(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内のガス圧力に応じた計測値の信号を出力する圧力センサ、及び、流路内のガス流量に応じた計測値の信号を出力する流量センサの少なくとも一方の計測センサから信号を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記計測センサからの信号に基づいて、ガス漏れと仮定された場合のガス漏れ振動波形を生成する生成手段と、
前記入力手段により入力された前記計測センサからの当該信号の波形と前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出手段と、
前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とするガス漏れ判断装置。
【請求項２】
前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形は、減衰振動の周波数、ゲイン、及び減衰比を含む２次遅れのステップ応答の式に基づいて生成される
ことを特徴とする請求項１に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項３】
減衰振動の周波数は、変数に計測値のみを含む式から算出される
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項４】
減衰比は、変数に計測値のみを含む式から算出される
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載のガス漏れ判断装置。
【請求項５】
前記２次遅れのステップ応答の式においてゲインをＫとし、前記計測センサからの信号の波形における最初の極値をＶ１とし、２番目の極値をＭとし、３番目の極値をＶ２とした場合、ゲインＫは、Ｋ＝（Ｖ１＋２Ｍ＋Ｖ２）／４なる演算式から算出される
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項６】
前記２次遅れのステップ応答の式において減衰比をζとし、最初の極値Ｖ１から２番目の極値Ｍまでの周期数をｍとした場合、減衰比ζは、δ＝［（１／ｍ）Ｌｎ{（Ｖ１−Ｋ）／（Ｍ−Ｋ）}］／２πなる演算式から算出される
ことを特徴とする請求項５に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項７】
ガス器具それぞれが使用された場合における計測値と、前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶した記憶手段をさらに備え、
前記判断手段は、前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移に基づいてガス漏れが発生していないと判断した場合、ガス器具のいずれかが使用されたと判断すると共に、前記記憶手段により記憶された類似度推移データのうち、算出された類似度推移と最も近い類似度推移データが示すガス器具が使用されたと判断する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項８】
前記類似度推移算出手段により算出された各類似度から、類似度推移全体の平均値を差し引いて補正類似度推移を算出する補正手段をさらに備え、
前記記憶手段は、前記補正手段により補正された補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新する
ことを特徴とする請求項７に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項９】
ガス器具それぞれが使用された場合における計測値と、前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶した第１記憶手段と、
ガス漏れがあったと仮定されたときの計測値と、前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶した第２記憶手段と、をさらに備え、
前記判断手段は、前記第１及び第２記憶手段により記憶された類似度推移データのうち、算出された類似度推移と最も近い類似度推移データが前記第２記憶手段に記憶される類似度推移データである場合、ガス漏れが発生していると判断し、前記最も近い類似度推移データが前記第１記憶手段に記憶される類似度推移データである場合、その類似度推移データが示すガス器具が使用されていると判断する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項１０】
前記類似度推移算出手段により算出された各類似度から、類似度推移全体の平均値を差し引いて補正類似度推移を算出する補正手段をさらに備え、
前記第２記憶手段は、前記補正手段により補正された補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新する
ことを特徴とする請求項９に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項１１】
前記入力手段により入力された計測値の信号に基づいて、計測値が変動したと判断した場合に、前記計測センサからの信号のサンプリング時間を計測値変動前よりも短縮するサンプリング時間調整手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のガス漏れ判断装置。
【請求項１２】
流路内のガス圧力に応じた計測値の信号を出力する圧力センサ、及び、流路内のガス流量に応じた計測値の信号を出力する流量センサの少なくとも一方の計測センサから信号を入力する入力工程と、
前記入力工程において入力された前記計測センサからの信号に基づいて、ガス漏れと仮定された場合のガス漏れ振動波形を生成する生成工程と、
前記入力工程において入力された前記計測センサからの当該信号の波形と前記生成工程において生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出工程と、
前記類似度推移算出工程において算出された類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断する判断工程と、
を有することを特徴とするガス漏れ判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス漏れ判断装置及びガス漏れ判断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流量及び圧力を監視し、監視結果に基づいてガス器具やガス漏れを判別するガス器具判別装置が提案されている。この装置によれば、流量の大きさ、及び、流量と圧力と温度との相関関係から、ガス漏れを判別している（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
また、瞬時流量データ、瞬時流量時間微分値、圧力量データ及び圧力時間微分値に基づいてガス器具やガス漏れを判断するガス器具判別装置が提案されている。この装置によれば、瞬時流量データ等に基づいて使用中のガス器具を特定し、特定したガス器具の継続使用時間を監視して、継続使用時間が過大である場合にガス漏れと判断する（例えば特許文献４参照）。
【０００４】
また、流量と圧力との微分値及び積分値から出力抵抗を求め、この出力抵抗に基づいてガス漏れを判断するガス器具判別装置が提案されている。この装置によれば、ガス漏れ時において流量と圧力とが一定値になるという理論のもと、出力抵抗が一定時間変化しない場合に、ガス漏れであると判断している（例えば特許文献５参照）。
【０００５】
また、流量を検出し、予め記憶されたガス流量特性と一致しない場合にガス漏れを判断するガスメータが提案されている。特に、このガスメータでは、遮断弁を閉じてガス流路内にガスを再充填させ、再充填させる際に流れるガスの流量からガス流量特性を求めて、ガス漏れを判断するようになっている。また、このガスメータでは圧力を検出することによって流量の場合と同様にガス漏れを判断することもできる（例えば特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０１９５０号公報
【特許文献２】特開２００８−１０１９５１号公報
【特許文献３】特開２００８−１０７３０１号公報
【特許文献４】特開２００８−１０１９５２号公報
【特許文献５】特開２００８−１１１６７６号公報
【特許文献６】特開２００８−１１１６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１〜３に記載の装置では、約２秒に１回の流量計測を行うと共に、流量の大きさ、及び、流量と圧力と温度との相関関係に基づいてポイント加算を行い、ポイントに基づいてガス漏れを判断している。このため、ポイント加算が終了するまで比較的長期の計測が必要となり、ガス漏れ判断の迅速性に欠けるものであった。
【０００８】
また、特許文献４の装置では、ガス器具を判別した後に継続使用時間に基づいてガス漏れを判断することとなる。このため、継続使用時間の監視が必要となり、ガス漏れ判断の迅速性に欠けるものであった。
【０００９】
また、特許文献５の装置においても、出力抵抗が一定時間変化しないことを検出しなければ、ガス漏れを判断できず、一定時間中における出力抵抗の監視が必要となり、ガス漏れ判断の迅速性に欠けるものであった。
【００１０】
さらに、特許文献６の装置においても、ガス漏れを判断するために、ガス流路内にガスを再充填させる必要があり、しかも特性を得るために再充填期間中にガス流量や圧力を例えば５秒程度計測する必要がある。このため、ガス漏れ判断の迅速性に欠けるものであった。
【００１１】
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、その発明の目的とするところは、ガス漏れ判断についての迅速性を向上させることが可能なガス漏れ判断装置及びガス漏れ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】
【００１２】
本発明のガス漏れ判断装置は、流路内のガス圧力に応じた計測値の信号を出力する圧力センサ、及び、流路内のガス流量に応じた計測値の信号を出力する流量センサの少なくとも一方の計測センサから信号を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された前記計測センサからの信号に基づいて、ガス漏れと仮定された場合のガス漏れ振動波形を生成する生成手段と、前記入力手段により入力された前記計測センサからの当該信号の波形と前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出手段と、前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
このガス漏れ判断装置によれば、計測センサからの信号の波形と生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出し、算出した類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断する。ここで、本件発明者らは、ガス漏れ発生直後の微小時間において圧力や流量の計測値に振動が発生することを見出した。このため、計測センサからの信号の波形と生成されたガス漏れ振動波形との類似度は高くなる傾向にあり、類似度推移についても全体的に高い値を示す傾向にある。よって、この特徴から、ガス漏れを判断することができる。しかも、この判断において必要なデータは微小時間分のデータであるため、僅かな時間でガス漏れを判断することができる。従って、ガス漏れ判断についての迅速性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形は、減衰振動の周波数、ゲイン、及び減衰比を含む２次遅れのステップ応答の式に基づいて生成されることが好ましい。
【００１５】
このガス漏れ判断装置によれば、生成されたガス漏れ振動波形は、減衰振動の周波数、ゲイン、及び減衰比を含む２次遅れのステップ応答の式に基づいて生成される。ここで、ガス漏れ時には、ガス漏れ発生前の流量値や圧力値からガス漏れ発生後の流量値や圧力値に値が遷移する。このため、単純減衰振動の式から決定された振動波形を記憶しておくよりも、２次遅れのステップ応答の式に基づいて生成されたガス漏れ振動波形を記憶している方が、現実に沿った適切なガス漏れ振動波形を記憶させることができる。
【００１６】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、減衰振動の周波数は、変数に計測値のみを含む式から算出されることが好ましい。
【００１７】
このガス漏れ判断装置によれば、減衰振動の周波数は変数に計測値のみを含む式から算出される。ここで、減衰振動の周波数を算出するためには、行き過ぎ時間の計測が必要となるが、変数に計測値のみを含む式から算出されるため、行き過ぎ時間の計測が不要となり、減衰振動の周波数の算出について簡素化を図ることができる。
【００１８】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、減衰比は、変数に計測値のみを含む式から算出されることが好ましい。
【００１９】
このガス漏れ判断装置によれば、減衰比は変数に計測値のみを含む式から算出される。ここで、減衰比を算出するためには、振動波形の極値等が必要となるが、変数に計測値のみを含む式から算出されるため、極値算出が不要となり、減衰比の算出について簡素化を図ることができる。
【００２０】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、前記２次遅れのステップ応答の式においてゲインをＫとし、前記計測センサからの信号の波形における最初の極値をＶ１とし、２番目の極値をＭとし、３番目の極値をＶ２とした場合、ゲインＫは、Ｋ＝（Ｖ１＋２Ｍ＋Ｖ２）／４なる演算式から算出されることが好ましい。
【００２１】
このガス漏れ判断装置によれば、２次遅れのステップ応答の式においてゲインをＫとし、計測センサからの信号の波形における最初の極値をＶ１とし、２番目の極値をＭとし、３番目の極値をＶ２とした場合、ゲインＫは、Ｋ＝（Ｖ１＋２Ｍ＋Ｖ２）／４なる演算式から算出される。このように、ゲインＫの算出にあたり１番目から３番目の極値を用いることで、振動収束までの計測値を監視することなくゲインＫの算出が可能となり、早期にゲインＫを算出することができる。特に、ＬＰガスを使用する家庭等においては、調整器が設けられており、ガス漏れ時には調整器による圧力調整によってガス漏れ以外の要因による計測値の振動も加わってしまう。このため、１番目から３番目の極値という調整器による圧力調整前の振動波形の極値からゲインＫを算出することで、ゲイン算出の精度向上を図ることができる。
【００２２】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、前記２次遅れのステップ応答の式において減衰比をζとし、最初の極値Ｖ１から２番目の極値Ｍまでの周期数をｍとした場合、減衰比ζは、δ＝［（１／ｍ）Ｌｎ{（Ｖ１−Ｋ）／（Ｍ−Ｋ）}］／２πなる演算式から算出されることが好ましい。
【００２３】
このガス漏れ判断装置によれば、２次遅れのステップ応答の式において減衰比をζとし、最初の極値Ｖ１から２番目の極値Ｍまでの周期数をｍとした場合、減衰比ζは、δ＝［（１／ｍ）Ｌｎ{（Ｖ１−Ｋ）／（Ｍ−Ｋ）}］／２πなる演算式から算出される。このように、減衰比ζの算出にあたり１番目と２番目の極値を用いることで、振動収束までの計測値を監視することなく減衰比ζの算出が可能となり、早期に減衰比ζを算出することができる。特に、ＬＰガスを使用する家庭等においては、調整器が設けられており、ガス漏れ時には調整器による圧力調整によってガス漏れ以外の要因による計測値の振動も加わってしまう。このため、１番目と２番目の極値という調整器による圧力調整前の振動波形の極値から減衰比ζを算出することで、ゲイン算出の精度向上を図ることができる。
【００２４】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、ガス器具それぞれが使用された場合における計測値と、前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶した記憶手段をさらに備え、前記判断手段は、前記類似度推移算出手段により算出された類似度推移に基づいてガス漏れが発生していないと判断した場合、ガス器具のいずれかが使用されたと判断すると共に、前記記憶手段により記憶された類似度推移データのうち、算出された類似度推移と最も近い類似度推移データが示すガス器具が使用されたと判断することが好ましい。
【００２５】
このガス漏れ判断装置によれば、算出された類似度推移に基づいてガス漏れが発生していないと判断した場合、ガス器具のいずれかが使用されたと判断する。ここで、類似度推移が算出される場合とは、ガスの流れが発生した場合であり、ガス漏れ時かガス器具使用時である場合が殆どである。このため、ガス漏れが発生していないと判断した場合、ガス器具のいずれかが使用されたと判断する。
【００２６】
また、ガス器具それぞれが使用された場合における計測値と、生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶している。ここで、ガス漏れ振動波形とガス器具使用時の計測値の信号との類似度は決して高いとはいえないが、類似度推移を観察するとガス器具毎の特徴が表れる傾向がある。記憶手段は、このような特徴を有したガス器具毎の類似度推移データを記憶している。
【００２７】
加えて、ガス漏れが発生していないと判断した場合、記憶された類似度推移データのうち、算出された類似度推移と最も近い類似度推移データが示すガス器具が使用されたと判断する。このように、判断手段は、類似度推移という特徴に着目し、たとえガス漏れが発生していない場合であっても、類似度の推移から使用されたガス器具を判断することができる。従って、使用されたガス器具を判断して、保安やサービスの充実を図ることができる。
【００２８】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、前記類似度推移算出手段により算出された各類似度から、類似度推移全体の平均値を差し引いて補正類似度推移を算出する補正手段をさらに備え、前記記憶手段は、前記補正手段により補正された補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新することが好ましい。
【００２９】
このガス漏れ判断装置によれば、算出された各類似度から、類似度推移全体の平均値を差し引いて補正類似度推移を算出し、補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新する。ここで、各家庭では配管状態が相違している場合が多い。このような配管状態の相違から算出された類似度推移に関しても、各家庭等において相違が発生する。特に、この相違は類似度の高さに影響を及ぼすものであり、類似度推移全体の平均値にて減算することにより、軽減できるものである。従って、補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新することで、記憶された類似度推移データを各家庭等にあわせて、ガス器具の判定精度の向上を図ることができる。
【００３０】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、ガス器具それぞれが使用された場合における計測値と、前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶した第１記憶手段と、ガス漏れがあったと仮定されたときの計測値と、前記生成手段により生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶した第２記憶手段と、をさらに備え、前記判断手段は、前記第１及び第２記憶手段により記憶された類似度推移データのうち、算出された類似度推移と最も近い類似度推移データが前記第２記憶手段に記憶される類似度推移データである場合、ガス漏れが発生していると判断し、前記最も近い類似度推移データが前記第１記憶手段に記憶される類似度推移データである場合、その類似度推移データが示すガス器具が使用されていると判断することが好ましい。
【００３１】
ここで、ガス漏れ振動波形とガス器具使用時の計測値の信号との類似度は決して高いとはいえないが、類似度推移を観察するとガス器具毎の特徴が表れる傾向がある。第１記憶手段は、このような特徴を有したガス器具毎の類似度推移データを記憶している。また、ガス漏れ振動波形とガス漏れ時の計測値の信号との類似度は高く、類似度推移を観察すると類似度推移全体として一致する傾向にある。第１記憶手段は、このような全体として一致する類似度推移データを記憶している。
【００３２】
加えて、記憶された類似度推移データのうち、算出された類似度推移と最も近い類似度推移データが第１記憶手段に記憶される類似度推移データである場合、その類似度推移データが示すガス器具が使用されたと判断する。このように、判断手段は、類似度推移という特徴に着目し類似度の推移から使用されたガス器具を判断することができる。同様に、最も近い類似度推移データが第２記憶手段に記憶される類似度推移データである場合、ガス漏れと判断する。このように、判断手段は、類似度推移全体として一致する場合にはガス漏れと判断する。
【００３３】
従って、使用されたガス器具を判断して、保安やサービスの充実を図ることができる。さらには、ガス漏れと使用ガス器具の特定とを同時的に行うことができる。
【００３４】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、前記類似度推移算出手段により算出された各類似度から、類似度推移全体の平均値を差し引いて補正類似度推移を算出する補正手段をさらに備え、前記第２記憶手段は、前記補正手段により補正された補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新することが好ましい。
【００３５】
このガス漏れ判断装置によれば、算出された各類似度から、類似度推移全体の平均値を差し引いて補正類似度推移を算出し、補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新する。ここで、各家庭では配管状態が相違している場合が多い。このような配管状態の相違から算出された類似度推移に関しても、各家庭等において相違が発生する。特に、この相違は類似度の高さに影響を及ぼすものであり、類似度推移全体の平均値にて減算することにより、軽減できるものである。従って、補正類似度推移に基づいて、予め記憶された類似度推移データを更新することで、記憶された類似度推移データを各家庭等にあわせて、ガス器具の判定精度の向上を図ることができる。
【００３６】
また、本発明のガス漏れ判断装置において、前記入力手段により入力された計測値の信号に基づいて、計測値が変動したと判断した場合に、前記計測センサからの信号のサンプリング時間を計測値変動前よりも短縮するサンプリング時間調整手段をさらに備えることが好ましい。
【００３７】
このガス漏れ判断装置によれば、計測値が変動したと判断した場合に、計測センサからの信号のサンプリング時間を計測値変動前よりも短縮するサンプリング時間調整手段をさらに備えるため、微小時間内に発生する振動波形を適切に計測することができる。
【００３８】
本発明のガス漏れ判断方法は、流路内のガス圧力に応じた計測値の信号を出力する圧力センサ、及び、流路内のガス流量に応じた計測値の信号を出力する流量センサの少なくとも一方の計測センサから信号を入力する入力工程と、前記入力工程において入力された前記計測センサからの信号に基づいて、ガス漏れと仮定された場合のガス漏れ振動波形を生成する生成工程と、前記入力工程において入力された前記計測センサからの当該信号の波形と前記生成工程において生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出する類似度推移算出工程と、前記類似度推移算出工程において算出された類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断する判断工程と、を有することを特徴とする。
【００３９】
このガス漏れ判断方法によれば、計測センサからの信号の波形と生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出し、算出した類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断する。ここで、本件発明者らは、ガス漏れ発生直後の微小時間において圧力や流量の計測値に振動が発生することを見出した。このため、計測センサからの信号の波形と生成されたガス漏れ振動波形との類似度は高くなる傾向にあり、類似度推移についても全体的に高い値を示す傾向にある。よって、この特徴から、ガス漏れを判断することができる。しかも、この判断において必要なデータは微小時間分のデータであるため、僅かな時間でガス漏れを判断することができる。従って、ガス漏れ判断についての迅速性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、ガス漏れ判断についての迅速性を向上させることが可能なガス漏れ判断装置、及びガス漏れ判断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るガス漏れ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に示したガスメータの詳細を示す構成図である。
【図３】図２に示した生成部により生成されるガス漏れ振動波形の概略を示す図である。
【図４】単純減衰振動の波形を示す図である。
【図５】圧力変動の様子を示す図であって、（ａ）はガス漏れ時における圧力変化を示し、（ｂ）はガス器具使用時における圧力変化を示している。
【図６】ガス漏れ時における連続ＮＣＣを示すグラフである。
【図７】給湯器使用時における連続ＮＣＣを示すグラフである。
【図８】床暖房使用時における連続ＮＣＣを示すグラフである。
【図９】給湯器の補正連続ＮＣＣを示すグラフである。
【図１０】床暖房の補正連続ＮＣＣを示すグラフである。
【図１１】本実施形態に係るガスメータの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係るガスメータの詳細を示す構成図である。
【図１３】第２実施形態に係るガスメータの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】給湯器の補正連続ＮＣＣデータを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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ガス漏れ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、ガスストーブ、ファンヒータ、給湯器、床暖房及びテーブル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（ガス漏れ判断装置）４０とを備えている。なお、図１に示す例では、ガスメータ４０をガス漏れ判断装置の一例として挙げるが、ガス漏れ判断装置はガスメータ４０に限るものではない。
【００４３】
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。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。
【００４４】
図２は、図１に示したガスメータ４０の詳細を示す構成図である。図２に示すようにガスメータ４０は、圧力センサ（計測センサ）４１と、流量センサ（計測センサ）４２と、制御部４３とを有している。圧力センサ４１は、ガスメータ４０の流路内におけるガス圧力に応じた計測値の信号を出力するものである。流量センサ４２は、ガスメータ４０の流路内におけるガス流量に応じた計測値の信号を出力するものである。
【００４５】
制御部４３は、ガス漏れ判断等を行うものであって、入力部（入力手段）４３ａ、生成部（生成手段）４３ｂ、類似度推移算出部（類似度推移算出手段）４３ｃ、判断部（判断手段）４３ｄを備えている。
【００４６】
入力部４３ａは、圧力センサ４１及び流量センサ４２からの信号を入力する入力インターフェースとして機能するものである。また、生成部４３ｂは、ガス漏れと仮定された場合のガス漏れ振動波形を生成するものである。
【００４７】
図３は、図２に示した生成部４３ｂにより生成されるガス漏れ振動波形の概略を示す図である。図３に示すように、生成部４３ｂは、圧力が時間の経過と共に低下しながら振動するガス漏れ振動波形を生成する。このガス漏れ振動波形は、減衰振動の周波数、ゲイン、及び減衰比を含む２次遅れのステップ応答の式に基づいて生成された波形である。ここで、本件発明者らは、ガス漏れ発生直後の微小時間（１秒以内の時間）において圧力や流量の計測値に振動が発生することを見出した。このため、生成部４３ｂは、漏れ判断にあたり必要となる情報として、２次遅れのステップ応答の式に基づいてガス漏れ振動波形を生成し、類似度推移算出部４３ｃ及び判断部４３ｄは、生成部４３ｂに生成されたガス漏れ振動波形に基づいてガス漏れの発生を判断することとなる。
【００４８】
図４は、単純減衰振動の波形を示す図である。図４に示すように、単純減衰振動の波形は、図３に示すガス漏れ振動波形とは異なっている。現実的にガス漏れが発生した場合、ガス圧力は低下し、ガス流量は増加する。このように、圧力値や流量値はガス漏れ発生前の値からガス漏れ発生後の値に遷移する。よって、生成部４３ｂに生成されるガス漏れ振動波形としては、ガス漏れ発生前からガス漏れ発生後に値が遷移しない単純減衰振動に基づいて決定された波形でなく、２次遅れのステップ応答の式に基づいて決定された波形であることが望ましいといえる。
【００４９】
なお、図３に示す例において生成部４３ｂは、圧力のガス漏れ振動波形を生成するが、これに限らず、流量が時間の経過と共に上昇しながら振動するガス漏れ振動波形を生成していてもよい。さらに、この波形も２次遅れのステップ応答の式に基づいて決定されることが望ましい。
【００５０】
再度、図２を参照する。類似度推移算出部４３ｃは、入力部４１ａに入力されたセンサ４１，４２からの信号の波形と、生成部４３ｂに生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出するものである。なお、類似度推移とは、本実施形態において連続的な正規相互相関（NCC：Normalized Cross Correlation）をいう。より具体的には、以下の式（１）により類似度ＲＮＣＣが求められる。類似度推移算出部４３ｃは、この式（１）による類似度ＲＮＣＣの算出を連続的に行うことにより、類似度推移（以下、連続ＮＣＣという）を求める。
【数１】
0005595711.tif 000002
【００５１】
判断部４３ｄは、類似度推移算出部４３ｃにより算出された類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断するものである。特に、この実施形態においては、その一例として、類似度推移算出部４３ｃにより算出された類似度推移の代表値が閾値以上である場合に、ガス漏れが発生していると判断する。ここで、代表値とは、類似度全体又は類似度全体のうち特定期間の平均値であってもよいし、圧力や流量の変化が発生してから、ある特定の時刻における類似度であってもよいし、他の値であってもよい。
【００５２】
次に、図５を参照してガス漏れ時及びガス器具使用時における圧力変化を説明する。図５は、圧力変動の様子を示す図であって、（ａ）はガス漏れ時における圧力変化を示し、（ｂ）はガス器具使用時における圧力変化を示している。図５（ａ）に示すように、ガス漏れ発生時には、圧力が低下しつつ振動する波形を示すこととなる。この波形は、図３に示したように生成部４３ｂにより生成されたガス漏れ振動波形と相関が高い。このため、類似度推移の代表値は高い値を示すこととなり、判断部４３ｄはガス漏れが発生したと判断することとなる。
【００５３】
図６は、ガス漏れ時における連続ＮＣＣを示すグラフである。なお、図６において実線と破線は、各家庭における配管状態の相違、ガス漏れ箇所の相違、及び、ガス漏れ流量の相違などの条件が異なる場合の連続ＮＣＣを示している。
【００５４】
図６に示すように、ガス漏れ時において圧力変化の発生直後（時刻０秒付近）における連続ＮＣＣは、「０．７」から「０．８」程度の値を示す。しかし、時刻０．０２５秒以降について連続ＮＣＣは「０．９」以上の値を示す。よって、判断部４３ｄは、類似度推移算出部４３ｃにより算出された類似度推移の代表値が「０．９」以上である場合に、ガス漏れが発生していると判断する。
【００５５】
一方、図５（ｂ）に示すようにガス器具使用時には、ガス漏れ時と異なる振動波形を示すこととなる。このため、この波形は、図３に示したように生成部４３ｂにより生成されたガス漏れ振動波形と相関が高いとはいえず、類似度推移の代表値は高い値を示さない。よって、判断部４３ｄはガス漏れが発生していないと判断することとなる。
【００５６】
図７は、給湯器使用時における連続ＮＣＣを示すグラフであり、図８は、床暖房使用時における連続ＮＣＣを示すグラフである。図７及び図８に示すように、ガス器具使用時において圧力変化の発生直後（時刻０秒付近）における連続ＮＣＣは、「１．０」付近の値を示す。しかし、時刻０．０２秒以降について連続ＮＣＣは「０．９」を下回る値を示し、それ以降については「０．８」すら大きく下回る値を示す。よって、判断部４３ｄは、類似度推移算出部４３ｃにより算出された類似度推移の代表値が「０．９」以上でない場合に、ガス漏れが発生していないと判断する。
【００５７】
なお、圧力や流量の変化が発生する場合とは、ガス漏れ発生時かガス器具使用時が殆どである。よって、判断部４３ｄは、類似度推移算出部４３ｃにより算出された類似度推移の代表値が「０．９」以上でない場合に、ガス器具１０の使用であると判断することが望ましい。
【００５８】
また、図５〜図８については、圧力の振動波形及び圧力の振動波形に基づく連続ＮＣＣを示しているが、流量についても同様にしてガス漏れ判断を行うことができる。なお、以下の説明では、圧力の振動波形に基づくガス漏れ判断について説明するが、流量についても同様であることは言うまでもない。
【００５９】
次に、ガス漏れ判断の詳細について説明する。より詳細に説明すると、生成部４３ｂは、以下のようにしてガス漏れ振動波形を生成する。まず、生成部４３ｂは以下の式（２）を記憶している。
【数２】
0005595711.tif 000003
【００６０】
ここで、ｙ（ｔ）は圧力の変化量を示し、Ｋはゲインを示し、ωｄは減衰振動の周波数を示し、ζは減衰比を示している。特に、ゲインＫ、減衰振動の周波数ωｄ、及び減衰比ζは、圧力センサ４１によって実際に計測された波形から求められるものである。次に、これらの算出方法について図５（ａ）を参照して説明する。
【００６１】
生成部４３ｂは、以下の式（３）から、減衰振動の周波数ωｄを算出する。
【数３】
0005595711.tif 000004
【００６２】
ここで、Ｔｐは行き過ぎ時間であり、図５（ａ）で示すように、圧力変化発生時から最初の極値Ｖ１（極小値Ｖ１）までの時間をいう。生成部４３ｂは、入力部４３ａにより入力された信号から最初の極値Ｖ１が確認されると、行き過ぎ時間Ｔｐを求め、式（３）から減衰振動の周波数ωｄを算出する。
【００６３】
なお、減衰振動の周波数ωｄは、式（３）から求める場合に限らず、圧力変化発生時から２つ目の極値Ｍ（極大点Ｍ）や、３つ目の極値Ｖ２（極小点Ｖ２）に基づいて算出してもよい。
【００６４】
次に、生成部４３ｂは、以下の式（４）から、ゲインＫを算出する。
【数４】
0005595711.tif 000005
【００６５】
このような式であるため、生成部４３ｂは、入力部４３ａにより入力された信号から極値Ｖ１，Ｍ，Ｖ２が確認されると、式（４）からゲインＫを算出する。
【００６６】
なお、図５（ａ）から明らかなように、ゲインＫは圧力変化発生前の圧力値と圧力変化発生後の圧力値との差分によっても求めることができる。従って、生成部４３ｂは、圧力変化が発生して圧力値が略一定値となったとき（図５（ａ）では時刻０．４秒）に、差分からゲインＫを求めてもよい。さらに、類似度推移算出部４３ｃは、圧力変化発生時から４つ目以降の極値を加味してゲインＫを算出してもよい。
【００６７】
次いで、生成部４３ｂは、以下の式（５）から、減衰比ζを算出する。
【数５】
0005595711.tif 000006
【００６８】
ここで、δは対数減衰率であり、ｍは周期数である。式（５）の場合、周期数ｍは「０．５」となる。
【００６９】
このような式であるため、生成部４３ｂは、入力部４３ａにより入力された信号から極値Ｖ１，Ｍが確認されると、式（５）から減衰比ζを算出する。
【００７０】
以上のように、生成部４３ｂは、ゲインＫ、減衰振動の周波数ωｄ、及び減衰比ζを算出し、式（２）より振動波形の式を求める。そして、類似度推移算出部４３ｃは、求めた式と、入力部４３ａにより入力された圧力波形とから、式（１）に従って連続ＮＣＣを求めることとなる。
【００７１】
ここで、生成部４３ｂは、減衰振動の周波数ωｄ、及び減衰比ζを以下のようにして算出するようにしてもよい。すなわち、図５（ａ）に示す振動波形は、ガス漏れ時の流量に依存する傾向にある。このため、生成部４３ｂは、流量値のみを変数に含む式を予め記憶し、この式に流量センサ４２によって計測された流量値を代入して、減衰振動の周波数ωｄ、及び減衰比ζを求めるようにしてもよい。
【００７２】
具体的に生成部４３ｂは、以下の式（６）から減衰振動の周波数ωｄ、及び減衰比ζを求める。
【数６】
0005595711.tif 000007
【００７３】
ここで、Ｌは流量値であり、ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２は定数である。このように、式（６）から求めることで演算量を減らして、算出処理の簡素化を図るようにしてもよい。なお、流量と圧力には一定の相関がある。このため、式（６）に代えて圧力値のみを変数に含む式を記憶し、この式から減衰振動の周波数ωｄ、及び減衰比ζを求めるようにしてもよい。
【００７４】
さらに、この場合、生成部４３ｂは、ゲインＫについて式（４）から算出することなく、圧力変化発生前の圧力値と圧力変化発生後の圧力値との差分によっても求めることが望ましい。これにより、一層演算量を減らすことができるからである。
【００７５】
再度、図２を参照する。判断部４３ｄは、上記したガス漏れ判断機能に加えて、ガス器具判断機能を備えている。次に、ガス器具判断機能について説明する。
【００７６】
図７及び図８に示したように、給湯器と床暖房とでは連続ＮＣＣが異なっている。すなわち、連続ＮＣＣはガス器具１０毎に異なり、ガス器具１０毎の特徴を表わしたものとなる。本実施形態において制御部４３は、記憶部（記憶手段）４３ｅを備えており、記憶部４３ｅは、ガス器具１０それぞれが使用された場合における計測値とガス漏れ振動波形との連続ＮＣＣデータを予め記憶している。すなわち、記憶部４３ｅは、給湯器について図７に示すものと近似した連続ＮＣＣデータを記憶しており、床暖房については図８に示すものと近似した連続ＮＣＣデータを記憶している。他のガス器具１０についても記憶部４３ｅは、連続ＮＣＣデータを記憶している。
【００７７】
そして、判断部４３ｄは、ガス漏れが発生していないと判断した場合、使用されたガス器具１０を判断する。このとき、判断部４３ｄは、記憶部４３ｅにより記憶された連続ＮＣＣデータのうち、算出された連続ＮＣＣと最も近い連続ＮＣＣデータが示すガス器具１０が使用されたと判断する。
【００７８】
再度、図２を参照する。図２に示すように、制御部４３は補正部（補正手段）４３ｆを備えている。補正部４３ｆは、記憶部４３ｅに記憶される連続ＮＣＣデータを更新するためのものである。上記したように記憶部４３ｅは、使用されたガス器具１０を判断するために、予めガス器具１０毎の連続ＮＣＣデータを記憶している。しかし、各家庭等では配管状態が異なっている。このため、異なる家庭で全く同じガス器具１０を使用したとしても、入力部４３ａに入力される信号は若干の相違がある。これにより、全く同じガス器具１０を使用したとしても、類似度推移算出部４３ｃによって算出される連続ＮＣＣについても各家庭で若干の相違が出てしまう。そして、この相違が原因となり、ある家庭では給湯器が使用されたにも拘わらず、床暖房が使用されたと判断されることもあり得る。そこで、本実施形態に係る制御部４３は補正部４３ｆを備えている。次に、補正部４３ｆの機能について説明する。
【００７９】
まず、補正部４３ｆは、判断部４３ｄによりガス漏れでなくガス器具１０の使用であると判断された場合、類似度推移算出部４３ｃにより算出された連続ＮＣＣを読み込む。次いで、補正部４３ｆは、連続ＮＣＣが示す各類似度から、連続ＮＣＣ全体の平均値を差し引く。これにより、補正部４３ｆは補正連続ＮＣＣを算出する。
【００８０】
図９は、給湯器の補正連続ＮＣＣを示すグラフであり、図１０は、床暖房の補正連続ＮＣＣを示すグラフである。図９及び図１０に示すように、補正連続ＮＣＣは実線と破線とで似たようなものとなっている。従って、各家庭間の相違が解消されているといえる。
【００８１】
そして、制御部４３は、この補正連続ＮＣＣと最も近い連続ＮＣＣデータを補正連続ＮＣＣで更新する。詳細に説明すると、制御部４３は、補正部４３ｆによって得られた補正連続ＮＣＣと、記憶部４３ｅに記憶されている連続ＮＣＣデータとを比較し、更新すべき連続ＮＣＣデータを特定する。そして、制御部４３は、特定された連続ＮＣＣデータを補正連続ＮＣＣによって更新する。更新にあたり、制御部４３は、補正連続ＮＣＣが得られる毎に、記憶部４３ｅに記憶される連続ＮＣＣデータを補正連続ＮＣＣに近づけてもよいし、補正連続ＮＣＣが複数個得られる毎に記憶部４３ｅに記憶される連続ＮＣＣデータを補正連続ＮＣＣに近づけてもよい。さらに、制御部４３は、補正連続ＮＣＣを所定数蓄積し、蓄積された補正連続ＮＣＣの平均を求め、求められた平均と更新すべき連続ＮＣＣデータを置き換えるようにしてもよい。
【００８２】
これにより、記憶部４３ｅに記憶される連続ＮＣＣデータを各家庭にあったものとでき、ガス器具１０の判定精度を向上させることができる。
【００８３】
再度、図２を参照する。図２に示すように、制御部４３は後処理部４３ｇとサンプリング時間調整部（サンプリング時間調整手段）４３ｈとを備えている。後処理部４３ｇは、判断部４３ｅの判断結果に基づいて各種の処理を実行するものである。具体的に後処理部４３ｇは、判断部４３ｄによりガス漏れと判断された場合、遮断弁を弁閉させたり、警報を発したりする。また、ガス管理センターに通報してもよい。一方、後処理部４３ｇは、判断部４３ｄによりガス器具１０が使用されたと判断され、使用されたガス器具１０が特定された場合、そのガス器具１０について連続使用時間を監視したり、ガス使用量について割引をしたりする。
【００８４】
サンプリング時間調整部４３ｈは、圧力センサ４１及び流量センサ４２のサンプリング時間を調整するものである。本実施形態に係るガスメータ４０では、図５に示すように、微小時間において詳細に計測値を計測する必要がある。一般的に圧力センサ４１は１０秒に１回の計測間隔であり、流量センサ４２は２秒に１回の計測間隔である。このため、サンプリング時間調整部４３ｈは、この間隔を短縮する。具体的には計測値が変動したと判断できる場合に、サンプリング時間を計測値変動前よりも短縮して、例えば１マイクロ秒程度とする。これにより、微小時間における詳細な計測を可能とする。
【００８５】
次に、フローチャートを参照して、本実施形態に係るガスメータ４０の動作を説明する。図１１は、本実施形態に係るガスメータ４０の動作の一例を示すフローチャートである。
【００８６】
まず、制御部４３は入力部４３ａにより入力された信号に基づいて流量があったか否かを判断する（Ｓ１）。流量がなかったと判断された場合（Ｓ１：ＮＯ）、流量があったと判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、流量があったと判断された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に移行する。なお、ステップＳ１においては、流量の有無を判断することに代えて、圧力が変化したか否かを判断してもよい。
【００８７】
ステップＳ２においてサンプリング時間調整部４３ｈは、サンプリング時間を短縮し、短縮されたサンプリング時間で圧力を計測する（Ｓ２）。このとき、サンプリング時間調整部４３ｈは、約１マイクロ秒間隔で圧力を計測するように調整する。なお、計測時間は１秒未満であることが望ましい。１秒を超える時間では振動波形が観測されない時間帯に入っているからである。また、圧力のサンプリング時間に代えて、流量のサンプリング時間を短縮するようにしてもよい。
【００８８】
そして、圧力計測後、生成部４３ｂは、減衰振動の周波数ωｄ、ゲインＫ、及び減衰比ζを決定する（Ｓ３）。このとき、類似度推移算出部４３ｃは、減衰振動の周波数ωｄ、ゲインＫ、及び減衰比ζを式（３）〜式（５）に基づいて算出してもよいし、式（６）から求めてもよい。
【００８９】
次に、生成部４３ｂは、ステップＳ３により決定された減衰振動の周波数ωｄ、ゲインＫ、及び減衰比ζから、２次遅れのステップ応答の式に基づいてガス漏れ振動波形を生成する（Ｓ４）。このとき、生成部４３ｂは、ステップＳ３により決定された減衰振動の周波数ωｄ、ゲインＫ、及び減衰比ζを式（２）に代入することにより、ガス漏れ振動波形を生成する。
【００９０】
そして、類似度推移算出部４３ｃは、ステップＳ４により決定されたガス漏れ振動波形と、ステップＳ２において計測された計測値からなる波形とに基づいて、式（１）から連続ＮＣＣを算出する（Ｓ５）。次に、判断部４３ｄは、連続ＮＣＣの代表値を決定し、代表値が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ６）。
【００９１】
代表値が閾値以上であると判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、判断部４３ｄは、ガス漏れが発生していると判断する（Ｓ７）。そして、後処理部４３ｇは、警報を行ったり、遮断弁を弁閉したりする（Ｓ８）。その後、図１１に示す処理は終了する。
【００９２】
一方、代表値が閾値以上でないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、判断部４３ｄは、ガス器具１０が使用されたと判断する（Ｓ９）。そして、補正部４３ｆは、ステップＳ５にて算出された連続ＮＣＣの各類似度から、連続ＮＣＣ全体の平均値を差し引いて補正連続ＮＣＣを算出する（Ｓ１０）。その後、記憶部４３ｅは、補正部４３ｆにより補正された補正連続ＮＣＣを蓄積し、記憶された連続ＮＣＣデータを更新する（Ｓ１１）。
【００９３】
そして、類似度推移算出部４３ｃは再度連続ＮＣＣを算出する（Ｓ１２）。このとき、類似度推移算出部４３ｃは、ステップＳ４により生成されたガス漏れ振動波形と、ステップＳ２において計測された計測値からなる波形とに基づいて、式（１）から連続ＮＣＣを算出する。なお、ステップＳ５において算出された連続ＮＣＣを記憶部４３ｅに一時記憶している場合には、ステップＳ１２の処理を省略することもできる。
【００９４】
次に、判断部４３ｄは、記憶部４３ｅに記憶された連続ＮＣＣデータのうち、ステップＳ１２において算出された連続ＮＣＣに最も近い連続ＮＣＣデータが示すガス器具１０が使用されていると判断する（Ｓ１３）。その後、後処理部４３ｇは、使用されているガス器具１０について連続使用時間を監視するなどの保安処理を実行したり、使用されているガス器具１０のガス使用量に基づく料金を割り引いたりする（Ｓ１４）。そして、図１１に示す処理は終了する。
【００９５】
このようにして、本実施形態に係るガスメータ４０及びガス漏れ判断方法によれば、センサ４１，４２からの信号の波形と生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移を算出し、算出した類似度推移に基づいて、ガス漏れの発生を判断する。ここで、本件発明者らは、ガス漏れ発生直後の微小時間において圧力や流量の計測値に振動が発生することを見出した。このため、センサ４１，４２からの信号の波形と生成されたガス漏れ振動波形との類似度は高くなる傾向にあり、類似度推移についても全体的に高い値を示す傾向にある。よって、この特徴から、ガス漏れを判断することができる。しかも、この判断において必要なデータは微小時間分のデータであるため、僅かな時間でガス漏れを判断することができる。従って、ガス漏れ判断についての迅速性を向上させることができる。
【００９６】
また、生成されたガス漏れ振動波形は、減衰振動の周波数ωｄ、ゲインＫ、及び減衰比ζを含む２次遅れのステップ応答の式に基づいて生成される。ここで、ガス漏れ時には、ガス漏れ発生前の流量値や圧力値からガス漏れ発生後の流量値や圧力値に値が遷移する。このため、単純減衰振動の式から決定された振動波形を記憶しておくよりも、２次遅れのステップ応答の式に基づいて生成されたガス漏れ振動波形を記憶している方が、現実に沿った適切なガス漏れ振動波形を記憶させることができる。
【００９７】
また、減衰振動の周波数ωｄは変数に計測値のみを含む式から算出される。ここで、減衰振動の周波数ωｄを算出するためには、行き過ぎ時間Ｔｐの計測が必要となるが、変数に計測値のみを含む式から算出されるため、行き過ぎ時間Ｔｐの計測が不要となり、減衰振動の周波数ωｄの算出について簡素化を図ることができる。
【００９８】
また、減衰比ζは変数に計測値のみを含む式から算出される。ここで、減衰比ζを算出するためには、振動波形の極値等が必要となるが、変数に計測値のみを含む式から算出されるため、極値算出が不要となり、減衰比ζの算出について簡素化を図ることができる。
【００９９】
また、２次遅れのステップ応答の式においてゲインをＫとし、センサ４１，４２からの信号の波形における最初の極値をＶ１とし、２番目の極値をＭとし、３番目の極値をＶ２とした場合、ゲインＫは、Ｋ＝（Ｖ１＋２Ｍ＋Ｖ２）／４なる演算式から算出される。このように、ゲインＫの算出にあたり１番目から３番目の極値Ｖ１，Ｍ，Ｖ２を用いることで、振動収束までの計測値を監視することなくゲインＫの算出が可能となり、早期にゲインＫを算出することができる。特に、ＬＰガスを使用する家庭等においては、調整器２０が設けられており、ガス漏れ時には調整器２０による圧力調整によってガス漏れ以外の要因による計測値の振動も加わってしまう。このため、１番目から３番目の極値Ｖ１，Ｍ，Ｖ２という調整器２０による圧力調整前の振動波形の極値Ｖ１，Ｍ，Ｖ２からゲインＫを算出することで、ゲイン算出の精度向上を図ることができる。
【０１００】
また、２次遅れのステップ応答の式において減衰比をζとし、最初の極値Ｖ１から２番目の極値Ｍまでの周期数をｍとした場合、減衰比ζは、δ＝［（１／ｍ）Ｌｎ{（Ｖ１−Ｋ）／（Ｍ−Ｋ）}］／２πなる演算式から算出される。このように、減衰比ζの算出にあたり１番目と２番目の極値を用いることで、振動収束までの計測値を監視することなく減衰比ζの算出が可能となり、早期に減衰比ζを算出することができる。特に、ＬＰガスを使用する家庭等においては、調整器が設けられており、ガス漏れ時には調整器による圧力調整によってガス漏れ以外の要因による計測値の振動も加わってしまう。このため、１番目と２番目の極値という調整器による圧力調整前の振動波形の極値から減衰比ζを算出することで、ゲイン算出の精度向上を図ることができる。
【０１０１】
また、算出された類似度推移に基づいてガス漏れが発生していないと判断した場合、ガス器具１０のいずれかが使用されたと判断する。ここで、類似度推移が算出される場合とは、ガスの流れが発生した場合であり、ガス漏れ時かガス器具使用時である場合が殆どである。このため、ガス漏れが発生していないと判断した場合、ガス器具１０のいずれかが使用されたと判断する。
【０１０２】
また、ガス器具１０それぞれが使用された場合における計測値と、生成されたガス漏れ振動波形との類似度推移データを予め記憶している。ここで、ガス漏れ振動波形とガス器具使用時の計測値の信号との類似度は決して高いとはいえないが、類似度推移を観察するとガス器具毎の特徴が表れる傾向がある。記憶部４３ｅは、このような特徴を有したガス器具毎の類似度推移データを記憶している。
【０１０３】
加えて、ガス漏れが発生していないと判断した場合、記憶された類似度推移データのうち、算出された類似度推移と最も近い類似度推移データが示すガス器具１０が使用されたと判断する。このように、判断部４３ｄは、類似度推移という特徴に着目し、たとえガス漏れが発生していない場合であっても、類似度の推移から使用されたガス器具１０を判断することができる。従って、使用されたガス器具を判断して、保安やサービスの充実を図ることができる。
【０１０４】
また、算出された各類似度から、連続ＮＣＣ全体の平均値を差し引いて補正連続ＮＣＣを算出し、補正連続ＮＣＣに基づいて、予め記憶された連続ＮＣＣデータを更新する。ここで、各家庭では配管状態が相違している場合が多い。このような配管状態の相違から算出された連続ＮＣＣに関しても、各家庭等において相違が発生する。特に、この相違は類似度の高さに影響を及ぼすものであり、連続ＮＣＣ全体の平均値にて減算することにより、軽減できるものである。従って、補正連続ＮＣＣに基づいて、予め記憶された連続ＮＣＣデータを更新することで、記憶された連続ＮＣＣデータを各家庭等にあわせて、ガス器具１０の判定精度の向上を図ることができる。
【０１０５】
また、計測値が変動したと判断した場合に、センサ４１，４２からの信号のサンプリング時間を計測値変動前よりも短縮するサンプリング時間調整部４３ｈをさらに備えるため、微小時間内に発生する振動波形を適切に計測することができる。
【０１０６】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においてガスメータ４０は第１実施形態のものと同様であるが、構成及び処理が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。
【０１０７】
図１２は、第２実施形態に係るガスメータ４０の詳細を示す構成図である。図１２に示すように、第２実施形態では記憶部４３ｅが第１記憶部（第１記憶手段）４３ｅ１と、第２記憶部（第２記憶手段）４３ｅ２とを備えている。
【０１０８】
第１記憶部４３ｅ１は、ガス器具１０それぞれが使用された場合における計測値と、生成部４３ｂにより生成されたガス漏れ振動波形との連続ＮＣＣデータを予め記憶したものである。すなわち、第１記憶部４３ｅ１は、第１実施形態に示した記憶部４３ｅ１と同様にガス器具毎の連続ＮＣＣデータを記憶している。
【０１０９】
第２記憶部４３ｅ２は、ガス漏れがあったと仮定されたときの計測値と、生成部４３ｂにより生成されたガス漏れ振動波形との連続ＮＣＣデータを予め記憶したものである。すなわち、第２記憶部４３ｅ２は、第１実施形態では記憶していなかったガス漏れ時における連続ＮＣＣデータを記憶している。
【０１１０】
このような構成であるため、判断部４３ｄは、以下のようにしてガス漏れ及び使用されたガス器具１０を判断する。まず、入力部４１ａにセンサ４１，４２からの信号の波形が入力されると、生成部４３ｂはガス漏れ振動波形を生成し、類似度推移算出部４３ｃは連続ＮＣＣを算出する。次に、判断部４３ｄは、第１及び第２記憶部４３ｅ１，４３ｅ２に記憶された連続ＮＣＣデータのうち、類似度推移算出部４３ｃにより算出された連続ＮＣＣと最も近いものを特定する。
【０１１１】
そして、判断部４３ｄは、最も近い連続ＮＣＣデータが第１記憶部４３ｅ１に記憶されている場合、その最も近い連続ＮＣＣデータが示すガス器具１０が使用されていると判断する。一方、判断部４３ｄは、最も近い連続ＮＣＣデータが第２記憶部４３ｅ２に記憶されている場合、ガス漏れが発生したと判断する。このように、第２実施形態では、ガス漏れと使用ガス器具１０とを一体的に判断することができる。
【０１１２】
なお、第２実施形態においても補正部４３ｆは機能しており、第１記憶部４３ｅ１に記憶される連続ＮＣＣデータを更新するようになっている。
【０１１３】
次に、第２実施形態に係るガスメータ４０の動作を説明する。図１３は、第２実施形態に係るガスメータ４０の動作の一例を示すフローチャートである。まず、第２実施形態ではステップＳ２１〜Ｓ２５において、図１１に示したステップＳ１〜Ｓ５と同様の動作が行われる。
【０１１４】
その後、ステップＳ２６において判断部４３ｄは、ステップＳ２５において算出された連続ＮＣＣと最も近い連続ＮＣＣデータが第２記憶部４３ｅ２に記憶されたもの、すなわちガス漏れのものか否かを判断する（Ｓ２６）。ガス漏れのものであると判断した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、判断部４３ｄは、ガス漏れが発生していると判断する（Ｓ２７）。そして、後処理部４３ｇは、警報を行ったり、遮断弁を弁閉したりする（Ｓ２８）。その後、図１３に示す処理は終了する。
【０１１５】
一方、最も近い連続ＮＣＣデータがガス漏れのものでないと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、判断部４３ｄは、最も近い連続ＮＣＣデータが示すガス器具１０が使用されていると判断する（Ｓ２９）。その後、ステップＳ３０，Ｓ３１において図１１に示したステップＳ１０，Ｓ１１と同様の処理が実行される。
【０１１６】
その後、後処理部４３ｇは、使用されているガス器具１０について連続使用時間を監視するなどの保安処理を実行したり、使用されているガス器具１０のガス使用量に基づく料金を割り引いたりする（Ｓ３２）。そして、図１３に示す処理は終了する。
【０１１７】
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。
【０１１８】
また、本実施形態においてガス漏れ判断装置はガスメータ４０であるが、これに限らず、ガス漏れ判断装置をガスメータ４０とは別に構成してもよい。
【０１１９】
さらに、上記実施形態において類似度推移を式（１）により算出しているが、これに限らず、他の方法で類似度推移を算出するようにしてもよい。
【０１２０】
さらに、本実施形態において圧力や流量の変動直後から正確に圧力や流量を計測できるように、サンプリング時間調整部４３ｈは予めサンプリング時間を短縮しておいてもよいし、圧力や流量の変動を迅速に検出できる別構成を追加してもよい。
【０１２１】
また、判断部４３ｄは、記憶部４３ｅに記憶された連続ＮＣＣデータのうち、類似度推移算出部４３ｃにより算出された連続ＮＣＣと近いものが存在しない場合、記憶部４３ｅに記憶された連続ＮＣＣデータが示すガス器具１０に不足があると判断してもよい。
【０１２２】
また、本実施形態では燃料ガスをＬＰガスとする場合の例について説明したが、これに限らず、都市ガスの場合にも適用可能である。
【０１２３】
また、本実施形態では１秒以内の微小時間におけるガス漏れ振動波形に基づいて、ガス漏れ及び使用ガス器具１０を判断している。特に、本実施形態では、圧力や流量を計測する時間は１秒以内で充分であるが、予備的に１秒よりも長い時間の計測を行ってもよい。
【０１２４】
また、本実施形態において記憶部４３ｅ（第１記憶部４３ｅ１を含む）は、ガス器具１０毎の連続ＮＣＣデータを記憶している。この連続ＮＣＣデータは、１つのガス器具１０に対して１つだけ記憶されていてもよいし、１つのガス器具１０に対して複数記憶されていてもよい。
【０１２５】
図１４は、給湯器の補正連続ＮＣＣデータを示すグラフである。なお、図１４において実線は、給湯器内の水温がある程度低い場合に使用された時の補正連続ＮＣＣデータを示し、破線は、給湯器内の水温がある程度高い場合に使用された時の補正連続ＮＣＣデータを示し、一点鎖線は、給湯器内の水温が高い場合に使用された時の補正連続ＮＣＣデータを示している。
【０１２６】
図１４に示すように、給湯器では給湯器内の水温によって連続ＮＣＣが異なってくる。この場合、記憶部４３ｅ（第１記憶部４３ｅ１を含む）に記憶される連続ＮＣＣデータが１つだけであると、給湯器の水温に応じて使用ガス器具１０の判断を誤ってしまう可能性がある。そこで、このようなガス器具１０に対しては複数の連続ＮＣＣデータを記憶しておくことが望ましい。これにより、より精度良く使用ガス器具１０を判断することができるからである。
【符号の説明】
【０１２７】
１…ガス供給システム
１０…ガス器具
２０…調整器
３１…第１配管
３２…第２配管
４０…ガスメータ（ガス漏れ判断装置）
４１…圧力センサ
４２…流量センサ
４３…制御部
４３ａ…入力部（入力手段）
４３ｂ…生成部（生成手段）
４３ｃ…類似度推移算出部（類似度推移算出手段）
４３ｄ…判断部（判断手段）
４３ｅ…記憶部（記憶手段）
４３ｅ１…第１記憶部（第１記憶手段）
４３ｅ２…第２記憶部（第２記憶手段）
４３ｆ…補正部（補正手段）
４３ｇ…後処理部
４３ｈ…サンプリング時間調整部（サンプリング時間調整手段）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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