JP5101453B2 - ガスメータ、流量変化判定方法、及び流量変化判定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、保安機能を有するガスメータ等に関し、特に、シングルレバーによる給湯器の使用などガス流量の急変する操作を正確に捉え、より適確な保安制御を実現することのできるガスメータ等に関する。

従来、各家庭に供給されるガス流量を計測する目的でガスメータが設置される。当該ガスメータは、各家庭へのガス供給管に設けられ、上記ガス流量計測のためのガス流量計を内蔵している。計測されたガス流量は請求するガス料金の算出に利用されるほか、ガスメータが有する保安機能にも利用される。この保安機能は、異常な状態が発生した際にガスの供給を遮断したり警報を発したりするものであり、ガス漏れや器具の消し忘れなどの異常状態を検出するために上記ガス流量計による流量計測が用いられる。

かかる異常状態は、所定のガス流量が所定時間連続することによって検出され得るが、そのためには、上記ガス流量計を用いて、ガス流量の変化の有無を、すなわち、ガスを使用する器具に対して意図的に操作がなされたか否かを、正確に判定することが重要である。

そのための従来技術として、例えば、下記特許文献１では、流量変化有無の判定時間を短縮し、わずかな流量変化も検出できる方法について提案されている。当該方法では、ｎ回分の瞬間流量の平均値が流量変化有無の判定に用いられる。
特開２００５−２４１４０５号公報

一般に、ガス供給管に流れるガスの流量は、ガスメータの下流に設けられるガス器具の使用状態が変化しなくても、隣家におけるガス器具の使用状況の変化等により変動することが知られている。かかる変動（ノイズと呼ぶ）は、ある時間脈動するものや短期間に大きく変化するものなどがあり、上述したガスメータが対象とするガス器具に対して意図的に操作がなされたか否かを正しく判定する上で好ましくない。

上記特許文献１に記載の方法では、瞬間流量の所定時間内の平均値が流量変化判定に用いられるが、上記ノイズによっては、そのノイズを含む期間の平均値がガス器具に対する意図的な操作によって流量変化が起こった場合の期間と変らない場合もあり得、従って、ノイズによる変動を意図的な操作による変動と誤認する虞があり、保安機能上課題がある。

また、近年では、家庭の台所等の給水栓として、一つのレバーで水とお湯を切り換えて給水することが可能なシングルレバーが普及している。当該レバーを用いた操作では、水・お湯栓の開閉が数秒以内に行なわれることもあり、これに伴って、お湯を供給するガス給湯器で使用されるガス量も急変することになる。このようにガス流量が急変する可能性のあるガス器具を用いている場合には、特に、上記ノイズとの識別が重要であり、また、このような使用状況を考慮した判定方法はこれまでになかった。

そこで、本発明の目的は、保安機能を有するガスメータであって、シングルレバーによる給湯器の使用などガス流量の急変する操作を正確に捉え、より適確な保安制御を実現することのできるガスメータ、等を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、ガスメータが、ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測する計測手段と、前記計測手段で計測された瞬間流量を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶される瞬間流量を用いて、前記瞬間流量である第一瞬間流量と、当該第一瞬間流量の前回に前記計測手段によって計測された第二瞬間流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一瞬間流量の次に前記計測手段によって計測される連続した所定個の各瞬間流量と、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記計測手段が設置される箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御手段と、を有する、ことである。

更に、上記の発明において、好ましい態様は、前記制御手段による前記ガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったとの判定は、更に、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量と、前記第一瞬間流量が計測された以降の所定時間内の平均流量との差が、予め定められた第三閾値以上である、という条件が満たされた場合になされる、ことを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、ガスメータが、ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測する計測手段と、前記計測手段で計測された瞬間流量と当該瞬間流量に基づいて求められた所定期間の平均流量とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された瞬間流量と平均流量を用いて、前記求められた平均流量である第一平均流量と、当該第一流量の求められた期間の直前の期間に対して求められた前記平均流量である第二平均流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一流量の求められた期間内における、前記計測手段によって計測された連続する所定個の各瞬間流量と、第二平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記計測手段が設置される箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御手段と、を有する、ことである。

上記の目的を達成するために、本発明の更に別の側面は、流量変化判定方法が、ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測する計測工程と、前記計測された瞬間流量を記憶する記憶工程と、前記記憶される瞬間流量を用いて、前記瞬間流量である第一瞬間流量と、当該第一瞬間流量の前回に計測された第二瞬間流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一瞬間流量の次に計測される連続した所定個の各瞬間流量と、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記瞬間流量の計測がなされる箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御工程と、を有する、ことである。

上記の目的を達成するために、本発明の更に別の側面は、流量変化判定プログラムが、ガス流路を通過するガスの瞬間流量が所定の時間間隔で計測される場合に、前記計測される瞬間流量を用いて、前記瞬間流量である第一瞬間流量と、当該第一瞬間流量の前回に計測された第二瞬間流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一瞬間流量の次に計測される連続した所定個の各瞬間流量と、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記瞬間流量の計測がなされる箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御工程を制御装置に実行させる、ことである。

本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。

図１は、本発明を適用したガスメータの実施の形態例に係る構成図である。図１に示すガスメータ１が本実施の形態例に係るガスメータであり、内蔵するガス流量計１６によって計測される瞬間流量そのものと当該瞬間流量から求めた所定期間（例えば、３０秒）の平均流量とから、ガス流量の変化をガス器具に対する意図的な操作によるものであるか否かを判定し、シングルレバーによる給湯器の使用などガス流量の急変する操作を正確に捉え、より適確な保安制御を実現しようとするものである。

図１に示すように、ガスメータ１は、顧客宅２へガスを供給するガス供給管３に設けられる。他の顧客宅（２−１、２−２等）にも、それぞれ、同様のガスメータ（１−１、１−２等）が設けられる。

顧客宅２には、ガス供給管３によって供給されるガスを使用する各種ガス器具（給湯器２１ａ、コンロ２１ｂ、ファンヒーター２１ｃ等）が備えられる。これらガス器具２１の使用状態が変化することにより、ガス供給管３のガスメータ１が備えられる箇所のガス流量が変化し、ガス流量計１６での計測値が変化することになる。また、これらガス器具２１のうち、給湯器２１ａはそのガス使用量（例えば、４００〜４０００リットル／時間（ｌ／ｈ））が他の器具、コンロ２１ｂ及びファンヒーター２１ｃ、のガス使用量（例えば、０〜４００ｌ／ｈ）よりもかなり大きなものとなっている。また、給湯器２１ａからのお湯が用いられる顧客宅２の給水栓には前述したシングルレバーが備えられており、従って、当該シングルレバーによる操作で、ガス流量が短時間に大きく変化する場合があり得る。

ガスメータ１には、図１に示すように、感震部１１、ガス量表示部１２、通信部１３、制御ユニット１４、ガス遮断弁１５、及びガス流量計１６等が備えられる。

制御ユニット１４は、本ガスメータ１の制御部であり、ガス流量計１６で計測されるガス流量を取得・保持し、積算ガス量の計量及び保安機能を実行する。保安機能では、随時ガス供給管３のガス流量を監視し、ガス漏れや器具の消し忘れなどの異常状態を検出した場合、感震部１１によって地震の発生が検出された場合に、ガス遮断弁１５を遮断するなどの措置を実行させる。本ガスメータ１では、この制御ユニット１４が行う保安機能、特に、ガス漏れや器具の消し忘れなどの異常状態を正しく検出するためのガス流量変化の判定方法に特徴があり、その具体的な内容については後述する。

なお、制御ユニット１４は、いわゆるマイクロコンピュータで実現することができ、具体的には、図示していないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される。そして、制御ユニット１４が行う上記機能は、当該ＲＯＭに格納されるプログラムに従って当該ＣＰＵが動作することによって実行される。また、当該ＲＯＭには、制御ユニット１４が行う各種制御処理に必要なデータが格納される。また、当該ＲＡＭには、ガス流量計１６で計測された瞬間ガス流量Ｑ、当該ガス流量から求められる所定期間（例えば、３０秒）内の平均ガス流量Ｑ_ＡＶＥ等が保持される。

ガス遮断弁１５は、上記制御ユニット１４の指示でガス供給管３のガス供給を遮断する弁であり、上記異常状態が検出された場合などに作動する。

ガス流量計１６は、瞬間的なガス流量を検出することのできる流量計であり、例えば、超音波流量計を用いることができる。当該ガス流量計１６は、瞬間流量を検出可能であり、ここでは、２秒毎に流量の検出を行うものとする。なお、瞬間流量を検出可能であれば他のタイプの流量計を用いても構わない。

感震部１１は、地震の発生を検出する部分であり、ガス量表示部１２は、計量された積算ガス量を表示する部分であり、また、通信部１３は、遠隔に位置する監視センター等との通信を司る部分であり、当該通信部１３を介して遠隔から上記ガス遮断弁１５の制御を受けることなどが可能である。

以上のような構成を有する本実施の形態例に係るガスメータ１は、上述の通り、制御ユニット１４が行う、ガス漏れや器具の消し忘れなどの異常状態を検出して対処する保安機能に特徴があり、以下、その具体的な内容について説明する。

図２は、制御ユニット１４が行う上記異常状態を検出して対処する処理の手順を例示したフローチャートである。まず、制御ユニット１４の電源が投入された際、あるいは、当該処理の開始を指示する操作がなされた際に、制御ユニット１４は、瞬間流量の取得及び保持と、平均流量の算出及び保持を開始する（ステップＳ１）。具体的には、ガス流量計１６で２秒毎に検出される各瞬間流量Ｑを取得して適宜前記ＲＡＭに保持する。また、当該保持した瞬間流量Ｑから所定時間（例えば、３０秒）内の平均流量Ｑ_ＡＶＥを算出し順次前記ＲＡＭに保持する。平均流量Ｑ_ＡＶＥを算出する上記所定時間が３０秒である場合には、上記処理の開始後、２秒毎の１５の瞬間流量Ｑが順次保持され、その時点で、当該１５の瞬間流量Ｑの平均値から上記平均流量Ｑ_ＡＶＥが算出されて保持される。以降、同様の処理が繰り返される。

その後、制御ユニット１４は、個別流量及び規定時間のクリアを実行する（ステップＳ２）。ここで、個別流量及び規定時間とは、ガス器具２１の種類によって予め定められているものであり、個別流量はそのガス器具２１が使用されている場合のガス流量を示し、規定時間は、その個別流量に対する安全継続使用時間を表している。そして、その個別流量が規定時間を超えて継続する場合には保安上の観点からガスの遮断または警告を実行することにしている。通常、個別流量が大きい場合には規定時間が短く定められている。なお、この各個別流量及び規定時間は、前記ＲＯＭにテーブルの形式で予め格納されている。

当該制御においては、その時点のガス流量に応じた個別流量及び規定時間が設定されて処理が行われるが、当該ステップでは、既に設定されている個別流量及び規定時間をクリアし、何も設定されていない状態にする。

その後、制御ユニット１４は、前述した平均流量Ｑ_ＡＶＥを算出する度に、言い換えれば、平均流量Ｑ_ＡＶＥを算出する前記所定時間が経過する度に、算出した平均流量Ｑ_ＡＶＥが予め定められた規定流量以上であるか否かをチェックする（ステップＳ３）。この規定流量は、当該流量以下のガスが流れていても保安上問題のない流量であり、例えば、５０ｌ／ｈ等の値が規定流量として設定される。

当該チェックの結果、規定流量以上でない場合には（ステップＳ３のＮｏ）、処理がステップＳ２に戻る。

一方、当該チェックの結果、規定流量以上である場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、前述した個別流量及び規定時間が設定済みであるか否かがチェックされる(ステップＳ４）。ここで、個別流量及び規定時間がクリアされており、設定済みでない場合には(ステップＳ４のＮｏ）、制御ユニット１４は、その時点の平均流量Ｑ_ＡＶＥに相当する個別流量及び規定時間を、前記ＲＯＭに格納される情報から設定する。そして、この時点でタイマーをスタートさせる(ステップＳ５）。すなわち、設定した規定時間（安全継続使用時間）がこの時点から計測される。その後、処理はステップＳ３に戻る。

また、ステップＳ４において、個別流量及び規定時間が設定済みである場合には(ステップＳ４のＹｅｓ）、制御ユニット１４は、ガス流量の変化があったか否かを、より正確には、顧客宅２に設置されるガス器具２１に対して意図的な操作がなされ、それによるガス流量の変化があったか否かを判定する(ステップＳ６）。上記意図的な操作がなされるのが前述したシングルレバーである場合には、それによるガス流量変化が急激であり、他のガス器具２１に対する操作の場合と状況が異なるため、本ガスメータ１では、シングルレバーによる流量変化を検出する処理（ロジック）と、それとは異なる、その他の操作による流量変化を検出する処理（ロジック）を備えている。そして、このシングルレバーによる流量変化を検出する処理（ロジック）に本ガスメータ１の大きな特徴があり、その具体的な内容については後述する。

かかる判定において、制御ユニット１４は、上記シングルレバーに対する操作あるいは上記その他の操作があってガス流量の変化が起こったと、判定した場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、個別流量及び規定時間の再設定とタイマーのリスタートを実行する（ステップＳ８）。すなわち、変化後の流量に相応しい個別流量及び規定時間に設定し直されて、ここからタイマーが再スタートする。その後は、処理がステップＳ３に戻る。

一方、ステップＳ６の判定において、上記器具操作によるガス流量の変化がないと判定した場合には（ステップＳ６のＮｏ）、制御ユニット１４は、その時点でのタイマーの経過時間が、設定されている規定時間に達しているか否かをチェックする（ステップＳ７）。ここで、規定時間に達していない場合には（ステップＳ７のＮｏ）、処理がステップＳ３に戻る。

一方、規定時間に達している場合には（ステップＳ７のＹｅｓ）、上述したように、設定されている個別流量が規定時間を超えて継続することになるので、制御ユニット１４は、保安上の観点から、ガス遮断弁１５を遮断する又は警報を発する指示を出す（ステップＳ９）。かかる状態は、ガス漏れや器具の消し忘れなどの異常状態である虞があるため、このような措置を施す。上記指示により、ガス遮断弁１５の遮断または通信部１３を介した所定箇所への警報の発信がなされる。

このようにしてガスの遮断又は警報がなされると、当該処理が終了する。

以上、ガス流量に基づいて異常状態を検出し対処する処理の内容について説明したが、前述したシングルレバーによる流量変化を検出する処理について以下に説明する。図３は、ガス流量の変化について説明するための図である。図３に示す各グラフにおいて、横軸は経過時間、縦軸はガス流量を示しており、黒丸でプロットされる点は、２秒毎にガス流量計１６で計測される瞬間ガス流量を示している。

図３の（ａ）は、ファンヒーター２１ｃの使用中に前述したシングルレバーによって給湯器２１ａが使用された場合のガス流量変化を例示している。グラフの山の部分がシングルレバーによって給湯器２１ａが使用された状態を示している。このように、シングルレバーによる給湯は、急激に大きな流量変化があり、比較的短時間で使用が終了される、という特徴を有している。

図３の（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、前述したノイズが発生した場合を例示している。図３の（ｂ）は、短期間に比較的大きく流量が変化するノイズが発生した場合の例であり、グラフの大きな山と谷がそのノイズである。かかるノイズを含む期間の実際の平均流量はノイズがない場合とさほど変わらないが、ガス流量計１６で計測される瞬間ガス流量（黒丸）から平均流量を求めると、当該グラフに示されるようにその計測タイミングから実際よりも大きな値となってしまう場合があり得る。

また、図３の（ｃ）及び（ｄ）は、ガス流量が脈動するノイズの例を示しており、その（ｃ）では、ガス流量計１６での計測タイミングとノイズの脈動サイクルがずれている例を、（ｄ）では、一致してしまっている例を示している。（ｃ）の場合には、当該ノイズを含む期間の計測された瞬間流量（黒丸）による平均流量が実際の値に近く、大きな値とならないが、（ｄ）の場合には、当該ノイズを含む期間の計測された瞬間流量（黒丸）による平均流量が実際の値よりもかなり大きくなってしまう。

上述したステップＳ６の判定では、ガス器具２１によるガスの使用状態が放置されているか否かを判断するために、図３の（ａ）に示すような意図的な操作による流量変動と図３の（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）に示すようなノイズとを識別する必要があるが、上述のように、平均流量Ｑ_ＡＶＥだけを用いるのではその識別が難しい場合があり得る。

そこで、本ガスメータ１では、シングルレバーによる流量変化をノイズと識別して正確に検出するために、瞬間流量Ｑと平均流量Ｑ_ＡＶＥの双方を用いる判定方法を採っている。その判定方法には二つの方法があり、まず、第一の方法について説明する。

図４は、その第一の方法について説明するための図である。図３の場合と同様に、横軸は経過時間、縦軸はガス流量を示しており、黒丸でプロットされる点は、２秒毎にガス流量計１６で計測される瞬間流量Ｑを示している。第一の方法では、制御ユニット１４は、まず、流量変化が起こり始めたかを判断するために、ガス流量計１６で２秒毎に計測される瞬間流量Ｑ（ｉ＋１）の、前回の（２秒前の）瞬間流量Ｑ（ｉ）との差が、所定の閾値Ｑｄ１以上である、という条件（第一条件）が満たされたか否かを見る。具体的には、前述したステップＳ６の処理は、平均流量Ｑ_ＡＶＥを求める所定時間（例えば、３０秒）毎に行われるので、前回の処理からその時点までに計測された瞬間流量Ｑについて上記第一条件が見たされる場合があるかをチェックする。図４に示す例では、瞬間流量Ｑ（ｉ＋１）のときに第一条件が満たされ、瞬間流量Ｑ（ｉ）から瞬間流量Ｑ（ｉ＋１）への変化は、閾値Ｑｄ１以上となっている。なお、閾値Ｑｄ１は、シングルレバーを使用した際の実際の流量変化に基づいて予め定めておく。例えば、５００ｌ／ｈという値を定めることができる。

次に、制御ユニット１４は、第一条件が満たされた場合に、第一条件が満たされた瞬間流量Ｑ（ｉ＋１）の計測、の次に計測される連続Ｎ個の瞬間流量Ｑ（ｉ＋２）〜Ｑ（ｉ＋Ｎ＋１）のそれぞれと、第一条件が満たされた瞬間流量Ｑ（ｉ＋１）の計測の前の計測（Ｑ（ｉ））、までの所定時間の平均流量Ｑ_ＡＶＥ（〜ｉ）との差が、全て所定の閾値Ｑｄ２以上である、という条件（第二条件）が満たされたか否かを見る。ここで上記連続Ｎ回は、例えば、３回とすることができる。

具体的には、保持されている瞬間流量の、上記瞬間流量Ｑ（ｉ＋１）の次の瞬間流量Ｑ（ｉ＋２）から、順次Ｎ個、上記平均流量Ｑ_ＡＶＥ（〜ｉ）と比較し、第二条件が満たされるか判断する。なお、上記平均流量Ｑ_ＡＶＥ（〜ｉ）は、上記所定時間内に計測された瞬間流量Ｑの平均を取ることによって求める。図４に示す例では、上記連続Ｎ個（ここでは、３個）の瞬間流量に当る瞬間流量Ｑ（ｉ＋２）、Ｑ（ｉ＋３）、及びＱ（ｉ＋４）が、それぞれ、上記平均流量Ｑ_ＡＶＥ（〜ｉ）に当る瞬間流量Ｑ（ｉ）までの平均流量（ここでは、例えば３０秒間の平均流量）と比較される。

なお、閾値Ｑｄ２は、シングルレバーを用いるガス器具２１の実際のガス使用量に基づいて予め定めておく。例えば、５００ｌ／ｈという値を定めることができる。なお、閾値Ｑｄ２を閾値Ｑｄ１よりも大きな値に設定することができる。

制御ユニット１４は、第一条件が満たされた後、当該第二条件が満たされれば、当該ガス流量の変動は、ノイズではなくシングルレバーによる給湯器２１ａへの操作であると判定する。そして、処理が前述したステップＳ８へ移行する。

すなわち、この第一の方法では、２秒毎の瞬間流量を監視して、Ｑｄ１以上の変化があれば、変動が開始されたと判断し、その後の瞬間流量を順次当該変動開始前の平均流量と比較し、その差がＱｄ２以上となることが連続してＮ回続けば、シングルレバーによる給湯器２１ａへの操作であると判定する。

前述した図３の（ｂ）及び（ｃ）に示すようなノイズでは、高い値の瞬間流量が連続して発生しないため、上記第二条件が満たされず、当該第一の方法では、これらのノイズを意図的な操作と誤認することがない。また、図３の（ｄ）に示すようなノイズでも、Ｑｄ２を十分大きな値に設定することにより、上記第二条件が満たされず、このノイズを意図的な操作と誤認することがない。

なお、この第一の方法では、上記第二条件が満たされた上で、更に下記の第三条件が満たされた場合に、ガス流量の変動が、ノイズではなくシングルレバーによる給湯器２１ａへの操作であると判定するようにしてもよい。

その第三条件は、上記第二条件における平均流量Ｑ_ＡＶＥ（〜ｉ）と、上記第一条件が満たされた瞬間流量Ｑ（ｉ＋１）の計測、以降の所定時間の平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ＋１〜）との差が、所定の閾値Ｑｄ３以上である、という条件である。なお、平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ＋１〜）を求める所定時間は、平均流量Ｑ_ＡＶＥ（〜ｉ）の所定時間と同じであり（例えば、３０秒）、平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ＋１〜）もその所定時間内の瞬間流量Ｑの平均を取ることで求めることができる。図４に示す例では、点線で示されるＱ_ＡＶＥ（〜ｉ）とＱ_ＡＶＥ（ｉ＋１〜）の値が比較される。

ここで、閾値Ｑｄ３は、変動がノイズによるものである場合には、上記二つの平均流量の差、その値以上になることがほとんどあり得ない値を予め設定する。具体的には、意図的なガス器具２１への操作がない状態で、計測された瞬間流量による、上記所定時間の平均流量を多数回求め、それらの値のばらつき度合から統計的に閾値Ｑｄ３を求める。

図５は、上記多数回求められた平均流量の度数分布を例示した図である。当該分布において、山の中心となるＱ_ＡＶＥの値から十分にはなれた値は、その発生確率は小さく、従って、統計的に、その十分にはなす距離（グラフの横軸の値）に相当する平均流量の変化はほとんどあり得ないといえる。よって、この十分にはなす距離を、上記閾値Ｑｄ３の値として設定する。当該距離は、この分布における標準偏差σを用いてｎσとして求めることができる。なお、ｎは定数であり、例えば、１０とすることができる。なお、この閾値Ｑｄ３の値は、通常の場合には、上記閾値Ｑｄ１及びＱｄ２の値よりも小さい値となる。

なお、前述したように、シングルレバーの操作による流量変化の判定ロジックと、その他の操作による流量変化の判定ロジックとは異なるが、このその他の操作による流量変化の判定でも、上記第三条件のような、平均流量の変化が所定の閾値を超えた場合に意図的な操作による変動であると判定することが行われる。そして、この場合にもその閾値は、上述の統計的な手法で定められるが、上記閾値Ｑｄ３は、ガス使用量の大きい給湯器２１ａを対象としているので、当該器具が使用されたり停止されたりした場合の平均流量の変化は他の器具の場合よりも大きく、上記その他の操作による場合の閾値よりも大きな値として定めることができる。従って、意図的な操作のない状態におけるノイズと誤認する可能性が低い。

このように当該第三条件を追加することで、さらに、ノイズを意図的な操作による変動と誤認してしまうことを防ぐことができる。特に、図３の（ｄ）に示すようなノイズで、前記第二条件を満たしてしまうような場合に、有効である。

次に、第二の方法について説明する。図６は、第二の方法について説明するための図である。図３の場合と同様に、横軸は経過時間、縦軸はガス流量を示しており、黒丸でプロットされる点は、２秒毎にガス流量計１６で計測される瞬間流量Ｑを示している。

第二の方法では、制御ユニット１４は、以下の第四条件及び第五条件が満たされたときに、ガス流量の変動が、ノイズではなくシングルレバーによる給湯器２１ａへの操作であると判定する。

その第四条件は、図２に基づいて説明した処理の過程で随時算出して保持している平均流量Ｑ_ＡＶＥを監視し、その平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ）と前回の平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ−１）との差が、前記閾値Ｑｄ３以上である、という条件である。具体的には、前記ステップＳ６に移行した時点で算出された平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ）を前回の平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ−１）と比較して当該条件が満たされているか否かを判断する。図６に示す例では、点線で示されるＱ_ＡＶＥ（ｉ−１）とＱ_ＡＶＥ（ｉ）が比較される。なお、閾値の決め方、当該条件の意味するものは、上述した第三条件と同様である。

また、第五条件は、上記第四条件を満たした上で、上記平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ）の算出された期間において、連続Ｎ個（例えば、３個）の瞬間流量Ｑ（ｎ）〜Ｑ（ｎ＋Ｎ−１）のそれぞれと、上記平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ−１）との差が、全て上記閾値Ｑｄ２以上である、という条件である。具体的には、前記ステップＳ６に移行した時点で算出された平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ）の期間の各瞬間流量Ｑを前回の平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ−１）と比較して当該条件が満たされているか否かを判断する。図６に示す例では、当該条件を満たす上記連続Ｎ個（ここでは、３個）の瞬間流量は、Ｑ（ｎ）〜Ｑ（ｎ＋２）となる。なお、閾値の決め方、当該条件の意味するものは、上述した第二条件と同様である。

このように第二の方法においても、統計的判断に基づいた平均流量による条件と、瞬間流量を用いた局所的な傾向による条件の双方を用いて、より誤認の少ない正確な判定を行うことができる。

なお、上記第五条件においては、連続するＮ個の瞬間流量を用いたが、上記平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ）の期間よりも短い期間の平均流量Ｑ_ＡＶＥ２を、上記平均流量Ｑ_ＡＶＥ（ｉ）の期間内において求め、連続するＮ個の瞬間流量に換えて、連続するＮ個の平均流量Ｑ_ＡＶＥ２を用いるようにしてもよい。

以上、流量変化の判定方法について二つの方法を説明したが、どちらの方法を用いても構わない。

なお、上述した閾値Ｑｄ２及びＱｄ３の設定値は、その値を大きくすることによって、ノイズを意図的な操作による変動と誤認する可能性が低くなるものの、意図的な操作による変動をノイズと誤認する可能性が高くなる。また、上述した連続Ｎ回の設定値も、その値を大きくすることによって、ノイズを意図的な操作による変動と誤認する可能性が低くなるものの、短期間の意図的な操作による変動をノイズと誤認する可能性が高くなる。従って、これらの閾値は、ガスメータ１の設置される箇所の状況、ニーズ等を考慮して適宜決定されることが好ましい。

また、上述した平均流量は３０秒間の平均値に限らず、１０秒間の平均値等を用いることができる。

また、上述の説明では、流量変化を流量が増える方向の場合で説明したが、流量が減る場合にも、当該流量判定方法を同様に用いることができる。

また、上記実施形態例では、急激な流量変化のあるガス使用として、シングルレバーによる給湯器２１ａの使用を示したが、本発明による流量判定方法は、この場合に限らず、急激な流量変化のあるガス使用について適用することができる。

以上説明したように、本実施の形態例に係るガスメータ１では、随時、ガス供給管３のガス流量を監視し、その流量変化があった場合には、統計的な事実に基づく平均流量による判断と、短期間の傾向に係る瞬間流量による判断の双方を用いて、当該流量変化がガス器具２１に対する意図的な操作に基づくものであるか否かを判断するので、シングルレバーによる操作のように急激に流量変動がある場合にも、ノイズと上記意図的な操作による変動を正確に識別することができる。これにより、ガス漏れや器具の消し忘れなどの異常状態を従来よりも正確に検出することができるようになり、保安機能の向上を図ることができる。

本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

本発明を適用したガスメータの実施の形態例に係る構成図である。 制御ユニット１４が行う保安機能に関する処理の手順を例示したフローチャートである。 ガス流量の変化について説明するための図である。 第一の判定方法について説明するための図である。 設定する閾値を説明するための図である。 第二の判定方法について説明するための図である。

符号の説明

１ ガスメータ、 ２ 顧客宅、 ３ ガス供給管（ガス流路）、 １１ 感震部、 １２ ガス量表示部、 １３ 通信部、 １４ 制御ユニット（記憶手段、制御手段）、 １５ ガス遮断弁、 １６ ガス流量計（計測手段）、 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ ガス器具

Claims (7)

1. ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測する計測手段と、
   前記計測手段で計測された瞬間流量を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶される瞬間流量を用いて、前記瞬間流量である第一瞬間流量と、当該第一瞬間流量の前回に前記計測手段によって計測された第二瞬間流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一瞬間流量の次に前記計測手段によって計測される連続した所定個の各瞬間流量と、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記計測手段が設置される箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御手段と、を有する
   ことを特徴とするガスメータ。
2. 請求項１において、
   前記制御手段による前記ガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったとの判定は、更に、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量と、前記第一瞬間流量が計測された以降の所定時間内の平均流量との差が、予め定められた第三閾値以上である、という条件が満たされた場合になされる
   ことを特徴とするガスメータ。
3. ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測する計測手段と、
   前記計測手段で計測された瞬間流量と当該瞬間流量に基づいて求められた所定期間の平均流量とを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された瞬間流量と平均流量を用いて、前記求められた平均流量である第一平均流量と、当該第一流量の求められた期間の直前の期間に対して求められた前記平均流量である第二平均流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一流量の求められた期間内における、前記計測手段によって計測された連続する所定個の各瞬間流量と、第二平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記計測手段が設置される箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御手段と、を有する
   ことを特徴とするガスメータ。
4. ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測する計測工程と、
   前記計測された瞬間流量を記憶する記憶工程と、
   前記記憶される瞬間流量を用いて、前記瞬間流量である第一瞬間流量と、当該第一瞬間流量の前回に計測された第二瞬間流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一瞬間流量の次に計測される連続した所定個の各瞬間流量と、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記瞬間流量の計測がなされる箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御工程と、を有する
   ことを特徴とする流量変化判定方法。
5. ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測する計測工程と、
   前記計測工程で計測された瞬間流量と当該瞬間流量に基づいて求められた所定期間の平均流量とを記憶する記憶工程と、
   前記記憶された瞬間流量と平均流量を用いて、前記求められた平均流量である第一平均流量と、当該第一流量の求められた期間の直前の期間に対して求められた前記平均流量である第二平均流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一流量の求められた期間内における、前記計測された連続する所定個の各瞬間流量と、第二平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記瞬間流量が計測される箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御工程と、を有する
   ことを特徴とする流量変化判定方法。
6. ガス流路を通過するガスの瞬間流量が所定の時間間隔で計測される場合に、
   前記計測される瞬間流量を用いて、前記瞬間流量である第一瞬間流量と、当該第一瞬間流量の前回に計測された第二瞬間流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一瞬間流量の次に計測される連続した所定個の各瞬間流量と、前記第二瞬間流量が計測されるまでの所定時間内の平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記瞬間流量の計測がなされる箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御工程を制御装置に実行させる
   ことを特徴とする流量変化判定プログラム。
7. ガス流路を通過するガスの瞬間流量を所定の時間間隔で計測され、前記計測された瞬間流量と当該瞬間流量に基づいて所定期間の平均流量が求められる場合に、
   前記計測される瞬間流量と前記求められる平均流量を用いて、前記平均流量である第一平均流量と、当該第一流量の求められた期間の直前の期間に対して求められた前記平均流量である第二平均流量との差が、予め定められた第一閾値以上である場合に、前記第一流量の求められた期間内における、前記計測された連続する所定個の各瞬間流量と、第二平均流量との差が、全て予め定められた第二閾値以上である場合に、前記ガス流路の、前記瞬間流量が計測される箇所より下流に設置されたガス器具に対する意図的な操作によるガス流量の変動があったと判定する制御工程を制御装置に実行させる
   ことを特徴とする流量変化判定プログラム。

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