JP4141186B2

JP4141186B2 - 電動リール

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Publication number: JP4141186B2
Application number: JP2002177303A
Authority: JP
Inventors: 博明栗山
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP2004016136A; KR100970863B1; TW200403025A; KR20030097670A; CN100482070C; TWI272907B; CN1466874A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動リール、特に釣り竿に装着されモータで釣り糸を巻き取る電動リールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、巻き上げ時のスプールの回転をモータで行う電動リールは、たとえば、５０ｍ以上の水深を回遊する魚を船の上から釣るときによく使用される。この種の電動リールは、リール本体と、リール本体に装着されたスプールと、スプールを回転させるハンドルと、スプールを巻き上げ方向に回転させるモータとを備えている。リール本体の上面には、水深等を表示するディスプレイや各種の入力等を行うスイッチが設けられた操作パネルが装着されている。
【０００３】
このような電動リールでは、従来、巻き上げ速度ではなく釣り糸の張力を複数の段階に予め設定し、設定された段階のいずれかに張力を維持するものが知られている。張力は一般に巻き上げトルクに応じて変化するが、糸巻径が異なると巻き上げトルクを一定にしても張力が変化する。そこで、従来は、糸巻径に応じて巻き上げトルクを補正して張力を一定に維持している。このように、釣り糸に作用する張力を一定に保つことにより、ドラグの設定や魚種によって生じることがあるハリス切れや口切れを防止できる。
【０００４】
従来、張力を一定に維持するために、張力に応じた電流値を測定してその値を各段階の目標値として設定している。具体的には、釣り糸の先端に張力測定装置を装着し、所定の張力毎にモータに電流を流し、スプールの糸巻胴部の胴径と最大糸巻径とにおいてモータが止まる寸前にモータに流れる電流値を測定する。そして、胴径部と最大糸巻径とで流れた電流値をもとにその間の糸巻径の電流値をそれぞれ算出して各段階を電流値を求め、求められた電流値を目標値として電流値の検出結果が目標値になるようにクローズドループ制御して張力を一定に維持している。この制御の際には、検出されたアナログの電流値をディジタル値にＡ／Ｄ変換している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の電動リールでは、張力を一定に維持するために、胴径部と最大糸巻径とで流れた電流値をもとにその間の糸巻径の電流値をそれぞれ算出して各段階を電流値を求め、求められた電流値を目標値として電流値の検出結果が目標値になるようにクローズドループ制御している。しかし、クローズドループ制御により検出された電流値を目標電流値に近づくように制御すると、Ａ／Ｄ変換後のディジタル値がふらつくため、ワウリング音が発生するととともにワウリング音によって消費電力が増加するおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、張力が一定となるように制御される電動リールにおいて、ワウリング音を抑えて消費電力の増加を抑えることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る電動リールは、釣り竿に装着されるリールであって、リール本体と、電動モータと、モータ駆動部と、デューティ比設定手段と、デューティ比選択操作手段と、糸巻径検出手段と、デューティ比補正手段と、モータ制御手段とを備えている。リール本体は、釣り竿に装着されるものである。スプールは糸巻用のものであり、リール本体に回転自在に装着されている。電動モータは、スプールを糸巻き上げ方向に回転駆動するものである。モータ駆動部は、電動モータをデューティ比が変化するパルス幅変調信号で駆動するものである。デューティ比設定手段は、スプールに巻き付けられる釣り糸に作用する複数段階の張力に応じた複数段階のデューティ比を設定可能なものである。デューティ比選択操作手段は、デューティ比を複数段階のいずれかから選択操作するための手段である。糸巻径検出手段は、スプールに巻き付けられる釣り糸の糸巻径を検出する手段である。デューティ比補正手段は、選択されたデューティ比を糸巻径検出手段で検出された糸巻径に応じて補正する手段である。モータ制御手段は、デューティ比補正手段で補正されたデューティ比でモータ駆動部を制御する手段である。
【０００８】
この電動リールでは、デューティ比選択操作手段により複数段階のいずれかの張力が選択されると、選択された段階の張力デューティ比が設定され、そのデューティ比でモータ駆動部が制御される。糸巻径が変化すると、検出された糸巻径に応じてデューティ比が補正され、補正されたデューティ比でモータ駆動部が制御される。ここでは、モータ駆動部を制御する際に電流値を検出して目標となる電流値に制御するのではなく、デューティ比を設定してそのデューティ比で制御するオープンループ制御を行っているので、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。
【０００９】
発明２に係る電動リールは、発明１に記載のリールにおいて、デューティ比設定手段は、複数段階の張力毎に複数の糸巻径に応じたデューティ比を格納するデューティ比記憶手段を有し、デューティ比補正手段は、張力選択手段により選択された張力と糸巻径検出手段で検出された糸巻径とに応じてデューティ比記憶手段に記憶されたデューティ比を読み出す。この場合には、記憶手段に予め記憶されたデータを読み出すだけでデューティ比を補正できるので、制御が簡単になる。
【００１０】
発明３に係る電動リールは、発明２に記載のリールにおいて、デューティ比記憶手段には、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。この場合には、実際に測定したスプール胴径と最大糸巻径とでのデューティ比を用いて各糸巻径のデータを得ているので、張力を精度良く一定に制御できる。
【００１１】
発明４に係る電動リールは、発明１から３のいずれかに記載のリールにおいて、糸巻径検出手段は、スプールの回転位置データを検出する回転位置データ検出手段と、検出された回転位置データに基づき前記スプールから繰り出される又はスプールに巻き付けられる釣り糸を長さを算出する糸長算出手段と、算出された糸長と、スプールに巻家釣られる釣り糸の全長と、スプールの胴径とにより釣り糸が巻き付けられた前記スプールの糸巻径を算出する糸巻径算出手段とを有する、請求項１から３のいずれかに記載の電動リール。この場合には、スプール回転位置データに基づいて算出される釣り糸の長さ、つまり仕掛けの水深表示のためのデータを用いて簡単に糸巻径を算出でき、糸巻径の検出が容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による電動リールは、図１に示すように、釣り竿Ｒに装着されるリール本体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とを主に備えている。
【００１３】
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（図１の右側）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。後部の連結部材８には、外部電源接続用の電源コードを接続するためのコネクタコード１９が設けられている。
【００１４】
リール本体１の内部には、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直流駆動のモータ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、ハンドル２及びモータ１２とスプール１０との駆動伝達をオンオフするクラッチの操作レバー１１が配置されている。このクラッチをオンすると、仕掛けの自重による糸繰り出し中に、糸繰り出し動作を停止できる。
【００１５】
リール本体１の上部にはカウンタケース４が固定されている。カウンタケース４は、リール本体１の上部に配置され、上面に表示窓２０が形成されている。カウンタケース４の上部には、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ための液晶ディスプレイからなる表示部５が臨んでおり、表示部５の周囲には操作キー部６が設けられている。
【００１６】
表示部５は、図２に示すように、中央に配置された４桁の７セグメント表示の水深表示領域５ａと、その下方に配置された３桁の底棚水深表示領域５ｂと、水深表示領域５ａの図２右側に配置された速度段数表示領域５ｃと、水深表示領域５ａの図２右下部に配置された張力段数表示領域５ｄとを有している。速度段数表示領域５ｃは、操作キー部６により操作された現在の速度を５段階のセグメント図形で表示する。張力段数表示領域５ｄは、操作キー部６により操作された現在の張力を１−５の５段階の数字で表示する。また、水深表示領域５ａの上方には表示モードを示す「底から」の文字が表示される。また、速度モードと張力モードの制御モードを示す「速度・張力」の文字のいずれかが表示される。さらに「学習」、「指定」、「下巻」、「糸送止」、「０セット」の５つの文字を表示可能である。「底から」の文字は、水深表示モードが底からモードの時に表示される。底からモードとは、仕掛けの水深を底基準で表示するモードである。なお、通常は、仕掛けの水深は水面基準（上からモード）で表示される。また、「学習」〜「下巻」までの文字は、糸巻モードの種類を示しており、いずれかが択一的に選択されると選択された糸巻モードの文字が表示される。
【００１７】
操作キー部６は、表示部５の図１右側に上下に並べて配置された変更スイッチＳＫ及びモータスイッチＰＷと、左側に上下に並べて配置されたモータモードスイッチＶＴ、糸巻モードを切り換えるための糸巻モードスイッチＭＤ及び底や棚を設定するためのメモスイッチＴＢとを有している。
【００１８】
モータスイッチＰＷは、モータ１２をオンオフするためのスイッチであり、モータスイッチＰＷがオン操作されたときモータ１２を回転させる連続巻き上げ可能なスイッチとなっている。
【００１９】
変更スイッチＳＫ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スイッチであり、上下の２つのスイッチを有している。この変更スイッチＳＫの上スイッチＳＫ１を押すと速度又は張力が増加し下スイッチＳＫ２を押すと減少する。
【００２０】
モータモードスイッチＶＴは、モータ１２を制御するモードを張力制御する張力モードと速度制御する速度モードとに切り換えるためのスイッチであり、スイッチを押す毎に制御モードが切り換わる。なお、初期設定では制御モードが速度モードに設定されている。
【００２１】
糸巻モードキーＭＤは、３種の糸巻モードを設定するためのスイッチであり、たとえばこれを１回押すと学習モードに設定され、２回連続して押すと指定モード、３回連続して押すと下巻モードにそれぞれ糸巻モードが設定される。ここで、学習モードは、糸径や長さが未知の釣り糸をスプール１０に巻き付ける際に使用される糸巻モードであり、糸巻き付け最終部分での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学習して釣り糸全長にわたるスプール回転数と１回転当たりの糸長とを求めるために使用されるモードである。指定モードは、記憶部４６内に用意された号数及び長さの釣り糸をスプールに巻き付けるときに使用されるモードである。下巻モードは、あらかじめ指定された糸巻径まで下糸を巻いた後に未知の釣り糸を巻き付ける際に使用されるモードである。この下巻モードは、糸巻径が異なるだけで基本的には学習モードと同じ考えで学習を行う。
【００２２】
メモスイッチＴＢは、仕掛けが底に到達したときに押されたり、棚位置に到達すると押されるスイッチであり、そのときの水深が底や棚として設定される。この底メモスイッチＳＭを所定時間以上押すと、釣り糸が切れたときになどに水深表示の０点を新たな位置にセットできる。
【００２３】
リール制御部３０は、カウンタケース４内に配置された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、図３に示すように、操作キー部６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。
【００２４】
スプールセンサ４１は、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。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によりデューティ比が制御されてモータ１２をトルク可変に駆動する。
【００２５】
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４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。
【００２６】
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。
【００２７】
これらのデューティ比の値は、スプール１０に、スプール胴径と最大糸巻径とでの、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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５に示すようになる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
Ｓ＝ｄ・｛Ｙ（ｃ）＋Ｙ（ｃ−ｄ）｝／２（４）
（４）式に（２），（３）式を代入すると、
Ｓ＝ｄ・｛Ａ・ｃ＋Ｂπ＋Ａ・（ｃ−ｄ）＋Ｂπ｝／２
＝ｄ・｛Ａ・（２ｃ−ｄ）＋２Ｂπ｝／２（５）
（５）式を傾きＡについて解くと以下のようになる。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
Ａ＝２（１００００−９４．２＊６０）／６０（２＊２０００−６０）
＝０．０３６８
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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６以降の制御フローチャートに従って説明する。
【００４２】
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６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。
【００４３】
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に変更スイッチＳＫ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５ｄ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。
【００４４】
ステップＳ３では、操作キー部６のいずれかのスイッチが押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。
【００４５】
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。
【００４６】
ステップＳ６のキー入力処理では図７のステップＳ１１でモータ制御モードスイッチＶＴが押されたか否かを判断する。ステップＳ１２では、糸巻モードスイッチＭＤが押されたか否かを判断する。ステップＳ１３では、モータスイッチＰＷが押された否かを判断する。ステップＳ１４では、変更スイッチＳＫの上スイッチＳＫ１が押されたか否かを判断する。ステップＳ１５では、変更スイッチＳＫの下スイッチＳＫ２が押されたか否かを判断する。ステップＳ１６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モスイッチＴＢ等の操作を含んでいる。
【００４７】
モータモードスイッチＶＴ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タモードスイッチＶＴ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。
【００４８】
糸巻モードスイッチＭＤ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、学習モードが設定されたか否かを判断する。糸巻モードスイッチＭＤの１回の操作により学習モードが設定されるとステップＳ２０からステップＳ２１に移行し後述する学習モード処理を実行する。糸巻モードスイッチＭＤの複数回の操作により指定モードや下巻モード等の他の糸巻モードが設定された場合には、ステップＳ２０からステップＳ２２に移行し設定された他の糸巻モードを実行する。
【００４９】
モータスイッチＰＷが押されると、ステップＳ１３からステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、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ＰＷ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Ｓ２５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Ｓ２３からステップＳ２４に移行してモータ１２をオンする。
【００５０】
変更スイッチＳＫの上スイッチＳＫ１が押されると、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、後述する速度増加処理を行う。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、後述する張力増加処理を行う。ここでは、上スイッチＳＫ１が押されていると速度増加又は張力増加処理を行うので、結果として上スイッチＳＫ１を押している時間だけこれらの増加処理が行われる。
【００５１】
変更スイッチＳＫの下スイッチＳＫ２が押されると、ステップＳ１５からステップＳ２９に移行する。ステップＳ２９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Ｓ３１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Ｓ２９からステップＳ３０に移行し、後述する張力減少処理を行う。ここでも、下スイッチＳＫ１が押されていると速度減少又は張力減少処理を行うので、結果として下スイッチＳＫ１を押している時間だけこれらの減少処理が行われる。
【００５２】
他のスイッチ入力がなされると、ステップＳ１６からステップＳ３２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。
【００５３】
ステップＳ２１の学習処理では、図８のステップＳ４０で糸巻き取りが開始したか否かを判断する。この判断は、スプールセンサ４１によりスプール１０が回転を開始したことを検出したことにより判断する。ステップＳ４１では、糸巻き取りが終了したか否かを判断する。この判断は、所定のキー操作（たとえばメモキーＴＢの所定時間以上の操作）がなされたか否かにより判断する。糸巻き取りが終了した後、たとえば１０ｍ釣り糸を繰り出して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学習するのであるが、ステップＳ４２では、その１０ｍの繰り出しが終了したか否かを判断する。この判断も所定のキー操作がなされたか否かにより判断する。なお、釣り糸にたとえば１０ｍ毎に異なる色づけがなされている場合には、上記繰り出し操作が行えるが、釣り糸によっては色づけがなされていない場合がある。このような場合には、１０ｍの釣り糸を先端に結んでさらに１０ｍ釣り糸を巻き取ってもよい。繰り出しが終了していない場合には、ステップＳ４０に戻る。
【００５４】
糸巻き取りが開始されるとステップＳ４０からステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、スプール回転数Ｘをスプールカウンタ４２の値に応じて増加させる。たとえば、スプールセンサ４１がスプール１回転当たり１０パルス出力し、スプールカウンタ４２がスプール１回転当たり１０ずつ増加するときには、スプールカウンタ４２が１０増加するとスプール回転数Ｘを１増加する。
【００５５】
糸巻き取りが終了してスプール１０の回転が停止するとステップＳ４１からステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、巻き取り完了したときのスプール回転数Ｘを総回転数ｃにセットする。ステップＳ４５では、釣り糸の繰り出しに応じてスプール回転数Ｘを減じていく。この減算もステップＳ４３と同様にたとえばスプールカウンタ４２が１０ずつ減じていくとスプール回転数Ｘを１減少させる。
【００５６】
糸繰り出しが終了するとステップＳ４２からステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６では、スプール総回転数ｃから繰り出しにより減少したスプール回転数Ｘを減算し、減算値を繰り出し回転数ｄにセットする。この繰り出し回転数ｄが１０ｍ釣り糸を繰り出したときのスプール１０の回転数である。ステップＳ４７では、記憶部４６から糸巻径Ｂπ及び繰り出し長さＳを読み出す。この２つのデータは、あらかじめ記憶部４６に書き込まれている。
【００５７】
ステップＳ４８では、得られた４つのデータｃ，ｄ，Ｂπ，Ｓにより上記（６）式により近似一次直線の傾きＡを求め、近似一次直線を算出する。これにより、糸径及び長さが未知の釣り糸の全長にわたる、スプール１回転長さＹとスプール回転数Ｘとの関係が決定される。このスプール１回転長さＹを用いて糸巻径ＳＤ（Ｙ／π）を求め、張力モードのときの記憶部４６の張力データ記憶エリア５３から、設定された段階の張力の糸巻径に応じたデューティ比の読み出しを行い張力が一定になるようにしている。
【００５８】
ステップＳ４９では、得られた一次直線を積分処理して巻き初めから巻終わりまでのスプール回転数Ｘと糸長ＬＮとの関係を算出する。そして、巻終わりを水深０にセットして糸長ＬＮを水深ＬＸに変換する。これによりスプール回転数Ｘと水深ＬＸとの関係が決定される。
【００５９】
ステップＳ５０では、得られたスプール回転数Ｘと水深ＬＸの関係をマップ形式で記憶部４６に記憶してメインルーチンに戻る。これにより、前述した学習処理が実行され、釣り糸全体にわたる学習を行うことなく最終部分のみの学習で糸巻径により変化するスプール回転数と糸長との関係を補正できる。これらの処理が終了するとキー入力ルーチンに戻る。
【００６０】
ステップＳ２８の速度増加処理では、図９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ＰＷ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。
【００６１】
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ＰＷ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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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Ｄ_U以上になったか否かを判断する。この最大デューティ比Ｄ_U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Ｄ_U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Ｄ_U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Ｄ_U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Ｄ_Uにセットする。
【００６５】
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。
【００６６】
この速度増加処理では、上スイッチＳＫ１を押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、上スイッチＳＫ１を押すのをやめると、再度、上スイッチＳＫ１又は下スイッチＳＫ２が押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。
【００６７】
ステップＳ２７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。
【００６８】
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５ｄ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「５」にセットされるとそれ以上増加することはない。
【００６９】
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。
【００７０】
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、ＰＷＭ駆動回路４５にセットする。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。
【００７１】
この張力増加処理では、上スイッチＳＫ１を押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、上スイッチＳＫ１を押すのをやめると、再度、上スイッチＳＫ１又は下スイッチＳＫ２が押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。
【００７２】
ステップＳ３１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。
【００７３】
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。
【００７４】
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Ｄ_L以上になったか否かを判断する。この最小デューティ比Ｄ_Lは、通常「４０」である。デューティ比Ｄが最小デューティ比Ｄ_L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Ｄ_L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Ｄ_Lにセットする。
【００７５】
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。
【００７６】
この減速処理では、下スイッチＳＫ２を押している時間速度段数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、下スイッチＳＫ２を押すのをやめると、再度、上スイッチＳＫ１又は下スイッチＳＫ２が押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。
【００７７】
ステップＳ３０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。
【００７８】
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５ｄ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。
【００７９】
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、ＰＷＭ駆動回路４５にセットする。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。
【００８０】
この張力減少処理でも、下スイッチＳＫ２を押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、下スイッチＳＫ２を押すのをやめると、再度、上スイッチＳＫ１又は下スイッチＳＫ２が押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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
この電動リールでは、モータ制御モードスイッチＶＴ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、オンぷん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。
【００８５】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では変更スイッチＳＫの上スイッチ又は下スイッチの操作時間で速度又はトルクの段数を増減するように構成したが、操作回数に応じて増するようにしてもよい。
【００８６】
（ｂ）前記実施形態では押しボタン型の変更スイッチＳＫにより段数の増減操作を行ったが、リール本体１に揺動自在に装着された操作レバーにより段数の増減操作を行ってもよい。この場合、段数の増減操作のみをこの操作レバーの揺動角度に応じて行ってもよく、また、段数の増減操作とモータのオンオフ操作とをこの操作レバーで行ってもよい。
【００８７】
（ｃ）前記実施形態では、張力データ記憶エリア５３に張力段階毎に糸巻径に応じたデューティ比が格納されていたが、張力段階毎の所定糸巻径（たとえばスプール胴径）でのデューティ比だけを記憶し、それを算出又は検出された糸巻径に応じて補正処理するようにしてもよい。
【００８８】
（ｄ）前記実施形態では、糸長の学習結果のデータにより糸巻径を算出したが、糸長検出器等を電動リールに装着し、それによる学習結果に基づいて糸巻径を検出するようにしてもよい。また、光センサや超音波センサなどの検出子を用いた糸巻径検出器で糸巻径を直接検出するようにしてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、モータ駆動部を制御する際に電流値を検出して目標となる電流値に制御するのではなく、デューティ比を設定してそのデューティ比で制御するオープンループ制御を行っているので、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。
【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】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６】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７】キー入力処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図８】学習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
４１スプールセンサ
４５ＰＷＭ駆動回路
４６記憶部
５２速度データ記憶エリア
５３張力データ記憶エリア
ＰＷモータスイッチ
ＳＫ変更スイッチ

Claims

釣り竿に装着される電動リールであって、
前記釣り竿に装着されるリール本体と、
前記リール本体に回転自在に装着された糸巻用のスプールと、
前記スプールを糸巻き上げ方向に回転駆動する電動モータと、
前記電動モータをデューティ比が変化するパルス幅変調信号で駆動するモータ駆動部と、
前記スプールに巻き付けられる釣り糸に作用する複数段階の張力に応じた複数段階の前記デューティ比を設定可能なデューティ比設定手段と、
前記デューティ比を複数段階のいずれかから選択操作するためのデューティ比選択操作手段と、
前記スプールに巻き付けられる釣り糸の糸巻径を検出する糸巻径検出手段と、
前記選択されたデューティ比を前記糸巻径検出手段で検出された糸巻径に応じて補正するデューティ比補正手段と、
前記デューティ比補正手段で補正されたデューティ比で前記モータ駆動部を制御するモータ制御手段と、
を備えた電動リール。
前記デューティ比設定手段は、前記複数段階の張力毎に複数の糸巻径に応じたデューティ比を格納するデューティ比記憶手段を有し、
前記デューティ比補正手段は、前記張力選択手段により選択された張力と前記糸巻径検出手段で検出された糸巻径とに応じて前記デューティ比記憶手段に記憶されたデューティ比を読み出す、請求項１に記載の電動リール。
前記デューティ比記憶手段には、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、請求項２に記載の電動リール
前記糸巻径検出手段は、
前記スプールの回転位置データを検出する回転位置データ検出手段と、
前記検出された回転位置データに基づき前記スプールから繰り出される又は前記スプールに巻き付けられる釣り糸の長さを算出する糸長算出手段と、
前記算出された糸長と、前記スプールに巻き付けられる釣り糸の全長と、前記スプールの胴径とにより釣り糸が巻き付けられた前記スプールの糸巻径を算出する糸巻径算出手段とを有する、請求項１から３のいずれかに記載の電動リール。