JP5171107B2 - 警報器及びガス保安システム - Google Patents

Description

本発明は、プリペイドカード、通信等を介して取得した前金に相当するガスを供給する際に、その残金の減少を利用者に警報するための警報器及びガス保安システムに関するものである。

ガス業界においては、ガス料金を確実に回収し、無駄なガスの供給を防止する前払い式供給制御装置等が知られている。特許文献１に示す前払い式供給制御装置は、ガスメータと制御器とを通信線を介して接続し、制御器はガスメータから入力された使用量を度数に変換し、プリペイドカードに記憶されたカード度数から前記使用量に対応する度数を減算し、残度数が零となった場合に警報を行う技術思想が記載されている。

さらに、特許文献２に示すガスメータにおいては、プリペイドカードの購入、口座振替等により、消費者（消費側）からガス販売業者等に支払われた前金の金額に応じた使用可能量を有する前金情報が、通信部を介してガスメータ内のメモリ部に取り込まれて、残度数が管理される技術思想が記載されている。
特開平１１−３１６８７４号公報 特開２００５−４３９４８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示す前払い式供給制御装置において、ガスメータは残度数（残金）が零になると、そのガス流路を遮断するため、残度数が零になった場合に警報を行うのでは、利用者が利用したいときに利用できなくなるという問題があった。そのため、利用者の身近な機器で残金の減少を速やかに警報できないかが検討されてきたが、その問題を解決するためだけに、新たな機器を設けたり、システム構成を複雑化させることはできず、上述した問題の解決には至っていなかった。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、設備環境を複雑化することなく、前払い式のガスの供給における利用者の利便性を向上する警報器及びガス保安システムを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の警報器は、図１の基本構成図に示すように、前金に応じた残度数が設定された残度数情報に基づいて使用可能なガスを供給し且つ当該使用可能量がゼロとなった時点で前記ガスの供給を停止するガスメータ１０とは個別に設けられ、且つ、前記ガスが供給される供給先におけるガス漏れ及び／又は火災の発生を警報する警報器２０において、前記ガスメータ１０から各種信号を受信する通信手段２４と、前記ガスメータ１０から前記通信手段２４を介して受信した複数の信号パターンの中から、前記ガスメータ１０が前記ガスの使用可能量が所定値まで減少したときに出力した残金警告信号を検出する残金警告信号検出手段２１ａ１と、前記残金警告信号検出手段２１ａ１による残金警告信号の検出に応じて残金の減少を警報する残金警報手段２１ａ２と、を有することを特徴とする。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項２記載のガス保安システムは、図１の基本構成図に示すように、前金に対応した残度数が設定された残度数情報に基づいた供給量のガスを供給するガスメータ１０と、請求項１に記載の警報器２０と、を有し、前記ガスメータ１０と前記警報器２０とが直に通信線３０により通信可能に接続されるガス保安システム１において、前記ガスメータ１０は、前記警報器２０との間で前記通信線３０を介して各種信号の送受信を行うガスメータ側通信手段１３と、前記ガスの使用可能量が所定値まで減少したときに、前記通信線３０で使われる他の信号パターンと識別可能なように前記ガスメータ側通信手段１３を介して残金警告信号を出力する残金警告信号出力手段１１ａ１と、を有し、そして、前記通信手段２４は、前記通信手段３０を介して各種信号を受信する手段であることを特徴とする。

以上説明したように請求項１に記載した本発明の警報器によれば、ガスメータから受信した複数の信号パターンの中から、ガスメータ１０がガスの使用可能量が所定値まで減少したときに出力した残金警告信号を検出したときに、残金の減少を警報するようにしたことから、ガスを供給する供給先に設けられた警報器で、まもなく残金が切れることを利用者に警告することができるため、料金切れによりガス使用ができなくなることを未然に防止することができる。また、利用者の生活環境であるガスの供給先に設けられた警報器にて警告できるため、新たな警告用機器を設ける必要がなく、且つ、適切なタイミングで利用者に前金の支払いを促すことができる。従って、設備環境を複雑化することなく、前払い式のガスの供給における利用者の利便性を向上することができる。

以上説明したように請求項２に記載した本発明のガス保安システムによれば、ガスメータと警報器が直に通信線により通信可能に接続されていても、ガスメータが残金警告信号を他の信号と識別可能なように警報器に出力することで、警報器はまもなく残金が切れることを利用者に警告することができるため、料金切れによりガス使用ができなくなることを未然に防止することができる。また、利用者の生活環境であるガスの供給先に設けられた警報器にて警告できるため、新たな警告用機器を設ける必要がなく、且つ、適切なタイミングで利用者に前金の支払いを促すことができる。従って、設備環境を複雑化することなく、前払い式のガスの供給における利用者の利便性を向上することができる。

以下、本発明に係るガスメータ及びガス保安システムの一実施形態を、図２〜図４の図面を参照して以下に説明する。

図２において、ガス保安システム１は、ガス供給ラインに組み込まれうように屋外に設けられたガスメータ１０と、該ガスメータ１０とは個別に、ガスの供給先である屋内に設けられたガス漏れ警報器（以下、警報器ともいう）２０と、を有している。なお、ガスの供給先とは、ガスを供給している家宅等であり、燃焼器具等が設けられた部屋であるか否かは問わない。

ガスメータ１０は、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１１を有している。ＭＰＵ１１は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１ａ、ＣＰＵ１１ａのためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１１ｂ、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ１１ａの処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１１ｃ等を有して構成している。そして、ＲＯＭ１１ｂには、ＣＰＵ１１ａを請求項中の残金警告信号出力手段として機能させるためのプログラムを記憶している。

ガスメータ１０はさらに、メモリ部１２と、通信部１３と、流量センサ１４と、遮断弁１５と、を有している。そして、メモリ部１２と通信部１３と流量センサ１４と遮断弁１５との各々は、ＭＰＵ１１に電気的に接続されている。

メモリ部１２は、前記電池からの電力供給が断たれた場合でも、格納された各種データの保持が可能であり、ＣＰＵ１１ａの処理作業に必要な各種格納エリアを有する電気的消去／書き換え可能な読み出し専用のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）等が用いられる。そして、メモリ部１２は、検針カウンタ等の各種カウンタの他に、例えば使用時間遮断区分情報５１、残金判定情報５２、残度数情報５３等の各種情報を記憶している。

使用時間遮断区分情報５１は、流量［ｌ／ｈ］又はガス消費量［ｋｇ／ｈ］を予め定められた複数の範囲に区分した複数の遮断区分とその判定閾値（分）との関係を示すテーブルの中から、ガスメータ１０で用いている遮断区分や各判定閾値等を設定している。例えば、遮断区分１はガス消費量が０．０４２未満、流量が２１未満のときは、判定閾値が無制限となっている。遮断区分２−１はガス消費量が０．０４２以上０．１２６未満、流量が２１以上６３未満のときは、判定閾値が下限値＝３００、上限値＝７２０等となっている。

残金判定情報５２は、前金が所定の残額になった場合に、残金警告信号Ｐ２を警報器２０に出力するときの判定に用いられる判定閾値等のデータを有し、利用者等によって任意に選ばれた残額等が設定される。

残度数情報５３は、プリペイドカードの購入、口座振替等により、消費者（消費側）からガス販売業者等に支払われた前金に応じた残度数等が設定されている。その残度数は、残金に相当し、ガスの供給量に応じた度数がＣＰＵ１１ａによって減算される。また、残度数情報５３は、例えば、ＮＣＵ（Network Control Unit）等の通信機器によりガス販売業者の管理センター等から、又はガスメータ１０に接続される設定器等からプリペイドカードの購入、口座振替等により、消費者（消費側）からガス販売業者等に支払われた前金の金額に応じた前金情報を取得して、該前金情報に基づいて更新される。

通信部１３は、請求項中のガスメータ側通信手段に相当し、ＭＰＵ１１によって制御され、ガスメータ１０の外部にある種々の外部機器が接続される端子台等が用いられる。通信部１３は、通信線３０を介して警報器２０の通信部２４に直に接続されている。そして、残金警告信号出力手段としてのＣＰＵ１１ａは、図示しないスイッチ等を予め定められたパターンでＯＮ／ＯＦＦさせることで、通信線３０に任意の信号パターンを重畳させて警報器２０に出力（送信）している。

流量センサ１４は、例えば、ガス流路に配設された一対の超音波振動子から構成され、センサ回路部（図示せず）を介してＭＰＵ１１に接続される。そして、ＭＰＵ１１は、公知のように、流量センサ１４の一対の超音波振動子間の超音波信号伝搬時間に基づいて、ガス流路を通過するガスの流速、流量を算出する。なお、流量センサ１４については、流量センサがガスメータ１０の内部の可動部（膜）の動きに応じて流量信号を発生し、該流量信号をデジタル変換してＭＰＵ１１に出力したり、フローセンサを用いたりするなど種々異なる実施形態とすることができる。

遮断弁１５は、図示しないが、弁体と該弁体を駆動する駆動回路とを有し、ＭＰＵ１１から遮断信号が入力されると、ガス流路に設けた弁座を弁体で遮断するように駆動することでガス流路を遮断する供給停止状態となる。また、ＭＰＵ１１から復帰信号が入力されると、弁体が弁座を開放するように駆動することでガス流路を開放する供給可能状態となる。

このように構成したガスメータ１０は、流量センサ１４を用いてガスの使用量を計測する。そして、多量の流量が計測された場合や、通常ではあり得ないほどの長時間使用があった場合等に、異常と判定して遮断弁１５を駆動してガス流路を遮断し、安全性を確保する保安機能を有している。

ガスメータ１０は、保安機能に関連した複数種類の保安信号を警報器２０に出力することで、その保安信号に対応する情報を警報器２０に表示／出力させている。例えば、前記保安信号の一例としては、遮断予告信号、弁遮断信号等が挙げられる。そして、遮断予告信号は、予め定められた使用判定条件と使用時間遮断区分情報５１に基づいて、一定のガス使用が長時間継続したとき（燃焼器具の使用時間が異常に長い場合）、ＭＰＵ１１が器具の消し忘れと判断してガスの遮断を行う直前（およそ５〜８分前など）に注意を促すために、ガスメータ１０から警報器２０に対して出力する信号である。弁遮断信号は、ガス使用の異常遮断、或いは外部センサの作動による遮断等で、ガスメータ１０の遮断弁１５が閉じていることを示す信号である。

ガスメータ１０のＣＰＵ１１ａは、利用者から支払われた前金を示す前金情報を受けると、その度数に基づいてメモリ１２の残度数情報５３を更新する。そして、ガスメータ１０は、流量センサ１４を用いてガスの使用量を計測するとともに、その使用量に相当する残度数が残度数情報５３から減算する。そして、その残度数（残金）が予め設定された残金判定情報５２になった場合、通信部１３を制御して警報器２０に残金警報信号Ｐ２を出力する。

次に、警報器２０の概略構成の一例を以下に説明する。

警報器２０は、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２１と、メモリ部２２と、ガス検出部２３と、通信部２４と、音声ＩＣ（integrated circuit）２５と、報知部２６と、を有している。ＭＰＵ２１は、上述したガスメータ１０と同様に、ＣＰＵ２１ａと、ＲＯＭ２１ｂと、ＲＡＭ２１ｃと、を有して構成しており、ＭＰＵ２１にはメモリ部２２とガス検出部２３と通信部２４と音声ＩＣ２５と報知部２６とが電気的に接続されている。

ＲＯＭ２１ｂには、ＣＰＵ２１ａを残金警告信号検出手段及び残金警告手段として機能させるためのプログラム、所定濃度以上のガスをガス検出部２３で検出したときに警報を行うためのプログラム等を記憶している。そして、メモリ部２２は、ＥＥＰＲＯＭ等が用いられ、通信部２４で受信した例えば音声情報テーブル６１等の各種テーブルを記憶している。そして、音声情報テーブル６１は、使用機器、時間、警報等に対応した音声ＩＣ２５の音声情報を選択するためのテーブルとなっている。

ガス検出部２３は、図示しないが、接触燃焼式ガスセンサ等のガスセンサと、該ガスセンサを駆動する駆動回路と、を有している。ガス検出部２３は、ＭＰＵ２１からの要求に応じて駆動され、これによりガス濃度に応じたセンサ出力を検出してＭＰＵ２１に出力する。

通信部２４は、図示しないが、通信線３０に接続され且つその通信線３０に電流が流れたときにＯＮ／ＯＦＦする発光ダイオードとその光で導通するフォトトランジスタからなるフォトカプラを有している。そして、フォトカプラのフォトトランジスタはＭＰＵ２１に接続されており、ＭＰＵ２１はそのＯＮ／ＯＦＦを信号パターンとして検出する構成となっている。

音声ＩＣ２５は、予め定められた複数種類の音声情報を記憶しており、例えば、「まもなくガスが使用できなくなります」、「燃焼器具を消し忘れていませんか」等が挙げられる。そして、ＣＰＵ２１から指定された音声情報を報知部２６に出力する。

報知部２６は、音声ＩＣ２５から入力される音声情報を音声信号に変換し、アンプにより増幅してスピーカ等から出力すると共に、ＭＰＵ２１から入力される各種情報をＬＣＤ（liquid crystal display）等の表示器に表示する。

次に、上述したガスメータ１０から警報器２０に出力される本発明にかかる信号の一例を、図３の図面を参照して以下に説明する。図３（ａ）は遮断予告信号、図３（ｂ）〜（ｄ）は、残金警告信号をそれぞれ示している。

図３において、遮断予告信号Ｐ１は、図３（ａ）に示すように、ＯＮが０．１秒、ＯＦＦが４．９秒の５秒を１周期とする信号パターンとなっている。これに対し、残金警告信号Ｐ２は、遮断予告信号Ｐ１とはパルス回数、パルス幅、パルス周期等を変化させることで、信号パターンの区別化を図っている。

まず、図３（ｂ）は、５秒の１周期において、０．１秒のＯＮ／ＯＦＦのパルスを複数回（例えば４回など）以上出力させる残金警告信号Ｐ２を示している。図３（ｃ）は、５秒の１周期において、ＯＮのパルス幅を０．２〜０．４秒又は０．６秒以上に変化させた残金警告信号Ｐ２を示している。図３（ｄ）は、６秒以上の１周期において、ＯＮのパルス幅を０．２〜０．４秒に変化させた残金警告信号Ｐ２を示している。

このように遮断予告信号Ｐ１と残金警告信号Ｐ２とを異なる信号パターンとすることで、従来から使用されている複数種類の信号パターンと共通の通信線３０を使用しても、または、警報器２０がガスメータ１０から既に遮断予告信号Ｐ１を受信している場合でも、警報器２０は遮断予告信号Ｐ１と残金警告信号Ｐ２を正確に区別して検出することができる。

次に、警報器２０のＣＰＵ２１ａが実行する本発明に係る連動警報処理の一例を、図４に示すフローチャートを参照して以下に説明する。

ＣＰＵ２１ａによって連動警報処理プログラムが実行されると、ステップＳ１１において、通信部２４のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて、ガスメータ１０から信号を受信したか否かが判定される。信号を受信していないと判定された場合（Ｓ１１でＮ）、この判定処理を繰り返すことで、信号の受信を監視する。一方、信号を受信したと判定された場合（Ｓ１１でＹ）、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、ガスメータ１０から受信した信号のパターンがサンプリングされ、そのサンプリング結果に基づいて信号パターンが特定され、ステップＳ１３において、特定した信号パターンが残金警告信号Ｐ２であるか否かが判定される。残金警告信号Ｐ２であると判定された場合（Ｓ１３でＹ）、ステップＳ１４に進む。このように本実施形態では、ステップＳ１２及びＳ１３の処理によって請求項中の残金警告信号検出手段に相当している。

ステップＳ１４（残金警告手段）において、残金警告出力処理が実行されることで、残金警告に対応する音声ＩＣ２５の音声情報が音声情報テーブル６１から選択され、該音声情報の報知が音声ＩＣ２５に要求され、音声ＩＣ２５は要求された音声信号を報知部２６に出力し、報知部２６はその音声信号を外部に出力することで、残金警告が行われ、その後ステップＳ１１に戻り、一連の処理が繰り返される。

また、ステップＳ１３で残金警告信号Ｐ２ではないと判定された場合（Ｓ１３でＮ）、ステップＳ１５において、特定した信号パターンが遮断予告信号Ｐ１であるか否かが判定される。遮断予告信号Ｐ１ではないと判定された場合（Ｓ１５でＮ）、ステップＳ１１に戻り、一連の処理が繰り返される。一方、遮断予告信号Ｐ１であると判定された場合（Ｓ１５でＹ）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６において、遮断予告警報出力処理が実行されることで、遮断予告警報に対応する音声ＩＣ２５の音声情報が音声情報テーブル６１から選択され、該音声情報の報知が音声ＩＣ２５に要求され、音声ＩＣ２５は要求された音声信号を報知部２６に出力し、報知部２６はその音声信号を外部に出力することで、遮断予告警報が行われ、その後ステップＳ１１に戻り、一連の処理が繰り返される。

次に、上述したガス保安システム１におけるガスメータ１０と警報器２０の動作（作用）の一例を以下に説明する。

消費者からガス販売者等に前金が支払われると、その前金の金額に応じた前金情報がガス販売者側等で生成され、この前金情報は前金を支払った消費者のガスメータ１０に転送される。そして、前金情報を取り込んだガスメータ１０は、前金情報に基づいてメモリ部１２の残度数情報５３を更新する。

その後ガスメータ１０は、ガスの使用に伴って残度数情報５３が示す残金が残金判定情報５２に達したことを検出すると、通信部１３で残金警告信号Ｐ２の信号パターンを通信線３０に重畳させることで、残金警告信号Ｐ２を警報器２０に出力する。

一方、警報器２０は、通信部２４を介してガスメータ１０からの信号を受信し、その信号から残金警告信号Ｐ２を検出すると、「まもなくガスが使用不能となります。」等の残金警告が行われる。なお、残金警告方法については、ガスメータ１０から残金、残度数、残使用可能量等の各種情報を取得し、その情報に基づいて警告を行うなど種々異なる実施形態とすることができる。

以上説明したガス保安システム１によれば、ガスメータ１０と警報器２０が直に通信線３０により通信可能に接続されていても、ガスメータ１０が残金警告信号Ｐ２を遮断予告信号Ｐ１等の他の信号と識別可能なように警報器２０に出力することで、警報器２０はまもなく残金が切れることを利用者に警告することができるため、料金切れによりガス使用ができなくなることを未然に防止することができる。また、利用者の生活環境であるガスの供給先に設けられた警報器２０にて警告できるため、新たな警告用機器を設ける必要がなく、且つ、適切なタイミングで利用者に前金の支払いを促すことができる。従って、設備環境を複雑化することなく、前払い式のガスの供給における利用者の利便性を向上することができる。

また、ガスの使用時間が使用時間判定条件を満たしたときにはガスメータ１０が遮断予告信号Ｐ１を警報器２０に出力し、また、まもなく残金が切れるときには遮断予告信号Ｐ１と識別可能な信号パターンの残金警報信号Ｐ２を警報器２０に出力するようにしたことから、警報器２０はそれらの信号パターンに基づいてガスメータ１０からの要求を特定して適宜警報を行うことができるため、通信線３０によりガスメータ１０と警報器２０が直に接続された環境であっても、長時間使用警報と残金警報とを区別して利用者に警報することができる。

なお、上述した本実施形態では、警報器２０をガス漏れ警報器とした場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、ガスの供給先に設置されている火災警報機、複合型警報器等の各種警報器で実現することができる。

また、上述した本実施形態では、信号パターンを任意の周期によるＯＮ／ＯＦＦパターンとした場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、複数の信号パターンを２進数の０，１として公知である電文等を示すような実施形態とするなど種々異なる実施形態とすることもできる。

このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の警報器及びガス保安システムの基本構成を示す構成図である。 本発明のガス保安システムの概略構成を示すシステム構成図である。 ガスメータから警報器に出力する遮断予告信号と残金警告信号の一例を説明するための図である。 図２の警報器のＣＰＵが実行する連動警報処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ガス保安システム
１０ ガスメータ
１１ａ１ 残金警告信号出力手段（ガスメータのＣＰＵ）
１３ ガスメータ側通信手段（ガスメータの通信部）
２０ 警報器（ガス漏れ警報器）
２１ａ１ 残金警告信号検出手段（警報器のＣＰＵ）
２１ａ２ 残金警告手段（警報器のＣＰＵ）

Claims (2)

1. 前金に応じた残度数が設定された残度数情報に基づいて使用可能なガスを供給し且つ当該使用可能量がゼロとなった時点で前記ガスの供給を停止するガスメータとは個別に設けられ、且つ、前記ガスが供給される供給先におけるガス漏れ及び／又は火災の発生を警報する警報器において、
   前記ガスメータから各種信号を受信する通信手段と、
   前記ガスメータから前記通信手段を介して受信した複数の信号パターンの中から、前記ガスメータが前記ガスの使用可能量が所定値まで減少したときに出力した残金警告信号を検出する残金警告信号検出手段と、
   前記残金警告信号検出手段による残金警告信号の検出に応じて残金の減少を警報する残金警報手段と、
   を有することを特徴とする警報器。
2. 前金に対応した残度数が設定された残度数情報に基づいた供給量のガスを供給するガスメータと、請求項１に記載の警報器と、を有し、前記ガスメータと前記警報器とが直に通信線により通信可能に接続されるガス保安システムにおいて、
   前記ガスメータは、前記警報器との間で前記通信線を介して各種信号の送受信を行うガスメータ側通信手段と、前記ガスの使用可能量が所定値まで減少したときに、前記通信線で使われる他の信号パターンと識別可能なように前記ガスメータ側通信手段を介して残金警告信号を出力する残金警告信号出力手段と、を有し、そして、
   前記通信手段は、前記通信手段を介して各種信号を受信する手段であることを特徴とするガス保安システム。

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