JPH08245099A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電源供給回路の印加電流の低減が図れ、保護強
調等性能向上の一助にも寄与し、小型軽量化設計が可能
であり、耐ノイズ性にも優れた置を得る。 【構成】各種入力接点4,6 に電力を供給する電源供給回
路11、11による供給電力をパルス状に変化させるための
電源出力制御回路17、11からの入力信号を制御回路用電
源の信号に変換するための絶縁回路14、14を通過し入力
内容の変化を検出するためのエッジ検出・ホールド回路
18、18による検出信号を監視しこの検出信号が一定時間
継続したことにもとづき信頼性を判定する信頼性判定回
路20、20の判定結果をもとに18による検出信号を入力信
号として制御回路側に提供する為の信号制御回路21、4,
6 を通過する入力信号をパルス波形にて実施し、制御盤
内の入力インターフェイス部にて入力されたパルス信号
を波形成形して制御回路側に供給するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機械室、制御盤内・及び
かご、昇降路における各種条件入力接点より並列伝送を
用いて制御装置内における制御用マイコンと入出力する
機能を有した、エレベータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のエレベータは、マイコンの積極的
な導入により高性能化・高機能化が一層顕著になり、そ
の制御信号の本数も飛躍的に増加してきている。そのエ
レベータの制御装置は、機械室内に設置され、制御装置
内部の信号授受はもとより、かご・ホール・及び昇降路
など、自分自身が担当するエレベータの受け持ち部分に
対して各部の条件信号を一手に入力し、また判定結果を
出力する形態となっている。

【０００３】この種従来のエレベータ制御装置と対かご
・昇降路等とのインターフェイス（以降Ｉ／Ｆと記載す
る）部の関係の概略構成は、図６に示すように構成され
ている。エレベータ機械室１内にエレベータ制御回路２
が設置され、エレベータ制御回路２は、エレベータかご
３やホール・昇降路等と、各種かご接点入出力信号４や
各種昇降路入出力接点信号６、及び直列伝送線５を用い
て接続されている。

【０００４】この場合のかご接点入出力信号４として
は、例えばかご点検入力スイッチ、かご積載荷重検出用
接点、かご戸開釦入力信号、ホールドアゾーン（かご位
置とホールドアとの相対位置関係を示す）検出信号、ド
ア開閉状態信号、かごドア全閉検出信号入力等、フェー
ルセーフの観点から重要視される安全関連機器の信号を
中心に構成されている。

【０００５】また、各種昇降路入出力接点信号６として
は、昇降路頂部あるいは底部における各種制動用リミッ
トスイッチ入力、各部安全確認信号等、これらもかご接
点入出力信号４と同様の安全関連機器信号中心の構成で
あり、両者とも並列信号として処理されている。

【０００６】一方、直列伝送線５は、かご操作パネルに
おける行き先階登録信号、ホールのエレベータ呼び信
号、各種表示信号等により構成されており、前述した各
種かご接点入出力信号４や各種昇降路入出力接点信号６
に対して付加機能・サービス機能の関連信号を中心にと
りまとめているのが特徴であり、一対の伝送線に多数の
制御信号を載せることで、信号電線本数の低減に寄与し
ている。

【０００７】低階床のエレベータシステム・特殊用途物
件等一部に於いては、前述した直列伝送線５を用いず、
全て各種かご接点入出力信号４や各種昇降路入出力接点
信号６にて対応する場合もある。

【０００８】エレベータ制御回路２内には、入出力イン
ターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路８、直列伝送Ｉ／Ｆ回路９
および制御用マイコン１６を備え、制御用マイコン１６
は、前述した各種かご接点入出力信号４や各種昇降路入
出力接点信号６とは、入出力Ｉ／Ｆ回路８を介して信号
の授受を実現しており、また、直列伝送線５とは直列伝
送Ｉ／Ｆ回路９を通じてつながっている。その他、入出
力Ｉ／Ｆ回路８は盤内入出力信号７とも結合している
が、これは例えば制御装置内の点検スイッチ入力や機械
室内に設置された地震計接点、監視盤等へのエレベータ
状態信号の供出などが該当する。

【０００９】図７は、図６のエレベータ制御回路２の入
出力Ｉ／Ｆ回路８及びその周辺におけるその入力部分を
示すもので、電源供給回路１１、外部検出接点１２、ダ
ミー抵抗１３、電源系を変換するための絶縁回路１４、
入力バッファ１５、制御用マイコン１６を備えている。

【００１０】入力バッファ１５は絶縁回路１４と制御用
マイコン１６の間に設けられ、電源変換入力信号１４ａ
をラッチするためのものである。また絶縁回路１４の１
次側には、検出接点１２に電流信号１２ａを供給するた
めの電源供給回路１１が接続されている。この場合、入
力バッファ１５と制御用マイコン１６は、マイコン制御
基板部に該当する。

【００１１】一般的にこのマイコン制御基板内のＩＣ回
路の駆動電源は５Ｖ系もしくは３Ｖ系にて構成されてい
るが、外部の入出力接点等は２４Ｖ系もしくはそれ以上
の電源系にて構成する必要がある。これは、かごもしく
は昇降路の接点信号は、伝搬距離が長い為、途中の電圧
降下の影響を考慮する必要があること、ノイズ等外因に
左右され難いしっかりした電源系統が必要だからであ
る。

【００１２】絶縁回路１４は、前述した外部入出力接点
系の電源と、マイコン系の電源とを電気的に分離してお
り、フォトカプラ等を用いて入力信号の電源系変換処理
を実施している。フォトカプラによる絶縁処理は、ノイ
ズ耐性向上の他に、接点異常時等事故により、サージ・
突入電流がマイコンを直撃し、異常制御の誘発回避の有
効手段としても適当であり、システムの信頼性向上に寄
与している。

【００１３】図７の回路において、外部検出接点１２が
閉じると、電源供給回路１１による供給電流が絶縁回路
１４の１次側を介して検出接点１２に流れ込む。これに
より絶縁回路１４内のフォトカプラがオンするので、信
号の変化がマイコン電源系に伝わり、電源変換入力信号
１４ａとして入力バッファ１５に出力される。制御用マ
イコン１６は、一連の処理の中で外部検出接点１２の状
態を探るべく定期的に入力ラッチ信号１６ａを出力す
る。入力バッファ１５は入力ラッチ信号１６ａを受け
て、電源変換入力信号１４ａをマイコン入力信号１５ａ
として提出する。制御用マイコン１６は、本方式により
各種検出接点の状態を把握し、内容に応じた制御を展開
するのである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のべた従来のエレ
ベータ制御装置の外部Ｉ／Ｆ機構は、各種外部検出接点
１２が閉じている場合、電源供給回路１１が電流を流し
続ける構成である。一般的には、マイコン制御技術の進
展により直列伝送線５の網羅する伝送情報量の増大によ
り、接点検出式の並列伝送信号は減る傾向にあるが、特
にフェールセーフの観点から乗客の安全に関わる信号線
は特に直列伝送化しづらく、現状の標準型エレベータに
於いては６０点以上の並列伝送入力信号が存在してお
り、更に非常用エレベータ等の特殊用途になると１００
点以上になる場合もある。これらの検出接点１２の全部
が同時に閉成することこそ皆無であるが、電源供給回路
１１は、最も検出接点１２の閉成が重複した場合におい
て連続通電した場合を想定し、電源容量を設定する必要
がある。

【００１５】絶縁回路１４の一次側に於いて、内部のフ
ォトカプラをオンさせるのに必要な電流は５〜１０ｍＡ
程度であるが、実際には図中波線にて示したようにダミ
ー抵抗１３を設置する場合が多く、閉成した検出接点１
２に対し５０ｍＡ程度の電流を流し込む場合もある。こ
れは、前述した検出接点１２が一般的には機械式接点が
ほとんどのため、接触部の通電信頼性確保のためであ
る。これは、検出接点１２の閉成時、接点付近に付着生
成した酸化膜による接触不良を打ち破る電流の印加が信
頼性上必要との考え方に基づくもので、その印加電流の
ことを最低保証電流と称している。

【００１６】以上述べた従来のエレベータ制御装置にあ
っては、次ぎのような問題点がある。 （１）現状回路では、電源供給回路１１の印加電流が多
く不経済である。

【００１７】（２）制御装置内の用品選定、使用電線
径、導体径等保護協調設計に際しても、前述した印加電
流を踏まえた選定が要求される。 （３）一方でダミー抵抗１３等は連続通電により発熱を
伴うので、小型低消費電力タイプに変更しづらい、充分
な部品間隔が必要である等、制御装置の小型軽量化展開
を実施する上での障害となりつつあった。

【００１８】本発明は、上記問題点を解決するためなさ
れたもので、電源供給回路における印加電流の低減をは
かり、使用電線径等、保護協調設計値のランクダウンに
繋げ、小型軽量化にも寄与でき、耐ノイズ性にも優れた
るエレベータ制御装置を提供することを目的としてい
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、機械室内に設置され各
種の制御を行うための制御用マイコンを含む制御回路と
昇降路の間に配設した並列伝送線にそれぞれ挿入された
安全関連機器の各種入出力接点ならびに前記制御回路と
かごの間に設置した並列伝送線にそれぞれ挿入された安
全関連機器の各種入出力接点を介して互いに信号を入力
あるいは出力可能なエレベータ制御装置において、前記
各種入力接点に電力を供給する電源供給回路と、この電
源供給回路による供給電力をパルス状に変化させるため
の電源出力制御回路と、前記各種入力接点からの入力信
号を前記制御回路用の電源の信号に変換するための絶縁
回路と、この絶縁回路により変換された信号を通過し、
入力内容の変化を検出するためのエッジ検出・ホールド
回路と、このエッジ検出・ホールド回路による検出信号
を監視し、この検出信号が一定時間継続したことにもと
づき信頼性を判定する信頼性判定回路と、この信頼性判
定回路の判定結果をもとに前記エッジ検出・ホールド回
路による検出信号を波形整形して入力信号として前記制
御回路側に提供するための信号制御回路を備えたことを
特徴としたエレベータ制御装置である。

【００２０】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、請求項１記載のエレベータ制御装置におい
て、前記信頼性判定回路は、この入力信号のパルス波形
が、２パルス以上連続して入力したことを確認したとき
のみ前記入力信号として適切と判断し、この判断結果信
号を前記信号制御回路へ出力することを特徴とするエレ
ベータ制御装置である。

【００２１】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、請求項１記載のエレベータ制御装置におい
て、前記各種入力接点をブロック別に分離し、前記電源
供給回路より供給されるパルス波形も前記ブロック別と
し、且つ各ブロック別への発生提供パルスの位相をずら
し、相互の重複を避けるよう設定したことを特徴とする
エレベータ制御装置である。

【００２２】

【作用】請求項１に対応する発明によれば、各種入力接
点側に供給される電源がパルス波形であるため、従来例
の連続通電に比べて実質的な電力供給量が半分となり、
電源供給回路における供給電流の低減をはかり、使用電
線径等：保護協調設計値のランクダウンにつなげ、小型
軽量化に寄与できる。

【００２３】請求項２に対応する発明によれば、請求項
１記載の信頼性判定回路は、この入力信号のパルス波形
が、２パルス以上連続して入力したことを確認したとき
のみ入力信号として適切と判断するようにしたので、耐
ノイズ性にも優れている。

【００２４】請求項３に対応する発明によれば、電源供
給回路より供給されるパルス波形もブロック別とし、且
つ各ブロック別への発生パルスの位相をずらし、相互の
重複を避けるよう設定したので、電源供給回路の付加の
低減・均等化をはかることができる。

【００２５】

【実施例】以下本発明におけるエレベータ制御装置の実
施例特に外部Ｉ／Ｆ機構について、図面を参照して説明
する。 ＜第１実施例＞図１に示すように、図７の従来の構成と
異なる点は、電源出力制御回路１７、エッジ検出・ホー
ルド回路１８、信頼性判定回路２０、信号制御回路２１
を追加した点が異なる。これ以外の電源供給回路１１、
外部検出接点１２、ダミー抵抗１３、絶縁回路１４、入
力バッファ１５、制御用マイコン１６に関しては図７と
同一である。

【００２６】電源出力制御回路１７は、図３に示すよう
に電源供給回路１１の出力をパルス状に制御するために
追加したもので、出力制御信号１７ａによって、電源供
給回路１１のオン／オフを切り替えている。この場合出
力制御信号１７ａは一定周期のパルス状波形をしてお
り、これに伴い電源供給回路１１から各種検出接点１２
に供給される電流もパルス状にて行われる。検出接点１
２が閉成したとき（図３の接点条件）、入力信号１２ａ
はパルス連続信号にて絶縁回路１４に入力され、マイコ
ン系電源に変換され絶縁回路１４から出力される電源変
換入力信号１４ａも図３に示すように前記入力信号１２
ａと同周期の連続パルス信号となる。

【００２７】エッジ検出・ホールド回路１８は、電源変
換入力信号１４ａを絶えず監視し、パルス波形の入力エ
ッジを検出した際、一定時間（時定数をｔで表記する）
に亘って出力を反転させる機能を有する。時定数ｔは前
述した電源出力制御回路１７による出力制御信号１７ａ
のパルス信号発生周期よりも長く設定しておく必要があ
る。

【００２８】検出接点１２が閉成され、電源変換入力信
号１４ａがパルス波形を提供し続けるようになると、エ
ッジ検出・ホールド回路１８は、時定数ｔの時間内に次
のパルス入力を検出することになるので、結果としてホ
ールド信号１８ａは図３のように反転状態が継続される
ことになるわけである。

【００２９】ホールド信号１８ａは、信頼性判定回路２
０及び信号制御回路２１に供給される。信頼性判定回路
２０は、ホールド信号１８ａの外にサンプリングタイマ
信号１９を入力している。サンプリングタイマ信号１９
は、図３に示すように前述した出力制御信号１７ａのパ
ルス信号発生周期と同等以上の周期にてタイマ信号を提
供し、信頼性判定回路２０は前記タイマ信号１９を基準
にしてホールド信号１８ａの出力反転継続時間をチェッ
クし、タイマ信号１９の２パルス２０ｂ，２０ｃ分にわ
たって反転状態が継続されたときに、入力信号は信頼で
きるものと判断し、図３に示す信頼検出信号２０ａを信
号制御回路２１に供給する。信号制御回路２１は信頼検
出信号２０ａの入力を検出したときのみ、別途入力され
ているホールド信号１８ａを図３に示す確定入力信号２
１ａとして入力バッファ１５等、後段に出力している。
入力バッファ１５以降の処理は従来の技術に同一であ
り、制御用マイコン１６等は従来の処理と同等にて本発
明も満足される。

【００３０】図２に示すように、エッジ検出・ホールド
回路１８としては出力を一定時間反転する回路を使用
し、信頼性判定回路２０としては２入力２出力のＤ形フ
リップフロップ２０１と排他的論理和回路２０２からな
るものを使用し、信号制御回路２１としては１入力１出
力のＤ形フリップフロップを使用する。

【００３１】（第１実施例の効果）以上説明した第１実
施例によれば、外部の検出接点１２側に供給される電源
が従来の連続通電からパルス波形での供給となるので、
実質的な供給容量が半分となり、大きな省電力化がはか
られ、且つ用品の低容量化も可能となる。例えば、供給
容量の半減化は、ダミー抵抗１３の消費容量の半減化→
発熱低減等にもつながるので、抵抗の低容量化、小型化
高集積化をも可能となり、電線径選定等の保護協調設計
に関しても、半減化した供給容量に対応させて、小径化
が可能となるといった具合である。付設作業等の簡略化
等はもとより、先に述べた発熱低減・高集積化の効果
は、制御装置の安全性向上→更なる小型設計化に繋げる
ことが可能となる。

【００３２】本実施例において、信頼性判定回路２０を
設けているので、本実施例をシステム評価した場合の、
耐ノイズ性向上が図れる。前述したように、エッジ検出
・ホールド回路１８は、入力されるパルス波形の入力エ
ッジに対応して一定時間ｔにわたって出力を反転させる
回路である。信頼性判定回路２０は、サンプリングタイ
マ信号１９を用いて、ｔを越える時間にわたってホール
ド信号１８ａが継続出力している場合に限って信頼性検
出信号２０ａを出力する機構であり、即ちエッジ検出・
ホールド回路１８に入力される電源変換入力信号１４ａ
が２パルス以上連続してパルス波形を提供しない際に
は、その検出信号であるホールド信号１８ａを正規の入
力信号として入力バッファ１５及び後段の回路に提供し
ない訳である。これにより、誤入力信号（ヒゲ）の発生
による、システム誤動作防止の対策としており信頼性向
上にも貢献しているのが大きな特徴である。

【００３３】なお、第１実施例において以下のような問
題点が考えられる。すなわち、問題点としては、特に検
出接点１２の閉成→入力信号１２ａの発生から、確定入
力信号２１ａに反映されるまで、信頼性判定回路２０等
を通過する分時間的な遅れが生じることと、絶縁回路１
４と入力バッファ１５間におけるエッジ検出・ホールド
回路１８、信頼性判定回路２０、信号制御回路２１の増
加が挙げられる。

【００３４】しかしながら、前者に関しては外部信号の
入力遅延に関しては実用上２００〜３００ｍｓ程度迄は
全く問題のない場合が殆どである。特に、検出接点１２
が機械式の場合、機械部分の動作時間等はマイコン動作
速度等に対して充分遅い。

【００３５】さらに、後者については、追加部分の各種
回路は、図２に示したようにトリガ検出ＩＣ・バッファ
ＩＣ・比較検出ＩＣ等、汎用のロジックＩＣの組み合わ
せによって容易に構成可能であり、且つ複数の入力Ｉ／
Ｆ回路にて、ＩＣの共有化等が行えるので実質的な増加
部分は最小限でよい。むしろダミー抵抗１３の小型化等
の効果の方が大きく寄与するものである。

【００３６】＜第２実施例＞図４に示すように、図１に
示した外部Ｉ／Ｆ回路に更なる改良を加えたもので、複
数個からなる各種信号入力回路を、例えばかご・昇降路
といった具合に２分割し、各種検出接点に供給する電源
供給回路１１に於いても、新設したパルス分割回路２２
により、電源供給回路１１からの出力(1) を(2) ，(3)
と２分割し、且つ相互の位相を図５に示すようにずら
し、重複を避けるように設定し、各々をそれぞれかご・
昇降路に供給するようにしたものである。

【００３７】図４本図の回路構成をとれば、対時間軸に
対して、負荷の２分割化によりパルス発生時の供給電流
のピークの低減・均等化をはかることができる。図１に
対して、瞬間最大負荷が減ることから、電源供給回路１
１の更なる容量低減が可能となる。

【００３８】＜変形例＞以上説明してきた本発明につい
て、主に入力回路における信号伝搬を中心に記載してき
たが、発明の内容は出力回路においても大きな効果とな
る。リレードライブ等への利用には適さないものの、例
えばＬＥＤ表示器等への点灯出力に際しては、容易に適
用可能である（表示出力に関するパルス波形制御は実績
もあるため今回は詳述を避ける）。入出力回路双方とも
に本発明を適用する事で、実施効果はより大きなものと
なる。

【００３９】電源供給回路１１より供給されるパルス波
形の周期については、実使用としては、１パルス３０〜
５０ｍｓ程度が妥当と考えられる。いたずらに短波長の
パルス波に出来ないのは、外部検出接点がパルス電源供
給部であるエレベータ制御装置に対して、昇降路底部等
離れた位置に設置されているものもある為で、実際には
接続電線等に含まれた内部抵抗・コンデンサ容量の影響
による、過渡現象について考慮し、信号確立までの充分
な時間にわたり、電源系の出力を一定に保つ為の配慮が
必要なのである。ＬＥＤ等表示における出力信号につい
ても、その設置場所等により同様の検討が必要である
が、あまり周期を長く設定すると、今度はＬＥＤが瞬い
て見える等の問題が生じる。前述した周期の妥当値は、
以上を観点から標準エレベータについて検討した適正値
である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、電源供給回路における
印加電流の低減がはかれるばかりでなく、使用電線径
等、用品選定等のランクダウンが可能となり、また保護
強調等性能向上の一助にも寄与し、且つ小型軽量化設計
にも繋げることが可能であり、耐ノイズ性にも優れたエ
レベータ制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエレベータ制御装置の第１実施例
の要部を示すブロック図。

【図２】図１のエッジ検出・ホールド回路と信号制御回
路と信頼性判定回路を説明するための図。

【図３】図１の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャート。

【図４】本発明によるエレベータ制御装置の第２実施例
の要部を示すブロック図。

【図５】図４の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャート。

【図６】従来のエレベータ制御装置の一例を説明するた
めの概略構成図。

【図７】従来のエレベータ制御装置の一例の課題を説明
するためのブロック図。

【符号の説明】 １…エレベータ機械室、２…エレベータ制御回路、３…
エレベータかご、４…各種かご接点入出力信号、５…直
列伝送線、６…各種昇降路入出力接点、７…盤内入出力
信号、８…入出力Ｉ／Ｆ回路、９…直列伝送Ｉ／Ｆ回
路、１６…制御用マイコン、１１…電源供給回路、１２
…外部検出接点、１２ａ…入力信号、１３…ダミー抵
抗、１４…絶縁回路、１４ａ…電源変換入力信号、１５
…入力バッファ、１５ａ…マイコン入力信号、１６ａ…
入力ラッチ信号、１７…電源出力制御回路、１７ａ…出
力制御信号、１８…エッジ検出・ホールド回路、１８ａ
…ホールド信号、１９…サンプリングタイマ信号、２０
…信頼性判定回路、２０ａ…信頼検出信号、２１…信号
制御回路、２１ａ…確定入力信号、２２…パルス分割回
路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械室内に設置され各種の制御を行うた
   めの制御用マイコンを含む制御回路と昇降路の間に配設
   した並列伝送線にそれぞれ挿入された安全関連機器の各
   種入出力接点ならびに前記制御回路とかごの間に設置し
   た並列伝送線にそれぞれ挿入された安全関連機器の各種
   入出力接点を介して互いに信号を入力あるいは出力可能
   なエレベータ制御装置において、 前記各種入力接点に電力を供給する電源供給回路と、 この電源供給回路による供給電力をパルス状に変化させ
   るための電源出力制御回路と、 前記各種入力接点からの入力信号を前記制御回路用の電
   源の信号に変換するための絶縁回路と、 この絶縁回路により変換された信号を通過し、入力内容
   の変化を検出するためのエッジ検出・ホールド回路と、 このエッジ検出・ホールド回路による検出信号を監視
   し、この検出信号が一定時間継続したことにもとづき信
   頼性を判定する信頼性判定回路と、 この信頼性判定回路の判定結果をもとに前記エッジ検出
   ・ホールド回路による検出信号を波形整形して入力信号
   として前記制御回路側に提供するための信号制御回路を
   備えたことを特徴としたエレベータ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエレベータ制御装置にお
   いて、前記信頼性判定回路は、この入力信号のパルス波
   形が、２パルス以上連続して入力したことを確認したと
   きのみ前記入力信号として適切と判断し、この判断結果
   信号を前記信号制御回路へ出力することを特徴とするエ
   レベータ制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のエレベータ制御装置にお
   いて、前記各種入力接点をブロック別に分離し、前記電
   源供給回路より供給されるパルス波形も前記ブロック別
   とし、且つ各ブロック別への発生提供パルスの位相をず
   らし、相互の重複を避けるよう設定したことを特徴とす
   るエレベータ制御装置。