JPH04246315A - 電気掃除機の送風機モータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般家庭において使
用する電気掃除機の反転検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、例えば特開平２−２４３１２
５号公報に記載された従来の電気掃除機を示す断面図で
あり、電気掃除機は、ブラシ部（１）に交流電源（Ｅ）
に接続されて交流電源（Ｅ）の電圧を回転ブラシモータ
（２）に供給する電源コントロール素子（トライアック
）（３）、車輪（４）の回転を検出する回転センサ（５
）の出力を受けて電源コントロール素子（３）を制御す
るコントロール信号発生回路（６）、および交流電源（
Ｅ）から回転ブラシモータ（２）に供給される電流を検
出する電流センサ（７）を備えており、かつ本体内に交
流電源（Ｅ）の電圧を制御して送風機モータ（８）に供
給する電源コントロール素子（トライアック）（９）、
および電流センサ（７）と手元コントロール部（１０）
との出力を受けて電源コントロール素子（９）を制御す
るコントロール信号発生回路（１１）を備えている。

【０００３】次に動作について説明する。

【０００４】ブラシ部（１）が清掃面に接触し、使用者
がブラシ部（１）を移動させると、車輪（４）が回転し
、これにより回転センサ（５）がコントロール信号発生
回路（６）へ信号を出力する。

【０００５】そして、コントロール信号発生回路（６）
は、回転センサ（５）の出力を受けて電源コントロール
素子（３）へ駆動信号を出力し、電源コントロール素子
（３）は、その駆動信号を受けて交流電源（Ｅ）の電圧
を回転ブラシモータ（２）に供給する。

【０００６】これにより、回転ブラシモータ（２）が回
転し、パワーブラシが回転する。

【０００７】それから、回転ブラシモータ（２）へ交流
電源（Ｅ）から供給される電流が電流センサ（７）によ
り検出され、電流センサ（７）の出力がコントロール信
号発生回路（１１）に入力されると、コントロール信号
発生回路（１１）は電源コントロール素子（トライアッ
ク）（９）に駆動信号を出力する。

【０００８】更に、電源コントロール素子（トライアッ
ク）（９）は手元コントロール部（１０）で設定された
回転速度で送風機モータ（８）を駆動する。

【０００９】また、ブラシ部（１）を清掃面上に停止す
ると、車輪（４）が停止するので、回転センサ（５）の
出力は停止し、回転センサ（５）の出力の停止によりコ
ントロール信号発生回路（６）は、所定時間（５〜１５
秒）内に回転センサ（５）からの信号がない場合、電源
コントロール素子（３）への駆動信号を停止する。

【００１０】これにより、電源コントロール素子（３）
は回転ブラシモータ（２）への出力を停止し、コントロ
ール信号発生回路（１１）は電源コントロール素子（ト
ライアック）（９）への駆動信号を停止し、送風機モー
タ（８）は停止する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の電気掃除機の駆
動制御装置は、以上のように構成されており、回転セン
サ（５）からの信号はブラシ部（１）が移動しているか
否かの判断にしか使用されておらず、回転センサ（５）
からの信号が有効に利用されていなかった。

【００１２】そこで、この課題を解決するものとしてブ
ラシ部の移動を検出するブラシ移動センサの他にブラシ
部の移動方向を検出する移動方向センサを設け、移動方
向センサとブラシ移動センサとの信号によりブラシ部の
ストローク（１移動距離）毎の移動距離、移動速度等を
算出し、その算出結果により送風機モータを駆動制御す
るものがある。

【００１３】しかし、このものでは、ブラシ部の移動を
検出するブラシ移動センサの他にブラシ部の移動方向を
検出する移動方向センサを必要とするため、コストアッ
プになるという課題があった。

【００１４】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、コストアップになることなくブ
ラシ部の移動方向を検出できる電気掃除機の反転検出装
置を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる電気掃
除機の反転検出装置は、吸引力を発生する送風機モータ
を内蔵する掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホー
ス部の先端に接続されたブラシ部と、ブラシ部の移動に
ともない回転する車輪と、車輪の回転をパルス数に変換
して検出するブラシ移動センサと、ブラシ移動センサか
らのパルス信号によりブラシ部の移動方向が反転したこ
とを検出する反転検出手段と、を備えることを特徴とす
るものである。

【００１６】

【作用】この発明における電気掃除機の反転検出装置は
、ブラシ部の移動にともない回転する車輪の回転をブラ
シ部の移動距離をブラシ移動センサによりパルス数に変
換して検出し、ブラシ移動センサからのパルス信号によ
りブラシ部の移動方向が反転したことを反転検出手段に
て検出する。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。

【００１８】掃除機（４１）は、図５に示すように、本
体（１２）内に商用電源から電力を供給される送風機モ
ータ（８）を有しており、送風機モータ（８）の排気側
には排気口が本体（１２）に開設されている。

【００１９】そして、送風機モータ（８）の上流側には
集塵室が形成されており、集塵室の前部には吸気口（４
３）が開設されており、吸気口（４３）には可撓性のホ
ース（４４）の基端部が接続されるようになっている。

【００２０】そして、ホース（４４）の先端には手元コ
ントロール部（１５）が設けられており、手元コントロ
ール部（１５）には延長パイプ（４５）が連通されるよ
うになっており、延長パイプ（４５）の先端にはブラシ
部（１）が接続されている。また、電気掃除機は、図１
に示すように、本体部（１２）に入力電力が可変な送風
機モータ（８）を備えており、送風機モータ（８）には
商用電源（１３）の電圧を所定電圧に制御する電源コン
トロール素子としてのトライアック（１４）により電力
が供給されるようになっている。

【００２１】そして、手元コントロール部（１５）は、
交流電源（１３）からの電力の電圧を所定値に変換する
定電圧電源回路（１６）を備えており、定電圧電源回路
（１６）からマイコン等へ電力が供給されるようになっ
ている。

【００２２】更に、手元コントロール部（１５）は、各
部の動作を制御するＣＰＵ（１７）を有しており、ＣＰ
Ｕ（１７）には、トライアック（１４）を制御するＢＣ
Ｒ駆動回路（１８）、表示器（１９）、スイッチ（２０
）、ブラシ部（１）への電圧を所定電圧に制御する電源
コントロール素子としてのトライアック（２１）を制御
するＢＣＲ駆動回路（２２）、および端子ａが接続され
ている。

【００２３】そして、端子ａには、端子ｂを介してブラ
シ部（１）の移動を検出するブラシ移動センサ（２３）
が接続されており、またブラシ部（１）にはトライアッ
ク（２１）により電源コントロールされるブラシモータ
（２４）が配置されている。また、ＣＰＵ（１７）は、
図２に詳示するように、ブラシ移動センサ（２３）から
の信号によりブラシ部（１）の移動方向が反転したこと
を検出する反転検出手段（２７）、およびブラシ部（１
）の移動速度Ｖまたはストローク毎の移動距離Ｌを算出
する演算手段（２５）を有しており、演算手段（２５）
には、演算手段（２５）が算出した移動速度Ｖまたは移
動距離Ｌに基づき送風機モータ（８）を駆動制御する駆
動制御手段（２６）が接続されている。

【００２４】なお、駆動制御手段（２６）は、ブラシ移
動センサ（２３）によりブラシ部（１）が移動している
場合にパワーブラシを駆動するようにブラシモータ（２
４）を制御するようになっている。

【００２５】一方、ブラシ部（１）には、図３に詳示す
るように、ブラシ部本体（２８）の移動を容易にする２
個の前車輪（２９）と２個の後車輪（３０）とが設けら
れており、一方の後車輪（３０）には、車輪（３０）の
回転を検出ことによりブラシ部（１）の移動を検出する
ブラシ移動センサ（２３）が設けられている。

【００２６】また、ブラシ部（１）には、ブラシモータ
（２４）が配設されており、かつパワーブラシ（３１）
が回転自在に支持されており、パワーブラシ（３１）と
ブラシモータ（２４）との軸にはベルト（３２）が巻回
されており、これによりブラシモータ（２４）の駆動力
がパワーブラシ（３１）に伝達されるようになっている
。

【００２７】更に、ブラシ移動センサ（２３）は、図４
（ａ）に示すように、ブラシ部本体（２８）の溝部（２
８ａ）に軸受（３３）により回転自在に支持された回転
軸（３４）を有しており、回転軸（３４）には床面と接
触して回転する車輪（３０）が固定されている。

【００２８】そして、回転軸（３４）の一端には複数の
遮光板（３５ａ）を有する図４（ｂ）のスリット円板（
３５）が固定されており、スリット円板（３５）に臨ん
でスリット円板（３５）の遮光板（３５ａ）によりＯＮ
またはＯＦＦする透過型の光学センサ（３６）が配置さ
れている。

【００２９】ついで、本実施例の作用について説明する
。

【００３０】ブラシ部（１）が清掃面に接触し、使用者
がブラシ部（１）を移動させると、車輪（３０）が回転
し、これによりブラシ移動センサ（２３）はパルス信号
（図７参照）をＣＰＵ（１７）の演算手段（２５）へ出
力する。

【００３１】そして、演算手段（２５）は、ブラシ移動
センサ（２３）の出力１００ｍｓｅｃ中のパルスカウン
ト数により所定長１００ｍｓｅｃ毎のブラシ部（１）の
移動速度Ｖを算出し（図７参照）、駆動制御手段（２６
）へ出力する。

【００３２】また、反転検出手段（２７）は、ブラシ移
動センサ（２３）から出力されるパルス信号（図７参照
）のパターンの疎になる箇所すなわち反転位置を検出し
、疎になる箇所間がブラシ部（１）の１ストロークであ
ると判断し、そのストロークの区切り位置を演算手段（
２５）へ出力する。

【００３３】それから、演算手段（２５）は、ストロー
ク毎の移動距離Ｌを算出して駆動制御手段（２６）へ出
力する。

【００３４】更に、駆動制御手段（２６）は、演算手段
（２５）が算出したブラシ部（１）の移動速度Ｖに基づ
き、予めメモリ（２６ａ）に記憶されている移動速度Ｖ
と送風機モータ（８）の入力との関係（図８参照）に従
い送風機モータ（８）を駆動制御する。

【００３５】この際、床面の種類によっては図９に示す
ように速度により集塵量が変化し、移動速度Ｖが早くな
ると集塵量が低下するため、送風機モータ（８）の入力
を増大して集塵量の一定化すなわち掃除効率の一定化を
図っている。

【００３６】または、駆動制御手段（２６）は、演算手
段（２５）が算出したブラシ部（１）のストローク毎の
移動距離Ｌに基づき、予めメモリ（２６ａ）に記憶され
ている移動距離Ｌと送風機モータ（８）の入力との関係
（図１０参照）に従い送風機モータ（８）を駆動制御す
る。

【００３７】なお、駆動制御手段（２６）は、ブラシ部
（１）の移動速度Ｖとストローク毎の移動距離Ｌに基づ
きファジイ制御することも可能である。

【００３８】次いで、反転位置検出の動作を、図６のフ
ローチャートに沿って説明する。

【００３９】反転検出手段（２７）は、ブラシ移動セン
サ（２３）から出力される１サイクル（１００ｍｓｅｃ
）毎のパルス信号のパルス数ＰがＰ＝０か否かを判断し
（ステップＳ１）、Ｐ＝０すなわちブラシ部（１）が停
止中であると判断した場合、ブラシ部移動停止処理を行
う（ステップＳ２）。

【００４０】そして、Ｐ＝０ではない、すなわちブラシ
部（１）が移動中であると判断した場合、反転検出手段
（２７）は、ΔＰＯＬＤ　＞０すなわち前サイクルにお
いてブラシ部（１）のスピードが加速中か否かを判断し
（ステップＳ３）、ΔＰＯＬＤ　＞０すなわち前サイク
ルにおいてブラシ部（１）のスピードが加速中であると
判断した場合（図１１（ａ）参照）、ΔＰＯＬＤ　＞０
すなわち現サイクルにおいてブラシ部（１）のスピード
が加速中か否か判断する（ステップＳ４）。

【００４１】更に、ΔＰＯＬＤ　＞０すなわち現サイク
ルにおいてブラシ部（１）のスピードが加速中であると
判断した場合、反転検出手段（２７）は、前サイクルの
Ｐを読みその値をＰとし（ステップＳ５）、ＰがＰｍａ
ｘ　ＯＬＤ　（現ストローク中のＰの最大値）の半分以
下か否かすなわちブラシ部（１）が反転したか否か判断
する（ステップＳ６）。

【００４２】それから、ＰがＰｍａｘ　ＯＬＤ　（現ス
トローク中のＰの最大値）の半分以下すなわちブラシ部
（１）が反転したと判断した場合、反転検出手段（２７
）は、現サイクル位置は反転位置から１サイクルの位置
に位置しているので、現在のストローク位置から前サイ
クルのＰであるＰＯＬＤ　を引いた位置を反転位置とす
るようにデータを補正する（ステップＳ７）。

【００４３】また、ＰにΔＰを加え、現サイクルのＰに
戻し（ステップＳ８）、ステップＳ２の動作を行う。

【００４４】なお、前述ステップＳ３において前サイク
ルではブラシ部（１）のスピードが加速中でないと判断
した場合、前述ステップＳ４において現サイクルではブ
ラシ部（１）のスピードが加速中でないと判断した場合
、および前述ステップＳ６においてＰがＰｍａｘ　ＯＬ
Ｄ　（現ストローク中のＰの最大値）の半分以下でない
すなわちブラシ部（１）が反転していないと判断した場
合（図１１（ｂ），（ｃ）参照）、反転検出手段（２７
）は、Ｐｍａｘ　ＯＬＤ　およびΔＰＯＬＤ　を更新し
（ステップＳ９）、ブラシ部移動継続処理を行う（ステ
ップＳ１０）。

【００４５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、掃除機本体に接続されたホース部の先端に接続され
たブラシ部の移動にともない回転する車輪の回転をブラ
シ移動センサによりパルス数に変換して検出し、ブラシ
移動センサからのパルス信号によりブラシ部の移動方向
が反転したことを反転検出手段により検出するように構
成したので、ブラシ部の移動方向の反転を検出するのに
特別なセンサを必要とせず、コストアップとならずにブ
ラシ部の移動方向が反転したことを検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電気掃除機の駆動制御
回路を示す回路図である。

【図２】本発明の一実施例によるＣＰＵの構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の一実施例によるブラシ部の構成を示す
断面図である。

【図４】本発明の一実施例によるブラシ移動センサの構
成を示す断面図であり、（ａ）はセンサ全体、（ｂ）は
スリット円板を示す。

【図５】本発明の一実施例による電気掃除機の外観を示
す図である。

【図６】本発明の作用を示すフローチャート図である。

【図７】本発明の一実施例によるブラシ移動センサのパ
ルスパターンを示す図である。

【図８】本発明の一実施例によるブラシ部の移動速度と
送風機モータの入力との関係を示す図である。

【図９】本発明の一実施例によるブラシ部の移動速度と
ごみ集塵量との関係を示す図である。

【図１０】本発明の一実施例によるブラシ部の移動距離
と送風機モータの入力との関係を示す図である。

【図１１】本発明の反転検出処理を説明するための図で
ある。

【図１２】従来の電気掃除機の駆動制御回路を示す回路
図である。

【符号の説明】

（１）　　ブラシ部 （８）　　送風機モータ （１２）　　本体部 （２３）　　ブラシ移動センサ （２６）　　駆動制御手段 （２７）　　反転検出手段 （３０）　　車輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　吸引力を発生する送風機モータを内蔵
   する掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部の
   先端に接続されたブラシ部とを備える電気掃除機の反転
   検出装置において、ブラシ部の移動にともない回転する
   車輪と、車輪の回転をパルス数に変換して検出するブラ
   シ移動センサと、ブラシ移動センサからのパルス信号に
   よりブラシ部の移動方向が反転したことを検出する反転
   検出手段と、を備えることを特徴とする電気掃除機の反
   転検出装置。