JP2007244453A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気経路内を通過する塵埃をセンサにて検出する電気掃除機において、検出できる塵埃の大きさにより被掃除面判断を変えて、より精度よく電力制御を行うこと。
【解決手段】所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出手段１５と所定の大きさより小さい塵埃に対して反応可能な第２塵埃検出手段１６と所定の大きさより大きい塵埃に対して反応可能な第３塵埃検出手段３２とがそれぞれ出力する検出結果から、第１〜第３床面判断手段２１、２２、３７がそれぞれ判断する第１〜第３被掃除面情報を考慮して判断制御手段１４が第１駆動手段１２を介して、電動送風機２への電力供給量を制御する構成とした。これにより、塵埃の大きさを考慮して被掃除面の状況を判断でき、より精度よく電動送風機の制御を行うことが可能な電気掃除機を提供できるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭などにおいて掃除に使用される電気掃除機の制御に関するものである。

近年、さまざまな機能をもつ掃除機が提案されており、塵埃が通過する空気経路内に設けた塵埃センサーによって、塵埃量を判断し電動送風機の制御などを行うと共に、この塵埃センサーの出力から床面の種類を判断し、電動送風機や床用吸込具の回転ブラシを制御するものも提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許第２８８２０１０号公報 特許第２９５６２０４号公報

しかしながら、前記従来の電気掃除機の構成では、床面を判断するための塵埃センサーは一つであり、塵埃の大きさについては考慮されておらず、検出数のみで判断していた。床面判断から得られる床面指数と塵埃量から電動送風機の入力制御を行う場合にも、その塵埃の大きさは考慮されていないため、絨毯の種類などによって判定精度は必ずしも良いとは限らなかった。また、床面以外のスポット的な掃除にうまく対応することもあまりできなかった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、さまざまな塵埃の大きさに対して特性を合わせた複数の検出信号を出力できる検出部を備えた上で、複数の検出信号から各々の信号に合わせた複数の床面等の被掃除面判断をすることで、被掃除面判断の精度を向上すると共に、床面以外の被掃除面にあわせた制御を可能とすることで使用性を向上した電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、含塵空気の吸引力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記駆動手段に信号を送信して前記電動送風機への電力供給量を制御する判断制御手段と、所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出手段と、前記所定の大きさより小さい塵埃に対して反応可能な第２塵埃検出手段と、前記所定の大きさより大きい塵埃に対して反応可能な第３塵埃検出手段と、前記第１塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第１被掃除面判断手段と、前記第２塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第２被掃除面判断手段と、前記第３塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第３被掃除面判断手段とを備え、前記判断制御手段は、前記第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の判断結果に基づいて、前記電動送風機への電力供給量を制御するようにしたものである。

これにより、塵埃の大きさで区別される複数の塵埃検出信号とそれに基づく被掃除面判断を行えるので、より被掃除面に適した電動送風機の制御を行うことができる。

本発明の電気掃除機は、被掃除面に適した電動送風機の制御を行うことができ、使用性を向上した電気掃除機を提供することができる。

第１の発明は、含塵空気の吸引力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記駆動手段に信号を送信して前記電動送風機への電力供給量を制御する判断制御手段と、所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出手段と、前記所定の大きさより小さい塵埃に対して反応可能な第２塵埃検出手段と、前記所定の大きさより大きい塵埃に対して反応可能な第３塵埃検出手段と、前記第１塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第１被掃除面判断手段と、前記第２塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第２被掃除面判断手段と、前記第３塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第３被掃除面判断手段とを備え、前記判断制御手段は、前記第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の判断結果に基づいて、前記電動送風機への電力供給量を制御するようにしたもので、塵埃の大きさで区別される複数の塵埃検出信号とそれに基づく被掃除面判断を行えるので、より被掃除面に適した電動送風機の制御を行う使用性を向上した電気掃除機を提供することができる。

第２の発明は、被掃除面と対向する下面の開口部内に設けられた回転により塵埃を掻き揚げるブラシと、前記ブラシを回転させる電動機とを有する吸込具と、前記電動機を駆動するノズル駆動手段と、前記ノズル駆動手段に信号を送信して前記電動機への電力供給量を制御するノズル制御手段と、所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出手段と、前記所定の大きさより小さい塵埃に対して反応可能な第２塵埃検出手段と、前記所定の大きさより大きい塵埃に対して反応可能な第３塵埃検出手段と、前記第１塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第１被掃除面判断手段と、前記第２塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第２被掃除面判断手段と、前記第３塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第３被掃除面判断手段とを備え、前記ノズル制御手段は、前記第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の判断結果に基づいて、前記電動機への電力供給量を制御するようにしたもので、塵埃の大きさで区別される複数の塵埃検出信号とそれに基づく被掃除面判断を行えるので、より被掃除面に適した電動機の制御を行う使用性を向上した電気掃除機を提供することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明に加えて、第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段の検出結果を報知する報知手段を備え、第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の判断結果から、第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段が検出する塵埃量による報知制御則を床面等の被掃除面の状況に応じて変更するようにしたもので、より被掃除面に適した報知が行える使用性の向上した電気掃除機を提供できる。

第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明に加えて、第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の被掃除面判断則を掃除条件に応じて使用者が設定できる設定入力手段を備え、第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段の検出結果に応じた、前記設定入力手段で設定された被掃除面判断則による被掃除面判断結果に基づいて、電動送風機または電動機の制御を行うようにしたもので、使用者の意図に合わせてよりきめ細かい制御が行える使用性の向上した電気掃除機が提供できる。

第５の発明は、第２または第３の発明に加えて、塵埃の吸込口に装着した吸込具の種類を判断する吸込具判断手段を備え、第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の被掃除面判断則を装着された吸込具の種類に応じて変更し、第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段の検出結果に応じた、変更後の被掃除面判断則による被掃除面判断結果に基づいて、電動機の制御を行うようにしたもので、被掃除面を吸込具の特性からより適度に判断できるので、さらに使用性を向上した電気掃除機が提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図４は、本発明の実施の形態１における電気掃除機まわりの外観斜視図で、図５は同電気掃除機まわりの略断面図である。

１は電気掃除機本体（以下、本体と称す）で、２は本体１内に収納された吸引力を発生させる電動送風機２である。本体１にはホース３が接続され、その一部に使用者が操作する操作部４が設けられている。また、本体１内には集塵袋５を収納した集塵室６が設けられている。またホース３に設けられている３１は、後述する第１塵埃検出手段１５、第２塵埃検出手段１６、第３塵埃検出手段３２、塵埃感知部１７が収納されている塵埃検出部である。図３は前記塵埃検出部３１の詳細を示したイメージ図である。またホース３の他端には、延長管８と床用吸込具９が接続され床用吸込具９内には塵埃をかきあげるブラシ（図示せず）とこのブラシを回転させる電動機１１が収納されている。

図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の制御まわりを示すブロック図で、１２は電動送風機２を駆動するための双方向性サイリスタなどで構成された第１駆動手段で、１３は電動機１１を駆動するための双方向性サイリスタなどで構成された第２駆動手段である。１４はマイクロコンピュータなどで構成される判断制御手段である。判断制御手段１４は操作部４からの操作信号を受信して判断し、第１駆動手段１２および第２駆動手段１３へ駆動信号を送信する。

１５は第１塵埃検出手段であり、赤外発光ダイオードとフォトトランジスタなどで構成された塵埃感知部１７から受ける出力信号に対して、オペアンプやコンパレータなどで構成された増幅機能とフィルタ機能を有した所定の第１増幅率をもつ第１増幅部をもって検出信号を判定出力する第１増幅判定手段３３をその構成に有している。

１６は第２塵埃検出手段であり、赤外発光ダイオードとフォトトランジスタなどで構成された塵埃感知部１７から受ける出力信号に対して、オペアンプやコンパレータなどで構成された増幅機能とフィルタ機能を有した、第１増幅率より大きな第２増幅率をもつ第２増幅部をもって検出信号を判定出力する第２増幅判定手段３４をその構成に有している。

３２は第３塵埃検出手段であり、赤外発光ダイオードとフォトトランジスタなどで構成された塵埃感知部１７から受ける出力信号に対して、オペアンプやコンパレータなどで構成された増幅機能とフィルタ機能を有した、第１増幅率より小さな第３増幅率をもつ第３増幅部をもって検出信号を判定出力する第３増幅判定手段３５をその構成に有している。

第１塵埃検出手段１５、第２塵埃検出手段１６、第３塵埃検出手段３２の検出結果を判断制御手段１４へ送信する手段の例としては、塵埃の検出をパルス信号に変換してそのパルス数をカウントする方式で説明する。

１８は第１塵埃検出手段１５の検出信号を受けてカウントする第１塵埃計数手段であり、１９は第２塵埃検出手段１６の検出信号を受けてカウントする第２塵埃計数手段であり、３６は第３塵埃検出手段３２の検出信号を受けてカウントする第３塵埃計数手段である。２０は、第１塵埃計数手段１８、第２塵埃計数手段１９、第３塵埃計数手段３６から構成された塵埃量検知手段で、塵埃検出信号に基づいて、判断制御手段１４に対して、判断できる塵埃量を送るものである。

同時に、第１塵埃計数手段１８の出力は、単位時間（例えば０．１秒）毎に第１被掃除面判断手段２１に送られ、計数結果が閾値を越えているかを都度判定し、第１の所定時間経過時（例えば２．０秒）に何回閾値を越えていたかをもって、被掃除面判断を行う。このとき、閾値を２段階設定しておき、表１のような判断基準から第１被掃除面情報として数値化し、判断制御手段１４へ送られる。

また、第２塵埃計数手段１９の出力は、第２被掃除面判断手段２２に送られ、ここで判断された第２床面情報が判断制御手段１４へ送られる。

同様に、第３塵埃計数手段３６の出力は、第３被掃除面判断手段３７に送られ、ここで判断された第３被掃除面情報が判断制御手段１４へ送られる。

また、２３はＬＥＤなどで構成された検出報知手段であり、塵埃の検出状況と被掃除面情報から判断制御手段１４が判断して出力する信号を受けて使用者に報知するものである。

２４は、スイッチなどで構成された被掃除面に対する電力制御則や報知制御則の設定を使用者が切り替えるための設定入力手段であり、この設定により、これから掃除を行おうとする被掃除面に対して、電動送風機２の通電量の制御や使用者への報知レベルを変更することができるものである。また、２５は吸込具を特定するための吸込具設定手段で、２６は吸込具設定手段２５からどのような種類の吸込具が接続されているかを判断する吸込具判断手段である。この構成としては、２５を所定の抵抗で構成して所定の電流を流し、抵抗値によって生じる電位差から吸込具判断手段２６が接続されている吸込具を特定する方式を例として説明するが、接続された吸込具を特定することが目的であるので、なんらかの送受信手段を備えて、個別認識が行えればよいのは言うまでもない。

以下、これらの動作を説明する。

まず、本体１を商用電源（図示せず）に接続し、使用者は操作部４によって運転を指示する。操作部４から判断制御手段１４に操作信号が送られ、操作された内容にしたがって、判断制御手段１４は所定の初期値（例えば３００Ｗ）の電力で運転が行われるように第１駆動手段１２へ駆動信号を送る。第１駆動手段１２は送られてきた信号によって電動送風機２への通電を行い、電動送風機２は回転を開始し、吸引力が発生する。

この吸引力によって、床用吸込具９の底面等から吸引された塵埃は、延長管８、ホース３を経て本体１内の集塵室６の集塵袋５へ集塵される。この間、図３に示すように、塵埃検出部３１の吸引経路内を塵埃が通過する、つまり発光部と受光部の間を塵埃が通過することで受光量が変化し、その変化量は塵埃の大きさに依存する。つまり、塵埃感知部１７での受光量の変化が、第１塵埃検出手段１５と第２塵埃検出手段１６と第３塵埃検出手段３２とに信号で送られる。

そして、第１塵埃検出手段１５で受けた信号を第１増幅判定手段３３の第１増幅部で増幅し、この結果が、所定の閾値を越えていれば、第１の塵埃検出信号として出力する。

また、第１塵埃検出手段１５の出力結果に関わらず、第２塵埃検出手段１６では、受けた信号を第２増幅判定手段３４の第２増幅部で増幅し、所定の閾値を越えていれば、第２の塵埃検出信号として出力する。さらに、第１塵埃検出手段１５、第２塵埃検出手段１６の出力結果に関わらず、第３塵埃検出手段３２では、受けた信号を第３増幅判定手段３５の第３増幅部で増幅し、所定の閾値を越えていれば、第３の塵埃検出信号として出力する。

このとき、第２の増幅率を第１の増幅率よりも大きく設定し、第３の増幅率を第１の増幅率よりも小さく設定しておくことで、比較的大きな塵埃の場合には、第１、第２、第３増幅率の全てで反応したと判定でき、第１の塵埃検出信号、第２の塵埃検出信号、第３の塵埃検出信号ともに出力される。また比較的小さな塵埃の場合には、第１、第３増幅率では判定レベルに達せず、第２増幅率でのみ反応したと判定でき、第２の塵埃検出信号のみが検出され出力される。さらにそれほど大きくもなく、それほど小さくもない中程度の大きさの塵埃の場合には、第３増幅率では判定レベルに達せず、第１、第２増幅率でのみ反応したと判定でき第１、第２の塵埃検出信号のみが検出され出力される。

このように、増幅率の差で塵埃の大きさ判定を分別することで、受発光部分の通過速度が等しく、パルス幅では十分な差が得られない塵埃（例えば径が０．１ｍｍの塵埃と０．０３ｍｍの塵埃）であっても、信号として区別できる。

次に、塵埃量検知手段２０では、第１塵埃計数手段１８が、予め定めた単位時間（例えば０．１秒）、第１の塵埃検出信号をカウントし、カウント結果を判断制御手段１４へ送る。同時に、このカウント結果は第１被掃除面判断手段２１へ送られる。第１被掃除面判断手段２１は、送られてきたカウント結果が第１の閾値（例えば２）以上かどうかを判断し、以上である回数をカウントする。さらに第２の閾値（例えば３）以上かどうかを判断し、以上である回数をカウントする。これを第１の所定時間（例えば２秒間）計測し、第１、第２の閾値を越えている割合から表１のように数値化し、第１被掃除面情報として判断する。

同様に、第２塵埃計数手段１９が第２の塵埃検出信号を同様に単位時間カウントし、そのカウント結果を判断制御手段１４へ送るとともに、第２被掃除面判断手段２２に送る。第２被掃除面判断手段２２は、送られてきたカウント結果が第１の閾値（例えば３）以上かどうかを判断し、以上である回数をカウントする。さらに第２の閾値（例えば６）以上かどうかを判断し、以上である回数をカウントする。これを第２の所定時間（例えば１秒間）計測し、第１、第２の閾値を越えている割合から表２のように数値化し、第２被掃除面情報として判断する。

同様に、第３塵埃計数手段３６が第３の塵埃検出信号を同様に単位時間カウントし、そのカウント結果を判断制御手段１４へ送るとともに、第３被掃除面判断手段３７に送る。第３被掃除面判断手段３７は、送られてきたカウント結果が第１の閾値（例えば１）以上かどうかを判断し、以上である回数をカウントする。さらに第２の閾値（例えば２）以上かどうかを判断し、以上である回数をカウントする。これを第３の所定時間（例えば３秒間）計測し、第１、第２の閾値を越えている割合から表３のように数値化し、第３被掃除面情報として判断する。

ここで、第２被掃除面判断手段が被掃除面を判定する際の閾値は、第１被掃除面判断手段が判定する閾値より大きく設定しておく。これは、第２塵埃検出手段は、より小さい塵埃に反応して出力するため検出数が多くなり、第１被掃除面判断と同じ手順で判断したとしても、その閾値を大きく設定することで、被掃除面に適した判断をすることができる。

また、第３被掃除面判断手段が被掃除面を判定する際の閾値は、第１被掃除面判断手段が判定する閾値より小さく設定しておく。これは、第３塵埃検出手段は、より大きい塵埃にのみ反応して出力するため検出数が少なくなり、第１被掃除面判断と同じ手順で判断したとしても、その閾値を小さく設定することで、被掃除面に適した判断をすることができる。

判断制御手段１４は、図２に示すように個別にまず判断し、表４〜表６に示すように、それぞれのカウントされた塵埃量とその時の被掃除面情報に対し、電力設定を一旦設定する。この設定は第２塵埃計数手段１９によってカウントされる塵埃の大きさが、第１塵埃計数手段１８によってカウントされる塵埃の大きさより小さく、カウントされるその数が多くなることから、汚れ度判定の絶対値を大きくし、同時に吸引のためのパワーは少なくて済むので、電力設定値は小さくしている。

また汚れ度については、例えば、第１塵埃計数手段１８による塵埃計数の結果、汚れ判定レベルを塵埃量が少ない「レベル１」からレベルを「＋１」、すなわち「レベル２」（塵埃量が普通の状態）に引き上げる必要が有るか否かを判定し、引き上げる必要が有れば、汚れ度を「レベル２」（塵埃量が普通の状態）に引き上げ、更に汚れ判定レベルを塵埃量が普通の「レベル２」からレベルを「＋１」、すなわち「レベル３」（塵埃量が多い状態）に引き上げる必要が有るか否かを判定し、引き上げる必要が有れば、汚れ度を「レベル３」（塵埃量が多い状態）に引き上げる。第２塵埃計数手段１９、第３塵埃計数手段３６それぞれの塵埃計数結果の汚れ判定レベルについても、同様に判定する。

以上を考慮して、実際に表４〜表６のような個別に適応させた設定ができる。その上で、第１塵埃計数手段１８、第１被掃除面判断手段２１及び第２塵埃計数手段１９、第２被掃除面判断手段２２さらには第３塵埃計数手段３６、第３被掃除面判断手段３７の結果にもとづき、吸引のパワーとしては、各表から得られるそれぞれ一つの電力設定値の内、最大値のものが必要となるため、表４〜表６の電力設定の各表から１つずつ得られた電力値の内、最も大きい電力値を判断制御手段１４は電動送風機２の電力供給量として決定して、第１駆動手段１２へ信号を送り、電動機１１の電力供給量として決定して、第２駆動手段１３へ信号を送る。第１駆動手段１２はその信号に従って電動送風機２を駆動し、塵埃の量と大きさに加え被掃除面情報も考慮した電動送風機２の運転すなわち塵埃量と被掃除面状況に適した吸い込み力での運転と、床用吸込具９内のブラシの適度な回転を行う電動機１１の運転が可能となり、エネルギー効率、操作力、吸込み力のバランスがとれる使用性の高い制御が可能になる。

また、これら床面等の被掃除面の状況とその汚れ度に応じて、検出報知手段２３を用いて表示することで、使用者に検出状況を報知すれば、清掃状況に応じた掃除がし易くなり、効率的な清掃が可能となる。また、小さい塵埃とより大きな塵埃とを区別して表示すればさらに塵埃の分布などもわかり、汚れのたまり具合なども予想できるため、さらに効率的な運転ができる。もちろん、表示ではなく、音声などによる報知でも同様の効果がある。

ちなみに、第１塵埃計数手段１８でカウントできる塵埃は、第２塵埃計数手段１９でも同時にカウントされ、また第３塵埃計数手段３６でカウントできる塵埃は、第１塵埃計数手段１８および第２塵埃計数手段１９でも同時にカウントされるので、通常はこれを考慮して設定するが、回路構成によって第１の塵埃検出信号と第２の塵埃検出信号と第３の塵埃検出信号の出力が排他的な処理を行って、いずれか１つまたは２つしか出力されないようにし、通信回路の効率化を図ることでコストを抑える方法もあるので、その場合には、塵埃量検知手段２０において自動的に、例えば第１の塵埃計数結果を第２の塵埃計数結果に加算する選択機能を持たせることで、回路構成に左右されることなく制御を合わせることができる。

また、複数の制御則を準備して、操作部４もしくは別途、例えば掃除機本体１の上部などに設定入力手段２４をスライドスイッチ等として設けて、被掃除面の状況により、使用者が使いたい運転を選択させてもよい。通常、人の動きが活発な環境や就寝時のみ使用する環境、あるいはスポット的にのみ使用する場合など、その塵埃の大きさや量に対する電力制御則や報知制御則の最適設定は異なる。例えば、就寝時のみ使用する環境では、大きな塵埃の発生頻度は少なく、より清潔さを求めるのに対し、人の動きが活発な環境やスポット掃除に用いる場合には、どちらかと言えば、ある程度の大きさをもった塵埃の吸引が主な目的になると考えられる。使用者がこういった使用環境あるいは用途に応じて、設定を変更できるように入力手段をもつことで、より使い勝手を高めることもできる。このときの被掃除面判断設定をきめ細かく設定すれば、より目的を達成するための制度の高い制御が可能となる。例えば上記内容にも関連するが、ふとんの掃除を行おうとした場合に小さい塵埃が比率的に極端に大きくなる。その上で、通常の絨毯よりも時間をかけてでもより清潔にしたいという条件が発生する。そのための設定手段を持つことで、被掃除面判断をふとんに適した判定ができるように調整し、吸込力も高めに設定するという形で、より使用者の使い勝手が良くなる。また、ふとんの種類などによって、別の設定が適する場合があっても、一度、それぞれの塵埃検出手段の出力に対する床面判断をすることで、使用目的などに応じ、最終的に電動送風機２や電動機１１の入力設定や検出報知手段２３の設定を柔軟に変えることができる。

また、スイッチによって、ふとんを掃除するための設定にするのではなく、専用の吸込具を装着し、この装着をもって自動判別する手段もある。つまり、特定の吸込具、例えばふとん掃除用、スキマ用、衣服がけ用、といった個別の吸込具に、吸込具設定手段２５として、それぞれ異なる抵抗を配し、ホース３などを介して所定の電流を流すことで、そのときに生じる電位差を吸込具判断手段２６によって区別判断し、制御側を切り替えることも効果がある。例えば、衣服がけ用吸込具は、塵埃量としては敏感に報知できるよう設定すると共に、衣服にダメージを与えないように、また操作する上で吸い付き過ぎないように電力制御量を小さめに抑えるとよい。もちろん、ふとん掃除用やスキマ用の吸込具は、電力制御量も大きめにしておき、十分な吸引能力を持たせるようにするなどして、自動的に電力制御則や報知制御則を切り替えることで、より使い勝手を高めることもできる。さらなる展開として、多目的な吸込具を考慮した場合に、その吸込具の形状の一部変化に連動して、制御則が切り替わるように吸込具設定手段２５の設定（例えば合成抵抗値）が切り替わる構成も考えられ、より使い勝手を高めることも可能である。

また、掃除対象が床面でなく、家具の棚部分や机上など床用吸込具９を用いない場合には、掃除動作も変化するので、被掃除面判断の所定時間として適当な時間も変化する場合がある。一般的に、小刻みな動作をする場合には、被掃除面判断時間も短くした方が実感に合いやすくなるため、例えば第２被掃除面判断を行うための第２所定時間を通常の床判断する場合には２秒、床用吸込具９を用いずにスキマ用吸込具を装着したり、設定入力手段２４でスポット掃除用の設定にした場合には１秒にするなどして、より実感に合わせることもできる。より使い勝手をよくするために、これらの被掃除面情報を吸込具に連動させる設定と固定の設定を切り替える手段をもつことも有効である。

また、第１塵埃検出手段１５と第２塵埃検出手段１６と第３塵埃検出手段３２との出力から塵埃量検知手段２０で塵埃量を検知するための別の構成例として、パルス信号のカウント処理を行わず、信号用の電圧をトランジスタとツェナーダイオードあるいは抵抗などから構成して複数の電圧レベルに変化させて、判断制御手段１４や第１被掃除面判断手段２１、第２被掃除面判断手段２２、第３被掃除面判断手段３７へ検出信号として送る方法もある。

動作としては、第１塵埃検出手段１５が塵埃を検出した場合の出力電圧と、第２塵埃検出手段１６が塵埃を検出した場合の出力電圧と、第３塵埃検出手段３２が塵埃を検出した場合の出力電圧とを予め定めておき、塵埃量検知手段２０内に設けられた第１〜第３の電圧判定手段（図示せず）が個別に判断を行い、その検出結果を判断制御手段１４へ伝える。このとき、同時に第１〜第３被掃除面判断手段２１、２２、３７にも信号電圧を送り、以下計数手段の場合と同様の処理をさせても良い。

また、吸込具設定手段２５と吸込具判断手段２６の構成も、その接続された吸込具が特定できれば、その方法は問わないため、無線や赤外線などの通信を使った場合には、塵埃を検出した信号と復号して送ることで、効率的な処理を行って検出報知を含め、使い勝手の良い掃除機を提供することも可能である。

また、ここまでの実施の形態としては塵埃検出手段を３種類として説明したが、使用目的や周波数特性などを考慮して、より大きさの区別を増やしたり検出精度向上の目的でより多数の塵埃検出信号に分けて制御してもよい。基本的な動作の流れは変わらないが、電力制御則や報知制御則を、塵埃検出信号として区別する数にあわせて用意し、かつ統合判断する制御則を用意して電動送風機２の電力制御や検出報知手段２３の報知制御を行えばよい。例えば、一番多く反応した塵埃の制御設定を用いたり、一番強い制御設定を用いるなどが考えられる。

以上のように、塵埃の大きさに対して特性を合わせた複数の検出信号を都度の塵埃量と被掃除面状態をあわせて判断することで、より使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、大きさにより分別した塵埃に適した検出信号を判断し制御することで、より精度よく電力制御を行え、塵埃検出制御を行う電気掃除機に特に有用である。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の制御システムを示すブロック図 同電気掃除機の塵埃検出信号処理の一例を示すフローチャート 本発明の電気掃除機の塵埃検出部を示すイメージ図 同電気掃除機まわりの外観斜視図 同電気掃除機まわりの略断面図

符号の説明

１ 本体
２ 電動送風機
４ 操作部
５ 集塵袋
９ 床用吸込具
１１ 電動機
１２ 第１駆動手段
１３ 第２駆動手段
１４ 判断制御手段
１５ 第１塵埃検出手段
１６ 第２塵埃検出手段
１７ 塵埃感知部
１８ 第１塵埃計数手段
１９ 第２塵埃計数手段
２０ 塵埃量検知手段
２１ 第１被掃除面判断手段
２２ 第２被掃除面判断手段
２３ 検出報知手段
２４ 設定入力手段
２５ 吸込具設定手段
２６ 吸込具判断手段
３１ 塵埃検出部
３２ 第３塵埃検出手段
３３ 第１増幅判定手段
３４ 第２増幅判定手段
３５ 第３増幅判定手段
３６ 第３塵埃計数手段
３７ 第３被掃除面判断手段

Claims (5)

1. 含塵空気の吸引力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記駆動手段に信号を送信して前記電動送風機への電力供給量を制御する判断制御手段と、所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出手段と、前記所定の大きさより小さい塵埃に対して反応可能な第２塵埃検出手段と、前記所定の大きさより大きい塵埃に対して反応可能な第３塵埃検出手段と、前記第１塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第１被掃除面判断手段と、前記第２塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第２被掃除面判断手段と、前記第３塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第３被掃除面判断手段とを備え、前記判断制御手段は、前記第１〜第３被掃除面判断手段の判断結果に基づいて、前記電動送風機への電力供給量を制御する電気掃除機。
2. 被掃除面と対向する下面の開口部内に設けられた回転により塵埃を掻き揚げるブラシと、前記ブラシを回転させる電動機とを有する吸込具と、前記電動機を駆動するノズル駆動手段と、前記ノズル駆動手段に信号を送信して前記電動機への電力供給量を制御するノズル制御手段と、所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出手段と、前記所定の大きさより小さい塵埃に対して反応可能な第２塵埃検出手段と、前記所定の大きさより大きい塵埃に対して反応可能な第３塵埃検出手段と、前記第１塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第１被掃除面判断手段と、前記第２塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第２被掃除面判断手段と、前記第３塵埃検出手段の検出数に応じて床面等の被掃除面の状況を判断する第３被掃除面判断手段とを備え、前記ノズル制御手段は、前記第１〜第３被掃除面判断手段の判断結果に基づいて、前記電動機への電力供給量を制御する電気掃除機。
3. 第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段の検出結果を報知する報知手段を備え、第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の判断結果から、第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段が検出する塵埃量による報知制御則を床面等の被掃除面の状況に応じて変更する請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の被掃除面判断則を掃除条件に応じて使用者が設定できる設定入力手段を備え、第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段の検出結果に応じた、前記設定入力手段で設定された被掃除面判断則による被掃除面判断結果に基づいて、電動送風機または電動機の制御を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 塵埃の吸込口に装着した吸込具の種類を判断する吸込具判断手段を備え、第１被掃除面判断手段〜第３被掃除面判断手段の被掃除面判断則を装着された吸込具の種類に応じて変更し、第１塵埃検出手段〜第３塵埃検出手段の検出結果に応じた、変更後の被掃除面判断則による被掃除面判断結果に基づいて、電動機の制御を行う請求項２または３に記載の電気掃除機。

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