JP2024018615A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】省電力化が可能な電気掃除機を提供する。【解決手段】電気掃除機は、モータ１２と、モータ１２により回転される回転清掃体１１と、モータ１２を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、少なくともモータ１２の所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値とに基づく算出値が所定の第一時間に亘り負荷電流値よりも小さい第一閾値以上第二閾値以下にある第一条件を満たした場合にモータ１２の駆動電力を減少させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、モータにより回転される回転清掃体を備えた電気掃除機に関する。

従来、電気掃除機に用いられる清掃具として、回転清掃体と、この回転清掃体を回転させるモータと、を備える、いわゆるアクティブブラシ構造の吸込口体が知られている。このような吸込口体では、モータの力によって回転された回転清掃体により被掃除面から塵埃を一旦掻き上げてから吸い込むことにより、絨毯のような塵埃が絡み付きやすい被掃除面からも効率的に塵埃を除去できる。

回転清掃体は、安全性や省エネルギー性を考慮すると、吸込口体の回転清掃体が被掃除面から離れた状態で回転を抑制又は停止させることが好ましい。そこで、モータが駆動している状態で、このモータの消費電流に基づく比較値が所定の閾値を所定時間に亘り下回り続けたときにモータの駆動電力を減少させるものが知られている。

このようにモータの電流値に基づき回転清掃体の被掃除面に対する離着を判定する場合、判定に要する時間をより短くして省電力化することが求められる。また、モータの電流値は様々な要因で変動するため、回転清掃体の被掃除面に対する離着をより高精度に検出することが求められる。

特開２０２２－６８６８０号公報

本発明が解決しようとする課題は、省電力化が可能な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、モータと、モータにより回転される回転清掃体と、モータを制御する制御手段と、を備える。制御手段は、少なくともモータの所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値とに基づく算出値が所定の第一時間に亘り負荷電流値よりも小さい第一閾値以上第二閾値以下にある第一条件を満たした場合にモータの駆動電力を減少させる。

第１の実施形態の電気掃除機の一部を模式的に示す断面図である。 同上電気掃除機の一部の内部構造を示すブロック図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。 同上モータの負荷電流値の時間変化の一例を示すグラフである。 同上制御手段による制御を示すフローチャートである。 同上モータの負荷電流値の時間変化の他の例を示すグラフである。 同上清掃具のモータの駆動状態を示す説明図である。 第２の実施形態の電気掃除機の一部を模式的に示す断面図である。 同上モータの負荷電流値の時間変化の例を示すグラフである。

(第１の実施形態)
以下、第１の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１において、１は清掃具である。清掃具１は、掃除ヘッド等とも呼ばれ、床等の被掃除面である被掃除部Ｆを掃除する。清掃具１は、ケース体１０を備える。ケース体１０には、集塵口１００が形成されている。集塵口１００に臨んで回転清掃体１１がケース体１０に回転可能に取り付けられている。回転清掃体１１は、モータ１２により回転されて被掃除部Ｆの塵埃を掻き上げる。モータ１２は、図２に示す制御手段１３により制御される。なお、以下、図１に示す清掃具１の前後方向は、使用者が清掃具１を使用する際の使用者から見た方向を基準とする。一般的には、使用者から離れる方向を前方向、使用者に近づく方向を後方向とする。例えば、図１に示す矢印ＦＲ方向を前方向、矢印ＲＲ方向を後方向とする。

図３に示すように、清掃具１は、電気掃除機ＣＬに用いられる。本実施形態において、清掃具１は、電気掃除機ＣＬの掃除機本体２に配置された電動送風機等の吸引源３の駆動により生じた負圧によって空気とともに塵埃を分離部４へと吸い込む、吸引型の電気掃除機ＣＬに適用される。電気掃除機ＣＬは、床走行型又はキャニスタ型、スティック型、アップライト型、ハンディ型、あるいは、自走式電気掃除機等、任意のものとしてよい。本実施形態では、電気掃除機ＣＬは、スティック型の電気掃除機を例に挙げて説明する。また、図示される例では、清掃具１は、吸込口体又は床ブラシとも呼ばれ、管部である延長管５、あるいは、掃除機本体２に対し、ケース体１０に接続された接続部である接続管１４を介して機械的及び流体的に接続される。さらに、本実施形態において、吸引源３の動作又は吸引力、及び、回転清掃体１１又はモータ１２の回転のオンオフは、把持操作用の手元操作部６のスイッチ７の操作により使用者が設定する。掃除機本体２には、スイッチ７により設定された操作に応じて吸引源３を動作させる本体制御部８が配置されている。スイッチ７又は本体制御部８が、制御手段１３と電気的に接続される。制御手段１３は、清掃具１に配置されていてもよいが、本実施形態では、本体制御部８に制御手段１３の少なくとも一部が組み込まれている。電気掃除機ＣＬの電源部Ｂは、例えば掃除機本体２に配置される。本実施形態において、電源部Ｂはバッテリ又は二次電池とするが、これに限らず、商用電源等の外部電源から電力を取るコードリール装置等でもよい。

次に、制御手段１３の内部構造について図１及び図２を参照して説明する。

制御手段１３は、モータ１２の駆動電力を可変する電力可変部１３０を有する。電力可変部１３０は、モータ１２の駆動電力を無段階に変化させてもよいし、複数の段階のいずれかに変化させてもよい。本実施形態では、電力可変部１３０は、モータ１２の駆動電力を、少なくとも複数の段階のいずれかに設定可能となっている。

電力可変部１３０によるモータ１２の駆動電力の可変方法としては、例えば電源からモータ１２への通電時間又は通電量を調整し、モータ１２の駆動電力を、モータ１２の通電時間に応じて設定する。一例として、電力可変部１３０は、モータ１２への制御信号つまり印加電圧をＰＷＭ信号とし、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することで、モータ１２の駆動電力を設定する。つまり、ＰＷＭ信号のデューティ比を１００％とするとモータ１２の駆動電力が最大となり、ＰＷＭ信号のデューティ比を下げることでモータ１２の駆動電力が減少され、回転清掃体１１の回転速度及び回転トルクが低下するようになっている。つまり、電力可変部１３０は、モータ１２の駆動電力を増加させる際に、デューティ比を増加させ、モータ１２の駆動電力を減少させる際に、デューティ比を減少させる。本実施形態において、電力可変部１３０は、複数の異なるデューティ比を有し、モータ１２のＰＷＭ信号のデューティ比をこれらのデューティ比のいずれかに選択的に設定することにより、モータ１２の駆動電力を、複数の異なる駆動電力に設定可能となっている。

なお、制御手段１３又は電力可変部１３０は、回転清掃体１１を任意の方向に回転させるようにモータ１２を制御してよい。例えば、制御手段１３又は電力可変部１３０は、清掃具１の進行方向に拘らず回転清掃体１１の回転方向が一方向に固定されるようにモータ１２を制御してもよいし、清掃具１の進行方向に応じて回転清掃体１１の回転方向が切り換わるようにモータ１２を制御してもよい。本実施形態では、制御手段１３又は電力可変部１３０は、回転清掃体１１を被掃除部Ｆ側が前方から後方に向かう回転方向、つまり図１に示す矢印Ｘに示す反時計回り方向となるようにモータ１２の回転方向を制御する。つまり、本実施形態において、制御手段１３又は電力可変部１３０は、回転清掃体１１が被掃除部Ｆを前方から後方に擦る回転方向となるようにモータ１２の回転方向を制御する。すなわち、制御手段１３又は電力可変部１３０は、モータ１２の回転方向を所定の一定方向とする。本実施形態において、回転清掃体１１の回転方向は、清掃具１の前進にとっては順回転又は正転、つまり清掃具１の前進を補助する方向であり、清掃具１の後進にとっては逆回転又は逆転、つまり清掃具１の後進に対してより大きい負荷を与える方向である。

また、制御手段１３は、モータ１２の負荷電流値を検出する電流検出部１３１を有する。モータ１２の負荷電流値は、モータ１２により回転される回転清掃体１１の負荷状態を示す電流値であり、モータ１２の実電流値と相関を有する。モータ１２の実電流値は、例えば所定時間毎に所定回数取得した電流値の平均値である。一例として、実電流値は、Ｎ，Ｍを自然数として、１／Ｎ秒に一度取得した電流値のＭ回平均値とする。すなわち、実電流値は、取得時間Ｔ＝Ｍ／Ｎ秒間の電流値の平均値である。好ましくは、Ｎは２以上であり、Ｍは１、又は、Ｎの真の約数、すなわちＮより小さいＮの約数である。本実施形態では、Ｎ＝１０００、Ｍ＝１００とし、実電流値を取得時間Ｔ＝０．１秒間の電流値の平均値とする。この実電流値は、電力可変部１３０のＰＷＭ信号のデューティ比に大きく依存する。そのため、本実施形態において、負荷電流値は、ＰＷＭ信号のデューティ比から独立させるために、実電流値を電力可変部１３０でのＰＷＭ信号のデューティ比で除した値として求められる。すなわち、（負荷電流値）＝（実電流値）／（デューティ比）である。したがって、本実施形態の負荷電流値は、モータ１２に流れる電流値から算出された値である。

また、負荷電流値は、モータ１２に流れる電流値から算出された値に限らず、モータ１２に流れる電流値自体でもよいし、モータ１２に流れる電流値から所定値を減算した値等でもよい。この所定値は、回転清掃体１１又はモータ１２の回転負荷を一定又は略一定としたときの負荷電流値、例えば回転清掃体１１を空転させたとき、特に清掃具１の製造時に確認のために回転清掃体１１を空転させたときに検出されたモータ１２の負荷電流値の半分の値とする。すなわち、以下、「負荷電流値」とは、モータ１２に流れる電流値から算出された、この電流値と相関を有する値を含むものとする。また、「回転清掃体１１又はモータ１２の回転負荷」を単に「回転負荷」というものとする。

電流検出部１３１によるモータ１２の電流値の検出方法としては、一例として、検出素子である抵抗値が小さい抵抗、いわゆるシャント抵抗に電流を流し、シャント抵抗の両端に発生する電位差を増幅して変換部であるＡ／Ｄコンバータに入力し、Ａ／Ｄコンバータの出力を取り込む。

なお、本実施形態において、電流検出部１３１は、検出素子及びＡ／Ｄコンバータ等を有してモータ１２に流れる電流値を取得する電流値取得部、実電流値を求める実電流値算出部、及び、負荷電流値を求める負荷電流値算出部を備えるものとして説明したが、電流値取得部、実電流値算出部、及び、負荷電流値算出部については、それぞれ別個の回路部として構成されていてもよく、それらが任意に組み合わせられて構成されていてもよく、それらの一部が他の回路部の一部をなしていてもよい。すなわち、電流検出部１３１は、電流値取得部、実電流値算出部、及び、負荷電流値算出部を一体的に備えるものに限定されない。

さらに、制御手段１３は、メモリ等の記憶部１３２を有する。本実施形態において、記憶部１３２には、電流検出部１３１により検出された負荷電流値が都度記憶され、保持される。記憶部１３２に記憶される負荷電流値は、新たな負荷電流値を検出する度に更新されてもよいし、所定時間保持されて、新たな負荷電流値が検出される度に最も古い負荷電流値が削除されてもよい。また、記憶部１３２には、負荷電流値の最小値及び／又は最大値が記憶される。最小値、最大値は、所定時間保持された後、削除されてもよい。さらに、記憶部１３２には、各種の判定用の閾値や判定値等が記憶される。なお、以下、最小値とは、一つだけの最小の値に限るものではなく、最小の値に十分近い値、又は、変動する負荷電流値のうちの複数の極小値又はピーク値のいずれか、又は、それら極小値又はピーク値の少なくともいずれかの平均値等でもよい。同様に、最大値とは、一つだけの最大の値に限るものではなく、最大の値に十分近い値、又は、変動する負荷電流値のうちの複数の極大値又はピーク値のいずれか、又は、それら極大値又はピーク値の少なくともいずれかの平均値等でもよい。

また、制御手段１３は、判定部１３３を有する。判定部１３３は、電流検出部１３１で検出された負荷電流値及び記憶部１３２に記憶された過去の負荷電流値に基づき、清掃具１又は回転清掃体１１の状態を判定するとともに、この判定に応じて、電力可変部１３０によるモータ１２の駆動電力の設定を制御する。この判定部１３３による判定については、後述する。

なお、モータ１２及び制御手段１３の電源は、清掃具１に備えられていてもよいし、掃除機本体２の電源部Ｂから取ってもよい。

次に、第１の実施形態の動作を説明する。

掃除の際、使用者は、手元操作部６を把持し、スイッチ７を操作することで、本体制御部８が吸引源３を動作させる。吸引源３の動作により生じた負圧が、分離部４を介して延長管５、清掃具１と作用することで、集塵口１００から被掃除部の塵埃が空気とともに分離部４へと吸い込まれる。使用者は、手元操作部６により清掃具１を被掃除部Ｆ上に載置した状態で前後に交互に移動させることで、被掃除部Ｆ上の塵埃を分離部４へと順次吸い込ませていく。分離部４に吸い込まれた含塵空気は、分離部４において、塵埃が分離捕集される。塵埃が分離された空気は、吸引源３を冷却した後、掃除機本体２の外部に排出される。

また、制御手段１３は、電力可変部１３０により清掃具１のモータ１２を起動させて回転清掃体１１を回転させる。回転清掃体１１の回転により、被掃除部Ｆの塵埃が掻き上げられ、この掻き上げられた塵埃が、集塵口１００に作用する負圧によって分離部４へと吸い込まれる。なお、使用者は、回転清掃体１１による物体の巻き込みを防止する等、必要に応じて、スイッチ７を操作して清掃具１の回転清掃体１１の回転を停止させることが可能である。

制御手段１３は、モータ１２の起動時の駆動電力を任意に設定してよいが、本実施形態では、一例として、モータ１２の起動時すなわち回転清掃体１１を始動させる際に、清掃具１が被掃除部Ｆに接しているか否か不明であるため、より高い安全性を考慮し、好ましくは、制御手段１３は、電力可変部１３０によりモータ１２を相対的に小さい駆動電力で起動させる。これにより回転清掃体１１が低速回転する。そして、制御手段１３は、モータ１２の駆動電力が相対的に小さい状態で所定の増加条件を満たしたことを判定部１３３により判定したときに、電力可変部１３０によりモータ１２の駆動電力を増加させ、回転清掃体１１を高速回転させる。この制御を、以下、電力増加制御という。また、制御手段１３は、モータ１２の駆動電力が相対的に大きい状態で所定の減少条件を満たしたことを判定部１３３により判定したときに、電力可変部１３０によりモータ１２の駆動電力を減少させ、回転清掃体１１を低速回転又は停止させる。この制御を、以下、電力減少制御という。

上記の電力減少制御は、モータ１２の回転速度を、相対的に高い状態から減少させて、回転清掃体１１の回転速度又は回転トルクを小さくすることを狙った制御である。電力減少制御を実施すべき条件として、本実施形態では、（１）清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆから浮き上がった又は被掃除部Ｆから離れた場合、（２）清掃具１又は回転清掃体１１が接している被掃除部Ｆの種類が木床等の回転負荷が小さいものである場合、の少なくともいずれかの場合を考慮する。本実施形態では、これらを制御手段１３の電流検出部１３１により検出されたモータ１２の負荷電流値に基づき判定部１３３により判定する。

上記の（１）の場合には、回転清掃体１１に加わる負荷が相対的に小さいため、モータ１２の負荷電流値が相対的に小さい。したがって、これらの場合には、図４に示すように、負荷電流値Ｉ（ｔ）が小さく、かつ、負荷電流値Ｉ（ｔ）又は負荷電流値Ｉ（ｔ）の変動が小さい状態が所定時間以上に亘り継続すると想定される。

そこで、制御手段１３は、モータ１２の所定の負荷電流値が、その直前の負荷電流値と略同一又は同一である場合、負荷電流値の変動が小さいと判定する。具体的に、制御手段１３は、判定部１３３において、電流検出部１３１により検出されたモータ１２の所定の負荷電流値と記憶部１３２により記憶されたその直前の負荷電流値とに基づく算出値Ｃが第一時間Ｔ１に亘り第一閾値Ｔｈ１以上第二閾値Ｔｈ２以下にある第一条件を少なくとも満たしたと判定した場合、判定部１３３から電力可変部１３０に信号を出力してモータ１２の駆動電力を低減させる、又は、相対的に小さい駆動電力に設定する電力減少制御を実施する。すなわち、本実施形態において、第一条件とは、例えば清掃具１又は回転清掃体１１の被掃除部Ｆに対する離着を判定する離着判定条件である。つまり、本実施形態の第一条件とは、所定の第一時間Ｔ１に亘りモータ１２の負荷電流値の変動が小さいことである。

本実施形態において、「所定の負荷電流値」とは、判定時から所定の短時間以内の、すなわち直近の負荷電流値等をいい、好適には最新の負荷電流値が用いられるが、これに限らず、最新の負荷電流値に対して直前の負荷電流値、すなわち記憶部１３２に記憶されている負荷電流値のうち最新のもの、つまり判定時から取得時間Ｔ秒前の負荷電流値でもよい。また、直前の負荷電流値とは、記憶部１３２に記憶されている負荷電流値のうち所定の負荷電流値に最も近い過去のもの、つまり所定の負荷電流値から取得時間Ｔ秒前の負荷電流値とするが、これに限らず、所定の負荷電流値から２Ｔ秒前あるいは３Ｔ秒前等、十分短い所定時間以内の過去の負荷電流値を用いてもよいし、所定の負荷電流値から所定時間以内の負荷電流値の平均値等、直前の複数の負荷電流値から算出された値でもよい。

また、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値とに基づく算出値Ｃとは、例えば所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差、及び／又は、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との比である。

第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２は、負荷電流値よりも十分に小さい値であり、例えば負荷電流値の１／１０程度のオーダとする。

第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２は、回転負荷を一定又は略一定としたときの負荷電流値の変動に基づき設定される値である。第二閾値Ｔｈ２は第一閾値Ｔｈ１より大きい値である。算出値Ｃが所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差である場合、本実施形態において、第一閾値Ｔｈ１は、負の値であり、例えば－２５ｍＡ、第二閾値Ｔｈ２は、正の値であり、例えば２５ｍＡとする。すなわち、この例では、第二閾値Ｔｈ２は第一閾値Ｔｈ１と絶対値が等しい。この場合、判定部１３３では、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差と、第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２と、をそれぞれ直接比較してもよいし、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差の絶対値と、第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２の絶対値である第一絶対値Ａ１と、を比較してもよい。また、回転清掃体１１が空転している場合、モータ１２の発熱によって基本的に負荷電流値が下がると考えられるため、判定部１３３は、モータ１２の負荷電流値の減少よりも増加に対して、より厳しい判定をしてもよい。その場合、第二閾値Ｔｈ２は、第一閾値Ｔｈ１の絶対値よりも小さい正の値とする。この場合、第二閾値Ｔｈ２は、例えば１５ｍＡとする。

また、算出値Ｃが所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との比である場合、本実施形態において、第一閾値Ｔｈ１は、１未満で、例えば０．９７、第二閾値Ｔｈ２は、１より大きく、例えば１／０．９７とする。すなわち、この例では、第一閾値Ｔｈ１と第二閾値Ｔｈ２とは互いに逆数であり、それぞれ正の値である。この場合、判定部１３３では、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との比と、第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２と、をそれぞれ比較してもよいし、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差の絶対値と、所定の負荷電流値又は直前の負荷電流値に（１－第一閾値Ｔｈ１）を乗算した値と、を比較してもよい。また、回転清掃体１１が空転している場合、モータ１２の発熱によって基本的に負荷電流値が下がると考えられるため、判定部１３３は、モータ１２の負荷電流値の減少よりも増加に対して、より厳しい判定をしてもよい。その場合、第二閾値Ｔｈ２は、第一閾値Ｔｈ１の逆数よりも大きい正の値とする。この場合、第二閾値Ｔｈ２は、例えば１．０１とする。

さらに、モータ１２には吸引源３からノイズが混入することがあり、また、Ａ／Ｄコンバータの精度が十分でない場合もあることから、このような場合に算出値Ｃが第一閾値Ｔｈ１に対して僅かに小さかったり、第二閾値Ｔｈ２に対して僅かに大きかったりすると、上記の（１）の判定が第一時間Ｔ１延期されることとなる。そこで、好ましくは、判定部１３３による算出値Ｃと第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２との比較判定には、それぞれ余裕又は幅を持たせておく。すなわち、本実施形態では、制御手段１３は、算出値Ｃが第一閾値Ｔｈ１より小さくかつ第三閾値Ｔｈ３より大きい場合、又は、第二閾値Ｔｈ２より大きく第四閾値Ｔｈ４未満である場合に、第一時間Ｔ１を延長する。つまり、本実施形態では、制御手段１３は、第一条件を満たしていない場合でも、算出値が第三閾値Ｔｈ３と第四閾値Ｔｈ４との間の範囲にあれば、判定を保留する。

第三閾値Ｔｈ３及び第四閾値Ｔｈ４は、負荷電流値よりも十分に小さい値であり、例えば負荷電流値の１／１０程度のオーダとする。第三閾値Ｔｈ３は、第一閾値Ｔｈ１より小さい値であり、第四閾値Ｔｈ４は、第二閾値Ｔｈ２より大きい値である。つまり、算出値Ｃが第一閾値Ｔｈ１よりも僅かに小さい場合、あるいは、算出値が第二閾値Ｔｈ２よりも僅かに大きい場合、制御手段１３は、判定部１３３による判定を一時的に保留することで、実質的に第一時間Ｔ１を延長する。第一時間Ｔ１を延長する長さは、第一時間Ｔ１よりも小さい所定の単位時間とする。単位時間は、例えば取得時間Ｔと相関を有する十分短い時間とし、本実施形態では取得時間Ｔと等しいものとする。

例えば、算出値Ｃが所定の負荷電流値と直前の負荷電流値との差である場合、第三閾値Ｔｈ３は負の値であり、－５０ｍＡ、第四閾値Ｔｈ４は正の値であり、５０ｍＡ等とする。すなわち、この例では、第四閾値Ｔｈ４は第三閾値Ｔｈ３と絶対値が等しい。この場合、判定部１３３では、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差と、第三閾値Ｔｈ３及び第四閾値Ｔｈ４と、をそれぞれ直接比較してもよいし、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差の絶対値と、第三閾値Ｔｈ３及び第四閾値Ｔｈ４の絶対値である第二絶対値Ａ２と、を比較してもよい。

また、算出値Ｃが所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との比である場合、例えば第三閾値Ｔｈ３は第四閾値Ｔｈ４の逆数で、それぞれ正の値とする。この場合、判定部１３３では、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との比と、第三閾値Ｔｈ３及び第四閾値Ｔｈ４と、をそれぞれ比較してもよいし、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差の絶対値と、所定の負荷電流値又は直前の負荷電流値に（１－第三閾値Ｔｈ３）を乗算した値と、を比較してもよい。

第一時間Ｔ１は、実電流値又は負荷電流値の取得時間Ｔと相関を有する時間である。例えば、第一時間Ｔ１は、実電流値又は負荷電流値の取得時間Ｔの整数倍である。本実施形態において、第一時間Ｔ１は、１秒未満、例えば０．８秒とする。

但し、被掃除部Ｆ上で清掃具１が仮に静止していても、使用者が、回転清掃体１１を壁際の被掃除部Ｆに押し付けて壁際の塵埃を掻き出すために清掃具１を被掃除部Ｆ上に固定して意図的に高負荷状態を継続させている場合、あるいは毛足が長い絨毯等の回転負荷が大きい被掃除部Ｆ上に清掃具１が静止している場合等には、回転清掃体１１による除塵の効率を考慮して、電力減少制御を実施しないほうがよいことがある。そこで、好ましくは、制御手段１３は、モータ１２の所定の負荷電流値の大きさを加味して電力減少制御の実施の可否を決定する。

本実施形態では、制御手段１３は、電流検出部１３１により検出されたモータ１２の所定の負荷電流値が第二閾値Ｔｈ２より大きい予め設定された第五閾値Ｔｈ５以上であると判定部１３３により判定した場合、仮に算出値が第一閾値Ｔｈ１以上第二閾値Ｔｈ２以下の状態が第一時間Ｔ１に亘り継続したとしても、電力減少制御を実施しないようにする。本実施形態において、第五閾値Ｔｈ５は、第四閾値Ｔｈ４より大きい値とする。この第五閾値Ｔｈ５は、清掃具１を所定温度以下に冷却した状態で回転清掃体１１を空転させたときのモータ１２の負荷電流値よりも大きな値とすることが望ましい。

これらの制御を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図５に示すフローチャートにおいては、算出値Ｃが所定の負荷電流値と直前の負荷電流値との差であり、第一閾値Ｔｈ１と第二閾値Ｔｈ２との絶対値が等しく、かつ、第三閾値Ｔｈ３と第四閾値Ｔｈ４との絶対値が等しい場合について説明する。

まず、ステップＳ１において、制御手段１３は、判定部１３３において、負荷電流値Ｉ（ｔ）が第五閾値Ｔｈ５以上であるか、あるいは、算出値Ｃの絶対値が第二絶対値Ａ２より大きいかを判定する。つまり、ステップＳ１では、制御手段１３は、判定部１３３において、負荷電流値Ｉ（ｔ）が第五閾値Ｔｈ５以上であるか、あるいは、算出値Ｃが第三閾値Ｔｈ３より小さいか、あるいは、算出値Ｃが第四閾値Ｔｈ４より大きいか、を判定する。ステップＳ１において、負荷電流値Ｉ（ｔ）が第五閾値Ｔｈ５以上である、又は、算出値Ｃの絶対値が第二絶対値Ａ２より大きいと判定した場合、つまりステップＳ１のＹＥＳの場合には、ステップＳ２において、制御手段１３は、判定部１３３において、判定値をリセット、つまりカウンタ等の判定値を０に設定し、ステップＳ５に進む。これらステップＳ１，Ｓ２により、負荷電流値Ｉ（ｔ）が第五閾値Ｔｈ５以上である、又は、算出値Ｃが第三閾値Ｔｈ３より小さい、又は、算出値Ｃが第四閾値Ｔｈ４より大きい場合には、それぞれ判定部１３３による判定がリセットされることとなる。

ステップＳ１において、負荷電流値Ｉ（ｔ）が第五閾値Ｔｈ５未満であり、かつ、算出値Ｃの絶対値が第二絶対値Ａ２以下であると判定した場合、つまりステップＳ１のＮＯの場合、ステップＳ３において、制御手段１３は、判定部１３３において、算出値Ｃの絶対値が第一絶対値Ａ１以下であるかを判定する。つまり、ステップＳ３では、制御手段１３は、判定部１３３において、算出値Ｃが第一閾値Ｔｈ１以上、かつ、第二閾値Ｔｈ２以下であるか、を判定する。ステップＳ３において、算出値Ｃの絶対値が第一絶対値Ａ１以下であると判定した場合、つまりステップＳ３のＹＥＳの場合には、ステップＳ４において、判定値を１加算し、ステップＳ５に進む。すなわち、ステップＳ１，Ｓ３，Ｓ４により、負荷電流値Ｉ（ｔ）が第五閾値Ｔｈ５未満であり、かつ、算出値Ｃが第一閾値Ｔｈ１以上第二閾値Ｔｈ２以下である場合には、判定値が１加算されることとなる。

ステップＳ５において、制御手段１３は、判定部１３３において、判定値が所定の回数閾値以上であるかを判定する。ステップＳ５において、判定値が所定の回数閾値以上であると判定した場合、つまりステップＳ５のＹＥＳの場合には、ステップＳ６において、制御手段１３は、電力減少制御を実施し、判定値を０にリセットし、ステップＳ１に進む。

また、ステップＳ５において、判定値が所定の回数閾値以上でないと判定した場合、つまりステップＳ５のＮＯの場合には、そのままステップＳ１に進む。

これらの判定及び制御が、取得時間Ｔ毎に実施されることで、回数閾値は第一時間Ｔ１と相関を有する値となり、本実施形態では（第一時間Ｔ１）／（取得時間Ｔ）となる。例えば、本実施形態のように、取得時間Ｔが０．１秒、第一時間Ｔ１が０．８秒の場合、回数閾値は８となる。

また、ステップＳ３において、算出値Ｃの絶対値が第一絶対値Ａ１以下でないと判定した場合、つまりステップＳ３のＮＯの場合、ステップＳ５に進む。すなわち、ステップＳ１，Ｓ３により、算出値Ｃが第一閾値Ｔｈ１より小さく、かつ、第三閾値Ｔｈ３より大きい場合、又は、第二閾値Ｔｈ２より大きく、かつ、第四閾値Ｔｈ４未満である場合には、判定値が加算もリセットもされず、判定値の値が保持されたまま判定が進む。したがって、ステップＳ５での判定結果が、１回前のステップＳ５の判定結果と同一のまま変化がなく、ステップＳ１～Ｓ５の制御をもう一度繰り返す、つまり取得時間Ｔだけ判定が先送りされることとなるため、第一条件を判定するための第一時間Ｔ１が実質的に延長されることとなる。

さらに、上記の（２）の場合には、回転負荷が相対的に小さいことにより、モータ１２の負荷電流値が相対的に小さい。また、清掃具１を後進させているときの負荷電流値は、被掃除部Ｆの種類に寄らず略一定であるため、過去の所定時間内の負荷電流値の最小値からの変動は、被掃除部Ｆによる回転負荷を反映しているものと想定される。

そこで、制御手段１３は、所定の第二時間Ｔ２内のモータ１２の負荷電流値の変化に基づく第二条件を満たした場合にも電力減少制御を実施する。すなわち、本実施形態において、第二条件とは、被掃除部Ｆによる回転負荷に基づく種類判定条件である。図示される例では、第二条件とは、被掃除部Ｆが、木床等の回転負荷が小さいものであるか否かを判定する被掃除部の種類判定条件である。

本実施形態において、第二条件とは、所定の第二時間Ｔ２内のモータ１２の負荷電流値の変動が小さいことである。一例として、第二条件とは、少なくともモータ１２の所定の負荷電流値と所定の第二時間Ｔ２内のモータ１２の負荷電流値の最小値とに基づく算出値が所定の変動閾値以下であることである。

具体的に、制御手段１３は、判定部１３３において、所定の第二時間以内の負荷電流値の最小値に対する所定の負荷電流値の差及び／又は比が所定の第一変動閾値以下であると判定した場合、判定部１３３から電力可変部１３０に信号を出力してモータ１２の駆動電力を低減させる、又は、相対的に小さい駆動電力に設定する電力減少制御を実施する。この判定部１３３での判定には、算出値Ｃが所定の第六閾値以上であると判定したか否か、及び／又は、所定の負荷電流値が所定の第一閾値電流値以上及び／又は第一閾値電流値よりも大きい所定の第二閾値電流値未満であるか否かを加味してもよい。

第二時間Ｔ２は、実電流値又は負荷電流値の取得時間Ｔと相関を有する時間である。例えば、第二時間Ｔ２は、実電流値又は負荷電流値の取得時間Ｔの整数倍である。本実施形態において、第二時間Ｔ２は、一般的な使用者が清掃具１の後進を開始してから停止又は再度前進するまでの時間以上に設定される。一般的な使用者による清掃具１の移動速度は、ＪＩＳ等の所定の規格に規定されているように、０．５ｍ／秒であり、一般的な使用者が清掃具１の前進を開始してから停止するまでの時間は、０．８～１秒程度、清掃具１の後進を開始してから停止又は再度前進するまでの時間は、１．５～２秒程度である。本実施形態において、制御手段１３は、判定部１３３による上記の第一時間Ｔ１を用いた判定は短時間で行えるため、第二時間Ｔ２は、第一時間Ｔ１よりも長い時間とし、上記の（２）の判定に要する時間を、上記の（１）の判定に要する時間よりも長く取ることで、判定精度を向上するとともに、絨毯等の回転負荷が大きい被掃除部Ｆにおいてモータ１２の回転数すなわち回転清掃体１１の回転数を低下させることを抑制することが好ましい。好ましくは、第二時間Ｔ２は、所定の閾値時間と等しく、本実施形態において、例えば２．０秒とする。

第一変動閾値及び第六閾値は、それぞれ負荷電流値よりも十分に小さい値であり、例えば負荷電流値の１／１０程度のオーダとする。

これに限らず、被掃除部Ｆの種類は、画像あるいは接触抵抗等の被掃除部Ｆを示す情報の取得に基づき被掃除部Ｆの種類を判定する既知の種類判定手段により判定してもよい。

また、本実施形態では、上記の（１）の場合の第一条件に加えて、さらに第二条件を満たしたときに、制御手段１３が電力減少制御を実施してもよい。

なお、本実施形態において、電力減少制御における「モータ１２の駆動電力を減少させる」又は「相対値に小さい駆動電力に設定する」とは、制御手段１３が、電力可変部１３０により、モータ１２の駆動電力を０以上の所定の第一駆動電力に設定することを言う。第一駆動電力とは、電力可変部１３０で設定可能な複数の駆動電力のうち相対的に小さいほうの駆動電力、あるいは、回転清掃体１１に使用者が触れても安全な小さい回転数となる駆動電力等である。

上記の（１）及び（２）において、第一駆動電力は、それぞれ同一でもよいが、好ましくは異なっている。上記の（１）の場合、被掃除部Ｆから清掃具１又は回転清掃体１１が離れていることが想定されるため、回転清掃体１１の回転数をより低減させ、仮に回転清掃体１１に触れても安全な回転数とすることが好ましい。そこで、上記の（１）の場合の判定結果に応じて設定される一の第一駆動電力は、上記の（２）の判定結果に応じて設定される他の第一駆動電力よりも小さい。例えば、電力可変部１３０は、上記の（１）の判定結果に応じて設定される一の第一駆動電力用のＰＷＭ信号のデューティ比を２０％とし、上記の（２）の判定結果に応じて設定される他の第一駆動電力用のＰＷＭ信号のデューティ比を４０％あるいは３０％等とする。

したがって、仮にモータ１２の駆動電力が一の第一駆動電力の状態で第一条件を満たした場合、及び、モータ１２の駆動電力が他の第一駆動電力の状態で第二条件を満たした場合には、モータ１２の駆動電力はそのまま維持されることとなる。また、モータ１２の駆動電力が他の第一駆動電力の状態で第一条件を満たした場合には、モータ１２の駆動電力はさらに低減されることとなる。

その他、回転清掃体１１が物体を巻き込んだ場合、あるいは、モータ１２が過熱した場合にも、電力減少制御を実施してもよい。特に、回転清掃体１１が物体を巻き込んだ場合には、モータ１２の駆動電力を０に低減させてもよい。これらの場合も、モータ１２の負荷電流値、及び、所定時間内における負荷電流値の変化を用いて判定してもよい。

一方、上記の電力増加制御は、モータ１２の回転速度を、相対的に低い状態から増加させて、回転清掃体１１の回転速度又は回転トルクを大きくすることを狙った制御である。電力増加制御を実施するための条件としては、任意の条件としてよいが、本実施形態では、掃除時に清掃具１が被掃除部Ｆに接した状態で前後に往復させる動作に着目し、この往復動作の少なくとも一部をモータ１２の負荷電流値に基づき検出したときに制御手段１３が電力増加制御を実施する。

すなわち、使用者が清掃具１を前方に押して清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆに接した状態で前進する場合、清掃具１に下方への荷重が加わることで回転清掃体１１が被掃除部Ｆに押し付けられるため、図６に示すように、負荷電流値Ｉ（ｔ）が被掃除部Ｆの種類に応じて増加する。他方、使用者が清掃具１を後方に引いて清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆに接した状態で後進する場合には、清掃具１に接続管１４を介して斜め上方への引っ張り力が作用することで回転清掃体１１が被掃除部Ｆへの押し付けが緩和されるため、負荷電流値Ｉ（ｔ）が減少する。さらに、使用者が清掃具１を被掃除部Ｆ上で停止させている場合には、負荷電流値が、清掃具１の前進時より小さく後進時より大きい。

そのため、制御手段１３は、判定部１３３により、電流検出部１３１により検出されたモータ１２の所定の負荷電流値が所定の第二時間Ｔ２以内に少なくとも増加した第三条件を満たしたと判定した場合、判定部１３３から電力可変部１３０に信号を出力してモータ１２の駆動電力を増加させる、又は、相対的に大きい駆動電力に設定する。好ましくは、制御手段１３は、判定部１３３により、電流検出部１３１により検出されたモータ１２の所定の負荷電流値が所定の第二時間Ｔ２以内に少なくとも増加した後に減少した第三条件を満たしたと判定した場合、特に本実施形態では、制御手段１３は、判定部１３３により、電流検出部１３１により検出されたモータ１２の所定の負荷電流値が所定の第二時間Ｔ２以内に少なくとも増加した後に減少しさらに増加した第三条件を満たしたと判定した場合、判定部１３３から電力可変部１３０に信号を出力してモータ１２の駆動電力を増加させる、又は、相対的に大きい駆動電力に設定する。

具体的に、制御手段１３は、判定部１３３において、過去の第一所定時間以内の負荷電流値の最小値に対する所定の負荷電流値の差及び／又は比が所定の第二変動閾値以上であると判定した場合に、負荷電流値が増加したと判定する。この判定部１３３における電流増加の判定には、算出値Ｃが所定の第七閾値以上であると判定したか否か、及び／又は、所定の負荷電流値が所定の第三閾値電流値以上であるか否かを加味してもよい。

また、制御手段１３は、判定部１３３において、過去の第二所定時間以内の負荷電流値の最大値に対する所定の負荷電流値の差及び／又は比が所定の第三変動閾値以下であると判定した場合に、負荷電流値が減少したと判定する。この判定部１３３での判定には、算出値Ｃが所定の第八閾値以上であると判定したか否か、及び／又は、所定の負荷電流値が所定の第四閾値電流値以上及び／又は第四閾値電流値よりも大きい所定の第五閾値電流値未満であるか否かを加味してもよい。

第一所定時間と第二所定時間とは、異なっていてもよいし同一でもよい。第一所定時間及び第二所定時間は、それぞれ第二時間Ｔ２よりも短く、かつ、第一所定時間と第二所定時間との和は第二時間Ｔ２以下である。例えば、本実施形態において、第一所定時間及び第二所定時間は、それぞれ１．０～２．０秒とする。

第二変動閾値及び第三変動閾値、第七閾値及び第八閾値は、それぞれ負荷電流値よりも十分に小さい値であり、例えば負荷電流値の１／１０程度のオーダとする。例えば、第二変動閾値と第三変動閾値とは、過去の第一所定時間以内の負荷電流値の最小値と過去の第二所定時間以内の負荷電流値の最大値とに対する所定の負荷電流値の差に対する閾値の場合、互いに絶対値が等しく、符号が逆、つまり第二変動閾値が正、第三変動閾値が負の値とし、過去の第一所定時間以内の負荷電流値の最小値と過去の第二所定時間以内の負荷電流値の最大値とに対する所定の負荷電流値の比に対する閾値の場合、互いに逆数等とする。

そして、本実施形態では、制御手段１３は、判定部１３３が、モータ１２の負荷電流値が増加したか否かを判定する増加待機状態から、モータ１２の負荷電流値が増加したことを検出すると、モータ１２の負荷電流値が減少したか否かを判定する減少待機状態となり、減少待機状態から、モータ１２の負荷電流値が減少したことを検出すると、モータ１２の負荷電流値が増加したか否かを判定する再増加待機状態となり、再増加待機状態からモータ１２の負荷電流値が増加したことを検出すると、電力増加制御を実施する。

なお、本実施形態において、電力増加制御における「モータ１２の駆動電力を増加させる」又は「相対値に大きい駆動電力に設定する」とは、制御手段１３が、電力可変部１３０により、モータ１２の駆動電力をデューティ１００％以下の所定の第二駆動電力に設定することを言う。第二駆動電力とは、電力可変部１３０で設定可能な複数の駆動電力のうち相対的に大きいほうの駆動電力であり、第一駆動電力よりも大きい。本実施形態では、電力可変部１３０は、第二駆動電力用のＰＷＭ信号のデューティ比を例えば１００％とする。したがって、仮にモータ１２の駆動電力が第二駆動電力の状態で第三条件を満たした場合には、モータ１２の駆動電力はそのまま維持されることとなる。

但し、判定部１３３によりモータ１２の所定の負荷電流値の増減を判定している第二時間Ｔ２以内に、第一条件が満たされたと判定した場合には、制御手段１３は電力減少制御を優先して実施し、モータ１２の所定の負荷電流値の増減の判定を初期化してキャンセルする。

すなわち、上記の（１）の判定は、モータ１２の駆動電力に拘らず実施される。つまり、モータ１２の駆動電力が第一駆動電力に低減されていても、上記の（１）の判定は実施される。

上記の電力減少制御及び電力増加制御によるモータ１２の状態遷移を図７に示す。図示される例では、運転開始後のモータ１２の起動時には、モータ１２は相対的に小さい駆動電力で駆動されて低速回転状態となる。なお、他の例として、モータ１２は、第一駆動電力等で起動させて高速回転状態としてもよい。低速回転状態から第三条件を満たした場合には電力増加制御により高速回転状態、つまり第二駆動電力による駆動状態に遷移する。また、高速回転状態から第一条件及び／又は第二条件を満たした場合には、電力減少制御により低速回転状態、つまり第一駆動電力による駆動状態に遷移したり、停止状態に遷移したりする。さらに、低速回転状態において、減少待機状態及び再増加待機状態中に第一条件が満たされた場合には、増加判定及び減少判定がキャンセルされて、電力増加制御の初期状態である増加待機状態に遷移する。したがって、清掃具１は、絨毯等の回転負荷が大きい被掃除部Ｆ上で掃除動作をしているときに、モータ１２の駆動電力がデューティ比１００％の第二駆動電力でモータ１２及び回転清掃体１１が高速回転し、木床等の回転負荷が小さい被掃除部Ｆ上で掃除動作をしているときに、モータ１２の駆動電力がデューティ比４０％あるいは３０％の一の第一駆動電力でモータ１２及び回転清掃体１１が中速回転又は低速回転し、木床等の回転負荷が小さい被掃除部Ｆ上で静止しているときに、モータ１２の駆動電力がデューティ比２０％の他の第一駆動電力でモータ１２及び回転清掃体１１が低速回転する。運転終了時には、モータ１２の駆動電力がデューティ比０％となってモータ１２及び回転清掃体１１が回転停止する。

さらに、制御手段１３は、好ましくは、モータ１２の起動と、モータ１２の駆動電力の変更、つまり電力増加制御あるいは電力減少制御と、の少なくともいずれかの後の一定時間、少なくともモータ１２の駆動電力の変更に関する処理をしない。ここで、駆動電力の変更に関する処理をしない、とは、モータ１２の負荷電流値を測定しない、モータ１２の駆動電力の増加又は減少の判定をしない、モータ１２の駆動電力を増加又は減少させない、のうちの少なくともいずれかを意味する。最も簡単な例としては、制御手段１３は、モータ１２の起動後と、モータ１２の駆動電力の変更後、つまり電力増加制御後あるいは電力減少制御後に、一定時間処理を待機する。

このように、第１の実施形態によれば、少なくともモータ１２の所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値とに基づく算出値Ｃが所定の第一時間Ｔ１に亘り負荷電流値よりも小さい第一閾値Ｔｈ１以上第二閾値Ｔｈ２以下にある第一条件を満たした場合に、制御手段１３がモータ１２の駆動電力を減少させるため、例えば清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆから離れている状態等の、モータ１２の駆動電力を低下させたい状態を短時間で検出して駆動電力を素早く低下させることができるので、省電力化が可能になる。

つまり、清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆから離れると回転清掃体１１が空転状態となるため、被掃除部Ｆ上、特に木床等の回転負荷が小さい被掃除部Ｆ上に清掃具１を載置する場合よりもモータの負荷電流値が下がり、かつ、負荷電流値の変動は、木床や絨毯等の被掃除部Ｆ上を掃除する際に比べて顕著に小さくなる。よって、本実施形態では、負荷電流値の変化が極めて少ない状態が所定時間継続した場合は、清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆから離れているものと想定して、制御手段１３がモータ１２の駆動力を低下させ、回転清掃体１１の回転トルクを低減させることができる。本実施形態では、制御手段１３が、モータ１２の所定の負荷電流値と直前の負荷電流値とを比較しているため、過去の所定時間の負荷電流値の最大値や最小値等と比較する場合よりも判定を短時間で実施できるだけでなく、負荷電流値を記憶する記憶部１３２も過大なものが不要な、簡素な構成である。また、清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆから離れていることを検出してモータ１２の駆動電力を低下させるための安全装置が不要であり、清掃具１を軽量化して簡素に構成できるとともに、安全性の確保と掃除性能とを両立できる。

モータ１２の負荷電流値には、モータ１２の個体差、例えば巻線抵抗の偏差、特に電力を回転エネルギーに変換する効率のばらつきや温度、モータ１２により回転される回転清掃体１１の汚れ、毛絡み、被掃除部Ｆの種類や清掃具１の使い方等の条件に起因する要因が含まれるため、算出値Ｃを、所定の負荷電流値から直前の負荷電流値を減算した値とすることで、これら要因に起因する負荷電流値のばらつきを抑制でき、この算出値Ｃを用いることにより制御手段１３の判定精度が向上する。

この場合、第一閾値Ｔｈ１を負の値とし、第二閾値Ｔｈ２を第一閾値Ｔｈ１と絶対値が等しい正の値とすることで、算出値Ｃの絶対値を第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２の絶対値である第一絶対値Ａ１と比較するだけで、算出値Ｃと第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２とをそれぞれ比較することが可能となるため、算出値Ｃと第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２とをそれぞれ比較する場合よりも、制御手段１３による比較判定処理を軽減できる。

あるいは、算出値Ｃを、所定の負荷電流値を直前の負荷電流値で除した値とすることで、モータ１２のばらつきや温度あるいは回転清掃体１１の汚れ、毛絡み、被掃除部Ｆの種類や清掃具１の使い方等の条件に起因する負荷電流値のばらつきを抑制でき、この算出値Ｃを用いることにより制御手段１３の判定精度が向上する。

この場合、第二閾値Ｔｈ２を、第一閾値Ｔｈ１の逆数とすることで、算出値Ｃに代えて、所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値との差の絶対値と、所定の負荷電流値又は直前の負荷電流値に（１－第一閾値Ｔｈ１）を乗算した値と、を比較するだけで、算出値Ｃと第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２とをそれぞれ比較することが可能となるため、算出値Ｃと第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２とをそれぞれ比較する場合よりも、制御手段１３による比較判定処理を軽減できる。

また、算出値Ｃが第一閾値Ｔｈ１より小さく、かつ、第一閾値Ｔｈ１より小さい第三閾値Ｔｈ３より大きい場合、又は、第二閾値Ｔｈ２より大きく、かつ、第二閾値Ｔｈ２より大きい第四閾値Ｔｈ４未満である場合に、制御手段１３が第一時間Ｔ１を延長することで、電流検出部１３１の検出精度、吸引源３からのノイズ等の外的要因に起因すると考えられる程度に負荷電流値の変化が小さい場合には、判定を保留し、一時的な電流変化が収まるのを待ってから判定を続行することで、判定をキャンセルする場合と比較して、判定の遅延を最小限に抑制できる。

制御手段１３は、所定の負荷電流値が第二閾値Ｔｈ２より大きい第五閾値Ｔｈ５以上である場合に、モータ１２の駆動電力を減少させる制御を実施しないことで、例えば使用者が、回転清掃体１１を壁際の被掃除部Ｆに押し付けて壁際の塵埃を掻き出すために清掃具１を被掃除部Ｆ上に固定して意図的に高負荷状態を継続させていることが想定される場合、あるいは、回転負荷が大きい絨毯等の被掃除部Ｆに清掃具１を静止させている場合には、モータ１２の駆動電力を低下させないように制御でき、回転清掃体１１のトルクを確保し、ごみ取れを確保できる。

制御手段１３は、第一時間Ｔ１よりも長い所定の第二時間Ｔ２内の負荷電流値の変化に基づく第二条件を満たしたときにモータ１２の駆動電力を減少させるので、第一条件の判定よりも長い時間を掛けて負荷電流値の変化に基づく第二条件によって被掃除部Ｆの種類を判定可能となる。そのため、清掃具１又は回転清掃体１１の被掃除部Ｆに対する離着については比較的短い第一時間Ｔ１で高速に判定し、駆動電力を素早く低減して回転清掃体１１の回転トルクを低下させることが可能であるとともに、被掃除部Ｆの種類については第一時間Ｔ１よりも長い第二時間Ｔ２を利用して時間を掛けることで判定精度を向上でき、モータ１２の駆動電力を低下させることが好ましくない絨毯等の回転負荷が大きい被掃除部Ｆに対しモータ１２の駆動電力を低下させてしまうことを抑制できる。

制御手段１３は、所定の負荷電流値が所定の第二時間Ｔ２以内に少なくとも増加した第三条件を満たしたとき、好ましくは所定の負荷電流値が所定の第二時間Ｔ２以内に少なくとも増加した後減少した第三条件を満たしたとき、本実施形態では第二時間Ｔ２以内に増加した後減少しさらに増加した第三条件を満たしたときにモータ１２の駆動電力を増加させることで、例えば使用者が清掃具１を被掃除部Ｆに載置した状態で前後に移動させたことを所定の負荷電流値の変動に応じて検出可能となる。そのため、モータ１２が低い駆動電力で駆動されている状態で、この動作の検出に応じてモータ１２の駆動電力を増加させることによって、掃除具１を被掃除部Ｆに接した状態で前後に移動させる掃除操作に応じて、清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆに対する離着を検出する安全装置等を用いることなく、回転清掃体１１の回転トルクを容易に増加させることができる。

このとき、第二時間Ｔ２以内に第一条件を満たした場合には、清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆに対して離れた状態で使用者が回転清掃体１１に触れた、あるいは回転清掃体１１に触れた後回転清掃体１１を離した状態であると想定される。そのため、この場合には、所定の負荷電流値の増減の判定をキャンセルすることで、その後使用者が仮に再度回転清掃体１１に触れたとしても、制御手段１３がモータ１２の駆動電力を増加させることがなく、回転清掃体１１の回転トルクを低いまま保って安全性をより高く保つことができる。

上記の清掃具１を備えることで、省電力、かつ、簡素な構成で、安全性と掃除性能とを両立可能な電気掃除機ＣＬを提供できる。

(第２の実施形態)
次に、第２の実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態において、清掃具１は、清掃具１又は回転清掃体１１の被掃除部Ｆに対する離着を検出する安全装置９を備えている。安全装置９は、被掃除部Ｆに対する離着を被掃除部Ｆに対する離着に応じて直接検出する既知のものである。制御手段１３は、安全装置９が被掃除部Ｆから離れたことを検出したことに応じて、電力減少制御を実施する。この場合、第１の実施形態のように、モータ１２の負荷電流値を用いて、清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆから離れていることを検出しなくてもよい。

そこで、本実施形態では、モータ１２の負荷電流値を用いて清掃具１が、木床等の回転負荷が小さい被掃除部Ｆに接した状態で静止している場合を検出する。すなわち、清掃具１が木床等の回転負荷が小さい被掃除部Ｆに接した状態で静止している場合、モータ１２の負荷電流値が小さく、かつ、負荷電流値又は負荷電流値の変動が小さい状態が所定時間以上に亘り継続すると想定される。

そのため、第１の実施形態と同様に、モータ１２の所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値とに基づく算出値Ｃが所定の第一時間Ｔ１に亘り負荷電流値よりも小さい第一閾値Ｔｈ１以上第二閾値Ｔｈ１以下にある第一条件を満たした場合に、制御手段１３がモータ１２の駆動電力を第一駆動電力に減少させる、又は、相対的に小さい第一駆動電力に設定する電力減少制御を実施する。すなわち、本実施形態において、第一条件とは、回転負荷が小さい被掃除部Ｆにおける静止判定条件である。

第一時間Ｔ１、第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２は、第１の実施形態と同一でもよいし異なっていてもよい。例えば、本実施形態の場合、清掃具１又は回転清掃体１１の被掃除部Ｆに対する離着の判定は主として安全装置９に任せ、木床等の回転負荷が小さい被掃除部Ｆに接した状態で静止しているか否かを判定するため、安全性の確保のための短時間での判定が基本的に不要であり、第一時間Ｔ１は、第１の実施形態よりも長くして、判定精度を向上している。一例として、第一時間Ｔ１は、１．５秒とする。また、第一閾値Ｔｈ１及び第二閾値Ｔｈ２は、第１の実施形態と同一である。

このように、本実施形態によれば、少なくともモータ１２の所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値とに基づく算出値Ｃが所定の第一時間Ｔ１に亘り負荷電流値よりも小さい第一閾値Ｔｈ１以上第二閾値Ｔｈ２以下にある第一条件を満たした場合に、制御手段１３がモータ１２の駆動電力を減少させる等、第１の実施形態と同様の構成を有するため、例えば清掃具１が木床等の回転負荷が少ない被掃除部Ｆ上で静止している状態等の、モータ１２の駆動電力を低下させたい状態を短時間で検出して駆動電力を素早く低下させることができるので、省電力化が可能になる等、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。

また、電力増加制御については、清掃具１又は回転清掃体１１が被掃除部Ｆに接しているか否かの判定を主として安全装置９に任せているため、制御手段１３は、図８及び図９に示すように、電流検出部１３１により検出されたモータ１２の所定の負荷電流値Ｉ（ｔ）が所定の第二時間Ｔ２以内に増加する第三条件を満たしたと判定した場合、好ましくは電流検出部１３１により検出されたモータ１２の所定の負荷電流値Ｉ（ｔ）が所定の第二時間Ｔ２以内に増加した後減少する第三条件を満たしたと判定した場合、判定部１３３から電力可変部１３０に信号を出力してモータ１２の駆動電力を増加させる、又は、相対的に大きい駆動電力に設定する。また、モータ１２の負荷電流値Ｉ（ｔ）が所定の負荷電流閾値ＩＴｈを超えていることを、判定のさらなる条件としてもよい。負荷電流値が増加したか否かの判定は、第１の実施形態と同一でもよいし、異なっていてもよい。すなわち、第二変動閾値は、第１の実施形態と同一でもよいし、異なっていてもよい。そのため、モータ１２の所定の負荷電流値が所定の第二時間Ｔ２以内に増加した後減少しさらに増加することを検出する第１の実施形態と比較して、第三条件の判定に要する時間が短くなり、素早くモータ１２の駆動電力すなわち回転清掃体１１の回転数を増加させることができる。

なお、各実施形態において、電気掃除機ＣＬは、吸引源３により負圧又は吸引力を生じさせるものに限らず、回転清掃体１１の回転により塵埃を分離部４に掻き上げて集積するものでもよい。

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、発明の範囲をこれらの実施形態に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 回転清掃体
１２ モータ
１３ 制御手段
ＣＬ 電気掃除機

Claims (9)

1. モータと、
   該モータにより回転される回転清掃体と、
   前記モータを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、少なくとも前記モータの所定の負荷電流値とその直前の負荷電流値とに基づく算出値が所定の第一時間に亘り前記負荷電流値よりも小さい第一閾値以上第二閾値以下にある第一条件を満たした場合に前記モータの駆動電力を減少させる
   ことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記算出値は、前記所定の負荷電流値から前記直前の負荷電流値を減算した値である
   ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
3. 前記第一閾値は負の値であり、前記第二閾値は前記第一閾値と絶対値が等しい正の値である
   ことを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
4. 前記算出値は、前記所定の負荷電流値を前記直前の負荷電流値で除した値である
   ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
5. 前記第二閾値は、前記第一閾値の逆数である
   ことを特徴とする請求項４記載の電気掃除機。
6. 前記制御手段は、前記算出値が前記第一閾値より小さく、かつ、前記第一閾値より小さい第三閾値より大きい場合、又は、前記第二閾値より大きく、かつ、前記第二閾値より大きい第四閾値未満である場合に前記第一時間を延長する
   ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
7. 前記制御手段は、前記所定の負荷電流値が前記第二閾値より大きい第五閾値以上である場合に、前記モータの駆動電力を減少させる制御を実施しない
   ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
8. 前記制御手段は、前記第一時間よりも長い所定の第二時間以内の前記負荷電流値の変化に基づく第二条件を満たしたときに前記モータの駆動電力を減少させる
   ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
9. 前記制御手段は、前記所定の負荷電流値が前記第一時間よりも長い所定の第二時間以内に少なくとも増加した第三条件を満たしたときに前記モータの駆動電力を増加させるものであって、前記第二時間以内に前記第一条件を満たした場合には、前記所定の負荷電流値の増減の判定をキャンセルする
   ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。

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