JP6594016B2 - 槽内のセンサ位置推定システム及び推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、石炭貯留設備等の槽内において、温度等を計測するセンサの位置を精度良く把握するための推定システム及び推定方法に関する。

槽内に粉状物や粒状物、液体等を貯留する各種の貯留設備においては、槽内に貯留した内容物の状態を監視し、適切に管理することが必要な場合がある。そういった槽内の監視が必要な設備として、例えば、バンカやサイロ等の石炭貯留設備が挙げられる。

ガス化炉やボイラ等の燃料として用いられる石炭は、石炭貯留設備の貯留槽内に貯留されるが、特に褐炭や亜瀝青炭等の低品位炭は揮発分が多いことから自然発火しやすく、十分な注意が必要である。このため、従来、槽内に貯留された石炭の温度を計測し、温度の上昇が見られた場合に散水や撹拌等の処置を行うといった方法が取られている。

ここで、自然発火を防止するためには、槽内に貯留された石炭のうちでも、槽の底部や壁際付近の石炭の温度を計測するだけでは不十分であり、槽の中心部に位置する石炭温度を把握する必要がある。このために、貯留した石炭の中に温度を計測するセンサを埋没させ、内部から温度を監視することが近年、提案されている。

こういった槽内の温度計測に関する一般的技術水準を示す文献としては、例えば、下記特許文献１や２がある。

特開２０１１−２１９１５２号公報 特開２０１１−７６９８号公報

石炭の貯留設備において、自然発火をより確実に防止するには、貯留された石炭の各部における温度分布をなるべく正確に把握することが重要である。そのために、上記特許文献１に記載された装置では、温度センサとして複数の熱電対を途中に備えたワイヤロープを貯留槽の中心部に向かって垂らし、石炭内部の上下方向複数点における温度を測定するようにしている。また、上記特許文献２に記載された装置では、電波を発信する機能を備えた温度センサを石炭中に埋没させ、温度センサから受信した電波の強度から、発信元である温度センサの位置を特定するようにしている。

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置の場合、センサの位置が固定されているため、特定の限られた位置の情報しか得ることができないという問題がある。しかも、ワイヤロープを石炭中に埋没させるために摩耗が激しく、頻繁に交換しなければならず手間やコストがかかる。また、上記特許文献２に記載された装置の場合には、石炭の影響で電波が大きく減衰してしまうため、電波強度が不安定で、該電波強度から推定される位置座標には誤差が多く含まれてしまい、得られる位置精度には限界がある。

本発明は、斯かる実情に鑑み、簡単な構成で槽内におけるセンサの位置を精度良く把握し得る槽内のセンサ位置推定システム及び推定方法を提供しようとするものである。

本発明は、槽内に内容物を貯留する貯留設備の内容物中に、測定情報を無線信号として送信する送信部を備えたセンサを埋没させると共に、前記貯留設備に無線信号を受信する機能を有する三機以上の固定局を備え、前記センサと前記固定局の間における無線信号の伝播時間を基に、前記槽内における前記センサの位置を推定するよう構成され、前記槽は、内容物が投入される投入口と、内容物を払い出す払出口を備え、前記センサは、前記投入口から前記槽内へ投入され、前記払出口から内容物と共に排出されるよう構成されていることを特徴とする槽内のセンサ位置推定システムにかかるものである。

而して、このようにすれば、簡単な構成で槽内におけるセンサの位置を把握することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、前記貯留設備は三機以上の前記固定局を備え、前記センサが無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が無線信号を受信したそれぞれの受信時刻との差から、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を求め、前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定するよう構成することができ、このようにすれば、センサの位置を空間座標として詳細に推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、前記貯留設備は四機以上の前記固定局を備え、前記センサが送信した無線信号を前記各固定局が受信した受信時刻同士の差から、前記各固定局と前記センサとの間のそれぞれの距離同士の差を求め、前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離同士の差を用いて前記センサの空間座標を推定するよう構成することができ、このようにすれば、センサの位置を空間座標として詳細に推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、前記貯留設備は三機以上の前記固定局を備え、該固定局は無線信号を送信する機能を備え、前記センサは前記固定局からの無線信号を受信する受信部を備え、前記センサは前記固定局から受信した無線信号に応じて無線信号を送信し、前記固定局は前記センサから送信された無線信号を受信するよう構成され、前記固定局が前記センサに無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が前記センサから無線信号を受信した受信時刻との差から、前記固定局と前記センサとの距離を求め、前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定するよう構成することができ、このようにすれば、センサの位置を空間座標として詳細に推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、前記各固定局は、一の固定局が前記センサに対して無線信号を送信し、前記一の固定局から受信した無線信号に応じて前記センサから送信された無線信号を前記一の固定局が受信してから、別の固定局が前記センサに対して無線信号を送信するよう構成されていることが好ましく、このようにすれば、一の固定局から送信された無線信号への応答としてのセンサからの無線信号を、別の固定局から送信された無線信号への応答としてのセンサからの無線信号と混同することを防止することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、前記固定局は、該固定局毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信するよう構成され、前記固定局からの無線信号を受信した前記センサは、前記固定局からの無線信号に含まれる前記固定局の識別情報を含ませて無線信号を送信するよう構成されていることが好ましく、このようにすれば、一の固定局から送信された無線信号への応答としてのセンサからの無線信号を、別の固定局から送信された無線信号への応答としてのセンサからの無線信号と混同することをより確実に防止することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、前記センサは、該センサ毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信するよう構成されていることが好ましく、このようにすれば、内容物中に複数投入されたセンサの位置を、該センサ毎に確実に推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、無線信号として電波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサと固定局の間における無線信号の伝播時間と光速との積に基づいてセンサの空間座標を推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、無線信号として音波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサと固定局の間における無線信号の伝播時間と音速との積に基づいてセンサの空間座標を推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システムにおいては、前記貯留設備は石炭貯留設備とし、前記槽の内容物は石炭とし、前記センサは温度を測定する温度センサとして構成することができ、このようにすれば、槽内における複数のセンサの位置と、該センサで測定した温度とを結びつけることにより、槽内の石炭の温度分布を把握することができる。

また、本発明は、槽内に内容物を貯留し、前記槽の払出口から内容物を払い出す貯留設備の内容物中に、測定情報を無線信号として送信する送信部を備えたセンサを投入して埋没させると共に、前記貯留設備に無線信号を受信する機能を有する三機以上の固定局を備え、前記センサと前記固定局の間における無線信号の伝播時間を基に、前記槽内における前記センサの位置を推定することを特徴とする槽内のセンサ位置推定方法にかかるものである。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、前記貯留設備に三機以上の前記固定局を備え、前記センサが無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が無線信号を受信したそれぞれの受信時刻との差から、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を求め、前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、前記貯留設備に四機以上の前記固定局を備え、前記センサが送信した無線信号を前記各固定局が受信した受信時刻同士の差から、前記各固定局と前記センサとの間のそれぞれの距離同士の差を求め、前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離同士の差を用いて前記センサの空間座標を推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、前記貯留設備に三機以上の前記固定局を備え、該固定局から前記センサに無線信号を送信し、前記センサは前記固定局から受信した無線信号に応じて前記固定局に無線信号を送信し、前記固定局は前記センサから送信された無線信号を受信し、前記固定局が前記センサに無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が前記センサから無線信号を受信した受信時刻との差から、前記固定局と前記センサとの距離を求め、前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、前記各固定局は、一の固定局が前記センサに対して無線信号を送信し、前記一の固定局から受信した無線信号に応じて前記センサから送信された無線信号を前記一の固定局が受信してから、別の固定局が前記センサに対して無線信号を送信することが好ましい。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、前記固定局は、該固定局毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信し、前記固定局からの無線信号を受信した前記センサは、前記固定局からの無線信号に含まれる前記固定局の識別情報を含ませて無線信号を送信することが好ましい。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、前記センサは、該センサ毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信することが好ましい。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、無線信号として電波を利用することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、無線信号として音波を利用することができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定方法においては、前記貯留設備は石炭貯留設備とし、前記槽の内容物は石炭とし、前記センサは温度を測定する温度センサとすることができる。

本発明の槽内のセンサ位置推定システム及び推定方法によれば、簡単な構成で槽内におけるセンサの位置を精度良く把握し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明のシステム構成を説明する概略図である。 本発明に用いるセンサの構成の一例を説明する概略図である。 本発明の作動を説明する概念図である。 本発明の作動を説明する概念図である。 本発明に用いるセンサの構成の別の一例を説明する概略図である。 本発明の作動を説明する概念図である。 本発明の作動を説明する概念図である。 本発明に用いるセンサの構成のさらに別の一例を説明する概略図である。 本発明の作動を説明する概念図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施による槽内のセンサ位置推定システムの形態の一例（第一実施例）を示すものである。貯留設備（石炭貯留設備）１は貯留槽（槽）２を備え、該貯留槽２の上方の所定位置に備えられた投入口３から投入される石炭（内容物）４を内部に貯留する。貯留された石炭４は、必要に応じて下方の所定位置に備えられた払出口５から払い出されていく。

そして、投入口３からは、複数のセンサ６が石炭４と共に定期的に投入されるようになっている。センサ６は、さらに投入口３から石炭４が次々と投入されるとともに石炭４中に埋没し、また、払出口５から石炭４が払い出されるに従い石炭４中を下方へ向かって移動していく。やがて貯留槽２の底部付近に達すると、周囲の石炭４が払出口５から払い出されるのと一緒に払出口５から排出される。排出されたセンサ６は、一緒に払い出された石炭４の中から回収されて再度投入口３から投入される。このようにして、貯留槽２内に貯留された石炭４の中には、複数のセンサ６が散らばって埋没することになる。

センサ６は、図２に示す如く、外殻６ａ中に周囲の温度を測定する測定部６ｂ、時刻や時間を管理する時計部６ｃ、測定部６ｂで得た測定情報や時計部６ｃからの時刻情報を外部に無線信号６ｄとして電波により送信する送信部６ｅを備えてなる装置である。また、貯留槽２にセンサ６を複数投入する場合、それぞれのセンサ６毎に識別情報が割り振られており、送信部６ｅから送信される無線信号６ｄは、受信された該無線信号６ｄによって送信元であるセンサ６を個別に識別できるよう、前記識別情報を含んで送信されるようになっている。

さらに、貯留槽２には、所定の位置に三機以上（図１中では四機）の固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄが設置されている。本第一実施例の固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、センサ６から送信される無線信号６ｄを受信する機能を有する受信機として構成されており、外部の管理サーバ８と通信を行うようになっている。受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは時計機能を内蔵しており、各受信機同士の間において、時刻は正確に同期されている。

次に、上記した本第一実施例の作動を説明する。尚、本第一実施例による槽内のセンサ位置推定方法では、センサ位置の推定に必要な受信機の数は最低三機であるので、ここでは三機の受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃを用いるものとして説明する。

センサ６は、貯留槽２へ投入する前に、時計部６ｃの時刻を受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃの時計機能と正確に同期させておく。または、例えば、ある時刻から正確に一定時間後に送信部６ｅから無線信号６ｄが送信されるよう、時計部６ｄと送信部６ｅをあらかじめ設定しておく。これにより、後述する演算において、送信部６ｅからの無線信号６ｄの送信時刻が正確に把握できるようになっている。

投入口３から槽２内に投入され、石炭４中に埋没したセンサ６は、測定部６ｂで周囲の石炭４の温度を取得している。そして、図３に示す如く、ある時刻（送信時刻）ｔ_０において、測定部６ｂで測定した測定情報を、無線信号６ｄとして電波により外部に送信する。このとき、センサ６の時計部６ｃが受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃの時計機能と正確に同期した時刻を持っている場合には、時計部６ｃの送信時の時刻情報を前記測定情報と共に無線信号６ｄとして送信する。

受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、図３に示す如く、それぞれセンサ６との距離に応じた時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃに無線信号６ｄを受信する。受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、それぞれの無線信号６ｄの受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃと共に、無線信号６ｄに含まれる情報を管理サーバ８に送信する。

管理サーバ８では、受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃにおける無線信号６ｄの受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃと、送信時刻ｔ_０から、以下の手順に従ってセンサ６の位置を演算により推定する。尚、送信時刻ｔ_０は、あらかじめ設定された時刻として、又は、センサ６から送信された無線信号６ｄに含まれる時刻情報として得ることができる。

まず、図４に示す如く、センサ６と受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃの距離をそれぞれａ，ｂ，ｃとすると、距離ａ，ｂ，ｃは無線信号６ｄの伝播速度（無線信号６ｄが電波として送信される場合は、光速）Ｃと、センサ６から無線信号６ｄが発信されてから受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃへ到達するまでの伝播時間（図３参照）の積として求めることができる。すなわち、
ａ＝（ｔ_ａ−t_０）×Ｃ ……（１）
ｂ＝（ｔ_ｂ−t_０）×Ｃ ……（２）
ｃ＝（ｔ_ｃ−t_０）×Ｃ ……（３）
と表せる。

また、空間における受信機７Ａの座標を（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ）、受信機７Ｂの座標を（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ）、受信機７Ｃの座標を（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ）とすると、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との間には以下の関係が成り立つ。
ａ^２＝（Ｘ−ｘ_ａ）^２＋（Ｙ−ｙ_ａ）^２＋（Ｚ−ｚ_ａ）^２ ……（４）
ｂ^２＝（Ｘ−ｘ_ｂ）^２＋（Ｙ−ｙ_ｂ）^２＋（Ｚ−ｚ_ｂ）^２ ……（５）
ｃ^２＝（Ｘ−ｘ_ｃ）^２＋（Ｙ−ｙ_ｃ）^２＋（Ｚ−ｚ_ｃ）^２ ……（６）

ａ，ｂ，ｃの値は上記式（１）〜（３）により測定値ｔ_０，ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃに基づいて求めることができ、受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃの座標であるｘ_ａ〜ｘ_ｃ，ｙ_ａ〜ｙ_ｃ，ｚ_ａ〜ｚ_ｃは既知の値であるので、上記式（４）〜（６）を連立方程式として解くことにより、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

尚、本第一実施例において、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は最低三機の受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃがあれば推定することができるが、これより多い数の受信機を備えても良い。例えば、測定精度を上げる目的で、四機以上の多数の受信機から三機を選ぶ複数の組み合わせについてそれぞれ上記演算を行い、その平均値をセンサ６の推定座標として採用しても良いし、また、貯留施設１内における受信機のレイアウトの関係等により、特定の受信機においてセンサ６からの無線信号６ｄが上手く受信できなかった場合には、その他の受信機からの情報に基づいて上記と同様の演算を行うようにすることもできる。

上記の操作を貯留槽２内の石炭４中に散在する複数のセンサ６について行うことで、各センサ６の正確な位置を推定することができる。そして、各センサ６からの無線信号６ｄに含まれる測定情報と各センサ６の位置を結びつけることにより、貯留槽２内の石炭４中の温度分布を把握することができる。

尚、図１に示したような例では、石炭４中に複数のセンサ６が埋没しており、これらから無線信号６ｄがそれぞれ送信されるようになっている。ここで、複数のセンサ６からの無線信号６ｄの送信時刻同士が、無線信号６ｄの送受信にかかる時間に対して十分に離れている場合には良いが、複数のセンサ６からほぼ同時に無線信号６ｄが発せられた場合、各受信機において複数の無線信号６ｄをほぼ同時に重複して受信することになってしまい、位置推定のための演算に支障を来してしまうおそれがある。このとき、上記したように、受信された無線信号６ｄによって送信元であるセンサ６を識別できるようになっていれば、重複して受信した無線信号６ｄの送信時刻や受信時刻を、送信元であるセンサ６毎に区別して上記演算に用い、個別のセンサ６毎に座標を推定することができる。

また、無線信号６ｄとしては電波を用いるようにしているが、貯留設備１の構成や内容物４の性質、その他の条件によっては、音波を用いるようにしても良い。その場合、上記各式における光速Ｃは、音速に置き換えて演算を行うことは言うまでもない。

以上のように、上記本第一実施例においては、槽（貯留槽）２内に内容物（石炭）４を貯留する貯留設備（石炭貯留設備）１の内容物４中に、測定情報を無線信号６ｄとして送信する送信部６ｅを備えたセンサ６を埋没させると共に、貯留設備１に無線信号６ｄを受信する機能を有する三機以上の固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを備え、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの間における無線信号６ｄの伝播時間を基に、槽（貯留槽）２内におけるセンサ６の位置を推定するよう構成しているので、簡単な構成で槽（貯留槽）２内におけるセンサ６の位置を把握することができる。

また、本第一実施例においては、貯留設備（石炭貯留設備）１は三機以上の固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃを備え、センサ６が無線信号６ｄを送信した送信時刻ｔ_０と、固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃが無線信号６ｄを受信したそれぞれの受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃとの差から、各固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃと前記センサとのそれぞれの距離ａ，ｂ，ｃを求め、各固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃの空間座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ），（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ），（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ）に基づき、各固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃとセンサ６とのそれぞれの距離を用いてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定するよう構成しているので、センサ６の位置を空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として詳細に推定することができる。

また、本第一実施例においては、センサ６は、該センサ６毎に割り振られた識別情報を無線信号６ｄに含ませて送信するよう構成しているので、内容物（石炭）４中に複数投入されたセンサ６の位置を、該センサ６毎に確実に推定することができる。

また、本第一実施例においては、無線信号６ｄとして電波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃの間における無線信号６ｄの伝播時間と光速との積に基づいてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

また、本第一実施例においては、無線信号６ｄとして音波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃの間における無線信号６ｄの伝播時間と音速との積に基づいてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

また、本第一実施例においては、貯留設備１は石炭貯留設備とし、槽（貯留槽）２の内容物４は石炭とし、センサ６は温度を測定する温度センサとして構成しているので、槽（貯留槽）２内における複数のセンサ６の位置と、該センサ６で測定した温度とを結びつけることにより、槽（貯留槽）２内の石炭４の温度分布を把握することができる。

したがって、上記本第一実施例によれば、簡単な構成で槽内におけるセンサの位置を精度良く把握し得る。

次に、本発明の実施による槽内のセンサ位置推定システムの形態の別の例（第二実施例）を説明する。基本的なシステム構成は図１に示した上記第一実施例と同様であるが、本第二実施例の場合、図５に示す如く、センサ６の時計部６ｃ（図２参照）を省いて構成することができる。

本第二実施例の作動を説明する。尚、本第二実施例による槽内のセンサ位置推定方法では、センサ位置の推定には最低四機の受信機が必要であるので、ここでは四機の受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを用いるものとして説明する。

本第二実施例の場合、センサ６は時計機能を有しておらず、貯留槽２へ投入する前に時刻を受信機の時計機能と同期させておくといった手間は必要ない。ただし、受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの間では時刻を正確に同期させておく必要がある。

投入口３から投入され、石炭４中に埋没したセンサ６は、測定部６ｂで周囲の石炭４の温度を取得しており、任意の送信時刻ｔ_０において、測定部６ｂで測定した測定情報を、送信部６ｅから無線信号６ｄとして電波により外部に送信する。

受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、図６に示す如く、それぞれセンサ６との距離に応じた時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ，ｔ_ｄに無線信号６ｄを受信する。受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれの無線信号６ｄの受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ，ｔ_ｄと共に、無線信号６ｄに含まれる情報を管理サーバ８に送信する。管理サーバ８では、受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにおける無線信号６ｄの受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ，ｔ_ｄから、以下の手順に従ってセンサ６の位置を演算により推定する。

まず、図７に示す如く、センサ６と受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの距離をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとすると、距離ａ，ｂ，ｃ，ｄは無線信号６ｄの伝播速度（光速）Ｃと、センサ６から無線信号６ｄが発信されてから受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄへ到達するまでの伝播時間（図３参照）の積として求めることができる。すなわち、
ａ＝（ｔ_ａ−t_０）×Ｃ ……（７）
ｂ＝（ｔ_ｂ−t_０）×Ｃ ……（８）
ｃ＝（ｔ_ｃ−t_０）×Ｃ ……（９）
ｄ＝（ｔ_ｄ−t_０）×Ｃ ……（１０）
と表せる。

ただし、本第二実施例においては、センサ６からの無線信号６ｄの送信時刻ｔ_０が不明であるので、距離ａ，ｂ，ｃ，ｄを受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ，ｔ_ｄと送信時刻ｔ_０との差から求めることはできない。代わりに、各受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ，ｔ_ｄ同士の差から、距離ａ，ｂ，ｃ，ｄ同士の差を以下のように求めることができる。尚、下記式（１１）〜（１３）は、上記式（７）〜（１０）同士を加減演算してｔ_０を消去したものである。
｜ａ−ｂ｜＝｜ｔ_ａ−ｔ_ｂ｜×Ｃ ……（１１）
｜ａ−ｃ｜＝｜ｔ_ａ−ｔ_ｃ｜×Ｃ ……（１２）
｜ａ−ｄ｜＝｜ｔ_ａ−ｔ_ｄ｜×Ｃ ……（１３）

また、空間における受信機７Ａの座標を（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ）、受信機７Ｂの座標を（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ）、受信機７Ｃの座標を（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ）、受信機７Ｄの座標を（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ，ｚ_ｄ）とすると、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との間には以下の関係が成り立つ。

上記式（１４）〜（１７）同士の加減演算により、下記式（１８）〜（２０）が得られる。

｜ａ−ｂ｜，｜ａ−ｃ｜，｜ａ−ｄ｜の値は上記式（１１）〜（１３）により測定値ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ，ｔ_ｄに基づいて求めることができ、受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの座標であるｘ_ａ〜ｘ_ｄ，ｙ_ａ〜ｙ_ｄ，ｚ_ａ〜ｚ_ｄは既知の値であるので、上記式（１８）〜（２０）を連立方程式として解くことにより、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

尚、本第二実施例において、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は最低四機の受信機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄがあれば推定することができるが、これより多い数の受信機を備えても良いことは上記第一実施例と同様である。また、センサ６毎に割り振られた識別情報を無線信号６ｄに含め、受信された無線信号６ｄによって送信元であるセンサ６を識別できるようにすることで、重複して受信した無線信号６ｄの受信時刻を、送信元であるセンサ６毎に区別して上記演算に用いることができる点も上記第一実施例と同様である。また、無線信号６ｄとして音波を用いるようにしても良いことも、上記第一実施例と同様である。

以上のように、上記本第二実施例においては、槽（貯留槽）２内に内容物（石炭）４を貯留する貯留設備（石炭貯留設備）１の内容物４中に、測定情報を無線信号６ｄとして送信する送信部６ｅを備えたセンサ６を埋没させると共に、貯留設備１に無線信号６ｄを受信する機能を有する三機以上の固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを備え、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの間における無線信号６ｄの伝播時間を基に、槽（貯留槽）２内におけるセンサ６の位置を推定するよう構成しているので、簡単な構成で槽（貯留槽）２内におけるセンサ６の位置を把握することができる。

また、本第二実施例においては、貯留設備（石炭貯留設備）１は四機以上の固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを備え、センサ６が送信した無線信号６ｄを各固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄが受信した受信時刻ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｃ，ｔ_ｄ同士の差から、各固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄとセンサ６との間のそれぞれの距離ａ，ｂ，ｃ，ｄ同士の差｜ａ−ｂ｜，｜ａ−ｃ｜，｜ａ−ｄ｜を求め、各固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの空間座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ），（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ），（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ），（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ，ｚ_ｄ）に基づき、各固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄとセンサ６とのそれぞれの距離ａ，ｂ，ｃ，ｄ同士の差｜ａ−ｂ｜，｜ａ−ｃ｜，｜ａ−ｄ｜を用いてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定するよう構成しているので、センサ６の位置を空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として詳細に推定することができる。

また、本第二実施例においては、センサ６は、該センサ６毎に割り振られた識別情報を無線信号６ｄに含ませて送信するよう構成しているので、内容物（石炭）４中に複数投入されたセンサ６の位置を、該センサ６毎に確実に推定することができる。

また、本第二実施例においては、無線信号６ｄとして電波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの間における無線信号６ｄの伝播時間と光速との積に基づいてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

また、本第二実施例においては、無線信号６ｄとして音波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの間における無線信号６ｄの伝播時間と音速との積に基づいてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

また、本第二実施例においては、貯留設備１は石炭貯留設備とし、槽（貯留槽）２の内容物４は石炭とし、センサ６は温度を測定する温度センサとして構成しているので、槽（貯留槽）２内における複数のセンサ６の位置と、該センサ６で測定した温度とを結びつけることにより、槽（貯留槽）２内の石炭４の温度分布を把握することができる。

したがって、上記本第二実施例によれば、簡単な構成で槽内におけるセンサの位置を精度良く把握し得る。

次に、本発明の実施による槽内のセンサ位置推定システムの形態のさらに別の例（第三実施例）を説明する。基本的なシステム構成は図１に示した上記第一実施例や第二実施例と同様であるが、本第三実施例の場合、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、無線信号を送信する機能を備えて構成されている。また、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの時計機能は、互いに同期させる必要はない。

本第三実施例のセンサ６は、図８に示す如く、測定部６ｂ、送信部６ｅの他に、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄから送信される無線信号７ｅを受信する受信部６ｆを備えている。そして、センサ６は、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄからの無線信号７ｅを受信すると、該無線信号７ｅへの応答として、各センサ６毎に割り振られた識別情報とともに測定部６ｂからの測定情報を含む無線信号６ｄを外部に送信するようになっている。また、本第三実施例のセンサ６は、時計部６ｃ（図２参照）は省いて構成することができる。

上記した本第三実施例の作動を説明する。尚、本第三実施例による槽内のセンサ位置推定方法では、センサ位置の推定に必要な固定局の数は最低三機であるので、ここでは三機の固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃを用いるものとして説明する。

投入口３から投入され、石炭４中に埋没したセンサ６は、測定部６ｂで周囲の石炭４の温度を取得している。固定局７Ａは、このセンサ６に対し、図９に示す如く、任意の送信時刻ｔ_ａ１に無線信号７ｅを送信する。

無線信号７ｅを受信したセンサ６は、該無線信号７ｅへの応答として、測定部６ｂからの測定情報、およびセンサ６に割り振られた識別情報を含む無線信号６ｄを送信部６ｅから自動的に返す。センサ６が固定局７Ａからの無線信号７ｅを受信してから無線信号６ｄを発信するまでには、一定のタイムラグｔ_ｍがある。

センサ６から応答としての無線信号６ｄが送信されると、固定局７Ａはこの無線信号６ｄをある時刻（受信時刻）ｔ_ａ２に受信する。固定局７Ａは、無線信号７ｅの送信時刻ｔ_ａ１と、無線信号６ｄの送信時刻ｔ_ａ２を、無線信号６ｄに含まれる測定情報、及びセンサ６の識別情報と共に管理サーバ８に送信する。

続いて、固定局７Ｂが任意の送信時刻ｔ_ｂ１に無線信号７ｅを送信する。センサ６からの応答としての無線信号６ｄを受信時刻ｔ_ｂ２に受信したら、無線信号７ｅの送信時刻ｔ_ｂ１と、無線信号６ｄの送信時刻ｔ_ｂ２を、無線信号６ｄに含まれる測定情報、及びセンサ６の識別情報と共に管理サーバ８に送信する。

続いて同様に、固定局７Ｃが任意の送信時刻ｔ_ｃ１に無線信号７ｅを送信し、センサ６からの応答としての無線信号６ｄを受信時刻ｔ_ｃ２に受信し、無線信号７ｅの送信時刻ｔ_ｃ１と、無線信号６ｄの送信時刻ｔ_ｃ２を、無線信号６ｄに含まれる測定情報、及びセンサ６の識別情報と共に管理サーバ８に送信する。

管理サーバ８では、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃにおける無線信号７ｅの送信時刻ｔ_ａ１，ｔ_ｂ１，ｔ_ｃ１と、無線信号６ｄの受信時刻ｔ_ａ２，ｔ_ｂ２，ｔ_ｃ２に基づき、以下の手順に従ってセンサ６の位置を演算により推定する。

固定局７Ａが無線信号７ｅを送信してから、応答としての無線信号６ｄを受信するまでにかかった時間はｔ_ａ２−ｔ_ａ１として求めることができ、この時間は、図９に示す如く、無線信号７ｅが光速Ｃで固定局７Ａからセンサ６までの距離ａを進むのにかかった時間と、無線信号７ｅを受信したセンサ６が無線信号６ｄを送信するまでのタイムラグｔ_ｍと、無線信号６ｄが光速Ｃでセンサ６から固定局７Ａまでの距離ａを進むのにかかった時間との合計に等しい。すなわち、
ｔ_ａ２−ｔ_ａ１＝２×（ａ／Ｃ）＋ｔ_ｍ ……（２１）
と表せる。

同様に、固定局７Ｂが無線信号７ｅを送信してから、応答としての無線信号６ｄを受信するまでにかかった時間ｔ_ｂ２−ｔ_ｂ１は、無線信号７ｅが光速Ｃで固定局７Ｂからセンサ６までの距離ｂを進むのにかかった時間と、センサ６におけるタイムラグｔ_ｍと、無線信号６ｄが光速Ｃでセンサ６から固定局７Ｂまでの距離ｂを進むのにかかった時間との合計に等しく、
ｔ_ｂ２−ｔ_ｂ１＝２×（ｂ／Ｃ）＋ｔ_ｍ ……（２２）
と表せる。

同様に、固定局７Ｃが無線信号７ｅを送信してから、応答としての無線信号６ｄを受信するまでにかかった時間ｔ_ｃ２−ｔ_ｃ１は、固定局７Ｃとセンサ６の間の距離ｃを用いて
ｔ_ｃ２−ｔ_ｃ１＝２×（ｃ／Ｃ）＋ｔ_ｍ ……（２３）
と表せる。

上記式（２１）〜（２３）より、センサ６と固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃとの間の距離ａ，ｂ，ｃは、
ａ＝１／２×（ｔ_ａ２−ｔ_ａ１−ｔ_ｍ）×Ｃ ……（２４）
ｂ＝１／２×（ｔ_ｂ２−ｔ_ｂ１−ｔ_ｍ）×Ｃ ……（２５）
ｃ＝１／２×（ｔ_ｃ２−ｔ_ｃ１−ｔ_ｍ）×Ｃ ……（２６）
と表せる。

ここで、送信時刻ｔ_ａ１，ｔ_ｂ１，ｔ_ｃ１および受信時刻ｔ_ａ２，ｔ_ｂ２，ｔ_ｃ２は測定値であり、センサ６におけるタイムラグｔ_ｍは予め測定された既知の値として得ることができる。

そして、上記第一実施例における式（４）〜（６）と同様、空間における固定局７Ａの座標を（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ）、固定局７Ｂの座標を（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ）、固定局７Ｃの座標を（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ）とすると、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との間には以下の関係が成り立つ（図４参照）。
ａ^２＝（Ｘ−ｘ_ａ）^２＋（Ｙ−ｙ_ａ）^２＋（Ｚ−ｚ_ａ）^２ ……（２７）
ｂ^２＝（Ｘ−ｘ_ｂ）^２＋（Ｙ−ｙ_ｂ）^２＋（Ｚ−ｚ_ｂ）^２ ……（２８）
ｃ^２＝（Ｘ−ｘ_ｃ）^２＋（Ｙ−ｙ_ｃ）^２＋（Ｚ−ｚ_ｃ）^２ ……（２９）

距離ａ，ｂ，ｃの値は上記式（２４）〜（２６）により測定値に基づいて求めることができ、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃの座標であるｘ_ａ〜ｘ_ｃ，ｙ_ａ〜ｙ_ｃ，ｚ_ａ〜ｚ_ｃは既知の値であるので、上記式（２７）〜（２９）を連立方程式として解くことにより、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

尚、本第三実施例においては、複数のセンサ６を石炭４中に埋没させた場合、固定局のいずれかから無線信号７ｅを送信すると、複数のセンサ６から一斉に無線信号６ｄが返ってくる。よって、それらの無線信号６ｄを各センサ６毎に区別して上記演算に用いるために、無線信号６ｄにセンサ６毎の識別情報を含むことが必須となる。

また、一つの固定局から送信した無線信号７ｅであっても、センサ６からの無線信号６ｄは全ての固定局が受信し得る。このため、例えば複数の固定局から一斉に無線信号７ｅを送信すると、ある固定局（例えば固定局７Ａ）に対して、他の固定局７Ｂ，７Ｃからの無線信号７ｅへの応答としての無線信号６ｄが一斉に入力されてしまい、上記演算手順に支障を来しかねない。この事態を避けるためには二通りの方式が考えられる。一つは、各固定局から送信される無線信号７ｅに、固定局毎に割り振られた識別情報を含ませておく方式である。そして、無線信号７ｅを受信したセンサ６は、固定局毎の識別情報を含ませた形で無線信号６ｄを送信するようにすれば良い。そうすれば、各固定局あるいは管理サーバ８において、例えば固定局７Ａの受信した無線信号６ｄのうち、他の固定局７Ｂの識別情報が含まれるものは無視するなどの処置により、演算に用いる情報を適切に取捨選択することができる。

もう一つは、本第三実施例の如く（図９参照）、各固定局同士の間で無線信号７ｅの送信時刻を十分にずらすことである。例えば、一つの固定局７Ａが無線信号７ｅを送信し、無線信号６ｄを受信した後で固定局７Ｂが無線信号７ｅを送信するようにする。そうすれば、固定局７Ａは、一つの時刻ｔ_ａ１に対応する受信時刻ｔ_ａ２を確実に知ることができる。尚、このようにした場合、一つの固定局７Ａからの無線信号７ｅの送信時刻ｔ_ａ１と、別の固定局７Ｂからの送信時刻ｔ_ｂ１との間にセンサ６が位置を移動してしまうことが考えられる。しかし、電波あるいは音波である無線信号７ｅや６ｄの伝播速度は、石炭４中におけるセンサ６の移動速度に対して十分に大きいので、固定局７Ｂからの送信時刻ｔ_ｂ１を固定局７Ａにおける受信時刻ｔ_ａ２の後にしたとしても、送信時刻ｔ_ａ１とｔ_ｂ１との間隔は、その間におけるセンサ６の移動を無視できる程度に小さくすることができる。尚、ここで説明した二つの方式は、いずれか一方でも良いが、両方式を併用することもできる。このようにして、一の固定局７Ａから送信された無線信号７ｅへの応答としての無線信号６ｄを、別の固定局７Ｂ，７Ｃから送信された無線信号７ｅへの応答としての無線信号６ｄと混同することを防止することができる。

尚、本第三実施例において、センサ６の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は最低三機の固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃがあれば推定することができるが、これより多い数の固定局を備えても良いことは上記第一、第二実施例と同様である。また、無線信号６ｄとして音波を用いるようにしても良いことも、上記第一、第二実施例と同様である。

以上のように、上記本第三実施例においては、槽（貯留槽）２内に内容物（石炭）４を貯留する貯留設備（石炭貯留設備）１の内容物４中に、測定情報を無線信号６ｄとして送信する送信部６ｅを備えたセンサ６を埋没させると共に、貯留設備１に無線信号６ｄを受信する機能を有する三機以上の固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを備え、センサ６と固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの間における無線信号６ｄの伝播時間を基に、槽（貯留槽）２内におけるセンサ６の位置を推定するよう構成しているので、簡単な構成で槽（貯留槽）２内におけるセンサ６の位置を把握することができる。

また、本第三実施例においては、貯留設備（石炭貯留設備）１は三機以上の固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃを備え、該固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃは無線信号７ｅを送信する機能を備え、センサ６は固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃからの無線信号７ｅを受信する受信部６ｆを備え、センサ６は固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃから受信した無線信号７ｅに応じて無線信号６ｄを送信し、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃはセンサ６から送信された無線信号６ｄを受信するよう構成され、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃがセンサ６に無線信号７ｅを送信した送信時刻ｔ_ａ１，ｔ_ｂ１，ｔ_ｃ１と、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃがセンサ６から無線信号６ｄを受信した受信時刻ｔ_ａ２，ｔ_ｂ２，ｔ_ｃ２との差から、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃとセンサ６との距離ａ，ｂ，ｃを求め、各固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃの空間座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ），（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ），（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ）に基づき、各固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃとセンサ６とのそれぞれの距離ａ，ｂ，ｃを用いてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定するよう構成しているので、センサ６の位置を空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として詳細に推定することができる。

また、本第三実施例においては、各固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、一の固定局７Ａがセンサ６に対して無線信号７ｅを送信し、一の固定局７Ａから受信した無線信号７ｅに応じてセンサ６から送信された無線信号６ｄを一の固定局７Ａが受信してから、別の固定局７Ｂがセンサ６に対して無線信号７ｅを送信するよう構成しているので、一の固定局７Ａから送信された無線信号７ｅへの応答としてのセンサ６からの無線信号６ｄを、別の固定局７Ｂ，７Ｃから送信された無線信号７ｅへの応答としてのセンサ６からの無線信号６ｄと混同することを防止することができる。

また、本第三実施例において、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、該固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ毎に割り振られた識別情報を無線信号７ｅに含ませて送信するよう構成し、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃからの無線信号７ｅを受信したセンサ６は、固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃからの無線信号７ｅに含まれる固定局７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報を含ませて無線信号６ｄを送信するよう構成することもでき、このようにすれば、一の固定局７Ａから送信された無線信号７ｅへの応答としてのセンサ６からの無線信号６ｄを、別の固定局７Ｂ，７Ｃから送信された無線信号７ｅへの応答としてのセンサ６からの無線信号６ｄと混同することをより確実に防止することができる。

また、本第三実施例においては、センサ６は、該センサ６毎に割り振られた識別情報を無線信号６ｄに含ませて送信するよう構成しているので、内容物（石炭）４中に複数投入されたセンサ６の位置を、該センサ６毎に確実に推定することができる。

また、本第三実施例においては、無線信号６ｄとして電波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃの間における無線信号６ｄ，７ｅの伝播時間と光速との積に基づいてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

また、本第三実施例においては、無線信号６ｄとして音波を利用するよう構成することができ、このようにすれば、センサ６と固定局（受信機）７Ａ，７Ｂ，７Ｃの間における無線信号６ｄ，７ｅの伝播時間と音速との積に基づいてセンサ６の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定することができる。

また、本第三実施例においては、貯留設備１は石炭貯留設備とし、槽（貯留槽）２の内容物４は石炭とし、センサ６は温度を測定する温度センサとして構成しているので、槽（貯留槽）２内における複数のセンサ６の位置と、該センサ６で測定した温度とを結びつけることにより、槽（貯留槽）２内の石炭４の温度分布を把握することができる。

したがって、上記本第三実施例によれば、簡単な構成で槽内におけるセンサの位置を精度良く把握し得る。

尚、本発明の槽内のセンサ位置推定システム及び推定方法は、上述の実施例にのみ限定されるものではない。例えば、上記各実施例においては貯留設備として石炭貯留設備を例に説明したが、槽内に貯留した内容物の監視が必要とされる貯留設備は石炭貯留設備に限らない。例えば、各種のゴミや廃棄物の貯留施設等においても、自然発火を防止する手段として内容物の温度を監視することは有効であるし、また例えば、食品の原料等を微生物により発酵させる培養槽のような設備の温度管理にも用い得る。

また、測定するパラメータも温度のみに限定されない。センサあるいは測定部としては温度センサのほか、特定の物質の濃度を測定するものや、光量や光波長を測定するもの等、各種のものを利用し得る。その他、本発明は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 貯留設備（石炭貯留設備）
２ 槽（貯留槽）
４ 内容物（石炭）
６ センサ
６ｄ 無線信号
６ｅ 送信部
６ｆ 受信部
７Ａ 固定局（受信機）
７Ｂ 固定局（受信機）
７Ｃ 固定局（受信機）
７Ｄ 固定局（受信機）
７ｅ 無線信号

Claims (20)

1. 槽内に内容物を貯留する貯留設備の内容物中に、測定情報を無線信号として送信する送信部を備えたセンサを埋没させると共に、
   前記貯留設備に無線信号を受信する機能を有する三機以上の固定局を備え、
   前記センサと前記固定局の間における無線信号の伝播時間を基に、前記槽内における前記センサの位置を推定するよう構成され、
   前記槽は、内容物が投入される投入口と、内容物を払い出す払出口を備え、
   前記センサは、前記投入口から前記槽内へ投入され、前記払出口から内容物と共に排出されるよう構成されていることを特徴とする槽内のセンサ位置推定システム。
2. 前記貯留設備は三機以上の前記固定局を備え、
   前記センサが無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が無線信号を受信したそれぞれの受信時刻との差から、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を求め、
   前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定するよう構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
3. 前記貯留設備は四機以上の前記固定局を備え、
   前記センサが送信した無線信号を前記各固定局が受信した受信時刻同士の差から、前記各固定局と前記センサとの間のそれぞれの距離同士の差を求め、
   前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離同士の差を用いて前記センサの空間座標を推定するよう構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
4. 前記貯留設備は三機以上の前記固定局を備え、
   該固定局は無線信号を送信する機能を備え、
   前記センサは前記固定局からの無線信号を受信する受信部を備え、
   前記センサは前記固定局から受信した無線信号に応じて無線信号を送信し、前記固定局は前記センサから送信された無線信号を受信するよう構成され、
   前記固定局が前記センサに無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が前記センサから無線信号を受信した受信時刻との差から、前記固定局と前記センサとの距離を求め、
   前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定するよう構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
5. 前記各固定局は、一の固定局が前記センサに対して無線信号を送信し、前記一の固定局から受信した無線信号に応じて前記センサから送信された無線信号を前記一の固定局が受信してから、別の固定局が前記センサに対して無線信号を送信するよう構成されていること
   を特徴とする請求項４に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
6. 前記固定局は、該固定局毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信するよう構成され、
   前記固定局からの無線信号を受信した前記センサは、前記固定局からの無線信号に含まれる前記固定局の識別情報を含ませて無線信号を送信するよう構成されていること
   を特徴とする請求項４又は５に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
7. 前記センサは、該センサ毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
8. 無線信号として電波を利用するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
9. 無線信号として音波を利用するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
10. 前記貯留設備は石炭貯留設備であり、前記槽の内容物は石炭であり、前記センサは温度を測定する温度センサであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定システム。
11. 槽内に内容物を貯留し、前記槽の払出口から内容物を払い出す貯留設備の内容物中に、測定情報を無線信号として送信する送信部を備えたセンサを投入して埋没させると共に、
    前記貯留設備に無線信号を受信する機能を有する三機以上の固定局を備え、
    前記センサと前記固定局の間における無線信号の伝播時間を基に、前記槽内における前記センサの位置を推定することを特徴とする槽内のセンサ位置推定方法。
12. 前記貯留設備に三機以上の前記固定局を備え、
    前記センサが無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が無線信号を受信したそれぞれの受信時刻との差から、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を求め、
    前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定すること
    を特徴とする請求項１１に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
13. 前記貯留設備に四機以上の前記固定局を備え、
    前記センサが送信した無線信号を前記各固定局が受信した受信時刻同士の差から、前記各固定局と前記センサとの間のそれぞれの距離同士の差を求め、
    前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離同士の差を用いて前記センサの空間座標を推定すること
    を特徴とする請求項１１に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
14. 前記貯留設備に三機以上の前記固定局を備え、
    該固定局から前記センサに無線信号を送信し、
    前記センサは前記固定局から受信した無線信号に応じて前記固定局に無線信号を送信し、
    前記固定局は前記センサから送信された無線信号を受信し、
    前記固定局が前記センサに無線信号を送信した送信時刻と、前記固定局が前記センサから無線信号を受信した受信時刻との差から、前記固定局と前記センサとの距離を求め、
    前記各固定局の空間座標に基づき、前記各固定局と前記センサとのそれぞれの距離を用いて前記センサの空間座標を推定すること
    を特徴とする請求項１１に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
15. 前記各固定局は、一の固定局が前記センサに対して無線信号を送信し、前記一の固定局から受信した無線信号に応じて前記センサから送信された無線信号を前記一の固定局が受信してから、別の固定局が前記センサに対して無線信号を送信すること
    を特徴とする請求項１４に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
16. 前記固定局は、該固定局毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信し、
    前記固定局からの無線信号を受信した前記センサは、前記固定局からの無線信号に含まれる前記固定局の識別情報を含ませて無線信号を送信すること
    を特徴とする請求項１４又は１５に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
17. 前記センサは、該センサ毎に割り振られた識別情報を無線信号に含ませて送信することを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
18. 無線信号として電波を利用することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
19. 無線信号として音波を利用することを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
20. 前記貯留設備は石炭貯留設備であり、前記槽の内容物は石炭であり、前記センサは温度を測定する温度センサであることを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の槽内のセンサ位置推定方法。
    
    

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