(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路を流れるガスの流量を計測する流量計測手段と、
前記流量計測手段による流量計測値に基づいて所定の流量データを算出する流量演算手段と、
使用者が支払った料金に対応する使用可能ガス量を記憶すると共に、ガス使用に関する保安機能として、複数の保安機能のうち、前記使用者が選択し且つ料金を支払った少なくとも１つの保安機能を実行するプログラムを記憶する持ち運び可能な記憶手段が挿入される挿入手段と、
前記挿入手段に挿入された前記記憶手段に記憶された情報を読み取る情報読取手段と、
前記情報読取手段で読み取られた前記使用可能ガス量から前記流量演算手段で求められる流量の減算処理を実行し使用残量を求める使用残量計数手段と、
前記情報読取手段で読み取られた前記プログラムを格納するプログラム格納手段と、
前記使用残量計数手段で求められた使用残量が所定残量になったとき及び前記プログラム格納手段に格納された前記プログラムに対応する保安機能の作動条件を満足する事象が発生したときに所定の処理動作を実行する制御手段と、
を備えたガスメータ。
【請求項２】
前記情報読取手段で読み取られた情報から前記記憶手段が正常なものであるか否かを判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段の判定結果から前記記憶手段が正常なものであれば、前記情報読取手段で読み取られた前記プログラムを有効として作動状態とする請求項１に記載のガスメータ。
【請求項３】
前記記憶手段は、データの書き替えが自在なＩＣカードである請求項１又は請求項２に記載のガスメータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のガスメータと、前記記憶手段とを備えた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、ガスの使用流量を計測するガスメータ及びこのガスメータを含むガスメータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスの使用流量を計測するガスメータにおいて、ガス使用時に不具合があった場合にガス供給路の遮断等を行う保安機能を備えたものがある。保安機能としては、例えば感震器によって所定以上の震度を検出した場合に遮断弁によってガス供給路を遮断したり、所定の流量や使用時間を超過した場合にガス供給路を遮断したりするなどの機能が設けられる。
【０００３】
また、特許文献１には、料金支払いに応じたガス量の供給を行うために、自動検針用の通信回線やプリペイドカードシステムを用いて、使用可能ガス量に到達した場合にガスの供給を停止するガスメータの制御システムが開示されている。また、特許文献２には、水道、電気、ガスなどの使用量を自動検針し、料金計算や請求、漏水のチェック、漏電、ガス漏れ検知情報の転送などを可能にしたネットワークシステムが開示されている。また、特許文献３には、プリペイドカードを用いて、ガス料金の残高情報がゼロになった時点でガスの供給を遮断し、メータの検針及び集金業務を合理化したガス管理システムが開示されている。
【特許文献１】特開平８−５３９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１８７２０号公報
【特許文献３】特開２００２−７４４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスの保安機能は、ガスメータやガス器具が設置される国や地域などの設置場所の環境、各使用者の家屋等において接続されて使用されるガス器具の種類や使用状態などによって、必要とされる機能が異なる場合がある。例えば、地震発生の可能性がほとんど無い国や地域においては、感震時の遮断機能の必要性はあまり無い。また、所定の使用時間を超過した場合に遮断する機能においては、遮断の判断に用いる連続使用時間を使用流量によって異ならせるようにした方が好ましいが、固定の保安機能では使用者毎の使用されているガス器具や使用状態などによって適宜変更することは困難である。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、使用環境などによって適宜保安機能を設定することができ、保安機能を向上させることが可能なガスメータ及びガスメータシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るガスメータは、ガス流路を流れるガスの流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段による流量計測値に基づいて所定の流量データを算出する流量演算手段と、使用者が支払った料金に対応する使用可能ガス量を記憶すると共に、ガス使用に関する保安機能として、複数の保安機能のうち、前記使用者が選択し且つ料金を支払った少なくとも１つの保安機能を実行するプログラムを記憶する持ち運び可能な記憶手段が挿入される挿入手段と、前記挿入手段に挿入された前記記憶手段に記憶された情報を読み取る情報読取手段と、前記情報読取手段で読み取られた前記使用可能ガス量から前記流量演算手段で求められる流量の減算処理を実行し使用残量を求める使用残量計数手段と、前記情報読取手段で読み取られた前記プログラムを格納するプログラム格納手段と、前記使用残量計数手段で求められた使用残量が所定残量になったとき及び前記プログラム格納手段に格納された前記プログラムに対応する保安機能の作動条件を満足する事象が発生したときに所定の処理動作を実行する制御手段と、を備えた。
【０００７】
これにより、持ち運び可能な記憶手段に使用可能ガス量を記憶できると共に、複数の保安機能のうち、使用環境などによって最適なものを選択してそのプログラムを記憶でき、この記憶手段が記憶している使用可能ガス量と保安機能プログラムをガスメータ本体で読み込んで、使用可能ガス量を設定すると共に保安機能を設定する。これにより、所定残量になるまでガスの使用が可能となり、ガスが使用可能になっている間、保安機能の作動条件を満足する事象が発生した場合にガスの供給を遮断する保安処理を実行することができる。
【０００８】
また、本発明は、上記のガスメータであって、前記情報読取手段で読み取られた情報から前記記憶手段が正常なものであるか否かを判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果から前記記憶手段が正常なものであれば、前記情報読取手段で読み取られた前記プログラムを有効として作動状態とする。
【０００９】
これにより、記憶手段の不正使用を防止することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記のガスメータであって、前記記憶手段は、データの書き替えが自在なＩＣカードである。
【００１１】
これにより、記憶手段を何度でも繰り返し使用することができる。
【００１２】
また、本発明に係るガスメータシステムは、上記いずれかに記載のガスメータと、前記記憶手段とを備えた。
【００１３】
これにより、持ち運び可能な記憶手段に使用可能ガス量を記憶できると共に、複数の保安機能のうち、使用環境などによって最適なものを選択してそのプログラムを記憶でき、この記憶手段が記憶している使用可能ガス量と保安機能プログラムをガスメータ本体で読み込んで、使用可能ガス量を設定すると共に保安機能を設定する。これにより、所定残量になるまでガスの使用が可能となり、ガスが使用可能になっている間、保安機能の作動条件を満足する事象が発生した場合にガスの供給を遮断する保安処理を実行することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、使用環境などによって適宜保安機能を設定することができ、保安機能を向上させることが可能なガスメータ及びガスメータシステムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態におけるガスメータ及びガスメータシステムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係るガスメータシステムは、流量計測装置としてのガスメータ１００と、このガスメータ１００で使用するＩＣカード１１８とを備えて構成される。ＩＣカード１１８には、前払い料金に対応した使用可能ガス量及び各種情報がカード販売機１４０とにより書き込まれる。ガスメータ１００は、ガス器具が設けられる建物の外部又は内部に配置される。カード販売機１４０は、ガス会社、プロパン業者、もしくはこれらと関係のある会社や、コンビニエンスストアなどに設置される。
【００１６】
ガスメータ１００は、ガスが供給される流路１０２に接続され、この流路１０２中には、遮断弁１０４、流量計測部１０６、圧力センサ１０８が設けられる。また、ガスメータ１００は、流量演算部１１０、監視部１１２、制御部１１４、機能設定部１１６、記憶媒体１１８、ＩＣカード挿入部１２０、ＩＣカード読取部１２２、使用残量計数部１２４、保安機能検出部１２８、保安機能格納部１３０、感震器１３２を備えている。ここで、流量演算部１１０、監視部１１２、制御部１１４、機能設定部１１６、使用残量計数部１２４、ＩＣカード判定部１２６、保安機能検出部１２８、保安機能格納部１３０は、マイコン等のプロセッサ及びメモリを有して構成される演算処理装置によって各部の機能が実現される。
【００１７】
ガスメータ１００の下流側の流路には、ガステーブル、ファンヒータ、床暖房等、１台以上の種々のガス器具Ａ１５１、ガス器具Ｂ１５２、ガス器具Ｃ１５３が接続されている。また、ガス器具１５１〜１５３の設置場所の近傍には、ガス漏れや一酸化炭素（ＣＯ）等を検知して異常状態の警報を行う警報器１３４が配置され、ガスメータ１００と無線又は有線通信によって互いに通信可能となっている。
【００１８】
流量計測部１０６は、流路１０２に流れるガスの流量を計測するもので、超音波流量計などによって構成される。なお本実施形態では、流量計測部１０６として超音波流量計を用いた場合の構成例を説明するが、ガスの流量を計測できるものであれば、膜式流量計など、他の種々の流量計測手段を用いてもよい。流量計測部１０６は、流路１０２中の上流側と下流側に設けた超音波送受信器間で一定時間間隔（例えば２秒など）で交互に超音波を送受信させ、流体の流れに対して順方向と逆方向の超音波の伝搬時間の差を求め、この伝搬時間差から被計測流体の流速及び流量を計測する。
【００１９】
流量演算部１１０は、流量計測部１０６から出力される計測流量値を用いて、使用されたガスの流量、その計測時間に対応する流量パターンなどを算出して、内部又は外部に設けた記憶部（図示略）に積算流量や流量パターンなどの流量及び時間に関する流量データを記憶する。また、算出した流量データは監視部１１２及び使用残量計数部１２４に出力する。
【００２０】
圧力センサ１０８は、流路１０２におけるガスの圧力を検出し、圧力検出信号を監視部１１２に出力する。また、感震器１３２は、地震の揺れを検出し、所定以上の震度の揺れを検出した場合に感震信号を監視部１１２に出力する。また、警報器１３４は、流路１０２又はガス器具１５１〜１５３からのガス漏れ、ガス器具１５１〜１５３から発生したＣＯを検出し、これらのガス漏れやＣＯ漏れを検知した場合に異常検知信号を監視部１１２に出力する。
【００２１】
監視部１１２は、設定された保安機能に従ってガス使用時の不具合を監視するものである。この監視部１１２は、流量演算部１１０からの流量データ、圧力センサ１０８からの圧力検出信号、感震器１３２からの感震信号、警報器１３４からの異常検知信号などに基づき、保安機能の作動条件を満足する場合に、ガス使用時の不具合を検知して保安信号を制御部１１４に出力する。監視部１１２における保安機能は、後述する機能設定部１１６によって設定される。監視部１１２は、当該機能設定部１１６で設定された保安機能について監視動作を行う。
【００２２】
保安機能としては、流量超過、使用時間超過、漏洩検知、圧力異常、脈動検知、感震器作動、警報器作動などによる各種不具合の事象を検知し、保安のための処理を行う機能があり、例えば不具合検知について以下のような機能がある。
（１）合計最大流量超過…所定期間の合計流量が基準流量を超えた場合
（２）個別最大流量超過…流量が計測される度に前回の流量値との変化が所定値以上の場合
（３）安全継続時間超過…流量別に規定された連続使用許容時間を超えて使用継続した場合
（４）圧力上昇検知…圧力値が所定値以上に上昇したことを検知した場合
（５）圧力低下検知…圧力値が所定値以下に低下したことを検知した場合
（６）感震器作動検知…地震等の震動により感震器が作動したことを検知した場合
（７）微少漏洩検知…所定の微少漏洩流量を所定日数検知した場合
（８）脈動検知…所定値以上の流量変動あるいは圧力変動を検知した場合
（９）警報器作動検知…各種警報器が作動したことを検知した場合
【００２３】
ここで、使用者がＩＣカード１１８の購入時あるいはチャージ時に特に保安機能を選択しない場合は、例えばデフォルト保安モードとして合計最大流量超過の保安機能が設定される。保安機能が選択された場合は、その選択された保安機能が設定される。また、上述したように、保安機能により不具合を検知した場合の処理動作として警報動作と遮断動作を有し、選択された保安機能で異常を検知した場合は遮断動作とし、選択されていない保安機能で異常を検知した場合は警報動作とする。
【００２４】
ＩＣカード１１８は、図示せぬ記憶部と、該記憶部に対するデータの書き込み／読み出しを行う制御部とを備えたものであり、プリペイドカードとも呼ばれる。このＩＣカード１１８の記憶部は、使用可能ガス量情報を書き込むためのエリアと、保安機能を実現するプログラム（以下、“保安機能プログラム”と呼ぶ）を含む各種情報を書き込むためのエリアを有する。ＩＣカード１１８に対する使用可能ガス量情報の書き込み及び各種情報の書込みは上述したカード販売機１４０で行われる。
【００２５】
なお、ガス代と保安機能代を別々に支払う場合は、選択された保安機能の数に関わらず、使用可能ガス量は変わらないが、ガス代と保安機能代を一緒にする場合は、選択された保安機能の数により使用可能ガス量が変わる。すなわち、選択された保安機能の数が多くなるほど使用可能ガス量が減り、逆に少なくなるほど使用可能ガス量が増加する。保安機能はオプション的な機能であり、保安機能を購入するか否かは使用者の自由であり、購入しない場合でもデフォルト保安モードとして例えば合計最大流量超過の保安機能が選択される。以下、本実施形態では、デフォルト保安モードとして例えば合計最大流量超過の保安機能が選択されるものとする。
【００２６】
ＩＣカード挿入部１２０は、ガスメータ１００でＩＣカード１１８を受け付ける部分であり、使用者はガスを使用する際に、購入したＩＣカード１１８をＩＣカード挿入部１２０に挿入する。ＩＣカード読取部１２２は、ＩＣカード挿入部１２０にＩＣカード１１８が挿入された場合、挿入されたＩＣカード１１８から情報の読み取りを行う。読み取った情報が使用可能ガス量情報であれば、その使用可能ガス量情報を一旦ＩＣカード読取部１２２に保持しておく。次に、後述するＩＣカード判定部１２６が、ＩＣカード１１８が正常なものと判定すると、使用可能ガス量情報はＩＣカード判定部１２６を経由して制御部１１４へ送られる。そして、制御部１１４は、使用残量計数部１２４からの残量情報に使用可能ガス量情報を加算して、使用残量計数部１２４へ格納する。一方、ＩＣカード読取部１２２が読み取った情報が使用可能ガス量情報以外の情報であれば、保安機能検出部１２８及びＩＣカード判定部１２６に出力する。使用残量計数部１２４は、現在の使用残量から流量演算部１１０で算出された流量を減算し、使用残量のカウントダウンを実行すると共に、逐次使用残量を制御部１１４に出力する。制御部１１４は、使用残量計数部１２４からの使用残量を判定し、所定残量になった時点で遮断弁１０４を制御してガス供給を遮断する。
【００２７】
保安機能検出部１２８は、ＩＣカード読取部１２２で読み取られた情報の中に保安機能プログラムが存在するか否かの検出を行い、保安機能プログラムが存在する場合はそれを保安機能格納部１３０に格納する。ＩＣカード判定部１２６は、ＩＣカード読取部１２２で読み取られた情報からＩＣカード１１８が正常なものかどうか判定し、正常なものと判定すると、機能設定部１１６に有効信号を出力し、正常なものではないと判定すると、機能設定部１１６に無効信号を出力する。また、ＩＣカード判定部１２６は、ＩＣカード１１８の判定結果を制御部１１４に出力する。
【００２８】
制御部１１４は、ＩＣカード判定部１２６の判定結果から、ＩＣカード１１８が正常なものであれば、保安機能プログラムが有効であるとして作動状態とし、保安機能の作動条件を満足する事象が発生したときに当該保安機能プログラムに基づく処理を実行し、ＩＣカード１１８が正常なものでなければ、当該保安機能プログラムが無効であるとして作動状態とならない。
【００２９】
機能設定部１１６は、ＩＣカード判定部１２６から有効信号が出力された場合、保安機能格納部１３０に格納された保安機能プログラムを監視部１１２に出力する。監視部１１２は、機能設定部１１６からの保安機能プログラムに従い、流量演算部１１０の流量データ、各種センサからの異常検知信号を監視し、異常を判定したときは制御部１１４に保安信号を出力し、遮断弁１０４を動作させる。制御部１１４は、監視部１１２からの保安信号に基づき、ガス供給の遮断を行う。ガス供給の遮断を行う場合は、遮断弁１０４を作動させて流路１０２を遮断する。監視部１１２は、機能設定部１１６からの保安機能プログラムで管理できない異常を検知した場合は警報動作を行う。この警報動作は、図示せぬブザーの鳴動又は発光素子の点滅などである。
【００３０】
次に、本実施形態におけるガスメータ及びガスメータシステムの動作について詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態におけるガスメータ及びガスメータシステムの動作時の処理手順を示すフローチャートである。
【００３１】
まずカード販売機１４０において、ＩＣカード１１８の購入時に保安機能を設定する要求が有るか否か判定する（ステップＳ１０）。この場合、使用者が保安機能を購入する操作を行うと、保安機能設定要求が発生する。保安機能設定要求があれば、ＩＣカード１１８に使用者が購入した保安機能に対応する保安機能プログラムを書き込む（ステップＳ１１）。保安機能設定要求がなければ、デフォルト保安モード（例えば合計最大流量超過のみ）を設定する（ステップＳ１２）。
【００３２】
ＩＣカード１１８に、情報が書き込まれた後、使用者がＩＣカード１１８をＩＣカード挿入部１２０に挿入する（ステップＳ１３）。ＩＣカード読取部１２２は、ＩＣカード挿入部１２０にＩＣカード１１８が挿入されたことを検知すると、ＩＣカード１１８に書き込まれた情報の全てを一括して読み取る。情報の全てを読み取った後、保安機能プログラムを保安機能格納部１３０に格納すると共に、ＩＣカード１１８にチャージされた料金分の使用可能ガス量を読み込む（ステップＳ１４）。
【００３３】
次に、ＩＣカード１１８から読み取った情報からＩＣカード１１８が正常なものであるか否かを判定し（ステップＳ１５）、正常なものであれば、機能設定を完了する。すなわち、ＩＣカード１１８から読み取った保安機能プログラムを監視部１１２に出力する。この保安機能の設定を行うことで機能設定完了となると共に、ＩＣカード１１８にチャージされた料金分の使用可能ガス量を使用残量に加算する処理を行う（ステップＳ１６）。一方、ＩＣカード１１８が正常なものでなければ、処理を中断する（ステップＳ１７）。そして、ＩＣカード１１８が使用できない（異常である）旨を図示せぬ表示部に表示する（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ１９に進む。
【００３４】
ＩＣカード１１８が正常なものであるとして次の処理に進むと、流量計測部１０６により、ガスの流量計測を行う（ステップＳ１９）。次いで、流量が有るかどうかを判定し（ステップＳ２０）、流量が有る場合は、流量演算部１１０により流量値を算出する（ステップＳ２１）。また、ステップＳ２０で流量が無い場合は、ステップＳ１９の流量計測に戻って同様の処理を繰り返す。そして、流量値を算出した後、監視部１１２は、流量超過などの流量に異常が有るかどうかを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、流量に異常が有る場合は次の処理に進み、異常が無い場合はステップＳ１９の流量計測に戻って同様の処理を繰り返す。
【００３５】
また、監視部１１２は、圧力センサ１０８からの圧力検出信号、感震器１３２からの感震信号、警報器１３４からの異常検知信号などによる異常信号が出力されたかどうかを判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７において、異常信号が出力された場合は次の処理に進み、異常信号が出力されない場合はこのステップＳ１９の処理を繰り返す。
【００３６】
次に、監視部１１２は、流量に異常が有る場合又は異常信号が出力された場合に、不具合発生と判定して保安信号を制御部１１４に出力する（ステップＳ２３）。制御部１１４は、保安信号が出力された場合、遮断弁１０４を作動させて流路１０２を閉じ、ガスの供給を遮断する（ステップＳ２４）。
【００３７】
一方、制御部１１４は、使用残量計数部１２４の計数値から使用残量が有るかどうか判定し（ステップＳ２５）、使用残量が有ればガスの供給を継続し（ステップＳ２６）、使用残量が無ければ、遮断弁１０４を作動させて流路１０２を閉じ、ガスの供給を遮断する（ステップＳ２４）。
【００３８】
上述した本実施形態によれば、ＩＣカード１１８に使用可能ガス量を記憶できると共に、複数の保安機能のうち、使用環境などによって最適なものを選択してそのプログラムを記憶でき、使用可能ガス量と保安機能プログラムを記憶したＩＣカード１１８をガスメータ１００のＩＣカード挿入部１２０に挿入することで、使用可能ガス量が設定されると共に、保安機能が設定される。これにより、所定残量になるまでガスの使用が可能となり、ガスが使用可能になっている間、保安機能の作動条件を満足する事象が発生した場合にガスの供給を遮断する保安処理を実行することができる。
【００３９】
保安機能は、複数の保安機能の中から使用地域や設置場所、使用状態、使用流量などに応じて、選択的に設定することが可能である。また、保安機能のバージョンアップなどによる更新や、新規の保安機能の追加も可能である。
【００４０】
また、ガスメータにほぼ全ての保安機能が設定されて、ガス供給に伴う事故の発生は極めて低く安全性は確保されている状態であっても、稀に事故が発生する場合がある。このような場合、稀に発生する事故を防止するための高度な保安機能をオプション扱いとして、ガスメータのバージョンアップを可能にすることもできる。
【００４１】
また、使用地域によっては、保安機能が整備されていない所も想定される。このような地域の場合、今後のインフラ整備、安全性を重視する使用者の感情変化、国の施策等の変化に伴って、保安機能の充実に対する要望が出てくる可能性がある。その初期的対応として、ガス供給に伴う事故を未然に防止する保安機能を選択的に設定可能とし、保安機能に対して課金を行い、現行ガスメータの機能充実を図りつつ、ガス供給システムの安全性向上を図ることも可能である。
【００４２】
また、ＩＣカード判定部１２６で、ＩＣカード１１８が正常なものであるか否かを判定し、正常なものであれば保安機能を有効として作動状態とし、正常なものでなければ保安機能を無効として作動状態とならないので、ＩＣカードの不正使用を防止できる。また、ＩＣカードを使用することで、繰り返し使用することができ、省資源化に寄与できる。
【００４３】
なお、使用残量計数部１２４での使用残量の減り方を監視し、予め定めた速さ以上で使用残量が減少するときは配管等において大きなガス漏れが発生している、又はガス供給能力を超える異常使用であると判断して所定の処理動作を実行するようにしてもよい。この機能は保安機能プログラムに設定してもよく、ＩＣカード１１８の付加機能として対応してもよいものとする。
【００４４】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、使用環境などによって適宜保安機能を設定することができ、保安機能を向上させることが可能となる効果を有し、ガスの使用流量を計測するガスメータ及びこのガスメータ含むガスメータシステム等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態におけるガスメータ及びガスメータシステムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態におけるガスメータ及びガスメータシステムの動作時の処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４７】
１００  ガスメータ
１０２  流路
１０４  遮断弁
１０６  流量計測部
１０８  圧力センサ
１１０  流量演算部
１１２  監視部
１１４  制御部
１１６  機能設定部
１１８  ＩＣカード
１２０  ＩＣカード挿入部
１２２  ＩＣカード読取部
１２４  使用残量計数部
１２６  ＩＣカード判定部
１２８  保安機能検出部
１３０  保安機能格納部
１３２  感震器
１３４  警報器
１４０  カード販売機
１５１、１５２、１５３  ガス器具
【図１】
0004990819.tif 000002
【図２】
0004990819.tif 000003