JP2017128440A - エレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システム - Google Patents
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Abstract
【課題】エレベーター用点検装置の飛行に中継局等の通信設備がなくても、エレベーター機器の点検を確実に行えるエレベーター用点検装置を提供することを目的とする。【解決手段】エレベーター用点検装置は、エレベーター昇降路内を飛行して、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検装置であって、飛行体と、飛行体に搭載され、エレベーター昇降路内からエレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、飛行体の飛行を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、エレベーター機器の点検に際して、飛行体を昇降路内で飛行させて、測定信号に基づいてエレベーター昇降路内での飛行体の飛行可能範囲を識別し、飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、飛行経路に基づいて飛行体を自律飛行させる。【選択図】図2
Description
本発明は、エレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システムに係り、特に、エレベーターの昇降路内を飛行しながらエレベーター機器を撮影し、撮影した映像をエレベーター機器の点検や保守に利用できるようにしたエレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システムに関する。
従来この種のエレベーター用点検装置として、エレベーターが停止して動かせなくても、昇降路の長さに係らず迅速且つ適確に昇降路内におけるエレベーター機器を簡便に点検できることを目的として、乗りかごが昇降する昇降路内でエレベーター機器を含む障害物とは非接触で昇降飛行する飛行手段を備え、飛行手段に取り付けられた撮像手段が昇降路内のエレベーター機器を撮像する機能を持つエレベーター用点検装置が提案されている(特開2015−30604号公報)。
このエレベーター用点検装置では、専門技術を持つ点検管理者がエレベーター機器の点検を行う際、このエレベーター用点検装置を昇降路内に投入して、これを無線操縦して昇降路内を飛行させ、撮像手段で撮像した撮像情報を取得して、昇降路に設置されたエレベーター機器の状況を把握できるようにしている。
高層階用のエレベーター機器を点検するには、エレベーター用点検装置は長距離の昇降路を飛行できる必要があり、そこで、エレベーター用点検装置と点検管理者との間の通信を確保するために、昇降路の途中に複数の通信中継局を設置する必要がある。
さらに、点検管理者は、昇降路内の障害物を避けてエレベーター用点検装置を操縦する必要があるが、例えば、昇降路内の構造が分かる図面を入手できない場合は特にエレベーター機器に接近できず、点検が不十分になるおそれがあった。
そこで、本発明は、エレベーター用点検装置の飛行に対して中継局等の通信設備がなくても、エレベーター機器の点検を確実に行い得るエレベーター用点検装置、及び、エレベーター用点検システムを提供することを目的とする。
本発明に係るエレベーター用点検装置は、エレベーター昇降路内を飛行して、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検装置であって、飛行体と、飛行体に搭載され、昇降路内からエレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、飛行体の飛行を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、エレベーター機器の点検に際して、飛行体をエレベーター昇降路内で飛行させて、測定信号に基づいてエレベーター昇降路内での飛行体の飛行可能範囲を識別し、飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、飛行経路に基づいて飛行体を自律飛行させることを特徴とする。
さらに、本発明は、エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、エレベーター用点検装置は、飛行体と、飛行体に搭載され、エレベーター昇降路内からエレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、飛行体の飛行を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、エレベーター機器の点検に際して、飛行体を昇降路内で飛行させて、測定信号に基づいてエレベーター昇降路内での当該飛行体の飛行可能範囲を識別し、飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、飛行経路に基づいて飛行体を自律飛行させ、さらに、エレベーター用点検システムは、エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、制御機構は、扉を飛行体の接近に伴って開放するものである。
さらにまた、本発明は、エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、制御機構は、エレベーター用点検装置が飛行中に扉に接近すると、扉を開放するものである。
本発明によれば、エレベーター用点検装置の飛行に対して中継局等の通信設備がなくても、エレベーター機器の点検を確実に行い得るエレベーター用点検装置、及び、エレベーター用点検システムを提供することができる。
以下、本発明の一実施例に係るエレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システムを、図面に基づいて説明する。なお、前後上下左右の方向は、説明のために用いるものであって、本発明を限定する趣旨ではない。また、図中の部は、ハードウェア及び/又はソフトウェアで構成されるものであり、モジュール又は手段等に言い換えられてもよい。
図1は、本発明のエレベーター用点検装置が点検対象とするエレベーター100の概略構造を、要部を透視して示した斜視図である。
このエレベーター100は、建物に設備された昇降路101内を乗りかご102が各階床に設置された乗場103(図1中では最下階のみを示す)の間を昇降運転するもので、昇降路101の下部にはピット104が設けられ、昇降路101の上部には機械室105が設けられている。乗りかご102は、昇降路101の壁に立設されたかご用ガイドレール106に沿って昇降し、機械室105に設置された本体を略図する巻上機113を介して主ロープ112により乗りかご102との間で取り付けられた釣合錘107は、同様に昇降路101の壁に立設された錘用ガイドレール108に沿って昇降する。また、機械室105には、乗りかご102の昇降運転を制御する制御盤111が設置され、乗りかご102を昇降させる巻上機113には主ロープ112が掛けられており、主ロープ112の一端は乗りかご102に取り付けられ、他端は釣合錘107に取り付けられる。その他、機械室105内には略図する調速機の本体が設けられ、調速機における機械室105内の滑車とピット104上に設置された滑車とには調速機ロープ114が架け渡されて昇降路101内の高さ方向に延在している。
このエレベーター100では、巻上機113を駆動することにより乗りかご102が昇降するが、各階の乗場103に設けられた乗場ドア(外ドアとも呼ばれる)109は、乗りかご102に対する乗降口となる。乗場ドア109は、乗りかご102が着床した場合に乗りかご102のかごドア(内ドアとも呼ばれる)110に係合し、開閉することで利用者が乗りかご102に乗降することができる。因みに、保守点検員は、保守点検作業時に外部開放手段により乗場ドア109を開けて昇降路101内を点検することが可能であり、同様に専門技術を持つ点検管理者は、強い揺れの地震が発生してエレベーターが停止して動かせない状態にあって、現地で復旧のための点検作業を行う際にも乗場ドア109を開けて昇降路101内に後文で説明するエレベーター用点検装置200を進入させることが可能である。係るエレベーター用点検装置200は、点検管理者が装置を持参しなくても、強い地震が発生してエレベーターが停止した後に即座に点検を開始できるように、昇降路101における天井の機械室105内又はピット104床に常設しておくか、或いは乗りかご102におけるかご上又はかご下に常設しておくことが好ましい。例えばエレベーター用点検装置200を機械室105内に設置する場合には、機械室105の床面に点検孔を穿孔しておき、昇降路101内へ点検孔を通して投入するようにしても良い。何れにしても、エレベーター用点検装置200は、図1で説明したように乗りかご102が1系統である場合のエレベーター100の他、乗りかご102が複数並設される多系統のエレベーターを対象にしても適用可能である。
図2は、本発明に係るエレベーター用点検装置200の一実施例を示す斜視図である。
エレベーター用点検装置200は、エレベーターの乗りかご102を停止させた状態で昇降路101内におけるエレベーター機器を点検するためのもので、強い揺れの地震が発生してエレベーターが停止して動かせなくても、現地で専門技術を持つ点検管理者が復旧のための点検作業を行う際、乗りかご102が停止している位置を確認せずに、乗場ドア109を開けてエレベーター用点検装置200を昇降路101内に進入させ、エレベーター用点検装置200の飛行を開始させて昇降路101内におけるエレベーター機器の状態を自律して点検することができるものである。開く乗場ドア109は最下階か最上階であると、点検時間を短くすることができる。それ以外の場合はいったん最下階または、最上階だと認識できる場所に移動するといった手法をとることで対応を行う。詳細な点検方法は後述する。
エレベーター用点検装置200は、飛行体220と、後述の制御基板300を備える本体201と、で構成される。
飛行体220は、ベースバー202a、202bと、その先端に駆動用の4個のモータ203a、203b、203c、203dと、推進力を発生する4個のプロペラ204a、204b、204c、204dと、で構成されている。
本体201には、外側に、後述の点検ユニット230が搭載されている。点検ユニット230は、距離測定用として上方距離センサ205a(図示せず)と、水平距離センサ205dと、下部距離センサ205cと、画像撮影用のカメラ206と、画像記録媒体207と、高速アンテナ210と、バッテリ310と、で構成されている。なお、画像記録媒体207は、SDカードやUSBメモリー、HDD等であってもよい。
図3は本発明に係るエレベーター用点検装置200の一実施例の構成を示す図である。制御基板300は、超音波発信部303と、上方受信部304aと、水平受信部304bと、下方受信部304cと、録画制御部308と、バッテリ計測部309と、回転制御部312と、3軸加速度センサ部313と、3軸回転角センサ部314と、高速通信部903と、制御装置350と、を備える。
制御装置350は、エレベーター用点検装置200の制御を主に行い、中央制御部301と、距離計測部305と、飛行可能範囲計算部306と、閉域経路計算部307と、位置計算部315と、を備える。
エレベーター用点検装置200の飛行位置及び飛行形態の制御の為に中央制御部301は、エレベーター用点検装置200を上下に移動させる上下信号、エレベーター用点検装置200を前後に移動させる前後信号、エレベーター用点検装置200を左右に移動させる左右信号をモータ駆動部311へ伝達する。また、中央制御部301は、エレベーター用点検装置200を回転させる回転信号、エレベーター用点検装置200に歳差運動を行わせる歳差運動信号、エレベーター用点検装置200に旋回せずに歳差運動を行わす静止歳差信号を、回転制御部312を経由してモータ駆動部311へ伝達する。なお、中央制御部301とモータ駆動部311との接続は、パラレル接続でも、シリアル接続でもよいものとする。中央制御部301と回転制御部312との接続も同様に、パラレル接続でも、シリアル接続でもよいものとする。なお、中央制御部は、CPUやMPUで構成される。
モータ駆動部311は中央制御部301からの各信号に従い、4個のモータの駆動力を変化させる。
上下信号の強弱では、4個のモータには同一の駆動力が与えられ、エレベーター用点検装置200は上昇又は下降を行う。水平飛行を指示しても、4個のモータの推進力にバラツキが有った場合は、エレベーター用点検装置200は傾くが、この傾きを3軸加速度センサ部313により検知し、下がっている部位のモータの駆動力を上げ、または、上がっている部位の駆動力を下げる事により、もしくは、下がっている部位のモータの駆動力を上げ、さらに上がっている部位の駆動力を下げることにより、エレベーター用点検装置200は水平状態を維持する。
前後信号の強弱では、前後のモータ(204aと204c、または204bと204d、もしくは両方)の駆動力の比を変える事により、エレベーター用点検装置200は前後に傾きその方向に移動する。
左右信号の強弱では、左右のモータ(204aと204b、または204cと204d、もしくは両方)の駆動力の比を変える事により、エレベーター用点検装置200は左右に傾きその方向に移動する。
また、モータ駆動部311は回転制御部312を経由した中央制御部301からの各信号に従い、4個のモータの駆動力を変化させる。
回転信号の強弱では、対角線上のモータ(204aと204d、または、204bと204c、もしくは両方)の駆動力の比を変える事により、回転トルクが発生しエレベーター用点検装置200は水平回転を行う。水平回転には、時計回り方向の回転と、反時計回り方向の回転とがあるものとする。
前後信号と回転信号とを同時に与えることで、エレベーター用点検装置200は前もしくは後に傾きながら旋回し歳差運転を行う。
図4は、本発明に係るエレベーター用点検装置200の一実施例において静止歳差運動を行う為のモータ駆動波形を示す図である。
回転制御部312は、静止歳差信号の強弱により、図4に示す駆動波形(正弦波等の三角関数で表される波形を、1/4波長ずつ、ずらした波形)をモータ駆動部311に伝達する。このため、モータ駆動部311は4個のモータの駆動力の比を周期的に変えるので、エレベーター用点検装置200はその場で旋回はせずに歳差運転を行う。
距離測定用のセンサは超音波センサであり、超音波発信部303で間歇的にパルスを発生し、上方距離センサ205a、水平距離センサ205d、下方距離センサ205cより超音波を投射する。
障害物により跳ね返った超音波は上方距離センサ205a、水平距離センサ205d、下方距離センサ205cにより受信され、それぞれ上方受信部304a、水平受信部304b、下方受信部304c、前方受信部304dへ伝達され信号に変換されて、距離計測部305へ伝達される。伝播する空間の距離に比例して、信号の受信が遅延する。音波の速度は通常340m/分であり、距離計測部305では、遅延時間に速度を掛けることにより、各センサから障害物までの距離を計算する。
図5は、本発明に係るエレベーター用点検装置200の一実施例において昇降路101内の周囲状況の確認を水平距離センサ205dにより行う方法を示す斜視図である。また、図6は、本発明に係るエレベーター用点検装置200の一実施例において昇降路101内の周囲状況の確認を上方距離センサ205aまたは、下方距離センサ205cにより行う方法を示す斜視図である。
障害物を避ける為にはエレベーター用点検装置200の全周の状況を把握する必要があるが、各センサではセンサの向いている特定の一点までの距離しか計測できない。そこで、図5、図6のようにエレベーター用点検装置200を回転等することにより周囲状況を計測する。
図5に示すとおり、エレベーター用点検装置200を水平方向に回転させ水平距離センサ205dにより、エレベーター用点検装置200の前後左右平面の周囲計測線401を計測することが出来る(回転計測)。
また、図5に示すとおり、歳差運転によりエレベーター用点検装置200の前方を上下に傾けた状態で水平方向に回転させ、水平距離センサ205dにより、エレベーター用点検装置200の前後左右平面の上側の周囲計測線402及び下側の周囲計測線403を計測することが出来る(傾斜回転計測)。
図6に示すとおり、歳差運転によりエレベーター用点検装置200の前方を上下に傾けた状態で水平方向に回転させる事により、上方距離センサ205aでエレベーター用点検装置200の上方の周囲計測線404、405、406を測定できる。前後方向の傾きを小さくすることで、小範囲周囲計側線404を、中程度とすることで中範囲周囲計測線405を、大きくすることで大範囲周囲計測線406を、それぞれ測定することができる(上方計測)。周囲計測線404、405、406をあわせることで擬似的に面の情報を得ることができる。
また、歳差運転によりエレベーター用点検装置200の前方を上下に傾けた状態で水平方向に回転させる事により、下方距離センサ205cでエレベーター用点検装置200の下方の周囲計測線407、408、409を測定できる。前後方向の傾きを小さくすることで、小範囲周囲計側線407を、中程度とすることで中範囲周囲計測線408を、大きくすることで大範囲周囲計測線409を、それぞれ測定することができる(下方計測)。周囲計測線407、408、409をあわせることで擬似的に面の情報を得ることができる。
上方計測、下方計測の説明では、エレベーター用点検装置200を旋回させているが、静止歳差信号により静止歳差運動を指示する事により、エレベーター用点検装置200を旋回せずに上方又は下方の計測をする事が可能である。なお、上記のそれぞれの計測線をまとめて、計測範囲400とする。
飛行可能範囲計算部306では、上方距離センサ205a、水平距離センサ205d、下方距離センサ205cと障害物との距離を距離計測部305で計算した値と、3軸加速度センサ部313による加速度と3軸回転角センサ部314の回転角とを位置計算部315で積算により計算した現在位置、方向と、により、エレベーター用点検装置200と障害物との相対位置を示す立体的な飛行可能範囲情報500を作成する。飛行可能範囲情報500はその中の必要な情報を抽出することで、後述の平面図501や側面図502のように表すことができる。飛行可能範囲計算部306は、ROMやRAMなどのメモリーを備えているものとする。
図7、図8は本発明に係るエレベーター用点検装置200の一実施例において昇降路101内の自動運転の動作を示す図である。
図7に示す平面図501は、飛行可能範囲情報500を元にエレベーター100を上から見たかのように要部を表示した図であり、図8に示す側面図502は、作成した飛行可能範囲情報500を元にエレベーター100を右から見たかのように要部を表示した図である。
図7、図8の説明では、エレベーター用点検装置200は最下階の乗場ドア109から進入し、昇降路101内を上昇しながら点検していくことを想定している。
昇降路101内に進入したエレベーター用点検装置200は、まず障害物を検知するエレベーター用点検装置位置511まで前進する。その状態から障害物確認作業として昇降路内を一周する為に、水平方向にエレベーター用点検装置水平方向進路521を移動し、正面に障害物を検したら右折してエレベーター用点検装置水平方向進路522を移動する。以降エレベーター用点検装置水平方向進路523、エレベーター用点検装置水平方向進路524と移動し元の位置に戻る。
飛行可能範囲情報500作成時には、現在位置の平面だけではなく、現在の平面の上方の障害物を上方距離センサ205aにより、平面の下方の障害物を下方距離センサ205cにより計測し、飛行可能範囲情報500に反映する。
昇降路101が広く、超音波センサの測定限界距離(例えば5メートル)を越えている場合は、超音波センサの測定限界距離(例えば5メートル)毎にその場で静止し、図5、図6に示した測定を行ってもよいものとする。左右方向に関しては、壁を検知できずともよいものとし、上下方向に関しては、壁が検知できなかった場合は、元の位置に戻った後に超音波センサの測定限界距離(例えば5メートル)分上昇し、同様の動作を行ってもよいものとする。
閉域経路計算部307では、平面図501に障害物に内接した円を描くことにより、上昇可能エリアを計算し、その中で最大の大きさのエリアに移動する。同一の場合は移動が少ない方を選択する。
具体的には、平面図501での上昇移動エリア選択では、エレベーター用点検装置水平方向進路521では、エリア531が計算される。エレベーター用点検装置水平方向進路522では、エリア532が計算される。エレベーター用点検装置水平方向進路523では上部に乗りかご102aが存在するので対象外となる。同様に、エレベーター用点検装置水平方向進路524では上部にかご102aが存在するので対象外となる。エレベーター用点検装置水平方向進路524を移動した後、エレベーター用点検装置200はエリア531に戻る。エリア531とエリア532は同一の大きさであるため、現在の位置であるエリア531の中心から動かずに、エリア531の中心を上昇する。
上記上昇移動時に、中央制御部301は録画制御部308に撮影開始を指示し、カメラ206からの画像を画像記録媒体207に格納する。カメラ206は全方位カメラであってもよく、エレベーター用点検装置200は回転動作を行わず、上昇動作のみを行い、周りの様子を撮影してもよいものとする。
エレベーター用点検装置200はエレベーター用点検装置垂直方向進路541を移動し、エレベーター用点検装置位置512まで上昇すると、乗りかご102bによりこれ以上は上昇出来なくなるので、画像の記録を停止し、この位置で障害物確認作業を行い、平面図を再度作成し、上昇移動エリアの中心となるエレベーター用点検装置位置513の位置を選択し、この位置より画像の記録の再開と再上昇を行う。
閉域経路計算部307には予め出発地点に帰還する条件を定めている。例えば、平面図501を作成しても、上昇可能エリアが確保できなかった場合、予め設定していた高度に達した場合、予め設定していた飛行距離を飛行した場合、バッテリ計測部309が計測していたバッテリ310のバッテリ残量が帰還可能な最低限の残量に達した場合等である。この場合、新たな上昇可能エリアの計算を中止し、飛行して来た経路を引き返す。
図9は、本発明に係るエレベーターのエレベーター用点検装置200の一実施例において飛行可能範囲情報500作成処理の流れを示すフローチャート図である。
飛行可能範囲情報500は、昇降路101内空間を仮想的に直方体の集合で構成されていると仮定し、各直方体の状況を、移動可、障害物、及び不明で表したものであり、初期値は不明に設定しておく。直方体の寸法はエレベーター用点検装置200と同程度にする。
障害物との距離を距離計測部305で計算できた場合、距離を計算したセンサの向いている方向の直方体の状態を、障害物の位置に該当する直方体には障害物、その途中に存在する直方体は移動可として設定する。エレベーター用点検装置200は自己の進行方向に対して距離計測を行い、移動可となった空間のみを飛行する。
エレベーター用点検装置200は、昇降路101内に進入し(S100)、水平回転及び歳差運転を行い、同一平面及びその上下の障害物の状況を確認する(S101)。その後、障害物に接する内接円を計算し、円形のエリアを作成して(S102)、エリアの中心へ移動し障害物から離れる(S103)。ことのとき、エリアの中心で歳差運転を行い、上下の障害物の状況を確認する(S104)。続いて、周囲の連続した障害物を壁と仮定し、壁と平行に前進する(S105)。
このときに、エリア内かの判定を行い(S106)、エリアを外れた場合は、新たなエリアの作成を行い、ステップS101の処理へ戻る(S106:NO)。エリア内の場合は、次の処理へ進む(S106:YES)。
次に、エレベーター用点検装置200は、障害物に近接しているかの判定を行い(S107)、障害物に接近していない場合には、ステップS105の処理へ戻る(S107:NO)。障害物に近接している場合には、次の処理へ進む(S107:YES)。
次に、エレベーター用点検装置200は、現在位置が最初のエリアかどうかの判定を行い(S108)、最初のエリアではない(同一平面を一巡していない)場合(S108:NO)には、右折を行い(S109)、ステップS101の処理に戻る。現在位置が最初のエリアであった場合(S108:YES)、ステップS102で作成したエリアの中で、上に障害物のない上昇可能エリアを探し出し、複数ある場合はその大きさを比較する(S110)。
このとき、上昇可能エリアが無いかを判定し(S111)、上昇可能エリアがあれば(S111:NO)、次の処理へ進む。
次に、エレベーター用点検装置200は、最大のエリアに移動し(S112)、上昇する(S113)。上昇しながら、または、一定上昇距離ごとに上昇をやめ、上方の障害物の検出を行い(S114)、上方に障害物がない場合(S114:YES)はステップS113に戻り、上方に障害物がある場合(S114:NO)はステップS101に戻る。
上昇可能エリアが無い場合(S111:YES)、飛行可能範囲情報作成処理を終了する。
乗りかご102が1台もしくは複数台でも同一階床に乗りかご102が停止している場合、乗りかご102の昇降スペースを飛行できないので、釣合錘107の昇降スペースを飛行する事になるが、エレベーター用点検装置200の幅が釣合錘107の幅よりも大きい場合は通過できない。そこで、エレベーター用点検装置200が通過できない場合は、エレベーター用点検装置200の形状を変化させることにより釣合錘107の幅より小さくし、釣合錘107の昇降スペースを上昇可能にする。
図10、図11は、本発明に係るエレベーターのエレベーター用点検装置の一実施例において形状を変化させる方法を示す図である。制御基板300は、形状変化用モータ駆動部611を備え、飛行体220は、形状変化用モータ601と形状変化用プーリ602と形状変化用紐603a、603bとを備える。
図10、図11に示すとおり、ベースバー202aとベースバー202bとの角度を変化させる事により、前後方向を縮小し(X型に形状変化)、エレベーター用点検装置200の形状を変化させる。通常は、図9のエレベーター用点検装置(形状変化前)600aのように変化前の形状で飛行する。釣合錘107の昇降スペースのような狭い場所を通過する事が必要になった場合、図10のエレベーター用点検装置(形状変化後)600bのように形態を変化させる。中央制御部301が形状変化用モータ駆動部611を通して形状変化用モータ601を駆動し、形状変化用モータ601に繋がっている形状変化用プーリ602は回転させられる。このことで、形状変化用紐603a、603bの長さが変わり、ベースバー202aとベースバー202bとの角度が変化し、エレベーター用点検装置(形状変化前)600aはエレベーター用点検装置(形状変化後)600bへと形態が変化する。
エレベーター用点検装置(形状変化後)600bではプロペラ204a、204b、204c、204dのそれぞれが接近する。このことで推力に変化は無いが、エレベーター用点検装置200の前後方向の安定性が悪くなるので、エレベーター用点検装置(形状変化後)600bは上下方向への移動のみを行い、前後左右への移動は微調整に留める。
上記のとおり、エレベーター用点検装置(形状変化後)600bは回転しないため、水平距離センサ205dによる距離の測定が出来なくなる。このため、昇降路壁面との距離測定は、エレベーター用点検装置200に微小な静止歳差運動を行わせる事により、上方距離センサ205a若しくは下方距離センサ205cによって、図6に示したような上方計測もしくは下方を行う。また、計測結果に基づいて、飛行可能範囲計算部306で飛行可能範囲情報500を作成する。作成した飛行可能範囲情報500に基づいて、中央制御部301はモータ駆動部311に信号を与えることで、モータ203a、203b、203c、204dを制御する。これらの一連の流れは図3、図5、図6で説明したとおりである。このことで、エレベーター用点検装置(形状変化後)600bの位置を微調整する。
図12、図13は、本発明に係るエレベーター用点検装置200の一実施例においてエレベーター用点検装置200の形状を変化させる別の方法を示す図である。制御基板300は、形状変化用モータ駆動部611を備え、飛行体220は、形状変化用モータ701と形状変化用プーリ702、703a、703bと形状変化用紐704a、704bとピン705a、705bとを備える。
図12、図13に示すとおり、ベースバー202aと202bとをV字型に形状を変化させることにより縮小する。ベースバー202aと202bとの何れか片方を折り畳んでもよいし、両方とも折り畳んでもよい。ここでは、202aのみ形状を変化させる場合を説明する。通常は、図12のエレベーター用点検装置(形状変化前)700aのように変化前の形状で飛行する。この状態では、ベースバー202aを分割した分割ベースバー711a、711bは、弾性体(図示しない)によりV字型に変化するように力が加えられつつ、形状変化用モータ701及び形状変化用プーリ702、703a、703bに巻き上げられた形状変化用紐704a、704bに引かれることで直線状態を保つ。また、分割ベースバー711a、711bはピン705a、705bで本体201に固定されている。釣合錘107の昇降スペースのような狭い場所を通過する事が必要になった場合、図12のエレベーター用点検装置(形状変化後)700bのように形態を変化させる。形状変化用モータ701の巻上げを解除する事により、形状変化用プーリ702、703a、703bの巻き上げが解除され、分割紐704a、704bが緩み、分割ベースバー711a、711bは上方に折れ曲がり、エレベーター用点検装置(形状変化後)700bの形状に変化する。折り曲げる向きは、上方ではなく下方としても良い。
以上の説明が、エレベーター100内におけるエレベーター用点検装置200の動作の説明である。ここからは、エレベーター用点検システム1000の説明を行う。
図14は本発明に係るエレベーター用点検システム1000の一実施例の構成を示す図である。エレベーター用点検装置200において、制御基板300は、前方受信部304dと、GPS受信部901と、近距離通信部902とを備え、点検ユニット230は、前方距離センサ205dと、GPSアンテナ208と、近距離アンテナ209とを備える。
エレベーター用点検システム1000では、エレベーター用点検装置200が、エレベーター100内の昇降路101への進入に関しても、自動で行う。エレベーター用点検装置200が、エレベーター100の昇降路101へ自動進入するには、進入口前までの移動と、昇降路101への進入が必要となる。後述の点検用進入口800の前までの移動は、エレベーター用点検装置200をGPSにより予め定めた経路のとおりに移動する。点検用進入口800から進入する場合、今までの説明とは逆に、上から下にエレベーター用点検装置200は、移動し、下降しながら点検していく。なお、点検用進入口800でなく、今までの説明のとおり乗場ドア109でもよい。
エレベーター用点検システム1000でエレベーター用点検装置200は、例えば、作業者が所持していて、任意の場所から出発してもよいし、や監視センターから出発してもよい。また、点検用進入口800や乗場ドア109は後述の方法で単独でエレベーター用点検装置とやり取りをしてもよいが、エレベーター100の制御基盤111によって制御されていてもよい。
エレベーター用点検装置200の本体201の経路情報950には、予め進入口の存在する目的地の座標と高度及び、出発地点からの経路上の障害物を、予め回避する順路を経由する為の、各通過点の座標と高度を格納しておく。広域経路計算部951は、経路情報950に格納された各通過点を順番に読み出し、GPSアンテナ208とGPS受信部901とにより受信する現在座標と高度と各通過点との誤差を計算する。中央制御部301は、広域経路計算部951からの誤差信号により、モータ駆動部311を制御し、誤差が減る方向にエレベーター用点検装置200を移動させる事により目的地まで誘導する。なお、広域経路計算部951は、ROMやRAMなどのメモリーを備えているものとする。
図15は、本発明に係るエレベーター用点検システム1000の一実施例におけるエレベーター用点検装置の前方距離センサ205bの状態を示す図である。
エレベーター100の外でエレベーター用点検装置200を移動させるときは、高速で移動させることが多く、図15に示すように傾斜する必要があるので、水平距離センサ205dは斜め下方を向く事になり、進行方向の障害物が検知できなくなるので、前方推進時は水平距離センサ205dの動作を停止させ、前方距離センサ205bを障害物検知に使用する。経路上で予想していない障害物に遭遇した場合は、発見した障害物に沿って左もしくは右に移動する事により経路上の障害物を回避する。エレベーター用点検装置200は進入口として指定された座標と高度に到着すると、進入口への進入を開始する。
図16、図17は、本発明に係るエレベーター用点検システムの一実施例におけるエレベーターの点検用進入口800の構成を示す図である。図16は扉閉状態点検用進入口800aを示していて、図17は扉開状態点検用進入口800bを示している。
エレベーター用点検装置200は近傍に存在する筈の扉開閉装置801に対して近距離通信部902から、近距離アンテナ209を通して到着信号を発信すると、扉開閉装置801は開閉アンテナ808より応答信号を連続的に発信する。エレベーター用点検装置200は応答信号の電波強度を測定し、より強い方向に移動する。移動方向に障害物を検知すると、これを進入路と仮判定し、扉開閉装置801に開扉の指示を出す。扉開閉装置801は開扉モータ806を駆動する。開扉モータ806により開扉プーリ807が回転し、開扉紐805、引き金具804が引かれる事により、昇降路扉803が開く。開扉動作が完了すると、扉開閉装置801はエレベーター用点検装置200に開扉の完了を通知する。
エレベーター用点検装置200は現在位置前方の飛行可能範囲情報500を作成し、前方の障害物に進入可能な開口部が新たに発生したと判断出来た場合は進入する。開口部が検知できない場合は、開口部の前に障害物が存在すると判断し、発見した障害物に沿って左もしくは右に移動する事により、開口部前の障害物を回避する。進入が完了するとエレベーター用点検装置200は扉開閉装置801に指示し、昇降路扉803を閉じる。エレベーター用点検装置200は開口部の位置を記憶後、昇降路101内の点検を実施する。
点検が完了若しくは失敗すると、エレベーター用点検装置200は記憶している開口部まで戻り、開扉を扉開閉装置801に指示し、扉の開口を確認後、昇降路101の外に脱出する。次の点検現場が指定されている場合は次の現場へ、無い場合は飛行経路を逆走し、出発地点に戻る。出発地点では画像記録媒体207を取り出すか、高速通信が可能であれば高速通信部903と、高速アンテナ210とを経由して点検画像を取り出し、目視により録画した機器の状態を確認する。
出発地点である管理センター等では画像記録媒体207の情報を取り込んでもいいし、エレベーター用点検装置200と通信を行い取り込んでもよい。取り込んだ情報は、保存したりモニターを通して、保守者や管理者が確認したりできる。さらに、エレベーター用点検装置200のバッテリを充電することができてもよい。また、作業員のもとから出発する場合は、上記の作業を作業員の所持するノートPCで行ってもよいものとする。出発地点である管理センター等と点検用進入口800の間が有線で接続されていてもよいものとする。
上記実施例は、限定されるものではない。例えば、エレベーター用点検装置の構成において、距離計測部305、位置計算部315、飛行可能範囲計算部306、広域経路計算部951、閉域経路計算部307をまとめて制御装置350としてもよいし、飛行可能範囲情報500と、経路情報950とは、HDDなどである記憶部としてまとめてもよい。また、エレベーター用点検システム1000における各構成要素内の機能は、どの構成要素において実現されてもよいものとする。例えば、モニター機能は、エレベーター用点検装置200に実装されていてもよい。
100 エレベーター
101 昇降路
102、102a、102b 乗りかご
103 乗場
104 ピット
105 機械室
106 かご用ガイドレール
107 釣合錘
108 錘用ガイドレール
109 乗場ドア
110 かごドア
112 主ロープ
113 巻上機
114 調速機ロープ
200 エレベーター用点検装置
600a、700a エレベーター用点検装置(形状変化前)
600b、700b エレベーター用点検装置(形状変化後)
220 飛行体
202a、202b、602a、602b ベースバー
711a、711b 分割ベースバー
203a、203b、203c、203d モータ
204a、204b、204c、204d プロペラ
601、701 形状変化用モータ
602、702、703a、703b 形状変化用プーリ
603a、603b、704a、704b 形状変化用紐
705a、705b ピン
201 本体
230 点検ユニット
205a 上方距離センサ
205d 水平距離センサ
205c 下方距離センサ
205b 前方距離センサ
206 カメラ
207 画像記録媒体
208 GPSアンテナ
209 近距離アンテナ
210 高速アンテナ
310 バッテリ
300 制御基板
303 超音波発信部
304a 上方受信部
304b 水平受信部
304c 下方受信部
304d 前方受信部
308 録画制御部
309 バッテリ計測部
311 モータ駆動部
312 回転制御部
313 3軸加速度センサ部
314 3軸回転角センサ部
611 形状変化用モータ駆動部
901 GPS受信部
902 近距離通信部
903 高速通信部
350 制御装置
301 中央制御部
305 距離計測部
306 飛行可能範囲計算部
307 閉域経路計算部
315 位置計算部
951 広域経路計算部
400 計測範囲
401 回転計測による周囲計測線
402 傾斜回転計測による周囲計測線(上側)
403 傾斜回転計測による周囲計測線(下側)
404 上方計測による周囲計測線(小範囲)
405 上方計測による周囲計測線(中範囲)
406 上方計測による周囲計測線(大範囲)
407 下方計測による周囲計測線(小範囲)
408 下方計測による周囲計測線(中範囲)
409 下方計測による周囲計測線(大範囲)
500 飛行可能範囲情報
501 平面図
502 側面図
511、512、513 エレベーター用点検装置位置
521、522、523、524 エレベーター用点検装置水平方向進路
531、532 エリア
541 エレベーター用点検装置垂直方向進路
800 点検用進入口
800a 扉閉状態点検用進入口
800b 扉開状態点検用進入口
801 扉開閉装置
803 昇降路扉
804 引き金具
805 開扉紐
806 開扉モータ
807 開扉プーリ
808 開閉アンテナ
950 経路情報
1000 エレベーター用点検システム
101 昇降路
102、102a、102b 乗りかご
103 乗場
104 ピット
105 機械室
106 かご用ガイドレール
107 釣合錘
108 錘用ガイドレール
109 乗場ドア
110 かごドア
112 主ロープ
113 巻上機
114 調速機ロープ
200 エレベーター用点検装置
600a、700a エレベーター用点検装置(形状変化前)
600b、700b エレベーター用点検装置(形状変化後)
220 飛行体
202a、202b、602a、602b ベースバー
711a、711b 分割ベースバー
203a、203b、203c、203d モータ
204a、204b、204c、204d プロペラ
601、701 形状変化用モータ
602、702、703a、703b 形状変化用プーリ
603a、603b、704a、704b 形状変化用紐
705a、705b ピン
201 本体
230 点検ユニット
205a 上方距離センサ
205d 水平距離センサ
205c 下方距離センサ
205b 前方距離センサ
206 カメラ
207 画像記録媒体
208 GPSアンテナ
209 近距離アンテナ
210 高速アンテナ
310 バッテリ
300 制御基板
303 超音波発信部
304a 上方受信部
304b 水平受信部
304c 下方受信部
304d 前方受信部
308 録画制御部
309 バッテリ計測部
311 モータ駆動部
312 回転制御部
313 3軸加速度センサ部
314 3軸回転角センサ部
611 形状変化用モータ駆動部
901 GPS受信部
902 近距離通信部
903 高速通信部
350 制御装置
301 中央制御部
305 距離計測部
306 飛行可能範囲計算部
307 閉域経路計算部
315 位置計算部
951 広域経路計算部
400 計測範囲
401 回転計測による周囲計測線
402 傾斜回転計測による周囲計測線(上側)
403 傾斜回転計測による周囲計測線(下側)
404 上方計測による周囲計測線(小範囲)
405 上方計測による周囲計測線(中範囲)
406 上方計測による周囲計測線(大範囲)
407 下方計測による周囲計測線(小範囲)
408 下方計測による周囲計測線(中範囲)
409 下方計測による周囲計測線(大範囲)
500 飛行可能範囲情報
501 平面図
502 側面図
511、512、513 エレベーター用点検装置位置
521、522、523、524 エレベーター用点検装置水平方向進路
531、532 エリア
541 エレベーター用点検装置垂直方向進路
800 点検用進入口
800a 扉閉状態点検用進入口
800b 扉開状態点検用進入口
801 扉開閉装置
803 昇降路扉
804 引き金具
805 開扉紐
806 開扉モータ
807 開扉プーリ
808 開閉アンテナ
950 経路情報
1000 エレベーター用点検システム
Claims (7)
- エレベーター昇降路内を飛行して、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検装置であって、
飛行体と、
当該飛行体に搭載され、前記エレベーター昇降路内から前記エレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、
前記飛行体の飛行を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、
前記エレベーター機器の点検に際して、前記飛行体を前記エレベーター昇降路内で飛行させて、前記測定信号に基づいて当該エレベーター昇降路内での当該飛行体の飛行可能範囲を識別し、
当該飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、
当該飛行経路に基づいて前記飛行体を自律飛行させる
エレベーター用点検装置。 - 前記制御装置は、前記飛行体を歳差運動及び/又は静止歳差運動可能に制御することによって、前記センサの測定方向を変化させて前記障害物の周囲の情報を取得できるようにした
請求項1記載のエレベーター用点検装置。 - 前記制御装置は、前記飛行可能範囲に基づき、前記障害物との前記飛行体との距離が最大となるように前記飛行経路を計算する
請求項1記載のエレベーター用点検装置。 - エレベーター用点検装置は、
さらに前記飛行体の形状を変化させるアクチュエータを備え、
前記飛行体が前記障害物と干渉する可能性がある場合には、前記アクチュエータを動作させて、前記飛行体の形状を、前記障害物を避け得るように変化させる
請求項1に記載のエレベーター用点検装置。 - 前記飛行体の前方にある障害物を検知できるように、前記センサを前記飛行体に対して斜め上方に配置した
請求項1記載のエレベーター用点検装置。 - エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、
前記エレベーター用点検装置は、
飛行体と、
当該飛行体に搭載され、前記エレベーター昇降路内から前記エレベーター機器を撮影可能なカメラを備える点検ユニットと、
前記飛行体の飛行を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記エレベーター昇降路内の障害物までの距離測定のためのセンサから測定信号を受信し、
前記エレベーター機器の点検に際して、前記飛行体を前記エレベーター昇降路内で飛行させて、前記測定信号に基づいて当該エレベーター昇降路内での当該飛行体の飛行可能範囲を識別し、
当該飛行可能範囲に基づいて飛行経路を計算し、
当該飛行経路に基づいて前記飛行体を自律飛行させ、
さらに、前記エレベーター用点検システムは、前記エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、当該制御機構は、前記開閉扉を前記飛行体の接近に伴って開放させる
エレベーター用点検システム。 - エレベーター昇降路内でエレベーター用点検装置を飛行させて、エレベーター機器の点検を可能とするエレベーター用点検システムであって、
前記エレベーター昇降路の開閉扉を制御する制御機構を備え、
当該制御機構は、前記エレベーター用点検装置が飛行中に前記扉に接近すると、当該扉を開放する
エレベーター用点検システム。
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JP2016011117A JP2017128440A (ja) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | エレベーター用点検装置及びエレベーター用点検システム |
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---|---|
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JP (1) | JP2017128440A (ja) |
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