专利名称：流量测量装置及其程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种技术，该技术用于结合在每一户家庭中置于燃气供应管线的进口处并且测量燃气流量的燃气表来判别正被使用的燃气器具，以便提供适用于正被使用的燃气器具的新的计费或服务、或者使用该燃气器具的方式，如按燃气器具分的计费等。
背景技术：
关于这种类型的流量测量装置及其程序，迄今已经提出一种燃气表(流量测量装置)，该燃气表通过使用燃气流量范围受到燃气器具限制的事实而使得能够设定按燃气器具分的计费系统和日分时计费系统(参见例如专利文献l)。在专利文献1中描述的现有技术的流量测量装置使得能够如下地设置按燃气器具(组)分的计费系统和日分时计费系统。在普通家庭使用的燃气器具中，用于供应热水的热水器、洗浴锅炉等每小时需要消耗大量使用的燃气(消耗量)，而厨房中的燃气灶和饭煲、燃气加热器、燃气热泵(GHP)等需要消耗少量使用的燃气(消耗量)。相对于所用燃气中的上述量(消耗量)，消耗中等量燃气的燃气器具被分类成特殊器具；因此，对于具有特定范围的每一流量类别设定计费并且调节计费，由此，可以设定与单位流量类别相对应的按燃气器具(组)分的计费。例如，日分时计费系统随后被应用于包括诸如洗浴锅炉的特定器具的单位流量类别，由此用户服务能够被进一步多样化，并且燃气公司等能够实施价格策略用于增加所使用燃气的量。下面还提出了一种用于判别操作的器具类型的机制(参见例如，专利文献2)。
图26示出在专利文献2中描述的一种现有技术的燃气表(流量测量装置)。如在图26中所示，该现有技术流量测量装置由以下部件构成流量测量单元l，其测量流过燃气通道的燃气流量；流量
存储单元2，存储由流量测量单元l测量的燃气流量；器具判别单元3，根据由流量测量单元1测量的燃气流量来判别当前使用的器具；流量积分单元4，对由流量测量单元l测量的燃气流量进行积分流量报告单元5，显示由流量积分单元4计算的值；流量模式表格6，结合与在
每个家庭中使用的燃气器具的总数，对于每个控制步骤(点火时间、初始转变时段以及稳定时段)，将局部流量模式进行分类，该局部流量模式是对由燃烧控制衍生出的一系列的燃气流量模式进行划分而得
到的；以及器具表格7，判别具有相应的局部流量模式的多个类型的燃气器具组合作为对应关系。器具判别单元3具有控制步骤判别模块3a，其根据检测到的燃气流量模式(关于时间的流量波形)来判别各个控制步骤；局部流量模式提取模块3b，其根据对于每个控制步骤划分的燃气流量波形提取局部流量模式；以及匹配模块3c，其通过采取局部流量模式作为线索从流量模式表格6与器具表格7来提取匹配的燃气器具。当燃气燃烧器具新近被启用时，通过配置，使用的开始时间和随后由流量测量单元1执行的测量结果被存储在流量存储单元2中，以便使得能够指定相对于时间的燃气流量的波形。控制步骤模块3a分析所存储的燃气流量的波形(燃气流量随着时间变化)，由此判别住奴形tTJ各-r口、J权勺燃烧:K币U的相/A:e制步3衆(问W、J /A大糸。恥外，局部流量提取模块3b为每个控制步骤划分燃气流量的波形并且提取关于如此划分的局部流量模式的特征数据。最终，将由匹配模块3c提取的特征数据与在流量模式表格6中存储的各个控制步骤的流量模式进行比较，由此搜索匹配的模式，并且根据与该三个控制步骤有关的特征数据如何匹配流量模式表格6来判别燃气器具的使用。通过使用器具表格7来执行关于如何产生匹配的判别。因为能够由此判别当前使用的器具，所以通过利用判别结果，能够对于每个器具监视最佳运行。在专利文献3中描述的流量测量装置还可被用做现有技术的流量测量装置。如在图27中所示，在专利文献3中描述的流量测量装置具有燃气流量测量单元1001，其测量流过燃气通道的燃气流量；流量增加检测单元1002，其根据测量结果来检测流量的增加；流量增加/减少检测单元1003,其检测源自流量增加中的燃气流量的瞬时增加/减少的变化；器具判别单元1004，其在检测到瞬时增加/减少的变化时判别新的燃气燃烧器具的启用；以及流量记录单元1005，当源于开始使用新的燃气器具而产生的燃气流量增加时，记录由燃气流量增加检测单元1002检测到的燃气流量的增加(参见例如，专利文献3)。当启用新的燃气器具时，对在经历瞬时增加或者减少之后所获得的稳定燃气流量的现象予以关注，并且在增加/减少的变化的判别时，通过前述配置判别新的燃气器具的初始使用，由此通过简单的方法来判别新的燃气器具的初始使用，以及根据流量的减少变化可以判别燃气器具的停用。
专利文献l: JP-A-2002-71421专利文献2: JP-A-2003-179027专利文献3: JP-A-2002-17454
发明内容
本发明所要解决的问题
在结合专利文献1描述的现有技术流量测量装置中，器具的特定判别并不明确，并且在客户更加易于理解的并且为客户提供方便的设置计费方面遇到困难，如对于特定器具的收费。例如，在对由燃气加热器使用的燃气流量进行积分以及在仅仅对于燃气流量的收费给予折扣使用的情形中，由现有技术做出的器具的特定判别是不明确的，以及对于包括燃气灶、饭煲等的低消耗器具组，燃气流量只能被计算为燃气使用量。结合专利文献2描述的现有技术流量测量装置能够判别正被使用的燃气器具；然而，需要事先记录流量模式。另外，在很多情形下，某个燃气器具常常与多个其他燃气器具相结合地使用，而不是单独使用。因此，所述模式不总是表现出简单的变化(比例控制、恒定控制或者阶梯控制)。由于这些原因，在当同时使用多个燃气器具时试图利用现有技术的配置来计算各个燃气器具的燃气流量的情形下，必须考虑可能的器具组合来准备燃气流量模式。因为组合数目变得庞大，所以现有技术流量测量装置遇到以下问题，即判别多个器具导致消耗大量的时间并且是极其困难的。为进行判别(处理)而消耗大量时间意味着这么长的处理是有必要的，并且因此意味着它需要电力。燃气器具开始操作、停止并且经受控制的时刻是任意的。准备庞大的流量模式组合是不可能的。如果利用有限的模式进行判别，则将会相应地产生误差。本发明解决了现有技术中的缺陷并且提供了一种流量测量装置，该流量测量装置可以在不具有与由器具判别单元判别为已被启用的燃气器具有关的所有的波形模式的情况下精确地计算按器具分的燃气使用量。
用于解决所述问题的方案为了解决现有技术的缺陷，本发明的流量测量装置及其程序包括流量测量单元，其以给定时间间隔测量流过通道的燃气流量并且输出作为流量数据的测量结果；计算单元，其计算从流量测量单元输出的流量数据之间的差分值；器具判别单元，其根据由计算单元计算的差分值来判别器具的使用；以及器具流量计算单元，其根据由器具判别单元作出的判别结果，通过切换计算方法来计算按器具分的使用流量。根据本发明，基于由器具判别单元作出的判别结果来分析当前正在操作的器具的数目和类型。当多个器具正在操作时，对器具的组合进行分析。关于基于分析结果来计算按器具分的使用流量的方法，根据需要采用最高精度计算方法。因此，当与器具判别单元作出的判别结果(正在操作的器具)无关地、仅仅通过在流量模式之间进行比较而判别器具使用流量的情形相比较时，能够精确地计算出按器具分的燃气使用流量。本发明的流量测量装置具有流量测量单元，其测量在通道中的流量；差分流量检测单元，其根据由流量测量单元测量的流量来计算差分流量；启用器具判别单元，其根据差分流量来判别通过被连接到通道而被启用的器具；瞬时流量估计单元，其通过使用差分流量来计算启用器具的瞬时流量；以及停用器具判别单元，其基于由瞬时流量估计单元所计算的瞬时流量来判别停用的器具。由此，通过基于差分流量而估计瞬时流量来连续地获知启用器具的瞬时流量。因此，通过检测当燃气器具被停用时所获得的差分流量，能够以高精度判别正在操作的器具中的哪一个被停用。本发明的流量测量装置还具有流量测量单元，其测量流过通道的流体流量；启用器具判别单元，其基于由流量测量单元以预定时间间隔测量的流量的任意特定间隔的差分流量来判别通过被连接到通道而要使用的器具；停用器具判别单元，其基于该特定间隔的差分流量来判别停用器具并且基于停用判别条件而从启用的器具中选择和判别停用器具；以及器具对应关系单元，其限定在启用器具和停用器具之间的对应关系。因为能够基于两条信息，艮卩，关于启用器具的信息和流量信息来判别停用器具，因此所要选择的器具的范围窄，并且因此能够以超高精度判别停用的器具。
本发明的优点本发明的流量测量装置及其程序基于由器具判别单元作出的判别结果来分析当前正在操作的器具的数目和类型。当多个器具正在操作时，对器具的组合进行分析。基于分析结果，如果需要，就改变按器具分的使用流量的计算方法。因此，当与器具判别单元作出的判别结果(正在操作的器具)无关地、仅仅通过在流量模式之间进行比较而计算器具的使用流量的情形相比较时，能够精确地计算出按器
具分的燃气使用流量。本发明的流量测量装置还具有瞬时流量估计单元，其通过使用差分流量来计算启用器具的瞬时流量；以及停用器具判别单元，其基于由瞬时流量估计单元所计算的瞬时流量来判别停用器具。结果，通过基于差分流量估计的瞬时流量而连续地获知启用器具的瞬时流量。因此，通过检测当器具被停用时所获得的差分流量，能够以高精度判别正在操作的器具中的哪一个被停用。
本发明的流量测量装置还具有在停用判别条件下从启用器
具中选择性地判别任何器具的器具对应关系单元，由此限定在启用器
具和停用器具之间的对应关系。因为能够基于两条信息，g卩，关于启 用器具的信息和流量信息来判别停用器具，因此所要选择的器具的范
围受到限制，并且因此能够以超高精度来判别停用器具。
附图的简要说明图l是本发明第一实施例的流量测量装置的框图。
图2是本发明第一实施例的流量计算优先级存储单元的数据结构图表。
图3是本发明第一实施例的流量测量单元的框图。 图4是绘制出由本发明第一实施例的流量测量单元所测量的流量 的图示。
图5是绘制出由本发明第一实施例的计算单元计算出的变化量的 图示。
图6是示出本发明第一实施例的流量测量装置的操作的流程图。
图7是示出本发明第一实施例的流量测量装置的操作的流程图。
图8是示出本发明第一实施例的流量测量装置的操作的流程图。
图9是示出本发明第一实施例的流量测量装置的操作的流程图。
图IO是由本发明第一实施例的流量测量单元测量的流量图。
图11是示出本发明第二实施例的流量测量装置的操作的流程图。
图12是本发明第三实施例的流量测量装置的框图。
图13是由流量测量装置测量的流量的特征图。
图14是由流量测量装置测量的差分流量的特征图。
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图16是由流量测量装置测量的流量的特征图。
图17是本发明第四实施例的流量测量装置的框图。
图18是由流量测量装置测量的流量的模式。
图19是由流量测量装置测量的差分流量的模式。
图20是由流量测量装置测量的差分流量的另一模式。图21是由流量测量装置测量的差分流量的另一模式。
图22是由流量测量装置测量的流量的另一模式。 图23是由流量测量装置测量的差分流量的另一模式。 图24是由流量测量装置测量的流量的另一模式。 图25是由流量测量装置测量的差分流量的模式。 图26是现有技术的流量测量装置的框图。 图27是现有技术的流量测量装置的框图。
参考标号的说明第一发明的特征在于包括流量测量单元，其以给定时间间 隔测量流过通道的燃气流量并且输出作为流量数据的测量结果；计算 单元，其计算从流量测量单元输出的流量数据之间的差分值；器具判 别单元，其根据由计算单元所计算的差分值来判别器具的使用；以及
器具流量计算单元，其根据由器具判别单元作出的判别结果，通过切 换计算方法来计算单个器具的使用流量。根据由器具判别单元作出的判别结果来分析当前正在操作 的器具的数目和类型。当多个器具正在操作时，对器具的组合进行分
析，以及基于分析结果，适当地采用最精确的计算方法作为用于计算 按器具分的使用流量的方法。因此，当与器具判别单元作出的判别结
果(正在操作的器具)无关地、仅仅通过在流量模式之间进行比较来 计算使用流量的情形相比较时，能够更加精确地计算出使用流量。
第二发明的特征在于，器具流量计算单元具有多个计算处 理单元，其在预定步骤中计算流量；以及通过基于当器具判别单元已 经检测到由计算单元计算的差分值时，或者在从当实现了到器具判别 状态的转变时起到处理脱离开判别状态时的时间期间，基于由流量测 量单元执行的流量测量的次数以及基于所使用的燃气器具的数目，通 过切换计算处理单元来计算对于每个器具的使用流量。在两个或者更多器具正在操作的情形中，如在现有技术中 那样对于每个器具计算波形(的步骤)需要使用由流量测量单元所测 量的流量变化(这里称为流量差)。本发明使得能够以与消除用于计 算波形的操作相对应的量来省却引起浪费的处理，使得能够降低功耗。第三发明的特征在于，基于在预定条件下、先行设定的流
量计算优先级存储单元，器具流量计算单元判别其中对于多个正在操 作的器具进行流量计算的顺序；以及从具有高优先级的器具按照优先 级降序来计算器具的使用流量。
关于例如用户使用的燃气灶和风扇式加热器，在判别燃气灶在优 先级方面高于风扇式加热器的情形中，当一旦被操作时，燃气灶不引 起使用流量的任何显著变化。相反，风扇式加热器引起使用流量的变 化。因此，只要首先计算由燃气灶使用的使用流量，并且从由流量测 量单元测量的值中减去结果值，则在不参考流量模式的情况下能够计 算出由风扇式加热器使用的使用流量。因此。能够以超高的精度来计 算使用流量。第四发明的特征在于，当使用流量变得更小时，设定更高 的优先级。当大流量器具和小流量器具正在操作时，在变化范围(比率)方面，大流量器具更大。因此，当两个器具都在操作时，因为在 大流量器具中发生的流量变化(控制)，所以在小流量器具中发生的
流量变化(控制)不出现在波形中，并且器具判别单元不能判别出小 流量器具的流量变化。特别地，以大流量器具的控制被错误地认为是 小流量器具的控制的方式可以防止优先级的使用。第五发明的特征在于，结合在启用之后的使用流量，在较 少频繁地改变的器具上设定更高的优先级。关于例如由用户使用的燃气灶和风扇式加热器，在与风扇 式加热器相比较、在启用之后其流量较少频繁地改变的燃气灶在优先 级方面被判别为高于风扇式加热器的情形中，当一旦被操作时，燃气 灶不引起使用流量的任何显著变化。相反，风扇式加热器引起使用流 量的变化。因此，只要首先计算由燃气灶使用的使用流量并且从流量 测量单元测量的值中减去得到的值，就能够在不参考流量模式的情况 下计算由风扇式加热器使用的使用流量。因此，能够以较高精度来计
算使用流量。第六发明的特征在于，在小流量使用器具操作的同时，当 大流量使用器具开始操作时，器具流量计算单元比较在大流量使用器 具操作之前和之后即刻地由流量测量单元测量的流量，从而计算在大 流量使用器具正在操作期间由小流量使用器具使用的使用流量。当大流量器具和小流量器具正在操作时，大流量器具在变化 范围(比率)方面更大。因此，当两个器具正在操作时在小流量器具 中产生的流量变化(控制)由于在大流量器具中产生的流量变化(控 制)而不出现在波形中，并且器具判别单元不能判别在小流量器具中 的流量变化。因此，根据在大流量使用器具的操作之前和之后即刻地 由流量测量单元测量的流量来计算在大流量使用器具正在操作期间由 小流量使用器具使用的使用流量。因而，当与器具判别单元作出的判别结果(正在操作的器具)无关地、仅仅通过在流量模式之间进行比 较来计算器具使用的使用流量的情形相比较时，能够精确地计算使用 流量。第七发明具体地是一种利用计算机实现第一到第六发明中 的至少一个的至少一部分流量测量功能的程序。因为该发明是一种程 序，通过使得该程序利用诸如电学/信息装置、计算机和服务器的具 有CPU (或者微型计算机)、RAM、 ROM、存储器件、I/O等的硬 件资源以合作方式操作，能够易于实现本发明的流量测量装置的至少 一部分。此外，通过在记录介质上记录程序或者通过使用通信线路分 配程序，能够易于执行程序的传递和安装。第八发明被配置成包括流量测量单元，其测量通道中的 流量；差分流量检测单元，其根据由流量测量单元测量的流量来计算 差分流量；启用器具判别单元，其根据差分流量判别通过被连接到通 道而被启用的器具；瞬时流量估计单元，其通过使用差分流量计算启 用器具的瞬时流量；以及停用器具判别单元，其基于由瞬时流量估计 单元计算的瞬时流量来判别停用器具。因为通过基于差分流量估计瞬 时流量而连续地获知启用器具的瞬时流量，所以通过检测当器具被停 用时所获得的差分流量，能够以高精度判别正在操作的器具中的哪一 个被停用。第九发明，具体地，第八发明的流量测量装置的瞬时流量 估计单元被配置成计算基于差分流量的值而被判别的启用器具的瞬时 流量。能够分开地计算在操作开始之后具有大的差分流量的器具的瞬 时流量和在操作开始之后具有小的差分流量的器具的瞬时流量。能够 通过使用器具流量控制的特征来指定器具，并且因此能够以较高精度 计算瞬时流量。第十发明，具体地，第八和第九发明的流量测量装置的瞬时流量估计单元能够通过在当启用器具判别单元已经判别启用时所获 得的差分流量上加上在以后获取的差分流量或者从当启用器具判别单 元已经判别启用时所获得的差分流量中减去以后获取的差分流量来估 计正被使用的器具的瞬时流量。通过在初始启动流量上加上随后获取 的差分流量或者从初始启动流量中减去随后获取的差分流量，能够连 续地计算瞬时流量。第十一发明，具体地，第八和第九发明的流量测量装置的 停用器具判别单元通过比较由瞬时流量估计单元计算的瞬时流量与在
停用时获得的差分流量来判别停用器具。连续计算的瞬时流量达到停 用时的差分流量，器具被停用。因此，能够以较高精度判别停用器具。第十二发明，具体地，第八和第九发明的流量测量装置的 瞬时流量估计单元比较由流量测量单元测量的总流量与由瞬时流量估 计单元估计的流量总和以及对总和进行校正，由此计算瞬时流量。因
此，总是能够以较高精度计算估计瞬时流量。第十三发明，具体地，第八到第十二发明的流量测量装置 被配置成采用与瞬时流量测量单元相对应的超声波流量计用作流量测 量单元。能够以短的时间间隔和预定的时间间隔测量流量；因此，可
以进行高精度的器具判别和按器具分的流量计算。第十四发明被配置成包括流量测量单元，其测量流过通道 的流体的量；启用器具判别单元，其基于由流量测量单元以预定时间 间隔测量的流量的任意特定间隔的差分流量来判别通过被连接到通道 而被使用的器具；停用器具判别单元，其基于该特定间隔的差分流量 来判别停用器具并且基于停用判别条件而从启用器具中选择和判别停 用器具；以及器具对应关系单元，其限定在启用器具和停用器具之间
的对应。因为能够基于两条信息；即，关于启用器具的信息和流量信 息来判别停用器具，所要选择的器具的范围窄，并且因此能够以较高
18精度来判别停用器具。第十五发明被配置成包括流量测量单元，其测量流过通道 的流体的流量；启用器具判别单元，其用于基于根据以预定时间间隔 由流量测量单元测量的流量所计算的任意特定间隔的差分流量来判别 通过被连接到通道而被使用的器具；停用器具判别单元，其基于该特 定间隔的差分流量来判别停用器具并且在预定条件下判别与停用器具 相对应的启用器具，由此限定在器具之间的对应关系。启用器具判别 单元仅仅检测器具的启用，并且因为停用器具被判别，所以启用器具 被判别，由此能够以更高的精度来判别器具。第十六发明，具体地，通过采用用于第十四和十五发明的 流量测量装置的停用判别条件作为用于利用差分流量的绝对值判别器 具的停用判别条件来执行判别。如在燃气热水供应器的情形中，利用 差分流量的绝对值，能够快速地判别在燃气速率方面大大地不同于另 一器具的器具。这种器具的判别能够与另一低流量器具的判别分开，
使得能够增强低流量器具的判别精度。第十七发明，具体地，第十四和十五发明的流量测量装置 的停用器具判别单元利用在停用之后测量的流量作出作为用于指定器
具的停用判别条件的判别。即使当难以仅仅利用差分流量作出判别时， 也根据在器具停用之后获取的测量流量来判别正在操作的器具，由此 估计停用器具。因而，即使当利用差分流量没有识别出器具时，也能 够判别该器具的性质。第十八发明，具体地，第十四、十六和十七发明的流量测 量装置的停用器具判别单元，尽管判别了停用，但在没有启用的器具 时，判别所关注的器具为未知器具，结果，当多个器具被同时启用时, 可以判别器具。
第十九发明，具体地，第十四和第十五发明的流量测量装 置的停用器具判别单元，当尽管测量流量已经达到零但仍然余留启用 器具时，判别在当测量流量已经达到零时的时刻启用器具被停用。因
而，当多个器具被同时停用时，能够判别停用器具。在第二十发明中，通过根据具体地由第十四到第十九发明 的流量测量装置的启用器具判别单元所判别的启用器具而改变停用判 别条件，对于大流量器具正在操作的情形和低流量器具正在操作的情 形，能够将判别条件分开。在低流量器具操作期间执行的判别精度能 够被提高。第二十一发明，具体地，第十四到第二十发明的流量测量 装置被配置成使用与瞬时流量测量单元相对应的超声波流量计用作流 量测量单元。能够以短的时间间隔和预定的时间间隔来测量流量；因
此，可以进行高精度的器具判别和按器具分的流量的计算。将在下文中通过参考附图来描述本发明的实施例。然而， 本发明不受各实施例的限制。(第一实施例)
图1是用作本发明第一实施例的流量测量装置的燃气表的框图。在图1中，参考标号IO表示在燃气供应管线上的任意点处 放置的流量测量装置，以及位于每个用户房屋中的一个或多个燃气器 具11连接到燃气供应管线的下游管道。在被连接到燃气管道的通道12中设置的燃气关断阀13和 燃气流量测量单元1被容纳在流量测量装置10中，以及通过对由流量 测量单元1检测到的流量信号进行算术运算来计算燃气使用流量。
检测震动诸如地震的检震器14也被并入并且布置成当检 测到预定或者更高级别的震动时通过启用燃气关断阀13而关断燃气通 道12。另外地并入的是燃气器具判别单元3，其通过使用由流量 测量单元1检测到的流量信号来指定被连接到燃气通道12的燃气器具 11中的哪一个被使用；流量积分单元4，其对由流量测量单元1测量 的燃气量进行积分；计算单元15，其计算由流量测量单元1在以给定 时间间隔测量并输出的流量数据之间的流量差；器具流量计算单元16， 其计算器具11所使用的燃气量；流量计算优先级存储单元17;器具流 量积分单元18，其基于每一器具对由器具流量计算单元16所计算的、 在燃气器具11中流动的燃气流量进行积分；流量报告部5，其用于报 告由流量积分单元4和器具流量积分单元18计算出的、全部已用燃气 流量和每个燃气器具11的燃气使用量；控制电路19，其执行检震器 14的启用、器具的判别、安全功能以及其他综合控制处理；以及用作 这些单元的电源的电池(未示出)。在流量计算优先级存储单元17中，如图2所示以表格的形 式存储器具名称、利用数字表达的器具流量计算优先级以及当目标器 具开始被启用时粗略估计的燃气使用量[L/小时]。附带说一句，在本 实施例中，预先判别了优先级，如优先级10用于燃气灶、优先级20 用于风扇式加热器、优先级30用于地板加热，以及优先级40用于热 水供应器，并且具有小的数字的器具被认为是具有高的优先级的器具。 优先级还与器具的控制频率有关。例如，关于燃气灶，用户仅仅为了 调节火焰大小而对燃气量进行控制的频率是低的(当在操作开始之后 即刻执行调节时，正在执行控制的机会基本上是低的)，并且因此在 优先级方面判别燃气灶高于风扇式加热器。此外，燃气器具不限于以上提及的那些。当处理除了以上 提及的那些之外的、诸如燃气加热器和燃气饭煲的燃气器具时，燃气器具名称及其利用数字表达的优先级被添加到流量计算优先级存储单 元17中的表格中。超声波测量单元用于本发明的流量测量单元1;然而，诸
如流体方法的另一流量测量方法也是可用的，只要该方法使得能够在 短的时间段内以给定的周期执行连续测量。下面描述第一实施例的流量测量装置的操作。首先，通过参考图3描述由流量测量单元1执行的超声波 流量计量。在燃气通道12中提供的测量通道30具有矩形横截面，以 及在该通道中并且沿垂直于燃气流过测量通道30的方向上定位的各个 壁面中，在上游和下游位置之间彼此相对的方式以角度4)倾斜地嵌入 一对超声波收发器31和32，使得测量通道30被夹在它们之间。利用 流量测量单元1的测量控制单元(未示出)，在超声波收发器31和32 之间相互地发射和接收超声波，由此以给定间隔来测量在相对于流体 流动的正向和反向方向中获得的超声波的传播时间之间的差并且输出 作为传播时间差信号的测量结果。当接收到传播时间差信号时，计算 单元(未示出)计算所要测量的流体的流速和流量。在下面提供了运 算表达式。在图3中，假设参考符号L代表目标距离；tl代表来自上 游位置的传输时间；t2代表来自下游位置的传输时间；C代表声速，能 够利用下面的方程式计算流速V。方程式(1)
V= (L/2cos40 ) ( (1/tl) ) — (1/t2))
能够在可以执行超声波的传输和接收的范围内设定测量的时间间 隔，并且在本实施例中以两秒的间隔执行测量。时间间隔的额外减小在理论上是可行的。因为一些燃气器具以短于两秒的时间段启用，因 此在器具的瞬时判别方面，减小测量时间间隔是有利的。然而，测量 间隔的减小引起了电池消耗增加的问题。相反，当与现有的燃气表中 采用的隔膜方法的测量间隔等效的测量间隔变成两位量级的秒数间隔 时，本发明的器具判别单元3在判别燃气器具11 (执行器具判别)时 遇到困难。因此，在本发明中，以在成本和器具判别性能方面被很好 地均衡的两秒间隔来实行测量。现在将通过参考图4和5来描述由器具判别单元3执行的 燃气器具11的使用的判别。首先，流量测量单元1以两秒间隔测量流过测量通道30 的燃气流量。图4是绘制出由本实施例的流量测量单元1测量的流量 随时间变化的图示。该图示出从时刻t2使用燃气灶；在时刻t5处使用 风扇式加热器；从时刻t9到时刻t16控制风扇式加热器中的燃气流量； 并且在时刻tl9停用燃气灶。基于由计算单元15计算的、在由流量测量单元1当前测量 的燃气流量与在两秒前测量的燃气流量之间的差(变化量A2)，以 及当变化量从零变化直至该变化量再次变为零时所获取的流量的增加 (降低)的量，器具判别单元3判别已经开始操作的燃气器具。图5 示出了该变化量随时间的变化。更具体地，当变化量变为除了零之外的值(在时刻t2)时 达到判别状态，从该判别状态直至该变化量再次变为零时(在时刻t3) 为止，对在此期间获得的变化量进行分析。此外，对最大变化量，从 时刻t2到t3改变的流量(Qa)和图2所示的粗略估计的流量相互比较， 由此判别被使用的燃气器具11。当△ 2显示从0[L/小时]附近—100[L/小时]附近一0[L/小时]附近的变化特征时，器具判别单元3被设定为识别燃气灶的使用。此
外，当A2显示从0[L/小时]附近一60[L/小时]附近—60[L/小时]附近一 0[L/小时]附近的变化特征时，器具判别单元3被设定为识别风扇式加 热器的使用。专门地为各个燃气器具11设计的A2的特征被预先安装 于其他器具中。单词"附近"指的是例如误差落在10%的数值范围。在器具判别单元3中，相对于在基准时间获得的燃气流量 和在之前的任意时间获得的燃气流量之间的差而为各个燃气器具设计 的特征的预先安装、以及正在操作的器具的判别不与本发明直接相关; 因此，在这里省略对其进一步作出任何解释。此外，器具判别单元3 还判别已被判别为启用的燃气器具ll已在时刻t2处以流量Qa被启用， 并且脱离开判别状态。关于判别变化量的时间间隔，器具判别单元3不需要被限 于两秒，并且还可以被设为四秒之前、六秒之前、…(测量流量的时 间间隔)X (任意整数)之前。由于判别变化量的时间间隔的值和在 变化量自身再次返回到零之前消耗了时间，所以在器具判别单元3进 入判别状态以因此执行器具判别之前，耗费了若干秒。因此，为了判 别启用所需要的时间(称为T1)是随不同的燃气器具ll而变化的。现在描述一种当用户已经使用燃气器具11时由器具流量 计算单元16执行的、用于对每个器具计算燃气使用流量的方法。图6 到IO是示出本实施例的流量测量装置10的操作的流程图。基于下面的假设进行解释。首先，假设燃气器具11的启用 和停用不同时执行。第二，假设通过分析由流量测量单元1测量的流 量，器具判别单元3必定能够精确地判别器具的启用和停用。不满足 这些假设的所有的流量变化均被判别为与正在操作的器具的控制相对 应。
如下地处理停用判别。当在降低的流量Qa和由燃气器具 11当前使用的使用流量之间的差的绝对值落在例如5[L/小时]的范围 内时，器具判别单元3判别燃气器具11已被停用。将在下面描述器具流量计算单元16的操作。在时刻tl处(当没有正在操作的器具时)，流量测量单元 l测量流量Qall (S101);计算变化量(A2) (S102);分析变化值 (S103);并且因为A2呈现为0的值，所以识别变量Tcnt的值(S104)。变量Tcnt是从当器具判别单元进入器具判别状态时直至 该单元脱离开该状态、流量测量单元1测量流量的次数(在进入时执 行的测量也被计入)。假设初始值为零，并且假设在时刻tl处获得初 始值。因为变量Tcnt呈现为零值，所以执行流量计算处理X (S105); 器具流量积分单元18对由在S105中判别的正在操作的燃气器具11所 使用的使用流量进行积分(S105a);以及等待状态继续，直至下一个 两秒(测量流量的时间)到来(S100)。流量计算X对应于图7所示的流程图，并且没有当前正在 操作的燃气器具(S200);因此，计算结束，而不执行处理。即使涉 及对S105a的使用流量积分，由于没有正在操作的器具，所以不执行 积分。在时刻t2 (燃气灶开始操作)，流量测量单元l测量流量 Qall (S101);计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103); 并且因为A2不为零，而识别变量Tcnt的值(S113)。因为变量Tcnt呈现为0的值，所以实现了到判别状态的转 变(S114)，其中变量Tcnt被累加(S115)，并且等待状态继续，直 至下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。
在时刻t3 (燃气灶在操作中)，流量测量单元l测量流量 Qall (S101);计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103); 并且因为A2呈现为0的值而识别变量Tcnt的值(S104)。因为Tcnt呈现为1的值，所以执行判别处理(S106)。根 据A2中的时间变化以及在到判别状态的转变发生之前即刻地由流量 测量部1测量的流量Qall与在转变发生之后(当前时间)即刻地测量 的流量之间的变化量(Qa),器具判别单元3判别燃气灶开始被使用 (在操作中的燃气器具的数目被设为一个)。处理脱离开判别状态 (S107)。因为启用被判别(S108)，所以执行流量计算Y (S109); Tcnt的计数值被清空，以便使得能够执行下一次的判别(S110)。器 具流量积分单元18对由在S109中判别的在操作中的器具所使用的使 用流量进行积分(S110a)，并且保持等待，直至下一个两秒(测量流 量的时间)到来(S100)。流量计算Y对应于图8所示的流程图，并且识别当前正在 操作的燃气器具的数目(S300)。因为当前正在操作的燃气器具的数 目是一个，所以循环执行Tcnt+l次，并且从最早的时间点(在该实施 例中按照t2和t3的次序)按照时间增加次序而在目标时间处结合目标 器具(在该实施例中仅仅为燃气灶)来计算每个器具中的流量(S301)。 因为此时正在操作的器具数目仅仅是一个，所以在t2处由流量测量单 元l测量的值Qall被取作在t2处在目标器具(燃气灶)中的流量，以 及在t3处由流量测量单元1测量的值Qall被取作在t3处在目标器具中 的流量。流量测量单元1测量在时刻t4处的流量Qall (燃气灶仍然 在操作中)(S101);计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103); 并且因为A2呈现为0的值而识别变量Tcnt (S104)。因为Tcnt呈现 为0的值，所以执行流量计算处理X (S105)。器具流量积分单元18对在S105中计算的由正在操作的燃气器具所使用的使用流量进行积分
(S105a)，并且保持等待直至下一个两秒(测量流量的时间)到来 (S100)。流量计算X对应于图7所示的流程图，并且当前正在操作 的燃气器具的数目被识别(S200)。因为当前正在操作的燃气器具的 数目是一个，所以在t4处由流量测量单元1测量的值Qall被取作在t4 处获得的在目标器具(燃气灶)中的流量。流量测量单元1测量在时刻t5处的流量Qall (燃气灶仍然 保持在操作中，而风扇式加热器开始操作)(S101);计算变化量(△ 2) (S102);分析变化值(S103);并且因为A2呈现不为0的值而 识别变量Tcnt的值(S113)。因为Tcnt呈现O的值，所以转变到判别状态(S114)，其 中Tcnt被累加(S115)。保持等待，直至下一个两秒(测量流量的时 间)到来(S100)。流量测量单元1测量在时刻t6处的流量Qall (燃气灶和风 扇式加热器两者都在操作中)(S101);计算变化量(A2) (S102); 分析变化值(S103);以及因为A2呈现不为0的值而识别变量Tcnt (S113)。因为Tcnt呈现为1的值，Tcnt被进一步与Tlmax比较 (S116)。术语Tlmax指的是在器具判别单元3判别器具所需的并且 从一个燃气器具11改变到另一个的时间(Tl)中的最长时间。在本实 施例中，用于燃气灶的Tl是4[s]，并且用于风扇式加热器的Tl是 6[s]。因此，Tlmax被取为6[s]。由此推导出以下内容，如果即使从 发生转变到器具判别的状态经过了 Tlmax之后，器具判别单元3也不 能判别燃气器具11的操作的开始或停止，则燃气流量在这期间发生的变化表明，当前正在操作的器具已经受到流量控制。因为在S116用于判别操作开始或停止所需要的最大时间 在这个时间点尚未经过，所以流量的变化不能被判别为用于正在操作 的器具的流量控制。因此，Tcnt被进一步累加(S120)，并且保持等 待直至下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。流量测量单元1测量在时刻t7处的流量Qall (燃气灶和风 扇式加热器两者都在操作中)(S101);计算变化量(A2) (S102); 分析变化值(S103);并且因为A2呈现为0的值而识别变量Tcnt(S104)。因为Tcnt呈现为2的值，因此执行判别处理(S106)。根 据A2中的时间变化以及在到判别状态的转变发生之前即刻地由流量 测量部1测量的流量Qall与在转变发生之后(当前时间)即刻地测量 的流量之间的变化量(Qa)，器具判别单元3判别风扇式加热器已经 开始操作(在操作中的燃气器具的数目被设为两个)。处理脱离开判 别状态(S107)。因为操作被判别开始(S108)，所以执行流量计算Y
(5109) ; Tcnt的计数值被清空，以便使得能够执行下一次的判别
(5110) 。器具流量积分单元18对由在S109中计算的在操作中的燃 气器具所使用的使用流量进行积分(S110a)，并且保持等待，直至下 一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。流量计算Y对应于图8所示的流程图，以及识别当前正在 操作的燃气器具的数目(S300)。因为当前正在操作的燃气器具的数 目是两个，所以关于正在操作的器具的询问被发送到器具判别单元3， 由此识别这样的事实，即一个燃气灶和一个风扇式加热器现在正在操 作并且刚刚完成经历判别的器具是该两个器具中的风扇式加热器 (S302)。通过双重循环(Tcnt+1循环以及数目与正在操作的器具的 数目相等的循环)计算在目标时间处分别地获得的目标器具(燃气灶 和风扇式加热器)中的流量(S304， S305)。
Tcnt+1循环被取作用于从最早时间点按照时间增加的次序
(在该实施例中按照t5、 t6以及t7的次序)计算流量的循环，并且数 目与器具的数目相等的循环被安排成使得刚刚被判别为已经开始操作
的器具(风扇式加热器)位于最后。顺序地计算已经操作的燃气灶的流量以及总是继承了 2[s] 之前获得的流量的原因(不引起任何流量变化的近似方程式)在于， 燃气器具启用/停用的判别被赋予优先级。因为是在例如一个月的长 时间段上计算使用流量，所以当与一个月相比时，判别操作开始或停 止所需的时间被认为是极短的时段并且对于精度不具有任何实质性影 响。当如在现有技术的实例中那样尝试利用波形模式计算使用流量时， 必须对于所有的燃气器具提供所有组合的操作模式，这是不现实的。流量测量单元1测量在时刻t8的流量Qall (燃气灶和风扇 式加热器都在操作中)(S101);计算变化量(A2) (S102);分析 变化值(S103);并且因为A2呈现0的值，所以识别变量Tcnt(S104)。 因为变量Tcnt呈现O的值，所以执行流量计算处理X (S105)。器具 流量积分单元18对由在S105中计算的正在操作中的燃气器具使用的 使用流量进行积分(S105a),并且等待状态继续，直至下一个两秒(测 量流量的时间)到来(S100)。流量计算X对应于图7所示的流程图，并且识别当前正在 操作的燃气器具的数目(S200)。因为当前正在操作的燃气器具的数 目是两个，所以关于正在操作的器具的询问被发送到器具判别单元3， 由此识别出一个燃气灶和一个风扇式加热器现在正在操作的事实 (S202)。此外，通过参考流量计算优先级存储单元17，对燃气器具 11中的哪一个首先接受流量计算进行核査(S203)。通过数目与正在 操作的器具的数目相等的循环，实现在对各燃气器具所赋予的优先级 中进行比较(S204)，由此计算在时刻t8处分别获得在各目标器具(燃气灶和风扇式加热器)中的流量(S205， S206)。从具有最高优先级的流量按照优先级的降序计算流量的原 因在于，当该两个器具被同时地控制时，在通过精确的控制操作从A2 向两个器具分配变化量时遇到困难。因此，在以高频率优先地受到控
制的燃气器具上反映A2，产生了按器具分的流量为精确的高可能性。 由于这个原因，能够以高精度来计算使用流量。流量测量单元1测量在时刻t9处的流量Qall (燃气灶和风 扇式加热器两者都在操作中，并且风扇式加热器的控制开始)(S101); 计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103);并且因为A2呈 现不为0的值，所以识别变量Tcnt (S113)。因为变量Tcnt呈现0的值，实现了到判别状态的转变 (S114)，其中变量Tcnt被累加(S115)，并且等待状态继续，直至 下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。在时刻t10处(燃气灶和风扇式加热器两者都在操作中， 并且风扇式加热器也受到控制)，流量测量单元l测量流量Qall(S101); 计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103);以及因为A2呈 现不为O的值，所以识别变量Tcnt的值(S113)。因为Tcnt呈现1的值，所以Tcnt被进一步与Tlmax比较 (S116)。因为在这个时间点处在S116需要用于判别操作开始或停止 的最大时间尚未经过，所以流量的变化不能被判别为用于正在操作的 器具的流量控制。因此，Tcnt被进一步累加(S120)，以及保持等待 直至下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。在时刻tll处(燃气灶和风扇式加热器两者都在操作中， 并且风扇式加热器正在受到控制)，流量测量单元1测量流量Qall(S101);计算变化量(A2)(S102);分析变化值(S103);并且
因为A2呈现不为0的值，所以识别变量Tcnt的值(S113)。因为Tcnt呈现2的值，所以Tcnt被进一步与Tlmax比较 (S116)。因为在这个时间点处在S116需要用于判别操作开始或停止 的最大时间尚未经过，所以流量的变化不能被判别为用于正在操作的 器具的流量控制。由于这些原因，执行流量计算处理Z (S118) ; Tcnt 的计数值被清空，以便使得能够执行下一次的判别(S119);器具流 量积分单元18对由在S118中计算的操作中的燃气器具所使用的使用 流量进行积分(S119a);以及等待状态继续，直至下一个两秒(测量 流量的时刻)到来(S100)。流量计算Z对应于图9所示的流程图，并且识别当前正在 操作的燃气器具的数目(S400)。因为当前正在操作的燃气器具的数 目是两个，所以对于从转变到判别状态以后所获得的A2的特征进行分 析，由此分析流量变化属于哪一个器具(S402)。关于正在操作的器 具的询问被发送到器具判别单元3，由此识别一个燃气灶和一个风扇式 加热器现在正在操作的事实(S403)。此外，通过参考流量计算优先 级存储单元17，对燃气器具11中的哪一个首先接受流量计算进行核査 (S404)。通过双重循环(Tcnt+1循环以及数目与正在操作的器具相 等的循环)，对赋予各个燃气器具的优先级进行相互比较(S405)， 并且在比较结果上反映出与S402有关的分析结果(S406)，由此计算 在目标时间处获得的在目标器具(燃气灶和风扇式加热器)中的按器 具分的流量(S407、 S408和S409)。 Tcnt+1循环被取作用于从最早时间点按照时间升序(在该 实施例中按照t9、 tlO以及tll的次序)计算流量的循环，以及数目与 器具的数目相等的循环被取作用于按照优先级增加次序来计算流量的循环。例如，关于一种用于在S402中判别其流量控制对应于从 △ 2的特征变化的器具的方法，当其中A2落入10[L/小时]的范围中的 状态持续比时段Tlmax更长的时间时，该变化被判别为风扇式加热器 的流量控制。因而，假设该方法为每个器具而预先判定并且设定在器 具流量计算单元中。关于t12到t14的处理与关于t9到tll的处理相同，并且 因此省略它的解释。在时刻tl5(燃气灶和风扇式加热器两者都在操作中，并且 风扇式加热器受到控制)，流量测量单元1测量流量Qall (S101); 计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103);并且因为A2呈 现不为O的值，所以识别变量Tcnt的值(S113)。因为变量Tcnt呈现O的值，所以实现了到判别状态的转变 (S114)，其中变量Tcnt被累加(S115)，并且等待状态继续，直至 下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。在时刻tl6(燃气灶和风扇式加热器两者都在操作中，并且 风扇式加热器受到控制)，流量测量单元1测量流量Qall (S101); 计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103);并且因为A2呈 现不为O的值，所以识别变量Tcnt的值(S113)。因为Tcnt呈现1的值，所以Tcnt被进一步与Tlmax比较 (S116)。因为在这个时间点处在S116需要用于判别操作开始或停止 的最大时间尚未经过，所以流量的变化不能被判别为用于正在操作的 器具的流量控制。因此，Tcnt被进一步累加(S120)，并且保持等待 直至下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。
在时刻tl7(燃气灶和风扇式加热器两者都在操作中，并且 己经结束对风扇式加热器的控制)，流量测量单元1测量流量Qall (S101);计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103);并且 因为A2呈现0的值，所以识别变量Tcnt的值(S104)。因为Tcnt呈现2的值，所以执行判别处理(S106)。然而， 在此情形中，该变化不是A2中事先记录的时间变化，并且因此器具判 别单元3不将该变化判别为器具的操作开始。此外，在这期间获得的 流量变化还不同于在当前正在操作的器具中的流量，并且因此该变化 也不被判别为停用。因为至此获得的流量变化被判别为归因于流量控 制，所以处理脱离开判别状态(S107)。接着，因为启用或者停用未被判别(S108)，所以执行流 量计算处理Z (S111) ; Tcnt的计数值被清空，以便使得能够执行下 一次的判别(S112);以及器具流量积分单元18对由在Slll中计算 的操作中的燃气器具所使用的使用流量进行积分(S112a)，并且等待 状态继续，直至下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。因为 关于时刻tl8的处理与关于时刻t8的处理相同，所以省略它的解释。在时刻t19 (风扇式加热器在操作中，但是燃气灶保持停 用)，流量测量单元1测量流量QalKS101);计算变化量(A2) (S102); 分析变化值(S103);以及因为A2呈现不为0的值，所以识别变量 Tcnt的值(S113)。因为变量Tcnt呈现O的值，所以实现了到判别状态的转变 (S114)，其中变量Tcnt被累加(S115)，并且等待状态继续，直至 下一个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。在时刻t19 (风扇式加热器在操作中)，流量测量单元1测量流量Qall(S101);计算变化量(A2) (S102);分析变化值(S103); 以及因为A2呈现0的值，所以识别变量Tcnt的值(S104)。因为Tcnt呈现1的值，所以执行判别处理(S106)。根据 △ 2中的时间变化和在到判别状态的转变发生之前即刻地由流量测量 部1测量的流量Qall与在转变发生之后(=当前时间)即刻地测量的流 量之间的变化量(Qa),器具判别单元3判别燃气灶已经停用(正在 操作的器具的数目被设定为一个)。例如，当A2呈现负号时和当在流 量Qa与在2[s]之前获得的正在操作的器具中的流量之间的差落入10 %的范围中时，认为停用已经发生。处理脱离开判别的状态(S107)。因为操作被判别为停用 (S108)，因此执行流量计算Y (S109) ; Tcnt的计数值被清空，以 便使得能够执行下一次的判别(S110)。器具流量积分单元18对由在 S109中计算的在操作中的燃气器具所使用的使用流量进行积分 (S110a)，并且保持等待，直至下一个两秒(测量流量的时间)到来 (S画)。虽然对于正在操作的燃气器具11而言时刻t20不同于时刻 t3，但是时刻t20和t3在处理方面是彼此相同的，并且因此省略对处理 的解释。在时刻t21 (风扇式加热器在操作中，并且开始对风扇式加 热器的控制)，流量测量单元1测量流量Qall (S101);计算变化量 (△2) (S102);分析变化值(S103);以及因为A2呈现不为0的 值，所以识别变量Tcnt的值(S113)。因为Tcnt呈现0的值，所以实现了到判别状态的转变 (S114)，其中Tcnt被累加(S115)，并且等待状态继续，直至下一 个两秒(测量流量的时间)到来(S100)。
在时刻t22(风扇式加热器在操作中，并且结束对风扇式加 热器的控制)，流量测量单元1测量流量Qall (S101);计算变化量
(△2) (S102);分析变化值(S103);以及因为A2呈现0的值， 所以识别变量Tcnt的值(S104)。因为Tcnt呈现1的值，所以执行判别处理(S106)。根据 △ 2中的时间变化以及在到判别状态的转变发生之前即刻地由流量测 量部l测量的流量Qall与在转变发生之后(=当前时间)即刻地测量的 流量之间的变化量(Qa)，器具判别单元3作出以下判别，具体地， 风扇式加热器还未被停用，因为Qa不同于在风扇式加热器中的当前流 量，并且判别控制已被执行。因为启用或者停用未被判别(S108)， 所以执行流量计算处理Z (S111) ; Tcnt的计数值被清空，使得能够 执行下一次的判别(S112);以及器具流量积分单元18对由在Slll 中计算的正在操作的燃气器具所使用的使用流量进行积分(S112a)， 并且等待状态继续，直至下一个两秒(用于测量流量的时间)到来 (S100)。如上所述，利用器具判别单元3的判别细节而对每个器具 以超高的精度来计算流量，并且因此改变了计算方法。在S103中的A 2在0的附近的判别是以如此方式作出的，即，当lA2l是2[L/小时]或 更小时，判别A2在0附近。当正在操作的燃气器具11的数目是一个 时，由流量测量单元1测量的值被无条件地取作为正在操作的器具11 中的流量。其原因在于，如与利用流量模式来计算按器具分的使用流 量的情形相比较，能够在更短的时段中并且以更高的精度计算按器具 分的使用流量。(第二实施例)
图IO是绘制出利用本发明第二实施例的流量测量单元I所测量的 流量随时间变化的图示。流量测量装置的框图与结合第一实施例所描述的相同。图10示出在风扇式加热器操作的同时热水供应器在时刻 t4处开始操作并且在t18处被停用。热水供应器通常比风扇式加热器使 用更大的燃气流量并且消耗大的流量；因此，通过控制而改变的值也 是大的。由于这些原因，当热水供应器已经暂时地开始操作时，其他 正在操作的燃气器具11的控制被流量测量单元1所测量的值的波形所 隐藏，使得执行控制的时间与控制中的变化量都不能够被指定。此外， 在控制变化量中不存在任何规律性。因此，在图2所示的器具流量计算优先级存储单元17中， 热水供应器的优先级被设定为低级，并且在热水供应器操作中期获得 的该器具中的流量基本上接近恒定值。其原因是基于以下思想，艮卩，
如果在热水供应器中的流量控制被判别为另一燃气器具中的控制，则 在由该另一燃气器具所使用的使用流量中的误差将变大，并且，如果 在除了热水供应器之外的燃气器具中的流量控制被取作在热水供应器 中的流量控制，则误差是小的。然而，当在热水供应器操作时段之前(t4)，由流量测量 单元l测量的流量Qall与在操作时段之后(tl7)由流量测量单元l测 量的流量Qall之间存在差时，明显的是，在热水供应器操作的中期， 另一正在操作的燃气器具经历了流量控制。因此，计算在操作中的另 一燃气器具(在此情形中为风扇式加热器)中的流量。在这期间获得 的在热水供应器中的流量对应于用于被判别为停用的器具的流量，并 且因此通过从由流量测量单元1测量的值Qall减去由其他燃气器具使 用的流量总和来计算在这期间获得的在热水供应器中的流量。图11是示出该实施例的器具流量计算单元16的操作的流 程图，该操作流程是第一实施例中属于流量计算Y的各处理操作中继 S302之后的处理(处理群X)的置换。
当在时刻tl7处停用热水供应器时(S500)，计算dQ (在 热水供应器操作之前由流量测量单元1测量的值与在热水供应器操作 之后由流量测量单元1测量的值之间的差)(S501)。当dQ呈现不为 0的值时(S502)，利用双重循环(与热水供应器操作时段相等的循环 以及数目与操作中器具的数目相等的循环)通过将4)增加到在目标时 间之前两秒所获得的流量来计算在风扇式加热器中的流量(S504)， 以及利用该双重循环通过从由流量测量单元1测量的值Qall减去由其 他器具使用的流量总和来计算热水供应器中的流量(S505)。参考符 号4>表示通过dQ除以热水供应器的操作时段而计算的值。当在S500中热水供应器未被判别为停用时，如在第一实 施例中那样，执行处理群X的处理。如上所述，即使当在燃气器具操作的所有模式中获得的用 于流量Qall的波形都不可用时，也能够基于由器具判别单元3作出的 判别结果，可以通过改变用于计算由正在操作的燃气器具所使用的使 用流量的方法来以高的精度计算使用流量。基于由超声波流量计测量 的流量来判别正被使用的燃气器具，由此能够计算各个燃气器具的按 器具分的流量，并且能够实现客户服务，例如按器具分的计费。还可以以引起诸如电子/信息装置、计算机和服务器的具 有CPU (或微型计算机)、RAM、 ROM、存储/记录器、I/O等的 硬件资源的合作操作的程序的形式来实施上述各单元。只要这些单元 具有程序的形式，就能够通过在诸如磁性介质和光学介质的记录介质 上记录该程序、或通过使用诸如因特网的通信线路分布该程序来容易 地执行新功能的分布或者更新以及用于安装该程序的操作。(第三实施例)
图12示出用作本发明第三实施例的流量测量装置的燃气表的框图。在图12中，燃气表具有超声波流量计1007，其用作测量 在通道1006中的流量的流量测量单元；差分流量检测单元1008，其根 据以预定时间间隔由超声波流量计1007测量的流量来计算差分流量； 启用器具判别单元1009，其判别通过被连接到通道1006而启用的燃气 器具(器具)；瞬时流量估计单元1010，其通过使用差分流量来计算 启用器具的瞬时流量；以及停用器具判别单元1011，其基于由瞬时流 量估计单元IOIO计算的瞬时流量来判别停用器具。参考标号1012表示器具对应关系单元，该器具对应关系单 元限定了启用器具和停用器具之间的对应关系；1013表示燃气通道； 1014表示用作流量测量装置的燃气表；1015表示当期望燃气被停用时 关闭通道1006的通道关断阀；1016表示操作部；1017表示显示流量 的显示部；1018表示控制操作并且执行算术运算的微型计算机；1019 表示电池；1020到1022表示被连接到燃气通道1013的各燃气器具； 以及1023表示按器具分的流量计算单元，其计算由器具对应关系单元 1012所关联的燃气器具中的每个所使用的使用流量。将在下面通过参考图12到16描述以上配置的燃气表的操 作和工作效果。首先，关于基本操作，当差分流量大于预定值并且呈现正 值时，判别某种器具已经开始操作。当差分流量大于预定值并且呈现 负值时，判别某种器具已经停止它的操作，该判别被取作第一判别， 而启用器具判别单元1009和停用器具判别单元1011执行该第一判别。使用以例如每两秒的预定时间间隔测量的瞬时流量，通过 以特定时间间隔(例如，每四秒)计算流量差来计算差分流量。该差 分流量被称为四秒差分流量。使用两秒间隔测量和四秒差分流量只是例示，并且在另一情形下还可以使用另一时间间隔。如在本实施例中那样，从低电力消耗和测量精度的观点，
对由电池所驱动并且利用超声波的燃气表而言，适合使用两秒间隔测 量和四秒差分流量，使得既能够检测燃气器具中的工作流量而又不会 忽视燃气器具的操作。显然能够通过以一秒或更短的短时间间隔执行 测量来更加精确地执行流量测量和器具判别。另外指出，在以下说明 中，四秒差分流量有时被描述为差分流量。现在将描述例如图13所示的、流量变化的情形。首先，按 照时间序列描述实际事件。用作燃气器具的燃气厨灶1020在时刻Tl 处启用。随后在T2处启用用作燃气器具的风扇式加热器1021。因此， 所测量的流量在两个步骤中变化。因为风扇式加热器1021在时刻T3 经受火焰调整控制，因此流量略有降低。这种现象在T3、 T4和T5处发生三次。在时刻T6，流量 发生显著降低，据此，风扇式加热器1021被停用。此外，在时刻T7， 流量发生小的降低，以及在最后的时刻T8，流量发生显著降低，据此， 所测量的流量达到零。因而，燃气厨灶1020被停用。如在图14中所示，计算出这种现象的四秒差分流量的值。 在时刻Tl和T2处检测到大的差分流量；以及在时刻T6和T8处检测 到大的负差分流量。燃气器具的启用和停用被识别为第一判别。然而， 难以根据在T6和T8处检测到的各差分来识别出启用的燃气器具中的 哪一个被停用了。因此，通过使用当如在图14中所示那样控制燃气器具时获 得的小的差分流量以及大的差分流量来估计流量随时间的变化，由此 能够如下地判别停用的燃气器具。这个操作被称为第二判别，并且由 瞬时流量估计单元1010执行。由瞬时流量估计单元1010计算流量随时间的变化。现在描述瞬时流量估计单元1010的操作。首先，瞬时流量 估计单元1010基于差分流量的量级来计算与该差分流量相关的启用器 具。例如，当差分流量小于图15所示的控制鉴别值时(例如，当差分 流量是8L或者更高并且低于25L时)，判别差分流量与风扇式加热器 1021有关。此外，当差分流量大时(例如，当差分流量是25L或者更 高并且低于75L时)，判别该差分流量是燃气厨灶1020的差分流量(在 控制鉴别值是土8L和士25L;开始鉴别值是75L;以及停止鉴别值是 -75L的情形下)。如上所述地判别鉴别值的原因在于，因为由电子电路自动 控制风扇式加热器1021，所以发生了流量中的微小改变即差分流量。 因此，差分流量的微小量被判别为风扇式加热器1021的操作。因为燃 气厨灶1020的火焰主要由人工调节，所以流量发生大的改变。通过利 用这个事实，大的差分流量被判别为燃气厨灶1020的差分流量。只要根据差分流量的量级预先地判别各个燃气器具的差分 流量，就能够通过将差分流量AQi增加到在启用燃气器具时获得的启 用流量Qs或从在启用燃气器具时获得的启用流量Qs减去差分流量A Qi来估计燃气器具的瞬时流量。所估计的瞬时流量Q被计算为Q=Qs+ 2AQi。接连地对于每个燃气器具计算流量Q。当差分流量不超过该 控制鉴别值时，保持在此时获得的估计流量。在每一情形中均估计流量，从而由此在每个瞬间连续地识 别现在正在操作的各燃气器具的流量。计算在停用燃气器具之前即刻 地获得的瞬时流量。燃气器具被停用时所获得的差分流量达到在停用 之前即刻地获得的瞬时流量；因此，通过比较估计的瞬时流量与对由 停用器具判别单元所判别的停用时刻的差分流量，能够判别停用的燃
气器具。
如上所述，即使当同时使用多个燃气器具时，瞬时流量估
计单元1010也能够连续地识别正被使用的燃气器具以及正被使用的燃 气器具的瞬时流量。因此，停用器具判别单元1011测量当燃气器具被 停用时获得的差分流量并且将由瞬时流量估计单元1010所计算的瞬时 流量与在停用时获得的差分流量进行比较，由此使得可以以超高精度 来判别停用器具。作为使用用于判别燃气器具的启用和停用的第一判 别以及用于估计各个燃气器具的瞬时流量的第二判别的结果，通过对 所估计的各瞬时流量进行积分，能够基于每一燃气器具对由各个燃气 器具使用的燃气总量进行计算。为了判别燃气器具的停用，与第一判别相对应的停用器具 判别单元执行判别。存在以下情形，其中作为燃气器具流量已经发生 几次改变的结果，在停用之前即刻地获得的流量小于停止鉴别值此 时，还附带地提供了用于当估计的瞬时流量基本等于差分流量时判别 所关注的燃气器具的停用的方法，由此即使当燃气器具所使用的使用 流量已经变小时，也能够判别器具的停用。当仅仅一个燃气器具正在操作时，也能够容易地判别燃气 器具的启用或停用，而不涉及这样的判别。因此，还考虑根据正在操 作的燃气器具的数目来改变判别方法。如在图16中所示，因为根据差分流量的量级来判别要被添 加的燃气器具，所以当小于控制鉴别值的差分流量发生变化时，经常 在包括误差的情况下估计瞬时流量。为了对于这种误差进行校正，瞬 时流量估计单元1010将由超声波流量计1007所测量的总流量与由瞬 时流量估计单元1010所估计的各个燃气器具的流量的总和进行比较； 以及在对流量进行校正时检测瞬时流量。例如，瞬时流量估计单元1010通过估计来计算各个燃气器具的瞬时流量；然而，估计的瞬时流量的总和SQ必须与由超声波流 量计所测量的测得流量Qusm相匹配。通过利用该特性，对任何一个燃 气器具的流量作出校正。通过计算包括小的差分流量的风扇式加热器 1021的估计流量Qf是正确的，校正方法对燃气厨灶1020的估计流量 Qg进行校正。燃气灶1020的校正流量被表达为Qg' =Qg+AQ0。因 而，其中已经产生误差的器具的流量也能够被校正。其原因在于，因为风扇式加热器由电子电路控制，所以在 风扇式加热器1021中仅仅发生预定差分流量；并且风扇式加热器长时 间频繁地操作并且被认为引起了小的误差。如果Qusn^Qf+Qg不成立， 则通过将差AQ(HQusm-:SQ取为校正值来校正燃气厨灶1020的流量。如上所述，通过对估计流量作出校正，能够实现高精度的 器具判别。通过基于由超声波流量计所测量的流量而判别正在使用的 器具，能够计算各个燃气器具按器具分的流量，使得能够实现诸如按
器具分的计费的客户服务。尽管对使用超声波流量计的情形提供了以上说明，但显然， 另一瞬时流量测量单元也能产生类似的优点。通过使用超声波流量计， 能够与流量无关地以均匀的时间间隔设定测量定时。因此，能够判别 以良好的定时正被使用的燃气器具，而与燃气器具的流量无关。操作部1016能够记录所连接的燃气器具，并且显示部1017 能够显示记录细节和与每个燃气器具的燃气使用量有关的数据。因为 估计并且掌握每个燃气器具的瞬时流量，所以利用燃气使用量能够即 刻地检测到异常的发生，并且能够利用通道关断阀1015及早地切断燃 气。因为对于微型计算机能够以软件的形式添加器具判别功能 而不用添加硬件，所以能够容易地在电池操作的燃气表1014中安装软件。具体地，当经过器具判别的燃气器具被限制为特定的燃气器具时， 能够更加有效地产生优点。(第四实施例)
图17示出用作本发明第四实施例的流量测量装置的燃气表的框图。在图17中，燃气表具有超声波流量计2007，其用作测量 通过通道2006的流量的流量测量单元；启用器具判别单元2008，其基 于利用超声波流量计2007以预定时间间隔所测量的流量的特定间隔的 差分流量，来判别通过被连接到通道而使用的器具；停用器具判别单 元2009，其基于该特定间隔的差分流量来判别停用器具，并且其基于 停用判别条件，选择并且判别在启用器具中的任何一个；以及器具对 应关系单元2010，其限定在启用器具和停用器具之间的对应关系。此 外，燃气表具有按器具分的流量计算单元2011，该按器具分的流量计 算单元2011计算由器具对应关系单元2010关联的器具的流量。参考 标号2012表示存储记忆器，该存储记忆器用于存储诸如瞬时流量和差 分流量的关于超声波流量计2007的流量信息、诸如信息的发生时间(开 始时间和停止时间)或流量持续时间的定时信息、以及诸如用于判别 器具启用和停用的条件的判别条件信息；2013表示燃气通道；2014表 示用作流量测量装置的燃气表；2015表示当期望切断燃气时切断通道 2006的通道关断阀；2016表示操作部；2017表示显示流量的显示部； 2018表示执行元件操作控制和算术运算的微型计算机；2019表示电池； 以及2020到2023表示被连接到燃气通道的各燃气器具。现在将描述以上配置的燃气表的操作和工作效果。现在通过参考图18到25描述用于判别启用器具和停用器 具的操作和方法。
通过使用在以与预定时间间隔相对应的两秒测量的瞬时流 量之间的差分流量来执行启用器具判别单元2008和停用器具判别单元 2009的判别操作。关于在这里使用的差分流量，作为该预定时间间隔 两倍的时段被用作特定间隔，以及在四秒期间获得的流量差被用作特 定间隔差分流量。差分流量在这里被称为四秒差分流量。当四秒差分流量大于预定流量并且呈现正值时，任何一个 器具被判别为启用。相反，当四秒差分流量大于预定流量并且呈现负 值时，任何一个器具被判别为停用。使用两秒间隔测量和四秒差分流量仅是示例，并且还可以 对另一情形使用另一时间间隔。如在本实施例中那样，在利用超声波 的电池操作的燃气表的情形中，从低功消和测量精度的观点，优选使 用通过每两秒执行的测量所获取的四秒差分流量。具体地，四秒的差 使得可以防止忽视器具的操作并且检测器具的工作流量。当四秒差分流量等于记录为判别条件的流量或者落入所关 注的器具的流量范围中时，根据差分流量将该器具判别为预定器具， 并且对该器具是被启用还是被停用作出判别。例如，当使用的流量在低流量范围中时，则存在很多燃气 器具。据此，难以仅仅通过差分流量来判别器具，并且通过考虑差分 流量的行为作出判别。在如图18所示的流量变化特征图的情形中，用 作燃气器具2020的燃气风扇式加热器在时刻Tl处被启用，并且用作 燃气器具2021的燃气厨灶随后在时刻T2处被启用。在时刻T3，燃气 厨灶的火焰被调节到低流量侧；燃气风扇式加热器在时刻T4处被停用； 以及燃气厨灶在时刻T5处被停用。在具有这种特征的情形中，通过利用在时刻Tl处的差分 流量大于在用于判别启用器具的条件中的流量Qs并且差分流量的升高是平缓的事实，启用器具判别单元2008根据图19所示的四秒差分流 量的流量变化特征来判别所关注的器具为燃气风扇式加热器。在时刻T2，差分流量大于在用于判别启用器具的条件中的 流量Qs，并且差分流量的升高是突然性的；因此，差分流量匹配用于 判别燃气厨灶启用的条件。因而，启用器具判别单元2008将所关注的 器具判别为燃气厨灶。这些条件被预先存储在存储记忆器中，并且以 数字方式来设定上升的平缓程度。在每一户家庭中，这些条件被重写 和修改成适当的条件。在时刻T3处检测到差分流量下降，然而，因为差分流量 的绝对值小于在用于判别停用器具的条件中的流量Qe，所以关注的器 具不被判别为停用器具。在时刻T4，差分流量的绝对值超过预定阈值Qe，并且因 此某种器具被判别为已被停用。对两者都是被判别为启用的器具的燃
气风扇式加热器和燃气厨灶中的哪一个被停用作出判别。因为燃气厨灶的加热功率在中途被调节，所以变得极其难 以仅仅根据处于下降沿处的差分流量来判别器具。因此，通过判别在 下一次测量时间中所测量的流量，可以明了其绝对流量为Q4的极小量 的燃气流过该器具。该流量是仅当燃气厨灶的加热功率降低时发生的小的流量 (该量值也被设定为判别条件)，并且因此认为燃气厨灶是从时刻T4 到T5被使用。通过从被判别为启用的器具中减去操作到最后的燃气厨 灶，在时刻T4处停用的器具即在中途停用的器具被理解为燃气风扇式 加热器。
虽然差分流量在时刻T5处已经发生轻微的下降，但是该 下降没有超过阈值Qb，并且因此该器具不被判别为停用器具。然而， 因为随后测量的流量已经达到零，所以停用器具判别单元2009判别所 有的启用器具都被停用。在剩余的启用器具中，燃气厨灶被判别为在 时刻T5被停用。如上所述，停用器具判别单元能够根据在停用之后所测量 的流量来指定器具，并且在启用器具中选择性地判别该停用器具。通过用由停用器具判别单元作出的判别结果来检查由启用 器具判别单元作出的判别结果，器具对应关系单元2010能够指定每个 器具的使用方式。在本实施例中，器具对应关系单元2010限定了这样 一种对应关系使得从时刻Tl到时刻T4的时段是燃气风扇式加热器 的操作时段，并且从时刻T2到时刻T5的时段是用于燃气厨灶的操作 时段。通过将由相关的器具所使用的使用流量、与在启用时所获 得的差分流量Ql、与在停用时获得的差分流量(Q3-Q4)的平均流量 以及与器具使用的时间(即T4-T1之间的差)相乘，按器具分的流量 计算单元2011能够近似地计算出由燃气风扇式加热器所使用的使用流 量。具体地，根据Q= (Ql+Q3-Q4) /2* (T4-T1) *3600推导出由燃 气风扇式加热器所使用的流量Q。在燃气厨灶的情形中，在中途流量已经发生变化并且两个 燃气器具一直在操作的条件下，能够根据通过从总流量减去燃气风扇
式加热器的流量而计算的值来计算使用流量。如上所述，器具对应关系单元2010明确各个器具的操作时 间，由此能够各自地计算出由每个器具所使用的燃气流量。
如在图20所示的差分流量变化的情形中那样，现在将描述 使用用作消耗大流量的燃气器具2022的燃气热水供应器的情形。说明 是基于以下假设启用器具判别条件的差分流量Qs和Qs'被分别地 设定为100L或更高的值以及400L或更高的值。同样地，在负范围中 的差分流量Qe和Qe'也被分别地设定为-100L或更低以及-400L或更 低。当使用燃气热水供应器时，检测到了大的量值的四秒差分 流量，并且如此检测到的流量符合用于四秒差分流量的400L或更高的 条件，这个条件是在燃气热水供应器的情形下的启用器具判别条件。 因此，启用器具判别单元2008能够将启用器具指定为燃气热水供应器。 相反，即使在判别停用器具时，也同样地检测到大的量值的差分流量， 并且因此燃气热水供应器被判别为停用。如上所述，在与燃气热水供应器类似的、涉及大流量的器 具的情形中，能够通过差分流量的绝对值来指定器具。如在图21中所示，虽然启用器具判别单元2008计算出器 具在AQ1和AQ2处被启用，但是停用器具判别单元2009计算出器具 在AQ3和AQ4处被停用。此外，结果示出，另一器具随后在AQ5处 被停用。该结果对应于其中两个器具在AQ2被同时使用的模式。当两 个器具被同时地使用时，在仅仅根据差分流量作出判别时遇到困难。当在厶Q5处判别停用器具时，在这个时间点处已判别出两 个停用器具，并且没有剩下启用器具。因此，停用器具被判别为未知 器具。虽然在这个时间点处器具是未知的，但是在当总流量达到零时 的时间点处再次搜索与过去的流量差有关的数据。检测到在时间点A Q2处获得的差分数据大，并且在这个时间点处判别两个器具已被同时 地启用，由此表明所关注的器具被判别为未知器具的结果被更正，并且如此被更正的器具能够与启用器具相关联。例如，基于差分流量， 将该器具判别为燃气厨灶。在图22和23所示特征的情形中，通过启用器具判别判别 了两个器具，而通过停用器具判别判别了一个停用器具(因为差分流 量示出一个峰值，所以停用器具被判别为一个)。所测量的流量也达 到零，并且检测到没有正在操作的器具。
在这种情形中，所有的器具都被判别为停用，并且在时刻T3处启 用的两个器具被判别为停用。当多个器具被同时地停用时，这种判别 使得能够判别停用器具。在诸如图24和25所示的那些情形中，当器具正在操作时 所测量的流量发生大的波动。在这种情形中，结合如在图25中所示的 差分流量，检测到许多峰值，并且在执行判别时遇到极大的困难。因 此，当使用具有大的流量变化的器具时，通过改变器具判别条件来减 少流量变化的影响，由此确保判别的精度。具体地，当与现有技术判 别条件的阈值Qs和Qe相比较时，如Qs，和Qe'那样，绝对值增加， 由此能够减少由于流量变化而引起的错误判别。涉及大的流量变化的器具是诸如燃气热水供应器的器具， 当操作这种器具时，如上所述地改变停用判别条件，由此判别条件能 够被划分成用于大流量器具正在操作的情形的条件以及用于小流量器 具正在操作的情形的条件。因此，能够提高当小流量器具正在操作时 获得的判别的精度。已经在着重于从启用器具中判别停用器具的情况下提供了 说明。然而，当在停用器具判别单元已经根据停用判别条件而判别了 停用器具之后，将启用器具与停用器具相关联时，器具对应关系单元
2010还能够主要基于关于停用器具的信息来判别启用器具，由此限定器具中的对应关系。具体地，存在这样的情形，即在器具启用之后即刻地获得 的流量是不稳定的、并且认为在器具启用之后即刻地获得的流量作为 用于指定器具的信息是不明确的。在这样的情形中，通过使用由停用 器具判别单元作出的判别结果来指定启用器具，由此能够以高精度来 判别器具。主要基于由启用器具判别单元作出的结果来限定对应关系 的情形以及主要基于与停用器具有关的结果所限定的对应关系的情形 被结合起来使用，以便适合于流量变化的状态，由此能够以更高精度 判别器具。如上所述，能够根据启用器具和停用器具的操作状态或根
据在器具启用或停用之前和之后所获得的流量之间的差所判别的操作
状态来判别器具，并且能够根据各个流量或操作状态的时段来计算按
器具分的流量。结果，能够实施如下的客户服务，诸如按器具分的计
费的设置、以及在预付费卡燃气计费支付系统中对正被使用的每个燃 气器具的使用计费的设置。虽然以上说明涉及使用超声波流量计的情形，但是显然即
使由另一瞬时流量测量单元也产生了类似的优点。使用瞬时流量计使
得可以与流量无关地以相等时间间隔来设定测量定时；因此，能够以
超级的定时来判别具有任何流量的器具。虽然结合燃气表进行了描述，
但是流量测量装置能够被同样地用于工业流量计和水表以参考该流量
测量装置来判别被连接到下游点的器具、测量按器具分的流量以及执 行器具的维护。虽然已经通过参考特定实施例详细描述了本发明，但是对 于本领域技术人员而言明显的是，能够对本发明作出各种改变或修改而不偏离本发明的精神和保护范围。本专利申请是基于在2005年7月 21日提交的日本专利申请No.2005-210915;在2006年10月25日提交 的日本专利申请No.2006-289807;以及在2006年12月14日提交的曰 本专利申请No.2006-336813，为了参考在此将它们的内容并入本文。
工业适用性如上所述，本发明的流量测量装置及其程序使得可以由参 考燃气表来精确地计算被连接到下游点的燃气器具在各个时刻处所获 得的燃气使用量(流量)。因此，所述装置和程序能够用于燃气器具 的适当使用受到监控的维护应用中；使得可以为各个燃气器具设定燃 气使用计费；以及甚至在预付费卡中，为正被使用的每个燃气器具设 定使用计费。本发明的流量测量装置通过基于差分流量估计瞬时流量来 连续地掌握启用器具的瞬时流量。因此，能够精确地检测当燃气器具 被停用时所获得的差分流量并且判别哪一个正在操作的器具被停用。 因此，该流量测量装置能够被应用于这样的流量测量装置该流量测 量装置对于每个器具测量除了燃气之外的气态物质和诸如水的液体的 使用流量、并且执行按器具分的维护处理。本发明的流量测量装置具有流量测量单元，其测量流过通 道的流体的流量；启用器具判别单元，其基于根据由流量测量单元以 预定时间间隔所测量的流量而计算的任意特定间隔的差分流量，用来 判别通过被连接到通道而被使用的器具；停用器具判别单元，其基于 该特定间隔的差分流量来判别停用器具并且通过基于停用判别条件从 判别为启用的器具中进行选择来判别停用器具；以及器具对应关系单 元，其限定在启用器具和停用器具之间的对应关系。因为能够基于两 条信息，即关于启用器具的信息以及关于停用器具的信息来判别停用
器具，所以要选择的器具的范围窄，并且因此能够以超高精度来判别 停用器具。
权利要求
1.一种流量测量装置，包括流量测量单元，以给定的时间间隔测量流过通道的燃气的流量、并输出作为流量数据的测量结果；计算单元，根据从所述流量测量单元输出的流量数据来计算差分值；器具判别单元，根据由所述计算单元计算的差分值来判别器具的使用；以及器具流量计算单元，根据由所述器具判别单元作出的判别结果，通过切换计算方法来计算对于每个器具的使用流量。
2. 根据权利要求l所述的流量测量装置，其中， 所述器具流量计算单元具有在预定步骤中计算流量的多个计算处理单元；以及基于当所述器具判别单元已经检测到由所述计算单元计算的所述 差分值时、或在从实现了器具的判别状态转变时起到处理脱离开判别 状态之时的期间，由所述流量测量单元所执行的流量测量的次数以及 基于所使用的燃气器具的数目，通过切换所述各计算处理单元来计算 对于每个器具的使用流量。
3. 根据权利要求1或者2所述的流量测量装置，其中， 基于在预定条件下、预先设定的流量计算优先级存储单元，所述器具流量计算单元判别对多个正在操作的器具进行流量计算的次序； 以及从具有高优先级的器具按照优先级降序来计算各使用流量。
4. 根据权利要求3所述的流量测量装置，其中， 当使用流量变得更小时，设定为更高的优先级。
5. 根据权利要求3所述的流量测量装置，其中，结合在启用之后的使用流量，对较少频繁地变化的器具设定更高 的优先级。
6. 根据权利要求1到5中任何一项所述的流量测量装置，其中， 在小流量使用器具操作的同时大流量使用器具开始操作时，所述器具流量计算单元将在大流量使用器具操作之前和之后即刻地由所述 流量测量单元测量的各流量进行比较，从而由此在所述大流量使用器 具正在操作中间，计算由所述小流量使用器具所使用的使用流量。
7. —种程序，用于使得计算机执行在权利要求1到6的任何一项 中限定的所述流量测量装置的至少一部分。
8. —种流量测量装置，包括 流量测量单元，测量通道中的流量；差分流量检测单元，根据由所述流量测量单元所测量的流量来计 算差分流量；启用器具判别单元，根据所述差分流量来判别通过被连接到所述 通道而启用的器具；瞬时流量估计单元，通过使用所述差分流量来计算启用器具的瞬 时流量；以及停用器具判别单元，基于由所述瞬时流量估计单元所计算的所述 瞬时流量来判别停用器具。
9. 根据权利要求8所述的流量测量装置，其中， 所述瞬时流量估计单元计算基于所述差分流量的值所判别出的启用器具的瞬时流量。
10. 根据权利要求8或者9所述的流量测量装置，其中， 通过在当所述启用的器具判别单元已经判别启用时所获得的差分流量加上在之后获取的差分流量、或从当所述启用的器具判别单元已 经判别启用时所获得的差分流量中减去在之后获取的差分流量，所述 瞬时流量估计单元估计正被使用的器具的瞬时流量。
11. 根据权利要求8到10中任何一项所述的流量测量装置，其中， 所述停用器具判别单元通过将由所述瞬时流量估计单元所计算的瞬时流量与在停用时所获得的差分流量进行比较来判别停用器具。
12. 根据权利要求8到11中任何一项所述的流量测量装置，其中， 所述瞬时流量估计单元将由所述流量测量单元所测量的总流量与由所述瞬时流量估计单元所估计的瞬时流量的总和进行比较并且对所 述总和进行校正，由此计算瞬时流量。
13. 根据权利要求8到12中任何一项所述的流量测量装置，其中， 所述流量测量单元使用超声波流量计作为瞬时流量测量单元。
14. 一种流量测量装置，包括 流量测量单元，测量流过通道的流体量；启用器具判别单元，基于由所述流量测量单元以预定时间间隔测 量的流量的任意特定间隔的差分流量，来判别通过被连接到所述通道 而使用的器具；停用器具判别单元，基于所述特定间隔的差分流量来判别停用器 具、以及基于停用判别条件而从启用器具中选择并判别停用器具；以及器具对应关系单元，限定在启用器具和停用器具之间的对应关系。
15. —种流量测量装置，包括 流量测量单元，测量流过通道的流体的流量；启用器具判别单元，基于根据以预定时间间隔由所述流量测量单 元测量的流量而计算的任意特定间隔的差分流量，来判别通过被连接到所述通道而要使用的器具；停用器具判别单元，基于所述特定间隔的差分流量来判别停用器具、以及基于停用判别条件来判别停用器具；以及器具对应关系单元，限定了在预定条件下启用器具和停用器具之间的对应关系。
16. 根据权利要求14或15所述的流量测量装置，其中，采用用于通过差分流量的绝对值来指定器具的停用判别条件。
17. 根据权利要求14或15所述的流量测量装置，其中，将所述停用器具判别单元作为停用判别条件，该停用判别条件用于由在停用之后所测量的流量来指定器具。
18. 根据权利要求14、 16或17所述的流量测量装置，其中，当尽管判别为停用但没有启用器具时，所述停用器具判别单元判别所关注的器具为未知器具。
19. 根据权利要求14或15所述的流量测量装置，其中，当尽管所测量的流量已经达到零的情况下仍然余留启用器具时，所述停用器具判别单元作出以下判别，即，在当测量流量已经达到零时的时间点处，启用的器具被停用。
20. 根据权利要求14到19中任一项所述的流量测量装置，其中，利用由所述启用器具判别单元所判别的启用器具来改变所述停用判别条件。
21. 根据权利要求14到20中任一项所述的流量测量装置，其中，所述流量测量单元使用超声波流量计作为所述瞬时流量测量单元。
全文摘要
本发明的目的在于测量流过燃气表的燃气量并且在每个器具的基础上精确地计算每次在使用被连接到下游点的燃气器具期间的燃气使用量，而不用涉及波形模式。一种流量测量装置(10)具有流量测量单元，其以给定时间间隔测量流量；器具判别单元，其通过参考流量测量单元测量被连接到下游点的器具的使用来计算在两个任意时刻获取的流量之间的流量差，由此判别正在操作的器具；以及器具流量计算单元，其根据由器具判别单元作出判别结果的当前正在操作的燃气器具的数目、类型、组合以及优先级，通过切换计算方法来计算按器具分的使用流量。
文档编号G01F1/66GK101529213SQ200780039868
公开日2009年9月9日 申请日期2007年1月19日 优先权日2006年10月25日
发明者宫田肇, 梅景康裕, 贺门健一 申请人:松下电器产业株式会社