JP7291575B2

JP7291575B2 - 電気掃除機

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Inventors: 敏弘妹尾
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Description

本発明は、電気掃除機に関する。

バッテリを電源とする電気掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、この電気掃除機では、オペレータが操作部のスイッチを押すことにより電気掃除機の吸引力を上昇させることができる。
また、バッテリを電源とする電気掃除機では、吸引力と運転可能時間はトレードオフの関係にある。このため、オペレータが吸引力を強くすると電気掃除機の運転可能時間は短くなる。

特開２０１３－２３３０５６号公報

オペレータによる操作又はセンサによる検出などにより電気掃除機の吸引力が変化すると電気掃除機の運転可能時間は変化する。このため、予定した掃除範囲の掃除が終わる前にバッテリの電池残量がなくなり掃除できなくなる場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされた電気掃除機を提供する。

本発明は、空気を電気掃除機内に吸引するように設けられたファン及びそのファンを回転させる第１モータを有する電動送風機と、第１モータに電力を供給するように設けられたバッテリと、前記電気掃除機を制御するように設けられた制御部とを備え、前記制御部は、前記バッテリの電池残量又は電池電圧に基づき前記バッテリから第１モータへ供給する電力を調節することにより前記電気掃除機の運転可能時間を調節するように設けられたことを特徴とする電気掃除機を提供する。

本発明によれば、電気掃除機を所定の時間運転させることができる。

本発明の一実施形態の電気掃除機の概略斜視図である。本発明の一実施形態の電気掃除機の電気的構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態の電気掃除機の制御フローチャートである。バッテリから第１モータへ供給する電力の変化を模式的に示すグラフである。外部機器の表示の一例を示す図である。

本発明の電気掃除機は、空気を電気掃除機内に吸引するように設けられたファン及びそのファンを回転させる第１モータを有する電動送風機と、第１モータに電力を供給するように設けられたバッテリと、前記電気掃除機を制御するように設けられた制御部とを備え、前記制御部は、前記バッテリの電池残量又は電池電圧に基づき前記バッテリから第１モータへ供給する電力を調節することにより前記電気掃除機の運転可能時間を調節するように設けられたことを特徴とする。

前記制御部は、バッテリの電池残量の変化又はバッテリの電池電圧の変化に基づき電気掃除機の消費電力を算出するように設けられることが好ましく、かつ、電気掃除機が所定の時間運転できるように電気掃除機の消費電力及びバッテリの電池残量又は電池電圧に基づきバッテリから第１モータへ供給する電力を調節するように設けられることが好ましい。このことにより、電気掃除機の運転可能時間を調節することができ、電気掃除機を所定の時間運転させることができる。
前記制御部は、電気掃除機が所定の時間運転できるように電動送風機の消費電力及びバッテリの電池残量又は電池電圧に基づきバッテリから第１モータへ供給する電力を調節するように設けられることが好ましい。このことにより、電気掃除機の運転可能時間を調節することができ、電気掃除機を所定の時間運転させることができる。

前記制御部は、バッテリから第１モータへ供給する電流又は電力を検出するように設けられた検出回路を備えることが好ましく、かつ、検出回路の出力に基づき電動送風機の消費電力を算出するように設けられることが好ましい。このことにより、電動送風機の消費電力をより正確に算出することができる。
本発明の電気掃除機は回転ブラシ及び前記回転ブラシを回転させる第２モータを備えることが好ましく、前記制御部は、電気掃除機が所定の時間運転できるように電動送風機の消費電力、第２モータの消費電力及びバッテリの電池残量又は電池電圧に基づきバッテリから第１モータ又は第２モータへ供給する電力を調節するように設けられることが好ましい。このことにより、電気掃除機がパワーブラシ（回転ブラシ）を有する場合であっても、電気掃除機の運転可能時間を調節することができ、電気掃除機を所定の時間運転させることができる。

本発明の電気掃除機は外部機器と通信可能に設けられた通信部を備えることが好ましく、前記制御部は、通信部を介して外部機器から入力した情報に基づき前記所定の時間を定めるように設けられることが好ましい。このことにより、オペレータが所望の運転時間を設定することが可能になる。
前記制御部は、バッテリの電池残量又は電池電圧を通信部を介して外部機器に送信するように設けられることが好ましい。このことにより、外部機器を利用してバッテリの電池残量に応じた運転時間を設定することが可能になる。
本発明の電気掃除機は報知部を備えることが好ましく、前記制御部は、電気掃除機の運転中において残りの運転可能時間を報知部を介してオペレータに知らせるように設けられることが好ましい。このことにより、オペレータが残りの運転可能時間を知ることができる。

以下、複数の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。

第１実施形態
図１は本実施形態の電気掃除機の概略斜視図であり、図２は電気掃除機の電気的構成を示すブロック図である。
本実施形態の電気掃除機５０は、空気を電気掃除機５０内に吸引するように設けられたファン２及びファン２を回転させる第１モータ３を有する電動送風機４と、第１モータ３に電力を供給するように設けられたバッテリ１２と、電気掃除機５０を制御するように設けられた第１制御部８とを備え、第１制御部８は、バッテリ１２の電池残量又は電池電圧に基づきバッテリ１２から第１モータ３へ供給する電力を調節することにより電気掃除機５０の運転可能時間を調節するように設けられる。
また、電気掃除機５０は、集塵部１１、回転ブラシ１７、第１通信部２０、報知部２３、操作部３２又はゴミ検知センサ３０を備えることができる。

本実施形態の電気掃除機５０は、スティック型であってもよく、キャニスター型であってもよく、自走式電気掃除機であってもよい。
また、集塵方式は、紙パック式であってもよく、サイクロン式であってもよく、フィルタ式であってもよい。また、本実施形態の電気掃除機５０は、バッテリ１２を駆動電源とするコードレス掃除機である。

電動送風機４は、吸気及び排気をする部材であり、ファン２と、ファン２を回転させる第１モータ３とを備える。また、電動送風機４は、集塵部１１の風の流れの下流側に配置することができる。電動送風機４には、電動送風機用駆動回路などを備えた制御基板が取り付けられていてもよい。第１モータ３は、カーボンブラシを有するモータであってもよく、ブラシレスモータであってもよい。電動送風機４に取り付けられた制御基板は、バッテリ１２から第１モータ３へ供給する電流又は電力を検出するように設けられた第１検出回路５を含んでもよい。

電気掃除機５０では、電動送風機４のファン２が回転することにより、吸込口から外気を塵埃と一緒に電気掃除機５０内に吸込み、床面などを掃除することができる。吸込口から電気掃除機５０内に吸い込んだ空気は、空気流路を流れ集塵部１１に流入し、空気と共に吸い込んだ塵埃は集塵部１１の内部に集塵され、空気中の塵埃が取り除かれる。集塵部１１を通過した後の空気は、排気口から排出される。
電気掃除機５０の吸引力は、第１制御部８の第１調節部３７によりバッテリ１２から電動送風機４の第１モータ３に供給する電力又は電流を調節しファン２の回転数を調節することにより制御することができる。
また、電気掃除機５０が第２モータ１８及び回転ブラシ１７を有する場合には、第１制御部８の第２調節部３８によりバッテリ１２から第２モータ１８に供給する電力又は電流を調節することにより回転ブラシ１７の回転数を調節することができる。

電気掃除機５０の集塵方式が紙パック式である場合、集塵部１１は紙パックである。また、電気掃除機５０の集塵方式がサイクロン式である場合、集塵部１１はサイクロン集塵器である。電気掃除機５０の集塵方式がフィルタ方式である場合、集塵部１１はフィルタ及びダストカップを有することができる。

バッテリ１２は、電気掃除機５０の駆動電源である。バッテリ１２の種類は、充放電が可能な二次電池であれば特に限定されないが、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などである。バッテリ１２には、バッテリ監視回路などを備えた制御基板が取り付けられていてもよい。
また、バッテリ１２は電力線により第１制御部８と接続し、バッテリ１２から電動送風機４の第１モータ３などへ第１制御部８を介して電力が供給される。

バッテリ１２は、オペレータが電気掃除機５０からバッテリ１２を取り外すことができるように設けられた着脱可能バッテリであってもよい。この場合、バッテリ１２は、バッテリ１２を電気掃除機５０から取り外し、充電回路を備えた充電装置に取り付けることにより充電できるように設けることができる。また、バッテリ１２は、充電装置を用いて満充電状態とした後、電気掃除機５０に取り付けることができるように設けることができる。

バッテリ１２は、オペレータが電気掃除機５０からバッテリ１２を取り外すことができないように設けられた内蔵バッテリであってもよい。この場合、電気掃除機５０は、充電回路を備えた充電装置と電気的に接続することができるように設けることができる。また、充電回路は、第１制御部８が備えてもよい。

回転ブラシ１７は、吸込口体１６を移動させながら床面などを掃除する際に回転するブラシである。回転する回転ブラシ１７により床面などのゴミを掻き出すことができ、掻き出したゴミを吸込口から吸引することができる。このため、床面などのゴミをしっかりと除去することができる。回転ブラシ１７は、第２モータ１８により回転するパワーブラシであってもよく、電気掃除機５０の吸引力により回転するタービンブラシであってもよい。
回転ブラシ１７がパワーブラシである場合、第１制御部８は、第２モータ１８の負荷トルクの大きさ又は変化に基づき、絨毯を掃除していることを検出するように設けることができる。
第１制御部８は、絨毯を掃除していることを検出したときに電気掃除機５０の吸引力を上昇させることができる。このことにより、パイル根元のゴミを効率よく除去することができる。

ゴミ検知センサ３０は、吸込口と集塵部１１との間の空気流路を通過する塵埃を検出するように設けられたセンサである。ゴミ検知センサ３０は、第１制御部８により制御される。ゴミ検知センサ３０は、例えば、発光部と光電変換部とを有することができる。また、発光部及び光電変換部は、電気掃除機５０内に吸引した空気及び塵埃が通過する空気流路を挟んで対向するように配置され、発光部が発した光を光電変換部が受光するように設けることができる。
第１制御部８は、ゴミ検知センサ３０が多量のゴミを検出したときに電気掃除機５０の吸引力を上昇させることができる。このことにより、吸引するゴミ量に合わせて吸引力を変化させることができる。

操作部３２は、オペレータが電気掃除機５０のオン・オフ、運転モードの選択・変更などの操作を行うことができるように設けられた部分である。操作部３２は、例えば、運転モード選択ボタン、スイッチボタンなどを備えることができる。電気掃除機５０は、例えば、強運転モード、弱運転モード、自動運転モード、パワーモードなどを有することができ、操作部３２は、オペレータが運転モードを切り替えることができるように設けられる。また、操作部３２は、スマートフォンなどの外部機器２１を利用して電気掃除機５０を操作する部分であってもよい。
パワーモードは、電気掃除機５０の吸引力を一時的に上昇させるモードである。オペレータが電気掃除機５０の吸引力を一時的に上昇させたい場合にオペレータが操作部３２のボタンを押すことにより電気掃除機５０は一時的に（例えば５秒間）パワーモードとなる。

報知部２３は、電気掃除機５０に関する情報をオペレータに知らせるための部分である。報知部２３は、例えば、バッテリ１２を充電又は交換する必要があること、集塵部１１に溜まったゴミを除去する必要があることなどをオペレータに知らせるように設けることができる。報知部２３は、例えば、ランプ（例えば、ＬＥＤ）、表示部、スピーカーなどである。また、報知部２３は、スマートフォンなどの外部機器２１を利用して電気掃除機５０に関する情報をオペレータに知らせるための部分であってもよい。

第１通信部２０は、外部機器２１とデータ通信する部分である。第１通信部２０は、外部機器２１と無線通信をすることができるように設けられてもよく、外部機器２１と有線通信をすることができるように設けられてもよい。外部機器２１は、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ、携帯電話などの携帯端末などである。
第１通信部２０の通信方式は、例えば、近距離無線通信、有線ＬＡＮ方式、無線ＬＡＮ方式、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）又はＬＰＷＡである。また、第１通信部２０は、ＵＳＢケーブル、ＬＡＮケーブルなどで外部機器２１と接続できるように設けられてもよく、このケーブルを利用して外部機器２１とデータ通信できるように設けられてもよい。

第１制御部８は、電気掃除機５０を制御する部分であり、例えば、演算部、第１記憶部３６、第１調節部３７、第２調節部３８などを有する。第１制御部８は、例えば、演算部、第１記憶部３６、タイマー、入出力ポートなどを有するマイクロコントローラを含むことができる。演算部は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡなどである。第１記憶部３６は、マスクROM, EPROM, EEPROM, フラッシュメモリ（不揮発性メモリ）などのROMと、FeRAM, SRAM, DRAMなどのRAMを含むことができる。
第１制御部８は、複数の制御基板から構成されてもよい。これらの複数の制御基板は信号線又は電力線で接続することができる。第１制御部８は、例えば、電動送風機用駆動回路及び第１検出回路５を備えた制御基板、回転ブラシ用駆動回路を備えた制御基板、充電回路を備えた制御基板、クーロンカウンタを備えた制御基板、マイクロコントローラなどから構成される。また、これらの回路などは、同じ制御基板に搭載されていてもよい。

第１制御部８の第１記憶部３６には、電気掃除機５０を制御するための制御ソフトウェアがインストールされている。制御ソフトウェアは、電動送風機４、第２モータ１８、バッテリ１２などを制御するファームウェアを含むことができる。また、ファームウェアは、電動送風機４、第２モータ１８、バッテリ１２などの一部とみなすこともできる。

第１制御部８は、バッテリ１２から電動送風機４の第１モータ３に供給する電力又は電流を調節するように設けられた第１調節部３７を有することができる。第１調節部３７は、例えば、電動送風機用駆動回路の一部である。第１調節部３７は、トランジスタを有するＰＷＭ回路を含むことができる。このトランジスタのオンオフを繰り返す周期又はデューティー比を調節することにより、バッテリ１２から第１モータ３に供給する電力を調節することができる。

第１制御部８は、バッテリ１２から第１モータ３へ供給する電流又は電力を検出するように設けられた第１検出回路５を含むことができる。また、第１制御部８は、第１検出回路５の出力に基づき電動送風機４の消費電力を算出するように設けることができる。例えば、第１検出回路５の出力に基づき算出した電流量と供給電圧に基づき消費電力を算出することができる。

第１制御部８は、バッテリ１２から回転ブラシ１７を回転させる第２モータ１８に供給する電力又は電流を調節するように設けられた第２調節部３８を有することができる。第２調節部３８は、トランジスタを有するＰＷＭ回路を含むことができる。このトランジスタのオンオフを繰り返す周期又はデューティー比を調節することにより、バッテリ１２から第２モータ１８に供給する電力を調節することができる。

第１制御部８は、バッテリ１２から第２モータ１８へ供給する電流又は電力を検出するように設けられた第２検出回路６を含むことができる。また、第１制御部８は、第２検出回路６の出力に基づき第２モータ１８の消費電力を算出するように設けることができる。例えば、第２検出回路６の出力に基づき算出した電流量と供給電圧に基づき消費電力を算出することができる。

第１制御部８は、バッテリ１２の電池電圧を検出するように設けられた電圧検出回路を含むことができる。また、第１制御部８は、電圧検出回路の出力に基づきバッテリ１２の電池残量を算出することができる。

バッテリ１２を電源として電気掃除機５０を運転させると、バッテリ１２から電動送風機４などに電力が供給され、バッテリ１２の電池残量は徐々に低下する。電池残量が運転停止レベルにまで低下する（電池電圧が終止電圧に達する）と、電気掃除機５０は運転を停止し、バッテリ１２を充電する必要があること又はバッテリ１２を交換する必要があることをオペレータに報知部２３を介して報知する。

バッテリ１２の電池電圧は、バッテリ１２の電池残量の低下に伴い徐々に低下する。このため、電圧検出回路を用いてバッテリ１２の電池電圧を検出することにより、第１制御部８は、バッテリ１２の電池残量を算出することができる。また、第１制御部８は、バッテリ１２の電池電圧又は電池残量に基づきバッテリ１２が電動送風機４などに供給可能な電力量を算出することができる。

第１制御部８は、クーロンカウント法を用いてバッテリ１２に流れ込む電流とバッテリ１２から流れ出す電流とを計測するように設けられたクーロンカウンタを含むことができる。また、第１制御部８は、クーロンカウンタの出力に基づきバッテリ１２の電池残量を算出することができるように設けることができる。

バッテリ１２を電源とする電気掃除機５０の運転可能時間は、バッテリ１２から取り出すことができるエネルギー量（Ｗｈ）と、電気掃除機５０の消費電力（Ｗｈ）から算出することが可能である。電気掃除機５０を単一の運転モード（例えば、強運転モード、弱運転モード、自動運転モード）で運転したとき、消費電力はその運転モードに対応した電力量となる。このため、電気掃除機５０を単一の運転モードで運転する場合、バッテリ１２の電池容量、電池残量（又は電池電圧）、消費電力などから電気掃除機５０の運転可能時間を算出することができる。
また、所定の運転時間を電気掃除機５０を運転させるための電気掃除機５０のパワーは、バッテリ１２から取り出すことができるエネルギー量（Ｗｈ）と、電気掃除機５０の運転時間とから算出することが可能である。

オペレータが操作部３２を操作して電気掃除機５０がパワーモードとなった場合、ゴミ検知センサ３０が多量のゴミを検出して電気掃除機５０の吸引力を上昇させた場合、第１制御部８が絨毯を検出して電気掃除機５０の吸引力を上昇させた場合など、電気掃除機５０の消費電力が、運転モードでの消費電力よりも大きくなる場合がある。この場合、電気掃除機５０の消費電力が大きくなるため、運転可能時間も短くなる。
このように、運転可能時間が短くなると、オペレータが予定していた掃除範囲を掃除できなくなる場合が生じる。
また、集塵部１１のフィルタが汚れた場合、電動送風機４の消費電力が小さくなり、電気掃除機５０の運転可能時間は長くなる。

第１制御部８は、電気掃除機５０が所定の時間運転できるように電気掃除機５０の消費電力及びバッテリ１２の電池残量又は電池電圧に基づきバッテリ１２から第１モータ３へ供給する電力を調節するように設けられる。このような供給電力の調節を電気掃除機５０の運転中に行う。このことにより、運転開始時に設定した運転時間が短くなることを抑制することができ、オペレータが予定していた掃除範囲を掃除できなくなる場合が生じることを抑制することができる。また、オペレータによる操作又はセンサによる検出などにより電気掃除機５０の吸引力が上昇した場合でも、電気掃除機５０を所定の時間運転させることができる。このことをフローチャートを用いて説明する。

図３は電気掃除機５０の制御フローチャートであり、図４は電動送風機４の第１モータ３への供給電力の経時変化を模式的に表したグラフである。
まず、オペレータが操作部３２のボタンを押して運転モードを選択し、電気掃除機５０の運転を開始する。
ステップＳ１において、第１制御部８は、選択した運転モードで運転したときの電気掃除機５０の消費電力、バッテリ１２の電池容量、電池残量（又は電池電圧）から電気掃除機５０の運転可能時間を算出し、算出した運転可能時間を運転時間（目標運転時間）として設定する。第１制御部８は、この設定した運転時間の間、電気掃除機５０を運転できるように電気掃除機５０を制御する。

選択された運転モードで運転を開始した後（ステップＳ２）、電気掃除機５０の消費電力を算出する（ステップＳ３）。
例えば、電圧検出回路の出力又はクーロンカウンタの出力に基づき、バッテリ１２の電池残量の変化量又は電池電圧の変化量を算出し、この変化量に基づき電気掃除機５０の消費電力を算出する。
また、例えば、第１検出回路５の出力に基づき電動送風機４の消費電力を算出し、第２検出回路６の出力に基づき第２モータ１８の消費電力を算出する。これらの消費電力に第１制御部８などの消費電力を合算して電気掃除機５０の消費電力を算出する。

ステップＳ４において、残りの運転可能時間、電気掃除機５０の消費電力、バッテリ１２の電池容量、電池残量（又は電池電圧）などに基づき、電気掃除機５０が残りの運転可能時間を運転できるように、第１調節部３７を用いて電動送風機４の第１モータ３へ供給する電力を調節する。また、第２調節部３８を用いて第２モータ１８に供給する電力を調節してもよい。その後、調節された供給電力で電気掃除機５０を運転する（ステップＳ５）。

ステップＳ６において、オペレータが操作部３２のパワーモードボタンを押したか否かを判断する。パワーモードボタンが押されている場合、第１制御部８は、第１調節部３７を用いて電動送風機４へ供給する電力を一時的に大きくし、電気掃除機５０の吸引力を一時的に大きくする（第１パワーモード）（ステップＳ７、Ｓ８）。第１パワーモードで運転する時間は例えば、５秒間とすることができる。第１パワーモードでは、電気掃除機５０の消費電力が大きくなるため、バッテリ１２の電池残量の低下率が大きくなる。このため、第１パワーモード終了後のバッテリ１２の電池残量は、想定した電池残量よりも少なくなる。

第１パワーモードでの運転が終わると、ステップＳ２～Ｓ４を再び行い、第１調節部３７を用いて電動送風機４の第１モータ３へ供給する電力を調節する。調節後の供給電力は、調節前の供給電力に比べて小さくなる。このことにより、第１パワーモードを使用した場合であっても、運転開始時に設定した運転時間の間電気掃除機５０を運転させることが可能になる。例えば、第１モータ３へ供給する電力は、図４に示したグラフのように変化する。なお、ステップＳ８の後のステップＳ２は、ステップＳ２に戻る前にすでに行われたステップＳ４で調節された供給電力で電気掃除機５０を運転する。
このようなフローを第１パワーモードでの運転毎に繰り返す。

ステップＳ９において、第１制御部８は、第２モータ１８の負荷トルクの大きさ又は変化に基づき、絨毯を掃除しているか否かを判断する。絨毯を掃除している場合、第１制御部８は、第１調節部３７を用いて電動送風機４へ供給する電力を大きくし、電気掃除機５０の吸引力を大きくする（第２パワーモード）。また、第１制御部８は、第２調節部３８を用いて第２モータ１８へ供給する電力を大きくし、回転ブラシ１７のトルクを大きくする（第２パワーモード）（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
第２パワーモードでは、電気掃除機５０の消費電力が大きくなるため、バッテリ１２の電池残量の低下率が大きくなる。このため、第２パワーモード終了後のバッテリ１２の電池残量は、想定した電池残量よりも少なくなる。

第２パワーモードでの運転が終わると、ステップＳ２～Ｓ４を再び行い、第１調節部３７を用いて電動送風機４の第１モータ３へ供給する電力を調節する。調節後の供給電力は、調節前の供給電力に比べて小さくなる。このことにより、第２パワーモードを使用した場合であっても、運転開始時に設定した運転時間の間電気掃除機５０を運転させることが可能になる。例えば、第１モータ３へ供給する電力は、図４に示したグラフのように変化する。なお、ステップＳ１１の後のステップＳ２は、ステップＳ２に戻る前にすでに行われたステップＳ４で調節された供給電力で電気掃除機５０を運転する。
このようなフローを絨毯が検出される毎に繰り返す。

ステップＳ１２において、第１制御部８は、ゴミ検知センサ３０の出力に基づき、電気掃除機５０が多量のゴミを吸引しているか否かを判断する。多量のゴミを吸引している場合、第１制御部８は、第１調節部３７を用いて電動送風機４へ供給する電力を大きくし、電気掃除機５０の吸引力を大きくする（第３パワーモード）（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
第３パワーモードでは、電気掃除機５０の消費電力が大きくなるため、バッテリ１２の電池残量の低下率が大きくなる。このため、第３パワーモード終了後のバッテリ１２の電池残量は、想定した電池残量よりも少なくなる。

第３パワーモードでの運転が終わると、ステップＳ２～Ｓ４を再び行い、第１調節部３７を用いて電動送風機４の第１モータ３へ供給する電力を調節する。調節後の供給電力は、調節前の供給電力に比べて小さくなる。このことにより、第３パワーモードを使用した場合であっても、運転開始時に設定した運転時間の間電気掃除機５０を運転させることが可能になる。なお、ステップＳ１４の後のステップＳ２は、ステップＳ２に戻る前にすでに行われたステップＳ４で調節された供給電力で電気掃除機５０を運転する。
このようなフローを多量のゴミの吸引が検出される毎に繰り返す。

ステップＳ１５において、ステップＳ４において供給電力を調節してから所定の時間が経過したか否かを判断する。所定の時間は、例えば２０秒間とすることができる。所定の時間を経過している場合、ステップＳ２～Ｓ４を再び行い、第１調節部３７を用いて電動送風機４の第１モータ３へ供給する電力を調節する。このことにより、第１モータ３へ供給する電力を微調節することができる。なお、ステップＳ１５の後のステップＳ２は、ステップＳ２に戻る前にすでに行われたステップＳ４で調節された供給電力で電気掃除機５０を運転する。

ステップＳ１６において、オペレータが操作部３２を操作することにより運転モード（弱運転モード、強運転モード、自動運転モードなど）が変更されたか否かを判断する。運転モードが変更された場合、ステップＳ１に戻り、運転時間を再び設定する。

ステップＳ１７において、第１制御部８はバッテリ１２の電池残量が運転終了レベルにまで低下したか否かを判断する。電池残量が運転終了レベルにまで達してない場合には、ステップＳ５へと戻り、電気掃除機５０の運転を続ける。電池残量が運転終了レベルに達した場合には、電気掃除機５０の運転を終了させ、報知部２３を用いてバッテリ１２を充電又は交換する必要があることをオペレータに報知する。

第２実施形態
第１制御部８は、電気掃除機５０の運転中において残りの運転可能時間を報知部２３を介してオペレータに知らせるように設けられる。図３に示したフローチャートのステップＳ１で運転時間を設定した後、電気掃除機５０の運転を続けると、運転可能時間は時間の経過と共に減っていく。この減っていく残りの運転可能時間を報知部２３を介してオペレータに知らせる。

例えば、報知部２３がランプ（例えばＬＥＤ）を有する場合、ランプの点灯、点滅、消灯などを用いてオペレータに残りの運転可能時間を報知することができる。また、報知部２３が数字表示部を有する場合、第１制御部８は、数字表示部を用いて残りの運転可能時間をオペレータに知らせるように設けることができる。また、報知部２３がスピーカを有する場合、第１制御部８は、音声で残りの運転可能時間をオペレータに知らせるように設けることができる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。また、第１実施形態についての記載は矛盾がない限り第２実施形態についても当てはまる。

第３実施形態
図３に示したフローチャートのステップＳ１では、第１制御部８はオペレータが選択した運転モードに基づき運転時間を設定していたが、第３実施形態では、第１制御部８は、第１通信部２０を介して電気掃除機５０（第１制御部８）と通信可能な外部機器２１を用いて運転時間を設定する。
外部機器２１は、表示部４３及び入力部４４を備える機器である。外部機器２１は、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ、携帯電話などの携帯端末などである。外部機器２１がタッチパネルディスプレイを備える場合、タッチパネルディスプレイが表示部４３及び入力部４４となる。また、外部機器２１は、第２制御部４１、第２記憶部４２、第２通信部４５などを備える。

ステップＳ１において外部機器２１を用いて運転時間を設定する方法について説明する。
電気掃除機５０の第１制御部８は、第１通信部２０及び第２通信部４５を介して外部機器２１の第２制御部４１へバッテリ１２の電池残量又は電池電圧を送信する。また、第１制御部８は、バッテリ１２の電池容量及び電気掃除機５０の消費電力に関する情報を第２制御部４１へ送信してもよい。また、外部機器２１の第２記憶部４２がバッテリ１２の電池容量及び電気掃除機５０の消費電力に関する情報を記憶していてもよい。

外部機器２１の第２制御部４１は、バッテリ１２の電池残量又は電池電圧、バッテリ１２の電池容量及び電気掃除機５０の消費電力に関する情報に基づき、電気掃除機５０の運転可能時間及び運転可能時間に対応する電気掃除機５０のパワーを算出する。そして、第２制御部４１は、図５に示したような調節バー４６を表示部４３に表示させる。なお、図５に示した外部機器２１の表示部４３は、表示部４３と入力部４４の機能を有するタッチパネルディスプレイである。

最短運転可能時間及び最大パワーは、第１モータ３の出力上限値及びバッテリ１２の出力上限値のうちいずれか低いほうの値を用いて算出することができる。
最長運転可能時間及び最小パワーは、第１モータ３の最低回転数を用いて算出することができる。また、集塵部１１がサイクロン集塵器を備える場合、サイクロン集塵器がサイクロン分離を行える最低限の出力に基づき最長運転可能時間及び最小パワーを算出することができる。

オペレータは、調節バー４６の調節つまみを動かして、所望の運転時間及びパワーに調節する。また、第２制御部４１は、表示部４３に表示された運転時間及びパワーを調節つまみの位置に応じて変化させる。また、オペレータが運転時間又はパワーを数字入力することにより運転時間及びパワーが調節されてもよい。
オペレータは、運転時間及びパワーを調節した後、表示部４３（入力部４４）に表示された送信ボタンを押す。送信ボタンが押されると、第２制御部４１は、第１通信部２０及び第２通信部４５を介して調節された運転時間を第１制御部８へ送信する。第１制御部８は、受信した運転時間を電気掃除機５０の運転時間として設定する。
ステップＳ２以降のフローは第１実施形態と同様である。

また、第２制御部４１は、電気掃除機５０の運転中において残りの運転可能時間（例えば、カウントダウン）を表示部４３に表示させることができる。このことによりオペレータは、残りの運転可能時間を知ることができる。
その他の構成は第１又は第２実施形態と同様である。また、第１又は第２実施形態についての記載は矛盾がない限り第３実施形態についても当てはまる。

２：ファン３：第１モータ４：電動送風機５：第１検出回路６：第２検出回路８：制御部１１：集塵部１２：バッテリ１６：吸込口体１７：回転ブラシ１８：第２モータ２０：通信部２１：外部機器２３：報知部２５：延長管３０：ゴミ検知センサ３２：操作部３３：把持部３６：記憶部３７：第１調節部３８：第２調節部４１：制御部４２：記憶部４３：表示部４４：入力部４５：通信部４６：調節バー５０：電気掃除機

Claims

空気を電気掃除機内に吸引するように設けられたファン及びそのファンを回転させる第１モータを有する電動送風機と、第１モータに電力を供給するように設けられたバッテリと、前記電気掃除機を制御するように設けられた制御部と、数字表示部を有する報知部とを備え、
前記制御部は、前記数字表示部を用いて残りの運転可能時間をオペレータに知らせるように設けられ、
前記電気掃除機は、第１モータへの電力供給を一時的に大きくするパワーモードを含む複数の運転モードを有し、前記電気掃除機の運転開始時にオペレータが運転モードを選択するように設けられ、
前記制御部は、選択された運転モードでの運転開始時に前記バッテリの電池残量又は電池電圧に基づいて算出される運転可能時間を目標運転時間として設定し前記電気掃除機の運転を開始するように設けられ、運転開始後に前記パワーモードが使用された場合、前記目標運転時間の間前記電気掃除機を運転できるように、前記パワーモードの使用後の前記バッテリの電池残量又は電池電圧に基づき前記バッテリから第１モータへ供給する電力を調節するように設けられたことを特徴とする電気掃除機。
前記制御部は、前記バッテリの電池残量の変化又は前記バッテリの電池電圧の変化に基づき前記電気掃除機の消費電力を算出するように設けられ、かつ、前記電気掃除機が所定の時間運転できるように前記電気掃除機の消費電力及び前記バッテリの電池残量又は電池電圧に基づき前記バッテリから第１モータへ供給する電力を調節するように設けられた請求項１に記載の電気掃除機。
前記制御部は、前記電気掃除機が所定の時間運転できるように前記電動送風機の消費電力及び前記バッテリの電池残量又は電池電圧に基づき前記バッテリから第１モータへ供給する電力を調節するように設けられた請求項１又は２に記載の電気掃除機。
前記制御部は、前記バッテリから第１モータへ供給する電流又は電力を検出するように設けられた検出回路を備え、かつ、前記検出回路の出力に基づき前記電動送風機の消費電力を算出するように設けられた請求項３に記載の電気掃除機。
回転ブラシ及び前記回転ブラシを回転させる第２モータをさらに備え、
前記制御部は、前記電気掃除機が所定の時間運転できるように前記電動送風機の消費電力、第２モータの消費電力及び前記バッテリの電池残量又は電池電圧に基づき前記バッテリから第１モータ又は第２モータへ供給する電力を調節するように設けられた請求項１～４のいずれか１つに記載の電気掃除機。
外部機器と通信可能に設けられた通信部をさらに備え、
前記制御部は、前記通信部を介して前記外部機器から入力した情報に基づき前記所定の時間を定めるように設けられた請求項２～５のいずれか１つに記載の電気掃除機。
前記制御部は、前記バッテリの電池残量又は電池電圧を前記通信部を介して前記外部機器に送信するように設けられた請求項６に記載の電気掃除機。
前記制御部は、電気掃除機の運転中において残りの運転可能時間を前記報知部を介してオペレータに知らせるように設けられた請求項１～７のいずれか１つに記載の電気掃除機。