WO2012157188A1 - 流量計測装置 - Google Patents

Abstract

　本発明のガスメータ（１）は、ガス器具（４ａ～４ｃ）と接続された流路２を流れるガスの流量値を一定時間間隔ごとに計測する流量計測部（１２）と、計測された流量値を記憶する計測流量記憶装置（１３）と、記憶された流量値のうち、第１所定値以上でかつ第１所定値に最も近似する流量値を基準にして、その前後に計測された所定数の流量値を判定対象流量値とし、これら判定対象流量値における最大値が第２所定値以下である条件Ａと、判定対象流量値すべてについて、判定対象流量値から、この判定対象流量値およびその前に計測した所定数の流量値から求めた平均値を引いた差分値が第３所定値以下である条件Ｂとを満たす場合に、ガスを使用しているガス器具（４ａ～４ｃ）を燃料電池であると判定する燃料電池判定部（１４）とを備える。

Description

流量計測装置

　本発明は、流体の流量の変化に基づき、この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した流体配管系において、ガスを使用する器具を特定することができるガスメータ装置が開発されている。このようなガスメータ装置としては、例えば、特許文献１に開示されたガスメータ装置１００がある。このガスメータ装置１００の構成について図２１を参照しながら説明する。図２１は従来技術に係るガスメータ装置１００の概略構成を示すブロック図である。

　図２１に示すように、ガスメータ装置１００は、家庭用ガス供給管（ガス管路１１９）と連通する流路１０６を備えている。さらに、ガスメータ装置１００は、記憶装置１０５、ガス遮断弁１０２、流量計測部１０３、演算部１０４、比較判定部１０７、および制御回路１１６を備える。

　すなわち、ガスメータ装置１００では、記憶装置１０５が、ガス器具１１３～１１５それぞれによるガスの使用状態の変化を判定するための基準となる情報である変化判定値を保持している。

　そして、流量計測部１０３が、流路１０６を流れるガス流量を一定時間間隔で計測し、この計測された流量値の差分値を演算部１０４が算出する。さらに、比較判定部１０７が、演算部１０４により算出された差分値と記憶装置１０５内に保持されている変化判定値とを比較し、ガス器具１１３～１１５の使用状態を判定する構成である。なお、これら演算部１０４、比較判定部１０７、ガス遮断弁１０２は、制御回路１１６によって制御されている。

　上述のようにガスメータ装置１００は、流量計測部１０３から出力される瞬時流量の差分値を逐次、演算部１０４が演算し、その差分値の変化量でもってガス器具１１３～１１５の使用状態を判定するものである。そして、ガスメータ装置１００は、記憶装置１０５に保持している変化判定値と、計測されたガス流量の差分値の変化とを比較し、ガスを使用しているガス器具１１３～１１５の判別を可能とする。

　また、ガスを使用するガス器具の判別を行なうガスメータ装置として、特許文献２に開示されたガスメータ装置２００もある。特許文献２に開示されたガスメータ装置２００の構成について図２２を参照しながら説明する。図２２は従来技術に係るガスメータ装置２００の概略構成を示すブロック図である。

　図２２に示すように、ガスメータ装置２００は、ガス管路２１６と連通する流路２０２を備えている。さらに、ガスメータ装置２００は、遮断弁２２２、流量計測部２０４、演算部２０８、流量区分表保持部２１０、差分値変換部２１２、コード列生成部２１４、器具判別部２１６、器具固有コード列情報保持部２１８、および器具別流量算出部２２０を備えてなる構成である。そして、ガスメータ装置２００では、演算部２０８が、流量計測部２０４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、演算結果を差分値変換部２１２に送信する。差分値変換部２１２は、演算部２０８の演算結果を受け取ると、流量区分表保持部２１０に格納されている流量区分表２１０ａを用いて一定時間毎の差分値を所定の区分に区分けを表すコードに変換する。そして、コード列生成部２１４は、差分値変換部２１２によって得られたコード列である計測コード列を生成する。この計測コード列は、流体（ガス）の流量の変動パターンを擬似的に表現する変動パターン情報である。そこで、器具判別部２１６は、コード列生成部２１４で生成されたコード列と、器具固有コード列情報保持部２１８に記憶された器具固有の器具固有コード列を比較し、ガスを使用するガス器具２１３～２１５を判別する。

　このように、特許文献２に開示されたガスメータ装置２００は、計測した流量値の差分値を変換して得られた符合値(コード)を使用し、ガスを使用するガス器具の判別を実行することができる構成である。このため、ガスを使用するガス器具判別の際に行なう演算で必要となるメモリ量を減らしつつ、演算速度、器具判別精度の向上を図ることができる。

特開２００６－３１３１１４号公報 特開２００８－３０９４９８号公報

　しかしながら、上述した従来のガスメータ装置の構成では、燃料電池の稼動開始時における流体の流量値の、緩やかに上昇していくという変動パターンを特定することができず、誤判定してしまうという問題がある。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体を使用している機器の種類が、燃料電池であるのか否かについて確度よく区別することができる流量計測装置を提供することにある。

　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、機器において使用された流体の流量値を計測する流量計測装置であって、前記機器と接続された流路を流れる流体の流量値を一定時間間隔ごとに計測する流量計測部と、前記流量計測部によって計測された流体の流量値を記憶する流量記憶装置と、前記流量記憶装置に記憶された流量値のうち、第１所定値以上でかつ該第１所定値に最も近似する流量値を基準にして、その前後に計測された所定数の流量値を判定対象流量値とし、これら判定対象流量値における最大値が第２所定値以下である条件Ａと、判定対象流量値すべてについて、判定対象流量値から、この判定対象流量値およびその前に計測した所定数の流量値から求めた平均値を引いた差分値が第３所定値以下である条件Ｂとを満たす場合に、流体を使用している機器を燃料電池であると判定する燃料電池判定手段と、を備え、前記第１所定値は、機器の稼動開始時に該機器の種類に応じた流量値の変動パターンにしたがって供給される流体とは別の要因で流路を流れる流体を含む期間に計測された流量値を除くように定められた値であり、前記条件Ａにおける第２所定値は、燃料電池で使用する単位時間あたりの流量値の最大値に基づき定められた値であり、前記条件Ｂにおける第３所定値は、燃料電池で使用される流体の流量値の前記一定時間間隔ごとでの変動幅に基づき定められた値である。

　これにより、流量計測装置は、燃料電池の稼動開始時における流体の流量値の、緩やかに上昇していくという変動パターンを特定することができる。それ故、流量計測装置は、流体を使用している機器の種類が、燃料電池であるのか否かについて確度よく区別することができるという効果を奏する。

　本発明は以上に説明した構成を有することで、流体を使用している機器の種類が、燃料電池であるのか否かについて確度よく区別することができるという効果を奏する。

本発明の知見を説明するために用いる、燃料電池の稼動開始時における、所定時間間隔ごとのガス流量（計測ガス流量値）と、前後の計測ガス流量値の差分値と、差分値に基づき変換した計測コードとの対応関係の一例を示す表である。 発明の知見を説明するために用いる、ガスコンロの稼動開始時における、所定時間間隔ごとのガス流量である計測ガス流量値と、前後の計測ガス流量値の差分値と、差分値に基づき変換した計測コードとの対応関係の一例を示す表である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータの要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータで取得した、燃料電池の計測流量値の時系列変化の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係るガスメータが備えるコード情報保持部に記録された変換コード情報の一例を示す表である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータが備える流量区分表保持部に格納された流量区分表の一例を示す表である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータで実施する器具判別処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るガスメータで実施する燃料電池判定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るガスメータにおいて、燃料電池判定処理で利用する各種データの対応関係の一例を示した表である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータにおいて、燃料電池判定処理に利用する各種データの対応関係の一例を示す表である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータで計測された計測流量値の時系列変化の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係るガスメータにおいて、計測コードから抽出コードへと変換させる変換過程の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータにおいて、図５に示す変換コード情報に含まれる計測コード列の時系列変化の一例を示したグラフである。 本発明の実施の形態１に係るガスメータにおいて、図１３に示す計測コードを抽出コードに変換した結果の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係るガスメータで実施する器具個別判別処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るガスメータが備えるコード情報保持部に記録された変換コード情報の一例を示す表である。 本発明の実施の形態１に係るガスメータで得られた計測流量値の時系列変化の一例を示すグラフである。 図１６に示す変換コード情報に含まれる計測コード列の時系列変化の一例を示したグラフである。 図１８に示す計測コードを抽出コードに変換した結果を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係るガスメータで実施される燃料電池判別処理の一例を示すフローチャートである。 従来技術に係るガスメータ装置の概略構成を示すブロック図である。 従来技術に係るガスメータ装置の概略構成を示すブロック図である。

　（本発明の基礎となった知見）
　まず、実施の形態に係るガスメータについて説明する前に、ガスを使用する可能性のあるガス器具の中に燃料電池が含まれている場合についての、器具判別精度について説明する。

　発明者は、特許文献２に係るガスメータ装置２００と同様にして、ガス器具が燃料電池の場合とガスコンロの場合とに分けて、一定の時間間隔ごとに取得したガス流量値の前後における差分値を求めた。そして、この差分値をコード化して得た符合値（コード）について、燃料電池とガスコンロとで比較してみた。

　より具体的には、図１および図２に示すように、燃料電池とガスコンロとにおいて、所定区間における所定個数の計測流量値（流量値）の集合をサンプルデータとして選択する。そして、選択した計測流量値の集合において、各計測流量値の前後の他の計測流量値との差分値を求め、例えば、後述する実施の形態１にて説明する流量区分表３３にしたがって、差分値を計測コードに変換した。

　図１は、発明の知見を説明するために用いる、燃料電池の稼動開始時における、所定時間間隔ごとのガス流量（計測ガス流量値）と、前後の計測ガス流量値の差分値と、差分値に基づき変換した計測コードとの対応関係の一例を示す表である。図２は、発明の知見を説明するために用いる、ガスコンロの稼動開始時における、所定時間間隔ごとのガス流量である計測ガス流量値と、前後の計測ガス流量値の差分値と、差分値に基づき変換した計測コードとの対応関係の一例を示す表である。

　図１および図２に示すように燃料電池の計測流量値は、少しずつ上昇するように変動しており、一方、ガスコンロの計測流量値は、上昇したり下降したりし、かつ各計測流量値間の変動幅も燃料電池よりは大きくなっている。このように、燃料電池とガスコンロとでは、計測流量値の時系列における変動パターンは異なるが、計測コードに符号化された結果は、図１および図２に示すように同じコード列となってしまう。すなわち、燃料電池もガスコンロも、ともに計測コードに変換した結果、同じ計測コード列（［４、１、１、１・・・］）となってしまう。

　このため、計測コードからはガスを使用しているガス器具が燃料電池であるのか、あるいはガスコンロであるのか確度よく判別できない場合があることを発見した。そして、計測コードにコード化する前に、判別対象とする機器が燃料電池であるのか否か、個別に判別する必要性に気がついた。

　上記した知見に基づき、本発明では以下に示す態様を提供する。

　本発明に係る第１の態様によれば、流量計測装置は、機器において使用された流体の流量値を計測する流量計測装置であって、前記機器と接続された流路を流れる流体の流量値を一定時間間隔ごとに計測する流量計測部と、前記流量計測部によって計測された流体の流量値を記憶する流量記憶装置と、前記流量記憶装置に記憶された流量値のうち、第１所定値以上でかつ該第１所定値に最も近似する流量値を基準にして、その前後に計測された所定数の流量値を判定対象流量値とし、これら判定対象流量値における最大値が第２所定値以下である条件Ａと、判定対象流量値すべてについて、各判定対象流量値から、この判定対象流量値およびその前に計測した所定数の流量値から求めた平均値を引いた差分値が第３所定値以下である条件Ｂとを満たす場合に、流体を使用している機器を燃料電池であると判定する燃料電池判定手段と、を備え、前記第１所定値は、稼動開始時に、機器の種類に応じた変動パターンにしたがって流路を流れる流体の流量値から別の要因でこの流路を流れる流体の流量値を除外するように定められた値であり、前記条件Ａにおける第２所定値は、燃料電池で使用する単位時間あたりの流量値の最大値に基づき定められた値であり、前記条件Ｂにおける第３所定値は、燃料電池で使用される流体の流量値の前記一定時間間隔ごとでの変動幅に基づき定められた値である。

　上記した構成によると、判定対象流量値が条件Ａおよび条件Ｂを満たす場合に流体を使用する機器を燃料電池であると燃料判定手段が判定する。ここで、第１所定値以上でかつ最も第１所定値に近い流量値を基準にして、その前後で計測された流量値を判定対象流量値としている。すなわち、基準となる流量値の前後で計測された流量値を、流体を使用する器具が燃料電池であるのか否かの判定に用いる対象とすることができる。

　ここで、第１所定値は、稼動開始時に、機器の種類に応じた変動パターンにしたがって流路を流れる流体の流量値から別の要因でこの流路を流れる流体の流量値を除外するように定められている。このため、機器の種類に応じた流量値の変動パターンを阻害するような要素を取り除いた流量値を対象にして燃料電池であるのか否かの判定を行なうことができる。なお、別の要因で流路を流れる流体とは、例えば、流体がガスの場合、口火に利用するために流れた流体などが挙げられる。

　また、第２所定値は、燃料電池で使用する単位時間あたりの流量値の最大値に基づき定められた値であるため、条件Ａにより、燃料電池よりも単位時間あたりに使用する流体流量が大きくなるような機器を除外することができる。

　また、第３所定値は、燃料電池で使用する流体流量の一定時間間隔ごとでの変動幅に基づき定められた値であるため、条件Ｂにより、燃料電池よりも、計測された流量の変動幅が大きくなるような機器を除外することができる。

　すなわち、条件Ａ、Ｂにより、燃料電池の稼動開始時における流体の流量値の、緩やかに上昇していくという変動パターンを特定することができる。それ故、流量計測装置は、流体を使用している機器の種類が、燃料電池であるのか否かについて確度よく区別することができるという効果を奏する。

　また、本発明に係る第２の態様によれば、流量計測装置は、前記燃料電池判定手段は、前記条件Ａおよび前記条件Ｂに加えて、該条件Ｂで求めた前記差分値の総和が、第４所定値以下である条件Ｃを満たすとき、流体を使用している機器を燃料電池であると判定しており、前記第４所定値が、前記判定対象流量値を計測した期間における、燃料電池で使用される流体の流量値の変動幅に基づき定められた値である。

　上記した構成によると、判定対象流量値が条件Ａ、条件Ｂに加えて条件Ｃを満たす場合に流体を使用する機器を燃料電池であると燃料判定手段が判定する。

　ここで、第４所定値は、判定対象流量値が計測された期間における、燃料電池で使用される流体の流量値の変動幅に基づき定められた値であるため、条件Ｃにより、燃料電池よりも、判定対象流量値の計測期間でみたときの流量の変動幅が大きくなるような機器を除外することができる。つまり、各測定された流量間における変動幅は小さくても判定対象流量の計測期間全体で見たときに流体の流量の変動幅が大きくなるような機器を除外することができる。よって、条件Ａ、Ｂに条件Ｃを加えることで、使用される流体の流量が緩やかに上昇するように変動するという燃料電池固有の変動パターンをより厳密に特定することができる。

　また、本発明に係る第３の態様によれば、流量計測装置は、機器の稼動開始時に使用された流体の流量値の、機器の種類に応じた変動パターンを示した情報である機器固有情報を記憶する機器固有情報記憶装置と、前記燃料電池判定手段によって、流体を使用している機器が燃料電池ではないと判定された場合、前記流量記憶装置に記憶された流量値に基づき、該流量値の変動パターンを示した変動パターン情報を生成する変動パターン情報生成手段と、前記機器固有情報記憶装置に記憶された機器固有情報と、前記変動パターン情報生成手段によって生成された変動パターン情報とを比較し、流体を使用している機器の種類を判別する機器判別手段と、を備える。

　上記した構成によると、変動パターン情報生成手段と機器判別手段とを備える。このため、流体を使用している機器の種類が燃料電池ではないと判定された場合、計測流量値によって示される変動パターンと機器固有情報記憶装置に記憶された機器固有情報とを比較して、流体を使用している機器の種類を判別することができる。

　すなわち、流体を使用している機器の種類が、まず燃料電池であるか否か判定し、燃料電池でないと判定されたときにのみ、機器固有情報を用いて、機器の種類の判別を行なう。このため、事前に燃料電池が含まれない状態で機器の種類の判別を行なうことができるため、機器の種類の判別を効率よく行なうことができる。

　また、本発明に係る第４の態様によれば、流量計測装置の制御方法は、機器において使用された流体の流量値を計測する流量計測装置の制御方法であって、前記流量計測装置は、計測された流量値を記憶する流量記憶装置を備えており、前記機器と接続された流路を流れる流体の流量値を一定時間間隔ごとに計測する第１ステップと、前記第1ステップにおいて計測された流量値を前記流量記憶装置に記憶する第２ステップと、前記第２ステップにおいて流量記憶装置に記憶された流量値のうち、第１所定値以上でかつ該第１所定値に最も近似する流量値を基準にして、その前後に計測された所定数の流量値を判定対象流量値とし、これら判定対象流量値における最大値が第２所定値以下である条件Ａと、判定対象流量値すべてについて、判定対象流量値から、この判定対象流量値およびその前に計測した所定数の流量値から求めた平均値を引いた差分値が第３所定値以下である条件Ｂとを満たす場合に、流体を使用している機器を燃料電池であると判定するステップと、を含み、前記第１所定値は、機器の稼動開始時に該機器の種類に応じた流量値の変動パターンにしたがって供給される流体とは別の要因で流路を流れる流体を含む期間に計測された流量値を除くように定められた値であり、前記条件Ａにおける第２所定値は、燃料電池で使用する単位時間あたりの流量値の最大値に基づき定められた値であり、前記条件Ｂにおける第３所定値は、燃料電池で使用される流体の流量値の前記一定時間間隔ごとでの変動幅に基づき定められた値である。

　上記した方法では、条件Ａ、Ｂにより、燃料電池の稼動開始時における流体の流量値の、緩やかに上昇していくという変動パターンを特定することができる。それ故、流量計測装置は、流体を使用している機器の種類が、燃料電池であるのか否かについて確度よく区別することができるという効果を奏する。

　実施の形態の詳細について図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための形態の説明とする。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。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３を参照して本実施の形態１に係るガスメータ（流量計測装置）１について説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるガスメータ１の要部構成の一例を示すブロック図である。図３では、特に、ガスメータ１で実施される器具判別処理に関わる要部構成を示している。

　図３に示すように、ガスメータ１は、流路２、流量計測部１２、計測流量記憶装置（流量記憶装置）１３、燃料電池判定部（燃料電池判定手段）１４、器具判別部（機器判別手段）１５、器具特徴抽出部（変動パターン情報生成手段）１６、器具固有特徴コード列情報保持部（機器固有情報記憶装置）１７、差分値変換部（変動パターン情報生成手段）１８、流量区分表保持部１９、差分値演算部（変動パターン情報生成手段）２０、およびコード情報保持部２３を備えてなる構成である。さらにまた、ガスメータ１は、流路２内に配置され緊急時等に流路２を通流するガスを遮断する遮断機構３も備えている。

　また、ガスメータ１は流路２の上流側でガス管路７に接続されるとともに、下流側でガステーブル、ファンヒータ、床暖房、燃料電池等、種々のガス器具（機器）４ａ～４ｃに接続されている。なお、ガス器具４ａ～４ｃを特に区別して説明する必要が無い場合は、単にガス器具４と称するものとする。また、図３では、流路２の下流側に接続されているガス器具４は３つであるが、これに限定されるものではなく任意の数のガス器具４を備えることができる。

　流量計測部１２は、流路２を流れる流体（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、例えば、超音波流量計など一般的なものを使用することができる。すなわち、流量計測部１２は、流路２の上流と下流とに超音波センサを設け、流路２に流れるガスの流速を超音波の到達時間差で測定し、ガスの流速からガス流量を計測する。そして、流量計測部１２は、計測して得たガスの流量値である計測流量値を、計測流量記憶装置１３に送信する。

　計測流量記憶装置１３は、流量計測部１２から送信された計測流量値と、この計測流量値を得るためにガスの流速を計測した計測時間（計測順番）とを対応付けたテーブル情報である流量データ情報３１を記憶するものである。例えば、流量データ情報３１には、任意の計測流量値をＱ（ｎ）（ｎは１以上の自然数）とすると、得られた２２個の計測流量値の順（ｎ＝１、２、３・・・２２）に計測流量値Ｑ（１）、Ｑ（２）、Ｑ（３）、・・・Ｑ（２２）が対応付けられている。

　燃料電池判定部１４は、計測流量記憶装置１３に記憶されている流量データ情報３１に基づき、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるのか否かを判定するものである。ここで、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池の場合、ガスの使用量の変動、すなわち流路２を流れるガス流量の変動は図４に示すように緩やかに上昇していくという特徴がある。図４は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１で取得した、燃料電池の計測流量値Ｑ（ｎ）の時系列変化の一例を示すグラフである。図４では、縦軸に計測流量値Ｑ（ｎ）を示し、横軸に計測流量値が計測された順番（ｎ）を示す。例えば、計測流量値の計測が０．５秒間隔で行なわれているとすると、ｎ＝１、２、３、４・・・は、０．５秒、１．０秒、１．５秒、２秒・・・という経過時間を示すこととなる。

　実施の形態１に係るガスメータ１では、燃料電池判定部１４が、この特徴的な緩やかな上昇曲線の有無の判定を行なうために、この緩やかな上昇曲線を含むと予測される所定の流量計測区間を設定する。そして、燃料電池判定部１４は、設定した流量計測区間において、計測時間（計測流量値が得られた順序ｎ）ごとのガスの計測流量値Ｑ（ｎ）を燃料電池判定対象流量値（以下、判定対象流量値）としてそれぞれ抽出する。さらに燃料電池判定部１４は、抽出した各判定対象流量値について、次の２つの条件Ａおよび条件Ｂを満たすか否かによってガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるか否か判定する。

　　条件Ａ：判定対象流量値における最大値が第２所定値（例えば、５５Ｌ／ｈ）以下である。なお、第２所定値は、燃料電池で使用する単位時間あたりの流量値の最大値に基づき定められる値である。

　　条件Ｂ：判定対象流量値すべてについて、判定対象流量値から、この判定対象流量値およびその前に計測した所定数の計測流量値から求めた平均値（例えば、２次移動平均値）を引いた差分値が、第３所定値（例えば５Ｌ／ｈ）以下である。なお、第３所定値は、燃料電池で使用される流体の流量値の前記一定時間間隔ごとでの変動幅に基づき定められた値である。

　そして、上記した２つの条件Ａ、Ｂを満たす場合、燃料電池判定部１４はガスを使用しているガス器具４が燃料電池であると判定する。一方、上記した２つの条件Ａ、Ｂのいずれかでも満たさない場合、燃料電池判定部１４は、ガスを使用しているガス器具４は、燃料電池以外の器具であると判定する。そして、燃料電池判定部１４は、器具判別部１５に、この判定の結果を通知する。

　差分値演算部２０は、計測流量記憶装置１３において記憶されている流量データ情報３１を参照して、任意の計測流量値Ｑ（ｎ）と、この計測流量値Ｑ（ｎ）よりも前に計測された計測流量値との差分値を演算するものである。より具体的には、差分値演算部２０は、任意の計測流量値Ｑ（ｎ）とこの計測流量値Ｑ（ｎ）の１つ前に計測された計測流量値Ｑ（ｎ－１）との差分値（ΔＱ（ｎ））を求める。

　差分値演算部２０は差分値（ΔＱ（ｎ））を求めると、その差分値を差分値変換部１８に出力する。

　差分値変換部１８は、差分値演算部２０によって演算された差分値ΔＱ（ｎ）を、流量区分表保持部１９が記憶する流量区分表３３を参照して変換し、計測コード列を生成するものである。計測コード列とは、実際に得られた計測流量値の変動パターンを符号（コード）により擬似的に表現したものである。

　差分値変換部１８は、作成した計測コード列を、計測流量値Ｑ（ｎ）および差分値ΔＱ（ｎ）それぞれと対応付けたテーブル情報である変換コード情報３４としてコード情報保持部２３に記憶させる。コード情報保持部２３に記憶させた変換コード情報３４は、例えば、図５に示すようなテーブル情報となる。すなわち、変換コード情報３４は、計測流量値Ｑ（ｎ）の時系列データである流量データ情報３１に、各計測流量値Ｑ（ｎ）に対応する差分値ΔＱ（ｎ）と計測コードがそれぞれ対応づけられているテーブル情報である。図５は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１が備えるコード情報保持部２３に記録された変換コード情報３４の一例を示す表である。

　なお、ここで流量区分表保持部１９が保持する流量区分表３３は、例えば、図６に示すように、差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値がとりうる範囲と、この範囲に対応する符号（コード）との対応関係を示すテーブル情報である。図６に示すように、差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値がとりうる範囲を複数の区分に分類しており、各区分に対して、０～Ｆまでの計測コードが割り当てられている。図６は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１が備える流量区分表保持部１９に格納された流量区分表３３の一例を示す表である。

　器具特徴抽出部１６は、差分値変換部１８によって作成された計測コード列から抽出コード列を生成するものである。器具特徴抽出部１６は、生成したこの抽出コード列を器具判別部１５に出力する。なお、抽出コード列は、計測コード列から所定の条件（後述の条件α）に基づいて抽出した複数の計測コードにより構成されるコード列であり、ガス器具４の種類に応じた変動パターンにおける変動特徴を符号化（コード化）して示す変動パターン情報である。この抽出コード列についての詳細は後述する。

　器具判別部１５は、器具特徴抽出部１６によって作成された抽出コード列に基づき、ガスを使用しているガス器具４（燃料電池以外のガス器具）の種類を判別するものである。

　すなわち、器具判別部１５は、燃料電池判定部１４から、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるとの通知を受けた場合、その通知にしたがって、ガスを使用しているガス器具４を燃料電池と判別する。一方、燃料電池判定部１４からガスを使用しているガス器具４が燃料電池ではないとの通知を受けた場合、差分値演算部２０、差分値変換部１８、および器具特徴抽出部１６に指示して、抽出コード列を生成させる。そして、器具特徴抽出部１６から、生成された抽出コード列を受け取り、この抽出コード列に基づき、ガスを使用しているガス器具４の種類を判別する。

　より具体的には、器具判別部１５は、受信した抽出コード列を、予めガス器具４ａ～４ｃごとに器具固有特徴コード列情報保持部１７に記憶されている器具固有特徴コード列情報（機器固有情報）３２と比較し、その類似関係等からガスを使用するガス器具４を判別する。なお、器具固有特徴コード列情報３２とは、ガス器具４ａ～４ｃの種類ごとに、それぞれで使用されるガス流量の典型的な変動パターンを示すコード列が記録された情報である。詳細については後述する。

　（器具判別処理）
　上記した構成を有するガスメータ１では、流路２の下流側に接続されているガス器具４ａ～４ｃ（例えば、ガステーブル、ファンヒータ、床暖房、燃料電池等）のうちガスを使用しているガス器具４を判別する器具判別処理は以下のように実施する。図７を参照して器具判別処理について説明する。図７は本発明の実施の形態１に係るガスメータ１で実施する器具判別処理の一例を示すフローチャートである。

　まず、ガスメータ１では、燃料電池判定部１４が、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるのか否か燃料電池判定処理を実施する（ステップＳ１１）。燃料電池判定処理において、燃料電池判定部１４が判別対象のガス器具４を燃料電池であると判定した場合、器具判別部１５は、ガスを使用しているガス器具４は燃料電池であるとし（ステップＳ１２において「ＹＥＳ」）、器具判別処理を終了する。

　一方、燃料電池判定処理において、燃料電池判定部１４が判別対象のガス器具４を燃料電池ではないと判定した場合、器具判別部１５は、ガスを使用しているガス器具４は燃料電池ではないとし（ステップＳ１２において「ＮＯ」）、器具個別判定処理を実施する（ステップＳ１３）。そして、器具判別部１５が、器具個別判定処理を実施して、ガスを使用しているガス器具４の種類を特定すると器具判別処理を終了する。

　（燃料電池判定処理）
　次に、図８を参照して燃料電池判定処理について説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１で実施する燃料電池判定処理の一例を示すフローチャートである。

　まず、流量計測部１２が一定時間間隔（例えば０．５秒など）で、流路２を通流するガスの計測流量値（絶対流量値）を計測し、計測流量記憶装置１３に流量データ情報３１として、記憶する。実施の形態１では、例えば、２２個の計測流量値が流量データ情報３１として記憶されている。

　燃料電池判定部１４は、流量データ情報３１の中から所定条件を満たす計測流量値を、判定対象流量として所定個数（例えば１９個）抽出する（ステップＳ２１）。

　すなわち、計測流量記憶装置１３に記憶された計測流量値のうち、第１所定値以上でかつ該第１所定値に最も近似する計測流量値を基準とし、その前後に取得された所定個数の流量値という条件を所定条件とする。そして、この所定条件を満たす計測流量値を判定対象流量値とする。

　実施形態１では、この所定条件における第１所定値を３６Ｌ／ｈ以上としている。そして、この第１所定値以上で且つ最も近似する計測流量値（第１所定値を超えた最初の計測流量値）を基準として、この基準となる計測流量値以降に順次計測された１４個の計測流量値と、この基準となる計測流量値よりも前に計測された４個の計測流量値とを判定対象流量として抽出する。すなわち、基準となる計測流量値の前４個の計測流量値と後１４個の計測流量値とを含む合計１９個の計測流量値を判定対象流量値とする。

　例えば、計測流量値として図９に示すｎ＝１～２２までの計測流量値が流量データ情報３１に格納されているとすると、第１所定値（３６Ｌ／ｈ）以上でかつ第１所定値に近似する、基準となる計測流量値は、７番目の計測流量値（計測流量値Ｑ（７）＝３８．６１１　Ｌ／ｈ）となる。また、この基準となる計測流量値以降に順次計測された１４個の計測流量値とは、８番目～２１番目まで計測流量値（Ｑ（８）＝４２．８１２　Ｌ／ｈ　～　Ｑ（２１）＝５３．５８３　Ｌ／ｈ）となる。

　一方、基準となる計測流量値の前に計測された４個の計測流量値とは、３番目～６番目までの計測流量値（Ｑ（３）＝２０．１１５　Ｌ／ｈ　～　Ｑ（６）＝３４．３６９　Ｌ／ｈ）となる。

　なお、図９は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１において、燃料電池判定処理で利用する各種データの対応関係の一例を示した表である。図９では、燃料電池使用時の計測流量値、この計測流量値とその前に得られた計測流量値との差分値、この差分値を符号化して生成した計測コード、計測流量値とその前に得られた計測流量値との平均値（移動平均値）、移動平均値から計測流量値を差し引いた差分値がそれぞれ対応付けられている。

　ここで、第１所定値を３６Ｌ／ｈ以上とする理由について説明する。

　ガス器具４は、その種類ごとに、使用に応じて変動するガス流量、特に、ガス器具４の稼動開始時からのガス流量の変動パターンに特徴がある。そして、本実施形態ではこの特徴を見極めて、ガスを使用しているガス器具４の種類を判別するというロジックが前提にある。

　ところが、ガス器具４の稼動開始時の初期段階では、このガス器具４に固有のガス流量の変動パターンとは無関係に流路２を流れる、例えば以下のようなガスがある。すなわち、ガスの開栓に伴い流れる所定量（約１０Ｌ／ｈ）のガス、またはガス機器４に点火するために消費される所定量（約２１Ｌ／ｈ）のガス（口火に利用されるガス）が存在する。これらのガスの流量を含んだ状態では、ガスを使用しているガス器具４の種類を確度よく判別することができない。

　そこで、上述したようなガス器具４に固有のガス流量の変動パターンとは関係なく流れる流体の流量の影響を除くため、言い換えれば、稼動開始時に、ガス器具４の種類に応じた変動パターンにしたがって流路を流れる流体の流量値から別の要因でこの流路を流れる流体の流量値を除外するため３６Ｌ／ｈという閾値を設けている。

　なお、この第１所定値は、口火で利用される流量値（約２１Ｌ／ｈ）よりも余裕を見た値が設定されている。

　また、第１所定値（本実施形態では３６Ｌ／ｈ）の前後における計測流量値の変動も確認するため、実施形態１に係るガスメータ１では、基準となる計測流量値（Ｑ（７））の前、４つの計測流量値も燃料電池判定対象流量としている。

　以上のようにして判定対象流量値を抽出すると、燃料電池判定部１４は、すべての判定対象流量値について条件Ａ、Ｂを満たすか否か判定する。

　ここで条件Ａは、判定対象流量値における最大値が第２所定値（例えば、５５Ｌ／ｈ）以下であった。

　すなわち、燃料電池判定部１４は、判定対象流量値における最大値が５５Ｌ／ｈ以下であるか否か判定する（ステップＳ２２）。図９の例では、判定対象流量値の最大値がＱ（２１）のときの５３．５８３Ｌ／ｈであり、５５Ｌ／ｈ内におさまっているため、この条件Ａを満たす。このように条件Ａを満たす場合（ステップＳ２２において「ＹＥＳ」の場合）、燃料電池判定部１４は、さらに、条件Ｂを満たすか否か判定する。

　ここで、条件Ｂは、判定対象流量値すべてについて、任意（ｎ番目）の判定対象流量値Ｑ（ｎ）から、この判定対象流量値Ｑ（ｎ）とその前に計測した所定数の計測流量値との平均値（例えば、２次移動平均値）を引いた差分値が、第３所定値（例えば５Ｌ／ｈ）以下であった。

　実施形態１では、判定対象流量値Ｑ（ｎ）の前に計測した計測流量値を１つ前の計測流量値Ｑ（ｎ－１）としており、燃料電池判定部１４は、Ｑ（ｎ）－（Ｑ（ｎ）＋Ｑ（ｎ－１））／２≦所定値（５Ｌ／ｈ）を満たすか否か判定する（ステップＳ２３）。

　例えば、図９の例では、判定対象流量の中で最も古いデータである３番目の計測流量値Ｑ（３）を始点とする。そして、Ｑ（３）（＝２０．１１５Ｌ）とその１つ前に得たＱ（２）（＝１６．２２６Ｌ）との平均値を演算する（（２０．１１５＋１６．２２６）／２≒１８．１７１）。同様に、始点としたＱ（３）から順に、Ｑ（４）、Ｑ（５）、・・・と１つずつずらしながら、その１つ前に得た計測流量値との平均値をそれぞれ計算する。このようにすべての判定対象流量について移動平均値Ｑ（ｎ）´を求めていく。図９の例では、移動平均値Ｑ（３）´～Ｑ（２１）´は、１８．１７１、２２．７１５、２７．９４９、・・・５３．４０２となる。

　また、始点となる計測流量値Ｑ（３）について、このＱ（３）に対応する移動平均値Ｑ（３）´を引いた差分値は、１．９４５となる。これと同様の演算を、始点がＱ（４）～Ｑ（２１）のときについて順々に行なうと、図９に示すように、２．６００、２．６３５、・・・０．１８１となる。そして、燃料電池判定部１４は、ｎ＝３からｎ＝２１までについてこれらの値（Ｑ（ｎ）－Ｑ（ｎ）´）を求め、第３所定値（例えば５Ｌ／ｈ）以下であるか否か確認する。図９の例では、判定対象流量値（ｎ＝３～２１）において、Ｑ（ｎ）－Ｑ（ｎ）´の値は常に、５（Ｌ／ｈ）以下となるため条件Ｂを満たすこととなる(ステップＳ２３において「ＹＥＳ」)。

　なお、上述した条件Ｂでは、始点とした任意の計測流量値であるＱ（ｎ）から、このＱ（ｎ）と時間的にその１つ前に得た計測流量値であるＱ（ｎ－１）との移動平均Ｑ（ｎ）´を引いていたが、必ずしもこの演算に限定されるものではない。例えば、任意の計測流量値Ｑ（ｎ）から複数前まで時間的に遡って得た複数の計測流量値の移動平均Ｑ（ｎ）´を求める。そして、Ｑ（ｎ）からこの移動平均Ｑ（ｎ）´を引くように演算してもよい。

　このように条件Ａと条件Ｂとをともに満たす場合、燃料電池判定部１４は、ガスを使用しているガス器具４を、燃料電池であると判定する（ステップＳ２４）。一方、条件Ａおよび条件Ｂのうちの少なくとも１つの条件を満たさない場合、燃料電池判定部１４は、ガスを使用しているガス器具４は、燃料電池ではないと判定する（ステップＳ２５）。

　また、燃料電池判定部１４が、今回のガス使用が燃料電池ではないと判別した場合(ステップＳ２５)、その旨を器具判別部１５に通知する。この通知に応じて、上述したように器具判別部１５が器具個別判定処理をおこなう。

　例えば、図１０に示すようなデータが得られた場合、燃料電池判定部１４は、ガスを使用しているガス器具４は燃料電池ではないと判定する。図１０は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１において、燃料電池判定処理に利用する各種データの対応関係の一例を示す表である。図１０ではガスコンロ使用時に得た計測流量値を使って、燃料電池判定処理に利用する各種データの対応関係を表にしている。図１０に示す表を参照すると、Ｑ（７）のとき、Ｑ（７）と移動平均値Ｑ（７）´との差が１９．６４１（Ｌ／ｈ）となり、条件Ｂを満たさない。よって、図１０に示すような計測流量値が得られた場合は、ガスを使用しているガス器具４は燃料電池ではないと判定する。

　なお、条件Ａで設定される第２所定値である５５Ｌ／ｈ、および条件Ｂで設定されている第３所定値である５Ｌ／ｈは燃料電池の実際の稼動中におけるガスの使用量を観察して適宜、設定される値である。

　すなわち、燃料電池では、その稼動に際して、使用するガスの流量、すなわち、流路２を流通するガスの流量が例えば５５Ｌ／ｈを超えることがない。そこで、５５Ｌ／ｈを所定値とすることで、条件Ａにより計測時間間隔ごとのガスの使用量が５５Ｌ／ｈを超える他のガス器具４と燃料電池とを区別することができる。

　さらにまた、計測時間の間でのガスの使用量が５５Ｌを超えない場合、すなわち条件Ａを満たす場合であっても、図１０に示すガスコンロのように、燃料電池ではない場合がある。そこで、Ｑ（ｎ）とＱ（ｎ－１）との移動平均Ｑ（ｎ）´と、Ｑ（ｎ）からＱ（ｎ）´を引いた差分値を求め、Ｑ（ｎ－１）からＱ（ｎ）へと計測ガス流量値が急に変動しているか否か確認する。つまり、上述した図４に示すように、燃料電池は、稼動開始時からのガス流量の変動パターンが非常になだらかとなるという特徴がある。つまり、燃料電池では計測時間ごとのガス流量の変動幅が常に小さいという特徴がある。この特徴を捉えるために、さらに条件Ｂを設定し、判定対象となっているガス器具４が燃料電池であるか否かより確度よく判定できるように構成されている。

　（器具個別判別処理）
　次に、本実施の形態に係るガスメータ１において燃料電池判定部１４が、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池ではないと判定した場合に実施する器具個別判別処理について図１５を参照して説明する。図１５は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１で実施する器具個別判別処理の一例を示すフローチャートである。

　燃料電池判定部１４が、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池ではないと判定した場合、器具判別部１５は、差分値演算部２０、差分値変換部１８、および器具特徴抽出部１６に指示して抽出コード列を生成せる。

　まず、器具判別部１５からの指示に応じて、差分値演算部２０が任意の計測流量値と、この計測流量値よりも前に得られた計測流量値との差分値を演算する（ステップＳ３１）。

　より具体的には、差分値演算部２０が、計測流量記憶装置１３に記憶されている流量データ情報３１を参照して、任意の計測流量値（絶対流量値）Ｑ（ｎ）と、この計測流量値の前に得られた計測流量値Ｑ（ｎ－１）との差である差分値ΔＱ（ｎ）（ΔＱ（ｎ）＝Ｑ（ｎ）－Ｑ（ｎ－１））を演算する。

　なお、ここではΔＱ（ｎ）を任意の計測流量値と、その計測流量値の前に得られた計測量流量値との差分としていた。しかしながらこれに限定されるものではない。例えば、差分値ΔＱ（ｎ）を任意の計測流量値と、この計測流量値よりも所定数、遡った計測流量値との差分としてもよい。

　差分値演算部２０は、差分値ΔＱ（ｎ）を求めると、差分値変換部１８に出力する。

　差分値変換部１８は、差分値演算部２０によって求められた差分値を、流量区分表３３を参照して計測コードに符号化する（ステップＳ３２）。

　すなわち、差分値変換部１８は、差分値演算部２０によって演算された差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値を求める。そして、差分値変換部１８は、図６に示す流量区分表３３を参照し、差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値を計測コードに変換する。そして、差分値変換部１８は、所定間隔ごとに求めた計測流量値Ｑ（ｎ）と、このＱ（ｎ）の例えば１つ前に得た計測流量値Ｑ（ｎ－１）との差分値ΔＱ（ｎ）と、差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値を符号化した計測コードとの対応関係を示すテーブル情報である変換コード情報３４をコード情報保持部２３に記憶する。変換コード情報３４は、例えば、図５に示すようなテーブル情報となる。

　より具体的には、例えば、ガス器具４ａ～４ｃのいずれかに相当するガス器具Ａ（例えばガスファンヒータ）が起動すると、流路２を通じてこのガス器具Ａにガスが供給される。この時、流路２を通流するガス流量が、図５の表に示すように計測流量値が変動したとする。このガス流量の変動パターンをグラフに示すと図１１のようになる。図１１は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１で得られた計測流量値の時系列変化の一例を示すグラフである。

　すなわち、図１１のグラフで示されるように、計測流量値Ｑ（１）＝０Ｌ／ｈから計測流量値Ｑ（２）＝９０Ｌ／ｈと変動し、その後も時間の経過とともに計測流量値が変動していく。

　上述したように、流量計測部１２が所定時間間隔ごとに計測流量値を計測し、計測流量記憶装置１３に流量データ情報３１として記録していくと、この流量データ情報３１を参照して、差分値演算部２０が差分値ΔＱ（ｎ）を演算する。そして、差分値変換部１８がこの差分値ΔＱ（ｎ）を計測コードに変換する。図５の表に示す例では、差分値変換部１８は、ｎ＝１、２、３・・・に対応する差分値ΔＱ（１）＝０、ΔＱ（２）＝９０、ΔＱ（３）＝５５・・・に応じて、０、７、６・・・というコード列に変換する。また、差分値変換部１８は、差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値を計測コードに変換して得た計測コード列を変換コード情報３４に加え、変換コード情報３４を更新する。そして、差分値変換部１８は、差分値ΔＱ（ｎ）の計測コードへの変換が完了すると、その旨を器具特徴抽出部１６に通知する。

　このように、差分値変換部１８によって計測コード列が生成され、変換コード情報３４が更新されると、器具特徴抽出部１６は、計測コード列をさらに抽出コード列に変換する（ステップＳ３３）。

　ここで、ガス器具４の種類ごとに、ガスの使用開始から安定状態に移行する前までにおいて、流路２におけるガス流量の変動パターンにガス器具固有の特徴がある。例えば、あるガス器具４では、ガスの使用開始時から所定の間では、ガスの使用量が大きく、その後、ガスの使用量が一定となる安定状態に至るようなガス流量の変動パターンを示す。あるいは、あるガス器具４では、ガスの使用開始時から一定期間は、ガスの使用量が大きく、その後一定の使用量で一定期間だけ安定状態となり、さらに再度、ガスの使用量の大きな変化を示して、ガスの使用量が一定となる安定状態に至るようなガス流量の変動パターンを示す。このようなガス器具４のガス使用開始の立ち上がりにおいて、安定状態に移行するまでの間におけるガス流量の変動パターンを特徴的に示したコード列が抽出コードである。

　具体的には、器具特徴抽出部１６は、以下の条件αにしたがって計測コード列を書き換え、抽出コード列に変換する。

　条件α：計測コード列における任意のコード(今回コード)について、この今回コードよりも１つ前に取得された計測流量値に対応するコード(前回コード)が前々回コードよりも大きく、且つ前回コードが、今回コードよりも大きい場合、あるいは前回コードが前々回コードより小さく、且つ前回コードが今回コードよりも小さい場合には今回コードを抽出コードとする。また、今回コードがこの条件αを満たさない場合は、器具特徴抽出部１６は、変換コード情報３４の抽出コード列において、前回記録された抽出コードを今回コードによって上書きする。

　なお、今回コードとは、今回、抽出コード列への変換対象となる計測コードであって、今回コードは、計測コード列の先頭から順に一つずつ変更していく。また、条件αにおいて比較に用いられる前々回コード、前回コードは、変換途中の抽出コード列として不図示のメモリに一時、記録されたコードである。

　より具体的には、図５に示すように変換コード情報３４に記録されている計測コード列が［０７６１１５１１１１１１１１１１］だとする。器具特徴抽出部１６は、図１２に示すように、計測コード列の先頭である０、次の７、その次の６まで、抽出コード列として一旦、不図示のメモリに格納する。

　図１２は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１において、計測コードから抽出コードへと変換させる変換過程の一例を説明する図である。図１２では変換過程（過程ａ～過程ｇ）における抽出コードのデータ構造の推移を示している。図１２で枠囲されている部分が、抽出コードとして一時記憶される部分である。一方、枠の中で、白抜きで示されたコードは、今回コードを示している。

　すなわち、計測コード列における先頭の［０］、次に来る［７］は、前々回コードが存在しないので無条件にそのまま抽出コードとして、不図示のメモリに格納する。次の［６］については、前回コード［７］が前々回コード［０］よりも大きく、且つ前回コード［７］が今回コード［６］よりも大きくなり条件αを満たすため、コード列の最後尾に加える。

　次の今回コードである［１］では、前回コード［６］が前々回コード［７］よりも小さいが、今回コード［１］よりも大きく条件αを満たさないため、抽出コード列のうちで最後尾に位置する［６］に上書きする（図１２の過程ａからｂへ）。

　さらに次の今回コードとなる［１］も、条件αを満たさないため、現段階で抽出コード列の最後尾に来る［１］に上書きする(図１２の過程ｂからｃへ)。次の今回コードとなる［５］は、前回コード［１］が前々回コード［７］よりも小さく、かつ今回コード［５］よりも小さく条件αを満たすため、抽出コード列の最後尾に加える（図１２の過程ｃからｄへ）。

　次の今回コードとなる［１］も、条件αを満たすため、抽出コード列の最後尾に加える（図１２の過程ｄからｅへ）。以上のような処理を逐次行なうと結果的には図１２の過程ｇに示すように抽出コード列として［０、７、１、５、１］となるコード列が得られる。

　すなわち、測定流量値の時系列変化を計測コード列に変換することで、単位時間あたりの測定流量値の変動パターンを示した情報に変換することができる（図１３のグラフ参照）。図１３は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１において、図５に示す変換コード情報３４に含まれる計測コード列の時系列変化の一例を示したグラフである。図１３では、縦軸に計測コードを、横軸に計測コードに対応する計測流量値が得られた時間(順番）を示す。

　さらに計測コード列を抽出コード列に変換する処理をおこなうことにより、単位時間あたりの測定流量値の変動パターンを示す図１３のグラフを、図１４に示すグラフのように情報量を圧縮したものに変換することができる。図１４は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１において、図１３に示す計測コードを抽出コードに変換した結果の一例を示すグラフである。縦軸に抽出コードを、横軸に抽出コード列として格納したコード列の順番（コードの配列順）を示している。

　つまり、抽出コード列に変換することで図１１に示す測定流量値の変化点（図１１のグラフにおける変化点ｉ、変化点ｉｉ、および変化点ｉｉｉ）のピーク値それぞれを抽出したグラフ(図１４)を得ることができる。この抽出コード列をグラフに示したものが図１４であり、情報量が圧縮されているにも関わらず、図１３に示した計測コード列のグラフと比較しても、十分に器具の特徴が抽出されていることがわかる。

　以上のように器具特徴抽出部１６が抽出コード列を生成すると、器具判別部１５にその抽出コードを出力する。

　器具判別部１５は、器具特徴抽出部１６から受け取った抽出コード列と、器具固有特徴コード列情報保持部１７に予め記憶されている器具固有特徴コード列情報３２とを比較する。そして、器具判別部１５は、ガスを使用しているガス器具４の種類を判別する（ステップＳ３４）。

　ここで、器具固有特徴コード列情報３２について具体的に説明する。器具固有特徴コード列情報３２を説明するにあたり、まず、燃料電池を除くガス器具４から得られた計測流量値、この計測流量値から生成した計測コード、この計測コードから生成した抽出コードそれぞれの関係を示す。

　例えば、ガス器具４ａ～４ｃのいずれかに相当するガス器具Ｂ（例えばプッシュレバー方式のガステーブル）が起動しており、この時、流路２を通流するガス流量は、図１６の表に示すように計測流量値が変動したとする。そして、このガス流量の変動パターンをグラフに示すと図１７のようになる。図１６は本発明の実施の形態１に係るガスメータ１が備えるコード情報保持部２３に記録された変換コード情報３４の一例を示す表である。また、図１７は、本発明の実施の形態１に係るガスメータ１で得られた計測流量値の時系列変化の一例を示すグラフである。

　すなわち、図１７のグラフで示されるように、計測流量値Ｑ（１）＝０Ｌ／ｈから計測流量値Ｑ（２）＝３０Ｌ／ｈと変動し、その後も時間の経過とともに計測流量値が変動していく。

　また、図１６に示す計測流量値から生成した計測コード列として［０３６１１１１１１１１１１１１１］が得られる。さらに、器具特徴抽出部１６が、この計測コード列を抽出コードに変換したとき［０６１］となる抽出コードが得られる。

　このとき計測コードの時系列変化（計測コード列）は図１８に示すようなグラフとなる。また、この計測コード列から抽出した抽出コード列は図１９に示すようになる。図１８は、図１６に示す変換コード情報３４に含まれる計測コード列の時系列変化の一例を示したグラフである。図１８では、縦軸に計測コードを、横軸に各計測コードに対応する計測流量値が得られた時間(順番）を示す。また、図１９は、図１８に示す計測コードを抽出コードに変換した結果を示すグラフである。縦軸に抽出コードを、横軸に抽出コード列として格納したコードの順番を示している。

　ここで、抽出コード列について、上記したガス器具Ａとガス器具Ｂとにおいて比較してみる。ガス器具Ａの抽出コード列、すなわち図１４のグラフでは２山現れているが、ガス器具Ｂの抽出コード列、すなわち図１９のグラフでは１山しか現れていない。すなわち、ガス器具Ａ（ガスファンヒータ）の点火は暖点火で行なわれており、ガス器具Ａの稼動開始時の立ち上がりで、安定状態に移行する前に、途中でガス流量が固定されるようになっている。この途中でガス流量が固定される状態はすべてのガス器具４に見られるものではなく、ガスファンヒータなどの限られたガス器具４に見られる特徴である。このため、ガス流量の時系列変化からこの特徴的なガス流量の変動パターンを捉え、これによりガス器具Ｂ（プッシュレバー方式のガステーブル）と区別することが可能となる。

　そこで、本実施の形態に係るガスメータ１は、このようなガス器具４の種類に応じた特徴的なガス流量の変動パターン、すなわちガス器具固有の立ち上り特性を示す器具固有特徴コード列をガス器具４の種類に対応付けて、器具固有特徴コード列情報３２として、器具固有特徴コード列情報保持部１７に予め記憶しておく。そして、実際に得られた計測流量値から生成した抽出コードと同じ、または類似する器具固有特徴コード列があれば、この器具固有特徴コード列に対応する種類のガス器具４が、ガスを使用していると判別する。

　つまり、ガスメータ１において得られた抽出コード列が［０７１５１］であれば、器具判別部１５は、ガスの使用開始したガス器具４がガス器具Ａ（ガスファンヒータ）であると判別し、また得られた器具特徴コード列が［０６１］であれば、ガスの使用開始したガス器具４がガス器具Ｂ（プッシュレバー方式のガステーブル）であると判別することができる。

　以上のように、実施の形態１に係るガスメータ１では、器具個別判別処理を実施する前に、燃料電池判定処理を実施するように構成されている。このため、ガスメータ１において、燃料電池判定部１４が、ガスを使用開始したガス器具４が燃料電池と判定した場合には、器具個別判別処理を省略することができ、ガスを使用しているガス器具４の判別にかかる処理の簡素化を図ることができる。さらにまた、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるか否か、確度よく判定することもできる。

　上記では、実施の形態１として条件Ａ、Ｂを満たすか否かに応じて、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるのか否か判定する構成について説明した。さらに、燃料電池であるか否かを厳しい判断基準を設け、より確度よく判別する実施形態（実施の形態２）について以下に説明する。

　（実施の形態２）
　ところで、ガス器具４へ供給されるガス流量は、ガス器具４ごとに自動的に調整されている。しかしながら、このガス器具４へのガスの供給量を、人手によって調整して行なう場合もある。このように人手によってガスの供給量が調整された場合、条件Ａ、Ｂだけでは、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるのか否か判別できない可能性がある。そこで、この人手による影響を排除して、より、確度よくガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるか否か判別できるように、実施の形態２に係るガスメータ１では以下の条件Ｃをさらに追加する。そして、燃料電池判定部１４が条件Ａ～Ｃを全て満たすか否かに応じて、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるのか否かを判別する。

　なお、実施の形態２に係るガスメータ１は、燃料電池判定部１４が条件Ａ～Ｃを満たすか否かに応じて、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であるのか否かを判別する点を除き、実施の形態１に係るガスメータ１と同様である。このため、ガスメータ１が備える各部の説明は省略する。

　条件Ｃ：条件Ｂで求めた差の総和が第４所定値（例えば、２０Ｌ／ｈ）以下である。なお、第４所定値は、判定対象流量値を計測した期間における、燃料電池で使用されるガスの流量値の変動幅に基づき定められた値である。

　次に、図２０を参照して、実施の形態２に係るガスメータ１における燃料電池判別処理について説明する。図２０は本発明の実施の形態２に係るガスメータ１で実施される燃料電池判別処理の一例を示すフローチャートである。

　実施の形態１に係るガスメータ１と同様に、まず、流量計測部１２が一定時間間隔（例えば０．５秒など）で、流路２を通流するガスの計測流量値（絶対流量値）Ｑ（ｎ）を計測し、計測流量記憶装置１３に流量データ情報３１として、逐次記憶しているものとする。

　また、ステップＳ４１からステップＳ４３までは、実施の形態１に係るステップＳ２１からステップＳ２３までの処理と同様であるため、その説明は省略する。

　ステップＳ４３において、燃料電池判定部１４が、条件Ｂを満たすか否か判定し、条件Ｂを満たす場合、さらに条件Ｃを満たすか否か判定する。すなわち、燃料電池判定部１４は、すべての判定対象流量値において、任意（ｎ番目）に得られた判定対象流量値Ｑ（ｎ）から、この判定対象流量値Ｑ（ｎ）とその前に得た所定数の計測流量値との移動平均値（例えば、２次移動平均値）を引いた差分値の総和が、第４所定値（例えば２０Ｌ／ｈ）以下であるか否か判定する。

　つまり、燃料電池判定部１４は、Ｑ（ｎ）－（Ｑ（ｎ）＋Ｑ（ｎ－１））／２の総和≦所定値（２０Ｌ／ｈ）を満たすか否か判定する（ステップＳ４４）。

　例えば、図９の例では、任意（ｎ番目）に得られた計測流量値Ｑ（ｎ）から、この計測流量値Ｑ（ｎ）とその前に得た所定数の計測流量値との移動平均値を差し引いた差分値は、ｎ＝３のときから順に、１．９４５、２．６００、２．６３５・・・となる。そしてｎ＝３～ｎ＝２１までの総和は、１８．６７９となる。したがって、この総和は２０Ｌ／ｈ以下となるため、条件Ｃを満たすこととなる(ステップＳ４４において「ＹＥＳ」)。

　ステップＳ４４において「ＹＥＳ」の場合、燃料電池判定部１４は、ガスを使用しているガス器具４を、燃料電池であると判定する（ステップＳ４５）。一方、条件Ａ、条件Ｂ、および条件Ｃのうちのいずれか１つでも満たさない場合、燃料電池判定部１４は、ガスを使用しているガス器具４は、燃料電池ではないと判定する（ステップＳ４６）。

　以上のように、実施の形態２に係るガスメータ１は、３つの条件を満たす場合のみ、ガスを使用しているガス器具４が燃料電池であると判定する構成である。すなわち、条件Ｃをさらに加えることで、燃料電池の稼動開始時に見られる、特徴的なガス流量の変動パターン、すなわち、緩やかに上昇するガス流量の変動パターンをより厳しい基準で判別することができる。このため、条件Ａ、Ｂを満たすが燃料電池ではないようなガス器具４が、ガスを使用する可能性のあるガス器具４の中に含まれるような場合でも、燃料電池と区別することができる。

　また、実施の形態１、２に係るガスメータ１が備える、燃料電池判定部１４、器具判別部１５、器具特徴抽出部１６、差分値変換部１８、および差分値演算部２０の具体的な構成は特に限定されず、公知のスイッチング素子、減算器、比較器等による論理回路等として構成されてもよい。あるいは、ＣＰＵ等が、不図示のメモリに格納されるプログラムを読み出し、実行することにより実現される構成であってもよい。

　また、実施の形態１、２に係るガスメータ１が備える、計測流量記憶装置１３、器具固有特徴コード列情報保持部１７、流量区分表保持部１９、およびコード情報保持部２３は、例えばＣＰＵなどの制御部により記憶されている各種情報が読み出されるものであればよい。これら各部は、例えば、ＣＰＵとメモリバス経由で接続されたメインメモリであってもよいし、入出力チャネルを使ってアクセスされる、例えばハードディスクなどの二次記憶装置であってもよい。

　なお、上記した実施の形態１、２に係るガスメータ１では、流量計測部１２として超音波流量計を用いた構成について説明した。しかしながら、流量計測部１２は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。また、実施の形態１、２に係るガスメータ１における器具判別処理後に実施される処理については説明を省略したが、この器具判別処理により判別された結果を用いて例えば以下の処理を行なってもよい。

　すなわち、ガスメータ１は、器具判別処理により判別された結果を用いて、ガス器具４ａ～４ｃごと、またはガス器具４ａ～４ｃを分類した所定のグループごとでの積算流量の計測、あるいはこの計測結果に基づくガス器具４ａ～４ｃごと、または所定のグループごとの料金計算を行なってもよい。さらには、ガス器具４ａ～４ｃごと、または所定のグループごとに応じて、器具別保安機構が安全管理（保安機能）処理を実施するように設定することも可能であることは明白である。

　さらにまた、ガスメータ１とガス器具４とに例えば無線機などの送受信部を装備させ、両者の間でガスの使用の有無を確認できるように構成することで、ガスを使用しているガス器具４を判別する精度をさらに向上させることができることは明白である。

　なお、実施の形態１、２に係るガスメータ１では、燃料電池判定部１４が、計測流量記憶装置１３に流量データ情報３１として記録された２２個の計測流量値を利用して燃料電池判定処理を実施するものとして説明をした。しかしながら、流量計測部１２が計測流量値を計測する度に、計測された計測流量値に対して燃料電池判定部１４が燃料電池判定処理を実施する。そして、判定対象流量値において、最後に計測した計測流量値まで条件Ａ、Ｂ、Ｃを満たす場合に限り、燃料電池判定部１４はガスを使用しているガス器具４が燃料電池であると判定するように構成しても良い。

　また、本実施の形態１、２に係るガスメータ１は、器具個別判別処理を実施する際、計測した流量値の差分値に基づき変換された計測コードを、さらに抽出コードに変換する構成であった。そして、ガスメータ１では、器具判別部１５が抽出コードと、器具固有特徴コード列情報保持部１７に事前に記憶している器具固有特徴コード列情報３２と比較し、ガスを使用しているガス器具４を判別していた。

　しかしながら、ガスメータ１による器具個別判別処理はこれに限定されるものではない。例えば、器具固有特徴コード列情報保持部１７に事前に、ガス器具４の稼動開始時におけるガス流量値の典型的な変動パターンを示す差分値をガス器具４の種類ごとに記憶しておく。そして、器具判別部１５が、計測した流量値の差分値と、この変動パターンを示す差分値とを比較し、その類似関係等からガスを使用するガス器具４を判別する構成であってもよい。

　以上、本発明の実施形態１、２について説明したが、本発明は各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、当業者がその変更および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。

　すなわち、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　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。

　１　　ガスメータ
　２　　流路
　４　　ガス器具
　４ａ　ガス器具
　４ｂ　ガス器具
　４ｃ　ガス器具
　７　　ガス管路
　１２　流量計測部
　１３　計測流量記憶装置
　１４　燃料電池判定部
　１５　器具判別部
　１６　器具特徴抽出部
　１７　器具固有特徴コード列情報保持部
　１８　差分値変換部
　１９　流量区分表保持部
　２０　差分値演算部
　２３　コード情報保持部
　３１　流量データ情報
　３２　器具固有特徴コード列情報
　３３　流量区分表
　３４　変換コード情報

Claims (4)

1. 　機器において使用された流体の流量値を計測する流量計測装置であって、
   　前記機器と接続された流路を流れる流体の流量値を一定時間間隔ごとに計測する流量計測部と、
   　前記流量計測部によって計測された流体の流量値を記憶する流量記憶装置と、
   　前記流量記憶装置に記憶された流量値のうち、第１所定値以上でかつ該第１所定値に最も近似する流量値を基準にして、その前後に計測された所定数の流量値を判定対象流量値とし、これら判定対象流量値における最大値が第２所定値以下である条件Ａと、判定対象流量値すべてについて、各判定対象流量値から、この判定対象流量値およびその前に計測した所定数の流量値から求めた平均値を引いた差分値が第３所定値以下である条件Ｂとを満たす場合に、流体を使用している機器を燃料電池であると判定する燃料電池判定手段と、を備え、
   　前記第１所定値は、稼動開始時に、機器の種類に応じた変動パターンにしたがって流路を流れる流体の流量値から別の要因でこの流路を流れる流体の流量値を除外するように定められた値であり、
   　前記条件Ａにおける第２所定値は、燃料電池で使用する単位時間あたりの流量値の最大値に基づき定められた値であり、
   　前記条件Ｂにおける第３所定値は、燃料電池で使用される流体の流量値の前記一定時間間隔ごとでの変動幅に基づき定められた値である流量計測装置。
2. 　前記燃料電池判定手段は、前記条件Ａおよび前記条件Ｂに加えて、該条件Ｂで求めた前記差分値の総和が、第４所定値以下である条件Ｃを満たすとき、流体を使用している機器を燃料電池であると判定しており、
   　前記第４所定値が、前記判定対象流量値を計測した期間における、燃料電池で使用される流体の流量値の変動幅に基づき定められた値である請求項１に記載の流量計測装置。
3. 　機器の稼動開始時に使用された流体の流量値の、機器の種類に応じた変動パターンを示した情報である機器固有情報を記憶する機器固有情報記憶装置と、
   　前記燃料電池判定手段によって、流体を使用している機器が燃料電池ではないと判定された場合、前記流量記憶装置に記憶された流量値に基づき、該流量値の変動パターンを示した変動パターン情報を生成する変動パターン情報生成手段と、
   　前記機器固有情報記憶装置に記憶された機器固有情報と、前記変動パターン情報生成手段によって生成された変動パターン情報とを比較し、流体を使用している機器の種類を判別する機器判別手段と、を備える請求項１または２に記載の流量計測装置。
4. 　機器において使用された流体の流量値を計測する流量計測装置の制御方法であって、
   　前記流量計測装置は、計測された流量値を記憶する流量記憶装置を備えており、
   　前記機器と接続された流路を流れる流体の流量値を一定時間間隔ごとに計測する第１ステップと、
   　前記第1ステップにおいて計測された流量値を前記流量記憶装置に記憶する第２ステップと、
   　前記第２ステップにおいて流量記憶装置に記憶された流量値のうち、第１所定値以上でかつ該第１所定値に最も近似する流量値を基準にして、その前後に計測された所定数の流量値を判定対象流量値とし、これら判定対象流量値における最大値が第２所定値以下である条件Ａと、判定対象流量値すべてについて、判定対象流量値から、この判定対象流量値およびその前に計測した所定数の流量値から求めた平均値を引いた差分値が第３所定値以下である条件Ｂとを満たす場合に、流体を使用している機器を燃料電池であると判定するステップと、を含み、
   　前記第１所定値は、機器の稼動開始時に該機器の種類に応じた流量値の変動パターンにしたがって供給される流体とは別の要因で流路を流れる流体を含む期間に計測された流量値を除くように定められた値であり、
   　前記条件Ａにおける第２所定値は、燃料電池で使用する単位時間あたりの流量値の最大値に基づき定められた値であり、
   　前記条件Ｂにおける第３所定値は、燃料電池で使用される流体の流量値の前記一定時間間隔ごとでの変動幅に基づき定められた値である流量計測装置の制御方法。
    

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