JP5976887B1 - エレベータの昇降路形状情報生成システム、昇降路形状情報生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータの昇降路内の形状情報を、容易且つ正確に生成することが可能なエレベータの昇降路形状情報生成システム、昇降路形状情報生成方法を提供する。【解決手段】実施形態によればエレベータの昇降路形状情報生成システムは、エレベータ制御盤と、乗りかご上に設置されたステレオカメラ装置および形状情報生成装置とを備える。エレベータ制御盤は、処理開始指示を取得すると乗りかごを昇降路内の最上位置と最下位置との間を一往復運転させる。ステレオカメラ装置は、乗りかごの運転中に昇降路内を撮影する。形状情報生成装置は、ステレオカメラ装置で撮影された撮像情報に基づいて乗りかごの運転中の所定時間間隔の乗りかごの高さ情報を生成するとともに、床面に対して水平方向に広がるスリット光を昇降路内壁の所定方向に投光することにより乗りかごの高さごとの昇降路内の平面形状情報を生成して、昇降路内の３次元形状情報を生成する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、エレベータの昇降路形状情報生成システム、昇降路形状情報生成方法に関する。

従来、エレベータの付替えや改修の工事の際には、事前準備段階としてエレベータ昇降路内の状況を正確に把握し、昇降路の図面作成に必要な各部の寸法を測定する作業が行なわれる。この作業は、昇降路内に測定員が入り込んで乗りかごの上に乗り込み、この乗りかごの上で測定員がレーザ距離計やメジャーを用いて昇降路内の各部の寸法を実測することによって行なわれている。

特開２００６−６２７９６号公報

しかしながら、このような手段による測定は、測定員がエレベータのかごの上に乗って作業を行うため、特に測定距離が長い場合などに多大な労力と時間を必要とするばかりでなく、測定員が身を乗り出して測定しなければならない場合もあり、不測の危険を招く恐れがある。また、測定員が手作業で昇降路内の各部を一つ一つ測定することとなるため、昇降路内の形状を３次元的かつ連続的に把握することが非常に困難となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、エレベータの昇降路内の形状情報を、容易且つ正確に生成することが可能なエレベータの昇降路形状情報生成システム、昇降路形状情報生成方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するための実施形態によればエレベータの昇降路形状情報生成システムは、エレベータ制御盤と、乗りかご上に設置されたステレオカメラ装置および形状情報生成装置とを備える。エレベータ制御盤は、処理開始指示を取得すると乗りかごを昇降路内の最上位置と最下位置との間を一往復運転させる。ステレオカメラ装置は、乗りかごの運転中に昇降路内を撮影する。形状情報生成装置は、ステレオカメラ装置で撮影された撮像情報に基づいて往復運転中の所定時間間隔の乗りかごの高さ情報を生成するとともに、床面に対して水平方向に広がるスリット光を昇降路内壁の所定方向に投光することにより乗りかごの高さごとの昇降路内の平面形状情報を生成して、昇降路内の３次元形状情報を生成する。

一実施形態による昇降路形状情報生成システムの構成を示す全体図。 一実施形態による昇降路形状情報生成システムの構成を示すブロック図。 一実施形態による昇降路形状情報生成システムの動作を示すシーケンス図。 一実施形態による昇降路形状情報生成システムで生成された、（ａ）昇降路内壁の複数点までの距離情報から生成した３次元形状情報、および（ｂ）カメラ装置による撮像情報を利用して生成した３次元形状情報を示す図。

〈一実施形態による昇降路形状情報生成システムの構成〉
本発明の一実施形態による昇降路形状情報生成システムの構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、昇降路形状情報生成システム１の構成を示す全体図であり、図２は、昇降路形状情報生成システム１の構成を示すブロック図である。

昇降路形状情報生成システム１は、エレベータ２の昇降路２１内の形状情報を生成するシステムであり、エレベータ２の乗りかご２２の天井板上に設置された形状情報生成装置１１と、形状情報生成装置１１上の左右端近くにそれぞれ設置された第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２と、形状情報生成装置１１上の中央部付近に設置された回転台１３と、回転台１３上に設置されたレーザ装置１４と、乗りかご２２の天井板上に乗り込んだ測定員Ａに携帯されるコントローラ１５と、昇降路２１内に設置されるエレベータ制御盤１６とを備える。

形状情報生成装置１１は、乗りかご２２の天井板上に、ロープ（図示せず）の取り付け部を避けつつなるべく中央部に近い位置に設置されている。形状情報生成装置１１の詳細な構成については後述する。

第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２はステレオカメラを構成しており、形状情報生成装置１１上の左右端近くにそれぞれ設置され、昇降路２１の天井部およびその周辺の壁面部を撮影する。回転台１３は、回転台１３および回転台１３上に設置されたレーザ装置１４を床面に対して水平方向に回転させるためのモータ１３１を有する。

レーザ装置１４は、投光部１４１と受光部１４２とを備える。投光部１４１は、床面に対して水平方向に１８０°程度に広がるスリット光を、昇降路２１内壁の右半分または左半分に対して投光する。ここで投光部１４１においては、スリット光の投光角度を床面に対して０°〜９０°の間で可変であるが、本実施形態においては、乗りかご２２が最上位置にあるときに投光するスリット光が昇降路２１内の天井部に照射されるように、例えば床面に対して斜め４５°上方向にスリット光を投光する。受光部１４２は、投光部１４１から投光されたスリット光の、昇降路２１内壁による反射光を受光する。

コントローラ１５は、測定員Ａの操作に基づいて、形状情報生成装置１１、第１カメラ装置１２−１、第２カメラ装置１２−２、回転台１３、レーザ装置１４、およびエレベータ制御盤１６を動作させるための指示情報を送信する。エレベータ制御盤１６は、コントローラ１５から昇降路形状情報生成処理を開始させるための処理開始指示情報を取得すると、乗りかご２２を定格速度よりも低速で、昇降路２１内の乗りかご２２の移動可能範囲の最上位置と最下位置との間を一往復運転させる。

形状情報生成装置１１は、撮像情報取得部１１１と、かご高さ情報生成部１１２と、測定情報取得部１１３と、３次元形状情報生成部１１４とを有する。撮像情報取得部１１１は、第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２で撮影された撮像情報を、ステレオ撮像情報として取得する。かご高さ情報生成部１１２は、撮像情報取得部１１１で取得されたステレオ撮像情報に基づいて、運転中の乗りかご２２の高さ情報を所定時間間隔で生成する。測定情報取得部１１３は、投光部１４１によるスリット光の投光に関する情報（投光開始時刻）と受光部１４２における受光に関する情報（昇降路２１内壁の所定位置からの反射光の受光時刻）とに基づいて、運転中の自装置１４と昇降路２１内壁のスリット光が照射された中の複数点それぞれとの距離情報を、所定時間間隔で測定する。３次元形状情報生成部１１４は、撮像情報取得部１１１で取得されたステレオ撮像情報と、かご高さ情報生成部１１２で生成された運転中の乗りかご２２の高さ情報と、測定情報取得部１１３で測定された運転中の昇降路２１内壁の複数点との距離情報とから、昇降路２１内の各部の寸法情報を含む３次元形状情報を生成する。

〈一実施形態による昇降路形状情報生成システムの動作〉
次に、本実施形態による昇降路形状情報生成システム１により、昇降路２１内の３次元形状情報を生成する処理について、図３のシーケンス図を参照して説明する。本実施形態において３次元形状情報の生成処理を行う際には、測定員Ａがコントローラ１５を携帯して乗りかご２２の天井板上に乗り込み、乗りかご２２を昇降路２１内の移動可能範囲の最上位置に移動させた状態で開始される。

まず、測定員Ａのコントローラ１５操作により撮影開始指示情報が送信されると（Ｓ１）、第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２により、昇降路２１内の天井部およびその周辺の壁面部の撮影が開始される（Ｓ２、Ｓ３）。そして、第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２による撮影が開始されるとそれぞれの撮像情報が形状情報生成装置１１に送信され、撮像情報取得部１１１においてこれらの情報がステレオ撮像情報として取得される。取得されたステレオ撮像情報はかご高さ情報生成部１１２に送出され、所定時間間隔での乗りかご２２の高さ情報の生成処理が開始される（Ｓ４）。

次に、測定員Ａのコントローラ１５操作により投光開始指示情報が送信されると（Ｓ５）、レーザ装置１４の投光部１４１から、床面に対して水平方向に１８０°程度に広がるスリット光が、昇降路２１内壁の右半分の斜め４５°上方向に対して投光される。投光部１４１によるスリット光の投光が開始されると、受光部１４２において、投光部１４１から投光されたスリット光の、昇降路２１内壁による反射光が受光される。そして、形状情報生成装置１１の測定情報取得部１１３において、所定時間間隔で、昇降路２１内のスリット光が照射された中の複数点について、投光部１４１による投光から受光部１４２における受光までの時間がそれぞれ計測され、これに基づいて自装置１４と昇降路２１内壁の複数点それぞれとの距離が測定される（Ｓ６）。この複数点は数が多い程、乗りかご２２の高さごとの昇降路２１内の右半分の平面形状を正確に認識することができる。

次に、測定員Ａのコントローラ１５操作により、乗りかご２２を下降移動させるためのかご下降移動指示情報が送信されると（Ｓ７）、エレベータ制御盤１６により、定格速度よりも低速で、乗りかご２２の下降移動が開始される（Ｓ８）。ここで、乗りかご２２の下降移動中は、第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２による撮影処理、形状情報生成装置１１による所定時間間隔の乗りかご２２の高さ情報生成処理、形状情報生成装置１１による所定時間間隔の昇降路２１内の複数点との距離測定処理が継続して実行される。

その後、乗りかご２２が昇降路２１内の移動可能範囲の最下位置に到着し（Ｓ９）、測定員Ａのコントローラ１５操作により、投光部１４１によるスリット光の投光方向を１８０°回転させるための装置回転指示情報が送信されると（Ｓ１０）、回転台１３を床面に対して水平方向に１８０°回転させるように、モータ１３１が駆動される（Ｓ１１）。回転台１３が回転されたことにより、投光部１４１からのスリット光が昇降路２１内壁の左半分の斜め４５°上方向に対して投光されるように変更される。

次に、測定員Ａのコントローラ１５操作により、乗りかご２２を上昇移動させるためのかご上昇移動指示情報が送信されると（Ｓ１２）、エレベータ制御盤１６により、定格速度よりも低速で、乗りかご２２の上昇移動が開始される（Ｓ１３）。ここで、乗りかご２２の上昇移動中は、第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２による撮影処理、形状情報生成装置１１による所定時間間隔の乗りかご２２の高さ情報生成処理、形状情報生成装置１１による所定時間間隔の昇降路２１内の複数点との距離測定処理が継続して実行される。この複数点は数が多い程、当該高さにおける昇降路２１内の左半分の平面形状を正確に認識することができる。

その後、乗りかご２２が昇降路２１内の移動可能範囲の最上位置に到着し、最上位置と最下位置との間の一往復運転が終了したことが形状情報生成装置１１で検知されると（Ｓ１４）、３次元形状情報生成部１１４において昇降路２１内の各部の寸法情報を含む３次元形状情報が生成される（Ｓ１５）。３次元形状情報は、撮像情報取得部１１１で取得された乗りかご２２の運転中のステレオ撮像情報と、乗りかご２２の運転中にかご高さ情報生成部１１２において所定時間間隔で生成された乗りかご２２の高さ情報と、乗りかご２２の運転中に測定情報取得部１１３において所定時間間隔で測定された、形状情報生成装置１１と昇降路２１内壁の複数点との距離情報とに基づいて生成される。３次元形状情報生成部１１４では、乗りかご２２の高さごとの昇降路２１内の平面形状情報がまず生成され、これらが組み合わせられて昇降路２１内の３次元形状情報が生成される。

ステップＳ１５において、所定時間間隔の乗りかご２２の高さ情報と、昇降路２１内の複数点までの距離情報とのみに基づいて、形状情報生成装置１１により距離を測定した昇降路２１内の位置を点で示すことで、所定高さの乗りかご２２の天井板上の所定位置から上方向に見た昇降路２１内の３次元形状情報を生成すると、図４（ａ）のようになる。ここで、第１カメラ装置１２−１および第２カメラ装置１２−２で撮影した撮像情報のうち、図４（ａ）の３次元形状情報に対応する位置での撮像情報（図４の（ｂ））を利用することにより、より正確な形状や寸法を認識した精度の高い３次元形状情報を生成することができる。

以上の本実施形態によれば、昇降路内で乗りかごを一往復運転させながら、ステレオカメラを用いて乗りかごの高さ情報を所定時間間隔で精度よく取得するとともに、スリット光の投光情報を用いて昇降路内の高さごとの平面形状情報を取得することで、エレベータの昇降路内の各部の寸法を含む形状情報を、容易且つ正確に生成することができる。そして、これら一連の処理を行う間の乗りかごの移動速度を低速にすることで、コントローラにより各装置の操作を行う測定員が乗りかごの天井板上に乗っていても安全に処理を行うことができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…昇降路形状情報生成システム、２…エレベータ、１１…形状情報生成装置、１２−１…第１カメラ装置、１２−２…第２カメラ装置、１３…回転台、１４…レーザ装置、１５…コントローラ、１６…エレベータ制御盤、２１…昇降路、２２…乗りかご、１１１…撮像情報取得部、１１２…かご高さ情報生成部、１１３…測定情報取得部、１１４…３次元形状情報生成部、１３１…モータ、１４１…投光部、１４２…受光部

Claims (5)

1. エレベータの昇降路内の形状情報を生成する、昇降路形状情報生成システムにおいて、
   昇降路形状情報生成処理を開始するための処理開始指示情報を取得すると、前記エレベータの乗りかごを、前記昇降路内の前記乗りかごの移動可能範囲の最上位置と最下位置との間を一往復運転させるエレベータ制御盤と、
   前記乗りかごの天井板上に設置され、前記乗りかごの運転中に、前記昇降路内を撮影するステレオカメラ装置と、
   前記ステレオカメラ装置で撮影された撮像情報に基づいて、前記乗りかごの運転中の、所定時間間隔の前記乗りかごの高さ情報を生成するかご高さ情報生成部と、
   前記乗りかごの天井板上に設置され、前記乗りかごの運転中に、床面に対して水平方向に広がるスリット光を、所定方向の前記昇降路内の壁に投光する投光部と、
   前記投光部から投光されたスリット光の、前記昇降路内の壁による反射光を受光する受光部と、
   前記乗りかごの天井板上に設置され、前記乗りかごの往路運転が終了し復路運転が開始する前に投光方向変更指示情報を取得すると、前記投光部によるスリット光の投光方向を、床面に対して水平方向に１８０°回転させるモータと、
   前記乗りかごの往復運転の終了後に、前記乗りかごの運転中の所定時間間隔の、前記投光部によるスリット光の投光に関する情報および前記受光部による受光に関する情報と、前記かご高さ情報生成部で生成された前記乗りかごの高さ情報とに基づいて、前記昇降路内の３次元形状情報を生成する３次元形状情報生成部と
   を備えることを特徴とする昇降路形状情報生成システム。
2. 前記３次元形状情報生成部は、前記ステレオカメラ装置で撮影された撮情情報をさらに利用して、前記昇降路内の３次元形状情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の昇降路形状情報生成システム。
3. 無線接続されたコントローラをさらに備え、
   前記コントローラは、入力された操作情報に基づいて、前記処理開始指示情報を前記エレベータ制御盤に無線送信し、前記投光方向変更指示情報を前記モータに送信する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の昇降路形状情報生成システム。
4. 前記エレベータ制御盤は、前記処理開始指示情報を取得すると、定格速度よりも低速で前記乗りかごを運転させる
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の昇降路形状情報生成システム。
5. エレベータの昇降路内の形状情報を生成する、昇降路形状情報生成システムによる昇降路形状情報生成方法であって、
   エレベータ制御盤が、昇降路形状情報生成処理を開始するための処理開始指示情報を取得すると、前記エレベータの乗りかごを、定格速度よりも低速で、前記昇降路内の前記乗りかごの移動可能範囲の最上位置と最下位置との間を一往復運転させるステップと、
   前記乗りかごの天井板上に設置されたステレオカメラ装置が、前記乗りかごの運転中に、前記昇降路内を撮影するステップと、
   かご高さ情報生成装置が、前記ステレオカメラ装置で撮影された撮像情報に基づいて、前記乗りかごの運転中の、所定時間間隔の前記乗りかごの高さ情報を生成するステップと、
   前記乗りかごの天井板上に設置された投光器が、前記乗りかごの運転中に、床面に対して水平方向に広がるスリット光を、所定方向の前記昇降路内の壁に投光するステップと、
   受光器が、前記投光器から投光されたスリット光の、前記昇降路内の壁による反射光を受光するステップと、
   前記乗りかごの天井板上に設置されたモータが、前記乗りかごの往路運転が終了し復路運転が開始する前に投光方向変更指示情報を取得すると、前記投光器によるスリット光の投光方向を、前記天井板上で水平方向に１８０°回転させるステップと、
   ３次元形状情報生成装置が、前記乗りかごの往復運転の終了後に、前記乗りかごの運転中の所定時間間隔の、前記投光器によるスリット光の投光に関する情報および前記受光器による受光に関する情報と、前記かご高さ情報生成装置で生成された前記乗りかごの高さ情報とに基づいて、前記昇降路内の３次元形状情報を生成するステップと
   を有することを特徴とする昇降路形状情報生成方法。