(57)【要約】      （修正有）【課題】吸込口体の姿勢および走行状態ならびに吸込口体が置かれた被掃除面の種類に応じて操作性および安全性を向上可能な電気掃除機を提案する。【解決手段】電気掃除機は、掃除機本体と、掃除機本体に連通された吸込口を底面に有する吸込口体と、掃除機本体に収容されて吸込口に吸込負圧を発生させる電動送風機と、吸込口体に軸支されて吸込口に配置された回転清掃体と、回転清掃体を回転駆動させる電動機と、吸込口体の走行にともなって回転する回転部材５８を有するとともに吸込口体に対して相対的に変位自在かつ弾性支持された検出器支持構造４５と、検出器支持構造４５に設けられて加速度を検出する加速度検出部５７と、回転部材５８の回転方向を検出する進行方向検出部５９と、加速度検出部５７および進行方向検出部５９の検出結果に応じて電動機の回転方向および回転速度を制御可能な吸込口体電源部と、を備える。【選択図】図４
2011136023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機本体と、
前記掃除機本体に連通された吸込口を底面に有する吸込口体と、
前記掃除機本体に収容されて前記吸込口に吸込負圧を発生させる電動送風機と、
前記吸込口体に軸支されて前記吸込口に配置された回転清掃体と、
前記回転清掃体を回転駆動させる電動機と、
前記吸込口体の走行にともなって回転する回転部材を有するとともに前記吸込口体に対して相対的に変位自在かつ弾性支持された検出器支持構造と、
前記検出器支持構造に設けられて加速度を検出する加速度検出部と、
前記回転部材の回転方向を検出する進行方向検出部と、
前記加速度検出部および前記進行方向検出部の検出結果に応じて前記電動機の回転方向および回転速度を制御可能な制御部と、を備えたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記制御部は、前記加速度検出部の検出結果によって前記吸込口体が裏返った姿勢であると判断したとき、前記電動機を停止させることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記制御部は、前記進行方向検出部の検出結果によって前記吸込口体が停止していると判断するとともに、前記加速度検出部の検出結果によって前記吸込口体が停止していると判断したとき前記電動機を停止させ、他方、前記加速度検出部の検出結果によって前記吸込口体が走行方向に移動していると判断したとき前記電動機を回転させることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記制御部は、前記進行方向検出部の検出結果によって前記吸込口体が走行していると判断するとともに、前記加速度検出部の検出結果によって前記吸込口体が略平滑な被掃除面上を走行していると判断したとき、前記電動機を第一回転速度で回転させ、他方、前記加速度検出部の検出結果によって前記吸込口体が凹凸な被掃除面上を走行していると判断したとき、前記電動機を第一回転速度よりも速い第二回転速度で回転させることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機によって駆動される回転清掃体を有する吸込口体を備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転清掃体を有する吸込口体を備えた電気掃除機が知られている。
【０００３】
このような従来の電気掃除機は、回転清掃体の原動機としてタービンなどの流体機械や電動機を備える。
【０００４】
そして、電動機を原動機とした回転清掃体を備えるとともに、吸込口体の底部に軸支されて吸込口体の走行にともなって回転する回転部材と、回転部材の回転方向に基づいて吸込口体の進行方向を検出する進行方向検出部と、進行方向の検出結果に応じて回転清掃体の回転方向を制御する制御部と、を備えた電気掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、電動機を原動機とした回転清掃体を備えるとともに、被掃除面に衝撃を加えて被掃除面の応答を検出して被掃除面の種類（木床やプラスチック板などの平滑な床か、じゅうたんなどの凹凸な床か）を判別して被掃除面の種類に応じて回転清掃体を運転または停止させて操作性を向上させた電気掃除機が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１８４５０６号公報
【特許文献２】特開平３−１４０１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の従来の電気掃除機は、回転部材の外周面に市松模様状に配置された反射率の異なる２つの領域（具体的には、白色の領域と黒色の領域）を有し、回転部材の市松模様の通過状況を検出する光センサによって回転部材の回転方向を検出する。また、特許文献１に記載の従来の電気掃除機は、回転部材の一部に中空部を形成して重心を回転軸芯から遠ざけている。このような構成によって、特許文献１に記載の従来の電気掃除機は、吸込口体が被掃除面から持ち上げられたときや、吸込口体が底面を上方に指向されている姿勢（すなわち、吸込口体が裏返った姿勢）であるときに、回転部材を略一定の姿勢（重心が鉛直下方に位置する姿勢）に保ち光センサによる回転部材の回転検出を抑制して回転清掃体の停止制御を行う。このような回転清掃体の停止制御は、消費電力の低減や安全上の観点から行われる。
【０００８】
しかしながら、従来の電気掃除機は、吸込口体自体と回転部材との相対的な姿勢変化の程度によっては回転部材の回転検出の抑制が十分に働かない虞があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載の従来の電気掃除機は、被掃除面の種類を判別できるものの、吸込口体が衝撃を加えるべき被掃除面に置かれていない場合の制御まで行われるものではない。
【００１０】
そこで、本発明は、吸込口体の姿勢および走行状態ならびに吸込口体が置かれた被掃除面の種類に応じて操作性および安全性を向上可能な電気掃除機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するため本発明に係る電気掃除機は、掃除機本体と、前記掃除機本体に連通された吸込口を底面に有する吸込口体と、前記掃除機本体に収容されて前記吸込口に吸込負圧を発生させる電動送風機と、前記吸込口体に軸支されて前記吸込口に配置された回転清掃体と、前記回転清掃体を回転駆動させる電動機と、前記吸込口体の走行にともなって回転する回転部材を有するとともに前記吸込口体に対して相対的に変位自在かつ弾性支持された検出器支持構造と、前記検出器支持構造に設けられて加速度を検出する加速度検出部と、前記回転部材の回転方向を検出する進行方向検出部と、前記加速度検出部および前記進行方向検出部の検出結果に応じて前記電動機の回転方向および回転速度を制御可能な制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、吸込口体の姿勢および走行状態ならびに吸込口体が置かれた被掃除面の種類に応じて操作性および安全性を向上可能な電気掃除機を提案できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電気掃除機の外観を示した斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込口体を部分的に切り欠いて示した平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込口体の検出器支持構造を概略的に示した断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込口体の検出器支持構造を概略的に示した断面図。
【図５】本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込口体の検出器支持構造を概略的に示した斜視図。
【図６】本発明に係る電気掃除機のブロック図。
【図７】本発明に係る電気掃除機の運転制御を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る電気掃除機の実施形態について図１から図８を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る電気掃除機の外観を示した斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、電気掃除機１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。電気掃除機１は、被掃除面上に配置される掃除機本体２と、掃除機本体２に着脱自在に接続された管部３と、を備える。
【００１７】
掃除機本体２は、本体ケース５と、本体ケース５の両側方に軸支された一対の車輪６と、本体ケース５に収容された塵埃分離集塵部７と、塵埃分離集塵部７に連通された電動送風機８と、電動送風機８の駆動を制御する本体制御部９と、電動送風機８に電力を導く電源コード１１と、を備える。
【００１８】
本体ケース５は、塵埃分離集塵部７に連通された本体接続口１２を有する。
【００１９】
塵埃分離集塵部７は、電動送風機８が発生させた負圧によって電気掃除機１に吸い込まれる塵埃を含んだ空気（含塵空気）から塵埃を分離し、捕集する。
【００２０】
車輪６は、掃除機本体２の走行用の大径の走行輪である。
【００２１】
本体制御部９は、予め設定された複数の運転モードを有する。また、本体制御部９は、管部３から入力される操作信号に対応させて複数の運転モードから任意の運転モードを択一的に選択し電動送風機８を駆動させる。それぞれの運転モードは、管部３から入力される操作信号に対応付けられるとともに、電動送風機８の入力値を互いに異ならせて設定される。
【００２２】
電源コード１１は、自由端部に電源プラグ１４を備える。
【００２３】
管部３は、電動送風機８の運転にともない掃除機本体２から作用する負圧によって、被掃除面から含塵空気を吸い込み掃除機本体２に案内する。管部３は、掃除機本体２の本体接続口１２に着脱自在に接続された接続管１９と、接続管１９に連通された集塵ホース２１と、集塵ホース２１に連通された手元操作管２２と、手元操作管２２から突出させて設けられた把持部２３と、把持部２３に設けられた操作部２４と、手元操作管２２に着脱自在に接続され連通された延長管２５と、延長管２５に着脱自在に接続され連通された吸込口体２６と、を備える。
【００２４】
集塵ホース２１は、可撓性を有する細長略円筒状に形成される。集塵ホース２１の一端は、接続管１９に接続される。集塵ホース２１は、接続管１９を介して掃除機本体２の内部に連通される。
【００２５】
手元操作管２２の一端は、集塵ホース２１の他端に設けられる。手元操作管２２は、接続管１９および集塵ホース２１を介して掃除機本体２の内部に連通される。
【００２６】
把持部２３は、電気掃除機１のユーザが把持して電気掃除機１を操作するものである。把持部２３は、手元操作管２２の他端部から突出させて設けられ手元操作管２２の一端部に指向させて湾曲される。
【００２７】
操作部２４は、それぞれの運転モードに対応させたスイッチを備える。具体的には、操作部２４は、電動送風機８の運転停止操作を受け取る停止スイッチ２４ａと、電動送風機８の運転開始操作を受け取る起動スイッチ２４ｂと、を備える。起動スイッチ２４ｂは、弱運転スイッチ（図示省略）、中運転スイッチ（図示省略）および強運転スイッチ（図示省略）を別個に備える構成にしても良い。電気掃除機１のユーザは、操作部２４を操作して電動送風機８の運転モードを択一的に選択できる。
【００２８】
延長管２５は、伸縮可能な細長略円筒状に形成される。延長管２５は、複数の筒状体を重ね合わせてテレスコピック構造に構成される。延長管２５の一端は、手元操作管２２の他端に着脱自在に接続される。延長管２５は、接続管１９、手元操作管２２および集塵ホース２１を介して掃除機本体２の内部に連通される。
【００２９】
吸込口体２６は、延長管２５の一端に着脱自在に接続される。また、吸込口体２６は、木床やカーペットなどの被掃除面上を走行可能に構成されるとともに、走行状態において被掃除面に対向する底面に吸込口２８を有する。さらに、吸込口体２６は、吸込口体２６に軸支され吸込口２８に配置された回転清掃体２９と、回転清掃体２９を回転駆動させる電動機３１と、を備える。吸込口体２６は、延長管２５、手元操作管２２および集塵ホース２１を介して掃除機本体２の内部に連通される。
【００３０】
電気掃除機１は、起動スイッチ２４ｂが操作されると電動送風機８を駆動させ掃除機本体２の内部に負圧（吸込負圧）を作用させる。この負圧は、本体接続口１２から集塵ホース２１と手元操作管２２と延長管２５とを経て吸込口体２６の吸込口２８に作用する。吸込口２８に作用した負圧によって、電気掃除機１は、被掃除面に溜まった塵埃を空気とともに吸込口２８から吸い込んで被掃除面を掃除する。吸込口２８に吸い込まれた含塵空気は、掃除機本体２に収容された塵埃分離集塵部７によって空気と塵埃とに分離される。分離された塵埃は、塵埃分離集塵部７に捕集される。他方、分離された空気は、塵埃分離集塵部７を通過し電動送風機８に吸い込まれて掃除機本体２から排気される。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込口体を部分的に切り欠いて示した平面図である。
【００３２】
図２に示すように、吸込口体２６は、略直方体形状の箱状の本体部３３と、延長管２５が着脱自在に接続される接続管部３４と、を備える。
【００３３】
ここで、吸込口体２６の前進方向（図２中、実線矢Ｘ）を前方、その反対方向を後方とする。また、吸込口体２６を床面などの略水平な被掃除面に配置した状態で、後から前を見たときの左側（図２中、実線矢Ｙ）を左方、その反対方向を右方とする。さらに、吸込口体２６の前後方向および左右方向に直交する右手座標系の＋Ｚ方向を上方とし、その反対方向を下方とする。
【００３４】
本体部３３は、前後方向に短辺、左右方向に長辺を有する。本体部３３は、吸込口２８を有する吸込室３６が区画されたケース３７と、ケース３７の側部に設けられたケース３７よりも柔軟な材料で形成されたバンパ部３８と、ケース３７の内部に設けられた一対の軸受保持部３９と、軸受保持部３９に嵌着された一対の軸受４１と、吸込口２８に配置されて軸受４１に回動自在に軸支された回転清掃体４２と、回転清掃体４２を回転駆動させる駆動部４３と、ケース３７に対して相対的に変位自在かつ弾性支持された検出器支持構造４５と、駆動部４３を制御可能な吸込口体制御部４６（制御部）と、を備える。
【００３５】
ケース３７は、例えばＡＢＳ樹脂を用いて形成され、上方が開放された箱状の下ケース４８と、下ケース４８を覆う上ケース４９と、を備える。ケース３７は、前側の内部に区画された吸込室３６と、後側の左右の内部に区画された機器収容室５１ａ、５１ｂと、を有する。吸込室３６は、本体部３３の左右方向に幅広に形成されとともに、接続管部３４に連通される。
【００３６】
吸込口２８は、吸込室３６に配置されて本体部３３の底面に開口される。また、吸込口２８は、本体部３３の左右方向に細長く形成された略長方形状の開口である。吸込室３６は、吸込口体２６を被清掃面に置くと吸込口２８を通して被清掃面を臨む。
【００３７】
バンパ部３８は、本体部３３の前側、左右および後側の一部に渡って一体に形成される。また、バンパ部３８は、ケース３７に用いられる材料よりも柔軟な材料、例えばエラストマーを用いて形成される。
【００３８】
軸受保持部３９は、軸受４１を介して回転清掃体４２を吸込室３６に保持するものであり、吸込室３６内の左右それぞれに配置され、互いに対向させて設けられる。
【００３９】
軸受４１は、軸受保持部３９に嵌脱自在に嵌着される。
【００４０】
回転清掃体４２は、吸込室３６に収容され、軸受４１を介して軸受保持部３９に保持される。また、回転清掃体４２は、軸受４１が両端部に回転自在に設けられた回転軸５２と、回転軸５２の一方側の端部近傍に設けられたプーリ５３と、回転軸５２の周壁部から螺旋帯状に突設された複数のブラシ毛５４と、を備える。なお、回転清掃体４２は、ブラシ毛５４の他にゴムなどの弾性体で形成されたブレード（図示省略）を備えるものでも良い。
【００４１】
駆動部４３は、左右いずれか、例えば左側の機器収容室５１ｂに収容される。駆動部４３は、回転清掃体４２を回動させる駆動源としての電動機３１と、電動機３１の駆動力を回転清掃体４２のプーリ５３に伝達するベルト５２と、を備える。
【００４２】
接続管部３４は、本体部３３の後部側の幅方向略中央部に配置される。また、接続管部３４は、回動接続管部５４と、傾動接続管部５５と、を備える。回動接続管部５４は、本体部３３の後部側の幅方向略中央部に配置され、かつ吸込口体２６の前後方向に沿う軸（Ｘ軸）回りに回動自在に枢支される。傾動接続管部５５は、回動接続管部５４に傾動自在に設けられる。すなわち、傾動接続管部５５は、回動接続管部５４の回転軸（Ｘ軸）に直交する軸回りに揺動自在に構成される。また、傾動接続管部５５は、延長管２５の自由端部に着脱自在に接続される。
【００４３】
このように構成された吸込口体２６は、延長管２５から接続管部３４を経て吸込室３６に負圧を作用させる。この負圧は、吸込口２８に作用し、被掃除面上の塵埃を空気とともに吸込室３６に吸い込む。吸込室３６に吸い込まれた含塵空気は、接続管部３４を経て延長管２５に案内される。
【００４４】
図３および図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込口体の検出器支持構造を概略的に示した断面図である。
【００４５】
図５は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の吸込口体の検出器支持構造を概略的に示した斜視図である。
【００４６】
なお、図３は、検出器支持構造を吸込口体の左右方向に切断して示した断面図であり、図４は、検出器支持構造を吸込口体の前後方向に切断して示した断面図である。
【００４７】
図３から図５に示すように電気掃除機１の吸込口体２６は、検出器支持構造４５と、検出器支持構造４５に設けられて加速度を検出する加速度検出部５７と、回転部材５８の回転方向を検出する進行方向検出部５９と、を備える。
【００４８】
検出器支持構造４５は、吸込口体２６に対して相対的に変位自在な検出器ケース６１と、検出器ケース６１を吸込口体２６に弾性的に支持する弾性部材６２と、検出器ケース６１に軸支されて吸込口体２６の走行にともなって回転する回転部材５８と、を備える。
【００４９】
検出器ケース６１は、吸込口体２６の内面に収容された箱状体であり、吸込口体２６の底面側に開口６３を有する開放区画６５と、塵埃が入り込まないよう閉じられた閉鎖区画６６とを有する。また、検出器ケース６１は、吸込口体２６の上下方向（Ｚ軸に沿う方向）へ往復動自在に構成される。
【００５０】
弾性部材６２は、板ばねやコイルばねを用いて構成される。
【００５１】
回転部材５８は、吸込口体２６が被掃除面Ｆ上を走行することによって従動される従動輪６８と、従動輪６８に対して回転一体に設けられた反射ローラ６９と、を備える。従動輪６８は、検出器ケース６１の開放区画６５に配置され、反射ローラ６９は、検出器ケース６１の閉鎖区画６６に配置される。
【００５２】
従動輪６８は、例えば、じゅうたんなどの凹凸な被掃除面Ｆを転がるときに、凹凸に追従可能な回転径を有する。
【００５３】
反射ローラ６９は、外周面に反射率の異なる２つの領域（具体的には、白色の領域と黒色の領域）を有する。この反射率の異なる領域は、反射ローラ６９の回転軸方向に２列に構成される。それぞれの列は、反射ローラ６９の円周方向にむかって略等間隔かつ交互に反射率の異なる領域を有するとともに、お互いの列は、同じ反射率のまま連続する円弧の中心角の半分に相当する位相差を有する。例えば、それぞれの列が反射ローラ６９の円周方向にむかって２つの白色の領域と２つの黒色の領域とを交互に有して円周を略４等分する場合、お互いの列は、略４５°の位相差を有する。
【００５４】
加速度検出部５７は、検出器ケース６１の閉鎖区画６６の内面に設けられる。加速度検出部５７は、多軸方向の加速度を検出な加速度計で構成されて吸込口体２６の上下方向（Ｚ軸方向）の加速度および前後方向（Ｘ軸方向）の加速度を検出できる。
【００５５】
進行方向検出部５９は、検出器ケース６１の閉鎖区画６６の内面に設けられる。また、進行方向検出部５９は、光センサで構成されるとともに、反射ローラ６９の有する反射率の異なる領域のそれぞれの列に対向させて配置される。進行方向検出部５９は、回転部材５８の回転にともなって反射ローラ６９のいずれの領域（反射率の高い領域または低い領域）に対向しているのかを検出する。
【００５６】
図６は、本発明に係る電気掃除機のブロック図である。
【００５７】
図６に示すように、電気掃除機１は、本体制御回路７１と、本体制御回路７１に接続された吸込口体制御回路７２と、を備える。電気掃除機１は、操作部２４に入力される操作入力に応じて電動送風機８を運転して吸込口体２６から空気とともに塵埃を吸い込む。また、電気掃除機１は、電動送風機８とともに吸込口体２６の電動機３１を運転して回転清掃体２９を回転駆動させて被掃除面に付着した塵埃を掻き取る。
【００５８】
本体制御回路７１は、電動送風機８とともに商用交流電源Ｅに直列に接続された第一スイッチング素子７３と、吸込口体制御回路７２とともに商用交流電源Ｅに直列に接続された第二スイッチング素子７４と、商用電源Ｅに接続された本体電源部７５と、本体電源部７５の出力電圧の分圧値を変化させる操作部２４と、第一スイッチング素子７３および第二スイッチング素子７４のスイッチング制御を行う本体制御部９と、を備える。
【００５９】
第一スイッチング素子７３は、本体制御部９の制御に応じ電動送風機８の入力を変化させる。
【００６０】
第二スイッチング素子７４は、本体制御部９の制御に応じ吸込口体制御回路７２の入力を変化させる。
【００６１】
第一スイッチング素子７３および第二スイッチング素子７４は、電力制御用に双方向サイリスタや逆阻止３端子サイリスタなどの素子を用いて構成され、それぞれのゲート端子は、本体制御部９に接続される。
【００６２】
操作部２４は、停止スイッチ２４ａおよび起動スイッチ２４ｂのそれぞれに対応させて本体電源部７５の出力電圧の分圧値を変化させる電圧可変回路（図示省略）を備える。操作部２４が変化させた本体電源部７５の出力電圧の分圧値は、本体制御部９に入力される操作信号である。
【００６３】
本体制御部９は、マイクロコンピュータからなり、中央処理部（図示省略）、メモリ（図示省略）、Ｉ／Ｏ部（図示省略）およびタイマ（図示省略）を備える。メモリは、中央処理部で実行される制御プログラムや、制御プログラムの実行に必要な定数などのデータが予め記憶される。このデータには、予め設定された各運転モードに対応させた定数が含まれる。また、メモリは、中央処理部の演算データなどを一時記憶しておくデータ記憶領域ならびに作業領域として使用される。
【００６４】
また、本体制御部９は、操作部２４から入力される操作信号と、ゼロクロス検出器（図示省略）で検出された商用交流電源Ｅのゼロクロスタイミングと、を周期的に読み取り、選択された運転モードにしたがって第一スイッチング素子７３および第二スイッチング素子７４のスイッチング制御（位相制御）を行い電動送風機８および吸込口体制御回路７２の入力を制御する。
【００６５】
本体制御部９は、例えば、弱、中および強からなる３つの運転モードを有する。それぞれの運転モードは、弱モード＜中モード＜強モードの関係で予め設定された電動送風機８の入力値を有する。そして、本体制御部９は、起動スイッチ２４ｂが運転開始操作を受け取る都度、運転モードを切り換え第一スイッチング素子７３のスイッチング制御を行い電動送風機８の入力を変更させる。そして、本体制御部９は、起動スイッチ２４ｂが運転開始操作を受け取ると、第二スイッチング素子７４のスイッチング制御を行い吸込口体制御回路７２に電力の供給を開始する。
【００６６】
吸込口体制御回路７２は、本体制御回路７１から供給される電圧を検出する電源検出部７７と、本体制御回路７１から供給される交流電力を直流電力に変換する吸込口体電源部７８と、吸込口体電源部７８に接続されて電動機３１の入力を変化させるスイッチング回路７９と、加速度検出部５７と、進行方向検出部５９と、スイッチング回路７９のスイッチング制御を行う吸込口体制御部８１（制御部）と、を備える。
【００６７】
電源検出部７７は、本体制御回路７１から供給される電圧の波形情報を検出し、吸込口体制御部８１に出力する。
【００６８】
スイッチング回路７９は、複数のスイッチング素子（図示省略）を有するブリッジ回路である。スイッチング回路７９は、吸込口体制御部８１の制御に応じ電動機３１の入力や回転方向を変化させる。
【００６９】
加速度検出部５７は、吸込口体２６（より詳しくは検出器支持構造４５）に加わる重力加速度または吸込口体２６（より詳しくは検出器支持構造４５）に加わる加速度を検出し、その検出結果を加速度情報として吸込口体制御部８１に出力する。加速度検出部５７は、吸込口体２６の前後方向（Ｘ軸方向）の加速度と、吸込口体２６の上下方向（Ｘ軸方向）の加速度を検出可能なように少なくとも２軸以上の加速度センサ（図示省略）を備える。
【００７０】
進行方向検出部５９は、吸込口体２６の回転部材５８の回転状態を検出し、その検出結果を移動方向情報として吸込口体制御部８１に出力する。
【００７１】
吸込口体制御部８１も、本体制御部９と同様にマイクロコンピュータからなり、中央処理部（図示省略）、メモリ（図示省略）、Ｉ／Ｏ部（図示省略）およびタイマ（図示省略）を備える。メモリは、中央処理部で実行される制御プログラムや、制御プログラムの実行に必要な定数などのデータが予め記憶される。また、メモリは、中央処理部の演算データなどを一時記憶しておくデータ記憶領域ならびに作業領域として使用される。
【００７２】
また、吸込口体制御部８１は、電源検出部７７から入力される電圧の波形情報を読み取り、スイッチング回路７９のスイッチング制御を行い電動機３１の入力や回転方向を制御する。
【００７３】
さらに、吸込口体制御部８１は、本体制御回路７１が商用交流電源Ｅに接続されて本体制御部９による第二スイッチング素子７４のスイッチング制御が開始されると吸込口体電源部７８から通電されて動作可能になる。
【００７４】
このとき、吸込口体制御部８１は、加速度検出部５７の検出結果としての加速度情報および進行方向検出部５９の検出結果としての移動方向情報を読み取って電動機３１の始動、停止、運転時の回転方向および回転速度を制御する。
【００７５】
電気掃除機１は、操作部２４が運転開始操作を受け取ると、本体制御部９によるスイッチング制御によって電動送風機８の入力を予め設定された目標入力値まで徐々に増加させて電動送風機８を始動させるとともに、吸込口体制御回路７２に給電を開始して吸込口体制御部８１による電動機３１の制御を始動させる。
【００７６】
図７は、本発明に係る電気掃除機の運転制御を示したフローチャートである。
【００７７】
図７に示すように、電気掃除機１の吸込口体制御部８１は、加速度検出部５７の検出結果によって吸込口体２６が裏返った姿勢であると判断したとき、電動機３１を停止させる。
【００７８】
また、吸込口体制御部８１は、進行方向検出部５９の検出結果によって吸込口体２６が停止していると判断するとともに、加速度検出部５７の検出結果によって吸込口体２６が停止していると判断したとき電動機３１を停止させる。他方、吸込口体制御部８１は、進行方向検出部５９の検出結果によって吸込口体２６が停止していると判断するとともに、加速度検出部５７の検出結果によって吸込口体２６が走行方向に移動していると判断したとき電動機３１を回転させる。
【００７９】
さらに、吸込口体制御部８１は、進行方向検出部５９の検出結果によって吸込口体２６が走行していると判断するとともに、加速度検出部５７の検出結果によって吸込口体２６が略平滑な被掃除面（例えば、木床やプラスチック板などの平滑な床）上を走行していると判断したとき、電動機３１を第一回転速度で回転させる。他方、吸込口体制御部８１は、進行方向検出部５９の検出結果によって吸込口体２６が走行していると判断するとともに、加速度検出部５７の検出結果によって吸込口体２６が凹凸な被掃除面（じゅうたんなどの凹凸な床）上を走行していると判断したとき、電動機３１を第一回転速度よりも速い第二回転速度で回転させる。
【００８０】
吸込口体制御部８１による電動機３１の運転制御について詳述する。
【００８１】
先ず、吸込口体制御部８１は、ステップＳ１で加速度検出部５７から吸込口体２６の上下方向の加速度情報を読み取る。
【００８２】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ２で吸込口体２６が裏返っているか否かを判断する。吸込口体制御部８１は、吸込口体２６が裏返っていると判断した場合はステップＳ３に進み、その他の場合はステップＳ４に進む。具体的には、吸込口体制御部８１は、ステップＳ１で読み取った加速度情報によって、吸込口体２６の上方に向かう加速度を検出したときに吸込口体２６が裏返っていると判断し、その他の場合は吸込口体２６が裏返っていないと判断する。この吸込口体２６の上方に向かう加速度は、もっぱら重力加速度を検出するものである。そこで、吸込口体２６が裏返っているか否かの判断は、加速度検出部５７によって検出される吸込口体２６の上下方向の加速度の向きのみに限られず、その大きさ（吸込口体２６の上方向に向かう加速度の大きさ）を考慮しても良い。
【００８３】
吸込口体制御部８１は、ステップＳ３で電動機３１を停止してステップＳ１に戻る。なお、吸込口体制御部８１は、電動機３１が回転していれば回転を停止し、電動機３１が停止していればその状態を維持する。
【００８４】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ４で進行方向検出部５９から吸込口体２６の移動方向情報を読み取る。
【００８５】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ５で吸込口体２６が前方に移動しているか否かを判断する。吸込口体制御部８１は、吸込口体２６が前方に移動していると判断した場合はステップＳ６に進み、その他の場合はステップＳ７に進む。具体的には、吸込口体制御部８１は、ステップＳ４で読み取った移動方向情報によって、吸込口体２６の前進距離が予め定めた閾値（例えば、約１０ｃｍ）を超えたときに吸込口体２６が前方に移動していると判断する。この吸込口体２６の前進距離は、移動方向情報から算出するものである。
【００８６】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ６でスイッチング回路７９を制御して電動機３１を回転させて回転清掃体４２を正転させてステップＳ９に進む。
【００８７】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ７で吸込口体２６が後方に移動しているか否かを判断する。吸込口体制御部８１は、吸込口体２６が後方に移動していると判断した場合はステップＳ８に進み、その他の場合はステップＳ１３に進む。具体的には、吸込口体制御部８１は、ステップＳ４で読み取った移動方向情報によって、吸込口体２６の後退距離が予め定めた閾値（例えば、約１０ｃｍ）を超えたときに吸込口体２６が後方に移動していると判断する。この吸込口体２６の後退距離は、移動方向情報から算出するものである。
【００８８】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ８でスイッチング回路７９を制御して電動機３１を回転させて回転清掃体４２を逆転させる。
【００８９】
ここで、回転清掃体４２の正転とは、回転清掃体４２の回転によって吸込口体２６に前進方向の走行駆動力を発生させる方向に回転清掃体４２を回転させることであり、他方、回転清掃体４２の逆転とは、吸込口体２６に後退方向の走行駆動力を発生させる方向に回転清掃体４２を回転させることである。
【００９０】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ９で加速度検出部５７から吸込口体２６の上下方向の加速度情報を読み取る。
【００９１】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ１０で吸込口体２６（より詳しくは、より詳しくは検出器支持構造４５）の振動加速度が予め定めた加速度閾値よりも大きいか否かを判断する。吸込口体制御部８１は、吸込口体２６（より詳しくは、より詳しくは検出器支持構造４５）の振動加速度が予め定めた加速度閾値よりも大きい場合はステップＳ１１に進み、その他の場合はステップＳ１２に進む。具体的には、吸込口体制御部８１は、ステップＳ９で読み取った加速度情報に基づいて吸込口体２６の上下方向の振動加速度（例えば、加速度の実行値）を算出して、この振動加速度と予め定めた加速度閾値とを比較して大小関係を判断する。
【００９２】
なお、振動加速度は、被掃除面から入力される変位励振に対して吸込口体２６に弾性的に支持された検出器支持構造４５の応答加速度である。また、加速度閾値は、木床やプラスチック板などの平滑な被掃除面を励振源にした場合と、じゅうたんなどの凹凸な被掃除面を励振源にした場合と、を区別可能な適宜の値に設定される。そして、吸込口体制御部８１は、振動加速度が加速度閾値よりも大きい場合は吸込口体２６が凹凸な被掃除面上を走行していると判断してステップＳ１１に進み、その他の場合は吸込口体２６が略平滑な被掃除面上を走行していると判断してステップＳ１２に進む。
【００９３】
吸込口体制御部８１は、ステップＳ１１でスイッチング回路７９を制御して電動機３１の回転速度を第二回転速度に設定して回転清掃体４２を回転させてステップＳ１に戻る。
【００９４】
吸込口体制御部８１は、ステップＳ１２でスイッチング回路７９を制御して電動機３１の回転速度を第一回転速度に設定して回転清掃体４２を回転させてステップＳ１に戻る。
【００９５】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ１３で加速度検出部５７から吸込口体２６の前後方向の加速度情報を読み取る。
【００９６】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ１４で吸込口体２６が前後に移動しているか否かを判断する。吸込口体制御部８１は、吸込口体２６が前後に移動していると判断した場合はステップＳ１５に進み、その他の場合はステップＳ３に戻る。具体的には、吸込口体制御部８１は、ステップＳ１３で読み取った加速度情報によって、吸込口体２６の前後方向に加速度が検出されときに吸込口体２６が前後に移動していると判断する。
【００９７】
次に、吸込口体制御部８１は、ステップＳ１５でスイッチング回路７９を制御して電動機３１を回転させて回転清掃体４２を逆転させてステップＳ１に戻る。
【００９８】
このように構成された本実施形態に係る電気掃除機１によれば、吸込口体２６が持ち上げられて被掃除面に置かれていないとき、または吸込口体２６が裏返っているときに回転清掃体４２を確実に停止させておくことができる。これによって、電気掃除機１は、電動機３１の不要な回転にともなう消費電力を低減できるとともに回転清掃体４２の回転にともなう騒音を低減できる。また、電気掃除機１は、ユーザが吸込口２８に指を突っ込むなどして回転清掃体４２で怪我を負わないよう安全性を高めることができる。
【００９９】
また、電気掃除機１によれば、吸込口体２６を壁際などで前後方向に小刻みに移動させて掃除する場合に、進行方向検出部５９および加速度検出部５７の検出を参照することによってユーザの使用状況を高精度で判別して操作性を向上できる。
【０１００】
さらに、電気掃除機１によれば、吸込口体２６が走行している被掃除面の種類（木床やプラスチック板などの平滑な被掃除面か、じゅうたんなどの凹凸な被掃除面か）に応じて回転清掃体４２の回転速度を変化させることができるので、略平坦な被掃除面では電動機３１の不要な高速回転を抑制して消費電力を低減できるとともに、凹凸な被掃除面では、電動機３１の回転速度を上げて集塵力を適宜に向上させることができる。
【０１０１】
したがって、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、吸込口体２６の姿勢および走行状態ならびに吸込口体２６が置かれた被掃除面の種類に応じて操作性および安全性を向上できる。
【０１０２】
なお、本発明に係る電気掃除機は、キャニスタ型の電気掃除機１に限らず、アプライト型、スティック型、あるいはハンディ型などの電気掃除機であってもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１  電気掃除機
２  掃除機本体
３  管部
５  本体ケース
６  車輪
７  塵埃分離集塵部
８  電動送風機
９  本体制御部
１１  電源コード
１２  本体接続口
１４  電源プラグ
１９  接続管
２１  集塵ホース
２２  手元操作管
２３  把持部
２４  操作部
２５  延長管
２６  吸込口体
２４ａ  停止スイッチ
２４ｂ  起動スイッチ
２８  吸込口
２９  回転清掃体
３１  電動機
３３  本体部
３４  接続管部
３６  吸込室
３７  ケース
３８  バンパ部
３９  軸受保持部
４１  軸受
４２  回転清掃体
４３  駆動部
４５  検出器支持構造
４６  吸込口体制御部
４８  下ケース
４９  上ケース
５１ａ  機器収容室
５１ｂ  機器収容室
５２  回転軸
５３  プーリ
５４  ブラシ毛
５２  ベルト
５４  回動接続管部
５５  傾動接続管部
５７  加速度検出部
５８  回転部材
５９  進行方向検出部
６１  検出器ケース
６２  弾性部材
６３  開口
６５  開放区画
６６  閉鎖区画
６８  従動輪
６９  反射ローラ
７１  本体制御回路
７２  吸込口体制御回路
７３  第一スイッチング素子
７４  第二スイッチング素子
７５  本体電源部
７７  電源検出部
７８  吸込口体電源部
７９  スイッチング回路
８１  吸込口体制御部
【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】
2011136023.tif 000008
【図７】
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