【特許分析】都市ガス業界の開発職ニーズ：情報、機械、電気、化学、材料、土木系の専攻を中心に大手３社の出願動向から読み解く

　今回は都市ガス業界をとりあげます。

　以前、電力業界については触れました。

　過去記事：【特許分析】電力業界の開発職ニーズ：電気、機械、情報系の専攻を中心に全国大手１０社の出願動向から読み解く

　上記業界では、電気系、機械系、情報系の専門性が求められることが多いという評価になりました。

　電気と双璧とも言えるエネルギーのガスについてはどうでしょうか？

　これを特許情報からみていきます。

　特許情報は企業の開発情報だと言えます。

　実際にどのような開発がおこなわれたのか特許情報に記載されています。

　今回は、大手3社の特許情報からどのような開発がおこなれてきたのか、また、開発にどのような専門性が求められるのか読み解きました。

　結論（概要）は以下の通りです。

都市ガス業界の開発に求められる専門性
・情報分野（情報工学、統計学、データサイエンス、情報通信工学、数理工学、システム工学、制御工学など）
・機械系分野（機械工学、流体工学など）
・電気系分野（電気電子工学、電子情報工学、電気工学、電子工学など）
・化学系分野（化学工学、分析化学、材料化学など）
・材料系分野（材料工学など）
・土木系分野（土木工学など）
・その他分野（経営工学など）

　ただし、上記専門は企業の一部の特許情報に基づくものであり、全てをあらわすものではありません。また、求められる専門は特許の解釈によって変わってきますので、個々の特許情報をご確認ください。

１　業界サーチの概要

　特許情報は企業の開発情報だと言えます。

　業界サーチは、業界における主要企業の特許情報から、その業界の企業がどのような開発をおこなってきたのか、客観的な情報を導き出そうとするものです。

　特許分類（後述）からは、その特許に関わる開発の主な技術分野がわかります。

　すなわち、その企業の開発職においてどのような専門性が求められるのか特許情報から推測できます。

２　都市ガス業界

２.１　都市ガス業界とは

　ここでは、製造・調達したガスを地下の導管網を通じて家庭や企業へ供給するエネルギーやインフラに関わる業界を意図します。

２.２　サーチ対象

　以下の大手3社を対象にしました。

（１）東京瓦斯（東京ガス）
（２）大阪瓦斯（大阪ガス）
（３）東邦瓦斯（東邦ガス）

２.３　使用プラットフォーム

　特許情報プラットフォーム（J-PlatPat）

３　サーチ結果

３.１　結果概要

開発イメージは下表のとおりです。　

	モノの開発	サービスの開発
個人向け	・給湯システムと換気システムを統合した加湿システム・瞬間式給湯器とヒートポンプ式給湯器を併用した風呂装置・浴室の利用者の発汗量を推定する発汗量推定システム・対象者が健全な生活を送っているかどうか見守る見守りシステム・溺水リスクの深度別検知・報知機能を備えた入浴見守り機能付き給湯システムなど
法人向け	・風力発電所の建設において建設候補地を探索してエリア内で事業性を最大化する風車の具体的な配置案を導出する情報処理システム・限界費用の構造解析に基づく電力市場価格予測装置・ライフライン使用状況と不動産市況データを統合した機械学習による不動産売却潜在層の予測装置・燃料電池の発電と熱源機の燃焼を直結させて水素・炭化水素混合ガスを分離工程なしで全量有効利用する熱源機システム・空気の洗浄と改質水の清浄性維持を一つのタンク内の水位差と仕切壁でおこなう燃料電池システム・ガス導管への浸水事故による硫黄の放出と触媒の破壊を防ぐためにネットワーク経由で対象機を特定・停止させる燃料電池運転管理装置・ガス機器の利用状況と人の存否を監視して消し忘れ時の自動遮断などをおこなうガス遮断システム・回収水の落下衝撃による脱気とセンサ監視による自動循環浄化の組み合わせにより冷却水中の二酸化炭素を除去する燃料電池水管理システム・ガス圧力の変動を利用して内部セパレータの変形を検知しアノード側の圧力を能動的に制御して物理的変形を自己修復する燃料電池システム・燃料電池装置の還流ガス温度の低下を起点として改質器の温度変化やガスの流れを複合的に評価し異常の真因（改質用水の供給不良）を特定する異常診断装置・太陽電池の予測出力が大きいほど電源装置の稼働目標を低く設定して太陽光の不足を補うための出力の上げ代をあらかじめ確保する電源管理装置・多数の施設をグループ化して通信コストを抑えつつリアルタイムな需給調整を実現する電源管理システム・ガスメータに付属機器を取り付ける為の付属機器取付部材・混合溶液中の成分の濃度を推定するシステム・熱源至近での安定した温度検知をおこなう加熱調理機・配管内を流れるガスの種類や混合比率を特定するための混合ガス組成推定装置・ミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材組成物など	・電力やガス等の消費実績から予測精度を最適化するエネルギー消費予測方法・ビッグデータ解析を用いた燃料電池発電設備の劣化診断方法・インフラ計測器（スマートメータ等）の多段中継ネットワーク構築における運用コスト最小化を目的とした広域通信端末のシミュレーション方法など

３.２　出願件数の推移

　下図は都市ガス大手3社の特許出願件数の推移です。

　企業によって、また、出願年によって出願数が大きく異なっています。

　ただ、3社とも毎年一定数以上の特許出願をおこなっており、そのような出願につながる開発がおこなわれていることが推測されます。

３.３　開発の活発度

　特許出願件数≒開発の活発度、だと考えるなら、

　大阪ガス＞東京ガス＞東邦ガス

だと言えます。

　ただし、直近では東京ガスと大阪ガスで出願数が逆転しています。

３.４　主な開発分野

　各社ごとに特許出願件数が多かった技術分野を以下に示します。

　各社の出願上位3つの技術分野を抽出して並べています（特許出願されていても、その企業の出願件数上位に入っていない技術分野は除外されています）。

　各記号は発明の技術分類をあらわします。

　分類参照：FIセクション/広域ファセット選択（特許情報プラットフォーム）

　F24Dは家庭用または区域暖房方式などに関連する分類です。
　蒸気中央暖房方式などがこれに該当します。
　東邦ガスがこの分野から多く出願しています。

　F24Hは熱発生手段などに関連する分類です。
　空気加熱器などがこれに該当します。
　大阪ガス、東邦ガスがこの分野から多く出願しています。

　G01Fは体積による測定などに関連する分類です。
　体積流量比の測定などがこれに該当します。
　東京ガス、東邦ガスがこの分野から多く出願しています。

　G06Fは電気的デジタルデータ処理に関連する分類です。
　制御装置などがこれに該当します。
　大阪ガスがこの分野から多く出願しています。

　G06Qは管理などの目的に特定した情報通信技術などに関連する分類です。
　支払いスキームなどがこれに該当します。
　東京ガスがこの分野から多く出願しています。

　H01Mは化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段に関連する分類です。
　二次電池などがこれに該当します。
　東京ガス、大阪ガスがこの分野から多く出願しています。

３.５　都市ガス大手3社の近年の開発トレンドと求められる専門の例

　特許情報の出願年数が新しいほど、その企業の開発実態を反映していると言えます。

　ここ10年のトレンドは以下のとおりです。

　発明の主要な技術分野（筆頭FI）の出願年ごとの出願件数です。

　出願件数が少ない技術分野は除外しています。

　発明の説明は、必ずしも特許請求の範囲を完全に表現したものではありません。

　関連する専門分野の例はあくまでイメージです。また、専門の概念レベルを必ずしも同一レベルで表示してはいません。

　個別の情報を詳しく確認したい場合は、それぞれのリンク先に飛んでください。

　特許は難解ですが、GeminiやChatGPTなどのテキスト生成AIを活用すると簡単に解読できます。以下の記事を参考にしてください。

参考記事 【AI活用】難解な特許が小学生レベルの内容に！１分で特許を読み解く方法

（１）東京ガス｜開発トレンドと専門性

　上手期間中、G06Qが最も多いです。次いでH01M、H02J、F24F、G01Fが多いです。

　G06Qは既述のとおり管理などの目的に特定した情報通信技術などに関連する分類です。
　具体例として風力発電所の建設において建設候補地を探索してエリア内で事業性を最大化する風車の具体的な配置案を導出する情報処理システムが挙げられます。
　従来、適地選定や配置計画が作業者の経験や勘に頼る人力作業であったため多大な労力と時間の限界がありました。
　これに対し、風況、地理、法規制等の多次元パラメータを地点ごとに取得・評価して適正評価マップを生成し、風車群の建設に必要な面積を有する候補エリアを抽出し、その上で選定されたエリア内における複数の風車の配置パターンの生成と各位置の風況に基づく評価を計算機上で反復実行し、最適な配置案と事業性評価情報を提示（各風車の具体的座標を提示し、建設コストと発電量のバランスから事業性の最適解を導出）することにより、従来の人力作業に伴う手間を削減するとともに客観的データに基づき事業収支を最大化する風力発電所の設計を可能にする情報処理システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7559179/15/ja

　　関連する専門分野の例：情報工学（適性評価や配置パターンの自動生成を司るソフトウェアロジックの構築、膨大な地図データや気象データをコンピュータが効率よく処理できる形式に変換して最適な解を導き出すための探索プログラムの実装、無数にある配置パターンの中から最適な答えを見つける計算ロジックの設計、風況、地形、法規制などの多次元的なパラメータを2次元の評価結果マップとして高速に重ね合わせ処理するためのデータ処理基盤の設計）、土木工学（どこに建てるのが適切かを判断するための物理的・社会的な基準（パラメータ）の定義および現実の土地利用の制約のシステムへの反映、風車建設に必要な大型車両が通行できる道路の最小幅員や施工が可能な斜面の最大傾斜角など土木技術的な観点から建設可否を判断する数式や閾値の定義およびシステムが自動判定できる地図データセットの作成、港湾からの輸送ルートや発電した電気を送るための変電所までの送電ロスを考慮した経済的な事業性評価のモデルの構築）

　別の例として限界費用の構造解析に基づく電力市場価格予測装置が挙げられます。
　従来、需給バランスのみの予測では再エネ変動や電源種内の限界費用の差異を反映できず精度に限界がありました。
　これに対して、過去の市場価格決定に関与した電源種（交点電源種）と累積発電量（交点容量）を特定し、予測対象日の電源別供給予測に基づき特定された交点へ過去の実績価格をプロットしてメリットオーダー曲線（MOC）を再構築し、次に、予測された電力需要量とMOCの交点から価格予測値を算出し、近接プロットが欠如する領域ではクラスタリングによる近似直線補間をおこなう構成を有することにより、電源構成の変化や燃料価格変動、再生可能エネルギーの出力不確実性を考慮した電力価格の予測装置が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7476418/15/ja

　　関連する専門分野の例：情報工学（多次元の時系列データから高精度な予測値を導出するためのアルゴリズムの実装とデータ処理基盤の設計、機械学習を用いた需要・供給予測モデルの構築、膨大な過去データからメリットオーダー曲線を再構成するための計算ロジックの設計、日射量や風速データから再生可能エネルギー出力を予測する回帰モデルの構築、メリットオーダー曲線上のプロット群に対するクラスタリングアルゴリズムの実装、過去の日数差に応じた重み付け加重平均による価格算出ロジックの設計）、経営工学（限界費用などに基づいた電力市場の需給モデルの設計、予測結果がビジネス上の意思決定（入札戦略や発電計画）に資するようシステムの最適化ロジックの構築、複数の発電設備の限界費用を最小化する順番で並べ需要と供給が一致する約定価格を算出する数理モデルの構築、燃料価格の変動が発電原価に与える影響の分析、過去の価格実績を現在の市場環境に適応させるための補正係数や重み付けロジックの設計、予測された市場価格に基づき発電事業者が「いつ、いくらで入札すべきか」という期待利益を最大化するための入札シミュレーションおよび評価手法の検討）

　さらに別の例としてライフライン使用状況と不動産市況データを統合した機械学習による不動産売却潜在層の予測装置が挙げられます。
　従来、業者は売却意欲が顕在化した顧客にしか接触できず、潜在的な売却希望者の早期特定が困難でした。
　これに対して、顧客の電力・ガス等の使用量や契約形態を含むライフライン情報取得部、物件の築年数や立地および売買・賃貸の取引事例数を含む一般情報取得部、過去の売却実績を教師データとして保持する構成を有する予測装置であり、売却予測部はこれらを入力として機械学習を行い、特に当該物件の取引事例数から投資用物件か実需物件かを判別するロジックを組み込み、顧客が閉栓依頼等を行う前の段階で物件を売却する確率を算出し、ライフラインの稼働状況という生活実態に直結する動的データと市場の流動性を示す静的データを組み合わせることで、売却意欲が表面化する前の潜在層に対して不動産買取や仲介の営業を最適なタイミングで仕掛けることを可能にする予測装置が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7455254/15/ja

　　関連する専門分野の例：情報工学（多次元の非構造データから売却行動を予兆する予測モデルの構築と実装、ライフラインの使用量変動や契約種別（分割払い、保守契約の有無等）を特徴量として抽出して深層学習を用いた二値分類モデルの設計、学習データの不均衡（売却済み顧客の少なさ）を解消するためのサンプリング手法の検討、未知の物件に対して投資物件としての属性を判定するクラス分類アルゴリズムの実装および予測精度の最適化）、経営工学（行動データに基づいた営業戦略の最適化と意思決定支援ロジックの設計、予測された売却確率に基づき営業リソースを最大化するための案内の程度（詳細・簡易・無）を決定する判定閾値の設計、物件の広さや取引事例数から得られる市場価値（出口戦略の立てやすさ）とライフライン情報から推測される相続・転居等のライフイベント発生確率を掛け合わせて営業効率を最大化するための数理モデルの構築、システム全体の運用指針の策定）

　H01Mは既述のとおり化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段に関連する分類です。
　具体例として燃料電池の発電と熱源機の燃焼を直結させて水素・炭化水素混合ガスを分離工程なしで全量有効利用する熱源機システムが挙げられます。
　従来の熱源機システムでは、混合ガスを分離して導管へ戻す方式は装置の大型化を招き、供給先のガス組成を不安定にする問題がありました。
　これに対して、水素と炭化水素の混合ガスを燃料電池の燃料極へ供給し、水素の一部を発電に利用した後、排出される燃料極オフガスを熱源機のバーナで直接燃焼させて熱交換器により水を加熱する構成の熱源機システムであり、制御部は熱源機側の運転要求がある時にのみ燃料電池を稼働させ、熱源機の要求熱量と発電出力（水素消費量）の相関からバーナへ供給されるオフガスの熱量が不足しないよう入力混合ガスの流量を動的に補正し、さらに、発電に伴うオフガスの組成変化に応じて燃焼用空気量（空燃比）を最適に制御する機能を有することにより、高価な分離装置を不要としつつ水素を電力として炭化水素を熱として無駄なく回収できる熱源機システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7778630/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（システムの熱と流体（ガスの流れ）を制御して安全かつ効率的な熱源機（給湯器など）のハードウェア設計、バーナから発生する燃焼熱をいかに効率よく水に伝えるかという熱貫流率の計算や熱交換器の形状設計、燃料供給ブロワや燃焼空気ブロワの回転数を制御して負荷変動に対してガスの流量や空気量をミリ秒単位で追従させるアルゴリズムの設計、水素濃度が変わっても逆火（バーナの中に火が入ること）や不完全燃焼を起こさない安定した燃焼を維持するための物理パラメータの解析）、化学工学（混合ガスを反応物と捉えて燃料電池内での化学反応（発電）とバーナでの化学反応（燃焼）を通じた物質収支を正確に管理するプロセス全体の設計、燃料電池で消費される水素のモル量を電流値から算出、排出されるオフガスの組成（未反応水素と炭化水素の比率）をリアルタイムで特定するモデルの構築、混合ガスの各成分（メタン・水素など）の低位発熱量に基づき発電と燃焼のトータルでのエネルギー変換効率を最大化する運転条件の検討、供給される混合ガスの組成変動が触媒反応や電池寿命に与える影響の定量化とシステム全体の運用制約の決定）

　別の例として空気の洗浄と改質水の清浄性維持を一つのタンク内の水位差と仕切壁でおこなう燃料電池システムが挙げられます。
　従来の燃料電池では吸気洗浄に使用した水に不純物が蓄積し、これを改質水として再利用すると改質器の触媒が劣化するため、吸気の浄化と機器の保護を両立できないという問題がありました。
　これに対して、原料を水素に変換する改質部、発電を行う燃料電池および排ガスから水を回収する凝縮部を備えた燃料電池システムであり、中核となる改質水タンクは凝縮水を貯める凝縮水貯留室と、気洗浄を行うバブリング水貯留室に分割されており、両室は水仕切壁で区画され、凝縮水側からバブリング側へ一方向にのみ水が移動するオーバーフロー機構による逆止構造を形成し、さらに、バブリング室内の水を利用した封水構造（隔離部）により洗浄後の空気が凝縮部側へ逆流するのを物理的に遮断する構成により、不純物を含まない清浄な凝縮水を優先的に改質部へ供給しつつ洗浄によって汚れた水が改質系へ混入することを防ぎ、結果として、安価な構造で吸気の浄化と改質器の長寿命化を同時に達成する燃料電池システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7775115/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（タンク内部の水位と圧力の動的バランスの設計、外部環境や運転負荷が変わっても水や空気が意図した方向にのみ流れる物理的構造の確立、バブリングによる液面の揺れや気泡の圧力を考慮した仕切壁の最適な高さ設計、吸気ブロワの負圧によって封水が破れないよう隔離部の深さの流体力学的計算、ポンプの吸い込み口に気泡が混入しないためのレイアウトの決定）、化学工学（気体から液体への不純物の移動（吸収）とシステム全体での水の循環（物質収支）の解析、供給される改質水の純度を一定以上に保つプロセスの設計、空気中の窒素酸化物などがバブリング水に溶け込む速度の解析およびバブリング室の水の入れ替わり頻度の算出、発電量に応じた凝縮水の回収量と改質部での消費量の計算、常に凝縮水貯留室からバブリング室へ水がオーバーフローし続ける（逆流を防ぐ）ための運用条件の策定）

　さらに別の例としてガス導管への浸水事故による硫黄の放出と触媒の破壊を防ぐためにネットワーク経由で対象機を特定・停止させる燃料電池運転管理装置が挙げられます。
　従来の燃料電池管理は事故や工事による導管への浸水を想定しておらず、水に押し出された硫黄による触媒被毒を防げませんでした。
　これに対して、都市ガス等のガス導管網に接続された各家庭の燃料電池を保護するための燃料電池運転管理装置であり、破損や工事ミスによるガス導管への水混入事実と位置情報を集約する水混入情報収集部、管網の接続データに基づき浸水箇所の下流にある燃料電池を同定する燃料電池特定部および該当機へ遠隔停止コマンドを送る運転停止指示送信部で構成され、燃料電池内部の脱硫剤は水が混入すると硫黄よりも水を優先的に吸着し、蓄積していた硫黄を一気にガス中へ放出するロールアップ現象を引き起こし、この高濃度硫黄ガスが各家庭の燃料電池に到達する前に位置情報から被害予測範囲の機体を特定し、先回りして運転を強制停止させることにより、燃料電池の心臓部である改質触媒等が硫黄によって再起不能なダメージ（被毒）を受けるのを未然に防止する燃料電池運転管理装置が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7792812/15/ja

　　関連する専門分野の例：情報工学（地理空間情報とガス管網の接続構造の統合、広域に点在する燃料電池をリアルタイムで群制御するための情報通信基盤の設計、ガス導管の複雑な接続関係をグラフ構造としてデータベース化、浸水地点からガスが流れていく先にある燃料電池のIDを瞬時に抽出するアルゴリズムの構築、数万台規模の機体に対して通信の遅延や欠損を考慮しながら確実に数秒以内で停止指示を届けるための高信頼なプッシュ型通信プロトコルの実装）、化学工学（脱硫剤における水と硫黄化合物の競争吸着挙動の解析、本装置が緊急停止の判断を下すべき露点（湿度）のしきい値の策定、水蒸気が混入した際に脱硫剤内部で発生する成分分布の変化のシミュレーションおよび硫黄が脱離し始める臨界水分量の特定、各センサーから送られてくる露点データが燃料電池の寿命に致命的な影響を与える「被毒リスクあり」と判定されるための判定ロジックの設計、燃料電池運転管理装置の脳核となる判断プログラムの最適化）

　H02Jは電気エネルギーを蓄積するための方式などに関連する分類です。
　具体例として電力やガス等の消費実績から予測精度を最適化するエネルギー消費予測方法が挙げられます。
　従来のエネルギー管理システムでは突発的な設備故障や特殊な運用日によるデータの外れ値が予測計算を歪めてしまいますが、これら膨大な実績から異常日を手動で特定・除外するには管理者に過度な専門知識と作業負担を強いるという問題がありました。
　これに対して、コンピュータがエネルギー消費の実績値を取得し、過去の各日における時間ごとの変化率を算出し、次に、全日間の平均変化パターンに対する各日の差分の絶対値を日単位で積算し、周囲の日々と比較して突出して乖離している日を第1特異日として自動的に同定し、この特異なデータを除外した上で残りのデータから再び平均値と乖離度を算出し、次に異常な日を第2特異日として抽出するという反復的な多段階フィルタリングを判定値が閾値を下回るまで実行し、最終的に、特異日を段階的に除外した「第1（除外なし）」「第2（第1除外後）」「第3（第2除外後）」の各実績値セットを用いて個別に予測演算を行い、実績との誤差が最小となる最適な予測結果を提示することにより、ノイズとなる異常データを数学的に排除して専門家の判断を介さずとも高精度な需要予測を実現するエネルギー消費予測方法が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7787022/15/ja

　　関連する専門分野の例：統計学（実績データの母集団から特異日を数学的に定義するための統計モデルの構築、過剰な除外を防ぎつつ異常値を感度良く検出する判定アルゴリズムの設計、時間変化率の偏差が判定値（最大積算値／他日の平均）に与える影響を確率分布に基づき解析、特異日判定の根拠となる閾値の最適値を理論的に導出、サンプルサイズ（過去の日数）が変化した際の判定値のバイアスを補正する手法の考案、小規模なデータセットでも特異日の誤検知を最小化する検定ロジックの確立）、情報工学（多段階の反復演算を効率的に実行するための再帰的アルゴリズムの実装、予測誤差のリアルタイム比較を行うための並列処理基盤の構築、エネルギー消費データのストリーミング入力に対して特異日の特定、データセットの再構成、複数パターンの予測演算を低遅延で実行するバックエンド・ロジックの設計、第1から第nまでの異なる実績値を用いた予測結果と直近の稼働実績との残差を動的に比較して最も精度の高い予測モデルを自動選択してユーザーに提示するダッシュボード・システムの実装）

　F24Fは空気調節などに関連する分類です。
　具体例として給湯システムと換気システムを統合した加湿システムが挙げられます。
　従来、一般的な加湿器はタンクへの給水が頻繁に必要で手間がかかり、部屋ごとの設置では家全体の湿度を一定に保つことが難しいという限界がありま
　これに対して、住宅の換気と給湯を一つのネットワークとして統合した加湿システムであり、水道配管から供給された水を加熱部（給湯器）で温水に変え、それを風呂やキッチンだけでなく、換気用の給気部へも分岐して送水し、給気部は屋外の空気を各部屋へ運ぶ分岐ダクトとその出口にある給気口で構成され、この給気口の内部で温水を微細な霧として噴霧する加湿部を備えることにより、乾いた外気が室内に流れ込む直前のタイミングで水道直結の豊富な温水を用いて効率的に加湿を行い、結果として、ユーザーによる給水作業を一切不要にしながら家中の各部屋へ適切な湿度の空気を連続的に供給し、建物全体の快適性を高める加湿システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7541170/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（温水が効率よく空気に溶け込むための噴霧メカニズムの設計、ダクト内での結露や腐食を防ぐための熱・流体制御の最適化、水道圧だけで水を最適な粒径の霧にするノズル形状の設計、冬場の冷たい空気と混ざった際に水滴がダクト壁面に付着してカビの原因にならないよう蒸発距離の計算・検証、長期間の使用に耐えるよう配管の耐熱・耐食性材料の選定、システム全体の構造設計）、電気電子工学（センサー情報に基づいて各部屋の湿度を目標値に保つための自動制御システムと給湯器と連動する電子回路の設計、室内の湿度・温度センサーからの信号をリアルタイムで処理して設定された目標湿度（絶対湿度）になるよう開閉弁の動作時間や噴霧量を精密にコントロールするフィードバック制御プログラムのを実装、加湿が不要なときや異常時には確実に給水を遮断する安全回路の設計）

　G01Fは既述のとおり体積による測定などに関連する分類です。
　具体例としてガス機器の利用状況と人の存否を監視して消し忘れ時の自動遮断などをおこなうガス遮断システムが挙げられます。
　従来の炎センサを用いた方式では遮断弁とセンサを別々に配置する必要があり、設置スペースの確保や施工負荷が大きく、システム全体が複雑化するという問題があります。
　これに対して、ガスメータから分岐した各系統に対して個別にガスの供給制御を行うシステムであり、ガス機器周辺の人の動きを捉える検知センサ（人感センサ）と機器への供給管に直接介在する遮断ユニットを備え、遮断ユニット内部には流路を物理的に閉鎖する遮断弁とガスの流れを精密に計測する流量センサが一体化されており、検知センサが人の不在を規定時間以上検知し、かつ流量センサが機器の使用を示す一定以上の流量を検出した場合にのみ遮断弁を作動させ、また、供給管が本管から第一・第二枝管へ分岐し、遮断ユニットが特定の第一枝管のみに設けられたことで、異常検知時でも第二枝管に接続された機器の稼働を維持する構成により、炎センサ等の外部部品を廃して省スペース化を実現するとともに消し忘れ防止と利便性を両立するガス遮断システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-6987287/15/ja

　　関連する専門分野の例：情報工学（センサから得られる時系列データに基づき人の動きやガスの使用状況をパターンとして認識するアルゴリズムの実装、マイクロ波センサが捉える微細なドップラー信号から調理中・清掃中・不在といった状態を識別する信号処理アルゴリズムの設計、流量データと照合して「消し忘れ」と断定する判断ロジックのコーディング、誤作動を抑えつつ安全を確保するソフトウェアの信頼性の検証）、機械工学（ガス流路内の流体挙動の解析、長期間の開閉に耐えうる堅牢な遮断弁の機構設計、熱や油煙に強い筐体構造の構築、流路内のガスの流れの解析および流量センサの計測精度を最大化する流路形状の設計、厨房特有の高温環境下でも遮断弁が確実に動作するよう熱応力解析に基づいた部品選定および油煙が浸入しないシールド構造の筐体設計）

（２）大阪ガス｜開発トレンドと専門性

　H01Mが最も多いです。次いでF24H、H02J、G01F、G01N、F24C、G06Qが多いです。

　H01Mは既述のとおり化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段に関連する分類です。
　具体例として回収水の落下衝撃による脱気とセンサ監視による自動循環浄化の組み合わせにより冷却水中の二酸化炭素を除去する燃料電池システムが挙げられます。
　従来の二酸化炭素除去には専用のバブリング装置や送風ポンプが必要であり、システムの複雑化とコスト増大および消費電力の増加を招くという問題がありました。
　これに対して、燃料電池の冷却および改質に再利用される水に含まれる二酸化炭素（CO₂）を除去するシステムであり、燃料電池、水素生成用の燃料処理装置、冷却水循環路および水浄化部を持つ浄化用循環路を備え、浄化用循環路内の冷却水タンクが回収水タンクよりも上方に配置され、冷却水を回収水の水面に直接落下供給し、落下の衝撃を利用した物理的な脱気作用により水中のCO₂を気体として分離し、大気開放されたタンク上部から排出し、また、発電電圧の低下や電気伝導率の上昇からCO₂濃度過多による動作不良を検知する動作状態検出手段と異常検知時に回収水循環ポンプを作動させる浄化用制御手段により、特殊な脱気装置を追加することなく水質悪化に起因するスタックの劣化や絶縁低下を防止し、システムの長寿命化と低コスト化を両立する燃料電池システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7801922/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（落下供給による脱気効率を最大化するための流路設計、システム全体のエネルギー収支の最適化、回収水タンク内での脱気効率（気液分離性能）を高めるため液滴の衝突速度や水面の攪拌状態を流体シミュレーションで解析、最適なタンク間の落差やノズル形状の設計、排熱回収用熱交換器における熱交換効率と循環ポンプの圧損の計算）、電気電子工学（燃料電池スタックの発電特性および水質の変化をリアルタイムで監視して状態診断と最適制御を実現する電子計測・制御システムの設計、燃料電池の出力電圧（セル電圧）の微小な変動からCO₂濃度に起因する電圧低下を抽出する信号処理アルゴリズムの構築、経年劣化による基準電圧の低下（エイジング）を考慮した適応制御ロジックの実装、電気伝導度センサや電圧監視回路を通じてポンプの作動タイミングを精密に制御するフィードバック系の設計）

　別の例としてガス圧力の変動を利用して内部セパレータの変形を検知しアノード側の圧力を能動的に制御して物理的変形を自己修復する燃料電池システムが挙げられます。
　従来、ガス圧差によるセパレータ変形を防ぐため補強部材を設けると、部品点数増による構成の複雑化と流路抵抗の増大を招くという問題がありました。
　これに対して、電解質層をアノードとカソードで挟んだ複数の電池セルを積層したセルスタックにおいてアノード室とカソード室を区画するセパレータの変形を制御により是正するシステムであり、スタック本体、アノード・カソード各ガスの供給手段およびこれらを制御するコントローラを備え、コントローラ内にはガス流量や圧力損失の状態からセパレータの変形状態を算出する変形判定手段が組み込まれており、アノード室の流路抵抗増大に伴う流入・流出間の圧力差（圧損）の上昇あるいは発電電圧の低下を検知して変形を判定し、判定結果に基づきコントローラはアノードガスの供給量を増大させるか、あるいはオフガス排出路をバイパス（絞り部材）側へ切り替えてアノード側のガス圧力を一時的に上昇させることにより、追加の補強部材を用いることなくガス圧力による逆方向の応力を利用してセパレータの変形を物理的に修正し、スタックの耐久性と信頼性を長期にわたって維持する燃料電池システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7765990/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（セパレータがガス圧差によって受ける応力分布と変形挙動を定量化するとともに修正に必要な最適圧力の設計、長期間の運転でセパレータが塑性変形・クリープ変形を起こす閾値の解析た、アノード室が狭まった際の流路抵抗の変化のシミュレーションおよび圧力損失データから変形量を逆算する推定モデルの構築、修正時にセパレータを破損させずかつ元の形状へ戻すために必要なアノードガスの目標加圧値と加圧時間の決定）、電気電子工学（スタックの発電特性およびセンサ情報を高速に処理して変形の予兆検知から修正プロセスまでを自動実行する統合制御システムの構築、電圧計測装置（電圧モニタ）により全セルの電圧を監視して特定のセルで発生する燃料枯れ（アノードガス不足）の微小な電圧変動をノイズから分離して抽出するアルゴリズムの設計、変形判定手段として圧力センサや流量計の信号を取り込むアナログ・デジタル変換回路の設計、修正用のバイパス弁（三方弁）や燃料ポンプの回転数を同期制御するフィードバック制御ロジックをファームウェアとして実装）

　さらに別の例として燃料電池装置の還流ガス温度の低下を起点として改質器の温度変化やガスの流れを複合的に評価し異常の真因（改質用水の供給不良）を特定する異常診断装置が挙げられます。
　従来、故障データ間の統計的な相関関係のみに依存していたため、物理的な動作状態に基づいた高精度な原因特定が困難でした。
　これに対して、ネットワークを介して燃料電池装置（原燃料を水蒸気改質する改質器、発電を行うセルスタック、オフガスを燃焼する燃焼部および改質ガスの一部を上流へ戻す還流ガス供給路を備える）の稼働データを収集し、複数の判定ロジックにより異常箇所を特定する装置であり、還流ガス温度測定器で得られた還流ガス温度が設定値以下という異常を検知した際、直ちに改質器温度測定器の数値を参照し、改質器の温度実測値が目標値より高く、かつその乖離が一定以上であるという第1判定条件が満たされた場合、装置は「改質器への改質用水の供給不良」と自動判定することにより、統計的手法に頼らず物理的な熱バランスの乱れから異常を論理的に導き出す異常診断装置が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7675622/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（改質器の過熱や還流ガスの温度低下がどのようなメカニズムで発生するか解明、診断の根拠となる物理的な閾値の決定、改質器内での原燃料と水蒸気の化学反応に付随する吸熱・発熱量の計算、水供給が途絶えた際の温度上昇スピードの予測、還流ガス供給路の配管における放熱計算、外気温が低下した際の影響範囲の特定と温度調節部材（断熱材等）の必要なスペックの算出、部品（オリフィスやポンプ）の故障モードの分析）、情報工学（異常判定条件をプログラムとして実装して遠隔から自動で正確に診断を下すシステムの構築、「温度が目標値を上回りかつ乖離幅が閾値以上」といった複雑な判定ロジックを計算負荷を抑えつつ誤作動なく実行するコードの設計、燃料電池装置からサーバーへデータを安全に送受信する通信プロトコルと過去の異常履歴を蓄積・検索するためのデータベースの構築、特定された異常内容（診断結果）をメンテナンス担当者が一目で理解して次の行動（部品交換等）に移れるようなダッシュボードや通知画面の設計）

　F24Hは既述のとおり熱発生手段などに関連する分類です。
　具体例として瞬間式給湯器とヒートポンプ式給湯器を併用した風呂装置が挙げられます。
　従来のハイブリッド給湯器は混合部や大型貯湯タンクを必要とし、設置スペースの制約や後付けの難しさがありました。
　これに対して、ガスや石油を用いる瞬間式給湯器と大気熱を利用するヒートポンプ式給湯器を組み合わせた風呂装置であり、瞬間式給湯器に内蔵された風呂ポンプを活用し、浴槽と給湯器を繋ぐ風呂往き流路または風呂戻り流路の少なくとも一方にヒートポンプの湯水加熱部が設けられ、運転制御手段はまず湯水供給手段（水張り機能）を用いて浴槽に未加熱の水を張り、その後、瞬間式給湯器の燃焼を停止した状態で風呂ポンプとヒートポンプのみを作動させることにより、浴槽内の水を循環させながらヒートポンプで加熱する追焚方式により目標温度まで沸上げを行う高効率湯張り運転を実行するこの構成により、加熱能力が低いヒートポンプでも時間をかけて効率的に沸上げることが可能となり、大型の貯湯タンクを省略して装置の小型化を実現しつつエネルギー消費効率を高めることができる風呂装置が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7797360/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（瞬間式給湯器の既存配管システムにヒートポンプ熱源を物理的に統合したタンクレスでの循環加熱を実現するための熱流体制御と省スペース設計、瞬間式給湯器の限られた筐体スペースにおけるヒートポンプの冷媒と浴槽水を熱交換させる凝縮器を効率的に配置するレイアウト設計、内蔵された風呂ポンプの性能曲線に基づき往き・戻り路にヒートポンプを直列接続した際のの解析）、情報工学（予約時刻までに最もエネルギー効率の高い手法で沸き上げるアルゴリズムの構築、「水張り→ヒートポンプ加熱→必要に応じてガス燃焼」という異種熱源の切り換えシーケンスをセンサ入力に基づいて自動実行するプログラムの設計、第7・第8温度センサから得られる湯温の上昇率（時系列データ）の解析、ヒートポンプ単独で予約時刻に間に合うかをリアルタイムで判定する予測式の実装、第1流量調整弁の開度とポンプ回転数を変数として目標追焚温度と実測温度の乖離を最小化するための最適化アルゴリズムの設計）

　別の例として浴室の利用者の発汗量を推定する発汗量推定システムが挙げられます。
　従来、生体センサを体に直接装着する必要があり、入浴中の利用者にとって煩わしく、容易な測定が困難でした。
　これに対して、まず、情報取得部が浴室内の各種センサから環境情報を取得し、これと併せて推定用特徴量生成部が利用者の年齢、性別、体重を統合した推定用特徴量を作成し、一方、モデル取得部は事前に大量の環境データと実際の発汗量を機械学習（勾配ブースティング決定木等）させた学習済みモデルを保持しており、発汗量推定部がこのモデルに入浴中のリアルタイムな特徴量を入力することで推定発汗量を継続的に算出し、最終的に、発汗量判定部と警告制御部が算出値と利用者の属性に応じた閾値を比較し、基準を超えた場合にスピーカーや警告灯、空調設備を連動させて警告や環境調整をおこなうこれらの連携により、利用者の身体に直接センサを装着することなく、高い精度で発汗量を可視化し、入浴中の熱中症等の事故を未然に防ぐ発汗量推定システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-2024-053680/11/ja

　　関連する専門分野の例：データサイエンス（多変量データ間の複雑な非線形関係を抽出して発汗量という物理量を高精度に予測するための機械学習モデルの設計・学習・最適化、推定結果の二乗平均平方根誤差が最小となるようモデルの最適化、各環境情報（温度・湿度等）が発汗量推定に与える影響度の解析およびモデルの精度向上に寄与するパラメータの重み付けの決定、収集されたデータセットに対して交差検証、異なる利用者や入浴条件においても推定精度が維持されるかの評価）、電子情報工学（物理センサ、マイコン、通信ネットワークの統合、浴室内の多様な物理量をデジタルデータへ変換してサーバや警告装置と連携させるシステム全体のハード・ソフト設計、水圧センサの出力値から浴槽水位の変化を検出してタイマと連動させて連続入浴時間を算出するデジタル信号処理機能の実装、複数のセンサ（人感・温度・湿度等）から得られる情報を同期して通信部を介してサーバへ低遅延で転送する制御プログラムの構築、推定結果に基づいてスピーカーでの音声発報や警告灯の点灯、空調設備の起動といった外部機器との連携制御ロジックの設計）

　H02Jは既述のとおり電気エネルギーを蓄積するための方式に関連する分類です。
　具体例として太陽電池の予測出力が大きいほど電源装置の稼働目標を低く設定して太陽光の不足を補うための出力の上げ代をあらかじめ確保する電源管理装置が挙げられます。
　従来、太陽光発電は天候による変動が大きく、予測に基づき計画を立てても実績との間に大きな差が生じる問題がありました。
　これに対して、第1電力量予測部が算出する太陽電池の予測出力と第2電力量予測部が予測する電源装置の最大供給可能量を基盤とし、係数設定部が太陽光の予測出力が大きいほど「1以下の係数」を小さく設定し、計画値算出部は電源装置の最大能力にこの係数を乗じた目標値と太陽光の予測値を合算して全体の発電計画値を決定することにより晴天予測時には電源装置の計画出力をあえて低く抑えることで実際の天候悪化に伴う太陽光の欠損を電源装置の増産によって吸収できる出力の余力を物理的に確保し、逆に予測出力が小さいほど係数を1に近づけて太陽光が予想外に増加した際の抑制余地を残すこれらの動的な係数管理により、天候変動にかかわらず発電計画と実績を一致させる同時同量を達成する電源管理装置が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7748916/15/ja

　　関連する専門分野の例：電気工学（特性の異なる複数の電源を統合管理するための電力変換・制御システムの設計および系統安定化解析、燃料電池等の電源装置が出力指令値（目標電力量）に対してパワーコンディショナを通じて遅滞なく追従するための制御回路および制御則の構築、太陽光の急峻な出力変動が発生した際に電源装置の出力変化が系統の電圧や周波数に与える影響のシミュレーションおよび安定性を維持できる運転範囲の検討、係数に基づいた最適な充放電・発電スケジューリングの解析）、データサイエンス（気象予報データや過去の負荷実績から将来の不確実性の定量化、予測誤差の分布に基づいた確率的な予測モデルおよび係数決定アルゴリズムの構築、象情報（日射量・雲量等）から太陽光出力を予測する回帰モデルの構築、予測誤差に大きく影響する気象因子の特定と係数設定部における重み付けロジックへの反映、設置地域ごとの日照特性を考慮した最大日射量に対する予測日射量比率の算出ロジックの実装）

　別の例として多数の施設をグループ化して通信コストを抑えつつリアルタイムな需給調整を実現する電源管理システムが挙げられます。
　従来、実績取得から指令までのタイムラグにより実情に合わない制御となっており、頻度を高めると通信・設備コストが増大する問題がありました。
　これに対して、遠隔地の管理装置が各施設の電源装置（燃料電池等）と電力メーターを通信制御する構成のシステムであり、電源装置からの出力情報取得（第1通信間隔：例1分）に対し、受電点電力の情報取得（第2通信間隔：例10秒）をより高頻度におこない、管理装置が複数の施設を制御グループに分け、指令タイミングをグループごとに順次ずらして設定し、制御に際しては高頻度な受電点データから目標値との乖離値を導出し、直近の出力実績と指令値に基づく予測値を用いて、その時々の実態に即した目標個別出力電力を決定し指令することにより、全端末の通信頻度を一律に上げることなくシステム全体として常に最新の需給実態を反映した制御が可能となり、低コストで同時同量を達成する電源管理システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7752552/15/ja

　　関連する専門分野の例：電気工学（分散型電源が電力系統へ与える影響の評価、系統全体の需給バランスを維持するための動的な制御アルゴリズムの設計および安定性解析、燃料電池や蓄電池の応答特性のモデル化、管理装置からの時差指令に対する各電源の出力追従性能の評価、グループ化された施設群全体の受電点電力合計を目標値に一致させるための個別電源への出力割り当てロジックの構築、10秒周期の受電点サンプリングに基づいたフィードバック制御が系統の電圧安定性に寄与する度合いのシミュレーション）、情報通信工学（大規模な端末群とサーバー間の通信トラフィックの最適化、限られたネットワーク資源でリアルタイム性と信頼性を両立させる通信プロトコルおよびネットワーク構成の設計、多数の施設からのデータ送信タイミングを制御グループごとにオフセットさせてサーバー側の瞬間的なパケット集中を回避するスケジューリングの実装、1分周期の出力データと10秒周期の受電点データを欠損なく収集して管理装置側で計算基準時刻に整合させるためのバッファリング制御、指令送信から電源装置の動作開始までの遅延が制御精度に与える影響の定量評価）

　G01Fは既述のとおり体積による測定などに関連する分類です。
　具体例としてガスメータに付属機器を取り付ける為の付属機器取付部材が挙げられます。
　従来、付属機器の増加に対し、ガスメータ側の取付部の数が不足しており、無理な増設にはメータ本体の大幅な構造変更が必要でした。
　これに対して、第1取付部材と第2取付部材を主要な構成要素とし、平面視でガスメータの全周を囲むようにこれらを連結して配置する取付部材であり、ガスメータに既存のメータ側取付部へと締結するための連結部を備えるとともに複数の付属機器を固定するための専用の機器取付部（ネジ孔等）を部材上の任意の位置に有しており、取り付けに際しては第1・第2部材がガスメータを挟み込む形で一体化され、その荷重を既存のメータ側取付部で支持する構造を採り、また、メータ外周のフランジに載せ掛ける受け部により垂直荷重の分散と取付安定性の向上が図られていることにより、メータ本体を改造することなく、部材の表面積を利用して多数の機器を配置できるスペースが確保されて設置の自由度を高める効果を奏する付属機器取付部材が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7752559/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（付属機器の重量や風圧荷重に耐えうる構造の最適化、既存のメータ筐体への応力影響評価、連結部および受け部にかかるモーメントの計算および部材の板厚やリブ配置の最適化、メータの検針やメンテナンスを妨げない開口形状の設計、間隔変更部による寸法誤差の吸収ロジックの構築、第1・第2部材を連結した際の剛性評価および滑り止め部材によるメータ保持力のシミュレーション）、材料工学（耐食性、耐候性および異種金属接触腐食（電食）を防止するための最適な材料選定と表面処理の検討、屋外設置に耐えるステンレス鋼や高耐食めっき鋼板の選定およびその耐久試験による寿命予測、異種金属間の腐食を防止するための合成樹脂製スペーサや滑り止め部材の化学的安定性評価、塗装やコーティングの密着性評価および経年劣化による強度の担保確認）

　G01Nは材料の化学的または物理的性質の決定による材料の調査または分析に関連する分類です。
　具体例として混合溶液中の成分の濃度を推定するシステムが挙げられます。
　従来、スペクトルが類似するグルコースとマルトースは吸収帯が重なり、アルコールの干渉も受けるため、各成分の個別定量が困難でした。
　これに対して、まずスペクトル測定部が対象混合溶液（もろみ等）の赤外吸収スペクトルを測定し、次に、アルコール濃度推定部がアルコール固有の波長領域における吸光度と一次関数式（検量線）を用いてアルコール濃度を算出し、ペクトル取得部がこの推定濃度に対応する純粋なアルコール溶液の参照スペクトルを特定し、スペクトル減算部において測定スペクトルからこれを差し引くことでアルコールの干渉を排除した糖類由来のスペクトルを抽出し、最終的に、糖類濃度推定部がこの減算後のスペクトルを機械学習（ニューラルネットワーク）等の手法で解析し、類似した吸収特性を持つ複数種の糖類（グルコース、マルトース等）の各濃度を推定するこの成分の段階的除去プロセスにより、共存物質のノイズを低減し、類似成分間の識別精度を向上させた濃度推定システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7570265/15/ja

　　関連する専門分野の例：分析化学（複雑な混合系における波長選択とスペクトル減算プロセスの化学的妥当性の検証、他の成分（水や糖類）の干渉が最小でエタノール濃度と高い相関係数を示す特異的波長の選定、アルコール濃度変化に伴う水素結合の状態変化がスペクトル形状に与える影響の評価および減算処理時の誤差要因の特定、任意濃度スペクトルの生成アルゴリズムの検証と実測データとの整合性評価）、数理工学（スペクトルデータという多次元的な数値情報の集合体の解析および複雑な混合系から各成分の濃度という正解を導き出すための推論モデルの構築、スペクトル減算後に残る微細な波形の差異を識別するための数理モデルの構築、測定装置の個体差や環境ノイズを排除するための統計的な前処理手法の検討、学習データと未知データの残差（推定誤差）の統計的解析、アルコール減算時の誤差が最終的な糖類濃度推定に波及する誤差伝播の定量的な評価）

　F24Cは家庭用ストーブまたはレンジなどに関連する分類です。
　具体例として熱源至近での安定した温度検知をおこなう加熱調理機が挙げられます。
　従来、熱源（バーナ等）の輻射熱でセンサが高温になりやすく、従来のファン冷却では内部の温風を循環させるため冷却効率が不十分でした。
　これに対して、被加熱物を支持する本体部と加熱用の熱源を備え、内部には被加熱物の温度を測る赤外線強度センサが配置された加熱調理機であり、センサ自体が本体内部の熱気から遮断するセンサカバーで覆われ、さらに本体内部（加熱室）とは物理的に隔離された通風路（本体外部の領域とセンサカバー内部を直接連通させており、冷却風供給部（電動ファン）の駆動により本体内部の熱の影響を受けていない外部の低温空気をセンサへ直接送り込む）が設けられ、加えて、センサカバーの外側が多重の遮熱カバーで覆われ、熱源からの直接的な熱伝導や輻射を徹底的に阻害するこれらの重畳的な隔離・供給構成により、過酷な熱環境下でもセンサを動作適正温度に維持し、調理温度制御を可能にする加熱調理機が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7728224/15/ja

　　関連する専門分野の例：機械工学（装置全体の構造設計、熱源という過酷な環境下で外部の冷気を特定の場所へ確実に届けるための流路設計と部品を熱から守る遮熱・断熱構造の最適化、ガスバーナの熱が本体ケースやセンサカバーへ伝わる経路（熱伝導・対流・輻射）の計算、遮熱板の枚数や配置の決定、限られた本体底部のスペースで、電動ファンの風量をロスなくセンサへ届けるための通風路の断面積や曲げ角度の算出、冷却風供給部（電動ファン）やセンサが故障しない位置関係のレイアウト設計）、電子工学（赤外線という物理信号を精密に電気信号として取り出すための回路設計、センサの温度変化に応じてファンの回転数を最適に動かすためのハードウェア制御の構築、赤外線センサが出力する極めて微弱な電圧信号を周囲の電気的ノイズから保護しながら正確にデジタル値へ変換する増幅回路の構築、内蔵温度計のデータに基づき電動ファンの回転数を無段階で制御する回路基板の設計、周囲が高温になっても電子部品自体が正常に動作し続けるよう基板上の部品選定（定格温度の検討）や放熱パターンの設計）

　G06Qは既述のとおり管理などの目的に特定した情報通信技術などに関連する分類です。
　具体例として対象者が健全な生活を送っているかどうか見守る見守りシステムが挙げられます。
　従来のシステムは多数のセンサ設置や複雑な信号処理が必要で導入・維持コストが大きく普及の妨げとなっていました。
　これに対して、住居に配置された人感センサと食事等の生活イベントに対応する生活時刻帯を設定するユニットを備えた見守りシステムであり、まず設定された時刻帯を一定の分割時間（30分単位等）に区切り、各区間内でのセンサ出力を統計処理（積算反応秒数等）して生活時刻帯反応値を算出し、次に、判定条件決定部が過去の統計データに基づき特定の生活態様を識別するためのしきい値（最大値に所定の係数を乗じた値など）を決定し、そして生活態様推定時刻算出部が算出された反応値を判定条件と照らし合わせ、条件を満たす時刻の中から最も早いものを朝食や昼食といった具体的な態様推定時刻として導き出し、最後に、これらの推定時刻を登録された健全な生活時刻と比較して生活の乱れを評価することにより、最小限のセンサ構成で対象者の生活リズムの変化を把握できる見守りシステムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7797248/15/ja

　　関連する専門分野の例：データサイエンス（人感センサから得られる断続的な数値データの解析、起床や食事といった生活の文脈を自動的に判別するための数理モデルや判定アルゴリズムの構築、30分ごとの反応秒数という時系列データから生活リズムのピークや周期性を数学的に定義する処理基盤の設計、過去数日間の最大値に対して個人差による誤判定を最小化するロジックの解析、算出した推定時刻が登録健全時刻からどの程度外れたら異常とみなすかの評価体系の構築）、システム工学（センサ、通信、データ処理、通知といった個別の技術要素の統合、安価で信頼性の高い見守りサービスとして全体最適化された仕組みの設計、住宅側の端末装置（エッジ）とクラウド側の管理コンピュータの役割分担の決定と低コストで安定したデータ伝送路の構築、人感センサのデータに電力メータの消費量を組み合わせたより確実な就寝・起床を判定するための複合的な情報処理プロセスの設計、推定された生活態様をどのようなタイミングや形式（通信文）で家族へ届けるのが最も効果的かのシステム全体の挙動設計）

（３）東邦ガス｜開発トレンドと専門性

　G01Fが最も多いです。次いでC09K、F24H、H01M、H04Wが多いです。

　G01Fは既述のとおり体積による測定などに関連する分類です。
　具体例として配管内を流れるガスの種類や混合比率を特定するための混合ガス組成推定装置が挙げられます。
　従来の熱式流量計はガス組成の変化に弱く、組成が既知でない流体の正確な流量測定や組成推定が困難でした。
　これに対して、特定の基準流体（例えば都市ガス混合気）に合わせて調整された熱式流量計と流体の種類に依存せず体積流量を測定できる体積流量計が配管上に直列に配置され、これらが演算装置に接続された構成の装置であり、まず、熱式流量計により測定流体の質量流量Ｑａを、体積流量計により体積流量Ｑｂをそれぞれ測定し、演算装置が基準流体の固有係数をａとしたとき流体力学的なエネルギー収支関係に基づき測定流体の固有係数ｂを所定演算式（b = a×Qa / Qb）を用いて算出（固有係数ｂは流体の密度、比熱、熱伝導率に依存する物性値の集合体であり、あらかじめ取得した組成データと照合することで未知の混合ガスの組成や混合比率を特定）するこの構成により、燃料ガスの種類や燃焼空気との混合比率が意図的に変更された場合でも外部の分析装置を用いることなくインラインでリアルタイムに組成を推定できる組成推定装置が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7579751/15/ja

　　関連する専門分野の例：流体工学（流体の物性と熱伝導現象の物理的相関の解析、熱式流量計におけるヒータからの受熱・放熱メカニズムの定式化、熱式流量計近傍の熱境界層の数値流体力学シミュレーション、多種多様なガス種（水素、プロパン、メタン等）におけるプラントル数やヌセルト数の変化が固有係数ｂに与える影響の感度解析、配管内の流速分布が体積流量計と熱式流量計の直列配置において干渉しないための最適な離間距離や整流機構の設計）、制御工学（2つの異なる原理の流量計から得られる非線形な信号の統合によるノイズ除去や動的な補正を行う演算アルゴリズムの構築、目標混合比率に到達させるためのフィードバック制御ロジックの設計、質量流量Ｑａと体積流量Ｑｂのサンプリング周期の同期および圧力・温度変動に伴う密度変化の動的補正プログラムの実装、算出した固有係数ｂを既知のデータベースと高速に照合して組成を推定するための推定エンジンの構築、混合比率を目標値に維持するためのPID制御定数のチューニングおよび開度調整アルゴリズムの最適化）

　C09Kは特定の物質に関連する分類です。
　具体例としてミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材組成物が挙げられます。
　従来の硫酸カルシウム添加では融点と凝固温度の差が20℃を超え、熱需要先へ十分な熱量を供給できませんでした。
　これに対して、相変化に伴う潜熱を利用する潜熱蓄熱材としてミョウバン水和物（アンモニウムミョウバンやカリミョウバン）を主成分とし、これに結晶化を誘起する過冷却防止剤を配合した組成物であり、過冷却防止剤としてメタケイ酸カルシウム、ケイ酸三カルシウムまたはゾノトライトやトバモライトといったケイ酸カルシウム水和物から選ばれる特定のケイ酸化合物が用いられ、これらの添加剤は融液状態のミョウバン水和物に対して効率的な結晶核生成を促す物理的特性を有することにより、従来は困難であった融点と凝固開始温度の差を10数℃程度にまで縮小させることが可能となり、熱需要先の設備が求める温度帯での安定した放熱を実現する潜熱蓄熱材組成物が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7746209/15/ja

　　関連する専門分野の例：流体工学（蓄熱・放熱プロセスにおける相変化挙動のモデル化、システム全体のエネルギー収支と時間差利用における熱供給性能を定量的に評価、ミョウバン水和物の融解・凝固時における潜熱量の精密測定と熱伝導率の評価、熱需要先（給湯・空調設備）が求める80℃〜70℃台の供給温度を維持するための蓄熱容器内の温度プロファイルシミュレーション、充填容器内での固液相変化に伴う体積変化や熱膨張が容器構造に与える応力の解析）、材料化学（ミョウバン水和物とケイ酸化合物の界面における結晶核生成メカニズムの解明、長期間の繰り返し使用に耐えうる組成物の化学的安定性の最適化、Ｘ線回折（ＸＲＤ）や電子顕微鏡を用いた過冷却防止剤（ケイ酸カルシウム等）の晶癖や表面構造と核生成効率の相関解析、融点調整剤（糖アルコールや塩化物）を添加した際の多成分系における相平衡図の作成と融点降下度の予測、蓄熱・放熱を数百サイクル繰り返した際の過冷却防止剤の沈降や凝集による分離を抑えるための分散安定化処理の検討）

　F24Hは既述のとおり熱発生手段などに関連する分類です。
　具体例として溺水リスクの深度別検知・報知機能を備えた入浴見守り機能付き給湯システムが挙げられます。
　従来のセンサによる姿勢検知では入浴者の具体的な状態が遠隔で分からず、異常時以外の見守りも困難でした。
　これに対して、給湯設備と表示部を持つ遠隔リモコンおよび浴室設置の赤外線カメラを備えたシステムであり、赤外線カメラの熱画像から入浴者の頭部と水面位置を抽出し、その沈降度合いを多段階で判別（頭部が湯に「半分沈んでいる状態」と「全部沈んでいる状態」を画像解析により個別に判別）し、それぞれの危険度に応じた異なる報知情報をリモコンに送信することにより、見守り側の心理的負担を抑えつつ溺水の進行度をリアルタイムかつ具体的に把握できて迅速な救命措置を可能にする入浴見守り機能付き給湯システムが開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-6938417/15/ja

　　関連する専門分野の例：情報工学（赤外線サーモグラフィ特有の低解像度・低コントラストな画像から入浴者の頭部境界と水面ラインを高精度に抽出するアルゴリズムの設計、熱画像に基づいた人体骨格推定モデルの構築、湯面と頭部が重なる境界領域における温度勾配を利用した水没深度の算出ロジックの設計、誤検知（タオルや浮遊物による誤作動）を防ぐための時系列画像解析フィルタの実装）、人間工学（入浴者のプライバシー保護と監視側の状況把握能力を両立させるインターフェースの設計、異常の程度（半分沈没／全部沈没）に応じた人間の認知特性に適合する最適な報知手法の策定、実写画像をどの程度の抽象度の仮想画像に置換すればプライバシーを保ちつつ異常を直感的に伝達できるかの評価、溺水の進行段階に応じたアラート音の周波数、音圧および音声メッセージの内容が家事等の作業中の人間に与える覚醒効果の検証、年齢や既往歴に基づいた推奨入浴時間の動的閾値設定アルゴリズムのパラメータ設計）

　H01Mは既述のとおり化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段に関連する分類です。
　具体例としてビッグデータ解析を用いた燃料電池発電設備の劣化診断方法が挙げられます。
　従来の個別診断では効率低下を伴う専用運転モードが必要であり、製造時の個体差を考慮した精緻な閾値設定も困難でした。
　これに対して、燃料電池スタック、ガス供給系および制御装置を備えた複数の発電設備から通信手段を介して出力電圧と時刻を含む運転データを外部計算装置に集約するシステム構成に基づく劣化診断方法であり、収集された膨大なデータ群から定格出力運転時の安定領域のみを抽出し、累積稼働時間に対する出力電圧の相関を同一機種の他個体のデータと動的に比較（具体的には、稼働中の全設備データから算出される出力電圧の中央値を基準とし、そこから統計的な乖離度に基づいた動的な閾値を設定し、この閾値を下回る特定の設備を劣化機として識別し、メンテナンス対象を抽出）することにより、設備単体での自己診断では見落とされがちな市場水準からの微細な性能乖離を検知でき、運用の利便性と信頼性を向上させる劣化診断方法が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-6936758/15/ja

　　関連する専門分野の例：電気電子工学（燃料電池スタックの出力特性とインバータによる負荷変動の相関の解析、外部ノイズの影響を排除した純粋な劣化成分としての電圧降下データを抽出する信号処理アルゴリズムの設計、燃料電池の等価回路モデルを用いた分極特性（活性化・抵抗・拡散分極）の推定、スタック内のインピーダンス変化が出力電圧に与える影響の定量化、センシング誤差を補正するためのカルマンフィルタの実装、多種多様な設置環境における電圧データの正規化ロジックの設計）、データサイエンス（市場で稼働する数千台規模の設備から送信される非構造的な運転データから診断に適した定常状態を自動判別・抽出するパイプラインの構築、個体差と劣化を分離する予測モデルの作成、定格運転領域を特定するための時系列クラスタリングアルゴリズムの実装、中央値からの乖離度に基づく異常検知（外れ値検出）モデルの精度検証、経年変化に伴う閾値の動的更新アルゴリズムの構築、故障発生率と電圧降下曲線の相関分析による余寿命予測エンジンの設計）

　H04Wは無線通信ネットワークに関連する分類です。
　具体例としてインフラ計測器（スマートメータ等）の多段中継ネットワーク構築における運用コスト最小化を目的とした広域通信端末のシミュレーション方法が挙げられます。
　従来、段階的な機器導入プロセスにおいて端末コストと未接続ノードに対する人手検針コストの動的なトレードオフを考慮した低コストな配置設計が困難でした。
　これに対して、多段中継無線機を備えた計測器群と広域通信端末で構成されるハイブリッドネットワークにおいて将来的なネットワークの成長を時間軸に沿って再現し、広域端末の最適設置場所を算出するシミュレーション手法であり、機器が段階的に設置される過程（検定有効期間満了に伴う交換等）を想定し、広域端末の導入コスト、月次の通信回線利用コストおよびネットワーク未接続分を補完する検針員による人手検針コストの三要素を合算した総コストを評価関数として定義し、近接するノード群をエリアネットワークとして分割管理し、複数のネットワークが成長・合体（マージ）する際に総コストが最小となるノードに広域端末を仮決め・更新するアルゴリズムを適用することにより、多段中継の段数制限等の技術制約を満たしつつ長期間にわたる運用ライフサイクル全体でのトータルコストを最小化する設備投資計画を策定できる広域通信端末のシミュレーション方法が開発されています（以下URL）。
　https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-6615928/15/ja

　　関連する専門分野の例：通信工学（多段中継無線通信における通信の信頼性とホップ数・ノード密度の関係の定式化およびシミュレーションの前提となる技術制約条件の妥当性の検証、電波伝搬モデルに基づいた1ホップあたりの実効通信距離の算定、中継段数増加に伴うスループット低下やパケットロス率のシミュレーション、周囲の電波干渉環境が多段中継無線ネットワークの構築成功率に与える影響の定量評価、ネットワークトポロジの変化に応じた最適な経路選択プロトコルの検討）、経営工学（広域端末の設置場所決定を大規模な組合せ最適化問題として捉えた最適解を導出するロジックの構築、ノード数増加に伴う計算爆発を回避するためのエリア分割アルゴリズムの設計、設備投資（固定費）と人手検針（変動費）の現在価値を考慮した動的プログラミングによるコスト関数の最適化、機器の故障率や交換時期のばらつきを考慮した感度分析の実施、10年間の長期導入計画における意思決定支援モデルの構築）

（４）まとめ

　ガスに関わる装置（ガス機器、ガス管、給湯設備、燃料電池、ガスメーターなど）などの出願、それ以外（風力発電建設、電力価格予測、潜熱蓄熱材組成物など）の出願が確認されます。

　このような出願につながる開発がおこなわれていることが推測されます。

　これらの出願には、情報、機械、電気、化学が関連する場合が多いです。

３.６　共同出願人との開発例

　共同出願人からはビジネス的結びつきがわかります。

　技術によっては、開発をアウトソーシングしている可能性もあります。

　各社の共同出願人（筆頭出願人）は以下のとおりです。

（１）東京ガス

　パナソニック（パナソニックホールディングス）との共同出願ではガスメータ、ガス遮断器や無線端末が多いです。

（２）大阪ガス

　詳細の説明は省略します。

（３）東邦ガス

　　詳細の説明は省略します。

（４）上記（１）～（３）（共同出願人）のまとめ

　単独出願数に対して共同出願数は多いです。

　また、詳細は省略しましたが、上記3社と他の企業を含む複数企業での共同出願の割合が高いです。

４　開発に求められる専門性

　上記３で示した特許分類≒開発人材に求められる専門性、だと仮定します。

　上記各特許情報には以下の人材が関わっていると言えます。

・情報分野（情報工学、統計学、データサイエンス、情報通信工学、数理工学、システム工学、制御工学など）

　風力発電所の建設における情報処理システム、電力市場価格予測装置、不動産売却潜在層の予測装置、燃料電池運転管理装置、エネルギー消費予測方法、ガス遮断システム、燃料電池装置の異常診断装置、風呂装置、発汗量推定システム、太陽電池の電源管理装置、多数の施設をグループ化する電源管理システム、混合溶液中の成分の濃度を推定するシステム、見守りシステム、混合ガス組成推定装置、入浴見守り機能付き給湯システム、燃料電池発電設備の劣化診断方法、広域通信端末のシミュレーション方法などに関する出願が関係します。
　多次元データ構造と空間情報処理モデルの設計、計算コストと精度を両立させた近似解探索アルゴリズムの選定と実装、目的関数の定式化および計算収束特性の解析、多次元時系列データを用いた予測アルゴリズムの設計、非線形な動的挙動を捉えるためのデータモデリングと実装、異種混成データを用いた潜在的行動予測アルゴリズムの設計、地理空間情報に基づくインフラ供給網のトポロジー解析と抽出ロジックの設計、大規模分散ノードに対する遠隔バッチ制御アルゴリズムの検討、統計的データクリーニングにおける外れ値同定ロジックの設計、時系列データの非定常性を考慮した動的閾値決定アルゴリズムの検討、再帰的フィルタリングを伴う多段階演算プロセスの最適化設計、複数シナリオの同時実行を可能にする並列処理パイプラインの構築、マルチセンサフュージョンによる事象判定アルゴリズムの設計、分散配置されたエッジデバイスからの時系列データ収集・通信基盤の設計、物理モデルと計算アルゴリズムを融合させた時系列予測ロジックの構築、多変量時系列データに基づく物理量予測アルゴリズムの設計、多変量時系列データに基づき不確実性を定量化する確率論的予測モデルの設計、多地点の端末群から発生する非同期なトラフィックを平滑化する時分割多重アクセスの設計、非線形な干渉成分を数学的に分離・除去する多変量演算アルゴリズムの検討、個体差やノイズを含む観測値から真の行動パターンを推定するための適応的しきい値の検討、複数の異種センサ情報を統合して多角的な状況判断を実現する情報融合プロセスの設計、物性推論エンジンおよび動的補正プログラムの設計、不鮮明な熱赤外画像における特異的境界の抽出アルゴリズムの設計、情報の抽象化によるプライバシー保護と認知負荷軽減を両立したUIの設計、群管理データにおける母集団分布に基づいた動的閾値算出ロジックの解析、物理的制約条件下における自律的分散ネットワークの接続維持限界の検討などが求められます。

・機械系分野（機械工学、流体工学など）

　熱源機システム、燃料電池システム、加湿システム、ガス遮断システム、燃料電池装置の異常診断装置、風呂装置、付属機器取付部材、加熱調理機、混合ガス組成推定装置、潜熱蓄熱材組成物などに関する出願が関係します。
　エネルギー変換プロセスの流体・熱動態設計、負荷変動に対する動的応答制御ロジックの検討、異種燃料混合下における安定燃焼・伝熱特性の解析、熱回収効率を最大化するシステム構造の最適化設計、圧力障壁と水位差を利用したパッシブな流体制御機構の設計、気液二相流を伴う閉空間内の圧力損失と流路抵抗の解析、相変化を伴う気液二相流の挙動解析、噴霧粒径の均一化と気化促進を実現する微細霧化機構の設計、流体物理特性に基づく高精度計測流路の最適設計、熱力学的視点による筐体内部の放熱・断熱構造の検討、多相流（気液）挙動の解析に基づく物質移動・脱気プロセスの最適設計、構造力学・流体工学に基づく弾塑性変形挙動と圧損特性の相関解析、熱収支および物質収支に基づくエネルギー変換プロセスのモデル設計、複数の熱源（燃焼・ヒートポンプ等）を統合したハイブリッド熱移動システムの解析、既存インフラ筐体の機械的インターフェースに適合する外部拡張構造の設計、過酷な熱負荷環境における能動的・受動的冷却系を統合した筐体構造の設計、センサ近傍の熱境界層および流動干渉の解析、非定常相変化を伴う伝熱プロセスのモデル化などが求められます。

・電気系分野（電気電子工学、電子情報工学、電気工学、電子工学など）

　加湿システム、燃料電池システム、発汗量推定システム、太陽電池の電源管理装置、多数の施設をグループ化する電源管理システム、加熱調理機、燃料電池発電設備の劣化診断方法などに関する出願が関係します。
　環境センサー群の動的フィードバックによる非線形制御アルゴリズムの設計、アクチュエータの精密駆動を実現するパワーマネジメント回路の構築、異種インフラ設備間の相互連携を司る通信インターフェースおよび信号処理の検討、多変数データ（電圧・電流・導電率）の相関分析による状態推定ロジックの設計、微小な発電電圧変動および電気化学的インピーダンスに基づく内部状態診断アルゴリズムの構築、異種センサ群の同期収集を実現する組み込みシステムの設計、電力系統の需給バランスを維持するための動的な予備力配分アルゴリズムの検討、応答特性が異なる分散型エネルギーリソース群を統合する需給調整アルゴリズムの設計、外乱熱ノイズ下で微弱な物理量を高分解能に抽出するアナログフロントエンドの設計、エネルギーデバイスの内部インピーダンス特性に基づいた出力劣化モデルの構築などが求められます。

・化学系分野（化学工学、分析化学、材料化学など）

　熱源機システム、燃料電池システム、燃料電池運転管理装置、混合溶液中の成分の濃度を推定するシステム、潜熱蓄熱材組成物などに関する出願が関係します。
　多成分系流体の反応・物質収支の設計、化学エネルギーの電力・熱への最適配分スキームの検討、反応に伴う組成変化に依存する物理特性値の動的な解析、異相間界面における物質移動・吸収プロセスの最適化設計、システム全体の不純物蓄積挙動に基づくサイクルバランスの検討、多成分系における競争吸着・脱離プロセスの動的挙動の解析とモデル設計、多成分共存系における特定分子の電子遷移・振動モードに基づく波長選択、溶媒和や分子間相互作用が吸収強度の線形性に及ぼす化学的影響の検討、不均一核生成を誘起する固液界面の分子設計、多成分共晶系における相平衡と物性調整の検討などが求められます。

・材料系分野（材料工学など）

　付属機器取付部材などに関する出願が関係します。
　異種部材の接触界面における電食防止および長寿命化を担保する表面改質の設計、屋外暴露環境における物理的劣化を考慮した高耐久性素材の選定検討、締結圧や摩擦係数の経時変化を最小化する機能性緩衝材の組成解析などが求められます。

・土木系分野（土木工学など）

　風力発電所の建設における情報処理システムなどに関する出願が関係します。
　地形・地質・環境制約に基づく物理的な建設適地評価基準の策定、施工計画および既存インフラ接続性に資する物理的パラメータの検討、法規制および土地利用条件を考慮したサイト実現可能性の解析、ライフサイクルコストを算定するための事業性評価モデルの設計などが求められます。

・その他分野（経営工学など）

　電力市場価格予測装置、不動産売却潜在層の予測装置、広域通信端末のシミュレーション方法などに関する出願が関係します。
　市場需給メカニズムの数理的定式化と経済モデルの設計、限界費用等の経済指標に基づいた最適リソース配分ロジックの解析、予測確率に基づく営業リソースの動的最適配分ロジックの設計、市場流動性と個人の経済合理性を統合した価値判断モデルの検討、ライフサイクルコストに基づいた動的資産配分アルゴリズムの設計などが求められます。

　ただし、上記特許出願にあたっては、共同出願者やその他事業者に技術をアウトソースしている可能性もあります。