(57)【要約】【課題】掃除機が使用された期間が長期間にわたる場合でも、感度を適切に調節する。【解決手段】ごみ検出回路１００は、発光素子１１２と、受光すると通電する受光素子１１４と、第１の調節部と、第２の調節部と、マイクロコンピュータ１１０とを含む。第１の調節部は、受光素子１１４が通電する電流を調節する。第２の調節部は、発光素子１１２に通電する電流を調節する。マイクロコンピュータ１１０は、受光素子１１４の通電の有無に基づき、受光素子１１４が受光したか否かを検知し、受光素子１１４が受光したことを検知するまで、受光素子１１４が通電できる電流が減少するように、第１の調節部を制御し、受光素子１１４が受光したことを検知するまで、発光素子１１２に通電する電流が増加するように、第２の調節部を制御し、発光素子１１２から受光素子１１４への光が途絶えたことを検知すると、光が途絶えたことを表わす信号を生成し、出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
受光すると通電する受光素子と、
前記受光素子が通電する電流を調節するための第１の調節手段と、
前記発光素子に通電する電流を調節するための第２の調節手段と、
前記第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記受光素子の通電の有無に基づき、前記受光素子が受光したか否かを検知するための検知手段と、
前記発光素子に電流が通電し、かつ前記受光素子が通電できるように、前記第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための第１の手段と、
前記発光素子からの光を前記受光素子が受光できる場合、前記受光素子が受光したことを前記検知手段が検知するまで、前記受光素子が通電できる電流が減少するように、前記第１の調節手段を制御するための第２の手段と、
前記受光素子が受光したことを前記検知手段が検知するまで、前記発光素子に通電する電流が増加するように、前記第２の調節手段を制御するための第３の手段と、
前記発光素子から前記受光素子への光が途絶えたことを前記検知手段が検知すると、第１の信号を生成するための第１の生成手段と、
前記第１の信号を出力するための第１の出力手段とを含む、ごみ検出回路。
【請求項２】
前記ごみ検出回路は、前記発光素子と受光素子との間に塵芥を通過させるための通過手段をさらに含み、
前記第１の手段は、前記塵芥の通過が停止している期間に前記第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段を含み、
前記第２の手段は、前記塵芥の通過が停止している期間に前記発光素子からの光を前記受光素子が受光できる場合、前記第１の調節手段を制御するための手段を含み、
前記第３の手段は、前記塵芥の通過が停止している期間であって前記受光素子が受光したことを前記検知手段が検知するまでの期間、前記第２の調節手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項３】
前記第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段は、電源の投入後であって前記塵芥の通過の開始前である初期期間に前記第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段を含み、
前記第１の調節手段を制御するための手段は、前記初期期間に前記発光素子からの光を前記受光素子が受光できる場合、前記第１の調節手段を制御するための手段を含み、
前記第３の手段は、前記初期期間のうち前記受光素子が受光したことを前記検知手段が検知するまでの期間、前記第２の調節手段を制御するための手段を含む、請求項２に記載のごみ検出回路。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記発光素子からの光を前記受光素子が受光できる前に前記受光素子が受光したことを前記検知手段が検知した場合、第２の信号を生成するための第２の生成手段と、
前記第２の信号を出力するための第２の出力手段とをさらに含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項５】
前記検知手段は、前記受光素子にかかる電圧を検知するための手段を含み、
前記制御手段は、
前記受光素子が受光したことを前記検知手段が検知した後、前記発光素子に通電する電流の増加および前記受光素子が通電できる電流の減少の少なくとも一方が生じるように、前記第１の調節手段および第２の調節手段の少なくとも一方を制御するための第４の手段と、
前記第４の手段による制御の際、前記受光素子にかかる電圧が一定のままであれば、第３の信号を生成するための第３の生成手段と、
前記第３の信号を出力するための第３の出力手段とをさらに含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記受光素子が通電する電流が第１の閾値以下で、かつ前記発光素子に通電する電流が第２の閾値以上になっても、前記受光素子が受光したことを前記検知手段が未検知の場合、第４の信号を生成するための第４の生成手段と、
前記第４の信号を出力するための第４の出力手段とをさらに含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記発光素子に通電する電流を表わす情報と前記受光素子が通電できる電流を表わす情報とを記憶するための記憶手段と、
電源の投入後、前記受光素子が受光したことを前記検知手段が最初に検知した時点である特定時点に前記発光素子に通電する電流を表わす情報と、前記特定時点に前記受光素子が通電できる電流を表わす情報とを記憶するように、前記記憶手段を制御するための第５の手段とをさらに含み、
前記第１の手段は、前記電源の再投入後、前記記憶手段が記憶した情報に対応するように、前記第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項８】
前記第２の手段は、前記発光素子に通電すると、前記第１の調節手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項９】
前記第１の調節手段を制御するための手段は、前記受光素子が受光したことを前記検知手段が未検知の期間に前記発光素子に通電すると、前記第１の調節手段を制御するための手段を含む、請求項８に記載のごみ検出回路。
【請求項１０】
前記第３の手段は、前記受光素子が通電できる電流が第３の閾値以下になっても、前記受光素子が受光したことを前記検知手段が未検知の場合、前記第２の調節手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項１１】
前記第１の調節手段は、前記受光素子にそれぞれ直列に接続され、かつ互いに並列に接続された、複数の第１の抵抗を含み、
前記第２の手段は、前記複数の第１の抵抗に通電する電流を制御するための手段を含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【請求項１２】
前記第２の調節手段は、
前記発光素子にそれぞれ直列に接続され、互いに並列に接続され、かつ接地された複数の第２の抵抗と、
前記複数の第２の抵抗にそれぞれ接続され、かつ前記発光素子に通電する電流を前記複数の第２の抵抗へ導入する、複数のスイッチング素子とを含み、
前記第３の手段は、前記複数のスイッチング素子を制御するための手段を含む、請求項１に記載のごみ検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ごみ検出回路に関し、特に、感度のバラツキや汚れによる感度の低下を調整できるごみ検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、一般的な掃除機に搭載される一般的なごみ検出回路を表わす図である。一般的なごみ検出回路の場合、受光素子１１４の位置と発光素子１１２の位置とのバラツキや受光素子１１４の感度と発光素子１１２の感度とのバラツキを補正するため、発光素子１１２の光電流を図示しない可変抵抗器などによって調整する必要があった。このため、光電流の調整に多くの労力を作業者が費やすという問題点や、調整ミスが多く発生するという問題点があった。また、掃除機の使用が開始された後、受光素子１１４や発光素子１１２にごみが付着したり、それらの素子の表面に傷が発生したりすることにより、ごみセンサの感度が低下するという問題点もあった。特許文献１および特許文献２は、これらの問題を解決する発明である。
【０００３】
特許文献１は、電気掃除機の吸込空気流路内に対向して設けられた発光素子、受光素子、増幅回路を有する塵埃センサ部と、電動送風機の電力制御装置と、吸込空気流路内面に発生する塵埃付着などの汚れによる発光素子の輝度低下を検出する回路と、この回路の出力に基づいて塵埃センサ部の感度が一定になるように補正する回路とを備え、塵埃センサ部からの信号で電気送風機の電力を制御するように構成した電気掃除機の電力制御装置を開示する。
【０００４】
特許文献１に開示された発明によると、発光素子からの光量低下により受光素子の動作点が移動しても、塵埃センサ部において一定の感度を得ることができる。
【０００５】
特許文献２は、ごみセンサの多段階の感度に対応する電圧調節信号を出力し、真空掃除機のシステム全体を制御するマイコンと、マイコンからの電圧調節信号を入力し、この信号をアナログ電圧信号に変換するディジタル／アナログ変換部と、マイコンからの電圧調節信号を入力し、ディジタル／アナログ変換部の電圧が可変されるように調節する電圧調節部と、電圧調節部の出力電流を増幅してごみセンサに出力する電圧フロアと、ごみセンサの多段階の感度に相応するゴミ量の感知信号をマイコンに出力するゴミ信号生成部とを含む真空掃除機用ごみセンサの異常検出装置を開示する。
【０００６】
特許文献２に開示された発明によると、ごみセンサの異常動作を検出して、それに基づく適切な制御を行うことにより、最適の状態で掃除できる。
【特許文献１】特開平２−３０７４１９号公報
【特許文献２】特開平１０−７５９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１および特許文献２に開示された発明では、掃除機が使用された期間が長期間にわたる場合、ごみセンサの感度を適切に調節できないことがあるという問題点がある。掃除機が使用された期間が長期間にわたる場合には、ごみセンサに多くの塵埃が付着しているためである。
【０００８】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、掃除機が使用された期間が長期間にわたる場合であっても、感度を適切に調節できるごみ検出回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある局面にしたがうと、ごみ検出回路は、発光素子と、受光すると通電する受光素子と、第１の調節手段と、第２の調節手段と、制御手段とを含む。第１の調節手段は、受光素子が通電する電流を調節する。第２の調節手段は、発光素子に通電する電流を調節する。制御手段は、第１の調節手段および第２の調節手段を制御する。制御手段は、検知手段と、第１の手段と、第２の手段と、第３の手段と、第１の生成手段と、第１の出力手段とを含む。検知手段は、受光素子の通電の有無に基づき、受光素子が受光したか否かを検知する。第１の手段は、発光素子に電流が通電し、かつ受光素子が通電できるように、第１の調節手段および第２の調節手段を制御する。第２の手段は、発光素子からの光を受光素子が受光できる場合、受光素子が受光したことを検知手段が検知するまで、受光素子が通電できる電流が減少するように、第１の調節手段を制御する。第３の手段は、受光素子が受光したことを検知手段が検知するまで、発光素子に通電する電流が増加するように、第２の調節手段を制御する。第１の生成手段は、発光素子から受光素子への光が途絶えたことを検知手段が検知すると、第１の信号を生成する。第１の出力手段は、第１の信号を出力する。
【００１０】
また、上述したごみ検出回路は、発光素子と受光素子との間に塵芥を通過させるための通過手段をさらに含むことが望ましい。併せて、第１の手段は、塵芥の通過が停止している期間に第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。併せて、第２の手段は、塵芥の通過が停止している期間に発光素子からの光を受光素子が受光できる場合、第１の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。併せて、第３の手段は、塵芥の通過が停止している期間であって受光素子が受光したことを検知手段が検知するまでの期間、第２の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００１１】
もしくは、上述した第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段は、電源の投入後であって塵芥の通過の開始前である初期期間に第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。併せて、第１の調節手段を制御するための手段は、初期期間に発光素子からの光を受光素子が受光できる場合、第１の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。併せて、第３の手段は、初期期間のうち受光素子が受光したことを検知手段が検知するまでの期間、第２の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００１２】
また、上述した制御手段は、第２の生成手段と、第２の出力手段とをさらに含むことが望ましい。第２の生成手段は、発光素子からの光を受光素子が受光できる前に受光素子が受光したことを検知手段が検知した場合、第２の信号を生成する。第２の出力手段は、第２の信号を出力する。
【００１３】
また、上述した検知手段は、受光素子にかかる電圧を検知するための手段を含むことが望ましい。併せて、制御手段は、第４の手段と、第３の生成手段と、第３の出力手段とをさらに含むことが望ましい。第４の手段は、受光素子が受光したことを検知手段が検知した後、発光素子に通電する電流の増加および受光素子が通電できる電流の減少の少なくとも一方が生じるように、第１の調節手段および第２の調節手段の少なくとも一方を制御する。第３の生成手段は、第４の手段による制御の際、受光素子にかかる電圧が一定のままであれば、第３の信号を生成する。第３の出力手段は、第３の信号を出力する。
【００１４】
また、上述した制御手段は、第４の生成手段と、第４の出力手段とをさらに含むことが望ましい。第４の生成手段は、受光素子が通電する電流が第１の閾値以下で、かつ発光素子に通電する電流が第２の閾値以上になっても、受光素子が受光したことを検知手段が未検知の場合、第４の信号を生成する。第４の出力手段は、第４の信号を出力する。
【００１５】
また、上述した制御手段は、記憶手段と、第５の手段とをさらに含むことが望ましい。記憶手段は、発光素子に通電する電流を表わす情報と受光素子が通電できる電流を表わす情報とを記憶する。第５の手段は、電源の投入後、受光素子が受光したことを検知手段が最初に検知した時点である特定時点に発光素子に通電する電流を表わす情報と、特定時点に受光素子が通電できる電流を表わす情報とを記憶するように、記憶手段を制御する。併せて、第１の手段は、電源の再投入後、記憶手段が記憶した情報に対応するように、第１の調節手段および第２の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００１６】
また、上述した第２の手段は、発光素子に通電すると、第１の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００１７】
もしくは、上述した第１の調節手段を制御するための手段は、受光素子が受光したことを検知手段が未検知の期間に発光素子に通電すると、第１の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００１８】
また、上述した第３の手段は、受光素子が通電できる電流が第３の閾値以下になっても、受光素子が受光したことを検知手段が未検知の場合、第２の調節手段を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００１９】
また、上述した第１の調節手段は、受光素子にそれぞれ直列に接続され、かつ互いに並列に接続された、複数の第１の抵抗を含むことが望ましい。併せて、第２の手段は、複数の第１の抵抗に通電する電流を制御するための手段を含むことが望ましい。
【００２０】
また、上述した第２の調節手段は、発光素子にそれぞれ直列に接続され、互いに並列に接続され、かつ接地された複数の第２の抵抗と、複数のスイッチング素子とを含むことが望ましい。スイッチング素子は、複数の第２の抵抗にそれぞれ接続され、かつ発光素子に通電する電流を複数の第２の抵抗へ導入する。併せて、第３の手段は、複数のスイッチング素子を制御するための手段を含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るごみ検出回路は、掃除機が使用された期間が長期間にわたる場合であっても、感度を適切に調節できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２３】
図１は、本実施の形態における掃除機の使用状態を示す側面図である。図１では、畳やカーペットなどの床材に付着した汚れを、本実施の形態の掃除機１で処理する工程を示している。掃除機１は、掃除機本体１１と、掃除機本体１１に連結された可撓性パイプ１２と、把持部１３と、把持部１３に連結された連結パイプ１４と、被清掃面の塵埃などを吸引する吸込口体１５とを備えている。
【００２４】
掃除機本体１１は、ごみ検出回路１００と、通過部１０２を含む。通過部１０２は、吸引タービンやその動力となるモータなどにより構成され、かつ後述する発光素子１１２と受光素子１１４との間に塵芥を通過させる装置である。ごみ検出回路１００は、ごみを検知する回路である。把持部１３には、電源スイッチ１６や吸込み風量調節スイッチ１７などが設けられている。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係るごみ検出回路１００の回路図である。図２を参照して、ごみ検出回路１００は、マイクロコンピュータ１１０と、発光素子１１２と、受光素子１１４と、整形装置１１６と、複数の第１の抵抗１１８と、複数の第２の抵抗１２０と、複数のスイッチング素子１２２と、複数の第３の抵抗１２４とを含む。マイクロコンピュータ１１０は、次の部分を制御する。その第１の部分は、第１の抵抗１１８である。その第２の部分は、第２の抵抗１２０、スイッチング素子１２２、および第３の抵抗１２４からなる部分である。マイクロコンピュータ１１０は、通電の有無に基づき、受光素子１１４が受光したか否かを検知する装置でもある。発光素子１１２は、マイクロコンピュータ１１０から電流が供給されると発光する素子である。受光素子１１４は、受光すると通電する素子である。受光素子１１４は、受光素子１１４にそれぞれ直列に接続され、かつ互いに並列に接続された、複数の第１の抵抗１１８によってマイクロコンピュータ１１０に接続されている。整形装置１１６は、信号からノイズを分離したり信号の波形を成形したりする装置である。整形装置１１６の処理により、発光素子１１２と受光素子１１４とによって構成されるごみセンサは、ごみが通過したことをマイクロコンピュータ１１０に正しく通知できる。図２に示された複数の第１の抵抗１１８は、受光素子１１４が通電する電流を調節する「素子の集合体」として動作する。第２の抵抗１２０は、発光素子１１２にそれぞれ直列に接続され、互いに並列に接続され、かつ接地された抵抗である。スイッチング素子１２２は、複数の第２の抵抗１２０にそれぞれ接続され、かつ発光素子１１２に流れる電流を第１の抵抗１１８へ導入する。複数の第２の抵抗１２０と複数のスイッチング素子１２２とによって構成された素子の集合体は、発光素子１１２に流れる電流を調節するように動作する。
【００２６】
マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ１」から「ＯＵＴ１０」までの複数の出力用端子と、「ＩＮ１」および「ＩＮ２」の２つの入力用の端子とを含む。
【００２７】
「ＩＮ１」は、整形装置１１６によって整形された信号を入力する端子である。この信号は、上述したごみセンサがごみを検知したことを表わす。「ＩＮ２」は、ごみセンサの感度を検知するための端子である。「ＩＮ１」および「ＩＮ２」に入力される信号により、マイクロコンピュータ１１０は、受光素子１１４が受光したか否かを検知できる。マイクロコンピュータ１１０は、受光素子１１４にかかる電圧によってそのことを検知する。
【００２８】
ゴミがない場合、発光素子１１２からの光を受光素子１１４が受けると、受光素子１１４のコレクタとエミッタとの間に電流が流れ得る状態になるので、「ＩＮ１」および「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」となる。掃除機１がゴミを吸込んだことによりそのごみがごみセンサを横切った場合、発光素子１１２からの光が受光素子１１４に到達しないので、受光素子１１４のコレクタとエミッタとの間は電流が流れない状態になる。電流が流れない状態において、「ＩＮ１」および「ＩＮ２」における電圧のレベルは「ＨＩＧＨ」となる。なお、本実施の形態において、「電圧のレベル」は、アースに対する端子の電圧の範囲を意味する。本実施の形態において、「電圧のレベル」は、「ＨＩＧＨ」または「ＬＯＷ」と表わされる。これらは、いずれも予め定められた電圧の範囲を表わす。前者は後者より絶対値が大きな電圧の範囲を表わす。たとえば、「ＬＯＷ」が１Ｖから２ボルトまでの範囲を表わすように定められた場合、「ＨＩＧＨ」が表わす電圧の範囲は、３Ｖから５ボルトまでなどといった範囲を表わすように定められる。
【００２９】
「ＯＵＴ１」から「ＯＵＴ３」までは、受光素子１１４に電流を供給する端子である。これらの端子を介して供給される電流は、第１の抵抗１１８を介して受光素子１１４と整形装置１１６と「ＩＮ２」とに供給される。
【００３０】
「ＯＵＴ４」から「ＯＵＴ６」までは発光素子１１２に電流を供給するための信号を出力する端子である。これらの端子はそれぞれスイッチング素子１２２のベースに接続されている。それらのスイッチング素子１２２のエミッタ端子は電源に接続されている。それらのスイッチング素子１２２のコネクタ端子はアースされている。これにより、「ＯＵＴ４」から「ＯＵＴ６」までの各端子がそれぞれ電流を流すと、スイッチング素子１２２が電流を流す。スイッチング素子１２２が電流を流すと、発光素子１１２に電流が供給される。
【００３１】
「ＯＵＴ７」は、発光素子１１２から受光素子１１４への光が途絶えた場合、光が途絶えたことを表わす信号を出力するための端子である。マイクロコンピュータ１１０は、この端子における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」にすることによって、その信号を出力する。
【００３２】
「ＯＵＴ８」は、発光素子１１２および受光素子１１４の少なくとも一方に異常が発生したことを表わす信号を出力するための端子である。マイクロコンピュータ１１０は、この端子における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」にすることによって、その信号を出力する。その信号は、受光素子１１４が通電する電流がある閾値以下で、かつ発光素子１１２に流れる電流が別の閾値以上になっても、受光素子１１４が受光したことをマイクロコンピュータ１１０が未検知の場合に出力される。
【００３３】
「ＯＵＴ９」は、使用の際ごみセンサにごみが付着したこと、またはごみセンサが故障したことを表わす信号を出力するための端子である。マイクロコンピュータ１１０は、この端子における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」にすることによって、その信号を出力する。その信号は、次に述べる要件を満たす場合に出力される。その要件とは、次に述べる制御を行っても、受光素子１１４が受光したことをマイクロコンピュータ１１０が未検知であるという要件である。その制御とは、電源の再投入後、マイクロコンピュータ１１０が内蔵する記憶部が記憶した情報に対応するように行う制御である。この制御は、後述する第１の種類の流れ道と第２の種類の流れ道とに対する制御である。
【００３４】
「ＯＵＴ１０」は、後述する第１の種類の流れ道と第２の種類の流れ道との少なくとも一方に異常が発生したことを表わす信号を出力するための端子である。マイクロコンピュータ１１０は、この端子における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」にすることによって、その信号を出力する。その信号は、受光素子１１４が受光したことをマイクロコンピュータ１１０が検知した後、発光素子１１２に流れる電流の増加および受光素子１１４が通電できる電流の減少の少なくとも一方が生じた際、受光素子１１４にかかる電圧が一定のままであれば出力される。
【００３５】
以上のような構造に基づくごみ検出回路の動作について説明する。
マイクロコンピュータ１１０は、電源が投入されると、「ＯＵＴ１」から「ＯＵＴ３」までの端子における電圧のレベルを設定する。マイクロコンピュータ１１０は、自らが内蔵する記憶部が記憶した情報に従い、電圧のレベルを設定する。電圧のレベルの設定は、掃除機１の吸引タービンを起動するための信号を図示しない端子から出力する前に実施される。その記憶部に端子のレベルを表わす情報が記憶されていない場合、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ１」から「ＯＵＴ３」までの端子における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に設定する。これにより、マイクロコンピュータ１１０は、掃除機１の使用がいったん終了し、再度使用されるために電源が再投入されると、自らが内蔵する記憶部が記憶した情報に対応するように、次の２種類の電流の流れ道を制御することとなる。第１の種類の流れ道は、第１の抵抗１１８を通る流れ道である。この流れ道は、複数の経路によって構成されている。第２の種類の流れ道は、それぞれ第２の抵抗１２０、スイッチング素子１２２、および第３の抵抗１２４からなる流れ道である。この流れ道も、複数の経路によって構成されている。
【００３６】
端子における電圧のレベルが設定されると、マイクロコンピュータ１１０は、「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」か否かを判断する。この時点で「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」であることは、ごみ検出回路１００のうちごみセンサを除く部分のどこかに異常があることを表わすので、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ８」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に設定する。これにより、ごみ検出回路１００のうちごみセンサを除く部分のどこかに異常が発生したことを表わす信号がマイクロコンピュータ１１０によって生成され、「ＯＵＴ８」から出力される。
【００３７】
「ＯＵＴ１」から「ＯＵＴ３」までの端子における電圧のレベルが設定された時点で「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＨＩＧＨ」ならば、「ＯＵＴ４」から「ＯＵＴ６」までの端子における電圧のレベルを設定する。
【００３８】
マイクロコンピュータ１１０は、上述した記憶部が記憶した情報に従い、電圧のレベルを設定する。一度ごみセンサが作動した後、後日さらにごみセンサを作動させる場合、通常はごみセンサの感度に変化はない。このため、これにより「ＩＮ１」および「ＩＮ２」における電圧のレベルはいずれも「ＬＯＷ」となるので、掃除機１の通過部１０２を起動することが可能になる。「ＬＯＷ」にならないことは、前回の使用の際ごみセンサにごみが付着したこと、またはごみセンサが故障したことを表わす。この場合、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ９」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に設定する。
【００３９】
上述した記憶部に端子のレベルを表わす情報が記憶されていない場合、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ４」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に設定する。「ＯＵＴ５」から「ＯＵＴ６」までの端子における電圧のレベルは「ＬＯＷ」のままである。これにより、発光素子１１２には、電流が流れる。ここまでの処理により、マイクロコンピュータ１１０は、発光素子１１２に電流が流れ、かつ受光素子１１４に電流が流れ得るように、上述した第１の種類の流れ道と、上述した第２の種類の流れ道とを制御することとなる。
【００４０】
「ＯＵＴ４」における電圧のレベルが「ＨＩＧＨ」になると、マイクロコンピュータ１１０は、「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＨＩＧＨ」か否かを判断する。この時点では、発光素子１１２からの光がごみによって遮られることはないので、発光素子１１２が十分な光を生じさせ、かつ受光素子１１４が十分に感度を有している場合、「ＩＮ１」および「ＩＮ２」における電圧のレベルはいずれも「ＬＯＷ」となる。
【００４１】
発光素子１１２が十分な光を生じていなかったり受光素子１１４の感度が不十分であったりし、かつ上述した記憶部に情報が記憶されていない場合には、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」における電圧のレベルは「ＨＩＧＨ」となる。そこで、「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＨＩＧＨ」の場合、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ１」における電圧のレベルを「ＬＯＷ」にする。これにより、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」に供給される電力は少なくなるので、発光素子１１２が十分な光を生じさせ、かつ受光素子１１４が十分に感度を有している場合、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」における電圧のレベルは「ＬＯＷ」となる。
【００４２】
受光素子１１４の感度が不十分であるなどの理由によって「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」にならなければ、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ２」における電圧のレベルを「ＬＯＷ」にする。これにより、受光素子１１４や「ＩＮ１」や「ＩＮ２」に供給される電流がさらに少なくなるので、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」の感度は向上する。このとき、発光素子１１２が十分な光を生じさせ、かつ受光素子１１４が十分に感度を有している場合、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」における電圧のレベルは「ＬＯＷ」となる。
【００４３】
受光素子１１４の感度が不十分であるなどの理由によって「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」にならなければ、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ３」における電圧のレベルを「ＬＯＷ」にする。すなわち、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」に流れる電流を順次減少させるため、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ１」や「ＯＵＴ２」や「ＯＵＴ３」における電圧のレベルを順次「ＬＯＷ」にする。これにより、受光素子１１４や「ＩＮ１」や「ＩＮ２」に供給される電流がさらに少なくなるので、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」の感度は向上する。このとき、発光素子１１２が十分な光を生じさせ、かつ受光素子１１４が十分に感度を有している場合、「ＩＮ１」や「ＩＮ２」における電圧のレベルは「ＬＯＷ」となる。
【００４４】
ここまでの制御により、マイクロコンピュータ１１０は、発光素子１１２からの光を受光素子１１４が受光できる場合、受光素子１１４が受光したことをマイクロコンピュータ１１０自身が検知するまで、受光素子１１４が通電できる電流が順次減少するように、上述した第１の種類の流れ道を制御することとなる。
【００４５】
受光素子１１４の感度が悪いなどの理由により、「ＯＵＴ１」における電圧のレベルから「ＯＵＴ３」における電圧のレベルまでを「ＬＯＷ」にしても「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」にならなければ、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ５」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」にする。これにより、この端子に接続されたスイッチング素子１２２のコレクタとエミッタとの間に電流が流れるので、発光素子１１２に供給される電流は多くなる。電流が多くなるので、発光素子１１２が生じさせる光は多くなる。
【００４６】
受光素子１１４の感度が不十分であるなどの理由によって、それでも「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」にならなければ、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ６」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に変更する。すなわち、発光素子１１２に供給される電流を増加させるため、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ５」や「ＯＵＴ６」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」にする。ここまでの制御により、マイクロコンピュータ１１０は、受光素子１１４が受光したことをマイクロコンピュータ１１０自身が検知するまで、発光素子１１２に流れる電流が順次増加するように、上述した第２の種類の流れ道を制御することとなる。
【００４７】
受光素子１１４の感度が不十分であるなどの理由によって、それでも「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」にならなければ、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ８」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に変更する。この変更により、発光素子１１２および受光素子１１４の少なくとも一方に異常が発生したことを表わす信号がマイクロコンピュータ１１０によって生成される。また、「ＯＵＴ８」からその信号が出力される。
【００４８】
「ＯＵＴ８」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に変更する前に「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」になると、マイクロコンピュータ１１０の記憶部は、「ＩＮ２」における電圧のレベルが「ＬＯＷ」になった時の、「ＯＵＴ１」から「ＯＵＴ６」までの端子のレベルを表わす情報を記憶する。その後、マイクロコンピュータ１１０は、上述した第１の種類の流れ道および第２の種類の流れ道の少なくとも一方を制御する。これにより、発光素子１１２に流れる電流の増加および受光素子１１４が通電できる電流の減少の少なくとも一方が生じる。この場合、上述した第１の種類の流れ道および第２の種類の流れ道のいずれにも異常がなければ、「ＩＮ２」における電圧は、上述した「ＨＩＧＨ」および「ＬＯＷ」のいずれにも該当しなくなる。その際、受光素子１１４にかかる電圧が一定のままであれば、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ１０」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」に変更する。この変更により、上述した第１の種類の流れ道および第２の種類の流れ道の少なくとも一方に異常が発生したことを表わす信号がマイクロコンピュータ１１０によって生成される。また、「ＯＵＴ１０」からその信号が出力される。
【００４９】
その後、マイクロコンピュータ１１０は、掃除機１の通過部１０２を起動するための信号を図示しない端子から出力する。これにより、ごみセンサをごみが通過すると、発光素子１１２から受光素子１１４への光が遮られるので、「ＩＮ１」における電圧のレベルは「ＨＩＧＨ」になる。「ＩＮ１」における電圧のレベルが「ＨＩＧＨ」になると、マイクロコンピュータ１１０は、「ＯＵＴ７」における電圧のレベルを「ＨＩＧＨ」にする。これにより、光が途絶えたことを表わす信号がマイクロコンピュータ１１０によって生成されたこととなる。
【００５０】
以上のようにして、本実施の形態に係るごみ検出回路は、簡単な回路とマイクロコンピュータのプログラムシーケンスによって、的確にごみセンサの感度を調整できる。小さいごみでも検出できるようにするため、ごみセンサの感度はなるべく高い感度に設定されることが望ましい。この場合、どの程度のごみであれば掃除のための制御を変更するかということは、「ＩＮ１」に入力された信号に対する処理によって容易に調整できるためである。ごみセンサの感度が的確に調整されると、ごみを的確に検出することが可能になる。人間が感度を調整する必要性はなくなる。その結果、感度を適切に調節でき、かつ感度の調節に人手を必要としないごみ検出回路を提供することができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係るごみ検出回路は、塵芥の通過が停止している期間に第１の種類の流れ道と第２の種類の流れ道とを制御する。これにより、誤動作によってごみセンサの感度が不適切に調節されることは防止される。その結果、誤動作を防止するように感度を適切に調節でき、かつ感度の調節に人手を必要としないごみ検出回路を提供することができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係るごみ検出回路は、電源の投入後であって塵芥の通過の開始前に、第１の種類の流れ道と第２の種類の流れ道とを制御する。これにより、ユーザはごみセンサの感度が調節されていることを気付きにくくなる。感度が調節されていることが気付きにくくなるので、ユーザを苛立たせる可能性は少なくなる。その結果、ユーザを苛立たせる可能性を少なくでき、誤動作を防止するように感度を適切に調節でき、かつ感度の調節に人手を必要としないごみ検出回路を提供することができる。
【００５３】
また、本実施の形態に係るごみ検出回路は、次に述べる要件が満たされた場合、異常が発生したことを表わす信号を出力する。第１の要件とは、発光素子からの光を受光素子が受光できる前に受光素子が受光したことをマイクロコンピュータが検知したという要件である。第２の要件は、受光素子が受光したことをマイクロコンピュータが検知した後、発光素子に通電する電流の増加および受光素子が通電できる電流の減少の少なくとも一方が生じても受光素子にかかる電圧が一定のままであるという要件である。第３の要件は、受光素子が通電する電流が第１の閾値以下で、かつ発光素子に通電する電流が第２の閾値以上になっても、受光素子が受光したことをマイクロコンピュータが未検知であるという要件である。これにより、掃除機の故障を早期に発見できる。その結果、故障を早期に発見でき、感度を適切に調節でき、かつ感度の調節に人手を必要としないごみ検出回路を提供することができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係るごみ検出回路は、記憶された情報に対応するように、第１の種類の流れ道と第２の種類の流れ道とを制御する。これにより、感度が迅速に調節される。その結果、感度を迅速に調節でき、感度を適切に調節でき、かつ感度の調節に人手を必要としないごみ検出回路を提供することができる。
【００５５】
また、本実施の形態に係るごみ検出回路は、発光素子に通電の後であって、受光素子が受光したことをマイクロコンピュータが未検知の期間に、受光素子が通電する電流が調節される。これにより、受光素子が受光することがあり得ない時に受光素子に電力を供給することが防止される。そのことが防止されるので、エネルギの消費が抑制される。その結果、エネルギの消費を抑制でき、感度を適切に調節でき、かつ感度の調節に人手を必要としないごみ検出回路を提供することができる。
【００５６】
また、本実施の形態に係るごみ検出回路は、受光素子が通電できる電流が閾値以下になっても受光素子が受光したことをマイクロコンピュータが未検知の期間に、発光素子に通電する電流が調節される。これにより、消費電力が大きく抑制される。その結果、エネルギの消費を大きく抑制でき、感度を適切に調節でき、かつ感度の調節に人手を必要としないごみ検出回路を提供することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態の第１の変形例の場合、上述したごみセンサの感度の調節処理は、塵芥の通過が停止している期間に実施されてもよい。「塵芥の通過が停止している期間」の例には、掃除機１に流れる電流や掃除機１の温度に異常があって通過部１０２が停止している場合が含まれる。
【００５８】
また、本実施の形態の第２の変形例の場合、「ＯＵＴ１」から「ＯＵＴ３」までにおける電圧のレベルが「ＬＯＷ」にされる前に、「ＯＵＴ５」および「ＯＵＴ６」における電圧のレベルが「ＨＩＧＨ」にされてもよい。
【００５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係る掃除機の使用状態を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るごみ検出回路の回路図である。
【図３】一般的な掃除機に搭載される一般的なごみ検出回路を表わす図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  掃除機、１１  掃除機本体、１２  可撓性パイプ、１３  把持部、１４  連結パイプ、１５  吸込口体、１６  電源スイッチ、１７  吸込み風量調節スイッチ、１００  ごみ検出回路、１１０  マイクロコンピュータ、１０２  通過部、１１２  発光素子、１１４  受光素子、１１６  整形装置、１１８  第１の抵抗、１２０  第２の抵抗、１２２  スイッチング素子、１２４  第３の抵抗。
【図１】
2007325726.tif 000003
【図２】
2007325726.tif 000004
【図３】
2007325726.tif 000005