JP2009204353A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク接続状態の有無により器具の使用制限機能を適切に制御することを目的とする。
【解決手段】器具監視を流量検出手段１１と、流量検出手段の検出値より流量換算する流量演算手段１２と、流量演算手段１２より求めた流量より器具流量として判定時流量登録する流量登録手段１３と、登録された流量の使用時間を計測する使用時間計測手段１４と、器具の使用時間の制限時間を格納する使用時間設定手段１５と、器具の使用時間と使用時間設定値とより異常の有無を判定する異常判定手段１６と、異常判定手段１６の異常判定成立した時ガスの供給を遮断する遮断手段１７と、センタ２と通信を行ったり異常判定手段１６で異常と判定時センタ２に通報する通信手段１８と、通信手段１８よりセンタ２と通信し接続状態と判定時使用時間設定手段１５の設定値を最大設定にする使用時間切替手段１９とからなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワークとガス遮断装置に関し、特に、ネットワーク接続検出の出力信号により器具の使用制限制御機能により保安を高めると共に使い勝手の向上を図ったガス遮断装置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、例えば特許文献１に示されるようなものがあった。

この特許文献１のガス遮断装置について図３を用いて簡単に説明する。図３は、通信型プリペイドシステム、および機器（ガスメータ、ガス機器）の構成を示す。

通信型プリペイドシステムは、金融機関１とセンタ２と、ネットワーク３と、携帯端末４、５等で構成されている。携帯端末４、５は、携帯電話やＰＨＳ等のネットワーク５に接続可能な通信端末である。センタ２のコンピュータと、金融機関１のコンピュータと、携帯端末４、５とは、互いにネットワーク３で接続されている。

携帯端末４は、近距離無線通信端末４−１を備え、近距離無線通信端末６−１を備えるガスメータ６と、通信を行う。同様に、携帯端末５は、近距離無線通信端末５−１を備え、近距離無線通信端末７−１を備えるガス機器７と、通信を行う。センタ２は、ガスメータ６やガス機器７等を管理している。

ガスメータ６は、制御弁の開閉により、ガスの遮断等を行う装置である。ガスメータ６は、近距離無線通信端末６−１、制御装置６−２等を有する。

近距離無線通信端末６−１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の規格で、近距離無線通信端末４−１と無線通信を行う。近距離無線通信端末６−１は、ガスメータ６に内蔵、或いはガスメータ６に取り付けたアダプタ等を介してガスメータ６に取り付けられる。制御装置６−２は、制御弁の開閉等の各種制御を行う。

ガスメータ６は、携帯端末４−１からの指示を、近距離無線通信端末６−１で受信し、制御装置６−２が制御弁の開閉制御等を行う。

ガス機器７は、例えばガス乾燥機、ガス暖冷房装置等である。ガス機器７は、携帯端末５−１からの指示を、近距離無線通信端末７−１で受信し、制御装置７−２が動作のオンオフ、装置の設定等の遠隔操作を受ける。ガスメータ６と同様に、近距離無線通信端末７−１がガス機器７に内蔵されるか、又はアダプタ等を介して、近距離無線通信端末７−１がガス機器７に取り付けられる。

次に、従来例の構成の動作を説明する。まず、ガスメータ６は遮断された状態にある。ガスメータ６のユーザは、ネットワーク３に接続できる機能を有する携帯端末４を用いて、ネットワーク３経由で、金融機関１に対しガス料金の支払いを行う。ここで説明するガス料金の支払いは、プリペイドであることを想定しており、支払いに相当する一定流量のガスを利用すると、ガスメータは再び遮断する。

金融機関１は、ガスメータ６を管理しているセンタ２に対し、ガスメータ６のガス料金が支払われたことを通知する。金融機関１からセンタ２への通知方法は、ネットワーク３を介して行う。

次に、センタ２から携帯端末４に、ガスメータ６制御のためのプログラムが送られ、ダウンロードされる。ガスメータ６やガス機器７等が備える近距離無線通信端末６−１、７−１と、通信を行うためのプログラムである。

携帯端末４からプログラムを起動すると、携帯端末４の近距離無線通信端末４−１から、ガスメータ６の近距離無線通信端末６−１に対して、開栓指令と、ガスを流せる流量についての情報が、近距離無線通信を利用して送られる。近距離無線通信端末６−１に送られた開栓指令を受けて、ガスメータ６の制御装置６−２は制御弁を開栓する。

ガスメータ６の制御装置６−２は、一定時間ごとにガス流量をチェックする。ガス流量が規定の流量を超えた場合は、ガスメータ６の制御装置６−２は制御弁を遮断する。さらに、近距離無線通信端末６−１から、携帯端末４の近距離無線通信端末４−１に対して遮断情報の通知を行い、携帯端末４−１に表示する。

ガスを流せる流量が少なくなってくる、即ち閉栓までの時間が少なくなってくると、ガスメータ６の制御装置６−２は、近距離無線通信端末６−１から、携帯端末４の近距離無線通信端末４−１に対して通知を行う。

携帯端末４には、ガスメータ６の動作時間に関する情報が表示される。ユーザから、追加のガス料金の支払いが行われると、センタ２から携帯端末４に動作延長の為のプログラムがダウンロードされ、携帯端末４から近距離無線通信４−１を介してガスメータ６に指令が送られ、ガスメータ６の動作時間は延長される。支払いが行われないと、ガスメータは遮断される。携帯端末を用いて機器の使用料金のプリペイド・オンライン決済をし、さらに携帯端末から直接機器を制御する。
特開２００２−７４２３８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ユーザがプリペイドのオンライン決済を行うとガスメータ１でガス供給を行い、ユーザからの追加料金が支払われないときガスメータ６の制御弁をセンタより閉栓するが、ネットワークを介してセンタ２とガスメータ６とが接続されていても器具の使用時間監視をどのように行われるか開示されていない。

本発明は、上記課題を解決するもので、ネットワークとガスメータとが接続されることにより、器具の使用時間監視を行い、ユーザが器具使用を継続して行え、ネットワーク未接続状態時に使用時間を制限することにより、使い勝手や安全性が高い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、ガス流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の計測値より流量値に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた流量値より器具流量と判定したとき当該流量値を登録する流量登録手段と、前記流量登録手段に登録された流量値を判定したときその使用時間を計測する使用時間計測手段と、器具の使用時間の制限時間を格納する使用時間設定手段と、前記使用時間計測手段の使用時間と前記使用時間設定手段の設定値を比較し使用器具の異常有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段の異常有判定が成立したときガスの供給を遮断する遮断手段と、前記異常判定手段で異常有と判定したときセンタに通報する通信手段と、前記通信手段によりセンタとの通信が正常に実行されたと判断したとき前記使用時間設定手段の設定値を延長する方向に変更する使用時間切替手段を備えたものである。

上記発明によれば、器具が使用されたことを流量検出手段により検出され、所定の演算手段により換算された流量値が器具流量として流量登録手段に登録されると共に使用時間の計測が行われ、その使用時間と使用時間設定手段の設定値を異常判定手段で比較し、使用時間が設定値を超えると異常使用と判定して遮断手段によりガスの供給を停止することで安全性を確保するようにしている。

さらに、通信手段によりガス事業者が管理するセンタと正常に通信状態を確保できているか否かを判定し、通信状態が確保できていると判定したとき、使用時間切替手段により使用時間設定手段の設定値を延長する方向に変更することで、ガス需要家は器具を長時間使用することが可能となり、かつその器具使用状態をネットワークを介しガス事業者のセンタと通信接続状態にあるので器具の使用監視を遠く離れたセンタが監視しているので、特に暖房器具のように本来長時間使用する器具を長時間使用したいとき、短時間で遮断することなく使い勝手が向上し、安全性が高い。

本発明のガス遮断装置は、器具流量値を判定したときの使用時間と予め定めた設定値より器具使用時間の制限を行うことで安全性を確保することを基本とし、さらに、通信手段によりガス事業者が管理するセンタと正常に通信状態を確保できているか否かを判定し、通信状態が確保できていると判定したとき、使用時間切替手段により使用時間設定手段の設定値を延長する方向に変更することで、需要家の器具使用時間の延長を可能とし使い勝手の向上を図ると共にネットワークを介した監視機能により安全性を確保することができる。

つまり、ガス遮断装置とガス事業者が管理するセンタとの間をネットワーク等の通信回線を利用して接続し、ガス事業者が管理するセンタでガス需要家が器具使用中、あるいは長時間使用し使用時間遮断予告状態に入った等の情報を２４時間監視することにより、器具使用の安全を確保することができ、ガス遮断装置からの情報に基づき直ちに出動あるいはガス需要家に電話し器具使用を停止させるなどのアクションをとることが可能となり、一方、ガス需要家は安心してガス器具の使用を長時間使用可能となり、使い勝手が向上し、安全性を高める効果がある。

第１の発明は、ガス流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の計測値より流量値に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた流量値より器具流量と判定したとき当該流量値を登録する流量登録手段と、前記流量登録手段に登録された流量値を判定したときその使用時間を計測する使用時間計測手段と、器具の使用時間の制限時間を格納する使用時間設定手段と、前記使用時間計測手段の使用時間と前記使用時間設定手段の設定値を比較し使用器具の異常有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段の異常有判定が成立したときガスの供給を遮断する遮断手段と、前記異常判定手段で異常有と判定したときセンタに通報する通信手段と、前記通信手段によりセンタとの通信が正常に実行されたと判断したとき前記使用時間設定手段の設定値を延長する方向に変更する使用時間切替手段を備えたことを特徴とするものである。

そして、器具が使用されたことを流量検出手段により検出され、所定の演算手段により換算された流量値が器具流量として流量登録手段に登録されると共に使用時間の計測が行われ、その使用時間と使用時間設定手段の設定値を異常判定手段で比較し、使用時間が設定値を超えると異常使用と判定して遮断手段によりガスの供給を停止することで安全性を確保するようにしている。

さらに、通信手段によりガス事業者が管理するセンタと正常に通信状態を確保できているか否かを判定し、通信状態が確保できていると判定したとき、使用時間切替手段により使用時間設定手段の設定値を延長する方向に変更することで、ガス需要家は器具を長時間使用することが可能となり、かつその器具使用状態をネットワークを介しガス事業者のセンタと通信接続状態にあるので器具の使用監視を遠く離れたセンタが監視しているので、特に暖房器具のように本来長時間使用する器具を長時間使用したいとき、短時間で遮断することなく使い勝手が向上し、安全性が高い。

また、第２の発明は、上記第１の発明における使用時間切替手段として、使用時間設定手段の設定値を変更するとき、最長延長可能時間の範囲において複数回の変更処理を可能としたことを特徴とするものである。

そして、通信手段によりガス事業者が管理するセンタと正常に通信状態を確保できていることが確認できたとき、器具使用時間の延長を可能とし、その制限時間を最長延長可能時間の範囲において複数回に分けて設定するようにしているため、遠隔監視機能を確認しつつ制限時間を段階的に延長することができ、安全性を確保しつつ使い勝手の向上を図ることができる。

また、第３の発明は、上記第１、２の発明において、一定期間の使用時間を計測し所定係数を乗じて使用時間設定手段の設定値を更新する学習手段を備え、使用時間切替手段は、学習手段で更新された設定値に応じて設定される最長延長可能時間の範囲内で使用時間設定手段の設定値を延長可能としたことを特徴とするものである。

そして、通信手段によりガス事業者が管理するセンタと正常に通信状態が確保されているときに設定可能な器具使用時間の最長延長可能時間を、需要家毎の器具使用パターンの学習結果に基づいて設定される制限時間に応じて設定するようにしているため、需要家の器具使用状況に応じた最適な器具使用時間の制限値を設定することができ、安全性と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。

また、プログラムであるのでマイコン等を用いて本発明の遮断装置の一部あるいは全てを容易に実現することができる。さらに、記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできる。

（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ネットワークとの接続形態を示す図、図２は同ガス遮断装置の制御ブロック図である。図１及び図２は図３と同一機能を行う手段には同一番号を付している。

図１において、ガス遮断装置８は無線子機９と接続され、無線子機９よりの通信は無線親機１０との間で行われ、無線親機１０はネットワーク３を介してガス事業者のセンタ２に接続される。無線は特定小電力或いは近距離無線等種々の方法がある。この図は無線子機、親機を使用した場合であるが、ガス遮断装置より信号伝送装置をネットワーク（電話回線など）を介してガス事業者のセンタに接続される場合もある（図示せず）。

図２はガス遮断装置８の制御ブロック図の一例である。

そして、設置されたガス器具が使用されガス消費が発生するとガス遮断装置８でその使用状態を監視したり、使用量が計測され、記憶されている。このガス遮断装置８に記憶されたデータはガス事業者からの定期的なデータ要求指令に基づいて応答する。

図２において、１１は流量検出手段で、ガス流量を計測する。なお、流量検出手段１１としては種々の方式があり、本実施の形態で示す流路内に設置された一対の超音波センサで超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガス流量を検出するものや、流路内に熱線式センサを設け流れにより変化するインピーダンスより流量を求めるもの、さらには計量膜によりガス量を検出し計量膜の機械的動作を磁石とリードスイッチあるいは磁気抵抗素子等により電気的パルス信号として流量を検出するものがある。

例えば、超音波センサを用いた流量検出手段１１について簡単に説明すると、超音波を送信または受信する第１送受信器と受信または送信する第２送受信器が流れ方向に対向して配置され、予め定めた周期毎に上流から下流へ、又下流から上流に向かって超音波信号を送信し、伝搬時間を計測する。そして、第１送受信器と第２送受信器との超音波の伝搬時間差から流路の大きさや流体の流れ状態を考慮して、流量演算手段１２で流量値を求める。

そして、１３は流量登録手段で、求めた流量値が所定流量以上の場合、器具流量として使用時間監視対象として登録される。１４は使用時間計測手段で、流量登録手段１３に器具流量として登録されると使用時間の計測を開始する。１５は使用時間設定手段で、流量登録手段１３に登録される流量の流量域に応じて使用時間の制限時間を予め設定されている。又、使用時間はガス需要家毎の使用時間に応じて使用時間範囲の下限から上限範囲が予めあり、その範囲内で設定される。

１６は異常判定手段で、使用器具の異常監視を行う。使用時間計測手段１４の使用時間測定値と使用時間設定手段１５の設定値とを比較し、使用時間が設定値を超えて異常な使用をされていないかを判定する。又、流量登録手段１３の登録流量より使用最大流量の監視判定値などが記憶されており、例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値等が設定されており、この設定値と流量登録手段１３の登録流量値を異常判定手段１６で比較判定することで、登録流量値が使用最大流量値を超えていないか等を判定する。この異常判定手段１６で異常と判定したとき遮断手段１７に遮断信号を送ってガスの供給を停止する。また、遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタ２に通信手段１８などを通じて通報する。

１９は使用時間切替手段で、ガス遮断装置８とセンタ２の通信により遠隔監視機能が正常に作用しているときに使用時間設定手段１５の設定値を予め定めた最長延長可能時間の範囲内で変更する。具体的には、通信手段１８を介して無線子機９を通してネットワーク３を介してガス事業者のセンタ２とネットワーク接続通信を行う。ガス事業者のセンタ２より応答通信がネットワーク３を介して通信手段１８が受信したとき、使用時間切替手段１９は、使用時間設定手段１５の設定値の上限値を更に上の上限値に全区分延長設定する。

異常判定手段１６は、ガス遮断装置８とセンタ２とが通信接続されていると使用時間設定値は延長された更なる上限値と下限値の範囲に設定された遮断値と比較する。

次に、以上のように構成されたガス遮断装置の動作を説明する。

ガス遮断装置８は、例えば無線子機９を介して中継器としての無線親機１０との間で無線信号により通信する。無線親機１０は更にネットワーク３に接続され、ガス事業者のセンタ２に有線通信或いは無線通信網を介して接続される。そして、この通信網を利用してガス遮断装置８は予め決められたタイミング、あるいは所定の周期で使用時間切替手段１９より通信手段１８を介して、センタ２との通信接続が正常にできているか否かを確認するためのセンタ通信を行う。

このセンタ通信は、まずガス遮断装置８の無線子機９より中継器としての無線親機１０を介してネットワーク３を通じセンタ２に通信する。センタ２が受信すると応答電文を返信する。使用時間切替手段１９は通信手段１８を介して応答電文を受信すると使用時間設定手段１５の設定値の上限値より更なる最長延長時間の設定可能信号を出力する。また、ネットワーク３との通信接続ができず、センタ２からの応答電文を受信できない場合は使用時間設定手段１５には、上限値延長設定不可信号を出力し、制限時間はネットワーク接続無の場合の低い上限値設定となる。

ここで、予め定めたタイミング、あるいは所定の周期で実行されるセンタ通信によりセンタ２から応答電文が返信されたとき、ガス遮断装置８とセンタ２との間で正常な通信状態が確保され、センタ２でガス遮断装置８の遠隔監視機能が正常に作用していると判断して、器具使用時間の延長を可能としている。

そして、遠隔監視機能が正常な場合における延長可能な器具使用時間の制限値は、予め定めた最長延長可能時間の範囲において設定可能とし、その設定方法も最初に応答電文が返信されたとき最長延長可能時間を設定してもよく、予め定めたタイミング、あるいは所定の周期で応答電文が返信される度に最長延長可能時間の範囲において複数回に分けて設定するようにしてもよいものである。前者の設定方法によれば、器具使用時間の制限値の延長変更処理を簡単に行うことができ、かつ使い勝手の向上を図ることができる。また、後者の設定方法によれば、遠隔監視機能を確認しつつ制限時間を段階的に延長することができ、安全性を確保しつつ使い勝手の向上を図ることができる。

ガス遮断装置８は、需要家宅で保有しているガス器具、例えばガスストーブや給湯器等が使用されるとその流量を流量検出手段１１で検出する。例えば超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段１２に送られて流量として算出され、器具使用と判定して流量登録手段１３に登録される。

流量登録されると使用時間計測手段１４が器具の使用時間を計時し始める。一方、使用時間設定手段１５は流量登録される流量の属する流量区分毎、使用時間の制限時間の下限値と上限値とを有している。通常は最大の上限値を使用時間設定手段１５の設定値とするが、需要家の器具使用状況に応じた最適な器具使用時間の制限値を設定する場合は、使用時間設定手段１５の中に一定期間の使用時間を計測し所定係数を乗じて設定値を更新する学習手段を設け、この学習手段で更新される設定値を器具使用時間の制限値として監視するようにしている。

そして、本発明の遠隔監視機能が正常に作用しているときに器具使用時間の延長が可能になる構成においては、使用時間切替手段１９として、学習手段で更新された設定値に応じて設定される最長延長可能時間の範囲内で使用時間設定手段１５の設定値を設定することで、安全性と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。

そして、異常判定手段１６は使用時間計測手段１４と使用時間設定手段１５のその時点の設定値とを比較し、使用時間が設定より超えていないか監視する。

一方、流量登録手段１３に登録される前の求めた流量値が、或いは登録後の流量より急激に増加し、ホース抜け等の原因による異常流量を超えていないかも並行して監視する。使用時間計測手段１４が使用時間設定手段１５の制限時間を超えていると判定すると、異常判定手段１６即座に遮断手段１７に遮断信号を出力しガスの供給を停止し安全性を確保している。

煮炊きでガステーブルを使用したりやガスファンヒータ等が使用されているとき、比較的長時間使用することがある。ガス需要家によってはこのような使い方をされるが、ガス遮断装置８とセンタ１８とが通信接続されていると、器具の長時間使用の情報がガス遮断装置８より即座にセンタ２にネットワーク３を介して通報できるし、又センタ２からも詳細な情報をネットワーク３を通じて通信電文で入手できる。

このようにセンタ２のような遠隔よりガス需要家の器具使用状態を通信で監視できるので、使用時間の制限時間を延ばすことが可能となり、ガス需要家は暖房としてガスファンヒータを更に長時間使いたいのに予め設定された使用時間で遮断されたり、ガス事業者からの通報で一旦器具停止したり、することがなくなり手間がかからず、使い勝手が向上すると共に、通信ネットワークによる遠隔監視機能で安全確保が可能である。

なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。

以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、ネットワーク接続を介して遠隔監視されることによりガス流量器具の使用制限機能を適切に確保できるものであり、器具監視装置全般に適用できるものである。

ガス遮断装置とネットワークの接続形態を示す図 本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の制御ブロック図 従来のガス遮断装置の制御ブロック図

符号の説明

１１ 流量検出手段
１２ 流量演算手段
１３ 流量登録手段
１４ 使用時間計測手段
１５ 使用時間設定手段
１６ 異常判定手段
１７ 遮断手段
１８ 通信手段
１９ 使用時間切替手段

Claims (4)

1. ガス流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の計測値より流量値に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた流量値より器具流量と判定したとき当該流量値を登録する流量登録手段と、前記流量登録手段に登録された流量値を判定したときその使用時間を計測する使用時間計測手段と、器具の使用時間の制限時間を格納する使用時間設定手段と、前記使用時間計測手段の使用時間と前記使用時間設定手段の設定値を比較し使用器具の異常有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段の異常有判定が成立したときガスの供給を遮断する遮断手段と、前記異常判定手段で異常有と判定したときセンタに通報する通信手段と、前記通信手段によりセンタとの通信が正常に実行されたと判断したとき前記使用時間設定手段の設定値を延長する方向に変更する使用時間切替手段を備えたガス遮断装置。
2. 使用時間切替手段は、使用時間設定手段の設定値を変更するとき、最長延長可能時間の範囲において複数回の変更処理を可能とした請求項１記載のガス遮断装置。
3. 一定期間の使用時間を計測し所定係数を乗じて使用時間設定手段の設定値を更新する学習手段を備え、
   使用時間切替手段は、前記学習手段で更新された設定値に応じて設定される最長延長可能時間の範囲内で使用時間設定手段の設定値を延長可能とした請求項１または２記載のガス遮断装置。
4. 請求項１記載のガス遮断装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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