JP6105117B1 - エレベータの昇降路形状情報生成装置、およびこれに用いるマーカ部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エレベータの昇降路の下方向の形状情報を容易且つ正確に生成することが可能なエレベータの昇降路形状情報生成装置、およびこれに用いるマーカ部材を提供する。【解決手段】 実施形態によれば昇降路形状情報生成装置はエレベータの乗りかごの下部に下向きに設置され、マーカ部材情報取得部と3次元形状測定処理部とを備える。マーカ部材情報取得部はピット内に設置された第1マーカ部材までの距離および方向と、第1マーカ部材に対して床面に水平な面上の位置が同一であり高さが異なる位置に設置された第2マーカ部材までの距離および方向と、第1マーカ部材と前記第2マーカ部材とを結ぶ直線上にない位置に設置された第3マーカ部材までの距離および方向を計測する。3次元形状測定処理部は、各マーカ部材までの距離および方向に基づいて決定した座標軸を用いて昇降路の下方向の3次元形状を計測する。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、エレベータの昇降路形状情報生成装置、およびこれに用いるマーカ部材に関する。
従来、エレベータの付替えや改修の工事の際には、事前準備段階としてエレベータ昇降路内の形状を正確に把握し、昇降路の図面作成に必要な各部の寸法を測定する必要がある。そのため、乗りかごの上部に3次元レーザ計測器を設置し、乗りかごの位置を移動させながら複数の高さ位置で昇降路内のあらゆる方向の壁面までの距離を計測することで、乗りかごの可動域およびその上部の昇降路形状情報を取得することが行われている。また、ピット内に三脚等を用いて3次元レーザ計測器を設置することで、昇降路内の乗りかごの可動域より低い位置の形状情報も取得することができる。
しかしながら、ピット内に設置した3次元レーザ計測器を用いても、当該3次元レーザ計測器の設置位置よりも高い位置の昇降路形状しか取得することができず、ピットの床面の形状等を正確に把握することができないという問題があった。
ピットの床面の形状を計測するために、乗りかごの下部に3次元レーザ計測器を設置して下方向(乗りかごより下側の昇降路空間)の昇降路形状を取得することが考えられるが、3次元レーザ計測器はその装置の特性上、下向きに設置すると高さ方向の座標軸(いわゆるz軸)を正確に捉えることができず、適切な計測処理を実行することができないという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、エレベータの昇降路の下方向の形状情報を、容易且つ正確に生成することが可能なエレベータの昇降路形状情報生成装置、およびこれに用いるマーカ部材の提供を目的とする。
上記目的を達成するための実施形態によれば昇降路形状情報生成装置は、エレベータの乗りかごの下部に下向きに設置され、マーカ部材情報取得部と3次元形状測定処理部とを備える。マーカ部材情報取得部は、ピット内に設置された第1マーカ部材までの距離および方向と、第1マーカ部材に対して床面に水平な面上の位置が同一であり高さが異なる位置に設置された第2マーカ部材までの距離および方向と、第1マーカ部材と前記第2マーカ部材とを結ぶ直線上にない位置に設置された第3マーカ部材までの距離および方向を計測する。3次元形状測定処理部は、計測した各マーカ部材までの距離および方向に基づいて決定した座標軸を用いて、昇降路の下方向の3次元形状を計測する。
本発明の一実施形態として、昇降路形状情報生成装置により、12階建ての建物に設置されたエレベータの昇降路内の形状情報を生成する場合について説明する。
〈一実施形態による昇降路形状情報生成装置を利用するエレベータの構成〉
本実施形態による昇降路形状情報生成装置を利用するエレベータの構成について、図1を参照して説明する。図1は、昇降路形状情報生成装置10−1、10−2を搭載したエレベータ1の構成を示す全体図である。
本実施形態による昇降路形状情報生成装置を利用するエレベータの構成について、図1を参照して説明する。図1は、昇降路形状情報生成装置10−1、10−2を搭載したエレベータ1の構成を示す全体図である。
エレベータ1は、昇降路2内の床面に対して垂直方向に設置された一対のかご用ガイドレール3a、3bの案内により昇降路2内を昇降する乗りかご4と、昇降路2内に同様に設置された一対のカウンタウェイト用ガイドレール5a、5bの案内により昇降路2内を昇降するカウンタウェイト6(図示せず)とを有する。乗りかご4とカウンタウェイト6とは、昇降路2上部に設置された巻上げ機(図示せず)に掛け渡されたロープの両端にそれぞれ吊り下げられている。
乗りかご4の下部には下梁41が設置され、下梁41に3次元レーザ計測器で構成された昇降路形状情報生成装置10−1が下向きに設置されている。また、乗りかご4の上部には上梁42が設置され、上梁42にも3次元レーザ計測器で構成された昇降路形状情報生成装置10−2の測定方向が上向きに設置されている。
また、かご用ガイドレール3a下部のピット21に対応する部分(乗りかご4よりも低位置)内の所定位置には、第1軸決定用マーカ部材61が設置される。また、かご用ガイドレール3aの第1軸決定用マーカ部材61の設置位置から所定高さ(例えば1〜2m)分高い位置、つまり第1軸決定用マーカ部材61に対して床面に水平な面上の位置が同一であり高さが異なる位置には、第2軸決定用マーカ部材62が設置される。また、かご用ガイドレール3bの所定位置、例えば第1軸決定用マーカ部材61の設置位置と同一の高さ位置に、第3軸決定用マーカ部材63が設置される。第3軸決定用マーカ部材63は、ピット21内の第1軸決定用マーカ部材61と第2軸決定用マーカ部材62とを結ぶ直線上にない位置であればどの位置に設置してもよい。
第1軸決定用マーカ部材61、第2軸決定用マーカ部材62、第3軸決定用マーカ部材63の詳細な設置状況を図2に示す。図2(a)はかご用ガイドレール3aまたは3bに、第1軸決定用マーカ部材61、第2軸決定用マーカ部材62、または第3軸決定用マーカ部材63が設置された状態を示す外観斜視図であり、図2(b)はその上面図であり、図2(c)は側面図である。それぞれの軸決定用マーカ部材61、62、63は、T字形状を有するかご用ガイドレール3a、3bの歯先(T字の突出部分の先端部)面に、L字部材611、621、631を用いてマグネット612、622、632で固定される。
また、カウンタウェイト用ガイドレール5bの複数の階床に対応する位置には、データ結合用マーカ部材71、72、73・・・が設置される。本実施形態においては、図3に示すように、カウンタウェイト用ガイドレール5bの9階、5階、および1階に対応する位置に、データ結合用マーカ部材71、72、および73が設置される。これらのデータ結合用マーカ部材71、72、73・・・は、カウンタウェイト用ガイドレール5bのレール背面(カウンタウェイトを案内する突出部に対し背面となる側の面)に、L字部材711、721、731・・・を用いてマグネットで固定される。データ結合用マーカ部材71〜73の固定方法はマグネットには限定されず、レールクリップ、弾性力を利用したクリップ等を用いてもよい。
第1軸決定用マーカ部材61、第2軸決定用マーカ部材62、第3軸決定用マーカ部材63、およびデータ結合用マーカ部材71、72、73・・・は、各マーカ部材の中の所定位置の一点が所定距離離れた3次元レーザ計測器から認識可能になるように表面に表示が施されている。本実施形態においてこれらのマーカ部材の上面には、図1および図2に示すように、輝度差の大きい白色と黒色とを用いて、隣どうしの色調が異なる縦横各2列の格子状の矩形表示が施されることで、これら4つのエリアの中心点Pがレーザ計測により認識し易くなっている。第1軸決定用マーカ部材61、第2軸決定用マーカ部材62、および第3軸決定用マーカ部材63の中心点PをそれぞれP61、P62、およびP63とし、データ結合用マーカ部材71、72、および73の中心点PをそれぞれP71、P72、P73とする。
乗りかご4の下部に設置された昇降路形状情報生成装置10−1は、図4(a)に示すように、マーカ部材情報取得部11−1と、軸決定部12−1と、3次元形状測定処理部13−1とを有する。マーカ部材情報取得部11−1は、自装置10−1から第1軸決定用マーカ部材61の中心点P61までの距離および方向と、第2軸決定用マーカ部材62の中心点P62までの距離および方向と、第3軸決定用マーカ部材63の中心点P63までの距離および方向とを計測する。軸決定部12−1は、マーカ部材情報取得部11−1で取得された第1マーカ部材の中心点P61までの距離および方向、第2マーカ部材の中心点P62までの距離および方向、ならびに、第3マーカ部材の中心点P63までの距離および方向に基づいて、3次元形状計測処理において空間座標を表すための3方向の直交する座標軸(x軸方向、y軸方向、およびz軸方向)を決定する。3次元形状測定処理部13−1は、軸決定部12−1で決定されたx軸方向、y軸方向、およびz軸方向の座標軸を用いて、昇降路の下方向の3次元形状を計測する。
乗りかご4の上部に設置された昇降路形状情報生成装置10−2は、図4(b)に示すように、軸決定部12−2と、3次元形状測定処理部13−2とを有する。軸決定部12−2は、予め搭載されたジャイロセンサを用いてx軸方向、y軸方向、およびz軸方向の座標軸を決定する。3次元形状測定処理部13−2は、軸決定部12−2で決定されたx軸方向、y軸方向、およびz軸方向の座標軸を用いて、昇降路2の上方向の3次元形状を計測する。
〈一実施形態による昇降路形状情報生成装置による昇降路形状情報の生成処理〉
このように構成された昇降路形状情報生成装置10−1および10−2を乗りかご4の上部および下部に設置して、昇降路2内の形状情報を生成するときの処理について説明する。昇降路2内の形状情報を生成するにあたり、昇降路形状情報生成装置10−1で下方向の3次元形状を計測する際に利用するデータ結合用マーカ部材71〜73および軸決定用マーカ部材61〜63を設置する作業の流れについて、図5のフローチャートを参照して説明する。
このように構成された昇降路形状情報生成装置10−1および10−2を乗りかご4の上部および下部に設置して、昇降路2内の形状情報を生成するときの処理について説明する。昇降路2内の形状情報を生成するにあたり、昇降路形状情報生成装置10−1で下方向の3次元形状を計測する際に利用するデータ結合用マーカ部材71〜73および軸決定用マーカ部材61〜63を設置する作業の流れについて、図5のフローチャートを参照して説明する。
設置作業の際は、作業員が所定階に停止している乗りかご4の上部に乗り込み(S1)、データ結合用マーカ部材の設置階に乗りかご4を移動させる(S2)。本実施形態においては12階建ての建物内の9階、5階、および1階の3箇所に設置するため、まず、これらの設置対象階のうち最上階である9階に乗りかご4を移動させて停止させる。そして乗りかご4が停止した状態で、作業員がカウンタウェイト用ガイドレール5bの背面に、データ結合用マーカ部材71を設置する(S3)。
ここではまだすべてのデータ結合用マーカ部材の設置が完了していないため(S4の「NO」)ステップS2に戻り、次の設置階である5階に乗りかご4を移動させる(S2)。そして、乗りかご4が停止した状態で、作業員がカウンタウェイト用ガイドレール5bの背面に、データ結合用マーカ部材72を設置する(S3)。
ここでもまだすべてのデータ結合用マーカ部材の設置が完了していないため(S4の「NO」)ステップS2に戻り、次の設置階である1階に乗りかご4を移動させる(S2)。そして、乗りかご4が停止した状態で、作業員がカウンタウェイト用ガイドレール5bの背面に、データ結合用マーカ部材73を設置する(S3)。
これですべてのデータ結合用マーカの設置が完了したため(S4の「YES」)、ステップS5に移り、乗りかご4を作業員がピット21に出入り可能な可動域の最下位置に移動させ(S5)、作業員がピット21内に降りる(S6)。そして、かご用ガイドレール3aの下端に近い位置の歯先に第1軸決定用マーカ部材61を設置し、かご用ガイドレール3aの下端から1〜2mの位置の歯先に第2軸決定用マーカ部材62を設置し、かご用ガイドレール3bの下端に近い位置の歯先に第3軸決定用マーカ部材63を設置する(S7)。
このようにすべてのマーカ部材が設置されると、昇降路形状情報生成装置10−1および10−2において昇降路形状情報の生成処理が開始される(S8)。
昇降路形状情報生成装置10−1で実行される昇降路形状情報の生成処理について、図6のフローチャートを参照して説明する。
乗りかご4の下部に設置された昇降路形状情報生成装置10−1で昇降路形状情報の生成処理が開始されると、マーカ部材情報取得部11−1において、自装置10−1から第1軸決定用マーカ部材61の中心点P61までの距離および方向と、第2軸決定用マーカ部材62の中心点P62までの距離および方向と、第3軸決定用マーカ部材63の中心点P63までの距離および方向とが計測される(S11)。そして、計測された各中心点Pまでの距離および方向の情報と各マーカ部材の設置位置の情報とに基づいて、軸決定部12−1により、3次元形状計測処理において空間座標を表すための3方向の直交する座標軸(x軸方向、y軸方向、およびz軸方向)が決定される(S12)。
3方向の座標軸が決定されると、3次元形状測定処理部13−1により、予め設定された複数階において昇降路2内の3次元形状計測処理が実行される。本実施形態においては、偶数階(2階、4階、6階、・・・12階)が、計測対象階として設置されている。
まず、計測対象階のうち最下階である2階に乗りかご4を移動させて停止させる。そして、乗りかご4が停止した状態で、作業員の操作により計測指示が入力されると、ステップS12で決定された座標軸を用いて昇降路2の下方向の3次元形状が計測される(S13の「YES」、S14)。3次元形状の計測は、昇降路形状情報生成装置10−1から昇降路2の内壁の複数点までの距離が測定されることで行われる。このとき、昇降路形状情報生成装置10−1よりも下の直近のデータ結合用マーカ部材である、1階位置のデータ結合用マーカ部材73の中心点P73の位置を含めて計測される。ここで、計測指示の入力により、昇降路形状情報生成装置10−2により昇降路2の上方向の3次元形状も計測される。上方向の計測に関しては、昇降路形状情報生成装置10−2内のジャイロセンサにより3方向の座標軸が決定され、計測処理が実行される。
2階における形状計測処理の終了後、乗りかご4を次の計測対象階である4階に移動させて停止させる。そして、乗りかご4が停止した状態で、作業員の操作により計測指示が入力されると、同様に、昇降路形状情報生成装置10−1により、ステップS12で決定された座標軸を用いて昇降路2の下方向の3次元形状が計測される(S13の「YES」、S14)。このときも、昇降路形状情報生成装置10−1よりも下の直近のデータ結合用マーカ部材は1階位置のデータ結合用マーカ部材73であるため、その中心点P73の位置を含めて計測される。また2階における計測時と同様に、昇降路形状情報生成装置10−2においても、昇降路2の上方向の3次元形状が計測される。
その後、6階および8階において、昇降路形状情報生成装置10−1により、直近のデータ結合用マーカ部材72の中心点P72の位置を含めて3次元形状が計測され、10階および12階において直近のデータ結合用マーカ部材71の中心点P71の位置を含めて3次元形状が計測される。
すべての計測対象階における計測処理が終了した後、データ結合指示が入力されると(S13の「NO」、S15の「YES」)、昇降路形状情報生成装置10−1により、各階で計測された3次元形状の計測データが結合され、昇降路2の下方向の形状情報が生成される(S16)。各階の計測データは、計測されたマーカ部材の中心点の位置を指標として結合処理が実行される。
また、昇降路形状情報生成装置10−2により、各階で計測された3次元形状の計測データが結合され、昇降路2の上方向の形状情報が生成される。そして、昇降路形状情報生成装置10−1および10−2に接続されたコントローラ等により、昇降路形状情報生成装置10−1で生成された昇降路2の上方向の形状情報と昇降路形状情報生成装置10−2で生成された昇降路2の下方向の形状情報とが結合され、昇降路2内全体の3次元形状情報が生成される。ここで得られる形状情報は、昇降路形状情報生成装置10−1および10−2で計測した、複数の方向の昇降路2内の壁までの距離を点で示すことにより得られる点群データで示される画像である。
以上の本実施形態によれば、3次元計測器により下方向の3次元形状の計測を行う際に、内蔵されたジャイロセンサでは下方向の3次元座標軸を正確に決定できない場合にも、昇降路2内に予め設置したマーカ部材の位置情報を用いて正確な座標軸を決定することができ、精度の高い昇降路形状情報を生成することができる。
また、複数の測定データを結合して1つの画像を構築することができるので、画像が途切れることなく、正確な昇降路画像を得ることができる。
また、結合された昇降路2の3次元画像は、エレベータ1のリニューアルや改修時に使う図面作成に利用されるばかりでなく、保守点検時の画像として利用したり、お客様への説明用マニュアルの作成等にも利用することができる。
さらに、乗りかご4の上下から連続して計測して得られるデータを結合するので、画像が途切れることなく死角のない正確な画像を得ることができ、各部品や装置について正確な3次元形状(厚みや、上面、側面、下面の形状など)を計測することができる。
上述した実施形態においては、第1軸決定用マーカ部材61、第2軸決定用マーカ部材62、および第3軸決定用マーカ部材63をかご用ガイドレール3a、3bに設置する場合について説明したが、これには限定されず、昇降路2内のホールシル、ヘッダーケースの端部、または建屋側の梁等に設置してもよい。
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…エレベータ、2…昇降路、3a,3b…かご用ガイドレール、4…乗りかご、5a,5b…カウンタウェイト用ガイドレール、6…カウンタウェイト、10−1,10−2…昇降路形状情報生成装置、11−1…マーカ部材情報取得部、12−1,12−2…軸決定部、13−1,13−2…3次元形状測定処理部、21…ピット、61…第1軸決定用マーカ部材、62…第2軸決定用マーカ部材、63…第3軸決定用マーカ部材、71,72,73…データ結合用マーカ部材、41…下梁、42…上梁、611,621,631,711,721,731…L字部材、612,622,632…マグネット
Claims (5)
- エレベータの乗りかごの下部に下向きに設置され、
前記エレベータの昇降路内の前記乗りかごよりも低位置に設置された第1マーカ部材までの距離および方向と、前記第1マーカ部材に対して床面に水平な面上の位置が同一であり高さが異なる位置に設置された第2マーカ部材までの距離および方向と、前記第1マーカ部材と前記第2マーカ部材とを結ぶ直線上にない位置に設置された第3マーカ部材までの距離および方向を計測するマーカ部材情報取得部と、
前記マーカ部材情報取得部で取得された前記第1マーカ部材までの距離および方向、前記第2マーカ部材までの距離および方向、ならびに、前記第3マーカ部材までの距離および方向に基づいて、3次元形状計測処理に利用するための3方向の座標軸を決定する軸決定部と、
前記軸決定部で決定された座標軸を用いて、前記昇降路の下方向の3次元形状を計測する3次元形状測定処理部と
を備えることを特徴とする昇降路形状情報生成装置。 - 前記第1マーカ部材および第2マーカ部材は、前記昇降路内において、床面に対して垂直方向に設置された一対の乗りかご用ガイドレールのうちの一のガイドレールに設置され、前記第3マーカ部材は、前記一対の乗りかご用ガイドレールのうちの他のガイドレールに設置される
ことを特徴とする請求項1に記載の昇降路形状情報生成装置。 - 前記第1マーカ部材、前記第2マーカ部材、および前記第3マーカ部材は、マグネットを用いて前記乗りかご用ガイドレールの歯先面に設置される
ことを特徴とする請求項2に記載の昇降路形状情報生成装置。 - エレベータの昇降路の3次元形状を計測する際に用いる3方向の座標軸を決定するために利用するマーカ部材であって、
前記エレベータの昇降路内の乗りかごよりも低い第1の位置と、前記第1の位置に対して床面に水平な面上の位置が同一であり高さが異なる第2の位置と、前記第1の位置または前記第2の位置のいずれかと高さ位置が同一であり床面に水平な面上の位置が異なる第3の位置とに設置され、
上面に、隣どうしの色調が異なる縦横各2列の格子状の矩形表示を有する
ことを特徴とするマーカ部材。 - 前記エレベータの乗りかごの下部に下向きに設置された昇降路形状情報生成装置により、前記昇降路の3次元形状が計測される際に用いられる
ことを特徴とする請求項4に記載のマーカ部材。
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