(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷較正装置であって、
原動力発生器と、
前記原動力発生器に動作可能に連結された原動力アプリケータと、
前記負荷較正装置の使用の際に、前記原動力アプリケータが原動力を付与する対象物と、
負荷センサ手段および牽引力付与手段を有する制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記原動力発生器を制御するように形成されて配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記原動力発生器が停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記対象物によって前記原動力アプリケータに付与される負荷を検出するように形成されて配置され、
前記牽引力付与手段は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、さらに前記装置の成功した較正を信号で送るために、信号が使用者に通信される、負荷較正装置。
【請求項２】
前記対象物は使用者を含む、請求項１に記載の負荷較正装置。
【請求項３】
前記対象物は、機器、道具または他の無生物を含む、請求項１または２に記載の負荷較正装置。
【請求項４】
前記原動力発生器は、動力を供給される巻きリール、ホイスト、ケーブル牽引装置、キャプスタン、プーリ、カウンタウェイト装置および／または動力を供給される持ち上げ装置のうちの１つ以上を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項５】
前記原動力アプリケータは、ロープを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項６】
前記原動力発生器は動力を供給される巻きリールであり、前記原動力アプリケータはロープであり、前記ロープは、巻きリールに結合され、前記装置の使用の際に前記対象物に結合される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項７】
前記ロープは、連続したループである、請求項５または６に記載の負荷較正装置。
【請求項８】
前記ロープは、一端で前記原動力発生器に結合され、前記装置の使用の際に、前記ロープに沿って末端で前記対象物に結合される、請求項５または６に記載の負荷較正装置。
【請求項９】
前記原動力アプリケータは、プラットフォームである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項１０】
前記付与される補助力「ａ」は、０％〜９９％の間の範囲である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項１１】
前記付与される補助力「ａ」は、１０％〜７０％の間の範囲である、請求項１０に記載の負荷較正装置。
【請求項１２】
前記牽引力は、最大で１４０ｋｇ以下であり得る、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項１３】
前記負荷が、予め選択された時間、前記負荷センサ手段によって検出可能となった後、前記牽引力付与手段は、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項１４】
前記予め選択された時間は、０〜１０秒（０を含まない）であり得る、請求項１３に記載の負荷較正装置。
【請求項１５】
負荷較正装置であって、
動力を供給される巻きリールと、
前記巻きリールに結合され、前記装置の使用の際に使用者に結合されるロープと、
負荷センサ手段、および牽引力付与手段を有する制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記動力を供給される巻きリールを制御するように形成されて配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記巻きリールが停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記ロープに付与される負荷を検出するように形成されて配置され、
前記牽引力付与手段は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って、前記巻きリールによって前記ロープに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、さらに前記装置の成功した較正を信号で送るために、信号が使用者に通信される、負荷較正装置。
【請求項１６】
前記ロープは、連続したループである、請求項１５に記載の負荷較正装置。
【請求項１７】
前記ロープは一端で、前記巻きリールに結合され、前記装置の使用の際に前記ロープに沿って末端で使用者に結合される、請求項１５に記載の負荷較正装置。
【請求項１８】
前記付与される補助力「ａ」は、０％〜９９％の間の範囲である、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項１９】
前記付与される補助力「ａ」は、１０％〜７０％の間の範囲である、請求項１８に記載の負荷較正装置。
【請求項２０】
前記牽引力は、最大で１４０ｋｇ以下であり得る、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項２１】
前記負荷が、予め選択された時間、前記負荷センサ手段によって検出された後、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記ロープに付与される牽引力の量を決定するように動作可能である、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の負荷較正装置。
【請求項２２】
前記予め選択された時間は、０〜１０秒（０を含まない）であり得る、請求項２１に記載の負荷較正装置。
【請求項２３】
上昇補助力を提供するための装置であって、
原動力発生器と、
前記原動力発生器に動作可能に連結された原動力アプリケータと、
前記装置の使用の際に、前記原動力アプリケータが原動力を付与する対象物と、
負荷センサ手段および牽引力付与手段を有する制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記原動力発生器を制御するように形成されて配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記原動力発生器が停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記対象物によって前記原動力アプリケータに付与される負荷を検出するように形成されて配置され、
前記牽引力付与手段は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、
前記制御機構は、前記原動力発生器の動作を第２の補助される上昇モードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される上昇モードにおいて、前記原動力発生器は、前記負荷センサ手段によって検出された負荷が前記原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、前記原動力アプリケータに最初に作用し、
前記牽引力付与手段は、決定された前記牽引力を前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与するように動作可能であり、前記牽引力は前記負荷と反対に前記原動力アプリケータに作用する、上昇補助力を提供するための装置。
【請求項２４】
前記対象物は、使用者を含む、請求項２３に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項２５】
前記対象物は、機器、道具または他の無生物を含む、請求項２３または２４に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項２６】
前記原動力発生器は、動力を供給される巻きリール、ホイスト、ケーブル牽引装置、キャプスタン、プーリ、カウンタウェイト装置および／または動力を供給される持ち上げ装置のうちの１つ以上を含む、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項２７】
前記原動力アプリケータは、ロープを含む、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項２８】
前記原動力発生器は動力を供給される巻きリールであり、前記原動力アプリケータはロープであり、前記ロープは、前記巻きリールに結合され、前記装置の使用の際に前記対象物に結合される、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項２９】
前記ロープは、連続したループである、請求項２７または２８に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項３０】
前記ロープは一端で、前記原動力発生器に結合され、前記装置の使用の際に前記ロープに沿って末端で前記対象物に結合される、請求項２７または２８に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項３１】
前記原動力アプリケータは、プラットフォームである、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の上昇補助力を提供するための装置。
【請求項３２】
前記付与される補助力「ａ」は、０％〜９９％の間の範囲である、請求項２３〜３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
前記付与される補助力「ａ」は、１０％〜７０％の間の範囲である、請求項２３〜３２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
前記対象物は、ヒト／使用者であり、前記牽引力は、最大で１４０ｋｇ以下である、請求項２３〜３３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３５】
前記牽引力付与手段は、前記負荷センサ手段による負荷の検出に応じた負荷に付与可能な牽引力の量を決定するように動作可能である、請求項２３〜３４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３６】
前記第１の較正モードの前に予備モードが行われ、前記予備モードにおいて、前記負荷センサ手段が、所定の時間、一定の負荷を検出するまで、前記対象物との力の差異を均一にするために前記原動力発生器を制御するように前記制御機構が形成されて配置される、請求項２３〜３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記第１の較正モードにおいて、前記負荷が、予め選択された時間、前記負荷センサ手段によって検出可能となった後、前記牽引力付与手段は、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能である、請求項２３〜３６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３８】
前記予め選択された時間は、０〜１０秒の範囲（０を含まない）である、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記装置の成功した較正を信号で送るために、信号が操作者または使用者に通信され得る、請求項２３〜３８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
前記装置が前記第２の補助される上昇モードにある場合、前記負荷センサ手段は、前記原動力アプリケータ上の負荷の変化を検出するように動作可能である、請求項２３〜３９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４１】
前記装置が前記第２の補助される上昇モードにあり、前記負荷センサ手段が、前記原動力アプリケータ上の負荷の変化を検出する場合、前記制御機構は、前記原動力発生器の動作を、第３の補助されない上昇モードに切替えるように動作可能であり、前記原動力発生器は、前記負荷センサ手段によって検出された負荷が、前記原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、前記原動力アプリケータに最初に作動し、前記牽引力付与手段は、前記原動力発生器によって前記牽引力を前記原動力アプリケータに付与することを停止する、請求項２３〜４０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４２】
前記装置が前記第２の補助される上昇モードにあり、前記負荷センサ手段が、前記第１の較正モードにおいて前記原動力アプリケータ上の、前記負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出する場合、前記制御機構は、前記原動力発生器の動作を、第４の降下または下降モードに切替えるように動作可能であり、第４の降下または下降モードにおいて、前記原動力発生器は停止され、前記牽引力付与手段は、前記原動力発生器によって前記牽引力を前記原動力アプリケータに付与することを停止し、前記使用者は前記原動力アプリケータによって所定の位置に維持される、請求項２３〜４１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４３】
登り補助力を提供するための装置であって、
動力を供給される巻きリールと、
前記巻きリールに結合され、前記装置の使用の際に使用者に結合されるロープと、
負荷センサ手段、および牽引力付与手段を有する制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記動力を供給される巻きリールを制御するように形成されて配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記巻きリールが停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記ロープに付与される負荷を検出するように形成されて配置され、
前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記ロープに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、前記牽引力は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って決定され、
前記制御機構は、前記巻きリールの動作を第２の補助される登りモードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される登りモードにおいて、前記巻きリールは、前記装置を使用中の前記使用者と前記巻きリールとの間の前記ロープのたるみを防止するように動作し、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって牽引力を前記ロープに付与するように動作可能であり、前記牽引力は、前記決定された力で前記使用者に登り補助力を提供する、登り補助力を提供するための装置。
【請求項４４】
前記付与される補助力「ａ」は、０％〜９９％の間の範囲である、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記付与される補助力「ａ」は、１０％〜７０％の間の範囲である、請求項４３または４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記第１の較正モードにおいて、前記負荷が、予め選択された時間、前記負荷センサ手段によって検出可能となった後、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記ロープに付与される牽引力の量を決定するように動作可能である、請求項４３〜４５のいずれか一項に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項４７】
前記予め選択された時間は、０〜１０秒（０を含まない）であり得る、請求項４６に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項４８】
前記装置の成功した較正を信号で送るために、信号が前記使用者に通信される、請求項４３〜４７のいずれか一項に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項４９】
前記登り補助力を提供するための装置が、前記第２の補助される登りモードにある場合、前記負荷センサ手段は、前記ロープ上の負荷の変化を検出するように動作可能である、請求項４３〜４８のいずれか一項に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項５０】
前記登り補助力を提供するための装置が前記第２の補助される登りモードにあり、前記負荷センサ手段が前記ロープ上の負荷の変化を検出する場合、前記制御機構は、前記巻きリールの動作を第３の補助されない登りモードに切替えるように動作可能であり、前記第３の補助されない登りモードにおいて、前記巻きリールは、前記装置を使用中の前記使用者と前記巻きリールとの間の前記ロープのたるみを防止するように動作し、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記牽引力を前記ロープに付与することを停止する、請求項４３〜４９のいずれか一項に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項５１】
前記登り補助力を提供するための装置が第２の補助される登りモードにあり、前記負荷センサ手段が、前記第１の較正モードにおいて、前記ロープ上の、前記負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出する場合、前記制御機構は、前記巻きリールの動作を第４の降下または下降モードに切替えるように動作可能であり、前記第４の降下または下降モードにおいて、前記巻きリールは停止され、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記牽引力を前記ロープに付与することを停止し、前記使用者は前記ロープで吊り下げられている、請求項４３〜５０のいずれか一項に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項５２】
前記制御機構は、前記巻きリールを第３の補助されない登りモードに切替えるように動作可能であり、前記第３の補助されない登りモードにおいて、前記巻きリールは、前記装置を使用中の前記使用者と前記巻きリールとの間の前記ロープのたるみを防止するように動作可能であり、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記牽引力を前記ロープに提供しない、請求項４３〜５１のいずれか一項に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項５３】
前記登り補助力を提供するための装置が第３の補助されない登りモードにある場合、前記負荷センサ手段は、前記ロープ上の使用者の体重を検出し、前記巻きリールの動作を第４の降下または下降モードに切替えるように形成されて配置され、第４の降下または下降モードにおいて、前記巻きリールは停止され、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって牽引力を前記ロープに付与しないように動作可能であり、前記使用者は前記ロープで吊り下げられている、請求項５２に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項５４】
前記登り補助力を提供するための装置は、前記装置を使用している間の前記使用者の動きの停止または一時停止を検出するように構成される、請求項４３〜５３のいずれか一項に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項５５】
前記使用者の動きの停止または一時停止を検出する際に、前記制御機構は、前記巻きリールの動作を第３の補助されない登りモードに切替えるように動作可能であり、前記第３の補助されない登りモードにおいて、前記巻きリールは、前記装置を使用中の前記使用者と前記巻きリールとの間のたるみを防止するように動作可能であり、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記牽引力を前記ロープに付与することを停止する、請求項５４に記載の登り補助力を提供するための装置。
【請求項５６】
上昇補助力を提供するためのシステムであって、
原動力発生器と、
前記原動力発生器に動作可能に連結された原動力アプリケータと、
前記システムの使用の際に、前記原動力アプリケータが原動力を付与する対象物と、
負荷センサ手段、電気制御および診断システム、ならびに牽引力付与手段を備える制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記原動力発生器を制御するように形成されて配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記原動力発生器が停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記原動力アプリケータに付与される負荷を検出するように形成されて配置され、
前記牽引力付与手段は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、
前記制御機構は、前記原動力発生器の動作を第２の補助される上昇モードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される上昇モードにおいて、前記負荷センサ手段によって検出された負荷が、前記原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、前記原動力発生器は、前記原動力アプリケータに最初に作用し、
前記牽引力付与手段は、前記原動力発生器によって、決定された前記牽引力を前記原動力アプリケータに付与するように動作可能であり、前記牽引力は上昇補助力を前記対象物に提供し、前記第２の補助される上昇モードの動作の際に、前記負荷センサ手段は、前記原動力アプリケータ上の前記対象物の重量を検出し、前記原動力発生器の動作を第４の降下または下降モードに切替えるように形成されて配置され、前記第４の降下または下降モードにおいて前記原動力発生器は停止され、前記対象物は前記原動力アプリケータによって所定の位置に維持され、前記電気制御および診断システムは、前記原動力発生器および前記制御機構の動作をモニターし、障害が検出された場合、前記原動力発生器の動作を第５の障害モードに切替えるように形成されて配置される、上昇補助力を提供するためのシステム。
【請求項５７】
前記対象物は使用者を含む、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記対象物は、機器、道具または他の無生物を含む、請求項５６または５７に記載のシステム。
【請求項５９】
前記原動力発生器は、動力を供給される巻きリール、ホイスト、ケーブル牽引装置、キャプスタン、プーリ、カウンタウェイト装置および／または動力を供給される持ち上げ装置のうちの１つ以上を含む、請求項５６〜５８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６０】
前記原動力アプリケータは、ロープを含む、請求項５６〜５９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６１】
上昇補助力を提供するためのシステムであって、
動力を供給される巻きリールと、
前記巻きリールに結合され、装置の使用の際に使用者に結合されるロープと、
負荷センサ手段、電気制御および診断システム、ならびに牽引力付与手段を備える制御機構と、
負荷センサ手段および牽引力付与手段を備える制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記動力を供給される巻きリールを制御するように形成されて配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記巻きリールが停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記ロープに付与される負荷を検出するように形成されて配置され、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記ロープに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、前記牽引力は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って決定され、
前記制御機構は、前記巻きリールの動作を第２の補助される登りモードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される登りモードにおいて、前記巻きリールは、前記装置を使用中の前記使用者と前記巻きリールとの間の前記ロープのたるみを防止するように動作し、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって牽引力を前記ロープに付与するように動作可能であり、前記牽引力は、前記決定された力で前記使用者に登り補助力を提供し、
前記負荷センサ手段は、前記ロープ上の前記使用者の体重を検出し、前記巻きリールの動作を第４の降下または下降モードに切替えるように形成されて配置され、前記第４の降下または下降モードにおいて前記巻きリールは停止され、前記使用者は前記ロープで吊り下げられ、前記電気制御および診断システムは、前記動力を供給される巻きリールおよび前記制御機構の動作をモニターし、障害が検出された場合、前記巻きリールの動作を第５の障害モードに切替えるように形成されて配置される、上昇補助力を提供するためのシステム。
【請求項６２】
前記第５の障害モードにおいて、致命的でないエラーが検出され、前記システムが、前記システムの全ての拡張機能を無効にし、安全レベルおよびチェックシステムに戻ることを前記使用者に通知する全てのアラームを鳴らす、第６のリンプホームモードに切替えるように動作可能である、請求項６１に記載の上昇補助力を提供するためのシステム。
【請求項６３】
第７の持ち上げモードが、パルスで使用者を持ち上げ得る、請求項６１または６２に記載の上昇補助力を提供するためのシステム。
【請求項６４】
一定の高さで作業する場合、使用者が上昇するのを補助するための方法であって、前記方法は、
ロープを提供する工程と、
第１の方向において前記ロープに付与される負荷を負荷センサ手段によって検出する工程と、
前記使用者に提供される付与される補助力のレベルを選択する工程と、
式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って牽引力を決定する工程と、
前記第１の方向において前記ロープに付与された負荷に対するカウンタウェイトに第２の方向において前記牽引力を付与する工程と、
前記ロープ上の使用者に、前記牽引力が決定されたことを信号で送る工程と、
を含む方法。
【請求項６５】
前記ロープ上で検出された負荷のパーセントとして牽引力を決定する工程と、前記ロープに付与された前記負荷に対するカウンタウェイトに前記牽引力を付与する工程との間で、予め選択された時間遅延を提供する工程と、
前記ロープ上で検出する負荷の変化に応じて前記牽引力を取り除く工程と、
のうちの１つ以上の工程をさらに含む、請求項６４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上昇補助力を提供するための装置および上昇補助力を提供するためのシステム、さらに上昇中の使用者を補助するための方法に関する。本発明は、具体的には、非限定的ではあるが、登り補助装置および上昇中の使用者を補助する方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、はしごおよび他の構造物を登っている人に補助力を付与する多くの商業的に利用可能なシステムが存在する。それらの公知のシステムの中には、多くの異なる方法が存在し、それらにより補助力が提供される。しかしながら、一般的に、それらは全て、使用者の体重の一部を克服するために、ロープまたはラインに牽引力または力の要素を提供することを目的としている。実際、ロープまたはラインに適用される「引っ張り（ｐｕｌｌ）」は、人の体重よりいくらか少ない力で人を上方に引っ張るように作用する。
【０００３】
これらの公知のシステムに関連する不都合の１つは、使用者が不注意にシステムから非常に大きな補助力を要求し、それにより、使用者自身の体重より大きい補助力を要求しないことを確実にすることである。この場合、そのシステムが使用者を持ち上げると、望ましくなく、危険な結果となる可能性がある。
【０００４】
この不都合を克服するための試みにおいて、システムは一般的に、全体としてシステムから利用可能な補助力の大きさを、４０〜５０ｋｇのレベルまで（すなわち予想される使用者の体重未満に）制限している。このセーフガード自体は、５０ｋｇの補助力を適用しているので、道具および機器を有する１２０ｋｇの重さの使用者には補助力が少なすぎ、体重が５０ｋｇ未満の使用者の場合、不都合を有する。このシステムは、そのような使用者に危険なレベルの持ち上げ補助力を提供する可能性が依然として存在する。
【０００５】
公知の技術に関する他の起こり得る欠点は、これらのシステムが、操作せずに異なる体重の使用者に適合するように迅速に変更できないことであり、または使用者自身がシステムのためのコントロールパネルに戻らなければならないことである。さらに、公知のシステムは、システムの使用の間に集められるか、または預けられる道具や機器に起因して使用者の重さの合計が使用の課程において変化する場合、その重さを埋め合わせるように適合していない。別の欠点は、使用者が、彼／彼女の体重と、持ち運び、入力できる任意の機器、またはシステム内の関連する埋め合わせの量との合計を正確に知らなければならないことである。なおさらに、公知のシステムは、システムに入力する重さに関する誤用または使用者の誤りを埋め合わせできない。
【０００６】
なおさらに、使用者は、彼／彼女が上昇することを必要とするときのみ、システム上に留まらざるを得ない。これは、システムが常に、使用者を引っ張るようにアクティブに作動されているという事実に起因し、それ故、使用者は、彼／彼女が構造物上で上昇するかまたは停止する場合のみ、すなわち補助力をオンまたはオフのいずれかに切替える場合のみ、システムに取り付けられ得る。従って、従来技術のシステムは、装置がロックされるか、または彼／彼女を上方に引っ張るように作動されるので、彼／彼女が構造物の１面から降りる場合、使用者を保護するように使用できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、公知のシステムの１つ以上の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様によれば、本発明は、負荷較正装置であって、
原動力発生器と、
前記原動力発生器に動作可能に連結された原動力アプリケータと、
前記負荷較正装置の使用の際に、前記原動力アプリケータが原動力を付与する対象物と、
負荷センサ手段および牽引力付与手段を有する制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記原動力発生器を制御するように生成され、配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記原動力発生器が停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記対象物によって前記原動力アプリケータに付与される負荷を検出するように生成され、配置され、前記牽引力付与手段は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能である、負荷較正装置を提供する。
【０００９】
特に好ましい実施形態において、前記対象物は、限定されないが、人および／または動物を含む、使用者を含む。代替として、または加えて、前記対象物は、機器、道具または何であれ任意の他の対象物を含んでもよい。
【００１０】
第１の態様の実施形態において、前記原動力発生器は、動力を供給される巻きリール、ホイスト、ケーブル牽引装置、キャプスタン、プーリ、カウンタウェイト装置および／または動力を供給される持ち上げ装置のうちの１つ以上を含んでもよい。動力を供給される持ち上げ装置は、例えばシザーリフト機構であってもよい。このように、原動力発生器は、さらなる装置および／または対象物に作用できる力を生成するように動作可能である。
【００１１】
第１の態様の実施形態において、原動力アプリケータはロープを含んでもよい。ロープという用語は、負荷を支持するのに適切な任意の種類のラインを含むことは容易に理解されるだろう。例えば、ロープは、天然繊維または合成繊維、ウェビングテープ、鋼線または鋼索、ケーブルなどのロープであってもよい。そのような実施形態において、対象物は、好ましくは、ロープに接続可能である。従って、原動力アプリケータは、そこから原動力を導くように原動力発生器に連結され、その後、原動力がアプリケータによって対象物に付与され得る。
【００１２】
原動力発生器が動力を供給される巻きリールであり、原動力アプリケータがロープである実施形態において、ロープは好ましくは巻きリールに結合され、装置の使用の際に対象物に結合される。
【００１３】
本発明の実施形態において、ロープは連続したループであってもよい。
【００１４】
代替として、ロープは、一端で原動力発生器に結合され、装置の使用の際に、そのロープに沿って末端で対象物に結合される。特定の実施形態において、ロープは、一端で、動力を供給される巻きリールに結合され、装置の使用の際に、そのロープに沿って末端で使用者などの対象物に結合される。
【００１５】
代替の実施形態において、原動力アプリケータはプラットフォームなどである。このような実施形態において、対象物は好ましくは、プラットフォームに配置可能である。このような実施形態において、原動力は下方から対象物に付与される（すなわち、プラットフォームが対象物を引っ張るというより対象物を押し上げる）ことは理解されるだろう。
【００１６】
対象物は原動力アプリケータに直接結合されてもよいか、または代替として、原動力アプリケータに間接的に結合されてもよい。
【００１７】
本発明の実施形態において、付与される補助力「ａ」は、０％〜９９％の間の範囲である。
【００１８】
付与される補助力は９９％であってもよいが、実際にはその補助力は９９％未満になる可能性が高い。なぜなら、付与される補助力が９９％に近づくと、対象物はいくらかの意図されない牽引に供されるからである。対象物が使用者／人を含む実施形態において、そのような意図されない牽引は望ましくない。なぜなら、人は、持ち上げ作用によって制御されずに持ち上げられるからである。
【００１９】
種々の実施形態において、付与される補助力「ａ」は、１０％〜７０％の間の範囲であり得る。
【００２０】
牽引力は任意の大きさであってもよい。対象物が人／使用者を含む実施形態において、牽引力は、最大で１４０ｋｇ以下であってもよい。対象物が人／使用者を含む場合に最大牽引力を付与することによって、使用者が潜在的に大きな意図されない牽引力を受けることを防止する安全機能が、負荷較正装置に提供される。
【００２１】
代替の実施形態において、牽引力は、負荷較正装置の安全な作業負荷以下の大きさであり得ることは理解されるだろう。
【００２２】
０ｋｇの規定の牽引力は、負荷検査手段によって検出された０ｋｇの負荷または０％の予め設定される補助力を意味する。
【００２３】
典型的に、牽引力は、以下の式に従ってｋｇｆまたはニュートンで測定される。
ｈｆ＝ｄｌ×ａ
式中：
ｈｆ＝牽引力（ｋｇ）
ｄｌ＝検出された負荷（ｋｇ）
ａ＝パーセントとして補助力。
【００２４】
牽引力は、「押す」力および「引く」力を含むように理解されるべきである。すなわち、牽引力は、負荷を上方に押すことができるか、および／または負荷を上方に引くことができる。
【００２５】
負荷は、使用者および／または道具および／または機器などの重量であってもよい。較正モードを開始するために任意の負荷が原動力アプリケータに付与され得ることは理解されるだろう。さらに、牽引力付与手段は、負荷センサ手段による負荷の検出に応じて負荷に付与可能な牽引力の量を決定するように動作可能である。
【００２６】
本発明の実施形態において、負荷が、予め選択された時間、負荷検査手段によって検出可能となった後、牽引力付与手段は、原動力発生器によって原動力アプリケータに付与されるべき牽引力の量を決定するように動作可能である。
【００２７】
より具体的には予め選択された時間は０〜１０秒であってもよく、さらにより具体的には１〜５秒であってもよく、好ましくは３〜４秒である。このように、使用者などの対象物が、較正装置の原動力アプリケータに結合される場合、較正モードは不注意に作動されることはなく、代わりに、操作者または使用者の部分に対するアクティブな介入を必要とする。特定の実施形態において、予め選択された時間を遅らせることにより、使用者などの対象物が、較正装置のロープ上に留まる場合、較正モードが不注意に作動されず、代わりに、操作者または使用者の部分に対するアクティブな介入を必要とすることを確実にする。
【００２８】
本発明の実施形態において、装置の成功した較正を信号で送るために、信号が操作者または使用者に通信され得る。
【００２９】
信号は、例えば、可聴信号であってもよい。代替として、または加えて、信号は、視覚信号または触覚信号を含んでもよい。視覚信号は、例えば、光であってもよい。触角信号は、ロープを介して付与される振動であってもよい。
【００３０】
第２の態様によれば、本発明は、上昇補助力を提供するための装置であって、
原動力発生器と、
前記原動力発生器に動作可能に連結された原動力アプリケータと、
前記装置の使用の際に、前記原動力アプリケータが原動力を付与する対象物と、
負荷センサ手段および牽引力付与手段を有する制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記原動力発生器を制御するように生成され、配置され、第１の較正モードにおいて、前記原動力発生器が停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記対象物によって前記原動力アプリケータに付与される負荷を検出するように生成され、配置され、前記牽引力付与手段は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、前記制御機構は、前記原動力発生器を第２の補助される上昇モードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される上昇モードにおいて、前記原動力発生器は、前記負荷センサ手段によって検出された負荷が前記原動力アプリケータの加重（重量（ｗｅｉｔｇｈｔ））と実質的に等しくなるまで、前記原動力アプリケータに最初に作用し、前記牽引力付与手段は、決定された前記牽引力を前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与するように動作可能であり、前記牽引力は、負荷と対向して前記原動力アプリケータに作用する、上昇補助力を提供するための装置を提供する。
【００３１】
特に好ましい実施形態において、対象物は、限定されないが、人および／または動物を含む、使用者を含む。代替として、または加えて、対象物は、機器、道具または何であれ任意の他の無生物を含んでもよい。
【００３２】
第２の態様の実施形態において、原動力発生器は、動力を供給される巻きリール、ホイスト、ケーブル牽引装置、キャプスタン、プーリ、カウンタウェイト装置および／または動力を供給される持ち上げ装置のうちの１つ以上を含んでもよい。動力を供給される持ち上げ装置は、例えばシザーリフト機構であってもよい。このように、原動力発生器は、さらなる装置および／または対象物に作用できる力を生成するように動作可能である。
【００３３】
第２の態様の実施形態において、原動力アプリケータはロープを含んでもよい。ロープという用語は、負荷を支持するのに適切な任意の種類のラインを含むことは容易に理解されるだろう。例えば、ロープは、天然繊維または合成繊維、ウェビングテープ、鋼線または鋼索、ケーブルなどのロープであってもよい。そのような実施形態において、対象物は、好ましくは、ロープに接続可能である。従って、原動力アプリケータは、そこから原動力を導くように原動力発生器に連結され、その後、原動力がアプリケータによって対象物に付与され得る。
【００３４】
原動力発生器が動力を供給される巻きリールであり、原動力アプリケータがロープである実施形態において、ロープは好ましくは巻きリールに結合され、装置の使用の際に対象物に結合される。
【００３５】
本発明の実施形態において、ロープは連続したループであってもよい。
【００３６】
代替として、ロープは、一端で原動力発生器に結合され、装置の使用の際に、そのロープに沿って末端で対象物に結合される。特定の実施形態において、ロープは、一端で、動力を供給される巻きリールに結合され、装置の使用の際に、そのロープに沿って末端で使用者などの対象物に結合される。
【００３７】
代替の実施形態において、原動力アプリケータはプラットフォームなどである。このような実施形態において、対象物は好ましくは、プラットフォームに配置可能である。このような実施形態において、原動力は下方から対象物に付与される（すなわち、プラットフォームが対象物を引っ張るというより対象物を押し上げる）ことは理解されるだろう。
【００３８】
対象物は原動力アプリケータに直接結合されてもよいか、または代替として、原動力アプリケータに間接的に結合されてもよい。
【００３９】
好ましい実施形態において、装置は、登り補助力を提供するための装置である。そのような実施形態において、対象物は使用者を含む。
【００４０】
特定の好ましい実施形態において、登り補助力を提供するための装置は、
動力を供給される巻きリールと、
前記巻きリールに結合され、前記装置の使用の際に使用者に結合されるロープと、
負荷センサ手段、および牽引力付与手段を有する制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記動力を供給される巻きリールを制御するように生成され、配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記巻きリールが停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記ロープに付与される負荷を検出するように生成され、配置され、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記ロープに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、前記牽引力は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って決定され、
前記制御機構は、前記巻きリールの動作を第２の補助される登りモードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される登りモードにおいて、前記巻きリールは、前記装置を使用中の前記使用者と前記巻きリールとの間の前記ロープのたるみを防止するように動作し、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって牽引力を前記ロープ付与するように動作可能であり、前記牽引力は、決定された力で前記使用者に登り補助力を提供する。
【００４１】
本発明の実施形態において、付与される補助力「ａ」は、０％〜９９％の間の範囲である。
【００４２】
付与される補助力は９９％であってもよいが、実際はその補助力は９９％未満になる可能性が高い。なぜなら、付与される補助力が９９％に近づくと、対象物はいくらかの意図されない牽引に供されるからである。対象物が使用者／人を含む実施形態において、そのような意図されない牽引は望ましくない。なぜなら、人は、持ち上げ作用によって制御されずに持ち上げられるからである。
【００４３】
種々の実施形態において、付与される補助力「ａ」は、１０％〜７０％の間の範囲であり得る。
【００４４】
牽引力は任意の大きさであってもよい。対象物が人／使用者を含む実施形態において、牽引力は、最大で１４０ｋｇ以下であってもよい。対象物が人／使用者を含む場合に最大牽引力を付与することによって、使用者が大きな意図されない牽引力を受けることを防止する安全機能が、装置に提供される。
【００４５】
代替の実施形態において、牽引力は、装置の安全な作業負荷以下の大きさであり得ることは理解されるだろう。
【００４６】
０ｋｇの規定の牽引力は、負荷検査手段によって検出された０ｋｇの負荷または０％の予め設定される補助力を意味する。従って、牽引力が０ｋｇの場合、上昇補助力を提供するための装置は、対象物に対して上昇を補助しない。このような実施形態は、例えば、使用者に対して登りを補助しない。
【００４７】
典型的に、牽引力は、以下の式に従ってｋｇｆまたはニュートンで測定される。
ｈｆ＝ｄｌ×ａ
式中：
ｈｆ＝牽引力（ｋｇ）
ｄｌ＝検出された負荷（ｋｇ）
ａ＝パーセントとして補助力。
【００４８】
第１の態様と同様に、第２の態様において、牽引力は、「押す」力および「引く」力を含むように理解されるべきである。すなわち、牽引力は、負荷を上方に押すことができるか、および／または負荷を上方に引くことができる。
【００４９】
負荷は、使用者および／または道具および／または機器などの重量であってもよい。較正モードを開始するために任意の負荷がロープに付与され得ることは理解されるだろう。
【００５０】
第２の態様の実施形態において、牽引力付与手段は、負荷センサ手段による負荷の検出に応じて負荷に付与可能な牽引力の量を決定するように動作可能である。
【００５１】
代替の実施形態において、第１の較正モードの前に予備較正モードが行われ、その予備較正モードにおいて、所定の時間、負荷センサ手段が一定の負荷を検出するまで、対象物との力の差異を均一にするために原動力発生器を制御するように制御機構が生成され、配置される。その後、第１の較正モードが開始する。
【００５２】
牽引力が原動力発生器によって原動力アプリケータに付与される場合、対象物は意図されない動きを生じずに上昇を支援される。なぜなら、牽引力は常にそれ自体で対象物を動かすには十分でないからである。
【００５３】
このように、原動力発生器によって対象物に提供される補助力のレベルは、第２の補助される上昇モードにおいて原動力アプリケータに対する有効な負荷を減少させて０ｋｇに近づけるのに十分であり、一方で、補助力のレベルは常に、較正モードの間に原動力アプリケータで検出される実際の負荷に対するものであることを確実にする。
【００５４】
負荷は、使用者および／または道具および／または機器などの重量であってもよい。較正モードを開始するために任意の重量が原動力アプリケータに付与され得ることは理解されるだろう。
【００５５】
本発明の実施形態において、第１の較正モードにおいて、負荷が、予め選択された時間、負荷センサ手段によって検出可能となった後、牽引力付与手段は、原動力発生器によって原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能である。
【００５６】
より具体的には予め選択された時間は０〜１０秒であってもよく、さらにより具体的には１〜５秒であってもよく、好ましくは３〜４秒である。このように、使用者などの対象物が、装置の原動力アプリケータに結合される場合、較正モードは不注意に作動されることはなく、代わりに、操作者または使用者の部分に対するアクティブな介入を必要とする。アクティブな介入は、使用者が使用者の体重を装置に付与する形態、または例えばロープをつかんで装置に指示を出す形態であると理解され得る。
【００５７】
特定の実施形態において、予め設定された時間を遅らせることにより、使用者などの対象物が、較正装置のロープ上に留まる場合、較正モードが不注意に作動されず、代わりに、操作者または使用者の部分に対するアクティブな介入を必要とすることを確実にする。
【００５８】
本発明の実施形態において、装置の成功した較正を信号で送るために、信号が操作者または使用者に通信され得る。
【００５９】
信号は、例えば、可聴信号であってもよい。代替として、または加えて、信号は、視覚信号または触覚信号を含んでもよい。視覚信号は、例えば、光であってもよい。触角信号は、例えば、ロープを介して付与される振動であってもよい。
【００６０】
本発明の実施形態において、上昇補助力を提供するための装置が第２の補助される上昇モードにある場合、負荷センサ手段は好ましくは、原動力アプリケータ上の負荷の変化を検出するように動作可能である。
【００６１】
上昇補助力を提供するための装置が第２の補助される上昇モードにあり、負荷センサ手段が原動力アプリケータ上の負荷の変化を検出する場合、制御機構は、原動力発生器の動作を第３の補助されない上昇モードに切替えるように動作可能であり、第３の補助されない上昇モードにおいて、原動力発生器は、負荷センサ手段によって検出された負荷が原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、原動力アプリケータに最初に作用し、牽引力付与手段は、牽引力を原動力発生器によって原動力アプリケータに付与することを停止する。
【００６２】
従って、例示的な実施形態において、上昇補助力を提供するための装置が第２の補助される上昇モードにあり、負荷センサ手段がロープ上の負荷の変化を検出する場合、制御機構は、動力を供給される巻きリールの動作を第３の補助されない上昇モードに切替えるように動作可能であり、第３の補助されない上昇モードにおいて、巻きリールは、装置を使用中の対象物と巻きリールとの間のロープのたるみを防止するように作動し、牽引力付与手段は、牽引力を巻きリールによってロープに付与することを停止する。
【００６３】
本発明の実施形態において、上昇補助力を提供するための装置は登り補助装置であり、負荷の変化は、使用者を持ち上げること、ならびに／または道具および／もしくは機器を降ろすことに起因し得る。代替として、または加えて、負荷の変化は、登り補助力を提供するための装置の使用者の変化に起因し得る。装置が第２の補助される登りモードにある間、負荷センサ手段によって検出された負荷の変化が存在する場合、登り補助力を提供するための装置は、使用者に補助される上昇を提供することを停止する。
【００６４】
代替として、または加えて、第２の補助される登りモードにある間、制御機構が所定の時間、ロープ上での活動を検出しない場合、登り補助力を提供するための装置は、使用者に補助される上昇を提供することを停止する。このような実施形態において、「活動がない」とは、使用者が、前方または後方、上方または下方へ動かないことを意味する。実施形態において、所定の時間は、例えば２〜３秒であり得る。
【００６５】
代替として、上昇補助力を提供するための装置が第２の補助される上昇モードにあり、負荷センサ手段が、第１の較正モードにおいて原動力アプリケータ上の、負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出する場合、制御機構は、原動力発生器の動作を第４の降下または下降モードに切替えるように動作可能であり、第４の降下または下降モードにおいて、原動力発生器は停止し、牽引力付与手段は、牽引力を原動力発生器によって原動力アプリケータに付与することを停止し、使用者は、原動力アプリケータによって所定の位置に維持される。
【００６６】
特定の実施形態において、装置は登り補助力を提供するための装置である。登り補助力を提供するための装置が第２の補助される登りモードにあり、負荷センサ手段が、第１の較正モードにおいてロープ上の、負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出する場合、制御機構は、巻きリールの動作を第４の降下または下降モードに切替えるように動作可能であり、第４の降下または下降モードにおいて、巻きリールは停止し、牽引力付与手段は、牽引力を巻きリールによってロープに付与することを停止し、使用者は、ロープによって吊るされている。
【００６７】
さらなる代替として、上昇補助力を提供するための装置が第２の補助される上昇モードにあり、負荷センサ手段が、第１の較正モードにおいて原動力アプリケータ上の、負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出する場合、牽引力付与手段は、付与される補助力を減少させるように動作可能であるので、牽引力は０％に近づく。牽引力が０％に近づくことは、原動力アプリケータの加重（重量）を持ち上げることができ、システムが必要とされるあらゆる摩擦を克服できる牽引力を意味することが理解されるだろう。
【００６８】
このように、使用者などの対象物は、あらゆる時間において、降下または他の意図されない下降に対して保護される。
【００６９】
牽引力の形態の上昇補助力が取り除かれる場合、すなわち第２の補助される上昇モードが作動されていない場合、第２の補助される上昇モードを再開するために使用者は第１の較正モードを繰り返さなければならない。
【００７０】
代替として、使用者は補助されずに開始してもよい。より具体的には、制御機構は、原動力発生器を第３の補助されない上昇モードに切替えるように動作可能であり、第３の補助されない上昇モードにおいて、原動力発生器は、負荷センサ手段によって検出された負荷が原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、原動力アプリケータに対して作用するように最初に動作可能であり、牽引力付与手段は、原動力発生器によって原動力アプリケータに牽引力を提供しない。すなわち、牽引力付与手段は、原動力アプリケータの加重（重量）を持ち上げ、システムにおけるあらゆる摩擦を克服できる牽引力を付与するように動作可能である。
【００７１】
第３の補助されない上昇モードにおいて付与される牽引力は０ｋｇであり、牽引力付与手段は、第１の較正モードが使用者により開始されない限り、第３のモードにおいて作動されていないことは理解されるだろう。
【００７２】
さらに、任意の時点において、使用者は、装置を第３の補助されない上昇モードにおいて作動するように選択してもよい。このように、使用者は、使用者自身を、装置のロープ上のクリップなどで原動力アプリケータと接続することができ、制限されずに、床レベルまたは任意の中間の水平レベルで後方および前方ならびに／または下方および上方に移動できる。次いで、使用者が、彼／彼女の位置から上昇することを選択すると、装置は第３の補助されないモードで動作するので、彼／彼女が上昇するときに下降を防止する保護を提供する。使用者が第１の較正モードを首尾よく完了した場合にのみ、装置は補助されている上昇モードを開始する。
【００７３】
上昇補助力を提供するための装置が第３の補助されない上昇モードにあり、負荷センサ手段が、第１の較正モードにおいて原動力アプリケータ上の、負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出する場合、制御機構は、原動力発生器の動作を第４の降下または下降モードに切替えるように動作可能であり、第４の降下または下降モードにおいて、原動力発生器は停止され、牽引力付与手段は、牽引力を原動力発生器によって原動力アプリケータに付与せず、使用者は原動力アプリケータによって所定の位置に維持される。
【００７４】
このように、使用者は、あらゆる時間において降下または他の意図されない下降に対して保護される。
【００７５】
降下後、装置は、予め選択された時間の後、第１の較正モードに切替わり得る。これは、較正工程をシミュレートする降下による。使用者は、較正モードを作動させず、床または他の中間の水平レベルまで下降できる。
【００７６】
較正モードの作動停止は例えばリモートコントロールによってなされ得る。
【００７７】
代替として、降下後、制御機構は、原動力発生器の動作を第５のモードに切替えるように動作可能であり、第５のモードにおいて、原動力発生器の動作は反転され、使用者は安全な位置まで降下できる。
【００７８】
種々の実施形態において、降下後、第５のモードは、所定の時間の後、開始される。より具体的には、所定の時間は１〜１０秒の間であり得る。
【００７９】
任意の時間において、第１の較正モードは、負荷を負荷センサ装置にかけることによって使用者により開始され得る。これは、例えば使用者がロープにつかまり、彼／彼女が床から離れて上がることによって、床レベル（または任意の中間の水平レベル）にて行われ得る。代替として、使用者は、例えばロープ上で下がる前に、その使用者の位置から数段階上昇してもよい。
【００８０】
登り補助力を提供するための装置はまた、使用者の動きの停止または一時停止を検出するように構成され得る。使用者の動きの一時停止または停止を検出する際に、制御機構は、原動力発生器の動作を第３の補助されない上昇モードに切替えるように動作可能であり、第３の補助されない上昇モードにおいて、原動力発生器は、負荷センサ手段によって検出された負荷が、原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、原動力アプリケータに最初に作用し、牽引力付与手段は、牽引力を原動力発生器によって原動力アプリケータに付与することを停止する。
【００８１】
牽引力の形態の登り補助力が取り除かれる場合、使用者は、第２の補助される上昇モードを再開するために、第１の較正モードを繰り返さなければならない。代替として、使用者はさらに、補助されない上昇モードに進み、制御機構は、原動力発生器を第３の補助されない上昇モードに切替えるように動作可能であり、第３の補助されない上昇モードにおいて、原動力発生器は、負荷センサ手段によって検出された負荷が、原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、原動力アプリケータに最初に作用する。第３の補助されない上昇モードにおいて付与される牽引力は０ｋｇであり、付与される補助力「ａ」は０％であることが理解されるだろう。
【００８２】
代替として、牽引力付与手段は第４のモードにおいて作動していない。
【００８３】
第３の態様によれば、本発明はさらに、上昇補助力を提供するためのシステムであって、
原動力発生器と、
前記原動力発生器に動作可能に連結された原動力アプリケータと、
前記システムの使用の際に、前記原動力アプリケータが原動力を付与する対象物と、
負荷センサ手段、電気制御および診断システム、ならびに牽引力付与手段を備える制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記原動力発生器を制御するように生成され、配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記原動力発生器が停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記原動力アプリケータに付与される負荷を検出するように生成され、配置され、
前記牽引力付与手段は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って、前記原動力発生器によって前記原動力アプリケータに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、
前記制御機構は、前記原動力発生器の動作を第２の補助される上昇モードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される上昇モードにおいて、前記負荷センサ手段によって検出された負荷が、前記原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、前記原動力発生器は、前記原動力アプリケータに最初に作用し、
前記牽引力付与手段は、前記原動力発生器によって、決定された前記牽引力を前記原動力アプリケータに付与するように動作可能であり、前記牽引力は上昇補助力を前記対象物に提供し、前記第２の補助される上昇モードの動作の際に、前記負荷センサ手段は、前記原動力アプリケータ上の前記対象物の重量を検出し、前記原動力発生器の動作を第４の降下または下降モードに切替えるように生成され、配置され、前記第４の降下または下降モードにおいて前記原動力発生器は停止され、前記対象物は前記原動力アプリケータによって所定の位置に維持され、前記電気制御および診断システムは、前記原動力発生器および前記制御機構の動作をモニターし、障害が検出された場合、前記原動力発生器の動作を第５の障害モードに切替えるように生成され、配置される、上昇補助力を提供するためのシステムを提供する。
【００８４】
特定の好ましい実施形態において、対象物は、限定されないが、人および／または動物を含む、使用者を含む。代替として、または加えて、対象物は、機器、道具または何であれ任意の他の無生物を含んでもよい。
【００８５】
第３の態様の実施形態において、原動力発生器は、動力を供給される巻きリール、ホイスト、ケーブル牽引装置、キャプスタン、プーリ、カウンタウェイト装置および／または動力を供給される持ち上げ装置のうちの１つ以上を含んでもよい。動力を供給される持ち上げ装置は、例えばシザーリフト機構であってもよい。このように、原動力発生器は、さらなる装置および／または対象物を移動させ得る力を生成するように動作可能である。
【００８６】
第３の態様の実施形態において、原動力アプリケータはロープを含んでもよい。ロープという用語は、負荷を支持するのに適切な任意の種類のラインを含むことは容易に理解されるだろう。例えば、ロープは、天然繊維または合成繊維、ウェビングテープ、鋼線または鋼索、ケーブルなどのロープであってもよい。そのような実施形態において、対象物は、好ましくは、ロープに接続可能である。従って、原動力アプリケータは、そこから原動力を導くように原動力発生器に連結され、その後、原動力がアプリケータによって対象物に付与され得る。
【００８７】
原動力発生器が動力を供給される巻きリールであり、原動力アプリケータがロープである実施形態において、ロープは好ましくは巻きリールに結合され、装置の使用の際に対象物に結合される。
【００８８】
特定の実施形態において、システムは登り補助力を提供するためのシステムである。より具体的には、登り補助力を提供するためのシステムは、
動力を供給される巻きリールと、
前記巻きリールに結合され、装置の使用の際に使用者に結合されるロープと、
負荷センサ手段、電気制御および診断システム、ならびに牽引力付与手段を備える制御機構と、
を備え、
前記制御機構は、第１の較正モードにおいて前記動力を供給される巻きリールを制御するように生成され、配置され、前記第１の較正モードにおいて、前記巻きリールが停止され、さらに前記負荷センサ手段は、前記ロープに付与される負荷を検出するように生成され、配置され、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって前記ロープに付与される牽引力の量を決定するように動作可能であり、前記牽引力は、式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って決定され、
前記制御機構は、前記巻きリールの動作を第２の補助される登りモードに切替えるように動作可能であり、前記第２の補助される登りモードにおいて、前記巻きリールは、前記装置を使用中の前記使用者と前記巻きリールとの間の前記ロープのたるみを防止するように動作し、前記牽引力付与手段は、前記巻きリールによって、決定された前記牽引力を前記ロープに付与するように動作可能であり、前記牽引力は、前記使用者に登り補助力を提供し、
第２の補助される登りモードの動作において、前記負荷センサ手段は、前記ロープ上の前記使用者の体重を検出し、前記巻きリールの動作を第４の降下または下降モードに切替えるように生成され、配置され、前記第４の降下または下降モードにおいて、前記巻きリールは停止され、前記使用者は前記ロープで吊り下げられ、前記電気制御および診断システムは、前記動力を供給される巻きリールおよび前記制御機構の動作をモニターし、障害が検出された場合、前記巻きリールの動作を第５の障害モードに切替えるように生成され、配置される。
【００８９】
特定の実施形態において、負荷センサが原動力アプリケータ上の前記対象物の重量を検出する場合、第４の降下または下降モードよりむしろ、負荷センサ手段は、第１の較正モードにおいて原動力アプリケータ上の、負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出し、原動力発生器の動作を第３の補助されない上昇モードに切替えるように生成され、配置され得、第３の補助されない上昇モードにおいて、負荷センサ手段によって検出された負荷が、原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、原動力発生器は、原動力アプリケータに最初に作用し、牽引力付与手段は、牽引力を原動力発生器によって原動力アプリケータに付与することを停止する。
【００９０】
種々の実施形態において、このように、使用者は教示されているロープ上に維持され、第３の補助されない上昇モードのように降下を防止し、原動力発生器は、装置を使用中の対象物と、原動力発生器との間のロープのたるみを防止するように動作し、牽引力付与手段は、牽引力を原動力発生器によって原動力アプリケータに付与することを停止する。
【００９１】
代替として、負荷センサが原動力アプリケータ上の前記対象物の重量を検出する場合、第４の降下または下降モードを開始するよりむしろ、負荷センサ手段は、第１の較正モードにおいて原動力アプリケータ上の、負荷センサ手段によって検出された負荷と実質的に等しい負荷を検出し、牽引力付与手段に作用するように生成され、配置され得、その牽引力付与手段は、次いで、原動力アプリケータに付与される補助力「ａ」を０％に近づくように減少させるように動作可能であり、それによって、第２の補助される上昇モードを維持しながら、付与される牽引力を０ｋｇまで効果的に減少させる。
【００９２】
障害を検出した後、第５の障害モードが開始し、システムのリセットがさらなる動作のために必要とされ得る。
【００９３】
第４の態様によれば、本発明は、一定の高さで作業する場合、使用者が上昇するのを補助するための方法であって、その方法は、
ロープを提供する工程と、
第１の方向において前記ロープに付与される負荷を検出する工程と、
前記使用者に提供される付与される補助力のレベルを選択する工程と、
式ｈｆ＝ｄｌ×ａ（式中、「ｈｆ」は牽引力（ｋｇ）に等しく、「ｄｌ」は検出された負荷（前記負荷センサ手段によって検出された負荷）（ｋｇ）に等しく、「ａ」はパーセントとして付与される補助力に等しい）に従って牽引力を決定する工程と、
前記第１の方向において前記ロープに付与された負荷に対するカウンタウェイトに第２の方向において前記牽引力を付与する工程と、
を含む方法を提供する。
【００９４】
前記方法はさらに、前記ロープ上の使用者に、前記牽引力が決定されたことを信号で送る工程と、
前記ロープ上で検出された負荷のパーセントとして牽引力を決定する工程と、前記ロープに付与された前記負荷に対するカウンタウェイトに前記牽引力を付与する工程との間で、予め選択された時間遅延を提供する工程と、
前記ロープ上で検出する負荷の変化に応じて前記牽引力を取り除く工程と、
のうちの１つ以上の工程をさらに含んでもよい。
【００９５】
以下に本発明の種々の実施形態を記載する。ここで記載する実施形態の特徴は、本発明の第１、第２、第３および／または第４の態様の特徴であり得る。登り補助に対する特定の参照と共に種々の実施形態を記載するが、本開示を読むと、その実施形態は、使用者／人などの対象物による任意の上昇および／または下降に適用可能であることは容易に理解されるだろう。
【００９６】
好ましくは、原動力発生器は、手動、自動または何であれ任意の他の適切な手段によって動力を供給されてもよい。
【００９７】
種々の実施形態において、原動力発生器は電気モーターなどによって動力を供給されることが好ましい。代替として、原動力発生器は、手動または他の自動化された動力手段によって動力を供給されてもよい。
【００９８】
特定の実施形態において、原動力発生器は電気モーターなどによって動力を供給される巻きリールである。
【００９９】
代替として、巻きリールは、手動または他の自動化された動力手段によって動力を供給されてもよい。
【０１００】
本発明の実施形態において、第２の補助されている上昇モードおよび／または第３の補助されない上昇モードにおいて、負荷センサ手段によって検出された負荷が原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、制御機構は、原動力発生器を原動力アプリケータに作用させるように指示する。
【０１０１】
本発明の第３の態様の実施形態において、特に、負荷センサ手段によって検出された負荷が原動力アプリケータの加重と実質的に等しくなるまで、制御機構は、原動力発生器を原動力アプリケータに最初に作用させるように指示するように電気制御および診断システムを介して作用し得る。
【０１０２】
第３の補助されない上昇モードにおいて、負荷センサ手段によって検出された負荷が原動力アプリケータの加重と実質的に等しい場合、原動力発生器は停止するように指示される。第２の補助される上昇モードにおいて、負荷センサ手段によって検出された負荷が原動力アプリケータの加重と実質的に等しい場合、原動力発生器は停止するように最初に指示されるが、牽引力付与手段は、原動力発生器を介して牽引力を原動力アプリケータに付与することを継続する。
【０１０３】
より具体的には、本発明の実施形態において、第２の補助される上昇モードおよび／または第３の補助されない上昇モードにおいて、制御機構は、たるみが検出された場合、ロープを巻き込むように巻きリールに指示することによってロープのたるみを防止するように作用する。
【０１０４】
本発明の第３の態様の実施形態において、特に、制御機構は、たるみが検出された場合、ロープを巻き込むように、電気制御および診断システムを介して巻きリールに指示することによってロープのたるみを防止するように作用し得る。特定の実施形態において、電気制御および診断システムは、ロープに付与される負荷を生じずに手動でロープを緩めようとしている使用者の方向においてロープのたるみが生じる場合を検出するように構成され得る。そのような実施形態において、ロープは、たるみがシステムによって検出される所定の点まで使用者によって緩められてもよい。
【０１０５】
種々の実施形態において、電気制御および診断システムは、閾値以下の負荷が所定の時間、検出される場合、巻きリールがロープを巻き上げることを防止するように構成され得る。従って、特定の閾値以下の負荷が測定される場合、システムは、短時間でロープを巻き上げるのみであり、使用者が、使用後、何かにロープを留めることを忘れた場合、ロープが使用者から離れて持ち上がるのを防止する。これはまた、ロープの巻き上げの滑らかさにより検出されてもよい。システムが、一定の時間にわたって、人が登ることを表すのではなく、均一な負荷を検出した場合、巻きリールによるロープの巻き上げは、所定の時間の後、停止される。
【０１０６】
第３の補助されない上昇モードにおいて、たるみが除かれる場合、巻きリールが停止するように指示される。第２の補助される上昇モードにおいて、たるみが除かれる場合、巻きリールは停止するように指示されるが、牽引力付与手段は、巻きリールを介して牽引力をロープに付与し続ける。
【０１０７】
軽い伸張がロープに付与される場合、例えば使用者が制御された形態で下降する場合、巻きリールはロープを繰り出すように指示されてもよい。降下または下降モードにおいて、使用者の体重がロープに付与される場合、巻きリールは停止するように指示される。次いで以下に説明するような多くの方法において、使用者を地面に下げるためにロープを緩めることが開始され得る。障害モードにおいて、巻きリールは停止され、アラームが伝えられる。
【０１０８】
障害モードにおいて、本発明の装置およびシステムは、障害がなくなるか、または無効
になるまで、巻きリールを停止させる。
【０１０９】
致命的でないエラーが検出された場合、例えばセンサが同意しそこない、動力が失われ、ＵＰＳがオンにされた場合などに「リンプホームモード」が起動される。このリンプホームモードは、進行した機能（登り補助など）を全て無効にし、安全レベルおよびチェックシステムに戻すように使用者に知らせる警告を全て鳴らす。
【０１１０】
この場合、電気制御および診断システムは、センサを含む制御機構の残りからの入力を得る。
【０１１１】
種々の実施形態において、制御機構の残りからの入力に応じて、電気および制御システムは巻きリールの動力を制御する。典型的に、巻きリールは三相電気モーターにより動力を与えられ、電気制御および診断システムはインバータを制御し、次いでモーターの速度および方向を制御し、それ故、巻きリールを制御する。同時に、電気制御および診断システムは診断機能を実行する。診断機能は複数のレベルで作動できる。例えば、以下に説明するようにマイクロスイッチまたはポテンショメータなどのセンサを含む制御システムからの出力が互いに比較されてもよく、いくらかの相違が障害モードを開始する。同様に、インバータに対する入力信号は、障害モードを開始するために出力信号と比較されてもよい。例えば巻きリールの動きを独立して検出する、他のセンサもまた、診断システムを入力するために、利用され、使用されてもよく、またはさらなる「冗長」センサがクロスチェック目的のために、制御機構において利用されてもよい。診断機能は、登り補助力を提供するための装置の動作において本質的なさらなる安全性を提供する。しかし、制御システムの故障の危険性があり、制御システムが小規模であり得ると、その結果として、使用者に対して重度の障害を引き起こすか、またはさらに死に至ることさえもある、重大な起こり得る結果が生じる可能性がある。例えば、巻きリールが故障のために制御不能にロープを繰り出す場合、使用者は危険な高さにおいて保護されない状態となり得る。適切な自己診断システムがなければ、本発明の登り補助力を提供するための装置は、使用者に対するＣＥ承認などの規制認可を得られる可能性は低い。
【０１１２】
好ましくは、電気制御および診断システムはプログラム可能である。
【０１１３】
好ましくは、巻きリールの速度および方向を制御するように使用されるインバータもまた、プログラム可能である。プログラム可能な電気制御システムおよびインバータは、制御システムに構築される様々な機能を可能にし、巻きリールの速度および方向の動作制御はほぼ無限となり得る。これにより、本発明の登り補助力を提供するための装置およびシステムの動作を、以下に説明するように、電気制御および診断システムを簡単に再プログラムすることによって、必要とされる使用の状況および種類に合わせて変更させることが可能となる。
【０１１４】
ロープという用語は、降下の事象において使用者の体重を支持するのに適した任意の種類のラインを含むことは、読み手により容易に理解されるだろう。例えば、ロープは、天然繊維または合成繊維、ウェビングテープ、または鋼線もしくはロープであってもよい。有利には、本発明の上昇補助力を提供するための装置である、較正装置および本発明の上昇補助力を提供するためのシステムは、各々、および全て、従来のクライミングロープと共に使用されてもよく、それにより、提供されるクライミング経験は、そのようなロープを使用するパートナーと共にクライミング経験をほぼシミュレートする。
【０１１５】
制御機構は、補助される上昇モードおよび補助されない上昇モードにおいて、たるみがロープに存在するときは巻きリールがロープを巻き、軽い伸張下、すなわち使用者の体重以下である場合は、ロープを繰り出すように緩めるように構築またはプログラムされ得る。この構成は、トップロープクライミングまたはリードクライミングの操作の間、例えば操作に必要な場合、使用者が十分にロープを手にとることができる間のあらゆる時間においてロープを適切にピンと張ることを維持する。
【０１１６】
しかしながら、加えられる安全性のために、特に未経験の使用者によって使用される場合、巻きリールの動作は十分に制限されることが好適であり得る。例えば、トップロープクライミングにおいて、補助される上昇モードおよび補助されない上昇モードは、ロープがたるむ場合、ロープを巻き込み、次いでたるみが巻き取られると単に停止する、すなわち、軽い伸張下の場合ロープが緩まないようにのみ作動し得る。この動作方法により、使用者が巻きリールから、ある量のロープを自由に引き抜くことが防止される。これは、降下の事象において使用者が不十分に保護されるという結果を生じる。
【０１１７】
安全性の理由のために、本発明の実施形態において、制御機構は、トップロープクライミングまたはリードクライミングに関して、異なる形態で巻きリールを動作する。例えば、上昇補助力を提供するための装置は、好ましくは、ロックおよびキーまたは電気コードロックなどの安全手段がさらに設けられ、試みられるクライミング方法（トップロープまたはリード）について不適切な様式での動作を防ぐ。
【０１１８】
ロープの長さが巻きリールから引っ張られ、クライミング状態においてピンと張ることを保持しない場合、次の使用のために巻きリールを戻してロープが巻かれなければならない。このような状況において、ロープは巻き込まれて一部の伸張がロープに付与されない限り、ロープがドラム上で緩く巻かれ得ることが見出される。このように緩く巻くことは、上昇補助力を提供するための装置の機構で引っかかり、その正確かつ安全な動作を損なう場合がある。従って、本発明の上昇補助力を提供するための装置は、必要に応じて、巻きリールに巻かれるロープと巻きリールとの間の伸張を付与するように生成され、配置されるニップローラ機構と適合されてもよい。特に、巻き取りモードが選択される場合、ロープの伸張に依存する、制御機構の正常な動作の妨げを回避するために、ニップローラ機構のみが作動する。ニップローラの構成はまた、巻きリール上のロープを規則的な層状の形態に誘導するか、または「テールする（ｔａｉｌ）」ことに役立つ。
【０１１９】
例えば、非常に長い長さのロープ、特に鋼線などの薄いロープが、本発明の上昇補助力を提供するための装置と共に使用されることを必要とされる場合、自己テーリング（ｓｅｌｆ−ｔａｉｌｉｎｇ）機構が、巻きリール上のロープの層化の改良された制御を提供するように適合されてもよい。自己テーリング装置は、ケーブルまたはロープの長い長さのための巻き動作に関して周知である。例えば、自己テール装置は、ロープがリール上で巻かれると、ロープの位置または巻きを誘導するために、ロープが巻き込まれると、巻きリールの幅にわたって前後に移動する、ロープを伸張するガイドを備えてもよい。
【０１２０】
本発明の上昇補助力を提供するための装置の動作は、ラインがピンと張って維持することを確保する。トップロープクライミングにおいて、制御機構は、ロープがたるんでいる、すなわち伸張下にないときはロープを巻き込むように巻きリールのモーターで切替わる。これは、降下の事象において、使用者が、装置による制御下にもたらされる前に、かなりの距離に関して自由に降下しないことを確保するために、ロープをピンと張ることを維持するパートナーに使用者が伴われる状況を効果的にシミュレートする。降下の事象において、本発明の制御機構は降下モードに切替わり、巻きリールの動作を停止するように作動する。
【０１２１】
巻きリールが、ギアボックスを介して直接作用するモーターによって駆動される場合、駆動系に使用されるモーターとギアボックスの比に応じて、降下する使用者は、降下する点の近くまでロープから吊り下げられるか、または使用者の体重は、巻きリール、ギアボックスおよびモーターを回転するのに十分であるかのいずれかであり、使用者を地面の方に徐々に下げる。好ましくは、使用者が降下する点の近くまで、使用者を所定の位置に保持する駆動系が選択される。次いで、降下した使用者は、クライミングを継続するために使用者自身をクライミング面に再結合して、簡単にクライミングを実施できるか、または使用者は、以下に説明するように、リモートコントロール装置によってシーケンスを下げるように作動でき、巻きリールを動力下で作動させながら使用者自身を地面まで下げる。使用者がクライミング面まで登るか、または固定、静止、もしくはクライミング面に保持している場合、ロープがリールから緩まるべきではないことは容易に理解され得る。これはロープがたるむ状況を導き、使用者は降下の事象において適切に保護されない。従って、通常の使用において、制御機構は、使用者の体重がラインを伸張する場合にのみ、下降を可能にするだけである。
【０１２２】
有利には、本発明の制御機構はさらに、調節可能な時間が経過する場合、タイマー機構を備え、使用者の体重がロープを伸張する場合、使用者を安全に地面に下げるためにシーケンスを下げるように自動的に作動する。
【０１２３】
設定した時間の後、使用者の体重でロープを伸張する、使用者のこの自動的な低下は特に、子供または初心者が登ることを習得している場合に有用である。彼らは、登ることを試みているいくらかの時間が過ぎると、下降するためにリモートコントロールを作動させる必要はない。下降の速度が遅く、制御されているので、望まれる場合、使用者は、使用者自身を、安全性を含めずにクライミング面に再結合できる。シーケンスを下げることは即座に停止し、使用者の体重はロープをもはや伸張せず、次いで制御機構がロープをピンと張ることを維持するために正常に動作する。所望の場合、時間は０に設定されてもよく、低下は、使用者の体重がロープを伸張するときに起こる。
【０１２４】
好ましくは、本発明の上昇補助力を提供するための装置は、第１、第２または第３のモードにおいて上昇補助力を提供するための装置の作動を開始するためのリモートコントロール装置を備え、その第４のモードにある場合、下降のためにロープを緩めるように制御機構に信号を送る。好ましくは、リモートコントロール装置はワイヤレスリモートコントロールである。無線または有線であり得る二重リモートコントロールもまた、例えば必要な場合、緊急事態においてシステムを作動させるための補助を可能にするように提供されてもよい。リモートコントロールは、通常、使用者の機器または衣服に結合され、使用者によって実施される。これにより、上昇の任意の段階におけるパートナーまたは補助力についての必要性が回避される。リモートコントロールは、下降の間、使用者を停止させるようにプログラムされてもよい。この設備により、使用者が、上昇を再開するために使用者自身を壁の選択された点に再結合することを可能にする。また、構造上の正確な点における配置が必要とされる工業的な状況においても有用である。
【０１２５】
一部の状況において、例えば人工的なクライミング面のメンテナンスの間、メンテナンス作業に従事している人を上昇させるために、巻きリールが、持ち上げ装置として作用するように作動され得る場合に有益であることは理解される。これらの状況において、牽引力は１００％より大きくてもよい。このような状況に関して、巻きリールの正常な「フェイルセーフ」動作は、例えば、本発明の上昇補助力を提供するための装置によって、負荷（伸張）下で巻き込みを可能にする、制御機構の任意の持ち上げモードに対するアクセスを可能にする、リモートコントロール装置にキーまたはキーコードを入力することによって無効にされ得る。持ち上げ装置として本発明の上昇補助力を提供するための装置を使用することはまた、多くの工業的な状況において有益であり得る。適切に動力を供給された巻きリールを用いて（十分なトルクを用いて）、本発明の上昇補助力を提供するための装置は、ビル材料など、完全に重量を持ち上げるために使用され得、一方、別の装置は、材料を使用する予定の使用者を支持するために使用される。同様に、使用者は、必要な場合、本発明の装置を使用することによって所定の位置に直接持ち上げられてもよい。安全性の理由のために、使用者が持ち上げられる場合、２つのロープが使用されることが好ましい。好ましくは、２つのロープが利用される場合、上昇補助力を提供するための装置の巻きリールは、２つの巻き部分に分割される。その後、各々の巻き部分は、別のロープを用いて負荷されてもよい。この手段によって、両方のロープは、単一の上昇補助力を提供するための装置によって一緒に作動される。代替として、本発明の２つの装置は、各々、持ち上げられる使用者に接続されるロープと共に使用されてもよい。２つの装置が使用される場合、それらは、ビルの面の各コーナーに配置されてもよい。これは、２つの離間した巻きリールの各々で、巻き込まれるロープの量を制御することによってビルの面の高さおよび幅にわたって任意の位置まで「使用者」が持ち上げられることを可能にする利点を有する。誤用、および長い距離にわたって人々を持ち上げる（危険な状態になる可能性がある）のを妨げるために、人々に付与されるホイスト機能は、バーストまたはパルス（典型的に１秒）のホイストのみであるように制限される。次いで、それは、緊急事態において人を正確な位置に戻すために使用されてもよいが、任意の距離にわたって使用するには不都合である。
【０１２６】
商業的なクライミング施設における使用の際に、リモートコントロールシステムにはまた、「時間による（ｂｙ  ｔｉｍｅ）」ベースで動かされる上昇補助力を提供するための装置の使用を可能にするタイマー機構が設けられてもよい。代替として、または加えて、制御機構自体に、「時間による（ｂｙ  ｔｉｍｅ）」ベースで動かされる上昇補助力を提供するための装置の使用を可能にするタイマー機構が設けられてもよい。
【０１２７】
トップロープクライミングに使用される場合、上昇補助力を提供するための装置は、ロープをぶら下げながら、登るものの頂上に配置され得るが、簡便さのために、地面または中間の高さに配置されてもよい。次いで、登るものの頂上に配置されたプーリの周りにロープを巻くことによって、巻きリールはトップロープクライミングのために使用される。登るものの下部に巻きリールを配置することにより、メンテナンスのための利用を容易にでき、また本発明の上昇補助力を提供するための装置をリードクライミングのために使用できる。一部の状況において、例えば、上昇補助力を提供するための装置は、ビルの外側で作業する使用者に対する安全性を提供するために使用され、上昇補助力を提供するための装置は、トラックまたはランウェイに沿って移動可能なように取り付けられてもよい。この構成はまた、トップロープクライミングについての使用の際に、上昇補助力を提供するための装置が、クライミング壁または構造物の上端に沿って走るトラックに配置され得る、スポーツクライミング施設に使用されてもよい。
【０１２８】
上昇補助力を提供するための装置は、望まれるように選択された位置まで移動可能である。
【０１２９】
上昇補助力を提供するための装置をトラックまたはランウェイに取り付けることにより、例えば、ビルの上端に沿うなどの所定の経路に沿ってレールを走る車輪で容易に移動できる。これにより、上昇補助力を提供するための装置を使用する場合、ビルの面のあらゆる部分にアクセスできる。トラックに沿った装置の移動は、所望の場合、リモートから制御可能である。使用者が、所定のコースに沿って、可能な場合、高さを変えて移動することが必要とされる場合、上昇補助力を提供するための装置は、必要とされるコースに一致するようにトラックに沿って移動し、ロープを巻き込むかまたは繰り出すようにプログラムされてもよい。樹木外科術、風力タービンのメンテナンスなど、またはとび職人の作業などの他の用途に関して、本発明の上昇補助力を提供するための装置は、可動性のためにトラックまたは他の乗り物に簡便に取り付けられてもよい。
【０１３０】
リードクライミングに使用される場合、ロープは、ピンと張ることを維持され、使用者が登る場合にのみ緩められ、一部の伸張がロープに付与されている。使用者が降下し、制御機構が、巻きリールを降下または下降モードに切替える場合、使用者は即座に、使用される最も高い安全手段からロープにより吊り下げられ、トップロープクライミングと同様の形態で所定の（安全な）速度で地面まで下りることができる。リードクライミングにおいて、ロープの伸張の制御ならびにリールの巻き込みおよび繰り出し動作が注意深く制御されることが特に重要である。トップロープクライミングと異なり、使用者が登るにつれて、ロープの一部が、次の基準点（一時的または恒久的な環付きボルトまたはクイックドローなど）まで結合のために持ち上げられ得るようにするために、制御機構は、使用者が巻きリールからいくらかロープを引っ張ることができるようにしなければならない。ロープの長さを「引っ張る」このプロセスは、通常の装置の動作のほぼ２倍の速度で迅速に行わなければならない。しかしながら、ロープを引っ張るプロセスは、ロープをさらに緩ませるか、または巻きリール操作を停止させ得る、オーバーライドスイッチ機構をトリガーしてはならない。同様に、ロープが次の固定点に留められる場合、装置は、望まれるピンと張ったロープの状態に戻すために、過剰なロープを巻き戻すように作用しなければならない。リードクライミングが前述の電気制御システムを用いて成される場合、微調整が最適な安全性および動作に必要とされることが、試験により示されている。
【０１３１】
制御機構は、前記上昇補助力を提供するための装置の使用の際に、前記ロープが伸張下でない場合、動力を供給される巻きリールが第１の位置に存在し、前記ロープが伸張下の場合、第２の位置まで軸の周囲を移動するように生成され、配置される軸と；前記巻きリールの動力を制御するための少なくとも１つのスイッチであって、前記スイッチは、前記上昇補助力を提供するための装置の使用の際に、動力を供給される巻きリールが前記第１の位置と前記第２の位置との間に移動する場合、作動可能である、スイッチと；前記上昇補助力を提供するための装置の使用の際に、伸張下の前記ロープが、実質的に、前記ロープに結合される使用者の体重以上になる場合にオーバーライドスイッチ機構が作動され、巻きリールがロープを緩めることができるように生成され、配置される、オーバーライドスイッチ機構と、を備えてもよい。
【０１３２】
好ましくは、軸は水平軸の周りで動力を供給される巻きリールを回転させる。望ましくは、軸は、リールおよびその関連するモーターについてのバランス点ではないが、バランス点に近接して配置される。その後、巻きリールは水平から傾いた状態になり、通常、ベース支持部（または地面）に一端が存在する。伸張がロープに付与される場合、リールは第１の位置から第２の位置まで傾斜し、ロープが緩んだ場合、重力下で第１の位置まで戻る。
【０１３３】
本発明の制御機構の他の実施形態は予測され得ることが理解されるだろう。例えば、軸は、ロープが伸張下にある場合、垂直軸の周りでリールを回転させる。そのような場合において、リールは、ロープがもはや伸張下にない場合、スプリングなどの弾性バイアス部材の作用によってその第１の位置に再び戻される。
【０１３４】
リールの動作を制御するためのスイッチ（複数も含む）は、リールの一端と、ベース支持部または地面との間の接触点に配置されるマイクロスイッチであり得る。リールが傾斜すると、リールからの圧力により地面または支持部と接触する場合にマイクロスイッチは作動する。傾斜スイッチなどの代替のスイッチが、制御機構の使用のために想定されてもよい。
【０１３５】
トップロープクライミングに関して、スイッチ動作は、伸張下でない場合にロープをリールで巻き、リールが第１の位置にあるように作用する。ロープが伸張下にあり、リールが第２の位置に移動する場合、スイッチ（複数も含む）はリールを停止させるように作動する。円滑な動作のために、使用者が登るとロープを連続的に受け取り、使用者が一時停止するとほぼ即座に停止し、軸の周りのリールの動く大きさが小さいことが望ましい。典型的に、移動は５ｍｍほどであり得る。
【０１３６】
リードクライミングに関して、スイッチ動作は異なる作用を制御する。軽い伸張下の場合、ロープは緩み、緩んでいる場合または実質的に使用者の体重以上の伸張下の場合、停止する。使用者の体重がロープ上にある場合、すなわち、上昇補助力を提供するための装置が降下または下降モードに切替えられる場合、オーバーライドスイッチ機構は作動する。この状況において、次いで使用者を地面に下げることが望まれ得るか、または必要とされ得る。オーバーライドスイッチ機構は、例えば上述のようにタイマー機構によって許可された場合、または使用者によって実施されるリモートコントロール装置によって命令された場合、下降を起こらせ得るように電気制御および診断システムに入力する。
【０１３７】
オーバーライドスイッチ機構は、スイッチ、例えばマイクロスイッチが、ロープが少なくとも使用者の体重を受け、スイッチを作動するために伸張がそのバイアスされた位置から巻きリールに移るまで、作動することを防止する、バイアス手段を備えてもよい。例えば、バイアス手段はスプリングまたはカウンタウェイトを備えてもよい。
【０１３８】
オーバーライドスイッチに対する代替の機構は、例えば、電気負荷セルまたは歪みゲージが、巻きリールおよびロープアセンブリに付与される負荷を測定した後、ロープを緩めるためにリールを解放することが開始され得ることが想定され得る。電気モーターが巻きリールに動力を供給するために利用される場合、モーター上の負荷の電子監視が使用されてもよい。
【０１３９】
好ましくは、制御機構はさらに、巻きリールの電力をオンにし、例えば、上述のようなメンテナンスに必要とされる場合、制御機構の正常な動作をオーバーライドするためのリモートコントロール装置を含んでもよい。
【０１４０】
好ましくは、制御機構は、前記ロープによる使用の際に動作可能であるレバー、およびバイアス手段であって、前記レバーおよび前記バイアス手段は、前記上昇補助力を提供するための装置の使用の際に、ロープが伸張下でない場合、前記レバーがバイアス手段によって第１の位置に保持され、前記ロープが伸張下である場合、第２の位置に移動するように生成され、配置される、レバーおよびバイアス手段と；巻きリールの動力を制御するための少なくとも１つのスイッチであって、前記スイッチは、レバーが前記第１の位置と第２の位置との間で移動する場合、作動される、スイッチと；オーバーライドスイッチ機構であって、前記ロープが実質的に、前記ロープに結合される使用者の体重以上の伸張下にある場合、前記オーバーライドスイッチ機構は作動され、装置の使用の際に、伸張が減少するまで、前記巻きリールを緩めることを可能にする。
【０１４１】
レバーが移動する場合、作動されるスイッチ（複数も含む）は、例えば、レバーにより接触した場合に作動するマイクロスイッチであり得る。マイクロスイッチの使用に対する代替として、ポテンショメータが使用されてもよい。ポテンショメータは、巻きドラムのベアリングに取り付けられ、レバーの移動に対して反応して、レバーの位置および／または移動、プログラム可能な電気制御システムに関して、連続したフィードバックを提供できる。この構成は、レバーアームの移動に対する高い感受性と共に少ない数の可動部分を与える。
【０１４２】
バイアス手段は、例えば、前記第１の位置にレバーを維持するように作用する、重り（複数も含む）であってもよい。有利には、制御機構の感受性は、設置される重りの数またはサイズを変化させることによって異なる状況のために調節され得る。レバー機構が利用される本発明の上昇補助力を提供するための装置の検査の間、異なるクライミング状況に必要とされる最適な重りは、有意に変化されてもよく（使用される機器により１ｋｇ〜９ｋｇ）、特に、クライミング面上を通過し、中間の固定点を介してロープに課される摩擦に依存することが見出される。有利には、重りに対する代替として、バイアス手段は、レバーに可変の負荷を付与するように作用する、バイアス部材を引っ張る電気的に作動されるアクチュエータ（例えばスプリング）を備えてもよい。そのような機構は、所与の状況に関してレバーに対して最適な負荷を付与することが容易に調節可能であるという利点を有する。使用者が壁または障害物を登るための準備をする場合、その使用者は、例えば、ダイアルをチューニングすることによって、アクチュエータおよびバイアス部材によってレバーに課される負荷を徐々に増加させるようにコントローラを作動できる。ロープが、巻きリールの動作によって上方に移動をちょうど開始する場合、レバー上の負荷は、ロープに付与される摩擦を補償するように設定される。電気アクチュエータおよびバイアス部材が、レバーに対する可変の負荷（抵抗性）を提供するために使用される場合、上述のようなレバーの作動を決定するためのポテンショメータの使用が特に好ましい。電気制御および診断システムは、アクチュエータを制御して、バイアス部材を介してレバーに漸増抵抗を送達するために使用され得る。
【０１４３】
モーターがギアボックスを介して直接巻きリールを駆動する構成に対する代替として、クラッチ機構が駆動チェーンに設置されてもよい。例えば、モーターは、ギアボックスを介して、クラッチ機構、例えば電磁気クラッチが駆動されるシャフトを把持するように作動される場合のみ、巻きリールが結合するシャフトを絶えず駆動してもよい。このような構成は、例えば、クラッチの動作を制御するために上述のようなレバーおよびバイアス手段を備える制御機構を使用できる。
【０１４４】
このような構成は、トップロープクライミングまたはリードクライミングに使用され得る。
【０１４５】
トップロープクライミングにおいて、ロープが伸張下にない場合、クラッチは制御機構によって作動され、巻きリールはロープを巻き込むように駆動される。ロープが伸張下にある場合、クラッチは駆動シャフトから外れ、巻きリールを停止させる。
【０１４６】
リードクライミングにおいて、ロープが伸張下にある（オーバーライドスイッチ機構を作動するのに十分でない）場合、クラッチは駆動シャフトを係合してロープを繰り出す。ロープが伸張下にない場合、クラッチは駆動シャフトから外れ、巻きは停止する。
【０１４７】
この場合において、巻きリールは、ギアボックスおよびモーターに直接結合されないので、使用者の体重がロープを伸張する場合、ロープを回転させ、急速に繰り出すことが制限されない。従って、制御されていない下降を防止するために、制御機構のオーバーライドスイッチが作動する場合、ロープ上の使用者の体重の結果として、クラッチは、駆動シャフトと迅速に係合し、外れることを繰り返すように命令される。これは、巻きリールが使用者の体重により回転され、クラッチを介して駆動シャフトと断続的に係合することによりブレーキをかけられるので、使用者を地面まで徐々に低下させる効果を有する。
【０１４８】
この構成は特定の利点を有する。単一のモーターから１つより多い巻きリールの動作を可能にする。モーターは、複数の巻きリールが、ある間隔で、例えばトップロープクライミングのためのインドアクライミング壁の頂上に沿って離間して結合され得るシャフトを絶えず駆動する。各巻きリールは、必要とされる場合、上述のような制御機構によって制御されるクラッチを介して駆動シャフトと係合する。これは、複数の使用者が、各々についての別のモーターを提供することを必要とせずに登ることを可能にする。さらに、使用者の体重がロープを伸張する場合、下降は自動的であり、リモートコントロール装置からの命令は必要とされない。
【０１４９】
本発明の第１、第２、第３または第４の態様の特徴は本発明の他の態様のいずれかにおいて存在してもよいことは理解されるだろう。
【０１５０】
本発明のさらに好ましい特徴および利点は、添付の図面と併せて示した一部の実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】図１は、トップロープクライミング用に配置される本発明の登り補助力を提供するためのシステムの簡単な実施形態を示す。
【図２ａ】図２ａは、トップロープクライミングおよびリードクライミングにおいて本発明の登り補助力を提供するためのシステムの使用を概略的に示す。
【図２ｂ】図２ｂは、トップロープクライミングおよびリードクライミングにおいて本発明の登り補助力を提供するためのシステムの使用を概略的に示す。
【図３】図３は、代替の制御機構を有する本発明による登り補助力を提供するための装置の別の実施形態を示す。
【図４】図４は、３つの巻きリールが、クラッチ機構によって係合する単一のモーターから駆動される、本発明の登り補助力を提供するためのシステムの実施形態を示す。
【図５】図５は、登り補助力を提供するためのシステムのさらなる代替の実施形態を示す。
【図６】図６は、適合されるニップローラ機構を有する登り補助力を提供するためのシステムのなおさらなる実施形態を示す。
【図７ａ】図７ａは、ビルに面してアクセスを提供するための本発明の登り補助力を提供するためのシステムの使用を概略的に示す。
【図７ｂ】図７ｂは、ビルに面してアクセスを提供するための本発明の登り補助力を提供するためのシステムの使用を概略的に示す。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る登り補助力を提供するためのシステムの動作を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０１５２】
図面において、同様の特徴は明細書全体にわたって同じ参照番号により示される。
【０１５３】
図１は本発明の登り補助力を提供するためのシステムの実施形態を示す。登り補助力を提供するための装置１は、ギアボックス８により巻きリール６の中心シャフト４を駆動する電気モーター２を備える。巻きリール６は、結合されたクライミングロープ９を有する（明確さのためにロープ９の数ターンのみを図１に示す）。
【０１５４】
巻きリール、電気モーターおよびギアボックスは、ベースプレート１２を有するクレードル１０に取り付けられる。ベースプレート１２は、水平軸１４に取り付けられる。軸１４は、装置のバランス点１６においてではないが、装置のバランス点１６の近接に位置するので、クライミングロープ９により付与される負荷の非存在下で、クレードル１０は、支持体１８上にあるように重力下で傾斜する。ロープ９が伸張下の場合、クレードル１０は、第２の支持体１９上にあるように傾斜する。
【０１５５】
示した例において、登り補助力を提供するための装置１は、構造物の頂上に配置され、トップロープクライミングのために使用され、クライミングロープ９は、ベースプレート１２におけるスロット２０を介して下方まで与えられる。
【０１５６】
コントロールボックス２１は、電気制御および診断システム２２、ならびに電気モーター２の動作を制御するインバータ２３を含む。コントロールボックス２１はさらに、負荷センサ２００および牽引力アプリケータ３００を含む。登り補助力を提供するためのシステムの使用中、ロープ９が伸張下でない（すなわちたるんでいる）場合、クレードルは支持体１８上に存在し、マイクロスイッチ２４はベースプレート１２に位置し、ベースプレート１２と支持体１８との間で、それらの接触により作動される。マイクロスイッチ２４は、電気制御および診断システム２２に信号を送り、それにより、モーター２に電力を供給するためにインバータ２３を作動させるので、巻きリール６はロープ９を巻き込む。ロープ９が伸張下にある場合、すなわちたるみが全てピンと張られると、装置が第２の支持体１９上に存在するまで、登り補助力を提供するための装置１は軸１４の周囲で傾斜する。第２のマイクロスイッチ２８は、第２の支持体１９へのベースプレート１２の接触により作動され、使用者が補助されない登りモードにある場合、モーター２を停止するように電気制御および診断システム２２に信号を送る。
【０１５７】
代替の例において、マイクロスイッチ２８は、ロープが上を通る、負荷／圧力センサに置き換えられてもよいか、またはさらなる代替において、装置全体が、そこに結合されるトルクセンサを有する中心を通るシャフトを有するドラムである。
【０１５８】
使用者が補助される登りモードを利用することを望む場合、較正モードがまず実施されなければならない。使用者は、３〜５秒間のセット時間、その全体重をロープ９にかけることによってシステムを較正する。負荷センサ２００は使用者の体重を検出し、牽引力アプリケータ３００は、巻きリールによってロープにもたらされる牽引力の大きさを決定する。付与される牽引力（ｈｆ）の大きさは、（負荷検出のパーセントとして）要求される付与される補助力「ａ」に、検出された負荷「ｄｌ」を掛けることによって導き出される。システムをアクティブにする前に、使用者は付与される補助力「ａ」のレベルを予めプログラムできる。
【０１５９】
通常、付与される補助力は１０％から７０％の間である。較正モードの後、使用者である彼／彼女が上昇し始めると、ロープ９は巻きリール６によって巻き込まれ、マイクロスイッチ２８はベースプレート１２と第２の支持体との接触により作動される。牽引力が巻きリール６によってロープ９に付与すべきという信号が、牽引力アプリケータ３００に送られる。
【０１６０】
圧縮バネおよび第３のマイクロスイッチを備えたオーバーライドスイッチ機構３０もまた、第２の支持体１９に配置される。
【０１６１】
ロープ９の伸張が解放される（使用者がより高く登る）と、その後、登り補助力を提供するための装置は、もう一度第１の支持体１８上に存在するように重力の影響下で軸により動き、第１のマイクロスイッチ２４の作動により、再び作動して巻き込み始める。従って、使用者の行動によりロープ９が引っ張られ、また解放される場合、軸１４の周囲の装置の傾斜は、登っている間、ロープ９を適切にピンと張ることを維持するために、巻きリール６の作動を制御するように使用される。
【０１６２】
補助しているか、または補助していない、いずれかの登りモードにおいて、降下する場合、ロープ９は使用者の全体重により伸張するので、装置１は、第２の支持体１９に存在するように軸１４の周囲で傾斜し、第２のマイクロスイッチ２８が作動するので、モーター２は停止する（電力が供給されない）。負荷センサ２００は、センサした負荷と、較正の間の最初に検出した負荷とを比較することによって、使用者の全体重がロープ９上にあるかを決定する。ギアボックス８内のギアの比は、ロープに吊るされている間、使用者を所定の位置に保持するように選択される。使用者の体重により生じるロープ９の伸張は、第３のマイクロスイッチのオーバーライドスイッチ機構３０を作動できるようにバネを圧縮する。オーバーライドスイッチ機構の作動により、許容される下降を可能にする。使用者が下降することを望んで降りる場合、使用者は、彼らのワイヤレスリモートコントロール装置（図示せず）を使用して、電気制御および診断システム２２に信号を送り、巻きリール６によってロープ９が巻かないようにすることを開始できる。
【０１６３】
較正が生じない場合、降下または下降モードが、ロープ９にかかるいくらかの体重によってトリガーされる。
【０１６４】
同様に、登ることを完了した使用者が下降することを望む場合、彼らは単に、登っている面から手を離し、彼らの体重でロープ９を伸張させ、オーバーライドスイッチ機構３０を作動させ、次いで彼らのリモートコントロール装置を使用して、ロープが巻かないようにすることを開始する。
【０１６５】
図２ａは、登り補助力を提供するためのシステムおよびトップロープクライミングにおける図１の登り補助力を提供するための装置１の使用の全体図を示す。登り補助力を提供するための装置１はクライミング面３２の頂上に位置する。使用者３４は、登り補助力を提供するための装置１に接続されているロープ９に取り付けられている間にクライミング面を登る。ロープ９は、図１に関して上記した登り補助力を提供するための装置１による制御された巻き込みによって伸張を維持する。使用者３４は、登る出発時に登り補助力を提供するために装置１の作動を開始し、使用者の体重がロープを伸張し、オーバーライドスイッチ機構を作動する場合、下降する（ロープを巻かない）ことを開始するために使用されるワイヤレスリモートコントロール装置３８を保持する。
【０１６６】
図２ｂはトップロープクライミングについての代替の構成を示し、登り補助力を提供するための装置１が、クライミング面３２の下部に配置される。ロープ９は、クライミング面の頂上に位置するプーリ４０の周りを通り、次いで使用者３４に対して下がって位置する。
【０１６７】
図３は、本発明に係る登り補助力を提供するための装置のさらなる実施形態を示し、その装置は、巻きリールの旋回運動よりむしろ、レバーの動き、巻きリール動作を制御するための全体としてのギアボックスおよびモーターアセンブリを使用する。巻きリール６は、そのドライブシャフト４のいずれかの端部でベアリング４４によって支持クレードル１０に取り付けられる。明確にする目的で、巻きリールシャフト４を駆動するモーターおよびギアボックスは図示せず、ロープは端面図（図３ａ）に示すのみであり、その端面図には巻きリールを示さない。２つの「Ｌ」形状のアーム４６は、軸４８によって、巻きリールのいずれかの端部で支持クレードル１０に取り付けられるので、それらの両方は、第１の位置（図３ａの端面図における実線で示す）から第２の位置（図３ａの端面図における破線で示す）まで巻きリールシャフト４に平行する同じ軸の周囲を回転する。
【０１６８】
アーム４６は各々、「Ｌ」形状を構成する、ほぼ垂直な部分５０およびほぼ水平な部分５２を有する。アーム４６は、各々の端部で、Ｌ形状のアーム４６のほぼ垂直な部分５０の上端に結合される水平に配置されたローラ５４により互いに接続されて、コントロールレバー５６を形成する。垂直な部分は、ローラ５４が巻きリールの上に空隙を保持し、ロープ９が完全に巻き込まれた場合でさえも、クライミングロープ９がその巻きリールの周りで巻くように十分な長さである。
【０１６９】
「Ｌ」形状のアーム４６のほぼ水平な部分５２は、軸４８の周囲でコントロールレバーアセンブリ５６を第１の位置（垂直な部分５０の１つが第１のマイクロスイッチ５８に接触し、作動する位置）にバイアスをかけるように作用する重さである。
【０１７０】
クライミングロープ９は、巻きリール６の周りで巻かれ、コントロールレバーアセンブリのローラ５４を通じ、その周囲で巻かれ、次いで使用者（この図で示していない）まで固定ローラ６０の周囲で巻かれる。固定ローラ６０は支持クレードル１０に取り付けられ、第１の位置にある場合、コントロールレバー５６のローラ５４から水平に移動されるが、平行である水平軸で回転する。固定ローラ６０の水平移動は、Ｌ形状のアームの水平な部分（重さ）によって引き起こされるコントロールレバー５６に対するバイアス方向と反対の方向である。トップロープクライミングの使用の際に、補助される登りモードにおいて、ロープ９が伸張下でない場合、コントロールレバーアセンブリは第１の位置にバイアスされた状態であり、マイクロスイッチ５８は、電気制御および診断システム２２に信号を送るように作動して、モーターおよびギアボックスを作動して、巻きリール６にロープ９を巻き込ませる（たるみを引き締める）。ロープ９が伸張下にある場合、固定ローラ６０と巻きリールとの間のロープ９の位置は、コントロールレバーアセンブリを第２の位置（第２のマイクロスイッチ６２が「Ｌ」形状のアーム４６の１つの垂直な部分５０の接触によって作動する位置）に引くように作用して、電気制御および診断システム２２により、モーターおよび巻きリール６を停止させる。
【０１７１】
ロープ９の伸張が解放されると（使用者がより高く登ると）、コントロールレバー５６は、Ｌ形状のアーム４６の水平な部分（重さ）５２のバイアス影響下で第１の位置に再び戻るように移動し、ロープ９が使用者の作用により伸張され、また解放されると、第１の位置と第２の位置との間のコントロールレバー５６の移動は、巻きリール６の作動を制御して、トップロープクライミングの間、ロープ９を適切に伸張することを維持するために使用される。
【０１７２】
補助されている登りのために、以前の実施形態に関して記載したようにシステムの較正が実施され、第２のマイクロスイッチ６２が作動すると、牽引力アプリケータが、規定の牽引力を、巻きリール６を介してロープ９に付与するように作用する。
【０１７３】
ラインが、使用者の体重以上の伸張下にある場合に作動する、オーバーライドスイッチ機構６４が提供され、この例において、それは、下降モードを保証するためにコントロールボックス２２に信号を送る巻きリール上の負荷を測定するセンサである。下降モードの場合、使用者が所定の位置に保持され（巻きリールが停止され）、使用者が下降することを望む場合、ワイヤレスリモートコントロールを使用して、コントロールボックスに信号を送り、モーターを作動して、ロープを巻かないようにして、使用者は地面に降りることができる。
【０１７４】
リードクライミングに関して、コントロールレバー５６の位置に応答する巻きリール６の作動は反転される。すなわち、電気制御および診断システム２２は、マイクロスイッチの信号と異なって応答するようにプログラムされる。巻きリール６は、伸張下の場合（レバーが第２の位置にある場合）、すなわち使用者が登り、ロープが引っ張れる場合、ラインを繰り出す。ロープ９が伸張下にない（レバーが第１の位置にある）場合、巻きリールは停止する。
【０１７５】
この実施形態でのリードクライミングに関して、オーバーライドスイッチ６４は、使用者の体重以上の伸張下の場合、巻きリール６を停止させる。これにより、使用者は、降下した後すぐにロープを巻かないことによって引き起こされる高さの損失を生じずに、降下した後に登りを継続することができる。
【０１７６】
図４は、トップロープクライミングに使用するためにクライミング面の頂上に取り付けるための本発明の登り補助力を提供するためのシステムの実施形態を示す。通常の使用において、モーター２は、適切なベアリング６６に取り付けられたシャフト４を絶えず駆動する。結合したクライミングロープ９を有する３つの巻きリール６はシャフト４に取り付けられ、各々は、電磁気クラッチ６８の作動により、別々にシャフトと係合する。電磁気クラッチ６８は各々、図３の実施形態のものと同じ全体形状のレバーコントロール機構５６（明確さのために１つだけ示している）によって別々に制御される。レバーコントロール機構５６は、電気制御および診断システム２２に信号を送ることによって、それらのそれぞれのロープ９の伸張に応答し、その電気制御および診断システム２２は、電磁気クラッチ６８を作動させて、巻きリール６と駆動シャフトとを係合するか、もしくは非係合する（外す）か、または補助される登りモードの場合、巻きリール６を係合して、巻きリール６を介して規定の牽引力をロープ９に付与する。
【０１７７】
使用の際に、それぞれのロープ９が伸張下でない場合、各々の巻きリール６は、そのクラッチ６８を介してシャフト４に結合し、それにより、ロープは巻きリール６で巻き込まれる。ロープが伸張下にある場合、コントロールレバー５６が移動し、電気制御および診断システム２２に信号を送り、クラッチ６８を解放し、巻き込みを停止させる。伸張が使用者の体重以上である場合、巻きリール上で負荷を検出するセンサ（オーバーライドスイッチ機構６４）が、下降モードを保証するように電気制御および診断システム２２に信号を送り、電磁気クラッチ６８は、巻きリール６と駆動シャフト４とを迅速に係合、および非係合する（外す）。ロープ上の使用者の体重により、巻きリール６はロープ９を巻かないが、クラッチ６８が巻きリール６とシャフト４とを断続的に係合する場合、下降速度は制動作用によって安全な速度に抑えられる。
【０１７８】
図５は、コントロールレバー５６が、バイアスする手段としてその第１の位置に重みを付けられていないことを除いて、図３のものとほぼ同様である、本発明の登り補助力を提供するためのシステムの別の実施形態を示し、代替の手段がレバー５６の移動を検出するために使用される。この例において、レバー５６は、バイアス部材としてプーリ７２の周囲で作動する、バネ７０によって第１の位置にバイアスをかけられる。バネ７０により付与される伸張は、電気制御および診断システム２２（図示せず、図３ｂを参照）によって制御される、電気的に作動されるアクチュエータ７４によって調節可能である。この場合、マイクロスイッチに対する代替として、レバー５６の位置および移動は、電気制御および診断システム２２（図３ｂを参照）に信号を送信する、巻きリール６のベアリングに取り付けられるポテンショメータ７６によって検出されて、巻きリールの作動およびアクチュエータ７４の作動を制御する。使用の際に、ポテンショメータ７６は、マイクロスイッチを利用する構成より感度が高くなり得、レバーアームのより感度が高いモニタリングを導き得る。
【０１７９】
図６は図３のものと同様の実施形態を示し、軸７８に取り付けられて、電気的に作動されるアクチュエータ８０によって移動可能であるニップローラ７６を示す。ニップローラ７６は、湾曲した矢印Ａによって示される弧の周囲をアクチュエータ８０によって移動できる。登り補助力を提供するための装置１が、登っている間の通常の使用のとき、ニップローラ７６は、コントロールレバー５６の安全動作を妨げないように、固定ローラ６０から離間している。使用者に結合されていることから伸張下でない、ロープ９の長さが巻きリール（この図では示さず、図３ｂを参照）上で巻き戻されなければならない場合、登り補助力を提供するための装置１は再び巻かれるモードになり、アクチュエータ８０は、Ｘ点でロープを把持するために固定ローラ６０に近接するニップローラ７６に移動する。これは、巻きリール上で巻かれる場合、ロープに伸張を付与する効果を有し、ロープのループが巻きリール上で緩くなることを生じないことを確保する。
【０１８０】
図７ａは、ビルの壁８２の上端のいずれかの端部に配置される本発明の登り補助力を提供するための２つの装置１、１ａを示す。使用者３４は、ロープ９、９ａにより、登り補助力を提供するための装置１、１ａの各々に接続される。ワイヤレスリモートコントロール（図示せず）を使用することによって、使用者３４は、登り補助力を提供するための装置１、１ａの作動により持ち上げられ得る。登り補助力を提供するための装置１、１ａによる各々のロープ９、９ａの異なる大きさの巻き込みを命令することによって、使用者は、壁８２の表面を横切って移動し、同様に持ち上げられるか、降下される。
【０１８１】
図７ｂは、ビルの壁８２の上端に沿ってレール８４に取り付けられた登り補助力を提供するための装置１を示す。使用者３４は、２つのロープ９、９ａによって、分けられた巻きリールを有する、登り補助力を提供するための装置１に接続される。第２のロープはさらなる安全性を提供する。使用の際に、使用者は、使用者自身を上昇させるか、または下降させ、また、登り補助力を提供するための装置１を、電気モーターによってレール８４に沿って移動させるように、登り補助力を提供するための装置１の巻きリールを作動できる。従って、使用者３４は保守作業を実施するために壁８２のいずれかの部分に到達できる。
【０１８２】
図８は、本発明の較正装置、登り補助力を提供するための装置、および登り補助力を提供するためのシステムの種々のモードを表すフローチャートを示す。
【０１８３】
特に、１００において、登り補助力を提供するためのシステムは、第１の較正モードまたは第３の補助されない登りモードのいずれかの開始準備のアイドルモードである。
【０１８４】
使用者が補助されないで登ることを選択する場合、使用者は１１０に進み、ここで、登り補助を提供するためのシステムは補助されない登りモードで作動し、巻きリールは、使用者と巻きリールとの間のロープのたるみを防ぐために作動し、負荷センサ手段が生成され、ロープ上の使用者の体重を検出するために配置され、巻きリールの作動を第４の下降または降下モードに切り替え、巻きリールは停止し、使用者はロープに吊るされる。
【０１８５】
使用者が補助される登りモードを達成することを選択する場合、使用者は１２０に進み、ここで、彼／彼女は全ての彼らの体重をロープにかけ、それによって、較正モードが開始し、負荷センサ手段がロープ上の負荷を検出する。使用者が彼らの体重のａ％のみをロープにかける場合、明らかにより小さい負荷値で較正する。３〜５秒の間の予め選択された時間の後、較正モードが首尾よく完了し、予め選択された牽引力が、使用者によりロープに付与される負荷の割合として決定されることを示すために使用者に音声信号が通信される。ロープに付与される負荷の８０％の牽引力が必要とされる場合、この８０％の牽引力が、工程１２０の前に上り補助力を提供するためのシステム内にプログラムされる。その後、較正モードが首尾よく完了され、補助される登りモードが開始される場合（１３０）、牽引力付与手段により付与される牽引力は、負荷センサ手段により検出される負荷の８０％と等しくなる。
【０１８６】
１４０において、決定された牽引力が、上昇している使用者を補助するために巻きリールを介してロープに付与される間、使用者は補助される登りモードにおいて上昇する。
【０１８７】
次いで使用者は補助される登りモード１５０において上昇を完了し得る。
【０１８８】
代替として、使用者が５秒より長い間、降下するか、または停止する場合、登り補助力を提供するためのシステムは牽引力を取り除き、そのシステムは、降下もしくは下降モードまたは適切な場合、補助されない登りモードを開始する（１６０）。
【０１８９】
１７０において、次いで使用者は、登り補助力を提供するためのシステムを再較正し、補助される登りモードにおいて上昇を継続できるか、または１８０において、（１８０は実際は、１１０に戻る線を示さねばならない）補助されない登りモードにおいて上昇を継続できるか、もしくは補助なしで降下できる。
【０１９０】
登り補助力を提供するための装置およびシステムは、登っている使用者に補助力のレベルを提供し、その補助力のレベルは、上昇モードが開始されない限り、常に使用者の全負荷より小さい。このように、システムを不正確に設定し、危険なシステム内で不本意に持ち上げられる使用者の危険性は排除される。
【０１９１】
さらに、登り補助を提供するための装置およびシステムは、負荷センサ手段によってロープ上の負荷の変化を自動的に検出するので、手動の介入が、一方の使用者と交換するために他方の使用者に必要とされることはなく、負荷を変化させるか、または機器を受け取るかもしくは身に付けることにより、負荷センサ手段によって検出される負荷を減少もしくは増加させる。
【０１９２】
登り補助を提供するための装置およびシステムは、負荷センサ手段によってロープ上の負荷の変化を自動的に検出するので、後の使用者が以前の使用者のシステム設定を引き継ぐ危険性はない。
【０１９３】
ロープ上の負荷より大きな牽引力の危険性が決してないので、ロープに付与可能な牽引力のインテリジェントな決定のために、公知のシステムによって付与可能なものより大きな牽引力が可能である。
【０１９４】
種々の変更が本発明の範囲から逸脱せずに上記の実施形態に対してなされてもよい。
【０１９５】
特に、図面を参照して記載される実施形態は登ること、および登り補助力に関連するが、それらで説明される特徴は任意の上昇および／または下降に適用可能であることは容易に理解されるべきである。
【０１９６】
本発明の態様は、限定されないが、例えば工業的アクセス、非難、救助、登り補助、降下防止および作業配置を含む、多くの分野における用途を有する。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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