专利名称：气量计及气量计系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量气体消耗量的气量计，以及包括该气量计的气量计系统。
背景技术：
测量气体消耗量的一些相关技术的气量计具有安全功能，用于在气体使用期间出 现问题时切断供气通道等。安全功能所包括如下的功能，即，借助于断流阀，例如在验震器 检测到预定水平或更大水平的地震强度时，切断供气通道；或在超过预定流量或预定操作 时间时，切断供气通道。专利文献1示出了一种气量计控制系统，其通过使用用于自动读取的或预付卡系 统的通信线路，在达到可用气体量时停止供气，以便供送与付款相当的气体量。专利文献2 公开了一种网络系统，其自动地读取水、电、气等的消耗量，且使得能够计算和收取费用、检 查漏水、传输与漏电和漏气检测相关的信息，等。专利文献3公开了一种气体管理系统，由 于使用了预付卡，故其在与气体账单相关的剩余余额信息已经达到零的时间点切断供气， 从而使读表服务和账单托收服务简单化。专利文献1 JP-A-8-5398专利文献2 JP-A-2005-18720专利文献3 JP-A-2002-7449
发明内容
本发明待解决的问题存在如下一种情况，其中，所需的气体安全功能根据气量计和气体用具所处的设 置环境，诸如国家或地区而发生变化，或根据在连接时，各用户家中使用的气体用具的类型 或使用状态而发生变化。例如，在发生地震的潜在危险很小的国家或地区，就不是很需要在 检测到颤动时实现切断功能。与在已经超过预定操作时间时切断气体的功能相关地，优选 的是根据消耗的流量来改变用于确定所涉及的截断的连续操作时间。很难根据气体用具或 各用户使用的气体用具的使用状态来适当地改变固定的安全功能。已经鉴于以上情况构思做出了本发明，且本发明的目的在于提供一种能够根据使 用环境等设置安全功能，且增强安全功能的气量计和气量计系统。解决问题的方法本发明的气量计具有流量测量装置，其测量流过气体通路的气体量；流量计算 装置，其通过流量测量装置测得的流量值来计算预定的流量数据；插入装置，在其中可插入 便携式存储装置，所述便携式存储装置存储与用户支付的账单相当的可用气体量，且存储 用于将多个安全功能中的至少一个安全功能执行为与气体使用相关的安全功能的程序，所 述用户对所述安全功能进行了选择和支付；信息读取装置，其读取存储在插入到所述插入 装置中的存储装置内的信息；剩余可用量计数装置，其从信息读取装置所读取的可用气体 量中减去流量计算装置确定的流量，从而确定剩余可用量；程序存储装置，其存储由信息读取装置读取的程序；以及，控制装置，其在剩余可用量计数装置确定的剩余可用量达到预定 剩余量时，以及在发生满足对应于存储在程序存储装置中的程序的安全功能的操作条件的 事件时，执行预定的处理操作。结果，可用气体量可存储在便携式存储装置中。可根据使用环境从多个安全功能 中选择最佳安全功能，且可存储对应于所选的安全功能的程序。存储在存储装置中的可用 气体量和安全功能程序可由气量计主单元读出，由此来设置可用气体量和安全功能。将气 体使用至预定剩余量变成是可能的。当气体可用的时段期间发生满足安全功能的操作条件 的事件时，就可执行用于切断供气的安全处理。本发明所涉及的气量计还包括确定装置，其利用信息读取装置所读取的信息来 确定存储装置是否正常，其中，当根据来自确定装置的确定结果而确定存储装置是正常的 时，该控制装置就使信息读取装置所读取的程序有效，且将程序投入操作状态中。结果，就可防止存储装置的未授权使用。本发明还涉及一种气量计，其中，该存储装置为数据可重写的IC卡。结果，就可再三地重复使用存储装置。本发明的气量计系统具有限定为任何一种气量计的气量计；以及存储装置。结果，可用气体量可存储在便携式存储装置中。可根据使用环境从多个安全功能 中选择最佳安全功能，且可存储对应于所选的安全功能的程序。存储在存储装置中的可用 气体量和安全功能程序可由气量计主单元读出，由此来设置可用气体量和安全功能。将气 体使用至预定剩余量变成是可能的。当气体可用的时段期间发生满足安全功能的操作条件 的事件时，就可执行用于切断供气的安全处理。本发明的气量计具有流量测量装置，其测量流过气体通路的气体量；流量计算 装置，其通过流量测量装置测得的流量值来计算预定的流量数据；插入装置，在其中可插入 便携式存储装置，所述便携式存储装置存储与用户支付的账单相当的可用气体量，且存储 用于将多个安全功能中的至少一个安全功能选择为与气体使用相关的安全功能的信息，所 述用户为所述安全功能进行了选择和支付；信息读取装置，其读取存储在插入到所述插入 装置中的存储装置内的信息；剩余可用量计数装置，其从信息读取装置所读取的可用气体 量中减去流量计算装置确定的流量，从而确定剩余可用量；安全功能存储装置，其存储用于 分别执行多个安全功能的安全功能程序；安全功能选择装置，其从存储在安全功能存储装 置中的多个安全功能程序中选择对应于信息读取装置所读取的信息的安全功能程序；控制 装置，其在剩余可用量计数装置确定的剩余可用量达到预定剩余量时，以及在发生满足安 全功能选择装置所选的安全功能程序的操作条件的事件时，执行预定的处理操作。结果，可用气体量可存储在便携式存储装置中。可根据使用环境从多个安全功能 中选择最佳安全功能，且可存储用于根据使用环境选择最佳安全功能的信息。气量计主单 元读取存储在存储装置中的可用气体量和用于选择安全功能的信息；设置可用气体量；根 据信息来从存储在气量计主单元中的多个安全功能程序中选择对应的安全功能程序，并且 设置由此选择的程序。结果，将气体使用至预定剩余量变成是可能的。当发生满足设置的 安全功能的操作条件的事件时，就可执行用于切断供气的安全处理。本发明的气量计还具有确定装置，其根据信息读取装置读取的信息来确定存储装 置是否正常，其中，当根据来自确定装置的确定结果而确定存储装置是正常的时，控制装置就使安全功能选择装置读取的安全功能程序有效，且将程序投入操作状态中。结果，可防止存储装置的未授权使用。本发明涉及一种气量计，其中，该存储装置为数据可重写的IC卡。结果，存储装置的重复使用变成是可能的，其继而又可有助于节省资源。本发明的气量计系统具有上述气量计中的任何一种；以及存储装置。结果，可用气体量可存储在便携式存储装置中。可根据使用环境从多个安全功能 中选择最佳安全功能，且可存储用于根据使用环境来选择最佳安全功能的信息。气量计主 单元读取存储在存储装置中的可用气体量和用于选择安全功能的信息；设置可用气体量； 根据所述信息来从存储在气量计主单元中的多个安全功能程序中选择对应的安全功能程 序，以及设置由此选择的程序。结果，将气体使用至预定剩余量变成是可能的。当发生满足 设置的安全功能的操作条件的事件时，可执行用于切断供气的安全处理。本发明的气量计系统具有便携式存储装置，其使能数据的写入和读取；信息写 入装置，其存储与由用户终端通过电信线路从多个安全功能中选择用来作为与气体使用相 关的安全功能的安全功能相关的信息，且按照用于将信息写入存储装置中的要求来将存储 的信息写入存储装置中；以及，气量计，其具有用于分别执行多个安全功能的安全功能程 序，所述气量计读出写入存储装置中的信息，从而选择对应于读取信息的安全功能程序，并 且在发生满足所选安全功能程序的操作条件的事件时，执行预定的处理操作。结果，有可能根据用户环境和借助于用户终端来从多个安全功能中选择最佳的安 全功能。此外，与购买的安全功能相对应的安全选择信息借助于信息写入设备而被写入存 储装置中，由此使气量计的使用变成是可能的。由于存储装置附接到气量计上，故可设置对 应于安全选择信息的安全功能程序。当发生满足安全功能的操作条件的事件时，就可执行 切断供气等的安全处理。此外，本发明涉及一种气量计系统，且将数据可重写的IC卡提供为存储装置。结果，存储装置的重复使用变成是可能的，其继而又可有助于节省资源。发明的优点根据本发明，可提供一种气量计和气量计系统，其使得能够根据使用环境等来使 能安全功能的设置，且增强了安全功能。
图1是示出本发明第一实施例的气量计和气量计系统的构造的框图。图2是本发明第一实施例的气量计和气量计系统操作时所使用的处理程序的流 程图。图3是示出本发明第二实施例的气量计和气量计系统的构造的框图。图4是本发明第二实施例的气量计和气量计系统操作时所使用的处理程序的流 程图。图5是示出本发明第三实施例的气量计系统的总体构造的框图。图6是示出本发明第三实施例的气量计系统的充卡器(cardcharger)的总体构造 的框图。图7是本发明第三实施例的气量计系统操作时所使用的处理程序的流程图。
图8是描述本发明第三实施例的气量计系统的IC卡的充值程序的顺序图。参考标号和符号的描述100气量计102 通路104断流阀106流量测量单元108压力传感器110流量计算单元112监测单元114控制单元116功能设置单元118IC 卡120IC卡插入单元122IC卡读取单元124剩余可用量计数单元126IC卡确定单元128安全功能检测单元130安全功能存储单元132验震器134报警器136安全功能选择单元138安全功能存储单元140售卡机器150 网络151，152，153 气体用具160 终端170服务器180充卡器
具体实施例方式(第一实施例)图1是示出本发明第一实施例的气量计和气量计系统的构造的框图。本实施例的 气量计系统由作为流量测量设备的气量计100和结合气量计100使用的IC卡118构成。售 卡机器140将对应于预付款的可用气体量和各种信息写入IC卡118中。气量计100放置 在气体用具提供于其中的建筑物的外部或内部。售卡机器140安装在气体公司、丙烷气体 供应商、其分支机构、便利店等处。气量计100连接到供送气体的通路102上；而断流阀104、流量测量单元106、和压 力传感器108提供在通路102中。气量计100具有流量计算单元110、监测单元112、控制 单元114、功能设置单元116、存储介质118、IC卡插入单元120、IC卡读取单元122、剩余可
7用量计数单元124、安全功能检测单元128、安全功能存储单元130、和验震器132。流量计 算单元110、监测单元112、控制单元114、功能设置单元116、剩余可用量计数单元124、IC 卡确定单元126、安全功能检测单元128、和安全功能存储单元130的功能由算术处理单元 执行，该算术处理单元由诸如微型计算机的处理器和存储器来构成。诸如气灶、风扇式加热器、和地板加热器的一种或多种气体用具A 151，用具B 152和用具C 153相对于气量计100连接到通路的下游点上。在检测到气体、一氧化碳等泄 漏时发出与状态异常相关的警报的报警器134被设置在气体用具151至153安装的位置附 近；且报警器134借助于无线通信或有线通信与气量计100相互通信。流量测量单元106测量流过通路102的气体量，且其由超声波流量计组成。尽管 与本实施例相关地，将使用超声波流量计的示例性构造描述为流量测量单元106，但也可以 使用诸如膜流量计的其它各种流量测量装置，只要这些流量计可测量气体量。在流量测量 单元106中，分别设置在通路102的上游位置和下游位置的超声波发送器和超声波接收器 以给定的时间间隔(例如，两秒等)交替地交换超声波，从而确定流体的顺流方向上获得的 超声波的传播时间与流体的逆流方向上获得的超声波传播时间之间的差别。待测量的流体 流动速度和流体量基于传播时间的差别来测量。流量计算单元110使用由流量测量单元106输出的测量到的流量值来计算气体消 耗量、对应于测量该量的时间的流动模式，等；且将与该量和该时间相关的流量数据，诸如 累计流量和流动模式存储在安装于内部/外部的存储单元(未示出)中。由此计算的流量 数据就输出到监测单元112和剩余可用量计数单元124中。压力传感器108检测通路102中的气体压力，且将压力检测信号输出至监测单元 112。验震器132检测地震颤动；且在检测到预定水平或更大的地震强度颤动时，将地震信 号输出至监测单元112。报警器134检测来自于通路102或气体用具151至153的气体，以 及源于气体用具151至153的CO的泄漏。当检测到气体或CO泄漏时，报警器就将异常检 测信号输出至监测单元112。按照预设的安全功能，监测单元112监测在气体使用期间出现的故障。在根据来 自于流量计算单元110的流量数据、来自于压力传感器108的压力检测信号、来自于验震器 132的地震信号、来自于报警器134的异常检测信号等，满足安全功能的操作条件时，监测 单元112检测气体使用期间的故障，且将安全信号输出至控制单元114。下文将描述的功能 设置单元116设置监测单元112的安全功能。监测单元112执行与由功能设置单元116设 置的安全功能相关的监测操作。与安全功能相关地，可用的是，通过检测归因于流量过量、超过操作时间、检测到 泄漏、压力异常、检测到脉动、验震器的操作、报警器的操作等的各种故障事件来执行出于 安全目的的处理的功能。例如，存在与故障的检测相关的以下功能。(1)总的最大流量过量...在给定时段内达到的总的流量超过参考流量时发生。(2)单独的最大流量过量...在当前流量与先前流量之间的差别等于或大于每次 测量流量时的预定值时发生。(3)超过安全持续时间...当连续使用用具超过为各流量指定的可容许的连续操 作时间时发生。(4)压力上升的检测...当检测到压力水平增大到预定水平或更大时发生。
(5)压力下降的检测...当检测到压力水平降低到预定水平或更低时发生。(6)验震器的操作的检测...当检测到由于地震等的颤动而导致验震器的激活时 发生。(7)细微泄漏的检测...在预定天数内检测到预定的流体细微泄漏量时发生。(8)脉动的检测...当检测到预定水平或更大的流量波动或压力波动时发生。(9)报警器的操作的检测...当检测到各种警报的激活时发生。如果用户购买或续充IC卡118时并未特别选择安全功能，则例如总的最大流量过 量的安全功能被设置为默认安全模式。当选择安全功能时，设置由此选择的安全功能。如 前文所述，报警操作和切断操作被提供为在安全功能检测到故障时执行的处理操作。当所 选的安全功能检测到异常时，执行切断操作。当未选择的安全功能检测到异常时，执行报警 操作。IC卡118具有未示出的存储区域，以及从存储区域中读取和在存储区域中写入数 据的控制区域；并且IC卡118还被称为预付卡。IC卡118的存储区域具有用于写入与可 用气体量相关的信息的区域，以及用于写入包括用于执行安全功能的程序(下文成为"安 全功能程序")的各种信息的另一区域。前述售卡机器140将与可用气体量相关的信息和 各种信息写入IC卡118中。当分开支付气体账单和安全功能账单时，可用气体量就保持不变，这与所选安全 功能的数目无关。然而，当气体账单和安全功能账单一次性支付时，可用气体量就根据所选 安全功能的数目而发生变化。具体而言，所选安全功能的数目越多，可用的气体量就越少。 相反，所选的安全功能数目越少，可用的气体量就越多。安全功能为可选功能。用户可选择 购买或不购买安全功能。即使在未购买安全功能时，例如，也将与总的最大流量过量的安全 功能选为默认安全模式。在本实施例中，例如与总的最大流量过量相关的安全功能被假定 选为默认安全模式。IC卡插入单元120用于接收IC卡118的气量计100的区域。在使用气体时，用 户将购买的IC卡118插入IC卡插入单元120中。当IC卡118插入IC卡插入单元120中 时，IC卡读取单元122从IC卡118中读取信息。当由此读取的信息为与可用气体量相关的 信息时，该信息暂时被保留在IC卡读取单元122中。接下来，当下文将描述的IC卡确定单 元126确定IC卡118正常时，与可用气体量相关的信息就经由IC卡确定单元126发送给 控制单元114。控制单元114将与可用气体量相关的信息添加到来自剩余可用量计数单元 124的与剩余可用量相关的信息中，且将添加后的结果存储在剩余可用量计数单元124中。 同时，当IC卡读取单元122读取的信息是除了与可用气体量相关的信息之外的信息时，由 此读取的信息就输出至安全功能检测单元128和IC卡确定单元126。剩余可用量计数单 元124从当前剩余的可用量中减去流量计算单元110计算的流量；缩减剩余的可用量；以 及接着将剩余的可用量输出至控制单元114。控制单元114确定来自于剩余可用量计数单 元124的剩余可用量，且在达到预定量时的时间点控制断流阀104，从而切断供气。安全功能确定单元128执行关于安全功能程序是否包括在IC卡读取单元122所 读取的信息中的检测。当存在安全功能程序时，该程序就存储在安全功能存储单元130中。 IC卡确定单元126根据从IC卡读取单元122中读取的信息来确定IC卡118是否正常。当 确定IC卡118正常时，IC卡确定单元就将有效信号输出至功能设置单元116。当确定IC卡118不正常时，IC卡确定单元就将无效信号输出至功能设置单元116。IC卡确定单元126 将IC卡118的确定结果输出至控制单元114。当根据来自IC卡确定单元126的确定结果来确定IC卡118为正常的时，控制单 元114就确定安全功能程序有效，且将该程序投入操作状态。当发生满足安全功能的工作 条件的事件时，执行遵循安全功能程序的处理。相反，当IC卡118不正常时，安全功能程序 就确定为无效的，且保持不操作。当从IC卡确定单元126输出有效信号时，功能设置单元116就将存储在安全功 能存储单元130中的安全功能程序输出至监测单元112。按照来自于功能设置单元116的 安全功能程序，监测单元112监测与流量计算单元110相关的流量数据和来自于各种传感 器的异常检测信号。当确定出现异常时，安全信号就输出至控制单元114，从而激活断流阀 104。根据来自于监测单元112的安全信号，控制单元114切断供气。当切断供气时，激活 断流阀104，从而切断通路102。当检测到异常不可由功能设置单元116的安全功能程序处 理时，监测单元112就执行报警操作。报警操作意思是指使未示出的蜂鸣器发声、发光元件 闪烁，等。现在将详细描述实施例的气量计和气量计系统的操作。图2为本发明实施例的气 量计和气量计系统操作时所使用的处理程序的流程图。首先，售卡机器140确定在购买IC卡118时是否需要设置安全功能(步骤S10)。 在此情况下，当用户执行购买安全功能的操作时，就出现安全功能设置请求。当存在安全 功能设置请求时，对应于用户购买的安全功能的安全功能程序就写入IC卡118中(步骤 Sll)。当不存在任何安全功能设置请求时，设置默认安全模式(例如，仅仅为用于总的最大 流量过量的安全模式)(步骤S12)。在信息已经写入IC卡118之后，用户就将IC卡118插入IC卡插入单元120中 (步骤S13)。当检测到IC卡118插入IC卡插入单元120中时，IC卡读取单元122就集体 地读取写入IC卡118中的所有信息。在读取所有信息之后，安全功能程序就存储在安全功 能存储单元130中。与所充付款相当的可用气体量就写入IC卡118中(步骤S14)。接下来，根据从IC卡118中读取的信息来作出关于IC卡118是否正常的确定(步 骤S15)。当IC卡正常时，完成功能设置。具体而言，从IC卡118中读取的安全功能程序被 输出至监测单元112。由于设置安全功能而完成了功能设置，且执行了将与IC卡118中所 充付款相当的可用气体量加入剩余可用量中的处理(步骤S16)。同时，当IC卡118不正常 时，就中断处理(步骤S17)。指出IC卡118不可使用(异常)的消息就显示在未示出的显 示单元上(步骤S18)。随后，处理转到步骤S19。当处理转到下一步骤，同时IC卡118被确定为正常时，流量测量单元106测量气 体流量(步骤S19)。接下来，作出关于是否存在流量的确定(步骤S20)。当存在流量时， 流量计算单元110计算流量值(步骤S21)。此外，当在步骤S20中确定不存在流量时，处理 就回到与步骤S19相关的流量测量，在其中，重复类似的处理。在计算流量值之后，监测单 元112确定流量是否异常，诸如是否流量过量(步骤S22)。当在步骤S22中确定流量异常 时，处理就转到下一处理。当确定流量中没有异常时，处理就回到与步骤S19相关的流量测 量，在其中，重复类似的处理。监测单元112确定是否输出了异常信号，诸如来自于压力传感器108的压力检测信号、来自于验震器132的地震信号，以及来自于报警器134的异常检测信号(步骤S27)。 在步骤S27中，当输出异常信号时，处理就转到下一步骤。当未输出异常信号时，就重复与 步骤S19相关的处理。当流量中有异常时，或当输出异常信号时，监测单元112就确定故障的出现，且将 安全信号输出至控制单元114(步骤S23)。当输出安全信号时，控制单元114激活断流阀 104，从而关闭通路102且切断供气(步骤S24)。同时，控制单元114根据剩余可用量计数单元124的计数值来确定是否存在剩余 可用量(步骤S25)。当存在剩余可用量时，就使供气继续(步骤S26)。当不存在剩余可用 量时，就激活断流阀104，从而关闭通路102且切断供气(步骤S24)。根据本实施例，可用气体量可存储在IC卡118中。此外，可根据使用环境从多个 安全功能中选择最佳安全功能，且可存储对应于所选的安全功能的程序。可用气体量和安 全功能通过插入IC卡118来设置，IC卡118将可用气体量和安全功能程序存储到气量计 100的IC卡插入单元120中。因而就可使用气体，直到达到预定的剩余量。当在气体可用 的时段期间发生满足安全功能的操作条件的事件时，就可执行用于切断供气的安全处理。可根据气量计所使用的地区、气量计的安装位置、操作状态、消耗的流量等，从多 个安全功能中选择安全功能，且可设置由此选择的安全功能。还可以按照升级或添加新的 安全功能的版本来更新安全功能。即使在气量计上基本上设置所有安全功能时，在供气引起的事故出现风险相当低 时，以及在确保安全时，也会在极少的场合下发生事故。在此情况下，在将用于防止出现罕 见事故的高级安全功能作为选项的同时，还有可能进行气量计的升级。根据气量计的使用地区，还可考虑在没有安全功能可用的区域。在该地区，用于加 强安全功能的期望可根据基础结构的未来发展、强调安全的用户情绪变化、和政府措施变 化等而出现。作为对该期望的初始反应，还有可能选择性地设置安全功能，从而防止由供气 所另外造成的事故的发生，且通过对安全功能进行收费和尝试使现有气量计的功能扩展来 加强供气系统的安全。IC卡确定单元126确定IC卡118是否正常。当IC卡正常时，就使安全功能有效 且进行操作。相反，当IC卡118不正常时，就使安全功能无效且不进行操作。因此，可防止 IC卡的未授权使用。此外，使用IC卡使得能够进行重复使用，这继而又有助于节省资源。当剩余可用量计数单元124监测到的剩余可用量在减少中，剩余可用量的减少快 于预定速率时，则管路等中出现了较大的气体泄漏。可选地，可确定出现了超过供气能力的 气体的异常使用，还可执行预定处理操作。还可在安全功能程序中设置该功能，或者可以将 其执行为IC卡118的附加功能。(第二实施例)图3为示出本发明第二实施例的气量计和气量计系统的构造的框图。本实施例的 气量计系统由作为流量测量设备的气量计100和结合气量计100使用的IC卡118构成。售 卡机器140将对应于预付款的可用气体量和用于选择与气体使用相关的安全功能的信息 (下文称为"安全选择信息")写入IC卡118中。气量计100放置在气体用具提供于其中 的建筑物的外部或内部。售卡机器140安装在气体公司、丙烷气体供应商、其分支机构、便 利店等处。
11
气量计100连接到供送气体的通路102上；而断流阀104、流量测量单元106、和压 力传感器108提供在通路102中。气量计100具有流量计算单元110、监测单元112、控制 单元114、功能设置单元116、存储介质118、IC卡插入单元120、IC卡读取单元122、剩余可 用量计数单元124、安全功能选择单元136、安全功能存储单元138、和验震器132。流量计 算单元110、监测单元112、控制单元114、功能设置单元116、剩余可用量计数单元124、IC 卡确定单元126、安全功能选择单元136、和安全功能存储单元138的功能由算术处理单元 执行，该算术处理单元由诸如微型计算机的处理器和存储器来构成。诸如气灶、风扇式加热器、和地板加热器的一种或多种气体用具A 151，用具B 152和用具C 153相对于气量计100连接到通路的下游点上。在检测到气体、一氧化碳等 泄漏时发出与状态异常相关的警报的报警器134设置在气体用具151至153安装的位置附 近；且借助于无线通信或有线通信与气量计100相互通信。流量测量单元106测量流过通路102的气体量，并且其由超声波流量计组成。尽 管与本实施例相关地，将使用超声波流量计的示例性构造描述为流量测量单元106，但诸如 膜流量计的其它各种流量测量装置也可使用，只要这些流量计可测量气体量。在流量测量 单元106中，分别设置在通路102的上游位置和下游位置的超声波发送器和超声波接收器 以给定的时间间隔(例如，两秒等)交替地交换超声波，从而确定流体的顺流方向上获得的 超声波的传播时间与流体的逆流方向上获得的超声波传播时间之间的差别。待测量的流体 流动速度和流体量基于传播时间的差别来测量。流量计算单元110使用由流量测量单元106输出的测量到的流量值来计算气体消 耗量、对应于用于测量该量的时间的流动模式，等；且将与该量和该时间相关的流量数据， 诸如累计流量和流动模式存储在安装于内部/外部的存储单元(未示出)中。由此计算的 流量数据被输出到监测单元112和剩余可用量计数单元124中。压力传感器108检测通路102中的气体压力，且将压力检测信号输出至监测单元 112。验震器132检测地震颤动；且在检测到预定水平或更大的地震强度颤动时将地震信号 输出至监测单元112。报警器134检测来自于通路102或气体用具151至153的气体，以及 源于气体用具151至153的CO的泄漏。当检测到气体或CO泄漏时，报警器就将异常检测 信号输出至监测单元112。按照预设的安全功能，监测单元112监测在气体使用期间出现的故障。在根据来 自于流量计算单元110的流量数据、来自于压力传感器108的压力检测信号、来自于验震器 132的地震信号、来自于报警器134的异常检测信号等，满足安全功能的操作条件时，监测 单元112就检测气体使用期间的故障，且将安全信号输出至控制单元114。下文将描述的功 能设置单元116设置监测单元112的安全功能。监测单元112执行与由功能设置单元116 设置的安全功能程序相关的监测操作。与安全功能相关地，可用的是，通过检测归因于流量过量、超过操作时间、检测到 泄漏、压力异常、检测到脉动、验震器的操作、报警器的操作等的各种故障事件来执行出于 安全目的的处理的功能。例如，存在与故障的检测相关的以下功能。(1)总的最大流量过量...在给定时段内达到的总的流量超过参考流量时发生。(2)单独的最大流量过量...在当前流量与先前流量之间的差别等于或大于每次 测量流量时的预定值时发生。
(3)超过安全持续时间...当连续使用用具超过为各流量指定的可容许的连续操 作时间时发生。(4)压力上升的检测...当检测到压力水平增大到预定水平或更大时发生。(5)压力下降的检测...当检测到压力水平降低到预定水平或更低时发生。(6)验震器的操作的检测...当检测到由于地震等的颤动而激活验震器时发生。(7)细微泄漏的检测...在预定天数内检测到预定的流体细微泄漏量时发生。(8)脉动的检测...当检测到预定水平或更大的流量波动或压力波动时发生。(9)报警器的操作的检测...当检测到各种警报的激活时发生。安全功能存储单元138存储用于执行安全功能(1)至(9)的安全功能程序。由于 选择安全功能的结果，设置所选的安全功能。如前文所述，报警操作和切断操作被提供为在 安全功能监测到故障时执行的处理操作。当所选的安全功能检测到异常时，执行切断操作。 当未选择的安全功能检测到异常时，执行报警操作。IC卡118具有未示出的存储区域，以及从存储区域中读取和在存储区域中写入数 据的控制区域；并且IC卡118还被称为预付卡。IC卡118的存储区域具有用于写入关于可 用气体量的信息的第一区域，以及用于写入包括用于选择安全功能的安全选择信息的各种 信息的第二区域。前述售卡机器140将可用气体量和各种信息写入IC卡118中。具体而 言，由于用户通过使用售卡机器140来执行用于指定所期望的气体量的操作和用于选择安 全功能的操作，故可用气体量被写入IC卡118的第一区域中，而用于选择安全功能的安全 选择信息被写入第二区域中。在此情况下，由于存在多个类型的安全功能，故用户根据他/ 她的使用环境来选择最佳安全功能，且选择由此选择的安全功能的安全选择信息被写入IC 卡118的第二区域中。在购买气体和安全功能时分开支付气体账单和安全账单时，可用气体量不改变， 其与所选的安全功能数目无关。然而，当气体账单和安全功能账单按一次性支付时，可用气 体量就根据所选安全功能的数目变化。具体而言，所选安全功能的数目越多，可用的气体量 就越少。相反，所选的安全功能数目越少，可用的气体量就越多。安全功能为可选功能。用 户可选择购买或不购买安全功能。即使在未购买安全功能时，例如，与总的最大流量过量相 关的安全功能被选为默认安全模式。用于选择安全功能的安全选择信息被写入IC卡118 中。在本实施例中，例如与总的最大流量过量相关的安全功能被假定选为默认安全模式。IC卡插入单元120是接收IC卡118的气量计100的区域。在使用气体时，用户就 将购买的IC卡118插入IC卡插入单元120中。当IC卡118插IC卡插入单元120中时， IC卡读取单元122就从IC卡118中读取信息。此时，存储在IC卡118中所有信息就集体 地读取。由于IC卡读取单元122读取存储在IC卡118中的所有信息，故IC卡118的存储 器变为空的。当由此读取的信息是与可用气体量相关的信息时，该信息就暂时保留在IC卡读 取单元122中。接下来，当下文将描述的IC卡确定单元126确定IC卡118正常时，与可用 气体量相关的信息就经由IC卡确定单元126发送给控制单元114。控制单元114将与可用 气体量相关的信息添加到来自剩余可用量计数单元124的与剩余可用量相关的信息中，且 将添加后的结果存储在剩余可用量计数单元124中。同时，当IC卡读取单元122读取的信 息是除了与可用气体量相关的信息之外的信息时，由此读取的信息就输出至安全功能选择
13单元136和IC卡确定单元126。剩余可用量计数单元124从当前剩余的可用量中减去流量 计算单元110计算的流量；缩减剩余的可用量；以及将剩余的可用量输出至控制单元114。 控制单元114确定来自于剩余可用量计数单元124的剩余可用量，且在达到预定量时的时 间点控制断流阀104，从而切断供气。安全功能选择单元136执行关于安全选择信息是否包括在IC卡读取单元122所 读取的信息中的检测。当存在安全选择信息时，从存储在安全功能存储单元138中的多个 安全功能程序中选择对应的安全功能程序。由此选择的安全功能程序被输出至功能设置单 元116。在此情况下，当包括多种安全选择信息时，分别选择对应的安全功能程序，且将由此 选择的程序输出至功能设置单元116。IC卡确定单元126根据从IC卡读取单元122中读取的信息来确定IC卡118是否 正常。当确定IC卡118正常时，IC卡确定单元将有效信号输出至功能设置单元116。当确 定IC卡118不正常时，IC卡确定单元126将无效信号输出至功能设置单元116。IC卡确 定单元126将IC卡118的确定结果输出至控制单元114。当从IC卡确定单元126输出有效信号时，功能设置单元116将安全功能选择单元 136所选的安全功能程序输出至监测单元112。按照来自于功能设置单元116的安全功能 程序，监测单元112监测与流量计算单元110相关的流量数据和来自于各种传感器的异常 检测信号。当确定出现异常时，安全信号就输出至控制单元114，从而激活断流阀104。当 检测到异常不可由功能设置单元116的安全功能程序处理时，监测单元112就执行报警操 作。报警操作意思是指使未示出的蜂鸣器发声、发光元件闪烁，等。当根据IC卡确定单元126作出的确定结果来确定IC卡118为正常的时，控制单 元114就确定安全功能程序有效，且将该程序投入操作状态。当发生满足安全功能的操作 条件的事件时，就执行遵循安全功能程序的处理。相反，当IC卡118不正常时，安全功能程 序就确定为是无效的，且保持不进行操作。在IC卡118正常且处于操作状态的情况下，控 制单元114在安全信号从监测单元112输出时切断供气。当切断供气时，激活断流阀104， 从而切断通路102。现在将详细描述实施例的气量计和气量计系统的操作。图4为本发明第二实施例 的气量计和气量计系统操作时所使用的处理程序的流程图。首先，售卡机器140确定在购买IC卡118时除可用气体量之外是否还要求设置安 全功能(步骤S10)。在此情况下，当用户执行购买安全功能的操作时，出现安全功能设置请 求。当出现安全功能设置请求时，售卡机器140将对应于用户购买(选择)的安全功能的 安全选择信息写入IC卡118中(步骤Slla)。当未出现安全功能设置请求时，设置默认安 全模式(例如，仅仅为用于总的最大流量过量的安全模式)(步骤S12)。具体而言，售卡机 器140将对应于默认安全模式的安全选择信息写入IC卡118中。在各种信息已经写入IC卡118之后，用户就将IC卡118插入IC卡插入单元120 中(步骤S13)。当检测到IC卡118插入IC卡插入单元120中时，IC卡读取单元122就集 体地读取写入IC卡118中的所有信息。在读取所有信息之后，从安全功能存储单元138中 选出对应于安全选择信息的安全功能程序。读取与IC卡118中所充的充值费用相当的可 用气体量(步骤S14a)。由此选择的安全功能程序被输出至功能设置单元116。接下来，IC卡确定单元126根据从IC卡118中读取的信息来作出关于IC卡118是否正常的确定(步骤S15)。当确定IC卡118正常时，有效信号被输出至功能设置单元 116。当确定IC卡118不正常时，无效信号被输出至功能设置单元116。IC卡确定单元126 还将IC卡118的确定结果输出至控制单元114。当IC卡118不正常时，就中断后续过程 (步骤S17)。指出IC卡118不可使用(异常)的消息就显示在未示出的显示单元上(步骤 S18)。随后，处理转到步骤S19。到目前为止，就完成了功能设置，且执行了将与IC卡118 中所充付款相当的可用气体量加入剩余可用量中的处理(步骤S16)。当处理转到下一步骤，同时IC卡118确定为正常的时，流量测量单元106测量气 体流量(步骤S19)。接下来，作出关于是否存在流量的确定(步骤S20)。当存在流量时， 流量计算单元110计算流量值(步骤S21)。此外，当在步骤S20中确定不存在流量时，处理 就回到与步骤S19相关的流量测量，在其中，重复类似的处理。在计算流量值之后，监测单 元112确定流量是否异常，诸如是否流量过量(步骤S22)。当在步骤S22中确定流量异常 时，处理就转到下一处理。当确定流量中没有异常时，处理就回到与步骤S19相关的流量测 量，在其中，重复类似的处理。监测单元112确定是否输出了异常信号，诸如来自于压力传感器108的压力检测 信号、来自于验震器132的地震信号，以及来自于报警器134的异常检测信号(步骤S27)。 在步骤S27中，当输出异常信号时，处理就转到下一步骤。当未输出异常信号时，就重复与 步骤S19相关的处理。当流量中有异常时，或当输出异常信号时，监测单元112确定故障的出现，且将安 全信号输出至控制单元114(步骤S23)。当安全信号被输出时，控制单元114促使断流阀 104执行关闭动作，从而关闭通路102且切断供气(步骤S24)。同时，控制单元114根据剩余可用量计数单元124的计数值来确定是否存在剩余 可用量(步骤S25)。当存在剩余可用量时，使供气继续(步骤S26)。当不存在剩余可用量 时，激活断流阀104，从而关闭通路102且切断供气(步骤S24)。根据本实施例，可用气体量可存储在IC卡118中。此外，可根据使用环境从多个 安全功能中选择最佳功能，且可存储对应于所选的安全功能的程序。可用气体量通过插入 IC卡118来设置，IC卡118将可用气体量和用于选择安全功能的安全选择信息存储到气量 计100的IC卡插入单元120中。对应的安全功能程序从安全功能存储单元138中读�。� 此设置安全功能。因而就可使用气体，直到达到预定的剩余量。当在气体可用的时段期间 发生满足安全功能的操作条件的事件时，可执行用于切断供气的安全处理。可根据气量计被使用的地区、气量计的安装位置、操作状态、消耗的流量等，从多 个安全功能中选择安全功能，并且可设置由此选择的安全功能。按照升级或添加新的安全 功能的版本来更新安全功能也是可能的。即使在气量计上大致设置了所有安全功能时，当供气引起的事故出现风险相当低 时，以及在确保安全时，也会在极少数的场合下发生事故。在此情况下，在将用于防止出现 罕见事故的高级安全功能作为选项的同时，还有可能进行气量计的升级。根据气量计的使用地区，还可考虑到没有安全功能可用的区域。在该地区，加强安 全功能的期望可根据基础结构的未来发展、强调安全的用户情绪变化、和政府措施变化等 而出现。作为对该期望的初始反应，还有可能选择性地设置安全功能，从而防止由供气所另 外造成的事故的发生，且通过对安全功能进行收费和尝试使现有气量计的功能扩展来加强供气系统的安全。IC卡确定单元126确定IC卡118是否正常。当IC卡正常时，就使安全功能有效 并且进行操作。相反，当IC卡118不正常时，就使安全功能无效且不进行操作。因此，可防 止IC卡的未授权使用。此外，使用IC卡使得能够进行重复使用，其继而又有助于节省资源。当剩余可用量计数单元124监测到的剩余可用量在减少中，剩余可用量的减少快 于预定速率时，则管路等中出现了较大的气体泄漏。可选地，可确定出现了超过供气能力的 气体的异常使用，且还可执行预定的处理操作。还可在安全功能程序中设置该功能，或者可 以将其执行为IC卡118的附加功能。(第三实施例)图5为示出本发明第三实施例的气量计系统的构造的框图。本实施例的气量计系 统由用作流量测量设备的气量计100、与气量计100 —起使用的IC卡(存储装置)118、将 与预付款相当的可用气体量和用于选择与气体使用相关的安全功能的信息(下文称为" 安全选择信息")写入IC卡118中的充卡器(信息写入装置)180、以及接受气体和安全功 能的购买且执行相对于连接到诸如国际互联网的网络150上的终端160的记账操作的服务 器170组成。气量计100放置在气体用具提供于其中的建筑物的外部或内部。充卡器180 安装在气体公司、丙烷气体供应商、其分支机构、便利店等处。服务器170主要安装在通信 公司中。气量计100连接到供送气体的通路102上；而断流阀104、流量测量单元106和压 力传感器108提供在通路102中。气量计100具有流量计算单元110、监测单元112、控制 单元114、功能设置单元116、IC卡118、IC卡插入单元120、IC卡读取单元122、剩余可用 量计数单元124、安全功能选择单元136、安全功能存储单元138、和验震器132。流量计算 单元110、监测单元112、控制单元114、功能设置单元116、剩余可用量计数单元124、IC卡 确定单元126、安全功能选择单元136、和安全功能存储单元138的功能由算术处理单元执 行，该算术处理单元由诸如微型计算机的处理器和存储器来构成。诸如气灶、风扇式加热器、和地板加热器的一种或多种气体用具A 151,B 152和C 153相对于气量计100连接到通路的下游点上。在检测到气体、一氧化碳(CO)等泄漏时发 出与状态异常相关的警报的报警器134被设置在气体用具151至153安装的位置附近；并 且报警器134借助于无线通信或有线通信与气量计100相互通信。流量测量单元106测量流过通路102的气体量，并且其由超声波流量计组成。尽 管与本实施例相关地，将使用超声波流量计的示例性构造描述为流量测量单元106，但诸如 膜流量计的其它各种流量测量装置也可使用，只要这些流量计可测量气体量。在流量测量 单元106中，分别设置在通路102的上游位置和下游位置的超声波发送器和超声波接收器 以给定的时间间隔(例如，两秒等)交替地交换超声波，从而确定流体的顺流方向上获得的 超声波的传播时间与流体的逆流方向上获得的超声波传播时间之间的差别。待测量的流体 流动速度和流体量基于传播时间的差别来测量。流量计算单元110使用由流量测量单元106输出的测量的流量值来计算气体消耗 量、对应于测量该量的时间的流动模式，等；且将与该量和该时间相关的流量数据，诸如累 计流量和流动模式存储在安装于内部/外部的存储单元(未示出)中。由此计算的流量数 据就输出到监测单元112和剩余可用量计数单元124中。
16
压力传感器108检测通路102中的气体压力，且将压力检测信号输出至监测单元 112。验震器132检测地震颤动；且在检测到预定水平或更大的地震强度颤动时将地震信号 输出至监测单元112。报警器134检测来自于通路102或气体用具151至153的气体，以及 源于气体用具151至153的CO的泄漏。当检测到气体或CO泄漏时，报警器就将异常检测 信号输出至监测单元112。按照预设的安全功能，监测单元112监测在气体使用期间出现的故障。在根据来 自于流量计算单元110的流量数据、来自于压力传感器108的压力检测信号、来自于验震器 132的地震信号、来自于报警器134的异常检测信号等，满足安全功能的操作条件时，监测 单元112检测气体使用期间的故障，且将安全信号输出至控制单元114。下文将描述的功能 设置单元116设置监测单元112的安全功能。监测单元112执行与由功能设置单元116设 置的安全功能程序相关的监测操作。与安全功能相关地，可用的是，通过检测归因于流量过量、超过操作时间、检测到 泄漏、压力异常、检测到脉动、验震器的操作、报警器的操作等的各种故障事件来执行出于 安全目的的处理的功能。例如，存在与故障的检测相关的以下功能。(1)总的最大流量过量...在给定时段内达到的总的流量超过参考流量时发生。(2)单独的最大流量过量...在当前流量与先前流量之间的差别等于或大于每次 测量流量时的预定值时发生。(3)超过安全持续时间...当连续使用用具超过为各流量指定的可容许的连续操 作时间时发生。(4)压力上升的检测...当检测到压力水平增大到预定水平或更大时发生。(5)压力下降的检测...当检测到压力水平降低到预定水平或更低时发生。(6)验震器的操作的检测...当检测到由于地震等的颤动而激活验震器时发生。(7)细微泄漏的检测...在预定天数内检测到预定的流体细微泄漏量时发生。(8)脉动的检测...当检测到预定水平或更大的流量波动或压力波动时发生。(9)报警器的操作的检测...当检测到各种警报的激活时发生。安全功能存储单元138存储用于执行安全功能⑴至(9)的安全功能程序。选择 所期望的安全功能，由此从安全功能存储单元138中选出对应的安全功能程序，且设置由 安全功能程序执行的安全功能。如前文所述，报警操作和切断操作被提供为在安全功能监 测到故障时执行的处理操作。当所选的安全功能检测到异常时，执行切断操作。当未选择 的安全功能检测到异常时，执行报警操作。IC卡118具有未示出的存储区域，以及从存储区域中读取和在存储区域中写入数 据的控制区域；且IC卡118还被称为预付卡。IC卡118的存储区域具有用于写入与可用 气体量相关的信息的第一区域，以及用于写入包括用于选择安全功能的安全选择信息的各 种信息的第二区域。充卡器180所具有的功能为下载存储在连接到网络150上的服务器170中的可 用气体量和安全功能，以及将由此下载的量和功能写入IC卡118中。图6是示出充卡器 180的总体构造的框图。在图6中，充卡器180由插卡单元181、通信单元182、缓冲存储器 (主要使用RAM) 183、数据写入单元184、和控制单元185组成。通信单元182使用诸如TCP/IP (传输控制协议/因特网协议)的通信协议来建立与网络150的连接，从而接入服务器170，且从服务器170上下载信息。缓冲存储器183暂 时存储通信182单元下载的信息。数据写入单元184将存储在缓冲存储器183中的信息写 入插到插卡单元181中的IC卡118中。从服务器170上下载的信息包括可用气体量和安 全选择信息。可用气体量被写入IC卡118存储区域的第一区域中，而安全选择信息写入第 二区域中。除了安全选择信息外，IC卡118的使用所需的信息也写入IC卡118存储区域 的第二区域中。由于安全功能为各种类型，故根据用户的使用环境来选择最佳安全功能，由 此，对应于所选安全功能的安全选择信息就写入IC卡118的第二区域中。控制单元185检测IC卡118到该插卡单元181中的插入，且控制通信单元182的 操作和数据写入单元184的操作。服务器170具有通信功能，用于使用诸如TCP/IP的通信协议建立起与网络500的 连接；使用类似的通信协议建立起与诸如个人计算机、便携式电话、PHS(个人手持式电话 系统)和PDA (个人数字助理)的用户终端160的通信；给予终端160购买气体和安全功能 的应用；以及获取与通过终端160执行的用户购买操作相关联的信息。由终端160的用户 购买的可用气体量和对应于安全功能的安全选择信息被存储。当下载请求由充卡器180发 出时，验证寄存在IC卡118中的信息。当信息匹配时，发送包括可用气体量和安全选择信 息的存储信息。服务器170还具有充值功能，且在购买气体和安全功能时执行充值操作。因此， 在使用终端170购买气体和安全功能之后，用户就前往安装充卡器180的地方，且将IC卡 118插入安装在该地的充卡器180中，由此，已经购买的可用气体量和安全选择信息就可存 储在(充入)IC卡118中。存储可用气体量的IC卡118被插入气量计100的IC卡插入单 元120中，由此仅可使用购买的可用气体量，并且感觉到安全；即是说，还可获得安全功能。在购买气体和安全功能时分开支付气体账单和安全账单时，可用气体量不改变， 其与所选的安全功能数目无关。然而，当气体账单和安全功能账单按一次性支付时，可用气 体量根据所选安全功能的数目变化。具体而言，所选安全功能的数目越多，可用的气体量就 越少。相反，所选的安全功能数目越少，可用的气体量就越多。安全功能为可选功能。用户 可选择购买或不购买安全功能。即使在未购买安全功能时，例如，也将与总的最大流量过量 相关的安全功能选为默认安全模式。用于选择安全功能的安全选择信息被写入IC卡118 中。在本实施例中，例如，与总的最大流量过量相关的安全功能被假定选为默认安全模式。IC卡插入单元120是接收IC卡118的气量计100的区域。在使用气体时，用户将 购买的IC卡118插入IC卡插入单元120中。当IC卡118插入IC卡插入单元120中时， IC卡读取单元122从IC卡118中读取信息。此时，存储在IC卡118中所有信息被集体地 读取。由于IC卡读取单元122读取存储在IC卡118中的所有信息，故IC卡118的存储器 变为空的。当由此读取的信息是与可用气体量相关的信息时，该信息被暂时保留在IC卡读 取单元122中。接下来，当下文将描述的IC卡确定单元126确定IC卡118正常时，与可用 气体量相关的信息就经由IC卡确定单元126发送给控制单元114。控制单元114将与可用 气体量相关的信息添加到来自剩余可用量计数单元124的与剩余可用量相关的信息中，且 将添加后的结果存储在剩余可用量计数单元124中。同时，当IC卡读取单元122读取的信 息是除了与可用气体量相关的信息之外的信息时，由此读取的信息被输出至安全功能选择单元136和IC卡确定单元126。剩余可用量计数单元124从当前剩余的可用量中减去流量 计算单元110计算的流量；缩减剩余的可用量；以及将剩余的可用量输出至控制单元114。 控制单元114确定来自于剩余可用量计数单元124的剩余可用量，并且在达到预定量时的 时间点控制断流阀104，从而切断供气。安全功能选择单元136执行关于安全选择信息是否包括在IC卡读取单元122所 读取的信息中的检测。当存在安全选择信息时，从存储在安全功能存储单元138中的多个 安全功能程序中选择对应的安全功能程序。由此选择的安全功能程序就输出至功能设置单 元116。在此情况下，当包括多种安全选择信息时，分别选择对应的安全功能程序，且将由此 选择的程序输出至功能设置单元116。IC卡确定单元126根据从IC卡读取单元122中读取的信息来确定IC卡118是 否正常。当确定IC卡118正常时，IC卡确定单元就将有效信号输出至功能设置单元116。 当确定IC卡118不正常时，IC卡确定单元就将无效信号输出至功能设置单元116。IC卡 确定单元126将IC卡118的确定结果输出至控制单元114。当从IC卡确定单元126输出有效信号时，功能设置单元116就将安全功能选择单 元136所选的安全功能程序输出至监测单元112。按照来自于功能设置单元116的安全功 能程序，监测单元112监测与流量计算单元110相关的流量数据和来自于各种传感器的异 常检测信号。当确定出现异常时，安全信号就输出至控制单元114，从而激活断流阀104。当 检测到异常不可由功能设置单元116的安全功能程序处理时，监测单元112就执行报警操 作。报警操作意思是指使未示出的蜂鸣器发声、发光元件闪烁，等。当通过IC卡确定单元126作出的确定结果来确定IC卡118为正常的时，控制单 元114确定安全功能程序有效，且将该程序投入操作状态。当发生满足安全功能的操作条 件的事件时，执行遵循安全功能程序的处理。相反，当IC卡118不正常时，安全功能程序被 确定为无效的，且保持不进行操作。在IC卡118正常且处于操作状态的情况下，控制单元 114在安全信号从监测单元112输出时切断供气。当切断供气时，激活断流阀104，从而切 断通路102。现在将详细描述该实施例的气量计系统的操作。图7为示出本发明第三实施例的 气量计系统操作时所使用的处理程序的流程图。首先，服务器170在用户购买气体时确定是否存在用于设置安全功能和设置可用 气体量的请求(步骤S10)。在此情况下，当存在用于设置安全功能的请求，且用户执行购买 安全功能的操作时，出现安全功能设置请求。当出现安全功能设置请求时，充卡器180将对 应于用户购买(选择)的安全功能的安全选择信息写入IC卡118中(步骤Slla)。当未出 现安全功能设置请求时，默认安全模式被设置(例如，仅仅为用于总的最大流量过量的安 全模式)(步骤S12)。具体而言，充卡器180将对应于默认安全模式的安全选择信息写入 IC卡118中。在各种信息已经写入IC卡118之后，用户就将IC卡118插入IC卡插入单元120 中(步骤S13)。当检测到IC卡118插入IC卡插入单元120中时，IC卡读取单元122就集 体地读取写入IC卡118中的所有信息。在读取所有信息之后，就从安全功能存储单元138 中选出对应于安全选择功能的安全功能程序。读取与IC卡118中所充的充值费用相当的 可用气体量(步骤S14a)。由此选择的安全功能程序被输出至功能设置单元116。
接下来，IC卡确定单元126根据从IC卡118中读取的信息来作出关于IC卡118 是否正常的确定(步骤S15)。当确定IC卡118正常时，有效信号就输出至功能设置单元 116。当确定IC卡118不正常时，无效信号就输出至功能设置单元116。IC卡确定单元126 还将IC卡118的确定结果输出至控制单元114。当IC卡118不正常时，则中断后续过程 (步骤S17)。指出IC卡118不可使用(异常)的消息被显示在未示出的显示单元上(步骤 S18)。随后，处理转到步骤S19。到目前为止，完成了功能设置，并且执行了将与IC卡118 中所充付款相当的可用气体量加入剩余可用量中的处理(步骤S16)。当处理转到下一步骤，同时IC卡118被确定为正常的时，流量测量单元106测量 气体流量(步骤S19)。接下来，作出关于是否存在流量的确定(步骤S20)。当存在流量 时，流量计算单元110计算流量值(步骤S21)。此外，当在步骤S20中确定不存在流量时， 处理就回到与步骤S19相关的流量测量，在其中，重复类似的处理。在计算流量值之后，监 测单元112确定流量是否异常，诸如是否流量过量(步骤S22)。当在步骤S22中确定流量 异常时，处理就转到下一处理。当确定流量中没有异常时，处理就回到与步骤S19相关的流 量测量，在其中，重复类似的处理。监测单元112确定是否输出了异常信号，诸如来自于压力传感器108的压力检测 信号、来自于验震器132的地震信号，以及来自于报警器134的异常检测信号(步骤S27)。 在步骤S27中，当输出异常信号时，处理转到下一步骤。当未输出异常信号时，重复与步骤 S19相关的处理。当流量中有异常时，或当输出异常信号时，监测单元112确定故障的出现，且将安 全信号输出至控制单元114(步骤S23)。当安全信号输出时，控制单元114促使断流阀104 执行关闭动作，从而关闭通路102且切断供气(步骤S24)。同时，控制单元114利用剩余可用量计数单元124的计数值来确定是否存在剩余 可用量(步骤S25)。当存储剩余可用量时，则使供气继续。当不存在剩余可用量时，则激活 断流阀104，从而封闭通路102且切断供气(步骤S24)。接下来，将参照图8来描述在本发明第三实施例的气量计系统中为IC卡118充值 的过程。首先，终端160接入服务器170 (步骤S30)。通过接入，服务器170将用于购买气 体和安全功能的应用程序发送给终端160 (步骤S31)。当获得应用程序时，终端160执行 该应用程序，此时，用于购买气体和安全功能的屏幕被显示在终端160的显示部(未示出) 上。在查看该显示之后，用户输入所期望的气体量。当输入可用气体量时，终端160向服务 器170提供可用气体量的指定(步骤S32)。当接收到可用气体量的指定之后，服务器170 通知终端160接收该指定(步骤S33)。当从服务器170上接收与可用气体量的接收相关的通知之后，终端160提供用于 通知用户接受可用气体量的通知的显示。当查看显示之后，用户然后选择用户期望购买 的安全功能。当选择安全功能时，终端160向服务器170提供所选安全功能的指定(步 骤S34)。当接收到安全功能的指定之后，服务器170就通知终端160接收到该指定(步 骤S35)。存储由此接受的可用气体量和在选择安全功能中使用的安全选择信息(步骤 S36)。在服务器170保存用户购买的可用气体量和安全选择信息之后，用户就前往安装充 卡器180的地方，且将IC卡118插入充卡器180中(步骤37)，由此，充卡器180接入服务器170 (步骤S38)。当接收到充卡器180的接入时，服务器170就接受该接入，从而对IC卡 118进行鉴定(步骤S40)。当与IC卡118相关的寄存信息的鉴定结果显示该寄存信息匹 配时，就接受后续请求。相反，寄存信息不匹配，则拒绝后续请求，由此就结束与充卡器180 的通信。当假设与IC卡118相关的寄存信息匹配，则服务器170与充卡器180之间通信持 续时，充卡器180就发送充值请求(步骤S41)。当接收到来自于充卡器180的充值请求之 后，服务器170就将包括可用气体量和安全选择信息的存储信息发送给充卡器140 (步骤 S42)。当包括可用气体量和安全选择信息的信息被发送给充卡器180时，充卡器180就将 信息写入IC卡118中(步骤S43)。在此情况下，如上文所述，可用气体量被写入IC卡118 存储区域的第一区域中，而包括安全选择信息的所有剩余信息被写入第二区域中。结果，包 括可用气体量和安全功能选择信息的信息被充入IC卡118中。用户可通过将IC卡118插 入气量计100的IC卡插入单元120中来使用气体。如上文所述，根据实施例，可用气体量可通过使用诸如个人计算机、便携式电话、 PHSjP PDA的终端160来购买。可根据使用环境从多个安全功能中选择和购买最佳安全功 能。此外，已经购买的可用气体量和安全功能可借助于充卡器180写入IC卡118中。由于 写有可用气体量和安全功能的IC卡118插入气量计100的IC卡插入单元120中，故可设 置可用气体量，并且可从安全功能存储单元138中读取对应的安全功能程序，由此设置安 全功能。将气体使用至预定剩余量就变成是可能的。当气体可用的时段期间发生满足安全 功能的操作条件的事件时，就可执行用于切断供气的安全处理。可根据气量计被使用的地区、气量计的安装位置、操作状态、消耗的流量等来从多 个安全功能中选择安全功能，并且可设置由此选择的安全功能。按照升级或添加新的安全 功能的版本来更新安全功能也是可能的。即使在气量计上基本上设置了所有安全功能时，在供气引起的事故出现风险相当 低时，以及在确保安全时，也会在极少数的场合下发生事故。在此情况下，在将用于防止出 现罕见事故的高级安全功能作为选项的同时，还有可能进行气量计的升级。根据气量计的使用地区，还可考虑没有安全功能可用的区域。在该地区中，加强安 全功能的期望可根据基础结构的未来发展、强调安全的用户情绪变化、和政府措施变化等 而出现。作为对该期望的初始反应，还有可能选择性地设置安全功能，从而防止由供气所另 外造成的事故的发生，并且通过对安全功能进行收费和尝试使现有气量计的功能扩展来加 强供气系统的安全。IC卡确定单元126确定IC卡118是否正常。当IC卡正常时，就使安全功能有效 且进行操作。相反，当IC卡不正常时，就使安全功能无效且不进行操作。因此，可防止IC 卡的未授权使用。此外，使用IC卡使得能够进行重复使用，其继而又有助于节省资源。在气量计系统中，气量计100设有用于执行各种安全功能的程序，而终端160被布 置成以便能够选择任何程序(即，安全选择信息从终端160经由IC卡118而被发送到气量 计100)。然而，在IC卡118被充值时，由终端160选择的安全功能程序也可写入IC卡118 中。在此情况下，用于执行各种安全功能的程序也可存储在服务器170中，而终端160可从 服务器170上获取对应的程序，且将由此获取的程序发送至充卡器180。此外，也可以仅安 全选择信息被预先发送至充卡器180。在对IC卡118进行充值时，对应的程序就可从服务
21器170上获�。倚慈氲絀C卡118中。当剩余可用量计数单元124监测到的剩余可用量在减少中，剩余可用量的减少快 于预定速率时，则管路等中出现了较大的气体泄漏。可选地，可确定出现了超过供气能力的 气体的异常使用，且还可执行预定处理操作。还可在安全功能程序中设置该功能，或者可以 将其执行为IC卡118的附加功能。在本实施例中，可用气体量和安全选择信息被存储在服务器170中。然而，当然还 有可能的是，终端160直接接入到充卡器180，从而将量和信息保存在充卡器180中。然而， 在此情况下，就指定了充卡器180，购买的可用气体量和安全选择信息只可借助于该指定的 充卡器180写入IC卡118中。只要使用服务器170，则所有充卡器180都可将可用气体量 和安全选择信息写入IC卡118中。尽管已经参照特定实施例详细描述了本发明，但本领域的技术人员应该清楚，本 发明可在不脱离本发明的精神和范围的情况下易于产生各种替换或修改。本专利申请基于2008年3月7日在日本提交的日本专利申请 (JP-A-2008-057353, JP-A-2008-057354 和 JP-A-2008-058786)，通过引用，将这些申请的 内容并入到本文中。本发明不限于结合第一至第三实施例描述的发明物，且还计划可进行改变或应 用，这是本领域的技术人员基于本专利说明书的描述和公知技术可构思出的。所述替换和 应用也将落入寻求保护的范围内。工业适用性可根据使用环境而适当地设置安全功能；因此，本发明产生的优点在于能够增强 安全防护，且本发明可用于测量气体消耗量的气量计、包括该气量计的气量计系统，等。
权利要求
一种气量计，包括流量测量单元，所述流量测量单元测量流过气体通路的气体量；流量计算单元，所述流量计算单元通过所述流量测量单元测得的流量值来计算预定流量数据；插入单元，在所述插入单元中插入便携式存储单元，所述便携式存储单元存储与用户支付的账单相当的可用气体量，并且存储用于将多个安全功能中的所述用户对已经进行了选择和支付的至少一个安全功能作为与气体的使用相关的安全功能来执行的程序；信息读取单元，所述信息读取单元读取存储在插入所述插入单元中的所述存储单元内的信息；剩余可用量计数单元，所述剩余可用量计数单元从所述信息读取单元读取的所述可用气体量中减去所述流量计算单元确定的流量，从而确定剩余可用量；程序存储单元，所述程序存储单元存储由所述信息读取单元读取的所述程序；以及控制单元，所述控制单元在所述剩余可用量计数单元确定的所述剩余可用量已经达到预定剩余量时，以及在已经发生满足对应于存储在所述程序存储单元中的所述程序的安全功能的操作条件的事件时，执行预定处理操作。
2.根据权利要求1所述的气量计，进一步包括确定单元，所述确定单元根据所述信息读取单元读取的信息来确定所述存储单元是否 正常，其中当所述存储单元根据所述确定单元作出的确定结果而被确定为是正常的时，所述控制 单元使所述信息读取单元读取的程序有效，并且使所述程序进入操作状态。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的气量计，其中，所述存储单元为数据可重写IC卡。
4.一种气量计系统，包括权利要求1至权利要求3中任何一项所限定的气量计；以及存储单元。
5.一种气量计，包括流量测量单元，所述流量测量单元测量流过气体通路的气体量； 流量计算单元，所述流量计算单元通过所述流量测量单元测得的流量值来计算预定流 量数据；插入单元，在所述插入单元中插入便携式存储单元，所述便携式存储单元存储与用户 支付的账单相当的可用气体量，并且存储用于选择多个安全功能中的所述用户已经进行了 选择和支付的至少一个安全功能作为与气体的使用相关的安全功能的信息；信息读取单元，所述信息读取单元读取存储在插入所述插入单元中的所述存储单元内 的信息；剩余可用量计数单元，所述剩余可用量计数单元从所述信息读取单元读取的所述可用 气体量中减去所述流量计算单元确定的流量，从而确定剩余可用量；安全功能存储单元，所述安全功能存储单元存储用于分别执行所述多个安全功能的安 全功能程序；安全功能选择单元，所述安全功能选择单元从存储在所述安全功能存储单元中的多个安全功能程序中选择对应于所述信息读取单元读取的所述信息的安全功能程序；控制单元，所述控制单元在所述剩余可用量计数单元确定的所述剩余可用量已经达到 预定剩余量时，以及在已经发生满足所述安全功能选择单元选择的所述安全功能程序的操 作条件的事件时，执行预定处理操作。
6.根据权利要求5所述的气量计，进一步包括确定单元，所述确定单元根据所述信息读取单元读取的信息来确定所述存储单元是否 正常，其中当所述存储单元根据所述确定单元作出的确定结果而被确定为是正常的时，所述控制 单元使所述安全功能选择单元选择的所述安全功能程序有效，并且使所述程序进入操作状 态。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的气量计，其中，所述存储单元为数据可重写IC卡。
8.一种气量计系统，包括权利要求5至权利要求7中任何一项所限定的气量计；以及存储单元。
9.一种气量计系统，包括便携式存储设备，所述便携式存储设备能够进行数据的写入和读�。� 信息写入设备，所述信息写入设备存储与安全功能相关的信息，所述安全功能已由用 户终端通过电信线路从作为与气体使用相关的安全功能的多个安全功能中选出，并且所述 信息写入设备按照将信息写入所述存储设备中的请求来将所述存储信息写入所述存储设 备中；以及气量计，所述气量计具有用于分别执行所述多个安全功能的安全功能程序；读取写入 所述存储设备中的所述信息，从而选择对应于所述读取信息的安全功能程序；并且在已经 发生满足所述选择的安全功能程序的操作条件的事件时，执行预定处理操作。
10.根据权利要求9所述的气量计系统，其中，所述存储设备为数据可重写IC卡。
全文摘要
本发明涉及一种气量计及气量计系统，其允许根据使用环境等来适当地设置安全功能，以增强安全功能。IC卡(118)存储与可用气体量和至少一个安全功能程序相关的数据。IC卡读取单元(122)读取存储在IC卡(118)中的信息。利用读取的信息，IC卡确定单元(126)确定IC卡(118)是否正常。安全功能检测单元(128)根据读取的信息检测安全功能程序，且将检测到的安全程序存储在安全功能存储单元(130)中。当IC卡(118)正常时，功能设置单元(116)将安全功能程序给予监测单元(112)。剩余可用量计数单元(124)根据读取的可用气体量和流量计算单元(110)确定的流量来确定剩余的可用气体量。当发生满足安全功能的操作条件的事件时，以及当剩余可用量达到预定剩余量时，控制单元(114)切断供气。
文档编号G01F3/22GK101960267SQ20098010806
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月24日 优先权日2008年3月7日
发明者中村广纯, 久�：湍�, 斋藤尚, 横畑光男, 白泽忠德, 难波三男 申请人:松下电器产业株式会社;高压气体保安协会
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
