(57)【要約】【課題】ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、判断精度の低下を防止することが可能な判断装置及び判断方法を提供する。【解決手段】ガスメータ４０は、補正波形生成部４７ｃによって、各時刻の圧力値に基づく圧力波形を微分して補正波形を生成し、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する。判断部４７ｂは、補正波形生成部４７ｃによって生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する。【選択図】図３
2010139111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断装置であって、
前記圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は前記圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成手段と、
前記補正波形生成手段により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする判断装置。
【請求項２】
前記補正波形生成手段は、前記圧力波形を微分すると共に、微分して得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の判断装置。
【請求項３】
前記補正波形生成手段は、マイコンの周辺回路として構成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の判断装置。
【請求項４】
前記補正波形生成手段は、バンドパスフィルタ回路によって構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の判断装置。
【請求項５】
検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断方法であって、
前記圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は前記圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成工程と、
前記補正波形生成工程により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断工程と、
を備えることを特徴とする判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、判断装置及び判断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスメータを介してガス器具に燃料ガスを供給するガス供給システムが知られている。このガス供給システムでは、ガス供給容器の出口などに調圧弁が設置されている。調圧弁は、下流側の圧力を例えば２．９ｋＰａ程度の一定値に保つように機能している（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８８０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、本件出願人は、特願２００８−８６０２２の技術を発明している。この発明では、ガス圧力に基づいてガバナ付きガス器具が使用されたか、ガバナ無しガス器具が使用されたか、及び、ガス漏れが発生しているか否かを判断するようになっている。
【０００４】
ところが、特許文献１に記載のガス供給システムでは、日中や夜間の温度変化によってガス管内のガス圧力が上昇してしまう。すなわち、日中にガスを未使用状態で放置しているとガス管内の温度が上昇し、調圧弁からガス器具までのガス管内の圧力が上昇してしまう。圧力は、日中に約３℃温度が上昇することで１ｋＰａ程度上昇し、場合によってガス管内の圧力は４ｋＰａに達する可能性もある。そして、ガス管内のガス圧力が上昇してしまうと、特願２００８−８６０２２の技術のようにガス圧力に基づいてガバナ付きガス器具が使用されたか否かなどを判断する場合に判断精度の低下を招いてしまう。なお、本明細書では特願２００８−８６０２２の一部技術を説明しているが、この説明は特願２００８−８６０２２の技術の公知性を認めるものではない。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、判断精度の低下を防止することが可能な判断装置及び判断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の判断装置は、検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断装置であって、圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成手段と、補正波形生成手段により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この判断装置によれば、圧力波形を微分して補正波形を生成し、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成し、生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する。ここで、ガス器具の使用やガス漏れが発生した場合、元圧から或る安定した圧力まで圧力値は低下する。配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とでは、この低下成分に相異が生じる。特に、この低下成分は、緩やかな低下を示す。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることとなる。これにより、補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。同様に、低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、同じように補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。従って、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、低下成分の影響を受け難くなり、判断精度の低下を防止することができる。
【０００８】
また、本発明の判断装置において、補正波形生成手段は、圧力波形を微分すると共に、微分して得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成することが好ましい。
【０００９】
この判断装置によれば、微分して得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成するため、ノイズを抑えることができ、補正波形の適正化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明の判断装置において、補正波形生成手段は、マイコンの周辺回路として構成されていることが好ましい。
【００１１】
この判断装置によれば、補正波形生成手段は、マイコンの周辺回路として構成されているため、補正波形を生成するにあたり、マイコンを動作させることなく、消費電力を低減することができる。
【００１２】
また、本発明の判断装置において、補正波形生成手段は、バンドパスフィルタ回路によって構成されていることが好ましい。
【００１３】
この判断装置によれば、補正波形生成手段は、バンドパスフィルタ回路によって構成されているため、高周波ノイズをカットでき、補正波形の適正化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の判断方法において、検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断方法であって、圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成工程と、補正波形生成工程により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断工程と、を備えることを特徴とすることが好ましい。
【００１５】
この判断方法によれば、圧力波形を微分して補正波形を生成し、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成し、生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する。ここで、ガス器具の使用やガス漏れが発生した場合、元圧から或る安定した圧力まで圧力値は低下する。配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とでは、この低下成分に相異が生じる。特に、この低下成分は、緩やかな低下を示す。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることとなる。これにより、補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。同様に、低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、同じように補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。従って、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、低下成分の影響を受け難くなり、判断精度の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、判断精度の低下を防止することが可能な判断装置及び判断方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る判断装置を含むガス供給システムの構成図である。ガス供給システム１は、ストーブ、ファンヒータ、給湯器及びガスコンロなどの各ガス器具１０に燃料ガスを供給するものであって、複数のガス器具１０と、ガス供給元の調整器２０と、配管３１，３２と、ガスメータ（判断装置）４０とを備えている。なお、図１に示す例では、ガスメータ４０を判断装置の一例として挙げるが、判断装置はガスメータ４０に限るものではない。
【００１８】
調整器２０は上流からの燃料ガスを所定圧力に調整して第１配管３１に流すものである。この調整器２０は、例えば燃料ガスを２．９ｋＰａ程度の圧力に調整して第１配管３１に流す構成となっている。第１配管３１は、調整器２０とガスメータ４０とを接続するものである。第２配管３２はガスメータ４０とガス器具１０とを接続する配管である。ガスメータ４０は、燃料ガスの流量を測定して積算流量を表示するものである。このようなガス供給システム１では、ガスメータ４０内に第１配管３１及び第２配管３２とつながる流路が形成されており、調整器２０を通じて流れてきた燃料ガスは第１配管３１からガスメータ４０、及び第２配管３２を通じてガス器具１０に到達し、ガス器具１０において燃焼されることとなる。
【００１９】
また、ガス器具１０は、概略的に、遮断弁１２、ガバナ１３、及びバーナー１４を備えている。遮断弁１２は、ガス器具１０に設けられた弁である。ガバナ１３は、ガバナ内弁１３ａを有し、ガス器具１０のバーナー１４に供給するガスの圧力をガバナ内弁１３ａの開度によって調整するものである。圧力調整された燃料ガスはガバナ１３の先端のノズル１３ｂを通じてバーナー１４に至り、燃焼することとなる。なお、ガス器具１０は、全てがガバナ１３を有しているわけでなく、ガスコンロなどのようにガバナ１３を有さないものもある。
【００２０】
図２は、図１に示したガバナ１３の一例を示す側方断面図である。なお、図２では、ガバナ１３の一例を示すに過ぎず、ガバナ１３の構成は図２に示すものに限られない。また、図２に示すガバナ１３については図１に示したノズル１３ｂを省略して図示する。
【００２１】
図２に示すようにガバナ１３は、外壁１３ｃとガバナキャップ１３ｄとによって形成される内部空間の一部をガス流路として用いるものである。このようなガバナ１３は、ガバナ内弁１３ａに加えて、内部空間に、ダイヤフラム１３ｅ、調整スプリング１３ｆ、及び調整ネジ１３ｇを備えている。
【００２２】
ダイヤフラム１３ｅは、ガバナ１３の内部空間を仕切る膜状の部材である。このダイヤフラム１３ｅには、一方側（流路側）にガバナ内弁１３ａが取り付けられている。また、ダイヤフラム１３ｅの他方側（流路として機能しない側）に調整スプリング１３ｆが取り付けられている。調整スプリング１３ｆは、一端にダイヤフラム１３ｅが取り付けられ、他端に調整ネジ１３ｇが取り付けられている。調整ネジ１３ｇは、ねじ切り溝が形成されたガバナ１３の内壁に固定される構造となっており、ねじ切り溝との固定位置を変化させることで調整スプリング１３ｆの圧縮率を変更可能となっている。また、調整ネジ１３ｇは外部にむき出しとなっておらず、ガバナキャップ１３ｄによって覆われた構造となっている。
【００２３】
また、ガバナ１３の外壁１３ｃには、ダイヤフラム１３ｅの他方側に通じる空気孔１３ｈが形成されている。このため、ダイヤフラム１３ｅの他方側は空気圧となっている。さらに、図２に示す例においてガバナ内弁１３ａは半球形状となっており、上下動によって通過口１３ｉの開口割合を制御可能となっている。
【００２４】
このようなガバナ１３では、ガス入側のガス圧が高くなると、ダイヤフラム１３ｅが上へ押し上げられ、同時にダイヤフラム１３ｅに取り付けられているガバナ内弁１３ａも上に引き上げられる。これにより、通過口１３ｉの開口割合が小さくなって、ガス流量が減少する。一方、ガス入側のガス圧が低くなると、ダイヤフラム１３ｅが下がり、同時にダイヤフラム１３ｅに取り付けられているガバナ内弁１３ａも下がる。これにより、通過口１３ｉの開口割合が大きくなって、ガス流量が増大する。このように、ガバナ１３は上流側の圧力の変動に対して下流側の流量を一定に保つことで、下流側の圧力を調整することとなる。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態に係るガスメータ４０の構成図である。同図に示すように、本実施形態に係るガスメータ４０は、流量センサ４１と、圧力センサ４２と、マイコン４７とを備えている。
【００２６】
流量センサ４１は、ガスメータ４０内の流路に設置され、流路内のガス流量を検出するためのものである。本実施形態に係るガスメータ４０が超音波式のガスメータである場合、流量センサ４１は、流路内に一定距離だけ離れて配置された例えば圧電式振動子からなる２つの音響トランスジューサによって構成される。また、本実施形態に係るガスメータ４０がフローセンサなどの熱式センサを搭載したガスメータである場合、温度分布をつくり出すヒータと、その温度分布に応じた信号を発生させるサーモパイル等によって構成される。
【００２７】
圧力センサ４２は、ガスメータ４０内の流路内に存在するガスのガス圧を検出するためのものである。なお、圧力センサ４２は、ガスメータ４０内の流路に限らず、可能であればガスメータ４０の外部に存在する第１配管３１内や第２配管３２内に設置されていてもよい。同様に、流量センサ４１についても設置箇所については変更可能である。
【００２８】
なお、本実施形態では、図３において流量センサ４１及び圧力センサ４２からの信号が直接マイコン４７に入力されているが、場合によっては増幅器等の他の要素が両者間に追加されていてもよい。
【００２９】
マイコン４７は、ガスメータ４０の全体を制御するものであり、流量の積算制御、表示制御、遮断弁の遮断制御等を行うものである。また、本実施形態においてマイコン４７は、記憶部４７ａと、判断部（判断手段）４７ｂとを備えている。記憶部４７ａは、圧力センサ４２を通じて検出された各時刻の圧力値を記憶するものである。記憶部４７ａに記憶される圧力値は、例えば最大で１秒程度のデータであり、約１ミリ秒に１回の計測間隔で測定されたデータである。このような各時刻における圧力値の蓄積によって圧力波形が得られる。判断部４７ｂは、各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具１０の使用及びガス漏れを判断するものである。
【００３０】
ここで、判断部４７ｂによるガス器具１０の使用及びガス漏れの判断原理について説明する。図４は、ガバナ付きガス器具１０の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図４において縦軸は、圧力変化量（ｋＰａ）を示し、横軸はガバナ付きガス器具１０の使用を開始してからの経過時間（秒）を示している。
【００３１】
ガバナ付きガス器具１０の使用が開始された場合、圧力は、図４に示す所定の振幅を示した後に、安定状態となる。具体的には、ガバナ付きガス器具１０の使用開始直後に、一度「−０．１」ｋＰａ弱への圧力低下を示した後（符号ａ１参照）、約「０．０５」ｋＰａへの圧力上昇を示す（符号ａ２参照）。その後、圧力は約「−０．０５」ｋＰａ強への圧力低下を示した後に（符号ａ３参照）、約「０．０５」ｋＰａ弱への圧力上昇を示す（符号ａ４参照）。以後、徐々に振幅が小さくなりつつも圧力は振動を繰り返し、最終的には圧力変化がない安定状態となる。
【００３２】
このような圧力の振動が発生する理由は、ガバナ１３内に調整スプリング１３ｆが設けられているからである。すなわち、ガバナ付きガス器具１０の使用が開始されると、調整スプリング１３ｆが振動すると共に、ガバナ内弁１３ａについても振動し、通過口１３ｉの開口割合についても小刻みに大きくなったり小さくなったりと変化するからである。
【００３３】
特に、ガバナ付きガス器具１０の使用開始時においては、圧力振動の周波数や振幅に特徴が見られる。具体的には調整スプリング１３ｆが小刻みに振動することから、圧力について細かな振動を示すこととなる。この結果、圧力波形は比較的高い周波数成分を多く含むこととなる。また、ガバナ付きガス器具１０の使用開始時に調整スプリング１３ｆの振動によって通過口１３ｉが大きくなったり小さくなったりすることから、圧力波形は、大きな振幅を示す。
【００３４】
なお、圧力Ｐは、
【数１】
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なる演算式で表すことができる。ここで、Ｃは振幅を示し、ｋは摩擦力（減衰定数）を示し、ωは復元力を示し、αは初期位置を示している。この式は多くの周波数ｆｉ＝ωｉ／２πの振動の重ね合わせであることを示している。
【００３５】
図５は、ガバナ無しガス器具１０の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図５において縦軸は、圧力変化量（ｋＰａ）を示し、横軸はガバナ無しガス器具１０の使用を開始してからの経過時間（秒）を示している。
【００３６】
ガバナ無しガス器具１０の使用が開始された場合、圧力は、図５に示す所定の振幅を示した後に、安定状態となる。具体的には、ガバナ付きガス器具１０の使用開始直後に、一度「−０．１」ｋＰａ弱への圧力低下を示した後（符号ｂ１参照）、約「０．０１」ｋＰａへの圧力上昇を示す（符号ｂ２参照）。その後、圧力は約「−０．０５」ｋＰａ強への圧力低下を示す（符号ｂ３参照）。以後、圧力上昇が無い状態のまま、圧力は振動を繰り返す。そして、振幅が徐々に振幅が小さくなり、最終的には圧力変化がない安定状態となる。このような圧力の振動が発生する理由は、以下による。
【００３７】
図６は、ガバナ無しガス器具１０での燃料ガスの供給の様子を示す概略図である。図６に示すように、ガバナ無しガス器具１０が使用された場合、燃料ガスは第２配管３２からノズルホルダ１００を通じてバーナー１４等に至る。ここで、ノズルホルダ１００にある流速を持った気体が流入したときはその慣性力で急には流速が小さくならずに一端ガスが圧縮され圧力が上昇する。その後上昇した圧力により流入流速が小さく（場合によっては逆流）なって圧力が下がる。これを繰り返すことで圧縮膨張の振動が発生する。
【００３８】
以上のように、ガバナ付きガス器具１０の使用時と、ガバナ無しガス器具１０の使用時とでは、圧力は振動することとなる。しかしながら、図５に示す圧力波形を図４に示す圧力波形と比較すると、以下のような差異がある。
【００３９】
まず、ガバナ付きガス器具１０の場合、調整スプリング１３ｆのように細かく振動する物質を有しているのに対し、ガバナ無しガス器具１０の場合、そのような物質を有していない。このため、図５に示す圧力波形は、図４に示す圧力波形と同様に振動を示しているものの、全体として振動周波数が図４に示す圧力波形よりも低くなる。
【００４０】
さらに、ガバナ付きガス器具１０の場合、調整スプリング１３ｆの振動によって振幅が大きくなっているが、ガバナ付きガス器具１０の場合、調整スプリング１３ｆが無く、ノズルホルダ１００の圧縮性による振動が発生しているのみである。このため、図５に示す圧力波形は、図４に示す圧力波形よりも振幅が小さくなる。
【００４１】
このような特徴から、マイコン４７の判断部４７ｂは、ガバナ付きガス器具１０の使用であるか、ガバナ無しガス器具１０の使用であるか否かを判断できることとなる。
【００４２】
図７は、ガス漏れ時の圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図７において縦軸は、圧力変化量（ｋＰａ）を示し、横軸はガス漏れが発生してからの経過時間（秒）を示している。
【００４３】
図７に示すように、ガス漏れが発生した場合、圧力は明確な振動を示すことなく緩やかに低下していくこととなる。このように、ガス漏れの場合、調整スプリング１３ｆの振動、及び、ノズルホルダ１００の圧縮性による振動の双方が発生しないため、圧力波形には明確な振動が見られない。
【００４４】
以上のように、ガバナ付きガス器具１０の使用開始時と、ガバナ無しガス器具１０の使用開始時と、ガス漏れ発生時とでは、圧力波形に特徴的な差異がある。この特徴は、圧力変動開始から数秒（例えば１秒）以内に表れる。マイコン４７の判断部４７ｂは、上記の特徴から、ガバナ付きガス器具１０の使用であるか、ガバナ無しガス器具１０の使用であるか、ガス漏れであるかを判断することができる。
【００４５】
しかしながら、日中にガスを未使用状態で放置していると配管３１，３２内の温度が上昇し、調整器２０からガス器具１０までの配管３１，３２内の圧力が上昇してしまう。圧力は、日中に約３℃温度が上昇することで１ｋＰａ程度上昇し、場合によって配管３１，３２内の圧力は４ｋＰａに達する可能性もある。そして、配管３１，３２内のガス圧力が上昇してしまうと、図４〜図７を参照して説明したようにガス圧力に基づいてガバナ付きガス器具が使用されたか否かなどを判断する場合に、判断精度の低下を招いてしまう。
【００４６】
ここで、以下の説明においてガス器具使用前やガス漏れ発生前など圧力変動前の配管３１，３２内の圧力を元圧と称する。
【００４７】
図８は、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおけるガス器具１０の使用開始時の圧力波形を示すグラフである。元圧が上昇していない場合、ガス器具１０の使用開始前の圧力値は、約２．９５ｋＰａとなっている。そして、ガス器具１０が使用されると、圧力値は使用開始から所定の振動を示しながら１秒後には約２．８ｋＰａとなる。一方、元圧が上昇していた場合、ガス器具１０の使用開始前の圧力値は、約３．１７ｋＰａとなっている。そして、ガス器具１０が使用されると、圧力値は使用開始から所定の振動を示しながら１秒後には約２．８ｋＰａとなる。
【００４８】
このように、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とでは、得られる圧力波形が相違してしまう。このような相違から、判断部４７ｂは、ガバナ付きガス器具が使用されたか否かなどを判断する場合に、判断を誤ってしまう可能性がある。
【００４９】
そこで、本実施形態に係るガスメータ４０では、圧力波形を補正して補正波形を生成することとしている。再度、図３を参照する。図３に示すように、マイコン４７は、圧力波形を補正するための構成として、補正波形生成部（補正波形生成手段）４７ｃを備えている。
【００５０】
ここで、本件出願人は、ガス器具１０が使用された場合、圧力値が安定するまでの区間（例えば図８の時間「０」〜「０．２」程度までの区間）において、圧力波形がある一定速度で低下する低下成分と、ある特定成分とからなっている点を見出した。ある特定成分とは、ガス器具１０の使用時には細かな振動成分となり、ガス漏れ発生時には明確に振動とは言えない成分となる。さらに、本件出願人は、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とでは、低下成分が異なるが、特定成分には大きな差が見られない点を見出した。よって、本実施形態に係るガスメータ４０では、補正波形生成部４７ｃにより、低下成分を除去して、特定成分を残すことにより、元圧が上昇した場合とそうでない場合とで同じような補正波形を得て、判断精度が低下しないようにしている。
【００５１】
再度、図３を参照する。補正波形生成部４７ｃは、圧力波形を微分する微分処理を実行するものである。上記した低下成分は、振動等がなく、緩やかな低下を示す成分である。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、元圧が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることができるからである。
【００５２】
図９は、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおける補正波形を示すグラフである。図９に示すように、補正波形は、低下成分が除去されることにより、おおよそ似た波形となっている。すなわち、元圧が上昇していたとしても、上昇分はキャンセルされることとなり、補正波形はおおよそ似たものとなる。本実施形態において判断部４７ｂは、図９に示すような補正波形に基づいて、図４〜図７を参照して説明したような判断を行い、ガバナ付きガス器具１０が使用されているか否か、ガナバ無しガス器具１０が使用されているか否か、及び、ガス漏れが発生しているか否かを判断することとなる。
【００５３】
ここで、補正波形生成部４７ｃは、圧力波形を微分するだけでなく、微分されて得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成することが望ましい。移動平均を求めることにより、ノイズを抑えることができ、補正波形の適正化を図ることができるからである。なお、図９の縦軸に示した微分値は、１５回分の移動平均値を示した結果である。
【００５４】
また、補正波形生成部４７ｃは、マイコン４７の周辺回路として構成されても良い。特に補正波形生成部４７ｃは、アナログ電圧信号を連続的に微分できる微分回路とされることが好ましい。アナログ微分回路とすることにより、マイコン４７内に補正波形生成部４７ｃが不要となり、マイコン４７の演算処理を減らすこととなり、マイコン４７による消費電力を減らすことができるからである。また、演算処理の時間を短縮できるからである。さらに、判別処理（例えば後述のステップＳ１３）及び判別処理に伴う保安処理（例えば後述のステップＳ１５）を即座に実施することができるからである。また、アナログ微分回路を用いれば、微分演算処理では増幅されてしまうＡ／Ｄ変換によるノイズが増幅されることがなく補正波形を得ることができるため、移動平均などの平滑化演算処理を行わなくてもよく、その分消費電力を抑えることができる。
【００５５】
アナログ微分回路では、高い周波数まで微分特性を持たせることは難しく、所定の周波数以上の成分は除去されてしまうが、高い周波数成分はガス漏れ・ガス器具判別にとってはノイズであると判断されるため、好都合である。
【００５６】
また、補正波形生成部４７ｃは、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去するハイパスフィルタ回路若しくはバンドパスフィルタ回路によって構成されていてもよい。上記した低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、微分の場合と同じような効果が得られるからである。
【００５７】
なお、ハイパスフィルタ回路を用いた場合、カットオフ周波数は数〜数十Ｈｚが望ましく、バンドパスフィルタ回路を用いた場合、低周波側のカットオフ周波数は数〜数十Ｈｚが望ましく、高周波側のカットオフ周波数は５００Ｈｚ程度が望ましい。
【００５８】
次に、本実施形態に係るガスメータ４０におけるガス器具１０の使用及びガス漏れの判断方法を、フローチャートを参照して説明する。図１０は、本実施形態に係るガスメータ４０の判断方法を示すフローチャートである。
【００５９】
図１０に示すように、まずマイコン４７の記憶部４７ａは、圧力センサ４２を通じて検出された圧力値を記憶する（Ｓ１０）。次いで、マイコン４７は、計測終了か否かを判断する（Ｓ１１）。計測時間は数秒（例えば１秒から２秒）であり、マイコン４７は、この数秒が経過したか否かを判断する。計測終了でないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理はステップＳ１０に移行し、記憶部４７ａは圧力センサ４２を通じて検出された圧力値を記憶する（Ｓ１０）。
【００６０】
一方、計測終了と判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、補正波形生成部４７ｃは、補正波形を生成する（Ｓ１２）。補正波形は、上記したように微分処理等によって生成され、図９に示したように低下成分の影響を軽減又は除去したものとなる。その後、判断部４７ｂは、補正波形に基づいて、ガス器具１０の使用やガス漏れを判断する（Ｓ１３）。その後、マイコン４７は、ステップＳ１６の処理においてガス漏れ無しと判断されたか否かを判断する（Ｓ１４）。
【００６１】
ガス漏れ無しと判断されていた場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、図１０に示す処理は終了する。一方、ガス漏れ無しと判断されていなかった場合（Ｓ１４：ＮＯ）、すなわち、ガス漏れがあったと判断されていた場合、マイコン４７は、遮断弁を遮断すると共に、警報等を行う（Ｓ１５）。その後、図１０に示す処理は終了する。
【００６２】
補正波形生成部４７ｃがマイコン４７の周辺回路で構成されている場合は、ステップＳ１０によって記憶された圧力値による波形がそのまま補正波形となるため、ステップＳ１２は行われず、即座にステップＳ１３のガス器具の使用やガス漏れを判断する判断処理が行われる。
【００６３】
図１１は、図１０に示したステップＳ１３の詳細を示すフローチャートであり、ガス器具１０の使用及びガス漏れ判断に関する処理を示している。図１１に示すように、まず、マイコン４７は、図１０のステップＳ１２において生成された補正波形の周波数を分析すると共に（Ｓ３０）、振幅を分析する（Ｓ３１）。
【００６４】
その後、マイコン４７は、ステップＳ３０の分析結果に基づいて、波形内に判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれるか否かを判断する（Ｓ３２）。判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれると判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、すなわち図４に示した圧力波形のようにある程度周波数が高い場合、マイコン４７は、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断する（Ｓ３３）。そして、図１１に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ１４に移行する。
【００６５】
また、判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれないと判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、マイコン４７は、第１の山の振幅値（すなわち圧力が変化してから最初に振幅が正方向に大きくなったときの最大値、又は、全体を通して最も振幅が正方向に大きくなったときの値）が元圧（図４等の縦軸で「０」の圧力）に所定量を加えた値以上であるか否かを判断する（Ｓ３４）。第１の山の振幅値が元圧に所定量を加えた値以上であると判断した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、マイコン４７は、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断する（Ｓ３３）。そして、図１１に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ１４に移行する。
【００６６】
一方、第１の山の振幅値が元圧に所定量を加えた値以上でないと判断した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、マイコン４７は、第１の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値（具体的には元圧±規定の値）であるか否かを判断する（Ｓ３５）。第１の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値であると判断した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、マイコン４７は、ガバナ無しガス器具１０の使用であると判断する（Ｓ３６）。そして、図１１に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ１４に移行する。
【００６７】
また、第１の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値でないと判断した場合（Ｓ３５：ＮＯ）、マイコン４７は、第１の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下であるか否かを判断する（Ｓ３７）。第１の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下であると判断した場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、マイコン４７は、流量センサ４１からの信号に基づいて規定量以上の流量が検出されるか否かを判断する（Ｓ３８）。
【００６８】
規定量以上の流量が検出されると判断した場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、すなわち、ガス器具１０の使用による周波数及び振幅の特徴が得られず、流路内のガス圧が低下し、しかも規定量以上の流量が検出された場合、マイコン４７は、ガス漏れであると判断する（Ｓ３９）。そして、図１１に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ１４に移行する。
【００６９】
ところで、第１の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下でないと判断した場合（Ｓ３７：ＮＯ）、及び、規定量以上の流量が検出されないと判断した場合（Ｓ３８：ＮＯ）、マイコン４７は、ガス器具１０の使用及びガス漏れのいずれにも該当しないと判断する（Ｓ４０）。そして、図１１に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ１４に移行する。
【００７０】
なお、ガス器具１０の使用及びガス漏れについては、図１１に示すものに限らず、例えば、他の方法によって判断されてもよい。例えば、マイコン４７は、ステップＳ３２又はステップＳ３４において「ＹＥＳ」と判断した場合、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断するが、これに限らず、ステップＳ３２及びステップＳ３４の双方において「ＹＥＳ」と判断した場合、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断してもよい。
【００７１】
また、マイコン４７は、圧力波形の減衰係数が予め定められた値以下である場合に、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断してもよい。さらに、マイコン４７は、第１の山の振幅値が、第１の谷の振幅値（すなわち圧力が変化してから最初に振幅が負方向に大きくなったときの最小値、又は、全体を通して最も振幅が負方向に大きくなったときの値）よりも小さい場合に、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断してもよい。さらには、上記した内容を各種組み合わせて、ガバナ付きガス器具１０の使用を判断してもよい。
【００７２】
このようにして、本実施形態に係るガスメータ４０及び判断方法によれば、圧力波形を微分して補正波形を生成し、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成し、生成された補正波形からガス器具１０の使用及びガス漏れを判断する。ここで、ガス器具１０の使用やガス漏れが発生した場合、元圧から或る安定した圧力まで圧力値は低下する。元圧が上昇している場合とそうでない場合とでは、この低下成分に相異が生じる。特に、この低下成分は、緩やかな低下を示す。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、元圧が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることとなる。これにより、補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。同様に、低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、同じように補正波形は、元圧が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。従って、ガス器具１０の使用判断やガス漏れ判断にあたり、低下成分の影響を受け難くなり、判断精度の低下を防止することができる。
【００７３】
また、微分された各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成するため、ノイズを抑えることができ、補正波形の適正化を図ることができる。
【００７４】
また、補正波形生成部４７ｃは、マイコン４７の周辺回路として構成されているため、補正波形を生成するにあたり、マイコン４７を動作させることなく、消費電力を低減することができる。
【００７５】
また、補正波形生成部４７ｃは、バンドパスフィルタ回路によって構成されているため、高周波ノイズをカットでき、補正波形の適正化を図ることができる。
【００７６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態において圧力値は１ミリ秒に１回の計測間隔となっていたが、これに限らず、計測間隔は適宜変更可能である。
【００７７】
また、本実施形態において判断装置はガスメータ４０の内部構成として存在しているが、これに限らず、判断装置をガスメータ４０から取り出して構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る判断装置を含むガス供給システムの構成図である。
【図２】図１に示したガバナの一例を示す側方断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るガスメータの構成図である。
【図４】ガバナ付きガス器具の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。
【図５】ガバナ無しガス器具の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。
【図６】ガバナ無しガス器具での燃料ガスの供給の様子を示す概略図である。
【図７】ガス漏れ時の圧力変化の様子を示すグラフである。
【図８】元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおけるガス器具の使用開始時の圧力波形を示すグラフである。
【図９】元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおける補正波形を示すグラフである。
【図１０】本実施形態に係るガスメータ４０の判断方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示したステップＳ１３の詳細を示すフローチャートであり、ガス器具の使用及びガス漏れ判断に関する処理を示している。
【符号の説明】
【００７９】
１…ガス供給システム
１０…ガス器具
１２…遮断弁
１３…ガバナ
１３ａ…ガバナ内弁
１３ｂ…ノズル
１３ｃ…外壁
１３ｄ…ガバナキャップ
１３ｅ…ダイヤフラム
１３ｆ…調整スプリング
１３ｇ…調整ネジ
１３ｈ…空気孔
１４…バーナー
２０…調整器
３１…第１配管
３２…第２配管
４０…ガスメータ（判断装置）
４１…流量センサ
４２…圧力センサ
４７…マイコン
４７ａ…記憶部
４７ｂ…判断部（判断手段）
４７ｃ…補正波形生成部（補正波形生成手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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