JP2012152303A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】必要以上に電力を消費することなく、特にフローリング上で低騒音で運転でき、さらに、運転モードを表示する表示部とゴミを検出したことを表示する表示部を兼用することにより、視認性がよく、低コストな表示部を実現する。
【解決手段】吸引した空気の中に塵埃が含まれていることを検出するフォトダイオード２１１を設け、吸口体１０６の回転ブラシ駆動モータ４０２の駆動電流を検出する電流検出回路２０６により、被掃除面の床質を判断し、その床質に応じて、回転ブラシ駆動モータ４０２の駆動電圧と、電動送風機２０３の駆動電圧を制御するとともに、回転ブラシ駆動モータ４０２の駆動電圧を検出し、その駆動電圧に応じた色を発光する緑色発光ＬＥＤ３０３などと、フォトダイオード２１１の検出した塵埃の有無に応じて、緑色発光ＬＥＤ３０３などの点灯と点滅を切り替える発光ＬＥＤ駆動回路３０５，３０６を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被清掃面の種類を判断すると共に、吸引した気流中の所定のゴミを検出する電気掃除機およびその吸口体に関する。

現在一般的な電気掃除機は、集塵装置を備えた掃除機本体と、床面の塵埃を吸引する床用吸口体とを延長管や吸引ホースで連結したキャニスタータイプと呼ばれる構造のものである。この掃除機本体は、その内部に集塵装置と電動送風機を備え、車輪を介して自在に移動可能な構造となっている。一方、床用吸口体は、床面を清掃するために、その内部に回転ブラシとその駆動部を備え、この回転ブラシを回転させることで、床面の塵埃を掻きあげて、これを吸引する構造となっている。また、この床用吸口体は、伸縮可能な延長管の一端に着脱可能に取り付けられ、延長管の他端に取り付けられる吸引ホースを介して掃除機本体に連結される。延長管の他端には手元ハンドルが設けられ、この手元ハンドルを使用者が保持することで、床用吸口体の移動や掃除機本体の移動を行うことができる。

これらの電気掃除機の操作は手元ハンドルに設けられる操作スイッチによって、強，中，弱などの運転モードを選択操作することができる。また、これらの運転状態の状態表示は、電気掃除機本体に設けたものが一般的であったが、近年は吸口体に設けられているものが提案されている。

また、近年、回転ブラシ駆動モータの電流を検出することにより、床質を判断し、自動的に床質に応じた運転モードを切り替えるものが提案されている。例えば、特許文献１には、ノズルモータに流れる電流を検出する検出手段と、該検出手段に基づいてファンモータを制御する制御装置とを有し、制御装置は、吸口体を被掃除面に接して前後方向に操作したときの検出手段の検出値からノズルモータに流れる電流値の平均値及び電流値の変動幅を演算し、該演算結果に基づいてファンモータの回転数を制御する電気掃除機の制御方法が記載されている。

また、さらに吸引した気流中のゴミを検出手段するための検出手段を設け、ゴミを検出したことを使用者に知らせる表示手段を設けたものが提案されている。例えば、特許文献２には、床面のごみを検出するごみセンサーと、床ノズル以外の部位に設けられ、ごみセンサーの出力によりごみの多少に対応する位相情報を出力する制御手段と、制御手段の位相情報を商用電源に接続される信号線を介して検出する位相情報検出手段と、床ノズルに設けられ、床面のごみ情報を表示する表示手段とを備え、位相情報検出手段は、床ノズルに設けられた表示駆動手段を介して床面のごみ量の多少を複数個の表示素子により表示させるようにした電気掃除機が記載されている。また、特許文献３には、床ブラシ本体とこの床ブラシ本体に外方に突出した中空状の軸受部を介して回動可能に支持されるエルボとを有する床ブラシ、一端が集塵室に連通し、他端がエルボに連通する通風管を備え、床ブラシ本体に支持されたエルボの両端部側に形成された軸受部内に位置する発光部と受光部とからなり、塵埃を光学的に検出する塵埃検知器を設けたものであって、上記軸受部は吸込口以外から流入風が通過する開口部を備えたことを特徴とする電気掃除機が記載されている。

また、パナソニック製サイクロン式掃除機ＭＣ−ＳＳ３００ＧＸでは、ホース部に搭載した高感度赤外線センサーが、約２０μｍの微細なハウスダストを検知し、延長管と手元のランプでお知らせ、ハウスダストの量に応じてパワーをコントロールし、また床面検知センサーが、お掃除中ノズルの回転ブラシに掛かる負担を検知し、じゅうたんかフローリングかを識別して、パワーをコントロールしている（例えば、非特許文献１ご参照）。具体的には、アイドリング運転を除くと、じゅうたんの場合はパワーは約１０００Ｗ〜約４４０Ｗの範囲で４段階に分かれ、フローリングや畳の場合はパワーは約１０００Ｗ〜約３００Ｗの範囲で４段階に分かれ、ハウスダストの量に応じて、この４段階でパワーを切り替えている。ただし、ランプの表示は、床面検知に連動せず、ハウスダスト検知に連動して、消灯，点灯，点滅，早点滅の４段階に分かれている。

特許第２５３９５３２号公報 特許第２９４９９８７号公報 特開平２−１３１７３５号公報

Panasonic 掃除機総合カタログ ２０１０／秋

特許文献２や特許文献３などに記載の電気掃除機においては、ゴミを検出すると床質に係わらず最強パワーで掃除機本体を駆動していたので、畳やフローリングでは、必要以上に電力を消費していた。

また、特許文献１などに記載の電気掃除機では、掃除機本体の電動送風機は床質に応じた運転モードにパワーを制御するが、吸口体の駆動モータは常に最大パワーで駆動していたので、特にフローリング上では、吸口体の騒音が大きくなっていた。フローリング上では、掃除機本体が発生する騒音より吸口体の騒音が大きいので、ユーザーにとって運転モードが弱になっても掃除機全体が発生する騒音は大きい状態となっていた。

また、運転モードを表示する表示部とゴミを検出したことを表示する表示部を別々に設ける場合は、ユーザーは掃除中に２カ所の表示部を見る必要があり、視認性に低下する恐れがあった。また、表示部を２カ所設けるため、コストも増大していた。

パナソニック製サイクロン式掃除機ＭＣ−ＳＳ３００ＧＸでは、ハウスダストの検知結果は表示するが、床面の検知結果までは表示していない。また、パナソニック製サイクロン式掃除機ＭＣ−ＳＳ３００ＧＸでは、床面の検知区分（２段階）よりもハウスダストの検知区分（４段階）のほうが細かかった。また、パナソニック製サイクロン式掃除機ＭＣ−ＳＳ３００ＧＸでは、ハウスダストの量や床面の種類に応じて掃除機本体のパワーはコントロールされるが、パワーブラシの回転速度はコントロールされず一定であった。

そこで、この発明の目的は、必要以上に電力を消費することなく、とくにフローリング上で低騒音で運転できる電気掃除機およびその吸口体を提供することにある。

または、この発明の目的は、運転モードを表示する表示部とゴミを検出したことを表示する表示部を兼用することにより、視認性がよく、低コストな表示部を備えた電気掃除機およびその吸口体を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、その内部に集塵装置と電動送風機を備えた掃除機本体と、前記掃除機本体に連通し、その内部に回転ブラシと前記回転ブラシを駆動するモータを備えた吸口体を備えた電気掃除機において、前記モータの駆動電流を検出する電流検出手段と、前記モータの入力を可変する手段と、前記電動送風機の入力を可変する手段と、吸引した空気の中に塵埃が含まれていることを検出するゴミ検出手段とを備え、前記電流検出手段により、被掃除面の種類を判断し、その被掃除面の種類に応じて、前記モータの入力と、前記電動送風機の入力を制御するとともに、前記ゴミ検出手段が塵埃を検出した時、前記電動送風機の入力を大きくするが、前記モータの入力は変化させないことを特徴とする。

または、本発明は、その内部に集塵装置と電動送風機を備えた掃除機本体と、前記掃除機本体に連通し、その内部に回転ブラシと前記回転ブラシを駆動するモータを備えた吸口体を備えた電気掃除機において、前記モータの駆動電流を検出する手段と、前記モータの入力を可変する手段と、前記電動送風機の入力を可変する手段と、吸引した空気の中に塵埃が含まれていることを検出するゴミ検出手段と、前記モータの駆動電流を検出する手段により、被掃除面の種類を判断し、その被掃除面の種類に応じて、前記モータの入力と、前記電動送風機の入力を制御する制御手段と、前記モータの駆動電圧を検出し、その駆動電圧に応じた色を発光する表示手段と、前記ゴミ検出手段の検出した塵埃の有無に応じて、前記発光手段の点灯と点滅を切り替える表示手段駆動手段とを備えたことを特徴とする。

または、本発明は、電気的に駆動されるパワーブラシを備え、吸込み流路内のゴミの量および被清掃面の種類に応じて掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、前記被清掃面の種類に応じて前記パワーブラシの駆動力を制御するが、前記吸込み流路内のゴミの量に応じては前記パワーブラシの駆動力を制御しないことを特徴とする。

または、本発明は、吸込み流路内のゴミの量および被清掃面の種類に応じて掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、前記吸込み流路内のゴミの量の検知結果の表示と前記被清掃面の種類の検知結果の表示とを１つの表示ユニットで共用したことを特徴とする。

または、本発明は、電気的に駆動されるパワーブラシを備え、掃除機本体の吸引力に対応する複数の運転モードを有し、吸込み流路内のゴミの量に応じて前記掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、前記運転モードに応じて前記パワーブラシの駆動力を制御するが、前記吸込み流路内のゴミの量に応じては前記パワーブラシの駆動力を制御しないことを特徴とする。

または、本発明は、掃除機本体の吸引力に対応する複数の運転モードを有し、吸込み流路内のゴミの量に応じて前記掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、前記吸込み流路内のゴミの量の検知結果の表示と前記運転モードを示す表示とを１つの表示ユニットで共用したことを特徴とする。

本発明によれば、ゴミ検出手段が塵埃を検出した時、電動送風機の入力を大きくするが、モータの入力は変化させないことによって、必要以上に電力を消費することなく、とくにフローリング上において低騒音で運転できる。

または、本発明によれば、ゴミ検出手段の検出した塵埃の有無に応じて、発光手段の点灯と点滅を切り替えることにより、運転モードを表示する表示部とゴミを検出したことを表示する表示部を兼用することができ、視認性がよく、低コストな表示部を実現できる。

または、本発明によれば、吸込み流路内のゴミの量および被清掃面の種類に応じて掃除機本体の吸引力を制御し、被清掃面の種類に応じてパワーブラシの駆動力を制御するが、吸込み流路内のゴミの量に応じてはパワーブラシの駆動力を制御しないことにより、パワーブラシからの騒音を大きくすることなく、ゴミを効果的に吸込むことができる。

または、本発明によれば、吸込み流路内のゴミの量の検知結果の表示と被清掃面の種類の検知結果の表示とを１つの表示ユニットで共用したことにより、使用者が複数の表示ユニットを見る必要がなくなり、視認性を向上できる。また、電気掃除機を重量化・大型化せず、吸込み流路内のゴミの量の検知結果と被清掃面の種類の検知結果とを使用者に認識させることができる。

または、本発明によれば、吸込み流路内のゴミの量に応じて掃除機本体の吸引力を制御し、運転モードに応じてパワーブラシの駆動力を制御するが、吸込み流路内のゴミの量に応じてはパワーブラシの駆動力を制御しないことにより、パワーブラシからの騒音を大きくすることなく、ゴミを効果的に吸込むことができる。

または、本発明は、吸込み流路内のゴミの量の検知結果の表示と運転モードを示す表示とを１つの表示ユニットで共用したことにより、視認性を向上できる。また、電気掃除機を重量化・大型化せず、吸込み流路内のゴミの量の検知結果と被清掃面の種類の検知結果とを使用者に認識させることができる。

本発明による電気掃除機の外観図。 本発明による電気掃除機の掃除機本体の機能ブロック図。 本発明による電気掃除機のホースの機能ブロック図。 本発明による電気掃除機の吸口体の機能ブロック図。 本発明による電気掃除機の吸口体の上面図。 本発明による電気掃除機の手元スイッチの拡大図。 本発明による電気掃除機の運転モード説明図。 本発明による電気掃除機の運転モード説明図。 本発明による電気掃除機のゴミ検知感度切り替え説明図。

本発明の実施例について、図面を引用して説明する。

図１に本発明による電気掃除機の外観図を示す。図１において、１０１は吸引力を発生する掃除機本体、１０２は一端から掃除機本体１０１の吸引口に着脱可能に接続され、内部に通風路を有し、一端と他端との間の中間部が可撓性の吸引ホース、１０３は吸引ホース１０２の他端部から分岐して形成された手元ハンドル、１０４は吸引ホース１０２の他端部に形成された操作部、１０５は一端が吸引ホース１０２の他端に着脱可能に接続され、伸縮可能な延長管、１０６は延長管１０５の他端に着脱可能に接続される略Ｔ字形状を有する床用の吸口体を示している。掃除機本体１０１の外郭を形成する本体ケーシングの内側には、吸引力を発生する電動送風機と、この電動送風機の吸引側に集塵室が設けられている。集塵室には、紙パックやサイクロン集塵ケースなどの集塵装置が挿入可能である。紙パックやサイクロン集塵ケースなどを用いずに集塵室に直接にゴミを集塵する場合は、集塵室自体が集塵装置となる。本体ケーシングの内側の電動送風機の近傍（例えば、下または横）には、コードリールが設けられている。コードリールの外端に設けられたＡＣプラグを商用電源に電気的に接続することにより、商用電源からの電力が掃除機本体１０１に供給される。なお、吸引ホース１０２および延長管１０５には、掃除機本体１０１から吸口体１０６に供給する電源線（電力を供給するための配線）および信号線（制御信号や検出信号を伝送するための配線）を設けてある。電源線と信号線とは個別に設けてもよいし、共用されてもよい。また、吸引ホース１０２，延長管１０５の両端部および吸口体１０６の延長管１０５側接続端部には接触ピンが設けてあり、各々が接続されたとき、電源線および信号線が電気的に接続されるようになっている。図２に本形態例による電気掃除機の掃除機本体１０１の機能ブロック図を示す。図２において、２０１は掃除機本体１０１を制御する（例えば、電動送風機の入力電流や入力電圧を制御して電動送風機の回転数を制御し、吸引力を制御する）掃除機本体制御基板（制御回路）、２０２は商用電源に接続可能なＡＣプラグ、２０３は吸引力を発生させる電動送風機、２０４は電動送風機２０３の入力（電流や電圧）を制御する双方向サイリスタ、２０５は吸口体１０６の回転ブラシを駆動するためのモータの入力（電流や電圧）を制御する双方向サイリスタ、２０６は回転ブラシ駆動モータの電流（負荷電流）を検出する電流検出回路、２０７は操作部１０４の入力情報を検出する電圧検出回路、２０８は商用電源からの交流１００Ｖを低電圧直流電圧に変換するＤＣ電源回路、２１６は発光ダイオード（ＬＥＤ）に供給するＤＣ電源を制御する電源制御回路、２０９は吸込んだ気流中のゴミを検出手段するための発光ダイオード（発光装置）、２１０は発光ダイオード２０９の駆動回路、２１１は発光ダイオード２０９が発光した赤外線を検出するフォトダイオード（受光装置）、２１２はフォトダイオード２１１の出力を増幅する増幅回路、２１３，２１４は光ファイバーケーブル、２１５は全体の制御を行うマイクロコンピューターである。なお、発光ダイオード２０９は、赤外線を出射するのが好ましいが、白色や青色の光を出射してもよい。

図３に本形態例による電気掃除機の吸引ホース１０２の機能ブロック図を示す。図３において、３０１は手元部制御基板、３０２は手元スイッチ入力回路、３０３は緑色発光ＬＥＤ、３０４は赤色発光ＬＥＤ、３０５は緑色発光ＬＥＤ３０３の発光ＬＥＤ駆動回路、３０６は赤色発光ＬＥＤ３０４の発光ＬＥＤ駆動回路、３０７は回転ブラシ駆動モータ４０２に供給されている電圧を検出する電圧検出回路、３０８は緑色発光ＬＥＤ３０３および赤色発光ＬＥＤ３０４に電源を供給する電源回路である。ＰＢは、掃除機本体１０１から回転ブラシ駆動モータ４０２へ電力を供給する電源線、ＬＥＤは、掃除機本体１０１から吸引ホース１０２の緑色発光ＬＥＤ３０３および赤色発光ＬＥＤ３０４および吸口体１０６の緑色発光ＬＥＤ４０４および赤色発光ＬＥＤ４０５へ電力を供給する電源線、ＣＯＭおよびＳＷは、信号線である。電圧検出回路３０７は、ＰＢに接続されており、回転ブラシ駆動モータ４０２に供給されている電圧を検出することができる。電源回路３０８は、ＬＥＤに接続されており、電力の供給を受けることができる。手元スイッチ入力回路３０２は、ＳＷおよびＣＯＭに接続されており、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって、ＳＷとＣＯＭの電位差が変わるため、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを掃除機本体１０１に伝達することができる。発光ＬＥＤ駆動回路３０５および発光ＬＥＤ駆動回路３０６は、電圧検出回路３０７で検出された電圧に応じて緑色発光ＬＥＤ３０３，赤色発光ＬＥＤ３０４のどちらか一方、もしくは両方同時に駆動する。手元スイッチ入力回路３０２には、抵抗を介して４つのスイッチが並列に接続されている。

図４に本形態例による電気掃除機の吸口体１０６の機能ブロック図を示す。図４において、４０１は吸口部制御基板、４０２は回転ブラシ駆動モータ、４０３は吸口体１０６を被清掃面（例えば、床面）から離したときに回転ブラシを停止させる安全スイッチ、４０４は緑色発光ＬＥＤ、４０５は赤色発光ＬＥＤ、４０６は緑色発光ＬＥＤ４０４の発光ＬＥＤ駆動回路、４０７は赤色発光ＬＥＤ４０５の発光ＬＥＤ駆動回路、４０８は回転ブラシ駆動モータ４０２に供給されている電圧を検出する電圧検出回路、４０９は緑色発光ＬＥＤ４０４および赤色発光ＬＥＤ４０５に電源を供給する電源回路である。電圧検出回路４０８は、ＰＢに接続されおり、回転ブラシ駆動モータ４０２に供給されている電圧を検出することができる。電源回路４０９はＬＥＤに接続されており、電力の供給を受けることができる。発光ＬＥＤ駆動回路４０６および発光ＬＥＤ駆動回路４０７は、電圧検出回路４０８で検出された電圧に応じて緑色発光ＬＥＤ４０４，赤色発光ＬＥＤ４０５のどちらか一方、もしくは両方同時に駆動する。

図５に本形態例による電気掃除機の吸口体１０６の上ケースを取り外した状態での上面図を示す。図５において、５０１は運転モードおよびゴミの検知結果を表示する運転モードおよびゴミ検知表示部、５０２〜５０４は延長管１０５または吸引ホース１０２の電源線および信号線と電気的に接続される接触ピンである。吸口体１０６は、継手管と継手管に連通する略半円筒状の横長のブラシ室を備える。継手管が吸引ホース１０２や延長管１０５に接続される。接触ピン５０２〜５０４は、３本ある。接触ピン５０２〜５０４は、継手管に配置されている。運転モードおよびゴミ検知表示部５０１も、継手管に配置されている。ブラシ室は、被清掃面に対向した開口を有し、そのブラシ室内には回転ブラシが回動可能に収納される。吸口体１０６は、回転ブラシ駆動モータ４０２を備え、回転ブラシ駆動モータ４０２がベルト（伝達部材）を介して回転ブラシに機械的に連結される。吸引ホース１０２および延長管１０５を介して電源線により掃除機本体１０１から吸口体１０６へ供給された電力によって回転ブラシ駆動モータ４０２が駆動し、その回転ブラシ駆動モータ４０２の駆動力が回転ブラシに伝達されて回転ブラシが回転（駆動）する。回転ブラシの回転によって被清掃面の塵埃が掻き出されるため清掃性が向上し、また、回転ブラシの回転によって吸口体１０６の移動が補助されるため操作性も向上できる（自走機能）。吸口体１０６は、いわゆる電気的に駆動されるパワーブラシである。なお、運転モードおよびゴミ検知表示部５０１が、図４の緑色発光ＬＥＤ４０４，赤色発光ＬＥＤ４０５に相当する。

図６に本形態例による電気掃除機の操作部１０４の拡大図を示す。図６において、６０１は当該電機掃除機の動作を停止させる切りスイッチ、６０２は自動で運転モードを選択する運転を行わせる自動モード選択スイッチ、６０３は手動で運転モードを切り替える手動（強／中／弱モード）選択スイッチ、６０４は回転ブラシの回転の有無を切り替えるパワーブラシ切／入スイッチ、６０５は運転モードおよびゴミの検知結果を表示する運転モードおよびゴミ検知表示部である。運転モードおよびゴミ検知表示部６０５は、運転モードおよびゴミ検知表示部５０１と同一の表示を行う。掃除機本体１０１（電動送風機）が動作中であっても、パワーブラシ切／入スイッチへの操作により回転ブラシがＯＦＦされた場合には、掃除機本体１０１から吸口体１０６への電力供給を停止して回転ブラシの電力による回転を停止できる。なお、運転モードおよびゴミ検知表示部６０５が、図３の緑色発光ＬＥＤ３０３，赤色発光ＬＥＤ３０４に相当する。

掃除機本体１０１の運転モードは、電動送風機の回転速度、つまり掃除機本体１０１（電動送風機）の吸引力によって異なる。掃除機本体１０１の運転モードは、電動送風機の回転速度が高く掃除機本体１０１（電動送風機）の吸引力が大きい第１の運転モード（例えば、強モード）と、電動送風機の回転速度が低く掃除機本体１０１（電動送風機）の吸引力が小さい第２の運転モード（例えば、弱モード）と、電動送風機の回転速度が中間で掃除機本体１０１（電動送風機）の吸引力が中間である第３の運転モード（例えば、中モード）の３つある。ただし、運転モードは、第１の運転モードと第２の運転モードの少なくとも２つあればよい。また、運転モードは、４つ以上であってもよい。電動送風機の回転速度は、電動送風機への入力を大きくすれば大きくなり、電動送風機への入力を小さくすれば小さくなる。例えば、強モードの電動送風機への入力電力は１０００Ｗであり、弱モードの電動送風機への入力電力は２００Ｗ程度である。手動モードと自動モードのモード数は同一でもよいが、手動モードのモード数が多いと使用者の操作が煩雑となるため、手動モードのモード数は２，３とし、自動モードのモード数は４以上として、手動モードよりも自動モードのモード数を多くしてもよい。掃除機本体１０１（電動送風機）の運転モードが強モードのときは回転ブラシの回転速度を大きくし、掃除機本体１０１（電動送風機）の運転モードが弱モードのときは回転ブラシの回転速度を小さくして、掃除機本体１０１（電動送風機）の運転モードに連動して回転ブラシの回転速度を制御するのが好ましいが、掃除機本体１０１（電動送風機）の運転モードに連動させずに（非連動で）回転ブラシの回転速度を制御してもよい。例えば、回転ブラシの回転速度を１種類に固定してもよいし、あるいはパワーブラシ切／入スイッチ６０４に回転ブラシの回転速度を手動で変更可能なボタンも兼用させて回転ブラシの回転速度を手動で変更してもよいし、あるいは自動で回転ブラシの回転速度を変更してもよい。回転ブラシの回転速度は、回転ブラシ駆動モータ４０２の入力を変更することによって可能である。

図７は、本形態例による電気掃除機の、各運転モードにおける電動送風機入力，回転ブラシ駆動モータ入力，ＬＥＤ電源，ＬＥＤ発光を表わす図である。図８は、本形態例による電気掃除機の、各運転モードにおける電動送風機入力，回転ブラシ駆動モータ入力，ＬＥＤ発光を表わす図である。図９は、運転モードにおいて、ゴミ検出判定の感度を切り替えることを表わす図である。図７の例では、強モードかつゴミ検出有りの場合の電動送風機２０３の入力を１００％として各運転モードでの電動送風機２０３の入力を相対値で示し、強モードの場合の回転ブラシ駆動モータ４０２の入力を１００％として各運転モードでの回転ブラシ駆動モータ４０２の入力を相対値で示している。電動送風機２０３の入力が１００％のときの実電力は、１０００Ｗでもよいし、１２００Ｗでもよい。

本実施例では、運転モードは、強，中，弱の３段階がある。この運転モードに応じて電動送風機２０３の入力を変化させ、電動送風機２０３の回転速度を変え、掃除機本体１０１の吸引力を変える。また、この運転モードに応じて回転ブラシ駆動モータ４０２の入力を変化させ、回転ブラシ駆動モータ４０２の回転速度も変える。自動モードでは、被清掃面が、畳・フローリングと毛足の短いじゅうたんと毛足の長いじゅうたんの３つのうちの何れであるのかを検出する。被清掃面が畳・フローリングの場合は、運転モードを弱モードとし、被清掃面が毛足の短いじゅうたんの場合は、運転モードを中モードとし、被清掃面が毛足の長いじゅうたんの場合は、運転モードを強モードとする。被清掃面の種類は、回転ブラシ駆動モータ４０２に流れる電流を検出することによって判定できる。つまり、毛足の長いじゅうたん，毛足の短いじゅうたん，畳・フローリングの順に、回転ブラシの回転に対する抵抗が大きく、よって回転ブラシ駆動モータ４０２に対する負荷も大きくなる。そこで、回転ブラシ駆動モータ４０２の負荷つまり電流としきい値とを比較し、回転ブラシ駆動モータ４０２の電流が第１のしきい値よりも大きければ、被清掃面の種類が毛足の長いじゅうたんと判定し、回転ブラシ駆動モータ４０２の電流が第２のしきい値よりも小さければ、被清掃面の種類が畳・フローリングと判定し、回転ブラシ駆動モータ４０２の電流が第１のしきい値よりも小さく第２のしきい値よりも大きければ、被清掃面の種類が毛足の短いじゅうたんと判定する。なお、被清掃面の種類は、回転ブラシ駆動モータ４０２に流れる電流を検出する以外に、光センサーを用いて被清掃面からの反射光によって判定してもよい。３つの運転モードは、使用者に選択操作によって（手動によって）選択可能であるし、被清掃面の種類に応じて自動で選択可能である。

そして、各運転モードでは、ゴミの有無に応じて電動送風機２０３の入力を変化させるが、回転ブラシ駆動モータ４０２の入力は変化させない。よって、電動送風機２０３の入力は、運転モードおよびゴミの有無に応じて、基本的には６種類となるが、一部の入力を共用する場合は５種類（図７の例）あるいは４種類でもよい。一方、回転ブラシ駆動モータ４０２の入力は、運転モードに応じて、３種類のみとなる。よって、回転ブラシ駆動モータ４０２の入力の種類は、電動送風機２０３の入力の種類よりも少ない。図７の例では、ゴミ検出無しの場合のみで比較すると、弱モード，中モード，強モードの順に、電動送風機２０３の入力は２０％，４０％，６０％として次第に大きくなっている。ゴミ検出有りの場合のみで比較すると、弱モード，中モード，強モードの順に、電動送風機２０３の入力は６０％，８０％，１００％として次第に大きくなっている。一方、弱モードかつゴミ検出有りでの電動送風機２０３の入力を６０％としているのに対し、中モードかつゴミ検出無しでの電動送風機２０３の入力を４０％として、小さくし、同様に、中モードかつゴミ検出有りでの電動送風機２０３の入力を８０％としているのに対し、強モードかつゴミ検出無しでの電動送風機２０３の入力を６０％として、小さくしている。さらに、弱モードかつゴミ検出有りでの電動送風機２０３の入力を６０％とし、強モードかつゴミ検出無しでの電動送風機２０３の入力を６０％として、同一としている。

次に、表示は、運転モードに応じて緑，橙，赤の３種類とし、ゴミの有無に応じて点灯か点滅の２種類とする。つまり、運転モードは色で区別し、ゴミの検出結果は点灯方法で区別する。よって、表示は、運転モードおよびゴミの検出結果に応じて、６種類となる。
これにより、１つの表示ユニット（例えば、緑色発光ＬＥＤ３０３と赤色発光ＬＥＤ３０４、または緑色発光ＬＥＤ４０４と赤色発光ＬＥＤ４０５）によって、運転モードの表示とゴミの検出結果の表示を共用している。

また、パナソニック製サイクロン式掃除機ＭＣ−ＳＳ３００ＧＸでは、ゴミの量に応じて４段階のパワーの種類があり、床面がじゅうたんかフローリング・畳かに応じて２段階のパワーの種類があり、よって、床面に応じたパワーの種類よりもゴミの量に応じたパワーの種類のほうが多いのに対し、本実施例では、被清掃面の種類に応じて３段階の電動送風機２０３の動作の種類があり、ゴミの有無に応じて２段階の電動送風機２０３の動作の種類があり、よって、ゴミの有無に応じた電動送風機２０３の動作の種類よりも被清掃面の種類に応じた電動送風機２０３の動作の種類のほうが多い。つまり、ゴミの有無に応じた電動送風機２０３の動作の区分（電動送風機２０３の制御区分）よりも被清掃面の種類に応じた電動送風機２０３の動作の区分のほうが細分化されている。

以下、図を用いて、この発明に係る実施の形態の動作を詳細に説明する。

掃除機使用者が手元ハンドル１０３付近に配置された操作部１０４を操作すると、操作されたスイッチに従った運転モードで掃除機本体１０１内の電動送風機２０３が運転する。電動送風機２０３によって発生した吸引力は、吸引ホース１０２，延長管１０５を通って吸口体１０６に到達する。それと同時に、吸引ホース１０２および延長管１０５に設けられた電源線から供給された電源が、接触ピン５０２〜接触ピン５０４を介して回転ブラシ駆動モータ４０２を駆動する。これにより回転ブラシ（図示せず）が回転する。

掃除機使用者が操作部１０４で、手動（強／中／弱モード）選択スイッチ６０３を操作することにより弱モードを選択すると、マイクロコンピューター２１５は、電圧検出回路２０７により、弱モードが選択されたことを検出する。マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約２０％の入力で駆動する。
さらにマイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０５を制御して、回転ブラシ駆動モータ４０２を約６０％の入力で駆動する。そして、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤにＤＣ電源を供給する。電圧検出回路３０７および電圧検出回路４０８は、回転ブラシ駆動モータ４０２の入力（例えば、駆動電圧）が約６０％であることを判別し、電源回路３０８および電源回路４０９の電源により、発光ＬＥＤ駆動回路３０５および発光ＬＥＤ駆動回路４０６を駆動し、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４を発光させる。これにより、操作部１０４の表示部６０５と、吸口体１０６の表示部５０１が緑色に発光し、掃除機使用者は現在弱モードで運転していることを認識できる。

さらにマイクロコンピューター２１５は、発光ダイオード２０９を発光させる。赤外線は、光ファイバーケーブル２１３を通り、掃除機本体１０１の吸引ホース１０２の接続部分付近で、吸込み流路内に対向して設けられた光ファイバーケーブル２１４を通り、フォトダイオード２１１により検出される。もし吸込み流路内をゴミが通過すると、赤外線が遮断されるので、マイクロコンピューター２１５は、現在ゴミを吸引中であるつまりゴミ検出有りであることが検出できる。赤外線が遮断されたか否かをしきい値と比較することによって所定のサイズ以上のゴミが所定の量以上通過したか否かを判定する。よって、そのしきい値を変えることで検出感度を変えることができる。よって、赤外線が遮断されていないと判定されゴミ検出無しと判定されても、吸込み流路内には、所定のサイズ以下のゴミあるいは所定の量以下のゴミが通過していることがある。ゴミを検出したマイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約６０％の入力で駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を櫛歯状に変更する。これにより、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４は、点滅する。これにより、掃除機使用者は、現在弱モードで運転していて、かつゴミを検出していることを認識できる。ゴミが吸引されて、ゴミ検出無しになると、マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約２０％の入力に戻して駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を一定値に変更する。これにより、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４は、点灯する（戻る）。

つぎに、掃除機使用者が操作部１０４で、手動（強／中／弱モード）選択スイッチ６０３を操作することにより中モードを選択すると、マイクロコンピューター２１５は、電圧検出回路２０７により、中モードが選択されたことを検出する。マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約４０％の入力で駆動する。さらにマイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０５を制御して、回転ブラシ駆動モータ４０２を約７０％の入力で駆動する。そして、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤにＤＣ電源を供給する。電圧検出回路３０７および電圧検出回路４０８は、回転ブラシ駆動モータ４０２の入力が約７０％であることを判別し、電源回路３０８および電源回路４０９の電源により、発光ＬＥＤ駆動回路３０５，発光ＬＥＤ駆動回路３０６および発光ＬＥＤ駆動回路４０６，発光ＬＥＤ駆動回路４０７を駆動し、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４および赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５を発光させる。これにより、操作部１０４の表示部６０５と、吸口体１０６の表示部５０１が混色により橙色に発光し、掃除機使用者は現在中モードで運転していることを認識できる。

さらにマイクロコンピューター２１５は、現在ゴミを吸引中であることが検出すると、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約８０％の入力で駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を櫛歯状に変更する。これにより、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４および赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５は、点滅する。これにより、掃除機使用者は、現在中モードで運転していて、かつゴミを検出していることを認識できる。ゴミが吸引されて、ゴミ検出無しになると、マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約４０％の入力に戻して駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を一定値に変更する。これにより、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４および赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５は、点灯する（戻る）。

つぎに、掃除機使用者が操作部１０４で、手動（強／中／弱モード）選択スイッチ６０３を操作することにより強モードを選択すると、マイクロコンピューター２１５は、電圧検出回路２０７により、強モードが選択されたことを検出する。マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約６０％の入力で駆動する。さらにマイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０５を制御して、回転ブラシ駆動モータ４０２を１００％の入力で駆動する。そして、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤにＤＣ電源を供給する。電圧検出回路３０７および４０８は、回転ブラシ駆動モータ４０２の入力が１００％であることを判別し、電源回路３０８および電源回路４０９の電源により、発光ＬＥＤ駆動回路３０６および発光ＬＥＤ駆動回路４０７を駆動し、赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５を発光させる。これにより、操作部１０４の表示部６０５と、吸口体１０６の表示部５０１が赤色に発光し、掃除機使用者は現在強モードで運転していることを認識できる。

さらにマイクロコンピューター２１５は、現在ゴミを吸引中であることが検出すると、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を１００％の入力で駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を櫛歯状に変更する。これにより赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５は、点滅する。これにより、掃除機使用者は、現在強モードで運転していて、かつゴミを検出していることを認識できる。ゴミが吸引されて、ゴミ検出無しになると、マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約４０％の入力に戻して駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を一定値に変更する。これにより、赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５は、点灯する（戻る）。

つぎに、掃除機使用者が操作部１０４で、自動モード選択スイッチ６０２を操作することにより自動モードを選択すると、マイクロコンピューター２１５は、電圧検出回路２０７により、自動モードが選択されたことを検出する。マイクロコンピューター２１５は、電流検出回路２０６により回転ブラシ駆動モータ４０２の電流（負荷）を検出し、これにより現在清掃中の被清掃面の種類（例えば、床質）を判断する。そして被清掃面の種類を畳・フローリングであると判断すると、電動送風機２０３と回転ブラシ駆動モータ４０２を弱モードで駆動する。これにより、操作部１０４の表示部６０５と、吸口体１０６の表示部５０１が緑色に発光し、掃除機使用者は現在の被清掃面の種類を畳・フローリングであると判断して弱モードで運転していることを認識できる。

さらにマイクロコンピューター２１５は、現在ゴミを吸引中であることが検出すると、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を６０％の入力で駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を櫛歯状に変更する。これにより緑色発光ＬＥＤ３０４および緑色発光ＬＥＤ４０４は、点滅する。これにより、掃除機使用者は、現在の被清掃面の種類を判断して弱モードで運転していて、かつゴミを検出していることを認識できる。ゴミが吸引されて、ゴミ検出無しになると、マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約２０％の入力に戻して駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を一定値に変更する。これにより、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４は、点灯する（戻る）。

つぎに掃除機使用者が毛足の短いじゅうたんを清掃すると、電流検出回路２０６により被清掃面の種類を毛足の短いじゅうたんあると判断し、電動送風機２０３と回転ブラシ駆動モータ４０２を中モードで駆動する。これにより、操作部１０４の表示部６０５と、吸口体１０６の表示部５０１が橙色に発光し、掃除機使用者は現在の被清掃面の種類を毛足の短いじゅうたんであると判断して中モードで運転していることを認識できる。

さらにマイクロコンピューター２１５は、現在ゴミを吸引中であることが検出すると、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を８０％の入力で駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を櫛歯状に変更する。これにより橙色の発光は点滅する。これにより、掃除機使用者は、現在の被清掃面の種類を判断して中モードで運転していて、かつゴミを検出していることを認識できる。
ゴミが吸引されて、ゴミ検出無しになると、マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約４０％の入力に戻して駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を一定値に変更する。これにより、緑色発光ＬＥＤ３０３および緑色発光ＬＥＤ４０４および赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５は、点灯する（戻る）。

つぎに掃除機使用者が毛足の長いじゅうたんを清掃すると、電流検出回路２０６により被清掃面の種類を毛足の長いじゅうたんあると判断し、電動送風機２０３と回転ブラシ駆動モータ４０２を強モードで駆動する。これにより、操作部１０４の表示部６０５と、吸口体１０６の表示部５０１が赤色に発光し、掃除機使用者は現在の被清掃面の種類を毛足の長いじゅうたんであると判断して強モードで運転していることを認識できる。

さらにマイクロコンピューター２１５は、現在ゴミを吸引中であることが検出すると、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を１００％の入力で駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を櫛歯状に変更する。これにより赤色の発光は点滅する。これにより、掃除機使用者は、現在の被清掃面の種類を判断して強モードで運転していて、かつゴミを検出していることを認識できる。ゴミが吸引されて、ゴミ検出無しになると、マイクロコンピューター２１５は、双方向サイリスタ２０４を制御して、電動送風機２０３を約４０％の入力に戻して駆動するとともに、ＤＣ電源制御回路２１６により、発光ＬＥＤに供給しているＤＣ電源を一定値に変更する。これにより、赤色発光ＬＥＤ３０４および赤色発光ＬＥＤ４０５は、点灯する（戻る）。

なお、この実施例では、２色の発光ＬＥＤを用いたが、単色のＬＥＤで構成してもよいし、さらに多色ＬＥＤで構成してもよい。

また、毛足の長いじゅうたんを清掃する場合、じゅうたんの遊び毛の影響で、ゴミ検出出力がＯＮつまりゴミ検出有りのままになってしまうことがある。そこで、図９に示すように、フォトダイオード２１１の出力がゴミの通過による遮断を検出している時間を計測し、この時間が連続してある一定時間を超えた場合に、ゴミを検出したと判断するようにして、この判別時間の幅を、畳・フローリング時には短く、毛足の長いじゅうたん時には長く、毛足の短いじゅうたん時にはその中間に設定することにより、被清掃面の種類に応じたゴミ検知感度（ゴミ検知時間）を自動的に設定してもよい。また、じゅうたんでは、電気掃除機の吸い込み力に応じてゴミの吸い込み量が変わるのに対して、フローリングでは、電気掃除機の吸い込み力に応じてゴミの吸い込み量がさほど変わらないため、自動モードにおいて、毛足の長いじゅうたん（強モード）または毛足の短いじゅうたん（中モード）と判定された場合は、ゴミ検出なしに対してゴミ検出ありの場合に電動送風機２０３の入力を増加させ、一方、畳・フローリング（弱モード）と判定された場合は、ゴミ検出なしとゴミ検出ありで電動送風機２０３の入力を変化させないようにしてもよい。つまり、被清掃面の種類の判定結果に応じて、ゴミ検出なしに対してゴミ検出ありの場合の吸い込み力を変化させるか変化させないかを変えてもよい。

発光ダイオード２０９およびフォトダイオード２１１のセットは、掃除機本体１０１の吸引ホース１０２との接続部分付近に配置されてもよいし、吸引ホース１０２の根元つまり掃除機本体１０１との接続部分付近に配置されてもよいし、操作部１０４に配置されてもよいし、延長管１０５に配置されてもよいし、吸口体１０６に配置されてもよい。つまり、発光ダイオード２０９およびフォトダイオード２１１のセットは、ゴミが通過する流路内に配置されていればよい。

１０１ 掃除機本体
１０２ 吸引ホース
１０３ 手元ハンドル
１０４ 操作部
１０５ 延長管
１０６ 吸口体
２０１ 掃除機本体制御基板
２０２ ＡＣプラグ
２０３ 電動送風機
２０４，２０５ 双方向サイリスタ
２０６ 電流検出回路
２０７，３０７，４０８ 電圧検出回路
２０８ ＤＣ電源回路
２０９ 発光ダイオード
２１０ 駆動回路
２１１ フォトダイオード
２１２ 増幅回路
２１３，２１４ 光ファイバーケーブル
２１５ マイクロコンピューター
２１６ ＤＣ電源制御回路
３０１ 手元部制御基板
３０２ 手元スイッチ入力回路
３０３，４０４ 緑色発光ＬＥＤ
３０４，４０５ 赤色発光ＬＥＤ
３０５，３０６，４０６，４０７ 発光ＬＥＤ駆動回路
３０８，４０９ 電源回路
４０１ 吸口部制御基板
４０２ 回転ブラシ駆動モータ
４０３ 安全スイッチ

Claims (8)

1. その内部に集塵装置と電動送風機を備えた掃除機本体と、前記掃除機本体に連通し、その内部に回転ブラシと前記回転ブラシを駆動するモータを備えた吸口体を備えた電気掃除機において、
   前記モータの駆動電流を検出する電流検出手段と、
   前記モータの入力を可変する手段と、
   前記電動送風機の入力を可変する手段と、
   吸引した空気の中に塵埃が含まれていることを検出するゴミ検出手段とを備え、
   前記電流検出手段により、被掃除面の種類を判断し、その被掃除面の種類に応じて、前記モータの入力と、前記電動送風機の入力を制御するとともに、前記ゴミ検出手段が塵埃を検出した時、前記電動送風機の入力を大きくするが、前記モータの入力は変化させないことを特徴とする電気掃除機。
2. 請求項１記載の電気掃除機において、
   前記ゴミ検出手段が塵埃を検出した時でも、前記被掃除面の種類に応じて前記電動送風機の入力を変えることを特徴とする電気掃除機。
3. 請求項１記載の電気掃除機において、
   前記被掃除面の種類に応じて、前記ゴミ検出手段の検出感度を変化させることを特徴とする電気掃除機。
4. その内部に集塵装置と電動送風機を備えた掃除機本体と、前記掃除機本体に連通し、その内部に回転ブラシと前記回転ブラシを駆動するモータを備えた吸口体を備えた電気掃除機において、
   前記モータの駆動電流を検出する手段と、
   前記モータの入力を可変する手段と、
   前記電動送風機の入力を可変する手段と、
   吸引した空気の中に塵埃が含まれていることを検出するゴミ検出手段と、
   前記モータの駆動電流を検出する手段により、被掃除面の種類を判断し、その被掃除面の種類に応じて、前記モータの入力と、前記電動送風機の入力を制御する制御手段と、
   前記モータの駆動電圧を検出し、その駆動電圧に応じた色を発光する表示手段と、
   前記ゴミ検出手段の検出した塵埃の有無に応じて、前記発光手段の点灯と点滅を切り替える表示手段駆動手段とを備えたことを特徴とする電気掃除機。
5. 電気的に駆動されるパワーブラシを備え、吸込み流路内のゴミの量および被清掃面の種類に応じて掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、
   前記被清掃面の種類に応じて前記パワーブラシの駆動力を制御するが、前記吸込み流路内のゴミの量に応じては前記パワーブラシの駆動力を制御しないことを特徴とする電気掃除機。
6. 吸込み流路内のゴミの量および被清掃面の種類に応じて掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、
   前記吸込み流路内のゴミの量の検知結果の表示と前記被清掃面の種類の検知結果の表示とを１つの表示ユニットで共用したことを特徴とする電気掃除機。
7. 電気的に駆動されるパワーブラシを備え、掃除機本体の吸引力に対応する複数の運転モードを有し、吸込み流路内のゴミの量に応じて前記掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、
   前記運転モードに応じて前記パワーブラシの駆動力を制御するが、前記吸込み流路内のゴミの量に応じては前記パワーブラシの駆動力を制御しないことを特徴とする電気掃除機。
8. 掃除機本体の吸引力に対応する複数の運転モードを有し、吸込み流路内のゴミの量に応じて前記掃除機本体の吸引力を制御する電気掃除機において、
   前記吸込み流路内のゴミの量の検知結果の表示と前記運転モードを示す表示とを１つの表示ユニットで共用したことを特徴とする電気掃除機。

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