(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発生する電動送風機と、
塵埃を集塵する集塵部と、
前記電動送風機へ電力供給を行う動作モードと電力供給を行わない停止モードとを有して前記電動送風機への供給電力を制御する制御手段と、
本体を移動させる回転可能な走行ローラと、
前記走行ローラを駆動する駆動手段と、
前記走行ローラの回転方向及び／又は回転数を検知可能な回転検知手段と、
前記回転検知手段からの信号に応じて前記駆動手段を制御して、前記走行ローラによる本体の移動速度を制御する駆動制御手段と、
前記本体の使用者への追従の開始を検出する追従検出手段と、を備え、
前記駆動制御手段には、前記動作モード時で前記本体を移動させる第１の速度と、前記停止モード時で前記本体を移動させる第２の速度を個別に有しており、
前記駆動制御手段は、前記追従検出手段からの出力により前記駆動手段の駆動を開始し、前記本体を前記停止モード時で移動させる前記第２の速度を、前記動作モード時で移動させる前記第１の速度より速くなるよう制御し、
本体が前記第１の速度ならびに前記第２の速度で各々一定の速度で移動するよう駆動手段を制御する構成とした電気掃除機。
【請求項２】
追従検出手段を、使用者が本体を引き回そうとする操作を検出する引張力検出手段で構成した請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
駆動制御手段は、スロースタートなどの本体の移動速度を可変しながら制御する構成において、停止モード時で前記本体を移動させる第２の最高速度を、動作モード時で前記本体を移動させる第１の最高速度より速くなるよう制御する請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】
駆動制御手段は、スロースタートなどの本体の移動速度を可変しながら制御する構成において、停止モード時で速度を可変する第２の加速度を、動作モード時で速度を可変する第１の加速度より大きくなるよう制御する請求項１または２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、自走する機能を有する電気掃除機の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用者が床移動型電気掃除機で掃除床面を掃除する際の本体引き回し（引っ張り）力を低減する類の従来の発明には次のようなものがある。
【０００３】
例えば、下記特許文献１記載のものは、電動送風機およびこの電動送風機の吸気側に連通する集塵室を内部に設けるとともにこの集塵室に連通する接続口を外面部に設けた電気掃除機本体と、この電気掃除機本体の接続口に一端部が接続されるとともに手元把持部を他端側に有するホースと、前記掃除機本体に設けられこの掃除機本体を被掃除面上で移動可能とする走行手段と、前記掃除機本体に設けられ前記走行手段を駆動する駆動手段と、前記ホースに加えられる引張力を検出する検出手段と、この検出手段の検出信号に応じて前記駆動手段を制御する駆動制御手段とを備え、この駆動制御手段は、前記ホースに加えられる引張力が大きいほど、
（１）前記駆動手段による走行手段の駆動速度をより大きくするように制御することで、使用者は、電気掃除機のホースを強く引けば長い距離を移動させ、ホースを軽く引けば少しだけ移動させることができる。
（２）前記駆動手段による走行手段の駆動時間をより短くし、かつ、駆動速度をより大きくするように制御することで、ホースを引っ張った時に掃除機本体が移動する距離を引張力によらず同じ位にすることができる。
というもので、使用者の歩行に対する追従性が向上するものである。
【特許文献１】特許第２６８３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来の構成では、使用者が、意図してホースを操作すれば、移動距離を最適にでき、追従性が向上するが、使用者の清掃動作によっても、ホースには、張力がかかるため、意図しない場合でも、本体が使用者に近づき、ぶつかってしまう可能性があるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、清掃を行っていない停止状態では、使用者の移動に対して、高い追従性を有し、清掃中は、追従性を維持しながら、本体が使用者や周りの家具などへの衝突を抑制でき、また、速度制御を行う事により、万が一、接触したとしても、接触時の衝撃を抑えて、使用者や家具などへの影響を抑える事のできる、使い勝手のよい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】
【０００６】
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、吸引風を発生する電動送風機と、塵埃を集塵する集塵部と、前記電動送風機へ電力供給を行う動作モードと電力供給を行わない停止モードとを有して前記電動送風機への供給電力を制御する制御手段と、本体を移動させる回転可能な走行ローラと、前記走行ローラを駆動する駆動手段と、前記走行
ローラの回転方向及び／又は回転数を検知可能な回転検知手段と、前記回転検知手段からの信号に応じて前記駆動手段を制御して、前記走行ローラによる本体の移動速度を制御する駆動制御手段と、前記本体の使用者への追従の開始を検出する追従検出手段とを備え、前記駆動制御手段には、前記動作モード時で前記本体を移動させる第１の速度と、前記停止モード時で前記本体を移動させる第２の速度を個別に有しており、前記駆動制御手段は、前記追従検出手段からの出力により、前記駆動手段の駆動を開始し、前記本体を前記停止モード時で移動させる前記第２の速度を、前記動作モード時で移動させる前記第１の速度より速くなるよう制御し、本体が前記第１の速度ならびに前記第２の速度で各々一定の速度で移動するよう駆動手段を制御する構成としたものである。
【０００７】
これによって、使用者が清掃を開始する前に、停止モード時で、機器の操作部を持って、機器を移動させようとしたときは、その動作を追従検出手段が検出し、駆動制御手段が、本体を速い速度で移動させるよう駆動手段を駆動するので、清掃動作時と比較して速い速度で移動する使用者にすばやく追従することができる。使用者が清掃動作に入り、機器を動作モード時で使用を開始すると、使用者の移動速度は、清掃開始前の移動と比較して遅くなるので、清掃動作中に、追従検出手段が、使用者の移動を検出すると、駆動制御手段は、予め設定された遅い移動速度で本体を移動させるよう駆動手段を駆動する。清掃動作によって、追従検出手段が誤検知したとしても、誤検知している時間は短時間であり、遅い速度で移動することにより、移動距離を抑えることができ、使用者や周りの家具などへの衝突を抑制することができる。また、清掃動作中の移動は、清掃を行いながらの移動となり、清掃開始前の使用者の移動速度と比較すると遅くなるため、清掃中の使用者の移動に対しても、十分な追従性を確保することができる。
また、床面の負荷の状態に関わらず、所望の速度で追従できると共に、追従性を維持しながら、間違って、使用者にぶつかる事のない、高い使用性を実現することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気掃除機は、自走機能を有して使用者に追従するので、本体を動かす際の操作力を軽減できると共に、使用者や周りの家具等への衝突を抑制でき、万が一接触したとしても、使用者や周りの家具等への影響を抑えることのできる高い信頼性と、使用状況と使用者の移動速度に合わせた高い追従性を有し、使用性を向上できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、吸引風を発生する電動送風機と、塵埃を集塵する集塵部と、前記電動送風機へ電力供給を行う動作モードと電力供給を行わない停止モードとを有して前記電動送風機への供給電力を制御する制御手段と、本体を移動させる回転可能な走行ローラと、前記走行ローラを駆動する駆動手段と、前記走行ローラの回転方向及び／又は回転数を検知可能な回転検知手段と、前記回転検知手段からの信号に応じて前記駆動手段を制御して、前記走行ローラによる本体の移動速度を制御する駆動制御手段と、前記本体の使用者への追従の開始を検出する追従検出手段とを備え、前記駆動制御手段には、前記動作モード時で前記本体を移動させる第１の速度と、前記停止モード時で前記本体を移動させる第２の速度を個別に有しており、前記駆動制御手段は、前記追従検出手段からの出力により、前記駆動手段の駆動を開始し、前記本体を前記停止モード時で移動させる前記第２の速度を、前記動作モード時で移動させる前記第１の速度より速くなるよう制御し、本体が前記第１の速度ならびに前記第２の速度で各々一定の速度で移動するよう駆動手段を制御する構成としたので、清掃前、停止モード時での移動では高速で追従し、動作モード時による清掃中は、追従速度を遅くすることにより、追従性を維持しながら、使用者や家具等への衝突を抑制し、万が一接触しても衝撃を抑えて、影響を抑える事の出来る、高い使用性を実現することができる。また、床面の負荷の状態に関わらず、所望の速度で追従できると共に、追従性を維持しながら、間違って、使用者にぶつかる事のない、高い使用性を実現することができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の追従検出手段を、使用者が本体を引き回そうとする操作を検出する引張力検出手段で構成したので、追従する方向を検出する必要がなく、簡単な構成で実現することができる。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明の駆動制御手段が、スロースタートなどの本体の移動速度を可変しながら制御する構成において、停止モード時で前記本体を移動させる第２の最高速度を、動作モード時で前記本体を移動させる第１の最高速度より速くなるよう制御するようにしたので、動作モード時において、使用者の清掃動作により、追従検出手段が一時的に誤検知して、駆動手段が駆動されても、スロースタート時の速度で、移動距離をさらに抑えることができ、かつ、スロースタート終了時も、継続して追従検出手段が使用者の移動を検出していれば、清掃前の移動時、清掃中の移動時の速度に合わせた速度で本体を追従させるので、停止モード時、動作モード時共に、追従性を確保することができる。
【００１２】
第４の発明は、第１または第２の発明の駆動制御手段は、スロースタートなどの本体の移動速度を可変しながら制御する構成において、停止モード時で速度を可変する第２の加速度を、動作モード時で速度を可変する第１の加速度より大きくなるよう制御するようにしたので、停止モード時では、より速く速度を上昇させて追従性をより向上し、動作モード時では、速度の上昇を抑えて、使用者にぶつからない精度をより向上することができると共に、使用者や家具等に万が一接触した場合でも、より、衝撃を抑える事ができる。
【００１３】
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って本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図７を参照しながら説明する。図１は実施の形態１における電気掃除機の概観側面図、図２は同電気掃除機の側面の断面図、図３は同電気掃除機の上面断面図である。本体１には、吸引風を発生する電動送風機２と塵埃を集塵する集塵部３が内蔵されている。電動送風機２の回転により塵埃を吸い込む空気の流れが発生すると、吸込み具７より被掃除面上の塵埃が吸い込まれ、延長管６、ホース４、を経て本体１の中に入り、集塵部３で捕集される。塵埃を運んできた空気は集塵部３で濾過され、塵埃が集塵部に集積され、濾過された空気だけが本体１より外に排気される構成になっている。また、ホース４の先端部分には使用者が電気掃除機を扱い易いように手元グリップ５が備えられている。手元グリップ５には、「動作モード」と「停止モード」を設定できる操作手段８が設けられている。操作手段８での設定は、制御手段としてのマイクロコンピュータ２０に入力され、制御手段としてのマイクロコンピュータ２０は、操作手段８で設定されたモードが「動作モード」であれば、電動送風機駆動手段３１を位相制御して予め設定した供給電力となるよう、電動送風機２へ電力供給を行い、吸引風を発生させ、「停止モード」であれば、電動送風機２への電力供給を停止する。また、機器に電源が投入され、操作手段８が操作されていない初期状態では、「停止モード」となっている。電動送風機駆動手段３１は、交流電源によって電動送風機２等の負荷を制御する場合、双方向性サイリスタ等を使用するのが一般的である。１１は、商用電源３０へと接続され、機器へ電源を供給する電源プラグである。
【００１５】
ここで、制御手段は、マイクロコンピュータ２０で構成され、また、後述する駆動制御手段としての機能も構成しており、制御手段と駆動制御手段を、以下、マイクロコンピュータ２０という。
【００１６】
本体１には移動の為に、底部前方（ホース取付け側）に一輪のキャスタ９、後方には２
つの走行ローラ１０を配置している。走行ローラ１０は、駆動モータ１４によって駆動され減速手段１３を通じて、前方方向（ホース取付け側）に回転する構成としている。
【００１７】
図４は電気掃除機の回路構成ブロック図である。走行ローラ１０には駆動回路１９からの供給電力で駆動される駆動モータ１４と、駆動モータ１４の回転出力を減速して駆動軸１５を回転駆動する減速手段１３と、駆動軸１５の回転に合わせて回転して本体１を自走させる走行ローラ１０と同じく駆動軸１５の回転を検知して、回転数及び回転方向に応じたＡ相及びＢ相２つの信号（エンコーダ出力信号）を駆動制御手段としてのマイクロコンピュータ２０に出力する回転検知手段（以下エンコーダと記す）１２を備えている。駆動回路１９、駆動モータ１４、駆動軸１５、減速手段１３で駆動手段を構成している。
【００１８】
ここで減速手段１３は駆動モータ１４が停止している時には、駆動軸１５が回転（空転）自在になるようクラッチ機構１６が施されていて、駆動モータ１４が停止している時には走行ローラ１０は手で簡単に回転可能である。これは、駆動モータ１４が停止している時に使用者が本体１を移動させる場合など、減速手段１３によって走行ローラ１０の自由な回転が阻害されて移動の妨げになること等を防止するためのものである。マイクロコンピュータ２０は操作手段８からの信号に応じて電動送風機駆動手段３１へ位相制御タイミング信号を出力する。電動送風機２は、電動送風機駆動手段３１から供給される商用電源３０を位相制御した電力で運転される。１８は、電源プラグ１１を介して、商用電源３０を整流・平滑して駆動手段１９へ直流電力を出力する直流電源であり、マイクロコンピュータ２０の電源としても供給される。駆動回路１９にはマイクロコンピュータ２０からのＰＷＭタイミング信号に合わせて直流電力１８をＰＷＭ制御して駆動モータ１４へ供給電力を出力する。マイクロコンピュータ２０は、エンコーダ１２からのＡ相とＢ相から成るエンコーダ出力信号から走行ローラの回転数と回転方向を検知可能で、本体１の移動速度・方向も検知可能となっている。
【００１９】
また、マイクロコンピュータ２０は、エンコーダ１２から入力される信号によって、本体１の使用者への追従を判定する追従判定部（図示せず）を有しており、このマイクロコンピュータ２０で構成される追従判定部とエンコーダ１２とで、追従検出手段を構成している。
【００２０】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。使用者が掃除場所を移動しようとしてホース４を引張ると掃除機本体１は引張り力を受けて少し前方方向に移動する。その移動によって本体１に配設してある走行ローラ１０が回転する。走行ローラ１０の回転は駆動軸１５によってエンコーダ１２に伝えられ、エンコーダ１２は図５に示すＡ相とＢ相２つの信号を出力する。Ａ相とＢ相の２つの信号は、走行ローラ１０の回転方向即ち本体１の前後の移動方向によって信号の位相のずれ方が異なる。その関係を下記の表１に示す。
【００２１】
【表１】
0005003323.tif 000002
【００２２】
これはエンコーダと呼ばれる回転検知手段では極めて一般的な出力信号であるため詳細な説明は省略する。マイクロコンピュータ２０は、エンコーダ１２の出力信号から、本体１の移動方向は前進か後進かを認識し後進の場合は何もせず、前進の場合は、使用者が、ホース４を引っ張って、本体１を移動させようとしていると判断し、本体１の使用者への追従を開始するよう、駆動回路１９にＰＷＭタイミング信号を出力する。
【００２３】
後進の場合に駆動回路１９で駆動モータ１４を駆動しない理由は、使用者が本体１を掃除中に足などを使って後方へ押しやった時等を想定したもので、その時に本体１を後方へ自走させることは返って使用感を損ねるものであるとの研究結果に基づいた制御であり、エンコーダのＡ相とＢ相２つの信号を検知することで実現できる制御であることは言うまでも無い。
【００２４】
駆動回路１９はマイクロコンピュータ２０から出力されるＰＷＭタイミング信号に応じて直流電源１８からの電力を駆動モータ１４へ供給出力する。駆動モータ１４が回転を始めると、減速手段１３のクラッチ機構１６が駆動軸１５に連結して駆動モータ１４の回転力が走行ローラ１０に伝達され本体１が自走する。このようにして本体１が自走開始することで、以降の使用者の引張り力が低減される。自走は、マイクロコンピュータ２０内で予め設定した、所定時間経過すると終了するように制御している。
【００２５】
エンコーダ１２が一回転する間に出力されるＡ相のパルス数をＰＡ、Ｂ相のパルス数をＰＢとすると、エンコーダ１２が一回転する間に、マイクロコンピュータ２０に入力されるパルス数Ｐは、ＰＡ＋ＰＢとなり、エンコーダ１２は、走行ローラ１０と同じ駆動軸１５に設置している事から、エンコーダ１２の１回転と走行ローラ１０の１回転は同期するので、走行ローラ１０の半径をｒとすると、単位距離当たりのパルス数Ｐｌは、
Ｐｌ  ＝  （ＰＡ＋ＰＢ）／（２・π・ｒ）                            （式１）
となり、走行速度Ｖで走行させる場合、単位時間当たりのパルス数Ｐｔを、
Ｐｔ  ＝  Ｖ  ×  Ｐｌ                                              （式２）
となるように、駆動手段を制御すればよい。
【００２６】
マイクロコンピュータ２０内では、現在の走行速度を判断するために、所定時間Ｔの周期で計時しており、Ｔの間にエンコーダ１２から入力されるパルス数を監視しているが、速度Ｖで本体１を走行させるためには、周期Ｔの間にマイクロコンピュータ２０に入力されるパルス数Ｐｍは、
Ｐｍ  ＝  Ｐｔ  ×  Ｔ                                              （式３）
となればよく、マイクロコンピュータ２０は、指令速度Ｖが与えられると、周期Ｔの間のパルス数がＰｍとなるよう、駆動回路１９に出力するＰＷＭタイミング信号を決定する。
【００２７】
マイクロコンピュータ２０から出力されるＰＷＭタイミング信号は、指令速度に応じて０％〜１００％デューティの間で可変して制御され、実パルス数Ｐが、
Ｐ  ＜  Ｐｍ                                                        （式４）
であれば、実走行速度が指令速度より遅いため、駆動回路１９へのＰＷＭのデューティを上げて、印可電圧をあげ、駆動モータ１４のトルクを上昇させる。
【００２８】
Ｐ  ＞  Ｐｍ                                                        （式５）
であれば、実走行速度が指令速度より早いため、駆動回路１９へのＰＷＭのデューティを下げて、印可電圧を下げ、駆動モータ１４のトルクを下降させる。
【００２９】
上記のように、エンコーダ１２から、マイクロコンピュータ２０に入力されるパルス数に応じて、駆動回路１９へのＰＷＭのデューティを可変することにより、本体１の走行速度を可変して制御する事が出来る。つまり、所望のパルス数Ｐが指令速度として制御する事が出来る。図６に指令速度を一定とした時の、実走行速度の動作を示すが、指令速度と実速度の偏差（ＰとＰｍの偏差）に応じて、駆動回路１９に出力するＰＷＭのオンデューティを可変しながら、目標の指令速度へと実速度を到達させている。偏差に応じて、ＰＷＭのオンデューティを可変することにより、絨毯やフロアーなどの負荷の異なる床面でも、目標の指令速度に到達するまでの時間を、ほぼ同じにでき、床面の負荷の重さに関わら
ず、狙いの速度で移動させる事が出来る。従って、床面の負荷の重さによっては、目標の指令速度到達時の、ＰＷＭのオンデューティの値は異なる場合もある。
【００３０】
ところで、通常、使用者が清掃を開始する時は、電源プラグ１１を商用電源３０に接続した後、ホース４の手元グリップ５を持って、本体１を引っ張りながら、清掃をしたい場所へ移動する。この時、無駄な電力を消費しないように、電動送風機２への電力供給を行わない、つまり、「停止モード」での移動を行う。この時の、使用者が移動する目的は、清掃をしたい場所へ到達することであるので、出来るだけ早く到達するよう、移動速度は速くなる。
【００３１】
清掃したい場所へ到達すると、「動作モード」に設定し、清掃を開始するが、この時の目的は、清掃したい場所をきれいにする事であるので、清掃を行う箇所を変えるとしても、清掃を行いながらの移動となり、清掃を開始する前と比較して、移動速度は遅くなる。
【００３２】
通常、使用者が清掃の動作を行う場合は、ホース４の手元グリップ５を持って、吸込み具７を前後方向に往復するように操作するため、その操作による力が、一時的にホース４を介して本体１に伝達し、走行ローラ１０が微小な回転をしてしまうと、その回転により、エンコーダ１２からパルスが出力され、マイクロコンピュータ２０が、追従の判断を行い、使用者が意図していないにも関わらず、追従を開始し、一時的に自走を行ってしまう。
【００３３】
マイクロコンピュータ２０には、図７に示すように、「動作モード」と「停止モード」でそれぞれ、第１の速度（「動作モード」時指令速度）と第２の速度（「停止モード」時指令速度）を個別に有しており、
第１の速度  ＜  第２の速度                                          （式６）
の関係となるよう、それぞれの状況での使用者の移動速度に合わせて設定されており、「動作モード」では、「停止モード」と比較して、目標の指令速度が遅く、「停止モード」では速くなる。
【００３４】
上述したように、使用者が「動作モード」で、清掃している時は、使用者の意図する移動は、清掃前と比較して遅いので、本体１が使用者の移動に追従する速度が、第１の速度でも、十分追従することができる。ホース４の手元グリップ５の操作によって、一時的にホース４を介して本体１に伝達し、走行ローラ１０が微小な回転をしてしまった場合も、本体１は、自走を開始してしまうが、第１の速度は遅いので、自走距離を抑える事ができ、使用者に接触したり、周りの家具などへの接触を防ぐ事が出来る。
【００３５】
また、「停止モード」では、比較的速い速度で移動しようとする使用者の意図通りに、第２の速度で追従する事が出来る。
【００３６】
以上のように、本実施の形態においては、本体１の使用者への追従を、エンコーダ１２と駆動手段により、速度を制御して行う事により、使用者の移動速度に合わせて走行する高い追従性を実現できると共に、「動作モード」時の指令速度と「停止モード」時の指令速度を、「動作モード」時の指令速度が遅くなるようにした事によって、使用者が移動する際の操作性を向上しながら、自走の精度を向上する事が出来る。
【００３７】
また、エンコーダ１２のパルス数により、設定速度となるよう、駆動回路１９へ出力するＰＷＭのデューティを制御する事により、床面の負荷の重さに関わらず、所望の速度で、使用者の  移動に対する追従を行う事が出来る。
【００３８】
また、エンコーダ１２のパルスにより、本体１の使用者への追従を検出する構成とする
事により、専用の追従検出手段を設けることなく、簡単な構成で実現することが出来る。
【００３９】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態を、図８〜図１１を参照しながら説明する。
【００４０】
実施の形態２において、実施の形態１と異なるのは、追従検出手段として、図８に示すホース４の引っ張り力を検出する引張力検出手段を設けた点と、マイクロコンピュータ２０が制御する駆動回路１９へのＰＷＭタイミング信号の出力の仕方である。
【００４１】
図８に、引張力検出手段の構成図を示すが、本体１のホース接続部２４は、下方向（床面側）が可動式でコイルバネ２５によって、本体１に付勢されており、ホース４が引っ張られると、ホース接続部２４が引っ張られコイルバネ２５が収縮する。この時、コイルバネ２５の付勢力によって引張力検出スイッチ２６をオンするように押さえていたホース接続部２４の一部が、引張力検出スイッチ２６から離れることで、引張力検出スイッチ２６はオフする。そして、ホース４の引張力がなくなると、ホース接続部２４は、本体１に付勢しているコイルバネ２５によって、元の位置に戻り、再び、引張力検出スイッチ２６をオンする。
【００４２】
図９に実施の形態２における、電気掃除機の回路構成ブロック図であるが、引張力検出スイッチ２６の信号は、マイクロコンピュータ２０に入力され、マイクロコンピュータ２０は、引張力検出スイッチ２６がオフしている間だけ、駆動回路１９に、ＰＷＭタイミング信号を出力して、本体１を移動させるように制御する。
【００４３】
図１０に、実施の形態２における、指令速度と実速度の関係の説明図を示す。図１０に示すように、マイクロコンピュータ２０は、追従が検出されると、所定時間の間隔Δｔで、指令速度をΔｖづつ上昇させ、切り換えてゆく。所定時間の間隔Δｔは、次の指令速度に切り換えるまでに実速度が追従できる時間で設定している。指令速度が、最高速度に到達すると、指令速度の切り換えを終了し、実速度も追従した後、安定する。この指令速度を切り換えている期間が、スロースタートの期間であり、指令速度を所定の時間間隔Δｔをもって、段階的に上昇することにより、エンコーダ１２からのパルスでマイクロコンピュータ２０が追従を検出したあと、ゆっくりと速度を上昇させる事が出来る。
【００４４】
また、Δｔ、もしくはΔｖを操作する事によって、スロースタートの速度変化率を可変することが出来、Δｖ／Δｔが加速度となるので、図１０中に点線で示すスロースタートの指令速度変化の傾きを、立てれば、高加速度で、傾ければ低加速度でスロースタートを行う事が出来る。
【００４５】
マイクロコンピュータ２０は、図１１に示すように、「動作モード」時の第１の最高速度と、図１１中の傾きＡで示す第１の加速度と、「停止モード」時の第２の最高速度と、図１１中の傾きＢで示す第２の加速度を個別に有しており、
第１の最高速度  ＜  第２の最高速度                                  （式７）
第１の加速度    ＜  第２の加速度                                    （式８）
となるようにしている。
【００４６】
使用者の意図する移動では、ある程度の時間は、継続してホース４が引っ張られるので、引張力検出スイッチ２６がオフしている時間も長く、第１の最高速度、第２の最高速度に到達するのに十分な時間となるよう、第１の加速度と第２の加速度を設定している。
【００４７】
使用者が「動作モード」で、清掃している時は、使用者の移動速度は、清掃前と比較して遅いので、本体１が使用者の移動に追従する速度が、第１の速度でも、十分追従するこ
とができる。ホース４の手元グリップ５の操作によって、一時的にホース４に引っ張り力がかかり、引張力検出スイッチ２６がオフした場合、本体１は自走を開始してしまうが、速度が第１の最高速度に到達していても、第１の最高速度は第２の最高速度と比較して遅いので、自走距離を抑える事ができ、使用者に接触したり、周りの家具などへの接触を防ぐ事が出来る。また、「停止モード」では、比較的速い速度で移動しようとする使用者の意図通りに、第２の加速度で素早く第２の最高速度に到達して、追従する事が出来る。
また、「動作モード」において、一時的にホース４に引っ張り力がかかり、引張力検出スイッチ２６がオフしている期間が、図１１に示す時間ｔ１と、短く、スロースタート期間に含まれるものであれば、到達速度は、「停止モード」の加速度での到達速度がＶｂとなるのに対して、「動作モード」時は、Ｖａと、低い速度で抑える事が出来、自走する距離を更に押さえ込むことができる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態においては、追従検出手段として、ホース４の引っ張り力を検出する引張力検出手段を設け、速度をスロースタートさせて、第１の最高速度＜第２の最高速度となるように設定して、本体１の自走を制御することにより、「停止モード」時には、高い追従性を実現しながら、「動作モード」による清掃中でも、追従性を確保し、尚かつ、使用者の清掃動作によって、本体１の使用者や周りの家具などへの衝突防止の精度を向上する事が出来る。
【００４９】
また、更に、第１の加速度＜第２の加速度となるように、加速度を設定して制御する事により、追従性と、本体１の使用者や周りの家具などへの衝突防止の精度を共に向上する事が出来ると共に、万が一、使用者や周りの家具等に接触したとしても、速度、加速度が小さく、衝撃を小さく抑える事が出来るので、影響を抑制する事が出来る。
【００５０】
尚、本実施の形態において、指令速度や加速度を、エンコーダ１２から入力されるパルス数で設定したが、ＰＷＭのデューティや、駆動モータ１４に印可される電圧を段階的に可変して速度を可変してもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように本発明は、掃除中の疲労感を低減する高付加価値・高機能な電気掃除機や、更には使用者の移動に合わせて追従する機器にも有用な技術である。また、二次電池を搭載して自走する機能を有する機器にも有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の側面概観図
【図２】同電気掃除機の側面断面図
【図３】同電気掃除機の上面断面図
【図４】同電気掃除機の回路構成ブロック図
【図５】同電気掃除機のエンコーダ出力信号波形図
【図６】同電気掃除機の指令速度と実速度の関係説明図
【図７】同電気掃除機の第１の速度と第２の速度の関係説明図
【図８】本発明実施の形態２における電気掃除機の引張力検出手段の構成図
【図９】同電気掃除機の回路構成ブロック図
【図１０】同電気掃除機の速度可変の説明図
【図１１】同電気掃除機の最高速度と加速度の関係説明図
【符号の説明】
【００５３】
２    電動送風機
３    集塵部
１０  走行ローラ
１２  回転検知手段
１４  駆動モータ
２０  マイクロコンピュータ
２６  引張力検出スイッチ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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