JP2018191385A - Electrical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は電気機器に関し、特に、バッテリーの交換時期を報知する機能を備えた電気機器に関する。 The present invention relates to an electric device, and more particularly, to an electric device having a function of notifying a battery replacement time.
この発明の背景技術としては、バッテリーの充放電電流とバッテリー電圧との関係を計測し、計測した電流と電圧との関係を、バッテリーの残容量をパラメタ―とする電流と電圧との関係式と比較してバッテリーの残容量を検知して、バッテリーの充電時期を得るようにしたものが知られている(特許文献1参照)。 As a background art of the present invention, the relationship between the charge / discharge current of the battery and the battery voltage is measured, and the relationship between the measured current and the voltage is expressed as a relational expression between the current and the voltage with the remaining battery capacity as a parameter. A battery is known that detects the remaining capacity of the battery and obtains the charging time of the battery (see Patent Document 1).
しかしながら、近年、バッテリーを電源として駆動する電気機器が増大し、バッテリーの充電時期のみならず、バッテリーの寿命、つまり交換時期を正しく知って、バッテリーの交換を適正に行い、電気機器を常に正常に作動させたいという要望が増えてきている。 However, in recent years, there has been an increase in the number of electric devices that use batteries as a power source. Knowing not only the battery charging time, but also the life of the battery, that is, the replacement time, properly replacing the battery and making the electric device always normal There is an increasing demand for operation.
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、簡単な構成でバッテリーの交換時期を報知することが可能な報知機能付きの電気機器を提供するものである。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and provides an electric device with a notification function that can notify a battery replacement time with a simple configuration.
この発明は、バッテリーの交換時期を報知する機能を備えた電気機器であって、バッテリーの充電回数およびバッテリーの出力特性の少なくとも一方に基づいてバッテリーの交換時期を検出する検出部と、検出された交換時期を報知する報知部とを備える電気機器を提供するものである。 The present invention is an electric device having a function of notifying the replacement time of a battery, and a detection unit that detects the replacement time of the battery based on at least one of the number of times the battery is charged and the output characteristics of the battery. An electrical apparatus provided with the alerting | reporting part which alert | reports replacement time is provided.
この発明によれば、電気機器自体が、バッテリーの充電回数およびバッテリーの出力特性の少なくとも一方に基づいてバッテリーの交換時期を検出して報知する機能を備えるので、バッテリーの交換を適正に行い、電気機器を常に正常に作動させることができる。 According to the present invention, the electric device itself has a function of detecting and notifying the battery replacement time based on at least one of the number of times the battery is charged and the output characteristic of the battery. The equipment can always operate normally.
この発明の電気機器の特徴は、バッテリーの交換時期を報知する機能を備えた電気機器であって、バッテリーの充電回数およびバッテリーの出力特性の少なくとも一方に基づいてバッテリーの交換時期を検出する検出部と、検出された交換時期を報知する報知部とを備える点にある。 A feature of the electrical device of the present invention is an electrical device having a function of notifying the replacement time of the battery, and detecting the replacement time of the battery based on at least one of the number of times the battery is charged and the output characteristics of the battery And a notifying unit for notifying the detected replacement time.
前記検出部は、バッテリーの充電動作を感知する充電感知部と、感知した充電動作の回数を充電回数として積算する積算部と、積算した充電回数と所定回数とを比較する比較部とを備え、積算した充電回数が所定回数を超えた時を前記交換時期とすることが好ましい。 The detection unit includes a charge detection unit that detects a charging operation of a battery, an integration unit that integrates the number of detected charging operations as the number of charging times, and a comparison unit that compares the accumulated number of charging times with a predetermined number of times. It is preferable to set the replacement time when the accumulated number of charging times exceeds a predetermined number.
バッテリーの放電電流を検出する電流検知器をさらに備え、前記検出部は、バッテリーの放電時間を計時する計時部と、バッテリーの出力電圧が所定電圧に低下するまでの放電電流と放電時間から放電量を算出する放電量算出部と、算出した放電量と所定容量とを比較する比較部とを備え、算出した放電量が所定容量以下になった時を前記交換時期とすることができる。 A current detector for detecting a discharge current of the battery, wherein the detection unit measures a discharge time based on a time measuring unit for measuring the discharge time of the battery, and the discharge current and the discharge time until the output voltage of the battery decreases to a predetermined voltage; And a comparison unit that compares the calculated discharge amount with a predetermined capacity, and when the calculated discharge amount becomes equal to or less than the predetermined capacity can be set as the replacement time.
前記検出部は、バッテリーの出力電圧と所定電圧とを比較する電圧比較部と、所定の負荷に給電する時のバッテリーの出力電圧が所定電圧に低下するまでの時間を計時する計時部と、計時した時間と所定時間を比較する時間比較部とを備え、計時した時間が所定時間以下になった時を前記交換時期としてもよい。 The detection unit includes a voltage comparison unit that compares the output voltage of the battery with a predetermined voltage, a time measurement unit that measures the time until the output voltage of the battery when the power is supplied to the predetermined load decreases to the predetermined voltage, A time comparison unit that compares the measured time with a predetermined time, and the time when the measured time falls below the predetermined time may be set as the replacement time.
また、バッテリーを載置する載置部と、載置部に載置されたバッテリーの識別情報を読み取る識別情報読取部と、載置されたバッテリーを充電する充電部とをさらに備え、前記検出部は、前記充電部のバッテリーへの充電回数を識別情報毎に積算する積算部と、積算した充電回数と所定回数とを比較する比較部とを備え、積算した充電回数が所定回数を超えた時を前記交換時期としてもよい。上記識別情報には、バーコード化された、又はICタグに格納されたIDや、バッテリー自体の形状なども含まれる。 The detection unit further includes a mounting unit for mounting the battery, an identification information reading unit for reading identification information of the battery mounted on the mounting unit, and a charging unit for charging the mounted battery. Is provided with an integration unit that integrates the number of times of charging the battery of the charging unit for each identification information, and a comparison unit that compares the accumulated number of times of charging with a predetermined number of times, and when the accumulated number of times of charging exceeds a predetermined number of times May be the replacement time. The identification information includes a bar code or an ID stored in an IC tag, the shape of the battery itself, and the like.
なお、ここでいう電気機器とは、電気掃除機、バッテリー、充電器、コードレスアイロン、ラジオやテレビなどの家庭用電気機器を始め、携帯型の事務機や医療機器の他、各種工業用の電気機器などを含む。 The electrical equipment here refers to household electrical equipment such as vacuum cleaners, batteries, chargers, cordless irons, radios and televisions, portable office machines and medical equipment, as well as various industrial electrical equipment. Including equipment.
以下、電気機器の代表として、電気掃除機とバッテリーと充電器とを組み合わせた実施形態を用いてこの発明を詳述する。この実施形態によって、この発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by using an embodiment in which a vacuum cleaner, a battery, and a charger are combined as a representative of electric devices. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施形態1)
図1はこの発明の実施形態1の電気掃除機を示す外観斜視図、図2は図1に示す電気掃除機の吸込口体の要部断面図、図3は図1に示す電気掃除機の制御回路を示すブロック図、図4は実施形態1のバッテリーを示す斜視図、図5は実施形態1の充電器をバッテリーと共に示す斜視図、図6は図5に示す充電器の制御回路を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
1 is an external perspective view showing a vacuum cleaner according to
実施形態1は、図1に示す電気掃除機と、図4に示すバッテリーと、図5に示す充電器(図5)から構成され、この実施形態では、電気掃除機がバッテリーの交換時期の報知機能を備える。 The first embodiment includes the electric vacuum cleaner shown in FIG. 1, the battery shown in FIG. 4, and the charger (FIG. 5) shown in FIG. 5. In this embodiment, the electric vacuum cleaner notifies the battery replacement time. It has a function.
〈電気掃除機の構成〉
図1に示すように、電気掃除機1は、掃除機本体2と、吸込口体40と、掃除機本体2と吸込口体40とを気密的に接続する接続管4とを備える。
掃除機本体2は、使用者が手で握るハンドル5と、ハンドル5に設けられた入力部6および表示部(報知部)6aと、接続管4の基端を受け入れて離脱可能に接続する接続部7を備える。
<Configuration of vacuum cleaner>
As shown in FIG. 1, the
The
接続管4の先端には、吸込口体40の接続パイプ部42を受け入れて離脱可能に接続する接続部9が設けられている。また、吸込口体40は、接続パイプ部42を吸込口体40に対して、約90度の角度範囲で前後に揺動させ、かつ、約180度の角度範囲で左右に捩じることが可能な関節式の接続軸部42xを備える。
A connecting portion 9 is provided at the tip of the connecting
掃除機本体2は、離脱可能に設置された集塵室(ダストカップ)11、集塵室11の下流側に設けられた集塵フィルター部12、集塵フィルター部12の下流側に設けられモータM2を内蔵する電動送風機13、及びバッテリー17を備える。
The vacuum cleaner
なお、バッテリー17は、掃除機本体2の後部に離脱可能に装填され、後述する回転ブラシ用のモータM1(図2)及び電動送風機13のモータM2に電力を供給する。
The
図2に示すように、吸込口体40は、底板部41aに設けられ左右方向に延びる吸込口41と、吸込口41と接続パイプ部42とを接続する吸引流路(図示しない)と、吸込口41に左右方向に延びる軸心に回転可能に設けられた回転ブラシ43と、回転ブラシ43を駆動するモータM1と、車輪54を備える。
As shown in FIG. 2, the
なお、図2に示すように、モータM1の出力軸46に固定されたモータ出力ギア50と、回転ブラシ43の回転軸に固定されたギア部58とは、タイミングベルト48によって結合されている。
As shown in FIG. 2, the
このような構成において、使用者が入力部6(図1)において起動操作を行うと、回転ブラシ用のモータM1および電動送風機13のモータM2が駆動する。そして、床面上で吸込口体40を移動させると、塵埃を含む空気が吸込口体40から接続管4、集塵室11及び集塵フィルター部12を介して電動送風機13によって吸引される。
In such a configuration, when the user performs a starting operation at the input unit 6 (FIG. 1), the motor M1 for the rotating brush and the motor M2 of the
それによって、比較的大きい塵埃は集塵室11に堆積されると共に、細かい塵埃(粉塵)は集塵フィルター部12に捕獲され、浄化された空気は掃除機本体2の側面の排気口から排気される。そして、操作部6において停止操作が行われると、電動送風機13を駆動するモータM2および回転ブラシ用のモータM1が停止し、掃除作業は終了する。
Accordingly, relatively large dust is accumulated in the
〈電気掃除機の制御回路とバッテリー交換時期報知機能〉
図3は、図1および図2に示す電気掃除機の制御回路を示すブロック図である。
図1および図2に示す電気掃除機1の制御回路は、図3に示すように、回転ブラシ43および電動送風機13をそれぞれ駆動するモータM1,M2と、直流電力を出力するバッテリー17と、電気掃除機1の運転条件や設定条件を入力する入力部6と、モータM1、M2をそれぞれ駆動するモータドライバ回路23,24と、入力部6の出力を受けて制御信号をモータドライバ回路23,24に供給してモータM1、M2を前述のように制御する制御部25とを備えている。
<Vacuum cleaner control circuit and battery replacement time notification function>
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of the electric vacuum cleaner shown in FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 3, the control circuit of the
バッテリー17は充放電端子21p,21nを備え、充放電端子21p,21nは、バッテリー17が掃除機本体2に図1に示すように装着されたとき、掃除機本体2の受電端子22p,22nにそれぞれ離脱可能に接続される。
The
制御部25は、CPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを備え、バッテリー17の充電回数に基づいてバッテリー17の交換時期を検出する検出部26を、そのソフトウェアによって構成し、検出した「交換時期」を表示部(報知部)6aを介して使用者に報知するようになっている。
The
なお、表示部(報知部)6aには、液晶表示パネルやLED表示灯あるいはブザーのような発音体などが用いられる。 For the display unit (notification unit) 6a, a liquid crystal display panel, an LED indicator lamp, or a sounding body such as a buzzer is used.
検出部26は、バッテリー17の充電動作を感知する充電感知部27と、感知した充電動作の回数を充電回数として積算する積算部28と、積算した充電回数と所定回数とを比較する比較部29とを備え、積算した充電回数が所定回数(例えば、200回)を超えた時をバッテリー17の交換時期とするようしている。
The
これは、バッテリーは、充電回数の多さによって交換時期(寿命)が決定されるという原理に基づくものである。
なお、バッテリー17は掃除機本体2から取り外して充電されるので、充電感知部27は、バッテリー17の掃除機本体2に対する着脱動作、つまりバッテリー17の掃除機本体2に対する給電の停止/開始動作を充電動作として感知するようしている。
但し、この場合には、充電動作を伴わない着脱動作が、誤って充電回数として積算されることがあるので、それを避けるため、充電器からの実際の充電動作を検出して記憶する回路をバッテリー17自体に内蔵し、バッテリー17の掃除機本体2への装着時に積算部28がバッテリー17で検出された充電動作を積算するようにしてもよい。
This is based on the principle that the replacement time (life) of a battery is determined by the number of times of charging.
In addition, since the
However, in this case, since a detaching operation without a charging operation may be mistakenly accumulated as the number of times of charging, a circuit for detecting and storing an actual charging operation from the charger is to be avoided. It may be built in the
また、制御部25は、バッテリー17の出力電圧が、過放電にならない範囲の所定電圧まで低下した時をバッテリーの充電時期として検出し、表示部6aに「充電時期」として表示するようになっている。なお、バッテリー17の出力電圧が、過放電にならない範囲の所定電圧まで所定回数だけ低下した場合や、所定期間内に複数回低下した場合に、「充電時期」と表示してもよい。
Further, the
〈バッテリー及び充電器の構成〉
図4及び図5はこの実施形態のバッテリー17と充電器60を示す斜視図である。バッテリー17は、図4に示すように、ほぼ直方体の形状を有し、底面から外部へ露出する方形板状の充放電端子21p,21nを備える。
<Configuration of battery and charger>
4 and 5 are perspective views showing the
充電器60は、図5に示すように、ほぼ直方体の形状を有し、上面に報知部(液晶表示パネル)35aを備え、上面から前面に渡って凹形状に形成されたバッテリー装着部61を備える。
As shown in FIG. 5, the
そして、充電時には、バッテリー17は、図5に示すように、充電器60の上方からバッテリー装着部61へ矢印方向に挿入され、装着される。バッテリー装着部61の底部には給電端子20p,20nが設けられているので、バッテリー17が装着されたときに、それらがバッテリー17の充放電端子21p,21n(図4)にそれぞれ機械的及び電気的に接触する。
At the time of charging, the
図6は充電器60の制御回路を示すブロック図である。同図に示すように、充電器60は、商用交流電源100のコンセントに接続されるプラグ36と、プラグ36を介して供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換部37と、電力変換部37の出力をバッテリー17の電流/電圧特性に整合するように調整してバッテリー17に供給する出力調整部38を備える。
FIG. 6 is a block diagram showing a control circuit of the
充電器60はさらに、バッテリー17に供給される充電電流を検出する電流検知器(例えば、シャント抵抗器)30と、電流検知器30の出力を受けて出力調整部38の出力を制御すると共にバッテリー17の満充電を検出して報知部35aに出力する制御部25aを備える。制御部25aはマイクロコンピュータから構成される。
The
充電器60において、プラグ36が商用交流電源に接続され、掃除機本体2から取り外されたバッテリー17がバッテリー装着部61に装着されると、電力変換部37と出力調整部38によってバッテリー17への充電が行われ、満充電になると、報知部35aから「満充電」として報知される。
In the
〈バッテリーの充電および交換作業〉
このような実施形態1の構成において、使用者は、電気掃除機1(図1)を用いて掃除作業を行い、表示部6aに「充電時期」が表示されると、バッテリー17を掃除機本体2から取り外して、充電器60(図5)に装着して充電を行う。そして、充電器60の報知部35aに「満充電」が報知されると、バッテリー17を充電器60から取り外して掃除機本体2に装着する。
<Battery charging and replacement work>
In the configuration of the first embodiment, when the user performs a cleaning operation using the electric vacuum cleaner 1 (FIG. 1) and “charge time” is displayed on the
掃除機本体2では、バッテリー17が装着される度に、1回の充電が行われたものと判断され、その装着回数が充電回数として積算される。そして、その積算値が所定回数(この実施形態では200回)に達すると、表示部6aに「交換時期」と表示される。
In the vacuum cleaner
使用者は、その表示からバッテリー17の交換時期を知って新品と交換し、入力部6を操作して積算部28(図3)における充電回数の積算値をゼロにリセットする。このようにして、バッテリー17の充電および交換作業が行われる。この場合、バッテリー17にIDのような識別情報を付設すると共に、掃除機本体2にその識別情報の読取り部を設け、積算部26は異なるバッテリーごとに充電回数を積算して記憶し、積算回数が所定回数を超えると、「交換時期」としてもよい。なお、積算部28は、記憶容量が最大に達すると、アクセスの古いものから削除するようにすることが好ましい。
The user knows the replacement time of the
〔変形例1〕
図7は、実施形態1の変形例1を示す図3対応図である。
この変形例では、実施形態1の制御部25と検出部26(図3)とが、それぞれ制御部25bと検出部26aに置換され、かつ、バッテリー17の放電電流を検出する電流検知器(シャント抵抗器)30が設けられている。
[Modification 1]
FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3, illustrating a first modification of the first embodiment.
In this modification, the
検出部26aは、バッテリー17の放電時間を計時する計時部27aと、バッテリー17の出力電圧と所定電圧とを比較する電圧比較部28cと、バッテリー17の出力電圧が所定電圧に低下するまでの放電電流と放電時間から放電量(Ah)を算出する放電量算出部28aと、算出した放電量と所定容量P(Ah)とを比較する比較部29aとを備え、算出した放電量が所定容量P以下になった時をバッテリー17の交換時期としている。
The
これは、バッテリーは交換時期(寿命)に近くなると、出力電圧の低下分に対する放電量が小さくなるという原理を利用して、バッテリーの交換時期を決定するようにしたものである。 This is because the battery replacement time is determined using the principle that when the battery approaches the replacement time (life), the amount of discharge with respect to the decrease in the output voltage is reduced.
従って、変形例1では、掃除作業中に、検出部26aがバッテリー17の放電時間つまり掃除作業時間を計時部27aで計時し、バッテリー17の出力電圧と所定電圧とを電圧比較部28cで比較し、バッテリー17の出力電圧が所定電圧に低下するまでの放電電流と放電時間から放電量を放電量算出部28aによって算出し、算出した放電量と所定容量Pとを比較部29aで比較し、算出した放電量が所定容量P以下になると、表示部6aに「交換時期」と表示する。
なお、この「交換時期」は、放電量が所定容量P以下になる累積回数が、所定回数に達した時や、放電量が所定容量P以下になる現象が、所定時間内に複数回発生した時としてもよい。
また、電気掃除機1が複数の運転モードを有し、運転モードによって消費電力つまり負荷電流が異なる場合には、モード毎に、負荷電流の違いに対応した放電量を積算することが必要になる。
例えば、第1モード(負荷電流I1)で時間T1だけ運転し、第2モードで(負荷電流I2)で時間T2だけ運転した場合には、
I1×T1+I2×T2≦P(所定容量)
となった時が、交換時期として決定される。
Accordingly, in the first modification, during the cleaning operation, the
In this “replacement time”, when the cumulative number of times that the discharge amount becomes equal to or less than the predetermined capacity P has reached the predetermined number of times, or the phenomenon that the discharge amount becomes equal to or less than the predetermined capacity P occurs multiple times within a predetermined time Sometimes it is good.
When the
For example, when the first mode (load current I1) is operated for a time T1, and the second mode (load current I2) is operated for a time T2,
I1 × T1 + I2 × T2 ≦ P (predetermined capacity)
The time when it becomes is determined as the replacement time.
〔変形例2〕
図8は、実施形態1の変形例2を示す図3対応図である。
この変形例では、実施形態1の制御部25と検出部26(図3)とが、それぞれ制御部25cと検出部26bに置換されている。
[Modification 2]
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 3, illustrating a second modification of the first embodiment.
In this modification, the
検出部26bは、バッテリー17の出力電圧と所定電圧とを比較する電圧比較部28bと、バッテリー17から所定の負荷に給電する時のバッテリー17の出力電圧が所定電圧に低下するまでの時間Tを計時する計時部27bと、計時した時間Tと所定時間Tzを比較する時間比較部29bとを備え、計時した時間Tが所定時間Tz以下になった時をバッテリー17の交換時期としている。
The
これは、バッテリーは、交換時期(寿命)に近くなると、負荷に一定の電流を供給した時に、出力電圧の降下速度が大きくなる、つまり放電量に対する出力電圧の降下分が大きくなるという原理を用いて、バッテリーの交換時期を決定するようにしたものである。 This is based on the principle that when the battery is near the replacement time (life), the output voltage drop rate increases when a constant current is supplied to the load, that is, the output voltage drop increases with respect to the discharge amount. The battery replacement time is determined.
従って、変形例2では、掃除作業が開始されると、検出部26bは、バッテリー17の出力電圧と所定電圧とを電圧比較部28bによって比較し、掃除作業中にバッテリー17の出力電圧が所定電圧に低下するまでの時間Tを計時部27bによって計時し、計時した時間Tと所定時間Tzとを時間比較部29bによって比較し、計時した時間Tが所定時間Tz以下になると、表示部6aに「交換時期」と表示する。
なお、この「交換時期」は、運転による負荷や、運転する環境温度にも影響されるので、計時した時間Tが所定時間Tz以下になる累積回数が所定回数に達した時や、計時した時間Tが所定時間Tz以下になる現象が一定時間内に複数回発生した時としてもよい。
また、電気掃除機1が複数の運転モードを有し、運転モードによって消費電力が異なる場合には、モード毎に、消費電力の違いによって重み付けした運転時間を積算することが必要になる。
例えば、第1モード(負荷電流I1)で時間T1だけ運転し、第2モードで(負荷電流I2)で時間T2だけ運転した場合、第1及び第2モードの重み付け係数を、それぞれK1,K2とすると、
T=K1×T1+K2×T2≦Tx
となった時が、交換時期として決定される。
Therefore, in the modified example 2, when the cleaning operation is started, the
This “replacement time” is also affected by the load due to operation and the environmental temperature of operation, so when the accumulated number of times when the time T is less than or equal to the predetermined time Tz has reached a predetermined number, It may be when the phenomenon that T becomes equal to or less than the predetermined time Tz occurs a plurality of times within a predetermined time.
Moreover, when the
For example, when the first mode (load current I1) is operated for a time T1, and the second mode (load current I2) is operated for a time T2, the weighting coefficients for the first and second modes are K1 and K2, respectively. Then
T = K1 × T1 + K2 × T2 ≦ Tx
The time when it becomes is determined as the replacement time.
(実施形態2)
実施形態2では、電気掃除機とバッテリーと充電器とを組み合わせのうち、バッテリー自体がバッテリーの交換時期の報知機能を備える。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, out of the combination of the electric vacuum cleaner, the battery, and the charger, the battery itself has a notification function of the battery replacement time.
図9はこの発明の実施形態2のバッテリー17aを示す斜視図である。同図に示すように、バッテリー17aは、実施形態1のバッテリー17と同等の形状を有し、底面に外部へ露出する方形状の充放電端子21p,21nを備えると共に、上面に報知部(表示パネル)35を備える。バッテリー17aは、バッテリー本体と、それを収容するケースを備える。
FIG. 9 is a perspective view showing a
図10は図9に示すバッテリー17aのケースに内蔵される制御基板に搭載された制御回路のブロック図である。この制御回路は、バッテリー17aの充放電電流を検出する電流検知器30aと、マイクロコンピュータからなる制御部25dと、報知部35を備える。
FIG. 10 is a block diagram of a control circuit mounted on a control board built in the case of the
制御部25dは、CPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを備え、バッテリー17aの充電回数に基づいてバッテリー17aの交換時期を検出する検出部31を、そのソフトウェアによって構成し、検出した交換時期を報知部35を介して使用者に報知するようになっている。
The
検出部31は、バッテリー17aの充電動作(充電器60への接続動作)を電流検知器30aの出力によって感知する充電感知部32と、感知した充電動作の回数を充電回数として積算する積算部33と、積算した充電回数と所定回数とを比較する比較部34とを備え、積算した充電回数が所定回数(例えば、200回)を超えた時をバッテリー17aの「交換時期」とするようしている。
The
これは、バッテリーは、充電回数が多さによって交換時期(寿命)が決定されるという原理に基づくものである。なお、この実施形態では、前述のように、充電器60への接続動作を、電流検出器30aの出力によって、つまり充電電流がバッテリー17aへ流入したことによって検出するようにしている。しかし、バッテリー17aの充電器60への瞬間的な接続動作が充電動作として検出されることを避けるため、充電電流がバッテリー17aへ所定時間以上流入するか、又は充電器60への接続後のバッテリー17aの端子電圧が充電前よりも高い電圧に達しているかによって、充電動作(接続動作)を検出するようにしてもよい。
This is based on the principle that the replacement time (life) is determined by the number of times of charging the battery. In this embodiment, as described above, the connection operation to the
このように、実施形態2においては、バッテリー17a自体が交換時期の検知機能を備えるので、電気掃除機および充電器は、その機能を備える必要はない。
As described above, in the second embodiment, since the
(実施形態3)
この発明の実施形態3では、電気掃除機とバッテリーと充電器とを組み合わせのうち、充電器がバッテリーの交換時期の報知機能を備える。
(Embodiment 3)
In Embodiment 3 of this invention, a charger is equipped with the alerting | reporting function of the replacement time of a battery among the combinations of a vacuum cleaner, a battery, and a charger.
図11は実施形態3のバッテリー17bと充電器60aを示す斜視図である。同図に示すように、バッテリー17bは実施形態1のバッテリー17(図4)の底面に充放電端子21p,21nに隣接してバーコード62を付設したものである。バーコード62はバッテリー17bのIDを表している。
FIG. 11 is a perspective view showing the
また、充電器60aは、上面に報知部35aが設けられている。バッテリー装着部61の底部には、給電端子20p,20nに隣接してID読取部(バーコードリーダ)39が設置され、バッテリー装着部61に装着されたバッテリー17bのバーコード62を読み取るようになっている。
The
図12は図11に示す充電器60aのケースに内蔵される制御回路のブロック図である。同図に示すように、充電器60aは、図6に示す充電器60と同様に、商用交流電源100のコンセントに接続されるプラグ36と、プラグ36を介して供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換部37と、電力変換部37の出力をバッテリー17bの電流/電圧特性に整合するように調整してバッテリー17bに供給して充電を行う出力調整部38を備える。
FIG. 12 is a block diagram of a control circuit built in the case of the
充電器60aはさらに、バッテリー17bに供給される充電電流を検出する電流検出器30bと、電流検知器30bの出力を受けて出力調整部38の出力を制御すると共にバッテリー17bの満充電を検出して報知部35aに出力する制御部25eを備える。制御部25eはマイクロコンピュータから構成される。
The
充電器60aにおいて、プラグ36が商用交流電源に接続され、掃除機本体2から取り外されたバッテリー17bがバッテリー装着部61(図11)に装着されると、そのバーコード(ID)62がID読取部39に読み取られ、電力変換部37と出力調整部38によってバッテリー17bへの充電が行われ、満充電になると、報知部35aから「満充電」として報知される。
In the
制御部25eは、さらにバッテリー17bの充電回数に基づいてバッテリーの交換時期を検出する検出部31aを備える。
検出部31aは、バッテリー17bへの充電回数を、ID毎に積算する積算部33aと、積算した充電回数と所定回数とを比較する比較部34aとを備え、積算した充電回数が所定回数を超えた時に、報知部35aに「交換時期」の報知をさせる。
The
The
これは、バッテリーは、充電回数の多さによって交換時期(寿命)が決定されるという原理に基づくものである。
このように、実施形態3においては、充電器がバッテリー交換時期の検知機能を備えるので、電気掃除機およびバッテリーは、その機能を備える必要はない。
なお、この実施形態においては、バッテリー17bのバーコード62が示すIDを充電器60aがID読取部39で読み取るようにしているが、実施形態2のバッテリー17aのように制御基板を内蔵し、その制御基板にROMを搭載してIDを格納し、そのIDを適当な通信手段を介して充電器60aが読み取るようにしてもよい。
また、バーコード62の代わりにICタグをバッテリー17bに貼り付け、それを充電器60aが非接触で読み取るようにしてもよい。
さらに、バッテリー17bが内蔵するROMに、交換時期の算出に必要な情報(充電回数、電圧低下時間、放電量など)をバッテリー固有情報として予め格納し、充電器60aがその固有情報を適当な通信手段等を介して読み取って、交換時期を算出するようにしてもよい。この場合には、大容量バッテリーなど、容量や特性の異なる種々のバッテリーが用いられても、それぞれのバッテリーに対して交換時期を正しく知らせることができる。
This is based on the principle that the replacement time (life) of a battery is determined by the number of times of charging.
As described above, in the third embodiment, since the charger has a battery replacement timing detection function, the vacuum cleaner and the battery do not need to have the function.
In this embodiment, the
Alternatively, an IC tag may be attached to the
Further, information necessary for calculating the replacement time (number of times of charge, voltage drop time, amount of discharge, etc.) is stored in advance in the ROM built in the
(実施形態4)
この実施形態では、掃除機本体が通信部をさらに備え、バッテリーの識別情報とともにバッテリーの交換時期を算出するためのバッテリー情報や運転情報が、インターネット上のサーバーに集約される。
(Embodiment 4)
In this embodiment, the vacuum cleaner main body further includes a communication unit, and battery information and operation information for calculating the battery replacement time are collected together with battery identification information in a server on the Internet.
サーバーでは、集約された情報からバッテリーの交換時期を算出し、交換時期に達したと判断された時には、通信部を介して交換時期を通知する。もしくは、掃除機の使用者(ユーザー)に対応付けられた装置や報知手段に交換時期を報知する。なお、サーバーにおけるバッテリーの交換時期の算出は、実施形態1〜3や変形例1,2で説明したいずれの手段と方法を用いてもよい。 The server calculates the replacement time of the battery from the collected information, and notifies the replacement time via the communication unit when it is determined that the replacement time has been reached. Alternatively, the replacement time is notified to a device or notification means associated with the user (user) of the vacuum cleaner. It should be noted that any means and method described in the first to third embodiments and the first and second modifications may be used to calculate the battery replacement time in the server.
この実施形態においては、このように、サーバーがバッテリーの交換時期の算出機能を備えるので、電気掃除機およびバッテリーは、その機能を備える必要はない。また、報知する先が掃除機に限られない形態も可能になるので、掃除機本体に表示部(報知部)を備えないという選択も可能になる。 In this embodiment, since the server has a function for calculating the replacement time of the battery, the vacuum cleaner and the battery do not need to have the function. Moreover, since the form which is not restricted to a vacuum cleaner is also possible for the notification destination, it is possible to select that the vacuum cleaner main body is not provided with a display unit (notification unit).
さらに、使用者に報知するときには、交換時期の報知と同時に、交換用バッテリーの購入の示唆や、大容量バッテリーへの変更の提案など、報知内容を多岐にわたらせることが可能になる。 Furthermore, when notifying the user, it is possible to provide a wide variety of notification contents, such as suggesting the purchase of a replacement battery and suggesting a change to a large-capacity battery at the same time as notifying the replacement time.
1 電気掃除機、2 掃除機本体、4 接続管、5 ハンドル、6 入力部、6a 表示部、7 接続管、9 接続部、11 集塵室、12 集塵フィルター部、13 電動送風機、17,17a,17b バッテリー、20p,20n 給電端子、21p,21n 充放電端子、22p,22n 受電端子、23,24 モータドライバ回路、25,25a,25b,25c,25d 制御部、26,26a,26b 検出部、27 充電感知部 27a,27b 計時部、28 積算部、28a 算出部、28b 電圧比較部、29,29a 比較部、29b 時間比較部、30,30a,30b 電流検出器、31,31a 検出部、32 充電感知部、33,33a 積算部、34,34a 比較部、35,35a 報知部、36 プラグ、37 電力変換部、38 出力調整部、39 ID読取部、40 吸込口体、41 吸込口、41a 底板部、42 接続パイプ部、42x 接続軸部、43 回転ブラシ、46 出力軸、48 タイミングベルト、50 モータ出力ギア、54 車輪、58 ギア部、60,60a 充電器、61 バッテリ−装着部、62 バーコード、M1,M2 モータ、100 商用交流電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum cleaner, 2 Vacuum cleaner main body, 4 Connection pipe, 5 Handle, 6 Input part, 6a Display part, 7 Connection pipe, 9 Connection part, 11 Dust collection chamber, 12 Dust collection filter part, 13 Electric blower, 17, 17a, 17b battery, 20p, 20n power supply terminal, 21p, 21n charge / discharge terminal, 22p, 22n power reception terminal, 23, 24 motor driver circuit, 25, 25a, 25b, 25c, 25d control unit, 26, 26a, 26b detection unit 27 Charge sensing unit 27a, 27b Timing unit, 28 Integration unit, 28a Calculation unit, 28b Voltage comparison unit, 29, 29a Comparison unit, 29b Time comparison unit, 30, 30a, 30b Current detector, 31, 31a detection unit, 32 Charge sensing unit, 33, 33a Integration unit, 34, 34a Comparison unit, 35, 35a Notification unit, 36 plug, 37 Power conversion unit, 38 Output adjustment unit, 39 ID Take-in part, 40 Suction port, 41 Suction port, 41a Bottom plate part, 42 Connection pipe part, 42x Connection shaft part, 43 Rotating brush, 46 Output shaft, 48 Timing belt, 50 Motor output gear, 54 Wheel, 58 Gear part, 60,60a charger, 61 battery-mounting part, 62 bar code, M1, M2 motor, 100 commercial AC power supply
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