JP7327665B2 - センサー電源制御システムおよび空気清浄機 - Google Patents

Description

本開示は、センサー電源制御システムおよび空気清浄機に関する。

特許文献１に、空気清浄機の制御システムが開示されている。特許文献１に記載された空気清浄機は、室内の空気の汚れを検出する塵埃センサーと、空気清浄機外部と無線通信することができる通信部と、を有する。特許文献１に記載された制御システムは、空気清浄機から出力された情報に基づいて集塵フィルターの消耗度を算出し、ユーザーに消耗度を報知することができるように構成されている。

日本特開２０１８－１７９３８９号公報

特許文献１に記載の空気清浄機においては、例えば、空気清浄機の停止中等の、塵埃センサーを動作させる必要がない状態において、塵埃センサーに電力が供給されてしまう。このため、無駄に電力を消費してしまうという課題がある。

本開示は、上記のような課題を解決するためのものである。本開示の目的は、電気機器の無駄な電力を抑制することができるセンサー電源制御システムおよびこのセンサー電源制御システムが適用された空気清浄機を提供することである。

本開示に係るセンサー電源制御システムは、電気機器の運転時に駆動する電動負荷と、電動負荷の駆動を制御する制御部と、電気機器を制御するために必要な情報を収集するセンサーと、センサーを動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能であるセンサー電源制御部と、センサーが収集した情報を無線通信によって外部へ提供する無線通信手段と、無線通信手段を動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能である無線通信手段電源制御部と、無線通信手段電源制御部による無線通信手段への電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるための無線接続設定手段と、を備える。センサー電源制御部は、電動負荷が駆動している状態においては、無線通信手段と外部との無線通信の接続状態に依らずにセンサーへの電力供給を実行する。また、センサー電源制御部は、電動負荷が停止している状態においては、無線接続設定手段の設定によって無線通信手段電源制御部による無線通信手段への電力供給が遮断されている場合、および、無線通信手段電源制御部による無線通信手段への電力供給が実行されているが当該無線通信手段による外部との無線通信が不可となっている場合、にはセンサーへの電力供給を遮断する。
本開示に係る空気清浄機は、空気を吸引するための吸引口と、吸引口から吸引した空気を清浄する空気清浄部と、空気清浄部で清浄された空気を吹き出すための吹出口と、吸引口から吹出口へ空気を搬送する電動送風機と、電動送風機の駆動を制御する制御部と、空気中の塵埃を検出する塵埃センサーと、塵埃センサーを動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能である塵埃センサー電源制御部と、塵埃センサーが検出した情報を無線通信によって外部へ提供する無線通信手段と、無線通信手段を動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能である無線通信手段電源制御部と、無線通信手段電源制御部による無線通信手段への電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるための無線接続設定手段と、を備える。塵埃センサー電源制御部は、電動送風機が駆動している状態においては、無線通信手段と外部との無線通信の接続状態に依らずに塵埃センサーへの電力供給を実行する。また、塵埃センサー電源制御部は、電動送風機が停止している状態においては、無線接続設定手段の設定によって無線通信手段電源制御部による無線通信手段への電力供給が遮断されている場合、および、無線通信手段電源制御部による無線通信手段への電力供給が実行されているが当該無線通信手段による外部との無線通信が不可となっている場合、には塵埃センサーへの電力供給を遮断する。

本開示によれば、電気機器の無駄な電力を抑制することができるセンサー電源制御システムおよびこのセンサー電源制御システムが適用された空気清浄機を提供することができる。

実施の形態１によるセンサー電源制御システムの全体構成を示すブロック図である。 実施の形態１による無線通信手段の構成を示す図である。 実施の形態１によるセンサー電源制御システムを適用した電気機器が備える操作部のイメージ図である。 実施の形態１によるセンサー電源制御システムの各部による情報の送受信を説明するイメージ図である。 実施の形態１によるセンサー電源制御システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態２による空気清浄機を示す斜視図である。 図６中のＡ－Ａ線における断面図である。 実施の形態２による空気清浄機の側面を構成するパネルを外した状態を示す斜視図である。 実施の形態２による塵埃センサーの構成例を説明する図である。 実施の形態２による空気清浄機の機能的な構成を示すブロック図である。 実施の形態２による空気清浄機の各部による情報の送受信を説明するイメージ図である。 実施の形態２による空気清浄機の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３による空気清浄機の機能的な構成を示すブロック図である。 実施の形態３による空気清浄機が備える空気清浄機操作部のイメージ図である。 実施の形態３による空気清浄機の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３による空気清浄機の変形例を示す機能ブロック図である。 実施の形態３による空気清浄機の変形例における各部での情報の送受信を説明するイメージ図である。 実施の形態３による空気清浄機の変形例における動作例を示すフローチャートである。

以下、実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。なお、各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付すものとし、本開示では、重複する説明を簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるセンサー電源制御システムの全体構成を示すブロック図である。センサー電源制御システムは、電気機器１００の動作を適切に制御するためのシステムである。本開示に係るセンサー電源制御システムは、各種の電気機器１００に適用される。図１に示すように、センサー電源制御システムが適用される電気機器１００は、電動負荷１と、制御部２と、センサー３と、センサー電源制御部４と、無線通信手段５と、無線通信手段電源制御部６と、無線接続設定手段７と、を備えている。

電動負荷１は、電気機器１００の運転時に駆動する。電動負荷１の駆動は、制御部２によって制御される。電動負荷１は、例えば、制御部２から出力される駆動制御信号に基づいて駆動する。例えば、電気機器１００が空気清浄機である場合、電動負荷１には、当該空気清浄機の内部に空気を取り込むための電動送風機が該当する。

電動負荷１を制御する制御部２は、例えば、マイクロコンピュータ等によって構成される。制御部２は、電気機器１００の各種の動作を制御する機能を有する。例えば、制御部２は、電動負荷１へ駆動制御信号を出力するための処理を実行する機能を有する。電動負荷１は、入力された駆動制御信号に応じて駆動する。また、本実施の形態の制御部２は、例えば、無線通信手段５と相互に通信を行う機能を有する。

センサー３は、電気機器１００を制御するために必要な情報を収集するものである。センサー３は、電気機器１００の通常運転時に当該電気機器１００を制御するための情報を収集する。また、本実施の形態におけるセンサー３には、電気機器１００の異常状態を検出するための情報を収集するための物も含まれる。センサー３には、例えば、温度センサー、湿度センサー、塵埃センサー、電流センサー、磁気センサー、光センサー、圧力センサー、振動センサー、超音波センサー、速度センサー、加速度センサー、角度センサー、距離センサー、流量センサー、荷重センサー、位置センサー、水位センサーおよび赤外線センサー等の各種のセンシング機器が該当する。

センサー３は、収集した情報をセンサー情報として、制御部２に対して出力する機能を有する。制御部２は、センサー３から出力されるセンサー情報を取得し、取得したセンサー情報に基づいて各種の処理を実行する。具体的には、制御部２は、取得したセンサー情報に基づいて、電動負荷１へ出力する駆動制御信号の内容を変更する。電動負荷１の駆動は、センサー３が収集した情報に応じて制御される。

センサー３の機能を実現するためには、センサー３を動作させるための電力を供給する必要がある。センサー電源制御部４は、センサー３への電力の供給と遮断とを実行可能である。センサー電源制御部４によるセンサー３への電力の供給と遮断とは、制御部２によって制御される。具体的には、制御部２は、センサー電源制御部４に対して、センサー電源制御信号を出力する。センサー電源制御部４は、制御部２から出力されるセンサー電源制御信号に応じて、センサー３への電力の供給または遮断を行う。

本実施の形態のセンサー電源制御システムは、センサー電源制御部４を備えることで、センサー３による情報収集が必要な時にのみ当該センサー３へ電力を供給することができる。本実施の形態のセンサー電源制御システムは、センサー３による情報収集が不要な時には、センサー３への電力供給を遮断することができる。これにより、無駄な電力を抑制することができる。

センサー電源制御部４は、センサー３に電力を供給するための電力供給ライン上に設けられる。センサー電源制御部４の機能は、いわゆるスイッチング機能であり、ＦＥＴまたはトランジスタ等の半導体スイッチによって実現される。上記したように、センサー電源制御部４は、制御部２から出力されるセンサー電源制御信号を受信する。センサー電源制御部４は、センサー電源制御信号の内容に応じて、スイッチのオンとオフとを切り替える。これにより、センサー３への電力の供給と遮断とが切り替えられる。

無線通信手段５は、電気機器１００が外部と無線通信を行うためのものである。無線通信手段５は、制御部２と有線で接続される。上記したように、無線通信手段５は、制御部２と相互に通信を行う機能を有する。制御部２は、センサー３から取得したセンサー情報を、無線通信情報として無線通信手段に対して送信する。無線通信手段５は、制御部２から受信した無線通信情報に基づいて、センサー３が収集した情報を電気機器１００の外部へ無線通信によって提供することができる。

本実施の形態において、無線通信手段５は、電気機器１００の外部の無線通信機器８と無線で接続し、双方向通信を行う。無線通信手段５は、例えば、いわゆる無線通信モジュールとして構成される。

図２は、実施の形態１による無線通信手段５の構成を示す図である。図２に示すように、無線通信手段５は、例えば、モジュールケース９、無線通信制御基板１０およびリード線１１によって構成される。無線通信制御基板１０には、無線通信を行うためのアンテナとして、パターンアンテナ１２が印刷される。

なお、無線通信手段５の構成は図２に示されるものに限られない。無線通信手段５は、電気機器１００と外部機器との相互通信を可能にするものであればよく、任意に構成され得る。

無線通信手段５の機能を実現するためには、無線通信手段５を動作させるための電力を供給する必要がある。無線通信手段電源制御部６は、無線通信手段５への電力の供給と遮断とを実行可能である。無線通信手段電源制御部６による無線通信手段５への電力の供給と遮断とは、制御部２によって制御される。具体的には、制御部２は、無線通信手段電源制御部６に対して、無線通信手段電源制御信号を出力する。無線通信手段電源制御部６は、制御部２から出力される無線通信手段電源制御信号に応じて、無線通信手段５への電力の供給または遮断を行う。

無線通信手段電源制御部６の機能は、いわゆるスイッチング機能であり、センサー電源制御部４と同様に、ＦＥＴまたはトランジスタ等の半導体スイッチによって実現される。無線通信手段電源制御部６は、制御部２から出力される無線通信手段電源制御信号に応じて無線通信手段５への電力の供給と遮断とを切り替える。

本実施の形態のセンサー電源制御システムは、無線通信手段電源制御部６を備えることで、無線通信手段５による無線通信が必要な時にのみ無線通信手段５へ電力を供給することができる。本実施の形態のセンサー電源制御システムは、無線通信手段５による無線通信が不要な時には、無線通信手段５への電力供給を遮断することができる。これにより、無駄な電力を抑制することができる。

無線接続設定手段７は、無線通信手段電源制御部６による無線通信手段５への電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるためのものである。図３は、実施の形態１によるセンサー電源制御システムを適用した電気機器１００が備える操作部１３のイメージ図である。図３に示す操作部１３は、電気機器１００が空気清浄機である場合の一例である。図３に示されるように、無線接続設定手段７は、例えば、ユーザーが電気機器１００を操作するための操作部１３に備えられたスイッチとして構成される。ユーザーは、無線接続設定手段７によって、電気機器１００による外部との無線通信の設定を任意に行うことができる。具体的には、ユーザーは、無線接続設定手段７を操作することで、無線通信手段５を動作させるための電力の供給と遮断とを任意に切り替えることができる。

なお、無線接続設定手段７が図３に示されるようなスイッチとして構成される場合、このスイッチは、無線通信の設定とは別の機能を有していてもよい。無線接続設定手段７が複数の機能を有するスイッチとして構成される場合、例えば、ユーザーは当該スイッチの長押し操作または当該スイッチを含む複数のスイッチの同時押下等の操作を行うことで、無線通信の設定を行うことができる。無線接続設定手段７の機能を実現するスイッチは、例えば、タクトスイッチ等の物理接点を有するものでもよいし、静電容量を利用した物理接点を有さないものでもよい。無線接続設定手段７の機能を実現するスイッチは、ユーザーからの操作に応じて、ユーザーの操作の意思を示す信号を制御部２に伝えることが可能に構成される。制御部２は、ユーザーによる無線接続設定手段７の操作に応じて、無線通信手段電源制御信号を出力する。

無線通信手段５と無線で接続される無線通信機器８には、例えば、宅内空間Ｈに設けられた無線ルーター等が該当する。無線通信機器８は、インターネット回線等によってサーバー２００と接続される。サーバー２００は、携帯端末３００と双方向通信を行う。なお、サーバー２００は、ユーザーの宅内に構築されたものでもよいし、宅外に構築されたものでもよい。

図４は、実施の形態１によるセンサー電源制御システムの各部による情報の送受信を説明するイメージ図である。図４に示すように、サーバー２００は、無線通信手段５および無線通信機器８を経由して、制御部２からセンサー情報を受信する。このセンサー情報には、上記したようにセンサー３が収集した情報が含まれる。また、サーバー２００が制御部２から受信するセンサー情報には、センサー３の状態および電気機器１００の運転状態等の情報が含まれてもよい。サーバー２００は、制御部２から受信した情報を、携帯端末３００へ送信する。携帯端末３００は、無線通信手段５、無線通信機器８およびサーバー２００を経由して制御部２から受信したセンサー情報をユーザーに対して表示する機能を有する。

本実施の形態において、電気機器１００は、携帯端末３００によって操作することができるように構成される。ユーザーが携帯端末３００で電気機器１００の運転状態を変更する操作を行うと、この操作に応じた運転状態変更指示情報が携帯端末３００から送信される。携帯端末３００から送信された運転状態変更指示情報は、サーバー２００によって受信される。サーバー２００は、この運転状態変更指示情報を、無線通信機器８および無線通信手段５を経由して、制御部２へ送信する。制御部２は、受信した運転状態変更指示情報に基づいて、電気機器１００の運転状態を制御する。このようにして、ユーザーは、電気機器１００を遠隔操作することができる。

また、制御部２は、電気機器１００の運転状態がユーザーの操作に応じて問題なく変更されたことを示す情報を、運転状態変更情報として送信してもよい。この運転状態変更情報は、無線通信手段５と無線通信機器８とサーバー２００とを経由して、携帯端末３００に送信される。運転状態変更情報を受信した携帯端末３００は、電気機器１００の運転状態が問題なく変更されたことを、画面表示または音声等によってユーザーに報知することができる。

携帯端末３００は、インターネット回線に接続可能に構成される。携帯端末３００は、例えば、スマートフォンまたはタブレットである。携帯端末３００は、サーバー２００に接続するためのアプリケーションがインストールされた状態で、サーバー２００と接続する設定が行われることで、上記の遠隔操作機能を実現する。なお、携帯端末３００は、専用のリモコンであってもよい。また、携帯端末３００の機能は、例えば、デスクトップ型コンピュータ等の携帯型ではない機器によって実現されてもよい。

なお、電気機器１００の無線通信手段５は、無線ルーター等の無線通信機器８を介さずにサーバー２００との通信を実行可能に構成されてもよい。また、無線通信手段５は、無線通信機器８およびサーバー２００の少なくとも一方を介さずに携帯端末３００との通信を実行可能に構成されてもよい。

次に、本実施の形態に係るセンサー電源制御システムの動作について、フローチャートを参照して説明する。図５は、実施の形態１によるセンサー電源制御システムの動作を示すフローチャートである。

まず、電気機器１００が運転状態であるか否か、すなわち、電動負荷１が駆動中か否かに応じて、実行される処理の内容が変化する（ステップＳ１０１）。電動負荷１が駆動している状態においては、無線通信手段５と外部との無線通信の接続状態が接続中状態であるか未接続状態であるかに関わらず、センサー電源制御部４は、センサー３への電力供給処理を実行する（ステップＳ１０２）。

一方、電動負荷１が停止している状態においては、無線接続設定手段７による無線接続の設定に応じて、実行される処理の内容が変化する（ステップＳ１０３）。電気機器１００が外部と無線通信を行うための設定が無線接続設定手段７によって行われている場合、無線通信手段電源制御部６は、無線通信手段５に対する電力供給を実行する（ステップＳ１０４）。電気機器１００が外部と無線通信を行うための設定が無線接続設定手段７によって行われていない場合、無線通信手段電源制御部６は、無線通信手段５に対する電力供給を遮断する（ステップＳ１０５）。

上記のステップＳ１０４において無線通信手段５への電力供給が行われている状態になった場合には、当該無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常であるか否かに応じて、実行される処理の内容が変化する（ステップＳ１０６）。無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常である状態とは、制御部２、無線通信手段５、無線通信機器８、サーバー２００および携帯端末３００間における情報の送受信が可能な状態である。ステップＳ１０６において無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常である場合、センサー電源制御部４は、上記のステップＳ１０２のように、センサー３に対する電力供給を実行する。

上記のステップＳ１０５において無線通信手段５に対する電力供給が遮断されている場合には、センサー電源制御部４は、センサー３に対する電力供給を遮断する処理を実行する。また、ステップＳ１０６において、無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常ではなく当該無線通信手段５による外部との無線通信が不可となっている場合にも、センサー電源制御部４は、センサー３に対する電力供給を遮断する（ステップＳ１０７）。
ステップＳ１０６において無線通信手段５による外部との無線通信が不可となっている状態とは、無線接続設定手段７による無線接続の設定処理は完了しているが、何らかの異常によって無線接続が正常に行われていない状態である。この何らかの異常には、例えば、制御部２、無線通信手段５、無線通信機器８、サーバー２００および携帯端末３００のいずれかの箇所または各部間における断線、また、上記の各部のいずれかの動作エラー等が該当する。

以上に示したように、本実施の形態に係るセンサー電源制御システムを構成するセンサー電源制御部４は、電動負荷１が駆動している状態においては、無線通信手段５と外部との無線通信の接続状態に依らずにセンサー３への電力供給を実行するように構成される。また、センサー電源制御部４は、電動負荷１が停止している状態においては、無線接続設定手段７の設定によって無線通信手段電源制御部６による無線通信手段５への電力供給が遮断されている場合、および、無線通信手段電源制御部６による無線通信手段５への電力供給が実行されているが当該無線通信手段５による外部との無線通信が不可となっている場合、にはセンサー３への電力供給を遮断するように構成される。上記のような構成を特徴とするセンサー電源制御システムであれば、電動負荷１を停止している状態の電気機器１００が外部との通信をできない場合にはセンサー３を動作させるための電力供給を遮断して、電気機器１００の無駄な待機電力を抑制することができる。例えば、電気機器１００によるサーバー２００および携帯端末３００への情報提供または携帯端末３００による電気機器１００の遠隔操作ができない状態における電気機器１００の無駄な電力を抑制することができる。

上記したように、本開示に係るセンサー電源制御システムは、各種の電気機器１００に適用される。電気機器１００には、家庭用空気清浄機等の家庭用電気機器だけでなく、車載用空気清浄機等の車載用電気機器、業務用空気清浄機等の業務用電気機器、また、その他各種ＩＯＴ機器が該当する。本開示に係るセンサー電源制御システムを各種ＩＯＴ機器に組み込むことで、無駄な電力を抑制可能なＩＯＴ機能を提供することができる。

実施の形態２．
実施の形態１において示したように、本開示に係るセンサー電源制御システムは、各種の電気機器に適用することができる。以下、実施の形態２では、センサー電源制御システムを空気清浄機１００ａに適用した実施例を説明する。なお、実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、重複する説明を簡略化および省略する。

図６は、実施の形態２による空気清浄機１００ａを示す斜視図である。図７は、図６中のＡ－Ａ線における断面図である。図６および図７に示すように、空気清浄機１００ａは、空気を吸引するための吸引口８２ａと、吸引口８２ａから吸引した空気を清浄する空気清浄部６０と、空気清浄部６０で清浄された空気を吹き出すための吹出口５１ａと、吸引口８２ａから吹出口５１ａへ空気を搬送する電動送風機１ａと、を備えている。空気清浄部６０は、例えば、プリーツフィルター等から構成される。本実施の形態における電動送風機１ａは、実施の形態１における電動負荷１に相当するものである。吸引口８２ａおよび吹出口５１ａ、空気清浄機１００ａの本体の外郭部に形成される。

本実施の形態の空気清浄機１００ａは、室内の床面上に置いて使用するように構成されている。空気清浄機１００ａが置かれた状態における基準方向として、「正面方向」を図６に示すように定義する。

空気清浄機１００ａの本体の外郭部は、前面７０および側面８０等から形成される。図示の例では、空気清浄機１００ａの外形は、直方体状の形状となっている。空気清浄機１００ａの前面７０および側面８０のそれぞれは、水平面に対して垂直な平面を形成している。前面７０および側面８０は、互いに直交する。

図８は、実施の形態２による空気清浄機１００ａの側面８０を構成するパネルを外した状態を示す斜視図である。本実施の形態の空気清浄機１００ａは、空気中の塵埃を検出する塵埃センサー３ａを備えている。この塵埃センサー３ａは、実施の形態１におけるセンサー３に相当するものである。

図８に示すように、本実施の形態において、塵埃センサー３ａは、空気清浄機１００ａの外郭部である側面８０の内側に配置されている。塵埃センサー３ａは、空気清浄機１００ａの周囲の空気に含まれる塵埃を検出することができる。図示の例において、塵埃センサー３ａは、空気清浄機１００ａの上端よりも下端に近い位置配置されている。塵埃センサー３ａは、空気清浄機１００ａの吸引口８２ａから吹出口５１ａに通じる風路内に配置しないことで、電動送風機１ａが駆動していない時にも空気清浄機１００ａの周囲の空気中の塵埃を検出することができる。

図９は、実施の形態２による塵埃センサー３ａの構成例を説明する図である。図９の例に示すように、塵埃センサー３ａは、当該塵埃センサー３ａの内部に塵埃経路を生成するためのヒーター４１を備えたものであってもよい。塵埃経路とは、塵埃を含む空気が通過する経路を意味する。塵埃センサー３ａは、塵埃経路を通過する空気中の塵埃を検出可能に構成される。図９の例において、塵埃センサー３ａは、塵埃経路を通過する空気に含まれる塵埃を光学的に検出するための発光部４４および受光部４５を備えている。

塵埃経路は、ヒーター４１によって生成された上昇気流から形成される。本実施の形態において、空気清浄機１００ａの側面８０の下部には、本体吸入口１４ａおよび本体排出口１４ｂが形成されている。また、塵埃センサー３ａには、塵埃センサー吸入口４２および塵埃センサー排出口４３が形成されている。塵埃経路は、本体吸入口１４ａ、塵埃センサー吸入口４２、塵埃センサー３ａ内部、塵埃センサー排出口４３および本体排出口１４ｂを順に通過する経路として形成される。ヒーター４１が上昇気流を生成することによって、空気清浄機１００ａの外郭部の周囲の塵埃を含んだ空気は、上記の塵埃経路を通るように搬送され、塵埃センサー３ａの内部に取り込まれる。

図１０は、実施の形態２による空気清浄機１００ａの機能的な構成を示すブロック図である。図１０は、実施の形態１における図１に対応する。図１０に示すように、電動送風機１ａの駆動は、制御部２によって制御される。電動送風機１ａは、例えば、制御部２から出力される回転指示信号に基づいて駆動する。また、塵埃センサー３ａは、検出した塵埃の情報を、塵埃センサー情報として制御部２に対して出力する。塵埃センサー情報には、例えば、塵埃の量および濃度の情報が含まれる。

図１０に示すように、本実施の形態に係る空気清浄機１００ａは、塵埃センサー電源制御部４ａを備える。塵埃センサー電源制御部４ａは、塵埃センサー３ａを動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能である。塵埃センサー電源制御部４ａは、実施の形態１におけるセンサー電源制御部４に相当するものである。塵埃センサー電源制御部４ａは、制御部２から出力される塵埃センサー電源制御信号に応じて、塵埃センサー３ａへの電力の供給または遮断を行う。

塵埃センサー電源制御部４ａは、塵埃センサー３ａに電力を供給するための電力供給ライン上に設けられる。塵埃センサー電源制御部４ａの機能は、いわゆるスイッチング機能であり、ＦＥＴまたはトランジスタ等の半導体スイッチによって実現される。塵埃センサー電源制御部４ａは、制御部２から出力される塵埃センサー電源制御信号の内容に応じて、スイッチのオンとオフとを切り替える。これにより、塵埃センサー３ａへの電力の供給と遮断とが切り替えられる。

空気清浄機１００ａは、実施の形態１の電気機器１００と同様、無線通信手段５を備える。無線通信手段５は、制御部２と有線で接続され、相互に通信を行う機能を有する。制御部２は、塵埃センサー３ａから取得した塵埃センサー情報を、無線通信情報として無線通信手段に対して送信する。無線通信手段５は、制御部２から受信した無線通信情報に基づいて、塵埃センサー３ａが検出した情報を空気清浄機１００ａの外部へ無線通信によって提供することができる。無線通信手段５は、空気清浄機１００ａの外部の無線通信機器８と無線で接続し、双方向通信を行うことができる。

空気清浄機１００ａは、実施の形態１の電気機器１００と同様、無線通信手段電源制御部６を備える。無線通信手段電源制御部６は、無線通信手段５への電力の供給と遮断とを実行可能である。無線通信手段電源制御部６の機能は、いわゆるスイッチング機能であり、塵埃センサー電源制御部４ａと同様に、ＦＥＴまたはトランジスタ等の半導体スイッチによって実現される。無線通信手段電源制御部６は、制御部２から出力される無線通信手段電源制御信号に応じて無線通信手段５への電力の供給と遮断とを切り替える。

また、空気清浄機１００ａは、実施の形態１の電気機器１００と同様、無線通信手段電源制御部６による無線通信手段５への電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるための無線接続設定手段７を備える。無線接続設定手段７は、実施の形態１と同様、図３に示すような操作部１３に設けられたスイッチとして構成される。

無線通信手段５と無線で接続される無線通信機器８には、例えば、宅内空間Ｈに設けられた無線ルーター等が該当する。無線通信機器８は、インターネット回線等によってサーバー２００と接続される。

図１１は、実施の形態２による空気清浄機１００ａの各部による情報の送受信を説明するイメージ図である。図１１に示すように、サーバー２００は、無線通信手段５および無線通信機器８を経由して、制御部２から塵埃センサー情報を受信する。なお、サーバー２００が制御部２から受信する塵埃センサー情報には、塵埃センサー３ａの状態および空気清浄機１００ａの運転状態等の情報が含まれてもよい。サーバー２００は、制御部２から受信した情報を、携帯端末３００へ送信する。携帯端末３００は受信した塵埃センサー情報をユーザーに対して表示する機能を有する。

空気清浄機１００ａは、携帯端末３００によって操作することができるように構成される。ユーザーが携帯端末３００で空気清浄機１００ａの運転状態を変更する操作を行うと、この操作に応じた運転状態変更指示情報が携帯端末３００から送信される。携帯端末３００から送信された運転状態変更指示情報は、サーバー２００によって受信される。サーバー２００は、この運転状態変更指示情報を、無線通信機器８および無線通信手段５を経由して、制御部２へ送信する。制御部２は、受信した運転状態変更指示情報に基づいて、空気清浄機１００ａの運転状態を制御する。このようにして、ユーザーは、空気清浄機１００ａを遠隔操作することができる。

また、制御部２は、空気清浄機１００ａの運転状態がユーザーの操作に応じて問題なく変更されたことを示す情報を、運転状態変更情報として送信してもよい。この運転状態変更情報は、無線通信手段５と無線通信機器８とサーバー２００とを経由して、携帯端末３００に送信される。運転状態変更情報を受信した携帯端末３００は、空気清浄機１００ａの運転状態が問題なく変更されたことを、画面表示または音声等によってユーザーに報知することができる。

なお、空気清浄機１００ａの無線通信手段５は、無線ルーター等の無線通信機器８を介さずにサーバー２００との通信を実行可能に構成されてもよい。また、無線通信手段５は、無線通信機器８およびサーバー２００の少なくとも一方を介さずに携帯端末３００との通信を実行可能に構成されてもよい。携帯端末３００は、スマートフォンまたはタブレットでもよいし、専用のリモコンでもよい。携帯端末３００の機能は、デスクトップ型コンピュータ等の携帯型ではない機器によって実現されてもよい。

次に、本実施の形態に係る空気清浄機１００ａの動作について、フローチャートを参照して説明する。図１２は、実施の形態２による空気清浄機１００ａの動作を示すフローチャートである。

まず、空気清浄機１００ａが運転状態であるか否か、すなわち、電動送風機１ａが駆動中か否かに応じて、実行される処理の内容が変化する（ステップＳ２０１）。電動送風機１ａが駆動している状態においては、無線通信手段５と外部との無線通信の接続状態が接続中状態であるか未接続状態であるかに関わらず、塵埃センサー電源制御部４ａは、塵埃センサー３ａへの電力供給処理を実行する（ステップＳ２０２）。

一方、電動送風機１ａが停止している状態においては、無線接続設定手段７による無線接続の設定に応じて、実行される処理の内容が変化する（ステップＳ２０３）。空気清浄機１００ａが外部と無線通信を行うための設定が無線接続設定手段７によって行われている場合、無線通信手段電源制御部６は、無線通信手段５に対する電力供給を実行する（ステップＳ２０４）。空気清浄機１００ａが外部と無線通信を行うための設定が無線接続設定手段７によって行われていない場合、無線通信手段電源制御部６は、無線通信手段５に対する電力供給を遮断する（ステップＳ２０５）。

上記のステップＳ２０４において無線通信手段５への電力供給が行われている状態になった場合には、当該無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常であるか否かに応じて、実行される処理の内容が変化する（ステップＳ２０６）。無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常である状態とは、制御部２、無線通信手段５、無線通信機器８、サーバー２００および携帯端末３００間における情報の送受信が可能な状態である。ステップＳ２０６において無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常である場合、センサー電源制御部４は、上記のステップＳ２０２のように、センサー３に対する電力供給を実行する。

上記のステップＳ２０５において無線通信手段５に対する電力供給が遮断されている場合には、センサー電源制御部４は、センサー３に対する電力供給を遮断する処理を実行する。また、ステップＳ２０６において、無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常ではなく当該無線通信手段５による外部との無線通信が不可となっている場合にも、センサー電源制御部４は、センサー３に対する電力供給を遮断する（ステップＳ２０７）。
ステップＳ２０６において無線通信手段５による外部との無線通信が不可となっている状態とは、無線接続設定手段７による無線接続の設定処理は完了しているが、何らかの異常によって無線接続が正常に行われていない状態である。この何らかの異常には、例えば、制御部２、無線通信手段５、無線通信機器８、サーバー２００および携帯端末３００のいずれかの箇所または各部間における断線、また、上記の各部のいずれかの動作エラー等が該当する。

以上に示したように、本実施の形態に係る空気清浄機１００ａが備える塵埃センサー電源制御部４ａは、電動送風機１ａが駆動している状態においては、無線通信手段５と外部との無線通信の接続状態に依らずに塵埃センサー３ａへの電力供給を実行するように構成される。また、塵埃センサー電源制御部４ａは、電動送風機１ａが停止している状態においては、無線接続設定手段７の設定によって無線通信手段電源制御部６による無線通信手段５への電力供給が遮断されている場合、および、無線通信手段電源制御部６による無線通信手段５への電力供給が実行されているが当該無線通信手段５による外部との無線通信が不可となっている場合、には塵埃センサー３ａへの電力供給を遮断するように構成される。上記のような構成を特徴とする空気清浄機１００ａであれば、電動送風機１ａを停止している状態において、外部との通信をできない場合には塵埃センサー３ａを動作させるための電力供給を遮断して無駄な待機電力を抑制することができる。例えば、空気清浄機１００ａによるサーバー２００および携帯端末３００への情報提供または携帯端末３００による空気清浄機１００ａの遠隔操作ができない状態における無駄な電力を抑制することができる。

なお、塵埃センサー３ａの構成は、図９に示すようなものに限られない。塵埃センサー３ａは、例えば、当該塵埃センサー３ａ内に周辺の空気を取り込むための送風機を有するものでもよい。なお、塵埃センサー３ａをヒーター４１による上昇気流を利用して送風機を用いないものとした場合には、例えば、塵埃センサー３ａの動作時の音がユーザーに不快感を与えることがないとう効果を得ることができる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態１および実施の形態２と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、重複する説明を簡略化および省略する。図１３は、実施の形態３による空気清浄機１００ｂの機能的な構成を示すブロック図である。本実施の形態の空気清浄機１００ｂは、図１３に示すように、実施の形態２の空気清浄機１００ａの構成に加えて、更に塵埃センサー電源設定手段２０を備えている。

図１４は、実施の形態３による空気清浄機１００ｂが備える空気清浄機操作部１３ａのイメージ図である。塵埃センサー電源設定手段２０は、無線接続設定手段７と同様に、空気清浄機操作部１３ａに設けられたスイッチとして構成される。塵埃センサー電源設定手段２０は、塵埃センサー電源制御部４ａによる塵埃センサー３ａへの電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるためのものである。ユーザーは、塵埃センサー電源設定手段２０を操作することで、塵埃センサー３ａを動作させるための電力の供給と遮断とを任意に切り替えることができる。

図１５は、実施の形態３による空気清浄機１００ｂの動作を示すフローチャートである。図１５の例におけるステップＳ３０１からステップ３０７の処理は、それぞれ、実施の形態２におけるステップＳ２０１からステップＳ２０７の処理と同様のため、説明を省略する。

本実施の形態においては、ステップＳ３０６において無線通信手段５による外部との無線接続状態が正常である場合、ユーザーが塵埃センサー電源設定手段２０によって塵埃センサー３ａの電源設定をオンにしているかオフにしているかによって、実行される処理の内容が変化する（ステップＳ３０８）。ユーザーが塵埃センサー３ａの電源設定をオンにしている場合には、ステップＳ３０２の処理、すなわち塵埃センサー電源制御部４ａによる塵埃センサー３ａへの電力供給が実行される。

一方、ユーザーが塵埃センサー３ａの電源設定をオフにしている場合には、ステップＳ３０７の処理、すなわち、塵埃センサー電源制御部４ａは塵埃センサー３ａに対する電力供給を遮断する。このような構成とすることで、塵埃センサー３ａによる情報収集機能よりも消費電力の削減を優先したいユーザーは、塵埃センサー電源設定手段２０によって塵埃センサー３ａをオフにして消費電力を抑制することができる。

また、図１６は、実施の形態３による空気清浄機１００ｂの変形例を示す機能ブロック図である。図１６に示すように、空気清浄機１００ｂは、無線通信機器８等を介して空気調和機４００との通信および連動が可能に構成されていてもよい。空気調和機４００は、宅内空間Ｈに外気を取り込むことができる機器である。空気調和機４００には、宅内空間Ｈに外気を取り込むことができる各種の機器が該当する。空気調和機４００は、例えば、換気扇または熱交換機能付き換気機器等である。空気調和機４００には、空気調和機用無線通信手段５ａが有線で接続されている。空気調和機用無線通信手段５ａは、無線通信機器８と、無線で情報の送受信を行うことができる。空気調和機用無線通信手段５ａは、無線通信手段５と同様の機能を有する。

図１７は、実施の形態３による空気清浄機１００ｂの変形例における各部での情報の送受信を説明するイメージ図である。図１７に示されるように、空気調和機４００は、運転停止状態において、ユーザーによる運転状態を変更する操作に応じて外気を取り込む運転状態となると、外気を宅内空間Ｈに取り込んでいる運転動作をしていることを示す情報を、空気調和機用無線通信手段５ａおよびサーバー２００等を経由して空気清浄機１００ｂの制御部２へ送信する。また、空気調和機４００は、外気を宅内空間Ｈに取り込むことがない運転モードに切り替わると、外気を宅内空間Ｈに取り込む運転を停止している状態であることを示す情報を、空気調和機用無線通信手段５ａおよびサーバー２００等を経由して空気清浄機１００ｂの制御部２へ送信する。図１７に示すように、空気清浄機１００ｂは、空気調和機４００が外気を宅内空間Ｈに取り込んでいる運転動作をしている情報を取得している間は、塵埃センサー電源設定手段２０によって塵埃センサー３ａへの電力供給を遮断する設定がされていたとしても、塵埃センサー電源制御部４ａによる塵埃センサー３ａへの電力供給を実行する。

図１８は、実施の形態３による空気清浄機１００ｂの変形例における動作例を示すフローチャートである。図１８のフローチャートは、図１５のフローチャートのステップＳ３０８においてユーザーが塵埃センサー３ａの電源設定をオフにしている場合における動作フローを示している。図１８の動作例では、空気調和機４００が外気を取り込む運転を行っている場合に、次の処理が実行される（ステップＳ３１１）。空気調和機４００が外気を取り込む運転を行うまで、ステップＳ３１１の処理は継続される。

空気調和機４００が外気を取り込む運転を行っている場合には、上記したように、塵埃センサー３ａへの電力供給が実行される（ステップＳ３１２）。ここで、塵埃センサー３ａが検出した塵埃の濃度が基準値以上であるかの判定が行われる（ステップＳ３１３）。ステップＳ３１３の処理は、塵埃センサー３ａが検出した塵埃の濃度が基準値以上になるまで継続される。塵埃センサー３ａが検出した塵埃の濃度が基準値以上である場合には、携帯端末３００によって、塵埃濃度が基準値を超過していることの報知を行う（ステップＳ３１４）。さらに、電動送風機１ａの回転数を上昇する処理を行う（ステップＳ３１５）。ステップＳ３１２からステップＳ３１５までの処理は、空気調和機４００が外気を取り込む運転を行っている間、継続される（ステップＳ３１６）。空気調和機４００が外気を取り込む運転を停止した場合には、所定時間の経過後に（ステップＳ３１７）、塵埃センサー３ａへの電力供給を遮断する（ステップＳ３１８）。

以上に示した変形例によれば、空気調和機４００が宅内に取り込んだ外気に含まれる塵埃濃度が高い場合に、宅内空間Ｈの塵埃濃度が上昇傾向であることを塵埃センサー３ａによって検出することができる。そして、塵埃センサー３ａからの情報に基づいて、携帯端末３００による報知を行うことができる。例えば、ユーザーに空気調和機４００の運転を停止させることを推奨したり、空気清浄機１００ｂの電動送風機１ａの回転数を自動で上昇させて宅内空間Ｈの塵埃濃度上昇を抑制したりすることができる。また、空気調和機４００が運転停止または外気を取り込まない運転モードに切り替わった際には、塵埃センサー３ａの消費電力を抑制することができる。

本開示に係るセンサー電源制御システムは、例えば、空気清浄機等の電気機器に適用することができる。

１ 電動負荷、 １ａ 電動送風機、 ２ 制御部、 ３ センサー、 ３ａ 塵埃センサー、 ４ センサー電源制御部、 ４ａ 塵埃センサー電源制御部、 ５ 無線通信手段、 ５ａ 空気調和機用無線通信手段、 ６ 無線通信手段電源制御部、 ７ 無線接続設定手段、 ８ 無線通信機器、 ９ モジュールケース、 １０ 無線通信制御基板、 １１ リード線、 １２ パターンアンテナ、 １３ 操作部、 １３ａ 空気清浄機操作部、 １４ａ 本体吸入口、 １４ｂ 本体排出口、 ２０ 塵埃センサー電源設定手段、 ４１ ヒーター、 ４２ 塵埃センサー吸入口、 ４３ 塵埃センサー排出口、 ４４ 発光部、 ４５ 受光部、 ５１ａ 吹出口、 ６０ 空気清浄部、 ７０ 前面、 ８０ 側面、 ８２ａ 吸引口、 １００ 電気機器、 １００ａ 空気清浄機、 １００ｂ 空気清浄機、 ２００ サーバー、 ３００ 携帯端末、 ４００ 空気調和機

Claims (5)

1. 電気機器の運転時に駆動する電動負荷と、
   前記電動負荷の駆動を制御する制御部と、
   前記電気機器を制御するために必要な情報を収集するセンサーと、
   前記センサーを動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能であるセンサー電源制御部と、
   前記センサーが収集した情報を無線通信によって外部へ提供する無線通信手段と、
   前記無線通信手段を動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能である無線通信手段電源制御部と、
   前記無線通信手段電源制御部による前記無線通信手段への電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるための無線接続設定手段と
   を備え、
   前記センサー電源制御部は、
   前記電動負荷が駆動している状態においては、前記無線通信手段と外部との無線通信の接続状態に依らずに前記センサーへの電力供給を実行し、
   前記電動負荷が停止している状態においては、前記無線接続設定手段の設定によって前記無線通信手段電源制御部による前記無線通信手段への電力供給が遮断されている場合、および、前記無線通信手段電源制御部による前記無線通信手段への電力供給が実行されているが当該無線通信手段による外部との無線通信が不可となっている場合、には前記センサーへの電力供給を遮断することを特徴とするセンサー電源制御システム。
2. 空気を吸引するための吸引口と、
   前記吸引口から吸引した空気を清浄する空気清浄部と、
   前記空気清浄部で清浄された空気を吹き出すための吹出口と、
   前記吸引口から前記吹出口へ空気を搬送する電動送風機と、
   前記電動送風機の駆動を制御する制御部と、
   空気中の塵埃を検出する塵埃センサーと、
   前記塵埃センサーを動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能である塵埃センサー電源制御部と、
   前記塵埃センサーが検出した情報を無線通信によって外部へ提供する無線通信手段と、
   前記無線通信手段を動作させるための電力の供給と遮断とを実行可能である無線通信手段電源制御部と、
   前記無線通信手段電源制御部による前記無線通信手段への電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるための無線接続設定手段と、
   を備え、
   前記塵埃センサー電源制御部は、
   前記電動送風機が駆動している状態においては、前記無線通信手段と外部との無線通信の接続状態に依らずに前記塵埃センサーへの電力供給を実行し、
   前記電動送風機が停止している状態においては、前記無線接続設定手段の設定によって前記無線通信手段電源制御部による前記無線通信手段への電力供給が遮断されている場合、および、前記無線通信手段電源制御部による前記無線通信手段への電力供給が実行されているが当該無線通信手段による外部との無線通信が不可となっている場合、には前記塵埃センサーへの電力供給を遮断することを特徴とする空気清浄機。
3. 前記塵埃センサー電源制御部による前記塵埃センサーへの電力の供給と遮断とを選択的に切り替えるための塵埃センサー電源設定手段を更に備え、
   前記無線通信手段電源制御部による前記無線通信手段への電力供給が実行されている場合に、前記塵埃センサー電源設定手段の操作によって、前記塵埃センサーへの電力供給を遮断することが可能に構成されたことを特徴とする請求項２に記載の空気清浄機。
4. 前記無線通信手段は、外部と無線通信が可能な空気調和機用無線通信手段との無線通信が可能であり、
   前記塵埃センサー電源制御部は、前記空気調和機用無線通信手段が接続された空気調和機が外気を取り込んでいる状態においては、前記塵埃センサー電源設定手段によって前記塵埃センサーへの電力供給を遮断する操作がされている場合にも、前記塵埃センサーへの電力供給を実行することを特徴とする請求項３記載の空気清浄機。
5. 前記吸引口および前記吹出口は、空気清浄機本体の外郭部に設けられ、
   前記外郭部および前記塵埃センサーには、塵埃を取り込むための吸入口が形成され、
   前記塵埃センサーの内部には、上昇気流を生成するヒーターが設けられ、
   前記塵埃センサーは、前記外郭部の内側に配置され、前記ヒーターが生成した上昇気流によって前記外郭部の周囲の空気を前記吸入口から当該塵埃センサーの内部に取り込むように構成されていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載の空気清浄機。

Images