CN116439207A - 渔线轮电磁制动装置、渔线及测速机构 - Google Patents

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CN116439207A CN202310119377.8A CN202310119377A CN116439207A CN 116439207 A CN116439207 A CN 116439207A CN 202310119377 A CN202310119377 A CN 202310119377A CN 116439207 A CN116439207 A CN 116439207A
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Abstract

本申请涉及钓鱼用渔线轮、渔线及测试机构，具体涉及一种以卷线筒旋转方式收、放渔线的渔线轮电磁制动装置及渔线。该渔线轮电磁制动装置包括：具有制动线圈与磁性制动件的制动机构、导环测速机构、旋转检测机构、控制器。其通过实时检测渔线轮出线速度及卷线筒旋转释放渔线的切线速度，并比较两者之间差异来控制卷线筒制动力，实现闭环控制，从而提升了制动效果的稳定性。该渔线轮电磁制动装置能自动修正制动力，并降低了参数设置复杂度，以及能自动设置储存参数。另外，本申请还提供了用于实现上述功能的测速渔线及测试机构。

Description

渔线轮电磁制动装置、渔线及测速机构
技术领域
本申请涉及一种钓鱼用渔线轮和渔线，具体涉及一种以卷线筒旋转方式收、放渔线的渔线轮电磁制动装置及渔线。
背景技术
渔线轮抛饵过程中鱼饵惯性飞行，渔线被牵引拉出渔线轮出线口，带动卷线筒旋转放线，鱼饵飞行速度因空气阻力及渔线摩擦而衰减，当卷线筒惯性旋转释放渔线的速度大于渔线被拉出渔线轮出线口的速度时，部分渔线滞留于渔线轮内部而形成浮线，进而导致渔线缠结故障。因此，渔线轮设置有对卷线筒制动减速的装置，以防止抛饵时渔线缠结。现有的渔线轮电磁制动装置中，当卷线筒旋转放线时，与卷线筒一体旋转的磁性转子(或转子线圈)与设置于渔线轮主体的定子线圈(或磁性定子)相对旋转。通过预设的参数及程序来控制定子线圈(或转子线圈)中的感应电流，使卷线筒被制动减速(参照专利文献1和2)。
专利文献1：授权公告号CN1965645B号。
专利文献2：申请公布号CN110432236A号。
由于实际作钓场景中风力及鱼饵、渔线等经常变化，故抛饵过程中渔线被牵引拉出渔线轮的出线速度的衰减规律受复杂因素干扰而不确定，现有渔线轮电磁制动装置无法动态监测出线速度与卷线筒旋转释放渔线的速度之间匹配状况，仅根据预先设定的程序及参数对卷线筒制动力进行开环控制，无法对偏离适当值的卷线筒转速进行动态修正控制，造成制动效果不稳定。当制动力不足时卷线筒转速过快会导致渔线缠结故障，而制动力过大又会额外消耗鱼饵飞行动能而缩短鱼饵飞行距离。另外，现有渔线轮电磁制动装置，在作钓时需要预先进行复杂的设定操作才能适应实际风力及鱼饵、渔线等场景。
发明内容
本申请是鉴于上述问题而完成的，通过如下技术方案来实现渔线轮电磁制动装置自动修正卷线筒转速，以及降低参数设置复杂度，以及自动设置储存参数的功能。
本申请第一方面实施例提供了一种渔线轮电磁制动装置，所述渔线轮包括出线导环、以及以旋转方式收放渔线的卷线筒，所述渔线轮电磁制动装置包括制动机构，所述制动机构包括相向配置的制动线圈与磁性制动件，所述磁性制动件与所述制动线圈二者之一与所述卷线筒一体旋转构成转子，所述二者中另一设置于所述渔线轮本体构成定子，在放出渔线时所述磁性制动件与所述制动线圈相对旋转并互相作用产生电磁感应而对所述卷线筒进行制动，所述渔线轮电磁制动装置，另包括：
导环测速机构，其为设置于所述出线导环内壁的线速度传感器，以检测所述出线导环内经过的渔线的速度信息；
旋转检测机构，其设置于所述渔线轮主体上，包括主转速传感器及旋转方向检测装置，以检测所述卷线筒的旋转信息，所述旋转信息包含旋转脉冲及旋转方向的信息；
控制器，其设置于所述渔线轮主体上，包括处理器、存储器、电流控制单元及I/O接口，其通过所述I/O接口电连接所述导环测速机构及所述旋转检测机构，所述电流控制单元电连接所述制动线圈，所述存储器记录储存所述卷线筒的渔线卷绕匝数、转速、切线速度此三者之间换算关系参数；
放出渔线时，所述控制器以如下方式控制所述卷线筒的制动力，实现闭环控制：
根据所述速度信息来计算过环速度；根据所述旋转信息来计算所述卷线筒的旋转方向、转速以及渔线卷绕匝数计数，该卷绕匝数计数值储存于所述存储器；当所述卷线筒的旋转方向为放线时，根据所述卷线筒的渔线卷绕匝数、转速及所述换算关系参数来计算切线速度，根据该切线速度与当时的过环速度来计算对所述卷线筒转速修正的矫正信号，根据所述矫正信号来通过所述电流控制单元控制所述制动线圈中的电磁感应电流。
上述技术方案，动态检测过环速度和切线速度，通过闭环控制调整卷线筒制动力，修正卷线筒转速，能动态控制出线速度和切线速度相匹配。
可选地，第一方面实施例中，所述导环测速机构检测所述速度信息给所述控制器处理，以如下任意一种方式实现：
所述导环测速机构进一步包括投射光源及光电传感器，使用具有固定标记长度的不同反光率的颜色段相间隔的渔线，该投射光源照射渔线，所述光电传感器将检测到的反射光信号转换为电脉冲信号，所述控制器根据该电脉冲信号及该固定标记长度来计算过环速度；或者，所述导环测速机构进一步包括投射光源及图像传感器，该投射光源照射渔线，所述图像传感器按照固定时间间隔拾取移动的渔线的局部图像信息，所述控制器通过对所述局部图像进行前后对比分析处理，根据所述固定时间间隔所述局部图像移动的距离来计算过环速度；或者，所述导环测速机构为磁敏传感器，使用具有固定标记长度的磁性标记相间隔的渔线，所述磁敏传感器将检测到的磁信号转换为电脉冲信号，所述控制器根据该电脉冲信号及该固定标记长度来计算过环速度。
可选地，第一方面实施例中，所述控制器以如下任意一种方式实现控制所述制动线圈中的电磁感应电流：
所述电流控制单元为开关元件，所述矫正信号以通断切换的方式来控制该开关元件的接通与断开；或者，所述电流控制单元为开关元件，所述矫正信号以调节PWM信号占空比的方式来控制该开关元件的接通与断开的时长占比；或者，所述电流控制单元为电流强度调节元件，所述矫正信号以强弱变化的方式来调节所述电流强度调节元件中的电流强度。
可选地，第一方面实施例中，所述闭环控制以如下任意一种方式实现：
以过环速度作为输入目标控制量，以切线速度作为输出被控制量及反馈量；或者，以设定的容许速度差阈值作为输入目标控制量，以切线速度与过环速度之间差值作为输出被控制量及反馈量；或者，以设定的容许浮线长度阈值作为输入目标控制量，以浮线长度作为输出被控制量及反馈量；或者，以设定的积分差控制值为输入目标控制量，以速度积分差值为输出被控制量及反馈量。
可选地，第一方面实施例中，所述旋转方向检测装置所检测的信息给所述控制器处理，以如下任意一种方式实现：
所述旋转方向检测装置为设置于所述渔线轮主体上的辅助转速传感器，所述控制器根据所述辅助转速传感器与所述主转速传感器分别产生的旋转脉冲信号之间的相位差来计算所述卷线筒的旋转方向；或者，所述旋转方向检测装置为设置于所述渔线轮主体上的状态检测元件，该状态检测元件检测所述渔线轮的收放线状态，所述控制器根据所述状态检测元件所产生的信号来判断所述卷线筒的旋转方向；或者，所述旋转方向检测装置由与控制器电连接的阈值比较单元实现，所述阈值比较单元读取所述卷线筒转速或切线速度或过环速度其中任意一项的绝对值或其中任意一项的变化率，根据是否检测到所读取的参数大于各自相应的预设阈值，以此来判断所述卷线筒是否处于放线状态；或者，所述旋转方向检测装置由设置于渔线轮本体的加速度传感器来实现，所述加速度传感器与所述控制器电连接，根据是否检测到加速度大于预设加速度阈值，以此来判断所述卷线筒是否处于放线状态；或者，在所述导环测速机构具有像差测速传感器的情况下，所述旋转方向检测装置由该像差测速传感器来实现，根据该像差测速传感器所检测到的渔线移动方向来判断卷线筒的旋转方向；或者，在所述主转速传感器兼具有检测旋转方向功能的情况下，所述旋转方向检测装置由该主转速传感器来实现。
优选地，第一方面实施例中，所述存储器预先储存多种粗细规格渔线各自所对应的换算关系参数，以如下任意一种方式实现选择设置所述换算关系参数：
所述渔线轮主体设置有与所述控制器电连接的选择钮，由所述选择钮来选择设置匹配的换算关系参数；或者，所述控制器设置有无线通信模块，能被无线通信连接的外部设定终端来选择设置匹配的换算关系参数。
上述技术方案，预先储存多种粗细规格渔线所对应的换算关系参数，作钓时进行选择设置，对于同一个卷线筒而言由于仅需考虑渔线粗细因素，因此降低了设定操作的复杂度。
优选地，第一方面实施例中，所述控制器中以如下任意一种方式计算并储存所述换算关系参数：
计算所述卷线筒收卷渔线时的一个或多个过环速度、卷绕匝数及转速的样本数据，组成数据样本组，据此来计算所述换算关系参数，并记录储存该换算关系参数；或者，计算所述卷线筒收卷渔线时的不同卷绕匝数所对应的过环速度与转速之间的换算比值，将该卷绕匝数及其所对应的换算比值的系列制作换算关系表，并记录储存所述换算关系表，放出渔线时根据卷绕匝数在所述换算关系表中查询匹配的换算比值，再根据所述卷线筒的转速及该换算比值来计算切线速度。
上述技术方案，由于根据所述卷线筒收卷渔线时自动计算并储存换算关系参数，因此避免了作钓时需要预先进行复杂的设定操作。
优选地，第一方面实施例中，所述控制器以如下任意一种方式判断收卷渔线时是否执行计算并储存所述换算关系参数的处理步骤：
所述卷线筒每次收卷渔线时，执行所述处理步骤；或者，所述渔线轮主体设置有与所述控制器电连接的设置钮，由所述设置钮来控制是否执行所述处理步骤；或者，所述控制器设置有与外部操作终端进行无线通信连接的无线通信模块，能被所述外部操作终端来控制是否执行所述处理步骤；或者，当检测到所述卷线筒的渔线卷绕匝数计数值低于匝数阈值或所述存储器未储存有所述换算关系参数时，执行所述处理步骤。
上述技术方案，通过判断收卷渔线时是否执行计算并储存所述换算关系参数的步骤，可以降低部分应用场景时的控制器计算负荷，节约电能消耗。
进一步地，第一方面实施例中，所述主转速传感器是光电传感器或霍尔传感器或像差测速传感器或电磁式传感器或电感式传感器。
进一步优选地，第一方面实施例中，所述制动线圈中至少一个单体线圈兼作为测速线圈，所述控制器与所述测速线圈电连接；其中的电磁式传感器由所述测速线圈来实现，所述控制器与所述测速线圈电连接，根据所述测速线圈中产生的感应电动势信号来计算转子位置信号，并以该转子位置信号提取旋转脉冲信号；其中的电感式传感器由所述测速线圈来实现，所述控制器与所述测速线圈电连接，所述控制器向所述测速线圈注入高频电压信号，通过检测因凸极导致的高频电流响应并解耦转子位置信号，并以该转子位置信号提取旋转脉冲信号。
上述技术方案，利用制动线圈中的单体线圈兼作转速传感器，降低了系统复杂度，提高了系统工作可靠性，节约了制造成本。
进一步优选地，第一方面实施例中，其中的所述辅助转速传感器是光电传感器或霍尔传感器或电磁式传感器或电感式传感器；
本申请第二方面实施例提供了一种渔线，所述渔线具有固定标记长度的信号标记间隔，所述信号标记能被包括导环测速机构的渔线轮的所述导环测速机构检测到并转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用来计算过环速度；所述信号标记间隔由不同反光率的颜色段相间隔形成，能被包括投射光源及光电传感器的所述导环测速机构检测到所述信号标记并被转换为所述电脉冲信号。
本申请第三方面实施例提供了一种渔线，所述渔线具有固定标记长度的信号标记间隔，所述信号标记能被包括导环测速机构的渔线轮的所述导环测速机构检测到并转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用来计算过环速度；所述渔线上附着有磁性材料，所述信号标记间隔由录制系列的磁信号形成，能被包括磁敏传感器的所述导环测速机构检测到所述磁信号并被转换为所述电脉冲信号。
本申请第四方面实施例提供了一种渔线，所述渔线上附着有磁性材料，所述磁性材料用于录制如本申请第三方面实施例中的磁信号。
本申请第五方面实施例提供了一种测速机构，所述测速机构为设置于出线导环内壁的线速度传感器，以检测所述出线导环内经过的渔线的速度信息，以如下任意一种方式实现：
所述测速机构进一步包括投射光源及光电传感器，使用具有固定标记长度的不同反光率的颜色段相间隔的渔线，该投射光源照射渔线，所述光电传感器将检测到的反射光信号转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用于计算过环速度；或者，所述测速机构进一步包括投射光源及图像传感器，该投射光源照射渔线，所述图像传感器按照固定时间间隔拾取移动的渔线的局部图像信息，所述局部图像被前后对比分析处理，所述固定时间间隔所述局部图像移动的距离用于计算过环速度；或者，所述测速机构为磁敏传感器，使用具有固定标记长度的磁性标记相间隔的渔线，所述磁敏传感器将检测到的磁信号转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用于计算过环速度。
优选地，第五方面实施例中，在所述测速机构具有光电传感器或图像传感器的情况下，所述测速机构还具有设置于所述出线导环内壁的逸光缺口，所述线速度传感器的探测方向正对所述逸光缺口；在所述测速机构由磁敏传感器实现的情况下，所述磁敏传感器为凸出于所述出线导环内壁的磁头，所述测速机构还具有设置于所述出线导环内壁的定位支撑，所述定位支撑将所述出线导环内渔线与所述磁头的间隙保持为0或保持稳定的工作间隙。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
提供了能自动修正卷线筒转速的渔线轮电磁制动装置，其通过检测渔线轮出线速度及卷线筒旋转释放渔线的切线速度，并根据两者之间的匹配状况来控制制动力，及时修正卷线筒转速偏差，实现闭环控制，从而提升了制动的稳定性。进一步的，本申请提供的实施例还实现了降低参数设置复杂度，以及自动设置储存参数的功能。
附图说明
图1为采用本申请实施例的一种渔线轮的外观立体图。
图2为一实施例的渔线轮制动机构立体分解图。
图3为一实施例的渔线轮电磁制动装置系统组成示意图。
图4为一实施例的导环测速机构剖面示意图。
图5为一些实施例的导环测速机构详细构造示意图。
图6为另一些实施例的导环测速机构剖面示意图。
图7为一实施例的卷线筒左侧板及转速反光标记示意图。
图8为旋转检测机构中另一种方式检测收/放线状态示意图。
图9为一实施例的控制器处理步骤的流程图。
图10为一些实施例的控制器处理步骤的流程图。
图11为一实施例的闭环控制框图。
图12为一些实施例的闭环控制框图。
图13为另一些实施例的闭环控制框图。
图14为一些实施例的换算关系表的记录示意图。
图15为一种渔线示意图。
图16为另一种渔线示意图。
图17为一些实施例的导环测速机构逸光缺口剖面示意图。
图18为一些实施例的导环测速机构端部逸光缺口剖面示意图。
图19为一些实施例的导环测速机构定位支撑剖面示意图。
附图标记说明：
100:渔线轮主体，200:卷线筒，300:离合开关，400:出线导环，500:收线手柄；
600:导环测速机构，700:旋转检测机构，800:制动机构，900:控制器；
201:卷线筒左侧板，202:卷线筒轴，401:逸光缺口，410:定位支撑，601:投射光源，602:受光部，603:第一透镜，604:第二透镜，605:第三透镜，606:分光镜，701:转速反光标记，702:永磁体，703:状态检测元件，801:制动线圈，802:磁性制动件，803:连接部件,901:处理器，902:I/O接口，903:电流控制单元，904:RAM存储器，905:ROM存储器，906:闪存(FLASH ROM)；
911:闭环控制计算模块，912:过环速度计算模块，913:切线速度计算模块，914:ΔV计算模块，915:Lf计算模块；1000:渔线。
具体实施方式
下面对本申请实施方式作进一步说明，这些说明都是示例性的，旨在使本领域技术人员能够实现本申请的实施方式，不是对本申请的保护范围的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本说明书中也没有描述对于实际实施不可缺少，但是对于理解本申请无关的内容，比如，供电电源、编译指令、处理器具体工作过程、闭环控制的具体算法等未作描述。这些内容均是公知技术，本领域技术人员只需根据本说明书就应当熟知可以多种方式将这些公知技术用于本申请的实施。
在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。
在本说明书的描述中“一实施例”或“一些实施例”等意味着在本说明书的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一实施例中”、“在一些实施例中”、“在另一些实施例中”、“在其他一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
另外，在本说明书实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个，术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请所涉及的出线导环具体是指渔线轮出线口部件，输出的渔线从其中穿过而向渔线轮外部引出，比如，通常双轴承渔线轮的“导线规”或者“线规”即是属于此类部件。
本申请所涉及的过环速度V具体是指收放渔线时渔线在出线导环400内经过的速度，或者等价地理解为某个考察时间段T在出线导环400内所经过的渔线长度；本申请所涉及的切线速度Vt具体是指卷线筒200旋转时卷绕或释放渔线的速度，或者等价地理解为某个考察时间段T卷线筒200因旋转而卷绕或释放的渔线长度；本申请所涉及的转速Vr具体是指卷线筒200的转速，或者等价地理解为某个考察时间段T卷线筒200的旋转圈数；上述考察时间段T可以为一固定的绝对时间长度，比如1秒，也可以是某个相对参照时间段，比如以卷线筒200旋转一定角度作为一个考察时间段T。
本申请所涉及的控制器是指具有电路基板和电子元器件的电路装置及所储存的软件；本申请所涉及的电流控制单元具体是指由输入信号来控制电流通断切换或控制电流强度改变的元件或元件的组合；本申请所涉及的电连接具体是指：电路连接，或者是通过无线连接来传输电信号或电能的连接方式。
如图1及图2所示，采用本申请实施例的一种渔线轮。该渔线轮包括：渔线轮主体100、卷线筒200、离合开关300、出线导环400及收线手柄500，该渔线轮内另有齿轮传动机构及离合机构；收卷渔线时离合机构接合，收线手柄500通过齿轮传动机构带动卷线筒200旋转；离合开关300被按下时离合机构脱开，卷线筒200与传动机构分离，此时卷线筒200可自由旋转，为放线状态；卷线筒200的两侧有左、右侧板，卷线筒200与卷线筒轴202固定为一体联动(参照图2)，渔线轮主体100两侧有左、右侧罩。上述为一些现有技术的渔线轮通常具有的结构形式，此类结构的渔线轮通常也被称为双轴承渔线轮。
本申请涉及到渔线轮电磁制动装置的制动机构，利用电磁感应来对旋转机构制动是公知技术，具体应用如：中国专利申请公布号CN110432236A、CN1806540A所公开的相关卷线筒制动部件，再例如，一些汽车的制动刹车能量回收系统。为了便于理解本申请实施例，先描述现有公知的制动机构。
如图2所示，制动机构800包括制动线圈801与磁性制动件802，制动机构800在放出渔线的过程中通过电磁感应对卷线筒200进行制动；其中磁性制动件802为与卷线筒200一体旋转的磁性转子，制动线圈801为设置于渔线轮主体100上的定子线圈，该制动线圈801与该磁性制动件802相向配置，使制动线圈801因磁性制动件802旋转而产生感应电流。
更具体的一种制动机构示例，如图2所示，磁性制动件802采用4个永磁体组合，磁性制动件802经由连接部件803以能够与卷线筒轴202一体旋转的方式安装于卷线筒轴202；卷线筒轴202以能够与卷线筒200一体旋转的方式安装于卷线筒200；磁性制动件802的多个磁极以卷线筒轴202的轴心为中心旋转对称排列配置；与此相对应，制动线圈801采用4个单体线圈串联组合，制动线圈801经由控制器900的电路板固定设置于渔线轮主体100上；制动线圈801在磁性制动件802的外周侧与磁性制动件802相向配置，且与卷线筒轴202的轴心同心配置。
可以理解的，在一些示例中，也可将制动线圈801设置为转子，将磁性制动件802设置为定子，对此不作限制；在一些示例中，转子也可以设置于卷线筒200的侧面或其他位置，与此相对应，定子则设置于转子的相对位置而构成发电装置，对此不作限制；在一些示例中，磁性制动件802所采用的永磁体个数及制动线圈801所采用的单体线圈个数均可以为一个或多个，对此不作限制；在一些示例中，制动线圈801也可以采用多个单体线圈并联组合或串联与并联的混合组合，对此不作限制。
本申请的实施例与现有技术的区别在于对上述制动线圈801中电流的控制方式进行了改进。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对渔线轮或其制动装置的具体限定，在本申请一些实施例中，渔线轮或其制动装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。
【实施例一】
如图3所示，本申请一实施例的渔线轮电磁制动装置，除包括上述制动机构800外，另包括：导环测速机构600、旋转检测机构700、控制器900，对各部分详细描述如下。
(一)导环测速机构600
在本实施例中，导环测速机构600是线速度传感器，如图4所示，该线速度传感器以嵌入方式安装于出线导环400内壁，以检测出线导环内的渔线的速度信息，并将检测到的渔线速度信息传输至控制器900。
可以理解的，上述线速度传感器采用公知技术，比如常用的光栅传感器、磁栅传感器及像差测速传感器等均能实现直线速度或位移的检测。
线速度传感器以嵌入方式安装于出线导环400内壁，可以使渔线在出线导环400内过线顺畅，导环测速机构600也可以以非嵌入方式安装于出线导环400内壁，同样能够检测渔线的速度信息，故对此不做限制。
具体的，在本实施例中，导环测速机构600进一步包括投射光源601及受光部602；投射光源601构成为能够向出线导环400内移动的渔线发射光线，受光部602构成为能够接收渔线的反射光信号。在这其中的一些实施例中，投射光源601与受光部602可以分立设置或者组合成一体。更具体的，如图5所示，将投射光源601、受光部602与光学元件进行组合，投射光源601发射的光线穿过第一透镜603，再经过分光镜606反射后穿过第三透镜605，照射渔线，渔线的反射光穿过第三透镜605、分光镜606以及第二透镜604后到达受光部602。如图6所示为另一种光路组合形式，投射光源601发射的光线穿过第一透镜603，照射渔线，渔线的反射光穿过第二透镜604后到达受光部602。这些类似的光学组合方式是公知技术，对此不做限制。
在本实施例中，受光部602为光电传感器，使用具有固定标记长度L的不同反光率的颜色段相间隔的渔线，能够将检测到的反射光信号转换为电脉冲信号，以用于计算渔线的过环速度V。
本实施例所用的渔线如图15所示，在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.85米；在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.3米；在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.1米；在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.05米。需要说明的是，固定标记长度L的取值可以根据不同的应用场景进行适配设置，固定标记长度L的取值越低则检测精度越高，对此不作限制。
应当指出，利用信号标记的反射光检测位移或速度是公知技术，比如广泛使用的光栅尺、光栅定位鼠标等均是具体应用。
(二)旋转检测机构700
在本实施例中，旋转检测机构700包括转速传感器及旋转方向检测装置，以检测卷线筒200的旋转信息，该旋转信息包含旋转脉冲及旋转方向的信息；旋转检测机构700设置于渔线轮主体100上，并将检测到的旋转信息传输至控制器900。
具体的，上述旋转检测机构700包括：用于检测转速的主转速传感器，以及作为旋转方向检测装置的辅助转速传感器。主转速传感器及辅助转速传感器均为反射式光电转速传感器，经由控制器900的电路板固定设置于渔线轮主体100上，上述2个转速传感器的探测方向指向卷线筒左侧板201，且该2个转速传感器以卷线筒200的旋转中心为圆心形成一定的圆心角。如图7所示，与上述反射式光电转速传感器探测方向相对应的位置，在卷线筒左侧板201的外侧设置有数量N个转速反光标记701。卷线筒200旋转时，转速传感器发射光线并检测转速反光标记701的反射光信号而产生旋转脉冲信号，辅助转速传感器与主转速传感器分别产生的旋转脉冲信号之间的相位差用于计算卷线筒200的旋转方向。
上述转速反光标记数量N＝3，在一些实施例中，转速反光标记数量N也可以为大于0的其他自然数，对此不作限制；在一些实施例中，上述辅助转速传感器及主转速传感器均可以为多个，对此不作限制。
应当指出，利用传感器检测转速、旋转计数及旋转方向是公知技术，在一些实施例中，上述反射式光电转速传感器也可以采用其他光电检测装置、霍尔传感器、接近开关、触点开关等公知的元件替代，将其设置于渔线轮主体100上可检测卷线筒200的旋转信息的位置，实现相同功能。
(三)控制器900
在本实施例中，控制器900的电路板设置于渔线轮左侧罩内侧，如图3所示，控制器900具体包括：处理器901、存储器、I/O接口902、电流控制单元903。其中，存储器包括RAM存储器904、ROM存储器905、闪存(FLASH ROM)906；控制器900通过I/O接口902电连接导环测速机构600、旋转检测机构700，电流控制单元903电连接制动线圈801。
在一些实施例中，控制器900也可设置于渔线轮1主体内其他合适的位置，对此不作限制；在一些实施例中，上述RAM存储器904、ROM存储器905、闪存(FLASH ROM)906也可以由其他公知的类似功能的存储器件替代，比如：用闪存(FLASH ROM)替代ROM，用SRAM替代DRAM，对此不作限制。
控制器900设有过环速度计算模块912，过环速度计算模块912根据导环测速机构600的电脉冲信号及所用渔线的固定标记长度L来计算过环速度V。
控制器900处理来自旋转检测机构700的旋转信息方式如下：
根据旋转检测机构700的辅助转速传感器与主转速传感器分别产生的两路旋转脉冲信号之间的相位差来计算卷线筒200的旋转方向；根据上述主转速传感器的电脉冲信号来计算卷线筒200的转速Vr；根据上述两路旋转脉冲信号的其中之一路来累计计数卷线筒200的渔线卷绕匝数Nr，该卷绕匝数Nr记录于闪存(FLASH ROM)906，具体的，当收卷渔线时，根据每个电脉冲信号将所记录的卷绕匝数增加1/N圈，Nr＝Nr+1/N，当放出渔线时，根据每个电脉冲信号将所记录的卷绕匝数减少1/N圈，Nr＝Nr-1/N。其中，N为旋转检测机构700中转速反光标记701的数量。
控制器900将卷线筒200的卷绕匝数Nr、转速Vr、切线速度Vt三者之间对应的换算关系参数记录储存于闪存(FLASH ROM)906。
其中，换算关系参数具体指用于根据卷绕匝数Nr、转速Vr来计算对应切线速度Vt的参数数据信息，根据公知的数学及物理知识，该换算关系参数与卷线筒200几何尺寸及所用渔线粗细有关。因此，该换算关系参数是事先可以设定并储存的，其可以为参数数值、回归模型、数值表或它们的组合等表达形式，对此不作限制。
具体的一种示例：卷线筒200的原始直径记为“D”，卷线筒200所卷绕渔线的厚度d与卷绕匝数Nr之间为固定换算系数K，即d＝K*Nr，切线速度Vt、卷绕匝数Nr、转速Vr之间关系记为“公式1”，即：Vt＝π*(D+K*Nr*2)*Vr，上述直径D及系数K即为换算关系参数。
控制器900设有切线速度计算模块913，放出渔线时，根据卷线筒200的卷绕匝数Nr、转速Vr及存储器所储存的换算关系参数来计算切线速度Vt。具体的一种示例：
切线速度Vt＝π*(D+K*Nr*2)*Vr。
电流控制单元903为开关元件，矫正信号以通断切换的方式来控制该开关元件的接通与断开，其中，开关元件具体是指由输入信号来控制电流通断的元件或元件组合，如场效应管(FET)、开关三极管、晶闸管等元件或元件组合，对此不作限制。
其中，矫正信号具体是指由以下闭环控制计算得出的对制动线圈801的电磁感应电流进行控制的信号。
(四)闭环控制
闭环控制如图11所示，控制器900设有闭环控制计算模块911，以过环速度计算模块912所计算的过环速度V作为动态的输入目标控制量，以切线速度计算模块913所计算的切线速度Vt作为输出被控制量，并以该切线速度Vt作为反馈量，以此计算对卷线筒转速修正的矫正信号；该矫正信号经由电流控制单元903对制动线圈801中的电流进行控制，从而控制对卷线筒200的制动力，进而修正卷线筒200的转速，以此来闭环控制切线速度Vt跟随过环速度V保持一致。
具体示例一种简单的闭环控制模式，当切线速度Vt大于过环速度V时，输出矫正信号使电流控制单元903接通，制动线圈801对卷线筒200产生制动力使其减速；当切线速度Vt小于或等于过环速度V时，输出矫正信号使电流控制单元903断开，制动线圈801对卷线筒200撤销制动力使其停止减速，由此实现闭环控制。
闭环控制是公知技术，在一些实施例中，本领域技术人员可以采用其他不同的闭环控制算法或多种闭环控制算法的组合，如：二位控制、比例控制、积分控制、微分控制、PID控制等算法中的任一种或多种的组合，对此不作限制。
由于本实施例通过动态检测过环速度与切线速度的匹配状况，自动修正卷线筒转速偏差，实现闭环控制，从而提升了渔线轮制动的稳定性。
【其他实施例】
在上述实施例一的基础上，进行替代、变换或改进，进一步提供以下实施例。
(一)在一些实施例中，导环测速机构600检测速度信息给控制器900处理，以如下任意一种替代方式实现：
一种替代方式，导环测速机构600具体为像差测速传感器，进一步包括投射光源601及受光部602，受光部602具体为图像传感器，在控制器900的控制下该图像传感器在渔线移动时按照固定时间间隔拾取渔线所反射的局部图像信息；相应的，过环速度计算模块912对导环测速机构600的图像信息进行处理，对一定时间间隔拾取移动的渔线的局部图像进行前后对比分析处理，根据设定时间间隔局部图像移动的距离来计算过环速度V。这样，使用普通的渔线也可以进行测速。
应当指出，利用图像信息检测位移或速度是公知技术，比如广泛使用的激光鼠标以及美国TRANS-TEK的像差测速传感器均是该公知技术的应用。
另一种替代方式，导环测速机构600为磁敏传感器，使用具有固定标记长度L的磁性信号标记相间隔的渔线，导环测速机构600将检测到的磁信号转换为电脉冲信号；相应的，过环速度计算模块912根据导环测速机构600的电脉冲信号及所用磁性标记渔线的固定标记长度L来计算过环速度V。
应当指出，利用磁性信号标记检测位移或速度是公知技术，比如广泛使用的磁栅传感器和磁栅尺就是一种应用。
如图16所示，磁性信号标记具体为：在渔线上附着有磁性材料，以固定标记长度L为间隔录制系列的磁信号，磁极排列如图16所示，磁敏传感器可以为公知的磁头。在其中的一些实施例中，磁敏传感器可以为公知的霍尔传感器等类似功能的器件；在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.85米；在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.3米；在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.1米；在其中一些实施例中，固定标记长度L小于0.05米。需要说明的是，固定标记长度L的取值可以根据不同的应用场景进行适配设置，固定标记长度L的取值越低则检测精度越高，对此不作限制。
在渔线上附着磁性材料的制造方法可以采用公知的技术，比如记录数据、音像信息的磁带在柔性基材上附着磁性材料制成，此类方法也可用于将磁性材料附着于渔线；再比如，将磁性材料粉末与液体粘结剂混合，涂敷或浸渍渔线或生产渔线的原丝，就可以将磁性材料附着于渔线。
(二)在一些实施例中，控制器中控制制动线圈801的电磁感应电流，以如下任意一种方式替换：
一种替换方式，电流控制单元903具体为开关元件，其对制动线圈801中的电磁感应电流进行接通与断开的切换，矫正信号以调节PWM(脉冲宽度调制)信号占空比的方式来控制开关元件的接通与断开的时长占比。
另一种替换方式，电流控制单元903为电流强度调节元件，矫正信号以强弱变化的方式来调节电流强度调节元件中的电流强度。
其中，电流强度调节元件具体是指由输入信号来控制电流强度变化的元件或元件组合，如工作于可变电阻区的场效应管、三极管等元件或其组合，或者实现数字电位器(Digital Potentiometer)功能的电路组合，对此不作限制。
(三)在一些实施例中，闭环控制的具体方式可以以如下任意一种方式替代：
一种替换方式，如图12所示，计算切线速度Vt与过环速度V之间差值ΔV＝Vt–V，控制器900设有差值ΔV计算模块914，ΔV计算模块914包含过环速度计算模块912及切线速度计算模块913，以预先给定的容许速度差阈值Vk为输入目标控制量，以上述差值ΔV为输出被控制量及反馈量。
在其中的一些实施例中，容许速度差阈值Vk取值范围-0.1～1.0米/秒之间；在其中的另一些实施例中，容许速度差阈值Vk取值范围-0.05～0.5米/秒之间；在其中的其他一些实施例中，容许速度差阈值Vk取值范围0～0.2米/秒之间。需要说明的是，容许速度差阈值Vk的取值可以根据不同的应用场景进行适配设置，对此不作限制。
另一种替换方式，如图13所示，控制器900设有浮线长度Lf计算模块915，Lf计算模块915包含过环速度计算模块912及切线速度计算模块913，计算上述差值ΔV对放线时间的积分，得到放出渔线时滞留于渔线轮内部的浮线长度Lf；以预先设定的容许浮线长度阈值Lk为输入目标控制量，以上述浮线长度Lf为输出被控制量，以该浮线长度Lf为反馈量。
其中，浮线长度Lf是指：放出渔线时，已经从卷线筒200上释放，但仍未被拉出出线导环400，而滞留于渔线轮内部的渔线长度。
在其中的一些实施例中，容许浮线长度阈值Lk取值范围0～0.8米之间；在其中的另一些实施例中容许浮线长度阈值Lk取值范围0～0.5米之间；在其中的其他一些实施例中容许浮线长度阈值Lk取值范围0.005～0.2米之间。需要说明的是，容许浮线长度阈值Lk的取值可以根据不同的应用场景进行适配设置，对此不作限制。
通过闭环控制保持适当的浮线长度，可以确保渔线处于适度松弛状态而不缠结，又能避免制动系统消耗鱼饵惯性动能，以达到增加鱼饵飞行距离的效果。
其他一些替代实现方式，例如，计算过环速度V对一时间段Tp的积分值S,以及计算切线速度Vt对该时间段Tp的积分值St，计算此两者的差值为速度积分差值ΔS＝St–S，以预先设定的积分差控制值Sk为输入目标控制量，以速度积分差值ΔS为输出被控制量及反馈量进行闭环控制。其中，上述时间段Tp≥闭环控制的采样周期，且Tp≤放线时长，另外Tp可以取固定值也可以动态取值，具体也可由本领域技术人员通过有限次试验确定适配值，对此不作限制。
上述这些等同变换方式是本领域技术人员容易想到的，通过上述这些方式实现闭环控制，均未脱离本申请的精神和要求保护范围。
(四)在一些实施例中，旋转检测机构700的旋转方向检测装置所检测的信息给控制器900处理，以如下任意一种替代方式实现：
一种替代方式，如图8所示，旋转方向检测装置为状态检测元件703，与控制器900电连接，用于检测卷线筒200的旋转方向是收线还是放线工作状态。具体的，状态检测元件703采用霍尔开关元件，将其设置于离合开关300下方的渔线轮主体100上，同时在离合开关300的按钮底部相对霍尔开关状态检测元件703的位置设置永磁体702，以此来检测收放线工作状态(图中示意为放线状态，虚线所示为收线状态)；相应的，控制器900根据旋转检测机构700的状态检测元件703检测到的信号判断卷线筒200的旋转方向。
应当指出，检测机械部件位置或动作并转换为电信号是公知技术，在其中一些实施例中，可以采用公知的触点开关、接近开关等开关元件设置于渔线轮主体100上检测渔线轮收放线状态的机械部件位置或动作，来实现与上述实施例相同的检测收放线工作状态的功能。
另一种替代方式，旋转方向检测装置由阈值比较单元实现。由于抛饵起始时卷线筒200高速旋转，而收线时卷线筒200低速旋转。该阈值比较单元读取卷线筒转速Vr或切线速度Vt或过环速度V其中任意一项的绝对值与各自相应的预先设定的阈值比较，以此来判断卷线筒200的旋转方向；如读取到的绝对值高于其相应的预设阈值即判定进入抛饵放线状态，此后，当检测到持续的出线过程停止时，则结束抛饵放线状态，切换为收线状态；或者，另外的替代，由于抛饵起始时卷线筒转速Vr或切线速度Vt或过环速度V具有瞬间的高变化率，因此，还可以通过检测其变化率是否高于其相应的预设变化率的阈值来判定是否进入抛饵放线状态。
上述转速的阈值取值范围在其中的一些实施例中为5转/秒～500转/秒之间，在其中的另一些实施例中为50转/秒～100转/秒之间；上述切线速度Vt的阈值或过环速度V的阈值取值范围在其中的一些实施例中为0.5米/秒～50米/秒之间，在其中的另一些实施例中为5米/秒～10米/秒之间；上述参数的预设阈值或上述参数变化率的预设阈值可以根据不同的应用场景而设定，也可以由本领域技术人员通过有限次试验来选取适配值，对此不作限制。
上述阈值比较单元电路与控制器900电连接，可设置于渔线轮主体100上，作为进一步优选的，该阈值比较单元电路也可以集成于控制器900的电路中，对此不作限制。采用阈值比较方式检测旋转方向，可以降低系统复杂度、提高可靠性、节约制造成本。
另外还有一种替代方式，由于抛饵起始时甩动鱼竿及渔线轮，因此，旋转方向检测装置可由设置于渔线轮本体的加速度传感器来实现，加速度传感器与控制器900电连接。当检测到加速度大于预设加速度阈值时即判定进入抛饵放线状态，此后，当检测到持续的出线过程停止时，则结束抛饵放线状态，切换为收线状态。预设加速度阈值可以根据具体应用场景设置，也可由本领域技术人员通过有限次的试验确定合适的值，对此不作限制。
此外还有一种替代方式，在导环测速机构600具有像差测速传感器的情况下，旋转方向检测装置可以由该像差测速传感器实现，根据该像差测速传感器所检测到的渔线移动方向来判断卷线筒200的旋转方向，由该像差测速传感器兼作为旋转方向检测装置可以提升可靠性。
此外还有一种替代方式，在所采用的主转速传感器兼具有检测旋转方向功能的情况下，可以由该主转速传感器兼作为旋转方向检测装置来实现，以提升可靠性。上述兼具有检测旋转方向功能的转速传感器，具体如像差测速传感器、旋转变压器或者如专利文献申请号CN201821109629.X所公开的方式等，对此不作限制。
(五)在一些实施例中，控制器900对换算关系参数进一步以如下方式处理并储存：
预先将多种粗细规格渔线各自所对应的换算关系参数储存于存储器，在渔线轮主体100上另设置有选择钮与控制器900电连接，作钓时通过选择钮来选择设置匹配的换算关系参数，或者控制器900另设置有与外部设定终端进行无线通信连接的无线通信模块，作钓时通过外部设定终端来选择设置匹配的换算关系参数。
其中，选择钮具体指：带有刻度指示拨盘的旋钮，通过旋转至不同位置来设置不同的电路参数或者设置不同的线路连接方式；以及等同的，以按钮按压等方式来实现上述相同功能的装置，比如收音机的电台选择旋钮或按钮、微波炉或洗衣机的档位选择旋钮或按钮等类似装置。其中，无线通信可以为WIFI或蓝牙、NFC等模式。其中，外部设定终端可以为智能手机APP、无线遥控器等，对此不作限制。
由于预先储存常用渔线参数，使用时选择匹配，进一步简化了设定参数的复杂度。
(六)在一些实施例中，控制器900中进一步以如下任意一种方式自动计算并储存换算关系参数：
一种处理方式，由于卷线筒200收卷渔线时切线速度Vt等于过环速度V，取不同时点计算所得的多个包括过环速度V、卷绕匝数Nr、转速Vr的样本数据，组成数据样本组，该数据样本组内任意两个数据样本代入前述示例公式1，即Vt＝π*(D+K*Nr*2)*Vr，可得1组二元一次方程组，取至少1组方程组求得至少1对直径D及系数K的值，再进行统计学处理得出直径D及系数K的均值，并储存于存储器。采集多个数据样本计算，将结果进行统计学处理取均值，可以减少检测误差。
上述实施例中，将直径D作为未知参数求解，因此可在卷线筒200留存一定存量渔线时作为卷绕匝数计数起始位置。对于卷线筒裸筒作为卷绕匝数计数起始位置的情形，由于卷线筒裸直径D为确定值，因此在一些实施例中，将该裸直径作为常数替换上述实施例中的直径D可得一元一次方程，故至少只需1个数据样本建立1个方程式即可求得系数K。
另一种处理方式，上述自动计算并储存换算关系参数的方式替换为，当收卷渔线时，将切线速度Vt作为因变量，将卷绕匝数Nr、转速Vr作为自变量，建立回归方程，取不同时点测得的多个包括过环速度V、卷绕匝数Nr、转速Vr的样本数据，组成数据样本组，进行回归分析，将回归模型及参数作为换算关系参数储存于可读写存储器；当放出渔线时，切线速度计算模块913将卷绕匝数Nr、转速Vr输入回归模型来计算切线速度Vt。
还有一种处理方式，上述自动计算并储存换算关系参数的方式替换为，当收卷渔线时，计算不同卷绕匝数Nr所对应的切线速度Vt与转速Vr的换算比值r，具体如r＝Vt/Vr，如图14所示，将卷绕匝数Nr及所对应的换算比值r的系列制作换算关系表，并储存于存储器；当放出渔线时，切线速度计算模块913根据卷绕匝数Nr在上述换算关系表中查询对应比值r，再根据转速Vr计算切线速度Vt＝r*Vr。
自动计算并储存换算关系参数，由此实现无需预先设定操作即可达到精确控制制动的效果。
(七)在上述第(六)项实施例的基础上，在一些实施例中，控制器900进一步以如下任意一种方式判断卷线筒收卷渔线时是否执行计算并储存换算关系参数的处理步骤：
一种方式，卷线筒每次收卷渔线时，自动执行上述处理步骤；
另一种判断方式，渔线轮主体设置有与控制器电连接的设置钮，通过所述设置钮来控制是否执行上述处理步骤；或者，控制器900另设置有与外部操作终端进行无线通信连接的无线通信模块，通过外部操作终端来控制是否执行上述处理步骤；当更换新的渔线或者需要重新刷新换算关系参数时，操作者通过设置方式来向控制器发送重新执行上述处理步骤的信号。其中，外部操作终端可以为智能手机APP、无线遥控器等，对此不作限制。
还有一种判断方式，当检测到卷线筒的渔线卷绕匝数计数值低于匝数阈值或未储存有换算关系参数时，执行上述处理步骤。当更换新的渔线或渔线需要重新卷绕时，卷绕匝数计数值低于匝数阈值，此时执行上述处理步骤。在其中的一些实施例中，匝数阈值取值范围为0～1200匝，在其中的一些实施例中，匝数阈值取值范围为0～300匝，在其中的一些实施例中，匝数阈值取值范围为0～50匝，在其中的一些实施例中，匝数阈值取值范围为0～10匝。需要说明的是，该匝数阈值的取值可以根据不同的应用场景进行适配设置，对此不作限制。
(八)在一些实施例中，导环测速机构600进一步以如下方式实现：
在所述线速度传感器具有光电传感器或图像传感器的情况下，在出线导环400的两端之间或端部设置逸光缺口401，线速度传感器的探测方向正对逸光缺口401。逸光缺口401可以为穿透出线导环壁的开放式孔洞，也可以为出线导环内壁上不穿透的凹坑。如图17所示即为设置于出线导环两端之间的开放式孔洞剖面示意图，如图18所示即为设置于出线导环端部的凹坑剖面示意图。设置逸光缺口401用来减弱被检测渔线背景部位的光线反射，从而减弱了出线导环400内壁反射光线对受光部602拾取渔线信号的干扰，以提高受光部602拾取渔线信号的稳定性。根据该原理，本领域技术人员可以实现多种不同位置、形状或结构形式的逸光缺口。
在所述线速度传感器由磁敏传感器实现的情况下，其为凸出于出线导环400内壁的磁头610，出线导环内设置定位支撑410，定位支撑410将出线导环内渔线与磁头610的间隙保持为0或保持稳定的工作间隙。在一些实施例中工作间隙值的具体选取范围为0至2毫米之间，工作间隙值取值可以根据不同的应用场景进行适配设置，本领域技术人员也可以通过有限次试验来确定合适的取值，对此不作限制。定位支撑410至少设置一个，可以由多种方式实现，比如，可以由出线导环400内壁的凸起部分形成，也可以由能阻挡渔线远离磁头610的支撑物固定于出线导环400内而形成，对此不作限制。具体的一种定位支撑如图19所示，设置定位支撑410与凸出于出线导环400内壁的磁头610配合，将渔线与磁头610的间隙保持为0或保持稳定的工作间隙，以提高磁头610读取磁信号的稳定性。根据该原理，本领域技术人员可以实现多种不同位置、形状或结构形式的定位支撑。
(九)在一些优选的实施例中，旋转检测机构中的主转速传感器可以由光电传感器或霍尔传感器或像差测速传感器或电磁式传感器或电感式传感器来实现。其中，电磁式传感器具体是指根据检测线圈中感应电动势来获取信号的传感器，电感式传感器具体是指根据检测线圈中电感或感抗变化来获取信号的传感器。
在旋转检测机构中的主转速传感器是电磁式传感器或电感式传感器情况下，可由制动线圈801中至少一个单体线圈兼作为测速线圈来实现，控制器900与测速线圈电连接，根据测速线圈中包含转子位置信息的电信号来计算卷线筒的转子位置信号，以该转子位置信号提取旋转脉冲信号，以如下方式实现：
在主转速传感器是电磁式传感器的情况下，由于转子在不同旋转位置时测速线圈中的磁通量变化，因而产生感应电动势，根据测速线圈中产生的感应电动势信号来计算卷线筒的转子位置信号；
在主转速传感器是电感式传感器的情况下，由于凸极效应，转子在不同旋转位置时测速线圈的电感会发生变化，控制器900向测速线圈注入高频电压信号，测速线圈中的高频电流会响应电感的变化，通过检测因凸极导致的高频电流响应并解耦转子位置信号。在其中的一些实施例中，高频电压可以在50mV至2000mV范围内选取，高频电压的频率可以在100Hz至50KHz之间选取。需要说明的是，上述电压及频率参数根据不同的应用场景选取适配值，或者由本领域技术人员通过有限次试验选取合适的值，对此不作限制。
采用上述电磁式传感器或电感式传感器检测方式，以制动线圈的部分或全部单体线圈兼作转速传感器，可以降低系统复杂度、提高可靠性、节约制造成本。
通过检测电机线圈的感应电动势或电感阻抗来检测电机转子的位置信号，是现有公知检测技术，例如，广泛应用在测速发电机、旋转变压器以及无刷电机的转子位置检测等方面，具体的有电动势检测法或高频注入(High frequency injection)法等方式。对本领域技术人员来说，根据上述原理检测电机转子位置信号，并提取旋转脉冲、转速等信息都是熟知的现有技术。
在一些优选的实施例中，当以所述辅助转速传感器作为旋转方向检测装置的情况下，所述辅助转速传感器可以由光电传感器或霍尔传感器或电磁式传感器或电感式传感器来实现。
【控制器900处理流程图】
如图9所示，本申请一些实施例的控制器900按如下流程处理：
首先，开始工作时卷线筒200旋转，执行步骤S1a，根据导环测速机构600的速度信息来计算过环速度V；同时执行步骤S1b，根据旋转检测机构700的电脉冲信号来计算卷线筒200的转速Vr；同时执行步骤S1c，检测卷线筒200的旋转方向；
步骤S1a、步骤S1b、步骤S1c并列执行完成后，进入步骤S2，判断卷线筒200旋转方向；
如卷线筒200旋转方向为收线，则转入步骤S3，在存储器中累加卷绕匝数Nr；然后进入步骤S4，由卷绕匝数Nr、转速Vr、过环速度V求得换算关系参数；再进入步骤S5，将上述换算关系参数存入存储器；
如步骤S2判断卷线筒200旋转方向为放线，转入步骤S6，在存储器中累减卷绕匝数Nr；
然后进入步骤S7，由卷绕匝数Nr、转速Vr及对应的换算关系参数计算切线速度Vt；
然后进入步骤S8，对切线速度Vt与过环速度V进行比较处理，计算矫正信号；
然后进入步骤S9，根据上述矫正信号控制制动线圈801中的电流，实现控制刹车力；
当步骤S5或步骤S9完成后，进入步骤S10，判断卷线筒200是否停止旋转；
如卷线筒200未停止旋转，则重新进入并列步骤S1a、步骤S1b、步骤S1c开始下一个控制循环；反之，如卷线筒200已停止旋转，则结束。
另一些实施例的处理流程图：
如图10所示，在上述流程图的基础上，步骤S3与步骤S4之间增加步骤S3a判断是否计算换算关系参数；
如果需要计算换算关系参数，则转入步骤S4；
如果不计算换算关系参数，则进入步骤S10。
在其他一些实施例中，收卷渔线时还可以省略步骤S1a，即不需要计算收卷渔线时的过环速度V，以减轻处理器工作负荷，降低能耗。
当然，本说明书所描述的流程图和附图中的步骤和/或操作都仅出于示例的目的，除以上所例举的情形之外，在不脱离本申请的精神的情况下，这些步骤和/或操作可存在许多变化。举例来说，可按不同顺序执行步骤，或可添加、删除或修改步骤，或修改方框中的执行内容。
显然，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，以上描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，相反，本申请的实施例包括所有落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改、替换、变型和等同物，所述变化、修改、替换、变型和等同物包括但不限于以下几个方面：
(1)涉及到的计算公式，均对于卷线筒200的侧板内侧为平面形状情形而言的，对于卷线筒200的侧板内侧倾斜或弧形等非平面几何形状情形，只要按照公知的几何知识修改相应计算公式即可达到等同的功能效果。例如，在卷线筒200的侧板内侧为圆锥面或旋转曲面形状的实施例中，任意厚度的渔线卷绕体表层宽度Wx为该处左右侧板之间距离，其与渔线卷绕体直径x之间为已知函数关系Wx＝f(x)，该函数关系仅与所述圆锥面或旋转曲面的母线几何特性相关，渔线卷绕体内每匝渔线的横截面所占面积系数Ks、卷绕匝数Nr、原始直径D及卷绕厚度d之间关系记为“公式2”，即：此时切线速度Vt、原始直径D、卷绕厚度d、转速Vr之间关系记为“公式3”，即：Vt＝π*(D+d*2)*Vr，系数Ks及原始直径D即为换算关系参数，在卷线筒200放线时根据公式2及公式3即可计算切线速度Vt；在其中的一些实施例中，卷线筒200收线时根据切线速度Vt、卷绕匝数Nr、转速Vr的样本数据代入上述公式2及公式3即可计算输出系数Ks及直径D，用于自动储存换算关系参数。
(2)涉及到的参数、变量仅为说明本申请的构思原理而采用的示例，本领域技术人员根据公知的数学、物理学知识均可等价变换成其他参数、变量的表达形式，以此实现相同的功能而未脱离本申请的范围。
本申请实施例涉及到的所有左、右、前、后方向性描述均以操作者视角右侧摇手柄的渔线轮为例，对左侧摇手柄的渔线轮只需将实施例描述中的“左”、“右”互换就可以实现相同的功能。
应当理解，本申请实施例公开的功能模块、部件、步骤或示意方框可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现，并不一定是指可单独物理分割出来的具体的硬件或软件部件。各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。
在本申请实施方式中，一个或多个部件或步骤可以用储存在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，在一种实施方式中用硬件来实现；而在另一实施方式中，也可以用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合执行存储器中的程序来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，通用的处理器(CPU)，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
应当理解，本申请实施例的描述中涉及发射光线或者光电转换的光源可以为激光或普通光源，也可以为可见光或红外线光或紫外线光，对此不作限制。

Claims (16)

1.一种渔线轮电磁制动装置，所述渔线轮包括出线导环、以及以旋转方式收放渔线的卷线筒，所述渔线轮电磁制动装置包括制动机构，所述制动机构包括相向配置的制动线圈与磁性制动件，所述磁性制动件与所述制动线圈二者之一与所述卷线筒一体旋转构成转子，所述二者中另一设置于所述渔线轮本体构成定子，在放出渔线时所述磁性制动件与所述制动线圈相对旋转并互相作用产生电磁感应而对所述卷线筒进行制动，所述渔线轮电磁制动装置，其特征在于，另包括：
导环测速机构，其为设置于所述出线导环内壁的线速度传感器，以检测所述出线导环内经过的渔线的速度信息；
旋转检测机构，其设置于所述渔线轮主体上，包括主转速传感器及旋转方向检测装置，以检测所述卷线筒的旋转信息，所述旋转信息包含旋转脉冲及旋转方向的信息；
控制器，其设置于所述渔线轮主体上，包括处理器、存储器、电流控制单元及I/O接口，其通过所述I/O接口电连接所述导环测速机构及所述旋转检测机构，所述电流控制单元电连接所述制动线圈，所述存储器记录储存所述卷线筒的渔线卷绕匝数、转速、切线速度此三者之间换算关系参数；
放出渔线时，所述控制器以如下方式控制所述卷线筒的制动力，实现闭环控制：
根据所述速度信息来计算过环速度；根据所述旋转信息来计算所述卷线筒的旋转方向、 转速以及渔线卷绕匝数计数，该卷绕匝数计数值储存于所述存储器；当所述卷线筒的旋转方向为放线时，根据所述卷线筒的渔线卷绕匝数、转速及所述换算关系参数来计算切线速度，根据该切线速度与当时的过环速度来计算对所述卷线筒转速修正的矫正信号，根据所述矫正信号来通过所述电流控制单元控制所述制动线圈中的电磁感应电流。
2.根据权利要求1所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述导环测速机构检测所述速度信息给所述控制器处理，以如下任意一种方式实现：
所述导环测速机构进一步包括投射光源及光电传感器，使用具有固定标记长度的不同反光率的颜色段相间隔的渔线，该投射光源照射渔线，所述光电传感器将检测到的反射光信号转换为电脉冲信号，所述控制器根据该电脉冲信号及该固定标记长度来计算过环速度；
或者，所述导环测速机构进一步包括投射光源及图像传感器，该投射光源照射渔线，所述图像传感器按照固定时间间隔拾取移动的渔线的局部图像信息，所述控制器通过对所述局部图像进行前后对比分析处理，根据所述固定时间间隔所述局部图像移动的距离来计算过环速度；
或者，所述导环测速机构为磁敏传感器，使用具有固定标记长度的磁性标记相间隔的渔线，所述磁敏传感器将检测到的磁信号转换为电脉冲信号，所述控制器根据该电脉冲信号及该固定标记长度来计算过环速度。
3.根据权利要求1或2所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述控制器以如下任意一种方式实现控制所述制动线圈中的电磁感应电流：
所述电流控制单元为开关元件，所述矫正信号以通断切换的方式来控制该开关元件的接通与断开；
或者，所述电流控制单元为开关元件，所述矫正信号以调节PWM信号占空比的方式来控制该开关元件的接通与断开的时长占比；
或者，所述电流控制单元为电流强度调节元件，所述矫正信号以强弱变化的方式来调节所述电流强度调节元件中的电流强度。
4.根据权利要求1或2所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述闭环控制以如下任意一种方式实现：
以过环速度作为输入目标控制量，以切线速度作为输出被控制量及反馈量；
或者，以设定的容许速度差阈值作为输入目标控制量，以切线速度与过环速度之间差值作为输出被控制量及反馈量；
或者，以设定的容许浮线长度阈值作为输入目标控制量，以浮线长度作为输出被控制量及反馈量；
或者，以设定的积分差控制值为输入目标控制量，以速度积分差值为输出被控制量及反馈量。
5.根据权利要求1或2所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述旋转方向检测装置所检测的信息给所述控制器处理，以如下任意一种方式实现：
所述旋转方向检测装置为设置于所述渔线轮主体上的辅助转速传感器，所述控制器根据所述辅助转速传感器与所述主转速传感器分别产生的旋转脉冲信号之间的相位差来计算所述卷线筒的旋转方向；
或者，所述旋转方向检测装置为设置于所述渔线轮主体上的状态检测元件，该状态检测元件检测所述渔线轮的收放线状态，所述控制器根据所述状态检测元件所产生的信号来判断所述卷线筒的旋转方向；
或者，所述旋转方向检测装置由与控制器电连接的阈值比较单元实现，所述阈值比较单元读取所述卷线筒转速或切线速度或过环速度其中任意一项的绝对值或其中任意一项的变化率，根据是否检测到所读取的参数大于各自相应的预设阈值，以此来判断所述卷线筒是否处于放线状态；
或者，所述旋转方向检测装置由设置于渔线轮本体的加速度传感器来实现，所述加速度传感器与所述控制器电连接，根据是否检测到加速度大于预设加速度阈值，以此来判断所述卷线筒是否处于放线状态；
或者，在所述导环测速机构具有像差测速传感器的情况下，所述旋转方向检测装置由该像差测速传感器来实现，根据该像差测速传感器所检测到的渔线移动方向来判断卷线筒的旋转方向；
或者，在所述主转速传感器兼具有检测旋转方向功能的情况下，所述旋转方向检测装置由该主转速传感器来实现。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述存储器预先储存多种粗细规格渔线各自所对应的换算关系参数，以如下任意一种方式实现选择设置所述换算关系参数：
所述渔线轮主体设置有与所述控制器电连接的选择钮，由所述选择钮来选择设置匹配的换算关系参数；
或者，所述控制器设置有无线通信模块，能被无线通信连接的外部设定终端来选择设置匹配的换算关系参数。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述控制器中以如下任意一种方式计算并储存所述换算关系参数：
计算所述卷线筒收卷渔线时的一个或多个过环速度、卷绕匝数及转速的样本数据，组成数据样本组，据此来计算所述换算关系参数，并记录储存该换算关系参数；
或者，计算所述卷线筒收卷渔线时的不同卷绕匝数所对应的过环速度与转速之间的换算比值，将该卷绕匝数及其所对应的换算比值的系列制作换算关系表，并记录储存所述换算关系表，放出渔线时根据卷绕匝数在所述换算关系表中查询匹配的换算比值，再根据所述卷线筒的转速及该换算比值来计算切线速度。
8.根据权利要求7所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述控制器以如下任意一种方式判断收卷渔线时是否执行计算并储存所述换算关系参数的处理步骤：
所述卷线筒每次收卷渔线时，执行所述处理步骤；
或者，所述渔线轮主体设置有与所述控制器电连接的设置钮，由所述设置钮来控制是否执行所述处理步骤；
或者，所述控制器设置有与外部操作终端进行无线通信连接的无线通信模块，能被所述外部操作终端来控制是否执行所述处理步骤；
或者，当检测到所述卷线筒的渔线卷绕匝数计数值低于匝数阈值或所述存储器未储存有所述换算关系参数时，执行所述处理步骤。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，所述主转速传感器是光电传感器或霍尔传感器或像差测速传感器或电磁式传感器或电感式传感器。
10.根据权利要求9所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，
所述制动线圈中至少一个单体线圈兼作为测速线圈，所述控制器与所述测速线圈电连接；
其中的电磁式传感器由所述测速线圈来实现，所述控制器与所述测速线圈电连接，根据所述测速线圈中产生的感应电动势信号来计算转子位置信号，并以该转子位置信号提取旋转脉冲信号；
其中的电感式传感器由所述测速线圈来实现，所述控制器与所述测速线圈电连接，所述控制器向所述测速线圈注入高频电压信号，通过检测因凸极导致的高频电流响应并解耦转子位置信号，并以该转子位置信号提取旋转脉冲信号。
11.根据权利要求5所述的渔线轮电磁制动装置，其特征在于，其中的所述辅助转速传感器是光电传感器或霍尔传感器或电磁式传感器或电感式传感器。
12.一种渔线，其特征在于，具有固定标记长度的信号标记间隔，所述信号标记能被包括导环测速机构的渔线轮的所述导环测速机构检测到并转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用来计算过环速度；所述信号标记间隔由不同反光率的颜色段相间隔形成，能被包括投射光源及光电传感器的所述导环测速机构检测到所述信号标记并被转换为所述电脉冲信号。
13.一种渔线，其特征在于，具有固定标记长度的信号标记间隔，所述信号标记能被包括导环测速机构的渔线轮的所述导环测速机构检测到并转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用来计算过环速度；所述渔线上附着有磁性材料，所述信号标记间隔由录制系列的磁信号形成，能被包括磁敏传感器的所述导环测速机构检测到所述磁信号并被转换为所述电脉冲信号。
14.一种渔线，其特征在于，所述渔线上附着有磁性材料，所述磁性材料用于录制如权利要求13所述的磁信号。
15.一种测速机构，其特征在于，所述测速机构为设置于出线导环内壁的线速度传感器，以检测所述出线导环内经过的渔线的速度信息，并以如下任意一种方式实现：
所述测速机构进一步包括投射光源及光电传感器，使用具有固定标记长度的不同反光率的颜色段相间隔的渔线，该投射光源照射渔线，所述光电传感器将检测到的反射光信号转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用于计算过环速度；
或者，所述测速机构进一步包括投射光源及图像传感器，该投射光源照射渔线，所述图像传感器按照固定时间间隔拾取移动的渔线的局部图像信息，所述局部图像被前后对比分析处理，所述固定时间间隔所述局部图像移动的距离用于计算过环速度；
或者，所述测速机构为磁敏传感器，使用具有固定标记长度的磁性标记相间隔的渔线，所述磁敏传感器将检测到的磁信号转换为电脉冲信号，该电脉冲信号及该固定标记长度用于计算过环速度。
16.根据权利要求15所述的测速机构，其特征在于：
在所述测速机构具有光电传感器或图像传感器的情况下，所述测速机构还具有设置于所述出线导环内壁的逸光缺口，所述线速度传感器的探测方向正对所述逸光缺口；
在所述测速机构由磁敏传感器实现的情况下，所述磁敏传感器为凸出于所述出线导环内壁的磁头，所述测速机构还具有设置于所述出线导环内壁的定位支撑，所述定位支撑将所述出线导环内渔线与所述磁头的间隙保持为0或保持稳定的工作间隙。
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