(57)【要約】【課題】  複数位置で計測した昇降路内の３次元データを精度良く統合し得る信頼性の高いデータ統合装置及び方法並びにプログラムを提案する。【解決手段】  エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いた計測によりそれぞれ得られた各計測データを統合するデータ統合装置及び方法並びにプログラムにおいて、乗りかごの上側で行われた計測により得られた計測データ同士については、昇降路の天井を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、レールを基準として水平方向の位置合せを行い、乗りかごの上側で行われた計測により得られた計測データと、乗りかごの下側で行われた計測により得られた計測データとについては、共通部品を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、レールを基準として水平方向の位置合せを行うようにした。【選択図】        図１
2018173392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いた計測によりそれぞれ得られた各計測データを統合するデータ統合装置において、
前記計測は、
前記エレベータの乗りかごの下側と、当該乗りかごの上側とにおいて行われ、
前記計測データは、
前記計測においてそれぞれ得られた前記昇降路内の複数の各計測点の３次元座標からなり、
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データごとに、当該計測データに基づく各前記計測点の３次元モデルから、少なくとも前記昇降路の天井と、当該昇降路内に設置された前記乗りかごの昇降をガイドするレールと、前記乗りかごの上側での前記計測及び前記乗りかごの下側での前記計測において共通して表面の３次元座標が取得される所定の共通部品とを抽出する抽出部と、
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データを位置合せして統合する位置合せ部と
を備え、
前記位置合せ部は、
前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データ同士については、前記抽出部により抽出された前記昇降路の前記天井を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記抽出部により抽出された前記レールを基準として水平方向の位置合せを行い、
前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データと、前記乗りかごの下側で行われた前記計測により得られた前記計測データとについては、前記抽出部により抽出された前記共通部品を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記抽出部により抽出された前記レールを基準として水平方向の位置合せを行う
ことを特徴とするデータ統合装置。
【請求項２】
前記共通部品は、
エレベータホールに設けられた乗場側ドアの開閉用のシルである
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ統合装置。
【請求項３】
前記位置合せ部は、
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データの統合が失敗した場合であって、外部操作により位置合せの基準とすべき平面又はオブジェクトが指定されたときに、指定された前記平面又は前記オブジェクトを基準として各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データの再度の位置合せを行う
ことを特徴とする請求項２に記載のデータ統合装置。
【請求項４】
位置合せした各前記計測データに基づいて、前記昇降路内の各オブジェクトの表面をポリゴンにより表現した３次元モデルを生成するポリゴン生成部と、
前記ポリゴン生成部により生成された前記３次元モデルから前記昇降路内の各オブジェクトをそれぞれ抽出し、抽出した各前記オブジェクトの属性をそれぞれ認識し、抽出した各前記オブジェクトにそれぞれ認識した前記属性を付加するようにしてＢＩＭ（Building Information Modeling）モデルを生成するＢＩＭモデル生成部と
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のデータ統合装置。
【請求項５】
エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いた計測によりそれぞれ得られた各計測データを統合するデータ統合装置により実行されるデータ統合方法において、
前記計測は、
前記エレベータの乗りかごの下側と、当該乗りかごの上側とにおいて行われ、
前記計測データは、
前記計測においてそれぞれ得られた前記昇降路内の複数の各計測点の３次元座標からなり、
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データごとに、当該計測データに基づく各前記計測点の３次元モデルから、少なくとも前記昇降路の天井と、当該昇降路内に設置された前記乗りかごの昇降をガイドするレールと、前記乗りかごの上側での前記計測及び前記乗りかごの下側での前記計測において共通して表面の３次元座標が取得される所定の共通部品とを抽出する第１のステップと、
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データを位置合せして統合する第２のステップと
を備え、
前記第２のステップでは、
前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データ同士については、前記昇降路の前記天井を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行い、
前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データと、前記乗りかごの下側で行われた前記計測により得られた前記計測データとについては、前記共通部品を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行う
ことを特徴とするデータ統合方法。
【請求項６】
前記共通部品は、
エレベータホールに設けられた乗場側ドアの開閉用のシルである
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ統合方法。
【請求項７】
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データの統合が失敗した場合であって、外部操作により位置合せの基準とすべき平面又はオブジェクトが指定されたときに、指定された前記平面又は前記オブジェクトを基準として各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データの再度の位置合せを行う第３のステップを備える
ことを特徴とする請求項６に記載のデータ統合方法。
【請求項８】
位置合せした各前記計測データに基づいて、前記昇降路内の各オブジェクトの表面をポリゴンにより表現した３次元モデルを生成する第４のステップと、
生成した前記３次元モデルから前記昇降路内の各オブジェクトをそれぞれ抽出し、抽出した各前記オブジェクトの属性をそれぞれ認識し、抽出した各前記オブジェクトにそれぞれ認識した前記属性を付加するようにしてＢＩＭ（Building Information Modeling）モデルを生成する第５のステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のデータ統合方法。
【請求項９】
エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いた計測によりそれぞれ得られた各計測データを統合するコンピュータ装置により実行されるプログラムであって、
前記計測は、
前記エレベータの乗りかごの下側と、当該乗りかごの上側とにおいて行われ、
前記計測データは、
前記計測においてそれぞれ得られた前記昇降路内の複数の各計測点の３次元座標からなり、
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データごとに、当該計測データに基づく各前記計測点の３次元モデルから、少なくとも前記昇降路の天井と、当該昇降路内に設置された前記乗りかごの昇降をガイドするレールと、前記乗りかごの上側での前記計測及び前記乗りかごの下側での前記計測において共通して表面の３次元座標が取得される所定の共通部品とを抽出する第１のステップと、
各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データを位置合せして統合する第２のステップと
を備え、
前記第２のステップでは、
前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データ同士については、前記昇降路の前記天井を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行い、
前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データと、前記乗りかごの下側で行われた前記計測により得られた前記計測データとについては、前記共通部品を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行う
処理を前記コンピュータ装置に実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ統合装置及び方法並びにプログラムに関し、例えば、エレベータの昇降路の複数箇所でそれぞれ取得された３次元計測点群データを統合するデータ統合装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータを改修するに際しては、新たな乗りかごの寸法と比較するため、昇降路内の各部位の寸法を採取することが行われている。従来、このような昇降路内の各部位の寸法は手作業により行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６３８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、３次元レーザ計測器を用いて昇降路内の各部位の寸法を採取する方法が考えられている。この方法は、昇降路内の複数の高さ位置において３次元レーザ計測器を用いて昇降路内の構造物（昇降路の内壁面や梁、柱、レールなど）の表面の複数箇所の３次元座標をそれぞれ計測し、各計測により得られた計測データを統合することにより昇降路内の３次元モデルを取得し、生成した３次元モデルに基づいて昇降路内の各部位の寸法を取得するものである。
【０００５】
このような方法を実現するためには、昇降路内の複数の高さ位置において計測により取得した計測データを位置決めして統合する必要がある。そして、このような計測データを統合する方法として、特許文献１に開示された方法を利用できるものと考えられる。
【０００６】
実際上、特許文献１には、第１の視点から見た計測対象物と、第１の視点とは異なる第２の視点から見た測定対象物とにおいて、２つの視点から得た３次元点群位置データ間の位置合せに適した特徴部分を含むオーバーラップ部分を算出し、点群位置データの位置合せをする方法が開示されている。
【０００７】
この場合において、特許文献１では、第１の視点から見た測定対象物の３次元点群位置データと、第２の視点から見た測定対象物の３次元点群位置データとの位置合せを位置合せに適した特徴部分を抽出して行っているが、例えば、昇降路内で共通部分の１つである昇降路の壁を基準として位置合せを行った場合、ｘ軸及びｙ軸といった水平方向では位置合せを行い得るものの、ｚ軸方向（高さ方向）で位置ずれが発生し、データ統合の精度の悪化に対応することができないという問題があった。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数位置で計測した昇降路内の３次元データを精度良く統合し得る信頼性の高いデータ統合装置及び方法並びにプログラム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】
【０００９】
かかる課題を解決するため本発明においては、エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いた計測によりそれぞれ得られた各計測データを統合するデータ統合装置において、前記計測は、前記エレベータの乗りかごの下側と、当該乗りかごの上側とにおいて行われ、前記計測データは、前記計測においてそれぞれ得られた前記昇降路内の複数の各計測点の３次元座標からなり、各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データごとに、当該計測データに基づく各前記計測点の３次元モデルから、少なくとも前記昇降路の天井と、当該昇降路内に設置された前記乗りかごの昇降をガイドするレールと、前記乗りかごの上側での前記計測及び前記乗りかごの下側での前記計測において共通して表面の３次元座標が取得される所定の共通部品とを抽出する抽出部と、各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データを位置合せして統合する位置合せ部とを備え、前記位置合せ部が、前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データ同士については、前記抽出部により抽出された前記昇降路の前記天井を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記抽出部により抽出された前記レールを基準として水平方向の位置合せを行い、前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データと、前記乗りかごの下側で行われた前記計測により得られた前記計測データとについては、前記抽出部により抽出された前記共通部品を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記抽出部により抽出された前記レールを基準として水平方向の位置合せを行うようにした。
【００１０】
また本発明においては、エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いた計測によりそれぞれ得られた各計測データを統合するデータ統合装置により実行されるデータ統合方法において、前記計測は、前記エレベータの乗りかごの下側と、当該乗りかごの上側とにおいて行われ、前記計測データは、前記計測においてそれぞれ得られた前記昇降路内の複数の各計測点の３次元座標からなり、各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データごとに、当該計測データに基づく各前記計測点の３次元モデルから、少なくとも前記昇降路の天井と、当該昇降路内に設置された前記乗りかごの昇降をガイドするレールと、前記乗りかごの上側での前記計測及び前記乗りかごの下側での前記計測において共通して表面の３次元座標が取得される所定の共通部品とを抽出する第１のステップと、各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データを位置合せして統合する第２のステップとを設け、前記第２のステップでは、前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データ同士については、前記昇降路の前記天井を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行い、前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データと、前記乗りかごの下側で行われた前記計測により得られた前記計測データとについては、前記共通部品を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行うようにした。
【００１１】
さらに本発明においては、エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いた計測によりそれぞれ得られた各計測データを統合するコンピュータ装置により実行されるプログラムであって、前記計測は、前記エレベータの乗りかごの下側と、当該乗りかごの上側とにおいて行われ、前記計測データは、前記計測においてそれぞれ得られた前記昇降路内の複数の各計測点の３次元座標からなり、各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データごとに、当該計測データに基づく各前記計測点の３次元モデルから、少なくとも前記昇降路の天井と、当該昇降路内に設置された前記乗りかごの昇降をガイドするレールと、前記乗りかごの上側での前記計測及び前記乗りかごの下側での前記計測において共通して表面の３次元座標が取得される所定の共通部品とを抽出する第１のステップと、各前記計測においてそれぞれ取得された前記計測データを位置合せして統合する第２のステップとを設け、前記第２のステップでは、前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データ同士については、前記昇降路の前記天井を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行い、前記乗りかごの上側で行われた前記計測により得られた前記計測データと、前記乗りかごの下側で行われた前記計測により得られた前記計測データとについては、前記共通部品を基準として高さ方向の位置合せを行うと共に、前記レールを基準として水平方向の位置合せを行うようにした。
【００１２】
このように本発明のデータ統合装置及び方法並びにプログラムでは、乗りかごの上側で行われた計測により得られた各計測データについては、これらの計測において共通してその表面上の３次元座標を計測する昇降路の天井及びレールを基準として高さ方向及び水平方向の位置合せを行い、乗りかごの上側で行われた計測により得られた計測データと、乗りかごの下側で行われた計測により得られた計測データとについては、これらの計測において共通してその表面上の３次元座標を計測する共通部品及びレールを基準として高さ方向及び水平方向の位置合せを行うため、高さ方向及び水平方向の位置ずれを生じさせることなく、昇降路内の複数位置においてそれぞれ取得した計測データを精度良く位置合せして統合することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数位置で計測した昇降路内の３次元データを精度良く統合し得る信頼性の高いデータ統合装置及び方法並びにプログラムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態によるデータ統合装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】計測点群データの構成例を示す図表である。
【図３】各計測点を３次元座標上にプロットした場合の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、複数回行われる３次元レーザ計測器を用いた計測の計測位置の説明に供する略線図である。
【図５】シルの説明に供する略線的な断面図である。
【図６】計測器設置箇所管理テーブルの構成例を示す図表である。
【図７】図３の計測点群から昇降路の内壁面を抽出する方法の説明に供する図である。
【図８】図３の計測点群からレールを抽出する方法の説明に供する図である。
【図９】図３の計測点群からシルを抽出する方法の説明に供する図である。
【図１０】データ統合処理における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】ポップアップの説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１６】
（１）本実施の形態によるデータ統合装置の構成
図１において、１は全体として本実施の形態によるデータ統合装置を示す。このデータ統合装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２、メモリ３、外部記憶装置４、入力装置５、出力装置６、通信装置７及び記憶媒体駆動装置８を備える汎用のコンピュータ装置から構成される。
【００１７】
ＣＰＵ２は、データ統合装置１全体の動作制御を司るプロセッサである。またメモリ３は、例えば揮発性の半導体メモリから構成され、各種プログラムを記憶保持するために利用される。後述するオブジェクト抽出プログラム１０、天井抽出プログラム１１、レール基準位置合せプログラム１２、天井基準位置合せプログラム１３、共通部品基準位置合せプログラム１４、位置合せ基準取得プログラム１５、ポリゴン生成プログラム１６及びＢＩＭモデル生成プログラム１７もこのメモリ３に格納されて保持される。
【００１８】
外部記憶装置４は、例えばハードディスク装置やＳＳＤ（Solid State Drive）などの大容量で不揮発性の記憶装置から構成され、プログラムやデータを長期間保持するために利用される。後述する計測点群データ２０や、計測器設置箇所管理テーブル２１及びオブジェクト認識ルール情報２２は、この外部記憶装置４に格納されて保持される。
【００１９】
入力装置５は、ユーザが本データ統合装置１の操作を行ったり、各種情報を入力するために利用するデバイスであり、キーボード、マウス及び又はマイクロフォンなどから構成される。また出力装置６は、必要な情報を出力するデバイスであり、ディスプレイ装置、プリンタ及び又はスピーカなどから構成される。以下においては、出力装置６は、少なくともディスプレイ装置等の表示装置を含むものとする。
【００２０】
通信装置７は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）などから構成され、図示しないネットワークを介して外部機器と通信する際のプロトコル制御を行う。また記憶媒体駆動装置８は、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやその他の可搬型記憶媒体９に対してデータを読み書き可能な読書き装置（リーダ／ライタ）である。
【００２１】
なお上述のオブジェクト抽出プログラム１０等のプログラム及び計測点群データ２０等の情報は、通信装置７を介して外部機器からダウンロードしてメモリ３や外部記憶装置４に格納するようにしても、また記憶媒体駆動装置８により可搬型記憶媒体９から読み出してメモリ３や外部記憶装置４に格納するようにしてもよい。
【００２２】
（２）データ統合機能
次に、本データ統合装置１に搭載された本実施の形態によるデータ統合機能について説明する。本データ統合装置１には、エレベータの昇降路内の複数地点において３次元レーザ計測器を用いて計測したその昇降路内部の３次元形状の計測データを統合するデータ統合機能が搭載されている。
【００２３】
なお本実施の形態の場合、かかる３次元レーザ計測器は、真下を除くほぼ全周囲を計測範囲とし、その計測範囲の複数方向にレーザ光を発射し、レーザ光の照射波と、当該レーザ光の計測対象の表面における反射波との位相差により、図２に示すように、計測対象の表面の複数箇所の３次元座標（ｘ座標、ｙ座標及びｚ座標）をそれぞれ計測するものである。このようにして３次元座標が得られた昇降路内部の各箇所を３次元座標上にプロットしたものを図３に示す。
【００２４】
以下においては、このようにして３次元座標を取得した昇降路内の各箇所をそれぞれ「計測点」と呼び、これら「計測点」の集合体を「計測点群」と呼ぶものとする。また、かかる計測により得られた個々の「計測点」の３次元座標をそれぞれ「計測点データ」と呼び、１回の計測により得られる複数の各「計測点」の３次元座標の計測点データの集合体を「計測点群データ」と呼ぶものとする。
【００２５】
また以下においては、かかる３次元レーザ計測器を用いた計測を、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に位置においてそれぞれ示す行うものとする。なお図４（Ａ）は、３次元レーザ計測器３０を昇降路３１のピットの底面上に設置して計測を行う場合であり、図４（Ｂ）は、昇降路３１内を昇降するエレベータの乗りかご３２を中間階に停止させて、その乗りかご３２上に３次元レーザ計測器３０を設置して計測を行う場合である。また図４（Ｃ）は、乗りかご３２を最上階に停止させて、その乗りかご３２上に３次元レーザ計測器３０を設置して計測を行う場合である。
【００２６】
かかるデータ統合機能は、上述のように図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の３か所で行った計測でそれぞれ取得された各計測点群データのうち、図４（Ｂ）の計測で得られた計測点群データと、図４（Ｃ）の計測で得られた計測点群データとについては、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）の計測時に共通して表面上の３次元座標が計測される昇降路３１の天井３１Ａを基準として高さ方向（ｚ軸方向）の位置合せを行うと共に、昇降路３１内のレール３３を基準として水平方向（ｘ軸方向及びｙ軸方向）の位置合せを行う機能である。なお、ここで言う「レール」とは、乗りかご３２が上下方向に移動するようガイドするために昇降路３１内に垂直に固定配置される一対のガイド部材を指す。
【００２７】
また本データ統合機能は、図４（Ａ）の計測により得られた計測点群データと、図４（Ｂ）及び図（Ｃ）の計測により得られた各計測点群データとについては、これら図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測時に共通して表面上の３次元座標が計測される部品（以下、これを共通部品と呼ぶ）を基準として高さ方向の位置合せを行い、昇降路３１内のレール３３を基準として水平方向の位置合せを行う機能である。本実施の形態の場合、かかる共通部品として、図５に示すように、エレベータホール３４に設けられた乗場側ドア３５の開閉用の溝であるシル３６が適用される。
【００２８】
なお本データ統合機能は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の各計測によりそれぞれ得られた各計測点群データ２０のデータ統合に失敗した場合であって、ユーザにより位置合せの基準とすべきオブジェクト（天井３１Ａ、レール３３及び又はシル）が指定されて位置合せの再実行が指示されたときに、指定されたオブジェクトを基準として再度の位置合せを行う機能や、統合した計測点群データに基づいて昇降路３１内の３次元形状を表すポリゴンを生成すると共に、ポリゴンで表現された各オブジェクトに属性を付加することによりその昇降路３１のＢＩＭ（Building Information Modeling）を生成する機能をも含む。
【００２９】
以上のような本実施の形態によるデータ統合機能を実現するための手段として、データ統合装置１のメモリ３には、上述のようにオブジェクト抽出プログラム１０、天井抽出プログラム１１、レール基準位置合せプログラム１２、天井基準位置合せプログラム１３、共通部品基準位置合せプログラム１４、位置合せ基準取得プログラム１５、ポリゴン生成プログラム１６及びＢＩＭモデル生成プログラム１７が格納されている。またデータ統合装置１の外部記憶装置４には、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の各計測によりそれぞれ得られた上述の各計測点群データ２０に加えて、計測器設置箇所管理テーブル２１及びオブジェクト認識ルール情報２２が格納されている。
【００３０】
オブジェクト抽出プログラム１０は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測においてそれぞれ得られた計測点群データ２０ごとに、その計測点群データ２０に基づく図３のような計測点群から「面」を抽出し、抽出した「面」と、後述するオブジェクト認識ルール情報２２とに基づいて、計測点群から昇降路３１（図４）の内壁面や、レール３３（図４）及びシル３６（図５）などの構造物をそれぞれオブジェクトとして認識して抽出する機能を有するプログラムである。
【００３１】
また天井抽出プログラム１１は、３次元レーザ計測器３０（図４）を乗りかご３２（図４）に載せて行った図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）の各計測によりそれぞれ得られた計測点群データ２０に基づいて、オブジェクト抽出プログラム１０と同様にして、上述の３次元モデル２５内の昇降路３１の天井３１Ａを認識して抽出する機能を有するプログラムである。
【００３２】
レール基準位置合せプログラム１２は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測によりそれぞれ得られた各計測点群データ２０を、オブジェクト抽出プログラム１０により抽出されたレール３３を基準として水平方向（ｘ軸方向及びｙ軸方向）の位置合せする機能を有するプログラムである。
【００３３】
天井基準位置合せプログラム１３は、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）の計測によりそれぞれ得られた各計測点群データ２０を、天井抽出プログラム１１により抽出された昇降路３１の天井３１Ａを基準として高さ方向（ｚ軸方向）の位置合せを行う機能を有するプログラムである。
【００３４】
また共通部品基準位置合せプログラム１４は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測により得られた各計測点群データ２０を、オブジェクト抽出プログラム１０により認識されたシル３６を基準として高さ方向（ｚ軸方向）の位置合せを行う機能を有するプログラムである。
【００３５】
位置合せ基準取得プログラム１５は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測によりそれぞれ得られた各計測点群データ２０の位置合せが失敗した場合であって、ユーザにより３次元モデル２５内の位置合せの基準とすべきオブジェクトが指定され、かつ位置合せの再実行が指示されたときに、指定されたオブジェクトに関する情報を取得する機能を有するプログラムである。位置合せ基準取得プログラム１５は、取得した情報に基づいて、レール基準位置合せプログラム１２や、天井基準位置合せプログラム１３又は共通部品基準位置合せプログラム１４を制御することにより水平方向や高さ方向の位置合せを再度行わせる。
【００３６】
またポリゴン生成プログラム１６は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測によりそれぞれ得られた各計測点群データ２０の位置合せが完了した後に、これら計測点群データ２０に基づいて昇降路３１内の構造を表すポリゴンを生成する機能を有するプログラムである。またＢＩＭモデル生成プログラム１７は、ポリゴンで表現された昇降路３１内の各オブジェクトに属性を付加することによりその昇降路３１のＢＩＭを生成する機能を有するプログラムである。
【００３７】
一方、計測器設置箇所管理テーブル２１は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測時における３次元レーザ計測器３０（図４）の設置箇所を管理するために利用されるテーブルであり、図６に示すように、計測点群データＩＤ欄２１Ａ及び計測位置欄２１Ｂを備えて構成される。
【００３８】
そして計測点群データＩＤ欄２１Ａには、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測によりそれぞれ得られた計測点群データ２０の識別子が格納され、計測位置欄２１Ｂには、対応する計測点群データ２０が得られた計測時における３次元レーザ計測器３０の設置位置（計測位置）が格納される。
【００３９】
またオブジェクト認識ルール情報２２は、オブジェクト抽出プログラム１０（図１）や天井抽出プログラム１１（図１）が、外部記憶装置４（図１）に格納された計測点群データ２０に基づく計測点群から昇降路３１の内壁面や天井３１Ａ、レール３３及びシル３６といったオブジェクトを認識して抽出するためのルールから構成される情報である。
【００４０】
例えば、昇降路３１の内壁面を認識するためのルールとしては、互いに隣接する平面と直交又はほぼ直交し、かつ、その平面からなる内側に他の構造物の平面が含まれる場合、その４つの平面が昇降路３１の内壁面であるといったルールが用意される。この場合、４つの平面内に他のオブジェクトの平面が含まれるか否かを判定するための条件としては、例えば、以下の条件が考えられる。
【００４１】
（i）４つの平面が、少なくとも一部の３次元モデル２５を構成する平面のうち最も外側に位置している。
（ii）すべての平面の面積のうち、４つの平面の面積が広い順から上位複数（例えば４つ以上）内である。
（iii）すべての平面の対角線のうち、４つの平面の対角線の長さが長い順から上位複数ないである。
（iv）上記（i）〜（iii）のうち少なくとも２つの組合せ。
【００４２】
なお昇降路３１の内壁面を認識するための他のルールとして、３次元モデル２５を構成するすべての平面のうち、上記条件などに従って複数（例えば４つ以上）を予め抽出し、抽出した平面が隣接する平面と直交又はほぼ直交であるか否かに基づいて昇降路３１の内壁面を認識するようにしてもよい。
【００４３】
図７は、昇降路３１の内壁面として認識されたオブジェクトの３次元モデル４０の一例を示す。この３次元モデル４０は、各々が隣接する平面と直交又はほぼ直交である平面４０Ａ〜平面４０Ｄから構成される。ここでは、昇降路３１の内壁面として認識した平面４０Ａ〜平面４０Ｄの長手方向（矢印４０Ｚ）を、乗りかご３２（図４）の昇降方向としている。なお、ここで言う長手方向とは、平面の辺のうち、最も長いものに沿った方向のことを言う。
【００４４】
また昇降路３１の天井３１Ａを認識するためのルールとしては、昇降路３１の最上部に位置する水平な平面が昇降路３１の天井に該当するといったルールが用意される。
【００４５】
さらに昇降路３１内のレール３３（図４）を認識するためのルールとしては、以下の条件を満たすときに、その平面を含むオブジェクトがレール３３に該当するといったルールが用意される。
（i）平面は、昇降路３１の内壁面のいずれかの平面に対して平行又はほぼ平行であり、その長手方向が乗りかご３２の昇降方向と平行又はほぼ平行であり、昇降路３１の内壁面のいずれとも接触しない。
（ii）上記（i）の平面でない平面は、上記（i）の平面と直交又はほぼ直交し、かつ、長手方向に平行又はほぼ平行の辺が上記（i）の平面と接触又はほぼ接触する。
（iii）上記（ii）の平面を含む４つの平面の各々が、隣接する平面と直交又はほぼ直交である。
（iv）上記（iii）の４つの平面のすべてが、昇降路３１の内壁面のいずれとも接触しない。
【００４６】
図８は、レール３３として認識されたオブジェクトの３次元モデル４１の一例を示す。図８では、昇降路３１の内壁面として認識された各平面を一点鎖線で示している。この３次元モデル４１は、平面４１Ａと、平面４１Ｂ〜平面４１Ｅとから構成される。平面４１Ａは、平面４０Ｂに対して平行又はほぼ平行であり、その長手方向は乗りかご３２（図４）の昇降方向（矢印４１Ｚ）と平行又はほぼ平行であり、かつ、平面４１Ａは昇降路３１の内壁面のいずれの平面とも接触しない。また、平面４１Ｂ及び平面４１Ｅの各々は平面４１Ａと直交又はほぼ直交し、その長手方向に平行又はほぼ平行な辺は、平面４１Ａと接触又はほぼ接触する。平面４１Ｂ〜平面４１Ｅの各々は、隣接する平面と直交又はほぼ直交であり、３次元モデル４０の平面（平面４０Ａ〜平面４０Ｄ）のいずれとも接触しない。
【００４７】
さらにシル３６（図５）を認識するためのルールとしては、以下の条件を満たすときに、その平面を含むオブジェクトがシル３６に該当するといったルールが用意される。
（i）平面の辺が、昇降路の内壁面と接触又はほぼ接触する。
（ii）上記（i）の平面の辺と対向する辺が、昇降路３１の内壁面の４つの平面の外側に位置する。
（iii）上記（i）の平面の長手方向は、乗りかご３２の昇降方向に対して直交又はほぼ直交する。
【００４８】
図９は、シル３６として認識されたオブジェクトの３次元モデル４２の一例を示す。図９では、昇降路３１の内壁面として認識された平面４０Ａ〜４０Ｄを一点鎖線で示している。３次元モデル４２は、平面４２Ａから構成される。平面４２Ａの辺４２ＡＡは、昇降路３１の内壁面として認識された平面４０Ｄと接触又はほぼ接触している。辺４２ＡＡと対向する辺４２ＡＢは、昇降路３１の内壁面として認識された平面４０Ａ〜平面４０Ｄの外側に位置している。また、平面４２Ａの長手方向は、乗りかご３２の昇降方向（矢印４２Ｚ）と直交又はほぼ直交する。
【００４９】
（３）データ統合処理
次に、本データ統合装置１において実行される、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測により得られた各計測点群データ２０を位置合せして統合する一連の処理（以下、これをデータ統合処理）の流れについて、図１０を参照して説明する。なお、以下においては、各種処理の処理主体を「プログラム」として説明するが、実際上は、ＣＰＵ２（図１）がそのプログラムに基づいてその処理を実行することは言うまでもない。
【００５０】
かかる図１０に示すデータ統合処理は、ユーザが入力装置５（図１）を介して所定の操作入力を行うことにより開始される。かかる操作が入力されると、まず、オブジェクト抽出プログラム１０が、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測でそれぞれ取得した各計測点群データ２０を、通信装置７（図１）を介して外部機器から又は記憶媒体駆動装置８（図１）を介して可搬型記憶媒体９（図１）から外部記憶装置４（図４）に取り込む。
【００５１】
続いて、オブジェクト抽出プログラム１０は、ステップＳ１で取り込んだ各計測点群データ２０のうち、未処理の計測点群データ２０を１つ選択する（Ｓ２）。またオブジェクト抽出プログラム１０は、選択した計測点群データ２０に基づく図３の計測点群から「面」を抽出し、抽出した「面」と、オブジェクト認識ルール情報２２（図１）とに基づいて、その計測点群から昇降路３１の天井３１Ａ以外の構造物（少なくとも昇降路３１の内壁面、レール３３及びシル３６を含む）をそれぞれオブジェクトとして認識して抽出する（Ｓ３）。
【００５２】
なお、かかる計測点群から平面や円筒を抽出する技術として、例えば、最小二乗法によって平面や円筒にマッチする点群と平面・円筒の形状パラメータを推定するＲＡＮＳＡＣ（RANdom Sample Consensus）アルゴリズムを利用することができる。また、これ以外の技術を利用するようにしてもよい。
【００５３】
続いて、オブジェクト抽出プログラム１０は、計測器設置箇所管理テーブル２１（図６）を参照して、ステップＳ２で選択した計測点群データ２０を取得したときの３次元レーザ計測器３０（図４）の設置位置が乗りかご３２（図４）の上であるか否かを判定する（Ｓ４）。そしてオブジェクト抽出プログラム１０は、この判定で否定結果を得るとステップＳ６に進む。
【００５４】
これに対してオブジェクト抽出プログラム１０は、ステップＳ４の判定で肯定結果を得ると、ステップＳ２で選択した計測点群データ２０を天井抽出プログラム１１（図１）に引き渡し、当該天井抽出プログラム１１に、その計測点群データ２０に基づく計測点群から昇降路３１の天井３１Ａを認識及び抽出させる（Ｓ５）。
【００５５】
この後、オブジェクト抽出プログラム１０は、ステップＳ１で取り込んだすべての計測点群データ２０に対するステップＳ２〜ステップＳ５の処理が完了したか否かを判断する（Ｓ６）。そしてオブジェクト抽出プログラム１０は、この判断で否定結果を得るとステップＳ２に戻り、この後、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。
【００５６】
そしてオブジェクト抽出プログラム１０は、やがてステップＳ１で取り込んだすべての計測点群データ２０に対するステップＳ２〜ステップＳ５の処理が完了することによりステップＳ６において肯定結果を得ると、レール基準位置合せプログラム１２を呼び出す。
【００５７】
レール基準位置合せプログラム１２は、オブジェクト抽出プログラム１０により呼び出されると、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測で取得した各計測点群データ２０について、ステップＳ３においてオブジェクト抽出プログラム１０により抽出されたレール３３を基準とした水平方向（ｘ軸方向及びｙ軸方向）の位置合せを行う（Ｓ７）。
【００５８】
具体的に、レール基準位置合せプログラム１２は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測で取得した各計測点群データ２０について、各計測点データ２０のｘ座標及びｙ座標を、３次元レーザ計測器３０（図４）を基準とした座標系からステップＳ３で抽出したレール３３を基準とした座標系のｘ座標及びｙ座標にそれぞれ変換することにより、これら計測点群データ２０の水平方向の位置合せを行う。このような座標変換方法としては、既存の方法を広く適用することができる。そしてレール基準位置合せプログラム１２は、この後、天井基準位置合せプログラム１３（図１）を呼び出す。
【００５９】
天井基準位置合せプログラム１３は、レール基準位置合せプログラム１２に呼び出されると、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）のように３次元レーザ計測器３０を乗りかご３２の上に設置して行った計測により得られた各計測点群データ２０について、計測器設置箇所管理テーブル２１（図６）を参照して、ステップＳ５で抽出した昇降路３１の天井３１Ａを基準とした高さ方向（ｚ軸方向）の位置合せを行う（Ｓ８）。
【００６０】
具体的に、天井基準位置合せプログラム１３は、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）の各計測でそれぞれ取得した計測点群データ２０について、各計測点データ２０のｚ座標を、３次元レーザ計測器３０を基準とした座標系からステップＳ５で特定した天井３１Ａを基準とした座標系のｚ座標にそれぞれ変換することにより、これらの計測点群データ２０に対する昇降路３１の天井３１Ａを基準とした水平方向の位置合せを行う。このような座標変換方法としては、既存の方法を広く適用することができる。そして天井基準位置合せプログラム１３は、この後、共通部品基準位置合せプログラム１４を呼び出す。
【００６１】
共通部品基準位置合せプログラム１４は、天井基準位置合せプログラム１３により呼び出されると、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の各計測でそれぞれ取得した計測点群データ２０について、計測器設置箇所管理テーブル２１を参照して、各計測点データの高さ方向（ｚ座標）の位置合せを行う（Ｓ９）。
【００６２】
具体的に、共通部品基準位置合せプログラム１４は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測で得られた各計測点群データ２０について、各計測点データのｚ座標を、３次元レーザ計測器３０を基準とした座標系からステップＳ３で抽出したシル３６の所定位置を基準とした座標系のｚ座標にそれぞれ変換することにより、これらの計測点群データ２０の高さ方向の位置合せを行う。このような座標変換方法としては、既存の方法を広く適用することができる。
【００６３】
以上までの処理により、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測で得られた各計測点群データ２０の各計測点データを１つの座標系に統一した計測データ（以下、これを統合計測データと呼ぶ）が生成される。
【００６４】
この後、共通部品基準位置合せプログラム１４は、かかる統合計測データに対してＩＣＰ（Iterative Closest Point）法を用いた収束計算を施すことにより、より精度の高い位置合せを行う（Ｓ１０）。
【００６５】
また共通部品基準位置合せプログラム１４は、かかる収束計算を施した統合計測データの計測点群を３次元座標上にプロットした図３に示す３次元モデルを、これら計測点群データ２０の位置合せ結果として出力装置６（図１）に表示させる（Ｓ１１）。
【００６６】
さらに共通部品基準位置合せプログラム１４は、かかる位置合せ再度実行するか否かをユーザに問い合わせる図１１に示すようなポップアップ５０をかかる図３の３次元モデルと併せて出力装置６に表示させる（Ｓ１１）。
【００６７】
このポップアップ５０は、かかる位置合せを再度実行するか否かをユーザに問い合わせる「修正しますか？」等の文字列５１と、修正ボタン５２及びＯＫボタン５３とを備えて構成される。
【００６８】
そして共通部品基準位置合せプログラム１４は、この後、かかるポップアップ５０の修正ボタン５２がクリックされたか否かを判定する。そして共通部品基準位置合せプログラム１４は、このポップアップ５０の修正ボタン５２がクリックされると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、位置合せ基準取得プログラム１５を呼び出す。
【００６９】
位置合せ基準取得プログラム１５は、共通部品基準位置合せプログラム１４により呼び出されると、そのとき出力装置６に表示されている図３の３次元モデル上でユーザが入力装置５（図１）を操作して位置合せの基準とすべき平面（例えば、天井３１Ａや、レール３３の表面又はシル３６の面）やオブジェクトを指定できるように、かかる３次元モデルをアクティブ状態に遷移させる。
【００７０】
また位置合せ基準取得プログラム１５は、やがてユーザにより位置合せの基準とすべき平面又はオブジェクトが指定されると、その平面又はオブジェクトを取り込み、当該平面又はオブジェクトをステップＳ７〜ステップＳ９の位置合せ時における基準とするよう対応するレール基準位置合せプログラム１２、天井基準位置合せプログラム１３又は共通部品基準位置合せプログラム１４に指示を与えた後（Ｓ１３）、レール基準位置合せプログラム１２を呼び出してステップＳ７以降の処理を実行させる。
【００７１】
そしてレール基準位置合せプログラム１２は、オブジェクト抽出プログラム１０により呼び出されると、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の計測で取得した各計測点群データ２０について、ステップＳ３においてオブジェクト抽出プログラム１０により抽出されたレール３３を基準とした水平方向（ｘ軸方向及びｙ軸方向）の位置合せを行う（Ｓ７）。
【００７２】
一方、共通部品基準位置合せプログラム１４は、ポップアップ５０のＯＫボタン５３がクリックされると（Ｓ１２：ＮＯ）、ポリゴン生成プログラム１６（図１）を呼び出す。
【００７３】
そしてポリゴン生成プログラム１６は、共通部品基準位置合せプログラム１４に呼び出されると、位置合せが完了した各計測点群データ２０に基づいて、ステップＳ３においてオブジェクト抽出プログラム１０により抽出された各オブジェクトや、ステップＳ４において天井抽出プログラム１１により抽出された昇降路３１の天井３１Ａといった、昇降路３１内の各構造物の表面上の隣接する３つの計測点を頂点とする三角形状のポリゴンを順次生成するようにして、かかる構造物をメッシュ化したポリゴンにより表現した３次元モデルを生成する（Ｓ１４）。ただし、ポリゴン生成プログラム１６が４点以上の多角形のポリゴンを生成するようにしてもよい。そしてポリゴン生成プログラム１６は、この後、ＢＩＭモデル生成プログラム１７を呼び出す。
【００７４】
ＢＩＭモデル生成プログラム１７は、ポリゴン生成プログラム１６により呼び出されると、オブジェクト認識ルール情報２２を参照し、オブジェクト抽出プログラム１０と同様にして、ステップＳ１４で生成されたポリゴンにより表現された昇降路３１内の各オブジェクトを抽出すると共に、これオブジェクトの属性（天井３１Ａ、レール３３又はシル３６など）をそれぞれ認識し、各オブジェクトにその認識結果をそのオブジェクトの属性として付加するようにしてＢＩＭモデルを生成する（Ｓ１５）。またＢＩＭモデル生成プログラム１７は、このようにした生成したＢＩＭモデルを、図３の３次元モデルに代えて出力装置６に表示させる（Ｓ１６）。
【００７５】
以上により、図１０の一連のデータ統合処理が終了する。
【００７６】
（４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態のデータ統合装置１では、エレベータの昇降路３１内の複数位置において３次元レーザ計測器３０を用いて計測することにより得られた各計測点群データを、乗りかご３２の上側に３次元レーザ計測器３０を配置して行った計測により得られた計測点群データ２０については、これらの計測において共通して表面上の計測点の３次元座標を取得可能な昇降路３１の天井３１Ａ及びレール３３を基準として高さ方向や水平方向の位置合せを行い、これらの計測点群データと、乗りかご３２の下側に３次元レーザ計測器３０を配置して行った計測により得られた計測点群データについては、これらの計測において共通して表面上の計測点の３次元座標を計測可能なシル３６及びレール３３を基準として高さ方向の位置合せを行う。
【００７７】
従って、本データ統合装置１によれば、高さ方向及び水平方向の位置ずれを生じさせることなく、エレベータの昇降路３１内の複数高さ位置においてそれぞれ取得した計測点群データを精度良く位置合せして統合することができ、かくして複数位置で計測した昇降路内の３次元データを精度良く統合し得る信頼性の孝データ統合装置を実現できる。
【００７８】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、乗りかご３２の上側及び下側での計測において共通して表面上の３次元座標を計測する共通部品としてシル３６を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々のオブジェクト（昇降路３１の構造物）を広く適用することができる。
【００７９】
また上述の実施の形態においては、各計測においてそれぞれ取得された計測データごとに、当該計測データに基づく各計測点の３次元モデルから、少なくとも昇降路３１の天井３１Ａと、当該昇降路３１内に設置された乗りかご３２の昇降をガイドするレール３３と、乗りかご３２の上側での計測及び乗りかご３２の下側での計測において共通して表面の３次元座標が取得される所定の共通部品（シル３６）とを抽出する抽出部を、オブジェクト抽出プログラム１０、天井抽出プログラム１１及びＣＰＵ２により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、オブジェクト抽出プログラム１０及び天井抽出プログラム１１を１つのプログラムにより構成したり、かかる抽出部を専用のハードウェアとして構成するようにしてもよい。
【００８０】
さらに上述の実施の形態においては、各計測においてそれぞれ取得された計測データを位置合せして統合する位置合せ部を、レール基準位置合せプログラム１２、天井基準位置合せプログラム１３、共通部品基準位置合せプログラム１４及びＣＰＵ２により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、レール基準位置合せプログラム１２、天井基準位置合せプログラム１３及び共通部品基準位置合せプログラム１４を１つのプログラムにより構成したり、かかる位置合せ部を専用のハードウェアとして構成するようにしてもよい。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、昇降路３１内のオブジェクト（構造物）を認識するためのオブジェクト認識ルールを図７〜図９について上述したようなものとするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々のルールを広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、エレベータの昇降路内の複数位置において３次元計測器を用いて計測することにより得られた計測データを統合する場合に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１……データ統合装置、２……ＣＰＵ、３……メモリ、４……外部記憶装置、５……入力装置、６……出力装置、１０……オブジェクト抽出プログラム、１１……天井抽出プログラム、１２……レール基準位置合せプログラム、１３……天井基準位置合せプログラム、１４……共通部品基準位置合せプログラム、１５……位置合せ基準取得プログラム、１６……ポリゴン生成プログラム、１７……ＢＩＭモデル生成プログラム、２０……計測点群データ、２１……計測器設置箇所管理テーブル、２２……オブジェクト認識ルール情報、３０……３次元レーザ計測器、３１……昇降路、３１Ａ……天井、３２……乗りかご、３３……レール、３６……シル、５０……ポップアップ。
【図１】
2018173392.tif 000003
【図２】
2018173392.tif 000004
【図３】
2018173392.tif 000005
【図４】
2018173392.tif 000006
【図５】
2018173392.tif 000007
【図６】
2018173392.tif 000008
【図７】
2018173392.tif 000009
【図８】
2018173392.tif 000010
【図９】
2018173392.tif 000011
【図１０】
2018173392.tif 000012
【図１１】
2018173392.tif 000013