(57)【要約】【課題】宅内のガス管に繋がれたガス機器から、ガス流量計測機能を利用して時刻情報を取得することで、ガスメーター側に無線機などの通信手段を設置しなくても、ガスメーターの時刻を自動的に調節・維持する時刻同期方式を提供する。【解決手段】ネットワーク経由で時刻情報を取得しているガス機器が、決められた時刻にガス使用量を変化させることで、ガス管内に生じた流量変化を検知し、その検知時刻が時報の発せられた時刻であると判定し、ガスメーター内部の時刻カウンタを調整する。その際に、他の一般のガス機器によって生じるガス流量の変化を検知して、時刻を誤設定しないよう、所定の範囲内に収まった流量変化の回数を、時刻ごとに記憶し、記憶された流量変化回数が最も多い時刻を、時報が発せられた時刻とみなす処理を行うことで、時刻判断の確度を向上させる。【選択図】  図２
2015222183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻カウンタと、
ガスの流量変化予定時刻を記憶し、ガスの流量を計測することによって予定されていたガス流量変化の時刻である流量変化時刻を前記時刻カウンタに基づいて決定する流量計測部と、
前記流量変化時刻が前記流量変化予定時刻となるように前記時刻カウンタを調整する時刻調整部と、
を有するガスメーター。
【請求項２】
前記流量計測部は、
流量変化予定時刻に近い時刻のガス流量変化時刻を複数個記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された複数の時刻からもっとも多い時刻を流量変化時刻と判断する判定部と、
を有する請求項１記載のガスメーター。
【請求項３】
ネットワーク経由で時刻情報を取得し、予定された時刻にガス流量を変化させるガス機器と、
前記ガス流量を検知することにより時刻を調整するガスメーターと、
を有するガスシステム。
【請求項４】
前記ガス機器における予定された時刻のガス流量の変化量は所定量であることを特徴とする請求項３記載のガスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線・その他の通信手段によらずに、ガス流量計測機能により時刻調整を行うガスメーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスメーターの時刻を正確に維持するための方法としては、有線により接続された設定器から現在の時刻情報を電文によりガスメーターへ送信し、ガスメーターは受け取った時刻情報に基づいて、内部に保持している時刻カウンタをセットしなおす方法がとられていた。ただし、その方法を用いるには、検針員が各世帯に設置されたメーターの検針値を調べる際に、追加の作業が必要となる。
【０００３】
また、近年では、主に人手による検針が難しいケースへの対策として、自動検針無線機がメーターに取り付けられる場合が増えてきている。自動検針システムを図１に示す。自動検針無線機は、無線親機１０３と無線子機１０２があり、無線親機１０３は電話回線１０９を通じてセンター１０５と情報の通信を行い、無線子機１０２はガスメーター１０１に有線ライン１０６で接続され、無線親機１０３および回線接続器１０４を中継してセンター１０５との通信を行う。この自動検針無線機を使用して時刻調整を行うことも可能である。センター１０５から電話回線１０９および有線ライン１０８を通じて無線親機１０３に時刻情報を送り、無線親機１０３は無線信号１０７によって無線子機１０２へ送り、しかるのち無線子機１０２から有線ライン１０６によりガスメーター１０１へ送るようにする。以上のように時刻情報をリレーして送ることで、高い精度に保持されているセンター１０５の現在時刻に、ガスメーター１０１の現在時刻を同期させることができる。ただし、中継に要した時間の分だけ電文に埋め込まれた現在時刻の情報が古くなり、その遅延時間は必ずしも一定であることを保証されないので、ガスメーターの時刻設定において誤差を生む要因となる。一般に複数の機器を中継して時刻情報を送る際には、遅延が生じて時刻情報が古くなる問題は避けられないため、これまでに各種の方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
一方で、最近の情勢として、スマートメーター普及に向けての動きが活発になっている。その動向のひとつとして、各世帯に無線機能を備えた宅内サーバーを設置して、ガス機器や電気製品をインターネットに接続し、様々な付加価値を提供するサービスが提案されている。これまでは、一般の世帯に設置されるガス関連機器の中で、外部と通信可能な機器は限られていたが、将来的にはさまざまな機器が汎用的にネットワークに接続され、外部との通信が可能になると考えられる。
【０００５】
ガスメーターの時刻調整を行うには、時刻情報を取得するために、何らかの形で外部と通信を行うことが必要である。その通信手段のひとつとして、上で述べた自動検針無線機を考えることができるが、これまでのところ、全世帯をカバーするほどには普及していないのが現状である。一方、最近普及が期待されているガス機器のひとつに燃料電池がある。燃料電池は、ガス使用量や発電量など、いわゆるエネルギーの見える化という需要に応えるために、上で述べた宅内サーバーなどを介してネットワークに接続する機能が、将来的に搭載される可能性が高いと見られる。そうなれば、自動検針無線機が導入されていない世帯においても、ガスメーターが時刻情報を取得する中継器として活用することが期待できる。
【０００６】
以上の背景から、ガスメーターに搭載する時刻同期方式として、無線機などの通信手段を使わずに、ガス管で繋がっている他のガス機器から時刻情報を取得する技術が求められ
ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０７７１４８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１７１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
メーターの時刻調整を行うにあたり、手動による方法では、検針時に追加の作業が必要となり、検針員の工数が増えるという問題があった。また、自動的に行う方法では、無線・その他の通信機能が導入されているメーターに限られるという問題があった。
【０００９】
本発明はそのような背景を鑑み、ガス機器のネットワーク化の動向を踏まえてなされたものであり、宅内のガス管に繋がれたガス機器から、時刻情報を受信することを可能とし、かつメーター側に無線機などの通信手段を設置しなくても、メーターの時刻を正確に維持することを目的とする。
【００１０】
ただし、宅内のガス管に繋がれたガス機器は、無線・その他の通信手段によりネットワークに接続され、ネットワーク経由で時刻情報を取得していることを前提とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本課題を解決するために、ガスメーターが元々備えているガス流量計測機能を利用する。ネットワークに接続され、ネットワーク経由で時刻情報を取得しているガス機器が、決められた時刻にガス使用量を変化させることで、ガス管内の流量が変化する。ここで、ガス使用量を変化させる事がいわば時報の役割を果たす。そして、メーターはガス流量計測機能により、ガス管内の流量変化を検知し、その検知時刻が時報の発せられた時刻であると判定し、内部の時刻カウンタをセットする。
（以降、このように時報を発する目的で、ガス使用量を変化させる機能を、時報発信機能と呼ぶこととする。）
また、ガス管には、ユーザの利用状況によってガス使用量が変化する一般のガス機器も接続されているため、時報の伝達を妨げるノイズ源になることがある。よって、時報を発する場合には、所定の変化量でガス使用量を変化させることで、ガスメーターが、時報として意図的に作り出された流量変化と、ユーザによるガス機器の使用によって引き起こされた流量変化とを、区別しやすいようにする。
【００１２】
そして、メーターは所定の範囲の幅に収まった流量変化のみを検出するようにする。しかし、それだけでは、一般のガス機器が、偶然に所定の範囲の幅に収まるような流量変化を引き起こした場合、区別がつかず、時刻を誤って設定してしまう場合が生じる。このような誤設定を防ぐために、メーター側においては、所定の範囲内に収まった流量変化の回数を、時刻ごとに記憶し、記憶された流量変化回数が最も多い時刻を、時報が発せられた時刻とみなす処理を行う。このように複数の観測結果をもとに時刻を判断することで、時刻判断の確度が向上する。流量の観測回数は、要求された時刻判断の確度を満たすように設定される。
【発明の効果】
【００１３】
以上から明らかなように、本発明のガスメーターは、他のガス機器などの外乱に影響されずに、時報発信機能を備えたガス機器から、宅内のガス管内のガス流量変化を通じて時刻情報を受信することで、時刻を調整・維持することが可能である。
同期処理は自動で行われるため、人手で実施する場合のような手間が不要であり、また、
元々ガスメーターが備えている流量計測機能を利用するため、無線・その他の通信手段をメーター側に設置することも不要である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】自動検針システムの図
【図２】本発明に係る全体のガスシステムを示す図
【図３】流量計測部を示す図
【図４】ガス流量の時間変化と所定範囲の流量変化が検知された回数を示す図
【図５】１０日間にわたるガス流量の時間変化と所定範囲の流量変化が検知された回数を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２は、本発明に係る全体のガスシステムを示す図である。宅内サーバー２０３は、インターネット２０２を介して、時刻サーバー２０１から時刻情報を取得し、無線信号２０８によって、時報発信機能付きガス機器２０４に、時刻情報を伝達する。時報発信機能付きガス機器２０４は決められた時刻に、所定の変化量でガスの流量を変化させる。たとえば定常的にガスを使用する稼働状態から、ガスを使用しない状態へ移行する。そうすると、ガス管２０９に流れる全体のガス流２１０の流量が変化する。
【００１６】
なお、ここでは、説明の簡略化のために、枝分かれしたガス管に流れるガス機器Ａ（２０６）のガス流２１２とガス機器Ｂ（２０７）のガス流２１３は変化していないものとする。（すなわち、全体のガス流２１０と時刻発信機能付きガス機器のガス流２１１は同じ流れである。）
このガス流量の変化が、ガスメーター２０５に向けた時報となる。ガスメーター２０５は、ガス管２０９に接続された流量計測部２１４と、時刻調整部２１５と、時刻カウンタ２１６を備えている。流量計測部はガス管２０９を流れるガスの流量を計測し、所定の時間帯に発生した、所定の範囲の幅の流量変化の回数を時刻ごとに記憶する機能をもつ。そして、記憶された流量変化回数が最も多い時刻ＴＭを、時報が発せられた時刻とみなす。
【００１７】
なお、ここで「時報が発せられた時刻」（以下、「流量変化時刻」とよぶ場合がある）とみなされた時刻ＴＭは、ガスメーター内部の時刻カウンタから供給される時刻情報２１９に基づいている。
【００１８】
流量計測部には、実際に時報発信機能付きガス機器が時報を発する予定の時刻ＴＳ（以下、「流量変化予定時刻」とよぶ場合がある）があらかじめ記憶されている。なお、ＴＳを記憶させるのは、本発明を実施する前であればいつでも良い（例えば製品組み立て時、工場出荷時および製品設置時などが考えられる）。流量計測部は時刻ずれ情報２１７を時刻調整手段に出力する。この時刻ずれ情報はＴＳ−ＴＭによって表される。
【００１９】
時刻情報２１９は、当然ながら、時報発信機能付きガス機器の内部時刻とは必ずしも同期していない。その同期ずれは時刻ＴＭと時刻ＴＳとの差によってあらわされる。時刻調整部は、その同期ずれに基づいて、時刻カウンタ２１６へ時刻を調整する指示信号２１８を出力し、時刻カウンタ２１６を調整する。時刻カウンタの調整の方法としては、例えば、時刻情報２１９が時刻ＴＭになった瞬間に、時刻カウンタに時刻ＴＳを初期値としてセットする方法でもよいし、時刻カウンタの現在のカウント値に、ＴＳ−ＴＭを加算した値を時刻カウンタにセットする方法でもよい。
【００２０】
本実施形態では、時報発信機能付きガス機器２０４は、定常的にガスを使用する稼働状態から、ガスを使用しない状態へ移行するものとしたが、その逆にガスを使用しない状態から定常的にガスを使用する稼働状態へ移行するようにしてもよい。また、停止させるこ
となく稼働状態を継続し、ガスの使用量を変化させることで状態移行するようにしてもよい。要するに、時報発信機能付きガス機器２０４が時報を発する際のガスの使用量の変化を、流量計測部２１４が検知できるように、範囲の幅が定義されていればよい。
【００２１】
図４にガス流量の時間変化と所定範囲の流量変化が検知された回数を図示する。以下、流量計測部が所定範囲の流量変化を検知する様子を、図４を用いて具体的に説明する。図４は、４０１、４０２、４０３の３つのグラフからなり、いずれのグラフも横軸は時間を表している。グラフ４０１とグラフ４０２の縦軸はガス流量を表し、単位のＬ／ｈは１時間あたりのリットル数を意味する。グラフ４０３の縦軸は所定範囲の流量変化が検知された回数を表している。３つのグラフに引かれた縦の点線は時刻を表し、左から午後１１時３０分、午後１１時４０分、午後１１時４０分、午前０時、午前０時１０分、午前０時２０分、午前０時３０分を表す。そして、時報を発する時刻ＴＳは午前０時とする。ここで、時報発信機能付きガス機器の時報におけるガス流量の変化は、仕様の上では−１０Ｌ／ｈであるが、実際には個体ばらつき等の誤差要因があるので必ずしも正確に−１０Ｌ／ｈにならないものとする。流量計測部が検知する流量の範囲は−１０Ｌ／ｈ±５Ｌ／ｈとし、流量の変化を監視する時間帯は午後１１時３０から午前０時３０分までとする。ここで±５Ｌ／ｈは、誤差要因が生じても時報を見逃さないように設けた流量幅である。
グラフ４０１は時報発信機能付きガス機器におけるガス流量の時間変化を図示したものであり、午前０時にガス流量が８Ｌ／ｈから０Ｌ／ｈへ変化したことを示している。
グラフ４０２はガスメーターを流れる全体のガス流量の時間変化を図示したものであり、グラフ４０１と同様に、午前０時にガス流量が８Ｌ／ｈから０Ｌ／ｈへ変化したことを示している。
【００２２】
なお、ここでは、ガス機器Ａのガス流とガス機器Ｂのガス流は変化していないものとし、グラフの記載を省略している。流量計測部は、ガス流量の変化量を監視している。そして、午前０時に８Ｌ／ｈから０Ｌ／ｈへ変化した瞬間、流量の変化量は−８Ｌ／ｈとなり、検知流量範囲−１０Ｌ／ｈ±５Ｌ／ｈの条件に合致するので、午前０時の時間区分のカウント値を１だけ増加させる。グラフ４０３は、午後１１時３０分から午前０時３０分までの７つの時間区分において、それぞれ流量変化が検知された回数をヒストグラムとして図示したものであり、流量計測部において、午前０時の時間区分のカウント値が１だけ増加された後の様子を表している。
【００２３】
以上のように、流量計測部は各時間区分に発生した、所定範囲内の流量変化の回数をカウントしていく。よって、流量計測部は、カウントした値を記憶するためのメモリ（記憶部）があり、図３にその旨を示す。カウント処理を実施するにあたっては、各時間区分ごとに発生回数をカウントするカウンタを用いる方法や、時間区分をメモリのアドレスに対応させメモリのデータ値を１ずつ増加させていく方法等があり、いずれを採用してもよい。
【００２４】
図５に１０日間にわたるガス流量の時間変化と所定範囲の流量変化が検知された回数を図示する。以下、流量計測部が特定範囲の流量変化をカウントする処理、ならびに、時報が発せられた時刻（流量変化時刻）を決定するまでの処理（図３の判定部における処理）を、図５を用いて具体的に説明する。判定部３０２では、記憶部３０１に記憶された複数の時刻から、予定されていたガス流量変化の時刻（流量変化時刻）を判断する。この場合の流量変化時刻は、ガスメーター２０５内にある時刻カウンタ２１６に基づく時刻である。
【００２５】
図５は縦４列×横５段の計２０個のグラフで構成されており、各グラフの縦軸と横軸の定義は図４と同じである。縦の４列は左から１日目、２日目、３日目、４〜１０日目を表し、横の５段は上から時報発信機能付きガス機器のガス流量、ガス機器Ａのガス流量、ガ
ス機器Ｂのガス流量、全体のガス流量、カウント数を表す。外乱が排除される様子を示すため、図４とは異なりガス機器Ａのガス流とガス機器Ｂのガス流は変化し得るものとする。また、ガス流量の値が所定範囲の流量変化に合致する判定方法の詳細は、図４によって説明したので、図５においては、縦軸に具体的な値を記載することを省略している。なお、横軸の午後１１時３０分から午前０時３０分までの時刻表記についても、図４と同じであるので省略している。また、縦軸と横軸の表記については、縦軸は左側の１列のみ表記し、横軸は右側の１列のみ表記した。  ここで、時刻の調整は、１０日間に１回の周期で行われるものとする。
【００２６】
まず１日目の列については、図４と同じであり、時報発信機能付きガス機器から午前０時に発信された時報を流量計測部が検知し、午前０時のカウント数を１だけ増加させた様子が示されている。このとき、時刻カウンタは時報発信機能付きガス機器と同期している。
【００２７】
次に２日目の列については、時報発信機能付きガス機器から午前０時に発信された時報を流量計測部が検知し、午前０時のカウント数が１であったのを、１だけ増加させ、２に変更した様子が示されている。また、ガス機器Ａが午後１１時４０時に稼働が終了したことにより生じた、流量の減少を流量計測部が検知し、午後１１時４０時のカウント数を１だけ増加させた様子が示されている。これは、ガス機器Ａの稼働終了時のガス流量変化が、流量計測部の所定範囲の流量変化の条件に合致しているため、カウント数が増加してしまったケースである。しかし、まだこの段階では、時刻調整部は時刻カウンタに時刻調整の指示は行わないため、ガス機器Ａによる外乱で時刻が誤って調整されるわけではない。この時点でも、時刻カウンタは時報発信機能付きガス機器と同期している。
【００２８】
そして３日目の列については、時報発信機能付きガス機器から午前０時に発信された時報を流量計測部が検知し、午前０時１０分のカウント数を１だけ増加させた様子が示されている。時報発信機能付きガス機器から午前０時に時報を発信したにも関わらず、１０分おくれた時刻の午前０時１０分のカウント数を増加させている。これは、メーターの時刻カウンタの同期がずれてしまったことを意味している。また２日目と同様に、ガス機器Ａが午後１１時４０時に稼働が終了したことにより生じた、流量の減少を検知し、午後１１時４０時のカウント数が１であったのを、１だけ増加させ、２に変更した様子が示されている。なお、ガス機器Ｂが午後１１時３０分に稼働開始してガス流量を増加させ、午前０時３０分に稼働終了してガス流量を減少させているが、いずれも流量変化が大きく、流量計測部の所定範囲の流量変化の条件に合致しなかったため、カウント値は変化していない。
【００２９】
そして４日目から１０日目に関しては、時報による流量変化のみが発生し、午前位０時１０分のカウント値が変化した様子が示されている。４日目のカウント値の変化は１から、１だけ増えて、２に変化した様子が実線によって示されており、さらに１０日目にはカウント値が８になったことが点線によって示されている。
この時点で１０日間のカウント作業が終了したので、流量計測部は、時報が発せられた時刻ＴＭを決定する。記憶された流量変化回数が最も多いのは、午前０時１０分の８回なので、時刻ＴＭは午前０時１０分に決定される。なお、ここで、時刻ＴＭが午前０時１０分であるというのは、あくまでメーター側の時刻カウンタからもたらされている時刻情報に基づいており、実際に時報が発せられる流量変化予定時刻ＴＳは、午前０時として流量計測部に記憶されている。そして、ＴＭとＴＳが一致していないということは、時報発信機能付きガス機器の時刻とガスメーターの時刻カウンタがそれだけずれていることを意味している。流量計測部は時刻調整部に、時刻ずれ情報（ＴＳ−ＴＭ）を出力し、時刻調整部はＴＭとＴＳが一致するように、時刻カウンタを調整する。調整の方法としては、すでに図２の説明において述べた方法を用いることができる。時刻カウンタを調整した後、時刻
調整部は流量計測部へ初期化信号２２０を送り、過去１０日間に記憶したカウント数をすべてゼロに初期化する。流量計測部は、再び１日目に戻って上に述べたカウント処理を繰り返す。
【００３０】
以上のように本実施形態の例によれば、時報による流量変化とは大きさの異なる流量変化については、はじめからカウントされず、時報と似た流量変化については、いったんはカウントされるものの、１０日間の観測期間で最もカウントが多かった時刻が選ばれる処理が行われることで、最終的には除外されている。このように、他ガス機器からの外乱による影響を排除することで、時報発信機能付きガス機器が発する時報に基づいて、時刻カウンタの調整が行われていることが分かる。
【００３１】
本実施形態では、観測周期は１０日間としたが、それとはことなる期間に設定してもよい。また、時報を発する周期を１日としたが、それとは異なる期間に設定してもよい。
また、一般のガス機器が毎日１回稼働開始するように予約運転が設定されており、その設定時刻が時報発信機能付きガス機器の時報と同じ時刻である場合、毎回の時報に外乱として作用する懸念がある。このような場合の対策としては、時報を発する周期を１日よりも短くすることで時報によるカウント値を延ばす方法や、１日毎に時報を発する時刻を変更する事で一般のガス機器の予約時刻を回避する方法などを適用することで、外乱としての影響を低減させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかるガスメーターは各世帯のガス管に設置することができ、ネットワークに接続して用いる時報発信機能付きガス機器が導入されている世帯において、自動検針無線機が導入されていなくても、自動的に時刻を調整・維持する機能を有する。
【符号の説明】
【００３３】
１０１  ガスメーター
１０２  無線子機
１０３  無線親機
１０４  回線接続器
１０５  センター
１０６  有線ライン
１０７  無線信号
１０８  有線ライン
１０９  電話回線
２０１  時刻サーバー
２０２  インターネット
２０３  宅内サーバー
２０４  時報発信機能付きガス機器
２０５  ガスメーター
２０６  ガス機器Ａ
２０７  ガス機器Ｂ
２０８  無線信号
２０９  ガス管
２１０  全体のガス流
２１１  時刻発信機能付きガス機器のガス流
２１２  ガス流
２１３  ガス流
２１４  流量計測部
２１５  時刻調整部
２１６  時刻カウンタ
２１７  時刻ずれ情報
２１８  時刻を調整する指示信号
２１９  時刻情報
２２０  初期化信号
３０１  記憶部
３０２  判定部
４０１  時報発信機能付きガス機器におけるガス流量の時間変化を示すグラフ
４０２  ガスメーターを流れる全体のガス流量の時間変化を示すグラフ
４０３  各時間区分において、それぞれ流量変化が検知された回数示すヒストグラム
【図１】
2015222183.tif 000003
【図２】
2015222183.tif 000004
【図３】
2015222183.tif 000005
【図４】
2015222183.tif 000006
【図５】
2015222183.tif 000007