(57)【要約】【課題】消費電力を抑制することができるエレベータの信号入力装置を提供する。【解決手段】エレベータに関する信号を入力するための入力端子４と、入力端子４と接地２との間に設けられた抵抗５と、抵抗５と接地２との間に設けられ、抵抗５と接地２との間に電流が流れた場合に、エレベータを制御するための処理装置７に入力信号を出力する入力回路６と、入力端子４と接地２との間で、抵抗５と直列に接続された信号用開閉器１６と、エレベータに関する信号を読み込まないときは、信号用開閉器１６を開き、エレベータに関する信号を読み込むときに、エレベータに関する信号の時間幅よりも狭い時間幅で信号用開閉器１６を閉じる制御手段７と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータに関する信号を入力するための入力端子と、
前記入力端子と接地との間に設けられた抵抗と、
前記抵抗と前記接地との間に設けられ、前記抵抗と前記接地との間に電流が流れた場合に、前記エレベータを制御するための処理装置に入力信号を出力する入力回路と、
前記入力端子と前記接地との間で、前記抵抗と直列に接続された信号用開閉器と、
前記エレベータに関する信号を読み込まないときは、前記信号用開閉器を開き、前記エレベータに関する信号を読み込むときに、前記エレベータに関する信号の時間幅よりも狭い時間幅で前記信号用開閉器を閉じる制御手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータの信号入力装置。
【請求項２】
電源と接続するための電源端子と、
前記抵抗、前記入力回路、前記信号用開閉器よりも前記入力端子側の配線に前記電源端子を接続する配線に設けられた故障診断用開閉器と、
を備え、
前記制御手段は、前記故障診断用開閉器を閉じた状態で前記信号用開閉器を開閉したときの前記入力信号の状態に基づいて、前記信号用開閉器の故障を診断することを特徴とする請求項１記載のエレベータの信号入力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記エレベータに関する信号を読み込む周期の変更に応じて、前記信号用開閉器を閉じる周期を変更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入力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記エレベータに関する信号の時間幅の変更に応じて、前記信号用開閉器を閉じる際の時間幅を変更することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエレベータの信号入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータの信号入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータの制御には、制御信号が利用される。制御信号は、その信頼性や即応性のために接点渡しされる。このような接点信号は、安全回路の状態をモニタリングする場合にも利用される。エレベータの昇降行程が長い場合や、接点信号が複数の機器を介して伝達される場合は、伝送線路中において、接点信号の電圧が降下する。この電圧降下の影響を防ぐため、接点信号の電圧は、制御用コンピュータの動作電圧よりも高電圧(２０Ｖ〜１５０ＶV程度)となっている。
【０００３】
従って、接点信号を制御用コンピュータに入力する際は、接点信号の電圧をディジタルレベルに低下させる必要がある。この場合、抵抗で接点信号の電圧を低下させる方法が提案されている。この方法によれば、電圧低下した接点信号は、フォトカプラ等の絶縁素子を用いて絶縁された後、入力信号として制御用コンピュータに入力される。
【０００４】
しかしながら、この方法においては、接点信号の電圧を低下させる際、抵抗が多くの熱を発する。例えば、１００Ｖの信号をフォトカプラのダイオード順方向電圧である１Ｖ程度まで低下させ、１０ｍＡでダイオードを点灯させる場合、抵抗は、１Ｗ程度の熱を発する。すなわち、２０本の信号の全てがオンとなると、常時２０Ｗ程度の発熱となる。
【０００５】
このように、抵抗で接点信号の電圧を熱に変換して降圧する方法においては、抵抗での消費電力が高い。
【０００６】
これに対し、信号線の接続状態を検出する回路と、センサの状態を判定する回路を設けた装置において、センサが確実にオンと判断された場合は接続検出回路への通電を遮断する方式が提案されている。この方式によれば、消費電力を抑制することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−７４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載のものは、異なる機能を有する２系統の入力のうち、判定する必要のない入力を無効にする方式である。すなわち、片側の入力は、常時オンとなっている。このため、この回路をエレベータの信号入力装置に適用しても、消費電力の抑制量は少ない。
【０００９】
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、消費電力を抑制することができるエレベータの信号入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るエレベータの信号入力装置は、エレベータに関する信号を入力するための入力端子と、前記入力端子と接地との間に設けられた抵抗と、前記抵抗と前記接地との間に設けられ、前記抵抗と前記接地との間に電流が流れた場合に、前記エレベータを制御するための処理装置に入力信号を出力する入力回路と、前記入力端子と前記接地との間で、前記抵抗と直列に接続された信号用開閉器と、前記エレベータに関する信号を読み込まないときは、前記信号用開閉器を開き、前記エレベータに関する信号を読み込むときに、前記エレベータに関する信号の時間幅よりも狭い時間幅で前記信号用開閉器を閉じる制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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入力装置の回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるエレベータの信号入力装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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入力装置の回路図である。
【００１５】
図１において、１は制御信号用電源である。２は第１接地である。制御信号用電源１と第１接地２との間には、第１安全回路３が設けられる。第１安全回路３は、入力端子４を介して第１接地２と接続される。入力端子４と接地２との間には、第１制御信号用抵抗５が接続される。第１制御信号用抵抗５と第１接地２との間には、第１フォトカプラ（入力回路）６の発光ダイオード６ａが接続される。
【００１６】
第１フォトカプラ６のフォトトランジスタ６ｂのコレクタは、制御用コンピュータ（処理装置）７の第１入力部に接続される。フォトトランジスタ６ｂのエミッタは、制御用コンピュータ７のグランド部に接続される。フォトトランジスタ６ｂのコレクタと制御用コンピュータ７の第１入力部との配線には、第１入力信号用抵抗８の一端が接続される。第１入力信号用抵抗８の他端には、第１入力信号用電源９が接続される。
【００１７】
１０は第２接地である。第１安全回路３の出力端と第２接地１０との間には、第２安全回路１１が接続される。第２安全回路１１と第２接地１０との間には、第２制御信号用抵抗１２が接続される。第２制御信号用抵抗１２と第２接地１０との間には、第２フォトカプラ１３の発光ダイオード１３ａが接続される。
【００１８】
第２フォトカプラ１３のフォトトランジスタ１３ｂのコレクタは、制御用コンピュータ７の第２入力部に接続される。フォトトランジスタ１３ｂのエミッタは、制御用コンピュータ７のグランド部に接続される。第２フォトカプラ１３のコレクタと制御用コンピュータ７の第２入力部との配線には、第２入力信号用抵抗１４の一端が接続される。第２入力信号用抵抗１４の他端には、第２入力信号用電源１５が接続される。
【００１９】
第１安全回路３と第１制御信号用抵抗５との間には、信号用開閉器として、第１制御信号用トランジスタ１６が設けられる。第２安全回路１１と第２制御信号用抵抗１２との間には、信号用開閉器として、第２制御信号用トランジスタ１７が設けられる。第１制御信号用トランジスタ１６のベースと第２制御信号用トランジスタ１７のベースとは、リード信号用フォトカプラ１８を介して、制御用コンピュータ７のリード信号出力部に接続される。
【００２０】
制御信号用電源１と第１安全回路３との間の配線には、電源端子１９が接続される。電源端子１９には、故障診断用トランジスタ（故障診断用開閉器）２０のエミッタが接続される。故障診断用トランジスタ２０のコレクタは、第１故障診断用ダイオード２１を介して、第１安全回路３と第１制御信号用トランジスタ１６との間の配線に接続される。故障診断用トランジスタ２０のコレクタは、第２故障診断用ダイオード２２を介して、第２安全回路１１と第２制御信号用トランジスタ１７との間の配線にも接続される。故障診断用トランジスタ２０のベースは、制御用コンピュータ７の故障診断実施信号出力部に接続される。
【００２１】
第１安全回路３の出力端と第１故障診断用ダイオード２１のカソードとの間には、第１制御信号用ダイオード２３が接続される。第２安全回路１１の出力端と第２故障診断用ダイオード２２のカソードとの間には、第２制御信号用ダイオード２４が接続される。
【００２２】
次に、図２を用いて、信号入力装置の動作を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの信号入力装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００２３】
図２の最上段は、第１安全回路３の実際の接点信号を表す。図２の上から２段目は、制御用コンピュータ７のリード信号出力部から出力されるリード信号を表す。図２の上から３段目は、制御用コンピュータ７の第１入力部に入力される入力信号を表す。図２の最下段は、制御用コンピュータ７の故障診断実施信号出力部から出力される故障診断実施信号を表す。
【００２４】
区間Ａでは、制御用コンピュータ７は、制御手段として、故障診断実施信号を出力していない。すなわち、故障診断実施信号がＬｏｗレベルである。このため、故障診断用トランジスタ２０はオフとなる。これに対し、第１安全回路３の接点信号は、Ｈｉｇｈレベルである。
【００２５】
しかしながら、リード信号がＬｏｗレベルのときは、第１制御信号用トランジスタ１６がオフとなる。この場合、発光ダイオード６ａには電流が流れない。このため、第１フォトカプラ６はオフとなる。すなわち、フォトトランジスタ６ｂには電流が流れない。このため、入力信号はＨｉｇｈレベルとなる。
【００２６】
これに対し、リード信号がＨｉｇｈレベルのときは、第１制御信号用トランジスタ１６がオンとなる。この場合、第１発光ダイオード６ａに電流が流れる。このため、第１フォトカプラ６はオンとなる。すなわち、フォトトランジスタ６ｂには電流が流れる。このため、入力信号はＬｏｗレベルとなる。
【００２７】
本実施の形態においては、制御用コンピュータ７は、リード信号としてストローブ信号を出力する。このため、リード信号の時間幅は、接点信号の時間幅よりも狭い。その結果、リード信号がＨｉｇｈレベルのときのみ、入力信号がＬｏｗレベルとなる。
【００２８】
区間Ｂでは、故障診断実施信号がＬｏｗレベルである。このため、故障診断用トランジスタ２０はオフとなる。これに対し、第１安全回路３の接点信号もＬｏｗレベルである。このため、第１制御信号用トランジスタ１６の状態に関わらず、第１発光ダイオード６ａには電流が流れない。すなわち、リード信号のレベルに関わらず、入力信号はＨｉｇｈレベルとなる。
【００２９】
区間Ｃでは、リード信号が出力されていない。このため、第１制御信号用トランジスタ１６はオフとなる。このため、リード信号が出力されていない場合は、第１安全回路３の接点信号の状態に関わらず、第１制御信号用抵抗５で電力が消費されることはない。
【００３０】
区間Ｄ以降では、第１制御信号用トランジスタ１６の故障が診断される。この故障診断は、エレベータの休止中等、システムがビジー状態でない場合に行われる。具体的には、制御用コンピュータ７は、故障診断実施信号をＨｉｇｈレベルにする。その結果、故障診断用トランジスタ２０がオンとなる。これに伴い、第１故障診断用ダイオード２１と第１制御信号用ダイオード２３との整流作用により、第１制御信号用トランジスタ１６のコレクタ側が充電状態になる。
【００３１】
この状態で制御用コンピュータ７がリード信号をＨｉｇｈレベルにすると、第１制御信号用トランジスタ１６がオンとなる。この場合、発光ダイオード６ａに電流が流れる。このため、第１フォトカプラ６はオンとなる。すなわち、フォトトランジスタ６ｂには電流が流れる。このため、入力信号はＬｏｗレベルとなる。
【００３２】
これに対し、制御用コンピュータ７がリード信号をＬｏｗレベルにすると、第１制御信号用トランジスタ１６がオフとなる。この場合、フォトトランジスタ６ｂには電流が流れない。このため、第１フォトカプラ６はオフとなる。すなわち、フォトトランジスタ６ｂには電流が流れない。このため、入力信号はＬｏｗレベルとなる。
【００３３】
上記のように入力信号が変化した場合、制御用コンピュータ７は、第１制御信号用トランジスタ１６が正常であると判断する。
【００３４】
区間Ｅでは、第１制御信号用トランジスタ１６がオン故障している。この場合、リード信号がＬｏｗレベルであっても、第１制御信号用トランジスタ１６はオンとなる。これにより、発光ダイオード６ａには電流が流れる。このため、第１フォトカプラ６がオンとなる。すなわち、フォトトランジスタ６ｂに電流が流れる。このため、入力信号はＬｏｗレベルとなる。
【００３５】
この場合、制御用コンピュータ７は、第１制御信号用トランジスタ１６がオン故障していると判断する。なお、第１制御信号用トランジスタ１６がオン故障していても、第１安全回路３の接点信号は正しく伝達される。
【００３６】
区間Ｆは、第１制御信号用トランジスタ１６がオフ故障している。この場合、リード信号がＨｉｇｈレベルであっても、第１制御信号用トランジスタ１６はオフとなる。この場合、発光ダイオード６ａには電流が流れない。このため、第１フォトカプラ６がオフとなる。すなわち、フォトトランジスタ６ｂに電流が流れない。このため、入力信号はＨｉｇｈレベルとなる。
【００３７】
この場合、制御用コンピュータ７は、第１制御信号用トランジスタ１６がオフ故障していると判断する。
【００３８】
ここで、１００Ｖの接点信号を２０個入力する場合を考える。この場合、リードサイクル（接点信号を読み込む周期）１０ｍｓ、リードセットアップ時間（リード信号の時間幅）を１ｍｓ、第１フォトカプラ６の第１発光ダイオード６ａの点灯電流を１０ｍＡとすると、概算で、２Ｗ（＝１００Ｖ×１０ｍｓ×２０本×（１ｍｓ／１０ｍｓ））の電力を消費する。これに対し、接点信号が常時オンの場合は、２０Ｗ（＝１００Ｖ×１０ｍｓ×２０本）の電力を消費する。すなわち、本実施の形態の方法によれば、接点信号が常時オンの場合よりも消費電力が１／１０に抑制される。
【００３９】
なお、第２安全回路１１に対する動作も、第１安全回路３に対する動作と同等である。このため、第２安全回路１１に対する動作の説明は省略する。
【００４０】
以上で説明した実施の形態１によれば、入力信号が離散情報である点に着目して、接点信号を読み出すときだけ、接点信号の時間幅よりも狭い時間幅で第１制御信号用トランジスタ１６等が閉じる。このため、消費電力を抑制することができる。このため、低角電力の小さい第１制御信号用抵抗５等を使用することができる。その結果、信号入力装置の実装基板上において、第１制御信号用抵抗５等の放熱のための面積を小さくすることができる。
【００４１】
また、故障診断用トランジスタ２０を閉じた状態で第１制御信号用トランジスタ１６等を開閉したときの入力信号の状態に基づいて、第１制御信号用トランジスタ１６等の故障が診断される。このため、信号入力装置の信頼性を向上することができる。
【００４２】
この際、ひとつの故障診断用トランジスタ２０で第１制御信号用トランジスタ１６と第２制御信号用トランジスタ１７とを充電側に固着できる。このため、故障検出機能を安価に実現することができる。
【００４３】
なお、上記方法では、故障診断用トランジスタ２０の故障が潜在化し得る。しかしながら、故障診断用トランジスタ２０のコレクタ側の電圧を測定する方法等を用いれば、故障診断用トランジスタ２０の故障を容易に検出できる。このため、上記故障検出機能を設けることで、信号入力装置の信頼性をさらに向上させることができる。
【００４４】
また、接点信号を読み出す周期の変更に応じて、リード信号の周期を変更してもよい。この場合、接点信号の伝送速度に応じて、接点信号の状態を正しく読み取ることができる。
【００４５】
また、接点信号の時間幅の変更に応じて、リード信号の時間幅を変更してもよい。この場合も、接点信号の伝送速度に応じて、接点信号の状態を正しく読み取ることができる。
【００４６】
なお、開閉器として、第１制御信号用トランジスタ１６、第２制御信号用トランジスタ１７、故障診断用トランジスタ２０の代わりに、リレー等の機械式接点を用いてもよい。また、接点信号の電圧が異なる場合でも、それぞれの電圧に対応した故障診断回路を用いることで対応できる。
【００４７】
また、入力端子４に入力される信号は、第１安全回路３等の接点信号に限定されない。すなわち、入力端子４に入力される信号は、エレベータの制御信号等、エレベータに関する信号であればよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  制御信号用電源
２  第１接地
３  第１安全回路
４  入力端子
５  第１制御信号用抵抗
６  第１フォトカプラ
６ａ  発光ダイオード
６ｂ  フォトトランジスタ
７  制御用コンピュータ
８  第１入力信号用抵抗
９  第１入力信号用電源
１０  第２接地
１１  第２安全回路
１２  第２制御信号用抵抗
１３  第２フォトカプラ
１３ａ  発光ダイオード
１３ｂ  フォトトランジスタ
１４  第２入力信号用抵抗
１５  第２入力信号用電源
１６  第１制御信号用トランジスタ
１７  第２制御信号用トランジスタ
１８  リード信号用フォトカプラ
１９  電源端子
２０  故障診断用トランジスタ
２１  第１故障診断用ダイオード
２２  第２故障診断用ダイオード
２３  第１制御信号用ダイオード
２４  第２制御信号用ダイオード
【図１】
2013023351.tif 000003
【図２】
2013023351.tif 000004