(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの制御盤に設けられた親局と、
前記エレベータの乗場又はかごに設けられた子局と、
前記親局及び前記子局の一方に電線を介して電力を供給する電源装置と、
前記親局及び前記子局の一方の近傍において前記電源装置から前記電線を介して供給される電圧を使用して、前記親局及び前記子局の他方から一方に向けて信号線を介して送信された信号の電圧を前記親局及び前記子局の一方の近傍で分圧する分圧手段と、
前記電源装置から前記分圧手段に供給される電圧を前記親局及び前記子局の一方の近傍の前記電線で監視する監視手段と、
前記監視手段に監視された電圧の値に基づいて、前記信号の電圧を分圧した際の電圧の値が前記親局及び前記子局の一方で正常に判定し得る範囲になるように前記分圧手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータの信号伝送装置。
【請求項２】
前記分圧手段は、複数の抵抗からなり、
前記制御手段は、前記監視手段に監視された電圧の値に基づいて、前記信号の電圧を分圧した際の電圧の値が前記親局及び前記子局の一方で判定し得る範囲になるように前記複数の抵抗の接続状態を切り替えることを特徴とする請求項１記載のエレベータの信号伝送装置。
【請求項３】
前記電源装置は、前記親局及び前記子局の一方の近傍に設けられた機器に電力を供給し、
前記制御手段は、前記監視手段に監視された電圧の値に基づいて、前記機器が正常に動作し得るように前記機器の制御回路の回路定数を切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータの信号伝送装置。
【請求項４】
前記電源装置は、前記子局に電力を供給するとともに、前記子局の近傍に設けられた機器に電力を供給し、
前記監視手段は、前記子局が測定用動作条件に対応した信号を前記親局から受信することにより前記機器の消費電力を最大としたときに、前記電源装置から前記子局と前記機器とに供給される電圧を前記子局の近傍の前記電線で監視することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエレベータの信号伝送装置。
【請求項５】
前記電源装置は、前記子局に電力を供給し、
前記分圧手段は、前記親局から前記子局に向けて送信された信号の電圧を分圧し、
前記監視手段は、前記電源装置から前記分圧手段に供給される電圧を前記子局の近傍の前記電線で監視し、
前記子局は、前記監視手段に監視された電圧の値が異常の場合は、当該子局の近傍に設けられたインジケータに異常である旨を表示させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエレベータの信号伝送装置。
【請求項６】
前記電源装置は、前記子局に電力を供給し、
前記分圧手段は、前記親局から前記子局に向けて送信された信号の電圧を分圧し、
前記監視手段は、前記電源装置から前記分圧手段に供給される電圧を前記子局の近傍の前記電線で監視し、
前記子局は、前記監視手段に監視された電圧の値が異常の場合は、前記親局に異常である旨を報知することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のエレベータの信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータの信号伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、高機能のエレベータが望まれる。そこで、エレベータの信号伝送装置には、高性能で安価なマイクロプロセッサが用いられる。具体的には、エレベータ制御盤には、親局マイクロコンピュータが設けられる。各階床の乗場やかごには、子局マイクロコンピュータが設けられる。これらのマイクロコンピュータには、電源装置から電力が供給される。
【０００３】
親局マイクロコンピュータと子局マイクロコンピュータとは、信号伝送線を介して各種信号を送受信する。この際、各マイクロコンピュータの受信信号は、電源装置から供給された電圧を使用して分圧される。その結果、当該受信信号は、当該マイクロコンピュータで正常に判定し得る電圧の値となる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５０９３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電源装置の出力電圧が低くなると、受信信号の電圧の値が変化する。このため、例えば、マイクロコンピュータがＨＩＧＨレベルの信号をＬＯＷレベルの信号と誤判断する場合がある。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、電源装置の出力電圧が低くなった場合であっても、信号を正しく伝送することができるエレベータの信号伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るエレベータの信号伝送装置は、エレベータの制御盤に設けられた親局と、前記エレベータの乗場又はかごに設けられた子局と、前記親局及び前記子局の一方に電線を介して電力を供給する電源装置と、前記親局及び前記子局の一方の近傍において前記電源装置から前記電線を介して供給される電圧を使用して、前記親局及び前記子局の他方から一方に向けて信号線を介して送信された信号の電圧を前記親局及び前記子局の一方の近傍で分圧する分圧手段と、前記電源装置から前記分圧手段に供給される電圧を前記親局及び前記子局の一方の近傍の前記電線で監視する監視手段と、前記監視手段に監視された電圧の値に基づいて、前記信号の電圧を分圧した際の電圧の値が前記親局及び前記子局の一方で正常に判定し得る範囲になるように前記分圧手段を制御する制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電源装置の出力電圧が低くなった場合であっても、信号を正しく伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエレベータの信号伝送装置のブロック図である。
【図２】図１のＡ部詳細図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエレベータの信号伝送装置の電力供給の回路モデルを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるエレベータの信号伝送装置が利用される乗場操作盤の回路の構成を示す図である。
【図５】図４の電源監視回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの信号伝送装置のブロック図である。
【００１２】
図１において、１はエレベータ制御盤である。エレベータ制御盤１は、エレベータの昇降路（図示せず）や機械室（図示せず）に設けられる。エレベータ制御盤１には、親局マイクロコンピュータ２が内蔵される。親局マイクロコンピュータ２は、エレベータ全体の制御を管理する機能を備える。
【００１３】
３は乗場操作盤である。乗場操作盤３は、エレベータが設置された各階床の乗場（図示せず）に設けられる。各乗場操作盤３には、デジタルインジケータ４、乗場釦５、乗場釦灯６が設けられる。
【００１４】
デジタルインジケータ４は、エレベータのかご（図示せず）の位置や走行方向を表示する機能を備える。乗場釦５は、押圧された場合に対応した階床の乗場呼びを登録する機能を備える。乗場釦灯６は、対応した階床の乗場呼びが登録された場合に点灯する機能を備える。
【００１５】
各乗場操作盤３には、子局マイクロコンピュータ７が内蔵される。各子局マイクロコンピュータ７は、対応したデジタルインジケータ４、乗場釦５、乗場釦灯６を制御する機能を備える。各子局マイクロコンピュータ７は、第１信号伝送線８と第２信号伝送線９とを介して親局マイクロコンピュータ２に接続される。
【００１６】
第１信号伝送線８は、親局マイクロコンピュータ２から子局マイクロコンピュータ７に各制御信号を送信する際に使用される。第２信号伝送線９は、子局マイクロコンピュータ７から親局マイクロコンピュータ２に各信号を送信する際に利用される。
【００１７】
１０は直流電源装置である。各直流電源装置１０は、例えば、昇降路に設けられる。各直流電源装置１０には、電源母線１１を介してエレベータ制御盤１から電力が供給される。エレベータ制御盤１側の直流電源装置１０は、電源線１２とグランド線１３とを介して親局マイクロコンピュータ２に電力を供給する。各直流電源装置１０は、電源線１２とグランド線１３とを介して３階床分の乗場操作盤３に電力を供給する。各直流電源装置１０に対応した乗場操作盤３の数は、必要に応じて変更される。
【００１８】
次に、図２を用いて、乗場操作盤３の受信回路の基本構成を説明する。
図２は図１のＡ部詳細図である。
【００１９】
図２に示すように、乗場操作盤３には、電源線１２を介して、直流電圧Ｖ１２が供給される。直流電圧Ｖ１２は、信号伝送回路、デジタルインジケータ４、乗場釦５、乗場釦灯６の制御回路（インターフェース回路）を動作させるために使用される。
【００２０】
直流電圧Ｖ１２は、直流電源レギュレータＩＣ１４を介して、直流電圧Ｖ５に降圧変換される。直流電圧Ｖ５は、子局マイクロコンピュータ７、子局マイクロコンピュータ７の周辺のバッファＩＣを動作させるために使用される。
【００２１】
親局マイクロコンピュータ２からの各種制御信号は、第１信号伝送線８を介して、乗場操作盤３に入力される。当該制御信号は、直流電圧Ｖ１２を使用して、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３によって分圧される。すなわち、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、当該制御信号を分圧する分圧手段として機能する。抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値は、当該制御信号が子局マイクロコンピュータ７とバッファＩＣで正常に論理判定し得る範囲に変換されるように設定される。
【００２２】
次に、図３を用いて、直流電源装置１０からの電力供給を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの信号伝送装置の電力供給の回路モデルを示す図である。
【００２３】
図３において、親局マイクロコンピュータ２は電流源として示される。乗場操作盤３も電流源として示される。
【００２４】
各乗場操作盤３間の電源線１２の抵抗値をＲａ（１）〜Ｒａ（ｎ−１）とする。各乗場操作盤３間のグランド線１３の抵抗値をＲａ（１）〜Ｒａ（ｎ−１）とする。各乗場操作盤３と電源線１２との間の電線の抵抗値をＲｂ（１）〜Ｒｂ（ｎ）とする。各乗場操作盤３とグランド線１３との間の電線の抵抗値をＲｂ（１）〜Ｒｂ（ｎ）とする。
【００２５】
直流電源装置１０よりも親局マイクロコンピュータ２側の電源線１２の抵抗値をＲｃとする。直流電源装置１０よりも親局マイクロコンピュータ２側のグランド線１３の抵抗値をＲｃとする。直流電源装置１０と電源線１２との間の電線の抵抗値をＲｄとする。直流電源装置１０とグランド線１３との間の電線の抵抗値をＲｄとする。
【００２６】
直流電源装置１０の出力電圧をＶｏとする。親局マイクロコンピュータ２に流れる負荷電流をＩｃとする。各乗場操作盤３に流れる負荷電流をＩＨ（１）〜ＩＨ（ｎ）とする。
【００２７】
この場合、ｎ階の乗場操作盤３において、Ａｎ点の入力電圧Ｖｉｎ（ｎ）は、次式で概算される。
【００２８】
Ｖｉｎ（ｎ）＝Ｖｏ−２×（Ｒａ（ｎ−１）＋Ｒｂ（ｎ））×ＩＨ（ｎ）
−２×Ｒａ（ｎ−２）×（ＩＨ（ｎ）＋ＩＨ（ｎ−１））−・・・
−２×Ｒａ（１）×（ＩＨ（ｎ）＋ＩＨ（ｎ−１）＋・・・＋ＩＨ（２））
−２×Ｒｄ×（ＩＨ（ｎ）＋ＩＨ（ｎ−１）＋・・・ＩＨ（２）＋ＩＨ（１）＋Ｉｃ）
【００２９】
すなわち、親局マイクロコンピュータ２の負荷電流Ｉｃ、１〜ｎ−１階の乗場操作盤３の負荷電流ＩＨ（１）〜ＩＨ（ｎ−１）が大きいほど、入力電圧Ｖｉｎ（ｎ）が下がる。各乗場操作盤３間の電源線１２等の抵抗値Ｒａ（１）〜Ｒａ（ｎ−１）等が大きいほど、入力電圧Ｖｉｎ（ｎ）が下がる。
【００３０】
ここで、電源線１２等の電線が長くなるほど、電線の抵抗値は大きくなる。このため、離れた場所の直流電源装置１０から電源線１２等を介してｎ階の乗場操作盤３に電圧を供給する場合、入力電圧Ｖｉｎ（ｎ）が下がる。
【００３１】
入力電圧Ｖｉｎ（ｎ）が下がると、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で分圧された制御信号の電圧の値も下がる。この場合、子局マイクロコンピュータ７及びバッファＩＣが制御信号を正常に論理判定しない場合がある。この場合、伝送異常となる。
【００３２】
この伝送異常を防止するためには、直流電源装置１０により直流電圧Ｖ１２を正しく供給する方法が考えられる。例えば、階床毎に直流電源装置１０を設けたり、直流電源装置１０と乗場操作盤３等の制御機器間の接続配線による電圧降下が許容範囲となるように、複数階床毎に直流電源装置１０を設けたりすればよい。
【００３３】
しかしながら、これらの方法においては、エレベータの停止数の増加に伴い、直流電源装置１０の数も増加させる必要がある。このため、信号伝送装置が高価になる。
【００３４】
そこで、本実施の形態においては、直流電源装置１０の出力電圧が安定していない場合や、離れた場所にある直流電源装置１０から電力を供給した場合であっても、制御信号等を正常に伝送する構成とした。これにより、信号伝送装置が安価になる。以下、本実施の形態の信号伝送装置を具体的に説明する。
【００３５】
まず、図４を用いて、本実施の形態特有の乗場操作盤３の回路を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの信号伝送装置が利用される乗場操作盤の回路の構成を示す図である。
【００３６】
図４において、抵抗Ｒ２とグランド線１３との間には、抵抗Ｒ２ａとＦＥＴ素子１５が並列に接続される。ＦＥＴ素子１５の制御端子は、子局マイクロコンピュータ７の出力端子Ｏｕｔに接続される。
【００３７】
電源線１２には、電源監視回路１６の入力端子が接続される。電源監視回路１６の出力端子は、子局マイクロコンピュータ７の入力端子Ｉｎに接続される。
【００３８】
電源監視回路１６は、監視手段として、直流電圧Ｖ１２の電圧値を子局マイクロコンピュータ７の近傍で監視する。電源監視回路１６は、監視している電圧値をデジタル値化し、子局マイクロコンピュータ７の入力端子Ｉｎへ送信する。この際、子局マイクロコンピュータ７は、電源監視回路１６から入力された電圧値に基づいて、ＦＥＴ素子１５の動作を制御する制御手段として機能する。
【００３９】
具体的には、電源監視回路１６から入力された電圧値が予め設定された判定値よりも大きい場合、子局マイクロコンピュータ７は、ＦＥＴ素子１５をＯＮする。この場合、親局マイクロコンピュータ２からの制御信号は、図２の回路と同様に、抵抗Ｒ３、Ｒ１、Ｒ２によって分圧される。この分圧により、子局マイクロコンピュータ７に入力される信号の電圧レベルが決定される。
【００４０】
電源監視回路１６から入力された電圧値が予め設定された判定値よりも小さい場合、子局マイクロコンピュータ７は、ＦＥＴ素子１５をＯＦＦする。この場合、親局マイクロコンピュータ２からの制御信号は、抵抗Ｒ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２ａによって分圧される。これにより、子局マイクロコンピュータ７に入力される信号の電圧レベルが決定される。
【００４１】
したがって、抵抗Ｒ２ａの値をＲ３、Ｒ２、Ｒ１に対して適切に選定しておけば、直流電圧Ｖ１２の電圧値にかかわらず、親局マイクロコンピュータ２からの制御信号は、子局マイクロコンピュータ７が正常に判定し得る電圧レベルになる。
【００４２】
直流電圧Ｖ１２を使用した他の回路でも同様な制御が行われる。その結果、直流電圧Ｖ１２が低下しても、それぞれの回路は正常に動作する。一例として、乗場釦灯６の点灯を説明する。
【００４３】
図４の乗場釦灯６は、発光ダイオードからなる。子局マイクロコンピュータ７の出力端子ＬｏｕｔをＯＮすると、乗場釦灯６が点灯する。この点灯には、直流電圧Ｖ１２が使用される。
【００４４】
乗場釦灯６は、子局マイクロコンピュータ７の出力端子Ｌｏｕｔからパルス信号を出力しても点灯する。乗場釦灯６に流れる順方向電流を決める抵抗値、子局マイクロコンピュータ７からのパルス信号の出力周期、パルス信号の幅は、直流電圧Ｖ１２が低くなっていない状態で乗場釦灯６の明るさが最適となるように規定される。
【００４５】
直流電圧Ｖ１２が低くなった場合、子局マイクロコンピュータ７は電圧の値に合わせて、乗場釦灯６の明るさが最適な状態を維持するようにパルス信号の幅を広げる。このパルス信号の幅の変更により、直流電圧Ｖ１２が低くなっても、乗場釦灯６の明るさが維持される。
【００４６】
次に、図５を用いて、電源監視回路１６を利用した直流電圧Ｖ１２の異常検出方法を説明する。
図５は図４の電源監視回路のブロック図である。
【００４７】
図５において、１７はローパスフィルタ回路である。ローパスフィルタ回路１７は、入力された直流電圧Ｖ１２に含まれる高周波のリップルノイズを除去する機能を備える。１８はサンプル＆ホールド回路である。サンプル＆ホールド回路１８は、任意の測定タイミングでローパスフィルタ回路１７を通過した電圧をホールドする機能を備える。１９はＡ／Ｄ変換回路である。Ａ／Ｄ変換回路１９は、サンプル＆ホールド回路１８を通過した電圧をデジタル信号に変換する機能を備える。
【００４８】
このような構成にすることにより、電源監視回路１６は、高調波リップルノイズによる直流電圧Ｖ１２の測定誤差を抑える。また、子局マイクロコンピュータ７からホールド指令を出力することで、電源監視回路１６は、任意の測定タイミングで直流電圧Ｖ１２を監視する。
【００４９】
ここで、直流電源装置１０には、電解コンデンサ等、経年劣化する部品が使用される。電解コンデンサは、経年劣化によって静電容量が徐々に低下する。静電容量が低下すると、直流電源装置１０の電力供給能力が低下する。このとき、乗場操作盤３等の負荷電流が大きいと、直流電源装置１０の出力電圧が低下する。
【００５０】
このように、エレベータのような長期間使用されるシステムでは、稼動期間中に直流電源装置１０の性能劣化が進む。経年劣化して交換すべき直流電源装置１０を保守点検等で放置すると、直流電源装置１０の出力電圧が不安定となる。その結果、その直流電源装置１０から電力供給される機器が正常に動作しなくなる。
【００５１】
そこで、親局マイクロコンピュータ２には、通常動作時よりも乗場操作盤３等の各機器に流れる電流が多くなる測定用動作条件が予め準備される。親局マイクロコンピュータ２は、測定用動作条件に対応した制御信号を子局マイクロコンピュータ７に送信する。子局マイクロコンピュータ７は、当該制御信号を受信すると、デジタルインジケータ４や乗場釦灯６等を制御して電流値が最大となるようにする。
【００５２】
このタイミングで、子局マイクロコンピュータ７は、電源監視回路１６にホールド指令を送信する。電源監視回路１６は、当該ホールド指令を受信すると、直流電圧Ｖ１２を監視する。子局マイクロコンピュータ７は、当該監視結果や当該監視結果に基づく判定結果を親局マイクロコンピュータ２に送信するとともに、自らが制御しているデジタルインジケータ４等の表示器具等に表示させる。
【００５３】
以上で説明した実施の形態１によれば、電源監視回路１６に監視された電圧の値に基づいて、抵抗の接続状態が切り替わる。その結果、受信信号が正常に判定し得る範囲になるように分圧される。このため、直流電源装置１０の出力電圧が低くなった場合であっても、信号を正しく伝送することができる。これにより、安価な直流電源装置１０を適用したり、より多くの階床毎に対して直流電源装置１０を設けたりすることができる。その結果、信号伝送装置を安価にすることができる。
【００５４】
また、電源監視回路１６に監視された電圧の値に基づいて、各機器が正常に動作し得るように各機器の制御回路の回路定数を切り替えれば、安価なシステムで各機器を正常に動作させることができる。
【００５５】
また、各機器の消費電力が最大となる動作状態のときに、直流電源装置１０の出力電圧を監視すれば、より早く、より顕著に直流電源装置１０の劣化状況を確認することができる。
【００５６】
また、電源監視回路１６に監視された電圧の値が異常の場合、子局マイクロコンピュータ７は、異常である旨を、デジタルインジケータ４等の表示機器に表示させたり、親局マイクロコンピュータ２に報知したりする。このため、異常の発生を即座に認識することができ、異常の原因を調査する必要がなくなる。さらに、異常と判定する際の閾値を各機器が動作不能となる前の値に設定すれば、各機器が動作不能となる不具合が発生する前に直流電源装置１０の出力電圧の状態を確認することができる。これにより、直流電源装置１０の保守を事前に計画することができる。
【００５７】
なお、信号を分圧する際の制御は、親局マイクロコンピュータ２やエレベータのかご（図示せず）に設けられた子局マイクロコンピュータ（図示せず）に適用してもよい。
【００５８】
また、親局マイクロコンピュータ２からの制御信号を分圧する際、子局マイクロコンピュータ７で個別にＯＮ／ＯＦＦ制御できる複数の抵抗を用いてもよい。この場合、直流電圧Ｖ１２に対してより細かく、分圧回路定数を広範囲で適切な値に設定することができる。また、当該制御信号を分圧する際、抵抗の代わりにダイオード素子等を用いてもよい。さらに、分圧回路定数を切り替える際、ＦＥＴ素子１５の変わりに、他のスイッチング素子（例えば、リレー、フォトカプラ、トランジスタ等でＯＮ／ＯＦＦ制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  エレベータ制御盤
２  親局マイクロコンピュータ
３  乗場操作盤
４  デジタルインジケータ
５  乗場釦
６  乗場釦灯
７  子局マイクロコンピュータ
８  第１信号伝送線
９  第２信号伝送線
１０  直流電源装置
１１  電源母線
１２  電源線
１３  グランド線
１４  直流電源レギュレータＩＣ
１５  ＦＥＴ素子
１６  電源監視回路
１７  ローパスフィルタ回路
１８  サンプル＆ホールド回路
１９  Ａ／Ｄ変換回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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