(57)【要約】【課題】  電子式流量メータの検針結果を利用して、簡単かつ精度良く、水道水使用場所において使用されている水道水使用器具の特定や、各使用器具による使用流量の積算値を算出可能な流体使用流量検出方法を提案すること。【解決手段】  流量メータシステム１は、水道水使用場所２に設置されている水道水使用側システム３と、各システム３に対してインターネット４を介して接続されている管理センタ側システム５を備えている。水道水使用側システム３は電子式水道メータ７と電子カウンタ９を備え、水道メータ７で検出された使用流量および使用時間に基づき、電子カウンタ９における使用器具識別部３３では、面積評価法により使用されている水道水使用器具を識別し、その結果に基づき、料金算出部５０で使用器具別の使用料金を算出する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量メータを取り付けた流体管を介して、流体使用場所に設置された複数の流体使用器具に水道水やガスなどの流体を供給し、
前記流量メータによる検針結果に基づき、前記流体使用場所で各流体使用器具を使用した場合における典型的な使用流量の時間変化を表す使用流量パターンを前記流量使用器具毎に求めて記憶しておき、
予め定めた測定期間における前記流量メータによる検針結果に基づき、当該測定期間での流体総使用量と流体総使用流量の時間変化を表す総使用流量パターンとを求め、
各流体使用器具の前記使用流量パターンに基づき、前記流体総使用量に一致あるいは最も近い値の合計流体使用量が得られる前記流体使用器具の組合せを求め、求まった組合せに含まれている各流体使用器具を前記測定期間中において使用されていた流体使用器具であると推定し、
求めた組合せに含まれている各流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、前記測定期間における各流体使用器具の使用順あるいは使用時間帯を推定する流体使用状況検出方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記測定期間中において使用されていたと推定された前記流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、流体の漏洩の有無を判別する流体使用状況検出方法。
【請求項３】
請求項２において、
流体の漏洩が発生していると判別された場合には、前記流体管を閉鎖する流体使用状況検出方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記流体使用器具を、前記流体使用場所での必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類しておき、
識別された前記流体使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、一定の条件の下で、前記流体管を介して供給される流量を低減する流体使用状況検出方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記一定の条件には、流体供給側の流体の不足状態が含まれる流体使用状況検出方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記流体使用器具が使用されているか否かの推定結果に基づき、所定期間における各流体使用器具の流体流量の積算値を求め、当該積算値に基づき前記流体使用器具の流体使用料金を算出する流体使用状況検出方法。
【請求項７】
請求項１において、
人間が使用する特定の前記流体使用器具により得られる前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、前記流体使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別する流体使用状況検出方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記の特定の流体使用器具には風呂が含まれる流体使用状況検出方法。
【請求項９】
請求項１において、
人間が使用する特定の前記流体使用器具が所定期間以上にわたって不使用であると識別された場合には、前記流体使用場所における人間に異常が発生したものと判断する流体使用状況検出方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかにおいて、
前記使用流量パターンを求める際には、流体の流体圧レベルの時間変化を表す流体圧パターンを検出し、この流体圧パターンも考慮して、前記測定期間中に使用されている流体使用器具の組合せを推定する流体使用状況検出方法。
【請求項１１】
水道水、ガスなどの流体を使用する流体使用場所に流体を供給する流体管に取り付けた流量メータと、
前記流体使用場所に設置されている複数の流体使用器具情報が記憶保持されている使用器具情報記憶部と、
前記流量メータによる検針結果に基づき、前記流体使用場所で各流体使用器具を使用した場合における典型的な使用流量の時間変化を表す使用流量パターンを前記流量使用器具毎に記憶保持している使用流量パターン記憶部と、
前記流体使用場所に設置されている複数の前記流体使用器具の中から、実際に使用されている流体使用器具を推定する使用器具推定部とを有し、
前記使用器具推定部は、
予め定めた測定期間における前記流量メータによる検針結果に基づき、当該測定期間での流体総使用量と流体総使用流量の時間変化を表す総使用流量パターンとを求め、
各流体使用器具の前記使用流量パターンに基づき、前記流体総使用量に一致あるいは最も近い値の合計流体使用量が得られる前記流体使用器具の組合せを求め、
求まった組合せに含まれている各流体使用器具を前記測定期間中において使用されていた流体使用器具であると推定し、
求まった組合せに含まれている各流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、前記測定期間における各流体使用器具の使用順あるいは使用時間帯を推定する流体使用状況検出システム。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記測定期間中において使用されていたと推定された前記流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、流体の漏洩の有無を判別する漏洩判別部を有している流体使用状況検出システム。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記流体管を開閉可能な制御弁と、流体の漏洩が発生していると判別された場合に、前記制御弁を駆動して前記流体管を閉鎖させる弁制御部とを有している流体使用状況検出システム。
【請求項１４】
請求項１１において、
前記流体管の流量を制御する流量制御弁と、この流量制御弁を駆動制御する弁制御部とを有し、
前記使用器具情報記憶部には、複数の前記流体使用器具が、必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類された状態で記憶保持されており、
使用していると推定された前記流体使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、一定の条件の下で、前記弁制御部は前記流量制御弁を駆動して、前記流体管を介して供給される流量を低減する流体使用状況検出システム。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記一定の条件には、流体供給側の流体の供給不足状態が含まれている流体使用状況検出システム。
【請求項１６】
請求項１１において、
前記流体使用器具が使用されているか否かの推定結果に基づき、所定期間における各流体使用器具の流体流量の積算値を求める使用器具別積算部と、
各流体使用器具の流体使用料単価を記憶した料金記憶部と、
前記使用器具別積算部による積算値および前記料金記憶部の記憶内容に基づき、流体使用器具毎に流体使用料金を算出する料金算出部とを有している流体使用状況検出システム。
【請求項１７】
請求項１１において、
人間が使用する特定の前記流体使用器具により得られる前記流体使用パターンを記憶保持している流体使用パターン記憶部と、
当該流体使用パターンおよび前記総使用流量パターンに基づき、前記流体使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別する異常判別部と有している流体使用状況検出システム。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記の特定の流体使用器具には風呂が含まれている流体使用状況検出システム。
【請求項１９】
請求項１１において、
前記使用器具推定部および前記流量メータの検出結果に基づき、前記流体使用場所における人間が使用する特定の流体使用器具が所定期間以上にわたって不使用の場合には、当該流体使用場所における人間に異常が発生したものと判断する異常判別部を有している流体使用状況検出システム。
【請求項２０】
請求項１１ないし１９のうちのいずれかの項において、
各流体使用器具を使用した際における前記流量メータでの流体の流体圧レベルを検出する流体圧検出手段と、
前記流体圧検出手段で求めた流体圧パターンを記憶しておく流体圧パターン記憶部とを有し、
前記使用器具推定部は、前記流体圧パターンも考慮して、前記測定期間中に使用されている流体使用器具の組合せを求める流体使用状況検出システム。
【請求項２１】
請求項１１ないし２０のうちのいずれかの項において、
前記使用器具推定部の推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを表示する電子カウンタを有している流体使用状況検出システム。
【請求項２２】
請求項１１ないし２０のうちのいずれかの項において、
管理センタ端末と、
前記使用器具推定部での推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを、通信回線を介して前記管理センタ端末に送信する送信部とを有している流体使用状況検出システム。
【請求項２３】
請求項１１ないし２０のうちのいずれかの項において、
管理センタ端末と、
前記使用器具推定部の推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを表示する電子カウンタと、
前記使用器具推定部での推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを、通信回線を介して前記電子カウンタ、および当該電子カウンタを介して前記管理センタ端末に送信する送信部とを有している流体使用状況検出システム。
【請求項２４】
請求項２３において、
前記電子カウンタは、前記推定部、前記判別部および前記記憶部を備えている流体使用状況検出システム。
【請求項２５】
請求項２３または２４において、
前記管理センタ端末にはインターネット経由で前記各部での推定結果、および判別結果が供給される流体使用状況検出システム。
【請求項２６】
請求項２５において、
前記各部での推定結果および前記判別結果をインターネット経由で閲覧可能な閲覧サイトを運営しているインターネットサーバを有している流体使用状況検出システム。
【請求項２７】
請求項２３または２４において、
インターネット接続端末から、インターネット経由で、前記料金およびパターンの設定が変更可能である流体使用状況検出システム。
【請求項２８】
請求項２３または２４において、
前記電子カウンタおよび／または前記管理センタ端末から前記料金およびパターンの設定が変更可能である流体使用状況検出システム。
【請求項２９】
ガス使用場所にガスを供給するガス管に取り付けたガスメータにより、当該ガス使用場所におけるガスの使用流量パターンを求め、
当該使用流量パターンに基づき、当該ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を識別することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３０】
請求項２９において、
識別された前記ガス使用器具と、検出されたガスの使用流量パターンとに基づき、ガスの漏洩の有無を判別することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３１】
請求項３０において、
ガスの漏洩が発生していると判別された場合には、前記ガス管を閉鎖することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３２】
請求項２９において、
前記の複数のガス使用器具を、必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類しておき、
識別された前記ガス使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、一定の条件の下で、前記ガス管を介して供給される流量を低減することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３３】
請求項３２において、
前記一定の条件には、ガス供給側のガスの不足状態が含まれることを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３４】
請求項２９において、
前記ガス使用器具の識別結果に基づき、ガス使用器具毎のガス使用量を積算し、ガス使用器具毎にガス使用料金を算出することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３５】
請求項２９において、
前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具のガス使用パターンを求め、
当該ガス使用パターンと、前記流量メータにより検出されたガスの使用流量パターンとに基づき、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３６】
請求項３５において、
前記特定のガス使用器具には風呂が含まれることを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３７】
請求項２９において、
前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具の使用状況を求め、当該ガス使用器具が所定期間以上にわたって不使用の場合には、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したものと判断することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３８】
請求項２９ないし３７のいずれかにおいて、
前記使用流量パターンを検出する際には、ガスのガス圧レベルを示すガス圧パターンも検出し、当該ガス圧パターンおよび前記使用流量パターンに基づいて、前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を識別することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項３９】
ガス使用場所にガスを供給するガス管に取り付けた流量メータにより、当該ガス使用場所におけるガスの使用時間および使用流量を検出し、
検出された使用時間および使用流量に基づき、少なくとも、時間帯別使用量あるいは流量別使用量の積算値を求め、
当該積算値に基づき、ガス使用料金を算出することを特徴とするガスメータ使用方法。
【請求項４０】
ガス使用場所にガスを供給するガス管に取り付けた流量メータを備え、当該流量メータにより当該ガス使用場所におけるガスの使用時間および使用流量を算出する流量メータシステムにおいて、
前記ガス使用場所におけるガスの使用流量パターンを記憶保持している使用流量パターン記憶部と、
前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具情報が記憶保持されている使用器具情報記憶部と、
前記流量メータによって検出された使用時間および使用流量、前記使用流量パターン、並びに、前記使用器具情報に基づき、当該ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を推察する使用器具識別部と、
を有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４１】
請求項４０において、
前記使用器具識別部は、前記流量メータによって検出された使用時間および使用流量から得られる合成波形の面積に基づき、前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を特定し、
特定されたガス使用器具の流量波形および前記合成波形に基づき、ガス使用器具の使用順序を特定することを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４２】
請求項４０において、
識別された前記ガス使用器具と、検出されたガスの使用時間および使用流量とに基づき、ガスの漏洩の有無を判別する漏洩判別部を有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４３】
請求項４２において、
前記ガス管を開閉可能な制御弁と、ガスの漏洩が発生していると判別された場合に、前記制御弁を駆動して前記ガス管を閉鎖させる弁制御部とを有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４４】
請求項４０において、
前記ガス管の流量を制御する流量制御弁と、この流量制御弁を駆動制御する弁制御部とを有し、
前記使用器具情報記憶部には、複数のガス使用器具が、必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類された状態で記憶保持されており、
推察された前記ガス使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、前記弁制御部は、一定の条件の下で、前記流量制御弁を駆動して、前記ガス管を介して供給される流量を低減することを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４５】
請求項４４において、
前記一定の条件には、ガス供給側のガスの供給不足状態が含まれることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４６】
請求項４０において、
前記ガス使用器具の識別結果に基づき、ガス使用器具毎のガス使用量を積算する使用器具別積算部と、各ガス使用器具のガス使用料単価を記憶した料金記憶部と、前記使用器具別積算部による積算値および前記料金記憶部の記憶内容に基づき、ガス使用器具毎にガス使用料金を算出する料金算出部とを有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４７】
請求項４０において、
前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具のガス使用パターンを記憶保持しているガス使用パターン記憶部と、
当該ガス使用パターン、並びに、前記流量メータにより検出されるガスの使用時間および使用流量に基づき、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別する異常判別部とを有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４８】
請求項４７において、
前記特定のガス使用器具には風呂が含まれることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項４９】
請求項４０において、
前記使用器具識別部および前記流量メータの検出結果に基づき、前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具が所定期間以上にわたって不使用の場合には、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したものと判断する異常判別部とを有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５０】
請求項４０ないし４９のいずれかにおいて、前記流量メータでのガスのガス圧レベルを検出するガス圧検出手段と、当該ガス圧検出手段で求めたガス圧パターンを記憶しておくガス圧パターン記憶部とを有し、
前記使用器具識別部は、前記流量メータによって検出された使用時間および使用流量、前記使用流量パターン、前記使用器具情報、並びに前記ガス圧パターンに基づき、前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を推察することを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５１】
ガス使用場所にガスを供給するガス管に取り付けた流量メータを備え、当該流量メータにより当該ガス使用場所におけるガスの使用時間および使用流量を算出するガスメータシステムにおいて、
検出された使用時間および使用流量に基づき、少なくとも、時間帯別使用量あるいは流量帯別使用量の積算値を求める積算部と、
時間帯別使用料金および流量帯別使用料金が記憶された料金記憶部と、
前記積算値および前記料金記憶部の記憶内容に基づき、ガス使用料金を算出する料金算出部と、
を有することを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５２】
請求項４０ないし５１のうちのいずれかの項において、
前記使用器具識別部での識別結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を表示する電子カウンタを有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５３】
請求項４０ないし５１のうちのいずれかの項において、
管理センタ端末と、前記使用器具識別部での推察結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を通信回線を介して前記管理センタ端末に送信する送信部とを有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５４】
請求項４０ないし５１のうちのいずれかの項において、
管理センタ端末と、前記使用器具識別部での識別結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を表示する電子カウンタと、前記使用器具識別部での識別結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を通信回線を介して前記電子カウンタに送信する送信部とを有しており、前記電子カウンタを介して、前記各部での識別結果、検出結果、および判別結果が通信回線を介して前記管理センタ端末に送信されることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５５】
請求項５４において、
前記電子カウンタは、前記識別部、判別部および記憶部を備えていることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５６】
請求項５３または５４において、
前記管理センタ端末にはインターネット経由で前記各部での識別結果、および判別結果が供給されることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５７】
請求項５６において、
前記各部での識別結果、および判別結果をインターネット経由で閲覧可能な閲覧サイトを運営しているインターネットサーバを有していることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５８】
請求項５３または５４において、
インターネット接続端末から、インターネット経由で、前記料金およびパターンの設定が変更可能であることを特徴とするガスメータシステム。
【請求項５９】
請求項５３または５４において、
前記電子カウンタあるいは前記管理センタ端末から前記料金およびパターンの設定が変更可能であることを特徴とするガスメータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道メータやガスメータなどの流量メータの検針値に基づき検出される流体使用時間および使用流量に基づき、流体使用場所における使用状態の検出や、多様な課金システム等を構築可能な流体使用状況検出方法およびシステム、並びにガスメータ使用方法およびガスメータシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道メータやガスメータなどの流量メータとしては電子式のものが知られており、流量メータから離れた位置に設置されている電子カウンタや、通信回線を介して接続された管理センタ端末において、水道水やガスなどの流体使用状態の監視や、使用料金の算出等が可能となっている。
【０００３】
例えば、電子式水道メータは、水道管に接続した計量部に設置した流量に応じて回転する羽根車の回転状態を非接触状態で検出し、これに基づきマイクロコンピュータ内蔵の電子ユニットにおいて使用流量、使用時間等を算出し、算出結果を液晶表示器に表示するように構成されている。
【０００４】
また、一般に、電子式水道メータでの検出結果は、離れた位置に設置されている電子カウンタに電文形式で送信され、当該電子カウンタにおいて水道メータから供給される検出結果に基づき各種の積算値の算出や表示が行われるようになっている。さらに、電子カウンタおよび伝送装置を介して、水道メータの検出結果や電子カウンタでの積算値等が、通信回線を介して、管理センタ端末に送信され、当該管理センタ端末が配置されている管理センタにおいて、各水道水使用場所での水道水使用状態の監視や、水道料金の算出等が行われるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、このような流量メータシステムを利用して、流体使用場所における流体使用状態をより正確に把握することのできる流体使用状況検出方法およびシステム、並びにガスメータ使用方法およびガスメータシステムを提案することにある。
【０００６】
また、本発明の課題は、流体使用場所における流体使用状態の検出結果に基づき、多様な使用料金の課金システムを採用することのできる流体使用状況検出方法およびシステム、並びにガスメータ使用方法およびガスメータシステムを提案することにある。
【０００７】
さらに、本発明の課題は、流体使用場所における流体使用状態の検出結果に基づき、節水などの流体の節約対策を講じ、あるいは、流体使用場所における人間の異常等を検出することのできる流体使用状況検出方法およびシステム、並びにガスメータ使用方法およびガスメータシステムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の流体使用状況検出方法は、
流量メータを取り付けた流体管を介して、流体使用場所に設置された複数の流体使用器具に水道水やガスなどの流体を供給し、
前記流量メータによる検針結果に基づき、前記流体使用場所で各流体使用器具を使用した場合における典型的な使用流量の時間変化を表す使用流量パターンを前記流量使用器具毎に求めて記憶しておき、
予め定めた測定期間における前記流量メータによる検針結果に基づき、当該測定期間での流体総使用量と流体総使用流量の時間変化を表す総使用流量パターンとを求め、
各流体使用器具の前記使用流量パターンに基づき、前記流体総使用量に一致あるいは最も近い値の合計流体使用量が得られる前記流体使用器具の組合せを求め、求まった組合せに含まれている各流体使用器具を前記測定期間中において使用されていた流体使用器具であると推定し、
求めた組合せに含まれている各流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、前記測定期間における各流体使用器具の使用順あるいは使用時間帯を推定するようにしている。
【０００９】
このように、本発明では、流量メータの検針値から求まる流体総使用量（換言すると、総使用流量パターンの面積）に基づき、使用されていると判断される流体使用器具の組合せを推定し、この組合せに含まれる各流体使用器具の使用時間帯を求めている。従って、各流体使用器具の使用流量パターンのみに基づく場合に比べて、かかる面積評価法を利用することにより、使用されていると思われる流体使用器具の組合せ数を短時間で絞り込むことができる。特に、設置されている使用器具の台数が多くなった場合における組合せ数の増加を抑制できるので、簡単に、使用器具の組合せを特定できる。
【００１０】
ここで、前記測定期間中において使用されていたと推定された前記流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、流体の漏洩の有無を判別することができる。また、流体の漏洩が発生していると判別された場合には、前記流体管を閉鎖することが望ましい。
【００１１】
次に、前記流体使用器具を、前記流体使用場所での必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類しておき、使用していると推定された前記流体使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、一定の条件の下で、前記流体管を介して供給される流量を低減すればよい。一定の条件には、流体供給側の流体の不足状態などが含まれる。
【００１２】
また、前記流体使用器具が使用されているか否かの推定結果に基づき、所定期間における各流体使用器具の流体流量の積算値を求め、当該積算値に基づき前記流体使用器具の流体使用料金を算出することもできる。
【００１３】
さらに、人間が使用する特定の前記流体使用器具により得られる前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、前記流体使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別することができる。この場合、特定の流体使用器具としては風呂を挙げることができる。また、人間が使用する特定の前記流体使用器具が所定期間以上にわたって不使用であると推定された場合には、前記流体使用場所における人間に異常が発生したものと判断することができる。
【００１４】
次に、前記使用流量パターンを求める際には、流体の流体圧レベルの時間変化を表す流体圧パターンを検出し、この流体圧パターンも考慮して、前記測定期間中に使用されている流体使用器具の組合せを推定すれば、より確実に、使用している流体使用器具を特定できる。
【００１５】
一方、本発明の流体使用状況検出システムは、
水道水、ガスなどの流体を使用する流体使用場所に流体を供給する流体管に取り付けた流量メータと、
前記流体使用場所に設置されている複数の流体使用器具情報が記憶保持されている使用器具情報記憶部と、
前記流量メータによる検針結果に基づき、前記流体使用場所で各流体使用器具を使用した場合における典型的な使用流量の時間変化を表す使用流量パターンを前記流量使用器具毎に記憶保持している使用流量パターン記憶部と、
前記流体使用場所に設置されている複数の前記流体使用器具の中から、実際に使用されている流体使用器具を推定する使用器具推定部とを有し、
前記使用器具推定部は、
予め定めた測定期間における前記流量メータによる検針結果に基づき、当該測定期間での流体総使用量と流体総使用流量の時間変化を表す総使用流量パターンとを求め、
各流体使用器具の前記使用流量パターンに基づき、前記流体総使用量に一致あるいは最も近い値の合計流体使用量が得られる前記流体使用器具の組合せを求め、
求まった組合せに含まれている各流体使用器具を前記測定期間中において使用されていた流体使用器具であると推定し、
求まった組合せに含まれている各流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、前記測定期間における各流体使用器具の使用時間帯を推定することを特徴としている。
【００１６】
ここで、前記測定期間中において使用されていたと推定された前記流体使用器具の前記使用流量パターンと、前記総使用流量パターンとに基づき、流体の漏洩の有無を判別する漏洩判別部を有していることが望ましい。この場合、前記流体管を開閉可能な制御弁と、流体の漏洩が発生していると判別された場合に、前記制御弁を駆動して前記流体管を閉鎖させる弁制御部とを有していることが望ましい。
【００１７】
また、前記流体管の流量を制御する流量制御弁と、この流量制御弁を駆動制御する弁制御部とを有し、前記使用器具情報記憶部には、複数の前記流体使用器具が、必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類された状態で記憶保持されており、使用していると推定された前記流体使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、一定の条件の下で、前記弁制御部は前記流量制御弁を駆動して、前記流体管を介して供給される流量を低減することが望ましい。この場合、一定の条件には、流体供給側の流体の供給不足状態が含まれる。
【００１８】
さらに、前記流体使用器具が使用されているか否かの推定結果に基づき、所定期間における各流体使用器具の流体流量の積算値を求める使用器具別積算部と、各流体使用器具の流体使用料単価を記憶した料金記憶部と、前記使用器具別積算部による積算値および前記料金記憶部の記憶内容に基づき、流体使用器具毎に流体使用料金を算出する料金算出部とを備えた構成を採用できる。
【００１９】
さらには、人間が使用する特定の前記流体使用器具により得られる前記流体使用パターンを記憶保持している流体使用パターン記憶部と、当該流体使用パターンおよび前記総使用流量パターンに基づき、前記流体使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別する異常判別部とを備えた構成を採用できる。この場合、前記の特定の流体使用器具には風呂を含めることができる。
【００２０】
また、前記使用器具推定部および前記流量メータの検出結果に基づき、前記流体使用場所における人間が使用する特定の流体使用器具が所定期間以上にわたって不使用の場合には、当該流体使用場所における人間に異常が発生したものと判断する異常判別部を備えた構成を採用できる。
【００２１】
次に、各流体使用器具を使用した際における前記流量メータでの流体の流体圧レベルを検出する流体圧検出手段と、前記流体圧検出手段で求めた流体圧パターンを記憶しておく流体圧パターン記憶部とを有し、前記使用器具推定部は、前記流体圧パターンも考慮して、前記測定期間中に使用されている流体使用器具の組合せを求めるようにしてもよい。
【００２２】
一方、前記使用器具推定部の推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを表示する電子カウンタを備えた構成を採用できる。
【００２３】
また、管理センタ端末と、前記使用器具推定部での推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを、通信回線を介して前記管理センタ端末に送信する送信部とを備えた構成を採用することもできる。
【００２４】
さらには、管理センタ端末と、前記使用器具推定部の推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを表示する電子カウンタと、前記使用器具推定部での推定結果、前記漏洩判別部の判別結果、前記料金算出部の算出結果、前記異常判別部の判別結果および前記積算部の算出結果のうちの少なくとも一つを、通信回線を介して前記電子カウンタ、および当該電子カウンタを介して前記管理センタ端末に送信する送信部とを備えた構成を採用してもよい。
【００２５】
ここで、前記電子カウンタは、前記の推定部、前記判別部および前記記憶部を備えた構成とすることができる。また、前記管理センタ端末にはインターネット経由で前記各部での推定結果、および判別結果を供給してもよい。さらに、前記各部での推定結果および前記判別結果をインターネット経由で閲覧可能な閲覧サイトを運営しているインターネットサーバを備えた構成を採用することもできる。さらにまた、インターネット接続端末から、インターネット経由で、前記料金およびパターンの設定を変更可能とすることもできる。これに加えて、前記電子カウンタおよび／または前記管理センタ端末から前記料金およびパターンの設定を変更可能としてもよい。
【００２６】
次に、本発明はガスメータ使用方法に関するものであり、本発明のガスメータ使用方法は、
ガス使用場所に流体を供給する流体管に取り付けたガスメータにより、当該ガス使用場所におけるガスの使用流量パターンを検出し、
この使用流量パターンに基づき、当該ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を推定することを特徴としている。
【００２７】
ガス使用器具を特定することができると、当該ガス使用器具と、検出された使用流量パターンとに基づき、ガスの漏洩の有無を判別することができる。
【００２８】
また、漏洩が発生していると判別された場合には、前記ガス管を閉鎖することが望ましい。
【００２９】
さらに、前記の複数のガス使用器具を、必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類しておき、識別された前記ガス使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、一定の条件の下で、前記ガス管を介して供給される流量を低減すればよい。
【００３０】
次に、前記ガス使用器具の推定結果に基づき、ガス使用器具毎のガス使用量を積算し、ガス使用器具毎にガス使用料金を算出することができる。
【００３１】
また、前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具の使用流量パターンを求めておけば、当該使用流量パターンと、前記ガスメータによるガスの使用時間および使用流量とに基づき、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別することができる。前記特定のガス使用器具としては風呂等を挙げることができる。
【００３２】
次に、前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具の使用状況を求め、当該ガス使用器具が所定期間以上にわたって不使用の場合には、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したものと判断することができる。
【００３３】
本発明において、前記使用流量パターンを検出する際には、ガスの流体圧レベルを示す流体圧パターンも検出し、当該流体圧パターンおよび前記使用流量パターンに基づいて、前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を識別することが好ましい。使用流量パターンは、流体圧レベルによって変動することから、流体圧パターンを考慮すれば、実際に使用されているガス使用器具を正確に推定できる。
【００３４】
一方、本発明のガスメータ使用方法は：ガス使用場所にガスを供給するガス管に取り付けたガスメータにより、当該ガス使用場所におけるガスの使用流量パターンを検出し；検出された使用流量パターンに基づき、少なくとも、時間帯別使用量あるいは流量別使用量の積算値を求め；当該積算値に基づき、ガス使用料金を算出することを特徴としている。
【００３５】
次に、本発明は上記のガスメータ使用方法を利用したガスメータシステムに関するものである。すなわち、本発明は、ガス使用場所にガスを供給するガス管に取り付けたガスメータを備え、当該ガスメータにより当該ガス使用場所におけるガスの使用時間および使用流量を算出するガスメータシステムにおいて：前記ガス使用場所における時間毎の使用流量パターンを記憶保持している使用流量パターン記憶部と；前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具情報が記憶保持されている使用器具情報記憶部と；前記ガスメータによって検出された使用時間および使用流量、前記使用流量パターン、並びに、前記使用器具情報に基づき、当該ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を推定する使用器具識別部とを有していることを特徴としている。
本発明において、前記使用器具識別部は、前記流量メータによって検出された使用時間および使用流量から得られる合成波形の面積に基づき、前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されているガス使用器具を特定し、特定されたガス使用器具の流量波形および前記合成波形に基づき、ガス使用器具の使用順序を特定するようにしている。
【００３６】
ここで、推定された前記ガス使用器具と、検出されたガスの使用時間および使用流量とに基づき、ガスの漏洩の有無を判別する漏洩判別部を有していることが望ましい。
【００３７】
また、ガス管を開閉可能な制御弁と、ガスの漏洩が発生していると判別された場合に、前記制御弁を駆動して前記ガス管を閉鎖させる弁制御部とを有していることが望ましい。
【００３８】
さらに、前記ガス管の流量を制御する流量制御弁と、この流量制御弁を駆動制御する弁制御部とを有し、前記使用器具情報記憶部には、複数のガス使用器具が、必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類された状態で記憶保持されており、推定された前記ガス使用器具が前記第２の群に属するものである場合には、前記弁制御部は、一定の条件の下で、前記流量制御弁を駆動して、前記ガス管を介して供給されるガスを低減することが望ましい。ここで、前記一定の条件は、例えば、ガス供給側でのガス不足状態等である。
【００３９】
次に、前記ガス使用器具の推定結果に基づき、ガス使用器具毎のガス使用量を積算する使用器具別積算部と、各ガス使用器具のガス使用料単価を記憶した料金記憶部と、前記使用器具別積算部による積算値および前記料金記憶部の記憶内容に基づき、ガス使用器具毎にガス使用料金を算出する料金算出部とを有していることが望ましい。
【００４０】
また、前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具の流体流量パターンを記憶保持している流体流量パターン記憶部と；当該流体流量パターン、並びに、前記ガスメータにより検出されるガスの使用時間および使用流量に基づき、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したか否かを判別する異常判別部と有していることが望ましい。前記特定のガス使用器具としては風呂等を挙げることができる。
【００４１】
この代わりに、前記使用器具識別部および前記ガスメータの検出結果に基づき、前記ガス使用場所における人間が使用する特定のガス使用器具が所定期間以上にわたって不使用の場合には、当該ガス使用場所における人間に異常が発生したものと判断する異常判別部を有する構成を採用することもできる。
【００４２】
本発明では、さらに、前記ガスメータでのガスの流体圧レベルを検出する流体圧検出手段と、当該流体圧検出手段で求めた流体圧パターンを記憶しておく流体圧パターン記憶部とを設け、前記使用器具識別部は、前記ガスメータによって検出された使用時間および使用流量、前記使用流量パターン、前記使用器具情報、並びに前記流体圧パターンに基づき、前記ガス使用場所に設置されている複数のガス使用器具の中から、実際に使用されている流体使用器具を推定するように構成することが好ましい。このように構成すると、流体圧レベルによって使用流量パターンが変動しても、実際に使用されているガス使用器具を正確に推定できる。
【００４３】
次に、本発明は、ガス使用場所にガスを供給するガス管に取り付けたガスメータを備え、当該ガスメータにより当該ガス使用場所におけるガスの使用時間および使用流量を算出するガスメータシステムにおいて：検出された使用時間および使用流量に基づき、少なくとも、時間帯別使用量あるいは流量帯別使用量の積算値を求める積算部と；時間帯別使用料金および流量帯別使用料金が記憶された料金記憶部と；前記積算値および前記料金記憶部の記憶内容に基づき、ガス使用料金を算出する料金算出部とを有することを特徴としている。
【００４４】
上記構成のガスメータシステムにおいて、更に、前記使用器具識別部での推定結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を表示する電子カウンタを備えた構成とすることもできる。
【００４５】
また、管理センタ端末と、前記使用器具識別部での推察結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を通信回線を介して前記管理センタ端末に送信する送信部とを備えた構成とすることもできる。
【００４６】
さらには、管理センタ端末と、前記使用器具識別部での推定結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を表示する電子カウンタと、前記使用器具識別部での推定結果、前記漏洩判別部、料金算出部、異常判別部および積算部での結果を通信回線を介して前記電子カウンタに送信する送信部とを有しており、前記電子カウンタを介して、前記各部での推定結果、検出結果、および判別結果を通信回線を介して前記管理センタ端末に送信するシステム構成とすることもできる。前記電子カウンタに、前記の各部を内蔵した構成とすることができる。
【００４７】
次に、インターネットを利用して、前記管理センタ端末に前記各部での推定結果、検出結果、および判別結果を供給してもよい。
【００４８】
また、前記各部での推定結果、検出結果、および判別結果をインターネット経由で閲覧可能な閲覧サイトを運営しているインターネットサーバを備えたシステム構成とすることもできる。
【００４９】
さらには、インターネット通信機能を備えたパーソナルコンピュータ等のインターネット接続端末から、インターネット経由で、前記料金およびパターンの設定を変更可能なシステム構成とすることもできる。
【００５０】
同様に、前記電子カウンタあるいは前記管理センタ端末から前記料金およびパターンの設定が変更可能なシステム構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明では、流量メータを利用して、流体使用場所において使用されている流体使用器具を推定し、さらには使用されている流体使用器具の使用時間帯を推定している。従って、推定結果に基づき、多様な使用料金の課金システムを採用することができる。また、流体供給側の流体の供給不足時において効果的な節約対策を講ずることができる。さらには、流体使用場所における人間に異常が発生したか否かなどの健康管理も行うことが可能になる。
【００５２】
また、本発明では、測定期間における総使用流量パターンを利用した面積評価法に基づき、使用されていると思われる流体使用器具を特定している。かかる面積評価法を利用すれば、各流体使用器具の流体流量パターンを総使用流量パターンと比較して、使用されている流体使用器具の組合せを推定する場合に比べて、評価すべき流体使用器具の組合せ数を大幅に削減できる。よって、簡単かつ精度良く、使用されている流体使用器具を推定することができ、これに基づき、実用上支障のない精度で、各流体使用器具による流体使用流量の積算値を算出できる。従って、この積算値に基づき実用上支障のない精度で各流体使用器具の流体使用料金も算出可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下に、図面を参照して本発明を適用した電子式流量メータシステムの実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、流体として水道水を使用する水道水使用場所に本発明を適用した例について説明しているが、水以外の流体、ガス、石油などの流体の使用場所についても、本発明を適用することが可能である。
【００５４】
［第１の実施例］
本例の電子式流量メータシステムは、一般的な水道水使用流量および使用時間の算出、その積算機能に加えて、水道水使用場所における水道水使用器具の識別（推定）機能と、多様な水道料金算出機能と、渇水時における節水機能と、水道水使用場所における人間の異常を検出する健康管理機能とを備えている。
【００５５】
図１は、本発明を適用した電子式流量メータシステムの全体構成図であり、当該電子式流体メータシステム１は、複数の水道水使用場所２（２（１）、２（２）、２（３）・・・）、例えば、一般住宅、会社、工場等のそれぞれに設けた水道水使用側システム３と、各水道水使用側システム３をインターネット４を介して集中管理している管理センタ側システム５とを有している。
【００５６】
水道水使用側システム３は、水道水使用場所２に敷設した水道管６と、この水道管６に取り付けた電子式水道メータ７と、これよりも上流側の水道管部分に取り付けた流量制御弁８を備えている。さらに、水道メータ７から離れた位置に設置された電子カウンタ９を備え、この電子カウンタ９と水道メータ７は通信回線１０を介して接続されている。
【００５７】
電子カウンタ９は流量制御弁８を制御すると共に、通信回線１１を介して伝送装置１２に接続され、当該伝送装置１２がインターネット４を介して管理センタ側システム５に接続されている。水道水使用場所２（１）には、例えば、水道水使用器具として、風呂Ａ、水洗トイレＢ、および通常の水道蛇口Ｃ等が接続されている。
【００５８】
一方、管理センタ側システム５は、パーソナルコンピュータ、入出力装置等の各種周辺機器から構成される管理センタ端末１５と、各水道水使用場所２での水道水使用状態等が記憶保持されているデータベース１６と、インターネット上に各種情報の閲覧サイトを運営しているインターネットサーバ１７とを備えている。
【００５９】
なお、閲覧サイトには、インターネット通信機能を備えたパーソナルコンピュータ等のインターネット端末１９からアクセス可能となっている。
【００６０】
次に、図２は、水道水使用場所２に設置されている水道水使用側システム３における水道メータ７および電子カウンタ９の機能ブロック図である。この図を参照して説明すると、電子式水道メータ７は、水道管６内に形成した計量室に配置した羽根車２１を備え、この羽根車２１が水道管６の水量に応じて回転する。羽根車２１が回転すると、そこに取り付けられている永久磁石２２によって回転磁界が発生し、これが磁気抵抗素子等の磁気検出素子２３によって検出され、ここからの検出信号に基づき、回転検出回路２４において回転状態が検出され、これに基づき、積算回路２５において水道水使用流量、使用時間等が演算される。算出された水道水使用流量情報および水道水使用時間情報は、データ出力回路２６から通信回線１０を介して電子カウンタ９に供給される。
【００６１】
本例の電子式流量メータシステム１では、電子カウンタ９が、水道水使用場所における水道水使用器具の識別（推察）機能と、多様な水道料金算出機能と、渇水時における節水機能と、水道水使用場所における人間の異常を検出する健康管理機能とを備えている。
【００６２】
（水道水使用器具の識別機能）
まず、水道水使用器具の識別機能について説明する。本例の電子カウンタ９は、使用流量パターン記憶部３１と、水道水使用場所２に設置されている使用器具Ａ、Ｂ、Ｃに関する情報を記憶した使用器具情報記憶部３２と、使用器具識別部３３とを備えている。使用器具識別部３３における使用器具識別方法としては次の解析パターンが考えられる。
【００６３】
（１）使用流量、使用時間が判明している場合
風呂、水洗トイレ、自動洗濯機等の水道水使用器具は、一回に使用する使用流量、使用時間が明確である。従って、これらの器具が単独で使用された場合は勿論のこと、複数同時に使用された場合においても、いずれの器具が使用されているのかを識別することは可能である。すなわち、使用流量パターン記憶部３１に、各器具の使用流量および使用時間を含む使用流量パターンを各器具毎に記憶保持しておけば、水道メータ７からの水道水使用情報に基き、使用器具を特定できる。
【００６４】
例えば、図４に示すように、水洗トイレを使用する場合における使用流量パターンは毎回ほぼ同一のパターンになる。同様に、図５に示すように、風呂使用時の場合も、一定時間の間は一定流量が使用されるので、毎回ほぼ同一のパターンになる。よって、これらの流量パターンを器具と対応付けした形態で記憶保持しておけば、検出された使用流量に基づき、使用器具を識別可能である。
【００６５】
（２）手動の蛇口等のように、使用流量、使用時間が明確でない場合
手動の蛇口（炊事用、洗車用等）の場合は、使用流量と使用時間が任意となる。この場合の解析方法の一つとしては、グラフ理論を用いた方法、例えばニューラルネットを用いた方法がある。
【００６６】
この場合、様々な水道水使用器具（蛇口、風呂、水洗トイレ等）について、主要な入力因子である水の使用量と使用時間を測定し、これを使用器具を出力因子としたデータファイル（教師データ）を作成する。作成した教師データについて、ニューラルネットを作成し、ニューラルネットのパラメータを変化（学習）させながら誤差を計算し、もっとも誤差の少ないパラメータを学習結果としてニューラルネットワークに適用する。学習結果を適用したニューラルネットワークに、実際の水道水使用量と使用時間を入力因子として適用することにより、使用中の器具が出力因子として出力され、これにより、使用器具を推測（識別）できる。
【００６７】
なお、ニューラルネットを用いれば、上記の（１）の場合も含めて包括的に使用器具を特定できる。
【００６８】
（３）流量変化、使用時間帯に特徴のある器具の場合
各水道水使用器具には、各々の使用流量パターンに特性がある。すなわち、使用開始時の流量の立ち上がり特性、使用停止時の流量の立ち下がり特性、立ち上がりから立ち下がりまでの間の中間部分の特性が、使用器具毎に異なっている。従って、各器具を同時に使用していても、これらの特性要因に基づき使用器具を特定可能である。
【００６９】
例えば、人間が手で蛇口を回す場合には、図３の実線で示すように、蛇口を回す速度に限界があり、流量が急激に立ち上がることはなく、また、立ち上がり曲線が段状になる。これに対して洗濯機等のような自動開栓の場合には、図３において点線で示すように、立ち上がりが急峻となる。
【００７０】
また、水洗トイレの場合には、図４に示すように、流量の増加は急激であるが、それに比べて流量の減少は緩やかとなる。さらに、風呂の場合には、図５に示すように、立ち上がり、および立ち下がりが共に急峻であり、その中間においては流量変化が殆どなく一定となる。
【００７１】
本例では、水道メータ７で算出された使用流量および使用時間に基づき、水道水使用場所２における使用流量パターンを求め、これを、使用流量パターン記憶部３１に保持されている器具毎の典型的な使用流量パターンと比較する等の操作を行って、使用器具情報記憶部３２に保持されている水道水使用場所２に設置されている水道水使用器具の中から、実際に使用されていると推定される水道水使用器具を識別している。
【００７２】
（複数の水道水使用器具の推定手順）
ここで、複数の水道水使用器具が同時あるいは連続して使用された場合における水道水使用器具の推定手順を説明する。図６（ａ）および（ｂ）は、水道メータ７から得られる流量の時間変化を表す波形の例および使用流量パターン記憶部３１に保持されている各器具の典型的な使用流量パターンを示すグラフである。図７は、水道水使用器具の推定手順を示すフローチャートである。図８（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図６（ａ）に示す流量波形から特定された水道水使用器具の使用流量パターンを表す流量波形を１つずつ減算した波形を示すグラフである。
【００７３】
まず、図６（ａ）に示すように、所定の測定期間において、水道メータ７の検針結果（使用流量および使用時間）に基づき、流量波形（総使用流量パターン）として合成波形Ｓが得られたとする。また、使用流量パターン記憶部３１には、図６（ｂ）に示すように、トイレ（大）、トイレ（小）、風呂、洗濯機、第１の蛇口、第２の蛇口の６種類の水道水使用器具の流量波形（使用流量パターン）として、第１の波形Ｐ１、第２の波形Ｐ２、第３の波形Ｐ３、第４の波形Ｐ４、第５の波形Ｐ５、第６の波形Ｐ６の波形が記憶されているものとする。
【００７４】
合成波形Ｓから水道水使用器具を特定する場合、図７の手順ＳＴ１から手順ＳＴ６に示すように、使用器具識別部３３では、第１ないし第６の波形Ｐ１〜Ｐ６の組合せのうち、それらの波形の面積の合計（合計流体使用量）と合成波形Ｓの面積（測定期間における流体総使用量）とを比べたときに、それらの誤差が最小になる組合せを判別する。合成波形Ｓの場合は、第１の波形Ｐ１、第３の波形Ｐ３および第４の波形Ｐ４の組合せの時に、合成波形Ｓの面積との誤差が最小になる。この結果、使用された水道水使用器具として、トイレ（大）、風呂、洗濯機が特定される。
【００７５】
次に、図７の手順ＳＴ７から手順ＳＴ１３に示すように、特定された水道水使用器具の波形で合成波形Ｓを先頭から減算して、合成波形Ｓとの誤差が最小となる順番を求める。すなわち、パターンマッチングにより、合成波形Ｓと各波形との重なり部分を減算していく。本例の合成波形Ｓの場合は、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の波形Ｐ１、第４の波形Ｐ２、第３の波形Ｐ３の順で重なり部分を減算していくと、合成波形Ｓとの誤差が最も少なくなる。この結果、水道水使用器具は、トイレ（大）、洗濯機、風呂の順に使用されたことが特定され、それらの使用時間帯が求まる。
【００７６】
このように使用器具識別部３３では、まず、合成波形Ｓの面積と比べたときに各波形の合計面積との誤差が最小となる第１ないし第６の波形Ｐ１〜Ｐ６の組合せを求める。この組合せは、順番を考慮しなくてもよいので、組合せ数は、
6Ｃ0＋6Ｃ1＋6Ｃ2＋6Ｃ3＋6Ｃ4＋6Ｃ5＋6Ｃ6＝６４
のように６４通りとなる。この組合せ数は、水道水使用器具が７機種では１２８通り、８機種であった場合は２５６通りとなる。
【００７７】
６４通りの組合せを評価して水道水使用器具がトイレ（大）、風呂、洗濯機の３種類に絞られた後は、それらの順番を並び替えて合成波形との誤差を評価して使用された水道水使用器具の使用順（使用時間帯）を特定する。この際、水道水使用器具が３種類に絞り込まれているので、６通りの組合せについて評価を行うと、水道水使用器具の使用順を特定できる。
【００７８】
ここで、このような面積評価法を採用しなくとも、最初からパターンマッチングにより、６種類の波形を先頭から順に減算すれば、使用された水道水使用器具と使用順を同時に特定することができる。この場合は、順番も同時に考慮する必要があるので、評価するのに必要な第１ないし第６の波形の組合せ数は、
6Ｐ0＋6Ｐ1＋6Ｐ2＋6Ｐ3＋6Ｐ4＋6Ｐ5＋6Ｐ6＝１９５７
のように、１９５７通りとなる。また、水道水使用器具が７機種では１３７００通り、８機種であった場合は１０９６０１通りとなり、使用器具が増加すると、評価する組合せ数も指数関数的に増加してしまう。
【００７９】
従って、本例のように、合成波形Ｓの面積および水道水使用器具毎の波形の面積から使用された水道水使用器具を特定し、次に、合成波形Ｓおよび特定された個別の波形から使用された水道水使用器具の使用順の特定を行えば、合成波形Ｓおよび水道水使用器具毎の波形から使用器具と使用順を同時に特定するよりも、評価する組合せ数が少なくなり、水道水使用器具の特定を短時間で行うことができる。
【００８０】
（水道料金算出機能）
次に、本例の電子カウンタ９における水道料金算出機能を説明する。本例の電子カウンタ９は流量積算部３４を備えており、この流量積算部３４は、使用されている水道水使用器具の識別結果に基づき水道水使用器具毎の水道水使用量を積算する使用器具別積算部３５と、時間帯別の水道水使用量、例えば夜間使用量を積算する時間帯別使用量積算部３６と、流量帯別の水道水使用量、例えば、一定流量を超えた場合における超過流量を積算する流量帯別使用量積算部３７を備えている。
【００８１】
また、水道水使用料金を記憶した料金記憶部４０を備えており、この料金記憶部４０には、各水道水使用器具毎の水道水使用料単価を記憶した使用器具別料金記憶部４１と、時間帯別の水道水使用料単価を記憶した時間帯別使用料金記憶部４２と、流量帯別の水道水使用料単価を記憶した流量帯別使用料金記憶部４３が含まれている。
【００８２】
さらに、料金算出部５０を備えており、この料金算出部５０では、積算部３４における積算値と、料金記憶部４０に記憶されている水道水使用量単価とに基づき、使用器具別料金、時間帯別料金、および流量帯別料金を算出し、これらを合計して、各水道水使用場所２における水道水使用料を算出する。
【００８３】
使用器具別料金を算出する場合には、例えば、新製品である対象の水道水使用器具による水道水使用料を安く設定しておけば、当該器具の販売が促進されることを期待できる。また、水道水使用量が少ない深夜における水道水使用料金を安くしておけば、一日当りの水道水使用量の変動を抑制する効果を期待できる。さらに、超過流量について高額な水道水使用料を設定しておけば、例えば、夏場の渇水時等には節水効果を期待できる。
【００８４】
図９には節水効果を期待できる水道水使用料の課金方法を示してある。図においては横軸に時間をとり、縦軸に流速をとってある。大流量の水を使用する場合としては、風呂使用時、洗車時、散水時が考えられる。これらのうち、風呂は他に比べて必需であるので、水道水使用料を安くし、他の散水、洗車の場合の使用料を高くしておく。
【００８５】
図において流速ａで時間ｂだけ洗車のための水が使用され、流速ｄで時間ｅだけ風呂用の水が使用され、流速ｇで時間ｈだけ散水が行われた場合、洗車用の使用量ｃ（＝ａ×ｂ）、および散水用の使用量ｉ（＝ｇ×ｈ）については単価を高くしておき、風呂用の使用量ｃ（＝ｄ×ｅ）については単価を安くしておく。さらには、１日１回分だけの風呂水使用料についてのみ単価を安くしておいてもよい。なお、風呂が使用されているか否かは、前述のように、流速および時間、または使用量で判別でき、また、流速の立ち上がり、立ち下がりのパターンによっても判別できる。このような料金体系にすれば、節水効果を期待できる。
【００８６】
また、図１０にも節水に有利な水道水使用料の課金方法を示してある。図示の例は、クーリングタワー料金を節水目的で、外気温に基づき割り増しするものである。すなわち、外気温が低い場合には水道料金単価を高く設定し、外気温が高くなるのに伴って単価を低くするように設定する。この場合には、温度センサを付加する必要がある。
【００８７】
このように、外気温が低い場合にはクーリングタワーの水使用料を高くしておけば、外気温の高い必要時のみクーラが使用されることになるので、節水効果を期待できる。
【００８８】
（渇水時等における節水機能）
次に、本例の電子カウンタ９は、漏水判別部６０を備えており、使用されている器具と、検出された水道水の使用時間および使用流量とに基づき、漏水の有無を判別している。漏水の有無については、検出される水道水の最小流量が一定の場合、または、その増加率が一定の場合に、漏水が発生しているものと判断することができる。また、漏水量は、使用器具の判別結果に基づき、一定期間の間における水の総使用量から、使用器具による使用量を引いた値として求めることができる。あるいは、漏水であると判断される最小流量に時間を掛けた値として求めることができる。
【００８９】
漏水状態が検出された場合には、漏水判別部６０はその旨を弁制御部６１に通報する。弁制御部６１は、当該通報を受け取ると、流量制御弁８に制御信号を出力して、当該流量制御弁８を遮断する。これと同時に、通信部７０を介して、漏水が検出された旨および弁を遮断した旨の緊急通報を、伝送装置１２に送出する。伝送装置１２は当該緊急通報をインターネット４を介して管理センタ端末１５に送信する。
【００９０】
また、本例では、使用器具情報記憶部３２には、複数の水道水使用器具が、必要度に応じて、少なくとも、必要度の高い第１の群と、必要度の低い第２の群とに分類された状態で記憶保持されている。例えば、芝等への散水器具については生活必要度が低いので第２の群に分類されている。弁制御部６１は、水道水供給源側が渇水状態等に陥っている場合や、水不足で節水の必要のある場合には、その旨の条件設定がなされるように構成されている。このような条件設定がなされている状態において、識別された使用器具が第２の群に属する器具である場合には、節水のために、当該弁制御部６１は、流量制御弁８を所定量だけ絞り、流量を少なくする。この結果、散水器等による使用流量を低減できるので、節水効果を上げることができる。
【００９１】
（健康管理機能）
次に、電子カウンタ９には、水道水使用場所２における人間が使用する特定の水道水使用器具の水道水使用パターンを記憶保持している水道水使用パターン記憶部８０と、この記憶部の内容と実際の水道水の使用パターンとに基づき、水道水使用場所における人間の異常を検出する異常判別部８１とが備わっている。
【００９２】
例えば、水洗トイレの水道水使用パターンが記憶保持されており、１日の間において１回も水洗トイレの使用が検出されない場合等には、当該水道水使用場所にいる人間に異常が発生したものとして、異常判別部８１では緊急通報信号を発生する。この緊急通報信号は、通信部７０、および伝送装置１２を介して、管理センタ端末１５に送信される。
【００９３】
このように水道水使用場所、例えば、一人暮らしの老人宅等において水道水使用状態に基づき、老人の健康状態を把握でき、また、異常発生時には、迅速に対応することが可能になる。
【００９４】
（管理センタ側システム）
次に、本例の流量メータシステム１の管理センタ側システム５では、前述のように、インターネットサーバ１７が備わっており、インターネット上において閲覧サイトを運営している。この閲覧サイトに対しては、予めアクセス権が付与されたもののみがアクセス可能となっている。例えば、水道水使用場所２に住んでいる人に対して予めアクセス権が付与されている。水道水使用場所２に住んでいる人が当該閲覧サイトにアクセスして、予め付与されているパスワードを入力すると、当該水道水使用場所における水道水使用料金、水道水使用状況等を閲覧することができる。従って、インターネット端末１９から時間および場所に制約されることなく、これらを確認できるので便利である。
【００９５】
また、本例では、電子カウンタ９に取り付けた入力部９０から料金およびパターンの設定、変更を行うことができる。すなわち、使用流量パターン記憶部３１、使用パターン記憶部８０、使用器具情報記憶部３２、および料金記憶部４０の内容の設定、変更、更新が可能となっている。さらには、管理センタ端末１５の側からも、インターネット経由で、これらを設定、変更、更新可能となっている。
【００９６】
［第２の実施例］
図１１、図１２、図１３を参照して、水道使用器具の識別機能を改良した例を説明する。
【００９７】
図１１は、本例で用いた水道メータの流量検出部の断面図である。図１２は、本例の水道水使用側システムにおける水道メータおよび電子カウンタの機能ブロック図である。図１３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本例において、水道水使用器具として水洗トイレを使用したことをより高い精度で識別する原理を説明するための説明図である。なお、本例は、第１の実施例と基本的な構成が共通し、水道水使用器具の識別機能に係る構成のみが相違するので、共通する機能を有する部分には、同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
【００９８】
図１１に示す電子式水道メータ７は、メータケース７２と、ここに取り付けられた電子ユニット７３と、電子ユニット７３をメータケース２に固定している固定用環状部材７４とから構成されている。
【００９９】
メータケース７２は、ほぼ円形断面をした流量計測用の通水路７２１を備え、この通水路７２１には流量計測用の羽根車７２２が流水方向に直交する回転軸７２３を中心として回転自在の状態で配置されている。通水路７２１の入口７２４から出口７２５に向かって流れる水量に応じて羽根車７２２が回転する。この羽根車７２２が配置されているメータケース７２の部分からは、流水方向に直交する方向に、電子ユニット収納用円筒部７２６が延びている。
【０１００】
電子ユニット７３は、ケース本体７５およびケース蓋７６からなる円筒状のユニットケース７３１と、ここに内蔵された電子回路部７３２、液晶表示器７３５等から構成されている。電子回路部７３２は、磁気センサ７３３を備えており、この磁気センサ７３３は、ユニットケース７３１の底面に配置され、ユニットケース７３１の底板部分７５１を介して、羽根車７２２の先端部に内蔵されている一対の永久磁石７３４、７３４に対峙している。羽根車７２２と共に永久磁石７３４、７３４が回転して回転磁界を発生させ、この回転磁界が磁気センサ７３３によって検出される。
【０１０１】
また、本例では、ケース本体７５において中央部分が上方に突出している円盤状の底板部分７５１のうち、中央で突出している部分の側方に形成されている平坦部分に圧力センサからなる水圧検出器５５（水圧検出手段）が取り付けられ、この水圧検出器５５は、水道メータ１に流入してくる水道水の水圧を検出する。なお、水圧検出器５５としては、点線５５′で示す歪みセンサを用いてもよい。
【０１０２】
このように構成した水道メータ７を用いた水道水使用側システムにおいて、水圧検出器５５で検出された水道水の水圧変化は、図１２に示すように、Ａ／Ｄ変換器２７によってデジタル信号化された後、データ出力回路２６から電子カウンタ９に出力される。
【０１０３】
電子カウンタ９では、第１の実施例で説明したように、使用流量パターン記憶部３１と、水道水使用場所２に設置されている使用器具Ａ、Ｂ、Ｃに関する情報を記憶した使用器具情報記憶部３２と、使用器具識別部３３などが構成されている。また、本例では、電子カウンタ９には、水圧検出器５５での検出結果を水圧パターンとして記憶しておく水圧パターン記憶部３０が構成されている。
【０１０４】
この電子カウンタ９のその他の構成、および電子カウンタ９での基本的な動作は、第１の実施例で説明した通りであるので、ここでの説明は省略するが、例えば、ある水圧下で水洗トイレを使用した場合、図１３（ａ）に示す使用流量パターンが毎回、得られ、この使用流量パターンに基づいて、実際に使用されている水道水使用器具を識別できる。但し、使用流量を検出した時点で水圧が低下しているときには、使用流量パターンは、図１３（ｂ）に示すように、図１３（ａ）に示す使用流量パターンに比較して、時間軸が延び、かつ、流量レベルが低下したパターンとなり、いずれの器具が使用されたかを正確に識別できなくなる。
【０１０５】
しかるに本例では、水道メータ７の方には水圧検出器５５が配置されている一方、電子カウンタ９には、水圧検出器５５で検出した水圧レベルの時間的変化を水圧パターンとして記憶しておく水圧パターン記憶部３０が構成されているため、使用器具識別部３３は、使用流量パターン記憶部３１に記憶されている使用流量パターンに基づいて使用器具を識別する際、水圧パターン記憶部３０に記憶されている水圧パターンを参酌して、水圧レベルの高低に対応する補正を使用流量パターンに施して、使用器具を識別する。
【０１０６】
例えば、使用流量パターンにおいて、例えば、流量の立ち上がり期間Ｔ１、流量が略一定となる期間Ｔ２、および流量の立ち下がり期間Ｔ３における水圧を参酌して、その高低に対応する補正を使用流量パターンに施して、使用器具を識別する。より具体的には、水洗トイレを使用したときに水圧が低ければ、図１３（ｂ）に示すような流量パターンが得られるが、この場合には、流量の立ち上がり期間Ｔ１、流量が略一定となる期間Ｔ２、および流量の立ち下がり期間Ｔ３の各々の期間において、時間軸を圧縮するとともに、流量レベルを引き上げる補正を行って、図１３（ｂ）に示す使用流量パターンを図１３（ａ）に示す使用流量パターンに補正し、この補正後の使用流量パターンに基づいて、実際に使用されている使用器具の識別を行う。それ故、使用器具識別部３３は、水圧変化があっても、実際に使用されている使用器具を正確に識別することができる。
【０１０７】
（その他の実施の形態）
上記の例では、電子カウンタ９に使用器具の識別部、料金の記憶部等を配置しているが、これらの各部分を、電子式水道メータ７の側に配置することも可能である。また、伝送装置１２に内蔵することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、水道、ガス以外の流体として各種の気体燃料あるいは液体燃料などを消費する流体使用場所においても、流量メータにより検出される流体使用時間および使用流量に基づき、流体使用場所における使用状態の検出や、多様な課金システム等を構築するのに利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明を適用した第１の実施例に係る流量メータシステムの概略システム構成図である。
【図２】図１における水道メータおよび電子カウンタの概略機能ブロック図である。
【図３】蛇口使用時の流量パターン例を示すグラフである。
【図４】水洗トイレ使用時の流量パターン例を示すグラフである。
【図５】風呂使用時の流量パターン例を示すグラフである。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、水道メータから得られる流量波形の例および使用流量パターン記憶部に保持されている各器具の流量波形の例を示すグラフである。
【図７】水道水使用器具の特定手順を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図６（ａ）に示す流量波形から特定された水道水使用器具の流量波形を１つずつ減算した波形を示すグラフである。
【図９】使用器具に応じた水道料金設定例を説明するためのグラフである。
【図１０】水道料金設定の別の例を示すグラフである。
【図１１】本発明を適用した第２の実施例に係る流量メータシステムに用いた水道メータの構成例を示す断面図である。
【図１２】図８における水道メータおよび電子カウンタの概略機能ブロック図である。
【図１３】水圧変化に伴って、水洗トイレ使用時の流量パターンが変化することを説明するグラフである。
【符号の説明】
【０１１０】
１    流量メータシステム
２    水道水使用場所
３    水道水使用側システム
４    インターネット
５    管理センタ側システム
６    水道管
７    電子式水道メータ
８    流量制御弁
９    電子カウンタ
１０、１１  通信回線
１２  伝送装置
１５  管理センタ端末
１６  データベース
１７  インターネットサーバ
１９  インターネット端末
３０  水圧パターン記憶部
３１  使用流量パターン記憶部
３２  使用器具情報記憶部
３３  使用器具識別部
３４  積算部
３５  使用器具別積算部
３６  時間帯別積算部
３７  流量帯別積算部
４０  料金記憶部
４１  使用器具別料金記憶部
４２  時間帯別料金記憶部
４３  流量帯別料金記憶部
５０  料金算出部
５５  水圧検出器
６０  漏水判別部
６１  弁制御部
７０  通信部
８０  特定器具の使用パターン記憶部
９０  入力部
１００  表示部
【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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