JP2002034878A

JP2002034878A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2002034878A
Application number: JP2000229027A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Yamaoka; 静夫山岡; Kenichi Tada; 健一多田; Wataru Yamamoto; 亘山本; Takahiro Nakai; 貴弘中居
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-02-05

Abstract

(57)【要約】【課題】端子電圧を読み取って電池残量を判断する方法
では、温度の影響を受けるため、電池残量判断のばらつ
きが大きくなるという問題があった。【解決手段】電池残量を判断するにあたり、電池電圧優
先による判断と電動送風機の運転時間優先による判断と
を、電動送風機運転初期の電池電圧によって切替えられ
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池で駆動可能な
電気掃除機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気掃除機の電源供給手段が電池のよう
に容量が限られている場合、あとどれだけ運転できるか
ということは、使用者にとって掃除の都合からも知りた
い内容である。このため、電気掃除機以外でも電池の残
量を表示させて、あとどのくらい運転できるかを示すも
のがある。電池残量の判断としては、電池使用によって
端子電圧が下降していくので、この端子電圧を読み取っ
て判断する方法が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図３に電動送風機の運
転時間と電池端子電圧の関係を示す。電気掃除機の場
合、電動送風機の運転によって掃除機本体の温度が上昇
する。また、吸込み力を確保するために電動送風機の入
力を大きくすると、電池にも大きな電流が流れるため、
電池自体が発熱する。端子電圧を読み取って電池残量を
判断する方法では、温度の影響を受けるため、電池残量
判断のばらつきが大きくなるという問題がある。また、
電動送風機運転時間の中期のところでは時間に対する電
圧変化の度合いが小さくなる。このため、電池残量を判
断するのに精度を出そうとすると回路の精度向上や、温
度補償回路付加などが必要となりコストアップにつなが
る。また、電圧変化の度合いの小さいところを避けて電
池残量判断の切替点を設定すると、掃除をし始めてすぐ
電池残量表示が減り、電池がなくなる寸前まで電池残量
が変化しないなど使用感が悪くなってしまう。

【０００４】本発明の目的は、回路の精度向上や、温度
補償回路付加などをしなくても電池残量の判断を精度よ
く、かつ実使用状態にあわせて行えるようにすることに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動送風機
と、前記電動送風機に電源を供給するための電池と、電
池電圧の計測手段と、電動送風機の制御と電池残量の判
断をする制御装置を備え、前記制御装置は、電池残量の
判断を電池電圧優先による判断と前記電動送風機の運転
時間優先による判断とを、電動送風機運転初期の電池電
圧によって切替えられるようにしたことを特徴とする。

【０００６】また、電動送風機の運転時間優先による電
池残量の判断において、電動送風機の入力によって運転
時間の判定基準を変化させられるようにしたことを特徴
とする。また、電動送風機の運転時間優先による電池残
量の判断において、電動送風機以外の入力によって運転
時間の判定基準を変化させられるようにしたことを特徴
とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【０００８】図４は本発明による電気掃除機の外観を示
す。電気掃除機１は、電動送風機２，前記電動送風機を
制御する制御装置３，電源の供給を行う電池５，電池残
量や運転状態を表示する表示装置４を備える。また、ホ
ース６，電動送風機２の運転，停止などを手元で操作で
きるようにするための手元操作部７，延長管８，吸口９
が接続される。電池５は、充電装置１０の充電端子１２
を介し、充電制御回路１１によって充電が行われる。電
気掃除機１は、充電するときには充電装置１０に置いて
充電を行い、掃除するときには、充電装置１０から降ろ
して掃除を行う。本実施例においては、充電装置１０に
置いているときには、電池５と制御装置３は、電池切断
手段５７により切り離され、マイクロコンピュータ５０
はリセット状態になっている。充電装置１０から降ろす
と、電池切断手段５７は電池５と制御装置３を接続し、
マイクロコンピュータ５０はスタートする。

【０００９】図２は、この実施例における制御装置３を
中心にした制御ブロック図である。制御装置３は、制御
系全体の中心となって信号処理を実行するマイクロコン
ピュータ５０と、このマイクロコンピュータ５０からの
制御信号に従って電動送風機２を駆動する負荷駆動回路
５５を備える。電池５は、充電装置１０中の充電回路１
１と、充電端子１２を介して接続され、充電が行われ
る。このときに、電池切断手段５７により、電池５と制
御回路３は切りはなされて、マイクロコンピュータ５０
はリセット状態になっている。掃除機本体１を充電装置
１０から降ろすと充電端子１２と電池５が接続される。
電池５から供給された電源により、電源回路５４は、制
御回路３内に電源を供給する。また、供給された電源に
よりリセット回路５６が動作して、マイクロコンピュー
タ５０が動作スタートする。手元操作部７の運転，停止
などの操作により、操作部５３を介してマイクロコンピ
ュータ５０に入力され、運転，停止などの運転状態の切
替えが行われる。電圧検知手段５１では電池電圧をアナ
ログ入力として読み込み、マイクロコンピュータ５０に
入力する。表示部５２では、運転状態，マイクロコンピ
ュータ５０が判断した電池残量などを表示する。

【００１０】以上のように構成された電気掃除機１にお
ける前記制御装置３のマイクロコンピュータ５０が実行
する運転制御処理を図１により説明する。

【００１１】マイクロコンピュータ５０は、リセットス
タート後、処理１００で初期設定処理を行う。このとき
に、初期設定として電源判定方式を電圧優先モードに設
定する。また、運転時間計測用のタイマを０クリアす
る。処理１０２では、操作部５３からの入力で運転状
態，停止状態などの切替えが行われる。処理１０３の判
定により、運転状態のときには処理１０４に移行し、運
転停止状態のときには処理１０２に戻る。処理１０４の
判定では、停止から運転状態に切替わった初期か否かを
判定する。初期だったときには、処理１０５に移行し、
処理１０５で電池電圧の再チェック要求がセットされ
る。処理１０４の判定で、初期でなかった場合、処理１
１０に移行し、電池電圧再チェックが完了しているか否
かの判定を行う。電池電圧の再チェックが完了していな
ければ、処理１０６の運転時間のカウント処理に移行す
る。電池電圧の再チェックが完了していれば、処理１１
１に移行する。

【００１２】処理１１１の判定では、運転時間優先モー
ドに切替える電圧か否かの判定を行う。運転時間優先モ
ードに切替える電圧になっていなかったら、処理１００
の初期設定処理で設定された電圧優先モードのままにな
る。運転時間優先モードに切替える電圧になっていた
ら、運転時間優先モードに切替える。

【００１３】処理１１３の判定では、電圧が低下して運
転時間優先モードで判定できなくなったか否かを判定す
る。これは、電圧低下が進み、あと少しで運転停止して
しまうとか、保護のために運転停止させなければならな
いレベルまでになってしまった場合に、運転時間優先で
電圧判定していると電池がないのに電池があると判断し
てしまうために設けてある。処理１１３の判定で電圧優
先切替レベルでないとき、処理１１４に移行し、運転時
間優先か否かの判定を行う。電圧優先切替レベルのとき
には、処理１１６の電圧によるランク作成に移行する。
処理１１４では、運転時間優先か否かの判定を行い、運
転時間優先になっているときには処理１１５に移行し、
運転時間優先でないときには処理１１６に移行する。処
理115では運転時間による電池電圧ランクの作成を行
う。運転時間による場合は電動送風機をどれだけ運転し
たら電池残量表示を切替えるかを任意に設定できる。処
理１１６では、電池電圧による電池電圧ランクを作成す
る。電池電圧によるランクの場合、温度や回路のばらつ
きの影響を受けるため、電池残量に対する精度は運転時
間優先に比べて劣る。処理１０６では、電動送風機２の
運転時間をカウントする。電動送風機２が停止していた
ときにはカウント処理を通らない。処理107では処理１
１５または処理１１６によって作成された電池電圧ラン
クによって電池残量を判断し、表示部５２に表示を行
う。

【００１４】本実施例による電気掃除機１の動作を使用
状態にあわせて説明する。まず、電気掃除機１は常時充
電装置１０に置かれて電池５の充電が行われている。掃
除するときに充電装置１０から降ろされる。このとき、
電池は満充電の状態になっていてマイクロコンピュータ
５０はリセットされる。この状態から手元操作部７の操
作により電動送風機２の運転を開始する。電動送風機２
の逆起電力などにより運転停止中と運転中で電池端子電
圧が変わってくるので電圧を再チェックする。満充電状
態では満充電を判断するしきい値より端子電圧が上がっ
ているので、運転時間優先モードになる。運転時間優先
モードになったら、電動送風機２の運転時間によって電
池残量表示を切替える。使っているうちに電池残量が残
り少なくなって電圧優先切替えレベルになったら、電池
電圧によって電池残量を判断する。電池残量がなくなっ
たら、充電装置１０に電気掃除機１を置くことで、充電
を行う。満充電になっていない状態で、電気掃除機１を
充電装置１０から降ろして電動送風機２の運転を開始し
た場合、満充電を判断するしきい値より端子電圧が下が
っているため電圧優先モードになる。この場合、電池電
圧によって電池残量を判断するので温度や回路のばらつ
きの影響はあるが、運転時間が短いから電池残量が多い
と誤判定されるという問題はない。

【００１５】電動送風機２の入力に例えば強モード，弱
モードがあり、各々の入力が１００％，６０％だったと
すると、処理１０６の運転時間カウントで強モードは１
００％カウント、弱モードは６０％カウントと分けるこ
とで電動送風機２の入力によって電池電圧判定基準を変
えることができる。

【００１６】また、充電装置１０から電池５の充電状態
を知らせる手段があれば、処理111の運転時間優先判定
において、電池５の充電状態を直接判定することで運転
時間優先判定の切替の精度を上げることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明は、回路の精度向上
や、温度補償回路付加などをしなくても電池残量の判断
を精度よく、かつ実使用状態にあわせて行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電気掃除機における
制御装置のマイクロコンピュータが実行する電池残量判
定処理のフローチャートである。

【図２】本発明の実施の形態に係る電気掃除機の制御ブ
ロック図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る電気掃除機の電池端
子電圧の変化を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る電気掃除機の斜視図
である。

【符号の説明】１…電気掃除機、２…電動送風機、３…制御装置、４…
表示装置、５…電池、６…ホース、７…手元操作部、８
…延長管、９…吸口、１０…充電装置、１１…充電制御
回路、１２…充電端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本亘茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者中居貴弘茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内Ｆターム(参考） 3B057 DA01 DE03 5G003 AA01 BA01 DA04 EA05 GC05 5H030 AS11 FF44 FF52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動送風機と、前記電動送風機に電源を供
給するための電池と、電池電圧の計測手段と、電動送風
機の制御と電池残量の判断をする制御装置を備え、前記
制御装置は、電池残量の判断を電池電圧優先による判断
と前記電動送風機の運転時間優先による判断とを、電動
送風機運転初期の電池電圧によって切替えられるように
したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】電動送風機の運転時間優先による電池残量
の判断において、電動送風機の入力によって運転時間の
判定基準を変化させられるようにしたことを特徴とする
請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】電動送風機の運転時間優先による電池残量
の判断において、電動送風機以外の入力によって運転時
間の判定基準を変化させられるようにしたことを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の電気掃除機。