特開 2024-164871 ピアノ線の位置検出装置

(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】P2024164871

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】ピアノ線の位置検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20241121BHJP

   G01C 15/00 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 C

G01C15/00 102A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080541

(22)【出願日】2023-05-16

(71)【出願人】

【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】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木下 康

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅人

(72)【発明者】

【氏名】春山 尚輝

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA02

2F065AA07

2F065BB12

2F065CC14

2F065DD03

2F065FF02

2F065FF04

2F065GG01

2F065HH03

2F065JJ01

2F065JJ05

2F065JJ15

2F065MM02

(57)【要約】

【課題】より広い範囲でピアノ線の位置を検出することができるとともに、光学センサの調整作業の負担を軽減することができるピアノ線の位置検出装置を提供する。
【解決手段】ピアノ線の位置検出装置は、ピアノ線を検出するための光束を形成する光学センサと、所定の条件のもとで得られる光学センサの出力値を基準値として格納する基準値格納部と、基準値格納部に格納された基準値と光学センサの出力値とに基づいて、基準値に対する出力値の相対値を演算する相対値演算部と、相対値演算部によって演算された相対値を閾値で２値化することにより、ピアノ線の有無を２値信号で出力する２値化処理部と、を備える。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピアノ線を検出するための光束を形成する光学センサと、
所定の条件のもとで得られる前記光学センサの出力値を基準値として格納する基準値格納部と、
前記基準値格納部に格納された前記基準値と前記光学センサの出力値とに基づいて、前記基準値に対する前記出力値の相対値を演算する相対値演算部と、
前記相対値演算部によって演算された前記相対値を閾値で２値化することにより、前記ピアノ線の有無を２値信号で出力する２値化処理部と、
を備えるピアノ線の位置検出装置。

【請求項2】

前記基準値格納部は、前記ピアノ線が前記光学センサの光束を遮っていないときの前記光学センサの出力値を前記基準値として格納する
請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。

【請求項3】

前記基準値格納は、装置電源が投入されたときの前記光学センサの出力値を前記基準値として格納する
請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。

【請求項4】

前記基準値格納部は、装置動作中における前記光学センサの最大の出力値を前記基準値として格納する
請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。

【請求項5】

前記光学センサと、前記基準値格納部と、前記相対値演算部と、前記２値化処理部をそれぞれ２つずつ備える
請求項１に記載のピアノ線の位置検出装置。

【請求項6】

前記２つの光学センサは、所定方向に所定量だけずれて配置され、
前記２つの２値化処理部がそれぞれ出力する２値信号に基づいて、前記ピアノ線の位置を５つのゾーンで判定するゾーン判定部をさらに備える
請求項５に記載のピアノ線の位置検出装置。

【請求項7】

前記ゾーン判定部の判定結果を表示する表示部をさらに備える
請求項６に記載のピアノ線の位置検出装置。

【請求項8】

前記ゾーン判定部の判定結果を外部に出力するインタフェースをさらに備える
請求項６に記載のピアノ線の位置検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピアノ線の位置検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建物の昇降路にエレベーターを据え付ける作業のなかに、乗りかごや釣り合いおもりの昇降を案内するガイドレールを昇降路内に据え付ける作業がある。ガイドレールの据え付け作業では、ガイドレールを正確な位置に芯出しして固定することが求められる。このため、一般に、錘を取り付けたピアノ線を昇降路の最上部から最下部まで吊り下ろし、このピアノ線を基準にガイドレールの据え付け作業を実施している。具体的には、作業者は、ピアノ線とガイドレールとの距離をスケール等によって測定し、その測定結果を基にガイドレールの位置を調整した後、ガイドレールを固定する。このとき、スケールの目盛りとピアノ線とが重なるが、両者の重なり具合が見る角度で変わったり、スケールの当て方が悪かったりするなどの影響で、作業者による距離の読み値にばらつきが生じる。このため、ガイドレールの据え付け作業における芯出し精度が安定せず、精度不足による手直しが多く発生している。

【0003】

特許文献１には、ピアノ線の位置をセンサによって検出するエレベーターの据付用測定装置に関する技術が記載されている。具体的には、特許文献１には、「水平方向に配置されるゲージに沿って摺動して目盛の読取面を設けた摺動部と、ピアノ線に対向するセンサを取付けたセンサ部と、このセンサ部に取付けられたセンサの検出動作に基づいてピアノ線の検出状態を光や音で報知する検出器とを設けたスライドブロックを備えたエレベーターの据付用測定装置を構成した」と記載されている。また、特許文献１には、「２組のセンサをスライドブロックの摺動方向に沿って位置をずらして配置し、検出器によりスライドブロックの停止位置とこの停止位置に停止させるためのスライドブロックの摺動方向を報知器で報知する」と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公平７-８９０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された技術には、次のような課題がある。
特許文献１には、発光部と受光部を備える透過型の光学センサを用いてピアノ線を検出する構成が開示されている。一般に、光学センサの光束幅（以下、「検出幅」ともいう。）はピアノ線の直径よりも広いため、ピアノ線が光学センサの光束内に存在しても、発光部が発する光はピアノ線の脇を通過して受光部まで届く。このため、光学センサの光束をピアノ線が遮っているときと遮っていないときで比較すると、受光部に届く光量の変化は僅かである。このような場合は、スリット孔を有するスリット板を光学センサに設けて光束幅を狭くし、ピアノ線が光束を遮ったときの光量変化がより顕著となるように構成する。また、僅かな光量の変化で光学センサの出力が変化するように、発光量及びセンサ感度を調整し、最適化を行なう。

【0006】

しかしながら、上記のように光学センサにスリット板を設けた場合は、ピアノ線の位置を検出できる範囲が狭くなってしまう。また、スリット板の取付位置のずれがピアノ線の位置検出範囲に影響を与えるため、スリット板を高精度に位置決めする必要がある。また、光学センサの光束は均一の光量分布ではないため、スリット板で切り取る範囲によって光量が変わってしまう。そのため、スリット板の取付位置を調整した場合は、光学センサの出力値が所定値になるように発光量を調節する必要がある。これらの調整作業は、スリット板の取付位置を調整するたびに何度も繰り返す必要があり、作業負担となっていた。

【0007】

本発明の目的は、より広い範囲でピアノ線の位置を検出することができるとともに、光学センサの調整作業の負担を軽減することができるピアノ線の位置検出装置を提供することにある。

【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された構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一つを挙げるならば、ピアノ線を検出するための光束を形成する光学センサと、所定の条件のもとで得られる光学センサの出力値を基準値として格納する基準値格納部と、基準値格納部に格納された基準値と光学センサの出力値とに基づいて、基準値に対する出力値の相対値を演算する相対値演算部と、相対値演算部によって演算された相対値を閾値で２値化することにより、ピアノ線の有無を２値信号で出力する２値化処理部と、を備えるピアノ線の位置検出装置である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ピアノ線の位置をより広い範囲で検出することができるとともに、光学センサの調整作業の負担を軽減することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の構成を示す斜視図である。

【図2】２つの光学センサの配置を示す斜視図である。

【図3】実施形態にピアノ線の位置検出装置の斜視図である。

【図4】光学センサとセンサ駆動部の回路図である。

【図5】光学センサの出力特性を示す図である。

【図6】光学センサの光束とピアノ線の位置関係を示す平面図である。

【図7】ピアノ線の位置と光学センサの出力の関係を示す図である。

【図8】出力特性が異なる光学センサの光束をピアノ線が横切ったときの出力波形の違いを説明する図である。

【図9】実施形態に係るピアノ線の位置検出装置が備える信号処理部の構成を説明するためのブロック図である。

【図10】光学センサの相対出力波形を示す図である。

【図11】２つの光学センサの相対出力波形を重ねて示した図である。

【図12】光学センサの２値信号の状態遷移を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0012】

図１は、実施形態に係るピアノ線の位置検出装置の構成を示す斜視図である。図１においては、各部の位置関係を明確にするために、水平面内で直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とし、これと直交する鉛直方向をＺ方向としている。この点は、他の図でも同様である。

【0013】

図１に示すように、ピアノ線の位置検出装置１０は、エレベーターの昇降路に垂下されるピアノ線１２の位置を検出する装置である。ピアノ線１２は、建屋の最上部である昇降路の頂部から錘を付けて吊り下げられ、錘の重さで垂直に張られている。ガイドレール１４は、昇降路を昇降する乗りかごや釣り合いおもりの移動を案内する部材である。ガイドレール１４は、鋼鉄製のレールであり、昇降路に面する建屋の壁（昇降路の壁面）に固定される。ガイドレール１４にはＸ－Ｚ基準面１４ａとＹ－Ｚ基準面１４ｂとが設けられ、ガイドレール１４を据え付ける場合はこれらの基準面をピアノ線に対して正確に位置合わせする必要がある。

【0014】

ガイドレール１４の位置は、ピアノ線１２の位置を基準に調整される。具体的には、ピアノ線１２を基準にガイドレール１４の位置をＸ－Ｙ平面内で調整し、調整後にガイドレール１４を図示しないブラケットを用いて建屋の壁に固定する。ガイドレール１４は、建屋の壁に対し鉛直方向に数箇所にわたって固定される。これにより、ガイドレール１４は鉛直方向にまっすぐ据え付けられる。

【0015】

ピアノ線の位置検出装置１０は、Ｘ方向位置検出部１６と、Ｙ方向位置検出部１８と、回路基板２０と、電源部２２と、筐体２４とを備えている。

【0016】

（Ｘ方向位置検出部１６）
Ｘ方向位置検出部１６は、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置を検出する部分である。Ｘ方向位置検出部１６は、図２に示すように、２つの光学センサ１６１，１６２を備えている。２つの光学センサ１６１，１６２は、それぞれ透過型の光学センサによって構成されている。また、２つの光学センサ１６１，１６２は、鉛直方向（上下方向）に重ねて配置されている。

【0017】

光学センサ１６１は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとを有し、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間に光束を形成する透過型の光学センサである。光学センサ１６１の光束は、遮蔽物（ピアノ線１２を含む）を検出するために形成される。光学センサ１６１は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとがＹ方向で向かい合うように、コの字形に形成されている。これにより、光学センサ１６１は、発光部１６１ａで発した光を受光部１６１ｂで受光する構成になっている。このため、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間に遮蔽物がない場合は受光部１６１ｂまで光が届くが、遮蔽物がある場合は受光部１６１ｂまで光が届かなくなる。したがって、受光部１６１ｂでの光量変化を検出することにより、遮蔽物の有無を判定することができる。

【0018】

同様に、光学センサ１６２は、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとを有し、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとの間に光束を形成する透過型の光学センサである。光学センサ１６２の光束は、遮蔽物（ピアノ線１２を含む）を検出するために形成される。光学センサ１６２は、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとがＹ方向で向かい合うようにコの字形に形成されている。これにより、光学センサ１６２は、発光部１６２ａで発した光を受光部１６２ｂで受光する構成になっている。このため、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとの間に遮蔽物がない場合は受光部１６２ｂまで光が届くが、遮蔽物がある場合は受光部１６２ｂまで光が届かなくなる。したがって、受光部１６２ｂでの光量変化を検出することにより、遮蔽物の有無を判定することができる。

【0019】

Ｘ方向位置検出部１６は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間の光束と、発光部１６２ａと受光部１６２ｂとの間の光束が、それぞれＹ方向に向くように配置されるとともに、遮蔽物としてのピアノ線１２が上記の光束を通過することで、受光部１６１ｂ，１６１ｂでの受光量が変化するように構成されている。この構成により、２つの光学センサ１６１，１６２は、ピアノ線１２が上記の光束を横切るようにＸ方向に移動したときに、それぞれの光束内のピアノ線１２の有無を検出する。

【0020】

２つの光学センサ１６１，１６２は、Ｘ方向に所定量ΔＸだけずらして配置している。このずれにより、２つの光学センサ１６１，１６２によるピアノ線１２の検出位置がΔＸ分ずれて検出される。ずれ量ΔＸは、２つの光学センサ１６１，１６２で同時にピアノ線を検出できる区間が存在するように設定されている。例えば、Ｘ方向における光学センサ１６１，１６２の検出幅Ｗが共に２ｍｍである場合は、ずれ量ΔＸを１ｍｍに設定することにより、２つの光学センサ１６１，１６２で同時にピアノ線１２を検出できる区間を１ｍｍ確保することができる。

【0021】

光学センサ１６１の検出幅Ｗは、遮蔽物の存在を検知するために発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間に形成される光束の幅によって決まる。同様に、光学センサ１６２の検出幅Ｗは、遮蔽物の存在を検知するために発光部１６２ａと受光部１６２ｂとの間に形成される光束の幅によって決まる。光学センサ１６１，１６２の検出幅Ｗは、ピアノ線１２の直径よりも広く確保されている。例えば、ピアノ線１２の直径が０．５ｍｍである場合は、光学センサ１６１，１６２の検出幅Ｗが２ｍｍに設定される。

【0022】

本実施形態においては、光学センサ１６１，１６２にスリット板が設けられていない。スリット板は、発光部１６１ａから受光部１６１ｂに向けて発せられた光の一部を遮るスリット孔と、発光部１６２ａから受光部１６２ｂに向けて発せられた光の一部を遮るスリット孔とを有する薄板である。このため、光学センサ１６１，１６２にスリット板を設けない場合は、光学センサ１６１，１６２にスリット板を設ける場合に比べて、ピアノ線１２の位置をより広い範囲で検出することができる。また、光学センサ１６１，１６２にスリット板を設けない場合は、検出幅Ｗの広い光学センサを使用することで、ピアノ線１２の位置をより広い範囲で検出することができる。また、光学センサ１６１，１６２にスリット板を設ける場合は、幅広のスリット孔を有する薄板を使用することで、ピアノ線１２の位置をより広い範囲で検出することができる。

【0023】

上述のように２つの光学センサ１６１，１６２を所定量ΔＸだけずらして配置することにより、ピアノ線１２の位置を４つの区間に分けて検出することができる。具体的には、光学センサ１６１のみでピアノ線１２を検出する区間と、２つの光学センサ１６１，１６２で同時にピアノ線１２を検出する区間と、光学センサ１６２のみでピアノ線１２を検出する区間と、いずれの光学センサ１６１，１６２でもピアノ線１２を検出しない区間に分けて、ピアノ線１２の位置を検出することができる。さらには、いずれの光学センサ１６１，１６２でもピアノ線１２を検出しない区間について、後述する状態遷移により２つの区間に分けて判別することにより、ピアノ線１２の位置を５つの区間（ゾーン）に分けて検出することができる。

【0024】

このような光学センサ１６１，１６２としては、例えば、フォトインタラプタを挙げることができる。フォトインタラプタは、小型軽量で消費電力が少ないという特徴を有する。この特徴により、ピアノ線１２の位置検出のためのセンサ部をコンパクトに構成することができる。また、電源部２２として電池を利用できるため、システム全体を小さな筐体２４内に収容することが可能となる。

【0025】

（Ｙ方向位置検出部１８）
Ｙ方向位置検出部１８は、Ｙ方向におけるピアノ線１２の位置を検出する部分である。Ｙ方向位置検出部１８は、図１に示すように、Ｘ方向位置検出部１６の下方に配置されている。Ｘ方向位置検出部１６とＹ方向位置検出部１８の上下方向の位置関係は逆でもよい。Ｙ方向位置検出部１８は、２つの光学センサ１８１，１８２を備えている。２つの光学センサ１８１，１８２は、それぞれ透過型の光学センサによって構成されている。また、２つの光学センサ１８１，１８２は、鉛直方向（上下方向）に重ねて配置されている。

【0026】

Ｙ方向位置検出部１８は、基本的にＸ方向位置検出部１６と同様の構成を有する。ただし、Ｙ方向位置検出部１８とＸ方向位置検出部１６は、水平面（Ｘ－Ｙ平面）における向きが９０°異なる。具体的には、光学センサ１６１，１６２は、発光部１６１ａ，１６２ａとこれに対応する受光部１６１ｂ，１６２ｂとがＹ方向で対向するように配置され、光学センサ１８１，１８２は、発光部１８１ａ，１８２ａとこれに対応する受光部１８１ｂ，１８２ｂとがＸ方向で対向するように配置されている。２つの光学センサ１８１，１８２は、図示はしないがＹ方向に所定量ΔＹだけずらして配置している。Ｙ方向位置検出部１８の詳細については、上述したＸ方向位置検出部１６の説明内容と重複するため、説明を省略する。

【0027】

（回路基板２０）
回路基板２０は、図１に示すように、センサ駆動部２６と、信号処理部２８とを備えている。センサ駆動部２６は、Ｘ方向位置検出部１６が備える光学センサ１６１，１６２と、Ｙ方向位置検出部１８が備える光学センサ１８１，１８２を駆動する。センサ駆動部２６は、光学センサ１６１，１６２，１８１，１８２の発光部１６１ａ，１６２ａ，１８１ａ，１８２ａの発光量や、光学センサ１６１，１６２，１８１，１８２の受光部１６１ｂ，１６２ｂ，１８１ｂ，１８２ｂの感度を設定する回路を形成する。信号処理部２８は、各々の光学センサ１６１，１６２，１８１，１８２から出力される信号を処理する。信号処理部２８は、組込みマイコンとその周辺回路で構成することができる。回路基板２０は、例えばプリント回路基板やフレキシブル回路基板に電気回路を形成し、その回路基板上に各種の電子部品を搭載することにより構成される。

【0028】

（電源部２２）
電源部２２は、Ｘ方向位置検出部１６、Ｙ方向位置検出部１８及び回路基板２０の駆動に必要な電力を供給する電源である。Ｘ方向位置検出部１６が備える光学センサ１６１，１６２の消費電力や、Ｙ方向位置検出部１８が備える光学センサ１８１，１８２の消費電力、さらには回路基板２０の消費電力は、いずれも少ない。このため、電源部２２には、例えば乾電池や充電電池などを利用することができる。

【0029】

（筐体２４）
筐体２４は、Ｘ方向位置検出部１６（光学センサ１６１，１６２）、Ｙ方向位置検出部１８（光学センサ１８１，１８２）、回路基板２０、電源部２２の各構成要素を内包するように搭載する躯体である。筐体２４は、ピアノ線１２の位置を基準にガイドレール１４の位置を調整する場合にゲージの一部として機能することが求められる。このため、筐体２４は、剛性の高い材料でかつ熱膨張係数の小さい材料、例えばステンレス鋼などの金属材料によって構成される。筐体２４の先端部には、Ｘ方向位置検出部１６及びＹ方向位置検出部１８にピアノ線１２を導入するための開口部３０が設けられている。この開口部３０を含めて、ピアノ線１２と接触する可能性のある筐体２４の外縁部は、ピアノ線１２を傷つけないよう、例えばポリアセタールなどの潤滑性の高い樹脂で覆うことが望ましい。

【0030】

筐体２４は、クリップ部３２によってガイドレール１４に着脱可能に取り付けられる。

【0031】

クリップ部３２は、ガイドレール１４に設けられた２つの基準面のうち、Ｘ－Ｚ基準面１４ａに当接する第１の当接面３２ａと、Ｙ－Ｚ基準面１４ｂに当接する第２の当接面３２ｂとを有する。クリップ部３２は、例えば図３に示すように、第１の当接面３２ａに第１のマグネット３４ａを設けると共に、第２の当接面３２ｂに第２のマグネット３４ｂを設けることにより、各々のマグネット３４ａ，３４ｂの磁気吸引力によってガイドレール１４に固定される。

【0032】

このようにクリップ部３２を磁気吸着力によってガイドレール１４に固定することにより、Ｘ－Ｚ基準面１４ａに対する第１の当接面３２ａの浮き、及び、Ｙ－Ｚ基準面１４ｂに対する第２の当接面３２ｂの浮きを抑えることができる。また、作業者が筐体２４やクリップ部３２から手を放しても、ピアノ線の位置検出装置１０及びクリップ部３２は固定状態で保持される。

【0033】

なお、磁気吸着力を利用しない固定手段としては、例えば、バイスによる固定構造を採用することもできる。具体的には、ガイドレール１４のＸ－Ｚ基準面１４ａと反対側の面にネジ等を突き当てて、ネジ等の締め付けにより、第１の当接面３２ａとネジ等の間にガイドレール１４を挟み込む構造が考えられる。

【0034】

また、クリップ部３２の第１の当接面３２ａには、第１のマグネット３４ａを覆うように保護フィルム３６ａが貼り付けられ、クリップ部３２の第２の当接面３２ｂには、第２のマグネット３４ｂを覆うように保護フィルム３６ｂが貼り付けられる。保護フィルム３６ａ，３６ｂは、例えば、片面を粘着面とする非磁性の樹脂フィルムによって構成される。このようにクリップ部３２に保護フィルム３６ａ，３６ｂを貼り付けることにより、マグネット３４ａ，３４ｂに付着する砂鉄や当接面３２ａ，２３ｂに付着する汚れを容易に拭きとることができる。

【0035】

また、クリップ部３２の第１の当接面３２ａに貼り付ける保護フィルム３６ａの重ね枚数を適宜変更することにより、ガイドレール１４のＸ－Ｚ基準面１４ａに対して筐体２４の位置やＸ方向位置検出部１６及びＹ方向位置検出部１８の位置を、Ｙ方向で微調整することができる。同様に、クリップ部３２の第２の当接面３２ｂに貼り付ける保護フィルム３６ｂの重ね枚数を適宜変更することにより、ガイドレール１４のＹ－Ｚ基準面１４ｂに対して筐体２４の位置やＸ方向位置検出部１６及びＹ方向位置検出部１８の位置を、Ｘ方向で微調整することができる。

【0036】

図４は、光学センサとセンサ駆動部の回路図である。ここでは光学センサ１６１を例に挙げて説明する。
図４に示すように、光学センサ１６１は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂを有している。発光部１６１ａには抵抗器３８ａが直列に接続され、受光部１６１ｂには、抵抗器３８ｂが直列に接続されている。光学センサ１６１の出力は、出力端子４０から取り出される。発光側の抵抗器３８ａ及び受光側の抵抗器３８ｂは、センサ駆動部２６を構成する電子部品である。

【0037】

発光側の抵抗器３８ａは、発光部１６１ａに供給する電流を調整する抵抗器であり、抵抗値が低いほど発光部１６１ａに大きな電流を流す。光学センサ１６１の発光部１６１ａは、発光部１６１ａに流れる電流が大きいほど発光量が多くなる特性を有する。このため、抵抗器３８ａの抵抗値を調整することにより、発光部１６１ａの発光量を変化させることができる。

【0038】

受光側の抵抗器３８ｂは、受光部１６１ｂを流れる電流を電圧に変換する抵抗器であり、抵抗値が大きいほど僅かな電流を高い電圧で出力する。光学センサ１６１の受光部１６１ｂは、受光量が増えるほど電流を多く流す特性を有する。このため、抵抗器３８ｂの抵抗値を調整することにより、受光部１６１ｂの感度を変化させることができる。

【0039】

光学センサ１６１の出力は、発光部１６１ａの発光量と受光部１６１ｂの感度の掛け合わせで決定される。このため、所望する出力が得られるように、発光側の抵抗器３８ａの抵抗値と、受光側の抵抗器３８ｂの抵抗値を適切な値に設定する。

【0040】

図５は、光学センサの出力特性を示す図である。
図５の横軸は、光学センサの発光部と受光部の間の光の透過率（％）である。この透過率は、発光部と受光部の間で光が遮蔽物によって完全に遮られた場合は０％となり、発光部と受光部の間に遮蔽物がない場合は１００％となる。図５の縦軸は、光学センサの出力（％）である。光学センサの出力は、受光部に届く光量が多く受光部の感度が高いときに大きな値となる。

【0041】

ここで、光学センサの出力特性の代表例として、３つの異なる出力特性を示す。図中の実線は光学センサの出力特性Ａの出力波形、点線は光学センサの出力特性Ｂの出力波形、破線は光学センサの出力特性Ｃの出力波形である。

【0042】

光学センサの出力特性Ａは、発光部の発光量が多く感度が高い場合の出力特性である。この出力特性Ａでは、透過率が１００％に満たない時点で出力が飽和している。光学センサの出力特性Ｂは、透過率と出力が全域で比例関係となる出力特性である。この出力特性Ｂでは、透過率が１００％のときに出力が１００％となる。光学センサの出力特性Ｃは、出力特性Ｂと同様に透過率と出力が全域で比例関係となる出力特性である。ただし、この出力特性Ｃでは、出力特性Ｂに比べて出力波形の傾きが小さく、透過率が１００％のときでも出力が１００％には至らない。

【0043】

光学センサを用いたピアノ線１２の検出では、ピアノ線１２の直径が光学センサの光束幅よりも小さく、ピアノ線１２が光学センサの光束内に入っても完全に遮光することができない。例えば、ピアノ線１２の直径が０．５ｍｍ、光学センサの光束幅が２ｍｍの場合は、光学センサの光束内でピアノ線１２が遮光できる割合は２５％である。このため、光学センサを用いてピアノ線１２を検出する場合の透過率の変化は、７５％から１００％の範囲Ｓなる。

【0044】

出力特性Ａを有する光学センサをピアノ線１２の検出に用いた場合は、ピアノ線１２が光学センサの光束を遮る位置に来ても出力に変化は現れず、出力は１００％で飽和した状態を保つ。このため、出力特性Ａを有する光学センサは、ピアノ線１２の検出に適さないセンサであることがわかる。一方、出力特性Ｂ又は出力特性Ｃを有する光学センサは、ピアノ線１２が光束を遮ることによって出力に変化が現れる。このため、出力特性Ｂを有する光学センサの場合は、出力の変化幅内に閾値ｂを設定することにより、ピアノ線１２の有無を２値信号で判別することができる。また、出力特性Ｃを有する光学センサの場合は、出力の変化幅内に閾値ｃを設定することにより、ピアノ線１２の有無を２値信号で判別することができる。これより、出力特性Ｂ又は出力特性Ｃを有する光学センサは、ピアノ線１２の検出に適するセンサであることがわかる。

【0045】

図６は、光学センサの光束とピアノ線の位置の関係を示す平面図である。図中の符号Ａ～Ｇは、それぞれピアノ線１２の位置を示している。一方、図７は、ピアノ線の位置と光学センサの出力の関係を示す図である。図７において、横軸はピアノ線の位置、縦軸は光学センサの出力（％）を示し、実線は光学センサの出力特性を示す。ここでは、光学センサ１６１を例に挙げて説明するが、他の光学センサ１６２，１８１，１８２についても同様である。

【0046】

図６に示すように、光学センサ１６１は、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間に光束４２を形成する。光束４２は、ピアノ線１２を検出するために所定の幅（以下、「光束幅」ともいう。）Ｗで形成される。光学センサ１６１の出力は、ピアノ線１２が光束４２から外れた位置にあるときと、ピアノ線１２の一部が光束４２内にあるときと、ピアノ線１２の全部が光束４２内にあるときで変わる。光束幅Ｗは、光学センサ１６１を用いてピアノ線１２の位置を検出する際の検出幅Ｗ（図２）と実質的に同じである。

【0047】

ここで、発光部１６１ａと受光部１６１ｂとの間の光の透過率が１００％のときの光学センサ１６１の出力が１００％であると仮定する。そうした場合、光束幅Ｗを有する光束４２に対して、ピアノ線１２が位置Ａよりも図６の上方に存在するときは、光束４２がピアノ線１２によって遮られないため、光学センサ１６１の出力は１００％となる。また、ピアノ線１２が位置Ａから位置Ｂを経て位置Ｃへと変位すると、光束４２がピアノ線１２によって徐々に遮られるため、光学センサ１６１の出力が徐々に低下していく。そして、ピアノ線１２が位置Ｃに存在するときは、光束幅Ｗの１／４がピアノ線１２によって遮られるため、光学センサ１６１の出力は７５％まで低下する。

【0048】

一方、ピアノ線１２が位置Ｃから位置Ｄを経て位置Ｅへと変位する間は、光束幅Ｗの１／４がピアノ線１２によって遮られる状態が続くため、光学センサ１６１の出力は７５％のまま変化しない。また、ピアノ線１２が位置Ｅから位置Ｆを経て位置Ｇへと変位すると、ピアノ線１２が徐々に光束４２から外れ、これに伴って受光部１６１ｂの受光量が増えるため、光学センサ１６１の出力が上昇していく。そして、ピアノ線１２が位置Ｇよりも図６の下方に存在する場合は、光束４２がピアノ線１２によって遮られなくなるため、光学センサ１６１の出力は１００％となる。

【0049】

このように、光学センサ１６１の出力は、Ｘ方向におけるピアノ線１２の位置の変化に応じて、７５％から１００％の範囲で変化する。この光学センサ１６１の出力特性において、例えば閾値を８７．５％付近に設定すると、光学センサ１６１の出力を次に述べる２つの状態に分けることができる。一つは、光学センサ１６１の出力が閾値超となるＨｉｇｈ状態（以下、「Ｈ状態」ともいう。）であり、もう一つは、光学センサ１６１の出力が閾値以下となるＬｏｗ状態（以下、「Ｌ状態」ともいう。）である。これにより、ピアノ線１２が位置Ｂから位置Ｆまでの範囲に存在する場合は、光学センサ１６１の出力がＬ状態となり、それ以外の位置にピアノ線１２が存在する場合は、光学センサ１６１の出力がＨ状態となる。このように、光学センサ１６１の出力に対し閾値を設けて２値化することにより、ピアノ線１２の位置を検出することができる。

【0050】

図８は、出力特性が異なる光学センサの光束をピアノ線が横切ったときの出力波形の違いを説明する図である。
図８において、横軸はピアノ線の位置を示し、縦軸は光学センサの出力を示す。また、実線は、出力特性Ａを有する光学センサの出力波形を示し、点線は、出力特性Ｂを有する光学センサの出力波形を示し、破線は、出力特性Ｃを有する光学センサの出力波形を示す。

【0051】

図８に示すように、出力特性Ａを有する光学センサの出力波形は、出力が１００％で飽和した状態である。このため、出力特性Ａを有する光学センサでは、ピアノ線１２を検出できないことがわかる。

【0052】

これに対して、出力特性Ｂを有する光学センサの出力波形は、光学センサの光束外にピアノ線１２があるときは出力が１００％であり、光束内にピアノ線１２が入るにつれて出力が徐々に低下している。そして、ピアノ線１２が完全に光束内に入ると、出力は底止まりする。この出力波形においては、出力１００％と底止まりした出力値（底値）との間に閾値ｂを設け、この閾値ｂによって光学センサの出力を２値化することにより、光学センサの光束幅内におけるピアノ線１２の有無を検出することができる。ここで、閾値ｂの設定は比較的容易である。例えば、ピアノ線１２が完全に光束内に存在するときの光学センサの出力が７５％と見込まれる場合は、閾値ｂを８７．５％付近に固定して設定することができる。

【0053】

一方、出力特性Ｃを有する光学センサの出力波形は、出力特性Ｂを有する光学センサの出力波形と相似であるが、光学センサの光束外にピアノ線１２があるときに出力が１００％に至らない値となっている。また、ピアノ線１２が完全に光束内に入って底止まりしたときの出力値も中間的な値となっている。このため、出力特性Ｃを有する光学センサの出力波形では、光学センサの光束外にピアノ線１２があるときと光束内にピアノ線１２があるときの出力の変化幅が小さくなっている。ここで、閾値ｃの設定は、光学センサの出力波形を見て行なうことになる。また、光学センサの出力特性にはバラツキがあるため、このバラツキに対応して個々に１つずつ閾値ｃの調整を行なうことになる。このため、閾値ｃの調整が非常に困難な作業となる。したがって、従来においては、例えば光学センサ１６１の発光側の抵抗器３８ａに可変抵抗器を使い、光学センサ１６１の出力特性が出力特性Ｂとなるように、抵抗器３８ａの抵抗値を調整する作業を行なっていた。しかし、このような調整作業を光学センサ１６１，１６２，１８１，１８２ごとに行なうとなると、作業負担が大きくなってしまう。

【0054】

そこで、本実施形態においては、光学センサの出力特性が出力特性Ｃであっても、後述する信号処理により、抵抗値の調整作業なしに光学センサを利用できるようにした。

【0055】

図９は、実施形態に係るピアノ線の位置検出装置が備える信号処理部の構成を説明するためのブロック図である。なお、ピアノ線の位置検出装置１０は、Ｘ方向位置検出部１６に対応する信号処理部と、Ｙ方向位置検出部１８に対応する信号処理部を備えているが、各々の信号処理部は基本的に同様の構成を有する。このため、ここではＸ方向位置検出部１６に対応する信号処理部の構成を例に挙げて説明する。

【0056】

図９に示すように、信号処理部２８は、２つの基準値格納部５０ａ，５０ｂと、２つの相対値演算部５２ａ，５２ｂと、２つの２値化処理部５４ａ，５４ｂと、ゾーン判定部５６と、表示部５８と、インタフェース６０とを備えている。信号処理部２８には、光学センサ１６１の出力信号と光学センサ１６２の出力信号が取り込まれる。

【0057】

（基準値格納部５０ａ，５０ｂ）
基準値格納部５０ａは、所定の条件のもとで得られる光学センサ１６１の出力信号の特性値（以下、「出力値」という。）を基準値として格納する。基準値格納部５０ｂは、所定の条件のもとで得られる光学センサ１６２の出力信号の特性値（以下、「出力値」という。）を基準値として格納する。基準値格納部５０ａに格納された基準値は相対値演算部５２ａによって読み出され、基準値格納部５０ｂに格納された基準値は相対値演算部５２ｂによって読み出される。ここで、所定の条件とは、光学センサにおける光の透過率が１００％となる条件であり、より具体的には、ピアノ線１２が光学センサ１６１の光束を遮っていないとき、換言すると、ピアノ線１２が光学センサ１６１の光束外にあるときである。この定義は、基準値格納部５０ｂに基準値を格納する場合も同様に適用される。

【0058】

基準値は、任意の固定値とする方法が考えられるが、望ましくは、ピアノ線の位置検出装置１０を使用する直前、又は、ピアノ線の位置検出装置１０の動作中に、光学センサ（１６１，１６２）の光束内にピアノ線１２がないときの光学センサの出力値を基準値して格納するほうがよい。これにより、例えば、光学センサの発光部の経年劣化による発光量の低下や、光学センサの受光部にごみが付着することによる受光量の低下、あるいは外光や温度等の環境変化に対しても、適切な基準値を得ることができる。

【0059】

ピアノ線の位置検出装置１０を使用する直前に基準値を得る方法としては、例えば、ピアノ線の位置検出装置１０の電源が投入されたとき（好ましくは、電源投入直後）の光学センサ（１６１，１６２）の出力値を基準値とする方法が考えられる。その場合、作業者の操作手順として、電源投入後にピアノ線１２を筐体２４の開口部３０（図１）に誘導するように操作手順を指定することにより、基準値を得るタイミングでは光学センサ（１６１，１６２）の光束内にピアノ線１２がない状態を作ることができる。また、ピアノ線の位置検出装置１０の動作中に基準値を得る方法としては、例えば、光学センサ（１６１，１６２）の最大の出力値を基準値とする方法が考えられる。

【0060】

（相対値演算部５２ａ，５２ｂ）
相対値演算部５２ａは、基準値格納部５０ａに格納された基準値と光学センサ１６１の出力値とに基づいて、当該基準値に対する当該出力値の相対値を演算する。例えば、相対値演算部５２ａは、基準値格納部５０ａに格納された基準値が８０％である場合に、光学センサ１６１の出力値が８０％であれば相対値＝１００％と演算し、光学センサ１６１の出力値が７５％であれば相対値＝９４％と演算する。相対値演算部５２ｂは、基準値格納部５０ｂに格納された基準値と光学センサ１６２の出力値とに基づいて、当該基準値に対する当該出力値の相対値を演算する。例えば、相対値演算部５２ｂは、基準値格納部５０ｂに格納された基準値が７０％である場合に、光学センサ１６２の出力値が７０％であれば相対値＝１００％と演算し、光学センサ１６２の出力値が６０％であれば相対値＝８６％と演算する。

【0061】

これにより、光学センサ１６１，１６２のうち、例えば、一方の光学センサが図５に示す出力特性Ｂを有し、他方の光学センサが図５に示す出力特性Ｃを有する場合であっても、相対値演算部５２ａ，５２ｂで演算される相対値の最大値を１００％に揃えることができる。つまり、光学センサの出力特性が出力特性Ｂや出力特性Ｃでばらついている場合でも、上述のように相対値を演算することにより、光学センサの相対出力の最大値を揃えることができる。具体的には、図１０に示すように、縦軸に光学センサの相対出力（相対値の演算結果）、横軸にピアノ線の位置をとった場合に、出力特性Ｃを有する光学センサに対応する相対出力波形が、出力特性Ｂを有する光学センサに対応する相対出力波形とほぼ重なり、いずれの出力特性を有する光学センサでも同一の相対出力特性が得られるようになる。ただし、図５に示す出力特性Ａを有する光学センサでは、ピアノ線１２の有無にかかわらず相対値の演算結果が１００％になってしまう。このため、本実施形態においては、光学センサ１６１の最大の出力値が１００％未満になるように、センサ駆動部２６の抵抗器３８ａの抵抗値を設計で決めている。この点は、光学センサ１６２についても同様である。

【0062】

（２値化処理部５４ａ，５４ｂ）
２値化処理部５４ａは、相対値演算部５２ａによって演算された相対値を、予め設定された閾値で２値化することにより、ピアノ線１２の有無を２値信号で出力する。具体的には、相対値と閾値との大小関係を判定し、相対値が閾値超であればＨｉｇｈ状態の信号を出力し、相対値が閾値以下であればＬｏｗ状態の信号を出力する。同様に、２値化処理部５４ｂは、相対値演算部５２ｂによって演算された相対値を、予め設定された閾値で２値化することにより、ピアノ線１２の有無を２値信号で出力する。２値化に適用する閾値は、図１０に示す出力特性Ｂ，Ｃの変化幅Ｔの範囲内であれば、任意に設定可能である。また、２値化処理部５４ａと２値化処理部５４ｂには、光学センサ１６１，１６２の出力特性が異なる場合でも、同じ閾値を設定可能である。その際、閾値は、相対出力の底値と１００％の中間に設定することが好ましい。例えば、相対出力の底値が７５％である場合は、閾値を８７．５％に設定することが好ましい。

【0063】

（ゾーン判定部５６）
ゾーン判定部５６は、２つの２値化処理部５４ａ，５４ｂがそれぞれ出力する２値信号に基づいて、ピアノ線１２の位置を５つのゾーンで判定する。具体的には、ゾーン判定部５６は、後述する５つのゾーンのうち、いずれのゾーンにピアノ線１２が位置しているかを判定する。以下、詳しく説明する。

【0064】

図１１は、２つの光学センサの相対出力波形を重ねて示した図である。
図１１において、縦軸は光学センサの相対出力（相対値の演算結果）を示し、横軸はピアノ線の位置を示す。また、図中の実線は、光学センサ１６１の相対出力波形を示し、破線は、光学センサ１６２の相対出力波形を示す。

【0065】

各々の光学センサ１６１，１６２の相対出力波形は、図１０に示す出力特性Ｂや出力特性Ｃの波形と同一である。ただし、２つの光学センサ１６１，１６２は、図２に示すようにＸ方向に所定量ΔＸだけずれて配置されているため、相対出力波形も横軸方向にΔＸだけずれた位置に現れている。ここで、ピアノ線１２の有無を判定するための閾値を、各々の光学センサ１６１，１６２の相対出力の底値と最大値１００％の中間に設定して、各々の光学センサ１６１，１６２の相対出力を２値化する。そうすると、光学センサ１６１の２値信号（Ｈ／Ｌ）と光学センサ１６２の２値信号（Ｈ／Ｌ）の組み合わせとしては、ＨＨ、ＬＨ、ＬＬ、ＨＬの４つの状態が現れる。光学センサ１６１の２値信号は、相対値演算部５２ａによって演算される光学センサ１６１の相対値（相対出力）を２値化処理部５４ａで２値化することによって得られる信号である。同様に、光学センサ１６２の２値信号は、相対値演算部５２ｂによって演算される光学センサ１６２の相対値（相対出力）を２値化処理部５４ｂで２値化することによって得られる信号である。

【0066】

ＨＨ状態は、２つの光学センサ１６１，１６２が共にピアノ線１２を検出していない状態である。ＬＨ状態は、光学センサ１６１がピアノ線１２を検出し、光学センサ１６２がピアノ線１２を検出していない状態である。ＬＬ状態は、２つの光学センサ１６１，１６２が共にピアノ線１２を検出している状態である。ＬＨ状態は、光学センサ１６１がピアノ線１２を検出せず、光学センサ１６２がピアノ線１２を検出している状態である。

【0067】

上述した４つの状態のうち、ＨＨ状態については、光学センサ１６１，１６２の光束に対して、ピアノ線１２がＸ方向でマイナス側に外れているのかプラス側に外れているかを判別するために、図１２に示す２値信号の状態遷移を用いる。以下、詳しく説明する。

【0068】

図１２は、光学センサの２値信号の状態遷移を説明する模式図である。
図１２に示すように、光学センサ１６１の２値信号（Ｈ／Ｌ）と光学センサ１６２の２値信号（Ｈ／Ｌ）の組み合わせの状態には、初期状態（Ｉｎｉｔｉａｌ）とピアノ線１２の位置を表す５つのゾーン（ゾーン０、ゾーン１、ゾーン２、ゾーン３及びゾーン４）の状態がある。図１２における矢印は、光学センサ１６１，１６２の２値信号が、ある状態から他の状態へと遷移する方向を示している。また、矢印に付された添え字は、光学センサ１６１，１６２の２値信号の状態が遷移するきっかけを示している。ここでは、２つの光学センサ１６１，１６２の２値信号がきっかけとなることを示している。

【0069】

本実施形態においては、ピアノ線の位置検出装置１０の電源を投入(Power ｏn)した際に初期状態(Ｉｎｉｔｉａｌ)を設けている。初期状態において、光学センサ１６１，１６２の２値信号の状態をＨＨ状態、すなわちゾーン０及びゾーン４と同じＨＨの組み合わせに設定している。また、初期状態は、光学センサ１６１，１６２の２値信号がＬＨ、ＬＬ及びＨＬに変化することによって次の状態に遷移する

【0070】

ゾーン０は、上述したように光学センサ１６１，１６２の２値信号がＨＨ状態となるゾーンである。同様に、ゾーン１はＬＨ状態、ゾーン２はＬＬ状態、ゾーン３はＨＬ状態、ゾーン４はＨＨ状態となるゾーンである。ここで、光学センサ１６１，１６２の光束に対して、ピアノ線１２をＸ方向のマイナス側からプラス側に横切るように動かすと、光学センサ１６１，１６２の２値信号は、ＨＨ状態→ＬＨ状態→ＬＬ状態→ＨＬ状態→ＨＨ状態の順に変化する。またこれと逆に、ピアノ線１２をＸ方向のプラス側からマイナス側に横切るように動かすと、光学センサ１６１，１６２の２値信号は、ＨＨ状態→ＨＬ状態→ＬＬ状態→ＬＨ状態→ＨＨ状態の順に変化する。このような状態の変化において、ＬＨ状態となる区間と、ＬＬ状態となる区間と、ＨＬ状態となる区間は、それぞれ１区間のみである。このため、ゾーン判定部５６は、光学センサ１６１，１６２の２値信号がＬＨ状態のときはピアノ線１２がゾーン１に存在し、ＬＬ状態のときはピアノ線１２がゾーン２に存在し、ＨＬ状態のときはピアノ線１２置がゾーン３に存在すると判定する。

【0071】

また、ゾーン０のＨＨ状態は、必ずゾーン１のＬＨ状態から遷移する状態であるのに対し、ゾーン４のＨＨ状態は、必ずゾーン３のＨＬ状態から遷移する状態である。つまり、ゾーン０とゾーン４は、光学センサ１６１，１６２の２値信号の状態遷移が起こる一つ前の状態が異なる。このため、ゾーン０とゾーン４については、光学センサ１６１，１６２の２値信号の状態がＨＨ状態となる一つ前の状態が、ＬＨ状態であるかＨＬ状態であるかによって判別することができる。具体的には、ゾーン判定部５６は、光学センサ１６１，１６２の２値信号がＬＨ状態からＨＨ状態に変化した場合は、ピアノ線１２がゾーン０に存在し、ＨＬ状態からＨＨ状態に変化した場合は、ピアノ線１２がゾーン４に存在すると判定する。このようなゾーン判定部５６の判定結果は、表示部５８及びインタフェース６０に通知される。

【0072】

上述した５つのゾーンのうち、光学センサ１６１，１６２の２値信号の組み合わせがＬＨ状態となるゾーン１とＨＬ状態となるゾーン３の幅は、図１１に示すように、２つの光学センサ１６１，１６２のずれ量ΔＸと同じ寸法になり、ＬＬ状態となるゾーン２の幅は、光束幅Ｗからずれ量ΔＸを引いた寸法になる。このため、ゾーン判定部５６の判定結果から、ピアノ線１２の位置を定量的に知ることができる。このように各ゾーンの幅を厳密に設定できるのは、上述した相対値の演算により、２つの光学センサ１６１，１６２の相対出力特性が揃うことによる効果である。

【0073】

（表示部５８）
表示部５８は、ゾーン判定部５６の判定結果を表示する。表示部５８の構成は、ピアノ線１２が存在するとゾーン判定部５６が判定したゾーンが、上述した５つのゾーンのうちいずれのゾーンであるかが作業者の目視で判別できる構成であればよい。例えば、上述した５つのゾーンに対応するように５つの発光ダイオードを並べて配置し、そのうち１つを点灯させることにより、ピアノ線１２が存在するとゾーン判定部５６が判定したゾーンを視覚的に示す方法がある。このような表示部５８をＸ方向位置検出部１６及びＸ方向位置検出部１６の脇にそれぞれ配置することにより、作業者は、発光ダイオードの点灯位置を見て、ピアノ線１２の位置を認識することができる。

【0074】

（インタフェース６０）
インタフェース６０は、ゾーン判定部５６の判定結果を外部に出力する。例えば、インタフェース６０は、ゾーン判定部５６の判定結果を無線装置によって外部の端末装置に送る。端末装置は、例えば、ガイドレールの据付作業を行なう作業者が持つ端末装置である。これにより、作業者は、ピアノ線の位置検出装置１０から離れた位置で作業する場合でも、端末装置の画面を見てピアノ線１２の位置を確認することができる。また、インタフェース６０は、ピアノ線の位置検出装置１０を遠隔操作するための制御信号を外部の端末装置から受け取ることもできる。遠隔操作するための制御信号としては、例えば、ピアノ線の位置検出装置１０の電源を切断する指令信号や、２値化処理部５４ａ，５４ｂでの２値化処理に適用する閾値の変更を指示する信号などが考えられる。

【0075】

続いて、本実施形態に係るピアノ線の位置検出装置を用いてガイドレールの芯出しを行なう方法について説明する。

【0076】

まず、作業者は、ピアノ線の位置検出装置１０を図示しない組立治具を利用して高精度に組み立てる。その際、作業者は、ピアノ線の位置検出装置１０の筐体２４をゲージの一部として、クリップ部３２からピアノ線１２の検出位置までの距離を高精度に管理して組み立てる。また、作業者は、光学センサ１６１，１６２の２値信号を外部機器等に出力してモニタすることにより、ピアノ線１２を合わせるべき位置がゾーン２（２値信号の組み合わせがＬＬ状態の区間）となるように、クリップ部３２からピアノ線１２の検出位置までの距離を調整する。距離の調整は、保護フィルム３６ａ，３６ｂ（図３）を重ね貼りすることにより実施可能である。

【0077】

次に、作業者は、上述した距離の調整を終えたピアノ線の位置検出装置１０を、クリップ部３２によってガイドレール１４に固定する。その際、作業者は、クリップ部３２の第１の当接面３２ａをガイドレール１４のＸ－Ｚ基準面１４ａに接触（密着）させるとともに、第２の当接面３２ｂをＹ－Ｚ基準面１４ｂに接触（密着）させる。これにより、クリップ部３２は、マグネット３４ａ，３４ｂの磁気吸着力によってガイドレール１４に固定される。

【0078】

ここで、本実施形態においては、ピアノ線の位置検出装置１０の電源スイッチとしてマイクロスイッチ（図示せず）を使用し、このマイクロスイッチをクリップ部３２に取り付けている。そして、上述のようにクリップ部３２をガイドレール１４に装着したときに、マイクロスイッチがガイドレール１４と近接又は接触することによってオンされ、これによってピアノ線の位置検出装置１０の電源が自動で投入される構成を採用している。ピアノ線の位置検出装置１０の電源が投入されると、電源部２２から回路基板２０、センサ駆動部２６、信号処理部２８、光学センサ１６１，１６２，１８１，１８２等に電源が供給される。

【0079】

その際、基準値格納部５０ａは、装置電源投入時の光学センサ１６１の出力値を基準値として格納し、基準値格納部５０ｂは、装置電源投入時の光学センサ１６１の出力値を基準値として格納する。この時点では、ガイドレール１４の芯出しが行なわれていないため、ピアノ線１２は、光学センサ１６１，１６２の検出範囲（光束）、及び、光学センサ１８１，１８２の検出範囲（光束）から外れた位置に存在する。このため、装置電源が投入されたときの光学センサ１６１の出力値を基準値格納部５０ａに格納することにより、発光部１６１ａと受光部１６１ｂの間にピアノ線１２がないときの光学センサ１６１の出力値を基準値として格納することができる。この点は、光学センサ１６２と基準値格納部５０ｂについても同様である。このような基準値の格納は、Ｘ方向位置検出部１６に対応する基準値格納部５０ａ，５０ｂと、Ｙ方向位置検出部１８に対応する基準値格納部の両方で行われる。なお、ピアノ線の位置検出装置１０の電源スイッチは、作業者によって押圧操作される位置に設けられていてもよい。

【0080】

次に、作業者は、ピアノ線１２を手で摘まんで筐体２４の開口部３０からピアノ線１２を導入するとともに、光学センサ１６１，１６２の検出範囲、及び、光学センサ１８１，１８２の検出範囲をピアノ線１２が横切るように、当該検出範囲を一度くぐらせる。具体的には、作業者は、光学センサ１６１，１６２の光束をピアノ線１２がＸ方向に横切るように、ピアノ線１２を動かす。また、作業者は、光学センサ１８１，１８２の光束をピアノ線１２がＹ方向に横切るように、ピアノ線１２を動かす。このとき、基準値格納部５０ａは、ピアノ線１２の移動による光学センサ１６１の出力変化を監視する。そして基準値格納部５０ａは、装置動作中に得られた光学センサ１６１の最大の出力値が、装置電源投入時を含めて、それ以前に格納された基準値よりも大きい場合は、基準値を更新すべく、当該最大の出力値を基準値として格納する。この点は、光学センサ１６２に対応する基準値格納部５０ｂや、光学センサ１８１，１８２に対応する基準値格納部についても同様である。このように、装置動作中における光学センサの最大の出力値を基準値として格納することにより、何らかの理由で光学センサの出力特性が変化した場合でも、その時々の光学センサの出力特性を反映した基準値を格納することができる。なお、基準値の格納は、装置電源投入時のみ行なってもよいし、装置動作中のみ行なってもよい。

【0081】

一方で、ゾーン判定部５６は、上述のように作業者がピアノ線１２を動かすことにより、自身の初期状態を解除した後、ゾーン判定処理を開始する。ゾーン判定処理の内容については前述したとおりである。

【0082】

ゾーン判定部５６の判定結果は、インタフェース６０を介して外部に出力される。出力の方法は様々である。例えば、有線で外部の機器に伝送する方法や、無線装置を介して無線で外部に送信する方法を選択することができる。ゾーン判定部５６の判定結果を、インタフェース６０を介して外部に出力することにより、ピアノ線の位置検出装置１０から離れた場所でもピアノ線１２の位置を確認することができる。また、ゾーン判定部５６の判定結果を表示部５８に表示することにより、作業者は、表示部５８における発光ダイオードの点灯位置を見てピアノ線１２の位置を認識することができる。これにより、作業者は、表示部５８における発光ダイオードの点灯位置が、Ｘ方向及びＹ方向の両方でゾーン２を示すようにガイドレール１４の位置を調整する。これにより、ガイドレール１４の芯出しが完了する。

【0083】

以上述べたように、本実施形態に係るピアノ線の位置検出装置１０は、基準値格納部５０ａに格納される基準値と光学センサ１６１の出力値とに基づいて相対値を演算し、この相対値を閾値で２値化することにより、ピアノ線１２の有無を２値信号で出力する構成を採用している。これにより、光学センサ１６１の出力特性が、例えば図５に示す出力特性Ｂから出力特性Ｃの範囲内でばらつく場合でも、光学センサ１６１の相対出力特性を図１０のように揃えることができる。この点は、他の光学センサ１６２，１８１，１８２についても同様である。これにより、光学センサの出力特性のばらつきに応じて抵抗値を調整したり、光学センサの出力特性を見て閾値を設定したりする必要がなくなる。このため、光学センサの調整作業の負担を軽減することができる。また、光学センサにスリット板を設けなくても、光学センサの相対出力（図１０）をピアノ線１２の有無によって大きく変化させることができる。このため、光学センサの検出幅（光束幅）をスリット板によって狭めることなく、より広い範囲でピアノ線１２の位置を検出することができる。

【0084】

また、本実施形態において、基準値格納部５０ａは、ピアノ線１２が光学センサ１６１の光束を遮っていないときの光学センサ１６１の出力値を基準値として格納する。これにより、光学センサ１６１の出力特性に適した基準値を基準値格納部５０ａに格納することができる。また、基準値格納部５０ｂは、ピアノ線１２が光学センサ１６２の光束を遮っていないときの光学センサ１６２の出力値を基準値として格納する。これにより、光学センサ１６２の出力特性に適した基準値を基準値格納部５０ｂに格納することができる。この効果は、Ｘ方向位置検出部１６に対応する信号処理部２８のほか、Ｙ方向位置検出部１８に対応する信号処理部でも得られる。

【0085】

また、本実施形態において、Ｘ方向位置検出部１６は、２つの光学センサ１６１，１６２を有し、これに対応して信号処理部２８は、２つの基準値格納部５０ａ，５０ｂと、２つの相対値演算部５２ａ，５２ｂと、２つの２値化処理部５４ａ，５４ｂと、を有する。これにより、２つの光学センサ１６１，１６２の出力特性が異なる場合でも、抵抗値の調整なしに、２つの光学センサ１６１，１６２の相対出力特性を揃えることができる。この点は、Ｙ方向位置検出部１８とこれに対応する信号処理部についても同様である。

【0086】

また、本実施形態において、２つの光学センサ１６１，１６２は、Ｘ方向に所定量ΔＸだけずれて配置され、ゾーン判定部５６は、２つの２値化処理部５４ａ，５４ｂがそれぞれ出力する２値信号に基づいて、ピアノ線１２の位置を５つのゾーンで判定する。これにより、ピアノ線１２の位置を広い検出範囲をもって検出することができる。この点は、Ｙ方向位置検出部１８とこれに対応する信号処理部についても同様である。

【0087】

＜変形例等＞
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。また、上述した実施形態では、本発明の内容を理解しやすいように詳細に説明しているが、本発明は、上述した実施形態で説明したすべての構成を必ずしも備えるものに限定されない。

【0088】

例えば、上記実施形態においては、クリップ部３２の第１の当接面３２ａに保護フィルム３６ａを貼り付けるとともに、クリップ部３２の第２の当接面３２ｂに保護フィルム３６ｂを貼り付けているが、保護フィルム３６ａ，３６ｂは必要に応じて貼り付けてもよい。

【0089】

また、上記実施形態においては、好ましい例として、光学センサの最大の出力値を基準値として格納しているが、本発明はこれに限らない。例えば、光学センサの光束をピアノ線が遮っていないときに光学センサの出力値を複数回にわたって取得し、この取得した光学センサの出力値を平均した値（光学センサの平均の出力値）を基準値として格納してもよい。

【0090】

また、ピアノ線の位置検出装置１０は、ガイドレール１４の芯出しに限らず、例えば、敷居などの他の据付部材の芯出しに使用することも可能である。

【符号の説明】

【0091】

１０…ピアノ線の位置検出装置、１２…ピアノ線、４２…光束、５０ａ，５０ｂ…基準値格納部、５２ａ，５２ｂ…相対値演算部、５４ａ，５４ｂ…２値化処理部、５６…ゾーン判定部、５８…表示部、６０…インタフェース、１６１，１６２，１８１，１８２…光学センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】