(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れを受けて変動すると共に、複数の反射面を有する変動部の変動量に応じて前記流体の流量を計測する計測器に含まれた前記変動部の前記複数の反射面に光を当てる投光手段と、
前記投光手段により投光された前記光が前記複数の反射面で反射することにより生じる反射光を投映する投映手段とを備えた流量検出装置。
【請求項２】
前記反射光の光路の変化を監視することにより前記流量を算出する流量算出手段をさらに備えた請求項１に記載の流量検出装置。
【請求項３】
前記投光手段は、単一の光源である請求項２に記載の流量検出装置。
【請求項４】
前記変動部は回転体であり、
前記投光手段は、前記回転体の直径より大きな径を持つ光線を前記回転体の直上から当てる請求項３に記載の流量検出装置。
【請求項５】
前記投光手段により投光された前記光が前記変動部で反射することにより生じる反射光の光路の変化を監視することにより前記変動の１周期の時間を計測し、計測された前記時間から前記流量を算出する第１の流量算出手段をさらに備えた請求項１に記載の流量検出装置。
【請求項６】
前記投光手段により投光された前記光が前記変動部で反射することにより生じる反射光の光路の変化を監視することにより前記光路の変化における１周期の時間を計測し、計測された前記光路の変化における１周期の時間から前記流量を算出する第２の流量算出手段と、
前記流量の算出にあたり、前記第１の流量算出手段又は前記第２の流量算出手段のいずれか一方を選択する選択手段とをさらに備えた請求項５に記載の流量検出装置。
【請求項７】
前記変動部は回転体であり、
前記変動の１周期の時間は、前記回転体が１回転する時間である請求項５又は６のいずれかに記載の流量検出装置。
【請求項８】
前記反射光の光路の変化を同時に監視する複数の監視手段をさらに備え、
前記流量算出手段又は前記第１の流量算出手段は、前記複数の監視手段による監視の結果に応じて前記流量を算出する請求項２又は５のいずれかに記載の流量検出装置。
【請求項９】
算出された前記流量の値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記流量の値を表示する表示手段とをさらに備えた請求項２、５、又は８のいずれかに記載の流量検出装置。
【請求項１０】
算出された前記流量の値を他の装置へ転送する転送手段をさらに備えた請求項２、５、又は８のいずれかに記載の流量検出装置。
【請求項１１】
算出された前記流量の値を用いて予め定められた演算を実行する演算手段をさらに備えた請求項２、５、又は８のいずれかに記載の流量検出装置。
【請求項１２】
流体の流れを受けて変動すると共に、複数の反射面を有する変動部の変動量に応じて前記流体の流量を計測する計測器に含まれた前記変動部の前記複数の反射面に光を当てる投光ステップと、
前記投光ステップにおいて投光された前記光が前記複数の反射面で反射することにより生じる反射光を投映手段に投映させる反射光投映ステップとを有する流量検出方法。
【請求項１３】
前記反射光投映ステップで前記投映手段に投映された前記反射光の状態に応じて、前記反射光の光路の変化を監視できるように前記変動部への前記光の当て方を調整する調整ステップと、
前記調整ステップにおける前記調整の後に前記反射光の光路の変化を監視することにより前記流量を算出する流量算出ステップとをさらに有する請求項１２に記載の流量検出方法。
【請求項１４】
前記投光ステップでは、単一の光源を用いる請求項１３に記載の流量検出方法。
【請求項１５】
前記変動部は回転体であり、
前記投光ステップでは、前記回転体の直径より大きな径を持つ光線を前記回転体の直上から当てる請求項１４に記載の流量検出方法。
【請求項１６】
前記投光ステップにおいて投光された前記光が前記変動部で反射することにより生じる反射光の光路の変化を監視することにより前記変動の１周期の時間を計測し、計測された前記時間から前記流量を算出する流量算出ステップをさらに有する請求項１２に記載の流量検出方法。
【請求項１７】
前記変動部は回転体であり、
前記変動の１周期の時間は、前記回転体が１回転する時間である請求項１６に記載の流量検出方法。
【請求項１８】
前記反射光の光路の変化を複数の監視手段で同時に監視する監視ステップをさらに有し、
前記流量算出ステップでは、前記監視ステップにおける監視の結果に応じて前記流量を算出する請求項１３又は１６のいずれかに記載の流量検出方法。
以上
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管等を流れる水等の流量を検出する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで、水道水の使用量を検針するための装置としては、例えば特許文献１に示されるように、直読式水道メーターに取り付けて水道水の流量に比例した電気パルス信号（以下単に、「パルス信号」ともいう。）を得ることにより水道水の流量を計測する装置が考案されている。
【０００３】
また、特許文献２に示されるように、水道メータ１０のメータ表示部に含まれた通水パイロット２０を撮像素子で撮像した画像の変化を検知することにより、あるいは、同文献の段落［００８４］から段落［００８６］に示されるように表示検知アダプタ３２で通水パイロットの回転を光学的に検知することにより、水道使用の有無を判別する水道メータ検知装置が考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０７１９０号公報
【特許文献２】特開２０１３−００３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
家庭及び工場の水道等における流体経路上の漏れを調べる場合には、当該流体経路上に設置された計測器（メーター）の蓋を開けて、メーターの中にあるパイロットが回っているか否かを点検する必要がある。
【０００６】
しかし、パイロットは小さな回転子からなり、かつ、漏れの程度がわずかな場合には回転速度が極めて遅いことから、パイロットの回転の有無を目視により観察することによって漏れの有無を正確に把握することは困難であるという課題がある。
【０００７】
ここで、本課題に対しては、上記のように、パイロットを撮像素子で撮像した画像の変化を検知し、あるいは、表示検知アダプタでパイロットの回転を光学的に検知することによって解決することも考えられる。
【０００８】
しかしながら、パイロットを撮像する場合には、撮像素子の他、撮像して得られた画像を記憶するためのメモリや、複数の当該画像間における変化を検知するためのハードウェア（ソフトウェアで実現する場合には所定のプログラムを実行するためのＣＰＵ等）が必要となる。また、パイロットの回転を光学的に検知する場合には、検知するための装置が必要となる。
【０００９】
従って、上記特許文献２に示された技術においては、必要な部品点数が多くなることによって製造コストがかさむだけでなく、これらの必要部品を動作させるための電力が必要となるために消費電力が増大するという問題がある。
【００１０】
一方、上記特許文献１に示されるように、水道水等の流量に比例したパルス信号を得ることにより当該流量を計測する場合、パイロットが持つ多面体の各面はその加工精度に起因して非対称性を有することから、厳密には上記パルス信号の１周期はパイロットの各面の大きさや形状等に対応して異なる時間をとり得る。
【００１１】
よって、上記１周期の時間を基に単位時間当たりの流量を算出する場合には、上記異なる時間のうちいずれの時間を用いるかによって算出される単位時間当たりの流量も異なる値になるため、流体の流れを正確に把握できないという課題がある。
【００１２】
さらに、上記パルス信号を得る場合には、上記特許文献１に示されるように、パイロットからの反射光を受光素子等で検知する必要があるが、計測対象となるメーター等の置かれた場所が十分明るい場合には、上記反射光の持つ相対的な明るさが低くなるため当該反射光を正確に検知することができず、また、メーター等の置かれた場所の明るさが短時間に変化するような場合には、当該変化を上記反射光の光路の変化によるものと誤検知する恐れがある。
【００１３】
従って、これらのような場合には、計測対象とするメーターの置かれた環境により上記反射光を正確に検知することができないため、流体の流れを正確に把握できないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、流体の流れを受けて変動する変動部の変動量に応じて流体の流量を計測する計測器に含まれた上記変動部に光を当て、当該光が上記変動部で反射することにより生じる反射光を投映板等に投映させるという手段を採ることにより、当該投映板等に映された上記反射光による光点の移動の有無を目視により容易に判別することができるため、簡易な手段により上記流体の流れを正確に把握することができる。
【００１５】
また、流体の流れを正確に把握できるという点で先行技術に対し上記手段と共通の貢献をなす手段として、流体の流れを受けて変動する変動部の変動量に応じて流体の流量を計測する計測器に含まれた上記変動部に光を当て、当該光が変動部で反射することにより生じる反射光の光路の変化を監視することにより上記変動の１周期の時間を計測し、計測された時間から流量を算出するという手段を採ることにより、上記変動部の形状に依存しない精度の高い流量の算出ができる。
【００１６】
さらに、流体の流れを正確に把握できるという点で先行技術に対し上記二つの手段と共通の貢献をなす手段として、流体の流れを受けて変動する変動部の変動量に応じて流体の流量を計測する計測器に含まれた上記変動部に光を当て、当該光が変動部で反射することにより生じる反射光の光路の変化を複数の監視手段で同時に監視し、当該監視の結果に応じて流量を算出するという手段を採ることにより、上記計測器の置かれた環境に依存せず上記反射光の光路の変化を精度よく検知することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡易な手段によって流体の流れを正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る流量検出装置１の横断面の構成を示す図である。
【図２】図１に示された通水パイロット９２を真上から見たときの構成を示す図である。
【図３】図１に示された流量検出装置１について反射光確認窓５の直上から見たときの構成を示す平面図である。
【図４】図１に示された流量検出装置１の内部構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示された受光センサ３の構成を示す回路図である。
【図６】図５に示された受光センサ３の動作を説明するための図である。
【図７】図１に示された流量検出装置１の漏水量計測動作を示すフローチャートである。
【図８】図７に示された漏水量計測動作を説明するための波形図である。
【図９】図１に示された流量検出装置１の使用水量計測動作を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示された使用水量計測動作を説明するための波形図である。
【図１１】図１に示された流量検出装置１の始動流量計測動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示された始動流量計測動作を説明するための波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下において、本発明の実施の形態に係る流量検出装置及び流量検出方法について図を用いて詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一又は相等部分を示す。
図１は、本発明の実施の形態に係る流量検出装置１の横断面の構成を示す図である。図１に示されるように、流量検出装置１は水道メーター９０を流れる水の流量を検出対象とするが、この水道メーター９０は、水道管を流れる水により回転する羽根車９１と、羽根車９１の回転に応じて回転する通水パイロット９２と、通水パイロット９２を外部から目視するための表示面９３とを含む。
【００２０】
ここで、流量検出装置１は、投光部２と受光センサ３と基板４、及び反射光確認窓５とを含み、投光部２が通水パイロット９２の真上に位置するように表示面９３の直上に置かれることにより、水道メーター９０を流れる水の流量を検出するものである。
【００２１】
上記投光部２は発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるが、他の光源であってもよい。また、投光部２は基板４により支持されるが、投光部２を通水パイロット９２の直上に配置させることのできる他の構成であってもよい。
【００２２】
受光センサ３はフォトトランジスタ等を含むが、その構成については後述する。なお、受光センサ３は基板４が有する二つの面のうち投光部２が設けられた方の面に配設されるが、通水パイロット９２からの反射光を受光できる他の位置に配設されてもよい。
【００２３】
基板４は投光部２及び受光センサ３を支持し、かつ、上記反射光を投映する機能を有するが、後に詳しく説明する。そして、反射光確認窓５は透明板からなり、半透明板４の直上に設けられる。
【００２４】
以上のような構成を有する流量検出装置１は、以下のように動作する。
投光部２は、通水パイロット９２の直径より大きな径を持つ光線を通水パイロット９２の直上から照射する。ここで、通水パイロット９２は、図２に示されるように、上方から見ると面９２ａ及び面９２ｂを含めて正８角形をなす対称的な８個の面を持った回転体であるから、投光部２が照射した光は対称的な８個の各面において反射される。そして、図１における破線の矢印で示されるように、上記８個の面における反射により生成された反射光は通水パイロット９２を中心として円錐状に広がり、かかる反射光の一部が受光センサ３により受光される。
【００２５】
一方、図３は、図１に示された流量検出装置１について反射光確認窓５の直上から見たときの構成を示す平面図である。図３に示されるように、基板４は支持基板４ａと半透明板４ｂとを含み、支持基板４ａには反射光確認窓５と対向する面と反対側の面に投光部２及び受光センサ３が配設される。また、半透明板４ｂはガラス繊維を固めたガラスエポキシ樹脂からなる板であるが、通水パイロット９２からの反射光を投映する物であればよい。
【００２６】
そして、半透明板４ｂには上記のように通水パイロット９２が有する対称的な８個の面からの反射光が投映されるため、受光センサ３が受光する反射光によるものを除く７個の光点Ｐは、図３に示されるように、半透明板４ｂ上に対称的に投映される。一方、上記７個の光点Ｐが図３に示されるような対称性を有しない場合には、投光部２は通水パイロット９２の直上に位置していないことになる。
【００２７】
よって、本流量検出装置１によれば、反射光確認窓５を介して半透明板４ｂに投映された反射光がなす７個の光点Ｐの配置を目視により確認し、７個の光点Ｐが対称な位置に投映されるように流量検出装置１の位置を調整することにより、容易に投光部２を最適な位置、すなわち通水パイロット９２の直上に配置することができる。
【００２８】
以上より、本発明は、通水パイロット９２の各面が数平方ミリメートル程度の面積しか持たないため、当該面に光を照射するための光源の位置合わせが容易でないという従来の問題を解決する流量検出装置１を提供するものである。
【００２９】
また、半透明板４ｂに投映される光点Ｐは、上記のように通水パイロット９２が有する８個の面で反射された光によるものであるから、通水パイロット９２が回転すれば、それに伴って光点Ｐも回転する。従って、反射光確認窓５を介して半透明板４ｂに投映された光点Ｐが動くか否かを目視により確認することにより、通水パイロット９２の回転の有無、すなわち水道メーター９０内を水が流れているか否かを判断することができる。
【００３０】
ここで例えば、水道メーター９０が設置された水道管の全ての栓が閉じられているときに当該水道メーター９０内を水が流れていることが判明すれば、当該水道管のいずれかの箇所において漏水が生じていることになる。
【００３１】
従って、上記のように半透明板４ｂに投映された光点Ｐが動いているか否かを反射光確認窓５を介して目視により確認することによって、漏水の有無を容易に判断することができる。
【００３２】
さらに、半透明板４ｂに投映された光点Ｐは、上記のように円錐状に広がる反射光の投映によるものであるから、通水パイロット９２の回転の有無があたかもルーペで拡大したかのように半透明板４ｂ上に拡大表示されることになる。これより、サイズが小さな通水パイロット９２自体を目視してその回転の有無を判断していた従来に比して、通水パイロット９２の回転の有無をより容易かつ確実に判断することができることになる。
【００３３】
以上より、本発明の実施の形態に係る流量検出装置１によれば、投光部２と半透明板４ｂ及び反射光確認窓５という簡素な構成により、漏水の容易かつ確実な検出を実現することができる。
【００３４】
図４は、図１に示された流量検出装置１の内部構成を示すブロック図である。図４に示されるように、流量検出装置１は、投光部２と受光センサ３、反射光投映部２１、操作部２２、メモリ２３、ＣＰＵ２４、結果表示部２５、出力部２６、出力端子２７及びバス２８を含み、投光部２と受光センサ３、反射光投映部２１、操作部２２、メモリ２３、ＣＰＵ２４、結果表示部２５、及び出力部２６はいずれも共通のバス２８に接続され、出力端子２７は出力部２６に接続される。
【００３５】
ここで、反射光投映部２１は通水パイロット９２からの反射光を投映する部分であり、図３に示された半透明板４ｂ及び反射光確認窓５により構成される。また、操作部２２は流量検出装置１に実行させる動作等をユーザーが選択する部分であり、各種ボタンにより構成される。メモリ２３は、ＣＰＵ２４が実行するプログラムや、ＣＰＵ２４が演算に使用するデータあるいは当該演算の結果得られた流量データを記憶する。
【００３６】
ＣＰＵ２４は、後に詳しく説明するように、主として水道メーター９０内を流れる水の流量を算出する。結果表示部２５はＣＰＵ２４により算出された流量等を表示する部分であり、液晶表示装置等により構成される。そして、出力部２６はＣＰＵ２４により算出された上記流量データ等を、出力端子２７に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置へ出力する。
【００３７】
図５は、図４に示された受光センサ３の構成を示す回路図である。図５に示されるように、受光センサ３は光を受けて電圧を発生する二つのフォトトランジスタ３１，３３と、二つの容量Ｃ、及び二つの比較器３２，３４を含む。ここで、二つのフォトトランジスタ３１，３３は離間して設けられ、フォトトランジスタ３１は容量Ｃを介して比較器３２に接続され、フォトトランジスタ３３は容量Ｃを介して比較器３４に接続される。
【００３８】
そして、両比較器３２，３４は共に、接続されたフォトトランジスタ３１，３３から容量Ｃを介して供給された電圧Ｖを基準電圧Ｖｒと比較し、電圧Ｖが基準電圧Ｖｒより小さい場合は論理値１に対応するハイレベルの電圧Ｖｈを有する反転信号／Ａ，／Ｂを出力し、電圧Ｖが基準電圧Ｖｒより大きい場合は論理値０に対応するローレベルの０ｖ（ボルト）を有する反転信号／Ａ，／Ｂを出力する。
【００３９】
これより、流量検出装置１は、上記反転信号／Ａ，／Ｂを反転させることにより、受光センサ３において光を受光すると論理値１に対応するハイレベルの電圧Ｖｈを有し、光を受光しない状態では論理値０に対応するローレベルの０ｖを有する信号Ａ，Ｂを生成する。
【００４０】
次に、受光センサ３の動作について、図６を用いて詳しく説明する。図６において、破線により示された各円は、通水パイロット９２からの反射光が半透明板４ｂに投映されて生じる光点を示す。そして、１つの光点Ｐ１に着目すると、光点Ｐ１は光点Ｐ１から光点Ｐ５の順で二つのフォトトランジスタ３１，３３の上を通過する。
【００４１】
このことは、通水パイロット９２が水道メーター９０内を水が流れることに応じて回転する回転体であり、当該回転により投光部２から照射された光の反射角が３次元的に連続して変化することから説明することができる。
【００４２】
このとき、流量検出装置１で生成される信号Ａ及び信号Ｂは、以下の表１のように整理される。
【００４３】
【表１】
0005396590.tif 000002
【００４４】
すなわち、当該反射光により光点Ｐ１が生じている時は、二つのフォトトランジスタ３１，３３には共に反射光が当たっていないため、両フォトトランジスタ３１，３３から出力される反転信号／Ａ，／Ｂは共に論理値１となるため、信号Ａ，Ｂの論理値は共に０となる。これより、信号Ａと信号Ｂの差分（信号Ａ−信号Ｂ）は０となる。次に、光点Ｐ１が光点Ｐ２の位置に移動した時は、一方のフォトトランジスタ３１には反射光が当たっているものの、他方のフォトトランジスタ３３には反射光が当たっていないことから、フォトトランジスタ３１からは論理値０の反転信号／Ａが出力され、フォトトランジスタ３３からは論理値１の反転信号／Ｂが出力される。このことから、信号Ａの論理値は１で信号Ｂの論理値は０となるため、信号Ａと信号Ｂの差分は１となる。
【００４５】
さらに、光点Ｐ２が光点Ｐ３の位置に移動した時は、両フォトトランジスタ３１、３３に反射光が当たっていることから、両フォトトランジスタ３１，３３からは共に論理値０の反転信号／Ａ，／Ｂが出力され、その結果、信号Ａと信号Ｂの論理値は共に１となるため、これらの差分は０となる。そして、光点Ｐ３が光点Ｐ４の位置に移動した時は、一方のフォトトランジスタ３１には反射光が当たっていないものの、他方のフォトトランジスタ３３には反射光が当たっていることから、フォトトランジスタ３１からは論理値１の反転信号／Ａが出力され、フォトトランジスタ３３からは論理値０の反転信号／Ｂが出力される。このことから、信号Ａの論理値は０で信号Ｂの論理値は１となるため、これらの差分は（−１）となる。
【００４６】
さらに、光点Ｐ４が光点Ｐ５の位置に移動した時は、両フォトトランジスタ３１、３３に反射光が当たっていないことから、両フォトトランジスタ３１，３３からは共に論理値１の反転信号／Ａ，／Ｂが出力され、その結果、信号Ａと信号Ｂの論理値は共に０となるため、これらの差分は０となる。
【００４７】
ここで仮に、受光センサ３が上記のように二つではなくただ１つのフォトトランジスタからなる場合には、当該１つのフォトトランジスタに光が当たる時に論理値０の反転信号を出力し、光が当たらない時に論理値１の反転信号を出力するという単純な動作となる。しかし、受光センサ３がこのような動作をなす場合には、例えば計測対象となる水道メーター９０の置かれた場所が十分明るいとき、受光センサ３が受光する反射光の持つ相対的な明るさが低くなるため当該反射光を正確に検知することができず、また水道メーター９０の置かれた場所の明るさが短時間に変化するようなときは、当該変化を当該反射光の光路の変化によるものと誤検知してしまう恐れがある。
【００４８】
そこで、本発明の実施の形態に係る流量検出装置１は、上記のように二つのフォトトランジスタ３１，３３を含む受光センサ３を備え、同時に二つのフォトトランジスタ３１，３３から出力される信号に応じて上記反射光の光路の変化を検知することとしたため、計測対象とする水道メーター９０の置かれた環境に依らず上記反射光の光点Ｐ１の通過を精度よく検知することができる。
【００４９】
なお、上記の受光センサ３は二つのフォトトランジスタ３１，３３を含むが、受光センサ３を構成するフォトトランジスタの数が３個以上である場合にはさらに精度の高い検知が実現できることはいうまでもない。
【００５０】
次に、流量検出装置１の漏水量計測動作について図４及び図７を用いて詳しく説明する。図７に示されるように、ステップＳ１ではユーザーが操作部２２において計測対象となる水道メーター９０の器種を選択する。ステップＳ２では、ユーザーが操作部２２において高精度計測を行うか否かを選択する。なお、このときユーザーが高精度計測を行わないことを選択した場合には、流量検出装置１は通常計測を行う。
【００５１】
そして、通常計測を行う場合にはステップＳ３へ進み、ＣＰＵ２４は通水パイロット９２が１／８回転する時間Ｔ１を計測する。ここで、時間Ｔ１は、以下のように計測される。
【００５２】
流量検出装置１は、上記反転信号／Ａ，／Ｂに基づいて、通水パイロット９２のある一面で反射された光による１つの光点Ｐ１が通水パイロット９２の回転に起因して受光センサ３を通過するたびにローレベル（論理値０）からハイレベル（論理値１）に遷移する信号ＰＬを生成する。
【００５３】
なお、信号ＰＬは、表１に示される信号Ａと信号Ｂを用いて説明すると、これらの差分が論理値０から論理値１に遷移するタイミングでローレベルからハイレベルへ遷移し、当該差分が論理値（−１）から論理値０に遷移するタイミングでハイレベルからローレべルへ遷移する信号を生成する種々の論理回路を用いることによって容易に生成することができる。
【００５４】
これより、通水パイロット９２が１回転する間に通水パイロット９２が持つ対称的な８個の面に対応して、受光センサ３を通過する反射光の光路は同じ変化を８回繰り返すため、信号ＰＬは図８に示されるように、通水パイロット９２が１回転する間（図８においては、時間Ｔ２が該当する。）に８個の周期性を持ったパルスを有することになる。
【００５５】
そこでＣＰＵ２４は、信号ＰＬに含まれた１パルスの周期を測ることにより、通水パイロット９２が１／８回転する時間Ｔ１を計測することができる。
【００５６】
次に、ステップＳ４においてＣＰＵ２４は、上記時間Ｔ１［秒］を用いて１日当たりの漏水量［リットル／日］を以下の［数１］の式により算出する。
【００５７】
【数１】
0005396590.tif 000003
【００５８】
なお、上式におけるＫはステップＳ１においてユーザーにより選択された器種に応じて定まる定数（「器種パルス数」という。）であり、具体的には当該器種の水道メーター９０を１リットルの水が流れるときに発生する上記パルスの数である。ここで、器種毎に対応した器種パルス数Ｋは予めメモリ２３に記憶され、ＣＰＵ２４はステップＳ１においてユーザーから選択された器種に応じた器種パルス数Ｋをメモリ２３から読み出して上記漏水量を算出する。
【００５９】
そして、ステップＳ５において、ＣＰＵ２４はステップＳ４において算出された漏水量を結果表示部２５に表示させる。
【００６０】
一方、ステップＳ２においてユーザーが操作部２２を操作することにより高精度計測を行うことを選択した場合には、流量検出装置１はステップＳ２１へ進み、ＣＰＵ２４は通水パイロット９２が１回転する時間、すなわち図８に示された時間Ｔ２を計測する。
【００６１】
そして、ステップＳ４においてＣＰＵ２４は、上記時間Ｔ２［秒］を用いて１日当たりの漏水量［リットル／日］を以下の［数２］の式により算出する。
【００６２】
【数２】
0005396590.tif 000004
【００６３】
なお、Ｋは上記器種パルス数を示す。ここで、上記［数２］の式を用いて算出された漏水量は、上記［数１］の式を用いて算出された漏水量よりも精度の高い値となる。
【００６４】
なぜなら、図２に示された面９２ａと面９２ｂなど、通水パイロット９２が有する対称的な８面はその加工精度に起因して相互に厳密な対称性を持たないため、図８に示された時間Ｔ１はいずれの面からの反射光の通過によるものかに依存して異なる値となるからである。
【００６５】
このため、上記高精度計測においては、かかる通水パイロット９２の加工精度等に起因した各面間の非対称性から生じる誤差を生じさせないため、通水パイロット９２が１回転する時間Ｔ２を計測することにより、通常計測よりも高精度に漏水量を算出することができる。そして、この場合もステップＳ５において、ＣＰＵ２４はステップＳ４において高精度に算出された漏水量を結果表示部２５に表示させる。
【００６６】
なお、流量検出装置１は、ＣＰＵ２４がステップＳ３あるいはステップＳ２１において所定時間内に信号ＰＬが生成されていないと判断した場合には、結果表示部２５に漏水量がゼロであることを表示する。
【００６７】
次に、流量検出装置１の使用水量計測動作について図４及び図９を用いて詳しく説明する。図９に示されるように、ステップＳ１ではユーザーが操作部２２において計測対象となる水道メーター９０の器種を選択する。ステップＳ２では、図１０に示されるように、ＣＰＵ２４は水道の蛇口を開けること等により水道メーター９０への通水が開始してから蛇口を閉めること等により当該通水が停止するまでに生成された信号ＰＬのパルス数Ｎを計測する。
【００６８】
そして、ステップＳ３においてＣＰＵ２４は、計測したパルス数Ｎ及びステップＳ１でユーザーにより選択された器種に応じた器種パルス数Ｋを用いて、当該通水開始から通水停止までの間に使用された水量［リットル］を以下の［数３］の式により算出する。
【００６９】
【数３】
0005396590.tif 000005
【００７０】
そして、ステップＳ４において、ＣＰＵ２４はステップＳ３において算出された使用水量を結果表示部２５に表示させる。
【００７１】
なお、上記使用水量計測動作によれば、上記のような通水開始から通水停止までの間に使用された水量のみならず、所定の時間内に生成されたパルス数Ｎを計測することによって、当該時間内に使用された水量も同様に算出することができる。
【００７２】
また、予め定められた量の水を水道メーター９０に流したときのパルス数Ｎを計測して上記のように水量を算出することにより、実際に水道メーター９０内を流れた水量と水道メーター９０本体に表示される水量（なお、この値は水道メーター９０に対して予め較正された流量検出装置１で算出される水量と一致する。）との間に誤差が生じているか否かを検出することもできる。
【００７３】
次に、流量検出装置１の始動流量計測動作について図４及び図１１を用いて詳しく説明する。図１１に示されるように、ステップＳ１ではユーザーが操作部２２において計測対象となる水道メーター９０の器種を選択する。ステップＳ２では、図１２に示されるように、ＣＰＵ２４は、水道の蛇口を徐々に僅かずつゆっくり開けること等により水道メーター９０内の通水パイロット９２が回転し始めた時に生成される信号ＰＬの第１周期の長さ（時間Ｔ）を計測する。なお、信号ＰＬは図１２に示されるように、通水パイロット９２の回転速度が上がるにつれて、１パルスの周期が次第に短くなる。
【００７４】
そして、ステップＳ３においてＣＰＵ２４は、計測した時間Ｔ［秒］及びステップＳ１でユーザーにより選択された器種に応じた器種パルス数Ｋを用いて、通水パイロット９２が始動した時の流量［リットル／時］（「始動流量」という。）を以下の［数４］の式により算出する。
【００７５】
【数４】
0005396590.tif 000006
【００７６】
そして、ステップＳ４において、ＣＰＵ２４はステップＳ３において算出された始動流量を結果表示部２５に表示させる。
【００７７】
なお、上記のように算出された始動流量は水道メーター９０が計測し得る最小流量であるから、水道メーター９０はこれより小さな流量を計測することはできないことになる。よって、流量検出装置１は、上記始動流量を算出することにより、当該水道メーター９０の計測感度の限界を検出することができる。
【００７８】
以上において、流量検出装置１の漏水量計測動作と使用水量計測動作、及び始動流量計測動作を説明したが、これらの動作は図４に示された操作部２２においてユーザーがいずれか１つの動作を選択することにより選択的に実行される。
【００７９】
また、流量検出装置１は、ユーザーによる操作部２２の操作に応じて、ＣＰＵ２４が上記各動作により算出された漏水量、使用水量、あるいは始動流量を示すデータをメモリ２３に記憶させ（計測履歴記録機能）、記憶された当該データを必要に応じてメモリ２３から読み出して結果表示部２５に表示させる（計測結果確認機能）。
【００８０】
また、流量検出装置１は、ユーザーによる操作部２２の操作に応じて、ＣＰＵ２４がメモリ２３に記憶された上記漏水量、使用水量、あるいは始動流量を示すデータ等をメモリ２３から読み出し、出力部２６に対して出力端子２７に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置へ当該データ等を転送させる（データ転送機能）。
【００８１】
また、流量検出装置１は、ユーザーによる操作部２２の操作に応じて、ＣＰＵ２４が予めメモリ２３に記憶された単位水量当たりの水道料金と検出された使用水量の値を用いてユーザーの支払うべき水道料金を算出する等、検出された漏水量、使用水量、あるいは始動流量を示すデータを用いた各種演算を実行することもできる（データ処理機能）。
【００８２】
なお、上記種々の機能は、予めメモリ２３に格納された所定のプログラムをＣＰＵ２４が実行することにより容易に実現することができる。
【００８３】
以上が本発明の実施の形態に係る流量検出装置１及び本装置において実行される流量検出方法の説明であるが、上記流量検出方法は上記流量検出装置１により実行される場合に限られないことはいうまでもない。
【００８４】
また、本発明は、上記のような水道メーター９０の他、流体の流れを受けて変動する変動部の変動量に応じて流体の流量を計測する計測器を計測対象とする流量検出装置に広く適用することができる。
【００８５】
ここで、流体としては水以外にも例えば工場で使用する各種溶液等の液体が広く含まれるが、液体に限られず気体であってもよい。また、上記変動部は、通水パイロット９２のような回転体に限られず、流体の流れに応じて平行に移動するスライダー等、流体の流れに応じて変動する物を広く含む。
【００８６】
さらに、上記の投光部２は１つの光源からなるが、複数の光源からなり、少なくとも１つの光源が流量検出装置の位置決め用として使用されてもよい。すなわち、上記少なくとも１つの光源から投光された光が上記変動部において反射されることにより生じる反射光が投映される位置に応じて、流量検出装置１の配置を調整してもよい。
【００８７】
また、上記の投光部２は、通水パイロット９２の直径より大きな径を持つ光線を通水パイロット９２に当てるものであるが、通水パイロット９２の直径より小さな径を持つ光線を通水パイロット９２に当てるものでもよい。なぜなら、通水パイロット９２の直径より小さな径を持つ光線を照射しても、半透明板４ｂに上記と同様な光点Ｐが投映されることになるからである。
【００８８】
また、上記の投光部２は、上記光線を通水パイロット９２の直上から照射するものであるが、予め定めた角度で通水パイロット９２に照射するものでもよい。なぜなら、予め照射する角度を定めておけば、投光部２を所定の位置に置いた場合の当該反射光の光路を予め計算できるため、想定される所定の位置へ反射光が投映されるか否かを目視により確認することによって、流量検出装置の計測位置を適切に調整することができるからである。
【符号の説明】
【００８９】
１  流量検出装置、２  投光部、３  受光センサ、４  基板、４ｂ  半透明板、５  反射光確認窓、２１  反射光映写部、２２  操作部、２３  メモリ、２４  ＣＰＵ、２５  結果表示部、２６  出力部、３１，３３  フォトトランジスタ。
【要約】
【課題】簡易な手段により流体の流れを正確に把握する。
【解決手段】
上記課題を解決するための手段として、水の流れを受けて変動するパイロット９２の変動量に応じて水の流量を計測する水道メーター９０に含まれた上記パイロット９２に光を当てる投光部２と、投光部２により投光された光がパイロット９２で反射することにより生じる反射光を投映する半透明板４とを備えた流量検出装置１及び流量検出装置１等により実現される流量検出方法を提供する。
【選択図】図１【図１】
0005396590.tif 000007
【図２】
0005396590.tif 000008
【図３】
0005396590.tif 000009
【図４】
0005396590.tif 000010
【図５】
0005396590.tif 000011
【図６】
0005396590.tif 000012
【図７】
0005396590.tif 000013
【図８】
0005396590.tif 000014
【図９】
0005396590.tif 000015
【図１０】
0005396590.tif 000016
【図１１】
0005396590.tif 000017
【図１２】
0005396590.tif 000018