(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前払いした金額の残金に対応した残高度数を記憶したプリペイドカードから該残高度数を読み込み、燃料ガスの使用量に応じて上記残金を減算するように上記残高度数を更新し、上記残金の減算額に応じた分の燃料ガスの供給を可能とするガス供給制御装置において、
上記プリペイドカードに記憶される残高度数を更新する都度その更新による減算数分だけの燃料ガスの使用量に対応するデータを一旦記憶し、該データを燃料ガスの使用量に応じて上記残高度数の更新単位よりも細かな単位で更新していくことにより、上記残高度数の端数を上記プリペイドカードの抜き取り後も記憶する記憶手段を備え、
上記プリペイドカードが再び挿入された際には上記残高度数の端数から継続して更新することを特徴とするガス供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリペイドカードに記憶されるデータに基づいてガスを使用可能とするガス供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、前払いした金額の残金に対応したデータを記憶したプリペイドカードが挿入されることにより、そのデータに基づいてガスの供給を可能にするといったプリペイド式ガス供給制御装置が考えられている。このガス供給制御装置は残金の減算額に応じたガス量を使用可能とし、残金が無くなった時点でガスの供給を遮断してガスを使用不可能とする。このようなガス供給制御装置を各家庭に設置することで、ガス料金を前払いで確実に徴収することができると共に、ガスの検針や料金徴収における人件費を削減することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなシステムを実現しようとすると、ガス供給制御装置を各家庭にそれぞれ設置する必要があることから、装置自体をできるだけ安価なものにすることが望まれる。そのため本出願人は、プリペイドカードにＩＣカードを用い、ＩＣカードを手動で直接挿抜する方式とすることで装置を安価にすることを既に提案している。しかしながらこのような構成では、ガスの使用中にもＩＣカードが不用意に抜き取られることがあり得るため、残金を減算する度にＩＣカードに記憶されるデータを書き換える必要があった。つまり、テレホンカード等のようにカードの挿抜を自動で行なう構成では、カードの排出時に一括してデータを書き換えることが可能であるが、不用意にカードが抜き取られる可能性がある構成では、カード使用後に一括してデータを書き換えようとするとデータの書き換えを確実に担保することができないためである。従って、ＩＣカードに記憶されるデータの書換回数が多くなるが、カードのデータの書換回数には限界があるためできるだけ少なくすることが望ましい。そのため、データの更新単位を大きくして書換回数を減らすことが考えられるが、データの更新単位を大きくするほど僅かなガス使用であっても大きく設定された単位量分だけ一律に減算されることとなり適正とならなくなってしまうといった問題があった。
本発明のガス供給制御装置は上記課題を解決し、使用料金を不適正にすることなくプリペイドカードに記憶されるデータの更新単位を大きくすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載のガス供給制御装置は、
前払いした金額の残金に対応した残高度数を記憶したプリペイドカードから該残高度数を読み込み、燃料ガスの使用量に応じて上記残金を減算するように上記残高度数を更新し、上記残金の減算額に応じた分の燃料ガスの供給を可能とするガス供給制御装置において、
上記プリペイドカードに記憶される残高度数を更新する都度その更新による減算数分だけの燃料ガスの使用量に対応するデータを一旦記憶し、該データを燃料ガスの使用量に応じて上記残高度数の更新単位よりも細かな単位で更新していくことにより、上記残高度数の端数を上記プリペイドカードの抜き取り後も記憶する記憶手段を備え、
上記プリペイドカードが再び挿入された際には上記残高度数の端数から継続して更新することを要旨とする。
【０００５】
上記構成を有する本発明の請求項１記載のガス供給制御装置は、プリペイドカードから前払いした金額の残金に対応した残高度数を読み込み、燃料ガスの使用量に応じて残金を減算するように残高度数を更新し、その減算額に応じた分の燃料ガスの供給を可能とする。また、プリペイドカードに記憶される残高度数を更新する都度その更新による減算数分だけの燃料ガスの使用量に対応するデータを一旦記憶し、そのデータを燃料ガスの使用量に応じて残高度数の更新単位よりも細かな単位で更新していく。そして、この残高度数の端数をプリペイドカードの抜き取り後も記憶し、プリペイドカードが再び挿入された際には残高度数の端数から継続して更新する。従って、僅かなガス使用時であっても残高度数を一律に更新してしまうことがなく、プリペイドカードに記憶される残高度数の更新単位を大きく設定しても燃料ガスの使用量と残金の減算額とのずれが大きくならない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の給湯器の好適な実施例について説明する。
図１は、使用料金の前払いシステムを実現する本発明の一実施例としての給湯器の概略構成図である。この給湯器１０は、給水路１１と出湯路１２とが接続される熱交換器１３と、熱交換器１３を流れる水を加熱するためのバーナ１４と、燃焼制御を司る給湯制御部１５とを備える。そして、給水路１１には入水流量を検出する流量センサ１６と入水温度を検出する入水温度センサ１７とが、出湯路１２には出湯温度を検出する出湯温度センサ１８が設けられる。またバーナ１４にガスを供給するガス供給路１９には、流路を開閉するメイン電磁弁２０，元電磁弁２１と、通電量に応じて開度が変化してガス供給量を調節する比例弁２２とが設けられる。
【０００７】
給湯制御部１５は、図示しない周知の算術論理演算回路を構成するＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭと、各種センサからの信号を入力する入力インタフェースと、各種アクチュエータに駆動信号を出力する出力インタフェース等から構成される。そして、出湯温度を設定温度（本実施例では６０℃固定）に近づけるため、２００msec毎に入水流量，入水温度，出湯温度を検出し、それらの検出値に基づいてバーナの燃焼量を制御するといった出湯温制御を行なう。即ち、検出した入水流量，入水温度の水を設定温度まで加熱するための熱量を演算し（いわゆるフィードフォワード演算）、更に出湯温度と設定温度との偏差からフィードフォワード演算値を補正して（いわゆるフィードバック演算）必要熱量を求め、比例弁２２をその必要熱量が得られるような開度に制御する。
【０００８】
また、給湯器１０にはカード装置３０が接続される。給湯器１０とカード装置３０とは通信ケーブルを介して接続されており、屋外設置型の給湯器１０であってもカード装置３０は室内に設置可能となっている。このカード装置３０は、ＩＣカード４０に記憶されるデータの読み込み及び書き換えをするためのリードライト部３１と、残高度数を表示する表示部３２と、これらを制御するカード制御部３３とからなる。
【０００９】
ＩＣカード４０は複数のデータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）を内蔵したもので、カード表面にはリードライト部３１と電気的に接続するための端子４１を備える。ＥＥＰＲＯＭには、前払いした金額の残金が１００円単位の残高度数Ｎとして記憶されている他、カード所有者を特定する所有者データとして、使用地域を識別するための地域コード，供給業者を識別するための供給者コード，管理業者を識別するための管理人コード，部屋番号等を表わす住人コードが記憶されている。また、使用料金の単価（１〜９９９円の範囲で設定される）を表わす単価データ等が記憶されている。
【００１０】
リードライト部３１は、手動によりＩＣカード４０の半分程度が挿入される所定位置まで挿し込まれた状態でデータの読み込み及び書き換えを行なう。このようにＩＣカード４０を手動で直接挿抜する構成により、磁気カードの読み込み装置のようにカード搬送用モータや磁気ヘッドといった部品が必要なく、コンパクトに構成できる。
【００１１】
表示部３２は２桁の７セグメントＬＥＤからなり、ＩＣカード４０が挿入されている状態でＩＣカード４０に記憶される残高度数Ｎを表示する。また、残高度数Ｎが０となった場合には「０」を点滅表示させて残金が残り少なくなったことを報知し、減算可能な残金が無くなった時点で「０」を点灯表示させる。
【００１２】
カード制御部３３は、ＩＣカード４０が挿し込まれるとそこに記憶されている複数のデータをリードライト部３１により読み込む。また、カード制御部３３はデータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭを備えており、初めて挿入されたＩＣカード４０の所有者データをカード情報として記憶し、図２に示すように２回目以降は挿入されたＩＣカード４０の所有者データと既に記憶しているカード情報とを毎回照合して、全てのコードが一致する場合にそのＩＣカード４０の使用を可能とする。このようなチェックにより、ＩＣカード４０毎に使用可能な器具を限定して不正使用を防止するのである。また、カード制御部３３は給湯制御部１５と相互通信可能となっており、ＩＣカード４０が挿入されておりなおかつ減算可能な残金がある状態で給湯器１０の運転を許可するための運転許可信号を給湯制御部１５に送信する。
【００１３】
給湯制御部１５は、カード制御部３３から運転許可信号を受信をしている状態でのみ給湯運転が可能となり、この状態で図示しない給湯カランが開けられて所定の運転開始流量Ｑｓ以上の入水流量を検出すると、メイン電磁弁２０，元電磁弁２１を開弁してバーナ１４にガスを供給すると共に、図示しない点火装置により点火するといった着火制御を行なう。そして、バーナ１４の燃焼中は出湯温制御により出湯温度を設定温度に近づける。その後、入水流量が運転停止流量Ｑｅ以下に減少した時点でメイン電磁弁２０，元電磁弁２１を閉弁してガスの供給を遮断し、バーナ１４を消火させるといった消火制御を行なう。
【００１４】
また、給湯制御部１５はバーナ１４の消費熱量に基づいて使用料金を算出する。即ち、バーナ１４の最大燃焼量（本実施例では３００００kcal/hの熱量）で所定時間（本実施例では１５分間）使用した分を使用料金の単価（本実施例では１００円）とする。３００００kcal/hの燃焼量で１５分間使用した時の熱量は、
３００００kcal/h×１５／６０＝７５００kcal
であるため、１００円で７５００kcalの熱量の消費を可能とするように制御する。本実施例では、単価の１００分の１となる単位減算額Ａ（本実施例では単価１００円のため１円となる）を減算する引き換えに７５kcalの熱量の消費を可能とする。
【００１５】
バーナ１４の消費熱量は、出湯温制御のため２００msec毎に算出する必要熱量から２００msec当たりの消費熱量を算出し、この値を積算していくことにより求める。
例えば、必要熱量が３００００kcal/hでの燃焼時に２００msec毎に消費する熱量は、
３００００kcal/h×０．２／３６００＝１．６７kcal
となる。このように算出した熱量を積算し、積算熱量が７５kcalに達する毎にカード制御部３３に減算指令信号を送信して残金から単位減算額Ａを減算させ、その引き換えに消費可能な熱量を７５kcal増加させる。そのため、小燃焼量で使用するほど単価あたりの使用可能時間は長くなる。
尚、カード装置３０は給湯器１０に着脱可能に設けられており、給湯制御部１５はカード装置３０が一度も接続されたことがない状態では通常の給湯器と同様に制御する。しかし、一度でもカード装置３０が接続されると給湯制御部１５がそのデータを記憶し、カード装置３０のカード制御部３３から運転許可信号を受信している状態でのみ出湯運転が可能なカード専用機となる。そのため、通常の使用形態とカードにより使用料金を支払う使用形態とで共通の給湯器を使用させることができると共に、カードにより使用料金を支払う使用形態においてカード装置３０を接続せずに使用するといった不正使用を防止することができる。
【００１６】
ここで、カード制御部３３による残金の減算方法について詳しく説明する。
ＩＣカード４０には、残金が１００円単位の残高度数Ｎとして記憶されている。そしてカード制御部３３のＥＥＰＲＯＭにはその端数となる１０円単位の度数Ｍを記憶し、カード制御部３３のＲＡＭには更にその端数となる１円単位の金額Ｃを記憶する。そして、給湯制御部１５から減算指令信号を受信する毎に金額Ｃから単位減算額Ａを減算する。ここで、減算指令信号受信時に金額Ｃが単位減算額Ａを下回っている場合には度数Ｍから１度数減算し、その引き換えに金額Ｃに１０円加算する。また、このとき度数Ｍが０である場合にはＩＣカード４０に記憶される残高度数Ｎを１度数減算して書き換え、その引き換えに度数Ｍに１０度数加算する。
【００１７】
以下、図３を用いて具体的に説明する。残高度数Ｎ＝５０（残金５０００円）を記憶したＩＣカード４０が挿入されており、カード制御部３３のＥＥＰＲＯＭ及びＲＡＭに記憶される度数Ｍ及び金額Ｃが共に０の状態でガスの使用が開始されると、金額Ｃから単位減算額Ａ（本実施例では１円）を減算するためにＩＣカード４０に記憶される残高度数Ｎ＝５０から１度数減算して度数Ｍ＝０に１０度数加算し、更に度数Ｍ＝１０から１度数減算して金額Ｃに１０円加算して、その金額Ｃから１円減算する。その後、減算指令信号を受信する毎に金額Ｃから１円減算し、減算指令信号の受信時に金額Ｃが単位減算額Ａを下回っている場合には度数Ｍから１度数減算して金額Ｃに１０円加算した後減算する。また、このとき度数Ｍが０である場合にはＩＣカード４０の残高度数Ｎから１度数減算して書き換え、度数Ｍに１０度数加算した後減算する。その後、ガスの使用が停止されてＩＣカード４０が抜き取られた場合にも、残金の端数をカード制御部３３のＥＥＰＲＯＭ及びＲＡＭに度数Ｍ及び金額Ｃとして記憶しておき、次回ＩＣカード４０が挿入されてガスの使用が開始されると、記憶している残金の端数から減算を継続する。従って、僅かなガス使用時であっても残高度数Ｎを一律に１度数（即ち１００円分）減算してしまうことがなく、消費熱量と残金減算額とのずれを小さくして使用料金をより適正なものにすることができる。また、ＩＣカード４０に記憶される残高度数Ｎを１００円単位といった大きな単位で書き換えることで書換回数を減らすことができる。
尚、本実施例では、残金の端数をカード制御部３３のＥＥＰＲＯＭとＲＡＭとに分けて記憶しているが、これはＲＡＭのみにすると、停電等によりデータが消えてしまった際の残金損失額が大きくなってしまう点、またＥＥＰＲＯＭのみにすると、細かい値となりうる単位減算額Ａを減算して書き換えることによりＥＥＰＲＯＭへの負担が大きくなってしまう点を考慮したものであり、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。
【００１８】
次に、カード制御部３３の行なう減算処理について図４のフローチャートを用いて説明する。このルーチンは、ＩＣカード４０が挿入されることにより起動する。
まず、記憶しているカード情報と挿入されたＩＣカード４０の所有者データとの照合を行なう。過去に一度でもＩＣカード４０が挿入されたことのある場合にはカード情報を記憶しているため（Ｓ１：ＹＥＳ）、挿入されたＩＣカード４０の所有者データと照合し、全てのコードが一致する場合にのみ（Ｓ２：ＹＥＳ）カードを使用可能とする。一方、初めてＩＣカード４０が挿入された場合には、カード情報を記憶していないため（Ｓ１：ＮＯ）、挿入されたＩＣカード４０に記憶されている所有者データをカード情報として記憶する（Ｓ３）。
【００１９】
次に、ＩＣカード４０に記憶されている残高度数Ｎを読み込む（Ｓ４）。カード制御部３３のＲＡＭに記憶される金額Ｃが単位減算額Ａ以上であるか或いは残高度数Ｎ又は度数Ｍが０でない場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、単位減算額Ａが減算可能であるため運転許可信号（Ｓ６）を送信して出湯運転を可能とする。
尚、ステップ５において、金額Ｃが単位減算額Ａを下回り、なおかつ残高度数Ｎ及び度数Ｍが共に０の場合には（Ｓ５：ＮＯ）、残金なしと判断して制御を終了する（Ｓ１８）。
【００２０】
その後、給湯制御部１５から減算指令信号を受信すると（Ｓ７：ＹＥＳ）、カード制御部３３のＲＡＭに記憶される金額Ｃをチェックし、単位減算額Ａ以上の場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）金額Ｃから単位減算額Ａを減算する（Ｓ９）。一方、ステップ８において、金額Ｃが単位減算額Ａを下回る場合には（Ｓ８：ＮＯ）、カード制御部３３のＥＥＰＲＯＭに記憶される度数Ｍをチェックし、０でない場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）度数Ｍから１度数減算して（Ｓ１１）金額Ｃに１０円加算し（Ｓ１２）、金額Ｃから単位減算額Ａを減算する（Ｓ９）。一方、ステップ１０において、度数Ｍが０の場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、ＩＣカード４０に記憶される残高度数Ｎをチェックし、０でない場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）残高度数Ｎを１度数減算して書き換え（Ｓ１４）度数Ｍに１０度数加算する（Ｓ１５）。そして、度数Ｍから１度数減算して（Ｓ１１）金額Ｃに１０円加算し（Ｓ１２）、金額Ｃから単位減算額Ａを減算する（Ｓ９）。その後、給湯制御部１５から減算指令信号を受信する毎に（Ｓ７：ＹＥＳ）、同様の制御で残金から単位減算額Ａを減算する（Ｓ９）。そして、減算指令信号を受信した時点で（Ｓ７：ＹＥＳ）金額Ｃが単位減算額Ａを下回っており（Ｓ８：ＮＯ）、しかも度数Ｍ及び残高度数Ｎが共に０である場合には（Ｓ１０：ＮＯ，Ｓ１３：ＮＯ）、残金なしと判断して運転許可信号の送信を停止し（Ｓ１７）、制御を終了する（Ｓ１８）。また、カードが抜き取られた場合にも（Ｓ１６：ＮＯ）、運転許可信号の送信を停止して（Ｓ１７）制御を終了する（Ｓ１８）。
【００２１】
以上説明したように、本実施例の給湯器１０によれば、消費熱量と残金減算額とのずれを大きくすることなく残高度数Ｎの更新単位を大きく設定することができるため、ＩＣカード４０の書換回数を少なくすることができ、またＩＣカード４０に記憶される残高度数Ｎのデータ容量も小さくすることができる。更に、記憶しているカード情報と異なる所有者データのＩＣカード４０が挿入された場合には運転を禁止することで、所有するＩＣカード４０をその所有者の給湯器でしか使用できないように制限することができるため、万が一ＩＣカード４０が複製されても被害を最小限に抑えることができ、しかも不正使用者が特定しやすいため不正されにくくすることができる。加えて、初めて挿入されたＩＣカード４０の所有者データをカード情報として記憶するといった構成により、装置毎に異なるカード情報を書き込む手間がかからない。
【００２２】
また、従来の給湯器に比べＩＣカード４０のデータ読み込み及び書き込みのためのカード装置３０を接続して給湯制御部１５の制御処理を若干変更しただけの簡単な構成により、器具の使用料金を前払いで徴収するシステムを実現することができるため、例えばワンルームマンション等のように給湯器にのみガスを使用しているケースにおいて、管理人がマンション全体のガス料金をガス供給業者に一括して支払い、各住人から器具の使用料金を前払いで徴収してデータを更新するシステムにすれば、各住人へのガスの検針や料金徴収の手間を無くして人件費を大幅に減らすことができる。しかも、検針用のガスメータはマンション全体のガス使用量の検針のために１つ設ければ各住人用にそれぞれ設ける必要がなく、ガスメータ自体が高価であることから新築時等における設置コストを大幅に低減することができる。また、出湯温制御のために算出した必要熱量に基づいて使用料金を算出することで、使用状況や頻度に応じて料金を公平に徴収することができ、しかもガス量を計量するための装置等を新たに付加する必要がない。
【００２３】
また、カード装置３０を一度も接続していなければ使用料金に基づいた制限を行なわないため、制限が必要な使用形態と必要でない使用形態とで給湯器を共用化して製造コストを抑えることができる。また、カード装置３０を一度でも接続すると、その後は常に使用料金に基づいた制限を行なうため、制限が必要な使用形態でありながらカード装置３０を接続せずにガスを使用するといった不正使用を防止することができると共に、例えば器具の初期取付時に動作をテストする場合にはＩＣカード４０を挿入する必要がないため便利である。また、残金が１００円を下回り度数表示が「０」となった状態では、残金が０となるまでの間「０」を点滅表示させて残金が残り少なくなったことを報知することで、使用者が気付かない間に残高が無くなってガスが突然使用できなくなってしまうことを防止することができる。加えて、リードライト部３１を器具本体とは別に設けることで、器具本体を屋外に設置してもリードライト部３１を室内に設置できるため使い勝手がよい。
【００２４】
また、記憶媒体にＩＣカード４０を用いてリードライト部３１に手動で直接挿抜する方式とすることで、カード装置４０の構造を簡単にしてコンパクトにすることができる。更に、ＩＣカード４０を用いることで、磁気カードに比べて繰り返しの使用に強く、残高が少なくなった場合にはデータを更新することにより同一のカードを長期間使用できるためカードの発行コストを低減することができる。
【００２５】
尚、本実施例では、前払いした金額の残金を１００円単位の残高度数として記憶したが、これに限ったものではなく、例えば消費可能な熱量や使用可能なガス量としてデータを記憶してもよく、要するに前払いした金額の残金に対応するデータであればよい。
また、本実施例では、出湯温制御により求める必要熱量に基づいて使用料金を算出したが、これに限ったものではなく、例えば出湯温度，入水温度，入水流量の検出値から水に与えた熱量を求め、この値に基づいて使用料金を算出してもよく、要するにバーナ１４の熱量に対応する値であればよい。
また、本実施例では、プリペイドカードとしてＩＣカード４０を用いたが、これに限ったものではなく、例えば磁気カードを用いてもよい。その際、本実施例のようにプリペイドカードを手動により直接抜き取る構成では残高度数の更新毎に書き換えが必要であるため書換回数を減らすことができるのに対し、例えばスイッチ等所定の操作により間接的に抜き取る構成では、抜き取り操作がされた際に一括して書き換えすることで残高度数の更新単位を小さく設定しても書換回数を減らすことができるが、プリペイドカードに記憶する度数の更新単位を大きく設定することでデータ容量を小さくできるといった効果がある。
また、カード装置３０に給湯器１０の設定温度の変更機能や設定温度表示機能をもたせてもよい。
【００２６】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例では給湯器１０のみを制限したが、これに限ったものではなく、例えば複数のガス器具にガスを供給する供給源にガス遮断装置を設け、供給源からの供給ガス量に応じて残金を減算し、残金が０となったらガスを遮断する構成にしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載のガス供給制御装置によれば、燃料ガスの使用量と残金の減算額とのずれを大きくすることなく残高度数の更新単位を大きく設定することができるため、残高度数が更新される度にプリペイドカードに直接書き換えが必要な構成であってもその書換回数を少なくすることができる。また、プリペイドカードに記憶される残高度数のデータ容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての給湯器の概略構成図である。
【図２】カード制御部及びＩＣカードのＥＥＰＲＯＭのメモリマップである。
【図３】残金の減算方法を示す説明図である。
【図４】カード制御部の行なう減算処理を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
１０…給湯器、  １１…給水路、  １２…出湯路、  １３…熱交換器、
１４…バーナ、  １５…給湯制御部、  １６…流量センサ、
１７…入水温度センサ、  １８…出湯温度センサ、  ３０…カード装置、
３１…リードライト部、  ３２…表示部、  ３３…カード制御部、
４０…ＩＣカード。
【図１】
0004002340.tif 000002
【図２】
0004002340.tif 000003
【図３】
0004002340.tif 000004
【図４】
0004002340.tif 000005