JP2020156963A

JP2020156963A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2020156963A
Application number: JP2019062201A
Authority: JP
Inventors: 一秀富崎; Kazuhide Tomizaki; 祐輔矢吹; Yusuke Yabuki; 俊祐沖原; Shunsuke Okihara; 小森　啓礼; Hironori Komori; 啓礼小森
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-01

Abstract

【課題】電池残量に応じて表示部を点滅させる場合に、表示部の点滅の周期を自然に変化させる制御をする機能を備えた電気掃除機に関するものである。【解決手段】電気掃除機本体と、該電気掃除機本体に取付ける二次電池２を有し、該電気掃除機本体に制御部３を備え、該制御部３はマイコン６と電圧検出部７と表示部５を備え、該電圧検出部７は二次電池２の電圧を検出する機能を備え、該マイコン６は該表示部５の点灯や点滅を制御する機能を備え、該マイコン６は該表示部５の点滅の周期を該二次電池２の電圧と計算式により決定することで達成する。【選択図】図５

Description

本発明は、電池残量に応じて表示部を点滅させる場合に、表示部の点滅の周期を自然に変化させる制御をする機能を備えた電気掃除機に関するものである。

二次電池で動作する電気機器は、電池残量が少なくなった場合に、運転を停止するまでの残り時間が短いことを使用者に知らせて電池の充電を促すために、表示部を点滅させる機能を持たせることができる。これは、スペースの都合で複数の表示部を備えられない場合に用いられる方法である。しかしながら、点滅を開始してから実際に運転を停止するまでの時間は、運転モードや電池の劣化状態などにより変動するものであり、使用者にとっては、点滅を開始してからどのくらい使うことができるかどうかが分かりにくい、という課題がある。これを解決するために、先行技術文献である特許文献１において、電池残量に応じて表示部の点滅の周期の比率を制御する方法が考えられている。

特開平６−１０２９７３号公報

先行技術文献である特許文献１の図２においては、電池の状態に応じて４種類の点滅周期を設定している。しかしながら、このように電池の電圧範囲によって点滅周期を設ける場合、ある電圧範囲からある電圧範囲に移行する場合に、突然、点滅周期が短くなり不自然である、ということが想定される。また、電気掃除機のようにモータを駆動する機器の場合、運転中に電圧が変動する場合があるため、範囲の閾値付近で点滅の周期の切り替わりが頻繁に起こる可能性があり、ヒステリシスを追加するなどの複雑な制御が必要となる可能性がある。

上記課題を解決するために、電気掃除機本体と、該電気掃除機本体に取付ける二次電池を備え、該電気掃除機本体に制御部を備え、該制御部はマイコンと電圧検出部と表示部を備え、該電圧検出部は二次電池の電圧を検出する機能を備え、該マイコンは該表示部の点灯や点滅を制御する機能を備え、該マイコンは該表示部の点滅の周期を該二次電池の電圧と計算式により決定することで達成する。

本発明によれば、充電式電池の電圧から計算により点滅の周期を決めることができるので、簡単に点滅の周期を変化させる制御をできるとともに、使用者に電池残量を自然に知らせることができる。

本発明の電気掃除機の上面図である。本発明の電気掃除機の側面図である。本発明の電気掃除機の手元操作部の説明図である。本発明を説明するブロック図である。本発明の表示部の点滅の周期の計算式を説明する図である。本発明の表示部の点滅の周期を説明する図である。

以下、本発明を下記の実施例により説明する。

図１は二次電池２と二次電池２を電力源とする充電式掃除機１００の上面図である。図２は、本発明の電気掃除機の側面図である。充電式掃除機１００は、手元操作部１を有する。

図３は手元操作部１の説明図である。手元操作部１は３つの操作部４と、２つの表示部５を備える。２つの表示部５は半透明の印刷となっており、直下のＬＥＤなどにより、点灯、点滅を制御することができる。

手元操作部１の操作部５を操作することで、操作に対応した運転モードで本体の電動送風機を駆動させ、運転することができる。運転中は表示部５が点灯し、二次電池２の電圧値があるしきい値以下になると、表示部５を点滅させる。二次電池２の電圧値は電池残量と相関があるので、電池残量の判定に使うことができる。

図４は本発明のブロック図であり、二次電池２とマイコン６と電圧検出部７と表示部５から構成される。マイコン６は電圧検出部７による二次電池の電圧値Ｖから以下の式（１）または（２）によって、点滅の周期Ｔ(Ｖ)を計算し表示部５を制御することができる。

運転が停止したあとは表示部５の点滅を継続させてもさせなくても良い。

Ｔ（Ｖ）＝（Ｔｉ−Ｔｆ）÷（Ｖｉ−Ｖｆ）×（Ｖ−Ｖｆ）＋Ｔｆ（１）
＝（Ｔｆ−Ｔｉ）÷（Ｖｆ−Ｖｉ）×（Ｖ−Ｖｉ）＋Ｔｉ（２）
Ｔ（Ｖ）：二次電池の電圧がＶのときの表示部５の点滅の周期
Ｖｉ：表示部５が点滅を開始する二次電池２の電圧値
Ｖｆ：掃除機が運転を停止する二次電池２の電圧値
Ｔｉ：表示部５が点滅を開始するときの点滅の周期
Ｔｆ：掃除機が運転を停止するときの点滅の周期
図５は式（１）または（２）の説明図である。本実施例では線形１次計算式としたが、非線形の高次式、対数関数、指数関数を使用することもできる。

図６は表示部５の点滅の周期を説明する図である。説明図はＤｕｔｙ比を５０％相当としたが、変更しても良い。

以下、式（１）または（２）に具体的な数値を入れて計算例をする。二次電池２がリチウムイオン電池（使用電圧２．６Ｖ〜４．２Ｖ）６セルで構成されている場合に、表示部５の点滅を開始する二次電池２の電圧Ｖｉを１８Ｖと決め、掃除機が運転を停止する電圧Ｖｆを１６．８Ｖと決める。（２．６Ｖ×６＝１５．６Ｖまで使用すると二次電池２の寿命を縮めるので、ある程度のマージンを取った。）
さらに、表示部５が点滅を開始するときの点滅の周期Ｔｉ＝２０００ｍｓ、掃除機が運転を停止するときの点滅の周期をＴｆ＝５００ｍｓとする。

このとき、式（１）より点滅の周期Ｔ（Ｖ）は、
Ｔ（Ｖ）＝１５００ｍ÷１．２×（Ｖ−１６．８Ｖ）＋５００ｍ（３）
＝１５００ｍ÷１．２×（Ｖ−１８．０Ｖ）＋２０００ｍ（４）
より、すべての電池電圧ごとに計算することができる。例えば、Ｖ＝１７．４Ｖのときは、式（３）または（４）によりＴ（１７．４Ｖ）＝１２５０ｍｓと計算できる。

計算をする間隔は、マイコンのソフトの設定により自由に変更でき、間隔が短いほど、スムーズに点滅の周期が変化させることができる。

以上により、電池電圧が１８Ｖから１６．８Ｖまで降下するまでに、点滅の周期を線形に短くすることができるので、電池残量が減っていることを使用者に自然に知らせることができる。

本実施例では、二次電池２の電圧が低下するにつれて、表示部２の点滅の周期を短くしたが、その逆で、二次電池２の電圧が低下するにつれて表示部２の点滅の周期を長くしても良い。

１手元操作部
２二次電池
３制御部
４操作部
５表示部
６マイコン
７電圧検出部

Claims

電気掃除機本体と、該電気掃除機本体に取付ける二次電池を有し、該電気掃除機本体に制御部と表示部を備え、該制御部はマイコンと電圧検出部を備え、該電圧検出部は二次電池の電圧を検出する機能を備え、該マイコンは該表示部の点灯や点滅を制御する機能を備え、該マイコンは該表示部の点滅の周期を該二次電池の電圧と計算式により決定する機能を持つ電気掃除機。
電気掃除機本体と、該電気掃除機本体に取付ける二次電池を有し、該電気掃除機本体に制御部と表示部を備え、該制御部はマイコンと電圧検出部を備え、該電圧検出部は二次電池の電圧を検出する機能を備え、該マイコンは該表示部の点灯や点滅を制御する機能を備え、該マイコンは該表示部の点滅の周期を、前記表示部が点滅を開始する前記二次電池の電圧値と、掃除機が運転を停止する前記二次電池の電圧値と、前記表示部が点滅を開始するときの点滅の周期と、掃除機が運転を停止するときの点滅の周期と、該二次電池の電圧とにより決定する機能を持つ電気掃除機。