JP4828100B2 - ガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、ガスメータ、より詳細には、単位使用量当たりの料金が異なる特殊料金のガス器具が混在するガス流路において、上記特殊料金のガス器具のガス使用量と、規定料金のガス器具のガス使用量とを単一のメータのメモリに格納可能とした流量別積算ガスメータに関する。

電気、灯油、ガスにおけるエネルギー競争において、例えば暖房、冷房には灯油や電気が多く用いられ、ガスが占めるシェアは小さい。エネルギー競争に優位に立つためには、ガスのコストを下げる必要があるが、コストを下げるにはガスの使用量を増大させることが有効である。

上述のごとき問題に対して、それぞれガス消費量が異なるガス器具別にガス料金を設定するシステムが考えられている。上述したように、冷暖房器具におけるエネルギーシェアは、灯油及び電気が高いため、このような器具に限ってガス料金を値引きするような料金体系をもつことにより、競争力が増してガス使用量が高まることが期待できる。すなわち、各ガス器具別に異なる料金体系を設定できるようにすることにより、ユーザへのサービスも多様化でき、また特定のガス器具を販売するための販売戦略とすることもでき、これによりガス器具の普及を図るとともに、ガスの使用量の増大を期待することができる。

すなわち、上記のごとくにガス器具別にガス料金を設定するためには、例えば、通常料金を設定しようとするガス器具群と、値引き料金を設定しようとするガス器具とのガス使用量を分けて算出する必要がある。図１１は、従来のガスメータと使用器具の構成例を概念的に示す図で、図中、２１はガスメータ、２２はガステーブル、２３はガスファンヒータ、ｆはガスの流れである。従来は、単一のガスメータ２１に複数のガス器具が接続されてガスが流れるような場合に、当該ガスメータでは、使用されているガス器具全体の合計使用量しか積算できず、ある特定の流量のガス器具のガス使用量だけを積算することはできなかった。従って、ガス器具ごとにガス使用量を分けて算出するには、例えば各ガス器具に対する配管毎に複数のメータを設置しなければならず、そのための費用がかかってしまい、総体的なコスト低下につながりにくい。

このような問題に対して、例えば、本発明と同一の出願人により出願された先行出願である特許文献１がある。特許文献１には、特定ガス器具使用判定アルゴリズムを用いたガスメータについて開示されている。ここでは、最大ガス流量に基づく流量設定値により使用開始を判断し、最小ガス流量に基づく流量設定値及び時間設定値により使用停止を判断している。また、使用判定期間未満の停止は停止判定を無効としている。さらにガス使用量が流量設定値より大きい期間は、みなし量に流量を補正して積算している。
特開２００２−１６２２７８号公報

上記特許文献１の技術では、特定のガス器具の使用の有無を判定できるため、そのガス器具の使用量分に対して割引料金を適用できるなどのガス利用促進上の利便性が得られるが、特定ガス器具の使用判定積算中に他のガス器具が使用された場合、他のガス器具の積算値を別に求めることができないという課題がある。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、ガスメータに流れるガスの流量パターンを、当該ガスメータが有する判定アルゴリズムによって判定することにより、ガス使用条件の異なる複数の器具の積算値を同時に積算可能とするガスメータを提供することを目的とするものである。

第１の技術手段は、ガスの流量パターンに基づいて特定のガス器具の使用／不使用を判定するための機能を備えたガスメータであって、ガスメータは、予め用意された判定アルゴリズムを記憶し、ガスメータに流れるガスの流量パターンを判定アルゴリズムを用いて解析することによりガス器具の使用／不使用を判定する判定手段を有するガスメータにおいて、ガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータを複数有し、該複数のパラメータを用いて判定した器具の使用／不使用結果に基づく流量値を、複数の器具に応じた複数のカウンタに積算し、ガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータとして、流量の積算を開始するガス使用量の下限流量値である積算開始量Ｌ２と、特定のガス器具の最大ガス流量に基づく流量設定値である最大値Ｌ３とを保持し、判定アルゴリズムは、所定の測定点間におけるガス流量の増加量がＬ２〜Ｌ３の範囲内である場合、または所定の測定点におけるガス流量がＬ２〜Ｌ３の範囲内にある場合、特定のガス器具の使用が開始されたものと判定し、判定した開始点の時刻ｔ０を前記ガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、さらにガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、特定のガス器具の最小ガス流量に基づく流量設定値である最小流量Ｌ１を保持し、判定アルゴリズムは、所定の測定点におけるガス流量がＬ１未満になった場合、特定のガス器具の使用が停止されたものと判定し、判定した停止点の時刻ｔ１をガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、ガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、特定器具が使用される場合の最小時間を示す時間設定値である有効判定時間Ｔ１を保持し、ガスメータは、メータ計量部のメモリに記憶した時刻ｔ０とｔ１の差より算出した使用中判定期間ｔ１−ｔ０がＴ１以上の場合に、ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第１のカウンタと、ｔ１−ｔ０がＴ１未満の場合に、ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第２のカウンタとを有し、判定アルゴリズムは、メモリに記憶されたｔ０及びｔ１に従って、第１または第２のカウンタを選択して流量値を積算することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、ガスの流量パターンに基づいて特定のガス器具の使用／不使用を判定するための機能を備えたガスメータであって、ガスメータは、予め用意された判定アルゴリズムを記憶し、ガスメータに流れるガスの流量パターンを判定アルゴリズムを用いて解析することによりガス器具の使用／不使用を判定する判定手段を有するガスメータにおいて、ガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータを複数有し、複数のパラメータを用いて判定した器具の使用／不使用結果に基づく流量値を、複数の器具に応じた複数のカウンタに積算し、ガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータとして、流量の積算を開始するガス使用量の下限流量値である積算開始量Ｌ２と、特定のガス器具の最大ガス流量に基づく流量設定値である最大値Ｌ３とを保持し、判定アルゴリズムは、所定の測定点間におけるガス流量の増加量がＬ２〜Ｌ３の範囲内である場合、または所定の測定点におけるガス流量がＬ２〜Ｌ３の範囲内にある場合、特定のガス器具の使用が開始されたものと判定し、判定した開始点の時刻ｔ０をガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、さらにガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、特定のガス器具の最小ガス流量に基づく流量設定値である最小流量Ｌ１及びガス器具の使用停止判定用の時間設定値である停止判定時間Ｔ２を保持し、判定アルゴリズムは、所定の測定点におけるガス流量が連続してＬ１未満である時間がＴ２以上である場合に、特定のガス器具の使用が停止したものと判定し、判定した停止点における時刻ｔ１をガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、ガスメータは、判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、特定器具が使用される場合の最小時間を示す時間設定値である有効判定時間Ｔ１を保持し、ガスメータは、メータ計量部のメモリに記憶した時刻ｔ０とｔ１の差より算出した使用中判定期間ｔ１−ｔ０がＴ１以上の場合に、ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第１のカウンタと、ｔ１−ｔ０がＴ１未満の場合に、ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第２のカウンタとを有し、判定アルゴリズムは、メモリに記憶されたｔ０及びｔ１に従って、第１または第２のカウンタを選択して流量値を積算することを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１または２に記載の技術手段において、ガスメータは、判定アルゴリズムにおける他の特定のガス器具の流量値を計算する第３のカウンタを有し、他の特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータとして、流量の積算を行うガス使用量の下限流量値であるカウンタ３下限値Ｌ４を保持し、判定アルゴリズムは、所定の測定点におけるガス流量がＬ４以上である場合、Ｌ４以上である流量値を第３のカウンタに積算することを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１ないし第３のいずれか１の技術手段において、ガスメータは、ガス使用量が最大値Ｌ３より大きい場合の標準流量使用量Ｌを保持し、判定アルゴリズムは、第１または第２のカウンタに積算すべき使用中判定期間ｔ１−ｔ０のうち、ガス流量がＬ３以下の期間についてはその期間のガス使用量を用いて積算し、Ｌ３より大きい期間については、期間のガス使用量がＬであるものとして積算することを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第４の技術手段において、判定アルゴリズムは、第１または第２のカウンタに積算すべきガス使用量が標準使用量Ｌであるものとした場合、所定の測定点におけるガスの使用量が最大値Ｌ３よりも大きく、かつ使用量から標準流量使用量Ｌを引いた値Ｘがカウンタ３下限値Ｌ４以上である場合、Ｘを第３のカウンタに積算することを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第１ないし第５のいずれか１の技術手段において、判定手段の機能の有効／無効を所定の設定手段にて設定することができることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第６の技術手段において、ガスメータはカレンダ機能を内蔵し、判定手段の機能を無効にする期間を所定の設定手段によって設定できるようにしたことを特徴としたものである。

第８の技術手段は、第１ないし第７のいずれか１の技術手段において、判定条件のパラメータを、所定の設定手段によって設定できるようにしたことを特徴としたものである。

本発明によれば、ガスメータに流れるガス流量パターンをメータの有する判定アルゴリズムによって、例えば、ファンヒータと給湯器等、複数の対象ガス器具の使用の有無を判別することにより、複数の流量のガス器具の使用量を別積算することができるようになり、さらにその値を表示させたり設定器等によって読み出すことが可能となる。このような機能により、例えばガス小売業者がある特定のガス器具の利用促進を図るために、そのガス器具の使用量分に割引料金を適用できるなど、使用者への多様なサービスの実現が可能となる。

また本発明によれば、器具別流量積算機能の有効／無効を設定器等によってメータに設定することができ、これによって例えば対象ガス器具が接続されていないガスメータにおいて、対象ガス器具と判断された使用量が誤積算されないようにすることができる。

また本発明によれば、判定アルゴリズムの判定条件のパラメータを設定器等によってガスメータに設定することができ、これによって多様な流量パターンのガス器具に対応することができる。

また本発明によれば、器具別流量積算機能が有効となる期間を設定器等によって設定することができ、これにより例えば夏季はガスファンヒータを使用しない場合など、季節によって対象ガス器具が使用されていないときでも対象ガス器具の使用量が誤積算されないようにすることができる。

本発明のガスメータによれば、例えば、ガス小売業者がある特定の器具の利用促進のために、その器具の使用量分に割引料金を適用できるなど、使用者への多様なサービスの実現を可能とすることができる。また、流量判定アルゴリズムにおける判別条件のパラメータ、器具別流量判別機能の動作／非動作、該機能の有無、及び該機能を動作状態とする期間、を設定器等の設定手段によってガスメータに設定できるようにすることにより、多様な流量パターンのガス器具に対応することができ、例えば、対象器具が接続されていなかったり季節によって対象器具が使用されていない場合に、対象器具の使用量が誤積算されないようにすることができる。

図１は、本発明によるガスメータの一実施形態における構成を説明するためのブロック図である。ガスメータ１は制御部１０を有し、この制御部１０は、電池１１、タイマカウンタ１２、マイクロコンピュータ１３、内部データ格納用のＲＡＭ１４、インターフェース１５、及び流量センサ１６を備えている。

流量センサ１６としては、リードスイッチ、または、磁気センサ等が用いられ、ガスが流れるとそのガス流量に応じたパルス信号を発生し、インターフェース１５を介してマイクロコンピュータ１３に取り込まれ、取り込まれたパルス信号データは演算され、流量その他のデータとしてＲＡＭ１４に格納される。また入力装置２より流量その他の演算のための設定値がインターフェース１５を介してマイクロコンピュータ１３に取り込まれ、取り込まれた設定値はＲＡＭ１４に格納される。

本発明では、特定したい器具の仕様、及び推定される使用実態から以下の項目を設定し、特定の器具の積算値、及び使用時間を推定する。

（ａ）最小流量Ｌ１
特定器具の最小使用流量値であって、ガス使用流量がこの最小流量Ｌ１よりも小さくなった場合に、その特定器具は運転が停止されたものと推定する。
（ｂ）積算開始流量Ｌ２
流量の積算を開始するガス使用流量の下限流量値であって、使用開始の推定は、ガス流量が上記積算開始流量Ｌ２以上で、かつ下記の最大値Ｌ３以下の範囲であるときに、その特定器具の使用が開始されたものと推定する。

（ｃ）最大値Ｌ３
特定器具が使用するガス使用流量の上限流量値であって、ガス流量が上記の積算開始流量Ｌ２から最大値Ｌ３の範囲であるときに、特定器具の使用が開始されたものと推定する。ここでは、器具の使用が開始されるとき、運転開始時にはその器具の最大値付近の流量で制御が行われることを利用している。
また、最大値Ｌ３の設定流量値が０のときは、流量別積算機能は停止する。
（ｄ）標準流量Ｌ
特定器具以外にガス器具が使用されている場合に、ガス流量が最大値Ｌ３より大きくなったときは、この標準流量Ｌを使用する。標準流量Ｌは、特定器具の標準的な使用流量を設定するものである。

（ｅ）有効判定時間Ｔ１
特定器具が使用される場合の最小使用時間を有効判定時間Ｔ１として設定する。
（ｆ）停止判定時間Ｔ２
特定器具が間欠動作する場合、一時的にはガス流量が上記の最小流量Ｌ１を下回ることもあるので、最小値Ｌ１を下回ったからといって一律に使用停止されたと推定するのは誤りであることがある。このため、停止判定時間Ｔ２を設け、ガス使用流量が最小流量Ｌ１を下回り、特定器具が使用停止されたと推定してから、この停止判定時間Ｔ２が経過する間、ガス使用流量が最小流量Ｌ１を下回り続ければ特定器具が使用停止されたものと推定する。

（ｇ）カウンタ１積算値
積算開始流量Ｌ２以上で最大値Ｌ３以下の流量で開始が判定され、かつ有効判定時間Ｔ１を経過しても最小流量Ｌ１を下回らない流量を積算するためのカウンタ。
（ｈ）カウンタ２積算値
上記のカウンタ１による流量区分別積算値に入らない流量であって、積算開始流量Ｌ２〜最大値Ｌ３の範囲にある流量で開始が判定され、かつ有効判定時間Ｔ１未満で最小流量Ｌ１未満となる流量を積算するカウンタ。
（ｉ）カウンタ３積算値
カウンタ１及びカウンタ２の積算値に入らない流量で、下記のカウンタ３下限値Ｌ４以上であるときに積算するカウンタ。

（ｊ）カウンタ３下限値Ｌ４
カウンタ３の積算を開始する判断値であって、この下限値Ｌ４以上のときに、カウンタ３の積算を開始する。カウンタ３下限値Ｌ４は、例えば大型給湯器等の大容量積算値をカウントするために、カウンタ１及び２を積算するための最大値Ｌ３より大きな値を設定する。

本発明では、上述のように、カウンタ１〜３を同時に積算することが可能である。
図２は、カウンタ１〜３の使い分けについて説明するためのフローチャートである。流量別積算において、流量計測を行い（ステップＳ１）、このときの流量値を判断し（ステップＳ２）、流量値が、積算開始量Ｌ２以上で、最大値Ｌ３以下であれば、カウンタ１または２の相当する器具の使用が開始されたものと判断し、最小流量Ｌ１と最大値Ｌ３との間の流量で有効判定時間Ｔ１が経過したかどうかを判別する（ステップＳ３）。そして、有効判定時間Ｔ１が経過すれば、カウンタ１に流量値を加算し（ステップＳ４）、有効判定時間Ｔ１が経過しなければ、カウンタ２に流量値を加算する（ステップＳ５）。

また、上記のステップＳ２において、流量値がカウンタ３下限値Ｌ４以上であれば、カウンタ３に流量値を加算し（ステップＳ６）、いずれの条件にも該当しない場合、いずれのカウンタにも加算しない（ステップＳ７）。

上記の思想に従って、流量別の器具を判定し、カウンタ１〜３を用いて流量条件別の積算を行う。

（ガス器具の使用開始時刻の判定）
本発明では、上述のように流量計測値から該当する器具の使用を判断して、カウンタ１〜３を用いて流量別の積算を行う。このとき、特定器具の使用開始の判断を、ガス流量計測による流量計測値（合計流量）と、その流量計測から得られる増加流量値とを用いて行うようにする。

図３は、ガスメータの流量計測方法について説明するための図である。なお、以下に説明する実施例において、ガス流量は基本的に単位流量（例えば、ｌ／ｈ）を表すものとする。ガスメータは、流量センサが生成した信号パルス（流量パルス）の入力時を起点として、タイマカウンタ１２（図１）により経過時間を計測し、予め定めたＴ秒経過した後、次の最初のパルス入力までの時間ｔ秒を測定し、これによって流量（Ｑ）を求める。上記Ｔは、例えばマイコンガスメータの場合は１５秒として設定される。この流量計測は継続して行っていて、ＲＡＭ１４（図１）には、前々回の流量計測値（Ｑ_i-2）、前回の流量計測値（Ｑ_i-1）、今回値（Ｑ）までが記憶されている。

流用計測の計算式は以下のようになる。
Ｑ（ｌ／ｈ）＝Ｖ×Ｎ×３６００÷ｔ
ここで、Ｖ：１パルスの重み
Ｎ：ｔ秒間の入力パルス数
ｔ：Ｔ秒を経過して次ぎのパルス入力までの時間（ｔ＝Ｔ秒＋α）

上記のごとくの流量計測値を用いて、その流量計測値が積算開始流量Ｌ２〜最大値Ｌ３の範囲にあるとき、カウンタ１または２に積算すべき特定器具の使用が開始されものと推定する。また、流量計測値が、カウンタ３下限値Ｌ４以上であれば、カウンタ３に積算すべき特定器具の使用が開始されたものと判断する。ここでは、例えば、前回の流量計測値（Ｑ_i-1）と今回の流量計測値（Ｑ）とがともに、上記Ｌ２〜Ｌ３の範囲、もしくはＬ４以上の範囲にあるときに、特定器具の使用が開始されたものと推定する。

図４は、上記増加流量の演算方法について説明するための図である。増加流量に関しては、前述した流量計測方法に従って今回求めた流量Ｑ_iと前回求めた流量Ｑ_i-1の流量比較を行い、両者に一定以上の差があった場合「流量変化有り」と判定し、次回求める流量−前回求めた流量（＝Ｑ_i+1−Ｑ_i-1）の演算を行ってこれを増加流量とする。例えば図４において、Ｑ₁で流量変化有りと判定した場合に、Ｑ_i+1−Ｑ_i-1＝５００−０＝５００（ｌ／ｈ）を増加流量値とする。またＱ_i+2で流量変化有りと判定した場合に、Ｑ_i＋３−Ｑ_i+1＝１０００−５００＝５００（ｌ／ｈ）を増加流量値とする。
この増加流量値が積算開始流量Ｌ２から最大値Ｌ３の範囲にある場合、カウンタ１またはカウンタ２に積算すべき特定器具の使用が開始されたものと判断する。また増加流量値がカウンタ３下限値Ｌ４以上である場合、カウンタ３に積算すべき特定器具の使用が開始されたものと判断する。

（ガス器具の使用停止時刻の判定）
カウンタ１及び２に積算すべき特定器具の判定においては、予め停止判定時間Ｔ２を設定しておき、測定流量値が最小流量Ｌ１未満となったとき、かつそのＬ１未満である期間が停止判定時間Ｔ２以上になったときに、器具の使用が停止されたものと判定する。この時間Ｔ２は、例えば０〜２５５（分）の範囲で任意に設定できるようにする。通常は時間Ｔ２＝０に設定しておくが、使用中に流量を０にする制御を行うような器具を使用する場合に、このような状態をその器具の停止として判断しないようにするために、Ｔ２の値を適宜設定する。
Ｔ２＞０とすることで、断続的にガスを使用する器具であっても、一時的な停止があっても連続的に使用していると判断するため、後述の使用時間の判定の際に誤って当該器具以外の使用であると認識してしまうことを防止する。
また、カウンタ３に相当する器具については、流量がカウンタ３下限値Ｌ４より小さくなった場合に使用停止であることを判断する。

（器具の使用時間の判定とガス使用量の算出）
特定器具の使用開始後から使用停止までのガスの使用量の積算を行う。
カウンタ１及び２に積算すべき特定器具においては、予め有効判定時間Ｔ１を設定しておき、上記の使用開始判定時刻ｔ０から使用停止判定時刻ｔ１の差で表される使用時間ｔ１−ｔ０が、上記有効判定時間Ｔ１以上の場合、カウンタ１に積算すべき特定器具が使用されていたものと判断して、流量計測により得られた流量値×（ｔ１−ｔ０）をカウンタ１の使用量として別積算する。
またｔ１−ｔ０が、上記有効判定時間Ｔ１未満である場合、カウンタ２に積算すべき器具が使用されたものと判断して、流量計測により得られる流量値×（ｔ１−ｔ０）をカウンタ２の使用量として積算する。

例えば、特定器具としてガスファンヒータを考えると、ガスファンヒータは、他のガス器具に比べて長時間使用されるため、他の器具でガスファンヒータの流量特性と似ている器具であっても、使用時間が短ければガスファンヒータではないものと判断することができる。
上記の有効判定時間Ｔ１は、例えば０〜２５５（分）の範囲で任意に設定できるようにする。前述のようにＴ１は、使用時間の短い器具を、使用時間の長い器具の使用であると誤って認識されるのを防止するために設定するので、当該ガスメータを設置する各家庭等の使用ガス器具によって適宜Ｔ１を定めることが望ましい。

また、最大値Ｌ３はカウンタ１または２に積算すべき特定器具の使用量の上限流量値であるため、特定器具の使用開始を推定した後、ガスの流量計測値が上記の最大値Ｌ３を超えた場合には、上記特定器具の他に使用されている器具が存在するものとして、標準流量Ｌを用いて特定器具の標準的な使用量を積算する。
すなわち、上記の流量値×（ｔ１−ｔ０）において、最大値Ｌ３より大きいときは、計測された流量値ではなく、予め設定した標準流量Ｌを使用して特定器具の使用量を積算する。

またカウンタ３に相当する器具においては、カウンタ３下限値Ｌ４に基づく使用開始から使用停止までの流量値をカウンタ３に積算する。カウンタ３下限値Ｌ４は、最大値Ｌ３よりも大流量の給湯器等の使用量に応じた値を設定する。

図５及び図６は、上述したごとくの基本判定方式による処理の流れを説明するためのフローチャートで、流量演算が発生したときの処理について示すものである。ここでは、各カウンタ１〜３に積算する前段で、バッファ（有効バッファ，無効バッファ）を用いて処理を実行する。
まず流量別積算機能が有効かどうかを判別し（ステップＳ１１）、有効であれば対象器具の使用中フラグがＯＮであるかどうかを判別する（ステップＳ１２）。使用中フラグがＯＮでなければ、「流量変化有り」と判定した後の増加流量値を計測しているかどうか判別する（ステップＳ１３）。

「流量変化有り」と判定した後の増加流量値を計測していない場合、今回の測定流量（Ｑ_i）が積算開始流量Ｌ２から最大値Ｌ３の範囲にあるかどうかを判断し（ステップＳ１４）、Ｑ_iがＬ２からＬ３の範囲にあれば、対象器具使用中のフラグをＯＮにして（ステップＳ１５）、使用開始時刻ｔ０を記憶する（ステップＳ１６）。またＱ_iがＬ２からＬ３の範囲になければ、後述するステップＳ２３に進む。
そして、有効バッファに今回の測定流量Ｑ_iを加算し（ステップＳ１７）、前回の流量測定値（Ｑ_i-1）を開始ずれの補正のために有効バッファに加算する（ステップＳ１８）。

上記ステップＳ１３で、「流量変化有り」と判定した後の増加流量値を計測している場合、増加流量が積算開始流量Ｌ２から最大値Ｌ３の範囲内にあるかどうかを判別し（ステップＳ１９）、その範囲内にあれば、対象器具使用中フラグをＯＮにし（ステップＳ２０）、範囲内になければ、上記ステップＳ１４に進む。そして、上記ステップＳ２０で対象器具使用中フラグをＯＮにした後は、使用開始時刻ｔ０を記憶し（ステップＳ２１）、有効バッファに今回の測定流量Ｑ_iを加算する（ステップＳ２２）。ついで、前回の測定流量（Ｑ_i-1）が、カウンタ３下限値Ｌ４以上であるかどうかを判別し（ステップＳ２３）、Ｌ４以上であれば前回の測定流量（Ｑ_i-1）をカウンタ３に加算する（ステップＳ２４）。また、ステップＳ２３でＱ_i-1がＬ４以上でなければ、処理を終了する。

また、上記ステップＳ１２で、対象器具使用中のフラグがＯＮでない場合、今回の測定流量Ｑ_iが最小流量Ｌ１未満であるかどうかを判別し（ステップＳ２５）、Ｑ_iがＬ１未満であれば、今回の測定流量Ｑ_iを有効バッファに加算し（ステップＳ２６）、さらに今回の測定流量Ｑ_iを無効バッファに加算する（ステップＳ２７）。

そして測定流量Ｑ_iがＬ１未満である期間が停止判定時間Ｔ２以上であるかどうかを判断し（ステップＳ２８）、Ｔ２以上でなければ、処理を終了する。また測定流量Ｑ_iがＴ２以上であれば、対象器具の使用中フラグをＯＦＦにして（ステップＳ２９）、使用停止時刻ｔ１を記憶する（ステップＳ３０）。次いで、ｔ１−ｔ０が有効判定時間Ｔ１以上であるかどうかを判別して（ステップＳ３１）、Ｔ１以上であれば（有効バッファ−無効バッファ）の値をカウンタ１に加算し（ステップＳ３２）、Ｔ１以上でなければ、（有効バッファ−無効バッファ）の値をカウンタ２に加算する（ステップＳ３３）。

また上記ステップＳ２５で、今回の測定流量Ｑ_iが最小流量Ｌ１未満でない場合、無効バッファをクリアし（ステップＳ３４）、今回の測定流量Ｑ_iが最大値Ｌ３より大きいかどうかを判別する（ステップＳ３５）。ここでＱ_iがＬ３より大きければ、Ｑ_iと標準値（Ｌ）との差Ｘ（Ｘ＝Ｑ_i−Ｌ）を計算する（ステップＳ３６）。

次いで、計算した上記Ｘがカウンタ下限値Ｌ４以上であるかどうかを判別し（ステップＳ３７）、Ｌ４以上でなければＸが最小流量Ｌ２から最大値Ｌ３の範囲にあるかどうかを判別し（ステップＳ３８）、Ｌ２〜Ｌ３の範囲になければ、計算した値Ｘを捨て（ステップＳ３９）、Ｌ２〜Ｌ３の範囲にあれば計算したＸの値をカウンタ２に加算する（ステップＳ４３）。また上記ステップＳ３７でＸがＬ４以上でれば、計算したＸをカウンタ３に加算する（ステップＳ４２）。
そして、上記ステップＳ３９，Ｓ４２，Ｓ４３のいずれかの処理を行った後、有効バッファに標準値Ｌを加算する（ステップＳ４０）。また、上記ステップＳ３５で測定流量Ｑ_iがＬ３より大きくなければ、有効バッファに今回の測定流量Ｑ_iを加算する（ステップＳ４１）。

図７は、上記ステップＳ２４のガスの使用量の演算についてさらに詳しく説明するための図である。上記ガスの使用量の演算において、例えば、特定器具が使用されていると判定された範囲において、測定流量が最大値Ｌ３以下の区間（図７における区間Ｐ１）については、その期間の全ガス使用量を一つの特定器具の使用量としてカウンタ１に積算し（使用期間が有効判定時間Ｔ１以上であるものとする）、また測定流量が最大値Ｌ３より大きい区間（図７における区間Ｐ２）については、当該区間において他の器具が使用されているものと判断し、単位流量をガスファンヒータの平均的ガス使用量である標準流量Ｌとして算出し、積算する。このときに、区間Ｐ２では、最大値Ｌ３及びカウンタ３下限値Ｌ４に従って、測定流量−標準流量Ｌの流量を、カウンタ２、カウンタ３のいずれかまたは両方に積算する。但し、流量値によってはカウンタ２及びカウンタ３のいずれにも積算できない場合が生じることもある。これについては、例を用いて後述する。

図８は、流量計測値の動きの一例と、このときのカウンタ毎の積算流量とを説明するための図である。
図８に示すように、有効判定時間Ｔ１に基づいて区分されるカウンタ１及びカウンタ２と、これらカウンタ１，２よりも大流量を積算するカウンタ３とを使い分けて、流量計測値の値を該当するカウンタに割り当てて積算を行う。
以下に、実際の特定器具の開始判定前から停止判定，カウンタへの積算に至る処理について、図８の例で説明する。領域Ｃ２−１は、開始時の流量値が積算開始流量Ｌ２〜最大値Ｌ３の範囲であり、かつ有効判定時間Ｔ１未満の間Ｌ１〜Ｌ３の範囲にあるため、カウンタ２への積算値として処理を行う。

領域Ｎ−１では、測定流量が積算開始流量Ｌ２に至らないため、いずれのカウンタにも積算することなく流量値を捨てる。また領域Ｎ−２でも同様に、測定流量が積算開始流量Ｌ２に至らないため流量値を捨てる。
領域Ｃ１−１では、積算開始流量Ｌ２以上になった時点でカウンタ１または２の流量であるものと推定され、さらに領域Ｃ２−２で領域Ｃ１−１判定時の最大値Ｌ３を超えたために、他の器具が使用されたものと判断し、領域Ｃ１−１の流量を標準流量Ｌに設定して、そのまま有効判定時間Ｔ１の経過を待ってカウンタ１の積算流量値として判断する。

領域Ｃ２−２は、領域Ｃ１−１で設定された標準流量Ｌを基準とした積算開始量Ｌ２以上の流量が流れているため、カウンタ２に積算する流量であると判断する。ここで領域Ｃ３−１で、領域Ｃ１−１で設定した標準流量Ｌを基準としたカウンタ３下限値Ｌ４を超える流量が流れたために、カウンタ３に積算すべき流量であると判断する。

領域Ｎ−３では、上記標準流量Ｌを基準としたカウンタ３下限値Ｌ４を下回る流量となり、同時に標準流量Ｌを基準とした最大値Ｌ３より大きい流量であるため、いずれのカウンタにも該当せず、この流量値は捨てられる。
領域Ｃ２−３で、流量は上記の標準流量Ｌを基準とした積算開始流量Ｌ２と最大値Ｌ３との間に入ったために、カウンタ２に積算する流量であることが判断できる。ここで、領域Ｎ−４で、標準流量を基準とした積算開始流量Ｌ２より小さい流量になり、いずれのカウンタにも該当しないためにこの流量を捨てる。

領域Ｎ−４の次の流量測定では、領域Ｃ１−１を判断した最大値Ｌ３より小さい流量であるため、カウンタ１へ積算すべき流量であるものと判断する。

領域Ｃ３−２では、未使用の状態から、カウンタ３下限値Ｌ４以上の流量が流れたため、カウンタ３に対する積算処理を行う。
領域Ｎ−５では、未使用の状態から、最大値Ｌ３を超えてカウンタ３下限値Ｌ４より小さい流量が流れたため、いずれのカウンタにも該当せず、これを捨てる。
領域Ｃ２−４は、積算開始流量Ｌ２と最大値Ｌ３との間に流量があり、かつ有効判定時間Ｔ１以下で最小値Ｌ１を下回ったため、カウンタ２に対する積算処理を行う。領域Ｎ−６は、積算開始流量Ｌ２より小さい流量であるため、これを捨てる。

図９は、器具別流量計測機能を実現する判定アルゴリズムの初期値設定を行うときの処理の流れを説明するためのフローチャートである。まず使用開始判定条件として、積算開始流量Ｌ２，最大値Ｌ３，及びカウンタ３下限値Ｌ４の設定を行う（ステップＳ５１〜Ｓ５３）。
次に使用停止判定条件として、最小値（最小流量）Ｌ１の設定を行う（ステップＳ５４）。

次いで、対象の特定器具について使用中にガス流量をゼロにする制御があるかどうかを確認し（ステップＳ５５）、ゼロにする制御がなければ停止判定時間Ｔ２を０に設定し（ステップＳ５９）、またゼロにする制御があれば停止判定時間Ｔ２を適宜設定する（ステップＳ５６）。次に有効時間判定条件として、有効判定時間Ｔ１を設定し（ステップＳ５７）さらに積算値計算条件として標準流量Ｌを設定する（ステップＳ５８）。

なお、上記流量設定値Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は特定の値をそれぞれ設定するが、これら特定の値を含むある所定の範囲（区分または流用範囲）の値をＬ１，Ｌ２，Ｌ３とみなすものとして設定してもよい。

図１０は、流量別積算機能を実現する判定アルゴリズムの機能または判定条件を設定するための設定手段について説明するための図である。本発明によるガスメータは、器具別流量積算機能を実行することにより判定した対象器具の使用量を、ガスメータに流れる全体のガス使用量とは別に積算してメータ計量部のメモリに記憶させる。この記憶させたデータ内容を、図１０に示すように設定器２’等により読み出したり、ガスメータ１の表示部１ａに表示させることができる。

また、本発明のガスメータは、器具別流量判定機能の有効／無効を、設定器２’によって選択することができる。また前述のごとくに説明した器具別流量判定機能における使用量判定アルゴリズムの判定条件のパラメータ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｔ１，Ｔ２等）を、図１０のように設定器２’によってガスメータに設定することができる。

また、対象器具の使用量判定機能が無効になる期間を設定器２’によって任意にガスメータに設定することができ、ガスメータの内部に内蔵したカレンダ機能を用いて設定した機能を実行する。例えば、ガスファンヒータのような暖房器具を使用する冬季以外の期間は、対象器具の器具別流量積算機能が無効になるように設定することができる。
また、上記の設定器２’の代わりにマグネットスイッチ等を用いるようにしてもよい。

本発明によるガスメータの一実施形態における構成を説明するためのブロック図である。 カウンタの１〜３の使い分けについて説明するためのフローチャートである。 ガスメータの流量計測方法について説明するための図である。 増加流量の演算方法について説明するための図である。 基本判定方式による処理の流れを説明するためのフローチャートである。 基本判定方式による処理の流れを説明するためのフローチャートで、図５に続く図である。 図５におけるガスの使用量の演算についてさらに詳しく説明するための図である。 流量計測値の動きの一例と、このときのカウンタ毎の積算流量とを説明するための図である。 器具別流量計測機能を実現する判定アルゴリズムの初期値設定を行うときの処理の流れを説明するためのフローチャートである。 流量別積算機能を実現する判定アルゴリズムの機能または判定条件を設定するための設定手段について説明するための図である。 従来のガスメータと使用器具の構成例を概念的に示す図である。

符号の説明

１…ガスメータ、１ａ…表示部、２…入力装置、２’…設定器、１０…制御部、１１…電池、１２…タイマカウンタ、１３…マイクロコンピュータ、１４…ＲＡＭ、１５…インターフェース、１６…流量センサ、２１…ガスメータ、２２…ガステーブル、２３…ガスファンヒータ。

Claims (8)

1. ガスの流量パターンに基づいて特定のガス器具の使用／不使用を判定するための機能を備えたガスメータであって、該ガスメータは、予め用意された判定アルゴリズムを記憶し、該ガスメータに流れるガスの流量パターンを前記判定アルゴリズムを用いて解析することにより前記ガス器具の使用／不使用を判定する判定手段を有するガスメータにおいて、
   該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける前記特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータを複数有し、該複数のパラメータを用いて判定した器具の使用/不使用結果に基づく流量値を、前記複数の器具に応じた複数のカウンタに積算し、
   該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータとして、流量の積算を開始するガス使用量の下限流量値である積算開始量Ｌ２と、前記特定のガス器具の最大ガス流量に基づく流量設定値である最大値Ｌ３とを保持し、
   前記判定アルゴリズムは、所定の測定点間におけるガス流量の増加量が前記Ｌ２〜前記Ｌ３の範囲内である場合、または所定の測定点におけるガス流量が前記Ｌ２〜前記Ｌ３の範囲内にある場合、前記特定のガス器具の使用が開始されたものと判定し、該判定した開始点の時刻ｔ０を前記ガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、
   さらに該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける前記特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、前記特定のガス器具の最小ガス流量に基づく流量設定値である最小流量Ｌ１を保持し、
   前記判定アルゴリズムは、所定の測定点におけるガス流量が前記Ｌ１未満になった場合、前記特定のガス器具の使用が停止されたものと判定し、該判定した停止点の時刻ｔ１を前記ガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、
   該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける前記特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、特定器具が使用される場合の最小時間を示す時間設定値である有効判定時間Ｔ１を保持し、
   前記ガスメータは、前記メータ計量部のメモリに記憶した時刻ｔ０とｔ１の差より算出した使用中判定期間ｔ１−ｔ０が前記Ｔ１以上の場合に、該ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第１のカウンタと、前記ｔ１−ｔ０が前記Ｔ１未満の場合に、該ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第２のカウンタとを有し、
   前記判定アルゴリズムは、前記メモリに記憶された前記ｔ０及び前記ｔ１に従って、前記第１または前記第２のカウンタを選択して流量値を積算することを特徴とするガスメータ。
2. ガスの流量パターンに基づいて特定のガス器具の使用／不使用を判定するための機能を備えたガスメータであって、該ガスメータは、予め用意された判定アルゴリズムを記憶し、該ガスメータに流れるガスの流量パターンを前記判定アルゴリズムを用いて解析することにより前記ガス器具の使用／不使用を判定する判定手段を有するガスメータにおいて、
   該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける前記特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータを複数有し、該複数のパラメータを用いて判定した器具の使用/不使用結果に基づく流量値を、前記複数の器具に応じた複数のカウンタに積算し、
   該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータとして、流量の積算を開始するガス使用量の下限流量値である積算開始量Ｌ２と、前記特定のガス器具の最大ガス流量に基づく流量設定値である最大値Ｌ３とを保持し、
   前記判定アルゴリズムは、所定の測定点間におけるガス流量の増加量が前記Ｌ２〜前記Ｌ３の範囲内である場合、または所定の測定点におけるガス流量が前記Ｌ２〜前記Ｌ３の範囲内にある場合、前記特定のガス器具の使用が開始されたものと判定し、該判定した開始点の時刻ｔ０を前記ガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、
   さらに該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける前記特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、前記特定のガス器具の最小ガス流量に基づく流量設定値である最小流量Ｌ１及びガス器具の使用停止判定用の時間設定値である停止判定時間Ｔ２を保持し、
   前記判定アルゴリズムは、所定の測定点におけるガス流量が連続して前記Ｌ１未満である時間が前記Ｔ２以上である場合に、前記特定のガス器具の使用が停止したものと判定し、該判定した停止点における時刻ｔ１を前記ガスメータが備えるメータ計量部のメモリに記憶し、
   該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける前記特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータの一つとして、特定器具が使用される場合の最小時間を示す時間設定値である有効判定時間Ｔ１を保持し、
   前記ガスメータは、前記メータ計量部のメモリに記憶した時刻ｔ０とｔ１の差より算出した使用中判定期間ｔ１−ｔ０が前記Ｔ１以上の場合に、該ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第１のカウンタと、前記ｔ１−ｔ０が前記Ｔ１未満の場合に、該ｔ０〜ｔ１までの流量値を積算する第２のカウンタとを有し、
   前記判定アルゴリズムは、前記メモリに記憶された前記ｔ０及び前記ｔ１に従って、前記第１または前記第２のカウンタを選択して流量値を積算することを特徴とするガスメータ。
3. 請求項１または２に記載のガスメータにおいて、該ガスメータは、前記判定アルゴリズムにおける他の特定のガス器具の流量値を計算する第３のカウンタを有し、
   前記他の特定のガス器具の使用／不使用を判定する判定条件のパラメータとして、
   流量の積算を行うガス使用量の下限流量値であるカウンタ３下限値Ｌ４を保持し、
   前記判定アルゴリズムは、所定の測定点におけるガス流量が前記Ｌ４以上である場合、前記Ｌ４以上である流量値を前記第３のカウンタに積算することを特徴とするガスメータ。
4. 請求項１ないし３のいずれか１に記載のガスメータにおいて、該ガスメータは、ガス使用量が前記最大値Ｌ３より大きい場合の標準流量使用量Ｌを保持し、
   前記判定アルゴリズムは、前記第１または第２のカウンタに積算すべき使用中判定期間ｔ１−ｔ０のうち、ガス流量が前記Ｌ３以下の期間についてはその期間のガス使用量を用いて積算し、前記Ｌ３より大きい期間については、該期間のガス使用量が前記Ｌであるものとして積算することを特徴とするガスメータ。
5. 請求項４に記載のガスメータにおいて、前記判定アルゴリズムは、前記第１または第２のカウンタに積算すべきガス使用量が前記標準使用量Ｌであるものとした場合、所定の測定点におけるガスの使用量が前記最大値Ｌ３よりも大きく、かつ該使用量から前記標準流量使用量Ｌを引いた値Ｘが前記カウンタ３下限値Ｌ４以上である場合、該Ｘを前記第３のカウンタに積算することを特徴とするガスメータ。
6. 請求項１ないし５のいずれか１に記載のガスメータにおいて、前記判定手段の機能の有効／無効を所定の設定手段にて設定することができることを特徴とするガスメータ。
7. 請求項６に記載のガスメータにおいて、該ガスメータはカレンダ機能を内蔵し、前記判定手段の機能を無効にする期間を所定の設定手段によって設定できるようにしたことを特徴とするガスメータ。
8. 請求項１ないし７のいずれか１に記載のガスメータにおいて、前記判定条件のパラメータを、所定の設定手段によって設定できるようにしたことを特徴とするガスメータ。

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