JP3555147B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、畳とそれ以外の床面の材質を自動的に判断する機能を有する電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種の電気掃除機として、床ノズルを床に当てた場合に、ファンモータの吸引力によって生じる負圧が床面の材質によって異なることを利用して床面を判断するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術は、床ノズルの床面に対する密着度合いを検出する方法であって、床ノズルを床面に押しつける力によって異なった値を示したり、畳とニードルパンチ等の毛足の短い絨毯とを識別することが難しいという課題を有している。
【０００４】
そこで本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、床面の材質を精度良く見分けることができる電気掃除機を提供することを第一の目的としている。またより実用的な手段を提供することを第二の目的としているものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第一の目的を達成する本発明の第一の手段は、床ノズルに内蔵した、床面に対して光を発光する発光素子と前記発光素子から出力された光が床面に当たって反射する反射光を受光する受光素子と前記受光素子が受光した光を波形整形しその出力波形を手元操作部に送る受光回路により構成した受発光ユニットとを備え、前記出力波形に周期的に出力の大小を繰り返す規則性が見られるときに、床面の種類を畳面と認識して前記手元操作部がファンモータの制御を行う電気掃除機とするものである。
【０００６】
第二の目的を達成する本発明の第二の手段は、第一の手段に加えて、複数の受発光ユニットを備え、この受発光ユニットの少なくとも２つを直交状態に配置した電気掃除機とするものである。
【０００７】
【作用】
本発明の第一の手段は、床ノズルに内蔵した受発光ユニットが畳の目を検出して、床面の種類が畳であることを認識するように作用するものである。
【０００８】
また本発明の第二の手段は、床ノズルに内蔵した複数の受発光ユニットが床ノズルの使用方法に関わらず、安定して床面の種類が畳であることを認識するように作用するものである。
【０００９】
【実施例】
以下本発明の第一の手段の一実施例について図１〜図６を参照しながら説明する。図１において、１は受発光ユニットで、発光素子１ａ・受光素子１ｂ・発光制御部１ｃ・受光回路１ｄを備えている。発光素子１ａは、床面に対して赤外光等の光を照射しているものである。この発光素子１ａから出力された赤外光等の光は床面に当たって反射され、受光素子１ｂによって受光される。また発光素子１ａの発光量は、発光制御部１ｃによって制御されている。また受光回路１ｄは、受光素子１ｂが受光した光を波形整形しているものである。図２は電気掃除機の全体と床ノズルを示しており、本体８は、吸引力を発生するファンモータ１１と、吸い込まれたゴミを収納するゴミ袋１２を内蔵している。また床ノズル１０は、前記受発光ユニット１と、ブラシモータ５・モータ駆動部６・ブラシ７を内蔵している。ブラシ７は、ブラシモータ５によって回転駆動され、床面のゴミを掻き上げるように作用する。なお前記受発光ユニット１の出力は、手元操作部９に送られている。
【００１０】
以下本実施例の動作について説明する。図４に一般的な畳の断面の概略図を示している。図４の（ａ）は畳の目の深さを示したもので、上面（畳の目の山）と下面（畳の目の谷）との距離ｄは約１ｍｍである。同図（ｂ）は、畳の目の方向を示したもので、目の大きな方を順目、小さな方を逆目と呼ぶ。また、図３は本実施例で使用している受発光ユニット１の焦点距離を示しており、本実施例では、受発光ユニット１の底面から床面までの距離が１ｍｍであるとき、受光素子１ｂの感度が最も良く、１ｍｍ未満ではほとんど検知できないようになっている。
【００１１】
一般的に畳の掃除を行う場合には、図５の（ａ）に示すように床ノズル１０を畳の順目方向に前後に摺動させながら掃除を行うものである。図５の（ｂ）は畳の断面を示したものであり、Ｘは畳の目の谷を、Ｙは畳の目の山を示している。受発光ユニット１がＹの部分に来た場合は、受発光ユニット１の底面から畳までの距離が０なので、受光素子１ｂは反射光を受光しない。また受発光ユニット１がＸの部分に来た場合は、畳までの距離が１ｍｍなので、受光素子１ｂは発光素子１ａが出力した光が畳の目に底に当たって反射してきた光を受光する。すなわち、床ノズル１０を畳の上で前後に摺動した場合は、受光回路１ｄの出力は図６の（ａ）に示すような波形になる。
【００１２】
また絨毯上で動作させた場合は、絨毯の毛足が規則的に並んでいないので、図６の（ｂ）に示しているような出力波形になる。つまり、同図（ａ）のような規則性が見られず、また光が乱反射するため出力レベルも低いものである。よって、この出力波形の違いを利用すれば、絨毯面と畳面との認識が行えるものである。受光回路１ｄは、この出力を手元操作部９に送り、手元操作部９では、この出力を元にブラシモータ５やファンモータ１１の制御を行っている。
【００１３】
以上のように本実施例によれば、受発光ユニット１が畳の目の山にくれば出力信号が出ず、また畳の目の谷にくれば出力信号が出て、畳の目をデジタル的に検出することができ、外部のノイズや経年変化に対して非常に安定に畳面を検出することができるものである。従って、床面の種類が畳であるかそれ以外であるかを明確に区別することができるものである。
【００１４】
次に本発明の第二の手段の実施例について図７に基づいて説明する。本実施例では、受発光ユニットを複数設けたものであり、この実施例では第一の受発光ユニット２１と、第二の受発光ユニット２２とを直交状態に配置している。なお受発光ユニットは２組以上、何組のものを用いても良いことは当然である。
【００１５】
以上の構成で、前記実施例よりも確実に畳面の検出をするように作用するものである。つまり、図７の（ａ）に示しているように床ノズル１０を畳の順目に沿って動かした場合は、畳の目と第一の受発光ユニット２１とが平行になって第一の受発光ユニット２１が畳の目を検出することができる。つまり前記実施例で説明した図６の（ａ）に示すような波形を出力するものである。また図７の（ｂ）に示すように床ノズル１０を畳の逆目に沿って動かした場合は、第二の受発光ユニット２２が畳の目と平行となって、畳の目を検出することができるものである。しかし逆目に沿って動作させた場合は、第二の受発光素子２２が検出する波形は、図６の（ａ）に示した波形よりは若干規則性が損なわれるものである。つまりこの場合は、床ノズル１０を数往復させないと第二の受発光ユニット２２が畳の目の上を通過しないためである。
【００１６】
なお、本実施例では受発光ユニットが畳面に沿っていることを前提に説明し、図３の受発光ユニットの焦点距離を畳の順目の深さの１ｍｍとしたが、受発光ユニットを畳面から距離をあけるのであれば、焦点距離をその距離に合わせればよい。
【００１７】
以上のように本実施例によれば、使用者が床ノズル１０を逆目の方向に沿って動かした場合でも、安定に床面の種類が畳面であるか絨毯面であるかを検出することができるものである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の第一の手段によれば、畳とそれ以外の床面を精度良く見分けることができる電気掃除機を提供することができるものである。
【００１９】
また本発明の第二の手段によれば、使用者が床ノズルを畳の逆目の方向に沿って動かした場合でも、安定して畳とそれ以外の床面との区別ができる実用的な電気掃除機を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気掃除機の第一の手段の一実施例を示すブロック図
【図２】（ａ）同電気掃除機の全体構成を示す斜視図
（ｂ）同床ノズルの構成を示す平面図
【図３】同床ノズルに設けた受発光ユニットの焦点距離の特性を示す特性図
【図４】（ａ）同畳の目の山と谷とを説明する説明図
（ｂ）同畳面の順目・逆目を説明する説明図
【図５】（ａ）同床ノズルの動作方向を示す平面図
（ｂ）同受発光ユニットの概略断面図
【図６】（ａ）同畳面での受光回路の出力波形を示す波形図
（ｂ）同絨毯面での受光回路の出力波形を示す波形図
【図７】（ａ）本発明の電気掃除機の第二の手段による畳の順目方向の掃除状態を示す平面図
（ｂ）同逆目方向の掃除状態を示す平面図
【符号の説明】
１ 受発光ユニット
１ａ 発光素子
１ｂ 受光素子
８ 本体
１０ 床ノズル

Claims (2)

1. 床面のゴミを掻き上げる床ノズルと、吸引力を発生するファンモータと、吸い込まれたゴミを収納するゴミ袋と、前記ファンモータ及び前記ゴミ袋が格納されている本体と、前記床ノズルに内蔵した、床面に対して光を発光する発光素子とこの発光素子から出力された光が床面に当たって反射する反射光を受光する受光素子と前記受光素子が受光した光を波形整形しその出力波形を手元操作部に送る受光回路により構成した受発光ユニットとを備え、前記出力波形に周期的に出力の大小を繰り返す規則性が見られるときに、床面の種類を畳面と認識して前記手元操作部が前記ファンモータの制御を行う電気掃除機。
2. 複数の受発光ユニットとを備え、前記受発光ユニットの少なくとも２つを直交状態に配置した請求項１に記載の電気掃除機。

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