JP2015156900A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ操作をせずに電動送風機の動作を制御することができ、本体部と手元操作部との間の配線を減らし、耐ノイズ性能を向上させることができる電気掃除機を得る。【解決手段】本体部１は、吸引風を発生させる電動送風機１２と、電動送風機１２を制御する本体制御部１３とを有する。吸引風により吸引されるごみが通過するホース４の後端が本体部１に接続されている。把持部を有する手元操作部６がホース４の前端に設けられている。通信配線９がホース４をつたうように配置され、本体部１と手元操作部６に接続されている。手元操作部６は、手元操作部６の動作を検出する加速度センサ３１，３２，３３と、加速度センサ３１，３２，３３の出力を入力し、通信配線９を介して本体制御部１３と通信信号をやり取りする手元制御部２２とを有する。本体制御部１３は加速度センサ３１，３２，３３が検出した手元操作部６の動作に応じて電動送風機１２を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、本体部と手元操作部との間の配線を減らし、耐ノイズ性能を向上させることができる電気掃除機に関する。

加速度センサにより本体部の姿勢を検知して電動送風機の動作を制御する電気掃除機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、運転停止後の再運転時に、使用者の使用頻度の高い動作モードで運転を開始する電気掃除機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第２０１２／０７７６２１号 特開平１０−３２８１０２号公報

把持部を有する手元操作部に加速度センサを設けることにより、手元操作部を所定動作させればスイッチ操作をせずに電動送風機の動作を制御することができる。キャニスタ型の電気掃除機の手元操作部に加速度センサを設けた場合、加速度センサと本体部の制御部の配線はホースをつたうように配置される。しかし、本体部と手元操作部との間の配線の数が多いとホースが重たくなったり、固くなったりする。また、加速度センサの出力信号がホースを通る際にノイズなどの影響を受けるため、検出精度が悪化するという問題がある。

また、使用者の使用頻度の高い動作モードを検出する際に、運転を停止しないで掃除を中断している時間もカウントしてしまう。従って、使用者が掃除をしている時間を正確に把握できず、実際の掃除中の動作モードの使用頻度を正確に検出することができないという問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的はスイッチ操作をせずに電動送風機の動作を制御することができ、本体部と手元操作部との間の配線を減らし、耐ノイズ性能を向上させることができる電気掃除機を得るものである。

本発明の第２の目的は、実際の掃除中の動作モードの使用頻度を正確に検出することができる電気掃除機を得るものである。

第１の発明に係る電気掃除機は、吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を制御する本体制御部とを有する本体部と、後端が前記本体部に接続され、前記吸引風により前記本体部に吸引されるごみが通過するホースと、前記ホースの前端に設けられ、使用者が把持する把持部を有する手元操作部と、前記ホースをつたうように配置され、前記本体部と前記手元操作部に接続された通信配線とを備え、前記手元操作部は、前記手元操作部の動作を検出する加速度センサと、前記加速度センサの出力を入力し、前記通信配線を介して前記本体制御部と通信信号をやり取りする手元制御部とを有し、前記本体制御部は、前記加速度センサが検出した前記手元操作部の動作に応じて前記電動送風機を制御することを特徴とする。

第２の発明に係る電気掃除機は、吸引風を発生させる電動送風機と、複数の運転モードから１つを選択して前記電動送風機を制御する本体制御部と、掃除動作を行っていることを検出する加速度センサと、前記加速度センサが掃除動作を行っていると検出している時間において最も使用頻度の高い動作モードを記憶する記憶部とを備え、前記本体制御部は、運転停止後の再運転時に前記記憶部に記憶された前記運転モードで前記電動送風機を制御することを特徴とする。

第１の発明では、本体制御部が、加速度センサが検出した手元操作部の動作に応じて電動送風機を制御する。このため、スイッチ操作をせずに電動送風機の動作を制御することができる。また、本体制御部と手元制御部が通信配線を介して通信信号をやり取りすることにより、本体部と手元操作部との間の配線を減らすことができ、かつ耐ノイズ性能を向上させることができる。

第２の発明では、加速度センサが掃除動作を行っていると検出している時間において最も使用頻度の高い動作モードを記憶部が記憶し、本体制御部は運転停止後の再運転時に前記記憶部に記憶された前記運転モードで前記電動送風機を制御する。これにより、運転を停止しないで掃除を中断している時間には動作モードの使用頻度を検出しないため、実際の掃除中の動作モードの使用頻度を正確に検出することができる

本発明の実施の形態に係る電気掃除機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る電気掃除機を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る手元操作部を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る手元操作部の内部を示す斜視図である。 スイッチ部の出力に応じて電動送風機を制御する場合のタイミングチャートである。 加速度センサの出力に応じて電動送風機を制御する場合のタイミングチャートである。 加速度センサの出力に応じて電動送風機を制御する場合のタイミングチャートである。

図１は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機を示す斜視図である。電気掃除機の本体部１には、ダストボックス（図示せず）が設けられている。本体部１の後部からは、電源コード２が引き出される。電源コード２の後端には電源プラグ３が設けられている。本体部１の前部にはホース４の後端が接続されている。ホース４は中空状かつ蛇腹状である。ホース４の前端には延長管５の後端が直列に接続されている。延長管５は円筒状である。延長管５の後端には本体部１を操作する手元操作部６が設けられている。延長管５の前端には吸込具７（ブラシ部）が設けられている。

電気掃除機を使用する場合は、使用者が電源プラグ３をコンセント（図示せず）に接続する。その後、使用者が手元操作部６を操作すると、本体部１は吸引風を発生させる。この吸引風により床面のごみが吸込具７から吸い込まれる。この際、吸込具７のブラシがごみを掻きとる。ごみは延長管５とホース４を順に通過し、本体部１内に吸引され、ダストボックスに捕集される。なお、電気掃除機はサイクロン式、紙パック式、スタンド式、コードレス式の何れの方式であってもよい。

図２は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機を示すブロック図である。本体部１とその本体部１を操作する手元操作部６に基準電位配線８と通信配線９が接続されている。吸込具７にブラシ用の電動機１０が設けられている。電動機１０がブラシを回転させることで床面のごみを自動的に掻きとる。電動機電源供給線１１が本体部１から電動機１０に電力を供給する。基準電位配線８と通信配線９と電動機電源供給線１１はホース４の外周をつたうように配置されている。さらに、基準電位配線８と電動機電源供給線１１は手元操作部６と延長管５の内部を通って吸込具７内の電動機１０に接続されている。基準電位配線８と電動機電源供給線１１はそれぞれ電源コード２の１００Ｖ＋線と１００Ｖ−線に対応する。

本体部１は、電動送風機１２（ブロワモーター）、本体制御部１３、スイッチ１４，１５、電源回路１６、定電流回路１７、第１のレベルシフタ１８、定電流回路停止部１９、及び記憶部３０を有する。手元操作部６は、スイッチ部２０、表示部２１、手元制御部２２、電圧安定化回路２３（レギュレータ）、第１のコンデンサ２４、ダイオード２５、第２のコンデンサ２６、第２のレベルシフタ２７、及び加速度センサ３１，３２，３３を有する。

電動送風機１２は電源コード２に接続される。電動送風機１２は、動作した際にごみを吸引する吸引風を発生させる。本体制御部１３はそれぞれスイッチ１４，１５を切り替えて電動送風機１２と電動機１０の動作を制御する。スイッチ１４，１５は例えばサイリスタであり、本体制御部１３からスイッチ１４，１５をＯＮする点弧位相角を指示する点弧位相角信号を受信し、電動送風機１２と電動機１０に入力される電力を制御する。電源回路１６は電源コード２に接続され、電源プラグ３がコンセントに接続された際にＡＣ電源（商用電源）を直流低圧電源に変換して本体制御部１３に−５Ｖの電力を供給する。また、電源回路１６は定電流回路１７に−１２Ｖの電力を供給する。

スイッチ部２０は、使用者が動作指示を入力するスイッチであり、具体的には電動送風機１２を動かしたり停止したりする入／切スイッチ、押下された際に電動送風機１２の回転数を変化させるパワースイッチ等である。表示部２１は、電動送風機１２の動作状態を表示する吸引力表示ＬＥＤと、ダストボックスがごみで一杯になったときに使用者にダストボックスを空にするように促すために点灯するダストセンサ表示ＬＥＤ等である。手元制御部２２はスイッチ部２０と表示部２１を制御し、スイッチ部２０の出力を入力する。

電圧安定化回路２３（レギュレータ）が手元制御部２２に電源電圧−３Ｖを供給する。第１のコンデンサ２４が基準電位配線８と電圧安定化回路２３の入力との間に接続されている。ダイオード２５が通信配線９と電圧安定化回路２３の入力との間に接続されている。第２のコンデンサ２６が電圧安定化回路２３の出力と基準電位配線８との間に接続されている。

本体制御部１３、電源回路１６、手元制御部２２、及び電動機１０等は基準電位配線８に接続されている。本体制御部１３と手元制御部２２は通信配線９を介して通信信号をやり取りする。この通信は非同期式シリアルインターフェースの方式で行われるため、本体制御部１３と手元制御部２２を同期させる必要がない。

本体制御部１３と手元制御部２２の非通信時に、定電流回路１７は、電源回路１６から−１２Ｖの電圧を入力し、通信配線９を介して手元操作部６に電力として一定の電流を供給する。手元操作部２２に供給された電力は電圧安定化回路２３に入力され、電圧安定化回路２３が出力する電源電圧−３Ｖにより電荷が第２のコンデンサ２６に蓄積される。一方、本体制御部１３と手元制御部２２の通信時には、定電流回路１７から手元操作部６への電力供給は停止する。この際、第２のコンデンサ２６を電源として手元制御部２２等が動作する。定電流回路停止部１９は、基準電位配線８と通信配線９との間の電圧が所定値を超えた場合に定電流回路１７を停止させる。

本体制御部１３の送信端子ＴｘＤと受信端子ＲｘＤは第１のレベルシフタ１８を介して通信配線９に接続されている。手元制御部２２の送信端子ＴｘＤと受信端子ＲｘＤは第２のレベルシフタ２７を介して通信配線９に接続されている。第１のレベルシフタ１８は、通信配線９から本体制御部１３に入力される通信信号を第１の電圧にシフトする。第２のレベルシフタ２７は、通信配線９から手元制御部２２に入力される通信信号を第２の電圧にシフトする。第２の電圧は第１の電圧よりも低い。

また、本実施の形態では、加速度センサ３１，３２，３３が互いに直交する３方向の加速度をそれぞれ検出することで手元操作部６の動作を検出する。加速度センサ３１，３２，３３が検出する手元操作部６の動作は、左右上下の揺動以外にも指での叩き（衝撃）や回転動作も含まれる。手元制御部２２は、加速度センサ３１，３２，３３の出力を入力し、通信配線９を介して本体制御部１３と通信信号をやり取りする。本体制御部１３は、スイッチ部２０の出力に応じて電動送風機１２を制御するだけでなく、加速度センサ３１，３２，３３が検出した手元操作部６の動作に応じて電動送風機１２を制御する。

また、本体制御部１３は、電動送風機１２の回転数などが異なる複数の運転モードから１つを選択して電動送風機１２を制御する。加速度センサ３１，３２，３３は、掃除動作を行っていることを検出する。本体制御部１３は、加速度センサ３１，３２，３３が掃除動作を行っていると検出している時間において最も使用頻度の高い動作モードを判定し、記憶部３０に記憶させる。本体制御部１３は、運転停止後の再運転時に記憶部３０に記憶された運転モードで電動送風機１２を制御する。

図３は、本発明の実施の形態に係る手元操作部を示す側面図である。図４は、本発明の実施の形態に係る手元操作部の内部を示す斜視図である。手元操作部６の上面に使用者が動作指示を入力するスイッチ部２０が設けられている。使用者は掃除の際に第１の把持部３４と第２の把持部３５の何れか一方を把持する。第１の把持部３４は手元操作部６の上側に設けられ、第２の把持部３５は手元操作部６の下側に設けられている。第２の把持部３５は第１の把持部３４よりもスイッチ部２０から遠くに配置されているため、使用者は第１の把持部３４を把持している手でスイッチ部２０を操作できるが、第２の把持部３５を把持している手でスイッチ部２０を操作できない。図３に示すように、第２の把持部３５は第１の把持部３４よりも吸込具７に近い位置にあるので、使用者が把持部を支点として回転し吸込具７を持ち上げる場合、第２の把持部３５を持った方が吸込具７を楽に持ち上げることができ、使い勝手がよい。また、例えば、延長管５の中心軸周りに回転することにより吸込具７が床面と直交する軸周りに回転するタイプの電気掃除機においては、第２の把持部３５は第１の把持部３４よりも延長管５の中心軸に近い位置にあるので、使用者が延長管５をその中心軸周りに回転する場合、第２の把持部３５を持った方も楽に回転でき、使い勝手がよい。

図５は、スイッチ部の出力に応じて電動送風機を制御する場合のタイミングチャートである。本体部１は周期的にデータを送信する。本体部１がデータを送信している際、本体部１の本体制御部１３はデータの読み取りを行わない。手元操作部６は本体部１からのデータを受信してから受信処理をした後にデータを送信する。手元操作部６がデータを送信している際、手元制御部２２はデータの読み取りを行わない。これにより、データの衝突が抑制され、通信配線９上の信号が双方のデータの論理積となることはない。このため、送信した信号とは異なった信号となることを防止できる。また、通信信号が読み取れない波形となることを防止できる。

スイッチ部２０の入／切スイッチが押下されると、そのスイッチ部２０の出力を手元制御部２２が入力し、本体制御部１３に送信する。本体制御部１３は電動送風機１２と電動機１０をそれぞれＯＮにする。本体制御部１３から手元制御部２２にＬＥＤ＿ＯＮ指令が送信され、手元制御部２２は表示部２１のＬＥＤをＯＮにする。

図６及び図７は、加速度センサの出力に応じて電動送風機を制御する場合のタイミングチャートである。図６では、手元制御部２２は加速度センサ３１，３２，３３の出力を入力し、その情報を本体制御部１３へ送信する。本体制御部１３は所定時間内で加速度センサ３１，３２，３３の操作情報が所定値以上であることを判断して、切/入スイッチ押下と同様に電動送風機１２と電動機１０をそれぞれＯＮにする。

図６では本体制御部１３が加速度センサ３１，３２，３３の操作情報を判断したが、図７では手元制御部２２が判断する。即ち、図７では、手元制御部２２は加速度センサ３１，３２，３３の出力を入力し、かつ所定時間内で加速度センサ３１，３２，３３の操作情報が所定値以上であることを判断し、切/入スイッチ押下と同様の情報を本体制御部１３へ送信する。本体制御部１３は切/入スイッチ押下と同様に電動送風機１２と電動機１０をそれぞれＯＮにする。

以上説明したように、本実施の形態では手元操作部６に加速度センサ３１，３２，３３を設けている。本体制御部１３は、この加速度センサ３１，３２，３３が検出した手元操作部６の動作に応じて電動送風機１２を制御する。このため、使用者が第２の把持部３５を把持している状態でも、スイッチ操作をせずに電動送風機１２の動作を制御することができる。また、本体制御部１３と手元制御部２２が通信配線９を介して通信信号をやり取りすることにより、本体部１と手元操作部６との間の配線を減らすことができ、かつ耐ノイズ性能を向上させることができる。

また、本実施の形態では、加速度センサ３１，３２，３３が掃除動作を行っていると検出している時間において最も使用頻度の高い動作モードを記憶部３０が記憶し、本体制御部１３は運転停止後の再運転時に記憶部３０に記憶された運転モードで電動送風機１２を制御する。これにより、運転を停止しないで掃除を中断している時間には動作モードの使用頻度を検出しないため、実際の掃除中の動作モードの使用頻度を正確に検出することができる。

１ 本体部、４ ホース、６ 手元操作部、９ 通信配線、１２ 電動送風機、１３ 本体制御部、２０ スイッチ部、２２ 手元制御部、３０ 記憶部、３１，３２，３３ 加速度センサ、３４ 第１の把持部、３５ 第２の把持部

Claims (3)

1. 吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を制御する本体制御部とを有する本体部と、
   後端が前記本体部に接続され、前記吸引風により前記本体部に吸引されるごみが通過するホースと、
   前記ホースの前端に設けられ、使用者が把持する把持部を有する手元操作部と、
   前記ホースをつたうように配置され、前記本体部と前記手元操作部に接続された通信配線とを備え、
   前記手元操作部は、
   前記手元操作部の動作を検出する加速度センサと、
   前記加速度センサの出力を入力し、前記通信配線を介して前記本体制御部と通信信号をやり取りする手元制御部とを有し、
   前記本体制御部は、前記加速度センサが検出した前記手元操作部の動作に応じて前記電動送風機を制御することを特徴とする電気掃除機。
2. 前記手元操作部は、使用者が動作指示を入力するスイッチ部を有し、
   前記手元制御部は、前記スイッチ部の出力を入力し、
   前記本体制御部は、前記スイッチ部の出力に応じて前記電動送風機を制御し、
   前記把持部は、第１の把持部と、前記第１の把持部よりも前記スイッチ部から遠くに配置された第２の把持部とを有し、
   前記使用者は、前記第１の把持部を把持している手で前記スイッチ部を操作できるが、前記第２の把持部を把持している手で前記スイッチ部を操作できないことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 吸引風を発生させる電動送風機と、
   複数の運転モードから１つを選択して前記電動送風機を制御する本体制御部と、
   掃除動作を行っていることを検出する加速度センサと、
   前記加速度センサが掃除動作を行っていると検出している時間において最も使用頻度の高い動作モードを記憶する記憶部とを備え、
   前記本体制御部は、運転停止後の再運転時に前記記憶部に記憶された前記運転モードで前記電動送風機を制御することを特徴とする電気掃除機。

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