JP2009017910A - Vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自走する機能を有する電気掃除機の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a method for controlling a vacuum cleaner having a self-propelled function.
使用者が床移動型電気掃除機で掃除床面を掃除する際の本体引き回し(引っ張り)力を低減する類の従来の発明には次のようなものがある。 Examples of conventional inventions that reduce the body pulling (pulling) force when a user cleans the floor with a floor-moving electric vacuum cleaner include the following.
例えば、下記特許文献1記載のものは、電動送風機およびこの電動送風機の吸気側に連通する集塵室を内部に設けるとともにこの集塵室に連通する接続口を外面部に設けた電気掃除機本体と、この電気掃除機本体の接続口に一端部が接続されるとともに手元把持部を他端側に有するホースと、前記掃除機本体に設けられこの掃除機本体を被掃除面上で移動可能とする走行手段と、前記掃除機本体に設けられ前記走行手段を駆動する駆動手段と、前記ホースに加えられる引張力を検出する検出手段と、この検出手段の検出信号に応じて前記駆動手段を制御する駆動制御手段とを備え、この駆動制御手段は、前記ホースに加えられる引張力が大きいほど、
(1)前記駆動手段による走行手段の駆動速度をより大きくするように制御することで、使用者は、電気掃除機のホースを強く引けば長い距離を移動させ、ホースを軽く引けば少しだけ移動させることができる。
(2)前記駆動手段による走行手段の駆動時間をより短くし、かつ、駆動速度をより大きくするように制御することで、ホースを引っ張った時に掃除機本体が移動する距離を引張力によらず同じ位にすることができる。
というもので、使用者の歩行に対する追従性が向上するものである。
(1) By controlling the driving means to increase the driving speed of the driving means, the user moves a long distance by strongly pulling the hose of the vacuum cleaner, and moves a little by slightly pulling the hose. Can be made.
(2) By controlling so that the driving time of the traveling means by the driving means is shortened and the driving speed is increased, the distance that the cleaner body moves when the hose is pulled is independent of the tensile force. Can be the same.
Thus, the followability of the user to walking is improved.
しかしながら、上記の従来の構成では、使用者が、意図してホースを操作すれば、移動距離を最適にでき、追従性が向上するが、使用者の清掃動作によっても、ホースには、張力がかかるため、意図しない場合でも、本体が使用者に近づき、ぶつかってしまう可能性があるという課題を有していた。 However, in the above conventional configuration, if the user intentionally operates the hose, the movement distance can be optimized and the followability is improved. However, even if the user performs the cleaning operation, the hose has a tension. For this reason, even when not intended, there is a problem that the main body may approach the user and hit the user.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、清掃を行っていない停止状態では、使用者の移動に対して、高い追従性を有し、清掃中は、追従性を維持しながら、本体が使用者や周りの家具などへの衝突を抑制でき、また、速度制御を行う事により、万が一、接触したとしても、接触時の衝撃を抑えて、使用者や家具などへの影響を抑える事のできる、使い勝手のよい電気掃除機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and has a high followability to the movement of the user in a stopped state where cleaning is not performed, while maintaining the followability during cleaning, the main body Can control the collision with the user and the surrounding furniture, and by controlling the speed, even if it comes in contact, the impact at the time of the contact is suppressed, and the influence on the user and the furniture is suppressed. The purpose is to provide an easy-to-use electric vacuum cleaner.
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、吸引風を発生する電動送風機と、塵埃を集塵する集塵部と、前記電動送風機へ電力供給を行う動作モードと電力供給を行わない停止モードとを有して前記電動送風機への供給電力を制御する制御手段と、本体を移動させる回転可能な走行ローラと、前記走行ローラを駆動する駆動手段と、前記走行ローラの回転方向及び/又は回転数を検知可能な回転検知手段と、前記回転検知手段からの信号に応じて前記駆動手段を制御して、前記走行ローラによる本体の移動速度を制御する駆動制御手段と、前記本体の使用者への追従の開始を検出する追従検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記追従検出手段からの出力により、前記駆動手段の駆動を開始し、前記動作モードと前記停止モードとで、前記本体の移動速度を異なる速度もしくは異なる加速度で制御する構成としたものである。 In order to solve the conventional problems, an electric vacuum cleaner of the present invention includes an electric blower that generates suction air, a dust collecting unit that collects dust, an operation mode for supplying electric power to the electric blower, and electric power supply. A control means for controlling the power supplied to the electric blower with a stop mode that is not performed, a rotatable traveling roller for moving the main body, a driving means for driving the traveling roller, and a rotation direction of the traveling roller And / or rotation detection means capable of detecting the number of rotations, drive control means for controlling the driving means in accordance with a signal from the rotation detection means, and controlling the moving speed of the main body by the traveling roller, and the main body Follow-up detection means for detecting the start of follow-up to the user, and the drive control means starts driving the drive means in response to an output from the follow-up detection means, and the operation mode and the stop mode. In the de it is obtained by a structure for controlling the movement speed of the body at different rates or different accelerations.
これによって、使用者が清掃を開始する前に、停止モードで、機器の操作部を持って、機器を移動させようとしたときは、その動作を追従検出手段が検出し、駆動制御手段が、本体を速い速度で移動させるよう駆動手段を駆動するので、清掃動作時と比較して速い速度で移動する使用者にすばやく追従することができる。使用者が清掃動作に入り、機器を動作モードで使用を開始すると、使用者の移動速度は、清掃開始前の移動と比較して遅くなるので、清掃動作中に、追従検出手段が、使用者の移動を検出すると、駆動制御手段は、予め設定された遅い移動速度で本体を移動させるよう駆動手段を駆動する。清掃動作によって、追従検出手段が誤検知したとしても、誤検知している時間は短時間であり、遅い速度で移動することにより、移動距離を抑えることができ、使用者や周りの家具などへの衝突を抑制することができる。また、清掃動作中の移動は、清掃を行いながらの移動となり、清掃開始前の使用者の移動速度と比較すると遅くなるため、清掃中の使用者の移動に対しても、十分な追従性を確保することができる。 By this, when the user tries to move the device by holding the operation unit of the device in the stop mode before the user starts cleaning, the follow-up detection unit detects the operation, and the drive control unit Since the driving means is driven so as to move the main body at a high speed, it is possible to quickly follow the user who moves at a high speed compared with the cleaning operation. When the user enters the cleaning operation and starts using the device in the operation mode, the movement speed of the user is slower than the movement before the cleaning is started. When the movement is detected, the drive control means drives the drive means so as to move the main body at a preset slow movement speed. Even if the follow-up detection means misdetects the cleaning operation, the misdetection time is short, and the movement distance can be reduced by moving at a slow speed, to the user and surrounding furniture. Can be suppressed. In addition, the movement during the cleaning operation is a movement while performing the cleaning, which is slower than the movement speed of the user before the start of cleaning. Can be secured.
本発明の電気掃除機は、自走機能を有して使用者に追従するので、本体を動かす際の操作力を軽減できると共に、使用者や周りの家具等への衝突を抑制でき、万が一接触したとしても、使用者や周りの家具等への影響を抑えることのできる高い信頼性と、使用状況と使用者の移動速度に合わせた高い追従性を有し、使用性を向上できるものである。 Since the vacuum cleaner of the present invention follows the user with a self-propelled function, the operation force when moving the main body can be reduced, and collision with the user and surrounding furniture can be suppressed. Even so, it has high reliability that can suppress the impact on the user and surrounding furniture, etc., and has high follow-up performance that matches the use situation and the moving speed of the user, and can improve usability. .
第1の発明は、吸引風を発生する電動送風機と、塵埃を集塵する集塵部と、前記電動送風機へ電力供給を行う動作モードと電力供給を行わない停止モードとを有して前記電動送風機への供給電力を制御する制御手段と、本体を移動させる回転可能な走行ローラと、前記走行ローラを駆動する駆動手段と、前記走行ローラの回転方向及び/又は回転数を検知可能な回転検知手段と、前記回転検知手段からの信号に応じて前記駆動手段を制御して、前記走行ローラによる本体の移動速度を制御する駆動制御手段と、前記本体の使用者への追従の開始を検出する追従検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記追従検出手段からの出力により、前記駆動手段の駆動を開始し、前記動作モードと前記停止モードとで、前記本体の移動速度を異なる速度もしくは異なる加速度で制御する構成としたので、清掃前、停止モードでの移動では高速で追従し、動作モードによる清掃中は、追従速度を遅くすることにより、追従性を維持しながら、使用者や家具等への衝突を抑制し、万が一接触しても衝撃を抑えて、影響を抑える事の出来る、高い使用性を実現することができる。 The first invention includes an electric blower that generates suction air, a dust collecting part that collects dust, an operation mode in which electric power is supplied to the electric blower, and a stop mode in which electric power is not supplied. Control means for controlling power supplied to the blower, rotatable travel rollers for moving the main body, drive means for driving the travel rollers, and rotation detection capable of detecting the rotational direction and / or the rotational speed of the travel rollers. And a drive control means for controlling the moving speed of the main body by the traveling roller by controlling the driving means in accordance with a signal from the rotation detecting means, and detecting the start of following of the main body to the user. Follow-up detection means, and the drive control means starts driving the drive means in response to an output from the follow-up detection means, and changes the moving speed of the main body between the operation mode and the stop mode. Or, because it is configured to control at different accelerations, it follows at high speed before moving in the stop mode before cleaning, and during cleaning in the operation mode, the tracking speed is slowed down so that the user can It is possible to achieve high usability by suppressing collisions with furniture, etc., and suppressing impacts even in the unlikely event that they come into contact with the furniture.
第2の発明は、第1の発明の追従検出手段を、使用者が本体を引き回そうとする操作を検出する操作検出手段で構成したので、追従する方向を検出する必要がなく、簡単な構成で実現することができる。 In the second invention, the follow-up detecting means of the first invention is constituted by an operation detecting means for detecting an operation in which the user tries to pull the main body, so there is no need to detect the following direction, and it is simple. It can be realized with a configuration.
第3の発明は、第1または第2の発明の駆動制御手段が、本体が一定の速度で移動するよう駆動手段を制御する構成において、停止モードで前記本体を移動させる第2の速度を、動作モードで前記本体を移動させる第1の速度より速くなるよう制御するようにしたので、床面の負荷の状態に関わらず、所望の速度で追従できると共に、追従性を維持しながら、間違って、使用者にぶつかる事のない、高い使用性を実現することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration in which the drive control means of the first or second aspect of the invention controls the drive means so that the main body moves at a constant speed, the second speed for moving the main body in the stop mode, Since it is controlled to be faster than the first speed at which the main body is moved in the operation mode, it is possible to follow at a desired speed regardless of the load state of the floor, and while maintaining the followability, it is wrong. High usability can be achieved without hitting the user.
第4の発明は、第1または第2の発明の駆動制御手段が、スロースタートなどの本体の移動速度を可変しながら制御する構成において、停止モードで前記本体を移動させる第2の最高速度を、動作モードで前記本体を移動させる第1の最高速度より速くなるよう制御するようにしたので、動作モードにおいて、使用者の清掃動作により、追従検出手段が一時的に誤検知して、駆動手段が駆動されても、スロースタート時の速度で、移動距離をさらに抑えることができ、かつ、スロースタート終了時も、継続して追従検出手段が使用者の移動を検出していれば、清掃前の移動時、清掃中の移動時の速度に合わせた速度で本体を追従させるので、停止モード、動作モード共に、追従性を確保することができる。 According to a fourth aspect of the invention, in the configuration in which the drive control means of the first or second aspect of the invention controls the movement speed of the main body such as a slow start while varying the second maximum speed for moving the main body in the stop mode. Since the control is performed so as to be faster than the first maximum speed at which the main body is moved in the operation mode, the follow-up detection means is temporarily erroneously detected by the user's cleaning operation in the operation mode, and the drive means Even if is driven, if the travel distance can be further reduced at the speed at the slow start and the follow-up detection means continuously detects the user's movement even at the end of the slow start, before cleaning Since the main body is made to follow at a speed that matches the speed at the time of the movement during the cleaning, the followability can be ensured in both the stop mode and the operation mode.
第5の発明は、第1または第2の発明の駆動制御手段は、スロースタートなどの本体の移動速度を可変しながら制御する構成において、停止モードで速度を可変する第2の加速度を、動作モードで速度を可変する第1の加速度より大きくなるよう制御するようにしたので、停止モードでは、より速く速度を上昇させて追従性をより向上し、動作モードでは、速度の上昇を抑えて、使用者にぶつからない精度をより向上することができると共に、使用者や家具等に万が一接触した場合でも、より、衝撃を抑える事ができる。 According to a fifth aspect of the invention, the drive control means of the first or second aspect operates in a configuration in which the moving speed of the main body such as a slow start is varied while controlling the second acceleration that varies the speed in the stop mode. Since it is controlled to be larger than the first acceleration that varies the speed in the mode, in the stop mode, the speed is increased faster and the followability is further improved, and in the operation mode, the increase in speed is suppressed, The accuracy of not hitting the user can be further improved, and even if the user or furniture is contacted, the impact can be further suppressed.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
以下、本発明の第1の実施の形態を、図1〜図7を参照しながら説明する。図1は実施の形態1における電気掃除機の概観側面図、図2は同電気掃除機の側面の断面図、図3は同電気掃除機の上面断面図である。本体1には、吸引風を発生する電動送風機2と塵埃を集塵する集塵部3が内蔵されている。電動送風機2の回転により塵埃を吸い込む空気の流れが発生すると、吸込み具7より被掃除面上の塵埃が吸い込まれ、延長管6、ホース4、を経て本体1の中に入り、集塵部3で捕集される。塵埃を運んできた空気は集塵部3で濾過され、塵埃が集塵部に集積され、濾過された空気だけが本体1より外に排気される構成になっている。また、ホース4の先端部分には使用者が電気掃除機を扱い易いように手元グリップ5が備えられている。手元グリップ5には、「動作モード」と「停止モード」を設定できる操作手段8が設けられている。操作手段8での設定は、制御手段としてのマイクロコンピュータ20に入力され、制御手段としてのマイクロコンピュータ20は、操作手段8で設定されたモードが「動作モード」であれば、電動送風機駆動手段31を位相制御して予め設定した供給電力となるよう、電動送風機2へ電力供給を行い、吸引風を発生させ、「停止モード」であれば、電動送風機2への電力供給を停止する。また、機器に電源が投入され、操作手段8が操作されていない初期状態では、「停止モード」となっている。電動送風機駆動手段31は、交流電源によって電動送風機2等の負荷を制御する場合、双方向性サイリスタ等を使用するのが一般的である。11は、商用電源30へと接続され、機器へ電源を供給する電源プラグである。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic side view of the electric vacuum cleaner according to the first embodiment, FIG. 2 is a side sectional view of the electric vacuum cleaner, and FIG. 3 is a top sectional view of the electric vacuum cleaner. The
ここで、制御手段は、マイクロコンピュータ20で構成され、また、後述する駆動制御手段としての機能も構成しており、制御手段と駆動制御手段を、以下、マイクロコンピュータ20という。
Here, the control means is constituted by the
本体1には移動の為に、底部前方(ホース取付け側)に一輪のキャスタ9、後方には2つの走行ローラ10を配置している。走行ローラ10は、駆動モータ14によって駆動され減速手段13を通じて、前方方向(ホース取付け側)に回転する構成としている。
The
図4は電気掃除機の回路構成ブロック図である。走行ローラ10には駆動回路19からの供給電力で駆動される駆動モータ14と、駆動モータ14の回転出力を減速して駆動軸15を回転駆動する減速手段13と、駆動軸15の回転に合わせて回転して本体1を自走させる走行ローラ10と同じく駆動軸15の回転を検知して、回転数及び回転方向に応じたA相及びB相2つの信号(エンコーダ出力信号)を駆動制御手段としてのマイクロコンピュータ20に出力する回転検知手段(以下エンコーダと記す)12を備えている。駆動回路19、駆動モータ14、駆動軸15、減速手段13で駆動手段を構成している。
FIG. 4 is a block diagram of the circuit configuration of the vacuum cleaner. The traveling
ここで減速手段13は駆動モータ14が停止している時には、駆動軸15が回転(空転)自在になるようクラッチ機構16が施されていて、駆動モータ14が停止している時には走行ローラ10は手で簡単に回転可能である。これは、駆動モータ14が停止している時に使用者が本体1を移動させる場合など、減速手段13によって走行ローラ10の自由な回転が阻害されて移動の妨げになること等を防止するためのものである。マイクロコンピュータ20は操作手段8からの信号に応じて電動送風機駆動手段31へ位相制御タイミング信号を出力する。電動送風機2は、電動送風機駆動手段31から供給される商用電源30を位相制御した電力で運転される。18は、電源プラグ11を介して、商用電源30を整流・平滑して駆動手段19へ直流電力を出力する直流電源であり、マイクロコンピュータ20の電源としても供給される。駆動回路19にはマイクロコンピュータ20からのPWMタイミング信号に合わせて直流電力18をPWM制御して駆動モータ14へ供給電力を出力する。マイクロコンピュータ20は、エンコーダ12からのA相とB相から成るエンコーダ出力信号から走行ローラの回転数と回転方向を検知可能で、本体1の移動速度・方向も検知可能となっている。
Here, the speed reduction means 13 is provided with a
また、マイクロコンピュータ20は、エンコーダ12から入力される信号によって、本体1の使用者への追従を判定する追従判定部(図示せず)を有しており、このマイクロコンピュータ20で構成される追従判定部とエンコーダ12とで、追従検出手段を構成している。
Further, the
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。使用者が掃除場所を移動しようとしてホース4を引張ると掃除機本体1は引張り力を受けて少し前方方向に移動する。その移動によって本体1に配設してある走行ローラ10が回転する。走行ローラ10の回転は駆動軸15によってエンコーダ12に伝えられ、エンコーダ12は図5に示すA相とB相2つの信号を出力する。A相とB相の2つの信号は、走行ローラ10の回転方向即ち本体1の前後の移動方向によって信号の位相のずれ方が異なる。その関係を下記の表1に示す。
About the vacuum cleaner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. When the user pulls the
これはエンコーダと呼ばれる回転検知手段では極めて一般的な出力信号であるため詳細な説明は省略する。マイクロコンピュータ20は、エンコーダ12の出力信号から、本体1の移動方向は前進か後進かを認識し後進の場合は何もせず、前進の場合は、使用者が、ホース4を引っ張って、本体1を移動させようとしていると判断し、本体1の使用者への追従を開始するよう、駆動回路19にPWMタイミング信号を出力する。
Since this is a very general output signal in a rotation detection means called an encoder, detailed description thereof is omitted. The
後進の場合に駆動回路19で駆動モータ14を駆動しない理由は、使用者が本体1を掃除中に足などを使って後方へ押しやった時等を想定したもので、その時に本体1を後方へ自走させることは返って使用感を損ねるものであるとの研究結果に基づいた制御であり、エンコーダのA相とB相2つの信号を検知することで実現できる制御であることは言うまでも無い。
The reason why the
駆動回路19はマイクロコンピュータ20から出力されるPWMタイミング信号に応じて直流電源18からの電力を駆動モータ14へ供給出力する。駆動モータ14が回転を始めると、減速手段13のクラッチ機構16が駆動軸15に連結して駆動モータ14の回転力が走行ローラ10に伝達され本体1が自走する。このようにして本体1が自走開始することで、以降の使用者の引張り力が低減される。自走は、マイクロコンピュータ20内で予め設定した、所定時間経過すると終了するように制御している。
The
エンコーダ12が一回転する間に出力されるA相のパルス数をPA、B相のパルス数をPBとすると、エンコーダ12が一回転する間に、マイクロコンピュータ20に入力されるパルス数Pは、PA+PBとなり、エンコーダ12は、走行ローラ10と同じ駆動軸15に設置している事から、エンコーダ12の1回転と走行ローラ10の1回転は同期するので、走行ローラ10の半径をrとすると、単位距離当たりのパルス数Plは、
Pl = (PA+PB)/(2・π・r) (式1)
となり、走行速度Vで走行させる場合、単位時間当たりのパルス数Ptを、
Pt = V × Pl (式2)
となるように、駆動手段を制御すればよい。
If the number of A-phase pulses output during one rotation of the
Pl = (PA + PB) / (2 · π · r) (Formula 1)
When running at a running speed V, the number of pulses Pt per unit time is
Pt = V × Pl (Formula 2)
What is necessary is just to control a drive means so that it may become.
マイクロコンピュータ20内では、現在の走行速度を判断するために、所定時間Tの周期で計時しており、Tの間にエンコーダ12から入力されるパルス数を監視しているが、速度Vで本体1を走行させるためには、周期Tの間にマイクロコンピュータ20に入力されるパルス数Pmは、
Pm = Pt × T (式3)
となればよく、マイクロコンピュータ20は、指令速度Vが与えられると、周期Tの間のパルス数がPmとなるよう、駆動回路19に出力するPWMタイミング信号を決定する。
In the
Pm = Pt × T (Formula 3)
The
マイクロコンピュータ20から出力されるPWMタイミング信号は、指令速度に応じて0%〜100%デューティの間で可変して制御され、実パルス数Pが、
P < Pm (式4)
であれば、実走行速度が指令速度より遅いため、駆動回路19へのPWMのデューティを上げて、印可電圧をあげ、駆動モータ14のトルクを上昇させる。
The PWM timing signal output from the
P <Pm (Formula 4)
If so, since the actual traveling speed is slower than the command speed, the duty of the PWM to the
P > Pm (式5)
であれば、実走行速度が指令速度より早いため、駆動回路19へのPWMのデューティを下げて、印可電圧を下げ、駆動モータ14のトルクを下降させる。
P> Pm (Formula 5)
If so, since the actual traveling speed is faster than the command speed, the duty of the PWM to the
上記のように、エンコーダ12から、マイクロコンピュータ20に入力されるパルス数に応じて、駆動回路19へのPWMのデューティを可変することにより、本体1の走行速度を可変して制御する事が出来る。つまり、所望のパルス数Pが指令速度として制御する事が出来る。図6に指令速度を一定とした時の、実走行速度の動作を示すが、指令速度と実速度の偏差(PとPmの偏差)に応じて、駆動回路19に出力するPWMのオンデューティを可変しながら、目標の指令速度へと実速度を到達させている。偏差に応じて、PWMのオンデューティを可変することにより、絨毯やフロアーなどの負荷の異なる床面でも、目標の指令速度に到達するまでの時間を、ほぼ同じにでき、床面の負荷の重さに関わらず、狙いの速度で移動させる事が出来る。従って、床面の負荷の重さによっては、目標の指令速度到達時の、PWMのオンデューティの値は異なる場合もある。
As described above, by varying the PWM duty to the
ところで、通常、使用者が清掃を開始する時は、電源プラグ11を商用電源30に接続した後、ホース4の手元グリップ5を持って、本体1を引っ張りながら、清掃をしたい場所へ移動する。この時、無駄な電力を消費しないように、電動送風機2への電力供給を行わない、つまり、「停止モード」での移動を行う。この時の、使用者が移動する目的は、清掃をしたい場所へ到達することであるので、出来るだけ早く到達するよう、移動速度は速くなる。
By the way, normally, when the user starts cleaning, after connecting the
清掃したい場所へ到達すると、「動作モード」に設定し、清掃を開始するが、この時の目的は、清掃したい場所をきれいにする事であるので、清掃を行う箇所を変えるとしても、清掃を行いながらの移動となり、清掃を開始する前と比較して、移動速度は遅くなる。 When you reach the location you want to clean, set the mode to "Operation mode" and start cleaning. The purpose at this time is to clean the location you want to clean. The movement speed is slower than before starting cleaning.
通常、使用者が清掃の動作を行う場合は、ホース4の手元グリップ5を持って、吸込み具7を前後方向に往復するように操作するため、その操作による力が、一時的にホース4を介して本体1に伝達し、走行ローラ10が微小な回転をしてしまうと、その回転により、エンコーダ12からパルスが出力され、マイクロコンピュータ20が、追従の判断を行い、使用者が意図していないにも関わらず、追従を開始し、一時的に自走を行ってしまう。
Usually, when the user performs a cleaning operation, the user holds the hand grip 5 of the
マイクロコンピュータ20には、図7に示すように、「動作モード」と「停止モード」でそれぞれ、第1の速度(「動作モード」時指令速度)と第2の速度(「停止モード」時指令速度)を個別に有しており、
第1の速度 < 第2の速度 (式6)
の関係となるよう、それぞれの状況での使用者の移動速度に合わせて設定されており、「動作モード」では、「停止モード」と比較して、目標の指令速度が遅く、「停止モード」では速くなる。
As shown in FIG. 7, the
1st speed <2nd speed (Formula 6)
It is set according to the movement speed of the user in each situation so that the relationship is as follows: In `` Operation mode '', the target command speed is slower than `` Stop mode '', and `` Stop mode '' Then it will be faster.
上述したように、使用者が「動作モード」で、清掃している時は、使用者の意図する移動は、清掃前と比較して遅いので、本体1が使用者の移動に追従する速度が、第1の速度でも、十分追従することができる。ホース4の手元グリップ5の操作によって、一時的にホース4を介して本体1に伝達し、走行ローラ10が微小な回転をしてしまった場合も、本体1は、自走を開始してしまうが、第1の速度は遅いので、自走距離を抑える事ができ、使用者に接触したり、周りの家具などへの接触を防ぐ事が出来る。
As described above, when the user is cleaning in the “operation mode”, the movement intended by the user is slower than before the cleaning, so that the speed at which the
また、「停止モード」では、比較的速い速度で移動しようとする使用者の意図通りに、第2の速度で追従する事が出来る。 Further, in the “stop mode”, it is possible to follow at the second speed as intended by the user who wants to move at a relatively high speed.
以上のように、本実施の形態においては、本体1の使用者への追従を、エンコーダ12と駆動手段により、速度を制御して行う事により、使用者の移動速度に合わせて走行する高い追従性を実現できると共に、「動作モード」時の指令速度と「停止モード」時の指令速度を、「動作モード」時の指令速度が遅くなるようにした事によって、使用者が移動する際の操作性を向上しながら、自走の精度を向上する事が出来る。
As described above, in the present embodiment, the follow-up of the
また、エンコーダ12のパルス数により、設定速度となるよう、駆動回路19へ出力するPWMのデューティを制御する事により、床面の負荷の重さに関わらず、所望の速度で、使用者の 移動に対する追従を行う事が出来る。
Further, by controlling the duty of PWM output to the
また、エンコーダ12のパルスにより、本体1の使用者への追従を検出する構成とする事により、専用の追従検出手段を設けることなく、簡単な構成で実現することが出来る。
Further, by adopting a configuration that detects the follow-up of the
(実施の形態2)
以下、本発明の第2の実施の形態を、図8〜図11を参照しながら説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
実施の形態2において、実施の形態1と異なるのは、追従検出手段として、図8に示すホース4の引っ張り力を検出する引張力検出手段を設けた点と、マイクロコンピュータ20が制御する駆動回路19へのPWMタイミング信号の出力の仕方である。
The second embodiment is different from the first embodiment in that a tensile force detecting means for detecting the pulling force of the
図8に、引張力検出手段の構成図を示すが、本体1のホース接続部24は、下方向(床面側)が可動式でコイルバネ25によって、本体1に付勢されており、ホース4が引っ張られると、ホース接続部24が引っ張られコイルバネ25が収縮する。この時、コイルバネ25の付勢力によって引張力検出スイッチ26をオンするように押さえていたホース接続部24の一部が、引張力検出スイッチ26から離れることで、引張力検出スイッチ26はオフする。そして、ホース4の引張力がなくなると、ホース接続部24は、本体1に付勢しているコイルバネ25によって、元の位置に戻り、再び、引張力検出スイッチ26をオンする。
FIG. 8 shows a configuration diagram of the tensile force detection means. The
図9に実施の形態2における、電気掃除機の回路構成ブロック図であるが、引張力検出スイッチ26の信号は、マイクロコンピュータ20に入力され、マイクロコンピュータ20は、引張力検出スイッチ26がオフしている間だけ、駆動回路19に、PWMタイミング信号を出力して、本体1を移動させるように制御する。
FIG. 9 is a block diagram of the circuit configuration of the electric vacuum cleaner according to the second embodiment. The signal of the tensile
図10に、実施の形態2における、指令速度と実速度の関係の説明図を示す。図10に示すように、マイクロコンピュータ20は、追従が検出されると、所定時間の間隔Δtで、指令速度をΔvづつ上昇させ、切り換えてゆく。所定時間の間隔Δtは、次の指令速度に切り換えるまでに実速度が追従できる時間で設定している。指令速度が、最高速度に到達すると、指令速度の切り換えを終了し、実速度も追従した後、安定する。この指令速度を切り換えている期間が、スロースタートの期間であり、指令速度を所定の時間間隔Δtをもって、段階的に上昇することにより、エンコーダ12からのパルスでマイクロコンピュータ20が追従を検出したあと、ゆっくりと速度を上昇させる事が出来る。
FIG. 10 shows an explanatory diagram of the relationship between the command speed and the actual speed in the second embodiment. As shown in FIG. 10, when the follow-up is detected, the
また、Δt、もしくはΔvを操作する事によって、スロースタートの速度変化率を可変することが出来、Δv/Δtが加速度となるので、図10中に点線で示すスロースタートの指令速度変化の傾きを、立てれば、高加速度で、傾ければ低加速度でスロースタートを行う事が出来る。 Further, by operating Δt or Δv, the speed change rate of the slow start can be varied, and Δv / Δt becomes the acceleration. Therefore, the inclination of the slow start command speed change indicated by the dotted line in FIG. If you stand, you can perform a slow start at high acceleration, and tilt it at low acceleration.
マイクロコンピュータ20は、図11に示すように、「動作モード」時の第1の最高速度と、図11中の傾きAで示す第1の加速度と、「停止モード」時の第2の最高速度と、図11中の傾きBで示す第2の加速度を個別に有しており、
第1の最高速度 < 第2の最高速度 (式7)
第1の加速度 < 第2の加速度 (式8)
となるようにしている。
As shown in FIG. 11, the
1st maximum speed <2nd maximum speed (Formula 7)
1st acceleration <2nd acceleration (Formula 8)
It is trying to become.
使用者の意図する移動では、ある程度の時間は、継続してホース4が引っ張られるので、引張力検出スイッチ26がオフしている時間も長く、第1の最高速度、第2の最高速度に到達するのに十分な時間となるよう、第1の加速度と第2の加速度を設定している。
In the movement intended by the user, since the
使用者が「動作モード」で、清掃している時は、使用者の移動速度は、清掃前と比較して遅いので、本体1が使用者の移動に追従する速度が、第1の速度でも、十分追従することができる。ホース4の手元グリップ5の操作によって、一時的にホース4に引っ張り力がかかり、引張力検出スイッチ26がオフした場合、本体1は自走を開始してしまうが、速度が第1の最高速度に到達していても、第1の最高速度は第2の最高速度と比較して遅いので、自走距離を抑える事ができ、使用者に接触したり、周りの家具などへの接触を防ぐ事が出来る。また、「停止モード」では、比較的速い速度で移動しようとする使用者の意図通りに、第2の加速度で素早く第2の最高速度に到達して、追従する事が出来る
また、「動作モード」において、一時的にホース4に引っ張り力がかかり、引張力検出スイッチ26がオフしている期間が、図11に示す時間t1と、短く、スロースタート期間に含まれるものであれば、到達速度は、「停止モード」の加速度での到達速度がVbとなるのに対して、「動作モード」時は、Vaと、低い速度で抑える事が出来、自走する距離を更に押さえ込むことができる。
When the user is cleaning in the “operation mode”, the moving speed of the user is slower than before the cleaning, so the speed at which the
以上のように、本実施の形態においては、追従検出手段として、ホース4の引っ張り力を検出する引張力検出手段を設け、速度をスロースタートさせて、第1の最高速度<第2の最高速度となるように設定して、本体1の自走を制御することにより、「停止モード」時には、高い追従性を実現しながら、「動作モード」による清掃中でも、追従性を確保し、尚かつ、使用者の清掃動作によって、本体1の使用者や周りの家具などへの衝突防止の精度を向上する事が出来る。
As described above, in the present embodiment, as the follow-up detection means, the tensile force detection means for detecting the pulling force of the
また、更に、第1の加速度<第2の加速度となるように、加速度を設定して制御する事により、追従性と、本体1の使用者や周りの家具などへの衝突防止の精度を共に向上する事が出来ると共に、万が一、使用者や周りの家具等に接触したとしても、速度、加速度が小さく、衝撃を小さく抑える事が出来るので、影響を抑制する事が出来る。
Furthermore, by setting and controlling the acceleration so that the first acceleration is smaller than the second acceleration, both the followability and the accuracy of preventing the collision with the user of the
尚、本実施の形態において、指令速度や加速度を、エンコーダ12から入力されるパルス数で設定したが、PWMのデューティや、駆動モータ14に印可される電圧を段階的に可変して速度を可変してもよいことは言うまでもない。
In this embodiment, the command speed and acceleration are set by the number of pulses input from the
以上のように本発明は、掃除中の疲労感を低減する高付加価値・高機能な電気掃除機や、更には使用者の移動に合わせて追従する機器にも有用な技術である。また、二次電池を搭載して自走する機能を有する機器にも有用な技術である。 As described above, the present invention is a technique useful for a high-value-added and high-function vacuum cleaner that reduces fatigue during cleaning, and also for a device that follows the movement of the user. Moreover, it is a technique useful also for the apparatus which has a function which mounts a secondary battery and self-runs.
2 電動送風機
3 集塵部
10 走行ローラ
12 回転検知手段
14 駆動モータ
20 マイクロコンピュータ
26 引張力検出スイッチ
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---|---|---|---|---|
JPH0213204A (en) * | 1988-06-28 | 1990-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Self-travelling controller for electric cleaner |
JPH04105623A (en) * | 1990-08-23 | 1992-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Following running gear for vacuum cleaner |
JPH06131047A (en) * | 1992-10-19 | 1994-05-13 | Daifuku Co Ltd | Travelling speed controller for package carrier |
JPH077986A (en) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Omron Corp | Method and device for controlling motor |
JPH07308272A (en) * | 1994-05-19 | 1995-11-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Self-running vacuum cleaner |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0213204A (en) * | 1988-06-28 | 1990-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Self-travelling controller for electric cleaner |
JPH04105623A (en) * | 1990-08-23 | 1992-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Following running gear for vacuum cleaner |
JPH06131047A (en) * | 1992-10-19 | 1994-05-13 | Daifuku Co Ltd | Travelling speed controller for package carrier |
JPH077986A (en) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Omron Corp | Method and device for controlling motor |
JPH07308272A (en) * | 1994-05-19 | 1995-11-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Self-running vacuum cleaner |
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