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Title:
FLOWMETER AND FLUID SUPPLY SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/152812
Kind Code:
A1
Abstract:
When providing an instrument identification technique, it is possible to improve the calculation speed and the instrument identification accuracy while reducing a necessary memory amount. In a gas meter (100), an ultrasonic flowmeter (104) measures a flow rate of a gas flowing in a flow path (102) at a constant time interval and a calculation unit (108) calculates a difference between measured flow rates for each of the time intervals. According to a flow rate sorting table (110a) in which a plurality of groups of difference values based on the difference values is correlated to codes indicating the respective groups, a difference value conversion unit (112) converts the calculated difference values into codes. Furthermore, a code string generation unit (114) generates a measurement code string according to a set of codes for each constant time. An instrument identification unit (116) compares the measurement code string to an instrument-inherent code string of the code string inherent to each gas instrument so as to identify the gas instrument using the gas.

Inventors:
IWAMOTO RYUJI
Application Number:
PCT/JP2008/001507
Publication Date:
December 18, 2008
Filing Date:
June 12, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC CORP (JP)
IWAMOTO RYUJI
International Classes:
G01F3/22; G01F1/66
Foreign References:
JP2007024807A2007-02-01
JP2006038630A2006-02-09
JP2005321197A2005-11-17
JP2007024807A2007-02-01
JP2006038630A2006-02-09
JP2005321197A2005-11-17
EP2163865A12010-03-17
Other References:
See also references of EP 2161550A4
Attorney, Agent or Firm:
OGURI, Shohei et al. (7-13 Nishi-Shimbashi 1-chom, Minato-ku Tokyo 03, JP)
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Claims:
 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部と、
 前記流量計測部によって計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算する演算部と、
 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、
 前記演算部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部と、
 前記差分値変換部によって得られた前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するコード列生成部と、
 前記計測コード列と、器具ごとの固有のコード列を示す器具固有コード列を比較し、流体を使用する器具を判別する器具判別部と、
 を備える流量計測装置。
 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部と、
 前記流量計測部によって計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算する演算部と、
 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、
 前記演算部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部と、
 前記差分値変換部によって得られた前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するコード列生成部と、
 前記計測コード列と前記計測された流量に関する特性値とに基づき、流体を使用する器具を判別する器具判別部と、
 を備える流量計測装置。
 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部と、
 前記流量計測部によって計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算する演算部と、
 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、
 前記演算部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部と、
 前記差分値変換部によって得られた前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するコード列生成部と、
 前記計測コード列において繰り返し生じるパターンに基づき、流体を使用する器具を判別する器具判別部と、
 を備える流量計測装置。
 請求項1から3のいずれか1項記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列は、器具の作動中における流量の制御特性を示すものである流量計測装置。
 請求項1から3のいずれか1項記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列は、器具による流体の使用開始時を含む流量の立上り特性を示すものである流量計測装置。
 請求項1から3のいずれか1項記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列は、器具による流体の使用終了時を含む流量の立下り特性を示すものである流量計測装置。
 請求項1から3のいずれか1項記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列は、器具による流体の使用開始後、特定のコード列パターンが出現するまでの長さをもつ流量計測装置。
 請求項1記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列および前記器具固有コード列は、器具の作動中における流量の制御特性を示すものである流量計測装置。
 請求項1記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列および前記器具固有コード列は、器具による流体の使用開始時を含む流量の立上り特性を示すものである流量計測装置。
 請求項1記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列および前記器具固有コード列は、器具による流体の使用終了時を含む流量の立下り特性を示すものである流量計測装置。
 請求項1記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列および前記器具固有コード列は、器具による流体の使用開始後、特定のコード列パターンが出現するまでの長さをもつ流量計測装置。
 請求項2記載の流量計測装置であって、
 前記特性値は、前記計測された流量の安定時の絶対流量を示すものである流量計測装置。
 請求項2記載の流量計測装置であって、
 前記特性値は、前記計測された流量のピーク時の絶対流量を示すものである流量計測装置。
 請求項2記載の流量計測装置であって、
 前記特性値は、器具の動作制御に対する特定状態のときの流量の特性を示す制御特性値である流量計測装置。
 請求項2記載の流量計測装置であって、
 前記特性値は、前記計測された流量の安定時の絶対流量、前記計測された流量のピーク時の絶対流量、器具の動作制御に対する特定状態のときの流量の特性を示す制御特性値のうちの少なくとも2つを組み合わせたものである流量計測装置。
 請求項3記載の流量計測装置であって、
 前記計測コード列におけるパターンは、周期的に繰り返し生じるパターンである流量計測装置。
 請求項3記載の流量計測装置であって、
 前記器具判別部は、前記計測コード列において繰り返し生じるパターンと、このパターンの出現間隔とに基づいて器具の判別を行う流量計測装置。
 請求項3記載の流量計測装置であって、
 前記器具判別部は、前記計測コード列において周期的に繰り返し生じるパターンと、このパターンの周期とに基づいて器具の判別を行う流量計測装置。
 請求項18記載の流量計測装置であって、
 前記パターンの周期は、器具による流体の使用開始と使用終了が繰り返される場合に、使用開始から次の使用開始までの長さである流量計測装置。
 請求項18記載の流量計測装置であって、
 前記パターンの周期は、器具による流体の使用開始と使用終了が繰り返される場合に、使用終了から次の使用終了までの長さである流量計測装置。
 請求項18記載の流量計測装置であって、
 前記パターンの周期は、器具による流体の使用開始と使用終了が繰り返される場合に、使用開始から次の使用終了までの長さである流量計測装置。
 請求項18記載の流量計測装置であって、
 前記パターンの周期は、器具による流体の使用開始と使用終了が繰り返される場合に、使用終了から次の使用開始までの長さである流量計測装置。
 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測するステップと、
 計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算するステップと、
 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に基づき、演算された差分値を、前記コードに変換するステップと、
 前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するステップと、
 前記計測コード列と、器具ごとの固有のコード列を示す器具固有コード列を比較し、流体を使用する器具を判別するステップと、
 を備える流量計測方法。
 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測するステップと、
 計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算するステップと、
 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に基づき、演算された差分値を、前記コードに変換するステップと、
 前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するステップと、
 前記計測コード列と前記計測された流量に関する特性値とに基づき、流体を使用する器具を判別するステップと、
 を備える流量計測方法。
 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測するステップと、
 計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算するステップと、
 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に基づき、演算された差分値を、前記コードに変換するステップと、
 前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するステップと、
 前記計測コード列において繰り返し生じるパターンに基づき、流体を使用する器具を判別するステップと、
 を備える流量計測方法。
 流量計測装置を制御するコンピュータに、以下のステップを実行させるプログラムであって、
 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測するステップと、
 計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算するステップと、
 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に基づき、演算された差分値を、前記コードに変換するステップと、
 前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するステップと、
 前記計測コード列と、器具ごとの固有のコード列を示す器具固有コード列を比較し、流体を使用する器具を判別するステップと、
 をコンピュータに実行させるプログラム。
 流量計測装置を制御するコンピュータに、以下のステップを実行させるプログラムであって、
 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測するステップと、
 計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算するステップと、
 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に基づき、演算された差分値を、前記コードに変換するステップと、
 前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するステップと、
 前記計測コード列と前記計測された流量に関する特性値とに基づき、流体を使用する器具を判別するステップと、
 をコンピュータに実行させるプログラム。
 流量計測装置を制御するコンピュータに、以下のステップを実行させるプログラムであって、
 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測するステップと、
 計測された流量の、前記一定時間毎の差分値を演算するステップと、
 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に基づき、演算された差分値を、前記コードに変換するステップと、
 前記一定時間毎の前記コードの集合に基づく計測コード列を生成するステップと、
 前記計測コード列において繰り返し生じるパターンに基づき、流体を使用する器具を判別するステップと、
 をコンピュータに実行させるプログラム。
 請求項1から28のいずれか1項記載の流量計測装置または流量計測方法またはコンピュータに実行させるプログラムを用いた流体供給システム。
Description:
流量計測装置および流体供給シ テム

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

 従来、ガスメータ装置を有する流体配管 において使用器具を特定するガスメータ装 として、特許文献1に記載のものがある。本 文献のガスメータ装置1は、図11に示すように 、家庭用ガス供給管に接続された流路6中に 置され、ガス流量を一定時間間隔で計測す 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 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 判定手段7、ガス遮断弁2は、制御回路8によ 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 を逐次演算し、その変化量でもってガス器 の使用状態の変化を判定するものであり、 録されたデータと計測されたガス流量の変 (差分値)を比較し、使用ガス器具13,14,15の判 を可能とする。

特開平2006-313114号公報

 上記の構成においては、差分値をそのま 使用しているため、基本的に時間軸上局所 なものとなるため、器具判別の精度が十分 ものとは言い難く、長時間に渡り計測した 量値を元に全体的に判断しようとすると、 ス器具の判別に時間がかかるとともに、必 メモリ量などが膨大なものとなる。

 本発明は、前述した課題を解決するため なされたもので、その目的は、演算を簡略 することにより、演算に必要メモリ量など 減らしつつ、演算速度、器具判別精度の向 を図ることにある。

 本発明の流量計測装置は、流路に流れる 体の流量を一定時間間隔で計測する流量計 部と、前記流量計測部によって計測された 量の、前記一定時間毎の差分値を演算する 算部と、差分値の大きさに応じた複数の差 値の区分と、各区分を表すコードが対応付 られた流量区分表と、前記演算部によって 算された差分値を、前記流量区分表に基づ 前記コードに変換する差分値変換部と、前 差分値変換部によって得られた前記一定時 毎の前記コードの集合に基づく計測コード を生成するコード列生成部と、前記計測コ ド列と、器具ごとの固有のコード列を示す 具固有コード列を比較し、流体を使用する 具を判別する器具判別部と、を備える。

 本発明によれば、流体の使用器具の判別 際しては、流量の差分値をコード化(変換) て得られる符合値が使用される。従って、 具判別の実行に際し、演算が簡略化され、 算に必要メモリ量などを減らしつつ、演算 度、器具判別精度の向上を図ることが可能 なる。

 本発明の流量計測装置は、流路に流れる 体の流量を一定時間間隔で計測する流量計 部と、前記流量計測部によって計測された 量の、前記一定時間毎の差分値を演算する 算部と、差分値の大きさに応じた複数の差 値の区分と、各区分を表すコードが対応付 られた流量区分表と、前記演算部によって 算された差分値を、前記流量区分表に基づ 前記コードに変換する差分値変換部と、前 差分値変換部によって得られた前記一定時 毎の前記コードの集合に基づく計測コード を生成するコード列生成部と、前記計測コ ド列と前記計測された流量に関する特性値 に基づき、流体を使用する器具を判別する 具判別部と、を備える。

 本発明によれば、流体の使用器具の判別 際しては、流量の差分値をコード化(変換) て得られる符合値が使用される。また、算 した計測コード列と計測された流量に関す 特性値とに基づき、より正確に器具の判別 可能となる。従って、器具判別の実行に際 、演算が簡略化され、演算に必要メモリ量 どを減らしつつ、演算速度、器具判別精度 向上を図ることが可能となる。

 本発明の流量計測装置は、流路に流れる 体の流量を一定時間間隔で計測する流量計 部と、前記流量計測部によって計測された 量の、前記一定時間毎の差分値を演算する 算部と、差分値の大きさに応じた複数の差 値の区分と、各区分を表すコードが対応付 られた流量区分表と、前記演算部によって 算された差分値を、前記流量区分表に基づ 前記コードに変換する差分値変換部と、前 差分値変換部によって得られた前記一定時 毎の前記コードの集合に基づく計測コード を生成するコード列生成部と、前記計測コ ド列において繰り返し生じるパターンに基 き、流体を使用する器具を判別する器具判 部と、を備える。

 本発明によれば、流体の使用器具の判別 際しては、流量の差分値をコード化(変換) て得られる符合値が使用される。また、算 した計測コード列において繰り返し生じる ターンに基づき、より正確に器具の判別が 能となる。従って、器具判別の実行に際し 演算が簡略化され、演算に必要メモリ量な を減らしつつ、演算速度、器具判別精度の 上を図ることが可能となる。

 本発明の流量計測装置において、前記計 コード列、あるいは、前記計測コード列お び前記器具固有コード列は、器具の作動中 例えば、器具による流体の使用開始時を含 流量の立上り特性、流体の使用終了時を含 流量の立下り特性、または流体の安定使用 における流量の制御特性を示すものである このような器具ごとに特徴のある特性をコ ド列として取り上げることにより、正確に 具判別を行うことが可能となる。

 また、前記計測コード列、あるいは、前 計測コード列および前記器具固有コード列 、器具による流体の使用開始後、特定のコ ド列パターンが出現するまでの長さをもつ のであることが好ましい。このような構成 より、正確に器具判別を行うことが可能と る。

 本発明の流量計測装置において、前記特 値は、前記計測された流量の安定時の絶対 量を示すもの、前記計測された流量のピー 時の絶対流量を示すもの、器具の動作制御 対する特定状態のときの流量の特性、例え 立上り特性や立下り特性などを示す制御特 値、あるいは、これらのうちの少なくとも2 つを組み合わせたものを含む。このような器 具ごとに特徴のある特性値と計測した流量よ り得られる計測コード列とを用いることによ り、正確に器具判別を行うことが可能となる 。

 本発明の流量計測装置において、前記計 コード列におけるパターンは、周期的に繰 返し生じるパターンであるものを含む。ま 、前記器具判別部は、前記計測コード列に いて繰り返し生じるパターンと、このパタ ンの出現間隔とに基づいて器具の判別を行 、あるいは、前記計測コード列において周 的に繰り返し生じるパターンと、このパタ ンの周期とに基づいて器具の判別を行うも を含む。また、前記パターンの周期は、器 による流体の使用開始と使用終了が繰り返 れる場合に、使用開始から次の使用開始ま の長さ、使用終了から次の使用終了までの さ、使用開始から次の使用終了までの長さ 使用終了から次の使用開始までの長さを含 。これらの計測コード列におけるパターン よって、より正確に器具判別を行うことが 能となる。

 さらに本発明によれば、上記流量計測装 によって実行される流量計測方法、及び流 計測装置を制御するコンピュータ用のプロ ラムが提供される。さらに、これらの装置 方法、プログラムを使用した流体供給シス ムが提供される。

 本発明によれば、器具判別に際し、必要 モリ量などを減らしつつ、演算速度、器具 別精度の向上を図ることが可能となる。

本発明の第1の実施形態におけるガスメ ータのブロック図 流量区分表の一例を示す図 ガス器具Aの使用による流量の差分値を 流量区分表にしたがって区分する概念を示す 図 ガス器具Bの使用による流量の差分値を 流量区分表にしたがって区分する概念を示す 図 (a),(b)は、ガス器具Cの使用による流量 差分値を流量区分表にしたがって区分する 念を示す図で、(c),(d)は、ガス器具Dの使用に よる流量の差分値を流量区分表にしたがって 区分する概念を示す図 (a),(b)は、ガス器具Eの使用による流量 差分値を流量区分表にしたがって区分する 念を示す図で、(c),(d)は、ガス器具Fの使用に よる流量の差分値を流量区分表にしたがって 区分する概念を示す図 (a),(b)はガス器具Gの計測流量を示すグ フで、(c)はその計測流量値と差分値、及び 量区分表により区分したコード列を示す図 流量区分表の他の例を示す図 本発明の第2の実施形態におけるガスメ ータのブロック図 本発明の第3の実施形態におけるガス ータのブロック図 従来のガスメータのブロック図

符号の説明

 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 超音波流量計
 106 計測流量情報記憶部
 108 演算部
 110 流量区分表保持部
 112 差分値変換部
 114 コード列生成部
 116、216、316 器具判別部
 118 器具固有コード列情報保持部
 120 器具別流量算出部
 122 流路遮断弁

 以下、本発明の実施の形態について、図 を参照しながら説明する。

 (第1の実施形態)
 図1は、本発明の第1の実施形態における流 計測装置としてのガスメータのブロック図 示すものである。

 図1においてガスメータ100は、流路102と、 流量計測部としての超音波流量計104と、計測 流量情報記憶部106と、演算部108と、流量区分 表保持部110と、差分値変換部112と、コード列 生成部114と、器具判別部116と、器具固有コー ド列情報保持部118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流路遮断弁122を含 む。

 超音波流量計104は、流路102に流れる流体 してのガスに対し、一定時間間隔(例えば2 など)で超音波を発射してその流量を計測す ものであり、一般的なものを使用すること できる。計測流量情報記憶部106は、超音波 量計104で計測された計測流量値と、当該計 流量値を計測した計測時間が対応付けられ 記述された対象データを記憶する。

 演算部108は、超音波流量計104によって計 されたガスの流量の、前述した超音波発射 隔に相当する一定時間毎の差分値を演算す 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60L/h(リッ ル毎時)であり、次のタイミングでの流量が 120L/hである場合、このときの差分値は120-60=60 (L/h)として演算される。ここで差分値の演算 、次の次のタイミング(120L/hの流量の次の流 量)の流量で行ってもよい。

 流量区分表保持部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 分表110aは、計測された差分値を所定の区分 区分けし、当該区分を表す所定のコードに 換する変換テーブルの役割を果たす。流量 分表110aの区分の数は特に限定されないが、 図2では、16(コードN1)と4(コードN2)の2種類が 意されている。すなわち、ガスメータ100は 区分の数が16である流量区分表と、区分の数 が4である流量区分表を適宜切り替えて使用 ることができる。

 図2に示すように流量区分表において、そ れぞれコードN1、コードN2で表される2種類の 分が用意されている。コードN1では、流量 分表の区分が、流量がゼロと判断する領域 流量が安定していると判断する領域(安定領 )、流量が増加していると判断する領域(増 領域)、流量が減少していると判断する領域( 減少領域)の4事象で区分けされている。表に すように、これら四つの領域は、0,1,2,3の4 の数字に対応付けられており、それぞれ2ビ ドのコードで表現することができる。すな ち、0は“00”,1は“01”、2は“10”、3は“11 ”で表現することができる。このように、区 分を従来の差分値ではなく、コードを用いて 表すことにより、マイコンプログラムとのよ り良い親和性が確保され、少ないメモリサイ ズと演算量で判断指標を提供することができ る。

 尚、本例では、流量がゼロと判断される 域を挙げたが、実際の装置では実際に計測 れる流量が、多少のばらつきを有するため 全にゼロとなることはあまりない。したが て、流量がゼロとなるのはほぼゼロ、実質 にゼロとなったときをも含む。

 コードN2はさらに上記各領域を細分化し 生成されるものであり、安定領域を流量安 度合いに応じて七つ、増加領域を増加度合 に応じて4つ、流量減少度合いに応じて4つに 各々細分化して生成される。流量がゼロと判 断する領域は細分化されていない。したがっ て、コードN2は、4ビットのコード(0~9、A~F)で 現することができる。

 また、コードN1においては、各領域が異 る流量間隔を有して細分化されている。例 ば増加領域においては、差分流量の小さい が間隔が小さくなっている。例えば、コー “6”の領域では、差分流量の幅が150―100=50L /hであるが、コード“4”の領域では、50-10=40L /h、コード3の領域では10-1=9L/hとなっている。 このような構成は、差分流量の小さい領域で は器具の種類が多いため、判別精度を上げる ために間隔を小さくしておく必要から採用さ れている。

 差分値変換部112は、演算部108によって演 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 る区分を表すコードに変換する。コード列 成部114は、差分値変換部112によって得られ 一定時間毎のコードの集合に基づき、実際 計測により得られたコードの列である計測 ード列を生成する。この計測コード列は、 体の流量変化を擬似的に表現するものであ 。コード生成部114は、生成された計測コー 列を必要に応じて図示せぬメモリに記録す 。

 器具判別部116は、コード列生成部114によ て生成された計測コード列に基づき、流体 してのガスを使用しているガス器具を判別 る。ここで器具判別部116は、計測コード列 、予めガス器具ごとに器具固有コード列情 保持部118に記憶されたガス器具固有のコー 列を示す器具固有コード列を比較し、その 似関係等からガスを使用するガス器具を判 する。

 器具別流量算出部120は、器具判別部116に り判別されたガス器具毎の流量を算出する ともできる。また、ガスメータ100は上流側 おいてガス管路19に接続されるとともに、 流側にてガステーブル、ファンヒータ、床 房等、種々のガス器具13,14,15に接続されてい る。

 以下、本実施形態のガスメータ100を用いた 量変化履歴記録方法について説明する。ま 、超音波流量計104によって一定時間間隔(例 えば2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 情報記憶部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)を演算部108は演算する。
ここで一定間隔は4秒や6秒であってもよい。

 差分値変換部112は、演算部108によって演 された差分値δQ(n)を、図2の流量区分表110a 参照し、一定時間毎の差分値が分類される 分を表すコードである区分コード(N1またはN2 の2ビットコードまたは4ビットコード)に変換 する。ここで、区分コードN1またはN2のいず を用いるかは自由に選択が可能である。

 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 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 ら流量Q(n)≠0となり、ガス使用量に応じて 量が変化する。超音波流量計104による流量 計測と同時に、演算部108が差分値を演算し 区分コードN1、または区分コードN2への変換 差分値変換部112によって行われる。

 変換の結果得られたコードから、コード 生成部114は、図3(a)の「区分コードN1」、「 分コードN2」の2ビットコードまたは4ビット コードに相当する計測コード列を生成する。 このような一定時間毎のコードの集合である 実際の計測により得られた計測コード列は、 ガスの流量変化を擬似的に表現するものであ り、コード列生成部114は、得られた計測コー ド列を必要に応じて図示せぬメモリに記録す る。

 すなわち、図3(a)の「区分コードN1」、「 分コードN2」は、図3(a)の「流量値」、図3(b) のグラフのように、流量そのものを表現する ものではない。しかしながら、このようなコ ード列はガス流量の変化を概ね、すなわち流 量がゼロと判断する領域、流量が安定してい ると判断する領域、流量が増加していると判 断する領域、流量が減少していると判断する 領域、の4事象を擬似的に表しており、おお その流量の挙動変化を、コード列を用いて 握することが可能となる。

 上述した計測コード列は、従来技術の差 値からなる履歴に比べ情報量は減少してい ものの、メモリサイズは小さいものとなる め、大変扱いやすいものとなる。したがっ 、ガスメータなどの装置による各種演算処 が容易となるとともに、装置内もしくはそ 他の個所に設けられる必要メモリ量を減ら ことができる。また、本発明の計測コード は、従来技術の差分値からなる履歴に比べ 同じ計測時間分のデータであってもメモリ イズは小さいものとなるため、より長い計 時間のデータを扱うことが容易となる。

 また、このような計測コード列がガス器 毎に固有のものである場合、ガスを使用し いるガス器具を判別することが可能となる

 ガスの使用開始から所定時間、例えば、3 つ目のサンプリング(6秒経過)までの流量変化 に注目する。図3のガス器具Aの例では、区分 ードN1(計測コード列)は「0553」となってい 。一方、同じようにして得られた、図4に示 ガス器具B(例えば給湯器)の起動後のガス流 により、3つ目のサンプリングまでのガス流 量の区分コードN1(計測コード列)は「0777」と る。

 ここでガス器具Aとガス器具BのコードN1を 比較すると、ガス器具Aは「0553」の固有のコ ド列、ガス器具Bは「0777」の固有のコード に沿って立上っている。このようなガス器 毎の個別の立上り特性である固有のコード を予め記憶しておき、計測、変換により得 れた計測コード列である区分コードN1が「055 3」であれば使用されたガス器具がガス器具A あると判別することができる。また得られ 計測コード列である区分コードN1が「0777」 あれば、使用されたガス器具がガス器具Bで あると判別することができる。

 器具判別部116は、コード列生成部114によ て生成された計測コード列に基づき、上述 方法で、ガスを使用しているガス器具を判 する。ここで器具判別部116は、計測コード と、予めガス器具ごとに器具固有コード列 報保持部118に記憶されたガス器具固有の固 のコード列を比較し、その類似関係等から スを使用するガス器具を判別する。図3、図 4のN1,N2と同様なガス器具固有のコード列が、 器具固有コード列情報保持部118に予め記憶さ れている。ガス器具固有のコード列は、図2 示した流量区分表110aの各差分流量帯と対応 たコードN1,N2を考慮して作成されている。

 上述の例では、計測コード列および器具 有コード列は、上述したガス器具A、ガス器 具B、・・・の立上り特性、すなわち、ガス 具によるガスの使用開始直後の流量の立上 特性を示すものである。しかしながら、ガ 器具を特定することができるものであれば 特に限定はされず、計測コード列および器 固有コード列として、ガス器具の作動中に ける制御特性(流量の制御特性)を示すもの全 般が用いられる。器具の作動中の流量特性に は、例えば、器具による流体の使用開始直後 の流量の立上り特性、流体の使用終了時の流 量の立下り特性、または流体の安定使用時に おける流量の制御特性等が含まれる。ここで 器具固有コード列情報保持部118に記憶された ガス器具固有のコード列は、予め設定するの ではなく、実際の流量計測によって学習し補 正してもよい。

 また、流量の立上り(起動時)から所定時 (例えば7つ目)までのコードN2に注目すると、 ガス器具AのコードN2は「01131133」で、ガス器 BのコードN2は「01111333」となっている。こ で、コードN2は、0:流量がゼロの領域、1:増 領域、2:減少領域、3:安定領域と定義されて り、ガス器具Aは一旦立上って増加し、一時 安定し、再度増加する特徴があることがガス 器具AのコードN2から理解される。一方、ガス 器具Bは一旦立上り、増加し続けて、その後 定する特徴があることがガス器具BのコードN 2から理解される。従って、コードN2が「011311 33」であれば、使用ガス器具がガス器具Aであ る可能性が判断できる。また、コードN2「0111 1333」であれば、使用ガス器具がガス器具Bで る可能性が判断できる。そして、コードN1 コードN2とを組み合わせることにより、ガス 器具Aの特徴とガス器具Bの特徴を容易に判断 ることができる。

 図3、図4では、ガス使用開始直後の流量 立上り特性を2つのガス器具間で比較し、ガ 器具を判別している。図5は、ガス器具の作 動中における流量変化特性を比較することに より、ガス器具を判別する例を示す。図5の(a ),(b)は、ガス器具Cの作動中において、使用流 量が増加したタイミングを含む流量変化の表 及びグラフを示し、図5の(c),(d)は、ガス器具D のガス使用開始後から作動中における流量変 化の表及びグラフを示す。

 ガス器具Cによるガス使用量が増大した場 合、図5(a),(b)の動作例では、計測流量の11個 で流量が増加し、13個目以降再度安定してい る。そして、この作動中の増加特性は、コー ドN2のコード列では「3333333333113・・」で、コ ードN1のコード列では「999111199991449・・」で される。各コード列において、増加領域は ードN2では「11」部分に、コードN1では「44 部分に相当する。したがって、作動中流量 加特性のコードN2が「11」またはコードN1が 44」である場合、使用ガス器具がガス器具C あることが判別できる。

 また、図5(c),(d)のガス器具Dの動作例では 計測流量の10個目で流量が増加し、13個目以 降再度安定している。この作動中の増加特性 は、コードN2のコード列では「0111333331113・・ 」で、コードN1のコード列では「05653AA234542・ ・」で表される。各コード列において、増加 領域はコードN2では後半の「111」部分に、コ ドN1では「454」部分に相当する。したがっ 、作動中流量増加特性のコードN2が「111」ま たはコードN1が「454」である場合、使用ガス 具がガス器具Dであることが判別できる。

 ガス器具Cの流量増加特性は2桁の連続コ ドで表されるのに対し、ガス器具Dの流量増 特性は3桁の連続コードで表される。このこ とは、ガス器具Cは急激な増加特性、ガス器 Dは緩やかな増加特性を示すことを意味する このような増加特性のコード列を予めガス 具毎に器具固有コード列として器具固有コ ド列情報保持部118に記憶しておき、計測し 増加時におけるコード列と比較すれば、ガ 器具Cとガス器具Dを容易に判別することが きる。そして、計測コード列と合わせて、 分値の絶対量や流量の絶対値の大小関係を 比較すれば、精度よい器具判別が可能とな 。

 図6は、ガス器具の停止時(ガスの使用終 時)の流量の立下り特性を比較することによ 、ガス器具を判別する例を示す。図6の(a),(b )は、ガス器具Eの起動時から停止時までの使 流量の変化の表及びグラフを示し、図6の(c) ,(d)は、ガス器具Fの起動時から停止時までの 用流量の変化の表及びグラフを示す。

 図6の(a),(b)における流量がゼロになる直 の流量差分値をコード化すると、コードN1は 「・・・9DDC0」で、コードN2は「・・・32220」 で表される。ここでコードN2の「2220」に注目 すると、対応するコードN1は「DDC0」であり、 ガス器具Eの立下り特性は3桁の連続コードで されることがわかる。そして、N2のコード 「DDC0」からわかるように、ガス器具Eの停止 時における流量は、急激に2回減少し、最後 緩やかに減少して停止することがわかる。

 図6の(c),(d)における流量がゼロになる直 の流量差分値をコード化すると、コードN1は 「・・・9DD0」で、コードN2は「・・・3220」 表される。ここでコードN2の「220」に注目す ると、対応するコードN1は「DD0」であり、ガ 器具Fの立下り特性は2桁の連続コードで表 れることがわかる。そして、N2のコード列「 DD0」からわかるように、ガス器具Fの停止時 おける流量は、急激に2回減少して停止する とがわかる。

 上述したような立下り特性を予めガス器 毎に器具固有コード列として器具固有コー 列情報保持部118に記憶しておき、計測した 少時におけるコード列と比較すれば、ガス 具Eとガス器具Fを容易に判別することがで る。そして、計測コード列と合わせて、差 値の絶対量や流量の絶対値の大小関係をも 較すれば、精度よい器具判別が可能となる

 計測コード列および器具固有コード列は ガス器具によるガスの使用開始後、特定の ード列パターンが出現するまでの長さをも せるようにしてもよい。

 例えば、ガス器具の中には、室温制御や 温制御を行うため、燃焼のオンとオフを繰 返す器具もあり、燃焼オン期間、燃焼オフ 間、燃焼オン/オフ周期時間等を計測するこ とにより、器具の特徴を把握して判別できる ものがある。このような場合、単純にガス器 具の使用開始(立上り特性)から停止(立下り特 性)までの期間の1回分に相当する流量を計測 るだけでなく、複数回の使用開始から停止 での繰り返し流量測定すると、特定のコー 列パターンとして器具を判別することがで る。例えば、図7(a)はガス器具Gの流量特性 あるが、後半に燃焼オンと燃焼オフを繰り していることがわかる。

 A点からB点の変化を拡大して示したもの 図7(b)である。そして、図7(c)に示すように、 コードN1は、「・・・8888888CDB000000006633B33A92399 AA99D88888DD0000000006623A・・・」で、コードN2は 「・・・33333332230000000011333333333333323333322000000 00011333・・・」で表される。ここで、停止か 次回の起動開始までのコードN2は「・・・00 01133」で表され、このパターンが後半にもう 度計測されている。この場合、繰り返され 立上り特性「・・・0001133・・」とその間の 経過時間(33データ×計測周期時間(例えば2秒)= 66秒)を器具の特徴として検出することができ る。従って、流量使用が完全に停止するまで コード列を算出し続け、立上り特性と周期時 間に対して、次回同様なパターンでコード列 が計測されると、使用器具はガス器具Gであ ことを判別することができる。

 上述したように、本発明の計測コード列 、従来の差分値からなる履歴に比べ、同じ 測時間分のデータであってもメモリサイズ 小さいものとなるため、より長い計測時間 データを扱うことが容易となる。したがっ 、器具判別に際しても、長い計測時間に相 する流量変化履歴を扱いやすくなる。長時 の流量変化履歴を用いることにより、器具 別の精度を向上させることができる。

 図8は、流量区分表110aの他の例を示す。 5の流量区分表は、図2のものと区分される絶 対値が異なっている。図2の例では、150L/hの 分値までの範囲で16区分(コードN1)、4区分(コ ードN2)用意されているが、図8の例では30L/hの 差分値までの範囲で同じく16区分(コードN1)、 4区分(コードN2)用意されている。したがって 図8の表は、図2の表に比べ、流量が小さい ス器具(絶対流量が小さく、変化幅も小さい ス器具)が起動している際、その判別により 好適に使用される。例えば、流量Q(n)≧200L/h ガス器具が使用されている場合は、図2の表 使用し、流量Q(n)<200L/hのガス器具が使用 れている場合は、図8の表を使用することに り、正確にガス器具を判別することができ 。

 また、流量の立上り特性、制御特性、立 り特性(停止特性)に応じて区分表を切り換 て使用してもよい。

 (第2の実施形態)
 図9は、本発明の第2の実施形態における流 計測装置としてのガスメータのブロック図 示すものである。第2の実施形態のガスメー 200は、器具判別部216の動作が上述した第1の 実施形態と一部異なっており、その他の構成 及び動作は同様である。ここでは第2の実施 態に特徴的な動作についてのみ説明し、第1 実施形態と同様の構成及び動作については 明を省略する。

 第2の実施形態の器具判別部216は、上述し た流量の計測コード列とともに、差分値の絶 対量や流量の絶対値などの特性値を合わせて 考慮し、計測コード列と特性値とに基づいて 器具判別を行う。

 上記計測コード列と差分値の絶対量や流 の絶対値などの特性値とを合わせて器具判 を行う例を以下に示す。ここでは、図3に示 したガス器具Aの場合を例示する。流量の立 り(起動時)から所定時間(例えば7つ目)までの コードN2に注目すると、ガス器具AのコードN2 「01131133」となる。このコードN2からわかる ことは、ガス器具Aの流量特性は、流量が流 始めてから、一旦安定し、その後増加した 、再度安定するという特性を有しているこ である。コードN1やコードN2において、流量 安定している区間(安定領域「3」)を示す値 よって、安定時となる所定の時点、すなわ 安定点を判別できる。したがって、1回目の 安定点における流量値(安定値)と、再度安定 る2回目の安定点における流量値とを計測し 、ガス器具Aの特性値とすることができる。

 ここで、安定領域「3」となる1回目の安 点での流量値は123L/hで、2回目の安定点での 量値は165L/hである。そして、例えば使用開 から3つ目のサンプリング(6秒経過)までのコ ードN1が「0553」で、1回目の安定点での流量 が123L/hである流量特性は、ガス器具Aである 判断することができる。このように計測コ ド列と特性値(ここでは流量の絶対値)とを わせて判断することで、より正確な器具判 をすることができる。実際の判定には、特 値として、流量値123L/hに対して所定の有効 囲(例えば、±10L/h)をもって判定を行えば、 らつきを吸収することができる。また、1回 に加えて2回目の安定点での流量値が165L/hで あれば、更にガス器具Aであることがより確 に判断することができる。

 なお、ファンヒータは、室温が設定温度 近い場合、燃焼量を抑えるため、ガス流量 低下する。したがって、燃焼開始時点では 旦1回目の安定点での流量値(123L/h前後)とな 、2回目の安定点では減少した流量値(例え 、100L/h)になる可能性もある。このため、ガ 器具Aの特性値として、2回目の安定点での 量値は最大量(例えば170L/h)から最小量(例え 90L/h)の範囲であることを予め登録しておき 2回目の安定点があり、そのときの流量値が 定の最大量から最小量の範囲にあれば、ガ 器具Aであることを判断することができる。

 このように、計測コード列におけるコー N1より安定領域「3」が発生する時点、すな ち安定点を見つけ出し、この安定点での流 値を計測し、コードN2のコード列と組み合 せて判断することで、より確実に器具判別 行うことができる。なお、特性値としては 上記のような流量の安定時の絶対流量値の に、流量のピーク時の流量絶対値などを用 てもよい。また、流量の絶対値に関しては 例えば使用開始から所定時間までの最大流 等を特性値として用いて器具の特徴を判断 ることもできる。また、特性値として、安 時やピーク時以外に、起動時(立上り)や停止 時(立下り)などの流量の傾きや特異な挙動な 、ガス器具の動作制御に対する特定状態の きの流量値や流量の傾きなどの流量の特性 示す値(これを制御特性値と称する)を用い こともできる。さらに、これらいずれかの 性値を少なくとも2つ適宜組み合わせて器具 別を行うこともできる。

 (第3の実施形態)
 図10は、本発明の第3の実施形態における流 計測装置としてのガスメータのブロック図 示すものである。第3の実施形態のガスメー タ300は、器具判別部316の動作が上述した第1 実施形態と一部異なっており、その他の構 及び動作は同様である。ここでは第3の実施 態に特徴的な動作についてのみ説明し、第1 の実施形態と同様の構成及び動作については 説明を省略する。

 第3の実施形態の器具判別部316は、上述し た流量の計測コード列において繰り返し生じ るパターンに基づいて器具判別を行う。

 上記計測コード列の繰り返しパターンに って器具判別を行う例を以下に示す。ここ は、図7に示したガス器具Gの場合を例示す 。図7(c)の例では、繰り返される立上り特性 ・・・0001133・・」とその間の経過時間(33デ ータ×計測周期時間(例えば2秒)=66秒)を器具の 特徴として検出することができる。この立上 り特性と周期時間に対して、次回同様なパタ ーンのコード列を検出することで、使用器具 がガス器具Gであると判別することが可能で る。

 このように、流量の立上り特性、立下り 性、安定時の特性などを含む計測コード列 おいて繰り返し生じるパターンを用いて、 り確実に器具判別を行うことができる。繰 返し生じるパターンとしては、少なくとも2 つ以上繰り返し出現するパターンであればよ く、判別可能であれば繰り返しの回数やタイ ミング、周期性は問わないが、周期的に繰り 返し生じるパターンであれば、さらに判別精 度が高まる。また、計測コード列に繰り返し 生じるパターンと、このパターンの出現間隔 (パターン間の時間)とを用いることで、さら 確実に器具判別を行うことができる。パタ ンに周期性を持つ場合は、周期的に繰り返 生じるパターンと、このパターンの周期と 用いることで、さらに判別精度が高まる。 ターンの周期としては、器具による流体の 用開始(オン時刻)から次の使用開始(オン時 )までの長さ、使用終了(オフ時刻)から次の 用終了(オフ時刻)までの長さ、使用開始(オ 時刻)から次の使用終了(オフ時刻)までの長 、使用終了(オフ時刻)から次の使用開始(オ 時刻)までの長さなど、周期に関する種々の 時間を用いることができる。

 以上のような流量計測方法を実施するた 、ガスメータ100の器具判別部116や図示せぬ ンピュータ(演算装置)には、流量計測方法 各ステップを実行させるプログラムが記憶 れている。また、本発明の流量計測装置、 量計測方法、コンピュータに実行させるプ グラムを用いた流体(ガス)の供給源も含む流 体供給システムも本発明に含まれる。

 なお、以上の説明は超音波流量計を用い 場合について説明したが、サンプリング信 を用いる他の瞬間式の流量計測装置でも、 様の効果が得られることは明白である。器 判別後の処理は説明を省略したが、ガスメ タでは、登録器具ごとあるいは分類分けさ たグループごとの積算流量の計測による器 別料金や、登録器具ごとあるいは分類分け れたグループごとに安全管理(保安機能)処 の器具別保安機能を設定することも可能で ることは明白である。また、ガスメータと ス器具に無線機のような送受信手段を装備 せることができれば、より器具判別の精度 向上することは明白である。さらに、ガス ータおよびガス器具で説明したが、工業用 量計や水道メータにおいても同様に、流量 測装置の下流側に接続された使用器具の特 や、そのグルーピングに使用することがで る。

 尚、上記した流量区分表の区分(図2、図8) のコードN1では、細分化された各領域の差分 量の幅は異なっていた。しかしながら、少 くとも増加領域、減少領域において、略均 に細分化してももちろんかまわない。

 また、上述の実施形態では流体であるガ の流量の差分値をコード化の対象とした。 かしながら、本発明のコード化の対象は流 に限らず、流体の温度、圧力、質量など、 く流体の物理量と把握することができる。

 以上、本発明の各種実施形態を説明した 、本発明は前記実施形態において示された 項に限定されず、明細書の記載、並びに周 の技術に基づいて、当業者がその変更・応 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。

 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照 て説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱 ることなく様々な変更や修正を加えること できることは当業者にとって明らかである
 本出願は、2007年6月12日出願の日本特許出願 (特願2007-154763)、2007年6月29日出願の日本特許 願(特願2007-172545)、2007年6月29日出願の日本 許出願(特願2007-172546)に基づくものであり、 の内容はここに参照として取り込まれる。

 以上のように、本発明によれば差分値を より扱いやすいコードに変換するため、流 の使用器具の判別技術を提供するに際し、 置に必要なメモリ量などを減らしつつ、演 速度、器具判別精度の向上を図ることが可 となる。