JPH04276226A - 電気掃除機の塵埃検知装置 - 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】本発明は電気掃除機の空気通路上
を通過する塵埃を検知する電気掃除機の塵埃検知装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電気掃除機の塵埃検知装
置は図７および図８に示すような構成が一般的であった
。以下、その構成について説明する。

【０００３】図に示すように、電気掃除機の床用吸込口
１から掃除機本体の吸込口２に至る吸込通路３中に発光
ダイオード４を設け、この発光ダイオード４に対向して
フォトトランジスタ５を設け、発光ダイオード４からの
光を受光していた。このフォトトランジスタ５は清掃作
業中に吸込通路３を流れる吸込空気流中に塵埃が含まれ
ていると、発光ダイオード４からの光がこの塵埃により
遮断され、フォトトランジスタ５の受光量は少なくなり
出力電圧は大きくなる。その結果、抵抗６、７およびコ
ンデンサ８、ＯＰアンプ９で構成される電圧変化増幅部
１０の出力電圧は、いったん減少した後増加する。した
がって、抵抗１１、１２、およびＯＰアンプ１３にて構
成された比較部１４の出力電圧は定常時は５Ｖであるが
、塵埃が通過するごとに、いったん０Ｖまで減少した後
再び５Ｖに戻る、という動作を繰り返す。この比較部１
４の出力はマイクロプロセッサ１５に入力され、ファン
モータ１６を駆動したり、表示部１７を駆動したりする
。そして、マイクロプロセッサ１５の塵埃を検知する基
本時間は０．１　秒である。すなわち、マイクロプロセ
ッサ１５は０．１　秒間の変化回数により塵埃の量を判
別している。

【０００４】なお、発光ダイオード４およびフォトトラ
ンジスタ５は塵埃からの汚れ防止のため、一般に透明な
ホルダー１８および１９に挿入されて設置されている。 さらに、発光ダイオード４、フォトトランジスタ５およ
びそれらが設置されたホルダー１８および１９を含めた
センサー部のばらつきを補正するために、発光電流を調
整できるように可変抵抗器２０が用いられ、フォトトラ
ンジスタ５の出力電圧が３Ｖになるように調整されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のこ
のような電気掃除機の塵埃検知装置では、清掃時間の増
加とともに、ホルダー１８および１９の表面への塵埃の
付着量が増加するため、発光ダイオード４の光はフォト
トランジスタ５に次第に届かなくなり、フォトトランジ
スタ５の電圧は初期３Ｖであっても４Ｖ以上に上昇し、
塵埃の検知感度が低くなってしまい、使用者はホルダー
１８および１９の汚れを掃除せざるを得ないなど、せっ
かくの機能を充分に活かすことができていなかった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、受光
部の出力に変化があった場合に、それが汚れによるもの
か否かを判別し、汚れによるものであれば、受光部の出
力電圧は常に一定電圧になるように調整し、塵埃が検知
できなくなるのを防止し、使用性、耐久性を向上するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光部
と、前記発光部の光を受光し受光量に応じた信号を出力
する受光部と、前記受光部の検知レベルを設定する電圧
設定部と、前記受光部および電圧設定部の出力により前
記受光部の出力電圧の変化を検知する変化検知部と、前
記変化検知部が変化を検知している時間を測定する時間
測定部と、予め設定した時間設定部と、前記時間測定部
および時間設定部の出力により前記受光部の出力電圧の
変化が汚れによるものか否かを判別する汚れ判別部と、
前記受光部への複数の通電電流を設定する受光電流設定
部と、前記受光電流設定部の電流を選択する受光電流選
択部とを備え、前記受光電流選択部は前記汚れ判別部の
出力により前記受光電流設定部の電流を選択するように
したことを第１の課題解決手段としている。

【０００８】また、塵埃が流れる空気通路内に光を放つ
発光部と、前記発光部の光を受光し受光量に応じた信号
を出力する受光部と、前記受光部の上限の検知レベルを
設定する上限電圧設定部と、前記受光部の下限の検知レ
ベルを設定する下限電圧設定部と、前記受光部および上
限電圧設定部または下限電圧設定部の出力比較により前
記受光部の出力電圧の変化を検知する変化検知部と、前
記変化検知部が変化を検知している時間を測定する時間
測定部と、予め設定した時間設定部と、前記時間測定部
および時間設定部の出力により前記受光部の出力電圧の
変化が汚れによるものか否かを判別する汚れ判別部と、
前記受光部への複数の通電電流を設定する受光電流設定
部と、前記受光電流設定部の電流を選択する受光電流選
択部とを備え、前記受光電流選択部は前記汚れ判別部の
出力により前記受光電流設定部の電流を選択するように
したことを第２の課題解決手段としている。

【０００９】

【作用】本発明は上記した第１の課題解決手段により、
受光部の出力電圧は常に測定されており、その出力に変
化があった場合には、それが汚れによるものか否かを汚
れ判別部により判別し、汚れによるものであれば受光部
の出力電圧が一定電圧になるように受光電流選択部にて
受光電流を調整でき、汚れによって受光部の電圧が上昇
して塵埃が検知できなくなることがない。

【００１０】また、第２の課題解決手段により、受光部
の出力電圧は常に測定されており、その出力に変化があ
った場合には、それが汚れによるものか否かを汚れ判別
部により判別し、汚れによるものであれば受光部の出力
電圧が設定電圧の下限から上限になるように、受光電流
選択部にて受光電流を調整でき、汚れによって受光部の
電圧が上昇して塵埃が検知できなくなることがない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付
して説明を省略する。

【００１２】図に示すように、発光部２１は塵埃が流れ
る空気通路内に光を放つもので、発光ダイオード４を用
いている。受光部２はこの発光部２１からの光を受光し
、受光量に応じた信号を出力するもので、フォトトラン
ジスタ５と、抵抗６、７、コンデンサ８、ＯＰアンプ９
で構成される電圧増幅部とで構成している。このフォト
トランジスタ５は清掃作業中に吸込通路を流れる吸込空
気流中に塵埃が含まれていると、発光ダイオード４から
の光がこの塵埃により遮断され、フォトトランジスタ５
の受光量は少なくなり出力電圧は大きくなる。その結果
、受光部２２の出力電圧はいったん減少した後増加する
。この受光部２２の出力は抵抗２３、２４およびＯＰア
ンプ２５にて構成した比較部２６に入力している。電圧
設定部２７は受光部２２の検知レベルを設定するもので
、抵抗２８、２９により構成しており、約３．１　Ｖに
設定されている。変化検知部３０は受光部２２および電
圧設定部２７の出力により、受光部２２の出力電圧の変
化を検知するものであり、比較器３１を用いている。

【００１３】つぎに、時間測定部３２は変化検知部３０
の出力により受光部２２の出力電圧が変化している時間
を測定するものである。時間設定部３３は時間測定部３
２により測定する最大時間を予め設定する。汚れ判別部
３４は時間測定部３２および時間設定部３３の比較によ
り、受光部２２の出力電圧の変化が汚れによるものか否
かを判別する。さらに、受光電流設定部３５は受光部２
２への複数の通電電流を設定するもので、複数の抵抗群
により構成されている。受光電流選択部３６は汚れ判別
部３４の出力により受光電流設定部３５の電流を選択す
るもので、受光部２２の出力電圧が約３Ｖになるように
選択する。そして、これらの全系統は５Ｖで動作するよ
うに設定されている。

【００１４】なお、時間測定部３２、時間設定部３３、
汚れ判別部３４および受光電流選択部３６はマイクロプ
ロセッサ３７内に構成されている。また、比較部２６の
出力はこのマイクロプロセッサ３７に入力され、ファン
モータ１６を駆動したり、表示部１７を駆動したりする
。そして、マイクロプロセッサ３７の塵埃を検知する基
本時間は０．１　秒である。すなわち、マイクロプロセ
ッサ３７は０．１　秒間の変化回数により塵埃の量を判
別している。

【００１５】上記構成において図２および図３を参照し
ながら動作を説明すると、塵埃が吸い込まれていなけれ
ば、受光部２２の出力は従来例と同様に３Ｖ一定であり
、変化検知部３０は動作しないため受光電流選択部３６
からは受光部２２の出力電圧が３Ｖになるように任意の
抵抗が選択出力されている（図２（ａ））。　しかし、
塵埃が通過すると、受光部２２の出力は定常３Ｖからい
ったん０Ｖまで減少した後再び３Ｖに戻るという動作を
繰り返すため、変化検知部３０の出力は’Ｌ’→’Ｈ’
に変化して、時間測定部３２は変化している時間を測定
する。実際に塵埃が通過する場合には、変化検知部３０
の出力は’Ｌ’→’Ｈ’→’Ｌ’という動作を繰り返す
ため、時間測定部３２は動作の開始、停止を繰り返し、
大きな値をカウントすることはない。時間設定部３３に
予め大きな値を入力しておき、時間測定部３２の出力と
比較することにより、汚れ判別部３４は動作しない。本
実施例では時間設定部３３の値として、マイクロプロセ
ッサ３７が塵埃を検知する基本時間である０．１　秒に
設定している（図２（ｂ））。

【００１６】一方、使用していくにつれて、発光部２１
および受光部２２が取り付けてあるホルダー（図示せず
）の表面には塵埃の汚れが次第に付着して行くため、受
光部２２の出力電圧は３Ｖから次第に上昇してしまう。 すると、電圧設定部２７との比較により変化検知部３０
の出力は’Ｌ’→’Ｈ’に変化し、時間測定部３２は動
作を開始する（図２（ｃ）Ｔ１）。　この場合、受光部
２２の出力電圧は変化しないため、時間測定部３２はそ
の動作を継続して、ついには時間設定部３３に予め設定
した値よりも大きくなる。すると、汚れ判別部３４は動
作して受光電流選択部３６を駆動し、受光電流設定部３
５の任意の値を選択する。これにより受光部２２の電圧
も低下する。この動作は、変化検知部３０の出力が’Ｈ
’→’Ｌ’に変化する、すなわち、受光部２２の出力が
電圧設定部２７の設定電圧より小さくなるまで継続し、
それらの関係が逆転した時点で停止する（図２（ｃ）Ｔ
２）。

【００１７】すなわち、時間測定部３２にて受光部２２
の変化時間を測定することにより、受光部２２の電圧変
化が塵埃検知によるものか否かを判別でき、汚れによる
ものと判断したときには、受光電流選択部３６を駆動し
て、受光部２２の出力電圧が初期値３Ｖになるように補
正することができる。

【００１８】つぎに、本発明の他の実施例を図４に基づ
いて説明する。なお、上記実施例と同じ構成のものは同
一符号を付して説明を省略する。

【００１９】図に示すように、上限電圧設定部３８と下
限電圧設定部３９は、抵抗４０、４１、４２により構成
され、受光部２２の出力電圧と比較している。また、上
限電圧比較部４３と下限電圧比較部４４はそれぞれ比較
器４５、４６により構成している。変化検知部４７は上
限電圧比較部４３、下限電圧比較部４４の出力のＯＲ演
算により受光部２２の変化を検知するようにしている。 なお、本実施例では上限電圧を３．１　Ｖに設定し、下
限電圧を２．９　Ｖに設定している。このため、受光部
２２の出力電圧は通常３Ｖとなっている。このとき、上
限電圧比較部４３および下限電圧比較部４４はともに’
Ｌ’であるので、変化検知部４７の出力は’Ｌ’である
。

【００２０】上記構成において図５および図６を参照し
ながら動作を説明すると、塵埃が吸い込まれていないと
き、および塵埃が通過したときの動作は上記実施例と同
じである（図５（ａ）、（ｂ））。一方、使用していく
につれて、発光部２１および受光部２２が取り付けてあ
るホルダー（図示せず）の表面には塵埃の汚れが次第に
付着して行くため、受光部２２の出力電圧は３Ｖから次
第に上昇してしまう。そして、３．１　Ｖを超えると、
上限電圧設定部３８との比較により上限電圧比較部４３
の出力は’Ｌ’→’Ｈ’となり、変化検知部４７が動作
し、時間測定部３２は動作を開始する。この場合、受光
部２２の出力電圧は変化しないため、時間測定部３２は
その動作を継続して、ついには時間設定部３３に予め設
定した値よりも大きくなる。すると、汚れ判別部３４は
動作して受光電流選択部３６を駆動し、受光電流設定部
３５の任意の値を選択する。これにより受光部２２の電
圧は次第に低下する。この動作は、変化検知部４３が動
作を停止する、すなわち、受光部２２の出力が上限電圧
設定部３８の設定電圧３．１　Ｖより小さくなるまで継
続し、それらの関係が逆転した時点で停止する（図５（
ｃ））。

【００２１】つぎに、使用している際、任意の時間だけ
強い外光の影響により受光部２２の電圧が低下する場合
がある。このときは受光部２２の出力が２．９　Ｖより
小さくなると、下限電圧設定部３９との比較により変化
検知部４３が動作し、時間測定部３２が動作を開始する
。この場合、受光部２２の出力電圧は変化しないため、
時間測定部３２はその動作を継続して、ついには時間設
定部３３に予め設定した値よりも大きくなる。すると、
汚れ判別部３４は動作して受光電流選択部３６を駆動し
、受光電流設定部３５の任意の値を選択する。これによ
り受光部２２の電圧は次第に上昇する。この動作は、変
化検知部４３が動作を停止する、すなわち、受光部２２
の出力が下限電圧設定部３９の設定電圧２．９　Ｖより
大きくなるまで継続し、それらの関係が逆転した時点で
停止する（図５（ｄ））。

【００２２】すなわち、時間測定部３２にて受光部２２
の変化時間を測定することにより、受光部２２の電圧変
化が塵埃検知または外光の影響によるものか否かを判別
でき、汚れまたは外光によるものと判断したときには、
受光電流選択部３６を駆動して、受光部２２の出力電圧
が初期値３Ｖになるように補正することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光部と
、前記発光部の光を受光し受光量に応じた信号を出力す
る受光部と、前記受光部の検知レベルを設定する電圧設
定部と、前記受光部および電圧設定部の出力により前記
受光部の出力電圧の変化を検知する変化検知部と、前記
変化検知部が変化を検知している時間を測定する時間測
定部と、予め設定した時間設定部と、前記時間測定部お
よび時間設定部の出力により前記受光部の出力電圧の変
化が汚れによるものか否かを判別する汚れ判別部と、前
記受光部への複数の通電電流を設定する受光電流設定部
と、前記受光電流設定部の電流を選択する受光電流選択
部とを備え、前記受光電流選択部は前記汚れ判別部の出
力により前記受光電流設定部の電流を選択するようにし
たから、受光部の出力電圧は常に測定されており、その
出力に変化があった場合には、それが汚れによるものか
否かを汚れ判別部により判別し、汚れによるものであれ
ば、受光部の出力電圧は常に一定電圧になるように受光
電流選択部にて受光電流が調整されるため、汚れによっ
て受光部の電圧が上昇して塵埃が検知できなくなるとい
うことはない。また、使用者がホルダーの汚れ掃除をす
る必要がなくなる。

【００２４】また、受光部の上限の検知レベルを設定す
る上限電圧設定部と、前記受光部の下限の検知レベルを
設定する下限電圧設定部と、前記受光部および上限電圧
設定部または下限電圧設定部の出力比較により前記受光
部の出力電圧の変化を検知する変化検知部と、前記変化
検知部が変化を検知している時間を測定する時間測定部
と、予め設定した時間設定部と、前記時間測定部および
時間設定部の出力により前記受光部の出力電圧の変化が
汚れによるものか否かを判別する汚れ判別部と、前記受
光部への複数の通電電流を設定する受光電流設定部と、
前記受光電流設定部の電流を選択する受光電流選択部と
を備え、前記受光電流選択部は前記汚れ判別部の出力に
より前記受光電流設定部の電流を選択するようにしたか
ら、受光部の出力電圧は常に測定されており、その出力
に変化があった場合には、それが汚れまたは外光による
によるものか否かを汚れ判別部により判別し、汚れまた
は外光によるものであれば、受光部の出力電圧は常に一
定電圧になるように、受光電流選択部にて受光電流が調
整されるため、汚れによって受光部の電圧が上昇して塵
埃が検知できなくなるということも、任意の時間だけ強
い外光の影響により誤動作することもない。又、使用者
もホルダーの汚れ掃除を行なう必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電気掃除機の塵埃検知装置
のブロック回路図

【図２】（ａ）　同電気掃除機の塵埃検知装置の空気通
路内に汚れがなく塵埃が通過しないときの要部出力波形
図（ｂ）　同電気掃除機の塵埃検知装置の空気通路内に
汚れがなく塵埃通過時の要部出力波形図 （ｃ）　同電気掃除機の塵埃検知装置の空気通路内に汚
れがあるときの要部出力波形図

【図３】同電気掃除機の塵埃検知装置のフローチャート

【図４】本発明の他の実施例の電気掃除機の塵埃検知装
置のブロック回路図

【図５】（ａ）　同電気掃除機の塵埃検知装置の空気通
路内に汚れがなく塵埃が通過しないときの要部出力波形
図（ｂ）　同電気掃除機の塵埃検知装置の空気通路内に
汚れがなく塵埃通過時の要部出力波形図 （ｃ）　同電気掃除機の塵埃検知装置の空気通路内に汚
れがあるときの要部出力波形図 （ｄ）　同電気掃除機の塵埃検知装置の空気通路内に外
光の影響があるときの要部出力波形図

【図６】同電気掃除機の塵埃検知装置のフローチャート

【図７】従来の電気掃除機の塵埃検知装置のブロック回
路図

【図８】同電気掃除機の塵埃検知装置の要部断面図

【符
号の説明】 ２１　　発光部 ２２　　受光部 ２７　　電圧設定部 ３０　　変化検知部 ３２　　時間測定部 ３３　　時間設定部 ３４　　汚れ判別部 ３５　　受光電流設定部 ３６　　受光電流選択部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発
   光部と、前記発光部の光を受光し受光量に応じた信号を
   出力する受光部と、前記受光部の検知レベルを設定する
   電圧設定部と、前記受光部および電圧設定部の出力によ
   り前記受光部の出力電圧の変化を検知する変化検知部と
   、前記変化検知部が変化を検知している時間を測定する
   時間測定部と、予め設定した時間設定部と、前記時間測
   定部および時間設定部の出力により前記受光部の出力電
   圧の変化が汚れによるものか否かを判別する汚れ判別部
   と、前記受光部への複数の通電電流を設定する受光電流
   設定部と、前記受光電流設定部の電流を選択する受光電
   流選択部とを備え、前記受光電流選択部は前記汚れ判別
   部の出力により前記受光電流設定部の電流を選択するよ
   うにしてなる電気掃除機の塵埃検知装置。
2. 【請求項２】　　塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発
   光部と、前記発光部の光を受光し受光量に応じた信号を
   出力する受光部と、前記受光部の上限の検知レベルを設
   定する上限電圧設定部と、前記受光部の下限の検知レベ
   ルを設定する下限電圧設定部と、前記受光部および上限
   電圧設定部または下限電圧設定部の出力比較により前記
   受光部の出力電圧の変化を検知する変化検知部と、前記
   変化検知部が変化を検知している時間を測定する時間測
   定部と、予め設定した時間設定部と、前記時間測定部お
   よび時間設定部の出力により前記受光部の出力電圧の変
   化が汚れによるものか否かを判別する汚れ判別部と、前
   記受光部への複数の通電電流を設定する受光電流設定部
   と、前記受光電流設定部の電流を選択する受光電流選択
   部とを備え、前記受光電流選択部は前記汚れ判別部の出
   力により前記受光電流設定部の電流を選択するようにし
   てなる電気掃除機の塵埃検知装置。
3. 【請求項３】　　時間設定部の設定時間は、塵埃を検知
   するための基本時間またはそれ以上の時間とした請求項
   １または請求項２記載の電気掃除機の塵埃検知装置。