(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給ライン中に設置されたガスメータを通過するガス量に応じて信号を発する流量測定手段と、前記流量測定手段から得られる監視時系列流量信号データに基づいて、前記ガス供給ラインに於ける漏れ信号を生成する漏れ信号生成手段を備えたガス漏れ判断装置であって、
前記ガス供給ラインの下手側に備えられるガス機器が正常点火される場合に認められる正常点火流量パターンに基づいて予め設定され、適合判断において直接対比判断の基準となる初期流量変化発生時点からの時間と判断時点での流量を含む正常点火判断基準指標を記憶した記憶手段を備え、
前記監視時系列流量信号データに基づいて求められる監視流量パターン指標の前記正常点火判断基準指標に対する適合判断を行い、適合しない場合に、前記漏れ信号を生成する第１漏れ信号生成手段を備え、
前記監視時系列流量信号データから所定量以上の流量変化の発生時を確認する流量変化時点確認手段と、前記流量変化時点確認手段によって確認される前記発生時からの発生時流量の継続時間を検出する継続時間検出手段とを備え、
前記継続時間検出手段によって検出される前記継続時間が予め設定された安全継続遮断時間を超える場合に、前記漏れ信号を生成する第２漏れ信号生成手段を備え、
燃焼負荷に対して燃焼量を自動的に変化させる自動燃焼制御機構を備えたガス機器が自動燃焼制御下に正常燃焼を継続する場合を対象として、自動燃焼制御対応の正常使用判断基準指標を備え、
前記監視時系列流量信号データに基づいて求められる監視流量パターン指標の前記正常使用判断基準指標に対する適合判断を行い、適合しない場合に、前記漏れ信号を生成する第３漏れ信号生成手段を備えたガス漏れ判断装置。
【請求項２】
前記正常点火判断基準指標として、前記ガス機器が緩点火される場合に対応する緩点火対応の正常点火判断基準指標を備えた請求項１記載のガス漏れ判断装置。
【請求項３】
前記正常点火判断基準指標が、流量変化発生時後、初めて極大または定常となる時の経過時間対応値、前記初めて極大または定常となる時の流量対応値、さらにその後初めて極小または増加開始となる時の経過時間対応値、前記その後初めて極小または増加開始となる時の流量対応値及び流量変化の傾向の少なくとも１種以上を構成要素とする指標である請求項１又は２記載のガス漏れ判断装置。
【請求項４】
前記第１漏れ信号生成手段が、前記漏れ信号を生成しない場合に、前記安全継続遮断時間を延長する請求項１〜３のいずれか１項記載のガス漏れ判断装置。
【請求項５】
前記第３漏れ信号生成手段が、前記漏れ信号を生成しない場合に、前記安全継続遮断時間を延長する請求項１〜４のいずれか１項記載のガス漏れ判断装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス漏れ判断装置を備えるとともに、前記漏れ信号の生成に応じてガスを遮断する遮断手段を備えたガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、各家庭へのガス供給入口部位に設けられているガスメータに対して設けられ、ガスメータより下手側のガス供給ライン中にガス漏れ等の異常が発生した場合に、ガス漏れ信号を生成するガス漏れ判断技術に関するとともに、このようなガス漏れ判断技術に基づいて得られるガス漏れ情報に基づいて、ガス供給ラインへのガスの供給を遮断するガス遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガス漏れの検出・判断にあたっては、ガスメータを通過するガス量に応じて信号を発する流量測定手段と、この流量測定手段から得られる監視時系列流量信号データに基づいて、ガス供給ラインに於ける漏れ信号を生成する漏れ信号生成手段とを備えて、ガス漏れの検出・判断の用を成すとともに、ガス遮断操作をおこなっていた。
【０００３】
このような従来技術の代表例について説明すると、従来のガス遮断装置は、流量測定手段による監視時系列流量信号データから、流量変化の発生時を確認する流量変化時点確認手段と、この流量変化時点確認手段によって確認される発生時の発生時流量（所定値以上の流量変化が発生する場合の前後の流量差を、この様に呼ぶ）の継続時間を検出する継続時間検出手段とを備え、この継続時間検出手段によって検出される継続時間が予め設定された安全継続遮断時間を超える場合に、漏れ信号を生成するものとしていた。
この機能を図面に基づいて説明すると、図２０に示されるように、監視時系列流量信号データが変化する場合にあっては、各流量変化が増加状態で段階的に発生する機器点火時（増加側の流量変化発生時）と、減少状態で段階的に発生する機器停止時（減少側の流量変化発生時）との関係より、変化時流量（増加の場合は発生時流量）が同一となる機器点火時と機器停止時の対応を取って、これらの間の時間間隔が、余りに長くなる場合（安全継続遮断時間を超える場合）は、遮断が必要なガス漏れが発生しているものと判断して、遮断操作をするものとしていた。
図２１は、発生時流量と、この発生時流量に対する継続時間の関係を示しており、実線（もしくは破線）以下の領域にあっては遮断が必要な状態とは判断されず、これらの以上の長時間に渡って発生時流量が維持されている場合に遮断操作が行われる。
例えば、図２２に示す例にあっては、発生時流量は、風呂釜に対応する１．２ｍ3／ｈであって、１００分弱の継続的な使用状態があって始めてガス漏れと判断され、ガス遮断操作が行われる。
【０００４】
さらに、監視時系列流量信号データに基づいて、使用される機器の判別をおこない適切な遮断に役立てようとするものもあった（特開平３−２３６８６４（この例では、流量と変化流量とを検出して、ニューラルネットワーク手法でパターン認識をおこない正常点火パターン、正常燃焼パターン、ガス漏れパターンを各別に識別する））。しかしながら、この技術にあっては、機器が一段で着火状態になったか、緩点火状態を経てさらに所望の着火状態に設定される二段の緩点火が行われたかの判断をおこなうことができる程度であった。
ここで緩点火とは、給湯器などのガス機器の爆発的な点火を防止するため、ガス流量を機器の定格ガス流量の約４０〜９０％の範囲で約０．３〜１０秒程度保持しながら点火を行うガス流量制御方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上記のようなガス漏れ判断及び遮断技術においては、以下のような問題があった。
１  最大発生時流量の安全継続遮断時間基準遮断の問題点
この手法の場合は、ガス漏れの判断・遮断が安全継続遮断時間より後になるため、判断及び遮断操作迄の時間が長くなる傾向にある。
２  特開平３−２３６８６４の限界点
この手法の場合は、ガス機器に固有の流量パターンを事前に規定せず、正常点火パターン、正常燃焼パターン、ガス漏れパターンという３種のパターンへの重み付けをおこなった確率的な判断をおこなうため、判断が概括的になりやすく、誤判断の確率が高い。
さらに、学習の期間と手間が必要であるとともに、限られた学習に基づく確率的な判断であるため、学習していない流量パターンの場合は、これを正しく認識しにくく、誤遮断の傾向が高くなる。
【０００６】
本発明はかかる従来の課題を解消することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本願の請求項１に係わる、ガス供給ライン中に設置されたガスメータを通過するガス量に応じて信号を発する流量測定手段と、前記流量測定手段から得られる監視時系列流量信号データに基づいて、前記ガス供給ラインに於ける漏れ信号を生成する漏れ信号生成手段を備えたガス漏れ判断装置の特徴構成は、以下の通りである。
〔構成〕
即ち、ガス供給ラインの下手側に備えられるガス機器が正常点火される場合に、認められる正常点火流量パターンに基づいて予め設定され、適合判断において直接対比判断の基準となる初期流量変化発生時点からの時間と判断時点での流量を含む正常点火判断基準指標を記憶した記憶手段を備え、
監視時系列流量信号データに基づいて求められる監視流量パターン指標の正常点火判断基準指標に対する適合判断を行い、適合しない場合に、漏れ信号を生成する第１漏れ信号生成手段を備え、
監視時系列流量信号データから所定値以上の流量変化の発生時を確認する流量変化時点確認手段と、この流量変化時点確認手段によって確認される発生時からの発生時流量の継続時間を検出する継続時間検出手段とを備え、
継続時間検出手段によって検出される継続時間が予め設定された安全継続遮断時間を超える場合に、漏れ信号を生成する第２漏れ信号生成手段を備え、
燃焼負荷に対して燃焼量を自動的に変化させる自動燃焼制御機構を備えたガス機器が自動燃焼制御下に正常燃焼を継続する場合を対象として、自動燃焼制御対応の正常使用判断基準指標を備え、
前記監視時系列流量信号データに基づいて求められる監視流量パターン指標の前記正常使用判断基準指標に対する適合判断を行い、適合しない場合に、前記漏れ信号を生成する第３漏れ信号生成手段を備えるのである。
〔作用・効果〕
この構成のガス漏れ判断装置においては、第１漏れ信号生成手段による監視と第２漏れ信号生成手段による監視とが、重複して行われる。ここで、前者の監視は、ガス機器の立ち上がり時に対応したものであり、後者のものはガス機器の継続使用状態に対応したものである。そして、第１漏れ信号生成手段による監視は、ガス機器が正常点火された場合に示す正常点火流量パターンに基づいて予め設定される正常点火判断基準指標に対する監視流量パターン指標の適合性の判断によって行われる。従って、この適合判断は比較的厳格なものとなっており、適合しない場合は、全て漏れ状態と判断して、安全性の確保を図っている。
そして、たまたま、ガス漏れが発生しているにも係わらず、その監視時系列流量信号データから求まる監視流量パターン指標が、正常点火判断基準指標に適合しており、ガス漏れが見逃された場合にあっても、本願の構成にあっては、別途流量変化が流量変化時点確認手段により確認され、この発生時流量の継続時間（漏れが発生している場合は漏れ継続時間）が継続時間検出手段により、逐次、検出される。そして、この時間が安全継続遮断時間を超えた場合に、第２漏れ信号生成手段により適切な漏れ信号が発生される。
従って、本願の構造にあっては、ガス機器の立ち上がり時と、それ以降の少なくとも二つの時点で、ガス漏れのチェックをおこない、安全の確認を確実なものとしているのである。さらに、第１漏れ信号生成手段にあっては、ガス機器の正常点火を基準として判断するため、厳密で確度の高い状態で、チェックをおこなうことができる。
さらに、先に説明した第１、第２漏れ信号生成手段に加えて、第３漏れ信号生成手段が備えられる。ここで、第３漏れ信号生成手段は、ガス機器が自動制御状態で使用される場合に現れる流量パターンに対応しようとするものである。
即ち、自動制御の一例としての比例制御状態にあっては、所定の時間域（図１５に示す例においては、ｔ１からｔ２の間）で所定値Ｊ以上の流量変化が発生したり、流量が単調に変化する場合にあっても所定時間Ｌ以上の時間に渡って流量が所定値Ｍ以上変化する（図１６に示す場合）状況が発生する。従って、このような特性を明示的に判断基準指標に採用することにより、比例制御状況を的確に捕らえ、退いては、漏れ状況を的確に判断できる。
そして、この装置にあっては、３重のガス漏れ監視をおこなって、安全を確保することができる。
【０００８】
〔構成・作用・効果〕
上記の構成において、正常点火判断基準指標として、ガス機器が緩点火される場合に対応する緩点火対応の正常点火判断基準指標を備えることが好ましい。この構成が請求項２に係わる。
一般の家庭等に備えられるガス機器にあっては、そのガス使用量の多い機器は、その点火操作として、緩点火制御されるものが主流である。
一方、このような緩点火制御に於ける流量パターンは、比較的分類しやすく、定型的な流量パターンを示すものであり、所定量以上の流量変化が発生した時からの経過時間、流量、流量変化の傾向を捉えるだけで、その適合性を判断できる。従って、正常点火判断基準指標として、緩点火対応の正常点火判断基準指標を備え、これと監視流量パターン指標との適合性の判断をおこなって、適切に緩点火状況を判断でき、退いては、適切に漏れ信号を生成することができ、有用である。
上記した正常点火判断基準指標は、流量変化発生時後、初めて極大または定常となる時の経過時間対応値、前記初めて極大または定常となる時の流量対応値、さらにその後初めて極小または増加開始となる時の経過時間対応値、前記その後初めて極小または増加開始となる時の流量対応値及び流量変化の傾向の少くとも１種以上を構成要素とする指標として、これを構成できる。
〔構成・作用・効果〕
これまで説明してきた上述のガス漏れ判断装置において、前記第１漏れ信号生成手段が、前記漏れ信号を生成しない場合に、前記安全継続遮断時間を延長することが好ましい。この構成が請求項４に係わる。
本来、安全継続遮断時間は、万一ガス漏れが発生している場合にあっても、これを比較的短時間で遮断するように、安全側で設定されている。しかしながら、このガス漏れ判断装置にあっては、ガス機器が良好な点火状態にあることは、第１漏れ信号生成手段に於ける適合判断で、一応の確認が取られている。従って、安全継続遮断時間を、必ずしも安全側で設定しておく必要はない。従って、第１漏れ信号生成手段が、前記漏れ信号を生成しない場合に、安全継続遮断時間を延長して、この安全継続遮断時間起因の誤遮断をなくすのである。
結果、良好なガス機器の使用状態を誤遮断なく維持できる。
〔構成・作用・効果〕
さらに、前記第３漏れ信号生成手段が、前記漏れ信号を生成しない場合に、前記安全継続遮断時間を延長することが好ましい。この構成が請求項５に係わる。
先にも説明したように、本来、安全継続遮断時間は、万一ガス漏れが発生している場合にあっても、これを比較的短時間で遮断するように、安全側で設定されている。しかしながら、このガス漏れ判断装置にあっては、ガス機器が良好な使用状態にあることは、第３漏れ信号生成手段に於ける適合判断で、一応の確認が取られている。従って、安全継続遮断時間を、必ずしも安全側で設定しておく必要はない。従って、第３漏れ信号生成手段が、前記漏れ信号を生成しない場合に、安全継続遮断時間を延長して、この安全継続遮断時間起因の誤遮断をなくすのである。結果、良好なガス機器の使用状態を誤遮断なく維持できる。
〔構成・作用・効果〕
さらに、本願のガス漏れ判断装置を備えるとともに、このガス漏れ判断装置から発生される漏れ信号の生成に応じてガスを遮断する遮断手段を備えて、ガス遮断装置を構成することが好ましい。この構成が請求項６に係わる。
本願のガス漏れ判断装置からの信号に基づいて、遮断手段によりガスの遮断を、比較的簡単な構造で、確実な遮断をおこなうことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１９には、このガス遮断装置１を備えたガスメータ２０とガス供給ライン２１の下手側に備えられるガス機器２２が模式的に示されている。
【００１０】
説明にあたっては、ガス遮断装置１について説明するが、このガス遮断装置１において、漏れ信号を生成するまでの部位が、本願のガス漏れ判断装置を構成する。
図１は、本発明の一実施例のブロック図である。この実施例のガス遮断装置１は、ガスメーターを通過するガス量に応じて約０．３秒以下の短い時間単位で信号を発する流量測定手段２と、流量測定手段２からの信号を基に監視流量パターン指標（流量変化発生後の経過時間、流量、流量変化の傾向から構成される）を演算する流量パターン指標演算手段３と、流量パターン指標演算手段３から出力に基づきガス機器の緩点火による流量パターンを認識して機器（機器の点火）と漏洩（ガス漏れ）を判断し漏洩と判断される場合、漏れ信号を生成・出力する緩点火パターン認識手段４と、流量パターン指標演算手段３からの出力に基づきガス機器の自動温度制御（比例制御）によるガス流量パターンを認識して機器（機器の自動制御燃焼）と漏洩（ガス漏れ）を判断し漏洩と判断される場合、漏れ信号を生成・出力する自動制御パターン認識手段５と、前記緩点火パターン認識手段４及び前記自動制御パターン認識手段５からの漏れ信号に応じてガスを遮断する遮断手段６を備えている。
【００１１】
さらに、本願のガス遮断装置１には、先に説明した流量パターン指標演算手段３からの出力に基づき、所定値以上の流量変化の発生時を確認する流量変化時点確認手段１００と、この流量変化時点確認手段１００によって確認される発生時から、発生時流量の継続時間を検出する継続時間検出手段１０１とを備え、継続時間検出手段１０１によって検出される継続時間が予め設定された安全継続遮断時間を超える場合に、漏れ信号を生成する安全継続時間超過判別手段１０２を備え、この手段からの漏れ信号によっても、前記遮断手段６が働いて、ガス漏洩を遮断する構成とされている。
【００１２】
本願のガス遮断装置１においては、ガス機器の点火時に対応して、緩点火パターン認識手段４によるガス漏れの有無の判断、次に、ガス機器の燃焼時に対応して自動制御パターン認識手段５によるガス漏れの有無の判断、さらには、最終的に、安全継続時間超過判別手段１０２によるガス漏れの有無の判断により、合計３段のガス漏れチェックをおこない、確実なガス漏れ監視をおこなって、使用者の安全を確保することができる構成とされている。
従って、図１に示すように、これらを第１漏れ信号生成手段、第３漏れ信号生成手段、第２漏れ信号生成手段と呼ぶ。
さらに流量測定手段２からの信号により、漏れ信号を生成する手段を漏れ信号生成手段と呼ぶ（図１参照）。
【００１３】
緩点火パターン認識手段４、自動制御パターン認識手段５及び安全継続時間超過判別手段１０２に対して、記憶手段７が設けられている。この記憶手段７には、前記緩点火パターン認識手段４に於ける判断に必要な指標である緩点火対応の正常点火判断基準指標、自動制御パターン認識手段５に於ける判断に必要な指標である比例制御対応の正常使用判断基準指標さらに、安全継続時間超過判別手段１０２で使用される発生時流量と許容される継続時間（安全継続遮断時間）との関係指標である遮断時間対応表が記憶されている。この表を図２１に示している。
ここで、正常点火判断基準指標は、ガス供給ラインの下手側に備えられるガス機器が正常点火される場合に認められる正常点火流量パターンに基づいて予め設定され、所定流量以上の流量変化が認められる流量変化発生時からの経過時間、各時点の流量、各時点の流量変化の傾向からなるものである。
さらに、正常使用判断基準指標は、ガス供給ラインの下手側に備えられるガス機器が正常使用される場合に認められる正常使用流量パターンに基づいて予め設定され、流量変化が認められる流量変化発生時からの経過時間、流量、流量変化の傾向からなるものである。
【００１４】
以下、夫々の手段の構成及びその働きについて順次説明していく。
１  流量測定手段２
この流量測定手段２は、ガスメーターに付属して備えられる流量計であり、所謂、フルイディックメータ（流路内に、ノズル部とこのノズル部の下手側に備えられる流路拡大部とを備えて構成され、この流路拡大部に形成される帰還流（流路方向を上手側に流れる流れ）により振動的に発生する主流の流路変更の周期を検出して、この周期から流路を流れる流量を求めるもの）である。
この流量測定手段２は、具体的には約０．３秒以下（ここで、本願の目的に適合するためには、０．５秒以下の時間分解能を有していればよい）の短い時間単位で信号を発することができる。
この流量測定手段２によって測定された信号が、前記流量パターン指標演算手段３に送られる。
【００１５】
２  流量パターン指標演算手段３
この流量パターン指標演算手段３は、流量測定手段２からの信号を基に、所定流量以上の流量変化が認められる流量変化発生時、この流量変化発生時からの経過時間、これ以降の各時点の流量（基本的に流量変化発生時前の流量を基準とする）、各時点の流量変化の傾向を演算するように構成されている。即ち、ガス流量が立ち上がり後、極大、定常となる時の流量、流量変化発生時からの経過時間、さらに各時点に於ける流量変化の傾向といった、立上がり後、約１０〜１００秒以内の監視流量パターン指標を導出する。
ここで、流量変化の傾向とは、流量が経時的に増加傾向、変化の無い傾向、減少傾向にあるかどうかの指標であり、例えば、経時的に取り込まれる信号データの関係から、それらの傾向が決定される。
この監視流量パターン指標は、後に示す緩点火パターン認識手段４、自動制御パターン認識手段５及び安全継続時間超過判別手段１０２の認識・判別の用に供せられる。
【００１６】
流量パターン指標演算手段３による監視流量パターン指標の生成は、リアルタイムベースで行われる。そして、緩点火パターン認識手段４においては、緩点火対応の正常点火判断基準指標との適合性判断が行われ、これに適合しない場合に、漏れ信号が生成されて、遮断操作が行える構成が採用されている。
一方、自動制御パターン認識手段５においては、比例制御対応の正常使用判断基準指標との適合性判断が行われ、これに適合しない場合に、漏れ情報が生成されて、遮断操作が行える構成が採用されている。
【００１７】
先ず、緩点火の監視に関して説明する。
図６には、緩点火及び流量継続時間を監視対象とする遮断操作スキームが示されている。
このスキームにおいて、流量測定手段２により流量測定が行われ（ステップ１）、この測定結果が、流量パターン指標演算手段３により処理される（ステップ２）。だだし、この処理においては、流量測定手段２において測定されている最先のデータと、この最先の時点から一定の時間（２０〜２００秒程度）のデータが記憶されており、このような所定期間の時系列データを対象として、処理が行われる。そして、流量変化が所定値以上（Ａ以上）である場合に、流量変化が認められたと判断される（発生時流量が発生したと判断される）（ステップ３）。このデータから変化が認められ無い場合は、流量測定を繰り返す。一方、流量変化が認められた場合は、緩点火パターン認識手段４による適合判断をおこない（ステップ４）、緩点火パターンである場合は、安全継続遮断時間の延長をおこない（ステップ５）、さらに、安全継続遮断時間による遮断判断をおこなう（ステップ６）。一方、適合判断において、緩点火パターンに適合しないと判断された場合は、漏れ信号の生成を介して、遮断操作をおこなう（ステップ７）。
【００１８】
このような操作をおこなう場合の、緩点火の認識について、緩点火パターン認識手段４の構成を中心に、以下、説明する。
３  緩点火パターン認識手段４
緩点火の場合のガス流量パターンは、図２、図３または図４に示すように、点火直後約０．３〜１０秒間のガス流量が機器の定格ガス流量の約４０〜９０％の一定範囲内に維持されながら極大、極小または定常となり、その後定格ガス流量もしくは使用条件に応じた所要の値に向かって変化する。
一方、これに対し漏洩発生時は、図５に示すように、ガス流量が瞬時に上昇し以後一定流量を示すものが多く、緩点火と同様の流量パターンは基本的に出現しない。
従って、機器の緩点火により立上がり後約１０秒以内に出現する固有の流量パターンの有無に着目することにより、フローチャート図１３、図１４に示すように、機器と漏洩を従来方法に比べ極めて早期にかつ確実に判断することができる。
【００１９】
即ち、緩点火パターン認識手段４は、流量パターン指標演算手段３から出力される監視流量パターン指標の正常点火判断基準指標に対する適合判断をおこなうことにより、機器立上がり後約１０秒程度の極めて早期に、ガス漏れの有無を判別し、漏洩と判断した場合に漏れ信号を生成・出力する。
ここで緩点火パターンに対応する正常点火判断基準指標は、図１０、図１１または図１２、及び表１（図２３）に示すような、流量変化発生時（Ｙ０）後、初めて極大または定常となる時の経過時間対応値（Ｐ１、Ｐ２）、これらの時の流量対応値（Ｑ１、Ｑ２，但し流量変化前の流量を基準とする）、さらにその後初めて極小または増加開始となる時の経過時間対応値（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）、これらの時の流量対応値（Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、但し流量変化前の流量を基準とする）及び流量変化の傾向（増加、変化無し、減少）を構成要素とする明示的、簡略化された指標である。この流量変化の傾向の判断指標は、後に示す適合判断の判断フロー内に「判断基準」として組み込まれている。
【００２０】
以下、図面とフローチャートの対応をとって説明する。
基本的には、適合判断は、図１３に示す構成で十分であるが、機器と漏洩の判別をより一層確実にするためには、例えば流れ図１４に示すような、ガス流量が立上がり後初めて極大となった後の変動パターンについての規定も含めた条件判定を用いてもよい。
【００２１】
以下、正常点火判断基準指標について説明する。
３−１  緩点火パターンの認識  １
この状況は、図１３、図１４に示すフローチャートの第１段（Ｊ１）に対応し、図１０、図１２に示す流量の変化状況に対応する。
即ち、初期に流量変化が認められる初期流量変化発生時点Ｙ０からの第１設定時間Ｐ１内に、最初の流量減少傾向が現れる第１判断時点Ｙ１があり、第１判断時点Ｙ１直前の第１ａ判断流量Ｘ１ａが第１設定流量Ｑ１と第２設定流量Ｑ２との間にある場合（Ｑ１＜Ｘ１ａ＜Ｑ２）に、緩点火が発生している（適合判断において適合すると判断する）と判断する。ここで、Ｑ１及びＱ２は定格ガス流量の約４０〜９０％以内の値である。
【００２２】
３−２  緩点火パターンの認識  ２
この状況は、図１３の第２段（Ｊ２）、図１４に示すフローチャートの第３段（Ｊ２）に対応し、図１１に示す流量の変化状況に対応する。
即ち、初期に流量変化が認められる初期流量変化発生時点Ｙ０からの第２設定時間Ｐ２内の第２判断時点Ｙ２において流量変化傾向が認められず（例えば、直前流量に対して±１％以内の流量変化しか発生しない）、第２判断時点Ｙ２の第１ｂ判断流量Ｘ１ｂが第１設定流量Ｑ１と第２設定流量Ｑ２との間にある場合（Ｑ１＜Ｘ１ｂ＜Ｑ２）にあり、且つ、第２判断時点Ｙ２後の第３設定時間Ｐ３内にある第３判断時点Ｙ３において流量増加傾向が認められる場合に、緩点火が発生している（適合判断において適合すると判断する）と判断する。
【００２３】
３−３  緩点火パターンの認識  ３
この状況は、図１４に示すフローチャートの第１、２段（Ｊ１、Ｊ３）に対応し、図１０に示す流量の変化状況に対応する。
初期に流量変化が認められる初期流量変化発生時点Ｙ０からの第１設定時間Ｐ１内に、最初の流量減少傾向が現れる第１判断時点Ｙ１があり、第１判断時点Ｙ１直前の第１ａ判断流量Ｘ１ａが第１設定流量Ｑ１と第２設定流量Ｑ２との間にある場合（Ｑ１＜Ｘ１ａ＜Ｑ２）において、第１判断時点Ｙ１から第４設定時間Ｐ４経過までの第４判断時点Ｙ４で流量増加傾向が認められ、且つ前記第１判断時点Ｙ１と第４判断時点Ｙ４との流量差である第２判断流量Ｘ２が前記第３設定流量Ｑ３と第４設定流量Ｑ４との間にある場合（Ｑ３＜Ｘ２＜Ｑ４）に、緩点火が発生している（適合判断において適合すると判断する）と判断する。
【００２４】
３−４  緩点火パターンの認識  ４
この状況は、図１４に示すフローチャートの第１、２段（Ｊ１、Ｊ３）に対応し、図１２に示す流量の変化状況に対応する。
初期に流量変化が認められる初期流量変化発生時点Ｙ０からの第１設定時間Ｐ１内に、最初の流量減少傾向が現れる第１判断時点Ｙ１があり、第１判断時点Ｙ１直前の第１ａ判断流量Ｘ１ａが第１設定流量Ｑ１と第２設定流量Ｑ２との間にある場合（Ｑ１＜Ｘ１ａ＜Ｑ２）において、第１判断時点Ｙ１から第５設定時間Ｐ５経過以上の第５判断時点Ｙ５で流量減少傾向が認められ、且つ前記第１判断時点Ｙ１と第５判断時点Ｙ５との流量差である第３判断流量Ｘ３が前記第５設定流量Ｑ５より大きい場合（Ｑ５＜Ｘ３）に、緩点火が発生している（適合判断において適合すると判断する）と判断する。
【００２５】
図１４において、第２段（Ｊ３）内の判断にあたっては、先に緩点火パターン３−３、３−４で分類して説明したように、パターン認識は、文言「または」の前後で二つの別種に別れ、これらが選択的に適応される。
このようにして、発生した流量に関して、予め設定された正常点火判断基準指標と適合判断し、適合しない場合に、漏洩が発生していると判断して、従来の確率的な判別方法よりも確実に機器と漏洩が判別できる。
【００２６】
これまで説明してきたものにあっては、緩点火を監視対象としたが、この内容に加えて、緩点火後の比例制御を監視対象とすることもできる。この場合の例を、図９に基づいて説明する。この図は、図６に対応するものであり、緩点火、比例制御及び流量継続時間を監視対象とする遮断操作スキームを示している。
図示するように、図６に比較して、自動制御パターン（比例制御パターン）の識別ステップ（ステップ８）が加わっている。
先に説明した、緩点火パターンの識別説明と同様に、自動制御パターン識別手段５の構成を中心に、これを説明する。
４  自動制御パターン認識手段５
この制御が問題となる、例えば、自動温度制御とは、空調機や給湯器などのガス機器において、室温または水温を設定温度で安定化させるため、比例制御などの制御方式により点火後のガス流量を自動的に制御するものであり、図７に示すように、流量が数秒〜数十秒単位で継続的に増加または減少する固有のガス流量パターンを呈する。
一方、漏洩時のガス流量は、図８に示すように、基本的に一定であり、自動温度制御と同様の変動パターンは出現しない。
従って、機器の自動温度制御による継続的な流量変動パターンの有無に着目することにより、フローチャート図９に示すように、緩点火パターンの認識と合わせて、機器と漏洩をより一層確実に判断できる。
自動制御パターン認識手段５は、流量パターン指標演算手段３から出力される監視流量パターン指標の比例制御対応の正常使用判断基準指標に対する適合判断をおこなうことにより、自動制御パターンの認識の有無を判別し、漏洩と判断した場合に漏れ信号を生成・出力する。ここで正常使用判断基準指標は、図１５または図１６、及び表２（図２４）に示すように、ガス流量発生後の所定の変動継続時間の範囲（ｔ１〜ｔ２）に於ける流量変動幅対応値Ｊ及び、単調変化の時間対応値Ｌ．単調変化の流量対応値Ｍにより構成されている明示的な指標である。ここで、Ｊ、Ｌ、Ｍは０より大きい値である。
【００２７】
この手段５においては、以下に説明される指標に適合した場合に、比例制御パターンにあると判断する。
４−１  比例制御パターン認識  １
この状況は、図１７に示すフローチャートに対応し、図１５に示す流量の変化状況に対応する。
流量変化が認められる初期流量変化発生時点Ｙ０からの第１設定期間（ｔ１〜ｔ２）内における、最大流量値Ｑｍａｘと最小流量値Ｑｍｉｎとの差Ｘ４が、比例第１設定流量Ｊよりも大きい場合（Ｊ＜Ｘ４）に、比例制御状態にあると判断する。
【００２８】
４−２  比例制御パターン認識  ２
この状況は、図１８に示すフローチャートに対応し、図１６に示す流量の変化状況に対応する。
直前データとの流量差が±１％以上である、単調な増加または減少が、第２設定期間Ｌ以上のＹ６（Ｌ＜Ｙ６）の間継続し、その間の流量変化Ｘ５が、比例第２設定流量Ｍ以上である場合（Ｍ＜Ｘ５）、比例制御状態にあると判断する。
なお、上記緩点火パターン及び自動制御パターンを、流量発生後の経過時間の代わりに累積流量を用いて規定し、流量測定手段１からの信号を基に累積流量を算出して判定に用いてもよい。
【００２９】
さらに、これまで説明したきたように、本願には、安全継続時間超過判別手段１０２が設けられている。以下これについて説明する。
５  安全継続時間超過判別手段１０２
この手段は、監視時系列流量信号データから、流量変化の発生時を確認する流量変化時点確認手段１００と、この流量変化時点確認手段１００によって確認される発生時から、対応する発生時流量の継続時間を検出する継続時間検出手段１０１とともに働いて、継続時間検出手段１０１によって検出される継続時間が予め設定された安全継続遮断時間を超える場合に、漏れ信号を生成する。
【００３０】
この機能を図面に基づいて説明すると、図２０に示されるように、監視時系列流量信号データが変化する場合にあっては、各流量変化が増加状態で段階的に発生する機器点火時と、減少状態で段階的に発生する機器停止時との関係より、変化流量が同一となる機器点火時（発生時）と機器停止時（消滅時）の対応を取って、これらの間の時間間隔が、余りに長くなる場合（安全継続遮断時間を超える場合）は、遮断が必要なガス漏れが発生しているものと判断して、漏れ信号を発生する。図２０（図２２でも同じ）において、内部登録は、監視の対象となる発生時流量、夫々を示している。さらに、図２０及び図２２に示すテイブルは、流量の変化に応じて、夫々の発生時流量に対して監視の為に形成されるテイブルを示している。
図２１は、発生時流量と、この発生時流量に対する継続時間の関係を示しており、実線（もしくは破線）以下の領域にあっては遮断が必要な状態とは判断されず、これらの以上の長時間に渡って発生時流量が維持されている場合に漏れ信号が生成される。
例えば、図２２に示す例にあっては、発生時流量は、風呂釜に対応する１．２ｍ3／ｈであって、１００分弱の継続的な使用状態があって始めてガス漏れと判断され、ガス遮断操作が行われる。
ここで、先にも説明したように、緩点火パターン認識手段４により緩点火が確認された段階、さらに、自動制御パターン認識手段５による比例制御パターンの確認された段階で、安全継続遮断時間を使用実態に応じて延長することにより、機器使用中に従来の安全継続遮断機能により遮断される誤遮断を低減もする構成とされている。図２１に於ける実線は、初期の設定時間であり、破線が延長された時間である。
【００３１】
〔効果〕
本発明により、ガス漏洩を従来方法に比べ極めて早期にかつ確実に認識し遮断することにより、ガスの安全性を向上する効果を奏する。
本発明の緩点火ターン認識手段及び自動制御パターン認識手段における緩点火パターン及び自動制御パターンは一般的なガス機器に広く対応して事前に規定できるため、実使用前の学習過程が不要であり学習に要する期間と手間を省くことができる。また新規に導入した機器の使用時にも誤遮断が発生し難い。
本発明における判別方法は、流量監視時間が、実質上、数十秒以内と短く演算及び判定基準が複雑でないため、従来メーターに搭載されているような小容量メモリと低速ＣＰＵで運用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガス遮断装置のブロック構成を示す図
【図２】緩点火に於ける流量パターンの一例を示す図
【図３】緩点火に於ける流量パターンの一例を示す図
【図４】緩点火に於ける流量パターンの一例を示す図
【図５】漏れが発生している場合の流量パターンを示す図
【図６】緩点火及び流量継続時間を監視対象とする遮断操作スキームを示す図
【図７】比例制御を行っている場合の流量パターンの一例を示す図
【図８】漏れが発生している場合の流量パターンを示す図
【図９】緩点火、比例制御及び流量継続時間を監視対象とする遮断操作スキームを示す図
【図１０】図２に対応する正常点火判断基準指標の説明図
【図１１】図３に対応する正常点火判断基準指標の説明図
【図１２】図４に対応する正常点火判断基準指標の説明図
【図１３】緩点火に於ける流量パターンの適合判断のフローチャート
【図１４】緩点火に於ける流量パターンの適合判断のフローチャートの別実施形態
【図１５】比例制御対応の正常使用判断基準指標の説明図
【図１６】比例制御対応の正常使用判断基準指標の別実施形態の説明図
【図１７】比例制御に於ける流量パターンの適合判断のフローチャート
【図１８】比例制御に於ける流量パターンの適合判断のフローチャートの別実施形態
【図１９】ガスメータとガス機器の連結状態を示す図
【図２０】流量継続時間を監視対象とする適性使用状態の説明図
【図２１】発生時流量と安全継続遮断時間の関係を示す図
【図２２】流量継続時間を監視対象とする遮断操作の説明図
【図２３】緩点火対応の指標表を示す図表
【図２４】比例制御対応の指標表を示す図表
【符号の説明】
２    流量測定手段
３    流量パターン指標演算手段
４    緩点火パターン認識手段
５    自動制御パターン認識手段
６    遮断手段
７    記憶手段
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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