水道メータ検知装置
【課題】水道メータの改修や改造等を必要とすることなく、水道メータの表示から水道の使用状況を判別して水漏れなどの監視に利用可能とする。
【解決手段】水道メータ１０のメータ表示部における表示状況を検知して水道使用の有無を判別する。例えば水道メータ１０のメータ表示部に設けた通水により回転する通水パイロット２０の状況を表示検知アダプタ３２の撮像素子により撮像し、通水パイロット２０の回転による画像変化を検知した場合は水道使用と判別し、バイロットの回転停止により画像変化なしを検知した場合は水道未使用と判別する。メータ表示部に設けた指針の回転や積算カウンタの数値変化といった表示状況検知して水道使用有無を判別しても良い。
【解決手段】水道メータ１０のメータ表示部における表示状況を検知して水道使用の有無を判別する。例えば水道メータ１０のメータ表示部に設けた通水により回転する通水パイロット２０の状況を表示検知アダプタ３２の撮像素子により撮像し、通水パイロット２０の回転による画像変化を検知した場合は水道使用と判別し、バイロットの回転停止により画像変化なしを検知した場合は水道未使用と判別する。メータ表示部に設けた指針の回転や積算カウンタの数値変化といった表示状況検知して水道使用有無を判別しても良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住戸毎に設けられた水道メータの表示から水道の使用状況を判別して水漏れ監視等に利用する水道メータ検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般住宅やマンション等の集合住宅に設置された家庭用の水道設備は、外部からの水道配管の引き込み部分に水道メータを設置して水道使用量を積算し、課金処理のために検針するようにしている。
【０００３】
一方、近年の水道検針システムにあっては、水道メータの電子化に伴い家庭に設置した水道メータを地方公共団体の水道局等の検針センターにオンライン接続し、各家庭の水道使用量を自動検針することを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８９４８号公報
【特許文献２】特開平１１−２９６７７４号公報
【特許文献３】特開２００８−０６４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、家庭用の水道設備にあっては、長期間居住する間に台所、洗面所、浴室、洗濯機置場、トイレといった場所で水道使用機器や室内の水道配管の継ぎ目部分等から水漏れを起す場合があり、漏れた水が見える場所に出てくれば水漏れを発見して対応することができる。
【０００６】
しかし、水道配管や給水器具の見えない場所で発生している水漏れの発見は困難であり、生活状況に比べて水道料金が異常に高いことに気付いた場合には水漏れが起きているのではないかと疑うようなこともあるが、原因が水漏れにあるのか否かを確認することは容易ではない。
【０００７】
水道メータを利用した水漏れの確認方法としては、蛇口を全て締めて水道を使用していない状態とし、この状態で水道メータに設けている通水パイロット（風車状の回転盤）が回転していれば、水道メータから蛇口までのどこかで水漏れしていることを意味し、このような確認方法を水道局等の機関はホームペーバを利用して公報しており、水漏れを発見したら修理業者に連絡することを案内している。
【０００８】
しかし、日常的に水漏れ点検を各家庭で行うようなことは実際には行われておらず、水道料金が異状に高い場合に水漏れ点検を行うこともあるが、水道料金にそれほど影響しないような水漏れは発見されずに、そのまま放置される状況にある。
【０００９】
また、賃貸マンション等の不動産管理会社にあっては、多数の物件を管理しており、その中で長期間に亘り発見されることなく水漏れを起していた物件の存在を知る場合があり、多くの場合、長期間にわたる水漏れにより建物や各種機器が損傷し、その修復に多大な費用と時間がかかるという問題を抱えている。
【００１０】
また電子式水道メータには漏水を検知する機能を備えたものもあるが、電子式水道メータは水道局などの供給元による自動検針システムでの使用を前提としており、一般家庭や不動産管理会社は水道局の自動検針システムを構築している電子式水道メータで検知している漏水情報を利用することができない状況にある。
【００１１】
本発明は、水道メータの改修や改造等を必要とすることなく、水道メータの表示から水道の使用状況を判別して水漏れなどの監視に利用可能な水道メータ検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、水道メータ検知装置に於いて、水道メータのメータ表示部における表示状況を検知して水道使用を示す使用検知信号を出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の水道メータ検知装置は、
メータ表示部に設けられた通水により回転する通水パイロットの状況を検知して通水パイロット検知信号を出力する表示検知部と、
表示検知部から出力された通水パイロット検知信号に基づいて水道の使用を検知して使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備える。
【００１４】
表示検知部は、
通水パイロットを照明する照明部と、
通水パイロットを撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に照明部により照明した状態で撮像部により通水パイロットを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、通水パイロットの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１５】
表示検知部は、
通水パイロットに検出光を照射する発光部と、
通水パイロットに照射された検出光の反射光を受光する受光部と、
所定の検知周期毎に、発光部から通水パイロットに所定時間に亘り検出光を照射し、記受光部から通水パイロットの回転に応じて変化するパイロット検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、パイロット検知信号の変化を検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１６】
本発明の水道メータ検知装置は、
メータ表示部に設けた通水により指針を回転して通水量を積算表示する指針表示部の状況を検知して指針表示検知信号を出力する表示検知部と、
表示検知部から出力された指針表示検知信号に基づいて水道の使用を検知して使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備える。
【００１７】
表示検知部は、
指針表示部を照明する照明部と、
指針表示部を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で撮像部により指針表示部を撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、指針表示部の画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１８】
表示検知部は、
指針表示部に検出光を照射する発光部と、
指針表示部に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
発光部から前記指針表示部に検出光を照射し、受光部から指針表示部の指針回転に応じて変化する指針表示検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、指針表示検知信号の変化を検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１９】
本発明の水道メータ検知装置は、
メータ表示部に設けた積算カウンタの数値の状況を検知して数値状況検知信号を出力する表示検知部と、
表示検知部から出力された数値状況検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備える。
【００２０】
表示検知部は、
積算カウンタの最下位数値を含む部位を照明する照明部と、
積算カウンタの最下位数値を含む部位を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に照明部により照明した状態で撮像部により積算カウンタを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、積算カウンタの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００２１】
表示検知部は、
積算カウンタの最下位数値を含む部位に検出光を照射する発光部と、
積算カウンタの最下位数値を含む部位に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
発光部から前記積算カウンタに検出光を照射し、受光部から最下位数値の変化に応じた数値状況検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、数値状況検知信号の変化を検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００２２】
使用状況判別部は、撮像部により撮像した画像から使用状況を判別する場合、前回の画像と今回の画像の同一画素位置の画素信号の差分の総和を求め、該差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を判別し、閾値未満の場合に水道未使用を判別する。
【００２３】
撮像部は２次元撮像素子又は１次元撮像素子を設ける。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、水道メータの表示部に設けている通水で回転する通水パイロット、積算量をアナログ表示する指針表示部、積算量をデジタル表示する積算カウンタ等を対象に、例えば撮像部により所定の検知周期毎に表示部を撮像して前回と比較し、水道の使用状況に応じて表示状態が変化することから、変化があれば水道使用と判別し、変化が無ければ水道未使用と判別して判別結果を示す使用状況判別信号を出力するようにしたため、この使用状態判別信号を利用して一般家庭又は不動産管理会社などで例えば水漏れを監視して報知するシステム等を簡単且つ容易に構築することが可能となる。
【００２５】
また本発明の水道メータ検知装置は、メータ表示部の状態を、外部から撮像したり、光学的に検知することから、水道メータの改修や改造が不要であり、既設の水道メータであっても簡単に外付けして水道の使用状況を検知して活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】水道メータの通水パイロットの表示を検知する水本発明の水道メータ検知装置の実施形態を示した説明図
【図２】図１の水道メータの表示部を取り出して示した説明図
【図３】図１の水道メータの蓋裏側に装着した撮像素子を備えた表示検知アダプタの構造を示した説明図
【図４】本発明による水道メータ検知装置の実施形態を示したブロック図
【図５】図４の実施形態で順番に撮像された通水パイロット画像を示した説明図
【図６】図４の実施形態による検知処理を示したフローチャート
【図７】本発明の水道メータ検知装置を利用した水漏れ監視システムを示した説明図
【図８】図１のシステムに設けたサーバで処理される水道使用パターンを示した説明図
【図９】本発明の別の実施形態で順番に撮像された指針表示部画像を示した説明図
【図１０】本発明の更に別の実施形態で順番に撮像された積算カンウタ画像を示した説明図
【図１１】水道メータの通水パイロットを光学的に検知する本発明による水道メータ検知装置の他の実施形態を示したブロック図
【図１２】図１１の表示検知アダプタの構造を示した説明図
【図１３】図１１の実施形態で得られる通水アダプタ検知信号を示したタイムチャート
【図１４】図１１の実施形態による検知処理を示したフローチャート
【図１５】水道メータの指針表示部の表示を光学的に検知する表示検知アダプタの構造を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は水道メータの通水パイロットの表示を検知する本発明による水道メータ検知装置の実施形態を示した説明図である。
【００２８】
図１において、水道メータ１０は本体１２の下部に流入口１２ａと流出口１２ｂを備えると共に、上部をガラス板１８で閉鎖し、開口１６を備え、開口１６に対しては開閉自在に蓋１４を設けている。ガラス板１６の内側（図示下側）には表示板２８が配置され、通水パイロット２０や積算カウンタ２６を配置したメータ表示部を設けている。
【００２９】
図２は図１の水道メータのメータ表示部を取り出して示した説明図である。図２において、メータ表示部には、通水に応じて回転する通水パイロット２０、０〜１０リットルを指針の回転でアナログ表示する１リットル積算メータ２２、０〜１００リットルを指針の回転でアナログ表示する１０リットル積算メータ２４、及び積算水使用量を表示する機械式の積算カウンタ２６が設けられている。
【００３０】
水道メータ１０は周知のように水道水の通水により回転する羽根車を内蔵しており、羽根車と同軸に設けた磁石の回転を隔離配置されたマグネット歯車に伝え、歯車列を介して１リットル積算メータ２２、１０リットル積算メータ２４、及び積算カウンタ２６に伝達することで水道使用量を積算表示している。また通水パイロット２０は羽根車の回転に対する減速比が小さく、僅かでも通水があると回転し、通水が行われていることを表示する。
【００３１】
再び図１を参照するに、本発明の水道メータ検知装置３０は、水道メータ１０の蓋１４の裏側に装着した表示検知アダプタ３２を含み、表示検知アダプタ３２は信号線３４により接続しており、表示検知アダプタ３２には照明部と撮像部が組み込まれ、本実施形態にあっては水道メータ１０のメータ表示部に設けている通水パイロット２０の表示を検知するようにしている。
【００３２】
図３は図１の水道メータの蓋裏側に装着した撮像素子を備えた表示検知アダプタの構造を示した説明図である。図３において、表示検知アダプタ３２は樹脂ケースで形成され、内部に２次元ＣＣＤ或いはＣＭＯＳとして知られた撮像素子３６を収納しており、前方に撮像レンズ３８を配置している。
【００３３】
撮像素子３６の近傍には下向きに白色ＬＥＤ等を用いた照明部４０が配置され、撮影対象を照明する。撮像素子３６としてはモノクロ撮像素子又はカラー撮像素子の何れでも良く、またそれほど高い解像度は要求されないことから例えば１０万〜３０万画素程度のものを使用する。
【００３４】
表示検知アダプタ３２はガラス板１８の内側に位置する通水パイロット２０に相対した蓋１４の裏側に接着などにより固定されており、蓋１４を閉じると通水パイロット２０の直上に位置して通水パイロット２０を中心とした画像を撮像可能としている。
【００３５】
水道メータ１０は検針の際に蓋１４を開いて積算カウンタ２６の数値を読取ることになるが、表示検知アダプタ３２は蓋１４の裏側に装着されているため、図１に示す蓋１４ａのように開くと開口１６から外れた位置となり、表示検知アダプタ３２を設けていても、水道メータ１０の検針作業を妨げるようなことはない。
【００３６】
図４は本発明による水道メータ検知装置の実施形態を示したブロック図である。これは一例であり、各機能の分離、統合は任意に行うことができる。また各機能の任意の一部または全部は、ソフトウェア（プログラム）によって実行されるものであっても、ハードウェアによって実行されるものであっても良い。
【００３７】
図４において、水道メータ検知装置３０はプロセッサ４２と無線送受信チップとして無線通信部４４を備え、更に表示検知アダプタ３２を外部に設けて信号線接続しており、例えば後述するＺ−Ｗａｖｅ（Ｒ）の無線通信プロトコルに準拠した市販品にあっては、プロセッサ６０、送信回路５６及び受信回路５８を含んだ無線送受信ＩＣチップとして提供され、Ｚ−Ｗａｖｅ（Ｒ）に準拠した無線通信プロトコルに従って例えば９００ＭＨｚ帯を使用してアンテナ４６を介して信号を送受信する。
【００３８】
またプロセッサ４２に対してはパイロットランプを備えた表示部４８、操作部５０、メモリ５２及び、プロセッサ４２や無線通信部４４を含む必要各部へ電源を供給する電池電源５４が設けられている。
【００３９】
プロセッサ４２には撮像制御部６２と使用状況検知部６４の機能が設けられる。撮像制御部６２は、所定の検知周期毎に図３に示した表示検知アダプタ３２に設けた照明部４０により通水パイロット２０を照明した状態で撮像素子３６により通水パイロット２０を撮像して画像をメモリ５２に記憶する。
【００４０】
使用状況検知部６４は、撮像制御部６２により通水パイロットを撮像してメモリ５２に画像を記憶した場合、前回の撮像でメモリ５２に記憶している画像とに基づき、今回の画像が前回の画像から変化したことを検知した場合は水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から他の機器に送信する。一方、前回の画像から変化していないことを検知した場合は水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。なお、通水パイロット２０の回転が速い場合には、高速撮像により対応すれば良い。
【００４１】
図５は図４の実施形態で順番に撮像された通水パイロット画像を示した説明図である。図５（Ａ）は前回撮像した前回画像６８−１であり、その中に通水パイロット画像７０−１が位置している。図５（Ｂ）は今回撮像した今回画像６８−２であり、この場合、通水により通水パイロットが回転していたことから通水パイロット画像７０−２は回転位置７０−１が異なっている。
【００４２】
図４のプロセッサ４２に設けた使用状況検知部６４は、前回画像６８−１と今回画像６８−２の同一画素位置の画素信号の差分の総和を求め、この差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信させる。差分総和が閾値未満の場合には水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。
【００４３】
なお、差分総和に代え、差分を２乗した総和を求めて所定の閾値と比較するようにしても良い。また画像全体を処理せず、通水パイロット画像の部分を切り出して差分総和や差分２乗総和を算出してもよい。これにより処理する画素数を低減したり、通水パイロットが回転しているか停止しているかの判別精度を高めることができる。
【００４４】
また通水パイロットの回転状況によっては、前回画像と今回画像が一致することも予想されることから、複数回例えば３回以上の画像の相互間の差分総和を求めて所定の閾値と比較するようにしても良い。
【００４５】
またプロセッサ４２には、電池電源５４の電源電圧が所定レベル未満となるローバッテリー障害の監視機能が設けられ、ビルトインテストとしてバックグラウンドで定期的に自動実行されている。
【００４６】
ローバッテリー障害監視は、具体的には、所定の測定時間間隔で電池電源５４から供給される電池電圧を読み込んで所定の閾値電圧と比較するビルトインテストを実施し、この閾値電圧未満の時にローバッテリー障害を判定してローバッテリー障害フラグをメモリ５２にセットし、ローバッテリー障害が解消されるまで無線通信部４４から外部にローバッテリー障害信号を定期的に送信する。
【００４７】
なお、電池電源５４に代えて商用電源を使用する場合には、バッテリー障害の監視機能は不要となる。
【００４８】
図６は図４の実施形態による検知処理を示したフローチャートであり、プロセッサ４２による制御処理となる。
【００４９】
図６において、水道メータ検知装置３０のプロセッサ４２が電池電源５４からの電源供給により動作を開始すると、ステップＳ１で初期化、自己診断、各種設定の読み込み等を実行し、異常がなければステップＳ２に進み、撮像タイミングへの到達の有無を判別している。ステップＳ１で異常があれば再度ステップＳ１の処理を実行し、所定回数以上となれば処理を停止する（図示省略）。
【００５０】
ステップＳ１で所定周期毎に設定される撮像タイミングへの到達を判別するとステップＳ３に進み、表示検知アダプタ３２の照明部４０を駆動してメータ表示部の通水パイロット２０の部分を照明した状態で撮像素子３６を駆動して撮像する撮像制御を行い、ステップＳ４で撮像された通水パイロット画像をメモリ５２に記憶する。
【００５１】
続いてステップＳ５に進み、メモリ５２に記憶している前回画像と今回画像とを読み出して同一画素位置の画素信号の差分の全画素分の総和を算出し、ステップＳ６で差分総和が閾値以上であることを検知した場合はステップＳ７に進んで使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信し、ステップＳ２に戻る。ステップＳ６で差分総和が閾値未満であることを検知した場合はステップＳ７をスキップし、使用検知信号を送信せずにステップＳ２に戻る。
【００５２】
図７は本発明の水道メータ検知装置を利用した水漏れ監視システムを示した説明図である。図７の水漏れ監視システムは、マンション等の集合住宅の住戸１００の水道設備を例にとっており、住戸外通路側から確認可能な共用ボックス内に水道メータ１０が配置され、水道メータ１０を介して水道配管１１が住戸１００内に引き込まれている。
【００５３】
水道メータ１０には本発明の水道メータ検知装置３０が設けられている。水道メータ検知装置３０は、水道メータ１０の表示検知に基づき水道使用の有無を判別し、使用検知信号を所定の無線通信プロトコルに従って電力管理システムを構築しているゲートウェイ装置１０６に送信する。なお、水道メータ検知装置３０からゲートウェイ装置１０６への送信は有線でも良い。
【００５４】
一方、住戸１００には、家電機器の消費電力を管理する電力管理システムを構築するための機器として、電源コンセント装置１０２とインターネット１０８に接続するためのゲートウェイ装置１０６が適宜設置されている。
【００５５】
電源コンセント装置１０２には例えばエアコン１０４が接続される。なお、住戸１００にはエアコン以外に冷蔵庫、テレビなどの様々な家電機器が設置されており、同様に別々に設置された電源コンセント装置に接続されている。
【００５６】
電源コンセント装置１０２には消費電力を検知するセンサと無線送受信チップが設けられており、家電機器のプラグをコンセントに接続して電源を供給すると、周期的に消費電力が測定され、電力検知信号が無線送受信チップから所定の無線通信プロトコルに従ってゲートウェイ装置１０６に送信される。
【００５７】
ゲートウェイ装置１０６は電源コンセント装置１０２から無線通信プロトコルに従って送信された電力検知信号を、ＴＣＰ／ＩＰとして知られたインターネット通信プロトコルに変換し、インターネット１０８を介して管理用のサーバ１１０に送信する。
【００５８】
サーバ１１０にはアプリケーションとして電力管理部１２０の機能が設けられており、電源コンセント装置１０２から送られてきた電力検知信号に基づき例えば対象機器の単位時間当りの消費電力量や期間を指定した総消費電力量等を求め、利用者端末となる例えば携帯電話１１６に対し携帯電話ネットワーク１１２及び携帯電話基地局１１４を介して送信し、住戸１００の家電機器の消費電力情報を利用者が閲覧管理できるようにしている。
【００５９】
サーバ１１０にはデータベース１２４が設けられており、電力管理サービスを提供するため、例えば住宅を特定する住宅ＩＤをインデックスとしてサービス加入者の保有する携帯電話２８の電話番号、加入者情報、消費電力情報等を格納している。住宅ＩＤとしては例えば電力メータ番号や顧客番号等を利用する。サーバ１１０により提供される消費電力を管理するサービスは、例えば携帯電話１１６の加入者に提供される有料サービスとなる。
【００６０】
本発明の水道メータ検知装置３０には電源コンセント装置１０２に設けているのと同じ無線送受信チップが設けられており、水道メータ１０の表示検知に基づき水道使用を検知した場合に使用検知信号を、ゲートウェイ装置１０６を経由してサーバ１１０に送信している。
【００６１】
本発明の水道メータ検知装置３０に対応してサーバ１１０には水漏れ監視部１２２の機能が設けられている。水漏れ監視部１２２は、水道メータ検知装置３０から送信されてきた使用検知信号に基づいて、例えば一日を監視周期とし、水道の使用状況推移を示す使用パターンを生成し、水漏れ監視部２２はこの使用パターンの中から水道を使用していない水道未使用の時間帯を検知できない場合（水道が継続して使用されている異常な状態を意味する）、水漏れを判別し、住戸１００の居住者の保有する携帯電話１１６から水漏れ発生を報知する。
【００６２】
また住戸１００が賃貸物件となる場合には、不動産管理会社が利用者となることから、サーバ１１０はインターネット１０８を介して不動産管理会社クライアント１１８からの閲覧要求に対し水漏れ監視情報を提供する。
【００６３】
図７のシステムにあっては、住戸１００が利用対象となる電力管理システムを構築するゲートウェイ装置１０６やサーバ１１０を水漏れ監視システムに利用していることから、住戸１００に本発明の水道メータ検知装置３０を設置するだけで水漏れ監視システムを容易に構築することができる。
【００６４】
住戸１００に設置している電源コンセント装置１０２とゲートウェイ装置１０６に内蔵した無線送受信チップにより無線通信プロトコルに従って行われる信号送受信としては、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ「電波による個体識別」の略）に割当てられた９００ＭＨｚの周波数、即ち９５０〜９５７ＭＨｚを使用したＺ−Ｗａｖｅ（Ｒ）やＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）として知られたセンサネットワーク用の近距離無線通信プロトコルを使用し、水道メータ検知装置３０の無線通信部４４としてもこれを適用する。
【００６５】
特にＺ−Ｗａｖｅ（Ｒ）は、ホームオートメーション向けに開発された無線通信プロトコルであり、知能型メッシュネットワークトポロジーを使用しており、マスタノードを持たず、例えばノードＡ，Ｂ，Ｃが配置されている場合、ノードＡとノードＣがお互いに通信できない距離にあっても、その間に位置するノードＢの中継機能によりノードＡからノードＣに電文を送信することかでき、図７の電力管理システムの無線通信プロトコルとして好適である。
【００６６】
また家電向けの短距離無線通信規格として提供されているＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）も使用可能である。ＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）にあっては１台のコーディネータとして機能するノードと、ルータとして機能する複数ノードを配置することで、コーディネータを中心にスター型のネットワークとボロジーを構築でき、またルータとして機能するノードのみの場合はピア・ツー・ピア型（Ｐｅａｒ ｔｏ Ｐｅａｒ）のネットワークトポロジーを構築できる。
【００６７】
Ｚ−Ｗａｖｅ（Ｒ）やＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）といった９００ＭＨｚ帯の短距離無線通信は、送信電力を特定小電力無線局と同様に１ｍＷ以下としており、１ｍＷとした場合の見通し通信距離は数十メートル程度である。
【００６８】
図８は図７のサーバ１１０に設けた水漏れ監視部１２２で生成する水道の使用パターンの一例を示している。図８（Ａ）は時刻であり、例えば１日２４時間を監視周期とする。また水道使用パターンは検知周期中、所定の時間間隔でサンプリングして使用を検知して生成する。図８（Ｂ）は夫婦と子供からなる一般家庭の使用パターン例であり、朝、昼、夜の時間帯に水道使用が行われており、０〜６時の就寝時間帯に水道使用はない。また図８（Ｃ）は単身生活者の使用パターンであり、朝と夜に水道使用があるが、昼間の勤務による不在時間帯や就寝時間帯に水道使用はない。
【００６９】
このような正常な使用パターンに対し万一水漏れが発生した場合には、一日２４時間に亘って使用パターンが連続的または周期中全体的に分布する。そこで本実施形態のサーバ１１０にあっては、例えば一日２４時間の使用パターンの中に所定時間を超える水道未使用を検知できない場合に、水漏れの発生を判別する。
【００７０】
なお、サーバ１１０による水漏れ判別の他の実施形態として、一日２４時間の使用パターンの中で水道未使用が推定される所定の時間帯、例えば０〜５時といった水道未使用となる睡眠時間帯を設定し、この睡眠時間帯に水道使用が検知された場合に、水漏れ発生を判別するようにしても良い。また睡眠時間帯以外に例えば単身生活者の場合は不在時間帯を設定し、この不在時間帯に水道使用が検知された場合に、水漏れ発生を判別するようにしても良い。
【００７１】
次に本発明の水道メータ検知装置の他の実施形態を説明する。この水道メータ検知装置３０は、図１〜３同様に、水道メータ１０の蓋１４の裏側に装着した表示検知アダプタ３２を信号線３４により接続しており、本実施形態にあっては水道メータ１０のメータ表示部に設けている指針表示部となる１リットル積算メータ２２の表示を検知するようにしている。表示検知アダプタ３２は１リットル積算メータ２２の表示を撮像できる位置に配置する。
【００７２】
１リットル積算メータ２２は図２に示したように、０〜９の数値により１０分割した目盛りを持ち、指針が１目盛り移動すると１リットルの積算を示し、１回転で１０リットルの積算を示す。
【００７３】
表示検知アダプタ３２は図３に示したと同じ構造であり、照明部４０の駆動により１リットル積算メータ２２の部分を照明した状態で撮像素子３６によりメータ画像を撮像する。
【００７４】
また水道メータ検知装置３０の詳細は図４のブロック図と同じであり、表示検知アダプタ３２の撮像素子３６により撮像した画像が１リットル積算メータ２２の画像となる点で相違するだけである。
【００７５】
図９はこの実施形態で順番に撮像された積算メータ画像を示した説明図である。図９（Ａ）は前回撮像した前回画像７２−１であり、その中に積算メータ画像７４−１が位置している。図９（Ｂ）は今回撮像した今回画像７２−２であり、この場合、通水により指針が回転していたことから積算メータ画像７４−２は指針の位置が異なっている。
【００７６】
図４のプロセッサ４２に設けた使用状況検知部６４は、図９における前回画像７２−１と今回画像７２−２の同一画素位置の画素信号の差分の総和（全画素の差分総和）を求め、この差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を判別し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信する。一方、差分総和が閾値未満の場合には水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。
【００７７】
なお、水道メータ１０の指針表示部として１０リットル積算メータ２４を撮像して前回と今回の画像変化から水道使用の有無を判別しても良いが、水漏れが少ない場合に分解能が低くなることから、１リットル積算メータ２２を撮像して処理することが望ましい。また１リットル積算メータ２２と１０リットル積算メータ２４を含む画像を撮像して処理するようにしても良い。
【００７８】
次に本発明の水道メータ検知装置の更に別の実施形態を説明する。この水道メータ検知装置３０は、図１〜３同様、水道メータ１０の蓋１４の裏側に装着した表示検知アダプタ３２を信号線３４により接続しており、本実施形態にあっては水道メータ１０のメータ表示部に設けている積算カウンタ２６の表示を検知するようにしている。表示検知アダプタ３２は積算カウンタ２６の表示を撮像できるように配置する。
【００７９】
積算カウンタ２６は図２に示したように、小数点以下第１位を含む５桁の数値を５枚の数字車の回転により機械的に表示しており、小数点以下第１位を示す右端の数字車の数値０〜９は、０．１ｍ3（１０リットル）単位の表示となる。
【００８０】
表示検知アダプタ３２は図３に示したと同じ構造であり、照明部４０の駆動により積算カウンタ２６右端となる最小桁数値の部分を照明した状態で撮像素子３６によりカウンタ画像を撮像する。
【００８１】
また水道メータ検知装置３０の詳細は図４のブロック図と同じであり、表示検知アダプタ３２の撮像素子３６により撮像した画像が積算カウンタ２６の画像となる点で相違するだけである。
【００８２】
図１０はこの実施形態で順番に撮像された積算カウンタ画像を示した説明図である。図１０（Ａ）は前回撮像した前回画像７５−１であり、その中に積算カウンタ画像７６−１が位置している。図１０（Ｂ）は今回撮像した今回画像７５−２であり、この場合、検知周期の間の通水により数字車が回転していたことから積算カウンタ画像７６−２は数値１と数値２の間に回転し、両者の一部が撮像されている。
【００８３】
図４のプロセッサ４２に設けた使用状況検知部６４は、図１０における前回画像７５−１と今回画像７５−２の同一画素位置の画素信号の差分の総和（全画素の差分総和）を求め、この差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信させる。差分総和が閾値未満の場合は水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。
【００８４】
図１１は本発明による水道メータ検知装置の他の実施形態を示したブロック図であり、本実施形態にあっては水道メータの通水パイロットの回転による表示変化を検出光の照射による反射光から光学的に検知ようにしたことを特徴とする。
【００８５】
図１１において、プロセッサ４２に対しては表示部４８、操作部５０、メモリ５２及びプロセッサ４２、無線通信部４４を含む必要各部へ電源を供給する電池電源５４が設けられている。
【００８６】
プロセッサ４２に信号線３４により接続された表示検知アダプタ３２は水道メータ１０のメータ表示部に設けている通水パイロットの回転を光学的に検知する。
【００８７】
図１２は図１１の水道メータの蓋裏側に装着した表示検知アダプタの構造を示した説明図である。図１２において、表示検知アダプタ３２は樹脂ケースで形成され、内部にＬＥＤを用いた発光部８２とフォトダイオードを用いた受光部８４を収納しており、発光部８２と受光部８４の光軸が表示盤２８上に位置する通水パイロット２０の中心からずれた周辺部分で交差するように斜め下向きに配置している。
【００８８】
通水パイロット２０は図２に示すように、表面に２分割した白黒風車模様を持っており、白は反射し、黒は反射されにくいから、ここに発光部８２からの光を照射すると回転による白黒変化に応じて反射光の強さが変化し、受光部８４で受光した受光信号には通水パイロット２０の回転に応じた振幅変動が含まれる。
【００８９】
なお、表示検知アダプタ３２には発光部８２の駆動回路や受光部８４の受光増幅回路も設けられている。
【００９０】
図１３は図１２の受光部８４から出力された受光信号を示したタイムチャートであり、図１３（Ａ）は通水パイロットが回転している場合、図１３（Ｂ）は通水パイロットが停止している場合である。
【００９１】
図１３（Ａ）の通水パイロット２０が所定速度で回転している場合には、白黒パターンの回転による反射光の変化に応じ、点線で示す上下レベルとの間で振幅が変化する受光信号が表示検知信号として得られる。また図１３（Ｂ）の通水バイロット２０が停止している場合には、反射点に位置する白黒パターンの状態により、点線で示す下レベルと上レベルとの間の任意のレベルとなる一定レベルの受光信号が表示検知信号として得られる。
【００９２】
再び図１１を参照するに、プロセッサ４２には発光制御部７８と使用状況検知部８０の機能が設けられる。発光制御部７８は所定のサンプリング周期毎に、図１２に示した表示検知アダプタ３２の発光部８２を駆動して所定時間に亘り検出光を通水パイロット２０に照射して反射光を受光部８２に入射させ、受光部８０から通水パイロット２０の回転に応じて図１３（Ａ）のように変化する通水パイロット検知信号、または通水パイロット２０の回転停止により図１３（Ａ）のように一定となる通水パイロット検知信号を出力させる。
【００９３】
使用状況検知部８０は、通水パイロット検知信号の所定変化を検知した場合は水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信させる。通水パイロット検知信号の所定変化を検知しない場合は水道未使用であることから、使用検知信号は送信しない。
【００９４】
通水パイロット検知信号の変化を検知する方法としては、図１３の上下レベルの中間に閾値レベルを設定し、光信号がこの閾値レベルを超えたか否かに基づき検知信号をパルス信号に変換し、所定の発光時間の間に得られた検知パルスをカウントし、パルスカウント値が例えば１以上であれば水道使用を判別し、パルスカウント値が０であれば水道未使用を判別する。また通水パイロット検知信号の変動によるパルスカウント値の誤差を考慮して例えば閾値＝２を設定し、閾値を越えた場合に水道使用を検知するようにしても良い。なお、これ以外の構成及び機能は図４の実施形態と基本的に同じになる。
【００９５】
図１４は図１１の実施形態による検知処理を示したフローチャートであり、プロセッサ４２による制御処理となる。
【００９６】
図１４において、水道メータ検知装置３０のプロセッサ４２が池電源５４からの電源供給により動作を開始すると、ステップＳ１１で初期化、自己診断、各種設定の読み込み等を実行し、異常がなければステップＳ１２に進み、検知タイミングへの到達の有無を判別している。ステップＳ１１で異常があれば再度ステップＳ１１の処理を実行し、所定回数以上となれば処理を停止する（図示省略）。
【００９７】
ステップＳ１２で所定周期毎に設定される検知タイミングへの到達を判別するとステップＳ１３に進み、表示検知アダプタ３２の発光部８２を所定時間のあいだ駆動してメータ表示部の通水パイロット２０の部分に検出光を照射し、ステップＳ１４で通水パイロット２０の反射光の受光で得られた受光信号を読み込んでメモリ５２に記憶する。
【００９８】
続いてステップＳ１５に進み、メモリ５２に記憶している受光信号を読み出して振幅変化を解析する。この振幅変化の解析は、例えば図１３に示したように所定の上下レベルの中間に設定した閾値レベルとの交差回数を求める。
【００９９】
続いてステップＳ１６に進み、振幅変化の有無を検知する。例えばステップＳ１５の解析結果として得られた交差回数が所定の閾値を超えている場合は振幅変化ありを判別して水道使用を検知し、ステップＳ１７で使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信してステップＳ１２に戻る。またステップＳ１６で交差回数が所定の閾値以下の場合は振幅変化なしを判別し、ステップＳ１７をスキップして使用検知信号は送信せずにステップＳ１２に戻る。
【０１００】
なお、ステップＳ１４〜Ｓ１５の処理に代え、受光信号を閾値設定によりパルス信号に変換してパルスカウントし、パルスカウント値から水道使用とを検知するようにしても良い。
【０１０１】
図１５は水道メータの指針表示部の表示を検知する蓋裏側に装着した発光部と受光部を備えた表示検知アダプタの構造を示した説明図であり、水道メータ検知装置は図１１の実施形態と同じになる。
【０１０２】
図１５において、表示検知アダプタ３２は樹脂ケースで形成され、内部にＬＥＤを用いた発光部８２とフォトダイオードを用いた受光部８４を収納しており、発光部８２と受光部８４の光軸が表示盤２８上に位置する１リットル積算メータ２２の中心からずれた指針２２ａが通過する周辺部分で交差するように斜め下向きに配置している。
【０１０３】
１リットル積算メータ２２は図２に示したように、０〜９の数値により１０分割した目盛りを持ち、指針が１目盛り移動すると１リットルの積算を示し、１回転で１０リットルの積算を示す。
【０１０４】
発光部８２は指針２２ａが最大通水量で１回転する時間に対し充分に短い時間となる周期で間欠的に発光駆動されており、これに同期して受光サンプリングを行う。発光部８２からの検出光の照射位置を指針２２ａが通過していく間、指針２２ａがない場合に比べ受光部８４に入射する反射光量が大きく変化し、受光信号が変化する。
【０１０５】
このような指針２２ａの通過による受光信号の変化から回転パルス信号（１０リットル積算信号）を生成し、例えば所定の監視周期、例えば３０分周期の間に回転パルス信号が検知されたら水道使用を検知して使用検知信号を外部に送信する。
【０１０６】
図１５に示したメータ表示部の状況を表示検知アダプタ３２により光学的に検知する構成は、図９に示した積算カウンタ２６の数値変化の検知にも同様に適用することができる。
【０１０７】
なお、上記の実施形態ではメータ表示部を撮像する撮像素子として２次元撮像素子を使用しているが、ラインＣＣＤなどの１次元撮像素子を用いても良い。
【０１０８】
また上記の実施形態では水道メータに設けた機械式の積算カウンタの表示を検知する場合を例にとっているが、積算カウンタとして液晶表示器等を用いた水道メータについても同様に適用できる。
【０１０９】
また、上記の実施形態は、マンション等の集合住宅の水道メータに水道メータ検知装置を設けて各住戸の水漏れを監視する場合を例にとっているが、一戸建ての住宅に設けた水道メータについても同様に適用できる。
【０１１０】
また上記の実施形態は、本発明の水道メータ検知装置を利用形態として、家電機器の消費電力を管理する電力管理システムを利用して水漏れ監視システムを構築する場合を例にとっているが、センサネットワークにより各種の環境変化を検知してエアコン等の家電機器を最適制御するといった適宜の機器管理システムを利用することもできる。
【０１１１】
また、本発明の水道メータ検知装置を設置した住戸や住宅に、火災を検知して警報する無線式の住宅用火災警報器（住警器）を設置している場合には、サーバで判別した水漏れ結果を、ゲートウェイ装置を経由して住宅用火災警報器に送信し、住宅用火災警報器のスピーカから水漏れ発生を報知するようにしても良い。この場合、住宅用火災警報器の無線送受信チップはゲートウェイ装置と同じものを用いるか、通信プロトコルが異なる場合はプロトコル変換を行う中継器を設ければ良い。
【０１１２】
また、上記実施形態における無線通信部としては、必ずしも市販の無線送受信チップを用いる必要は無く、その機能を実現できれば他のモジュールや回路ブロック等を採用することができる。
【０１１３】
また、上記実施の形態で示したプロセッサは、その機能の一部又は全部を、例えばワイヤードロジック等による他の手段に代えることができる。プロセッサを含め他の電気的、機能的構成は適宜に統廃合することもできる。
【０１１４】
また、上記の実施形態は住宅用に限らずビルやオフィス用など各種用途の水道メータの表示検知にも適用できる。
【０１１５】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１１６】
１０：水道メータ
１１：水道配管
１２：本体
１４：蓋
１６：開口
１８：ガラス板
２０：通水パイロット
２２：１リットルメータ
２２ａ：指針
２４：１０リットルメータ
２６：積算カウンタ
２８：表示板
３０：水道メータ検知装置
３２：表示検知アダプタ
３４：信号線
３５：パイロットランプ
３６：撮像素子
３８：レンズ
４０：照明部
４２，６０：プロセッサ
４４：無線通信部
４６：アンテナ
４８：表示部
５０：操作部
５２：メモリ
５４：電池電源
５６：送信回路
５８：受信回路
６２：撮像制御部
６６，８０：使用状況検知部
６８−１，７２−１，７５−１：前回回画像
６８−２，７２−２，７５−２：今回画像
７０−１，７０−２：通水パイロット画像
７４−１，７４−２：積算メータ画像
７６−１，７６−２：積算カウンタ画像
７８：発光制御部
８２：発光部
８４：受光部
１００：住戸
１０２：電源コンセント装置
１０４：エアコン
１０６：ゲートウェイ装置
１０８：インターネット
１１０：サーバ
１１２：携帯電話ネットワーク
１１４：携帯電話基地局
１１６：携帯電話
１１８：：不動産管理会社クライアント
１２０：電力管理部
１２２：水漏れ監視部
１２４：データベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住戸毎に設けられた水道メータの表示から水道の使用状況を判別して水漏れ監視等に利用する水道メータ検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般住宅やマンション等の集合住宅に設置された家庭用の水道設備は、外部からの水道配管の引き込み部分に水道メータを設置して水道使用量を積算し、課金処理のために検針するようにしている。
【０００３】
一方、近年の水道検針システムにあっては、水道メータの電子化に伴い家庭に設置した水道メータを地方公共団体の水道局等の検針センターにオンライン接続し、各家庭の水道使用量を自動検針することを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１８９４８号公報
【特許文献２】特開平１１−２９６７７４号公報
【特許文献３】特開２００８−０６４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、家庭用の水道設備にあっては、長期間居住する間に台所、洗面所、浴室、洗濯機置場、トイレといった場所で水道使用機器や室内の水道配管の継ぎ目部分等から水漏れを起す場合があり、漏れた水が見える場所に出てくれば水漏れを発見して対応することができる。
【０００６】
しかし、水道配管や給水器具の見えない場所で発生している水漏れの発見は困難であり、生活状況に比べて水道料金が異常に高いことに気付いた場合には水漏れが起きているのではないかと疑うようなこともあるが、原因が水漏れにあるのか否かを確認することは容易ではない。
【０００７】
水道メータを利用した水漏れの確認方法としては、蛇口を全て締めて水道を使用していない状態とし、この状態で水道メータに設けている通水パイロット（風車状の回転盤）が回転していれば、水道メータから蛇口までのどこかで水漏れしていることを意味し、このような確認方法を水道局等の機関はホームペーバを利用して公報しており、水漏れを発見したら修理業者に連絡することを案内している。
【０００８】
しかし、日常的に水漏れ点検を各家庭で行うようなことは実際には行われておらず、水道料金が異状に高い場合に水漏れ点検を行うこともあるが、水道料金にそれほど影響しないような水漏れは発見されずに、そのまま放置される状況にある。
【０００９】
また、賃貸マンション等の不動産管理会社にあっては、多数の物件を管理しており、その中で長期間に亘り発見されることなく水漏れを起していた物件の存在を知る場合があり、多くの場合、長期間にわたる水漏れにより建物や各種機器が損傷し、その修復に多大な費用と時間がかかるという問題を抱えている。
【００１０】
また電子式水道メータには漏水を検知する機能を備えたものもあるが、電子式水道メータは水道局などの供給元による自動検針システムでの使用を前提としており、一般家庭や不動産管理会社は水道局の自動検針システムを構築している電子式水道メータで検知している漏水情報を利用することができない状況にある。
【００１１】
本発明は、水道メータの改修や改造等を必要とすることなく、水道メータの表示から水道の使用状況を判別して水漏れなどの監視に利用可能な水道メータ検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、水道メータ検知装置に於いて、水道メータのメータ表示部における表示状況を検知して水道使用を示す使用検知信号を出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の水道メータ検知装置は、
メータ表示部に設けられた通水により回転する通水パイロットの状況を検知して通水パイロット検知信号を出力する表示検知部と、
表示検知部から出力された通水パイロット検知信号に基づいて水道の使用を検知して使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備える。
【００１４】
表示検知部は、
通水パイロットを照明する照明部と、
通水パイロットを撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に照明部により照明した状態で撮像部により通水パイロットを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、通水パイロットの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１５】
表示検知部は、
通水パイロットに検出光を照射する発光部と、
通水パイロットに照射された検出光の反射光を受光する受光部と、
所定の検知周期毎に、発光部から通水パイロットに所定時間に亘り検出光を照射し、記受光部から通水パイロットの回転に応じて変化するパイロット検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、パイロット検知信号の変化を検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１６】
本発明の水道メータ検知装置は、
メータ表示部に設けた通水により指針を回転して通水量を積算表示する指針表示部の状況を検知して指針表示検知信号を出力する表示検知部と、
表示検知部から出力された指針表示検知信号に基づいて水道の使用を検知して使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備える。
【００１７】
表示検知部は、
指針表示部を照明する照明部と、
指針表示部を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で撮像部により指針表示部を撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、指針表示部の画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１８】
表示検知部は、
指針表示部に検出光を照射する発光部と、
指針表示部に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
発光部から前記指針表示部に検出光を照射し、受光部から指針表示部の指針回転に応じて変化する指針表示検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、指針表示検知信号の変化を検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００１９】
本発明の水道メータ検知装置は、
メータ表示部に設けた積算カウンタの数値の状況を検知して数値状況検知信号を出力する表示検知部と、
表示検知部から出力された数値状況検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備える。
【００２０】
表示検知部は、
積算カウンタの最下位数値を含む部位を照明する照明部と、
積算カウンタの最下位数値を含む部位を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に照明部により照明した状態で撮像部により積算カウンタを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、積算カウンタの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００２１】
表示検知部は、
積算カウンタの最下位数値を含む部位に検出光を照射する発光部と、
積算カウンタの最下位数値を含む部位に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
発光部から前記積算カウンタに検出光を照射し、受光部から最下位数値の変化に応じた数値状況検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
使用状況検知部は、数値状況検知信号の変化を検知した場合に使用検知信号を出力する。
【００２２】
使用状況判別部は、撮像部により撮像した画像から使用状況を判別する場合、前回の画像と今回の画像の同一画素位置の画素信号の差分の総和を求め、該差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を判別し、閾値未満の場合に水道未使用を判別する。
【００２３】
撮像部は２次元撮像素子又は１次元撮像素子を設ける。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、水道メータの表示部に設けている通水で回転する通水パイロット、積算量をアナログ表示する指針表示部、積算量をデジタル表示する積算カウンタ等を対象に、例えば撮像部により所定の検知周期毎に表示部を撮像して前回と比較し、水道の使用状況に応じて表示状態が変化することから、変化があれば水道使用と判別し、変化が無ければ水道未使用と判別して判別結果を示す使用状況判別信号を出力するようにしたため、この使用状態判別信号を利用して一般家庭又は不動産管理会社などで例えば水漏れを監視して報知するシステム等を簡単且つ容易に構築することが可能となる。
【００２５】
また本発明の水道メータ検知装置は、メータ表示部の状態を、外部から撮像したり、光学的に検知することから、水道メータの改修や改造が不要であり、既設の水道メータであっても簡単に外付けして水道の使用状況を検知して活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】水道メータの通水パイロットの表示を検知する水本発明の水道メータ検知装置の実施形態を示した説明図
【図２】図１の水道メータの表示部を取り出して示した説明図
【図３】図１の水道メータの蓋裏側に装着した撮像素子を備えた表示検知アダプタの構造を示した説明図
【図４】本発明による水道メータ検知装置の実施形態を示したブロック図
【図５】図４の実施形態で順番に撮像された通水パイロット画像を示した説明図
【図６】図４の実施形態による検知処理を示したフローチャート
【図７】本発明の水道メータ検知装置を利用した水漏れ監視システムを示した説明図
【図８】図１のシステムに設けたサーバで処理される水道使用パターンを示した説明図
【図９】本発明の別の実施形態で順番に撮像された指針表示部画像を示した説明図
【図１０】本発明の更に別の実施形態で順番に撮像された積算カンウタ画像を示した説明図
【図１１】水道メータの通水パイロットを光学的に検知する本発明による水道メータ検知装置の他の実施形態を示したブロック図
【図１２】図１１の表示検知アダプタの構造を示した説明図
【図１３】図１１の実施形態で得られる通水アダプタ検知信号を示したタイムチャート
【図１４】図１１の実施形態による検知処理を示したフローチャート
【図１５】水道メータの指針表示部の表示を光学的に検知する表示検知アダプタの構造を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は水道メータの通水パイロットの表示を検知する本発明による水道メータ検知装置の実施形態を示した説明図である。
【００２８】
図１において、水道メータ１０は本体１２の下部に流入口１２ａと流出口１２ｂを備えると共に、上部をガラス板１８で閉鎖し、開口１６を備え、開口１６に対しては開閉自在に蓋１４を設けている。ガラス板１６の内側（図示下側）には表示板２８が配置され、通水パイロット２０や積算カウンタ２６を配置したメータ表示部を設けている。
【００２９】
図２は図１の水道メータのメータ表示部を取り出して示した説明図である。図２において、メータ表示部には、通水に応じて回転する通水パイロット２０、０〜１０リットルを指針の回転でアナログ表示する１リットル積算メータ２２、０〜１００リットルを指針の回転でアナログ表示する１０リットル積算メータ２４、及び積算水使用量を表示する機械式の積算カウンタ２６が設けられている。
【００３０】
水道メータ１０は周知のように水道水の通水により回転する羽根車を内蔵しており、羽根車と同軸に設けた磁石の回転を隔離配置されたマグネット歯車に伝え、歯車列を介して１リットル積算メータ２２、１０リットル積算メータ２４、及び積算カウンタ２６に伝達することで水道使用量を積算表示している。また通水パイロット２０は羽根車の回転に対する減速比が小さく、僅かでも通水があると回転し、通水が行われていることを表示する。
【００３１】
再び図１を参照するに、本発明の水道メータ検知装置３０は、水道メータ１０の蓋１４の裏側に装着した表示検知アダプタ３２を含み、表示検知アダプタ３２は信号線３４により接続しており、表示検知アダプタ３２には照明部と撮像部が組み込まれ、本実施形態にあっては水道メータ１０のメータ表示部に設けている通水パイロット２０の表示を検知するようにしている。
【００３２】
図３は図１の水道メータの蓋裏側に装着した撮像素子を備えた表示検知アダプタの構造を示した説明図である。図３において、表示検知アダプタ３２は樹脂ケースで形成され、内部に２次元ＣＣＤ或いはＣＭＯＳとして知られた撮像素子３６を収納しており、前方に撮像レンズ３８を配置している。
【００３３】
撮像素子３６の近傍には下向きに白色ＬＥＤ等を用いた照明部４０が配置され、撮影対象を照明する。撮像素子３６としてはモノクロ撮像素子又はカラー撮像素子の何れでも良く、またそれほど高い解像度は要求されないことから例えば１０万〜３０万画素程度のものを使用する。
【００３４】
表示検知アダプタ３２はガラス板１８の内側に位置する通水パイロット２０に相対した蓋１４の裏側に接着などにより固定されており、蓋１４を閉じると通水パイロット２０の直上に位置して通水パイロット２０を中心とした画像を撮像可能としている。
【００３５】
水道メータ１０は検針の際に蓋１４を開いて積算カウンタ２６の数値を読取ることになるが、表示検知アダプタ３２は蓋１４の裏側に装着されているため、図１に示す蓋１４ａのように開くと開口１６から外れた位置となり、表示検知アダプタ３２を設けていても、水道メータ１０の検針作業を妨げるようなことはない。
【００３６】
図４は本発明による水道メータ検知装置の実施形態を示したブロック図である。これは一例であり、各機能の分離、統合は任意に行うことができる。また各機能の任意の一部または全部は、ソフトウェア（プログラム）によって実行されるものであっても、ハードウェアによって実行されるものであっても良い。
【００３７】
図４において、水道メータ検知装置３０はプロセッサ４２と無線送受信チップとして無線通信部４４を備え、更に表示検知アダプタ３２を外部に設けて信号線接続しており、例えば後述するＺ−Ｗａｖｅ（Ｒ）の無線通信プロトコルに準拠した市販品にあっては、プロセッサ６０、送信回路５６及び受信回路５８を含んだ無線送受信ＩＣチップとして提供され、Ｚ−Ｗａｖｅ（Ｒ）に準拠した無線通信プロトコルに従って例えば９００ＭＨｚ帯を使用してアンテナ４６を介して信号を送受信する。
【００３８】
またプロセッサ４２に対してはパイロットランプを備えた表示部４８、操作部５０、メモリ５２及び、プロセッサ４２や無線通信部４４を含む必要各部へ電源を供給する電池電源５４が設けられている。
【００３９】
プロセッサ４２には撮像制御部６２と使用状況検知部６４の機能が設けられる。撮像制御部６２は、所定の検知周期毎に図３に示した表示検知アダプタ３２に設けた照明部４０により通水パイロット２０を照明した状態で撮像素子３６により通水パイロット２０を撮像して画像をメモリ５２に記憶する。
【００４０】
使用状況検知部６４は、撮像制御部６２により通水パイロットを撮像してメモリ５２に画像を記憶した場合、前回の撮像でメモリ５２に記憶している画像とに基づき、今回の画像が前回の画像から変化したことを検知した場合は水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から他の機器に送信する。一方、前回の画像から変化していないことを検知した場合は水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。なお、通水パイロット２０の回転が速い場合には、高速撮像により対応すれば良い。
【００４１】
図５は図４の実施形態で順番に撮像された通水パイロット画像を示した説明図である。図５（Ａ）は前回撮像した前回画像６８−１であり、その中に通水パイロット画像７０−１が位置している。図５（Ｂ）は今回撮像した今回画像６８−２であり、この場合、通水により通水パイロットが回転していたことから通水パイロット画像７０−２は回転位置７０−１が異なっている。
【００４２】
図４のプロセッサ４２に設けた使用状況検知部６４は、前回画像６８−１と今回画像６８−２の同一画素位置の画素信号の差分の総和を求め、この差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信させる。差分総和が閾値未満の場合には水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。
【００４３】
なお、差分総和に代え、差分を２乗した総和を求めて所定の閾値と比較するようにしても良い。また画像全体を処理せず、通水パイロット画像の部分を切り出して差分総和や差分２乗総和を算出してもよい。これにより処理する画素数を低減したり、通水パイロットが回転しているか停止しているかの判別精度を高めることができる。
【００４４】
また通水パイロットの回転状況によっては、前回画像と今回画像が一致することも予想されることから、複数回例えば３回以上の画像の相互間の差分総和を求めて所定の閾値と比較するようにしても良い。
【００４５】
またプロセッサ４２には、電池電源５４の電源電圧が所定レベル未満となるローバッテリー障害の監視機能が設けられ、ビルトインテストとしてバックグラウンドで定期的に自動実行されている。
【００４６】
ローバッテリー障害監視は、具体的には、所定の測定時間間隔で電池電源５４から供給される電池電圧を読み込んで所定の閾値電圧と比較するビルトインテストを実施し、この閾値電圧未満の時にローバッテリー障害を判定してローバッテリー障害フラグをメモリ５２にセットし、ローバッテリー障害が解消されるまで無線通信部４４から外部にローバッテリー障害信号を定期的に送信する。
【００４７】
なお、電池電源５４に代えて商用電源を使用する場合には、バッテリー障害の監視機能は不要となる。
【００４８】
図６は図４の実施形態による検知処理を示したフローチャートであり、プロセッサ４２による制御処理となる。
【００４９】
図６において、水道メータ検知装置３０のプロセッサ４２が電池電源５４からの電源供給により動作を開始すると、ステップＳ１で初期化、自己診断、各種設定の読み込み等を実行し、異常がなければステップＳ２に進み、撮像タイミングへの到達の有無を判別している。ステップＳ１で異常があれば再度ステップＳ１の処理を実行し、所定回数以上となれば処理を停止する（図示省略）。
【００５０】
ステップＳ１で所定周期毎に設定される撮像タイミングへの到達を判別するとステップＳ３に進み、表示検知アダプタ３２の照明部４０を駆動してメータ表示部の通水パイロット２０の部分を照明した状態で撮像素子３６を駆動して撮像する撮像制御を行い、ステップＳ４で撮像された通水パイロット画像をメモリ５２に記憶する。
【００５１】
続いてステップＳ５に進み、メモリ５２に記憶している前回画像と今回画像とを読み出して同一画素位置の画素信号の差分の全画素分の総和を算出し、ステップＳ６で差分総和が閾値以上であることを検知した場合はステップＳ７に進んで使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信し、ステップＳ２に戻る。ステップＳ６で差分総和が閾値未満であることを検知した場合はステップＳ７をスキップし、使用検知信号を送信せずにステップＳ２に戻る。
【００５２】
図７は本発明の水道メータ検知装置を利用した水漏れ監視システムを示した説明図である。図７の水漏れ監視システムは、マンション等の集合住宅の住戸１００の水道設備を例にとっており、住戸外通路側から確認可能な共用ボックス内に水道メータ１０が配置され、水道メータ１０を介して水道配管１１が住戸１００内に引き込まれている。
【００５３】
水道メータ１０には本発明の水道メータ検知装置３０が設けられている。水道メータ検知装置３０は、水道メータ１０の表示検知に基づき水道使用の有無を判別し、使用検知信号を所定の無線通信プロトコルに従って電力管理システムを構築しているゲートウェイ装置１０６に送信する。なお、水道メータ検知装置３０からゲートウェイ装置１０６への送信は有線でも良い。
【００５４】
一方、住戸１００には、家電機器の消費電力を管理する電力管理システムを構築するための機器として、電源コンセント装置１０２とインターネット１０８に接続するためのゲートウェイ装置１０６が適宜設置されている。
【００５５】
電源コンセント装置１０２には例えばエアコン１０４が接続される。なお、住戸１００にはエアコン以外に冷蔵庫、テレビなどの様々な家電機器が設置されており、同様に別々に設置された電源コンセント装置に接続されている。
【００５６】
電源コンセント装置１０２には消費電力を検知するセンサと無線送受信チップが設けられており、家電機器のプラグをコンセントに接続して電源を供給すると、周期的に消費電力が測定され、電力検知信号が無線送受信チップから所定の無線通信プロトコルに従ってゲートウェイ装置１０６に送信される。
【００５７】
ゲートウェイ装置１０６は電源コンセント装置１０２から無線通信プロトコルに従って送信された電力検知信号を、ＴＣＰ／ＩＰとして知られたインターネット通信プロトコルに変換し、インターネット１０８を介して管理用のサーバ１１０に送信する。
【００５８】
サーバ１１０にはアプリケーションとして電力管理部１２０の機能が設けられており、電源コンセント装置１０２から送られてきた電力検知信号に基づき例えば対象機器の単位時間当りの消費電力量や期間を指定した総消費電力量等を求め、利用者端末となる例えば携帯電話１１６に対し携帯電話ネットワーク１１２及び携帯電話基地局１１４を介して送信し、住戸１００の家電機器の消費電力情報を利用者が閲覧管理できるようにしている。
【００５９】
サーバ１１０にはデータベース１２４が設けられており、電力管理サービスを提供するため、例えば住宅を特定する住宅ＩＤをインデックスとしてサービス加入者の保有する携帯電話２８の電話番号、加入者情報、消費電力情報等を格納している。住宅ＩＤとしては例えば電力メータ番号や顧客番号等を利用する。サーバ１１０により提供される消費電力を管理するサービスは、例えば携帯電話１１６の加入者に提供される有料サービスとなる。
【００６０】
本発明の水道メータ検知装置３０には電源コンセント装置１０２に設けているのと同じ無線送受信チップが設けられており、水道メータ１０の表示検知に基づき水道使用を検知した場合に使用検知信号を、ゲートウェイ装置１０６を経由してサーバ１１０に送信している。
【００６１】
本発明の水道メータ検知装置３０に対応してサーバ１１０には水漏れ監視部１２２の機能が設けられている。水漏れ監視部１２２は、水道メータ検知装置３０から送信されてきた使用検知信号に基づいて、例えば一日を監視周期とし、水道の使用状況推移を示す使用パターンを生成し、水漏れ監視部２２はこの使用パターンの中から水道を使用していない水道未使用の時間帯を検知できない場合（水道が継続して使用されている異常な状態を意味する）、水漏れを判別し、住戸１００の居住者の保有する携帯電話１１６から水漏れ発生を報知する。
【００６２】
また住戸１００が賃貸物件となる場合には、不動産管理会社が利用者となることから、サーバ１１０はインターネット１０８を介して不動産管理会社クライアント１１８からの閲覧要求に対し水漏れ監視情報を提供する。
【００６３】
図７のシステムにあっては、住戸１００が利用対象となる電力管理システムを構築するゲートウェイ装置１０６やサーバ１１０を水漏れ監視システムに利用していることから、住戸１００に本発明の水道メータ検知装置３０を設置するだけで水漏れ監視システムを容易に構築することができる。
【００６４】
住戸１００に設置している電源コンセント装置１０２とゲートウェイ装置１０６に内蔵した無線送受信チップにより無線通信プロトコルに従って行われる信号送受信としては、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ「電波による個体識別」の略）に割当てられた９００ＭＨｚの周波数、即ち９５０〜９５７ＭＨｚを使用したＺ−Ｗａｖｅ（Ｒ）やＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）として知られたセンサネットワーク用の近距離無線通信プロトコルを使用し、水道メータ検知装置３０の無線通信部４４としてもこれを適用する。
【００６５】
特にＺ−Ｗａｖｅ（Ｒ）は、ホームオートメーション向けに開発された無線通信プロトコルであり、知能型メッシュネットワークトポロジーを使用しており、マスタノードを持たず、例えばノードＡ，Ｂ，Ｃが配置されている場合、ノードＡとノードＣがお互いに通信できない距離にあっても、その間に位置するノードＢの中継機能によりノードＡからノードＣに電文を送信することかでき、図７の電力管理システムの無線通信プロトコルとして好適である。
【００６６】
また家電向けの短距離無線通信規格として提供されているＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）も使用可能である。ＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）にあっては１台のコーディネータとして機能するノードと、ルータとして機能する複数ノードを配置することで、コーディネータを中心にスター型のネットワークとボロジーを構築でき、またルータとして機能するノードのみの場合はピア・ツー・ピア型（Ｐｅａｒ ｔｏ Ｐｅａｒ）のネットワークトポロジーを構築できる。
【００６７】
Ｚ−Ｗａｖｅ（Ｒ）やＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）といった９００ＭＨｚ帯の短距離無線通信は、送信電力を特定小電力無線局と同様に１ｍＷ以下としており、１ｍＷとした場合の見通し通信距離は数十メートル程度である。
【００６８】
図８は図７のサーバ１１０に設けた水漏れ監視部１２２で生成する水道の使用パターンの一例を示している。図８（Ａ）は時刻であり、例えば１日２４時間を監視周期とする。また水道使用パターンは検知周期中、所定の時間間隔でサンプリングして使用を検知して生成する。図８（Ｂ）は夫婦と子供からなる一般家庭の使用パターン例であり、朝、昼、夜の時間帯に水道使用が行われており、０〜６時の就寝時間帯に水道使用はない。また図８（Ｃ）は単身生活者の使用パターンであり、朝と夜に水道使用があるが、昼間の勤務による不在時間帯や就寝時間帯に水道使用はない。
【００６９】
このような正常な使用パターンに対し万一水漏れが発生した場合には、一日２４時間に亘って使用パターンが連続的または周期中全体的に分布する。そこで本実施形態のサーバ１１０にあっては、例えば一日２４時間の使用パターンの中に所定時間を超える水道未使用を検知できない場合に、水漏れの発生を判別する。
【００７０】
なお、サーバ１１０による水漏れ判別の他の実施形態として、一日２４時間の使用パターンの中で水道未使用が推定される所定の時間帯、例えば０〜５時といった水道未使用となる睡眠時間帯を設定し、この睡眠時間帯に水道使用が検知された場合に、水漏れ発生を判別するようにしても良い。また睡眠時間帯以外に例えば単身生活者の場合は不在時間帯を設定し、この不在時間帯に水道使用が検知された場合に、水漏れ発生を判別するようにしても良い。
【００７１】
次に本発明の水道メータ検知装置の他の実施形態を説明する。この水道メータ検知装置３０は、図１〜３同様に、水道メータ１０の蓋１４の裏側に装着した表示検知アダプタ３２を信号線３４により接続しており、本実施形態にあっては水道メータ１０のメータ表示部に設けている指針表示部となる１リットル積算メータ２２の表示を検知するようにしている。表示検知アダプタ３２は１リットル積算メータ２２の表示を撮像できる位置に配置する。
【００７２】
１リットル積算メータ２２は図２に示したように、０〜９の数値により１０分割した目盛りを持ち、指針が１目盛り移動すると１リットルの積算を示し、１回転で１０リットルの積算を示す。
【００７３】
表示検知アダプタ３２は図３に示したと同じ構造であり、照明部４０の駆動により１リットル積算メータ２２の部分を照明した状態で撮像素子３６によりメータ画像を撮像する。
【００７４】
また水道メータ検知装置３０の詳細は図４のブロック図と同じであり、表示検知アダプタ３２の撮像素子３６により撮像した画像が１リットル積算メータ２２の画像となる点で相違するだけである。
【００７５】
図９はこの実施形態で順番に撮像された積算メータ画像を示した説明図である。図９（Ａ）は前回撮像した前回画像７２−１であり、その中に積算メータ画像７４−１が位置している。図９（Ｂ）は今回撮像した今回画像７２−２であり、この場合、通水により指針が回転していたことから積算メータ画像７４−２は指針の位置が異なっている。
【００７６】
図４のプロセッサ４２に設けた使用状況検知部６４は、図９における前回画像７２−１と今回画像７２−２の同一画素位置の画素信号の差分の総和（全画素の差分総和）を求め、この差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を判別し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信する。一方、差分総和が閾値未満の場合には水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。
【００７７】
なお、水道メータ１０の指針表示部として１０リットル積算メータ２４を撮像して前回と今回の画像変化から水道使用の有無を判別しても良いが、水漏れが少ない場合に分解能が低くなることから、１リットル積算メータ２２を撮像して処理することが望ましい。また１リットル積算メータ２２と１０リットル積算メータ２４を含む画像を撮像して処理するようにしても良い。
【００７８】
次に本発明の水道メータ検知装置の更に別の実施形態を説明する。この水道メータ検知装置３０は、図１〜３同様、水道メータ１０の蓋１４の裏側に装着した表示検知アダプタ３２を信号線３４により接続しており、本実施形態にあっては水道メータ１０のメータ表示部に設けている積算カウンタ２６の表示を検知するようにしている。表示検知アダプタ３２は積算カウンタ２６の表示を撮像できるように配置する。
【００７９】
積算カウンタ２６は図２に示したように、小数点以下第１位を含む５桁の数値を５枚の数字車の回転により機械的に表示しており、小数点以下第１位を示す右端の数字車の数値０〜９は、０．１ｍ3（１０リットル）単位の表示となる。
【００８０】
表示検知アダプタ３２は図３に示したと同じ構造であり、照明部４０の駆動により積算カウンタ２６右端となる最小桁数値の部分を照明した状態で撮像素子３６によりカウンタ画像を撮像する。
【００８１】
また水道メータ検知装置３０の詳細は図４のブロック図と同じであり、表示検知アダプタ３２の撮像素子３６により撮像した画像が積算カウンタ２６の画像となる点で相違するだけである。
【００８２】
図１０はこの実施形態で順番に撮像された積算カウンタ画像を示した説明図である。図１０（Ａ）は前回撮像した前回画像７５−１であり、その中に積算カウンタ画像７６−１が位置している。図１０（Ｂ）は今回撮像した今回画像７５−２であり、この場合、検知周期の間の通水により数字車が回転していたことから積算カウンタ画像７６−２は数値１と数値２の間に回転し、両者の一部が撮像されている。
【００８３】
図４のプロセッサ４２に設けた使用状況検知部６４は、図１０における前回画像７５−１と今回画像７５−２の同一画素位置の画素信号の差分の総和（全画素の差分総和）を求め、この差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信させる。差分総和が閾値未満の場合は水道未使用であることから使用検知信号は送信しない。
【００８４】
図１１は本発明による水道メータ検知装置の他の実施形態を示したブロック図であり、本実施形態にあっては水道メータの通水パイロットの回転による表示変化を検出光の照射による反射光から光学的に検知ようにしたことを特徴とする。
【００８５】
図１１において、プロセッサ４２に対しては表示部４８、操作部５０、メモリ５２及びプロセッサ４２、無線通信部４４を含む必要各部へ電源を供給する電池電源５４が設けられている。
【００８６】
プロセッサ４２に信号線３４により接続された表示検知アダプタ３２は水道メータ１０のメータ表示部に設けている通水パイロットの回転を光学的に検知する。
【００８７】
図１２は図１１の水道メータの蓋裏側に装着した表示検知アダプタの構造を示した説明図である。図１２において、表示検知アダプタ３２は樹脂ケースで形成され、内部にＬＥＤを用いた発光部８２とフォトダイオードを用いた受光部８４を収納しており、発光部８２と受光部８４の光軸が表示盤２８上に位置する通水パイロット２０の中心からずれた周辺部分で交差するように斜め下向きに配置している。
【００８８】
通水パイロット２０は図２に示すように、表面に２分割した白黒風車模様を持っており、白は反射し、黒は反射されにくいから、ここに発光部８２からの光を照射すると回転による白黒変化に応じて反射光の強さが変化し、受光部８４で受光した受光信号には通水パイロット２０の回転に応じた振幅変動が含まれる。
【００８９】
なお、表示検知アダプタ３２には発光部８２の駆動回路や受光部８４の受光増幅回路も設けられている。
【００９０】
図１３は図１２の受光部８４から出力された受光信号を示したタイムチャートであり、図１３（Ａ）は通水パイロットが回転している場合、図１３（Ｂ）は通水パイロットが停止している場合である。
【００９１】
図１３（Ａ）の通水パイロット２０が所定速度で回転している場合には、白黒パターンの回転による反射光の変化に応じ、点線で示す上下レベルとの間で振幅が変化する受光信号が表示検知信号として得られる。また図１３（Ｂ）の通水バイロット２０が停止している場合には、反射点に位置する白黒パターンの状態により、点線で示す下レベルと上レベルとの間の任意のレベルとなる一定レベルの受光信号が表示検知信号として得られる。
【００９２】
再び図１１を参照するに、プロセッサ４２には発光制御部７８と使用状況検知部８０の機能が設けられる。発光制御部７８は所定のサンプリング周期毎に、図１２に示した表示検知アダプタ３２の発光部８２を駆動して所定時間に亘り検出光を通水パイロット２０に照射して反射光を受光部８２に入射させ、受光部８０から通水パイロット２０の回転に応じて図１３（Ａ）のように変化する通水パイロット検知信号、または通水パイロット２０の回転停止により図１３（Ａ）のように一定となる通水パイロット検知信号を出力させる。
【００９３】
使用状況検知部８０は、通水パイロット検知信号の所定変化を検知した場合は水道使用を検知し、使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信させる。通水パイロット検知信号の所定変化を検知しない場合は水道未使用であることから、使用検知信号は送信しない。
【００９４】
通水パイロット検知信号の変化を検知する方法としては、図１３の上下レベルの中間に閾値レベルを設定し、光信号がこの閾値レベルを超えたか否かに基づき検知信号をパルス信号に変換し、所定の発光時間の間に得られた検知パルスをカウントし、パルスカウント値が例えば１以上であれば水道使用を判別し、パルスカウント値が０であれば水道未使用を判別する。また通水パイロット検知信号の変動によるパルスカウント値の誤差を考慮して例えば閾値＝２を設定し、閾値を越えた場合に水道使用を検知するようにしても良い。なお、これ以外の構成及び機能は図４の実施形態と基本的に同じになる。
【００９５】
図１４は図１１の実施形態による検知処理を示したフローチャートであり、プロセッサ４２による制御処理となる。
【００９６】
図１４において、水道メータ検知装置３０のプロセッサ４２が池電源５４からの電源供給により動作を開始すると、ステップＳ１１で初期化、自己診断、各種設定の読み込み等を実行し、異常がなければステップＳ１２に進み、検知タイミングへの到達の有無を判別している。ステップＳ１１で異常があれば再度ステップＳ１１の処理を実行し、所定回数以上となれば処理を停止する（図示省略）。
【００９７】
ステップＳ１２で所定周期毎に設定される検知タイミングへの到達を判別するとステップＳ１３に進み、表示検知アダプタ３２の発光部８２を所定時間のあいだ駆動してメータ表示部の通水パイロット２０の部分に検出光を照射し、ステップＳ１４で通水パイロット２０の反射光の受光で得られた受光信号を読み込んでメモリ５２に記憶する。
【００９８】
続いてステップＳ１５に進み、メモリ５２に記憶している受光信号を読み出して振幅変化を解析する。この振幅変化の解析は、例えば図１３に示したように所定の上下レベルの中間に設定した閾値レベルとの交差回数を求める。
【００９９】
続いてステップＳ１６に進み、振幅変化の有無を検知する。例えばステップＳ１５の解析結果として得られた交差回数が所定の閾値を超えている場合は振幅変化ありを判別して水道使用を検知し、ステップＳ１７で使用検知信号を無線通信部４４から外部に送信してステップＳ１２に戻る。またステップＳ１６で交差回数が所定の閾値以下の場合は振幅変化なしを判別し、ステップＳ１７をスキップして使用検知信号は送信せずにステップＳ１２に戻る。
【０１００】
なお、ステップＳ１４〜Ｓ１５の処理に代え、受光信号を閾値設定によりパルス信号に変換してパルスカウントし、パルスカウント値から水道使用とを検知するようにしても良い。
【０１０１】
図１５は水道メータの指針表示部の表示を検知する蓋裏側に装着した発光部と受光部を備えた表示検知アダプタの構造を示した説明図であり、水道メータ検知装置は図１１の実施形態と同じになる。
【０１０２】
図１５において、表示検知アダプタ３２は樹脂ケースで形成され、内部にＬＥＤを用いた発光部８２とフォトダイオードを用いた受光部８４を収納しており、発光部８２と受光部８４の光軸が表示盤２８上に位置する１リットル積算メータ２２の中心からずれた指針２２ａが通過する周辺部分で交差するように斜め下向きに配置している。
【０１０３】
１リットル積算メータ２２は図２に示したように、０〜９の数値により１０分割した目盛りを持ち、指針が１目盛り移動すると１リットルの積算を示し、１回転で１０リットルの積算を示す。
【０１０４】
発光部８２は指針２２ａが最大通水量で１回転する時間に対し充分に短い時間となる周期で間欠的に発光駆動されており、これに同期して受光サンプリングを行う。発光部８２からの検出光の照射位置を指針２２ａが通過していく間、指針２２ａがない場合に比べ受光部８４に入射する反射光量が大きく変化し、受光信号が変化する。
【０１０５】
このような指針２２ａの通過による受光信号の変化から回転パルス信号（１０リットル積算信号）を生成し、例えば所定の監視周期、例えば３０分周期の間に回転パルス信号が検知されたら水道使用を検知して使用検知信号を外部に送信する。
【０１０６】
図１５に示したメータ表示部の状況を表示検知アダプタ３２により光学的に検知する構成は、図９に示した積算カウンタ２６の数値変化の検知にも同様に適用することができる。
【０１０７】
なお、上記の実施形態ではメータ表示部を撮像する撮像素子として２次元撮像素子を使用しているが、ラインＣＣＤなどの１次元撮像素子を用いても良い。
【０１０８】
また上記の実施形態では水道メータに設けた機械式の積算カウンタの表示を検知する場合を例にとっているが、積算カウンタとして液晶表示器等を用いた水道メータについても同様に適用できる。
【０１０９】
また、上記の実施形態は、マンション等の集合住宅の水道メータに水道メータ検知装置を設けて各住戸の水漏れを監視する場合を例にとっているが、一戸建ての住宅に設けた水道メータについても同様に適用できる。
【０１１０】
また上記の実施形態は、本発明の水道メータ検知装置を利用形態として、家電機器の消費電力を管理する電力管理システムを利用して水漏れ監視システムを構築する場合を例にとっているが、センサネットワークにより各種の環境変化を検知してエアコン等の家電機器を最適制御するといった適宜の機器管理システムを利用することもできる。
【０１１１】
また、本発明の水道メータ検知装置を設置した住戸や住宅に、火災を検知して警報する無線式の住宅用火災警報器（住警器）を設置している場合には、サーバで判別した水漏れ結果を、ゲートウェイ装置を経由して住宅用火災警報器に送信し、住宅用火災警報器のスピーカから水漏れ発生を報知するようにしても良い。この場合、住宅用火災警報器の無線送受信チップはゲートウェイ装置と同じものを用いるか、通信プロトコルが異なる場合はプロトコル変換を行う中継器を設ければ良い。
【０１１２】
また、上記実施形態における無線通信部としては、必ずしも市販の無線送受信チップを用いる必要は無く、その機能を実現できれば他のモジュールや回路ブロック等を採用することができる。
【０１１３】
また、上記実施の形態で示したプロセッサは、その機能の一部又は全部を、例えばワイヤードロジック等による他の手段に代えることができる。プロセッサを含め他の電気的、機能的構成は適宜に統廃合することもできる。
【０１１４】
また、上記の実施形態は住宅用に限らずビルやオフィス用など各種用途の水道メータの表示検知にも適用できる。
【０１１５】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１１６】
１０：水道メータ
１１：水道配管
１２：本体
１４：蓋
１６：開口
１８：ガラス板
２０：通水パイロット
２２：１リットルメータ
２２ａ：指針
２４：１０リットルメータ
２６：積算カウンタ
２８：表示板
３０：水道メータ検知装置
３２：表示検知アダプタ
３４：信号線
３５：パイロットランプ
３６：撮像素子
３８：レンズ
４０：照明部
４２，６０：プロセッサ
４４：無線通信部
４６：アンテナ
４８：表示部
５０：操作部
５２：メモリ
５４：電池電源
５６：送信回路
５８：受信回路
６２：撮像制御部
６６，８０：使用状況検知部
６８−１，７２−１，７５−１：前回回画像
６８−２，７２−２，７５−２：今回画像
７０−１，７０−２：通水パイロット画像
７４−１，７４−２：積算メータ画像
７６−１，７６−２：積算カウンタ画像
７８：発光制御部
８２：発光部
８４：受光部
１００：住戸
１０２：電源コンセント装置
１０４：エアコン
１０６：ゲートウェイ装置
１０８：インターネット
１１０：サーバ
１１２：携帯電話ネットワーク
１１４：携帯電話基地局
１１６：携帯電話
１１８：：不動産管理会社クライアント
１２０：電力管理部
１２２：水漏れ監視部
１２４：データベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道メータのメータ表示部における表示状況を検知して水道使用を示す使用検知信号を出力することを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記メータ表示部に設けられた通水により回転する通水パイロットの状況を検知して通水パイロット検知信号を出力する表示検知部と、
前記表示検知部から出力された前記通水パイロット検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備えたことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項３】
請求項２記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記通水パイロットを照明する照明部と、
前記通水パイロットを撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で前記撮像部により前記通水パイロットを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記通水パイロットの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項４】
請求項２記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記通水パイロットに検出光を照射する発光部と、
前記通水パイロットに照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
所定の検知周期毎に、前記発光部から前記通水パイロットに所定時間に亘り検出光を照射し、前記受光部から前記通水パイロットの回転に応じて変化するパイロット検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記パイロット検知信号の変化を検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項５】
請求項１記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記メータ表示部に設けた通水により指針を回転して通水量を積算表示する指針表示部の状況を検知して指針表示検知信号を出力する表示検知部と、
前記表示検知部から出力された前記指針表示検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備えたことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項６】
請求項５記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記指針表示部を照明する照明部と、
前記指針表示部を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で前記撮像部により前記指針表示部を撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記指針表示部の画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項７】
請求項５記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記指針表示部に検出光を照射する発光部と、
前記指針表示部に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
前記発光部から前記指針表示部に検出光を照射し、前記受光部から前記指針表示部の指針回転に応じて変化する指針表示検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記指針表示検知信号の変化を検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項８】
請求項１記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記メータ表示部に設けた積算カウンタの数値の状況を検知して数値状況検知信号を出力する表示検知部と、
前記表示検知部から出力された前記数値状況検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備えたことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項９】
請求項８記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位を照明する照明部と、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で前記撮像部により前記積算カウンタを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記積算カウンタの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項１０】
請求項８記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位に検出光を照射する発光部と、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
前記発光部から前記積算カウンタに検出光を照射し、前記受光部から、前記最下位数値の変化に応じた数値状況検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記数値状況検知信号の変化を検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項１１】
請求項３，６又は９のいずれかに記載の水道メータ検知装置に於いて、前記使用状況検知部は、前回の画像と今回の画像の同一画素位置の画素信号の差分の総和を求め、該差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を検知することを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項１】
水道メータのメータ表示部における表示状況を検知して水道使用を示す使用検知信号を出力することを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記メータ表示部に設けられた通水により回転する通水パイロットの状況を検知して通水パイロット検知信号を出力する表示検知部と、
前記表示検知部から出力された前記通水パイロット検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備えたことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項３】
請求項２記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記通水パイロットを照明する照明部と、
前記通水パイロットを撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で前記撮像部により前記通水パイロットを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記通水パイロットの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項４】
請求項２記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記通水パイロットに検出光を照射する発光部と、
前記通水パイロットに照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
所定の検知周期毎に、前記発光部から前記通水パイロットに所定時間に亘り検出光を照射し、前記受光部から前記通水パイロットの回転に応じて変化するパイロット検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記パイロット検知信号の変化を検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項５】
請求項１記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記メータ表示部に設けた通水により指針を回転して通水量を積算表示する指針表示部の状況を検知して指針表示検知信号を出力する表示検知部と、
前記表示検知部から出力された前記指針表示検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備えたことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項６】
請求項５記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記指針表示部を照明する照明部と、
前記指針表示部を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で前記撮像部により前記指針表示部を撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記指針表示部の画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項７】
請求項５記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記指針表示部に検出光を照射する発光部と、
前記指針表示部に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
前記発光部から前記指針表示部に検出光を照射し、前記受光部から前記指針表示部の指針回転に応じて変化する指針表示検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記指針表示検知信号の変化を検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項８】
請求項１記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記メータ表示部に設けた積算カウンタの数値の状況を検知して数値状況検知信号を出力する表示検知部と、
前記表示検知部から出力された前記数値状況検知信号に基づいて水道の使用を検知して前記使用検知信号を出力する使用状況検知部と、
を備えたことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項９】
請求項８記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位を照明する照明部と、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位を撮像する撮像部と、
所定の検知周期毎に前記照明部により照明した状態で前記撮像部により前記積算カウンタを撮像して画像を保持する撮像制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記積算カウンタの画像が前回の画像から変化したことを検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項１０】
請求項８記載の水道メータ検知装置に於いて、
前記表示検知部は、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位に検出光を照射する発光部と、
前記積算カウンタの最下位数値を含む部位に照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、
前記発光部から前記積算カウンタに検出光を照射し、前記受光部から、前記最下位数値の変化に応じた数値状況検知信号を出力させる発光制御部と、
を備え、
前記使用状況検知部は、前記数値状況検知信号の変化を検知した場合に前記使用検知信号を出力する、
ことを特徴とする水道メータ検知装置。
【請求項１１】
請求項３，６又は９のいずれかに記載の水道メータ検知装置に於いて、前記使用状況検知部は、前回の画像と今回の画像の同一画素位置の画素信号の差分の総和を求め、該差分総和が所定の閾値以上の場合に水道使用を検知することを特徴とする水道メータ検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−３０３２（Ｐ２０１３−３０３２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６０３６（Ｐ２０１１−１３６０３６）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
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