JP2022088746A - ピアノ線の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピアノ線の位置を従来よりも広い検出範囲をもって検出できるようにする。【解決手段】エレベーターの昇降路に垂下されるピアノ線の位置を検出する、ピアノ線の位置検出装置であって、第１の光学検出器と、第２の光学検出器と、第１の光学検出器が出力する第１の出力信号と第２の光学検出器が出力する第２の出力信号とに基づいて、ピアノ線の位置をゾーンで検出するゾーン判定部と、を備える。第１の光学検出器および第２の光学検出器は、第１の光学検出器におけるピアノ線の位置検出範囲と、第２の光学検出器におけるピアノ線の位置検出範囲とが一部重なるように配置される。ゾーン判定部は、第１の出力信号と第２の出力信号との組み合わせ、および、第１の出力信号と第２の出力信号の状態遷移に基づいて、ピアノ線の位置を５つのゾーンで検出する。【選択図】図５

Description

本発明は、ピアノ線の位置検出装置に関する。

建物の昇降路にエレベーターを据え付ける作業のなかに、乗りかごの昇降を案内するガイドレールを昇降路内に据え付ける作業がある。ガイドレールの据え付け作業では、ガイドレールを正確な位置に芯出しして固定することが求められる。このため、一般に、錘を取り付けたピアノ線を昇降路の最上部から最下部まで吊り下ろし、このピアノ線を基準にガイドレールの据え付け作業を実施している。具体的には、作業者は、ピアノ線とガイドレールとの距離をスケール等によって測定し、その測定結果を基にガイドレールの位置を調整した後、ガイドレールを固定する。このとき、スケールの目盛りとピアノ線とが重なるが、両者の重なり具合が見る角度で変わったり、スケールの当て方が悪かったりするなどの影響で、作業者による距離の読み値にばらつきが生じる。このため、ガイドレールの据え付け作業における芯出し精度が安定せず、精度不足による手直しが多く発生している。

特許文献１には、ピアノ線の位置をセンサによって検出するエレベーターの据付用測定装置に関する技術が記載されている。具体的には、特許文献１には、「水平方向に配置されるゲージに沿って摺動して目盛の読取面を設けた摺動部と、ピアノ線に対向するセンサを取付けたセンサ部と、このセンサ部に取付けられたセンサの検出動作に基づいてピアノ線の検出状態を光や音で報知する検出器とを設けたスライドブロックを備えたエレベーターの据付用測定装置を構成した」と記載されている。また、特許文献１には、「２組のセンサをスライドブロックの摺動方向に沿って位置をズラして配置し、検出器によりスライドブロックの停止位置とこの停止位置に停止させるためのスライドブロックの摺動方向を報知器で報知する」と記載されている。

特公平７-８９０５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術には、次のような課題がある。
特許文献１に記載されたエレベーターの据付用測定装置は、投光用および受光用の２組のファイバセンサと、２組みのファイバセンサと接続された２つの検出器とを備え、各々の検出器の出力信号に基づいて、ピアノ線の検出状態を光や音で報知する。しかしながら、上記のファイバセンサを含めて、一般に透過型の光学センサの検出範囲は数ミリ程度と狭い。このため、特許文献１に記載された技術によって報知が行われるのは、そのような狭い検出範囲にピアノ線が存在する場合に限られる。したがって、たとえばガイドレールの芯出し作業を自動化するために、特許文献１に記載されたエレベーターの据付用測定装置を用いてピアノ線の位置を検出する場合、透過型の光学センサの検出範囲が狭いことにより、ガイドレールの調整範囲が狭い範囲に限定されてしまう。

本発明の目的は、ピアノ線の位置を従来よりも広い検出範囲をもって検出することができるピアノ線の位置検出装置技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、たとえば、特許請求の範囲に記載された構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一つを挙げるならば、エレベーターの昇降路に垂下されるピアノ線の位置を検出する、ピアノ線の位置検出装置であって、第１の発光部と第１の受光部とを有する第１の光学検出器と、第２の発光部と第２の受光部とを有する第２の光学検出器と、第１の光学検出器が出力する第１の出力信号と第２の光学検出器が出力する第２の出力信号とに基づいて、ピアノ線の位置をゾーンで検出するゾーン判定部と、を備える。第１の光学検出器および第２の光学検出器は、第１の光学検出器におけるピアノ線の位置検出範囲と、第２の光学検出器におけるピアノ線の位置検出範囲とが一部重なるように配置される。ゾーン判定部は、第１の出力信号と第２の出力信号との組み合わせ、および、第１の出力信号と第２の出力信号の状態遷移に基づいて、ピアノ線の位置を５つのゾーンで検出する。

本発明によれば、ピアノ線の位置を従来よりも広い検出範囲をもって検出することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

第１実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の構成を示す斜視図である。 Ｘ方向位置検出部の構成を説明する斜視図である。 光学検出器とスリット板の配置状態を示す図である。 Ｘ方向位置検出部とＹ方向位置検出部の配置状態を示す平面図である。 第１実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の機能ブロック図である。 光学検出器の発光部と受光部との間にピアノ線が位置している状態を示す平面図である。 ピアノ線の各位置での光学検出器の出力特性を示す図である。 各々の光学検出器の発光部と受光部との間にピアノ線が位置している状態を示す平面図である。 ピアノ線の各位置での光学検出器の出力特性を示す図である。 光学検出器の出力信号の状態遷移を説明する模式図である。 報知部の一例としてインジケータの構成を示す平面図である。 第２実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の機能ブロック図である。 ピアノ線の振動波形の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書および図面において、実質的に同一の機能または構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の構成を示す斜視図である。図１においては、各部の位置関係を明確にするために、水平面内で直交する二方向をＸ方向およびＹ方向とし、これと直交する鉛直方向をＺ方向としている。この点は、他の図でも同様である。

図１に示すように、ピアノ線の位置検出装置１０は、エレベーターの昇降路に垂下されるピアノ線１２の位置を検出する装置である。ピアノ線１２は、建屋の最上部である昇降路の頂部から錘を付けて吊り下げられ、錘の重さで垂直に張られている。ガイドレール１４は、昇降路を昇降する乗りかごの移動を案内する部材であり、乗りかごの両側面に左右一対で設けられる。ガイドレール１４は、鋼鉄製のレールであり、昇降路に面する建屋の壁に固定される。ガイドレール１４にはＸ－Ｚ基準面１４ａとＹ－Ｚ基準面１４ｂとが設けられ、ガイドレール１４を据え付ける場合はこれらの基準面を正確に位置合わせする必要がある。

ガイドレール１４の位置は、ピアノ線１２の位置を基準に調整される。具体的には、ピアノ線１２を基準にガイドレール１４の位置をＸ－Ｙ平面内で調整し、調整後にガイドレール１４を図示しないブラケットを用いて建屋の壁に固定する。ガイドレール１４は、建屋の壁に対し鉛直方向に数箇所にわたって固定される。これにより、ガイドレール１４は鉛直方向と平行に据え付けられる。

ピアノ線の位置検出装置１０は、Ｘ方向位置検出部１６と、Ｙ方向位置検出部１８と、電流調整部２０と、ゾーン判定部２２と、無線通信部２４と、電源部２６と、筐体２８とを備えている。

（Ｘ方向位置検出部１６）
Ｘ方向位置検出部１６は、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置を検出する部分である。Ｘ方向位置検出部１６は、図２に示すように、２つの光学検出器１６１，１６２と、スリット板１６３とを備えている。２つの光学検出器１６１，１６２は、それぞれ透過型の光学センサによって構成されている。光学検出器１６１は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとを有する。光学検出器１６１は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとがＹ方向で向かい合うように、コの字形に形成されている。これにより、光学検出器１６１は、発光部１６１ａで発光した光を受光部１６１ｂで受光する構成になっている。同様に、光学検出器１６２は、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとを有し、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとがＹ方向で向かい合うようにコの字形に形成されている。これにより、光学検出器１６２は、発光部１６２ａで発光した光を受光部１６２ｂで受光する構成になっている。また、２つの光学検出器１６１，１６２は、鉛直方向（上下方向）に重ねて配置されている。２つの光学検出器１６１，１６２のうち、いずれか一方の光学検出器は第１の光学検出器に相当し、他方の光学検出器は第２の光学検出器に相当する。

光学検出器１６１の出力は、受光部１６１ｂの受光面に入射する光の量に応じて変化する。このため、通常は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間に遮蔽物がない状態での光学検出器１６１の出力が１００％、遮蔽物がある状態での光学検出器１６１の出力が０％となるように、発光部１６１ａに供給する電流を調整する。そして、光学検出器１６１の出力を閾値５０％で２値化し、光学検出器１６１の出力が閾値以上であるか否かによって遮蔽物の有無を検出する。このような光学検出器１６１として、たとえば、フォトインタラプタ、ファイバセンサなどを挙げることができる。光学検出器１６１にフォトインタラプタを用いることにより、装置の小型軽量化を実現することができる。フォトインタラプタは、軽量で消費電力が少なく、特別な駆動回路を必要としない。この特徴により、ピアノ線１２の位置検出のためのセンサ部を非常にコンパクトに構成することができる。また、フォトインタラプタは、ゾーン判定部２２に用いる組み込みマイコンとの相性がよく、出力信号をそのまま入力することができる。フォトインタラプタ、組み込みマイコン共に消費電力が少ないため、電池駆動が可能となり、システム全体として小さな筐体２８内に収納することができる。

スリット板１６３は、Ｙ方向において、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間、および、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとの間に位置するように配置されている。スリット板１６３は、各々の光学検出器１６１，１６２におけるピアノ線１２の位置検出範囲（Ｘ方向検出幅）をＸ方向で制限するもので、２つのスリット孔１６４，１６５を有している。スリット孔１６４は、光学検出器１６１に対応してスリット板１６３の上側に配置され、スリット孔１６５は、光学検出器１６２に対応してスリット板１６３の下側に配置されている。スリット孔１６４は、発光部１６１ａから受光部１６１ｂに向けて出射される光の一部を透過させる孔である。スリット孔１６５は、発光部１６２ａから受光部１６２ｂに向けて出射される光の一部を透過させる孔である。２つのスリット孔１６４，１６５は、好ましくは、互いに同じ大きさおよび形状に形成するとよい。スリット孔１６４の位置とスリット孔１６５の位置は、Ｘ方向に所定量Δｘだけずれている。

図３に示すように、光学検出器１６１の受光部１６１ｂには受光面１６１ｃが設けられ、光学検出器１６２の受光部１６２ｂにも受光面１６２ｃが設けられている。受光面１６１ｃは、発光部１６１ａから出射される光を受光する面であり、受光面１６２ｃは、発光部１６２ａから出射された光を受光する面である。これに対し、スリット孔１６４は、受光部１６１ｂの受光面１６１ｃの一部を露出させ、他の部分を遮蔽するように配置されている。同様に、スリット孔１６５は、受光部１６２ｂの受光面１６２ｃの一部を露出させ、他の部分を遮蔽するように配置されている。これにより、受光面１６１ｃにはスリット孔１６４を通過した光のみが入射し、受光面１６２ｃにはスリット孔１６５を通過した光のみが入射する。このため、光学検出器１６１におけるピアノ線１２の位置検出範囲（以下、単に「検出範囲」ともいう。）と光学検出器１６２におけるピアノ線１２の位置検出範囲（以下、単に「検出範囲」ともいう。）は、Ｘ方向に所定量Δｘだけずれて設定される。

光学検出器１６１におけるピアノ線１２の位置検出範囲と光学検出器１６２におけるピアノ線１２の位置検出範囲は、Ｘ方向で一部重なり合っている。そして、スリット孔１６４とスリット孔１６５とのずらし量である所定量Δｘは、発光部１６１ａ，１６２ａから受光部１６１ｂ，１６２ｂを見たときに、ピアノ線１２が２つのスリット孔１６４，１６５に同時に重なるように、ピアノ線１２の直径φｄ以下に設定されている。各々のスリット孔１６４，１６５の幅（以下、「スリット幅」ともいう。）ｗは、ピアノ線１２の直径φｄの１倍乃至２倍程度に設定するのがよい。その理由は、次のとおりである。

まず、スリット幅ｗが広すぎる場合は、ピアノ線１２によって光が遮られても、ピアノ線１２の脇を抜ける光が受光面１６１ｃ，１６２ｃに届く。このため、ピアノ線１２の存在を検出しているときの光学検出器１６１，１６２の出力を充分に下げきることができない。したがって、各々の光学検出器１６１，１６２の出力に対して閾値を設定し、ピアノ線１２の位置検出を行う場合に、閾値の設定を５０％より高く引き上げて、ピアノ線１２による遮光状態の判別を行なわなくてはならなくなる。また、閾値の設定を高く引き上げすぎると、光学検出器１６１，１６２の出力信号のレベル判別が困難となり、誤認識等が発生しやすくなる。一方、スリット幅ｗが狭すぎる場合は、遮蔽物がない状態であっても、受光面１６１ｃ，１６２ｃに入射する光の量が少なくなる。このため、遮蔽物がない状態での光学検出器１６１，１６２の出力を１００％に設定できなくなる。また、遮蔽物がない状態での光学検出器１６１，１６２の出力を１００％に設定するには、発光部１６１ａ，１６２ａに供給する電流を増やして発光部１６１ａ，１６２ａの発光量を増加させる必要があり、これによって消費電流が増えるなどの不都合を生じることになる。以上の理由により、スリット幅ｗは、ピアノ線１２の直径φｄの１倍乃至２倍程度に設定することが好ましい。

（Ｙ方向位置検出部１８）
Ｙ方向位置検出部１８は、Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置を検出する部分である。Ｙ方向位置検出部１８は、Ｘ方向位置検出部１６の下方に配置されている。Ｘ方向位置検出部１６とＹ方向位置検出部１８の上下方向の位置関係は逆でもよい。Ｙ方向位置検出部１８は、２つの光学検出器１８１，１８２と、スリット板１８３とを備えている。Ｙ方向位置検出部１８は、基本的にＸ方向位置検出部１６と同様の構成を有する。ただし、Ｙ方向位置検出部１８とＸ方向位置検出部１６は、図４に示すように、水平面（Ｘ－Ｙ平面）における向きが９０°異なる。具体的には、光学検出器１６１，１６２は、発光部１６１ａ，１６２ａとこれに対応する受光部１６１ｂ，１６２ｂとがＹ方向で対向するように配置され、光学検出器１８１，１８２は、発光部１８１ａ，１８２ａとこれに対応する受光部１８１ｂ，１８２ｂとがＸ方向で対向するように配置されている。また、光学検出器１６１，１６２と光学検出器１８１，１８２は、光学検出器１６１，１６２，１８１，１８２の検出範囲外から検出範囲内へとピアノ線１２を矢印Ａのように誘導できるように、Ｘ方向およびＹ方向に適宜位置をずらして配置されている。スリット板１６３は、Ｘ－Ｚ平面と平行に配置され、スリット板１８３は、Ｙ－Ｚ平面と平行に配置されている。Ｙ方向位置検出部１８の詳細については、上述したＸ方向位置検出部１６の説明内容と重複するため、説明を省略する。

（電流調整部２０）
電流調整部２０は、光学検出器１６１，１６２の発光部１６１ａ，１６２ａおよび光学検出器１８１，１８２の発光部１８１ａ，１８２ａに流す電流を調整する。電流調整部２０は、たとえば、各々の発光部１６１ａ，１６２ａ，１８１ａ，１８２ａに対して直列に可変抵抗器（後述）、あるいは固定抵抗（図示せず）を接続し、その合計の抵抗値を変えることにより、各々の発光部１６１ａ，１６２ａ，１８１ａ，１８２ａに供給する電流を調整する。この電流調整部２０を調整することで、発光部１６１ａ，１６２ａ，１８１ａ，１８２ａの発光量を制御パラメーターとして、光学検出器１６１，１６２，１８２，１８２の出力レベルを調整することができる。

（ゾーン判定部２２）
ゾーン判定部２２は、各々の光学検出器１６１，１６２，１８１，１８２が出力する出力信号を取り込み、その出力信号に基づいて、ピアノ線１２の位置をゾーンで検出する。光学検出器１６１の出力信号は、受光部１６１ｂの受光量に応じて出力される信号であり、光学検出器１６２の出力信号は、受光部１６２ｂの受光量に応じて出力される信号である。同様に、光学検出器１８１の出力信号は、受光部１８１ｂの受光量に応じて出力される信号であり、光学検出器１８２の出力信号は、受光部１８２ｂの受光量に応じて出力される信号である。ピアノ線１２の位置をゾーンで検出するとは、単にピアノ線１２の有無を検出するのではなく、複数のゾーンのなかでピアノ線１２がいずれのゾーンに位置するかを検出することを意味する。以降の説明では、このようなピアノ線１２の位置検出をゾーン判定ともいう。ゾーン判定部２２は、ゾーン判定のための信号処理と、ゾーン判定の結果を外部へ出力する信号処理とを行う。ゾーン判定のための信号処理の詳細については後述する。ゾーン判定部２２は、これを組み込みマイコンで構築することにより容易に実現することができ、他の処理との併用ができるなど自由度が高い。また、ゾーン判定部２２は、これを論理回路で構築することも可能である。

（無線通信部２４）
無線通信部２４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉ、赤外線等を用いて外部との通信を行う無線通信手段である。無線通信部２４は、ゾーン判定部２２によるゾーン判定結果や、光学検出器１６１，１６２，１８１，１８２の出力信号、各種ステータスを外部の端末等に送信するために使用される。光学検出器１６１，１６２，１８１，１８２の出力信号は、ゾーン判定部２２を介して外部に出力される。ゾーン判定部２２によるゾーン判定結果の送信は、無線通信部２４に小型の無線モジュールを搭載することによってコードレス化が可能である。これにより、ガイドレール１４の芯出し作業において、操作性が良好で、且つ、作業時にコード類が邪魔になることのないピアノ線の位置検出装置１０を実現することができる。また、無線通信部２４は、ピアノ線の位置検出装置１０に対する制御指令を外部の端末等から受信するために使用される。無線通信部２４としては、組み込みマイコン用に開発されている、モジュール化された拡張基板を用いることができる。

（電源部２６）
電源部２６は、Ｘ方向位置検出部１６（光学検出器１６１，１６２）、Ｙ方向位置検出部１８（光学検出器１８１，１８２）、電流調整部２０、ゾーン判定部２２、無線通信部２４の駆動に必要な電力を供給する電源である。電源部２６は、たとえば、乾電池や充電電池などによって構成される。この電源部２６を備えることで、電源コードなどが不要になる。

（筐体２８）
筐体２８は、Ｘ方向位置検出部１６（光学検出器１６１，１６２）、Ｙ方向位置検出部１８（光学検出器１８１，１８２）、電流調整部２０、ゾーン判定部２２、無線通信部２４、電源部２６の各構成要素を内包するように搭載する躯体である。筐体２８は、ピアノ線１２の位置を基準にガイドレール１４の位置を調整する場合にゲージの一部となることから、剛性のある材料でかつ熱膨張係数の小さい材料、たとえばステンレス鋼などによって構成される。また、ピアノ線１２と接触する筐体２８の外周部は、ピアノ線１２を傷つけないよう、たとえばポリアセタールなどの潤滑性の高い樹脂で覆うことが望ましい。筐体２８には、光学検出器１６１，１６２，１８１，１８２の検出範囲外から検出範囲内へとピアノ線１２を導入するための導入部２８ａが設けられている。この筐体２８を備えることで、ピアノ線の位置検出装置１０の取り扱いが容易になる。

筐体２８は、クリップ部３０によってガイドレール１４に着脱可能に取り付けられる。クリップ部３０は、ピアノ線の位置検出装置１０を構成する要素の一つであってもよいし、ピアノ線の位置検出装置１０とは別個の要素であってもよい。クリップ部３０は、筐体２８とクリップ部３０との位置関係がＸ－Ｙ平面で一定の関係となるように、筐体２８に固定されている。

クリップ部３０は、ガイドレール１４に設けられた２つの基準面のうち、Ｘ－Ｚ基準面１４ａに当接する第１の当接面３０ａと、Ｙ－Ｚ基準面１４ｂに当接する第２の当接面３０ｂとを有する。クリップ部３０は、たとえば、第１の当接面３０ａに第１のマグネット（図示せず）を設けると共に、第２の当接面３０ｂに第２のマグネット（図示せず）を設けることにより、各々のマグネットの磁気吸引力によってガイドレール１４に固定される。このようにクリップ部３０を固定することにより、Ｘ－Ｚ基準面１４ａに対する第１の当接面３０ａの浮き、および、Ｙ－Ｚ基準面１４ｂに対する第２の当接面３０ｂの浮きを抑えることができる。また、筐体２８やクリップ部３０から手を放しても、ピアノ線の位置検出装置１０およびクリップ部３０は固定状態に保持される。このような固定状態は、たとえば、バイスによる固定構造を採用した場合にも得られる。具体的には、ガイドレール１４のＸ－Ｚ基準面１４ａと反対側の面にネジ等を突き当てて、ネジ等の締め付けにより、第１の当接面３０ａとネジ等の間にガイドレール１４を挟み込む構造が考えられる。

図５は、第１実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の機能ブロック図である。
なお、図５においては、一例として、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置をＸ方向位置検出部１６によって検出する場合を想定して、光学検出器１６１が第１の光学検出器に相当し、光学検出器１６２が第２の光学検出器に相当する場合を示している。Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置をＹ方向位置検出部１８によって検出する場合は、光学検出器１８１が第１の光学検出器に相当し、光学検出器１８２が第２の光学検出器に相当することになるが、ピアノ線１２の位置検出ための構成は基本的に図５と同様の構成になる。つまり、ピアノ線の位置検出装置１０は、ピアノ線１２の位置を検出する方向であるＸ方向およびＹ方向ごとに、図５と同様の構成を有する。Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置検出原理と、Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置検出原理は同様である。このため、以降ではＸ方向におけるピアノ線１２の位置検出原理について説明し、Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置検出原理についての説明は省略する。

図５に示すように、光学検出器１６１の発光部１６１ａには第１の可変抵抗器３１が電気的に接続され、光学検出器１６２の発光部１６２ａには第２の可変抵抗器３２が電気的に接続されている。第１の可変抵抗器３１は、発光部１６１ａに流れる電流を調整するために発光部１６１ａに直列に接続され、第２の可変抵抗器３２は、発光部１６２ａに流れる電流を調整するために発光部１６２ａに直列される。すなわち、第１の可変抵抗器３１および第２の可変抵抗器３２は、図１に示す電流調整部２０を構成する可変抵抗器である。スリット板１６３は、上記図１に示したように、各々の光学検出器１６１，１６２の検出範囲の幅を制限し、かつ、各々の光学検出器１６１，１６２の検出範囲を所定量ΔｘだけＸ方向にずらして設定するための部材である。

光学検出器１６１が出力する出力信号Ｓ１および光学検出器１６２が出力する出力信号Ｓ２は、ゾーン判定部２２に取り込まれる。光学検出器１６１の出力信号Ｓ１のレベルは、受光部１６１ｂの受光量に応じて変化し、光学検出器１６２の出力信号Ｓ２のレベルは、受光部１６２ｂの受光量に応じて変化する。出力信号Ｓ１のレベルとは、たとえば光学検出器１６１がフォトインタラプタであれば出力電圧の値を意味する。この点は、出力信号Ｓ２のレベルについても同様である。

ゾーン判定部２２は、各々の光学検出器１６１，１６２からゾーン判定部２２へと入力される出力信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、ピアノ線１２の位置をゾーンで検出する。セレクタ３５は、ゾーン判定部２２の判定結果を含む信号を、外部出力とするか、あるいは無線通信部２４への出力とするかを切り替える。いずれの出力とするかは、あらかじめセレクタ３５に対して設定可能である。電源部２６、筐体２８およびクリップ部３０については、前述したとおりである。

続いて、第１実施形態に係るピアノ線の位置検出装置１０を用いたピアノ線の位置検出方法について説明する。ここでは、好ましい一つの例として、Ｘ方向のずらし量Δｘをピアノ線１２の直径φｄと同じ寸法に設定し、Ｘ方向の検出幅であるスリット幅ｗをピアノ線１２の直径φｄの２倍の寸法に設定した場合について説明する。

図６は、光学検出器１６１の発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間にピアノ線１２が位置している状態を示す平面図である。図中の符号Ａ～Ｇは、それぞれピアノ線１２の位置を示している。一方、図７は、ピアノ線１２の各位置での光学検出器１６１の出力特性を示す図である。図７において、横軸はＸ方向におけるピアノ線１２の位置、縦軸は光学検出器１６１の出力（％）を示し、実線は光学検出器１６１の出力特性を示している。

図６に示すように、光学検出器１６１の発光部１６１ａから受光部１６１ｂに向けて矢印方向に出射された光は、スリット板１６３のスリット孔１６４を通して受光部１６２ｂに到達する。このため、光学検出器１６２を用いてピアノ線１２の位置検出を行う場合は、スリット幅ｗの範囲の光が、ピアノ線１２の位置検出のために有効な光（以下、「有効光」ともいう。）として使用される。すなわち、スリット幅ｗは、光学検出器１６１を用いてピアノ線１２の位置を検出する際の検出幅に相当する。このスリット幅ｗと同じ幅を有する有効光の経路（以下、「光路」ともいう。）に対して、ピアノ線１２が位置Ａよりも図６の上方に存在する場合は、光路３６がピアノ線１２によって遮られないため、光学検出器１６１の出力は１００％となる。ピアノ線１２が位置Ａから位置Ｃへと変位すると、光路３６がピアノ線１２によって徐々に遮られるため、光学検出器１６１の出力が徐々に低下していく。そして、ピアノ線１２が位置Ｃに存在する場合は、光路３６の幅ｗの半分がピアノ線１２によって遮られるため、光学検出器１６１の出力は５０％まで低下する。

一方、ピアノ線１２が位置Ｃから位置Ｅへと変位する間は、光路３６の幅ｗの半分がピアノ線１２によって遮られる状態が続くため、光学検出器１６１の出力は５０％のまま変化しない。ピアノ線１２が位置Ｅから位置Ｇへと変位すると、ピアノ線１２が徐々に光路３６を外れ、これに伴って受光部１６１ｂでの受光量が増えるため、光学検出器１６１の出力が上昇していく。そして、ピアノ線１２が位置Ｇよりも図６の下方に存在する場合は、光路３６がピアノ線１２によって遮られなくなるため、光学検出器１６１の出力は１００％となる。

このように、光学検出器１６１の出力特性は、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置の変化によりＶ字形の特性となる。この光学検出器１６１の出力特性において、閾値を７５％に設定すると、光学検出器１６１の出力を次に述べる２つの状態に分けることができる。一つは、光学検出器１６１の出力が閾値超となるＨｉｇｈ状態（以下、「Ｈ状態」ともいう。）であり、もう一つは、光学検出器１６１の出力が閾値以下となるＬｏｗ状態（以下、「Ｌ状態」ともいう。）である。これにより、ピアノ線１２が位置Ｂから位置Ｆまでの範囲に存在する場合は、光学検出器１６１の出力がＬ状態となり、それ以外の位置にピアノ線１２が存在する場合は、光学検出器１６１の出力がＨ状態となる。このように、光学検出器１６１の出力に対し閾値を設けて２値化することにより、ピアノ線１２の位置を検出することができる。

しかしながら、ピアノ線１２が図６に示す位置Ｂよりも図の上方に存在する場合、および、位置Ｆよりも図の下方に存在する場合は、いずれも、光学検出器１６１の出力がＨ状態となる。このため、ピアノ線１２の位置が、光路３６に対して図６の上方に外れているのか、あるいは下方に外れているのか判定することができない。つまり、ピアノ線１２の位置を判定できるのは、光学検出器１６１の出力がＬ状態となる１区間に限られる。

そこで、第１実施形態においては、ピアノ線１２の位置を検出できる区間を増やすために、２つの光学検出器１６１，１６２を使用するとともに、各々の光学検出器１６１，１６２の検出範囲がずれるようにスリット板１６３を設けて、ピアノ線１２の位置検出を行なう構成を採用することとした。以下に、２つの光学検出器１６１，１６２を用いたピアノ線１２の位置検出方法について説明する。

図８は、各々の光学検出器１６１，１６２の発光部１６１ａ，１６２ａと受光部１６１ｂ，１６２ｂとの間にピアノ線１２が位置している状態を示す平面図である。図中の符号Ａ～Ｉは、それぞれピアノ線１２の位置を示している。光学検出器１６１の発光部１６１ａから受光部１６１ｂへと向かう有効光の光路３６と、光学検出器１６２の発光部１６２ａから受光部１６２ｂへと向かう有効光の光路３７とは、スリット板１６３のスリット孔１６４，１６５により所定量Δｘだけずれている。光路３６と光路３７は、同じ幅ｗを有する。

図９は、ピアノ線１２の各位置での光学検出器１６１，１６２の出力特性を示す図である。図９において、横軸はＸ方向におけるピアノ線１２の位置、縦軸は光学検出器１６１の出力（％）を示し、実線は光学検出器１６１の出力特性、破線は光学検出器１６２の出力特性を示している。

光学検出器１６２の出力特性は、光学検出器１６１の出力特性と同様にＶ字形の特性となるが、このＶ字形の特性は、光学検出器１６１の出力特性に対してΔｘ分だけずれた位置に現れる。ここで、２つの光学検出器１６１，１６２の出力特性について、閾値７５％で２値化を行なう。そうすると、各々の光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態は、ピアノ線１２の位置によって次のように変化する。

まず、図８においてピアノ線１２が位置Ｂよりも図の上方に存在する場合は、光学検出器１６１，１６２の出力信号がいずれもＨ状態となる。また、ピアノ線１２が位置Ｂから位置Ｄまでの範囲に存在する場合は、光学検出器１６１の出力信号がＬ状態、光学検出器１６２の出力信号がＨ状態となる。また、ピアノ線１２が位置Ｄから位置Ｆまでの範囲に存在する場合は、光学検出器１６１，１６２の出力信号がいずれもＬ状態となる。また、ピアノ線１２が位置Ｆから位置Ｈまでの範囲に存在する場合は、光学検出器１６１の出力信号がＨ状態、光学検出器１６２の出力信号がＬ状態となる。そして、ピアノ線１２が位置Ｈよりも図８の下方に存在する場合は、光学検出器１６１，１６２の出力信号がいずれもＨ状態となる。

このように、光学検出器１６１，１６２の出力をそれぞれ閾値７５％で２値化することにより、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態は、ピアノ線１２が位置Ａから位置Ｉへと変位する間に、ＨＨ状態→ＬＨ状態→ＬＬ状態→ＨＬ状態→ＨＨ状態と変化する。この状態の変化において、ＬＨ状態となる区間と、ＬＬ状態となる区間と、ＨＬ状態となる区間はそれぞれ１区間であるため、ピアノ線１２の位置を確定することができる。しかし、ＨＨ状態となる区間は２区間存在し、ピアノ線１２の位置がどちらの区間にあるのか判別ができない。このため、実質的にピアノ線１２の位置を検出できるのは光学検出器１６１，１６２の出力信号の組み合わせがＬＨ状態、ＬＬ状態、ＨＬ状態となる３つの区間に限られる。

そこで本実施形態においては、光学検出器１６１，１６２の出力信号の組み合わせのみに基づくのではなく、光学検出器１６１，１６２の出力信号の組み合わせ、および、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態遷移に基づいて、ピアノ線１２の位置を５つのゾーン（Ｚｏｎｅ）で検出する構成を採用することとした。

図１０は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態遷移を説明する模式図である。
図１０における丸囲いは状態を示す。図１０に示すように、初期状態（Ｉｎｉｔｉａｌ）とピアノ線１２の位置を表す５つのゾーン（ゾーン０、ゾーン１、ゾーン２、ゾーン３およびゾーン４）の状態がある。図１０における矢印は、光学検出器１６１，１６２の出力信号が、ある状態から他の状態へと遷移する方向を示している。また、矢印に付された添え字は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態が遷移するきっかけを示している。ここでは、２つの光学検出器１６１，１６２の出力信号がきっかけとなることを示している。

本実施形態においては、ピアノ線の位置検出装置１０の電源を投入(Power ｏn)した際に初期状態(Ｉｎｉｔｉａｌ)を設けている。初期状態において、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態をＨＨ状態、すなわちゾーン０およびゾーン４と同じＨＨの組み合わせに設定している。また、初期状態は、光学検出器１６１，１６２の出力信号がＬＨ、ＬＬおよびＨＬに変化することによって次の状態に遷移する。初期状態を設ける理由は後述する。

ゾーン０は、上述したように光学検出器１６１，１６２の出力信号を２値化した状態がＨＨ状態となるゾーンである。同様に、ゾーン１はＬＨ状態、ゾーン２はＬＬ状態、ゾーン３はＨＬ状態、ゾーン４はＨＨ状態となるゾーンである。また、図８および図９に示すように、光学検出器１６１，１６２の出力信号がＨＨの組み合わせとなるのは、ピアノ線１２が位置Ｂよりも図８の上方、すなわちゾーン０に存在する場合、もしくは、位置Ｈよりも図８の下方、すなわちゾーン４に存在する場合である。また、光学検出器１６１，１６２の出力信号がＬＨの組み合わせとなるのは、ピアノ線１２が位置Ｂから位置Ｄの範囲、すなわちゾーン１に存在する場合であり、ＬＬの組み合わせとなるのは、ピアノ線１２が位置Ｄから位置Ｆの範囲、すなわちゾーン２に存在する場合であり、ＨＬの組み合わせとなるのは、ピアノ線１２が位置Ｆから位置Ｈの範囲、すなわちゾーン３に存在する場合である。

ここで、ゾーン０およびゾーン４のいずれもＨＨ状態となり、同じ出力信号の組み合わせである。ただし、ゾーン０のＨＨ状態は、必ずゾーン１のＬＨ状態から遷移する状態であるのに対し、ゾーン４のＨＨ状態は、必ずゾーン３のＨＬ状態から遷移する状態である。つまり、ゾーン０とゾーン４は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態遷移が起こる一つ前の状態が異なる。このため、ゾーン０とゾーン４については、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態がＨＨ状態となる一つ前の状態が、ＬＨ状態であるかＨＬ状態であるかによって判別することができる。

ゾーン１、ゾーン２およびゾーン３については、光学検出器１６１，１６２の出力信号の組み合わせに基づいて、ゾーン１、ゾーン２およびゾーン３を個別に特定することができる。

以上のことから、本実施形態においては、光学検出器１６１，１６２の出力信号の組み合わせに加えて、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態遷移を、ピアノ線１２の位置の判定に適用することとした。そのための具体的な手段として、ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号を、あらかじめ設定された閾値（本形態例では７５％）で２値化する処理と、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態がある状態から他の状態に遷移する場合に、遷移する一つ前の状態を記憶する処理と、それらの処理結果に基づいて、ピアノ線１２が位置するゾーンを判定する処理と、その判定結果を出力する処理とを行う構成となっている。これにより、ピアノ線１２の一部または全部が光学検出器１６１，１６２の検出範囲（有効光の光路３６，３７）から外れている場合でも、図８に示す光路３６，３７の上方および下方のうち、いずれの方向にピアノ線１２が外れているかを検出することができる。したがって、ピアノ線１２の位置をより広範囲に検出することが可能となる。

次に、ゾーン判定部２２の処理内容について説明する。

装置電源投入時にゾーン判定部２２の判定状態は、初期状態に遷移する。初期状態においては、ピアノ線１２が光学検出器１６１，１６２の検出範囲外にあるとみなし、ＨＨ状態を設定している。ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態が初期状態以外（ＨＨ以外の状態）となるまでは初期状態のまま待機する。ＨＨ以外の状態が検出された場合は、ゾーン間における出力信号の状態遷移に従ってピアノ線１２の位置を表す５つのゾーンに遷移し、ゾーンの判定を実施する。このゾーン判定に移行するきっかけとして、作業者は、ピアノ線１２を摘まんで光学検出器１６１，１６２の検出範囲を一度くぐらせるようにする。これにより、ゾーン判定部２２において、初期状態が解除され、それ以降のゾーン判定が有効に機能する。

なお、ゾーン判定部２２において、ゾーン判定を実施する場合は、装置電源投入時に必ずしも初期状態に設定する必要はない。ただし、ゾーン判定部２２を初期状態に設定することなくゾーン判定を適切に実施するには、ゾーン判定部２２の処理回路が複雑になる。このため、ゾーン判定部２２を初期状態に設定するほうが、ゾーン判定部２２の処理回路を簡素化することができる。

ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態としてＨＨ以外の状態を検出すると、自身の初期状態を解除する。初期状態は、図１０に示すように、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態が、初期状態（ＨＨ）と異なるＬＨ、ＬＬまたはＨＬとなることによって解除される。また、この初期状態を解除するために、たとえば作業者がピアノ線１２を摘まんで図８の上方から下方に向けて光学検出器１６１，１６２の検出範囲をくぐらせた場合は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態がＨＨ→ＬＨ→ＬＬ→ＨＬ→ＨＨと順に遷移する。これと反対に作業者がピアノ線１２を摘まんで図８の下方から上方に向けて光学検出器１６１，１６２の検出範囲をくぐらせた場合は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態がＨＨ→ＨＬ→ＬＬ→ＬＨ→ＨＨと順に遷移する。

その際、ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態が遷移する一つ前の状態を記憶する。具体例を挙げると、ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態がＬＨからＬＬに遷移した場合は、ＬＬに遷移する一つ前の状態であるＬＨの状態を記憶し、ＨＬからＨＨに遷移した場合は、ＨＨに遷移する一つ前の状態であるＨＬの状態を記憶する。また、ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態が遷移するたびに、一つ前の状態を記憶し直す。つまり、ゾーン判定部２２によって記憶される「一つ前の状態」は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態が遷移するたびに更新される。このような記憶処理は、初期状態を解除する場合だけでなく、初期状態を解除した後も行われる。

ゾーン判定部２２は、初期状態を解除した後、ピアノ線１２の位置を５つのゾーンで検出するゾーン判定処理を実施する。
まず、ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態がＬＨである場合は、ピアノ線１２がゾーン１に存在すると判定し、ＬＬである場合はピアノ線１２がゾーン２に存在すると判定し、ＨＬである場合はピアノ線１２がゾーン３に存在すると判定する。また、ゾーン判定部２２は、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態がＨＨである場合は、ＨＨの状態に遷移する一つ前の状態を確認する。そして、ゾーン判定部２２は、ＨＨの状態に遷移する一つ前の状態がＬＨである場合は、ピアノ線１２がゾーン０に存在すると判定し、一つ前の状態がＨＬである場合は、ピアノ線１２がゾーン４に存在すると判定する。これにより、ゾーン判定部２２は、ピアノ線１２の位置を５つのゾーンで検出することができる。

続いて、本実施形態に係るピアノ線の位置検出装置１０を用いてガイドレール１４の芯出しを行なう方法について説明する。
まず、作業者は、ピアノ線の位置検出装置１０を高精度に組み立てる。その際、作業者は、ピアノ線の位置検出装置１０の筐体２８をゲージの一部として、クリップ部３０からピアノ線１２の検出位置までの距離を高精度に管理して組み立てる。距離の微調整は、スリット板１６３，１８３の位置を調整することにより実施可能である。その際、光学検出器１６１，１６２，１８１，１８２の出力信号を外部機器等に出力してモニタすることにより、ピアノ線１２を合わせるべき位置がゾーン２の位置となるように、クリップ部３０からピアノ線１２の検出位置までの距離を調整する。

次に、作業者は、上述した距離の調整を終えたピアノ線の位置検出装置１０を、クリップ部３０によってガイドレール１４に固定する。その際、作業者は、クリップ部３０の第１の当接面３０ａをガイドレール１４のＸ－Ｚ基準面１４ａに接触（密着）させるとともに、第２の当接面３０ｂをＹ－Ｚ基準面１４ｂに接触（密着）させる。この時点では、ガイドレール１４の芯出しが行われていないため、ピアノ線１２は、光学検出器１６１，１６２の検出範囲、および、光学検出器１８１，１８２の検出範囲から外れた位置に存在する。

次に、作業者は、ピアノ線１２を手で摘まんで筐体２８の導入部２８ａからピアノ線１２を導入するとともに、光学検出器１６１，１６２の検出範囲、および、光学検出器１８１，１８２の検出範囲をピアノ線１２が横切るように、当該検出範囲を一度くぐらせる。これにより、ゾーン判定部２２は、自身の初期状態を解除した後、ゾーン判定処理を開始する。ゾーン判定処理の内容については前述したとおりである。

ゾーン判定処理の結果は、ゾーン判定部２２からセレクタ３５を介して外部に出力される。出力の方法は様々である。たとえば、セレクタ３５の切り替え機能を利用することにより、有線で外部の機器に伝送する方法や、無線通信部２４を介して無線で外部に送信する方法を選択することができる。また、ゾーン判定部２２が判定したピアノ線１２の位置を作業者が認識できるように、たとえば図１１に示すように、複数のＬＥＤランプ３８を有するインジケータ３９を筐体２８の上面に設けてもよい。インジケータ３９は、ゾーン判定部２２によって検出したピアノ線１２の位置を作業者等に報知する報知部に相当する。インジケータ３９は、５×５のマトリクスを構成するＬＥＤランプ３８によって構成されている。インジケータ３９におけるＬＥＤランプ３８の点灯位置は、ゾーン判定部２２によるゾーン判定処理の結果に応じて切り替えられる。点灯位置の切り替えは、ゾーン判定部２２が行ってもよいし、図示しない点灯制御部が行ってもよい。

ここで、Ｘ方向におけるゾーン０が図１１の下方、Ｘ方向におけるゾーン４が図１１の上方、Ｙ方向におけるゾーン０が図１１の左方、Ｙ方向におけるゾーン４が図１１の右方であるとすると、インジケータ３９におけるＬＥＤランプ３８の点灯位置は、ゾーン判定処理の結果に応じて次のように制御される。

たとえば、ゾーン判定処理の結果、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置がゾーン２で、Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置もゾーン２である場合は、マトリクスの中央に配置されたＬＥＤランプ３８ａが点灯する。また、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置がゾーン３で、Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置がゾーン１である場合は、マトリクスの下から４番目で且つ左方から２番目に配置されたＬＥＤランプ３８ｂが点灯する。このようにピアノ線１２の位置をインジケータ３９で表示することにより、作業者は、ＬＥＤランプ３８の点灯位置を見て、ピアノ線１２の位置を認識することができる。

これにより、作業者は、インジケータ３９におけるＬＥＤランプ３８の点灯位置がマトリクスの中央からずれている場合は、ＬＥＤランプ３８の点灯位置がマトリクスの中央に近づくようにガイドレール１４の位置をずらす。そして、最終的には、インジケータ３９においてＬＥＤランプ３８ａのみが点灯するようにガイドレール１４の位置を調整する。これにより、ガイドレール１４の芯出しが完了する。

なお、作業者に対してピアノ線１２の位置を報知する手段は、インジケータ３９以外の表示であってもよいし、ブザーやスピーカー等が発する音で報知してもよい。音で報知する場合は、ゾーン判定処理の結果に応じて、音の長さや周波数、回数などを変えることにより、作業者にピアノ線１２の位置を認識させればよい。

以上述べたように、第１実施形態に係るピアノ線の位置検出装置１０は、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置に関しては、光学検出器１６１，１６２の出力信号の組み合わせ、および、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態遷移に基づいて、ピアノ線１２の位置を５つのゾーンで検出するゾーン判定部２２を備えている。また、Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置に関しても、光学検出器１８１，１８２の出力信号の組み合わせ、および、光学検出器１８１，１８２の出力信号の状態遷移に基づいて、ピアノ線１２の位置を５つのゾーンで検出するゾーン判定部２２を備えている。これにより、ピアノ線１２の位置を従来よりも広い検出範囲をもって検出することができる。

また、第１実施形態においては、Ｘ方向位置検出部１６の構成として、光学検出器１６１の位置検出範囲と光学検出器１６２の位置検出範囲とが、Ｘ方向においてピアノ線１２の直径φｄと同じ寸法であるΔｘ（図２および図３参照）だけずれている。同様に、Ｙ方向位置検出部１８の構成として、光学検出器１８１の位置検出範囲と光学検出器１８２の位置検出範囲とが、Ｙ方向においてピアノ線１２の直径φｄと同じ寸法であるΔｙ（図示せず）だけずれている。これにより、Ｘ方向およびＹ方向の両方において、光学検出器１６１，１６２の出力信号の状態、および、光学検出器１８１，１８２の出力信号の状態を、それぞれ５つのゾーンに応じて確実に切り替えることができる。

また、第１実施形態においては、Ｘ方向位置検出部１６の構成として、光学検出器１６１の位置検出範囲、および、光学検出器１６２の位置検出範囲が、Ｘ方向において、それぞれピアノ線１２の直径φｄの２倍の検出幅を有する構成となっている。同様に、Ｙ方向位置検出部１８の構成として、光学検出器１８１の位置検出範囲、および、光学検出器１８２の位置検出範囲が、Ｙ方向において、それぞれピアノ線１２の直径φｄの２倍の検出幅を有する構成となっている。これにより、Ｘ方向位置検出部１６においては、光学検出器１６１，１６２の位置検出範囲にピアノ線１２が存在している状態での光学検出器１６１，１６２の出力を充分に下げることができる。また、発光部１６１ａ，１６２ａに供給する電流を増やさなくても、光学検出器１６１，１６２の位置検出範囲に遮蔽物がない状態での光学検出器１６１，１６２の出力を１００％に設定することができる。この点は、Ｙ方向位置検出部１８についても同様である。

また、第１実施形態においては、光学検出器１６１の発光部１６１ａに直列に接続される第１の可変抵抗器３１、および、光学検出器１６２の発光部１６２ａに直列に接続される第２の可変抵抗器３２を有する。これにより、発光部１６１ａ，１６２ａに供給される電流を、それぞれに対応する可変抵抗器３１，３２によって簡易に調整することができる。

＜第２実施形態＞
図１２は、第２実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の機能ブロック図である。
なお、第２実施形態においては、上述した第１実施形態と同様の構成要素に同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図１２に示すように、ピアノ線の位置検出装置１０Ａは、上述した第１実施形態に係るピアノ線の位置検出装置１０の構成と比較して、第２のゾーン判定部４２を備える点が異なる。第２のゾーン判定部４２は、ゾーン判定部２２の判定結果に基づいて、５つのゾーンに関するピアノ線１２の滞在時間を計測し、この計測結果に基づいて、ピアノ線１２の位置をゾーンで検出する。以下、詳しく説明する。

ピアノ線１２は、昇降路の最上部から錘を取り付けて吊り下げられるが、作業者がピアノ線１２に触れたり、建屋が振動したり、ピアノ線１２が風の影響で弦振動を生じている場合がある。そのような場合、ピアノ線１２の振動はなかなか減衰せず、振動が収まるまでの時間が数分におよぶ場合がある。そうした場合、ゾーン判定部２２によってピアノ線１２の位置を正確に検出するには、ピアノ線１２の振動が収まるまで待つ必要があり、その間、ガイドレール１４の芯出し作業を中断する必要がある。

第２実施形態においては、ガイドレール１４の芯出し作業の中断を避けるため、ピアノ線１２が振動している場合に、振動中のピアノ線１２の振動中心を、ゾーン判定部２２によるゾーン判定結果を利用して求める。ピアノ線１２の振動は弦振動であるため、その振動波形は図１３に示すように正弦波とみなすことができる。図１３において、横軸はピアノ線１２の振動の位相角を示し、横軸はピアノ線１２の位置を示している。

正弦波は、上振幅に要する時間と、下振幅に要する時間とが同じになる性質がある。このため、たとえば、ピアノ線１２の振動振幅の中心がゾーン２に存在する場合は、ピアノ線１２がゾーン０およびゾーン１に滞在する滞在時間ｔ０１と、ピアノ線１２がゾーン３およびゾーン４に滞在する滞在時間ｔ３４とは、ほぼ同じ時間となる。これに対し、ピアノ線１２の振動振幅の中心が、ゾーン０側またはゾーン４側に偏っている場合は、その偏り度合いに応じて、滞在時間ｔ０１と滞在時間ｔ３４に差が生じる。たとえば、図１３においては、５つのゾーンの中心Ｐ１に対してピアノ線１２の振動振幅の中心Ｐ２がゾーン４側に偏っているため、滞在時間ｔ３４が滞在時間ｔ０１よりも長くなっている。そこで、第２のゾーン判定部４２は、ピアノ線１２が振動している場合に、滞在時間ｔ０１と滞在時間ｔ３４とを計測し、この計測結果に基づく滞在時間ｔ０１，ｔ３４の差により、ピアノ線１２の振動振幅の中心が、５つのゾーンのうちいずれのゾーンに存在するかを検出する。以下、具体例を挙げる。

第２のゾーン判定部４２は、滞在時間ｔ０１，ｔ３４の差を滞在時間ｔ０１，ｔ３４の合算値で割った値が±５％未満の場合は、ピアノ線１２の振動振幅の中心がゾーン２に存在すると判定する。また、第２のゾーン判定部４２は、滞在時間ｔ３４に比べて滞在時間ｔ０１の方が長く、その時間差（ｔ０１－ｔ３４）を滞在時間ｔ０１，ｔ３４の合算値で割った値が５％以上１０％未満の場合は、ピアノ線１２の振動振幅の中心がゾーン１に存在すると判定し、１０％以上の場合はゾーン０に存在すると判定する。また、第２のゾーン判定部４２は、滞在時間ｔ０１に比べて滞在時間ｔ３４の方が長く、その時間差（ｔ３４―ｔ０１）を滞在時間ｔ０１，ｔ３４の合算値で割った値が５％以上１０％未満の場合は、ピアノ線１２の振動振幅の中心がゾーン３に存在すると判定し、１０％以上の場合はゾーン４に存在すると判定する。なお、ピアノ線１２の振動振幅の中心が存在するゾーンは、上述した正弦波の性質からして、無振動のピアノ線１２が存在するゾーンと一致する。

以上説明したように、第２実施形態に係るピアノ線の位置検出装置１０Ａは、ゾーン判定部２２の判定結果に基づいて、５つのゾーンに関するピアノ線１２の滞在時間を計測し、この計測結果に基づいて、ピアノ線１２の位置をゾーンで検出する第２のゾーン判定部４２を備えている。これにより、ピアノ線１２が振動している場合でも、振動が収まるまで待つことなく、第２のゾーン判定部４２によってピアノ線１２の位置を正確に検出することができる。したがって、ガイドレール１４の芯出し作業を効率良く行うことができる。

＜変形例等＞
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。たとえば、上述した実施形態では、本発明の内容を理解しやすいように詳細に説明しているが、本発明は、上述した実施形態で説明したすべての構成を必ずしも備えるものに限定されない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、これを削除し、または他の構成を追加し、あるいは他の構成に置換することも可能である。

たとえば、ピアノ線の位置検出装置１０，１０Ａは、ガイドレール１４の芯出しに限らず、たとえば敷居などの他の据付部材の芯出しに使用することも可能である。

１０，１０Ａ…ピアノ線の位置検出装置、１２…ピアノ線、１４…ガイドレール、１６…Ｘ方向位置検出部、１８…Ｙ方向位置検出部、２２…ゾーン判定部、３１…第１の可変抵抗器、３２…第２の可変抵抗器、４２…第２のゾーン判定部、１６１，１６２，１８１，１８２…光学検出器、１６１ａ，１６２ａ，１８１ａ，１８２ａ…発光部、１６１ｂ，１６２ｂ，１８１ｂ，１８２ｂ…受光部

Claims (10)

1. エレベーターの昇降路に垂下されるピアノ線の位置を検出する、ピアノ線の位置検出装置であって、
   第１の発光部と第１の受光部とを有する第１の光学検出器と、
   第２の発光部と第２の受光部とを有する第２の光学検出器と、
   前記第１の光学検出器が出力する第１の出力信号と前記第２の光学検出器が出力する第２の出力信号とに基づいて、前記ピアノ線の位置をゾーンで検出するゾーン判定部と、
   を備え、
   前記第１の光学検出器および前記第２の光学検出器は、前記第１の光学検出器における前記ピアノ線の位置検出範囲と、前記第２の光学検出器における前記ピアノ線の位置検出範囲とが一部重なるように配置され、
   前記ゾーン判定部は、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号との組み合わせ、および、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号の状態遷移に基づいて、前記ピアノ線の位置を５つのゾーンで検出する
   ピアノ線の位置検出装置。
2. 前記ゾーン判定部は、前記第１の出力信号および前記第２の出力信号の状態が遷移する一つ前の状態を記憶する
   請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。
3. 前記ゾーン判定部は、装置電源投入時に初期状態に設定され、前記第１の出力信号および前記第２の出力信号の状態が前記初期状態以外の状態になった場合に前記初期状態が解除される
   請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。
4. 前記第１の光学検出器の前記位置検出範囲と前記第２の光学検出器の前記位置検出範囲とが、前記ピアノ線の位置検出方向において、前記ピアノ線の直径と同じ寸法だけずれている
   請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。
5. 前記第１の光学検出器の前記位置検出範囲、および、前記第２の光学検出器の前記位置検出範囲は、前記ピアノ線の位置検出方向において、それぞれ前記ピアノ線の直径の２倍の検出幅を有する
   請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。
6. 前記第１の発光部および前記第２の発光部に流す電流を調整する電流調整部を備える
   請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。
7. 前記電流調整部は、前記第１の発光部および前記第２の発光部に直列に接続される可変抵抗器によって構成されている
   請求項６に記載のピアノ線の位置検出装置。
8. 前記第１の光学検出器および前記第２の光学検出器に電力を供給する電源部を備える
   請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。
9. 前記第１の光学検出器、前記第２の光学検出器および前記ゾーン判定部を少なくとも内包する筐体を備える
   請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。
10. 前記ゾーン判定部の判定結果に基づいて、前記５つのゾーンに関する前記ピアノ線の滞在時間を計測し、この計測結果に基づいて、前記ピアノ線の位置をゾーンで検出する第２のゾーン判定部をさらに備える
    請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。

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