JP4791937B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、吸込口から吸込んだ塵を掃除機本体に導く連通管を備え、この連通管を持って掃除機本体を移動させるキャニスタ型の電気掃除機に関する。

風路を形成したホースなどの連通管を持ち、この連通管を掃除機本体に取付けた電気掃除機が知られている。この電気掃除機は、連通管に張力が加えられるとオンする機械的なスイッチと、このスイッチのオン信号によりトリガーされて信号を出力し、一定時間後に信号の出力を停止するワンショットマルチバイブレータを設けている。そして、ワンショットマルチバイブレータから出力される信号によって前方へ自走させる電動機を一定時間駆動する。すなわち、この電気掃除機は、連通管を引っ張る力が一定値を超えるとスイッチがオンして一定時間、電動機が動作し、掃除機本体が前方へ自走する（例えば、特許文献１参照。）。
特開平２−７９２９号公報（第２頁左上欄第７行〜第３頁左上欄第６行、図１−図２）

特許文献１に記載された電気掃除機は、一定値以上の引張り力が加わった場合にのみ掃除機本体を前方へ自走させる電動機を駆動するようにしているため、操作性の点で必ずしも満足できるものではなかった。すなわち、特許文献１には、掃除機本体を前方へ自走させることのみが記載されており、掃除機本体を後方に自走させる技術については記載されていない。

そのため、掃除機本体を引き回して向きを変えることができない狭い所等で掃除機本体を後退させる場合、連通管または掃除機本体が部屋の壁などに衝突した状態を解消する場合等には、使用者が腰をかがめて掃除機本体を持ってその向きを変えなければならないので不便である。このことは、特に高齢者などにとって身体的負担が大きい。更に、使用者が後退しながら掃除を行う場合には、静止している掃除機本体に使用者の足が当たって邪魔になることがある。これを避けるためには、使用者が掃除をしようと思っている所に掃除機本体を予め移動させる必要があり、その際にも使用者は腰をかがめて掃除機本体を移動させなければならいので、使い勝手がよくない。

本発明の目的は、掃除機本体の前方および後方への移動を適切に補助できる電気掃除機を提供することにある。

本発明の一態様は、走行用の車輪を有する掃除機本体に設けられた駆動手段で車輪を駆動して掃除機本体を自走させる電気掃除機において、塵を吸込む吸込口と連通して掃除機本体の連通管取付け部に取付けられた連通管を把持しての掃除動作でこの連通管を介して掃除機本体を引き動かして前進させる際に連通管取付け部に加わる力、および連通管を介して掃除機本体を後退させる際に連通管取付け部に加わる力を検出するセンサを有し、このセンサが検出した力に応じて電圧信号を出力する検出手段と、第１閾値およびこれとは異なるレベルの第２閾値が設定される閾値記憶手段と、検出手段から出力される電圧信号と二つの前記閾値を比較し、その比較結果に応じて掃除機本体を停止または前進或いは後退するように駆動手段を駆動する移動制御手段と、を具備したことを特徴としている。

本発明によれば、掃除機本体の前方および後方への移動を適切に補助できる電気掃除機を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は電気掃除機Ａの全体構成を示す斜視図である。この電気掃除機Ａは、筒状の連通管１と掃除機本体２を備えている。掃除機本体２は、好ましくはその前部に前向きに突出して連通管１を取付ける円筒形状の連通管取付け部３を有する。なお、ここに前向きとは、水平状でかつ前向きに限らず、斜め上前向きに突出する態様も含んでいる。又、連通管取付け部３は上向きに突出させることもできる。

連通管１は、第一の延長管４と、第二の延長管５と、一端側に操作部６を取付けた可撓性のホース７からなる。第一の延長管４は、一端に部屋の床面１３(図４参照)を摺動して塵を吸込む吸込口８を設けている。第一の延長管４は、その先端側に、第二の延長管５の他端側をスライド自在に嵌合し、かつ、任意の位置で固定できるようになっている。吸込口８は、第一の延長管４に対して着脱自在になっている。

ホース７の一端部は操作部６に接続され、ホース７の端部７ａは掃除機本体２の連通管取付け部３の内側に挿入して取付けられている。ホース７は、連通管取付け部３に対して着脱自在になっている。連通管１をなす延長管４，５およびホース７は、吸込口８と掃除機本体２を連通する風路を構成している。

操作部６は、図２(ａ)(ｂ)に示すように、手で握る把持部９を有している。把持部９は略円筒形状で、その上面側に電源をオン、オフする操作ボタンや吸込みの強弱を選択する操作ボタンなど複数の操作ボタン９ａを配置している。また、操作部６には閾値を任意に設定するための閾値設定手段を構成する手動操作用の摺動ボリューム９ｂを配置している。なお、ここでの閾値を任意に設定するとは、予め定められた複数の閾値からいずれかを選択する場合も含む概念である。

掃除機本体２は、上下の本体ケースを連結してなり、その内部に図３および図４に示すように、連通管取付け部３の後端部にクリーナ機構を設けている。クリーナ機構は、集塵室１０、フィルタ１１および吸引用の電動送風機１２を有している。連通管取付け部３と集塵室１０は連通されている。

クリーナ機構は、電動送風機１２の駆動によって空気流を発生させることで、吸込口８から塵と一緒に空気を吸込む。吸込んだ塵と空気は、連通管１の第一の延長管４、第二の延長管５、ホース７を順次経由して連通管取付け部３から集塵室１０に入り込む。吸込まれた塵は、フィルタ１１で捕捉されて集塵室１０に留まり集められる。フィルタ１１を通過した空気は、電動送風機１２を経由して掃除機本体２の外部に排出される。

部屋の床面１３に接する走行用の車輪１４ａ，１４ｂが、掃除機本体２の後部の左右両側に取付けられている。掃除機本体２内に、各車輪１４ａ，１４ｂを回転駆動する駆動手段１６およびこの駆動手段１６の駆動源である走行モータ１５を設けている。

駆動手段１６は、複数のギヤからなる動力伝達部１７およびディファレンシャルギヤ機構１８を備えている。駆動手段１６は、走行モータ１５の回転を、動力伝達部１７を介してディファレンシャルギヤ機構１８に伝達する。ディファレンシャルギヤ機構１８は、回転を、車軸１９を介して各車輪１４ａ，１４ｂに伝達する構成になっている。

掃除機本体２の前部の底壁中央に、自由に向きを変更できる従動輪２０が取付けられている。掃除機本体２は、電動送風機１２、走行モータ１５、および後述する制御回路の電源となる充電可能な二次電池２１を搭載している。二次電池２１は、＋Ｅ1電圧を出力する＋Ｅ1電源と、＋Ｅ2電圧を出力する＋Ｅ2電源に、電力を供給している。

掃除機本体２の前方に突出された連通管取付け部３の下側外表面、すなわち、床面１３に向いている面に、歪みゲージ２２を貼り付けている。この歪みゲージ２２は、連通管１を介して連通管取付け部３に加わる力を検出するためのセンサとして用いられている。

図５に示すようにディファレンシャルギヤ機構１８は、外輪ギヤ１８ａと、２個の遊星かさギヤ１８ｂ，１８ｃと、２個のかさギヤ１８ｄ，１８ｅからなる。外輪ギヤ１８ａは車軸１９の周囲を回転する。各遊星かさギヤ１８ｂ，１８ｃは、外輪ギヤ１８ａの内側に取付けられている。各かさギヤ１８ｄ，１８ｅは、遊星かさギヤ１８ｂ，１８ｃに歯合し、外輪ギヤ１８ａの回転を車軸１９に伝達する。各遊星かさギヤ１８ｂ，１８ｃは、左右の車輪１４ａ，１４ｂの回転差を吸収する動作を行う。この動作によって、掃除機本体２は、連通管１で引っ張られる方向にスムーズに向きを変えながら床面１３上を走行することができる。

図６は走行モータ１５を駆動制御する制御回路を示している。この制御回路は、例えば回路基板上に実装され、掃除機本体２内に取付けられる。

１辺に歪みゲージ２２を接続し、他の３辺に抵抗を接続した４辺からなる抵抗ブリッジ回路３６を＋Ｅ1電源に接続している。抵抗ブリッジ回路３６は、連通管１を介して連通管取付け部３に加わる力を歪みゲージ２２で検出し、この検出した力に応じて電圧信号を出力する検出手段を構成している。

抵抗ブリッジ回路３６は、歪みゲージ２２が歪んでその抵抗が変化すると、出力端子間に歪みに応じた電圧を出力し、その出力電圧を次段の差動増幅回路３７に供給している。差動増幅回路３７は、供給された出力電圧を増幅し、その増幅した出力電圧を、Ａ/Ｄ（アナログ/デジタル）コンバータ４５ａでデジタル信号に変換した後、移動制御手段例えばマイクロコンピュータ４６に入力している。更に、操作部６に設けた摺動ボリユーム９ｂを有した閾値設定器４２からの閾値を、Ａ/Ｄ（アナログ/デジタル）コンバータ４５ｂに入力し、デジタル信号に変換した後、マイクロコンピュータ４６に入力している。

マイクロコンピュータ４６には、メモリ４８および走行モータ１５を駆動するモータドライバ４９が接続されている。メモリ４８は、閾値記憶手段として機能するものであって、これには第一の閾値およびこの第一の閾値とは異なるレベル例えば高いレベルの第二の閾値が設定される。この場合、マイクロコンピュータ４６が、閾値設定器４２で人為的に設定した閾値をＡ/Ｄコンバータ４５ｂから取込むことで、メモリ４８に閾値として記憶させる。そして、マイクロコンピュータ４６がメモリ４８に書き込む第一、第二の閾値は、使用者が連通管１を持ち上げた状態等において摺動ボリューム９ｂを操作して閾値設定電圧を変更することで、変更できる。

マイクロコンピュータ４６はメモリ４８に格納されたプログラムデータに基づいてモータドライバ４９を介して図７に示す流れ図に従ったモータ制御をする。

すなわち、ステップＳ１にて、Ａ/Ｄコンバータ４５ｂは、閾値設定器４２で設定された閾値データを一定時間毎に取込み、このＡ/Ｄコンバータ４５ｂでデジタル化されたデータを、第一の閾値（図９参照）として、メモリ４８に書き込む。次に、ステップＳ２にて、第一の閾値を予め設定された値だけ高くレベルシフトしたデータを、第二の閾値（図９参照）として、メモリ４８に書き込む。

続いて、ステップＳ３にて、差動増幅回路３７で増幅された歪ゲージ２２からのセンサ出力電圧をＡ/Ｄコンバータ４５ａで取込んでデジタル化する。この後、ステップＳ４にて、取込んだ電圧値データとメモリ４８に書き込まれた第一の閾値とを比較する。これにより、歪ゲージ２２に一定値以上の力が作用したか否かを検出する。前記比較の結果、電圧値データが、第一の閾値以下のとき、つまり、第一の閾値を超えていないときは、ステップＳ８にて、モータイネーブルをオフにする信号をモータドライバ４９に出力する。

前記比較の結果、電圧値データが第一の閾値を越えているときは、ステップＳ５にて、電圧値データとメモリに書き込まれた第二の閾値とを比較する。これにより、歪ゲージ２２に一定値以上の力が更に作用したか否かを検出する。その結果、電圧値データが第二の閾値以下のとき、つまり、第二の閾値を超えていないときは、ステップＳ７にて、モータイネーブルをオンにする信号をモータドライバ４９に出力し、同時に走行モータ１５の回転方向を正転とする制御信号を期間ｔ１（図９参照）の間出力する。また、前記比較の結果、電圧値データが第二の閾値を越えているときは、ステップＳ６にて、モータイネーブルをオンにする信号をモータドライバ４９に出力し、同時に走行モータ１５の回転方向を逆転とする制御信号を予め設定された期間ｔ３（図１１参照）のみ出力する。

モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を正転とする制御信号が入力されていると、掃除機本体２を前進方向に移動するように走行モータ１５を回転駆動する。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を逆転とする制御信号が入力されていると、掃除機本体２を後退方向に移動するように走行モータ１５を回転駆動する。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオフになると、走行モータ１５の回転を停止させる。

前記構成を備えた電気掃除機Ａは、以下の動作を行う。
掃除をする使用者が、操作部６の把持部９を手で握り、把持部９の操作ボタン９ａを指でオンすると、電動送風機１２が動作する。電動送風機１２が動作することで発生する空気流によって、吸込口８から塵とともに空気が吸込まれる。吸込まれた空気と塵は、第一の延長管４、第二の延長管５、ホース７を順次経由して掃除機本体２の集塵室１０に入る。そして、塵はフィルタ１１で捕捉されて集塵室１０に集められる。空気は、集塵室１０からフィルタ１１、電動送風機１２を順次経由して掃除機本体２の外部に排出される。

使用者は、把手部９を握った状態で、例えば、床面１３に接している吸込口８を前後に動かしながら前方へ移動するようにして掃除を行う。吸込口８を前方に動かしたときホース７が引っ張られる。このとき、掃除機本体２の前方にいる使用者は、連通管取付け部３より上方位置で把手部９を握って掃除しているので、連通管取付け部３はこれの内側に挿入して接続されたホース７により図８中矢印Ｂで示す斜め前上方に引っ張られる。その際、連通管取付け部３は図８中矢印Ｃで示す斜め前下方に力を受けて歪みを生じ、それに伴い連通管取付け部３に貼り付けられた歪みゲージ２２にも歪みが生じる。

このとき、抵抗ブリッジ回路３６の出力端子には、図９(a)に示すように、歪みに応じた出力電圧が発生する。この電圧信号は差動増幅回路３７によって増幅され、図９(b)に示す電圧信号になる。こうして増幅された電圧信号はＡ/Ｄコンバータ４５ａでデジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ４６に取込まれる。マイクロコンピュータ４６は、取込んだデジタルデータとメモリ４８に格納されている第一、第二の閾値と比較する。

ここで、歪ゲージ２２に加えられた力Ｃがある程度大きいときには、マイクロコンピュータ４６に取込まれたデジタル信号は、図９(b)に示すように第一の閾値よりは大きいが、第二の閾値より小さくなる。これは、使用者が把手部９を握った状態で前方へ連通管１を押し動かす場合に相当する。すなわち、使用者が把手部９を握って連通管１を前方へ移動させる場合には、図８中矢印Ｂで示すように連通管取付け部３はホース７を介して斜め前上方に引っ張られるので、連通管取付け部３にはある程度の力が加わり、それに応じた歪が連通管取付け部３に貼り付けられた歪ゲージ２２に生じる。

既述の電圧値データと閾値との比較においてマイクロコンピュータ４６は、電圧値データが第一の閾値を超えている期間ｔ１、図９(c) (d)に示すようにモータイネーブルをオンにする出力信号とともに、走行モータ１５の回転方向を正回転にする出力信号を、モータドライバ４９に出力する。これにより、掃除機本体２を前方向に自走させて前進移動させるために走行モータ１５が正回転する。

掃除作業において、以上の場合よりも歪ゲージ２２に加えられた力が更に大きいときには、図１１(b)に示すようにマイクロコンピュータ４６に取込まれる電圧値データはメモリ４８に格納された第二の閾値より大きくなる。これは、使用者が把手部９を握った状態で後方へ移動する場合に相当する。すなわち、使用者が把手部９を握って後方へ移動する場合は、図１０中矢印Ｄで示すように連通管取付け部３がホース７を介して上方または後方へ引っ張られるから、連通管取付け部３が斜め前上方に引っ張られる場合に比較して、連通管取付け部３には、更に大きな力が加えられる。この力は、図１０中矢印Ｅで示すように略真下に向くように作用する。よって、連通管取付け部３にさらに大きな歪が発生し、それに応じた歪が連通管取付け部３に貼り付けられた歪ゲージ２２に生じる。

この場合にも、マイクロコンピュータ４６は、歪ゲージ２２の出力電圧をデジタル化した電圧値データとして取込んで、メモリ４８に格納されている第一、第二の閾値と比較する。この比較に基づき、図１１(c)に示すようにモータイネーブルをオンにする出力信号と、図１１(d)に示すように走行モータ１５の回転方向を正回転とする出力信号を、電圧値データが第一の閾値を超えて、かつ、第二の閾値に達するまでの短い期間ｔ２、モータドライバ４９に送出する。

そして、取込まれた電圧値データが第二の閾値を超えても、図１１(c)に示すようにモータイネーブルをオンにする出力信号は継続して出力され、かつ、第二の閾値を超えることにより図１１(e)に示すように走行モータ１５の回転方向を逆回転とする出力信号を、予め設定された期間ｔ３、モータドライバ４９に送出する。これにより、掃除機本体２を後ろ方向に自走させて後退移動させるために走行モータ１５が逆回転する。

以上のように使用者が連通管１を持った状態で後方向に移動する場合、歪ゲージ２２から取得される電圧値データが第一の閾値を超えている短い期間ｔ２は、走行モータ１５は正回転するが、その直後に電圧値データが第二の閾値を超えることにより、前記期間ｔ２に対してこれより遥かに長い期間ｔ３を走行モータ１５が正回転する。したがって、トータル的に走行モータ１５は、掃除機本体２を後ろ方向に自走させるために駆動される。

走行モータ１５の回転は動力伝達部１７に伝達される。このため、回転は、動力伝達部１７からディファレンシャルギヤ機構１８、および夫々の車軸１９を介して左右の車輪１４ａ，１４ｂに伝達される。これにより、既述の制御で走行モータ１５が回転したときには掃除機本体２が前方へ自走し、この逆に走行モータ１５が逆回転したときには掃除機本体２が後方へ自走する。以上のように連通管１の前方への移動および後方への移動に追従させて掃除機本体２を前後に自走させることができる。なお、取得された電圧値データが閾値を超えている期間は短いので、走行モータ１５の回転およびそれに基づく掃除機本体２の自走は、長時間継続することはなく、図１１(c) (e) に示すように短時間（ｔ２+ｔ３）で終了される。

掃除中に使用者が連通管１を動かす操作を止めると、歪ゲージ２２に作用する力は消失するか、作用しても極めて軽微で実質的に無視できるようになる。これにより、マイクロコンピュータ４６は、モータドライバ４９に対するモータイネーブル信号をオフにするので、走行モータ１５は直ちに動作を停止する。すなわち、掃除機本体２の自走が停止され、使用者が連通管１の操作を止めているにも拘らず、掃除機本体２が自走しつつける不具合を生じない。

以上のように前記電気掃除機Ａは、使用者が前進しながら掃除するときの連通管１の動きに応じて掃除機本体２を前方に自走させつつ掃除することができ、掃除機本体２を意図的に前方に引き動かす手間、および掃除機本体２を手で持ち運ぶ手間を要しないので、電気掃除機Ａとしての使い勝手を高めることができる。

それだけではなく、使用者が後退するときの連通管１の動きに応じて掃除機本体２を後方に自走させることができるので、掃除機本体２等が部屋の壁等に当たって前進不可能な状態に陥ったとしても、その状態を解消するために使用者が腰を屈めて掃除機本体２を動かす手間を要しない。同様に、使用者が後退しながら掃除をする場合においても、掃除機本体２を後ろ方向に自走させることで、後退する使用者の足が掃除機本体２に当たることを抑制できる。これとともに、後退して掃除をしようと思っているエリアから掃除機本体２を後方に自走させるので、前記エリアから掃除機本体を退避させるために使用者が腰を屈めて掃除機本体２を動かす手間を要しない。したがって、例えば高齢者にとっても掃除中の身体的負担を軽減できる。

しかも、第１の実施の形態では、ホース７が斜め前上方に引っ張られたときと、ホース７が後向きに引っ張られたときとで、大きさが異なる出力電圧を出力する歪ゲージ２２の出力をメモリ４８に設定された第一の閾値と、第二の閾値と比較して、掃除機本体の自走による前進、後退、停止させたので、歪センサ２２およびその出力を処理する回路が一つで済む。よって、構成が簡単でコストの低減が可能である。更に、以上のように歪ゲージ２２の出力電圧の大きさを変えるのに、ホース７の端部７ａに接しないように歪ゲージ２２を連通管取付け部３の下面部に取付けたので、簡単な構成で、確実に出力電圧を得ることができ、しかも、ホース７により損傷を受けることもなく、長期間にわたる検出信頼性を確保できる。

なお、第１の実施の形態では、閾値設定手段をなした摺動ボリューム９ｂの操作で設定された第一の閾値に基づいて、予め設定された値でレベルシフトされた電圧値を第二の閾値としたが、これに代えて、第一の閾値を設定するための第一の摺動ボリュームと、第二の閾値を設定するための第二の摺動ボリュームを設けることもできる。更に、第一の閾値と第二の閾値は、ともに予めメモリ４８に記憶させることもできる。また、マイクロコンピュータ４６は、取得した電圧値データが第一の閾値を超えている期間ｔ２がある時間を越えるまでは、走行モータ１５を正回転させない制御を行うことによって、掃除機本体２が後退する前に前進するという動作を無効にする構成としてもよい。

（第２の実施の形態）
この実施の形態は、走行モータ１５を駆動制御する移動制御手段をなすマイクロコンピュータ４６のプログラムデータにおいて、閾値と比較されるデータに、歪ゲージ２２の電圧出力のままではなく、微分処理を行った後のデータを用いた点が、第１の実施の形態とは異なる。そのため、第１の実施の形態と同じ電気掃除機Ａの構成および回路構成については、第１の実施の形態と同一符号を付して説明を省略する。

マイクロコンピュータ４６は、メモリ４８に格納されたプログラムデータに基づいて図１２に示す流れ図に従って走行モータ１５の駆動を制御する。

すなわち、ステップ１１にて、Ａ/Ｄコンバータ４５ｂは閾値設定器４２で設定された閾値データを一定時間毎に取込み、このＡ/Ｄコンバータ４５ｂでデジタル化されたデータを、第一の閾値（図１３，１４参照）として、メモリ４８に書き込む。次に、ステップＳ１２にて、第一の閾値を予め設定された値だけ高くレベルシフトしたデータを、第二の閾値（図１３，１４参照）として、メモリ４８に書き込む。

この場合、閾値設定器４２で人為的に設定した閾値を、マイクロコンピュータ４６がＡ/Ｄコンバータ４５ａから取込むことで、メモリ４８に閾値として記憶させる。そして、マイクロコンピュータ４６がメモリ４８に書き込む第一、第二の閾値は、使用者が連通管１を持ち上げた状態等において摺動ボリューム９ｂを操作して閾値設定電圧を変更することで、変更できる。

続いて、ステップＳ１３にて、差動増幅回路３７で増幅された歪ゲージ２２からのセンサ出力電圧をＡ/Ｄコンバータ４５ａで取込んでデジタル化する。この後、ステップＳ１４にて、取込んだ電圧値データをメモリ４８に書き込んでから、ステップＳ１５にて平均化処理を行う。平均化処理は、例えば取得された数回分の電圧値データの平均値を求めるもので、それによりノイズを除去する。

この後、ステップ１６にて微分処理を行う。この微分処理は、平均化処理により得た前回の電圧値データと、その後の平均化処理により得た今回の電圧値データとの差分を求めることを内容とする。続いて、ステップ１７にて、求めた差分値とメモリ４８に書き込まれた第一の閾値を比較する。これにより、歪ゲージ２２に一定値以上の力が作用したか否かを検出する。前記比較の結果、差分値が第一の閾値以下のとき、つまり、第一の閾値を超えていないときは、ステップＳ２１にて、モータイネーブルをオフにする信号をモータドライバ４９に出力する。

前記比較の結果、差分値が第一の閾値を越えているときは、ステップ１８にて、差分値とメモリに書き込まれた第二の閾値とを比較する。これにより、歪ゲージ２２に一定値以上の力が更に作用したか否かを検出する。その結果、差分値が第二の閾値以下のとき、つまり、第二の閾値を超えていないときは、ステップＳ２０にて、モータイネーブルをオンにする信号をモータドライバ４９に出力し、同時に走行モータ１５の回転方向を正転とする制御信号を出力する。また、前記比較の結果、差分値が第二の閾値を越えているときは、ステップ１９にて、モータイネーブルをオンにする信号をモータドライバ４９に出力し、同時に走行モータ１５の回転方向を逆転とする制御信号を予め設定された期間のみ出力する。

モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を正転とする制御信号が入力されていると、掃除機本体２を前進方向に移動するように走行モータ１５を回転駆動する。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を逆転とする制御信号が入力されていると、掃除機本体２を後退方向に移動するように走行モータ１５を回転駆動する。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオフになると、走行モータ１５の回転を停止させる。

前記構成を備えた第２の実施の形態の電気掃除機Ａは、以下の動作を行う。
掃除をしようとする使用者が、第１の実施の形態と同様に掃除を行うと、抵抗ブリッジ回路３６の出力端子には、図１３(a)に示すように、歪みに応じた出力電圧が発生する。この電圧信号は差動増幅回路３７によって増幅され、図１３(b)に示す電圧信号になる。こうして増幅された電圧信号はＡ/Ｄコンバータ４５ａでデジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ４６に取込まれる。マイクロコンピュータ４６は、取込んだデジタル信号を微分処理し、微分処理された差分値データとメモリ４８に格納されている第一、第二の閾値とを比較する。

ここで、微分処理された差分値データは、歪ゲージ２２に加えられた力Ｃ（図８参照）がある程度大きいときには、図１３(c)に示すように第一の閾値よりは大きいが、第二の閾値より小さくなる。これは、使用者が把手部９を握った状態で前方へ連通管１を押し動かす場合に相当する。

既述の差分値データと閾値との比較においてマイクロコンピュータ４６は、差分値データが第一の閾値を超えている期間（図１３中ｔ４で示す。）、図１３(d) (e)に示すようにモータイネーブルをオンにする出力信号とともに、走行モータ１５の回転方向を正回転にする出力信号を、モータドライバ４９に出力する。これにより、掃除機本体２を前方向に自走させるために走行モータ１５が正回転する。

第１の実施の形態において説明した通り、使用者が把手部９を握って後方へ移動する場合は、図１０中矢印Ｄで示すように連通管取付け部３がホース７を介して上方または後方へ引っ張られるから、連通管取付け部３が斜め前上方に引っ張られる場合に比較して、連通管取付け部３に加わる力の変化は急激になる。

この場合にも、マイクロコンピュータ４６は、歪ゲージ２２の出力電圧をデジタル化して微分処理した差分値データとして取込んで、メモリ４８に格納されている第１、第二の閾値と比較する。そして、前記のように急激な力の変化が生じて取込まれた差分値データが第二の閾値を超えると、図１４(d)に示すようにモータイネーブルをオンにする出力信号と、図１４(ｆ)に示すように走行モータ１５の回転方向を逆回転とする出力信号を、予め設定された期間ｔ５のみ、モータドライバ４９に送出する。これにより、掃除機本体２を後ろ方向に自走させるために走行モータ１５が逆回転する。

以上のように連通管１の前方への移動および後方への移動に追従させて掃除機本体２を前後に自走させることができる。なお、取得された差分値データが閾値を超えている期間は短いので、走行モータ１５の回転およびそれに基づく掃除機本体２の自走は、長時間継続することはなく、短時間で終了される。

ところで、使用者が連通管１を前後に動かして掃除を行っているときには、歪ゲージ２２に対して力が繰り返し頻繁に作用するので、微分処理後の差分値データも不連続的に頻繁に発生する。従って、使用者が連通管１を前後に動かして掃除を行っているときには、モータドライバ４９に頻繁にパルス上のモータ駆動信号を、マイクロコンピュータ４６が繰り返し発生する。これにより、モータドライバ４９は短時間のオン・オフを繰り返すので、走行モータ１５は駆動と停止とを頻繁に繰り返す。

しかし、掃除するときの連通管１の前後の動きは、以上の走行モータ１５の駆動と停止とが頻繁に繰り返えし周期に比べてゆっくりである。従って、使用者は、走行モータ１５が頻繁に駆動と停止とが頻繁に繰り返えしても気にならない。むしろ、走行モータ１５の駆動と停止とが短い周期で繰り返えされるので、使用者にとっては、掃除機本体２が連通管１の前方への動きに応じて追従してくるような印象を与えることができる。そのため、連通管１の前方への動きに掃除機本体２を円滑に追従させて前方に自走させることができる。

しかも、歪ゲージ２２の出力を微分処理した差分値データに基づいて走行モータ１５を制御したので、力の変化量が急に大きくなるとき、すわなち、ホース７が引っ張られる初期段階で確実に走行モータ１５を駆動できる。

第２の実施の形態でも、ホース７が斜め前上方に引っ張られたときと、ホース７が後向きに引っ張られたときとで、歪ゲージ２２に加わる力の変化量をメモリ４８に設定された第一の閾値と、第二の閾値と比較して、掃除機本体の自走による前進、後退、停止させたので、第１の実施の形態のものと同様な効果を奏する。加えて、抵抗ブリッジ回路３６で吸収しきれない温度特性等の緩慢な変化が、微分処理および閾値との比較によってキャンセルされるので、誤動作を抑制できる。

以上説明したように第２の実施の形態の電気掃除機Ａにおいても、第１の実施の形態と同様に、掃除機本体２の前方および後方への移動を適切に補助することができる。

（第３の実施の形態）
この実施の形態は、走行モータ１５を駆動制御する制御回路において、微分処理をマイクロコンピュータ４６ではなく専用の回路で行う点が、第２の実施の形態とは異なる。そのため、第２の実施の形態と同じ電気掃除機Ａの構成および回路構成については、第２の実施の形態と同一符号を付して説明を省略する。

すなわち、図１５に示すように、差動増幅回路３７からの出力電圧を抵抗３８および微分手段を構成するコンデンサ５１を介して反転増幅回路３９に供給している。言い換えれば、コンデンサ５１は、差動増幅回路３７が増幅した出力電圧を微分して反転増幅器３９に供給する。

反転増幅器３９は微分された電圧を反転増幅する。この反転増幅された電圧信号を、レベルシフト回路４０を介して、Ａ／Ｄコンバータ４５ａに供給している。電気信号はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ４５ａでデジタル信号に変換した後、マイクロコンピュータ４６に入力している。更に操作部６に設けた摺動ボリューム９ｂを有する閾値設定器４２からの閾値を、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ４５ｂに入力し、デジタル信号に変換した後、マイクロコンピュータ４６に入力している。マイクロコンピュータ４６には、さらに、メモリ４８および走行モータ１５を駆動するモータドライバ４９が接続されている。

マイクロコンピュータ４６は、プログラムデータに基づいて図７に示す流れ図に従って走行モータ１５の制御を行う。

すなわち、ステップＳ１にて、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂは、一定時間毎に閾値設定器４２で設定された閾値データを一定時間毎に取込み、このＡ／Ｄコンバータ４５ｂでデジタル化されたデータを第一の閾値として、メモリ４８に取込む。次に、ステップＳ２にて、第一の閾値を予め設定された値だけレベルシフトした電圧値を第二の閾値として設定し、メモリ４８に取込む。

この後、ステップＳ３にて、Ａ／Ｄコンバータ４５ａから増幅され、歪センサ２２の出力信号の電圧値をコンデンサ５１により微分処理して電圧値データとして取込む。続いて、ステップＳ４にて、取込んだ微分処理後の電圧値データとメモリ４８に書き込まれた第一の閾値を比較する。これにより、歪みゲージ２２に加わる力の変化量が一定値以上か否かを検出する。

比較の結果、微分処理後の電圧値データが第一の閾値を超えていないときには、ステップＳ８にて、モータドライバ４９に対してモータイネーブルをオフにする信号を出力する。また、比較の結果、微分処理後の電圧値データが第一の閾値を超えていると、ステップＳ５にて、微分処理後の電圧値データとメモリ４８に書き込まれた第二の閾値を比較する。これにより、歪みゲージ２２に加わる力の変化量が一定値以上か否かを検出する。

そして、微分処理後の電圧値データが第二の閾値を越えていないときには、ステップＳ７にて、モータドライバ４９にモータイネーブルをオンにする信号を出力し、同時に走行モータ１５の回転方向を正回転とする制御信号を出力する。また、微分処理後の電圧値データが第二の閾値を越えているときには、ステップＳ６にて、モータドライバ４９にモータイネーブルをオンにし、同時に走行モータ１５の回転方向を逆回転とする制御信号を予め設定された期間ｔ３のみ出力する。

モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を正回転とする制御信号が入力されていると、掃除機本体２が前進方向に移動するように走行モータ１５を回転させる。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を逆回転とする制御信号が入力されていると、走行モータ１５を掃除機本体２が後退方向に移動するように回転させる。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオフになると、走行モータ１５の回転を停止させる。

このような構成の電気掃除機は、掃除をしようとする使用者が、第１の実施の形態と同様に掃除を行うと、抵抗ブリッジ回路３６は、図１６(a)に示すように、出力端子に歪みに応じた電圧信号を発生する。この電圧信号は差動増幅回路３７によって増幅され、図１６(b)に示す電圧信号になる。この電圧信号はコンデンサ５１によって微分された後、反転増幅器３９に入力される。反転増幅器３９は微分された電圧を反転増幅し、図１６(c)に示す出力電圧を出力する。

この出力電圧はレベルシフト回路４０でレベルシフトされた後、図１６(d)に示す入力電圧として、Ａ／Ｄコンバータ４５ａに入力される。電圧信号は、Ａ／Ｄコンバータ４５ａでデジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ４６に取込まれる。マイクロコンピュータ４６は、取込んだデジタル信号とメモリ４８に格納されている閾値との比較を行う。

ここで取込んだデジタル信号は、例えば、歪みゲージ２２に加えられた力がある程度大きいときには、図１６(ｄ)に示すように第一の閾値より小さく、第二の閾値より大きくなる。これは、第２の実施の形態で述べた通りである。

マイクロコンピュータ４６は、取込んだ電圧値データと閾値を比較し、電圧値データが第一の閾値を超えている期間ｔ６、図１６(ｅ)（ｆ）に示すようにモータドライバ４９にモータイネーブルをオンにする出力信号と、走行モータ１５の回転方向を正回転とする出力信号を送出する。これにより、走行モータ１５は正回転し、掃除機本体２は前進する。また、歪みゲージ２２に加えられた力が更に大きくなったときには、図１７(ｄ)に示すように、マイクロコンピュータ４６に取込まれた電圧値データは、メモリ４８に格納されている第二の閾値より小さくなる。これは、使用者が把手部９を握った状態で後方へ移動する場合に相当することは、第２の実施の形態で述べた通りである。

マイクロコンピュータ４６は、電圧値データと閾値を比較し、電圧値データが第二の閾値を超えると、図１７（ｅ）（ｇ）に示すようにモータドライバ４９に走行モータ１５の回転方向を逆回転とする出力信号と、モータイネーブルをオンにする出力信号を予め設定された期間ｔ７のみ送出する。これにより、走行モータ１５は逆回転し、掃除機本体２は後退する。

以上説明したように第３の実施の形態でも、第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、第３の実施の形態の電気掃除機Ａにおいても、掃除機本体２の前方および後方への移動を適切に補助することができる。

（第４の実施の形態）
この実施の形態は、走行モータ１５を駆動制御する制御回路に、走行モータ１５を逆回転させるタイミングを設定する後退設定手段を設けた点が、第１の実施の形態とは異なる。そのため、第１の実施の形態と同じ電気掃除機Ａの構成および回路構成については、第１の実施の形態と同一符号を付して説明を省略する。前述した実施形態では使用者が掃除機本体２を後退させるときに操作するであろう力を検出して掃除機本体２を後退させたのに対し、本実施の形態では、後退設定手段６０を操作するという使用者の明確な意思により掃除機本体２を後退させる点が異なる。

図１８(a)(b)に示すように操作部６に手で握る把持部９を設けている。把持部９は略円筒形状で、その上面側に電源をオン、オフする操作ボタンや吸込みの強弱を選択する操作ボタンなど複数の操作ボタン９ａの他に、これに並べて後退スイッチ９ｃを配置している。後退スイッチ９ｃは操作ボタン９ａの例えば後側に配置されているが、前側でも、横でもよい。後退スイッチ９ｃは、掃除機本体Ａを後退させるタイミングを任意に設定する際に手動で操作される。

図１９は走行モータ１５を駆動制御する制御回路を示している。この第４の実施の形態の制御回路は後退設定手段６０を備えている。この後退設定手段６０は、操作スイッチ９ｃと抵抗素子６１によって構成されている。

制御回路は、歪ゲージ２２の出力電圧が供給される差動増幅回路３７からの出力電圧を、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ４５ａでデジタル信号に変換した後、マイクロコンピュータ４６に入力する。

マイクロコンピュータ４６には、掃除機本体Ａが後退するタイミング設定を行うための後退設定信号が後退設定手段６０から入力される。つまり、後退設定手段６０の操作スイッチ９ｃがオン操作されることによって、デジタルな後退設定信号がマイクロコンピュータ４６に入力されるようになっている。

マイクロコンピュータ４６には、メモリ４８および走行モータ１５を駆動するモータドライバ４９が接続されている。マイクロコンピュータ４６はメモリ４８に格納されたプログラムデータに基づいて図２０に示す流れ図に従って走行モータ１５の制御を行う。

すなわち、ステップＳ３１にて、歪ゲージ２２から出力されて差動増幅回路３７で増幅された出力電圧を、Ａ／Ｄコンバータ４５ａでデジタル化し、この電圧値のデジタルデータを取込む。

次に、マイクロコンピュータ４６は、ステップＳ３２にて、取込んだ電圧値データとメモリ４８に予め設定されている閾値を比較する。これにより、歪みゲージ２２に一定値以上の力が作用したか否かを検出する。比較の結果、電圧値データが閾値を超えているときには、ステップＳ３４にて、モータドライバ４９にモータイネーブルをオンにする信号を出力し、同時に走行モータ１５の回転方向を正回転とする制御信号を電圧値データが閾値を超えている期間ｔ８のみ出力する。

また、ステップＳ３２での判断により電圧値データが閾値を越えていないときには、ステップＳ３３にて、後退設定手段６０から後退設定信号が入力されているか否かを判断する。後退設定信号が入力されている場合には、ステップＳ３６にてモータドライバ４９にモータイネーブルをオンにし、同時に走行モータ１５の回転方向を逆回転とする制御信号を後退設定信号が入力されている期間ｔ９のみ出力する。また、後退設定信号が入力されていない場合には、ステップＳ３５にて、モータドライバ４９にモータイネーブルをオフにする信号を出力する。

モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を正回転とする制御信号が入力されていると、掃除機本体Ａが前進方向に移動するように走行モータ１５を回転させる。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオンになり、走行モータ１５の回転方向を逆回転とする制御信号が入力されていると、掃除機本体Ａが後退方向に移動するように走行モータ１５を回転させる。モータドライバ４９は、モータイネーブルがオフになると、走行モータ１５の回転を停止させる。

第４の実施の形態の電気掃除機Ａは、以下の動作を行う。
掃除をしようとする使用者が、第１の実施の形態と同様に掃除を行うと、抵抗ブリッジ回路３６は、図２１(a)に示すように、出力端子に歪みに応じた出力電圧を発生する。この電圧信号は差動増幅回路３７によって増幅され、図２１(b)に示す電圧信号になる。こうして増幅された電圧信号は、Ａ／Ｄコンバータ４５ａでデジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ４６に取込まれる。マイクロコンピュータ４６は、取込んだデジタル信号と予めメモリ４８に格納されている閾値との比較を行う。

ここで取込んだデジタル信号は、歪みゲージ２２に加えられた力がある程度大きいときには、図２１(ｂ)に示すように閾値より大きくなる。これは、前述した通り、使用者が把手部９を握った状態で前方へ移動する場合に相当する。

マイクロコンピュータ４６は、電圧値データと閾値を比較し、電圧値データが閾値を超えている期間ｔ８、図２１(ｄ)に示すようにモータドライバ４９にモータイネーブルをオンにする出力信号と、図２１（ｅ）に示すように走行モータ１５の回転方向を正回転にする出力信号を送出する。これにより、走行モータ１５は正回転し、掃除機本体Ａは前進する。

ここで、図２１（ｃ）に示すように、走行モータ１５が正回転し、掃除機本体Ａが前進動作を開始して、ｔ８時間経過前のタイミングで、使用者が把手部９の操作スイッチ９ｃを誤ってオン操作した場合、モータドライバ４９にモータイネーブルをオンにする出力信号が出力されている状態下で、後退設定信号がマイクロコンピュータ４６に入力される。この後退設定信号は操作スイッチ９ｃがオン操作されている期間は出力される。

このとき、マイクロコンピュータ４６は、図２１(ｄ)（ｆ）に示すように、ｔ８時間が経過するまでは、走行モータ１５の正回転動作を、モータドライバ４９に走行モータ１５の回転方向を逆回転する出力信号とモータイネーブルをオンにする出力信号よりもよりも優先させる制御を行う。

そして、マイクロコンピュータ４６は、走行モータ１５の正回転動作が終わるタイミングであるｔ８時間経過後にも操作スイッチ９ｃがオン操作されている場合、この操作スイッチ９ｃがオフ操作されるまでの期間ｔ９、モータドライバ４９に走行モータ１５の回転方向を逆回転する出力信号とモータイネーブルをオンにする出力信号を出力する。

これにより、走行モータ１５は逆回転し、掃除機本体Ａは後退する。なお、ｔ８時間経過後、掃除機本体Ａが停止しているときに、操作スイッチ９ｃがオン操作された場合、マイクロコンピュータ４６での制御によって走行モータ１５が逆回転され、掃除機本体Ａを後方向に自走される。

使用者が連通管１を前後に動かす操作を止めると、歪みゲージ２２に力が作用しなくなる。これにより、マイクロコンピュータ４６が、モータドライバ４９に対するモータイネーブル信号をオフにするので、走行モータ１５は直ちに動作を停止する。そのため、掃除機本体２の自走が停止される。すなわち、使用者が連通管１の操作を止めているにも拘わらず掃除機本体２が自走し続けるような不具合は生じない。
また、図２２（ｃ）に示すように走行モータ１５の停止中に操作スイッチ９ｃがオン操作されて、後退設定信号が供給された場合、マイクロコンピュータ４６は、モータドライバ４９に走行モータ１５の回転方向を逆回転する出力信号とモータイネーブルをオンにする出力信号を送出するので、走行モータ１５が逆回転して、掃除機本体Ａは後退する。

この期間中に、使用者が連通管１を介して吸込口８を前方に動かしたとき、および連通管１を持ち上げた時等ホース７が引っ張られることがある。これに伴い連通管取付け部３に生じた歪に応じてある程度以上の歪が歪みゲージ２２に生じた場合、図２２(ｃ)に示すようにマイクロコンピュータ４６に取込まれたデジタルデータはメモリ４８の閾値より大きくなる。そうすると、マイクロコンピュータ４６は、図２２(ｄ)（ｅ）に示すように、走行モータ１５の回転が逆回転された時点からデジタルデータが閾値を超えるまでの期間ｔ１０経過後、デジタルデータが閾値を超え続けている期間ｔ１１時間が経過するまでは、走行モータ１５の正回転動作を、モータドライバ４９に走行モータ１５の回転方向を逆回転する出力信号とモータイネーブルをオンにする出力信号よりもよりも優先させる制御を行う。

なお、図２２(ｂ)（ｃ）は、マイクロコンピュータ４６、走行モータ１５の回転方向を正回転にする出力信号とモータイネーブルをオンにする出力信号をモータドライバ４０の送出している期間ｔ１１中に、後退設定手段６０からの出力信号が消失する場合を示しているので、期間ｔ１１が経過した後には図２２(ｇ)に示すように走行モータ１５の回転は停止される。また、後退設定手段６０からの出力信号が期間ｔ１１を超えて継続して出力されている場合、期間ｔ１１の経過後に、モータドライバ４９に走行モータ１５の回転方向を逆回転する出力信号とモータイネーブルをオンにする出力信号によって、走行モータ１５の回転方向が逆回転となって掃除機本体Ａは後退される。

以上のように第４の実施の形態では、掃除機本体２を連通管１の前方への動きおよび後方への動きに追従させて円滑に走行させることができる。これとともに、掃除機本体Ａの前進動作を優先にして走行モータ１５の回転が制御されるので、既述のように掃除機本体Ａを自走により前進させているときに誤って後退スイッチ９ｃがオン操作されても、所望の前進動作を継続できる。また、掃除機本体Ａを自走により後退させ過ぎた場合には、連通管１を引っ張るなどによって掃除機本体Ａを自走により前進させて、所望とする位置に掃除機本体Ａを移動させることができる。

したがって、第４の実施の形態の電気掃除機Ａは、掃除するときの連通管１の動きに応じて掃除機本体２をスムーズに自走させて掃除ができるので、電気掃除機Ａとして使い勝手を向上できる。しかも、使用者は、希望するタイミングで把手部９に配置した操作スイッチ９ｃを操作して、掃除機本体２を自走により後退させることができる。これにより、掃除機本体２等が壁等に衝突して前進不可能な状態に陥ったとしても、使用者はその状態を解消するために腰をかがめる必要はない。更に、後退しながら掃除作業を行う場合は、掃除機本体２が使用者の脚部に衝突することが抑制される。これとともに、掃除しようと思っている後方のエリアに掃除機本体Ａが位置されたままになっていることがない。従って、掃除機本体２の追従性において使用者の使い勝手が向上するとともに、高齢者にとっても掃除をする上での身体的負担が軽減される。

なお、第４の実施の形態では、閾値はメモリ４８に予め設定されている例を示したが、これに限ったものではなく、第１の実施の形態に示すように、閾値設定手段により閾値を設定してもよい。また、マイクロコンピュータ４６は、電圧値データが閾値を超えている期間に限らず、一定時間モータを正転動作させる制御を行う構成であってもよい。

以上説明したように第４の実施の形態の電気掃除機Ａにおいても、第１の実施の形態と同様に、掃除機本体２の前方および後方への移動を適切に補助することができる。

なお、前記各実施の形態では、ディファレンシャルギヤ機構１８を使用して掃除機本体２の操舵機能を実現したが、これに限定するものではなく、モータで駆動される操舵輪を別途設けたものであっても、また、従動輪２０をモータで駆動する車輪に代え、この車輪に操舵機能を持たせてもよい。

また、前記各実施の形態では閾値設定手段として摺動ボリュームを有するものを使用したがこれに限定するものではない。更には、前記各実施の形態では、使用時に閾値を都度設定するものについて説明したが、予め閾値が定められており、必要時にのみ閾値設定手段で閾値を変更して設定するようにしてもよい。また、走行モータ１５を駆動制御する制御回路は同様の機能を実現するものであればよく、使用する素子や回路構成を限定するものではない。加えて、本発明では、微分処理した電圧信号が閾値を超えている期間に応じて走行モータ１５を駆動するものが好ましいが、必ずしもこの制御に限定されるものではない。更には、第１の実施の形態などで例示したプログラムデータは、機能を実現するための例であり、これに限ったものではない。

本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の外観を示す斜視図。 第１の実施の形態における連通管に設けた操作部の構成を示す部分拡大図で、(a)は側面図、(b)は正面図。 第１の実施の形態における掃除機本体内の構成を本体ケースの上部を除去した状態で概略的に示す平面図。 第１の実施の形態における掃除機本体内の構成を概略的に示す側面図。 第１の実施の形態におけるディファレンシャルギヤ機構を示す断面図。 第１の実施の形態における走行モータを駆動する制御回路を示す回路図。 第１の実施の形態におけるマイクロコンピュータによるモータ制御を示す流れ図。 第１の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が前進する際に、ホースおよび連通管取付け部に加わる力を模式的に示した図。 図８の前進に伴う図６の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。 第１の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が後退する際に、ホースおよび連通管取付け部に加わる力を模式的に示した図。 図１０の後退に伴う図６の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。 本発明の第２の実施の形態におけるマイクロコンピュータによるモータ制御を示す流れ図。 第２の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が前進することに伴う図６の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。 第２の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が後退することに伴う図６の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。 本発明の第３の実施の形態における走行モータを駆動する制御回路を示す回路図。 第３の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が前進することに伴う図１５の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。 第３の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が後退することに伴う図１５の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。 本発明の第４の実施の形態における連通管に設けた操作部の構成を示す部分拡大図で、(a)は側面図、(b)は正面図。 第４の実施の形態における走行モータを駆動する制御回路の回路図。 第４の実施の形態におけるマイクロコンピュータによるモータ制御を示す流れ図。 第４の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が前進することに伴う図１９の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。 第４の実施の形態の電気掃除機を用いての掃除動作で使用者が後退することに伴う図１９の制御回路における各部の入出力電圧を示す波形図。

符号の説明

Ａ…電気掃除機、１…連通管、２…掃除機本体、３…連通管取付け部、８…吸込口、９ｂ…摺動ボリューム（閾値設定手段）、９ｃ…後退設定手段の後退スイッチ、１２…電動送風機、１４ａ，１４ｂ…走行用の車輪、１５…走行モータ、１６…駆動手段、２２…歪みゲージ（センサ）、３６…抵抗ブリッジ回路（検出手段）、４２…閾値設定器、４６…マイクロコンピュータ(移動制御手段)、４８…メモリ（閾値記憶手段）、６０…後退設定手段。

Claims (5)

1. 塵を吸込む吸込口と連通する連通管と、
   吸引用電動送風機を有するとともに前記連通管を前記電動送風機に連通するように取付ける連通管取付け部を有する掃除機本体と、
   この掃除機本体に取付けられた走行用の車輪を駆動するように前記掃除機本体に設けられた駆動手段と、
   前記連通管を把持しての掃除動作でこの連通管を介して前記掃除機本体を引き動かして前進させる際に前記連通管取付け部に加わる力、および前記連通管を介して前記掃除機本体を後退させる際に前記連通管取付け部に加わる力を検出するセンサを有し、このセンサが検出した力に応じて電圧信号を出力する検出手段と、
   第一の閾値およびこれとは異なるレベルの第二の閾値が設定される閾値記憶手段と、
   前記検出手段から出力される電圧信号と二つの前記閾値を比較し、その比較結果に応じて前記掃除機本体を停止または前進或いは後退するように前記駆動手段を駆動する移動制御手段と、
   を具備したことを特徴とする電気掃除機。
2. 塵を吸込む吸込口と連通する連通管と、
   吸引用電動送風機を有するとともに前記連通管を前記電動送風機に連通するように取付ける連通管取付け部を有する掃除機本体と、
   この掃除機本体に取付けられた走行用の車輪を駆動するように前記掃除機本体に設けられた駆動手段と、
   前記連通管を把持しての掃除動作でこの連通管を介して前記掃除機本体を引き動かして前進させる際に前記連通管取付け部に加わる力、および前記連通管を介して前記掃除機本体を後退させる際に前記連通管取付け部に加わる力を検出するセンサを有し、このセンサが検出した力に応じて電圧信号を出力する検出手段と、
   この検出手段から出力される電圧信号を微分する微分手段と、
   第一の閾値およびこれとは異なるレベルの第二の閾値が設定される閾値記憶手段と、
   前記微分手段で微分処理されて出力される電圧信号と二つの前記閾値を比較し、その比較結果に応じて前記掃除機本体を停止または前進或いは後退するように前記駆動手段を駆動する移動制御手段と、
   を具備したことを特徴とする電気掃除機。
3. 塵を吸込む吸込口と連通する連通管と、
   吸引用電動送風機を有するとともに前記連通管を前記電動送風機に連通するように取付ける連通管取付け部を有する掃除機本体と、
   この掃除機本体に取付けられた走行用の車輪を駆動するように前記掃除機本体に設けられた駆動手段と、
   前記連通管を把持しての掃除動作でこの連通管を介して前記掃除機本体を引き動かして前進させる際に前記連通管取付け部に加わる力を検出するセンサを有し、このセンサが検出した力に応じて電圧信号を出力する検出手段と、
   閾値が設定される閾値記憶手段と、
   前記掃除機本体の後退移動を指定する後退設定手段と、
   前記検出手段から出力される電圧信号と前記閾値を比較し、その比較結果に応じて前記掃除機本体を停止または前進するように前記駆動手段を駆動するとともに、前記後退設定手段から後退設定信号が出力された場合に前記掃除機本体を後退するように前記駆動手段を駆動し、かつ、前記掃除機本体を後退させる駆動動作に対し前記センサの出力に基づいて前記掃除機本体の前進させる駆動動作を優先させるように前記駆動手段を駆動する移動制御手段と、
   を具備したことを特徴とする電気掃除機。
4. 塵を吸込む吸込口と連通する連通管と、
   吸引用電動送風機を有するとともに前記連通管を前記電動送風機に連通するように取付ける連通管取付け部を有する掃除機本体と、
   この掃除機本体に取付けられた走行用の車輪を駆動するように前記掃除機本体に設けられた駆動手段と、
   前記連通管を把持しての掃除動作でこの連通管を介して前記掃除機本体を引き動かして前進させる際に前記連通管取付け部に加わる力を検出するセンサを有し、このセンサが検出した力に応じて電圧信号を出力する検出手段と、
   この検出手段から出力される電圧信号を微分する微分手段と、
   閾値が設定される閾値記憶手段と、
   前記掃除機本体の後退移動を指定する後退設定手段と、
   前記微分手段で微分処理されて出力される電圧信号と前記閾値を比較し、その比較結果に応じて前記掃除機本体を停止または前進するように前記駆動手段を駆動するとともに、前記後退設定手段から後退設定信号が出力された場合に前記掃除機本体を後退するように前記駆動手段を駆動、かつ、前記掃除機本体を後退させる駆動動作に対し前記センサの出力に基づいて前記掃除機本体の前進させる駆動動作を優先させるように前記駆動手段を駆動する移動制御手段と、
   を具備したことを特徴とする電気掃除機。
5. 前記センサを歪ゲージで形成し、このセンサを前記連通管取付け部に取付けたことを特徴とする請求項１から４の内のいずれか一項に記載の電気掃除機。

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