(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光手段と、前記発光手段の光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光手段と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段と、前記感度設定手段の設定値に応じて前記受光手段の出力信号に周波数特性を設定する周波数特性設定手段とを設け、設定感度に応じて受光手段からの出力信号の周波数特性を変更できる電気掃除機。
【請求項２】
塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光手段と、前記発光手段の光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光手段と、前記受光手段の出力信号に周波数特性を段階的に設定する周波数特性設定手段と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段と、前記感度設定手段の設定値に応じて前記周波数特性設定手段の段数を設定する周波数特性段数設定手段とを設け、設定感度に応じて受光手段からの出力信号の周波数特性を選択できる電気掃除機。
【請求項３】
塵埃を吸引する電動送風機を設け、感度設定手段の設定感度に応じて前記電動送風機の入力を変更する請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
感度設定手段の設定感度が高感度の場合は電動送風機を低入力にする請求項３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、電気掃除機において、特に塵埃の検知感度設定に応じた信号処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年電気掃除機は、光を用いた塵埃検知機能付き掃除機が多く用いられており、図４および図５のような構成が一般的である。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図において、床面側の吸込口８１から掃除機本体側の吸込口８２に至る吸込通路８３中に発光手段（発光ダイオード）８４を設け、この発光手段８４に対向して受光手段（フォトトランジスタ）８５を設けて発光手段８４の光を受光している。これら受発光手段には一般的に赤外光を用いており、それらのピーク波長は約８００ｎｍ〜９００ｎｍ（０．８μｍ〜０．９μｍ）である。塵埃の大きさは数十μｍ、細塵でも数μｍ程度であるが、塵埃よりも波長の短い赤外光を塵埃の通路に放射している。
【０００４】
吸込通路８３を流れる空気中に塵埃が含まれていると、赤外光と塵埃の大きさの関係から発光手段８４からの光はその塵埃により遮断され、受光手段８５の受光量は減少し、出力電圧は増加する。その後塵埃の通過により、出力電圧は減少する。
【０００５】
その結果微分手段９０の出力電圧はいったん減少した後増加するので、比較手段９４の出力電圧は、塵埃が通過するごとにいったん０Ｖになり再び５Ｖに戻る。
【０００６】
この比較手段９４の出力は演算手段９５に入力され、電動送風機９６の入力を変化させるように演算手段９５は動作する。
【０００７】
なお発光手段８４および受光手段８５は塵埃による汚れ防止や導電性塵埃侵入などによる故障防止のため、ホルダー９８および９９に挿入されている。
【０００８】
なお、塵埃量に応じて電動送風機の入力変化をファジー推論する方式も用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９５６２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の電気掃除機では、塵埃は上記のように数μｍ〜数十μｍと様々な大きさがあり、またそれらは吸引風にのって高速で移動しているので、それら全てを検知することは困難であった。
【００１０】
また、前記のようなファジー推論などは検知した塵埃の信号に対する処理や演算をどのように行うかという方式であり、特に検知後の処理に関するものであり、検知感度の向上に関する技術ではない。
【００１１】
最近は健康志向の高まりから、従来は標準と考えていた数十μｍの大きさの塵埃から、もっと細かい数μｍの塵埃までも検知できる更に高感度な検知機能を有する塵埃検知機能が求められているが、従来の構成では確実な検知向上は困難であり、ユーザーの要望するより高感度に対応できないと言った課題があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、細塵でも確実に検知することができる電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光手段と、前記発光手段の光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光手段と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段と、前記感度設定手段の設定値に応じて前記
受光手段の出力信号に周波数特性を設定する周波数特性設定手段とを設け、設定感度に応じて受光手段からの出力信号の周波数特性を選択できる構成としたもので、これによって細塵でも確実に検知することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電気掃除機は、受光手段からの信号に対してユーザーの希望の感度に応じた周波数特性を周波数特性設定手段にて選択できるので、不要な帯域の信号を除去することによって、ユーザー要望の高い数μｍの細塵など従来は確実な検知が困難だった塵埃までも確実に検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明は、塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光手段と、前記発光手段の光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光手段と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段と、前記感度設定手段の設定値に応じて前記受光手段の出力信号に周波数特性を設定する周波数特性設定手段とを設け、設定感度に応じて受光手段からの出力信号の周波数特性を選択でき、これによって細塵でも確実に検知することができる。
【００１６】
第２の発明は、塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光手段と、前記発光手段の光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光手段と、前記受光手段の出力信号に周波数特性を段階的に設定する周波数特性設定手段と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段と、前記感度設定手段の設定値に応じて前記周波数特性設定手段の段数を設定する周波数特性段数設定手段とを設け、設定感度に応じて受光手段からの出力信号の周波数特性を選択でき、これによって細塵でも確実に検知することができる。
【００１７】
第３の発明は、塵埃を吸引する電動送風機を設け、感度設定手段の設定値に応じて電動送風機の入力を決定するので入力に応じた塵埃検知を行なうことができ、塵埃検知能力を向上させた状態で電動送風機の入力を制御できる。
【００１８】
第４の発明は、感度設定手段の設定感度が高感度の場合は電動送風機を低入力にすることによって、風速が低下し、より塵埃検知能力を向上できる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の要部断面図を、図２は同電気掃除機の回路ブロック図を示す。
【００２１】
図１および図２において、１は塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光手段で、本発明では赤外発光ダイオードを用いている。２は前記発光手段１の光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光手段で、本発明では赤外光にピーク波長を持つフォトトランジスタを用いている。そして前記発光手段１および受光手段２はいずれもホルダー３および４に挿入されている。また前記受光手段２の出力信号は変化分を検知する微分手段５に入力されている。
【００２２】
６は塵埃の検知感度を設定する感度設定手段で、ユーザーによって「高」「中」「低」の三段階の感度設定ができるように、スイッチを把握手部７に設けている。このスイッチは２連になっており、「高」（＋５Ｖ）か「中」または「低」（いずれも０Ｖ）かを同時に出力している。
【００２３】
９は前記微分手段５の出力信号の周波数成分のうち、前記感度設定手段６の設定値に応じたカットオフ周波数を設定する周波数特性設定手段であり、本発明では（所定周波数以上はカットする）ローパスフィルタを構成している。
【００２４】
１０はカットオフ周波数以上の除去率を設定する周波数特性段数設定手段であり、一段では６ｄＢ／ｏｃｔの除去率を有するので、二段では１２ｄＢ／ｏｃｔ、三段では１８ｄＢ／ｏｃｔとなり、段数を増やすほど除去率が高くなるので、必要な周波数成分のみを検出することができる。
【００２５】
一段では６ｄＢ／ｏｃｔの除去率を有するので、二段では１２ｄＢ／ｏｃｔ、三段では１８ｄＢ／ｏｃｔとなり、段数を増やすほど除去率が高くなるので、必要な周波数成分のみを検出することができる。
【００２６】
この周波数特性設定手段９からの出力信号は増幅度設定手段１１に入力され、必要な周波数成分はより増幅される。
【００２７】
図３に、この増幅度設定手段からの出力設定状況を示しており、（ａ）は「高」感度：１０ｋＨｚ、八段４８ｄＢ／ｏｃｔ、１００倍、（ｂ）は「中」感度：  ５ｋＨｚ、四段２４ｄＢ／ｏｃｔ、  ５０倍、（ｃ）は「低」感度：  ２ｋＨｚ、二段１２ｄＢ／ｏｃｔ、  ２０倍を示している。
【００２８】
すなわち、感度設定手段６を「高」感度に合わせると、周波数設定手段９は微分手段５の出力信号のうち１０ｋＨｚ以上の成分は除去し、同様に「低」感度設定では２ｋＨｚ以上の成分はカットするので、「高」感度設定にした場合が最も高い周波数成分まで採用し、１００倍に増幅するが、周波数特性段数が八段と多いので、不要な周波数成分は出力されない。
【００２９】
増幅度設定手段１１の出力信号は前記感度設定手段６により選択されて比較手段１２に入力される。
【００３０】
また１３は塵埃を吸引する電動送風機、１４は演算手段であり前記感度設定手段６からの出力に応じて電動送風機１３の入力を変更するように制御を行なっている。本発明では、設定感度が「高」感度設定の場合には５Ｖが入力され、電動送風機１３を設定値よりもやや低入力にするように制御している。
【００３１】
以上のように構成した電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３２】
感度設定手段６を「高」感度に合わせた場合には、周波数特性設定手段９、周波数特性段数設定手段１０および増幅度設定手段１１はそれぞれ１０ｋＨｚで４８ｄＢ／ｏｃｔ、１００倍の増幅度に設定されるので、より高速移動する塵埃（細塵）をも確実に検知できる。
【００３３】
同時に電動送風機１３の入力はやや低入力に設定されるため、塵埃を運ぶ風速は低下し、受発光手段を遮る時間が増加することから、検知しやすくなる。これらによって、塵埃の検知精度は従来よりも向上することができる。
【００３４】
逆に感度設定手段６を「低」感度に合わせた場合には、周波数特性設定手段９、周波数特性段数設定手段１０および増幅度設定手段１１はそれぞれ２ｋＨｚで６ｄＢ／ｏｃｔ、２０倍に設定されるので、「高」設定時のように１０ｋＨｚまでの周波数は検知できないしその増幅度も低いため、見かけ上感度が低下したような動作となる。電動送風機１３の
入力は設定入力のまま変化はない。
【００３５】
すなわち、本発明によれば感度設定手段６と連動して周波数特性設定手段９、周波数特性段数設定手段１０および増幅度設定手段１１が設定できるので、受光手段２の出力信号を設定感度に連動させて必要周波数成分のみを抽出・増幅して演算処理することができるので、検知感度を変化させることができる。
【００３６】
なお、本実施例では周波数特性設定手段９として所定の周波数以上の帯域をカットするローパスフィルタを用いたが、所定の周波数帯域のみを通過させるバンドパスフィルタを用いて、設定感度に応じて、周波数帯域の上限値のみならず下限値をも設定しても良いし、増幅度設定手段１１との組合せによって、特定の周波数や周波数帯域のみ増幅度を変化させても良い。
【００３７】
また、本実施例ではまず周波数特性設定手段９を微分手段５の後段に設置したが、増幅度設定手段１１を設置しても良い。
【００３８】
また、本実施例では「高」感度設定時のみ電動送風機１３の入力を低下させたが、設定感度に応じて電動送風機１３の入力を変化させても良い。
【００３９】
さらに、検知感度の設定を電動送風機１３の設定入力に連動させても良いし、設定入力設定を検知感度設定に置き換えても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、感度設定手段にてユーザーが希望の感度に合わせ、これに応じて周波数特性設定手段、周波数特性段数設定手段および増幅度設定手段にて受光手段で検知した信号のうち使用する帯域の周波数（波長）を選択・増幅できるので、数μｍの細塵など従来検知精度向上が困難だった大きさの塵埃までも確実に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電気掃除機の要部断面図
【図２】同電気掃除機の回路ブロック図
【図３】同電気掃除機の設定感度に応じた増幅度−周波数特性図
【図４】従来の電気掃除機の概観図および要部断面図
【図５】同電気掃除機の回路ブロック図
【符号の説明】
【００４２】
１    発光手段
２    受光手段
６    感度設定手段
９    周波数特性設定手段
１０  周波数特性段数設定手段
１１  増幅度設定手段
１３  電動送風機
【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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