(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下流に接続されたガス器具へ供給するガス流量を所定の時間間隔で計測する流量計測手段と、
前記流量計測手段が計測したガス流量をもとに動作した前記ガス器具を判別する器具判別手段と、
前記器具判別手段の判別結果をもとにガス器具の動作開始から停止までの動作時間を計時する計時手段と、
前記動作時間からガス器具毎の平均動作時間を記憶する平均動作時間記憶手段とを備え、２台以上のガス器具が動作している時に動作中のガス器具のいずれかに対して火力調整があった場合で、且つ、前記火力調整後に動作中のガス器具のうち１台が停止した場合には、前記器具判別手段は、前記平均動作時間記憶手段に記憶された前記２台以上のガス器具のそれぞれの平均動作時間と、前記２台以上のガス器具の動作開始から現在までのそれぞれの動作時間とを比較して差が小さいものを停止したガス器具と判別する流量計測装置。
【請求項２】
前記流量計測手段で計測したガス流量と、所定の時間前に前記流量計測手段で計測したガス流量との差分値を計算する第１の演算手段と、
前記差分値の絶対値が予め定めた第１の閾値より大きくなった時刻より前記所定の時間前の流量と、その後前記差分値の絶対値が前記第１の閾値より小さくなった時刻の流量との流量差を流量変化量の実測値として計算する第２の演算手段と、
前記ガス流量の内訳（動作中の各ガス器具が使うガス流量：器具別ガス流量）を計算する器具別流量計算手段とを備え、
前記火力調整があった場合とは、前記流量変化量の実測値が第２の閾値より大きく、前記流量変化量の実測値と前記器具別ガス流量の差が所定の値より大きい場合である請求項１記載の流量計測装置。
【請求項３】
前記平均動作時間記憶手段は、前記器具判別手段の判別結果をもとに、ガス器具が動作を開始したと判別した時間帯ごとに分けて平均動作時間を記憶する請求項１記載の流量計測装置。
【請求項４】
前記流量計測手段は、超音波流量計を用いた請求項１〜３いずれか１項記載の流量計測装
置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の流量計測装置の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、都市ガスやＬＰガスのような可燃性ガスの瞬時流量値や積算流量値を計測するために用いられる流量計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流量計測装置としてのガスメータは、各家庭へのガス供給流路の入り口側に取り付けられている。
【０００３】
そして、このガスメータは計測流路を通過するガス流量を計測する。計測したガス流量は定期的な請求ガス料金の算出に利用される。
【０００４】
かかるガスメータは、ガス流量の計測という基本的な機能に加えて、ガスを使用するガス器具を判別する器具判別機能をも有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この器具判別機能は、ガス器具ごとにガス流量を算出することができるので、例えば、暖房用に使用したガスの料金を割り引くなどの新しい料金サービスが可能になり、ユーザへのサービスを多様化することができるとともに、ガス会社等はガスの使用量を高めるための販売戦略をとることができる。
【０００６】
図７は従来のガスメータを示すもので、計測流路１０１に流れるガス流量を計測する流量計測手段１０２と、この流量計測手段１０２が計測するガス流量を記憶する流量記憶手段１０３と、流量計測手段１０２が計測するガス流量から現在ガスを使用しているガス器具を判別する器具判別手段１０４と、流量計測手段１０２が計測したガス流量を積算する流量積算手段１０５と、流量積算手段１０５が計算した値を表示する流量報知手段１０６と、各家庭で使用されるガス器具の総台数分について燃焼制御に伴って発生する一連のガス流量パターンを分割した部分流量パターンテーブル１０７と、複数種類のガス器具とそれに対応する部分流量パターンの組み合わせとを対応付けた器具テーブル１０８とで構成されている。
【０００７】
ここで、器具判別手段１０４は、検出したガス流量パターン（時間に対応する流量は波形）から各制御ステップを判定する制御ステップ判定モジュール１０４ａと、制御ステップ毎に分割されたガス流量パターンから部分流量パターンを抽出する部分流量パターン抽出モジュール１０４ｂと、その部分流量パターンを手がかりに、流量パターンテーブル１０７と器具テーブル１０８から一致するガス器具を抽出するマッチングモジュール１０４ｃとを有する。
【０００８】
上記構成によって、新たにガス器具の使用を開始した場合に、流量記憶手段１０３に使用開始時間とその後の流量計測手段１０２が計測する計測結果とを時間に対するガス流量の波形が特定可能にするために記憶する。
【０００９】
そして、制御ステップモジュール１０４ａが記憶されたガス流量の波形（ガス流量の時間変化）を解析し、このガス器具波形のどこからどこまでが燃焼制御のどの制御ステップに対応するか判定する。
【００１０】
更に、部分流量抽出モジュール１０４ｂが各このガス流量の波形を制御ステップ毎に分割し、分割された部分流量パターンの特徴データを抽出する。
【００１１】
最後にマッチングモジュール１０４ｃが抽出された特徴データと、流量パターンテーブル１０７に記憶される各制御ステップの流量パターンとを比較してマッチングするパターンを検索し、その３つの制御ステップの特徴データが流量パターンテーブル１０７とどのように一致するかによってガス器具使用を判別する。
【００１２】
ここで、どのように一致するかの判別は、器具テーブル１０８を使用して判別している。
【００１３】
これによって、ガス流量変化の特徴を見るだけで、そのガス流量変化をもたらしたガス器具を判別することができる。
【００１４】
そして、この判別結果を使えば、ガス器具毎のガス使用量計算などができるようになる。
【特許文献１】特開２００３−１７９０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前記従来のようにテーブルに登録される各種流量パターンとのマッチングの有無によって、動作しているガス器具を判別する構成では、次のような課題がある。
【００１６】
それは、器具判別手段１０４は、流量パターンだけで流量変化をもたらしたガス器具の動作を判別するので、発生する可能性のある全てのパターンを流量計測装置で記憶する必要があり、記憶する流量パターンの量が多くなるにつれて、記憶媒体（メモリ）の容量も増加することになり流量計測装置のコストが増加する。
【００１７】
ここでいう全ての流量パターンとは、単にガス器具単独で動作した時の流量パターンだけでなく、ガス器具を複数台動作させた時に異なるガス器具への火力調整や動作停止を任意のタイミングで発生させたときのパターンを含んでいる。
【００１８】
そのため、ガス器具の種類、流量変化を種類（火力調整・動作停止）、発生タイミングの組み合わせ数は、膨大であることが容易に考えられる。
【００１９】
また、記憶媒体の容量を制限して、限られた流量パターンで判別を行った場合には、流量変化をもたらしたガス器具を判別できない、若しくは、間違った判別をする可能性がある。
【００２０】
そこで、もし判別を間違ったままガス器具毎のガス使用量を計算すると、その結果を、例えば１ヶ月単位で考えると計算結果は実際と全く異なった（誤差が大きい）ものになる。
【００２１】
このように動作を停止したガス器具を間違えてしまうと、ガス使用量計算においては、大きな誤差を生む結果となる。
【００２２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数のガス器具が動作する場合を考慮した膨大な流量パターンを流量計測装置で記憶させないで、且つ、ガス器具が動作を停止したことを精度よく判別することができる流量計測装置を提供することを目的とする。
【００２３】
そして、流量計測装置によってガス器具毎にガス使用量を計算する場合に、停止判別を間違うことによって生じる誤差を小さくする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、下流に接続されたガス器具へ供給するガス流量を所定の時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段が計測したガス流量をもとに動作した前記ガス器具を判別する器具判別手段と、前記器具判別手段の判別結果をもとにガス器具の動作開始から停止までの動作時間を計時する計時手段と、前記動作時間からガス器具毎の平均動作時間を記憶する平均動作時間記憶手段とを備え、２台以上のガス器具が動作している時に動作中のガス器具のいずれかに対して火力調整があった場合で、且つ、前記火力調整後に動作中のガス器具のうち１台が停止した場合には、前記器具判別手段は、前記平均動作時間記憶手段に記憶された前記２台以上のガス器具のそれぞれの平均動作時間と、前記２台以上のガス器具の動作開始から現在までのそれぞれの動作時間とを比較して差が小さいものを停止したガス器具と判別するようにしたものである。
【００２５】
したがって、ユーザが使用するガス器具の使用頻度や使用タイミング（いつ使うか）や使用時間（どれくらい使うか）は家庭毎に特徴があるので、その特徴を流量計測装置で管理するようにする。
【００２６】
使用者のガス器具の使われ方を複数のガス器具が動作していて、且つ、複数台動作中に火力調節が起こり、器具別ガス流量の計算値が、実際ガス器具が使用しているガス流量と誤差が大きく停止判別を誤る可能性が高い場合にだけ、その使用頻度や使用タイミングや使用時間を使って、停止したガス器具を判別する。
【００２７】
これにより、停止したガス器具を間違える可能性を低くし、且つ、停止判別を間違うことによって生じるガス器具毎のガス使用量の計算誤差を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の流量計測装置は、動作している２台以上のガス器具に同時に制御があるなどして流量計測装置で算出する各ガス器具のガス流量に誤差が生じている可能性がある場合に、器具判別手段が停止したガス器具を間違う可能性を低くし、且つ、流量計測装置によってガス器具毎にガス使用量を計算する場合に、停止判別を間違うことによって生じる誤差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
第１の発明は、下流に接続されたガス器具へ供給するガス流量を所定の時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段が計測したガス流量をもとに動作した前記ガス器具を判別する器具判別手段と、前記器具判別手段の判別結果をもとにガス器具の動作開始から停止までの動作時間を計時する計時手段と、前記動作時間からガス器具毎の平均動作時間を記憶する平均動作時間記憶手段とを備え、２台以上のガス器具が動作している時に動作中のガス器具のいずれかに対して火力調整があった場合で、且つ、前記火力調整後に動作中のガス器具のうち１台が停止した場合には、前記器具判別手段は、前記平均動作時間記憶手段に記憶された前記２台以上のガス器具のそれぞれの平均動作時間と、前記２台以上のガス器具の動作開始から現在までのそれぞれの動作時間とを比較して差が小さいものを停止したガス器具と判別するようにしたものである。
【００３０】
したがって、ユーザが使用するガス器具の使用頻度や使用タイミング（いつ使うか）や使用時間（どれくらい使うか）は家庭毎に特徴があるので、その特徴を流量計測装置で管理するようにする。使用者のガス器具の使われ方を複数のガス器具が動作していて、且つ、複数台動作中に火力調節が起こり、器具別ガス流量の計算値が、実際ガス器具が使用しているガス流量と誤差が大きく停止判別を誤る可能性が高い場合にだけ、その使用頻度や使用タイミングや使用時間を使って、停止したガス器具を判別する。
【００３１】
これにより、停止したガス器具を間違える可能性を低くし、且つ、停止判別を間違うこ
とによって生じるガス器具毎のガス使用量の計算誤差を小さくすることができる。
【００３２】
第２の発明は、特に、第１の発明の流量計測装置において、前記流量計測手段で計測したガス流量と、所定の時間前に前記流量計測手段で計測したガス流量との差分値を計算する第１の演算手段と、前記差分値の絶対値が予め定めた第１の閾値より大きくなった時刻より前記所定の時間前の流量と、その後前記差分値の絶対値が前記第１の閾値より小さくなった時刻の流量との流量差を流量変化量の実測値として計算する第２の演算手段と、前記ガス流量の内訳（動作中の各ガス器具が使うガス流量：器具別ガス流量）を計算する器具別流量計算手段とを備え、前記火力調整があった場合とは、前記流量変化量の実測値が第
２の閾値より大きく、前記流量変化量の実測値と前記器具別ガス流量の差が所定の値より大きい場合であるものである。
【００３３】
ガス流量が減少するのは、ガス器具に対して火力調整（火力を弱める制御）が行われた場合か、ガス器具が動作を停止したときである。ガス器具が停止したか、火力調整をされたかを流量計測装置が、前記流量変化量の実測値が第２の閾値より大きい場合を停止の可能性が高い、そうでない場合を火力調節の可能性が高いと判断するようにする。
【００３４】
そうすることによって、火力調節によって少量のガス流量が減少した場合に誤ってガス器具が停止したと器具判別手段が判断することを回避する。
【００３５】
そして、ガス器具が停止した可能性が高いにも関わらず、前記流量変化量の実測値と器具別ガス流量の差が大きい場合は、前記器具別流量計算手段が計算する動作中のガス器具が使用するガス流量（器具別ガス流量）の計算に誤差が生じている可能性が高いと判別することができる。
【００３６】
そのため、この場合には、停止したガス器具を間違える可能性が高いので、前記器具判別手段が前記平均動作時間と動作中のガス器具の今現在の動作時間とを比較して差が小さいものを停止したガス器具と判別するようにすることによって２台以上のガス器具に同時に制御があるなどして流量計測装置で算出する各ガス器具のガス流量に誤差が生じている可能性がある場合を判別し、且つ、その場合において、器具判別手段が停止したガス器具を間違う可能性を低くし、流量計測装置によってガス器具毎にガス使用量を計算する場合に、停止判別を間違うことによって生じる誤差を小さくすることができる。
【００３７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の流量計測装置の平均動作時間記憶手段は、前記器具判別手段の判別結果をもとに、ガス器具が動作を開始したと判別した時間帯ごとに分けて前記平均動作時間を記憶するようにした。
【００３８】
家庭のライフワークに適用することが出来るように、例えば朝・昼・夜とガス器具が動作を開始した時間帯ごとに平均動作時間を管理することによって、器具判別手段が停止したガス器具を間違う可能性を低くし、流量計測装置によってガス器具毎にガス使用量を計算する場合に、停止判別を間違うことによって生じる誤差を小さくすることができる。
【００３９】
第４の発明は、第１から３の何れか１つの発明において、流量計測手段は、瞬時流量計測手段としての超音波流量計を用いた構成により、流量が変化した瞬間に器具判別動作や学習動作を作動させることができ細かく流量変化を捉えることで器具判別精度を向上することができる。
【００４０】
第５の発明は、第１から４の何れか１つの発明の流量計測装置の少なくとも一部をコン
ピュータに実行させるプログラムとすることにより、パソコンなどで容易に実現することができ、そのプログラムを記録した記録媒体を用いることでソフトウェアを各利用者の家庭でインストールする作業も容易になる。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４２】
（実施の形態１）
図１において、流量計測装置１の内部には、複数のガス器具（例えば、ファンヒータ、ガステーブル、ストーブ、ガスオーブン）に対してガス供給を行うための計測流路２が配設されている。
【００４３】
この計測流路２には、主に異常時に計測流路自身を遮断するガス遮断弁３と、ユーザに対して視覚的な報知を行う表示部４と、計測流路２に流れるガス流量を検出する流量計測部５が配置されている。
【００４４】
また、流量計測装置１の内部には、流量計測部５の出力を入力するとともに、ガス遮断弁３を制御するコントロール部６が設けられている。
【００４５】
そして、コントロール部６は、ＣＰＵ（中央処理装置）７、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）８、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）９、および入出力ポート９ａを備え、これらは互いにバス１０によって接続されている。
【００４６】
入出力ポート９ａには、流量計測部５とガス遮断弁３を駆動する駆動回路１１と、表示部４を駆動する駆動回路１２が接続されている。
【００４７】
このコントロール部６では、ＣＰＵ７がＲＡＭ９をワーキングエリアとしてＲＯＭ８に格納されてプログラムを実行することによって、流量計測装置１としての機能を実現するようになっている。
【００４８】
ここで、流量計測部５を図２を用いて説明する。計測流路２は矩形断面に設定してあってガスの流れる方向と直角方向にある両壁面には一対の超音波送受信器１３，１４が角度φをもって対設してある。すなわち、超音波が計測流路２を流れるガスを斜めに横切るごとく伝搬するようにしてある。
【００４９】
超音波送受信器１３，１４間で交互に超音波を送受信させて流体の流れに対して順方向と逆方向との超音波の伝搬時間差を一定間隔おいて計り、伝搬時間差信号として出力する働きを持つ。この伝搬時間差信号を受けて計算手段により被計測流体の流速を計測し、これに計測流路２の断面積と補正係数を乗じてガス流量を算出するものである。
【００５０】
算出式を下記に示す。
【００５１】
図２においてＬは測定距離であり、ｔ１を上流からの伝達時間、ｔ２を下流からの伝達時間、Ｃを音速とすると、計測ポイントの時刻ｔでの流速は、
Ｖ＝Ｌ／２cosφ）(（１／ｔ１）−（１／ｔ２）)である。
【００５２】
更に、流速を計測するポイントによって計測流路２に流れるガスの流速は突発的に変化するので、流路全体からみた流速よりも大きかったり、小さかったりする場合がある。
【００５３】
そのため、その影響を小さくするために前回計測した流速Ｖ'のもとでの流量平均を流
量計測部５が計測する計測流量としている。
【００５４】
なお、前記流量計測部５に超音波方式の計測手段を使用しているが、他にフルディック方式などのものでもよく、要は、短時間に一定サイクルで連続計測可能な計測方式であれば使用可能である。
【００５５】
計測の時間間隔は超音波の送受信が可能な範囲で設定できるが、本実施の形態では２秒間隔の計測を行っている。
【００５６】
更に、時間間隔を小さくすることは測定原理上可能であり、ガス器具によっては２秒より短時間で動作を開始するガス器具もあるため、測定時間間隔を小さくすることは器具判別を瞬時に行う点では有利となる。しかし、計測間隔を短くすると電池の消耗が大きくなるなどの課題がある。
【００５７】
また、計測時間を従来のガスメータで使用している膜式方式と同等の計測間隔が２桁オーダーの秒数間隔にすると、流量変化の差分値を見て動作しているガス器具を判別することが困難になり、コストや器具判別の性能面からバランスの良い時間として本実施の形態では２秒間隔で計測を行っている。
【００５８】
図３は、流量計測装置１の機能を示すもので、ガス流量を計測する流量計測手段１５と、少なくとも動作したガス器具の判別を行うために予め登録しておく各種器具情報を記憶する器具情報記憶手段１６と、流量計測手段１５が計測する計測流量の履歴を記憶する計測流量履歴記憶手段１７と、少なくともガス器具が動作を開始した（使用された）場合にそのガス器具を特定する器具判別手段１８と、計測流量に流量変化が発生しているか監視するとともに器具判別手段１８が判別を行うために必要な各種情報を計測流量履歴情報から算出する流量演算手段１９とを備えている。
【００５９】
流量計測手段１５は、流量計測部５とコントロール部６によって実現される。
【００６０】
流量計測手段１５は、２秒毎に計測する計測流路２に流れるガス流量を計測流量履歴記憶手段１７に記憶する。
【００６１】
計測流量履歴記憶手段１７は、ＲＡＭ９によって実現され、器具判別手段１８が動作しているガス器具を特定できるために計測したガス流量を履歴情報として数分間分記憶している。
【００６２】
なお、本実施の形態において計測流量履歴記憶手段１７は、３０秒前まで履歴情報として計測したガス流量を記憶している。
【００６３】
器具情報記憶手段１６は、ＲＡＭ９によって実現され、図４に示すようにガス器具に対して動作を開始したに増加するガス流量（起動流量）と制御パターンとを器具毎に登録値として記憶する。
【００６４】
この情報は、ガス事業者が事前に端末等を使用して登録するなどして器具情報記憶手段１６に記憶させておくものとする。
【００６５】
また、制御パターンの急・緩とは、本実施の形態においていえば、流量変化が発生している期間において８秒以上連続して制御によるガス流量変化が発生する（８秒以上連続して前回の計測ガス流量値と現計測ガス流量値の差（絶対値）が３[Ｌ／ｈ]以上である）パターンは「緩」で、８秒未満でガス流量変化が終了するパターンは「急」とする。８秒は
、変更可能とする。
【００６６】
ただし、対象としている期間における全ての第１の演算手段１９ａ（後述）が算出する差分値の絶対値が８０[Ｌ／ｈ]未満である場合に限定する。
【００６７】
この８０[Ｌ／ｈ]という境界値は、可変で５０[Ｌ／ｈ]、６０[Ｌ／ｈ]、７０[Ｌ／ｈ]、１００[Ｌ／ｈ]などユーザ毎に保有しているガス器具の組み合わせによって設定可能であるものとする。
【００６８】
流量演算手段１９は、第１の演算手段１９ａと第２の演算手段１９ｂとで構成され、両者は、コントロール部６によって実現される。
【００６９】
第１の演算手段１９ａとは、計測流量履歴記憶手段１７を参照して、現在の流量値と２回（４秒）前の計測流量値との差分を計算する演算手段である。
【００７０】
第２の演算手段１９ｂとは、計測流量履歴記憶手段１７を参照して第１の演算手段１９ａが計算する差分値の絶対値が予め定めた閾値（例えば、３[Ｌ／ｈ]）より大きくなった時刻ａより４秒前の計測流量（Ｑａ）と時刻ａ後、第１の演算手段１９ａが計算する差分値の絶対値が前記閾値より小さくなった時刻ｂの計測流量（Ｑｂ）から流量変化量を計算する処理部である。
【００７１】
ここで、第２の演算手段１９ｂは、Ｑａ＜Ｑｂである場合には、流量変化量を（Ｑｂ−Ｑａ）と計算する。これは起動流量として扱う。
【００７２】
また、Ｑａ＞Ｑｂである場合には、流量変化量を（Ｑａ−Ｑｂ）と計算する。
【００７３】
器具判別手段１８、第１の演算手段１９ａが算出する差分値の絶対値が予め定めた閾値（例えば、３[Ｌ／ｈ]）以上になった場合に流量変化が発生したと判別し、同差分値の絶対値が３[Ｌ／ｈ]未満になると流量変化が収束したと判別し、この流量変化を発生させたガス器具を特定するもので、コントロール部６によって実現される。
【００７４】
Ｑａ＜Ｑｂである場合は、第２の演算手段１９ｂが計算する起動流量の実測値（Ｑｂ−Ｑａ）と器具情報記憶手段１６に登録される起動流量の登録値と比較して、例えば、両者が±５[Ｌ／ｈ]の誤差であるもの（複数ある場合は、最も近いもの）を対象としている流量変化がガス器具の起動によるものだと判別する。
【００７５】
なお、誤差を考慮する理由は、外気温や使用されるガス器具の台数などに計測流路２でのガス圧が若干変化するためである。
【００７６】
また、Ｑａ＞Ｑｂである場合は、第２の演算手段１９ｂが計算する流量変化量（Ｑａ−Ｑｂ）と器具別流量計算手段２０（後述）が計算する動作中のガス器具のガス流量とを比較して、例えば、両者が±５[Ｌ／ｈ]の誤差であるもの（複数ある場合は、最も近いもの）を対象としている流量変化がガス器具の停止によるものだと判別する。
【００７７】
また、起動・停止の判別を行って登録値との差が誤差範囲内にない（ガス器具が特定できない）場合で、時刻ａから時刻ｂまでの間で計算される第１の演算手段１９ａが算出する差分値が８０[Ｌ／ｈ]未満である場合には、動作中のガス器具に火力調節（制御）が行われたと判別して、器具情報記憶手段６に記憶される制御パターンと実際に発生した流量変化とを比較して制御されたガス器具を特定する。
【００７８】
流量計測装置１は、更に器具別流量計算手段２０と、計時手段２１と、平均動作時間記憶手段２２を具備する。
【００７９】
器具別流量計算手段２０は、動作中の各ガス器具のガス流量を計算する処理部で、コントロール部６によって実現される。
【００８０】
具体的な計算方法は、器具判別手段１８が判別した結果（流量変化をもたらしたガス器具）から次のように計算する。
【００８１】
Ａ＝Ｂ−Ｃ
Ａ：流量変化をもたらしたガス器具の器具別ガス流量
Ｂ：流量計測手段２が計測するガス流量
Ｃ：器具判別手段４が判別した結果以外の動作中のガス器具の器具別ガス流量の和
これは、流量計測手段１５が計測するガス流量は、動作中のガス器具の器具別ガス流量の和と同値であることと、流量変化が起こっているときは、流量変化を引き起こしたガス器具以外のガス器具の器具別ガス流量は一定であることにもとづいて計算している。
【００８２】
計時手段２１は、器具判別手段１８の判別結果をもとにガス器具の動作開始から停止までの時間（動作時間）を計時し、ガス器具毎に平均動作時間を計算する処理部で、コントロール部６によって実現される。
【００８３】
また、平均動作時間記憶手段２２は、計時手段２１が計算するガス器具毎の平均動作時間を記憶する処理部で、ＲＡＭ９によって実現される。
【００８４】
次に本実施の形態の流量計測装置が想定している複数のガス器具が動作して、且つ、動作を停止したガス器具を特定するのが困難である状況について、図５を用いて説明する。
【００８５】
図５は、ファンヒータが動作しているときにガステーブルが動作した場合に流量計測装置１の流量計測手段１５が計測するガス流量の時間変化である。
【００８６】
図５では、時刻Ａでファンヒータが動作を開始し、時刻Ｂ〜Ｃの間でファンヒータに火力調整が行われ、時刻Ｄでガステーブルが動作を開始し、時刻Ｅ〜時刻Ｆの間でガステーブルの火力調整が行われ、時刻Ｇ〜時刻Ｈの間でガステーブルに再度火力調整が行われ、時刻Ｉでガステーブルが動作を停止し、時刻Ｊでファンヒータが動作を停止する。
【００８７】
時刻Ｂ〜時刻Ｃのファンヒータの火力調整は、ファンヒータを動かして部屋が暖まったので火力調整（ガス流量減少）が行われる。
【００８８】
時刻Ｂから時刻Ｃまでの時間は、８秒以上経過しているものとする。
【００８９】
時刻Ｅ〜時刻Ｆの間、時刻Ｇ〜時刻Ｈの間のガステーブルの火力調整は、ガステーブル使用者が調理の内容などによって、手動で規則性なく行うものである。
【００９０】
そのため、通常火力調整は瞬時にガス流量が変化する場合が多いが、故意にゆっくりと火力調整することも可能である。
【００９１】
本実施の形態では、時刻Ｇ〜時刻Ｈの間の火力調整がゆっくりと火力調整が行われたと想定している。
【００９２】
時刻Ｅから時刻Ｆまでの時間は、８秒未満で行われるものとする。
【００９３】
時刻Ｇから時刻Ｈまでの時間は、使用者が故意に火力調整を行うことによって８秒以上経過しているものとする。
【００９４】
また、ファンヒータの動作時間とガステーブルの動作時間を比較すると、ファンヒータは暖房器具、ガステーブルは調理器具であるので、通常ファンヒータの方が長時間使用される場合が多い。
【００９５】
そのため、時刻Ａから時刻Ｊまでの時間と時刻Ｄから時刻Ｉまでの時間を比較すると時刻Ａから時刻Ｊまでの時間の方が長い。よって、時刻Ｉで停止したガス器具をファンヒータと間違えてしまうとガス器具別のガス使用量を計算しようとした場合に大きな誤差となる。
【００９６】
具体的には、時刻Ｉから時刻Ｊまでのガス流量は、本来ファンヒータのものとして計算されないといけないのに、ガステーブルのものとして計算されることになる。
【００９７】
これは、時刻Ｉから時刻Ｊまでの時間が長さに比例するため、停止判別をいかに精度よく行うかが重要であるといえる。
【００９８】
本実施の形態では、流量計測装置１が以下に説明するように動作することによって動作を停止したガス器具を判別することで、ガス器具別のガス使用量計算の誤差を小さくする。
【００９９】
図６は、その流量計測装置１の動作を示すフローチャートである。
【０１００】
先ず、流量計測手段１５は、計測流路２に流れるガスの流量を２秒おきに計測する（Ｓ６０１）。動作しているガス器具が何も無い場合はもちろん０［Ｌ／ｈ］で、ガス器具が動作を開始すれば、計測流路２にガスが流れる。
【０１０１】
使用者によってガス器具が使用される（ガス器具が動作を開始する）場合を考える。
【０１０２】
ガス器具が動作を開始すると流量計測手段１５が計測するガス流量が変化する。第１の演算手段１９ａは、どの時点から流量変化が開始してどの時点で流量変化が収束する（ガス流量が安定する）か否か検知するために４秒前のガス流量と今現在のガス流量との差分値の絶対値を計算する。
【０１０３】
ここで、その差分値が３［Ｌ／ｈ］以上になった時点を流量変化が発生した点（始点）、その差分値が３［Ｌ／ｈ］未満になった時点を流量変化が収束した点（終点）とする。
【０１０４】
ガス器具が動作を開始してガス流量が安定すると（Ｓ６０２）、第２の演算手段１９ｂは始点から終点までに変化した流量を計算すると共に始点から終点まで時間と、その時間における流量変化量を計算する（Ｓ６０３）。
【０１０５】
ここでは、器具判別手段１８は、流量変化が発生する直前の計測ガス流量：Ｑａと直後の計測ガス流量：Ｑｂを比較して、変化後の方が大きい場合ので（Ｓ６０４）、先ずガス器具が動作を開始したのではないかと考えて、流量変化量をＱｂ−Ｑａと計算し起動流量の実測値と扱う。
【０１０６】
そして、器具情報記憶手段１６を参照し起動流量の登録値を読み出す。
【０１０７】
次に、起動流量の実測値と登録値とを比較し、本実施の形態では両者の差の絶対値が５［Ｌ／ｈ］未満のガス器具がある場合には、そのガス器具が起動したと判別する（Ｓ６０５）。
【０１０８】
そして、Ｓ６０５で採用したガス器具が起動流量の実測値で動作を開始し、現在そのガス流量で動作中であると判断し、計時手段２１が動作時間を流量計測装置１が管理できるように時間の計時を開始する（Ｓ６０６）。
【０１０９】
なお、複数個該当する場合には、その流量差が最も小さいガス器具が動作を開始したと判別する。
【０１１０】
本実施の形態においては、時刻Ａのガス流量変化においてファンヒータが動作を開始したと器具判別手段４が判別し、時刻Ｄのガス流量変化においてガステーブルが動作を開始したと判別する。
【０１１１】
時刻Ａについては、動作しているガス器具がそれまでなかったので、終了変化が発生すれば何かしらのガス器具が動作を開始したとすぐに考えればよいが、時刻Ｄにおいては、ファンヒータの温度設定の変更によってガス流量が増加する可能性もあるので、それとガス器具が動作したこととの切り分けは、図４よりファンヒータが火力調整される場合の制御パターンは、ある程度時間をかけて行われる特性をみて、短時間である程度大きなガス流量が増加するのは、ファンヒータの火力制御ではないという判断を行い、ガス器具が動作を開始したと判断する。
【０１１２】
なお、ガス流量が増加する時刻Ｇから時刻Ｈまでのガス流量変化は、ガス流量変化量が器具情報記憶手段１６に記憶されている起動流量の登録値との流量差が大きいためにガス器具が動作を開始したとは判断しない。
【０１１３】
つまり、火力調整が行われたとして、後から説明する火力調整が行われたガス器具の判別を行う。
【０１１４】
次に、変化前の方が大きい場合には（Ｓ６０４）、まずガス器具が停止したのではないかと考えて、流量変化量をＱａ−Ｑｂと計算する。
【０１１５】
そして、現在動作している動作台数を確認して、その台数が２台以上ある場合で、その２台以上のガス器具が動作している間に火力調整が行われているか否かを確認する（Ｓ６０７）。
【０１１６】
この条件を満たさない場合は、第２の演算手段１９ｂが計算した流量変化量と器具別流量計算手段２０が計算する動作中のガス器具のガス流量とを比較する。
【０１１７】
そして、本実施の形態では両者の差の絶対値が５［Ｌ／ｈ］未満の動作中のガス器具がある場合には、そのガス器具が停止したと判別する（Ｓ６０８）。
【０１１８】
本実施の形態においては、時刻Ｊのガス流量変化がこの条件を満たし、動作しているガス器具（ファンヒータ）が停止したと判別する。時刻Ｂから時刻Ｃまでの流量変化については、ガス流量変化量と器具別流量計算手段２０が計算する動作中のガス器具（ファンヒータ）のガス流量（この場合には、起動流量となる）とを比較して、両者の差の絶対値が５［Ｌ／ｈ］以上あるので、ガス器具が停止したと判別しない。
【０１１９】
つまり、火力調整が行われたとして、後から説明する火力調整が行われたガス器具の判
別を行う。
【０１２０】
また、時刻Ｅから時刻Ｆまでの流量変化については、ガス流量変化量と器具別流量計算手段２０が計算する動作中のガス器具（ファンヒータとガステーブル）のガス流量（この場合には、ファンヒータは火力調整後のガス流量、ガステーブルは起動流量となる）とを比較して、両者の差の絶対値が５［Ｌ／ｈ］以上あるので、ガス器具が停止したと判別しない。
【０１２１】
つまり、火力調整が行われたとして、後から説明する火力調整が行われたガス器具の判別を行う。
【０１２２】
図６のフローチャートの説明に戻って、Ｓ６０７の条件を満たす場合には、Ｓ６０８同様に第２の演算手段１９ｂが計算した流量変化量と器具別流量計算手段２０が計算する動作中のガス器具のガス流量とを比較して停止した動作中ガス器具を判別するが（Ｓ６０９）、両者の差の絶対値が５［Ｌ／ｈ］以上で停止したガス器具が特定できない場合で、且つ、第２の演算手段１９ｂが計算する流量変化量が境界値（本実施の形態では４０[Ｌ／ｈ]）以上である場合には次の処理を行う。
【０１２３】
それは、平均動作時間記憶手段２２を参照し（Ｓ６１１）、そこに記憶される動作中ガス器具の平均動作時間と現在計時している動作時間との差の絶対値が小さいガス器具を停止したガス器具と判別するものとする（Ｓ６１２）。
【０１２４】
このように、大きな負の（減少の）流量変化量があるにも関わらず、流量変化をもたらした特定できない場合には、複数台動作時の火力調整によって器具別流量計算手段２０が計算する動作中のガス器具のガス流量計算に不都合があるうまくできていないと考えることができる。
【０１２５】
そのため、このような場合には、過去の動作履歴から得られる平均動作時間をもとに停止したガス器具を判別するようにする。
【０１２６】
そうする理由は、一般的に暖房器具であるファンヒータは、長時間使用される場合が多く、調理器具であるガステーブルは、比較的短時間で使用される場合が多い。そのため、本実施の形態では、平均動作時間記憶手段２２には、ガステーブルの平均動作時間が１時間未満（例えば２０分）、ファンヒータの動作時間が１時間以上（例えば３時間）の平均動作時間が記憶されているものとしている。
【０１２７】
それは、図５の以前の動作履歴から計算されたものである。そして、時刻Ｄから時刻Ｉまでの時間を１５分と想定している。
【０１２８】
なお、平均動作時間と現在計時している動作時間との差の絶対値が小さい方を単純に停止したガス器具とするようにするだけではなく、その差がある範囲内に入っている時のみこの平均動作時間で停止したガス器具を特定するようにしてもよい。
【０１２９】
また、動作時間が「１時間以上」といった長時間である場合にのみ平均動作時間で停止したガス器具を特定するようにしてもよい。
【０１３０】
そして、平均動作時間がまだ記憶されていない場合や、対象となるガス器具の動作回数が、５回未満など使用回数が少ないガス器具については、再度Ｓ６０９で行った第２の演算手段１９ｂが計算した流量変化量と器具別流量計算手段２０が計算する動作中のガス器具のガス流量とを比較して停止した動作中ガス器具を判別する処理を行う。
【０１３１】
ただし、この場合は、両者の差の絶対値が５［Ｌ／ｈ］未満の動作中のガス器具がある停止したガス器具と判断するのではなく、単純に両者の差が小さい方のガス器具が停止したと判別するようにする。
【０１３２】
そして、本実施の形態では、この判断を行う条件の１つを第２の演算手段１９ｂが計算する流量変化量が境界値（本実施の形態では４０[Ｌ／ｈ]）以上である場合としたが、第２の演算手段１９ｂが計算する流量変化量ではなく、第１の演算手段１９ａが計算する差分値が境界値（本実施の形態では−４０[Ｌ／ｈ]）以下である場合にしてもよい。
【０１３３】
それは、ガス器具が動作を停止する場合は、例えば時刻Ｂから時刻Ｃの流量変化のようなゆっくりと減少する流量変化は発生しないので、その場合を考慮しないようにするためである。
【０１３４】
このような停止したガス器具を判断することを行うのは、本実施の形態でいうと時刻Ｉでの流量変化である。
【０１３５】
この場合、ファンヒータとガステーブルの動作時間と平均動作時間からガステーブルが停止したと判断する。
【０１３６】
再びフローチャートの説明に戻り、流量計測装置１は、流量変化量と平均動作時間よる起動及び、停止ガス器具判別によって流量変化をもたらしたガス器具が判別されているか否かを確認して（Ｓ６１３）、起動した／停止したガス器具が判別されている場合には、停止判別を行った場合にのみ停止したガス器具について計時手段２１で計時している動作時間の計時を停止して（Ｓ６１４）、その動作時間と平均動作時間記憶手段２２に記憶される平均動作時間から再度平均動作時間を計算し、その結果を平均動作時間記憶手段２２に記憶し直す（Ｓ６１５）。
【０１３７】
なお、平均動作時間を記憶するのはガス器具が１台で動作しているときに限るようにしてもよい。
【０１３８】
そうすると、器具別流量計算手段２０は、流量計測手段２が計測するが動作中のガス器具のガス流量と同値になるので、２台以上のガス器具の同時火力調整等によって生じる誤判別の影響を考慮することがないので、精度よく平均動作時間を算出することができる。
【０１３９】
更に、起動流量を２つか３つの流量域に分けて、ガス器具と火力の強さによって平均動作時間を平気動作時間記憶手段２２に記憶するようにしてもよい。
【０１４０】
これは、ガスコンロでは、強火の時の使用時間と、弱火（とろ火）の時の使用時間は調理内容が違うために使用時間が違うのでそのことに対応するためである。
【０１４１】
そして、ガス器具が動作を開始した時間帯（例えば、朝・昼・夜というような時間帯）によって平均動作時間を平気動作時間記憶手段２２に記憶するようにしてもよい。
【０１４２】
次にＳ６１３の条件判断で起動した／停止したガス器具が判別されていない場合には、動作中のガス器具に火力調整が行われたと判別して制御パターンを抽出して、器具情報記憶手段１６を参照して制御パターンから流量変化をもたらしたガス器具を特定する（Ｓ６１６）。
【０１４３】
そして、器具別流量計算手段２０は、動作中のガス器具が使用するガス流量を計算する
。この計算方法は、流量変化があった場合には、流量変化をもたらしたガス器具以外は、流量変化が発生する直前の流量がそのまま継続されているものとしてガス流量を計算する。
【０１４４】
そして、流量変化をもたらしたガス器具のガス流量は、（流量計測手段１５が計測したガス流量）−（流量変化をもたらさなかった動作中のガス器具のガス流量の和）で計算する。
【０１４５】
本実施の形態においてＳ６１３の条件判断で起動した／停止したガス器具が判別されていない場合は、時刻Ｂから時刻Ｃまでの流量変化と、時刻Ｅから時刻Ｆまでの流量変化と、時刻Ｇから時刻Ｈまでの流量変化が該当する。
【０１４６】
時刻Ｂから時刻Ｃまでの流量変化については火力調整に８秒以上経過しているので、ファンヒータの火力調整であると判別することができる。
【０１４７】
実際には、ファンヒータが停止したとも判断できないで且つ、ガス流用が減少する流量変化であるので、動作中のガス器具（ファンヒータ）の火力調整であると判別するようにしてもよい。
【０１４８】
時刻Ｅから時刻Ｆまでの流量変化については、動作中のガス器具が停止したとも判断できないで、且つ、火力調整が８秒未満で完了しているので、ガステーブルの火力調整であると判断できる。
【０１４９】
また、たとえこの火力調整が８秒以上経過するものであっても、ガス流量の減少する量が、器具別流量計算手段１０５が計算するファンヒータの器具別のガス流量よりも大きいのでファンヒータの動作の変化によって発生したガス流量変化でないことがわかる。
【０１５０】
時刻Ｇから時刻Ｈまでの流量変化については、火力調整に８秒以上経過しているので、本当はガステーブルの火力調整であるのにファンヒータの火力調整であると判別してしまい、器具別流量計算手段１０５が計算するガス器具別のガス流量の計算が実際よりも異なるものになる。
【０１５１】
そのため、Ｓ６１２の平均動作時間を考慮して停止したガス器具を判定する処理は、こういった状況を考慮して、ガス器具別のガス流量計算がうまく機能していない場合に行うものである。
【０１５２】
以上のように本実施の形態では、使用者がガス器具を使用する場合、ある程度特徴があるということを利用して、平均動作時間を記憶するようにする。そして、その情報をもとにガス器具が停止したと思われるが、器具別流量計算手段２０が計算するガス器具別のガス流量の計算がうまくできていなくて流量変化量だけで停止しているガス器具が特定できない場合に、平均動作時間をもとに停止したガス器具を判別し、停止判別を間違うことによって生じる誤差を小さくすることができる。
【０１５３】
以上で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバ等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。
【０１５４】
プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信したりすることで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
以上のように、本発明にかかる流量計測装置及びそのプログラムは、ガスメータの下流に接続されたガス器具が各時刻におけるガス使用量（流量）の計算を精度よく行うことができる。そのため、ガス器具と特定できない場合にはガス漏れ等の可能性を疑うことができ、結果的にはガス器具が適正に使用されているか監視することにつながる。
【０１５６】
つまりはガス使用者に対しての保安サービス等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の実施の形態１における流量計測装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における流量計測部構成図
【図３】本発明の実施の形態１における流量計測装置の機能ブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における器具情報記憶手段に記憶される情報を示す説明図
【図５】本発明の実施の形態１におけるファンヒータ動作時に流れるガス流量の時間特性を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における流量計測装置のフローチャート
【図７】従来の流量計測装置の構成図
【符号の説明】
【０１５８】
１  流量計測装置
１５  流量計測手段
１６  器具情報記憶手段
１７  計測流量履歴記憶手段
１８  器具判別手段
１９  流量演算手段
１９ａ  第１の演算手段
１９ｂ  第２の演算手段
２０  器具別流量計算手段
２１  計時手段
２２  平均動作時間記憶手段
【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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