(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体スイッチング素子でオン・オフ制御される交流の表示駆動電力でセグメントのＬＥＤ素子を点灯／消灯制御する階床表示装置において、半導体スイッチング素子のオフ状態時に発生する漏れ電流や誘導電流に起因するＬＥＤ素子の薄明るい点灯状態を防止する階床表示器を提供する。【解決手段】半導体スイッチング素子でオン・オフ制御される交流の表示駆動電力を、電流制限用抵抗３０ａ、３０ｂを介してダイオードブリッジ回路２７に供給して、直流に変換して、この直流を当該セグメント位置に配設された１個又は複数のＬＥＤ素子２６に供給してＬＥＤ素子を発光させる複数のＬＥＤ駆動回路３１における、１個又は複数のＬＥＤ素子に対して誘導電流又は漏れ電流をバイパスするバイパス用抵抗２９を並列接続する。【選択図】図５
2009040588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各階床のエレベータ乗り場及びかご内に設置され前記かごが現在位置する階床をセグメント表示するエレベータの階床表示装置において、
前記階床を示す表示文字を構成する各セグメント毎に設けられ、半導体スイッチング素子でオン・オフ制御される交流の表示駆動電力を、電流制限用抵抗を介してダイオードブリッジ回路に供給して、当該ダイオードブリッジ回路で直流に変換して、この直流を当該セグメント位置に配設された１個又は複数のＬＥＤ素子に供給して当該ＬＥＤ素子を発光させる複数のＬＥＤ駆動回路と、
前記各ＬＥＤ駆動回路における１個又は複数のＬＥＤ素子に対して並列接続され、前記半導体スイッチング素子のオフ時の誘導電流又は漏れ電流をバイパスするバイパス用抵抗と
を備えたことを特徴とするエレベータの階床表示装置。
【請求項２】
前記各ＬＥＤ駆動回路に組込まれた各セグメント毎のＬＥＤ素子、及び各セグメント毎のダイオードブリッジ回路は、１枚のＬＥＤ基板上に実装され、
前記各ＬＥＤ駆動回路に組込まれた各セグメント毎の電流制限用抵抗、及び前記各セグメント毎のバイパス用抵抗は、１枚の抵抗基板上に実装されている
ことを特徴とする請求項１記載のエレベータの階床表示装置。
【請求項３】
前面パネルに前記表示文字を構成する各セグメントの形状を有するセグメント窓が形成され、前記ＬＥＤ基板及び前記抵抗基板を積層した状態で収納する箱型カバーと、
この箱型カバー内における前面パネルと前記ＬＥＤ基板との間に設けられ、前記ＬＥＤ基板上に実装された各セグメント毎のＬＥＤ素子の光を対応する各セグメント窓へ導く光仕切体と
を備えたことを特徴とする請求項２記載のエレベータの階床表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータシステムにおける各階のエレベータホールやかご内に取付けられ、昇降路内を上下移動するかごが現在位置する階床をセグメント表示するエレベータの階床表示装置に係わり、特に、交流電力で駆動されるＬＥＤ表示方式を採用したエレベータの階床表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７（ａ）に示すエレベータシステムにおける各階のエレベータホールのドア１近傍の壁や、図７（ｂ）に示すエレベータのかご２内のドア３の上方の壁には、昇降路内を上下移動するかご２の現在位置（現在の階床）を表示する階床表示装置４が取付けられている。
【０００３】
図８は階床表示装置４の外観図であり、この階床表示装置４の前面パネル５には、表示文字を構成する各セグメントの形状を有するセグメント窓６が形成されている。そして、この階床表示装置４内の、前記各セグメント窓６に対向する位置に、例えば交流１００Ｖ（ボルト）の表示駆動電力（表示信号）で、点灯／消灯されるネオン表示管が組込まれている。各セグメント毎の交流１００Ｖ（ボルト）の各表示駆動電力（表示信号）は、各表示信号線７を介してこの階床表示装置４内に入力される。
【０００４】
しかしながら、この交流１００Ｖ（ボルト）の表示駆動電力で点灯／消灯されるネオン表示管は寿命が短く、かつ故障発生率が高いので、突然、表示されているかごの現在位置（現在の階床）が消えてしまい、エレベータの利用者に多大の迷惑を与える可能性が大きい。
【０００５】
このような問題を解消するために、特許文献１に、交流表示信号で点灯／消灯される白熱灯を複数のＬＥＤ（Light Emission Diode）素子に置き換えたＬＥＤ表示方式の階床表示装置が提唱されている。
【０００６】
ＬＥＤ素子は、一般的に、直流の小電圧、小電流で駆動される。しかし、この階床表示装置においては、各表示信号線７を介して改造後の階床表示装置に入力される交流の表示駆動電力（表示信号）は変更されないので、複数のＬＥＤ素子を駆動する各セグメント毎のＬＥＤ駆動回路８は、図９に示すように構成されている。
【０００７】
図９において、表示信号線７を介して入力される交流１００Ｖの表示駆動信号は、電流制限用抵抗９ａ、９ｂを介して４個のダイオード１０で構成されたダイオードブリッジ回路１１に供給される。ダイオードブリッジ回路１１は、交流の表示駆動信号を直流の表示駆動信号に変換して、直列接続された３個のＬＥＤ素子１２に供給する。ここで、電流制限用抵抗９ａ、９ｂの抵抗値を調整して、各ＬＥＤ素子１２に流れる直流電流の値、各ＬＥＤ素子１２に印加される直流電圧の値を最適値に設定している。
【０００８】
このように、従来のエレベータシステムの制御体系は全く変更せずに、階床表示装置に図９に示すＬＥＤ駆動回路８を組込むことによって、簡単に、従来のエレベータシステムにおける交流表示方式をＬＥＤ表示方式に更新できる。
【特許文献１】特開２０００−２７６０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図９に示すＬＥＤ駆動回路８が組込まれた、ＬＥＤ表示方式を採用した階床表示装置においても、まだ解消すべき次のような課題があった。
【００１０】
この階床表示装置の各ＬＥＤ駆動回路８に入力される交流１００Ｖの表示駆動信号は、一般に、商用の交流電源から供給された１００Ｖの交流電電力を、セグメント表示回路から出力されるゲート信号にて動作する例えばサイリスタスイッチング素子、トライアック（登録商標）等の半導体スイッチング素子で、通電／遮断している。
【００１１】
しかしながら、このような半導体スイッチング素子においては、電流を完全に遮断することは不可能であり、オフ状態時においても、極く少量のもれ電流が生じる。電源が１００Ｖ等の高圧の場合は、この漏れ電流は電流制限用抵抗９ａ、９ｂで電流値が制限され、ダイオードブリッジ回路１１で整流された後においても、電流感度が高いＬＥＤ素子１２においては、無視できない値である。その結果、夜間等の周囲が相対的に暗い場合においては、本来、消灯されているべき、セグメントが薄明るく点灯状態になり、エレベータの利用客に階床表示装置に表示されたかご２の現在位置に対する誤解を与える懸念がある。誤解を与えない場合であっても、表示状態の美観を損ねる問題もある。
【００１２】
なお、表示駆動電力をオン／オフするスイッチング素子として、接点が機械的に離間するリレー等を採用すれば漏れ電流は発生しないが、応答特性、寿命特性に課題が残る。
【００１３】
さらに、オフ状態の半導体スイッチング素子以降の表示信号線７においては、１００Ｖの交流電源からのオフ状態の半導体スイッチング素子までの表示信号線７に印加されている１００Ｖの交流電圧にて誘起電圧が誘起され、この誘起電圧による微小の誘起電流が流れる。この微小の誘起電流も前述した漏れ電流と同様に表示状態に悪影響を与える。
【００１４】
なお、前述したネオン表示管や白熱灯等の元来、交流高電圧で点灯する表示灯は、電流感度が低いので、たとえ前述した、漏れ電流や誘導電流が流れたとしても、表示灯は目視できる程度に点灯することはない。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものあり、たとえ各セグメントを点灯／消灯制御するための表示駆動電力が高圧の交流であったとしても、消灯制御状態のセグメントが薄明るく点灯状態になることを防止でき、エレベータのかごの現在位置を明確に表示でき、エレベータの利用客に対するサービスを向上できるエレベータの階床表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解消するために、本発明は、各階床のエレベータ乗り場及びかご内に設置されかごが現在位置する階床をセグメント表示するエレベータの階床表示装置において、
階床を示す表示文字を構成する各セグメント毎に設けられ、半導体スイッチング素子でオン・オフ制御される交流の表示駆動電力を、電流制限用抵抗を介してダイオードブリッジ回路に供給して、当該ダイオードブリッジ回路で直流に変換して、この直流を当該セグメント位置に配設された１個又は複数のＬＥＤ素子に供給して当該ＬＥＤ素子を発光させる複数のＬＥＤ駆動回路を備えている。
【００１７】
さらに、本発明においては、各ＬＥＤ駆動回路における１個又は複数のＬＥＤ素子に対して並列接続され、半導体スイッチング素子オフ時の誘導電流又は漏れ電流をバイパスするバイパス用抵抗を備えている。
【００１８】
このように構成されたエレベータの階床表示装置において、消灯制御状態のセグメントが点灯しないことの動作原理を図６の特性図を用いて説明する。
【００１９】
ダイオードブリッジ回路の出力端子間には、負荷としての１個又は複数のＬＥＤ素子と、バイパス用抵抗とが並列接続される。したがって、ＬＥＤ素子とバイパス用抵抗とに流れる各電流ＩL、IRは、それぞれのインピーダンスＺL、ＺRに逆比例する。
【００２０】
バイパス用抵抗６における電圧―電流特性は一点鎖線で示すように直線であるので、インピーダンスＺRは全電圧領域（―∞＜Ｖ＜＋∞）に亘り一定である。しかしながら、ＬＥＤ素子における電圧―電流特性は、図６における実線で示すように、印加電圧Ｖの変化に応じて電流の変化度合いが異なる。すなわち、印加電圧Ｖに応じてインピーダンスＺLは変化する。微小電圧範囲（０〜ｖ1）においては、インピーダンスＺLは大きく、微小電圧範囲（０〜ｖ1）を超える大電圧範囲（ｖ1〜）においては、インピーダンスＺLは小さい。
【００２１】
すなわち、漏れ電流や誘導電流に起因するダイオードブリッジ回路の出力端子間の電圧は、前記微小電圧範囲（０〜ｖ1）内であるので、この状態においては、ＬＥＤ素子のインピーダンスＺLは、バイパス用抵抗のインピーダンスＺRに比較して格段に高い。その結果、漏れ電流や誘導電流は、ＬＥＤ素子にほとんど流れずに、大部分はバイパス用抵抗に流れる。よって、ＬＥＤ素子は点灯しない。
【００２２】
なお、半導体スイッチング素子がオン時には、ダイオードブリッジ回路の出力端子間の正規の電圧は、微小電圧範囲（０〜ｖ1）を大きく超える電圧範囲（ｖ1〜）となるので、ＬＥＤ素子のインピーダンスＺLは、バイパス用抵抗のインピーダンスＺRに比較して、格段に低い。その結果、ＬＥＤ素子に大電流が流れ、バイパス用抵抗にはほとんど電流は流れない。よって、ＬＥＤ素子は正常に点灯する。
【００２３】
なお、バイパス用抵抗は、一般的に、ＬＥＤ素子における電圧―電流特性に対して、図６に示す関係を有する電圧―電流特性をしている。
【００２４】
また、別の発明は、上述したエレベータの階床表示装置において、各ＬＥＤ駆動回路に組込まれた各セグメント毎のＬＥＤ素子、及び各セグメント毎のダイオードブリッジ回路は、１枚のＬＥＤ基板上に実装されている。さらに、各ＬＥＤ駆動回路に組込まれた各セグメント毎の電流制限用抵抗、及び各セグメント毎のバイパス用抵抗は、１枚の抵抗基板上に実装されている。
【００２５】
また、別の発明は、上述したエレベータの階床表示装置において、前面パネルに表示文字を構成する各セグメントの形状を有するセグメント窓が形成されこの、Ｄ基板及び抵抗基板を積層した状態で収納する箱型カバーと、箱型カバー内における前面パネルとＬＥＤ基板との間に設けられ、ＬＥＤ基板上に実装された各セグメント毎のＬＥＤ素子の光を対応する各セグメント窓へ導く光仕切体とを備えている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、半導体スイッチング素子のオフ時の誘導電流又は漏れ電流をバイパスするバイパス用抵抗をＬＥＤ素子に対して並列接続しているので、消灯制御状態のセグメントが薄明るく点灯状態になることを防止でき、エレベータのかごの現在位置を明確に表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
【００２８】
図１は本発明の一実施形態に係わるエレベータの階床表示装置の外観図である。この実施形態の階床表示装置１３は、交流表示方式が採用されてる従来の階床表示装置４と同様に、図７（ａ）に示すエレベータシステムにおける各階のエレベータホールのドア１近傍の壁や、図７（ｂ）に示すエレベータのかご２内のドア３の上方の壁に取付けられている。そして、この階床表示装置１３は、昇降路内を上下移動するかご２の現在位置（現在の階床）をセグメント表示する。
【００２９】
この実施形態の階床表示装置１３には、図８に示す従来の階床表示装置４と同様に、各セグメント毎の交流１００Ｖ（ボルト）の各表示駆動電力（表示信号）が各表示信号線７を介して入力される。
【００３０】
図２は同実施形態の階床表示装置１３の分解斜視図である。また、図３は階床表示装置１３の断面模式図である。この実施形態の階床表示装置１３は、大きく分けて、前面パネル１４に表示文字を構成する各セグメントの形状を有する７つのセグメント窓１５が形成された箱型カバー１６と、セグメント表示される文字の表示色を定める色フィルター１７と、光仕切体１８と、ＬＥＤ基板１９と、抵抗基板２０と、背面板２１とで構成されている。
【００３１】
さらに、色フィルター１７と光仕切体１８とは、箱型カバー１６の前面パネル１４の内面に固定ピン２２で固定されている。また、ＬＥＤ基板１９は、光仕切体１８の他方面に取付けられ、抵抗基板２０は、コネクタ２３及び支柱２４でＬＥＤ基板１９に一定の間隔を開けて連結されている。
【００３２】
ＬＥＤ基板１９の光仕切体１８側の表面には、図４（ｃ）に示すように、箱型カバー１６の前面パネル１４に形成された各セグメント窓１５に対向するセグメント領域２５に、それぞれ５個のＬＥＤ素子２６が実装されている。このＬＥＤ基板１９の裏面には、図３に示すように、各セグメント毎の合計７個のダイオードブリッジ回路２７が実装されている。
【００３３】
光仕切体１８は、図３、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板１９に各セグメント領域２５に実装された５個のＬＥＤ素子２６の光が自己のセグメント窓１５以外の他のセグメント窓１５に光が漏れるのを防ぐために、各セグメント領域２５毎に自己のセグメント窓１５に対する光ダクト２８が形成されている。
【００３４】
抵抗基板２０の表面には、図３に示すように、各セグメント毎の合計７個のバイパス用抵抗２９が放熱性を考慮して隙間を開けて取付けられている。また、抵抗基板２０の裏面には、図４（ｂ）に示すように、各セグメント毎の電流制限抵抗３０ａ、３０ｂが放熱性を考慮して隙間を開けて取付けられている。さらに抵抗基板２０には、背面板２１を通過した、各セグメント毎の表示信号線７が接続されている。
【００３５】
このように、発熱が大きいバイパス用抵抗２９と電流制限抵抗３０ａ、３０ｂとをＬＥＤ基板１９に対して離間配設された抵抗基板２０に取付けることにより、ＬＥＤ基板１９に実装されたＬＥＤ素子２６及びダイオードブリッジ回路２７等の半導体部品が加熱されることを防止できる。
【００３６】
図５は、実施形態の階床表示装置１３の回路構成図である。交流電源３３から出力された交流１００Ｖ（ボルト）の表示駆動電力（表示信号）は、各表示信号線７を介してこの階床表示装置１３内の各セグメント毎に設けられた合計７個のＬＥＤ駆動回路３１に入力される。各ＬＥＤ駆動回路３１に対する表示信号線７には半導体スイッチング素子としてのトライアック３４が介挿されている。エレベータシステムにおける、エレベータの動作を制御するエレベータ制御部から、かご２の現在位置（階床）を示す表示すべき文字（数字）を受領したセグメント表示回路３５は、点灯すべきセグメントのＬＥＤ駆動回路３１のトライアック３４に対して導通（オン）のゲート信号を印加する。
【００３７】
オン状態のトライアック３４を介して表示信号線７から点灯すべきセグメントのＬＥＤ駆動回路３１へ入力された交流１００Ｖの表示駆動信号は、抵抗基板２０に取付けられた電流制限用抵抗３０ａ、３０ｂを介して４個のダイオード３２で構成されたＬＥＤ基板１９に実装されたダイオードブリッジ回路２７に供給される。ダイオードブリッジ回路２７は、交流の表示駆動信号を直流の表示駆動信号に変換して、このダイオードブリッジ回路２７の出力端子から出力する。
【００３８】
この出力端子間には、ＬＥＤ基板１９に実装された５個のＬＥＤ素子２６の直列回路と、抵抗基板２０に実装されたバイパス用抵抗２９との並列回路が接続されている。
【００３９】
この直列接続された５個のＬＥＤ素子２６の合成回路の電圧―電流特性と、バイパス用抵抗２９の電圧―電流特性との関係は、図６に示す、ＬＤＥ素子の電圧―電流特性とバイパス用抵抗の電圧―電流特性との関係に一致している。
【００４０】
したがって、図６を用いて説明したように、ダイオードブリッジ回路２７の出力端子から出力された正規の電圧信号レベルを有した直流の表示駆信号により５個のＬＥＤ素子２６に電流が流れて、５個のＬＥＤ素子２６は点灯する。この場合、バイパス用抵抗２９には電流はほとんど流れない。
【００４１】
一方、セグメント表示回路３５は、点灯すべきでないセグメントのＬＥＤ駆動回路３１のトライアック３４に対して導通のゲート信号を印加しないので、トライアック３４はオフ状態である。この場合、前述したように、点灯すべきでないセグメントのＬＥＤ駆動回路３１にトライアック３４の微小の漏れ電流、及び交流高電圧に起因する誘起電圧が誘起され、この誘起電圧による微小の誘起電流が流れる。この微小の漏れ電流及び微小の誘起電流にてダイオードブリッジ回路２７の出力端子に漏れ電流及び微小の誘起電流に対応する微小信号が出力される。図６を用いて説明したように、この微小信号の電圧Ｖは、微小電圧範囲（０〜ｖ1）に入るので、この微小信号による微小電流は主としてバイパス抵抗２９に流れ、５個のＬＥＤ素子２６に電流はほとんど流れないので、５個のＬＥＤ素子２６は薄明かり点灯を含めて全く点灯しない。
【００４２】
このように、各セグメントを点灯表示するためのＬＥＤ素子２６にバイパス用抵抗２９を並列接続することにより、たとえ各セグメントを点灯／消灯制御するための表示駆動電力が高圧の交流であったとしても、消灯制御状態のセグメントが薄明るく点灯状態になることを防止でき、エレベータのかごの現在位置を明確に表示でき、エレベータの利用客が見間違えることが防止できる。
【００４３】
さらに、従来のエレベータシステムの制御体系は全く変更せずに、階床表示装置に図５に示す各セグメント毎のＬＥＤ駆動回路３１を組込むことによって、従来のエレベータシステムにおける交流表示方式をＬＥＤ表示方式に簡単に更新できる。
【００４４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ＬＥＤ基板１９上における各セグメント領域２５内に実装するＬＥＤ素子２６の数は、セブメントの大きさや、必要とされる明るさに応じて、最適数に設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係わるエレベータの階床表示装置の外観図
【図２】同実施形態の階床表示装置の分解斜視図
【図３】同実施形態の階床表示装置の断面模式図
【図４】同実施形態の階床表示装置の各構成部材を取出して示す図
【図５】同実施形態の階床表示装置の回路構成図
【図６】同実施形態の階床表示装置の動作原理を説明するための特性図
【図７】エレベータの階床表示装置が取付けられたエレベータホール及びかご内を示す図
【図８】一般的なエレベータの階床表示装置の外観図
【図９】従来の階床表示装置に組込まれたＬＥＤ駆動回路図
【符号の説明】
【００４６】
４，１３…階床表示装置、７…表示信号線、１４…前面パネル、１５…セグメント窓、１６…箱型ケース、１７…色フィルタ、１８…光仕切体、１９…ＬＥＤ基板、２０…抵抗基板、２１…背面板、２２…固定ピン、２５…セグメント領域、２６…ＬＥＤ素子、２７…ダイオードブリッジ回路、２８…光ダクト、２９…バイパス用抵抗、３０ａ，３０ｂ…電流制限用抵抗、３１…ＬＥＤ駆動回路、３２…ダイオード、３３…交流電源、３４…トライアック、３５…セグメント表示回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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