JP2004236566A - 電動リールのモータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動リールのモータ制御装置において、モータの発熱量を抑える。
【解決手段】電動リールのモータ制御装置は、モータ１２によりスプールを駆動する電動リールのモータを可変に制御する装置であって、状態変更レバーと、リール制御部３０と、ＰＷＭ駆動回路４５とを備えている。状態変更レバーは、モータの回転状態を設定する操作部材である。リール制御部は、状態変更レバーで設定された回転状態に応じてパルス幅が変化する１０ｋＨｚ以上の所定周波数の駆動パルス信号ＤＳを出力する。ＰＷＭ駆動回路は、モータに接続され、電源からの直流電力をリール制御部から出力された駆動パルス信号ＤＳによりオンオフする電界効果トランジスタ６０と、電界効果トランジスタ６０でオンオフされた交流電力を平滑化するコンデンサ６２とを有し、モータ１２をパルス幅変調駆動するものである。
【選択図】 図４
【解決手段】電動リールのモータ制御装置は、モータ１２によりスプールを駆動する電動リールのモータを可変に制御する装置であって、状態変更レバーと、リール制御部３０と、ＰＷＭ駆動回路４５とを備えている。状態変更レバーは、モータの回転状態を設定する操作部材である。リール制御部は、状態変更レバーで設定された回転状態に応じてパルス幅が変化する１０ｋＨｚ以上の所定周波数の駆動パルス信号ＤＳを出力する。ＰＷＭ駆動回路は、モータに接続され、電源からの直流電力をリール制御部から出力された駆動パルス信号ＤＳによりオンオフする電界効果トランジスタ６０と、電界効果トランジスタ６０でオンオフされた交流電力を平滑化するコンデンサ６２とを有し、モータ１２をパルス幅変調駆動するものである。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御装置、特に、電動モータによりスプールを駆動する電動リールの電動モータを可変に制御する電動リールのモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動リールは、糸巻用のスプールを電動モータで駆動するリールであり、主に釣り船からの釣りに使用される。電動リールは、モータの速度を調整することによりスプール速度を可変に制御できる。電動リールのスプール速度を可変に制御するのにパルス幅変調制御を用いてモータを駆動する技術が従来知られている（特許文献１参照。）。パルス幅変調制御では、所定周波数の駆動パルス信号のパルス幅（デューティ比）を設定されたスプール速度に応じて制御している。
【０００３】
前記従来の電動リールの制御装置は、設定された速度に応じたたとえば４ｋＨｚの周波数の駆動パルス信号を出力するモータ制御手段と、制御回路から出力された駆動信号に応じてパルス幅を変化させてモータに電力を供給するモータ駆動手段とを備えている。モータ駆動手段は、一般にたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を有しており、そのゲートに与えられた駆動パルス信号により電源をオンオフして、電圧を変化させてモータに電力を供給する。
【０００４】
前記従来の技術では、デューティ比を徐々に大きくして魚がかかった巻き上げ当初のスプール速度を徐々に速くしている。これにより、口が弱い魚の口切れを防止しようとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１９８７３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、電動リールでは釣れる魚によって負荷の変動が大きいため、モータや制御素子の焼損を防止するための熱対策が重要である。特に、小型の電動リールの場合、モータに流す電流がモータの大きさに比して大きくなり負荷の変動に対して発熱しやすいため熱対策が重要になる。本発明者等は種々の実験を行ったところ、釣り糸に作用する張力及びスプールの回転速度が一定であるという条件のもとでは、駆動パルス信号の周波数を高くするほど、モータの発熱量が減少することを知見した。しかし、モータ駆動手段に用いられるＦＥＴやコンデンサなどの電気素子は、駆動パルス信号の周波数が高くなり電力のオンオフの頻度が多くなると、発熱量が多くなったり破損したりするなどの不具合が生じやすくなる。
【０００７】
本発明の課題は、電動リールのモータ制御装置において、モータの発熱量を抑えることにある。
本発明の別の課題は、電動リールのモータ制御装置において、モータの発熱量を抑えつつ電気素子の不具合を生じにくくすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る電動リールのモータ制御装置は、電動モータによりスプールを駆動する電動リールの電動モータを可変に制御する装置であって、回転状態設定手段と、モータ制御部と、モータ駆動部とを備えている。回転状態設定手段は、電動モータの回転状態を設定する手段である。モータ制御部は、回転状態設定手段で設定された回転状態に応じてパルス幅が変化する１０ｋＨｚ以上の所定周波数の駆動パルス信号を出力するものである。モータ駆動部は、電動モータに接続され、電源からの直流電力をモータ制御部から出力された駆動パルス信号によりオンオフする電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタでオンオフされた交流電力を平滑化するコンデンサとを有し、電動モータをパルス幅変調駆動するものである。
【０００９】
このモータ制御装置では、回転状態設定手段で回転状態が設定されると、された回転状態に応じてパルス幅が変更された駆動パルス信号がモータ制御部からモータ駆動部に出力される。これにより、電動モータの回転状態が設定された回転状態に制御される。この駆動パルス信号の周波数は１０ｋＨｚ以上の高周波数であるため、電動モータの発熱量を抑えることができる。
【００１０】
発明２に係る電動リールのモータ制御装置は、発明２に記載の装置において、所定周波数は１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満である。この場合には、周波数が１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満であるので、モータの発熱量を抑えてＦＥＴやコンデンサなどの電気素子の不具合を抑えることができる。
発明３に係る電動リールのモータ制御装置は、発明１又は２に記載の装置において、コンデンサは積層型のセラミックコンデンサである。この場合には、積層型のセラミックコンデンサは電解コンデンサに比べて耐熱性が高く、高周波の駆動パルス信号を用いても電解コンデンサのように熱により損傷するおそれが少ない。
【００１１】
発明４に係る電動リールのモータ制御装置は、発明３に記載の装置において、コンデンサの容量は５μＦ以上５０μＦ以下の範囲である。この場合には、コンデンサの容量が大きくなるので、オンオフされた電力を効率よく平滑化できる。発明５に係る電動リールのモータ制御装置は、発明１から４のいずれかに記載の装置において、回転状態設定手段は、スプールの速度を複数段階に設定するための速度設定手段を有する。この場合には、スプール速度を複数段階に設定する制御において、モータの発熱量を抑えることができる。
【００１２】
発明６に係る電動リールのモータ制御装置は、発明１から３のいずれかに記載の装置において、回転状態設定手段は、スプールに巻き付けられる釣り糸の張力を複数段階に設定可能な張力設定手段を有する。この場合には、釣り糸に作用する張力を複数段階に設定する制御において、モータの発熱量を抑えることができる。また、この場合、張力に応じて一定のデューティ比で制御することにより発熱量をさらに抑えることができる。
【００１３】
発明７に係る電動リールのモータ制御装置は、発明６に記載の装置において、前記速度設定手段と張力設定手段とのいずれかを選択するための設定選択手段をさらに備える。この場合には、張力一定制御と速度一定制御とを選択できるので、種々の釣法に応じたモータ制御を行える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を採用した釣り用リールは、図１に示すように、電動モータによりスプールを回転駆動する電動リールであって、リール本体１と、リール本体１の側方に配置されたスプール回転用のハンドル２と、ハンドル２のリール本体１側に配置されたドラグ調整用のスタードラグ３と、リール本体１の上方に設けられた開閉式の水深表示装置４とを主に備えている。
【００１５】
リール本体１は、左右１対の側板７ａ、７ｂとそれらを連結する複数の連結部材８とからなるフレーム７と、フレーム７の左右を覆う左右の側カバー９ａ、９ｂとを有している。ハンドル２側の側カバー９ｂには、ハンドル２の回転軸が回転自在に支持されている。リール本体１後方に配置された連結部材８の側カバー９ａ側後部には、外部電源接続用のコネクタ１９が先端に取り付けられたリールコード１８が延出されている。
【００１６】
リール本体１の内部には、図１に示すように、ハンドル２に連結されたスプール１０が回転自在に支持されている。スプール１０の内部には、スプール１０を糸巻き上げ方向に回転駆動するモータ１２が配置されている。また、リール本体１のハンドル２側側面には図示しないクラッチ機構を操作するためのクラッチレバー１１が配置されている。リール本体１のハンドル２側側面のクラッチレバー１１の前方には、モータ１２をオン、オフするためのモータスイッチ３１と、モータ１２の回転状態を変更する状態変更レバー３２とが設けられている。
【００１７】
水深表示装置４は、リール本体１の上方にリール本体１と一体で設けられた第１部材４ａと、第１部材４ａに対して開閉自在に設けられたケース部材である第２部材４ｂと、第１部材４ａと第２部材４ｂとを揺動自在に連結する連結部材４ｃとにより構成されている。
第１部材４ａは、リール本体１の両側部上方にリール本体１と一体成形されている。第１部材４ａの内部に収納空間を有しており、この収納空間には、スプール１０の回転速度を検出するためのスプールセンサ４１（図３）が収納されている。また、第１部材４ａの前端部は連結部材４ｃを取り付けるために一部が上方に突出した形状となっている。第１部材４ａの上面は、両側部とも同一高さの平坦面になっており、連結部材４ｃ取り付け用の突出部分から後方に向かって斜め下方に傾斜している。
【００１８】
第２部材４ｂは、第１部材４ａに対して開閉自在に取り付けられている。第２部材４ｂの取り付け部分は第１部材４ａの突出部分に合致する形状になっている。第１部材４ａ及び第２部材４ｂの取り付け部分には連結部材４ｃが装着されている。第２部材４ｂは、第１部材４ａと対向する面に配置された表示部５と、表示部５の近傍に配置され複数のスイッチからなる操作キー部６とを有している。
【００１９】
表示部５は、第２部材４ｂに設けられ第１部材４ａと対向する面に配置されたドットマトリックス方式の液晶ディスプレイである。表示部５は、図２に拡大して示すように、通常の釣りを行っているときには、仕掛けの水深や棚位置を水面からと底からとの２つの基準で表示する。この場合、中央に配置された４桁の水深表示領域５ａと、その下方に配置された３桁の棚水深表示領域５ｂと、水深表示領域の右側に配置された速度段数表示領域５ｃと、最下段の速度／張力モード表示領域５ｄと、その右方の張力段数表示領域５ｅとを有している。また、表示部５は、ドットマトリックス方式の液晶ディスプレイであるので、たとえば各種設定のためのメニュー画面や、現在作用しているテンション等の種々の表示に切り換え可能である。
【００２０】
操作キー部６は、表示部５の下側の連結部材４ｃの揺動軸芯Ｘ近傍に左右に並べて配置されたメニュースイッチＭＮと、モードスイッチＭＤと、底メモスイッチＳＭとを有している。
メニュースイッチＭＮは各種のメニューを設定するためのスイッチである。モードスイッチＭＤは各種のモードを設定するためのスイッチであり、たとえばモータ１２の回転制御としてテンション一定モードとスピード一定モードとが切り換えられる。底メモスイッチＳＭは、仕掛けが底に到達したときに押されるスイッチであり、そのときの水深が底として設定される。
【００２１】
モータスイッチ３１は、状態変更レバー３２近傍に設けられ、状態変更レバー３２の揺動軸芯に沿って下方向への押圧操作（移動操作）を行うことによって、モータ１２のオン、オフを行っている。
状態変更レバー３２は、駆動されたモータ１２の速度又はトルクを増減するための２つのスイッチを有しており、前後方向に揺動自在に設けられ、前方の増加位置に揺動させると一方のスイッチがオンしてモータ１２の回転速度又はトルクが増加し、後方の減少位置に揺動させると他方のスイッチがオンしてモータ１２の回転速度又はトルクが減少する。状態変更レバー３２は、増加方向及び減少方向のいずれかに揺動していても、常に中立位置に向けて付勢されている。
【００２２】
また、電動リールは、図３に示すように、第２部材４ｂ内に収納され、表示部５やモータ１２の制御を行うリール制御部３０を有している。リール制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェイス等を含むマイクロコンピュータを含んでいる。リール制御部３０は、制御プログラムに従って表示部５の表示制御やモータ駆動制御等の各種の制御動作を実行する。リール制御部３０には、操作キー部６やモータスイッチ３１や状態変更レバー３２のスイッチなどの各種のスイッチと、スプールセンサ４１と、スプールカウンタ４２とが接続されている。また、リール制御部３０には、ブザー４４と、ＰＷＭ（パルス幅変調）駆動回路４５と、表示部５と、記憶部４６と、他の入出力部とが接続されている。
【００２３】
スプールセンサ４１は、第１部材４ａの内部に前後に並べて配置された２つのリードスイッチから構成されており、いずれのリードスイッチが先に検出パルスを発したかによりスプール１０の回転方向を検出できる。スプールカウンタ４２は、スプールセンサ４１のオンオフ回数を計数するカウンタであり、この計数値によりスプール回転数に関する回転位置データが得られる。スプールカウンタ４２は、スプール１０が正転（糸繰り出し方向の回転）すると計数値が減少し、逆転すると増加する。ブザー４４は、警報音を鳴らすために使用される。
【００２４】
ＰＷＭ駆動回路４５は、モータ１２をＰＷＭ駆動するものであり、リール制御部３０から出力されたたとえば１７ｋＨｚの周波数ＦＱのパルス幅が変化する駆動パルス信号ＤＳによりデューティ比が制御されてモータ１２を速度又はトルク可変に駆動する。
ＰＷＭ駆動回路４５は、図４に示すように、モータ１２のマイナス端子にドレインが接続されたパワーＭＯＳ型の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）６０と、電界効果トランジスタ６０のソースにソースが接続されたパワーＭＯＳ型の電界効果トランジスタ６１と、コンデンサ６２とを有している。モータ１２のブラス端子は電源のプラス電極に接続されている。モータ１２のプラス端子とマイナス端子との間には、逆流防止用のダイオード６３及びノイズ防止用の１対の三端子コンデンサ６４が並列接続されている。１対の三端子コンデンサ６４の接地端子はともに接地されている。
【００２５】
電界効果トランジスタ６０のゲートは、制御部３０に接続されており、そこにはリール制御部３０から、たとえば１７ｋＨｚの周波数ＦＱの駆動パルス信号ＤＳが与えられている。駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱは、１０ｋＨｚ以上、好ましくは１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満である。電界効果コンデンサ６０は、パルス幅（すなわち、駆動パルス信号のオン時間）が０から１００％の間に制御された駆動パルス信号ＤＳによりモータ１２に供給される電圧を変化させる。電界効果トランジスタ６１は、電源コード１８を正負逆に接続した場合のトラブルを防止するために設けられている。コンデンサ６２は、一端が電源のプラス電極に接続されており、他端が接地されている。コンデンサ６２は、たとえば積層型のセラミックコンデンサであり、その容量は、たとえば３０μＦである。電解コンデンサの場合、損傷しない程度に発熱量を抑えようとすると、大きな容量が必要になり回路・装置の大型化を招くおそれがあるが、積層型のセラミックコンデンサの場合、小さいな容量のものを用いて発熱しても損傷しにくいので回路・装置の大型化を防ぐことができる。コンデンサ６２の容量は、一般の電動リールのモータ１２では、５〜５０μＦの範囲が平滑化を効率よく行う上で好ましい。コンデンサ６２は、電界効果トランジスタ６０によりオンオフされたモータ１２への供給電圧を平滑化してモータ１２への無駄な電力供給を抑えて発熱を少なくするために設けられている。
【００２６】
なお、駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱは、１０ｋＨｚ以上、このましくは、１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満が望ましい。駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱが１５ｋＨｚ未満であると、発熱量の変化があまり顕著に表れない。また、２０ｋＨｚ以上になると、電界効果トランジスタ６０，６１の発熱量が多くなるとともに、コンデンサ６２が電解コンデンサの場合には損傷するおそれがある。
【００２７】
記憶部４６はたとえばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発メモリから構成されている。記憶部４６には、図５に示すように、棚位置等の表示データを記憶する表示データ記憶エリア５０と、実際の糸長とスプール回転数との関係を示す学習データを記憶する学習データ記憶エリア５１と、速度の段数ＳＣに応じたスプール１０の巻き上げ速度（ｒｐｍ）の上限値を記憶する速度データ記憶エリア５２と、５段階の張力毎にたとえば１０段階の糸巻径に応じたモータ１２のデューティ比を記憶する張力データ記憶エリア５３と、種々のデータを記憶するデータ記憶エリア５４とが設けられている。
【００２８】
速度データ記憶エリア５２には、たとえば、段数ＳＣが１速の場合に上限の速度データＳＳ＝２５７ｒｐｍ，２速の場合にＳＳ＝３６９ｒｐｍ，３速の場合にＳＳ＝５０３ｒｐｍ，４速の場合にＳＳ＝６６５ｒｐｍ，５速の場合にＳＳ＝１０００ｒｐｍがそれぞれ記憶されている。また、張力データ記憶エリア５３には、スプール胴径と最大糸巻径との間で張力段数ごとに複数段階の糸巻径に対応したデューティ比のデータが格納されており、たとえば張力段数ＴＣが１段の場合にデューティ比（％）ＴＳ＝１７〜２５，２段の場合にＴＳ＝２７〜４０，３段の場合にＴＳ＝４０〜６０，４段の場合にＴＳ＝５３〜８０，５段の場合にＴＳ＝６７〜１００の範囲でそれぞれスプール胴径から最大糸巻径の間で１０段階の値が記憶されている。
【００２９】
これらのデューティ比の値は、スプール１０に、たとえば５段階の張力をそれぞれ作用させたときに停止する寸前のスプール胴径と最大糸巻径とでのデューティ比を測定し、得られた測定結果に基づき決定されている。具体的には、同じ段階の張力を作用させたときのスプール胴径と最大糸巻径とでの２つのデューティ比のデータにより、デューティ比と糸巻径との関係を一次直線に近似し、近似して得られた一次直線からその中間の複数の糸巻径でのデューティ比を算出し、得られた各段階の糸巻径に応じたデューティ比が格納されている。
【００３０】
データ記憶エリア５４には、設定された速度段数ＳＣ又は張力段数ＴＣ等の各種の一時的なデータが格納されている。
次に本実施形態における糸長算出方法の概略を説明する。
本発明では、スプール１回転当たりの糸長Ｙとスプール回転数Ｘとの関係を一次直線に近似させることができることを利用して糸長Ｌを算出している。
【００３１】
太さと全長が不明な釣り糸を糸巻径Ｂｍｍからスプール１０に層状に巻き付けていき、ｃ回転で全ての釣り糸を巻き終わったとする。次に、その状態からＳｍｍ釣り糸を繰り出したとき、スプール１０がｄ回転したとする。
いま、スプール回転数Ｘとスプール１回転当たりの糸長Ｙとの関係を、横軸にスプール回転数Ｘを、縦軸にスプール１回転当たりの糸長をとると、一次直線で定義できるので、傾きをＡとすると、下記式で表せる。
【００３２】
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂπ （１）
したがって、スプール回転数Ｘとスプール１回転当たりの糸長Ｙとの関係を示すグラフは、図６に示すようになる。
いま、スプール１０がｃ回転したときのスプール１回転当たりの糸長をＹ（ｃ），ｃ回転の巻き取り後、所定長さＳ繰り出してｄ回転したときのスプール１回転当たりの糸長をＹ（ｃ−ｄ）とすると、これらは以下のように表せる。
【００３３】
Ｙ（ｃ）＝Ａ・ｃ＋Ｂπ （２）
Ｙ（ｃ−ｄ）＝Ａ・（ｃ−ｄ）＋Ｂπ （３）
図５に示すグラフでは、ハッチングで示す台形の面積が巻き付け終了後の糸繰り出し長さＳに相当しているので、糸繰り出し長さＳは以下のように表せる。
Ｓ＝ｄ・｛Ｙ（ｃ）＋Ｙ（ｃ−ｄ）｝／２ （４）
（４）式に（２），（３）式を代入すると、
（５）式を傾きＡについて解くと以下のようになる。
【００３４】
Ａ＝２（Ｓ−Ｂπｄ）／ｄ（２ｃ−ｄ） （６）
したがって、４つのデータＳ，Ｂ，ｃ，ｄを（６）式に代入することにより一次直線の傾きＡを求めることができることがわかる。
たとえば、スプール１０が巻き初めから２０００回転で巻終わり、そこから１０ｍ繰り出したときにスプールが６０回転した場合、スプール１０の胴径（糸巻径）が３０ｍｍであったとすると、一次直線の傾きＡは下記のようになる。
【００３５】
そして、傾きＡ，切片Ｂπの近似の一次直線が決定できれば、一次直線をスプール１回転毎に積分処理（面積算出処理）することで巻き初めから巻終わりまでのたとえばスプール１回転毎の糸長Ｌ１〜ＬＮを求める。そして、巻終わり時のスプール回転数ｃのときの水深ＬＸを「０」にセットしてそれから巻き初めまでの水深ＬＸ（＝ＬＮ）とスプール回転数Ｘとの関係を算出して記憶部４６の学習データ記憶エリア５１にたとえばマップ形式（ＬＸ＝ＭＡＰ（Ｘ））で記憶する。
【００３６】
実釣り時にスプール１０が回転すると、そのときにスプールセンサ４１が検出したスプール回転数Ｘに基づき、記憶部４６のマップから糸長ＬＸを読み出し、読み出した糸長ＬＸに基づいて仕掛けの水深（釣り糸先端の水深）を表示部５に表示する。
次に、リール制御部３０によって行われる具体的な制御処理を、図７以降の制御フローチャートに従って説明する。
【００３７】
電動リールが電源コードを介して外部電源に接続されると、図７のステップＳ１において初期設定を行う。この初期設定ではスプールカウンタ４２の計数値をリセットしたり、各種の変数やフラグをリセットしたり、モータ制御モードを速度モードにし、表示モードを上からモードにする。
次にステップＳ２では表示処理を行う。表示処理では、水深表示等の各種の表示処理を行う。ここで、速度モードのときには、速度段数表示領域５ｃに状態変更レバー３２により操作された速度段数が、張力モードのときには張力段数表示領域５ｅに張力段数が表示される。また、速度モードと張力モードとのいずれかの制御モードが表示される。
【００３８】
ステップＳ３では、操作キー部６のいずれかのスイッチやモータスイッチ３１や状態変更レバー３２が操作されたか否かを判断する。またステップＳ４ではスプール１０が回転しているか否かを判断する。この判断は、スプールセンサ４１の出力により判断する。ステップＳ５ではその他の指令や入力がなされたか否かを判断する。
【００３９】
スイッチが押された場合にはステップＳ３からステップＳ６に移行してキー入力処理を実行する。またスプール１０の回転が検出された場合にはステップＳ４からステップＳ７に移行する。ステップＳ７では各動作モード処理を実行する。その他の指令あるいは入力がなされた場合にはステップＳ５からステップＳ８に移行してその他の処理を実行する。
【００４０】
ステップＳ６のキー入力処理では図８のステップＳ１１でモードスイッチＭＤが押されたか否かを判断する。ステップＳ１２では、モータスイッチ３１が押された否かを判断する。ステップＳ１３では、状態変更レバー３２が増加側に操作されたか否かを判断する。ステップＳ１４では、状態変更レバー３２の減少側に操作されたか否かを判断する。ステップＳ１５では、その他のスイッチが操作されたか否かを判断する。その他のスイッチの操作にはメニューモードにおける各種の操作を含んでいる。
【００４１】
モードスイッチＭＤが押されるとステップＳ１１からステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、モータ制御モードが速度モードか否かを判断する。速度モード中にモードスイッチＭＤが押されるということは釣り人が張力モードにしようとするためであるので、ステップＳ１９に移行して制御モードを張力モードにセットする。これにより、変更スイッチＳＫの操作に応じてトルク制御が行われる。速度モードではなく張力モードの時にはステップＳ１７からステップＳ１８に移行し、モータ制御モードを速度モードにセットする。
【００４２】
モータスイッチ３１が押されると、ステップＳ１２からステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、モータ１２がすでにオンしている（回転している）か否かを判断する。モータ回転中にモータスイッチ３１が押されるということは釣り人がモータ１２を停止しようとするためであるので、ステップＳ２２に移行してモータ１２をオフする。モータ停止中の場合にはステップＳ２０からステップＳ２１に移行してモータ１２をオンする。
【００４３】
状態変更レバー３２が増速側に操作されると、ステップＳ１３からステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、制御モードが速度モードか否かを判断する。速度モードのときには、ステップＳ２５に移行し、後述する速度増加処理を行う。張力モードのときには、ステップＳ２３からステップＳ２４に移行し、後述する張力増加処理を行う。ここでは、状態変更レバー３２を増加側に操作されていると速度増加又は張力増加処理を行うので、結果として増加側に操作されている時間だけこれらの増加処理が行われる。
【００４４】
状態変更レバー３２が減少側に操作されると、ステップＳ１４からステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、制御モードが速度モードか否かを判断する。速度モードのときには、ステップＳ２８に移行し、後述する速度減少処理を行う。張力モードのときには、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行し、後述する張力減少処理を行う。ここでも、状態変更レバー３２が減少側に操作されると速度減少又は張力減少処理を行うので、結果として減少側に操作されている時間だけこれらの減少処理が行われる。
【００４５】
他のスイッチ入力がなされると、ステップＳ１５からステップＳ２９に移行し、たとえば、現在の水深の底棚値にセットするなどの操作されたスイッチ入力に応じた他のキー入力処理を行う。
ステップＳ２５の速度増加処理では、図８のステップＳ５１で、前にセットされた速度段数ＳＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ここで、データ記憶エリア５４には、速度段数ＳＣが増加又は減少するごとにその値が記憶される。また、電源が投入されたとき及びモータスイッチ３１が押されてモータ１２が停止したときに、速度段数ＳＣが「０」にセットされ、データ記憶エリア５４に記憶される。
【００４６】
ステップＳ５２では、読み出した速度段数ＳＣを１段アップする。このときの増加した速度段数ＳＣは、表示処理において速度段数表示領域５ｃに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、モータスイッチ３１が押された直後は、速度段数ＳＣが１段アップして「１」にセットされる。また、速度段数ＳＣが「５」にセットされるとそれ以上増加することはない。
【００４７】
ステップＳ５３では、速度データ記憶エリア５２から増加した速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳを読み出しセットする。ステップＳ５４では、スプールセンサ４１の出力からスプール１０の速度データＳＰを読み込む。
ステップＳ５５では、読み込んだ速度データＳＰが、セットされた速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳ以上になったか否かを判断する。速度データＳＰが速度データＳＳ未満のときには、ステップＳ５５からステップＳ５６に移行する。ステップＳ５６では、現在のデューティ比Ｄをデータ記憶エリア５４から読み出す。データ記憶エリア５４には、デューティ比Ｄがセットされる都度、セットされたデューティ比Ｄが記憶される。
【００４８】
ステップＳ５７では、データ記憶エリア５４から読み出した現在のデューティ比Ｄが最大デューティ比ＤＵ以上になったか否かを判断する。この最大デューティ比ＤＵは、通常「１００」であるが、速度段数ＳＣやモータ１２の負荷等に応じて最大デューティ比ＤＵの設定を変更してもよい。デューティ比Ｄが最大デューティ比ＤＵ未満のときには、ステップＳ５７からステップＳ５８に移行し、デューティ比Ｄを所定の増分ＤＩ増加してセットする。このセットされたデューティ比に応じた駆動パルス信号ＤＳがＰＷＭ駆動回路４５に出力される。この新たにセットされたデューティ比Ｄはデータ記憶エリア５４に記憶される。なお、この増分ＤＩは、たとえば「５」である。ステップＳ５７で、デューティ比Ｄが最大デューティ比ＤＵ以上と判断するとステップＳ５９に移行する。ステップＳ５９では、デューティ比Ｄを最大デューティ比ＤＵにセットする。そしてステップＳ５８又はステップＳ５９でセットされたデューティ比に応じた駆動パルス信号ＤＳがＰＷＭ駆動回路４５に出力される。
【００４９】
一方、ステップＳ５５で、速度データＳＰが速度データＳＳ以上と判断したときには、何も処理せずキー入力処理に戻る。また、ステップＳ５８又はＳ５９の処理が終わるとキー入力処理に戻る。
この速度増加処理では、状態変更レバー３２を増加側に操作している時間だけ速度段数ＳＣをアップし、アップした速度段数ＳＣに応じた巻き上げ速度までスプール１０の速度を増加させる。また、状態変更レバー３２を操作するのをやめると、再度、状態変更レハー３２が操作されるまで速度増加処理や速度減少処理は行われないので、速度増加結果の速度段数ＳＣが維持され、その巻き上げ速度が維持される。
【００５０】
ステップＳ２４の張力増加処理では、速度モードのように速度を検出してその速度になるようにデューティ比を変更するクローズドループ制御を行うのではなく、設定された張力段階ＴＣ毎にさらに糸巻径ＳＤ毎にデューティ比ＴＳを設定し、そのデューティ比ＴＳによりオープンループ制御を行う。張力増加処理では、図１０のステップＳ６１で、前にセットされた張力段数ＴＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ここで、データ記憶エリア５４には、張力段数ＴＣが増加又は減少するごとにその値が記憶される。また、電源が投入されたとき及びモータスイッチＰＷが押されてモータ１２が停止したときに、張力段数ＴＣが「０」にセットされ、データ記憶エリア５４に記憶される。
【００５１】
ステップＳ６２では、読み出した張力段数ＴＣを１段アップする。このときの増加した張力段数ＴＣは、表示処理において張力段数表示領域５ｅに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、モータスイッチ３１が押された直後は、張力段数ＴＣが１段アップして「１」にセットされる。また、張力段数ＴＣが「５」にセットされるとそれ以上増加することはない。
【００５２】
ステップＳ６３では、糸巻径ＳＤの算出処理を行う。糸巻径算出処理では、図１１のステップＳ７１でスプール回転数Ｘを読み込む。ステップＳ７２では、スプール回転数Ｘをともに、学習処理により得られたスプール１回転長さＹとスプール回転数Ｘとの関係を示す一次式からスプール１回転長さＹを算出する。ステップＳ７３では、得られたスプール１回転長さＹをπで除算して糸巻径ＳＤを算出する。
【００５３】
ステップＳ６４では、算出した糸巻径ＳＤと増加した張力段数ＴＣとに応じたデューティ比ＴＳを張力データ記憶エリア５３から読み出しセットする。そしてセットされたデューティ比ＴＳに応じた駆動パルス信号ＤＳをＰＷＭ駆動回路４５に出力する。これにより、設定されるデューティ比ＴＳが糸巻径ＳＤにより補正されたものになり、釣り糸に作用する張力が常に設定された張力に近くなる。
【００５４】
この張力増加処理では、状態変更レバー３２を増加側に操作している時間だけ張力段数ＴＣをアップし、アップした張力段数ＴＣに応じた張力になるように糸巻径に応じたデューティ比ＴＳが読み出されセットされる。また、状態変更レバー３２の操作をやめると、再度、状態変更レバー３２が操作されるまで張力増加処理や張力減少処理は行われないので、張力増加結果の張力段数ＴＣが維持され、その張力が維持される。この結果、負荷が大きくなると速度は遅くなり、負荷が小さくなると速度は速くなる。このため、負荷が小さい仕掛けの回収時などに仕掛けを高速で回収でき、手返しが速くなる。しかも糸巻径に応じてデューティ比ＴＳが設定されているので、釣り糸に作用する張力が一定になる。このため、巻き上げ時にハリス切れや口切れを生じにくくなるとともにドラグの調整を行う必要がなくなる。
【００５５】
ステップＳ２８の速度減少処理では、図１２のステップＳ８１で、前にセットされた速度段数ＳＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ステップＳ８２では、読み出した速度段数ＳＣを１段ダウンする。このときの減少した速度段数ＳＣは、表示処理において速度段数表示領域５ｃに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、速度段数ＳＣが「１」にダウンされるとそれ以上減少することはない。ステップＳ８３では、速度データ記憶エリア５２から減少した速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳを読み出す。ステップＳ８４では、スプールセンサ４１の出力からスプール１０の速度データＳＰを読み込む。
【００５６】
ステップＳ８５では、読み込んだ速度データＳＰが、セットされた速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳ以下になったか否かを判断する。速度データＳＰが速度データＳＳを超えるときには、ステップＳ８５からステップＳ８６に移行する。ステップＳ８６では、現在のデューティ比Ｄをデータ記憶エリア８４から読み出す。
【００５７】
ステップＳ８７では、データ記憶エリア５４から読み出した現在のデューティ比Ｄが最小デューティ比ＤＬ以上になったか否かを判断する。この最小デューティ比ＤＬは、通常「４０」である。デューティ比Ｄが最小デューティ比ＤＬを超えるときには、ステップＳ５７からステップＳ８８に移行し、デューティ比Ｄを所定の減分ＤＩ減少させてセットする。このセットされたデューティ比Ｄはデータ記憶エリア５４に記憶される。なお、この減分ＤＩは、たとえば「５」である。ステップＳ８８で、デューティ比Ｄが最小デューティ比ＤＬ以下と判断するとステップＳ８９に移行する。ステップＳ８９では、デューティ比Ｄを最小デューティ比ＤＬにセットする。そしてステップＳ８８又はステップＳ８９でセットされたデューティ比に応じた駆動パルス信号ＤＳがＰＷＭ駆動回路４５に出力される。
【００５８】
一方、ステップＳ８５で、読み込んだ速度データＳＰがセットされた速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳ以下になったかと判断すると何も処理せずキー入力処理に戻る。また、ステップＳ８８又はＳ８９の処理が終わるとキー入力処理に戻る。
この減速処理でも、状態変更レバー３２を減速側に操作している時間だけ速度段数ＳＣをダウンし、ダウンした速度段数ＳＣに応じた巻き上げ速度までスプール１０の巻き上げ速度を減少させる。また、状態変更レバー３２の操作をやめると、再度、状態変更レバー３２が操作されるまで速度増加処理や速度減少処理は行われないので、速度減少結果の速度段数ＳＣが維持され、その巻き上げ速度が維持される。
【００５９】
ステップＳ２７の張力減少処理では、図１３のステップＳ９１で、前にセットされた張力段数ＴＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ここで、データ記憶エリア５４には、張力段数ＴＣが増加又は減少するごとにその値が記憶される。また、電源が投入されたとき及びモータスイッチＰＷが押されてモータ１２が停止したときに、張力段数ＴＣが「０」にセットされ、データ記憶エリア５４に記憶される。
【００６０】
ステップＳ９２では、読み出した張力段数ＴＣを１段ダウンする。このときの減少した張力段数ＴＣは、表示処理において張力段数表示領域５ｅに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、モータスイッチＰＷが押された直後は、張力段数ＴＣが１段アップして「１」にセットされる。また、張力段数ＴＣが「１」にセットされるとそれ以上減少することはない。
【００６１】
ステップＳ９３では、糸巻径ＳＤの算出処理を行う。図１１に示す糸巻径算出処理は、張力増加処理と同様であるで説明を省略する。ステップＳ９４では、算出した糸巻径ＳＤと減少した張力段数ＴＣとに応じたデューティ比ＴＳを張力データ記憶エリア５３から読み出しセットする。そしてセットされたデューティ比ＴＳに応じた駆動パルス信号ＤＳをＰＷＭ駆動回路４５に出力する。これにより、設定されるデューティ比ＴＳが糸巻径ＳＤにより補正されたものになり、釣り糸に作用する張力が常に設定された張力に近くなる。
【００６２】
この張力減少処理でも、状態変更レバー３２を減少側に操作している時間だけ張力段数ＴＣをダウンし、ダウンした張力段数ＴＣに応じた張力になるように糸巻径に応じたデューティ比ＴＳが読み出されセットされる。また、状態変更レバー３２の操作をやめると、再度、状態変更レバー３２が操作されるまで張力増加処理や張力減少処理は行われないので、張力減少結果の張力段数ＴＣが維持され、その張力が維持される。この結果、負荷が大きくなると速度は遅くなり、負荷が小さくなると速度は速くなる。このため、負荷が小さい仕掛けの回収時などに仕掛けを高速で回収でき、手返しが速くなる。しかも糸巻径に応じてデューティ比ＴＳが設定されているので、釣り糸に作用する張力が一定になる。このため、巻き上げ時にハリス切れや口切れを生じにくくなるとともにドラグの調整を行う必要がなくなる。
【００６３】
ステップＳ７の各動作モード処理では、図１４のステップＳ１０１でスプール１０の回転方向が糸繰り出し方向か否かを判断する。この判断は、スプールセンサ４１のいずれのリードスイッチが先にパルスを発したか否かにより判断する。スプール１０の回転方向が糸繰り出し方向と判断するとステップＳ１０１からステップＳ１０２に移行する。ステップＳ１０２では、スプール回転数が減少する毎にスプール回転数から記憶部４６に記憶されたデータを読み出し水深を算出する。この水深がステップＳ２の表示処理で表示される。ステップＳ１０３では、得られた水深が底位置に一致したか、つまり、仕掛けけが底に到達したか否かを判断する。底位置は、仕掛けけが底に到達したときにメモスイッチＴＢを押すことで記憶部４６にセットされる。ステップＳ１０４では、他のモードか否かを判断する。他のモードではない場合には、各動作モード処理を終わりメインルーチンに戻る。
【００６４】
水深が底位置に一致するとステップＳ１０３からステップＳ１０５に移行し、仕掛けけが底に到達したことを報知するためにブザー４４を鳴らす。他のモードの場合には、ステップＳ１０４からステップＳ１０６に移行し、指定された他のモードを実行する。
スプール１０の回転が糸巻き取り方向と判断するとステップＳ１０１からステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、スプール回転数から記憶部４６に記憶されたデータを読み出し水深を算出する。この水深がステップＳ２の表示処理で表示される。ステップＳ１０８では、水深が船縁停止位置に一致したか否かを判断する。船縁停止位置まで巻き取っていない場合にはメインルーチンに戻る。船縁停止位置に到達するとステップＳ１０８からステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、仕掛けが船縁にあることを報知するためにブザー４４を鳴らす。ステップＳ１１０では、モータ１２をオフする。これにより魚が釣れたときに取り込みやすい位置に魚が配置される。この船縁停止位置は、たとえば水深６ｍ以内で所定時間以上スプール１０が停止しているとセットされる。
【００６５】
この電動リールでは、モードスイッチＭＤにより張力モードが選択されると、張力段数毎に張力一定にモータ１２が制御される。このため、巻き上げ時にハリス切れや口切れを生じにくくなる。しかも、オープンループ制御により張力を一定に制御しているので、制御中にデューティ比が上下に変動せずに糸巻径に応じてデューティ比が徐々に増えるだけになる。このため、張力一定制御時のスプールの回転速度の上下の変動を抑えることができ、ワウリング音を抑えて消費電力の増加を抑えることができる。しかも、現在の張力をたとえばトルク等で検出する必要がないので制御系の構成も簡素になる。
【００６６】
また、駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱは１０ｋＨｚ以上の高周波数であるため、電動モータの発熱量を抑えることができる。
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では状態変更レバーの増加位置と減少位置との揺動によりモータの回転状態を設定したが、状態変更レバーの揺動量に応じてモータの回転状態を設定するようにしてもよい。このとき、モータの停止状態からの回転状態を設定するようにしてもよい。また、状態変更レバーに変えて単独のスイッチ渡等の操作回数や操作時間で速度又はトルクの段数の増減を設定するように構成してもよい。
【００６７】
（ｂ）前記実施形態では、速度制御とトルクによる張力制御とを選択できるように構成したが、いずれか一方の制御のみを行うようにしてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動パルス信号の周波数は１０ｋＨｚ以上の高周波数であるため、電動モータの発熱量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を採用した電動リールの平面図。
【図２】その電動リールの表示部周辺の平面図。
【図３】その電動リールの制御ブロック図。
【図４】記憶部の格納内容を示す図。
【図５】ＰＷＭ駆動回路の回路図。
【図６】スプール回転数とスプール１回転当たりの糸長との関係を示すグラフ。
【図７】その電動リールのメインルーチンを示すフローチャート。
【図８】キー入力処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図９】速度増加処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１０】張力増加処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１１】糸巻径算出処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１２】速度減少処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１３】張力減少処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１４】各動作モード処理サブルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１ リール本体
１０ スプール
１２ モータ
３０ リール制御部
３２ 状態変更レバー
４５ ＰＷＭ駆動回路
６０ 電界効果トランジスタ
６２ コンデンサ
ＤＳ 駆動パルス信号
ＦＱ 周波数
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御装置、特に、電動モータによりスプールを駆動する電動リールの電動モータを可変に制御する電動リールのモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動リールは、糸巻用のスプールを電動モータで駆動するリールであり、主に釣り船からの釣りに使用される。電動リールは、モータの速度を調整することによりスプール速度を可変に制御できる。電動リールのスプール速度を可変に制御するのにパルス幅変調制御を用いてモータを駆動する技術が従来知られている（特許文献１参照。）。パルス幅変調制御では、所定周波数の駆動パルス信号のパルス幅（デューティ比）を設定されたスプール速度に応じて制御している。
【０００３】
前記従来の電動リールの制御装置は、設定された速度に応じたたとえば４ｋＨｚの周波数の駆動パルス信号を出力するモータ制御手段と、制御回路から出力された駆動信号に応じてパルス幅を変化させてモータに電力を供給するモータ駆動手段とを備えている。モータ駆動手段は、一般にたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を有しており、そのゲートに与えられた駆動パルス信号により電源をオンオフして、電圧を変化させてモータに電力を供給する。
【０００４】
前記従来の技術では、デューティ比を徐々に大きくして魚がかかった巻き上げ当初のスプール速度を徐々に速くしている。これにより、口が弱い魚の口切れを防止しようとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１９８７３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、電動リールでは釣れる魚によって負荷の変動が大きいため、モータや制御素子の焼損を防止するための熱対策が重要である。特に、小型の電動リールの場合、モータに流す電流がモータの大きさに比して大きくなり負荷の変動に対して発熱しやすいため熱対策が重要になる。本発明者等は種々の実験を行ったところ、釣り糸に作用する張力及びスプールの回転速度が一定であるという条件のもとでは、駆動パルス信号の周波数を高くするほど、モータの発熱量が減少することを知見した。しかし、モータ駆動手段に用いられるＦＥＴやコンデンサなどの電気素子は、駆動パルス信号の周波数が高くなり電力のオンオフの頻度が多くなると、発熱量が多くなったり破損したりするなどの不具合が生じやすくなる。
【０００７】
本発明の課題は、電動リールのモータ制御装置において、モータの発熱量を抑えることにある。
本発明の別の課題は、電動リールのモータ制御装置において、モータの発熱量を抑えつつ電気素子の不具合を生じにくくすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る電動リールのモータ制御装置は、電動モータによりスプールを駆動する電動リールの電動モータを可変に制御する装置であって、回転状態設定手段と、モータ制御部と、モータ駆動部とを備えている。回転状態設定手段は、電動モータの回転状態を設定する手段である。モータ制御部は、回転状態設定手段で設定された回転状態に応じてパルス幅が変化する１０ｋＨｚ以上の所定周波数の駆動パルス信号を出力するものである。モータ駆動部は、電動モータに接続され、電源からの直流電力をモータ制御部から出力された駆動パルス信号によりオンオフする電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタでオンオフされた交流電力を平滑化するコンデンサとを有し、電動モータをパルス幅変調駆動するものである。
【０００９】
このモータ制御装置では、回転状態設定手段で回転状態が設定されると、された回転状態に応じてパルス幅が変更された駆動パルス信号がモータ制御部からモータ駆動部に出力される。これにより、電動モータの回転状態が設定された回転状態に制御される。この駆動パルス信号の周波数は１０ｋＨｚ以上の高周波数であるため、電動モータの発熱量を抑えることができる。
【００１０】
発明２に係る電動リールのモータ制御装置は、発明２に記載の装置において、所定周波数は１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満である。この場合には、周波数が１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満であるので、モータの発熱量を抑えてＦＥＴやコンデンサなどの電気素子の不具合を抑えることができる。
発明３に係る電動リールのモータ制御装置は、発明１又は２に記載の装置において、コンデンサは積層型のセラミックコンデンサである。この場合には、積層型のセラミックコンデンサは電解コンデンサに比べて耐熱性が高く、高周波の駆動パルス信号を用いても電解コンデンサのように熱により損傷するおそれが少ない。
【００１１】
発明４に係る電動リールのモータ制御装置は、発明３に記載の装置において、コンデンサの容量は５μＦ以上５０μＦ以下の範囲である。この場合には、コンデンサの容量が大きくなるので、オンオフされた電力を効率よく平滑化できる。発明５に係る電動リールのモータ制御装置は、発明１から４のいずれかに記載の装置において、回転状態設定手段は、スプールの速度を複数段階に設定するための速度設定手段を有する。この場合には、スプール速度を複数段階に設定する制御において、モータの発熱量を抑えることができる。
【００１２】
発明６に係る電動リールのモータ制御装置は、発明１から３のいずれかに記載の装置において、回転状態設定手段は、スプールに巻き付けられる釣り糸の張力を複数段階に設定可能な張力設定手段を有する。この場合には、釣り糸に作用する張力を複数段階に設定する制御において、モータの発熱量を抑えることができる。また、この場合、張力に応じて一定のデューティ比で制御することにより発熱量をさらに抑えることができる。
【００１３】
発明７に係る電動リールのモータ制御装置は、発明６に記載の装置において、前記速度設定手段と張力設定手段とのいずれかを選択するための設定選択手段をさらに備える。この場合には、張力一定制御と速度一定制御とを選択できるので、種々の釣法に応じたモータ制御を行える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を採用した釣り用リールは、図１に示すように、電動モータによりスプールを回転駆動する電動リールであって、リール本体１と、リール本体１の側方に配置されたスプール回転用のハンドル２と、ハンドル２のリール本体１側に配置されたドラグ調整用のスタードラグ３と、リール本体１の上方に設けられた開閉式の水深表示装置４とを主に備えている。
【００１５】
リール本体１は、左右１対の側板７ａ、７ｂとそれらを連結する複数の連結部材８とからなるフレーム７と、フレーム７の左右を覆う左右の側カバー９ａ、９ｂとを有している。ハンドル２側の側カバー９ｂには、ハンドル２の回転軸が回転自在に支持されている。リール本体１後方に配置された連結部材８の側カバー９ａ側後部には、外部電源接続用のコネクタ１９が先端に取り付けられたリールコード１８が延出されている。
【００１６】
リール本体１の内部には、図１に示すように、ハンドル２に連結されたスプール１０が回転自在に支持されている。スプール１０の内部には、スプール１０を糸巻き上げ方向に回転駆動するモータ１２が配置されている。また、リール本体１のハンドル２側側面には図示しないクラッチ機構を操作するためのクラッチレバー１１が配置されている。リール本体１のハンドル２側側面のクラッチレバー１１の前方には、モータ１２をオン、オフするためのモータスイッチ３１と、モータ１２の回転状態を変更する状態変更レバー３２とが設けられている。
【００１７】
水深表示装置４は、リール本体１の上方にリール本体１と一体で設けられた第１部材４ａと、第１部材４ａに対して開閉自在に設けられたケース部材である第２部材４ｂと、第１部材４ａと第２部材４ｂとを揺動自在に連結する連結部材４ｃとにより構成されている。
第１部材４ａは、リール本体１の両側部上方にリール本体１と一体成形されている。第１部材４ａの内部に収納空間を有しており、この収納空間には、スプール１０の回転速度を検出するためのスプールセンサ４１（図３）が収納されている。また、第１部材４ａの前端部は連結部材４ｃを取り付けるために一部が上方に突出した形状となっている。第１部材４ａの上面は、両側部とも同一高さの平坦面になっており、連結部材４ｃ取り付け用の突出部分から後方に向かって斜め下方に傾斜している。
【００１８】
第２部材４ｂは、第１部材４ａに対して開閉自在に取り付けられている。第２部材４ｂの取り付け部分は第１部材４ａの突出部分に合致する形状になっている。第１部材４ａ及び第２部材４ｂの取り付け部分には連結部材４ｃが装着されている。第２部材４ｂは、第１部材４ａと対向する面に配置された表示部５と、表示部５の近傍に配置され複数のスイッチからなる操作キー部６とを有している。
【００１９】
表示部５は、第２部材４ｂに設けられ第１部材４ａと対向する面に配置されたドットマトリックス方式の液晶ディスプレイである。表示部５は、図２に拡大して示すように、通常の釣りを行っているときには、仕掛けの水深や棚位置を水面からと底からとの２つの基準で表示する。この場合、中央に配置された４桁の水深表示領域５ａと、その下方に配置された３桁の棚水深表示領域５ｂと、水深表示領域の右側に配置された速度段数表示領域５ｃと、最下段の速度／張力モード表示領域５ｄと、その右方の張力段数表示領域５ｅとを有している。また、表示部５は、ドットマトリックス方式の液晶ディスプレイであるので、たとえば各種設定のためのメニュー画面や、現在作用しているテンション等の種々の表示に切り換え可能である。
【００２０】
操作キー部６は、表示部５の下側の連結部材４ｃの揺動軸芯Ｘ近傍に左右に並べて配置されたメニュースイッチＭＮと、モードスイッチＭＤと、底メモスイッチＳＭとを有している。
メニュースイッチＭＮは各種のメニューを設定するためのスイッチである。モードスイッチＭＤは各種のモードを設定するためのスイッチであり、たとえばモータ１２の回転制御としてテンション一定モードとスピード一定モードとが切り換えられる。底メモスイッチＳＭは、仕掛けが底に到達したときに押されるスイッチであり、そのときの水深が底として設定される。
【００２１】
モータスイッチ３１は、状態変更レバー３２近傍に設けられ、状態変更レバー３２の揺動軸芯に沿って下方向への押圧操作（移動操作）を行うことによって、モータ１２のオン、オフを行っている。
状態変更レバー３２は、駆動されたモータ１２の速度又はトルクを増減するための２つのスイッチを有しており、前後方向に揺動自在に設けられ、前方の増加位置に揺動させると一方のスイッチがオンしてモータ１２の回転速度又はトルクが増加し、後方の減少位置に揺動させると他方のスイッチがオンしてモータ１２の回転速度又はトルクが減少する。状態変更レバー３２は、増加方向及び減少方向のいずれかに揺動していても、常に中立位置に向けて付勢されている。
【００２２】
また、電動リールは、図３に示すように、第２部材４ｂ内に収納され、表示部５やモータ１２の制御を行うリール制御部３０を有している。リール制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェイス等を含むマイクロコンピュータを含んでいる。リール制御部３０は、制御プログラムに従って表示部５の表示制御やモータ駆動制御等の各種の制御動作を実行する。リール制御部３０には、操作キー部６やモータスイッチ３１や状態変更レバー３２のスイッチなどの各種のスイッチと、スプールセンサ４１と、スプールカウンタ４２とが接続されている。また、リール制御部３０には、ブザー４４と、ＰＷＭ（パルス幅変調）駆動回路４５と、表示部５と、記憶部４６と、他の入出力部とが接続されている。
【００２３】
スプールセンサ４１は、第１部材４ａの内部に前後に並べて配置された２つのリードスイッチから構成されており、いずれのリードスイッチが先に検出パルスを発したかによりスプール１０の回転方向を検出できる。スプールカウンタ４２は、スプールセンサ４１のオンオフ回数を計数するカウンタであり、この計数値によりスプール回転数に関する回転位置データが得られる。スプールカウンタ４２は、スプール１０が正転（糸繰り出し方向の回転）すると計数値が減少し、逆転すると増加する。ブザー４４は、警報音を鳴らすために使用される。
【００２４】
ＰＷＭ駆動回路４５は、モータ１２をＰＷＭ駆動するものであり、リール制御部３０から出力されたたとえば１７ｋＨｚの周波数ＦＱのパルス幅が変化する駆動パルス信号ＤＳによりデューティ比が制御されてモータ１２を速度又はトルク可変に駆動する。
ＰＷＭ駆動回路４５は、図４に示すように、モータ１２のマイナス端子にドレインが接続されたパワーＭＯＳ型の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）６０と、電界効果トランジスタ６０のソースにソースが接続されたパワーＭＯＳ型の電界効果トランジスタ６１と、コンデンサ６２とを有している。モータ１２のブラス端子は電源のプラス電極に接続されている。モータ１２のプラス端子とマイナス端子との間には、逆流防止用のダイオード６３及びノイズ防止用の１対の三端子コンデンサ６４が並列接続されている。１対の三端子コンデンサ６４の接地端子はともに接地されている。
【００２５】
電界効果トランジスタ６０のゲートは、制御部３０に接続されており、そこにはリール制御部３０から、たとえば１７ｋＨｚの周波数ＦＱの駆動パルス信号ＤＳが与えられている。駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱは、１０ｋＨｚ以上、好ましくは１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満である。電界効果コンデンサ６０は、パルス幅（すなわち、駆動パルス信号のオン時間）が０から１００％の間に制御された駆動パルス信号ＤＳによりモータ１２に供給される電圧を変化させる。電界効果トランジスタ６１は、電源コード１８を正負逆に接続した場合のトラブルを防止するために設けられている。コンデンサ６２は、一端が電源のプラス電極に接続されており、他端が接地されている。コンデンサ６２は、たとえば積層型のセラミックコンデンサであり、その容量は、たとえば３０μＦである。電解コンデンサの場合、損傷しない程度に発熱量を抑えようとすると、大きな容量が必要になり回路・装置の大型化を招くおそれがあるが、積層型のセラミックコンデンサの場合、小さいな容量のものを用いて発熱しても損傷しにくいので回路・装置の大型化を防ぐことができる。コンデンサ６２の容量は、一般の電動リールのモータ１２では、５〜５０μＦの範囲が平滑化を効率よく行う上で好ましい。コンデンサ６２は、電界効果トランジスタ６０によりオンオフされたモータ１２への供給電圧を平滑化してモータ１２への無駄な電力供給を抑えて発熱を少なくするために設けられている。
【００２６】
なお、駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱは、１０ｋＨｚ以上、このましくは、１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満が望ましい。駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱが１５ｋＨｚ未満であると、発熱量の変化があまり顕著に表れない。また、２０ｋＨｚ以上になると、電界効果トランジスタ６０，６１の発熱量が多くなるとともに、コンデンサ６２が電解コンデンサの場合には損傷するおそれがある。
【００２７】
記憶部４６はたとえばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発メモリから構成されている。記憶部４６には、図５に示すように、棚位置等の表示データを記憶する表示データ記憶エリア５０と、実際の糸長とスプール回転数との関係を示す学習データを記憶する学習データ記憶エリア５１と、速度の段数ＳＣに応じたスプール１０の巻き上げ速度（ｒｐｍ）の上限値を記憶する速度データ記憶エリア５２と、５段階の張力毎にたとえば１０段階の糸巻径に応じたモータ１２のデューティ比を記憶する張力データ記憶エリア５３と、種々のデータを記憶するデータ記憶エリア５４とが設けられている。
【００２８】
速度データ記憶エリア５２には、たとえば、段数ＳＣが１速の場合に上限の速度データＳＳ＝２５７ｒｐｍ，２速の場合にＳＳ＝３６９ｒｐｍ，３速の場合にＳＳ＝５０３ｒｐｍ，４速の場合にＳＳ＝６６５ｒｐｍ，５速の場合にＳＳ＝１０００ｒｐｍがそれぞれ記憶されている。また、張力データ記憶エリア５３には、スプール胴径と最大糸巻径との間で張力段数ごとに複数段階の糸巻径に対応したデューティ比のデータが格納されており、たとえば張力段数ＴＣが１段の場合にデューティ比（％）ＴＳ＝１７〜２５，２段の場合にＴＳ＝２７〜４０，３段の場合にＴＳ＝４０〜６０，４段の場合にＴＳ＝５３〜８０，５段の場合にＴＳ＝６７〜１００の範囲でそれぞれスプール胴径から最大糸巻径の間で１０段階の値が記憶されている。
【００２９】
これらのデューティ比の値は、スプール１０に、たとえば５段階の張力をそれぞれ作用させたときに停止する寸前のスプール胴径と最大糸巻径とでのデューティ比を測定し、得られた測定結果に基づき決定されている。具体的には、同じ段階の張力を作用させたときのスプール胴径と最大糸巻径とでの２つのデューティ比のデータにより、デューティ比と糸巻径との関係を一次直線に近似し、近似して得られた一次直線からその中間の複数の糸巻径でのデューティ比を算出し、得られた各段階の糸巻径に応じたデューティ比が格納されている。
【００３０】
データ記憶エリア５４には、設定された速度段数ＳＣ又は張力段数ＴＣ等の各種の一時的なデータが格納されている。
次に本実施形態における糸長算出方法の概略を説明する。
本発明では、スプール１回転当たりの糸長Ｙとスプール回転数Ｘとの関係を一次直線に近似させることができることを利用して糸長Ｌを算出している。
【００３１】
太さと全長が不明な釣り糸を糸巻径Ｂｍｍからスプール１０に層状に巻き付けていき、ｃ回転で全ての釣り糸を巻き終わったとする。次に、その状態からＳｍｍ釣り糸を繰り出したとき、スプール１０がｄ回転したとする。
いま、スプール回転数Ｘとスプール１回転当たりの糸長Ｙとの関係を、横軸にスプール回転数Ｘを、縦軸にスプール１回転当たりの糸長をとると、一次直線で定義できるので、傾きをＡとすると、下記式で表せる。
【００３２】
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂπ （１）
したがって、スプール回転数Ｘとスプール１回転当たりの糸長Ｙとの関係を示すグラフは、図６に示すようになる。
いま、スプール１０がｃ回転したときのスプール１回転当たりの糸長をＹ（ｃ），ｃ回転の巻き取り後、所定長さＳ繰り出してｄ回転したときのスプール１回転当たりの糸長をＹ（ｃ−ｄ）とすると、これらは以下のように表せる。
【００３３】
Ｙ（ｃ）＝Ａ・ｃ＋Ｂπ （２）
Ｙ（ｃ−ｄ）＝Ａ・（ｃ−ｄ）＋Ｂπ （３）
図５に示すグラフでは、ハッチングで示す台形の面積が巻き付け終了後の糸繰り出し長さＳに相当しているので、糸繰り出し長さＳは以下のように表せる。
Ｓ＝ｄ・｛Ｙ（ｃ）＋Ｙ（ｃ−ｄ）｝／２ （４）
（４）式に（２），（３）式を代入すると、
【００３４】
Ａ＝２（Ｓ−Ｂπｄ）／ｄ（２ｃ−ｄ） （６）
したがって、４つのデータＳ，Ｂ，ｃ，ｄを（６）式に代入することにより一次直線の傾きＡを求めることができることがわかる。
たとえば、スプール１０が巻き初めから２０００回転で巻終わり、そこから１０ｍ繰り出したときにスプールが６０回転した場合、スプール１０の胴径（糸巻径）が３０ｍｍであったとすると、一次直線の傾きＡは下記のようになる。
【００３５】
【００３６】
実釣り時にスプール１０が回転すると、そのときにスプールセンサ４１が検出したスプール回転数Ｘに基づき、記憶部４６のマップから糸長ＬＸを読み出し、読み出した糸長ＬＸに基づいて仕掛けの水深（釣り糸先端の水深）を表示部５に表示する。
次に、リール制御部３０によって行われる具体的な制御処理を、図７以降の制御フローチャートに従って説明する。
【００３７】
電動リールが電源コードを介して外部電源に接続されると、図７のステップＳ１において初期設定を行う。この初期設定ではスプールカウンタ４２の計数値をリセットしたり、各種の変数やフラグをリセットしたり、モータ制御モードを速度モードにし、表示モードを上からモードにする。
次にステップＳ２では表示処理を行う。表示処理では、水深表示等の各種の表示処理を行う。ここで、速度モードのときには、速度段数表示領域５ｃに状態変更レバー３２により操作された速度段数が、張力モードのときには張力段数表示領域５ｅに張力段数が表示される。また、速度モードと張力モードとのいずれかの制御モードが表示される。
【００３８】
ステップＳ３では、操作キー部６のいずれかのスイッチやモータスイッチ３１や状態変更レバー３２が操作されたか否かを判断する。またステップＳ４ではスプール１０が回転しているか否かを判断する。この判断は、スプールセンサ４１の出力により判断する。ステップＳ５ではその他の指令や入力がなされたか否かを判断する。
【００３９】
スイッチが押された場合にはステップＳ３からステップＳ６に移行してキー入力処理を実行する。またスプール１０の回転が検出された場合にはステップＳ４からステップＳ７に移行する。ステップＳ７では各動作モード処理を実行する。その他の指令あるいは入力がなされた場合にはステップＳ５からステップＳ８に移行してその他の処理を実行する。
【００４０】
ステップＳ６のキー入力処理では図８のステップＳ１１でモードスイッチＭＤが押されたか否かを判断する。ステップＳ１２では、モータスイッチ３１が押された否かを判断する。ステップＳ１３では、状態変更レバー３２が増加側に操作されたか否かを判断する。ステップＳ１４では、状態変更レバー３２の減少側に操作されたか否かを判断する。ステップＳ１５では、その他のスイッチが操作されたか否かを判断する。その他のスイッチの操作にはメニューモードにおける各種の操作を含んでいる。
【００４１】
モードスイッチＭＤが押されるとステップＳ１１からステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、モータ制御モードが速度モードか否かを判断する。速度モード中にモードスイッチＭＤが押されるということは釣り人が張力モードにしようとするためであるので、ステップＳ１９に移行して制御モードを張力モードにセットする。これにより、変更スイッチＳＫの操作に応じてトルク制御が行われる。速度モードではなく張力モードの時にはステップＳ１７からステップＳ１８に移行し、モータ制御モードを速度モードにセットする。
【００４２】
モータスイッチ３１が押されると、ステップＳ１２からステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、モータ１２がすでにオンしている（回転している）か否かを判断する。モータ回転中にモータスイッチ３１が押されるということは釣り人がモータ１２を停止しようとするためであるので、ステップＳ２２に移行してモータ１２をオフする。モータ停止中の場合にはステップＳ２０からステップＳ２１に移行してモータ１２をオンする。
【００４３】
状態変更レバー３２が増速側に操作されると、ステップＳ１３からステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、制御モードが速度モードか否かを判断する。速度モードのときには、ステップＳ２５に移行し、後述する速度増加処理を行う。張力モードのときには、ステップＳ２３からステップＳ２４に移行し、後述する張力増加処理を行う。ここでは、状態変更レバー３２を増加側に操作されていると速度増加又は張力増加処理を行うので、結果として増加側に操作されている時間だけこれらの増加処理が行われる。
【００４４】
状態変更レバー３２が減少側に操作されると、ステップＳ１４からステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、制御モードが速度モードか否かを判断する。速度モードのときには、ステップＳ２８に移行し、後述する速度減少処理を行う。張力モードのときには、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行し、後述する張力減少処理を行う。ここでも、状態変更レバー３２が減少側に操作されると速度減少又は張力減少処理を行うので、結果として減少側に操作されている時間だけこれらの減少処理が行われる。
【００４５】
他のスイッチ入力がなされると、ステップＳ１５からステップＳ２９に移行し、たとえば、現在の水深の底棚値にセットするなどの操作されたスイッチ入力に応じた他のキー入力処理を行う。
ステップＳ２５の速度増加処理では、図８のステップＳ５１で、前にセットされた速度段数ＳＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ここで、データ記憶エリア５４には、速度段数ＳＣが増加又は減少するごとにその値が記憶される。また、電源が投入されたとき及びモータスイッチ３１が押されてモータ１２が停止したときに、速度段数ＳＣが「０」にセットされ、データ記憶エリア５４に記憶される。
【００４６】
ステップＳ５２では、読み出した速度段数ＳＣを１段アップする。このときの増加した速度段数ＳＣは、表示処理において速度段数表示領域５ｃに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、モータスイッチ３１が押された直後は、速度段数ＳＣが１段アップして「１」にセットされる。また、速度段数ＳＣが「５」にセットされるとそれ以上増加することはない。
【００４７】
ステップＳ５３では、速度データ記憶エリア５２から増加した速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳを読み出しセットする。ステップＳ５４では、スプールセンサ４１の出力からスプール１０の速度データＳＰを読み込む。
ステップＳ５５では、読み込んだ速度データＳＰが、セットされた速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳ以上になったか否かを判断する。速度データＳＰが速度データＳＳ未満のときには、ステップＳ５５からステップＳ５６に移行する。ステップＳ５６では、現在のデューティ比Ｄをデータ記憶エリア５４から読み出す。データ記憶エリア５４には、デューティ比Ｄがセットされる都度、セットされたデューティ比Ｄが記憶される。
【００４８】
ステップＳ５７では、データ記憶エリア５４から読み出した現在のデューティ比Ｄが最大デューティ比ＤＵ以上になったか否かを判断する。この最大デューティ比ＤＵは、通常「１００」であるが、速度段数ＳＣやモータ１２の負荷等に応じて最大デューティ比ＤＵの設定を変更してもよい。デューティ比Ｄが最大デューティ比ＤＵ未満のときには、ステップＳ５７からステップＳ５８に移行し、デューティ比Ｄを所定の増分ＤＩ増加してセットする。このセットされたデューティ比に応じた駆動パルス信号ＤＳがＰＷＭ駆動回路４５に出力される。この新たにセットされたデューティ比Ｄはデータ記憶エリア５４に記憶される。なお、この増分ＤＩは、たとえば「５」である。ステップＳ５７で、デューティ比Ｄが最大デューティ比ＤＵ以上と判断するとステップＳ５９に移行する。ステップＳ５９では、デューティ比Ｄを最大デューティ比ＤＵにセットする。そしてステップＳ５８又はステップＳ５９でセットされたデューティ比に応じた駆動パルス信号ＤＳがＰＷＭ駆動回路４５に出力される。
【００４９】
一方、ステップＳ５５で、速度データＳＰが速度データＳＳ以上と判断したときには、何も処理せずキー入力処理に戻る。また、ステップＳ５８又はＳ５９の処理が終わるとキー入力処理に戻る。
この速度増加処理では、状態変更レバー３２を増加側に操作している時間だけ速度段数ＳＣをアップし、アップした速度段数ＳＣに応じた巻き上げ速度までスプール１０の速度を増加させる。また、状態変更レバー３２を操作するのをやめると、再度、状態変更レハー３２が操作されるまで速度増加処理や速度減少処理は行われないので、速度増加結果の速度段数ＳＣが維持され、その巻き上げ速度が維持される。
【００５０】
ステップＳ２４の張力増加処理では、速度モードのように速度を検出してその速度になるようにデューティ比を変更するクローズドループ制御を行うのではなく、設定された張力段階ＴＣ毎にさらに糸巻径ＳＤ毎にデューティ比ＴＳを設定し、そのデューティ比ＴＳによりオープンループ制御を行う。張力増加処理では、図１０のステップＳ６１で、前にセットされた張力段数ＴＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ここで、データ記憶エリア５４には、張力段数ＴＣが増加又は減少するごとにその値が記憶される。また、電源が投入されたとき及びモータスイッチＰＷが押されてモータ１２が停止したときに、張力段数ＴＣが「０」にセットされ、データ記憶エリア５４に記憶される。
【００５１】
ステップＳ６２では、読み出した張力段数ＴＣを１段アップする。このときの増加した張力段数ＴＣは、表示処理において張力段数表示領域５ｅに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、モータスイッチ３１が押された直後は、張力段数ＴＣが１段アップして「１」にセットされる。また、張力段数ＴＣが「５」にセットされるとそれ以上増加することはない。
【００５２】
ステップＳ６３では、糸巻径ＳＤの算出処理を行う。糸巻径算出処理では、図１１のステップＳ７１でスプール回転数Ｘを読み込む。ステップＳ７２では、スプール回転数Ｘをともに、学習処理により得られたスプール１回転長さＹとスプール回転数Ｘとの関係を示す一次式からスプール１回転長さＹを算出する。ステップＳ７３では、得られたスプール１回転長さＹをπで除算して糸巻径ＳＤを算出する。
【００５３】
ステップＳ６４では、算出した糸巻径ＳＤと増加した張力段数ＴＣとに応じたデューティ比ＴＳを張力データ記憶エリア５３から読み出しセットする。そしてセットされたデューティ比ＴＳに応じた駆動パルス信号ＤＳをＰＷＭ駆動回路４５に出力する。これにより、設定されるデューティ比ＴＳが糸巻径ＳＤにより補正されたものになり、釣り糸に作用する張力が常に設定された張力に近くなる。
【００５４】
この張力増加処理では、状態変更レバー３２を増加側に操作している時間だけ張力段数ＴＣをアップし、アップした張力段数ＴＣに応じた張力になるように糸巻径に応じたデューティ比ＴＳが読み出されセットされる。また、状態変更レバー３２の操作をやめると、再度、状態変更レバー３２が操作されるまで張力増加処理や張力減少処理は行われないので、張力増加結果の張力段数ＴＣが維持され、その張力が維持される。この結果、負荷が大きくなると速度は遅くなり、負荷が小さくなると速度は速くなる。このため、負荷が小さい仕掛けの回収時などに仕掛けを高速で回収でき、手返しが速くなる。しかも糸巻径に応じてデューティ比ＴＳが設定されているので、釣り糸に作用する張力が一定になる。このため、巻き上げ時にハリス切れや口切れを生じにくくなるとともにドラグの調整を行う必要がなくなる。
【００５５】
ステップＳ２８の速度減少処理では、図１２のステップＳ８１で、前にセットされた速度段数ＳＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ステップＳ８２では、読み出した速度段数ＳＣを１段ダウンする。このときの減少した速度段数ＳＣは、表示処理において速度段数表示領域５ｃに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、速度段数ＳＣが「１」にダウンされるとそれ以上減少することはない。ステップＳ８３では、速度データ記憶エリア５２から減少した速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳを読み出す。ステップＳ８４では、スプールセンサ４１の出力からスプール１０の速度データＳＰを読み込む。
【００５６】
ステップＳ８５では、読み込んだ速度データＳＰが、セットされた速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳ以下になったか否かを判断する。速度データＳＰが速度データＳＳを超えるときには、ステップＳ８５からステップＳ８６に移行する。ステップＳ８６では、現在のデューティ比Ｄをデータ記憶エリア８４から読み出す。
【００５７】
ステップＳ８７では、データ記憶エリア５４から読み出した現在のデューティ比Ｄが最小デューティ比ＤＬ以上になったか否かを判断する。この最小デューティ比ＤＬは、通常「４０」である。デューティ比Ｄが最小デューティ比ＤＬを超えるときには、ステップＳ５７からステップＳ８８に移行し、デューティ比Ｄを所定の減分ＤＩ減少させてセットする。このセットされたデューティ比Ｄはデータ記憶エリア５４に記憶される。なお、この減分ＤＩは、たとえば「５」である。ステップＳ８８で、デューティ比Ｄが最小デューティ比ＤＬ以下と判断するとステップＳ８９に移行する。ステップＳ８９では、デューティ比Ｄを最小デューティ比ＤＬにセットする。そしてステップＳ８８又はステップＳ８９でセットされたデューティ比に応じた駆動パルス信号ＤＳがＰＷＭ駆動回路４５に出力される。
【００５８】
一方、ステップＳ８５で、読み込んだ速度データＳＰがセットされた速度段数ＳＣに応じた速度データＳＳ以下になったかと判断すると何も処理せずキー入力処理に戻る。また、ステップＳ８８又はＳ８９の処理が終わるとキー入力処理に戻る。
この減速処理でも、状態変更レバー３２を減速側に操作している時間だけ速度段数ＳＣをダウンし、ダウンした速度段数ＳＣに応じた巻き上げ速度までスプール１０の巻き上げ速度を減少させる。また、状態変更レバー３２の操作をやめると、再度、状態変更レバー３２が操作されるまで速度増加処理や速度減少処理は行われないので、速度減少結果の速度段数ＳＣが維持され、その巻き上げ速度が維持される。
【００５９】
ステップＳ２７の張力減少処理では、図１３のステップＳ９１で、前にセットされた張力段数ＴＣをデータ記憶エリア５４から読み出す。ここで、データ記憶エリア５４には、張力段数ＴＣが増加又は減少するごとにその値が記憶される。また、電源が投入されたとき及びモータスイッチＰＷが押されてモータ１２が停止したときに、張力段数ＴＣが「０」にセットされ、データ記憶エリア５４に記憶される。
【００６０】
ステップＳ９２では、読み出した張力段数ＴＣを１段ダウンする。このときの減少した張力段数ＴＣは、表示処理において張力段数表示領域５ｅに表示されるとともに、データ記憶エリア５４に記憶される。なお、モータスイッチＰＷが押された直後は、張力段数ＴＣが１段アップして「１」にセットされる。また、張力段数ＴＣが「１」にセットされるとそれ以上減少することはない。
【００６１】
ステップＳ９３では、糸巻径ＳＤの算出処理を行う。図１１に示す糸巻径算出処理は、張力増加処理と同様であるで説明を省略する。ステップＳ９４では、算出した糸巻径ＳＤと減少した張力段数ＴＣとに応じたデューティ比ＴＳを張力データ記憶エリア５３から読み出しセットする。そしてセットされたデューティ比ＴＳに応じた駆動パルス信号ＤＳをＰＷＭ駆動回路４５に出力する。これにより、設定されるデューティ比ＴＳが糸巻径ＳＤにより補正されたものになり、釣り糸に作用する張力が常に設定された張力に近くなる。
【００６２】
この張力減少処理でも、状態変更レバー３２を減少側に操作している時間だけ張力段数ＴＣをダウンし、ダウンした張力段数ＴＣに応じた張力になるように糸巻径に応じたデューティ比ＴＳが読み出されセットされる。また、状態変更レバー３２の操作をやめると、再度、状態変更レバー３２が操作されるまで張力増加処理や張力減少処理は行われないので、張力減少結果の張力段数ＴＣが維持され、その張力が維持される。この結果、負荷が大きくなると速度は遅くなり、負荷が小さくなると速度は速くなる。このため、負荷が小さい仕掛けの回収時などに仕掛けを高速で回収でき、手返しが速くなる。しかも糸巻径に応じてデューティ比ＴＳが設定されているので、釣り糸に作用する張力が一定になる。このため、巻き上げ時にハリス切れや口切れを生じにくくなるとともにドラグの調整を行う必要がなくなる。
【００６３】
ステップＳ７の各動作モード処理では、図１４のステップＳ１０１でスプール１０の回転方向が糸繰り出し方向か否かを判断する。この判断は、スプールセンサ４１のいずれのリードスイッチが先にパルスを発したか否かにより判断する。スプール１０の回転方向が糸繰り出し方向と判断するとステップＳ１０１からステップＳ１０２に移行する。ステップＳ１０２では、スプール回転数が減少する毎にスプール回転数から記憶部４６に記憶されたデータを読み出し水深を算出する。この水深がステップＳ２の表示処理で表示される。ステップＳ１０３では、得られた水深が底位置に一致したか、つまり、仕掛けけが底に到達したか否かを判断する。底位置は、仕掛けけが底に到達したときにメモスイッチＴＢを押すことで記憶部４６にセットされる。ステップＳ１０４では、他のモードか否かを判断する。他のモードではない場合には、各動作モード処理を終わりメインルーチンに戻る。
【００６４】
水深が底位置に一致するとステップＳ１０３からステップＳ１０５に移行し、仕掛けけが底に到達したことを報知するためにブザー４４を鳴らす。他のモードの場合には、ステップＳ１０４からステップＳ１０６に移行し、指定された他のモードを実行する。
スプール１０の回転が糸巻き取り方向と判断するとステップＳ１０１からステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、スプール回転数から記憶部４６に記憶されたデータを読み出し水深を算出する。この水深がステップＳ２の表示処理で表示される。ステップＳ１０８では、水深が船縁停止位置に一致したか否かを判断する。船縁停止位置まで巻き取っていない場合にはメインルーチンに戻る。船縁停止位置に到達するとステップＳ１０８からステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、仕掛けが船縁にあることを報知するためにブザー４４を鳴らす。ステップＳ１１０では、モータ１２をオフする。これにより魚が釣れたときに取り込みやすい位置に魚が配置される。この船縁停止位置は、たとえば水深６ｍ以内で所定時間以上スプール１０が停止しているとセットされる。
【００６５】
この電動リールでは、モードスイッチＭＤにより張力モードが選択されると、張力段数毎に張力一定にモータ１２が制御される。このため、巻き上げ時にハリス切れや口切れを生じにくくなる。しかも、オープンループ制御により張力を一定に制御しているので、制御中にデューティ比が上下に変動せずに糸巻径に応じてデューティ比が徐々に増えるだけになる。このため、張力一定制御時のスプールの回転速度の上下の変動を抑えることができ、ワウリング音を抑えて消費電力の増加を抑えることができる。しかも、現在の張力をたとえばトルク等で検出する必要がないので制御系の構成も簡素になる。
【００６６】
また、駆動パルス信号ＤＳの周波数ＦＱは１０ｋＨｚ以上の高周波数であるため、電動モータの発熱量を抑えることができる。
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では状態変更レバーの増加位置と減少位置との揺動によりモータの回転状態を設定したが、状態変更レバーの揺動量に応じてモータの回転状態を設定するようにしてもよい。このとき、モータの停止状態からの回転状態を設定するようにしてもよい。また、状態変更レバーに変えて単独のスイッチ渡等の操作回数や操作時間で速度又はトルクの段数の増減を設定するように構成してもよい。
【００６７】
（ｂ）前記実施形態では、速度制御とトルクによる張力制御とを選択できるように構成したが、いずれか一方の制御のみを行うようにしてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動パルス信号の周波数は１０ｋＨｚ以上の高周波数であるため、電動モータの発熱量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を採用した電動リールの平面図。
【図２】その電動リールの表示部周辺の平面図。
【図３】その電動リールの制御ブロック図。
【図４】記憶部の格納内容を示す図。
【図５】ＰＷＭ駆動回路の回路図。
【図６】スプール回転数とスプール１回転当たりの糸長との関係を示すグラフ。
【図７】その電動リールのメインルーチンを示すフローチャート。
【図８】キー入力処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図９】速度増加処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１０】張力増加処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１１】糸巻径算出処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１２】速度減少処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１３】張力減少処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１４】各動作モード処理サブルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１ リール本体
１０ スプール
１２ モータ
３０ リール制御部
３２ 状態変更レバー
４５ ＰＷＭ駆動回路
６０ 電界効果トランジスタ
６２ コンデンサ
ＤＳ 駆動パルス信号
ＦＱ 周波数
Claims (7)
- 電動モータによりスプールを駆動する電動リールの前記電動モータを可変に制御する電動リールのモータ制御装置であって、
前記電動モータの回転状態を設定する回転状態設定手段と、
前記回転状態設定手段で設定された回転状態に応じてパルス幅が変化する１０ｋＨｚ以上の所定周波数の駆動パルス信号を出力するモータ制御部と、
前記電動モータに接続され、電源からの直流電力を前記モータ制御部から出力された前記駆動パルス信号によりオンオフする電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタでオンオフされた交流電力を平滑化するコンデンサとを有し、前記電動モータをパルス幅変調駆動するモータ駆動部と、
を備えた電動リールのモータ制御装置。 - 前記所定周波数は１５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満である、請求項１に記載の電動リールのモータ制御装置。
- 前記コンデンサは積層型のセラミックコンデンサである、請求項１又は２に記載の電動リールのモータ制御装置。
- 前記コンデンサの容量は５μＦ以上５０μＦ以下の範囲である、請求項３に記載の電動リールのモータ制御装置。
- 前記回転状態設定手段は、前記スプールの速度を複数段階に設定するための速度設定手段を有する、請求項１から４のいずれかに記載の電動リールのモータ制御装置。
- 前記回転状態設定手段は、前記スプールに巻き付けられる釣り糸の張力を複数段階に設定可能な張力設定手段を有する、請求項１から５のいずれかに記載の電動リールのモータ制御装置。
- 前記速度設定手段と張力設定手段とのいずれかを選択するための設定選択手段をさらに備える、請求項６に記載の電動リールのモータ制御装置。
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