特開 2024-31425 漏洩位置推定システム、漏洩位置推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024031425

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】漏洩位置推定システム、漏洩位置推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/12 20060101AFI20240229BHJP

   G01M 3/00 20060101ALN20240229BHJP

【ＦＩ】

G01V3/12 B

G01M3/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022134968

(22)【出願日】2022-08-26

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

２．ＱＲコード

(71)【出願人】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】899000068

【氏名又は名称】学校法人早稲田大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中里 直人

(72)【発明者】

【氏名】土井 敏行

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 文也

(72)【発明者】

【氏名】及川 靖広

(72)【発明者】

【氏名】黒沢 琢登

【テーマコード（参考）】

2G067

2G105

【Ｆターム（参考）】

2G067AA14

2G067BB26

2G067BB36

2G067CC04

2G067DD27

2G067EE08

2G067EE11

2G105AA01

2G105AA02

2G105BB11

2G105CC04

2G105DD02

2G105EE01

2G105GG01

2G105HH04

2G105KK06

2G105LL02

(57)【要約】

【課題】遮蔽物の一方側に配置された配管の漏洩位置を、遮蔽物の他方側から簡易に特定することが可能な漏洩位置推定装置、漏洩位置推定方法を提供する。
【解決手段】漏洩位置推定システムは、遮蔽物の一方側の配管内における漏洩が確認された位置に配置され定常ノイズを出力する信号発信部２６と、信号発信部２６から出力される定常ノイズを、遮蔽物の他方側で、コイル受信アンテナ３４Ａで受信する受信器３４と、複数の異なる地点における、コイル受信アンテナ３４Ａで受信された定常ノイズの強度に対応する強度情報Ｋ０を、受信位置と共に各々位置信号強度情報Ｄ１として記憶する記憶部４５と、複数の位置信号強度情報Ｄ１に基づいて、信号発信部２６の位置を漏洩位置Ｌ１として推定する推定部と、を備えている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

遮蔽物の一方側の配管内における漏洩が確認された位置に配置され定常ノイズを出力する信号発信部と、
前記信号発信部から出力される定常ノイズを、前記遮蔽物の他方側で、コイル受信アンテナで受信する受信器と、
複数の異なる地点における、前記コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズの強度に対応する強度情報を、受信位置と共に各々位置信号強度情報として記憶する記憶部と、
複数の前記位置信号強度情報に基づいて、前記信号発信部の位置を漏洩位置として推定する推定部と、
を備えた漏洩位置推定システム。

【請求項2】

前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせて配置して前記定常ノイズを受信する、
請求項１に記載の漏洩位置推定システム。

【請求項3】

前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向に配置する第１コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた前記第１方向と交差する方向に配置する第２コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽面と交差する方に配置する第３コイル受信アンテナ、を含んで構成され、
同一地点で受信された、前記第１コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第２コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第３コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、の強度平均を前記強度情報とする、
請求項１に記載の漏洩位置推定システム。

【請求項4】

前記推定部は、前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報の対称中心を前記漏洩位置と推定する、
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の漏洩位置推定システム。

【請求項5】

前記推定部は、前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報のピーク部を漏洩位置と推定する、
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の漏洩位置推定システム。

【請求項6】

遮蔽物の一方側の配管内における漏洩が確認された位置に配置された信号発信部から出力される定常ノイズを、前記遮蔽物の他方側で、コイル受信アンテナで受信し、
複数の異なる地点における、前記コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズの強度に対応する強度情報を、受信位置と共に各々位置信号強度情報として取得し、
複数の前記位置信号強度情報に基づいて、前記信号発信部の位置を漏洩位置として推定する、
漏洩位置推定方法。

【請求項7】

前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせて配置して前記定常ノイズを受信する、
請求項６に記載の漏洩位置推定方法。

【請求項8】

前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向に配置する第１コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた前記第１方向と交差する方向に配置する第２コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽面と交差する方に配置する第３コイル受信アンテナ、を含んで構成され、
同一地点で受信された、前記第１コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第２コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第３コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、の強度平均を前記強度情報とする、
請求項６に記載の漏洩位置推定方法。

【請求項9】

前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報の対称中心を前記漏洩位置と推定する、
請求項６～請求項８のいずれか１項に記載の漏洩位置推定方法。

【請求項10】

前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報のピーク部を漏洩位置と推定する、
請求項６～請求項８のいずれか１項に記載の漏洩位置推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、漏洩位置推定システム、漏洩位置推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ガスを供給する配管における漏洩が検知された場合には、その位置を特定する必要がある。下記特許文献１には、配管内の流体の流速を検出し、流速の変化に基づいて流体の漏洩位置を特定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－１０１２３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このように配管内の漏洩位置を特定する方法については様々な技術が提案されているが、配管自体が遮蔽物に覆われている場合、例えば、建物内部において床や壁によって覆われている場合には、漏洩位置を直接見ることができない。したがって、遮蔽物を介して漏洩位置を特定する必要があり、正確な位置の特定は難しい。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、遮蔽物の一方側に配置された配管の漏洩位置を、遮蔽物の他方側から簡易に特定することが可能な漏洩位置推定システム、漏洩位置推定方法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】

【0006】

請求項１に係る漏洩位置推定システムは、遮蔽物の一方側の配管内における漏洩が確認された位置に配置され定常ノイズを出力する信号発信部と、前記信号発信部から出力される定常ノイズを、前記遮蔽物の他方側で、コイル受信アンテナで受信する受信器と、複数の異なる地点における、前記コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズの強度に対応する強度情報を、受信位置と共に各々位置信号強度情報として記憶する記憶部と、複数の前記位置信号強度情報に基づいて、前記信号発信部の位置を漏洩位置として推定する推定部と、を備えている。

【0007】

請求項１に係る漏洩位置推定システムでは、遮蔽物の一方側の配管内に配置された信号発信部から出力される定常ノイズを、遮蔽物の他方側で受信器のコイル受信アンテナで受信する。複数の異なる地点における、コイル受信アンテナで受信された定常ノイズの強度に対応する強度情報は、受信位置と共に各々位置信号強度情報として記憶部に記憶される。そして、複数の位置信号強度情報に基づいて、信号発信部の位置を漏洩位置として推定部で推定する。

【0008】

このように、信号発信部から定常ノイズを出力し、当該定常ノイズをコイル受信アンテナで受信することにより、特定周波数の信号を発信する場合と比較して、受信位置による強度分布のムラが低減され、信号発信部の位置が推定しやすくなる。

【0009】

また、比較的安価なコイル受信アンテナを用いて、簡易に信号発信部の位置を、推定することができる。

【0010】

請求項２に係る漏洩位置推定システムは、前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせて配置して前記定常ノイズを受信する。

【0011】

信号発信部に近い位置では電磁波の分布にムラがあるため、コイル軸を遮蔽物の遮蔽面に沿わせた状態で受信する。これにより、遮蔽物の一方側に配置された信号発信部のコイル軸とコイル受信アンテナのコイル軸とが並行になる確率が高くなり、信号発信部の位置と信号の強度との関係を推定しやすくなる。

【0012】

請求項３に係る漏洩位置推定システムは、前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向に配置した第１コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた前記第１方向と交差する方向に配置した第２コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽面と交差する方に配置した第３コイル受信アンテナ、を含んで構成され、同一地点で受信された、前記第１コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第２コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第３コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、の強度平均を前記強度情報とする。

【0013】

請求項３に係る漏洩位置推定システムでは、定常ノイズを、コイル軸を遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向に配置する第１コイル受信アンテナ、コイル軸を遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向と交差する方向に配置する第２コイル受信アンテナ、コイル軸を遮蔽面と交差する方に配置する第３コイル受信アンテナで受信する。このように、３方向のコイル軸の受信アンテナにより同一地点で受信された定常ノイズの強度平均を強度情報とすることにより、信号発信部からの定常ノイズの分布ムラの影響をより緩和することができる。

【0014】

また、遮蔽物の一方側に配置された信号発信部のコイル軸と第１コイル受信アンテナ及び第２コイル受信アンテナのコイル軸とが並行になる確率が高くなり、信号発信部の位置と信号の強度との関係を推定しやすくなる。

【0015】

請求項４に係る漏洩位置推定システムは、前記推定部が、前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報の対称中心を前記漏洩位置と推定する。

【0016】

請求項４に係る漏洩位置推定システムによれば、信号発信部を中心として定常ノイズの強度が対称に分布されていることに基づいて、漏洩位置を推定することができる。

【0017】

請求項５に係る漏洩位置推定システムは、前記推定部は、前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報のピーク部を漏洩位置と推定する。

【0018】

請求項５に係る漏洩位置推定システムによれば、信号発信部付近に定常ノイズのピーク部があることに基づいて、漏洩位置を推定することができる。

【0019】

請求項６に係る漏洩位置推定方法は、遮蔽物の一方側の配管内における漏洩が確認された位置に配置された信号発信部から出力される定常ノイズを、前記遮蔽物の他方側で、コイル受信アンテナで受信し、複数の異なる地点における、前記コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズの強度に対応する強度情報を、受信位置と共に各々位置信号強度情報として取得し、複数の前記位置信号強度情報に基づいて、前記信号発信部の位置を漏洩位置として推定する。

【0020】

請求項６に係る漏洩位置推定方法では、遮蔽物の一方側の配管内に配置された信号発信部から出力される定常ノイズを、遮蔽物の他方側で受信器のコイル受信アンテナで受信する。複数の異なる地点における、コイル受信アンテナで受信された定常ノイズの強度に対応する強度情報は、受信位置と共に各々位置信号強度情報として取得され、複数の位置信号強度情報に基づいて、信号発信部の位置を漏洩位置として推定する。

【0021】

このように、信号発信部から定常ノイズを出力し、当該定常ノイズをコイル受信アンテナで受信することにより、特定周波数の信号を発信する場合と比較して、受信位置による強度分布のムラが低減され、信号発信部の位置が推定しやすくなる。

【0022】

また、比較的安価なコイル受信アンテナを用いて、簡易に信号発信部の位置を、推定することができる。

【0023】

請求項７に係る漏洩位置推定方法は、前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせて配置して前記定常ノイズを受信する。

【0024】

信号発信部に近い位置では電磁波の分布にムラがあるため、コイル軸を遮蔽物の遮蔽面に沿わせた状態で受信する。これにより、遮蔽物の一方側に配置された信号発信部のコイル軸とコイル受信アンテナのコイル軸とが並行になる確率が高くなり、信号発信部の位置と信号の強度との関係を推定しやすくなる。

【0025】

請求項８に係る漏洩位置推定方法は、前記コイル受信アンテナは、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向に配置する第１コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽物の遮蔽面に沿わせた前記第１方向と直交する方向に配置する第２コイル受信アンテナ、コイル軸を前記遮蔽面と直交する方に配置する第３コイル受信アンテナ、を含んで構成され、同一地点で受信された、前記第１コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第２コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、前記第３コイル受信アンテナで受信された前記定常ノイズ、の強度平均を前記強度情報とする。

【0026】

請求項８に係る漏洩位置推定方法によれば、定常ノイズを、コイル軸を遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向に配置する第１コイル受信アンテナ、コイル軸を遮蔽物の遮蔽面に沿わせた第１方向と直交する方向に配置する第２コイル受信アンテナ、コイル軸を遮蔽面と直交する方に配置する第３コイル受信アンテナで受信する。このように、３方向のコイル軸の受信アンテナにより同一地点で受信された定常ノイズの強度平均を強度情報とすることにより、信号発信部からの定常ノイズの分布ムラの影響をより緩和することができる。

【0027】

また、遮蔽物の一方側に配置された信号発信部のコイル軸と第１コイル受信アンテナ及び第２コイル受信アンテナのコイル軸とが並行になる確率が高くなり、信号発信部の位置と信号の強度との関係を推定しやすくなる。

【0028】

請求項９に係る漏洩位置推定方法は、前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報の対称中心を前記漏洩位置と推定する。

【0029】

請求項９に係る漏洩位置推定方法によれば、信号発信部を中心として定常ノイズの強度が対称に分布されていることに基づいて、漏洩位置を推定することができる。

【0030】

請求項１０に係る漏洩位置推定方法は、前記定常ノイズを受信した複数の地点を含む受信領域内において、前記複数の地点における強度情報のピーク部を漏洩位置と推定する。

【0031】

請求項１０に係る漏洩位置推定方法によれば、信号発信部付近に定常ノイズのピーク部があることに基づいて、漏洩位置を推定することができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明に係る漏洩位置推定システム、漏洩位置推定方法によれば、遮蔽物の一方側に配置された配管内の漏洩位置を、遮蔽物の他方側から簡易に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本実施形態の漏洩位置推定装置が用いられる建物の一部構成を示す図である。

【図2A】本実施形態で使用する探索具の概略図である。

【図2B】探索具で配管の漏洩位置を探索している状態を示す図である。

【図3A】本実施形態で使用する発信具の概略図である。

【図3B】発信具の信号発信部を漏洩位置に配置した状態を示す図である。

【図4A】本実施形態の漏洩位置推定装置をカメラ側からみた斜視図である。

【図4B】本実施形態の漏洩位置推定装置を表示部側からみた斜視図である。

【図5】本実施形態の漏洩位置推定装置の制御系を示すブロック図である。

【図6】本実施形態の漏洩位置推定装置で漏洩位置付近の信号を受信している状態を示す図である。

【図7】コントローラで実行される漏洩位置推定処理プログラムのフローチャートである。

【図8】本実施形態の漏洩位置推定装置の表示部に対象画像の半分の走査が完了した状態が表示された図である。

【図9】本実施形態の漏洩位置推定装置の表示部に対象画像の全面の走査が完了した状態が表示された図である。

【図10】本実施形態の対称中心推定処理のフローチャートである。

【図11】（Ａ）は対象画像の各々のマス目に強度情報が表示された状態を示す図であり、（Ｂ）は有効情報が表示された状態を示す図である。

【図12】（Ａ）は有効情報に基づいてＸ方向の対称位置を決定する手順を説明する図であり、（Ｂ）はＸ方向及びＹ方向の対称位置の交点が表示された状態を示す図である。

【図13】コントローラで実行されるピーク位置推定処理プログラムのフローチャートである。

【図14】本実施形態の変形例に係る漏洩位置推定装置をカメラ側からみた斜視図である。

【図15】（Ａ）は、ホワイトノイズを出力信号とした場合の、推定漏洩位置と信号発信部の位置との距離誤差であり、（Ｂ）は、ピンポン音を出力信号とした場合の、推定漏洩位置と信号発信部の位置との距離誤差であり、（Ｃ）は、信号発信部のコイル軸とコイル受信アンテナのコイル軸との角度関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本発明に係る漏洩位置推定システム、漏洩位置推定方法の実施形態について説明する。本実施形態では、建物内においてガスの漏洩を検知する場合を例に説明する。

【0035】

図１に示されるように、対象となる配管１０は、建物の壁１２及び床１４に沿って配設されており、不図示のガス消費器具へガスを供給している。壁１２は、互いに平行な内壁１２Ａと外壁１２Ｂを有している。内壁１２Ａは室内側に配置されて室内を区画し、外壁１２Ｂは外部と壁内１２Ｄを区画している。内壁１２Ａ及び床１４が本発明の遮蔽物に対応する。本実施形態では、外壁１２Ｂに点検口１２Ｃが設けられており、点検口１２Ｃに対応する位置に配管１０の開口１０Ａが設けられている。この点検口１２Ｃ、開口１０Ａから、配管１０内にアクセスすることができる。

【0036】

配管１０は、内壁１２Ａ及び床１４を挟んで一方側に配設されている。内壁１２Ａ及び床１４を挟んで他方側が室内、すなわち作業空間Ｒとなる。

【0037】

配管１０の漏洩位置Ｌ１は、予め捜索具１６を用いて、以下の方法で特定することができる。図２Ａに示されるように、捜索具１６は、空気管１６Ａ、バルーン１６Ｂを有している。バルーン１６Ｂは、空気管１６Ａの先端に取り付けられている。空気管１６Ａは、一端がバルーン１６Ｂの入口に接続され他端側から例えばゴム球１６Ｃなどの送風手段を用いて、バルーン１６Ｂへ空気を送り込むことができる。

【0038】

図２Ｂに示されるように、捜索具１６での漏洩位置Ｌ１の捜索は、バルーン１６Ｂの空気を抜いた状態で、バルーン１６Ｂ側から空気管１６Ａを点検口１２Ｃから配管１０へ挿入する。そして、任意の位置で空気を送ってバルーン１６Ｂで配管１０を閉塞させ、閉塞位置よりも下流側の気密状態を確認することで、閉塞位置よりも下流側に漏洩があるか否かを判断する。バルーン１６Ｂの位置を変えて当該作業を繰り返すことにより、気密状態が保たれているバルーン１６Ｂの位置と、気密状態が保たれないバルーン１６Ｂの位置とを近づけて行き、気密状態が保たれる最も消費器機に近いバルーン１６Ｂの位置を漏洩位置Ｌ１と判断することができる。捜索具１６の空気管１６Ａの挿入長さにより、点検口１２Ｃから漏洩位置Ｌ１までの距離が確認できる。

【0039】

本実施形態の漏洩位置推定システムは、発信具２０及び漏洩位置推定装置３０を備えている。まず、発信具２０について説明する。

【0040】

発信具２０は、図３Ａに示されるように、定常ノイズ生成部２２、ワイヤ２４、及び、信号発信部２６を有している。信号発信部２６は、ワイヤ２４の先端に設けられており、コイル２６Ａを含むアンテナで構成されている。コイル２６Ａの軸方向Ｓはワイヤ２４の延出方向（配管１０の延在方向）に沿って配置されている。コイル２６Ａの最大径２６Ｒは、配管１０の内径よりも小さく設定されている。定常ノイズ生成部２２から定常ノイズを出力することにより、信号発信部２６から定常ノイズが発信される。

【0041】

ここでの、定常ノイズは、例えば、「ホワイトノイズ」や「ピンクノイズ」であり、単位周波数帯域に含まれる成分の強さが周波数に関係なく略一定となる雑音をいう。時間的に定常的であり、略すべての周波数成分を含んでいる、という特徴を有する。

【0042】

発信具２０は、図３Ｂに示されるように、点検口１２Ｃ、開口１０Ａを介して、信号発信部２６側からワイヤ２４を配管１０へ挿入する。ワイヤ２４の挿入長さを、捜索具１６で漏洩位置Ｌ１を検知したときの挿入長さと同じにすることにより、信号発信部２６を漏洩位置Ｌ１に配置することができる。

【0043】

次に、本実施形態の漏洩位置推定装置３０について説明する。本実施形態の漏洩位置推定装置３０は、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、本体部３２、受信器３４、連結バー３６、カメラ３８、位置測位機４８、及び、表示部５０を有している。

【0044】

連結バー３６は棒状とされており、先端に受信器３４が取り付けられている。連結バー３６の基端側には、取付部３７を介して、本体部３２が取り付けられている。

【0045】

受信器３４は、第１コイル受信アンテナ３４Ａ、第２コイル受信アンテナ３４Ｂ、第３コイル受信アンテナ３４Ｃを含んで構成されており、信号発信部２６からの定常ノイズを受信する。第１コイル受信アンテナ３４Ａのコイル軸Ｓ１は、連結バー３６の延在方向に対して角度をもって(本実施形態では略９０°）配置されている。第２コイル受信アンテナ３４Ｂのコイル軸Ｓ２は、連結バー３６の延在方向に対して第１コイル受信アンテナ３４Ａと同様の角度をもち、且つ第１コイル受信アンテナ３４Ａと直交する方向に配置されている。第３コイル受信アンテナ３４Ｃのコイル軸Ｓ３は、第１コイル受信アンテナ３４Ａ及び第２コイル受信アンテナ３４Ｂと直交する方向に配置されている。なお、後述する測定作業において、第１コイル受信アンテナ３４Ａのコイル軸Ｓ１、及び第２コイル受信アンテナ３ＢＡのコイル軸Ｓ２は、床１４近くで床面に沿う方向（床面と平行）に配置される。

【0046】

連結バー３６の受信器３４近傍には、マイクロコントローラ３５が設けられている。マイクロコントローラ３５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなど（図示省略）を含んで構成されており、第１コイル受信アンテナ３４Ａ、第２コイル受信アンテナ３４Ｂ、第３コイル受信アンテナ３４Ｃと接続されている。マイクロコントローラ３５は、各地点で取得された、第１コイル受信アンテナ３４Ａで受信された定常ノイズの強度Ｋ１、第２コイル受信アンテナ３４Ｂで受信された定常ノイズの強度Ｋ２、第３コイル受信アンテナ３４Ｃで受信された定常ノイズの強度Ｋ３を取得し、その平均値（強度平均）を当該位置における強度情報Ｋ０として算出する。算出は、Ｋ０＝（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３）／３、で行うことができる。マイクロコントローラ３５は、通信機能を有しており（ｗｉｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等）、強度情報Ｋ０を後述するコントローラ４０へ送信する。

【0047】

なお、本実施形態では、第１コイル受信アンテナ３４Ａ、第２コイル受信アンテナ３４Ｂ、第３コイル受信アンテナ３４Ｃを互いに近い位置に配置しており、同一タイミングに各々で受信された定常ノイズを同一位置における強度情報Ｋ０として扱う。第１コイル受信アンテナ３４Ａ、第２コイル受信アンテナ３４Ｂ、第３コイル受信アンテナ３４Ｃが、位置補正を要する程度に離間している場合には、各アンテナ毎に受信タイミングと位置を補正して強度情報Ｋ０を算出する。

【0048】

本体部３２は、正面視で略方形状とされており、厚みの薄い直方体形状とされている。本体部３２は、筐体３９、コントローラ４０、カメラ３８、位置測位機４８、及び表示部５０を備えている。コントローラ４０、位置測位機４８、及び表示部５０は、筐体３９内に収納されている。筐体３９は、表示部５０で表示される情報が外部から視認可能なように、表示部５０に対応する部分は透明となっている。表示部５０は、本体部３２の一方面３２Ａに配置され、カメラ３８は、本体部３２の表示部５０と反対側の他方面３２Ｂに配置されている。カメラ３８により取り込まれた画像が、コントローラ４０を経て、表示部５０に表示される。カメラ３８による画像の取り込み範囲には、受信器３４が写るようになっている。カメラ３８で取り込まれた画像内において、受信器３４の位置は特定され、その位置で受信した強度情報Ｋ０は位置測位機４８で測位された位置情報Ｐ１と共に、位置信号強度情報Ｄ１として、後述する記憶部４５に記憶される。

【0049】

筐体３９は、本体部３２の外形を構成し、厚み方向に筐体３９を挟むように、取付部３７が取り付けられている。取付部３７は、連結バー３６を挿入するポケット３７Ａと、筐体３９に固定される固定部３７Ｂを有している。

【0050】

位置測位機４８は、受信器３４の位置を測位し、位置情報Ｐ１をコントローラ４０へ出力する。位置測位は、ＧＰＳ、ＬｉＤＡＲ等を利用して実施することができる。また、カメラ３８での認識用に、マーカーやＱＲコード（不図示）を受信器３４に取り付けて位置測位してもよい。

【0051】

コントローラ４０は、図５に示されるように、カメラ３８、位置測位機４８、及び表示部５０と電気的に接続されている。また、コントローラ４０は、マイクロコントローラ３５と通信接続されている。図５は、本実施形態に係るコントローラ４０の電気的な構成の一例を示すブロック図である。

【0052】

図５に示すように、コントローラ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４４と、記憶部４５と、を備えている。

【0053】

ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、及びＩ／Ｏ４４は、バス４６を介して各々接続されている。Ｉ／Ｏ４４には、記憶部４５を含む各機能部が接続されている。これらの各機能部は、Ｉ／Ｏ４４を介して、ＣＰＵ４１と相互に通信可能とされる。

【0054】

記憶部４５としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等が用いられる。記憶部４５には、漏洩位置推定装置３０の各部を制御するための制御プログラムや、各種のデータが記憶される。なお、この制御プログラム、各種データは、ＲＯＭ４２に記憶されていてもよい。

【0055】

本実施形態では、制御プログラムの一部として、位置推定処理プログラム等が格納されている。また、この処理に使用されるデータとして、位置信号強度情報Ｄ１、強度情報Ｋ０、位置情報Ｐ１等が格納される。

【0056】

次に、本実施形態の漏洩位置推定装置３０の作用について説明する。

【0057】

漏洩位置推定装置３０は、図６に示されるように、作業空間Ｒ内で用いられる。予め、発信具２０の信号発信部２６を漏洩位置Ｌ１に配置しておき、電源部２２から電流を流す。これにより、信号発信部２６から定常ノイズが発信される。

【0058】

作業者は、漏洩位置推定装置３０の受信器３４を、床１４近くの低い位置で漏洩位置Ｌ１があると推定される付近に、第１コイル受信アンテナ３４Ａのコイル軸Ｓ１及び第２コイル受信アンテナ３４Ｂのコイル軸Ｓ２が床面に沿うように配置し、不図示の電源をオンにする。当該電源オンにより、カメラ３８での画像の取り込みが開始され、所定のレートで取り込まれた画像（対象画像Ｇ）が表示部５０に表示される。

【0059】

また、受信器３４での定常ノイズの受信が開始され、位置測位機４８により、受信器３４の位置が測位される。また、カメラ３８やＬｉＤＡＲ等により空間形状の取得が開始され、空間マップが作成され、自己位置推定が行われる。そして、コントローラ４０では、図７に示される、漏洩位置推定処理プログラムが実行される。

【0060】

漏洩位置推定処理プログラムでは、対象画像Ｇ内をマス目状に区画し、各々のマス目に対応した位置の強度情報Ｋ０を順次取得していく。そのため、作業者は、受信器３４を対象画像Ｇのマス目に沿って移動させ（走査）、強度情報Ｋ０を取得する。強度情報Ｋ０は、強度Ｋ１、強度Ｋ２、強度Ｋ３の平均値であり、マイクロコントローラ３５で算出される。なお、対象画像Ｇは、発信具２０のワイヤ２４の挿入長さ等から、予め漏洩位置Ｌ１を含むと推定される位置に設定された対象領域に対応する画像であり、１つのマス目は、対象画像Ｇ上の画素となる。

【0061】

ステップＳ１０で、位置測位機４８で測位した受信器３４の位置情報Ｐ１を取得し、ステップＳ１２で、マイクロコントローラ３５から送信されてくる強度情報Ｋ０を取得し、ステップＳ１４で、取得した位置情報Ｐ１に強度情報Ｋ０を対応づけた位置信号強度情報Ｄ１を作成し記憶部４５に記憶する。

【0062】

次に、ステップＳ１６で、表示部５０に強度情報Ｋ０を表示する。強度情報Ｋ０の表示は、位置情報Ｐ１に基づいて、表示部５０に表示されている対象画像Ｇのマス目状に区画した各区画の各々の対応位置に、強度情報Ｋ０を表示することにより行われる（マッピング表示）。図８及び図９では、濃淡で強度情報Ｋ０を表現しており、濃い部分の強度は低く、淡色（白色）になるほど強度は高く表現されている。

【0063】

作業者は、対応位置に強度情報Ｋ０が表示されたことを確認して、次のマス目へ表示して受信器３４の位置を移動させる。

【0064】

次に、ステップＳ１８で、対象領域において走査が終了したかどうか、すなわち、すべてのマス目の強度情報Ｋ０が取得されたかどうかを判断する。判断が否定された場合には、ステップＳ２０へ進み、受信器３４の位置移動（作業者による次の位置への移動）が完了したかどうかを判断する。位置移動が完了していない場合には、位置移動が完了するまで待機する。位置移動が完了していれば、ステップＳ１０へ戻り上記の処理を繰り返す。これにより、対象画像Ｇの各マス目位置における強度情報Ｋ０を得ることができる。図８では、対象画像Ｇにおいて約半分の位置の強度情報Ｋ０の取得が実行済みであり、図９では、対象画像Ｇにおけるすべてのマス目の強度情報Ｋ０の取得が実行済みであることが示されている。

【0065】

ステップＳ１８で、判断が肯定された場合には、ステップＳ３０へ進み、図１０に示される対称中心推定処理が実行される。

【0066】

対称中心推定処理では、まずステップＳ３２で、対象画像Ｇにおけるすべてのマス目の強度情報Ｋ０の平均値を求め、ステップＳ３４で、平均値以上の部分のみを有効領域として残す。図１１（Ａ）は、対象画像Ｇ上のすべてのマス目の強度情報Ｋ０が表示されている図であり、図１１（Ｂ）は、ステップＳ３４の処理で残された有効領域のみ強度情報Ｋ０が表示されている図である。

【0067】

次に、ステップＳ３６で、対象画像におけるＸ方向の強度情報Ｋ０の対称位置を算出する。対称位置の算出は、有効領域のＸ方向における任意の位置（図１２（Ａ）では上下の直線と×で示されている）から、両側（左右）の各マス目（画素）の「距離×強度情報Ｋ０」を求め、求めた値の直線を挟んで一方側（左側）の総和と他方側（右側）の総和を比較する。一方側の総和を他方側の総和の差分が最も小さい位置を対象画像におけるＸ方向の強度情報Ｋ０の対称位置とする。

【0068】

次に、ステップＳ３８で、対象画像におけるＹ方向における強度情報Ｋ０の対称位置を算出する。対称位置の算出は、ステップＳ３６と同様に、有効領域のＹ方向における任意の位置から、両側（上下）の各マス目（画素）の「距離×強度情報Ｋ０」を求め、求めた値の直線を挟んで一方側（上側）の総和と他方側（下側）の総和を比較する。一方側の総和と他方側の総和の差分が最も小さい位置を対象画像におけるＹ方向の強度情報Ｋ０の対称位置とする。

【0069】

次に、ステップＳ４０で、算出したＸ方向の対称位置とＹ方向の対称位置の交点を対称中心として決定する。図１２（Ｂ）では、×の位置となる。ステップＳ４０の処理で、対称中心推定処理を終了し、図７に示されるステップＳ２２へ進み、対称中心を漏洩推定位置として表示部５０に表示し、漏洩位置推定処理プログラムを終了する。

【0070】

本実施形態の漏洩位置推定処理プログラムによれば、位置信号強度情報Ｄ１に基づいて、漏洩位置Ｌ１を容易に推定することができる。特に、定常ノイズは、時間的に定常的であり、すべての周波数成分を含んでいるという特徴を有しているので、受信器３４での信号受信のタイミングによらず、安定した強度の信号を受信することができる。

【0071】

ここで、発信具２０のコイル軸Ｓと、漏洩位置推定装置３０のコイル軸Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の角度について説明する。発信具２０の信号発信部２６は、床１４の下側に配設された配管１０内に挿入されていることから、その向きは不明である。コイル軸Ｓと受信側のコイル軸とのなす角度が大きくなると、電磁波分布の関係から、場所によっては、信号発信部２６からの距離が近くても受信される電磁波強度が弱くなる現象が生じる。そこで、本実施形態では、床１４の床面と平行になるように配置するコイル軸Ｓ１、Ｓ２を互いに９０°の角度で設定する。また、床１４の床面と直交するように配置するコイル軸Ｓ３を設定する。このように、３軸を設定し、各々のコイル軸で受信された電磁波強度を用いることにより、コイル軸Ｓと受信側のコイル軸とのなす角度に起因する電磁波分布のムラの影響を低減することができる。

【0072】

なお、本実施形態では、マス目の各々の強度情報Ｋ０を取得したが、必ずしもマス目に合わせて強度情報Ｋ０を得る必要はなく、任意の位置で強度情報Ｋ０を得てもよい。任意の位置における強度情報Ｋ０に基づいて、対称中心推定処理を実行してもよい。

【0073】

なお、本実施形態では、対称中心推定処理により対称中心と決定して、漏洩位置Ｌ１を推定したが、対象画像Ｇ内において、強度情報Ｋ０のピーク部ＰＥを漏洩位置Ｌ１と推定してもよい。ここでの「ピーク部ＰＥ」は、該当マス目部分の強度情報Ｋ０が、周囲のマス目部分よりも明確に高い部分をいう。ピーク部ＰＥを漏洩位置Ｌ１と推定する場合には、図１３に示すピーク位置推定処理プログラムが実行される。

【0074】

ステップＳ１０～ステップＳ２０までは、前述のとおりに実行する。ステップＳ１８で判断が肯定された場合には、ステップＳ２２へ進み、ピーク部ＰＥを漏洩推定位置として表示部５０に表示し、漏洩位置推定処理プログラムを終了する。

【0075】

このように、漏洩位置Ｌ１を特定することにより、修理の際に床１４を破断して形成する開口を小さくすることができ、作業コストも抑制することができる。

【0076】

なお、本実施形態では、電磁波信号の強度情報Ｋ０を漏洩位置推定装置３０の表示部５０に表示したが、対象画像Ｇを他の端末の表示部に表示してもよい。

【0077】

また、本実施形態では、３軸のコイル受信アンテナを用いたが、１軸のみのコイル受信アンテナで定常ノイズを受信してもよい。この場合には、図１４に示されるように、受信器３４として、第１コイル受信アンテナ３４Ａのみを有するものを使用することができる。信号発信部２６からの定常ノイズを受信する際には、第１コイル受信アンテナ３４Ａのコイル軸Ｓ１を床１４の床面に沿って配置する。また、強度情報Ｋ０として、第１コイル受信アンテナ３４Ａで受信された定常ノイズの強度Ｋ１のみを採用する。

【0078】

また、本実施形態では、３軸のコイル受信アンテナを用い、コイル軸Ｓ１とコイル軸Ｓ２とが直交するように、コイル軸Ｓ３がコイル軸Ｓ１及びコイル軸Ｓ２と直交するように、第１コイル受信アンテナ３４Ａ、第２コイル受信アンテナ３４Ｂ、第３コイル受信アンテナ３４Ｃを配置したが、必ずしも３軸を直交させる必要はない。但し、コイル軸Ｓ１とコイル軸Ｓ２とのなす角度８０度以上９０度以下、コイル軸Ｓ３とコイル軸Ｓ１及びコイル軸Ｓ２とのなす角度８０度以上９０度以下であることが好ましい。

【0079】

［実験例］
信号発信部２６から、定常ノイズ（ホワイトノイズ）とピンポン音を発信した場合に、推定される漏洩位置Ｌ１と実際の信号発信部２６の位置との距離誤差がどれだけあるかを、実験により確認した。漏洩位置Ｌ１の推定は、図１０に示される対称中心推定処理で行った。実験は、受信器３４のコイル軸Ｓ１を床面と平行に配置し、コイル軸Ｓとコイル軸Ｓ１の向きを一致させた場合（０°）、コイル軸Ｓとコイル軸Ｓ１との角度を３０°として、第１コイル受信アンテナ３４Ａで受信されたホワイトノイズの強度Ｋ１を強度情報Ｋ０として採用した場合（図１５（Ｃ）参照）、床面に対して法線方向に配置されるコイル軸Ｓ３（Ｚ）を有する第３コイル受信アンテナ３４Ｃで受信されたホワイトノイズの強度Ｋ３を強度情報Ｋ０として採用した場合、第１コイル受信アンテナ３４Ａ、第２コイル受信アンテナ３４Ｂ、第３コイル受信アンテナ３４Ｃで受信されたホワイトノイズの強度Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の強度平均（ａｌｌ）を強度情報Ｋ０として採用した場合、について実施した。なお、ピンポン音は、特定周波数の信号であって、時間経過により出力変化のある信号である。

【0080】

図１５（Ａ）には、ホワイトノイズを、前述の０°、３０°、Ｚ、ａｌｌで受信した４つの場合について、距離誤差が示されている。また、図１５（Ｂ）には、ピンポン音を、前述の０°、３０°、Ｚ、ａｌｌで受信した４つの場合について、距離誤差が示されている。４つの場合のいずれにおいても、ホワイトノイズの方がピンポン音よりも距離誤差が小さいことが確認できた。

【符号の説明】

【0081】

１２Ａ 内壁（遮蔽物）
１４ 床（遮蔽物）
２６ 信号発信部
３０ 漏洩位置推定装置
３４ 受信器
３４Ａ 第１コイル受信アンテナ
３４Ｂ 第２コイル受信アンテナ
３４Ｃ 第３コイル受信アンテナ
４０ コントローラ（推定部）
４５ 記憶部
Ｄ１ 位置信号強度情報
Ｋ０ 強度情報
Ｌ１ 漏洩位置
ＰＥ ピーク部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】