(57)【要約】【課題】掃除状態に応じて最適な掃除能力を設定できる電気掃除機を提供する。【解決手段】サイドブラシは、本体ケースの吸込口と異なる位置にて下部に旋回可能に配置され旋回により床面を掃除する。制御手段36は、サイドブラシの旋回を制御する。電流検出回路33は、サイドブラシの旋回負荷を検出する。制御手段36は、電流検出回路33により検出したサイドブラシの旋回負荷に応じて回転ブラシ、電動送風機25またはサイドブラシの回転数を増減させる。【選択図】図１
2018047051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被掃除面に対向する下部に開口された集塵口を備えた本体ケースと、
この本体ケースを走行可能とする駆動部と、
前記集塵口に連通して設けられた集塵部と、
前記駆動部の駆動を制御することで前記本体ケースを自律移動させる制御手段と、
前記本体ケースの前記集塵口と異なる位置にて下部に旋回可能に配置され旋回により被掃除面を掃除する補助清掃部と、
この補助清掃部の旋回を制御する補助清掃制御手段と、
前記集塵口に回転可能に設けられ回転により被掃除面を掃除する回転清掃体と、
この回転清掃体の回転を制御する回転制御手段と、
前記補助清掃部の旋回負荷を検出する負荷検出手段とを具備し、
前記回転制御手段は、前記負荷検出手段により検出した前記補助清掃部の旋回負荷に応じて前記回転清掃体の回転数を増減させる
ことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
被掃除面に対向する下部に開口された集塵口を備えた本体ケースと、
この本体ケースを走行可能とする駆動部と、
前記集塵口に連通して設けられた集塵部と、
前記駆動部の駆動を制御することで前記本体ケースを自律移動させる制御手段と、
前記本体ケースの前記集塵口と異なる位置にて下部に旋回可能に配置され旋回により被掃除面を掃除する補助清掃部と、
この補助清掃部の旋回を制御する補助清掃制御手段と、
前記集塵口に吸込側が連通して前記本体ケースに設けられ回転により前記集塵口から前記集塵部へと塵埃を吸い込む電動送風機と、
この電動送風機の駆動を制御する送風機制御手段と、
前記補助清掃部の旋回負荷を検出する負荷検出手段とを具備し、
前記送風機制御手段は、前記負荷検出手段により検出した前記補助清掃部の旋回負荷に応じて前記電動送風機の回転数を増減させる
ことを特徴とした電気掃除機。
【請求項３】
被掃除面に対向する下部に開口された集塵口を備えた本体ケースと、
この本体ケースを走行可能とする駆動部と、
前記集塵口に連通して設けられた集塵部と、
前記駆動部の駆動を制御することで前記本体ケースを自律移動させる制御手段と、
前記本体ケースの前記集塵口と異なる位置にて下部に旋回可能に配置され旋回により被掃除面を掃除する補助清掃部と、
この補助清掃部の旋回を制御する補助清掃制御手段と、
前記補助清掃部の旋回負荷を検出する負荷検出手段とを具備し、
前記補助清掃制御手段は、前記負荷検出手段により検出した前記補助清掃部の旋回負荷の変化に応じて前記補助清掃部の回転数を増減させる
ことを特徴とした電気掃除機。
【請求項４】
補助清掃部は、本体ケースの走行方向に対して両側にそれぞれ位置し、
負荷検出手段は、両側の前記補助清掃部の旋回負荷をそれぞれ検出し、
補助清掃制御手段は、両側の前記補助清掃部の旋回負荷の変化量の比較値に応じて前記補助清掃部の回転数を制御する
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、本体ケースの下部に旋回可能に配置され旋回により被掃除面を掃除する補助清掃部を備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばセンサなどを用いて障害物などを検出しつつ、被掃除面である床面上を自律走行しながら床面を掃除する、いわゆる自律走行型の電気掃除機(掃除ロボット)が知られている。このような電気掃除機は、床面上の塵埃を捕集する回転ブラシや電動送風機の他に、例えば壁部の近傍の床面の塵埃などを捕集するためのサイドブラシを備えている。
【０００３】
一般に、このような自律走行式の電気掃除機においては、床面の種類に応じて、回転ブラシや電動送風機の必要な能力が異なる。例えば比較的塵埃を吸い込みやすいフローリングなどの場合には、回転ブラシや電動送風機の能力が低くてもよい。一方で、深部まで塵埃が入り込む絨毯などの床面を掃除する場合には、回転ブラシや電動送風機は能力が高く塵埃を確実に捕集することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２５８６１号公報
【特許文献２】特開平７−３２２９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、掃除状態に応じて最適な掃除能力を設定できる電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の電気掃除機は、本体ケースと、駆動部と、集塵部と、制御手段と、補助清掃部と、補助清掃制御手段と、回転清掃体と、回転制御手段と、負荷検出手段とを有する。本体ケースは、被掃除面に対向する下部に開口された集塵口を備える。駆動部は、本体ケースを走行可能とする。集塵部は、集塵口に連通して設けられる。制御手段は、駆動部の駆動を制御することで本体ケースを自律移動させる。補助清掃部は、本体ケースの集塵口と異なる位置にて下部に旋回可能に配置され旋回により被掃除面を掃除する。補助清掃制御手段は、補助清掃部の旋回を制御する。回転清掃体は、集塵口に回転可能に設けられ回転により被掃除面を掃除する。回転制御手段は、回転清掃体の回転を制御する。負荷検出手段は、補助清掃部の旋回負荷を検出する。回転制御手段は、負荷検出手段により検出した補助清掃部の旋回負荷に応じて回転清掃体の回転数を増減させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。
【図２】同上電気掃除機を下方から示す平面図である。
【図３】同上電気掃除機の斜視図である。
【図４】同上電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態の電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【図６】同上電気掃除機の掃除状態の一部を示す平面図である。
【図７】第３の実施形態の電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、第１の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１ないし図３において、11は自律走行体としての電気掃除機である。この電気掃除機11は、例えばこの電気掃除機11の充電用の基地部となる基地装置としての充電装置(充電台)とともに、電気掃除装置(電気掃除システム)を構成する。
【００１０】
そして、この電気掃除機11は、本実施形態において、走行面としての被掃除面である床面上を自律走行(自走)しつつ床面を掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナ(掃除ロボット)である。この電気掃除機11は、中空状の本体ケース20を備えている。また、この電気掃除機11は、本体ケース20を床面上で走行させる駆動部としての駆動輪21を備えている。さらに、この電気掃除機11は、駆動輪21を駆動させるモータ22を備えている。また、この電気掃除機11は、モータ22の駆動を制御する駆動回路23を備えている。さらに、この電気掃除機11は、旋回輪24を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、電動送風機25を備えている。さらに、この電気掃除機11は、電動送風機25の駆動を制御する送風機駆動回路26を備えている。また、この電気掃除機11は、回転清掃体としての回転ブラシ27を備えている。さらに、この電気掃除機11は、回転ブラシ27を駆動させる回転駆動手段(回転駆動部)としてのブラシモータ28を備えている。また、この電気掃除機11は、回転ブラシ27(ブラシモータ28)の駆動を制御する清掃体駆動回路としてのブラシ駆動回路29を備えている。さらに、この電気掃除機11は、補助清掃部としてのサイドブラシ30を備えている。また、この電気掃除機11は、サイドブラシ30を駆動させる補助駆動手段(補助駆動部)としてのサイドブラシモータ31を備えている。さらに、この電気掃除機11は、サイドブラシ30(サイドブラシモータ31)の駆動を制御する補助清掃部駆動回路としてのサイドブラシ駆動回路32を備えている。また、この電気掃除機11は、サイドブラシ30の旋回負荷を検出する負荷検出手段(負荷検出部)としての電流検出回路33を備えている。さらに、この電気掃除機11は、塵埃を捕集する集塵部34を備えている。さらに、この電気掃除機11は、センサ部35を備えている。また、この電気掃除機11は、制御手段(制御部)36を備えている。そして、この電気掃除機11は、図示しないが、電池である二次電池を備えている。以下、電気掃除機11(本体ケース20)の走行方向に沿った方向を前後方向(図２に示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向として説明する。
【００１１】
本体ケース20は、例えば合成樹脂などにより扁平な円柱状(円盤状)などに形成されている。この本体ケース20は、床面に対向する下面に集塵口である吸込口41を備えている。また、この本体ケース20は、排気口42を備えている。
【００１２】
駆動輪21は、本実施形態では一対設けられている。この駆動輪21は、電気掃除機11(本体ケース20)を床面上で前進方向および後退方向に走行(自律走行)させる、すなわち走行用のものである。この駆動輪21は、左右幅方向に沿って図示しない回転軸を有し、幅方向に対称に配置されている。すなわち、この駆動輪21は、電気掃除機11(本体ケース20)の走行方向に対して交差(直交)する幅方向の中心、換言すれば本体ケース20の幅方向の中心に対して略均等に離間された位置に配置されている。本実施形態において、この駆動輪21は、吸込口41の両側前方に位置している。なお、この駆動輪21に代えて、駆動部としての無限軌道などを用いてもよい。
【００１３】
モータ22は、駆動輪21に対応して配置されている。すなわち、本実施形態において、モータ22は一対設けられている。このモータ22は、駆動輪21を独立して前方、あるいは後方に駆動させることが可能となっている。
【００１４】
駆動回路23は、例えば二次電池からモータ22への通電時間(デューティ比)を制御することで、モータ22の動作を制御することにより駆動輪21の動作を制御している。本実施形態において、この駆動回路23は、例えばＰＷＭ制御によりモータ22の動作を制御している。
【００１５】
旋回輪24は、旋回用の従動輪である。この旋回輪24は、本実施形態において例えば本体ケース20の下面の幅方向の略中央部で、かつ、前部に位置している。
【００１６】
電動送風機25は、吸込口41から空気とともに塵埃を集塵部34へと吸い込むものである。すなわち、この電動送風機25は、吸込側が集塵部34と連通しているとともに、この集塵部34を介して吸込口41と連通している。この電動送風機25は、排気側が排気口42と連通しており、集塵部34にて塵埃が分離捕集された空気を排気口42から排気するように構成されている。そして、この電動送風機25は、本体ケース20内に配置されている。
【００１７】
送風機駆動回路26は、例えば二次電池から電動送風機25への通電時間(デューティ比)を制御することで、電動送風機25の動作を制御している。本実施形態において、この送風機駆動回路26は、例えばＰＷＭ制御により電動送風機25の動作を制御している。
【００１８】
回転ブラシ27は、回転により床面を掃除するものである。この回転ブラシ27は、吸込口41に回転可能に取り付けられている。また、この回転ブラシ27は、左右方向に沿って図示しない回転軸を有している。
【００１９】
ブラシモータ28は、回転ブラシ27に対して、例えば図示しない伝達手段(伝達部)を介して回転を減速伝達して回転ブラシ27を駆動させるように構成されている。伝達手段としては、例えばタイミングベルトや減速機構(ギヤ)などが用いられていてもよい。
【００２０】
ブラシ駆動回路29は、例えば二次電池からブラシモータ28への通電時間(デューティ比)を制御することで、ブラシモータ28の動作を制御することにより、回転ブラシ27の動作を制御している。本実施形態において、このブラシ駆動回路29は、例えばＰＷＭ制御によりブラシモータ28の動作を制御している。
【００２１】
サイドブラシ30は、旋回により床面を掃除するものである。このサイドブラシ30は、本体ケース20の吸込口41と異なる位置にて下部に旋回可能に配置されている。このサイドブラシ30は、単数でも複数でもよいが、本実施形態において、一対配置されている。このサイドブラシ30は、本体ケース20の走行方向に対して両側に位置している。すなわち、このサイドブラシ30は、本体ケース20の下部にて左右一対配置されている。また、このサイドブラシ30は、吸込口41に対して前方に配置されている。さらに、このサイドブラシ30は、本体ケース20の幅方向に互いに対称な位置となっている。そして、このサイドブラシ30は、回転部45と、この回転部45に突設された清掃体部46とを備えている。
【００２２】
回転部45は、上下方向(鉛直方向)に沿って、すなわち床面に対して略垂直な方向に沿って回転軸を有し本体ケース20に対して回転可能に設けられている。この回転部45は、電気掃除機11(本体ケース20)を載置した床面に対向するようになっている。また、この回転部45は、サイドブラシモータ31に対して直接、あるいはギヤなどの連結体を介して間接的に連結されている。そして、この回転部45は、サイドブラシモータ31により回転駆動される。
【００２３】
清掃体部46は、回転部45にて回転軸の周囲に設けられてこの回転部45と一体に回転するものである。この清掃体部46は、回転部45に固定された基端側としてのアーム部である清掃体基部48と、この清掃体基部48に保持された先端側としての毛ブラシあるいはブレードなどの清掃体49とを備えている。この清掃体49は、例えば複数設けられている。そして、各清掃体部46は、回転部45の径方向に沿って略直線状に配置されている。すなわち、清掃体部46は、回転部45に対して放射状に配置されている。
【００２４】
清掃体基部48は、弾性を有する、例えばゴムやエラストマなどの軟質の弾性体により細長く形成されている。この清掃体基部48は、基端部が回転部45に対して下方に向けて拡開状に傾斜して配置されている。
【００２５】
清掃体49は、清掃体基部48の先端部に基端側が保持され、先端側に向けて徐々に下方に傾斜している。この清掃体49は、下方(あるいは上方)から見た平面視で、清掃体基部48と略同一直線上に位置している。そして、この清掃体49は、電気掃除機11(本体ケース20)を床面上に載置した状態で、この床面に対して先端側が接触するように配置されている。
【００２６】
サイドブラシモータ31は、サイドブラシ30に対応して配置されている。すなわち、本実施形態において、サイドブラシモータ31は一対設けられている。このサイドブラシモータ31は、サイドブラシ30を独立して旋回させることが可能となっている。本実施形態において、このサイドブラシモータ31は、サイドブラシ30を、前側が本体ケース20の左右幅方向の中心側に向かう方向、すなわち左側のサイドブラシ30が時計回り方向、右側のサイドブラシ30が反時計回り方向となるように回転駆動させる。したがって、サイドブラシ30，30は、互いに反対方向に回転しており、塵埃を本体ケース20の中心側(吸込口41側)に掻き集める方向に回転するようになっている。
【００２７】
サイドブラシ駆動回路32は、例えば二次電池からサイドブラシモータ31への通電時間(デューティ比)を制御することで、サイドブラシモータ31の動作を制御することにより、サイドブラシ30の動作を制御している。本実施形態において、このサイドブラシ駆動回路32は、例えばＰＷＭ制御によりサイドブラシモータ31の動作を制御している。
【００２８】
電流検出回路33は、サイドブラシモータ31に流れる電流値を検出することによりサイドブラシ30の負荷を検出するものである。すなわち、サイドブラシ30の負荷が大きいほどサイドブラシモータ31に流れる電流値が大きくなるので、電流検出回路33では、この電流値を検出することでサイドブラシ30の負荷の大きさを間接的に検出可能となっている。この電流検出回路33は、サイドブラシモータ31に対応して配置されている。したがって、本実施形態において、電流検出回路33は、一対配置されている。
【００２９】
集塵部34は、サイドブラシ30や回転ブラシ27によって床面から掻き集められ電動送風機25の吸込力によって吸込口41から吸い込まれた塵埃を内部に捕集するものである。この集塵部34は、例えば本体ケース20に対して着脱可能としてもよい。
【００３０】
センサ部35は、電気掃除機11(本体ケース20)の自律走行用の障害物などのデータを検出するものである。このセンサ部35は、例えば本体ケース20の周囲の物理的あるいは仮想的な物体の存否を検出する障害物検出手段(障害物検出部)や、床面の段差などを検出する段差検出手段(段差検出部)などを備えている。
【００３１】
制御手段36は、例えば制御手段本体(制御部本体)であるＣＰＵ、このＣＰＵによって読み出されるプログラムなどの固定的なデータを格納した格納部であるＲＯＭ、プログラムによるデータ処理の作業領域となるワークエリアなどの各種メモリエリアを動的に形成するエリア格納部であるＲＡＭ(それぞれ図示せず)などを備えたマイコンである。また、この制御手段36は、駆動回路23による通電時間(デューティ比)を制御することにより、この駆動回路23を介してモータ22の動作を制御し、このモータ22の動作の制御により駆動輪21の動作を制御している。すなわち、この制御手段36は、駆動輪21の動作を制御する駆動部制御手段(駆動部制御部)としての駆動輪制御手段(駆動輪制御部)の機能を有している。同様に、この制御手段36は、送風機駆動回路26による通電時間(デューティ比)を制御することにより、この送風機駆動回路26を介して電動送風機25の動作を制御している。すなわち、この制御手段36は、電動送風機25の駆動を制御する送風機制御手段(送風機制御部)の機能を有している。また、この制御手段36は、ブラシ駆動回路29による通電時間(デューティ比)を制御することにより、このブラシ駆動回路29を介してブラシモータ28の動作を制御し、このブラシモータ28の動作の制御により回転ブラシ27の動作を制御している。すなわち、この制御手段36は、回転ブラシ27の回転を制御する回転制御手段(回転制御部)の機能を有している。さらに、この制御手段36は、サイドブラシ駆動回路32による通電時間(デューティ比)を制御することにより、このサイドブラシ駆動回路32を介してサイドブラシモータ31の動作を制御し、このサイドブラシモータ31の動作の制御によりサイドブラシ30の動作を制御している。すなわち、この制御手段36は、サイドブラシ30の旋回を制御する補助清掃制御手段(補助清掃制御部)の機能を有している。また、この制御手段36は、電流検出回路33と電気的に接続されており、この電流検出回路33によるサイドブラシ30の旋回負荷の検出に基づいて電動送風機25および回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数を増減させるように構成されている。さらに、この制御手段36は、センサ部35による検出結果に基づいて自律走行する走行モードと、充電装置を介して二次電池を充電する充電モードと、動作待機中の待機モードとを有している。
【００３２】
二次電池は、電動送風機25、各モータ22，28，31、各駆動回路23，26，29，32、電流検出回路33、センサ部35、および、制御手段36などに給電するものである。この二次電池は、例えば本体ケース20の下部に露出する接続部としての充電端子51と電気的に接続されており、この充電端子51が充電装置側と電気的および機械的に接続されることで、充電装置を介して充電されるようになっている。
【００３３】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
【００３４】
一般に、電気掃除装置は、電気掃除機11によって掃除をする掃除作業と、充電装置によって二次電池を充電する充電作業とに大別される。充電作業は、充電装置の充電回路を用いる既知の方法が用いられるため、掃除作業についてのみ説明する。
【００３５】
電気掃除機11は、例えば予め設定された掃除開始時刻となったときなどの所定タイミングで、制御手段36が待機モードから走行モードに切り換わり、駆動輪21(モータ22)を駆動させ充電装置から離脱する。そして、制御手段36は、センサ部35の検出に対応して駆動輪21(モータ22)を駆動させ、障害物や段差などを回避しながら電気掃除機11(本体ケース20)を走行させる。
【００３６】
このとき、電動送風機25を駆動させて集塵部34を介して吸込口41に負圧を作用させて床面の塵埃を吸込口41から集塵部34へと吸い込むとともに、ブラシモータ28により回転駆動された回転ブラシ27が床面と接触し、この回転ブラシ27が床面の塵埃を吸込口41へと掻き上げて集塵部34へと送り込み、塵埃を集塵部34に溜める。
【００３７】
また、各サイドブラシ30では、サイドブラシモータ31により回転部45が床面に沿って回転駆動されることで、この回転部45から下方に突出する各清掃体部46も回転し、清掃体49の先端側が床面に摺接して、床面の塵埃を掻き集める。
【００３８】
ここで、床面が例えばフローリングなどの、負荷抵抗が相対的に小さい床面である場合には、サイドブラシ30の旋回負荷は大きくない。そのため、電流検出回路33で検出するサイドブラシモータ31の電流値は相対的に小さくなる。このとき、サイドブラシモータ31の電流値が所定値未満であれば、換言すればサイドブラシ30の旋回負荷が所定負荷未満であれば、制御手段36は、電動送風機25の回転数を相対的に小さくなるように制御する。
【００３９】
一方、床面が例えば絨毯などの、負荷抵抗が相対的に大きい床面である場合には、サイドブラシ30の旋回負荷が大きくなる。そのため、電流検出回路33で検出するサイドブラシモータ31の電流値は相対的に大きくなる。このとき、このサイドブラシモータ31の電流値が所定値以上であれば、換言すればサイドブラシ30の旋回負荷が所定負荷以上であれば、制御手段36は、電動送風機25の回転数を増加させるように制御する。または、制御手段36は、回転ブラシ27の回転数を相対的に大きくなるように制御する。
【００４０】
すなわち、制御手段36が、サイドブラシ30の旋回負荷の増減に対応させて電動送風機25および回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数を増減させる。換言すれば、制御手段36は、サイドブラシ30の旋回負荷が所定以上であるか否かに応じて電動送風機25および回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数を相対的に大きくするか相対的に小さくするかを判断する。この判断は、いずれかのサイドブラシ30に対して行ってもよいし、両方のサイドブラシ30，30に対して行ってもよい。すなわち、制御手段36は、いずれかのサイドブラシ30の旋回負荷が所定以上であるか否かに応じて電動送風機25および回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数を相対的に大きくするか相対的に小さくするかを判断してもよいし、両方のサイドブラシ30の負荷が所定以上であるか否かに応じて電動送風機25および回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数を相対的に大きくするか相対的に小さくするかを判断してもよい。したがって、制御手段36は、少なくともいずれかのサイドブラシ30の旋回負荷が所定以上であるか否かに応じて電動送風機25および回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数を相対的に大きくするか相対的に小さくするかを判断する。
【００４１】
具体的に、図４に示すフローチャートを参照すると、まず、掃除を開始する(ステップS1)と、制御手段36がサイドブラシ駆動回路32に対して所定の通電時間を設定することにより、サイドブラシ駆動回路32を介してサイドブラシ30の動作をオンする(ステップS2)。このサイドブラシ30の動作のオン時の回転数については、後述する相対的に大きい回転数でもよいし相対的に小さい回転数でもよいし、これら回転数の中間の任意の回転数でもよいが、二次電池の不要な消費を抑制するためには、相対的に小さい回転数とすることが好ましい。また、制御手段36は、送風機駆動回路26やブラシ駆動回路29に対してそれぞれ所定の通電時間を設定することにより、送風機駆動回路26を介して電動送風機25の動作をオンしたり、ブラシ駆動回路29を介して回転ブラシ27の動作をオンしたりしてもよい。
【００４２】
次いで、制御手段36は、電流検出回路33を介して、サイドブラシモータ31の電流値を検出することにより、サイドブラシ30の旋回負荷を検出する(ステップS3)。さらに、このステップS3において検出したサイドブラシ30の旋回負荷(サイドブラシモータ31の電流値)が所定以上か否かを制御手段36が判断する(ステップS4)。
【００４３】
そして、このステップS4において、サイドブラシ30の旋回負荷(サイドブラシモータ31の電流値)が所定以上であると判断した場合には、制御手段36は送風機駆動回路26およびブラシ駆動回路29に対してそれぞれ通電時間を予め設定された相対的に大きい値に設定することにより、送風機駆動回路26およびブラシ駆動回路29を介して電動送風機25および回転ブラシ27の回転数を相対的に大きい状態とする(ステップS5)。
【００４４】
一方、ステップS4において、サイドブラシ30の旋回負荷(サイドブラシモータ31の電流値)が所定以上でない(所定未満である)と判断した場合には、制御手段36は送風機駆動回路26およびブラシ駆動回路29に対してそれぞれ通電時間を予め設定された相対的に小さい値に設定することにより、送風機駆動回路26およびブラシ駆動回路29を介して電動送風機25および回転ブラシ27の回転数を相対的に小さい状態とする(ステップS6)。
【００４５】
すなわち、ステップS4の判断に応じて、制御手段36は、各通電時間を予め設定された相対的に大きい値と相対的に小さい値とのいずれかから選択することで、電動送風機25と回転ブラシ27とを予め設定された相対的に大きい回転数と相対的に小さい回転数とのいずれかに設定する。
【００４６】
そして、ステップS5およびステップS6の後、制御手段36は掃除を終了するか否かを判断する(ステップS7)。このステップS7において、掃除を終了すると判断した場合には、制御手段36は、各駆動回路26，29，32を介して通電時間を設定する(通電時間を０にする)ことにより、これら駆動回路26，29，32を介して電動送風機25、回転ブラシ27およびサイドブラシ30を停止させる(ステップS8)。この後、例えば充電装置へと帰還して二次電池の充電作業に移行する。一方、ステップS7において、掃除を終了しないと判断した場合には、ステップS3に戻る。
【００４７】
このように、第１の実施形態によれば、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷に応じて回転ブラシ27の回転数を増減させることにより、床面の種類によって異なるサイドブラシ30の旋回負荷によって床面の種類を間接的に検出し、この床面の種類に応じて回転ブラシ27による掃除能力を変化させることができる。
【００４８】
具体的に、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷が相対的に小さいときには、例えばサイドブラシ30の接触抵抗が相対的に小さく塵埃が比較的取りやすいフローリングなどの床面を掃除しているものと判断し、回転ブラシ27の回転数を相対的に小さく設定して、必要最小限の掃除能力とすることで塵埃を効果的に掻き出しつつ二次電池の不要な消費を抑制する。また、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷が相対的に大きいときには、例えばサイドブラシ30の接触抵抗が相対的に大きく塵埃が取りにくい絨毯などの床面を掃除しているものと判断し、回転ブラシ27の回転数を相対的に大きく設定して床面から塵埃を効果的に掻き出す。この結果、掃除状態(床面の種類)に応じて回転ブラシ27による掃除能力を最適化でき、二次電池の無駄な消費を抑制できる。
【００４９】
同様に、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷に応じて電動送風機25の回転数を増減させることにより、床面の種類によって異なるサイドブラシ30の旋回負荷によって床面の種類を間接的に検出し、この床面の種類に応じて回転ブラシ27による掃除能力を変化させることができる。
【００５０】
具体的に、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷が相対的に小さいときには、例えばサイドブラシ30の接触抵抗が相対的に小さく塵埃が比較的取りやすいフローリングなどの床面を掃除しているものと判断し、電動送風機25の回転数を相対的に小さく設定して、必要最小限の掃除能力とすることで塵埃を効果的に吸い込みつつ二次電池の不要な消費を抑制する。また、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷が相対的に大きいときには、例えばサイドブラシ30の接触抵抗が相対的に大きく塵埃が取りにくい絨毯などの床面を掃除しているものと判断し、電動送風機25の回転数を相対的に大きく設定して床面から塵埃を効果的に吸い込む。この結果、掃除状態(床面の種類)に応じて電動送風機25による掃除能力を最適化でき、二次電池の無駄な消費を抑制できる。
【００５１】
なお、上記第１の実施形態において、サイドブラシ30の旋回負荷に応じた電動送風機25の回転数の増減と、回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数の増減とは、いずれか一方のみでもよい。すなわち、サイドブラシ30の旋回負荷に応じて電動送風機25の回転数のみを増減させるようにしてもよいし、サイドブラシ30の旋回負荷に応じて回転ブラシ27(ブラシモータ28)の回転数のみを増減させるようにしてもよい。
【００５２】
次に、第２の実施形態を図５および図６を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
この第２の実施形態は、制御手段36が、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷(サイドブラシモータ31の電流値)に応じてサイドブラシ30の回転数を増減させる補助清掃制御手段の機能を有するものである。
【００５４】
具体的に、制御手段36は、サイドブラシ30の旋回負荷が所定以上であるか否かに応じて、サイドブラシ30(サイドブラシモータ31)の回転数を相対的に大きくするか相対的に小さくするかを判断する。この判断は、サイドブラシ30毎に行われる。すなわち、制御手段36は、各サイドブラシ30の旋回負荷が所定以上であるか否かに応じて、そのサイドブラシ30(サイドブラシモータ31)の回転数を相対的に大きくするか相対的に小さくするかを判断する。
【００５５】
なお、この第２の実施形態において、電気掃除機11は、電動送風機25と回転ブラシ27(ブラシモータ28)との少なくともいずれか一方を備えていれば、他方は備えていなくてもよい。
【００５６】
そして、図５に示すフローチャートを参照すると、上記第１の実施形態のステップS5およびステップS6に代えて、本実施形態では以下のステップS10およびステップS11を備える。
【００５７】
すなわち、ステップS4においてサイドブラシ30の旋回負荷(サイドブラシモータ31の電流値)が所定以上であると判断した場合には、制御手段36はサイドブラシ駆動回路32に対して通電時間を予め設定された相対的に大きい値に設定することにより、サイドブラシ駆動回路32を介してサイドブラシ30の回転数を相対的に大きい状態とする(ステップS10)。
【００５８】
一方、ステップS4において、サイドブラシ30の旋回負荷(サイドブラシモータ31の電流値)が所定以上でない(所定未満である)と判断した場合には、制御手段36はサイドブラシ駆動回路32に対して通電時間を予め設定された相対的に小さい値に設定することにより、サイドブラシ駆動回路32を介してサイドブラシ30の回転数を相対的に小さい状態とする(ステップS11)。
【００５９】
すなわち、ステップS4の判断に応じて、制御手段36は、通電時間を予め設定された相対的に大きい値と相対的に小さい値とのいずれかから選択することで、サイドブラシ30を予め設定された相対的に大きい回転数と相対的に小さい回転数とのいずれかに設定する。
【００６０】
このように、第２の実施形態によれば、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷に応じてサイドブラシ30の回転数を増減させることにより、掃除領域によって異なるサイドブラシ30の旋回負荷によって現在掃除している床面の位置を間接的に検出し、この掃除している床面の位置に応じてサイドブラシ30による掃除能力を変化させることができる。
【００６１】
具体的に、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷が相対的に小さいときには、例えばサイドブラシ30(清掃体部46(清掃体49))が壁や障害物などに接触しない位置を掃除しているものと判断し、サイドブラシ30の回転数を相対的に小さく設定して、必要最小限の掃除能力とすることで塵埃を効果的に掻き集めつつ二次電池の不要な消費を抑制する。また、電流検出回路33により検出したサイドブラシ30の旋回負荷が相対的に大きいときには、例えばサイドブラシ30(清掃体部46(清掃体49))が壁や障害物などに接触する位置、すなわち壁際や障害物の近傍などの位置を掃除しているものと判断し、サイドブラシ30の回転数を相対的に大きく設定して清掃体部46を遠心力によって回転部45から外方へと伸ばし、図６に示すように、清掃体49が回動する範囲Ａを壁や障害物の近傍に対してより接近させて、より隅々までしっかりと塵埃を掻き集める。この結果、掃除状態(掃除位置)にサイドブラシ30による掃除能力を最適化でき、二次電池の無駄な消費を抑制できる。
【００６２】
次に、第３の実施形態を図７を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
この第３の実施形態は、制御手段36が、両側のサイドブラシ30，30の旋回負荷(両サイドブラシモータ31，31のそれぞれの電流値)の変化(変化量の比較値)に応じてサイドブラシ30，30の回転数を制御するものである。
【００６４】
より具体的に、制御手段36は、両側のサイドブラシ30，30の旋回負荷(両サイドブラシモータ31，31のそれぞれの電流値)の所定時間内の変化量を比較し、変化量が大きい方のサイドブラシ30の回転数を制御するものである。
【００６５】
すなわち、制御手段36は、両側のサイドブラシ30，30の旋回負荷(両サイドブラシモータ31，31のそれぞれの電流値)の所定時間内の変化量を比較し、変化量が大きい方のサイドブラシ30の変化量が所定以上であれば、変化が増加(プラス)である場合にそのサイドブラシ30の回転数を相対的に大きく設定し、変化が減少(マイナス)である場合にそのサイドブラシ30の回転数を相対的に小さく設定する。
【００６６】
図７に示すフローチャートを参照すると、上記第２の実施形態のステップS4に代えて、本実施形態では以下のステップS15ないしステップS18を備える。
【００６７】
すなわち、ステップS3において検出したサイドブラシ30の旋回負荷(サイドブラシモータ31の電流値)の変化量を両サイドブラシ30，30で比較し(ステップS15)、両サイドブラシ30，30の旋回負荷の変化量が異なっているか否かを制御手段36が判断する(ステップS16)。具体的に、この判断は、左右のサイドブラシ30，30の旋回負荷の変化量の差と予め設定された所定値とを比較することにより行われる。
【００６８】
そして、このステップS16において、左右のサイドブラシ30，30の旋回負荷の変化量が異なっていない(変化量の差が所定値以上でない(所定値未満である))と判断した場合には、ステップS7に進む。一方、ステップS16において、左右のサイドブラシ30，30の旋回負荷の変化量が異なっている(変化量の差が所定値以上である)と判断した場合には、制御手段36は、旋回負荷の変化量が大きい方のサイドブラシ30の旋回負荷の変化量が予め設定された所定の閾値以上であるか否かを判断する(ステップS17)。
【００６９】
このステップS17において、旋回負荷の変化量が大きい方のサイドブラシ30の旋回負荷の変化量が所定の閾値以上でない(所定の閾値未満である)と判断した場合には、ステップS7に進む。また、ステップS17において、旋回負荷の変化量が大きい方のサイドブラシ30の旋回負荷の変化量が所定の閾値以上であると判断した場合には、制御手段36は、その旋回負荷の変化が増加であるか減少であるかを判断する(ステップS18)。そして、このステップS18において、旋回負荷の変化が増加であると判断した場合には、ステップS10に進み、旋回負荷の変化が減少であると判断した場合には、ステップS11に進む。
【００７０】
すなわち、ステップS16ないしステップS18の判断に応じて、制御手段36は、通電時間を予め設定された相対的に大きい値と相対的に小さい値とのいずれかから選択することで、旋回負荷の変化量が大きい方のサイドブラシ30を予め設定された相対的に大きい回転数と相対的に小さい回転数とのいずれかに設定する。
【００７１】
このように、第３の実施形態によれば、両側のサイドブラシ30，30の旋回負荷の変化量の比較値を用いることにより、床面の種類などに起因するサイドブラシ30，30の旋回負荷の変化の検出を抑制し、サイドブラシ30(清掃体部46(清掃体49))が壁や障害物などに接触する位置、すなわち壁際や障害物の近傍などの位置を掃除していることをより確実に検出できる。そして、この変化量の比較値に応じてサイドブラシ30の回転数を制御することにより、掃除している床面の位置に応じてサイドブラシ30による掃除能力を変化させることができる。
【００７２】
具体的に、電流検出回路33により検出した両側のサイドブラシ30，30の旋回負荷の変化量が異なるとき、その変化量が大きい方のサイドブラシ30の旋回負荷が減少している場合には、例えばサイドブラシ30(清掃体部46(清掃体49))が壁や障害物などに接触する位置から接触しない位置へと移動したものと判断し、その変化量が大きい方のサイドブラシ30の回転数を相対的に小さく設定して、必要最小限の掃除能力とすることで塵埃を効果的に掻き集めつつ二次電池の不要な消費を抑制する。また、電流検出回路33により検出した両側のサイドブラシ30，30の旋回負荷の変化量が異なるとき、その変化量が大きい方のサイドブラシ30の旋回負荷が増加している場合には、例えばサイドブラシ30(清掃体部46(清掃体49))が壁や障害物などに接触する位置、すなわち壁際や障害物の近傍などの位置へと移動したものと判断し、その変化量が大きい方のサイドブラシ30の回転数を相対的に大きく設定して、清掃体部46を遠心力によって回転部45から外方へと伸ばし、より隅々までしっかりと塵埃を掻き集める。この結果、掃除状態(掃除位置)にサイドブラシ30による掃除能力を最適化でき、二次電池の無駄な消費を抑制できる。
【００７３】
なお、上記第２の実施形態または第３の実施形態を上記第１の実施形態と組み合わせることもできる。
【００７４】
また、上記各実施形態において、サイドブラシ30の旋回負荷を検出する負荷検出手段としては、電流検出回路33に限らず、例えばトルクセンサなどを用いることもできる。
【００７５】
さらに、二次電池を電源部とする他に、外部電源などから電源を取る電源部を用いることもできる。
【００７６】
また、補助清掃制御手段、回転制御手段、および送風機制御手段は、それぞれ制御手段36と別個に構成されていてもよいし、制御手段36と一部を共有するように構成されていてもよい。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
11    電気掃除機
20    本体ケース
21    駆動部としての駆動輪
25    電動送風機
27    回転清掃体としての回転ブラシ
30    補助清掃部としてのサイドブラシ
33    負荷検出手段としての電流検出回路
34    集塵部
36    補助清掃制御手段、回転制御手段および送風機制御手段の機能を有する制御手段
41    集塵口である吸込口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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