JP4779568B2 - 報知装置及びこれを備えた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭用、もしくは業務用の電気掃除機において、塵埃の状況を表示する報知装置に関するものであり、電気掃除機に使用される床用吸込具等のアタッチメントを含むものである。

図１１に従来の電気掃除機の概略構成図を示す。

図１１において、１は電気掃除機本体であり、２は本体１に内蔵し、吸い込み力を発生する電動送風機であり、３は電動送風機２の異なった入力（供給電力）での動作モードを操作する操作部４を有したホースであり、５は延長管であり、８は、被清掃面に接して塵埃等を吸い込む吸込具であり、６は吸引した塵埃を蓄積しておく集塵室であり、ホース３と集塵室６は、本体１に設けた吸気口７を介して接続され、集塵室６とホース３と延長管５と吸込具８で吸気流路を形成している。

ホース３の本体１との接続部１２付近には、後述する吸気流路を通過する塵埃を検出する塵埃検出手段１０の検出部２２を有しており、操作部４には、塵埃検出手段１０による塵埃の検出状況を表示する表示手段１１が設けられている。

上記のように構成された電気掃除機は、使用者が操作部４を操作して電動送風機２に電力を供給し、電動送風機２への電力供給が停止している停止モードから、動作モードへ移行すると、吸込具８から吸引された塵埃が、吸気経路を経由して集塵室６に蓄積される。

従来、上記のような構成において、塵埃検出手段１０は、図１２や図１３に示すような構成になっている。図１２および図１３において、塵埃が流れる吸気流路に光を放つ発光部２０と、発光部２０からの光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光部２１は、塵埃が流れる空気通路に発光部２０と対向して設けられている（以下、この発光部２０と受光部２１を合わせて検出部２２と称す）。受光部２１からの出力信号Ｖｓは増幅部２３により増幅された後、その信号Ｖａはパルス変換手段２４によりパルスＳａに変換され、ごみ判断手段２５に入力される。塵埃検出手段１０は、検出部２２と増幅部２３とパルス変換手段より構成される。パルス変換手段２４の出力するパルスＳａの数は、検出部２２を通過する塵埃の数が多ければ多くなり、少なければ少なくなるというように、塵埃の数に応じた数のパルスが出力され、また、粒子の大きな塵埃はパルス幅が広くなるよう、粒子の小さなパルスはパルス幅が狭くなるよう出力される。

ごみ判断手段２５は、このパルスＳａの数を計数し、同時に、パルス幅を計測してパルス幅が広い場合、すなわち塵埃が大きい場合にはパルスＳａへ計数する数を増やすよう補正し、パルスＳａの多少で吸気流路を通過する塵埃の量を認識し、床面の塵埃を判断することができる。

従来、このパルスＳａの多少により、電動送風機２の供給電力を可変制御し、供給電力の状況を表示手段１１にて多段階で表示したり、検出した汚れに対して、制御対象の制御方法として、塵埃検出手段１０の出力に対し、制御対象の電動送風機２への供給電力を一定期間保持する制御を行うものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、電動送風機２への供給電力とは、独立して塵埃検出手段１０の検出状況を表示手段１１で表示するものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

また、検出した汚れに対する制御対象の追従を、リアルタイムに行うのではなく、一定の時間をおいた後、段階的に追従させるものも開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特許第２０００６４８号公報 特許第２０５８６７６号公報 特開２００１−７４３０１号公報

近年、生活環境の変化により、目に見えない花粉などを含むハウスダストに対する関心が高まり、これらの微細な塵埃を検出し、視認できる電気掃除機が求められている。

一般家庭での清掃対象となる塵埃は、数ミリオーダーの視認可能なものから、視認が困難な花粉などの一般的に約２０μｍ〜４０μｍと言われる微細なものや砂塵のように数１００μｍ位のものまで、様々な粒子径のものが存在している。

しかしながら、前記従来の構成では、花粉などの微細な塵埃に反応して、パルス数に応じて表示手段に塵埃の状況を表示する設定にしようとすると、比較的大きな粒子の塵埃の多いところでは、幅の広いパルスが多くなり、パルスの数が少なくなるので塵埃が少ないような表示となり、また、砂塵など、ある程度の大きさ以上の塵埃に反応して塵埃の状況を表示する設定にしようとすると、微細塵の多いところでは反応しないので、塵埃が存在しないような表示となってしまう。また、微細な塵埃を基準にし、パルス数が少なくなることを補うよう、所定のパルス数に到達した時に、一定期間の保持時間を設けて表示を行うようにすると、砂塵などに対しては、機器使用者に対する視認性は向上するものの、微細塵の多いところではパルス数が多いため、塵埃が実際よりも多く存在しているような、使用者の実感とかけ離れた表示となってしまう。

以上のように、これまではある程度の大きさの塵埃に特性を合わせており、微細塵を含む、様々な粒子径の塵埃に対して、使用者の実感にかなった報知と、検出した汚れの報知を保持しての視認性の向上という２つの両立ができないという課題を有していた。

上記従来の課題を解決するために本発明の報知装置は、吸気流路を通過する所定の大きさの塵埃を検出する第１の塵埃検出手段と、前記吸気流路を通過する前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃を検出する第２の塵埃検出手段と、前記第１の塵埃検出手段が検出した第１塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第１保持信号を出力する第１の保持手段と、前記第２の塵埃検出手段が検出した第２塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第２保持信号を出力する第２の保持手段と、前記第１の保持手段から出力された第１保持信号と前記第２の保持手段から出力された第２保持信号とに基づき、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段とを有する構成としたものである。

これによって、異なる大きさの塵埃を、塵埃の大きさ毎に検出できると共に、異なる塵埃毎に設定した使用者の実感にかなった所定の時間の保持をもって報知を行うことにより、様々な大きさや種類の塵埃に対して、認識のし易さを確保しながら、使用者の実感にかなった適切な報知を行うことができる。

本発明の報知装置は、花粉等の微細塵に至るまで、目に見えない塵埃や塵埃の量等を報知手段で認識することができるのみではなく、使用者の実感にかなった報知を行いながら、報知の認識のし易さを向上できるものである。

第１の発明は、吸気流路を通過する所定の大きさの塵埃を検出する第１の塵埃検出手段と、前記吸気流路を通過する前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃を検出する第２の塵埃検出手段と、前記第１の塵埃検出手段が検出した第１塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第１保持信号を出力する第１の保持手段と、前記第２の塵埃検出手段が検出した第２塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第２保持信号を出力する第２の保持手段と、前記第１の保持手段から出力された第１保持信号と前記第２の保持手段から出力された第２保持信号とに基づき、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段とを有する構成としたことにより、塵埃毎に設定される保持時間の保持をもって報知され、使用者の実感にかなった報知を行いながら、報知の認識のし易さを向上できる。

第２の発明は、吸気流路を通過する塵埃を検出する検出部と、前記検出部の検出結果から所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出信号及び前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃に対して反応する第２塵埃検出信号とを出力する分別信号出力手段を有する塵埃検出手段と、前記分別信号出力手段が出力した第１塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第１保持信号を出力する第１の保持手段と、前記分別信号出力手段が出力した第２塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持
時間を決定するとともに、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第２保持信号を出力する第２の保持手段と、前記第１の保持手段から出力された第１保持信号と前記第２の保持手段から出力された第２保持信号とに基づき、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段とを有する構成としたもので、検出部を１つで構成できると共に、塵埃毎に設定される保持時間の保持をもって報知され、使用者の実感にかなった報知を行いながら、報知の認識のし易さを向上できる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の第１の保持手段と第２の保持手段で設定される所定の時間が異なる値となるようにしたので、保持により、塵埃の大きさを識別する事ができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の第１の保持手段は、第１塵埃検出信号が塵埃が増える方向に変化する時には、第１の保持時間を短くするようにしたので、花粉等の粒子径の小さな塵埃が少なくなる方向は、保持により報知の認識のし易さを維持しながら、塵埃が増えた時には、短時間で、塵埃の量に応じた報知を行うことができる。

第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の第２の保持手段は、第２塵埃検出信号が塵埃が増える方向に変化する時には、第２の保持時間を短くするようにしたので、砂塵等の比較的粒子径の大きな塵埃が少なくなる方向は、保持により報知の認識のし易さを維持しながら、塵埃が増えた時には、短時間で、塵埃の量に応じた報知を行うことができる。

第６の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の第１保持信号と第２保持信号を比較してどちらか一方の保持信号を出力する比較手段を設け、報知手段は、前記比較手段の出力する保持信号に基づき報知を行うようにしたので、報知手段を統一して１つにすることが可能となり、簡単な構成で実現することができる。

第７の発明は、特に、第６の発明の比較手段は、汚れの多い方の保持信号を出力するようにしたので、簡単な構成で実現できるとともに、塵埃の大きさ等に関わらず、汚れがなくなるまで、報知を保持するので、報知の認識のし易さのみならず、塵埃が除去できたことへの認識度を向上することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号の塵埃の比率に応じて第１の保持時間と第２の保持時間を決定する第３の保持決定手段を有する構成としたので、検出部を通過する塵埃の構成に応じて、第１の保持時間と第２の保持時間を可変して設定することにより、塵埃の構成に応じて実感にあった、報知の保持を行うことができる。

第９の発明は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明の第１塵埃検出信号もしくは第２塵埃検出信号の塵埃の量に応じて、第１の保持手段または第２の保持手段ないしは第３の保持手段が保持時間を可変するようにしたので、塵埃の量に応じて設定した保持時間により、報知手段で塵埃の量に対する認識のし易さが向上すると同時に、塵埃が多いほど、保持時間が長くなるように設定することによって、報知手段でより塵埃の量を実感することができる。

第１０の発明は、第１〜第９のいずれか１つの発明の報知装置を備えた電気掃除機としたので、電気掃除機の使用者は、様々な大きさの塵埃に対して、その量や、除去状況をより認識しやすくなり、清掃作業の精度が向上するだけではなく、効率も向上する事ができる。

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、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について図１〜図６を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図である。

図１において、２０は赤外発光ダイオードなどで構成された発光部であり、２１はフォトトランジスタなどの受光部であり、両者の間を塵埃が通過することで、塵埃に応じた信号Ｖｓが出力される。３０は、オペアンプなどで構成し、検出部２２が出力する信号Ｖｓを所定の第１増幅率で増幅する第１の増幅手段であり、増幅機能とフィルタ機能を持たせており、所定の周波数成分の信号のみを出力する。３２は、コンパレータなどで構成され、第１の増幅手段３０が出力する信号を第１の基準電圧と比較して、高ければＨｉｇｈ信号出力、低ければＬｏｗ信号出力を行う第１のパルス変換手段である。３１は、オペアンプなどで構成し、検出部２２が出力する信号Ｖｓを第１増幅率とは異なる所定の第２増幅率で増幅する第２の増幅手段であり、増幅機能とフィルタ機能を持たせており、所定の周波数成分の信号のみを出力する。３３は、コンパレータなどで構成され、第２の増幅手段３１が出力する信号を第２の基準電圧と比較して、高ければＨｉｇｈ信号出力、低ければＬｏｗ信号出力を行う第２のパルス変換手段である。

検出部２２と第１の増幅手段３０と第１のパルス変換手段３２とで第１の塵埃検出手段３５（図１中の点線の太線）を構成し、第１のパスル変換手段３２の出力が第１塵埃検出信号として出力される。また、検出部２２と第２の増幅手段３１と第２のパルス変換手段３３とで第２の塵埃検出手段３６（図１中の一点鎖線の太線）を構成し、第２のパスル変換手段３３の出力が第２塵埃検出信号として出力される。第２の増幅手段３１の増幅度は直径２００μｍ程度の砂粒より大きなごみを検知できるような狙いの増幅度に、第１の増幅手段３０の増幅度は直径２０μｍ程度の花粉から第２増幅手段３１の狙いの２００μｍの大きさのごみをそれぞれ検知できるような狙いの増幅度になっている。

本実施の形態においては、第１の塵埃検出手段３５と第２の塵埃検出手段３６の塵埃検出を検出部２２で共通の構成としている。従って、第１の増幅手段３０と第１のパルス変換手段３２と第２の増幅手段３１と第２のパルス変換手段３３とで、分別信号出力手段３４を構成し、第１のパルス変換手段３２と第２のパルス変換手段３３の各々から、第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号を出力する構成にもなっている。

３７は、第１塵埃検出信号、つまり第１のパルス変換手段３２からのパルス数により吸気流路を通過している塵埃の量をレベルへと変換し、レベルに応じて所定の保持時間ｔ１ａ〜ｔ１ｄを付加して、第１保持信号を出力する第１の保持手段であり、３８は、第２塵埃検出信号、つまり第２のパルス変換手段３３からのパルス数により吸気流路を通過している塵埃の量をレベルへと変換し、レベルに応じて所定の保持時間ｔ２ａ〜ｔ２ｄを付加して、第２保持信号を出力する第２の保持手段である。

また、４０はＬＥＤで構成された表示手段１１の表示パターンを制御する表示制御手段であり、表示手段１１と表示制御手段４０とで報知手段が構成される。

１３は電動送風機２を駆動するための双方向性サイリスタであり、制御手段１４の出力するトリガ信号により電動送風機２への供給電力が制御され、制御手段１４は操作部４により設定された供給電力で電動送風機２の動作を制御する。制御手段１４と第１の保持手段３７と第２の保持手段３８と表示制御手段４０は、マイクロコンピュータ４１で構成される。

電動送風機２、双方向性サイリスタ１３、マイクロコンピュータ４１は、本体１内に配置され、発光部２０と受光部２１（検出部２２）と第１の増幅手段３０、第２の増幅手段３１、第１のパルス変換手段３２、第２のパルス変換手段３３は、操作部４と報知手段１１と共にホース３に配置され、特に、接続部１２に設けられている。

以上のように構成された報知装置及びこれを備えた電気掃除機についてその動作を説明する。

掃除中に吸気流路内にごみが流れると、発光部２０からの光がこのごみにより遮断され、受光部２１の受光量は少なくなり出力電圧Ｖｓは小さくなる。このＶｓを第１の増幅手段３０は、フィルタ機能を有して増幅するが、フィルタ機能としてはカットオフ周波数ｆａ１を持つハイパスフィルターおよびカットオフ周波数ｆａ２を持つローパスフィルタから成るバンドパスフィルターで構成され、特定の周波数帯Ａ（ｆａ１〜ｆａ２）を中心に増幅し、この周波数ｆａ１およびｆａ２は、塵埃が検出部２２を通過する速度によって算出される周波数である。

同様に第２の増幅手段３１においてもフィルタ機能を有しており、Ｖｓを特定の周波数帯Ｂ（ｆｂ１〜ｆｂ２）を中心に増幅する構成となっている。

ｆａ１とｆａ２は２０μｍ程度の花粉を主に検知できるようにすることと、ｆｂ１〜ｆｂ２は２００μｍ以上の砂塵等を検出できるようにしている。

ここで、塵埃が検出部２２を通過する時のＶｓの変化の説明をする。受光部２１の表面形状を円とすると、対向する発光部２０と受光部２１をそれぞれ上底と下底にした円柱（以降、領域Ｒと称す）の中を塵埃が通過するときが、受光部２１の受光量が一番低下するときであり、そのときの塵埃の通過の様子を図２に、受光部２１の受光量の変化を図３に示す。図２、３において、塵埃が検出部２２を通過するときには、（ア）塵埃が通過する前、（イ）塵埃が領域Ｒの外壁と交わっているとき（領域Ｒに入るとき）、（ウ）塵埃が領域Ｒの中に入ったとき（エ）塵埃が領域Ｒの外壁と交わっているとき（領域Ｒから出るとき）（オ）塵埃が通過し終わったときの５つの状態がある。このときの受光部２１の受光量の変化は、塵埃の大きさや検出部２２を通過する速度によって異なり、塵埃が大きくなるほど変化量は大きくなってその変化時間も長くなり、通過速度が速くなればなるほど変化時間は短くなる。第１の増幅手段３０と第２の増幅手段３１はこの（イ）の時の受光量の変化を利用して、受光量の変化を濾波して増幅している。

発光部２０と受光部２１の直径をそれぞれＹとし、検出する塵埃を直径Ｘの球体とすると、（イ）の状態の時間Ｔは、塵埃が領域Ｒの中心を速度Ｚで進入するときは、ごみが小さく、Ｘ≦ＹであるときにはＴ＝Ｘ／Ｚ、塵埃が大きく、Ｘ≧ＹであるときにはＴ＝Ｙ／Ｚる。

受光部２１の直径Ｙ＝３ｍｍとすると、第２の増幅手段３１の場合、直径２００μｍ程度の砂粒より大きなごみを検出することを考慮すると、検出する塵埃の大きさの狙いはＸ≧２００μｍとなるので、Ｔは ２００μｍ／Ｚ≦Ｔ≦３ｍｍ／Ｚとなり、通過速度Ｚの範囲を設定すればＴおよびそれにあわせた周波数ｆｂ１、ｆｂ２が決定される。

第１の増幅手段３０における周波数ｆａ１、ｆａ２に関しても、同様に、粒子径が２０μｍ程度の花粉等を検出できるよう設定することができる。

従って、第１のパルス変換手段３２は、第１の増幅手段３０で増幅された２０μｍ相当の検出信号を入力して第１の基準信号と比較して、パルス信号に変換して出力するので、第１塵埃検出信号は花粉等の２０μｍ相当の塵埃（以下、微細塵という）のみの情報を有した信号になる。また、同様に、第２のパルス変換手段３３も、第２の増幅手段３１で増幅された砂塵等の２００μｍ以上の粒子の検出信号を入力して第２の基準信号と比較して、パルス信号に変換して出力するので、第２塵埃検出信号は砂等の２００μｍ以上の塵埃（以下、砂塵という）のみの情報を有した信号になる。

表１に第１塵埃検出信号、第２塵埃検出信号のパルス数と汚れレベルの関係の１例を示す。通常、微細塵の数と砂塵の数では、微細塵の数の方が多く、例えば、床面上を床用込具８が１往復した時でも、検出部２２を通過する塵埃の数は、微細塵の方が多くなる。そのため、汚れレベルの判定値として、同じ汚れレベルでも、微砂塵の方のパルス数を多くし、実際の清掃において、砂塵による汚れと微細塵による汚れの報知に大きな差が出て使用者が違和感を覚えるというようなことがない設定を行う事ができる。

しかしながら、通常、床面等の清掃対象物に床用吸込具８が接触し、塵埃を吸引した場合、微細塵と砂塵とでは、検出部２２を通過を開始してから終了するまでの時間は、数の多い細塵の方が長くなるため、微細塵と砂塵とで汚れのレベルを合わせたとしても、第２塵埃検出信号が汚れレベルを維持する時間と、第１塵埃検出信号が同じ汚れレベルを維持する時間とでは、第２塵埃検出信号の方が短くなってしまう。

また、第１塵埃検出信号についても、微細塵の量が、微少である場合、微細塵が検出部２２を通過を開始してから終了するまでの時間は、やはり、短くなってしまう。

このように、短くなった時間に同期するように、塵埃がある事を表示すると、微少な微細塵や、砂塵を検出しての報知を見逃してしまう可能性があるのみならず、汚れレベルが、例えば、０．１秒の周期で頻繁に変化すれば、表示が伝えようとする情報を正確に認識できなくなってしまう。

第１の保持手段３７は、第１のパルス変換手段３２から０．１秒間毎のパルス数（第１塵埃検出信号）により、微細塵の量を表１に示すパルス数と汚れレベルの関係を判断基準として有しており、それに従って、汚れレベル０〜汚れレベル４までの５段階で判断し、更に、レベル４から３へ、レベル３から２へ、レベル２から１へ、レベル１〜０へのそれぞれの変化に対して、表２に示すように、各々個別の保持時間を付加するよう動作する。同様に、第２の保持手段３８は、第２のパルス変換手段３３からの０．１秒間毎のパルス数（第２塵埃検出信号）により、砂塵の量を表１に示す判断基準に従って、汚れレベル０〜汚れレベル４までの５段階で判断し、更に、レベル４から３へ、レベル３から２へ、レベル２から１へ、レベル１〜０へのそれぞれの変化に対して、表２に示すように、各々個別の保持時間を付加するよう動作する。

表２において、例えば、第１塵埃検出信号として、図４に示すような、パルス信号が入力されると、０．１秒間が終了した時点で、第１の保持手段３７は、汚れのレベルを汚れレベル４と判断し、以降、パルスの入力がなくても、０．５秒間汚れレベル４の状態を保持した第１保持信号を出力する。０．５秒が経過すると、汚れのレベルを汚れレベル４から汚れレベル３に下げ、０．５秒継続の後、汚れレベル２に下げるというように、汚れレベル０になるまで、汚れレベルと保持時間の切替えを繰り返す。

第１の保持手段３７は、汚れが低下する方向に対しては、表２に示す保持時間の保持を行うが、汚れが増加する方向に対しては、保持時間なし（０秒）で汚れレベルを追従させる。

図５に示すように、パルスの発生が無く、汚れレベル１での保持動作を行っている時、２４パルスのパルス入力があると、表１に従って、汚れレベルを、即、汚れレベル２とし、以降、パスルの発生がなければ、汚れレベル２の保持時間である、１秒間の保持の後、汚れレベル１へと下げ、１．５秒の保持の後、汚れレベルを０へと到達させる。また、例えば、レベル３の保持動作中に、１０パルス（汚れレベル１に相当）の入力があったとしても、保持動作中のレベルよりも、レベルが低い場合は、無視され、保持動作が継続される。

以上のように、０．１秒間毎の間隔で、パルスの発生が無くなると、もしくは、保持動作に移行していれば、発生するパルス数が、保持しているレベル以下のパルス数であれば、汚れレベル０となるまで、保持動作を繰り返し、汚れレベルの高いレベルに相当するパルス数が発生すれば、瞬時に汚れレベルを追従させて、第１保持信号を出力する。

第２の保持手段３８についても、第１の保持手段３７と同様に、表１に記載の汚れレベル判断パルス数に対する汚れレベルと、表２に記載の各汚れレベルに対する保持時間に基づき、第２保持信号を出力する。

図６に表示手段１１の構成を示す。図６においては、第２の保持手段３８の出力による第２保持信号に対応した砂塵による汚れを表示する砂塵レベル１表示５１、砂塵レベル２表示５２、砂塵レベル３表示５３、砂塵レベル４表示５４と、第１の保持手段３７の出力による第１保持信号に対応した微細塵による汚れを表示する微細塵レベル１表示５５、微細塵レベル２表示５６、微細塵レベル３表示５７、微細塵レベル４表示５８により構成されている。各レベルは、汚れレベルに対応しており、表示制御手段４０は、例えば、第１保持信号が汚れレベル３であれば、微細塵レベル１表示５５〜微細塵レベル３表示５７までを点灯させ、微細塵レベル４表示５８を消灯というように、第１保持信号の汚れレベル以下のレベルに対応するもののみを点灯させるように、表示手段１１を制御する。また、汚れレベルが０の時は消灯し、第２保持信号に対する砂塵レベル１表示５１〜砂塵レベル４表示５４についても、同様の制御を行う。

以上のように、第１塵埃検出信号、及び、第２塵埃検出信号に保持時間を付加し、塵埃の種類に応じて、汚れのレベルを表示することにより、汚れレベルを安定して表示することができ、更に、使用者が表示による情報を正確に認識する時間猶予も加えられ、視認性を向上することができる。

また、表２において、同じ汚れレベルに対して、第１保持信号と第２保持信号とで、保持時間を異なっているが、表示の切り替わりの間隔が、微細塵レベル１表示５５〜微細塵レベル４表示５８と、砂塵レベル１表示５１〜砂塵レベル４表示５４とで異なるように設定することによって、使用者が、どちらの表示であるのかを、表示の切り替わりのみで認識することができる。逆に、砂塵と微細塵とで表示の切り替わり間隔が異なるのが違和感を覚えるのであれば、検出部２２を塵埃が通過した時の第１保持信号と第２保持信号で出力される各汚れレベルの信号が維持される時間が同じになるように、表２に記載の各汚れレベルに対する保持時間を調整するにより、同等の切り替わり間隔を実現することができる。

また、表２において、汚れレベルが高くなる程、保持時間を短くしているが、段階的に汚れ０となるように制御しているので、汚れ度が高くなると、保持時間の合計が長くなり、結果的に、汚れ度が高いほど、保持時間が長くなるようにしている。これによって、電気掃除機の使用者は、汚れレベルが０になるまで、清掃を行えば、塵埃の大きさや種類に関わらず、その量に応じて必要な時間の作業で塵埃を除去することができ、清掃作業を効率化することができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について図７〜図９を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態２における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図である。実施の形態１と異なるのは、第１の保持手段３７と第２の保持手段３８の出力する第１保持信号と第２保持信号を比較して、統一された１つの保持信号を出力比較手段５０を有する点である。

また、本発明の実施の形態２における表示手段１１の構成を図９に示すが、砂塵も微細塵も統合した１つのＬＥＤ表示６１で表示を行う。

図８に第１の保持手段３７の出力する第１保持信号と第２の保持手段３８の出力する第２保持信号と、比較手段５０の出力信号の関係の一例を示す。

検出部２２を塵埃が通過すると、第１保持信号と第２保持信号は、実施の形態１と同様の信号となる。比較手段５０は、第１保持信号と第２保持信号を入力し、どちらが汚れレベルが高いか判断し、高い方のレベルを統一レベルとして、出力する。図８において、比較手段の出力信号は、前半が第１保持信号が出力され、後半は第２保持信号が出力されている。

報知制御手段４０は、比較手段５０の出力信号に応じて、統一レベルが、レベル１〜レベル４であれば、ＬＥＤ表示６１を点灯させ、レベル０であれば消灯させるよう制御する。

この構成によって、表示を砂塵と微細塵と分ける必要がなく、表示手段１１が簡単な構成で実現できると共に、使用者の清掃動作によって、塵埃を除去できたことの視認性も向上する事ができる。

尚、本実施の形態おいて、表示手段１１をＬＥＤ表示６１のみで構成したが、統一レベルに応じた数のＬＥＤを配置して、レベル表示を行っても、構成として簡単に実現できていることはいうまでもない。

（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態について図１０を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図１０は、本発明の実施の形態３における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図である。実施の形態１と異なるのは、第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号を入力して、２つの信号により、第１塵埃検出信号に対応した第１保持信号と第２塵埃検出信号に対応した第２保持信号を出力する第３の保持手段７０を設けた点である。

第３の保持手段７０は、第１塵埃検出信号によるパルス数と第２塵埃検出信号によるパルス数により、各々の汚れレベルを汚れレベル０〜４の５段階で判断しており、表３に示すように、第１塵埃検出信号による汚れレベルと第２塵埃検出信号による汚れレベルの組み合わせにより、パターン１からパターン５までの５つの場合分けで判断している。パターン１は、比較的微細塵の汚れの比率が高いパターンであり、パターン５は砂塵の汚れの比率が高いパターンであり、パターン２〜パターン４までは、パターン１とパターン５の間で比率を徐々に変えたパターンで設定している。

例えば、清掃対象物が絨毯であれば、砂塵は、微細塵より重量が重く、絨毯の目の奥に沈み込む特性があり、微細塵よりも念入りに清掃を行う必要がある。

表４は、パターン１からパターン２までの保持時間の設定の一例であるが、パターン５に近づくほど、つまり、砂塵の比率が増えるほど、第２保持信号の保持時間を長くする設定としている。これにより、塵埃の構成に応じた保持を行えると共に、使用者は、通常、表示手段１１の表示が消灯するまで清掃の動作を行うので、意識することなく、塵埃の構成に応じて最適な清掃時間で塵埃を除去する事ができる。

尚、実施の形態１から実施の形態３では、第１の塵埃検出手段と第２の塵埃検出手段、もしくは第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号により、塵埃の状況を判断して報知を行う構成としたが、様々な大きさや種類の塵埃に対して、認識のし易さを確保しながら、使用者の実感にかなった適切な報知を行うという目的からも分かるように、２種類に限定するものではなく、報知をさせたい塵埃の種類や粒子径に応じて、塵埃検出手段、もしくは塵埃検出信号の数をより多数にして、塵埃の状態判断の精度を向上してもよい。

以上のように、本発明にかかる報知装置は、花粉等の微細塵に至るまで、目に見えない塵埃や塵埃の量等の状態を実感にあった形態で報知手段で認識することができ、その環境や状況に応じた適切な清掃を効率よく行うことができ、フィルタ等で塵埃を含んだ気流を濾過する機器等の用途にも展開できる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図 同、電気掃除機の報知装置の受光部における塵埃通過説明図 同、電気掃除機の報知装置の受光量変化説明図 同、電気掃除機の報知装置の保持時間説明図 同、電気掃除機の報知装置の他の保持時間説明図 同、電気掃除機の報知装置の表示手段構成図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図 同、電気掃除機の報知装置の保持時間と比較手段出力の関係図 同、電気掃除機の報知装置の表示手段構成図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図 従来の電気除機の概略構成図 従来の電気掃除機の塵埃検出のブロック図 従来の電気掃除機の塵埃検出手段の検出部の断面図

符号の説明

２０ 発光部
２１ 受光部
３０ 第１の増幅手段
３１ 第２の増幅手段
３２ 第１のパルス変換手段
３３ 第２のパルス変換手段
３４ 分別信号出力手段
３５ 第１の塵埃検出手段
３６ 第２の塵埃検出手段
３７ 第１の保持手段
３８ 第２の保持手段
４０ 表示制御手段
４１ マイクロコンピュータ
５０ 比較手段
７０ 第３の保持手段

Claims (10)

1. 吸気流路を通過する所定の大きさの塵埃を検出する第１の塵埃検出手段と、前記吸気流路を通過する前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃を検出する第２の塵埃検出手段と、前記第１の塵埃検出手段が検出した第１塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第１保持信号を出力する第１の保持手段と、前記第２の塵埃検出手段が検出した第２塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第２保持信号を出力する第２の保持手段と、前記第１の保持手段から出力された第１保持信号と前記第２の保持手段から出力された第２保持信号とに基づき、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段とを有する報知装置。
2. 吸気流路を通過する塵埃を検出する検出部と、前記検出部の検出結果から所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出信号及び前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃に対して反応する第２塵埃検出信号とを出力する分別信号出力手段を有する塵埃検出手段と、前記分別信号出力手段が出力した第１塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第１塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第１保持信号を出力する第１の保持手段と、前記分別信号出力手段が出力した第２塵埃検出信号と予め定められた判定値とに基づき、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を保持させる保持時間を決定するとともに、前記第２塵埃検出信号による塵埃情報を前記保持時間保持させる第２保持信号を出力する第２の保持手段と、前記第１の保持手段から出力された第１保持信号と前記第２の保持手段から出力された第２保持信号とに基づき、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段とを有する報知装置。
3. 第１の保持手段と第２の保持手段で設定される所定の保持時間を異なる値となるようにした請求項１または２記載の報知装置。
4. 第１の保持手段は、第１塵埃検出信号が塵埃が増える方向に変化する時には、第１の保持時間を短くする請求項１〜３のいずれか１項記載の報知装置。
5. 第２の保持手段は、第２塵埃検出信号が塵埃が増える方向に変化する時には、第２の保持時間を短くする請求項１〜３のいずれか１項記載の報知装置。
6. 第１保持信号と第２保持信号を比較してどちらか一方の保持信号を出力する比較手段を備え、報知手段は、前記比較手段の出力する保持信号に基づき、報知を行う請求項１〜３のいずれか１項記載の報知装置。
7. 比較手段は、汚れの多い方の保持信号を出力する請求項６記載の報知装置。
8. 第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号の塵埃の比率に応じて第１の保持時間と第２の保持時間を決定する第３の保持手段を有する請求項１〜３のいずれか１項記載の報知装置。
9. 第１塵埃検出信号もしくは第２塵埃検出信号の塵埃の量に応じて、第１の保持手段または第２の保持手段ないしは第３保持手段が保持時間を可変する請求項１〜８のいずれか１項記載の報知装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項記載の報知装置を備えた電気掃除機。

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