JP2008135922A

JP2008135922A - ガス遮断装置

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Publication number: JP2008135922A
Application number: JP2006319867A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yamaguchi; 正樹山口; Shigeru Murakami; 村上　　茂
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-06-12

Abstract

【課題】ガスメータを設置するだけで基地局に属する全てのガスメータとの通信を可能としたガス遮断装置を提供するものである。
【解決手段】ガス流量を計測する流量計測手段１７と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁２ｃと、流量計測手段１７の計測結果に基づく各種情報を記憶する情報記憶手段１０ｂと、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュール１１と、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段１０ｃとを備え、無線モジュール１１は、流量計測手段１７を構成する制御回路基板１０と一体的に構成してガスメータ２内に収納し、少なくとも基地局１４との通信周波数帯と所定のエリア内に設置のガスメータとの通信周波数帯を有すると共に、通信周波数帯を任意に組み合わせることで任意の通信経路を設定することができる構成としたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガス遮断装置に関し、特に、基地局及び他のガスメータとの通信手段に関するものである。

従来、この種のガス遮断装置としては無線自動検針システム等において、メータで検針したデータを含む情報を収集すべく無線回線を介してメータに設けられた無線機子機と通信を行う無線機親機を有し、該無線機親機１台に対して無線機子機をＮ台接続することができるように無線機親機と無線機子機とが１対Ｎに構成され、無線機親機は特定小電力無線にて無線機子機との無線通信を行うと共に携帯電話回線、あるいはテレターミナル無線回線を介してセンター装置側と通信するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１１１７０１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の構成では、ガスメータの各種情報、例えば検針値データを収集する場合、ガスメータに別途無線機子機を取り付けるとともに、センター側と電話回線を用いて通信するための無線機親機を設け、センター側から検針値データ要求指令が無線機親機に送信されると、無線機親機と無線機子機の間で検針値データの送受信を行い、受信した検針値データを電話回線を用いて無線機親機からセンター側に送信し、センター側で料金換算等の処理を行った後、需要家に対して郵便等で所定期間毎のガス使用量と料金等の情報を知らせるというガス検針システムであった。

そこで、このガス検針システムにおいては、自動検針を行うためにガスメータの他に無線機子機を設け、かつセンターとの通信及び無線子機との通信のために無線機親機を設ける必要があった。また、センターとの通信を電話回線により行うようにしているため、回線が混雑した場合等にあってはスムーズな情報伝達ができない場合があった。さらに、無線機親機と無線機子機の距離が離れすぎて電波が届かないような場合は通信できないという問題があり、この問題を解消するため、例えば無線機子機を仲介して送信するようにした場合、無線機子機とメータとの組み合わせを限定する必要があり、システムが複雑になるという問題も有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、ガスメータを設置するだけでセンターからの検針要求指示に従った自動検針を電話回線を使用することなく可能とし、かつ、電波が届かないような場所に設置された場合でも他のガスメータを仲介してスムーズな情報伝達が可能なガス遮断装置を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために本発明のガス遮断装置は、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載可能としたガス遮断装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁と、流量計測手段の計測結果に基づく各種情報を処理し記憶する制御回路と、制御回路からの各種情報を表示する表示手段と、ガスメータの外郭に一体的に構成した無線通信用のアンテナと、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュールと、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段と、駆動源としての電池電源と
を備え、無線モジュールは、流量計測手段を構成する制御回路に着脱自在に取り付け一体的に構成してガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信用の広域通信周波数帯または／及び所定のエリア内で通信可能な特定小電力無線通信周波数帯を有すると共に、通信周波数帯を任意に組み合わせることで自由に通信形態を選択することが可能な構成とし、通信形態として、基地局との通信用広域通信周波数帯と所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した親ガスメータと、親ガスメータ及び所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した子ガスメータと、子ガスメータ及び所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した孫ガスメータで構成したものである。

上記発明によれば、電話回線以外の無線通信手段を用いて基地局との通信が可能な無線モジュールと、所定のエリア内で通信可能な無線モジュールをガスメータ内の流量計測用制御回路基板に着脱自在に取り付け一体的に組み込んだ形態としているため、ガスメータを設置するだけで基地局と電話回線を用いることなく通信が可能となり、回線の混雑状況に影響を受けず基地局からの検針要求指令や異常復帰指示等の情報をスムーズに伝達することができ、ガスメータからは基地局からの指令に基づく検針値データや異常発生時の情報をスムーズに伝達することができ、従来のように別途電話回線を利用した無線装置を接続したり、検針員が需要家宅まで出向いて検針を行う必要がなく、かつガス漏れ等の異常時に回線の混雑でセンターに通報することができないという不具合を解消することができる。

また、基地局からの電波が届かないような場所に設置されたガスメータも同様に、ガスメータを設置するだけで他のガスメータを仲介して基地局と通信することができ、その通信形態として、基地局と親メータ、親メータと子メータ、子メータと孫メータ、というように予め定めた通信経路で情報の伝達を行うようにしているため、基地局から離れた場所に設置されたガスメータを含む基地局に属する全てのガスメータと確実に通信を行うことが可能な通信システムを構築することができる。

また、ガスメータに内蔵のエリア通信無線モジュールを利用して特定の端末装置に送信することで、基地局に送信した検針値データに基づく各種情報を任意の端末装置、例えば所定期間毎の料金情報をテレビや携帯電話等の表示端末装置に送信することができるため、このテレビや携帯電話等を用いて表示することで、従来のようにセンターから郵送等で行っていた料金情報の送付作業を省略することができ、かつガス遮断弁が作動した場合の復帰方法に関してもテレビや携帯電話でビジュアルに表示することで復帰作業に伴う作業員の出動を低減することができ、合理的な情報伝達システムを構築することができる。

さらに、基地局との広域無線通信周波数帯と所定のエリア内で通信可能な特定小電力無線通信周波数帯を任意に組み合わせることで、用途に応じた通信形態を自由に選択することが可能となり、１つのガスメータ仕様で、センターとの通信、センターと各種端末との通信、各種端末との通信、通信機能なし、という複数の通信形態を自由に選択して構成することが可能となり、各家庭に必ず設置されるガスメータを情報中継装置あるいは情報端末装置として利用でき、幅広いサービスが提供できる。

本発明のガス遮断装置は、電話回線以外の無線通信手段を用いて基地局との通信が可能な無線モジュールと、所定のエリア内で通信可能な無線モジュールをガスメータ内の流量計測用制御回路基板に着脱自在に取り付け一体的に組み込んだ形態としているため、ガスメータを設置するだけで基地局と電話回線を用いることなく通信が可能となり、回線の混
雑状況に影響を受けず基地局からの検針要求指令や異常復帰指示等の情報をスムーズに伝達することができ、ガスメータからは基地局からの指令に基づく検針値データや異常発生時の情報をスムーズに伝達することができ、従来のように別途電話回線を利用した無線装置を接続したり、検針員が需要家宅まで出向いて検針を行う必要がなく、かつガス漏れ等の異常時に回線の混雑でセンターに通報することができないという不具合を解消することができる。

第１の発明は、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載可能としたガス遮断装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁と、前記流量計測手段の計測結果に基づく各種情報を処理し記憶する制御回路と、前記制御回路からの各種情報を表示する表示手段と、ガスメータの外郭に一体的に構成した無線通信用のアンテナと、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュールと、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段と、駆動源としての電池電源とを備え、前記無線モジュールは、前記流量計測手段を構成する制御回路に着脱自在に取り付け一体的に構成して前記ガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信用の広域通信周波数帯または／及び所定のエリア内で通信可能な特定小電力無線通信周波数帯を有すると共に、通信周波数帯を任意に組み合わせることで自由に通信形態を選択することが可能な構成とし、通信形態として、基地局との通信用広域通信周波数帯と所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した親ガスメータと、前記親ガスメータ及び所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した子ガスメータと、前記子ガスメータ及び所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した孫ガスメータで構成したことを特徴とするものである。

そして、電話回線以外の無線通信手段を用いて基地局との通信が可能な無線モジュールと、所定のエリア内で通信可能な無線モジュールをガスメータ内の流量計測用制御回路基板に着脱自在に取り付け一体的に組み込んだ形態としているため、ガスメータを設置するだけで基地局と電話回線を用いることなく通信が可能となり、回線の混雑状況に影響を受けず基地局からの検針要求指令や異常復帰指示等の情報をスムーズに伝達することができ、ガスメータからは基地局からの指令に基づく検針値データや異常発生時の情報をスムーズに伝達することができ、従来のように別途電話回線を利用した無線装置を接続したり、検針員が需要家宅まで出向いて検針を行う必要がなく、かつガス漏れ等の異常時に回線の混雑でセンターに通報することができないという不具合を解消することができる。

また、基地局からの電波が届かないような場所に設置されたガスメータも同様に、ガスメータを設置するだけで他のガスメータを仲介して基地局と通信することができ、その通信形態として、基地局と親メータ、親メータと子メータ、子メータと孫メータ、というように予め定めた通信経路で情報の伝達を行うようにしているため、基地局から離れた場所に設置されたガスメータを含む基地局に属する全てのガスメータと確実に通信を行うこと
が可能な通信システムを構築することができる。

第２の発明は、基地局と親ガスメータ、親ガスメータと子ガスメータ、子ガスメータと孫ガスメータのそれぞれの通信時に特定の認証コードを付与し、基地局から孫メータまでの通信経路を特定するようにしたことを特徴とするものである。

そして、基地局に属する全てのガスメータと確実に通信を行うため、複数の特定ガスメータを仲介した通信経路を設定し、その特定ガスメータと認証コードの照合を実行しながら通信することで、特定した通信経路を用いた情報の伝達を確実に行うことができ、基地局から離れすぎて電波が届かないような場所に設置されたガスメータとの通信も可能となる。

第３の発明は、親ガスメータには、広域通信周波数帯を有する広域通信無線モジュールと特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールを制御回路基板に着脱自在に取り付けて一体化構成とし、子ガスメータ及び孫ガスメータには、特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールを制御回路基板に着脱自在に取り付けて一体化構成としたことを特徴とするものである。

そして、親ガスメータに基地局との送受信用広域通信無線モジュール及び子ガスメータや特定端末装置との送受信用エリア通信無線モジュールを内蔵し、子ガスメータに親ガスメータ及び孫ガスメータ、特定端末装置との送受信用エリア通信無線モジュールを内蔵し、孫ガスメータに子ガスメータや特定端末装置との送受信用エリア通信無線モジュールを内蔵しているため、基地局から孫メータまでの通信経路を形成することができ、かつ各ガスメータにおいて特定端末装置との通信も可能となる。

第４の発明は、親ガスメータ、子ガスメータ、孫ガスメータの全てのガスメータに、広域通信周波数帯を有する広域通信無線モジュールと特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールを制御回路基板に着脱自在に取り付けて一体化構成にするとともに、前記広域通信無線モジュールとエリア通信無線モジュールを任意に選択する無線モジュール選択手段を備えたことを特徴とするものである。

そして、広域通信無線モジュールとエリア通信無線モジュールを具備したガスメータとし、使用する通信形態に応じて無線モジュールの組み合わせを選択する無線モジュール選択手段を備えた構成とすることで、１つのガスメータ仕様で用途に応じた通信形態を有するガスメータに変更することが可能となり、ガスメータを設置するだけでガスメータ本来
の機能である計測、安全機能以外に情報中継装置あるいは情報端末装置として利用でき、幅広いサービスが提供できる。

第５の発明は、親ガスメータ、子ガスメータ、孫ガスメータの全てのガスメータに、複数の通信周波数帯に対応する無線モジュールと、通信周波数帯を設定する周波数帯設定手段とを備え、前記周波数帯設定手段で設定された通信周波数帯により所定の通信形態を構成することを特徴とするものである。

そして、通信周波数帯を任意に設定可能な周波数帯設定手段を設けることで、複数の無線モジュールを内蔵することなく、１つの無線モジュールを内蔵するだけで上記第４の発明と同様、１つのガスメータ仕様で用途に応じた通信形態を有するガスメータに変更することが可能となり、かつ構成の簡素化が図れ、ガスメータを設置するだけでガスメータ本来の機能である計測、安全機能以外に情報中継装置あるいは情報端末装置として利用でき、幅広いサービスが提供できる。

第６の発明は、無線通信用のアンテナは表示手段を覆うガラス体に一体的に形成したことを特徴とするものである。

そして、金属体で構成される外郭の一部に設けられた表示用の窓に臨むように配置される非金属体、例えば表示手段の前面を覆うガラス体に無線通信用のアンテナを一体的に形成することで、表示窓以外を金属体で覆ったガスメータにおいて、効果的に無線信号を受信することができ、またガスメータを構成する部材を用いてアンテナを構成しているため、別途アンテナを設けるための構成を必要とせず、構成の簡素化が図れるものである。

第７の発明は、ガスメータに内蔵の特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールは特定の端末装置との通信を可能とし、各種情報を送信して前記特定の端末装置で表示可能としたことを特徴とするものである。

そして、所定エリア内のガスメータとの通信用のエリア通信無線モジュールに予め定めた特定端末装置との通信機能を付加することで、他のガスメータ等に送信した各種情報を特定端末装置、例えばテレビや携帯電話等の画面上に表示させることができ、需要家への報知手段として有効に利用することができる。

第８の発明は、無線モジュールを用いた通信機能と流量計測手段を用いた計測機能は所定の条件下で作動可能とし、少なくとも通信機能と計測機能が同時に作動することがないように制限したことを特徴とするものである。

そして、通信機能と計測機能の作動条件を予め設定し、少なくとも通信機能と計測機能が同時に作動することがないように制限することで、例えば、流量計測手段として超音波センサを用いた場合における電波干渉を防止したり、電池消耗に関連する影響を軽減し、さらに処理モードの優先順位に応じた対応が可能となり、通信機能内蔵のガスメータを効果的に利用することができる。

第９の発明は、電池電源の電圧検知手段を備え、電池電源の低下状況に応じて通信機能と計測機能の作動条件を制限するようにしたことを特徴とするものである。

そして、電池消耗度合いに応じて処理モードの優先順位の高い処理を優先的に実行するように制限することで、電池消耗時の安全性確保を優先させることが可能となり、通信機能内蔵のガスメータを効果的に利用することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の通信形態の一例としてガスメータと基地局及び各種端末装置との通信形態を示す全体構成図、図２は同ガス遮断装置における基地局から複数のガスメータを仲介した通信経路を示す図、図３は同ガス遮断装置における隣接するガスメータ間の通信形態を示す図、図４は同ガス遮断装置におけるガスメータと特定の端末装置の通信形態を示す図、図５は同ガス遮断装置の外観及び構成部品を示す図、図６は同ガス遮断装置の内部構成図、図７は同ガス遮断装置の制御回路基板の構成ブロック図である。

まず図１を用いて本実施の形態におけるガス遮断装置の全体構成について説明すると、各家庭１３のガス供給管１の入口部分にガスメータ２が設置され、このガスメータ２を経由した後のガス配管３から分岐して家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管されガスが供給される。例えば、屋外にはガス給湯器４が設置され、このガス給湯器４で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓５、浴槽やシャワー装置が設置された風呂６、リビング等に設置された床暖房７に供給され、種々の使用形態を形成している。

また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル８、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ９にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。

そして、設置されたガス器具が使用されガスの消費が発生するとガスメータ２でその使用量が計測され、そのデータが所定期間毎に累積記憶されている。このガスメータ２に記憶されたデータはガス事業者１５からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理を行った後、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者１５が提供する割引サービス等の情報として需要家１３及びガス事業者１５に送信される。

この送信手段としては、図５に示すようにガスメータ２に内蔵された流量計測手段を構成する制御回路基板１０に一体的に組み込まれた無線モジュール１１を用いて行い、この無線モジュール１１はコネクタ１０ｄ等の接続手段で着脱自在に制御回路基板１０にオンボードされ、無線モジュール１１を搭載せず通信機能を有しないガスメータと無線モジュール１１を搭載した通信機能を有するガスメータを任意に選択できる構成とし、かつ無線モジュール１１を搭載したガスメータ２にあっても無線モジュール１１ａと無線モジュール１１ｂの両方を搭載した場合、無線モジュール１１ａのみを搭載した場合、無線モジュール１１ｂのみを搭載した場合、というように色々の組み合わせが可能で、この組み合わせにより用途に応じた通信形態を内蔵させたガスメータを提供することができ、ガスメータ２を設置するだけで流量計測手段で得られた各種情報等を必要な相手先に送信すること、及び相手先からの各種情報を受信することができる。

また、ガスメータ２の本来機能である計測機能を共用とし、無線モジュール１１を着脱自在あるいは選択自在とすることで、ガスメータ２の共通化を図ることができ、通信機能の有無及び形態に関係なく使用できるようにしている。

また、無線モジュール１１を着脱自在な構成とすることで、通信機能を有する場合であっても通信規格を取得した無線モジュールを搭載すれば、ガスメータ本体で通信機としての規格を取得する必要がなく、ガスメータを変更する場合等において規制を受けることなく比較的自由に変更が可能となる。

なお、上記無線モジュール１１の着脱構成において、本実施の形態ではコネクタ１０ｄ
を介して制御回路基板１０にオンボードする構成で説明したが、これに限定されるものではなく、制御回路基板１０に接続された接続線を介して別の場所に設けられたコネクタ１０ｄで無線モジュール１１を着脱自在に装着可能とする構成としてもよく、要は制御回路基板１０と無線モジュール１１がコネクタ１０ｄを介して着脱自在に一体化される構成であればどのような構成であってもよいものである。例えば、図８に示すように、ガスメータ２の外郭２ｈの側面下方に無線モジュール１１の装着用開口部２９を設け、この開口部２９より任意の無線モジュール１１を装着または取り外すことで、制御回路基板１０に接続、または切断できるように構成してもよく、また図９に示すように、ガスメータ２の前蓋２ｉを開いて制御回路基板１０に設けたコネクタ１０ｄに任意の無線モジュール１１を装着または取り外すことで、制御回路基板１０に接続、または切断できるように構成してもよいものである。

次に、無線モジュール１１を選択し任意の通信形態を構築する無線モジュール選択手段について説明すると、図５において、制御回路基板１０にディップスイッチ等で構成する無線モジュール選択手段２６を設け、このディップスイッチの操作で無線モジュール１１を選択し任意の通信形態を構築する。例えば、ＳＷ１とＳＷ２をＯＮにすれば無線モジュール１１ａと無線モジュール１１ｂの動作が有効となるように設定され、ＳＷ１のみＯＮの場合は無線モジュール１１ａの動作が有効となり、ＳＷ２のみＯＮの場合は無線モジュール１１ｂの動作が有効となり、ＳＷ１とＳＷ２をＯＦＦにすれば無線モジュール１１ａと無線モジュール１１ｂの動作が無効となるように設定される。以上のように、無線モジュール選択手段２６の設定により任意の無線モジュールが有効になるため、予め複数の無線モジュール１１を設けていてもよく、設定に対応した無線モジュール１１を取り付けるようにしてもよいものである。

また、別の実施形態として、図１１に示すように、１つの無線モジュール１１において複数の通信周波数帯に対応できるように構成し、この通信周波数帯の設定を行う周波数設定手段２８を設け、周波数設定手段２８で予め使用する無線モジュール１１の通信周波数帯を設定しておくことで、相手先を特定した通信形態を構築することができ、この実施形態によれば無線モジュールが１つでよく構成の簡素化が図れるものである。ただし、この実施形態においては通信相手先が１つしか設定できず、複数の相手先と通信ができるようにする場合は複数の通信周波数帯に対応可能な送受信手段を無線モジュールに内蔵させるか、相手先によって通信周波数帯の設定切替えを行う設定制御手段が必要であり、多少使い勝手の面で制約を受けるが、用途に応じて使い分けることで活用可能となる。具体的には、周波数設定手段２８のＳＷ３をＯＮにすると、例えば通信周波数帯のうち広域無線通信周波数帯が設定され基地局との通信を可能とし、周波数設定手段２８のＳＷ４をＯＮにすると、例えば通信周波数帯のうち特定小電力無線通信周波数帯が設定され所定のエリア内における各種端末との通信が可能となり、ＳＷ３とＳＷ４をＯＦＦにすると通信機能なしとなり、周波数設定手段２８のスイッチ操作で簡単に相手先を特定した通信機能を有するガスメータとすることができる。

また、無線通信における必須の構成要件として無線アンテナが必要であるが、ガスメータ２は一般的に屋外に設置されることが多いため、その外郭は金属製の堅固な造りとなっており、この外郭にアンテナを構成することは困難であった。そこで、本発明では外郭の一部を構成する表示窓２ｊにアンテナを構成する手段を提供するものであり、具体的には、図１０に示すように、表示窓２ｊを覆うように配置したガラス体２ｋにアンテナ２７となる配線をパターン帯として形成したもので、この構成によりアンテナ２７を別途設ける必要がなく、構成の簡素化が図れると共に、障害物等の影響も軽減でき、効果的な受信性能を確保することができる。また、アンテナ２７は表示窓２ｊに臨ませて配置する液晶等の表示手段２ｅの前面を覆うガラス体に形成しても同様の効果を得られるものであり、その他ガスメータ２の外郭に一体的に構成したアンテナであればその形態を限定するもので
はない。

そして、図５、図６、図７に示すように無線モジュール１１は、基地局１４と通信するために電話回線とは異なる、例えば２００ＭＨｚの通信周波数帯を有する広域通信無線モジュール１１ａと、所定のエリア内に存在する特定のガスメータ２Ｅ、２Ｆや需要家宅１３内に情報を伝達するためにテレビ１２ａやパソコンあるいは携帯電話１２ｂ等の表示端末装置１２と通信するため、あるいは隣接するガスメータ２Ａ〜２Ｄと各種情報の授受を行うために直接通信をするための、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂで構成し、ガスメータに内蔵の計測手段や各種センサからの流量信号やセンサ信号に基づいてガス使用量の算出あるいは地震、ガス漏れ等の異常検知を行う制御回路１０ａからデータを受信すると、そのデータに応じて、例えばガス料金、ガス使用量あるいは地震、ガス漏れ等の異常発生に伴うガス遮断弁の作動等、需要家に報知すべき内容の場合はエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて需要家宅１３内のテレビ１２ａあるいは携帯電話１２ｂ等の表示端末装置１２に表示データを送信し、さらに流量変動幅が規定値より大きく供給ガスに脈動が発生していると判断したときは、図３に示すように隣接するガスメータ２Ａ〜２Ｄに対して脈動信号を送信するようにしている。

そして、図４に示すように特定端末装置としての表示端末装置１２にもガスメータ２に内蔵してあるエリア通信無線モジュール１１ｂと同一の通信周波数帯を有する無線モジュール１１ｃを内蔵あるいは一体的に取り付けることで、ガスメータ２から送信される表示データを受信することができ、この表示データをテレビ１２ａあるいは携帯電話１２ｂの画面を通じて表示することで、ガスメータ２から直接需要家に対して情報の伝達を行うことができ、従来のように、ガスメータ２からガス事業者１５にデータを送信し、ガス事業者１５でデータ処理を行った情報、例えば料金通知等の葉書を郵送等で需要家に送付するという情報伝達方法を採用する必要がなくなるため、通知作業に要する工数を削減でき、かつ通知用葉書等の郵送費用の発生もなくなり、通知業務の合理化を実現することでガス料金の低減に寄与するものである。

また、隣接するガスメータ２Ａ〜２Ｄから脈動信号が送られてきた場合は、エリア通信無線モジュール１１ｂで受信し、その情報を制御回路１０ａに送ってガス流量を計測するときの計測周期に反映することで計測精度を上げて流量計測を行い、流量バラツキを低減するようにしている。

また、ガスメータ２から表示端末装置１２に各種情報を送信した場合は、エリア通信無線モジュール１１ｂから広域通信無線モジュール１１ａに報知完了信号を送り、広域通信無線モジュール１１ａはこの報知完了信号を基地局１４に送信し、ガス事業者１５に需要家への情報伝達が完了したことを通知する。なお、この場合、表示端末装置１２からの応答信号を受信して報知完了信号を送信することが好ましく、より確実に需要家への情報伝達を行うことができる。

次に、ガスメータに内蔵する無線モジュール１１ａ、１１ｂの組み合わせにより、特定の送信経路を形成することが可能で、図２に示すように基地局１４に属する複数のガスメータのうち、需要家１３に設置されたガスメータ２を親ガスメータとして設定し、この親ガスメータ２に内蔵する制御回路基板１０に、図５に示すようにコネクタ１０ｄを介して広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂを装着し、電話回線以外の通信回線を用いて基地局１４との情報伝達が可能な通信機能と所定のエリア内に存在する特定のガスメータ２Ｅと特定小電力無線通信周波数帯を用いて各種情報伝達が可能な通信機能を有する構成とし、所定のエリア内に存在する需要家１３ｅに設置された特定のガスメータ２Ｅを子ガスメータとして設定し、この子ガスメータ２Ｅには、図１１に示す
ようにコネクタ１０ｄを介してエリア通信無線モジュール１１ｂを装着し、さらに所定のエリア内に存在する特定のガスメータ２Ｆと特定小電力無線通信周波数帯を用いて各種情報伝達が可能な通信機能を有する構成とする。そして、さらに所定のエリア内に存在する需要家１３ｆに設置された特定のガスメータ２Ｆを孫ガスメータとして設定し、この孫ガスメータ２Ｆには、図１１に示すようにコネクタ１０ｄを介してエリア通信無線モジュール１１ｂを装着し、子ガスメータ２Ｅと特定小電力無線通信周波数帯を用いて各種情報伝達が可能な通信機能を有する構成とする。

このように、基地局１４から親ガスメータ２の広域通信無線モジュール１１ａ、親ガスメータ２のエリア通信無線モジュール１１ｂから子ガスメータ２Ｅのエリア通信無線モジュール１１ｂ、子ガスメータ２Ｅのエリア通信無線モジュール１１ｂから孫ガスメータ２Ｆのエリア通信無線モジュール１１ｂという通信経路を形成することで、基地局１４からの電波が届かない需要家１３ｅに設置された子ガスメータ２Ｅ、さらには基地局１４及び需要家１３に設置された親ガスメータ２からの電波が届かない需要家１３ｆに設置された孫ガスメータ２Ｆとの情報伝達をスムーズに行うことができ、この通信経路を組み合わせることで基地局１４に属する全てのガスメータとの情報伝達が可能な通信システムを構築することができる。

そして、基地局１４と親ガスメータ２、親ガスメータ２と子ガスメータ２Ｅ、子ガスメータ２Ｅと孫ガスメータ２Ｆとの通信は、特定した通信経路固有の認証コード、あるいはそれぞれのガスメータ固有の認証コードを付与してデータの送受信を行い、それぞれのガスメータが有する認証コード照合手段で受信したデータに付与された認証コードが照合したときのみ受信処理を実行するようにしているため、通信経路の特定を確実に行うことができる。

ここで、ガスメータ２に基地局１４との通信が可能な広域通信無線モジュール１１ａと所定エリア内のガスメータ及び各種端末との通信が可能なエリア通信無線モジュール１１ｂの両方を内蔵し複数の相手先との通信を可能としたガスメータにおける、通信機能とその情報に基づく各種処理モードについて、その一例を説明する。

ガス事業者１５が管理する集中監視センターと専用回線を通じて接続された基地局１４からは、例えば２００ＭＨｚの広域通信周波数帯を用いてガス事業者１５が発信する各種情報が各需要家宅に設置のガスメータ２に一斉に送信され、ガスメータ２はこの各種情報を内蔵の広域通信無線モジュール１１ａで受信し、受信データを制御回路１０ａに入力するとともに、エリア通信無線モジュール１１ｂを用いて特定の子ガスメータ２Ｅにガス事業者１５から発信された情報を所定の認証コードを付与して送信する。そして、この情報を受信した子ガスメータ２Ｅは同様にエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて孫ガスメータ２Ｆに所定の認証コードを付与して送信する。この予め定めた送信経路を用いた一連の情報伝達処理により基地局１４からの各種情報を基地局１４からの電波が届かない子ガスメータ２Ｅや孫ガスメータ２Ｆに的確に伝えることができ、以下に説明する各種処理モードを同様に実施することが可能となる。

そして、制御回路１０ａには受信情報に対応して予め定めた処理モードを記憶した処理モード記憶手段１０ｇが設けられている。この処理モード記憶手段１０ｇに記憶された処理モードには優先順位が定められており、優先順位の高い、例えば処理モード１＞処理モード２＞処理モード３＞・・＞処理モードｎの順番に処理が実行され、処理モード３を実行中に処理モード２の情報を受信したときは処理モード３を中断または中止して処理モード２を優先して実行するようにしている。そして、この処理モードにおいては、大規模な地震発生等で広域に災害が波及すると判断して集中監視センター１５が一斉に同報信号として災害情報を送信し、その災害情報に対応して少なくともガス遮断弁２ｃの遮断動作を
含み、特定の端末装置に災害情報を伝達する等の処理を実行する処理モードを処理モード１として全ての処理モードに優先させることで、緊急度に応じた適切な対応が可能となり、安全性を優先したガスの供給管理が可能となる。

そして、基地局１４から送信される情報として、時刻設定情報や検針指示情報、さらにはガス工事等に伴うガス遮断弁２ｃの一斉遮断情報等があり、その各情報に対応した処理モードが処理モード記憶手段１０ｇに記憶され、例えば処理モード２としてガス工事等に伴うガス遮断弁２ｃの一斉遮断情報に対応した処理として、表示端末装置１２に遮断関連情報を送信するとともに、基地局１４に報知完了信号を送信することが定められ、処理モード３として検針指示情報に対応した処理として、制御回路１０ａに記憶された料金情報ないし／およびガス使用量情報を表示端末装置１２に送信するとともに、基地局１４に報知完了信号を送信することが定められ、処理モード４として時刻設定情報に対応した処理として、制御回路１０ａに内蔵の時計機能１０ｈの時刻設定を一斉に実行することが定められている。

また、基地局１４以外に隣接するガスメータ２Ａ〜２Ｄや特定の端末装置１２から送信される情報も受信することができ、例えば、他のガスメータからの情報として、脈動情報や遮断情報、さらには生活情報があり、これら受信情報に対しても同様に、優先順位を付与した処理モードを処理モード記憶手段１０ｇに記憶しておくことで、脈動情報を用いた計測精度の向上が図れたり、遮断情報を用いて地震と衝撃による振動の区別が図れたり、あるいはガス使用実態による生活確認情報で近所の独り住まいの高齢者の異常有無の確認が可能になる。

そして、この基地局１４以外からの情報は予め定めた送信経路による情報伝達には関係なく、それぞれのガスメータが有するエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて行うようにすることで、その設置環境に伴う各種情報を有効に取得することができる。

このように、基地局１４や他のガスメータ等から送信される情報に応じて予め定めた優先順位を有する処理モードを選択して所定の動作を実行するようにしているため、受信情報の緊急度に応じて適切に対処することが可能となり、検針要求指令等の一般的な情報と地震等の災害情報を区別して対応することができ、地震等の異常時に回線の混雑で通報できないという不具合を解消し迅速な処理で安全性を確保できるとともに、一般情報に対する処理もガスメータ２に内蔵した無線モジュール１１を介してスムーズに実行することができ、合理的な情報伝達システムを構築することができる。

具体的には、ガス工事等により広域でガスの遮断を行う場合、事前に需要家宅に郵送等で日時を指定したガス遮断情報を伝達していたが、基地局１４から同報信号として一斉遮断情報を送信することで、親ガスメータ２から子ガスメータ２Ｅさらには孫ガスメータ２Ｆへと情報が伝達し基地局１４に属するガスメータ全体を対象にする場合の情報伝達を確実に実行することができ、子ガスメータ２Ｅまでの領域を対象とする場合は子ガスメータ２Ｅまでの情報伝達指令を発信することで孫メータ２Ｆへの情報伝達を中止することもでき、親ガスメータ２までの領域を対象とする場合も同様に情報伝達を制御することで任意の領域に対する情報伝達が可能となる。受信対象能領域に設置されたガスメータはテレビ１２ａや携帯電話１２ｂ等の表示端末装置１２に日時を指定したガス遮断情報を送信する処理モードを実行することで、このテレビ１２ａや携帯電話１２ｂ等を用いて表示することが可能となり、従来のようにセンター１５から郵送等で行っていた一斉遮断情報の送付作業を省略することができ、かつ表示端末装置１２への報知完了信号を基地局１４に送信することで、センター１５において需要家への情報伝達が完了したことを確認することができる。

また、センター（ガス事業者）１５が所定期間毎に行う検針作業を、同報信号として検針指示情報を送信することで、上記同様に受信対象領域に設置されたガスメータ２は一斉に所定の検針処理モードを実行することが可能となり検針情報を、検針指示情報とは反対の孫ガスメータ２Ｆから子ガスメータ２Ｅ、子ガスメータ２Ｅから親ガスメータ２、そして親ガスメータ２から基地局１４に送信するとともに、基地局１４に送信した検針情報をそれぞれのガスメータからテレビ１２ａや携帯電話１２ｂ等の表示端末装置１２に送信することができるため、このテレビ１２ａや携帯電話１２ｂ等を用いて表示することで、従来のようにセンター１５から郵送等で行っていた検針情報の送付作業を省略することができ、かつ表示端末装置１２への報知完了信号を基地局１４に送信することで、センター１５において需要家への情報伝達が完了したことを確認することができる。

さらに、センター１５から時刻設定情報を同報信号として送信することで、受信対象領域に設置されたガスメータ２は一斉に時刻設定を実行することが可能となり、時刻情報を用いて実行する処理の精度を高め、誤差の少ない情報を入手することができる。

ここで、情報伝達の一例をさらに詳しく説明すると、まずガス事業者１５からの同報信号として検針指示情報が基地局１４を介して広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で送信された場合、親ガスメータ２に内蔵してある広域通信無線モジュール１１ａが受信し、その検針指示情報が同一基板に搭載してある制御回路１０ａに送られると、通信切替え手段１０ｃによりエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて検針指示情報に所定の識別コードを付与して特定の子ガスメータ２Ｅに送信する。そして、子ガスメータ２Ｅでは受信した検針情報に付与された識別コードから予め定めた通信経路より送信されたものであることを判別し、同様に内蔵のエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて検針指示情報を孫ガスメータ２Ｆに送信する。孫ガスメータ２Ｆでも検針情報に付与された識別コードから予め定めた通信経路より送信されたものであることを判別し、所定の処理モードを実行する。

そして、所定の通信経路で基地局１４からの指示情報を受信すると、それぞれのガスメータの制御回路１０ａには受信情報に応じた処理モードが処理モード記憶手段１０ｇに記憶されており、検針指示情報に対応した処理モード３が選択され、具体的処理として、流量計測手段で計測された流量データが所定期間毎に累積され、その累積データ、あるいは料金データに変換した情報が情報記憶手段１０ｂに記憶されており、ガス事業者１５からの検針指示情報が入力されると制御回路１０ａは情報記憶手段１０ｂの流量累積データ、あるいは料金データに変換した情報をエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて指示情報の流れとは反対の流れで親ガスメータ２に集合させ、この集合データを通信切替手段１０ｃにより広域通信無線モジュール１１ａを用いて広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で基地局１４に送信し、基地局１４から専用回線を用いてガス事業者１５に検針情報が伝達される。

また、それぞれのガスメータに内蔵のエリア通信無線モジュール１１ｂは特定小電力無線通信周波数帯（４２９ＭＨｚ）でテレビ１２ａ等の表示端末装置１２に一体的に取り付けた無線モジュール１１ｃに送信し、画面上に例えば、図１２（ａ）に示すような料金情報や使用量を表示する。そして、表示端末装置１２への送信が完了すると、上記した如く、報知完了信号を所定の通信経路を用いてガス事業者１５に送信し、需要家への情報伝達が完了したことを通知する。

この一連の検針処理モードを実行中に基地局１４から同報信号として災害情報が送信され、親ガスメータ２の広域通信無線モジュール１１ａがその情報を受信すると、予め定めた通信経路を用いて子ガスメータ２Ｅと孫ガスメータ２Ｆに情報が送信される。そして、各ガスメータではその情報に対応した処理モード１が処理モード記憶手段１０ｇから選択されることになり、この処理モード１は全ての処理に優先して実行されるため、検針処理
用の処理モード３は中断または中止され、処理モード１であるガス遮断弁２ｃの遮断動作とエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて表示端末装置１２への災害情報が報知される。

また、別の一例として、ガス事業者１５からの同報信号として時刻設定情報が基地局１４を介して広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で送信された場合、ガスメータ２に内蔵してある広域通信無線モジュール１１ａが受信すると、上記同様に予め定めた通信経路を用いて子ガスメータ２Ｅと孫ガスメータ２Ｆに情報が送信される。そして、各ガスメータではその時刻設定情報が同一基板に搭載してある制御回路１０ａに送られる。制御回路１０ａには受信情報に応じた処理モードが処理モード記憶手段１０ｇに記憶されており、時刻設定情報に対応した処理モード４が選択され、具体的処理として、制御回路１０ａに内蔵の時計機能１０ｈの時刻が所定の時刻になるように一斉に設定される。この場合も同様に処理モード４を実行中に優先順位の高いガス工事に伴うガス遮断弁２ｃの一斉遮断情報が同報信号として送信され、広域通信無線モジュール１１ａがその情報を受信すると、上記同様に予め定めた通信経路を用いて子ガスメータ２Ｅと孫ガスメータ２Ｆに情報が送信される。そして、各ガスメータでは処理モード記憶手段１０ｇから処理モード２が選択されるため、実行中の処理モード４は中断されて処理モード２が優先して実行され、エリア通信無線モジュール１１ｂを用いて表示端末装置１２に日時を指定したガス遮断弁２ｃの一斉遮断情報が送信され、テレビ１２ａあるいは携帯電話１２ｂの画面を通じてガス工事に伴うガスの停止情報が事前に通知される。

また、その他の処理モードとして、処理モード１で遮断弁２ｃを強制的に作動させた場合において、原因が排除され安全が確認されたとき、ガス事業者１５からの復帰指示が同報信号として基地局１４を介して広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で送信される場合があり、この場合も予め定めた通信経路を用いて子ガスメータ２Ｅと孫ガスメータ２Ｆに情報が送信され、各ガスメータの処理モード記憶手段１０ｇに処理モード５として記憶させておくことで、基地局１４からの同報信号で複数のガスメータ２に対して一斉に復帰処理を案内することができる。具体的には、ガスメータ２に内蔵してある広域通信無線モジュール１１ａが受信すると、予め定めた通信経路を用いて子ガスメータ２Ｅと孫ガスメータ２Ｆに情報が送信される。そして、各ガスメータにおいて、その復帰指示情報が同一基板に搭載してある制御回路１０ａに送られ、処理モード記憶手段１０ｇの処理モード５が選択されることで、情報記憶手段１０ｂに記憶されている復帰作業に関する情報を通信切替手段１０ｃを介してエリア通信無線モジュール１１ｂに送り、エリア通信無線モジュール１１ｂは特定小電力無線通信周波数帯（４２９ＭＨｚ）でテレビ１２ａ等の表示端末装置１２に一体的に取り付けた無線モジュール１１ｃに送信し、画面上に例えば、図１２（ｂ）に示すような復帰作業の手順を表示する。そして、表示端末装置１２への送信が完了すると、上記した如く、報知完了信号をガス事業者１５に送信し、需要家への情報伝達が完了したことを通知する。

さらに、ガスメータ２に内蔵のエリア通信無線モジュール１１ｂは所定のエリア内において隣接するガスメータ２との相互通信が可能であり、このガスメータ間の通信機能を利用して、例えば流量計測手段を構成する制御回路１０ａが脈動に起因する流量変動を検出した場合は、エリア通信無線モジュール１１ｂを用いて隣接するガスメータに対して脈動信号を送信し、脈動信号を受信したガスメータはそのエリアで供給されるガスに脈動が発生していると判断し、計測流量値が予め定めた判定値を超える場合に脈動に起因する流量変動であると判定して直ちに計測周期を短くした高精度計測モードに切り替えて流量計測を行うようにすることも可能であり、その他、ガスメータ間で直接情報の送受信を行うことでその情報を利用した各種機能、例えば地震と衝撃による振動の区別、あるいはガス使用情報による高齢者等の生活情報確認等に活用することも可能となる。この場合は、それぞれのガスメータが単独で各処理モードを実行することになる。

以上の各種処理モードの優先処理規定にもあるように、通信処理機能と計測処理機能を含むメータ処理機能は同時に作動することはなく、所定の条件、例えば予め設定した優先順位に基づいて作動し、優先順位の高い情報が入った場合は現在処理中のメータ処理機能を中断して通信機能を優先的に作動させるものである。

また、これ以外にも電池２ｆの電圧を検出する電圧検知手段で消耗状態が確認されたとき、その消耗状態に応じても通信処理機能と計測処理機能を含むメータ処理機能の作動条件を制約するようにしており、例えば電池電圧が所定電圧以下に低下した場合は通信機能の作動を最小限に抑えるようにして、電池消耗の進行を抑制する。

なお、無線モジュール１１が受信する情報として本実施の形態に限定されるものではなく、想定される全ての情報を対象としてよく、処理モードの優先順位も本実施の形態に限定されるものではなく自由に設定することが可能であることはいうまでもない。

以上のように、制御回路１０ａには伝達する情報に応じて通信する相手先に対応して通信周波数帯の異なる無線モジュールを選択すべく通信切替手段１０ｃを有しており、例えば、親ガスメータ２においてガス事業者１５からの情報が検針指示情報の場合は、ガス事業者１５と表示端末装置１２に制御回路１０ａに内蔵の情報記憶手段１０ｂの記憶情報を伝達するとともに、子ガスメータ２Ｅに対して検針指示情報を伝達する必要があり、この場合は、例えば２００ＭＨｚの通信周波数帯を有する広域通信無線モジュール１１ａと、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂを選択し、ガス事業者１５からの復帰指示情報の場合は、表示端末装置１２に情報記憶手段１０ｂの記憶情報を伝達するとともに、子ガスメータ２Ｅに対して復帰指示情報を伝達する必要があり、この場合は、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂを選択すればよい。さらに、脈動信号の送受信というように隣接するガスメータ間での通信の場合はエリア通信無線モジュール１１ｂを選択してメータ間で各種情報のやり取りを直接行うことができ、周囲の環境の変化を反映させたガスメータの管理を行うことができる。

なお、上記した如く、広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂはそれぞれ別々に設けてもよく、共通の無線モジュールとし通信周波数帯を広域通信周波数帯と特定小電力無線通信周波数帯で切り替えるようにしてもよいもので、前者の場合、通信切替手段１０ｃは広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂを選択する必要があり、同時通信が可能というメリットがある反面、設置スペース大やコスト高というデメリットを有している。後者の場合、通信切替手段１０ｃは通信相手先に応じて通信周波数帯を切り替える必要があり、設置スペース小やコスト安というメリットがある反面、同時通信ができず交互通信になるというデメリットを有している。

次に、それぞれのガスメータが有する各種機能について説明する。

まず、制御回路１０ａに内蔵されたガス流量を計測する流量計測手段について簡単に説明すると、ガスメータ２には、図５、図６に示すように、ガス入口２ａとガス出口２ｂを有し、その間のガス流路内に異常時にガスを遮断する遮断弁２ｃとガス流量を計測する一対の超音波センサ１７Ａ、１７Ｂが設けられ、その下流側にガス圧を検出する圧力センサ２ｄが配置されている。また、超音波センサ１７Ａ、１７Ｂからの信号でガス流量を算出する制御回路１０ａを搭載した制御回路基板１０がガスメータ２の表示部２ｅに液晶表示器１０ｅを臨ますように配置され、さらに、制御回路１０ａを駆動させるための電池２ｆが収納されている。また、遮断弁２ｃが作動した後の復帰動作を手動で行う手段として復帰ボタン２ｇが配置されている。

そして、ガス流量を計測する流量計測部１７と制御回路１０ａは、例えば図１３に示すように、ガス流路に一対の超音波センサを配置し流路を流れる流量に応じて変化する伝播時間を計測することで流量を測定するものがある。以下、その構成を説明すると、超音波を送信または受信する第１送受信器１７Ａと受信または送信する第２送受信器１７Ｂが流れ方向に配置され、制御回路１０ａを構成する切換手段を有する計測制御部１８によって送受信の切り換えが可能になっており、ガス等の流体の流れ状態を検出している。この第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂの信号を処理して流量を計測するもので、具体的には、まず計測制御部１８により第１送受信器１７Ａを駆動し、第２送受信器１７Ｂに向け、すなわち上流から下流に超音波を送信する。そして第２送受信器１７Ｂで受信した信号を計測制御部１８に設けた増幅手段により増幅し、この増幅された信号は基準信号と比較され、基準信号以上の信号が検出された後、計測制御部１８に設けた繰り返し手段により上記の送受信を所定の回数を繰り返し、それぞれの時間値を計測制御部１８に設けたタイマカウンタのような計時手段で計測する。

次に、切換手段を有する計測制御部１８で第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂの送受信を切り換えて、第２送受信器１７Ｂから第１送受信器１７Ａ、すなわち下流から上流に向かって超音波信号を送信し、この送信を前述のように繰り返し、それぞれの時間値を計測する。そして、第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂとの超音波の伝搬時間差から流路１６の大きさや流体の流れ状態を考慮して信号処理手段１９で流量値を求める。求められた流量データは情報記憶手段１０ｂで累積され、所定期間毎の累積データとして記憶される。

また、流量計測部１７が配置された流路１６内には異常時等にガスの流れを遮断する遮断弁２ｃが設けられ、信号処理手段１９で求められる流量値が異常に多い場合や通常考えられる使用時間を超えて流量値が検出されるような場合に異常と判断して遮断弁２ｃを作動させてガス流路１６を遮断する。また、振動センサや圧力センサ２ｄから地震や衝撃、あるいは異常なガス圧の信号が入力されると、情報記憶手段１０ｂを介して遮断弁２ｃを作動させてガス流路１６を遮断する。

次に、脈動現象に起因する流量変動について簡単に説明する。

同じガス配管１に接続された需要家にＧＨＰ（ガスヒートポンプ）等が設置されている場合、このＧＨＰが使用されると供給ガス圧に圧力変動が発生し、この圧力変動がガス配管１を介して他の需要家の供給ガス圧にも影響を及ぼし、脈動現象としてガス流速、すなわちガス流量が変動する。この場合、所定の計測周期でガス流量を計測しているため、計測周期よりも短い周期で脈動が発生すると計測周期の間で変動する流量は計測値に反映されないこととなり、流量バラツキが大きくなる。このため、一般的には計測周期を短くして対応するようにしているが、計測周期を短くすると電池消耗が激しくなり電池保証期間を満足できなくなるという別の問題が発生する。

そこで、脈動が発生したときだけ計測周期を短くするように切り替えればよいが、脈動の発生と終結のタイミングが正確に検出することが困難なため、一度脈動が発生し計測周期を短くした高精度計測モードに入ると所定期間その計測モードを継続して流量変動が安定したことが確認できてからでないと通常計測モードに復帰することができないものであった。そのため、不必要な高精度計測モードでの流量計測を強いられるものであった。

本実施の形態では、脈動の発生と終結のタイミングを隣接するガスメータからの脈動信号の受信によって特定のエリア内で発生する脈動現象を確認し、その確認結果に基づいて計測モードの切り替えを行うようにしたものであり、具体的には、特定のエリア内に高精
度計測モードを頻繁に行っても電池寿命が保証期間を十分満足できる電池容量を持ったガスメータを設置し、このガスメータが同じ系統のガス配管１の脈動現象を検出するようにする。そして、脈動現象を検出した場合は、エリア通信無線モジュール１１ｂから隣接するガスメータに対して脈動信号を送信する。

そして、上記特定のガスメータにおける脈動現象の検出手段としては、計測周期を長く設定した通常計測モードにおいて上記方法で計測された流量値と予め設定した脈動判定値を脈動判定部２５で比較し、脈動判定値を単数回あるいは複数回超えるような流量変動がある場合に脈動に起因する異常流量であると判断して脈動信号を出力する。脈動判定部２５から脈動信号が出力されると無線モジュール１１に送って、エリア通信無線モジュール１１ｂを用いて隣接する他のガスメータに対して外部脈動判定信号として送信する。そして、脈動現象を判定すると制御回路１０ａは計測制御部１８に対して計測周期を通常計測モードより短い周期で超音波センサ１７Ａ、１７Ｂを駆動して計測する高精度計測モードに切り替えるべく指示信号を出力する。以降、計測周期を短くした高精度計測モードにて流量計測が行われ、計測流量値が所定期間安定した状態が継続すると、通常計測モードに復帰するようにしている。

次に、上記特定のガスメータから送信される脈動信号を受信して脈動現象を判定するガスメータについて説明する。脈動信号をエリア通信無線モジュール１１ｂで受信すると、その情報を制御回路１０ａに送り、外部脈動信号判定部１０ｆで外部脈動判定信号ありとして登録する。この状態で通常計測モードで計測された流量値が脈動判定値を超えた場合は、脈動判定部２５が制御回路１０ａに脈動信号を出力する。つまり、隣接するガスメータから脈動信号が送信される状態はそのエリアで脈動の原因となる器具、例えばＧＨＰが使用されていることであり、流量変動が発生した場合の原因として脈動を特定することができるため、直ちに高精度計測モードに切り替えて精度よく流量計測を行うことで流量バラツキの低減を図ることができる。

また、エリア通信無線モジュール１１ｂが脈動信号を受信しない状態の場合は、外部脈動判定信号なしとして制御回路１０ａの外部脈動信号判定部１０ｆに登録する。この状態においては脈動判定部２５の判定結果に関係なく、つまり、脈動判定値を超えるような流量変動が発生しても高精度計測モードに切り替えることなく、通常計測モードを継続して流量計測を行う。つまり、隣接するガスメータから脈動信号が送信されない状態は、そのエリアで脈動の原因となる器具、例えばＧＨＰが使用されていないことであり、流量変動が発生した場合の原因は自分の家における器具使用等による一過性のものであると判断できるため、通常計測モードを継続することで、電池消耗の抑制を図ることができる。

また、高精度計測モード中に外部脈動判定信号なしが登録された場合は、所定の安定期間を経過するまでもなく、直ちに通常計測モードに復帰させることで、電池消耗の抑制を図ることができる。

また、外部脈動判定信号により高精度計測モードと通常計測モードの切り替えを行う場合に、外部脈動判定信号の受信回数に応じて高精度計測モードと通常計測モードの切替タイミングを変更するようにしてもよく、この場合、エリア通信無線モジュール１１ｂを介して隣接するガスメータの脈動発生回数よりそのエリアのガス供給系統における脈動の影響度合いを判断し、影響度合いに応じて高精度流量計測モードと通常流量計測モードの切り替えを行うことができるため、精度よく流量変動の原因を特定することが可能となり、実際の使用状況に適した流量計測条件を選択することが可能となり、電池消耗を抑制しつつ、流量バラツキの低減を図ることができる。

また、エリア通信無線モジュール１１ｂを用いた通信の相手として、隣接するガスメー
タのうち、予め特定したガスメータと脈動信号の送受信を行い、この特定のガスメータからの脈動判定信号と脈動判定部の判定結果に応じて高精度流量計測モードと通常流量計測モードを切り替えるようにしてもよく、この場合、受信レベルの強さや器具使用頻度の条件等から予め特定したガスメータの脈動情報に基づいて計測モードの切り替えを行うようにしているため、正確な流量変動の原因を特定することができ、実使用に適した計測モードの選択で電池消耗を抑制しつつ、流量バラツキの低減を図ることができる。

また、隣接するガスメータのうち、予め特定したガスメータと脈動信号の送受信を行い、流量計測指示部は、特定のガスメータからの脈動判定信号の回数と脈動判定部の判定結果に応じて高精度流量計測モードと通常流量計測モードを切り替えるようにしてもよく、この場合、特定のガスメータからの脈動情報の頻度に応じて計測モードの切り替えを行うようにしているため、より正確な流量変動の原因を特定することができ、実使用に適した計測モードの選択で電池消耗を抑制しつつ、流量バラツキの低減を図ることができる。

さらに、流量計測モードとして高精度流量計測モードと通常流量計測モード以外に、中精度流量計測モードを設け、隣接するガスメータからの外部脈動判定信号に応じて選択するようにしてもよく、この場合、中精度流量計測モードを設けることで計測周期を多段階に設定することが可能となり、隣接するガスメータからの外部脈動判定信号に応じて選択することで、脈動に起因する流量変動が特定しづらい場合等の電池消耗の抑制と流量バラツキの低減をバランスよく実現することができる。

また近年、超音波センサを用いたガスメータにあっては瞬時流量が簡単に測定できるため、ガス漏れ等の保安機能以外に、器具判別機能を利用して各種サービスの提供が検討されている。

その一例を示すと、使用器具や用途に応じてガス料金の割引率を設定しようとするもので、超音波センサによる瞬時流量計測機能を用いた器具判別手段で使用ガス器具あるいは用途を特定し、器具別或いは用途別に使用量を求め、予め定めた割引率を適用してガス料金を算出することで、ガス利用の促進と需要家へのサービス提供を行うものである。

その具体的手段の一例として、使用するガス器具の種類を特定する器具信号を設定し登録する器具信号登録手段２１と、使用するガス器具の用途別に使用形態を特定する用途別信号登録手段２２と、この器具信号登録手段２１及び用途別信号登録手段２２の登録情報より予め定めた分類毎に家庭内の使用ガス器具を分類する器具分類手段２３とを有する器具判別手段２４が設けられている。

ここで、器具信号登録手段２１は、例えば下表（表１）のように、器具の種類に応じて信号を設定登録する。

また、用途別信号登録手段２２は、例えば下表（表２）のように、器具の用途別に使用形態を特定する信号を設定登録する。

また、器具分類手段２３は、ガス事業者がガス器具の種類及び使用形態等からガス料金の割引対象分野を予め設定し分類したものに、上記（表１）及び（表２）で得られる情報より家庭内で使用するガス器具を当てはめ分類するもので、例えば下表（表３）のように、給湯器を用いて床暖房を行っている場合は割引Ａとし、ガスファンヒータ等で温風暖房を行っている場合は割引Ｂとし、それ以外は標準として分類し、家庭内で使用しているガス器具を設定登録する。

そして、器具信号登録手段２１、用途別信号登録手段２２、器具分類手段２３で構成される器具判別手段２４からの登録信号に基づいてガス器具の使用状況に応じたガス使用量を監視する情報記憶手段１０ｂを有している。この情報記憶手段１０ｂは、流量計測部１７の信号処理手段１９で求められるガス流量値を入力し、器具分類手段２３で分類された分野に該当するガス器具の登録情報と共に管理され、ガス事業者１５から定期的に要求される検針指示情報を無線モジュール１１、詳細には広域通信無線モジュール１１ａが受信すると、情報記憶手段１０ｂの所定期間毎の累積流量データや割引率を反映した料金データ等の情報を取り出し、無線モジュール１１、詳細には広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂから基地局１４と表示端末装置１２に送信し、基地局１４から専用回線を用いてガス事業者１５に通知すると共に、表示端末装置１２の画面を用いて需要家に所定期間のガス料金情報を通知する。

また、上記情報記憶手段１０ｂで行う器具判別について概略を説明すると、器具判別手段２４に記憶する登録データとして、例えば図１４に示すような流量パターンを用いる。実際の登録データとしては、器具スタート時から例えば０．２秒毎の流量値のデータを所定時間分記憶したものである。なお、データの時間間隔としては０．２秒に限定する必要はなく、要求される器具判別能力により任意に設定できるものである。

流量計測部１７では一定間隔毎にガス流量を計測し、新たに計測されたガス流量値が直前の値から所定値以上増加すると、新たな器具が使用されたと判断し、その流量変化と器具判別手段２４に登録された器具のコードに対応する流量パターンと比較を行い、使用されている器具の判別を行う。

なお、本実施の形態では情報記憶手段１０ｂは、分類された項目毎にガス器具の使用登録が有るか否かの情報と、トータルのガスの使用量を所定期間毎に管理するようにし、例
えば冬場の暖房期間中は表３に示すように、床暖房と温風暖房の使用器具が登録された状態でガス使用量が管理され、夏場は割引対象分野の使用登録器具がない状態でガス使用量が管理されることになるが、これ以外にも、例えば、情報記憶手段１０ｂに器具判別手段２４で分類されたガス器具毎にガス使用量を求める機能を付加することで、より細かな分類が可能となり、多様なサービスの提供ができ、保安面においても充実させることができる。

また、本実施の形態では器具判別手段２４の分類項目として、料金割引サービスを対象としたが、これに限定されるものではなく、保安サービス等、ガス事業者等が必要と考えるサービスを対象に器具別の監視方法を採用することができるものである。

以上のように、本実施の形態によれば、電話回線以外の無線通信手段を用いて基地局との通信が可能な無線モジュールと、所定のエリア内で通信可能な無線モジュールをガスメータ内の流量計測用制御回路基板に着脱自在に取り付け一体的に組み込んだ形態としているため、ガスメータを設置するだけで基地局と電話回線を用いることなく通信が可能となり、回線の混雑状況に影響を受けず基地局からの検針要求指令や異常復帰指示等の情報をスムーズに伝達することができ、ガスメータからは基地局からの指令に基づく検針値データや異常発生時の情報をスムーズに伝達することができ、従来のように別途電話回線を利用した無線装置を接続したり、検針員が需要家宅まで出向いて検針を行う必要がなく、かつガス漏れ等の異常時に回線の混雑でセンターに通報することができないという不具合を解消することができる。

また、基地局に属する全てのガスメータと確実に通信を行うため、複数の特定ガスメータを仲介した通信経路を設定し、その特定ガスメータと認証コードの照合を実行しながら通信することで、特定した通信経路を用いた情報の伝達を確実に行うことができ、基地局から離れすぎて電波が届かないような場所に設置されたガスメータとの通信も可能となる。

また、親ガスメータに基地局との送受信用広域通信無線モジュール及び子ガスメータや特定端末装置との送受信用エリア通信無線モジュールを内蔵し、子ガスメータに親ガスメータ及び孫ガスメータ、特定端末装置との送受信用エリア通信無線モジュールを内蔵し、孫ガスメータに子ガスメータや特定端末装置との送受信用エリア通信無線モジュールを内蔵しているため、基地局から孫メータまでの通信経路を形成することができ、かつ各ガスメータにおいて特定端末装置との通信も可能となる。

また、広域通信無線モジュールとエリア通信無線モジュールを具備したガスメータとし、使用する通信形態に応じて無線モジュールの組み合わせを選択する無線モジュール選択手段を備えた構成とすることで、１つのガスメータ仕様で用途に応じた通信形態を有するガスメータに変更することが可能となり、ガスメータを設置するだけでガスメータ本来の機能である計測、安全機能以外に情報中継装置あるいは情報端末装置として利用でき、幅広いサービスが提供できる。

また、通信周波数帯を任意に設定可能な周波数帯設定手段を設けることで、複数の無線モジュールを内蔵することなく、１つの無線モジュールを内蔵するだけで上記第４の発明と同様、１つのガスメータ仕様で用途に応じた通信形態を有するガスメータに変更することが可能となり、かつ構成の簡素化が図れ、ガスメータを設置するだけでガスメータ本来の機能である計測、安全機能以外に情報中継装置あるいは情報端末装置として利用でき、幅広いサービスが提供できる。

また、金属体で構成される外郭の一部に設けられた表示用の窓に臨むように配置される非金属体、例えば表示手段の前面を覆うガラス体に無線通信用のアンテナを一体的に形成することで、表示窓以外を金属体で覆ったガスメータにおいて、効果的に無線信号を受信することができ、またガスメータを構成する部材を用いてアンテナを構成しているため、別途アンテナを設けるための構成を必要とせず、構成の簡素化が図れるものである。

また、所定エリア内のガスメータとの通信用のエリア通信無線モジュールに予め定めた特定端末装置との通信機能を付加することで、他のガスメータ等に送信した各種情報を特定端末装置、例えばテレビや携帯電話等の画面上に表示させることができ、需要家への報知手段として有効に利用することができる。

また、通信機能と計測機能の作動条件を予め設定し、少なくとも通信機能と計測機能が同時に作動することがないように制限することで、例えば、流量計測手段として超音波センサを用いた場合における電波干渉を防止したり、電池消耗に関連する影響を軽減し、さらに処理モードの優先順位に応じた対応が可能となり、通信機能内蔵のガスメータを効果的に利用することができる。

また、電池消耗度合いに応じて処理モードの優先順位の高い処理を優先的に実行するように制限することで、電池消耗時の安全性確保を優先させることが可能となり、通信機能内蔵のガスメータを効果的に利用することができる。

以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、ガスメータを設置するだけでセンターからの検針要求指示に従った自動検針を電話回線を使用することなく可能とし、かつ、電波が届かないような場所に設置された場合でも他のガスメータを仲介してスムーズな情報伝達が可能で、水道や電気の料金メータにも適用できるものである。

本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の通信形態の一例としてガスメータと基地局及び各種端末装置との通信形態を示す全体構成図同ガス遮断装置における複数のガスメータを仲介した通信経路を示す図同ガス遮断装置における隣接するガスメータ間の通信形態を示す図同ガス遮断装置におけるガスメータと特定の端末装置の通信形態を示す図同ガス遮断装置の外観及び構成部品を示す図同ガス遮断装置の内部構成図同ガス遮断装置の制御回路基板の構成ブロック図同ガス遮断装置の無線モジュールの着脱構成の一例を示す図同ガス遮断装置の無線モジュールの着脱構成の別の一例を示す図同ガス遮断装置の無線アンテナの構成図同ガス遮断装置の無線モジュールの選択手段を示す図（ａ）同表示端末装置における料金情報表示形態を示す図（ｂ）同表示端末装置における復帰情報表示形態を示す図同ガス遮断装置の制御ブロック図同ガス遮断装置における器具判別用の流量パターンの一例を示す図

符号の説明

２ガスメータ
２ｃガス遮断弁
２Ｅ子ガスメータ
２Ｆ孫ガスメータ
１０制御回路基板
１０ａ制御回路
１０ｂ情報記憶手段
１０ｃ通信切替手段
１１無線モジュール
１１ａ広域通信無線モジュール
１１ｂエリア通信無線モジュール
１２表示装置
１２ａテレビ
１２ｂ携帯電話
１４基地局
２７アンテナ

Claims

ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、複数の相手先と電話回線以外の通信回線を用いて直接送受信が可能な無線モジュールを搭載可能としたガス遮断装置であって、
ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁と、前記流量計測手段の計測結果に基づく各種情報を処理し記憶する制御回路と、前記制御回路からの各種情報を表示する表示手段と、ガスメータの外郭に一体的に構成した無線通信用のアンテナと、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュールと、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段と、駆動源としての電池電源とを備え、
前記無線モジュールは、前記流量計測手段を構成する制御回路に着脱自在に取り付け一体的に構成して前記ガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信用の広域通信周波数帯または／及び所定のエリア内で通信可能な特定小電力無線通信周波数帯を有すると共に、通信周波数帯を任意に組み合わせることで自由に通信形態を選択することが可能な構成とし、
通信形態として、基地局との通信用広域通信周波数帯と所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した親ガスメータと、前記親ガスメータ及び所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した子ガスメータと、前記子ガスメータ及び所定のエリア内における特定のガスメータとの通信が可能な特定小電力無線通信周波数帯を有する無線モジュールを内蔵した孫ガスメータで構成したガス遮断装置。
基地局と親ガスメータ、親ガスメータと子ガスメータ、子ガスメータと孫ガスメータのそれぞれの通信時に特定の認証コードを付与し、基地局から孫メータまでの通信経路を特定するようにした請求項１記載のガス遮断装置。
親ガスメータには、広域通信周波数帯を有する広域通信無線モジュールと特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールを制御回路基板に着脱自在に取り付けて一体化構成とし、
子ガスメータ及び孫ガスメータには、特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールを制御回路基板に着脱自在に取り付けて一体化構成とした請求項１または２記載のガス遮断装置。
親ガスメータ、子ガスメータ、孫ガスメータの全てのガスメータに、広域通信周波数帯を有する広域通信無線モジュールと特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールを制御回路基板に着脱自在に取り付けて一体化構成にするとともに、前記広域通信無線モジュールとエリア通信無線モジュールを任意に選択する無線モジュール選択手段を備えた請求項１または２記載のガス遮断装置。
親ガスメータ、子ガスメータ、孫ガスメータの全てのガスメータに、複数の通信周波数帯に対応する無線モジュールと、通信周波数帯を設定する周波数帯設定手段とを備え、
前記周波数帯設定手段で設定された通信周波数帯により所定の通信形態を構成する請求項１または２記載のガス遮断装置。
無線通信用のアンテナは表示手段を覆うガラス体に一体的に形成した請求項１〜５のいずれか１項記載のガス遮断装置。
ガスメータに内蔵の特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールは特
定の端末装置との通信を可能とし、各種情報を送信して前記特定の端末装置で表示可能とした請求項１〜６のいずれか１項記載のガス遮断装置。
無線モジュールを用いた通信機能と流量計測手段を用いた計測機能は所定の条件下で作動可能とし、少なくとも通信機能と計測機能が同時に作動することがないように制限した請求項１〜７のいずれか１項記載のガス遮断装置。
電池電源の電圧検知手段を備え、電池電源の低下状況に応じて通信機能と計測機能の作動条件を制限するようにした請求項１〜８のいずれか１項記載のガス遮断装置。