JPH06261853A - 電気掃除機の床面検知器 - Google Patents
電気掃除機の床面検知器Info
- Publication number
- JPH06261853A JPH06261853A JP5034393A JP5034393A JPH06261853A JP H06261853 A JPH06261853 A JP H06261853A JP 5034393 A JP5034393 A JP 5034393A JP 5034393 A JP5034393 A JP 5034393A JP H06261853 A JPH06261853 A JP H06261853A
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- JP
- Japan
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- floor surface
- floor
- nozzle
- ultrasonic
- ultrasonic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、従来の機械的作用による床面検知
器ではなく、超音波を用いて床面を検知し、特にディジ
タル信号処理のパラメータ推定法を用いて床面を検知す
ることにより、従来の床面検知器と比較して精度の良い
床面検知を行うことを目的とする。 【構成】 電気掃除機の床ノズルにおいて、床ノズルが
接触する床面に対して、あらかじめ決められた性質をも
つ超音波を送信器１２より送信する。一方、超音波受信
器１３により床面を伝播してきた超音波を受信する。送
信及び受信された超音波はＡ／Ｄ変換回路１５によって
ディジタル信号に変換され、パラメータ推定手段１６に
よって床の伝達関数を推定する。この伝達関数は、記憶
手段１９内部にあらかじめ記憶された超音波の性質の情
報と比較され、床面を決定する床面判定手段２０により
床ノズルが接触している床面を判定する。
器ではなく、超音波を用いて床面を検知し、特にディジ
タル信号処理のパラメータ推定法を用いて床面を検知す
ることにより、従来の床面検知器と比較して精度の良い
床面検知を行うことを目的とする。 【構成】 電気掃除機の床ノズルにおいて、床ノズルが
接触する床面に対して、あらかじめ決められた性質をも
つ超音波を送信器１２より送信する。一方、超音波受信
器１３により床面を伝播してきた超音波を受信する。送
信及び受信された超音波はＡ／Ｄ変換回路１５によって
ディジタル信号に変換され、パラメータ推定手段１６に
よって床の伝達関数を推定する。この伝達関数は、記憶
手段１９内部にあらかじめ記憶された超音波の性質の情
報と比較され、床面を決定する床面判定手段２０により
床ノズルが接触している床面を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、床ノズルに備えられた
超音波送信器及び超音波受信器により、超音波が物質を
伝導する際の物理的性質を利用した電気掃除機の床面検
知器に関するものである。
超音波送信器及び超音波受信器により、超音波が物質を
伝導する際の物理的性質を利用した電気掃除機の床面検
知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気掃除機の自動化の要求、特に
塵埃量や床面の種類等の状態に応じてその吸引力や回転
ブラシの制御等を自動的に行う電気掃除機に対する要求
が高まっている。このような要求に応じて、掃除対象と
している床面の種類を判定することのできる床面検知の
方法が多く発表されている。例えば、床ノズル底面に前
後に回転できるタイヤを備え付け、床面の種類によりタ
イヤと床面との摩擦抵抗の差違によってその回転数が異
なることを利用する方法、床ノズル底面にバネにより床
面に押圧され上下に可動できる棒状のセンサを設け、床
面の凹凸を検知して床面の種類を決定する方法等があっ
た。
塵埃量や床面の種類等の状態に応じてその吸引力や回転
ブラシの制御等を自動的に行う電気掃除機に対する要求
が高まっている。このような要求に応じて、掃除対象と
している床面の種類を判定することのできる床面検知の
方法が多く発表されている。例えば、床ノズル底面に前
後に回転できるタイヤを備え付け、床面の種類によりタ
イヤと床面との摩擦抵抗の差違によってその回転数が異
なることを利用する方法、床ノズル底面にバネにより床
面に押圧され上下に可動できる棒状のセンサを設け、床
面の凹凸を検知して床面の種類を決定する方法等があっ
た。
【０００３】従来の床ノズルの基本構成を図４に示す。
すなわち、１は床ノズルケーシング、４はホース取り付
け部材で、電気掃除機の延長管またはホースに接続す
る。２は空気吸引口で、床ノズルを床面等に沿って移動
させることにより床面の塵埃等を２の空気吸引口より電
気掃除機本体内部に吸引することができる。３は回転ブ
ラシでモータ５の回転をベルト６を介することにより回
転する。すなわち、絨毯深部の塵埃をその回転により掻
き出し、空気吸引口２より電気掃除機の内部に吸い込ま
せる。
すなわち、１は床ノズルケーシング、４はホース取り付
け部材で、電気掃除機の延長管またはホースに接続す
る。２は空気吸引口で、床ノズルを床面等に沿って移動
させることにより床面の塵埃等を２の空気吸引口より電
気掃除機本体内部に吸引することができる。３は回転ブ
ラシでモータ５の回転をベルト６を介することにより回
転する。すなわち、絨毯深部の塵埃をその回転により掻
き出し、空気吸引口２より電気掃除機の内部に吸い込ま
せる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来方式の床面検知器
を備えていない床ノズル等を使用した場合、使用者が床
面の種類や床ノズルの使用状態に応じて切り換えレバー
やスイッチを手動で操作し吸引力やパワーノズルのｏｎ
／ｏｆｆをしなければならず、操作が煩雑であった。ま
た、不必要な回転ブラシの空転は無駄な電力の消費、回
転ブラシに誤って触れた場合の手指等の負傷、床面を傷
つける等の問題も発生している。
を備えていない床ノズル等を使用した場合、使用者が床
面の種類や床ノズルの使用状態に応じて切り換えレバー
やスイッチを手動で操作し吸引力やパワーノズルのｏｎ
／ｏｆｆをしなければならず、操作が煩雑であった。ま
た、不必要な回転ブラシの空転は無駄な電力の消費、回
転ブラシに誤って触れた場合の手指等の負傷、床面を傷
つける等の問題も発生している。
【０００５】本発明は上記欠点を解決するために、床面
の種類や床ノズルの使用状態を的確に判断し、それらに
応じて吸引力や床面ノズルの回転ブラシの駆動、停止を
自動的に制御することを目的とする。
の種類や床ノズルの使用状態を的確に判断し、それらに
応じて吸引力や床面ノズルの回転ブラシの駆動、停止を
自動的に制御することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電気掃除機の床
面検知器は、床ノズル本体と、床面の塵をかきあげる回
転ブラシと、回転ブラシを回転させるモータと、床ノズ
ルに備えられた超音波発生装置と、超音波送信器と、超
音波受信器と、受信した超音波により床ノズルが接触し
ている床面を決定する床面検知手段とを備える。
面検知器は、床ノズル本体と、床面の塵をかきあげる回
転ブラシと、回転ブラシを回転させるモータと、床ノズ
ルに備えられた超音波発生装置と、超音波送信器と、超
音波受信器と、受信した超音波により床ノズルが接触し
ている床面を決定する床面検知手段とを備える。
【０００７】
【作用】上記構成において、床ノズルが接触する床面に
対して、あらかじめ決められた性質をもつ超音波を送信
器より発信する。一方、床ノズルの適当な場所に配され
た超音波受信器を用い、床面を伝播してきた超音波を受
信する。受信された超音波は、床面の種類に応じた固有
の超音波の伝播速度や伝播周波数等を特徴とする。これ
らの特徴をディジタル信号処理のパラメータ推定法によ
り伝達関数として表現し、この伝達関数とあらかじめ記
憶された超音波の性質の情報とを比較する手段を用いる
ことにより床ノズルが接触している床面及び床ノズルの
使用状態を判定する。
対して、あらかじめ決められた性質をもつ超音波を送信
器より発信する。一方、床ノズルの適当な場所に配され
た超音波受信器を用い、床面を伝播してきた超音波を受
信する。受信された超音波は、床面の種類に応じた固有
の超音波の伝播速度や伝播周波数等を特徴とする。これ
らの特徴をディジタル信号処理のパラメータ推定法によ
り伝達関数として表現し、この伝達関数とあらかじめ記
憶された超音波の性質の情報とを比較する手段を用いる
ことにより床ノズルが接触している床面及び床ノズルの
使用状態を判定する。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の一実施例を示す。図１は本発
明の床面検知器付き床ノズルの内部を表した図である。
図において、１は床ノズルのケーシング、２は空気吸引
口でここより塵埃等が電気掃除機本体内部に吸引され
る。３は回転ブラシで絨毯深部の塵埃等を掻き出す働き
をする。４は電気掃除機の延長管、ホース等を取り付け
るホース取り付け部材で、掃除機本体より電源を供給さ
れる電気接点等が付属している。５はモータで、ベルト
６を介して回転ブラシ３を回転させる。７は超音波送信
素子を内蔵した床ノズルの走行用タイヤでバネにより床
面側に押圧されている。８は７と同様に超音波受信素子
を内蔵した走行用タイヤである。７及び８とも床ノズル
の走行用タイヤ後輪の用途を兼ね備えている。また、両
素子とも軸受けに設けられた電気接点によって後述する
電子回路と接続されている。９は電子回路で、後述する
床面判定手段等が内蔵されている。１０は床ノズル走行
用タイヤの前輪である。
明の床面検知器付き床ノズルの内部を表した図である。
図において、１は床ノズルのケーシング、２は空気吸引
口でここより塵埃等が電気掃除機本体内部に吸引され
る。３は回転ブラシで絨毯深部の塵埃等を掻き出す働き
をする。４は電気掃除機の延長管、ホース等を取り付け
るホース取り付け部材で、掃除機本体より電源を供給さ
れる電気接点等が付属している。５はモータで、ベルト
６を介して回転ブラシ３を回転させる。７は超音波送信
素子を内蔵した床ノズルの走行用タイヤでバネにより床
面側に押圧されている。８は７と同様に超音波受信素子
を内蔵した走行用タイヤである。７及び８とも床ノズル
の走行用タイヤ後輪の用途を兼ね備えている。また、両
素子とも軸受けに設けられた電気接点によって後述する
電子回路と接続されている。９は電子回路で、後述する
床面判定手段等が内蔵されている。１０は床ノズル走行
用タイヤの前輪である。
【０００９】図２は床面検知手段の一実施例の構成図で
ある。１１は超音波発信器で、あらかじめ決められた性
質の超音波を発生し、走行用タイヤ７に内蔵された超音
波送信素子１２より超音波を送信する。１４は超音波受
信器で、走行用タイヤ８に内蔵された超音波受信素子１
３が受けた超音波を電気信号に変換する。１５はアナロ
グ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路で、
送信及び受信された超音波信号をそれぞれディジタル信
号に変換する。１６はパラメータ推定手段で、それぞれ
ディジタル信号に変換された信号を用いて床面の伝達関
数を推定する。パラメータ推定手段はすでに公知である
が、図３に示す。１７はパラメータを自由に変えること
のできるディジタルフィルタ、１８は推定アルゴリズム
で、ディジタルフィルタ１７のパラメータを逐次書き換
える。このようにディジタル信号処理のパラメータ推定
の手法を用いることにより、ディジタルフィルタ１７の
パラメータが床面の伝達関数を表すことになる。前記の
ようにして推定された伝達関数と、超音波による種々の
床面材質に対する伝達関数の係数を記憶している手段１
９からの情報とを比較し、床面を判定する床面判定手段
２０により床面の種類や状態を決定することができる。
ある。１１は超音波発信器で、あらかじめ決められた性
質の超音波を発生し、走行用タイヤ７に内蔵された超音
波送信素子１２より超音波を送信する。１４は超音波受
信器で、走行用タイヤ８に内蔵された超音波受信素子１
３が受けた超音波を電気信号に変換する。１５はアナロ
グ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路で、
送信及び受信された超音波信号をそれぞれディジタル信
号に変換する。１６はパラメータ推定手段で、それぞれ
ディジタル信号に変換された信号を用いて床面の伝達関
数を推定する。パラメータ推定手段はすでに公知である
が、図３に示す。１７はパラメータを自由に変えること
のできるディジタルフィルタ、１８は推定アルゴリズム
で、ディジタルフィルタ１７のパラメータを逐次書き換
える。このようにディジタル信号処理のパラメータ推定
の手法を用いることにより、ディジタルフィルタ１７の
パラメータが床面の伝達関数を表すことになる。前記の
ようにして推定された伝達関数と、超音波による種々の
床面材質に対する伝達関数の係数を記憶している手段１
９からの情報とを比較し、床面を判定する床面判定手段
２０により床面の種類や状態を決定することができる。
【００１０】さらに、床面判定手段２０から出力される
床面識別情報を用いて、床ノズルの回転ブラシを自動的
に制御することや、電気掃除機本体のモータの回転数を
制御して吸引力等をも変化させることができる。
床面識別情報を用いて、床ノズルの回転ブラシを自動的
に制御することや、電気掃除機本体のモータの回転数を
制御して吸引力等をも変化させることができる。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、次に掲げ
るような効果が期待できる。
るような効果が期待できる。
【００１２】（１）超音波の物理的な性質に関する処理
を電気的な手段によって行い、機械的な可動部分が少な
いため、塵埃等の侵入による故障がほとんど発生しな
い。
を電気的な手段によって行い、機械的な可動部分が少な
いため、塵埃等の侵入による故障がほとんど発生しな
い。
【００１３】（２）床面の材質を推定し床面を判定する
ため、従来の機械的な作用を用いた床面検知器のように
床表面の状態に左右されることはない。
ため、従来の機械的な作用を用いた床面検知器のように
床表面の状態に左右されることはない。
【００１４】（３）ディジタル信号処理を用いることに
よって、アナログ回路では宿命的であった素子のばらつ
きや経年変化による誤差を最低限度に小さくすることが
できる。
よって、アナログ回路では宿命的であった素子のばらつ
きや経年変化による誤差を最低限度に小さくすることが
できる。
【００１５】（４）超音波送信、受信器が直接床面に接
触せず、走行用タイヤに内蔵されているため、床面を傷
つけることは皆無である。さらに、走行用タイヤはバネ
により床面側に常に押圧されているので、床面から浮き
上がることがなく、確実に床面に超音波を送信、受信す
ることができる。
触せず、走行用タイヤに内蔵されているため、床面を傷
つけることは皆無である。さらに、走行用タイヤはバネ
により床面側に常に押圧されているので、床面から浮き
上がることがなく、確実に床面に超音波を送信、受信す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例における超音波による床面検
知器を備えた床ノズルの底面図
知器を備えた床ノズルの底面図
【図２】超音波による床面検知の方法の説明図
【図３】パラメータ推定手段の説明図
【図４】従来の床ノズルの全体斜視図
１ 床ノズルのケーシング ５ モータ ７ 超音波素子を内蔵した床ノズルの走行用後輪タイヤ
（送信用） ８ 超音波素子を内蔵した床ノズルの走行用後輪タイヤ
（受信用） １１ 超音波発信器 １２ 超音波送信素子 １３ 超音波受信素子 １４ 超音波受信器 １５ Ａ／Ｄ変換回路 １６ パラメータ推定手段 １７ ディジタルフィルタ １８ 推定アルゴリズム １９ 記憶手段 ２０ 床面判定手段 ２１ 床面検知手段
（送信用） ８ 超音波素子を内蔵した床ノズルの走行用後輪タイヤ
（受信用） １１ 超音波発信器 １２ 超音波送信素子 １３ 超音波受信素子 １４ 超音波受信器 １５ Ａ／Ｄ変換回路 １６ パラメータ推定手段 １７ ディジタルフィルタ １８ 推定アルゴリズム １９ 記憶手段 ２０ 床面判定手段 ２１ 床面検知手段
Claims (5)
- 【請求項１】 床ノズルに備えられた超音波送信器及び
超音波受信器と、前記機器を用いることによって床面の
材質により超音波の伝播速度に差違があることを利用し
て床面の種類及び床ノズルの使用状態を判定する手段と
を有する電気掃除機の床面検知器。 - 【請求項２】 床ノズルに備えられた超音波送信器及び
超音波受信器と、床ノズルが接触する床面の材質によっ
て伝導され易い超音波の周波数に差違があることを用い
て床面の種類及び床ノズルの使用状態を判定する手段と
を有する電気掃除機の床面検知器。 - 【請求項３】 床ノズルに備えられた超音波送信器及び
超音波受信器と、床ノズルが接触している床面の材質に
よって固有の受信波形が超音波受信器に受信されること
を利用し、この波形とあらかじめ記憶されたいくつかの
波形との照合によって床面の種類及び床ノズルの使用状
態を判定する手段とを有する電気掃除機の床面検知器。 - 【請求項４】 床面の種類を判定する手段に、ディジタ
ル信号処理のパラメータ推定法を用いることを特徴とす
る請求項１，２，３記載の電気掃除機の床面検知器。 - 【請求項５】 前記超音波機器をバネにより床面側に押
圧された床ノズルの走行用タイヤに取り付けたことを特
徴とする請求項１，２，３記載の電気掃除機の床面検知
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5034393A JPH06261853A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電気掃除機の床面検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5034393A JPH06261853A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電気掃除機の床面検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261853A true JPH06261853A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12856278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5034393A Pending JPH06261853A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電気掃除機の床面検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06261853A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1136027A2 (de) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Vorwerk & Co. Interholding GmbH | Bodenpflegegerät sowie Verfahren zur Erkennunng eines Bodenzustandes bzw. zur Ausrichtung der Verfahrbewegung |
| EP0939598B2 (en) † | 1997-08-25 | 2013-03-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electrical surface treatment device with an acoustic surface type detector |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5034393A patent/JPH06261853A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0939598B2 (en) † | 1997-08-25 | 2013-03-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electrical surface treatment device with an acoustic surface type detector |
| EP1136027A2 (de) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Vorwerk & Co. Interholding GmbH | Bodenpflegegerät sowie Verfahren zur Erkennunng eines Bodenzustandes bzw. zur Ausrichtung der Verfahrbewegung |
| EP1136027A3 (de) * | 2000-03-17 | 2003-03-05 | Vorwerk & Co. Interholding GmbH | Bodenpflegegerät sowie Verfahren zur Erkennunng eines Bodenzustandes bzw. zur Ausrichtung der Verfahrbewegung |
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