(57)【要約】【課題】塵埃検知に用いる光の波長を塵埃の検知感度設定に応じて選択できる機能を有する電気掃除機を提供する。【解決手段】塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光手段１と、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２と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段６と、その設定値に応じて発光手段１や受光手段２の光の波長の透過度を設定する波長設定手段８とを設け、設定感度に応じて発光手段１や受光手段２で使用する光の波長を変更でき、細塵でも確実に検知することができる。【選択図】図２
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【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発光手段または／および受光手段の光の波長を設定する波長設定手段とを設け、設定感度に応じて発光手段または／および受光手段で使用する光の波長を選択できる電気掃除機。
【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、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発光手段または／および受光手段の光の波長に対する指向特性を設定する指向特性設定手段とを設け、設定感度に応じて発光手段または／および受光手段で使用する光の波長に対して指向特性を選択できる電気掃除機。
【請求項３】
波長設定手段または指向特性設定手段として透過する光の波長が異なる光学フィルタを設け、設定感度に応じて光学フィルタを切り替える請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】
波長設定手段または指向特性設定手段として光の透過経路を異なるように設定する光学フィルタを設け、設定感度に応じて光学フィルタを切り替える請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項５】
光学フィルタを複数設けた請求項３または４記載の電気掃除機。
【請求項６】
ピーク波長が異なる複数の発光手段と、受光感度のピーク波長の異なる複数の受光手段と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段とを設け、前記感度設定手段の設定値に応じて使用する発光手段と受光手段を選択設定することによって発光手段および受光手段で使用する光の波長を選択できる電気掃除機。
【請求項７】
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１〜６いずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項８】
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７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６および図７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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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おり、  例えば下記特許文献のようなファジー推論方式が示されている（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】
【００１０】
しかしながら、前記従来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、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。
【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、ユーザーの要求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発光手段または／および受光手段の光の波長を設定する波長設定手段とを設け、設定感度に応じて発光手段または／および受光手段で使用する光の波長を選択できるように構成したもので、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、ユーザーの希望の感度に合わせて波長設定手段にて発光手段や受光手段で使用する波長を選択できるので、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発光手段または／および受光手段の光の波長を設定する波長設定手段とを設け、設定感度に応じて発光手段または／および受光手段で使用する光の波長を選択でき、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、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発光手段または／および受光手段の光の波長に対する指向特性を設定する指向特性設定手段とを設け、設定感度に応じて発光手段または／および受光手段で使用する光の波長に対して指向特性を選択でき、細塵でも確実に検知することができる。
【００１７】
第３の発明は、波長設定手段、指向特性設定手段として透過する光の波長が異なる光学フィルタを設け、設定感度に応じて光学フィルタを切り替えることによって、検知する塵埃の大きさに合わせて光学的により確実に検知できる。
【００１８】
第４の発明は、波長設定手段、指向特性設定手段として光の透過経路を異なるように設定する光学フィルタを設け、設定感度に応じて光学フィルタを切り替えることによって、検知する塵埃の大きさや塵埃の速度に合わせて光学的により確実に検知できる。
【００１９】
第５の発明は、波長設定手段、指向特性設定手段として複数の光学フィルタを設けているので、感度設定の選択肢をより多く増やすことができる。
【００２０】
第６の発明は、ピーク波長が異なる複数の発光手段と、受光感度のピーク波長の異なる複数の受光手段と、塵埃の検知感度を設定する感度設定手段とを設け、前記感度設定手段の設定値に応じて使用する発光手段と受光手段を選択設定することによって発光手段および受光手段で使用する光の波長を選択できるので、例えば高感度（＝細塵検知）設定の場合には、ピーク波長がより短い受発光手段を選択して使用することができるので、検知感度は大きく改善される。
【００２１】
第７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。
【００２２】
第８の発明は、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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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おり、従来よりもピーク波長が短波長側に設定された素子を用いている。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。
【００２６】
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。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回路の構成になっており、感度設定手段６による「高」「中」「低」の選択に応じた電圧が出力される回路（ＳＷ１）と、「高」の時＋５Ｖが、「中」または「低」の時０Ｖ）が出力される回路（ＳＷ２）を有している。
【００２７】
８は前記感度設定手段６の設定値に応じて前記発光手段１または／および受光手段２の光の波長を設定する波長設定手段であり、また同時に光の波長に対する指向特性を設定する指向特性設定手段でもある。本発明では光学フィルタを用いて、透過できる光の波長が異なりまたその光の透過経路も異なるように設定しており、それぞれの設定感度に合わせて８ａ、８ｂおよび８ｃと３種類備えている。
【００２８】
その波長設定手段／指向特性設定手段８の特性を図３に示す。
【００２９】
図３（ａ）は「高」感度用であり、短波長光を通しやすくし、透過経路を小面積に集中するように設定して指向特性を鋭くしている。
【００３０】
同図（ｃ）は「低」感度用であり、長波長光を通しやすくし、透過経路は大面積に集中するように設定して指向特性を広げている。
【００３１】
同図（ｂ）は「中」感度用であり、いずれも上記の「高」感度用と「低」感度用の中間設定としている。
【００３２】
これら３種類の波長設定手段／指向特性設定手段８は、同図のように円形（斜線部）の固定枠内に光学フィルタを設けた構成で、その固定枠は前記感度設定手段６の設定に連動して、受光手段２の受光面上に配置設定されるように感度設定手段６と繋がっている。
【００３３】
例えば、感度設定手段６を「高」感度に合わせると、波長設定手段／指向特性設定手段８は受光手段２の受光面上に８ａが、感度設定手段６を「低」感度に合わせると、波長設定手段／指向特性設定手段８は受光手段２の受光面上に８ｃが配置設定されるように構成している。
【００３４】
微分手段５の出力信号は比較手段１２に入力される。
【００３５】
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受光手段２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。
【００３６】
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。
【００３７】
感度設定手段６を「高」感度に合わせた場合には、波長設定手段／指向特性設定手段８は受光手段２の受光面上に、短波長光を通しやすく、透過経路を小面積に集中するように設定して指向特性を鋭くした光学フィルタ８ａが配置されるので、塵埃の検知感度を高感度に設定できる。
【００３８】
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。
【００３９】
感度設定手段６を「低」感度に合わせた場合には、波長設定手段／指向特性設定手段８は受光手段２の受光面上に、長波長光を通しやすく、透過経路は大面積に集中するように設定して指向特性を広げた光学フィルタ８ｃが配置設定されるので、塵埃の検知感度を低感度に設定できる。電動送風機１３の入力は設定入力のまま変化はない。
【００４０】
感度設定手段６を「中」感度に合わせた場合には、波長設定手段／指向特性設定手段８は受光手段２の受光面上に、光学フィルタ８ｂが配置設定され、塵埃の検知感度を中感度に設定できる。この場合も電動送風機１３の入力は設定入力のまま変化はない。すなわち、本発明によれば感度設定手段６と連動した波長設定手段／指向特性設定手段８の光学フィルタの光学的特性によって、光自体の検知レベルを変化させることにより、検知感度を変化させることができる。
【００４１】
なお、本実施例では光学フィルタを発光手段１の発光面上に配置するようにしたが、受光手段２の受光面上に配置しても良いし、また受発光手段ともに配置できるように構成しても良い。
【００４２】
同様に本実施例では光学フィルタは波長設定手段と指向特性設定手段の機能を同時に備えたが、いずれか一方の機能だけでも構わない。
【００４３】
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。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。
【００４４】
（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施の形態における電気掃除機の要部断面図を、図５は同電気掃除機の回路ブロック図を示す。なお、前記実施の形態１と同一部分については同一符号を付し、ここではその説明は省略する。
【００４５】
図４および図５において、発光手段１５および１６はともに発光手段、１７および１８はともに受光手段１７および１８とで構成され、発光手段１５のピーク波長は長波長光のものを、同１６のピーク波長は短波長光のものを用いており、各々のピーク波長に対応したピーク波長を有する受光手段として、長波長光用として１７を短波長光用として１８を備えている。
【００４６】
そして感度設定手段６の設定値によって、使用する発光手段として１５か１６と受光手段として１７か１８を選択し、発光手段１５と受光手段１７の組合せか発光手段１６と受光手段１８の組合せのいずれかを設定するように構成しており、「高」感度設定の場合にはピーク波長がより短い発光手段１６と受光手段１８を選択し、「低」感度設定の場合には発光手段１５と受光手段１７を選択することができる。
【００４７】
以上のように構成した電気掃除機は、前記実施の形態１記載と同様に検知感度は大きく改善される。
【００４８】
また本発明では、短波長光用と長波長光用の受発光手段を組合せたが、赤外線帯域だけでなくても良く、例えば紫外線帯域と赤外線帯域の手段同士を組合せても良い。
【００４９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、従来よりもピーク波長が短波長側に設定された素子を用いており、感度設定手段にてユーザーが希望の感度に合わせ、これに応じて波長設定手段にて発光手段や受光手段で使用する波長を選択できるので、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】
【００５１】
【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】（ａ）同電気掃除機の「高」感度用光学フィルタ及び特性図（ｂ）同電気掃除機の「中」感度用光学フィルタ及び特性図（ｃ）同電気掃除機の「低」感度用光学フィルタ及び特性図
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電気掃除機の要部断面図
【図５】同電気掃除機の回路ブロック図
【図６】従来の電気掃除機の概観図および要部断面図
【図７】同電気掃除機の回路ブロック図
【符号の説明】
【００５２】
１、１５、１６  発光手段
２、１７、１８  受光手段
６    感度設定手段
８    波長設定手段／指向特性設定手段
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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【図６】
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【図７】
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