JP5223171B2 - ガス器具監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスメータを経由した後のガス配管に接続される複数のガス器具を特定してガスの使用状況を個別に監視する装置に関するものである。

従来、この種のガス監視装置としては、ガス供給ライン中に配置されたガスメータを通過するガス量に応じて信号を発する流量測定手段と、該流量測定手段からの信号によりガスメータ通過ガス量の変化流量を算出し、個別ガス器具ごとのガス量に分類する個別ガス器具流量演算手段と、変化流量以外の入力信号、例えば外気温、カレンダー情報、使用開始時刻情報等を得るセンサ手段と、個別ガス器具流量演算手段及びセンサ手段から得られる情報を複合化し使用されているガス器具の判別を行う複合演算手段を備えたもの（例えば、特許文献１参照）や、各ガス器具の個々のガス流路にそれぞれ設置され、ガス流量に応じた強さで個々のガス器具に対応した所定の周波数の監視音を発生する各発音手段と、各発音手段が発生する監視音に基づき個々のガス器具の使用状況を監視する監視手段を備えたもの（例えば、特許文献２参照）がある。
特開平３−２３６５１３号公報 特開平８−１７８１９５号公報

しかしながら、上記各特許文献に開示されたガス器具監視装置は、複雑な制御回路を伴うガス器具判別手段を設ける必要があり、特に、特許文献１では、ガスメータ通過ガス量の変化流量から個別ガス器具ごとのガス量に分類する個別ガス器具流量演算手段を設け、さらに使用環境を特定するための各種センサ情報を複合化して使用ガス器具を推定するというものであり、複雑な回路構成を必要とする割には使用ガス器具を特定するにあたり確実性に問題を残すものであった。

また、特許文献２のものは、各ガス器具に流れるガス流量の大きさに応じた周波数の監視音を発し、その監視音を集音して使用ガス器具を特定するというものであるため、個別のガス器具から発せられる情報に基づいて使用ガス器具を特定するという点において確実性の向上は図れるものの、流量に応じた音を発生する笛装置及び音を集音するマイクロホン及び分析回路が必要であり、極めて複雑な回路構成が要求されるという問題があった。

本願発明は上記課題を解決するもので、家庭内で使用するガス器具の増減に対応して器具を特定するための比較基準データとなる流量パターンを容易に取替え可能とし、詳細な器具判定を行うガス器具監視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本発明のガス器具監視措置は、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の種類または使用状況を個別に監視する装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、予め申請されたガス器具の種類または使用形態に対応した流量パターンを登録データとして記憶する登録記憶手段と、前記登録記憶手段を着脱自在に収納する収納部と、前記登録記憶手段の流量パターンと前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較し使用ガス器具または使用形態を判断する器具判定手段と、ガス事業者が提供するサービスに応じて予め分類された項目毎に使用状況を監視する器具別監視手段とを有し、前記登録記憶手段は、所定の認証フローを経過したのち取り替え可能としたものである。

上記発明によれば、家庭内で使用するガス器具の種類または使用形態等の器具情報をガス事業者等に申請し、その器具情報に対応した器具判別用の流量パターンを記憶した登録記憶手段をガスメータ内の収納部に挿着することで精度の高い器具判別が可能となり、また、器具登録手段は家庭内のガス器具の使用状況に応じて取り替えが可能であり、器具の追加、使用停止、あるいは使用形態の変更があった場合に容易に変更することができる。さらに、器具登録手段を取り替えるときは所定の認証処理を行わないとできないため、ガス事業者の意に反する交換やいたずらによる交換を防止することができる。

器具登録手段の設定方法として、器具の種類、使用形態に応じた信号、例えば、給湯器の場合Ａ信号、ガス調理器の場合Ｂ信号、ガスファンヒータの場合Ｃ信号とし、さらに給湯器の使用形態として給湯の場合Ａ−１信号、風呂の場合Ａ−２信号、床暖房の場合Ａ−３信号というような信号が設定され、この設定信号に基づいた流量パターンを登録データとして入力し、記憶しておくことで、家庭内で使用するガス器具またはその使用形態を正確に把握することができ、この設定信号に対応した器具判別用の登録データを用いて計測流量値と比較することで、より精度の高い器具判断を行うことができるため、この器具別に管理されるデータを用いて保安機能の充実やサービスの多様化を図ることができる。

本発明のガス器具監視装置によれば、家庭内で使用するガス器具の種類または使用形態等の器具情報をガス事業者等に申請し、その器具情報に対応した器具判別用の流量パターンを記憶した登録記憶手段をガスメータ内の収納部に挿着することで精度の高い器具判別が可能となり、また、器具登録手段は家庭内のガス器具の使用状況に応じて取り替えが可能であり、器具の追加、使用停止、あるいは使用形態の変更があった場合に容易に変更することができる。さらに、器具登録手段を取り替えるときは所定の認証処理を行わないとできないため、ガス事業者の意に反する交換やいたずらによる交換を防止することができる。

第１の発明によるガス器具監視措置は、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の種類または使用状況を個別に監視する装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、予め申請されたガス器具の種類または使用形態に対応した流量パターンを登録データとして記憶する登録記憶手段と、前記登録記憶手段を着脱自在に収納する収納部と、前記登録記憶手段の流量パターンと前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較し使用ガス器具または使用形態を判断する器具判定手段と、ガス事業者が提供するサービスに応じて予め分類された項目毎に使用状況を監視する器具別監視手段とを有し、前記登録記憶手段は、所定の認証フローを経過したのち取り替え可能としたことを特徴とするものである。

そして、家庭内で使用するガス器具の種類または使用形態等の器具情報をガス事業者等に申請し、その器具情報に対応した器具判別用の流量パターンを記憶した登録記憶手段をガスメータ内の収納部に挿着することで精度の高い器具判別が可能となり、また、器具登録手段は家庭内のガス器具の使用状況に応じて取り替えが可能であり、器具の追加、使用停止、あるいは使用形態の変更があった場合に容易に変更することができる。さらに、器具登録手段を取り替えるときは所定の認証処理を行わないとできないため、ガス事業者の意に反する交換やいたずらによる交換を防止することができる。

器具登録手段の設定方法として、器具の種類、使用形態に応じた信号、例えば、給湯器の場合Ａ信号、ガス調理器の場合Ｂ信号、ガスファンヒータの場合Ｃ信号とし、さらに給
湯器の使用形態として給湯の場合Ａ−１信号、風呂の場合Ａ−２信号、床暖房の場合Ａ−３信号というような信号が設定され、この設定信号に基づいた流量パターンを登録データとして入力し、記憶しておくことで、家庭内で使用するガス器具またはその使用形態を正確に把握することができ、この設定信号に対応した器具判別用の登録データを用いて計測流量値と比較することで、より精度の高い器具判断を行うことができるため、この器具別に管理されるデータを用いて保安機能の充実やサービスの多様化を図ることができる。

第２の発明は、登録記憶手段はメモリーカードを用いて着脱自在な構成としたことを特徴とするものである。

そして、メモリーカードを用いることでガスメータ内にコンパクトに収納が可能となり、ガス事業者が使用者より申請された情報に基づいてデータの書き込みを行った後の挿着作業も容易で、繰り返し使用も可能となる。

第３の発明は、計時手段を備え、使用者からの器具使用変更申請があった場合、所定期間だけ従来の登録記憶手段のデータを用いた使用を可能とし、所定期間経過後は使用不可とすることを特徴とするものである。

そして、使用者から登録記憶手段の取替申請があったときは、変更処理を行う所定期間従来どおりの使用を可能とし、使い勝手の向上を図るようにしている。

第４の発明は、警報手段を備え、所定の認証フローを経過せず取り替え実行を行った場合、警告報知を行うことを特徴とするものである。

そして、所定の認証処理を行わず登録記憶手段の取り替えを行った場合は、ガス事業者の意に反した交換またはいたずらによる交換と判断して警告報知を行うようにしたものである。

第５の発明は、ガス遮断弁を備え、所定の認証フローを経過せず取り替え実行を行った場合、ガス流路を遮断することを特徴とするものである。

そして、所定の認証処理を行わず登録記憶手段の取り替えを行った場合は、ガス事業者の意に反した交換またはいたずらによる交換と判断してガス流路を遮断しガスの使用を停止するようにしたものである。

第６の発明は、流量計測手段として超音波を用いたことを特徴とするものである。
そして、超音波を用いることで瞬時流量の計測を可能とし、より精度の高い器具判別を行うようにしている。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス器具監視装置の全体構成図である。

各家庭のガス供給管１の入口部分にガスメータ２が設置され、このガスメータ２を経由した後のガス配管３から分岐して家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管されガスが供給される。例えば、屋外にはガス給湯器４が設置され、このガス給湯器４で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓５、浴槽やシャワー装置が設置された風呂６、リビング等に設置された床暖房７に供給され、種々の使用形態を形成している。

また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル８、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ９にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。

そして、ガスメータ２には、ガス流量を計測する流量計測部１２が設けられ、例えば図２に示すように、ガス流路に一対の超音波センサを配置し流路を流れる流量に応じて変化する伝播時間を計測することで流量を測定するものがある。以下、その構成を簡単に説明すると、超音波を送信または受信する第１送受信器１２Ａと受信または送信する第２送受信器１２Ｂが流れ方向に配置され、切換手段を有する計測制御部１３によって送受信の切換えが可能になっており、ガス等の流体の流れ状態を検出している。この第１送受信器１２Ａと第２送受信器１２Ｂの信号を処理して流量を計測するもので、具体的には、まず計測制御部１３により第１送受信器１２Ａを駆動し、第２送受信器１２Ｂに向け、すなわち上流から下流に超音波を送信する。そして第２送受信器１２Ｂで受信した信号を計測制御部１３に設けた増幅手段により増幅し、この増幅された信号は基準信号と比較され、基準信号以上の信号が検出された後、計測制御部１３に設けた繰り返し手段により上記の送受信を所定の回数を繰り返し、それぞれの時間値を計測制御部１３に設けたタイマカウンタのような計時手段で計測する。

次に、切換手段を有する計測制御部１３で第１送受信器１２Ａと第２送受信器１２Ｂの送受信を切換えて、第２送受信器１２Ｂから第１送受信器１２Ａ、すなわち下流から上流に向かって超音波信号を送信し、この送信を前述のように繰り返し、それぞれの時間値を計測する。そして、第１送受信器１２Ａと第２送受信器１２Ｂとの超音波の伝搬時間差から流路１１の大きさや流体の流れ状態を考慮して信号処理手段１４で流量値を求める。

また、流量計測手段１２が配置された流路１１内には異常時等にガスの流れを遮断する遮断弁１５が設けられている。

また、ガスメータ2内には、使用者から申請される家庭内で使用するガス器具の器具情報に対応した流量パターンを入力し記憶する登録記憶手段１６が設けられている。この登録記憶手段１６は、例えば書き換え自在なメモリーカード２２で構成され、ガスメータ２に設けられたカード収納部２３に着脱自在に収納されている。

そして、メモリーカード２２等で構成される登録記憶手段１６が挿着されると、その登録記憶手段１６に記憶された器具情報に基づいて、使用するガス器具の種類を特定する器具信号を設定し登録する器具信号登録手段１７と、使用するガス器具の用途別に使用形態を特定する用途別信号登録手段１８と、この器具信号登録手段１７及び用途別信号登録手段１８の登録情報より、ガス事業者等が特定のサービス等を対象として予め分類した項目毎に家庭内の使用ガス器具を分類する器具分類手段１９とを有する器具特定手段２０が設けられている。

ここで、器具信号登録手段１７は、例えば下表（表１）のように、器具の種類に応じて信号を設定登録する。

また、用途別信号登録手段１８は、例えば下表（表２）のように、器具の用途別に使用形態を特定する信号を設定登録する。

また、器具分類手段１９は、ガス事業者がガス器具の種類及び使用形態等からガス料金の割引対象分野を予め設定し分類したものに、上記（表１）及び（表２）で得られる情報より家庭内で使用するガス器具を当てはめ分類するもので、例えば下表（表３）のように、給湯器を用いて床暖房を行っている場合は割引Ａとし、ガスファンヒータ等で温風暖房を行っている場合は割引Ｂとし、それ以外は標準として分類し、家庭内で使用しているガス器具を設定登録する。

そして、信号処理手段１４で求められる流量値と登録記憶手段１６の登録データ（流量パターン）を比較して使用している器具を判断する器具判定手段２４が設けられており、さらに器具判定手段４０で判断したガス器具の使用状況に応じてガス使用量を監視する器具別監視手段２１を有している。この器具別監視手段２１は、流量計測部１２の信号処理手段１４で求められるガス流量値を入力し、器具判定手段２４で判断されたガス器具の登録情報と共に管理され、ガス事業者からの要求に基づいて所定期間毎の累積流量値等の情報が出力される。

ここで、上記器具判定手段２４で行う器具判別について概略を説明すると、登録記憶手段１６に記憶する登録データとして、例えば図４に示すような流量パターンを用いる。実際の登録データとしては、器具スタート時から例えば０．２秒毎の流量値のデータを所定時間分記憶したものである。なお、データの時間間隔としては０．２秒に限定する必要はなく、要求される器具判別能力により任意に設定できるものである。

流量計測部１２では一定間隔毎にガス流量を計測し、新たに計測されたガス流量値が直前の値から所定値以上増加すると、新たな器具が使用されたと判断し、その流量変化と登録記憶手段１６に登録された器具のコードに対応する流量パターンと比較を行い、使用されている器具の判別を行う。

また、流量計測部１２から異常流量等の信号が入力された場合は、遮断弁１５を介して流路１１を遮断することで安全性を確保する。

なお、本実施の形態では器具特定手段２０の分類項目として、料金割引サービスを対象としたが、これに限定されるものではなく、保安サービス等、ガス事業者等が必要と考えるサービスを対象に器具別の監視方法を採用することができるものである。

また、登録記憶手段１６は着脱自在な挿着構成としているため、ガス事業者の意に反して交換されたり、いたずらにより無理やり取り外されたりする場合が想定され、このような行為を防止するために本発明では、ガスメータ２の前面側に設けたフタ２８が取り外されたことを検知する取外し検知手段２９を設けると共に、ガスメータ２内に送受信が可能なメータ側無線通信手段２５を設け、ガス事業者が携帯するワイヤレスキー１０からなる認証コード送信手段より予め設定した認証コードが送信され、この認証コードをメータ側無線通信手段２５が受信し、認証コード確認手段２６が受信した認証コードが正常であると判断した場合、取外し検知手段２９の検知信号を無効として登録記憶手段１６の交換を可能とし、認証コードが異常である、または認証コードの受信がない状態でフタ２８が取り外された場合は、警報手段２７を介して登録記憶手段１６の交換、取り外しができないことを警告報知したり、遮断弁１５を作動状態として流路１１を遮断状態しガスメータ２の使用を禁止する。

以上の認証フローによりガス事業者または認定業者のみが登録記憶手段１６の交換、取り外しを可能とし、ガス事業者の意に反する交換やいたずらによる交換を防止するようにしている。ただし、使用者から器具情報の変更申請があった場合は、変更処理に所定の期間が必要であるため、この期間は従来の登録データに基づいた使用状況の監視を可能とし、計時手段３０がカウントアップした以降は器具の登録情報に過ちがあるとして、警報手段２７による警告報知、または遮断弁１５を作動状態として流路１１を遮断状態しガスメータ２の使用を禁止する。

なお、本実施の形態ではガスメータ２に内蔵したメータ側無線通信手段２５とガス事業者が携帯するワイヤレスキー１０の間で認証コードの送受信を行い照合作業を経て認証可否の判断を行うようにしているが、これに限定されるものではなく、カードリーダや暗証番号等を用いたものでもよく、ガス事業者が特定できる方法であればどのようなものでもよい。

以上のように構成されたガス器具監視装置において、まず使用者がガス事業者に対して家庭内で使用するガス器具の種類または使用形態を申請し、ガス事業者はこの器具情報を基にガス流量値から使用する器具を判別するための流量パターンを入力し記憶した器具登録手段１６を作成し、ガスメータ２に挿着する。以降、この器具登録手段１６の登録データと流量計測部１２で求められる流量値を比較して、提供サービスに対応して予め分類された項目毎に計測データが管理され、ガス事業者等からの要求があった場合、ガス器具の登録情報に対応した流量データを出力し、メータ側無線通信手段１６を介して要求情報を送信する。

ガス事業者は入手した器具情報を予め設定した対象サービスに反映させることで、使用者への利便性、経済性、安全性をより高めることができる。

以上のように、家庭内で使用するガス器具の種類または使用形態等の器具情報をガス事業者等に申請し、その器具情報に対応した器具判別用の流量パターンを記憶した登録記憶手段１６をガスメータ内の収納部２３に挿着することで精度の高い器具判別が可能となり、また、器具登録手段１６は家庭内のガス器具の使用状況に応じて取り替えが可能であり
、器具の追加、使用停止、あるいは使用形態の変更があった場合に容易に変更することができる。さらに、器具登録手段を取り替えるときは所定の認証処理を行わないとできないため、ガス事業者の意に反する交換やいたずらによる交換を防止することができる。

また、器具登録手段１６としてメモリーカード２２を用いることでガスメータ２内にコンパクトに収納が可能となり、ガス事業者が使用者より申請された情報に基づいてデータの書き込みを行った後の挿着作業も容易で、繰り返し使用も可能となる。
そして、使用者から登録記憶手段の取替申請があったときは、変更処理を行う所定期間従来どおりの使用を可能とし、使い勝手の向上を図るようにしている。

また、所定の認証処理を行わず登録記憶手段の取り替えを行った場合は、ガス事業者の意に反した交換またはいたずらによる交換と判断して警告報知を行ったり、ガス流路を遮断しガスの使用を停止することで、信頼性、安全性の確保を図ることができる。
そして、超音波を用いることで瞬時流量の計測を可能とし、より精度の高い器具判別を行うことができるものである。

本発明は、家庭内で使用するガス器具の種類、使用形態を特定し流量データと共に管理する監視装置に限らず、オフィスや店舗で使用する複数の器具に対して種類、使用形態を特定し、電力使用量、水道使用量と共に管理する装置等にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるガス監視装置の全体構成図 同ガス監視装置におけるガスメータ側の制御ブロック図 同ガス監視装置における器具登録手段の収納形態を示す図 同ガス監視装置における流量パターンの一例を示す図

符号の説明

２ ガスメータ
３ ガス配管
１０ ワイヤレスキー（認証コード送信手段）
１２ 流量計測部
１６ 登録記憶手段
２０ 器具特定手段
２１ 器具別監視手段
２２ メモリーカード
２３ カード収納部
２４ 器具判定手段
２５ メータ側無線通信手段
２６ 認証コード確認手段
２７ 警報手段

Claims (8)

1. ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の種類または使用状況を個別に監視する装置であって、
   ガスメータには、
   ガス流量を計測する流量計測手段と、
   予め申請されたガス器具の種類または使用形態に対応した流量パターンを登録データとして記憶する登録記憶手段と、
   前記登録記憶手段を着脱自在に収納する収納部と、
   前記登録記憶手段の流量パターンと前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較し使用ガス器具または使用形態を判断する器具判定手段と、
   ガス事業者が提供するサービスに応じて予め分類された項目毎に使用状況を監視する器具別監視手段と
   を有し、
   前記登録記憶手段は、所定の認証フローを経過したのち取り替え可能としたガス器具監視装置。
2. 登録記憶手段は、メモリカードを用いて着脱自在な構成とした請求項１記載のガス器具監視装置。
3. 時計手段を備え、使用者からの器具使用変更申請があった場合、所定期間だけ従来の登録記憶手段のデータを用いた使用を可能とし、所定期間経過後は使用不可とする請求項１または２記載のガス器具監視装置。
4. 警報手段を備え、所定の認証フローを経過せず取り替え実行を行った場合、警告報知を行う請求項１〜３のいずれか１項記載のガス器具監視装置。
5. ガス遮断弁を備え、所定の認証フローを経過せず取り替え実行を行った場合、ガス流路を遮断する請求項１〜４のいずれか１項記載のガス器具監視装置。
6. 流量計測手段として超音波を用いた請求項１〜５のいずれか１項記載のガス器具監視装
   置。
7. 前記ガスメータはさらに、ガス事業者からの要求に応じて前記使用状況を送信するメータ側無線通信手段を備える請求項１〜６のいずれか１項記載のガス器具監視装置。
8. 前記ガスメータはさらに、
   前記収納部を覆うフタと、
   前記フタが取り外されたことを検知する開閉検知手段と、
   を有し、
   前記所定の認証フローを経過して取り替え実行を行った場合、前記開閉検知手段からの信号を無効にし、
   前記所定の認証フローを経過せず取り替え実行を行った場合、前記開閉検知手段からの信号を前記警報手段に送信し、前記警報手段は前記警告報知を行う請求項４記載のガス器具監視装置。