JP7312129B2 - Measuring device, elevator system, and measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、計測装置、エレベーターシステム、および計測方法に関し、例えば、移動体の移動に係る情報を算出する計測装置、エレベーターシステム、および計測方法に適用して好適なものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a measuring device, an elevator system, and a measuring method, and is suitable for application to, for example, a measuring device, an elevator system, and a measuring method for calculating information related to movement of a moving object.
従来、エレベーターにおいて、エレベーターの乗りかご(以下、「エレベーターかご」と記す)の位置、エレベーターかごの移動速度等を監視するための安全装置としてガバナロープが使われてきた。 2. Description of the Related Art Conventionally, in elevators, a governor rope has been used as a safety device for monitoring the position of an elevator car (hereinafter referred to as "elevator car"), the moving speed of the elevator car, and the like.
近年、ガバナロープの代わりとなる非接触式でエレベーターかごの位置および移動速度を計測するセンサ(以下、「位置移動速度センサ」と記す)が知られている。非接触式の位置移動速度センサでは、ガバナロープのような長尺な構造物が不要となるので、据付性および保全性が向上し、滑りによる測定誤差も発生しないという効果がある。 2. Description of the Related Art In recent years, there has been known a sensor (hereinafter referred to as "position movement speed sensor") that measures the position and movement speed of an elevator car in a non-contact manner as an alternative to a governor rope. Since the non-contact positional movement speed sensor does not require a long structure such as a governor rope, it has the effect of improving the ease of installation and maintenance and eliminating the occurrence of measurement errors due to slippage.
近時、非接触式の位置移動速度センサとして、エレベーターかご上に設置したイメージセンサにより昇降路内に存在する構造物を撮影し、エレベーターかごの位置および移動速度を計測する光学式の位置移動速度センサが開示されている(特許文献1参照)。 Recently, as a non-contact positional movement speed sensor, an image sensor installed on the elevator car captures images of structures in the hoistway, and optical positional movement speed measures the position and movement speed of the elevator car. A sensor is disclosed (see Patent Document 1).
位置移動速度センサといった計測部は、安全装置として機能するため、計測部の異常の発生は、エレベーターかごの運行に支障をきたすおそれがある。しかしながら、特許文献1に記載の位置・速度検出装置には、計測部の異常を検出する仕組みが設けられていない。 Since the measurement unit such as the position movement speed sensor functions as a safety device, the occurrence of an abnormality in the measurement unit may interfere with the operation of the elevator car. However, the position/velocity detection device described in Patent Literature 1 is not provided with a mechanism for detecting an abnormality in the measuring section.
本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、計測部に係る異常の発生を検出することができる計測装置等を提案しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a measuring device and the like capable of detecting the occurrence of an abnormality in a measuring section.
かかる課題を解決するため本発明においては、ゲート信号を発生し、移動体の移動路に沿って配置された静止構造物を照明する光を前記ゲート信号に応答して送信し、前記静止構造物からの反射光を結像し、前記ゲート信号で規定される露光時間だけ、結像した反射光を撮像面に取り込み、取り込んだ反射光による光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を画像として処理し、処理した画像から前記移動体の移動に係る情報を算出する、前記移動体に設けられた複数の計測部と、前記複数の計測部の各々から出力される前記移動体の移動に係る情報に対して比較処理を行い、前記比較処理の結果に基づいて、前記複数の計測部に係る異常を判定する判定部と、を設けるようにした。 In order to solve such a problem, in the present invention, a gate signal is generated, light for illuminating a stationary structure arranged along a moving path of a moving object is transmitted in response to the gate signal, and the stationary structure is illuminated with light in response to the gate signal. The reflected light from the image is formed into an image, the imaged reflected light is taken into the imaging surface for the exposure time specified by the gate signal, the optical signal by the taken reflected light is converted into an electric signal, and the converted electric signal is a plurality of measuring units provided on the moving body, which are processed as images and calculate information related to the movement of the moving body from the processed images; and movement of the moving body output from each of the plurality of measuring units. and a determination unit that performs comparison processing on information related to the measurement units and determines an abnormality related to the plurality of measurement units based on the result of the comparison processing.
上記構成によれば、計測部を少なくとも2つ以上設け、各計測部が算出する移動体の移動に係る情報を比較処理することにより、計測部の異常を検出することができる。 According to the above configuration, at least two measurement units are provided, and an abnormality of the measurement units can be detected by comparing information related to the movement of the moving object calculated by each measurement unit.
本発明によれば、計測部に係る異常の発生を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect the occurrence of an abnormality in the measuring section.
(1)第1の実施の形態
以下、本発明の一実施の形態を詳述する。本実施の形態では、計測部を用いて移動体の位置、速度、加速度等を計測する装置、システム、方法等において、当該計測部に係る異常の発生を速やかに検出することのできる技術に関して説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
(1) First Embodiment Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. In the present embodiment, in a device, system, method, etc. for measuring the position, speed, acceleration, etc. of a moving object using a measurement unit, a technology capable of quickly detecting the occurrence of an abnormality related to the measurement unit will be described. do. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.
本実施の形態に示す計測装置は、計測部と判定部とを備える。かかる計測装置は、移動体に設けられた計測部において移動体の位置、移動体の移動速度、移動体の加速度、移動体の振動等、移動体の移動に係る情報を計測し、判定部において計測部の異常を判定する。 The measuring device shown in this embodiment includes a measuring section and a determining section. Such a measuring device measures information related to the movement of the moving body, such as the position of the moving body, the moving speed of the moving body, the acceleration of the moving body, and the vibration of the moving body, in a measuring unit provided in the moving body. Judge the abnormality of the measurement part.
例えば、計測装置は、タイミング制御部で発生したゲート信号に応答して、移動体から、被写体である静止構造物の表面に向けて、光送信部から光を照射(送信)する。そして、計測装置は、静止構造物の表面で跳ね返された光(正反射光および拡散反射光を含み得る光であり、以下では、「散乱光」と記す)を、結像部を介して撮像部の撮像面に入射し、撮像部で光信号を電気信号に光電変換する。また、計測装置は、変換した電気信号から生成した画像をもとに、画像処理部において、移動体の移動速度、移動体の位置、移動体の振動等、移動体の移動に係る情報を計測する。 For example, the measuring device irradiates (transmits) light from the moving object toward the surface of the stationary structure, which is the object, from the light transmitting unit in response to the gate signal generated by the timing control unit. Then, the measuring device captures the light bounced off the surface of the stationary structure (light that may include specularly reflected light and diffusely reflected light, hereinafter referred to as "scattered light") through the imaging unit. The light is incident on the imaging surface of the unit, and the optical signal is photoelectrically converted into an electrical signal in the imaging unit. In addition, based on the image generated from the converted electrical signal, the measuring device measures information related to the movement of the moving body, such as the moving speed of the moving body, the position of the moving body, and the vibration of the moving body, in the image processing unit. do.
ここで、計測部においては、少なくとも、タイミング制御部、光送信部および画像処理部がそれぞれ2つ以上設けられている(例えば、二重化されている)。例えば、計測装置は、判定部において、第1の画像処理部から出力される移動体の移動に係る情報と、第2の画像処理部から出力される移動体の移動に係る情報とに対して比較処理を行い、当該比較処理の結果に基づいて、第1の計測部および第2の計測部における異常に係る情報を判定する。 Here, in the measurement section, at least two or more of each of the timing control section, the optical transmission section, and the image processing section are provided (for example, duplicated). For example, in the determination unit, the measuring device may perform A comparison process is performed, and based on the result of the comparison process, information related to abnormality in the first measurement unit and the second measurement unit is determined.
本実施の形態では、計測部が設けられる移動体として、エレベーターかごを例に挙げて説明するが、エレベーターかごに限られるものではない。本実施の形態に示す技術は、人工的な研磨の傷があるような静止構造物(ガイドレール、線路、道路等)に沿って移動する移動体(自動ドア、列車、車等)に適用できる。なお、本明細書において「光」とは、電磁波を指し、例えば、可視光であってもよく、マイクロ波、テラヘルツ波、赤外線、紫外線、X線等であってもよい。 In the present embodiment, an elevator car will be described as an example of a moving object provided with a measuring unit, but the mobile object is not limited to an elevator car. The technology shown in this embodiment can be applied to mobile objects (automatic doors, trains, cars, etc.) that move along stationary structures (guide rails, railroad tracks, roads, etc.) that have artificial polishing scratches. . In this specification, "light" refers to electromagnetic waves, and may be, for example, visible light, microwaves, terahertz waves, infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, and the like.
なお、以下の説明では、同種の要素を区別しないで説明する場合には、枝番を含む参照符号のうちの共通部分(枝番を除く部分)を使用し、同種の要素を区別して説明する場合は、枝番を含む参照符号を使用することがある。例えば、計測部を特に区別しないで説明する場合には、「計測部111」と記載し、個々の計測部を区別して説明する場合には、「計測部111-A」、「計測部111-B」のように記載することがある。
In the following description, when the same type of elements are described without distinguishing between them, common parts (parts excluding the branch numbers) of the reference numerals including the branch numbers are used to distinguish between the same types of elements. In some cases, reference signs with branch numbers are used. For example, when describing the measuring units without distinguishing them in particular, it is described as “
次に、本実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、100は全体として第1の実施の形態によるエレベーターシステムを示す。 Next, this embodiment will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 100 generally indicates an elevator system according to a first embodiment.
図1は、エレベーターシステム100に係る構成の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an
エレベーターシステム100は、計測装置110を含んで構成される。計測装置110は、2つ以上の計測部111と、1つ以上の判定部112とを備える。ここで、計測部111は、少なくとも2つ以上備えればよく、本実施の形態では、わかりやすさのため2つ(計測部111-Aおよび計測部111-B)を配置するケースを例に挙げて説明する。
計測部111は、計測装置110における各種の処理、例えば、エレベーターかご120の移動に係る情報の算出を行う。判定部112は、計測部111からの各信号に基づいて、計測部111における各種の異常を判定する。
The
計測装置110は、図示は省略する建屋の昇降路(移動体の移動路)内を昇降するエレベーターかご120の上部に配置されている。計測装置110は、エレベーターかご120の運行制御を行うのに有用な信号情報(例えば、エレベーターかご120の位置、移動速度、加速度等に関する信号情報)を、エレベーターかご120の運行の制御、安全装置の制御等を行うエレベーター制御部130に出力する。
The
なお、計測装置110は、エレベーターかご120の上部以外、例えば、側面部、下部等に配置してもよい。また、計測部111-Aと計測部111-Bとは、上下に配置しているが、左右に配置してもよいし、異なるガイドレール140を観察してもよい。また、エレベーターシステム100には、エレベーターかご120およびエレベーター制御部130が含まれていてもよいし、ガイドレール140が含まれていてもよい。
In addition, the
図2は、計測装置110に係る構成の一例を示す図である。計測装置110は、少なくとも2つの計測部111と1つの判定部112とを備える。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the measuring
計測部111-Aと計測部111-Bとは、同じ構成であるので、以下では、代表して計測部111-Aの構成について説明する。 Since the measurement units 111-A and 111-B have the same configuration, the configuration of the measurement unit 111-A will be described below as a representative.
計測部111-Aは、光送信部210-Aと、結像部220-Aと、撮像部230-Aと、画像処理部240-Aと、全体制御部250-Aと、タイミング制御部260-Aと、を含んで構成されている。なお、図1および図2では、説明の便宜上、光路を破線の矢印、電気信号の経路を実線の矢印で示している。
The measurement unit 111-A includes an optical transmission unit 210-A, an imaging unit 220-A, an imaging unit 230-A, an image processing unit 240-A, an overall control unit 250-A, and a
光送信部210-Aは、光源(図示は省略)を備え、被写体であるガイドレール140に向けて光を照射するように配置されている。光源としては、LED(Light Emitting Diode)、ハロゲンランプのような時間的かつ空間的にインコヒーレントな光源を用いてもよいし、レーザー光源のような時間的かつ空間的にコヒーレントな光源を用いてもよい。
The light transmission unit 210-A includes a light source (not shown) and is arranged to emit light toward the
結像部220-Aは、光送信部210-Aからガイドレール140の表面に向けて照射された光である出射光線(出射光)であって、ガイドレール140の表面で散乱された散乱光を撮像部230-Aの撮像面に結像させる光学系として構成されている。
The image forming unit 220-A is emitted light (emitted light) that is light emitted from the light transmitting unit 210-A toward the surface of the
撮像部230-Aは、結像部220-Aからの光信号(ガイドレール140の表面の散乱輝度分布を示す光信号)であって、複数の画素(ピクセル)を含む撮像面に結像された光信号を、画素の輝度に応じた電気信号に変換し、変換した電気信号を、暗視野画像を示す画像信号として画像処理部240-Aに送信する。撮像部230-Aとしては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等を用いることができる。また、撮像部230-Aは、2次元のエリアセンサであってもよいし、エレベーターかご120の昇降方向に空間分解の機能を有する一次元のラインセンサであってもよい。
The imaging unit 230-A is an optical signal (an optical signal indicating the scattered luminance distribution on the surface of the guide rail 140) from the imaging unit 220-A, and is imaged on an imaging surface including a plurality of pixels. The obtained optical signal is converted into an electric signal corresponding to the luminance of the pixel, and the converted electric signal is transmitted to the image processing section 240-A as an image signal representing a dark field image. As the imaging unit 230-A, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, or the like can be used. Further, the imaging unit 230-A may be a two-dimensional area sensor, or a one-dimensional line sensor having a function of spatial resolution in the ascending/descending direction of the
なお、入射光および散乱光の経路中に、結像部220-A以外にバンドパスフィルタ等の波長選択式フィルタを設けて、所望の波長以外の外光を除去する役割を持たせてもよい。また、砂塵、埃等が計測装置110に入らないように、計測装置110を防護する目的で、入射光および散乱光の経路中に窓材等を設けてもよい。
In addition, a wavelength selective filter such as a bandpass filter may be provided in the paths of the incident light and the scattered light in addition to the imaging unit 220-A to have a role of removing external light having a wavelength other than the desired wavelength. . Further, for the purpose of protecting the measuring
画像処理部240-Aは、撮像部230-Aからの電気信号(暗視野画像を示す画像信号)を、例えば、ガイドレール140の表面の散乱輝度分布に応じた画像であって、空間分解した画像として処理し、画像処理の結果から、エレベーターかご120の移動に係る情報、例えば、エレベーターかご120の位置、移動速度等に関する信号情報を算出し、算出した信号情報を全体制御部250-Aに出力する。
The image processing unit 240-A spatially resolves the electric signal (image signal indicating the dark field image) from the imaging unit 230-A, for example, an image corresponding to the scattered luminance distribution on the surface of the
全体制御部250-Aは、画像処理部240-Aおよびタイミング制御部260-Aの制御を行うと共に、画像処理部240-Aからの信号情報(例えば、エレベーターかご120の移動に係る情報)を判定部112に出力する。
The overall control unit 250-A controls the image processing unit 240-A and the timing control unit 260-A, and receives signal information from the image processing unit 240-A (for example, information related to movement of the elevator car 120). Output to
タイミング制御部260-Aは、全体制御部250-Aからの情報をもとに複数のゲート信号(ゲートパルス信号)を生成し、生成した複数のゲート信号のうち一方のゲート信号を光送信部210-Aに送信し、他方のゲート信号を撮像部230-Aに送信する。一方のゲート信号は、光送信部210-Aにおける光源の駆動時間を規定するタイミング信号として用いられる。他方のゲート信号は、撮像部230-Aにおける露光時間を規定するタイミング信号として用いられる。 The timing control unit 260-A generates a plurality of gate signals (gate pulse signals) based on the information from the overall control unit 250-A, and outputs one of the generated gate signals to the optical transmission unit. 210-A, and the other gate signal is sent to the imaging unit 230-A. One gate signal is used as a timing signal that defines the driving time of the light source in the optical transmission section 210-A. The other gate signal is used as a timing signal that defines the exposure time in the imaging section 230-A.
画像処理部240-A、全体制御部250-A、タイミング制御部260-A、および判定部112は、電子計算機のような情報処理記録媒体、FPGA(field-programmable gate array)、マイクロコントローラのような論理回路素子等により構成される。
Image processing unit 240-A, overall control unit 250-A, timing control unit 260-A, and
次に、ガイドレール140の表面を撮像して得られた散乱輝度分布の画像について説明する。
Next, an image of the scattered luminance distribution obtained by imaging the surface of the
図3は、撮像部230で撮像した画像であって、ガイドレール140の表面の散乱輝度分布の画像を示す模式図である。
FIG. 3 is an image captured by the
移動速度Vで移動するエレベーターかご120から、被写体であるガイドレール140を撮影すると、図3に示すように、t時点とt+Δt時点とにおける、被写体表面(ガイドレール140の表面)の散乱輝度分布301の2つの画像302では、移動方向にずれが発生する。画像処理部240では、異なるフレーム間の画像を比較処理し、移動量を計測する。
When the subject, the
図4は、タイミング制御部260から撮像部230に送信するゲート信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a timing chart of gate signals transmitted from the
タイミング制御部260は、撮像部230に対して、フレーム周期Δt毎にゲート信号401を送信する。撮像部230は、タイミング制御部260からのゲート信号401のパルスに応答して、パルス幅Tの時間だけ露光を行う。この際、タイミング制御部260から光送信部210にゲート信号401を送信し、光源の点灯期間を露光時間Tの間だけ行ってもよい。これにより、光送信部210の単位時間当たりの平均出力パワーを下げることが可能であり、駆動に必要なパワーおよび放熱を抑えることが可能である。
The
次に、計測装置110による移動速度計測処理について説明する。
Next, movement speed measurement processing by the
図5は、画像処理部240による移動速度計測処理に係るフローチャートの一例を示す図である。本実施の形態では、説明の便宜上、相関関数法による移動速度計測処理について説明するが、移動速度の算出方法は、相関関数法には限定されない。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a flowchart relating to the moving speed measurement process by the
画像処理部240は、まず、全体制御部250から測定開始の信号を受信したことを条件に処理を開始し(ステップS501)、フレームiごとに暗視野画像I(i)を撮像部230から取得する(ステップS502)。
The
次に、画像処理部240は、取得したフレームiの暗視野画像I(i)を、画像処理部240内の記憶素子(メモリ)に格納する(ステップS503)。なお、記憶素子は、画像処理部240、全体制御部250等に含まれるレジスタ等の揮発性メモリを用いてもよいし、外部に配置した不揮発性メモリを用いてもよい。
Next, the
次に、画像処理部240は、ステップS503で記憶素子に格納した、フレームiの暗視野画像I(i)を記憶素子から読み出すと共に、フレームiよりも前に、記憶素子に格納されたフレーム(i-k)の暗視野画像I(i-k)を記憶素子から読み出し、読み出した暗視野画像I(i)と暗視野画像I(i-k)との相互相関関数Cを計算する(ステップS504)。なお、前のフレームの暗視野画像の選択方法いついては、直前の1フレーム前の暗視野画像を選択してもよいし、複数フレーム前の暗視野画像を選択してもよい。また、相互相関関数Cの計算方法についても他の計算方法を採用してもよい。
Next, the
次に、画像処理部240は、相互相関関数Cの計算により、相互相関関数Cのピーク座標位置のy成分(昇降方向と同じ方向の成分)Δyを推定し、ステップS504で読み出した暗視野画像のうち暗視野画像I(i-k)から暗視野画像I(i)までの時間k×Δtを算出し、ピーク座標位置のy成分Δyと時間k×Δtとの比から、エレベーターかご120の移動速度V=Δy/(k×Δt)を計算する(ステップS505)。なお、ピーク座標位置のy成分Δyの推定方法に関しても、最大位置のピーク座標としてもよいし、最大位置近傍の数点を用いて最小二乗フィッティングを行って推定してもよく、その方法については限定しない。
Next, the
次に、画像処理部240は、移動速度Vの情報を全体制御部250に出力し、フレームiに「1」を加算し(ステップS506)、全体制御部250からの測定終了の信号を受信したか否かを判定する(ステップS507)。画像処理部240は、全体制御部250から測定終了の信号を受信しいてないと判定した場合、ステップS502に処理を戻し、ステップS502~ステップS506の処理を繰り返す。一方、画像処理部240は、ステップS507で全体制御部250から測定終了の信号を受信したと判定した場合、移動速度計測処理を終了する(ステップS508)。
Next, the
なお、全体制御部250は、画像処理部240から出力された移動速度Vの情報を判定部112に出力する。
Note that the
このように、画像処理部240は、撮像部230から、タイミング制御部260の出力によるゲート信号の発生周期に相当するフレーム周期で電気信号を順次に取り込み、各電気信号からフレーム毎の画像を生成する。続いて、画像処理部240は、生成した複数フレームの画像のうち第1のフレームの画像における第1の計測対象画像(特徴的な画像を含む計測対象画像)と、第2のフレームの画像における計測対象画像であって、第1の計測対象画像に対応した第2の計測対象画像(第1の計測対象画像と同一の特徴的な画像を含む計測対象画像)との間に生じる、画像上のずれを算出する。そして、画像処理部240は、算出した画像上のずれと、第1のフレームと第2のフレームとにおける時間差を示す時間との比から、エレベーターかご120の移動速度Vを算出する。
In this way, the
なお、画像処理部240は、エレベーターかご120の昇降方向の移動速度Vのみを算出してもよい。また、画像処理部240では、さらに移動速度Vまたはピーク座標位置のy成分Δyを累積することにより、エレベーターかご120の位置を算出してもよい。算出した位置の情報は、移動速度Vと同様に、全体制御部250を介して記憶素子に格納されてもよいし、エレベーター制御部130に送信されてもよい。また、画像処理部240は、移動速度Vのフレーム間の差分を算出し、フレーム時間Δtで除算することによって、移動加速度を算出してもよい。
Note that the
次に、計測装置110による信頼性判定処理について説明する。
Next, reliability determination processing by the measuring
図6は、判定部112による信頼性判定処理に係るフローチャートの一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a flowchart relating to reliability determination processing by the
判定部112は、適宜のタイミングで信頼性判定処理を開始する(ステップS601)。判定部112は、信頼性判定処理を、計測部111-Aと計測部111-Bとの各々の全体制御部250から、エレベーターかご120の移動に係る情報を受信したことを条件に開始してもよいし、定期的に開始してもよいし、予め指定された時間に開始してもよいし、その他のタイミングで開始してもよい。
The
まず、判定部112は、計測部111-Aと計測部111-Bとの各々から信号情報(エレベーターかご120の移動に係る情報等)を取得する(ステップS602)。
First, the
次に、判定部112は、2つの計測部111からの信号情報が同じであるか否かの判定(2つの信号情報の比較処理)を行う(ステップS603)。判定部112は、2つの信号情報が同じであると判定した場合、計測部111-Aと計測部111-Bとは正常に動作していると判定し、ステップS604に処理を移す。他方、判定部112は、2つの信号情報が同じでないと判定した場合、計測部111-Aと計測部111-Bとの少なくとも一方に係る異常があると判定し、ステップS605に処理を移す。
Next, the
ここで、「2つの信号情報が同じ」とは、完全に一致することを意味するものであってもよいし、ほぼ一致(略一致)することを意味するものであってもよい。完全に一致するケースとしては、例えば、計測部111-Aで計測されたレベーターかご120の移動速度と、計測部111-Bで計測されたエレベーターかご120の移動速度とが同じ値であることが挙げられる。ほぼ一致するケースとしては、例えば、計測部111-Aで計測されたエレベーターかご120の移動速度と、計測部111-Bで計測されたエレベーターかご120の移動速度との差が予め定められた範囲(例えば、速度分解能の範囲)内であることが挙げられる。
Here, "the two pieces of signal information are the same" may mean that they match completely, or that they substantially match (substantially match). As a case of a perfect match, for example, the moving speed of the
また、例えば、完全に一致するケースとしては、計測部111-Aで計測されたエレベーターかご120の位置と、計測部111-Bで計測されたエレベーターかご120の位置とが同じ値であることが挙げられる。ほぼ一致するケースとしては、例えば、計測部111-Aで計測されたエレベーターかご120の位置と、計測部111-Bで計測されたエレベーターかご120の位置との差が予め定められた範囲(例えば、許容誤差の範囲)内であることが挙げられる。
Further, for example, as a case of a perfect match, the position of the
なお、計測部111が3つ以上である場合は、例えば、全てのペアについて信号情報が同じであるか否かを判定し、全てのペアで信号情報が同じであると判定した場合、ステップS604に処理を移し、1つ以上のペアで信号情報が同じでないと判定した場合、ステップS605に処理を移す。
If there are three or
ステップS604では、判定部112は、計測部111-Aと計測部111-Bとからの信号情報と、計測部111が正常に動作しているという判定の結果を示す信号情報(正常判定を示す情報)とをエレベーター制御部130に出力する。
In step S604,
ここで、判定部112は、信頼性判定処理の際に、計測部111に係る異常の有無を判定するだけでなく、さらに異常の種類の同定を行ってもよい。
Here, the
ステップS605では、判定部112は、計測部111-Aと計測部111-Bとから出力される信号情報に基づいて、計測部111の異常の種類を同定する。
In step S605, the
ここで、計測部111-Aと計測部111-Bとから出力される信号情報としては、例えば、エレベーターかご120の昇降方向と同じ方向(エレベーターかご120における高さ方向、図1におけるy軸方向)の位置、移動速度、加速度(以下、「y軸方向の情報」と記す)が挙げられる。それ以外にも、撮像部230において2次元のエリアセンサを用いることにより後述する方法で検出される、昇降方向(図1におけるy軸方向)に対して垂直な面内方向(エレベーターかご120における幅方向、図1におけるx軸方向)の、位置、移動速度、加速度(以下、「x軸方向の情報」と記す)が挙げられる。また、図7を用いて後述する方法で検出される、昇降方向および面内方向に対して垂直な方向(エレベーターかご120における奥行き方向、図1におけるz軸方向)の位置(以下、「z軸方向の情報」と記す)が挙げられる。また、画像処理部240における処理を行う前の、エリアセンサで取得した撮像部230からの出力信号が挙げられる。
Here, the signal information output from the measurement units 111-A and 111-B includes, for example, the same direction as the ascending/descending direction of the elevator car 120 (height direction in the
判定部112は、例えば、所定の期間のx軸方向の情報を比較することにより、計測部111のx軸方向の異常、例えば、取付治具のゆるみ、破損による異常振動、取付位置ずれ、傾斜等を検出することが可能となる。例えば、判定部112は、計測部111-Aのx軸方向の位置の振幅が計測部111-Bのx軸方向の位置の振幅と比べて大きいと判定した場合、計測部111-Aのx軸方向の異常と同定する。
For example, by comparing the information in the x-axis direction for a predetermined period, the
また、例えば、判定部112は、所定の期間のy軸方向の情報を比較することにより、計測部111のy軸方向の異常、例えば、取付治具のゆるみ、破損による異常振動、取付位置ずれ、傾斜等を検出することが可能となる。例えば、判定部112は、計測部111-Aのy軸方向の位置の振幅が計測部111-Bのy軸方向の位置の振幅と比べて大きいと判定した場合、計測部111-Aのy軸方向の異常と同定する。
In addition, for example, the
また、例えば、判定部112は、所定の期間のz軸方向の情報を比較することにより、計測部111のz軸方向の位置の異常、例えば、取付治具のゆるみ、破損による異常振動、取付位置ずれ、傾斜等を検出することが可能となる。例えば、判定部112は、計測部111-Aのz軸方向の位置の振幅が計測部111-Bのz軸方向の位置の振幅と比べて大きいと判定した場合、計測部111-Aのz軸方向の異常と同定する。
Further, for example, the
また、エレベーターシステム100では、画像処理部240における処理を行う前の、エリアセンサで取得した撮像部230からの出力信号を判定部112に出力し、比較処理を行うことも可能である。この比較処理により、判定部112は、ガイドレール140の表面における異常、ガイドレール140から結像部220までと、結像部220から撮像部230までの光路上における異物に関する異常等を同定することが可能である。ガイドレール140の表面における異常としては、ガイドレールの腐食、汚染等が挙げられる。異物に関する異常としては、虫、小動物等の光路横切り、結像部220における油滴、水滴、埃、砂塵等によるくもり等が挙げられる。
Further, in the
また、エレベーターシステム100では、撮像部230における画像信号の明るさ、例えば、全画素における画素値の平均値、総和等を、判定部112に出力し、比較処理を行うことも可能である。この比較処理により、判定部112は、照明光の有無を判定し、光送信部210における異常、例えば、経年劣化、素子破壊等の要因による光源の不点灯等を検出することが可能である。
Further, in the
なお、エレベーターシステム100では、上述した計測部111の異常の種類を同定する処理については、行われなくてもよいし、何れか1つが行われてもよいし、任意の組合せで行われてもよい。
In the
ステップS606では、判定部112は、ステップS605で同定した異常の種類を示す情報と、計測部111が異常に動作しているという判定結果を示す信号情報(異常判定を示す情報)とをエレベーター制御部130に出力する。これにより、計測部111の異常の発生時には、エレベーター制御部130では、適切にエレベーターかご120の運行を停止するという制御を行うことができる。また、例えば、エレベーターシステム100の保守員は、同定した異常の種類に基づき、適切に計測部111の異常の修繕と復旧とを速やかに行うことが可能である。
In step S606, the
判定部112は、ステップS604またはステップS606で、エレベーター制御部130から信頼性判定処理の終了の信号を受信したと判定した場合、信頼性判定処理を終了する(ステップS607)。
If the
なお、判定部112は、計測部111-Aおよび計測部111-Bと一体化した構成でもよいし、エレベーター制御部130と一体化し、1つの情報処理回路、例えば、電子計算機のような情報処理記録媒体、FPGA、マイクロコントローラのような論理回路素子等により構成されてもよい。
Note that the
また、エレベーターシステム100は、判定部112における判定結果をエレベーター制御部130に送るだけでなく、LED等の照明部を備え、照明部の点灯の有無で異常を知らせてもよい。また、エレベーターシステム100は、自動で電源をOFFする機能を設けてもよい。これにより、計測部111-Aおよび計測部111-Bの異常を速やかに知らせることができ、交換容易性を高めることが可能となる。
Further, the
次に、x軸方向の情報を算出する方法について説明する。 Next, a method for calculating information in the x-axis direction will be described.
昇降方向(y軸方向)に対して垂直な面内方向のうち、エリアセンサの撮像面を含む方向(x軸方向)に対する、位置、移動速度および加速度については、図5のフローチャートについて前述した画像処理部240の処理と同様に算出することが可能である。すなわち、計測部111は、フレーム間の画像のx軸方向におけるずれΔxを、相互相関関数のピーク座標位置のx成分を推定することによって算出する。
Regarding the position, movement speed, and acceleration in the direction (x-axis direction) including the imaging surface of the area sensor among the in-plane directions perpendicular to the elevation direction (y-axis direction), the image described above with reference to the flowchart of FIG. It can be calculated in the same manner as the processing of the
また、z軸方向の情報については、例えば、以下の構成によって、エレベーターかご120からガイドレール140までの距離を計測することが可能である。例えば、計測部111は、光送信部210から出射された出射光線(出射光)が結像部220を介して撮像部230に入射されるまでの時間を測定し、測定結果をもとにエレベーターかご120からガイドレール140までの距離を計測する。
As for the information in the z-axis direction, for example, it is possible to measure the distance from the
図7は、タイミング制御部260から光送信部210および撮像部230へ送信されるゲート信号とガイドレール140から撮像部230へ入射する散乱光とのタイミングチャートの一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a timing chart of the gate signal transmitted from the
タイミングチャート710に示すように、タイミング制御部260から光送信部210に対して、時間t1~時間t3までの期間がハイレベルとなる、第1のゲート信号711(ゲートパルス信号)が送信されると、光送信部210からガイドレール140に対して出射光線(照明光)が照射され、ガイドレール140の表面で散乱した散乱光が結像部220を介して撮像部230に入射する。この際、撮像部230には、タイミングチャート720に示すように、時間t2~時間t4までの期間がハイレベルとなる散乱光721(輝度がハイレベルとなる散乱光)が入射する。すなわち、撮像部230には、光送信部210から出射される出射光線に対して、時間遅れ=(時間t2-時間t1)を有する散乱光721が入射する。
As shown in a
一方、タイミングチャート730に示すように、タイミング制御部260から撮像部230に対して、光送信部210に送信される、第1のゲート信号711と同じタイミングで、時間t1~時間t3までの期間がハイレベルとなる、第1のゲート信号731(ゲートパルス信号)が送信されると、撮像部230は、時間t1~時間t3の期間を露光時間Tとして、結像部220からの散乱光721を撮像面(第1の撮像面)に取り込み、第1のゲート信号711に応答して撮像した画像信号(電気信号732)を生成する。この際、結像部220から撮像部230に対して、ハイレベルの散乱光721が入射する期間は、露光時間T(時間t1~時間t3)のうち、時間t2~時間t3の期間であり、この期間に撮像された画像信号(電気信号732)が撮像部230から画像処理部240に出力される。
On the other hand, as shown in a
次に、タイミングチャート740に示すように、タイミング制御部260から撮像部230に対して、時間t3~時間t5までの期間がハイレベルとなる、第2のゲート信号741(ゲートパルス信号)が送信されると、撮像部230は、時間t3~時間t4の期間を露光時間Tとして、結像部220からの散乱光721を撮像面(第2の撮像面)に取り込み、第2のゲート信号741に応答して撮像した画像信号(電気信号742)を生成する。この際、結像部220から撮像部230に対して、ハイレベルの散乱光721が入射する期間は、露光時間T(時間t3~時間t5)のうち、時間t3~時間t4の期間であり、この期間に撮像された画像信号(電気信号742)が画像処理部240に出力される。
Next, as shown in a
ここで、光送信部210からガイドレール140に向けて出射された出射光線が、ガイドレール140で散乱し、ガイドレール140の表面で散乱した散乱光のうち散乱光721が撮像部230に入射するまでの伝達時間T0(=時間t1~時間t2までの期間)を算出するに際して、画像処理部240は、撮像部230から、電気信号732と、電気信号742とを取り込み、伝達時間T0を、次の(式1)に従って算出する。
Here, the emitted light beam emitted from the
T0=T・V2/(V1+V2)・・・・(式1) T0=T·V2/(V1+V2) (Formula 1)
ここで、Tは、第1のゲート信号711と第2のゲート信号741とで規定される露光時間であり、V1、V2は、撮像部230から出力される画像信号に属する画像の大きさに相当する面積(V1は、第1の撮像面で取り込まれた光の量、V2は、第2の撮像面で取り込まれた光の量)である。
Here, T is the exposure time defined by the
画像処理部240は、伝達時間T0×光速から、エレベーターかご120からガイドレール140までの距離を算出し、算出した距離の情報を全体制御部250に送信する。この際、画像処理部240、全体制御部250、または判定部112において、画像処理部240で算出した距離と設定値(基準値)とを比較して、エレベーターかご120にz軸方向のぶれ(振動)があるか否かを判定することができる。
The
本実施の形態によれば、同じ機能をもつ少なくとも2つ以上の計測部111を設け、計測部111からの出力信号を比較処理し、当該比較処理の結果に基づいて計測部111の異常の有無を判定する判定部を設けることによって、エレベーターかご120の位置および速度を計測する高信頼な計測装置110を提供することができる。
According to the present embodiment, at least two measuring
さらに、判定部112では、昇降方向におけるエレベーターかご120の移動に係る情報のみならず、昇降方向に対して垂直な面内方向におけるエレベーターかご120の移動に係る情報、昇降方向および面内方向に対して垂直な方向におけるエレベーターかご120の移動に係る情報、ガイドレール140の表面に関する情報、または光路上の異物に関する情報に基づいて、計測部111の異常の種類の同定が行われる。かかる構成によれば、計測部111の異常の種類に基づいて計測装置110の修繕時間、復旧時間等を短縮することができる。
Furthermore, in the
(2)第2の実施の形態
本実施の形態の計測装置110は、第1の実施の形態の結像部220よりも、エレベーターかご120のz軸方向のゆれに対して、撮像部230における結像倍率を不変に保つ、ロバストな結像部220を備えるものである。その他の構成については、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
(2) Second Embodiment In the
図8は、本実施の形態における結像部220に係る構成の一例を示す図である。なお、図8では、ガイドレール140からの散乱光の光線(例えば、散乱光線811-A~散乱光線813-A、散乱光線811-B~散乱光線813-B)を破線の矢印で示している。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a configuration related to
図8に示すように、結像部220は、撮像領域800における散乱光を撮像部230に結像する。より具体的には、結像部220は、対物レンズ801(第1のレンズ)と、絞り802とを備える。対物レンズ801は、ガイドレール140に相対向して配置され、ガイドレール140で散乱した散乱光を集光する。絞り802は、対物レンズ801で集光された散乱光の光量を制限し、光量の制限された散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。
As shown in FIG. 8 , the
上述した結像部220は、被写体(被検出対象)となるガイドレール140が、エレベーターかご120に対して、相対的にz軸方向(エレベーターかご120の昇降方向(y軸方向)に対して直交する方向)にぶれたときの倍率の変化の影響をなくすために、物体側(ガイドレール140側)にテレセントリックな光学配置となっている。
In the
すなわち、本実施の形態における結像部220では、撮像部230の撮像面の中心と、絞り802の中心と、対物レンズ801の光軸の中心とが同一直線上に位置するように配置され、かつ、絞り802は、対物レンズ801の撮像部230側の焦点位置に配置されている。
That is, in the
ガイドレール140からの散乱光は、対物レンズ801を透過した後、撮像部230の撮像面に結像される。散乱光のうち、図示した散乱光線811,812,813は、本結像光学系の主光線である。すなわち、散乱光線811,812,813は、絞り802の中心を通る。散乱光線811,812,813は、常に、対物レンズ801の光軸と平行となって、ガイドレール140の散乱面から出射するように、対物レンズ801と絞り802との位置が配置されている。
Scattered light from the
なお、y軸とz軸とは、ガイドレール140に形成される仮想の軸であって、y軸は、エレベーターかご120の昇降方向と平行な軸を示し、z軸は、エレベーターかご120の昇降方向と直交する軸であって、結像部220の光軸と平行な軸を示す。
The y-axis and the z-axis are virtual axes formed on the
本実施の形態によれば、ガイドレール140からの散乱光線811,812,813は、主光線であり、常に、対物レンズ801の光軸と平行となって対物レンズ801に入射するので、エレベーターかご120のz軸方向のゆれに対して、ガイドレール140の画像が光軸方向(z軸方向)にぶれても、撮像部230の撮像面で結像する像の倍率は一定となり、エレベーターかご120のy軸方向の移動量Δyの計測値を、エレベーターかご120のz軸方向のゆれに対して、常に一定に保つことができる。
According to this embodiment, the scattered rays 811, 812, 813 from the
また、対物レンズ801の材質をガラスにすることもできる。対物レンズ801をガラスレンズとすることにより、プラスチックレンズに比べ、十分高い耐久性を得ることができる。また、対物レンズ801のうち光線が通過する面の形状を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面として構成することもできる。本構成により、対物レンズ801をガラスレンズとしても、非球面形状に比べ、安価に結像部220を構成することが可能である。
Also, the material of the objective lens 801 can be glass. By using a glass lens as the objective lens 801, a sufficiently high durability can be obtained as compared with a plastic lens. Further, the shape of the surface of the objective lens 801 through which light rays pass can be configured such that both sides are spherical or one side is spherical and the other side is flat. With this configuration, even if the objective lens 801 is a glass lens, it is possible to configure the
(3)第3の実施の形態
本実施の形態の計測装置110は、第1の実施の形態の結像部220よりも、エレベーターかご120のz軸方向のゆれに対して撮像部230における結像倍率を不変に保つ、ロバストな結像光学系であって、第2の実施の形態の結像部220よりも、撮像部230で生じる幾何収差を抑える結像部220を備えるものである。その他の構成については、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
(3) Third Embodiment The
図9は、本実施の形態における結像部220に係る構成の一例を示す図である。なお、図9では、ガイドレール140からの散乱光の光線(例えば、散乱光線911-A~散乱光線913-A、散乱光線911-B~散乱光線913-B)を破線の矢印で示している。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a configuration related to
図9に示すように、結像部220は、撮像領域900における散乱光を撮像部230に結像する。より具体的には、結像部220は、対物レンズ901(第1のレンズ)と、絞り902と、集光レンズ903(第2のレンズ)とを備える。対物レンズ901は、ガイドレール140に相対向して配置され、ガイドレール140で散乱した散乱光を集光する。絞り902は、対物レンズ901で集光された散乱光の光量を制限する。集光レンズ903は、絞り902と撮像部230との間に配置され、絞り902からの散乱光を集光し、集光した散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。
As shown in FIG. 9 , the
上述した結像部220は、被写体(検出対象)となるガイドレール140が、エレベーターかご120に対して、相対的にz軸方向にぶれたときの倍率の変化の影響をなくするために、物体側(ガイドレール140側)をテレセントリックな光学配置にすると共に、撮像部230で生じる幾何収差を抑えるために、像側(撮像部230側)もテレセントリックな光学配置となっている。
The
すなわち、撮像部230の撮像面の中心と、集光レンズ903の光軸と、絞り902の中心と、対物レンズ901の光軸とが、それぞれ同一直線上に位置するように配置され、かつ、絞り902は、対物レンズ901の撮像部230側の焦点位置に配置されていると共に、集光レンズ903の対物レンズ901側の焦点位置に配置されている。
That is, the center of the imaging surface of the
また、ガイドレール140からの散乱光は、対物レンズ901を透過した後、集光レンズ903を介して撮像部230の撮像面に結像される。この際、散乱光のうち、図示した散乱光線911,912,913は、本結像光学系の主光線である。すなわち、散乱光線911,912,913は、絞り902の中心を通る。散乱光線911,912,913は、常に対物レンズ901の光軸と平行となって、ガイドレール140の散乱面から出射するとともに、常に集光レンズ903の光軸と平行となって、撮像部230に入射するように、対物レンズ901と絞り902と集光レンズ903との位置が配置されている。
Also, the scattered light from the
本実施の形態によれば、第2の実施の形態と同様に、ガイドレール140の画像が光軸方向(z軸方向)にぶれても撮像部230の撮像面で結像する像の倍率を不変にでき、さらに撮像部230のz軸方向の取付位置のずれに対しても、撮像部230の撮像面で結像する像の倍率を不変にできる。結果として、結像部220および撮像部230の取り付け時の寸法公差を大きく取ることができ、よりロバストな光学系を構成することができる。また、結像部220に、対物レンズ901と集光レンズ903とを含む2つのレンズを用いているので、結像部220の幾何収差の影響を小さくすることも可能となる。
According to the present embodiment, as in the second embodiment, even if the image on the
また、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、対物レンズ901を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することもできる。集光レンズ903も、光線が通過する面の形状を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することができる。本構成により、より安価で高い耐久性を有する結像部220を構成することが可能となる。
In this embodiment, as in the second embodiment, the objective lens 901 can be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side. The condensing lens 903 can also be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side, through which light rays pass. With this configuration, it is possible to configure the
(4)第4の実施の形態
本実施の形態の計測装置110は、第2の実施の形態の結像部220および第3の実施の形態の結像部220よりも、部品点数が少なく、調達、組立、点検等等にかかるコストが少ない、安価な結像光学系である。その他の構成については、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。なお、第2の実施の形態に対応する構成については、図10を用いて説明し、第3の実施の形態に対応する構成については、図11を用いて説明する。
(4) Fourth Embodiment The measuring
図10は、本実施の形態における結像部220に係る構成の一例を示す図である。なお、図10では、ガイドレール140からの散乱光の光線(例えば、散乱光線1011-A~散乱光線1013-A、散乱光線1011-B~散乱光線1013-B)を破線の矢印で示している。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a configuration related to
図10に示すように、結像部220は、撮像領域1000における散乱光を撮像部230に結像する。より具体的には、結像部220は、ただ1つの対物レンズ1001(第1のレンズ)と、ただ1つの絞り1002とを備える。対物レンズ1001は、ガイドレール140に相対向して配置され、ガイドレール140で散乱した散乱光を集光する。絞り1002は、対物レンズ1001で集光された散乱光の光量を制限し、光量の制限された散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。
As shown in FIG. 10 , the
第2の実施の形態とは異なり、結像部220は、異なる2つの撮像領域1000-Aと1000-Bとにおける散乱光を、ただ1つの対物レンズ1001と、ただ1つの絞り1002とで、異なる2つの撮像部230-Aおよび撮像部230-B上に結像する。
Unlike the second embodiment, the
上述した結像部220は、第2の実施の形態と同様に、被写体(検出対象)となるガイドレール140が、エレベーターかご120に対して、相対的にz軸方向にぶれたときの倍率の変化の影響をなくするために、物体側(ガイドレール140側)にテレセントリックな光学配置となっている。
As in the second embodiment, the
本実施の形態によれば、第2の実施の形態と同様に、ガイドレール140の画像が光軸方向(z軸方向)にぶれても撮像部230の撮像面で結像する像の倍率を不変にできる。さらに、異なる2つの撮像領域1000-Aと撮像領域1000-Bとにおける散乱光を、共通化したただ1つの対物レンズ1001と絞り1002とを用いて、異なる2つの撮像部230-Aと撮像部230-Bとに結像するため、部品の点数を減らすことができ、調達、組立、点検等等にかかるコストを下げ、安価に結像部220を構成することが可能となる。
According to the present embodiment, as in the second embodiment, even if the image on the
また、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、対物レンズ1001を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することもできる。本構成により、より安価で高い耐久性を有する結像部220を構成することが可能となる。
In this embodiment, as in the second embodiment, the objective lens 1001 can be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side. With this configuration, it is possible to configure the
図11は、本実施の形態における結像部220に係る構成であって、図10とは異なる構成の一例を示す図である。なお、図11では、ガイドレール140からの散乱光の光線(例えば、散乱光線1111-A~散乱光線1113-A、散乱光線1111-B~散乱光線1113-B)を破線の矢印で示している。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a configuration related to
図11に示すように、結像部220は、撮像領域1100における散乱光を撮像部230に結像する。より具体的には、結像部220は、ただ1つの対物レンズ1101(第1のレンズ)と、ただ1つの絞り1102と、ただ1つの集光レンズ1103(第2のレンズ)とを備える。対物レンズ1101は、ガイドレール140に相対向して配置され、ガイドレール140で散乱した散乱光を集光する。絞り1102は、対物レンズ1101で集光された散乱光の光量を制限する。集光レンズ1103は、絞り1102と撮像部230との間に配置され、絞り1102からの散乱光を集光し、集光した散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。
As shown in FIG. 11 , the
第3の実施の形態とは異なり、結像部220は、異なる2つの撮像領域1100-Aと撮像領域1100-Bとにおける散乱光を、ただ1つの対物レンズ1101と、ただ1つの絞り1102と、ただ1つの集光レンズ1103とで、異なる2つの撮像部230-Aおよび撮像部230-B上に結像する。
Unlike the third embodiment, the
上述した結像部220では、第3の実施の形態と同様に、被写体(検出対象)となるガイドレール140が、エレベーターかご120に対して、相対的にz軸方向にぶれたときの倍率の変化の影響をなくするために、物体側(ガイドレール140側)にテレセントリックな光学配置となっている。さらに、結像部220では、撮像部230で生じる幾何収差を抑えるために、像側(撮像部230側)もテレセントリックな光学配置となっている。
In the above-described
本実施の形態によれば、第3の実施の形態と同様に、ガイドレール140の画像が光軸方向(z軸方向)にぶれても撮像部230の撮像面で結像する像の倍率を不変にでき、撮像部230のz軸方向の取付位置のずれに対しても、撮像部230の撮像面で結像する像の倍率を不変にできる。さらに、異なる2つの撮像領域1100-Aと撮像領域1100-Bとにおける散乱光を、共通化した対物レンズ1101と絞り1102と集光レンズ1103とを用いて、異なる2つの撮像部230-Aと撮像部230-Bとに結像するため、部品の点数を減らすことができ、調達、組立、点検等等にかかるコストを下げ、安価に結像部220を構成することが可能となる。
According to the present embodiment, as in the third embodiment, even if the image on the
また、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、対物レンズ1101を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することもできる。集光レンズ1103も、光線が通過する面の形状を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することができる。本構成により、より安価で高い耐久性を有する結像部220を構成することが可能となる。
In this embodiment, as in the second embodiment, the objective lens 1101 can be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side. The condensing lens 1103 can also be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side. With this configuration, it is possible to configure the
(5)第5の実施の形態
本実施の形態の計測装置110は、第4の実施の形態の結像部220よりも、結像部220による2つの撮像領域の結像位置の間の距離を離すことが可能となり、撮像部230のサイズおよび配置に対する制約条件を少なくすることが可能となる。その結果、撮像部230を大きくしても、2つ配置することが可能となるため、より設計の自由度を上げることが可能となる。その他の構成については、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
(5) Fifth Embodiment
図12は、本実施の形態における結像部220に係る構成の一例を示す図である。なお、図12では、ガイドレール140からの散乱光の光線(例えば、散乱光線1211-A~散乱光線1213-A、散乱光線1211-B~散乱光線1213-B)を破線の矢印で示している。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a configuration related to
図12に示すように、結像部220は、撮像領域1200における散乱光を撮像部230に結像する。より具体的には、結像部220は、ただ1つの対物レンズ1201(第1のレンズ)と、ただ1つの絞り1202と、ただ1つの集光レンズ1203(第2のレンズ)とを備える。対物レンズ1201は、ガイドレール140に相対向して配置され、ガイドレール140で散乱した散乱光を集光する。絞り1202は、対物レンズ1201で集光された散乱光の光量を制限し、光量の制限された散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。集光レンズ1203は、絞り1202と撮像部230との間に配置され、絞り1202からの散乱光を集光し、集光した散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。
As shown in FIG. 12 , the
上述した結像部220では、第2の実施の形態と同様に、被写体(検出対象)となるガイドレール140が、エレベーターかご120に対して、相対的にz軸方向にぶれたときの倍率の変化の影響をなくするために、物体側(ガイドレール140側)にテレセントリックな光学配置となっている。さらに、結像部220では、撮像部230で生じる幾何収差を抑え、かつ、結像部220による2つの撮像領域1200の結像位置の間隔を離すため、像側(撮像部230側)にエントセントリックな光学配置となっている。
In the
また、ガイドレール140からの散乱光は、対物レンズ1201を透過した後、集光レンズ1203を介して撮像部230の撮像面に結像される。この際、散乱光のうち、図示した散乱光線1211,1212,1213は、本結像光学系の主光線である。すなわち、散乱光線1211,1212,1213は、絞り1202の中心を通る。散乱光線1211,1212,1213は、常に対物レンズ1201の光軸と平行となって、ガイドレール140の散乱面から出射するとともに、常に集光レンズ1203の光軸に対し、像側(撮像部230側)に進むにつれて発散するように、対物レンズ1201と絞り1202と集光レンズ1203との位置が決定(配置)されている。
Scattered light from the
すなわち、撮像部230の撮像面の中心と、集光レンズ1203の光軸と、絞り1202の中心と、対物レンズ1201の光軸とが、それぞれ同一直線上に位置するように、配置され、かつ、絞り1202は、対物レンズ1201の撮像部230側の焦点位置1204に配置されていると共に、集光レンズ1203の対物レンズ1201側の焦点位置1205よりも内側に配置されている。
That is, the center of the imaging surface of the
本実施の形態によれば、第2の実施の形態と同様に、ガイドレール140の画像が光軸方向(z軸方向)にぶれても撮像部230の撮像面で結像する像の倍率を不変にできる。さらに、異なる2つの撮像領域1200-Aと撮像領域1200-Bとにおける散乱光を、共通化したただ1つの対物レンズ1201と絞り1202と集光レンズ1203とを用いて、異なる2つの撮像部230-Aと撮像部230-Bとに結像するため、部品の点数を減らすことができ、調達、組立、点検等にかかるコストを下げ、安価に結像部220を構成することが可能となる。さらに、撮像部230-Aと撮像部230-Bとの間隔を広げることが可能となり、撮像部230のサイズに対する制約条件をなくすことが可能となる。その結果、撮像部230を大きくしても、2つ配置することが可能となるため、より設計の自由度を上げることが可能となる。
According to the present embodiment, as in the second embodiment, even if the image on the
また、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、対物レンズ1201を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することもできる。集光レンズ1203も、光線が通過する面の形状を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することができる。本構成により、より安価で高い耐久性を有する結像部220を構成することが可能となる。
In this embodiment, as in the second embodiment, the objective lens 1201 can be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side. The condensing lens 1203 can also be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side, through which light rays pass. With this configuration, it is possible to configure the
図13は、本実施の形態における結像部220に係る構成であって、図12とは異なる構成の一例を示す図である。なお、図13では、ガイドレール140からの散乱光の光線(例えば、散乱光線1311-A~散乱光線1313-A、散乱光線1311-B~散乱光線1313-B)を破線の矢印で示している。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a configuration related to
図13に示すように、結像部220は、撮像領域1300における散乱光を撮像部230に結像する。より具体的には、結像部220は、ただ1つの対物レンズ1301(第1のレンズ)と、ただ1つの絞り1302と、鏡1303とを備える。対物レンズ1301は、ガイドレール140に相対向して配置され、ガイドレール140で散乱した散乱光を集光する。絞り1302は、対物レンズ1301で集光された散乱光の光量を制限し、光量の制限された散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。鏡1303は、絞り1302と撮像部230-Bとの間に配置され、絞り1302からの散乱光を反射し、反射した散乱光を撮像部230-Bの撮像面に向けて送出する。
As shown in FIG. 13 , the
上述した結像部220は、第2の実施の形態と同様に、被写体(検出対象)となるガイドレール140が、エレベーターかご120に対して、相対的にz軸方向にぶれたときの倍率の変化の影響をなくするために、物体側(ガイドレール140側)にテレセントリックな光学配置となっている。
As in the second embodiment, the
本実施の形態によれば、第2の実施の形態と同様に、ガイドレール140の画像が光軸方向(z軸方向)にぶれても撮像部230の撮像面で結像する像の倍率を不変にできる。さらに、異なる2つの撮像領域1300-Aと撮像領域1300-Bとにおける散乱光を、共通化したただ1つの対物レンズ1301と絞り1302とを用いて、異なる2つの撮像部230-Aと撮像部230-Bとに結像するため、部品の点数を減らすことができ、調達、組立、点検等にかかるコストを下げ、安価に結像部220を構成することが可能となる。さらに、鏡1303を用いて、撮像部230-Aと撮像部230-Bとの配置を離すことが可能となり、撮像部230のサイズに対する制約条件をなくすことが可能となる。その結果、撮像部230を大きくしても、2つ配置することが可能となるため、より設計の自由度を上げることが可能となる。
According to the present embodiment, as in the second embodiment, even if the image on the
また、本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、対物レンズ1301を、両側が球面または片側が球面でもう一方の側を平面とし、かつ、ガラスレンズとして構成することもできる。本構成により、より安価で高い耐久性を有する結像部220を構成することが可能となる。
In this embodiment, as in the second embodiment, the objective lens 1301 can be configured as a glass lens with spherical surfaces on both sides or a spherical surface on one side and a flat surface on the other side. With this configuration, it is possible to configure the
また、本実施の形態で示した、鏡1303を用いて撮像部230の配置を離すという構成については、第3の実施の形態で示した、物体側だけでなく像側にもテレセントリックな構成と組み合わせてもよい。鏡1303については、図13で示した実施の形態と同様に撮像部230-Bの直前に配置してもよいし、図14に示すような構成としてもよい。
Further, the configuration in which the
図14は、本実施の形態における結像部220に係る構成であって、図12および図13に示す構成とは異なる構成の一例を示す図である。なお、図14では、ガイドレール140からの散乱光の光線(例えば、散乱光線1411-A~散乱光線1413-A、散乱光線1411-B~散乱光線1413-B)を破線の矢印で示している。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a configuration related to
図14に示すように、結像部220は、撮像領域1400における散乱光を撮像部230に結像する。より具体的には、結像部220は、ただ1つの対物レンズ1401(第1のレンズ)と、ただ1つの絞り1402と、集光レンズ1403-A(第2のレンズ)と、集光レンズ1403-B(第3のレンズ)と、鏡1404とを備えている。
As shown in FIG. 14 , the
対物レンズ1401は、ガイドレール140に相対向して配置され、ガイドレール140で散乱した散乱光を集光する。絞り1402は、対物レンズ1401で集光された散乱光の光量を制限し、光量の制限された散乱光を撮像部230の撮像面に向けて送出する。集光レンズ1403-Aは、絞り1402と撮像部230-Aとの間に配置され、絞り1402からの散乱光のうち撮像領域1400-Aから出射した散乱光(図14では散乱光線1411-A~1413-Aの散乱光)を集光し、集光した散乱光を撮像部230-Aの撮像面に向けて送出する。鏡1404は、絞り1402からの散乱光のうち撮像領域1400-Bから出射した散乱光(図14では散乱光線1411-B~1413-Bの散乱光)を反射する。集光レンズ1403-Bは、鏡1404と撮像部230-Bとの間に配置され、鏡1404からの散乱光を集光し、集光した散乱光を撮像部230-Bの撮像面に向けて送出する。
The objective lens 1401 is arranged to face the
上記構成によれば、結像部220による2つの撮像領域1400の結像位置を別の面に設けることができ、撮像部230の配置に対する制約条件をさらに少なくすることができる。
According to the above configuration, the imaging positions of the two imaging regions 1400 by the
(6)第6の実施の形態
本実施の形態の計測装置110は、第1の実施の形態の撮像部230-Aおよび撮像部230-Bよりも、撮像面の距離を近づけ、より小型な撮像部230を提供することができる。その他の構成については、第1~第5の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
(6) Sixth Embodiment The
図15は、本実施の形態における撮像部230に係る構成の一例を示す図である。本構成では、一例として2次元のフレームトランスファー型のCCDイメージセンサを用いて説明するが、例えば、フルフレームトランスファー型、インターライン型のCCDイメージセンサ等を用いてもよいし、CCDイメージセンサ以外のセンサ、例えば、CMOSイメージセンサ等を用いてもよい。また、2次元のエリアセンサに限らず、エレベーターかご120の昇降方向に空間分解の機能を有する一次元のラインセンサであってもよい。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the configuration of
図15に示すように、撮像部230は、イメージセンサ1510と、ADC(Analog-Digital Converter)1520と、画像選択部1530とを備える。イメージセンサ1510は、結像部220から送出された散乱光を結像し、当該散乱光の照度に応じて画素ごとにアナログ電圧に変換し、逐次画素ごとに読み出しを行う。ADC1520は、イメージセンサ1510から逐次読み出されるアナログ電圧値をデジタル信号の配列へと変換する。画像選択部1530は、ADC1520から出力されるデジタル電圧信号の配列を当該デジタル電圧信号の配列の出力タイミングに応じて、画素の配置と対応づけ、画素に応じて画像処理部240-Aと画像処理部240-Bとに送信するデジタル電圧信号を選択する。
As shown in FIG. 15 , the
イメージセンサ1510は、受光部1511と、垂直転送部1512と、水平転送部1513と、電荷電圧変換部1514とを備える。受光部1511は、結像部220から送出された散乱光を、当該散乱光を受光する領域上に結像し、当該散乱光の照度に応じて電荷の量に光電変換する。垂直転送部1512は、受光部1511で生成した電荷を垂直方向に転送する。水平転送部1513は、垂直転送部1512によって転送された電荷をさらに水平子方向に転送する。電荷電圧変換部1514は、水平転送部1513から転送された電荷を、当該電荷の電荷量に比例して電圧に変換する。
The
上述した撮像部230は、受光部1511が2領域に分割された受光部1511-Aおよび受光部1511-Bを備える。受光部1511-Aは、結像部220-Aにより結像された散乱光を受光する領域を備える。受光部1511-Bは、結像部220-Bにより結像された散乱光を受光する領域を備える。
The
本実施の形態によれば、撮像部230におけるイメージセンサ1510を共通化し、受光部1511-Aと受光部1511-Bとの距離を近づけることができるため、より小型な計測装置110を提供することが可能となる。
According to the present embodiment, the
(7)第7の実施の形態
本実施の形態の計測装置110は、タイミング制御部260による光送信部210と撮像部230とを駆動するタイミングの位相を複数の計測部111の間でずらすことにより、光送信部210の異常の検出漏れを防ぐことができる。その他の構成については、第1~第6の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
(7) Seventh Embodiment
図16は、本実施の形態におけるタイミング制御部260-Aおよびタイミング制御部260-Bから光送信部210-Aおよび光送信部210-Bと撮像部230-Aおよび撮像部230-Bとに送信されるゲート信号とガイドレール140から撮像部230へ入射する散乱光とのタイミングチャートの一例を示す図である。
FIG. 16 shows the transmission from timing control unit 260-A and timing control unit 260-B to optical transmission unit 210-A and optical transmission unit 210-B and imaging unit 230-A and imaging unit 230-B in the present embodiment. FIG. 3 is a diagram showing an example of a timing chart of a gate signal to be transmitted and scattered light incident on an
タイミングチャート1610-Aに示すように、タイミング制御部260-Aから光送信部210-Aに対して、繰り返し周期Δtで時間Tの期間ハイレベルとなる、第1のゲート信号1611-A(ゲートパルス信号)が送信されると、光送信部210-Aからガイドレール140に対して出射光線(照明光)が照射され、ガイドレール140の表面で散乱した散乱光が結像部220-Aを介して撮像部230-Aに入射する。
As shown in a timing chart 1610-A, a first gate signal 1611-A (gate When the pulse signal) is transmitted, the
一方、タイミングチャート1620-Aに示すように、タイミング制御部260-Aから撮像部230-Aに対して、光送信部210-Aに送信される、第1のゲート信号1611-Aと同じタイミングで、繰返し周期Δtで時間Tの期間ハイレベルとなる、第1のゲート信号1621-A(ゲートパルス信号)が送信されると、撮像部230-Aは、ハイレベルとなる期間を露光時間Tとして、結像部220-Aからの散乱光を撮像面に取り込み、第1のゲート信号1611-Aに応答して撮像した画像信号を生成する。 On the other hand, as shown in the timing chart 1620-A, the same timing as the first gate signal 1611-A is transmitted from the timing control unit 260-A to the imaging unit 230-A to the optical transmission unit 210-A. Then, when the first gate signal 1621-A (gate pulse signal), which is high level for a period of time T at a repetition period Δt, is transmitted, the imaging unit 230-A sets the high level period to the exposure time T , the scattered light from the imaging unit 220-A is taken into the imaging surface, and an image signal is generated in response to the first gate signal 1611-A.
次に、タイミングチャート1610-Bに示すように、タイミング制御部260-Bから光送信部210-Bに対して、繰り返し周期Δtで時間Tの期間ハイレベルとなる、第1のゲート信号1611-B(ゲートパルス信号)が送信されると、光送信部210-Bからガイドレール140に対して出射光線(照明光)が照射され、ガイドレール140の表面で散乱した散乱光が結像部220-Bを介して撮像部230-Bに入射する。
Next, as shown in a timing chart 1610-B, a first gate signal 1611-, which is at a high level for a period of time T at a repetition period Δt, is sent from the timing control section 260-B to the optical transmission section 210-B. When B (gate pulse signal) is transmitted, the
一方、タイミングチャート1620-Bに示すように、タイミング制御部260-Bから撮像部230-Bに対して、光送信部210-Bに送信される、第1のゲート信号1611-Bと同じタイミングで、繰返し周期Δtで時間Tの期間ハイレベルとなる、第1のゲート信号1621-B(ゲートパルス信号)が送信されると、撮像部230-Bは、ハイレベルとなる期間を露光時間Tとして、結像部220-Bからの散乱光を撮像面に取り込み、第1のゲート信号1611-Bに応答して撮像した画像信号を生成する。 On the other hand, as shown in the timing chart 1620-B, the same timing as the first gate signal 1611-B is transmitted from the timing control unit 260-B to the imaging unit 230-B to the optical transmission unit 210-B. Then, when the first gate signal 1621-B (gate pulse signal), which is high level for the period of time T at the repetition period Δt, is transmitted, the imaging unit 230-B sets the high level period to the exposure time T , the scattered light from the imaging unit 220-B is taken into the imaging plane, and an image signal is generated in response to the first gate signal 1611-B.
第1のゲート信号1611-Bは、タイミングチャート1610-Aにおける第1のゲート信号1611-Aとは位相がずれており、期間1630の分ずれてハイレベルとなる。このとき、タイミング制御部260は、ゲート信号1611-Aとゲート信号1611-Bとが同時にハイレベルとならないようにタイミングを選択する。
The first gate signal 1611-B is out of phase with the first gate signal 1611-A in the timing chart 1610-A and becomes high level after a
図17は、本実施の形態による効果を説明するための模式図である。光送信部210から出力される出射光線群は広がりを持って、ガイドレール140を照明するため、光送信部210-Aが照明する光が迷光として、撮像部230-Bに入射する可能性がある。このとき、光送信部210-Aと光送信部210-Bとの照明のタイミングが同時であると、いずれか一方に異常が発生しているにもかかわらず、もう一方の光送信部210から出力された光が迷光として撮像部230に入射し、異常を検出できないおそれがある。
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the effects of this embodiment. Since the group of emitted light rays output from the
この点、本実施の形態によれば、光送信部210-Aと光送信部210-Bとから光線が出射されるタイミングをずらし、かつ、撮像部230-Aと撮像部230-Bとの露光を行うタイミングもずらすことにより、時間的に双方の干渉を避け、いずれか一方の異常の検出漏れを避けることが可能となる。 In this regard, according to the present embodiment, the timing of light beams emitted from light transmitting section 210-A and light transmitting section 210-B is shifted, and the timing of light beams emitted from image capturing section 230-A and image capturing section 230-B is shifted. By also shifting the exposure timing, it is possible to avoid interference between the two in terms of time, and to avoid failure to detect an abnormality in one of them.
なお、本タイミングチャートは、一例であり、第1の実施の形態で示したような、z軸方向に対して、光送信部210から出射された出射光線(出射光)が結像部220を介して撮像部230に入射されるまでの時間を測定し、測定結果をもとにエレベーターかご120からガイドレール140までの距離を計測する構成のタイミングチャートと組み合わせてもよい。
It should be noted that this timing chart is only an example. It may be combined with a timing chart configured to measure the time until the light enters the
以上述べた各実施の形態は、本発明を分かりやすく説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換等をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Each embodiment described above is for explaining the present invention in an easy-to-understand manner, and does not limit the scope of the present invention. Moreover, it is possible to add, delete, replace, etc. other configurations for a part of the configuration of each embodiment. Further, each of the above configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them using an integrated circuit. Moreover, each of the above configurations, functions, etc. may be realized by software by a processor interpreting and executing a program for realizing each function. Information such as programs, tables, and files that implement each function can be stored in recording devices such as memories, hard disks, SSDs (Solid State Drives), or recording media such as IC cards, SD cards, and DVDs.
(8)付記
上述の実施の形態には、例えば、以下のような内容が含まれる。
(8) Supplementary Notes The above-described embodiments include, for example, the following contents.
上述の実施の形態においては、本発明を計測装置に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々のシステム、装置、方法、プログラムに広く適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a measuring device has been described, but the present invention is not limited to this, and can be widely applied to various other systems, devices, methods, and programs. can.
上述した実施の形態は、例えば、以下の特徴的な構成を有する。 The embodiments described above have, for example, the following characteristic configurations.
計測装置(例えば、計測装置110)は、ゲート信号(例えば、ゲート信号401)を発生し、移動体(例えば、エレベーターかご120)の移動路(例えば、昇降路)に沿って配置された静止構造物(例えば、ガイドレール140)を照明する光を上記ゲート信号に応答して送信し、上記静止構造物からの反射光(例えば、散乱光線811-A~813-A、811-B~813-B)を結像し、上記ゲート信号で規定される露光時間だけ、結像した反射光を撮像面に取り込み、取り込んだ反射光による光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を画像として処理し、処理した画像から上記移動体の移動に係る情報を算出する、上記移動体に設けられた複数の計測部(例えば、計測部111-A、計測部111-A)と、上記複数の計測部の各々から出力される上記移動体の移動に係る情報に対して比較処理を行い、上記比較処理の結果に基づいて、上記複数の計測部に係る異常を判定する判定部(例えば、判定部112)と、を備える。 A metrology device (e.g., metrology device 110) generates a gating signal (e.g., gating signal 401) to a stationary structure positioned along a path (e.g., hoistway) of movement (e.g., elevator car 120). Light illuminating an object (eg, guide rail 140) is transmitted in response to the gating signal, and light reflected from the stationary structure (eg, scattered rays 811-A through 813-A, 811-B through 813- B) is imaged, the imaged reflected light is captured on the imaging surface for the exposure time specified by the gate signal, the optical signal of the captured reflected light is converted into an electrical signal, and the converted electrical signal is used as an image. a plurality of measurement units (e.g., measurement unit 111-A, measurement unit 111-A) provided on the moving object, which are processed and calculate information related to the movement of the moving object from the processed image; A determination unit (e.g., determination section 112);
上記構成では、計測部を少なくとも2つ以上設け、各計測部が算出する移動体の移動に係る情報を比較処理することにより、計測部の異常を検出することができる。 In the above configuration, at least two measurement units are provided, and an abnormality of the measurement units can be detected by comparing information regarding the movement of the moving object calculated by each measurement unit.
上記複数の計測部の各々は、上記ゲート信号を発生するタイミング制御部(例えば、タイミング制御部260-A、タイミング制御部260-B)と、上記ゲート信号に応答して、上記静止構造物を照明する光を送信する光送信部(例えば、光送信部210-A、光送信部210-B)と、上記画像から上記移動体の移動に係る情報を算出する画像処理部(例えば、画像処理部240-A、画像処理部240-B)と、を備え、上記複数の計測部は、上記静止構造物に相対向して配置され、上記静止構造物からの反射光を結像する、個々のまたは共通の結像部(例えば、結像部220-A、結像部220-B)を備え、上記複数の計測部は、上記ゲート信号で規定される露光時間だけ、上記結像部により結像された反射光を上記撮像面に取り込み、取り込んだ反射光による光信号を電気信号に変換する、個々のまたは共通の撮像部(例えば、撮像部230-A、撮像部230-B)を備える。 Each of the plurality of measurement units includes a timing control unit (for example, timing control unit 260-A and timing control unit 260-B) that generates the gate signal, and a stationary structure in response to the gate signal. An optical transmission unit (eg, optical transmission unit 210-A, optical transmission unit 210-B) that transmits illumination light, and an image processing unit (eg, image processing) that calculates information related to the movement of the moving object from the image. unit 240-A, image processing unit 240-B), and the plurality of measurement units are arranged to face the stationary structure and form an image of the reflected light from the stationary structure. or a common imaging unit (for example, an imaging unit 220-A and an imaging unit 220-B), and the plurality of measurement units are exposed by the imaging unit for an exposure time defined by the gate signal. An individual or common imaging unit (for example, imaging unit 230-A, imaging unit 230-B) that captures the imaged reflected light onto the imaging surface and converts an optical signal from the captured reflected light into an electrical signal. Prepare.
上記構成では、異常が相対的に発生する可能性が高いタイミング制御部、光送信部、および画像処理部を少なくとも2つ以上設けることにより、計測部の信頼性を高めることができる。 In the above configuration, by providing at least two timing control units, optical transmission units, and image processing units in which anomalies are relatively likely to occur, the reliability of the measurement unit can be improved.
上記判定部は、上記移動体の移動に係る情報および/または上記画像に基づいて上記複数の計測部に係る異常の種類を同定する(例えば、ステップS605参照)。 The determination unit identifies the type of abnormality related to the plurality of measurement units based on information related to movement of the moving body and/or the image (see step S605, for example).
上記構成によれば、例えば、計測部の異常の種類に基づいて計測装置の復旧時間、修繕時間等を短縮することができる。 According to the above configuration, for example, the recovery time, repair time, etc. of the measuring device can be shortened based on the type of abnormality in the measuring unit.
上記計測部は、上記ゲート信号の発生周期に相当するフレーム周期(例えば、フレーム周期Δt)で上記電気信号を順次に取り込み、取り込んだ各電気信号からフレーム毎の画像を生成し、生成した複数フレームの画像のうち第1のフレームの画像における第1の計測対象画像(例えば、フレームiの暗視野画像I(i))と、第2のフレームの画像における計測対象画像であって、上記第1の計測対象画像に対応した第2の計測対象画像(例えば、フレーム(i-k)の暗視野画像I(i-k))との間に生じる、画像上のずれ(例えば、相互相関関数Cのピーク座標位置Δy)を算出し、算出したずれと、上記第1のフレームと上記第2のフレームとにおける時間差を示す時間(例えば、暗視野画像I(i-k)から暗視野画像I(i)までの時間k×Δt)との比から、上記移動体の移動速度を算出する。 The measurement unit sequentially captures the electrical signals at a frame cycle (for example, a frame cycle Δt) corresponding to the generation cycle of the gate signal, generates an image for each frame from each captured electrical signal, and generates a plurality of frames. A first measurement target image (for example, a dark field image I(i) of frame i) in the image of the first frame among the images of and a measurement target image in the image of the second frame, wherein the first Image deviation (eg, cross-correlation function C The peak coordinate position Δy) is calculated, and the time indicating the calculated shift and the time difference between the first frame and the second frame (for example, from the dark field image I (ik) to the dark field image I ( The moving speed of the moving object is calculated from the ratio of the time k×Δt) up to i).
上記構成によれば、例えば、移動体の移動速度を算出することができる。 According to the above configuration, for example, the moving speed of the moving body can be calculated.
上記タイミング制御部は、上記光送信部と上記撮像部とに対して、同一のタイミングで第1のゲート信号(例えば、第1のゲート信号711)を出力し、その後、上記撮像部に対して、上記第1のゲート信号とは異なるタイミングで第2のゲート信号(例えば、第2のゲート信号741)を出力し、上記光送信部は、上記第1のゲート信号に応答して、上記静止構造物を照明する光を送信し、上記撮像部は、上記撮像面として、上記第1のゲート信号に応答して、上記結像部からの上記光の反射光を上記第1のゲート信号で規定される第1の露光時間(例えば、時間t1~時間t3の期間)だけ取り込む第1の撮像面と、上記第2のゲート信号に応答して、上記結像部からの上記光の反射光を上記第2のゲート信号で規定される第2の露光時間(例えば、時間t3~時間t5の期間)だけ取り込む第2の撮像面とを備え、上記画像処理部は、上記第1の撮像面の電気信号(例えば、電気信号732)と上記第2の撮像面の電気信号(例えば、電気信号742)と上記第1の撮像面で取り込みが行われた時間(例えば、時間t2~時間t3の期間)と上記第2の撮像面で取り込みが行われた時間(例えば、時間t3~時間t4の期間)とをもとに、上記光が反射光として上記撮像部の上記第1の撮像面に入射するまでの伝達時間(例えば、伝達時間T0)を算出し、算出した上記伝達時間と上記光の速さ(例えば、光速)とをもとに、上記移動体から上記静止構造物までの距離を算出する。 The timing control unit outputs a first gate signal (for example, a first gate signal 711) at the same timing to the optical transmission unit and the imaging unit, and then outputs the first gate signal to the imaging unit. , a second gate signal (for example, a second gate signal 741) is output at a timing different from that of the first gate signal, and the optical transmission section responds to the first gate signal to stop the Light for illuminating a structure is transmitted, and the imaging section responds to the first gate signal by using the first gate signal as the imaging surface to reflect the reflected light of the light from the imaging section. a first imaging surface that captures only a prescribed first exposure time (for example, a period of time t1 to time t3); and reflected light of the light from the imaging section in response to the second gate signal. a second exposure time defined by the second gate signal (for example, a period of time t3 to time t5), and the image processing unit is provided with the first imaging surface (eg, electrical signal 732), the electrical signal (eg, electrical signal 742) of the second imaging plane, and the time (eg, time t2 to time t3) during which the capture was performed on the first imaging plane. period) and the time (for example, the period from time t3 to time t4) during which the capture was performed on the second imaging surface, the light is reflected on the first imaging surface of the imaging unit as reflected light. The distance from the moving body to the stationary structure is calculated based on the calculated propagation time and the speed of light (for example, the speed of light). Calculate
上記構成によれば、移動体から静止構造物までの距離を計測することができるので、例えば、計測結果から、移動体において静止構造物方向の振動があるか否かを判定することができるようになる。 According to the above configuration, it is possible to measure the distance from the moving body to the stationary structure. Therefore, for example, it is possible to determine whether or not there is vibration in the moving body in the direction of the stationary structure from the measurement result. become.
上記結像部は、上記静止構造物からの反射光を集光する第1のレンズ(例えば、対物レンズ801)と、上記反射光の光量を制限する絞り(例えば、絞り802)と、を備え、上記絞りは、上記絞りの中心が上記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、上記第1のレンズの焦点位置に設けられている。 The imaging unit includes a first lens (e.g., objective lens 801) that collects reflected light from the stationary structure, and an aperture (e.g., aperture 802) that limits the light amount of the reflected light. The diaphragm is provided so that the center of the diaphragm is aligned with the optical axis of the first lens and is positioned at the focal position of the first lens.
上記構成によれば、例えば、移動体の移動において移動体と静止構造物との距離が変化したとしても、画像の倍率の変化を抑えることができるので、移動体の静止構造物方向のゆれに対して、移動体の移動量の計測値を一定に保つことができる。 According to the above configuration, for example, even if the distance between the moving body and the stationary structure changes during the movement of the moving body, the change in magnification of the image can be suppressed. On the other hand, it is possible to keep the measured value of the moving amount of the moving body constant.
上記結像部は、上記静止構造物からの反射光を集光する第1のレンズ(例えば、対物レンズ901)と、上記反射光の光量を制限する絞り(例えば、絞り902)と、上記絞りと上記撮像面との間に配置され、上記絞りにより光量が制限された反射光を集光する第2のレンズ(例えば、集光レンズ903)と、を備え、上記絞りは、上記絞りの中心が上記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、上記第1のレンズの焦点位置に設けられ、上記第2のレンズは、上記第2のレンズの光軸が上記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられている。 The imaging unit includes a first lens (for example, objective lens 901) that collects reflected light from the stationary structure, a diaphragm (for example, diaphragm 902) that limits the amount of reflected light, and the diaphragm. and a second lens (e.g., a condenser lens 903) disposed between and the imaging surface for condensing the reflected light whose light amount is limited by the aperture, and the aperture is located at the center of the aperture. is provided on the same straight line as the optical axis of the first lens and is provided at the focal position of the first lens, and the second lens is provided so that the optical axis of the second lens is aligned with the first lens. is provided on the same straight line as the optical axis of the lens.
上記構成によれば、例えば、移動体と静止構造物との距離が変化したとしても、画像の倍率の変化を抑えることができ、かつ、撮像部の光軸方向の取付位置のずれに対しても、撮像部の撮像面で結像する像の倍率を不変にできるので、結像部および撮像部の取り付け時の寸法公差を大きく取ることができる。 According to the above configuration, for example, even if the distance between the moving body and the stationary structure changes, it is possible to suppress the change in the magnification of the image, and the displacement of the mounting position of the imaging unit in the optical axis direction Also, since the magnification of the image formed on the image pickup surface of the image pickup section can be kept unchanged, a large dimensional tolerance can be ensured when the image formation section and the image pickup section are attached.
上記複数の計測部は、共通の上記結像部を備え、上記結像部は、上記光送信部の各々が送信した光の上記静止構造物からの反射光を上記光送信部の各々に対応して結像する(例えば、図10、図11を参照)。 The plurality of measuring units have a common imaging unit, and the imaging unit corresponds the reflected light from the stationary structure of the light transmitted by each of the optical transmission units to each of the optical transmission units. and form an image (see, for example, FIGS. 10 and 11).
上記構成によれば、例えば、部品点数が少なく、調達、組立、点検等にかかるコストが少ない、安価な結像光学系とすることができる。 According to the above configuration, for example, it is possible to provide an inexpensive imaging optical system with a small number of parts and a low cost for procurement, assembly, inspection, and the like.
上記結像部は、上記静止構造物からの反射光を集光する第1のレンズ(例えば、対物レンズ1201)と、上記反射光の光量を制限する絞り(例えば、絞り1202)と、上記絞りと上記撮像部との間に配置され、上記絞りにより光量が制限された反射光を集光する第2のレンズ(例えば、集光レンズ1203)と、を備え、上記絞りは、上記絞りの中心が上記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、上記第1のレンズの焦点位置に設けられ、上記第2のレンズは、上記第2のレンズの光軸が上記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、上記第2のレンズの焦点位置が上記絞りの中心に対し上記第1のレンズ側に設けられている(例えば、図12参照)。 The imaging unit includes a first lens (for example, objective lens 1201) that collects reflected light from the stationary structure, a diaphragm (for example, diaphragm 1202) that limits the amount of reflected light, and the diaphragm. and a second lens (e.g., a condenser lens 1203) disposed between the imaging unit and condensing the reflected light whose light amount is limited by the aperture, and the aperture is located at the center of the aperture. is provided on the same straight line as the optical axis of the first lens and is provided at the focal position of the first lens, and the second lens is provided so that the optical axis of the second lens is aligned with the first lens. and the focal position of the second lens is provided on the first lens side with respect to the center of the diaphragm (see, for example, FIG. 12).
上記構成によれば、例えば、結像部による2つの撮像領域の結像位置の間の距離を離すことが可能となり、撮像部のサイズに対する制約条件を少なくすることができる。その結果、撮像部を大きくしても、2つ配置することが可能となるため、より設計の自由度を上げることができる。 According to the above configuration, for example, it is possible to increase the distance between the imaging positions of the two imaging regions by the imaging unit, and reduce the restrictions on the size of the imaging unit. As a result, even if the imaging unit is enlarged, two imaging units can be arranged, so that the degree of freedom in design can be increased.
上記結像部は、上記光送信部の各々が送信した光の上記静止構造物からの反射光の一部を反射し、かつ、反射した反射光の光路中に配置される1つ以上の鏡(例えば、鏡1303、鏡1404)を備える(例えば、図13、図14参照)。 The imaging unit reflects a part of the reflected light from the stationary structure of the light transmitted by each of the optical transmitting units, and one or more mirrors are arranged in the optical path of the reflected reflected light. (eg, mirror 1303, mirror 1404) (see, eg, FIGS. 13 and 14).
上記構成によれば、例えば、結像部による2つの撮像領域の結像位置を別の面に設けることができ、撮像部の配置に対する制約条件をさらに少なくすることができる。 According to the above configuration, for example, the imaging positions of the two imaging regions by the imaging unit can be provided on different planes, and the restrictions on the arrangement of the imaging units can be further reduced.
上記複数の計測部は、共通の上記撮像部を備え、上記撮像部は、上記撮像面の複数の領域(例えば、受光部1511-Aおよび受光部1511-B)の各々に、上記結像部により上記光送信部の各々に対応して結像された反射光を取り込み、取り込んだ反射光による光信号を電気信号に変換する(例えば、図15参照)。 The plurality of measurement units include the common imaging unit, and the imaging unit is provided in each of the plurality of regions (for example, the light receiving unit 1511-A and the light receiving unit 1511-B) of the imaging surface. captures the reflected light imaged corresponding to each of the above-mentioned optical transmitters, and converts the optical signal of the captured reflected light into an electrical signal (see, for example, FIG. 15).
上記構成によれば、例えば、撮像面の距離を近づけ、より小型な撮像部を提供することができる。 According to the above configuration, for example, it is possible to reduce the distance between the imaging surfaces and provide a more compact imaging unit.
上記タイミング制御部の各々は、上記光送信部および上記撮像部に対して、同一のタイミングで上記ゲート信号を出力し、上記タイミング制御部の各々により上記ゲート信号が出力されるタイミングは、異なっている(例えば、図16、図17参照)。 Each of the timing control units outputs the gate signal to the optical transmission unit and the imaging unit at the same timing, and the timing at which the gate signal is output by each of the timing control units is different. (See, for example, FIGS. 16 and 17).
上記構成によれば、例えば、タイミング制御部による光送信部と撮像部を駆動するタイミングの位相を少なくとも2つ以上の上記計測部の間でずらすことにより、上記光送信部の異常の検出漏れを防ぐことができる。 According to the above configuration, for example, by shifting the phase of the timing of driving the optical transmission unit and the imaging unit by the timing control unit between at least two or more of the measurement units, detection failure of the abnormality of the optical transmission unit can be prevented. can be prevented.
また上述した構成については、本発明の要旨を超えない範囲において、適宜に、変更したり、組み替えたり、組み合わせたり、省略したりしてもよい。 Moreover, the above-described configurations may be appropriately changed, rearranged, combined, or omitted within the scope of the present invention.
なお、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」という形式におけるリストに含まれる項目は、(A)、(B)、(C)、(AおよびB)、(AおよびC)、(BおよびC)または(A、B、およびC)を意味することができると理解されたい。同様に、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」の形式においてリストされた項目は、(A)、(B)、(C)、(AおよびB)、(AおよびC)、(BおよびC)または(A、B、およびC)を意味することができる。 Note that the items contained in the list in the format "at least one of A, B, and C" are (A), (B), (C), (A and B), (A and C), It should be understood that (B and C) or (A, B and C) can be meant. Similarly, items listed in the format "at least one of A, B, or C" are (A), (B), (C), (A and B), (A and C), (B and C) or (A, B, and C).
100……エレベーターシステム、110……計測装置、111……計測部、112……判定部。 100...Elevator system, 110...Measurement device, 111...Measurement part, 112...Judgment part.
Claims (14)
前記複数の計測部の各々から出力される前記移動体の移動に係る情報に対して比較処理を行い、前記比較処理の結果に基づいて、前記複数の計測部に係る異常を判定する判定部と、
を備え、
前記複数の計測部は、前記移動体の移動路に沿って配置された静止構造物に相対向して配置され、前記静止構造物からの反射光を結像する、個々のまたは共通の結像部を備え、
前記複数の計測部の各々は、
第1のゲート信号に応答して、前記静止構造物を照明する光を送信し、
前記第1のゲート信号に応答して、前記光の反射光を前記第1のゲート信号で規定される第1の露光時間だけ第1の撮像面により取り込み、かつ、前記第1のゲート信号と異なるタイミングで出力された第2のゲート信号に応答して、前記光の反射光を前記第2のゲート信号で規定される第2の露光時間だけ第2の撮像面により取り込み、
前記第1および第2の撮像面の電気信号と前記第1および第2の露光時間とをもとに、前記光が反射光として前記第1の撮像面に入射するまでの伝達時間を算出し、算出した前記伝達時間と前記光の速さとをもとに、前記移動体から前記静止構造物までの距離を算出する、
計測装置。 a plurality of measurement units provided on the moving body that calculate information related to movement of the moving body;
a determination unit that performs comparison processing on information related to movement of the moving object output from each of the plurality of measurement units, and determines an abnormality related to the plurality of measurement units based on the result of the comparison processing; ,
with
The plurality of measurement units are arranged to face a stationary structure arranged along the moving path of the moving body, and form an image of the reflected light from the stationary structure individually or in common. having a department,
Each of the plurality of measurement units
transmitting light illuminating the stationary structure in response to a first gating signal;
In response to the first gate signal, the reflected light of the light is captured by the first imaging surface for a first exposure time defined by the first gate signal, and the first gate signal and In response to a second gate signal output at a different timing, the reflected light of the light is captured by a second imaging surface for a second exposure time defined by the second gate signal;
Based on the electric signals of the first and second imaging surfaces and the first and second exposure times, a transmission time until the light enters the first imaging surface as reflected light is calculated. , calculating the distance from the moving object to the stationary structure based on the calculated transmission time and the speed of light;
measuring device.
前記複数の計測部の各々は、前記ゲート信号を発生するタイミング制御部と、前記ゲート信号に応答して、前記静止構造物を照明する光を送信する光送信部と、前記画像から前記移動体の移動に係る情報を算出する画像処理部と、を備え、
前記複数の計測部は、前記ゲート信号で規定される露光時間だけ、前記結像部により結像された反射光を前記撮像面に取り込み、取り込んだ反射光による光信号を電気信号に変換する、個々のまたは共通の撮像部を備える、
請求項1に記載の計測装置。 The plurality of measurement units form an image of the reflected light from the stationary structure, and the imaged reflected light is projected onto an imaging surface, which is a first or second imaging surface, for an exposure time defined by the gate signal. An optical signal obtained by taking in and taking in reflected light is converted into an electrical signal, and the converted electrical signal is processed as an image.
Each of the plurality of measurement units includes: a timing control unit that generates the gate signal; an optical transmission unit that transmits light for illuminating the stationary structure in response to the gate signal; and an image processing unit that calculates information related to the movement of
The plurality of measurement units capture reflected light imaged by the imaging unit onto the imaging surface for an exposure time defined by the gate signal, and convert an optical signal resulting from the captured reflected light into an electrical signal. with individual or common imaging units,
The measuring device according to claim 1.
前記判定部は、前記移動体の移動に係る情報および/または前記画像に基づいて前記複数の計測部に係る異常の種類を同定する、
請求項1に記載の計測装置。 The plurality of measurement units form an image of the reflected light from the stationary structure, and the imaged reflected light is projected onto an imaging surface, which is a first or second imaging surface, for an exposure time defined by the gate signal. An optical signal obtained by taking in and taking in reflected light is converted into an electrical signal, and the converted electrical signal is processed as an image.
The determination unit identifies a type of abnormality related to the plurality of measurement units based on information related to movement of the moving object and/or the image.
The measuring device according to claim 1.
請求項1に記載の計測装置。 The measurement unit sequentially captures the electrical signals in a frame cycle corresponding to the generation cycle of the gate signal, generates an image for each frame from each captured electrical signal, and selects a first image among the generated multiple frame images. On the image that occurs between the first measurement target image in the frame image and the second measurement target image that is the measurement target image in the second frame image and corresponds to the first measurement target image and calculating the moving speed of the moving body from the ratio of the calculated deviation and the time indicating the time difference between the first frame and the second frame;
The measuring device according to claim 1.
前記光送信部は、前記第1のゲート信号に応答して、前記静止構造物を照明する光を送信し、
前記撮像部は、前記撮像面として、前記第1のゲート信号に応答して、前記結像部からの前記光の反射光を前記第1のゲート信号で規定される第1の露光時間だけ取り込む第1の撮像面と、前記第2のゲート信号に応答して、前記結像部からの前記光の反射光を前記第2のゲート信号で規定される第2の露光時間だけ取り込む第2の撮像面とを備え、
前記画像処理部は、前記第1の撮像面の電気信号と前記第2の撮像面の電気信号と前記第1の撮像面で取り込みが行われた時間と前記第2の撮像面で取り込みが行われた時間とをもとに、前記光が反射光として前記撮像部の前記第1の撮像面に入射するまでの伝達時間を算出し、算出した前記伝達時間と前記光の速さとをもとに、前記移動体から前記静止構造物までの距離を算出する、
請求項2に記載の計測装置。 The timing control section outputs a first gate signal to the optical transmission section and the imaging section at the same timing, and then outputs a gate signal different from the first gate signal to the imaging section. outputting the second gate signal at the timing,
The light transmission unit transmits light for illuminating the stationary structure in response to the first gate signal,
The imaging unit, as the imaging surface, captures the reflected light of the light from the imaging unit for a first exposure time defined by the first gate signal in response to the first gate signal. a first imaging surface; and a second imaging surface that captures the reflected light of the light from the imaging unit for a second exposure time defined by the second gate signal in response to the second gate signal. and an imaging surface,
The image processing unit processes the electric signal of the first imaging plane, the electric signal of the second imaging plane, the time when the capture was performed on the first imaging plane, and the time when the capture was performed on the second imaging plane. Based on the calculated time, a transmission time until the light is incident on the first imaging surface of the imaging unit as reflected light is calculated, and based on the calculated transmission time and the speed of light , calculating the distance from the moving object to the stationary structure;
The measuring device according to claim 2.
前記絞りは、前記絞りの中心が前記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、前記第1のレンズの焦点位置に設けられている、
請求項2に記載の計測装置。 The imaging unit includes a first lens that collects reflected light from the stationary structure, and a diaphragm that limits the amount of reflected light,
The aperture is provided so that the center of the aperture is on the same straight line as the optical axis of the first lens, and is provided at the focal position of the first lens.
The measuring device according to claim 2.
前記絞りは、前記絞りの中心が前記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、前記第1のレンズの焦点位置に設けられ、
前記第2のレンズは、前記第2のレンズの光軸が前記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられている、
請求項2に記載の計測装置。 The imaging unit includes a first lens that collects reflected light from the stationary structure, a diaphragm that limits the amount of reflected light, and a diaphragm that is disposed between the diaphragm and the imaging surface. A second lens that collects the reflected light whose light amount is limited by
the aperture is provided so that the center of the aperture is on the same straight line as the optical axis of the first lens and is provided at the focal position of the first lens;
The second lens is provided so that the optical axis of the second lens is on the same straight line as the optical axis of the first lens,
The measuring device according to claim 2.
前記結像部は、前記光送信部の各々が送信した光の前記静止構造物からの反射光を前記光送信部の各々に対応して結像する、
請求項2に記載の計測装置。 The plurality of measurement units have a common imaging unit,
The imaging unit forms an image of the reflected light from the stationary structure of the light transmitted by each of the optical transmission units, corresponding to each of the optical transmission units.
The measuring device according to claim 2.
前記絞りは、前記絞りの中心が前記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、前記第1のレンズの焦点位置に設けられ、
前記第2のレンズは、前記第2のレンズの光軸が前記第1のレンズの光軸と同一直線上に設けられ、かつ、前記第2のレンズの焦点位置が前記絞りの中心に対し前記第1のレンズ側に設けられている、
請求項8に記載の計測装置。 The imaging unit includes a first lens that collects reflected light from the stationary structure, a diaphragm that limits the amount of reflected light, and a diaphragm that is disposed between the diaphragm and the imaging unit. A second lens that collects the reflected light whose light amount is limited by
the aperture is provided so that the center of the aperture is on the same straight line as the optical axis of the first lens and is provided at the focal position of the first lens;
In the second lens, the optical axis of the second lens is provided on the same straight line as the optical axis of the first lens, and the focal position of the second lens is positioned relative to the center of the diaphragm. provided on the first lens side,
The measuring device according to claim 8.
請求項8に記載の計測装置。 The imaging section reflects a part of the reflected light from the stationary structure of the light transmitted by each of the optical transmission sections, and one or more mirrors are arranged in the optical path of the reflected reflected light. comprising
The measuring device according to claim 8.
前記撮像部は、前記撮像面の複数の領域の各々に、前記結像部により前記光送信部の各々に対応して結像された反射光を取り込み、取り込んだ反射光による光信号を電気信号に変換する、
請求項2に記載の計測装置。 The plurality of measurement units include the common imaging unit,
The imaging unit captures the reflected light imaged by the imaging unit corresponding to each of the optical transmission units in each of a plurality of regions of the imaging surface, and converts an optical signal of the captured reflected light into an electrical signal. convert to,
The measuring device according to claim 2.
前記タイミング制御部の各々により前記ゲート信号が出力されるタイミングは、異なっている、
請求項2に記載の計測装置。 each of the timing control units outputs the gate signal at the same timing to the optical transmission unit and the imaging unit;
The timing at which the gate signal is output by each of the timing control units is different.
The measuring device according to claim 2.
前記複数の計測部の各々から出力される前記エレベーターかごの移動に係る情報に対して比較処理を行い、前記比較処理の結果に基づいて、前記複数の計測部に係る異常を判定する判定部と、
を備え、
前記複数の計測部は、前記エレベーターかごの移動路に沿って配置された静止構造物に相対向して配置され、前記静止構造物からの反射光を結像する、個々のまたは共通の結像部を備え、
前記複数の計測部の各々は、
第1のゲート信号に応答して、前記静止構造物を照明する光を送信し、
前記第1のゲート信号に応答して、前記光の反射光を前記第1のゲート信号で規定される第1の露光時間だけ第1の撮像面により取り込み、かつ、前記第1のゲート信号と異なるタイミングで出力された第2のゲート信号に応答して、前記光の反射光を前記第2のゲート信号で規定される第2の露光時間だけ第2の撮像面により取り込み、
前記第1および第2の撮像面の電気信号と前記第1および第2の露光時間とをもとに、前記光が反射光として前記第1の撮像面に入射するまでの伝達時間を算出し、算出した前記伝達時間と前記光の速さとをもとに、前記エレベーターかごから前記静止構造物までの距離を算出する、
エレベーターシステム。 a plurality of measurement units provided in the elevator car for calculating information related to movement of the elevator car;
a determination unit that compares information related to the movement of the elevator car output from each of the plurality of measurement units and determines an abnormality related to the plurality of measurement units based on the result of the comparison processing; ,
with
The plurality of measurement units are arranged to face a stationary structure arranged along the moving path of the elevator car, and form an image of reflected light from the stationary structure, either individually or in common. having a department,
Each of the plurality of measurement units
transmitting light illuminating the stationary structure in response to a first gating signal;
In response to the first gate signal, the reflected light of the light is captured by the first imaging surface for a first exposure time defined by the first gate signal, and the first gate signal and In response to a second gate signal output at a different timing, the reflected light of the light is captured by a second imaging surface for a second exposure time defined by the second gate signal;
Based on the electric signals of the first and second imaging surfaces and the first and second exposure times, a transmission time until the light enters the first imaging surface as reflected light is calculated. , calculating the distance from the elevator car to the stationary structure based on the calculated travel time and the speed of light;
elevator system.
判定部が、前記複数の計測部の各々から出力される前記移動体の移動に係る情報に対して比較処理を行い、前記比較処理の結果に基づいて、前記複数の計測部に係る異常を判定するステップと、
を含み、
前記複数の計測部は、前記移動体の移動路に沿って配置された静止構造物に相対向して配置され、前記静止構造物からの反射光を結像する、個々のまたは共通の結像部を備え、
前記算出するステップにおいて、前記複数の計測部の各々は、
第1のゲート信号に応答して、前記静止構造物を照明する光を送信し、
前記第1のゲート信号に応答して、前記光の反射光を前記第1のゲート信号で規定される第1の露光時間だけ第1の撮像面により取り込み、かつ、前記第1のゲート信号と異なるタイミングで出力された第2のゲート信号に応答して、前記光の反射光を前記第2のゲート信号で規定される第2の露光時間だけ第2の撮像面により取り込み、
前記第1および第2の撮像面の電気信号と前記第1および第2の露光時間とをもとに、前記光が反射光として前記第1の撮像面に入射するまでの伝達時間を算出し、算出した前記伝達時間と前記光の速さとをもとに、前記移動体から前記静止構造物までの距離を算出する、
計測方法。 a step in which a plurality of measuring units provided in a moving body calculates information related to the movement of the moving body from the processed image;
A determination unit performs comparison processing on information related to the movement of the moving body output from each of the plurality of measurement units, and determines an abnormality related to the plurality of measurement units based on the result of the comparison processing. and
including
The plurality of measurement units are arranged to face a stationary structure arranged along the moving path of the moving body, and form an image of the reflected light from the stationary structure individually or in common. having a department,
In the calculating step, each of the plurality of measurement units
transmitting light illuminating the stationary structure in response to a first gating signal;
In response to the first gate signal, the reflected light of the light is captured by the first imaging surface for a first exposure time defined by the first gate signal, and the first gate signal and In response to a second gate signal output at a different timing, the reflected light of the light is captured by a second imaging surface for a second exposure time defined by the second gate signal;
Based on the electric signals of the first and second imaging surfaces and the first and second exposure times, a transmission time until the light enters the first imaging surface as reflected light is calculated. , calculating the distance from the moving object to the stationary structure based on the calculated transmission time and the speed of light;
measurement method.
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