(57)【要約】【課題】掃除機本体が排気口を床面に向けて立ち上がった姿勢を取ったとき、排気口が塞がれているか否かを高精度に推定可能な電気掃除機を提案する。【解決手段】電気掃除機１は、床面を走行自在な掃除機本体２と、掃除機本体２に収容されて吸込負圧を発生させる電動送風機８、掃除機本体２に設けられて電動送風機８の排気を吐出する排気口３５を有する排気部３６と、掃除機本体２の姿勢を検知する姿勢センサ１２と、掃除機本体２の排気口３５が配置された側面の照度を検知する照度センサ３７と、姿勢センサ１２によって掃除機本体２が排気口３５を床面に向けた姿勢にあることが検知され、かつ照度センサ３７によって照度の低下が検知されたとき、電動送風機８の入力を減じる本体制御部９と、を備える。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面を走行自在な掃除機本体と、
前記掃除機本体に収容されて吸込負圧を発生させる電動送風機と、
前記掃除機本体に設けられて前記電動送風機の排気を吐出する排気口を有する排気部と、
前記掃除機本体の姿勢を検知する姿勢検知部と、
前記掃除機本体の前記排気口が配置された側面の照度を検知する照度検知部と、
前記姿勢検知部によって前記掃除機本体が前記排気口を床面に向けた姿勢にあることが検知され、かつ前記照度検知部によって照度の低下が検知されたとき、前記電動送風機の入力を減じる制御部と、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、前記掃除機本体が走行姿勢をとったとき、照度変化を判断するための基準値として前記照度検知部の検知結果を記憶す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】
前記照度検知部は、前記排気部に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記制御部は、前記姿勢検知部によって前記掃除機本体が前記排気口を床面に向けた姿勢にあることが検知され、かつ前記照度検知部によって照度の低下が検知された状態が予め定められた所定の時間継続したとき、前記電動送風機を停止させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記制御部によって前記電動送風機の入力を減じる制御が行われたことを報知する報知部を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、姿勢センサを備え、掃除機本体が後部壁面を床面に付けて立ち上がり排気口が塞がれても、掃除機本体の姿勢変化を検知して電動送風機の負荷を低減させる電気掃除機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６１４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電気掃除機は、姿勢センサによって検知される掃除機本体の姿勢情報のみに頼って排気口が塞がれているか否かを推定していた。
【０００５】
一方、電気掃除機の使用者は、例えばカーテンや家具の上部など比較的高い位置にある被掃除箇所を掃除するとき、掃除機本体を一方の手で持ち上げ、他方の手で吸込口を取り扱う場合がある。このとき、掃除機本体が後部壁面を床面に”向けて”立ち上がった姿勢を取ることがあり得る。
【０００６】
このような場合、従来の掃除機は、姿勢センサによって検知された情報に基づき排気口が塞がれていると推定し、電動送風機の負荷を低減、すなわち吸込力を下げてしまう虞がある。電動送風機の吸込量が下がれば、電気掃除機の使用者は、比較的高い位置にある被掃除箇所を掃除できなくなってしまい、利便性が著しく低下してしまうことになる。
【０００７】
そこで、本発明は、掃除機本体が排気口を床面に向けて立ち上がった姿勢を取ったとき、排気口が塞がれているか否かを高精度に推定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】
【０００８】
本発明の実施形態に係る電気掃除機は、床面を走行自在な掃除機本体と、前記掃除機本体に収容されて吸込負圧を発生させる電動送風機と、前記掃除機本体に設けられて前記電動送風機の排気を吐出する排気口を有する排気部と、前記掃除機本体の姿勢を検知する姿勢検知部と、前記掃除機本体の前記排気口が配置された側面の照度を検知する照度検知部と、前記姿勢検知部によって前記掃除機本体が前記排気口を床面に向けた姿勢にあることが検知され、かつ前記照度検知部によって照度の低下が検知されたとき、前記電動送風機の入力を減じる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態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を示した背面図。
【図３】本発明の実施形態に係る電気掃除機の排気部を示した斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る電気掃除機の走行姿勢を示した概略図。
【図５】本発明の実施形態に係る電気掃除機の起立姿勢を示した概略図。
【図６】本発明の実施形態に係る電気掃除機の吊上姿勢を示した概略図。
【図７】本発明の実施形態に係る電気掃除機を示したブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る電気掃除機の実施の形態について図１から図７を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示した斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除機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、被掃除面上を走行自在な掃除機本体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。
【００１３】
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に着脱自在に装着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、掃除機本体２の姿勢を検知する姿勢センサ１２（姿勢検知部）と、報知部１３と、を備える。
【００１４】
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１５を有する。
【００１５】
車輪６は、掃除機本体２の走行用の大径の走行輪である。
【００１６】
塵埃分離集塵部７は、所謂紙パックであり、電動送風機８が発生させた吸込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。
【００１７】
電動送風機８は、掃除機本体２に収容されて吸込負圧を発生させる。
【００１８】
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。
【００１９】
電源コード１１は、自由端部に電源プラグ１６を備える。
【００２０】
姿勢センサ１２は、掃除機本体２内に収容される。姿勢センサ１２は、例えば加速度センサや、掃除機本体２の姿勢に応じて移動する重りと重りの移動を検知するマイクロスイッチとを組み合わせた検出器、振り子などの適宜の手段を用いて構成される。
【００２１】
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１５に着脱自在に接続された接続管１９と、接続管１９に接続された集塵ホース２１と、集塵ホース２１に接続された手元操作管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た延長管２５と、延長管２５に着脱自在に接続された吸込口体２６と、を備える。
【００２２】
接続管１９は、本体接続口１５を介して塵埃分離集塵部７に連通された管状体である。
【００２３】
集塵ホース２１は、可撓性を有し細長略円筒状に形成されたホースである。集塵ホース２１は、接続管１９に接続された一端（後端）を有する。集塵ホース２１は、接続管１９を介して塵埃分離集塵部７に連通される。
【００２４】
手元操作管２２は、集塵ホース２１の他端（先端）に接続された一端（後端）を有する。手元操作管２２は、接続管１９および集塵ホース２１を介して塵埃分離集塵部７に連通される。
【００２５】
把持部２３は、電気掃除機１を操作するために使用者が手で把持する部分である。把持部２３は、使用者が手で容易に把持できるよう、手に合わせた適宜の形状を有して手元操作管２２の他端部（先端部）から突出させて設けられる。
【００２６】
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、使用者による電動送風機８の運転停止操作を受け取る停止スイッチ２４ａと、使用者による電動送風機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の使用者は、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。
【００２７】
延長管２５は、伸縮可能な細長略円筒状に形成された管である。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は、手元操作管２２の他端（先端）に着脱自在に接続された一端（後端）を有する。延長管２５は、接続管１９、手元操作管２２および集塵ホース２１を介して塵埃分離集塵部７に連通される。
【００２８】
吸込口体２６は、延長管２５の他端（先端）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２８に配置されて吸込口体２６に軸支された回転清掃体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を介して塵埃分離集塵部７に連通される。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機を示した背面図である。
【００３０】
図３は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の排気部を示した斜視図である。
【００３１】
図２および図３に示すように、電気掃除機１は、掃除機本体２に設けられて電動送風機８の排気を吐出する排気口３５を有する排気部３６と、掃除機本体２の排気口３５が配置された側面（ここでは背面）の照度を検知する照度センサ３７（照度検知部）と、を備える。
【００３２】
掃除機本体２の本体ケース５は、後側の側面に起立姿勢用足５ａを備える。
【００３３】
排気部３６は、掃除機本体２の後側の側面（すなわち背面）、すなわち掃除機本体２の外殻の一部を構成する。排気口３５は、掃除機本体２内に吐出された電動送風機８の排気を掃除機本体２外に吐出する開口であり、複数のスリット３８から成る。排気部３６は、排気口３５の周囲の意匠性や強度確保の観点、異物の侵入防止、使用者の手指の挿入防止、排気の風向・風力制御などのためにそれぞれのスリット３８を格子状に囲む複数のリブ３９を有する。また、排気部３６は、掃除機本体２の内外に電源コード１１を通し、掃除機本体２内のコードリール（図示省略）に電源コード１１を巻き取ると電源プラグ１６が収容されるプラグ収容凹部４１を有する。
【００３４】
照度センサ３７は、排気部３６に設けられて掃除機本体２の背面における照度を検知する。照度センサ３７は、掃除機本体２の背面が床面や壁面に接して排気口３５から吐出される排気が遮られたときに遮光される部分であればいずれ配置させても良く、例えば、排気部３６のリブ３９の間、排気口３５の内側、プラグ収容凹部４１など、排気部３６を床面に向けて掃除機本体２を自立させたときに遮光され易い箇所に配置される。照度センサ３７は、一例として、リブ３９の間に配置される。
【００３５】
電気掃除機１は、起動スイッチ２４ｂで運転開始操作を受け取ると電動送風機８の運転を開始させて掃除機本体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１５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。電気掃除機１は、吸込口２８に吸い込んだ含塵空気を塵埃分離集塵部７によって空気と塵埃とに分離する。塵埃分離集塵部７は分離した塵埃を捕集する。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に吸い込まれて排気口３５から掃除機本体２外へ排気される。
【００３６】
ここで、掃除機本体２の姿勢について説明する。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の走行姿勢を示した概略図である。
【００３８】
図５は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の起立姿勢を示した概略図である。
【００３９】
図６は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の吊上姿勢を示した概略図である。
【００４０】
先ず、図４に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の掃除機本体２は、車輪６を床面などの被掃除面に接地させて走行することができる。このような掃除機本体２の姿勢を走行姿勢と呼ぶ。
【００４１】
このとき、掃除機本体２の背面に配置された排気口３５は、床面によって塞がれることはない。
【００４２】
次に、図５に示すように、掃除機本体２は、背面に配置された排気部３６を床面に向けて自立することができる。このような掃除機本体２の姿勢を起立姿勢と呼ぶ。起立姿勢は、本体ケース５の起立姿勢用足５ａによって安定する。このとき、掃除機本体２の排気口３５は、床面によって塞がれまたは遮られる。起立姿勢のまま電動送風機８の運転が継続されると、電動送風機８の負荷が高まる。なお、起立姿勢は、掃除機本体２の収納時にとられる頻度の高い姿勢である。
【００４３】
次に、図６に示すように、掃除機本体２は、背面に配置された排気部３６を床面に向けて持ち運ばれる。このような掃除機本体２の姿勢を吊上姿勢と呼ぶ。このとき、掃除機本体２の排気口３５は、床面に指向されるものの塞がれることはない。吊上姿勢は、例えばカーテンや家具の上部など比較的高い位置にある被掃除箇所を掃除するとき、掃除機本体２を一方の手で持ち上げ、他方の手で管部３を取り扱うような場合にとられる姿勢である。なお、掃除機本体２は、底面の前側に手指を掛ける本体把持部４２を備える。
【００４４】
姿勢センサ１２は、掃除機本体２が走行姿勢の場合と、起立姿勢または吊上姿勢の場合との間で異なる検知結果を出力する。例えば、姿勢センサ１２は、掃除機本体２が走行姿勢の場合、掃除機本体２の前後を貫く基準線（図４の一点鎖線）が床面と略平行な方向を指向していることを検知し、掃除機本体２が起立姿勢または吊上姿勢の場合、掃除機本体２の前後を貫く基準線（図５および図６の一点鎖線）が床面に対して略垂直な方向を指向していることを検知する。
【００４５】
図７は、本発明の実施形態に係る電気掃除機を示したブロック図である。
【００４６】
図７に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の本体制御部９は、姿勢センサ１２および照度センサ３７のそれぞれに電気的に接続されて、それぞれの検知結果を受け取る。また、本体制御部９は、電動送風機８および電動機３１の入力を増減させてこれらの運転出力を制御する。さらに、本体制御部９は、報知部１３に電気的に接続されて適宜の報知制御を行う。
【００４７】
また、本体制御部９は、姿勢センサ１２によって掃除機本体２が排気口３５を床面に向けた姿勢にあることが検知され、かつ照度センサ３７によって照度の低下が検知されたとき、電動送風機８の入力を減じる。このとき、本体制御部９は、電動送風機８とともに電動機３１の入力を減じても良い。入力を減じられた電動送風機８および電動機３１は、回転数を低下または運転を停止させる。
【００４８】
ここで、「姿勢センサ１２によって掃除機本体２が排気口３５を床面に向けた姿勢にあることが検知され」る姿勢は、起立姿勢または吊上姿勢であることが推定される。一方、「照度センサ３７によって照度の低下が検知され」る姿勢は、走行姿勢または起立姿勢であることが推定される。走行姿勢の推定は、掃除機本体２が排気部３６を壁際に接近させているために照度センサ３７周囲の照度が低下している状況を想定したものである。
【００４９】
換言すると、本体制御部９は、掃除機本体２の姿勢が姿勢センサ１２の検知結果に基づいた推定姿勢と照度センサ３７の検知結果に基づいた推定姿勢との論理積である起立姿勢にあるとき、電動送風機８の入力を減じる。
【００５０】
他方、本体制御部９は、掃除機本体２の姿勢が走行姿勢または吊上姿勢にあれば、照度センサ３７の検知結果にかかわらず操作部２４によって選択された運転モードを維持する。例えば、走行姿勢をとる掃除機本体２が壁際に近接して掃除機本体２の背面における照度が下がっても、姿勢センサ１２の検知結果から走行姿勢にあることが推定される限り、本体制御部９は、運転モードを維持する。
【００５１】
さらに、本体制御部９は、記憶部９ａを備えても良い。
【００５２】
本体制御部９は、掃除機本体２が走行姿勢をとったとき（すなわち、姿勢センサ１２の検知結果より掃除機本体２が走行姿勢にあると推定されるとき）、照度変化を判断するための基準値として照度センサ３７の検知結果を記憶部９ａに記憶しておく。そして、本体制御部９は、掃除機本体２が走行姿勢をとったときと、掃除機本体２が起立姿勢または吊上姿勢をとったときとの照度センサ３７の検知結果の差を比較することによって掃除機本体２の姿勢を推定する。
【００５３】
例えば、夕刻など時間の経過にともなって外環境の照度が変化する場合、起立姿勢と吊上姿勢との照度センサ３７の検知結果の差（照度差）は徐々に接近することになるが、走行姿勢において記憶した照度センサ３７の検知結果と最新の検知結果とを対比することによって、本体制御部９は、掃除機本体２の姿勢が起立姿勢にあるか、吊上姿勢にあるかをより正確に推定できる。このような照度の対比処理は、任意の時間幅における照度の平均値や積分値を用いて行っても良い。
【００５４】
さらにまた、本体制御部９は、計時回路９ｂを備えても良い。
【００５５】
本体制御部９は、姿勢センサ１２によって掃除機本体２が排気口３５を床面に向けた姿勢にあることが検知され、かつ照度センサ３７によって照度の低下が検知された状態が予め定められた所定の時間継続したとき、電動送風機８を停止させる。
【００５６】
例えば、電気掃除機１の使用者は、掃除機本体２を持ち運ぶとき（すなわち、掃除機本体２が吊上姿勢をとるとき）、一時的に掃除機本体２を起立させて（すなわち、掃除機本体２が起立姿勢をとる）から本体把持部４２に手指を掛けて掃除機本体２を持ち上げ、搬送を開始する。このとき、判定条件の成立（掃除機本体２の起立姿勢の推定）にともなわせて即時に電動送風機８の入力を下げると、電気掃除機１の使用者に違和感を与える虞がある。そこで、本体制御部９は、予め定められた所定の時間（例えば、３秒以内の任意の時間）の遅延処理の後、電動送風機８の入力を減じて停止処理を行い、使用者の違和感を排除する。なお、本体制御部９は、この遅延処理の後に電動送風機８の入力を減じ始めるように構成しても良い。
【００５７】
報知部１３は、本体制御部９によって電動送風機８の入力を減じる制御が行われたことを報知する。報知部１３は、例えば、文字などの情報を表示するディスプレイ、点灯または点滅するランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）など電気掃除機１の使用者の視覚に訴えるもの、電気的に合成された音声やブザー音などを発する発音器など電気掃除機１の使用者の聴覚に訴えるもの、バイブレータなど電気掃除機１の使用者の触覚に訴えるものなどを用いて構成される。なお、報知部１３は、掃除機本体２の他に管部３、特に手元操作管２２に設けることによって認知性を高めることができる。
【００５８】
このように構成された電気掃除機１は、掃除機本体２の姿勢（走行姿勢、起立姿勢、吊上姿勢）を高精度に推定することが可能となり、排気口３５が閉塞される蓋然性の高い起立姿勢においては電動送風機８の負荷を確実に低減させ、その他の姿勢（具体的には、走行姿勢、吊上姿勢においては電動送風機８の運転状態を確実に維持し、継続できる。
【００５９】
したがって、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、掃除機本体２が排気口３５を床面に向けて立ち上がった姿勢を取ったとき、排気口３５が塞がれているか否かを高精度に推定できる。
【００６０】
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】
【００６１】
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
９ａ  記憶部
９ｂ  計時回路
１１  電源コード
１２  姿勢センサ
１３  報知部
１５  本体接続口
１６  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
２４ａ  停止スイッチ
２４ｂ  起動スイッチ
２５  延長管
２６  吸込口体
２８  吸込口
２９  回転清掃体
３１  電動機
３５  排気口
３６  排気部
３７  照度センサ
３８  スリット
３９  リブ
４１  プラグ収容凹部
４２  本体把持部
【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】
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【図７】
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