(57)【要約】   可動床用の位置決めシステムは、２進化認識符号を送信するために少なくとも一つの発光素子を具備した少なくとも一つの能動アレイを備え、上記２進化認識符号の符号化は空間的または時間的であり、上記アレイは、既知の場所に配置され、さらに、上記位置決めシステムは、少なくとも一つの能動アレイの画像を得るための少なくとも一つのカメラと、画像から２進化認識符号を受信する構成要素と、可動床に対して能動アレイの位置を決定するように画像処理する構成要素と、可動床の位置を算出するために、受信した２進化認識符号と決定した上記能動アレイの位置を組み合わせる構成要素と、を備える。
2007521211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２進化認識符号を送信するために、少なくとも一つの発光素子を備え、かつ既知の場所に配置された少なくとも一つの能動アレイと、
少なくとも一つの上記能動アレイの画像を得るための少なくとも一つのカメラと、
上記画像から上記２進化認識符号を受信する手段と、
上記可動床に対して上記能動アレイの位置を決定するように上記画像を処理する手段と、
上記可動床の位置を算出するために、受信した上記２進化認識符号と決定した上記能動アレイの位置を組み合わせる手段と、
を備えることを特徴とする可動床用の位置決めシステム。
【請求項２】
少なくとも一つの上記カメラは、上記可動床に取り付けられ、少なくとも一つの上記能動アレイは、ドア枠に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の可動床用の位置決めシステム。
【請求項３】
上記可動床は、エレベータであることを特徴とする請求項２に記載の可動床用の位置決めシステム。
【請求項４】
少なくとも一つの上記発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、赤外線発光体、可視発光体、ならびに紫外線高周波発光体を含むグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載の可動床用の位置決めシステム。
【請求項５】
少なくとも一つの上記能動アレイの各々における位置情報を保存するデータベースをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の可動床用の位置決めシステム。
【請求項６】
２進化認識符号を送信するために、少なくとも一つの発光素子を各々備えた複数の上記能動アレイを、所定の位置に設けるステップと、
可動床に少なくとも一つのカメラを取り付けるステップと、
画像を作成するために、少なくとも一つの上記カメラを用いて複数の上記能動アレイのうちの少なくとも一つを写像するステップと、
上記２進化認識符号を受信し、かつ上記可動床に対して位置を決定するように上記画像を処理するステップと、
上記可動床の位置を決定するために、上記２進化認識符号を上記能動アレイの位置と組み合わせるステップと、
を備えることを特徴とする可動床の位置を決定する方法。
【請求項７】
上記能動アレイを設けるステップは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、赤外線発光体、可視発光体、ならびに紫外線高周波発光体を含むグループから選択された、少なくとも一つの上記発光素子を設けることを特徴とする請求項１に記載の可動床の位置を決定する方法。
【請求項８】
上記２進化認識符号を用いてデータベースから上記能動アレイの位置を検索する更なるステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の可動床の位置を決定する方法。
【請求項９】
上記の可動床に少なくとも一つのカメラを取り付けるステップは、エレベータに少なくとも一つの上記カメラを備えることを特徴とする請求項１に記載の可動床の位置を決定する方法。
【請求項１０】
少なくとも一つの上記能動アレイを動的に配置する更なるステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の可動床の位置を決定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動床の位置を決定するために能動的な位置発光器を備える装置を使用するシステムならびに方法に関する。さらに具体的には、本発明は昇降路におけるエレベータの位置を決定するために、能動的な発光器を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
位置決め基準システム（ＰＲＳ）は、エレベータ制御装置の構成要素であり、この装置は、特に昇降路におけるエレベータかごにおいて、可動床の高速でかつ正確な位置決めを提供する。光学式位置決め基準システムと関連した２つの問題、特にエレベータの位置決め基準システムにとってのこれらの問題は、特にガラス昇降路において、周辺光の干渉が生じ、かつ火災や煤煙による緊急状態にあって、システムの性能が低下することである。符号化情報を含む受動的なリフレクタの光検出を用いる場合には、これらの欠陥は根本的な問題である。
【０００３】
それ故に、エレベータの取り付けならびに保守の際に低コストで、高精度の位置決め手段が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、可動床の位置を決定するために能動的な位置発光器を備える装置を使用するシステムならびに方法を提供することである。さらに具体的には、本発明は、昇降路におけるエレベータの位置を決定するために、能動的な発光器を使用する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、可動床用の位置決めシステムは、２進化認識符号を送信するために少なくとも一つの発光素子を具備した少なくとも一つの能動アレイを備え、上記２進化認識符号の符号化は空間的または時間的であり、上記アレイは、既知の場所に配置され、さらに、上記位置決めシステムは、少なくとも一つの能動アレイの画像を得るための少なくとも一つのカメラと、画像から２進化認識符号を受信する手段と、可動床に対して能動アレイの位置を決定するように画像処理する手段と、可動床の位置を算出するために受信した２進化認識符号と決定した位置を組み合わせる手段と、を備える。
【０００６】
本発明によれば、可動床の位置を決定する方法は、所定の位置に複数の能動アレイを備えるステップを備え、各々の能動アレイは、２進化認識符号を送信するための少なくとも一つの発光素子を具備し、上記２進化認識符号の符号化は空間的または時間的であり、さらに、上記方法は、可動床に少なくとも一つのカメラを取り付けるステップと、画像を作成するために少なくとも一つのカメラを用いて複数の能動アレイのうちの少なくとも一つを写像するステップと、２進化認識符号を受信し、かつ可動床に対して位置を決定するように画像処理するステップと、可動床の位置を決定するために、２進化認識符号を能動アレイの位置と組み合わせるステップと、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、一般的に使用されている受動的なリフレクタの代わりに、昇降路に沿って配置された一連の能動的な光学式発光器つまり光学式発光器のアレイを備える光学式位置決め基準システム（ＰＲＳ）を提供する。能動的な光学式発光器は、空間情報ならびに時間情報の両方を送信し、これらの情報から、エレベータの位置が算出される。後述するように、基本位置の演算は、画像処理を通して行われ、かつ一実施例においては、周知の三角法によって行われる。実際は、本発明は、好ましくは精度ならびに耐故障性を向上させるためにエレベータに取り付けられた２つ以上のカメラを使用する。
【０００８】
図１を参照すると、本発明における能動アレイ１１の好ましい配置を示している。各々の能動アレイ１１は、発光素子１２の１次元配列または２次元配列のいずれであっても良い。各々の発光素子は、好ましくは発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、或いは赤外線発光体や、可視発光体、または紫外線高周波発光体である。少なくとも一つ、好ましくは２つの能動アレイ１１は、昇降路１４のドア枠１３上の既知の場所に取り付けられる。別の実施例においては、能動アレイ１１は、単一の発光素子１２から構成されてもよい。
【０００９】
図２を参照すると、本発明におけるＰＲＳ１０を示している。ドア枠１３に取り付けられた能動アレイ１１に加えて、少なくとも一つ、好ましくは２つの、可動床２１に取り付けられたカメラ１５が存在する。好ましい実施例においては、可動床２１は、エレベータかごである。能動アレイ１１は、各階におけるドア枠１３上の既知の場所に取り付けられる。能動アレイ１１が起動すると、各々の能動アレイ１１の発光素子１２が、予め定めたパターンで起動される。各々の発光素子１２は、オンまたはオフとなる。能動アレイ１１が、１次元配列または２次元配列の場合は、各々の能動アレイ１１の発光素子１２が、能動アレイ１１毎に異なったパターンで起動される。このようにして、各々の能動アレイ１１は、２進化認識符号を示す。各々の能動アレイ１１が、単一の発光素子１２を備える場合は、この発光素子が、所定の順序で点滅し、能動アレイ１１の２進化認識符号として時間的に読み取られる。
【００１０】
各々の能動アレイ１１に関連したユニークな符号ならびに各々の能動アレイ１１の位置は、データベース１７に保存され、またＰＲＳ１０によってアクセス可能である。ある実施例においては、能動アレイの冗長性が、各々の能動アレイ１１における２進化認識符号のオーバーローディングによって、ＰＲＳ１０に追加される。ここで、“オーバーローディング”とは、単一の能動アレイ１１に対し、２つ以上の２進化認識符号をマップすることに関する。このようなオーバーローディングが発生すると、２つ以上の２進化認識符号の各々が、連続して素早く点滅する。万一、単一の発光素子１２が使用不能の場合に、能動アレイ１１の認識を、多数の２進化認識符号から推定することが可能となる。別の実施例においては、各々の能動アレイ１１の２進化認識符号が、動的に配置されてもよい。さらに別の実施例においては、ユニークな符号は、空間的または時間的なエラー修正符号（ＥＣＣ）の一部を含んでもよい。
【００１１】
可動床が昇降路を昇降すると、２進化認識符号を受信するために、ＰＲＳ１０は、能動アレイ１１を写像する。位置情報を視覚的に送信するために発光素子１２のような発光器を使用することによって、受動的なリフレクタの場合のような空間情報のみの代わりに、カメラ１５に空間情報ならびに時間情報の両方を送信することを可能にする。煤煙時に、本発明における発光素子１２は、同じ照度の場合、受動的なリフレクタより約４倍高い視認性を有する。さらに、この発光素子は、昇降路の状況変化に応じて発光した光の照度を動的に変化させることによって、カメラ１５におけるＳ／Ｎ比を向上させることが可能である。各々の能動アレイ１１は、電源２３によって電源供給される。好ましい実施例においては、電源２３は、昇降路に配線済みである。或いは、蓄電池や無線電源カップリングによって、能動アレイに電源供給してもよい。
【００１２】
ある実施例においては、耐故障性ならびに位置決め精度の向上が、図３に示されているように、複数のカメラ１５ならびに周知の三角法を用いることによって得られる。能動アレイ１１は、単一のドア枠上で三角測量を可能にするように、ドア枠１３の上部ならびに下部に配置される。この配置は、急行領域の上部や下部におけるドア枠に関して有利である。可動床２１の位置が、２つの能動アレイ１１が、２つのカメラ１５のうちの一つにおける視界１９内にそれぞれが収まるような位置となったときに、これらの能動アレイは、カメラによって写像される。能動アレイ１１の２進化認識符号を決定し、かつ各々のカメラ１５の既知の位置に対して、各イメージにおける発光素子１２の絶対位置を識別するために、マイクロプロセッサのような電子計算デバイスによって、画像が取り込まれ、画像処理にかけられる。以下で示すように、能動アレイ１１ひいては発光素子１２の実際の位置は、データベース１７から検索され、かつエレベータの位置を決定するために用いられる。
【００１３】
能動アレイ１１の各組の間の距離である距離Ｙ1は、既知であり、またデータベース１７に保存されているものとする。各々の能動アレイから可動床の上部及び下部における垂直方向のオフセットは、以下のように計算される。
【００１４】
ｈ2＝（ｙ1−ｙ2）／[｛ｔａｎ（α1）／tａｎ（α2）｝＋１]
ｈ1＝（ｙ1−ｙ2）／［｛ｔａｎ（α2）／ｔａｎ（α1）｝＋１］
既知の距離ｙ1、ｙ2は、時間とともにゆっくりと変化し、また最新のものに更新される。
【００１５】
エレベータの運転の際は、可動床２１が昇降路１４を昇降すると、一つ或いは複数のカメラ１５が、能動アレイ１１から送信された２進化符号情報を受信する。少なくとも一つのカメラは、絶対位置を決定するために、常に少なくとも一つの能動アレイ１１を視界内に捉える必要がある。取り込まれた一つ或いは複数のイメージに対し、計算デバイス２７によって画像処理が行われ、能動アレイ１１からのカメラひいては可動床２１のオフセットが決定される。データベース１７から写像された各々の能動アレイ１１の絶対位置を検索することによって、可動床の絶対位置が算出される。
【００１６】
上記に示すように、故障した発光素子２１に対して能動アレイの動的な再配置を可能にすることにより、本発明におけるＰＲＳは、耐故障性を有する。さらに、能動アレイ１１が単一の発光素子１２を備える場合であっても、本発明におけるＰＲＳは、ある期間に亘る単一の視覚的基準を用いて絶対位置基準を決定することができる。
【００１７】
本発明に基づいて、本明細書に示された目的、手段、長所を十分に満足させる可動床の位置を決定するための能動的な位置発光器を備えるシステムならびに方法が実現することが明らかである。特定の態様の内容に沿って本発明を説明したが、当業者であれば、本明細書を参照することにより、その他の代替、改良、変更を想到することが出来るだろう。従って、これらの代替、改良、変更は、添付された包括的な特許請求の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における能動アレイの配置を示す図。
【図２】本発明における位置決め基準システム（ＰＲＳ）の図。
【図３】可動床の位置を決定するために、本発明におけるＰＲＳが用いられる方法を示す図。
【図１】
2007521211.tif 000003
【図２】
2007521211.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
2007521211.tif 000006