KR20180004246A - 승강로 치수 계측 장치 및 승강로 치수 계측 방법 - Google Patents

Abstract

동일 원주 상에 있어서 원의 중심 방향을 향하고, 또한 수평면에 대하여 앙각 방향으로 배치되고, 촬상 대상물인 승강로의 내벽에 대하여 조사된 패턴을 촬상함으로써 계측 데이터를 출력하는 복수의 3D 거리 화상 센서와, 승강로 내의 복수의 높이 위치의 각각에서, 복수의 3D 거리 화상 센서로부터 출력된 계측 데이터를 통합하고, 수평 방향 360도를 커버한 제 1 통합 계측 데이터를 생성하고, 제 1 통합 계측 데이터끼리를 위치 맞춤하고, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 작성하고, 제 2 통합 계측 데이터에 근거하여, 승강로의 치수를 산출하는 계산기를 구비한다.

Description

승강로 치수 계측 장치 및 승강로 치수 계측 방법

본 발명은, 엘리베이터의 카(car)가 승강하기 위한 승강로의 3차원적인 치수를 계측하는 승강로 치수 계측 장치 및 승강로 치수 계측 방법에 관한 것이다.

승강로의 치수를 계측하는 종래 기술로서, 레이저광을 수평 방향으로 조사하여 거리 계측이 가능한 레이저 거리계를 엘리베이터 카 상에 설치하고, 카 이동에 의해 승강로 내의 3차원적인 형상을 측정하는 것이 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조). 이 특허 문헌 1에 기재된 엘리베이터의 승강로 내 치수 측정 장치는, 형상 측정을 행할 때에는, 레이저광을 수직 방향으로 분기하여 조사함으로써, 센서의 위치(높이) 정보도 동시에 취득하는 것을 특징으로 하고 있다.

(선행 기술 문헌)

(특허 문헌)

(특허 문헌 1) 일본 특허 제 4666842호 공보

그렇지만, 종래 기술에는, 이하와 같은 과제가 있다.

승강로 전체를 계측하는 것을 생각할 때, 수평 방향의 주사에 의해 2차원적인 계측 데이터가 취득 가능한 레이저 거리계를 이용하는 경우가 있다. 이 경우에는, 계측 장치를 설치한 엘리베이터 카를 이동시킴으로써, 3차원적으로 승강로를 계측할 수 있다.

이와 같은 장치 구성에 있어서, 승강로 내를 보다 정확하게 계측하기 위해서는, 엘리베이터 카의 이동 속도를 충분히 느리게 하고, 레이저 주사의 공간 분해능을 높일 필요가 있다. 그렇지만, 엘리베이터 카의 이동 속도를 느리게 하면, 측정 정밀도를 향상시킬 수는 있지만, 계측 시간이 길어진다고 하는 과제가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 측정 정밀도의 향상과 계측 시간의 단축화를 양립하여 승강로의 3차원적인 치수를 계측할 수 있는 승강로 치수 계측 장치 및 승강로 치수 계측 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명과 관련되는 승강로 치수 계측 장치는, 승강로에 있어서 수평 방향 360도를 계측 가능하게 되도록, 동일 원주 상에 있어서 원의 중심 방향을 향하고, 또한 수평면에 대하여 앙각 방향으로 배치되고, 촬상 대상물인 승강로의 내벽에 대하여 수평 방향 및 수직 방향의 계측 범위에 걸쳐 거리 계측용 패턴을 조사하고, 내벽에 대하여 조사된 거리 계측용 패턴을 촬상함으로써 3차원 점군으로서 구성되는 계측 데이터를 출력하는 복수의 3D 거리 화상 센서와, 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 출력된 계측 데이터를 취득하는 데이터 취득기와, 승강로 내의 복수의 높이 위치의 각각에서, 복수의 3D 거리 화상 센서로부터 출력되고, 데이터 취득기를 거쳐서 취득된 각각의 계측 데이터를 통합하고, 수평 방향 360도를 커버한 제 1 통합 계측 데이터를 생성하는 계측 데이터 통합기와, 승강로 내의 복수의 높이 위치의 각각에 있어서 통합된 제 1 통합 계측 데이터끼리를 위치 맞춤하고, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 작성하는 계측 데이터 위치 맞춤 처리기와, 제 2 통합 계측 데이터에 근거하여, 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 내벽까지의 거리를 산출함으로써, 승강로의 치수를 승강로의 전체 길이에 걸쳐 산출하는 치수 산출기를 구비하는 것이다.

또한, 본 발명과 관련되는 승강로 치수 계측 방법은, 승강로에 있어서 수평 방향 360도를 계측 가능하게 되도록, 동일 원주 상에 있어서 원의 중심 방향을 향하고, 또한 수평면에 대하여 앙각 방향으로 배치되고, 촬상 대상물인 승강로의 내벽에 대하여 수평 방향 및 수직 방향의 계측 범위에 걸쳐 거리 계측용 패턴을 조사하고, 내벽에 대하여 조사된 거리 계측용 패턴을 촬상함으로써 3차원 점군으로서 구성되는 계측 데이터를 출력하는 복수의 3D 거리 화상 센서의 검출 결과를 계산기에 의해 데이터 처리함으로써, 승강로의 치수를 승강로의 전체 길이에 걸쳐 산출하는 승강로 치수 계측 방법으로서, 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 출력된 계측 데이터를 취득하는 데이터 취득 스텝과, 복수의 3D 거리 화상 센서로부터 출력되고, 데이터 취득 스텝에 의해 취득된 각각의 계측 데이터를 통합하고, 수평 방향 360도를 커버한 제 1 통합 계측 데이터를 생성하는 계측 데이터 통합 스텝과, 승강로 내의 복수의 높이 위치의 각각에서, 데이터 취득 스텝 및 계측 데이터 통합 스텝을 반복함으로써, 복수의 높이 위치의 각각에 있어서, 제 1 통합 계측 데이터를 생성하는 반복 스텝과, 반복 스텝에서 생성된 제 1 통합 계측 데이터끼리를 위치 맞춤하고, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 작성하는 계측 데이터 위치 맞춤 처리 스텝과, 제 2 통합 계측 데이터에 근거하여, 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 내벽까지의 거리를 산출함으로써, 승강로의 치수를 승강로의 전체 길이에 걸쳐 산출하는 치수 산출 스텝을 갖는 것이다.

본 발명에 의하면, 정확한 3차원 계측이 가능한 3D 거리 화상 센서를 복수 배치함으로써, 승강로 전체를 고속으로 정확하게 계측할 수 있다. 또한, 계측 장치의 주위 360도를 커버하는 시야를 얻을 수 있는 배치 방법으로 복수의 3D 거리 화상 센서를 배치함으로써, 필요한 센서의 수를 저감하고 장치 구성을 간소화할 수 있다고 하는 현저한 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 구성 요소의 배치의 예를 나타내는 상면도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 구성 요소의 배치의 예를 나타내는 측면도이다.
도 4(a)는 승강로 내의 계측의 모습을 나타낸 설명도이다.
도 4(b)는 6대의 3D 거리 화상 센서를 이용한 경우의 계측 범위를 나타내는 도면이다.
도 5(a)는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 앙각 θ를 갖는 경우의 시야 범위의 확대를 나타내는 상면도이다.
도 5(b)는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 앙각 θ를 갖는 경우의 시야 범위의 확대를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 촬상 대상물인 벽과 3D 거리 화상 센서의 거리를 보다 길게 한 경우의 시야 범위의 확대를 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다.

이하, 본 발명의 승강로 치수 계측 장치 및 승강로 치수 계측 방법의 적합한 실시의 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 외관도이다. 본 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치는, 복수 개소에 배치된 3D 거리 화상 센서(1), 조명(2), 및 계산기(3)를 구비하여 구성되어 있다. 3D 거리 화상 센서(1)의 각각은, 조명(2)에 의해 비추어진 승강로에 있어서, 2차원 화상의 촬영 및 3차원 점군으로서의 계측 데이터의 취득의 양쪽이 가능한 센서이다.

보다 구체적으로는, 3D 거리 화상 센서(1)는, 촬영 대상물의 색 정보를 취득하기 위한 카메라, 프로젝터, 및 프로젝터 광의 수광부로 구성된다. 카메라는, 대상물의 휘도를 취득하는 모노크롬 카메라이더라도 좋고, RGB의 각 색의 성분을 취득하는 컬러 카메라이더라도 좋다.

프로젝터 광은, 가시광이더라도 좋고, 적외선 등의 불가시 파장의 광선이더라도 좋다. 여기서, 프로젝터 광이 가시광인 경우에는, 프로젝터 광의 수광부와 카메라를 동일한 장치로 하더라도 좋다. 또한, 대상물의 색 정보를 이용하지 않는 경우, 즉, 시각적인 정보를 추출하지 않는 경우에는, 카메라를 탑재하지 않더라도 좋다.

계산기(3)는, 복수의 3D 거리 화상 센서(1)에 의해 취득되는 각각의 계측 데이터의 연산 처리를 실행한다. 구체적으로는, 프로젝터로부터 촬상 대상물에 대하여 조사된 패턴이, 수광부에 의해 촬상된다. 그리고, 계산기(3)는, 수광부로 촬상된 패턴의 왜곡을 관측함으로써, 삼각 측량의 원리에 의해, 3D 거리 화상 센서(1)와 촬상 대상물의 사이의 거리를 산출할 수 있다.

거리 데이터는, 수광부의 소자마다 얻어진다. 화각에 대한 소자의 수가 많을수록, 정확한 계측 데이터를 취득하는 것이 가능하다. 예로서, 수광부의 소자의 배열이 종 480, 횡 640인 경우에는, 1회의 촬상으로 30만점 이상의 3차원 점군으로서의 거리 데이터를 얻을 수 있다.

취득한 거리 데이터는, 거리를 색의 농담으로 나타낸 거리 화상으로서 취급하더라도 좋고, 각 점이 센서 좌표계에 있어서의 3차원 좌표의 정보를 갖는 3차원 점군으로서 취급하더라도 좋다. 최소 1회의 패턴 조사와 수광부의 1회의 촬상에 의해, 3차원 계측이 가능하다. 이 때문에, 수광부의 촬상 프레임 레이트로, 3차원 계측할 수 있다.

다음으로, 이와 같은 구성을 구비한 3D 거리 화상 센서(1)를 이동시키면서 승강로를 계측하는 것을 생각한다. 3D 거리 화상 센서(1)를 수평으로 설치하고, 수직 방향의 계측 가능 범위를 1m로 가정하고, 3D 거리 화상 센서(1)의 프레임 레이트가 일반적인 비디오 카메라와 동등한 매초 30프레임이라고 가정한다.

이 가정 하에서, 수직 방향으로 센서를 이동시키면서 계측 누락이 없도록 계측하는 경우에는, 매초 30m로 계측할 수 있다. 이 결과, 취득할 수 있는 3차원 점군은, 매초 900만점이 된다. 이상으로부터, 3D 거리 화상 센서(1)를 이용함으로써, 고속으로 정확한 계측을 실현할 수 있다고 말할 수 있다.

이하에서는, 3D 거리 화상 센서(1)의 배치에 대하여 검토한다. 도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 구성 요소의 배치의 예를 나타내는 상면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 구성 요소의 배치의 예를 나타내는 측면도이다.

본 발명에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 복수의 3D 거리 화상 센서(1)는, 센서 배치의 기준이 되는 원(4)의 동일 원주 상에 동일 간격으로 배치된다. 또한, 각각의 3D 거리 화상 센서(1)의 광축은, 원의 중심 방향을 향하고 있고, 또한, 조명(2)의 조사 방향 쪽을 앙각으로 하여, 설치 평면으로부터 일정한 앙각 θ가 되도록 설치된다. 또, 도 3에 있어서, Daxis는, 광축 방향을 의미하고 있다.

여기서, 3D 거리 화상 센서(1)를, 도 2, 도 3에서 나타낸 본 발명의 배치와는 달리, 승강로의 중심에 배치하고, 광축 방향을 수평 방향으로 한 경우를 생각한다. 이 경우에, 3D 거리 화상 센서(1)의 수평 화각을 60도로 가정하면, 승강로의 수평 시야 360도를 커버하기 위해서는, 6대의 3D 거리 화상 센서(1)가 필요하다.

도 4(a)는 승강로 내의 계측의 모습을 나타낸 설명도이다. 또한, 도 4(b)는 6대의 3D 거리 화상 센서(1)를 이용한 경우의 계측 범위를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 승강로 치수 계측 장치는, 승강로(11)의 중앙에 배치되고, 승강로(11) 내의 각각의 엘리베이터 승차장(12)의 사이를 승강 동작하면서, 승강로 내의 치수를 계측한다. 도 4(a)에 있어서는, 이동 전의 승강로 치수 계측 장치가 P1로 나타내어지고, 이동 후의 승강로 치수 계측 장치가 P2로 나타내어지고 있다.

또한, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 수평 화각 60도의 3D 거리 화상 센서(1)를 6대 설치한 경우에는, 각각의 센서에 의해, 점선으로 둘러싼 계측 범위 Rm에 대하여 계측 데이터가 수집된다.

한편, 이것에 대하여, 본 발명의 배치에서는, 광축 방향을 앙각 θ만큼 기울임으로써, 계측 가능한 범위의 확대를 도모하고 있다. 도 5(a)는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 앙각 θ를 갖는 경우의 시야 범위의 확대를 나타내는 상면도이다. 또한, 도 5(b)는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 앙각 θ를 갖는 경우의 시야 범위의 확대를 나타내는 측면도이다.

도 5(a), 도 5(b)에 있어서, 점선으로 나타내어진 영역은, 앙각 0도일 때의 시야 범위이고, 실선으로 나타내어진 영역은, 앙각 θ[도]일 때의 시야 범위이다. 광축을 따른 방향으로 생각하면, 광축을 수평 방향으로 향하게 했을 때의 승강로 벽면(13)까지의 거리를 L로 하면, 앙각 θ만큼 기울임으로써, 3D 거리 화상 센서(1)로부터 승강로 벽면(13)까지의 거리가 실질적으로 길어지고, 그 결과, 계측 가능한 범위가 넓어지고 있다. 도 5(a)에서는, 앙각 0도일 때의 수평 시야 Fh(0)보다, 앙각 θ[도]일 때의 수평 시야 Fh(θ)가 넓어져 있는 상태를 나타내고 있다.

또한, 도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 촬상 대상물인 승강로 벽면과 3D 거리 화상 센서의 거리를 보다 길게 한 경우의 시야 범위의 확대를 나타내는 설명도이다.

도 6에 있어서, 점선으로 나타내어진 영역은, 승강로 벽면(13)까지의 거리가 L이고, 앙각 0도일 때의 시야 범위이고, 실선으로 나타내어진 영역은, 승강로 벽면(13)까지의 거리가 L이고, 앙각 θ도일 때의 시야 범위이고, 2점쇄선으로 나타내어진 영역은, 승강로 벽면(13)까지의 거리가 L+r이고 앙각 θ'일 때의 시야 범위이다. 여기서, 앙각 θ와 θ'는, 후술하는 바와 같이, θ'<θ의 관계가 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 동일 원 상, 또한, 원의 중심 방향을 향하도록 3D 거리 화상 센서(1)를 배치함으로써, 승강로의 중심에 3D 거리 화상 센서(1)를 배치하는 것보다 승강로 벽면(13)으로부터의 거리를 r만큼 길게 할 수 있다. 여기서, r은, 동일 원 상에 3D 거리 화상 센서(1)가 배치되었을 때의 원의 반경에 상당한다.

이 결과, 계측 가능한 범위가 더 넓어진다. 이 계측 범위의 확대는, 승강로의 수평 단면에서 생각하면, 실질적으로 수평 화각이 커졌다고 간주할 수 있다. 따라서, 본 발명의 센서 배치에 의하면, 단순하게 3D 거리 화상 센서(1)를 승강로의 중심에 배치하고, 그 방향이 방사상이 되도록 배치하는 경우와 비교하여, 적은 수의 3D 거리 화상 센서(1)로 승강로의 수평 방향 360도를 커버할 수 있다.

앞의 도 4(b)에 나타낸 바와 같은 방사상 배치의 경우에는, 3D 거리 화상 센서(1)의 1대당 필요하게 되는 수평 방향의 화각 H는, 3D 거리 화상 센서(1)를 n개 이용했다고 하면, 아래의 식 (1)이 된다.

H=360/n (1)

예로서, 3D 거리 화상 센서(1)의 개수를 n=3으로 하면, 승강로 중심에 3D 거리 화상 센서(1)를 배치한 경우, 3D 거리 화상 센서(1)의 1개당 수평 방향의 화각 H는, 120도 이상이 필요하다.

승강로의 중심 위치로부터 벽면까지의 거리 L[m]만큼 떨어진 위치에 있어서의 수평 방향의 계측 가능 범위 M[m]은, 3D 거리 화상 센서(1)의 수평 화각 H=120도일 때, 아래의 식 (2)로 나타내어진다.

M=2Ltan(120°/2) (2)

수평 화각 120도 상당의 계측 범위가 되도록, 장치 상에 3D 거리 화상 센서(1)를 배치하기 위해서는, 승강로의 수평 단면에 있어서, 계측 가능 범위 M[m]을 만족시키도록 센서 앙각 θ[도]를 결정하면 된다.

여기서, 3D 거리 화상 센서(1)의 실제의 수평 화각을 φ[도]로 하면, 센서 앙각 θ[도]로 기운 광축을 따른 방향에 있어서의 벽면까지의 거리가 D[m]인 경우의 수평 단면의 계측 가능 범위 M'[m]는, 아래의 식 (3)으로 나타내어진다.

M'=2Dtan(φ/2) (3)

3D 거리 화상 센서(1)의 계측 가능 범위가 수평 화각 120도 상당이 될 때, 즉, 위의 식 (3)의 M'가 위의 식 (2)의 M과 동일해질 때를 생각한다. 이때, 센서 앙각 θ[도]를 따른 방향에 있어서의 벽면까지의 거리 D[m]는, 위의 식 (2) 및 위의 식 (3)으로부터, 아래의 식 (4)로서 산출된다.

D=M/2tan(φ/2) (4)

따라서, 센서 앙각 θ[도]는, 아래의 식 (5)로서 산출된다.

θ=cos^-1(L/D) (5)

본 발명에 의한 계측 장치를 승강로의 중심에 설치하고, 3D 거리 화상 센서(1)를 배치하는 반경 r[m]의 원의 중심이, 장치의 중심에 있는 것으로 한다. 이 경우, 광축을 따른 방향에 있어서의 벽면까지의 실제의 거리는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 원의 반경 r만큼 길어진다. 따라서, 위의 식 (5)는, 아래의 식 (6)이 된다.

θ'=cos^-1((L+r)/D) (6)

이 결과, 도 6에 나타내는 바와 같이, 장치 중심부에 3D 거리 화상 센서(1)를 배치했을 때의 센서 앙각 θ[도]보다 작은 센서 앙각 θ'[도]에 의해, 필요한 수평 계측 범위를 확보할 수 있다.

일반적으로, 광학계에 의한 거리 측정 센서는, 센서 광축에 대한 계측 대상면의 각도가 크면, 즉, 본 발명에 있어서는 센서 앙각 θ'[도]가 크면, 계측 정밀도가 저하한다. 이것에 대하여, 본 발명에 의한 센서 배치에서는, 3D 거리 화상 센서(1)를 배치하는 원의 반경 r을 크게 함으로써, 센서 앙각 θ'[도]를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 계측 정밀도의 저하를 막을 수 있다고 하는 이점이 있다.

이때, 3D 거리 화상 센서(1)의 센서 앙각 θ'[도]마다의 계측 정밀도를 알 수 있으면, 목표로 하는 계측 정밀도에 의해 적절한 센서 앙각 θ'[도]를 결정할 수 있다. 또한, 센서 앙각 θ'[도]를 알 수 있으면, 센서 수평 화각 φ[도], 센서의 수 n, 3D 거리 화상 센서(1)를 배치하는 원의 반경 r[m]이라고 하는 센서 배치에 관한 파라미터가 산출 가능하게 된다. 이와 같이 하여, 적용 신(scene)에 대하여 필요 충분한 계측 장치의 구성을 결정할 수 있다.

다음으로, 본 실시의 형태 1에 있어서의 승강로 치수 계측 장치에 의한 구체적인 치수 계측 처리에 대하여, 기능 블록도 및 플로차트를 이용하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다. 또한, 도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다.

우선, 스텝 S101에 있어서, 센서 데이터 취득기(101)는, 3D 거리 화상 센서(1)로부터 계측 데이터를 취득하고, 계산기(3)에 보존시킨다.

다음으로, 스텝 S102에 있어서, 복수 센서 데이터 통합기(102)는, 복수의 3D 거리 화상 센서(1)로부터 얻어진 계측 데이터를 통합하고, 제 1 통합 계측 데이터를 생성한다. 복수 센서 데이터 통합기(102)는, 미리 교정에 의해 취득한 장치 상의 각 3D 거리 화상 센서(1) 사이의 위치와 자세의 관계를 이용하여, 각각의 3D 거리 화상 센서(1)로부터 얻어지는 계측 데이터를 서로 겹쳐 놓는다.

이와 같이 하여, 복수의 3D 거리 화상 센서(1)로부터 얻어진 계측 데이터를 통합함으로써, 넓은 시야를 갖는 1개의 3D 거리 화상 센서(1)로부터 얻어진 계측 데이터로서 취급할 수 있다.

또, 복수의 3D 거리 화상 센서(1)의 시야가 겹치도록 설치한 경우에는, 상이한 3D 거리 화상 센서(1)로부터 얻어지는 계측 데이터 사이에서 겹친 부분을 대응지어 위치 맞춤을 함으로써, 복수의 센서로부터 얻어지는 계측 데이터를 통합할 수도 있다.

이 경우에는, 각 3D 거리 화상 센서(1) 사이의 위치와 자세에 관하여, 사전에 교정을 행하여 둘 필요가 없어진다고 하는 이점이 있다. 그 한편, 센서의 수만큼 계측 데이터의 위치 맞춤 처리의 횟수가 증가하기 때문에, 처리 시간이 걸린다고 하는 결점이 있다. 또한, 시야가 겹친 부분이 단일 색의 평면인 경우 등, 형상적 또는 시각적인 특징이 없는 경우에는, 계측 데이터의 위치 맞춤이 곤란해진다고 하는 결점도 있다.

다음으로, 제 1 통합 계측 데이터에 관하여, 상이한 지점 또는 시각에 취득된 제 1 통합 계측 데이터끼리의 위치 맞춤을 행한다. 위치 맞춤을 하기 위해서는, 상이한 제 1 통합 계측 데이터 사이에서, 대응하고 있는 부분이 어디인지를 알 필요가 있다. 그래서, 스텝 S103에 있어서, 특징 추출기(103)는, 제 1 통합 계측 데이터로부터, 제 1 통합 계측 데이터 사이의 대응지음에 이용하는 특징을 추출한다.

카메라를 이용하는 경우에는, 카메라 화상으로부터 시각적인 특징을 추출하여, 제 1 통합 계측 데이터 사이의 대응지음에 이용할 수 있다. 시각적인 특징으로서는, 물체의 외형 상의 코너나 선분을 추출하더라도 좋고, 특정한 텍스처 패턴을 기억하여 두고, 취득 화상 중에서 매칭함으로써 추출하더라도 좋다.

또한, 수광부를 거쳐서 취득한 계측 데이터를 이용하는 경우에는, 제 1 통합 계측 데이터로부터 3차원 형상적인 특징을 추출하여, 제 1 통합 계측 데이터 사이의 대응지음에 이용할 수 있다. 형상적인 특징으로서는, 물체의 코너나 능선, 평면을 추출하더라도 좋고, 프리미티브(구나 정방형 등)나 3D CAD 데이터에 의한 특정한 형상 패턴을 기억하여 두고, 취득한 계측 데이터 중에서 매칭함으로써 추출하더라도 좋다.

또한, 제 1 통합 계측 데이터 사이의 대응지음을 행할 때에, 시각적인 특징과 형상적인 특징을 병용하더라도 좋다. 병용하는 경우에는, 상이한 제 1 통합 계측 데이터 사이의 대응지음이 용이한 시각적인 특징의 이점과, 제 1 통합 계측 데이터의 위치 맞춤에 필요한 3차원적인 정보가 얻어지는 형상적인 특징의 이점의 양쪽이 얻어지기 때문에, 위치 맞춤의 고정밀화를 도모할 수 있다.

또, 시각적인 특징을 이용하는 경우이고, 또한, 승강로 내가 어두운 경우에는, 승강로 내를 비추기 위한 조명(2)이 있으면 된다. 조명(2)은, 승강로 내에 설치하더라도 좋고, 승강로 치수 계측 장치에 탑재하더라도 좋다. 승강로에 조명(2)을 설치하는 경우는, 승강로 치수 계측 장치의 위치에 의해 조명의 방향이 변화하지 않는다. 이 때문에, 특징 추출 및 대응지음이 용이하다고 하는 이점이 있다.

한편, 승강로 치수 계측 장치에 조명(2)을 탑재하는 경우는, 항상 시야 내의 광량을 일정하게 유지할 수 있다. 이 때문에, 3D 거리 화상 센서(1)에 탑재된 카메라의 노광 시간을 동적으로 조정할 필요가 없고, 안정된 화상 촬영을 기대할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 조명(2)의 방향에 의한 특징의 분명한 변화에 대해서는, 조명 변동에 대하여 강건한 특징 추출 수법을 적용함으로써, 해결하는 것이 가능하다.

다음으로, 스텝 S104에 있어서, 계측 데이터 위치 맞춤 처리기(104)는, 제 1 통합 계측 데이터 사이에 있어서의 상술한 바와 같은 특징의 대응 관계를 이용하여, 상이한 지점 또는 시각에 취득된 제 1 통합 계측 데이터끼리의 위치 맞춤을 행하고, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 생성한다.

이 위치 맞춤은, 병진 방향 3 자유도, 회전 방향 3 자유도의 합계 6 자유도를 갖는 계측 데이터에 대한 최적화 문제를 푸는 것과 동일하다. 이것을 전탐색적으로 푸는 것을 생각하면, 매우 긴 처리 시간이 필요하게 되어 버린다. 그렇지만, 능선이나 평면 등의 형상적인 특징의 대응지음이 얻어지고 있는 경우에는, 위치 맞춤의 자유도를 저감할 수 있다. 이 결과, 처리 시간을 대폭 저감하는 것이 가능하다.

예로서, 계측 데이터 사이에서 1개의 평면이 대응지어져 있는 경우에는, 위치 맞춤하는 병진 방향은, 평면 상의 이동으로 한정된다. 이 때문에, 병진 방향의 자유도는, 3 자유도로부터 2 자유도로 저감된다.

또한, 위치 맞춤하는 회전 방향은, 평면의 법선 방향을 축으로 한 1 자유도의 회전으로 한정된다. 이 때문에, 회전 방향의 자유도는, 3 자유도로부터 1 자유도로 저감된다. 복수의 형상 특징의 조합을 이용한 경우에는, 더 자유도가 저감되고, 위치 맞춤에 요하는 계산 시간의 단축 및 고정밀화가 가능하다.

다음으로, 스텝 S105에 있어서, 치수 산출기(105)는, 위치 맞춤에 의해 취득한 승강로 전체의 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 이용하여, 승강로의 치수를 산출한다. 여기서, 승강로의 치수란, 승강로의 저면으로부터 천정까지의 높이, 및 제 2 통합 계측 데이터의 수평 단면에 있어서의 벽면이나 엘리베이터 부품 등의 물체 사이의 거리이다.

수평 단면의 치수는, 승강로 내의 기준이 되는 점을 지정하고, 기준점에 대한 각 벽면이나 기존의 엘리베이터 부품을 계측한 3차원 점군까지의 최단 거리로서 산출하더라도 좋고, 평균 거리로서 산출하더라도 좋다. 또한, 승강로 내의 기준점으로서는, 수평 단면에 있어서의 계측 데이터의 중심을 이용하더라도 좋고, 수동으로 임의의 기준점을 선택하더라도 좋다.

이상과 같이, 실시의 형태 1에 의하면, 정확한 계측 데이터를 취득 가능한 복수의 3D 거리 화상 센서를 이용함으로써, 승강로 치수를 고속으로 정확하게 계측하는 것이 가능하다. 또한, 3D 거리 화상 센서는, 동일 원 상에서 원의 중심 방향을 향하고, 또한, 앙각 방향으로 배치되어 있다. 이 결과, 장치의 중심 또한 수평 방향으로 3D 거리 화상 센서를 배치하는 것보다, 적은 센서의 수로 승강로 전체를 커버하는 수평 방향 시야를 실현할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의한 승강로 치수 계측 장치는, 승강로 치수 계측의 고속화와 고정밀화에 더하여, 장치의 소형화, 간소화도 실현할 수 있다고 하는 우수한 효과가 있다.

실시의 형태 2.

본 실시의 형태 2에서는, 이전의 실시의 형태 1에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 기준 물체 추출기(106)를 더 구비한 구성에 대하여, 기능 블록도 및 플로차트를 이용하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다. 또한, 도 10은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다. 기준 물체 추출기(106)에 의한 스텝 S106의 처리를 중심으로, 이하에 설명한다.

스텝 S106에 있어서, 기준 물체 추출기(106)는, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터로부터 승강로 내에 존재하는 기지(旣知)의 형상의 물체를 추출한다. 그리고, 스텝 S105에 있어서, 치수 산출기(105)는, 기준 물체 추출기(106)에 의해 추출된 물체의 위치를, 치수 산출의 기준으로서 이용한다.

기준이 되는 물체의 예로서는, 엘리베이터 카의 가이드 레일이나 삼면 프레임 등, 설치의 정밀도가 요구되는 부품을 들 수 있다. 이러한 부품은, 형상이 규격으로 정해져 있거나, 설계 데이터가 남아 있거나 하기 때문에, 미리 형상 데이터를 취득할 수 있다. 또한, 설치의 정밀도가 보증되어 있기 때문에, 치수 산출의 기준으로서 유용하다.

따라서, 기준 물체 추출기(106)는, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터와 부품 형상 데이터를 피팅함으로써, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터 중에서 부품을 추출할 수 있다. 또한, 치수 산출기(105)는, 기준 물체 추출기(106)에 의해 추출된 부품을, 치수 산출의 기준으로서 이용할 수 있다.

부품 형상 데이터는, 3D CAD와 같은 3차원적인 형상 정보를 가진 것이더라도 좋다. 또한, 부품 형상 데이터는, 가이드 레일 등, 단면 형상이 변화하지 않는 부품에 관해서는, 2차원적인 단면 형상 데이터이더라도 좋다.

여기서, 건물마다 치수 산출의 기준이 되는 물체가 상이한 경우에는, 상이한 건물의 승강로 치수와 비교하거나, 설계 데이터를 유용하거나 하기 위해서는, 동일한 기준으로 치수를 다시 산출하는 수고가 발생한다. 그래서, 기준이 되는 물체를 통일함으로써, 치수의 비교나 설계 데이터의 유용이 용이해진다.

이상과 같이, 실시의 형태 2에 의하면, 설치 정밀도가 보증되어 있는 부품을 기준으로 하여 치수를 산출하는 구성을 구비하고 있다. 이 결과, 산출된 치수의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

덧붙여, 승강로에 공통인 부품을 치수 산출의 기준으로 함으로써, 상이한 건물의 승강로의 치수와 비교하는 것이 용이해진다. 이 결과, 엘리베이터의 개수(改修)에 따르는 설계 작업에 있어서, 과거의 설계 데이터를 일부 유용하는 등, 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

실시의 형태 3.

본 실시의 형태 3에서는, 이전의 실시의 형태 2에서 설명한 기준 물체 추출기(106)의 구체적인 예로서, 가이드 레일을 추출 대상으로 하는 경우에 대하여, 기능 블록도 및 플로차트를 이용하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다. 또한, 도 12는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다. 본 실시의 형태 3에 있어서는, 이전의 실시의 형태 2에 있어서의 기준 물체 추출기(106) 대신에, 레일 정보 취득기(107), 레일 검출기(108), 및 레일 기준 보정기(109)를 구비하고 있고, 이들의 상이한 구성, 및 스텝 S107~스텝 S109의 처리를 중심으로, 이하에 설명한다.

스텝 S107에 있어서, 레일 정보 취득기(107)는, 대상이 되는 승강로의 가이드 레일의 치수 정보를 취득한다. 가이드 레일의 치수 정보는, 미리 가이드 레일 치수를 등록하여 둔 데이터베이스를 참조하여 취득하더라도 좋고, 수동으로 레일 형상을 입력하더라도 좋다.

가이드 레일의 단면 형상의 치수는, 규격으로 정해져 있기 때문에, 제품 번호를 참조하는 것만으로 용이하게 가이드 레일의 치수 정보를 취득할 수 있다. 그리고, 레일 정보 취득기(107)는, 대상 엘리베이터의 설계 데이터로부터, 또는, 현장에서의 실측 결과로부터, 2개의 가이드 레일 사이의 거리를 취득할 수 있다.

다음으로, 스텝 S108에 있어서, 레일 검출기(108)는, 스텝 S104에 있어서 생성된 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터에 근거하여, 엘리베이터의 가이드 레일을 검출한다. 검출 방법으로서는, 카메라로 촬영한 화상을 이용하여, 가이드 레일과 동일한 형상인 물체를 패턴 매칭에 의해 검출하더라도 좋고, 3차원 점군으로서 얻어지는 계측 데이터에 대하여 가이드 레일의 3D CAD를 피팅시키는 것에 의해 검출하더라도 좋다.

또한, 다른 검출 방법으로서, 가이드 레일의 단면 형상이 일정한 것을 이용하여, 3차원 점군을 가이드 레일의 긴 방향에 수직인 평면에 투영한 2차원 데이터에 대하여 가이드 레일 단면 형상을 패턴 매칭하는 것에 의해, 가이드 레일을 검출하더라도 좋다.

단, 승강로 치수 계측 장치를 승강로의 중심에 배치하여 상하 운동하는 것에 의해 계측한 경우에는, 장치에 대하여 물체의 뒤쪽은 계측할 수 없다. 이 때문에, 3차원 점군으로서 얻어지는 것은, 레일의 단면 형상의 일부이고, 레일 위치의 검출 정밀도가 저하할 것이 염려된다.

그래서, 가이드 레일은, 2개가 쌍으로 되어 있고, 각각 지면에 대하여 연직으로 가이드 레일끼리는 평행하게 설치되어 있는 것, 그리고, 가이드 레일 사이의 치수가 항상 동일한 것 등의 전제 조건을 이용함으로써, 레일 검출기(108)는, 레일 위치의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

다음으로, 스텝 S109에 있어서, 레일 기준 보정기(109)는, 엘리베이터 카의 가이드 레일 형상을 고려하여, 스텝 S104에 있어서의 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터의 위치 맞춤 결과를 보정한다. 가이드 레일은, 엘리베이터를 구성하는 부품 중에서도 설치의 위치와 자세의 정밀도가 높은 부품의 하나이다. 이 때문에, 가이드 레일이 설계 그대로의 위치, 자세로서 계측되도록 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 보정함으로써, 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 가이드 레일은, 지면에 대하여 연직이 되도록 설치되는 것, 및 지면에 대하여 연직 방향으로부터 본 경우의 2개의 가이드 레일 사이의 거리는 어느 높이로부터 계측하더라도 동일해지는 것, 즉 2개의 가이드 레일은 서로 평행인 것을 이용한다.

또한, 3D 거리 화상 센서(1)는, 프로젝터와 그 수광부에 의한 삼각 측량에 의해 계측이 행해진다. 그렇지만, 센서 개체에 따라, 제조시에, 프로젝터와 수광부의 위치 관계가 어긋나는 것에 의한 계측 오차가 발생하는 일이 있다. 여기서 말하는 계측 오차에는, 프로젝터와 수광부 사이의 기선(基線) 길이의 차이에 의한 계측 스케일의 오차나 광축 방향의 차이에 의한 왜곡을 포함한다.

이와 같은 계측 오차는, 미리 교정하여 보정하는 것도 가능하다. 그렇지만, 계측 오차를 완전하게 제로로 하는 것은 곤란하다. 그래서, 본 실시의 형태 3은, 레일의 단면 형상이 일정한 것을 이용하여, 센서 단체(單體)의 계측 데이터의 스케일을 확대 축소 변환에 의해 보정하는 구성을 마련하고 있다.

또한, 레일 기준 보정기(109)는, 레일이 만곡하고 있지 않은 것을 이용하여, 센서 단체의 계측 데이터의 왜곡도 보정할 수 있다. 또한, 레일 기준 보정기(109)는, 서로 마주 본 1쌍의 레일은 평행한 것을 이용하여, 위치 맞춤시의 계측 데이터의 왜곡 및 스케일을 보정할 수 있다.

또한, 레일 기준 보정기(109)는, 가이드 레일의 방향을 기준으로 하여, 계측 데이터의 좌표계를 보정한다. 구체적인 예로서, 레일 기준 보정기(109)는, 계측 데이터의 좌표계의 Z축 방향과, 가이드 레일의 방향이 일치하도록, 계측 데이터 전체를 회전시키는 좌표 변환을 행한다.

엘리베이터 설계시에는, 1층 부분만 등, 특정한 높이 범위에서의 치수를 취득할 필요가 있다. 따라서, 정확한 승강로 단면을 취득하기 위해서는, 계측 데이터에 있어서 어느 방향이 연직 방향에 해당되는지를 아는 것은 중요하다.

그리고, 본 실시의 형태 3에 있어서의 승강로 치수 계측 장치는, 계측 데이터의 위치 맞춤을 행하는 것에 의해, 장치의 이동 경로도 동시에 취득할 수 있다. 승강로 치수 계측 장치를 엘리베이터 카에 설치하여 계측을 행하는 경우에는, 그 이동 경로를 연직 방향으로서 이용하는 것이 생각된다.

그렇지만, 3D 거리 화상 센서(1)에 의한 계측 데이터에는, 계측 오차가 포함된다. 이 때문에, 얻어지는 이동 경로가 직선이라고는 한정할 수 없다. 따라서, 취득한 장치의 이동 경로를 그대로 연직 방향으로서 이용하면, 올바른 승강로 단면이 얻어지지 않을 가능성이 있다.

이것에 대하여, 본 실시의 형태 3에서는, 레일 정보 취득기(107), 레일 검출기(108), 및 레일 기준 보정기(109)를 구비함으로써, 가이드 레일의 방향을 기준으로 하여, 계측 데이터의 좌표계를 보정할 수 있다. 이 결과, 승강로 치수 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 기준 물체 추출기(106)에 있어서, 기준이 되는 물체로서 엘리베이터의 가이드 레일을 이용하는 경우에는, 레일 검출기(108)로 검출한 가이드 레일 정보를 유용할 수 있다.

이상과 같이, 실시의 형태 3에 의하면, 가이드 레일 형상 및 레일 사이의 치수를 이용하여, 계측 데이터의 스케일 및 왜곡을 보정할 수 있는 구성을 구비하고 있다. 이 결과, 승강로 치수의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 계측 데이터에 대한 연직 방향을 가이드 레일의 설치 방향으로서 이용하는 것에 의해, 정확한 승강로 단면을 취득할 수 있다.

실시의 형태 4.

본 실시의 형태 4에서는, 이전의 실시의 형태 1~3에 의한 승강로 치수 계측 장치에 있어서, 높이 정보 취득기(110) 및 높이 방향 보정기(111)를 더 구비한 구성에 대하여, 기능 블록도 및 플로차트를 이용하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 승강로 치수 계측 장치의 기능 블록도이다. 또한, 도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 승강로 치수 계측 장치의 일련의 처리를 나타내는 플로차트이다. 본 실시의 형태 4에서는, 이전의 실시의 형태 3에 대하여, 높이 정보 취득기(110) 및 높이 방향 보정기(111)에 의한 스텝 S110 및 스텝 S111의 처리를 더하고 있고, 이러한 추가 처리를 중심으로, 이하에 설명한다.

계측 데이터 위치 맞춤 처리기(104)는, 스텝 S104에 있어서, 상이한 위치의 제 1 통합 계측 데이터 사이의 특징의 대응지음에 의해, 제 1 통합 계측 데이터의 위치 맞춤을 행하고 있었다. 그렇지만, 승강로 내에 있어서, 위치 맞춤을 하기 위해 필요한 특징이 부족한 경우에는, 위치 맞춤의 정밀도가 저하하는 것이 생각된다.

이와 같은 예로서는, 승강로의 단면 형상이 동일하여 수직 방향으로 형상의 변화가 적고, 벽면에 텍스처가 적은 경우가 생각된다. 이와 같은 케이스에서는, 수평 방향에 있어서는 승강로의 코너 등에 의한 벽면의 요철에 의해, 계측 데이터의 위치 맞춤이 가능하지만, 높이 방향에 있어서의 위치 맞춤의 정밀도가 저하한다.

이 문제는, 장치의 높이 정보를 이용함으로써 해결할 수 있다. 취득하는 높이 정보로서는, 승강로의 저면에 대한 어느 하나의 3D 거리 화상 센서(1)의 광학 중심의 높이 등, 3D 거리 화상 센서(1)의 높이 방향의 상대 이동량을 알 수 있으면, 임의의 위치를 기준으로 하더라도 좋다.

그래서, 이하의 설명에서는, 계측 데이터 위치 맞춤 처리기(104) 및 레일 기준 보정기(109)에 의해, 수평 방향의 위치 맞춤은 되어 있지만, 높이 방향의 위치 맞춤에 오차가 생겨 있는 것으로 한다.

이와 같은 경우에는, 스텝 S110에 있어서, 높이 정보 취득기(110)는, 장치의 높이 정보를 취득한다. 남는 위치 맞춤의 자유도는, 승강로의 높이 방향을 따른 1 자유도뿐이다. 이 때문에, 수평 방향의 위치 맞춤 후의 스텝 S111에 있어서, 높이 방향 보정기(111)는, 이전의 스텝 S110에 의해 취득한 높이 정보를 기준으로 하여, 높이 방향의 위치 맞춤을 보정하면 된다. 이것에 의해, 승강로의 벽면에 텍스처가 없는 등, 승강로 내에 위치 맞춤에 이용하는 특징이 적은 케이스에 있어서도, 정밀하게 승강로 내의 치수를 계측할 수 있다.

여기서, 높이 정보 취득기(110)로서는, 장치를 엘리베이터 카에 설치하는 경우에는, 엘리베이터 카의 위치를 장치의 높이 정보로서 이용하는 카 설치 방식이 생각된다.

또한, 그 외의 높이 정보 취득기(110)로서는, 장치에 레이저 거리계 등의 센서를 추가함으로써, 높이 정보를 취득하는 센서 추가 방식, 장치를 전용 크레인 등에 의해 매달아 승강로 내의 치수를 계측하는 경우에는, 매다는 높이를 장치의 높이 정보로서 이용하는 매달기 방식이 생각된다.

여기서, 1번째의 카 설치 방식에서는, 엘리베이터마다 장치를 설치하는 카의 상태가 상이하다. 이 때문에, 카로의 장치의 설치가 곤란한 경우가 있다. 또한, 2번째의 센서 추가 방식에서는, 센서를 별도로 추가할 필요가 있다. 또한, 장치를 카에 설치하는 경우에는, 카 설치에 따르는 문제점도 발생하는 데다, 카 흔들림에 의해, 레이저 거리계에 의해 취득한 높이 정보의 신뢰성이 저하한다고 하는 문제도 생긴다.

한편, 3번째의 매달기 방식에 있어서는, 엘리베이터 카의 상태에 영향을 받지 않는다고 하는 이점이 있다. 단, 매달기 방식을 적용할 수 있는 것은, 계측 데이터의 위치 맞춤을 계측 데이터 사이의 특징의 대응지음으로 행할 수 있는 계측 방법으로 한정된다. 매달기 방식으로는, 매달 때에 장치가 흔들리는 것이 생각되기 때문에, 레이저를 주사하는 것에 의한 계측 방법에서는, 계측 데이터의 위치 맞춤의 정밀도가 현저하게 저하한다.

장치가 요동하지 않도록, 매달기 장치에 기구를 추가하거나, 와이어 등의 끈 형상의 것이 아닌, 금속봉 등 강성이 높은 것으로 장치를 매달거나 하면, 요동에 따르는 문제는 해결된다. 단, 매달기 장치의 복잡화, 대형화라고 하는 문제가 생긴다.

이상과 같이, 실시의 형태 4에 의하면, 높이 방향의 위치 맞춤에 있어서, 장치의 높이 정보를 이용할 수 있는 구성을 구비하고 있다. 이 결과, 승강로 내에 위치 맞춤에 사용할 수 있는 특징이 적은 경우에 있어서도, 계측 데이터의 높이 방향의 위치 맞춤이 가능하게 되고, 계측 정밀도의 향상 및 장치의 적용 범위의 확대를 도모할 수 있다.

Claims (6)

1. 승강로에 있어서 수평 방향 360도를 계측 가능하게 되도록, 동일 원주 상에 있어서 원의 중심 방향을 향하고, 또한 수평면에 대하여 앙각 방향으로 배치되고, 촬상 대상물인 승강로의 내벽에 대하여 수평 방향 및 수직 방향의 계측 범위에 걸쳐 거리 계측용 패턴을 조사하고, 상기 내벽에 대하여 조사된 상기 거리 계측용 패턴을 촬상함으로써 3차원 점군으로서 구성되는 계측 데이터를 출력하는 복수의 3D 거리 화상 센서와,
   상기 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 출력된 상기 계측 데이터를 취득하는 데이터 취득기와,
   상기 승강로 내의 복수의 높이 위치의 각각에서, 상기 복수의 3D 거리 화상 센서로부터 출력되고, 상기 데이터 취득기를 거쳐서 취득된 각각의 계측 데이터를 통합하고, 상기 수평 방향 360도를 커버한 제 1 통합 계측 데이터를 생성하는 계측 데이터 통합기와,
   상기 승강로 내의 상기 복수의 높이 위치의 각각에 있어서 통합된 상기 제 1 통합 계측 데이터끼리를 위치 맞춤하고, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 작성하는 계측 데이터 위치 맞춤 처리기와,
   상기 제 2 통합 계측 데이터에 근거하여, 상기 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 상기 내벽까지의 거리를 산출함으로써, 상기 승강로의 치수를 상기 승강로의 전체 길이에 걸쳐 산출하는 치수 산출기
   를 구비하는 승강로 치수 계측 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 계측 데이터 통합기에 의해 상기 승강로 내의 복수의 높이 위치의 각각에 대하여 생성된 상기 제 1 통합 계측 데이터 중에서, 상기 계측 데이터 위치 맞춤 처리기에 의해 상기 제 1 통합 계측 데이터끼리를 위치 맞춤할 때에 사용하는 특징 데이터를 추출하는 특징 추출기를 더 구비하고,
   상기 계측 데이터 위치 맞춤 처리기는, 상기 특징 추출기에 의해 추출된 상기 특징 데이터를 이용하여, 상기 제 1 통합 계측 데이터끼리를 위치 맞춤하고, 상기 제 2 통합 계측 데이터를 작성하는
   승강로 치수 계측 장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 계측 데이터 위치 맞춤 처리기에 의해 생성된 상기 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터 중에서, 치수 산출의 기준이 되는 물체로서 승강로 내에 존재하는 기지(旣知) 형상의 부품을 추출하는 기준 물체 추출기를 더 구비하고,
   상기 치수 산출기는, 상기 기준 물체 추출기에 의해 추출된 상기 기지 형상의 부품의 위치를 치수 산출의 기준으로서 이용함으로써, 상기 승강로의 치수를 상기 승강로의 전체 길이에 걸쳐 산출하는
   승강로 치수 계측 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 기준 물체 추출기는,
   엘리베이터 카(car)의 가이드 레일을 치수 계측 대상으로 하고, 상기 가이드 레일의 단면 형상의 치수 및 레일 사이의 치수를 취득하는 레일 정보 취득기와,
   상기 계측 데이터 위치 맞춤 처리기에 의해 생성된 상기 제 2 통합 계측 데이터 중에서, 상기 레일 정보 취득기에 의해 취득된 상기 단면 형상의 치수 및 상기 레일 사이의 치수에 대응하는 위치를 상기 가이드 레일의 위치로서 검출하는 레일 검출기와,
   상기 레일 검출기에 의해 검출된 상기 가이드 레일의 위치를 이용하여, 상기 계측 데이터 위치 맞춤 처리기에 의해 생성된 상기 제 2 통합 계측 데이터의 위치를 보정하는 레일 기준 보정기
   를 갖는
   승강로 치수 계측 장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 승강로 내의 상기 복수의 높이 위치의 정보를 높이 정보로서 취득하는 높이 정보 취득기와,
   상기 높이 정보 취득기에 의해 취득된 상기 높이 정보를 이용하여, 상기 계측 데이터 위치 맞춤 처리기에 의해 생성된 상기 제 2 통합 계측 데이터의 위치를 보정하는 높이 방향 보정기
   를 더 구비하는 승강로 치수 계측 장치.
   
6. 승강로에 있어서 수평 방향 360도를 계측 가능하게 되도록, 동일 원주 상에 있어서 원의 중심 방향을 향하고, 또한 수평면에 대하여 앙각 방향으로 배치되고, 촬상 대상물인 승강로의 내벽에 대하여 수평 방향 및 수직 방향의 계측 범위에 걸쳐 거리 계측용 패턴을 조사하고, 상기 내벽에 대하여 조사된 상기 거리 계측용 패턴을 촬상함으로써 3차원 점군으로서 구성되는 계측 데이터를 출력하는 복수의 3D 거리 화상 센서의 검출 결과를 계산기에 의해 데이터 처리함으로써, 상기 승강로의 치수를 상기 승강로의 전체 길이에 걸쳐 산출하는 승강로 치수 계측 방법으로서,
   상기 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 출력된 상기 계측 데이터를 취득하는 데이터 취득 스텝과,
   상기 복수의 3D 거리 화상 센서로부터 출력되고, 상기 데이터 취득 스텝에 의해 취득된 각각의 계측 데이터를 통합하고, 상기 수평 방향 360도를 커버한 제 1 통합 계측 데이터를 생성하는 계측 데이터 통합 스텝과,
   상기 승강로 내의 복수의 높이 위치의 각각에서, 상기 데이터 취득 스텝 및 상기 계측 데이터 통합 스텝을 반복함으로써, 상기 복수의 높이 위치의 각각에 있어서, 상기 제 1 통합 계측 데이터를 생성하는 반복 스텝과,
   상기 반복 스텝에서 생성된 상기 제 1 통합 계측 데이터끼리를 위치 맞춤하고, 위치 맞춤 후의 제 2 통합 계측 데이터를 작성하는 계측 데이터 위치 맞춤 처리 스텝과,
   상기 제 2 통합 계측 데이터에 근거하여, 상기 복수의 3D 거리 화상 센서의 각각으로부터 상기 내벽까지의 거리를 산출함으로써, 상기 승강로의 치수를 상기 승강로의 전체 길이에 걸쳐 산출하는 치수 산출 스텝
   을 갖는 승강로 치수 계측 방법.

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