JP2020040781A - 計測システム、及び、計測方法 - Google Patents

Abstract

【解決課題】エレベータを新設する際での昇降路の芯出しを正確に行うことができ、以って、エレベータの円滑な運行の実現に適する、昇降路の計測システムを提供する。【課題を解決するための手段】複数の階床を備える建屋のエレベータ昇降路を計測する計測システムであって、測定センサは、複数の階床の夫々において記鉛直方向に対して水平面内で昇降路の内壁を測距し、データ処理装置は、測定センサの測距データに基づいて、昇降路にエレベータを据え付けるための施工情報を算出する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、計測システム、及び、計測方法に係り、より詳しくは、エレベータを昇降路に据え付けるために、昇降路を計測して昇降路を芯出しするのに適した、計測システム、及び、計測方法に関する。

従来、エレベータを新たに建物の昇降路に据え付けるためには、乗りかごガイドレール、及び、釣合重りガイドレールを昇降路に対して位置決めして、かつ、垂直に設置しなければならない。このために、昇降路内の主要な基準位置や寸法を正確に決定することが大事であり、これを昇降路の芯出しと呼んでいる。

従来、昇降路の芯出しは、昇降路上部に配置された上部型板から、建築の基準線に対して正確に位置決めされた複数本のピアノ線を吊り下げ、これらのピアノ線に対して、昇降路の内壁の測定点や建屋の各階床の建築基準墨の位置決めを行うことによって進められている。

しかしながら、ピアノ線を基準として、昇降路の芯出しを行う場合、垂らしたピアノ線が静止するまでに時間が掛かり、さらに、ピアノ線の先端に付けられた釣り下げ重りの位置出しに熟練度を必要としていた。

そこで、昇降路に対する計測作業を自動化することが行なわれている。例えば、特開２００３−０６６１４３号公報には、乗りかごに、レーザー距離計と、レーザー光の光軸を水平方向に回転走査させるモータと、水平方向に走査するレーザー光を受けてこれを垂直方向へ送出させる垂直方向光軸変更具とを、備え、乗りかごの昇降移動に合わせたモータ回転により、螺旋状に測定軌跡を描きながら、水平方向の距離測定データを得て、昇降路内の寸法を演算算出することにより、昇降路内の図面作成等に必要なデータを自動的に、また効率良く収集することができ、測定作業の効率向上を図ることができる測定装置が開示されている。

さらに、特表２０１１−００６２２２号公報は、エレベータ昇降路の測量を行うための装置が、構造体内を長手方向に移動するように構成されたプラットフォームと、このプラットフォームに接続され、プラットフォーム上の一点と構造体の壁との間の横方向距離を測定するように構成された少なくとも１つの第１の距離センサと、プラットフォームに接続され、プラットフォーム上の一点と構造体の第１の端部との間の長手方向距離を測定するように構成された少なくとも１つの第２の距離センサと、プラットフォームを構造体内でほぼ長手方向に動かすように構成された搬送機械と、を備えることを開示している。

特開２００３−０６６１４３号公報 特表２０１１−００６２２２号公報

既述の先行技術は、エレベータを新設する際での昇降路の芯出しを正確に行うことが出来ないという課題がある。そこで、本発明は、エレベータを新設する際での昇降路の芯出しを正確に行うことができ、以って、エレベータの円滑な運行の実現に適する、昇降路の計測システム、及び、計測方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、複数の階床を備える建屋のエレベータ昇降路を計測する計測システムであって、前記複数の階床の最下床から最上床まで、前記昇降路内を移動する移動体と、前記移動体に付設されて、当該移動体と共に前記昇降路内を移動し、前記昇降路を測定する測定センサと、前記移動体を鉛直方向に上下動させる駆動機構と、前記測定センサの測定値を処理するデータ処理装置と、を備え、前記測定センサは、前記複数の階床の夫々において、前記鉛直方向に対して水平面内で前記昇降路の内壁を測距し、前記データ処理装置は、前記測定センサの測距データに基づいて、前記昇降路にエレベータを据え付けるための施工情報を算出する、計測システムである。

本発明はさらに、複数の階床を備える建屋のエレベータ昇降路を計測する計測方法であって、移動体が、前記昇降路内を前記複数の階床の最下床から最上床まで鉛直方向に上下動し、測定センサが前記移動体と共に前記昇降路内を移動して当該昇降路を測定し、前記測定センサは、前記複数の階床の夫々において、前記鉛直方向に対して水平面内で前記昇降路の内壁を測距する、エレベータ昇降路を計測する計測方法である。

本発明によれば、本発明は、エレベータを新設する際での昇降路の芯出しを正確に行うことができ、以って、エレベータの円滑な運行を実現することができる。

本図は、本発明に係る計測システムを昇降路に適用した実施形態の斜視図である。 本図は、当該実施形態の左側面図である。 本図は、昇降路の２階床の水平方向の断面図である。 本図は、図２の断面図に、計測装置によって計測される計測点等を重ねて示した図である。 本図は、計測装置によって再生された昇降路の形態がモニタに表示される態様を示した図である。 本図は、計測システムの機能ブロック図の一例である。 本図は、計測システムの機能ブロック図の他の例である。 昇降路の傾きを求める動作を説明するための図であって、昇降路を側面から見た縦断面図である。 昇降路を出入口とは反対の背面側から見た図である。 昇降路の水平方向の平面図である。 昇降路の水平方向の他の平面図である。 昇降路の水平方向のさらに他の平面図である。 計測装置が昇降路の芯出しを計算するための一動作例のフローチャートである。 測定値を纏めた管理テーブルの一例である。 図９の測定結果に基づいて、芯出し位置と昇降路の傾きとを纏めた管理テーブルの一例である。 筐体の底面に弾性ロープを固定し、弾性ロープの他端を昇降路のピット床面の固定部に固定したことを示す昇降路の左側面図である。 計測装置の揺動抑制するための実施形態を示すものであって、昇降路の平面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の左側面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の第２の平面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の第２の左側面図である。 計測装置の揺動抑制するための他の実施形態を示すものであって、昇降路の平面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の左側面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の第２の平面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の第２の左側面図である。 計測装置を昇降路内で鉛直方向に上下動させるための第２の実施形態を示すものであって、昇降路の平面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の左側面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の第２の平面図である。 同実施形態を示すものであって、昇降路の第２の左側面図である。 昇降路の天井に４基の巻上げ機を備え、夫々からロープによって、計測装置１０１が支持されている態様の斜視図である。 同実施形態を示す側面図である。 同実施形態の動作を説明する側面図である。 同実施形態の第２の動作を説明する側面図である。 同実施形態の第３の動作を説明する正面図である。 同実施形態の第４の動作を説明する正面図である。 巻上機の位置を変更でき実施形態を示すものであって、可動式の巻上機を含む昇降路の斜視図である。 その左側面図である。 昇降路のピット床面に、一対のテンショナを設けた実施形態の側面図である。 高さセンサを昇降路のピット床面に置いた実施形態を示す昇降路の左側面図である。 図２０の効果を説明するために、高さセンサとピット床面との関係の模式的に示す第１の側面図である。 図２０の効果を説明するために、高さセンサとピット床面との関係の模式的に示す第２の側面図である。

以下、本発明に係る昇降路の計測システムの実施形態を図面に基づいて説明する。図１Ａは、計測システム１００を適用した昇降路５００の斜視図であり、図１Ｂは、当該昇降路５００の左側面図である。図１Ａ、図１Ｂは、昇降路５００内の計測システム１００が透視できるように描かれている。昇降路５００が形成された建屋は４階床のものとして描かれているが、これは一例である。

計測システム１００の主要構成としての計測装置１０１は、昇降路５００の頂部５００ｕに固定された巻上機１５０によって、ロープ１１５を介して、昇降路５００内で鉛直方向（重力方向と云ってもよい。）に垂下されている。したがって、計測装置１０１は昇降路内を鉛直方向(矢印Ａ)、又は、反鉛直方向（矢印Ｂ）に上下動する。

計測装置１０１は、筐体（移動体）１０２と、データ処理装置１０３と、測距センサ１０４と、発光体１０８,１０９と、高さセンサ１１０と、スタビライザ１０５とを備える。ロープ１１５の開始端は、ワインダーやチェーンブロック等の巻上機（駆動機構）１５０に支持され、ロープ１１５の終端は、筐体１０２の中央上部の吊りフック１０６にあるリング部１０６ａに係合されている。

データ処理装置１０３は、昇降路５００の測定データに基づいて、昇降路５００の寸法、形態、形状、傾斜を特定、解析、或いは、判定等のために、所定の演算を行う集積回路基板であってよい。この基板は筐体１０２に収容されている。データ処理装置１０３は、計測装置１０１外に設けられていてもよい。測距センサ１０４と、発光体１０８,１０９と、高さセンサ１１０は、筐体１０２の下方で固定されている。なお、発光体１０８,１０９と高さセンサ１１０とを筐体１０２の頂部に設けて、計測装置１０１が昇降路５００に対して計測を行ってもよい。また、発光体１０８,１０９と高さセンサ１１０とを昇降路５００の側（昇降路の上端、または、下端）に設けて、計測装置１０１が昇降路５００と筐体１０２との間で計測を行ってもよい。

測距センサ１０４は、レーザー光１０４ｌ等の計測媒体を対象物に向けて発射し、対象物によって反射された計測媒体を検出して、対象物までの距離を計測する。計測媒体は超音波でもよい。センサ１０４は、矢印Ｃ方向、即ち、鉛直方向に対して水平方向に３６０°回転することによって、昇降路５００の内面（内壁）全周をスキャンできるものであってよい。センサ１０４は、計測装置１０１が垂下されている方向、即ち、鉛直方向に対して直角の方向（水平方向）の断面である水平面の面内で昇降路５００の内面（対象物）との間の距離を計測する。センサ１０４が回転できる角度は、３６０°以下でもよい。筐体１０２に対してセンサ１０４が回転することを説明したが、センサ１０４を筐体１０２に固定し、筐体１０２が回転するようにしてもよい。

巻上機１５０は昇降路５００の天井、又は、頂部５００ｕから、ロープ１１５によって計測装置１０１を垂下させ、ロープ１１５を巻上げ、又は、巻き戻すことによって、計測装置１０１を昇降路５００内で上下方向に移動させる。巻上機１５０は、巻上駆動部１５０ａ、巻上ドラム１５０ｂ、ロープ１１５をドラム幅の中で一定位置に垂らすためのロープガイド１５０ｃ、巻上ドラム１５０ｂの回転速度を検出するエンコーダ１５０ｅとを備える。エンコーダ１５０ｅとして、例えば、ロータリエンコーダでよい。

データ処理装置１０３は、エンコーダ１５０ｅからの情報に基づいて巻上ドラム１５０ｂの回転数、回転速度等の回転情報を算出し、これによって、巻上ドラム１５０ｂから繰り出しているロープ長を算出する。データ処理装置１０３は、ロープ長さから、計測装置１０１が昇降路５００の長手方向での位置（高さ）を特定してもよい。巻上ドラム１５０ｂが回転して、計測装置１０１が昇降路５００内を上下動することによって、計測装置１０１は、鉛直方向の所定間隔毎に、昇降路５００内面の寸法を測定することができる。

筐体１０２には、筐体１０２の姿勢変動を緩衝して正確な測定値を得るために、スタビライザ１０５が取り付けられている。スタビライザ１０５は、例えば、リアクションホイールでよい。リアクションホイールはフライホイールを利用して筐体１０２の姿勢を安定にする。フライホイールは、センサ１０４が回転する際にロープ１１５に加わるねじりが筐体１０２の姿勢の変化を起こすことに抗するために、センサ１０４の回転方向Ｃとは反対向きのＤ方向に回転する。さらに、スタビライザ１０５は、昇降路５００内に吹き込まれる風の突然の影響による、筐体１０２の揺れを緩衝することもできる。計測装置１０１の姿勢が安定することによって、計測装置１０１は昇降路５００を正確に計測することができる。

計測装置１０１の筐体１０２の底面には、昇降路５００の底面に向いた、既述の発光体１０８，１０９が取り付けられている。発光体１０８，１０９は計測装置１０１の水平方向に於ける位置を検出するためのものであり、レーザー光を発光するものでよい。昇降路５００のピット床５００ｌには、発光体１０８，１０９から照射されるレーザー光１０８ａ，１０９ａの位置を検出するためのＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：位置検出素子）２０８，２０９が設置されている。昇降路５００が重力方向に対して傾いていると、レーザー光１０８ａがＰＳＤ２０８の受光面２０８ａを照らす位置と、レーザー光１０９ａがＰＳＤ２０９の受光面２０９ａを照らす位置とが、計測装置１０１の上下方向の移動に応じて変化する。計測装置１０１が風等によって揺動しても同じである。

計測装置１０１の筐体１０２の底面には、昇降路５００の底面に向いた、高さセンサ１１０が取り付けられている。高さセンサ１１０からはレーザー光１１０ａが発光され、計測装置１０１から昇降路５００のピット床５００ｌまでの距離を計測する。

計測装置１０１は、レーザー光１０８ａがＰＳＤ２０８の受光面２０８ａを照らす位置と、レーザー光１０９ａがＰＳＤ２０９の受光面２０９ａを照らす位置とが、変化したことによる変化量と、センサ１１０によって得られた距離情報とから、昇降路５００の全長に亘って、昇降路５００の傾斜角（昇降路の長手方向と鉛直方向との間の角度）、即ち、鉛直方向と昇降路５００の方向とが成す角度等の情報を算出することができる。

エレベータを昇降路に新たに据え付けるための昇降路の芯出しには、昇降路を自動的に計測できる装置であっても、昇降路の傾斜角を含めて昇降路を正確に計測できなければならない。図１Ａ、図１Ｂの計測装置１０１は鉛直方向に垂下されて昇降路５００内を上下動するために、昇降路の傾きを計測できる。これに対して、既述の先行技術１の測定装置は乗りかごに固定されているために、乗りかごをガイドするレールの方向に測定装置の移動が追従して測定装置が鉛直方向に正確に移動できるようにはなっていない。昇降路に僅かにでも傾斜があると、この傾斜がレールに影響して、レールの方向と鉛直方向に角度差が発生する。測定装置が鉛直方向に移動できないことは、先行技術２でも同じである。

測定装置１０１は、レーザー光１０８ａがＰＳＤ２０８の受光面２０８ａを照らす位置と、レーザー光１０９ａがＰＳＤ２０９の受光面２０９ａを照らす位置とが変化したことによる変化量によって、昇降路５００に吹き込む風の影響等で筐体１０２が揺動することを検出できるので、揺れ等の発生がないことを確認した上で昇降路の計測を行うことが可能になる。

図１Ａ、図１Ｂにおいて、エレベータ１階のフロア面は５１０として、２階のフロア面は５２０として、３階のフロア面は５３０として、そして、４階のフロア面は５４０として示されている。そして、昇降路５００に設けられた１階から４階の出入口開口部の夫々が５１０ｄ，５２０ｄ，５３０ｄ，５４０ｄとして示されている。

そして、５１０ａ，５２０ａ，５３０ａ，５４０ａの夫々は、建屋の各階床の基準位置、即ち、基準墨である。計測装置１０１が基準墨の位置を確認することによって、各階床の位置での昇降路内面の計測が行われる。そこで、計測装置１０１は基準位置の距離の計測から始め、特に、基準階である１階床の基準位置５１０ａの距離の計測から始める。エレベータが昇降路５００を昇降する際に、乗りかごを誘導するレール、そして、重りが誘導されるレールが設置される位置、出入口用扉が設置される位置は、この基準位置に決定される。基準墨に目印を設けることによって、センサ１０４は基準墨置との間の距離を測定することができる。

図１Ａ、図１Ｂにおいて、センサ１０４を、ロープ１１５、吊りフック１０６とは反対の筐体１０２の底面に配置することによって、センサ１０４から昇降路５０５に真っ直ぐに放出されるレーザー光１０４ｌがロープ１１５や吊りフック１０６で遮られないようにしている。

なお、図１Ｂにおいて、５１０ｆ，５２０ｆ，５３０ｆ，５４０ｆ，５５０ｃは夫々各階での昇降路の内側前面壁を示し、５００ｒ，５１０ｒ，５２０ｒ，５３０ｒ，５４０ｒは夫々各階での昇降路の内側後面壁を示し、５０５は昇降路の底面かつ側後面壁との接線（交線）、５００ｌは昇降路の底面を示す。

図２は昇降路５００の２階床５２０の水平方向の断面図である。図２は２階床を昇降路５００の長手方向上方から見下ろした構造を描いている。図１Ａ、図１Ｂと同一の符号は、同一の部材を示す。符号７００は昇降路の外壁である。符号５２０ｓｌは昇降路の内側左側壁であり、５２０ｓｒは昇降路の内側右側壁であり、５２０ｆｌは昇降路の内側前面左側の袖壁であり、５２０ｆｒは昇降路の内側前面右側の袖壁である。データ処理装置１０３は鉛直方向に座標系を設定し、１階床の基準墨５１０ａを座標系の原点６００に設定する。６１０は原点と計測装置１０１の中心とを通る方向のＹ軸であり、６２０は原点からＹ軸との直角方向に延びるＸ軸である。原点からの高さ方向がＺ軸になる。センサ１０４と１階床の基準墨５１０ａとの間の距離と、センサの角度がゼロ度がセンサ１０４から見た位置になるので、データ処理装置１０３は、センサ１０４と測定点との距離と、センサの角度とをＸＹ座標系の座標に変換することができる。Ｚ軸の値は、基準墨５１０ａにおける高さセンサ１１０の計測値との差分によって決定されてよい。

図２のＬはＹ軸６１０を基準にした左方向を示し、ＲはＹ軸６１０を基準にした右方向を示す。５２１ｌ，５２１ｒは、昇降路５００の芯出し後に、レールを昇降路５００に取付け，固定するためのブラケットもしくはファスナーである。

図３は図２の断面図に、計測装置１０１によって計測される計測点と、所定の計測点間の幅、即ち、昇降路５００に関する寸法を重ねて示した図である。計測点は網掛け○印で示されている。計測点は、昇降路５００の例えば直角状のコーナー部に設定されている。計測装置１０１はセンサ１０４を回転させて昇降路５００の壁面との距離Ｒｎを走査することによって計測点との距離を求め、この距離とセンサ１０４の角度とに基づいて、計測点のＸ軸及びＹ軸上の座標を算出する。データ処理装置１０３は、計測点の座標に基づいて、寸法（ＬとＬに続いて示される数字によって特定される矢印の幅）を算出する。この寸法は、鉛直方向に設定された座標系によって定義されるために、複数の階床で、互いに、投影の関係にある複数の寸法に基づいて、後述のとおり、データ処理装置１０３は、昇降路５００の鉛直方向に対する角度を選出することができる。５２５ａは原点６００と共にＸ軸を決めるための測定点である。この測定点迄の距離は、視認可能な形態を備える対象体、例えば、僅かながら高さのあるピン状の対象体を床面(対象点)上に置き、測距センサ１０４が対象体を検出することによって、測定可能である。なお、測距センサ１０４は対象体を直接検出してもよいし、測距センサ１０４が壁等の障害物によって対象体を直接検出できない場合には、鏡（反射体）等の中間体を介して、測距センサ１０４が対象体を間接的に検出してもよい。

計測装置１０１はセンサ１０４の出力に基づいて昇降路５００の水平方向の形状を再生する。計測装置１０１は再生した昇降路５００の形態を、図示しないモニタに表示する。図４にその表示の一例を示す。センサ１０４は図中矢印Ｃ方向にレーザー光を照射しながら回転し、煙突状の昇降路の内壁を所定サンプリング間隔でトレースする。このトレースに基づく形状を５２０ｗとして図４に示す。図４は、２階床における昇降路５００のモデルである。昇降路５００のモデルの水平方向断面は、前面に開口５２０ｄを有する矩形である。画面には、測定点のセンサからの距離と角度のスケールが表示されている。測定点毎の距離と角度がメモリに記録される。測定点は、適宜、設定、追加、削除、又は、変更されてよい。データ処理装置１０３は、モデルの形状の画像を認識して測定点を特定することができる。

図５は、計測システムの機能ブロック図の一例である。計測装置１０１のモジュールとして説明されているブロックは、計測装置１０１のデータ処理装置１０３のコントローラがメモリ内のプログラムを実行することによって実現される。

測距センサ１０４、エンコーダ１５０ｅ，ＰＳＤ２０８，２０９、そして、高さセンサ１１０夫々の出力は、計測モジュール１１１に供給される。計測モジュール１１１は計測値を受けて、計測点を特定し、測定点の測定値をメモリに記録する。計測モジュール１１１は、エンコーダ１５０ｅ、及び／又は、高さセンサ１１０からの出力に基づいて、昇降路５００の所定高さ毎にセンサ１０４を用いた計測行い、計測値をメモリに記録する。計測モジュール１１１は、複数階の建物の各階床毎の距離データをメモリに記録する。また、計測モジュール１１１は、ＰＳＤ２０８，２０９に基づいてＸ−Ｙ座標での計測装置１０１の位置を特定してメモリに記録する。計測モジュール１１１は、発光体１０８，１０９からのレーザー光の照射を制御する。計測モジュール１１１は、センサ１０４を回転させながら、昇降路５００の内壁面までの距離を測定する。計測モジュール１１１は、センサ１０４の回転に合わせてスタビライザ１０５を回転させる。

演算モジュール１１２は、測定値に基づいて、昇降路内の各部寸法、昇降路の傾きを算出し、算出値に基づいて芯出し位置（レールの設置位置）を決定する。さらに、演算モジュール１１２は、ロープの巻上げを行う駆動部１５０ａの制御情報を作成して制御モジュール１１３に出力する。制御モジュール１１３は駆動部１５０ａに駆動制御信号を出力する。制御モジュール１１３は表示部１６０に、測定したモデル、芯出し位置等を表示させる。なお、１１１Ａは計測装置１０１の電源部である。さらに、１５１は駆動部１５０ａの電源部である。モデルとは、例えば、測定データによって構築され、座標空間において定義される形態であると理解されてよい。

次に、機能ブロック図の他の例を図６に基づいて説明する。図６のブロック図は、図５において説明した信号授受、及び、電力供給を無線で行うことを示している。計測装置１０１は送受信部１１４を備える。計測装置外システム１７０も送受信部１２５を備える。送受信部１１４と送受信部１２５との間で情報の無線送受信が行われる。計測装置外システム１７０は、図５で説明した駆動部１５０ａと表示部１６０とから構成される。なお、外部電源部１１６と電力送受信部１１７とを備える電力部１７５によって、電力が計測装置１０１と計測装置外システム１７０とに無線で供給される。図６の構成により、計測装置１０１と計測装置外システム１７０とが離れていても、計測システムを構成することができるため、装置のレイアウトや計測時の動作の自由度が大きくなる。

次に、演算モジュール１１２が昇降路の傾きを求める動作について説明する。図７Ａ〜図７Ｅでは昇降路の傾きを便宜上誇張して描いている。図７Ａは昇降路５００の左側面図、図７Ｂは昇降路５００を出入口とは反対から見た背面図、図７Ｃ、図７Ｄ、図７Ｅは、昇降路５００の水平方向の平面図である。

昇降路５００に傾斜があると、計測装置１０１が移動する鉛直方向Ａと昇降路５００が延びる方向１５００との間で角度差が発生する。図７Ａのβは昇降路の傾き１５００が鉛直方向Ａとの間でＹ軸方向に成す角度であり、図７Ｂのαは昇降路の傾き１５００が鉛直方向Ａとの間にＸ軸方向に成す角度である。図７Ｃは４階床目の昇降路を計測した寸法を示し、図７Ｄは３階床目の昇降路を計測した寸法を示し、図７Ｅは１階床目の昇降路を測定した寸法を示す。Ｌと数字との組み合わせで示される符号は、計測点の座標値から計算された寸法（幅）であり（図３参照）、Ｌ３３（４階床位置）とＬ３３’（３階床位置）とＬ３３”（１階床位置）とは互いに投影の関係、即ち、対応しており、Ｌ３４（４階床位置）とＬ３４’（３階床位置）とＬ３４”（１階床位置）とは互いに対応しており、Ｌ３５（４階床位置）とＬ３５’（３階床位置）とＬ３５”（１階床位置）とは互いに対応しており、Ｌ３６（４階床位置）とＬ３６’（３階床位置）とＬ３６”（１階床位置）とは互いに対応している。なお、２階床位置に関する説明を省いたのは、計算を簡素化するためである。

昇降路５００が一様に傾斜していると、複数階床間の間、例えば、最上床と最下床である、４階床位置と１階床位置との間で、対応している複数の寸法が傾斜角に応じて一様に変化する。そこで、演算モジュール１１２は、４階床と１階床夫々での寸法と、４階床目，１階床目夫々での計測装置１０１の高さ（ピット床面５００ｌからセンサ１０４までの距離）とから昇降路の傾斜角を逆算することができる。その計算の一形態は次の式に示すとおりである。Ｈ４は４階床における計測装置１０１の高さであり、Ｈ１は１階床における計測装置１０１の高さである。高さは、高さセンサ１１０によって計測される。

演算モジュール１１２は、これら式の計算を実行して昇降路５００の傾斜角α，βを計算する。かご用のレールを昇降路５００に据え付ける位置、重り用のレールを昇降路５００に据え付ける位置（Ｘ，Ｙ座標）は、昇降路の寸法、昇降路の傾斜角α，βとに基づいて、演算モジュール１１２が算出してよい。

次に、計測装置１０１が昇降路５００の芯出しを計算するための動作を、図８のフローチャートに基づいて説明する。計測装置１０１は作業員からの所定の入力があると、フローチャートに沿って計測プログラムの実行を開始する（Ｓ１００）。計測モジュール１１１は昇降路５００の階床数が何階あるかをセットする（Ｓ１１０）。計測モジュール１１１は、作業者の入力によって階床数をセットしてもよいし、ＣＡＤデータに基づいてセットしてもよいし、又は、計測装置１０１が昇降路内を移動して出入口の数をカウントすることによって、階床数をセットしてもよい。なお、図８のフローチャートは、計測装置１０１が下階から上階に移動しながら計測を行うことを説明するが、計測装置１０１が上階から下階に移動しながら計測を行うものでもよい。

続いて、計測モジュール１１１は、階床カウンタ用変数Ｎをリセットし（Ｓ１２０）、カウンタＮに１を加えてＮ階床目の計測に備える（Ｓ１４０）。続いて、計測モジュール１１１は、変数Ｎが階床数ＦＬ以下か否か判定し（Ｓ１５０）、Ｙｅｓを判定をすると、制御モジュール１１３は巻上機１５０を駆動させて、計測装置１０１を、昇降路５００内を上昇させてＮ階床目の高さまで移動させる（Ｓ１５５）。計測モジュール１１１は、水平面であるＸＹ面内での計測装置１０１の位置（昇降路のピット床面５００ｌからの高さ）を計測し（Ｓ１６０）、続いて、Ｎ階床での基準墨位置の計測（Ｓ１７０）する。

次いで、計測モジュール１１１は、センサ１０４から昇降路５００の内壁までの距離を測定し、測定点毎の距離を決定する。演算モジュール１１２は、測定点毎の距離の値と、センサ１０４の角度とに基づいて、測定値のＸＹ座標に変換して、複数の測定点間の寸法（図３参照）を計算する（Ｓ１８０）。なお、計測装置１０１は、フローチャートをスタートさせた段階で、１階床の基準墨５１０ａまでの距離を測定し、演算モジュール１１２は、この距離に基づいて、ＸＹ座標の原点６００を決定しておく。

計測モジュール１１１は、計測装置１０１の位置の補正が必要な場合には、これを行う。計測装置１０１の位置の補正が必要な場合とは、例えば、風や建物の振動等の突発的な外乱、影響によって、計測装置１０１の位置が変動したり、又は、振動する場合である。外乱によって、計測値が不規則に変動する。計測装置１０１は計測値を統計的に処理して（計測値を補正して：Ｓ１９０）、外乱を判定し、外乱の度合いを計算し、及び／又は、外乱の度合いを計測値から減じることによって、外乱の影響を除外した、昇降路の傾きを算出することができる。計測値の補正は、例えば、計測装置１０１が測距センサ１０４を所定周期で回転させて複数の計測ポイントを夫々複数回計測し、既述の数式１乃至４に基づいて角度を計算し、この角度を統計的に処理することでよい。または、計測値の補正は、前記ＰＳＤを用いて検出した計測装置１０１の検出位置を利用するものであってもよい。さらに、計測装置１０１は、測距センサ１０４が計測した測定ポイントの座標は精度範囲内であってもバラツキがあるため、計測ポイントの測定結果の平滑化を行なったり、或いは、昇降路の壁面の形状として直線又は曲面部分の推定を行う際、計測データの一次近似を行なうことによって、計測ポイントの座標の推定、補正、又は、補間、あるいは、壁面の形状の推定、補正、補間等を行ってもよい。

計測モジュール１１１は、一つの階床分の計測データの採取が終了すると、Ｓ１３０に戻り、Ｓ１４０でＮ階床目のカウントを＋１する。これをＮ＞ＦＬになるまで繰り返し（Ｓ１５０のＮｏ）、各階床での昇降路の寸法を演算モジュール１１２が求め（Ｓ２１０）、さらに、演算モジュール１１２は、昇降路の傾きの演算を行い（Ｓ２２０）、所定のアルゴリズムに基づいて、レールの据付位置、つまり芯出し位置を決定する（Ｓ２３０）。制御モジュール１１３は、作業者が芯出し位置を分かりやすいように表示部に表示させて（Ｓ２４０）、フローチャートを終了する（Ｓ２５０）。なお、Ｓ１６０、Ｓ１７０、Ｓ１８０のステップでは、計測装置１０１が昇降路５００内で停止されて、計測が行い易いようにされることがよい。

図９は、測定値を纏めた管理テーブルの一例であり、メモリに記録されている。距離Ｌはセンサ１０４と昇降路５００の内面との距離であり、θはセンサ１０４の角度である。演算モジュール１１２は、この値をＸ座標、Ｙ座標に変換する。そして、演算モジュール１１２は、２点間の距離を夫々座標から算出する。

図１０は、図９の測定結果に基づいて、演算モジュール１１２によって算出された、昇降路５００にレール（メインレール、カウンタレール）を据え付ける位置、即ち、芯出し位置と昇降路の傾きとを纏めた管理テーブルの一例である。このテーブルもメモリに記録されている。管理テーブルは、所定の表示部、例えば、ダブレット端末やＰＡＤ，スマートホン等に表示されてよい。作業員は、管理テーブルに記録されたデータに基づいて、昇降路にレールを据え付ける。演算モジュール１１２の演算結果を受けて、制御モジュール１１３は、レールを設置すべき位置をプロジェクタ等によって昇降路内に投影して、作業者を支援するようにしてもよい。図１０の管理テーブルによれば、左右のレール夫々を昇降路５００に対して据え付ける位置（レール芯位置）は、鉛直方向に基づくＸ，Ｙ座標によって、鉛直方向に沿った複数定義されるために、昇降路５００の傾きによる影響を除くようにして左右のレールを昇降路５００に据え付けることができる。したがって、このレールにガイドされるエレベータの運行をより円滑になるように改善できる。

既述の実施形態は、昇降路５００内に垂下される計測装置１０１の下端を自由端としたものであるが、計測装置１０１の揺動を抑制するために、計測装置１０１の下端を拘束するようにしてもよい。例えば、筐体１０２の底面に弾性ロープ１２０を固定し、弾性ロープの他端を昇降路のピット床面５００ｌの固定部１３０に固定する。図１１は、このことを示すための昇降路５００の左側面図である。計測装置１０１の下端を拘束することにより、計測装置１０１は鉛直方向に付勢されて、風等によって計測装置１０１が揺動することを効果的に抑制することができる。なお、符号１０７は下側吊フックであり、その中心にロープ１２０が係合される下側フック輪がある。計測装置１０１が上下動すると、これに合わせて弾性ロープが伸縮する。

図１２Ａ〜図１２Ｄは計測装置１０１の揺動抑制するための実施形態を示すものであって、図１２Ｂ，図１２Ｄは昇降路５００の左側面図であり、図１２Ａ，図１２Ｃは昇降路５００の平面図であり、いずれの図も昇降路５００内の計測装置１０１を描いている。計測装置１０１の筐体１０２の上部に、昇降路の水平面において、前後左右に夫々伸縮可能な４つの脚１２１，１２２，１２３，１２４が設けられている。夫々の脚は二つの又は三つの入れ子状の部分脚、１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ａ，１２３ｂ，１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃから構成されており、アクチュエータにより、１２１ｂ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２３ｂ，１２４ｂ，１２４ｃの部分脚が矢印Ｅ又はＦの方向に伸縮される。

計測装置１０１が昇降路５００内を移動中では、計測装置１０１は部分脚を畳んで脚と昇降路５００の内壁とが触れないようにし（図１２Ａ，図１２Ｂ）、計測装置１０１が目的の高さに来た時点で移動を停止するとともに全ての部分脚を同じように伸長させて、部分脚の先端の接触センサが昇降路５００の内壁に触れた瞬間に部分脚の伸長を停止させる（図１２Ｃ，図１２Ｄ）。したがって、計測装置１０１の位置が鉛直方向に沿って固定され、次いで、計測装置１０１は昇降路の計測を開始する。

図１３Ａ〜図１３Ｄは、図１２Ａ〜図１２Ｄが脚の伸縮が昇降路の前後左右に行われたのに対して、脚の伸長が昇降路５００の対角方向（矢印Ｇ，矢印Ｈ）に行われる実施態様を示している。図１３Ｂ，図１３Ｄは昇降路５００の左側面図であり、図１３Ａ，図１３Ｃは昇降路５００の平面図である。この実施形態は脚の伸長方向が異なること以外は、図１２Ａ〜図１２Ｄの実施形態とその構成、動作において同じである。脚が昇降路の４つの角部に固定されることによって、計測装置１０１の横揺れに対する抑制効果は、図１２Ａ〜図１２Ｄの実施形態よりも高められる。

計測装置１０１の筐体１０２の上部に、昇降路の水平面において、昇降路の４つのコーナー部に夫々伸縮可能な４つの脚１３１，１３２，１３３，１３４が設けられている。夫々の脚は三つの入れ子状の部分脚、１３１ａ〜１３１ｃ，１３２ａ〜１３２ｃ，１３３ａ〜１３３ｃ，１３４ａ〜１３４ｃから構成されており、アクチュエータにより、１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂ，１３４ａ，１３４ｂの部分脚が矢印Ｇ又はＨの方向に伸縮される。図１３Ａ，図１３Ｂは、部分脚が折り畳まれて、計測装置１０１が昇降路５００内を移動できる態様を示し、図１３Ｃ，図１３Ｄは部分脚が伸長されて、計測装置１０１が昇降路５００に固定された状態を示している。

既述の説明では、巻上機１５０によって昇降路５００内に垂下されている計測装置１０１を、巻上機がロープを巻上げ、又は、巻き戻すことによって、昇降路５００内を上下動させている。計測装置１０１を鉛直方向に移動できれば、この構成に限られない。図１４Ａ〜図１４Ｄは計測装置１０１にドローン１４０を組み合わせて、計測装置１０１を昇降路内で上下動できるようにした実施形態である。図１４Ａ〜図１４Ｄは図１２Ａ〜図１２Ｄの実施形態に係る計測装置１０１にドローンを組み合わせた実施形態を示している。図１４Ａ〜図１４Ｄにおいて、図１２Ａ〜図１２Ｄと同じ符号で示される部分の構成、及び、その作用は、図１２Ａ〜図１２Ｄの実施形態と同じである。図１４Ｂ，１４Ｄは昇降路５００の左側面図であり、図１４Ａ，１４Ｃは昇降路５００の平面図である。

符号１４０はドローン本体であり、一例として４本のアーム１４１ａ，１４２ａ，１４３ａ，１４４ａを備えており，アームの先端にそれぞれ昇降用のプロペラ１４１ｂ，１４２ｂ，１４３ｂ，１４４ｂが取付けられている。ドローンによって、計測装置１０１を昇降路内に上下動させるための設備（巻上機１５０）を省略するか、又は、簡略化することができる。

図１に示した実施形態では、昇降路天井の中央に1台の巻上機１５０を設け、それから昇降路の中央を計測装置１０１が垂下されていることを説明した。複数の巻上げ機によって計測装置１０１が支持されていてもよい。図１５Ａは、昇降路の天井に４基の巻上げ機２５０，２６０，２７０，２８０を備え、夫々からロープ３５０，３６０，３７０，３８０によって、計測装置１０１が支持されている態様の斜視図である。図１５Ｂは、この態様の側面図である。

４基の巻上機２５０，２６０，２７０，２８０の夫々は、昇降路の天井のコーナー部において、天井の中心からコーナー部を向くように配置されている。４つのロープ３５０，３６０，３７０，３８０夫々の長さが同一なるように、４基の巻上機２５０，２６０，２７０，２８０の夫々が制御されることによって、計測装置１０１は昇降路の中央を鉛直方向に沿って上下できる。

制御モジュール１１３が巻上機（２５０，２６０）と巻上機（２７０，２８０）に対して、ロープ（３５０，３６０）の長さとロープ(３７０，３８０)の長さが異なるように制御すると、図１６Ａと図１６Ｂに示すように、計測装置１０１はＹ軸方向沿って進退する。一方、制御モジュール１１３が巻上機（２５０，２８０）と巻上機（２６０，２７０）に対して、ロープ（３５０，３８０）の長さとロープ(３６０，３７０)の長さが異なるようにすると、図１７Ａと図１７Ｂに示すように、計測装置１０１はＸ軸方向に進退する。

したがって、制御モジュール１１３が４基の巻上機２５０，２６０，２７０，２８０を夫々制御することによって、計測装置１０１を昇降路の水平面（ＸＹ平面）上を自由に移動させることができる。このようにすることによって、センサ１０４の死角になる部分が昇降路に存在しても、計測装置１０１は死角がない位置に移動できる。計測装置１０１は、ＸＹ平面上の移動量を既述の通り検出できるので（図１Ａの２０８,２０９を参照）、センサ１０４のＸＹ平面上の位置を特定でき、センサ１０４の測定値をセンサ１０４のＸＹ平面上の位置によって補正することができる。巻上機は４機であることは一例であって、これに限られるものではない。巻上機が３基以上であれば計測装置１０１の静止位置を安定にすることができる。

既述の実施形態では、巻上機１５０は昇降路の天井に対して固定されていたが、巻上機はその位置を変更できるようにしてもよい。図１８Ａは可動式の巻上機１５０を含む昇降路５００の斜視図であり、図１８Ｂはその左側面図である。図１８Ａ，図１８Ｂは、昇降路５００の天井５００ｕに十字状のレール６１０，６２０があり、このレールに沿って巻上機１５０が移動することにより、計測装置１０１をＸ方向、又は、Ｙ方向に移動できることを示している。この実施形態によっても、センサ１０４の死角がないように計測装置１０１を昇降路５００の水平面（Ｘ，Ｙ平面）に沿って移動させることができる。

図１９に、昇降路５００のピット面５００ｌに、一対のテンショナ６１０ａ，６２０ｂを設けた実施形態の側面図を示す。計測装置１０１の底面から一対の弾性ロープ１２０ａ，１２０ｂが垂下され、ロープ１２０ａはテンショナ６１０ａに接続し、ロープ１２０ｂはテンショナ６１０ｂに接続している。制御モジュール１１２が、巻上機１５０の巻上ドラム１５０ｂをＪ方向に付勢し、テンショナ６１０ａの巻上ドラム６１００ａをＫ方向に付勢し、テンショナ６２０ａの巻上ドラム６２００ａをＬ方向に付勢することによって、ロープ１１５、１２０ａ、そして、１２０ｂに妥当な張力を付与しながら、計測装置１０１を鉛直方向に停止、そして、支持することができるため、計測装置１０１の姿勢の振れや揺れを抑制することができる。制御モジュール１１２は、巻上機１５０の巻上ドラム１５０ｂと、テンショナ６１０ａの巻上ドラム６１００ａと、テンショナ６２０ａの巻上ドラム６２００ａとを同期制御することにより、計測装置１０１を鉛直方向に上下動させることができる。

図１に示す計測装置１０１は高さセンサ１１０を備えることを説明したが、図２０の昇降路５００の左側面図に示すように、高さセンサ１１０を昇降路５００のピット床面５００ｌに置いてもよい。計測装置１０１に高さセンサ１１０が存在する態様と、高さセンサ１１０が昇降路５００のピット床面５００ｌにある態様との効果の違いを図面に基づいて説明する。図２１Ａは前者の態様の模式図である。計測装置１０１とピット床面５００ｌとの間の距離をＬとし、計測装置１０１が角度γ傾くと、高さセンサ１１０から出力される光路も傾き、ピット床面５００ｌと間の光路は距離Ｌから距離Ｌ１に延び、その差分はＬ１からＬを差し引いた大きさとなる。

一方、図２１Ｂは後者の態様の模式図である。計測装置１０１が角度γ傾いても、高さセンサ１１０から出力される光路は傾かず、計測装置１０１とピット床面５００ｌとの距離はＬからＬ２に縮み、その差分は、ＬからＬ２を差し引いた大きさとなる。前者の差分と後者の差分を比較すると、後者の差分の方が小さいため、昇降路５００のピット床面５００ｌに高さセンサ１１０を設けた方が、計測装置１０１はその高さをより正確に計測できる。なお、高さセンサを昇降路の天井面に設けてもよい。

以上説明した実施形態によって、計測システムは、エレベータを新設する際での昇降路の芯出しを、短時間で正確に行うことができ、以って、エレベータの円滑な運行を実現することができる。

なお、高さセンサ１１０は、ＧＰＳセンサ、光学式変位計、音波式変位計、又は、気圧計でもよい。また、前記座標系は、直交座標系の他、極座標系として定義されてもよい。センサ１０４の測定値として、平均値や重心値を代表値としてもよい。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。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・置換をすることも可能である。

本発明は、エレベータを新しく昇降路に据え付ける際に、広く利用される。

１００ 計測システム、１０１ 計測装置、１０２ 筐体、１０３ データ処理装置、１０４ 測距センサ、１０５ スタビライザ、１１０ 高さセンサ、１５０ 巻上機、５１０ａ １階建築基準墨。

Claims (12)

1. 複数の階床を備える建屋のエレベータ昇降路を計測する計測システムであって、
   前記複数の階床の最下床から最上床まで、前記昇降路内を移動する移動体と、
   前記移動体に付設されて、当該移動体と共に前記昇降路内を移動し、前記昇降路を測定する測定センサと、
   前記移動体を鉛直方向に上下動させる駆動機構と、
   前記測定センサの測定値を処理するデータ処理装置と、
   を備え、
   前記測定センサは、前記複数の階床の夫々において、前記鉛直方向に対して水平面内で前記昇降路の内壁を測距し、
   前記データ処理装置は、前記測定センサの測距データに基づいて、前記昇降路にエレベータを据え付けるための施工情報を算出する、
   計測システム。
2. 前記駆動機構は、
   前記移動体を前記昇降路内で鉛直方向に垂下させながら上下動させ、
   前記移動体を各階床で停止させ、
   前記測定センサは、
   前記移動体が停止すると前記水平面内で回動し、
   前記昇降路の内面の全周を測距する、
   請求項１記載の計測システム。
3. 前記施工情報は、前記昇降路の鉛直方向に対する傾きを含む、
   請求項１記載の計測システム。
4. 前記測定センサの回動に基づく前記移動体の姿勢変動を緩衝するスタビライザが、当該移動体に付設されている、
   請求項１記載の計測システム。
5. 前記駆動機構は、前記移動体に固定されたロープが接続する巻上機を備え、
   当該巻上機が前記ロープを巻上げ、又は、巻き戻すことによって、前記移動体を前記昇降路内で上下動させる、
   請求項２記載の計測システム。
6. 前記移動体の前記昇降路内での高さを計測する高さセンサを備え、
   前記駆動機構は、前記昇降路内の鉛直方向の第１の位置、次いで、第２の位置で前記移動体を停止させ、
   前記測定センサは、前記第１の位置の水平面内で回動して、前記昇降路の内面を測距して第１の測距データを取得し、次いで、前記第２の位置の水平面内で回動して、前記昇降路の内面を測距して第２の測距データを取得し、
   前記データ処理装置は、
   前記第１の測距データに基づいて、前記昇降路の第１の寸法を算出し、
   前記第２の測距データに基づいて、前記昇降路の第２の寸法を算出し、
   前記第１の位置での前記高さセンサの第１の測定値と、
   前記第２の位置での前記高さセンサの第２の測定値と、
   前記第１の寸法と、
   前記第２の寸法と、
   に基づいて、前記昇降路の傾きを算出する、
   請求項３記載の計測システム。
7. 前記データ処理装置は、
   前記鉛直方向に座標系を設定し、
   前記昇降路に設定される複数の計測点夫々での前記測定センサによって測距されたデータを前記座標系の座標値に変換し、
   複数の計測点の座標値に基づいて、当該複数の計測点間の寸法を前記施工情報として算出する、
   請求項１記載の計測システム。
8. 前記データ処理装置は、
   前記複数の階床のうち基準となる階床の建築基準墨の位置を前記座標系の原点とする、
   請求項７記載の計測システム。
9. 前記データ処理装置は、前記基準となる階床を最下階床とする、
   請求項８記載の計測システム。
10. 前記駆動機構は、前記移動体に固定されたロープが接続する巻上機を複数備え、
    当該複数の巻上機が前記ロープを巻上げ、又は、巻き戻すことによって、当該複数の巻上機夫々の前記ロープの長さを異なるようにして、前記移動体が前記鉛直方向に対する水平面内を移動できるようにした、
    請求項４記載の計測システム。
11. 前記データ処理装置は、前記算出された寸法に基づいて、レールの芯出し位置を前記座標系に設定する、
    請求項７記載の計測システム。
12. 複数の階床を備える建屋のエレベータ昇降路を計測する計測方法であって、
    移動体が、前記昇降路内を前記複数の階床の最下床から最上床まで鉛直方向に上下動し、
    測定センサが前記移動体と共に前記昇降路内を移動して当該昇降路を測定し、
    前記測定センサは、前記複数の階床の夫々において、前記鉛直方向に対して水平面内で前記昇降路の内壁を測距する、
    エレベータ昇降路を計測する計測方法。