特許 6602275 エレベータ機械室図面生成装置、エレベータ機械室モデリングデータ生成装置、エレベータ機械室図面生成方法、及びエレベータ機械室モデリングデータ生成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6602275

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】エレベータ機械室図面生成装置、エレベータ機械室モデリングデータ生成装置、エレベータ機械室図面生成方法、及びエレベータ機械室モデリングデータ生成方法

(51)【国際特許分類】

   B66B 7/00 20060101AFI20191028BHJP

   G06F 17/50 20060101ALI20191028BHJP

   G06T 17/00 20060101ALI20191028BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20191028BHJP

   B66B 11/04 20060101ALI20191028BHJP

【ＦＩ】

   B66B7/00 M

   G06F17/50 624A

   G06F17/50 624G

   G06F17/50 680B

   G06T17/00

   G01B11/24 A

   B66B7/00 G

   B66B11/04 Z

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-156864(P2016-156864)

(22)【出願日】2016年8月9日

(65)【公開番号】特開2018-24502(P2018-24502A)

(43)【公開日】2018年2月15日

【審査請求日】2018年8月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000232955

【氏名又は名称】株式会社日立ビルシステム

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山内 雄太

(72)【発明者】

【氏名】中野 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】石田 礼

【審査官】 大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６５４５０６５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第６４８０８２４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１６−０７９００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１９０１２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０９７４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００１８１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｂ ７／００

Ｂ６６Ｂ １１／０４−１１／０８

Ｇ０６Ｆ １７／５０

Ｇ０６Ｔ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エレベータ機械室の図面を生成するエレベータ機械室図面生成装置において、
図面生成対象となるエレベータ機械室を３次元計測装置により計測して得られた３次元計測データを読み込むデータ読込部と、
前記３次元計測データから、少なくとも前記エレベータ機械室内に設置されたロープの巻上機を含む設置物を認識する部品認識部と、
前記巻上機と前記巻上機で巻き上げられるロープが前記エレベータ機械室の床面に交わる点であるロープ落とし位置との相対位置を示す既知の仕様値情報に、前記認識した巻上機の３次元計測データを適用して、前記ロープ落とし位置の前記巻上機に対する相対座標を算出するロープ落とし位置算出部と、
算出した前記ロープ落とし位置を基に、前記ロープ落とし位置が描画された前記エレベータ機械室の平面図、及び断面図の少なくとも一つを生成する図面生成部と、
を備えることを特徴とするエレベータ機械室図面生成装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエレベータ機械室図面生成装置において、
前記生成された平面図及び断面図の少なくとも一つと、前記３次元計測データをプロッ
トした計測点群データとを同時に表示する表示装置を更に備える、
ことを特徴とするエレベータ機械室図面生成装置。

【請求項3】

エレベータ機械室のモデリングデータを生成するエレベータ機械室モデリングデータ生
成装置において、
図面生成対象となるエレベータ機械室を３次元計測装置により計測して得られた３次元
計測データを読み込むデータ読込部と、
前記３次元計測データから、少なくとも前記エレベータ機械室内に設置されたロープの
巻上機を含む設置物を認識する部品認識部と、
前記巻上機の形状データ及び当該形状データが巻上機であることを示す属性データを対
応付けた巻上機のモデリングデータを含む機械室モデリングデータを記憶するモデリング
データベース記憶部と、
前記認識された設置物の３次元計測データを前記巻上機のモデリングデータに引き当て
、前記設置物の３次元計測データから前記巻上機の３次元計測データを検索するモデリン
グデータ検索部と、
前記巻上機と前記巻上機で巻き上げられるロープが前記エレベータ機械室の床面に交わる点であるロープ落とし位置との相対位置を示す既知の仕様値情報に、前記検索された巻上機の３次元計測データを適用して、前記ロープ落とし位置の前記巻上機に対する相対座標を算出するロープ落とし位置算出部と、
算出した前記ロープ落とし位置を前記機械室モデリングデータに付加し、付加後の機械
室モデリングデータを出力する結果出力部と、
を備えることを特徴とするエレベータ機械室モデリングデータ生成装置。

【請求項4】

エレベータ機械室の図面を生成するエレベータ機械室図面生成方法であって、
図面生成対象となるエレベータ機械室を３次元計測装置により計測して得られた３次元
計測データを読み込むデータ読込ステップと、
前記３次元計測データから、少なくとも前記エレベータ機械室内に設置されたロープの
巻上機を含む設置物を認識する部品認識ステップと、
前記巻上機と前記巻上機で巻き上げられるロープが前記エレベータ機械室の床面に交わる点であるロープ落とし位置との相対位置を示す既知の仕様値情報に、前記認識した巻上機の３次元計測データを適用して、前記ロープ落とし位置の前記巻上機に対する相対座標を算出するロープ落とし位置算出ステップと、
算出した前記ロープ落とし位置を基に、前記ロープ落とし位置が描画された前記エレベ
ータ機械室の平面図、及び断面図の少なくとも一つを生成する図面生成ステップと、
を含むことを特徴とするエレベータ機械室図面生成方法。

【請求項5】

エレベータ機械室のモデリングデータを生成するエレベータ機械室モデリングデータ生
成方法において、
図面生成対象となるエレベータ機械室を３次元計測装置により計測して得られた３次元
計測データを読み込むデータ読込ステップと、
前記３次元計測データから、少なくとも前記エレベータ機械室内に設置されたロープの
巻上機を含む設置物を認識する部品認識ステップと、
前記巻上機の形状データ及び当該形状データが巻上機であることを示す属性データを対
応付けた巻上機のモデリングデータを含む機械室モデリングデータを記憶するモデリング
データベース記憶部から前記巻上機のモデリングデータを読み出し、前記認識された設置
物の３次元計測データを前記巻上機のモデリングデータに引き当て、前記設置物の３次元
計測データから前記巻上機の３次元計測データを検索するモデリングデータ検索ステップ
と、
前記巻上機と前記巻上機で巻き上げられるロープが前記エレベータ機械室の床面に交わる点であるロープ落とし位置との相対位置を示す既知の仕様値情報に、前記検索された巻上機の３次元計測データを適用して、前記ロープ落とし位置の前記巻上機に対する相対座標を算出するロープ落とし位置算出ステップと、
算出した前記ロープ落とし位置を前記機械室モデリングデータに付加し、付加後の機械
室モデリングデータを出力する結果出力ステップと、
を含むことを特徴とするエレベータ機械室モデリングデータ生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エレベータ機械室図面生成装置、エレベータ機械室モデリングデータ生成装置、エレベータ機械室図面生成方法、及びエレベータ機械室モデリングデータ生成方法に関し、特にエレベータ機械室の３次元計測にて取得する３次元計測点群において、計測データに表れないロープ位置を高精度に算出し出力する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報には、「点群のグルーピング処理を効率よく実行できる点群データの処理方法、処理装置、処理プログラム及び記録媒体を提供する」ことを課題とし、その解決手段として「点群データの処理装置は、複数の立体物の外表面の形状を表す点群データを、立体物毎にグループ化するための処理装置であり、記憶手段と制御手段とを有する。記憶手段は、３次元座標を有する点データの集合である点群データ、及び少なくとも１つの立体物の輪郭形状を２次元の閉図形として表した２次元図形データを予め記憶する。制御手段は、記憶手段から点群データ及び２次元図形データを取得し、点群データに含まれる点データのうち、２次元図形データを法線方向に押し出して生成される領域に含まれる点データを選択し、選択された点データをグループ化する処理を行う。」ことが記載されている。

【0003】

また特許文献２には「エレベータ構造物間の寸法を含む据付図を自動で生成することができる技術を提供する」ことを課題とし、その解決手段として「据付図生成装置は、３次元の計測点群を示す計測点群情報と、エレベータを構成する構造物の特徴を示す特徴情報と、を記憶する記憶部と、計測点群情報から３次元モデルを生成する３次元モデル生成部と、３次元モデルと特徴情報とから、３次元モデルを構造物の各々に分類する構造物分類部と、分類された構造物の３次元モデル間の距離を算出する距離算出部と、分類された構造物の３次元モデルと算出した距離とから、エレベータの据付図を生成する据付図生成部と、を有する。」ことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−９７４８９号公報

【特許文献2】特開２０１６−７９００９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記特許文献１の点群データ処理方式では、２次元図面を入力として３次元モデルを生成する手法であり、２次元図面がない環境では適用不可能である。

【0006】

前記特許文献２の技術は、計測点群情報を基に、エレベータの据付図を生成する技術である。本技術を応用することで機械室内の据付図を生成できると考えられるが、昇降路と機械室の位置関係の算出に重要なロープ落とし位置が計測データに表れないという問題があった。

【0007】

そこで本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、エレベータ機械室において巻上機のロープの落とし位置を出力する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上
記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、エレベータ機械室の図面を生成するエレベータ機械室図面生成装置において、図面生成対象となるエレベータ機械室を３次元計測装置により計測して得られた３次元計測データを読み込むデータ読込部と、前記３次元計測データから、少なくとも前記エレベータ機械室内に設置されたロープの巻上機を含む設置物を認識する部品認識部と、前記巻上機と前記巻上機で巻き上げられるロープが前記エレベータ機械室の床面に交わる点であるロープ落とし位置との相対位置を示す既知の仕様値情報に、前記認識した巻上機の３次元計測データを適用して、前記ロープ落とし位置の前記巻上機に対する相対座標を算出するロープ落とし位置算出部と、算出した前記ロープ落とし位置を基に、前記ロープ落とし位置が描画された前記エレベータ機械室の平面図、及び断面図の少なくとも一つを生成する図面生成部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、エレベータ機械室の３次元計測データを基に、巻上機のロープの落とし位置を含んだ図面を生成する技術を提供することができる。上記した以外の課目的、構成、効果は以下の説明で明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第一実施形態に係るエレベータ機械室図面生成装置の構成の一例を示す図

【図2】エレベータ機械室図面生成処理の処理フローの一例を示す図

【図3】計測点群データの一例を示す図

【図4】計測点群データの３次元表示の一例を示す図

【図5】部品認識結果データの一例を示す図

【図6】ロープ落とし位置データの一例を示す図

【図7】部品認識処理の処理フローの一例を示す図

【図8】床面と天井面と壁面を認識した結果の一例を示す図

【図9】梁を認識した一例を示す図

【図10】一時的に保存するクラスタデータの一例を示す図

【図11】クラスタ分割結果の一例を示す図

【図12】ロープ落とし位置認識処理の処理フローの一例を示す図

【図13】第一実施形態に係る図面生成処理の処理フローの一例を示す図

【図14】第一実施形態に係る平面図生成処理の処理フローの一例を示す図

【図15】第一実施形態に係る断面図生成処理の処理フローの一例を示す図

【図16】第一実施形態に係る出力される平面図の一例を示す図

【図17】第一実施形態に係る出力される断面図の一例を示す図

【図18】第一実施形態に係る出力画面一例を示す図

【図19】第二実施形態に係るエレベータ機械室図面生成装置の構成の一例を示す図

【図20】ＢＩＭデータベースのテーブル項目の一例を示す図

【図21】ＢＩＭデータ検索結果データのテーブル項目の一例を示す図

【図22】エレベータ機械室のＢＩＭデータを出力する処理の一例を示す図

【図23】ＢＩＭデータ検索処理のフローの一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて実施形態を説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0012】

＜第一実施形態＞
第一実施形態では、３次元計測点群を基に、エレベータ機械室の図面を出力する図面生成装置の例を説明する。

【0013】

［システム構成］
図１は、本発実施形態で適用される図面生成システム１を構成するエレベータ機械室図面生成装置１００および周辺機器を含む構成例を示している。図面生成システム１全体は、エレベータ機械室図面生成装置１００、入出力装置１４０、３次元計測装置１５０を有する。ユーザ（現地調査者など）は、入出力装置１４０の操作を通じてエレベータ機械室図面生成装置１００の機能を利用する。エレベータ機械室図面生成装置１００は、一般的な計算機（ＰＣ、サーバ等）で構成可能であり、例えばソフトウェアプログラム処理により本特徴的な処理機能（処理装置１１０の各処理部）を実現する。

【0014】

エレベータ機械室図面生成装置１００は処理装置１１０、記憶装置１２０、入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）１３０を備える。そして、入出力Ｉ／Ｆ装置１３０に入出力装置１４０が接続される。その入出力装置１４０に３次元計測装置１５０が接続される。

【0015】

入出力装置１４０は、ユーザの操作により、計測点群などの入力を行う入力装置やエレベータ機械室図面などの出力を行う出力装置であり、例えばキーボード、マウス、ディスプレイ、プリンタ、スマートフォン、タブレット型ＰＣなどがある。

【0016】

入出力Ｉ／Ｆ装置１３０は、入出力装置１４０とデータ交換などのインタフェース制御（周辺デバイス制御）の処理を行う部分である。

【0017】

３次元計測装置１５０は、計測地点の周辺の構造物の形状を点群データとして取得する計測装置であり、入出力装置１４０と一般的な無線ネットワークや有線ネットワーク、メモリカードなどの物理的媒体を介して接続する。図面生成システム１では、処理装置１１０が記憶装置１２０に記憶されたデータを用いた処理を行い、更に入出力Ｉ／Ｆ装置１３０がインタフェース制御処理を実行することにより、入出力装置１４０の画面で、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を構成し、各種の情報を表示する。

【0018】

処理装置１１０は、例えばＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等の公知の要素により構成される。処理装置１１０は、本特徴的な機能を実現する処理を行う部分であり、データ読み込み部２０１、部品認識部２０２、ロープ落とし位置算出部２０３、図面生成部２０４、結果出力部２０５を有する。

【0019】

なお、エレベータ機械室図面生成装置１００は、図示しないが、ＯＳ、ミドルウェア、アプリケーションなどの公知の要素を有し、特にディスプレイなどの入出力装置１４０にＧＵＩ画面を表示するための既存の処理機能を備える。処理装置１１０は、上記の既存の処理機能を用いて、所定の画面を描画し表示する処理や、画面でユーザ入力されるデータ情報の処理などを行う。よってデータ読み込み部２０１、部品認識部２０２、ロープ落とし位置算出部２０３、図面生成部２０４、結果出力部２０５も各部の機能を実現するソフトウェアを含んで構成され、これらのソフトウェアが処理装置１１０を構成するハードウェアの一つであるＣＰＵによりＲＡＭにロードされて実行されることにより構成される。

【0020】

記憶装置１２０は、例えばＨＤＤやＳＳＤ等の公知の要素により構成され、計測点群記憶部３０１、部品認識結果記憶部３０２、ロープ落とし位置記憶部３０３、出力図面記憶部３０４を含む、記憶部ないし対応するデータ情報（例えばデータベースやテーブル）を有する構成である。

【0021】

計測点群記憶部３０１は、処理装置１１０で本特徴的な機能の実現に用いる入力情報であり、入出力装置１４０を介して３次元計測装置１５０が取得する計測点群を基に、計測点群データ４１００（図３参照）を記憶する部分である。

【0022】

部品認識結果記憶部３０２は、部品認識部２０２の出力である部品認識結果データ４２００（図５参照）を記憶する部分である。

【0023】

ロープ落とし位置記憶部３０３は、ロープ落とし位置算出部２０３の出力であるロープ落とし位置データ４３００（図６参照）を記憶する部分である。

【0024】

出力図面記憶部３０４は、図面生成部２０４の出力である出力図面データとしての平面図１０３、及び断面図１０４（図１８参照）を記憶する部分である。なお、本実施形態では説明の便宜のため出力図面データの例として平面図１０３、断面図１０４と記載したが、出力図面データのデータ形式は平面図１０３、断面図１０４に限らず、後述するクラスタデータ４４００（図１０参照）にロープ落とし位置の座標を加えたクラスタデータでもよい。

【0025】

［フローチャート］
図２は３次元計測データを基に、エレベータ機械室図面を自動で出力する処理のフローチャートの例である。

【0026】

（Ｓ１０１）データ読み込み部２０１は、ユーザが入出力装置１４０にて入力した３次元計測データを取得し、計測点群記憶部３０１内の計測点群データ４１００の形式に沿って、計測点群記憶部３０１に記憶する。

【0027】

（Ｓ１０２）部品認識部２０２は、計測点群記憶部３０１に記憶されている計測点群データ４１００を用いて、部品認識結果データ４２００を算出し、部品認識結果記憶部３０２に記憶する。なお、本ステップＳ１０２の詳細は、後述する。

【0028】

（Ｓ１０３）ロープ落とし位置算出部２０３は、計測点群記憶部３０１に記憶されている計測点群データ４１００と、部品認識結果記憶部３０２に記憶されている部品認識結果データ４２００を用いてロープ落とし位置データ４３００を生成し、ロープ落とし位置記憶部３０３に記憶する。なお、本ステップＳ１０３の詳細は後述する。

【0029】

（Ｓ１０４）図面生成部２０４は、計測点群記憶部３０１に記憶されている計測点群データ４１００と、部品認識結果記憶部３０２に記憶されている部品認識結果データ４２００と、ロープ落とし位置記憶部３０３に記憶されているロープ落とし位置データ４３００を用いて、出力図面データとしての平面図１０３及び断面図１０４を生成し、出力図面記憶部３０４に記憶する。なお本ステップＳ１０４の詳細は、後述する。

【0030】

（Ｓ１０５）平面図１０３及び断面図１０４を図１８に示すＧＵＩ上に表示する。

【0031】

［計測データ］
図３は、計測点群記憶部３０１に記憶する計測点群データ４１００のテーブル例である。計測点群データ４１００のテーブルは、頂点を固有に識別する頂点ＩＤ４１０１と、その頂点ＩＤが付与された計測点のＸ座標４１０２、Ｙ座標４１０３、Ｚ座標４１０４とを有する。テーブルの縦軸には、３次元計測によって得られる計測点の頂点が並ぶ。なお、図３は、３次元空間上での１点を一意に特定するための最低限の情報が示してあり、この他に、各計測点での輝度、レーザの反射強度、色、といった情報を利用してもよい。また、本計測点群データは、１つの計測機で得た計測データや、複数の計測機から得た計測データの座標を合わせて位置合わせしたデータを用いてもよい。

【0032】

図４に、計測点群データを３次元空間上にプロットした点の例を示す。計測点群データをプロットすると、面、直方体等の幾何学形状が読み取れる。以後の処理ではプロットした点群の幾何学形状が実際のエレベータ機械室にあるどの部品（床、天井、梁等の構造物の他、機械室内に設置された巻上機や制御盤などの設置物を含む）に相当するかを認識するとともに、この計測点群データには含まれないロープの落とし位置を演算する。ここでロープの落とし位置とは機械室の床面とロープとの交差点を意味する。また計測点群データにロープの落とし位置が含まれない理由は、３次元計測装置１５０から見て、ロープの落とし位置がロープの巻上機の死角に入るためである。

【0033】

［部品認識結果データ］
図５は、部品認識結果記憶部３０２に記憶する、部品認識結果データ４２００のテーブル例である。部品認識結果データ４２００のテーブルは、部品ＩＤ４２０１と、部品種類４２０２と、形状種別４２０３と、包含頂点ＩＤ４２０４とを有する。部品種類４２０２はエレベータ機械室図面生成装置１００で認識する部品の種類であり、たとえば、床（ＰＬＡＮＥ）、梁（ＣＥＩＬＩＮＧ ＪＯＩＳＴ）、巻上機（ＴＲＡＣＴＩＯＮ）などである。形状種別４２０３は部品の形状を示すものであり、たとえば平面（ＰＬＡＮＥ）、直方体（ＣＵＢＯＩＤ）、複雑形状（ＣＯＭＰＬＥＸ ＳＨＡＰＥ）などである。包含頂点ＩＤ４２０４は各部品に所属する頂点ＩＤ４１０１の集合である。テーブルの縦軸には、認識した部品が並ぶ。図４では、床、梁、巻上機を認識した例を示している。

【0034】

［ロープ落とし位置データ］
図６は、ロープ落とし位置記憶部３０３に記憶する、ロープ落とし位置データ４３００のテーブル例である。ロープ落とし位置データ４３００のテーブルは、巻上機部品ＩＤ４３０１、ロープ落とし位置相対座標Ａ４３０２、ロープ落とし位置相対座標Ｂ４３０３を有する。巻上機部品ＩＤは、部品ＩＤ４２０１のうち、部品種類４２０２が巻上機に該当する部品ＩＤである。ロープ落とし位置相対座標Ａ４３０２は、ロープと床面が交差する点の、巻上機部品の座標系から見た相対座標の一方であり、ロープ落とし位置相対座標Ｂ４３０３は、ロープと床面が交差する点の巻上機部品の座標系から見た相対座標の他方である。テーブルの縦軸には認識した巻上機部品ＩＤが並ぶ。ロープ落とし位置相対座標Ａ４３０２及びロープ落とし位置相対座標Ｂ４３０３はロープ落とし位置算出部２０３がロープ落とし位置算出処理を実行し、その演算結果により求められるが、その詳細は後述する。

【0035】

［部品認識処理］
図７は、部品認識部２０２が実行する、フローチャートの例である。以下、本フローチャートを説明する。

【0036】

（Ｓ２０１）部品認識部２０２は、Ｓ１０１で記憶した計測点群データ４１００の全データを用いて床面、天井面を認識し、部品認識結果データ４２００に記憶する。床面、天井面を認識する処理としては、様々な手法が考えられるが、一例として、RANSAC（RANdom SAmpling Consensus）アルゴリズムを用いて平面を検出し、その平面の内、Ｚ軸に垂直な二平面をそれぞれ床面、天井面とする手法がある。

【0037】

（Ｓ２０２）部品認識部２０２は、Ｓ１０１で記憶した計測点群データ４１００の内、部品認識結果データ４２００内の包含頂点ＩＤ４２０４に含まれていない頂点を用いて、壁面を認識し、部品認識結果データ４２００に記憶する。壁面を認識する処理としては、様々な手法が考えられるが、一例として、RANSACアルゴリズムを用いて平面を検出し、その平面の内、Ｚ軸と平行かつ、Ｚ軸方向の長さが、床面と天井面間との距離と等しい平面を壁面と判定する処理が考えられる。

【0038】

図８に、図４の計測点群データ例に対して、床面、天井面、壁面を認識した例を示す。図８では、Ｇ１０１が床面を、Ｇ１０２が天井面を、Ｇ１０３からＧ１０６が壁面をそれぞれ示している。

【0039】

（Ｓ２０３）部品認識部２０２は、Ｓ１０１で記憶した計測点群データ４１００の内、部品認識結果データ４２００内の包含頂点ＩＤ４２０４に含まれていない頂点を用いて、梁を認識し、部品認識結果データ４２００に記憶する。機械室に現れる梁は一般的に直方体の形状が多いため、天井面に隣接する直方体を探索することで梁を認識することが可能である。ここで、直方体を探索する手法としては、RANSACアルゴリズムを用いて平面を検出し、隣接してかつ垂直な平面の組み合わせを見つける方法などが考えられる。

【0040】

図９に、図３の計測点群データ例に対して、梁を認識した例を示す。図９では、Ｇ２０１からＧ２０５の５本の梁を認識した例を示している。

【0041】

（Ｓ２０４）部品認識部２０２は、Ｓ１０１で記憶した計測点群データ４１００の内、部品認識結果データ４２００内の包含頂点ＩＤ４２０４に含まれていない頂点を用いて、Euclidean Clusteringアルゴリズムを用いてクラスタに分類する。Euclidean Clusteringアルゴリズムとは、近傍の点を同一クラスタに分類するアルゴリズムの一例である。分類した結果を、図１０に示すクラスタデータ４４００に一時的に記憶する。また、図１１に、図３の計測点群データに対して本ステップの処理を適用したクラスタの例を示す。Ｇ１０１は図８で認識した床面と同様であり、Ｇ３０１からＧ３０６にクラスタに分類した例を示している。

【0042】

以下、Ｓ２０５からＳ２０８のループ処理において、すべてのクラスタに対してＳ２０６とＳ２０７の処理が実行される。

【0043】

（Ｓ２０６）部品認識部２０２は、クラスタに対して巻上機か判定を行い、巻上機と判定されたクラスタを、部品認識結果データ４２００に記憶する。巻上機と判定する条件は、床面に隣接かつ、部品を覆う直方体（バウンディングボックスともいう）の大きさが一定以上（巻上機を内包する直方体の大きさ以上）かつ、床面からある程度の距離以内（巻上機の高さ相当以内、マージンを加算した高さとしてもよい）にマシンビームの上面となる平面を持つ、である。例えば、図１１において、巻上機のクラスタはＧ３０１にあたる。

【0044】

（Ｓ２０７）部品認識部２０２は、クラスタに対して盤か判定を行い、盤と判定されたクラスタを、部品認識結果データ４２００に記憶する。盤と判定する条件は、クラスタ内にＺ軸に並行な平面を２面以上持つ、である。例えば、図１１において、盤のクラスタはＧ３０３にあたる。

【0045】

［ロープ位置算出処理］
図１２は、ロープ落とし位置算出部２０３が実行するフローチャートの例である。以下に本フローチャートを説明する。

【0046】

以下、Ｓ３０１からＳ３０３のループ処理において、認識した全ての巻上機部品、即ち、シーブ及びその他の巻上機の部品が混在した認識結果データからシーブの認識処理を実行する。そのために、本ループ処理は、部品認識結果記憶部３０２に記憶されている部品認識結果データ４２００のうち、部品種類が巻上機（ＴＲＡＣＴＩＯＮ）である部品に対して実行する。

【0047】

（Ｓ３０２）ロープ落とし位置算出部２０３は、部品認識結果データ４２００と、計測点群データ４１００のデータを用いて、対象の巻上機部品のシーブを認識する。シーブを認識する手法はいくつか考えられるが、一例として、RANSACアルゴリズムを用いて円筒面を認識する手法がある。また、巻上機の仕様値情報を利用できる場合は、仕様値情報を利用してシーブの位置、寸法を取得してもよい。

【0048】

（Ｓ３０４）Ｓ３０２で取得したシーブ位置と巻上機部品を用いてロープ落とし位置を算出し、ロープ落とし位置データ４３００を生成してロープ落とし位置記憶部３０３に記憶する。

【0049】

ロープはシーブの円筒面に接する直線として３次元空間上に現れるため、円筒面に接する直線を２本認識し、各直線を延長することで、ロープ落とし位置を算出可能である。そこでロープ落とし位置算出部２０３は、シーブの円筒面に接する直線の延長線と床面との交点を算出するための仕様値情報を予め取得しておき、この仕様値情報に巻上機の３次元計測データを適用、すなわち認識したシーブの座標を適用してロープ落とし位置の座標を算出してもよい。本ステップの処理により算出したロープ落とし位置をロープ落とし位置データ内のロープ落とし位置相対座標Ａ４３０２とＢ４３０３に記憶する。

【0050】

仕様値情報の一例として、例えば下式（１）はシーブ位置と一方のロープ落とし位置Ａとの位置関係を定義した数式、下式（２）はシーブ位置と他方のロープ落とし位置Ｂとの位置関係を定義した数式を用いてもよい。そして、Ｓ３０２で取得たシーブ位置（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）を下式（１）、下式（２）に代入してロープ落とし位置相対座標Ａ（ｘＡ，ｙＡ，ｚＡ）及びロープ落とし位置相対座標Ｂ（ｘＢ，ｙＢ，ｚＢ）を算出してもよい。
（ｘＡ，ｙＡ，ｚＡ）＝ｆ（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）・・・（１）
（ｘＢ，ｙＢ，ｚＢ）＝ｇ（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）・・・（２）

【0051】

［図面生成処理］
図１３は、図面生成部２０４が実行する、フローチャートの例である。以下、本フローチャートを説明する。

【0052】

（Ｓ４０１）図面生成部２０４は、計測点群データ４１００、部品認識結果データ４２００、ロープ落とし位置データ４３００の全データを利用して平面図を生成する。なお、本処理の詳細を図１４に記載する。

【0053】

以下、Ｓ４０２からＳ４０４のループ処理において、Ｓ４０３の処理を部品認識結果データ４２００の内、巻上機部品に対してループ計算を行う。

【0054】

（Ｓ４０３）図面生成部２０４は、計測点群データ４１００、部品認識結果データ４２００、ロープ落とし位置データ４３００の全データを利用して断面図を生成する。なお、本処理の詳細を図１５に記載する。

【0055】

［平面図生成処理］
図面生成部２０４がＳ４０１で実行する平面図生成処理の詳細を図１４のフローチャートを用いて説明する。

【0056】

（Ｓ５０１）図面生成部２０４は、出力用の平面図面Ｄ１を用意する。以後のステップでは、この平面図面上に描画していく。

【0057】

（Ｓ５０２）図面生成部２０４は、平面図面を描画する描画高さを設定して、描画平面を取得する。描画平面の法線はＺ軸方向であり、描画高さとしては、例えば床面からの距離１０cmなどが考えらえる。

【0058】

Ｓ５０３からＳ５１１のループ処理は、部品認識結果データ４２００に記憶されている全部品認識結果に対してループ処理をする。

【0059】

（Ｓ５０４）図面生成部２０４は、描画高さと対象の部品が交差するかを判定し、交差する場合のみ以後の処理を続ける。

【0060】

（Ｓ５０５）図面生成部２０４は、形状種別４２０３の値に基づいて処理を分離する。

【0061】

（Ｓ５０６）図面生成部２０４は、対象の部品の形状種別が平面の場合、平面図面Ｄ１上に、部品と描画平面の交線を直線として描画する。

【0062】

（Ｓ５０７）図面生成部２０４は、対象部品が直方体の場合、平面図面Ｄ１上に、部品と描画平面との交線を長方形として描画する。

【0063】

（Ｓ５０８）図面生成部２０４は、対象部品が平面でも直方体でもない場合、平面図面Ｄ１上に、部品を覆う直方体を描画する。

【0064】

（Ｓ５０９）図面生成部２０４は、対象部品が巻上機かどうか判定し、巻上機の場合以降の処理を続ける。

【0065】

（Ｓ５１０）図面生成部２０４は、ロープ落とし位置データ４３００を基に、平面図面Ｄ１上にロープ落とし位置を点として描画する。

【0066】

本平面図生成処理によって描画される平面図の例を図１６に示す。図１６では、認識した壁面をＤ１０１からＤ１０６で、盤をＤ１０７で、巻上機をＤ１０８で、ロープ位置をＤ１０９とＤ１１０でそれぞれ表している。なお、図１６はＳ５０８において部品を覆う直方体がなかった場合の図であり、部品を覆う直方体は描画されていない。

【0067】

［断面図生成処理］
図面生成部２０４がＳ４０３で実行する断面図生成処理の詳細を図１５のフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートでは巻上機Ｔを対象とした断面図生成例を示す。

【0068】

（Ｓ６０１）図面生成部２０４は、出力用の断面図面Ｄ２を用意する。以後のステップでは、この断面上に描画していく。

【0069】

（Ｓ６０２）図面生成部２０４は、断面図面を描画する描画範囲を設定して、描画平面を取得する。描画平面の法線は巻上機Ｔの短軸方向であり、描画範囲は、巻上機の単軸方向の長さなどが考えらえる。

【0070】

Ｓ６０３からＳ６１２のループ処理では、部品認識結果データ４２００に記憶されている全部品認識結果に対してＳ６０４からＳ６１１までの処理が繰り返し実行される。

【0071】

（Ｓ６０４）図面生成部２０４は、描画範囲と対象の部品が交差するかを判定し、交差する場合のみ以後の処理を続ける。

【0072】

（Ｓ６０５）図面生成部２０４は、形状種別４２０３の値に基づいて処理を分離する。

【0073】

（Ｓ６０６）図面生成部２０４は、対象の部品の形状種別が平面の場合、断面図面Ｄ２上に、部品と描画平面の交線を直線として描画する。

【0074】

（Ｓ６０７）図面生成部２０４は、対象部品が直方体の場合、断面図面Ｄ２上に、部品と描画平面との交線を長方形として描画する。

【0075】

（Ｓ６０８）図面生成部２０４は、対象部品が平面でも直方体でもない場合、断面図面Ｄ２上に、部品を覆う直方体を描画する。

【0076】

（Ｓ６０９）図面生成部２０４は、対象部品が巻上機かどうか判定し、巻上機の場合以降の処理を続ける。

【0077】

（Ｓ６１０）図面生成部２０４は、ロープ落とし位置データ４３００を基に、断面図面Ｄ２上にシーブを円として描画する。

【0078】

（Ｓ６１１）図面生成部２０４は、ロープ落とし位置データ４３００を基に、断面図面Ｄ２上にロープを直線で描画する。

【0079】

本断面図生成処理によって描画される断面の例を図１７に示す。図１７では、認識した床面をＤ１２０、天井面をＤ１２１、梁をＤ１２２、壁面をＤ１２３、Ｄ１２４、巻上機をＤ１２５、ロープ位置をＤ１２６とＤ１２７、巻上機部品を覆う直方体をＤ１２８でそれぞれ表した例を示している。本実施形態では、平面図、断面図という２次元図面を生成する手法に関して説明したが、部品認識結果データ４２００の部品名などの情報を利用して、３次元モデルを引き当て、ＢＩＭ（Building Information Model）データとして出力する形式でもよい。ＢＩＭデータとして出力する形式については第二実施形態で説明する。なお、本明細書においてＢＩＭデータは請求の範囲に記載のモデリングデータに相当する。

【0080】

［入出力画面］
図１８に本発明の出力となるエレベータ機械室図面生成装置の入出力画面の一例を示す。入出力Ｉ／Ｆ装置１３０を経由して読み込まれた計測点群データは、画面領域１０１に表示される。データの読み込み後、ボタン１０２を実行すると、平面図１０３、断面図１０４と、巻上機リスト１０５が表示される。巻上機リスト１０５のリストを切り替えることで、複数の巻上機が存在する機械室の場合、断面図を切り替えることが可能となる。

【0081】

［効果等］
以上説明したように第一実施形態に係るエレベータ機械室図面生成装置１００によれば、エレベータ機械室の計測データを入力として、エレベータ機械室の図面を自動で生成することが可能となる。

【0082】

＜第二実施形態＞
第二実施形態について主に図１９、２０、２１を用いて説明する。なお、第一実施形態に記載された本実施形態に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施形態にも適用することができる。本実施形態では、３次元計測点群を基に、エレベータ機械室のＢＩＭモデルを出力するＢＩＭモデル生成装置（エレベータ機械室モデリングデータ生成装置に相当する）の例を説明する。

【0083】

［システム構成］
図１９は、本実施形態で適用されるシステムを構成するエレベータ機械室ＢＩＭデータ生成装置１６０および周辺機器を含む構成例を示している。図１に示した機械室図面生成装置と比較して、処理装置１１０にＢＩＭデータ検索部２０６が、記憶装置１２０にＢＩＭデータベース記憶部３０５とＢＩＭデータ検索結果記憶部３０６がそれぞれ追加されている。

【0084】

[ＢＩＭデータベース]
図２０は、ＢＩＭデータベース記憶部３０５に記憶されるＢＩＭデータベース４５００のテーブル項目例を示している。テーブルは部品属性、形状特徴の分類から構成する。ＢＩＭデータにおいて部品および部組品を一意に識別するＢＩＭデータＩＤを設定し、そのデータＩＤごとの情報を格納する。部品属性とは、部品種別、モデル名、部品番号などの情報である。形状特徴とは、質量、重心、Ｘ方向長さ、Ｙ方向長さ、Ｚ方向長さなどの情報である。

【0085】

[ＢＩＭデータ検索結果データ]
図２１は、ＢＩＭデータ検索部２０６が、ＢＩＭデータ検索結果記憶部３０６に保存する、ＢＩＭデータ検索結果データ４６００のテーブル項目の例である。テーブルには、部品ＩＤ４６０１と、検索済みＢＩＭデータＩＤ４６０２と、配置位置４６０３、配置姿勢４６０４が並ぶ。ＢＩＭデータ検索部２０６が各部品ＩＤに対して、ＢＩＭデータベース４５００から該当するＢＩＭデータを検索し、検索したＢＩＭデータのＩＤを４６０２に、ＢＩＭデータの配置座標を４６０３にそれぞれ記憶する。

【0086】

[フローチャート]
図２２は３次元計測データを基に、エレベータ機械室のＢＩＭデータを自動で出力する処理のフローチャートの例である。なお、（Ｓ１０１）、（Ｓ１０２）、（Ｓ１０３）は図２と同一のため、説明しない。

【0087】

（Ｓ１０６）ＢＩＭデータ検索部２０６は、各部品ＩＤ４２０１に対して、ＢＩＭデータベース４５００から該当するＢＩＭデータを検索し、該当したＢＩＭデータとその位置情報を、ＢＩＭデータ検索結果データ４６００の形式に従って、ＢＩＭデータ検索結果記憶部３０６に記憶する。なお本処理の詳細は後述する。

【0088】

（Ｓ１０７）結果出力部２０５は、ＢＩＭデータベース４５００に後述するロープ落とし位置の座標を付加したＢＩＭデータ（付加後の機械室モデリングデータ）を出力する。この場合の出力とは、入出力装置１４０に付加後の機械室モデリングデータを表示する態様であってもよいし、ＢＩＭデータベース記憶部３０５にロープ落とし位置の座標を書き込む態様であってもよい。

【0089】

[ＢＩＭデータ検索処理]
図２３は、ＢＩＭデータ検索部２０６が実行する、ＢＩＭデータ検索処理のフローチャートの例である。

【0090】

Ｓ７０１からＳ７０６のループ処理において、部品認識結果データ４２００に記憶されている全部品認識結果に対してＳ７０２からＳ７０５の処理を実行する。

【0091】

（Ｓ７０２）ＢＩＭデータ検索部２０６は、部品認識結果データ４２００内の部品種類４２０２、形状種別４２０３、包含頂点ＩＤ４２０４の情報を基に、既設計ＢＩＭデータベースから該当するＢＩＭデータを検索する。検索方法としては、いくつかの手法が考えられるが、部品種類を基にデータベース内の候補を絞り込み、包含頂点ＩＤから計算される部品を覆う直方体の大きさと、ＢＩＭデータベースに登録されている各軸方向の長さを比較する手法がある。

【0092】

（Ｓ７０３）ＢＩＭデータ検索部２０６は、部品認識結果データ４２００内の包含頂点ＩＤなどの情報を基に、Ｓ７０２にて検索したＢＩＭデータの配置座標を計算する。配置座標の計算方法としては、いくつかの手法があるが、例えば、包含頂点ＩＤから計算される重心位置と、ＢＩＭデータベース内の重心位置とを一致させ、誤差が最小となるように姿勢を計算する手法などが考えられる。

【0093】

（Ｓ７０４）ＢＩＭデータ検索部２０６は、対象の部品が巻上機かどうか判定し、巻上機の場合のみ以下の処理を続ける。

【0094】

（Ｓ７０５）ＢＩＭデータ検索部２０６は、対象の巻上機部品に対するロープ落とし位置データを用いて、ＢＩＭデータベースに記憶されているロープデータを元に、ロープモデルを引き当てる。

【0095】

［効果等］
以上説明したように第二実施形態に係るエレベータ機械室ＢＩＭデータ生成装置１６０によれば、エレベータ機械室の計測データを入力として、エレベータ機械室のＢＩＭデータを自動で生成することが可能となる。

【0096】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0097】

１００・・・エレベータ機械室図面生成装置
１１０・・・処理装置
１２０・・・記憶装置
１３０・・・入出力インタフェース
１４０・・・入出力装置
１５０・・・３次元計測装置
２０１・・・データ読み込み部
２０２・・・部品認識部
２０３・・・ロープ落とし位置算出部
２０４・・・図面生成部
２０５・・・結果出力部
３０１・・・計測点群記憶部
３０２・・・部品認識結果記憶部
３０３・・・ロープ落とし位置記憶部
３０４・・・出力図面記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】