JP2983658B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
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- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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- A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
- A47L9/2842—Suction motors or blowers
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、使用状況に応じて自動
的に電動送風機の入力を制御するようにした電気掃除機
に関する。
的に電動送風機の入力を制御するようにした電気掃除機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来集塵室内の圧力を圧力検出装置によ
り検出して、その検出値により電動送風機の入力を制御
する電気掃除機は、例えば、特開昭５７−７５６２３号
公報にある。
り検出して、その検出値により電動送風機の入力を制御
する電気掃除機は、例えば、特開昭５７−７５６２３号
公報にある。
【０００３】しかしながら、このような従来技術におい
ては、単に吸気路中の圧力を検知して電動送風機の入力
を制御してるだけであり、床面に応じた最適な入力制御
ができるものではなかった。すなわち、フロ−リングな
どの板床では吸込口が床面に吸い着きやすく、一旦吸い
着くと吸気路中の圧力が下がり、その結果電動送風機の
入力が一層大きくなって吸込口がさらに床面に吸い着く
ようになるという欠点があった。
ては、単に吸気路中の圧力を検知して電動送風機の入力
を制御してるだけであり、床面に応じた最適な入力制御
ができるものではなかった。すなわち、フロ−リングな
どの板床では吸込口が床面に吸い着きやすく、一旦吸い
着くと吸気路中の圧力が下がり、その結果電動送風機の
入力が一層大きくなって吸込口がさらに床面に吸い着く
ようになるという欠点があった。
【０００４】また、床用吸込口の回転ブラシ駆動モ−タ
の電流の変化を検知し、この検知出力によって電動送風
機の入力を自動的に制御する電気掃除機は例えば特開昭
６４−５２４３０号公報に示されている。
の電流の変化を検知し、この検知出力によって電動送風
機の入力を自動的に制御する電気掃除機は例えば特開昭
６４−５２４３０号公報に示されている。
【０００５】しかしながら、通常掃除時には回転ブラシ
駆動モ−タの電流変化は極めて小さく、特に平均電流を
取った場合にはほとんど変化のないものである。そのた
め、上記のような従来技術においては、単に回転ブラシ
駆動モ−タの電流と比例して電動送風機の入力を制御し
ているだけであるので、床面の種類や使用状態に対応し
たきめの細かい電動送風機の入力制御ができできなかっ
た。
駆動モ−タの電流変化は極めて小さく、特に平均電流を
取った場合にはほとんど変化のないものである。そのた
め、上記のような従来技術においては、単に回転ブラシ
駆動モ−タの電流と比例して電動送風機の入力を制御し
ているだけであるので、床面の種類や使用状態に対応し
たきめの細かい電動送風機の入力制御ができできなかっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を解
消し、使用者の電気掃除機使用状態に応じた最適の入力
になるように、床用吸込口体の移動及び床面の状態を検
知して、その検出値から電動送風機の入力を制御する電
気掃除機を得ることを目的とするものである。
消し、使用者の電気掃除機使用状態に応じた最適の入力
になるように、床用吸込口体の移動及び床面の状態を検
知して、その検出値から電動送風機の入力を制御する電
気掃除機を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【０００８】本発明の電気掃除機は、電動送風機と集塵
室を有する掃除機本体と、回転ブラシと該回転ブラシを
駆動するブラシ駆動モータとを有する床用吸込口と、前
記ブラシ駆動モータに流れる電流を検出する電流センサ
ーと、該電流センサーの検出値より電流値周期を計測す
る周期計測装置と、該周期計測装置の出力により前記電
動送風機の入力を制御する電動送風機制御装置とを設け
たことを特徴とする。
室を有する掃除機本体と、回転ブラシと該回転ブラシを
駆動するブラシ駆動モータとを有する床用吸込口と、前
記ブラシ駆動モータに流れる電流を検出する電流センサ
ーと、該電流センサーの検出値より電流値周期を計測す
る周期計測装置と、該周期計測装置の出力により前記電
動送風機の入力を制御する電動送風機制御装置とを設け
たことを特徴とする。
【０００９】また、本発明の電気掃除機は、電動送風機
と集塵室を有する掃除機本体と、回転ブラシと該回転ブ
ラシを駆動するブラシ駆動モータとを有する床用吸込口
と、前記ブラシ駆動モータに流れる電流を検出する電流
センサーと、該電流センサーの検出値より電流値周期を
計測する周期計測装置と、一定期間における前記ブラシ
駆動モータの最大電流値を検出する最大電流検出装置
と、前記周期計測装置の出力と前記最大電流検出装置の
出力とを演算して前記電動送風機の入力を制御する電動
送風機制御装置とを設けたことを特徴とする。
と集塵室を有する掃除機本体と、回転ブラシと該回転ブ
ラシを駆動するブラシ駆動モータとを有する床用吸込口
と、前記ブラシ駆動モータに流れる電流を検出する電流
センサーと、該電流センサーの検出値より電流値周期を
計測する周期計測装置と、一定期間における前記ブラシ
駆動モータの最大電流値を検出する最大電流検出装置
と、前記周期計測装置の出力と前記最大電流検出装置の
出力とを演算して前記電動送風機の入力を制御する電動
送風機制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
【００１１】請求項１にあっては、ブラシ駆動モータに
流れる電流を検出する電流センサーの検出値からブラシ
駆動モータの電流値周期を計測し、その周期から床用吸
込口の使用状態を判断して電動送風機の入力を制御す
る。
流れる電流を検出する電流センサーの検出値からブラシ
駆動モータの電流値周期を計測し、その周期から床用吸
込口の使用状態を判断して電動送風機の入力を制御す
る。
【００１２】請求項２にあっては、ブラシ駆動モータに
流れる電流を検出する電流センサーの検出値からブラシ
駆動モータの電流値周期を計測すると共に、一定期間内
におけるブラシ駆動モータの最大電流値を検出し、それ
らの値を演算することにより、床用吸込口の使用状態と
床面の状態とを判断して電動送風機の入力を制御する。
流れる電流を検出する電流センサーの検出値からブラシ
駆動モータの電流値周期を計測すると共に、一定期間内
におけるブラシ駆動モータの最大電流値を検出し、それ
らの値を演算することにより、床用吸込口の使用状態と
床面の状態とを判断して電動送風機の入力を制御する。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を図面にもとずき以下に詳
述する。
述する。
【００１４】１は本発明の電気掃除機本体で、前部には
蓋体２で開閉される上面開口の集塵室３を、後部には該
集塵室３と通気口４を介して連通すると共に後壁に排気
口５を穿設した送風機収納室６を各々備えている。
蓋体２で開閉される上面開口の集塵室３を、後部には該
集塵室３と通気口４を介して連通すると共に後壁に排気
口５を穿設した送風機収納室６を各々備えている。
【００１５】７は前記送風機収納室６内に収納される電
動送風機で、吸気口７ａを前記集塵室３に機密に連通し
ている。８は前記集塵室３内に挿脱自在に収納される通
気性と保形性を有した箱状フィルター、９は箱状フィル
ター８内に挿脱自在に収納される紙袋フィルターであ
る。また、１０は吸気フィルター、１１は排気フィルタ
ーである。
動送風機で、吸気口７ａを前記集塵室３に機密に連通し
ている。８は前記集塵室３内に挿脱自在に収納される通
気性と保形性を有した箱状フィルター、９は箱状フィル
ター８内に挿脱自在に収納される紙袋フィルターであ
る。また、１０は吸気フィルター、１１は排気フィルタ
ーである。
【００１６】さらに、１２は前記蓋体２に備えられ、吸
込ホース１３を回転自在に連結する吸込口部で、吸込口
１４と、吸込ホース１３を回転自在に保持するホース連
結筒１５、該ホ−ス連結筒１５の上部に位置して吸込口
１４を開閉するスライド式のシャッター板１６とから構
成されている。
込ホース１３を回転自在に連結する吸込口部で、吸込口
１４と、吸込ホース１３を回転自在に保持するホース連
結筒１５、該ホ−ス連結筒１５の上部に位置して吸込口
１４を開閉するスライド式のシャッター板１６とから構
成されている。
【００１７】１７は床用吸込口で内部に回転ブラシ１８
と該回転ブラシ１８を駆動するブラシ駆動モータ１９を
備えており、掃除機本体１とは延長パイプ２０と吸込ホ
ース１３とを介して吸込口１４に接続されている。２１
は吸込ホース１３の先端に設けた手持ち部２２に配設さ
れた操作部であり、摺動操作部２３を備えている。
と該回転ブラシ１８を駆動するブラシ駆動モータ１９を
備えており、掃除機本体１とは延長パイプ２０と吸込ホ
ース１３とを介して吸込口１４に接続されている。２１
は吸込ホース１３の先端に設けた手持ち部２２に配設さ
れた操作部であり、摺動操作部２３を備えている。
【００１８】２４は掃除機本体１の上面中央部に配設さ
れた機能表示部で、該機能表示部２４は表示用パネル板
２５を発光ダイオードのバック照明により照射する構造
となっており、各々の機能が発光ダイオ−ドの点灯によ
って浮かび上がるような構成となっている。そして、該
機能表示部２４は、図３に示すようにゴミ量表示部２６
と、パワ−コントロ−ル表示部２７と、ファジィ制御表
示部２８とからなる。
れた機能表示部で、該機能表示部２４は表示用パネル板
２５を発光ダイオードのバック照明により照射する構造
となっており、各々の機能が発光ダイオ−ドの点灯によ
って浮かび上がるような構成となっている。そして、該
機能表示部２４は、図３に示すようにゴミ量表示部２６
と、パワ−コントロ−ル表示部２７と、ファジィ制御表
示部２８とからなる。
【００１９】前記ゴミ量表示部２６は３個の発光ダイオ
ード（Ｄ１），（Ｄ２），（Ｄ３）が点灯して紙袋フィ
ルタ−９内のゴミの量を表示するものである。前記ファ
ジィ制御表示部２８は発光ダイオード（Ｄ４）にて点灯
されて電動送風機７がファジィ制御中であることを表示
するものであり、手動制御中のときには消灯している。
前記パワーコントロール表示部２７は電動送風機７の吸
込力、即ち入力制御状態を表示するものであって、４つ
の発光ダイオード（Ｄ５），（Ｄ６），（Ｄ７），（Ｄ
８）に対応する４段のノッチ表示部（弱），（中），
（強），（ハイパワ−）からなる。
ード（Ｄ１），（Ｄ２），（Ｄ３）が点灯して紙袋フィ
ルタ−９内のゴミの量を表示するものである。前記ファ
ジィ制御表示部２８は発光ダイオード（Ｄ４）にて点灯
されて電動送風機７がファジィ制御中であることを表示
するものであり、手動制御中のときには消灯している。
前記パワーコントロール表示部２７は電動送風機７の吸
込力、即ち入力制御状態を表示するものであって、４つ
の発光ダイオード（Ｄ５），（Ｄ６），（Ｄ７），（Ｄ
８）に対応する４段のノッチ表示部（弱），（中），
（強），（ハイパワ−）からなる。
【００２０】２９は前記掃除機本体１の送風機収納室６
上部に形成された制御基盤収納部で、上面は前記表示用
パネル板２５で覆われるとともに、制御回路素子３０
…、前記発光ダイオード（Ｄ１）〜（Ｄ８）や、反射板
３１を配設された制御回路基板３２が配置されている。
また、該制御回路基板３２にはブラシ駆動モータ１９の
電流を測定する電流センサー３３と、放熱板３４を前記
吸気側７ａ空間に位置した送風機制御トライアックがと
りつけられている。
上部に形成された制御基盤収納部で、上面は前記表示用
パネル板２５で覆われるとともに、制御回路素子３０
…、前記発光ダイオード（Ｄ１）〜（Ｄ８）や、反射板
３１を配設された制御回路基板３２が配置されている。
また、該制御回路基板３２にはブラシ駆動モータ１９の
電流を測定する電流センサー３３と、放熱板３４を前記
吸気側７ａ空間に位置した送風機制御トライアックがと
りつけられている。
【００２１】次に、図１に示す回路図に基ずき説明す
る。３５はマイクロコンピュータ（以下マイコンとい
う）で、該マイコンは演算処理部，入出力部，記憶部な
どからなっている。
る。３５はマイクロコンピュータ（以下マイコンとい
う）で、該マイコンは演算処理部，入出力部，記憶部な
どからなっている。
【００２２】動作ノッチ設定部３６は摺動操作部２３に
よって操作され、電動送風機７の入力を制御するスライ
ドボリューム（図示せず）を備えている。スライドボリ
ュームは、その摺動子の位置により前記マイコン３５に
入力される信号電圧を変化させて電動送風機７の入力を
変化させるもので、停止位置「切」、ファジィ制御位置
「ファジィ」、手動制御位置「弱〜ハイパワ−」によっ
て各々対応する信号電圧を前記マイコン３５に入力す
る。
よって操作され、電動送風機７の入力を制御するスライ
ドボリューム（図示せず）を備えている。スライドボリ
ュームは、その摺動子の位置により前記マイコン３５に
入力される信号電圧を変化させて電動送風機７の入力を
変化させるもので、停止位置「切」、ファジィ制御位置
「ファジィ」、手動制御位置「弱〜ハイパワ−」によっ
て各々対応する信号電圧を前記マイコン３５に入力す
る。
【００２３】２４は前述の機能表示部、３７は表示部駆
動部である。そしてパワーコントロール表示部２７の４
つの発光ダイオード（Ｄ５）〜（Ｄ８）は前記動作ノッ
チ設定部３６の信号電圧に応じて点灯数が変化して入力
制御状態を表示する。３８は送風機駆動部、３９は送風
機制御トライアックである。そして、送風機駆動部３８
と送風機制御トライアック３９にて電動送風機制御装置
４０を構成している。
動部である。そしてパワーコントロール表示部２７の４
つの発光ダイオード（Ｄ５）〜（Ｄ８）は前記動作ノッ
チ設定部３６の信号電圧に応じて点灯数が変化して入力
制御状態を表示する。３８は送風機駆動部、３９は送風
機制御トライアックである。そして、送風機駆動部３８
と送風機制御トライアック３９にて電動送風機制御装置
４０を構成している。
【００２４】さらに４１はブラシ駆動モータ１９の電流
検知部で、掃除時に床用吸込部を前後に摺動操作するこ
とにより床面と回転ブラシの摩擦力の変化に伴う回転ブ
ラシ駆動モータの電流変化や、床面の種類たとえば毛足
の長い絨緞・毛足の短い絨緞・畳・フロ−リングなどに
よる回転ブラシ１８の負荷の違いによる回転ブラシ駆動
モータ１９の電流変化、およびその電流値を検出するも
のである。
検知部で、掃除時に床用吸込部を前後に摺動操作するこ
とにより床面と回転ブラシの摩擦力の変化に伴う回転ブ
ラシ駆動モータの電流変化や、床面の種類たとえば毛足
の長い絨緞・毛足の短い絨緞・畳・フロ−リングなどに
よる回転ブラシ１８の負荷の違いによる回転ブラシ駆動
モータ１９の電流変化、およびその電流値を検出するも
のである。
【００２５】電流検知部４１は電流センサー４２とピー
クホールド回路４３から構成されており、電流センサー
４２で検出した検出値をピークホールド回路４３に入力
し、ここで検出値のピーク値をホールドした後、電源周
波数の半サイクルごとにマイコン３５へ出力している。
４４はブラシ駆動モータ制御部でマイコン３５からの信
号に基ずき、ブラシ駆動モータ１９の入力制御を行って
いる。
クホールド回路４３から構成されており、電流センサー
４２で検出した検出値をピークホールド回路４３に入力
し、ここで検出値のピーク値をホールドした後、電源周
波数の半サイクルごとにマイコン３５へ出力している。
４４はブラシ駆動モータ制御部でマイコン３５からの信
号に基ずき、ブラシ駆動モータ１９の入力制御を行って
いる。
【００２６】４５は商用電源で、電源部４６を介してマ
イコン３５に入力されている。４７はゼロクロス信号発
生部で、送風機制御トライアック３９の制御や電流検知
部４１における電流のピーク値検出のためにマイコン３
５に入力されている。
イコン３５に入力されている。４７はゼロクロス信号発
生部で、送風機制御トライアック３９の制御や電流検知
部４１における電流のピーク値検出のためにマイコン３
５に入力されている。
【００２７】次にブラシ駆動モータ１９の電流のピーク
値検出方法について説明する。図７〜図１１は床用吸込
口１７の無負荷時（図７），フロ−リング板（図８），
毛足の短い絨緞（図９），毛足の中ぐらいの絨緞（図１
０），毛足の長い絨緞（図１１）を掃除したときのブラ
シ駆動モータ１９の電流波形である。
値検出方法について説明する。図７〜図１１は床用吸込
口１７の無負荷時（図７），フロ−リング板（図８），
毛足の短い絨緞（図９），毛足の中ぐらいの絨緞（図１
０），毛足の長い絨緞（図１１）を掃除したときのブラ
シ駆動モータ１９の電流波形である。
【００２８】絨緞を掃除する場合、床用吸込口１７を前
後に往復させると（押し引きすると）復路から往路（引
くから押す）に反転するときが最も電流値が大きく、往
路から復路への反転時にはこれにつぐ電流が流れる。ま
た、床用吸込口１７を一方向へ移動しているときには毛
足の長さに関係なく、ほとんど同じ電流値を示してい
る。
後に往復させると（押し引きすると）復路から往路（引
くから押す）に反転するときが最も電流値が大きく、往
路から復路への反転時にはこれにつぐ電流が流れる。ま
た、床用吸込口１７を一方向へ移動しているときには毛
足の長さに関係なく、ほとんど同じ電流値を示してい
る。
【００２９】本実施例では床用吸込口１７の移動を検知
する移動センサーとして電流センサー４２を用い、電源
周波数の半サイクルもしくは１サイクル毎の電流のピー
ク値を、各々電源周波数の半サイクルもしくは１サイク
ル毎に検出している。このようにして検出した電流のピ
ーク値の中から極大値を検出し、隣り合う極大値間の時
間Ｔを演算することによって床用吸込口１７の移動状態
を判断している。
する移動センサーとして電流センサー４２を用い、電源
周波数の半サイクルもしくは１サイクル毎の電流のピー
ク値を、各々電源周波数の半サイクルもしくは１サイク
ル毎に検出している。このようにして検出した電流のピ
ーク値の中から極大値を検出し、隣り合う極大値間の時
間Ｔを演算することによって床用吸込口１７の移動状態
を判断している。
【００３０】さらに本実施例では一定期間内（本実施例
では１．５秒間）の電流の極大値から床面の状態をも判
断している。
では１．５秒間）の電流の極大値から床面の状態をも判
断している。
【００３１】図１２〜図１７は電流検知部４１における
各部の波形図である。図１７は図１４〜図１６の相互の
関係を示す拡大波形図である。
各部の波形図である。図１７は図１４〜図１６の相互の
関係を示す拡大波形図である。
【００３２】電流センサー４２はブラシ駆動モータ１９
の電流に比例した電圧値を検出し（図１３）、この検出
電圧をピークホールド回路４３に入力する。ピークホー
ルド回路４３では各検出電圧のピーク値をマイコン３５
からのゼロクロス信号に基づいてマイコン３５に入力
し、その後、マイコン３５からのリセット信号に基づい
てピーク値をリセットしている。
の電流に比例した電圧値を検出し（図１３）、この検出
電圧をピークホールド回路４３に入力する。ピークホー
ルド回路４３では各検出電圧のピーク値をマイコン３５
からのゼロクロス信号に基づいてマイコン３５に入力
し、その後、マイコン３５からのリセット信号に基づい
てピーク値をリセットしている。
【００３３】次に、ブラシ駆動モ−タ１９の電流に比例
したピークホールド回路４３の出力の、マイコン３５内
部での演算処理方法を図１８〜図２１のフローチャート
により説明する。
したピークホールド回路４３の出力の、マイコン３５内
部での演算処理方法を図１８〜図２１のフローチャート
により説明する。
【００３４】動作ノッチ設定部３６の摺動操作部２３を
操作して「ファジィ」に設定するとまず、ブラシ駆動モ
−タ１９の電流の平均値Ｉave，極大値Ｉmax，ブラシ駆
動モータロック時の電流Ｉlock，基準電流Ｉrefの各々
に定数を入れる。次にブラシ 駆動モータ１９の電流
（本実施例ではピークホールド回路４３の検出電圧）の
半サイクル毎のピーク値Ｉnを読み込み、Ｉnの前回の半
サイクルのピーク値Ｉn-1 と、前前回の半サイクルのピ
ーク値Ｉn-2とを平均してＩavenとする。ブラシ駆 動モ
ータ１９が停止中若しくは何らかの故障で停止したと
き、あるいは床用吸込口１７がホース１３より脱落した
ときの電流をＩref0として、Ｉaven＝＜Ｉref0 のとき、
Ｉaを０にし、ブラシ駆動モータ１９を停止させてメイ
ンルーチンに戻 る。
操作して「ファジィ」に設定するとまず、ブラシ駆動モ
−タ１９の電流の平均値Ｉave，極大値Ｉmax，ブラシ駆
動モータロック時の電流Ｉlock，基準電流Ｉrefの各々
に定数を入れる。次にブラシ 駆動モータ１９の電流
（本実施例ではピークホールド回路４３の検出電圧）の
半サイクル毎のピーク値Ｉnを読み込み、Ｉnの前回の半
サイクルのピーク値Ｉn-1 と、前前回の半サイクルのピ
ーク値Ｉn-2とを平均してＩavenとする。ブラシ駆 動モ
ータ１９が停止中若しくは何らかの故障で停止したと
き、あるいは床用吸込口１７がホース１３より脱落した
ときの電流をＩref0として、Ｉaven＝＜Ｉref0 のとき、
Ｉaを０にし、ブラシ駆動モータ１９を停止させてメイ
ンルーチンに戻 る。
【００３５】Ｉavenが前回の電流平均値Ｉaven-1の値以
上のときは、電流値が上昇中ということでＮ＝１とす
る。次にＩavenが前回の値Ｉaven-1以下のときのみ比較
ルーチンをとおりそれ以外はヘジャンプする。つぎの
比較ルーチンにはいるためには電流値が下降中のときの
みでさらにＮ＝１のとき、即ち前回までは電流値が上昇
中のときのみである（上昇から下降への変わり目）。
上のときは、電流値が上昇中ということでＮ＝１とす
る。次にＩavenが前回の値Ｉaven-1以下のときのみ比較
ルーチンをとおりそれ以外はヘジャンプする。つぎの
比較ルーチンにはいるためには電流値が下降中のときの
みでさらにＮ＝１のとき、即ち前回までは電流値が上昇
中のときのみである（上昇から下降への変わり目）。
【００３６】次に、前回の極大値Ｉmに対して今回のＩa
venがＩm＋α＜Ｉave＜Ｉm＋βを満たすときのみ時間Ｔ
のカウントを開始させる。このとき、Ｉavenを次回まで
の極大値としてＩmに代入しておく。さらに、電流値が
下降中ということを示すため Ｎ＝０を代入する。時間
Ｔが４秒を越えると再度カウントを開始するためＴをリ
セットし、またＩmも現在のＩavenに変更した後、Ｔの
カウントを開始する。
venがＩm＋α＜Ｉave＜Ｉm＋βを満たすときのみ時間Ｔ
のカウントを開始させる。このとき、Ｉavenを次回まで
の極大値としてＩmに代入しておく。さらに、電流値が
下降中ということを示すため Ｎ＝０を代入する。時間
Ｔが４秒を越えると再度カウントを開始するためＴをリ
セットし、またＩmも現在のＩavenに変更した後、Ｔの
カウントを開始する。
【００３７】次に、一定期間（本実施例では０．５秒
間）内における電流の最大値Ｉmaxを もとめるために、
基準値Ｉref（Ｉref＝ブラシ駆動モータ作動中のプラス
側電流の最小電流値）よりもＩavenが小さいときはＩre
fをＩavenに更新しておき、Ｉaven−ＩrefをＩaに代入
して、このＩaにより最大値Ｉmaxを判断する。このＩma
xの計測方法は、ブラシ駆動モータの経年変化による制
御装置への影響を少なくするためである。
間）内における電流の最大値Ｉmaxを もとめるために、
基準値Ｉref（Ｉref＝ブラシ駆動モータ作動中のプラス
側電流の最小電流値）よりもＩavenが小さいときはＩre
fをＩavenに更新しておき、Ｉaven−ＩrefをＩaに代入
して、このＩaにより最大値Ｉmaxを判断する。このＩma
xの計測方法は、ブラシ駆動モータの経年変化による制
御装置への影響を少なくするためである。
【００３８】さらにＩaがロック電流Ｉlock以上である
か否かを判断し、Ｉlock以上である ときは５秒以上連
続して経過するとブラシ駆動モータをＯＦＦさせ、Ｉma
xに０ を代入する。
か否かを判断し、Ｉlock以上である ときは５秒以上連
続して経過するとブラシ駆動モータをＯＦＦさせ、Ｉma
xに０ を代入する。
【００３９】ＩaとＩmaxとを比較して、ＩaがＩmax以上
のときにはＩmaxをＩaに書き替えて更新していく。そし
て、０．５秒毎に現在のＴとＩmaxを基にファジィ推論
のに て作成したルックアップテ−ブル図２２（マイコ
ン内に記憶されている）に基ずいて送風機制御トライア
ック３９の導通角度を決定する。
のときにはＩmaxをＩaに書き替えて更新していく。そし
て、０．５秒毎に現在のＴとＩmaxを基にファジィ推論
のに て作成したルックアップテ−ブル図２２（マイコ
ン内に記憶されている）に基ずいて送風機制御トライア
ック３９の導通角度を決定する。
【００４０】次に、ファジィ制御するために必要なルッ
クアップテーブル図２２の導出方法について説明する。
まず、ファジィ推論のためのプロダクションル−ルを次
に示す。
クアップテーブル図２２の導出方法について説明する。
まず、ファジィ推論のためのプロダクションル−ルを次
に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】この場合の条件部分の入力は、掃除する床
面の状態あるいは掃除を行う人が床用吸込口を床面に押
しつける力に応じて変化するブラシ駆動モータ１９の電
流値と、床用吸込口の床面摺動速さに応じて変化する電
流波形のピーク値からピーク値までの時間である。ま
た、結論部は、電動送風機７の入力値で、送風機制御ト
ライアック３９の導通角度に相当している。
面の状態あるいは掃除を行う人が床用吸込口を床面に押
しつける力に応じて変化するブラシ駆動モータ１９の電
流値と、床用吸込口の床面摺動速さに応じて変化する電
流波形のピーク値からピーク値までの時間である。ま
た、結論部は、電動送風機７の入力値で、送風機制御ト
ライアック３９の導通角度に相当している。
【００４３】なお、条件部メンバーシップ関数を図２３
及び図２４に示し、結論部メンバ−シップ関数を図２５
に示す。これらメンバーシップ関数を基にＭＡＸ−ＭＩ
Ｎ合成法で推論し、重心法によって確定（ディファジィ
ファイア処理）している。ここで、ブラシ駆動モ−タ１
９の電流波形の極大値から極大値までの時間Ｔ，ブラシ
駆動モータ１９の電流Ｉのときの推論を図２６〜図３２
に示す。各プロダクションル−ルごとの推論結果の論理
和を取り、確定値を求めた結果を図３３に示す。本実施
例では図３３の斜線部（論理和）の重心を取り、この値
を確定値（送風機制御トライアック３０の導通角度とし
ている。なお、上記ファジィ推論を起こり得るすべての
時間Ｔ，電流Ｉについて演算した結果が前述のルックア
ップテ−ブル図２２に表示されている。
及び図２４に示し、結論部メンバ−シップ関数を図２５
に示す。これらメンバーシップ関数を基にＭＡＸ−ＭＩ
Ｎ合成法で推論し、重心法によって確定（ディファジィ
ファイア処理）している。ここで、ブラシ駆動モ−タ１
９の電流波形の極大値から極大値までの時間Ｔ，ブラシ
駆動モータ１９の電流Ｉのときの推論を図２６〜図３２
に示す。各プロダクションル−ルごとの推論結果の論理
和を取り、確定値を求めた結果を図３３に示す。本実施
例では図３３の斜線部（論理和）の重心を取り、この値
を確定値（送風機制御トライアック３０の導通角度とし
ている。なお、上記ファジィ推論を起こり得るすべての
時間Ｔ，電流Ｉについて演算した結果が前述のルックア
ップテ−ブル図２２に表示されている。
【００４４】本実施例ではブラシ駆動モ−タ１９の電流
波形の極大値から極大値までの時間Ｔとブラシ駆動モー
タ１９の電流Ｉとよりファジィ制御を行っているが、ブ
ラシ駆動モ−タ１９の電流波形の極大値から極大値まで
の時間Ｔを計測するのみで、その時間Ｔに比例して送風
機制御トライアックの導通角度を制御するようにしても
使用者の使用状況にあった電動送風機の入力制御ができ
る。すなわち、時間Ｔが短いときには使用者にとっては
負荷が軽く、素早く吸込口対を前後に摺動させているも
のと判断して、負荷を大きくするために送風機制御トラ
イアックの導通角度を大きくする。反対に、時間Ｔが長
いときには使用者にとっては負荷が重く、吸込口体を前
後に摺動させ難いものと判断して送風機制御トライアッ
クの導通角度を小さくする。この制御方法においても制
御回路は図１と全く同一で良く、マイコン３５内の処理
が、上記より簡単にできるだけである。
波形の極大値から極大値までの時間Ｔとブラシ駆動モー
タ１９の電流Ｉとよりファジィ制御を行っているが、ブ
ラシ駆動モ−タ１９の電流波形の極大値から極大値まで
の時間Ｔを計測するのみで、その時間Ｔに比例して送風
機制御トライアックの導通角度を制御するようにしても
使用者の使用状況にあった電動送風機の入力制御ができ
る。すなわち、時間Ｔが短いときには使用者にとっては
負荷が軽く、素早く吸込口対を前後に摺動させているも
のと判断して、負荷を大きくするために送風機制御トラ
イアックの導通角度を大きくする。反対に、時間Ｔが長
いときには使用者にとっては負荷が重く、吸込口体を前
後に摺動させ難いものと判断して送風機制御トライアッ
クの導通角度を小さくする。この制御方法においても制
御回路は図１と全く同一で良く、マイコン３５内の処理
が、上記より簡単にできるだけである。
【００４５】次に動作ノッチ設定部３６の摺動操作部２
３を操作して手動制御位置「弱〜ハイパワ−」に設定す
ると、その制御一に応じた信号がマイコン３５に入力さ
れ、その値に基ずいて送風機駆動部３８及び送風機制御
トライアック３９が制御され、電動送風機７に各手動制
御位置に応じた電力が入力される。
３を操作して手動制御位置「弱〜ハイパワ−」に設定す
ると、その制御一に応じた信号がマイコン３５に入力さ
れ、その値に基ずいて送風機駆動部３８及び送風機制御
トライアック３９が制御され、電動送風機７に各手動制
御位置に応じた電力が入力される。
【００４６】なお、本実施例では移動センサーとしてブ
ラシ駆動モータ１７の電流センサーを用いたが、床用吸
込口体１７に設けた車輪の回転数センサーや、吸込ホー
ス１３の手持ち部２２に設けた振り子によるセンサーを
代用しても良いことは明らかである。
ラシ駆動モータ１７の電流センサーを用いたが、床用吸
込口体１７に設けた車輪の回転数センサーや、吸込ホー
ス１３の手持ち部２２に設けた振り子によるセンサーを
代用しても良いことは明らかである。
【００４７】
【００４８】請求項１の構成によると、回転ブラシ駆動
モータの電流値を検出する電流センサーを設けるのみで
床用吸込口の摺動移動状態を判断できるので、複雑な部
品を増やすことなく、また、床面とセンサーを摺動させ
ることがないので、摩耗のおそれもない。
モータの電流値を検出する電流センサーを設けるのみで
床用吸込口の摺動移動状態を判断できるので、複雑な部
品を増やすことなく、また、床面とセンサーを摺動させ
ることがないので、摩耗のおそれもない。
【００４９】請求項２の構成によると、ブラシ駆動モー
タの電流を検出する電流センサーにより使用状況を判断
すると共に、ブラシ駆動モータの電流値周期を計測する
周期計測装置により床面の状態（例えば畳と絨毯の区
別）を判断しているので、掃除機使用者と床面に最適な
電動送風機の入力を決定することができる。更に、セン
サーとしては、ブラシ駆動モータの電流センサーのみで
よく、コスト的にも従来品と比較して変わらない電気掃
除機を提供することができる。
タの電流を検出する電流センサーにより使用状況を判断
すると共に、ブラシ駆動モータの電流値周期を計測する
周期計測装置により床面の状態（例えば畳と絨毯の区
別）を判断しているので、掃除機使用者と床面に最適な
電動送風機の入力を決定することができる。更に、セン
サーとしては、ブラシ駆動モータの電流センサーのみで
よく、コスト的にも従来品と比較して変わらない電気掃
除機を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例である電気掃除機の回路図。
【図２】同電気掃除機の断面図。
【図３】同電気掃除機の上面図。
【図４】同電気掃除機の全体側面図。
【図５】同電気掃除機の操作部上面図。
【図６】床用吸込口の部分断面図。
【図７】ブラシ駆動モータの電流波形（無負荷時）。
【図８】ブラシ駆動モータの電流波形（フロ−リング
板）。
板）。
【図９】ブラシ駆動モータの電流波形（毛足の短い絨
緞）。
緞）。
【図１０】ブラシ駆動モータの電流波形（毛足の中ぐら
いの絨緞）。
いの絨緞）。
【図１１】ブラシ駆動モータの電流波形（毛足の長い絨
緞）。
緞）。
【図１２】ブラシ駆動モータの電流波形。
【図１３】電流センサーの検出電圧波形。
【図１４】ピ−クホ−ルド回路の検出電圧波形。
【図１５】ゼロクロス信号。
【図１６】リセット信号。
【図１７】図１４〜図１６の相互関係を示す拡大波形図
である。
である。
【図１８】マイコンでの演算処理方法を示すフローチャ
ート。
ート。
【図１９】マイコンでの演算処理方法を示すフローチャ
ート。
ート。
【図２０】マイコンでの演算処理方法を示すフローチャ
ート。
ート。
【図２１】マイコンでの演算処理方法を示すフローチャ
ート。
ート。
【図２２】ルックアップテ−ブル。
【図２３】電流Ｉmaxのメンバーシップ関数。
【図２４】時間Ｔのメンバ−シップ関数。
【図２５】結論部メンバ−シップ関数。
【図２６】ファジィ推論の過程を模式的に表した説明
図。
図。
【図２７】ファジィ推論の過程を模式的に表した説明
図。
図。
【図２８】ファジィ推論の過程を模式的に表した説明
図。
図。
【図２９】ファジィ推論の過程を模式的に表した説明
図。
図。
【図３０】ファジィ推論の過程を模式的に表した説明
図。
図。
【図３１】ファジィ推論の過程を模式的に表した説明
図。
図。
【図３２】ファジィ推論の過程を模式的に表した説明
図。
図。
【図３３】ファジィ推論の結果を模式的に表した説明
図。
図。
【符号の説明】 １ 掃除機本体 ３ 集塵室 ７ 電動送風機 １７ 床用吸込口 １７a 床用吸込口体 １８ 回転ブラシ １９ 回転ブラシ駆動モータ ３５ マイコン（周期計測装置，最大電流検出装置） ４０ 電動送風機制御装置 ４２ 電流センサー（移動センサー）
Claims (2)
- 【請求項１】 電動送風機と集塵室を有する掃除機本体
と、回転ブラシと該回転ブラシを駆動するブラシ駆動モ
ータとを有する床用吸込口と、前記ブラシ駆動モータに
流れる電流を検出する電流センサーと、該電流センサー
の検出値より電流値周期を計測する周期計測装置と、該
周期計測装置の出力により前記電動送風機の入力を制御
する電動送風機制御装置とを設けたことを特徴とする電
気掃除機。 - 【請求項２】 電動送風機と集塵室を有する掃除機本体
と、回転ブラシと該回転ブラシを駆動するブラシ駆動モ
ータとを有する床用吸込口と、前記ブラシ駆動モータに
流れる電流を検出する電流センサーと、該電流センサー
の検出値より電流値周期を計測する周期計測装置と、一
定期間における前記ブラシ駆動モータの最大電流値を検
出する最大電流検出装置と、前記周期計測装置の出力と
前記最大電流検出装置の出力とを演算して前記電動送風
機の入力を制御する電動送風機制御装置とを設けたこと
を特徴とする電気掃除機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3020992A JP2983658B2 (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電気掃除機 |
| EP92102339A EP0499235B1 (en) | 1991-02-14 | 1992-02-12 | Vacuum cleaner motor control according to operating conditions detected in floor nozzle |
| DE69204702T DE69204702T2 (de) | 1991-02-14 | 1992-02-12 | Steuerung für Staubsaugermotor in Abhängigkeit von im Düsenaufsatz festgestellten Betriebsverhältnissen. |
| US07/834,593 US5276939A (en) | 1991-02-14 | 1992-02-12 | Electric vacuum cleaner with suction power responsive to nozzle conditions |
| KR1019920002139A KR940006562B1 (ko) | 1991-02-14 | 1992-02-14 | 전기청소기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3020992A JP2983658B2 (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電気掃除機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259434A JPH04259434A (ja) | 1992-09-16 |
| JP2983658B2 true JP2983658B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=12042626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3020992A Expired - Fee Related JP2983658B2 (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電気掃除機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5276939A (ja) |
| EP (1) | EP0499235B1 (ja) |
| JP (1) | JP2983658B2 (ja) |
| KR (1) | KR940006562B1 (ja) |
| DE (1) | DE69204702T2 (ja) |
Families Citing this family (67)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05192279A (ja) * | 1992-01-20 | 1993-08-03 | Sharp Corp | 電気掃除機 |
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