JP5589351B2 - 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、例えば給湯器では、設定温度、使用する湯量や水温など、使用状態によって流量の変化が様々であるため、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。

上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、流量計測手段によって計測された流量の複数の一定時間毎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、演算手段によって演算された差分値を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、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、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、器具特徴抽出手段が抽出した器具特徴コード列と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特徴コード列を示す器具固有特徴コード列、あるいは、器具特徴抽出手段が抽出した複数の器具特徴流量と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の少なくともいずれかを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、差分値変換手段が、演算手段が第１の一定時間ごとに演算した第１の差分値から変換したコードをもとに器具特徴抽出手段が抽出した第１の器具特徴コード列の第１の山となる第１ピーク値あるいは第２の山となる第２ピーク値が第１所定値以上で、かつ差分値変換手段が、演算手段が第１の一定時間と異なる第２の一定時間ごとに演算した第２の差分値から変換したコードをもとに器具特徴抽出手段が抽出した第２の器具特徴コード列の第１の山となる第１ピーク値あるいは第２の山となる第２ピーク値が第２所定値以上で、かつ流量計測手段によって計測された流量が立ち上がりから所定回数までに所定流量以上であった場合に、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。

これにより、特定の種類の器具使用時の様々な流量変化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、単独の特定の種類の器具だけでなく特徴の異なる特定の種類の器具も判別することが可能となる。

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、給湯器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における給湯器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）同給湯器Ｂ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同給湯器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）同給湯器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における給湯器Ｂ使用時の器具特徴コード列一覧表を示す図、（ｂ）同給湯器Ｂ使用時の器具特徴コード列ａの推移を示すグラフ、（ｃ）同給湯器Ｂ使用時の器具特徴コード列ｂの推移を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態２における給湯器Ｃ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）同給湯器Ｃ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同給湯器Ｃ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）同給湯器Ｃ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における給湯器Ｃ使用時の器具特徴コード列一覧表を示す図、（ｂ）同給湯器Ｃ使用時の器具特徴コード列ａの推移を示すグラフ、（ｃ）同給湯器Ｃ使用時の器具特徴コード列ｂの推移を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態２における給湯器Ｂが器具固有特徴情報に保持されているときの使用給湯器との判定内容一覧表を示す図、（ｂ）同給湯器Ｃが器具固有特徴情報に保持されているときの使用給湯器との判定内容一覧表を示す図 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、流量計測手段によって計測された流量の複数の一定時間毎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、演算手段によって演算された差分値を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、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、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、器具特徴抽出手段が抽出した器具特徴コード列と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特徴コード列を示す器具固有特徴コード列、あるいは、器具特徴抽出手段が抽出した複数の器具特徴流量と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の少なくともいずれかを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、差分値変換手段が、演算手段が第１の一定時間ごとに演算した第１の差分値から変換したコードをもとに器具特徴抽出手段が抽出した第１の器具特徴コード列の第１の山となる第１ピーク値あるいは第２の山となる第２ピーク値が第１所定値以上で、かつ差分値変換手段が、演算手段が第１の一定時間と異なる第２の一定時間ごとに演算し
た第２の差分値から変換したコードをもとに器具特徴抽出手段が抽出した第２の器具特徴コード列の第１の山となる第１ピーク値あるいは第２の山となる第２ピーク値が第２所定値以上で、かつ流量計測手段によって計測された流量が立ち上がりから所定回数までに所定流量以上であった場合に、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温度等の違いによる様々な流量変化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、特に、第１の発明の器具判別手段を、使用器具が特定の種類の器具であると判定し、器具固有特徴情報保持手段に保持されている特定の種類の器具の特徴と比較するときに、器具特徴抽出手段が抽出した、前回流量と今回流量との流量比率が所定範囲内となった時の今回流量と前回流量との平均流量が、器具固有特徴情報保持手段に保持されている平均流量と異なる場合には、器具固有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る特定の種類の器具とは別の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、単独の特定の種類の器具だけでなく特徴の異なる特定の種類の器具も判別することができ、給湯器の判別精度の向上を図ることができる。

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。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、中間安定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を中間安定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、安定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を安定流量として保存する。

図３（ｂ）のグラフからわかるように、保存された中間安定流量は緩点火流量（グラフの変化点Ｉから変化点II間）に相当し、また安定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、中間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を中間流量として保存する。この中間流量は上記の中間安定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、上記の中間安定流量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は給湯器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Ｉ、IIおよびIIIは、出湯温度設定の違いによるもので、同一給湯器Ｂを使用して計測したものである。ちなみにＩは３２℃設定、IIは６０℃設定、IIIは４３℃設定である。

図４（ｂ）は流量の推移を示したものであるが、時間４以降は、設定温度による流量制御が機能し、器具の特徴として抽出する安定流量や中間安定流量は、設定温度が異なるとさまざまな流量を抽出することになり、また、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Ｉ、IIおよびIIIで、ばらついていることがわかる。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）の器具特徴コード列ａに示したように、Ｉ、IIおよびIIIで、
異なる推移（図５（ｂ））を示し、同一器具であると判定することは非常に困難となる。

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が抽出する器具特徴コード列ａの第１ピーク値あるいは第２ピーク値、例えば図５（ｂ）のグラフの第１の山あるいは第２の山（データＮｏ．２あるいはデータＮｏ．４）の時のコードのいずれかが第１所定値以上、例えば１１以上で、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が抽出する器具特徴コード列ｂの第１ピーク値あるいは第２ピーク値、例えば図５（ｃ）のグラフの第１の山あるいは第２の山（データＮｏ．２あるいはデータＮｏ．４）の時のコードのいずれかが第１所定値以上、例えば１２以上で、かつ、流量の立ち上がりから所定回数、例えば３回までに所定流量、例えば３００Ｌ／ｈ以上であった場合に、使用器具が給湯器であると判定する。これにより、給湯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給湯器であると判定することが可能となるとともに、流量の立ち上がりから所定回数までに所定流量以上を判定することにより、給湯器の特徴である急峻な立ち上がりを確実に捕らえ、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、給湯器使用時の設定温度等の違いによる様々な流量変化があっても給湯器の特徴を抽出することができ、給湯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６は給湯器Ｃ使用時の特徴抽出についての概念を示す図であるが、図６（ａ）に示すIV、ＶおよびVIは、出湯温度設定の違いによるもので、同一給湯器Ｃ使用して計測したものである。ちなみにIVは３７℃設定、Ｖは６０℃設定、VIは４３℃設定である。

実施の形態１で述べたように、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６（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が抽出する器具特徴コード列ａの第１ピーク値あるいは第２ピーク値、例えば図７（ｂ）のグラフの第１の山あるいは第２の山（データＮｏ．２あるいはデータＮｏ．４）の時のコードのいずれかが第１所定値以上、例えば１１以上で、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６（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が抽出する器具特徴コード列ｂの第１ピーク値あるいは第２ピーク値、例えば図７（ｃ）のグラフの第１の山あるいは第２の山（データＮｏ．２あるいはデータＮｏ．４）の時のコードのいずれかが第１所定値以上、例えば１２以上で、かつ、流量の立ち上がりから所定回数、例えば３回までに所定流量、例えば３００Ｌ／ｈ以上であった場合に、使用器具が給湯器であると判定する。

ここで、実施の形態１で述べた給湯器Ｂの特徴が器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されていた場合に、給湯器Ｃが使用され、器具判別手段１１６が給湯器であると判別するが、給湯器Ｃと器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されている給湯器Ｂとを判別することができない。

そこで、器具特徴抽出手段２１４が抽出した、前回流量と今回流量との流量比率が所定範囲内となった時の今回流量と前回流量との平均流量である中間流量を比較する。

例えば、給湯器Ｂの場合、図４（ａ）の比率に示したように、Ｉの場合は時間４で算出した比率が所定比率範囲内、例えば±１５％以内となるので、時間３の流量７２１Ｌ／ｈと時間４の流量６９８Ｌ／ｈとの平均値７０９．５Ｌ／ｈ、IIの場合は時間４で比率が±１５％以内となるので、時間３の流量６７３Ｌ／ｈと時間４の流量７００Ｌ／ｈとの平均値６８６．５Ｌ／ｈ、IIIの場合は時間４で比率が±１５％以内となるので、時間３の流量７１８Ｌ／ｈと時間４の流量６８８Ｌ／ｈとの平均値７０３Ｌ／ｈがそれぞれの中間流量となる。

ここで、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比率を算出しているため、ゼロに近い場合に中間流量を保存しているが、今回流量と前回流量との流量の比率（今回流量／前回流量）では１に近い場合に中間流量を保存することと同じこととなる。

同様に給湯器Ｃの場合、図６（ａ）の比率に示したように、IVの場合は時間４で比率が±１５％以内となるので、時間３の流量４５７Ｌ／ｈと時間４の流量４６０Ｌ／ｈとの平均値４５８．５Ｌ／ｈ、Ｖの場合は時間４で比率が±１５％以内となるので、時間３の流量４４４Ｌ／ｈと時間４の流量４４８Ｌ／ｈとの平均値４４６Ｌ／ｈ、VIの場合は時間４で比率が±１５％以内となるので、時間３の流量４６０Ｌ／ｈと時間４の流量４５２Ｌ／ｈとの平均値４５６Ｌ／ｈがそれぞれの中間流量となる。

ここで、図８（ａ）は給湯器ＢのＩ、II、III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給湯器との判定内容一覧表を、また、図８（ｂ）は給湯器ＣのIV、Ｖ、VI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給湯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。

例えば、図８（ａ）で保持されている器具が給湯器ＢのＩの場合は中間流量が７０９．５Ｌ／ｈで、中間流量の±１０％以内であれば同一器具であると判定すると、判定範囲としては６３８．５５Ｌ／ｈから７８０．４５Ｌ／ｈとなり、使用器具がＩ、II及びIIIの場合、全て同一器具であると判定する。同様に、保持されている器具がIIまたはIIIの場合も、使用器具がＩ、II及びIIIの場合、全て同一器具であると判定するが、使用器具が給湯器ＣのIV、Ｖ、VIの場合は、全て別器具と判定し、給湯器Ｂと給湯器Ｃは別器具であると判定することができる。

同様に、図８（ｂ）に示したように、給湯器ＣのIV、Ｖ、VIのいずれかが保持されている場合には、給湯器ＢのＩ、II、IIIのいずれも別器具と判定し、給湯器ＣのIV、Ｖ、VIは全て同一器具と判定することができる。

以上のように、本実施の形態においては、単独の給湯器だけでなく特徴の異なる給湯器も判別することができ、給湯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給湯器を例に説明をしたが、給湯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 (2)

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の複数の一定時間毎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、
   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特徴コード列を示す器具固有特徴コード列、あるいは、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の少なくともいずれかを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、前記演算手段が第１の一定時間ごとに演算した第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の器具特徴コード列の第１の山となる第１ピーク値あるいは第２の山となる第２ピーク値が第１所定値以上で、かつ前記差分値変換手段が、前記演算手段が前記第１の一定時間と異なる第２の一定時間ごとに演算した第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の器具特徴コード列の第１の山となる第１ピーク値あるいは第２の山となる第２ピーク値が第２所定値以上で、かつ前記流量計測手段によって計測された流量が立ち上がりから所定回数までに所定流量以上であった場合に、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. 前記器具判別手段は、使用器具が特定の種類の器具であると判定し、前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている特定の種類の器具の特徴と比較するときに、前記器具特徴抽出手段が抽出した、前回流量と今回流量との流量比率が所定範囲内となった時の今回流量と前回流量との平均流量が、器具固有特徴情報保持手段に保持されている平均流量と異な
   る場合には、前記器具固有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る特定の種類の器具とは別の特定の種類の器具であると判定する、請求項１記載の流量計測装置。

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