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発明の名称 流速または流量計測装置および計測プログラム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−24812(P2007−24812A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−210948(P2005−210948)
出願日 平成17年7月21日(2005.7.21)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 芝 文一 / 宮田 肇
要約 課題
メータの下流側で使用されている器具の情報を利用者が宅内で情報として得ることが難しい。

解決手段
宅内情報表示手段23にある第2の通信手段17にメータ側にある第1の通信手段13を利用して器具判別した情報を伝送することにより、使用器具の判別情報を流量計測手段11から離れた場所で確認することが容易になるとともに、いろいろな情報と各種比較することにより省エネ啓蒙などに利用したり、器具の状態変化を在宅で認識することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
被測定流体の流れる流路に配置した流速または流量を計測する流体計測手段と、前記流体計測手段の信号を蓄積する記憶手段と、外部と通信を行う第1の通信手段と、前記流体計測手段と前記第1の通信手段を制御する制御手段と、第1の通信手段と信号のやりとりする外部に設けた第2の通信手段と
前記第2の通信手段に接続した表示手段と、設定手段を備え、前記制御手段は前記記憶手段の情報を基に前記流体計測手段の下流側に設置された器具を判別する器具判別手段と、前記第2の通信手段に前記器具判別手段に伝送する情報を蓄積する伝送情報蓄積手段を有する流速または流量計測装置。
【請求項2】
第2の通信手段で受信した情報を蓄積する情報蓄積手段を有する請求項1記載の流速または流量計測装置。
【請求項3】
表示手段への情報表示は予め定めた期間を設定手段で設定して表示する請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項4】
表示手段への情報表示は予め設定手段で定めた器具とする請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項5】
表示手段への情報表示は予め設定手段で定めた期間の比較情報とする請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項6】
表示手段の情報更新は予め定めた周期とする請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項7】
表示手段の情報更新は器具判別手段もしくは流体計測手段の情報に変化があった時に第1の通信手段を介して行う請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項8】
情報蓄積手段の値は設定手段により初期化する機能を有する請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項9】
料金換算手段を有し、表示手段の情報表示は第2の通信手段で受信した器具別の流量に前記料金換算手段の情報を用いて料金表示を行う請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項10】
推定手段を有し、表示手段の情報表示は第2の通信手段で受信した器具別の流量の時間推移により予め定めた期間末までの使用流量を推定する請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項11】
設定手段は認証手段を有し、前記認証手段から許可信号が送出されると表示手段に情報を表示する請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項12】
情報蓄積手段の情報により特定の器具が予め定めた時間より長く使用されている場合は表示手段に換気表示を行う請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項13】
第2の通信手段は特定器具のリモコン機能を有する請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項14】
設定手段に不使用設定入力部を有し、前記不使用設定入力部の信号がある場合に第1の通
信手段から器具情報が送信されると表示手段に報知情報を表示する請求項1または2記載の流速または流量計測装置。
【請求項15】
流量計測手段は、超音波流量計からなる請求項1から請求項14のいずれか1項記載の流速または流量計測装置。
【請求項16】
請求項1から請求項15のいずれか1項記載の制御手段もしくは表示手段としてコンピュータを機能させるための流速または流量計測プログラム。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、振動子などを用い、超音波を利用して気体や液体などの流量を計測する流速または流量計測装置に関し、またその流路に接続されている使用している器具の流量を推定することで判別を行う方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の判別装置としてガスメータに内蔵されたものがあり、各種演算を行うことにより器具の推定をおこなっている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図7は一般的なガス配管の構成を示すブロック図である図7において1はガス器具判別装置、2はガスメータ、3はガス配管,4はガス器具である。ガス器具判別装置のブロック図を図8に示す。
【0004】
図8において5はガスメータの通過ガス量に応じて信号を発生する流量測定装置、6は流量測定装置から送られてくる流量信号でガスメータ通過ガス量の変化流量を算出し、個別ガス器具ごとのガス量に分離する個別ガス器具流量演算手段、8は変化流量以外の入力信号を得るセンサ手段である。例えば81、82,83,84,85の5種類の検出手段から構成される。81はガスメータの本体に取り付けられ現在の外気温度を常時検出する気温検出手段である。82は現在の季節情報を常時得ることのできる計時機構を備えたカレンダー検出手段である。83,84,85は個別ガス器具流量演算手段6とも接続されている。
【0005】
83は各ガス器具が使用され始めた時刻情報を計時・記憶する機構を備えた使用開始時刻検知手段である。84は各ガス器具の最大ガス流量の継続時間を計時する最大流量継続時間検出手段であり、最大ガス量を使用し続ける(ピークホールド)時間を測定・記憶する。
【0006】
85は個別ガス器具ごとの点火時または燃焼時の流量パターンの時間変化をサンプリングする流量変化認識手段であり、各器具特有の流量消費パターンの過渡現象を捕らえるものである。9は個別ガス器具流量演算手段6およびセンサ手段8から得られる情報を複合化して使用されているガス器具の判別を行う複合演算手段である。
【0007】
このガス器具判別装置はガスメータ2に内蔵され、ガス配管3を介してのみ各ガス器具4と接続されている。
【0008】
この構成で複合演算手段9は個別ガス器具流量演算手段6、気温検出手段81、カレンダー検出手段82、使用開始時刻検出手段83、最大流量継続時間検出手段84、流量変化認識手段85から得られる情報を複合化してガス器具の種類を判別するのにファジー推論を採用している。そして各検出手段から得られる情報をもとに前件部で用いるメンバーシップ関数を作成し、同様に後件部で用いるメンバーシップ関数も作成する。それらの関数を元に推論するルールを複数組み立てて器具を判別する。例えば、演算結果から暖房機らしさないし調理器らしさが非常に高ければ、該当するガス器具は暖房機ないし調理器具とみなして良いと言える。メンバーシップ関数やルールの組み立て方については詳しい説明を省略する。
【特許文献1】特開平3−236513号公報(第2頁、第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら従来のガス器具判別装置では複数のセンサ類が必要で、さらに複雑な推論計算をメータ内部で行う必要がある。また、複雑な演算を用いても推論までである。それにメータ内部には電源容量が限られているため大規模で長時間の演算は難しい。
【0010】
また、下流側の器具もマイコンなどが実装され単独で制御するものが多くなり、その器具が最適な状態で動作するようにガス量を調節している。この調節範囲が例えばガス給湯器などでは非常に大きな流量幅で変化するため、他の機器の流量変化と分離することが難しい。さらにガス器具判別装置がメータ近傍に設置されているとその情報を遠隔で認識するのが難しく、利用者がメータ近傍で作業を行うことは安全上からも好ましくは無い。
【0011】
本発明は上記の課題を解決するもので、流量計測手段の信号で使用器具の判別ができるとその情報を外部、特に宅内の表示盤に通信し、特に利用者が器具の使用状況などを確認したり、省エネなどの啓蒙に利用することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記従来の課題を解決するために、本発明の流速または流量計測装置は、流路に配置した流速または流量を計測する流体計測手段と、流体計測手段の信号を蓄積する記憶手段と、記憶手段の情報を基に下流側に設置された器具を判別する器具判別手段と、外部と通信を行う第1の通信手段と、第1の通信手段と信号のやりとりする外部に設けた第2の通信手段と、それに接続された表示手段を備え、流量計測手段から離れた場所、特に宅内にて器具判別情報を確認する。
【発明の効果】
【0013】
本発明の、流速または流量計測装置は、流速または流量の情報を記憶手段に一旦ため込むとともに、その情報から使用器具を判別し、器具情報を第1の通信手段を介して第2の通信手段に送り、接続された表示手段に器具情報や経時変化などの情報を確認できる。
【0014】
このため例えば、いろいろな情報と各種比較することにより省エネ啓蒙などに利用したり、器具の状態変化を在宅で認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
第1の発明は被測定流体の流れる流路に配置した流速または流量を計測する流体計測手段と、前記流体計測手段の信号を蓄積する記憶手段と、外部と通信を行う第1の通信手段と、前記流体計測手段と前記第1の通信手段を制御する制御手段と、第1の通信手段と信号のやりとりする外部に設けた第2の通信手段と前記第2の通信手段に接続した表示手段と、設定手段を備え、前記制御手段は前記記憶手段の情報を基に前記流体計測手段の下流側に設置された器具を判別する器具判別手段と、前記第2の通信手段に前記器具判別手段に伝送する情報を蓄積する伝送情報蓄積手段を有する流速または流量計測装置である。
【0016】
そして、流速または流量の情報を記憶手段に一旦ため込むとともに、その情報を第1の通信手段を介して流量計測手段から離れた場所にある宅内の第2の通信手段に送るものである。これによって、使用器具の判別情報を流量計測手段から離れた場所で確認することが容易になる。例えば接続された表示手段に器具情報や経時変化などの情報を確認できるとともに、いろいろな情報と各種比較することにより省エネ啓蒙などに利用したり、器具の状態変化を在宅で認識することができる。
【0017】
第2の発明は、特に第1の発明で第2の通信手段で受信した情報を蓄積する情報蓄積手段を有することにより、流体計測手段側に大きな記憶手段を設ける必要が無くなり、電池で動作する場合などでは省電力動作が可能になる。
【0018】
第3の発明は、特に第1または第2の発明の表示手段への情報表示は予め定めた期間を設定手段で設定して表示することにより、利用者は一定期間の器具の使用を確認することが容易になる。
【0019】
第4の発明は、特に第1または第2の発明の表示手段への情報表示は予め設定手段で定めた器具とすることにより、利用者は自分の興味ある器具の使用を常に確認することが容易になる。
【0020】
第5の発明は、特に第1または第2の発明の表示手段への情報表示は予め設定手段で定めた期間の比較情報とすることにより、利用者は日々、月毎、前年同月比などの自分の興味ある比較により器具の使用状況を認識し使い方への参考や省エネ啓蒙を促進することが可能になる。
【0021】
第6の発明は、特に第1または第2の発明の表示手段の情報更新は予め定めた周期とすることにより利用者も定期的にその表示を確認する意識がつき省エネ効果が期待できるとともに、あまり表示が頻繁に変動すると利用者も煩わしくなるのでそれを避けるようにすることもできる。
【0022】
第7の発明は、特に第1または第2の発明で表示手段の情報更新は器具判別手段もしくは流体計測手段の情報に変化があった時に第1の通信手段を介して行うことにより、何か変動があった時にだけ表示が変更することで利用者は確認が容易になるとともに、通信頻度を下げることで省エネ動作が可能になる。
【0023】
第8の発明は、特に第1または第2の発明で情報蓄積手段の値は設定手段により初期化する機能を有することで器具動作の表示において使用開始を利用者の意思で設定でき、使用積算などの確認を容易にする。
【0024】
第9の発明は、特に第1および第2の発明で料金換算手段を有し、表示手段の情報表示は第2の通信手段で受信した器具別の流量に前記料金換算手段の情報を用いて料金表示を行うことにより、利用者は器具の使用を認識するとともに、その料金も推定することで器具の使用方法を工夫するなどの省エネ効果、節約を考えた生活を考慮することができる。
【0025】
第10の発明は、特に第1および第2の発明で推定手段を有し、表示手段の情報表示は第2の通信手段で受信した器具別の流量の時間推移により予め定めた期間末までの使用流量を推定することでこのままの使用を続けると例えば月末にはどの程度の使用量、使用料金になるかを推定することにより利用者への報知と省エネ啓蒙を図ることができる。
【0026】
第11の発明は、特に第1および第2の発明で設定手段は認証手段を有し、前記認証手段から許可信号が送出されると表示手段に情報を表示することにより、特定の認証方法を知った利用者のみが器具情報を表示させることができ、プライバシを覗かれることが無く安心して表示手段を設置しておくことが可能になる。
【0027】
第12の発明は、特に第1および第2の発明で情報蓄積手段の情報により特定の器具が予め定めた時間より長く使用されている場合は表示手段に換気表示を行うことにより、例えば器具として屋内燃焼機器が判定され、長時間にわたって燃焼を継続している場合は廃棄ガス等の影響が考えられるため表示手段に換気表示を行い利用者の安全性を向上することができる。
【0028】
第13の発明は、特に第1および第2の発明で第2の通信手段は特定器具のリモコン機
能を有することで、器具の認識とともにその動作も操作することができ利便性の向上を図ることができる。
【0029】
第14の発明は、特に第1および第2の発明で設定手段に不使用設定入力部を有し、前記不使用設定入力部の信号がある場合に第1の通信手段から器具情報が送信されると表示手段に報知情報を表示することで、例えば留守前に不使用設定にして帰宅した場合に器具情報や流体の積算が発生している場合は誤動作や漏れを早期に判定して安全性の向上を図ることが可能になる。
【0030】
第15の発明は、特に第1の発明から第14の発明のいずれか1つにおける流量計測手段として、超音波流量計からなる構成とすることで流量計測が高速にできるともに一定時間間隔でその時々に瞬時流量も計測が可能なため下流側の器具の使用流量を特定する情報を容易に収集することが可能になる。
【0031】
第16の発明は、特に第1の発明から第15の発明のいずれか1つにおける制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを有する構成としたもので、これにより測定方法通信手段の動作設定、変更が容易にでき、また経年変化などにも柔軟に対応できるためよりフレキシブルに計測の精度向上や器具の被測定流体の使用量の推定、器具判別の判定率向上を行うことができる。
【0032】
(実施の形態1)
実施の形態1に関する本発明の流速または流量計測装置と器具判別方法について説明する。流速または流量計測装置の説明としては超音波を用いた計測方法を用いるが別にこの方式に限ったものでない。
【0033】
図1は本実施の形態1の構成を示す流速または流量計測装置のブロック図である。図1おいて、2はガスメータ、3はガス配管、4はガス器具である。ガスメータ2の内部には流体の速度または流量を計測する流体計測手段11と、前記流体計測手段11の情報を一旦記憶する記憶手段12と、記憶手段の情報を外部に通信する第1の通信手段13と、前記流体計測手段11と前記第1の通信手段13を制御する制御手段14を備えている。
【0034】
制御手段14にはガス配管3につながって使用している器具を前記流体計測手段11と記憶手段12の信号から判別する器具判別手段15と、第2の通信手段に送る情報を整理、組み立てる伝送情報蓄積手段16が接続されている。またガスメータ2外部に、特に宅内に設けた宅内表示装置の機能として第2の通信手段17と前記第2の通信手段17には表示手段18、設定手段19、情報出力手段20が接続されている。
【0035】
図2は流体計測手段11の動作を示すブロック図である。被測定流体、ここではガスの流れる流路3と、前記流路3に配置された超音波を送受信する第1の振動子32、第2の振動子33を設置し、前記第1の振動子32を駆動する送信手段34と、前記第2の振動子33の受信信号を受け受信タイミングを決定する受信手段35と、前記送信手段34と第1の振動子32、および第2の振動子33と受信手段35の間に切換手段36を設け、超音波の送受信を第1の振動子32と第2の振動子33の間で交互に行うようにしている。
【0036】
そして流量演算手段41は受信手段35の出力を受け送信手段34を介して再度超音波の送受信を繰り返すという動作回数を計測し所定の回数で動作を停止する繰返し手段37と、前記繰返し手段37の信号を受け所定の遅延時間遅れて前記送信手段34のトリガ信号として出力する遅延手段38と、少なくとも送信手段34による第1の振動子32の駆動開始から前記繰返し手段37の動作停止までの超音波の伝搬時間を測定する計時手段3
9と、前記計時手段39の値から前記一対の振動子間の流速を演算し、それから流量を求める演算手段40とを有するものである。さらに計測制御手段42を設け、前記送信手段34を動作する計測スタート信号を出力する。さらに電力の供給を行う電源43と、電源より高電圧の負荷を駆動するための昇圧手段44と、前記電源43と前記昇圧手段44を制御する電源制御手段45を備えている。
【0037】
通常の流速または流量計測の動作を説明する。計測制御手段42からスタート信号を受けた送信手段34が第1の振動子32を一定時間パルス駆動行うと同時に計時手段39は計測制御手段41からの信号によって時間計測始める。パルス駆動された第1の振動子32からは超音波が送信される。第1の振動子32から送信した超音波は被測定流体中を伝搬し、第2の振動子33で受信される。第2の振動子33の受信出力は、受信手段35で信号を増幅された後、予め定められている受信タイミングの信号レベルで超音波の受信を決定する。繰返し動作を行わない場合はこの超音波の受信を決定した時点で計時手段39の動作を停止し、その時間情報tから(式1)によって流速を求める。
【0038】
(計時手段39から得た測定時間をt、超音波振動子間の流れ方向の有効距離をL、音速をc、被測定流体の流速をvとする。)
v=(L/t)−c ・・・(式1)
受信手段35は通常コンパレータによって基準電圧と受信信号を比較するようになっていることが多い。
【0039】
繰返し手段37を用いる今回の動作は受信手段35の判定結果を遅延手段38で一定時間遅延させた後に送信手段34に返し、再度送信を行う。繰返し動作を決められた回数行い、その時間を計時手段39で測定し、計時手段39の測定時間を元に(式2)の計算によって流速を求める。
【0040】
(遅延手段の遅延時間をTd、繰返しの回数をn、測定時間をts、超音波振動子間の流れ方向の有効距離をL、音速をc、被測定流体の流速をvとする。)
v=L/(ts/n−Td)−c ・・・(式2)
この方法によれば(式1)の方法に比べ精度よく測定することができる。
【0041】
また、第1の超音波振動子32と第2の超音波振動子33とを切り替え、被測定流体の上流から下流と下流から上流へのそれぞれの伝搬時間を測定し、(式3)より速度vを求める。
(上流から下流への測定時間時間をt1、下流から上流への測定時間時間をt2とする)
v=L/2((1/t1)−(1/t2))・・・(式3)
この方法によれば音速の変化の影響を受けずに流度を測定することが出来るので、流速・流量・距離などの測定に広く利用されている。流速vが求まると、それに流路1の断面積を乗ずることにより流量を導くことができる。
【0042】
通常の動作は図3に示すタイミング図のようになる。すなわち、計測制御手段42による時刻t0における開始信号から計測を開始し、t1で送信手段34を介して第1の超音波振動子32を駆動する。そこで発生した超音波信号は流路内を伝搬し時刻t2で第2の超音波振動子33に到達し、受信手段35で受信点を検知すると繰返し手段37は設定回数に達していない場合、遅延手段38に信号を送出する。そして時刻t3から遅延手段38が動作し、予め定めた時間だけ動作した後時刻t4で送信手段34に信号を送出し、再び第1の超音波振動子32を駆動する。以下、この繰返しを行っている。
【0043】
繰返し手段37で決められた回数動作すると図2時刻t5で送受信動作は停止し、その時間は図に示すTとなる。その後、切換え手段36が送受信を切換える。すなわち第1の
超音波振動子32が受信側、第2の超音波振動子33が送信側になる。そして同様な繰返し動作を行う。
【0044】
このようにして流速や流量を求めることはできるが、下流側で使用されている器具が何であるかは流体計測手段11の出力信号だけではわからない。そこで流量が流れると流量演算手段41から制御手段14に信号が入り、制御手段14はその流量情報を記憶手段12に保存する。サンプリング毎もしくは一定時間毎に記憶した情報が一定量に達すると制御手段14は記憶手段12の情報を器具判別手段15に送り、流量情報から下流側の使用器具を判別する。超音波を用いた流速または流量計測装置では設定によって細かいサンプリング時間で流体の情報を収集することが可能になるため、例えば流速の立ち上がり変化、積算流量、最大流量を記憶し器具判別に利用することができる。また記憶手段12には予め器具の情報を保存しておくことでさらに判別の精度を高めることが可能になる。
【0045】
また、本実施の形態で説明している超音波を用いた流速または流量計測装置では従来の膜式計測のような体積を測定しているのでは無く、瞬時流速を検出できているために流速の変化をサンプリング時間で規定する時間で計測できる。サンプリング時間はメータ内部に設置している電力容量を使用時間により秒単位に設定されるのが標準であるが、場合によっては秒以下でのサンプリングも原理的には可能である。この方式により流速の変化や流量の立ち上がりなどの見極めが容易になっている。
【0046】
器具判別手段15で求めた器具情報は一旦伝送情報蓄積手段16に保存し、第1の通信手段13を介してメータ外部の宅内に設置されている宅内表示装置の機能として第2の通信手段17に伝送する。伝送時間を短くしたり、通信の信頼性を上げたりするのは伝送情報蓄積手段16での情報の組み立て方にも依存してくるのはいうまでもない。
【0047】
第2の通信手段17で受信した情報は液晶などの表示手段18に器具別の情報などを示すと共に、情報出力手段20で外部に加工して取り出すことも可能になる。宅内表示装置としてはリビングや台所などの壁に設置したものが考えられる。
【0048】
このようにガス使用量や使用器具の状態を在宅で、外に設置しているメータを見ること無く離れた場所で確認することが容易になる。例えば接続された表示手段18に器具情報や経時変化などの情報を確認できるとともに、いろいろな情報と各種比較することにより省エネ啓蒙などに利用したり、器具の状態変化を在宅で認識することができる。
【0049】
また、宅内表示装置の一部として情報蓄積手段21を設けた場合について説明する。第1の通信手段13から第2の通信手段17に器具判別情報や流量情報を送るとメータ側の記憶手段や伝送情報蓄積手段16はあまり大容量のものだと消費電力の面で課題がでてくる。このため小さい容量で、第2の通信手段17に内容を伝送するとその情報は上書きされても問題はない。また宅内表示装置などは通常電源は商用電源から供給することが多いため電力の問題はメータほど厳しくない。このため器具判別などの情報はメータ側から伝送されてくると第2の通信手段17を介して情報蓄積手段21にその内容を保存する。
【0050】
電力の問題が深刻でないため大きな容量の記憶手段として半導体メモリやハードディスクなどを用いても不都合はない。
【0051】
このように、第2の通信手段17で受信した情報を蓄積する情報蓄積手段21を有することにより、流体計測手段側11に大きな記憶手段12を設ける必要が無くなり、メータが電池で動作する場合などでは省電力動作が可能になる。
【0052】
また、表示の方法について説明する。器具判別手段15で求めた器具情報は一旦伝送情
報蓄積手段16に保存し、第1の通信手段13を介してメータ外部の宅内に設置されている宅内表示装置の機能として第2の通信手段17に伝送する。
【0053】
第2の通信手段17で受信した情報は液晶などの表示手段18に器具別の情報などを示すが、その際に利用者が表示設定手段19bを介して自分の希望する表示する期間を設定することができるようにする。例えば朝7時から10時間とか、今週の器具実績を知りたいために1週間分を設定するなどである。
【0054】
このように表示手段18への情報表示は予め定めた期間を設定手段で設定して表示することにより、利用者は一定期間の器具の使用を確認することが容易になり、器具の使用実態を認識するだけでなく、自分の生活の様子も間接的に確認でき健康管理などへの反映ができる。
【0055】
また、別の表示の方法について説明する。器具判別手段15で求めた器具情報は一旦伝送情報蓄積手段16に保存し、第1の通信手段13を介してメータ外部の宅内に設置されている宅内表示装置の機能として第2の通信手段17に伝送する。
【0056】
第2の通信手段17で受信した情報は液晶などの表示手段18に器具別の情報などを示すが、その際に利用者が表示設定手段19bを介して自分の希望する器具の使用状態を表示するように設定することができるようにする。例えばファンヒータの使用状況を朝7時から10時間とか、今週の給湯器の器具実績を知りたいために1週間分を設定するなどである。
【0057】
このように表示手段18への情報表示は予め定めた器具を設定手段19で設定して表示することにより、利用者は一定期間の器具の使用を確認することが容易になり、器具の使用実態を認識するだけでなく、自分の興味ある器具の使用を常に確認することが容易になる。
【0058】
また、別の表示の方法について説明する。器具判別手段15で求めた器具情報は一旦伝送情報蓄積手段16に保存し、第1の通信手段13を介してメータ外部の宅内に設置されている宅内表示装置の機能として第2の通信手段17に伝送する。
【0059】
第2の通信手段17で受信した情報は液晶などの表示手段18に器具別の情報などを示すが、その際に利用者が表示設定手段19bを介して自分の希望する表示する期間での比較情報として設定することができるようにする。
【0060】
例えば昨日の同じ時間帯でのファンヒータの使用量や、先週と今週において特定の器具の使用量比較、さらには月毎や前年同月比の比較などを表示設定手段19aで簡単に操作できるようにしておく。表示手段18への表示方法は数値比較だけでなくグラフ表示なども可能にしておく。
【0061】
このように表示手段18への情報表示は予め設定手段19で定めた期間の比較情報とすることにより、利用者は日々、月毎、前年同月比などの自分の興味ある比較により器具の使用状況を認識し使い方への参考や省エネ啓蒙を促進することが可能になる。
【0062】
また、表示の更新方法について説明する。器具4の使用流量が変化するたびに流体計測手段11と記憶手段12の情報から制御手段14が第1の通信手段13を介して宅内情報表示装置としての第2の通信手段17に通信するとメータ側の電池消耗が激しいばかりでなく、頻繁に表示手段18の画面が変わると煩わしい場合もある。そこで設定手段19では表示手段18の更新間隔を予め定めておき、その周期で画面更新を行う。画面の一部に
現在時刻と、更新時刻、次の更新時刻を表示するようにしておけば利用者に対して親切である。
【0063】
このように表示手段18の情報更新は予め定めた周期とすることにより利用者も定期的にその表示を確認する意識がつき省エネ効果が期待できるとともに、あまり表示が頻繁に変動すると利用者も煩わしくなるのでそれを避けるようにすることもできる。
【0064】
また、別の表示の更新方法について説明する。表示手段18の表示変更周期があまりにも長いと給湯器などの使用を開始してもその情報がなかなか表示に現れず、フロやシャワなどを利用したいときに本当に着火しているのかと利用者に疑問を抱かせる場合も発生するかもしれない。
【0065】
このような状態を防ぐため、例えば器具判別手段15もしくは流体計測手段11の情報に変化があった場合、とくに新しい器具の使用開始を判別したり、大きな流量変化を検出した場合などは伝送情報蓄積手段16でその旨、特別な伝送内容として組み立てて第1の通信手段13を介し宅内情報表示手段23にある第2の通信手段17に送信する。第2の通信手段17はこの信号内容を解読し表示手段18の画面変更を行う。
【0066】
このように表示手段18の情報更新は器具判別手段16もしくは流体計測手段11の情報に変化があった時に第1の通信手段13を介して行うことにより、何か変動があった時にだけ表示が変更することで利用者は確認が容易になるとともに、通信頻度を下げることで省エネ動作が可能になる。さらに利用者が自分の意思でなくて器具の使用開始が認識できるため、子供のいたずらなどによる正規使用でない状態を早期に認識でき、安全性の向上が期待できる。
【0067】
また、宅内情報表示手段23に初期化手段24が付加された場合について説明する。
表示手段18の内容がいつまでも残っていたり、他人に知られたくない内容の使用状況の表示がある場合、特に宅内情報表示手段23は見やすい場所に設置しているため、急な来客などがあった場合に、その表示内容を消したい場合がある。設定手段19のメニューにそのような機能があったとしてもあわてている場合にはなかなか見つけられず、機能の役割をはたせない。このような状態を防止するため宅内情報表示手段23に初期化手段24を設ける。これは専用の押しボタンスイッチなどが便利である。この初期化手段24を操作することにより表示手段18の表示内容が初期化され器具の情報などを見えなくすることが可能になる。同様に情報蓄積手段21の内容も消去できるようにしておく。
【0068】
また器具動作の表示開始時刻や積算開始時を一旦消去して再設定を容易にしておくことで利用者が自分の知りたい情報を入手しやすいようにできる。
【0069】
このように表示手段18と情報蓄積手段21の値は設定手段19の設けている初期化手段24により初期化する機能を有することで器具動作の表示において使用開始を利用者の意思で設定でき、使用積算などの確認を容易にする。
【0070】
(実施の形態2)
実施の形態2に関する本発明の流速または流量計測装置について説明する。実施の形態1と異なるところは宅内情報表示手段23に利用者の利便性を考慮した設定機能を付加したことである。
【0071】
図5を用いて説明する。25は料金換算手段である。宅内情報表示手段23へメータから第1の通信手段13と第2の通信手段17を介して流量情報や器具判別情報が入ってくる。この情報を表示手段18に表示するだけでは利用者への情報としては不完全である。
【0072】
流量をいくら使用したか、またどの器具を使用しているかだけでなくこの場合のおおよその料金まで示すことも重要である。この際、器具別に設定されていたり、流量別に設定されている場合でも設定手段からある程度の情報を情報蓄積手段21や表示制御手段22に入力しておくことによりより確度の高い料金換算が可能になる。
【0073】
このように料金換算手段25を有し、表示手段18の情報表示は第2の通信手段17で受信した器具別の流量に前記料金換算手段の情報を用いて料金表示を行うことにより、利用者は器具4の使用を認識するとともに、その料金も推定することで器具の使用方法を工夫するなどの省エネ効果、節約を考えた生活を考慮することができる。
【0074】
また、推定手段26を設けた場合について説明する。現行の使用器具と今までの使用料金がわかってもこのまま同じ状態で使用し続けた場合に、例えば月末や検針日にどの程度の利用料金に収束していくかが利用者にはすぐに理解できない場合が多い。
【0075】
そこで推定手段26を設ける。例えば流体計測手段11や器具判別手段15からの情報を受け取った宅内情報表示手段23は、その情報の経過を情報蓄積手段21に記憶している。推定手段26はこの情報蓄積手段21に保存されている情報と最近の使用経緯等を併せて今後の使用量、使用器具とそれらの使用料金を推定することができる。推定には単純な前年同月比較や最近の使用状況を用いたファイジー推論なども用いることができる。そして推定した情報は表示手段18に出力する。
【0076】
このように、推定手段26を用い、表示手段18の情報表示は第2の通信手段17で受信した器具別の流量の時間推移により予め定めた期間末までの使用流量を推定することでこのままの使用を続けると例えば月末にはどの程度の使用量、使用料金になるかを推定することにより利用者への報知と省エネ啓蒙を図ることができる。
【0077】
また、認証手段27を設けた場合について説明する。上記のように料金換算や月末までの推定などを含む使用器具の情報は利用者のプライバシを多く含んでいる。このため第3者に覗かれたりすることは防ぐ必要がある。そこで宅内情報表示手段23には認証手段27を設ける。認証手段としては単なるパスワードや利用者固有のバイオ情報入力方法でも良い。認証手段27より入力された利用者情報が予め情報蓄積手段21や表示制御手段22に記憶されている情報と一致したときのみ、許可信号出て表示手段18に表示を行う。また認証手段に重要度合いを設けておき、家族で表示する情報、特定の人のみが見るこのの可能な情報というように場合わけしておくことも可能である。
【0078】
こうのように設定手段19は認証手段27を有し、前記認証手段27から許可信号が送出されると表示手段18に情報を表示することにより、特定の認証方法を知った利用者のみが器具情報を表示させることができ、プライバシを覗かれることが無く安心して宅内情報表示手段23を設置しておくことが可能になる。
【0079】
また、表示手段18に換気表示18aを設けた場合について説明する。
【0080】
器具判別手段15で使用器具の判別ができ、流体計測手段11でその流量が計測できて第1の通信手段13から第2の通信手段17を介して表示手段18にその情報が表示されている。この情報表示のみでも利用者にとっては有用であるが、例えば屋内燃焼器具であるファンヒータが長時間使用されているのを器具判別手段16が判別し、それを表示手段18に表示しているだけでは無く、一定時間以上連続して使用している場合は宅内の空気が汚れている。このため単なる器具判別表示を行うだけでなく、表示手段18の一部もしくは別の部分に換気表示18aを設け、一定時間以上の使用時には利用者に対して空気の
入れ換えを促し、快適性を保つために換気を行ったほうが良いですよという意味で換気表示18aをよく認識できるように表示する。例えば高輝度LEDの利用や点滅など容易に認識できる方法が望ましい。
【0081】
このように、情報蓄積手段21の情報により特定の器具が予め定めた時間より長く使用されている場合は表示手段18に換気表示18aを行うことにより、例えば器具として屋内燃焼機器が判定され、長時間にわたって燃焼を継続している場合は廃棄ガス等の影響が考えられるため換気表示を行い利用者の安全性を向上することができる。
【0082】
また、宅内情報表示手段23に特定器具のリモコン機能を有する場合について説明する。図5において28はリモコン手段である。
【0083】
給湯器や床暖房などリモコンを有する器具が増加している。宅内情報表示手段23は利用者が便利な位置に設置されることが多いが、リモコンも同様に便利な位置に設置したい。
【0084】
個々のリモコンを便利な位置にセットするとある特定の壁がリモコンの列になることもあり美観上も好ましくない。このため宅内情報表示手段23の内部にある情報蓄積手段21と表示制御手段22に設定手段19からリモコン機能を設定することにより、1つの宅内情報表示手段23で器具の情報を表示するだけでなく、器具の動作を操作するリモコン機能を実現することが可能になる。
【0085】
このように、第2の通信手段17が特定器具のリモコン機能を有することで、器具4の認識を行うだけでなく、器具そのものの動作も操作することができ利便性の向上を図ることができる。
【0086】
また、不使用設定入力部29を設けた場合について説明する。長期の外出などの場合にガス漏れや誤動作が生じても帰宅時には再現せずにわからないことがある。このような現象を的確に把握するために器具を使用しない長期の留守状態になる場合には利用者は宅内情報表示手段23にある不使用設定入力部29をセットして外出する。この際、メータ側の動作は何の制約も受けない。流体計測手段11は常に流体の状態を監視し記憶手段12にその状況を記憶している。器具判別手段16も同様である。第1の通信手段13を介して第2の通信手段17から情報蓄積手段21に情報が伝送されてくる。このときに不使用設定入力部29がセットされていると器具は使用していないし、ガスの使用は無いはずである。このような場合に流体計測や器具判別が行われるのは何処かに異常が発生している可能性がある。したがって不使用設定入力部29がセットされているのにガス流量が発生した場合はその旨を表示手段18に認識しやすいように表示する。この際に時刻も併せて表示すると何らかのヒントになる可能性が高い。
【0087】
このように宅内情報表示手段23に不使用設定入力部29を有し、前記不使用設定入力部29の信号がある場合に第1の通信手段13から器具情報が送信されると表示手段18に報知情報を表示することで、例えば留守前に不使用設定にして帰宅した場合に器具情報や流体の積算が発生している場合は誤動作や漏れを早期に判定して安全性の向上を図ることが可能になる。
【0088】
(実施の形態3)
実施の形態3に関する本発明の流速または流量計測装置について説明する。実施の形態1と異なるところは、第1の通信手段や計測をまとめる制御手段13の動作を確実にするためのコンピュータを機能させるためのプログラムを有する第1の記憶媒体30aおよび宅内情報表示手段23の動作を確実にするためのコンピュータを機能させるためのプログ
ラムを有する第2の記憶媒体30bを用いていることである。
【0089】
図2において実施の形態1と実施の形態2で示した制御手段14の動作を行うには、予め実験等により通信状態を確立するまでの時間や、伝送の出力変化、経年変化、温度変化、システムの安定度に関して動作タイミングなどの相関を求め、ソフトをプログラムとして記憶媒体21に格納しておく。また、記憶手段12への記憶するタイミングなども柔軟に対応できるようなソフトとして第1の記憶媒体30aに格納しておくことができる。通常マイクロコンピュータのメモリやフラッシュメモリ等電気的に書き込み可能なものにしておくと利用が便利である。
【0090】
このように制御手段14の動作をプログラムで行うことができるようになると通信において送信受信の条件設定、変更が容易にでき、また経年変化などにも柔軟に対応できるためよりフレキシブルに器具判別用の通信内容品質の精度向上を行うことができる。なお本実施例において制御手段14以外の動作もマイコン等によりプログラムで行ってもよい。
【0091】
同様に宅内情報表示手段23の動作や各種設定も柔軟に対応できるようなソフトとして第2の記憶媒体30bに格納しておくことができる。通常マイクロコンピュータのメモリやフラッシュメモリ等電気的に書き込み可能なものにしておくと利用が便利である。
【0092】
このように制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを有する構成としたもので、これにより測定方法や通信手段の動作設定、変更が容易にでき、また経年変化などにも柔軟に対応できるためよりフレキシブルに計測の精度向上や器具判別の判定率向上さらには宅内情報表示手段の表示方法の変更による利便性向上を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0093】
本発明の流速または流量計測装置は流量情報を一旦記憶手段に蓄積した後、その情報を基に下流側の使用している器具の判別を行い、ハンディターミナルとしてのメータ外部にある第2の通信手段に第1の通信手段を介して器具の使用情報を伝送することで遠隔にて器具判別情報を入手するものである。
【0094】
これによって、使用器具の判別情報を流量計測手段から離れた場所で確認することが容易になるため、例えば検針の作業をする人が流量計測手段のあるところまで近づくことが無く情報を収集することが容易になるとともに、利用者側にとっても外部の人がメータ近傍で作業を行うことが無くなり治安面の信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【図1】本発明の流速または流量計測装置の全体ブロック図
【図2】同流速または流量計測装置のブロック図
【図3】(a)同計測装置における計測制御手段の動作を示すタイミング図(b)同計測装置における送信波の動作を示すタイミング図(c)同計測装置における受信波の動作を示すタイミング図(d)同計測装置における遅延手段の動作を示すタイミング図
【図4】同計測装置における第2の通信手段周辺を示すブロック図
【図5】同計測装置における第2の通信手段周辺を示すブロック図
【図6】従来の器具判別装置の全体ブロック図
【図7】従来の器具判別装置のブロック図
【符号の説明】
【0096】
2 ガスメータ
3 流路
4 器具
11 流体計測手段
12 記憶手段
13 第1の通信手段
14 制御手段
15 器具判別手段
16 伝送情報蓄積手段
17 第2の通信手段
18 表示手段
19 設定手段
19a 表示設定手段
19b 通信設定手段
21 情報蓄積手段
22 表示制御手段
23 宅内情報表示手段
24 初期化手段
25 料金換算手段
26 推定手段
27 認証手段
28 リモコン手段
29 不使用設定手段
30a 第1の記憶媒体
30b 第2の記憶媒体




 

 


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