JP2019000295A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池を備えつつ状態を容易に知らせることができる電気掃除機を提供する。【解決手段】電気掃除機11は、二次電池16と、二次電池16からの給電により動作する電動送風機15と、電動送風機15の動作を制御する動作制御部17と、所定の情報を使用者に報知する報知部に対して通信可能な報知制御部19とを有する。動作制御部17は、電動送風機15の動作中に二次電池16の電圧が第１の電圧未満となったときには電動送風機15の動作を停止する。動作制御部17は、二次電池16の電圧が第１の電圧よりも大きい第２の電圧より大きくなるまで電動送風機15の動作を制限する。報知制御部19は、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧が第２の電圧に達したら報知させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、二次電池からの給電により動作する電動部を備えた電気掃除機に関する。

従来、二次電池を電源として駆動する電気掃除機がある。このような電気掃除機において、掃除の途中で二次電池の電圧が低下し電動送風機が停止した場合、掃除のやり残しがあるために可能な限り早期に掃除を再開したいという要求がある。

例えば、二次電池の充電状態を表示する表示部を備え、二次電池の充電中には充電中であることを表示し、充電が完了すると消灯する電気掃除機がある。この構成の場合、使用者が充電の開始を確認することはできるものの、満充電となる前に電気掃除機を使用可能であるか否かを確認することは考慮されていない。

また、近年は、二次電池の保護などのために充電制御が複雑化していることから、充電操作から電気掃除機が実際に使用可能となるまでの時間が使用者の予想とかけ離れることがある。このため、使用者に電気掃除機が故障していると誤認させたり、電源スイッチを操作して使用可能であるかを何度も確認させたりしないようにすることが求められる。

特開２００２−５１９５７号公報

本発明が解決しようとする課題は、二次電池を備えつつ状態を容易に知らせることができる電気掃除機を提供することである。

実施形態の電気掃除機は、二次電池と、この二次電池からの給電により動作する電動部と、この電動部の動作を制御する動作制御部と、所定の情報を使用者に報知する報知部に対して通信可能な報知制御部とを有する。動作制御部は、電動部の動作中に二次電池の電圧が第１の電圧未満となったときには電動部の動作を停止する。動作制御部は、二次電池の電圧が第１の電圧よりも大きい第２の電圧より大きくなるまで電動部の動作を制限する。報知制御部は、二次電池の充電時に二次電池の電圧が第２の電圧に達したら報知部に報知させる。

第１の実施形態の電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。 同上電気掃除機の斜視図である。 同上電気掃除機を備える電気掃除装置の二次電池の充電状態を示す斜視図である。 同上電気掃除機の使用時の二次電池の電圧変化の一例を示すグラフである。 同上電気掃除機の充電時の二次電池の電圧変化の一例を示すグラフである。 同上電気掃除機の動作を示すフローチャートである。 同上電気掃除機の動作制限状態制御を示すフローチャートである。 同上電気掃除機の電動部の動作制御を示すフローチャートである。 同上電気掃除機の充電待機制御を示すフローチャートである。 同上電気掃除機の報知部の報知制御を示すフローチャートである。 第２の実施形態の電気掃除機を備える電気掃除装置の二次電池の充電状態を示す斜視図である。 第３の実施形態の電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。 (a)は外部装置の報知部による報知の一例を模式的に示す説明図、(b)は外部装置の報知部による報知の他の例を模式的に示す説明図である。 第４の実施形態の外部装置を示す斜視図である。

以下、第１の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。

図１ないし図３において、10は電気掃除装置を示す。この電気掃除装置10は、電気掃除機11と、充電装置としての収納装置である収納台12とを備えている。

そして、電気掃除機11は、掃除機本体13を備えている。また、この電気掃除機11は、集塵部14を備えている。さらに、この電気掃除機11は、電動部としての吸引源である電動送風機15を備えている。また、この電気掃除機11は、電源部である二次電池16を備えている。さらに、この電気掃除機11は、動作制御部17を備えている。また、この電気掃除機11は、充電制御部18を備えていてもよい。さらに、この電気掃除機11は、報知制御部19を備えている。また、この電気掃除機11は、動作要求部としての設定ボタン20を備えている。そして、この電気掃除機11は、報知部としての発光部21を備えている。なお、本実施形態では、電気掃除機11は、被掃除面としての床面上を走行可能な掃除機本体13に対して着脱可能な風路体22を備えるキャニスタ型の電気掃除機とするが、例えば長手状の掃除機本体13に対して着脱可能な風路体22を備える長尺状のスティック型(ハンディ型)の電気掃除機でもよいし、自律走行可能な自走式の電気掃除機でも好適に用いることができる。すなわち、風路体22は、必須の構成ではない。

掃除機本体13は、電動送風機15、二次電池16、動作制御部17、充電制御部18、および、報知制御部19を内蔵している。この掃除機本体13には、例えば収納台12と接続される充電用の図示しない接続部が設けられていてもよい。また、この掃除機本体13は、本実施形態において、走行輪24を例えば両側部に備え、床面を走行可能となっている。

集塵部14は、電動送風機15の駆動により生じる負圧を利用して空気とともに吸い込んだ塵埃を空気から捕集する部分である。この集塵部14は、掃除機本体13に一体的に組み込まれていてもよいし、掃除機本体13に対して着脱可能でもよい。

電動送風機15は、電動機によりファンを回転させることで負圧を生じさせ、塵埃を空気とともに集塵部14へと吸い込むものである。

二次電池16は、例えば電動送風機15、動作制御部17、報知制御部19、および、発光部21などに給電するものである。この二次電池16としては、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などが用いられる。この二次電池16は、複数のセルを備える電池パックとしてもよい。また、この二次電池16は、この二次電池16の状態を検出する検出部(センサ)25を備えていてもよい。さらに、この二次電池16は、検出部25により検出した状態を出力する出力部(マイコン)26を備えていてもよい。これら検出部25および出力部26は、二次電池16に組み込まれていてもよいし、二次電池16とは別個に備えられていてもよい。本実施形態において、検出部25は、例えば二次電池16の電圧Ｖを直接的、または間接的に検出する。また、検出部25は、二次電池16が充電中であるか否か、すなわち充電状態Ｃを直接的、または間接的に検出する。さらに、検出部25は、二次電池16の電圧Ｖおよび充電状態Ｃに加えて、例えば二次電池16の温度Ｔを直接的、または間接的に検出してもよい。そして、この二次電池16は、例えば図示しない充電装置(充電台)などの充電機器(電力供給元)からの給電により充電可能となっている。

動作制御部17は、電動送風機15などの動作を制御するものである。すなわち、この動作制御部17は、二次電池16から少なくとも電動送風機15への通電量(通電時間)を制御することで、少なくとも電動送風機15のオンオフや動作パワーなどの動作状態を制御するものである。この動作制御部17としては、例えばマイコンなどが用いられる。この動作制御部17は、電動送風機15、二次電池16、出力部26、充電制御部18、報知制御部19、および、設定ボタン20などと電気的に接続されている。

充電制御部18は、二次電池16の充電を制御するものである。すなわち、この充電制御部18は、例えば定電流回路などの充電回路を備えている。なお、この充電制御部18は、例えば動作制御部17とともにマイコンなどに一体的に設けられていてもよいし、収納台12に設けられていてもよい。

報知制御部19は、発光部21に所定の態様で報知させるものである。本実施形態において、この報知制御部19は、例えば発光部21の動作を制御するものである。すなわち、この報知制御部19は、二次電池16から発光部21への通電量(通電時間)を制御することで、発光部21の表示状態、本実施形態では発光部21の報知態様(発光態様)を制御するものである。この報知制御部19は、発光部21と電気的に接続され、この発光部21に対して情報および／または信号を出力可能である。すなわち、この報知制御部19は、発光部21に対して通信可能である。また、この報知制御部19は、本実施形態において、検出部25を介して(動作制御部17から)受け取った二次電池16の状態に応じて発光部21の報知態様(発光態様)を制御するものである。なお、この報知制御部19は、例えば動作制御部17とともにマイコンなどに一体的に備えられていてもよい。すなわち、動作制御部17と報知制御部19とは一体に設けられていてもよい。

設定ボタン20は、電動送風機15などの動作を使用者が設定するためのものである。この設定ボタン20は、本実施形態では例えば風路体22に設けられているが、例えば掃除機本体13に設けられていてもよい。

発光部21は、点灯、点滅、あるいは消灯など、発光態様によって使用者に対して各種の報知(表示)を視覚的に行うものである。報知の対象となる情報としては、例えば、二次電池16の充電量を示す情報が挙げられる。また、詳しくは後述するが、本実施形態による電気掃除機11では、二次電池16の充電量に基づいて電動送風機15の動作を制限する制御を行うことがあり、その制限の有無を示す情報も報知の対象となる。この発光部21は、二次電池16からの給電により動作する。この発光部21としては、例えばＬＥＤが用いられる。この発光部21は、例えば本実施形態では掃除機本体13の前部に設けられているが、使用者が視認しやすい位置であれば、例えば風路体22など、いずれの位置に設けることもできる。また、この発光部21は、例えば電気掃除機11の動作中を示す報知など、二次電池16の状態以外の報知と共用可能なものである。すなわち、この発光部21は、本実施形態において、二次電池16の充電量や電動送風機15の動作の制限の有無を示す情報を報知する専用のものではなく、例えば電動送風機15の動作の強弱などといった動作状態を示す情報や、吸い込んだ塵埃量を示す情報など、電気掃除機11の制御に関して、二次電池16の充電量や電動送風機15の動作の制限の有無以外の他の情報を報知するものとして兼用することができる。

風路体22は、電動送風機15の駆動により生じる負圧を床面などに作用させるものである。すなわち、この風路体22は、電動送風機15の吸込側に接続されるものである。また、この風路体22は、キャニスタ型の電気掃除機11において、使用者が掃除機本体13を引っ張って走行させることを可能にするものである。この風路体22は、例えば掃除機本体13に対して着脱可能となっている。本実施形態において、この風路体22は、可撓性を有するホース体28と、延長管29と、吸込口体30とを備えるものとするが、例えばスティック型の電気掃除機などの場合には、延長管29および吸込口体30を備える、略直管状のものとすることもできるし、アップライト型の電気掃除機の場合には、吸込口体30のみとすることもできる。

一方、収納台12は、電気掃除機11の二次電池16を、商用交流電源などの外部電源により充電する機能を備える充電台である。また、本実施形態において、この収納台12は、電気掃除機11を充電状態で収納することが可能となっている。この収納台12は、例えば掃除機本体13を支持する本体支持部51を備えている。また、この収納台12は、風路体22を支持する風路体支持部52を備えていてもよい。そして、この収納台12は、電源コード54を備えていてもよい。

本体支持部51は、掃除機本体13を例えば前部を上方に向けた状態で保持するように構成することができる。この本体支持部51には、例えば電気掃除機11の掃除機本体13の接続部と電気的に接続される図示しない接続受部が設けられている。

風路体支持部52は、例えば吸込口体30を支持することで風路体22を支持する要因構成することができる。

電源コード54は、例えばＡＣアダプタなどを介して壁面などのコンセントに対して接続されることで、外部電源と接続される。この電源コード54は、接続受部と電気的に接続され、外部電源からの充電用の電力を、接続受部および接続部を介して二次電池16に供給することが可能となっている。

そして、本実施形態の収納台12は、充電台としての機能を有しており、使用者が電気掃除機11を収納台12にセットすると、二次電池16を充電可能な接続状態となる。ただし、充電開始には所定の条件を満たす必要があり、その条件については後述する。なお、本実施形態では、本発明における「充電装置」として収納台12を例に挙げているが、「充電装置」としては、電気掃除機11の二次電池16を充電可能な接続状態にできればよく、収納台としての機能を持たないものであってもよい。

次に、上記電気掃除機11の動作について説明する。

電気掃除機11は、二次電池16が充分に充電されて正常使用可能な状態で、設定ボタン20の操作に応じて動作制御部17が電動送風機15への二次電池16からの通電量を制御し、電動送風機15が動作する。電気掃除機11は、電動送風機15の動作により発生した負圧によって、床面などの塵埃を空気とともに吸い込む。使用者は、風路体22を把持し、吸込口体30を床面上で前後などに移動させることで、吸込口体30を介して集塵部14へと塵埃を吸い込む。集塵部14では、吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する。塵埃が分離された空気は、電動送風機15に吸い込まれてこの電動送風機15を冷却した後、掃除機本体13から排気される。そして、掃除が終了すると、使用者が設定ボタン20により停止を指示することで、動作制御部17が電動送風機15への二次電池16からの通電量を低下させて、電動送風機15を停止させる。

本実施形態において、動作制御部17は、二次電池16の状態を、検出部25を介して監視している。すなわち、動作制御部17は、出力部26から出力される情報に基づいて二次電池16が充電中であるか否か、二次電池16の電圧Ｖ、および、二次電池16の温度Ｔを監視している。なお、二次電池16の温度Ｔは、二次電池16の充電時にのみ監視するようにしてもよい。

そして、この動作制御部17は、電動送風機15の動作中により二次電池16の電圧Ｖが徐々に低下して第１の電圧(停止電圧)V1以下となったとき(図４に一例を示す)には、電動送風機15の動作を強制的に停止し、かつ、二次電池16の電圧Ｖが第１の電圧V1よりも大きい第２の電圧(駆動可能電圧)V2となるまで電動送風機15の動作を制限する。このようにすることで、二次電池16の電圧Ｖが低い状態で電気掃除機11が繰り返し再起動される(図４の想像線)ことを防止し、二次電池16の寿命低下を防止する。すなわち、この動作制御部17は、二次電池16の電圧Ｖが一旦第１の電圧V1まで低下した場合、二次電池16の電圧が第２の電圧V2となるまでの間を、電動送風機15の動作を制限する動作制限区間としている。

第１の電圧V1は、二次電池16の放電終止電圧よりも高い電圧である。また、この第１の電圧V1は、例えば放電終止電圧に近い低電圧とすることができる。また、第２の電圧V2は、二次電池16の満充電状態での電圧よりも低い電圧である。この第２の電圧V2は、例えば二次電池16の満充電状態での電圧より低く、かつ、この満充電状態の電圧に近い電圧とすることができる。すなわち、第２の電圧V2は、第１の電圧V1に対して、所定の閾値以上大きく設定されている。

また、動作制御部17は、二次電池16の温度Ｔが所定温度Tthより高い状態では、二次電池16の充電を待機するように充電制御部18に指示を出力する。すなわち、充電の開始から、二次電池16の温度Ｔが所定温度Tth以下となる時間t1までの間、二次電池16は電気掃除機11を収納台12に収納した状態(すなわち、二次電池16が外部電源に接続された状態)であっても、二次電池16の充電を待機する。また、この充電の待機後に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2より大きくなる時間t2までの間、電動送風機15の動作を制限する(図５に一例を示す)。このようにすることで、二次電池16の寿命低下を防止する。

また、報知制御部19は、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2に達したら(動作制御部17による電動送風機15の動作の制限が解除された状態となったら)、発光部21により報知させるように発光部21の動作を制御する(第１の態様)。

さらに、報知制御部19は、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2以下の状態、本実施形態では、二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2に達するまでは(動作制御部17により電動送風機15の動作が制限されている状態では)継続的に、発光部21により報知させるように発光部21の動作を制御する(第２の態様)。

このとき、これらの報知が互いに異なる報知とする。したがって、報知制御部19は、二次電池16の充電時に動作制御部17による電動送風機15の動作の制限がされていないときと制限されているときとで、互いに異なる第１の態様と第２の態様とで報知するように発光部21の動作を制御する。

また、報知制御部19は、二次電池16の充電時に二次電池16の温度Ｔが所定温度Tthよりも高く、二次電池16の充電が待機されているときに、発光部21により報知させるように発光部21の動作を制御する(第３の態様)。

さらに、報知制御部19は、電動送風機15の動作中に二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満となったときに、発光部21により報知させるように発光部21の動作を制御する(第４の態様)。第３の電圧V3は、二次電池16の満充電状態での電圧よりも低い電圧である。この第３の電圧V3は、例えば第２の電圧V2よりも小さく、第２の電圧V2よりも第１の電圧V1に近い低電圧に設定してもよいし、第３の電圧V3を第２の電圧V2よりも大きい値に設定してもよい。

第１の態様と第２の態様とは、いずれか一方が点灯、他方が点滅である。本実施形態では、例えば第１の態様が点灯、第２の態様が点滅とする。また、第３の態様は、第１の態様および第２の態様と異なっていてもよいし、第１の態様と第２の態様とのいずれか一方、特に第２の態様と同じ態様であってもよい。さらに、第４の態様は、例えば短周期の点滅状態とする。この第４の態様の点滅周期は、上記点滅よりも短い。すなわち、本実施形態において、第４の態様の点滅は、第２の態様の点滅よりも短周期とする。

これらの動作を、図６ないし図１０に示すフローチャートも参照しながらより詳細に説明する。

動作制御部17は、二次電池16から電圧Ｖ、充電状態Ｃ、および、温度Ｔを、設定ボタン20から動作要求をそれぞれ取得し、それらに応じて、電動送風機15と充電制御部18と報知制御部19とに指示を送る。電動送風機15は、動作制御部17からの指示に応じ、動作または停止する。発光部21は、動作制御部17からの指示に基づく報知制御部19からの指示に応じて所定の態様で表示する。

すなわち、電気掃除機11は、図６に示すように、まず、初期設定を行う(ステップS1)。この初期設定としては、動作制限状態パラメータP1を０(動作可能)、動作状態パラメータP2を０(停止状態)、動作要求パラメータP3を０(動作停止)、充電状態パラメータP4を０(非充電中)、充電待機状態パラメータP5を０(充電非制限)にそれぞれ設定する。これらパラメータP1〜P5は、それぞれ本実施形態において動作制御部17に備えられているが、例えば報知制御部19に備えられていてもよい。

次いで、動作制御部17は、二次電池16から電圧Ｖを取得し(ステップS2)、この取得した電圧Ｖに基づいて二次電池16の充電状態(充電状態パラメータP4)を取得し(ステップS3)、二次電池16から温度Ｔを取得し(ステップS4)、設定ボタン20から動作要求(動作要求パラメータP3)を取得する(ステップS5)。これらステップS2〜S5を行う順番は、可能であれば入れ替えてもよい。例えば、ステップS2およびステップS3より先にステップS4を行ってもよい。

さらに、動作制御部17は、電動送風機15の動作制限状態の制御(ステップS6)、電動送風機15の動作制御(ステップS7)、二次電池16の充電待機制御(ステップS8)、発光部21の報知制御(ステップS9)を行った後、ステップS2に戻る。

図７に動作制限状態制御フローを示す。動作制御部17は、ステップS2(図６)で取得した二次電池16の電圧Ｖが第１の電圧V1未満(Ｖ＜V1)であるか否かを判断する(ステップS10)。このステップS10において、動作制御部17は、二次電池16の電圧Ｖが第１の電圧V1未満(Ｖ＜V1)であると判断すれば、動作制限状態パラメータP1を１(動作制限)に設定し(ステップS11)、次の制御に進む。一方、ステップS10において、動作制御部17は、二次電池16の電圧Ｖが第１の電圧V1未満でない(第１の電圧V1以上(Ｖ≧V1)である)と判断すれば、二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2より大きい(Ｖ＞V2)か否かを判断する(ステップS12)。このステップS12において、二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2より大きい(Ｖ＞V2)と判断すれば、動作制限状態パラメータP1を０(動作可能)に設定し(ステップS13)、次の制御(本実施形態ではステップS7)に進む。一方、ステップS12において、二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2より大きくない(第２の電圧V2以下(Ｖ≦V2)である)と判断すれば、動作制限状態パラメータP1を変更することなくそのまま次の制御(本実施形態ではステップS7)に進む。

図８に電動送風機15の動作制御フローを示す。動作制御部17は、動作状態パラメータP2が１(動作状態)であるか否かを判断する(ステップS20)。このステップS20において、動作状態パラメータP2が１でない(０(停止状態)である)と判断すれば、動作制御部17は、続いてステップS5(図６)で取得した動作要求パラメータP3が１(動作開始)であるか否かを判断する(ステップS21)。このステップS21において、動作要求パラメータP3が１でない(０(動作停止)である)と判断すれば、そのまま次の制御(本実施形態ではステップS8)に進む。一方、ステップS21において、動作要求パラメータP3が１であると判断すれば、動作制御部17は、ステップS3(図６)で取得した充電状態パラメータP4が１(充電中)であるか否かを判断する(ステップS22)。このステップS22において、充電状態パラメータP4が１であると判断すれば、そのまま次の制御(本実施形態ではステップS8)に進む。一方、ステップS22において、充電状態パラメータP4が１でない(０(非充電中)である)と判断すれば、動作制御部17は、動作制限状態パラメータP1が１(動作制限)であるか否かを判断する(ステップS23)。このステップS23において、動作制限状態パラメータP1が１であると判断すれば、そのまま次の制御(本実施形態ではステップS8)に進む。一方、ステップS23において、動作制限状態パラメータP1が１でない(０(動作可能)である)と判断すれば、電動送風機15を動作させて動作状態パラメータP2を１(動作状態)に設定し(ステップS24)、次の制御(本実施形態ではステップS8)に進む。

また、ステップS20において、動作状態パラメータP2が１であると判断すれば、動作制御部17は、ステップS5(図６)で取得した動作要求パラメータP3が１(動作開始)であるか否かを判断する(ステップS25)。このステップS25において、動作要求パラメータP3が１でない(０(動作停止)である)と判断すれば、電動送風機15を停止させて動作状態パラメータP2を０(停止状態)に設定し(ステップS26)、次の制御(本実施形態ではステップS8)に進む。一方、ステップS25において、動作要求パラメータP3が１であると判断すれば、動作制御部17は、ステップS3(図６)で取得した充電状態パラメータP4が１(充電中)であるか否かを判断する(ステップS27)。このステップS27において、充電状態パラメータP4が１であると判断すれば、ステップS26に進む。一方、ステップS27において、充電状態パラメータP4が１でない(０(非充電中)である)と判断すれば、動作制御部17は、動作制限状態パラメータP1が１(動作制限)であるか否かを判断する(ステップS28)。このステップS28において、動作制限状態パラメータP1が１であると判断すれば、ステップS26に進む。一方、ステップS28において、動作制限状態パラメータP1が１でない(０(動作可能)である)と判断すれば、そのまま次の制御(本実施形態ではステップS8)に進む。

図９に二次電池16の充電待機制御フローを示す。動作制御部17は、ステップS4(図６)で取得した二次電池16の温度Ｔが所定温度Tth未満であるか否かを判断する(ステップS30)。このステップS30において、二次電池16の温度Ｔが所定温度Tth未満(Ｔ＜Tth)であると判断すれば、動作制御部17は、充電待機状態パラメータP5を０(充電可能)に設定し(ステップS31)、次の制御(本実施形態ではステップS9)に進む。一方、ステップS30において、二次電池16の温度Ｔが所定温度未満Tthでない(所定温度Tth(Ｔ≧Tth)以上である)と判断すれば、動作制御部17は、充電待機状態パラメータP5を１(充電待機)に設定し(ステップS32)、次の制御(本実施形態ではステップS9)に進む。

図１０に発光部21の報知制御フローを示す。動作制御部17は、ステップS3(図６)で取得した充電状態パラメータP4が１(充電中)であるか否かを判断する(ステップS40)。このステップS40において、充電状態パラメータP4が１でない(０(非充電中)である)と判断すれば、動作制御部17は、動作状態パラメータP2が１(動作状態)であるか否かを判断する(ステップS41)。このステップS41において、動作状態パラメータP2が１でない(０(停止状態)である)と判断すれば、動作制御部17が報知制御部19に指示を出力し、報知制御部19が発光部21の動作を制御して第５の態様(例えば消灯)とし(ステップS42)、次の制御(本実施形態ではステップS2)に進む。一方、ステップS41において、動作状態パラメータP2が１であると判断すれば、動作制御部17は、ステップS2(図６)で取得した二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満(Ｖ＜V3)であるか否かを判断する(ステップS43)。このステップS43において、二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満でない(第３の電圧V3以上(Ｖ≧V3)である)と判断すれば、ステップS42に進む。一方、ステップS43において、二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満(Ｖ＜V3)であると判断すれば、動作制御部17が報知制御部19に指示を出力し、報知制御部19が発光部21の動作を制御して第４の態様で表示し(ステップS44)、次の制御(本実施形態ではステップS2)に進む。

また、ステップS40において、充電状態パラメータP4が１であると判断すれば、動作制御部17は、充電待機状態パラメータP5が１(充電待機)であるか否かを判断する(ステップS45)。このステップS45において、充電待機状態パラメータP5が１であると判断すれば、動作制御部17が報知制御部19に指示を出力し、報知制御部19が発光部21の動作を制御して第３の態様で表示し(ステップS46)、次の制御(本実施形態ではステップS2)に進む。すなわち、図５に示す例の場合、充電開始から時間t1までの間、発光部21は第３の態様で表示する。一方、ステップS45において、充電待機状態パラメータP5が１でない(０(充電可能)である)と判断すれば、動作制御部17は、動作制限状態パラメータP1が１(動作制限)であるか否かを判断する(ステップS47)。このステップS47において、動作制限状態パラメータP1が１でない(０(動作可能)である)と判断すれば、動作制御部17が報知制御部19に指示を出力し、報知制御部19が発光部21の動作を制御して第１の態様で表示し(ステップS48)、次の制御(本実施形態ではステップS2)に進む。なお、このステップS48の第１の態様での表示の際には、表示と同時に音声などを発生させることで、使用者に報知を気づかせやすくすることもできる。

一方、ステップS47において、動作制限状態パラメータP1が１であると判断すれば、動作制御部17が報知制御部19に指示を出力し、報知制御部19が発光部21の動作を制御して第２の態様で表示し(ステップS49)、次の制御(本実施形態ではステップS2)に進む。すなわち、図５に示す例の場合、時間t1から時間t2までの間、発光部21は第２の態様で表示する。このため、例えば第２の態様と第３の態様とが同じ態様である場合には、充電開始から時間t2までの間、同じ態様での報知が継続する。

上述したように、上記第１の実施形態によれば、報知制御部19が、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2に達したことを発光部21により報知させるので、使用者が電気掃除機11の起動を試みることなく、発光部21の報知によって、二次電池16の状態を容易に認識できる。

すなわち、二次電池16の電圧Ｖが低下して停止状態となると、内部抵抗の低下によって一時的に二次電池16の電圧Ｖが上昇し(図４の二点鎖線)、特に、電流が大きい電気掃除機11の二次電池16の場合には、上昇する電圧が大きく、電気掃除機11を再起動させた場合に動作し、瞬間的に電圧が第１の電圧V1未満に低下して停止することがある。そのため、この動作の繰り返し(図４の想像線)によって二次電池16の寿命が短くならないように、二次電池16の電圧Ｖが低下した場合には、二次電池16が第２の電圧V2以上に充電されるまで動作制御部17によって電動送風機15の動作を制限するが、上記のように、二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2より大きくなったことを発光部21が報知することで、動作制御部17が電動送風機15の動作の制限を解除したことを使用者が容易に認識できる。

このため、使用者の予想に反して電気掃除機11が使用できないという事態が生じにくくなり、使用者が電気掃除機11の故障であると誤認することを回避できる。また、使用者は、設定ボタン20を操作することなく電気掃除機11が使用可能であるか否かを知ることができるので、煩わしさを感じさせることも抑止できる。さらに、例えば掃除の途中で二次電池16の電圧Ｖが低下して電動送風機15が停止し、掃除のやり残しが生じたときなどでも、使用可能な状態まで二次電池16が充電された時点で速やかに掃除の再開が可能となる。

また、二次電池16の充電時にこの二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2に達していないことを報知制御部19が発光部21により報知させることで、使用者が発光部21を介して、二次電池16の電圧Ｖによって電動送風機15の動作が制限されていることを容易に認識できる。しかも、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2より大きくなるまでの間、発光部21により継続的に報知させれば、報知に気づきやすく(報知を見落としにくく)することができ、動作制御部17による電動送風機15の動作制限によって電気掃除機11が使用できないことを任意のタイミングで認識できる。

さらに、動作制御部17による電動送風機15の動作の制限がされているときと制限されていないときとで、発光部21に互いに異なる第１の態様と第２の態様とで報知させるので、発光部21の報知態様に基づいて、電動送風機15の動作が制限されているか否かを容易に認識できる。

また、報知制御部19が、二次電池16の温度Ｔが所定温度Tthより高く充電制御部18により充電が待機されていることを発光部21により報知させることで、使用者が発光部21を介して、二次電池16の充電が待機されていることを容易に認識できる。しかも、二次電池16の温度Ｔが所定温度Tthより高く充電が待機されている間、発光部21により継続的に報知させれば、報知に気づきやすく(報知を見落としにくく)することができる。

すなわち、例えば電気掃除機11の動作終了直後などには二次電池16の温度が高くなっており、このように二次電池16が高温の場合、電気掃除機11に収納台12を接続しても、二次電池16の温度が低下するまで充電が待機されることがある。そして、季節や気温によっては、二次電池16の温度が低下するのに要する時間が異なるので、収納台12への接続時間の長さと二次電池16の充電状況とが使用者の感覚と一致しないこともあり、単に収納台12への接続時間によってのみでは二次電池16の充電状態を予測することが困難となる場合がある。そこで、充電が待機状態にあることを発光部21によって報知することで、使用者が充電待機状態であることを容易に認識でき、電気掃除機11が使用可能となるタイミングを使用者が予想しやすくなる。

さらに、報知制御部19が、電動送風機15の動作中に二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満となったことを発光部21により報知させることで、使用者が発光部21を介して、二次電池16の電圧Ｖが低下している、すなわち二次電池16の残量が少なくなっていることを容易に認識でき、残りの動作可能時間を予測しやすくなる。このため、使用者が、電気掃除機11の使用を継続するか、使用を一旦中断して二次電池16を充電するかの判断をしやすくできる。

また、発光部21を用い、報知制御部19が、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2に達したことの報知(第１の態様)と、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2に達していないことの報知(第２の態様)とのいずれか一方を点灯、他方を点滅による報知とさせ、電動送風機15の動作中に二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満になったことの報知(第４の態様)を、第１の態様または第２の態様での点滅よりも短周期の点滅による報知とさせることで、使用者に対して各報知を気づきやすくすることができる。

すなわち、電動送風機15の動作が制限されているか否かは、使用者が自発的に確認する行為であるのに対して、二次電池16の残量(残りの動作可能時間)が少ないことの確認は、必ずしも使用者が自発的にする行為ではないため、使用者がより気づきやすい報知態様を用いることが好ましい。そこで、ヒトは動きがないものよりも動きがあるものに対して気づきやすいという特性を利用して、報知部として発光部21を用い、発光部21の第１の態様と第２の態様とのいずれか一方を点灯、他方を点滅とし、その点滅よりも短周期の点滅で第４の態様の報知を実行する。すなわち、点灯や消灯よりも気づきやすい態様として速い点滅を第４の態様に適用することで、二次電池16の残量が低下したことを使用者に対してより気づきやすくすることができる。なお、電気掃除機11の使用中に実行される第４の態様の報知における点滅は、電気掃除機11の充電中に実行されるその他の態様の報知における点滅よりも短周期の点滅であることは、上記のように使用者に気づかせ易くするためのものであるから、「短周期の点滅」とはヒトが認識可能な程度に短い周期の点滅を指す。

また、第４の態様で発光部21が報知している状態から二次電池16の充電を開始した場合には、発光部21が第３の態様、第２の態様、または第１の態様で報知するので、これら報知態様の切り換わりによって、二次電池16の充電が開始されたことを使用者が容易に認識できる。

さらに、上記の各報知を、発光部21の表示を用いて視覚的に行うことで、継続した報知によって使用者に気づきやすくしても、音声により報知する場合と比較して、使用者に煩わしさを与えにくい。

上記の各報知のうち、第１〜第３の態様の報知は電動送風機15の停止中に行われる報知であり、第４の態様の報知は電動送風機15の停止中に行われる報知であるものの、二次電池16の電圧が低下した時に限って行われる報知であるから、電動送風機15の動作中であることや、その動作の強弱などといった動作状態を示す従来の電気掃除機で行われていた報知と共用することができる。従って、発光部21は、従来の電気掃除機に備わっていた表示部品(ＬＥＤランプなど)を流用して実現することができ、報知部専用の表示部品を設ける必要がないので、電気掃除機11の構成の複雑化を防止できる。

次に、第２の実施形態を図１１を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成、作用および制御については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施形態は、上記第１の実施形態において、収納台12に報知部としての発光部57が設けられているものである。

発光部57は、点灯、点滅、あるいは消灯など、発光態様によって使用者に対して各種の報知(表示)を視覚的に行うものである。この発光部57は、例えば電源コード54を、コンセントを介して外部電源に接続することでこの外部電源からの給電により動作する。この発光部57としては、例えばＬＥＤが用いられる。この発光部57は、本実施形態では例えば本体支持部51に設けられているが、使用者が視認しやすい位置であれば、収納台12のいずれの位置に設けることもできる。また、この発光部57は、例えば電源コード54のコンセントへの接続を示す報知など、電気掃除機11の二次電池16の状態以外の報知と共用可能なものである。すなわち、この発光部57は、本実施形態において、二次電池16の状態を報知する専用のものではなく、例えば収納台12に予め備えられて収納台12の動作状態などの他の報知をするものを兼用することができる。この発光部57は、電気掃除機11の報知制御部19により動作が直接制御されてもよいし、報知制御部19から送信(出力)された信号や情報に基づいて、収納台12の動作制御部により動作が制御されてもよい。

具体的に、上記第１の実施形態のステップS46，S48，S49において、発光部21の発光による報知に代えて、発光部57により報知するように報知制御部19から情報または信号を出力する。すなわち、報知制御部19から、収納台12の発光部57で第１の態様、第２の態様、あるいは第３の態様で報知するように指示する。この結果、二次電池16の充電時には、上記第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、上記第２の実施形態と上記第１の実施形態とを組み合わせて、電気掃除機11と収納台12とのそれぞれに報知制御部19および報知部を設けるようにしてもよい。この場合、充電時の二次電池16の状態(動作制限状態、充電待機状態)は、いずれか一方の報知部のみで報知してもよいし、双方の報知部で報知してもよい。

そして、上記各実施形態において、発光部21，57の各報知態様は、例えば互いに発光色を変えたり、消灯させたりなど、それぞれ任意の態様とすることができる。

また、第２の態様による報知は、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2となるまで継続してもよいし、二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2以下の任意のタイミングで、断続的、あるいは、所定回数のみ報知してもよいし、二次電池16の電圧Ｖが第２の電圧V2より大きくなる直前に報知をしてもよい。

さらに、報知部(発光部21，57)の報知態様として、第２の態様を備えない構成とすることもできる。この場合、上記各実施形態のステップS47，S49などの制御が不要となる。

同様に、第３の態様による報知は、二次電池16の温度が所定温度Tth以下となるまで継続してもよいし、二次電池16の温度が所定温度Tthより大きい任意のタイミングで、断続的、あるいは、所定の回数のみ報知してもよいし、二次電池16の温度が所定温度Tthとなる直前に報知をしてもよい。

また、報知部(発光部21，57)の報知態様として、第３の態様を備えない構成とすることもできる。この場合、上記各実施形態のステップS4，S8，S45，S46などの制御が不要となる。

さらに、第４の態様による報知は、二次電池16の使用時に二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満になって以降、継続してもよいし、所定時間毎に断続的に報知してもよいし、二次電池16の使用時に二次電池16の電圧Ｖが第３の電圧V3未満になったタイミングでのみ行ってもよい。

そして、報知部(発光部21，57)の報知態様として、第４の態様を備えない構成とすることもできる。この場合、上記各実施形態のステップS41，S43，S44などの制御が不要となる。

また、発光部21，57の発光状態によって報知をする構成としたが、例えば画像などの表示や音声などを用いて報知をする構成などでもよい。

さらに、例えば二次電池16が満充電状態となったときに、報知制御部19が発光部21，57に報知をさせることもできる。この場合、例えば第１〜第３の態様とは異なる第６の態様などで発光部21，57に報知させることで、使用者は、報知を参照し、二次電池16が満充電に達しなくても使用可能な状態となった時点で電気掃除機11を使用するか、二次電池16が満充電になってから電気掃除機11を使用するかを選択でき、使い勝手がより向上する。

次に、第３の実施形態を図１２および図１３を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成、作用および制御については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の実施形態は、上記第１および第２の実施の形態の電気掃除機11および／または収納台12での二次電池16の状態の報知に加えて、または、これら報知に代えて、外部装置61により二次電池16の状態を報知するものである。すなわち、この第３の実施形態において、報知部62は、外部装置61に設けられていてもよい。換言すれば、この第３の実施形態は、外部装置61の報知部62を利用して報知をするものである。

外部装置61としては、例えば、表示機能および通信機能を予め備えているスマートフォンなどが好適に用いられる。すなわち、報知部62としては、外部装置61が予め備えている例えば液晶表示部や有機ＥＬ表示部などの表示部を利用することができる。したがって、この報知部62は、二次電池16の状態を視覚的に報知することが可能となっている。また、外部装置61には、情報や信号を有線、または無線などにより受信可能な受信部63が予め備えられている。

この場合、電気掃除機11は、報知制御部19が送信部である通信部64を備えている。すなわち、報知制御部19は、外部装置61に情報を送信する機能を有している。この通信部64は、報知部62を各態様で動作させる情報や信号を外部装置61の受信部63に直接的に、あるいはインターネットなどのネットワークを介して間接的に、有線、または無線によって出力するようにしてもよい。例えば、通信部64としては、無線ＬＡＮデバイスなどが好適に用いられる。したがって、報知制御部19は、報知部62に対して通信可能となっている。

そして、特に上記各実施形態のステップS48において、発光部21の発光による報知に代えて、報知部62により報知するように報知制御部19から情報または信号を、通信部64を介して送信し、この情報または信号を受信部63により受信することで、外部装置61の報知部62にて報知を行う。すなわち、報知制御部19から、外部装置61の報知部62で第１の態様で報知するように指示する。

例えば、図１３(a)に示すように、報知部62に「掃除機が使用可能になりました」などの表示をすることで報知する。また、例えば二次電池16が満充電状態となったときに、報知制御部19から情報または信号を、通信部64を介して送信し、この情報または信号を受信部63により受信することで、外部装置61の報知部62にて報知を行うこともできる。この場合には、例えば図１３(b)に示すように、報知部62に「掃除機の充電が完了しました」などの表示をすることで報知する。この報知により、使用者は、報知を参照し、二次電池16が満充電に達しなくても使用可能な状態となった時点で電気掃除機11を使用するか、二次電池16が満充電になってから電気掃除機11を使用するかを選択でき、使い勝手がより向上する。

これらの報知は、例えば使用者が自発的に確認のための操作をすることなく外部装置61が報知をする、いわゆるプッシュ通知を用いてもよいし、使用者が自発的に確認のための操作を行ったことに応じて報知をする、いわゆるフェッチ通知を用いてもよいし、これらを組み合わせてもよい。例えば、「掃除機が使用可能になりました」という情報をプッシュ通知すれば、使用者は電気掃除機11が使用可能となった直後にその旨を知ることができる。これとともに同じ情報をフェッチ通知すれば、使用者がプッシュ通知を見落としていたとしても、使用者による任意のタイミングで電気掃除機11が使用可能になったことを知ることが可能となる。

この結果、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧が第２の電圧V2より大きくなった状態では、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、この構成では、使用者が充電中の電気掃除機11から離れた位置、例えば電気掃除機11や収納台12が見えない位置にいても、外部装置61を使用者が携帯する、または近くにおいておくことで、外部装置61の報知部62によって二次電池16の状態(充電状態)を知ることができる。このため、使用者は、例えば電気掃除機11が使用可能となるタイミングを報知部62の報知によって知ることができ、掃除のやり残しなどがある場合、電気掃除機11が使用可能な状態になれば直ちに再開することが可能になるとともに、電気掃除機11の使用が可能になる(掃除を再開可能になる)のを待っている間、電気掃除機11から離れて例えば洗濯などの他の家事や作業を行うこともできる。

また、上記第３の実施形態において、外部装置61の報知部62としては、携帯端末などの携帯機器に限定されず、例えば図１４に示す第４の実施形態のように、家電装置などの据え置き型の外部装置61の報知部62を用いることもできる。この外部装置61としては、報知部62や受信部63を備える任意のものを用いることが可能であるが、例えば冷蔵庫が好適に用いられる。冷蔵庫は、基本的に常時電源が投入されているため、報知部62によって常時報知可能であるとともに、台所のレイアウトのメインをなすことが多いので、炊事などの家事のために台所に滞在している使用者などにとって、目立ちやすく見やすいからである。

したがって、報知制御部19は、報知部を直接制御するものに限定されず、上記第３および第４の実施形態に示すように、外部装置61の報知部62に報知をさせるための信号や情報などを出力するものでもよい。

そして、上記第３および第４の実施形態において、報知部62の報知は、例えば互いに表示されている文字や文章を任意に変えたり、色やデザインを変えたりなど、それぞれ上記第３および第４の実施形態以外の報知態様とすることができる。

また、報知部62では、第１の実施形態のステップS46，S49に示す第２の態様や第３の態様に対応する報知をしてもよい。

さらに、報知部62による報知は、上記第１の実施形態の発光部21や第２の実施形態の発光部57での報知と任意に組み合わせることもできる。

そして、上記各実施形態においては、報知制御部19により、二次電池16の充電時に二次電池16の電圧が第２の電圧V2に達したら報知部に報知させることを基本構成として、その他の報知については任意に設定してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11 電気掃除機
15 電動部としての電動送風機
16 二次電池
17 動作制御部
18 充電制御部
19 報知制御部
21，57 報知部としての発光部
61 外部装置
62 報知部

Claims (10)

1. 二次電池と、この二次電池からの給電により動作する電動部と、この電動部の動作を制御する動作制御部と、所定の情報を使用者に報知する報知部に対して通信可能な報知制御部とを具備した電気掃除機であって、
   前記動作制御部は、前記電動部の動作中に前記二次電池の電圧が第１の電圧未満となったときには前記電動部の動作を停止するとともに、前記二次電池の電圧が前記第１の電圧よりも大きい第２の電圧より大きくなるまで前記電動部の動作を制限し、
   前記報知制御部は、前記二次電池の充電時に前記二次電池の電圧が前記第２の電圧に達したら前記報知部により報知させる
   ことを特徴とした電気掃除機。
2. 報知制御部は、二次電池の充電時に前記二次電池の電圧が第２の電圧に達していないことを報知部により報知させる
   ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
3. 二次電池の充電を制御する充電制御部を備え、
   前記充電制御部は、前記二次電池の温度が所定温度より高い状態では、この二次電池の充電を待機し、
   報知制御部は、前記二次電池の充電が待機されていることを報知部により報知させる
   ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
4. 報知制御部は、表示により報知部に報知させる
   ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。
5. 報知部は、他の報知と共用可能である
   ことを特徴とした請求項１ないし４いずれか一記載の電気掃除機。
6. 報知制御部は、外部装置に情報を送信する機能を有し、この外部装置の報知部を利用して報知する
   ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載の電気掃除機。
7. 報知制御部により動作が制御される報知部を備えた
   ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載の電気掃除機。
8. 報知制御部は、電動部の動作中に二次電池の電圧が第３の電圧未満になったことを報知部により報知させる
   ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
9. 報知部は、表示により報知するものであり、
   報知制御部は、二次電池の充電時にこの二次電池の電圧が第２の電圧に達していないことの報知と、この二次電池の電圧が前記第２の電圧に達したことの報知とのいずれか一方を前記報知部の表示の点灯、他方を前記報知部の表示の点滅により報知させ、前記電動部の動作中にこの二次電池の電圧が第３の電圧未満になったことの報知を、前記点滅よりも短周期の前記報知部の点滅により報知させる
   ことを特徴とした請求項８記載の電気掃除機。
10. 二次電池と、この二次電池からの給電により動作する電動部と、この二次電池の充電を制御する充電制御部と、所定の情報を使用者に報知する報知部の動作を制御する報知制御部とを具備した電気掃除機であって、
    前記充電制御部は、前記二次電池の温度が所定温度より高い状態では、この二次電池の充電を待機し、
    前記報知制御部は、前記二次電池の充電が待機されていることを前記報知部に報知させる
    ことを特徴とした電気掃除機。

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