KR20020001704A - 장치 판별 시스템 - Google Patents

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KR20020001704A
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난바미추오
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모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
하라다 미노루
고아쓰 가스 호안 교카이
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Abstract

본 발명의 장치 판별 시스템은 복수의 장치에 가스를 공급하는 유동 경로와; 초음파가 유동 경로를 통해 전파하는 시간에 기초하여 전파 신호를 측정하는 초음파 전파 신호 측정부와; 전파 신호의 변화에 기초하여 신호 패턴을 발생하는 신호 패턴 발생부와; 복수의 장치에 각각 대응하는 복수의 신호 패턴을 사전에 기억하는 신호 패턴 기억부와; 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴과 신호 패턴 기억부에 사전에 기억된 복수의 신호 패턴을 비교하는 신호 패턴 비교부와; 신호 패턴 비교부에 의해 얻어진 비교 결과에 따라서 복수의 장치 중 현재 사용되는 장치를 판별하는 장치 판별부를 포함한다.

Description

장치 판별 시스템{System for distinguishing appliance}
종래에는, 유동 경로를 통해 흐르는 가스의 유동 속도의 변화에 따라서 가스 유닛의 점화를 가스 누출과 구별할 수 있는 시스템이 공지되어 있다. 예컨데, 일본 공개 공보 9-304134호는 이러한 유형의 시스템을 개시하고 있다.
도 1은 일본 공개 공보 9-304134호에 개시된 시스템의 구조를 도시한다. 도 1에 도시되어 있는 시스템은 유동 속도 측정 수단(1), 유동 속도 패턴 지시기 계산 수단(2), 패턴 인식 수단(3) 및 기억 수단(4)을 포함한다.
유동 속도 측정 수단(1)은 유동 경로를 통해 흐르는 가스의 유동 속도를 측정하고, 측정 유동 속도를 나타내는 유동 속도 측정 신호를 유동 속도 패턴 지시기 계산 수단(2)에 출력한다. 유동 속도 패턴 지시기 계산 수단(2)은 유동 속도 측정 신호에 기초하여 유동 경로를 통해 흐르는 가스의 유동 속도 패턴 지시기를 생성한다. 기억 수단(4)은 복수의 기본 유동 속도 패턴 지시기를 사전에 기억한다. 패턴 인식 수단(3)은 유동 속도 패턴 지시기 계산 수단(2)에 의해 생성된 유동 속도 패턴 지시기와 기억 수단(4)에 사전에 기억된 복수의 유동 속도 패턴 지시기를 비교하여, 유동 경로를 통해 흐르는 가스의 유동 속도의 변화가 가스 유닛의 점화 또는 가스 누출에 기초하는지를 결정한다.
상술한 종래의 시스템은 유동 경로를 통해 흐르는 가스의 유동 속도의 측정에 기초한다. 가스의 유동 속도의 측정은 통상적으로 센서로부터의 신호 출력에 대해 다소의 계산 처리를 필요로 한다. 가스의 유동 속도가 고속으로 변화하는 경우에(예컨대, 가스 흐름이 과도 상태에 있는 경우), 샘플링될 데이터의 수는 충분하지 못하므로, 가스의 유동 속도의 측정은 가스의 유동 속도의 고속 변화에 따르지 않는다.
본 발명은 단일 유동 경로를 통해 가스가 공급되는 복수의 장치들 중에서 사용자에 의해 종종 사용되는 장치를 판별하는 장치 판별 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래의 시스템의 구조를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명에 따라 실시예 1의 장치 판별 시스템의 구조를 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명에 따라 실시예 1의 장치 판별 시스템의 초음파 전파 신호 측정부의 구조를 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명에 따라 실시예 1의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 5는 본 발명에 따라 실시예 2의 장치 판별 시스템의 구조를 도시하는 블록도.
도 6은 본 발명에 따라 실시예 2의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명에 따라 실시예 3의 장치 판별 시스템의 구조를 도시하는 블록도.
도 8은 본 발명에 따라 실시예 3의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 9는 본 발명에 따라 실시예 4의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 10은 본 발명에 따라 실시예 5의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 11은 본 발명에 따라 실시예 6의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 12는 본 발명에 따라 실시예 7의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 13은 본 발명에 따라 실시예 8의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 14는 본 발명에 따라 실시예 9의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해 실행되는 처리 절차를 도시하는 흐름도.
도 15a는 유동 경로를 통해 흐르는 가스의 유동 속도의 변화의 예를 도시하는 도면.
도 15b는 신호 패턴 발생부에 의해 발생되는 신호 패턴의 예를 도시하는 도면.
도 15c는 신호 패턴 기억부에 사전에 기억되는 신호 패턴의 예를 도시하는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
6: 장치 7: 초음파 전파 신호 측정부
9: 신호 패턴 발생부 10: 신호 패턴 기억부
11: 신호 패턴 비교부 12: 장치 판별부
13: 조건 설정부
본 발명의 장치 판별 시스템은 복수의 장치에 가스를 공급하는 유동 경로; 초음파가 유동 경로를 통해 전파하는 시간에 기초하여 전파 신호를 측정하는 초음파 전파 신호 측정부; 전파 신호의 변화에 기초하여 신호 패턴을 발생시키는 신호 패턴 발생부; 복수의 장치에 각각 대응하는 복수의 신호 패턴을 사전에 기억하는 신호 패턴 기억부; 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴과 신호 패턴 기억부에 사전에 기억된 복수의 신호 패턴을 비교하는 신호 패턴 비교부; 및 신호 패턴 비교부에 의해 얻어진 비교 결과에 따라서 복수의 장치 중 현재 사용되는 장치를 판별하는 장치 판별부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 장치 판별 시스템은 판별된 장치에 사용 시간 제한을 설정하는 사용 시간 제한 설정부를 더 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 장치 판별 시스템은 판별된 장치의 사용 시간을 기억하는 장치 사용 시간 기억부를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 초음파 전파 신호 측정부는 제1 초음파 변환기 및 제2 초음파 변환기를 포함하고, 전파 신호는 초음파가 유동 경로를 통해 제1 초음파 변환기로부터 제2 초음파 변환기로 전파하는 전파 시간 T1과 초음파가 전파 경로를 통해 제2 초음파 변환기로부터 제1 초음파 변환기로 전파하는 전파 시간 T2 사이의 차(T2-T1)를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 초음파 전파 신호 측정부는 제1 초음파 변환기 및 제2 초음파 변환기를 포함하고, 전파 신호는 초음파가 유동 경로를 통해 제1 초음파 변환기로부터 제2 초음파 변환기로 전파하는 전파 시간 T1과 초음파가 전파 경로를 통해 제2 초음파 변환기로부터 제1 초음파 변환기로 전파하는 전파 시간 T2 중 하나를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 초음파 전파 신호 측정부는 전파 신호의 변화의 검출에 응답하여 전파 신호를 측정하는 주파수가 증가되도록 제어된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴이 신호 패턴 기억부에 기억된 임의의 복수의 신호 패턴과 일치하지 않는 경우에, 신호 패턴 비교부는 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴을 신호 패턴 기억부에 기억하도록 사용자에게 요구한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴이 신호 패턴 기억부에 기억된 임의의 복수의 신호 패턴과 일치하지 않는 경우에, 신호 패턴 비교부는 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴을 신호 패턴 기억부에 자동으로 기억한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴이 신호 패턴 기억부에 기억된 임의의 복수의 신호 패턴과 일치하지 않는 경우에, 신호 패턴 비교부는 가스 누출 체크를 수행한다.
따라서, 본 명세서에 기술되어 있는 발명은 유동 속도 측정 신호를 이용하지 않고, 초음파가 유동 경로를 통해 전파하는 시간에 기초하여 전파 신호를 이용함으로써 현재 사용되는 장치를 판별할 수 있는 장치 판별 시스템을 제공하는 이점을 가능하게 만든다.
이하, 본 발명은 도면을 참조하여 예시한 실시예에 의해 설명된다.
실시예 1
도 2는 본 발명에 따라 실시예 1의 장치 판별 시스템의 구조를 도시한다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 장치 판별 시스템은 복수의 장치(6)(예컨대, 3개의 장치(6a, 6b, 6c))에 가스를 공급하는 유동 경로(5), 초음파가 유동 경로(5)를 통해 전파하는 시간에 기초하여 전파 신호를 측정하는 초음파 전파 신호 측정부(7) 및 초음파 전파 신호 측정부(7)에 의해 측정된 전파 신호를 계산하는 계산부(8)을 포함한다.
계산부(8)은 전파 신호의 변화에 기초하여 신호 패턴을 발생하는 신호 패턴 발생부(9), 복수의 장치(6)에 각각 대응하는 복수의 신호 패턴을 사전에 기억하는 신호 패턴 기억부(10), 신호 패턴 발생부(9)에 의해 발생된 신호 패턴과 신호 패턴 기억부(10)에 사전에 기억된 복수의 신호 패턴을 비교하는 신호 패턴 비교부(11),신호 패턴 비교부(11)에 의해 획득된 비교 결과에 따라서 복수의 장치 중 현재 사용되는 장치를 판별하는 장치 판별부(12) 및 판별된 장치에 대응하는 조건을 설정하는 조건 설정부(13)를 포함한다.
도 15a는 유동 경로(5)를 통해 흐르는 가스의 유동 속도 Q의 변화의 예를 도시한다. 예를 들어, 장치(6)가 사용될 때, 유동 속도 Q가 도 15a에 도시되어 있는 바와 같이 변화된다. 유동 속도 Q가 변화될 때, 초음파 전파 신호 측정부(7)에 의해 측정될 전파 신호가 변화된다. 신호 패턴 발생부(9)는 전파 신호의 변화에 기초하여 신호 패턴을 발생시킨다.
도 15b는 신호 패턴 발생부(9)에 의해 발생되는 신호 패턴 51의 예를 도시한다. 도 15b에 도시되어 있는 예에서, 신호 패턴 51은 초음파 전파 신호 측정부(7)에 의해 측정된 n개의 측정 데이터(t1, q1), (t2, q2), ... (tn, qn)을 직선 또는 곡선으로 근사시킴으로써 획득된다. 여기에서, (tk, qk) (k = 1, 2, ..., n)는 시간 tk에서 측정된 전파 신호의 신호 레벨 qk를 나타낸다.
도 15c는 신호 패턴 기억부(10)에 사전에 기억된 신호 패턴 52 내지 54의 예를 도시한다. 신호 패턴 52 내지 54는 장치 6a 내지 6c에 각각 대응한다.
신호 패턴 발생부(9)에 의해 발생된 신호 패턴 51이 신호 패턴 기억부(10)에 사전에 기억된 신호 패턴 52 내지 54 중 하나와 일치하는 경우에, 장치 판별부(12)는 일치된 신호 패턴에 대응하는 장치(6)(예컨대, 장치(6b))를 현재 사용되는 장치로서 판별한다. 신호 패턴의 일치/불일치는 임의의 패턴 일치 방법에 의해 결정될수 있다. 또한, 신호 패턴 51 및 신호 패턴 52 내지 54 중 하나 사이의 유사도가 소정값 이상인 경우에, 신호 패턴 51이 신호 패턴 52 내지 54 중 하나와 일치하는 것으로 간주될 수 있다. 그러한 유사도는 소정의 규칙에 따라서 계산될 수 있다.
신호 패턴 51이 신호 패턴 52 내지 54 중 어느 것과도 일치하지 않는 경우에, 신호 패턴 비교부(11)는 "대응하는 장치가 없다"고 결정한다. 이 경우에, 신호 패턴 비교부(11)는 새로운 장치에 대응하는 신호 패턴을 신호 패턴 기억부(10)에 기억하도록 사용자에게 요구할 수 있다. 대안적으로, 신호 패턴 비교부(11)가 새로운 장치에 대응하는 신호 패턴 51을 신호 패턴 기억부(10)에 자동으로 기억할 수 있다. 대안적으로, 신호 패턴 비교부(11)가 가스가 유동 경로(5)의 일부분으로부터 누출되는 것으로 가정할 수 있고, 사용자에게 가스 누출을 통지하거나, 가스 누출 체크를 수행할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 초음파 전파 신호 측정부(7)의 구조를 도시한다.
초음파 전파 신호 측정부(7)는 그 사이에 삽입된 유동 경로(5)가 배치된 한 쌍의 초음파 변환기(14, 15), 송신부(16), 수신부(17), 스위칭부(18), 스위칭 제어부(19) 및 클럭부(20)를 포함한다.
이어서, 초음파 전파 신호 측정부(7)는 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
먼저, 유동 경로(5)를 통해 흐르는 가스의 유동 속도를 측정하는 방법이 설명된다. 스위칭부(18)는 터미널 A 내지 D를 갖는다. 스위칭부(18)내의 단자 A 내지 D 사이의 접속 관계는 스위칭 제어부(19)에 의해서 변화될 수 있다.
초기에, 스위칭부(18)의 단자 B는 단자 C에 접속되며, 스위칭부(18)의 단자A는 단자 D에 접속된다. 이 경우에, 전송부(16)로부터 전송된 신호는 스위칭부(18)의 단자 C 및 B를 통해서 초음파 변환기(14)에 입력된다. 초음파 변환기(14)로부터 출력된 초음파는 유동 경로(5)를 통해 초음파 변환기(15)에 도달한다. 초음파 변환기(15)로부터 출력된 신호는 스위칭부(18)의 단자 A 및 D를 통해서 수신부(17)에 의해 수신된다.
상기 신호를 클럭부(20)에 출력하는 동안, 전송부(16)는 스위칭부(18)를 통해 초음파 변환기(14)에 신호를 전송한다. 수신부(17)는 스위칭부(18)를 통해 초음파 변환기(15)로부터 출력된 신호를 수신하며 동시에 수신된 신호를 클럭부(20)에 출력한다. 클럭부(20)는 이러한 신호들 사이의 시간차를 측정한다. 따라서, 전파 시간(T1)이 획득되고, 그 동안에 초음파 변환기(14)로부터 출력된 초음파는 유동 경로(5)를 통과하여 초음파 변환기(15)에 도달한다.
다음에, 스위칭부(18)의 단자 A 내지 D 사이의 접속 관계가 변경된다. 특히, 스위칭부(18)의 단자 A는 단자 C에 접속되며, 스위칭부(18)의 단자 B는 단자 D에 접속된다. 따라서, 전파 시간(T1)이 획득되며, 그 동안에 초음파 변환기(15)로부터 출력된 초음파가 유동 경로(7)를 통과하여 초음파 변환기(14)에 도달한다.
유동 경로(5)에서 흐르는 가스의 유동 속도는 그처럼 측정된 전파 시간 T1을 사용하여, 다음 계산 공식에 의해서 계산된다.
여기서, 측정될 가스의 흐름 및 초음파 전파 경로(5)에 의해서 형성된 각은 θ이며, 초음파 변환기(14)와 초음파 변환기(15) 사이의 거리는 L이며, 소리 속도는 c 이다.
전파 시간 T1 및 T2는 다음 공식(1) 및 (2)에 따라서 계산된다.
T1 = L/(c+v(cosθ)) .........(1)
T2 = L/(c-v(cosθ))..........(2)
유동 속도 v 는 식(1) 및 (2)로부터 소리 속도 c를 소거함으로서 식(3)에 따라서 계산된다.
v = (L/2cosθ)((1/T1)-(1/T2))....(3)
유동 속도 Q는 식(4)에 따라서 계산된다.
Q = kvS...........(4)
식(4)에서, k는 평균 유동 속도를 얻기위한 교정 계수이며, S는 유동 경로(5)의 횡단면 영역이다.
여기서, 유동 속도 v를 계산하기 위한 식 (3)은 두개의 역수 계산 과정을 갖는다. 두개의 역수 계산 과정은 긴 계산 시간을 요구한다. 그러므로, 이는 식(3) 및 (4)에 따라서 유동 속도 Q를 계산하는데 긴 시간이 걸린다. 이는 식(3)이 간략화되는 것으로 고려된다.
식(3)을 수정하므로서, 식(5)이 얻어진다.
v =(L/2cosθ)((T2-T1)/(T1)(T2)).........(5)
식(1) 및 (2)로 부터, T1 및 T2는 식(6)에 따라서 표시된다.
(T1)(T2) =L2/(c2-v2(cosθ)2)............(6)
v≪c 라고 가정하면, 식(6)은 식(7)에 근사한다.
(T1)(T2)≒(L/C)2.......(7)
식(5) 및 (7)로부터, 식(8)이 얻어진다.
v ≒ (c2/2Lcosθ)(T2-T1)........(8)
식(8)으로부터 유동 속도 v가 실질상 (T2-T1)에 비례한다는 것을 알 수 있다.
유동 속도 Q와 유동 속도 v 사이의 관계는 식(4)로 부터 정의된다. 식(4) 및 (8)로부터 유동 속도 Q의 동작은 유동 속도 Q 자체를 조사하는 대신에, 전파 시간 T1 및 T2 사이의 차(T2-T1)를 표시하는 전파 신호를 측정함으로서 조사될 수 있다.
여기서, 단일 신호 측정에 의해 전파 시간 T1 및 T2를 얻기 위한 방법이 기술되었는데, 특히, 상기 방법은 유동 경로(5)의 업스트림측으로부터 다운스트림측으로 초음파 파동을 전송에 의해, 그리고 유동 경로(5)의 다운스트림측으로부터 업스트림측으로 각각 초음파 파동을 전송함으로서 전파 시간 T1 및 T2를 얻기 위해서 설명되었다. 그러나, 측정 정밀도를 향상시키기 위해서, 전송을 반복하며 초음파 파동을 수신하기 위한 소위 "싱 어라운드(sing around)" 방법이 채택될 수 있다. 이 경우에, 다수의 측정된 전파 시간의 평균은 각각 T1 및 T2로서 채택되어야 한다.
도 4는 도 2 및 3에 도시된 계산부(8)에 의해서 실행된 처리 절차를 도시하는 흐름도이다.
도 4에서, 참조번호(21)는 스타트 명령을, 참조번호(22)는 전파 신호 측정명령을, 참조번호(23)는 전파 신호 변경 결정 명령을, 참조번호(24)는 간격 설정 명령을, 참조번호(25)는 신호 패턴 발생 명령을, 참조번호(27)은 신호 패턴 비교 명령을, 참조번호(29)는 장치 판별 명령을, 참조번호(30)는 조건 설정 명령을, 참조번호(31)는 간격 설정 명령을 나타낸다.
신호 패턴 발생 명령(25)은 신호 패턴 발생부(9)(도 2)에 대응하며, 신호 패턴 비교 명령(27)은 신호 패턴 비교부(11)(도 2)에 대응한다.
도 4에 도시된 바와같이, 프로그램은 개시 명령(11)에 의해서 개시된다. 전파 시간 T1 및 T2 사이의 차(T2-T1)를 나타내는 전파 신호는 전파 신호 측정 명령(32)에 의해서 측정된다.
전파 신호가 변경되는지 여부는 전파 신호 변경 판단 명령(23)에 의해서 결정된다. 복수의 장치(6) 중 어느 하나가 사용될 때, 유동 경로(5)내의 가스 흐름은 변경되며, 이는 전파 신호를 변경한다. 전파 신호가 변경되는 경우에, "예" 가 선택된다. 전파 신호가 변경되지 않는 경우에, "아니오"가 선택되며, 간격 설정 명령(24)에 의해서 설정된 시간이 경과한 후에, 상술된 과정이 반복하여 실행된다.
다음에, 신호 패턴은 전파 신호의 변경에 기초하여 신호 패턴 발생 명령(25)에 의해서 발생된다. 예를들면, 신호 패턴은 전파 신호의 정재파 파형을 나타낸다. 신호 패턴 발생 명령(25)에 의해서 발생된 신호 패턴은 신호 패턴 비교 명령(27)에 의해 신호 패턴 기억부(10)에 사전에 기억된 복수의 신호 패턴과 비교된다. 복수의 신호 패턴이 복수의 장치(6)에 각각 대응하는 기본 신호 패턴으로서 사용된다. 신호 패턴 비교 장치(27)에 의해서 획득된 비교 결과에 기초하여, 현재 사용된장치(6)(예를들면, 장치(6a)는 장치 판별 명령(29)에 의해 복수의 장치(6) 중에서 판별된다. 판별된 장치에 대응하는 조건은 조건 설정 명령(30)에 의해 설정된다. 간격 설정 명령(31)에 의해 설정된 시간이 경과한 후에, 상술된 조각이 반복하여 수행된다.
상술된 바와같이, 유동 속도 측정 신호를 이용하는 대신에, 전파 시간 T1 및 T2 사이의 차(T2-T1)을 나타내는 전파 시간을 이용함으로서, 계산 처리가 단순화된다. 그 결과로서, 유동 경로(5)를 통해 가스의 유동 속도 변화가 고속으로 검출될 수 있다. 이것은 과도 데이터가 상세히 측정되게 하며, 장치가 정밀하게 판별되게 한다.
실시예 2
도 5는 본 발명에 따른 실시예 2의 장치 판별 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 5에서, 도 2에서 사용된 동일한 구성요소는 동일한 참조번호로 사용된다. 따라서, 그 설명은 생략된다. 또한, 초음파 전파 신호 측정부(7)의 구조는 도 3에 도시된 바와같다.
계산부(8)는 복수의 장치(6) 중에서 현재 사용된 장치(6)에 사용 시간제한을 설정하기 위한 시간 제한 설정부(32)를 포함한다.
도 6은 도 5에 도시된 계산부(5)에 의해서 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 6에 도시된 처리는 시간 제한 설정 명령(33)을 사용하는 것을 제외하고 도 4에 도시된 것과 동일하다.
사용 시간 제한은 시간 제한 설정 명령(33)에 의해 판별된 장치에 설정된다.
따라서, 판별된 장치에 사용 시간 제한을 설정함으로써, 안전한 장치 사용 환경이 설정될 수 있다. 예를들면, 실내 설정 형태의 작은 핫 워터(hot-water) 적용 유닛이 현재 사용된 장치로서 판별되는 경우에, 사용 시간 제한은 짧게 설정되며, 이는 CO 중독의 사고를 방지하는데 기여한다.
실시예 3
도 7은 본 발명에 따른 실시예 3의 장치 판별 시스템의 구조를 도시한다.
도 7에서, 도 2와 동일한 구성요소는 도 7의 구성요소와 동일한 참조번호로 표시된다. 따라서, 그 설명은 여기서 생략된다. 초음파 전파 신호 측정부(7)의 구조는 도 3에 도시된 것과 동일하다.
계산부(8)는 복수의 장치(6) 중에서 현재 사용되는 장치(6)의 사용 시간을 기억하기 위한 장치 사용 시간 기억부(34)를 포함한다.
도 8은 도 7에 도시된 계산부(8)에 의해서 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 8에 도시된 처리는 장치 사용 시간 기억 명령(35), 표시 방향 결정 명령(36) 및 표시 명령(37)을 제외하고 도 4에 도시된 것과 동일하다.
상기 판별된 장치의 사용 시간은 장치 사용 시간 기억 명령(35)에 의해서 기억된다. 판별된 장치의 사용 시간이 표시되는지 여부는 표시 방향 결정 명령(36)에 의해서 결정된다. 표시 방향이 있는 경우에, "예"가 선택되며, 판별된 장치의 사용 시간이 표시 명령(37)에 의해서 표시된다. 표시 명령이 없는 경우에, "아니오"가 선택되며, 간격 설정 명령(31)에 의해서 설정된 시간이 경과된 후에, 상술된 과정이 반복하여 실행된다.
따라서, 판별된 장치의 사용 시간을 기억함으로써, 판별된 장치가 사용되는 상태가 획득되고, 판별된 장치 등에 대한 과금 기능이 해제될 수 있다.
실시예 4
실시예 1에서, 전파 시간 T1 및 T2 사이의 차(T2-T1)를 나타내는 전파 신호가 유동 속도 Q의 동작을 조사하기 위해서 측정되는 경우가 설명되었다. 그러나, 이 경우에, 전파 시간 T1 및 T2를 측정하는 것이 필요하다. 실시예 4에서, 이러한 측정을 더 판별하는 방법이 설명된다.
식(1)으로 부터 유동 속도 v는 다음과 같이 식(9)로 표시된다.
v = (1/cosθ)((L/T1)-α)...............(9)
식(2)로 부터, 유동 속도 v는 다음과 같이 식(10)에 의해서 표시된다.
v = (1/cosθ)((L/T2)+α)................(10)
유동 경로 5를 통해 흐르는 가스의 형태가 결정되는 경우에, 음성 속도 c를 알 수 있다. 또한, 각 θ및 거리 L도 알 수 있다. 따라서, 전파 시간 T1 및 T2를 측정함으로서, 유동 속도 v는 식(9) 또는 (10)에 따라 결정된다. 유동 속도 v는 전파 시간T1 또는 T2에 반비례한다.
유동 속도 Q 및 유동 속도 v 사이의 관계가 식(4)에 의해서 판별되는 것을 고려하여, 유동 속도 Q 자체를 관찰하는 대신에 유동 속도 Q의 동작이 전파 시간 T1을 표시하는 전파 신호 또는 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호를 측정함으로서 관찰될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예 4의 장치 판별 시스템의 구조는 실시예 1과 동일하다.따라서, 여기서 그 설명은 생략된다.
도 9는 본 발명에 따른 실시예 4의 장치 판별 시스템의 계산부에 의해서 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 9에 도시된 처리는 전파 신호 측정 명령(38)을 제외하고는 도 4에 도시된 것과 동일하다.
전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호는 전파 신호 측정 명령(38)에 의해 측정된다. 대안적으로, 전파 시간 T2을 나타내는 전파 신호는 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호를 측정하는 대신에 측정될 수 있다.
상술된 바와같이, 유동 속도 측정 신호를 이용하는 대신에, 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호 또는 전파 시간 T2를 표시하는 전파 신호를 이용함으로써, 계산 처리가 단순화될 수 있다. 그 결과로서, 유동 경로(5)를 통해 흐르는 가스의 유동 속도 변화가 고속으로 검출될 수 있다. 이것은 과도 데이터가 상세히 측정되게 하며, 장치가 정밀하게 판별되게 한다.
유동 경로(5)를 통해서 흐르는 가스의 형태에 따라서, 음성 속도 v는 온도에 따라서 변화될 수 있다. 그러한 경우에, 음성 속도 v가 식(11)에 따라 사전에 획득되는 것이 바람직하다. 식(11)은 식(1) 및 (2) 로부터 유동 속도 v를 소거함으로서 획득될 수 있다.
c = (L/2)((1/T1) + (1/T2))........(11)
실시예 5
본 발명에 따른 실시예 5의 장치 판별 시스템의 구조는 실시예 2의 구조와같다. 따라서, 여기서 그 설명은 생략된다.
도 10은 본 발명에 따른 실시예 5의 장치 판별 시스템에서 계산부(6)에 의해 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 10에 도시된 처리는 전파 신호 측정 명령(39)을 제외하고는 도 6에 도시된 것과 동일하다.
전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호는 전파 신호 측정 명령(39)에 의해서 측정된다. 대안적으로, 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호가 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호를 측정하는 대신에 측정될 수 있다.
상술된 바와같이, 유동 속도 측정 신호를 이용하는 대신에, 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호 또는 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호를 이용함으로서, 계산 처리가 간단해 질 수 있다. 그 결과, 유동 경로(5)를 통해 흐르는 가스의 유동 속도 변화가 고속으로 검출될 수 있다. 이것은 과도 데이터가 상세히 측정되게 하며, 장치가 정밀하게 판별되게 한다. 또한, 판별된 장치에 사용 시간 제한을 설정함으로써, 안전한 장치 사용 환경이 설정될 수 있다.
실시예 6
본 발명에 따른 실시예 6의 장치 판별 시스템의 구조는 실시예 3와 같다. 따라서, 여기서는 그 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명에 따른 실시예 6의 장치 판별 시스템에서 계산부(5)에 의해 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 11에 도시된 처리는 전파 신호 측정 명령(40)을 제외하고는 도 8에 도시된 것과 동일하다.
전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호는 전파 신호 측정 명령(40)에 의해서 측정된다. 대안적으로, 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호는 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호를 측정하는 대신에 측정될 수 있다.
상술된 바와같이, 유동 속도 측정 신호를 이용하는 대신에, 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호 또는 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호를 이용함으로써, 계산 처리가 단순화될 수 있다. 그 결과로서, 유동 경로(5)를 통해서 흐르는 가스의 흐름의 속도 변화는 고속으로 검출될 수 있다. 이러한 것은 과도 데이터가 상세히 측정되게 하며, 장치가 정밀하게 판별되게 한다. 또한, 판별된 장치의 사용 시간을 기억하므로서, 판별된 장치가 사용되는 상태가 획득될 수 있으며, 판별된 장치 등에 대한 과금 기능이 실현될 수 있다.
실시예 7
본 발명에 따른 실시예 7의 장치 판별 시스템의 구조는 실시예 1과 같다. 따라서, 여기서 그 설명은 생략된다.
도 12는 본 발명에 따른 실시예 7의 장치 판별 시스템에서 계산부(8)에 의해서 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 12에 도시된 처리는 측정 주파수 증가 명령(41)을 제외하고는 도 4에 도시된 것과 동일하다.
전파 신호를 측정하는 주파수가 증가되기 위해, 초음파 전파 신호 측정부(7)는 측정 주파수 증가 명령(41)에 의해 제어된다. 따라서, 전파 신호를 측정하는 주파수는 전파 신호의 변화 검출에 응답하여 증가된다. 이것은 유동 경로(5)를 통해 흐르는 가스의 유동 속도 변화가, 전파 신호가 소정의 간격으로 측정되는 경우에 비해 더 안전하게 획득되게 한다.
실시예 1에 기술된 전파 시간 T1과 전파 시간 T2 사이의 차(T2-T1)를 나타내는 전파 신호가 사용될 수 있다. 대안적으로, 실시예 4에 기술된 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호(또는 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호)가 사용될 수 있다.
상술된 바와같이, 전파 신호를 측정하는 주파수는 전파 신호의 변화 검출에 응답하여 증가되며, 따라서 과도 데이터가 더 상세히 측정될 수 있으며, 장치가 정밀하게 판별될 수 있다.
실시예 8
본 발명에 따른 실시예 8의 장치 판별 시스템의 구조는 실시예 2의 구조와 같다. 따라서, 여기서 그 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명에 따른 실시예 8의 장치 판별 시스템내의 계산부(8)에 의해 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 13에 도시된 처리는 측정 주파수 증가 명령(42)을 제외하고는 도 6에 도시된 것과 동일하다.
전파 신호를 측정하는 주파수가 증가하도록, 초음파 전파 신호 측정부(7)는 측정 주파수 증가 명령(42)에 의해 제어한다. 따라서, 전파 신호를 측정하는 주파수는 전파 신호의 변화 검출에 응답하여 증가된다. 이것은 전파 신호가 소정의 간격으로 측정되는 경우에 비해, 유동 경로(5)를 통해서 흐르는 가스의 유동 속도 변화가 더 정밀하게 획득되게 한다.
실시예 2에 기술된 전파 시간 T1 및 전파 시간 T2 사이의 차를 나타내는 전파 신호가 사용될 수 있다. 대안적으로, 실시예 5에 기술된 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호( 또는 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호)가 사용될 수 있다.
상술된 바와같이, 전파 신호를 측정하는 주파수는 전파 신호의 변화 검출에 응답하여 증가되며, 따라서 과도 신호가 더 상세히 측정될 수 있으며, 장치가 정밀하게 판별될 수 있다. 또한, 판별된 장치에 사용 시간 제한을 설정함으로써, 안전 장치 사용 환경이 설정될 수 있다.
실시예 9
본 발명에 따른 실시예 9의 장치 판별 시스템의 구조는 실시예 3과 같다. 따라서, 여기서 그 설명은 생략한다.
도 14는 본 발명에 따른 실시예 9의 장치 판별 시스템의 계산부(8)에 의해 실행되는 처리 절차를 도시한다. 도 14에 도시된 처리는 측정 주파수 증가 명령(43)을 제외하고는, 도 8에 도시된 것과 동일하다.
초음파 전파 신호 측정부(7)는 전파 신호를 측정하는 주파수가 증가되도록 측정 주파수 증가 명령에 의해서 제어된다. 따라서, 전파 신호를 측정하는 주파수는 전파 신호의 변화를 검출하는 것에 응답하여 증가된다. 이것은 전파 신호가 소정의 간격으로 측정되는 경우와 비교하여, 유동 경로(5)를 통해 흐르는 가스의 유동 속도 변화가 더 정밀하게 획득되게 한다.
실시예 3에 기술된 전파 시간 T1 및 T2 사이의 차를 나타내는 전파 신호가 사용될 수 있다. 대안적으로, 실시예 6에 기술된 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호 (또는 전파 시간 T2를 표시하는 전파 신호)가 사용될 수 있다.
상술된 바와같이, 전파 신호를 측정하는 주파수는 전파 신호의 변화 검출에 응답하여 증가되며, 그에 따라서 과도 데이터가 더 상세하게 측정될 수 있으며, 장치는 정밀하게 판별될 수 있다. 또한, 판별된 장치의 사용 시간을 기억함으로써, 판별된 장치가 사용되는 상태가 획득될 수 있으며, 판별된 장치 등에 대해 과금 기능이 실현될 수 있다.
상술된 모든 실시예에서, 신호 패턴은 전파 신호의 레벨의 시간 변경 기울기(예컨데, 전파 신호의 정재파 파형 또는 전파 신호의 하강 파형)를 표시한다. 대안적으로, 신호 패턴은 전파 신호의 레벨 또는 전파 신호의 신호 지속시간을 나타낼 수 있다. 그 대신에, 신호 패턴은 이러한 파라메터의 조합을 나타낼 수 있다.
신호 패턴은 통신 수단을 사용함으로서 신호 패턴 기억부에 기록될 수 있다. 통신 수단은 케이블 수단 또는 무선 통신 수단일 수도 있다. 판별된 장치의 조건은 통신 수단을 사용함으로서 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 장치 판별 시스템의 기능은 가스 미터에 통합될 수 있다.
본 발명의 장치 판별 시스템에 따라서, 장치는 초음파 파동이 유동 경로를 통해 전파되는 시간에 기초하여 전파 신호를 사용함으로서 판별된다. 유동 경로를 통해 흐르는 가스의 유동 속도를 계산하는 것은 필요치 않다. 따라서, 계산 처리는 단순해 질 수 있다. 이것은 유동 경로를 통해서 흐르는 가스의 유동 속도 변화가 고속으로 검출될 수 있게 한다. 이것은 가스의 과도 흐름의 변화가 획득되게 하며 현재 사용되는 장치가 정밀하게 판별되게 한다.
더욱이, 사용 시간 제한을 판별된 장치에 설정함으로서, 안전 장치 사용 환경이 설정될 수 있다.
또한, 판별된 장치의 사용 시간을 기억함으로서, 판별된 장치가 사용되는 상태가 획득될 수 있으며, 판별된 장치 등에 대한 과금 기능이 실현될 수 있다.
또한, 전파 시간 T1을 나타내는 전파 신호와 전파 시간 T2를 나타내는 전파 신호 중 하나를 이용함으로서, 전파 시간 T1 및 T2 사이의 차(T2-T1)를 표시하는 전파 신호를 이용하는 경우와 비교하여 계산 처리가 단순화될 수 있다. 그 결과로서, 유동 경로를 통해서 흐르는 가스의 흐름속도 변화는 고속으로 검출이 가능하다.
더욱이, 전파 신호의 변화 검출에 응답하여 전파 신호를 측정하는 주파수를 증가시킴으로서, 전파 신호가 선정된 간격으로 측정되는 경우와 비교하여, 유동 경로를 통해서 흐르는 가스의 유동 속도 변화가 더 정확히 얻어질 수 있다.
더욱이, 신호 패턴 발생부에 의해서 발생된 신호 패턴이 신호 패턴 기억부에 기억된 다수의 신호 패턴중 어느 것과 매치되지 않는 경우에, 신호 패턴 비교부는 사용자가 신호 패턴 기억부내의 신호 패턴을 기억하도록 할 수 있거나, 자동적으로 신호 패턴내의 신호 패턴을 기억하게 하거나, 또는 가스 누출 체크를 수행할 수 있게 한다.

Claims (9)

  1. 장치 판별 시스템에 있어서,
    복수의 장치에 가스를 공급하는 유동 경로와;
    초음파가 상기 유동 경로를 통해 전파하는 시간에 기초하여 전파 신호를 측정하는 초음파 전파 신호 측정부와;
    상기 전파 신호의 변화에 기초하여 신호 패턴을 발생시키는 신호 패턴 발생부와;
    상기 복수의 장치에 각각 대응하는 복수의 신호 패턴을 사전에 기억하는 신호 패턴 기억부와;
    신호 패턴 발생부에 의해 발생된 상기 신호 패턴과 상기 신호 패턴 기억부에 사전에 기억된 복수의 신호 패턴을 비교하는 신호 패턴 비교부와;
    상기 신호 패턴 비교부에 의해 획득된 비교 결과에 따라서 복수의 장치 중 현재 사용되는 장치를 판별하는 장치 판별부를 포함하는, 장치 판별 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치 판별 시스템은 상기 판별된 장치에 사용 시간 제한을 설정하는 사용 시간 제한 설정부를 더 포함하는, 장치 판별 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치 판별 시스템은 상기 판별된 장치의 사용 시간을 기억하는 장치 사용 시간 기억부를 더 포함하는, 장치 판별 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 전파 신호 측정부는 제 1 초음파 변환기 및 제 2 초음파 변환기를 포함하고, 상기 전파 신호는 초음파가 유동 경로를 통해 제 1 초음파 변환기로부터 상기 제 2 초음파 변환기로 전파하는 전파 시간 T1 및 초음파가 전파 경로를 통해 제 2 초음파 변환기로부터 상기 제 1 초음파 변환기로 전파하는 상기 전파 시간 T2 사이의 차(T2-T1)를 나타내는, 장치 판별 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 전파 신호 측정부는 제 1 초음파 변환기 및 제 2 초음파 변환기를 포함하고, 상기 전파 신호는 초음파가 유동 경로를 통해 상기 제 1 초음파 변환기로부터 상기 제2 초음파 변환기로 전파하는 전파 시간 T1 및 초음파가 전파 경로를 통해 상기 제 2 초음파 변환기로부터 상기 제 1 초음파 변환기로 전파하는 전파 시간 T2 중 하나를 나타내는, 장치 판별 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 전파 신호 측정부는 상기 전파 신호의 변화의 검출에 응답하여, 상기 전파 신호를 측정하는 주파수가 증가되도록 제어되는, 장치 판별 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 신호 패턴이 신호 패턴 기억부에 기억된 임의의 복수의 신호 패턴과 일치하지 않는 경우에, 상기 신호 패턴 비교부는 상기 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 상기 신호 패턴을 상기 신호 패턴 기억부에 기억하도록 사용자에게 요구하는, 장치 판별 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 상기 신호 패턴은 상기 신호 패턴 기억부에 기억된 임의의 복수의 신호 패턴과 일치하지 않는 경우에, 상기 신호 패턴 비교부는 상기 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 상기 신호 패턴을 상기 신호 패턴 기억부에 자동으로 기억하는, 장치 판별 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 패턴 발생부에 의해 발생된 상기 신호 패턴이 신호 패턴 기억부에 기억된 임의의 복수의 신호 패턴과 일치하지 않는 경우에, 상기 신호 패턴 비교부는 가스 누출 체크를 수행하는, 장치 판별 시스템.
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