JP4682861B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は電気掃除機に関するものであり、特に音声報知機能を有する電気掃除機に関するものである。

従来この種の音声報知機能を有する電気掃除機においては、ファンモータの運転音が大きいために、手元操作部に音声出力装置を設ける等、音声報知の可聴性を向上させる構成をとっていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−１９７３２４号公報

しかしながら前記従来の構成では、音声報知の可聴性は向上するものの、電気掃除機のファンモータの運転音が大きい場合、例えば強運転モードなどでは、使用者が音声報知を聞きとることは容易ではなかった。また聞き取り易くするためにモータの動作が停止してから報知すると、すぐに電源を切られたり、その場から離れてしまって、使用者が音声報知された情報を聞き逃してしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者に音声報知の聞きとりが容易な電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の電気掃除機は、吸引力を発生するためのファンモータと、このファンモータよりも吸気上流側に設けて塵埃を捕集する集塵手段と、吸い込み力の異なる複数の運転モード及び電気掃除機を停止させる停止モードへの切り替え操作を受け付ける入力設定手段と、音声を用いて電気掃除機の状態を報知する音声報知手段と、この音声報知手段から出力される音量を制御する音量可変手段と、前記ファンモータの位相制御を行うファンモータ駆動手段と、前記入力設定手段からの信号を受信し、前記ファンモータ駆動手段、音量可変手段へ動作信号を出力する制御手段と、前記ファンモータが吸引する風量を検出する風量検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記風量検知手段で検出した停止モードへ切り替わる前の風量に基づいて、音声報知の音量を変化させるように、音量可変手段に信号を出力することを特徴としたものである。

これによって、一定の時間後に停止モードへ移行する前の運転モードによって音声報知の音量を変化させて報知することで、使用者は音声報知内容が聞き取り易くなり、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

本発明の電気掃除機は、一定の時間後に停止モードへ移行する前の運転モードによって音声報知の音量を変化させて報知することで、使用者は音声報知内容が聞き取り易くなり、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

第１の発明は、吸引力を発生するためのファンモータと、このファンモータよりも吸気上流側に設けて塵埃を捕集する集塵手段と、吸い込み力の異なる複数の運転モード及び電気掃除機を停止させる停止モードへの切り替え操作を受け付ける入力設定手段と、音声を
用いて電気掃除機の状態を報知する音声報知手段と、この音声報知手段から出力される音量を制御する音量可変手段と、前記ファンモータの位相制御を行うファンモータ駆動手段と、前記入力設定手段からの信号を受信し、前記ファンモータ駆動手段、音量可変手段へ動作信号を出力する制御手段と、前記ファンモータが吸引する風量を検出する風量検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記風量検知手段で検出した停止モードへ切り替わる前の風量に基づいて、音声報知の音量を変化させるように、音量可変手段に信号を出力することを特徴とするものである。

現状では停止モードへ移行する前の運転モードによって、慣性によるファンの回転が異なるため、ファンから発生する風切り音のレベルと持続時間が異なる。また、ファンモータが完全に停止した状態では、慣性による風切り音は発生しないが、停止まで待って音声報知を開始する場合、停止モードへ移行する前の運転モードにより、使用者が停止の操作を行ってから音声報知が開始されるまでの時間が異なり、使用者に違和感を与えてしまったり、また音声報知を開始するまでの時間が長すぎると、使用者がその場を離れてしまうことも考えられる。そのため、一定の時間後に、停止モードへ移行する前の運転モードによって音声報知の音量を変化させて報知することで、音声報知が使用者に聞き取り易くなり、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

また、第１の発明は、ファンモータが吸引する風量を検出する風量検知手段を備え、制御手段は、前記風量検知手段で検出した停止モードへ切り替わる前の風量（ファンモータの電流値）に基づいて、音声報知の音量を変化させるように、音量可変手段に信号を出力するもので、停止モードへ切り替わる前のファンモータの電流値（＝塵埃量により変化する）によって、ファンモータから発生する高周波音の大きさが異なるため、音声報知の音量を変化させても、使用者は音声報知を確実に聞き取ることができ、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

第２の発明は、使用者が電気掃除機を握って操作するハンドル部と、このハンドル部に設けられ、使用者がハンドル部を握っているか否かを判定するグリップセンサーと、このグリップセンサーからの接触検出信号を認識し、この接触検出信号にもとづいて前記制御手段に信号を出力するグリップセンサー信号処理部とを備え、制御手段は、前記グリップセンサーで検出した使用者との接触／非接触の情報を元に、音声報知の音量を変化させるように音量可変手段に信号を出力するもので、グリップセンサーで検出された接触／非接触の情報から、使用者が電気掃除機を触っている（電気掃除機を使用している）ことを判断して、その情報に基づいて音声報知の音量を変化させることにより、使用者が音声報知を聞き取り易くなり、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

第３の発明は、音声報知手段と使用者との距離を検知する距離検出手段を備え、制御手段は、距離検出手段で検出された使用者との距離によって、音声報知の音量を変化させるように音量可変手段に信号を出力するもので、電気掃除機と使用者との距離によって音声報知の音量を変化させることにより、使用者が音声報知を聞き取り易くなり、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

第４の発明は、音声報知を聞き直すことができる聞き直し手段を備え、聞き直しする際の音声報知は、音量を上昇させるもので、一度音声報知した情報を聞き逃した場合に、音声報知を聞き直す際には、より大きな音量で聞き直すことにより、使用者が音声報知を聞き取り易くなり、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものでは無い。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図、図２は同実施の形態における電気掃除機の概略図、図３は同実施の形態におけるファンモータの回転数に関する特性図、図４は風量と音声報知の音量との特性図である。

図１、２において、ファンモータ１は電気掃除機本体８に塵埃を吸引するための吸込力を発生させるものである。集塵手段１０はファンモータ１よりも吸気側に備えられており、ファンモータ１によって吸引された塵埃と吸気風を、吸気風のみを通過させることで塵埃を集塵する。

ホース１１は塵埃を集塵手段１０へ中継するもので、電気掃除機本体８と、入力設定手段２とを接続している。

入力設定手段２は、使用者が入力の高い強運転モードや、入力の低い弱運転モード等を選択し、制御手段３に信号を伝達する運転切替スイッチ２ａと、操作することでファンモータ１を停止させる信号を制御手段３に伝達する運転停止スイッチ２ｂから構成されている。制御手段３は入力設定手段２からの信号に応じて、ファンモータ駆動手段４により位相制御を行うことで、ファンモータ１の入力を可変させる。

音量可変手段１２は、制御手段３からの動作信号に応じて音量を複数段階で可変するもので、音声報知手段５に接続され、音声報知手段５は使用者に電気掃除機の状態を音声を用いて報知する。

風量検知手段６は、電気掃除機の吸気側の風量を検出するもので、電流値を測定できるカレントトランス２０でファンモータ１の電流値を検出することで、擬似的に風量を検出する。このカレントトランス２０は制御手段３に接続されている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下、図３、４を用いてその動作、作用について説明する。

まず、集塵手段１０の状態について説明すると、使用者が掃除動作を行う中で、集塵手段１０に多くの塵埃が堆積してくると、集塵された塵埃の抵抗により、吸引される風量が低下していく。そして、集塵手段１０内に塵埃が多数堆積した状態では、電気掃除機の吸い込み力が低下して塵埃が吸い込まれ難い状態となる。

また、例えば集塵手段１０内に塵埃が多数堆積した状態が継続すると、充分な吸い込み力が確保できず、また電気掃除機を冷却するのに充分な冷却風が確保できなくなるので、音声報知などで、使用者に集塵手段１０の点検を促す。

上記の状態のように、集塵手段１０内に塵埃が多数堆積した状態で、使用者が掃除動作を終了し、運転停止スイッチ２ｂを操作し、電気掃除機を停止させる。

運転停止スイッチ２ｂからの信号を受けた制御手段３は、ファンモータ駆動手段４にファンモータ１への通電を停止させる信号を出力するとともに、一定時間経過後に、例えば３秒後に音量可変手段１２に集塵手段１０内の塵埃の廃棄を促す音声報知をさせる信号を伝達する。

ここで、一定時間の経過を待たずに音声報知手段５に音声報知をさせようとする場合、ファンの慣性での回転による風切り音が大きく、音声報知が聞き取り難くなる。

逆にファンが完全に停止するまで待つ場合は、使用者が運転停止スイッチ２ｂを操作する前の動作ポジションによって、ファンが停止するまでの時間が、例えば吸い込み力の大きい強運転モードなら１０秒（図３のＡ）かかり、吸い込み力の小さな弱運転モードなら５秒（図３のＢ）と大きく異なるため、使用者が停止の操作を行ってから音声報知が開始されるまでの時間が異なり、使用者に違和感を与えたり、音声報知を開始するまでの時間が長すぎると、使用者がその場を離れてしまい音声報知を聞き取ってもらえない可能性がある。そのため、風切り音が大き過ぎず、かつ使用者に違和感のない、音声報知の開始時間として本実施の形態では３秒と設定した。

制御手段３からの停止信号を受けたファンモータ駆動手段４は、ファンモータ１への通電を停止する。ファンモータ１への通電が停止しても慣性力によって、ファンは暫く回転を続ける。

使用者が運転停止スイッチ２ｂを操作してから３秒後に、音声報知手段５は音声報知を行う。この時、運転停止スイッチ２ｂを操作される前の運転モードが、例えば強運転モードであれば、ファンモータ１への通電停止後の慣性力が大きいため、ファンの風切り音も３０ｄＢ（図３のＣ）と大きくなる。一方、弱運転モードから停止された場合は、ファンモータ１への通電停止後の慣性力は小さく、ファンの風切り音も１０ｄＢ（図３のＤ）と小さくなる。

そのため、制御手段３は、強運転モードから停止する場合は例えば５０ｄＢ、弱運転モードから停止する場合は３０ｄＢで、音声報知するように音声可変手段１２に信号を出力する。

その信号を受けた音声可変手段１２は、例えば使用者に「集塵手段内に塵埃が多数です。塵埃を廃棄してください。」と音声報知手段５に音声報知させて、使用者に集塵手段１０内の塵埃の廃棄を促す。

以上のように、本実施の形態においては、停止モードへ移行する直前の運転モードによって、音声報知手段５からアナウンスされる音声報知の音量を変化させることにより、いかなる運転モードから停止モードに移行する場合であっても、使用者が運転停止スイッチ２ｂを操作してから、一定時間で音声報知を開始することが可能となり、かつ、音声報知の音量は、停止モードに移行する直前の運転モードに合わせて変化させるため、使用者が音声報知を聞き取るのが容易で、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

また、集塵手段１０内に塵埃が堆積してくると、その塵埃が抵抗となり、電気掃除機の吸引風が低下する。これにより、ファンモータ１の真空度が上昇し、ファンの回転数が上昇し騒音が大きくなる傾向にある。

そこで、カレントトランス２０を用いて、運転停止スイッチ２ｂを操作時のファンモータ１に流れる電流を検出し、検出された電流値は、制御手段３に出力信号として伝達され、その電流値を基に、制御手段３が図４に示すような閾値を用いて、音量可変手段１２への出力信号を可変することにより、音声報知手段５から出力される音量を変化させる。

ここで、カレントトランス２０で検出された値が、例えば７Ａであれば、ファンモータ１は密閉された状態であるので、よりファンが回転するため、音声報知手段５から出力される音量は大きくする必要性がある。

１０Ａであればファンモータ１は７Ａである場合よりも、開放状態に近いため、音声報知手段５から出力される音量は小さくても良い。

以上にように、停止モードへ切り替わる前のファンモータの電流値に合わせて、音声報知の音量を変化させることで、集塵手段１０内に堆積した塵埃の量に関係なく、使用者が運転停止スイッチ２ｂを操作してから、一定時間で音声報知を開始することが可能となり、かつ、音声報知の音量は、ファンモータ１の電流値に合わせて変化させるため、使用者が音声報知を聞き取るのが容易で、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

なお、本実施の形態の電気掃除機では、風量検知手段６として、ファンモータ１の電流を検知して説明したが、圧力、ファンモータ１の回転数、風量で検知してもよいことは言うまでもない。

（実施の形態２）
図５は本実施の形態における入力設定手段の構成図、図６は同実施の形態におけるグリップセンサーの動作説明図、図７は同実施の形態における制御ブロック図、図８はグリップセンサー出力信号と音声報知の音量との相関の例を示す図である。なお、上記実施の形態１と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図５、６、７において、入力設定手段２にはハンドル部１３があり、グリップセンサー１４が構成されている。グリップセンサー１４は発光ダイオード等の発光素子１５と、フォトトランジスタ等の受光素子１６を用いて構成され、図５のように配置することにより、通常は発光素子１５からの光は同図の矢印（ａ）に示すように受光素子１６には到達しない。ところが、図６に示すように電気掃除機を使用するためハンドル部１３を握ると、手で光が反射し、受光素子１６に光が当たるため、グリップセンサー１４としてハンドル部１３が握られているか、否かが検出できる。

グリップセンサー１４で検出された接触情報は、グリップセンサー信号処理部１９で制御容量は信号に変換され、制御手段３に信号として出力する。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用について説明する。今、実施の形態１の状態のように、集塵手段１０内に塵埃が堆積した状態で、使用者が掃除動作を終えて電気掃除機を停止させるために、運転停止スイッチ２ｂを操作したとする。

掃除動作中から運転停止スイッチ２ｂを操作した時点までは、使用者はハンドル部１３を握っているが、運転停止スイッチ２ｂを操作後は、使用者が電気掃除機から離れることが考えられる。

そのため、運転停止スイッチ２ｂが操作されると、グリップセンサー１４で使用者がハンドル部１３を握っているか、否かを検出し、グリップセンサー信号処理部１９が、その結果を出力信号として制御手段３に伝達する。その出力信号を受けた制御手段３は、図８に示すような表を用いて、使用者がハンドル部１３を握っている（使用者が電気掃除機の近傍に居る）場合は、音声報知手段５から報知される音声を通常通りの音量で出力するように、音量可変手段１２に信号を出力し、使用者がハンドル部１３を握っていない（使用者が電気掃除機の傍にいない）場合は、音声報知手段５から報知される音声を大きくするように、音量可変手段１２に信号を出力する。

以上のように、本実施の形態においては、グリップセンサー１４を用いることで、使用者が電気掃除機の近傍にいるかいないかを検出し、使用者が電気掃除機の近傍にいない場合は音声報知の音量を大きくすることで、使用者に音声報知が伝わり易く、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

なお、本実施の形態の電気掃除機では、発光素子と受光素子を用いてタッチセンサー１４を構成したが、外部からの圧力によって抵抗値を可変する素子等、使用者がハンドル部１３を握っていることを検出できる検出手段であればよいことは言うまでもない。

（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図、図１０は同実施の形態における距離検出手段の構成図、図１１は距離検出手段で検出された距離データと音声報知の音量との相関の例を示す図である。なお、上記実施の形態１、２と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図９、１０において距離検出手段７は、電気掃除機本体８上に設置されており、使用者と電気掃除機本体８上に設置された音声報知手段５との距離を検出し、制御手段３と接続されている。この距離検出手段７は、本実施の形態では人体等の熱源から輻射される熱線を検知する熱線センサとして、焦電型センサ等の熱線受信手段１７で構成されており、人体などから出力された熱線（赤外線）の大きさによって、使用者との距離を検出する。

この熱線受信手段１７からの信号を、オペアンプや、コンパレータ等から構成された距離検出手段信号処理部１８は信号に変換し、制御手段３にこの信号を出力する。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用について説明する。

今、集塵手段１０内に実施の形態１の状態のように、集塵手段１０内に塵埃が堆積した状態で、使用者が掃除動作を終えて運転停止スイッチ２ｂを操作し電気掃除機を停止させる。

この状態では、使用者が掃除動作を終了し、電気掃除機から離れることが考えられる。この時、距離検出手段７は使用者との距離を検出するために、周囲の熱線を熱線受信手段１７で検出し、距離検出手段信号処理部１８が、その検出レベルを制御手段３に送る。

その検出レベルを受けた制御手段３は、図１１に示すような表を用いて、使用者と電気掃除機の距離が遠くなるほど、使用者に音声が伝わりにくくなるため、音声報知手段５から報知される音声を大きくするように、音量可変手段１２に信号を出力する。

以上のように、本実施の形態においては、電気掃除機本体８上に距離検出手段７を設置することで、使用者と音声報知手段５との物理的な距離を検出することが可能となり、使用者が電気掃除機から離れている場合には、音声報知の音量を上昇させるため、使用者が掃除動作を終えて電気掃除機から離れたとしても、音声報知が伝わり易く、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

なお、本実施の形態の電気掃除機では、電気掃除機本体８上に距離検出手段７を設置する構成で説明したが、距離検出手段７が、使用者と音声報知手段５との距離が検出できるのであれば、電気掃除機上のいずれの場所に距離検出手段７を設置する構成であってもよい。

（実施の形態４）
図１２は、本発明の第４の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図、図１３は同実施の形態における入力設定手段の構成図である。なお、上記実施の形態１〜３と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図１２、１３において、聞き直し手段９は、使用者に操作されることで、前回音声報知した内容を再報知するもので、入力設定手段２上に構成されており、制御手段３に接続されている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用について説明する。

実施の形態１のように、集塵手段１０の点検を音声報知手段５がアナウンスしたとする。この時、使用者が音声報知された内容を聞き取れなかった場合や、報知された情報をもう一度聞き直したい場合、使用者が聞き直し手段９を操作することで、制御手段３は使用者が音声報知を聞き取れなかったと判断し、音量可変手段１２に信号を出力する。

信号を受けた音量可変手段１２は、再び同内容でより大きな音量の音声報知をさせる様に音声報知手段５に信号を伝達し、音声報知手段５は、再び使用者に対して集塵手段内の塵埃を廃棄するよう喚起する。

以上のように、本実施の形態においてはファンモータ１が停止状態時に聞き直し手段９を操作されることで、一度音声報知した内容をより大きな音量で再び報知することで、使用者は音声報知された情報を聞き直おすことができ、また、聞き直し時の音声報知はファンモータ１が完全に停止した状態で、かつ、より大きな音量で聞くこととなるため、使用者は、ファンモータ１の運転音が無い状態で音声報知された情報を確実に聞き取ることができる。

以上のように本発明に係る電気掃除機は、電気掃除機の状態に合わせて音声報知の音量を変化させることが可能となるため、使用者に音声報知が伝わらないという問題を解決できる。そのため家庭用電気掃除機だけでなく、よりメンテナンスが重要となる業務用電気掃除機等への応用展開も有用である。

本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図 同、電気掃除機の概略図 同、ファンモータの回転数に関する特性図 同、風量と音声報知の音量との特性図 本発明の第２の実施の形態におけるハンドル部の構成図 同、グリップセンサーの動作説明図 同、制御ブロック図 同、グリップセンサー出力信号と音声報知の音量との相関例を示す図 本発明の第３の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図 同、距離検出手段の構成図 同、距離検出手段で検出された距離データと音声報知の音量との相関例を示す図 本発明の第４の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図 同、入力設定手段の構成図

１ ファンモータ
２ 入力設定手段
３ 制御手段
４ ファンモータ駆動手段
５ 音声報知手段
６ 風量検知手段
７ 距離検出手段
８ 電気掃除機本体
９ 聞き直し手段
１０ 集塵手段
１２ 音量可変手段
１３ ハンドル部
１４ グリップセンサー
１８ 距離検出手段信号処理部
１９ グリップセンサー信号処理部

Claims (4)

1. 吸引力を発生するためのファンモータと、このファンモータよりも吸気上流側に設けて塵埃を捕集する集塵手段と、吸い込み力の異なる複数の運転モード及び電気掃除機を停止させる停止モードへの切り替え操作を受け付ける入力設定手段と、音声を用いて電気掃除機の状態を報知する音声報知手段と、この音声報知手段から出力される音量を制御する音量可変手段と、前記ファンモータの位相制御を行うファンモータ駆動手段と、前記入力設定手段からの信号を受信し、前記ファンモータ駆動手段、音量可変手段へ動作信号を出力する制御手段と、前記ファンモータが吸引する風量を検出する風量検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記風量検知手段で検出した停止モードへ切り替わる前の風量に基づいて、音声報知の音量を変化させるように、音量可変手段に信号を出力することを特徴とした電気掃除機。
2. 使用者が電気掃除機を握って操作するハンドル部と、このハンドル部に設けられ使用者がハンドル部を握っているか否かを判定するグリップセンサーと、このグリップセンサーからの接触検出信号を認識し、この接触検出信号にもとづいて前記制御手段に信号を出力するグリップセンサー信号処理部とを備え、制御手段は、前記グリップセンサーで検出した使用者との接触／非接触の情報を元に、音声報知の音量を変化させるように音量可変手段に信号を出力することを特徴とした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 音声報知手段と使用者との距離を検知する距離検出手段と、この検出情報をもとに前記制御手段に信号を出力する距離検出手段信号処理部とを備え、制御手段は、距離検出手段で検出された使用者との距離によって、音声報知の音量を変化させるように音量可変手段に信号を出力する請求項１に記載の電気掃除機。
4. 音声報知を聞き直すことができる聞き直し手段を備え、聞き直しする際の音声報知は、音量を上昇させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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