(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被牽引物を牽引するベルトが巻き掛けられるドラムと、当該ドラムを回転させるモータと、前記ドラムの回転を検出する回転センサとを有する電動ウィンチ、および前記電動ウィンチを制御するコントローラを備えた電動ウィンチの制御装置であって、
前記ドラムに設けられ、ロック状態で前記ドラムの一方向への回転を許容しつつ他方向への回転を規制し、リリース状態で前記ドラムの一方向および他方向への回転を許容するラチェット機構と、
前記コントローラに設けられ、前記ラチェット機構をリリース制御するときに前記ドラムを一方向へ回転させるよう前記モータを駆動し、前記回転センサからの検出信号が入力されると前記モータの駆動を停止するリリース補助制御部とを備え、
前記リリース補助制御部には、前記リリース制御するときに前記モータへの駆動電流の大きさを決定するデューティマップが設けられ、当該デューティマップは、前記リリース制御の時間経過とともにデューティ比の増加率が上昇するよう設定され、
前記リリース補助制御部には、さらに、前記ベルトの引き込み動作時において前記モータを流れる駆動電流を検出する駆動電流検出部と、検出した前記駆動電流を前記デューティマップと照合して当該駆動電流に対応するデューティ比を求めて記憶するデューティ比記憶部とが設けられ、前記リリース補助制御部は、前記ラチェット機構をリリース制御するときに、前記デューティ比記憶部に記憶した前記デューティ比に基づいて前記モータの駆動を開始することを特徴とする電動ウィンチの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車椅子等の被牽引物を牽引する電動ウィンチの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、福祉車両の後方側には、車椅子（被牽引物）を搭載可能な車椅子搭載スペースが形成されている。この車椅子搭載スペースからは、車外に向けてスロープが引き出されるようになっており、当該スロープによって車外にある車椅子を車椅子搭載スペースに誘導するようにしている。また、車椅子搭載スペースの車両前方側にはフック付きのベルトを備えた電動ウィンチが設置されている。電動ウィンチからベルトを引き出して車椅子の所定箇所にフックを引っ掛け、この状態のもとで電動ウィンチを駆動することで、車椅子を車椅子搭載スペースに容易に誘導できるようになっている。ここで、電動ウィンチは介助者を補助するために設置され、当該電動ウィンチは介助者により操作されるようになっている。
【０００３】
このように、車椅子を車椅子搭載スペースに向けて牽引し得る装置としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載された技術は、車椅子を牽引するベルトが巻き付けられるドラムと、ギアボックスを有する駆動モータ（モータ）とを備えている。そして、ドラムとギアボックスとの間のドラム寄りにはラチェット機構が設けられ、ドラムとギアボックスとの間のギアボックス寄りには電磁クラッチが設けられている。
【０００４】
ラチェット機構は、ロック状態においては、ドラムのベルト引出方向（他方向）への回転を阻止する一方でベルト巻取方向（一方向）への回転を許容し、非ロック状態（リリース状態）では、ドラムのベルト引出方向およびベルト巻取方向への回転を許容するようになっている。また、電磁クラッチは、ギアボックスとドラムとの接続状態を外部入力に応じて断続（締結／開放）するようになっている。つまり、電磁クラッチは、モータとドラムとの間の動力伝達を断続できるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７１６６１号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車椅子をスロープの途中で一旦停止させる場合（状態Ａ）、および車椅子を車椅子搭載スペースに固定する場合（状態Ｂ）において、いずれもラチェット機構をロック状態とする。これにより、ドラムの他方向への回転を阻止して、車椅子のスロープ上での後退や車椅子の車椅子搭載スペースでのがたつきを防止している。ここで、状態Ａおよび状態Ｂのそれぞれにおいて、ラチェット機構のロック力が異なっており、状態Ａにおいては車椅子を一旦停止させるだけなので比較的小さなロック力ｆＡとなっている。一方、状態Ｂにおいては車椅子の車内でのがたつきを確実に防止する必要があるので、ロック力ｆＡよりも大きなロック力ｆＢとなっている（ｆＢ＞ｆＡ）。
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術によれば、ラチェット機構の解除（リリース）は、ソレノイドの作動軸を後退させ、爪部を爪車周縁から離間して、爪部と爪歯との係合状態を解除して行われる。特許文献１においては、ソレノイドの作動軸の後退力、つまりソレノイド駆動力を調整できる点についての記載が無く、ソレノイド駆動力が一定である場合には、状態Ａのときにはラチェット機構をリリースでき、状態Ｂのときにはラチェット機構をリリースできないことが起こり得る。また、車椅子をスロープの途中で一旦停止させる場合において、車椅子の重量が大きく異なる場合には、上述と同様にラチェット機構をリリースできなくなることが起こり得る。
【０００８】
ラチェット機構を確実にリリースするためには、ソレノイド駆動力を大きなロック力ｆＢに合わせて予め大きく設定することも考えられるが、その場合、ソレノイドの大型化による重量およびコストの増大や、爪部や爪車等のラチェット機構の負担の増加が考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、ラチェット機構のロック力が異なる場合であっても、ラチェット機構を確実かつ速やかにリリースすることが可能な電動ウィンチの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電動ウィンチの制御装置は、被牽引物を牽引するベルトが巻き掛けられるドラムと、当該ドラムを回転させるモータと、前記ドラムの回転を検出する回転センサとを有する電動ウィンチ、および前記電動ウィンチを制御するコントローラを備えた電動ウィンチの制御装置であって、前記ドラムに設けられ、ロック状態で前記ドラムの一方向への回転を許容しつつ他方向への回転を規制し、リリース状態で前記ドラムの一方向および他方向への回転を許容するラチェット機構と、前記コントローラに設けられ、前記ラチェット機構をリリース制御するときに前記ドラムを一方向へ回転させるよう前記モータを駆動し、前記回転センサからの検出信号が入力されると前記モータの駆動を停止するリリース補助制御部とを備え、前記リリース補助制御部には、前記リリース制御するときに前記モータへの駆動電流の大きさを決定するデューティマップが設けられ、当該デューティマップは、前記リリース制御の時間経過とともにデューティ比の増加率が上昇するよう設定され、前記リリース補助制御部には、さらに、前記ベルトの引き込み動作時において前記モータを流れる駆動電流を検出する駆動電流検出部と、検出した前記駆動電流を前記デューティマップと照合して当該駆動電流に対応するデューティ比を求めて記憶するデューティ比記憶部とが設けられ、前記リリース補助制御部は、前記ラチェット機構をリリース制御するときに、前記デューティ比記憶部に記憶した前記デューティ比に基づいて前記モータの駆動を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電動ウィンチの制御装置によれば、コントローラに、ラチェット機構をリリース制御するときにドラムを一方向へ回転させるようモータを駆動し、回転センサからの検出信号が入力されるとモータの駆動を停止するリリース補助制御部を設けたので、ドラムを一方向へ回転させてラチェット機構のロック力を小さくすることができ、ラチェット機構のロック力が異なるような場合であっても、ラチェット機構を小さな駆動力で確実にリリースすることができる。また、リリース補助制御部には、リリース制御するときにモータへの駆動電流の大きさを決定するデューティマップを設け、当該デューティマップは、リリース制御の時間経過とともにデューティ比の増加率が上昇するよう設定されている。したがって、ラチェット機構のロック力が異なるような場合であっても、ドラムを一方向へ回転させるモータの回転トルクがデューティ比の増加に応じて増加するので、ラチェット機構を確実にリリースすることができる。さらに、リリース制御の時間経過とともにデューティ比が上昇するので、大きなロック力に合わせて予めデューティ比を高く設定した場合に比して、ラチェット機構のロック力が異なるような場合であっても、ドラムを回転させる必要最小限の回転トルクでラチェット機構をリリースすることができる。これにより、ドラムに必要以上の回転トルクを付与することが無くなり、ドラムの回転によって巻き取られるベルトの急な巻き取り動作、ひいてはベルトに牽引される被牽引物の急な動き出しを抑制できる。また、リリース制御の時間経過とともにデューティ比の増加率が上昇するので、デューティ比を一定に増加させる場合に比して、ラチェット機構を速やかにリリースすることができる。
【００１３】
本発明の電動ウィンチの制御装置によれば、リリース補助制御部には、ベルトの引き込み動作時においてモータを流れる駆動電流を検出する駆動電流検出部と、検出した駆動電流をデューティマップと照合して当該駆動電流に対応するデューティ比を求めて記憶するデューティ比記憶部とが設けられ、リリース補助制御部は、ラチェット機構をリリース制御するときに、デューティ比記憶部に記憶したデューティ比に基づいてモータの駆動を開始する。したがって、リリース制御の開始時から最適なデューティ比によりモータを回転駆動することができ、ラチェット機構をより速やかにリリースすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ），（ｂ）は、車両に搭載された電動ウィンチの基本動作を説明する説明図である。
【図２】図１の車両を上方から見た本発明のシステム構成を説明する説明図である。
【図３】（ａ）は車両に設置された操作パネルを示す平面図，（ｂ）は介助者により車外から操作可能なリモコンを示す平面図である。
【図４】電動ウィンチの詳細構造を示す斜視図である。
【図５】図４の電動ウィンチの内部構造（一部）を示す斜視図である。
【図６】図４の電動ウィンチを構成する部材の接続関係を模式的に示す図である。
【図７】コントローラの内部構造を示すブロック図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、図７のリリース補助制御部に格納されるマップの内容を示す図である。
【図９】第１実施の形態に係る引き込み動作の内容を示すフローチャートである。
【図１０】ラチェット機構の動作を説明する動作説明図である。
【図１１】第１実施の形態に係る送り出し動作の内容を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施の形態に係る引き込み動作の内容を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施の形態に係る送り出し動作の内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）は車両に搭載された電動ウィンチの基本動作を説明する説明図を、図２は図１の車両を上方から見た本発明のシステム構成を説明する説明図を、図３（ａ）は車両に設置された操作パネルを示す平面図，（ｂ）は介助者により車外から操作可能なリモコンを示す平面図を、図４は電動ウィンチの詳細構造を示す斜視図を、図５は図４の電動ウィンチの内部構造（一部）を示す斜視図を、図６は図４の電動ウィンチを構成する部材の接続関係を模式的に示す図をそれぞれ表している。
【００１７】
図１および図２に示すように、車両１０は福祉車両であり、当該車両１０の後方側（図中右側）には、被牽引物としての車椅子２０を搭載可能な車椅子搭載スペース１１が形成されている。車椅子搭載スペース１１の車両前方側（図中左側）には、車両１０の車幅方向（図２における上下方向）に所定間隔を持って一対の電動ウィンチ３０が設置されている。各電動ウィンチ３０は、先端側にフック３１が装着されたベルト３２を備えており、ベルト３２は車椅子２０を牽引するようになっている。具体的には、各電動ウィンチ３０から各ベルト３２を引き出して、各フック３１を車椅子２０の左右側にある一対の前フレーム２１にそれぞれ引っ掛け、その状態のもとで各電動ウィンチ３０を同期動作させて各ベルト３２を引き込むことにより、図中矢印ｍ１に示す方向に車椅子２０が移動する。
【００１８】
車椅子搭載スペース１１の車両後方側には、地面Ｇと車両１０の床面Ｆとを緩やかな傾斜角度で接続するスロープ１２が設置されている。スロープ１２は、車両１０の走行時においては、床面Ｆに形成された格納部（図示せず）に格納されている。一方、車両１０を停車させてかつバックドア１３を開いた状態とし、図示しないスロープ操作スイッチをオン操作することにより、スロープ１２は格納部から車外に向けて延出されるようになっている。
【００１９】
各電動ウィンチ３０を同期動作させて各ベルト３２を引き込むことで、図１（ｂ）に示すように車椅子２０はスロープ１２上を移動していき、やがて車椅子２０は、図中破線に示すように床面Ｆ上に到達して車椅子搭載スペース１１内に搭載される。また、各電動ウィンチ３０により各ベルト３２を送り出すことで、図１（ｂ）のように車椅子搭載スペース１１内に搭載された車椅子２０が床面Ｆから地面Ｇへ移動される。このようにスロープ１２を設けることで、車椅子２０の地面Ｇと床面Ｆとの間の移動を容易に誘導できるようにしている。ここで、各電動ウィンチ３０は図示しない介助者（操作者）により操作され、各電動ウィンチ３０の操作中においては、介助者は車椅子２０の後方から当該車椅子２０を支持するようにする。
【００２０】
各電動ウィンチ３０を制御する制御装置４０は、図２に示すように構成されている。つまり制御装置４０は、各電動ウィンチ３０，コントローラ５０，操作パネル６０およびリモコン７０から構成されている。各電動ウィンチ３０とコントローラ５０との間、および操作パネル６０とコントローラ５０との間には、通信線および電源線よりなる配線１４が電気的に接続して設けられている。なお、リモコン７０はワイヤレス式で無線によりコントローラ５０と通信自在であり、リモコン７０を車外に持ち出すことで、各電動ウィンチ３０を車外から操作できるようになっている。
【００２１】
ここで、図２に示すように、車両１０の床面Ｆにはフック１５を備えた一対の固定ベルト１６が設置されており、各固定ベルト１６の各フック１５は、車椅子搭載スペース１１に搭載された車椅子２０の左右側にある一対の車輪２２にそれぞれ引っ掛けられるようになっている。これにより、車椅子搭載スペース１１に搭載された車椅子２０は、各ベルト３２の各フック３１および各固定ベルト１６の各フック１５の合計４箇所で固定され、ひいては車両１０内で車椅子２０が移動したりがたついたりするのを抑制している。
【００２２】
操作部材として機能する操作パネル６０は、図３（ａ）に示すようにパネル本体６１を備えている。パネル本体６１は車椅子搭載スペース１１の中央から後方側に設けられ、操作パネル６０は車両１０の後方から操作可能となっている。パネル本体６１には、主電源スイッチ６２，ベルトフリースイッチ６３，速度切替スイッチ６４およびブザー（スピーカ）６５が設けられている。
【００２３】
主電源スイッチ６２は、制御装置４０のシステム電源をオン状態とするために操作するものである。主電源スイッチ６２をオン操作することでシステム電源がオン状態となり、これにより主電源スイッチ６２のインジケータ６２ａが点灯するようになっている。また、主電源スイッチ６２は、制御装置４０をシステムリセット（初期化）する際にも操作され、例えば、３秒以上の長押しをすることでシステムリセットされるよう設定されている。
【００２４】
ベルトフリースイッチ６３は、各電動ウィンチ３０のロック状態を解除するために操作するもので、ベルトフリースイッチ６３をオン操作することで、各ベルト３２を引き出したり収納したりできるようになっている。つまり、ベルトフリースイッチ６３をオン操作し、各ベルト３２を引き出して車外にある車椅子２０に引っ掛けたり、各電動ウィンチ３０からそれぞれ引き出した各ベルト３２の長さを揃えたりできるようにしている。ここで、ベルトフリースイッチ６３をオン操作すると、ベルトフリースイッチ６３のインジケータ６３ａが点灯するようになっている。
【００２５】
速度切替スイッチ６４は、車椅子２０を車椅子搭載スペース１１に搭載したり車椅子搭載スペース１１から降ろしたりする際に、各ベルト３２の移動速度、つまり引き込み速度や送り出し速度を、低速（ＬＯＷ）または高速（ＨＩＧＨ）に切り替えるのに操作するものである。また、ブザー６５は、各ベルト３２の引き込み動作時や送り出し動作時，各電動ウィンチ３０の動作不良時（故障発生時）等において、電子音等の警告音を発生するようになっている。ここで、警告音としては電子音に限らず、音声によるアナウンスであっても良い。
【００２６】
操作部材として機能するリモコン７０は、乾電池駆動のワイヤレスリモートコントロールユニットで、操作パネル６０の主電源スイッチ６２が操作され、制御装置４０のシステム電源がオン状態のときに使用可能となる。リモコン７０は、図３（ｂ）に示すようにリモコン本体７１を備えており、リモコン本体７１は、リモコン電源スイッチ７２，入スイッチ７３および出スイッチ７４を備えている。リモコン７０は、さらにインジケータ７５を備え、当該インジケータ７５は、リモコン７０の操作時等に点灯するようになっている。また、インジケータ７５の点灯が暗くなったら乾電池（図示せず）を交換するようにする。
【００２７】
主電源スイッチ６２がオン状態で、かつリモコン電源スイッチ７２をオン操作することにより、リモコン７０は使用可能となる。ここで、リモコン７０の操作は介助者によって行うようにする。介助者によりリモコン電源スイッチ７２をオン操作し、その後、入スイッチ７３を押すと、各電動ウィンチ３０が各ベルト３２を巻き取る動作を開始する。そして、入スイッチ７３を押している間は、各電動ウィンチ３０によるベルト３２の巻き取り動作が継続され、車椅子搭載スペース１１への車椅子２０の搭載が各電動ウィンチ３０によってアシストされる。
【００２８】
一方、出スイッチ７４を押すと、今度は各電動ウィンチ３０が逆方向に作動し、各ベルト３２を送り出す動作を開始する。そして、出スイッチ７４を押している間は、車椅子搭載スペース１１からの車椅子２０の降ろし動作が各電動ウィンチ３０によってアシストされる。ここで、介助者は、リモコン７０の操作中においては、車椅子２０のグリップＧＲ（図１参照）を把持し、車椅子２０を支持するとともに、その移動を誘導するようにする。このように、制御装置４０は、各電動ウィンチ３０を駆動制御することで、介助者による車椅子２０の移動をアシストするようになっている。
【００２９】
車両１０の左右側に設けられる各電動ウィンチ３０は、何れも同じ形状かつ同じ構造のものを採用している。図４ないし図６においては、何れか一方の電動ウィンチ３０のみを示しており、以下、何れか一方の電動ウィンチ３０を代表して、その詳細構造について説明する。
【００３０】
電動ウィンチ３０は、図４および図６に示すように、電動モータ部８０とドラム部９０とを備えている。これらの電動モータ部８０およびドラム部９０は、図示しない複数の締結ネジにより一体化（ユニット化）されている。
【００３１】
電動モータ部８０は、モータ部（モータ）８１とギヤ部８２とを備えている。モータ部８１の内部には、回転軸（図示せず）が回転自在に設けられ、ギヤ部８２の内部には、回転軸の回転を減速して高トルク化するためのウォームおよびウォームホイールよりなる減速機構（図示せず）が設けられている。ウォームホイールには出力軸８３（図６参照）が一体に設けられ、当該出力軸８３はドラム部９０に向けて突出し、ドラム部９０を形成するドラム９２（図５参照）を回転させるようになっている。
【００３２】
ギヤ部８２（ウォームホイール）と出力軸８３との間には、図６に示すように電磁クラッチ８４が設けられ、当該電磁クラッチ８４は、コントローラ５０により締結状態または開放状態に制御されるようになっている。電磁クラッチ８４を締結状態とすることで、ギヤ部８２と出力軸８３とは動力伝達可能に接続され、電磁クラッチ８４を開放状態とすることで、ギヤ部８２と出力軸８３とが切り離される。
【００３３】
なお、電磁クラッチ８４は、ウォームホイールと一体回転する第１プレート（図示せず），出力軸８３と一体回転する第２プレート（図示せず）およびステータコイル（図示せず）を備えている。そして、ステータコイルに駆動電流を供給することでステータコイルは電磁力を発生し、当該電磁力により各プレートは吸引されて締結される。一方、ステータコイルへの駆動電流の供給を停止することで各プレートは切り離される。
【００３４】
ドラム部９０は、ケーシング９１を備えている。ケーシング９１は略箱形状に形成され、その内部には、図５に示すドラム９２，ラチェット機構９３および弛み取り機構９４が収納されている。ケーシング９１の外部には、ドラム９２に巻き掛けられるベルト３２の弛みを取り除く弛み取りモータ９５，ドラム９２の回転を検出する回転センサ９６，電動モータ部８０や弛み取りモータ９５等に駆動電流を供給するための外部コネクタ（図示せず）が接続されるコネクタ接続部９７等が設けられている。
【００３５】
ケーシング９１の側部には、開口部９１ａが形成されており、当該開口部９１ａからは、ベルト３２が出入り自在となっている。ベルト３２は、ケーシング９１の開口部９１ａの近傍に設けられた案内部材９８によって出入りが案内され、これによりベルト３２の捻れを防止している。また、案内部材９８はフック３１の通過を許さず、これによりベルト３２の全てがケーシング９１内に引き込まれてしまうのを防止している。
【００３６】
ここで、図４の符号ＳＴは、電動ウィンチ３０を車両１０の床面Ｆ（図２参照）に固定するための一対の取付ステーであり、これらの各取付ステーＳＴは、図示しない複数の締結ボルトによって床面Ｆに強固に固定されている。これにより電動ウィンチ３０は、車両１０に対してがたつくこと無く強固に固定されている。
【００３７】
ケーシング９１の内部には、図５に示すように、ドラム９２，ラチェット機構９３および弛み取り機構９４が収納されている。ただし、図５に示す弛み取りモータ９５，案内部材９８およびフック３１については、図４に示すようにケーシング９１の外部に設けられている。
【００３８】
ドラム９２にはベルト３２が巻き掛けられ、当該ドラム９２の回転中心には、ドラム軸９２ａが一体回転可能に取り付けられている。ドラム軸９２ａには、電動モータ部８０の出力軸８３（図６参照）の回転が伝達されるようになっており、ドラム軸９２ａおよびドラム９２は、電動モータ部８０の正逆方向への回転駆動に伴って正逆方向に回転駆動される。これにより、ベルト３２をケーシング９１内に引き込んだり、ケーシング９１外に送り出したりすることができる。
【００３９】
ドラム９２とドラム軸９２ａとの間には、図６に示すようにワンウェイクラッチ９２ｂが設けられている。ワンウェイクラッチ９２ｂは、ドラム軸９２ａがベルト３２の引き込み方向（図５において反時計方向）に向かって回転する際、そのままこの回転をドラム９２に伝達するよう構成されている。一方、ドラム軸９２ａよりも先にドラム９２がベルト３２の引き込み方向に向かって回転すると、ドラム９２の回転がドラム軸９２ａに伝達されず、ドラム９２が空回りするよう構成されている。
【００４０】
ラチェット機構９３は、ドラム９２に一体回転可能に設けられたラッチギヤ９３ａと、ラッチギヤ９３ａのベルト３２の引き込み方向（一方向）への回転を許容し、ベルト３２の送り出し方向（他方向）への回転（図５において時計方向）を阻止する揺動自在な歯止め９３ｂと、歯止め９３ｂを揺動駆動するソレノイド駆動部材９３ｃとを備えている。
【００４１】
ソレノイド駆動部材９３ｃは駆動ピン９３ｄを備えており、コントローラ５０の制御によりソレノイド駆動部材９３ｃに駆動電流を供給することで、駆動ピン９３ｄは引っ込むようになっている。これにより、ラッチギヤ９３ａと歯止め９３ｂとの係合が解かれてリリース状態となり、ベルト３２の引き込み方向および送り出し方向への双方向にドラム９２が回転自在となる。このように、ドラム９２の双方向への回転が許容され、ひいては車椅子２０を車椅子搭載スペース１１から降ろせるようになる。
【００４２】
一方、コントローラ５０の制御によりソレノイド駆動部材９３ｃへの駆動電流の供給を停止することで、内蔵バネＳ（図１０参照）のバネ力により駆動ピン９３ｄは突出するようになっている。これにより、ラッチギヤ９３ａに歯止め９３ｂが係合してロック状態となり、ベルト３２の引き込み方向へのドラム９２の回転を許容しつつ、ベルト３２の送り出し方向へのドラム９２の回転が規制され、ひいてはスロープ１２上での車椅子２０の後退が防止される。
【００４３】
弛み取り機構９４は、ドラム９２に一体回転可能に設けられたスパーギヤ９４ａと、スパーギヤ９４ａと噛み合う小径ギヤ９４ｂと、弛み取りモータ９５により回転駆動される減速ギヤ機構９４ｃとを備えている。弛み取りモータ９５は、ドラム９２がベルト３２を巻き取る方向に回転する回転力を発生し、減速ギヤ機構９４ｃ，小径ギヤ９４ｂおよびスパーギヤ９４ａを介して回転力をドラム９２に伝達する。また、小径ギヤ９４ｂと減速ギヤ機構９４ｃとの間には、図６に示すようにトルクリミッタ９４ｄが設けられ、当該トルクリミッタ９４ｄは一定以上のトルクの伝達をカットするようになっている。これにより弛み取りモータ９５への過負荷を防止し、弛み取りモータ９５を保護するようにしている。つまり、弛み取りモータ９５としては、ベルト３２の弛みを取ることができる程度のトルクを発生し得る小型モータを採用できるようになっている。
【００４４】
図７はコントローラの内部構造を示すブロック図を、図８（ａ），（ｂ）は図７のリリース補助制御部に格納されるマップの内容を示す図をそれぞれ表している。
【００４５】
図７に示すように、コントローラ５０は、駆動制御部５１およびリリース補助制御部５２を備えている。なお、リリース補助制御部５２の電流検出部５２ｂおよび記憶部５２ｃ（図中破線部分）は、第２実施の形態に係るコントローラ５０の構成要素を示している。
【００４６】
コントローラ５０には、操作パネル６０およびリモコン７０から、それぞれ有線または無線で種々の操作情報（操作信号）が入力されるようになっている。また、コントローラ５０には、電動ウィンチ３０を構成するモータ部８１，電磁クラッチ８４，ソレノイド駆動部材９３ｃ，弛み取りモータ９５および回転センサ９６が電気的に接続されている。そして、コントローラ５０の駆動制御部５１は、操作パネル６０およびリモコン７０から出力された操作信号や、回転センサ９６から出力された検出信号Ｄｓに基づき、上述した電動ウィンチ３０を構成する駆動系部品（８１，８４，９３ｃ，９５）を、一対の各電動ウィンチ３０で同期するよう駆動制御するようになっている。
【００４７】
ここで、回転センサ９６はホール素子よりなり、回転センサ９６と対向するドラム９２の部分には、当該ドラム９２の回転に伴って回転するリングマグネット（図示せず）が設けられている。これにより、回転センサ９６はドラム９２とともにリングマグネットが回転するとリングマグネットの磁極の切り替わりに応じて「オン」または「オフ」を示す矩形波信号（パルス信号）を発生するようになっている。そして、駆動制御部５１は、入力された各パルス信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数を各回転センサ９６ごとにそれぞれカウントし、これによりベルト３２に掛かる負荷やベルト３２の移動速度等を算出する。ここで算出した種々のデータは、電動ウィンチ３０のきめ細かな駆動制御に反映させるようになっている。
【００４８】
リリース補助制御部５２は、ラチェット機構９３をリリース状態とする際に動作し、図１（ｂ）の実線に示すように、車椅子２０をスロープ１２の途中で一旦停止させた場合（状態Ａ）や、破線に示すように車椅子２０を車椅子搭載スペース１１に固定した場合（状態Ｂ）において、その後のラチェット機構９３のリリース状態への動作を、モータ部８１（ドラム９２）を回転させて補助するようになっている。
【００４９】
リリース補助制御部５２には、リモコン７０からのモータ駆動信号Ｄｒｓが入力されるようになっており、このモータ駆動信号Ｄｒｓは、リモコン７０の出スイッチ７４の操作により、リモコン７０からコントローラ５０に向けて出力されるようになっている。つまり、状態Ａや状態Ｂにある車椅子２０（停止状態にある車椅子２０）を、車両１０から降ろす際のリモコン７０の操作により、当該リモコン７０からモータ駆動信号Ｄｒｓが出力されるようになっている。
【００５０】
リリース補助制御部５２にモータ駆動信号Ｄｒｓが入力されると、リリース補助制御部５２は駆動制御部５１に対して、ラチェット駆動信号Ｒｃｓ，モータ微小量駆動信号Ｍｍｓおよび電磁クラッチ駆動信号Ｃｌｓを出力するようになっている。ラチェット駆動信号Ｒｃｓは、ラチェット機構９３をリリース状態に制御するための駆動信号であり、駆動制御部５１は、ラチェット駆動信号Ｒｃｓの入力に伴い、ソレノイド駆動部材９３ｃに駆動電流を供給するようになっている。モータ微小量駆動信号Ｍｍｓは、モータ部８１をベルト３２の引き込み方向に微小量回転させるための駆動信号であり、駆動制御部５１は、モータ微小量駆動信号Ｍｍｓの入力に伴い、モータ部８１に駆動電流を供給するようになっている。また、電磁クラッチ駆動信号Ｃｌｓは、電磁クラッチ８４を締結状態に制御するための駆動信号であり、駆動制御部５１は、電磁クラッチ駆動信号Ｃｌｓの入力に伴い、電磁クラッチ８４に駆動電流を供給するようになっている。
【００５１】
このように、リリース補助制御部５２は、ラチェット機構９３をリリース状態とする際に、電磁クラッチ８４を締結状態にするとともに、モータ部８１を一旦ベルト３２の引き込み方向に微小量回転させる制御を行う。これにより、ラチェット機構９３のロック力、つまりラッチギヤ９３ａと歯止め９３ｂとの噛合力（係合力）を弱めることができ、ラチェット機構９３のスムーズなリリース動作を実現している。
【００５２】
リリース補助制御部５２には、さらに、回転センサ９６から出力された検出信号Ｄｓが入力されるようになっている。リリース補助制御部５２は、回転センサ９６からの検出信号Ｄｓの入力に基づき、モータ微小量駆動信号Ｍｍｓの出力を停止、つまりラチェット機構９３のリリース動作を補助するためのモータ部８１のベルト３２の引き込み方向への回転を停止する。つまり、ベルト３２の引き込み方向へのドラム９２の回転を検出することで、ラチェット機構９３がリリース状態となったことを検出でき、リリース補助制御部５２による制御を完了する。
【００５３】
その後は、駆動制御部５１により、ラチェット機構９３のリリース状態が保持され、リモコン７０の出スイッチ７４の操作に基づく通常の制御を実行する。これにより車椅子２０が車両１０から徐々に降ろされていく。
【００５４】
リリース補助制御部５２は、モータ微小量駆動信号Ｍｍｓを介してモータ部８１への駆動電流の大きさを変えられるようにしている。リリース補助制御部５２には、マップ（デューティマップ）５２ａが予め格納されており、当該マップ５２ａに基づいてモータ部８１への駆動電流の大きさ、つまりモータ部８１の回転トルクを決定するようにしている。マップ５２ａは、図８（ａ）に示されるリリース補助制御部５２によりモータ部８１を回転駆動する際に用いられ、モータ部８１に対する駆動電流のデューティ比を決定する第１のデューティマップと、図８（ｂ）に示される後述の第２のデューティマップとの２つを有している。
【００５５】
マップ５２ａにおける第１のデューティマップは、図８（ａ）の実線Ｍａに示すように、時間経過（横軸）とともにデューティ比（縦軸）の増加率が上昇、つまりデューティ比の変化の割合（傾斜角度）が大きくなるよう設定されている。時間ｔ０から時間ｔ１の領域Ａにおいては、デューティ比は緩やかに増加し、時間ｔ１から時間ｔ２の領域Ｂにおいては、単位時間当たりのデューティ比の増加は領域Ａよりも大きな傾きに設定され、時間ｔ２から時間ｔ３の領域Ｃにおいては、デューティ比の増加は領域Ｂより大きな傾きに設定されている。これにより、図８（ａ）の二点鎖線Ｍｂで示す増加率が一定の場合に比して、モータ部８１の回転トルクを速やかに大きくできるようにしている。
【００５６】
ここで、デューティ比の増加率を、領域Ｃにおける実線Ｍａのように、予め大きくしておくことも考えられるが、この場合には、モータ部８１の回転トルクが急激に大きくなり、モータ部８１の大きい回転トルクが車椅子２０に伝達されることになる。すると、場合によっては車椅子２０が急激に引っ張られてしまい、介助者や搭乗者に不安感を与えてしまう。そこで、本発明においては、図８（ａ）の実線Ｍａで示すマップ特性とすることで、回転トルクの急激な上昇を抑えて介助者等への不安感を低減しつつ、ラチェット機構９３を速やかにリリース状態にできるようにしている。なお、図８（ａ）の実線Ｍａで示すように、領域Ａ〜領域Ｃのそれぞれにおいて直線状に変化させずに、領域Ａ〜領域Ｃのそれぞれにおいて曲線状に変化（図示せず）させても良い。
【００５７】
次に、以上のように形成した制御装置４０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図９は第１実施の形態に係る引き込み動作の内容を示すフローチャートを、図１０はラチェット機構の動作を説明する動作説明図を、図１１は第１実施の形態に係る送り出し動作の内容を示すフローチャートをそれぞれ表している。
【００５９】
［引き込み動作］
図９に示すように、介助者により操作パネル６０の主電源スイッチ６２がオン操作され、さらにリモコン７０のリモコン電源スイッチ７２および入スイッチ７３がこの順で操作されると、電動ウィンチ３０による引き込み動作、つまり、車椅子２０の車椅子搭載スペース１１への介助者による搭載を補助する動作がスタートする（ステップＳ１）。
【００６０】
このとき、ラチェット機構９３は、図１０（ａ）に示す状態、つまり、内蔵バネＳのバネ力により駆動ピン９３ｄが矢印Ｍ１方向に突出し、これにより歯止め９３ｂが矢印Ｒ１方向に揺動し、ラッチギヤ９３ａと歯止め９３ｂとが噛み合わされた状態（ロック状態）となっている。なお、この状態においては、ドラム９２はベルト３２を送り出すことはできず、その一方でベルト３２を引き込めるようになっている。
【００６１】
ステップＳ２では、ラチェット機構９３をリリース状態とするために、駆動制御部５１を介してソレノイド駆動部材９３ｃに駆動電流が供給され、ソレノイド駆動部材９３ｃがＯＮ操作される。続くステップＳ３では、駆動制御部５１を介して電磁クラッチ８４に駆動電流が供給されて電磁クラッチ８４が締結状態になる（ＯＮ操作）。すなわち、モータ部８１の回転力がドラム軸９２ａに伝達可能な状態となる。続くステップＳ４では、モータ部８１に駆動電流が供給され、これによりモータ部８１が正回転駆動されて、ドラム９２がベルト３２の引き込み方向に回転する。
【００６２】
これらのステップＳ２ないしステップＳ４の一連の動作により、ラチェット機構９３は、図１０（ｂ）に示す状態、つまり、ソレノイド駆動部材９３ｃのＯＮ操作で駆動ピン９３ｄが矢印Ｍ２方向に引っ込み、これにより歯止め９３ｂが矢印Ｒ２方向に揺動し、ラッチギヤ９３ａと歯止め９３ｂとの係合が解かれた状態（リリース状態）となる。なお、この状態においては、ベルト３２を送り出したり引き込んだりできるようになっている。その後、ステップＳ５において、介助者による入スイッチ７３の操作が解除され、これにより、電動ウィンチ３０による引き込み動作、つまり車椅子２０の車椅子搭載スペース１１への介助者による搭載を補助する動作が終了する。
【００６３】
［送り出し動作］
車椅子２０を停止した状態、つまりスロープ１２の途中で一旦停止させた状態（状態Ａ）や、車椅子搭載スペース１１に固定した状態（状態Ｂ）において、図１１に示すように、介助者によりリモコン７０の出スイッチ７４が操作されると、電動ウィンチ３０による送り出し動作、つまり車両１０からの介助者による車椅子２０の降ろし動作を補助する動作がスタートする（ステップＳ１０）。なお、このときのラチェット機構９３は、図１０（ａ）に示す状態（ロック状態）となっている。
【００６４】
ステップＳ１１では、リモコン７０から出力されたモータ駆動信号Ｄｒｓがリリース補助制御部５２に入力され、これをトリガとしてリリース補助制御部５２からはラチェット駆動信号Ｒｃｓが駆動制御部５１に出力される。これにより、ラチェット機構９３をリリース状態（図１０（ｂ）参照）とすべく駆動制御部５１を介してソレノイド駆動部材９３ｃに駆動電流が供給され、ソレノイド駆動部材９３ｃがＯＮ操作される。
【００６５】
続いて、ステップＳ１２では、リリース補助制御部５２から駆動制御部５１に電磁クラッチ駆動信号Ｃｌｓが出力される。これにより、駆動制御部５１が電磁クラッチ８４を締結状態に切り替える（ＯＮ操作）。
【００６６】
また、ステップＳ１３では、リリース補助制御部５２にモータ駆動信号Ｄｒｓが入力されたことをトリガとして、リリース補助制御部５２から駆動制御部５１に向けて、モータ微小量駆動信号Ｍｍｓが出力される。これにより、駆動制御部５１はモータ部８１に駆動電流を供給し、モータ部８１をベルト３２の引き込み方向に微小量回転（正回転駆動）させ、ラチェット機構９３のリリース動作を補助する。なお、ステップＳ１３においてモータ部８１に供給する駆動電流のデューティ比は、図８（ａ）に示す時間ｔ０におけるデューティ比に設定され、当該デューティ比はモータ微小量駆動信号Ｍｍｓを介して駆動制御部５１に出力される。
【００６７】
ステップＳ１４では、駆動制御部５１によって、ラチェット機構９３がリリースされたか否かを判定し、ラチェット機構９３がリリースされたと判定（ｙｅｓ判定）した場合にはステップＳ１５に進み、ラチェット機構９３がリリースされていないと判定（ｎｏ判定）した場合にはステップＳ１６に進む。ここで、ラチェット機構９３の状態判定は、回転センサ９６からの検出信号Ｄｓを監視することにより行われる。つまり、回転センサ９６からの検出信号Ｄｓが検出されたらドラム９２が回転していることになり、すなわちラチェット機構９３がリリース状態になったと判定される。
【００６８】
ステップＳ１５では、リリース補助制御部５２は、回転センサ９６からの検出信号Ｄｓが入力されたこと、つまりラチェット機構９３がリリース状態になったことを受けて、まず、モータ部８１の正回転駆動によるラチェット機構９３のリリース動作補助を停止する。そして、モータ部８１を通常の制御とするよう駆動制御部５１に通常制御開始信号（図示せず）を出力する。これにより、駆動制御部５１はモータ部８１を通常制御、つまりモータ部８１を、ベルト３２を送り出す方向に回転駆動（逆回転駆動）する。これにより車椅子２０が車両１０から徐々に降ろされていく。
【００６９】
その後、ステップＳ１７において、介助者による出スイッチ７４の操作が解除され、これにより、電動ウィンチ３０による送り出し動作、つまり車椅子２０の車椅子搭載スペース１１からの介助者による降ろし動作の補助動作が終了する。
【００７０】
ステップＳ１６では、モータ部８１を正回転駆動しているにも関わらず、回転センサ９６からの検出信号Ｄｓが入力されないこと、つまりラチェット機構９３がリリース状態になっていないことを受けて、リリース補助制御部５２により、モータ部８１の正回転駆動のデューティ比を上昇させる制御を実行する。つまり、リリース補助制御部５２は、マップ５２ａの内容（図８（ａ）の実線Ｍａ）に従って、時間経過とともにデューティ比を上昇させる制御を実行する。ここで、デューティ比の変更は、リリース補助制御部５２から出力されるモータ微小量駆動信号Ｍｍｓを介して駆動制御部５１に伝達され、駆動制御部５１は、当該モータ微小量駆動信号Ｍｍｓに基づいてモータ部８１を正回転制御する。その後、ステップＳ１４を再度実行し、ラチェット機構９３がリリースされたか否かを判定する。
【００７１】
このようにして、ラチェット機構９３がリリースされるまで、ステップＳ１４およびステップＳ１６の処理が繰り返され、図８（ａ）の実線Ｍａに示すように、時間経過とともに徐々にデューティ比が上昇、つまりモータ部８１の駆動トルクが徐々に上昇していく。
【００７２】
ここで、車椅子２０をスロープ１２の途中で一旦停止させた状態（状態Ａ）と、車椅子２０を車椅子搭載スペース１１に固定した状態（状態Ｂ）とでは、ラチェット機構９３をリリース状態にするための解除力が異なるが、本発明においては、図８（ａ）に示すようにいずれの状態Ａおよび状態Ｂであっても、ラチェット機構９３を確実かつ速やかにリリース状態にできる。つまり、状態Ａにおいては、リリース補助制御部５２による補助動作の比較的早い段階（時間ｔＡ）のデューティ比Ａ％で、ラチェット機構９３をリリース状態にできる。一方、状態Ｂにおいては、実線Ｍａに示すように、時間経過とともにデューティ比の増加率を上昇させるので、二点鎖線Ｍｂ（増加率一定）に比して、かなり早い段階（時間ｔＢ）のデューティ比Ｂ％で、ラチェット機構９３をリリース状態にできる。
【００７３】
以上詳述したように、第１実施の形態に係る電動ウィンチ３０の制御装置４０によれば、コントローラ５０に、ラチェット機構９３をリリース制御するときにドラム９２をベルト３２の引き込み方向へ回転させるようモータ部８１を駆動し、回転センサ９６からの検出信号Ｄｓが入力されるとモータ部８１の駆動を停止するリリース補助制御部５２を設け、当該リリース補助制御部５２には、リリース制御するときにモータ部８１への駆動電流の大きさを決定するマップ５２ａ（第１のデューティマップ）を設け、当該マップ５２ａは、リリース制御の時間経過とともにデューティ比の増加率が上昇するよう設定している。
【００７４】
したがって、ラチェット機構９３のロック力、つまり解除力が異なるような場合であっても、ドラム９２をベルト３２の引き込み方向へ回転させるモータ部８１の回転トルクがデューティ比の増加に応じて増加するので、ラチェット機構９３を確実にリリースすることができる。また、リリース制御の時間経過とともにデューティ比の増加率が上昇するので、デューティ比を一定に増加させる場合に比して、ラチェット機構９３を速やかにリリースすることができる。
【００７５】
次に、本発明の第２実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
図１２は第２実施の形態に係る引き込み動作の内容を示すフローチャートを、図１３は第２実施の形態に係る送り出し動作の内容を示すフローチャートをそれぞれ表している。
【００７７】
第２実施の形態においては、上述した第１実施の形態に比して、図７のリリース補助制御部５２の破線部分に示すように、電流検出部（駆動電流検出部）５２ｂおよび記憶部（デューティ比記憶部）５２ｃを追加した点が異なっている。これらの電流検出部５２ｂおよび記憶部５２ｃは、図１２および図１３に示すステップＳ２０ないしステップＳ２２を実行するようになっている。
【００７８】
電流検出部５２ｂは、電動ウィンチ３０の引き込み動作時においてモータ部８１を流れる駆動電流Ｄｉを検出するようになっている。また、記憶部５２ｃは、電流検出部５２ｂで検出した駆動電流Ｄｉをマップ５２ａの第２のデューティマップ（図８（ｂ）参照）と照合し、当該駆動電流Ｄｉに対応するデューティ比Ｄｒを求めて記憶するようになっている。
【００７９】
そして、図１２に示すように、電動ウィンチ３０の引き込み動作時において、ステップＳ４とステップＳ５との間に追加したステップＳ２０で、電流検出部５２ｂによりモータ部８１を流れる駆動電流Ｄｉを検出するともに、マップ５２ａの第２のデューティマップとの照合で得た駆動電流Ｄｉに対応するデューティ比Ｄｒを記憶部５２ｃに記憶するようになっている。
【００８０】
一方、電動ウィンチ３０の送り出し動作時では、図１３に示すように、第１実施の形態のステップＳ１３（図１１参照）に替えて、ステップＳ２１およびステップＳ２２を実行するようにしている。ステップＳ２１では、当該送り出し動作の前の引き込み動作時において、記憶部５２ｃに記憶したデューティ比Ｄｒを読み込み、続くステップＳ２２では、ステップＳ２１で読み込んだデューティ比Ｄｒに基づく駆動電流で、モータ部８１の正回転駆動を開始するようにしている。
【００８１】
以上詳述したように、第２実施の形態においても上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態においては、リリース補助制御部５２に、ベルト３２の引き込み動作時においてモータ部８１を流れる駆動電流Ｄｉを検出する電流検出部５２ｂと、検出した駆動電流Ｄｉをマップ５２ａの第２のデューティマップと照合して当該駆動電流Ｄｉに対応するデューティ比Ｄｒを求めて記憶する記憶部５２ｃとを設け、リリース補助制御部５２は、ラチェット機構９３をリリース制御するときに、記憶部５２ｃに記憶したデューティ比Ｄｒに基づいてモータ部８１の駆動を開始する。
【００８２】
したがって、リリース制御の開始時から、最適なデューティ比Ｄｒ、つまり車椅子２０を牽引可能な大きな回転トルクが得られるデューティ比により、モータ部８１を回転駆動することができる。よって、ラチェット機構９３をより速やかにリリースすることが可能となる。
【００８３】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８４】
１０    車両
１１    車椅子搭載スペース
１２    スロープ
１３    バックドア
１４    配線
１５    フック
１６    固定ベルト
２０    車椅子（被牽引物）
２１    前フレーム
２２    車輪
３０    電動ウィンチ
３１    フック
３２    ベルト
４０    制御装置
５０    コントローラ
５１    駆動制御部
５２    リリース補助制御部
５２ａ    マップ（デューティマップ）
５２ｂ    電流検出部（駆動電流検出部）
５２ｃ    記憶部（デューティ比記憶部）
６０    操作パネル
６１    パネル本体
６２    主電源スイッチ
６２ａ    インジケータ
６３    ベルトフリースイッチ
６３ａ    インジケータ
６４    速度切替スイッチ
６５    ブザー
７０    リモコン
７１    リモコン本体
７２    リモコン電源スイッチ
７３    入スイッチ
７４    出スイッチ
７５    インジケータ
８０    電動モータ部
８１    モータ部（モータ）
８２    ギヤ部
８３    出力軸
８４    電磁クラッチ
９０    ドラム部
９１    ケーシング
９１ａ    開口部
９２    ドラム
９２ａ    ドラム軸
９２ｂ    ワンウェイクラッチ
９３    ラチェット機構
９３ａ    ラッチギヤ
９３ｂ    歯止め
９３ｃ    ソレノイド駆動部材
９３ｄ    駆動ピン
９４    弛み取り機構
９４ａ    スパーギヤ
９４ｂ    小径ギヤ
９４ｃ    減速ギヤ機構
９４ｄ    トルクリミッタ
９５    弛み取りモータ
９６    回転センサ
９７    コネクタ接続部
９８    案内部材
ＳＴ  取付ステー
ＧＲ    グリップ
Ｇ    地面
Ｆ    床面
Ｓ    内蔵バネ
Ｄｓ    検出信号
Ｄｒｓ    モータ駆動信号
Ｒｃｓ    ラチェット駆動信号
Ｍｍｓ    モータ微小量駆動信号
Ｃｌｓ    電磁クラッチ駆動信号
Ｄｉ    駆動電流
Ｄｒ    デューティ比
【図１】
0005770053.tif 000002
【図２】
0005770053.tif 000003
【図３】
0005770053.tif 000004
【図４】
0005770053.tif 000005
【図５】
0005770053.tif 000006
【図６】
0005770053.tif 000007
【図７】
0005770053.tif 000008
【図８】
0005770053.tif 000009
【図９】
0005770053.tif 000010
【図１０】
0005770053.tif 000011
【図１１】
0005770053.tif 000012
【図１２】
0005770053.tif 000013
【図１３】
0005770053.tif 000014