JP2017128440A - エレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システム - Google Patents

Abstract

【課題】エレベーター用点検装置の飛行に中継局等の通信設備がなくても、エレベーター機器の点検を確実に行えるエレベーター用点検装置を提供することを目的とする。【解決手段】エレベーター用点検装置は、エレベーター昇降路内を飛行して、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検装置であって、飛行体と、飛行体に搭載され、エレベーター昇降路内からエレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、飛行体の飛行を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、エレベーター機器の点検に際して、飛行体を昇降路内で飛行させて、測定信号に基づいてエレベーター昇降路内での飛行体の飛行可能範囲を識別し、飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、飛行経路に基づいて飛行体を自律飛行させる。【選択図】図２

Description

本発明は、エレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システムに係り、特に、エレベーターの昇降路内を飛行しながらエレベーター機器を撮影し、撮影した映像をエレベーター機器の点検や保守に利用できるようにしたエレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システムに関する。

従来この種のエレベーター用点検装置として、エレベーターが停止して動かせなくても、昇降路の長さに係らず迅速且つ適確に昇降路内におけるエレベーター機器を簡便に点検できることを目的として、乗りかごが昇降する昇降路内でエレベーター機器を含む障害物とは非接触で昇降飛行する飛行手段を備え、飛行手段に取り付けられた撮像手段が昇降路内のエレベーター機器を撮像する機能を持つエレベーター用点検装置が提案されている（特開２０１５−３０６０４号公報）。

このエレベーター用点検装置では、専門技術を持つ点検管理者がエレベーター機器の点検を行う際、このエレベーター用点検装置を昇降路内に投入して、これを無線操縦して昇降路内を飛行させ、撮像手段で撮像した撮像情報を取得して、昇降路に設置されたエレベーター機器の状況を把握できるようにしている。

特開２０１５−３０６０４号公報

高層階用のエレベーター機器を点検するには、エレベーター用点検装置は長距離の昇降路を飛行できる必要があり、そこで、エレベーター用点検装置と点検管理者との間の通信を確保するために、昇降路の途中に複数の通信中継局を設置する必要がある。

さらに、点検管理者は、昇降路内の障害物を避けてエレベーター用点検装置を操縦する必要があるが、例えば、昇降路内の構造が分かる図面を入手できない場合は特にエレベーター機器に接近できず、点検が不十分になるおそれがあった。

そこで、本発明は、エレベーター用点検装置の飛行に対して中継局等の通信設備がなくても、エレベーター機器の点検を確実に行い得るエレベーター用点検装置、及び、エレベーター用点検システムを提供することを目的とする。

本発明に係るエレベーター用点検装置は、エレベーター昇降路内を飛行して、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検装置であって、飛行体と、飛行体に搭載され、昇降路内からエレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、飛行体の飛行を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、エレベーター機器の点検に際して、飛行体をエレベーター昇降路内で飛行させて、測定信号に基づいてエレベーター昇降路内での飛行体の飛行可能範囲を識別し、飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、飛行経路に基づいて飛行体を自律飛行させることを特徴とする。

さらに、本発明は、エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、エレベーター用点検装置は、飛行体と、飛行体に搭載され、エレベーター昇降路内からエレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、飛行体の飛行を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、エレベーター機器の点検に際して、飛行体を昇降路内で飛行させて、測定信号に基づいてエレベーター昇降路内での当該飛行体の飛行可能範囲を識別し、飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、飛行経路に基づいて飛行体を自律飛行させ、さらに、エレベーター用点検システムは、エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、制御機構は、扉を飛行体の接近に伴って開放するものである。

さらにまた、本発明は、エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、制御機構は、エレベーター用点検装置が飛行中に扉に接近すると、扉を開放するものである。

本発明によれば、エレベーター用点検装置の飛行に対して中継局等の通信設備がなくても、エレベーター機器の点検を確実に行い得るエレベーター用点検装置、及び、エレベーター用点検システムを提供することができる。

本発明に係るエレベーター用点検装置が点検対象とするエレベーターの概略構造を、要部を透視して示した斜視図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例を示す斜視図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例の構成を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例において静止歳差運動を行う為のモータ駆動波形を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例において昇降路内の周囲状況の確認を水平距離センサにより行う方法を示す斜視図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例において昇降路内の周囲状況の確認を上方距離センサまたは、下方距離センサにより行う方法を示す斜視図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例において昇降路内の自律運転の動作を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例において昇降路内の自律運転の動作を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例において飛行可能範囲識別処理の流れを示すフローチャート図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例においてエレベーター用点検装置の形状を変化させる方法を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例においてエレベーター用点検装置の形状を変化させる方法を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例においてエレベーター用点検装置の形状を変化させる別の方法を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検装置の一実施例においてエレベーター用点検装置の形状を変化させる別の方法を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検システムの一実施例の構成を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検システムの一実施例におけるエレベーター用点検装置の前方距離センサの状態を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検システムの一実施例におけるエレベーターの点検用進入口の構成を示す図である。 本発明に係るエレベーター用点検システムの一実施例におけるエレベーターの点検用進入口の構成を示す図である。

以下、本発明の一実施例に係るエレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システムを、図面に基づいて説明する。なお、前後上下左右の方向は、説明のために用いるものであって、本発明を限定する趣旨ではない。また、図中の部は、ハードウェア及び／又はソフトウェアで構成されるものであり、モジュール又は手段等に言い換えられてもよい。

図１は、本発明のエレベーター用点検装置が点検対象とするエレベーター１００の概略構造を、要部を透視して示した斜視図である。

このエレベーター１００は、建物に設備された昇降路１０１内を乗りかご１０２が各階床に設置された乗場１０３（図１中では最下階のみを示す）の間を昇降運転するもので、昇降路１０１の下部にはピット１０４が設けられ、昇降路１０１の上部には機械室１０５が設けられている。乗りかご１０２は、昇降路１０１の壁に立設されたかご用ガイドレール１０６に沿って昇降し、機械室１０５に設置された本体を略図する巻上機１１３を介して主ロープ１１２により乗りかご１０２との間で取り付けられた釣合錘１０７は、同様に昇降路１０１の壁に立設された錘用ガイドレール１０８に沿って昇降する。また、機械室１０５には、乗りかご１０２の昇降運転を制御する制御盤１１１が設置され、乗りかご１０２を昇降させる巻上機１１３には主ロープ１１２が掛けられており、主ロープ１１２の一端は乗りかご１０２に取り付けられ、他端は釣合錘１０７に取り付けられる。その他、機械室１０５内には略図する調速機の本体が設けられ、調速機における機械室１０５内の滑車とピット１０４上に設置された滑車とには調速機ロープ１１４が架け渡されて昇降路１０１内の高さ方向に延在している。

このエレベーター１００では、巻上機１１３を駆動することにより乗りかご１０２が昇降するが、各階の乗場１０３に設けられた乗場ドア（外ドアとも呼ばれる）１０９は、乗りかご１０２に対する乗降口となる。乗場ドア１０９は、乗りかご１０２が着床した場合に乗りかご１０２のかごドア（内ドアとも呼ばれる）１１０に係合し、開閉することで利用者が乗りかご１０２に乗降することができる。因みに、保守点検員は、保守点検作業時に外部開放手段により乗場ドア１０９を開けて昇降路１０１内を点検することが可能であり、同様に専門技術を持つ点検管理者は、強い揺れの地震が発生してエレベーターが停止して動かせない状態にあって、現地で復旧のための点検作業を行う際にも乗場ドア１０９を開けて昇降路１０１内に後文で説明するエレベーター用点検装置２００を進入させることが可能である。係るエレベーター用点検装置２００は、点検管理者が装置を持参しなくても、強い地震が発生してエレベーターが停止した後に即座に点検を開始できるように、昇降路１０１における天井の機械室１０５内又はピット１０４床に常設しておくか、或いは乗りかご１０２におけるかご上又はかご下に常設しておくことが好ましい。例えばエレベーター用点検装置２００を機械室１０５内に設置する場合には、機械室１０５の床面に点検孔を穿孔しておき、昇降路１０１内へ点検孔を通して投入するようにしても良い。何れにしても、エレベーター用点検装置２００は、図１で説明したように乗りかご１０２が１系統である場合のエレベーター１００の他、乗りかご１０２が複数並設される多系統のエレベーターを対象にしても適用可能である。

図２は、本発明に係るエレベーター用点検装置２００の一実施例を示す斜視図である。

エレベーター用点検装置２００は、エレベーターの乗りかご１０２を停止させた状態で昇降路１０１内におけるエレベーター機器を点検するためのもので、強い揺れの地震が発生してエレベーターが停止して動かせなくても、現地で専門技術を持つ点検管理者が復旧のための点検作業を行う際、乗りかご１０２が停止している位置を確認せずに、乗場ドア１０９を開けてエレベーター用点検装置２００を昇降路１０１内に進入させ、エレベーター用点検装置２００の飛行を開始させて昇降路１０１内におけるエレベーター機器の状態を自律して点検することができるものである。開く乗場ドア１０９は最下階か最上階であると、点検時間を短くすることができる。それ以外の場合はいったん最下階または、最上階だと認識できる場所に移動するといった手法をとることで対応を行う。詳細な点検方法は後述する。

エレベーター用点検装置２００は、飛行体２２０と、後述の制御基板３００を備える本体２０１と、で構成される。

飛行体２２０は、ベースバー２０２ａ、２０２ｂと、その先端に駆動用の４個のモータ２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄと、推進力を発生する４個のプロペラ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄと、で構成されている。

本体２０１には、外側に、後述の点検ユニット２３０が搭載されている。点検ユニット２３０は、距離測定用として上方距離センサ２０５ａ（図示せず）と、水平距離センサ２０５ｄと、下部距離センサ２０５ｃと、画像撮影用のカメラ２０６と、画像記録媒体２０７と、高速アンテナ２１０と、バッテリ３１０と、で構成されている。なお、画像記録媒体２０７は、ＳＤカードやＵＳＢメモリー、ＨＤＤ等であってもよい。

図３は本発明に係るエレベーター用点検装置２００の一実施例の構成を示す図である。制御基板３００は、超音波発信部３０３と、上方受信部３０４ａと、水平受信部３０４ｂと、下方受信部３０４ｃと、録画制御部３０８と、バッテリ計測部３０９と、回転制御部３１２と、３軸加速度センサ部３１３と、３軸回転角センサ部３１４と、高速通信部９０３と、制御装置３５０と、を備える。

制御装置３５０は、エレベーター用点検装置２００の制御を主に行い、中央制御部３０１と、距離計測部３０５と、飛行可能範囲計算部３０６と、閉域経路計算部３０７と、位置計算部３１５と、を備える。

エレベーター用点検装置２００の飛行位置及び飛行形態の制御の為に中央制御部３０１は、エレベーター用点検装置２００を上下に移動させる上下信号、エレベーター用点検装置２００を前後に移動させる前後信号、エレベーター用点検装置２００を左右に移動させる左右信号をモータ駆動部３１１へ伝達する。また、中央制御部３０１は、エレベーター用点検装置２００を回転させる回転信号、エレベーター用点検装置２００に歳差運動を行わせる歳差運動信号、エレベーター用点検装置２００に旋回せずに歳差運動を行わす静止歳差信号を、回転制御部３１２を経由してモータ駆動部３１１へ伝達する。なお、中央制御部３０１とモータ駆動部３１１との接続は、パラレル接続でも、シリアル接続でもよいものとする。中央制御部３０１と回転制御部３１２との接続も同様に、パラレル接続でも、シリアル接続でもよいものとする。なお、中央制御部は、ＣＰＵやＭＰＵで構成される。

モータ駆動部３１１は中央制御部３０１からの各信号に従い、４個のモータの駆動力を変化させる。

上下信号の強弱では、４個のモータには同一の駆動力が与えられ、エレベーター用点検装置２００は上昇又は下降を行う。水平飛行を指示しても、４個のモータの推進力にバラツキが有った場合は、エレベーター用点検装置２００は傾くが、この傾きを３軸加速度センサ部３１３により検知し、下がっている部位のモータの駆動力を上げ、または、上がっている部位の駆動力を下げる事により、もしくは、下がっている部位のモータの駆動力を上げ、さらに上がっている部位の駆動力を下げることにより、エレベーター用点検装置２００は水平状態を維持する。

前後信号の強弱では、前後のモータ（２０４ａと２０４ｃ、または２０４ｂと２０４ｄ、もしくは両方）の駆動力の比を変える事により、エレベーター用点検装置２００は前後に傾きその方向に移動する。

左右信号の強弱では、左右のモータ（２０４ａと２０４ｂ、または２０４ｃと２０４ｄ、もしくは両方）の駆動力の比を変える事により、エレベーター用点検装置２００は左右に傾きその方向に移動する。

また、モータ駆動部３１１は回転制御部３１２を経由した中央制御部３０１からの各信号に従い、４個のモータの駆動力を変化させる。

回転信号の強弱では、対角線上のモータ（２０４ａと２０４ｄ、または、２０４ｂと２０４ｃ、もしくは両方）の駆動力の比を変える事により、回転トルクが発生しエレベーター用点検装置２００は水平回転を行う。水平回転には、時計回り方向の回転と、反時計回り方向の回転とがあるものとする。

前後信号と回転信号とを同時に与えることで、エレベーター用点検装置２００は前もしくは後に傾きながら旋回し歳差運転を行う。

図４は、本発明に係るエレベーター用点検装置２００の一実施例において静止歳差運動を行う為のモータ駆動波形を示す図である。

回転制御部３１２は、静止歳差信号の強弱により、図４に示す駆動波形（正弦波等の三角関数で表される波形を、１／４波長ずつ、ずらした波形）をモータ駆動部３１１に伝達する。このため、モータ駆動部３１１は４個のモータの駆動力の比を周期的に変えるので、エレベーター用点検装置２００はその場で旋回はせずに歳差運転を行う。

距離測定用のセンサは超音波センサであり、超音波発信部３０３で間歇的にパルスを発生し、上方距離センサ２０５ａ、水平距離センサ２０５ｄ、下方距離センサ２０５ｃより超音波を投射する。

障害物により跳ね返った超音波は上方距離センサ２０５ａ、水平距離センサ２０５ｄ、下方距離センサ２０５ｃにより受信され、それぞれ上方受信部３０４ａ、水平受信部３０４ｂ、下方受信部３０４ｃ、前方受信部３０４ｄへ伝達され信号に変換されて、距離計測部３０５へ伝達される。伝播する空間の距離に比例して、信号の受信が遅延する。音波の速度は通常340m/分であり、距離計測部３０５では、遅延時間に速度を掛けることにより、各センサから障害物までの距離を計算する。

図５は、本発明に係るエレベーター用点検装置２００の一実施例において昇降路１０１内の周囲状況の確認を水平距離センサ２０５ｄにより行う方法を示す斜視図である。また、図６は、本発明に係るエレベーター用点検装置２００の一実施例において昇降路１０１内の周囲状況の確認を上方距離センサ２０５ａまたは、下方距離センサ２０５ｃにより行う方法を示す斜視図である。

障害物を避ける為にはエレベーター用点検装置２００の全周の状況を把握する必要があるが、各センサではセンサの向いている特定の一点までの距離しか計測できない。そこで、図５、図６のようにエレベーター用点検装置２００を回転等することにより周囲状況を計測する。

図５に示すとおり、エレベーター用点検装置２００を水平方向に回転させ水平距離センサ２０５ｄにより、エレベーター用点検装置２００の前後左右平面の周囲計測線４０１を計測することが出来る（回転計測）。

また、図５に示すとおり、歳差運転によりエレベーター用点検装置２００の前方を上下に傾けた状態で水平方向に回転させ、水平距離センサ２０５ｄにより、エレベーター用点検装置２００の前後左右平面の上側の周囲計測線４０２及び下側の周囲計測線４０３を計測することが出来る（傾斜回転計測）。

図６に示すとおり、歳差運転によりエレベーター用点検装置２００の前方を上下に傾けた状態で水平方向に回転させる事により、上方距離センサ２０５ａでエレベーター用点検装置２００の上方の周囲計測線４０４、４０５、４０６を測定できる。前後方向の傾きを小さくすることで、小範囲周囲計側線４０４を、中程度とすることで中範囲周囲計測線４０５を、大きくすることで大範囲周囲計測線４０６を、それぞれ測定することができる（上方計測）。周囲計測線４０４、４０５、４０６をあわせることで擬似的に面の情報を得ることができる。

また、歳差運転によりエレベーター用点検装置２００の前方を上下に傾けた状態で水平方向に回転させる事により、下方距離センサ２０５ｃでエレベーター用点検装置２００の下方の周囲計測線４０７、４０８、４０９を測定できる。前後方向の傾きを小さくすることで、小範囲周囲計側線４０７を、中程度とすることで中範囲周囲計測線４０８を、大きくすることで大範囲周囲計測線４０９を、それぞれ測定することができる（下方計測）。周囲計測線４０７、４０８、４０９をあわせることで擬似的に面の情報を得ることができる。

上方計測、下方計測の説明では、エレベーター用点検装置２００を旋回させているが、静止歳差信号により静止歳差運動を指示する事により、エレベーター用点検装置２００を旋回せずに上方又は下方の計測をする事が可能である。なお、上記のそれぞれの計測線をまとめて、計測範囲４００とする。

飛行可能範囲計算部３０６では、上方距離センサ２０５ａ、水平距離センサ２０５ｄ、下方距離センサ２０５ｃと障害物との距離を距離計測部３０５で計算した値と、３軸加速度センサ部３１３による加速度と３軸回転角センサ部３１４の回転角とを位置計算部３１５で積算により計算した現在位置、方向と、により、エレベーター用点検装置２００と障害物との相対位置を示す立体的な飛行可能範囲情報５００を作成する。飛行可能範囲情報５００はその中の必要な情報を抽出することで、後述の平面図５０１や側面図５０２のように表すことができる。飛行可能範囲計算部３０６は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーを備えているものとする。

図７、図８は本発明に係るエレベーター用点検装置２００の一実施例において昇降路１０１内の自動運転の動作を示す図である。

図７に示す平面図５０１は、飛行可能範囲情報５００を元にエレベーター１００を上から見たかのように要部を表示した図であり、図８に示す側面図５０２は、作成した飛行可能範囲情報５００を元にエレベーター１００を右から見たかのように要部を表示した図である。

図７、図８の説明では、エレベーター用点検装置２００は最下階の乗場ドア１０９から進入し、昇降路１０１内を上昇しながら点検していくことを想定している。

昇降路１０１内に進入したエレベーター用点検装置２００は、まず障害物を検知するエレベーター用点検装置位置５１１まで前進する。その状態から障害物確認作業として昇降路内を一周する為に、水平方向にエレベーター用点検装置水平方向進路５２１を移動し、正面に障害物を検したら右折してエレベーター用点検装置水平方向進路５２２を移動する。以降エレベーター用点検装置水平方向進路５２３、エレベーター用点検装置水平方向進路５２４と移動し元の位置に戻る。

飛行可能範囲情報５００作成時には、現在位置の平面だけではなく、現在の平面の上方の障害物を上方距離センサ２０５ａにより、平面の下方の障害物を下方距離センサ２０５ｃにより計測し、飛行可能範囲情報５００に反映する。

昇降路１０１が広く、超音波センサの測定限界距離（例えば５メートル）を越えている場合は、超音波センサの測定限界距離（例えば５メートル）毎にその場で静止し、図５、図６に示した測定を行ってもよいものとする。左右方向に関しては、壁を検知できずともよいものとし、上下方向に関しては、壁が検知できなかった場合は、元の位置に戻った後に超音波センサの測定限界距離（例えば５メートル）分上昇し、同様の動作を行ってもよいものとする。

閉域経路計算部３０７では、平面図５０１に障害物に内接した円を描くことにより、上昇可能エリアを計算し、その中で最大の大きさのエリアに移動する。同一の場合は移動が少ない方を選択する。

具体的には、平面図５０１での上昇移動エリア選択では、エレベーター用点検装置水平方向進路５２１では、エリア５３１が計算される。エレベーター用点検装置水平方向進路５２２では、エリア５３２が計算される。エレベーター用点検装置水平方向進路５２３では上部に乗りかご１０２ａが存在するので対象外となる。同様に、エレベーター用点検装置水平方向進路５２４では上部にかご１０２ａが存在するので対象外となる。エレベーター用点検装置水平方向進路５２４を移動した後、エレベーター用点検装置２００はエリア５３１に戻る。エリア５３１とエリア５３２は同一の大きさであるため、現在の位置であるエリア５３１の中心から動かずに、エリア５３１の中心を上昇する。

上記上昇移動時に、中央制御部３０１は録画制御部３０８に撮影開始を指示し、カメラ２０６からの画像を画像記録媒体２０７に格納する。カメラ２０６は全方位カメラであってもよく、エレベーター用点検装置２００は回転動作を行わず、上昇動作のみを行い、周りの様子を撮影してもよいものとする。

エレベーター用点検装置２００はエレベーター用点検装置垂直方向進路５４１を移動し、エレベーター用点検装置位置５１２まで上昇すると、乗りかご１０２ｂによりこれ以上は上昇出来なくなるので、画像の記録を停止し、この位置で障害物確認作業を行い、平面図を再度作成し、上昇移動エリアの中心となるエレベーター用点検装置位置５１３の位置を選択し、この位置より画像の記録の再開と再上昇を行う。

閉域経路計算部３０７には予め出発地点に帰還する条件を定めている。例えば、平面図５０１を作成しても、上昇可能エリアが確保できなかった場合、予め設定していた高度に達した場合、予め設定していた飛行距離を飛行した場合、バッテリ計測部３０９が計測していたバッテリ３１０のバッテリ残量が帰還可能な最低限の残量に達した場合等である。この場合、新たな上昇可能エリアの計算を中止し、飛行して来た経路を引き返す。

図９は、本発明に係るエレベーターのエレベーター用点検装置２００の一実施例において飛行可能範囲情報５００作成処理の流れを示すフローチャート図である。

飛行可能範囲情報５００は、昇降路１０１内空間を仮想的に直方体の集合で構成されていると仮定し、各直方体の状況を、移動可、障害物、及び不明で表したものであり、初期値は不明に設定しておく。直方体の寸法はエレベーター用点検装置２００と同程度にする。

障害物との距離を距離計測部３０５で計算できた場合、距離を計算したセンサの向いている方向の直方体の状態を、障害物の位置に該当する直方体には障害物、その途中に存在する直方体は移動可として設定する。エレベーター用点検装置２００は自己の進行方向に対して距離計測を行い、移動可となった空間のみを飛行する。

エレベーター用点検装置２００は、昇降路１０１内に進入し（Ｓ１００）、水平回転及び歳差運転を行い、同一平面及びその上下の障害物の状況を確認する（Ｓ１０１）。その後、障害物に接する内接円を計算し、円形のエリアを作成して（Ｓ１０２）、エリアの中心へ移動し障害物から離れる（Ｓ１０３）。ことのとき、エリアの中心で歳差運転を行い、上下の障害物の状況を確認する（Ｓ１０４）。続いて、周囲の連続した障害物を壁と仮定し、壁と平行に前進する（Ｓ１０５）。

このときに、エリア内かの判定を行い（Ｓ１０６）、エリアを外れた場合は、新たなエリアの作成を行い、ステップＳ１０１の処理へ戻る（Ｓ１０６：ＮＯ）。エリア内の場合は、次の処理へ進む（Ｓ１０６：ＹＥＳ）。

次に、エレベーター用点検装置２００は、障害物に近接しているかの判定を行い（Ｓ１０７）、障害物に接近していない場合には、ステップＳ１０５の処理へ戻る（Ｓ１０７：ＮＯ）。障害物に近接している場合には、次の処理へ進む（Ｓ１０７：ＹＥＳ）。

次に、エレベーター用点検装置２００は、現在位置が最初のエリアかどうかの判定を行い（Ｓ１０８）、最初のエリアではない（同一平面を一巡していない）場合（Ｓ１０８：ＮＯ）には、右折を行い（Ｓ１０９）、ステップＳ１０１の処理に戻る。現在位置が最初のエリアであった場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２で作成したエリアの中で、上に障害物のない上昇可能エリアを探し出し、複数ある場合はその大きさを比較する（Ｓ１１０）。

このとき、上昇可能エリアが無いかを判定し（Ｓ１１１）、上昇可能エリアがあれば（Ｓ１１１：ＮＯ）、次の処理へ進む。

次に、エレベーター用点検装置２００は、最大のエリアに移動し（Ｓ１１２）、上昇する（Ｓ１１３）。上昇しながら、または、一定上昇距離ごとに上昇をやめ、上方の障害物の検出を行い（Ｓ１１４）、上方に障害物がない場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）はステップＳ１１３に戻り、上方に障害物がある場合（Ｓ１１４：ＮＯ）はステップＳ１０１に戻る。

上昇可能エリアが無い場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、飛行可能範囲情報作成処理を終了する。

乗りかご１０２が１台もしくは複数台でも同一階床に乗りかご１０２が停止している場合、乗りかご１０２の昇降スペースを飛行できないので、釣合錘１０７の昇降スペースを飛行する事になるが、エレベーター用点検装置２００の幅が釣合錘１０７の幅よりも大きい場合は通過できない。そこで、エレベーター用点検装置２００が通過できない場合は、エレベーター用点検装置２００の形状を変化させることにより釣合錘１０７の幅より小さくし、釣合錘１０７の昇降スペースを上昇可能にする。

図１０、図１１は、本発明に係るエレベーターのエレベーター用点検装置の一実施例において形状を変化させる方法を示す図である。制御基板３００は、形状変化用モータ駆動部６１１を備え、飛行体２２０は、形状変化用モータ６０１と形状変化用プーリ６０２と形状変化用紐６０３ａ、６０３ｂとを備える。

図１０、図１１に示すとおり、ベースバー２０２ａとベースバー２０２ｂとの角度を変化させる事により、前後方向を縮小し（Ｘ型に形状変化）、エレベーター用点検装置２００の形状を変化させる。通常は、図９のエレベーター用点検装置（形状変化前）６００ａのように変化前の形状で飛行する。釣合錘１０７の昇降スペースのような狭い場所を通過する事が必要になった場合、図１０のエレベーター用点検装置（形状変化後）６００ｂのように形態を変化させる。中央制御部３０１が形状変化用モータ駆動部６１１を通して形状変化用モータ６０１を駆動し、形状変化用モータ６０１に繋がっている形状変化用プーリ６０２は回転させられる。このことで、形状変化用紐６０３ａ、６０３ｂの長さが変わり、ベースバー２０２ａとベースバー２０２ｂとの角度が変化し、エレベーター用点検装置（形状変化前）６００ａはエレベーター用点検装置（形状変化後）６００ｂへと形態が変化する。

エレベーター用点検装置（形状変化後）６００ｂではプロペラ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄのそれぞれが接近する。このことで推力に変化は無いが、エレベーター用点検装置２００の前後方向の安定性が悪くなるので、エレベーター用点検装置（形状変化後）６００ｂは上下方向への移動のみを行い、前後左右への移動は微調整に留める。

上記のとおり、エレベーター用点検装置（形状変化後）６００ｂは回転しないため、水平距離センサ２０５ｄによる距離の測定が出来なくなる。このため、昇降路壁面との距離測定は、エレベーター用点検装置２００に微小な静止歳差運動を行わせる事により、上方距離センサ２０５ａ若しくは下方距離センサ２０５ｃによって、図６に示したような上方計測もしくは下方を行う。また、計測結果に基づいて、飛行可能範囲計算部３０６で飛行可能範囲情報５００を作成する。作成した飛行可能範囲情報５００に基づいて、中央制御部３０１はモータ駆動部３１１に信号を与えることで、モータ２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０４ｄを制御する。これらの一連の流れは図３、図５、図６で説明したとおりである。このことで、エレベーター用点検装置（形状変化後）６００ｂの位置を微調整する。

図１２、図１３は、本発明に係るエレベーター用点検装置２００の一実施例においてエレベーター用点検装置２００の形状を変化させる別の方法を示す図である。制御基板３００は、形状変化用モータ駆動部６１１を備え、飛行体２２０は、形状変化用モータ７０１と形状変化用プーリ７０２、７０３ａ、７０３ｂと形状変化用紐７０４ａ、７０４ｂとピン７０５ａ、７０５ｂとを備える。

図１２、図１３に示すとおり、ベースバー２０２ａと２０２ｂとをＶ字型に形状を変化させることにより縮小する。ベースバー２０２ａと２０２ｂとの何れか片方を折り畳んでもよいし、両方とも折り畳んでもよい。ここでは、２０２ａのみ形状を変化させる場合を説明する。通常は、図１２のエレベーター用点検装置（形状変化前）７００ａのように変化前の形状で飛行する。この状態では、ベースバー２０２ａを分割した分割ベースバー７１１ａ、７１１ｂは、弾性体（図示しない）によりＶ字型に変化するように力が加えられつつ、形状変化用モータ７０１及び形状変化用プーリ７０２、７０３ａ、７０３ｂに巻き上げられた形状変化用紐７０４ａ、７０４ｂに引かれることで直線状態を保つ。また、分割ベースバー７１１ａ、７１１ｂはピン７０５ａ、７０５ｂで本体２０１に固定されている。釣合錘１０７の昇降スペースのような狭い場所を通過する事が必要になった場合、図１２のエレベーター用点検装置（形状変化後）７００ｂのように形態を変化させる。形状変化用モータ７０１の巻上げを解除する事により、形状変化用プーリ７０２、７０３ａ、７０３ｂの巻き上げが解除され、分割紐７０４ａ、７０４ｂが緩み、分割ベースバー７１１ａ、７１１ｂは上方に折れ曲がり、エレベーター用点検装置（形状変化後）７００ｂの形状に変化する。折り曲げる向きは、上方ではなく下方としても良い。

以上の説明が、エレベーター１００内におけるエレベーター用点検装置２００の動作の説明である。ここからは、エレベーター用点検システム１０００の説明を行う。

図１４は本発明に係るエレベーター用点検システム１０００の一実施例の構成を示す図である。エレベーター用点検装置２００において、制御基板３００は、前方受信部３０４ｄと、ＧＰＳ受信部９０１と、近距離通信部９０２とを備え、点検ユニット２３０は、前方距離センサ２０５ｄと、ＧＰＳアンテナ２０８と、近距離アンテナ２０９とを備える。

エレベーター用点検システム１０００では、エレベーター用点検装置２００が、エレベーター１００内の昇降路１０１への進入に関しても、自動で行う。エレベーター用点検装置２００が、エレベーター１００の昇降路１０１へ自動進入するには、進入口前までの移動と、昇降路１０１への進入が必要となる。後述の点検用進入口８００の前までの移動は、エレベーター用点検装置２００をＧＰＳにより予め定めた経路のとおりに移動する。点検用進入口８００から進入する場合、今までの説明とは逆に、上から下にエレベーター用点検装置２００は、移動し、下降しながら点検していく。なお、点検用進入口８００でなく、今までの説明のとおり乗場ドア１０９でもよい。

エレベーター用点検システム１０００でエレベーター用点検装置２００は、例えば、作業者が所持していて、任意の場所から出発してもよいし、や監視センターから出発してもよい。また、点検用進入口８００や乗場ドア１０９は後述の方法で単独でエレベーター用点検装置とやり取りをしてもよいが、エレベーター１００の制御基盤１１１によって制御されていてもよい。

エレベーター用点検装置２００の本体２０１の経路情報９５０には、予め進入口の存在する目的地の座標と高度及び、出発地点からの経路上の障害物を、予め回避する順路を経由する為の、各通過点の座標と高度を格納しておく。広域経路計算部９５１は、経路情報９５０に格納された各通過点を順番に読み出し、ＧＰＳアンテナ２０８とＧＰＳ受信部９０１とにより受信する現在座標と高度と各通過点との誤差を計算する。中央制御部３０１は、広域経路計算部９５１からの誤差信号により、モータ駆動部３１１を制御し、誤差が減る方向にエレベーター用点検装置２００を移動させる事により目的地まで誘導する。なお、広域経路計算部９５１は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーを備えているものとする。

図１５は、本発明に係るエレベーター用点検システム１０００の一実施例におけるエレベーター用点検装置の前方距離センサ２０５ｂの状態を示す図である。

エレベーター１００の外でエレベーター用点検装置２００を移動させるときは、高速で移動させることが多く、図１５に示すように傾斜する必要があるので、水平距離センサ２０５ｄは斜め下方を向く事になり、進行方向の障害物が検知できなくなるので、前方推進時は水平距離センサ２０５ｄの動作を停止させ、前方距離センサ２０５ｂを障害物検知に使用する。経路上で予想していない障害物に遭遇した場合は、発見した障害物に沿って左もしくは右に移動する事により経路上の障害物を回避する。エレベーター用点検装置２００は進入口として指定された座標と高度に到着すると、進入口への進入を開始する。

図１６、図１７は、本発明に係るエレベーター用点検システムの一実施例におけるエレベーターの点検用進入口８００の構成を示す図である。図１６は扉閉状態点検用進入口８００ａを示していて、図１７は扉開状態点検用進入口８００ｂを示している。

エレベーター用点検装置２００は近傍に存在する筈の扉開閉装置８０１に対して近距離通信部９０２から、近距離アンテナ２０９を通して到着信号を発信すると、扉開閉装置８０１は開閉アンテナ８０８より応答信号を連続的に発信する。エレベーター用点検装置２００は応答信号の電波強度を測定し、より強い方向に移動する。移動方向に障害物を検知すると、これを進入路と仮判定し、扉開閉装置８０１に開扉の指示を出す。扉開閉装置８０１は開扉モータ８０６を駆動する。開扉モータ８０６により開扉プーリ８０７が回転し、開扉紐８０５、引き金具８０４が引かれる事により、昇降路扉８０３が開く。開扉動作が完了すると、扉開閉装置８０１はエレベーター用点検装置２００に開扉の完了を通知する。

エレベーター用点検装置２００は現在位置前方の飛行可能範囲情報５００を作成し、前方の障害物に進入可能な開口部が新たに発生したと判断出来た場合は進入する。開口部が検知できない場合は、開口部の前に障害物が存在すると判断し、発見した障害物に沿って左もしくは右に移動する事により、開口部前の障害物を回避する。進入が完了するとエレベーター用点検装置２００は扉開閉装置８０１に指示し、昇降路扉８０３を閉じる。エレベーター用点検装置２００は開口部の位置を記憶後、昇降路１０１内の点検を実施する。

点検が完了若しくは失敗すると、エレベーター用点検装置２００は記憶している開口部まで戻り、開扉を扉開閉装置８０１に指示し、扉の開口を確認後、昇降路１０１の外に脱出する。次の点検現場が指定されている場合は次の現場へ、無い場合は飛行経路を逆走し、出発地点に戻る。出発地点では画像記録媒体２０７を取り出すか、高速通信が可能であれば高速通信部９０３と、高速アンテナ２１０とを経由して点検画像を取り出し、目視により録画した機器の状態を確認する。

出発地点である管理センター等では画像記録媒体２０７の情報を取り込んでもいいし、エレベーター用点検装置２００と通信を行い取り込んでもよい。取り込んだ情報は、保存したりモニターを通して、保守者や管理者が確認したりできる。さらに、エレベーター用点検装置２００のバッテリを充電することができてもよい。また、作業員のもとから出発する場合は、上記の作業を作業員の所持するノートＰＣで行ってもよいものとする。出発地点である管理センター等と点検用進入口８００の間が有線で接続されていてもよいものとする。

上記実施例は、限定されるものではない。例えば、エレベーター用点検装置の構成において、距離計測部３０５、位置計算部３１５、飛行可能範囲計算部３０６、広域経路計算部９５１、閉域経路計算部３０７をまとめて制御装置３５０としてもよいし、飛行可能範囲情報５００と、経路情報９５０とは、ＨＤＤなどである記憶部としてまとめてもよい。また、エレベーター用点検システム１０００における各構成要素内の機能は、どの構成要素において実現されてもよいものとする。例えば、モニター機能は、エレベーター用点検装置２００に実装されていてもよい。

１００ エレベーター
１０１ 昇降路
１０２、１０２ａ、１０２ｂ 乗りかご
１０３ 乗場
１０４ ピット
１０５ 機械室
１０６ かご用ガイドレール
１０７ 釣合錘
１０８ 錘用ガイドレール
１０９ 乗場ドア
１１０ かごドア
１１２ 主ロープ
１１３ 巻上機
１１４ 調速機ロープ
２００ エレベーター用点検装置
６００ａ、７００ａ エレベーター用点検装置（形状変化前）
６００ｂ、７００ｂ エレベーター用点検装置（形状変化後）
２２０ 飛行体
２０２ａ、２０２ｂ、６０２ａ、６０２ｂ ベースバー
７１１ａ、７１１ｂ 分割ベースバー
２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ モータ
２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ プロペラ
６０１、７０１ 形状変化用モータ
６０２、７０２、７０３ａ、７０３ｂ 形状変化用プーリ
６０３ａ、６０３ｂ、７０４ａ、７０４ｂ 形状変化用紐
７０５ａ、７０５ｂ ピン
２０１ 本体
２３０ 点検ユニット
２０５ａ 上方距離センサ
２０５ｄ 水平距離センサ
２０５ｃ 下方距離センサ
２０５ｂ 前方距離センサ
２０６ カメラ
２０７ 画像記録媒体
２０８ ＧＰＳアンテナ
２０９ 近距離アンテナ
２１０ 高速アンテナ
３１０ バッテリ
３００ 制御基板
３０３ 超音波発信部
３０４ａ 上方受信部
３０４ｂ 水平受信部
３０４ｃ 下方受信部
３０４ｄ 前方受信部
３０８ 録画制御部
３０９ バッテリ計測部
３１１ モータ駆動部
３１２ 回転制御部
３１３ ３軸加速度センサ部
３１４ ３軸回転角センサ部
６１１ 形状変化用モータ駆動部
９０１ ＧＰＳ受信部
９０２ 近距離通信部
９０３ 高速通信部
３５０ 制御装置
３０１ 中央制御部
３０５ 距離計測部
３０６ 飛行可能範囲計算部
３０７ 閉域経路計算部
３１５ 位置計算部
９５１ 広域経路計算部
４００ 計測範囲
４０１ 回転計測による周囲計測線
４０２ 傾斜回転計測による周囲計測線（上側）
４０３ 傾斜回転計測による周囲計測線（下側）
４０４ 上方計測による周囲計測線（小範囲）
４０５ 上方計測による周囲計測線（中範囲）
４０６ 上方計測による周囲計測線（大範囲）
４０７ 下方計測による周囲計測線（小範囲）
４０８ 下方計測による周囲計測線（中範囲）
４０９ 下方計測による周囲計測線（大範囲）
５００ 飛行可能範囲情報
５０１ 平面図
５０２ 側面図
５１１、５１２、５１３ エレベーター用点検装置位置
５２１、５２２、５２３、５２４ エレベーター用点検装置水平方向進路
５３１、５３２ エリア
５４１ エレベーター用点検装置垂直方向進路
８００ 点検用進入口
８００ａ 扉閉状態点検用進入口
８００ｂ 扉開状態点検用進入口
８０１ 扉開閉装置
８０３ 昇降路扉
８０４ 引き金具
８０５ 開扉紐
８０６ 開扉モータ
８０７ 開扉プーリ
８０８ 開閉アンテナ
９５０ 経路情報
１０００ エレベーター用点検システム

Claims (7)

1. エレベーター昇降路内を飛行して、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検装置であって、
   飛行体と、
   当該飛行体に搭載され、前記エレベーター昇降路内から前記エレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、
   前記飛行体の飛行を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、
   前記エレベーター機器の点検に際して、前記飛行体を前記エレベーター昇降路内で飛行させて、前記測定信号に基づいて当該エレベーター昇降路内での当該飛行体の飛行可能範囲を識別し、
   当該飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、
   当該飛行経路に基づいて前記飛行体を自律飛行させる
   エレベーター用点検装置。
2. 前記制御装置は、前記飛行体を歳差運動及び/又は静止歳差運動可能に制御することによって、前記センサの測定方向を変化させて前記障害物の周囲の情報を取得できるようにした
   請求項１記載のエレベーター用点検装置。
3. 前記制御装置は、前記飛行可能範囲に基づき、前記障害物との前記飛行体との距離が最大となるように前記飛行経路を計算する
   請求項１記載のエレベーター用点検装置。
4. エレベーター用点検装置は、
   さらに前記飛行体の形状を変化させるアクチュエータを備え、
   前記飛行体が前記障害物と干渉する可能性がある場合には、前記アクチュエータを動作させて、前記飛行体の形状を、前記障害物を避け得るように変化させる
   請求項１に記載のエレベーター用点検装置。
5. 前記飛行体の前方にある障害物を検知できるように、前記センサを前記飛行体に対して斜め上方に配置した
   請求項１記載のエレベーター用点検装置。
6. エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、
   前記エレベーター用点検装置は、
   飛行体と、
   当該飛行体に搭載され、前記エレベーター昇降路内から前記エレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、
   前記飛行体の飛行を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、
   前記エレベーター機器の点検に際して、前記飛行体を前記エレベーター昇降路内で飛行させて、前記測定信号に基づいて当該エレベーター昇降路内での当該飛行体の飛行可能範囲を識別し、
   当該飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、
   当該飛行経路に基づいて前記飛行体を自律飛行させ、
   さらに、前記エレベーター用点検システムは、前記エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、当該制御機構は、前記開閉扉を前記飛行体の接近に伴って開放させる
   エレベーター用点検システム。
7. エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、
   前記エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、
   当該制御機構は、前記エレベーター用点検装置が飛行中に前記扉に接近すると、当該扉を開放する
   エレベーター用点検システム。

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