JP2002085306A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード線などの信号伝達経路を不要にし、使
いやすさ、軽量化、軽操作性を高めた電気掃除機を提供
する。 【解決手段】 吸引力を発生する送風機モータ７を内蔵
する掃除機本体３と、掃除機本体３に連通するブラシ部
１と、ブラシ部１に設けられ、ブラシ部１の移動にとも
ない回転する後車輪２６と、後車輪２６の回転を電力に
変換する発電機３２と、発電機３２により発生する電力
により駆動され、後車輪２６の移動情報を検出するブラ
シ移動センサ３３と、発電機３２により発生する電力に
より駆動され、ブラシ移動センサ３３からの出力を無線
で伝送する無線信号送信機３５と、無線信号送信機３５
から送信された信号を受信する無線信号受信機３６と、
無線信号受信機３６が受信した信号に基づいてブラシ部
１の移動速度、移動距離を算出し、その算出結果に基づ
いて送風機モータ７を駆動制御するＣＰＵ１１とを備え
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般家庭におい
て使用する電気掃除機の駆動制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１７は例えば特開平２−２４３１２５
号公報に記載された従来の電気掃除機の全体構成を示す
斜視図、図１８はブラシ部を示す断面図、図１９は電気
掃除機の制御回路を示すブロック図である。図におい
て、１は回転ブラシ２が回転可能に設けられ、掃除機本
体３に延長管４、ホース５を介して連通するブラシ部で
ある。７は掃除機本体３に内蔵され、ブラシ部１と延長
管４とホース５を介して塵埃を吸引する送風機モータ、
８は家庭用コンセントから供給される交流電源である。
２１は回転ブラシ２を駆動するブラシモータ、２５はブ
ラシ部１に設けられた移動用の前車輪、２６は後車輪、
２７はブラシモータ２１の出力軸と回転ブラシ２の回転
軸とを結合するベルトである。４０は後車輪２６の回転
軸に結合された回転センサである。

【０００３】４１は交流電源８の電圧をブラシモータ２
１に供給する電源コントロール素子（トライアック）、
４２は回転センサ４０の出力を受けて電源コントロール
素子４１を制御するコントロール信号発生回路、４３は
交流電源８からブラシモータ２１に供給される電流を検
出する電流センサ、４４は送風機モータ７の吸引力を設
定する手元コントロール部、４５は交流電源８の電圧を
制御して送風機モータ７に供給する電源コントロール素
子（トライアック）、４６は電流センサ４３及び手元コ
ントロール部４４の出力を受けて電源コントロール素子
４５を制御するコントロール信号発生回路である。

【０００４】次に、動作について説明する。ブラシ部１
が清掃面に接触し、使用者がブラシ部１を移動させる
と、後車輪２６が回転し、これにより回転センサ４０が
コントロール信号発生回路４２へ信号を出力する。そし
て、コントロール信号発生回路４２は回転センサ４０の
出力を受けて電源コントロール素子４１へ駆動信号を出
力し、電源コントロール素子４１はその駆動信号を受け
て交流電源８の電圧をブラシモータ２１に供給する。こ
れにより、ブラシモータ２１が回転し、回転ブラシ２が
回転する。

【０００５】また、ブラシモータ２１へ交流電源８から
供給される電流が電流センサ４３により検出され、電流
センサ４３の出力がコントロール信号発生回路４６に入
力されると、コントロール信号発生回路４６は電源コン
トロール素子（トライアック）４５に駆動信号を出力す
る。さらに、電源コントロール素子（トライアック）４
５は手元コントロール部４４で設定された回転速度で送
風機モータ７を駆動する。

【０００６】また、ブラシ部１を清掃面上に停止させる
と、後車輪２６が停止するので、回転センサ４０の出力
は停止し、回転センサ４０の出力の停止によりコントロ
ール信号発生回路４２は、所定時間（５〜１５秒）内に
回転センサ４０からの信号がない場合、電源コントロー
ル素子４１への駆動信号を停止する。

【０００７】これにより、電源コントロール素子４１は
ブラシモータ２１への出力を停止し、コントロール信号
発生回路４６は電源コントロール素子４５への駆動信号
を停止し、送風機モータ７は停止する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気掃除機では、手元コントロール部の電源を掃除機本
体からホースを介して供給するリード線と、手元コント
ロール部からの制御信号を掃除機本体に伝達するための
リード線とが、ホースに４本配線されていた。したがっ
て、ホース自体が重く柔軟性が悪く、また、接続部分の
電気接点不良などの不具合があった。

【０００９】この発明は、以上のような課題を解決しよ
うとするものであり、使いやすさ、軽量化、軽操作性を
高めた電気掃除機を提供することを目的とする

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の電気掃除機
は、吸引力を発生する送風機モータを内蔵する掃除機本
体と、前記掃除機本体に連通するブラシ部と、前記ブラ
シ部に設けられ、該ブラシ部の移動にともない回転する
車輪と、前記車輪の回転を電力に変換する発電手段と、
前記発電手段により発生する電力により駆動され、前記
車輪の移動情報を検出するブラシ移動センサと、前記発
電手段により発生する電力により駆動され、前記ブラシ
移動センサからの出力を無線で伝送する無線送信手段
と、前記無線送信手段から送信された信号を受信する受
信手段と、前記受信手段が受信した信号に基づいて前記
送風機モータを駆動制御する駆動制御手段とを備えたも
のである。

【００１１】また、吸引力を発生する送風機モータを内
蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に連通するブラシ
部と、前記ブラシ部に設けられ、該ブラシ部の移動にと
もない回転する車輪と、前記車輪の回転を電力に変換す
る発電手段と、前記発電手段により発生する信号と、前
記発電手段により発生した電力により駆動され、前記信
号を送信する無線送信手段と、前記無線送信手段から送
信された前記信号を受信する受信手段と、前記受信手段
が受信した信号に基づいて前記送風機モータを駆動制御
する駆動制御手段とを備えたものである。

【００１２】また、吸引力を発生する送風機モータを内
蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に連通するブラシ
部と、前記ブラシ部に設けられ、該ブラシ部の移動にと
もない回転する車輪と、前記車輪の回転をインピーダン
スの変化として検出するブラシ移動センサと、前記ブラ
シ移動センサの信号によってインピーダンスが変化する
ことにより受信信号を変調させてデータ送信するパッシ
ブ通信を行う無線送信手段と、変調前の無線信号を送信
する送信手段と、前記無線送信手段から送信される信号
を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した信号に
基づいて前記送風機モータを駆動制御する駆動制御手段
とを備えたものである。

【００１３】さらに、無線送信手段により無線で伝達さ
れた信号によりブラシ部の移動距離または移動速度を算
出する演算手段と、前記演算手段が算出した結果に基づ
いて送風機モータを駆動制御する駆動制御手段とを備え
たものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１について図１〜図９を用いて説明する。図
１は電気掃除機の駆動制御回路を示す回路図、図２はＣ
ＰＵの構成を示すブロック図、図３はブラシ部の構成を
示す断面図、図４はブラシ移動センサの構成を示す図で
あり、（ａ）はセンサ全体を示す断面図、（ｂ）はスリ
ット円板を示す側面図である。また、図５はブラシ移動
センサの構成を示す斜視図、図６はブラシ移動センサの
パルスパターンを示す図、図７はブラシ部の移動速度と
送風機モータの入力との関係を示す図、図８はブラシ部
の移動速度とごみ集塵量との関係を示す図、図９はブラ
シ部の移動速度と送風機モータの入力との関係を示す図
である。なお、電気掃除機の全体構成については従来と
略同じであるので、同一の符号を付し、説明は省略する
（図１７参照）。

【００１５】図において、６は電気掃除機の駆動制御回
路の中心部分を示すコントロール部であり、例えば掃除
機本体３に設けられている。７は掃除機本体３に内蔵さ
れた入力電力が可変な送風機モータ、８は交流電源、９
は交流電源８の電圧を所定電圧に制御する電源コントロ
ール素子としてのトライアックである。送風機モータ７
はトライアック９により電力が供給されるようになって
いる。１０は定電圧電源回路であり、交流電源８からの
電力の電圧を所定値に変換し、定電圧電源回路１０を介
してマイクロコンピュータ等へ電力が供給されるように
なっている。１１は各部の動作を制御する駆動制御手段
を示すＣＰＵであり、ＣＰＵ１１には、トライアック９
を制御するＢＣＲ駆動回路１２、送風機モータ７の駆動
状態を表示する表示器１３、スイッチ１４、ブラシ部１
への電圧を所定電圧に制御する電源コントロール素子と
してのトライアック１５を制御するＢＣＲ駆動回路１
６、及びブラシ部１の移動情報を受信する受信手段を示
す無線信号受信機１７が接続されている。

【００１６】１８はブラシ部１に設けられブラシ部１の
移動情報を検出するブラシ移動センサ、１９はブラシ移
動センサ１８の出力信号を無線信号電波に変換して無線
信号受信機１７に送信する無線送信手段を示す無線信号
送信機である。２０は発電手段を示す発電機であり、ブ
ラシ移動センサ１８及び無線信号送信機１９は発電機２
０の発生する電圧で駆動される。２１はブラシ部１に内
蔵されたブラシモータであり、コントロール部６のトラ
イアック１５により電源コントロールされる。そして、
ブラシモータ２１により回転ブラシ２は駆動する。

【００１７】ＣＰＵ１１は、図２に示するように、無線
信号送信機１９及び無線信号受信機１７を介して伝達さ
れるブラシ移動センサ１８からの信号に基づいてブラシ
部１の移動速度Ｖまたは移動距離Ｌを算出する演算手段
２２を有している。２３は送風機モータ７を駆動制御す
る駆動制御手段であり、演算手段２２により算出したブ
ラシ部１の移動速度Ｖまたは移動距離Ｌ、あるいは移動
速度Ｖ及び移動距離Ｌに基づき、予めメモリ２３ａに記
憶されている掃除効率を重視した所定の制御則に従い送
風機モータ７を制御する。２４は演算手段２２が算出し
たブラシ部１の移動速度Ｖの変化からブラシ部１のスト
ローク毎の移動距離Ｌを区切る判断手段である。

【００１８】なお、駆動制御手段２３は、ブラシ移動セ
ンサ１８によりブラシ部１が移動している場合におい
て、回転ブラシ２を駆動するようにブラシモータ２１を
制御するようになっている。つまり、回転ブラシ２は、
ブラシ部１が移動しているときのみ、回転するので、省
電力化、静音化等を実現することができる。

【００１９】一方、ブラシ部１には、図３に示するよう
に、ブラシ部本体１ａの移動を容易にする２個の前車輪
２５と２個の後車輪２６とが設けられている。そして、
一方の後車輪２６には、後車輪２６の回転を検出するこ
とによりブラシ部１の移動を検出するブラシ移動センサ
１８と、後車輪２６の回転を電力にする発電機２０と、
ブラシ移動センサ１８の信号を送信する無線信号送信機
１９とが接続されている。また、ブラシ部１に設けられ
た回転ブラシ２は、ベルト２７を介してブラシモータ２
１の駆動力が伝達されるようになっている。

【００２０】ブラシ移動センサ１８は、図４（ａ）に示
すように、ブラシ部本体１ａに設けた溝部１ｂに軸受２
８により回転自在に支持された回転軸２９を有してお
り、回転軸２９には床面と接触して回転する車輪、実施
の形態１では後車輪２６、及び発電機２０が固定されて
いる。

【００２１】そして、回転軸２９の一端には図４（ｂ）
に示した複数の遮光板３０ａを有するスリット円板３０
が固定されており、スリット円板３０に臨んでスリット
円板３０の遮光板３０ａによりＯＮまたはＯＦＦする透
過型の光学センサ３１が配置されている。

【００２２】次に、実施の形態１の作用について説明す
る。ブラシ部１が清掃面に接触し、使用者がブラシ部１
を移動させると、車輪２６が回転し、これにより、発電
機２０が回転し、発電電圧がブラシ移動センサ１８及び
無線信号送信機１９へ供給される。そして、ブラシ移動
センサ１８はパルス信号（図６参照）を、無線信号送信
機１９及び無線信号受信機１７経由でＣＰＵ１１の演算
手段２２へ出力する。

【００２３】ここでまず、第１の作用、ブラシ部１の移
動速度Ｖに基づく制御について説明する。演算手段２２
は、無線信号送信機１９及び無線信号受信機１７を経由
して届くブラシ移動センサ１８の出力を、例えば１００
ｍｓｅｃ毎のパルスカウント数により、所定長である１
００ｍｓｅｃ毎のブラシ部１の移動速度Ｖを算出し、駆
動制御手段２３へ出力する。そして、駆動制御手段２３
は演算手段２２が算出したブラシ部１の移動速度Ｖに基
づき、予めメモリ２３ａに記憶されている移動速度Ｖと
送風機モータ７の入力との関係（図７参照）に基づいて
送風機モータ７を駆動制御する。この際、清掃面の種類
によっては図８に示すように速度により集塵量が変化
し、移動速度Ｖが速くなると集塵量が低下するため、送
風機モータ７の入力を増大して集塵量の一定化すなわち
掃除効率の一定化を図っている。

【００２４】なお、ブラシ部１の移動速度Ｖが非常に早
くなると集塵効率は極端に悪くなるため、パワーダウン
してエネルギーの利用効率を向上している。

【００２５】次に、第２の作用、ブラシ部１の移動距離
Ｌに基づく制御について説明する。判断手段２４は、パ
ルス信号（図６参照）のパターンの疎になる箇所を検出
し、疎になる箇所間がブラシ部１の１ストロークである
と判断し、そのストロークの区切り位置を演算手段２２
へ出力する。そして、演算手段２２は、ストローク毎の
移動距離Ｌを算出して駆動制御手段２３へ出力する。そ
して、駆動制御手段２３は演算手段２２が算出したブラ
シ部１の移動距離Ｌに基づき、予めメモリ２３ａに記憶
されている移動距離Ｌと送風機モータ６の入力との関係
（図９参照）に基づいて送風機モータ７を駆動制御す
る。

【００２６】なお、ブラシ部１の移動距離Ｌが非常に短
くなると、所望の部分を集中的に掃除していると判断し
て、パワーアップする。

【００２７】続いて、第３の作用について説明する。演
算手段２２は、無線信号送信機１９及び無線信号受信機
１７を経由して届くブラシ移動センサ１８の出力を、１
００ｍｓｅｃ毎のパルスカウント数により、所定長であ
る１００ｍｓｅｃ毎のブラシ部１の移動速度Ｖを算出
し、駆動制御手段２２へ出力する。一方判断手段２４
は、パルス信号のパターンの疎になる箇所を検出し、疎
になる箇所間がブラシ部１の１ストロークであると判断
し、そのストロークの区切り位置を演算手段２２へ出力
する。そして、演算手段２２は、ストローク毎の移動距
離Ｌを算出して駆動制御手段２３へ出力する。駆動制御
手段２３は、算出された移動速度Ｖと移動距離Ｌに基づ
いて送風機モータ７を駆動制御する。

【００２８】実施の形態１によれば、ブラシ部１の動き
を監視するセンサであるブラシ移動センサ１８の出力を
無線信号で掃除機本体３のコントロール部６へ伝達する
ので、リード線などの信号伝達経路が不要、つまり、ホ
ースなどのブラシ部を掃除機本体と連通させる部分に電
線やリード線を配線する必要がないので、接点不良や断
線がなく、軽量化、低コスト化、高信頼化が実現でき
る。さらに組立性を楽にすることができる。また、無線
が届く範囲内で自由にブラシ部１を移動して使用でき、
操作性がよい。

【００２９】また、ブラシ部１の移動速度Ｖが増すにつ
れて送風機モータ７のパワーをアップして、ブラシ部１
の移動速度Ｖに対応した最適なパワーを決定することが
できる。また、ブラシ部１の移動距離Ｌが長くなるに従
って送風機モータ７のパワーをアップして、ブラシ部１
の移動距離Ｌに対応して最適なパワーを決定することが
できる。

【００３０】また、ブラシ移動センサ１８及び無線信号
送信機１９は、ブラシ部１が移動することによって発生
する発電機２０からの電力のみで駆動できるので、外部
からの電力が必要ないため、外部電源との接続線が不要
になり、自由にブラシ部１を移動して使用でき、操作性
がよい。

【００３１】さらに、１つの掃除機本体部を特定の場所
に固定配置し、建物の各部屋毎に掃除機本体部に接続す
る吸引バルブが配管され、使用時にブラシ部及び接続パ
イプやホースを吸引バルブへつないで清掃作業を行うセ
ントラルクリーニングなどに適用すれば、ブラシ部の移
動情報を掃除機本体に無線信号で伝達することができる
ので、使い勝手が向上する。

【００３２】なお、上述した実施の形態１においては、
ブラシ部１に回転ブラシ２を備えた電気掃除機を例にと
り説明したが、これに限らず、ブラシ部に回転ブラシモ
ータにより駆動する回転ブラシを用いていない電気掃除
機にも適用できるものである。この場合、掃除機本体３
からブラシ部１へ給電する必要がないため、コントロー
ル部６を掃除機本体３内に設けた場合、延長管、ホース
にリード線を配線する必要がなくなる（図１０参照）と
いう効果がある。

【００３３】実施の形態２．図１１はこの発明の実施の
形態２を示す電気掃除機の駆動制御回路を示す回路図、
図１２はブラシ部の移動速度と発電電圧の周波数の関係
を示す図、図１３はブラシ部の移動時間と出力波形（電
圧）の関係を示す図である。実施の形態２では、ブラシ
移動センサの替わりに発電機の出力の一部を信号として
ＣＰＵへ伝達される構成となっている。その他の構成に
ついては実施の形態１とほぼ同一である。図において、
３２は発電機であり、発電機３２による出力の一部がブ
ラシ部１の移動に基づく信号として出力される。例え
ば、発電機３２の出力する波形は、図１２に示すよう
に、ブラシ部１の移動速度Ｖに応じた後車輪２６の回転
数により変化する。ブラシ部１を動かす速度が低い時、
例えば２０cm／secの時は図１３（ａ）に示すように約
３Hz程度の周波数の波形が出力される。同様に、動かす
速度が中位の時、例えば６０cm／secの時は図１３
（ｂ）に示すように約１０Hz程度の周波数が出力され、
高速度の時、例えば１m／secの時は図１３（ｃ）に示す
ように約１５Hzの周波数が出力される。この周波数を持
つ信号を無線信号にして、無線信号送信機１８及び無線
信号受信機１７を経由してＣＰＵ１１へ伝達する。

【００３４】詳細すれば、ブラシ部１の後車輪２６の回
転により、後車輪２６の回転軸２９に連結された発電機
３２が回転し、電圧が発生し、この電圧により無線信号
送信機１９が駆動される。一方発電機３２の出力する信
号を周波数信号として無線信号送信機１９及び無線信号
受信機１７を経由して、ＣＰＵ１１へ入力する。この入
力された波形、周波数から移動速度Ｖを演算して、送風
機モータ６およブラシモータ２１を制御する。

【００３５】この際、清掃面の種類によっては、速度に
より集塵量が変化して移動速度Ｖが速くなると集塵量が
低下するため、送風機モータ６の入力を増大して集塵量
の一定化すなわち掃除効率の一定化を図っている。

【００３６】また、ブラシ部１の移動距離Ｌは、ＣＰＵ
１１内の判断手段２４により、発電機３２の出力する波
形の疎になる箇所を検出し、疎になる箇所間がブラシ部
１の１ストロークであると判断し、そのストロークの区
切り位置を演算手段２２へ出力する。そして、演算手段
２２はストローク毎の移動距離Ｌを算出する。この移動
距離Ｌに基づいて、送風モータ７及びブラシモータ２１
を制御するようにしてもよい。また、ＣＰＵ１１は、ブ
ラシ部１の移動距離Ｌが非常に短くなると、所望の部分
を集中的に掃除していると判断して、パワーを最大にす
るようにしてもよい。

【００３７】なお、実施の形態１同様、ＣＰＵ１１は算
出手段２２により算出された移動速度Ｖと移動距離Ｌに
基づいて送風機モータ７及びブラシモータ２１を制御す
るようにしてもよい。

【００３８】実施の形態２によれば、実施の形態１と同
様に、ブラシ部１の動きを監視するセンサとして発電機
３２を用い、発電機３２の出力を無線信号で掃除機本体
３のコントロール部６へ伝達するので、リード線などの
信号伝達経路が不要、つまり、ホースなどのブラシ部を
掃除機本体と連通させる部分に電線やリード線を配線す
る必要がないので、接点不良や断線がなく、軽量化、低
コスト化、高信頼化が実現できる。さらに組立性を楽に
することができる。また、無線が届く範囲内で自由にブ
ラシ部１を移動して使用でき、操作性がよい。

【００３９】また、ブラシ部１の移動速度Ｖが増すにつ
れて送風機モータ７のパワーをアップして、ブラシ部１
の移動速度Ｖに対応した最適なパワーを決定することが
できる。また、ブラシ部１の移動距離Ｌが長くなるに従
って送風機モータ７のパワーをアップして、ブラシ部１
の移動距離Ｌに対応して最適なパワーを決定することが
できる。

【００４０】また、ブラシ移動センサ１８及び無線信号
送信機１９は、ブラシ部１が移動することによって発生
する発電機２０からの電力のみで駆動できるので、外部
からの電力が必要ないため、外部電源との接続線が不要
になり、自由にブラシ部１を移動して使用でき、操作性
がよい。

【００４１】さらに、１つの掃除機本体部を特定の場所
に固定配置し、建物の各部屋毎に掃除機本体部に接続す
る吸引バルブが配管され、使用時にブラシ部及び接続パ
イプやホースを吸引バルブへつないで清掃作業を行うセ
ントラルクリーニングなどに適用すれば、ブラシ部の移
動情報を掃除機本体に無線信号で伝達することができる
ので、使い勝手が向上する。

【００４２】さらにまた、移動速度または移動距離を算
出するための信号として、発電機から出力される信号
（波形）を用いたので、ブラシ移動センサを用いること
なく測定ができ、低コスト化が実現できる。

【００４３】なお、上述実施の形態２においては、ブラ
シ部に回転ブラシを備える電気掃除機を例にとり説明し
たが、これに限らず、ブラシ部に回転ブラシモータによ
り駆動する回転ブラシを用いていない電気掃除機にも適
用できるものである。

【００４４】実施の形態３．図１４はこの発明の実施の
形態３を示す電気掃除機の駆動制御回路を示す回路図、
図１５はブラシ移動センサの構成を示す図であり、
（ａ）はセンサ全体の断面図、（ｂ）はスリット円板を
示す側面図、図１６はブラシ移動センサの構成を示す斜
視図である。実施の形態３では、無線の送受信にパッシ
ブ通信を用いたものについて説明する。パッシブ通信に
ついて、例えば特開２０００―１３２７３号公報に記載
されている。図において、実施の形態１と同じ構成には
同一の符号を付し、説明は省略する。

【００４５】３３はブラシ部１の移動を検出するとイン
ピーダンス変化を起こすブラシ移動センサ、３４は外部
からの無線電波を反射する反射共振回路であり、ブラシ
移動センサ３３に接続されている。３５はコントロール
部６に設けられた無線信号送信機、３６はコントロール
部６に設けられた無線信号受信機である。

【００４６】次に、ブラシ移動センサ３３の構成につい
て図１５及び図１６を用いて説明する。３７は回転軸２
９の一端に固定されたスリット円板接点電極であり、複
数の電極接点３７ａを有している。３８は電極接点３７
ａとＯＮまたはＯＦＦするスプリング電極接点である。
ブラシ移動センサ３３は、後車輪２６及び回転軸２９が
回転して電極接点３７ａとスプリング電極接点３８のＯ
Ｎ／ＯＦＦが行われることにより、インピーダンスが無
限大または０に変化する。この変化に基づいてブラシ部
の移動情報が検出されるものである。

【００４７】そして、ブラシ移動センサ３３と反射共振
回路３４により、無線信号送信機３５から送信される電
波を変調して反射する。この反射波は無線信号受信機３
６に受信される。ブラシ移動センサ３３の出力するイン
ピーダンスの変化はパルス状になり、例えば実施の形態
１で示した図６の（ａ）及び（ｂ）と同一のものとな
る。したがって、ブラシ移動センサ３３の出力は、無線
信号受信機３６を経由してＣＰＵ１１に入力される。こ
れにより、ＣＰＵ１１は、移動速度Ｖ及び／または移動
距離Ｌを算出し、算出された値に基づいて送風モータ６
を制御する。

【００４８】実施の形態３では、反射共振回路３４、無
線信号送信機３５、無線信号受信機３６によりパッシブ
通信経路が形成される。そして、ブラシ部１側に、ブラ
シ部１の移動を検出するブラシ移動センサ３３と、ブラ
シ移動センサ３３からの信号を受けて、掃除機本体３か
らの無線信号電波を変調して反射する反射共振回路３４
を設け、掃除機本体３側に、無線信号送信機３５、無線
信号受信機３６を設けたものである。

【００４９】なお、実施の形態３では、ブラシ部１に回
転ブラシを備えない電気掃除機を例にとり説明したが、
これに限らず、ブラシ部に回転ブラシを備える電気掃除
機にも適用できる。この場合、回転ブラシを駆動するた
めの電力が別途必要となる。

【００５０】実施の形態３によれば、実施の形態１と同
様に、ブラシ部１の動きを監視するセンサであるブラシ
移動センサ１８の出力を無線信号で掃除機本体３のコン
トロール部６へ伝達するので、リード線などの信号伝達
経路が不要、つまり、ホースなどのブラシ部を掃除機本
体と連通させる部分に電線やリード線を配線する必要が
ないので、接点不良や断線がなく、軽量化、低コスト
化、高信頼化が実現できる。さらに組立性を楽にするこ
とができる。また、無線が届く範囲内で自由にブラシ部
１を移動して使用でき、操作性がよい。

【００５１】また、ブラシ部１の移動速度Ｖが増すにつ
れて送風機モータ７のパワーをアップして、ブラシ部１
の移動速度Ｖに対応した最適なパワーを決定することが
できる。また、ブラシ部１の移動距離Ｌが長くなるに従
って送風機モータ７のパワーをアップして、ブラシ部１
の移動距離Ｌに対応して最適なパワーを決定することが
できる。

【００５２】さらに、１つの掃除機本体部を特定の場所
に固定配置し、建物の各部屋毎に掃除機本体部に接続す
る吸引バルブが配管され、使用時にブラシ部及び接続パ
イプやホースを吸引バルブへつないで清掃作業を行うセ
ントラルクリーニングなどに適用すれば、ブラシ部の移
動情報を掃除機本体に無線信号で伝達することができる
ので、使い勝手が向上する。

【００５３】さらにまた、ブラシ部において、ブラシ移
動センサのインピーダンス変化をブラシ部の移動情報検
出に用いたので、一切の電力消費を行うことなくブラシ
の移動情報を得ることができる。また、インピーダンス
の変化により電波を変調して反射するパッシブ通信によ
る通信経路を用いたので一切の電力消費を行うことなく
ブラシの移動情報をＣＰＵ１１まで伝達できる。これに
より、ブラシ部１で電力消費はない。

【００５４】また、ブラシ部の移動検出回路と無線伝達
装置への電力供給を不要にして、電線や検出信号伝達用
のリード線を不要にでき、ホース部などのブラシ部を本
体につなぐ部品の電線やリード線を配線する必要がない
ので、接点不良や断線がなく、軽量化、低コスト化、低
消費電力、高信頼化が実現でき、さらに組立性を楽にす
ることができる効果を奏するものである。

【００５５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明は、ブ
ラシ部の移動にともない回転する車輪と、車輪の回転を
電力に変換する発電手段と、発電手段により発生する電
力により駆動され、車輪の移動情報を検出するブラシ移
動センサと、発電手段により発生する電力により駆動さ
れ、ブラシ移動センサからの出力を無線で伝送する無線
送信手段と、無線送信手段から送信された信号を受信す
る受信手段と、受信手段が受信した信号に基づいて吸引
力を発生する送風機モータを駆動制御する駆動制御手段
とを備えたので、ブラシ部の動きを監視するブラシ移動
センサの出力を無線信号で伝達することができ、リード
線などの信号伝達経路が不要になり、接点不良や断線が
なく、軽量化、低コスト化、高信頼化が実現できる。ま
た、無線が届く範囲内で自由にブラシ部を移動して使用
することができ、操作性が向上するという効果がある。

【００５６】また、ブラシ移動センサ及び無線信号送信
手段は、ブラシ部が移動することによって発生する発電
手段からの電力で駆動できるので、外部からの電力が不
要となり、かつ外部電源との接続線が不要になりため、
自由にブラシ部を移動して使用することができ、操作性
が向上するという効果がある。

【００５７】また、ブラシ部の移動にともない回転する
車輪と、車輪の回転を電力に変換する発電手段と、発電
手段により発生する信号と、発電手段により発生した電
力により駆動されて、前記信号を送信する無線送信手段
と、無線送信手段から送信された信号を受信する受信手
段と、受信手段が受信した信号に基づいて送風機モータ
を駆動制御する駆動制御手段とを備えたので、ブラシ部
の移動速度または移動距離を算出するための信号とし
て、発電手段から出力される信号を用いて、無線で伝達
することができ、リード線などの信号伝達経路が不要に
なり、接点不良や断線がなく、軽量化、低コスト化、高
信頼化が実現できる。また、無線が届く範囲内で自由に
ブラシ部を移動して使用することができ、操作性が向上
するという効果がある。

【００５８】また、ブラシ部の移動にともない回転する
車輪と、車輪の回転をインピーダンス変化として検出す
るブラシ移動センサと、ブラシ移動センサの信号によっ
てインピーダンスが変化することにより受信信号を変調
させてデータ送信するパッシブ通信を行う無線送信手段
と、変調前の無線信号を送信する送信手段と、無線送信
手段から送信される信号を受信する受信手段と、受信手
段が受信した信号に基づいて送風機モータを駆動制御す
る駆動制御手段とを備えたので、ブラシ移動センサのイ
ンピーダンス変化をブラシ部の移動情報検出に用いるこ
とで、ブラシ部の移動検出回路と無線送信手段への電力
供給を不要とし、電線やリード線を配線する必要がない
ので、接点不良や断線がなく、軽量化、低コスト化、低
消費電力、高信頼化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係わる電気掃除機
の駆動制御回路を示す回路図である。

【図２】 同、ＣＰＵの構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係わる電気掃除機
のブラシ部の構成を示す断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係わる電気掃除機
のブラシ移動センサの構成を示す断面図である。

【図５】 同、ブラシ移動センサの構成を示す斜視図で
ある。

【図６】 同、ブラシ移動センサのパルスパターンを示
す図である。

【図７】 この発明の実施の形態１〜３に係わるブラシ
部の移動速度と送風機モータの入力との関係を示す図で
ある。

【図８】 この発明の実施の形態１〜３に係わるブラシ
部の移動速度とごみ集塵量との関係を示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態１〜３に係わるブラシ
部の移動速度と送風機モータへの入力電力の関係を示す
図である。

【図１０】 この発明の実施の形態１に係わる別の電気
掃除機の駆動制御回路を示す回路図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２に係わる電気掃除
機の駆動制御回路を示す回路図である。

【図１２】 この発明の実施の形態２に係わる電気掃除
機のブラシ部の移動速度と周波数の関係を示す図であ
る。

【図１３】 この発明の実施の形態２に係わるブラシ動
作速度と発電機の出力波形を説明する図である。

【図１４】 この発明の実施の形態３に係わる電気掃除
機の駆動制御回路を示す回路図である。

【図１５】 この発明の実施の形態３に係わる電気掃除
機のブラシ移動センサの構成を示す図である。

【図１６】 同、ブラシ移動センサを示す斜視図であ
る。

【図１７】 従来の電気掃除機の全体構成を示す斜視図
である。

【図１８】 従来の電気掃除機のブラシ部を示す断面図
である。

【図１９】 従来の電気掃除機の制御回路を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ ブラシ部、２ 回転ブラシ、３ 掃除機本体、４
延長管、５ ホース、６ コントロール部、７ 送風機
モータ、８ 交流電源、９ トライアック、１０ 定電
圧電源回路、１１ ＣＰＵ、１２ ＢＣＲ駆動回路、１
５ トライアック、１６ ＢＣＲ駆動回路、１７ 無線
信号受信機、１８ ブラシ移動センサ、１９ 無線信号
送信機、２０ 発電機、２１ ブラシモータ、２２ 演
算手段、２３ 駆動制御手段、２３ａ メモリ、２４
判断手段、２５ 前車輪、２６ 後車輪、２８ 軸受、
２９ 回転軸、３０ スリット円板、３０ａ 遮光板、
３１ 光学センサ、３２ 発電機、３３ ブラシ移動セ
ンサ、３４ 反射共振回路、３５ 無線信号送信機、３
６ 無線信号受信機、３７ スリット円板接点電極、３
７ａ 電極接点、３８ スプリング電極接点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関根 加津典 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小林 朋生 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3B057 DA04 DE01 DE05 3B061 AA06 AA32 AD05 AD11 AE02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、前記掃除機本体に連通するブラシ部
   と、前記ブラシ部に設けられ、該ブラシ部の移動にとも
   ない回転する車輪と、前記車輪の回転を電力に変換する
   発電手段と、前記発電手段により発生する電力により駆
   動され、前記車輪の移動情報を検出するブラシ移動セン
   サと、前記発電手段により発生する電力により駆動さ
   れ、前記ブラシ移動センサからの出力を無線で伝送する
   無線送信手段と、前記無線送信手段から送信された信号
   を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した信号に
   基づいて前記送風機モータを駆動制御する駆動制御手段
   とを備えたことを特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、前記掃除機本体に連通するブラシ部
   と、前記ブラシ部に設けられ、該ブラシ部の移動にとも
   ない回転する車輪と、前記車輪の回転を電力に変換する
   発電手段と、前記発電手段により発生する信号と、前記
   発電手段により発生した電力により駆動され、前記信号
   を送信する無線送信手段と、前記無線送信手段から送信
   された前記信号を受信する受信手段と、前記受信手段が
   受信した信号に基づいて前記送風機モータを駆動制御す
   る駆動制御手段とを備えたことを特徴とする電気掃除
   機。
3. 【請求項３】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、前記掃除機本体に連通するブラシ部
   と、前記ブラシ部に設けられ、該ブラシ部の移動にとも
   ない回転する車輪と、前記車輪の回転をインピーダンス
   の変化として検出するブラシ移動センサと、前記ブラシ
   移動センサの信号によってインピーダンスが変化するこ
   とにより受信信号を変調させてデータ送信するパッシブ
   通信を行う無線送信手段と、変調前の無線信号を送信す
   る送信手段と、前記無線送信手段から送信される信号を
   受信する受信手段と、前記受信手段が受信した信号に基
   づいて前記送風機モータを駆動制御する駆動制御手段と
   を備えたことを特徴とする電気掃除機。
4. 【請求項４】 無線送信手段により無線で伝達された信
   号によりブラシ部の移動距離または移動速度を算出する
   演算手段と、前記演算手段が算出した結果に基づいて送
   風機モータを駆動制御する駆動制御手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気掃除
   機。