| 【発明の名称】 |
電動リールのモータ制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】風呂本 儀幸
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| 【要約】 |
【課題】昇圧機能を有する電動リールにおいて、昇圧回路を焼損させることなく、昇圧回路の性能を充分に活用する。
【解決手段】この電動リールでは、昇圧回路の温度と、モータに供給される電流値とに対応する昇圧制御条件テーブルにより、昇圧割合を変化させたり、昇圧解除を行うことができる。ここでは、たとえば昇圧状態を解除する限界の温度として、たとえば８０℃と設定しておくことにより、電流値が１２Ａ以下であれば、昇圧回路が８０℃になるまで作動させることができるので、昇圧回路の性能を最大限活用することができる。また、昇圧回路の温度検出に加えて、モータに供給される電流値の検出を併用することにより、より安全な制御を行うことができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】モータへの供給電圧を昇圧する昇圧回路を有するモータ駆動部によりスプールを回転可能な電動リールのモータ制御装置であって、前記昇圧回路の温度を検出するための温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に応じて前記昇圧回路を制御するための第１昇圧制御手段と、を備えた電動リールのモータ制御装置。
【請求項２】前記第１昇圧制御手段は、前記昇圧回路の温度が予め定められた温度の所定範囲において、前記モータへの供給電圧が昇圧される所定の昇圧状態にする、請求項１に記載の電動リールのモータ制御装置。
【請求項３】前記第１昇圧制御手段は、前記昇圧回路の温度が所定の温度を超えると、前記昇圧状態を解除する、請求項１又は２に記載の電動リールのモータ制御装置。
【請求項４】前記モータに供給される電流値を検出する電流値検出手段と、前記電流値検出手段により検出された電流値に応じて前記昇圧回路を制御するための第２昇圧制御手段とをさらに備えている、請求項１から３のいずれかに記載の電動リールのモータ制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ制御装置、特に、昇圧機能を有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】一般に電動リールは、外部電源からコードを介して供給される電力によりモータを駆動し、スプールを回転させて釣り糸を巻き取るためのリールである。この種の電動リールにおいて、釣り糸を高速に巻き上げたり、空のスプールに釣り糸を巻き付けるときは、たとえばモータの駆動部に設けられた昇圧回路を作動させ、モータへの供給電圧を昇圧しモータを増速する。そしてスプールを高速回転させることで、釣り糸をすばやく巻き取れるようにしている。また、前述の昇圧状態では昇圧回路に多大な負荷が強いられるため、昇圧回路の焼損を防止するために、昇圧状態を制御するための機能が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動リールでは、所定条件においてモータに供給される電流値を検出することにより昇圧状態の制御を行っている。たとえば、１２Ａ以上の電流値を検出すると、昇圧状態が解除される。しかし１２Ａの電流値を検出しても、たとえば昇圧開始初期では、実際は昇圧回路に負荷がかかっていない場合があり得る。この場合、昇圧回路が焼損する可能性が低いにもかかわらず昇圧状態が解除されてしまうので、昇圧回路の性能を充分に活用できない。
【０００４】本発明の課題は、昇圧機能を有する電動リールにおいて、昇圧回路を焼損させることなく、昇圧回路の性能を充分に活用することにある。
【０００５】
【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、モータへの供給電圧を昇圧する昇圧回路を有するモータ駆動部によりスプールを回転可能な電動リールのモータ制御装置であって、昇圧回路の温度を検出するための温度検出手段と、温度検出手段により検出された温度に応じて昇圧回路を制御するための第１昇圧制御手段とを備えている。
【０００６】このモータ制御装置では、昇圧回路の直接的な負荷を表す温度を検出することにより、電流値を検出する場合と比して昇圧状態の制御を正確に行うことができる。ここでは、たとえば昇圧状態を解除する温度として、昇圧回路が焼損する限界の温度を設定しておくことにより、昇圧回路の性能を最大限活用することができる。
【０００７】発明２に係るモータ制御装置は、発明１のモータ制御装置において、第１昇圧制御手段は、昇圧回路の温度が予め定められた温度の所定範囲において、モータへの供給電圧が昇圧される所定の昇圧状態にする。この場合、たとえば所定の温度範囲ごとに昇圧させる割合を設定しておくことにより、温度範囲ごとに段階的に昇圧状態を変化させることができる。
【０００８】発明３に係るモータ制御装置は、発明１又は２のモータ制御装置において、第１昇圧制御手段は、昇圧回路の温度が所定の温度を超えると、昇圧状態を解除する。この場合、所定の温度を超えるとモータの昇圧状態を解除する機能を付加することができる。発明４に係るモータ制御装置は、発明１から３のいずれかのモータ制御装置において、モータに供給される電流値を検出する電流値検出手段と、電流値検出手段により検出された電流値に応じて昇圧回路を制御するための第２昇圧制御手段とをさらに備えている。この場合は、第１昇圧制御手段により昇圧回路の温度を検出し、さらに第２昇圧制御手段によりモータに供給される電流値を検出することができる。ここでは、昇圧回路の温度検出に加えて、電流値検出を併用することにより、より安全な制御を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】＜全体構成＞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、７段変速の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とを主に備えている。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、リール本体１に対して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の一側面には、ハンドル２及びクラッチ操作レバー１１が配置されている。クラッチ操作レバー１１はモータ１２とスプール１０との駆動伝達をオンオフするための操作部材である。
【００１０】リール本体１の上部には、操作パネル４が一体に形成されている。操作パネル４には、仕掛けの水深や２つの基準による棚位置等を表示するための液晶ディスプレイからなる表示部５と、表示部５の周囲に配置された各種の操作キーからなる操作部６とが設けられている。表示部５には、図２に拡大して示すように、表示モード（上からモードと底からモード）に応じて異なる水深を表示する水深表示部５ａと、各種のモードや動作状態を表示するためのモード表示部５ｂと、水底の水深を表示するための底メモ表示部５ｃと、表示モードに応じて上棚位置又は底棚位置を表示するための棚メモ表示部５ｄと、スプール１０の電動巻き上げの７つの変速段を表示するための速度表示部５ｅとが含まれている。
【００１１】水深表示部５ａ、底メモ表示部５ｃ及び棚メモ表示部５ｄは、正負３桁で水深を表示可能である。モード表示部５ｂは、「上から」と「底から」との２種の文字のいずれかで表示モードを画面上に表示する。ここで、上からモードとは、電動リールを基準とした水面からの仕掛けの水深を表示するモードであり、底からモードとは水底を基準とした水底から仕掛けまでの距離を表示するモードである。このため、上からモードは、「上もの」と呼ばれる魚を釣るときに好適であり、底からモードは「底もの」と呼ばれる魚を釣るときに好適である。
【００１２】操作部６には、表示部５の右側に上下に並べて配置された増減速スイッチＳＫ及びパワーボタンＰＢと、左側に上下に並べて配置されたさそいボタンＩＢ、棚メモボタンＴＢ及び底メモボタンＳＢとが設けられている。増減速スイッチＳＫは、２つのスイッチからなるシーソー型のスイッチであり、上スイッチを押すと変速段が押している時間だけ徐々に高速側に移行し、下スイッチを押すと低速側に移行する。また、押すのを止めると増減速スイッチＳＫが中立位置に復帰して、そのときの変速段を維持する。パワーボタンＰＢは、モータ１２のオンオフを行わせるためのボタンである。
【００１３】さそいボタンＩＢは、仕掛けを棚近傍でさそい上げるさそいモードをセットしたり、さそい学習を行ったり、さそいモードを解除する際に使用されるボタンである。棚メモボタンＴＢは、上からモードのときの上棚位置や底からモードのときの底棚位置を設定するためのボタンである。なお、棚メモボタンＴＢを３秒以上押し続けると、水深表示が０セットされる。底メモボタンＳＢは、水底の水深を設定するためのボタンである。また、底メモボタンＳＢを３秒以上押し続けると、表示モードが上からモードあるいは底からモードに切り替わる。
【００１４】また、操作パネル４の下面側には、各種警報音を出力するアラーム７（図３参照）が設けられている。
＜制御系の構成＞この電動リールは、図３に示すような制御部２０を有している。制御部２０は、操作パネル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備えており、制御プログラムに従って後で説明する各種の制御動作を実行する。制御部２０には、操作部６の各種のボタン（スイッチ）と、スプール１０の回転方向及び回転数を検出するための１対のリードスイッチからなるスプール回転センサ２１と、モータ１２に供給された電流値を検出するための電流検出センサ２３と、温度センサ２４とが接続されている。電流検出センサ２３は、ＰＷＭ駆動回路２５に用いられるモータ駆動素子であるＦＥＴ２５ａの両端の分圧を検出することで、モータ１２に供給された電流を検出する。温度センサ２４は後述する昇圧回路４２の温度を検出する。この温度センサ２４は制御部２０と昇圧回路４２とにそれぞれ接続されている。
【００１５】また、制御部２０には、複数のタイマ８と、アラーム７と、表示部５と、ＦＥＴ２５ａを用いたＰＷＭ駆動回路２５と、各種の制御データを記憶する不揮発メモリからなる記憶部２６と、読み出し部２８と、他の入出力部とが接続されている。複数のタイマ８は、制御部２０からの指令により作動し、随時その時間の情報を制御部２０に送る。また、ＰＷＭ駆動回路２５にはモータ１２が接続されている。
【００１６】また、この電動リールは、図３に示すように、制御部２０によって制御される切替部４１及び昇圧回路４２を内蔵している。切替部４１は、バッテリー等の外部電源４０からの供給電力をＰＷＭ駆動回路２５に送るルートを切り替える。具体的には、切替部４１は、制御部２０からの指令によって、外部電源４０の供給電圧をそのままＰＷＭ駆動回路２５に送るか、昇圧回路４２を介して供給電圧を昇圧してＰＷＭ駆動回路２５に送るかを切り替える。
【００１７】記憶部２６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３０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３１と、昇圧回路４２の温度及びモータ１２に供給された電流値等に応じて昇圧回路４２を制御するための条件を記憶する昇圧制御条件テーブル記憶エリア３２と、ＰＷＭ駆動回路２５で用いられる変速段に応じた最大デューティー比ＤSUを記憶するデューティーテーブル記憶エリア３３と、種々のデータを記憶するデータ記憶エリア３４とが設けられている。
【００１８】昇圧制御条件テーブル記憶エリア３２には、図５に示すように昇圧割合を変化させたり、昇圧解除を行う複数の条件からなるテーブルが記憶されている。このテーブルには昇圧回路４２の温度の範囲とモータ１２に供給された電流値の範囲との２要素からなる９つの条件が並列に存在している。たとえば、昇圧回路４２の温度が６０℃未満の範囲にあって、かつ電流値が８Ａ未満にある状態であるときには１５０％昇圧される。ここでは、昇圧制御条件により、昇圧割合を１０５％、１２０％及び１５０％に制御可能である。なお、昇圧回路４２の温度が８０℃以上、又は電流値の大きさが１２Ａ以上になれば、切替部４１により昇圧が解除される。
【００１９】デューティーテーブル記憶エリア３３には、たとえば、低速側の段である１から２速では５０％、３速から４速では７０％、５速では９０％、外部電源４０の供給電圧における最高速である６速及び昇圧状態の７速では１００％の最大デューティー比ＤSUが記憶されている。このように、変速段が高くなるに従って最大デューティー比ＤSUが大きくなるように設定されている。また、各変速段ＳＣそれぞれに設定されている巻き上げ速度も、このデューティーテーブル記憶エリア３３に記憶されている。
【００２０】読み出し部２８（図３参照）には、実際にセットされたＰＷＭ駆動のデューティー比Ｄ、デューティーテーブル記憶エリア３３から読み出された最大デューティー比ＤSU、セットされた変速段ＳＣ、変速段ＳＣに対応して設定されている目標の巻き上げ速度等が記憶される。
＜電動リールの主な制御＞次に、制御部２０によって行われる主な制御処理を図６以降に示す制御フローチャートに従って説明する。
【００２１】電動リールに外部電源４０が接続されると、図６に示すステップＳ１において初期設定を行う。ここでは、水深表示を「０」にしたり、各種のフラグをリセットしたり、表示モードを上からモードに設定する。ステップＳ２では水深表示等の各種の表示を行う。ここで、上からモードのときには、水深表示部５ａに上からの水深が、底からモードのときには水底からの距離が表示される。また、棚位置がセットされると、上からモードのときには棚メモ表示部５ｄに上棚位置が、底からモードのときには底棚位置が表示される。
【００２２】ステップＳ３では、操作部６の各種ボタンの操作によるキー入力がなされたか否かが判断される。ステップＳ３においてキー入力がなされると、ステップＳ７に移行し、図７に示すキー入力処理を行う。ステップＳ４では、スプール１０が回転したか否かが判断される。この判断は、スプール回転センサ２１の出力により判断する。スプール１０が回転していると判断すれば、ステップＳ４からステップＳ８に移行し、各モード処理（棚アラーム処理、船縁アラーム処理等）を実行する。
【００２３】ステップＳ５では、モータ１２がオンされているか否かが判断される。オンされていると判断すれば、ステップＳ５からステップＳ９に移行する。ステップＳ９の増減速処理では、デューティー比Ｄを増加又は減少させて、モータ１２を増速又は減速させる。この処理では、スプール回転センサ２１により検出される現在のスプール１０の回転数と現在の変速段ＳＣに設定されている回転速度データとを比較して、両者を合わせるようにデューティー比Ｄを調整してスプール１０を回すモータ１２の回転を増減速させる。ただし、そのときの変速段ＳＣに対応する最大デューティー比ＤSUを超えない範囲でデューティー比Ｄが調整される。
【００２４】ステップＳ１０では、モータ１２に供給される電源電圧が昇圧されているか否か、すなわち、外部電源４０の供給電圧を昇圧回路４２を介して送っているか否かを判断する。そして、昇圧されている場合、ステップＳ１１に移行し昇圧制御処理が行われる。ステップＳ１１の昇圧制御処理では、図８に示すように、まずステップＳ５１において、昇圧回路４２の温度が８０℃以上であるか否かを判断する。ここで温度が８０℃以上のときは、ステップＳ５４に移行し昇圧解除を行う。
【００２５】ステップＳ５１において温度が８０℃未満であるときは、ステップＳ５２に移行し、電流値の大きさが１２Ａ以上であるか否かを判断する。ここで電流値の大きさが１２Ａ以上のときは、ステップＳ５４に移行し昇圧解除を行う。そして電流値の大きさが１２Ａ未満のときは、ステップＳ５３に移行し、図５に示す昇圧制御条件テーブルに対応する昇圧制御を行う。
【００２６】図６に示すステップＳ６では、他の指令がなされたか否かを判断する。他の指令がなされるとステップＳ６からステップＳ１２に移行し、指令に応じた他の処理を行う。図７に示すステップＳ７のキー入力処理では、まずステップＳ２１でパワーボタンＰＢが押されたか否かを判断する。ステップＳ２２では増減速スイッチＳＫの上スイッチが押されたか否かを判断する。ステップＳ２３では増減速スイッチＳＫの下スイッチが押されたか否かを判断する。ステップＳ２４では、棚メモボタンＴＢが押されたか、底メモボタンＳＢが押されたか、底メモボタンＳＢの長時間（たとえば３秒以上）のキー入力がされたか、底メモボタンＳＢと棚メモボタンＴＢとの同時操作がされたか、さそいボタンＩＢのキー入力がされたか等の他のキー入力がなされたか否かを判断する。
【００２７】ステップＳ２１においてパワーボタンＰＢが押されると、ステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０ではモータ１２がオンの状態であるか否かを判断する。モータ１２が既にオンしている場合にはステップＳ３１に移行しモータ１２を停止させる。モータ１２がオフの場合には、ステップＳ３２に移行しモータ１２をオンさせる。
【００２８】ステップＳ２２において増減速スイッチＳＫの上スイッチが押されると、ステップＳ４０に移行する。ステップＳ４０では、変速段をアップさせる。このときの変速段ＳＣは読み出し部２８に記憶されるとともに、表示処理において速度表示部５ｅに表示される。ステップＳ４１では、変速段ＳＣが７速であるか否かを判断し、７速である場合には、ステップＳ４２で切替部４１を切り替えて、昇圧回路４２において外部電源４０の供給電圧を昇圧してＰＷＭ駆動回路２５に供給させる。
【００２９】ステップＳ２３において増減速スイッチＳＫの下スイッチが押されると、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、変速段を減少させる。このときの変速段ＳＣも読み出し部２８に記憶されるとともに、速度表示部５ｅに表示される。ステップＳ４４では、変速段ＳＣが６速であるか否かを判断し、６速である場合にはステップＳ４５で切替部４１を切り替えて外部電源４０の供給電圧を昇圧しない状態でＰＷＭ駆動回路２５に供給させる。
【００３０】ステップＳ２４において他のキー入力がなされた場合には、ステップＳ４６に移行し、押されたキーに応じた他のキー入力処理を行う。たとえば、棚メモボタンＴＢが押されると、このときの水深を上棚位置として表示データ記憶エリア３０に記憶するとともに、水底の水深からそのときの水深を引いた値を底棚位置として表示データ記憶エリア３０に記憶する。また底メモボタンＳＢが押されると、このときの水深を水底の水深として表示データ記憶エリア３０に記憶する。底メモボタンＳＢが３秒以上押されると、表示モードが上からと底からとで切り替えられ、さそいボタンＩＢが押されると動作モードがさそいモードに切り替えられる。
【００３１】＜電動リールの特徴＞この電動リールでは、昇圧回路４２の温度と、モータ１２に供給される電流値とに対応する図５に示す昇圧制御条件テーブルにより、昇圧割合を変化させたり、昇圧解除を行うことができる。ここでは、たとえば昇圧状態を解除する限界の温度として、たとえば８０℃と設定しておくことにより、電流値が１２Ａ以下であれば、昇圧回路４２が８０℃になるまで作動させることができるので、昇圧回路４２の性能を最大限活用することができる。また、昇圧回路４２の温度検出に加えて、モータ１２に供給される電流値の検出を併用することにより、より安全な制御を行うことができる。
【００３２】〔他の実施形態〕
（ａ） 前記実施形態では、昇圧回路４２の温度検出とモータ１２へ供給される電流値の検出とを併用していたが、これに限定されるものではない。たとえば昇圧回路４２の温度検出のみを行うようにしてもよい。
（ｂ） 前記実施形態において、昇圧回路４２に温度センサ２４を接続し温度を検出していたが、モータ１２もしくはＦＥＴ２５ａの温度を検出するための温度センサをさらに設けてもよい。
【００３３】（ｃ） 前記実施形態では、増減速スイッチＳＫの上スイッチの操作により昇圧を行っていたが、さらに別体の昇圧スイッチを設けてもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、昇圧機能を有する電動リールにおいて、昇圧回路の温度を検出することで、たとえば昇圧状態を解除する温度として昇圧回路が焼損する限界の温度を設定しておくことにより、昇圧回路の性能を最大限活用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２４３９
【氏名又は名称】株式会社シマノ
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| 【出願日】 |
平成１１年６月１６日（１９９９．６．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９４１４５
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 由己男 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３５４４４４（Ｐ２０００−３５４４４４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月２６日（２０００．１２．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１６９３９２ |
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