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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023080527
(43)【公開日】2023-06-09
(54)【発明の名称】計測装置、エレベーターシステム、及び据付位置確認方法
(51)【国際特許分類】
B66B 3/02 20060101AFI20230602BHJP
G01B 11/00 20060101ALI20230602BHJP
B66B 7/00 20060101ALI20230602BHJP
【ＦＩ】
B66B3/02 P
G01B11/00 A
B66B7/00 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021193920
(22)【出願日】2021-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002365
【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大西 義人
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 勇来
(72)【発明者】
【氏名】岩本 晃
(72)【発明者】
【氏名】大沼 直人
【テーマコード（参考）】
2F065
3F303
3F305
【Ｆターム（参考）】
2F065AA02
2F065AA04
2F065AA09
2F065AA37
2F065BB15
2F065DD03
2F065DD08
2F065FF41
2F065GG02
2F065GG04
2F065GG07
2F065JJ03
2F065MM06
2F065PP17
2F065QQ03
2F065QQ13
2F065QQ24
2F065QQ25
2F065QQ28
2F065QQ31
2F065UU03
3F303BA01
3F303CB01
3F303CB07
3F303CB15
3F305DA09
(57)【要約】
【課題】
移動体の移動に係る情報を計測する計測装置において、基準とする静止構造物に対する相対的な距離及び角度を高精度に計測し、計測装置が所定の据付位置に適切な精度で載置されているか判定し出力する。
【解決手段】
静止構造物（ガイドレール１４０）に対する計測装置１１０の据付位置を確認する際、
画像処理部２４０が、撮像部２３０で変換された電気信号に基づいて、ｘ，ｙ，ｚ方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する計測装置１１０の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、当該算出の結果に基づいて、載置位置が据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する。
【選択図】図２
移動体の移動に係る情報を計測する計測装置において、基準とする静止構造物に対する相対的な距離及び角度を高精度に計測し、計測装置が所定の据付位置に適切な精度で載置されているか判定し出力する。
【解決手段】
静止構造物（ガイドレール１４０）に対する計測装置１１０の据付位置を確認する際、
画像処理部２４０が、撮像部２３０で変換された電気信号に基づいて、ｘ，ｙ，ｚ方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する計測装置１１０の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、当該算出の結果に基づいて、載置位置が据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
昇降路を移動するエレベーターかごに据え付けられて、前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを計測する計測装置であって、
前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置された静止構造物を照射する光を送信する光送信部と、
前記光による前記静止構造物からの散乱光を撮像面に結像する結像部と、
前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、
を備え、
前記静止構造物に対する前記計測装置の据付位置を確認する際、
前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、
前記画像処理部は、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、
当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する
ことを特徴とする計測装置。
前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置された静止構造物を照射する光を送信する光送信部と、
前記光による前記静止構造物からの散乱光を撮像面に結像する結像部と、
前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、
を備え、
前記静止構造物に対する前記計測装置の据付位置を確認する際、
前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、
前記画像処理部は、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、
当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する
ことを特徴とする計測装置。
【請求項2】
前記光送信部の光軸は、前記静止構造物の表面の傷の方向と直交する面内に設けられ、かつ前記静止構造物に対して斜方向に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項3】
前記据付箇所判定情報には、
前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか否かを示す判定結果と、
前記算出した並進誤差または回転誤差を用いて示される、前記据付設計位置に補正するために必要な調整情報と、が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか否かを示す判定結果と、
前記算出した並進誤差または回転誤差を用いて示される、前記据付設計位置に補正するために必要な調整情報と、が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項4】
前記画像処理部は、
前記撮像部で変換された電気信号による撮像画像を所定数に分割し、
前記分割した撮像画像間における前記第１の方向の画素値の差分値に基づいて、前記第２の方向を軸とする回転誤差を算出し、
前記分割した撮像画像間における前記第２の方向の画素値の差分値に基づいて、前記第２の方向に沿った並進誤差及び前記第１の方向を軸とする回転誤差を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
前記撮像部で変換された電気信号による撮像画像を所定数に分割し、
前記分割した撮像画像間における前記第１の方向の画素値の差分値に基づいて、前記第２の方向を軸とする回転誤差を算出し、
前記分割した撮像画像間における前記第２の方向の画素値の差分値に基づいて、前記第２の方向に沿った並進誤差及び前記第１の方向を軸とする回転誤差を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項5】
前記画像処理部は、
前記撮像部で変換された電気信号による撮像画像について、前記第１の方向の画素数の総和と前記第２の方向の隣接画素間の差分とを２軸にとった差分プロファイルを生成し、当該差分プロファイルの特徴に基づいて、前記据付設計位置に対する前記載置位置の誤差の要因が前記第２の方向に沿った並進誤差と前記第１の方向を軸とする回転誤差との何れにあるかを判別する
ことを特徴とする請求項４に記載の計測装置。
前記撮像部で変換された電気信号による撮像画像について、前記第１の方向の画素数の総和と前記第２の方向の隣接画素間の差分とを２軸にとった差分プロファイルを生成し、当該差分プロファイルの特徴に基づいて、前記据付設計位置に対する前記載置位置の誤差の要因が前記第２の方向に沿った並進誤差と前記第１の方向を軸とする回転誤差との何れにあるかを判別する
ことを特徴とする請求項４に記載の計測装置。
【請求項6】
前記画像処理部は、
前記撮像部で変換された電気信号を、前記第１の方向及び前記第２の方向について二次元のフーリエ変換を行い、得られたフーリエ強度の低下の度合いに基づいて、前記第３の方向に沿った並進誤差を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
前記撮像部で変換された電気信号を、前記第１の方向及び前記第２の方向について二次元のフーリエ変換を行い、得られたフーリエ強度の低下の度合いに基づいて、前記第３の方向に沿った並進誤差を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項7】
前記画像処理部が作成した前記据付箇所判定情報を受信し、当該据付箇所判定情報に含まれる情報を作業者に報知する指示部をさらに備える
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
【請求項8】
前記指示部は、
前記据付箇所判定情報の前記判定結果を出力する判定結果表示器と、
前記据付箇所判定情報の前記調整情報として、前記第１の方向を軸とする回転誤差、前記第２の方向に沿った並進誤差、前記第２の方向を軸とする回転誤差、及び前記第３の方向に沿った並進誤差を出力する補正指示器と、を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の計測装置。
前記据付箇所判定情報の前記判定結果を出力する判定結果表示器と、
前記据付箇所判定情報の前記調整情報として、前記第１の方向を軸とする回転誤差、前記第２の方向に沿った並進誤差、前記第２の方向を軸とする回転誤差、及び前記第３の方向に沿った並進誤差を出力する補正指示器と、を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の計測装置。
【請求項9】
前記撮像部の撮像領域の前記第２の方向の長さをＷｉｍ、前記静止構造物の前記第２の方向に沿った長さをＷｒａｉｌとするとき、
前記画像処理部が算出可能な前記第２の方向に沿った並進誤差の最小値が
に一致する
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
前記画像処理部が算出可能な前記第２の方向に沿った並進誤差の最小値が
【数1】
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
【請求項10】
前記光送信部の送信面の前記第１の方向の長さをＨＬＥＤ、前記撮像部の撮像領域の前記第１の方向の長さをＨｉｍ、前記第３の方向に沿った前記静止構造物から前記光送信部までの距離をＬｚとするとき、
前記画像処理部が算出可能な前記第２の方向を軸とする回転誤差の最小値が、
に一致する
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
前記画像処理部が算出可能な前記第２の方向を軸とする回転誤差の最小値が、
【数2】
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
【請求項11】
昇降路を移動するエレベーターかごと、
前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置されたガイドレールと、
前記エレベーターかごの動作を制御するエレベーター制御部と、
前記エレベーターかごに据え付けられて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを計測する計測装置と、
を備え、
前記計測装置は、
前記昇降路において前記ガイドレールを照射する光を送信する光送信部と、
前記光による前記ガイドレールからの散乱光を撮像面に結像する結像部と、
前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、
を有し、
前記ガイドレールに対する前記計測装置の据付位置を確認する際、
前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、
前記画像処理部は、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、
当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する
ことを特徴とするエレベーターシステム。
前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置されたガイドレールと、
前記エレベーターかごの動作を制御するエレベーター制御部と、
前記エレベーターかごに据え付けられて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを計測する計測装置と、
を備え、
前記計測装置は、
前記昇降路において前記ガイドレールを照射する光を送信する光送信部と、
前記光による前記ガイドレールからの散乱光を撮像面に結像する結像部と、
前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、
を有し、
前記ガイドレールに対する前記計測装置の据付位置を確認する際、
前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、
前記画像処理部は、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、
当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する
ことを特徴とするエレベーターシステム。
【請求項12】
前記画像処理部が作成した前記据付箇所判定情報を受信し、当該据付箇所判定情報に含まれる情報を作業者に報知する指示装置と、
前記計測装置の載置位置を調整する調整装置と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１１に記載のエレベーターシステム。
前記計測装置の載置位置を調整する調整装置と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１１に記載のエレベーターシステム。
【請求項13】
前記エレベーターかごの前記ガイドレールに相対する所定の位置に開口が設けられ、
前記指示装置が、前記エレベーターかご内から視認可能に配置され、
前記調整装置が、前記エレベーターかご内から操作可能に配置される
ことを特徴とする請求項１２に記載のエレベーターシステム。
前記指示装置が、前記エレベーターかご内から視認可能に配置され、
前記調整装置が、前記エレベーターかご内から操作可能に配置される
ことを特徴とする請求項１２に記載のエレベーターシステム。
【請求項14】
前記計測装置の載置位置を調整する調整装置と、
前記調整装置を制御可能なアクチュエータと、
をさらに備え、
前記調整装置は、
前記第２の方向に沿った並進方向へ前記計測装置を移動するｘ軸並進調整具と、
前記第２の方向を軸とする回転方向へ前記計測装置を移動するｘ軸周り回転調整具と、
前記第１の方向を軸とする回転方向へ前記計測装置を移動するｙ軸周り回転調整具と、
前記第３の方向に沿った並進方向へ前記計測装置を移動するｚ軸並進調整具と、
を有し、
前記アクチュエータは、前記画像処理部が作成した前記据付箇所判定情報を受信し、当該据付箇所判定情報に含まれる前記並進誤差または前記回転誤差の分だけ前記計測装置を移動させるように、前記調整装置の各調整具の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載のエレベーターシステム。
前記調整装置を制御可能なアクチュエータと、
をさらに備え、
前記調整装置は、
前記第２の方向に沿った並進方向へ前記計測装置を移動するｘ軸並進調整具と、
前記第２の方向を軸とする回転方向へ前記計測装置を移動するｘ軸周り回転調整具と、
前記第１の方向を軸とする回転方向へ前記計測装置を移動するｙ軸周り回転調整具と、
前記第３の方向に沿った並進方向へ前記計測装置を移動するｚ軸並進調整具と、
を有し、
前記アクチュエータは、前記画像処理部が作成した前記据付箇所判定情報を受信し、当該据付箇所判定情報に含まれる前記並進誤差または前記回転誤差の分だけ前記計測装置を移動させるように、前記調整装置の各調整具の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載のエレベーターシステム。
【請求項15】
昇降路を移動するエレベーターかごに据え付けられて、前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを計測する計測装置による据付位置確認方法であって、
前記計測装置は、
前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置された静止構造物を照射する光を送信する光送信部と、
前記光による前記静止構造物からの散乱光を撮像面に結像する結像部と、
前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、
を備え、
前記静止構造物に対する前記計測装置の据付位置を確認する際、
前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、
前記画像処理部が、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、
当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する
ことを特徴とする据付位置確認方法。
前記計測装置は、
前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置された静止構造物を照射する光を送信する光送信部と、
前記光による前記静止構造物からの散乱光を撮像面に結像する結像部と、
前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、
を備え、
前記静止構造物に対する前記計測装置の据付位置を確認する際、
前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、
前記画像処理部が、
前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、
当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する
ことを特徴とする据付位置確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、計測装置、エレベーターシステム、及び据付位置確認方法に関し、移動体の移動に係る情報を算出する計測装置、エレベーターシステム、及び据付位置確認方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【0002】
従来、移動体として乗りかご（以下、「エレベーターかご」、あるいは「かご」と記す）を備えるエレベーターでは、エレベーターかごの位置や速度等を監視するための安全装置としてガバナロープが使われてきた。そして近年、ガバナロープの代わりとなる装置として、非接触式でエレベーターかごの位置及び速度を非接触で計測するセンサ（以下、「位置速度センサ」と記す）が知られている。
【0003】
例えば特許文献１には、エレベーターかご上に設置したイメージセンサにより昇降路内に存在する構造物を撮影し、エレベーターかごの位置及び速度を計測する光学式の位置速度センサが開示されている。この位置速度センサのような非接触式の計測装置の場合には、ガバナロープのような長尺な構造物が不要となるので、据付性及び保全性が向上するという効果があり、さらに、滑りによる測定誤差が発生しないという効果もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１９／２３９５３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１に開示された光学式の位置速度センサにおいて、かごの位置及び速度について十分な計測性能（精度）を得るためには、位置速度センサをかご上に据え付けるときに、ガイドレールに対する相対距離及び角度を計測して判定し、計測装置を高い据付精度で載置することが要求される。しかし従来は、上記のような十分な据付精度で位置速度センサを載置するためには、位置速度センサとは別に専用の計測工具が必要であった。さらに、専用の計測工具を使う場合でも、計測技術や光学調整技術に関する据付作業者の熟練度によって、据付精度が左右されるという課題があった。
【0006】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、移動体の移動に係る情報を計測する計測装置において、基準とする静止構造物に対する相対的な距離及び角度を高精度に計測し、計測装置が所定の据付位置に適切な精度で載置されているか判定し出力することが可能な計測装置、エレベーターシステム、及び据付位置確認方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
かかる課題を解決するため本発明においては、昇降路を移動するエレベーターかごに据え付けられて、前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを計測する計測装置であって、前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置された静止構造物を照射する光を送信する光送信部と、前記光による前記静止構造物からの散乱光を撮像面に結像する結像部と、前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、を備え、前記静止構造物に対する前記計測装置の据付位置を確認する際、前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、前記画像処理部は、前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する、計測装置が提供される。
【0008】
また、かかる課題を解決するため本発明においては、昇降路を移動するエレベーターかごと、前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置されたガイドレールと、前記エレベーターかごの動作を制御するエレベーター制御部と、前記エレベーターかごに据え付けられて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを計測する計測装置と、を備え、前記計測装置は、前記昇降路において前記ガイドレールを照射する光を送信する光送信部と、前記光による前記ガイドレールからの散乱光を撮像面に結像する結像部と、前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、を有し、前記静止構造物に対する前記計測装置の据付位置を確認する際、前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、前記画像処理部は、前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する、エレベーターシステムが提供される。
【0009】
また、かかる課題を解決するため本発明においては、昇降路を移動するエレベーターかごに据え付けられて、前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを計測する計測装置による据付位置確認方法であって、前記計測装置は、前記昇降路において前記エレベーターかごの移動方向に平行な第１の方向に沿って配置された静止構造物を照射する光を送信する光送信部と、前記光による前記静止構造物からの散乱光を撮像面に結像する結像部と、前記撮像面に結像された散乱光の光信号を取り込み、電気信号に変換して撮像する撮像部と、前記撮像部で変換された電気信号に基づいて前記エレベーターかごの移動距離または速度の少なくとも何れかを算出し送信する画像処理部と、を備え、前記静止構造物に対する前記計測装置の据付位置を確認する際、前記第１の方向に垂直な２方向のうち前記撮像部が撮像する撮像面を含む方向を第２の方向、前記第１の方向及び前記第２の方向の何れにも直交する方向を第３の方向とすると、前記画像処理部が、前記撮像部で変換された電気信号に基づいて、前記第１乃至前記第３の方向の少なくとも何れかの方向について、所定の据付設計位置に対する前記計測装置の載置位置の当該方向に沿った並進誤差または当該方向を軸とする回転誤差を算出し、当該算出の結果に基づいて、前記載置位置が前記据付設計位置に適合しているか判定し、当該判定に係る据付箇所判定情報を送信する、据付位置確認方法が提供される。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、移動体の移動に係る情報を計測する計測装置において、基準とする静止構造物に対する相対的な距離及び角度を高精度に計測し、計測装置が所定の据付位置に適切な精度で載置されているか判定し出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第１の実施形態に係るエレベーターシステム１０の構成例を示す図である。
【図2】計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の第１の内部構成例を示す図である。
【図3】計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の第２の内部構成例を示す図である。
【図4】計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の第３の内部構成例を示す図である。
【図5】指示部２６０の配置例を示す図である。
【図6】指示部２６０の内部構成例（その１）を示す図である。
【図7】指示部２６０の内部構成例（その２）を示す図である。
【図8】指示部２６０の内部構成例（その３）を示す図である。
【図9】計測装置１１０の並進誤差または回転誤差を判定する画像処理部２４０の内部構成例を示す図である。
【図10】ｘ方向の差分値に基づいてｘ軸方向に沿った計測装置１１０の並進誤差を判定する方法を説明するための概念図である。
【図11】ｙ方向の差分値に基づいてｘ軸周りの計測装置１１０の回転誤差（傾斜）を判定する方法を説明するための概念図である。
【図12】ガイドレール１４０の散乱光の各散乱角方向の輝度の分布について説明するための概念図である。
【図13】光送信部２１０からの照明光とその散乱光及び正反射光との方向を説明するための概念図（その１）である。
【図14】光送信部２１０からの照明光とその散乱光及び正反射光との方向を説明するための概念図（その２）である。
【図15】光送信部２１０からの照明光とその散乱光及び正反射光との方向を説明するための概念図（その３）である。
【図16】ｘ方向の差分値に基づいてｙ軸周りの計測装置１１０の回転誤差（傾斜）を判定する方法を説明するための概念図である。
【図17】据付箇所判定処理においてｘ軸方向の並進誤差とｙ軸周りの回転誤差とを判別する、画像処理部２４０の内部構成例を示す図である。
【図18】据付箇所判定処理においてｚ軸方向の並進誤差を判定する、画像処理部２４０の内部構成例を示す図である。
【図19】計測装置１１０の据付設計位置の具体例を示す図（その１）である。
【図20】計測装置１１０の据付設計位置の具体例を示す図（その２）である。
【図21】計測装置１１０の据付設計位置の具体例を示す図（その３）である。
【図22】計測装置１１０の据付設計位置の具体例を示す図（その４）である。
【図23】据付作業の作業手順例を示すフローチャートである。
【図24】点検作業の作業手順例を示すフローチャートである。
【図25】誤差調整の作業手順例を示すフローチャートである。
【図26】据付位置調整治具１６００の構成例を示す図である。
【図27】据付位置調整治具１７００の構成例を示す図である。
【図28】本発明の第２の実施形態における計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の内部構成例を示す図である。
【図29】計測装置１１０を車両に適用した車両移動情報検出システム１９００の構成例を示す図である。
【図30】計測装置１１０をクレーンに適用したクレーン移動情報検出システム２０００の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳述する。
【0013】
以下に詳述する本発明の各実施形態では、計測部（光送信部、結像部、及び撮像部）を用いて移動体の移動に係る情報（位置や移動距離、速度、または加速度等）を高速かつ高精度に計測する計測装置、エレベーターシステム、及び据付位置確認方法等において、基準とする静止構造物に対する相対的な距離及び角度を高精度に計測し、計測装置が所定の据付位置に適切な精度で載置されているか（すなわち、計測装置の載置位置が所定の据付位置に適合するか）を判定し、その判定結果を据付作業者または点検作業者等に報知（例えば表示）する技術に関して説明する。但し、本発明は、以下に説明する各実施形態に限定されるものではない。
【0014】
以下に詳述する本発明の各実施形態に示す計測装置は、移動体の所定の据付位置に載置され、移動体を案内する行路（移動行路）に沿った移動体の移動に係る情報（具体的には、移動体の位置（移動距離）、速度、加速度、または振動等の少なくとも何れか）を計測する。例えば、計測装置は、制御部で発生したゲート信号に応答して、移動体から被写体である静止構造物の表面に向けて、光送信部から光を照射（送信）する。そして、計測装置は、静止構造物の表面で跳ね返された光（正反射光及び拡散反射光を含み得る光であり、以下では、「散乱光」と記す）を、結像部を介して撮像部の撮像面に入射し、撮像部において光信号を電気信号に光電変換する。そして、計測装置は、変換した電気信号から生成した画像を基に、画像処理部において、移動体の移動に係る情報を計測する。そして、計測装置は、移動体の移動に係る情報に基づいて、移動体の運行制御あるいは安全装置を制御する移動体制御部に送信する。そして移動体制御部は、計測装置で算出された移動体の移動に係る情報に基づいて、移動体の運行や安全装置を制御する。
【0015】
また、いくつかの実施形態では、本発明に係る計測装置が設置される移動体として、エレベーターかごを例に挙げて説明するが、本発明を適用可能な移動体はエレベーターかごに限定されない。各実施形態で示す技術は、人工的な研磨の傷があるような静止構造物（例えば、ガイドレール、線路、道路等）に沿って移動する移動体（例えば、自動ドア、列車、車、クレーン等）にも適用できる。なお、本明細書において「光」とは電磁波を指し、具体的には、可視光の他、マイクロ波、テラヘルツ波、赤外線、紫外線、Ｘ線等の何れであってもよい。同様に、本発明を適用可能な計測システムも、エレベーターシステムに組み込まれる計測システムに限定されるものではなく、例えば、自動運転が制御される車両の位置決めシステムや、クレーンの位置決めシステム等にも適用可能である。
【0016】
また、以下の説明では、同種の要素を区別せずに説明する場合には、枝番を含む参照符号のうちの共通部分（枝番を除く部分）を使用し、同種の要素を区別して説明する場合には、枝番を含む参照符号を使用することがある。例えば、計測装置を特に区別せずに説明する場合には「計測装置１１０」と記載するのに対して、個々の計測装置１１０を区別して説明する場合には「計測装置１１０－Ａ」、「計測装置１１０－Ｂ」のように記載することがある。
【0017】
【0018】
図１に示すように、エレベーターシステム１０は、建屋（図示は省略）の昇降路（移動体の移動行路）内を昇降するエレベーターかご１２０の上部に載置された計測装置１１０（個別には１１０－Ａ，１１０－Ｂ）を含んで構成される。また、図１に示すように、エレベーターシステム１０には、エレベーターかご１２０、エレベーター制御部１３０、またはガイドレール１４０（個別には１４０－Ａ，１４０－Ｂ）が含まれるが、これらの構成要素の少なくとも何れかは、計測装置１１０に含まれるとしてもよい。
【0019】
計測装置１１０は、エレベーターかご１２０の運行を制御するために有用な信号情報（例えば、エレベーターかご１２０の位置、速度、または加速度等に関する信号情報）を、エレベーター制御部１３０に出力する。エレベーター制御部１３０は、エレベーターかご１２０の運行の制御及び安全装置の制御等を行う。なお、計測装置１１０は、エレベーターかご１２０の上部に配置場所を限定されるものではなく、上部以外、例えば側面部や下部等に配置されてもよい（詳細は後述する）。なお、図１で示した計測装置１１０は、計測装置１１０－Ａ及び計測装置１１０－Ｂで二重化することによって冗長化された構成であるが、本実施形態における計測装置１１０の冗長構成は二重化構成に限定されるものではなく、冗長化せず単一系の構成で使用してもよく、あるいは三重化以上の冗長構成であってもよい。
【0020】
ガイドレール１４０は、計測装置１１０の相対的な距離及び角度を計測する際の基準となる静止構造物の一例であって、昇降路内に配置されている。ガイドレール１４０は、昇降路内に移動体の移動方向（図１ではｙ軸方向）に沿って配置され、エレベーターかご１２０のガイドローラに接触して、移動体（エレベーターかご１２０）の移動を支持する。
【0021】
以下の説明では、計測装置１１０の並進誤差方向及び回転誤差方向を示すために座標系を用いる。図１に示すように、移動体の移動方向をｙ軸方向、撮像面（図１ではガイドレール１４０の凸部の頂面）に垂直な方向をｚ軸方向、ｙ軸とｚ軸のどちらにも垂直な方向をｘ軸方向として、座標系を定義する。なお、特段の記載がない限り、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向という表記は、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向と同義であると考えてよい。
【0022】
図２は、計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の第１の内部構成例を示す図である。図２に示すように、計測装置１１０は、光送信部２１０、結像部２２０、撮像部２３０、画像処理部２４０、かご移動関連情報出力部２５０、及び指示部２６０を有して構成される。なお、図２では、光路を矢印付きの破線で示し、電気信号の経路を矢印付きの実線で示している。
【0023】
光送信部２１０は、光源（図示は省略）を備え、被写体であるガイドレール１４０に向けて光を照射するように配置される。光送信部２１０の光源には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やハロゲンランプのような時間的かつ空間的にインコヒーレントな光源を用いてもよいし、レーザー光源のような時間的かつ空間的にコヒーレントな光源を用いてもよい。
【0024】
結像部２２０は、光送信部２１０からガイドレール１４０の表面に向けて照射された光である出射光線（出射光）がガイドレール１４０の表面で散乱された散乱光を、撮像部２３０の撮像面に結像させる光学系として構成される。結像部２２０には、例えば、硝子や樹脂で構成される単一のレンズ、あるいは複数のレンズ組や、凹面鏡等を用いることができる。
【0025】
撮像部２３０は、結像部２２０からの光信号（ガイドレール１４０の表面における散乱輝度分布を示す光信号）であって、複数の画素（ピクセル）を含む撮像面に結像された光信号を、画素の輝度に応じた電気信号に変換し、変換した電気信号を、画像処理部２４０から送信される撮像の開始時刻及び終了時刻を表すタイミング信号に同期して、画像信号として画像処理部２４０に送信する。撮像部２３０には、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を用いることができる。また、撮像部２３０は、二次元のエリアセンサであってもよいし、かご１２０の昇降方向に空間分解の機能を有する一次元のラインセンサであってもよい。
【0026】
なお、計測装置１１０は、光送信部２１０からの出射光及びその散乱光の経路中に、結像部２２０以外にバンドパスフィルタ等の波長選択式フィルタを設けて、所望の波長以外の外光を除去するようにしてもよい。また、計測装置１１０は、砂塵や埃等が内部に入らないように、計測装置１１０を防護する目的で、上記入射光及び散乱光の経路中に窓材等を設けるようにしてもよい。
【0027】
画像処理部２４０は、撮像部２３０から受信した画像信号（撮像面に結像された光信号が変換された電気信号）に対して画像処理を実行し、当該画像処理によって生成される撮像画像に基づいて、エレベーターかご１２０の移動に係る情報（具体的には、エレベーターかご１２０の移動距離（移動量）または速度の少なくとも何れかの計測結果であり、以後、かご移動関連情報と称する）を算出し、これらの情報をかご移動関連情報出力部２５０に送信する。
【0028】
かご移動関連情報の算出において、画像処理部２４０は、異なる複数のフレームで撮影したガイドレール１４０の画像を、フレーム間で比較処理して、移動量を計測する。例えば、移動中のエレベーターかご１２０から被写体であるガイドレール１４０を撮影すると、異なる時刻における被写体表面（ガイドレール１４０の表面）の２つの画像では、移動方向にエレベーターかご１２０の移動量と一致するずれが発生するため、画像処理部２４０は、画像間の移動方向のずれ量を算出することでエレベーターかご１２０の移動量を計測することができる。なお、２つの画像の比較処理の方法は、例えば、相関関数法により２つの画像間の相関関数を計算してもよいし、オプティカルフロー法により画像内の特徴点の変位ベクトルを計算してもよい。
【0029】
また、画像処理部２４０は、撮像部２３０から受信した画像信号に対して所定の演算処理（詳細は後述する）を実行することによって、ガイドレール１４０を基準として定められる適切な据付位置（以下、据付設計位置）に計測装置１１０が適切な精度で載置されているか否かを判定し（据付箇所判定処理）、その判定に係る情報（据付箇所判定情報）を指示部２６０に送信する。据付箇所判定情報には、現在の計測装置１１０が据付設計位置に対して適切な精度を有する位置に載置されているか否かを示す判定結果情報だけでなく、現在の載置位置が据付設計位置からどの方向にどの程度離れているか（あるいは、計測装置１１０をどの方向にどの程度移動させれば据付設計位置に補正できるか）といった調整情報も含むことができる。
【0030】
上記した画像処理部２４０は、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはマイクロコントローラのような情報処理記憶媒体によって構成されてもよいし、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）のような論理回路素子等によって構成されてもよい。画像処理部２４０は、据付箇所判定情報をエレベーター制御部１３０が受信可能な通信プロトコル（例えばＣＡＮ（Controller Area Network）通信、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）通信等のプロトコル）に従って変換し、変換後の信号情報をかご移動関連情報出力部２５０に出力する。
【0031】
かご移動関連情報出力部２５０は、画像処理部２４０から受信したかご移動関連情報を計測装置１１０の外部に出力する。図２の場合、計測装置１１０は、かご移動関連情報出力部２５０を介してエレベーター制御部１３０と電気ケーブルで接続され、かご移動関連情報をエレベーター制御部１３０に送信する。なお、かご移動関連情報出力部２５０は電気ケーブルを接続するためのコネクタであってもよいし、無線通信のためのアンテナであってもよい。かご移動関連情報出力部２５０が出力するかご移動関連情報は、エレベーター制御部１３０やその他の不図示の制御装置が所定のエレベーター制御を実施するために用いられてもよいし、作業者２７０に報知されてもよい。また、かご移動関連情報出力部２５０は、作業者２７０に報知するために、かご移動関連情報の表示機能を有する指示部２６０に、かご移動関連情報を送信するようにしてもよい。
【0032】
指示部２６０は、画像処理部２４０から受信した据付箇所判定情報を計測装置の外部に表示することにより、作業者２７０への報知を行う。作業者２７０が据付作業者である場合、作業者２７０は指示部２６０の表示に基づいて、計測装置１１０をエレベーターかご１２０の上部に載置し、据付設計位置に据付する。また、作業者２７０が点検作業者である場合、作業者２７０は指示部２６０の表示に基づいて、エレベーターかご１２０の上部に載置された計測装置１１０が据付設計位置に据付されているかを点検する。なお、理想的な据付設計位置は、ガイドレール１４０からの散乱光が撮像部２３０の撮像面全体にむらなく一様に、かつボケが小さく入射する位置とする（詳細は後述する）。
【0033】
上記した指示部２６０は、具体的には、ＬＥＤや電球などの単光源を組み合わせによって構成されてもよいし、液晶ディスプレイを用いたデジタルインジケーターなどの、作業者２７０が視覚的に判定結果を認知できる素子によって構成されてもよい。あるいは、指示部２６０を構成する素子は、音声ガイダンスを送信するスピーカーやブザーなどの、作業者２７０が聴覚的に判定結果を認知できる素子であってもよい。
【0034】
なお、本実施形態に係るエレベーターシステム１０において、計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の内部構成は、図２に示した構成に限定されるものではなく、例えば図３または図４に示すような構成であってもよい。
【0035】
図３は、計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の第２の内部構成例を示す図である。図３に示す構成では、計測装置１１０は、図２に示した光送信部２１０、結像部２２０、撮像部２３０、画像処理部２４０、及びかご移動関連情報出力部２５０に加えて、据付箇所判定情報出力部２８０を有して構成される。図３に示す構成では、図２では計測装置１１０に内蔵されていた指示部２６０が、エレベーター制御部１３０側に備えられる。図３に示す構成において、光送信部２１０、結像部２２０、撮像部２３０、及び指示部２６０が有する機能は、図２で説明した各部の機能と同様であるため、説明を省略する。また図２と同様に、図３では、光路を矢印付きの破線で示し、電気信号の経路を矢印付きの実線で示している。
【0036】
図３に示す構成では、画像処理部２４０は、据付箇所判定情報を指示部２６０ではなく据付箇所判定情報出力部２８０に送信する。
【0037】
そして据付箇所判定情報出力部２８０は、画像処理部２４０から受信した据付箇所判定情報を計測装置１１０の外部（例えばエレベーター制御部１３０の指示部２６０）に出力する。図３の場合、計測装置１１０は、据付箇所判定情報出力部２８０を介してエレベーター制御部１３０と電気ケーブルで接続され、据付箇所判定情報をエレベーター制御部１３０に送信する。なお、据付箇所判定情報出力部２８０は、電気ケーブルを接続するためのコネクタであってもよいし、無線通信のためのアンテナであってもよい。
【0038】
図４は、計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の第３の内部構成例を示す図である。図４に示す構成では、計測装置１１０は、図３と同様の各部を有して構成される。但し、図３との相違点として、図４に示す構成では、据付箇所判定情報出力部２８０が、作業者２７０が保有する表示端末２９０に据付箇所判定情報を送信する。図２及び図３と同様に、図４では、光路を矢印付きの破線で示し、電気信号の経路を矢印付きの実線で示している。
【0039】
表示端末２９０は、作業者２７０がエレベーターシステム１０の設置される建屋において計測装置１１０の据付または点検を行う際に持ち運び可能な可搬式の端末であり、具体的には例えば、タブレット、スマートフォン、またはパーソナルコンピューターなどである。
【0040】
図４に示す構成において、画像処理部２４０は、据付箇所判定情報を表示端末２９０が受信可能な通信プロトコルに従って変換し、変換後の信号情報を据付箇所判定情報出力部２８０に出力する。そして、据付箇所判定情報出力部２８０は、画像処理部２４０から受信した据付箇所判定情報を表示端末２９０に送信し、表示端末２９０は受信した据付箇所判定情報を作業者２７０に表示する。表示端末２９０における情報の表示方法は特に限定されず、例えば指示部２６０と同様（図６～図８参照）であってもよいし、より詳細な情報を画面表示する等してもよい。作業者２７０は、表示端末２９０に表示された据付箇所判定情報を確認することにより、計測装置１１０の据付または点検を精度よく実施することができる。
【0041】
なお、本実施形態において、作業者２７０は、エレベーターシステム１０の設置される建屋から離れた遠方の作業現場から、遠隔操作によって計測装置１１０の据付または点検を行ってもよい。この場合、図２や図３のように据付箇所判定情報が建屋内の指示部２６０に表示されても作業者２７０はこれを確認できない。そこで、図４の構成のように、例えばインターネットを介して表示端末２９０を計測装置１１０と通信可能に構成し、作業者２７０が保有する表示端末２９０に据付箇所判定情報が表示されるようにすることが効果的である。
【0042】
（１－２）指示部２６０の構成
以下に、指示部２６０について詳しく説明する。なお、図４で説明したように表示端末２９０も作業者２７０に報知する役割を有することから、指示部２６０による表示に関する以下の説明は、表示端末２９０にも適用可能である。
以下に、指示部２６０について詳しく説明する。なお、図４で説明したように表示端末２９０も作業者２７０に報知する役割を有することから、指示部２６０による表示に関する以下の説明は、表示端末２９０にも適用可能である。
【0043】
図５は、指示部２６０の配置例を示す図である。また、図６～図８は、指示部２６０の内部構成例（その１～その３）を示す図である。以下の説明では図２に示した計測装置１１０の構成例を用いるが、図３や図４に示した構成例にも適宜、適用することができる。
【0044】
【0045】
そして指示部２６０は、図６～図８に例示した各種の表示器を備えることにより、画像処理部２４０で生成された据付箇所判定情報に基づく情報を作業者２７０に対して表示する。この結果、作業者２７０は、このような指示部２６０の表示内容を確認することにより、計測装置１１０がガイドレール１４０を基準とする据付設計位置に適切な精度で載置されているかどうかという載置位置の判定結果を視覚的に認知することができ、さらに、載置位置が適切でない場合には、適切な精度で据付設計位置に載置するためにどのような補正を行えばよいかという補正情報を認知することができる。
【0046】
図６に示した指示部２６０は、判定結果表示器３１０を含んで構成される。判定結果表示器３１０は、計測装置１１０が据付設計位置に適切な精度で載置されている（載置位置が適切である）か否かを出力するものであり、例えば、ＬＥＤや電球などの単光源によって構成される。判定結果表示器３１０は、例えば、載置位置が適切である場合には「点灯」し、載置位置が適切ではない場合には「点滅」する。
【0047】
なお、後述する他の表示器でも同様であるが、単光源による表示方法は、点灯及び点滅に限定されるものではなく、様々な点灯パターン（点灯、点滅、消灯）や点灯色を組み合わせることができる。また、指示部２６０は、視覚的な表示器以外に、聴覚的な出力機器（報知器）を用いてもよく、例えば計測装置１１０の内部にビープ音を発するブザーを具備してもよい。この場合例えば、計測装置１１０が据付設計位置に適切な精度で載置されていないときにブザーを鳴らす。
【0048】
図７に示した指示部２６０は、判定結果表示器３１０に加えて、補正方向指示器３２０を具備する。補正方向指示器３２０は、計測装置１１０の現在の載置位置が適切ではない場合に、据付設計位置に対する現在の載置位置の並進誤差または回転誤差（傾斜）の少なくとも何れかについて、その方向を表示することにより、据付設計位置に載置するための調整方法を作業者２７０に報知する。補正方向指示器３２０は、例えば、ＬＥＤや電球などの単光源の組み合わせによって構成され、図７に示したように十字状に配置した単光源の発光パターンにより、並進誤差または回転誤差の方向（誤差が発生している方向でもよいし、補正すべき方向でもよい）を作業者２７０に報知する。
【0049】
図８に示した指示部２６０は、判定結果表示器３１０及び補正方向指示器３２０に加えて、補正量指示器３３０を具備する。補正量指示器３３０は、計測装置１１０の現在の載置位置が据付設計位置に適合しない場合に、据付設計位置に対する現在の載置位置の並進誤差または回転誤差（傾斜）の少なくとも何れかについて、その大きさを表示することにより、据付設計位置に載置するための調整方法を作業者２７０に報知する。補正量指示器３３０は、例えば、ＬＥＤや電球などの単光源の組み合わせによって構成され、図８に示したように複数並べて配置した単光源の発光パターンにより、並進誤差または回転誤差の大きさを作業者２７０に報知する。なお、補正量指示器３３０と同様の機能を有する聴覚的な表示器を設ける場合には、ビープ音の高低、または強弱のパターンによって調整方法を知らせてもよいし、音声ガイダンスをスピーカーから流すようにしてもよい。
【0050】
（１－３）据付箇所判定処理
以下では、画像処理部２４０が計測装置１１０が据付設計位置に適切な精度で載置されているか否かを判定する据付箇所判定処理について、詳しく説明する。
以下では、画像処理部２４０が計測装置１１０が据付設計位置に適切な精度で載置されているか否かを判定する据付箇所判定処理について、詳しく説明する。
【0051】
据付箇所判定処理において画像処理部２４０は、据付設計位置に対する計測装置１１０の載置位置について、ｘ軸方向とｚ軸方向に沿った変位を各軸方向に沿った並進誤差として判定し、ｘ軸周りとｙ軸周りの傾斜を各軸周りの回転誤差として判定する。そして画像処理部２４０は、これらの誤差の量に基づいて、現在の計測装置１１０を適切な精度で据付設計位置に載置するために必要な補正量を算出することができる。
【0052】
なお、上記した以外のｙ軸方向への変位とｚ軸周りの傾斜については、以下の理由から調整が不要である。ｙ軸方向に沿った変位は移動体（エレベーターかご１２０）の移動方向であり、据付時におけるｙ軸方向のずれは、ガイドレール１４０に対するエレベーターかご１２０（計測装置１１０）の相対的な移動距離及び速度の計測値には影響を与えない。ｚ軸周りの傾斜は、画像処理部２４０において撮像画像の傾斜を画像処理によって補正できるため、調整が不要である。すなわち、異なる時刻の２枚の画像の比較処理において、相関関数法により、フレーム間のｙ方向だけでなくｘ方向の変位も計算し、かごの傾斜角を計測することが可能である。
【0053】
図９は、計測装置１１０の並進誤差または回転誤差を判定する画像処理部２４０の内部構成例を示す図である。画像処理部２４０は、撮像部２３０から受信した画像信号に対して所定の演算処理を行うことにより、ｘ軸方向に沿った計測装置１１０の並進誤差、あるいは、ｘ軸周りまたはｙ軸周りの計測装置１１０の回転誤差を判定する。
【0054】
画像処理部２４０は、ガイドレール１４０からの散乱光に係る画像信号を撮像部２３０から受信し、図９に示すように、撮像画像をｘ方向とｙ方向にそれぞれ２分割した計４象限（象限４０１，４０２，４０３，４０４）に分割する。画像処理部２４０は、各象限における画素値の合計値または平均値を算出し、当該算出した各象限の画素値からｘ，ｙ方向それぞれの差分値を計算する。
【0055】
ここで、撮像画像の象限４０１の画素値（当該象限における画素値の合計値または平均値に相当し、以下同様）をＰ４０１とし、同様に、象限４０２，４０３，４０４の画素値をＰ４０２，Ｐ４０３，Ｐ４０４とする。このとき、撮像画像のｘ軸正側の画素値「Ｐｘ，＋」は「Ｐｘ，＋＝Ｐ４０２＋Ｐ４０４」から算出され、ｘ軸負側の画素値「Ｐｘ，－」は「Ｐｘ，－＝Ｐ４０１＋Ｐ４０３」から算出される。また、撮像画像のｙ軸正側の画素値「Ｐｙ，＋」は「Ｐｙ，＋＝Ｐ４０１＋Ｐ４０２」から算出され、ｙ軸負側の画素値「Ｐｙ，－」は「Ｐｙ，－＝Ｐ４０３＋Ｐ４０４」から算出される。
【0056】
したがって、ｘ方向の差分値は、例えばｘ軸正側の画素値「Ｐｘ，＋」からｘ軸負側の画素値「Ｐｘ，－」を差し引いて、「Ｐｘ，＋－Ｐｘ，－」と定義できる。同様に、ｙ方向の差分値は、例えばｙ軸正側の画素値「Ｐｙ，＋」からｙ軸負側の画素値「Ｐｙ，－」を差し引いて、「Ｐｙ，＋－Ｐｙ，－」と定義できる。
【0057】
画像処理部２４０は、上記のように算出したｘ方向の差分値及びｙ方向の差分値から、判定回路４０５において、ｘ軸方向に沿った計測装置１１０の並進誤差、あるいはｘ軸周りまたはｙ軸周りの計測装置１１０の回転誤差の有無を判定する。それぞれの判定方法については、以下に詳述する。そして画像処理部２４０は、判定回路４０５による判定結果を指示部２６０に送信する。
【0058】
（１－３－１）ｘ軸方向に沿った並進誤差の判定方法
図１０は、ｘ方向の差分値に基づいてｘ軸方向に沿った計測装置１１０の並進誤差を判定する方法を説明するための概念図である。図１０では、（Ａ）において、ガイドレール１４０に対してｘ軸方向に異なる位置にある計測装置１１０について、ガイドレール１４０と計測装置１１０（撮像部２３０による撮像領域５０１）との位置関係の例を示し、（Ｂ）において、上記の各位置関係における撮像画像５０２の概念図を示し、（Ｃ）において、計測装置１１０の据付設計位置に対するｘ方向の変位とｘ方向の差分値との関係の推移を示す概念図を示している。
図１０は、ｘ方向の差分値に基づいてｘ軸方向に沿った計測装置１１０の並進誤差を判定する方法を説明するための概念図である。図１０では、（Ａ）において、ガイドレール１４０に対してｘ軸方向に異なる位置にある計測装置１１０について、ガイドレール１４０と計測装置１１０（撮像部２３０による撮像領域５０１）との位置関係の例を示し、（Ｂ）において、上記の各位置関係における撮像画像５０２の概念図を示し、（Ｃ）において、計測装置１１０の据付設計位置に対するｘ方向の変位とｘ方向の差分値との関係の推移を示す概念図を示している。
【0059】
計測装置１１０は、ガイドレール１４０の表面の所定の撮像領域５０１からの散乱光を撮像部２３０に結像し、画像信号として画像処理部２４０に送信する。画像処理部２４０で受信する画像信号を模式的に表したものが撮像画像５０２である。図１０では、計測装置１１０が据付設計位置に載置されている場合の撮像領域５０１－Ｂにおける撮像画像を撮像画像５０２－Ｂとし、計測装置１１０が据付設計位置からｘ軸の負方向に並進誤差がある場合の撮像領域５０１－Ａにおける撮像画像を撮像画像５０２－Ａとし、計測装置１１０が据付設計位置からｘ軸の正方向に並進誤差がある場合の撮像領域５０１－Ｃにおける撮像画像を撮像画像５０２－Ｃとしている。
【0060】
計測装置１１０が据付設計位置に載置されている場合、撮像部２３０の撮像面全体にガイドレール１４０からの散乱光が入射するため、撮像画像５０２－Ｂにおいて暗領域は生じない。しかし、計測装置１１０の載置位置が据付設計位置からｘ軸方向の何れかに並進し、ガイドレール１４０の一部が撮像領域５０１から外れた場合には、撮像面の一部にガイドレール１４０からの散乱光が入射しないため、撮像画像５０２－Ａ，５０２－Ｃにおいて一部に暗領域５０３が生じる。
【0061】
以上を踏まえてｘ方向の差分値について説明する。計測装置１１０が据付設計位置に載置されている場合の撮像画像５０２－Ｂに基づいて算出したｘ方向の差分値は、ｘ軸正側（象限４０２，４０４）の画素値の合計値とｘ軸負側（象限４０１，４０３）の画素値の合計値との間にほとんど差がなく、差分値はほぼ０に等しい。一方、計測装置１１０が据付設計位置に載置されていない場合の撮像画像５０２－Ａ，５０２－Ｃに基づいて算出したｘ方向の差分値は、撮像画像に含まれる暗領域の面積と、ガイドレール１４０からの散乱光の画素値の大きさとに比例して増加することから、（Ｃ）に示す有限の差分値５０４が生じる。
【0062】
そこで判定回路４０５は、ｘ方向の差分値（絶対値）が所定の閾値Ｔ以下であるときに、「ＯＫ」（据付設計位置からのｘ方向の並進誤差がない）と判定し、ｘ方向の差分値（絶対値）が所定の閾値Ｔを超える場合に、「ＮＧ」（据付設計位置からのｘ方向の並進誤差がある）と判定し、これらの判定結果を指示部２６０に出力する、据付箇所判定処理を実行する。
【0063】
ここで、閾値Ｔについて、より定量的に説明する。撮像部２３０における全画素のうち、ガイドレール１４０からの散乱光が入射する画素を考える。これらの画素の画素値の平均値をＩ０、標準偏差をσＩとし、画素値の分布が正規分布に従うと仮定する。また、撮像部２３０のｘ方向の画素数をＮｘ、ｙ方向の画素数をＮｙとする。
【0064】
撮像画像５０２－Ｂにおいて、ｘ方向の差分値は、画素値のバラつきと同程度で、その大きさは、σＩ／（√（Ｎｘ×Ｎｙ））を標準偏差とした正規分布に従う。一方、計測装置１１０がｘ方向に並進誤差を持ち、ｘ方向に暗領域５０３が生じた場合、暗領域５０３の面積に比例した差分値が生じる。例えば、暗領域５０３が画素１列分だけ発生した場合、差分値の大きさは、Ｉ０×Ｎｙに略一致する。
【0065】
そこで、本実施形態では、差分値における閾値Ｔを、画素値のバラつき（例えば標準偏差の５倍）よりも大きく、かつ、最小の暗領域による差分値よりも小さい値として定める。このような閾値Ｔは、例えば以下の式１の関係式で定められる。
【数1】
【0066】
上記の式１で定められる閾値Ｔを用いて上記の据付箇所判定処理を行うことにより、判定回路４０５は、ｘ方向の差分値が画素値のバラつきの範囲内で「０（または略０）」に一致するときはＯＫ判定とし、ｘ方向の少なくとも１列に暗領域が生じたときにはＮＧ判定を出力することができる。
【0067】
次に、計測装置１１０のｘ方向の据付要求精度について説明する。据付要求精度とは、計測装置１１０の据付または点検において、計測装置１１０が据付設計位置に載置されているかを判定する際の基準となる精度であって、十分に適切な精度が要求される。理想的なｘ方向の据付設計位置は、ガイドレール１４０のｘ方向の中心軸５０５と、計測装置１１０の撮像範囲のｘ方向の中心軸５０６とが一致するような配置である。ガイドレール１４０の中心軸５０５から撮像範囲の中心軸５０６が変位してもガイドレール１４０からの散乱光が撮像部２３０の撮像面全体に入射すれば、ｘ方向の位置変動は許容される。したがって、計測装置１１０の撮像範囲のｘ方向の幅をＷｉｍ、ガイドレール１４０のｘ方向の幅をＷｒａｉｌとすると、ｘ方向の並進誤差の許容量（すなわちｘ方向の据付要求精度）は、以下の式２の値が要求される。
具体的には例えば、計測装置１１０においてＷｉｍ＝１３ｍｍ、ガイドレール１４０においてＷｒａｉｌ＝１５ｍｍの場合、ｘ方向の変位の許容量（ｘ方向の据付要求精度）は１ｍｍとなる。
【数2】
【0068】
次に、ｘ方向に並進誤差がある場合に、画像処理部２４０が、ｘ方向の差分値の大きさと正負符号に基づいて、並進誤差の大きさと方向を算出する方法について説明する。ｘ方向の差分値の大きさは、暗領域のｘ方向の幅に比例するので、調整移動量をｘ方向の差分値の大きさから算出することが可能である。また、ｘ方向の差分値の符号から、左右のどちらにずれているかを判定する。
【0069】
本例では、撮像画像をｘ方向とｙ方向にそれぞれ２分割した計４象限の分割の例を示したが、分割数は４分割に限らない。例えば、ｘ方向とｙ方向にそれぞれ４分割した計１６象限で撮像画像を処理する内部構成を採用することにより、画像処理部２４０は、計４象限の場合よりも高精度に調整移動量を推定することができる。
【0070】
なお、ｘ方向の差分量から並進誤差の大きさを算出する場合、計測装置１１０はすでに適切な精度（変位がＷｒａｉｌ／２よりも小さい）で載置されている必要がある。例えば、撮像画像５０２－Ａよりもさらに変位が大きく、象限４０１と象限４０３の画素すべてが暗領域５０３となり、象限４０２と象限４０４の一部にも暗領域５０３が生じているといったように、計測装置１１０の載置位置が据付設計位置から大幅にずれている場合には、撮像画像５０２において暗領域５０３以外の明領域の割合が少なくなりすぎて、上述の４分割の象限を用いた方法では並進誤差を正確に計算できない。この場合には、分割数を４分割よりも細かい画素に分割し、少ない明領域から調整移動量を推定することが必要となる。
【0071】
（１－３－２）ｘ軸周りの回転誤差の判定方法
図１１は、ｙ方向の差分値に基づいてｘ軸周りの計測装置１１０の回転誤差（傾斜）を判定する方法を説明するための概念図である。図１１では、（Ａ）において、ガイドレール１４０に対してｘ軸周りに異なる位置にある計測装置１１０について、ガイドレール１４０と計測装置１１０との位置関係の例を示し、（Ｂ）において、上記の各位置関係における撮像画像６０２の概念図を示し、（Ｃ）において、計測装置１１０の据付設計位置に対するｘ軸周りの傾斜角とｙ方向の差分値との関係の推移を示す概念図を示している。
図１１は、ｙ方向の差分値に基づいてｘ軸周りの計測装置１１０の回転誤差（傾斜）を判定する方法を説明するための概念図である。図１１では、（Ａ）において、ガイドレール１４０に対してｘ軸周りに異なる位置にある計測装置１１０について、ガイドレール１４０と計測装置１１０との位置関係の例を示し、（Ｂ）において、上記の各位置関係における撮像画像６０２の概念図を示し、（Ｃ）において、計測装置１１０の据付設計位置に対するｘ軸周りの傾斜角とｙ方向の差分値との関係の推移を示す概念図を示している。
【0072】
図１１では、計測装置１１０が据付設計位置に載置されている場合の撮像画像を撮像画像６０２－Ｂとし、計測装置１１０が据付設計位置からｘ軸周りに傾斜して載置された場合の撮像画像を撮像画像６０２－Ａ，６０２－Ｃとしている。
【0073】
計測装置１１０が据付設計位置からｘ軸周りに傾斜して載置されている場合、（Ｂ）に示す撮像画像６０２－Ａ，６０２－Ｃのように、緩やかに画素値が低下する。これは、後述する通り、ガイドレール１４０からの散乱輝度が、散乱角が大きくなるにつれて低下するためである。計測装置１１０が据付設計位置に載置されている場合には、ｙ方向の差分値はほぼ０に等しい。一方、計測装置１１０が据付設計位置からｙ軸周りに傾斜して載置されている場合、左右の象限に非対称性（画素値のむら６０３）が現れることから、（Ｃ）に示す有限の差分値６０４が生じる。そのため、画像処理部２４０（判定回路４０５）は、ｙ方向の差分値からｘ軸周りの計測装置１１０の傾斜を判定することが可能である。
【0074】
具体的には、判定回路４０５は、ｙ方向の差分値（絶対値）が所定の閾値Ｔ以下であるときに、「ＯＫ」（据付設計位置からのｘ軸周りの傾斜（回転誤差）がない）と判定し、ｙ方向の差分値（絶対値）が所定の閾値Ｔを超える場合に、「ＮＧ」（据付設計位置からのｘ軸周りの傾斜（回転誤差）がある）と判定、これらの判定結果を指示部２６０に出力する、据付箇所判定処理を実行する。なお、閾値Ｔは、図１０を参照しながら説明したｘ軸方向に沿った並進誤差の判定で用いた閾値Ｔと同様の方法で定めることができ、同値としてもよい。
【0075】
次に、計測装置１１０のｘ軸周りの傾斜の据付要求精度について説明する。理想的な据付設計位置は、計測装置１１０が傾斜していない配置、すなわち、計測装置１１０における結像部２２０の光軸がｚ軸方向と一致している配置である。一方、ｘ軸周りの傾斜が発生すると、結像部２２０の光軸とガイドレール１４０の凸部の頂面とが直交せず、ｙ方向の倍率が低下する。すなわち、据付設置時のｘ軸周りの傾斜角をθｓｅｔ，ｘとすると、ｙ方向の倍率はcos（θｓｅｔ，ｘ）に比例して低下する。その結果、実際の移動距離に比べて、計測装置１１０が計測する移動距離が、cos（θｓｅｔ，ｘ）に比例して低下し、系統誤差が発生する。
【0076】
この系統誤差の相対許容量をδｒとすると、据付設計位置におけるｘ軸周りの傾斜の許容量はacos（１－δｒ）となる。具体的には例えば、系統誤差を０．１％以内（δｒ≦０．００１）に抑えたい場合は、２．５度以下の精度（すなわち、θｓｅｔ，ｘ≦２．５°）での据付精度が要求される。
【0077】
次に、上記の据付要求精度で計測装置１１０を据付または点検するときに、上述したガイドレール１４０からの散乱光が計測装置１１０の傾斜に伴って撮像部２３０の撮像面全体に生じる「画素値のむら」に着目して、本発明における光送信部２１０及び結像部２２０の構成について説明する。
【0078】
図１２は、ガイドレール１４０の散乱光の各散乱角方向の輝度の分布について説明するための概念図である。詳しくは、図１２では、光送信部２１０の光送信方向と、ガイドレール１４０の研磨方向と、ガイドレール１４０の散乱光の散乱角方向の輝度の分布（散乱角度分布）との関係を示し、挿入図７０１では、ガイドレール１４０の研磨方向による散乱光のバラつきのイメージを示している。
【0079】
ガイドレール１４０の研磨方向がｙ軸に沿った構成では、ガイドレール１４０の表面は研磨とは垂直なｘ軸方向にざらざらしている（挿入図７０１の（Ｂ）参照）。その結果、研磨方向（ｙ方向）と垂直なｘｚ面内では、研磨傷からの散乱光の方向が大きくバラつく。一方、研磨方向（ｙ方向）に平行なｙｚ面内では、研磨に沿ってガイドレール１４０の表面の傾斜は一様であるので、散乱光が発生しづらく（挿入図７０１の（Ｃ）参照）、正反射光の出射方向に集中して分布し、角度分布のバラつきは小さい。
【0080】
したがって、ガイドレール１４０の研磨方向がｙ軸に沿った構成であるときは、図１２に示したように、光送信部２１０における光送信方向がｘｚ面内になるような構成とすれば、正反射光の出射方向もｘｚ面内になる。その結果、散乱角度分布はｘｚ面を中心に強く分布し（挿入図７０１の（Ａ）参照）、結像部２２０へと高輝度な散乱光が入射する。
【0081】
【0082】
図１３は、計測装置１１０がｘ軸周りの傾斜において理想的な据付設計位置（結像部２２０の光軸とｚ軸が一致）に載置されたときの状態を示している。図１３のような理想的な据付設計位置では、撮像範囲での正反射光がｘｚ面内に位置する。光送信部２１０からの照明光の出射位置がｙ方向に撮像範囲の幅と同程度に長く分布するとき、撮像範囲内からの正反射光は一様に結像部２２０に入射する。
【0083】
一方、図１５では、計測装置１１０が理想的な据付設計位置に対してｘ軸周りに大きく傾斜しているときの状態を示している。図１５のようにｘ軸周りの傾斜が大きく発生すると、撮像範囲で反射されて結像部２２０の主光線として入射するはずの正反射光を出射する位置に光源がなく、一部の撮像範囲からの正反射光が結像部２２０に入射しなくなる。その結果、撮像画像に緩やかな輝度低下が発生する。
【0084】
図１４は、撮像範囲からの正反射光が結像部２２０に入射しなくなる条件を説明するための概念図である。
【0085】
図１４に示すように、光送信部２１０のｙ方向の高さをＨＬＥＤ、撮像領域の高さをＨｉｍ、ガイドレール１４０に対する光送信部２１０の変位のｚ成分をＬｚとする。このとき、緩やかな画素値の低下が発生し始める傾斜角は、「ａｔａｎ（（ＨＬＥＤ－Ｈｉｍ）／（２×Ｌｚ））／２」である。したがって、撮像範囲からの正反射光が結像部２２０に入射するために、光送信部２１０の高さＨＬＥＤの上限境界を、例えば以下の式３によって定めることができる。
上記式３のようにＨＬＥＤを構成すれば、ｘ軸周りの傾斜の据付要求精度「θｓｅｔ，ｘ」を上回ったときに、画像処理部２４０（判定回路４０５）は据付箇所判定処理において「ＮＧ」（据付設計位置からのｘ軸周りの傾斜あり）と判定することが可能となる。
【数3】
【0086】
なお、上記式３をｘ軸周りの傾斜の据付要求精度「θｓｅｔ，ｘ」について解くと、以下の式４のように表される。この式４の右辺は、ｘ軸周りの回転誤差の計測可能な最小値を示している。
【数4】
【0087】
また、計測装置１１０は、かご揺れによって、走行中もｘ軸周りに傾斜することがある。このような傾斜の発生時にもむらなく一様な画像を得るためには、光送信部２１０の大きさを十分に広げ、傾斜に対する裕度を設けておく必要がある。そこで、かご揺れによる傾斜の大きさを「θｖｉｂ，ｘ」とすると、光送信部２１０の高さＨＬＥＤの下限境界を、例えば以下の式５のように定めることで、傾斜に対する十分な裕度を確保することができる。
【数5】
【0088】
上記した式３及び式５を用いて、光送信部２１０のｙ方向の高さＨＬＥＤを具体的に計算する。例えば、計測装置１１０が、ガイドレール１４０に対する光送信部２１０までの変位のｚ成分が７０ｍｍ、撮像領域の高さＨｉｍが１２．８ｍｍとなるように構成されているとする。このとき、かご揺れの大きさを１度とし、傾斜角２．５度以下の据付要求精度（倍率変動０．１％以内）で計測装置１１０を据え付けるためには、光送信部２１０のｙ方向の高さＨＬＥＤを撮像領域の高さＨｉｍに比べて大きくとり、その差を３．５ｍｍよりも大きく８．９ｍｍよりも小さく選定すれば、据付設計位置からの据付要求精度以上のｘ軸周りの傾斜を判定し、かつ、かご揺れが発生しても常にむらのない一様な画像を得ることが可能となる。
【0089】
（１－３－３）ｙ軸周りの回転誤差の判定方法
図１６は、ｘ方向の差分値に基づいてｙ軸周りの計測装置１１０の回転誤差（傾斜）を判定する方法を説明するための概念図である。図１６では、（Ａ）において、ガイドレール１４０に対してｙ軸周りに異なる位置にある計測装置１１０について、ガイドレール１４０と各計測装置１１０との位置関係の例を示し、（Ｂ）において、上記の各位置関係における撮像画像９０２の概念図を示し、（Ｃ）において、計測装置１１０の据付設計位置に対するｙ軸周りの傾斜角とｘ方向の差分値との関係の推移を示す概念図を示している。
図１６は、ｘ方向の差分値に基づいてｙ軸周りの計測装置１１０の回転誤差（傾斜）を判定する方法を説明するための概念図である。図１６では、（Ａ）において、ガイドレール１４０に対してｙ軸周りに異なる位置にある計測装置１１０について、ガイドレール１４０と各計測装置１１０との位置関係の例を示し、（Ｂ）において、上記の各位置関係における撮像画像９０２の概念図を示し、（Ｃ）において、計測装置１１０の据付設計位置に対するｙ軸周りの傾斜角とｘ方向の差分値との関係の推移を示す概念図を示している。
【0090】
図１６では、計測装置１１０が据付設計位置に載置されている場合の撮像画像を撮像画像９０２－Ｂとし、計測装置１１０が据付設計位置からｙ軸周りに傾斜して載置された場合の撮像画像を撮像画像９０２－Ａ，９０２－Ｃとしている。
【0091】
計測装置１１０が据付設計位置からｙ軸周りに傾斜して載置されている場合、（Ｂ）に示す撮像画像９０２－Ａ，９０２－Ｃのように緩やかに画素値が低下する。これは、ガイドレール１４０からの散乱輝度が、散乱角が大きくなるにつれて低下するためである。したがって、前述したｘ方向の並進誤差及びｘ軸周り回転誤差と同様に、（Ｃ）に示したように、撮像画像９０２－Ａ～９０２－Ｃに基づいて、ｘ方向の差分値からｙ軸周りの計測装置１１０の傾斜を判定することが可能である。
【0092】
次に、本構成におけるｙ軸周りの傾斜に対する据付要求精度を説明する。図１２を参照して前述したように、ガイドレール１４０の研磨傷は移動方向（ｙ軸方向）に沿って平行についているため、研磨傷からの散乱光の角度分布はｘｚ面内で大きくばらつく（図１２の挿入図７０１の（Ａ）参照）。その結果、ｙ軸周りの傾斜が多少発生しても、散乱輝度の角度分布の広がりが大きいため、図１６の（Ｂ）に示すような緩やかな画素値の低下は起こりにくく、常にむらのない一様な画像を得ることが可能である。すなわち、ｙ軸周りの傾斜のほうがｘ軸周りの傾斜に比べて誤差感度が小さく、調整も容易である。
【0093】
一方で、研磨傷による散乱光の角度分布のx方向の広がり角を「θｓｃａｔ，ｘ」とするとき、θｓｃａｔ，ｘを大きく上回って計測装置１１０がｙ軸周りに傾斜すると、（Ｂ）に示したような緩やかな画素値の低下（画素値のむら９０３）が撮像画像９０２－Ａ，９０２－Ｃに発生する。したがって、ｙ軸周りの傾斜に対する据付要求精度は、研磨傷による散乱光の角度分布のx方向の広がり角「θｓｃａｔ，ｘ」によって決まる。
【0094】
（１－３－４）ｘ軸方向の並進誤差とｙ軸周りの回転誤差との判別
上述した（１－３－１）で説明した図１０の撮像画像５０２－Ａ～５０２－Ｃと、（１－３－３）で説明した図１６の撮像画像９０２－Ａ～９０２－Ｃとを比較すると、どちらの撮像画像においても、ｘ方向に緩やかな画素値の低下が発生し得ることが分かる。これは、計測装置１１０がｘ軸方向の並進誤差を有する場合とｙ軸周りの回転誤差を有する場合とで、類似した撮像画像が得られることを意味しており、据付設計位置に対する計測装置１１０の載置位置を正確に判定するためには、これらの誤差の発生要因を判別できることが好ましい。
上述した（１－３－１）で説明した図１０の撮像画像５０２－Ａ～５０２－Ｃと、（１－３－３）で説明した図１６の撮像画像９０２－Ａ～９０２－Ｃとを比較すると、どちらの撮像画像においても、ｘ方向に緩やかな画素値の低下が発生し得ることが分かる。これは、計測装置１１０がｘ軸方向の並進誤差を有する場合とｙ軸周りの回転誤差を有する場合とで、類似した撮像画像が得られることを意味しており、据付設計位置に対する計測装置１１０の載置位置を正確に判定するためには、これらの誤差の発生要因を判別できることが好ましい。
【0095】
図１７は、据付箇所判定処理においてｘ軸方向の並進誤差とｙ軸周りの回転誤差とを判別する、画像処理部２４０の内部構成例を示す図である。図１７に示した画像処理部２４０は、集計回路１００１及び判定回路１００３を備えて構成される。
【0096】
計測装置１１０におけるｘ方向の位置変動では、ガイドレール１４０が撮像範囲内からずれ、撮像範囲の一部に暗領域が生じることが精度低下の要因である。一方で、計測装置１１０におけるｙ軸周りの傾斜では、傾斜によるｘ方向に沿った緩やかな輝度分布の低下が精度低下の要因である。
【0097】
図１７に示した画像処理部２４０の内部構成では、撮像部２３０から受信した画像信号に対して、集計回路１００１が、ｙ軸方向の画素について総和を計算するとともに、ｘ軸方向については隣接画素間の差分を計算することにより、差分プロファイル１００２を生成する。このような差分プロファイル１００２では、ｘ方向の位置変動が発生した場合には、急峻かつ高いピークがガイドレール１４０の端において発生する（差分プロファイル１００２－Ａ）。一方、ｙ軸周りの傾斜が発生した場合には、急峻なピークは現れず、緩やかかつ低いピークが発生する（差分プロファイル１００２－Ｂ）。
【0098】
判定回路１００３は、上記のような差分プロファイル１００２－Ａ，１００２－Ｂの違いに注目し、差分プロファイル１００２の高さと幅を計算し、高さ及び幅の大きさに基づいて、撮像画像における画素値の低下がｘ軸方向の位置変動（並進誤差）を要因とするものであるか、ｙ軸周りの傾斜（回転誤差）を要因とするものであるか、またはその両方であるかを判別する。高さを用いた判別では、判定回路１００３は、例えば画素値の平均値Ｉ０を基準にして、差分プロファイル１００２における高さが平均値Ｉ０と同程度に大きい場合はｘ軸方向の位置変動と判別し、平均値Ｉ０よりもある程度小さい場合にはｙ軸周りの傾斜と判別する。このときｙ軸周りの傾斜の判別基準とする高さの閾値は、例えば、画素値の平均値Ｉ０の半分とする。また、幅を用いた判別では、判定回路１００３は、例えば幅が画素１ピクセルと同程度に小さい場合はｘ軸方向の位置変動と判別し、幅が画素１ピクセルよりもある程度大きい場合にはｙ軸周りの傾斜と判別する。このときｙ軸周りの傾斜の判別基準とする幅の閾値は、例えば、数ピクセル（２～３ピクセル）とする。
【0099】
そして、判定回路１００３は、据付設計位置に対する誤差の要因の判別結果を踏まえて、各誤差を解消するために必要な調整情報（調整方向と調整移動量）を特定し、計測装置１１０が据付設計位置に載置されているか否かの判定結果（ＯＫ判定またはＮＧ判定）と、ＮＧ判定の場合にはその調整情報（調整方向と調整移動量）とを、据付箇所判定情報に含めて指示部２６０等に出力する。
【0100】
また、前述した通り、ガイドレール１４０からの散乱光は、ガイドレール１４０の表面のｙ軸方向の研磨傷によってｘ方向に大きく広がるため、ｙ軸周りの傾斜はｘ軸周りの傾斜に比べて誤差感度が小さく調整も容易である。そこで、判定回路１００３は、ｙ軸周りの回転誤差を粗く調整した後に、ｘ方向の差分値を参照してｘ方向の並進誤差を細かく調整するようにしてもよい。
【0101】
また、（１－３－２）で説明したｘ軸周りの回転誤差についても、図１７に示した画像処理部２４０の内部構成がｘ軸とｙ軸を入れ替えた処理を同様に行うことによって、誤差の要因がｘ軸周りの傾斜（回転）であるかそれ以外（例えばｙ軸方向への変位）であるかを判別することができる。この場合、具体的には、集計回路１００１が、ｘ軸方向の画素について総和を計算するとともに、ｙ軸方向について隣接画素間の差分を計算することにより、ｙ軸方向に沿った差分プロファイル１００２を作成する。そして判定回路１００３が、差分プロファイル１００２のピークの位置から、ｘ軸周りの回転誤差の大きさ及び方向（またはその一方）を判定すればよい。
【0102】
（１－３－５）ｚ軸方向に沿った並進誤差の判定方法
図１８は、据付箇所判定処理においてｚ軸方向の並進誤差を判定する、画像処理部２４０の内部構成例を示す図である。図１８に示した画像処理部２４０は、フーリエ変換回路１１０１及び判定回路１１０２を備えて構成される。
図１８は、据付箇所判定処理においてｚ軸方向の並進誤差を判定する、画像処理部２４０の内部構成例を示す図である。図１８に示した画像処理部２４０は、フーリエ変換回路１１０１及び判定回路１１０２を備えて構成される。
【0103】
図１８に示した画像処理部２４０は、撮像部２３０からガイドレール１４０からの散乱光に係る画像信号を受信し、フーリエ変換回路１１０１において、ｘ軸方向、ｙ軸方向それぞれについて二次元のフーリエ変換を実行する。このとき、計測装置１１０が据付設計位置からｚ軸方向に変位し、撮像画像にぼやけが発生すると、図１８中のグラフに示すように高い空間周波数の成分が低下する。そこで判定回路１１０２は、高周波成分のフーリエ強度の低下に基づき、ｚ軸方向に沿った位置変動を判定する。例えば、ガイドレール１４０における撮像画像から想定される高周波成分のフーリエ強度を下回る場合には「ＮＧ」（据付設計位置からのｚ軸方向の並進誤差がある）と判定し、指示部２６０にＮＧ信号を送信する。一方、フーリエ変換によって得られたフーリエ強度が上記想定される高周波成分のフーリエ強度以上である場合には、判定回路１１０２は「ＯＫ」（据付設計位置からのｚ軸方向の並進誤差がない）と判定し、指示部２６０にＯＫ信号を送信する。なお、判定回路１１０２は、据付設計位置への誤差を解消するために必要な調整量（補正量）を、高周波成分のフーリエ強度の低下量から算出することができる。
【0104】
以上、（１－３－１）～（１－３－５）で説明したように、本実施形態に係る計測装置１１０は、画像処理部２４０が図９に示した内部構成を有するときに、ｘ方向の差分値に基づいてｘ軸方向の並進誤差及びｙ軸周りの回転誤差を判定することができ、ｙ方向の差分値に基づいてｘ軸周りの回転誤差を判定することができる。また、計測装置１１０は、画像処理部２４０が図１８に示した内部構成を有するときに、ｘ軸方向及びｙ軸方向の二次元のフーリエ変換によってｚ軸方向の並進誤差を判定することができる。また、計測装置１１０は、画像処理部２４０が図１７に示した内部構成を有するときに、ｘ軸方向の並進誤差とｙ軸周りの回転誤差の何れの誤差要因が存在するかを判別することができ、あるいは、ｘ軸周りの回転誤差が要因であるかを判別することができる。
【0105】
そして、上述した図４、図１７、及び図１８に示した画像処理部２４０の内部構成は、何れも独立しても機能するが、適宜組み合わせてもよい。例えば、図４の内部構成と図１８の内部構成とを組み合わせて画像処理部２４０を構成することにより、調整が不要とされるｙ軸方向の変位とｚ軸周りの傾斜を除く、すべての軸に関する変位（並進誤差）及び傾斜（回転誤差）を判定することができる。さらに図１７の内部構成も追加することにより、誤差の要因を精度良く判別することができ、据付設計位置判定処理の精度を高めることができる。
【0106】
（１－４）計測装置１１０の据付設計位置
これまで、計測装置１１０の据付設計位置をエレベーターかご１２０の上部としてきたが、本実施形態に係る計測装置１１０の据付設計位置はこれに限定されるものではなく、以下に例示するように、エレベーターかご１２０を構成する面のうち水平（または略水平）な面に対して直接的または間接的に載置する様々な構成を採用することができる。
これまで、計測装置１１０の据付設計位置をエレベーターかご１２０の上部としてきたが、本実施形態に係る計測装置１１０の据付設計位置はこれに限定されるものではなく、以下に例示するように、エレベーターかご１２０を構成する面のうち水平（または略水平）な面に対して直接的または間接的に載置する様々な構成を採用することができる。
【0107】
図１９～図２２は、計測装置１１０の据付設計位置の具体例を示す図（その１～その４）である。図１９～図２２の具体例では、エレベーターかご１２０からガイドレール１４０がよく見える位置を、計測装置１１０の据付設計位置に選定している。
【0108】
図１９は、エレベーターかご１２０のガイドローラ１２０１の上部に位置する傘１２０２の上に、計測装置１１０を据付する例である。本構成は、現在のエレベーターかご１２０の構成を変更する必要がないという利点がある。また、現地の作業者が、かご上作業の際に、傘１２０２の上に計測装置１１０を載置し、固定するだけでよいことから、据付作業工数も少ない。
【0109】
図２０は、エレベーターかご１２０のガイドローラ１２０１の下部に隙間を設け、その隙間に計測装置１１０を据付する例である。本構成は、面精度の高いエレベーターかご１２０の上面に設置することができるので、計測装置１１０の据付時の回転誤差が生じにくい。また、エレベーターかご１２０の設計段階で、計測装置１１０の据付設計位置にねじ穴やマークを用意することによって、並進誤差及び／または回転誤差を小さくし、より高い精度で計測装置１１０を据え付けることが可能である。
【0110】
図２１は、エレベーターかご１２０のガイドレール１４０の手前に開口を設け、この開口に計測装置１１０を設置する例である。本構成は、計測装置１１０の指示部２６０をエレベーターかご１２０の内側に設けることにより、作業者２７０がかご内作業のみで計測装置１１０を据付及び点検することが可能である。そのため、作業の簡易化及び作業時間の短縮に期待できる。
【0111】
図２２は、エレベーターかご１２０の下部（床面または床下など）に計測装置１１０を据付する例である。本構成は、エレベーターかご１２０の上部にスペースが少ない場合に有効な構成である。例えば、昇降路内の高さに制約がある天井の低い建物では、本構成を選択することが効果的である。
【0112】
なお、本実施形態における計測装置１１０の据付設計位置は、上記例を組み合わせて構成してもよい。例えば、冗長化による信頼性向上の目的で、計測装置１１０を複数据え付ける必要があるときに、一方をかご上部（図１９）、もう一方をかご下部（図２２）に設置する等が可能である。
【0113】
（１－５）計測装置１１０の据付作業及び点検作業
以下に、計測装置１１０を適切な据付位置（据付設計位置）に据え付ける据付作業、及び据付済みの計測装置１１０の位置を保守点検する点検作業について、それぞれの作業手順を詳しく説明する。なお、据付作業及び点検作業は作業者２７０によって実行される。また、計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の内部構成は、図２～図４に示した構成例の何れでもよいとする。
以下に、計測装置１１０を適切な据付位置（据付設計位置）に据え付ける据付作業、及び据付済みの計測装置１１０の位置を保守点検する点検作業について、それぞれの作業手順を詳しく説明する。なお、据付作業及び点検作業は作業者２７０によって実行される。また、計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の内部構成は、図２～図４に示した構成例の何れでもよいとする。
【0114】
（１－５－１）据付作業
図２３は、据付作業の作業手順例を示すフローチャートである。
図２３は、据付作業の作業手順例を示すフローチャートである。
【0115】
図２３によればまず、作業者２７０は、エレベーターかご１２０の据付設計位置をねらって計測装置１１０を載置する（ステップＳ１０１）。
【0116】
次に、作業者２７０は、指示部２６０（または表示端末２９０）に表示される据付箇所判定情報を認知し、計測装置１１０が据付設計位置に載置されているか否かを確認する（ステップＳ１０２）。具体的には、作業者２７０は、図６～図８に示した判定結果表示器３１０において、ＯＫ判定を意味する表示がなされているか否かを確認する。
【0117】
なお、計測装置１１０とエレベーター制御部１３０または表示端末２９０との接続や、計測装置１１０への通電といった作業は、図２３に示す据付作業手順を開始する前に行っても良いし、少なくともステップＳ１０２の前までに実行していればよい。
【0118】
ステップＳ１０２の確認において計測装置１１０が据付設計位置に載置されていなかった場合、すなわちＮＧ判定が出力された場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、作業者２７０は、指示部２６０（または表示端末２９０）に表示される据付箇所判定情報に基づいて、計測装置１１０の載置位置を調整する（ステップＳ１０４）。具体的には、指示部２６０または表示端末２９０が図７や図８に示した補正方向指示器３２０を具備している場合、作業者２７０は、補正方向指示器３２０が示す変位や傾斜に応じて、計測装置１１０の載置位置を後述する据付位置調整治具を用いて調整する。なお、指示部２６０または表示端末２９０が補正方向指示器３２０を具備していない場合は、作業者２７０は、計測装置１１０を各方向に移動させて、自身で据付設計位置を探索する。
【0119】
ステップＳ１０４の後は、ステップＳ１０２に戻り、作業者２７０は、指示部２６０または表示端末２９０に表示される据付箇所判定情報に基づいて、調整後の計測装置１１０が据付設計位置に載置されているか否かを確認する。作業者２７０は、ステップＳ１０３でＹＥＳと判定されるまで、これらステップＳ１０２～Ｓ１０４の処理を繰り返す。
【0120】
一方、ステップＳ１０２の確認において計測装置１１０が据付設計位置に載置されていた場合、すなわちＯＫ判定が出力された場合には（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進む。
【0121】
そしてステップＳ１０５において、作業者２７０は、固定治具を用いて現在の載置位置に計測装置１１０を固定し、据付作業を終了する。
【0122】
以上のように、図２３の据付作業を行うことにより、作業者２７０は、特段の計測工具を使うことなく、また、自身の計測技術や光学調整技術の熟練度に依ることなく、計測装置１１０を据付設計位置に十分に適切な精度で簡便に載置し据え付けることができる。
【0123】
（１－５－２）点検作業
図２４は、点検作業の作業手順例を示すフローチャートである。
図２４は、点検作業の作業手順例を示すフローチャートである。
【0124】
図２４によればまず、作業者２７０は、エレベーターかご１２０に据付されている計測装置１１０において、指示部２６０に表示される据付箇所判定情報を認知し、計測装置１１０が据付設計位置に載置されているか否かを確認する（ステップＳ２０１）。具体的には、作業者２７０は、図６～図８に示した判定結果表示器３１０において、ＯＫ判定を意味する表示がなされているか否かを確認する。なお、作業者２７０は指示部２６０の代わりに表示端末２９０を利用してもよく、これは以下の処理でも同様である。ステップＳ２０１の確認により、エレベーターかご１２０が長期間運行されている間に、例えば、エレベーターかご１２０の振動、衝撃、または治具の緩みによって、計測装置１１０が据付設計位置からずれていないかを知ることができる。
【0125】
ステップＳ２０１の確認において計測装置１１０が据付設計位置に載置されている、すなわちＯＫ判定が出力された場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、作業者２７０は、計測装置１１０の据付位置に関する点検作業を終了する。
【0126】
一方、ステップＳ２０１の確認において計測装置１１０が据付設計位置に載置されていない、すなわちＮＧ判定が出力された場合（ステップＳ２０２のＮＯ）、作業者２７０は、計測装置１１０の固定治具を外す（ステップＳ２０３）。
【0127】
次に、作業者２７０は、指示部２６０から表示される据付箇所判定情報に基づいて、計測装置１１０が据付設計位置に載置されているかどうかを確認する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４の確認において計測装置１１０が据付設計位置に載置されていなかった場合、すなわちＮＧ判定が出力された場合は（ステップＳ２０５のＮＯ）、ステップＳ２０６に進む。なお、ステップＳ２０３で固定治具を外した直後は、計測装置１１０は据付設計位置に載置されていない状態のままであるため、ステップＳ２０４，Ｓ２０５の処理をスキップしてステップＳ２０６に進んでもよい。
【0128】
ステップＳ２０６では、作業者２７０は、指示部２６０に表示される据付箇所判定情報に基づいて、計測装置１１０の載置位置を調整する。ステップＳ２０６における調整方法は、据付作業における調整方法（図２３のステップＳ１０４）と同様であり、詳細な説明は省略する。
【0129】
ステップＳ２０６の後は、ステップＳ２０４に戻り、作業者２７０は、指示部２６０に表示される据付箇所判定情報に基づいて、調整後の計測装置１１０が据付設計位置に載置されているか否かを確認する。作業者２７０は、ステップＳ２０５でＹＥＳと判定されるまで、これらステップＳ２０４～Ｓ２０６の処理を繰り返す。
【0130】
一方、ステップＳ２０４の確認において計測装置１１０が据付設計位置に載置されていた場合、すなわちＯＫ判定が出力された場合は（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、ステップＳ２０７に進む。
【0131】
そしてステップＳ２０７において、作業者２７０は、固定治具を用いて現在の載置位置に計測装置１１０を固定し、点検付作業を終了する。
【0132】
以上のように、図２４の点検作業を行うことにより、作業者２７０は、特段の計測工具を使うことなく、また、自身の計測技術や光学調整技術の熟練度に依ることなく、計測装置１１０が据付設計位置に適切な精度で載置されているかを簡便に点検することができ、載置位置がずれていた場合には簡便に据付設計位置に載置し直すことができる。
【0133】
なお、図２４に示した点検作業の作業手順は、保守点検だけでなく、計測装置１１０の整備や修理のために、計測装置１１０をエレベーターかご１２０から一旦外し（固定を解除し）、再び据付する作業全般に対して適用することができる。
【0134】
（１－５－３）誤差調整
前述した図２３のステップＳ１０４、及び図２４のステップＳ２０６では、作業者２７０が据付箇所判定情報に基づいて、据付設計位置に対する計測装置１１０の誤差を調整する。このような誤差調整における作業の手順を説明する。
前述した図２３のステップＳ１０４、及び図２４のステップＳ２０６では、作業者２７０が据付箇所判定情報に基づいて、据付設計位置に対する計測装置１１０の誤差を調整する。このような誤差調整における作業の手順を説明する。
【0135】
図２５は、誤差調整の作業手順例を示すフローチャートである。
【0136】
図２５によればまず、作業者２７０は、計測装置１１０のｙ軸周りの傾斜角度（回転誤差）を調整する（ステップＳ３０１）。誤差調整において最初に回転誤差を調整する理由は、回転軸の位置によっては、傾斜角度を変えたときに、傾斜角度だけでなく計測装置１１０の並進方向の位置も変動するためである。また、前述したように、ｙ軸周りの回転誤差は、ｘ軸周りの回転誤差に比べて計測装置１１０の撮像画像における誤差感度が小さいので、先にｙ軸周りの回転誤差を調整する。
【0137】
次に、作業者２７０は、計測装置１１０のｘ軸周りの傾斜角度（回転誤差）を調整する（ステップＳ３０２）。
【0138】
次に、作業者２７０は、計測装置１１０をｘ軸に沿って並進移動させ、ｘ方向の変位（並進誤差）を調整する（ステップＳ３０３）。
【0139】
誤差調整ではｘ軸の並進誤差とｚ軸の並進誤差とが調整の対象となるが、ｘ軸とｚ軸のうち、光学系性能（画像のぼけ）に強く影響するｚ軸方向の方が、計測性能に大きく影響を与える。そして、ｚ軸の調整では画像のぼけの有無を検出するため、まず撮像範囲全体にガイドレール１４０が位置することを確認したうえで、画像全面をつかってぼけの大きさを計測するほうが、ｚ軸並進誤差の計測精度があがる。そこで、まずはステップＳ３０３においてｘ方向の並進誤差を調整し、撮像部２３０の撮像範囲全体にガイドレール１４０が視認できることを確認する。
【0140】
そして、ステップＳ３０３の調整後、作業者２７０は、計測装置１１０をｚ軸に沿って並進移動させ、ｚ方向の変位（並進誤差）を調整し（ステップＳ３０４）、誤差調整を終了する。
【0141】
（１－６）据付位置調整治具
以下では、計測装置１１０をエレベーターかご１２０に据え付ける際に、据付位置（載置位置）を調整するために用いられる据付位置調整治具について、詳しく説明する。なお、以下に説明する据付位置調整治具１６００，１７００は、本実施形態に係る計測装置１１０の一構成と考えてもよい。
以下では、計測装置１１０をエレベーターかご１２０に据え付ける際に、据付位置（載置位置）を調整するために用いられる据付位置調整治具について、詳しく説明する。なお、以下に説明する据付位置調整治具１６００，１７００は、本実施形態に係る計測装置１１０の一構成と考えてもよい。
【0142】
図２６は、据付位置調整治具１６００の構成例を示す図である。据付位置調整治具１６００は、本実施形態に係る計測装置１１０の位置調整に使用可能な据付位置調整治具の一例である。図２６に示すように、据付位置調整治具１６００は、ｚ軸周り回転調整具１６１０、ｘ軸周り回転調整具１６２０、ｘ軸並進調整具１６３０、及びｚ軸並進調整具１６４０、を含んで構成される。
【0143】
図２５の誤差調整で説明したように、回転軸の位置によって計測装置１１０の並進位置が変動することから、据付位置調整治具１６００は、まず回転誤差を調整し、次に並進誤差を調整できるよう構成される。具体的には、図２６に示したように、エレベーターかご１２０に対して、まず回転調整具（ｚ軸周り回転調整具１６１０、ｘ軸周り回転調整具１６２０）を据え付け、次に回転調整具に並進調整具（ｘ軸並進調整具１６３０、ｚ軸並進調整具１６４０）を据え付け、最後に並進調整具（例えばｘ軸並進調整具１６３０の上面）に計測装置１１０を据え付ける。
【0144】
ｚ軸周り回転調整具１６１０は、少なくとも二層の治具を具備する。二層の治具のうち、下層の治具はエレベーターかご１２０に固定される。上層の治具は、固定した下層の治具とは独立してｚ軸周りにのみ回転可能であり、各軸方向の並進移動及びｚ軸以外の軸周りの回転移動が制限される。ｚ軸周り回転調整具１６１０は、例えば、手動式の回転ステージである。
【0145】
ｘ軸周り回転調整具１６２０は、少なくとも二つの治具を具備する。一つの治具は、ｚ軸周り回転調整具１６１０に固定される。もう一つの治具は、固定した上記治具とは独立してｘ軸周りのみに回転し、各軸方向の並進移動及びｘ軸以外の軸周りの回転移動が制限される。ｘ軸周り回転調整具１６２０は、例えば、手動式の１軸ゴニオステージであってもよい。
【0146】
ｚ軸並進調整具１６４０は、少なくとも二つの治具を具備する。一つの治具は、ｘ軸周り回転調整具１６２０のｘ軸回りに回転可能な治具に固定され、もう一つの治具は、固定した上記治具とは独立してｚ軸方向に並進し、各軸周りの回転移動及びｚ軸方向以外の並進移動が制限される。ｚ軸並進調整具１６４０は、例えば、手動式の並進ステージである。
【0147】
ｘ軸並進調整具１６３０は、少なくとも二つの治具を具備する。一つの治具は、ｚ軸並進調整具１６４０のｚ軸方向に並進可能な治具に固定される。もう一つの治具は、固定した上記治具とは独立してｘ軸方向に並進し、各軸周りの回転移動及びｘ軸方向以外の並進移動が制限される。ｘ軸並進調整具１６３０は、例えば、手動式の並進ステージである。なお、図２６において、ｘ軸並進調整具１６３０とｚ軸並進調整具１６４０の位置関係が逆になってもよい。
【0148】
図２７は、据付位置調整治具１７００の構成例を示す図である。据付位置調整治具１７００は、本実施形態に係る計測装置１１０の位置調整に使用可能な据付位置調整治具の別例であって、製造コストを低減する目的のもと、図２６に示した据付位置調整治具１６００よりも簡易な構成（例えば具備する治具の数が少ない構成）となっている。図２７に示すように、据付位置調整治具１７００は、ｚ軸周り回転調整具１７１０、ｘ軸周り回転調整具１７２０、ｘ軸並進調整具１７３０、及びｚ軸並進調整具１７４０、を含んで構成される。
【0149】
図２７に示したように、据付位置調整治具１７００は、エレベーターかご１２０に対して、まず回転調整具（ｚ軸周り回転調整具１７１０、ｘ軸周り回転調整具１７２０）を据え付け、次に回転調整具に並進調整具（ｘ軸並進調整具１７３０、ｚ軸並進調整具１７４０）を据え付け、最後に並進調整具（例えばｚ軸並進調整具１７４０の上面）に計測装置１１０を据え付ける。また、エレベーターかご１２０上には、円筒状の滑らかな突起部１７０１が設けられる。
【0150】
ｚ軸周り回転調整具１７１０は、突起部１７０１と嵌合する凹み１７１１が形成された一層の治具を具備する。ｚ軸周り回転調整具１７１０は、凹み１７１１を突起部１７０１に挿嵌することにより、突起部１７０１を中心にしたｚ軸周りにのみ回転可能な構成とする。
【0151】
なお、突起部１７０１をエレベーターかご１２０に設けるときには、ガイドレール１４０の中心とｘ座標が一致するような位置に設ける。これにより、ｚ軸周り回転調整具１７１０によるｚ軸周りの回転移動の調整が行われても、据付位置調整治具１７００に載置された計測装置１１０のガイドレール１４０までの距離は変わらず、また、ｘ軸方向の並進移動による調整の必要もなくなる。さらに、ｚ方向の据付設計位置に位置するように突起部１７０１を設ければ、ｚ軸方向の並進移動による調整も必要なくなる。
【0152】
ｘ軸周り回転調整具１７２０は、ねじタップが設けられた穴がｚ方向の一端に形成された一つの治具を具備し、当該穴に螺合された調節ねじ１７２１によって固定される。ｘ軸周り回転調整具１７２０は、調節ねじ１７２１の回転数に応じてｘ軸周り回転調整具１７２０の一方の高さが調整されることで、ｘ軸周りの傾斜角を調整する。また、ｘ軸周り回転調整具１７２０の治具の上面（ｘ軸並進調整具１７３０側）には、ｘ軸に平行な滑らかな溝１７２２が設けられる。この溝１７２２は、ｘ軸並進調整具１７３０のための構造である。
【0153】
なお、ｘ軸周り回転調整具１７２０は、調節ねじ１７２１が螺合されるねじ穴を、ｚ方向の一端だけでなく他端にも設けた構成としてもよい。このような構成の場合、ｘ軸周りの回転誤差を正負両方（時計回りと反時計回り）の向きに調整することが可能である。
【0154】
ｘ軸並進調整具１７３０は、ｘ軸周り回転調整具１７２０の溝１７２２と嵌合するｘ軸に平行な滑らかな凸部１７３１が下面に設けられた、一つの治具を具備する。ｘ軸並進調整具１７３０は、溝１７２２に沿ってｘ軸方向に滑らせることにより、ｘ軸方向の変位を調整する。また、ｘ軸並進調整具１７３０の治具の上面（ｚ軸並進調整具１７４０側）には、ｚ軸に平行な滑らかな溝１７３２が設けられる。この溝１７３２は、ｚ軸並進調整具１７４０のための構造である。
【0155】
ｚ軸並進調整具１７４０は、ｘ軸並進調整具１７３０の溝１７３２と嵌合するｚ軸に平行な滑らかな凸部１７４１が下面に設けられた、一つの治具を具備する。ｚ軸並進調整具１７４０は、溝１７３２に沿ってｚ軸方向に滑らせることにより、ｚ軸方向の変位を調整する。
【0156】
以上、図２６及び図２７を参照しながら、据付位置調整治具の構造例について詳しく説明した。作業者２７０は、このような据付位置調整治具を用いて、図２５に示した誤差調整の作業手順に従って、各調整具で回転誤差及び並進誤差の調整を実施し、その完了後は、例えばねじ等で各治具を固定し、それぞれの移動を制限する。
【0157】
（２）第２の実施形態
上述した第１の実施形態は、作業者２７０が、計測装置１１０における指示部２６０または表示端末２９０の表示を基に、エレベーターかご１２０における計測装置１１０の据付位置を、据付位置調整治具１６００を用いて手作業で調整するものであったが、第２の実施形態では、例えば指示部２６０に入力される信号をアクチュエータに入力し、アクチュエータが、計測装置１１０の据付位置を据付設計位置に自動調整する。
上述した第１の実施形態は、作業者２７０が、計測装置１１０における指示部２６０または表示端末２９０の表示を基に、エレベーターかご１２０における計測装置１１０の据付位置を、据付位置調整治具１６００を用いて手作業で調整するものであったが、第２の実施形態では、例えば指示部２６０に入力される信号をアクチュエータに入力し、アクチュエータが、計測装置１１０の据付位置を据付設計位置に自動調整する。
【0158】
図２８は、本発明の第２の実施形態における計測装置１１０及びエレベーター制御部１３０の内部構成例を示す図である。
【0159】
図２８に示すように、第２の実施形態に係るエレベーターシステム２０において、計測装置１１０は、第１の実施形態における図３と同様に、光送信部２１０、結像部２２０、撮像部２３０、画像処理部２４０、かご移動関連情報出力部２５０、及び据付箇所判定情報出力部２８０を有して構成される。各部の機能及び構成は、図２または図３に示した各部と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0160】
また、第１の実施形態に係るエレベーターシステム１０との相違点として、第２の実施形態に係るエレベーターシステム２０は、計測装置１１０とは別に、アクチュエータ１８００を含んで構成される。
【0161】
アクチュエータ１８００は、第１の実施形態における据付位置調整治具１６００，１７００と同様に、ｚ軸周り回転調整具、ｘ軸周り回転調整具、ｘ軸並進調整具、及びｚ軸並進調整具、を含んで構成される。但し、第１の実施形態とは異なり、作業者２７０による手作業ではなく、アクチュエータ１８００により電子的に制御するため、例えば、電動並進ステージや、電動回転ステージ、電動ゴニオステージなどの、電動式の調整ステージを用いる。
【0162】
図２８に示したように、アクチュエータ１８００は、エレベーターかご１２０に固定され、その上に計測装置１１０を保持する。なお、図２８では、計測装置１１０の据付設計位置に図１９に示した例を採用しているが、図２０～図２２に例示したようなその他の据付設計位置であっても、本実施形態を適用可能である。
【0163】
アクチュエータ１８００は、計測装置１１０の据付箇所判定情報出力部２８０から、据付箇所判定情報（据付設計位置に載置されているかどうかの判定結果と、判定結果がＮＧの場合は調整情報（調整方向及び調整移動量）とを含む）を受信する。そして、アクチュエータ１８００は、受信した据付箇所判定情報に基づいて、エレベーターかご１２０を基準とした計測装置１１０の並進移動または回転移動またはその両方を実施し、計測装置１１０の据付箇所判定情報からＯＫ判定が得られるまで、計測装置１１０の変位（並進誤差）及び角度（回転誤差）を調整する。アクチュエータ１８００による調整の手順は、図２５に示した誤差調整の手順に従うとしてもよいが、作業者による作業ではないため、その他の手順（例えば、各調整具を一斉に移動させる等）であってもよい。
【0164】
以上のように第２の実施形態では、アクチュエータ１８００が計測装置１１０の据付位置が自動で調整することができることから、作業者２７０の熟練度に依ることなく、計測装置１１０を据付設計位置に対して十分に適切な精度で簡便に据え付けることができる。
【0165】
（３）第３の実施形態
上述した第１及び第２の実施形態は、計測装置１１０を、エレベーターシステム１０，２０において移動するエレベーターかご１２０の位置または速度の少なくとも何れかを計測する装置に適用したものであった。しかし、本発明は、上記用途に限定されるものではなく、その他種々のシステム、装置、方法、及びプログラムに広く適用することができる。
上述した第１及び第２の実施形態は、計測装置１１０を、エレベーターシステム１０，２０において移動するエレベーターかご１２０の位置または速度の少なくとも何れかを計測する装置に適用したものであった。しかし、本発明は、上記用途に限定されるものではなく、その他種々のシステム、装置、方法、及びプログラムに広く適用することができる。
【0166】
例えば、第１または第２の実施形態に係る計測装置１１０は、エレベーターの運行だけではなく、エレベーターかご１２０よりも高速で走行する自動車や列車等の車両（移動体）において、当該移動体の位置や速度を高精度に検出する用途に適用することが可能である。例えば、自動運転車においては、高速道路における位置監視または速度監視の目的、あるいは、駐車場、ガソリンスタンド、または充電スタンド等における高精度な位置決定の目的で、計測装置１１０を適用することが可能である。
【0167】
図２９は、計測装置１１０を車両に適用した車両移動情報検出システム１９００の構成例を示す図である。
【0168】
図２９に示す車両移動情報検出システム１９００において、計測装置１１０は、路面１９２０内（例えば、線路上）を走行する車両１９１０（例えば、自動車や列車）の側部または底部に配置される。計測装置１１０は、車両１９１０の移動に係る情報（具体的には例えば、車両１９１０の移動距離、速度、加速度等の少なくとも何れか）を計測し、車両１９１０の運行制御を行うために有用な信号情報を、車両制御部（不図示）に出力する。そして車両制御部は、例えば車両１９１０を安全に動作及び停止させるための運行制御を実施する。
【0169】
以上のように計測装置１１０を車両１９１０に適用することにより、車両移動情報検出システム１９００は、より高速に移動する車両上からも、移動距離や速度等を高精度かつ短時間で測定することができるため、車両１９１０を安全に動作及び停止させる制御に役立てることができる。
【0170】
また例えば、第１または第２の実施形態に係る計測装置１１０は、クレーンの運行制御にも適用することが可能である。
【0171】
図３０は、計測装置１１０をクレーンに適用したクレーン移動情報検出システム２０００の構成例を示す図である。
【0172】
図３０に示すクレーン移動情報検出システム２０００において、計測装置１１０は、レール２０２０に沿って１軸方向に運行するクレーン２０１０の側部または底部に配置される。図３０の場合、レール２０２０が静止構造物に相当する。
【0173】
計測装置１１０は、レール２０２０の壁面を撮像し、クレーン２０１０の移動に係る情報（具体的には例えば、クレーン２０１０の移動量または速度の少なくとも何れか）を計測し、クレーン２０１０の運行制御を行うために有用な信号情報を、クレーン制御部（不図示）に出力する。そしてクレーン制御部は、計測装置１１０から入力された情報に基づいて、クレーン２０１０の動作を監視し、位置異常や速度異常を検出する。
【0174】
以上のように計測装置１１０をクレーン２０１０に適用することにより、クレーン移動情報検出システム２０００は、クレーン２０１０の運行制御においてその安全性を高めることができる。
【0175】
なお、以上に述べた各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また例えば、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換等をすることが可能である。
【0176】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【0177】
また、図面において制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【0178】
１０，２０ エレベーターシステム
１１０ 計測装置
１２０ エレベーターかご
１３０ エレベーター制御部
１４０ ガイドレール
２１０ 光送信部
２２０ 結像部
２３０ 撮像部
２４０ 画像処理部
２５０ かご移動関連情報出力部
２６０ 指示部
２７０ 作業者
２８０ 据付箇所判定情報出力部
２９０ 表示端末
３１０ 判定結果表示器
３２０ 補正方向指示器
３３０ 補正量指示器
４０５，１００３ 判定回路
１００１ 集計回路
１００２ 差分プロファイル
１１０１ フーリエ変換回路
１２０１ ガイドローラ
１２０２ 傘
１６００，１７００ 据付位置調整治具
１６１０，１７１０ ｚ軸周り回転調整具
１６２０，１７２０ ｘ軸周り回転調整具
１６３０，１７３０ ｘ軸並進調整具
１６４０，１７４０ ｚ軸並進調整具
１８００ アクチュエータ
１９００ 車両移動情報検出システム
１９１０ 車両
１９２０ 路面
２０００ クレーン移動情報検出システム
２０１０ クレーン
２０２０ レール
１１０ 計測装置
１２０ エレベーターかご
１３０ エレベーター制御部
１４０ ガイドレール
２１０ 光送信部
２２０ 結像部
２３０ 撮像部
２４０ 画像処理部
２５０ かご移動関連情報出力部
２６０ 指示部
２７０ 作業者
２８０ 据付箇所判定情報出力部
２９０ 表示端末
３１０ 判定結果表示器
３２０ 補正方向指示器
３３０ 補正量指示器
４０５，１００３ 判定回路
１００１ 集計回路
１００２ 差分プロファイル
１１０１ フーリエ変換回路
１２０１ ガイドローラ
１２０２ 傘
１６００，１７００ 据付位置調整治具
１６１０，１７１０ ｚ軸周り回転調整具
１６２０，１７２０ ｘ軸周り回転調整具
１６３０，１７３０ ｘ軸並進調整具
１６４０，１７４０ ｚ軸並進調整具
１８００ アクチュエータ
１９００ 車両移動情報検出システム
１９１０ 車両
１９２０ 路面
２０００ クレーン移動情報検出システム
２０１０ クレーン
２０２０ レール
【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】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
