬時間差から流路１６の大きさや流体の流れ状態を考慮して信号処理手段１９で流量値を求める。求められた流量データは情報記憶手段１０ｂで累積され、所定期間毎の累積データとして記憶される。

また、流量計測部１７が配置された流路１６内には異常時等にガスの流れを遮断する遮断弁２ｃが設けられ、信号処理手段１９で求められる流量値が異常に多い場合や通常考えられる使用時間を超えて流量値が検出されるような場合に異常と判断して遮断弁２ｃを作動させてガス流路１６を遮断する。また、振動センサや圧力センサ２ｄから地震や衝撃、あるいは異常なガス圧の信号が入力されると、情報記憶手段１０ｂを介して遮断弁２ｃを作動させてガス流路１６を遮断する。

次に、外出した後の宅内状況に応じてガス器具の使用制限を行う動作について説明する。

まず上記した如く、ガスメータ２に内蔵したエリア通信無線モジュール１１ｂと、同じ通信周波数帯を有する携帯電話１２ｂに取り付けた無線モジュールとの間で所定間隔で認
証信号の送受信を行い、携帯電話１２ｂからの認証信号をガスメータ２が受信できないとき、携帯電話１２ｂがガスメータ２の受信範囲から離れた、つまり携帯電話１２ｂを所有する奥様またはご主人が外出したと判断して、ガスメータ２に内蔵の制御回路１０ａはガス器具の使用制限として、ガス遮断弁２ｃの遮断動作、使用器具の制限、器具連続使用時間の制限、あるいは器具使用時間帯の制限等を実行して、宅内に誰もいない場合、あるいは子供や高齢者だけが家に残っている場合、長期に不在となる場合等に対応してガス供給の安全性を確保するようにしたもので、これにより、宅内におけるガス器具の使用管理者である奥様またはご主人が外出した場合の宅内の状況、例えば子供や高齢者だけが家に残っている場合等、に応じて使い勝手と安全性のバランスを考慮したガス器具の使用制限が可能になり、子供や高齢者だけが家に残っている場合でもガス器具の使用ができなくなるというものではなく、例えば屋外に設置したガス給湯器等は使用可能とし冬場の手洗い等はお湯が使用できたり、短時間のガスコンロの使用は可能にしたりして、使い勝手の面でも配慮したものである。

具体的には、制御回路１０ａに携帯電話１２ｂからの認証信号をエリア通信無線モジュール１１ｂが受信したか否かを判断する認証信号受信確認手段２５を設け、認証信号の有無は認証信号受信確認手段２５が受信あり、または受信なしを検知したとき作動する計時手段２６がタイムアップするまで受信あり、または受信なしの状態を継続したとき確定し、この確定信号が受信なしの場合は確定直前に携帯電話１２ｂで設定した認証レベルに対応させて認証レベル確定手段２７で確定し、その認証レベル確定信号を制限モード選択手段２８に入力して、外出時に携帯電話１２ｂで設定した認証レベルに対応したガス器具の使用制限モードを選択し、その制限モードを制御回路１０ａに入力することで、外出時の宅内状況に応じて設定した認証レベルに対応してガス器具の使用制限を行うようにしたものである。

携帯電話１２ｂでの認証レベルの設定はキー操作により複数段の認証レベルのうち外出後の宅内状況に応じて適切なレベルを選択し、認証レベル設定手段２９を介して無線モジュール１１ｃより認証信号として所定周期で送信する。

このように、認証信号としてガス器具の使用制限レベルを外出後の宅内状況に応じて任意に設定可能な複数段の認証レベルを設け、例えば外出時等に携帯電話１２ｂで所定の認証レベルを設定すると、所定間隔で行われる認証信号の送受信において新たに設定された認証レベルがガスメータの無線モジュールを介して制御回路１０ａに記憶され、認証信号の受信ができなくなって外出したと判断したとき、制御回路１０ａに記憶された認証レベルに対応したガス器具の使用制限を実行するようにしたもので、奥様やご主人が外出した後の宅内状況、例えば子供や高齢者だけが家に残っている場合、に対応した適切なガス器具の使用制限を実行することができる。

また、認証レベルの設定を忘れて外出した場合等は、外出後の宅内状況に関係なく、ガス器具の使用制限のうち最高レベル、例えばガス遮断弁２ｃの遮断動作、を設定し、安全性の確保を優先させるようにしてある。

また、制限モード選択手段２８で設定するガス器具の使用制限モードは、ガス遮断弁２ｃの遮断動作を最高レベルとし、この最高レベルをさらに短期外出時と長期不在時とを区別して設け、かつ使用器具の制限、器具連続使用時間の制限、器具使用時間帯の制限等を認証レベルに対応させて設定するようにしてある。

そして、ガス器具の使用制限モードのうち最高レベルとして設定するガス遮断弁２ｃの遮断動作について、短期外出時と長期不在時に区別して設定し、その遮断動作を異ならせることで電池消耗への影響を軽減するようにしている。つまり、外出の度にガス遮断弁２
ｃを閉じていれば電池消耗が激しくなるため、例えば短期外出時はガス流量が検出されると遮断動作を行い、長期不在時は外出が検出されると遮断動作を行う、というように区別して設定することで日常頻繁に起こり得る短期外出時のガス遮断弁２ｃの遮断動作を極力控えることで電池消耗の低減を図ることができると共にガス器具使用時のガス供給の停止で安全性の確保を行うことができる。

また、外出後の宅内状況に応じて認証レベルを設定し、例えば子供だけが在宅時は認証レベル3として使用器具の制限を行い、高齢者だけが在宅時は認証レベル２として器具連続使用時間の制限を行い、外出時は誰もいないが所定時刻にご主人が帰宅するというような場合は認証レベル１として器具使用可能時間帯の制限を行うようにしたことで、外出後の宅内状況に応じた使い勝手と安全性のバランスを考慮したガス器具の使用制限が可能となる。

また、外出から帰宅したとき等は認証信号受信確認手段２５で受信ありが所定時間継続して確定信号が出力されると、在宅確定手段３０を介して制限モード選択手段２８に信号を送って、今まで実行されていたガス器具の使用制限を解除して、通常の使用環境に復帰するようにしている。

また、ガス器具の使用制限の実行は上記した如く、認証信号の受信なし状態が所定時間継続した時点で行うようにして、受信範囲を少し外れるような近所に短時間の用事で外出するような場合はガス器具の使用制限を行わないようにしているため、煮物料理などをした状態で短時間外出してもガスの供給が停止されることはなく、使い勝手の向上が図れると共に、煮物料理をしていることを忘れて外出した場合でも所定時間を経過するとガス器具の使用制限によりガスの供給が停止して安全性を確保することができ、かつノイズ等による誤作動も回避することができる。

さらに、ガス器具の使用制限解除の実行も上記した如く、認証信号の受信あり状態が所定時間継続した時点で行うようにして、外出後に忘れ物をして再度帰宅したような場合でも短時間の場合はガス器具の使用制限を継続するようにしているため、一時帰宅時などにおいてガス器具の使用制限の解除／実行を繰り返すようなことがなく、かつノイズ等による誤作動も回避することができる。

また近年、超音波センサを用いたガスメータにあっては瞬時流量が簡単に測定できるため、ガス漏れ等の保安機能以外に、器具判別機能を利用して各種サービスの提供が検討されている。

その一例を示すと、使用器具や用途に応じてガス料金の割引率を設定しようとするもので、超音波センサによる瞬時流量計測機能を用いた器具判別手段で使用ガス器具あるいは用途を特定し、器具別或いは用途別に使用量を求め、予め定めた割引率を適用してガス料金を算出することで、ガス利用の促進と需要家へのサービス提供を行うものである。

その具体的手段の一例として、使用するガス器具の種類を特定する器具信号を設定し登録する器具信号登録手段２１と、使用するガス器具の用途別に使用形態を特定する用途別信号登録手段２２と、この器具信号登録手段２１及び用途別信号登録手段２２の登録情報より予め定めた分類毎に家庭内の使用ガス器具を分類する器具分類手段２３とを有する器具判別手段２４が設けられている。

ここで、器具信号登録手段２１は、例えば下表（表１）のように、器具の種類に応じて信号を設定登録する。

また、用途別信号登録手段２２は、例えば下表（表２）のように、器具の用途別に使用形態を特定する信号を設定登録する。

また、器具分類手段２３は、ガス事業者がガス器具の種類及び使用形態等からガス料金の割引対象分野を予め設定し分類したものに、上記（表１）及び（表２）で得られる情報より家庭内で使用するガス器具を当てはめ分類するもので、例えば下表（表３）のように、給湯器を用いて床暖房を行っている場合は割引Ａとし、ガスファンヒータ等で温風暖房を行っている場合は割引Ｂとし、それ以外は標準として分類し、家庭内で使用しているガス器具を設定登録する。

そして、器具信号登録手段２１、用途別信号登録手段２２、器具分類手段２３で構成される器具判別手段２４からの登録信号に基づいてガス器具の使用状況に応じたガス使用量を監視する情報記憶手段１０ｂを有している。この情報記憶手段１０ｂは、流量計測部１７の信号処理手段１９で求められるガス流量値を入力し、器具分類手段２３で分類された分野に該当するガス器具の登録情報と共に管理され、ガス事業者１５から定期的に要求される検針指示情報を無線モジュール１１、詳細には広域通信無線モジュール１１ａが受信すると、情報記憶手段１０ｂの所定期間毎の累積流量データや割引率を反映した料金データ等の情報を取り出し、無線モジュール１１、詳細には広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂから基地局１４と表示端末装置１２に送信し、基地局１４から専用回線を用いてガス事業者１５に通知すると共に、表示端末装置１２の画面を用いて需要家に所定期間のガス料金情報を通知する。

また、上記情報記憶手段１０ｂで行う器具判別について概略を説明すると、器具判別手段２４に記憶する登録データとして、例えば図８に示すような流量パターンを用いる。実
際の登録データとしては、器具スタート時から例えば０．２秒毎の流量値のデータを所定時間分記憶したものである。なお、データの時間間隔としては０．２秒に限定する必要はなく、要求される器具判別能力により任意に設定できるものである。

流量計測部１７では一定間隔毎にガス流量を計測し、新たに計測されたガス流量値が直前の値から所定値以上増加すると、新たな器具が使用されたと判断し、その流量変化と器具判別手段２４に登録された器具のコードに対応する流量パターンと比較を行い、使用されている器具の判別を行う。

なお、本実施の形態では情報記憶手段１０ｂは、分類された項目毎にガス器具の使用登録が有るか否かの情報と、トータルのガスの使用量を所定期間毎に管理するようにし、例えば冬場の暖房期間中は表３に示すように、床暖房と温風暖房の使用器具が登録された状態でガス使用量が管理され、夏場は割引対象分野の使用登録器具がない状態でガス使用量が管理されることになるが、これ以外にも、例えば、情報記憶手段１０ｂに器具判別手段２４で分類されたガス器具毎にガス使用量を求める機能を付加することで、より細かな分類が可能となり、多様なサービスの提供ができ、保安面においても充実させることができる。

また、本実施の形態では器具判別手段２４の分類項目として、料金割引サービスを対象としたが、これに限定されるものではなく、保安サービス等、ガス事業者等が必要と考えるサービスを対象に器具別の監視方法を採用することができるものである。

そこで、上記器具判別機能を用いて、この器具判別手段２４で特定される器具データをガス器具の使用制限データとして利用することも可能となり、認証レベルに応じたガス器具の使用制限のうち、例えば認証レベル3として使用器具の制限が実行されたとき、流量データに基づく上記器具判別手段２４により使用器具の判別を行いその判別データで禁止されているガス器具が使用された場合はガス遮断弁２ｃを作動してガスの供給を停止することで、ガス器具側に特別な判別手段を設けることなくガスメータ単独で使用器具の判別が可能となり、外出時のガス器具の使用制限データとして利用することができる。

以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載し、同様の無線モジュールを搭載した携帯端末との認証信号の送受信により認証レベルの設定と在／不在の判定を行い、認証信号の受信有無に応じて各認証レベルのガス器具の使用制限を実施することで、子供や高齢者だけが家に残っている場合などの安全性を確保できるもので、外出時に不安全要素を有する器具の監視用として適用できるものである。

本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の通信形態を示す全体構成図 同ガス遮断装置の外観及び構成部品を示す図 同ガス遮断装置の内部構成図 同ガス遮断装置の制御回路基板の構成ブロック図 同ガス遮断装置と表示端末装置の通信形態を示す図 （ａ）同表示端末装置における料金情報表示形態を示す図（ｂ）同表示端末装置における復帰情報表示形態を示す図 同ガス遮断装置の制御ブロック図 同ガス遮断装置における器具判別用の流量パターンの一例を示す図

符号の説明

２ ガスメータ
２ｃ ガス遮断弁
１０ 制御回路基板
１０ａ 制御回路
１０ｂ 情報記憶手段
１０ｃ 通信切替手段
１１ 無線モジュール
１１ａ 広域通信無線モジュール
１１ｂ エリア通信無線モジュール
１２ 表示装置
１２ａ テレビ
１２ｂ 携帯電話
１４ 基地局
１７ 流量計測手段
２４ 器具判別手段

Claims (10)

1. ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載したガス遮断装置であって、
   ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、ガス流路の遮断及び開放動作が可能なガス遮断弁と、各種情報を記憶する情報記憶手段を有する制御回路と、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュールとを備え、
   前記無線モジュールは、前記制御回路と一体的に構成して前記ガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信周波数帯と携帯端末装置との通信周波数帯を有し、
   前記携帯端末装置から所定間隔で送信される認証信号を受信し、認証信号の受信有無に応じてガス器具の使用制限を行うようにしたガス遮断装置。
2. 携帯端末装置には、ガスメータに内蔵の無線モジュールと同一の通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵あるいは一体的に取り付けた請求項１記載のガス遮断装置。
3. 携帯端末装置には、任意に設定可能な複数段の認証レベルを有し、
   ガスメータは、認証信号の受信がなくなる直前に受信した認証レベルに応じた使用制限の内容を実行するようにした請求項１または２記載のガス遮断装置。
4. 認証レベルの設定がされていない状態で認証信号の受信がなくなった場合、ガス器具の使用制限を最高レベルとした請求項１〜３のいずれか１項記載のガス遮断装置。
5. ガス器具の使用制限は、ガス遮断弁の遮断動作を最高レベルとし、最高レベルには短期外出時と長期不在時とを設け、かつ使用器具の制限、器具連続使用時間の制限、器具使用時間帯の制限等を認証レベルに対応させて設定する請求項１〜４のいずれか１項記載のガス遮断装置。
6. 流量計測手段で計測される瞬時流量値より求められる過渡的な流量パターンから使用器具を判別する器具判別手段を備え、この器具判別手段で特定される器具データをガス器具の使用制限データとして利用する請求項１〜５のいずれか１項記載のガス遮断装置。
7. ガス器具の使用制限のうち、短期外出時最高レベルのガス遮断弁の遮断動作は、流量計測手段で流量が検出された場合、あるいは器具判別手段で器具の使用が判断されたときに実行し、長期不在時最高レベルのガス遮断弁の遮断動作は、認証信号の受信がなくなったときに実行するようにした請求項５または６記載のガス遮断装置。
8. ガス器具の使用制限が実行されたのち認証信号を受信したとき、使用制限を解除するようにした請求項１〜７のいずれか１項記載のガス遮断装置。
9. ガス器具の使用制限の実行は、認証信号の受信なし状態が所定時間継続した時点で行うようにした請求項１〜８のいずれか１項記載のガス遮断装置。
10. ガス器具の使用制限解除の実行は、認証信号の受信あり状態が所定時間継続した時点で行うようにした請求項１〜９のいずれか１項記載のガス遮断装置。