JP6890399B2 - 電動リールのモータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置、特に、電動リールのリール本体に装着されたスプールを回転させるモータを制御するためのモータ制御装置に関する。

一般に、釣り糸巻き上げ時のスプール回転をモータで行う電動リールは、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。この種の電動リールにおいて、スプールの巻き上げ速度を変更するための操作部材に、圧力センサを用いたものが知られている（特許文献１）。また、特許文献２には、モータの回転速度をスイッチの操作時間に応じて増速または減速させる速度調整スイッチを設けたものが開示されている。

特開平１０−３３７１３８号公報 特開平１０−１０８６０２号公報

特許文献１の操作部材は、押圧力の強弱によって圧力センサの出力を変化させ、その出力に応じてスプールの巻き上げ速度の変更を行うが、速度を維持するためには、操作部材を押圧し続ける必要がある。一方、特許文献２の速度調整スイッチは、スイッチ操作によって増速または減速させたモータの回転速度をそのまま維持することができるが、スイッチの操作時間に応じてモータの回転速度が変化するため、迅速かつ容易に所望する速度を得ることが難しい。

本発明の課題は、電動リールのモータ制御装置において、モータ出力を迅速かつ容易に調節できるようにすることにある。

本発明の一側面に係る電動リールのモータ制御装置は、リール本体に回転自在に装着されたスプールをモータで駆動する電動リールのモータ制御装置であって、第１押圧操作部および第２押圧操作部と、モータ制御手段と、を備えている。第１押圧操作部および第２押圧操作部は、リール本体に設けられ、押圧力に応じて出力が変化する圧力センサを有している。モータ制御手段は、出力増加手段と、出力減少手段と、出力維持手段と、を有し、圧力センサの出力に応じてモータのモータ出力を制御する。出力増加手段は、第１押圧操作部が押圧されたとき、圧力センサの出力に応じてモータ出力を増加させる。出力減少手段は、第２押圧操作部が押圧されたとき、圧力センサの出力に応じてモータ出力を減少させる。出力維持手段は、第１押圧操作部または第２押圧操作部の押圧を停止したとき、押圧を停止したときのモータ出力を維持する。

この電動リールのモータ制御装置は、第１押圧操作部および第２押圧操作部の２つの押圧部材にそれぞれ圧力センサが設けられている。そして、押圧力による圧力センサの出力を変えることで、押圧力に応じてモータ出力が増加または減少する。さらに、第１押圧操作部または第２押圧操作部の押圧を停止したときは、押圧を停止したときのモータ出力が維持される。これにより、一定のモータ出力を維持したい場合は押圧操作部を押圧し続ける必要がなく、また押圧力を変えるだけで迅速かつ容易にモータ出力を調節することができる。

好ましくは、モータ出力は、前記モータの回転速度であり、出力増加手段および出力減少手段は、前記押圧力が大きくなるほど、モータの回転速度を大きく増加または大きく減少させる。この場合は、釣り人が押圧操作部を強く押せばモータの回転速度が大きく増加または大きく減速するため、釣り人の感覚とモータの回転速度とが整合するので、モータ出力の調節がより容易になる。

好ましくは、モータ出力は、モータのトルクであり、出力増加手段および出力減少手段は、押圧力が大きくなるほどモータのトルクを大きく増加または大きく減少させる。この場合は、釣り人が押圧操作部を強く押せばモータのトルクが大きく増加または大きく減少するため、釣り人の感覚とモータのトルクとが整合するので、モータ出力の調節がより容易になる。

好ましくは、第１押圧操作部および第２押圧操作部は、リール本体の上面または側面に設けられている。これにより、電動リールを把持した状態においても、把持している手の指先で押圧操作部を押圧することができるため、操作性が向上する。

本発明によれば、電動リールのモータ制御装置において、モータ出力を迅速かつ容易に調節することができる。

本発明の一実施形態が採用された電動リールの斜視図。 電動リールの制御系の構成を示すブロック図。 カウンタケースの平面図。 モータ制御部の処理の流れを示すフローチャート。 第２実施形態に係るモータ制御部の処理の流れを示すフローチャート。

本発明の一実施形態を採用した電動リールは、図１に示すように、外部電源から供給された電力によりモータ駆動される電動リールである。また、この電動リールは、糸繰り出し長さ又は糸巻き取り長さに応じて仕掛けの水深を表示する水深表示機能を有する。

電動リールは、釣竿に装着可能なリール本体１と、リール本体１の内部に配置されたスプール２と、リール本体１の側方に配置されたスプール２の回転用のハンドル３と、ハンドル３のリール本体側に配置されたドラグ調整用のスタードラグ４と、水深表示用のカウンタケース５と、を主に備えている。

リール本体１は、フレーム６と、フレーム６の左右を覆う第１側カバー７ａ及び第２側カバー７ｂと、フレーム６の前部を覆う図示しない前カバーと、を有している。また、リール本体１の内部には、スプール２に連動して動作する図示しないレベルワインド機構や、ハンドル３及び後述するモータ８の回転をスプール２に伝達する図示しない回転伝達機構等が設けられている。

スプール２は、第１側カバー７ａと第２側カバー７ｂとの間で、リール本体１に回転可能に設けられる。スプール２の内部には、スプール２を糸巻き取り方向に回転駆動するモータ８が配置されている。

ハンドル３は、第１側（右側）カバー７ａの中央下部に回転自在に支持されている。また、ハンドル３の支持部分の上方には、クラッチ操作部材９が揺動自在に配置されている。クラッチ操作部材９は、ハンドル３及びモータ８とスプール２との間に設けられた図示しないクラッチをオン、オフ操作するための部材である。

カウンタケース５は、リール本体１の前側の上部に配置され、フレーム６を構成する第１側板６ａ及び第２側板６ｂに固定されている。カウンタケース５の上面部には、液晶ディスプレイを有する表示部１０が設けられている。表示部１０の後方側には、図１及び図３に示すように、第１押圧操作部１１と、第２押圧操作部１２と、カウンタケース５から上方向に突出した２つの操作スイッチ１３と、が配置されている。ここでは、第１及び第２押圧操作部１１，１２は、左右方向の中央からハンドル３とは反対側に偏倚して配置されている。また、第１押圧操作部１１と第２押圧操作部１２とは、互いに隣接して配置されている。カウンタケース５の内部には、各種の制御を行う制御部１４が収容されている。

第１及び第２押圧操作部１１，１２は、図２に示すように、それぞれ圧力センサ１１ａ，１２ａを有している。圧力センサ１１ａ，１２ａは、第１及び第２押圧操作部１１，１２を押圧する力（以下、押圧力と記す）に応じたレベルの電気信号を出力する部材であり、押圧力の大きさに応じた検出値を電気信号として後述する制御部１４のモータ制御部１６に出力する。第１押圧操作部１１は、第１押圧操作部１１を押圧している間だけ、押圧力に応じたモータ８の出力（以下モータ出力と記す）が増加（例えば、モータ８の回転速度が増加）する。第２押圧操作部１２は、第２押圧操作部１２を押圧している間だけ、押圧力に応じたモータ出力が減少（例えば、モータ８の回転速度が減少）する。

制御部１４は、図２に示すように、機能構成としてモータ８を制御するモータ制御部１６と、カウンタケース５の上面部に設けられた表示部１０を制御する表示制御部１７と、を有している。モータ制御部１６は、モータ８をＰＷＭ制御する。

制御部１４には、第１及び第２押圧操作部１１，１２と、操作スイッチ１３と、が接続されている。また、制御部１４には、表示部１０と、スプール２の回転速度及び回転方向を検出するためのスプールセンサ１８と、モータ８をＰＷＭ駆動するモータ駆動回路１９と、が接続されている。

モータ駆動回路１９は、第１及び第２押圧操作部１１，１２の押圧操作に応じてモータ８の駆動を制御する。

＜モータ制御部の処理の流れ＞
次に、電動リールの電源がオン状態のとき、制御部１４のモータ制御部１６によって行われるモータ制御処理の流れを、図４に示すフローチャートに従って説明する。ここでのモータ出力は、例えばモータ８の回転速度である。なお、ここでは負荷がかかってスプール２の回転速度が低下した時は、所定の回転速度を保つようにフィードバック制御されている。

まず、ステップＳ１で、第１押圧操作部１１が押圧されたか否かを判断する。押圧されたと判断すると、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２で、第１押圧操作部１１の圧力センサ１１ａから出力されている電気信号に応じた出力でモータ出力（ここでは、モータ８の回転速度）を増加させる。

次にステップＳ３で、第１押圧操作部１１の押圧が停止されたか否かを判断する。停止されていなければ、押圧が停止されるまでの間、圧力センサ１１ａから出力されている電気信号に応じたモータ出力でモータ８の回転速度を増加させる。押圧が停止されたと判断すると、ステップＳ８へ移行して、押圧が停止されたときのモータ出力を維持する。すなわち、ここでは、第１押圧操作部１１の押圧を停止したときのモータ８の回転速度が維持される。

ステップＳ１で第１押圧操作部１１が押圧されていないと判断すると、ステップＳ４へ移行する。そして、ステップＳ４で、第２押圧操作部１２が押圧されたか否かを判断する。押圧されたと判断すると、ステップＳ５へ移行する。押圧されていなければ、モータ制御処理は実行されない。

次にステップＳ５で、モータ出力があるか否か（ここではモータ８の回転速度、すなわちモータ８が回転しているか否か）を判断する。モータ出力がなければ、モータ制御処理は実行されない。モータ出力があれば、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ６で、第２押圧部材１２の圧力センサ１２ａから出力されている電気信号に応じた出力でモータ出力（ここでは、モータ８の回転速度）を減少させる。

次に、ステップＳ７で、第２押圧操作部１２の押圧が停止されたか否かを判断する。停止されていなければ、押圧が停止されるまでの間、圧力センサ１２ａから出力されている電気信号に応じたモータ出力でモータ８の回転速度を減少させる。押圧が停止されたと判断すると、ステップＳ８へ移行して、押圧が停止されたときのモータ出力を維持する。すなわち、ここでは第２押圧操作部１２の押圧を停止したときのモータ８の回転速度が維持される。

ここで、モータ制御部１６は、ステップＳ２において、第１押圧操作部１１の圧力センサ１１ａから出力されている電気信号に応じたモータ出力でモータ出力（ここでは、モータ８の回転速度）を増加させるとき、第１押圧操作部１１の押圧力が大きくなるに従って、モータ８の回転速度を大きく増加するように制御する。また、ステップＳ６において、第２押圧操作部１２の圧力センサ１２ａから出力されている電気信号に応じたモータ出力でモータ出力（ここでは、モータ８の回転速度）を減少させるとき、第２押圧操作部１２の押圧力が大きくなるに従って、モータ８の回転速度が大きく減少する（例えば、強く押圧すれば瞬時にモータ８の回転を停止する）ように制御する。

これにより、釣り人が第１または第２押圧操作部１１，１２を強く押せばモータ８の回転速度が大きく増加または大きく減少する。このため、釣り人の感覚とモータ出力とが整合するとともに、モータ出力を迅速かつ容易に調節することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を採用した電動リールにおけるモータ制御部１６によって行われるモータ制御処理の流れを、図５に示すフローチャートに従って説明する。第２実施形態のモータ制御処理の流れは、第１実施形態におけるモータ制御処理において、さらに緻密な制御処理を行うようにしたものである。なお、第１実施形態と同様の処理については、ここでは説明を省略する。第２実施形態においても、モータ出力は、例えばモータ８の回転速度であり、ここでは負荷がかかってスプール２の回転速度が低下した時は、所定の回転速度を保つようにフィードバック制御されている。

また、モータ出力は０からＮｍａｘのＮｍａｘ＋１段階に制御されている。０段はモータ８の停止状態であり、Ｎｍａｘ段はモータ８が最大出力で駆動されている状態である。ここでは、例えばモータ８をＰＷＭ方式で制御して、最大出力はデューティ比１００％である。

さらに、ここでは、圧力センサ１１ａ，１２ａから出力される押圧力の下限値および上限値（例えば、下限値３０グラム、上限値２キログラム）が設定されている。そして、その下限値と上限値の範囲内を任意の段階に分割（例えば、３１等分）したうえで、それぞれの段階に対応するモータ出力段階の増加数および減少数が設定されている。

まず、ステップＳ２１で、第１押圧操作部１１が３０ｇ以上の押圧力Ｐ１で押されたかどうか否かを判定する。具体的には、例えば第１押圧操作部１１の圧力センサからの出力を検出することによって第１押圧操作部１１が３０ｇ以上の押圧力Ｐ１で押されたか否かを判定する。押圧力Ｐ１が３０ｇに満たない程度の出力しか検出されなかった場合は、誤操作を避けるために押圧されていないものとしてその出力を無視する。なお、ここでは、例えば抵抗フィルム型の圧力センサを用いて、出力としての電圧が押圧力と比例するように回路を構成している。

押圧力Ｐ１が３０ｇ以上であると判定された場合は、ステップＳ２２に移行し、押圧力Ｐ１が２Ｋｇ未満かどうかを判定する。ステップＳ２２で押圧力が２Ｋｇ以上の場合は、Ｓ３１に移行して、モータ出力段階ＮをＮｍａｘに変更する。そして、次のステップＳ２９で、段階Ｎｍａｘでモータ出力が維持される。

なお、段階Ｎｍａｘのモータ出力が維持されている状態で、第１押圧操作部１１が２Ｋｇ以上の押圧力Ｐ１で押された場合は、ステップＳ３１に移行することになるが、既に段階Ｎｍａｘでモータ出力が維持されているため、結果的にモータ出力段階Ｎｍａｘでモータ出力が維持され続けることになる。

ステップＳ２２で押圧力Ｐ１が２Ｋｇ未満であるときは、ステップＳ２３に移行し、現在のモータ出力段階Ｎを読み込む。

次にステップＳ２４で、圧力センサ１１ａの出力に対してあらかじめ設定された段階増加数Ｍをメモリから読み出し、ステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５で、現在のモータ出力段階Ｎに段階増加数Ｍを加えたものがＮｍａｘ未満か否かを判定する。Ｎｍａｘ未満であるときは、ステップＳ２６に移行して、Ｎ＋Ｍを新たなモータ出力段階として設定する。具体的には、例えばモータ出力段階５のモータ出力の状態で第１押圧操作部１１が３００ｇ〜４００ｇの押圧力Ｐ１で押された場合、その押圧力Ｐ１の範囲に対応してあらかじめ設定された段階増加数２を加えて、モータ出力段階を７に設定する。その後、ステップＳ２７に移行する。

ステップＳ２５で、現在のモータ出力段階Ｎに段階増加数Ｍを加えたものがＮｍａｘ以上のときは、ステップＳ３０に移行して、モータ出力段階を１段階下のＮｍａｘ−１に設定する。すなわち、第１押圧操作部１１への押圧力Ｐ１が２Ｋｇを超えない限りモータ出力段階はＮｍａｘにならない。その後、ステップＳ２７に移行する。

ステップＳ２７では、例えば０．５秒待機してステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８では、ステップＳ２１と同様に第１押圧操作部１１が３０ｇ以上の押圧力Ｐ１で押されたかどうか否かを判定する。すなわち、ここでは、第１押圧操作部１１が３０ｇ以上の押圧力Ｐ１で押し続けられているか否かを判定する。３０ｇ以上の押圧力Ｐ１で押圧されていれば、ステップＳ２２へ戻る。３０ｇ以上の押圧力Ｐ１で押圧されていなければ、ステップＳ２９に移行して、ステップＳ２６またはステップＳ３０で設定されたモータ出力段階でモータ出力が維持される。

ステップＳ２１で、第１押圧操作部１１が３０ｇ以上の押圧力Ｐ１で押されていないと判定されたときは、ステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３２では、圧力センサ１２ａからの出力によって第２押圧操作部１２が３０ｇ以上の押圧力Ｐ２で押されたかどうか否かを判定する。押圧力Ｐ２が３０ｇに満たない程度の出力しか検出されなかった場合は、誤操作を避けるために押圧されていないものとしてその出力を無視する。

押圧力Ｐ２が３０ｇ以上であると判定された場合は、ステップＳ３３に移行し、モータ出力段階Ｎが１以上、すなわちモータが駆動しているか否かを判定する。モータ出力段階Ｎが０であれば、出力減少のための第２押圧操作部１２の操作は意味がないため、モータ制御処理は実行されない。モータ出力段階Ｎが１以上であれば、ステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４では、押圧力Ｐ２が２Ｋｇ未満か否かを判定する。押圧力Ｐ２が２Ｋｇ以上の場合は、ステップＳ４２に移行して、現在のモータ出力段階Ｎを０に変更する。すなわち、モータ８の駆動を停止する。

ステップＳ３４で、押圧力Ｐ２が２Ｋｇ未満である時は、ステップＳ３５に移行して、現在のモータ出力段階Ｎを読み込む。

次にステップＳ３６で、圧力センサ１２ａの出力に対してあらかじめ設定された段階減少数Ｌをメモリから読み出し、ステップＳ３７に移行する。

ステップＳ３７では、現在のモータ出力段階Ｎから段階減少数Ｌを減じたものが１以上か否かを判定する。１以上であればステップＳ３８に移行し、Ｎ―Ｌを新たなモータ出力段階として設定してステップＳ３９に移行する。Ｎ−Ｌが１未満であれば、ステップＳ４１に移行してモータ出力段階を１にしてステップＳ３９に移行する。

ステップＳ３９では、例えば０．５秒待機してステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０で、ステップＳ３２と同様に第２押圧操作部１２が３０ｇ以上の押圧力Ｐ２で押されたか否かを判定する。すなわち、ここでは、第２押圧操作部１２が３０ｇ以上の押圧力Ｐ２で押し続けられているか否かを判定する。３０ｇ以上の押圧力Ｐ２で押圧されていれば、ステップＳ３４へ戻る。３０ｇ以上の押圧力Ｐ２で押圧されていなければ、Ｓ２９に移行して、ステップＳ３８またはステップＳ４１で設定されたモータ出力段階でモータ出力が維持される。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

＜その他の実施形態＞
（ａ）圧力センサ１１ａ，１２ａは感圧素子のような単体部品でなく、大きなばね定数のばねで押圧された部材の微小な変位量に応じて出力するものであってもよい。

（ｂ）前記実施形態では、モータ出力としてスプール２の回転速度を検出してフィードバック制御していたが、モータ８に供給される電流値を制御して巻き上げトルクが所定値となるようにしてもよい。このとき、例えば、釣り人が第１または第２押圧操作部１１，１２を強く押せばモータ８のトルクが大きく増加または大きく減少するように制御することで、釣り人の感覚とモータ出力とが整合するとともに、モータ出力を迅速かつ容易に調節することができる。あるいはスプール２の糸巻径を算出して張力が所定値になるように制御してもよい。

（ｃ）前記実施形態における、圧力センサ１１ａ，１２ａから出力されている電気信号に応じてモータ８を回転させるときの制御方法を、所定のスプール回転速度で制御するか、所定のトルク値で制御するか、の２つから任意に選択できるようにしてもよい。

（ｄ）前記実施形態の第１及び第２押圧操作部１１，１２は、カウンタケース５から突出していてもよい。

（ｅ）前記実施形態の第１及び第２押圧操作部１１，１２は、リール本体１の上面または側面に配置されていてもよい。また、第１及び第２押圧操作部１１，１２が配置される面は、一方が他方に対して傾斜していてもよいし、曲面上に配置されていてもよい。これらは前後に配置されることが望ましいが、親指の揺動に合わせて左右や斜め方向に配置してもよい。

（ｆ）前記実施形態の第１及び第２押圧操作部１１，１２を単一の揺動操作具を用いて操作可能に構成してもよい。

（ｇ）モータ制御部１６は、図４のステップＳ８においてモータ出力を維持しているときに、第１及び第２押圧操作部が同時に押圧されると、モータ出力を停止するように制御してもよい。これにより、より迅速にモータ出力を停止することができる。

（ｈ）前記実施形態において、圧力センサ１１ａ，１２ａから出力される押圧力の下限値と上限値の範囲内を任意の段階で分割するときは、その範囲を均等に分割しなくてもよい。例えば、押圧力が小さいとき、すなわちモータ出力段階の増加数および減少数が低い段階に対応する押圧力の範囲を、高い段階の範囲に比べて大きくしてもよい。これにより、少しだけ回転速度を増加又は減少させたい場合等の微調整がし易くなる。

（ｉ）前記実施形態では、圧力センサ１１ａ，１２ａが検出する押圧力の下限値と上限値（例えば、下限値３０グラム、上限値２キログラム）が予め設定されていたが、下限値や上限値、すなわち押圧力の閾値を釣り人が任意に設定できるようにしてもよい。このとき、モータ８が停止状態で第１及び第２押圧操作部１１，１２が所定以上の押圧力で操作されると押圧力の閾値を設定する押圧力設定モードに移行するようにしてもよい。

（ｊ）前記実施形態では、第１押圧操作部１１の操作の有無に続いて第２押圧操作部１２の操作の有無を判定していたが、第１及び第２押圧操作部１１，１２の両方の圧力センサ１１ａ，１２ａからの出力を比較して、出力の大きい方、すなわち押圧力の大きい方を有効な押圧操作として判断してもよい。

１ リール本体
２ スプール
８ モータ
１１ 第１押圧操作部
１１ａ 圧力センサ
１２ 第２押圧操作部
１２ａ 圧力センサ
１４ 制御部
１６ モータ制御部

Claims (4)

1. リール本体に回転自在に装着されたスプールをモータで駆動する電動リールのモータ制御装置であって、
   押圧力に応じて出力が変化する圧力センサを有し、前記リール本体に設けられた第１押圧操作部および第２押圧操作部と、
   前記圧力センサの出力に応じて前記モータのモータ出力を制御するモータ制御手段と、
   を備え、
   前記モータ制御手段は、
   前記第１押圧操作部が押圧されてから当該押圧が停止されるまでの間、前記圧力センサの出力に応じた増加度合いで前記モータ出力を増加させる出力増加手段と、
   前記第２押圧操作部が押圧されてから当該押圧が停止されるまでの間、前記圧力センサの出力に応じた減少度合いで前記モータ出力を減少させる出力減少手段と、
   前記第１押圧操作部または前記第２押圧操作部の前記押圧を停止したとき、前記押圧を停止したときの前記モータ出力を維持する出力維持手段と、
   を有する、電動リールのモータ制御装置。
2. 前記モータ出力は、前記モータの回転速度であり、
   前記出力増加手段および前記出力減少手段は、前記押圧力が大きくなるほど、前記モータの回転速度を大きく増加または大きく減少させる、請求項１に記載の電動リールのモータ制御装置。
3. 前記モータ出力は、前記モータのトルクであり、
   前記出力増加手段および前記出力減少手段は、前記押圧力が大きくなるほど、前記モータのトルクを大きく増加または大きく減少させる、請求項１に記載の電動リールのモータ制御装置。
4. 前記第１押圧操作部および前記第２押圧操作部は、リール本体の上面または側面に設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動リールのモータ制御装置。
   

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