JP5347513B2 - ガス遮断装置 - Google Patents

Description

本発明は近隣のガス器具が発生源となっている脈動がガス配管を伝わって来る状況下であっても、ガスユーザ宅のガス遮断装置側のロジックで脈動の影響を打ち消すことにより流量監視機能を向上させるものである。

従来この種のガス遮断装置は、図５に示すように、繰返し手段１１による複数回の音波伝搬時間の計測を１計測セットとして複数の計測セットを実施する計測制御手段１８と、それぞれの音波伝搬時間の値を積算し流量を算出する流量演算手段１７を備えることで、計測制御手段１８は計測セットの回数を調整して計測することで、流れが脈動している場合にも追従性がよく、かつ安定した定常時の流れの場合も平均流量を正しく計量できるようになっている。また計測セット回数に応じて所定時間内にほぼ均等に割りつけて計測したり、繰返し回数を必要な流量分解能に応じて変更したり、遅延時間を設けるように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２８６８５号公報

前記従来のガス遮断装置には、計測セット回数の所定時間内への割付や回数を変更することについて記載されているが、取得した流量の平均を求めるもので取得した流量そのものを補正することに関する記述はない。しかし背景技術としては脈動の取扱いを記述しているため例示している。

しかしながら、前記従来の構成では脈動の影響を取り除くために計測セット回数を可変することで必要な流量分解能を得る必要があり、高い流量分解能を得るためには計測セット回数を多くする必要があった。そのためガス遮断装置の電源である電池を消耗するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、取得した流量を補正することで計測セット回数を可変せずに脈動を補正し脈動成分のない流量値を算出することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、脈動補正部が流量算出部の流量Ｂから脈動パターンＦを抽出し、流量Ｂに脈動パターンＦの逆位相となる値を加算することで脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを算出するものである。これによって、ガス遮断装置は異常流量判定部２３にて脈動成分を打ち消した補正流量Ｅと異常判定流量と比較することができるようになる。

本発明のガス遮断装置は従来の脈動がある場合に流量分解能を得るために計測セット回数を変えていたものを、計測セット数に左右されずに脈動成分を排除することが可能になるため、ガス遮断装置の電源である電池の消耗を最小限にしながら異常流量判定部で予め保持している異常判定流量と比較することができ、省電力と安全性の両立を図ることができる。

第１の発明は、ガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号を出力する流量検出部と、前記流量信号を受け取ると流量を算出する流量算出部と、前記流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出し、抽出した前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部の前記脈動パターンを保持する脈動保持部と、前記補正流量の出力があれば前記補正流量と予め保持している異常判定流量とを比較して、前記補正流量がなければ前記流量と前記異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常である場合には弁駆動信号を出力する異常流量判定部と、前記弁駆動信号を受け取ると閉栓信号を出力する弁駆動部と、前記弁駆動部の前記閉栓信号を受け取るとガス通路を閉栓する弁と、電源としての電池と、を備え、前記脈動補正部は、脈動がある場合には前記脈動保持部が保持している脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたかのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力することで、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が保持している前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することができる。

第２の発明は、ガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号を出力する流量検出部と、前記流量信号を受け取ると流量を算出する流量算出部と、前記流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出し、抽出した前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算することで脈動
成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、前記脈動補正部から出力された前記脈動パターンを保持し、直近に保持した前記脈動パターンの優先度を高くし、最古の前記脈動パターンの優先度を低くした時系列に沿った前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高い順に出力する脈動保持部と、前記補正流量の出力があれば前記補正流量と予め保持している異常判定流量とを比較して、前記補正流量がなければ前記流量と前記異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常である場合には弁駆動信号を出力する異常流量判定部と、前記弁駆動信号を受け取ると閉栓信号を出力する弁駆動部と、前記弁駆動部の前記閉栓信号を受け取るとガス通路を閉栓する弁と、電源としての電池と、を備え、前記脈動補正部は、脈動がある場合には前記候補要求信号を出力して前記脈動保持部が複数保持している脈動パターンの中から優先度の高い前記脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたかのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は前記候補要求信号を出力して前記脈動保持部が複数保持している中から次候補の前記脈動パターンを取得してマッチング判定を繰返し、前記脈動保持部が保持している全ての前記脈動パターンに合致するものがない場合に新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力することで、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が時系列に沿った前記脈動パターンを複数保持し優先度の順番に従い前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することができる。

第３の発明は、脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとして前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している前記脈動パターンを発生頻度の優先順位に従い前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することができる。

第４の発明は、脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとし、かつ最後に前記流量とのマッチングに成功した前記脈動パターンを一番高い優先度として、前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している直近の前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い、次に発生頻度の優先順位に従い前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することができる。

第５の発明は、外部から脈動パターンを取得して出力する外部入力部と、前記外部入力部の前記脈動パターンを取得して複数保持する機能を付加した脈動保持部とを備え、近隣の脈動発生源に合わせて事前に前記脈動パターンを保持することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の機能ブロック図を示すものである。

図１において、流量検出部２１は、ガス通路内を通過するガス流量（例えば、ガス通路内に対向した超音波センサを取り付け超音波の伝搬時間の違いからガス流量を検知してもよいし、ガス通路内にガスが流れる経路を作成しガスが経路を流れるときに発生する振動からガス流量を検知してもよいし、ガスの通過量を計量し一定の通過量に達する毎にガス流量として検出するようにしても同様の効果が得られる。以下の説明では１秒毎に伝搬時間の違いから流量信号Ａを算出する方式に関して記載する）に対応して流量信号Ａを出力する。

流量算出部２２は、流量検出部２１の流量信号Ａを受け取ると流量Ｂ（例えば、予め保持している流量信号Ａに対する重み付けを持たせた係数を流量信号Ａに掛けて流量Ｂを算出してもよい）を算出する。

脈動補正部２６は、流量算出部２２の流量Ｂを取得すると脈動の有無を判定し（例えば所定期間の間（例えば、２０秒間）に所定値以上（例えば、１５Ｌ／ｈ）変化した流量Ｂの増加減少を交互に検出するようにしても良いし、所定期間の間に所定値以上に変化した流量Ｂの増加減少の各個数をカウントして判断しても同様の効果が得られる）、脈動がない場合は補正流量Ｅの出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出する。

図２に脈動パターンの抽出方法（ガスの脈動補正方法）を概略図として記載する。今「（１）Ａ．取得値」のような脈動パターンがガス配管を伝わって来る状況であるものとする。脈動パターンの発生源は前記特許文献１にも記載されているように近隣のヒートポンプエアコンであるＧＨＰ等のガスエンジンが運転されている場合が想定され、温調変化等の変化が発生するまでは一定の回転数で運転されていることは周知の事実である。そのため、一定間隔（例えば１秒間隔）でガス遮断装置がガス流量を監視していればエンジンの回転数と計測タイミングとにより、「（１）Ａ．取得値」に記載したように「０→１→−１．９→１．９→・・・→０」のようにある周期性を持った計測結果（流量Ｂ）が得られることとなる。

この計測結果は周期性があることより計測結果（流量Ｂ）と計測結果をずらしたものを
順次比較（例では、１１回の計測結果を元にズラシ操作を行い周期性を判定しているが、周期性を判定する計測結果の個数を任意の個数に増減させても同様の効果が得られる。また例では、１回ズラシの場合は１１番目の計測結果（流量Ｂ）を１回ズラシの先頭に持ってきて判定（ｎ回ズラシ以降は同様にｎ〜１１番目の計測結果を、ｎ回ズラシの先頭に移動させている）しているが、固定値の０を代入しても同様の効果が得られる）していくと「（６）Ａ．５回ズラシ」に示すように１周期分ずれた時に連続的に符合）する箇所が出現する。例えば、ガス遮断装置の計測誤差や微妙なエンジン回転数の調整を考慮して、算出した「差分」値がある一定量以内（例えば、５Ｌ／ｈ）や流量Ｂに対して一定比率以内（例えば１０％以内）のものを「許容範囲」内として符合する（図面では○印）と判定してもよい。

例えば「（２）Ａ．１回ズラシ」では１番目の計測結果のみが符合しているが流量Ｂが増加減少している脈動時に判定しているのであるから複数回連続していることが条件となるため、脈動パターンから除外してもよい。

以上より「（６）Ａ．５回ズラシ」が連続して符合（例えば、２．５周期分の計測結果を用いて周期判定する場合、１周期分を除いた１．５周期分が符合することが期待できることより、継続判定成立をｎ回ズラシの回数以上としても良い）していることにより、脈動により発生した周期は５回計測毎に一巡していると判定できる。

次に、「（７）Ａ．補正後」に示すように抽出した脈動パターンの１周期分（０→１→−１．９→１．９→−１）を「繰返補正」として繰返し当てはめ「差分」とると符合する数が１周期分以上継続（図面では周期性を判定するのに使用した１１個の計測結果の全て）することとなる。このことにより脈動パターンの逆位相（例えば逆位相とは周期性を判定するのに使用した計測結果の１周期分の平均値と１周期分の脈動パターンとの差の符号を逆にしたものを指す。すなわち「（７）Ａ．補正後」の例では脈動パターンＦは０→１→−１．９→１．９→−１なのでその平均値は０であり、差の逆符号は最初の０は０−０＝０で符号を変えても０となり、次の１は１−０＝１で符号を変えると−１となる。順次計算すると逆位相の値は０→−１→１．９→−１．９→１となる。よって補正流量Ｅは全て０（０＋０→１＋（−１）→−１．９＋１．９→１．９＋（−１．９）→−１＋１）となる。同様に例えば脈動パターンＦが１００→１１０→９０と繰り返す場合、平均値は１００で逆位相は０→−１０→１０となり、補正流量Ｅは全て１００（（１００−０）→（１１０＋（−１０））→（９０＋１０））となる。以降の実施の形態における説明においても、前述の変換手順を逆位相と呼称するものとする）を流量Ｂに加算することで脈動成分を打ち消すことが可能となり、この脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを出力することが可能となる。

なお、図２（ｂ）は周期性を判定する計測結果の個数が不適切な場合（例えば８個）を記載している。「（１）Ｂ．取得値」は「（１）Ａ．取得値」と同じ周期を短期間にして取得したものである。「（４）Ｂ．３回ズラシ」と「（６）Ｂ．５回ズラシ」で連続性（例では各々３回）を抽出することができているが、「（７）Ｂ．補正後」を見ると１周期分を超えて継続していないことより脈動成分が打ち消されていないことが伺える。この場合、周期性を判定する計測結果を増減させることが必要となる。一般的に２周期分以上の計測結果を取得してズラシ判定を実施すれば周期性を見つけることが可能である。

異常流量判定部２３は、脈動補正部２６の補正流量Ｅの出力があれば補正流量Ｅと予め保持している異常判定流量とを比較して、補正流量Ｅがなければ流量算出部２２の流量Ｂと異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常（例えば、流量Ｂがガス遮断装置の許容している最大ガス使用量をオーバした場合や、流量Ｂから導き出された任意のガス使用量毎に定められた使用可能時間をオーバする場合に異常と判定する）である場合には
弁駆動信号Ｃを出力する。

弁駆動部２４は異常流量判定部２３の弁駆動信号Ｃを受け取ると閉栓信号Ｄを出力する。弁２５は弁駆動部２４の閉栓信号Ｄを受け取るとガス通路を閉栓する。

以上のように、本実施の形態においては脈動補正部２６が逆位相の脈動パターンＦで流量Ｂを補正することで得た脈動成分を打ち消した補正流量Ｅと予め保持している異常判定流量との比較判定を可能とすることができる。

なお、周期性を判定する計測結果が所定値以上（例えば、１００回）を超えても周期性を抽出できなかった場合には、現在の周期性の判定を開始したときに取得した２番目の流量Ｂを起点として新たな周期性の判定として開始し、脈動パターンＦの抽出ができるまでｎ番目の流量Ｂの起点とするように順次ずらしながら判定を行ってもよい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態２には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。

脈動補正部２６は流量算出部２２の流量Ｂを取得すると実施の形態１に記載された方法で脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量Ｅの出力を停止し、脈動がある場合には脈動保持部が保持している脈動パターンＦを取得（例えば、脈動保持部からの脈動補正部への脈動パターン受け渡しを示す概略図である図４の（ａ）に示すように）して脈動パターンＦに基づき流量Ｂとの差分を取ることで脈動成分を打ち消せたかのマッチング判定（例えば、マッチング判定とは実施の形態１の「（７）Ａ．補正後」に記載したように、脈動パターンＦの１周期分を「繰返補正」として繰返し当てはめ「差分」とると符合する数が１周期分以上継続するかを確認することを指す。以降の実施の形態における説明においても、前述の判定方法をマッチング判定またはマッチングと呼称するものとする）を実施し、打ち消せた場合は脈動パターンＦの逆位相を流量Ｂに加算した補正流量Ｅを出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は新たな脈動パターンＦを抽出（例えば、実施の形態１の「（７）Ａ．補正後」に記載したように、脈動パターンＦの１周期分を抽出する）して出力して、さらに逆位相を流量Ｂに加算することで脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを出力する。

脈動保持部２７は脈動補正部２６の脈動パターンＦを保持する。

脈動時の計測起点および流量変化時を示す概略図である図３の（ａ）（ｂ）に脈動と計測タイミングとの関係を図示している。周期は「Ｉ」から始まり「ＶＩＩＩ」で一巡して「ＩＸ」は「Ｉ」と同じ値になっているが、同じ周期であっても１秒毎の計測タイミングとのズレによりＡ「Ｉ」とＢ「Ｉ」の計測結果の値は異なる。

そのため脈動パターンＦの保持の際には、ガス遮断装置を制御しているマイコンのメモリを大量に消費するがＡ「Ｉ」〜「ＩＸ」、Ｂ「Ｉ」〜「ＩＸ」の各計測結果の数値を保持しても良いし、脈動パターンＦを各計測結果の数値を保持するよりもメモリの消費量が少なくて済む周波数や周期性の計測回数に置き換えて保持しても同等の効果が得られる。

また図３の（ｃ）は近隣のＧＨＰが運転することにより発生する脈動の周期は一定で変化していないが、ガス遮断装置が設置されているガスユーザ宅においてガス器具の使用量が変化した場合を図示している。

Ｃ１区間は「繰返補正」を当てはめることで許容範囲内に収まり正しい補正流量Ｅを出力できるものとする。Ｃ２区間はガス器具の立ち上がり過程を表したもので、器具毎に様々な立ち上がりパターンがある。そのため現在使用している脈動パターンＦの「繰返補正」で補正しても許容範囲を超える可能性がある。Ｃ３区間は再び現在使用している脈動パターンＦの「繰返補正」を当てはめることで許容範囲内に収まり正しい補正流量Ｅを出力できる。よって予め脈動パターンＦを保持しおけば、一旦現在使用している脈動パターンＦである「繰返補正」で補正して許容範囲外となっても脈動そのものは継続している可能性が高いため、予め保持している脈動パターンＦを読み出して当てはめることで補正が可能であり新たに脈動パターンＦを求める必要がない旨が期待できる。

なお、脈動パターンＦの抽出やマッチング判定は許容範囲外となった時を起点として例示しているが、ガス遮断装置の電源である電池の消耗度合いに余裕がある場合は、脈動パターンＦの抽出やマッチング判定を常時行うようにすることで追従性が向上させることが期待できる。

以上のように、本実施の形態においては許容範囲を一旦超えた場合に脈動を検出する（例えば、脈動を検出する判定を実施せず直ちに保持している脈動パターンＦとマッチングを実施してもよい）と脈動補正部２６はまず脈動保持部２７が保持している脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチング判定を行い脈動が補正できない場合（許容範囲を超えた場合や連続性がない場合）に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態３には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。

脈動補正部２６は流量算出部２２の流量Ｂを取得すると実施の形態１に記載された方法で脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量Ｅの出力を停止し、脈動がある場合には候補要求信号Ｇを出力して脈動保持部２７が複数保持している脈動パターンＦの中から優先度の高い脈動パターンＦを取得（例えば、図４（ｂ）に示すように）して脈動パターンＦに基づき流量Ｂとの差分を取ることで脈動成分を打ち消せたかのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は脈動パターンＦの逆位相を流量Ｂに加算した補正流量Ｅを出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は候補要求信号Ｇを出力して脈動保持部２７が複数保持している中から次候補の脈動パターンＦを取得してマッチング判定を繰返し、脈動保持部２７が保持している全ての脈動パターンＦと合致するものがない場合に新たな脈動パターンＦを抽出して出力して、さらに逆位相を流量Ｂに加算することで脈動成分を打ち消した補正流量Ｅを出力する。

脈動保持部２７は、脈動補正部２６から出力された脈動パターンＦを保持し、直近に保持した脈動パターンＦの優先度を高くし、最古の脈動パターンＦの優先度を低くした時系列に沿った脈動パターンＦを複数保持し候補要求信号Ｇを受け取ると脈動パターンＦを優先度の高い順に出力する。

以上のように、本実施の形態においては脈動を検出すると脈動補正部２６はまず脈動保持部２７が時系列に沿った脈動パターンＦを複数保持したものを優先度の高い順番（例えば、近隣のＧＨＰ等が温調運転により特定の回転数（３０００回転、３５００回転、４０００回転）で繰り返して運転している場合においては、任意の順番で脈動パターンＦが変化することが容易に想像でき、複数の脈動パターンＦを保持し最新の脈動パターンＦからマッチングを行うことは早期にマッチング判定を成立させる上で有効である。なお３００
０回転→３５００回転→３０００回転→・・・と変化した場合、最新の脈動パターンＦは現在の回転数（例えば、３０００回転）のときのものであるため、本来取得したい２番目に新しい脈動パターンＦとして保持されている回転数（例えば、３５００回転）とは異なる。よって許容範囲外となった前後の流量Ｂの差が例えば器具の増減である１００Ｌ／ｈ未満であれば、近隣のＧＨＰ等が温調運転したために脈動周期だけが変化した可能性があるため、最新の脈動パターンＦからではなく２番目に新しい脈動パターンＦからマッチングを開始しても同様の効果が得られる）に従い流量Ｂとのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。

なお候補要求信号Ｇに基づき出力した脈動パターンＦでマッチング判定が成立した場合は、最後に出力した脈動パターンＦを直近の脈動パターンＦとして優先順位を並びかえてもよい。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態４には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。

脈動保持部２７は、脈動補正部２６で流量算出部２２の流量Ｂとのマッチングに成功した脈動パターンＦの頻度を監視（例えば最後に候補要求信号Ｇを受け取り出力した脈動パターンＦをカウントすることで複数保持している脈動パターンＦの各使用回数がカウント可能となる）し、マッチングに成功した脈動パターンＦの頻度の高いものを優先度の高い脈動パターンＦとし、頻度の低いものを優先度の低い脈動パターンＦとして脈動パターンＦを複数保持（例えば、複数保持している脈動パターンＦの各使用回数のカウントが高いものから順番に並べかえて保持する）し候補要求信号Ｇを受け取ると脈動パターンＦを（例えば、図４（ｃ）に示すように）優先度の高いものから順に出力する。

以上のように、本実施の形態においては、脈動を検出すると脈動補正部２６はまず脈動保持部２７が複数保持している脈動パターンＦを発生頻度の優先順位（例えば、近隣のＧＨＰ等が温調運転により５０００回転→３０００回転→３５００回転→４０００回転→３５００回転で次に２番目の３０００回転戻る運転をｎ回繰り返している場合、３０００回転はｎ回×１、３５００回転はｎ回×２、４０００回転はｎ回×１、５０００回転は１回の発生数となり、５０００回転は１回限りで、３５００回転は３０００回転や４０００回転に比べ２倍の発生数となる。よって発生確率の高い３５００回転からマッチング判定を行うとで、早期に脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングが成立することが期待できる。なお現在の脈動パターンＦが一番頻度の高いもので補正している場合で、新たに取得した流量Ｂが現在の脈動パターンＦで補正しても許容範囲外等になり、新たな脈動パターンＦとマッチングしなければならなくなった場合は、脈動補正部２６は脈動保持部２７が保持している２番目に頻度の高い脈動パターンＦからマッチング判定を開始しても同様の効果が得られる）に従い流量Ｂとのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。

なお、所定の期間（例えば１年間）が経過しても発生数が変化しない脈動パターンＦに関して、当該脈動パターンＦを保持するのに至った近隣のガス器具がなくなったものとして、脈動保持部２７から当該脈動パターンＦを削除してもよい。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は実施の形態５には含まれない。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。

脈動保持部２７は、脈動補正部２６で流量算出部２２の流量Ｂとのマッチングに成功した脈動パターンＦの頻度を監視（例えば最後に候補要求信号Ｇを受け取り出力した脈動パターンＦをカウントすることで複数保持している脈動パターンＦの各使用回数がカウント可能となる）し、マッチングに成功した脈動パターンＦの頻度の高いものを優先度の高い脈動パターンＦとし、頻度の低いものを優先度の低い脈動パターンＦ（例えば、複数保持している脈動パターンＦの各使用回数のカウントが高いものから順番に並べかえて保持する）とし、かつ最後に流量Ｂとのマッチングに成功した脈動パターンＦを一番高い優先度として、脈動パターンＦを複数保持し候補要求信号Ｇを受け取ると脈動パターンＦを（例えば、図４（ｄ）に示すように）優先度の高いものから順に出力する。

以上のように、本実施の形態においては、脈動を検出するとまず脈動保持部２７が複数保持している直近の脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングを行い、次に発生頻度の優先順位に従い脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングを行い（例えば、近隣のＧＨＰ等が運転中に図３の（ｃ）の様にガスユーザ宅でガス器具を使用した場合を想定し、脈動補正部２６はまず最新の脈動パターンＦで判定し、その後頻度の高い脈動パターンＦからマッチングを行うことで、早期に脈動パターンＦと流量Ｂとのマッチングが成立することが期待できる）脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして脈動パターンＦを抽出することができる。

なお、所定の期間（例えば１年間）が経過しても発生数が変化しない脈動パターンＦに関して、当該脈動パターンＦを保持するのに由来した近隣のガス器具がなくなったものとして、脈動保持部２７から当該脈動パターンＦを削除してもよい。

（実施の形態６）
本発明の実施の形態６におけるガス遮断装置の機能ブロックを図１を用いて説明するが、外部入力部２８は、外部（例えば、現場で使用する設定器や電話やインターネット等の公共の通信回線や専用の通信回線を介してガス遮断装置を監視しているセンタから有線通信や無線通信により外部から入力する）から脈動パターンＦを取得して出力する。また、実施の形態１と同一の記号のものは同一の機能のため説明を省略する。

脈動保持部２７は外部入力部２８の脈動パターンＦを取得して複数保持する機能を付加したものである。

以上のように、本実施の形態においては、近隣の脈動発生源に合わせてガスユーザ宅のガス遮断装置に事前に最適な脈動パターンＦを予め保持することができる。

なお、既に保持している脈動パターンＦと同一の脈動パターンＦが外部入力部２８より出力された場合、脈動保持部２７は同一の脈動パターンＦを複数保持するようにしてもよいし、同一の脈動パターンＦを１つにまとめて保持するようにしてもよい。

また、近隣のＧＨＰ等の運転が停止し脈動がある状態から脈動がない状態になった場合新たに取得した流量Ｂは現在使用している脈動パターンＦである「繰返し補正」で補正すると逆に許容範囲を超えることとなる。このとき脈動がないので当然脈動保持部２７で保持している全ての脈動パターンＦとも一致することはない。また実施の形態１に記載された方法で脈動を検出するができないので、新たな補正パターンＦを抽出することもない。従って脈動補正処理は停止することになる。

以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は従来の脈動発生時に必要な流量分解能を
得るために計測セット回数を多くしていたため電源である電池の消耗を招いていたものを、流量から脈動パターンを抽出し、その後流量に脈動パターンの逆位相となる値を加算することで脈動成分を打ち消した補正流量を算出して異常判定流量と比較することが可能となり、電池の消耗を抑え安全性を確保することができるのでガスを電気や水等に置き換えれば、電気メータや水道メータ等の用途にも適用できる。

本発明のガス遮断装置の機能ブロック図 ガスの脈動補正方法を記載した概略図 脈動時の計測起点および流量変化時を示す概略図 脈動保持部からの脈動補正部への脈動パターン受け渡し示す概略図 従来のガス遮断装置の機能ブロック図

２１ 流量検出部
２２ 流量算出部
２３ 異常流量判定部
２４ 弁駆動部
２５ 弁
２６ 脈動補正部
２７ 脈動保持部
２８ 外部入力部

Claims (5)

1. ガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号を出力する流量検出部と、
   前記流量信号を受け取ると流量を算出する流量算出部と、
   前記流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出し、抽出した前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、
   前記脈動補正部の前記脈動パターンを保持する脈動保持部と、
   前記補正流量の出力があれば前記補正流量と予め保持している異常判定流量とを比較して、前記補正流量がなければ前記流量と前記異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常である場合には弁駆動信号を出力する異常流量判定部と、
   前記弁駆動信号を受け取ると閉栓信号を出力する弁駆動部と、
   前記弁駆動部の前記閉栓信号を受け取るとガス通路を閉栓する弁と、
   電源としての電池と、を備え、
   前記脈動補正部は、脈動がある場合には前記脈動保持部が保持している脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたかのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力するガス遮断装置。
2. ガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号を出力する流量検出部と、
   前記流量信号を受け取ると流量を算出する流量算出部と、
   前記流量を取得すると脈動の有無を判定し、脈動がない場合は補正流量の出力を停止し、脈動がある場合には脈動パターンを抽出し、抽出した前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力する脈動補正部と、
   前記脈動補正部から出力された前記脈動パターンを保持し、直近に保持した前記脈動パターンの優先度を高くし、最古の前記脈動パターンの優先度を低くした時系列に沿った前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高い順に出力する脈動保持部と、
   前記補正流量の出力があれば前記補正流量と予め保持している異常判定流量とを比較して
   、前記補正流量がなければ前記流量と前記異常判定流量とを比較して、異常の有無を判定し異常である場合には弁駆動信号を出力する異常流量判定部と、
   前記弁駆動信号を受け取ると閉栓信号を出力する弁駆動部と、
   前記弁駆動部の前記閉栓信号を受け取るとガス通路を閉栓する弁と、
   電源としての電池と、を備え、
   前記脈動補正部は、脈動がある場合には前記候補要求信号を出力して前記脈動保持部が複数保持している脈動パターンの中から優先度の高い前記脈動パターンを取得して、取得した前記脈動パターンに基づき前記流量の脈動成分が打ち消せたかのマッチング判定を実施し、打ち消せた場合は前記脈動パターンの逆位相を前記流量に加算した前記補正流量を出力し、脈動成分を打ち消せなかった場合は前記候補要求信号を出力して前記脈動保持部が複数保持している中から次候補の前記脈動パターンを取得してマッチング判定を繰返し、前記脈動保持部が保持している全ての前記脈動パターンに合致するものがない場合に新たな前記脈動パターンを抽出して出力して、さらに逆位相を前記流量に加算することで脈動成分を打ち消した前記補正流量を出力するガス遮断装置。
3. 脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとして前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している前記脈動パターンを発生頻度の優先順位に従い前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することを特徴とした請求項２記載のガス遮断装置。
4. 脈動補正部で流量算出部の流量とのマッチングに成功した脈動パターンの頻度を監視し、マッチングに成功した前記脈動パターンの頻度の高いものを優先度の高い前記脈動パターンとし、頻度の低いものを優先度の低い前記脈動パターンとし、かつ最後に前記流量とのマッチングに成功した前記脈動パターンを一番高い優先度として、前記脈動パターンを複数保持し候補要求信号を受け取ると前記脈動パターンを優先度の高いものから順に出力する脈動保持部とを備え、脈動を検出すると前記脈動補正部はまず前記脈動保持部が複数保持している直近の前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い、次に発生頻度の優先順位に従い前記脈動パターンと前記流量とのマッチングを行い脈動が補正できない場合に新たな脈動が出現したとして前記脈動パターンを抽出することを特徴とした請求項２記載のガス遮断装置。
5. 外部から脈動パターンを取得して出力する外部入力部と、前記外部入力部の前記脈動パターンを取得して複数保持する機能を付加した脈動保持部とを備え、近隣の脈動発生源に合わせて事前に前記脈動パターンを保持できることを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項記載のガス遮断装置。