JP2019052915A - ガス器具判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確にガス器具を識別できない場合があっても、そのガス器具の流量値を積算することが可能なガス器具判別装置を提供する。【解決手段】流路１０１に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段１０２と、計測された流量データからガス器具を判別するガス器具判別手段１１０と、判別されたガス器具を使用者によって使用されるガス器具として記憶するガス器具記憶手段１１１と、計測された流量値が所定流量値以上か判定する流量有無判定手段１２０と、所定流量値以上の時間を計時する計時手段１２１と、ガス器具が特定のガス器具と判別された場合に特定のガス器具の流量を積算する器具流量積算手段１２２とを備え、特定のガス器具と判定されなかった場合でも、計時手段１２１より所定時間以上継続し、かつガス器具記憶手段１１１に特定のガス器具が記憶されている場合は、所定流量を積算する。【選択図】図１

Description

本発明は、ガスの流量の変化を検出することにより、使用が開始されたガス器具を判別し、判別した器具のガス使用量を積算する技術に関する。

配管内を流れるガスの流量変化に基づいて、使用が開始されたガス器具が何であるかを特定するガスメータ装置が提案されている。例えば下記の特許文献１は、一定時間間隔でガス流量を計測し、得られた流量パターンを計測毎の差分値として取得し、ガス器具ごとに予め登録されたガス器具の流量パターンに対応した差分値と比較することにより、使用が開始されたガス器具を判別するガスメータ装置を開示している。

しかし、ガス器具は使用する状況によっては、同時に使用開始することもあり、ガス器具を起動するごとに毎回正確に識別することは困難であり、そのときに使用した流量値を積算することができないことがあるため、ガス器具を判別できなかった場合でも、流量帯と使用時間から流量の積算処理を行うことで積算の誤差を減らすことを提案しており、暖房器具、調理器具のように用途別に積算することを例示している。

特開２０１０−１０７２０８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ガス器具を判別できなかった場合に、予め登録された用途別のテーブルから用途を確定し、用途別に使用流量を求めるものであるため、暖房器具の中での区分けなどはできないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガス器具を判別できなかった場合でも、どのガス器具が使用されているかを判別でき、その時の流量を積算することができるガス器具判別装置を提供することを目的とする。

本明細書にかかる例示的なガス器具判別装置は、流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段によって計測された流量データからガス器具を判別するガス器具判別手段と、前記ガス器具判別手段によって判別されたガス器具を記憶するガス器具記憶手段と、前記ガス器具判別手段でガス器具が特定のガス器具と判別された場合に前記流量計測手段で計測された流量を積算する器具流量積算手段と、前記流量計測手段によって計測された流量が前記特定のガス器具の平均流量に基づき決定された所定流量以上の場合に流量有りと判定する流量有無判定手段と、前記流量有無判定手段より流量有りと判定されている時間を計時する計時手段と、を備え、前記器具流量積算手段は、前記ガス器具判別手段で前記特定のガス器具と判定されなかった場合、前記ガス器具記憶手段に前記特定のガス器具が記憶されており、かつ前記計時手段による計時時間が前記特定のガス器具の平均使用時間に基づき決定された所定時間以上継続している場合は、前記所定流量、若しくは前記平均流量を積算することを特徴とするものである。

これにより、識別できなかったガス器具でもどの器具であるかを推定して積算することが可能となる。

本発明のガス器具判定装置によれば、同時使用開始などによりガス器具を判別できなかった場合でも、ガス流量や使用時間からガス器具を推定し積算することが可能となる。

本発明の実施形態によるガスメータ１００の例示的な構成を示すブロック図 本発明の実施形態による流量有無判定手段１２０、計時手段１２１、器具流量積算手段１２２の処理フローチャート （ａ）ファンヒータとコンロをほぼ同時に使用開始したときの立ち上がりの流量変化の一例を示すグラフ、（ｂ）（ａ）の流量無しとなるまでの流量変化の一例を示すグラフ （ａ）ファンヒータを単独で使用開始したときの立ち上がりの流量変化の一例を示すグラフ、（ｂ）（ａ）の流量無しとなるまでの流量変化の一例を示すグラフ ガスメータ１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図

第１の発明は、流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段によって計測された流量データからガス器具を判別するガス器具判別手段と、前記ガス器具判別手段によって判別されたガス器具を記憶するガス器具記憶手段と、前記ガス器具判別手段でガス器具が特定のガス器具と判別された場合に前記流量計測手段で計測された流量を積算する器具流量積算手段と、前記流量計測手段によって計測された流量が前記特定のガス器具の平均流量に基づき決定された所定流量以上の場合に流量有りと判定する流量有無判定手段と、前記流量有無判定手段より流量有りと判定されている時間を計時する計時手段と、を備え、前記器具流量積算手段は、前記ガス器具判別手段で前記特定のガス器具と判定されなかった場合、前記ガス器具記憶手段に前記特定のガス器具が記憶されており、かつ前記計時手段による計時時間が前記特定のガス器具の平均使用時間に基づき決定された所定時間以上継続している場合は、前記所定流量、若しくは前記平均流量を積算することを特徴とするガス器具判別装置で、これにより識別できなかったガス器具でもどの器具であるかを推定して積算することが可能となる。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記ガス器具判別手段により判別されたガス器具に応じて所定の流量値を記憶するガス器具流量記憶手段を備え、前記流量有無判定手段は、前記ガス器具流量記憶手段に記憶された流量値以上か判定することを特徴とするものである。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記ガス器具記憶手段は、前記ガス器具判別手段で前記特定のガス器具を所定期間判別しなかった場合に、記憶していた前記特定のガス器具の情報を削除することを特徴とするス器具判別手段で前記特定のガス器具を所定期間判別しなかった場合に、記憶していた前記特定のガス器具の情報を削除することを特徴とするものである。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明にかかるガス器具判別装置の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態では、ガス器具判別装置の例として、ガスメータを挙げ、その処理を説明する。図面において、同じ構成要素には同じ参照符号を付し、既に説明した構成要素については再度の説明を省略する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態によって限定されることはない。

（実施の形態１）
（流量計測装置の例示的な構成）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガスメータのブロック図である。

図１において、ガスメータ１００は、流路１０１と、流量計測手段１０２と、ガス器具判別手段１１０と、ガス器具記憶手段１１１と、流量有無判定手段１２０と、計時手段１２１と、器具流量積算手段１２２とを備えたものである。さらにガスメータ１００は、流路１０１に配置される。

流量計測手段１０２としての超音波流量計は、流路１０１に流れる流体としてのガスに対し、一定時間間隔（例えば０．５秒や２秒ごと）で超音波を発射してその流量を計測するものであり、一般的なものを使用することができる。

ガス器具判別手段１１０は、流量計測手段１０２によって取得される流量値に基づき、ガス器具１３〜１５の稼動開始時に得られた流量変化パターンに基づいて、使用開始されたガス器具を判別する。

ガス器具記憶手段１１１は、ガス器具判別手段１１０により判別されたガス器具の設置情報を記憶するものである。この設置情報の中には、判別されたガス器具の設置の有無だけでなく、平均ガス流量値、平均使用時間、使用頻度（例えば、１回／日）、使用時期（例えば、１１月〜３月）などを記憶する構成でもよい。

流量有無判定手段１２０は、流量計測手段１０２で計測された計測流量値が所定値以上（例えば、５０Ｌ／ｈ以上）か否かを判定し、所定値以上であればガス器具が使用されている（器具流量有り）と判定し、所定値未満であればガス器具が使用されていない（器具流量無し）と判定するものである。

計時手段１２１は、流量有無判定手段１２０で器具流量有りと判定されてから器具流量無しと判定されるまでの時間、即ち、ガス器具の使用時間を計測するものである。

器具流量積算手段１２２は、流量計測手段１０２で計測された流量をガス器具判別手段１１０で判別されたガス器具の内、特定のガス器具或いは全てのガス器具毎に積算する。

以下、器具流量積算手段１２２の処理の流れを図２のフローチャートを用いて説明する。

処理Ｓ１０では、流量有無判定手段１２０によって、流量計測手段１０２で計測された計測流量値が所定値Ｑ１以上（例えば、５０Ｌ／ｈ）か否かの判定を行う。所定値Ｑ１以上の場合は、処理Ｓ２０で計時手段１２１によって流量有り時間Ｑ１ＴＩＭのカウントを行い、所定値Ｑ１未満の場合は、処理Ｓ２１で流量有り時間Ｑ１ＴＩＭのカウントをクリアする。この処理Ｓ２０、Ｓ２１、によりガス器具を連続して使用している時間を計測する。

なお、ガス器具ごとに使用中の流量値は異なるため、特定のガス器具の使用の有無を判定する場合は、所定値Ｑ１は、ガス器具記憶手段１１１に記憶されている特定のガス器具の平均ガス流量値に所定係数（例えば、０．８）かけて算出する構成でもよい。そうすることで、特定のガス器具における流量有無判定が可能になる。

処理Ｓ３０では、ガス器具判別手段１１０によって判別されたガス器具が特定のガス器具Ａ（本実施の形態ではファンヒータとする）か否かの判定を行う。ガス器具Ａと判別された場合は、処理Ｓ４０に移行し、ガス器具Ａの積算量の算出を行い、処理Ｓ４１でガス器具記憶手段１１１にガス器具Ａがガスメータ１００の下流に設置されている情報として
の設置情報を登録する。ガス器具Ａと判別されなかった場合は、処理Ｓ５０に移行する。

処理Ｓ５０では、ガス器具記憶手段１１１にガス器具Ａの設置情報が登録されているか否かの判定を行い、ガス器具Ａの設置情報がある場合は、処理Ｓ６０に移行し、無い場合は処理Ｓ９０に移行する。

処理Ｓ６０では、計時手段１２１によって計測された流量有り時間Ｑ１ＴＩＭが所定時間Ｔ以上（例えば、３０分以上）か否かを判定する。所定時間Ｔ以上の場合は、処理Ｓ７０に移行し、ガス器具Ａ相当の積算量算出（ガス流量×流量有り時間）を行う。所定時間未満の場合は、処理Ｓ９０に移行する。ここでのガス流量の値に関しては後述する。なお、この所定時間は、ガス器具記憶手段１１１に記憶されている特定のガス具Ａの平均使用時間に所定係数（例えば、０．８）かけて算出する構成でもよい。

処理Ｓ８０では、処理Ｓ４０または処理Ｓ７０にて算出された積算量の積算処理を行う。

図３（ａ）は、ファンヒータ（特定のガス具Ａ）とコンロを略同時に使用開始したときの流量変化の一例を示すグラフであり、図３（ｂ）はその後の器具を停止するまでの流量変化の一例を示すグラフである。

同様に図４は、ファンヒータを単独で使用開始したときの標準的な流量変化を示すグラフである。

なお、グラフの縦軸は流量［Ｌ／ｈ］、横軸は流量計測手段１０２によって一定時間間隔（本実施の形態では、０．５秒）で計測された流量データに付与した連番である。

本実施の形態において特定のガス器具Ａはファンヒータを想定しており、グラフに示すように平均ガス流量値は１９０Ｌ／ｈ、平均使用時間は９０分としてガス器具記憶手段１１１に記憶されている。

図３に示すファンヒータ（特定のガス具Ａ）とコンロの同時使用開始の場合、ガス器具判別手段１１０による使用開始時の判別では、ファンヒータ、コンロ共に判別できないが、過去にガス器具判別手段１１０により図４に示すようなファンヒータの流量パターンが検出されてファンヒータの設置情報が登録されている場合、図３（ｂ）では、ファンヒータ使用時の特徴である所定値（５０Ｌ／ｈ）以上の流量で約９０分使用していることから、所定時間（３０分）以上を満たしており、ガス器具記憶手段１１１で判別できなかった場合でも、ファンヒータが使用されたと推定することができる。

従って、ファンヒータの設置情報の中にファンヒータ流量の平均ガス流量として１９０Ｌ／ｈを記憶している場合には、１９０Ｌ／ｈ×９０分＝２８５Ｌがファンヒータの積算量であるとして、ファンヒータ積算値を算出することができる。

なお、ファンヒータなどのガス器具は設置環境により、使用中のガス流量が変動するため、１９０Ｌ／ｈ未満で稼動し、９０分使用しても前述の積算値２８５Ｌに達しない場合がある。そのため、平均ガス流量×計時手段１２１で計時された計時時間で算出したファンヒータ積算値がこの期間の全体のガス流量の積算値を下回る場合は、計時手段１２１で計時された期間の全体のガス流量の積算値をファンヒータ積算値としてもよい。

処理Ｓ９０では、ガス器具判別手段１１０によってガス器具Ａが使用されたと判別されることが所定期間内（例えば、１週間以内）にあるか否かの判定を行う。所定期間内に判
別されることが無い場合は、ガス器具Ａが使用されなくなったものとして処理Ｓ１００にてガス器具記憶手段１１１に記憶されているガス器具Ａの設置情報のクリアを行う。

なお、ガス器具の使用時期は、そのガス器具により異なるので所定期間の判定は、ガス器具ごとに異なる構成でもよい。また、判別されるか否かの判定は、１回の判定でなく、例えば３回以上判別されるか否かの判定とする構成が好ましい。

以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、同時に使用開始され正確にガス器具を識別することが困難な場合であっても、ガス器具の設置情報とガス器具相当の流量の使用時間を計測し、特定のガス器具Ａの積算量を算出することから、特定のガス器具Ａの積算流量の誤差が大きくなることを防ぐことができる。

なお、本実施の形態において、特定のガス器具Ａをファンヒータとして説明したが、比較的長時間使用される他のガス器具、例えば、燃料電池やストーブでも同様にして誤差の少ない積算流量を求めることができる。

（ハードウェア構成）
図６は、ガスメータ１００のハードウェア構成の一例を示す。図６に例示する構成において、ガスメータ１００は、中央演算回路（ＣＰＵ）２１０と、メモリ２２０と、流量計２０４とを有している。流量計２０４は、図１に示す流量計測手段１０２の一例であり、公知の流量計、例えば、超音波流量計であり得る。

ＣＰＵ２１０は、メモリ２２０に格納されたコンピュータプログラム２２１を実行する。コンピュータプログラム２２１には、上述した各種の処理が記述されている。ＣＰＵ２１０は、例えば、図１に示すガス器具判別手段１１０、ガス器具記憶手段１１１、流量有無判定手段１２０、計時手段１２１、器具流量積算手段１２２の各種処理を実行する。メモリ２２０は、典型的には、ＲＡＭおよびＲＯＭを含み、例えば、所定流量、所定時間、設置情報に対応する。ガス器具判別手段１１０、ガス器具記憶手段１１１、流量有無判定手段１２０、計時手段１２１、器具流量積算手段１２２が、メモリ２２０をその一部に含んでいても構わない。

ガス器具判別手段１１０、ガス器具記憶手段１１１、流量有無判定手段１２０、計時手段１２１、器具流量積算手段１２２は、単一のプロセッサ（ＣＰＵ２１０）の一部であってもよい。制御手段１３０が、複数のプロセッサの集合によって実現されてもよい。制御手段１３０は、１以上のメモリ、周辺回路などを含んでいてもよい。制御手段１３０の外部に、１以上のメモリが配置されてもよい。例えば、ガス器具判別手段１１０が、制御手段１３０の外部に配置されていてもよい。ＣＰＵ２１０とメモリ２２０を用いて上述した各種処理を実行することにより、精度良く器具を判別することができる。

以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。

以上のように、本発明にかかるガス器具判別装置は、器具の特徴を抽出することができることから、工業用流量計や水道メータにおいても同様に、流量計測装置の下流側に接続された使用器具の特定や、そのグルーピングに対しても適用できる。

１０〜１２ ガス器具
１００ ガスメータ（ガス器具判別装置）
１０１ 流路
１０２ 流量計測手段
１１０ ガス器具判別手段
１１１ ガス器具記憶手段
１２０ 流量有無判定手段
１２１ 計時手段
１２２ 器具流量積算手段
１３０ 制御手段

Claims (3)

1. 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、
   前記流量計測手段によって計測された流量データからガス器具を判別するガス器具判別手段と、
   前記ガス器具判別手段によって判別されたガス器具を記憶するガス器具記憶手段と、
   前記ガス器具判別手段でガス器具が特定のガス器具と判別された場合に前記流量計測手段で計測された流量を積算する器具流量積算手段と、
   前記流量計測手段によって計測された流量が前記特定のガス器具の平均流量に基づき決定された所定流量以上の場合に流量有りと判定する流量有無判定手段と、
   前記流量有無判定手段より流量有りと判定されている時間を計時する計時手段と、
   を備え、
   前記器具流量積算手段は、前記ガス器具判別手段で前記特定のガス器具と判定されなかった場合、前記ガス器具記憶手段に前記特定のガス器具が記憶されており、かつ前記計時手段による計時時間が前記特定のガス器具の平均使用時間に基づき決定された所定時間以上継続している場合は、前記所定流量、若しくは前記平均流量を積算することを特徴とするガス器具判別装置。
2. 前記ガス器具判別手段により判別されたガス器具に応じて所定の流量値を記憶するガス器具流量記憶手段を備え、
   前記流量有無判定手段は、前記ガス器具流量記憶手段に記憶された流量値以上か判定することを特徴とする請求項１に記載のガス器具判別装置。
3. 前記ガス器具記憶手段は、前記ガス器具判別手段で前記特定のガス器具を所定期間判別しなかった場合に、記憶していた前記特定のガス器具の情報を削除することを特徴とする請求項１または２に記載のガス器具判別装置。