JP2012171776A - エレベータ用ロープ検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて、施工が容易で汎用性があり、測定精度の高い、エレベータ用ロープ検査装置を提供する。
【解決手段】エレベータのかごに水平に取り付けられカウンタウェイトを撮影するカメラ１と、カメラによって周期的に撮影された画像系列からカウンタウェイトの画像上での座標値を計測する画像処理部３と、該画像が撮影されたときのかごの昇降路における絶対位置を計測するかご位置計測センサ２と、画像座標値に基づきカウンタウェイトがカメラの真横を通過する際のかごの絶対位置を記憶し、経年変化によるワイヤーロープの伸びを計測する判定部４とを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、エレベータ用ロープの伸び、即ち劣化度を計測する、エレベータ用のロープ検査装置に関する。

エレベータは、その安全性を保つため、定期的に点検が行なわれている。その項目の一つに、エレベータのかごとカウンタウェイト（釣合い錘）とを結んだワイヤーロープ（以下、ロープと記す）の経年変化による伸び測定がある。

例えば特許文献１では、かごとカウンタウェイトとの均衡状態付近において、昇降路に対するかごの位置とカウンタウェイトの位置とをそれぞれ検出し、それらの位置情報に基づいてロープの伸びを計測する装置が提案されている。即ち、この装置では、かご位置検出体をかごに取り付け、昇降路壁側には、かご用遮蔽板を設け、エレベータの昇降過程でこれらがすれ違うときに、かご位置検出体がかご用遮蔽板を検出する。同様に、昇降路壁側におもり位置検出体を設け、おもりに取り付けたおもり用遮蔽板と昇降過程ですれ違うときに、おもり位置検出体がおもり用遮蔽板を検出する。そして、それぞれの検出のタイミングの差異に基づいて、ロープの伸びが求められる。

特開２０１０−２６０６８２号公報

特許文献１の方法では、昇降路壁側におもり位置検出体を取り付ける必要があり、かご位置検出体との信号を統合するための配線等の施工が煩雑であった。また、各検出体は、伸び計測専用となり、汎用性に欠ける。さらに、検出タイミングの時差によりロープ伸びを判定するため、加速度も含め運転速度によって測定結果がバラつくことから、正確な測定を行なうことが難しいという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、従来に比べて、施工が容易で汎用性があり、測定精度の高い、エレベータ用ロープ検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様におけるエレベータ用ロープ検査装置は、エレベータのかごと、カウンタウェイトとをつないだワイヤーロープの伸びを検査するロープ検査装置であって、上記かごに水平に取り付けられ、かごの昇降過程ですれ違うカウンタウェイトを撮影するカメラと、カメラにて規定期間毎に撮影されたそれぞれの画像においてカウンタウェイトの座標値をそれぞれ求める画像処理部と、求めたカウンタウェイトの各座標値に対応した、昇降路におけるかごの各絶対位置を元にワイヤーロープの伸びの有無を判定する判定部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様におけるエレベータ用ロープ検査装置によれば、カメラでカウンタウェイトを撮影し、カウンタウェイトの画像内の座標値に対応した、昇降路におけるかごの絶対位置により、ロープの伸びの有無が判定される。よって、従来技術のように昇降路側にセンサを設ける必要はなく、それ用の配線も不要である。したがって、施工が非常に容易になる。さらに、かごの絶対位置を元にロープの伸びを計測することから、従来に比べてロープの伸び計測が正確にでき、精度の高い判定が可能である。さらにまた、カメラは、他の点検用途、例えばロープにおける錆の発生の確認等に使用することもでき、汎用性を有する。
また、二次元センサであるカメラを用いるため、センサを設置する場合には必要となるような微調整は不要であり、汚れなどにも頑健である。

本発明の各実施形態におけるエレベータ用ロープ検査装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１におけるエレベータ用ロープ検査装置の構成を示すブロック図である。 図２に示すエレベータ用ロープ検査装置における動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２におけるエレベータ用ロープ検査装置の構成を示すブロック図である。 図４に示すエレベータ用ロープ検査装置における動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３におけるエレベータ用ロープ検査装置の概略構成を示す図である。

本発明の実施形態であるエレベータ用ロープ検査装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。

実施の形態１．
図１に示すように、本実施形態のエレベータ用ロープ検査装置１０１は、エレベータのかご５１と、カウンタウェイト（釣合い錘）５２とをつないでいるワイヤーロープ５３の伸び、換言すると劣化度、を検査する装置であり、基本的構成部分として、カメラ１、画像処理部３、及び判定部４を備える。

ここで、画像処理部３及び判定部４は、本実施形態ではコンピュータを用いて実現され、それぞれの機能に対応するソフトウェアと、これを実行するためのＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリ等のハードウェアから構成されている。尚、上記コンピュータは、マイクロコンピュータ、あるいはスタンドアロン型のパーソナルコンピュータを用いることもできる。
また、上記ソフトウェアにおけるプログラムは、コンピュータによって直接実行可能なものだけでなく、例えば通信線を介して読み込まれハードディスク等にインストールすることによって実行可能となるものも含む。又、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含まれる。

上述の基本的構成部分に加えて、本実施の形態１では図２に示すように、かご位置計測センサ２を備えている。
以下に、これらの各構成部分について説明を行う。

カメラ１は、エレベータのかご５１に、水平に取り付けられ、かご５１の昇降過程ですれ違うカウンタウェイト５２を撮影可能に構成されている。また、カメラ１は、規定の期間毎に、好ましくは周期的に、画像を撮影し、複数の静止画像を画像処理部３へ出力する。

かご位置計測センサ２は、ロータリエンコーダ５５を備え、昇降路におけるかご５１の絶対位置を計測できる既存のセンサであり、例えば当該エレベータの昇降用駆動装置５４に設置される。また、かご位置計測センサ２もかご５１の絶対位置を、規定の期間毎に、好ましくは周期的に計測し、判定部４に出力する。本実施の形態１では、カメラ１と、かご位置計測センサ２とは、同期して動作しており、静止画像の撮影、及びかご５１の絶対位置の取得は、同時に行われる。しかしながら、後述のようにこれらは必ずしも同期させる必要はない。

画像処理部３は、カメラ１から供給されたそれぞれの静止画像について、画像内よりカウンタウェイト５２の領域を抽出し、例えばカウンタウェイト下端の画像内での座標値を求めて、判定部４に出力する。画像内にカウンタウェイト５２が写っていない、あるいは、領域を抽出できなかった場合には、画像処理部３は何も出力しない。

判定部４は、まず、複数回にわたり画像処理部３から供給されるカウンタウェイト５２の下端の各座標値が画像中央を横切る水平線上にあるか否かを判断する。即ち、画像処理部３で抽出される領域の縦、横方向における画素数は予め分かっているので、例えばこの画素数を用いることで、判定部４は、上記下端の座標値が画像中央に位置するか否かを判断することができる。そして判定部４は、上記下端の座標値が画像中央に位置するときを、カウンタウェイト５２がカメラ１の真横、つまり水平方向に沿ったカメラの光軸を通過したとみなして、この時点でかご位置計測センサ２から供給された、昇降路に対するかご５１の絶対位置を記憶する。

エレベータ用ロープ検査装置１０１では、カメラ１、かご位置計測センサ２、画像処理部３、及び判定部４は、上述の各処理を定期的に行い、判定部４は、記憶した複数の絶対位置の情報を元にロープの経年変化を求め、ロープの伸びを計測する。そして判定部４は、この計測値を元にロープの伸びの有無、つまりロープの劣化度を判定する。

次に、図３を参照して、エレベータ用ロープ検査装置１０１の動作を説明する。
ステップＳＴ１０では、カメラ１により画像が撮影され画像処理部３へ出力され、また撮影と同時に、ステップＳＴ１１において、かご位置計測センサ２もかご５１の昇降路における絶対位置を計測し、判定部４へ出力する。

ステップＳＴ１２では、画像処理部３は、画像内よりカウンタウェイト５２の領域を抽出する。この領域抽出は、例えば、色解析によって行なう。カウンタウェイト５２が黄色で塗られている場合、画像内より黄色の領域を抽出することで、カウンタウェイト５２の領域を得ることができる。

昇降路に外光が作用しない場合には、上記色解析で良いが、外光などの影響により昇降路内の照度が変化する場合には、画像処理部３は、一旦、画像をＨＳＶ形式に変換し、色を色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Value)の３要素に分割する。そして、照明の影響を受け難い色相及び彩度の情報のみを用いて、カウンタウェイト５２の領域を抽出する。こうすることで、照度が変化するような条件下においても安定してカウンタウェイト５２の領域を抽出することができる。

さらにステップＳＴ１３において、画像処理部３は、カウンタウェイト５２の領域を抽出できたか否かを判断する。画像内に領域があるときには、ステップＳＴ１４に移行し、画像処理部３は、カウンタウェイト５２の領域、ここでは黄色の領域の例えば最下端の座標値を求めて、判定部４へ出力する。一方、画像内に領域が無いときには、ステップＳＴ１０に戻る。

次に、ステップＳＴ１５において、判定部４は、カウンタウェイト５２の下端の座標値が画像中央を横切る水平線上にあるか否かを判断する。座標値が水平線上にある場合には、ステップＳＴ１６に移行し、判定部４は、かご位置計測センサ２から供給された、かご５１の絶対位置の中から、上記水平線上に対応する絶対位置を記憶する。一方、座標値が水平線上に無い場合には、かご５１の絶対位置を記憶することなく、ステップＳＴ１０に戻る。

このようにして、かご５１の絶対位置の情報を、定期的に収集し記憶していく。
そしてステップＳＴ１７では、判定部４は、過去に記憶された絶対位置の情報、例えばエレベータ設置時におけるかご５１の絶対位置の情報と、各定期点検時に得られた、かご５１の絶対位置の情報とを比較し、ロープの伸びが基準値以上に発生しているか否かを判定する。

尚、上述の説明では、カメラ１と、かご位置計測センサ２とは、同期して動作することを前提にしているが、本発明はこれに限定するものではない。カメラ１と、かご位置計測センサ２とは、非同期で動作しても良く、非同期の場合には、例えば、かご位置計測センサ２がカメラ１の撮影周期よりも早い周期で計測を行い、計測値を判定部４へ出力するとともに、別途、カメラ１によって画像が撮影されたことを表すフラグを判定部４に送信する。これにより、判定部４は、フラグが届いたタイミングで、最新のかごの絶対位置の情報を選択することで、上述した同期の場合と同様の動作が可能となる。

以上、説明したように、実施の形態１におけるエレベータ用ロープ検査装置１０１では、カメラ１でカウンタウェイト５２を撮影し、カウンタウェイト５２の画像座標値に基づいて、カウンタウェイト５２がカメラ１の真横を通過する際の、かご５１の昇降路における絶対位置情報を得て、この絶対位置情報からロープの伸びを計測するようにした。よって、従来のように、昇降路側にセンサを設ける必要はなく、センサ用の配線も不要である。したがって、施工が非常に容易になる。さらに、かごの絶対位置を元にロープの伸びを計測することから、従来に比べてロープの伸び計測が正確にでき、精度の高い判定が可能である。また、二次元センサであるカメラ１を用いることから、センサを設置した場合に必要となるような微調整が不要であるとともに、汚れなどにも頑健である。さらにまた、カメラ１は、他の点検用途、例えばロープにおける錆の発生の確認等に使用することもでき、汎用性を有する。

実施の形態２．
実施の形態１では上述のように、判定部４にて、カウンタウェイト５２の下端の座標値が画像中央を横切る水平線上にあるか否かを判断している。これに対し、実施の形態２におけるエレベータ用ロープ検査装置１０２では、上記判断を行うのではなく、得られる、カウンタウェイト５２の下端の座標値と、これに対応したかご５１の絶対位置情報とを元に、水平線上での下端の座標値を演算するように構成している。即ち、図４に示すように、エレベータ用ロープ検査装置１０２は、実施の形態１のエレベータ用ロープ検査装置１０１の構成に、さらにメモリ５及び推定部６を備えた構成を有する。以下では、主に、これらの相違する構成部分について説明を行う。

本実施の形態２のエレベータ用ロープ検査装置１０２においても、実施の形態１と同様に、カメラ１は、周期的に画像を撮影し、画像処理部３へ画像を出力する。画像処理部３は、上述と同じ動作を行い、カウンタウェイト５２の下端の座標値をメモリ５に出力する。また、かご位置計測センサ２もかご５１の昇降路における絶対位置を周期的に計測し、メモリ５に出力する。

上述のようにカメラ１と、かご位置計測センサ２とは同期して動作しているので、メモリ５は、カウンタウェイト５２の下端の座標値と、かご５１の絶対位置とからなる一対のデータを複数対、記憶する。

推定部６は、メモリ５に記憶された、複数対のデータからなるデータ群を読み込み、これらのデータ群に基づき、カメラ１の真横をカウンタウェイト５２が通過したときに対応した、かご５１の絶対位置を求める。

求め方の一例として、推定部６は、メモリ５に記憶されているデータ群を参照して、カウンタウェイト５２の下端の座標値と、かご５１の絶対位置との対データを複数個抽出し、これらの対データにおける相関関係を１次間数で近似する。そして、近似した１次関数を用いて、上記真横に相当する画像中心における座標値に対応するかご５１の絶対位置を算出する。求められたかご５１の推定絶対位置の情報は、判定部６へ送出される。

ここで推定部６は、画像処理部３及び判定部４と同様に、コンピュータを用いて実現され、推定部６の機能に対応するソフトウェアと、これを実行するためのＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリ等のハードウェアから構成されている。尚、上記コンピュータは、画像処理部３及び判定部４と形成されたマイクロコンピュータ、あるいはスタンドアロン型のパーソナルコンピュータを用いることもできる。

判定部６は、実施の形態１の場合と同様に、定期的、例えば定期点検毎に、かご５１の推定絶対位置を記憶していき、ロープの経年変化を求め、ロープの伸びを計測し、判定する。

このように構成される実施の形態２のエレベータ用ロープ検査装置１０２の動作を、図５を参照して説明する。
ステップＳＴ２０において、カメラ１により画像が撮影されると、同時に、ステップＳＴ２１において、かご位置計測センサ２もかご５１の絶対位置を計測し、メモリ５へ出力する。

ステップＳＴ２２では、画像処理部３は、画像中よりカウンタウェイト５２の領域を抽出する。そして、ステップＳＴ２３において、画像内におけるカウンタウェイト５２の領域の有無を判定する。領域があれば、ステップＳＴ２４にて、画像処理部３は、カウンタウェイト５２、つまり本実施形態では黄色の領域の最下端の座標値を求め、メモリ５へ出力する。一方、領域が無い場合には、ステップＳＴ２０に戻る。

次に、ステップＳＴ２５において、メモリ５は、カウンタウェイト５２の下端の座標値と、かご５１の絶対位置とからなる一対のデータを記憶する。このようにしてメモリ５は複数対のデータを記憶する。但し、メモリ５は、定期的、例えば１日毎、にリセットされることとする。

上記リセットされるまでに、ステップＳＴ２６では、推定部６は、メモリ５に記憶されたデータ群を読み込み、上述した推定方法によって、カメラ１の真横をカウンタウェイト５２が通過したときのかご５１の絶対位置を求める。

ステップＳＴ２７では、判定部４は、推定部６で求められたかご５１の推定絶対位置を記憶する。このようにして判定部４は、各定期点検時に推定部６から供給されるかご５１の推定絶対位置を順次記憶していく。

ステップＳＴ２８では、判定部４は、過去に記憶された推定絶対位置と、それよりも新しい点検時における推定絶対位置とを比較し、ロープの伸びが基準値以上に発生しているか否かを判定する。

以上説明したように、実施の形態２のエレベータ用ロープ検査装置１０２によれば、カウンタウェイト５２の画像座標値と、かご５１の絶対位置とからなる一対のデータをメモリ５に記憶することで、カウンタウェイト５２がカメラ１の真横を通過する際のかご５１の絶対位置を推定することができる。即ち、実施の形態１のエレベータ用ロープ検査装置１０１では、カウンタウェイト５２がカメラ１の真横を通過するときの画像が撮影されていない場合も発生し、その場合には、かご５１の絶対位置の情報を得られない。これに対し、実施の形態２のエレベータ用ロープ検査装置１０２では、たとえカウンタウェイト５２がカメラ１の真横を通過するときの画像が撮影されていない場合でも、カメラ１の真横に対応したときのかご５１の絶対位置の情報を得ることができる。このことは、エレベータ用ロープ検査装置１０２では、カメラ１は、高速撮影する必要がなくなり、より低価格なカメラ１を使用することも可能となる。また、検査時に、わざわざエレベータを低速で運転する必要がなくなり、日常の運行状態の中で、ロープの伸びを計測することが可能になる。

実施の形態３．
上述した実施の形態１、２では、かご位置計測センサ２として、ロータリエンコーダ５５を有するエレベータ装置に既設のセンサを流用することを想定して構成している。これに対し、図６に示すように、本実施の形態３のエレベータ用ロープ検査装置１０３では、撮影対象となるカウンタウェイト５２の背景、つまり昇降路に目盛りつきのラベル５６を予め貼り付けておき、カメラ１でカウンタウェイト５２を撮影する際に同時にラベル５６も撮影する。そして画像処理部３は、カウンタウェイト５２の領域を抽出し、下端の座標値を求める。あわせて、画像に写ったラベル５６から画像中央を横切る目盛りを読み取る。判定部４は、各目盛りと、かご５１の昇降路における絶対位置とを対応づけたテーブルを予め持っており、読み取った目盛りからかご５１の絶対位置に換算し、記憶する。

このように構成することで、本実施の形態３のエレベータ用ロープ検査装置１０３では、エレベータ装置に既設のセンサとの接続が不要となり、より配線が簡易になるという効果がある。

１カメラ、２ かご位置計測センサ、３ 画像処理部、４ 判定部、５ メモリ、
６ 推定部、５１ かご、５２ カウンタウェイト、５３ ロープ、５６ ラベル、
１０１〜１０３ エレベータ用ロープ検査装置。

Claims (6)

1. エレベータのかごと、カウンタウェイトとをつないだワイヤーロープの伸びを検査するロープ検査装置であって、
   上記かごに水平に取り付けられ、かごの昇降過程ですれ違うカウンタウェイトを撮影するカメラと、
   カメラにて規定期間毎に撮影されたそれぞれの画像においてカウンタウェイトの座標値をそれぞれ求める画像処理部と、
   求めたカウンタウェイトの各座標値に対応した、昇降路におけるかごの各絶対位置を元にワイヤーロープの伸びの有無を判定する判定部と、
   を備えたことを特徴とするエレベータ用ロープ検査装置。
2. 求めたカウンタウェイトの各座標値に対応した、昇降路におけるかごの各絶対位置を測定して上記判定部へ送出するかご位置計測センサをさらに備えた、請求項１記載のエレベータ用ロープ検査装置。
3. 上記カメラが撮像するカウンタウェイトの背景となる昇降路に目盛りを設け、上記画像処理部は、さらに、求めたカウンタウェイトの各座標値に対応した、昇降路におけるかごの各絶対位置を上記目盛りから求めて上記判定部へ送出する、請求項１記載のエレベータ用ロープ検査装置。
4. 上記画像処理部が求めたカウンタウェイトの座標値と、この座標値に対応した、昇降路におけるかごの絶対位置との一対の位置データを複数対記憶するメモリと、
   このメモリに記憶されたデータ群から、カメラの真横をカウンタウェイトが通過したときのかごの絶対位置である真横絶対位置を推定する推定部と、をさらに備え、
   上記判定部は、複数の上記真横絶対位置からワイヤーロープの伸びの有無を判定する、請求項１又は２に記載のエレベータ用ロープ検査装置。
5. 上記推定部は、上記データ群におけるカウンタウェイトの座標値とかごの絶対位置との相関関係を１次関数で近似し、この１次関数から上記真横絶対位置を推定する、請求項４記載のエレベータ用ロープ検査装置。
6. 上記画像処理部は、画像から得られる色相及び彩度の情報をもとに画像内からカウンタウェイトを抽出しカウンタウェイトの画像上での座標値を求める、請求項１から５のいずれか１項に記載のエレベータ用ロープ検査装置。

Images