JP5304595B2 - 流量計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体の流量の変化を捕らえることにより、流体を使用している器具を正しく判別するための技術に関するものである。

従来、ガスメータ装置を有する流体配管系において使用器具を特定するガスメータ装置として、特許文献１に記載のものがある。その構成について図９を参照しながら説明する。

図９に示すように、ガスメータ装置１は、家庭用ガス供給管に接続された流路６中に配置され、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段３と流量計測手段３から出力される流量値の差分値を求める演算手段４と演算手段４により算出された差分値と記憶手段５内に登録された変化判定値との大きさを比較し、ガス器具の使用状態の変化を判定する比較判定手段７を有する構成である。演算手段４、比較判定手段７、ガス遮断弁２は、制御回路８によって制御されている。

上記ガスメータ装置１においては、流量計測手段３から出力される瞬時流量の差分値の変化を逐次演算し、その変化量でもってガス器具の使用状態の変化を判定するものであり、登録されたデータと計測されたガス流量の変化（差分値）を比較し、使用ガス器具１３、１４、１５の判別を可能とする。

また、従来の流体の使用器具の判別方法として特許文献２に記載のものがある。その構成について図１０を参照しながら説明する。

図１０に示すように、演算手段１０８は、流量計測手段１０４によって計測されたガスの流量の一定時間毎の差分値を演算し、差分値変換手段１１２により、流量区分表保持部１１０に格納されている流量区分表１１０ａを用いて一定時間毎の差分値を所定の区分に区分けし、当該区分を表す所定のコードに変換する。器具判別部１１６は、差分値変換部１１２で変換されたコードを用いてコード列生成手段１１４で生成されたコード列と、器具固有コード列情報保持部１１８に記憶された器具固有の器具固有特徴コード列を比較し、器具を判別する。

上記構成において、流量の差分値をコード化（変換）して得られる符合値を使用し、器具判別の実行に際し、演算を簡略化することにより、演算に必要メモリ量などを減らしつつ、演算速度、器具判別精度の向上を図る。

特開２００６−３１３１１４号公報 特開２００８−３０９４９８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、例えば小型湯沸器では、湯温の設定状態や水温など、使用状態によって流量のばらつきがあるため、流量差分やコード列では、あらかじめ登録されたデータとの比較では誤判定してしまうという課題があった。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、器具の特徴を抽出する構成とすることにより、演算の簡素化を図り、演算に必要なメモリ量を減らすとともに、使用状態により様々に変化する流量ばらつきを吸収し、特定の種類の器具の判別精度の向上を図ることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、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を元に、第１の一定時間毎に得られる第１の差分値と第２の一定時間毎に得られる第２の差分値を演算する演算手段と、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、前記演算手段によって演算された差分値を前記流量区分表に基づき前記コードに変換する差分値変換手段と、前記差分値変換手段によって複数の一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す複数の器具特徴コード列を生成したり、前記流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列及び器具固有の流量である器具固有特徴流量を保持している器具固有特徴情報保持手段と、前記器具特徴抽出手段が抽出した前記器具特徴コード列と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴コード列、及び、前記器具特徴抽出手段が抽出した複数の前記器具特徴流量と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量をそれぞれ比較し器具を判別する器具判別手段とを備え、前記器具判別手段は、前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第１の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第１器具特徴コード列の第１ピーク値が第１所定値範囲内で、かつ前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第２の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第２器具特徴コード列の第１ピーク値が第２所定値範囲内で、かつ第１器具特徴流量が第１所定流量範囲内で、かつ第２器具特徴流量が抽出された場合には第２器具特徴流量が第２所定流量範囲内で、かつ第３器具特徴流量が第３所定流量範囲内であった場合に、使用器具が特定の種類の器具であると判定する構成としたものである。これによって、特定の種類の器具使用時の設定状態の
違い等による流量のばらつきがあっても特定の種類の器具の特徴を抽出することができ、特定の種類の器具の判別精度の向上を図ることができる。

また、器具判別手段は、前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第１の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第１器具特徴コード列の第１ピーク値が第３所定値範囲内で、かつ第１器具特徴流量が第４所定流量範囲内で、かつ第２器具特徴流量が抽出された場合には第２器具特徴流量が第５所定流量範囲内で、かつ第３器具特徴流量が第６所定流量範囲内であるとき、前記器具固定特徴情報保持手段に特定の種類の器具の特徴が保持されていた場合には、特定の種類の器具であると判定する構成としたものである。これによって、特定の種類の器具使用時の設定状態に応じた能力切替等による流量差があっても特定の種類の器具の特徴を抽出することができ、特定の種類の器具の判別精度の向上を図ることができる。

本発明の流量計測装置によると、器具の特徴を抽出する構成とすることにより、演算の簡素化を図り、演算に必要なメモリ量を減らすとともに、使用状態により様々に変化する流量ばらつきを吸収し、特定の種類の器具の判別精度の向上を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態１〜２における流量計測装置のブロック図 本発明の実施の形態１〜２における流量区分表の一例を示す図 （ａ）本発明の実施の形態１におけるガス器具Ａ使用時の流量差分値を流量区分表に従って区分する概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ａ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ａ使用時の区分されたコードを表すグラフ、（ｄ）同ガス器具Ａ使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態１における小型湯沸器Ｂ使用時の流量差分値を流量区分表に従って区分する概念を示す図、（ｂ）同小型湯沸器Ｂ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同小型湯沸器Ｂ使用時の今回流量と前回流量との差分値を元に変換されたコードａの推移を示すグラフ、（ｄ）同小型湯沸器Ｂ使用時の今回流量と前々回流量との差分値を元に変換されたコードｂの推移を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態１における小型湯沸器Ｂ使用時の器具特徴コード列一覧表を示す図、（ｂ）同小型湯沸器Ｂ使用時の第１器具特徴コード列の推移を示すグラフ、（ｃ）同小型湯沸器Ｂ使用時の第２器具特徴コード列の推移を示すグラフ、（ｄ）同小型湯沸器Ｂ使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 本発明の実施の形態１における小型湯沸器Ｂが器具固有特徴情報に保持されているときの使用小型湯沸器との判定内容一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態２における小型湯沸器Ｂ使用事の流量差分値を流量区分表に従って区分する概念を示す図、（ｂ）同小型湯沸器Ｂ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同小型湯沸器Ｂ使用時の今回流量と前回流量との差分値を元に変換されたコードａの推移を示すグラフ、（ｄ）同小型湯沸器Ｂ使用時の今回流量と前々回流量との差分値を元に変換されたコードｂの推移を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態２における小型湯沸器Ｂ使用時の器具特徴コード列一覧表を示す図、（ｂ）同小型湯沸器Ｂ使用時の第１器具特徴コード列の推移を示すグラフ、（ｃ）同小型湯沸器Ｂ使用時の第２器具特徴コード列の推移を示すグラフ、（ｄ）同小型湯沸器Ｂ使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 従来のガスメータのブロック図 従来の流量計測装置のブロック図

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を元に、第１の一定時間毎に得られる第１の差分値と第２の一定時間毎に得られる第２の差分値を演算する演算手段と、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、前記演算手段によって演算された差分値を前記流量区分表に基づき前記コードに変換する差分値変換手段と、前記差分値変換手段によって複数の一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す複数の器具特徴コード列を生成したり、前記流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列及び器具固有の流量である器具固有特徴流量を保持している器具固有特徴情報保持手段と、前記器具特徴抽出手段が抽出した前記器具特徴コード列と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴コード列、及び、前記器具特徴抽出手段が抽出した複数の前記器具特徴流量と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量をそれぞれ比較し器具を判別する器具判別手段とを備え、前記器具判別手段は、前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第１の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第１器具特徴コード列の第１ピーク値が第１所定値範囲内で、かつ前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第２の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第２器具特徴コード列の第１ピーク値が第２所定値範囲内で、かつ第１器具特徴流量が第１所定流量範囲内で、かつ第２器具特徴流量が抽出された場合には第２器具特徴流量が第２所定流量範囲内で、かつ第３器具特徴流量が第３所定流量範囲内であった場合に、使用器具が特定の種類の器具であると判定する構成にしたものである。

これによって、特定の種類の器具使用時の設定状態の違い等よる流量のばらつきがあっても特定の種類の器具の特徴を抽出することができ、特定の種類の器具の判別精度の向上を図ることができる。

第２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を元に、第１の一定時間毎に得られる第１の差分値と第２の一定時間毎に得られる第２の差分値を演算する演算手段と、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、前記演算手段によって演算された差分値を前記流量区分表に基づき前記コードに変換する差分値変換手段と、前記差分値変換手段によって複数の一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す複数の器具特徴コード列を生成したり、前記流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列及び器具固有の流量である器具固有特徴流量を保持している器具固有特徴情報保持手段と、前記器具特徴抽出手段が抽出した前記器具特徴コード列と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴コード列、及び、前記器具特徴抽出手段が抽出した複数の前記器具特徴流量と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量をそれぞれ比較し器具を
判別する器具判別手段とを備え、器具判別手段は、前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第１の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第１器具特徴コード列の第１ピーク値が第３所定値範囲内で、かつ第１器具特徴流量が第４所定流量範囲内で、かつ第２器具特徴流量が抽出された場合には第２器具特徴流量が第５所定流量範囲内で、かつ第３器具特徴流量が第６所定流量範囲内であるとき、前記器具固定特徴情報保持手段に特定の種類の器具の特徴が保持されていた場合には、使用器具を特定の種類の器具であると判定する構成にしたものである。

これによって、特定の種類の器具使用時の設定状態に応じた能力切替等による流量差があっても特定の種類の器具の特徴を抽出することができ、特定の種類の器具の判別精度の向上を図ることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明に記載の流量計測装置の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるプログラムである。そして、プログラムであるので汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明のプログラムの少なくとも一部を容易に実現できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各実施の形態の説明において、同一構成並びに同一作用効果を奏するところには、同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における流量計測装置のブロック図である。

図１において、ガスメータ１００は、流路１０２と、流量計測手段１０４と、計測流量情報記憶手段１０６と、演算手段１０８と、流量区分表保持手段１１０と、差分値変換手段１１２と、器具特徴抽出手段２１４と、器具判別手段１１６と、器具固有特徴情報保持手段２１８とを備えたものである。さらにガスメータ１００は、流路１０２に配置され、緊急時などにガスを遮断する遮断手段１２２を含む。

流量計測手段１０４としての超音波流量計は、流路１０２に流れる流体としてのガスに対し、一定時間間隔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。計測流量情報記憶手段１０６は、流量計測手段１０４で計測された計測流量値と、当該計測流量値を計測した計測時間が対応付けられて記述された対象データを記憶する。

演算手段１０８は、流量計測手段１０４によって計測されたガスの流量の、前述した超音波発射間隔に相当する一定時間毎の差分値を演算するものである。例えば後述する図３において、所定タイミングの流量（絶対流量）が９０Ｌ／ｈ（リットル毎時）であり、次のタイミングでの流量が１４５Ｌ／ｈである場合、このときの差分値は１４５−９０＝５５（Ｌ／ｈ）として演算される。流量区分表保持手段１１０は、図２に示すような、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表１１０ａを保持するものである。流量区分表１１０ａは、計測された差分値の絶対値を所定の区分に区分けし、当該区分を表す所定のコードに変換する変換テーブルの役割を果たす。流量区分表１１０ａの区分の数は特に限定されないが、図２では一例として１６コードに区分されたものを記載している。尚、流量がゼロと判断される領域を挙げたが、実際の装置では計測される流量が、多少のばらつきを有するため完全にゼロとなることはあまりない。したがって、流量がゼロとなるのはほぼゼロ、実質的にゼロとなったときをも含む。

また、各区分の範囲については、それぞれ異なる流量間隔を有して細分化されている。例えばコード１から５までは１０Ｌ／ｈとし、コード６からＢまでは２５Ｌ／ｈ、コードＣからＤまでは５０Ｌ／ｈ、コードＥは１００Ｌ／ｈといったように、流量の差分値の小さいほうを細分化している。このような構成は、差分値の小さい領域では器具の種類が多いため、間隔を小さくすることにより、判別精度を上げることができる。

なお、コードのＡからＦについては、１０から１５を１６進数で表記したものであるので、コードを数値として大小比較を行うことができる。

差分値変換手段１１２は、演算手段１０８によって演算された差分値を、流量区分表１１０ａに基づき、（超音波発射の）一定時間毎の差分値が分類される区分を表すコードに変換する。

器具特徴抽出手段２１４は、差分値変換手段１１２によって得られた一定時間毎のコードの集合に基づき、実際の計測により得られたコードの列である計測コード列から器具の特徴を示す抽出コード列を生成する。この計測コード列は、流体の流量変化を擬似的に表現するものである。器具特徴抽出手段２１４は、器具の特徴を示す抽出コード列を必要に応じて図示せぬメモリに記録する。また、器具特徴抽出手段２１４は、流量計測手段１０４によって計測されたガスの流量を監視し、流量の推移から例えばファンヒータの緩点火流量のように器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出し、必要に応じて図示せぬメモリに記録する。

器具判別手段１１６は、器具特徴抽出手段２１４によって抽出された抽出コード列ならびに器具特徴流量に基づき、流体としてのガスを使用しているガス器具を判別する。ここで器具判別手段１１６は、抽出コード列と予めガス器具ごとに器具固有特徴情報保持手段２１８に記憶されたガス器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列と、あるいは複数の器具特徴流量とを比較し、その類似関係等からガスを使用するガス器具を判別する。

また、ガスメータ１００は上流側においてガス管路１９に接続されるとともに、下流側にてガステーブル、ファンヒータ、床暖房等、種々のガス器具１３、１４、１５に接続されている。

以上のように構成された流量計測装置について、以下器具の特徴抽出処理に関して、その動作について説明する。

まず、流量計測手段１０４によって一定時間間隔（例えば０．５秒など）をおいて計測される流量（絶対流量）Ｑ（ｎ）と前回計測された流量Ｑ（ｎ−１）は、計測流量情報記憶手段１０６に一旦記憶される。その後、Ｑ（ｎ）と前回計測された流量Ｑ（ｎ−１）との差である差分値ΔＱ（ｎ）＝Ｑ（ｎ）−Ｑ（ｎ−１）を演算手段１０８で演算する。ここで一定間隔は１秒や２秒であってもよい。

差分値変換手段１１２は、演算手段１０８によって演算された差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値を、図２の流量区分表１１０ａを参照し、一定時間毎の差分値が分類される区分を表すコードである区分コードに変換する。図３はこのような流量区分表を用いた変換の一例を示している。図１のガス器具１３、１４、１５のいずれかに相当するガス器具Ａ（例えばファンヒータ）が起動を開始し、ガス流量が発生すると、計測される流量は、図３（ａ）の「流量値」、図３（ｂ）のグラフで示されるように、流量Ｑ（ｎ）＝０から流量Ｑ（ｎ）≠０となり、ガス使用量に応じて流量が変化する。流量計測手段１０４による流量の計
測と同時に、演算手段１０８が差分値を演算し、区分コードへの変換が差分値変換手段１１２によって行われる（図３（ａ）の「コード」列に図示）。

器具特徴抽出手段２１４は、差分値変換手段１１２によって変換されたコードが、所定範囲、例えば２以下が所定回数、例えば２回連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、器具特徴流量の一つ、第２器具特徴流量として保存する。図３（ａ）に示したように、コードが２以下２回連続は時間４及び時間５の場合にあてはまり、時間４の流量１５０Ｌ／ｈと時間５の流量１５８Ｌ／ｈとの平均値１５４Ｌ／ｈを第２器具特徴流量として保存する。

また、器具特徴抽出手段２１４は、差分値変換手段１１２によって変換されたコードが所定範囲、例えば２以下が第２所定回数、例えば４回連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、器具特徴流量の一つ、第１器具特徴流量として保存する。図３（ａ）に示したように、コードが２以下４回連続は時間７から時間１０の場合にあてはまり、時間７の流量２０３Ｌ／ｈ、時間８の流量２０４Ｌ／ｈ、時間９の流量２０４Ｌ／ｈおよび時間１０の流量２０４Ｌ／ｈとの平均値２０３．７５Ｌ／ｈを第１器具特徴流量として保存する。

図３（ｂ）のグラフからわかるように、保存された第２器具特徴流量は緩点火流量（グラフの変化点Ｉから変化点II間）に相当し、また第１器具特徴流量は点火直後の安定した流量（グラフの変化点III以降）に相当し、十分に器具特徴流量が抽出されていることがわかる。

また、器具特徴抽出手段２１４は、流量計測手段１０４によって計測された流量が第１所定流量、例えば５０Ｌ／ｈ以上かつ第２所定流量、例えば１０００Ｌ／ｈ以下の場合に、前回流量と今回流量との流量の比率を算出する。なお第１所定流量および第２所定流量は、計測タイミングによる流量の立ち上がり開始時の誤検出や給湯器のような急峻な立ち上がり後の制御による流量変化時に誤検出しないようにするためのものである。

今回流量と前回流量との流量の比率（今回流量／前回流量）は今回流量と前回流量が等しい場合には１となるが、図３（ａ）の「比率」に示した値は、以下に示す式で算出している。

比率＝（１−今回流量／前回流量）×１００
便宜上、今回流量と前回流量が等しい場合にゼロとなるようにし、百分率であらわしている。

算出した比率が所定比率範囲内、例えば±１５％以内になると、その時の今回流量と前回流量との平均流量を器具特徴流量の一つ、第３器具特徴流量として保存する。図３（ａ）に示したように、時間４で比率が±１５％以内となるので、時間３の流量１４５Ｌ／ｈと時間４の流量１５０Ｌ／ｈとの平均値１４７．５Ｌ／ｈを第３器具特徴流量として保存する。この第３器具特徴流量は上記の第２器具特徴流量が検出できない場合でも器具の特徴を抽出することができ、上記の第２器具特徴流量１５４Ｌ／ｈと比較しても、十分に器具特徴流量が抽出されていることがわかる。

また、器具特徴抽出手段２１４は、図３（ｃ）に示したコードの推移を示すグラフを見るとわかるようにコードの山谷がそれぞれ図３（ｂ）の変化点Ｉ、IIおよびIIIを表していることから、コードの山谷のピーク値を抽出すると、コード列［０７６１１１５１１１１１１１１１］から［０７１５１］が抽出され、器具特徴コード列として格納される。

次に、図４は小型湯沸器Ｂ使用時の特徴抽出についての概念を示す図であるが、図４（ａ）に示すIVおよびＶは、出湯温度設定の違いによるもので、同一小型湯沸器Ｂを使用して計測したものである。ちなみにIVは湯温高設定、Ｖは湯温中設定である。

図４（ｂ）は流量の推移を示したものである。時間２以降は、IVおよびＶは同様な動きで流量は安定しているものの、安定した流量値に１０％前後の差が生じていることが分かる。演算手段１０８で演算された今回流量と前回流量との差分値（図４（ａ）の差分値△Ｑａ）を元に差分値変換手段１１２によって変換されたコード（図４（ａ）のコードａ）の推移は図４（ｃ）に示したように、IVおよびＶで、ほぼ一致していることが分かる。また、器具特徴抽出手段２１４が抽出する器具特徴コード列は図５（ａ）の第１器具特徴コード列に示したように、IVおよびＶで、同様の推移（図５（ｂ））を示している。しかし、図５（ｄ）に示したように器具特徴抽出手段２１４にて抽出された第１器具特徴流量や第３器具特徴流量を見ると、IVおよびＶでは、それぞれ１０％以上の流量差が生じている。

ここで、図６は小型湯沸器ＢのIV、Ｖのいずれかが器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されているときの使用小型湯沸器との判定内容一覧表を示している。ここで、各一覧表の「○」は同一器具判定、「×」は別器具判定をあらわす。小型湯沸器のIVの特徴量が器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されている場合に、Ｖが使用されたとき、器具判別手段１１６では、ＶをIVと同一の小型湯沸器Ｂであると判定できないことが分かる。また、逆も同様である。

そこで、器具判別手段１１６は、演算手段１０８で演算される第１の差分値、例えば今回流量と前回流量との差分値（図４（ａ）の差分値△Ｑａ）を元に差分値変換手段１１２によって変換されるコードａから器具特徴抽出手段２１４が抽出する第１器具特徴コード列の第１ピーク値、例えば図５（ｂ）のグラフの第１の山（データＮｏ．２）の時のコードが第１所定値範囲内、例えば９以上１１以下で、かつ、演算手段１０８で演算される第２の差分値、例えば今回流量と前々回流量との差分値（図４（ａ）の差分値△Ｑｂ）を元に差分値変換手段１１２によって変換されるコードｂから器具特徴抽出手段２１４が抽出する第２器具特徴コード列の第１ピーク値、例えば図５（ｃ）のグラフの第１の山（データＮｏ．２）の時のコードが第２所定値範囲内、例えば１０以上１１以下で、かつ、第１器具特徴流量が第１所定流量範囲内、例えば３２０Ｌ／ｈ以上３９０Ｌ／ｈ以下で、かつ、第２器具特徴流量があり、その第２器具特徴流量が第２所定流量範囲内、例えば３５５Ｌ／ｈ±１０％以内で、第３器具特徴流量が第３所定流量範囲内、例えば３５５Ｌ／ｈ±１０％以内であった場合に、使用器具を小型湯沸器であると判定する。

これにより、小型湯沸器の設定温度が異なり、立ち上がり直後に流量制御が機能し流量がばらついても小型湯沸器であると判定することが可能となり判別精度の向上を図ることができる。

以上のように、本実施の形態においては、小型湯沸器使用時の設定温度等の違いによる流量のばらつきがあっても小型湯沸器の特徴を抽出することができ、小型湯沸器の判別精度の向上を図ることができる。

（実施の形態２）
図７は小型湯沸器Ｂ使用時の特徴抽出についての概念を示す図であるが、図７（ａ）に示すIVおよびVIは、出湯温度設定の違いによるもので、同一小型湯沸器Ｂ使用して計測したものである。ちなみにIVは湯温高設定時、VIは湯温低設定時である。

図７（ｂ）は流量の推移を示したものである。時間２からすでに差が出始め、時間３で
ＶはIVの約半分の流量となり大きな差が生じていることが分かる。実施の形態１で示したコードａ推移およびコードｂ推移は、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示してある通り、時間３からばらつきが生じている。また、IVとVIの第１器具特徴流量および第３器具特徴流量は、図８（ｄ）に示したように明らかに１０％以上の差が生じていることが分かる。つまり、実施の形態１の器具判別手段１１６では、IVとVIを同一の小型湯沸器であると判定することができない。

そこで、本実施の形態における器具判別手段１１６は、演算手段１０８で演算される第１の差分値、例えば今回流量と前回流量との差分値（図７（ａ）の差分値△Ｑａ）を元に差分値変換手段１１２によって変換されるコードａから器具特徴抽出手段２１４が抽出する第１器具特徴コード列の第１ピーク値、例えば図７（ｂ）のグラフの第１の山（データＮｏ．２）の時のコードが第３所定値範囲内、例えば７以上９以下で、かつ、第１器具特徴流量が第４所定流量範囲内、例えば２００Ｌ／ｈ±１０％以内で、第２器具特徴流量が抽出された場合には第２器具特徴流量が第５所定流量範囲内、例えば２００Ｌ／ｈ±１０％以内で、かつ、第３器具特徴流量が第６所定流量範囲内、例えば２００Ｌ／ｈ±１０％以内で、器具固有特徴情報保持手段２１８に小型湯沸器の特徴が保持されている場合に、使用器具が小型湯沸器であると判定する。

以上のように、本実施の形態においては、湯温の設定状態に応じた能力切替による大きな流量差があっても小型湯沸器を判別することができ、小型湯沸器の判別精度の向上を図ることができる。

なお、上記各実施の形態においては、特定の種類の器具として小型湯沸器を例に説明をしたが、小型湯沸器に限定されるものではない。

なお、上記各実施の形態においては、流量計測手段として超音波流量計を用いた場合について説明したが、サンプリング信号を用いる他の瞬間式の流量計測装置でも、同様の効果が得られることは明白である。器具判別後の処理は説明を省略したが、ガスメータでは、登録器具ごとあるいは分類分けされたグループごとの積算流量の計測による器具別料金や、登録器具ごとあるいは分類分けされたグループごとに安全管理（保安機能）処理の器具別保安機能を設定することも可能であることは明白である。また、ガスメータとガス器具に無線機のような送受信手段を装備させることができれば、より器具判別の精度が向上することは明白である。

なお、上記各実施の形態においては、一定時間毎の流量差分値から変換したコードを用いた器具の特徴抽出について説明したが、流量差分値を用いることにより、より精度良く特徴抽出が可能である。

なお、上記各実施の形態においては、器具固有特徴コード列や器具固有特徴流量は、実際の流量計測を繰り返し、ばらつきを考慮した補正をおこなってもよい。また、器具登録モードを設け、現場で器具を繰り返し動作させ、器具特徴を抽出し、平均化するなどして器具固有特徴コード列や器具固有特徴流量として登録してもよい。また、器具固有特徴コード列や器具固有特徴流量を予め設定するのではなく、学習により自動登録してもよい。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

以上のように、本発明にかかる流量計測装置は、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。

１３、１４、１５ ガス器具
１９ ガス管路
１００ ガスメータ（流量計測装置）
１０２ 流路
１０４ 流量計測手段
１０６ 計測流量情報記憶手段
１０８ 演算手段
１１０ 流量区分表保持手段
１１２ 差分値変換手段
１１６ 器具判別手段
１２０ 器具別流量算出手段
１２２ 遮断手段
２１４ 器具特徴抽出手段
２１８ 器具固有特徴情報保持手段

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を元に、第１の一定時間毎に得られる第１の差分値と第２の一定時間毎に得られる第２の差分値を演算する演算手段と、
   差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、
   各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、
   前記演算手段によって演算された差分値を前記流量区分表に基づき前記コードに変換する差分値変換手段と、
   前記差分値変換手段によって複数の一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す複数の器具特徴コード列を生成したり、前記流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、
   器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列及び器具固有の流量である器具固有特徴流量を保持している器具固有特徴情報保持手段と、
   前記器具特徴抽出手段が抽出した前記器具特徴コード列と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴コード列、及び、前記器具特徴抽出手段が抽出した複数の前記器具特徴流量と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量をそれぞれ比較し器具を判別する器具判別手段とを備え、
   前記器具判別手段は、前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第１の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第１器具特徴コード列の第１ピーク値が第１所定値範囲内で、かつ、前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第２の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第２器具特徴コード列の第１ピーク値が第２所定値範囲内で、かつ第１器具特徴流量が第１所定流量範囲内で、かつ第２器具特徴流量が抽出された場合には第２器具特徴流量が第２所定流量範囲内で、かつ第３器具特徴流量が第３所定流量範囲内であった場合に、使用器具が特定の種類の器具であると判定することを特徴とする流量計測装置。
2. 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を元に、第１の一定時間毎に得られる第１の差分値と第２の一定時間毎に得られる第２の差分値を演算する演算手段と、
   差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、
   各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、
   前記演算手段によって演算された差分値を前記流量区分表に基づき前記コードに変換する差分値変換手段と、
   前記差分値変換手段によって複数の一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す複数の器具特徴コード列を生成したり、前記流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、
   器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列及び器具固有の流量である器具固有特徴流量を保持している器具固有特徴情報保持手段と、
   前記器具特徴抽出手段が抽出した前記器具特徴コード列と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴コード列、及び、前記器具特徴抽出手段が抽出した複数の前記器具特徴流量と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量をそれぞれ比較し器具を判別する器具判別手段とを備え、
   前記器具判別手段は、前記差分値変換手段が前記演算手段の演算した第１の差分値から変換したコードをもとに前記器具特徴抽出手段が抽出した第１器具特徴コード列の第１ピーク値が第３所定値範囲内で、かつ第１器具特徴流量が第４所定流量範囲内で、かつ第２器具特徴流量が抽出された場合には第２器具特徴流量が第５所定流量範囲内で、かつ第３器具特徴流量が第６所定流量範囲内であるとき、使用器具を特定の種類の器具であると判定する流量計測装置。
3. 請求項１または２記載の流量計測装置の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるプログラム。
   

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