JP5589350B2 - 流量計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体の流量の変化を捕らえることにより、流体を使用している器具を正しく判別するための技術に関するものである。

従来、ガスメータ装置を有する流体配管系において使用器具を特定するガスメータ装置として、特許文献１に記載のものがある。その構成について図１９を参照しながら説明する。

図１９に示すように、ガスメータ装置１は、家庭用ガス供給管に接続された流路６中に配置され、ガス流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段３と流量計測手段３から出力される流量値の差分値を求める演算手段４と演算手段４により算出された差分値と記憶手段５内に登録された変化判定値との大きさを比較し、ガス器具の使用状態の変化を判定する比較判定手段７を有する構成である。演算手段４、比較判定手段７、ガス遮断弁２は、制御回路８によって制御されている。

上記ガスメータ装置１においては、流量計測手段３から出力される瞬時流量の差分値の変化を逐次演算し、その変化量でもってガス器具の使用状態の変化を判定するものであり、登録されたデータと計測されたガス流量の変化（差分値）を比較し、使用ガス器具１３、１４、１５の判別を可能とする。

また、従来の流体の使用器具の判別方法として特許文献２に記載のものがある。その構成について図２０を参照しながら説明する。

図２０に示すように、演算手段１０８は、流量計測手段１０４によって計測されたガスの流量の一定時間毎の差分値を演算し、差分値変換手段１１２により、流量区分表保持部１１０に格納されている流量区分表１１０ａを用いて一定時間毎の差分値を所定の区分に区分けし、当該区分を表す所定のコードに変換する。器具判別手段１１６は、差分値変換部１１２で変換されたコードを用いてコード列生成部１１４で生成されたコード列と、器具固有コード列情報保持部１１８に記憶された器具固有の器具固有特徴コード列を比較し、器具を判別する。

上記構成において、流量の差分値をコード化（変換）して得られる符合値を使用し、器具判別の実行に際し、演算を簡略化することにより、演算に必要メモリ量などを減らしつつ、演算速度、器具判別精度の向上を図る。

特開２００６−３１３１１４号公報 特開２００８−３０９４９８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、例えばパイロットバーナにより着火させるガステーブルなどでは、使用者が炎を確認してつまみから手を離した時に、流量が減少するが、手を離すまでの時間がばらついたり、また、ファンヒータなどの緩点火時間が着火状態によりばらついたり、緩点火時間が短い場合には計測タイミングにより明確に捉えることが
できない場合があるため、流量差分やコード列では、単独器具使用時だけでなく複数器具使用時においてもあらかじめ登録されたデータとの比較では誤判定してしまうという課題があった。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、器具の特徴を抽出する構成とすることにより、演算の簡素化を図り、演算に必要なメモリ量を減らすとともに、単独器具使用時だけでなく複数器具使用時においても手動操作や着火状態によるばらつきを吸収し、器具判別精度の向上を図ることを目的とする。

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、流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、流量計測手段によって計測された流量の一定時間毎の差分値を演算する演算手段と、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、演算手段によって演算された差分値を流量区分表に基づき前記コードに変換する差分値変換手段と、差分値変換手段によって一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す器具特徴コード列を生成したり、流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、器具特徴抽出手段が抽出した器具特徴コード列と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列、あるいは、器具特徴抽出手段が抽出した複数の器具特徴流量と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量の少なくともいずれかを比較し器具を判別する器具判別手段とを備え、器具特徴抽出手段は、流量計測手段によって計測された流量の推移を監視、判定したり、差分値変換手段によって得られたコードの監視、判定をおこなうことにより、器具の特徴を示す器具特徴流量を抽出する構成としたものである。

これにより、流量の増減度合い、すなわちコードの増減による器具の特徴だけでなく、器具の特徴を示す流量を抽出することができ、手動操作や着火状態によるばらつきを吸収することが可能となるとともに、複数器具使用時にも安定した器具の特徴抽出が可能となる。

本発明の流量計測装置によると、器具の特徴を抽出する構成とすることにより、演算の簡素化を図り、演算に必要なメモリ量を減らすとともに、手動操作や着火状態によるばらつきを吸収し、単独器具使用時だけでなく複数器具使用時の器具判別精度の向上を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態１〜８における流量計測装置のブロック図 本発明の実施の形態１〜８における流量区分表の一例を示す図 （ａ）本発明の実施の形態１におけるガス器具Ａ使用時の流量差分値を流量区分表に従って区分する概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ａ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ａ使用時の区分されたコードを表すグラフ （ａ）本発明の実施の形態１におけるガス器具Ｂ使用時の流量差分値を流量区分表に従って区分する概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｂ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ｂ使用時の区分されたコードを表すグラフ （ａ）本発明の実施の形態２におけるガス器具Ｃ使用時の流量差分値を流量区分表に従って区分する概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｃ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具ＣのパイロットバーナＯＦＦ遅延時の流量差分値を流量区分表に従って区分する概念を示す図、（ｄ）同ガス器具ＣのパイロットバーナＯＦＦ遅延時の流量特性を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態３におけるガス器具Ｄ使用時の流量値一覧表を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｄ使用時の流量特性を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態３におけるガス器具Ｄ使用時の計測１から計測５の場合の流量推移と今回流量と前回流量との比率一覧表を示す図、（ｂ）〜（ｆ）同ガス器具Ｄ使用時の計測１〜５の流量特性を示すグラフ 本発明の実施の形態３におけるガス器具Ｄ使用時の中間流量一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態４におけるガス器具Ｄ使用時の計測１から計測５の場合の流量推移と今回流量と前回流量との比率一覧表を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｄ使用時の中間流量一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態５におけるガス器具Ｃ使用時の特徴抽出の概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｃ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ｃ使用時の区分されたコードを表すグラフ、（ｄ）同ガス器具Ｃ使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態５におけるガス器具Ｃ使用時の特徴抽出の概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｃ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ｃ使用時の区分されたコードを表すグラフ、（ｄ）同ガス器具Ｃ使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態５における比較する特徴一覧表を示す図、（ｂ）同登録器具に中間安定流量がなく使用器具に中間安定流量がある場合の比較する特徴一覧表を示す図、（ｃ）同登録器具に中間安定流量があり使用器具に中間安定流量がない場合の比較する特徴一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態６におけるガス器具Ｄ使用時の計測１から計測５の場合の流量推移と今回流量と前回流量との比率一覧表を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｄ使用時の中間流量一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態７におけるガス器具Ａ使用時の特徴抽出の概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ａ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ａ使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態７におけるガス器具Ｃ使用時の特徴抽出の概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ｃ使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ｃ使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態７におけるガス器具Ａおよびガス器具Ｃ複合使用時の特徴抽出の概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ａおよびガス器具Ｃ複合使用時の流量特性を示すグラフ、（ｃ）同ガス器具Ａおよびガス器具Ｃ複合使用時の抽出した特徴一覧表を示す図 （ａ）本発明の実施の形態７におけるガス器具Ａ流量制御時のオフセット流量算出の概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ａ流量制御時の流量特性を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態８におけるガス器具Ａ流量変動時のオフセット流量算出の概念を示す図、（ｂ）同ガス器具Ａ流量変動時の流量特性を示すグラフ 従来のガスメータのブロック図 従来の流量計測装置のブロック図

第１の発明は、流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、流量計測手段によって計測された流量の一定時間毎の差分値を演算する演算手段と、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、演算手段によって演算された差分値を流量区分表に基づきコードに変換する差分値変換手段と、差分値変換手段によって一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す器具特徴コード列を生成したり、流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、器具特徴抽出手段が抽出した器具特徴コード列と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の特徴コード列を
示す器具固有特徴コード列、あるいは、器具特徴抽出手段が抽出した複数の器具特徴流量と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量の少なくともいずれかを比較し器具を判別する器具判別手段とを備え、器具特徴抽出手段は、差分値変換手段によって得られたコードのうち、所定範囲のコードが第１所定回数連続した場合に、第１所定回数連続するまでの流量の平均値を器具特徴流量のうちの中間安定流量として保存するとともに、差分値変換手段によって得られたコードのうち、所定範囲のコードが第２所定回数連続した場合に、第２所定回数連続するまでの流量の平均値を器具特徴流量のうちの安定流量として保存する構成にしたものである。

これによって、器具動作途中の特徴を示す流量ならびに安定時の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の器具特徴抽出手段を、差分値変換手段によって得られたコードのうち、所定範囲のコードが第１所定回数連続した場合に、第１所定回数連続するまでの流量の平均値を中間安定流量として保存し、その後も継続して所定範囲のコードが連続し、第２所定回数に達すると、第２所定回数連続するまでの流量の平均値を安定流量として保存するとともに保存済の中間安定流量をクリアし、その後、差分値変換手段によって得られたコードが所定範囲を外れたのちに、再度所定範囲内のコードが第２所定回数連続した場合に、保存済の安定流量を中間安定流量として保存し直し、第２所定回数連続するまでの流量の平均値を安定流量として保存する構成にしたものである。

これによって、手動操作や着火状態によるばらつきがあっても器具動作途中の特徴を示す流量ならびに安定時の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の器具特徴抽出手段を、流量計測手段によって計測された流量を監視し、流量が第１所定流量以上かつ第２所定流量以下の場合に、前回流量と今回流量との流量の比率を算出し、その比率が所定比率範囲内になると、その時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存するとともに、以降中間流量の監視を行わない構成にしたものである。

これによって、計測タイミングにより明確に捉えることの難しい器具動作途中の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができる。

第４の発明は、特に、第１の発明の器具特徴抽出手段を、流量計測手段によって計測された流量を監視し、流量が第１所定流量以上かつ第２所定流量以下の場合に、前回流量と今回流量との流量の比率を算出し、その比率が所定比率範囲内になると、その時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存し、その後、算出した比率が前回算出した比率よりも１に近い場合にはその時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存し直すとともに、算出した比率が前回算出した比率よりも１に近くない場合、比率が所定比率範囲をはずれた場合、あるいは流量が第２所定流量を超えると、以降中間流量の監視を行わない構成にしたものである。

これによって、計測タイミングにより明確に捉えることの難しい器具動作途中の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができる。

第５の発明は、特に、第１の発明の器具判定手段を、器具特徴抽出手段により抽出された複数の器具特徴流量と、器具固有特徴情報保持手段に保持されている複数の器具固有特徴流量とを比較する場合に、安定流量、中間安定流量および中間流量とをそれぞれ比較、判定するが、器具特徴抽出手段が抽出、保存した器具特徴流量のうち中間安定流量が存在
し、器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴流量のうち中間安定流量が存在せず中間流量が存在している場合には、器具特徴抽出手段により抽出された中間安定流量と器具固有特徴情報保持手段に保持されている中間流量を比較、判定するとともに、器具特徴抽出手段が抽出、保存した器具特徴流量のうち中間安定流量が存在せず中間流量が存在し、器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴流量のうち中間安定流量が存在している場合には、器具特徴抽出手段により抽出された中間流量と器具固有特徴情報保持手段に保持されている中間安定流量を比較、判定する構成にしたものである。

これによって、計測タイミングや手動操作等によるばらつきを吸収することが可能となり、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

第６の発明は、特に、第１の発明の器具判定手段を、器具特徴抽出手段が抽出した器具特徴コード列と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列、あるいは、器具特徴抽出手段が抽出した複数の器具特徴流量と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量の少なくともいずれかを比較し同一器具であると判定した場合に、器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量のうち、中間流量が存在している器具と同一器具であると判定した時の器具特徴抽出手段が抽出した中間流量を加算、保持しておき、その器具が所定回数出現した場合に、加算、保持している中間流量の平均値を算出し、前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている該当器具の器具固有特徴流量の中間流量に算出した中間流量の平均値を格納する構成にしたものである。

これによって、計測タイミングによる器具特徴流量のばらつきを吸収、高精度化が図れ、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

第７の発明は、特に、第１の発明の器具特徴抽出手段を、差分値変換手段によって得られたコードのうち、第２所定範囲のコードが第３所定回数連続した場合に、第３所定回数連続するまでの流量の平均値をオフセット流量として保存し、抽出した器具特徴流量の中間安定流量、安定流量、中間流量のいずれか抽出時に、抽出した器具特徴流量からオフセット流量を引いた差分流量を保存するとともに、差分値変換手段によって得られたコードが第２所定範囲以外になった以降に、差分値変換手段によって得られたコードが第２所定範囲内かつ第３所定回数連続した場合は、再度オフセット流量を算出し、保存し直す構成にしたものである。

これによって、複数器具使用時においても単独器具使用時と同様に器具特徴の抽出が可能となり、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

第８の発明は、特に第１の発明の器具特徴抽出手段を、オフセット流量保存後も差分値変換手段によって得られたコードが継続して第２所定範囲内の場合に、第３所定回数前までの流量の平均値をオフセット流量として保存し直す構成にしたものである。

これによって、抽出する器具特徴流量の高精度化が図れ、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

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。また、各実施の形態の説明において、同一構成並びに同一作用効果を奏するところには、同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における流量計測装置のブロック図である。

図１において、ガスメータ１００は、流路１０２と、流量計測手段１０４と、計測流量情報記憶手段１０６と、演算手段１０８と、流量区分表保持手段１１０と、差分値変換手段１１２と、器具特徴抽出手段２１４と、器具判別手段１１６と、器具固有特徴情報保持手段２１８とを備えたものである。さらにガスメータ１００は、流路１０２に配置され、緊急時などにガスを遮断する遮断手段１２２を含む。

流量計測手段１０４としての超音波流量計は、流路１０２に流れる流体としてのガスに対し、一定時間間隔で超音波を発射してその流量を計測するものであり、一般的なものを使用することができる。計測流量情報記憶手段１０６は、流量計測手段１０４で計測された計測流量値と、当該計測流量値を計測した計測時間が対応付けられて記述された対象データを記憶する。

演算手段１０８は、流量計測手段１０４によって計測されたガスの流量の、前述した超音波発射間隔に相当する一定時間毎の差分値を演算するものである。例えば後述する図３において、所定タイミングの流量（絶対流量）が９０Ｌ／ｈ（リットル毎時）であり、次のタイミングでの流量が１４５Ｌ／ｈである場合、このときの差分値は１４５−９０＝５５（Ｌ／ｈ）として演算される。流量区分表保持手段１１０は、図２に示すような、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表１１０ａを保持するものである。流量区分表１１０ａは、計測された差分値の絶対値を所定の区分に区分けし、当該区分を表す所定のコードに変換する変換テーブルの役割を果たす。流量区分表１１０ａの区分の数は特に限定されないが、図２では一例として１６コードに区分されたものを記載している。尚、流量がゼロと判断される領域を挙げたが、実際の装置では計測される流量が、多少のばらつきを有するため完全にゼロとなることはあまりない。したがって、流量がゼロとなるのはほぼゼロ、実質的にゼロとなったときをも含む。

また、各区分の範囲については、それぞれ異なる流量間隔を有して細分化されている。例えばコード１から５までは１０Ｌ／ｈとし、コード６からＢまでは２５Ｌ／ｈ、コードＣからＤまでは５０Ｌ／ｈ、コードＥは１００Ｌ／ｈといったように、流量の差分値の小さいほうを細分化している。このような構成は、差分値の小さい領域では器具の種類が多いため、間隔を小さくすることにより、判別精度を上げることができる。
なお、コードのＡからＦについては、１０から１５を１６進数で表記したものであるので、コードを数値として大小比較を行うことができる。

差分値変換手段１１２は、演算手段１０８によって演算された差分値を、流量区分表１１０ａに基づき、（超音波発射の）一定時間毎の差分値が分類される区分を表すコードに変換する。

器具特徴抽出手段２１４は、差分値変換手段１１２によって得られた一定時間毎のコードの集合に基づき、実際の計測により得られたコードの列である計測コード列から器具の特徴を示す抽出コード列を生成する。この計測コード列は、流体の流量変化を擬似的に表現するものである。器具特徴抽出手段２１４は、器具の特徴を示す抽出コード列を必要に
応じて図示せぬメモリに記録する。また、器具特徴抽出手段２１４は、流量計測手段１０４によって計測されたガスの流量を監視し、流量の推移から例えばファンヒータの緩点火流量のように器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出し、必要に応じて図示せぬメモリに記録する。

器具判別手段１１６は、器具特徴抽出手段２１４によって抽出された抽出コード列ならびに器具特徴流量に基づき、流体としてのガスを使用しているガス器具を判別する。ここで器具判別手段１１６は、抽出コード列と予めガス器具ごとに器具固有特徴情報保持手段２１８に記憶されたガス器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列と、あるいは複数の器具特徴流量とを比較し、その類似関係等からガスを使用するガス器具を判別する。

また、ガスメータ１００は上流側においてガス管路１９に接続されるとともに、下流側にてガステーブル、ファンヒータ、床暖房等、種々のガス器具１３、１４、１５に接続されている。

以上のように構成された流量計測装置について、以下器具の特徴抽出処理に関して、その動作について説明する。

まず、流量計測手段１０４によって一定時間間隔（例えば０．５秒など）をおいて計測される流量（絶対流量）Ｑ（ｎ）と前回計測された流量Ｑ（ｎ−１）は、計測流量情報記憶手段１０６に一旦記憶される。その後、Ｑ（ｎ）と前回計測された流量Ｑ（ｎ−１）との差である差分値ΔＱ（ｎ）＝Ｑ（ｎ）−Ｑ（ｎ−１）を演算手段１０８で演算する。ここで一定間隔は１秒や２秒であってもよい。

差分値変換手段１１２は、演算手段１０８によって演算された差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値を、図２の流量区分表１１０ａを参照し、一定時間毎の差分値が分類される区分を表すコードである区分コードに変換する。図３はこのような流量区分表を用いた変換の一例を示している。図１のガス器具１３、１４、１５のいずれかに相当するガス器具Ａ（例えばファンヒータ）が起動を開始し、ガス流量が発生すると、計測される流量は、図３（ａ）の「流量値」、図３（ｂ）のグラフで示されるように、流量Ｑ（ｎ）＝０から流量Ｑ（ｎ）≠０となり、ガス使用量に応じて流量が変化する。流量計測手段１０４による流量の計測と同時に、演算手段１０８が差分値を演算し、区分コードへの変換が差分値変換手段１１２によって行われる（図３（ａ）の「コード」列に図示）。

器具特徴抽出手段２１４は、差分値変換手段１１２によって変換されたコードが所定範囲、例えば２以下が第１所定回数、たとえば２回連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、中間安定流量として保存する。図３（ａ）に示したように、コードが２以下２回連続は時間４及び時間５の場合にあてはまり、時間４の流量１５０Ｌ／ｈと時間５の流量１５８Ｌ／ｈとの平均値１５４Ｌ／ｈが中間安定流量として保存する。

また、器具特徴抽出手段２１４は、差分値変換手段１１２によって変換されたコードが所定範囲、例えば２以下が第２所定回数、たとえば４回連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、安定流量として保存する。図３（ａ）に示したように、コードが２以下４回連続は時間７から時間１０の場合にあてはまり、時間７の流量２０３Ｌ／ｈ、時間８の流量２０４Ｌ／ｈ、時間９の流量２０４Ｌ／ｈおよび時間１０の流量２０４Ｌ／ｈとの平均値２０３．７５Ｌ／ｈが安定流量として保存する。

図３（ｂ）のグラフからわかるように、保存された中間安定流量は緩点火流量（グラフの変化点Ｉから変化点II間）に相当し、また安定流量は点火直後の安定した流量（グラフ
の変化点III以降）に相当し、十分に器具特徴流量が抽出されていることがわかる。

また、器具特徴抽出手段２１４は、図３（ｃ）に示したコードの推移を示すグラフを見るとわかるようにコードの山谷がそれぞれ図３（ｂ）の変化点Ｉ、IIおよびIIIを表していることから、コードの山谷のピーク値を抽出すると、コード列［０７６１１１５１１１１１１１１１］から［０７１５１］が抽出され、器具特徴コード列として格納される。

同様に、図４はガス器具Ｂ使用時の特徴抽出についての概念を示す図であるが、上記で説明したように、時間３の流量９５Ｌ／ｈと時間４の流量１０３Ｌ／ｈとの平均値９９Ｌ／ｈが中間安定流量として、時間７の流量２０３Ｌ／ｈ、時間８の流量２０４Ｌ／ｈ、時間９の流量２０４Ｌ／ｈおよび時間１０の流量２０４Ｌ／ｈとの平均値２０３．７５Ｌ／ｈが安定流量として、また、コード列［０７１１５５１１１１１１１１１１］から［０７１５１］が抽出される。

ここで、抽出された中間安定流量、安定流量および器具特徴コード列について、上記のガス器具Ａの場合とガス器具Ｂの場合とを比較してみると、安定流量および器具特徴コード列は同じであるが、中間安定流量が異なることから器具Ａおよび器具Ｂは明らかに判別することが可能となる。

このようなガス器具毎の個別の立ち上り特性である器具固有の中間安定流量、安定流量および器具特徴コード列を予め器具固有特徴情報保持手段２１８に記憶しておき、使用されたガス器具の中間安定流量、安定流量および器具特徴コード列を比較、判定することにより、使用されたガス器具が複数の登録済器具のうちのいずれかであるのか、あるいは新規器具であるのかを判別することができる。

なお、中間安定流量および安定流量の算出方法として所定範囲のコードが連続したときの流量の平均値を示したが、所定範囲のコードとなる１つ前の流量を加えて平均値を算出してもよい。

なお、中間安定流量および安定流量の算出方法として平均値を示したが、流量ばらつきを考慮し、第１所定回数および第２所定回数を増やし該当する流量の最大値および最小値を除く流量の平均値を算出してもよい。

以上のように、本実施の形態においては、器具動作途中の特徴を示す流量ならびに安定時の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができ、精度のよい器具判別が可能となる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における特徴抽出についての概念を示す図である。実施の形態１で述べたように、器具特徴コードだけでなく、中間安定流量および安定流量を判定に加えることにより誤判別を防止することが可能であるが、手動操作等のばらつきにより中間安定流量として保存後も所定範囲のコードが継続し第２所定回数連続した場合に、安定流量として認識してしまい、結果として誤判定してしまう可能性がある。

例えば、図５に示した流量の立ち上がり特性をもつパイロットバーナ方式のガス器具Ｃ（例えばパイロットバーナ搭載の押し回し式ガステーブルなど）では、点火時にパイロットバーナに着火後バーナに火移りし、使用者がバーナの炎を確認してつまみから手を離した時に、パイロットバーナがＯＦＦし流量が減少するが、手を離すまでの時間がばらついたりする。

点火後にすぐに手をつまみから離しパイロットバーナがＯＦＦした場合の流量の推移は図５（ａ）の「流量値」および図５（ｂ）のグラフに示したようになる。一方、点火後しばらくしてから手をつまみから離しパイロットバーナがＯＦＦした場合の流量の推移は図５（ｃ）の「流量値」および図５（ｄ）のグラフに示したようになる。

ここで、実施の形態１で示したように、点火後にすぐに手をつまみから離しパイロットバーナがＯＦＦした場合の器具特徴コード列は、図５（ａ）のコード列［０８６１１３１１１１１１１１１１］から［０８１３１］が抽出される。同様に、点火後しばらくしてから手をつまみから離しパイロットバーナがＯＦＦした場合の器具特徴コード列は、図５（ｃ）のコード列［０８６１１１１３１１１１１１１１］から［０８１３１］が抽出される。同一器具であるため、抽出される器具特徴コード列は一致していることがわかる。

中間安定流量および安定流量については図５（ａ）に示したように、時間４および時間５でコードが所定範囲、例えば２以下が第１所定回数、例えば２回連続するので（（Ｉ）で示した範囲が対象）、中間安定流量として時間４の流量１６７Ｌ／ｈと時間５の流量１６３Ｌ／ｈとの平均値１６５Ｌ／ｈが中間安定流量として保存され、その後、パイロットバーナがＯＦＦし流量が減少した後に、時間７からコードが２以下となり第２所定回数、例えば４回連続し（（II）で示した範囲が対象）、時間７の流量１４３Ｌ／ｈ、時間８の流量１４２Ｌ／ｈ、時間９の流量１４３Ｌ／ｈおよび時間１０の流量１４３Ｌ／ｈとの平均値１４２．７５Ｌ／ｈを安定流量として保存する。

図５（ｃ）では時間４から時間５でコードが２以下で２回連続するので時間４の流量１６９Ｌ／ｈと時間５の流量１６７Ｌ／ｈとの平均値１６８Ｌ／ｈを中間安定流量として保存する。引き続き時間７までコードが２以下となり、時間４から時間７まで４回連続するので（（III）で示した範囲が対象）、時間４の流量１６９Ｌ／ｈ、時間５の流量１６７Ｌ／ｈ、時間６の流量１６８Ｌ／ｈおよび時間７の流量１６３Ｌ／ｈとの平均値１６６．７５Ｌ／ｈを安定流量として保存するとともに、時間４の流量および時間５の流量から算出、保存した中間安定流量をクリアする。

その後、パイロットバーナがＯＦＦし流量が減少することでコードが所定範囲を外れるとともに、その後に器具の特徴を示す本来の安定流量が現れることになるので、さらに監視を継続し、図５（ｃ）の（IV）で示した範囲の時間９から時間１２で安定流量を検出し、格納されている安定流量１６６．７５Ｌ／ｈを中間安定流量に保存するとともに、時間９から時間１２の流量の平均値１４３Ｌ／ｈを安定流量として保存し直す。

これにより、手動によるばらつきがあっても安定して器具特徴を抽出することができ、誤判定を防止できる。

なお、自動的にガス流量を制御するガス器具では、使用環境により安定流量が繰り返し出現することもあり、点火時の器具固有の特徴を抽出するために、安定流量出現回数や監視時間に制限を設けてもよい。

以上のように、本実施の形態においては、手動操作や着火状態によるばらつきがあっても器具動作途中の特徴を示す流量ならびに安定時の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における流量特性を示す図である。図６（ａ）は、図６（ｂ）に示すような流量の立ち上がり特性をもつガス器具Ｄの流量値を計測間隔よりも短い時間間隔で抽出した一覧表である。例えば実際の計測間隔が図６（ａ）に示した時間間
隔の５倍であるとする。

計測タイミングをずらした計測１から計測５の場合の流量推移と今回流量と前回流量との比率を図７（ａ）に示している。便宜上、図６（ａ）の時間１、時間６、時間１１のように、５データ毎の流量を計測流量として抽出したものが図７（ａ）の計測１の「流量」に、同様に図６（ａ）の時間２を先頭とし抽出したものが図７（ａ）の計測２の「流量」に、図６（ａ）の時間３を先頭とし抽出したものが図７（ａ）の計測３の「流量」に、図６（ａ）の時間４を先頭とし抽出したものが図７（ａ）の計測４の「流量」に、図６（ａ）の時間５を先頭とし抽出したものが図７（ａ）の計測５の「流量」に示したものである。ここで、図７（ａ）の一覧表に記載した計測１から計測５の「流量」に示した流量変化をグラフにしたものがそれぞれ図７（ｂ）から図７（ｆ）となる。

図６（ｂ）のグラフからガス器具Ｄは１５０Ｌ／ｈおよび３００Ｌ／ｈに流量の特徴が見られるが、例えば図７（ｃ）や図７（ｄ）では明確ではなく、また、１５０Ｌ／ｈ近傍で所定範囲のコードが連続しないために中間安定流量も抽出できない。

そこで、器具特徴抽出手段２１４は、流量計測手段１０４によって計測された流量が第１所定流量、例えば５０Ｌ／ｈ以上かつ第２所定流量、例えば１０００Ｌ／ｈ以下の場合に、前回流量と今回流量との流量の比率を算出する。なお第１所定流量および第２所定流量は、計測タイミングによる流量の立ち上がり開始時の誤検出や給湯器のような急峻な立ち上がり後の制御による流量変化時に誤検出しないようにするためのものである。

今回流量と前回流量との流量の比率（今回流量／前回流量）は今回流量と前回流量が等しい場合には１となるが、図７（ａ）の「比率」に示した値は、以下に示す式で算出している。

比率＝（１−今回流量／前回流量）×１００
便宜上、今回流量と前回流量が等しい場合にゼロとなるようにし、百分率であらわしている。

算出した比率が所定比率範囲内、例えば±１５％以内になると、その時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存する。図８に示したように、図７（ａ）の計測１の「比率」では時間８のときに比率は４％となり、前回流量である時間７の流量１５０Ｌ／ｈと今回流量である１５６Ｌ／ｈの平均値１５３Ｌ／ｈ、同様に図７（ａ）の計測２の「比率」では時間７のときに比率は１３．６％で時間６の１３２Ｌ／ｈと時間７の１５０Ｌ／ｈの平均値１４１．０Ｌ／ｈ、図７（ａ）の計測３の「比率」では時間７のときに比率は８．７％で時間６の１３８Ｌ／ｈと時間７の１５０Ｌ／ｈの平均値１４４．０Ｌ／ｈ、図７（ａ）の計測４の「比率」では時間７のときに比率は４．２％で時間６の１４４Ｌ／ｈと時間７の１５０Ｌ／ｈの平均値１４７．０Ｌ／ｈ、図７（ａ）の計測５の「比率」では時間７のときに比率は０．０％で時間６の１５０Ｌ／ｈと時間７の１５０Ｌ／ｈの平均値１５０．０Ｌ／ｈをそれぞれ中間流量として保存する。

中間流量としては１４１Ｌ／ｈから１５３Ｌ／ｈまでばらついているが、同一器具であるとする判定範囲を登録済器具の中間流量±１０％以内とすれば、例えば登録済器具の中間流量が１４１Ｌ／ｈであったとしても、１２６．９Ｌ／ｈから１５５．１Ｌ／ｈまでが判定範囲となり、また、登録済器具の中間流量が１５３Ｌ／ｈの場合の判定範囲は１３７．７Ｌ／ｈから１６８．３Ｌ／ｈとなり、すべて範囲内にあり、同一器具として判定できる。

以上のように、本実施の形態においては、計測タイミングにより明確に捉えることの難
しい器具の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができる。

（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４におけるガス器具Ｄ使用時の計測タイミングをずらした計測１から計測５の場合の流量推移と今回流量と前回流量との比率を示す図である。計測間隔より短い時間間隔での流量の推移は実施の形態３で示した図６とおなじものであるために説明を省略する。

器具特徴抽出手段２１４は、流量計測手段１０４によって計測された流量が第１所定流量、例えば５０Ｌ／ｈ以上かつ第２所定流量、例えば１０００Ｌ／ｈ以下の場合に、前回流量と今回流量との流量の比率を算出する。なお第１所定流量および第２所定流量は、計測タイミングによる流量の立ち上がり開始時の誤検出や給湯器のような急峻な立ち上がり後の制御による流量変化時に誤検出しないようにするためのものである。

今回流量と前回流量との流量の比率（今回流量／前回流量）は今回流量と前回流量が等しい場合には１となるが、図９（ａ）の「比率」に示した値は、以下に示す式で算出している。

比率＝（１−今回流量／前回流量）×１００
便宜上、今回流量と前回流量が等しい場合にゼロとなるようにし、百分率であらわしている。

算出した比率が所定比率範囲内、例えば±１５％以内になると、その時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存する。例えば図９（ａ）の計測１では時間８のときに比率が４．０％となり、時間７の流量１５０Ｌ／ｈと時間８の流量１５６Ｌ／ｈの平均値１５３Ｌ／ｈを中間流量として保存する。次に時間９では比率が１９．２％となり、所定比率範囲内の±１５％からはずれるため、以降の中間流量の監視を行わない。

次に図９（ａ）の計測２では時間７のときに比率が１３．６％となり、時間６の流量１３２Ｌ／ｈと時間７の流量１５０Ｌ／ｈの平均値１４１Ｌ／ｈを中間流量として保存する。次に時間８では比率が８．０％となり、時間７での比率よりもゼロに近いため時間７の流量１５０Ｌ／ｈと時間８の流量１６２Ｌ／ｈの平均値１５６Ｌ／ｈを中間流量として保存し直す。次に時間９では比率が１８．５％となり、所定比率範囲内の±１５％からはずれるため、以降の中間流量の監視を行わない。

なお、便宜上、今回流量と前回流量が等しい場合にゼロとなるように比率を算出しているため、ゼロに近い場合に中間流量を保存し直しているが、今回流量と前回流量との流量の比率（今回流量／前回流量）では１に近い場合に中間流量を保存し直すことと同じこととなる。

次に図９（ａ）の計測３では時間７のときに比率が８．７％となり、時間６の流量１３８Ｌ／ｈと時間７の流量１５０Ｌ／ｈの平均値１４４Ｌ／ｈを中間流量として保存する。次に時間８では比率は１２．０％で所定比率範囲の±１５％以内ではあるが、時間７での比率８．７％よりゼロに近くないため、中間流量を保存し直すことはせず、以降の中間流量の監視も行わない。

中間流量としては１４４Ｌ／ｈから１５６Ｌ／ｈまでばらついているが、同一器具であるとする判定範囲を登録済器具の中間流量±１０％以内とすれば、例えば登録済器具の中間流量が１４４Ｌ／ｈであったとしても、１２９．６Ｌ／ｈから１５８．４Ｌ／ｈまでが
判定範囲となり、また、登録済器具の中間流量が１５６Ｌ／ｈの場合の判定範囲は１４０．４Ｌ／ｈから１７１．６Ｌ／ｈとなり、すべて範囲内にあり、同一器具として判定できる。

以上のように、本実施の形態においては、計測タイミングにより明確に捉えることの難しい器具の特徴を示す流量を抽出することが可能となり、安定した器具の特徴抽出ができる。

（実施の形態５）
図１０は、本発明の実施の形態５における特徴抽出についての概念を示す図である。
図１０（ｂ）は実施の形態２で説明したガス器具Ｃ（例えばパイロットバーナ搭載の押し回し式ガステーブルなど）の点火時の流量の立ち上がり特性を示し、器具特徴抽出手段２１４が抽出する特徴は、図１０（ｄ）に示したように、抽出コード［０８１３１］、中間流量１６７．５Ｌ／ｈ、中間安定流量１６５．０Ｌ／ｈ、および安定流量１４２．８Ｌ／ｈとなる。

図１１は図１０と同一のガス器具Ｃで、パイロットバーナＯＦＦが図１０の場合よりも早い場合について示したもので、図１１（ａ）では、時間４のときにコードが１となるがパイロットバーナＯＦＦによる流量減少に伴い、時間５ではコードが所定範囲をはずれるため、中間安定流量は検出されない。その後、時間６および時間７でコードが所定範囲で２回連続するので中間流量を検出、保存するが、引き続きコードが所定範囲内で４回連続するため、安定流量を検出、保存しし、保存済の中間安定流量をクリアする。結果として図１１（ｄ）に示したように、器具特徴抽出手段２１４が抽出する特徴は、抽出コード［０８１３１］、中間流量１６７．５Ｌ／ｈ、中間安定流量なし、および安定流量１４２．２５Ｌ／ｈとなる。

器具判別手段１１６は、図１２（ａ）に示したように、器具固有特徴情報保持手段２１８に保持、すなわち登録器具として保持されている抽出コード、中間安定流量、安定流量および中間流量と、器具特徴抽出手段２１４が抽出、すなわち使用器具として抽出した抽出コード、中間安定流量、安定流量および中間流量とをそれぞれ比較し、例えば判定値として器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されているコードの±１、中間安定流量の±１０％、安定流量の±１０％および中間流量の±１０％としたときに、器具特徴抽出手段２１４が抽出した抽出コード、中間安定流量、安定流量および中間流量それぞれが判定値以内であれば、同一器具であると判定する。

しかしながら、図１０（ｄ）の中間安定流量ありと図１１（ｄ）中間安定流量なしを上記判定方法で判定すると、同じガス器具Ｃであるにもかかわらず、同一器具とは判定できない。そこで図１２（ｂ）に示したように、登録器具の器具特徴として中間安定流量がなく、かつ使用器具に中間安定流量がある場合には、登録器具の中間流量と使用器具の中間安定流量とを比較し、同様に図１２（ｃ）に示したように、登録器具の器具特徴として中間安定流量があり、かつ使用器具に中間安定流量がない場合には、登録器具の中間安定流量と使用器具の中間流量とを比較する。すなわち、図１１（ｄ）に示した器具特徴が器具固有特徴情報保持手段２１８に保持、すなわち登録器具として保持されていて、器具特徴抽出手段２１４が使用器具として図１０（ｄ）に示した特徴を抽出した場合、抽出コード、中間流量及び安定流量はそれぞれ判定値以内であるが、登録器具には中間安定流量がなく、使用器具には中間安定流量があるので、登録器具の中間流量１６７．５Ｌ／ｈと使用器具の中間安定流量１６５．０Ｌ／ｈとを比較し、使用器具の中間安定流量１６５．０Ｌ／ｈが登録器具の中間流量１６７．５Ｌ／ｈの±１０％以内であることから、登録器具と使用器具は同一器具であると判定することができる。
同様に、図１０（ｄ）に示した器具特徴が器具固有特徴情報保持手段２１８に保持、すな
わち登録器具として保持されていて、器具特徴抽出手段２１４が使用器具として図１１（ｄ）に示した特徴を抽出した場合、抽出コード、中間流量及び安定流量はそれぞれ判定値以内であるが、登録器具には中間安定流量があり、使用器具には中間安定流量がないので、登録器具の中間安定流量１６５．０Ｌ／ｈと使用器具の中間流量１６７．５Ｌ／ｈとを比較し、使用器具の中間流量１６７．５Ｌ／ｈが登録器具の中間安定流量１６５．０Ｌ／ｈの±１０％以内であることから、登録器具と使用器具は同一器具であると判定することができる。

以上のように、本実施の形態においては、計測タイミングや手動操作等によるばらつきを吸収することが可能となり、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

（実施の形態６）
図１３は、本発明の実施の形態６におけるガス器具Ｄ使用時の計測タイミングをずらした計測１から計測５の場合の流量推移と今回流量と前回流量との比率を示す図である。計測間隔より短い時間間隔での流量の推移は実施の形態３で示した図６とおなじものであるために説明を省略する。

器具特徴抽出手段２１４は図１３（ａ）に示した計測１では時間８、計測２では時間８、計測３では時間７、計測４では時間７、計測５では時間７のときにそれぞれ中間流量を検出し、そのときの中間流量は図１３（ｂ）に示したように、計測１では１５３．０Ｌ／ｈ、計測２では１５６．０Ｌ／ｈ、計測３では１４４Ｌ／ｈ、計測４では１４７．０Ｌ／ｈ、計測５では１５０．０Ｌ／ｈとなる。各中間流量の平均値は１５０．０Ｌ／ｈとなり、図６（ｂ）に示した流量特性のグラフで途中流量が変化しない１５０Ｌ／ｈの箇所の特徴を捉えていることがわかる。

器具判別手段１１６は、器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されている複数の器具のうちのいずれかの器具の特徴と一致し、同一器具であると判定した場合には、器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されている一致した器具の中間流量が保持されていると、器具特徴抽出手段２１４が抽出した器具の中間流量を加算、保持しておき、以降その器具が出現するたびに中間流量を加算、保持しておき、所定回数出現すると平均値を算出し、器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されている該当器具の中間流量へ算出した平均値を格納する。

すなわち、例えば図１３（ａ）の計測１から計測２はそれぞれ、図６に示したガス器具Ｄの流量の立ち上がりの推移から計測タイミングを等間隔にずらした場合の流量の推移を示したものであり、計測タイミングのばらつきは一応に分布することから、中間流量を加算し算出した平均値は、限りなく器具の特徴を示す流量に近づくことになり、平均値を器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されている中間流量に格納し直すことにより、器具の特徴を示す中間流量の精度を上げることができる。

なお、中間流量だけでなく、中間安定流量や安定流量でも同様の処理をおこなうことにより流量ばらつきを吸収し、それぞれの流量精度を上げることができる。

なお、器具固有特徴情報保持手段２１８に保持されている中間流量に格納し直した場合に、中間安定流量が保持されていない場合には同じ平均値を中間安定流量に格納してもよい。

以上のように、本実施の形態においては、計測タイミングによる器具特徴流量のばらつきを吸収、高精度化が図れ、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

（実施の形態７）
図１４は、本発明の実施の形態７におけるガス器具Ａ使用時の特徴抽出についての概念を示す図、図１５は、本発明の実施の形態７におけるガス器具Ｃ使用時の特徴抽出についての概念を示す図である。

器具特徴抽出手段２１４は、図１４（ａ）に示したように、コード列［０７６１１５１１１１１１１１１１］から器具特徴コード列として［０７１５１］を抽出し、時間４および時間５で所定範囲（例えばコード２以下）が第１所定回数（例えば２回）連続するので、中間安定流量として１５４Ｌ／ｈ、時間７から時間１０で所定範囲（例えばコード２以下）が第２所定回数（例えば４回）連続するので、安定流量として２０３．７５Ｌ／ｈ、時間４で比率が所定比率範囲（例えば±１５％）以内となるので、中間流量として１４７．５Ｌ／ｈをそれぞれ抽出する。図１４（ｃ）に抽出した一覧を示す。

同様に図１５（ａ）に示したように、コード列［０８６１１３１１１１１１１１１１］から器具特徴コード列として［０８１３１］を抽出し、時間４および時間５で所定範囲（例えばコード２以下）が第１所定回数（例えば２回）連続するので、中間安定流量として１６５Ｌ／ｈ、時間７から時間１０で所定範囲（例えばコード２以下）が第２所定回数（例えば４回）連続するので、安定流量として１４２．７５Ｌ／ｈ、時間４で比率が所定比率範囲（例えば±１５％）以内となるので、中間流量として１６７．５Ｌ／ｈをそれぞれ抽出する。図１５（ｃ）に抽出した一覧を示す。

次に、図１４に示したガス器具Ａ使用開始後に、図１５で示したガス器具Ｃを使用開始した場合の特徴抽出について説明する。

図１６は、ガス器具Ａ使用開始後にガス器具Ｃを使用開始した特徴抽出についての概念を示す図である。

図１６（ａ）に示したように、ガス器具Ａ使用開始後にガス器具Ｃの使用を開始すると、時間１６で流量が増加している。すなわち、図１６（ａ）の（Ｉ）で示した時間１から時間１５まではガス器具Ａの単独使用、図１６（ａ）の（II）で示した時間１６から時間３０まではガス器具Ａとガス器具Ｃの複合使用となる。器具特徴抽出手段２１４は、図１６（ａ）の（Ｉ）に示したように、コード列［０７６１１５１１１１１１１１１１］から器具特徴コード列として［０７１５１］を抽出し、時間４および時間５で所定範囲（例えばコード２以下）が第１所定回数（例えば２回）連続するので、中間安定流量として１５４Ｌ／ｈ、時間７から時間１０で所定範囲（例えばコード２以下）が第２所定回数（例えば４回）連続するので、安定流量として２０３．７５Ｌ／ｈ、時間４で比率が所定比率範囲（例えば±１５％）以内となるので、中間流量として１４７．５Ｌ／ｈをそれぞれ抽出する。しかしながら、図１６（ａ）の（II）で示したガス器具Ｃを使用した場合には、差分値変換手段１１２によって得られるコードは今回流量と前回流量との差分値から変換されるため、今回流量と前回流量はともにガス器具Ａの流量を含み、ガス器具Ａの流量が一定であれば差分値を算出する際にガス器具Ａの流量は相殺され、ガス器具Ｃのコードとして変換されることになるが、中間安定流量、安定流量および中間流量は、ガス器具Ａの流量が加算されているため、ガス器具Ｃとしての特徴を抽出することができない。そこで、差分値変換手段１１２によって得られたコードのうち、第２所定範囲（例えば１以下）のコードが第３所定回数（例えば５回）連続した場合に、第３所定回数連続するまでの流量の平均値をオフセット流量として保存し、抽出した器具特徴流量の中間安定流量、安定流量、中間流量のいずれか抽出時に、抽出した器具特徴流量からオフセット流量を引いた差分流量を保存する。例えば、図１６（ａ）に示した時間７から時間１１までは１以下のコードが５回連続するので、時間７の流量２０３Ｌ／ｈ、時間８の流量２０４Ｌ／ｈ、時間９の流量２０４Ｌ／ｈ、時間１０の流量２０４Ｌ／ｈ、時間１１の流量２０４Ｌ／ｈの平
均値２０３．８Ｌ／ｈをオフセット流量として保存する（図１６（ｂ）のＡ点のタイミングで保存）。

その後、図１６（ａ）に示した時間１８および時間１９で所定範囲（例えばコード２以下）が第１所定回数（例えば２回）連続するので、時間１８の流量３７１Ｌ／ｈと時間１９の流量３６７Ｌ／ｈの平均値３６９Ｌ／ｈとオフセット流量の２０３．８Ｌ／ｈとの差分流量１６５．２Ｌ／ｈを中間流量として保存する。

なお、時間１８の流量と時間１９の流量との平均値からオフセット流量を減算し中間流量としたが、時間１８の流量からオフセット流量を減算した流量と、時間１９の流量からオフセット流量を減算した流量との平均値を算出しても同様の結果が得られる。

同様に、図１６（ａ）に示した時間２１から時間２４まで所定範囲（例えばコード２以下）が第２所定回数（例えば４回）連続するので、時間２１から時間２４までの流量の平均値３４６．７５Ｌ／ｈとオフセット流量２０３．８Ｌ／ｈとの差分流量１４２．９５Ｌ／ｈを安定流量として保存する。

なお、時間２１から時間２４の流量との平均値からオフセット流量を減算し安定流量としたが、時間２１から時間２４のそれぞれの流量からオフセット流量を減算した流量の平均値を算出しても同様の結果が得られる。
同様に、図１６（ａ）に示した時間１８で比率が所定比率範囲（例えば±１５％）以内となるので、中間流量として時間１７の流量３７２Ｌ／ｈと時間１８の流量３７１Ｌ／ｈの平均値３７１．５Ｌ／ｈとオフセット流量２０３．８Ｌ／ｈとの差分流量１６７．７Ｌ／ｈを中間流量として保存する。

なお、時間１７の流量と時間１８の流量との平均値からオフセット流量を減算し中間流量としたが、時間１７の流量からオフセット流量を減算した流量と、時間１８の流量からオフセット流量を減算した流量との平均値を算出しても同様の結果が得られる。

なお、流量の比率に関しても複合使用時は一方の器具の影響を受けるため、比率算出時も今回流量、前回流量とも、それぞれオフセット流量を減算した流量で算出する。図１６（ａ）の「比率」に示した値は、以下に示す式で算出している。

比率＝（１−（今回流量−オフセット流量）／（前回流量−オフセット流量））×１００
図１６（ｃ）の（Ｉ）および（II）に示したガス器具Ａおよびガス器具Ｃの器具特徴は、図１４（ｃ）に示すガス器具Ａ単独使用時、および図１５（ｃ）に示す器具Ｃ単独使用時の特徴と比較すると、複合使用時にも十分に特徴が抽出されていることがわかり、複合使用時にも器具の判別ができる。

なお、ガス器具Ａ使用時に別のガス器具が使用され、抽出した器具の特徴がガス器具Ａに一致する場合には、その家庭にはガス器具Ａと同じ種類のガス器具（例えばファンヒータ）が少なくとも２台存在することがわかる。

次に、器具の流量制御等により流量が変化した場合について説明する。

図１７は、ガス器具Ａ使用時の流量制御によるオフセット流量算出の概念を示す図である。

器具特徴抽出手段２１４は、図１７（ａ）に示したように、ガス器具Ａ使用開始後に制
御等により流量が変化した場合、すなわち差分値変換手段１１２によって得られたコードが第２所定範囲（例えば１以下）以外に変化した以降に、差分値変換手段１１２によって得られたコードが第２所定範囲（例えば１以下）で第３所定回数（例えば５回）連続した場合に、第３所定回数連続するまでの流量の平均値をオフセット流量として保存し直す。図１７（ａ）では、時間７から時間１１までコードが１で５回連続したので、時間７から時間１１までの流量の平均値２０３．８Ｌ／ｈをオフセット流量として保存する（図１７（ｂ）のＣ点のタイミングで保存）。その後、時間１４でコードが２となり、時間１５から時間１９までコードが１で５回連続したので、時間１５から時間１９までの流量の平均値１８９．６Ｌ／ｈをオフセット流量として保存し直す（図１７（ｂ）のＤ点のタイミングで保存）。同様に、時間２２でコードが２となり、時間２３から時間２７までコードが１で５回連続したので、時間２３から時間２７までの流量の平均値１８９．６Ｌ／ｈをオフセット流量として保存し直す（図１７（ｂ）のＥ点のタイミングで保存）。

オフセット流量を更新することにより、制御等の流量変化後に別器具が使用された場合でも、別器具を正しく判別することができる。

以上のように、本実施の形態においては、複数器具使用時においても単独器具使用時と同様に器具特徴の抽出が可能となり、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

（実施の形態８）
図１８は、本発明の実施の形態８におけるガス器具Ａ流量変動時のオフセット流量算出の概念を示す図である。

器具特徴抽出手段２１４は、図１８（ａ）に示した時間７から時間１１で、差分値変換手段１１２によって得られたコードが、第２所定範囲（例えば１以下）で第３所定回数（例えば５回）連続したので、時間７から時間１１までの流量の平均値２０３．８Ｌ／ｈをオフセット流量として保存する。次に時間１２でもコードが１で第２所定範囲内であることから時間８から時間１２までの流量の平均値２０４．０Ｌ／ｈをオフセット流量として保存し直す。同様に時間１３でもコードが１で第２所定範囲内であることから時間９から時間１３までの流量の平均値２０３．２Ｌ／ｈをオフセット流量として保存し直す。以降、第２所定範囲内のコードが連続する場合には、第３所定回数（例えば５回）分の流量の平均値をオフセット流量として保存し直す。

これにより、例えば流量計測装置の上流側でガス器具が使用され、流量の変動が発生してもオフセット流量の更新をおこなうことで、その後に別器具が使用された場合でも、別器具を正しく判別することができる。

なお、緩やかな脈動等の影響を少なくし精度向上を図るために、第２所定範囲内が連続する場合には、例えば第４所定回数を設け、第４所定回数到達するまではそれまでの流量の平均値を、第４所定回数到達後は第４所定回数分の流量の平均値をオフセット流量としてもよい。

以上のように、本実施の形態においては、抽出する器具特徴流量の高精度化が図れ、器具の器具判別精度の向上を図ることができる。

以上のような器具特徴抽出方法や器具判定方法を実施するため、ガスメータ１００の器具特徴抽出手段２１４や器具判別手段１１６や図示せぬコンピュータ（演算装置）には、各ステップを実行させるプログラムが記憶されているが、プログラムに代えハードを以って実行することも可能である。

なお、上記各実施の形態においては、流量計測手段として超音波流量計を用いた場合について説明したが、サンプリング信号を用いる他の瞬間式の流量計測装置でも、同様の効果が得られることは明白である。器具判別後の処理は説明を省略したが、ガスメータでは、登録器具ごとあるいは分類分けされたグループごとの積算流量の計測による器具別料金や、登録器具ごとあるいは分類分けされたグループごとに安全管理（保安機能）処理の器具別保安機能を設定することも可能であることは明白である。また、ガスメータとガス器具に無線機のような送受信手段を装備させることができれば、より器具判別の精度が向上することは明白である。

なお、上記各実施の形態においては、一定時間毎の流量差分値から変換したコードを用いた器具の特徴抽出について説明したが、流量差分値を用いることにより、より精度良く特徴抽出が可能である。

なお、上記各実施の形態においては、器具固有特徴コード列や器具固有特徴流量は、実際の流量計測を繰り返し、ばらつきを考慮した補正をおこなってもよい。また、器具登録モードを設け、現場で器具を繰り返し動作させ、器具特徴を抽出し、平均化するなどして器具固有特徴コード列や器具固有特徴流量として登録してもよい。また、器具固有特徴コード列や器具固有特徴流量を予め設定するのではなく、学習により自動登録してもよい。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・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。

以上のように、本発明にかかる流量計測装置は、器具の特徴を抽出することができることから、工業用流量計や水道メータにおいても同様に、流量計測装置の下流側に接続された使用器具の特定や、そのグルーピングに対しても適用できる。

１３、１４、１５ ガス器具
１９ ガス管路
１００ ガスメータ（流量計測装置）
１０２ 流路
１０４ 流量計測手段
１０６ 計測流量情報記憶手段
１０８ 演算手段
１１０ 流量区分表保持手段
１１２ 差分値変換手段
１１６ 器具判別手段
１２０ 器具別流量算出手段
１２２ 遮断手段
２１４ 器具特徴抽出手段
２１８ 器具固有特徴情報保持手段

Claims (8)

1. 流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段によって計測された流量の一定時間毎の差分値を演算する演算手段と、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表と、前記演算手段によって演算された差分値を前記流量区分表に基づき前記コードに変換する差分値変換手段と、前記差分値変換手段によって一定時間毎に得られたコードから器具の特徴を示す器具特徴コード列を生成したり、前記流量計測手段によって計測された流量から器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出する器具特徴抽出手段と、前記器具特徴抽出手段が抽出した前記器具特徴コード列と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列、あるいは、前記器具特徴抽出手段が抽出した複数の前記器具特徴流量と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量の少なくともいずれかを比較し器具を判別する器具判別手段とを備え、前記器具特徴抽出手段は、前記差分値変換手段によって得られたコードのうち、所定範囲のコードが第１所定回数連続した場合に、第１所定回数連続するまでの流量の平均値を器具特徴流量のうちの中間安定流量として保存するとともに、前記差分値変換手段によって得られたコードのうち、所定範囲のコードが第２所定回数連続した場合に、第２所定回数連続するまでの流量の平均値を器具特徴流量のうちの安定流量として保存することを特徴とする流量計測装置。
2. 器具特徴抽出手段は、前記差分値変換手段によって得られたコードのうち、所定範囲のコードが第１所定回数連続した場合に、第１所定回数連続するまでの流量の平均値を中間安定流量として保存し、その後も継続して所定範囲のコードが連続し、第２所定回数に達すると、第２所定回数連続するまでの流量の平均値を安定流量として保存するとともに保存済の中間安定流量をクリアし、その後、前記差分値変換手段によって得られたコードが所定範囲を外れたのちに、再度所定範囲内のコードが第２所定回数連続した場合に、保存済の安定流量を中間安定流量として保存し直し、第２所定回数連続するまでの流量の平均値を安定流量として保存することを特徴とする請求項１記載の流量計測装置。
3. 器具特徴抽出手段は、前記流量計測手段によって計測された流量を監視し、流量が第１所定流量以上かつ第２所定流量以下の場合に、前回流量と今回流量との流量の比率を算出し
   、その比率が所定比率範囲内になると、その時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存するとともに、以降中間流量の監視を行わないことを特徴とする請求項１または２記載の流量計測装置。
4. 器具特徴抽出手段は、前記流量計測手段によって計測された流量を監視し、流量が第１所定流量以上かつ第２所定流量以下の場合に、前回流量と今回流量との流量の比率を算出し、その比率が所定比率範囲内になると、その時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存し、その後、算出した比率が前回算出した比率よりも１に近い場合にはその時の今回流量と前回流量との平均流量を中間流量として保存し直すとともに、算出した比率が前回算出した比率よりも１に近くない場合、比率が所定比率範囲をはずれた場合、あるいは流量が第２所定流量を超えると、以降中間流量の監視を行わないことを特徴とする請求項１または２記載の流量計測装置。
5. 器具判定手段は、前記器具特徴抽出手段により抽出された複数の器具特徴流量と、前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている複数の器具固有特徴流量とを比較する場合に、安定流量、中間安定流量および中間流量とをそれぞれ比較、判定するが、前記器具特徴抽出手段が抽出、保存した器具特徴流量のうち中間安定流量が存在し、前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴流量のうち中間安定流量が存在せず中間流量が存在している場合には、前記器具特徴抽出手段により抽出された中間安定流量と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている中間流量を比較、判定するとともに、前記器具特徴抽出手段が抽出、保存した器具特徴流量のうち中間安定流量が存在せず中間流量が存在し、前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有特徴流量のうち中間安定流量が存在している場合には、前記器具特徴抽出手段により抽出された中間流量と前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている中間安定流量を比較、判定することを特徴とする請求項３または４記載の流量計測装置。
6. 器具判定手段は、前記器具特徴抽出手段が抽出した前記器具特徴コード列と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列、あるいは、前記器具特徴抽出手段が抽出した複数の前記器具特徴流量と器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量の少なくともいずれかを比較し同一器具であると判定した場合に、前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている器具固有の複数の器具固有特徴流量のうち、中間流量が存在している器具と同一器具であると判定した時の前記器具特徴抽出手段が抽出した中間流量を加算、保持しておき、その器具が所定回数出現した場合に、加算、保持している中間流量の平均値を算出し、前記器具固有特徴情報保持手段に保持されている該当器具の器具固有特徴流量の中間流量に算出した中間流量の平均値を格納することを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の流量計測装置。
7. 器具特徴抽出手段は、前記差分値変換手段によって得られたコードのうち、第２所定範囲のコードが第３所定回数連続した場合に、第３所定回数連続するまでの流量の平均値をオフセット流量として保存し、抽出した器具特徴流量の中間安定流量、安定流量、中間流量のいずれか抽出時に、抽出した器具特徴流量からオフセット流量を引いた差分流量を保存するとともに、前記差分値変換手段によって得られたコードが第２所定範囲以外になった以降に、前記差分値変換手段によって得られたコードが第２所定範囲内かつ第３所定回数連続した場合は、再度オフセット流量を算出し、保存し直すことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の流量計測装置。
8. 器具特徴抽出手段は、前記オフセット流量保存後も前記差分値変換手段によって得られたコードが継続して第２所定範囲内の場合に、第３所定回数前までの流量の平均値をオフセット流量として保存し直すことを特徴とする請求項７記載の流量計測装置。

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