TWI576083B - 電動吸塵器 - Google Patents

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岩原明弘
飯政義
古山拓也
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Description

電動吸塵器
本發明係有關於一種電動吸塵器。
在專利文獻1，揭示一種電動吸塵器，該電動吸塵器包括：本體部，係具有電動機，並產生吸入風；操作部(遙控部)；以以及刷部。在刷部，設置從本體部經由操作部被供給電力的刷電動機。
【先行專利文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開平4-73033號公報
有設置對本體部與操作部供給基準電位的基準電位線。藉由使刷電動機之通電電流流至該基準電位線，與和基準電位線另外地設置通電電流用之線的情況相比，可減少線數。可是，在使刷電動機之通電電流流至基準電位線中，因基準電位線之內部電阻而發生電壓下降，基準電位發生變動。因此，具有本體部與操作部之間的通訊精度降低的問題。
本發明係為了解決如上述所示之課題而開發者，其目的在於提供一種電動吸塵器，該電動吸塵器係一面藉由使 刷電動機之通電電流流至基準電位線來減少線數，一面可防止通訊精度之降低。
本發明之電動吸塵器包括：本體部，係產生吸入風；操作部，係與該本體部連接，並用於使用者之操作；吸入部，係與該操作部連接，具有轉動刷與驅動該轉動刷之刷電動機，並吸入塵埃；第1通訊部，係設置於該本體部，並在與該操作部之間進行資料通訊；本體控制部，係控制該第1通訊部；第2通訊部，係設置於該操作部，並在與該第1通訊部之間進行資料通訊；操作控制部，係與該第2通訊部連接，並將資料傳送至該第2通訊部；基準電位線，係供給該第1通訊部與該第2通訊部之基準電位，而且用於對該刷電動機之電力供給；以及偵測部，係偵測該刷電動機之通電狀態。而且，該本體控制部的特徵係根據該偵測部之偵測結果，在該刷電動機之通電電流為預定之規定值以下的期間在該第1通訊部與該第2通訊部之間進行資料通訊。
若依據本發明，因為在刷電動機之通電電流小時在本體部與操作部之間進行通訊，所以一面藉由使刷電動機之通電電流流至基準電位線來減少線數，一面可防止通訊精度之降低。
10‧‧‧電動吸塵器
12‧‧‧本體部
22‧‧‧操作部
24‧‧‧吸入部
34‧‧‧開關部
40‧‧‧顯示部
50‧‧‧鼓風電動機
52‧‧‧基準電位線
54‧‧‧電力供給線
56‧‧‧本體控制部
58‧‧‧第1通訊部
60‧‧‧電源電路
62‧‧‧電源線
64‧‧‧偵測部
70‧‧‧第2通訊部
71‧‧‧通訊線
72‧‧‧操作控制部
74‧‧‧電壓穩定化電路
90‧‧‧轉動刷
92‧‧‧刷電動機
T1‧‧‧電力供給期間
T2‧‧‧通訊期間
T3‧‧‧零期間
T4‧‧‧可通訊期間
第1圖係本發明之第1實施形態之電動吸塵器的外觀圖。
第2圖係操作部之正視圖。
第3圖係電動吸塵器之系統構成圖。
第4圖係表示偵測部之構成例的電路圖。
第5圖係輪詢處理之順序圖。
第6圖係表示通訊期間與通電電流之關係的圖。
第7圖係第6圖之部分放大圖。
第8圖係表示偵測部之變形例的電路圖。
第9圖係表示偵測部之別的變形例的電路圖。
第10圖係表示第2實施形態之通訊期間等的圖。
參照圖面，說明本發明之實施形態的電動吸塵器。對相同或對應之構成元件附加相同的符號，並有省略重複之說明的情況。
第1實施形態
第1圖係本發明之第1實施形態之電動吸塵器10的外觀圖。電動吸塵器10具備本體部12。本體部12係藉鼓風電動機產生吸入風，並藉該吸入風將塵埃回收至灰塵盒的部分。電源插頭16經由電源線14與本體部12連接。
軟管18之後端部與本體部12連接。管20之後端部與軟管18的前端部連接。使用者之操作所使用的操作部22設置於管20的後端部。吸入部24設置於管20的前端部。吸入部24係吸入塵埃的部分。
第2圖係操作部22之正視圖。操作部22包括切換吸入風之開閉的開/閉開關30、及改變鼓風電動機之轉速的 電源開關32。開/閉開關30與電源開關32構成開關部34。開關部34用於使用者之操作。
操作部22包括吸入力顯示LED36及灰塵感測器顯示LED38。吸入力顯示LED36係表示鼓風電動機之動作狀態。灰塵感測器顯示LED38係為了在灰塵盒裝滿垃圾時促使使用者清空灰塵盒而點燈。吸入力顯示LED36與灰塵感測器顯示LED38構成顯示部40。此外，亦可顯示部40設置於本體部12。
第3圖係電動吸塵器10之系統構成圖。首先，說明本體部12。本體部12具有產生吸入風之鼓風電動機50。鼓風電動機50與係100V-線之基準電位線52及係100V+線之電力供給線54連接，並接受電力供給。此鼓風電動機50係由本體控制部56所控制。本體控制部56係例如以微電腦形成。
在與操作部22之間進行資料通訊之第1通訊部58設置於本體部12。第1通訊部58係與本體控制部56連接，並由本體控制部56所控制。為了在電源插頭16與插座連接時將商用電源變換成宜流低壓電源而設置電源電路60。電源電路60係將基準電位線52之電位作為基準電位，產生例如+5V。該+5V係經由電源線62被施加於本體控制部56與第1通訊部58。
與基準電位線52及電力供給線54連接之偵測部64設置於本體部12。偵測部64係以零交叉電路形成。偵測部64之輸出端子係與本體控制部56連接。
其次，說明操作部22。在與第1通訊部58之間進 行資料通訊之第2通訊部70設置於操作部22。第1通訊部58與第2通訊部70係以通訊線71連接。
分別由電子電路所構成之開關部34與顯示部40設置於操作部22。開關部34與顯示部40係由操作控制部72所控制。操作控制部72係例如以微電腦形成。操作控制部72係與第2通訊部70連接，並因應於第1通訊部58之要求，將資料傳送至第2通訊部70。
為了對操作控制部72、開關部34以及顯示部40供給穩定之電壓而將電壓穩定化電路74設置於操作部22。
其次，說明吸入部24。吸入部24包括轉動刷90、及驅動轉動刷90之刷電動機92。刷電動機92與鼓風電動機50之轉速係由本體控制部56所控制。刷電動機92係與基準電位線52及電力供給線54連接，並藉這些線接受交流電力之供給。
基準電位線52係用以供給本體控制部56、第1通訊部58、第2通訊部70以及操作控制部72之基準電位，而且對刷電動機92供給電力。即，在基準電位線52，具有賦與基準電位之功用、與對刷電動機92供給電力之功用。
而且，刷電動機92之通電狀態係以偵測部64偵測。第4圖係表示偵測部64之構成例的電路圖。偵測部64係以偵測被供給至刷電動機92之交流電壓的零時間點之零交叉電路所形成。
其次，說明電動吸塵器10之動作。第5圖係電動吸塵器10所進行之輪詢處理的順序圖。具有從第1通訊部58 向第2通訊部70供給電力之電力供給期間T1、與在第1通訊部58與第2通訊部70之間進行通訊的通訊期間T2。在電力供給期間T1，在第1通訊部58，輸入+5V。而且，將定電流電路設置於第1通訊部58等，使電流流至第2通訊部70。而且，將電荷儲存於設置於第2通訊部70的電容器。
在通訊期間T2，從本體控制部56向串列資料傳送埠TxD傳送第1通訊信號。此第1通訊信號係要求開關部34之操作資訊的內容。第1通訊信號係包含例如位址資料與控制資料之8位元的資料。第1通訊信號係經由第1通訊部58、通訊線71、第2通訊部70以及串列資料接收埠RxD，到達操作控制部72。
收到第1通訊信號之操作控制部72係向串列資料傳送埠TxD傳送包含開關部34之操作資訊的第2通訊信號。第2通訊信號係經由第2通訊部70、通訊線71、第1通訊部58以及串列資料接收埠RxD，到達本體控制部56。然後，本體控制部56進行因應於操作資訊之控制。此外，在通訊期間T2，從第1通訊部58往第2通訊部70之電力供給係不進行，而將第2通訊部70之電容器作為電源，操作部22動作。
依此方式，本體控制部56係使第1通訊部58對第2通訊部70週期性地要求開關部34的操作資訊。操作控制部72係因應於該要求，使第2通訊部70對第1通訊部58傳送操作資訊。此外，亦可作成操作控制部72係自動地以固定之時間間隔，使第2通訊部70對第1通訊部58傳送操作資訊。
在本體控制部56所收到之操作資訊的內容包含開 /閉開關30變成「開」之資料的情況，本體控制部56驅動鼓風電動機50與刷電動機92。依此方式，本體控制部56係從第1通訊部58接受操作資訊，並根據操作資訊，控制鼓風電動機50與刷電動機92。
因為在對刷電動機92之電力供給利用基準電位線52與電力供給線54，所以在使刷電動機92之通電電流(交流電流)流動中，基準電位線52之電位變動。即，刷電動機92之通電電流(以後，有時僅稱為通電電流)的值愈大，基準電位線52之電位變動係愈大，通電電流的值愈小，基準電位線52之電位變動係愈小。
第6圖係表示通訊期間T2與通電電流之關係的圖。在第6圖，表示係通訊線之信號波形的通訊信號波形、100V電壓波形以及刷電動機之通電電流波形。通訊期間T2係在通電電流成為0之零期間T3中開始並結束。週期性地設置之通訊期間T2係都在零期間T3中開始並結束。
為了將通訊期間T2設定於零期間T3中，本體控制部56利用係偵測部64之輸出之交流電壓的零時間點(通電電流成為0的時序)。即，本體控制部56係在通電電流成為0並收到偵測部64之輸出的時序傳送第1通訊信號，並在零期間T3中接受第2通訊信號。通訊期間T2例如是1[msec]。零期間T3例如是1.5~2[msec]。此外，在第7圖，表示第6圖之部分放大圖。
依此方式，藉由將通訊期間T2設置於刷電動機之通電電流成為0的零期間T3中，可在基準電位線未受到通電 電流之影響的期間傳送第1通訊信號與第2通訊信號。因此，可提高通訊精度。
本發明之第1實施形態的電動吸塵器係一面藉由使刷電動機之通電電流流至基準電位線來減少線數，一面藉由將通訊期間T2設置於零期間T3中來防止通訊精度之降低。電動吸塵器10係可在不失去此特徵之範圍進行各種變形。
例如，偵測部64係只要可偵測刷電動機92之通電狀態，亦可採用零交叉電路以外的構成。第8圖係表示偵測部之變形例的電路圖。第8圖所示之偵測部係以具有比流器之電路形成。本體控制部係接受該電路之輸出，並在零期間T3中，使通訊期間T2結束。
第9圖係表示偵測部之別的變形例的電路圖。此電路係與第8圖之偵測部一樣，以具有比流器之電路形成。第8圖之偵測部係半波整流式，而第9圖之偵測部係全波整流式。
進而，亦可將分路電阻器設置於偵測部。即，藉設置於基準電位線之分路電阻器來偵測零期間T3。
又，在通訊期間T2之資料通訊的內容係未限定為第1通訊信號與第2通訊信號，可採用電動吸塵器的動作所需之任意的內容。此外，這些變形亦可應用於以下之實施形態的電動吸塵器。
第2實施形態
因為本發明之第2實施形態的電動吸塵器係與第1實施形態之共同點多，所以主要說明與第1實施形態的相異點。在第1實施形態，採用在零期間中使通訊期間結束，而在 第2實施形態，緩和此要件，採用亦可將通訊期間T2設置於零期間以外的期間中。
第10圖係表示第2實施形態之通訊期間等的圖。在第10圖，表示可通訊期間T4。可通訊期間T4係許可設置通訊期間T2的期間。此可通訊期間T4係刷電動機之通電電流成為預定之規定值以下的期間。規定值係設定成規定值以下的通電電流所造成之基準電位的變化不會降低通訊精度的值。在規定本體控制部56、第1通訊部58、第2通訊部70以及操作控制部72之動作電壓範圍的情況，以不會超出該動作電壓範圍之方式決定規定值較佳。
本體控制部係根據偵測部之偵測結果，在刷電動機之通電電流為規定值以下的期間(可通訊期間T4)在第1通訊部與第2通訊部之間進行資料通訊。藉由依此方式，可一面維持本體部與操作部之間的通訊精度，一面擴張可設定通訊期間T2的時間。
10‧‧‧電動吸塵器
12‧‧‧本體部
14‧‧‧電源線
16‧‧‧電源插頭
18‧‧‧軟管
20‧‧‧管
22‧‧‧操作部
24‧‧‧吸入部

Claims (6)

  1. 一種電動吸塵器，其特徵為包括：本體部，係產生吸入風；操作部，係與該本體部連接，並用於使用者之操作；吸入部，係與該操作部連接，具有轉動刷與驅動該轉動刷之刷電動機，並吸入塵埃；第1通訊部，係設置於該本體部，並在與該操作部之間進行資料通訊；本體控制部，係控制該第1通訊部；第2通訊部，係設置於該操作部，並在與該第1通訊部之間進行資料通訊；操作控制部，係與該第2通訊部連接，並將資料傳送至該第2通訊部；基準電位線，係供給該第1通訊部與該第2通訊部之基準電位，而且用於對該刷電動機之電力供給；以及偵測部，係偵測該刷電動機之通電狀態；該本體控制部係根據該偵測部之偵測結果，在該刷電動機之通電電流為預定之規定值以下的期間在該第1通訊部與該第2通訊部之間進行資料通訊。
  2. 如申請專利範圍第1項之電動吸塵器，其中該第1通訊部與該第2通訊部之間的資料通訊係要在電流未流至該刷電動機之期間中結束。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電動吸塵器，其中該偵測部係以偵測被供給至該刷電動機之交流電壓之零時間點的零 交叉電路所形成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之電動吸塵器，其中該偵測部係以具有比流器之電路所形成。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之電動吸塵器，其中該偵測部係具備設置於該基準電位線之分路電阻器。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之電動吸塵器，其中該本體部係具有產生吸入風之鼓風電動機；該操作部係具有用於使用者之操作的開關部；該操作控制部係控制該開關部；該第1通訊部與該第2通訊部之間的資料通訊係包含要求該開關部之操作資訊的第1通訊信號、與因應於該要求來傳送該操作資訊的第2通訊信號；該第1通訊信號係從該本體控制部輸出，再經由該第1通訊部與該第2通訊部後，到達該操作控制部；該第2通訊信號係從該操作控制部輸出，再經由該第2通訊部與該第1通訊部後，到達該本體控制部；該本體控制部係根據該操作資訊，控制該鼓風電動機與該刷電動機。
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