JP3051544B2 - 電気掃除機の駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般家庭において使
用する電気掃除機の駆動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、例えば特開平２−２４３１２
５号公報に記載された従来の電気掃除機を示す断面図で
あり、電気掃除機は、ブラシ部１に交流電源Ｅに接続さ
れて交流電源Ｅの電圧を回転ブラシ駆動用モータ２に供
給する電源コントロール素子（トライアック）３、車輪
４の回転を検出する回転センサ５の出力を受けて電源コ
ントロール素子３を制御するコントロール信号発生回路
６、および交流電源Ｅから回転ブラシ駆動用モータ２に
供給される電流を検出する電流センサ７を備えており、
かつ本体内に交流電源Ｅの電圧を制御して送風機モータ
８に供給する電源コントロール素子（トライアック）
９、および電流センサ７と手元コントロール部１０との
出力を受けて電源コントロール素子９を制御するコント
ロール信号発生回路１１を備えている。

【０００３】次に動作について説明する。

【０００４】ブラシ部１が清掃面に接触し、使用者がブ
ラシ部１を移動させると、車輪４が回転し、これにより
回転センサ５がコントロール信号発生回路６へ信号を出
力する。

【０００５】そして、コントロール信号発生回路６は、
回転センサ５の出力を受けて電源コントロール素子３へ
駆動信号を出力し、電源コントロール素子３は、その駆
動信号を受けて交流電源Ｅの電圧を回転ブラシ駆動用モ
ータ２に供給する。

【０００６】これにより、回転ブラシ駆動用モータ２が
回転し、パワーブラシが回転する。それから、回転ブラ
シ駆動用モータ２へ交流電源Ｅから供給される電流が電
流センサ７により検出され、電流センサ７の出力がコン
トロール信号発生回路１１に入力されると、コントロー
ル信号発生回路１１は電源コントロール素子（トライア
ック）９に駆動信号を出力する。

【０００７】更に、電源コントロール素子（トライアッ
ク）９は手元コントロール部１０で設定された回転速度
で送風機モータ８を駆動する。

【０００８】また、ブラシ部１を清掃面上に停止する
と、車輪４が停止するので、回転センサ５の出力は停止
し、回転センサ５の出力の停止によりコントロール信号
発生回路６は、所定時間（５〜１５秒）内に回転センサ
５からの信号がない場合、電源コントロール素子３への
駆動信号を停止する。

【０００９】これにより、電源コントロール素子３は回
転ブラシ駆動用モータ２への出力を停止し、コントロー
ル信号発生回路１１は電源コントロール素子（トライア
ック）９への駆動信号を停止し、送風機モータ８は停止
する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の電気掃除機の駆
動制御装置は、以上のように構成されているので、ブラ
シ部１の移動／停止により回転ブラシ駆動用モータ２お
よび送風機モータ８をＯＮ／ＯＦＦするのみであり、板
床、畳、じゅうたんなど床面の種類が異なる場合や、回
転ブラシ駆動用モータ２のＯＮモードまたはＯＦＦモー
ド、および通常の吸引力を得るパワーモードまたは静か
な音で運転するナイトモードを選択する場合は、適切な
パワーを得るように操作者が手動で選択しなければなら
ず、その手間が煩雑であるという問題点があった。

【００１１】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、床面種類や、ブラシ駆動用モ
ータのＯＮモードまたはＯＦＦモード、およびパワーモ
ードまたはナイトモードに対応した最適な吸引力を得る
ことができる電気掃除機の駆動制御装置を提供すること
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる電気掃
除機の駆動制御装置は、吸引力を発生する送風機モータ
を内蔵する掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホー
ス部の先端に接続されたブラシ部と、ブラシ部の移動に
ともない回転する車輪と、車輪の回転をパルス数に変換
して検出するブラシ移動センサと、ブラシ移動センサか
らの信号によりブラシ部の移動速度およびブラシ部の移
動距離を算出する演算手段と、演算手段が算出したブラ
シ部の移動速度および移動距離に基づき送風機モータを
駆動制御する駆動制御手段と、送風機モータを駆動制御
するためのファジィ制御則を記憶するメモリと、を備え
ている。そして、前記駆動制御手段は、演算手段が算出
したブラシ部の移動速度および移動距離に基づくととも
にメモリから読み出された所定のファジィ制御則に従い
送風機モータを駆動制御するように構成したものであ
る。

【００１３】また、この発明に係わる電気掃除機の駆動
制御装置は、吸引力を発生する送風機モータを内蔵する
掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先端
に接続されたブラシ部と、ブラシ部の移動にともない回
転する車輪と、車輪の回転をパルス数に変換して検出す
るブラシ移動センサと、ブラシ移動センサからの信号に
よりブラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距離を算
出する演算手段と、演算手段が算出したブラシ部の移動
速度および移動距離に基づき送風機モータを駆動制御す
る駆動制御手段と、を備えている。そして、前記駆動制
御手段は、床面の種類に対する最適な吸引力を重視した
所定のファジィ制御則に従い送風機モータを駆動制御す
るように構成したものである。

【００１４】さらに、この発明に係わる電気掃除機の駆
動制御装置は、吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
る掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先
端に接続されたブラシ部と、ブラシ部に設けられたブラ
シモータにより駆動されるパワーブラシと、ブラシモー
タをＯＮ／ＯＦＦするブラシスイッチと、ブラシ部の移
動にともない回転する車輪と、車輪の回転をパルス数に
変換して検出するブラシ移動センサと、ブラシ移動セン
サからの信号によりブラシ部の移動速度およびブラシ部
の移動距離を算出する演算手段と、演算手段が算出した
ブラシ部の移動速度および移動距離に基づき送風機モー
タを駆動制御する駆動制御手段と、ブラシスイッチによ
り選択されたブラシモータのＯＮモードまたはＯＦＦモ
ードに対応するファジィ制御則を記憶するメモリと、を
備えている。そして、前記駆動制御手段は、ブラシスイ
ッチにより選択されたブラシモータのＯＮモードまたは
ＯＦＦモードに対応するファジィ制御則をメモリより読
み出し、演算手段が算出したブラシ部の移動速度および
移動距離に基づくとともに読み出したファジィ制御則に
従い送風機モータを駆動制御するように構成したもので
ある。

【００１５】また、この発明に係わる電気掃除機の駆動
制御装置は、吸引力を発生する送風機モータを内蔵する
掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先端
に接続されたブラシ部と、通常の吸引力を得るパワーモ
ードまたは静かな音で運転するナイトモードを選択する
選択スイッチと、ブラシ部の移動にともない回転する車
輪と、車輪の回転をパルス数に変換して検出するブラシ
移動センサと、ブラシ移動センサからの信号によりブラ
シ部の移動速度およびブラシ部の移動距離を算出する演
算手段と、演算手段が算出したブラシ部の移動速度およ
び移動距離に基づき送風機モータを駆動制御する駆動制
御手段と、選択スイッチにより選択されたパワーモード
またはナイトモードに対応するファジィ制御則を記憶す
るメモリと、を備えている。そして、前記駆動制御手段
は、選択スイッチにより選択されたパワーモードまたは
ナイトモードに対応するファジィ制御則をメモリより読
み出し、演算手段が算出したブラシ部の移動速度および
移動距離に基づくとともに読み出したファジィ制御則に
従い送風機モータを駆動制御するように構成されてい
る。

【００１６】さらに、この発明に係わる電気掃除機の駆
動制御装置は、吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
る掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先
端に接続されたブラシ部と、ブラシ部に設けられたブラ
シモータにより駆動されるパワーブラシと、ブラシモー
タをＯＮ／ＯＦＦするブラシスイッチと、通常の吸引力
を得るパワーモードまたは静かな音で運転するナイトモ
ードを選択する選択スイッチと、ブラシ部の移動にとも
ない回転する車輪と、車輪の回転をパルス数に変換して
検出するブラシ移動センサと、ブラシ移動センサからの
信号によりブラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距
離を算出する演算手段と、演算手段が算出したブラシ部
の移動速度および移動距離に基づき送風機モータを所定
のファジイ制御則に従い駆動制御する駆動制御手段と、
を備えている。そして、前記駆動１御手段は、ブラシス
イッチにより選択されたブラシモータのＯＮモードまた
はＯＦＦモードおよび選択スイッチにより選択されたパ
ワーモードまたはナイトモードに対応して前記所定のフ
ァジィ制御則にそれぞれ所定の係数を乗することにより
送風機モータの入力値を算出し、算出した入力値に基づ
きブラシモータのＯＮモード、ＯＦＦモード、パワーモ
ードまたはナイトモードに対応した送風機モータの駆動
制御を行うように構成されている。

【００１７】

【作用】この発明における電気掃除機の駆動制御装置
は、掃除機本体に接続されたホース部の先端に接続され
たブラシ部の移動にともない回転する車輪の回転をブラ
シ移動センサによりパルス数に変換して検出し、ブラシ
移動センサからの信号によりブラシ部の移動速度および
ブラシ部の移動距離を演算手段により算出し、演算手段
が算出したブラシ部の移動速度および移動距離に基づく
とともに所定のファジィ制御則に従い駆動制御手段によ
り送風機モータを駆動制御する。

【００１８】また、この発明における電気掃除機の駆動
制御装置は、掃除機本体に接続されたホース部の先端に
接続されたブラシ部の移動にともない回転する車輪の回
転をブラシ移動センサによりパルス数に変換して検出
し、ブラシ移動センサからの信号によりブラシ部の移動
速度およびブラシ部の移動距離を演算手段により算出
し、演算手段が算出したブラシ部の移動速度および移動
距離に基づき床面の種類に対する最適な吸引力を重視し
た所定のファジィ制御則に従い駆動制御手段により送風
機モータを駆動制御する。

【００１９】さらに、この発明における電気掃除機の駆
動制御装置は、ブラシスイッチにより選択されたブラシ
モータのＯＮモードまたはＯＦＦモードに対応するファ
ジィ制御則をメモリにて記憶し、掃除機本体に接続され
たホース部の先端に接続されたブラシ部の移動にともな
い回転する車輪の回転をブラシ移動センサによりパルス
数に変換して検出し、ブラシ移動センサからの信号によ
りブラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距離を演算
手段により算出し、駆動制御手段により、ブラシスイッ
チにより選択されたブラシモータのＯＮモードまたはＯ
ＦＦモードに対応するファジィ制御則をメモリより読み
出し、演算手段が算出したブラシ部の移動速度および移
動距離に基づくとともに読み出したファジィ制御則に従
い送風機モータを駆動制御する。

【００２０】また、この発明における電気掃除機の駆動
制御装置は、選択スイッチにより選択されるパワーモー
ドまたはナイトモードに対応するファジィ制御則をメモ
リに記憶し、通常の吸引力を得るパワーモードまたは静
かな音で運転するナイトモードを選択スイッチにより選
択し、掃除機本体に接続されたホース部の先端に接続さ
れたブラシ部の移動にともない回転する車輪の回転をブ
ラシ移動センサによりパルス数に変換して検出し、ブラ
シ移動センサからの信号によりブラシ部の移動速度およ
びブラシ部の移動距離を演算手段により算出し、駆動制
御手段により、選択スイッチにより選択されたパワーモ
ードまたはナイトモードに対応するファジィ制御則をメ
モリより読み出し、演算手段が算出したブラシ部の移動
速度および移動距離に基づくとともに読み出したファジ
ィ制御則に従い送風機モータを駆動制御する。

【００２１】さらに、この発明における電気掃除機の駆
動制御装置は、ブラシスイッチにより選択されたブラシ
モータのＯＮモードまたはＯＦＦモードおよび選択スイ
ッチにより選択されたパワーモードまたはナイトモード
に対応するファジィ制御則をメモリに記憶し、通常の吸
引力を得るパワーモードまたは静かな音で運転するナイ
トモードを選択スイッチにより選択し、掃除機本体に接
続されたホース部の先端に接続されたブラシ部の移動に
ともない回転する車輪の回転をブラシ移動センサにより
パルス数に変換して検出し、ブラシ移動センサからの信
号によりブラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距離
を演算手段により算出し、駆動制御手段により、ブラシ
スイッチにより選択されたブラシモータのＯＮモードま
たはＯＦＦモードおよび選択スイッチにより選択された
パワーモードまたはナイトモードに対応するファジィ制
御則をメモリより読み出し、このファジィ制御則にそれ
ぞれ所定の係数を乗することにより送風機モータの入力
値を算出し、算出した入力値に基づきブラシモータのＯ
Ｎモード、ＯＦＦモード、パワーモードまたはナイトモ
ードに対応した送風機モータの駆動制御を行う。

【００２２】

【実施例】実施例１． 電気掃除機は、図１に示すように、本体部１
２に入力電力が可変な送風機モータ８を備えており、送
風機モータ８には商用電源としての交流電源１３の電圧
を所定電圧に制御する電源コントロール素子としてのト
ライアック１４により電力が供給されるようになってい
る。

【００２３】そして、手元コントロール部１５は、交流
電源１３から供給れる電力の電圧を所定値に変換する定
電圧電源回路１６を備えており、定電圧電源回路１６か
らマイコン等へ電力が供給されるようになっている。

【００２４】更に、手元コントロール部１５は、各部の
動作を制御するＣＰＵ１７を有しており、ＣＰＵ１７に
は、トライアック１４を制御するＢＣＲ駆動回路１８、
表示器１９、スイッチ２０、ブラシ部１への電圧を所定
電圧に制御する電源コントロール素子としてのトライア
ック２１を制御するＢＣＲ駆動回路２２、及び、端子ａ
が接続されている。

【００２５】そして、端子ａには端子ｂを介してブラシ
部１の移動を検出するブラシ移動センサ２３が接続され
ており、また、ブラシ部１にはトライアック２１により
電源コントロールされるブラシモータ２４が配置されて
いる。

【００２６】また、ＣＰＵ１７は、図２に詳示するよう
に、ブラシ移動センサ２３からの信号によりブラシ部１
の移動速度Ｖまたは移動距離Ｌを算出する演算手段２５
を有しており、演算手段２５には、演算手段２５が算出
したブラシ部１の移動速度Ｖおよび移動距離Ｌに基づき
メモリ２６ａに記憶した、床面の種類に対する最適な吸
引力を重視するなどした所定のファジィ制御則に従いフ
ァジィ推論して送風機モータ８を駆動制御する駆動制御
手段２６が接続されており、かつ、演算手段２５が算出
したブラシ部１の移動速度Ｖの変化からブラシ部のスト
ローク毎の移動距離を区切る判断手段２７が接続されて
いる。

【００２７】一般的に、床面の種類と面抵抗との関係
は、床＜畳＜じゅうたんであり、面抵抗が増すとブラシ
部１の移動がしにくくなり、作業者によるブラシ部１の
移動距離が短くなることが分かっている。

【００２８】また、吸塵性能と床面の種類との関係は、
床＞畳＞じゅうたんであり、床＜畳＜じゅうたんの順に
送風機モータ８の入力パワーを増加することにより、床
面の種類に適した吸引力を得られることが分かってお
り、本発明のファジィ制御においては床＜畳＜じゅうた
んの順に送風機モータ８の入力パワーを増加して床面の
種類に適した吸引力を得るようになっている。（図８参
照）。

【００２９】なお、駆動制御手段２６は、ブラシ移動セ
ンサ２３によりブラシ部１が移動している場合にパワー
ブラシを駆動するようにブラシモータ２４を制御するよ
うになっている。

【００３０】一方、ブラシ部１には、図３に詳示するよ
うに、ブラシ部本体２８の移動を容易にする２個の前車
輪２９と２個の後車輪３０とが設けられており、一方の
後車輪３０には、後車輪３０の回転を検出することによ
りブラシ部１の移動を検出するブラシ移動センサ２３が
設けられている。

【００３１】また、ブラシ部１には、ブラシモータ２４
が配設されており、かつパワーブラシ３１が回転自在に
支持されており、パワーブラシ３１とブラシモータ２４
との軸にはベルト３２が巻回されており、これによりブ
ラシモータ２４の駆動力がパワーブラシ３１に伝達され
るようになっている。

【００３２】更に、ブラシ移動センサ２３は、図４
（ａ）に示すように、ブラシ部本体２８の溝部２８ａに
軸受３３により回転自在に支持された回転軸３４を有し
ており、回転軸３４には床面と接触して回転する車輪３
０が固定されている。

【００３３】そして、回転軸３４の一端には複数の遮光
板３５ａを有する図４（ｂ）のスリット円板３５が固定
されており、スリット円板３５に臨んでスリット円板３
５の遮光板３５ａによりＯＮまたはＯＦＦする透過型の
光学センサ３６が配置されている。

【００３４】一方、ファジィ推論とは、言語的に記述さ
れた制御ルールに従って出力を決定する推論方法であ
り、人間の経験や勘に基づく知識をルールに反映させる
ことにより要求に見合った制御系を設計することができ
る。

【００３５】この制御ルールとしては、例えば図５
（ａ）に示すようなものが考えられる。入力をブラシ部
１の移動速度Ｖと移動距離Ｌとすれば、ルールの組み合
わせは２次元のマトリクスで表され（図５（ａ）参
照）、それぞれのルールは、例えばブラシ部１の移動速
度Ｖがゆっくりで移動距離Ｌが短い場合はパワーを
「中」にし、移動速度Ｖが中位で移動距離Ｌが中位の場
合はパワーを「中」にし、移動速度Ｖが早く移動距離Ｌ
が長い場合はパワーを「中」にするものである。

【００３６】入力と出力はここで上げたように「ゆっく
り」「中位」「早い」「短い」「中位」「長い」「小」
「中」「大」などのあいまいな表現であるファジィ変数
で表され、それぞれのファジィ変数は図６（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すようなメンバシップ関数で定義さ
れる。

【００３７】ブラシ部１の移動速度Ｖは、図６（ａ）に
示すように、［０，１］の区間に正規化され、「ゆっく
り」「中位」「早い」「非常に早い」の４つのファジィ
変数が定義され、移動距離Ｌは、図６（ｂ）に示すよう
に、［０，１］の区間に正規化され、「非常に短い」
「短い」「中位」「長い」の４つのファジィ変数が定義
され、パワーは、図６（ｃ）に示すように、［０，１］
の区間に正規化され、「最小」「小」「中小」「中」
「中大」「大」「最大」の７つのファジィ変数が定義さ
れている。

【００３８】ついで、本実施例の作用について説明す
る。

【００３９】ブラシ部１が床面に接触し、使用者がブラ
シ部１を移動させると、後車輪３０が回転し、これによ
りブラシ移動センサ２３はパルス信号（図７参照）をＣ
ＰＵ１７の演算手段２５へ出力する。

【００４０】そして、演算手段２５は、ブラシ移動セン
サ２３出力の１００ｍｓｅｃ毎のパルスカウント数によ
り所定長１００ｍｓｅｃ毎のブラシ部１の移動速度Ｖを
算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００４１】また、判断手段２７は、パルス信号（図７
参照）のパターンの疎になる箇所を検出し、疎になる箇
所間がブラシ部１の１ストロークであると判断し、その
ストロークの区切り位置を演算手段２５へ出力する。

【００４２】それから、演算手段２５は、ストローク毎
の移動距離Ｌを算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００４３】更に、駆動制御手段２６は演算手段２５が
算出したブラシ部１の移動速度Ｖと移動距離Ｌに基づき
ファジィ推論し、その結果により送風機モータ８を駆動
制御する。

【００４４】また、駆動制御手段２６はブラシ部１が移
動している場合にはブラシモータ２４を駆動してパワー
ブラシ３１を回転する。

【００４５】なお、移動距離Ｌと送風機モータ８の入力
パワーとの間には、図８に示すように、移動距離Ｌが長
くなるにつれて入力パワーが減少するようになってお
り、ブラシ部１の移動距離Ｌが非常に短くなると、所望
の部分を集中的に掃除していると判断して、パワーを最
大にする。

【００４６】ファジィ推論の過程は、まずそれぞれのル
ールごとの結論を求める。

【００４７】例えば、前述のルール（ｉｆ Ｖ＝「ゆっ
くり」 ａｎｄ Ｌ＝「短い」 ｔｈｅｎ Ｗ（パワ
ー）＝「中」のように示す）に対して、前件部の各変数
と入力値のＭＡＸを取りそれらのＭＩＮを取ることによ
り前件部の適合度を求め、後件部変数と前件部の適合度
のＭＩＮを取ったものをこのルールの結論とする。

【００４８】このようにして各ルールに対する結論を求
めた後、全結論のＭＡＸを取り、その重心に対応する値
を推論結果とする。

【００４９】以上、説明したように、この実施例によれ
ば、掃除機本体に接続されたホース部の先端に接続され
たブラシ部の移動にともない回転する車輪の回転をブラ
シ移動センサによりパルス数に変換して検出し、ブラシ
移動センサからの信号によりブラシ部の移動速度および
ブラシ部の移動距離を演算手段により算出し、演算手段
が算出したブラシ部の移動速度および移動距離に基づき
床面の種類に対応する最適な吸引力を重視した所定のフ
ァジィ制御則に従い駆動制御手段により送風機モータを
駆動制御するように構成したので、ブラシ部の移動距離
と移動速度とによりファジィ推論して、床面の種類に対
応する最適な吸引力を重視した最適なパワーを自動的に
決定することができる。

【００５０】実施例２．本実施例におけるブラシ部１、
本体部１２、手元コントロール部１５、および、ＣＰＵ
１７、駆動制御手段２６などの構成は、図１、図２に示
す実施例１の構成と同様になっている。駆動制御手段２
６にはスイッチ２０が接続されており、スイッチ２０
は、図９に詳示するように、ブラシモータ２４をＯＮ／
ＯＦＦするブラシスイッチ４０、通常の吸引力を得るパ
ワーモードまたは静かな音で運転するナイトモードを選
択する選択スイッチとしてのファジィ選択スイッチ４
１、送風機モータ８の入力を手動で選択する手動スイッ
チ４２、および送風機モータ８を停止する切りスイッチ
４３により構成されている。

【００５１】また、表示器１９は、パワーモニタ４４、
手動スイッチ４２により選択された強モードを表示する
強モードＬＥＤ４５および弱モードを表示する弱モード
ＬＥＤ４６、ファジィ選択スイッチ４１により選択され
たパワーモードを表示するパワーモードＬＥＤ４７およ
びナイトモードを表示するナイトモードＬＥＤ４８、ブ
ラシスイッチ４０により選択されたブラシモータ２４の
ＯＮ／ＯＦＦを表示するブラシモータＯＮ ＬＥＤ４９
により構成されている。

【００５２】なお、駆動制御手段２６は、ブラシ移動セ
ンサ２３によりブラシ部１が停止している場合にパワー
ブラシ３１を停止するように、ブラシモータ２４を停止
制御する構成となっている。

【００５３】更に、図２に示すメモリ２６ａは、ブラシ
スイッチ４０により選択されたブラシモータ２４のＯＮ
モードまたはＯＦＦモードに対応するファジィ制御則、
ファジィ選択スイッチ４１により選択されたパワーモー
ドまたはナイトモードに対応するファジィ制御則、また
はブラシモータ２４のＯＮモードまたはＯＦＦモードお
よび選択スイッチ４１により選択されたパワーモードま
たはナイトモードに対応する係数を記憶している。

【００５４】一方、ファジィ推論とは、言語的に記述さ
れた制御ルールに従って出力を決定する推論方法であ
り、人間の経験や勘に基づく知識をルールに反映させる
ことにより要求に見合った制御系を設計することができ
る。

【００５５】例えば、パワーモードかつブラシモータ２
４のＯＮモードの制御ルールとしては、図５（ｂ）に示
すようなものが考えられる。

【００５６】入力をブラシ部１の移動速度Ｖと移動距離
Ｌとすれば、ルールの組み合わせは２次元のマトリクス
で表され（図５（ｂ）参照）、それぞれのルールは、例
えばブラシ部１の移動速度Ｖがゆっくりで移動距離Ｌが
短い場合はパワーを「小」にし、移動速度Ｖが中位で移
動距離Ｌが中位の場合はパワーを「中」にし、移動速度
Ｖが早く移動距離Ｌが長い場合はパワーを「大」にする
ものである。

【００５７】入力と出力はここで上げたように「ゆっく
り」「中位」「早い」「短い」「中位」「長い」「小」
「中」「大」などのあいまいな表現であるファジィ変数
で表され、それぞれのファジィ変数は図６（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すようなメンバシップ関数で定義さ
れる。

【００５８】ブラシ部１の移動速度Ｖは、図６（ａ）に
示すように、［０，１］の区間に正規化され、「ゆっく
り」「中位」「早い」「非常に早い」の４つのファジィ
変数が定義され、移動距離Ｌは、図６（ｂ）に示すよう
に、［０，１］の区間に正規化され、「非常に短い」
「短い」「中位」「長い」の４つのファジィ変数が定義
され、パワーは図６（ｃ）に示すように、［０，１］の
区間に正規化され、「最小」「小」「中小」「中」「中
大」「大」「最大」の７つのファジィ変数が定義されて
いる。

【００５９】また、ナイトモード、ブラシモータ２４の
ＯＦＦモードに対応する制御ルールも同様に定義され
る。

【００６０】ついで、本実施例の作用について説明す
る。

【００６１】（Ｉ）請求項３の発明の作用 ブラシスイッチ４０によりブラシモータ２４のＯＮモー
ドが選択された場合、ブラシ部１が床面に接触し、使用
者がブラシ部１を移動させると、車輪３０が回転し、こ
れによりブラシ移動センサ２３はパルス信号（図７参
照）をＣＰＵ１７の演算手段２５へ出力する。

【００６２】そして、演算手段２５は、ブラシ移動セン
サ２３の出力１００ｍｓｅｃ中のパルスカウント数によ
り所定長１００ｍｓｅｃ毎のブラシ部１の移動速度Ｖを
算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００６３】また、判断手段２７は、パルス信号（図７
参照）のパターンの疎になる箇所を検出し、疎になる箇
所間がブラシ部１の１ストロークであると判断し、その
ストロークの区切り位置を演算手段２５へ出力する。

【００６４】それから、演算手段２５は、ストローク毎
の移動距離Ｌを算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００６５】更に、駆動制御手段２６は、ブラシスイッ
チ４０により選択されたブラシモータ２４のＯＮモード
に対応するファジィ制御則をメモリ２６ａより読み出
し、演算手段２５が算出したブラシ部１の移動速度Ｖと
移動距離Ｌに基づくとともに読み出したファジィ制御則
に従いファジィ推論し、その結果により送風機モータ８
を駆動制御する。

【００６６】なお、移動距離Ｌが短くなるにつれて入力
パワーが減少するようになっているが、ブラシ部１の移
動距離Ｌが非常に短くなると、所望の部分を集中的に掃
除していると判断して、パワーを最大にする。

【００６７】ファジィ推論の過程は、まずそれぞれのル
ールごとの結論を求める。

【００６８】例えば、前述のルール（ｉｆ Ｖ＝「ゆっ
くり」 ａｎｄ Ｌ＝「短い」 ｔｈｅｎ Ｗ（パワ
ー）＝「中」のように示す）に対して、前件部の各変数
と入力値のＭＡＸを取りそれらのＭＩＮを取ることによ
り前件部の適合度を求め、後件部変数と前件部の適合度
のＭＩＮを取ったものをこのルールの結論とする。

【００６９】また、例えば、前述のルール（ｉｆ Ｖ＝
「ゆっくり」 ａｎｄ Ｌ＝「短い」 ｔｈｅｎ Ｗ
（パワー）＝「小」のように示す）に対して、前件部の
各変数と入力値のＭＡＸを取りそれらのＭＩＮを取るこ
とにより前件部の適合度を求め、後件部変数と前件部の
適合度のＭＩＮを取ったものをこのルールの結論とす
る。

【００７０】このようにして各ルールに対する結論を求
めた後、全結論のＭＡＸを取り、その重心に対応する値
を推論結果とする。

【００７１】また、ブラシモータ２４のＯＦＦモードの
場合も前述同様の動作によりＯＦＦモードに対応するフ
ァジィ制御則をメモリ２６ａより読み出し、演算手段２
５が算出したブラシ部１の移動速度Ｖと移動距離Ｌに基
づくとともに読み出したファジィ制御則に従いファジィ
推論し、その結果により送風機モータ８を駆動制御す
る。

【００７２】（ＩＩ）請求項４の発明の作用 ファジィ選択スイッチ４１により通常の吸引力を得るパ
ワーモードが選択された場合、ブラシ部１が床面に接触
し、使用者がブラシ部１を移動させると、車輪３０が回
転し、これによりブラシ移動センサ２３はパルス信号
（図７参照）をＣＰＵ１７の演算手段２５へ出力する。

【００７３】そして、演算手段２５は、ブラシ移動セン
サ２３出力の１００ｍｓｅｃ中のパルスカウント数によ
り所定長１００ｍｓｅｃ毎のブラシ部１の移動速度Ｖを
算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００７４】また、判断手段２７は、パルス信号（図７
参照）のパターンの疎になる箇所を検出し、疎になる箇
所間がブラシ部１の１ストロークであると判断し、その
ストロークの区切り位置を演算手段２５へ出力する。

【００７５】それから、演算手段２５は、ストローク毎
の移動距離Ｌを算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００７６】更に、駆動制御手段２６は、ファジィ選択
スイッチ４１により選択されたパワーモードに対応する
ファジィ制御則をメモリ２６ａより読み出し、演算手段
２５が算出したブラシ部１の移動速度Ｖと移動距離Ｌに
基づくとともに読み出したファジィ制御則に従いファジ
ィ推論し、その結果により送風機モータ８を駆動制御す
る。

【００７７】なお、移動距離Ｌが短くなるにつれて入力
パワーが減少するようになっているが、ブラシ部１の移
動距離Ｌが非常に短くなると、所望の部分を集中的に掃
除していると判断して、パワーを最大にする。

【００７８】ファジィ推論の過程は、まずそれぞれのル
ールごとの結論を求める。

【００７９】例えば、前述のルール（ｉｆ Ｖ＝「ゆっ
くり」 ａｎｄ Ｌ＝「短い」 ｔｈｅｎ Ｗ（パワ
ー）＝「小」のように示す）に対して、前件部の各変数
と入力値のＭＡＸを取りそれらのＭＩＮを取ることによ
り前件部の適合度を求め、後件部変数と前件部の適合度
のＭＩＮを取ったものをこのルールの結論とする。

【００８０】このようにして各ルールに対する結論を求
めた後、全結論のＭＡＸを取り、その重心に対応する値
を推論結果とする。

【００８１】また、ファジィ選択スイッチ４１により静
かな音で運転するナイトモードの場合も前述同様の動作
によりナイトモードに対応するファジィ制御則をメモリ
２６ａより読み出し、演算手段２５が算出したブラシ部
１の移動速度Ｖと移動距離Ｌに基づくとともに読み出し
たファジィ制御則に従いファジィ推論し、その結果によ
り送風機モータ８を駆動制御する。

【００８２】なお、パワーモードあるいはナイトモード
とブラシモータ２４のＯＮモードまたはＯＦＦモードを
組み合わせたモードに対応するファジィ制御則をメモリ
２６ａに記憶しておけば、組み合わせたモードに対応す
るファジィ制御を行うことが可能である。

【００８３】（ＩＩＩ）請求項５の発明の作用 ファジィ選択スイッチ４１により通常の吸引力を得るパ
ワーモードかつブラシモータ２４のＯＮモードが選択さ
れた場合、メンバシップ関数は図６（ｃ）に示すように
なる。

【００８４】そして、ブラシ部１が床面に接触し、使用
者がブラシ部１を移動させると、後車輪３０が回転し、
これによりブラシ移動センサ２３はパルス信号（図７参
照）をＣＰＵ１７の演算手段２５へ出力する。

【００８５】それから、演算手段２５は、ブラシ移動セ
ンサ２３出力の１００ｍｓｅｃ中のパルスカウント数に
より所定長１００ｍｓｅｃ毎のブラシ部１の移動速度Ｖ
を算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００８６】また、判断手段２７は、パルス信号（図７
参照）のパターンの疎になる箇所を検出し、疎になる箇
所間がブラシ部１の１ストロークであると判断し、その
ストロークの区切り位置を演算手段２５へ出力する。

【００８７】それから、演算手段２５は、ストローク毎
の移動距離Ｌを算出して駆動制御手段２６へ出力する。

【００８８】更に、駆動制御手段２６は、ファジィ選択
スイッチ４１により選択されたパワーモードかつブラシ
モータ２４のＯＮモードに対応するファジィ制御則をメ
モリ２６ａより読み出し、演算手段２５が算出したブラ
シ部１の移動速度Ｖと移動距離Ｌに基づくとともに読み
出したファジィ制御則に従いファジィ推論し、その結果
により送風機モータ８を駆動制御する。

【００８９】また、ファジィ選択スイッチ４１により通
常の吸引力を得るパワーモードかつブラシモータ２４の
ＯＦＦモードが選択された場合、パワーモードかつブラ
シモータ２４のＯＮモードに対応するファジィ制御則に
所定の係数を乗じることによりパワーモードかつブラシ
モータ２４のＯＦＦモードの結論部を導き出し、パワー
モードかつブラシモータ２４のＯＦＦモードのメンバシ
ップ関数は図６（ｄ）のように示される。

【００９０】同様に、ナイトーモードかつブラシモータ
２４のＯＮモード、およびナイトーモードかつブラシモ
ータ２４のＯＦＦモードもパワーモードかつブラシモー
タ２４のＯＮモードに対応するファジィ制御則に所定の
係数を乗じることにより結論部を導き出し、ナイトーモ
ードかつブラシモータ２４のＯＮモードのメンバシップ
関数は図６（ｅ）のように示され、ナイトーモードかつ
ブラシモータ２４のＯＦＦモードのメンバシップ関数は
図６（ｆ）のように示される。

【００９１】この実施例によれば、ブラシスイッチによ
り選択されたブラシモータのＯＮモードまたはＯＦＦモ
ードに対応するファジィ制御則、または、選択スイッチ
により選択されたパワーモードまたはナイトモードに対
応するファジィ制御則をメモリより読み出し、演算手段
が算出したブラシ部の移動速度および移動距離に基づく
とともに読み出したファジィ制御則に従い送風機モータ
を駆動制御するように構成したので、適切なパワーに手
動で選択する手間を省略して、パワーモードまたはナイ
トモード、またはブラシ駆動用モータのＯＮモードまた
はＯＦＦモードに対応した最適な吸引力を得ることがで
きる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、掃除機本体に接続されたホース部の先端に接続され
たブラシ部の移動にともない回転する車輪の回転をブラ
シ移動センサによりパルス数に変換して検出し、ブラシ
移動センサからの信号によりブラシ部の移動速度および
ブラシ部の移動距離を演算手段により算出し、演算手段
が算出したブラシ部の移動速度および移動距離に基づき
床面の種類に対応する最適な吸引力を重視した所定のフ
ァジィ制御則に従い駆動制御手段により送風機モータを
駆動制御するように構成したので、ブラシ部の移動距離
と移動速度とによりファジィ推論し、床面の種類や各種
の動作条件に対応する最適な吸引力を重視した最適なパ
ワーを自動的に決定することができ、使用に便利なもの
が得られる。また、この発明によれば、ブラシスイッチ
により選択されたブラシモータのＯＮモードまたはＯＦ
Ｆモードに対応するファジィ制御則をメモリより読み出
し、演算手段が算出したブラシ部の移動速度および移動
距離に基づくとともに読み出したファジィ制御則に従い
送風機モータを駆動制御するように構成したので、適切
なパワーに手動で選択する手間を省略してブラシ駆動用
モータのＯＮモードまたはＯＦＦモードに対応した最適
な吸引力を得ることができる。

【００９３】さらに、この発明によれば、選択スイッチ
により選択されたパワーモードまたはナイトモードに対
応するファジィ制御則をメモリより読み出し、演算手段
が算出したブラシ部の移動速度および移動距離に基づく
とともに読み出したファジィ制御則に従い送風機モータ
を駆動制御するように構成したので、適切なパワーに手
動で選択する手間を省略して、パワーモードまたはナイ
トモードに対応した最適な吸引力を得ることができる。

【００９４】また、ブラシスイッチにより選択されたブ
ラシモータのＯＮモードまたはＯＦＦモードおよび選択
シスイッチにより選択されたパワーモードまたはナイト
モードに対応して所定のファジィ制御則にそれぞれ所定
の係数を乗することにより送風機モータの入力値を算出
し、算出した入力値に基づきブラシモータのＯＮモー
ド、ＯＦＦモード、パワーモードまたはナイトモードに
対応した送風機モータの駆動制御を行うように構成した
ので、適切なパワーに手動で選択する手間を省略して、
パワーモードまたはナイトモードに対応した最適な吸引
力を得ることができ、これにより複数の制御則を記憶す
る必要がなくなり、プログラム容量を圧縮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気掃除機の駆動制御
回路の回路図である。

【図２】本発明の一実施例を示すＣＰＵのブロック図で
ある。

【図３】本発明の一実施例を示すブラシ部の断面図であ
る。

【図４】本発明の一実施例を示すブラシ移動センサの断
面図であり、（ａ）はセンサ全体、（ｂ）はスリット円
板を示す。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施
例１および他の実施例におけるファジィルールを示す図
である。

【図６】本発明の一実施例におけるメンバシップ関数を
示す図であり、（ａ）は速度、（ｂ）はストローク、
（ｃ）はモータ入力、（ｄ）はパワーモードかつブラシ
モータのＯＦＦモード、（ｅ）はナイトーモードかつブ
ラシモータのＯＮモード、（ｆ）はナイトーモードかつ
ブラシモータのＯＦＦモード、のメンバシップ関数を示
す。

【図７】本発明の一実施例におけるブラシ移動センサの
パルスパターンを示す図である。

【図８】本発明の一実施例におけるブラシ部の移動距離
と送風機モータの入力との関係を示す図である。

【図９】本発明の一実施例におけるスイッチの構成を示
す図である。

【図１０】従来の電気掃除機の駆動制御回路を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ ブラシ部 ８ 送風機モータ １２ 本体部 ２３ ブラシ移動センサ ２４ ブラシモータ ２５ 演算手段 ２６ 駆動制御手段 ２７ 判断手段 ３０ 後車輪 ３１ パワーブラシ ４０ ブラシスイッチ ４１ ファジィ選択スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳田 孝浩 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地 １ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 蓮 浩二 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地 １ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 岩原 明弘 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地 １ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 長田 正史 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三 菱電機株式会社 生活システム研究所内 (72)発明者 大塚 洋俟 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三 菱電機株式会社 生活システム研究所内 審査官 金丸 治之 (56)参考文献 特開 平３−82430（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−267036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−277929（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−7931（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−209122（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268719（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−26223（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−51029（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−237955（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−202034（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−131219（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−243125（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−68662（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−68658（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−135526（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−246315（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47L 9/28

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先
   端に接続されたブラシ部と、を備える電気掃除機の駆動
   制御装置において、ブラシ部の移動にともない回転する
   車輪と、車輪の回転をパルス数に変換して検出するブラ
   シ移動センサと、ブラシ移動センサからの信号によりブ
   ラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距離を算出する
   演算手段と、演算手段が算出したブラシ部の移動速度お
   よび移動距離に基づき送風機モータを駆動制御する駆動
   制御手段と、送風機モータを駆動制御するためのファジ
   ィ制御則を記憶するメモリと、を備え、駆動制御手段
   は、演算手段が算出したブラシ部の移動速度および移動
   距離に基づくとともにメモリから読み出された所定のフ
   ァジィ制御則に従い送風機モータを駆動制御することを
   特徴とする電気掃除機の駆動制御装置。
2. 【請求項２】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先
   端に接続されたブラシ部と、を備える電気掃除機の駆動
   制御装置において、ブラシ部の移動にともない回転する
   車輪と、車輪の回転をパルス数に変換して検出するブラ
   シ移動センサと、ブラシ移動センサからの信号によりブ
   ラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距離を算出する
   演算手段と、演算手段が算出したブラシ部の移動速度お
   よび移動距離に基づき送風機モータを駆動制御する駆動
   制御手段と、を備え、駆動制御手段は、床面の種類に対
   する最適な吸引力を重視した所定のファジィ制御則に従
   い送風機モータを駆動制御することを特徴とする電気掃
   除機の駆動制御装置。
3. 【請求項３】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先
   端に接続されたブラシ部と、ブラシ部に設けられたブラ
   シモータにより駆動されるパワーブラシと、を備える電
   気掃除機の駆動制御装置において、ブラシモータをＯＮ
   ／ＯＦＦするブラシスイッチと、ブラシ部の移動にとも
   ない回転する車輪と、車輪の回転をパルス数に変換して
   検出するブラシ移動センサと、ブラシ移動センサからの
   信号によりブラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距
   離を算出する演算手段と、演算手段が算出したブラシ部
   の移動速度および移動距離に基づき送風機モータを駆動
   制御する駆動制御手段と、ブラシスイッチにより選択さ
   れたブラシモータのＯＮモードまたはＯＦＦモードに対
   応するファジィ制御則を記憶するメモリと、を備え、駆
   動制御手段は、ブラシスイッチにより選択されたブラシ
   モータのＯＮモードまたはＯＦＦモードに対応するファ
   ジィ制御則をメモリより読み出し、演算手段が算出した
   ブラシ部の移動速度および移動距離に基づくと共にメモ
   リから読み出したファジィ制御則に従い送風機モータを
   駆動制御することを特徴とする電気掃除機の駆動制御装
   置。
4. 【請求項４】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先
   端に接続されたブラシ部と、を備える電気掃除機の駆動
   制御装置において、通常の吸引力を得るパワーモードま
   たは静かな音で運転するナイトモードを選択する選択ス
   イッチと、ブラシ部の移動にともない回転する車輪と、
   車輪の回転をパルス数に変換して検出するブラシ移動セ
   ンサと、ブラシ移動センサからの信号によりブラシ部の
   移動速度およびブラシ部の移動距離を算出する演算手段
   と、演算手段が算出したブラシ部の移動速度および移動
   距離に基づき送風機モータを駆動制御する駆動制御手段
   と、選択スイッチにより選択されたパワーモードまたは
   ナイトモードに対応するファジィ制御則を記憶するメモ
   リと、を備え、駆動制御手段は、選択スイッチにより選
   択されたパワーモードまたはナイトモードに対応するフ
   ァジィ制御則をメモリより読み出し、演算手段が算出し
   たブラシ部の移動速度および移動距離に基づくとともに
   メモリから読み出したファジィ制御則に従い送風機モー
   タを駆動制御することを特徴とする電気掃除機の駆動制
   御装置。
5. 【請求項５】 吸引力を発生する送風機モータを内蔵す
   る掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の先
   端に接続されたブラシ部と、ブラシ部に設けられたブラ
   シモータにより駆動されるパワーブラシと、を備える電
   気掃除機の駆動制御装置において、ブラシモータをＯＮ
   ／ＯＦＦするブラシスイッチと、通常の吸引力を得るパ
   ワーモードまたは静かな音で運転するナイトモードを選
   択する選択スイッチと、ブラシ部の移動にともない回転
   する車輪と、車輪の回転をパルス数に変換して検出する
   ブラシ移動センサと、ブラシ移動センサからの信号によ
   りブラシ部の移動速度およびブラシ部の移動距離を算出
   する演算手段と、演算手段が算出したブラシ部の移動速
   度および移動距離に基づき送風機モータを所定のファジ
   イ制御則に従い駆動制御する駆動制御手段と、を備え、
   駆動制御手段は、ブラシスイッチにより選択されたブラ
   シモータのＯＮモードまたはＯＦＦモードおよび選択ス
   イッチにより選択されたパワーモードまたはナイトモー
   ドに対応して前記所定のファジィ制御則にそれぞれ所定
   の係数を乗することにより送風機モータの入力値を算出
   し、算出した入力値に基づきブラシモータのＯＮモー
   ド、ＯＦＦモード、パワーモードまたはナイトモードに
   対応した送風機モータの駆動制御を行うことを特徴とす
   る電気掃除機の駆動制御装置。