專利名稱：流量測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過捕捉流體的流量變化來正確地辨別正在使用流體的器具的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，作為在具有燃氣表裝置的流體配管系統(tǒng)中確定使用器具的燃氣表裝置，存在專利文獻1所記載的燃氣表裝置。參照圖13說明其結(jié)構(gòu)。如圖13所示，燃氣表裝置1構(gòu)成為具有流量測量單元3，其配置在與家庭用燃氣供給管相連接的流路6中，以固定時間間隔測量燃氣流量；運算單元4，其求出從流量測量單元3輸出的流量值的差值；以及比較判斷單元7，其將由運算單元4計算出的差值與登記在存儲單元5內(nèi)的變化判斷值的大小進行比較，判斷燃氣器具的使用狀態(tài)的變化。運算單元4、比較判斷單元7以及燃氣切斷閥2由控制電路116進行控制。在上述燃氣表裝置1中，依次運算從流量測量單元3輸出的瞬時流量的差值的變化，用其變化量判斷燃氣器具的使用狀態(tài)的變化，將已登記的數(shù)據(jù)與測量出的燃氣流量的變化(差值)進行比較，能夠進行使用燃氣器具13、14、15的辨別。另外，作為以往的使用流體的器具的辨別方法，存在專利文獻2所記載的方法。參照圖14說明其結(jié)構(gòu)。如圖14所示，第一運算單元108運算由流量測量單元104測量出的燃氣的流量的每隔固定時間的差值，由差值變換單元112使用保存在流量分區(qū)表保持單元110中的流量分區(qū)表IlOa來將每個固定時間的差值劃分到規(guī)定的分區(qū)，并變換為表示該分區(qū)的規(guī)定的代碼。器具辨別單元116將在代碼列生成單元114中使用由差值變換單元112變換得到的代碼而生成的代碼列與存儲在器具固有代碼列信息保持單元118中的器具固有的器具固有特征代碼列進行比較，來辨別器具。在上述結(jié)構(gòu)中，使用對流量的差值進行編碼(變換)而得到的代碼值，在執(zhí)行器具辨別時使運算簡化，由此減少運算所需要的存儲量等，并且實現(xiàn)運算速度、器具辨別精確度的提高。專利文獻1 日本特開2006-313114號公報專利文獻2 日本特開2008-309498號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在上述以往的結(jié)構(gòu)中，例如對于通過引燃噴嘴點燃的煤氣灶等，在使用者確認到火焰后將手從捏手上拿開時流量減少，但是由于直到將手拿開為止的時間存在偏差， 另外暖風(fēng)機等的緩點火時間根據(jù)點燃狀態(tài)的不同而存在偏差，因此存在如下問題在利用流量差或代碼列與預(yù)先登記的數(shù)據(jù)進行比較時會導(dǎo)致錯誤判斷，還存在以下問題對于特征相似的器具，根據(jù)測量定時的不同而有時無法明確地進行捕捉。
本發(fā)明用于解決上述以往的問題，其目的在于通過設(shè)為提取器具的特征的結(jié)構(gòu)， 來實現(xiàn)運算的簡化，減少進行運算所需的存儲量，并且吸收由于手動操作、點燃狀態(tài)不同而產(chǎn)生的偏差，不僅在單獨使用器具時器具辨別精確度提高，在使用多個器具時器具辨別精確度也提高。用于解決問題的方案為了解決上述以往的問題，本發(fā)明的流量測量裝置設(shè)為以下結(jié)構(gòu)，S卩，其具備流量測量單元，其以固定時間間隔測量在流路中流動的流體的流量；第一運算單元，其運算由流量測量單元測量出的流量的每隔固定時間的差值；第二運算單元，其運算由上述流量測量單元測量出的流量的每隔不同于第一運算單元的時間間隔的差值；流量分區(qū)表，其使多個與差值的大小相應(yīng)的差值的分區(qū)與表示各分區(qū)的代碼相對應(yīng)；差值變換單元，其基于流量分區(qū)表將由第一運算單元或第二運算單元運算出的差值變換為代碼；器具特征提取單元，其根據(jù)通過差值變換單元針對每個固定時間得到的代碼生成表示器具的特征的器具特征代碼列，或者從由流量測量單元測量出的流量中提取表示器具的特征的多個器具特征流量；以及器具辨別單元，其將器具特征提取單元所提取出的器具特征代碼列與保持在器具固有特征信息保持單元中的表示器具固有的特征代碼列的器具固有特征代碼列進行比較， 或者將器具特征提取單元所提取出的多個器具特征流量和保持在器具固有特征信息保持單元中的器具固有的多個器具固有特征流量中的至少一個進行比較，來辨別器具，其中，器具特征提取單元通過對由流量測量單元測量出的流量的變化進行監(jiān)視并判斷，或者對通過差值變換單元得到的代碼進行監(jiān)視并判斷，來提取表示器具的特征的器具特征流量。由此，不僅能夠提取流量的增減程度，即由代碼的增減示出的器具的特征，還能夠提取表示器具的特征的流量，能夠吸收由于手動操作、點燃狀態(tài)不同而產(chǎn)生的偏差，并且能夠辨別特征相似的器具。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的流量測量裝置，通過設(shè)為提取器具的特征的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)運算的簡化，減少進行運算所需的存儲量，并且吸收由于手動操作、點燃狀態(tài)不同而產(chǎn)生的偏差， 實現(xiàn)特征相似的器具的辨別精確度的提高。


圖1是本發(fā)明的實施方式廣3的流量測量裝置的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式廣3的流量分區(qū)表的一例的圖。圖3的(a)是表示本發(fā)明的實施方式1的將燃氣器具A使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具A使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具A使用時的進行劃分得到的代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具A 使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖4的(a)是表示本發(fā)明的實施方式1的將燃氣器具B使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具B使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具B使用時的進行劃分得到的代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具B 使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖5的(a)是表示本發(fā)明的實施方式1的將燃氣器具C使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具C使用時的流量特性的曲線圖，(C) 是表示該燃氣器具C使用時的進行劃分得到的Ql代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具C使用時的特征而得到的Ql代碼列的曲線圖，(e)是表示該燃氣器具C使用時的進行劃分得到的Q2代碼的曲線圖，(f)是表示提取該燃氣器具C使用時的特征而得到的Q2代碼列的曲線圖。圖6的(a)是表示本發(fā)明的實施方式1的將燃氣器具D使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具D使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具D使用時的進行劃分得到的Ql代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具D使用時的特征而得到的Ql代碼列的曲線圖，(e)是表示該燃氣器具D使用時的進行劃分得到的Q2代碼的曲線圖，(f)是表示提取該燃氣器具D使用時的特征而得到的Q2代碼列的曲線圖。圖7的(a)是表示本發(fā)明的實施方式1的將燃氣器具C使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具C使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具C使用時的進行劃分得到的代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具C 使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖8的(a)是表示本發(fā)明的實施方式2的將燃氣器具A使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示提取該燃氣器具A使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖，(c)是表示本發(fā)明的實施方式1的將燃氣器具B使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(d)是表示提取該燃氣器具B使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖9的(a)是表示本發(fā)明的實施方式3的將燃氣器具D使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具D使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具D使用時的進行劃分得到的代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具D 使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖10的(a)是表示本發(fā)明的實施方式4的將燃氣器具E使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具E使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具E使用時的進行劃分得到的代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具E 使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖11的(a)是表示本發(fā)明的實施方式4的將燃氣器具F使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具F使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具F使用時的進行劃分得到的代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具F 使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖12的(a)是表示本發(fā)明的實施方式5的將燃氣器具C使用時的流量差值按照流量分區(qū)表進行劃分的概念的圖，(b)是表示該燃氣器具C使用時的流量特性的曲線圖，(c) 是表示該燃氣器具C使用時的進行劃分得到的代碼的曲線圖，(d)是表示提取該燃氣器具C 使用時的特征而得到的代碼列的曲線圖。圖13是以往的燃氣表的框圖。圖14是以往的流量測量裝置的框圖。
具體實施例方式第一發(fā)明形成如下結(jié)構(gòu)，S卩，其具備流量測量單元，其以固定時間間隔測量在流路中流動的流體的流量；第一運算單元，其運算由上述流量測量單元測量出的流量的每隔固定時間的差值；第二運算單元，其運算由上述流量測量單元測量出的流量的每隔不同于上述第一運算單元的時間間隔的差值；流量分區(qū)表，其使多個與差值的大小相應(yīng)的差值的分區(qū)與表示各分區(qū)的代碼相對應(yīng)；差值變換單元，其基于上述流量分區(qū)表將由上述第一運算單元或上述第二運算單元運算出的差值變換為上述代碼；器具特征提取單元，其根據(jù)通過上述差值變換單元針對每個固定時間得到的代碼生成表示器具的特征的器具特征代碼列，或者從由上述流量測量單元測量出的流量中提取表示器具的特征的多個器具特征流量；以及器具辨別單元，其將上述器具特征提取單元所提取出的上述器具特征代碼列與保持在器具固有特征信息保持單元中的表示器具固有的特征代碼列的器具固有特征代碼列進行比較，和/或?qū)⑸鲜銎骶咛卣魈崛卧崛〕龅亩鄠€上述器具特征流量和保持在上述器具固有特征信息保持單元中的器具固有的多個器具固有特征流量進行比較，來辨別器具。由此，能夠提取表示器具動作過程中的特征的流量以及表示穩(wěn)定時的特征的流量，能夠穩(wěn)定地提取器具特征。第二發(fā)明是將第一發(fā)明的器具特征提取單元特別地形成為如下結(jié)構(gòu)的發(fā)明上述器具特征提取單元在由上述第一運算單元或上述第二運算單元運算出的差值為負且通過差值變換單元得到的代碼是規(guī)定代碼以外的代碼時對代碼附加負號，并且在上次的代碼為正且本次的代碼為負的情況下，不將本次的代碼覆蓋到保存于器具特征代碼列中的上次的代碼上。由此，能夠?qū)τ纱a的增減示出的器具的特征附加增減信息，即使存在增加、減少示出相同的代碼的特征，也能夠進行辨別。第三發(fā)明是將第一發(fā)明的器具特征提取單元特別地形成為如下結(jié)構(gòu)的發(fā)明在通過差值變換單元得到的代碼的變化呈N字型、即上上次的代碼大于上上上次的代碼且上次的代碼小于上上次的代碼且本次的代碼大于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼小于本次的代碼的情況下，或者在通過差值變換單元得到的代碼的變化呈倒N字型、即上上次的代碼小于上上上次的代碼且上次的代碼大于上上次的代碼且本次的代碼小于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼大于本次的代碼的情況下，器具特征提取單元刪除保存在器具特征代碼列中的上次的代碼和上上次的代碼，將本次的代碼覆蓋到保存于器具特征代碼列中的上上次的代碼上，壓縮器具特征代碼列。由此，能夠提取由流量的增減程度、即代碼的增減示出的器具的特征，并且能夠吸收偏差，能夠穩(wěn)定地提取器具的特征。第四發(fā)明設(shè)為如下結(jié)構(gòu)在通過差值變換單元得到的代碼的變化呈M字型、即上上上次的代碼大于上上上上次的代碼且上上次的代碼小于上上上次的代碼且上次的代碼大于上上次的代碼且本次的代碼小于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼等于本次的代碼的情況下，或者在通過差值變換單元得到的代碼的變化呈W字型、即上上上次的代碼小于上上上上次的代碼且上上次的代碼大于上上上次的代碼且上次的代碼小于上上次的代碼且本次的代碼大于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼等于本次的代碼的情況下，器具特征提取單元刪除保存在器具特征代碼列中的上次的代碼和上上次的代碼，將本次的代碼覆蓋到保存于器具特征代碼列中的上上次的代碼上，壓縮器具特征代碼列。由此，能夠提取由流量的增減程度、即代碼的增減示出的器具的特征，并且能夠吸收偏差，能夠穩(wěn)定地提取器具的特征。第五發(fā)明是將第一發(fā)明的器具特征提取單元特別地形成為如下結(jié)構(gòu)的發(fā)明在器具特征代碼列的最終代碼的絕對值為規(guī)定值以上的情況下，從器具特征代碼列中刪除最終代碼。由此，能夠從器具特征代碼列中排除由于人為的燃燒量的切換操作而出現(xiàn)的代碼，能夠穩(wěn)定地提取器具的特征。第六發(fā)明是使計算機作為第一至第五發(fā)明中的任一個發(fā)明所記載的流量測量裝置的整體或者一部分而發(fā)揮功能的程序。并且，由于是程序，因此能夠使用通用計算機、服務(wù)器來容易地實現(xiàn)本發(fā)明的程序的至少一部分。另外，通過記錄到記錄介質(zhì)中或者使用通信線路來傳送程序，能夠簡單地進行程序的發(fā)布、安裝作業(yè)。本發(fā)明通過將第一發(fā)明到第五發(fā)明的主要部分作為實施方式，能夠達到本發(fā)明的目的，因此下面在參照附圖的同時詳細說明與各權(quán)利要求對應(yīng)的實施方式，作為用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式的說明。此外，本發(fā)明并不限定于本實施方式。另外，在各實施方式的說明中，在結(jié)構(gòu)相同以及起到相同作用效果時，附加相同的附圖標記，不進行重復(fù)的說明。(實施方式1)圖1是本發(fā)明的實施方式1的流量測量裝置的框圖。在圖1中，燃氣表100具備流路102、流量測量單元104、測量流量信息存儲單元 106、第一運算單元108、第二運算單元230、流量分區(qū)表保持單元110、差值變換單元112、器具特征提取單元214、器具辨別單元116以及器具固有特征代碼列信息保持單元218。燃氣表100還包括切斷單元122，該切斷單元122配置在流路102上，用于在緊急情況時等切斷燃氣。作為流量測量單元104的超聲波流量計以固定時間間隔對作為在流路102中流動的流體的燃氣發(fā)射超聲波來測量該燃氣的流量，能夠使用普通的超聲波流量計。測量流量信息存儲單元106存儲將由流量測量單元104測量出的測量流量值與測量出該測量流量值的測量時間相對應(yīng)地進行記述的對象數(shù)據(jù)。第一運算單元108運算由流量測量單元104測量出的燃氣流量的每隔相當(dāng)于上述的超聲波發(fā)射間隔的固定時間的差值。例如在后述的圖3的(a)中，在規(guī)定定時的流量 (絕對流量)為90L/h(升每小時)、下一定時的流量為145L/h的情況下，運算此時的差值為145-90=55 (L/h)。流量分區(qū)表保持單元110保持圖2所示那樣的使多個與差值的大小相應(yīng)的差值的分區(qū)和表示各分區(qū)的代碼相對應(yīng)的流量分區(qū)表110a。流量分區(qū)表IlOa起到將測量出的差值的絕對值劃分到規(guī)定的分區(qū)并變換為表示該分區(qū)的規(guī)定的代碼的變換表的作用。流量分區(qū)表IlOa的分區(qū)數(shù)沒有特別地限定，圖2中作為一例記載了被劃分為16個代碼的分區(qū)數(shù)。此外，列舉了流量被判斷為零的區(qū)域，但是在實際的裝置中被測量的流量存在少許偏差，因此幾乎不會完全為零。因而，流量為零也包括幾乎為零、實質(zhì)上為零的情況。
第二運算單元230運算由流量測量單元104測量出的燃氣的流量的每隔固定時間的差值，該固定時間相當(dāng)于上述的超聲波發(fā)射間隔的固定時間且不同于上述第一運算單元 108的時間間隔(如果第一運算單元是上次與本次之差，則第二運算單元可以是上上次與本次之差，或者是上上上次與本次之差)。例如在后述的圖3的(a)中，在規(guī)定定時的流量 (絕對流量)為OL/h (升每小時)、90L/h (升每小時)這樣增加的情況下，在下一定時的流量為145L/h時，此時第一運算單元108運算的差值為145-90=55 (L/h)，并且第二運算單元 230運算的差值為145-0=145 (L/h)。流量分區(qū)表保持單元110保持圖2所示那樣的使多個與差值的大小相應(yīng)的差值的分區(qū)與表示各分區(qū)的代碼相對應(yīng)的流量分區(qū)表110a。流量分區(qū)表IlOa起到將測量出的差值的絕對值劃分到規(guī)定的分區(qū)并變換為表示該分區(qū)的規(guī)定的代碼的變換表的作用。流量分區(qū)表IlOa的分區(qū)數(shù)沒有特別地限定，圖2中作為一例記載了被劃分為16個代碼的分區(qū)數(shù)。另外，對于各分區(qū)的范圍，分別具有不同的流量間隔而被細分。例如設(shè)為從代碼1 到5流量間隔為10L/h、從代碼6到B流量間隔為25L/h、從代碼C到D流量間隔為50L/h、 代碼E流量間隔為100L/h，這樣對流量的差值小的區(qū)域進行細分。由于在差值小的區(qū)域器具的種類多，因此在這種結(jié)構(gòu)中減小間隔，由此能夠提高辨別精確度。此外，對于代碼A到F，是用16進制數(shù)記載10到15的代碼，因此能夠?qū)⒋a作為數(shù)值進行大小比較。差值變換單元112基于流量分區(qū)表IlOa將由第一運算單元108和第二運算單元 230運算出的差值變換為表示每個(超聲波發(fā)射的)固定時間的差值被分類到的分區(qū)的代碼。器具特征提取單元214根據(jù)通過差值變換單元112得到的每個固定時間的代碼的集合，從通過實際測量得到的代碼的列即測量代碼列中生成表示器具的特征的提取代碼列。該測量代碼列模擬表現(xiàn)流體的流量變化。器具特征提取單元214根據(jù)需要將表示器具的特征的提取代碼列記錄到未圖示的存儲器中。另外，器具特征提取單元214監(jiān)視由流量測量單元104測量出的燃氣的流量，從流量的變化中提取例如暖風(fēng)機的緩點火流量那樣表示器具的特征的多個器具特征流量，根據(jù)需要記錄到未圖示的存儲器中。器具辨別單元116根據(jù)由器具特征提取單元214提取出的提取代碼列以及器具特征流量，辨別正在使用作為流體的燃氣的燃氣器具。在此，器具辨別單元116將提取代碼列與器具固有特征代碼列進行比較，或者對多個器具特征流量進行比較，根據(jù)其類似關(guān)系等來辨別使用燃氣的燃氣器具，其中，該器具固有特征代碼列預(yù)先按每個燃氣器具存儲在器具固有特征代碼列信息保持單元218中，表示燃氣器具固有的特征代碼列。各器具流量計算單元120也能夠計算由器具辨別單元116辨別出的每個燃氣器具的流量。另外，燃氣表100的上游側(cè)與燃氣管路19相連接，并且下游側(cè)與燃氣灶、暖風(fēng)機、 地暖等各種燃氣器具13、14、15相連接。針對如上述那樣構(gòu)成的流量測量裝置，下面說明與器具的特征提取處理有關(guān)的動作。首先，將由流量測量單元104以固定時間間隔(例如0.5秒等)測量的流量 (絕對流量)Q(n)和上次測量出的流量Q(n-l)暫時存儲到測量流量信息存儲單元106 中。之后，由第一運算單元108運算Q(n)與上次測量出的流量Q(n-l)之差、即差值Δ Ql (η) =Q (η) -Q (η_1)，由第二運算單元203運算差值Δ Q2 (η) =Q (η) -Q (η_2)。在此，固定間隔也可以是1秒或2秒。另外，AQl也可以是本次與上上次之差，Δ Q2也可以是本次與上上上次之差。差值變換單元112參照圖2的流量分區(qū)表IlOa將分別由第一運算單元108運算出的差值A(chǔ)Ql(H)和由第二運算單元230運算出的差值Δ02(η)的絕對值變換為分區(qū)代碼， 該分區(qū)代碼是表示每個固定時間的差值被分類到的分區(qū)的代碼。圖3的(a)、d)示出使用這種流量分區(qū)表的變換的一例。當(dāng)相當(dāng)于圖1的燃氣器具13、14、15中的某一個的燃氣器具A(例如暖風(fēng)機)開始起動并產(chǎn)生燃氣流量時，測量出的流量如圖3的(a)的“流量值”、 圖3的(b)的曲線圖所示那樣從流量Q(Ii)=O變?yōu)榱髁縌 (η)興0，流量與燃氣使用量相應(yīng)地發(fā)生變化。在由流量測量單元104測量流量的同時，第一運算單元108運算差值，由差值變換單元112進行從差值向分區(qū)代碼的變換(在圖3的(a)的“代碼”列示出)。器具特征提取單元214根據(jù)通過差值變換單元112得到的每個固定時間的代碼的集合，從通過實際測量得到的代碼的列即測量代碼列中生成表示器具的特征的提取代碼列。該測量代碼列模擬表現(xiàn)流體的流量變化。器具特征提取單元214根據(jù)需要將表示器具的特征的提取代碼列記錄到未圖示的存儲器中。器具辨別單元116根據(jù)由器具特征提取單元214提取出的提取代碼列，辨別正在使用作為流體的燃氣的燃氣器具。在此，器具辨別單元116將提取代碼列與器具固有特征代碼列進行比較，根據(jù)其類似關(guān)系等來辨別使用燃氣的燃氣器具，其中，該器具固有特征代碼列預(yù)先按每個燃氣器具存儲在器具固有特征代碼列信息保持單元218中，表示燃氣器具固有的特征代碼列。各器具流量計算單元120也能夠計算由器具辨別單元116辨別出的每個燃氣器具的流量。另外，燃氣表100的上游側(cè)與燃氣管路19相連接，并且下游側(cè)與燃氣灶、暖風(fēng)機、 地暖等各種燃氣器具13、14、15相連接。針對如上述那樣構(gòu)成的流量測量裝置，下面說明與器具的特征提取處理有關(guān)的動作。首先，將由流量測量單元104以固定時間間隔(例如0.5秒等)測量的流量 (絕對流量)Q(n)和上次測量出的流量Q(n-l)暫時存儲到測量流量信息存儲單元106 中。之后，由第一運算單元108運算Q(n)與上次測量出的流量Q(n-l)之差、即差值 Δ Ql (n) =Q(n)-Q(n-1)0在此，固定間隔也可以是1秒或2秒。差值變換單元112參照圖2的流量分區(qū)表IlOa將由第一運算單元108運算出的差值Δ Ql (η)的絕對值變換為分區(qū)代碼，該分區(qū)代碼是表示每個固定時間的差值被分類到的分區(qū)的代碼。圖3的(a)、d)示出使用這種流量分區(qū)表的變換的一例。當(dāng)相當(dāng)于圖1的燃氣器具13、14、15中的某一個的燃氣器具A (例如暖風(fēng)機)開始起動并產(chǎn)生燃氣流量時， 測量出的流量如圖3的(a)的“流量值”、圖3的(b)的曲線圖所示那樣從流量Q(Ii)=O變?yōu)榱髁縌(n)興0，流量與燃氣使用量相應(yīng)地發(fā)生變化。在由流量測量單元104測量流量的同時，第一運算單元108運算差值，由差值變換單元112進行從差值向分區(qū)代碼的變換。根據(jù)變換結(jié)果得到的代碼，器具特征提取單元214進行如下處理在由差值變換單元112變換得到的代碼中上次的代碼大于上上次的代碼且上次的代碼大于本次的代碼的情況下、或者上次的代碼小于上上次的代碼且上次的代碼小于本次的代碼的情況下，將本次的代碼保存到作為未圖示的存儲器的器具特征代碼列中，在除此以外的情況下，將本次的代碼覆蓋到保存于器具特征代碼列中的上次的代碼上。通過該處理，從圖3的(a)所示的每個固定時間的代碼的列W761151111111111]中提取出的代碼列W7151]被保存到器具特征代碼列中。即，通過進行該處理，能夠提取出圖3的(b)所示的從燃氣器具A起動開始到流量曲線圖的變化點I、從變化點I到變化點II、從變化點II到變化點III的代碼的峰值。將提取出的該代碼列表示為曲線圖是圖3的(d)，雖然信息量被壓縮，但是即使與圖3的(c)所示的提取前的代碼列的曲線圖比較，也可知充分地提取了器具的特征。同樣地，圖4的(a)、d)是表示燃氣器具B使用時的特征提取的概念的圖。在燃氣器具B (例如推桿方式的燃氣灶等)中，從由差值變換單元112變換得到的每個固定時間的代碼的列W361111111111111]中提取出的代碼列
被保存到器具特征代碼列中。在此，當(dāng)比較上述的燃氣器具A的提取出的器具特征代碼列與燃氣器具B的提取出的器具特征代碼列時，燃氣器具A、即在圖3的(d)的曲線圖中出現(xiàn)兩個峰，但是燃氣器具 B、即在圖4的(d)的曲線圖中僅出現(xiàn)一個峰。這是因為器具A有緩點火動作，由此能夠清楚地與燃氣器具B相區(qū)別。將這種每個燃氣器具各自的上升特性、即器具固有的特征代碼列預(yù)先存儲到器具固有特征代碼列信息保持單元218中，如果得到的器具特征代碼列是W7151]，則能夠辨別為所使用的燃氣器具是燃氣器具A，另外，如果得到的器具特征代碼列是
，則能夠辨別為所使用的燃氣器具是燃氣器具B。接著，圖5的(a)、f)和圖6的(a)、f)是表示燃氣器具C和燃氣器具D使用時的概念的圖，是不同型號的暖風(fēng)機。對于燃氣器具C，通過差值變換單元112進行變換而得到的每個固定時間的代碼的列在圖5的(a)的例子中是
，通過特征提取處理變?yōu)椤?07151”。在圖6的(a)的例子中，燃氣器具D的代碼的列是
， 通過特征提取處理變?yōu)椤?6151”，雖然是不同的燃氣器具，但是第二位的“7”和“6”之差僅為1，當(dāng)如后述那樣為了防止錯誤判斷而允許士 1的代碼差時，不存在明顯的差而導(dǎo)致判斷為是相同的燃氣器具。然而，通過本實施方式1中的第二運算單元，上上次的值與本次的值之差的代碼的列在圖5的(a)的例子中是
，通過特征提取處理變?yōu)?W9261]，在圖6的(a)的例子中是
，通過特征提取處理變?yōu)?br> 。 差變?yōu)?，即使為了防止錯誤判斷而允許士 1的代碼差，也能夠得到不同的代碼列。由此，能夠判斷是不同的燃氣設(shè)備。如上所述，在本實施方式中，由差值變換單元112對由第二運算單元230運算的不同于第一運算單元108的時間間隔的差值進行變換，從進行該變換得到的每個固定時間的代碼的列中提取器具的特征，由此能夠利用由第一運算單元108計算出的代碼和由第二運算單元230計算出的代碼這兩種代碼，進行高精確度的器具辨別，通過特征提取能夠壓縮代碼列，能夠減小存儲器尺寸。(實施方式2)圖8的(a)、d)是表示本發(fā)明的實施方式2的特征提取的概念的圖。如實施方式 1所記述的那樣，能夠根據(jù)由器具特征提取單元214提取出的器具特征代碼列來進行器具的辨別，但是在反復(fù)使用相同的燃氣器具時，在由于流量偏差等而流量差值處于代碼的分區(qū)閾值前后的情況下，也有可能產(chǎn)生器具特征代碼列不同的情形。因此，例如在將預(yù)先存儲
11在器具固有特征代碼列信息保持單元218中的器具固有特征代碼列與所提取出的器具特征代碼列進行比較時，器具固有特征代碼列的各代碼到代碼士 1為止被允許，視作是同一器具，由此來防止錯誤辨別。在此，比較上述的燃氣器具A的器具特征代碼列的曲線圖3的(d)和燃氣器具C 的器具特征代碼列的曲線圖5的(d)可知，在器具固有特征代碼列的各代碼到代碼士1為止被允許的情況下，如果第二個峰的代碼是4，則有可能進行錯誤辨別。但是如上所述那樣通過將穩(wěn)定流量添加到辨別條件中能夠防止錯誤判斷。因此，除了實施方式1中所記述的特征提取處理以外，器具特征提取單元214還進行如下處理在由第一運算單元108或第二運算單元230計算出的差值為負且通過差值變換單元112得到的代碼為規(guī)定代碼以外的代碼時對代碼附加負號，并且上次的代碼為正且本次的代碼為負的情況下，不將本次的代碼覆蓋到保存于器具特征代碼列中的上次的代碼上。在此，將規(guī)定的代碼設(shè)為[1]。通過該處理，如果是燃氣器具A，則如圖8的(a)所示那樣，通過差值變換單元112 變換得到的每個固定時間的代碼的列W761151111111111]變?yōu)?br> ，從該代碼的列提取出的代碼列
被保存到器具特征代碼列中。同樣地，如果是燃氣器具C，則如圖8的(c)所示那樣，通過差值變換單元112變換得到的每個固定時間的代碼的列W861111311111111]變?yōu)閃861111-311111111]，從該代碼的列提取出的代碼列W81-31]被保存到器具特征代碼列中。由此，能夠明確地辨別燃氣器具A和燃氣器具C。如上所述，在本實施方式中，利用器具特征提取單元214從通過差值變換單元112 對第一運算單元108或第二運算單元230計算出的差值進行變換而得到的每個固定時間的代碼的列中提取包括流量的增減信息在內(nèi)的器具的特征，由此能夠進行高精確度的器具辨別，并且通過特征提取能夠壓縮代碼列，從而能夠減小存儲器尺寸。(實施方式3)圖9的(a)、d)是表示本發(fā)明的實施方式3的特征提取的概念的圖。在具有如圖 9的(b)所示那樣的流量上升特性的燃氣器具D的情況下，由差值變換單元112變換得到的每個固定時間的代碼的列如圖9的(a)所示那樣為W768113-4-2-6111111]。將其表示為曲線圖是圖9的(C)。當(dāng)觀察圖9的(b)所示的從流量上升開始到變化點I的期間時可知，雖然流量特性的梯度存在差，但是整體來說是右上的梯度。同樣地，當(dāng)觀察圖9的(b)的變化點III到變化點IV的期間時可知，雖然流量特性的梯度存在差，但是整體來說是右下的梯度。然而，相當(dāng)于圖9的(b)所示的從流量上升開始到變化點I的期間的區(qū)間的代碼列是
，如圖9的(c)所示那樣呈現(xiàn)出N字型的特性。另外，相當(dāng)于圖9的(b)的變化點III到變化點IV的期間的區(qū)間的代碼列是[3-4-2-6]，如圖9的(c)所示那樣呈現(xiàn)出倒 N字型的特性。S卩，雖然流量特性為大致右上或者右下，但是代碼列為N字型或者倒N字型，絕不能說特征是一致的。因此，除了實施方式1或者實施方式2中所記述的特征提取處理以外，器具特征提取單元214還進行如下處理在通過差值變換單元112得到的代碼的變化呈N字型、即上上次的代碼大于上上上次的代碼且上次的代碼小于上上次的代碼且本次的代碼大于上次的代碼的情況下，或者在通過差值變換單元112得到的代碼的變化呈倒N字型、即上上次的代碼小于上上上次的代碼且上次的代碼大于上上次的代碼且本次的代碼小于上次的代碼的情況下，如果上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下，則刪除上次的代碼和上上次的代碼。在此，在代碼的變化呈倒N字型時，刪除上次的代碼和上上次的代碼的情況下的上次的代碼與上上次的代碼之差例如為2以下。通過進行該處理，從由差值變換單元112變換得到的每個固定時間的代碼的列
中提取出的代碼列
被保存到器具特征代碼列中。由此， 代碼列的N字型或者倒N字型被吸收，能夠明確地提取出原本的流量特性的右上或者右下的特征。如上所述，在本實施方式中，通過利用器具特征提取單元214從由差值變換單元 112對第一運算單元108或第二運算單元230計算出的差值進行變換得到的每個固定時間的代碼的列中提取反映了流量特性的傾斜傾向的器具的特征，能夠進行高精確度的器具辨別，并且，通過特征提取能夠壓縮代碼列，從而能夠減小存儲器尺寸。(實施方式4)圖10的(a廣(d)是表示本發(fā)明的實施方式4的特征提取的概念的圖。在具有如圖 10的(b)所示那樣的流量上升特性的燃氣器具E的情況下，由差值變換單元112變換得到的每個固定時間的代碼的列如圖10的(a)所示那樣為W^^lllllllllll]。將其表示為曲線圖是圖10的(C)。此時，如圖10的(a)的例子所示，當(dāng)流量差值為41L/h和40L/h的重復(fù)那樣流量差值在閾值附近變化時，41L/h和40L/h之差僅為lL/h，但是代碼卻如[5454] 那樣，雖然存在微小的差但代碼發(fā)生變化。流量的上升區(qū)間的代碼列是^ ]，如圖10的(C)所示那樣呈現(xiàn)出M字型的特性。即，雖然流量特性為大致右上，但是代碼列為M字型，絕不能說特征是一致的。因此，除了實施方式1、實施方式2或者實施方式3所記述的特征提取處理以外，器具特征提取單元214還進行如下處理在通過差值變換單元112得到的代碼的變化呈M字型、即上上上次的代碼大于上上上上次的代碼且上上次的代碼小于上上上次的代碼且上次的代碼大于上上次的代碼且本次的代碼小于上次的代碼時，如果上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼與本次的代碼相等，則刪除上次的代碼和上上次的代碼，將本次的代碼覆蓋到上上次的代碼上。在此，在代碼的變化呈M字型時，刪除上次的代碼和上上次的代碼的情況下的上次的代碼與上上次的代碼之差例如為1以下。通過進行該處理，由差值變換單元112變換得到的代碼中的上升的代碼列
變?yōu)?br> ，添加之后的代碼得到的
通過實施方式1所示的處理，代碼列變?yōu)閃51]，被保存到器具特征代碼列中。接著，圖11的(a)、d)是表示本發(fā)明的實施方式4的特征提取的概念的圖，下面記述與圖10的(a) (d)之間的差異。在具有如圖11的(b)所示那樣的流量上升特性的燃氣器具F的情況下，由差值變換單元112變換得到的每個固定時間的代碼的列如圖11的(a)所示那樣為
。將其表示為曲線圖是圖11的(c)。此時，流量上升的代碼列
如圖10的(c)的例子所示那樣呈現(xiàn)出M字型，但是上次的代碼與上上次的代碼之差為2，不滿足M字型的代碼壓縮條件，因此不進行壓縮而保留代碼。然而，除去開頭，添加之后的代碼而得到的代碼列[64656]如圖11的(c)所示那樣呈現(xiàn)出W字型的特性。因此，除了實施方式1、實施方式2或者實施方式3所記述的特征提取處理以外，器具特征提取單元214還進行如下處理在通過差值變換單元112得到的代碼的變化呈W字型、即上上上次的代碼小于上上上上次的代碼且上上次的代碼大于上上上次的代碼且上次的代碼小于上上次的代碼且本次的代碼大于上次的代碼時，如果上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼與本次的代碼相等，則刪除保存在器具特征代碼列中的上次的代碼和上上次的代碼，將本次的代碼覆蓋到保存于器具特征代碼列中的上上次的代碼上。在此，在代碼的變化呈W字型時，刪除上次的代碼和上上次的代碼的情況下的上次的代碼與上上次的代碼之差為1以下。通過進行該處理，由差值變換單元112變換得到的代碼中的上升的代碼列 [64656]變?yōu)閇646]。另外，添加了開頭以及后面的代碼而得到的
中的 [6461]符合實施方式3所記述的倒N字型，因此結(jié)合實施方式1所示的處理，代碼列變?yōu)?W61]，被保存到器具特征代碼列中。通過進行M字型、W字型的處理，代碼列的M字型或者W字型被吸收，能夠明確地提取原本的流量特性的特征。如上所述，在本實施方式中，利用器具特征提取單元214從由差值變換單元112對第一運算單元108或第二運算單元230計算出的差值進行變換得到的每個固定時間的代碼的列中提取反映了流量特性的傾斜傾向的器具的特征，由此能夠進行高精確度的器具辨別，并且，通過特征提取能夠壓縮代碼列，從而能夠減小存儲器尺寸。(實施方式5)圖12的(a)、d)是表示本發(fā)明的實施方式5的特征提取的概念的圖。示出了在實施方式1中說明的將燃氣器具C點火之后切換火力的情況，設(shè)為火力變更之前的上升流量變化與圖7的(a)、d)所示的相同。圖11的(b)表示也包括點火后的火力變更在內(nèi)的流量上升特性，由差值變換單元112變換得到的每個固定時間的代碼的列如圖11的(a)所示那樣為W861111311111133]。將其表示為曲線圖是圖11的(C)。如實施方式1所記述的那樣，火力變更之前的代碼列W8611113111111]通過提取特征的處理而變?yōu)?br> ，如果包含火力變更的代碼，則代碼列變?yōu)?br> ，進一步通過實施方式1的處理而最終變?yōu)閃81313]。因此，由于與實施方式1的圖7的(a)的提取出的代碼列W8131]不同，因此無法判斷為是相同的燃氣器具。因此，器具特征提取單元214在器具特征代碼列的最終代碼的絕對值為規(guī)定值以上的情況下，進行從上述器具特征代碼列中刪除最終代碼的處理。在此，設(shè)用于刪除最終代碼的規(guī)定值為2以上。通過進行該處理，上述的代碼列W81313]變?yōu)閃8131]，能夠得到與圖7的(a)的沒有火力變更的情況相同的代碼列，由此能夠判斷是相同的燃氣器具。如上所述，在本實施方式中，能夠從器具特征代碼列中排除掉由于人為的燃燒量的切換操作而出現(xiàn)的代碼，從而能夠進行高精確度的器具辨別，另外，通過特征提取能夠壓縮代碼列，從而能夠減小存儲器尺寸。為了實施如上所述的流量測量方法，存儲有使燃氣表100的器具辨別單元116、未圖示的計算機(運算裝置)執(zhí)行流量測量方法的各步驟的程序，但是也能夠用硬件代替程序來執(zhí)行。此外，在上述各實施方式中，針對使用超聲波流量計作為流量測量單元的情況進行了說明，但是對于使用采樣信號的其它瞬間式的流量測量裝置也能夠得到同樣的效果， 這是顯而易見的。省略了對器具辨別后的處理的說明，但是在燃氣表中，也能夠針對每個登記器具或者分類得到的每個組測量累計流量而按各器具管理費用，設(shè)定針對每個登記器具或者分類得到的每個組進行安全管理(保管功能)處理的按各器具進行保管的功能，這是顯而易見的。另外，如果能夠在燃氣表和燃氣器具中配備如無線機那樣的收發(fā)單元，則會進一步提高器具辨別的精確度，這是顯而易見的。此外，在上述各實施方式中，對使用從每個固定時間的流量差值變換得到的代碼進行的器具的特征提取進行了說明，通過使用流量差值，能夠更高精確度地進行特征提取。此外，在上述各實施方式中，將存儲在器具固有代碼列信息保持單元118中的器具固有特征代碼列與通過差值變換單元針對每個固定時間得到的代碼中表示器具的特征的器具特征代碼列進行比較來辨別器具，但是也可以反復(fù)進行實際的流量測量并考慮偏差地對器具固有特征代碼列進行校正。另外，也可以設(shè)置器具登記模式，在現(xiàn)場使器具反復(fù)進行動作來提取器具特征并進行平均化等，將其作為器具固有特征代碼列進行登記。另外，也可以不預(yù)先設(shè)定器具固有特征代碼列，而通過學(xué)習(xí)自動進行登記。以上說明了本發(fā)明的各實施方式，但是本發(fā)明不限定于上述實施方式所示出的事項，根據(jù)說明書的記載以及公知的技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的變更、應(yīng)用也是本發(fā)明預(yù)計進行的，包含在要求保護的范圍內(nèi)。詳細地參照特定的實施方式說明了本發(fā)明，但是不脫離本發(fā)明的精神和范圍而能夠?qū)嵤└鞣N變更、修正，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。本申請基于2009年11月4日申請的日本專利申請(日本特愿2009-252605)，在本說明書中取入其內(nèi)容作為參照。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明所涉及的流量測量裝置能夠提取器具的特征，因此在工業(yè)用流量計、自來水表中也同樣地能夠應(yīng)用于確定連接在流量測量裝置的下游側(cè)的使用器具，對使用器具的組合也適用附圖標記說明13、14、15 燃氣器具；19 燃氣管路；100 :燃氣表(流量測量裝置)；102 流路； 104 流量測量單元；106 測量流量信息存儲單元；108 第一運算單元；110 流量分區(qū)表保持單元；112 差值變換單元；116 器具辨別單元；120 各器具流量計算單元；122 切斷單元；214 器具特征提取單元；218 器具固有特征代碼列信息保持單元；230 第二運算單兀。
權(quán)利要求
1.一種流量測量裝置，其特征在于，具備流量測量單元，其以固定時間間隔測量在流路中流動的流體的流量；第一運算單元，其運算由上述流量測量單元測量出的流量的每隔固定時間的差值；第二運算單元，其運算由上述流量測量單元測量出的流量的每隔不同于上述第一運算單元的時間間隔的差值；流量分區(qū)表，其使多個與差值的大小相應(yīng)的差值的分區(qū)與表示各分區(qū)的代碼相對應(yīng)；差值變換單元，其基于上述流量分區(qū)表將由上述第一運算單元、上述第二運算單元運算出的差值變換為上述代碼；器具特征提取單元，其根據(jù)通過上述差值變換單元針對每個固定時間得到的代碼生成表示器具的特征的器具特征代碼列，或者從由上述流量測量單元測量出的流量中提取表示器具的特征的多個器具特征流量；以及器具辨別單元，其將上述器具特征提取單元所提取出的上述器具特征代碼列與保持在器具固有特征信息保持單元中的表示器具固有的特征代碼列的器具固有特征代碼列進行比較，和/或?qū)⑸鲜銎骶咛卣魈崛卧崛〕龅亩鄠€上述器具特征流量和保持在上述器具固有特征信息保持單元中的器具固有的多個器具固有特征流量進行比較，來辨別器具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量測量裝置，其特征在于，上述器具特征提取單元在由上述第一運算單元、上述第二運算單元運算出的差值為負且通過上述差值變換單元得到的代碼是規(guī)定代碼以外的代碼時對代碼附加負號，并且在上次的代碼為正且本次的代碼為負的情況下，不將本次的代碼覆蓋到保存于上述器具特征代碼列中的上次的代碼上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流量測量裝置，其特征在于，在通過上述差值變換單元得到的代碼的變化呈N字型、即上上次的代碼大于上上上次的代碼且上次的代碼小于上上次的代碼且本次的代碼大于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼小于本次的代碼的情況下，或者在通過上述差值變換單元得到的代碼的變化呈倒N字型、即上上次的代碼小于上上上次的代碼且上次的代碼大于上上次的代碼且本次的代碼小于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼大于本次的代碼的情況下，上述器具特征提取單元刪除保存在上述器具特征代碼列中的上次的代碼和上上次的代碼，將本次的代碼覆蓋到保存于上述器具特征代碼列中的上上次的代碼上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流量測量裝置，其特征在于，在通過上述差值變換單元得到的代碼的變化呈M字型、即上上上次的代碼大于上上上上次的代碼且上上次的代碼小于上上上次的代碼且上次的代碼大于上上次的代碼且本次的代碼小于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼等于本次的代碼的情況下，或者在通過上述差值變換單元得到的代碼的變化呈W字型、即上上上次的代碼小于上上上上次的代碼且上上次的代碼大于上上上次的代碼且上次的代碼小于上上次的代碼且本次的代碼大于上次的代碼時，上次的代碼與上上次的代碼之差為規(guī)定值以下且上上次的代碼等于本次的代碼的情況下，上述器具特征提取單元刪除保存在上述器具特征代碼列中的上次的代碼和上上次的代碼，將本次的代碼覆蓋到保存于上述器具特征代碼列中的上上次的代碼上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的流量測量裝置，其特征在于，在上述器具特征代碼列的最終代碼的絕對值為規(guī)定值以上的情況下，上述器具特征提取單元從上述器具特征代碼列中刪除最終代碼。
6.一種程序，其使計算機作為權(quán)利要求1至5中的任一項所述的流量測量裝置的整體或者一部分而發(fā)揮功能。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種流量測量裝置，該流量測量裝置通過設(shè)為提取器具的特征的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)運算的簡化，減少運算所需要的存儲量，并且吸收由于手動操作、點燃狀態(tài)不同而產(chǎn)生的偏差，不僅在單獨使用時，在組合使用時具有類似特征的器具的器具辨別精確度也提高。從通過差值變化單元(112)對差值進行變換得到的每個固定時間的代碼的列中提取燃氣器具(13、14、15)的特征，由此進行高精確度的器具辨別，其中該差值第一運算單元(108)對由流量測量單元(104)測量出的流量的每隔固定時間的差進行運算得到的值，以及第二運算單元(230)對流量的每個不同于第一運算單元(108)的時間間隔的差進行運算得到的值。
文檔編號G01F3/22GK102597718SQ201080050190
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者上村貴則, 橫畑光男 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社