JP5560251B2 - 電動ウインチ装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載される電動ウインチ装置に関するものである。

従来から、例えば、車両に搭載され、被牽引物である車椅子をベルトを用いて車外から車内へと引き入れるための電動ウインチ装置が知られている。この種の電動ウインチ装置は、電動モータが連結されているドラムにベルトが掛け回されており、電動モータによってドラムが正／逆回転駆動すると、ベルトがドラムに巻取られたり、送出されたりするようになっている。

そして、ベルトの先端に車椅子を連結し、ドラムを回転駆動することによってベルトを巻取ると、車外にある車椅子が車両の後部に設けられたスロープに沿って車内へと引き込まれる。また、車内から車外へと車椅子を降ろす場合は、車椅子を車内へと引き込む場合と逆の動作を行う。すなわち、ドラムを逆回転駆動させてベルトを送出すことにより、スロープに沿って車椅子を安全に降ろすことができる。

ここで、ドラムの回転は、ラチェット機構（操作部材）で規制されるようになっている。すなわち、ラチェット機構が係合している状態では、ドラムの回転が規制される一方、ラチェット機構が係合していない状態では、ドラムの回転が規制されることがなく、ベルトの巻取りや送出しを自由に行うことができる（ベルトフリー状態）ようになっている。尚、このベルトフリー状態にする操作は、車内に設けられた操作スイッチやリモコン等を用いて行われることが多い。

このように構成することで、車椅子を車内へと引き入れる際に手動でベルトを巻取ることができる。また、車椅子を車外へと降車させた後に、ベルトを収納するために巻取ることができる。さらに、電動ウインチ装置に不具合が生じた場合であっても、車椅子の乗車／降車を自由に行うことができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１２７１０９号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、車内に車椅子を乗車させた状態であっても操作スイッチやリモコン等を用いることによりベルトフリー状態になってしまうので、車椅子の固定が不完全になる虞がある。このような場合、車両走行中の車椅子の姿勢が不安定になったり、車椅子がスロープを昇降する際の安全性が低下したり、急にベルトフリー状態になることによる車椅子へのショック入力等の事象が発生する可能性があるという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、乗車時の被牽引物を確実に固定でき、車両走行中の被牽引物の姿勢を安定させることができると共に、被牽引物へのショック入力を防止することができる電動ウインチ装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、車両（例えば、実施形態における車両１０１）への被牽引物（例えば、実施形態における車椅子１１０）の乗車／降車を行う電動ウインチ装置（例えば、実施形態における電動ウインチ装置１００）であって、前記被牽引物に連結されるベルト（例えば、実施形態におけるベルト４）と、このベルトを巻取り／送出し可能なドラム（例えば、実施形態におけるドラム２１）と、該ドラムを正／逆回転駆動させて前記ベルトの巻取り／送出しを行うウインチモータ（例えば、実施形態における電動モータ９）とにより構成される駆動手段（例えば、実施形態におけるウインチ本体１）と、前記ドラムの前記ベルトが送出される方向への回転を阻止するロック部（例えば、実施形態における爪車６１、及び係合爪６２）と、このロック部のロック状態とロック解除状態とを切替える切替手段（例えば、実施形態におけるソレノイド６５）とにより構成されるロック手段（例えば、実施形態におけるラチェット機構６０）と、前記ドラムの回転、及び前記切替手段の制御を行う制御手段（例えば、実施形態における電子制御ユニット２）と、前記ウインチモータによる前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転駆動力よりも低い回転駆動力で、前記ドラムを前記ベルトの巻取り方向へと回転駆動する巻取手段とを備え、前記制御手段は、前記ウインチモータを回転駆動して前記ドラムを前記ベルトの巻取り／送出し方向へ回転駆動する巻取り／送出し操作と、前記ロック部を前記ロック解除状態とするベルトフリー操作とを行う操作部（例えば、実施形態における操作パネル３、及びリモコン４０）と、前記ドラムの正／逆回転駆動時に、前記車両への前記被牽引物の乗車の有無を判断する乗車有無判断部（例えば、実施形態における乗車有無判断部３１）と、前記乗車有無判断部によって前記被牽引物が前記車両に乗車していると判断された場合に、前記ベルトフリー操作を禁止するロック解除禁止手段（例えば、実施形態におけるロック解除禁止手段３２）とを備え、前記乗車有無判断部は、前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転が前記ウインチモータによるものか、前記巻取手段によるものかを判別する判別部（例えば、実施形態における判別部３５）を有し、前記判別部によって判別された前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転が、前記ウインチモータによる回転であると判別された場合、この判別結果に基づいて、前記乗車有無判断部は、前記ベルトに前記被牽引物が連結されており、前記被牽引物が乗車していると判断するとともに、前記判別部によって判別された前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転が、前記巻取手段による回転であると判別された場合、この判別結果に基づいて、前記乗車有無判断部は、前記ベルトに前記被牽引物が連結されておらず、前記被牽引物が乗車していないと判断することを特徴とする。

このように構成することで、乗車有無判断部によって、車両に被牽引物が乗車していると判断された場合、ベルトフリー操作が禁止されるので、利用者の意図しないところでベルトフリー状態となることを防止できる。このため、乗車時の被牽引物を確実に固定でき、車両走行中の被牽引物の姿勢を安定させることができると共に、被牽引物へのショック入力を防止することができる。
また、回転駆動力の大きいウインチモータによってベルトを巻取った場合、乗車有無判断部によって被牽引物の乗車有りと判断される。このため、ベルトフリー操作を禁止して被牽引物を確実に固定できる。よって、被牽引物の安全性を確実に確保することができる。
これに対し、回転駆動力の小さい巻取手段によってベルトを巻取った場合、乗車有無判断部によって被牽引物の乗車無しと判断される。このため、ベルトフリー操作を可能にすることができる。よって、ベルトフリー操作による利便性を損なうことを防止できる。

請求項２に記載した発明は、前記巻取手段は、前記ウインチモータよりも低い回転駆動力で、前記ドラムを前記ベルトの巻取り方向へと回転駆動する弛み取りモータであることを特徴とする。

このように構成することで、ベルトの巻取り量によらず、一定の力でドラムを回転させることができるので、乗車有無判断部による判断の精度を高めることができる。

ここで、例えば、巻取手段としてゼンマイバネ等を用いることも考えられる。しかしながら、ゼンマイバネは、ベルトの送出量が増大するほどにベルトの巻取り方向への回転駆動力が大きくなってしまう。
また、判別部によって、ドラムの回転駆動が巻取手段によるものと判断されると、乗車有無判断部によって被牽引物の乗車無しと判断されることになる。しかしながら、巻取手段がゼンマイバネの場合には、ベルトを大きく送出している状態において、回転駆動力が大きくなる。このため、被牽引物がスロープ等の緩やかな傾斜を登る可能性がある。

つまり、乗車有無判断部によって被牽引物の乗車無しと判断されたにも拘わらず、実際は、被牽引物の乗車有り状態である可能性がある。このため、例えば、巻取手段としてゼンマイバネを用いた場合には、巻取手段自体の回転駆動の有無を検知しなければ、確実な判断を行うことができなくなる虞がある。
これに対し、巻取手段として弛み取りモータを用いると、ベルトの巻取り量によらず、一定の力でドラムを回転させることができるので、乗車有無判断部による判断の精度を高めることができる。

請求項３に記載した発明は、前記制御手段は、前記ドラムの回転量を検出する回転量検出手段（例えば、実施形態における回転量検出手段３３）を備え、前記判別部によって、前記ドラムが前記ウインチモータにより前記ベルトの巻取り方向へ回転していると判断され、かつ前記回転量検出手段によって検出された前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転量が所定値を超えた場合に、前記ベルトフリー操作を禁止することを特徴とする。

このように構成することで、ベルトの巻取時において、回転量検出手段によって検出された回転量が所定値を超えるまでの間は、ベルトフリー操作が可能になる。このため、ベルトフリー操作による利便性を享受することができ、所定値を超えた後はベルトフリー操作を禁止することで、車両走行時や被牽引物の乗車時の安全性を高めることができる。

請求項４に記載した発明は、前記被牽引物は、前輪（例えば、実施形態における前輪１１１）を支持する前輪支軸部（例えば、実施形態における支軸部１１１ａ）と、後輪（例えば、実施形態における後輪１１２）を支持する後輪支軸部（例えば、実施形態における支軸部１１２ａ）と、を有する車椅子（例えば、実施形態における車椅子１１０）であり、前記制御手段は、前記回転量検出手段によって検出された前記ドラムの回転による前記ベルトの巻取り方向への回転量によって、前記ベルトの巻取長さを算出する巻取長さ算出手段（例えば、実施形態における巻取長さ算出手段３４ａ）を備え、前記判別部によって、前記ドラムが前記ウインチモータにより前記ベルトの巻取り方向へ回転していると判断され、かつ前記巻取長さ算出手段によって算出された前記ベルトの巻取長さが、前記車椅子の前記前輪支軸部と前記後輪支軸部との間の距離の長さを超えた場合に、前記ベルトフリー操作を禁止することを特徴とする。

このように構成することで、ベルトの巻取長さが、車椅子の前輪支軸部と後輪支軸部との間の距離の長さを超えた場合、車椅子が乗車する分だけベルトを巻取ったと判断される。このため、ベルトフリー操作を禁止し、安全性を確実に確保することができる。
また、ベルトの巻取長さが、車椅子の前輪支軸部と後輪支軸部との間の距離の長さを超えない場合、車椅子が乗車する分だけベルトを巻取っていないと判断される。このため、ベルトフリー操作を可能とし、ベルトフリー操作による利便性を享受することができる。

本発明によれば、乗車有無判断部によって、車両に被牽引物が乗車していると判断された場合、ベルトフリー操作が禁止されるので、利用者の意図しないところでベルトフリー状態となることを防止できる。このため、乗車時の被牽引物を確実に固定でき、車両走行中の被牽引物の姿勢を安定させることができると共に、被牽引物へのショック入力を防止することができる。

本発明の実施形態における車両の使用状態を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるウインチ本体の斜視図である。 本発明の実施形態におけるウインチ本体の分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるウインチ本体の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるラチェット機構、及び弛み取り機構の斜視図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における操作パネルの平面図である。 本発明の実施形態におけるリモコンの平面図である。 本発明の実施形態における車椅子の乗車／降車を行う際の動作順序を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における車椅子の乗車／降車を行う際の電動モータ、電磁クラッチ、ソレノイド、及び弛み取りモータの動作タイミングを示すタイムチャートである。 本発明の実施形態におけるベルトフリー操作のフローチャートである。 本発明の実施形態におけるベルトフリー操作の際の電動モータ、電磁クラッチ、ソレノイド、及び弛み取りモータの動作タイミングを示すタイムチャートである。 本発明の実施形態における電子制御ユニットによる制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における通常ベルトフリー操作時の各機能の動作タイミングの一例を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態におけるウインチ本体によって乗車／降車される車椅子状態を示す説明図である。 本発明の実施形態における通常ベルトフリー作動モードサブルーチンのフローチャートである。 本発明の実施形態における強制ベルトフリー操作が行われた場合の各機能の動作タイミングについて説明する。 本発明の実施形態における強制ベルトフリー作動モードサブルーチンのフローチャートである。

（電動ウインチ装置）
図１は、本発明に係る電動ウインチ装置１００が搭載された車両１０１の使用状態を示す説明図である。尚、以下の説明において、説明を簡単にするために、車両１０１の進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、車両１０１の左右方向を単に左右方向、地面側を単に下側、天井側を単に上側などと表現して説明する場合がある。

同図に示すように、電動ウインチ装置１００は、例えば、被牽引物である車椅子１１０を車両１０１の後方の開口部１０１ａから地面Ｆ（図１５参照）に向けて架け渡されたスロープ１０２に沿って乗車／降車させる際に用いられるものであって、車両１０１の後部室１０３の床面１０３ａに、左右に１つずつ設けられたウインチ本体１と、ウインチ本体１の制御を司る電子制御ユニット（ＥＣＵ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２とを備えている。

（ウインチ本体）
ウインチ本体１は、一端がフック５を介して車椅子１１０に連結可能なベルト４を備えており、このベルト４が巻取られたり、送出されたりするようになっている。そして、車両１０１の後部に設けられた不図示のハッチバックを開け、ベルト４の一端をフック５を介して車椅子１１０に連結した状態で、利用者の操作に基づいてベルト４を巻取ると、車外にある車椅子１１０がスロープ１０２に沿って車両１０１の内部へと引き込まれるようになっている。

図２は、ウインチ本体１の斜視図、図３は、ウインチ本体１の分解斜視図、図４は、ウインチ本体１の構成を示すブロック図である。尚、車両１０１の後部室１０３に設けられた左右のウインチ本体１，１は、それぞれ同一の構成であるので、以下の説明では、右側に配置されたウインチ本体１のみ示し、左側に配置されたウインチ本体１の説明を省略する。

図２〜図４に示すように、ウインチ本体１は、車両１０１の床面１０３ａ側と、車幅方向中央側の側面（図２における斜め左手前側、図３における左側）とにそれぞれ開口部６ａ，６ｂを有するアルミダイキャスト製の本体ケース６を有している。そして、この本体ケース６の側面の開口部６ｂに、これを閉塞する駆動部ケース１４が設けられている。
本体ケース６の後方両側面には、床面１０３ａ側に、それぞれこの床面１０３ａにウインチ本体１を締結固定するためのブラケット７ａ，７ｂが取り付けられている。また、本体ケース６の右側の側面６ｃには、減速機付モータ８が固定されている。

減速機付モータ８は、電動モータ９と、電動モータ９の不図示の回転軸に連結されているウォーム減速機構１０とで構成されている。このウォーム減速機構１０が本体ケース６の右側の側面６ｃにボルト５１によって締結固定されている。ウォーム減速機構１０は、ハウジング１１内に、電動モータ９の回転力が伝達されるウォーム軸と、このウォーム軸に噛合うウォームホイール（何れも不図示）と、ウォームホイールの回転を出力する出力軸１２とを備えたものである。

ここで、ハウジング１１内には、ウォーム軸やウォームホイールの他に、電磁クラッチ１３が設けられており、この電磁クラッチ１３を介してウォームホイールと出力軸１２とが連結されている。電磁クラッチ１３は、電子制御ユニット２からの制御信号に基づいて外部電力が通電されたり、遮断されたりするようになっている。
そして、電磁クラッチ１３への通電を遮断している状態にあっては、電動モータ９の回転力が出力軸１２に伝達されない。一方、電磁クラッチ１３に通電が行われると、電動モータ９の回転力が出力軸１２に伝達される。

出力軸１２の先端は、本体ケース６の右側の側面６ｃを介して本体ケース６内に臨まされた状態になっている。出力軸１２の先端には、シャフト１５が相対回転不能に連結されている。このシャフト１５は、本体ケース６の右側の側面６ｃに設けられている軸受１６ａと、駆動部ケース１４に設けられている軸受１６ｂを介して回転自在に支持されている。
シャフト１５の駆動部ケース１４側の先端部には、シャフト１５の回転位置を検出するエンコーダ１７の一方を構成するロータリ１８が固定されている。

エンコーダ１７としては、例えば、光学式のエンコーダが用いられる。この場合、ロータリ１８の表面には、不図示のロータリスケールが形成される。ロータリスケールには、スリット等の光学パターンが形成される。また、エンコーダ１７の他方を構成するセンサモジュール１９は、駆動部ケース１４のロータリ１８に対応する位置に設けられている。

センサモジュール１９には、ロータリ１８のロータリスケールに対向する面に不図示の受／発光部が設けられている。この受／発光部は、ロータリスケールにレーザを照射すると共に、ロータリスケールからの反射光を受光するものである。また、センサモジュール１９は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ；集積回路）等が配設されており、受／発光部からの出力信号に基づいてシャフト１５の回転位置が検出できるようになっている。

シャフト１５の軸方向中央の大部分には、筒状のワンウェイクラッチ２０が外嵌固定されており、さらに、この上からドラム２１が外嵌固定されている。
ドラム２１は略円筒状に形成されており、軸方向両端に略円環状の一対のプレート２２，２２が取り付けられている。ドラム２１の軸方向両端のうち、駆動部ケース１４側の端部は、プレート２２よりも車幅方向外側に突出しており、この突出した部位をラチェット固定部２３ａとし、一対のプレート２２，２２の間をベルト巻回部２３ｂとして構成している。

ベルト巻回部２３ｂの外周面には、ベルト４の他端が固定された状態で巻回されている。すなわち、ドラム２１が正／逆回転することにより、ベルト４が巻取られたり、送出されたりするようになっている。ここで、一対のプレート２２，２２により、ベルト４の軸方向への移動が規制される。
また、シャフト１５とドラム２１との間に設けられたワンウェイクラッチ２０は、シャフト１５がベルト４の巻取り方向に向かって回転する際、そのままこの回転をドラム２１に伝達するように構成されている。一方、シャフト１５よりも先にドラム２１がベルト４の巻取り方向に向かって回転すると、ドラム２１の回転がシャフト１５に伝達されず、ドラム２１が空回りするように構成されている。

すなわち、シャフト１５に対し、ドラム２１にベルト４の送出し方向に向かう所望の力が作用していない場合、シャフト１５とドラム２１は、互いに一体となって回転駆動しないことになる。このことから、シャフト１５がベルト４の送出し方向に向かって回転する際、ベルト４に所望の張力が付与され、シャフト１５に対してドラム２１にベルト４の送出し方向に向かって所望の力が作用している状態となって、初めてシャフト１５の回転がドラム２１に伝達されることになる。

ドラム２１に他端が固定されているベルト４は、本体ケース６の後方に形成されている引出し窓６ｄを介し、後方に引き出されている。本体ケース６の後方には、ベルト４の引き出し方向を案内するＤリング２４が取り付けられている。Ｄリング２４により、ベルト４の巻取り量も規制できる。すなわち、ベルト４を巻取ると、ベルト４の一端に設けられているフック５とＤリング２４とが干渉し、ベルト４の巻取りが規制される。

（ラチェット機構）
図５は、ラチェット機構６０、及び弛み取り機構８０の斜視図である。
図３、図５に示すように、ドラム２１のラチェット固定部２３ａには、ラチェット機構６０が設けられている。ラチェット機構６０は、ドラム２１のベルト４の巻取り方向に向かう回転を許容する一方、ドラム２１のベルト４の送出し方向に向かう回転のみ阻止するように構成されたものである。ラチェット機構６０は、ラチェット固定部２３ａに外嵌固定されている略円環状の爪車６１と、この爪車６１の外周縁部に形成された爪部６１ａに係合可能な係合爪６２とを有している。

爪車６１は、ドラム２１に相対回転不能に固定されている。一方、係合爪６２は、爪車６１の周方向に沿うような形で延在する本体部６３を有しており、この本体部６３の先端側に、爪車６１の爪部６１ａに係合可能な鉤部６３ａが形成されている。また、本体部６３の長手方向中央よりもやや基端側には支軸６４が設けられており、この支軸６４を中心にして本体部６３が揺動自在になっている。

また、本体部６３の基端には、ソレノイド６５が取り付けられている。ソレノイド６５は、爪車６１の爪部６１ａと係合爪６２の鉤部６３ａとの係合状態を解除するためのものであって、駆動部ケース１４に固定されたソレノイド本体６６を有している。ソレノイド本体６６には、作動軸６７が進退可能に設けられており、この作動軸６７の先端が係合爪６２の本体部６３の基端に連結されている。

そして、ソレノイド６５が通電されていないときには、作動軸６７が伸長し、係合爪６２の鉤部６３ａが爪車６１に向かって変位した状態になっている。これにより、爪車６１の爪部６１ａと係合爪６２の鉤部６３ａとが係合する。
一方、ソレノイド６５が通電されているときには、作動軸６７が後退する。そして、係合爪６２が支軸６４を支点にして揺動し、係合爪６２の鉤部６３ａが爪車６１から離反する方向に向かって変位する。これにより、爪車６１の爪部６１ａと係合爪６２の鉤部６３ａとの係合状態が解除される。

（弛み取り機構）
図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図３、図５、図６に示すように、ラチェット機構６０の爪車６１のプレート２２側には、ドラム２１に相対回転不能に固定されているスパーギヤ８１が取り付けられている。スパーギヤ８１の外径は、爪車６１の外径よりも大きく設定されている。スパーギヤ８１の外周に形成されている歯部８１ａには、弛み取り機構８０を構成する平歯車８２が噛合っている。
弛み取り機構８０は駆動部ケース１４に固定されており、平歯車８２の他に、小型の電動モータである弛み取りモータ８３と、弛み取りモータ８３の回転が伝達されるウォーム減速機構８６と、このウォーム減速機構８６と平歯車８２とを連結するトルクリミッタ８７とを有している。

ウォーム減速機構８６は、弛み取りモータ８３の回転軸を構成しているウォーム軸８４と、ウォーム軸８４に噛合うウォームホイール８５とを有している。このウォームホイール８５がトルクリミッタ８７を介して平歯車８２に連結されている。すなわち、弛み取りモータ８３を駆動させると、ウォーム減速機構８６、及びトルクリミッタ８７を介して平歯車８２が回転するようになっている。
平歯車８２が回転すると、この平歯車８２に噛合うスパーギヤ８１が回転し、これに伴ってラチェット機構６０の爪車６１、及びドラム２１が一体に回転する。弛み取りモータ８３は、ドラム２１がベルト４の巻取り方向に向かって回転するように、一方向のみに回転するようになっている。

ここで、ウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値を下回る場合、ウォームホイール８５の回転力が平歯車８２に伝達される。一方、ウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値以上の場合、ウォームホイール８５と平歯車８２との連結が解除される。このため、平歯車８２にウォームホイール８５の回転が伝達されない。
つまり、弛み取りモータ８３が駆動している状態であっても、ウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値以上の場合にあっては、ドラム２１に弛み取り機構８０による回転力が作用しない。

トルクリミッタ８７のセットトルク（所定値）は、ベルト４が弛んだ場合に、この弛みをとる程度にドラム２１を回転することができる値に設定されている。すなわち、ベルト４が緊張している状態にあっては、ウォームホイール８５と平歯車８２との間に所定値以上の回転トルクが作用する。このため、ウォームホイール８５から平歯車８２への回転の伝達が遮断される。

（制御部）
図１に戻り、ウインチ本体１の制御を司る電子制御ユニット２は、利用者が操作パネル３を操作することによって出力される操作信号に基づいて、ウインチ本体１の電動モータ９、電磁クラッチ１３、ソレノイド６５、及び弛み取りモータ８３に駆動電流を供給する信号を出力する。この信号出力に基づいて、不図示のバッテリからそれぞれ電動モータ９、電磁クラッチ１３、ソレノイド６５、及び弛み取りモータ８３に駆動電流が供給される。

また、電子制御ユニット２は、左右のウインチ本体１によるベルト４の巻取り／送出しタイミング、巻取り／送出し速度の制御を行う。さらに、ウインチ本体１の電動モータ９や弛み取りモータ８３への過負荷を検出する不図示の検出手段を有し、電動モータ９や弛み取りモータ８３への過負荷を検出した際、電動モータ９や弛み取りモータ８３の駆動を停止するようになっている。

また、電子制御ユニット２は、ウインチ本体１の不具合を検出した際、ウインチ本体１の駆動を停止するようにフェールセーフ機能を作動するようになっている。このとき、電子制御ユニット２は、不具合コード（ＤＴＣ；Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ Ｔｒｏｕｂｌｅ Ｃｏｄｅ）信号を出力し、例えば、この不具合コードを不図示のインストルメントパネルの特定インジケータに表示したり、不図示のブザー等により警告を発したりするようになっている。

さらに、電子制御ユニット２は、車椅子１１０が乗車されているか否かを判断する乗車有無判断部３１と、乗車有無判断部３１によって車椅子１１０が乗車していると判断された場合に、ラチェット機構６０の係合解除を禁止するロック解除禁止手段３２と、ドラム２１の回転量を検出する回転量検出手段３３と、回転量検出手段３３によって検出されたドラム２１のベルト４の巻取り方向への回転量に基づいて、ベルト４の巻取り長さを算出する巻取長さ算出手段３４ａと、回転量検出手段３３によって検出されたドラム２１のベルト４の送出し方向への回転量に基づいて、ベルト４の送出し長さを算出する送出長さ算出手段３４ｂと、利用者の操作によって操作信号を出力する操作パネル３とを備えている。

巻取長さ算出手段３４ａは、ドラム２１の円周長さに、ドラム２１のベルト４の巻取り方向の回転量を乗じ、これにより得られた値に、ベルト４の厚みにより円周長さの変化分を加算してベルト４の巻取り長さを算出している。
また、送出長さ算出手段３４ｂは、ドラム２１の円周長さに、ドラム２１のベルト４の送出し方向の回転量を乗じ、これにより得られた値に、ベルト４の厚みにより円周長さの変化分を加算してベルト４の送出し長さを算出している。

一方、乗車有無判断部３１は、ウインチ本体１の電動モータ９を駆動させることによりドラム２１を回転させているか、弛み取りモータ８３を駆動させることによりドラム２１を回転させているかを判別する判別部３５を有している。
そして、判別部３５により、電動モータ９を駆動させてドラム２１を回転させていると判別された場合、この判別結果に基づいて、乗車有無判断部３１は、ベルト４に車椅子１１０が連結されており、車椅子１１０が乗車していると判断する。ここで、電動モータ９の駆動中に弛み取りモータ８３が駆動している場合は、車椅子１１０が乗車していると判断するものとする。

一方、判別部３５により、弛み取りモータ８３のみが駆動している状態でドラム２１を回転させていると判別された場合、この判別結果に基づいて、乗車有無判断部３１は、ベルト４に車椅子１１０が連結されておらず、車椅子１１０が乗車していないと判断する。
すなわち、回転駆動力の大きい電動モータ９を用いてベルト４の巻取り／送出しを行っている場合は、車椅子１１０が乗車していると判断される。一方、電動モータ９と比較して回転駆動力の小さい弛み取りモータ８３のみを用いてベルト４の巻取り／送出しを行っている場合は、車椅子１１０が乗車していないと判断される。

図７は、操作パネル３の平面図である。
同図に示すように、操作パネル３には、電動ウインチ装置１００を起動するための主電源スイッチ３９、ウインチ本体１を駆動してベルト４の巻取り／送出しを行い、車両１０１の後部室１０３内に車椅子１１０を乗車させたり車外に降車させたりするための駆動スイッチ３６、ウインチ本体１によるベルト４の巻取り速度を切替える速度切替スイッチ３７、及びラチェット機構６０の係合を解除することにより、ベルト４の送出し防止機能を解除させるフリースイッチ３８が設けられている。この他、操作パネル３に着脱自在にリモコン４０が設けられている。

図８は、リモコン４０の平面図である。
同図に示すように、リモコン４０には、このリモコン４０を起動し、リモコン操作を有効にするためのメインスイッチ４１、ウインチ本体１を駆動してベルト４の巻取りを行い、車両１０１の後部室１０３内に車椅子１１０を乗車させる入スイッチ４２、及びウインチ本体１を駆動してベルト４の送出しを行い、車外に車椅子１１０を降車させる出スイッチ４３が設けられている。

（電動ウインチ装置の動作）
次に、図１、図４、図５、図７〜図１０に基づいて、電動ウインチ装置１００の動作について説明する。
図９は、車椅子１１０の乗車／降車を行う際の電動ウインチ装置１００の動作順序を示すフローチャート、図１０は、車椅子１１０の乗車／降車を行う際の電動モータ９、電磁クラッチ１３、ソレノイド６５、及び弛み取りモータ８３の動作タイミングを示すタイムチャートである。
尚、図９中に示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの領域と、図１０中に示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの領域は、互いに動作タイミングが対応している。また、図４中、実線で示す経路は、電動モータ９の伝達経路を示し、２点鎖線で示す経路は、弛み取りモータ８３の伝達経路を示している。

図１、図４、図５、図７〜図９に示すように、操作パネル３の主電源スイッチ３９を押下（ＯＮ）し、電動ウインチ装置１００を起動すると、弛み取りモータ８３が通電されて駆動する。
このとき、弛み取りモータ８３のウォーム軸８４は、ベルト４を巻取る方向（図５における矢印Ｙ１０参照）に向かって回転する（図９におけるＳＴ１０１）。また、図１０に示すように、電動モータ９、電磁クラッチ１３、及びソレノイド６５は通電されていない。このため、ラチェット機構６０は係合された状態になっている。ここで、ラチェット機構６０は、ドラム２１のベルト４の巻取り方向に向かう回転を許容するように構成されているので、ドラム２１のベルト４の送出し方向に向かう回転のみ阻止する。

弛み取りモータ８３が駆動すると、この弛み取りモータ８３のウォーム軸８４に噛合うウォームホイール８５がベルト４を巻取る方向（図５における矢印Ｙ２０参照）に向かって回転する（図９におけるＳＴ１０２）。
さらに、ウォームホイール８５にトルクリミッタ８７を介して連結されている平歯車８２が回転し、この平歯車８２に噛合うスパーギヤ８１がベルト４を巻取る方向（図５における矢印Ｙ３０参照）に向かって回転する（図９におけるＳＴ１０３）。
そして、スパーギヤ８１、及び爪車６１に相対回転不能に固定されているドラム２１がベルト４を巻取る方向に向かって回転する（図９におけるＳＴ１０４）。

ドラム２１がベルト４を巻取る方向に向かって回転することにより、ベルト４に所望の張力が付与されると、ウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値以上となる。このため、トルクリミッタ８７の連結状態が解除され、平歯車８２が空転する。この状態で電磁クラッチ１３が通電される（図９におけるＳＴ１０５、図１０参照）。

電磁クラッチ１３が通電された後、ラチェット機構６０のソレノイド６５が通電される。するとソレノイド６５の作動軸６７が後退し、係合爪６２の鉤部６３ａが爪車６１から離反する方向に向かって変位する（図９におけるＳＴ１０６、図１０参照）。これにより、ラチェット機構６０が解除される（図９におけるＳＴ１０７）。
ここで、通常、弛み取りモータ８３、電磁クラッチ１３、及びソレノイド６５は、それぞれ通電されると、ベルト４の巻取り／送出し動作が完了するまで通電したままの状態になる（図１０参照）。

この状態で利用者がリモコン４０を操作して入スイッチ４２、又は出スイッチ４３を押下すると、減速機付モータ８の電動モータ９がリモコン４０の操作に応じてベルト４を巻取る方向、又は送出す方向に向かって回転する（図９におけるＳＴ１０８、図１０参照）。
電動モータ９が回転すると、ウォーム減速機構１０を構成する不図示のウォームホイールがベルト４を巻取る方向、又は送出す方向に向かって回転する（図９におけるＳＴ１０９）。

そして、ウォームホイールの回転を出力する出力軸１２と相対回転不能に連結されているシャフト１５が回転し、この回転がワンウェイクラッチ２０を介してドラム２１に伝達される。これにより、ドラム２１がベルト４を巻取る方向、又は送出す方向に向かって回転する（図９におけるＳＴ１１０）。この後、ドラム２１が回転することによって、ベルト４が巻取られたり、送出されたりする（図９におけるＳＴ１１１）。これにより、ベルト４の巻取り／送出し動作が完了する。

ここで、ベルト４を送出す場合、及び巻取る場合のウインチ本体１の作用について、より詳しく説明する。
まず、ベルト４を送出す場合について詳述する。
ベルト４を送出す場合、シャフト１５とドラム２１は、互いにワンウェイクラッチ２０を介して連結されているので、ベルト４に何ら張力がかからないと、シャフト１５に対してドラム２１にベルト４を送出す側に向かう力（図５における矢印Ｙ３０参照）が作用しない。よって、シャフト１５は空回りし、シャフト１５の回転がドラム２１に伝達されない。

このような場合、弛み取り機構８０におけるウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値を下回る。このため、弛み取りモータ８３の回転力がウォーム減速機構８６、及びトルクリミッタ８７を介して平歯車８２に伝達される。
すると、ドラム２１がベルト４を巻取る方向に向かって回転し、ベルト４が緊張する。これにより、ベルト４に所望の張力が付与され、シャフト１５の回転がワンウェイクラッチ２０を介してドラム２１に伝達される。そして、ドラム２１がベルト４の送出し方向に向かって回転する。

また、ドラム２１の回転に伴い、弛み取り機構８０の平歯車８２が弛み取りモータ８３の回転方向と逆になる。弛み取りモータ８３は、ドラム２１がベルト４の巻取り方向に向かって回転するように駆動するので、弛み取り機構８０のウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値以上となる。このため、トルクリミッタ８７の連結状態が解除され、平歯車８２が空転する。
したがって、ベルト４に所望の張力が付与されていない場合、弛み取り機構８０が作用してベルト４の弛緩を防止する。

続いて、ベルト４を巻取る場合について説明する。
送出されたベルト４の一端にフック５を介して車椅子１１０を連結する等した後、ベルト４を巻取り、車椅子１１０を乗車させる。このとき、ドラム２１をベルト４の巻取り方向に向かって回転させるが、シャフト１５に対してドラム２１にベルト４を送出し方向に向かう力が作用する。このため、シャフト１５の回転がワンウェイクラッチ２０を介してそのままドラム２１に伝達される。

一方、弛み取り機構８０の弛み取りモータ８３は、通電されたままの状態になっている。この状態で、弛み取り機構８０の平歯車８２は、ドラム２１の回転に伴ってウォームホイール８５の回転方向と平歯車８２の回転方向は同一となる。しかしながら、ウォームホイール８５の回転速度と平歯車８２の回転速度とが異なるので、両者８５，８２の間に作用する回転トルクが所定以上となる。このため、トルクリミッタ８７によって両者８５，８２の連結が解除され、ドラム２１は、減速機付モータ８の駆動速度に応じて回転する。
また、例えば利用者が操作パネル３に設けられている速度切替スイッチ３７を操作することによって減速機付モータ８の駆動速度を切替えることが可能になっている。減速機付モータ８の駆動速度が切替わることによって、ベルト４の巻取り速度が切替わる。

後部室１０３に引き込まれた車椅子１１０の引き込み位置は、ウインチ本体１に設けられたエンコーダ１７により検出される。つまり、エンコーダ１７により、シャフト１５の回転位置を検出することで、車椅子１１０の引き込み位置を検出するようになっている。
また、車椅子１１０の後部室１０３への引き込みが完了し、ウインチ本体１への通電が停止すると、ラチェット機構６０により、ドラム２１のベルト４の送出し方向に向かう回転が阻止されるので、車椅子１１０がスロープ１０２に沿って滑落することがない。

一方、利用者がリモコン４０の出スイッチ４３を押下すると、車椅子１１０を降車させることができる。すなわち、リモコン４０の出スイッチ４３を押下すると、この信号出力に基づいて、ウインチ本体１のドラム２１がベルト４を送出す方向に向かって回転する。このとき、ソレノイド６５は通電された状態になっており、ラチェット機構６０の係合状態が解除されている。この状態でベルト４が送出されることにより、車椅子１１０がスロープ１０２に沿って車外へと移動する。

ここで、ベルト４には、車椅子１１０や利用者の自重によって張力が付与されている。しかしながら、例えば、車椅子１１０が後部室１０３の床面１０３ａを走行している場合等、車椅子１１０の移動速度よりもシャフト１５の回転速度が速くなることがある。このような場合、シャフト１５に対してドラム２１にベルト４を送出す方向に向かう力が作用しない。このため、シャフト１５の回転がワンウェイクラッチ２０を介してドラム２１に伝達されず、シャフト１５が空回りする。

すると、弛み取り機構８０におけるウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値を下回る。このため、弛み取りモータ８３の回転力がウォーム減速機構８６、及びトルクリミッタ８７を介して平歯車８２に伝達される。そして、ドラム２１がベルト４の巻取り方向に向かって回転し、ベルト４が緊張する。これにより、再びシャフト１５の回転がワンウェイクラッチ２０を介してドラム２１に伝達され、ベルト４が後方に向かって送出される。

（ベルトフリー操作）
次に、図４、図５、図７、図１１、図１２に基づいて、ベルト４の巻取りや送出しを手動で自由に行うためのベルトフリー操作を行った場合の電動ウインチ装置１００の動作について説明する。
図１１は、ベルトフリー操作を行った場合の電動ウインチ装置１００の動作順序を示すフローチャート、図１２は、ベルトフリー操作の際の電動モータ９、電磁クラッチ１３、ソレノイド６５、及び弛み取りモータ８３の動作タイミングを示すタイムチャートである。
尚、図１１中に示すＡ，Ｂの領域と、図１０中に示すＡ，Ｂの領域は、互いに動作タイミングが対応している。

図１、図４、図５、図７、図１１、図１２に示すように、操作パネル３のフリースイッチ３８を押下すると、弛み取りモータ８３が通電されて駆動する。このとき、弛み取りモータ８３のウォーム軸８４は、ベルト４を巻取る方向（図５における矢印Ｙ１０参照）に向かって回転する（図１１におけるＳＴ２０１）。また、図１２に示すように、電動モータ９、電磁クラッチ１３、及びソレノイド６５は通電されていない。このため、ラチェット機構６０は未だ係合された状態になっている。

弛み取りモータ８３が駆動すると、この弛み取りモータ８３のウォーム軸８４に噛合うウォームホイール８５がベルト４を巻取る方向（図５における矢印Ｙ２０参照）に向かって回転する（図１１におけるＳＴ２０２）。
さらに、ウォームホイール８５にトルクリミッタ８７を介して連結されている平歯車８２が回転し、この平歯車８２に噛合うスパーギヤ８１がベルト４を巻取る方向（図５における矢印Ｙ３０参照）に向かって回転する（図１１におけるＳＴ２０３）。
そして、スパーギヤ８１、及び爪車６１に相対回転不能に固定されているドラム２１がベルト４を巻取る方向に向かって回転する（図１１におけるＳＴ２０４）。

ドラム２１がベルト４を巻取る方向に向かって回転することにより、ベルト４に所望の張力が付与されると、ウォームホイール８５と平歯車８２との間に作用する回転トルクが所定値以上となる。このため、トルクリミッタ８７の連結状態が解除され、平歯車８２が空転する。

この状態でラチェット機構６０のソレノイド６５が通電される。するとソレノイド６５の作動軸６７が後退し、係合爪６２の鉤部６３ａが爪車６１から離反する方向に向かって変位する（図１１におけるＳＴ２０５、図１２参照）。これにより、ラチェット機構６０が解除される（図１１におけるＳＴ２０６）。
ここで、ベルトフリー操作の場合、電動モータ９、及び電磁クラッチ１３には、通電されない（図１２参照）。このため、電動モータ９の負荷がかからず、ベルト４の巻取りや送出しを手動で自由に行うことができるようになる（図１１におけるＳＴ２０７）。

より具体的には、ラチェット機構６０が解除されて、且つ電動モータ９、及び電磁クラッチ１３が通電されていない状態（ベルトフリー状態）でベルト４を引き出すと、ドラム２１が回転する。このとき、ドラム２１とシャフト１５は、互いにワンウェイクラッチ２０を介して連結されているので（図３参照）、ドラム２１の回転がシャフト１５に伝達されず、ドラム２１にシャフト１５の負荷がかからない。

また、ドラム２１が回転することにより、スパーギヤ８１を介して弛み取り機構８０の平歯車８２も回転する。このとき、弛み取りモータ８３は通電された状態であるが、弛み取りモータ８３の回転が伝達されるウォーム減速機構８６と、このウォーム減速機構８６と平歯車８２との間に所定値以上の回転トルクが作用する。このため、トルクリミッタ８７により、ウォーム減速機構８６と平歯車８２との連結が解除される。よって、平歯車８２に弛み取りモータ８３やウォーム減速機構８６の負荷がかからず、容易にドラム２１を回転させてベルト４を引き出すことができる。

一方、ベルト４を巻取る方向に押し込もうとしてベルト４が弛むと、弛み取りモータ８３の回転が伝達されるウォーム減速機構８６と、このウォーム減速機構８６と平歯車８２との間に回転トルクが所定値以下になる。このため、トルクリミッタ８７が作用せず、ウォーム減速機構８６と平歯車８２とが連結される。よって、弛み取りモータ８３の回転駆動によって、ドラム２１がベルト４の巻取り方向に向かって回転し、ベルト４の弛みが解消される。

ここで、図１に示す電子制御ユニット２は、ベルトフリー操作を行うにあたって、所定の条件を満たしているか否か判断し、所定の条件を満たしていると判断した場合、ベルトフリー操作へ移行し、所定の条件を満たしていないと判断した場合、ロック解除禁止手段３２によってベルトフリー操作を禁止するように制御を行う。

（ベルトフリー操作の制御）
以下、図１３〜図１７に基づいて、制御方法について詳述する。
図１３は、電子制御ユニット２による制御方法を示すフローチャートである。
同図に示すように、操作パネル３のフリースイッチ３８を押下すると、電動ウインチ装置１００の主電源スイッチ３９がＯＦＦか否か、又はウインチ本体１によってベルト４の巻取り／送出し動作が作動中か否かの判断を行う（ＳＴ３０１）。

ＳＴ３０１における判断が「Ｙｅｓ」である場合、つまり、電動ウインチ装置１００の主電源スイッチ３９がＯＦＦ、又はウインチ本体１によってベルト４の巻取り／送出し動作が作動中である場合、状態は変わらず、ベルトフリー操作を行うことができない（ＳＴ３０２）。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。

一方、ＳＴ３０１における判断が「ＮＯ」である場合、つまり、電動ウインチ装置１００の主電源スイッチ３９がＯＮ、又はウインチ本体１によるベルト４の巻取り／送出し動作が停止している場合、通常ベルトフリー操作が行われたか否かの判断を行う（ＳＴ３０３）。

ここで、通常ベルトフリー操作とは、所定の条件を満たした場合にのみ可能な操作である。この点、後述する強制ベルトフリー操作のように、所定の条件を満たしていないにも拘らず、ベルトフリー操作を行うことができる点と異なる。
図１４に基づいて、通常ベルトフリー操作が行われた場合の各機能の動作タイミングについて説明する。図１４は、通常ベルトフリー操作時の各機能の動作タイミングの一例を示すタイムチャートである。

同図に示すように、例えば、操作パネル３のフリースイッチ３８を１秒間押下し続けると不図示のブザーが吹鳴すると共に、不図示のインストルメントパネルのフリー操作を表示するインジケータ（フリー表示ＩＮＤ）が点灯する。この後、ブザーは再び停止するが、フリー表示ＩＮＤは点灯したままの状態になる。そして、ブザーが吹鳴し始めてから５秒以内に操作パネル３のフリースイッチ３８を解放すると、ベルトフリー操作が行われたと判断する。

このような方法で通常ベルトフリー操作が行われたか否かの判断を行うことにより、例えば、利用者の意思に係わらず、何らかの外力によりフリースイッチ３８が押下された場合であっても、所定秒間フリースイッチ３８が押下された場合のみ通常ベルトフリー操作が行われたと判断することができ、ベルトフリー操作の誤動作を防止できる。

図１３に戻り、ＳＴ３０３における判断が「ＮＯ」である場合、つまり、通常ベルトフリー操作が行われていないと判断された場合、ＳＴ３０２に進み、状態は変わらず、ベルトフリー操作を行うことができない。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
一方、ＳＴ３０３における判断が「ＹＥＳ」である場合、つまり、通常ベルトフリー操作が行われたと判断された場合、通常ベルトフリー許可フラグが立った状態（フラグセット状態）であるか否かの判断を行う（ＳＴ３０４）。

ここで、通常ベルトフリー許可フラグのフラグセット条件としては、例えば、以下の２つの条件が挙げられる。
条件（１） ウインチ本体１の電動モータ９によるベルト４の送出し動作の作動中におけるドラム２１の回転量が所定値以上であるとき、通常ベルトフリー許可フラグを立てる。
条件（２） 弛み取りモータ８３による巻取り動作の作動中におけるドラム２１の回転量が所定値以上であるとき、通常ベルトフリー許可フラグを立てる。

より具体的に、図１、図１５に基づいて説明する。
図１５は、ウインチ本体１によって乗車／降車される車椅子１１０の状態を示す説明図である。
まず、条件（１）について説明する。図１、図１５に示すように、ドラム２１の回転量は、回転量検出手段３３によってドラム２１の回転数をカウントすることによって検出される。カウント数は、電源スリープ／ウェイクアップ時、又はベルトフリー操作が許容される通常ベルトフリー許可フラグセット条件が成立したとき、又はベルトフリー操作が禁止される通常ベルトフリー許可フラグクリア条件が成立したときにクリアされる。

ここで、ドラム２１の回転は、電動モータ９の駆動力に基づいて回転しているか、又は弛み取りモータ８３の駆動力に基づいて回転しているかが判別部３５によって判断される。この判別部３５の判断に基づいて、乗車有無判断部３１がベルト４に車椅子１１０が連結され乗車しているか否かを判断する。
乗車有無判断部３１によってベルト４に車椅子１１０が連結されて乗車していると判断されると、回転量検出手段３３によって検出された回転量に基づいて、送出長さ算出手段３４ｂがベルト４の送出し長さを算出する。このベルト４の送出し長さが所定値以上であるとき、通常ベルトフリー許可フラグを立てる。

すなわち、図１５において、ポイントＸを、車椅子１１０の乗車時の固定位置における前輪１１１の支軸部１１１ａに設定し、ポイントＹを、車椅子１１０の後輪１１２が地面Ｆに着地した位置における前輪１１１の支軸部１１１ａに設定し、ポイントＸとポイントＹとの間の距離をＬ１としたとき、電動モータ９によるドラム２１のベルト４の送出し方向への回転量が距離Ｌ１に達した時点で、車椅子１１０の降車作業で後輪１１２が着地したと判断し、通常ベルトフリー許可フラグを立てる。これは、車椅子１１０の後輪１１２が着地すれば、ベルトフリー操作を行っても安全だからである。

次に、条件（２）について説明する。
弛み取りモータ８３による巻取り動作の作動中におけるドラム２１の回転量が所定値以上であるとき、通常ベルトフリー許可フラグを立てる。
図１、図１５に示すように、ドラム２１の回転量は、電子制御ユニット２の回転量検出手段３３によって検出される。このとき、ドラム２１の回転は、電動モータ９の駆動力に基づいて回転しているか、又は弛み取りモータ８３の駆動力に基づいて回転しているかが判別部３５によって判断される。判別部３５によって弛み取りモータ８３の駆動力に基づいてドラム２１が回転していると判断されると、乗車有無判断部３１によって車椅子１１０が乗車されていないと判断される。そして、車椅子１１０が乗車していないという条件のもと、回転量検出手段３３によって検出された回転量に基づいて、巻取長さ算出手段３４ａがベルト４の巻取り長さを算出する。このベルト４の巻取り長さが所定値以上であるとき、通常ベルトフリー許可フラグを立てる。

すなわち、図１５において、ポイントＺを、車椅子１１０がスロープ１０２を完全に降りきって完全に降車しているときの前輪１１１の支軸部１１１ａに設定し、ポイントＸとポイントＺとの間の距離をＬ２としたとき、車椅子１１０が完全に降車した後、弛み取りモータ８３によって距離Ｌ３分だけベルト４を巻取ると、車椅子１１０が連結されていないベルト４が弛み取りモータ８３によって収納されるだけドラム２１に巻取られたことになる。このため、通常ベルトフリー許可フラグを立てる。

一方、フラグクリア条件としては、例えば、以下の条件が挙げられる。
ウインチ本体１の電動モータ９によるベルト４の巻取り動作の作動中におけるドラム２１の回転量が所定値以上であるとき、又は電源がリセットされたとき、許可フラグクリアとなる。すなわち、スロープ１０２に沿って車椅子１１０を乗車させる際、この車椅子１１０がスロープ１０２上を登りきる分だけベルト４が送出されたら許可フラグクリアとなる。

ここで、ドラム２１の回転は、電動モータ９の駆動力に基づいて回転しているか、又は弛み取りモータ８３の駆動力に基づいて回転しているかが判別部３５によって判断される。この判別部３５の判断に基づいて、乗車有無判断部３１がベルト４に車椅子１１０が連結されているか否かを判断する。
乗車有無判断部３１によってベルト４に車椅子１１０が連結されていると判断されると、回転量検出手段３３によって検出された回転量に基づいて、巻取長さ算出手段３４ａがベルト４の巻取り長さを算出する。このベルト４の巻取り長さが所定値以上であるとき、許可フラグクリアとなる。

すなわち、ポイントＹとポイントＺとの間の距離、つまり、車椅子１１０の前輪１１１の支軸部１１１ａと、後輪１１２の支軸部１１２ａとの間の距離をＬ３としたとき、車椅子１１０が完全に降車している状態から電動モータ９によってドラム２１のベルト４の巻取り方向への回転量が距離Ｌ３に達した時点で、車椅子１１０がスロープ１０２上にあると判断し、電子制御ユニット２のロック解除禁止手段３２によってベルトフリー操作が禁止される。このため、車椅子１１０がスロープ１０２上から滑落することがなくなる。このとき、例えば、子供用の小さい車椅子１１０を想定すると、どのようなタイプの車椅子１１０でもスロープ１０２上から滑落することがなく、安全性を高めることができる。

一方、ＳＴ３０４における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、通常ベルトフリー許可フラグが立った状態の場合、通常ベルトフリー作動条件が成立しているか否かの判断を行う（ＳＴ３０５）。
ここで、通常ベルトフリー作動条件が成立するのは、電動ウインチ装置１００の主電源スイッチ３９がＯＮされ、ウインチ本体１の電動モータ９が停止しており、通常ベルトフリー許可フラグセット状態で、且つリモコン４０を操作することによる出力信号を電子制御ユニット２が受信していないとき、操作パネル３のフリースイッチ３８を押下してベルトフリー操作を行う場合である。

ＳＴ３０５における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、通常ベルトフリー作動条件が成立していないと判断された場合、状態は変わらず、通常ベルトフリー操作を行うことができない（ＳＴ３０６）。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
一方、ＳＴ３０５における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、通常ベルトフリー作動条件が成立していると判断された場合、通常ベルトフリー作動モードに切替わる（ＳＴ３０７）。

図１６は、通常ベルトフリー作動モードサブルーチンのフローチャートである。
同図に示すように、通常ベルトフリー作動モードでは、まずリモコン４０のメインスイッチ４１が押下（ＯＮ）され、リモコン操作が有効になったか否かの判断を行う（ＳＴ３１７）。

ＳＴ３１７における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、リモコン操作が有効になった場合、通常ベルトフリー操作を停止する（ＳＴ３２７）。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
通常ベルトフリー操作が停止された状態では、電動モータ９が停止しており、且つ電磁クラッチ１３への通電が遮断されていると共に弛み取りモータ８３が停止している。さらに、ソレノイド６５が通電されておらず、ラチェット機構６０が係合されている。このため、利用者がベルトフリー操作を行うことができない。

一方、ＳＴ３１７における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、リモコン操作が有効になっていない場合、通常ベルトフリー停止条件が成立しているか否かの判断を行う（ＳＴ３３７）。
ここで、通常ベルトフリー停止条件が成立するのは、リモコン操作が有効になったか、又は車両１０１の不図示のテールゲートが閉じているか、又は車両１０１のトランスミッションのシフトポジションがＰレンジ以外であるか、又は通常ベルトフリー作動タイマがタイムアップか、又は通常ベルトフリー作動禁止のフェールセーフ（Ｆ／Ｓ）制御が開始されたかの何れかであって、且つベルトフリー操作が行われている場合である。

尚、通常ベルトフリー作動タイマのタイムアップの条件が成立するのは、通常ベルトフリー作動モードが開始されてから３分経過、又は通常ベルトフリー作動モードが開始され、電子制御ユニット２によってドラム２１の回転が検出されなくなってから３０秒経過した場合である。
また、フェールセーフ制御が開始されるのは、ラチェット機構６０等に不具合が生じた場合である。

ＳＴ３３７における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、通常ベルトフリー停止条件が成立している場合、ＳＴ３２７に進み、ベルトフリー操作を停止する。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
一方、ＳＴ３３７における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、通常ベルトフリー停止条件が成立していない場合、再び通常ベルトフリー作動タイマがタイムアップか否かの判断を行う（ＳＴ３４７）。

ＳＴ３４７における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、通常ベルトフリー作動タイマのタイムアップの条件が成立している場合、ＳＴ３２７に進み、通常ベルトフリー操作を停止する。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
一方、ＳＴ３４７における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、通常ベルトフリー作動タイマのタイムアップの条件が成立していない場合、再びＳＴ３１７に戻り、リモコン操作が有効になったか否かの判断を行う。

図１３に戻り、ＳＴ３０４における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、通常ベルトフリー許可フラグセット状態にならない場合、強制ベルトフリー操作が行われたか否かの判断を行う（ＳＴ３０８）。
ここで、強制ベルトフリー操作とは、通常ベルトフリー操作のように所定の条件を満たした場合にベルトフリー操作を行うことができる場合と異なり、強制的にベルトフリー操作を行うことができるようにするための操作である。

図１７に基づいて、強制ベルトフリー操作が行われた場合の各機能の動作タイミングについて説明する。図１７は、強制ベルトフリー操作時の各機能の動作タイミングの一例を示すタイムチャートである。
同図に示すように、例えば、操作パネル３のフリースイッチ３８を１秒間押下し続けると不図示のブザーが断続的に吹鳴すると共に、不図示のインストルメントパネルのフリー操作を表示するインジケータ（フリー表示ＩＮＤ）が点滅する。

そして、ブザーが吹鳴し始めてから５秒以内に操作パネル３のフリースイッチ３８を解放すると、ブザーが停止する一方、インジケータが点滅を続ける。さらに、１０秒以内に再びフリースイッチ３８を１秒間押下する。このとき、１０秒間押下し続けると不図示のブザーが吹鳴すると共に、不図示のインストルメントパネルのフリー操作を表示するインジケータ（フリー表示ＩＮＤ）が点灯する。この後、５秒以内にフリースイッチ３８を解放すると、ブザーが再び断続的に吹鳴し始める。これにより、強制ベルトフリー操作が行われたと判断する。

ここで、フリースイッチ３８を押下して最初にブザーが断続的に吹鳴し始めてから強制ベルトフリー操作が行われたと判断するまでの間は、強制ベルトフリー待機時間となる。
このような方法で強制ベルトフリー操作が行われたか否かの判断を行うことにより、ベルトフリー操作を行うことができない条件のとき、例えば、ベルト４に車椅子１１０を連結した状態のときにベルトフリー操作を行う必要が生じた場合、煩雑な操作を行うことにより、強制的にベルトフリー操作を行うことが可能になる。また、操作が煩雑な分、強制ベルトフリー操作の誤動作を防止できる。

図１３に戻り、ＳＴ３０８における判断が「ＮＯ」である場合、つまり、強制ベルトフリー操作が行われていないと判断された場合、ＳＴ３０２に進み、状態は変わらず、ベルトフリー操作を行うことができない。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
一方、ＳＴ３０８における判断が「ＹＥＳ」である場合、つまり、強制ベルトフリー操作が行われたと判断された場合、強制ベルトフリー作動条件が成立しているか否かの判断を行う（ＳＴ３０９）。

ここで、強制ベルトフリー作動条件が成立するのは、電動ウインチ装置１００の主電源スイッチ３９がＯＮされ、ウインチ本体１の電動モータ９が停止しており、且つリモコン４０を操作することによる出力信号を電子制御ユニット２が受信していないとき、操作パネル３のフリースイッチ３８を押下してベルトフリー操作を行う場合である。

ＳＴ３０８における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、強制ベルトフリー作動条件が成立していないと判断された場合、ＳＴ３０２に進み、状態は変わらず、強制ベルトフリー操作を行うことができない。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
一方、ＳＴ３０９における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、強制ベルトフリー作動条件が成立していると判断された場合、強制ベルトフリー作動モードに切替わる（ＳＴ３１０）。

図１８は、強制ベルトフリー作動モードサブルーチンのフローチャートである。
同図に示すように、強制ベルトフリー作動モードでは、まずリモコン４０のメインスイッチ４１が押下（ＯＮ）され、リモコン操作が有効になったか否かの判断を行う（ＳＴ３２０）。

ＳＴ３２０における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、リモコン操作が有効になった場合、強制ベルトフリー操作を停止する（ＳＴ３３０）。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
強制ベルトフリー操作が停止された状態では、電動モータ９が停止しており、且つ電磁クラッチ１３への通電が遮断されていると共に弛み取りモータ８３が停止している。さらに、ソレノイド６５が通電されておらず、ラチェット機構６０が係合されている。このため、利用者がベルトフリー操作を行うことができない。

一方、ＳＴ３２０における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、リモコン操作が有効になっていない場合、強制ベルトフリー停止条件が成立しているか否かの判断を行う（ＳＴ３４０）。
ここで、強制ベルトフリー停止条件が成立するのは、リモコン操作が有効になったか、又は車両１０１の不図示のテールゲートが閉じているか、又は車両１０１のトランスミッションのシフトポジションがＰレンジ以外であるか、又は強制ベルトフリー作動タイマがタイムアップか、又は強制ベルトフリー作動禁止のフェールセーフ（Ｆ／Ｓ）制御が開始されたかの何れかであって、且つベルトフリー操作が行われている場合である。

尚、強制ベルトフリー作動タイマのタイムアップの条件が成立するのは、強制ベルトフリー作動モードが開始されてから３分経過、又は強制ベルトフリー作動モードが開始され、電子制御ユニット２によってドラム２１の回転が検出されなくなってから３０秒経過した場合である。
また、フェールセーフ制御が開始されるのは、ラチェット機構６０等に不具合が生じた場合である。

ＳＴ３４０における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、通常ベルトフリー停止条件が成立している場合、ＳＴ３３０に進み、ベルトフリー操作を停止する。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。
一方、ＳＴ３４０における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、強制ベルトフリー停止条件が成立していない場合、再び強制ベルトフリー作動タイマがタイムアップか否かの判断を行う（ＳＴ３５０）。

ＳＴ３５０における判断が「ＮＯ」の場合、つまり、強制ベルトフリー作動タイマのタイムアップの条件が成立していない場合、再びＳＴ３２０に戻り、リモコン操作が有効になったか否かの判断を行う。
一方、ＳＴ３５０における判断が「ＹＥＳ」の場合、つまり、強制ベルトフリー作動タイマのタイムアップの条件が成立している場合、ＳＴ３３０に進み、強制ベルトフリー操作を停止する。そして、電子制御ユニット２によるベルトフリー操作の制御方法を終了する。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、電子制御ユニット２の乗車有無判断部３１によって、車両１０１に車椅子１１０が乗車していると判断された場合、ロック解除禁止手段３２によってベルトフリー操作が禁止されるので、利用者の意図しないところでベルトフリー状態となることを防止できる。このため、乗車時の車椅子１１０を確実に固定でき、車両走行中の車椅子１１０の姿勢を安定させることができると共に、車椅子１１０へのショック入力を防止することができる。

また、乗車有無判断部３１の判別部３５によって、ドラム２１の回転が電動モータ９によるものか、弛み取りモータ８３によるものかを判別し、この判別結果に基づいて車椅子１１０が乗車しているか否かを判断している。この乗車有無判断部３１により、車椅子１１０が乗車していると判断された場合、ロック解除禁止手段３２によってベルトフリー操作が禁止されるので、確実に車椅子１１０を固定することができ、車椅子１１０の安全性を確実に確保することができる。
これに対し、乗車有無判断部３１により、車椅子１１０が乗車していないと判断された場合にベルトフリー操作を可能にしているので、ベルトフリー操作により利便性を損なうことを防止できる。

さらに、弛み取り機構８０によるドラム２１のベルト４を巻取る方向に向かって回転させる駆動力として弛み取りモータ８３を採用しているので、ベルト４の巻取り量によらず、一定の力でドラム２１を回転させることができる。このため、乗車有無判断部３１による判断の精度を高めることができる。

ここで、例えば、弛み取り機構８０によるドラム２１のベルト４を巻取る方向に向かって回転させる駆動力として、弛み取りモータ８３に代わってゼンマイバネ等を用いることも考えられる。しかしながら、ゼンマイバネは、ベルト４の送出量が増大するほどにベルトの巻取り方向への回転駆動力が大きくなってしまう。
また、例えば、ゼンマイバネを用いると、ベルト４を大きく送出している状態において、回転駆動力が大きくなる。このため、車椅子１１０がスロープ１０２等の緩やかな傾斜を登る可能性がある。つまり、乗車有無判断部３１によって車椅子１１０の乗車無しと判断されたにも拘わらず、実際は、車椅子１１０の乗車有り状態である可能性がある。
このため、ゼンマイバネを用いると、車椅子１１０の乗車有無判断を正確に行うことが難しくなる。これに対し、弛み取りモータ８３を用いると、ベルト４の巻取り量によらず、一定の力でドラム２１を回転させることができるので、乗車有無判断部３１による判断の精度を高めることができる。

さらに、電子制御ユニット２は、ドラム２１の回転量を検出する回転量検出手段３３を備えており、ウインチ本体１の電動モータ９によるベルト４の巻取り動作の作動中におけるドラム２１の回転量が、車椅子１１０の前輪１１１の支軸部１１１ａと、後輪１１２の支軸部１１２ａとの間の距離Ｌ３（図１５参照）に達した時点で、車椅子１１０がスロープ１０２上にあると判断し、ロック解除禁止手段３２によってベルトフリー操作が禁止される。

このため、車椅子１１０がスロープ１０２上から滑落することがなくなる。このとき、例えば、子供用の小さい車椅子１１０を想定すると、どのようなタイプの車椅子１１０でもスロープ１０２上から滑落することがなく、安全性を高めることができる。
また、ベルト４の巻取長さが、距離Ｌ３を超えない場合、車椅子１１０が乗車する分だけベルト４を巻取っていないと判断される。このため、ベルトフリー操作を可能とし、ベルトフリー操作による利便性を享受することができる。

そして、図１５において、ポイントＸを、車椅子１１０の乗車時の固定位置における前輪１１１の支軸部１１１ａに設定し、ポイントＹを、車椅子１１０の後輪１１２が地面Ｆに着地した位置における前輪１１１の支軸部１１１ａに設定し、ポイントＸとポイントＹとの間の距離をＬ１としたとき、電動モータ９によるドラム２１のベルト４の送出し方向への回転量が距離Ｌ１に達した時点で、車椅子１１０の降車作業で後輪１１２が着地したと判断し、通常ベルトフリー許可フラグを立てている。

このように、ベルト４の送出時において、回転量検出手段３３によって検出された回転量が所定値を超えるまでの間は、電子制御ユニット２のロック解除禁止手段３２によってベルトフリー操作が禁止されることで、車両走行時や車椅子１１０の降車時の安全性を向上することができる。これに対し、距離Ｌ１に達した時点で車椅子１１０の降車作業で後輪１１２が着地したと判断することによりベルトフリー操作を可能とし、ベルトフリー操作による利便性を享受することができる。

また、図１５において、ポイントＺを、車椅子１１０がスロープ１０２を完全に降りきって完全に降車しているときの前輪１１１の支軸部１１１ａに設定し、ポイントＸとポイントＺとの間の距離をＬ２としたとき、車椅子１１０が完全に降車した後、弛み取りモータ８３によって距離Ｌ３分だけベルト４を巻取ると、通常ベルトフリー許可フラグを立てている。このため、ベルトフリー操作の誤作動を確実に防止でき、ベルトフリー操作の安全性を確実に確保できる。

尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、電動ウインチ装置１００は、被牽引物である車椅子１１０を車両１０１の後部に設けられたスロープ１０２に沿って乗車／降車させる際に用いられるものであって、車両１０１の後部室１０３の床面１０３ａに、ウインチ本体１を左右に１つずつ設けた場合について説明した。

しかしながら、これに限られるものではなく、ウインチ本体１を左右に１つずつ設ける必要はなく、車椅子１１０を乗車／降車することができれば１つでもよい。また、被牽引物は車椅子１１０に限られるものではなく、さまざまな物体を電動ウインチ装置１００で牽引することが可能である。車椅子１１０以外を牽引する場合も乗車有無判断部３１によって電動モータ９によってベルト４が巻取り／送出しされているか、又は緩み取りモータ８３によってベルト４が巻取り／送出しされているかを判断し、この判断結果、及び回転量検出手段３３による検出結果に基づいて、ベルトフリー操作を行うように構成すればよい。

１…ウインチ本体（駆動手段） ２…電子制御ユニット ３…操作パネル（操作部） ４…ベルト ９…電動モータ（ウインチモータ） ２１…ドラム ３１…乗車有無判断部 ３２…ロック解除禁止手段 ３３…回転量検出手段 ３４ａ…巻取長さ算出手段 ３４ｂ…送出長さ算出手段 ３５…判別部 ４０…リモコン（操作部） ６０…ラチェット機構（ロック手段） ６１…爪車（ロック部） ６２…係合爪（ロック部） ６５…ソレノイド（切替手段） ８３…緩み取りモータ １０１… 車両 １０１ａ…開口部 １０２…スロープ １１０…車椅子（被牽引物） １１１…前輪 １１１ａ…支軸部（前輪支軸部） １１２…後輪 １１２ａ…支軸部（後輪支軸部） Ｆ…地面 Ｌ１…距離

Claims (4)

1. 車両への被牽引物の乗車／降車を行う電動ウインチ装置であって、
   前記被牽引物に連結されるベルトと、このベルトを巻取り／送出し可能なドラムと、該ドラムを正／逆回転駆動させて前記ベルトの巻取り／送出しを行うウインチモータとにより構成される駆動手段と、
   前記ドラムの前記ベルトが送出される方向への回転を阻止するロック部と、このロック部のロック状態とロック解除状態とを切替える切替手段とにより構成されるロック手段と、
   前記ドラムの回転、及び前記切替手段の制御を行う制御手段と、
   前記ウインチモータによる前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転駆動力よりも低い回転駆動力で、前記ドラムを前記ベルトの巻取り方向へと回転駆動する巻取手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記ウインチモータを回転駆動して前記ドラムを前記ベルトの巻取り／送出し方向へ回転駆動する巻取り／送出し操作と、前記ロック部を前記ロック解除状態とするベルトフリー操作とを行う操作部と、
   前記ドラムの正／逆回転駆動時に、前記車両への前記被牽引物の乗車の有無を判断する乗車有無判断部と、
   前記乗車有無判断部によって前記被牽引物が前記車両に乗車していると判断された場合に、前記ベルトフリー操作を禁止するロック解除禁止手段とを備え、
   前記乗車有無判断部は、前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転が前記ウインチモータによるものか、前記巻取手段によるものかを判別する判別部を有し、
   前記判別部によって判別された前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転が、前記ウインチモータによる回転であると判別された場合、この判別結果に基づいて、前記乗車有無判断部は、前記ベルトに前記被牽引物が連結されており、前記被牽引物が乗車していると判断するとともに、
   前記判別部によって判別された前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転が、前記巻取手段による回転であると判別された場合、この判別結果に基づいて、前記乗車有無判断部は、前記ベルトに前記被牽引物が連結されておらず、前記被牽引物が乗車していないと判断することを特徴とする電動ウインチ装置。
2. 前記巻取手段は、前記ウインチモータよりも低い回転駆動力で、前記ドラムを前記ベルトの巻取り方向へと回転駆動する弛み取りモータであることを特徴とする請求項１に記載の電動ウインチ装置。
3. 前記制御手段は、前記ドラムの回転量を検出する回転量検出手段を備え、
   前記判別部によって、前記ドラムが前記ウインチモータにより前記ベルトの巻取り方向へ回転していると判断され、かつ前記回転量検出手段によって検出された前記ドラムの前記ベルトの巻取り方向への回転量が所定値を超えた場合に、前記ベルトフリー操作を禁止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動ウインチ装置。
4. 前記被牽引物は、前輪を支持する前輪支軸部と、後輪を支持する後輪支軸部と、を有する車椅子であり、
   前記制御手段は、前記回転量検出手段によって検出された前記ドラムの回転による前記ベルトの巻取り方向への回転量によって、前記ベルトの巻取長さを算出する巻取長さ算出手段を備え、
   前記判別部によって、前記ドラムが前記ウインチモータにより前記ベルトの巻取り方向へ回転していると判断され、かつ前記巻取長さ算出手段によって算出された前記ベルトの巻取長さが、前記車椅子の前記前輪支軸部と前記後輪支軸部との間の距離の長さを超えた場合に、前記ベルトフリー操作を禁止することを特徴とする請求項３に記載の電動ウインチ装置。

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