(57)【要約】  無線インテリジェントカードを用いて水又はガスを供給する前納システムについて記載する。本発明はまた、水又はガスの消費量を電子的に記録するように特に設計された双方向メータに関する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｉ）前納済みの供給量が書き込まれた前納無線インテリジェントカードと、
ｉｉ）上側及び下側の保護カバーと、無線インテリジェントカードの無線読取り−書込み要素と、水又はガスの供給用の開閉機構とを備えた水又はガスの供給メータと、
ｉｉｉ）１対の安全モジュールを備えた少なくとも１つのＰＯＳ端末と、供給業者のデータベースに常に通知する課金システムにインターフェイスを介して接続されたサーバとを含むネットワークと
を用いた、水又はガスを供給する前納方法であって、
前記水又はガスの供給メータの前記開閉機構の開閉を判定するために、前記水又はガスの供給メータの前記開閉機構の状態を確認するステップと、
前記供給メータの前記上側及び下側の保護カバーにあるセンサの状態を検出して、前記供給メータが改ざんされているかを判定するステップと、
前記供給メータの検出フィールド内に前記前納無線インテリジェントカードがあるかを検出するステップと、
前記供給メータと、前記前納無線インテリジェントカードとの間で無線周波数を介して情報を交換するステップと、
２つ以上のデジタル署名及び前記メータのシリアル番号によって、前記前納無線インテリジェントカード、及び前記前納無線インテリジェントカードの前記無線読取り−書込み機を同時に認証し、前記前納無線インテリジェントカードが、ゼロよりも高い前納済みのｍ３残高を有するかを判定するステップと、
前記前納無線インテリジェントカードから前納済みのｍ３購入供給量をダウンロードし、前記供給メータのメモリ内に記憶させるステップと、
前記供給メータの状態情報の全てを前記前納無線インテリジェントカードにアップロードし、前記情報を前記前納無線インテリジェントカードの前記メモリ内に記録するステップであり、前記生成情報が、前記供給メータの寿命の間にユーザが消費した水又はガスに関する情報、及び、前記供給メータに対するいかなる不法行為又は操作にも関する情報である、ステップと、
水又はガスの消費量を電子的に記録するステップと
を含む、水又はガスを供給する前納方法。
【請求項２】
前記水又はガスの供給メータの前記検出フィールド内に前記前納無線インテリジェントカードがあるかを検出する前記ステップが、
前記供給メータから、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置を介して無線周波数信号を発するステップと、
前記水又はガスの供給メータの前記検出フィールド内に２枚以上の前記前納無線インテリジェントカードがあるかを判定するステップと、
予め定められた無線周波数データ伝送プロトコルに従って、前記前納無線インテリジェントカードを選択するステップと
を更に含むことを更に特徴とする、請求項１に記載の水又はガスを供給する前納方法。
【請求項３】
前記水又はガスメータの前記開閉機構を確認する前記ステップが、後に開信号、又は閉信号を送信するために、前記メータの水又はガス供給用の前記開閉機構の開閉を判定するステップを含むことを更に特徴とする、請求項１に記載の水又はガスを供給する前納方法。
【請求項４】
前記供給メータの前記上側及び下側の保護カバーにある前記センサの状態を検出する前記ステップが、前記供給メータの前記上側及び下側の保護カバーの一方又は両方が開いている場合に、前記水又はガスの供給用の開閉機構に閉信号を送信するステップを含むことを更に特徴とする、請求項１に記載の水又はガスを供給する前納方法。
【請求項５】
購入供給量をダウンロードする前記ステップが、所定の時間で若しくは所定のｍ３量で、又はその両方で、水の供給情報をダウンロードするステップを含むことを更に特徴とする、請求項１に記載の水を供給する前納方法。
【請求項６】
所定の時間で若しくは所定のｍ３量で、又はその両方で、前記水の供給に関する情報があるかを確認するステップと、
前記供給メータを介して水流を検出するステップと、
いかなる水流も検出されなかった場合に、水管内に含まれたいかなる空気も放出するために、信号を送信して安全弁を開くステップと
を更に含むことを更に特徴とする、請求項１又は５に記載の水を供給する前納方法。
【請求項７】
前記前納無線インテリジェントカードから前記供給メータに前納済みのｍ３量をダウンロードする前記ステップが、前記前納無線インテリジェントカードに記録された所定量に応じて、前納済みのｍ３量の一部又は全てをダウンロードすることができることを更に特徴とする、請求項１に記載の水又はガスを供給する前納方法。
【請求項８】
前記前納無線インテリジェントカードから電子式の前記供給メータに、前納済みのｍ３量をダウンロードする前記ステップが、
前記供給メータに残る残高を読み取るステップと、
前記前納インテリジェントカードからの全ての又は一部のダウンロード残高を前記メータに残る前記残高に加算するステップと、
前記供給メータに新しい前納済み残高を記憶させるステップと
を更に含むことを更に特徴とする、請求項１又は７に記載の水又はガスを供給する前納方法。
【請求項９】
前記供給メータのメモリ内の前記前納済み残高を読み取るステップと、
前記前納済みの残高が０よりも大きいかを確認するステップと、
前記水又はガスの供給用の開閉機構の開閉を判定するために、前記水又はガスの供給用の開閉機構の状態を確認するステップと、
読み取った前記前納済みの残高に基づいて、前記水又はガス供給用の開閉機構を開閉させる信号を生成するステップと
を更に含み、
前記残高が０よりも大きい場合、前記供給メータ内への前記水又はガスの流動を可能とする目的で、前記水又はガスの供給用の開閉機構を開く信号が生成されることになり、前記残高が０よりも大きくない場合、前記供給メータ内への前記ユーザへの水又はガスの流動を停止する目的で、前記水又はガスの供給用の開閉機構を閉じる信号が生成されることになることを更に特徴とする、請求項１に記載の水又はガスを供給する前納方法。
【請求項１０】
メータ用の無線インテリジェントカードと、
水又はガスのメータと、
前記メータの状態に関する情報を示す液晶表示装置と、
前記水又はガスのメータ用の電力供給源と、
１対の安全モジュールを備えた少なくとも１つのＰＯＳ端末と、供給業者のデータベースに常に通知する課金システムにインターフェイスを介して接続されたサーバを含むネットワークと
を具備した、無線インテリジェントカードを用いて水又はガスを供給する前納システムであって、
ａ）Ｉ）前納無線インテリジェントカードがあるかを検出し、前記前納無線インテリジェントカードのコマンドを解釈し、無線周波数信号を生成し、送信する、インテリジェントカードの無線読取り−書込み機であり、前記前納カードの信憑性を照合確認し、前記転送データを暗号化し、ダウンロード前に、マイクロコントローラのメモリ内に記録された情報の妥当性を照合する、暗号化／解読モジュールを含む、インテリジェントカードの無線読取り−書込み機と、
ＩＩ）前記メータ内で、前記メータの寿命の間にユーザが消費した水又はガスに関して生成された情報、及び前記メータに対して行われたいかなる不法行為に関して生成された情報も記憶するフラッシュメモリを有する、前記メータの機能を監視するマイクロコントローラと、
ＩＩＩ）前記マイクロコントローラが、停止信号又は開信号によって要求する場合に、前記水又はガス供給用の開閉機構を開閉させる、供給停止装置用の制御器と
を含む、無線電子測定前納ガス又は水供給停止装置と、
ｂ）水又はガスの供給停止装置と、
ｃ）信号送受信要素と
を含む水又はガス消費メータから構成される、前納システム。
【請求項１１】
水又はガスの双方向消費量を記録するメータであり、
入口孔及び出口孔を含む当該メータの主本体と、
当該メータの前記主本体内の測定チャンバと、
当該メータの前記主本体内にあり、前記測定チャンバと流体連通した供給閉止チャンバと、
前記供給閉止チャンバ内の水又はガスの供給／停止弁と、
当該メータの前記主本体に配置された１対の上側及び下側の保護カバーと、
前記上側の保護カバーに配置された液晶表示装置と
を備える、メータであって、
当該メータが、当該メータの主本体の前記上側の保護カバーの内部に配置された、無線電子測定前納ガス又は水供給停止装置から構成され、
前記測定チャンバが、水又はガスの前記双方向消費量を記録する手段を含み、
水又はガスの前記双方向消費量を記録する前記手段が、
円板と、前記円板を取り囲んで、前記円板を定位置に保持し、したがって前記円板の正確な測定運動を保証する、上側及び下側のカバーと、一端部が、前記円板の中央に配置され、前記円板の方に上方へと、前記円板を取り囲んでいる前記上側のカバーを貫通して延在するロッドと、前記ロッドの反対側端部にある磁気要素と
から構成され、
当該メータが、
前記上側の保護カバー内で、当該メータの主本体の前記測定チャンバの外面に隣接して配置された第１のセンサ要素であり、前記測定チャンバ内を循環するｍ３容量を計算すべく前記円板によって伝達された前記磁気要素の回転を記録し、流動方向にかかわらず、水又はガスの前記消費量を記録することが可能な第１のセンサ要素と、
前記第１のセンサ要素に取り付けられ、前記磁気要素の前記回転によって生成された磁気信号をデジタル信号に変換するための、磁気信号をデジタル信号に変換する変換装置であり、前記無線電子測定前納制御水又はガス供給停止装置にも電気的に接続され、前記無線電子測定前納制御水又はガス供給停止装置が、前記デジタル信号を受信し、次いで前記デジタル信号を、後に視覚化するために前記液晶表示装置に送信する、変換装置と、
歯車列と、前記水又はガス供給を開閉させることができる摺動盤及び固定盤とを含む閉止機構であり、前記歯車列の開閉が、エンジンによって動作され、前記エンジンが、前記エンジンに電気的に接続された無線電子測定前納水又はガス供給停止装置によって制御される、閉止機構と、
無線インテリジェントカードと、前記無線電子測定前納水又はガス供給停止装置との間で、無線周波数を介して前記情報を通信するプリント回路板アンテナと、
前記供給停止チャンバの上に配置されたバッテリであり、前記無線電子測定前納水又はガス供給停止装置に、水又はガスの前記双方向消費量を記録するエネルギーを供給し、前記閉止機構に電力供給する前記エンジン、及び前記液晶表示装置にもエネルギーを供給する、バッテリと
から構成される、メータ。
【請求項１２】
前記上側及び下側の保護カバーが、前記上側又は下側のカバーのいずれかが開いていることを記録する第２のセンサ要素からそれぞれ構成され、前記上側及び下側の保護カバーの少なくとも一方が、当該メータの主本体から外れていた場合、供給業者からの技術者が復旧させるまで当該メータが前記供給を自動的に停止することになることを更に特徴とする、請求項１１に記載のメータ。
【請求項１３】
当該メータの主本体の前記入口孔から循環する水が、前記測定チャンバに入り、前記円板を回転させ、ひいては前記円板の回転運動を、前記ロッドを介して前記磁気要素に伝達し、前記第１のセンサ要素が、前記磁気要素の前記回転数を検出することを更に特徴とする、請求項１１に記載のメータ。
【請求項１４】
前記閉止機構が、前記摺動盤の位置、前記摺動盤の開閉を検出する１対のセンサを更に含み、前記センサが、前記無線電子測定前納水又はガス供給停止装置に接続され、前記摺動盤から前記無線電子測定前納水又はガス供給停止装置に前記位置信号を送信することを更に特徴とする、請求項１１に記載のメータ。
【請求項１５】
当該メータが、前記水供給が制限及びスケジューリングされる場合に、供給線内の水流を検出するセンサ、及び安全弁から構成されることを更に特徴とする、請求項１１に記載のメータ。
【請求項１６】
前記水流センサが、水流を検出する前記センサから信号を受信するように前記無線電子測定前納供給停止装置に接続され、いかなる水流も検出されない場合に、前記無線電子測定前納供給停止装置が、水管内に含まれ、当該メータを介して循環し、消費量として記録され得るいかなる空気も放出するように、前記安全弁を開く信号を送信することになることを更に特徴とする、請求項１５に記載のメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水又はガスの供給メータの前納システムに関し、より具体的には、水又はガスの供給を制御し、それと同時に無線インテリジェントカードを用いてメータの重要な情報を得る有効な方法及びシステムに関する。本発明はまた、ガス又は水の消費量を電子的に測定する目的のメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水及びガス供給業者は、かかる供給の消費量の読取りをユーザ場所で実施してきており、したがってこうした供給業者は、消費者が使用した供給に対応する請求を後日行うことができる。しかし、近年、従来の課金システムが抱える欠点のいくつかを克服する方策として、電気、水、又はガスの前納供給システム等の新しい技術システムが提案されてきている。
【０００３】
ある種の前納システムが、電気、水、又はガス供給を中央局から直接購入するために設計された。その後、購入量に関する情報が、クライアント場所（例えば、クライアントの店舗、施設、事務所、住居等）に取り付けられた測定装置に転送され、そこで供給が使用される。このシステムは、前納に関する情報を受信し、中央局での取得量を転送する。測定装置は通常、クライアント場所の外側に配置された機械メータから成る。この測定装置は通常、メータに隣接して配置されたインターフェイス又は端末を含み、それによって前納情報を読み取るか、或いはメータがクライアント場所の内側に配置されている場合には、かかるインターフェイスは、ケーブルによって、或いは水又はガス供給システムと同じケーブルによってメータに接続される。こうした前納システムが抱える欠点は、高価で、取り付けにくい特定の装置が必要となる点である。別の問題として、消費量に関する情報、残量（ｃｒｅｄｉｔ）の使用法、どのメータがかかる残量を使用しているか、並びにメータの不法使用に関する情報を中央局に送り返す能力がないという問題がある。この種のシステムは、一方向通信システムとして知られている。
【０００４】
別の種類の既知の前納システムもやはり、水又はガス供給を中央局、又は予め割り当てられた局から直接購入することに基づく。購入量に関する情報は、磁気ストライプカード、又は接触式スマートカード（以下では「接触式カード」と呼ぶ）内に記憶される。この特定の前納システムでは必ず、機械式のガス又は水メータに、外付けのカード読取り機又は磁気キーと、水又はガスのｍ３供給を監視する一連の追加の制御装置とを設ける必要がある。カード読取り装置は、前納供給情報を転送するために接触式カードが挿入されるスロットを有する。このシステムの例が、ＦＲ２７７７６７７、ＥＰ０８６３４９２、ＣＮ１９５２６１３、１９５２６１７、ＣＮ２２５７６３６、ＣＮ２４４４２１１、ＣＮ２５６５０００、ＣＮ２７２７８６２、ＣＮ２７８４８８７、ＣＮ２８３７７９６、及び国際公開第９９／４２９６３号パンフレットに開示されている。
【０００５】
それでもなお、この種の前納カード読取りメータには大きな欠点がある。読取り装置は、前納カードを挿入するために外側からアクセスできなければならない。このため、読取り装置は、ユーザによる（故意の、若しくは故意でない）損傷、塩分環境による損傷、又は比較的高い湿度による損傷に弱い。接触式カードを頻繁に使用すると、その磁気ストライプ又はチップが摩耗し、カード及び転送情報が読み取りにくくなることがある。接触式カード読取り機をケーブルによってメータに接続する場合、かかるケーブルもやはり損傷に曝されるため、別の問題が生じる。読取り機をメータ内に組み込む試みが為されてきている。メータの寸法増大に加えて、メータに重大な設計変更を行わなければならず、こうした設計変更によって、一部分が環境に露出することにより、また、現在市販されている既存のコネクタと互換性がなくなることにより、損傷をより受けやすくなるという問題がある。
【０００６】
水及びガス供給を制御する他の種類の前納システムに、残量が尽きた時点で自動的に作動させることによって、供給を停止するいくつかの装置を含むものがある。
【０００７】
前納システムに使用される水又はガスメータのほとんどが、かかる供給の消費量を記録する機械要素を含む。この種のメータは、水又はガスのｍ３、リットル、及び１／１０リットルを測定する歯車列から構成された機械式の記録機を使用している。この種のメータに伴う欠点には、こうしたメータは循環流を一方向でしか記録できないため、メータが不法行為に曝されるという欠点がある。しかし、メータの記録機構を反転させた場合、メータは逆向きに循環し始めて、最後の読取りから減少した消費量を記録することになる。
【０００８】
前述の前納メータ、特に水メータの別の欠点として、水供給を記録する機械要素が、水供給が制御及びスケジューリングされた形で行われる場合に、高圧によって生じる水撃に耐えられないという欠点がある。水撃によって、かかる機械要素が損傷を受けることになる。水供給が制御及びスケジューリングされた環境では、この種のメータには更に別の欠点があり、消費量を記録する機械要素が、水管内に閉じ込められ、そこを流れる空気によって作動して、空気がかかるメータ要素内を循環したときに、水消費量を前納量から差し引き始めるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の問題点を考慮に入れて、本発明の目的は、前納供給量に基づき、クライアント場所に取り付けられたメータによって水又はガス供給をより効率的に制御する前納システムを提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、密閉封止された一体型メータを無線インテリジェントカードと共に用いた、前納済みの水又はガスのｍ３消費量に関する前納測定システムを提供することである。本発明の別の目的は、水又はガス供給を中断する自動装置を組み込んだ、前納済みの水又はガス消費量の測定システムを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、前納済みの水又はガスのｍ３消費量を測定する前納システムであり、無線インテリジェントカードによって、供給業者に、消費量、残量の使用法、どこの、又はどのメータが残量を使用しているかに関する情報、更には、メータに行われた不法行為、及び操作に関する情報を提供する前納システムを提供することである。
【００１２】
本発明のもう１つの目的は、無線カード読取り機から成るシステムによって、水又はガスのｍ３供給の前納方法を提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、メータの接続方式にかかわらず、消費量を双方向システムで記録する電子手段を含むメータを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、水管内に閉じ込められた空気、及びメータ内を循環する空気を検出し、放出する手段を含む前納システム及びメータを提供することである。かかる手段によって、水管内を循環し、メータに到達する空気が放出され、こうした空気がメータ内を循環しない水流として記録されることが防止される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、より有効な前納システムを一体化した一体型メータ、及び予め購入した水又はガス供給を制御する方法に関する。それと同時に、本発明では無線インテリジェントカードによってメータに関する重要な情報が得られる。
【００１６】
この無線前納システムは、水又はガスの双方向消費量を記録する電子手段、無線電子測定装置、前納無線インテリジェントカードを検出し、確認する前納制御及び供給停止機構を含むメータを含む。この機構はまた、前納システムを制御し、メータに水又はガスを供給する。かかる無線電子測定前納水又はガス供給装置はまた、無線インテリジェントカード読取り−書込み要素、マイクロコントローラ、供給中断を監視する制御器、及び供給源（バッテリ）を含む。この前納システムは、水又はガスのｍ３供給を得るために、無線インテリジェントカードを検索する。この動作は、多量のエネルギーを消費しないように、たまにしか行われない。本発明の一実施形態では、水又はガスメータは、無線カードを検索する工程を開始し、かかるカードからメータに前納量を転送するボタンを含む。この工程には、エネルギーをより多く節約し、バッテリ寿命を増大させる目的がある。
【００１７】
前納無線インテリジェントカードと、内蔵式の無線インテリジェントカード読取り−書込み要素を備えた水又はガスメータとを用いた水又はガス前納方法では、無線周波数法によって、メータと前納無線インテリジェントカードとの間で情報を交換するステップが行われ、それと同時に、カード、及び内蔵式のカード読取り−書込み機、並びにメータのシリアル番号を認証し、次いで、前納無線インテリジェントカードの残量を差し引き、メータのメモリ内に記憶し、メータ状態に関する情報を前納無線インテリジェントカード内に記録する。
【００１８】
水又はガスの双方向消費量を記録する電子手段メータは密閉封止されており、したがって無線カードを操作するスロットを有する必要がない。このメータは、主本体、上側及び下側カバー、測定チャンバ、並びにメータの主本体内部で流体連通された供給閉止チャンバ、無線電子測定前納供給停止装置、水又はガス消費量を記録する１次センサ（測定チャンバ内を循環するｍ３量を検出するホール効果センサ）、磁気信号をデジタル信号に変換する装置（この変換器は、１次センサに結合されている）、並びにカバーのいずれかが開いていることを検出する２次安全センサから構成される。上側又は下側のカバーが、メータ本体から外れている場合、メータは、供給業者からの技術者が復旧させるまでその機能を停止することになる。このメータは、双方向システムを有し、すなわち、このメータは、その接続方式にかかわらず、消費量を常に加算する形で蓄積する。
【００１９】
本発明の特殊な特徴と考えられる要素について、本明細書に添付の特許請求の範囲で詳細に記載するものとする。しかし、本発明の本質、すなわちその構成、及びその動作様式は、本発明が有する他の目的及び利点と共に、ある実施形態の説明でより良く理解されよう。以下の図及び番号は、本発明の様々な部品を関連付ける一助となるものであり、同じ参照番号は同一の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好ましい実施形態による、水又はガスを測定する前納システムを示す概略図である。
【図２】本発明のメータの長手方向断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による、メータ内に組み込まれた前納システムの概略機能ブロック図である。
【図４】図１及び２の水又はガスを測定する前納システムの動作を説明するのに有用なフローチャートである。
【図４Ａ】図１及び２の水又はガスを測定する前納システムの動作を説明するのに有用なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明で使用する用語「無線又は非接触式カード」は、前納インテリジェントカードと、無線読取り−書込み要素との間で、無線カード内に嵌め込まれた集積回路に対して電気要素を使用せずに（すなわち、読取り−書込み装置に対するオーム接触がなく）行われる信号交換を指し、ここでは、かかる回路を動作させる電力は、無線読取り−書込み要素によって生成される信号から取り出される。かかる集積回路に対する通信及び電力供給は、誘導結合によって行われる。無線又は非接触式カードは、無線読取り−書込み要素に触れさせる必要がない。それらの間で情報を伝送するには、数ミリメートルから数センチメートルの様々な不定の間隔で十分である。
【００２２】
本発明で使用する用語「インテリジェントカード」とは、クレジットカードと同様の寸法を有するカードを指す。このカードは、集積回路（マイクロプロセッサ、メモリ、又はメモリと同様の装置）と、非常に安全な状態で様々な用途に使用することができる処理電力を備えた読取り機とを有する。
【００２３】
本発明で使用する用語「デジタル署名」又は「デジタルキー」とは、データのシーケンスを指し、このシーケンスによって、これと同じデータのシーケンスを用いて符号化された信号を復号することができる。
【００２４】
本発明で使用する用語「不法」とは、顧客が使用した水又はガスの消費量記録を改ざんする目的で行われるあらゆる行為を指す。
【００２５】
本発明で使用する用語「衝突防止」とは、どのカードを使用すべきかを決定するある種の方法を指す。カードのシリアル番号に従って、１枚だけが選択される。この工程は、ＩＳＯ１４４４３−３Ａ、及びｌＳ０１４４４３−４Ａ標準に記載されている。
【００２６】
本発明で使用する用語「制御及びスケジューリングされた水供給」とは、ある時間で、また、特定の立方メートル量で、又はその両方で行われる水供給を指す。
【００２７】
本発明で使用する用語「メータ」は、水（水道水）又はガスの消費量を電子的に記録するメータを指し、このメータはまた、前納システム供給弁の開閉を制御する。
【００２８】
本発明は、無線又は非接触式前納システム、及びデータ通信システムによって水又はガスの消費量を記録し、測定する方法を提供し、本発明では、メータと無線前納システムとは、完全に一体に組み込まれ、水及び空気に対して密閉保護されており、環境と接触することはない。この無線前納システム、及び水又はガス消費量を測定する方法により、追加の複雑なデータ伝送設備を使用せずに、ユーザのメータと、水又はガス供給業者との双方での無線データ通信を可能にする一体型メータを提供することによって、取付けコスト及び機能コストが低減する。更に、無線データ通信は、メータ内に配置された無線電子測定前納水又はガス停止装置内に組み込まれた無線読取り−書込み要素によって行われ、この通信では、インテリジェントカードが、購入量情報をメータに直接、無線で送信する。それと同時に、このインテリジェントカードは、メータ機能における変動に関する情報をアップロードし、記憶する。前納済みの水が供給される場合、特に、水供給が制御及びスケジューリングされる場合には、この装置は、制御された供給スケジュールに関する情報を表示する。この水又はガス無線前納システムによって、無線インテリジェントカードを用いて、かかる供給を消費する前に支払うことが可能となる。このインテリジェント無線カードには、ｉ）ＰＯＳ端末、或いは水又はガス供給業者の事業所直接における蓄積量（ｆｕｎｄ）が書き込まれ、あてはまる場合には、水供給が制御及びスケジューリングされる場合のスケジュール情報が書き込まれる。
【００２９】
本発明では、顧客は、水又はガス供給を供給業者から自身のメータに直接受けるものであり、水又はガス供給を制御するために、メータをいかなる端末若しくは通信インターフェイス、又はリンクとして使用される他のいかなる外部装置（例えば、赤外線リンク、ケーブルによる直接接続、ＲＦリンク、又はＣＡ線による何らかの通信）にも接続する必要がない。
【００３０】
図１は、本発明の好ましい実施形態による、水及びガスの消費量を測定する無線前納システムの概略図を示す。図１に示すように、この水及びガスの消費量を測定する無線前納システムは、好ましくは少なくとも１カ所のＰＯＳ端末２０を含み、この端末は、中央局及び／又は供給業者によって割り当てられた支払事務所に配置することができる。少なくとも１つのＰＯＳ２０は、無線インテリジェントカード読取り−書込み装置２３を備え、この装置２３は、市販の任意のインテリジェントカード読取り−書込み機から選択することができる。ＰＯＳ端末２０は同時に、サーバ２１によって、中央局又は供給業者事務所に配置された支払システムに接続する通信インターフェイス２７を有し、この通信インターフェイス２７は、顧客の残量（ａｃｃｏｕｎｔ）、及び供給業者のデータベース２２内に記憶されたデータに関する情報を実時間で保持する。典型的には、インターフェイス２７が使用する通信手段は、例えば、インターネット若しくはイントラネットを使用したＭＯＤＥＭを介したもの、又はこの目的に特化されたリンクを介したものでよい。データベース２２は、ユーザが購入した前納済みの水又はガスのｍ３量、水供給が制御される場合のスケジュールに関する更新情報、メータ寿命の間に測定される水又はガスのｍ３総量、バッテリに関する情報、顧客による不正操作及び不法使用に関する情報を記憶することになり、したがって、供給業者はこうした情報を分析し、必要ないかなる措置も取ることができる。
【００３１】
ＰＯＳ端末２０とサーバ２１との間で、伝送確認、すなわちデータ受信確認を含めて、安全な通信を行う目的で、水又はガスのｍ３消費量を測定するこの無線前納システムは、少なくとも１対の安全モジュール２４及び２５を含むことになり、これらのモジュールは、図１に示すように、サーバ２１とＰＯＳ２０のどちらにも取り付けられる。好ましくは、安全モジュール２４及び２５は、例えば、デジタルキーによってサーバ２１とＰＯＳ端末２０との間でのデータ伝送を暗号化し解読する機能を実現し、デジタルキーでは、かかるデジタルキーを用いてしか、データを解読することができず、したがって、データがＰＯＳ端末からサーバへ、またその逆で伝送される際、その伝送が傍受されたとしても、解読キーが利用できないと、このデータを復号することができない。ＰＯＳ２０と、前納無線インテリジェントカード１５との間で伝送されるデータは、インテリジェントカード１５に書き込まれたデジタルキーを用い、安全モジュール２４によって暗号化される。安全モジュール２４はまた、無線インテリジェントカード１５と、インテリジェントカード読取り−書込みモジュール２３とによって行われる全てのトランザクションについて、データ保護を実現する。好ましくは、無線インテリジェントカード１５と、メータ１８とは、それら自体のマイクロコントローラ内に組み込まれた、暗号化情報交換機能を実施する暗号化／解読手段をそれぞれ含む。特に好ましい実施形態では、メータ１８の暗号化手段は、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置内に配置され、或いは、この暗号化手段は、インテリジェント無線読取り−書込み要素内に配置してもよい。
【００３２】
水又はガス供給を契約する、又は更新する際に、供給業者は、本発明の前納システムを備えたメータ１８をユーザ場所に取り付け、繰返し使用可能な無線インテリジェントカード１５を手渡すことになり、このカード１５には、ＰＯＳ２０で前納済みの水又はガスのあるｍ３量が既に書き込まれている。水供給が制御及びスケジューリングされる場合には、供給業者はまた、各日の水供給メータの弁を開閉すべき時間、及び／又は１日当たりのｍ３供給量に関する情報も含めることになる。好ましい実施形態では、前納無線インテリジェントカード１５は、そのマイクロコントローラのメモリ内に記憶されることになる情報によって個別化されることになる。かかる情報は、メータ番号、契約番号、カードが最後に書き込まれた日付、安全キー（例えば、マイフェア（Ｍｉｆａｒｅ）（著作権）暗号化システムで指定されるもの等のデジタル署名［この場合、好ましい実施形態では、キーＡを用いて、前納済み水又はガスのあるｍ３量をダウンロードし、キーＢを用いて、前納済みの水又はガスのあるｍ３量をカードのあるセクタ内にアップロード、またダウンロードすることになる］、又はトリプル暗号化ＤＥＳシステム等）、並びに前納済みの水又はガスのｍ３量に関する情報、ダウンロード法によってメータに転送すべき前納済みの水又はガスのｍ３量から成る群から選択されることになる。特に好ましい実施形態では、前納無線インテリジェントカードのマイクロコントローラのメモリは、メータ１８が生成する、このメータ寿命の間に顧客が使用した水又はガスのｍ３に関する情報、並びにメータに対して行われた改ざん行為、及び不法行為に関する情報を受信し、記憶することが可能である。
【００３３】
前納済みの水又はガス量に関する情報のダウンロードを開始するには、ユーザが前納無線インテリジェントカード１５を持ってメータ１８に近付くと、読取り−書込み手段が、後に前納済みのｍ３量を全て、又は一部ダウンロードする目的で、前納カード１５をまず検索し、確認する。水供給が制御及びスケジューリングされる場合には、水供給を得るためにメータ１８の弁を開閉すべき時間もやはりダウンロードされる。前納済みのｍ３がカード１５からメータ１８に全てダウンロードされるか、又は一部がダウンロードされるかは、無線インテリジェントカードの安全キーに記録された、ダウンロード法によってメータに転送することが可能な前納済みの水又はガスのｍ３量に関する値に依存することになり、又は残量が放出値未満となった場合にも依存する。本発明の代替実施形態では、メータ１８は、無線読取り−書込み要素を起動させるボタンを含むことになり、このようにして、インテリジェントカードからｍ３をダウンロードすることが可能となる。本発明では、用語「ダウンロード法によって転送すべき前納済みの水又はガスのｍ３量」は、メータ内に全てダウンロードされることになるｍ３量を指す。前納済みの水又はガスのｍ３量のダウンロードと同時に、又はその後、メータ１８の無線読取り−書込み要素は、メータ寿命の間に顧客が使用した水又はガス、不法行為、及びバッテリ状態に関する、メータが生成する全ての情報を無線インテリジェントカードに転送することになり、こうした情報は、次いでかかるカードのマイクロコントローラメモリ内に記録されることになる。
【００３４】
メータ１８は、その画面上に、前納済みの水又はガス供給のｍ３残量に関する情報を表示することになり、したがって、ユーザは、ＰＯＳ端末２０に行って、料金を支払って無線インテリジェントカード１５にダウンロードすることができる。ＰＯＳ端末２０で、水又はガスを測定する前納システムで使用する前納無線インテリジェントカード１５を受け付け、供給業者プログラムによる要求に従って、カードの読取り及び書込みを行う。前述のように、無線インテリジェントカードは、ＰＯＳ端末２０でダウンロードされるが、カード１５から収集されたメータ１８に関するデータもやはり、水又はガス供給業者が改訂するようにデータベース２２に送信するためにダウンロードされる。ＰＯＳ端末２０は、ペソ（又は他の任意の現地通貨）、及び水又はガスのｍ３での支払いのどちらも受け付け、このトランザクションは、データベース２２に記憶させるために、供給業者のサーバ２１に送り返される。それでもなお、かかる情報は常にｍ３として前納無線インテリジェントカード１５に記録されるので、顧客は、前納済みの水又はガスのｍ３量をメータ１８にダウンロードすることができる。したがって、メータ画面は、かかる情報をｍ３で常に示すことになる。
【００３５】
メータ１８を、本発明の水又はガスの双方向消費量を記録する電子手段と共に図２に示す。メータ１８は、主本体３１、下側保護カバー３７、上側保護カバー３８、水又はガスの入口又は送出孔３９、水又はガスの出口又は供給孔４１、上側保護カバー３８の内部に配置された、無線電子測定前納水又はガス供給停止１３、上側保護カバー３８の内部に配置され、無線電子測定前納水又はガス供給停止１３に接続された、水又はガスの双方向消費量を記録する手段、水又はガス供給用の開閉機構１、アンテナ１４、及び上側保護カバー３８に配置された液晶表示装置から成る。
【００３６】
メータ１８の主本体３１は、１つの測定チャンバ３２と、供給停止チャンバとを収容する２つのキャビティを有し、これらのチャンバは流体連通している。好ましくは、測定チャンバ３２は、容量測定チャンバであるが、或いは速度測定チャンバでもよい。測定チャンバ３２は、水又はガスの双方向消費量を測定する電子手段を含み、この電子手段は、双方向消費量を記録するために、円板（ｎｕｔａｔｉｎｇ  ｄｉｓｋ）４４と、円板４４を取り囲んで円板４４を定位置に保持し、その正確な測定運動を保証する、上側及び下側保護カバー４５、４６とから成る。円板４４を取り囲む上側カバー４５はまた、そこを貫通する孔を有する。更に、測定チャンバ３２を収容するキャビティには、磁気要素９を収容することになる小型中央部分４７が示されている。測定チャンバ３２はまた、外側で磁気要素９と結合したロッド４９を有し、このロッド４９は、上側カバー４４にある孔を貫通して下方に延在して、ロッド４９の内側で円板４４とやはり結合しており、メータ１８の主本体３１の入口孔３９から流れた水が測定チャンバ３２に入り、円板４４を回転させ、したがって、その回転運動がロッド４９を介して磁気要素９に伝達される。
【００３７】
図２に示すように、主本体３１の外面は、上側及び下側保護カバー３７、３８によって保護されている。第１のセンサ要素２が、上側保護カバー内で、メータの主本体の測定チャンバ３２の外面に隣接して配置されている。この第１のセンサ要素２は、円板４４によって伝達される磁気要素９の円形運動を記録し、この第１のセンサ要素２（例えばホール効果センサ）は、後に測定チャンバ３２内を流れるｍ３容量を計算するために、磁気要素９の回転数を検出する。好ましくは、第１のセンサ要素９は、磁気信号−デジタル信号変換装置に接続され、この変換装置は、円板４４によって伝達される磁気要素９からの磁気信号を受信して、デジタル信号に変換する。特に、第１のセンサ要素２は、水又はガス消費量の記録を減少させるために、メータ内を流れる水又はガス供給の方向を反転させていたとしても、それにかかわらず磁気要素９の回転を検出することになる。すなわち、メータを取り外して、かかるメータの水又はガス供給出口孔４１を、水又はガスの入口又は送出孔として配置している場合である。第１のセンサ要素２は、磁石の極性が異なることに起因する回転を常に記録することになり、次いでこうした記録をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を用いて、測定チャンバ３２内を流れる容量を計算する。したがって、メータ１８は、いかなる方向にも循環する水流を測定する能力を有し、したがって、双方向特性を有する。典型的には、上側保護カバー３８は、顧客情報を示す液晶表示装置４を含む。
【００３８】
前述のように、上側保護カバー３８はまた、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３を内部に収容し、この装置は、磁気信号をデジタル信号３４に変換する第１のセンサ要素に結合された機械装置とデジタル信号で電気的に結合され、この無線電子測定前納水又はガス供給停止装置は、デジタル信号を受信し、次いでこの信号を液晶表示装置４に送信して、視覚化する。
【００３９】
供給閉止チャンバ４３は、歯車列と、水又はガス供給を開閉する形で配置された摺動盤及び固定盤とから構成された閉止機構１から成る。歯車列の開閉は、エンジンによって動作され、このエンジンは、かかるエンジンに電気的に接続された無線電子測定前納水又はガス供給停止装置によって制御される。動作中、供給閉止チャンバ４３の機構１の歯車列は、エンジンによって起動し、このエンジンは、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３によって給電され、歯車列は強度を増して、一方の摺動盤を固定盤の上に動かすことが可能となり、この固定盤は、分散配置された開口を有し、これらの開口は、ある位置では水流を閉止し、９０度回転させると開口が一致して水を循環させるように配置されている。閉止機構１はまた、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置に接続され、盤の位置信号を送信する１対のセンサ３５を含む。
【００４０】
メータ１８はまた、供給閉止チャンバの上に配置されたバッテリ８を有し、このバッテリは、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３、水又はガスの双方向消費量を記録する電子手段、閉止機構を起動させるエンジン、及び液晶表示装置にエネルギーを供給する。
【００４１】
メータ１８の主本体３１の入口孔３９から循環する水は、測定チャンバ３２に入る。この水循環によって、測定チャンバ３２の円板４４（又は速度チャンバの場合にはブレード）を回転させることになり、磁気要素９も同様に回転させ、この動作は第１のセンサ要素２に伝達され、この第１のセンサ要素２は、磁気信号−デジタル信号変換装置３４に電気的に接続され、この変換装置３４は、デジタル信号を無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３のマイクロコントローラ（図示せず）に伝送し、メータ１８内を循環した立方メートル量が記録されることになる。次いで、水は供給閉止チャンバ４３の閉止機構１を通って循環し、このチャンバ４３は、マイクロコントローラによって与えられる指示に応じて開閉することが分かる。チャンバ４３が開いている場合、水がユーザに供給されることになる。
【００４２】
好ましくは、本発明のメータ１８は、上側又は下側保護カバー３７、３８のいずれかが開いていることを記録する第２の安全センサ要素３を含む。第２の安全センサ要素３は、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３に接続されている。メータ１８の上側又は下側チャンバ３７、３８のいずれかがメータの主本体３１から外れていた場合、このメータの無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３は、供給閉止チャンバ４３の閉止機構１を起動させる信号を送信して、供給業者からの技術者が復旧させるまで、自動的に作動停止することになる。このメータは、双方向システムを有し、すなわち、このメータは接続方式にかかわらず、消費量を常に加算して蓄積する。
【００４３】
水供給が制御及びスケジューリングされる場合、メータ１８は、供給線を流れる水流を検出する追加のセンサ要素を含むことになる。この水流センサ要素は、水流を検出するためにセンサ要素（図示せず）から信号を受信する目的で、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３に接続される。水流が検出されない（すなわち、供給線内には空気がある）場合、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３は、安全弁（図示せず）を開く信号を送信して、水管内に閉じ込められた空気を放出することになり、こうした空気は、メータ内を循環し、消費量として記録され得るものであった。
【００４４】
図３は、ｍ３供給を監視し、かかるメータに関する重要な情報を得る無線前納システムを組み込んだ、水又はガスメータの概略機能ブロック図を示し、このシステムは、本発明の好ましい実施形態に従って使用するのに適したものである。
【００４５】
測定チャンバ３２内で、メータ１８内を流れる水量が記録され、磁気センサ要素２によって、磁気信号−デジタル信号変換器に転送され、この変換器は、測定チャンバ３２内部の円板の回転を、回転方向にかかわらず記録し、変換し、これは、磁気センサ要素２は、水又はガスが流れる方向に進むことになる磁石の極性を単に記録するだけであるためである。無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３は、磁気信号−デジタル信号変換器から信号を受信し、かかる信号をマイクロコントローラ６によって処理し、このマイクロコントローラ６は、サイクル数を計算して、水又はガスのｍ３容量に変換し、その後こうしたｍ３容量が液晶表示装置４に示されることになる。この容量はまた、マイクロコントローラ６の不揮発メモリ内にも記録される。無線電子測定前納水又はガス供給停止装置のかかるマイクロコントローラ６は、バッテリ８から電力供給を受ける。
【００４６】
無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３のマイクロコントローラ６はまた、メータのいずれのカバーも外れていないかを検出するために、第２のセンサ要素３（例えば、磁気センサ）から信号を受信する。
【００４７】
特に水測定に関する代替実施形態では、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３のマイクロコントローラ６は、水流を検出するための追加のセンサ要素１０から信号を受信する。水流が検出されない場合、マイクロコントローラ６は、安全弁１１を起動させて、水管内に閉じ込められた空気を放出する。
【００４８】
前述のように、無線電子測定前納水又はガス供給停止装置１３は、マイクロコントローラ６、無線読取り−書込み装置７、及び供給中断装置制御器５を含む。マイクロコントローラ６は、他の機能の中でもとりわけ、既に支払い済みの、ユーザが利用可能な水又はガスのｍ３量に関する情報、並びにこの前納済みの水又はガス量を無線カード１５からダウンロードすることができる時間を、バッテリ８の状態に関する情報と共に表示する。
【００４９】
無線読取り−書込み要素７は、前納カード１５を検出し、次いで有効カード信号をマイクロコントローラ６に送信し、無線前納システム、及びメータへの水又はガスのｍ３供給を監視し始める役割を果たす。
【００５０】
一般に、無線読取り−書込み要素７は、マイクロコントローラ６による指示のもと、定期的に起動する。代替実施形態では、マイクロコントローラ６は、無線インテリジェントカード１５と前納メータ１８との間での情報転送を開始するために、メータ１８の上側カバーに配置されたボタン１２によって送信される信号によって無線読取り−書込み要素７を起動させることになる。
【００５１】
本発明の無線前納システムのインテリジェントカード無線読取り−書込み要素７は、第１の実施形態では、前納無線インテリジェントカード１５に関する情報をマイクロコントローラ６に転送する。第２の実施形態では、インテリジェントカード無線読取り−書込み要素７は、マイクロコントローラ６に関する情報をメータ１８からインテリジェントカード１５に転送することになる。無線インテリジェントカード１５とメータ１８との間の情報通信は、プリント回路板アンテナ１７及び前納無線カード１６内に嵌め込まれたメモリを介して行われ、これらはどちらも情報が伝送される無線周波数帯に対して感度が良い。好ましくは、無線カード読取り−書込み要素７は、前納無線カードがあるかを検出する集積回路であり、かかるカードのコマンドを解釈し、無線周波数出力信号を生成し、送信する。アンテナ１４はまた、ＩＳＯ１４４４３−３Ａ標準、及びＩＳＯ１４４４３−４Ａ標準に記載された無線周波数データ伝送プロトコル、又はかかる目的に適った他の任意の無線周波数データ伝送プロトコルに則って送信された無線周波数出力信号の変化を受信する。
【００５２】
無線カード読取り−書込み要素７は、無線周波数出力信号を生成し、メータ１８のアンテナ１４を介して送信する。アンテナ１４によって感知される無線周波数出力信号の変化は、前納無線インテリジェントカード１５の存在によって生じる。前納カード１５があることを検出すると、無線カード読取り−書込み要素７は、かかる無線カード読取り−書込み機７の暗号化／解読モジュールによってカード１５を照合し確認した後に、前納無線カード１５から前納済みのｍ３量を読み取り、マイクロコントローラ６に転送する。すなわち、かかる暗号化／解読モジュールは、契約番号、メータ番号、カードが最後に書き込まれた日付、安全キー、前納済みの水又はガスのｍ３量に関する情報、ダウンロード法によってメータに転送すべき前納済みのｍ３量等、マイクロコントローラ６のメモリ内に記録された情報をデジタル署名によって照合し、確認する。この情報が照合確認されない場合、この読取り機は、カード１５からメータ１８に前納情報又はｍ３量を転送しないことになる。前納水供給に関して、より具体的には、水供給が制御及びスケジューリングされる場合には、水供給が行われる時間に関する情報が表示される。
【００５３】
前納無線カード１５が照合確認されると、前納済みの水又はガスのｍ３量に関するデータが、無線インテリジェントカード１５から無線読取り−書込み要素７を介してマイクロコントローラ６に転送され、マイクロコントローラ６は、ユーザの消費量に応じて水又はガスのｍ３量を差し引く機能を有する。前納済みｍ３量に関する情報は通常、マイクロコントローラ６のフラッシュメモリ内に記憶され、このマイクロコントローラ６は、ユーザが消費したそれぞれのｍ３に応じて、前納済みの水又はガス供給から差し引く量を制御する。
【００５４】
或いは、メータに関する履歴データ関連情報もやはり、マイクロコントローラ６のフラッシュメモリ内に記憶され、こうした情報は、メータから伝送され、前納無線インテリジェントカード１５内に記録されることになる。したがって、メータ１８とインテリジェントカード１５との間の情報交換は、特にマイクロコントローラ６によって無線読取り−書込み要素７を介して実行される。
【００５５】
本発明の代替実施形態では、無線インテリジェントカードを使用した水又はガスメータの無線前納システムは、ユーザ１９への水又はガス供給自動停止機構１を含む。図３は、特に、無線電子測定前納制御水又はガス供給停止装置１３、及び水又はガスの供給停止／復旧部１を監視する制御器５に関する。本発明の好ましい実施形態では、マイクロコントローラ６は、ユーザがまだ利用可能な水又はガスのｍ３量を記憶している。したがって、マイクロコントローラ６は、ユーザ１９の水又はガス供給、或いは供給停止を監視することになる。
【００５６】
典型的には、ユーザ１９への水又はガスの供給停止は、メータ１８の無線電子測定前納制御水又はガス供給停止装置１３のメモリ内に記憶された利用可能な水又はガス量が、ゼロに等しくなった場合に供給停止されることになり、こうした読取りは、マイクロコントローラ６によって行われる。マイクロコントローラ６が読み取る、メータメモリ１８内に記憶された利用可能な水又はガス量がゼロよりも大きくなると、水又はガス供給は復旧することになる。無線電子測定前納制御水又はガス供給停止装置１３のマイクロコントローラ６は、利用可能なｍ３量を常に読み取ることになる。
【００５７】
水又はガス供給の停止／復旧は、無線電子測定前納制御水又はガス供給停止装置１３の制御器５によって行われ、この制御器５は、歯車列と、水又はガス供給を特に開閉させるように設定された摺動盤及び固定盤とから構成された供給停止／復旧機構１に信号を送信し、好ましい実施形態では、供給停止／復旧機構１は、歯車列を起動させ、それと同時に摺動盤を固定盤の上にする、エンジンによって動作する弁でよく、この盤には開口が分散配置され、これらの開口は、ある位置では水流が閉じ、９０度回転させると、開口が一致して、水が流れ込むように配置され、この弁によって水又はガス供給の循環を開閉させる。水又はガス供給は、エンジンの制御器５を介して停止することができ、この制御器は、マイクロコントローラ６が、開閉信号を介して供給を開閉させる指示を与えると、弁１を開閉させる機能を有し、その後かかる弁を起動させる電力がエンジンに供給される。制御器５は、固体素子によって開閉させることができる。マイクロコントローラ６は、不揮発性メモリ内に記憶されたｍ３量がゼロに等しいことを読み取ると、まず、弁の開閉を知るために、閉止機構１に組み込まれたセンサ３５によって弁の状態を確認する。次いで、適切であれば、マイクロコントローラ６は制御器５に中断信号を送信することになる。
【００５８】
本発明の代替実施形態では、水又はガスメータ用の無線前納システムは、無線インテリジェントカード１５を用い、閉止機構１上で予め設定されている時点に、閉制御器５を起動させる内部タイマを用いることによって、メータ１８が１日のある時刻に開閉することができるように構成することができる。
【００５９】
前述のように、インテリジェントカード１５は、繰返し使用可能であり、また、各メータに固有であり、すなわち、このカードは、２つ以上の水又はガスメータに使用してはならない。かかる前納無線インテリジェントカードは、マイクロコントローラ１６、及びアンテナ１７を含む。カードの個別情報は、マイクロコントローラ１６の内部メモリ内に記録される。好ましくは、インテリジェントカードは、従来のクレジットカードの寸法であり、ＩＳＯ１４４４３−１、１４４４３−２、１４４４３−３、１４４４３−４標準に準拠することができるが、これらの要件は必須ではない。同様に、本発明の水又はガスメータ用前納ｍ３供給システムでの前納無線インテリジェントカードの使用は、以下の２つの主な機能を有する。１）前納済みの水又はガスｍ３量をメータに転送する。２）メータ寿命の間に消費された水又はガスのｍ３量に関する情報を、技術者の手を借りる必要なく、又はメータを読み取るために、高性能で高価なシステムを使用する必要なく、無線カードに受信する。
【００６０】
本発明の無線インテリジェントカードを用いた前納水又はガス管理システムは、動作中、無線電子測定前納制御水又はガス供給停止装置を介してメータにｍ３供給量を受信し、この装置は、前納カードを検出し確認するタスクを実行し、また、図４及び４Ａのフローチャートに従って、この前納水又はガス供給システムを監視するタスクも実行する。マイクロコントローラ６は、特定の方式で本発明の前納システムを監視し、また、メータ１８と、前納カード１５との間での前納通信タスクを監視する。
【００６１】
通信及び監視タスクを開始する前に、マイクロコントローラ６は、通信シリアルポートを起動させ、これによって、常に通信が行われることになる。次いで、無線インテリジェントカード読取り−書込み要素７、例えば、ＩＳＯ１４４４３−４Ａ標準が構成されることになる。ポートを起動させ、無線読取り−書込み要素７が構成された後、マイクロコントローラ６は、クライアントのシリアル番号、メータ寿命の間に記憶された水又はガスのｍ３量等の記憶データを読み取る（メータのシリアル番号は、決して変更されないものとして、この段階でしか読み取られない）。かかるデータを読み取った後、マイクロコントローラ６内のタイマが始動して、７０ミリ秒ごとに割込みが行われ、マイクロコントローラ６が特定のタスクを実行することができるようになる。次いで、マイクロコントローラ６は、非活動状態になり、すなわち、機能が全く停止し、バッテリエネルギーを最大量節約するために、「待機状態」になる。マイクロコントローラ６は、タイマに割り込むことによってしか、非活動状態から復帰することができず、この割込みは、ボタン１２によって行われる（図３に関する活動）。
【００６２】
このように、タイマが割込み信号を生成すると（ブロック１０）、マイクロコントローラ６は、メータの上側及び下側カバーにあるセンサを点検することになる（ブロック２０）。センサが起動した場合、マイクロコントローラ６は、弁を閉じるために、供給停止制御器５を介して水又はガス供給開閉機構１に信号を送信することになる（ブロック３０）。供給は、メータが再開した場合（すなわち、上側又は下側カバーのセンサの警告が解除されたとき）だけ、復旧することになる。
【００６３】
水メータ用の特定の実施形態では、マイクロコントローラ６はまた、水流センサ１０の状態を確認する（ブロック４０）。水流が検出されなかった場合、マイクロコントローラは、安全弁１１を開く信号を送信し、したがって水管内に閉じ込められた空気が放出されることになり（ブロック５０）、また、マイクロコントローラ６は、スケジューリングされた特定の開閉指示があるか確認する（ブロック６０）。指示があった場合、この情報は、マイクロコントローラ６のフラッシュメモリ内に記録される（１００）。
【００６４】
ガスメータ用の特定の実施形態では、マイクロコントローラ６はブロック４０、５０、及び６０は実施しないことになる。
【００６５】
次いで、マイクロコントローラ６は、センサ要素２によって、水又はガスの流動方向にかかわらず、メータ残高（ｂａｌａｎｃｅ）の水又はガスのｍ３蓄積量を読み取り（ブロック９０）、これは、センサ要素２は、水又はガスが流れる方向にかかわらず磁石の極性を検出するため、測定は双方向性となるためである。次いで、マイクロコントローラ６は、無線カード１５があるかを検出した後、又はダウンロードボタン１２を起動させることによって発せられる割込み信号を待つ（ブロック８０）。
【００６６】
マイクロコントローラ６は、そのフラッシュメモリ内に記憶されたデータを読み取った後（ブロック１００）、水又はガス供給用の開閉機構１の弁状態を確認し、ユーザの前納済み残高に応じて変更する。（ブロック１００）で得られた情報に基づいて、マイクロコントローラ６は、前納済みの供給残高が０よりも大きいことを確認する（ブロック１１０）。かかる残高が０よりも大きくない場合、マイクロコントローラは、水又はガス供給用の開閉機構弁１が閉じているか点検する（ブロック１２０）。弁１の状態の確認後（ブロック１２０）、その結果が否であった場合、マイクロコントローラ６は、メータ１８への水又はガス供給を停止するために、水又はガス供給用の開閉機構弁１を閉じる信号を制御器５に送信する（ブロック１３０）。（ブロック１３０）で弁１を閉じた後、マイクロコントローラ６は、メータ１８の画面上に表示された情報を読み取る（ブロック１６０）。しかし、ブロック１２０で判定した結果が満たされていた場合、すなわち弁１が閉じていた場合、マイクロコントローラ６は、メータの画面上に表示された情報を読み取る（ブロック１６０）。
【００６７】
一方、（ブロック１１０）で読み取った残高がゼロよりも大きい場合、マイクロコントローラ６は、弁１が開いていることを確認する（ブロック１４０）。弁１の確認後（ブロック１４０）、その結果が否であった場合、マイクロコントローラ６は、ユーザ９に水又はガス供給を可能とするために、弁１を開くタスクを実施する信号を制御器５に送信する（ブロック１５０）。（ブロック１５０）で弁１を開いた後、マイクロコントローラ６は、メータ１８の画面上に表示された情報を読み取る（ブロック１６０）。しかし、（ブロック１４０）で判定した結果が肯であった場合、すなわち弁１が開いていた場合、マイクロコントローラ６は、メータの画面上に表示された情報を読み取る（ブロック１６０）。
【００６８】
（ブロック１１０又は１６０）で説明したように、水又はガス開閉機構の弁１の状態を確認した後、マイクロコントローラ６は、メータの画面が示されていることを確認する（ブロック１７０）。（ブロック１７０）で示される画面が「前納済み」である場合、マイクロコントローラ６は、前納カードを検索し始めるように、無線インテリジェントカードの無線読取り−書込み機７の無線周波数生成器がオンになっているかを確認する（ブロック１８０）。（ブロック１８０）での判定が否であった場合、無線周波数をオンにする信号は生成されず（ブロック１９０）、マイクロコントローラ６は、バッテリ８から利用可能なエネルギーを最大量節約するために非活動状態に戻って、割込み信号を待つことになり（ブロック８０）、ブロック（１０及び１８０）で説明したルーチンが再開される。（ブロック１８０）の結果が肯であった場合、すなわち無線周波数がオンになっていた場合、付近の無線インテリジェントカード１５があるかを検出するために、無線信号がアンテナ１４を介して発せられることになる（ブロック２２０）。
【００６９】
（ブロック１７０）で示される画面が「ｍ３」に対応する場合、マイクロコントローラ６は、無線読取り−書込み要素の状態を確認し（ブロック２００）、無線読取り−書込み要素がオフになっている場合、マイクロコントローラ６は、利用可能なエネルギーを最大量節約するために非活動状態に戻って、割込み信号を待つことになり（ブロック８０）、ブロック（１０及び１８０）で説明したルーチンが再開される。無線読取り−書込み要素の状態を確認した結果が否であった場合、すなわち無線読取り−書込み要素がオンである場合、マイクロコントローラ６は、無線読取り−書込み要素をオフ又は停止し（ブロック２１０）、その後マイクロコントローラ６は、バッテリ８から利用可能なエネルギーを最大量節約するために非活動状態に戻って、割込み信号を待つことになり（ブロック８０）、ブロック（１０及び１８０）で説明したルーチンが再開される。
【００７０】
次いで、マイクロコントローラ６は、記憶されたデータを読み取り、弁１の状態を確認し、変更する機能を実行し、無線読取り−書込み要素を起動／停止させる画面がメータに示されているかを確認し、次いで、無線前納インテリジェントカード１５があるかを検出し、前納ダウンロードトランザクションを実行する工程に進むことになる。
【００７１】
前述のように、マイクロコントローラは、無線読取り−書込み要素がオンになっていることを確認すると、無線読取り−書込み要素は、アンテナ１４を介して無線周波数を発することになり、それによってＩＳＯ１４４４３−３Ａ標準に従ってカード１５の検索機能を実行する（ブロック２２０）。（ブロック２２０）でカード検索機能を実施した後、無線読取り−書込み要素６は、インテリジェントカード１５が検出フィールド内にあるかを確認する（ブロック２３０）。ブロック２３０で、検出フィールド内にインテリジェントカードがあった場合、検出フィールド内に２枚以上のインテリジェントカードがあるか判定するために、衝突防止プロトコルを実行する（ブロック２４０）（インテリジェントカード１５が２枚以上あった場合、一方はＩＳＯ１４４４３−３Ａ標準に従って非活動状態になる）。前記ブロック２３０で、検出フィールド内にインテリジェントカード１５がない場合、無線読取り−書込み要素６は、バッテリ８から利用可能なエネルギーを最大量節約するために非活動状態に戻って、割込み信号を待つことになり（ブロック８０）、ブロック（１０及び１８０）で説明したルーチンが再開される。
【００７２】
フィールド内でカードが検出されると、このシステムは、無線周波数データ伝送プロトコル（例えば、ＩＳＯ１４４４３−３Ａ標準に記載されたもの、ＩＳＯ１４４４３−４Ａ標準に記載されているものを含む）に従ってカードを選択する（ブロック２５０）。（ブロック２５０）でカードを選択した後、無線読取り−書込み要素７は、水又はガスの前納済みｍ３量に関して、デジタル署名及びメータのシリアル番号を用いて、カードを認証する（ブロック２６０）。次いで、マイクロコントローラ６は、そのインテリジェントカードがメータと対応しているかを確認し（ブロック２７０）、カードがこのメータと対応していない場合、無線読取り−書込み要素７は、バッテリ８から利用可能なエネルギーを最大量節約するために非活動状態に戻って、割込み信号を待つことになり（ブロック８０）、ブロック（１０及び１８）で説明したルーチンが再開される。しかし、カードがこのメータと対応している場合、次いでマイクロコントローラ６は、このカードの残高を読み取ることになる（ブロック２８０）。この時点で、マイクロコントローラ６は、前納インテリジェントカードに残量があるかを確認し（ブロック２９０）、（ブロック２９０）の結果が否であった場合、マイクロコントローラ６は、バッテリ８から利用可能なエネルギーを最大量節約するために非活動状態に戻って、割込み信号を待つことになり（ブロック８０）、ブロック（３０及び１８０）で説明したルーチンが再開される。（ブロック２９０）の結果が肯であった場合、マイクロコントローラは、インテリジェントカード１５の残高を、マイクロコントローラ６のフラッシュメモリ内にダウンロードすることが可能となる（ブロック３００）。前納済みの残高の全てを一時にダウンロードしなくてもよく、ダウンロードすべき残高は、カードに記録された「ダウンロードによって転送すべき前納済みの水又はガスのｍ３量」の変数に依存する。（ブロック３００）で残高をダウンロードした後、このシステムは、メータに残る残高を読み取り（ブロック３１０）、カード１５からダウンロードした残高を、メータに残る残高に加える（ブロック３２０）。（ブロック３２０）で実行した操作から得られた新しい前納済み残高は、マイクロコントローラ６によって水又はガスメータのフラッシュメモリに送信される（ブロック３３０）。新しい残高を受信した後、又はそれと同時に、マイクロコントローラ６は、メータ寿命の間にユーザが消費した水又はガスに関して生成された情報、及びメータのいかなる不法使用に関する情報も、インテリジェントカード１５に送信する（ブロック３４０）。情報をインテリジェントカード１５に送信した後、マイクロコントローラ６は、バッテリ８から利用可能なエネルギーを最大量節約するために非活動状態に戻って、割込み信号を待つことになり（ブロック８０）、ブロック（１０及び１８０）で説明したルーチンが再開される。
【００７３】
本発明の特定の動作を説明し、例示してきたが、本発明の趣旨及び範囲を変更することなく、他の変更及び改変を行うことが可能であることが当業者には自明である。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の範囲内であるいかなる変更又は改変からも保護されるものである。
【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４Ａ】
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【国際調査報告】
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