JPH0838408A - 電子掃除機制御システム - Google Patents

電子掃除機制御システム

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JPH0838408A
JPH0838408A JP7114304A JP11430495A JPH0838408A JP H0838408 A JPH0838408 A JP H0838408A JP 7114304 A JP7114304 A JP 7114304A JP 11430495 A JP11430495 A JP 11430495A JP H0838408 A JPH0838408 A JP H0838408A
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JP
Japan
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vacuum cleaner
control unit
light
dust
suction
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JP7114304A
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English (en)
Inventor
Peter Hoekstra
ホークストラ ピーター
Timothy W Jackson
ダブリュー． ジャクソン ティモシー
Jr George C Moyher
シー． モイヤー，ジュニア ジョージ
Odero Conci
コンシ オデロ
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Newtronics Pty Ltd
Electrolux Corp
Original Assignee
Newtronics Pty Ltd
Electrolux Corp
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Publication date
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    • A47L9/2894—Details related to signal transmission in suction cleaners
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンドル内の制御ユニットと箱本体のモータ
およびセンサとの間の二方向通信を実現し、２つのバッ
グ交換モードを有し、塵光センサをハンドル内に配備し
て塵分子の頻度に基づいて吸引モータの電力設定を自動
調節する。 【構成】 塵センサ９０および吸引モータ９２を有する
箱本体２４とホース３０と制御ユニット７２を有するハ
ンドル２８とを備え、ホース３０にはワイヤが配備さ
れ、制御ユニット７２はワイヤを介して塵センサ９０お
よび吸引モータ９２に電気接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は掃除機に関する。詳しく
は、掃除機のための電子制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】掃除機は、典型的には、使用者が掃除機
の電源のオン／オフを行い、また恐らくは吸引モータに
与える電力を選択して吸引レベルを変えることを可能に
する簡単な制御部を備えている。様々な電子部品が低コ
ストで製造可能になったことにより、より高度な電子制
御システムを用いて使用者に新しい機能を提供すること
が可能になった。例えば、掃除機の操作を実現するマイ
クロコントローラを備えた掃除機を提供することが可能
になった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、新しい機能が
いつでも使用者によって所望されているものであるとは
限らない。場合によっては、電子制御部を加えることに
よって提供される新しい機能により、掃除機の制御シス
テムが不必要に複雑になったり、また値段が高すぎたり
する場合もある。例えば、箱型掃除機では、２つのマイ
クロコントローラを用いて掃除機の操作を制御する場合
がある。つまり、１つは箱本体内に配置され、他方は掃
除機ホースに接続され使用者により制御される部分を含
むハンドル内に配置される。他の箱型掃除機では、様々
な自動操作モードが可能となっている。しかし、この場
合は、箱本体内に塵光センサを配備する必要があるか、
または吸引モータの適切な電力設定を決定するための不
必要に複雑な処理ルーチンを使用しなければならなかっ
た。塵光センサを配備するのは、掃除機の操作を制御す
るために用いられるマイクロコントローラがハンドル内
にある場合は面倒である。また、他の掃除機では様々な
バッグ交換モードがあり、使用者にとってこれらの中か
ら１つを選択することは容易ではない。従来の箱型掃除
機の中には、掃除機ホースを接続し得る送風口を有する
ものがあるが、ホースに接続されたハンドル内の回路を
用いてこのような掃除機の操作を制御するのは可能では
なかった。
【０００４】従って、マイクロコントローラベースの制
御ユニットを掃除機のハンドルに配備し、配線されたホ
ースによって箱本体に接続することにより、制御ユニッ
トと箱本体内に含まれる吸引モータおよび様々なセンサ
との間の二方向通信を実現し得る箱型掃除機を提供し得
ることが望ましい。これにより、マイクロコントローラ
は１つだけでよく、ユニットの構成が簡素化される。
【０００５】また、使用者によって選択可能な２つのバ
ッグ交換モードのうちの一方で作動し得る掃除機を提供
し得ることが望ましい。これらの交換モードとは、掃除
機バッグを通しての圧力降下が所定のしきい値を超える
と掃除機が遮断される最大吸引バッグ交換モードと、圧
力降下がさらに高いしきい値を超える場合に掃除機が遮
断される最大満杯バッグ交換モードである。
【０００６】さらに、掃除機のハンドルに塵光センサを
配備して、掃除機が、塵分子がセンサを通って吸引され
る頻度に基づいて吸引モータの電力設定を調節する自動
モードで作動し得るようにした掃除機を提供することが
望ましい。
【０００７】さらに、各々が一体形成されたレンズを有
するレンズユニット内に取り付けられる光源と光検出器
とにより構成される塵光センサを有する掃除機を提供し
得ることが望ましい。
【０００８】さらに、掃除機ホースを取り付け得る送風
口と、ホースに接続されたハンドル内に含まれ、ホース
が送風口に接続されるとこの接続を検出する回路を含む
制御ユニットとを有する掃除機を提供し得ることが望ま
しい。
【０００９】本発明の目的は、マイクロコントローラベ
ースの制御ユニットを掃除機のハンドルに配備し、配線
されたホースによって箱本体に接続することにより、制
御ユニットと箱本体内に含まれる吸引モータおよび様々
なセンサとの間の二方向通信を実現し得る箱型掃除機を
提供し、これにより、マイクロコントローラは１つだけ
でよく、ユニットの構成が簡素化される、改良された箱
型掃除機を提供することである。
【００１０】本発明の別の目的は、使用者によって選択
可能な２つのバッグ交換モード、すなわち、掃除機バッ
グを通しての圧力降下が所定のしきい値を超えると掃除
機が遮断される最大吸引バッグ交換モードと、圧力降下
がさらに高いしきい値を超える場合に掃除機が遮断され
る最大満杯バッグ交換モードのうちの一方で作動し得る
掃除機を提供することである。
【００１１】本発明のさらに別の目的は、掃除機のハン
ドルに塵光センサを配備して、掃除機が、塵分子がセン
サを通って吸引される頻度に基づいて吸引モータの電力
設定を調節する自動モードで作動し得るようにした掃除
機を提供することである。
【００１２】本発明のさらに別の目的は、各々が一体形
成されたレンズを有するレンズユニット内に取り付けら
れる光源と光検出器とにより構成される塵光センサを有
する掃除機を提供することである。
【００１３】本発明のさらに別の目的は、掃除機ホース
を取り付け得る送風口と、ホースに接続されたハンドル
内に含まれ、ホースが送風口に接続されるとこの接続を
検出する回路を含む制御ユニットとを有する掃除機を提
供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、箱型掃
除機の操作を制御するための改良された電子掃除機制御
システムが提供される。該制御システムは、柔軟なホー
スによって箱本体に接続されるハンドル内に含まれる制
御ユニットを有する。ホースは制御ユニットと箱本体と
の間の二方向通信を実現する多くのワイヤを有する。ホ
ース内のワイヤによって制御ユニットに電力が供給さ
れ、また制御ユニットは箱本体内に含まれる様々なセン
サからの信号を受け取ることができる。また、ホース内
のワイヤにより、制御ユニットは、様々な制御信号を吸
引モータに伝送することによって吸引モータに印加され
る電力を制御することができる。
【００１５】また、本発明の掃除機においては、使用者
は２つのバッグ交換モード、すなわち最大吸引バッグ交
換モードと最大満杯バッグ交換モードから選択すること
ができる。最大吸引バッグ交換モードでは、掃除機バッ
グを通しての圧力降下が所定のしきい値を超えて、バッ
グがある程度は満杯になり、この結果、掃除機の吸引力
が低下したことを示すと、掃除機は遮断する。最大満杯
バッグ交換モードでは、バッグを通しての圧力降下がも
っと高いしきい値を超え、バッグが最大限に満杯になり
吸引力は実質的に低下したことを示すまでは遮断しな
い。
【００１６】さらに、掃除機はハンドルに塵光センサを
配置し、自動モードで作動可能である。自動モードで
は、吸引モータの電力設定は塵光センサの読み取りに基
づいて掃除機によって制御される。特に、塵光センサお
よび掃除機制御ユニットにより、センサを通る塵粒子の
頻度がモニタされこれに応じて吸引モータの電力設定が
調整される。塵センサは光源と光検出器とにより構成さ
れ、各々が一体形成されたレンズを有するレンズユニッ
ト内に取り付けられる。
【００１７】掃除機はまた、掃除機ホースが取り付けら
れ得る送風口を有する。掃除機制御ユニットはホースが
送風口に接続されるとこの接続を検出する回路を有す
る。制御ユニットはまたスイッチ群を有し、掃除機が送
風口モードで作動しているとき吸引モータの電力設定を
選択するために使用者によって操作され得る。
【００１８】
【作用】従って、本発明によれば、掃除機のための改良
された電子制御システムが提供される。本システムで
は、掃除機のハンドルに含まれるマイクロコントローラ
ベースの制御ユニットは配線されたホースによって箱本
体に接続され、制御ユニットと箱本体内に含まれる吸引
モータおよび様々なセンサとの間の二方向通信を実現す
る。これにより、マイクロコントローラは１つだけでよ
く、ユニットの構造が簡素化される。掃除機は使用者が
選択可能な２つのバッグ交換モードのいずれかに設定さ
れ得る。すなわち、掃除機バッグを通しての圧力降下が
所定のしきい値を超えると掃除機を遮断する最大吸引バ
ッグ交換モードと、圧力降下がもっと高いしきい値を越
えた後のみに掃除機を遮断する最大満杯バッグ交換モー
ドである。洗濯機はまた掃除機のハンドルに配置された
塵光センサを有する。これにより、掃除機は自動モード
に設定され得る。このモードでは吸引モータの電力設定
は、塵粒子がセンサを通って吸引される頻度に基づいて
調整される。塵光センサは光源と光検出器とにより構成
される。これらの各々は一体形成されたレンズを有する
レンズユニット内に取り付けられる。さらに、掃除機は
ホースを取り付け得る送風口とホースが送風口に接続さ
れるときこれを検出するための回路とを有する。
【００１９】
【実施例】本発明によれば、図１に示す掃除機２０には
掃除機２０の動作を制御するための電子制御システムが
配備されている。掃除機２０は、好ましくは、回転パワ
ーブラシを備えたノズル２２および他の掃除付属品（図
示せず）を有する箱型掃除機である。操作においては、
塵を含む空気は、ノズル２２（または他の付属品）、棒
状部分２６、ハンドル２８、およびホース３０を通過し
た後、箱本体２４に吸引されバッグ２５内に収集され
る。ハンドル２８は、使用者が掃除機の様々な機能を選
択するための電子制御パネル３２を有する。
【００２０】電子制御パネル３２について図２にさらに
詳しく示す。使用者はＯＮ（カーペット）スイッチ３４
またはＯＮ（床）スイッチ３６を押すことによって掃除
機２０をオンにする。ＯＮ（カーペット）スイッチ３４
が押されると、掃除機２０の吸引モータがオンとなりノ
ズル２２のパワーブラシがオンとなる。これにより、カ
ーペットが効果的に掃除される。ＯＮ（床）スイッチ３
６が押されると、掃除機２０の吸引モータはオンになる
が、ノズル２２のパワーブラシはオフのままである。こ
れにより、床面が掃除され得る。ＯＮ（床）スイッチ３
６はまた、好ましくは、ノズル２２の代わりに他の付属
品を用いるときにも使用され、棒状部分２６の導電体に
不必要に電力が加えられるのを防ぐ。インジケータライ
ト３８はＯＮ（カーペット）スイッチ３４が押されたと
きに点灯し、インジケータライト４０はＯＮ（床）スイ
ッチ３６が押されたときに点灯する。カーペットまたは
床を掃除した後は、ＯＦＦスイッチ４２を用いて掃除機
をオフにする。掃除機２０をコンセントに差し込むとイ
ンジケータライト４４が点灯して、掃除機は現在はオフ
であるがオンにし得ることが示される。
【００２１】使用者は手動により、高い電力の場合は
「高」スイッチ４６を、中間の電力の場合は「中」スイ
ッチ４８を、または低い電力の場合は「低」スイッチ５
０を押すことによって所望の掃除機電力設定を選択し得
る。インジケータライト５２、５４、および５６を用い
ることにより、どの電力設定が選択されたかが示され
る。デフォルトの電力設定は高パワーである。掃除機２
０の電子制御システムはまた、電力設定が制御システム
により自動的に調整される自動モードを備えている。自
動モードは「自動」スイッチ５８を押すことによって指
定され得る。掃除機２０が自動モードにあるときは、イ
ンジケータライト６０が点灯する。
【００２２】使用者が選択する他の機能としてはバッグ
交換モードがある。使用者が「最大吸引」スイッチ６２
を押すと、掃除機２０の電子制御システムは、掃除機の
吸引力が認知可能な程に低下したとき掃除機２０を遮断
する。「最大満杯」スイッチ６４が押されると、掃除機
２０の電子制御システムは、バッグが最大限に満杯とな
ったとき初めて掃除機２０を遮断する。最大吸引モード
または最大満杯モードが選択されたことを示すために各
々インジケータライト６６または６８が点灯する。
【００２３】電子制御システム７０の概略ブロック図を
図３に示す。電子制御システム７０の中心的な構成要素
は、ハンドル２８内に取り付けられた制御ユニット７２
である。制御ユニット７２は、制御ルーチンを実行する
ためのマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ
に加えて、使用者との間のインターフェースを提供する
のに必要な回路を含む。これには、電子制御パネル３２
の各スイッチ、各インジケータライト、およびこれらに
伴う回路が含まれる。制御ユニット７２はまた、ノズル
２２およびモータアセンブリ７４内の掃除機吸引モータ
への電力を制御する回路を含む。制御ユニット７２内に
はまた、扉アセンブリ７６内の様々なセンサからの信号
を受け取るために用いられる回路も含まれる。吸引モー
タを含むモータアセンブリ７４および扉アセンブリ７６
は共に掃除機箱本体２４内に含まれる。
【００２４】電子制御システム７０の様々な機械的およ
び電気的構成要素を図４にさらに詳細に示す。図４に示
すように、制御ユニット７２はマイクロコントローラ７
８、電源８０、制御スイッチ／インジケータ回路８２、
復号器回路８４、パワーノズル制御回路８６、および塵
検出回路８８を含む。塵検出回路８８には塵センサ９０
が接続されている。制御ユニット７２はさらに、吸引モ
ータ駆動回路１５６を含む。モータアセンブリ７４は吸
引モータ９２とトライアックモジュール９４とを含む。
扉アセンブリ７６は扉スイッチモジュール９８と扉スイ
ッチ１００とを含む。パワーノズル２２はノズルブラシ
（図示せず）を駆動させるためのノズルモータ１０２を
含む。
【００２５】制御ユニット７２は、ホース３０（図１）
内に含まれるワイヤ１０６によってモータアセンブリ７
４および扉アセンブリ７６に接続される。ＡＣ入力から
電力を電子制御システム７０全体にわたって供給するた
めにはラインワイヤ１０８および中性点ワイヤ１１０が
用いられる。コードワイヤ１１２および１１４と中性点
ワイヤ１１０とによって、制御ユニット７２とモータア
センブリ７４および扉アセンブリ７６との間の二方向通
信が実現される。コードワイヤ１１２は（中性点ワイヤ
１１０と共に）制御信号を制御ユニット７２からモータ
アセンブリ７４へ搬送する。コードワイヤ１１４は（中
性点ワイヤ１１０と共に）ホース３０が吸込み口１６２
（図１）に接続されると、符号化信号を扉アセンブリ７
６の符号化回路から制御ユニット７２へ搬送するために
用いられる。この構成では、コードワイヤ１１４は端子
１６４を介して扉アセンブリ７６に接続される。後にさ
らに詳しく述べるように、ホース３０が送風口１６６
（図１）に接続されるときは、コードワイヤ１１４は端
子１６８を介して扉アセンブリ７６に接続される。
【００２６】マイクロコントローラ７８はルーチンを含
むオンボードメモリを有する。これらルーチンは、マイ
クロコントローラ７８が、電子制御パネル３２上の各ス
イッチおよび様々なセンサから与えられる入力信号に応
答してノズルモータ１０２および吸引モータ９２に印加
される電力を制御するのを可能にする。マイクロコント
ローラ７８はスイッチ／インジケータ回路８２の各スイ
ッチの状態をモニタして、使用者がどの操作モードを選
択したかを決定する。例えば、ＯＮ（カーペット）スイ
ッチ３８が押されたときは、マイクロコントローラ７８
は電力をノズルモータ１０２および吸引モータ９２に印
加する。マイクロコントローラ７８は扉アセンブリ７６
から、バッグを変換すべきかどうか、または扉を開ける
べきかどうかを示す符号化信号を受け取る。自動操作モ
ードでは、マイクロコントローラ７８は、塵粒子がハン
ドル２８を通って流れるのが検出される頻度に基づいて
吸引モータ９２に対する適切な電力設定を決定する。
【００２７】掃除機２０は好ましくは様々な電力設定、
すなわち、低い（７５ＶRMS）、中位（９０ＶRMS）、や
や高い（１０５ＶRMS、手動では設定できない）、また
は高い（１２０ＶRMS）、で作動する。高い電力設定が
選択されるときは、好ましくは最初は中位の電力が印加
され続いて約０．５秒間にわたって滑らかに上昇して高
い設定へと移る。これにより電流サージが回避される。
自動操作のときは、マイクロコントローラ７８は好まし
くは掃除機の電力を最初は「低い」に設定して電力設定
を行う。掃除機に吸引される単位時間当たりの塵粒子量
が所定量より多いときは、所定の遅延後、掃除機の電力
は好ましくは次に高い設定に上げられる。掃除機に吸引
される単位時間当たりの塵粒子量に所定の減少がみられ
るときは、所定の遅延後、好ましくは次に低い設定が選
択される。
【００２８】塵の流量を測定するためには、掃除機２０
は好ましくは塵センサ９０を用いて、単位掃除機２０に
吸引される単位時間当たりの塵粒子量に比例する信号を
生成する。図５に示すように塵センサ９０は好ましくは
光源すなわち発光ダイオード１１６と光検出器すなわち
光トランジスタ１１８とを有する。これらは好ましく
は、ハンドル２８を貫通する空気通路１２０の両側に配
備される。好ましくは、発光ダイオード１１６は、Siem
ens Components Corporation of Cupertino, Californi
aにより市販されている部品番号ＩＲＬ−８０Ａなどの
安価な発光素子である。光トランジスタ１１８は同様
に、Siemens Components Corporationにより市販されて
いる部品番号ＬＰＴ−８０Ａなどの安価な高感度光トラ
ンジスタである。
【００２９】空気通路１２０はハンドル２８の内表面７
１により形成される。好ましくは、ハンドル２８内の内
表面７１と外表面７３との間には十分な空間があるた
め、発光ダイオード１１６および光トランジスタ１１８
を内表面７１と外表面７３との間にはめ込むことが可能
であり、発光ダイオード１１６および光トランジスタ１
１８を収容するために外表面７３に目障りな突出部を形
成する必要がない。
【００３０】発光ダイオード１１６は好ましくはレンズ
ユニット１２２内に取り付けられる。光トランジスタ１
１８は好ましくは同様のレンズユニット１２３内に取り
付けられる。レンズユニット１２２および１２３は好ま
しくは１つの部分よりなる構成要素であって、発光ダイ
オード１１６および光トランジスタ１１８を保持するた
めに用いられるだけではなく、一体に形成された複数の
集光用レンズを含む。レンズユニット１２２は発光ダイ
オード１１６から光トランジスタ１１８に向けて発せら
れる光を集束するために用いられる。発光ダイオード１
１６からの光がレンズユニット１２３に達すると、光は
レンズユニット１２３によって光トランジスタ１１８に
集束される。レンズユニット１２２を用いることによっ
て、レンズユニット１２３に突き当たるときの発光ビー
ムの直径を約０．４インチ（１ｃｍ）から約０．０８イ
ンチ（２ｍｍ）に縮小させる。レンズユニット１２３は
さらにビームを光トランジスタ１１８に集束させる。好
ましくは、レンズユニット１２２および１２３は、少な
くとも約８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長領域の光を透
過する光等級のポリカーボネートにより形成される。
【００３１】レンズユニットの１つの例を図６および図
７にさらに詳しく示す。これらの図はまた、発光ダイオ
ード１１６または光トランジスタ１１８であり得る光学
装置１２７も示している。光学装置１２７が発光ダイオ
ードである場合は、光はパッケージ化された光学装置１
２７の一部である半球状レンズ１２９を通して発光され
る。光学装置１２７が光トランジスタ１１８である場合
は、光は半球状レンズ１２９を通して受光される。
【００３２】図６に示すように、上壁１３５は、光学装
置１２７がレンズユニット１２５に取り付けられるとき
光学装置１２７のリード１３３を収容するスロット１３
１を有する。上壁１３５および下壁１３７により光学装
置１２７のレンズユニット１２５に対する垂直方向の動
きが制約される。側壁１３９および１４１により横方向
の水平移動が制約される。好ましくは、光学装置１２７
は、光学装置１２７を定位置にカチッとはめ込むことに
よってレンズユニット１２５に取り付けられる。レンズ
ユニット１２５はウェッジ形状の***部１４３を有して
おり、光学装置１２７が***部１４３を越えて定位置に
カチッとはめ込まれたると、光学装置１２７は***部１
４７に対して押しつけられる。
【００３３】レンズユニット１２５は好ましくは一体に
形成されたレンズ１４９を有する。図８にレンズユニッ
トの断面図を示す。レンズ１４９は好ましくは約０．２
４インチ（０．６ｃｍ）の曲率半径を有する第１面と約
０．１１５インチ（０．３ｃｍ）の曲率半径を有する第
２面とを含む。図８に示すように、レンズ１２９とレン
ズ１４９とは空気によって隔てられている。好ましくは
この間隙は約０．０１８インチ（０．５ｍｍ）である。
【００３４】発光ダイオード１１６から発せれられ通路
１２０を横切る光の光路を図９に示す。通路１２０の直
径は好ましくは約１．２５インチ（３ｃｍ）である。光
は発光ダイオード１１６のレンズ１５５から発せられレ
ンズユニット１２２のレンズ部９６を通る。ここで光は
集束され光トランジスタ１１８の方向に進む。光がレン
ズユニット１２３に到達すると、レンズユニット１２３
のレンズ部９７は光を半球状レンズ１５７を介して光ト
ランジスタ１１８の感光部に集束させる。図９に示すよ
うに、レンズユニット１２２および１２３は、これらレ
ンズユニットのレンズ部９６および９７が通路１２０の
内表面１５９と同一平面であるように取り付けられる。
【００３５】自動モードでは、光は発光ダイオード１１
６によって一定の強度で発せられる。図１０に示すよう
に、発光ダイオード１１６によって発せられる光の強度
は制御端末１２６を介してマイクロコントローラ７８
（図４）によって制御される。発光ダイオード１１６に
よって発せられた光は光トランジスタ１１８によって受
光される。光トランジスタは対応する光トランジスタ出
力信号を生成する。塵粒子が発光ダイオード１１６と光
トランジスタ１１８との間を通るとき、光トランジスタ
１１８によって受光される発光ダイオード１１６からの
光の強度は瞬間的に小さくなり、従って光トランジスタ
出力信号が低下する。
【００３６】好ましくは、塵検出回路８８（図４）は図
１０に示すような二段階アナログ増幅器１２４を含む。
二段階アナログ増幅器１２４は光トランジスタ出力信号
を処理し、これにより、マイクロコントローラ７８（図
４）は、通路１２０を通って吸引される粒子の流量を識
別し得る。光トランジスタ１１８からの光トランジスタ
出力信号は、低周波過渡信号、例えば、約１ｍｓより緩
やかな過渡信号を阻止するコンデンサ１１７を介して増
幅器１２８に通される。コンデンサ１１７が低周波信号
を阻止するため、二段階アナログ増幅器１２４は、塵粒
子が発光ダイオード１１６と光トランジスタ１１８との
間を通過するとき生成される信号の前縁部を効果的に検
出する。（発光ダイオード１１６と光トランジスタ１１
８との間を非常に大きな粒子が吸引されるときには、前
縁部および後縁部の両方を検出し得る。）粒子の前縁部
が発光ダイオード１１６と光トランジスタ１１８との間
を通過するとき、光トランジスタ１１８によって受光さ
れる発光ダイオード１１６からの光の強度が急激に低下
する。この過渡信号はコンデンサ１１７を介して増幅器
１２８に通される。（大きな粒子の後縁部が発光ダイオ
ード１１６と光トランジスタ１１８との間を通過すると
き、光トランジスタ１１８によって受光される発光ダイ
オード１１６からの光の強度が急激に上昇し、この過渡
光トランジスタ信号もまた増幅器１２８に通される。） 増幅器１２８によって受信される過渡信号は増幅され比
較器１３２に渡される。増幅された光トランジスタ１１
８の出力が抵抗器１３０によって設定されたしきい値を
超えるときは、比較器１３２は対応する出力パルスを生
成する。このパルスは出力増幅器１３４によって、マイ
クロコントローラ７８によって受信されるのに十分なレ
ベルに強められる。処理された光トランジスタ出力信号
は出力端子１３６を介してマイクロコントローラ７８へ
与えられる。
【００３７】マイクロコントローラ７８は好ましくは塵
粒子の縁部を検出してから次に検出するまでの期間の平
均時間を測定する。これは一般に塵粒子を検出してから
次に検出するまでの期間の平均時間に対応する。図１１
に示すように、マイクロコントローラ７８がこの時間を
測定する。ステップ１３８では、二段階アナログ増幅器
１２４が塵粒子を検出して出力パルスを生成する。ステ
ップ１４０では、マイクロコントローラ７８が内部時計
を用いて最初の時間ＴINITIALを測定する。ステップ１
４２でマイクロコントローラ７８が別の塵粒子を検出す
ると、ステップ１４４でカウンタを１つ増分して、ステ
ップ１４２で１つの塵粒子が検出されたことを反映させ
る。テスト１４６では、マイクロコントローラ７８はカ
ウントが所定の限度Ｎに等しいかどうかを決定する。こ
こでＮは好ましくは２０である。（ステップ１４０では
カウント値は０である。）カウントがＮに等しくない場
合は、制御はステップ１４２に戻り、別の塵粒子を検出
する。ステップ１４２および１４４ならびにテスト１４
６を通るループを何度か繰り返すと、カウントはＮに等
しくなり、ステップ１４８でマイクロコントローラ７８
は最後の時間ＴFINALを測定する。ステップ１５０で
は、塵粒子の検出と次の塵粒子の検出との間の期間の平
均時間ＴAVGがマイクロコントローラ７８によって計算
される。次にステップ１５２で、マイクロコントローラ
７８は必要であれば掃除機２０の電力設定を調節する。
好ましくは、ＴAVGが９ｍｓより大きい場合は、低い電
力設定が選択される。ＴAVGが７〜９ｍｓの間であれ
ば、好ましくは中位の電力設定が選択される。ＴAVGが
５〜７ｍｓの間であれば、好ましくはやや高い電力設定
が選択される。ＴAVGが５ｍｓより小さい場合は、好ま
しくは高い電力設定が選択される。電力設定を調整した
後、ステップ１５４で、マイクロコントローラ７８は好
ましくは所定時間、例えば、２秒間待機し、その後ステ
ップ１３８に戻る。２秒間の遅延によりマイクロコント
ローラ７８がそれぼど頻繁に電力設定を調整しないこと
が確実となる。
【００３８】マイクロコントローラ７８は好ましくは、
図４に示すように従来のトライアックモジュール９４を
用いて吸引モータ９２に送られる電力を制御する。トラ
イアックモジュール９４は、マイクロコントローラ７８
の指示の下で吸引モータ駆動回路１５６によって生成さ
れる制御信号に反応して、ラインワイヤ１０８および中
性点ワイヤ１１０から吸引モータ９２に電力を印加す
る。吸引モータ駆動回路１５６からの制御信号はコード
ワイヤ１１２および中性点ワイヤ１１０を介してトライ
アックモジュール９４に与えられる。マイクロコントロ
ーラ７８は好ましくは、パワーノズル駆動回路８６内に
含まれる従来のトライアック回路を用いて電力がノズル
モータ１０２に供給されるかどうかを決定する。
【００３９】扉アセンブリ７６（図４および図１２）は
好ましくは掃除機２０の操作に関する測定パラメータ、
例えばバッグ２５（図１）の有無、バッグ２５を通して
の圧力降下、および扉１７４の状態（開いているか閉じ
ているか）などを測定するための様々なセンサを有す
る。制御ユニット７２は好ましくはセンサの出力をモニ
タし、これらに反応して吸引モータ９２およびノズルモ
ータ１０２に印加される電力を制御する。所望であれ
ば、扉アセンブリ７６または他の場所に別のセンサを配
置して、温度、モータ速度、空気流速などをモニタして
これらに適切に反応し得る。
【００４０】掃除機バッグを交換すべきかどうかを決定
するためには、扉アセンブリ７６は好ましくは、バッグ
を通しての（すなわち、バッグの入口の直前からバッグ
の排出側まで）差圧をモニタする２つの通常は開いてい
る真空圧スイッチ１５８および１６０を有する。バッグ
が満杯になると、バッグは塵で詰まり、バッグを通して
の圧力降下の程度が増大する。この圧力降下が第１のし
きい値、例えば水の４２インチを超えると、真空圧スイ
ッチ１５８が閉鎖し、これにより、コードワイヤ１１４
および中性点ワイヤ１１０を介して制御ユニット７２の
復号回路８４に与えられる圧力が変化する。この圧力値
を復号化することによって、マイクロコントローラ７８
は、圧力降下が第１のしきい値を越えたことを決定し得
る。「最大吸引」モードが選択されている場合は、マイ
クロコントローラ７８はこの時点で吸引モータ９２への
電力を遮断する。しかし、「最大満杯」モードが選択さ
れている場合は、圧力降下が第２のしきい値レベル、例
えば水の５７インチを超えるまでバッグはさらに満杯に
される。第２のしきい値を超えると、真空圧スイッチ１
６０は閉鎖し、これにより制御ユニット７２の復号回路
８４に与えられる圧力がさらに変化する。これに反応し
て、バッグを通しての圧力降下が水の５７インチより大
きいときはいつでも吸引力は実質的には低下するため、
マイクロコントローラ７８は吸引モータ９２への電力を
遮断する。
【００４１】図１２に扉アセンブリ７６の回路をさらに
詳しく示す。ホース３０が吸込み口１６２（図１）に接
続されると、コートワイヤ１１４は吸込み口１６２の端
子１６４に接続する。一方、ホース３０が送風口１６６
（図１）に接続されると、コートワイヤ１１４は送風口
１６６の端子１６８に接続される。ホース３０が吸込み
口１６２に接続されると、掃除機２０のバッグを通して
の圧力降下が真空スイッチ１５８および１６０によって
モニタされる。圧力降下が水の４２インチを超えると、
真空スイッチ１５８は閉鎖し、これが端子１６４と端子
１７０との間の抵抗を４ｋΩから３ｋΩに変える。この
変化は復号回路８４によって検出され、これにより掃除
機２０が最大吸引モードにあるときは、吸引モータ９２
への電力は遮断され得、インジケータライト６６は点滅
を繰り返す（図４）。バッグを通しての圧力降下が水の
５７インチを超えると、真空スイッチ１６０が閉鎖し、
これにより端子１６４と端子１７０との間の抵抗は１ｋ
Ωに降下する。復号回路８４はこの変化を検出し、掃除
機２０が最大満杯モードにあるときは、吸引モータ９２
への電力は遮断され、インジケータライト６８は点滅を
繰り返す。
【００４２】ホース３０が送風口１６６に接続されてい
るときはコードワイヤ１１４を送風口１６６の端子１６
８に接続することに加えて、ホース３０のコードワイヤ
１１２、中性点ワイヤ１１０、およびラインワイヤ１０
８もまた、ホース３０が吸込み口１６２に接続されると
きにこれらワイヤが接続されのと同じ方法で、モータア
センブリ７４および扉アセンブリ７６に接続される。ワ
イヤ１０６とモータアセンブリ７４および扉アセンブリ
７６との間に完全な電気接続が可能な送風口１６６を提
供することによって、掃除機２０が送風口モードで使用
されているときでも、使用者はハンドル２８の電子制御
パネル３２を用いて掃除機２０を制御することができ
る。
【００４３】ホース３０が送風口１６６に接続されてい
るときは、コードワイヤ１１４と中性点ワイヤ１１０と
の間の抵抗は１ｋΩ（抵抗器１７２の抵抗）である。電
力が吸引モータ９２に印加される前に１ｋΩの抵抗が検
出されるならば、マイクロコントローラ７８は送風口１
６６が使用中であることを識別し、ＯＦＦスイッチ４
２、「低」スイッチ５０、「中」スイッチ４８、および
「高」スイッチ４６のみを作動可能とする。送風口１６
６を用いるときは、掃除機２０をオンにするには「低」
スイッチ５０、「中」スイッチ４８、または「高」スイ
ッチ４６を押すだけでよい。ＯＦＦスイッチ４２は通常
通りに掃除機２０をオフにするために用いられ得る。残
りのスイッチ、「最大満杯」スイッチ６４、「最大吸
引」スイッチ６２、「自動」スイッチ５８、ＯＮ（カー
ペット）スイッチ３４、およびＯＮ（床）スイッチ３６
は不能にされる。さらに、マイクロコントローラ７８は
パワーノズル駆動回路８６にノズル２２に通常供給され
る電力を切断するように指示する。これにより、ハンド
ル２８を棒状部分２６およびノズル２２に接続するため
に用いられるハンドル２８の電気端子に不必要に電力が
与えられることはない。
【００４４】扉１７４（図１）には扉スイッチ１７６が
取り付けられ、これにより扉１７４が閉鎖し且つバッグ
２５が定位置にあるとき、バッグ２５の平坦部により扉
スイッチ１７６が押しつけられ閉鎖位置にされる。扉１
７４が開いているかまたはバッグ２５が挿入されていな
いときは、扉スイッチ１７６は通常の開位置に戻る。扉
スイッチ１７６が開いていることをマイクロコントロー
ラ７８が検出すると、吸引モータ９２（図１）には電力
は印加されない。従って、吸引モータが扉１７４の領域
を通って侵入する異物によって損傷を受けることはな
い。この時もインジケータライト４４は点滅を繰り返
す。
【００４５】真空スイッチ１５８および１６０ならびに
扉スイッチ１７６の状態を決定する復号回路８４を図１
３にさらに詳しく示す。端子１７８はコードワイヤ１１
４に接続され、コードワイヤは、ホース３０が吸込み口
１６２に取り付けられるか送風口１６６に取り付けられ
るかどうかに依存して端子１６４または１６８（図１
２）に接続される。比較器１８０、１８２、および１８
４は端子１７８に接続され、これにより、端子１７０と
端子１６４または１６８（図１２）のいずれかとの間の
抵抗を示す、端子１７８における電圧がモニタされ得
る。比較器１８０、１８２、および１８４の出力は各々
端子１８６、１８８、および１９０を介してマイクロコ
ントローラ７８に与えられる。
【００４６】扉スイッチ１７６（図１２）が開いている
場合は、出力１８６、１８８、および１９０は低い。マ
イクロコントローラ７８は、出力１８６が低いときはい
つでも扉１７４が開いていると判断する。従って、掃除
機２０への電力は遮断され得る。扉１７４が閉鎖してい
るときは出力１８６は高い。真空スイッチ１５８が閉じ
ているときはいつでも出力１８８は高く、掃除機のバッ
グを通しての圧力降下が水の４２インチより大であるこ
とを示す。真空スイッチ１６０が閉じているときはいつ
でも出力１９０は高く、これはバッグを通しての圧力降
下が水の５７インチより大であるとき起こる。吸引モー
タ９２に電力が印加される前に出力１８８および１９０
が高いことをマイクロコントローラ７８が感知する場合
は、マイクロコントローラ７８はホース３０は吸込み口
１６２ではなく送風口１６６に接続されていると決定し
得る。
【００４７】マイクロコントローラ７８は、出力１８
６、１８８、および１９０（図１３）で与えられる信号
を各々入力１９２、１９４、および１９６（図１４）で
受け取る。電子制御システム７０の配置の利点の１つ
は、マイクロコントローラ７８は箱本体２４（図１）で
はなくハンドル２８（図１）に配置されているために、
ハンドル２８と箱本体２４との間のワイヤが少なくてす
むことである。特に、箱本体２４のモータおよびセンサ
とハンドル２８のマイクロコントローラ７８との間は二
方向通信を実現する４本のワイヤ１０６を配備すること
が必要なだけである。マイクロコントローラ７８が箱本
体２４に配置される一方で、使用者により選択可能なス
イッチ群およびインジケータライトはハンドル２８に配
置されたままであるとすれば、マイクロコントローラ７
８がスイッチ群およびインジケータライトの各々に確実
に完全に接続されるためには、ハンドル２８と箱本体２
４との間に数多くのワイヤを走らせることが必要とな
る。もしくは、箱本体２４およびハンドル２８の各々に
合計２つのマイクロコントローラを配備することが必要
となる。電子掃除機制御システム７０の配置のもう１つ
の利点は、塵センサ９０がハンドルの制御ユニット７２
に極めて近接した位置に配置されていることである。こ
の配置により、塵センサデータをマイクロコントローラ
７８に送るためにホース３０内にワイヤを配備する必要
がなく、これによりホース３０が不必要に複雑になり製
造コストが高くなることがない。
【００４８】好ましくは、マイクロコントローラ７８
は、１０２４×８ビットのプログラムメモリと６４×４
ビットのデータメモリとを有する４ビットのマイクロコ
ントローラであり、例えば日本電気（株）により市販さ
れている部品番号μＰＤ７５６６などが使用される。図
１４に示すように、マイクロコントローラ７８はピン１
９８で塵検出回路８８によって生成されるパルスをモニ
タする。ピン２００はラインワイヤ１０８での入力電圧
が中性点ワイヤ１１０に対して正か負かを検出するため
に用いられる。これにより、マイクロコントローラのタ
イミングを５０または６０Ｈｚの入力電圧から引き出す
ことが可能となる。（５０または６０Ｈｚでの操作は出
荷前の選択可能オプションである。）マイクロコントロ
ーラ７８は、ピン２０８、２１０、および２１２での走
査出力と共に、ピン２０２、２０４、および２０６を用
いて各入力電圧サイクル毎にスイッチ３４、３６、４
２、４６、４８、５０、５８、６２、および６４を走査
して、使用者によってどのスイッチが押されたかを決定
する。スイッチ４２、３６、および３４の状態は、ピン
２１０が低くピン２１２および２０８が高いとき読み取
られる。スイッチ４６、４８、および５０の状態は、ピ
ン２１２が低くピン２１０および２０８が高いとき読み
取られる。スイッチ５８、６４、および６２の状態は、
ピン２０８が低くピン２１０および２１２が高いとき読
み取られる。
【００４９】インジケータライトは好ましくは同様の方
法で制御される。ピン２１０が低いときは、トランジス
タ２４０はオンであり、インジケータライト４４、４
０、および３８の状態はトランジスタ２４２、２４４、
２４６、および２４８の状態によって決定される。ピン
２１２が低いときは、トランジスタ２５０はオンであ
り、インジケータライト５２、５４、５６、および６０
の状態はトランジスタ２４２、２４４、２４６、および
２４８の状態によって決定される。ピン２０８が低いと
きは、トランジスタ２５２はオンであり、インジケータ
ライト６６および６８の状態はトランジスタ２４２、２
４４、２４６、および２４８の状態によって決定され
る。
【００５０】ピン２１４は電力ノズル駆動回路８６によ
ってノズルモータ１０２に印加される電力を制御するた
めに用いられる。ピン２１６は、トライアックモジュー
ル９４が吸引モータ９２に所望の電力を印加するための
制御信号を生成するように吸引モータ駆動回路１５６に
指示を与えるために用いられる。
【００５１】クロック発振器２１８からの出力はピン２
２０および２２２を介してマイクロコントローラ７８に
与えられ、マイクロコントローラ７８が５００ｋＨｚの
クロック速度で制御ルーチンを実行するのを可能にす
る。制御回路７２（図４）の電源８０はピン２２４を介
してマイクロコントローラ７８に電力を供給し、好まし
くは非隔離型の従来の二重電圧電源回路である。
【００５２】コンデンサ２２６および抵抗器２２８はリ
セット遅延回路を形成する。電力が最初にマイクロコン
トローラ７８に印可されると、コンデンサ２２６は放電
し、マイクロコントローラ７８はピン２３０を介してリ
セットされる。マイクロコントローラ７８のピン２３
２、２３４、および２３６はインジケータライト３８、
４０、４４、５２、５４、５６、６６、および６８を制
御する。
【００５３】掃除機２０がコンセントに差し込まれると
きはいつでも、塵センサ９０の状態は端子２３８を用い
て発光ダイオード１１６（図５）を繰り返し点滅させる
ことによってチェックされる。この端子２３８は制御端
子１２６（図１０）に接続される。マイクロコントロー
ラ７８は端子２００で得られるパルスを各々検出しよう
とする。パルスがない場合は塵センサ９０が塵によって
塞がれていることを意味し、マイクロコントローラ７８
は自動モードを実行することができない。自動モードが
引き続き選択される場合、インジケータライト６０は点
滅を繰り返し、ノズルモータ１０２および吸引モータ９
２への電力は遮断される。「低」、「中」、または
「高」電力設定のいずれかを選択することにより、イン
ジケータライト６０は消える。しかし、掃除機２０をオ
フにして塵センサ９０を塞いでいる塵を取り除けば自動
モードは選択され得る。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、ハンドル内の制御ユニ
ットと箱本体のモータおよびセンサとの間の二方向通信
を実現し、２つのバッグ交換モードを有し、塵光センサ
をハンドル内に配備して塵分子の頻度に基づいて吸引モ
ータの電力設定を自動調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子制御システムを用いる箱型掃除機
の１つの実施態様の斜視図。
【図２】図１の掃除機のハンドルの一部であって、掃除
機の制御パネルを示す平面図。
【図３】本発明の電子制御システムの１つの実施態様の
概略図。
【図４】本発明の電子制御システムの１つの実施態様の
論理回路図。
【図５】図１の掃除機のハンドルの一部の分解斜視図。
【図６】光学装置およびレンズユニットの斜視図。
【図７】図６の光学装置およびレンズユニットの別の側
からみた斜視図。
【図８】図６および図７の光学装置およびレンズユニッ
トの、光学装置をレンズユニット内に取り付けた状態を
示す側断面図。
【図９】図１の掃除機のハンドルの一部の断面図であっ
て、発光ダイオードから発せられる光の光路を示す。
【図１０】塵センサからの信号を処理するために用いら
れる電子制御システムの一部の例を示す回路図。
【図１１】本発明の電子制御システムの制御ユニットに
よって実行されるルーチンの論理フローを示すフローチ
ャート。
【図１２】センサデータを符号化するために用いられる
回路の一部の例を示す回路図。
【図１３】図１２に示す回路によって符号化されたセン
サデータを復号化するために用いられる回路の一部の例
を示す回路図。
【図１４】マイクロコントローラの使用を示す回路図。
【符号の説明】 ２０ 掃除機 ２２ ノズル ２４ 箱本体 ２５ バッグ ２８ ハンドル ３０ ホース ３２ 電子制御パネル ３４、３６、４２、４６、４８、５０、５８、６２、６
４ スイッチ ３８、４０、４４、５２、５４、５６、６０、６６、６
８ インジケータライト ７０ 電子制御システム ７２ 制御ユニット ７４ モータアセンブリ ７６ 扉アセンブリ ７８ マイクロコントローラ ９０ 塵センサ ９２ 吸引モータ １０８、１１０、１１２、１１４ ワイヤ １１６ 発光ダイオード １１８ 光トランジスタ １２２、１２３ レンズユニット １６２ 吸込み口 １６６ 送風口
フロントページの続き (71)出願人 595068014 ニュートロニクス プロプライエタリー リミテッド Ｎｅｗｔｒｏｎｉｃｓ Ｐｔｙ． Ｌｔ ｄ. オーストラリア国 ビクトリア 3051，ノ ース メルボルン，ケイペル ストリート 141−159 ＃ 141−159 Ｃａｐｅｌ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｎｏｒｔｈ Ｍｅｌｂｏｕ ｒｎｅ，Ｖｉｃｔｏｒｉａ 3051，Ａｕｓ ｔｒａｌｉａ (72)発明者 ピーター ホークストラ アメリカ合衆国 テネシー 37620，ブリ ストル，キングスブリッジ 157 (72)発明者 ティモシー ダブリュー． ジャクソン アメリカ合衆国 バージニア 24201，ブ リストル，アイランド ロード 995 (72)発明者 ジョージ シー． モイヤー，ジュニア アメリカ合衆国 テネシー 37618，ブラ フ シティ，ウィーバー クリーク ロー ド 745 (72)発明者 オデロ コンシ オーストラリア国 ビクトリア 304−４, パスコー ベイル，ウィックロウ ストリ ート 23

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸込み口を形成する部分を有する箱本体
    と、 該箱本体内に配置され、空気を該吸込み口を通って該箱
    本体に吸引する吸引モータと、 該吸込み口に接続され、空気を該吸込み口に導くホース
    と、 該箱本体から離れて位置し該ホースに接続されるハンド
    ルと、 該箱本体内に配置され、掃除機の操作に関連するパラメ
    ータを測定し対応するセンサ信号を生成する少なくとも
    １つのセンサと、 該ハンドル内に配置され、該センサ信号を受信し該セン
    サ信号に反応して掃除機の操作を制御する制御ユニット
    と、 を備えており、 該ホースは二方向通信を実現するワイヤを含み、かつ該
    制御ユニットは該ワイヤを介して該少なくとも１つのセ
    ンサと該吸引モータとに電気的に接続される、掃除機。
  2. 【請求項２】 前記箱本体内に、掃除機バッグをさらに
    備えており、該箱本体内の前記少なくとも１つのセンサ
    が、該掃除機バッグを通しての圧力降下をモニタするた
    めの第１および第２真空圧スイッチを有する、請求項１
    に記載の掃除機。
  3. 【請求項３】 前記第１真空圧スイッチが、前記掃除機
    バッグを通しての前記圧力降下が最大吸引レベルに対応
    する第１しきい値を超えるとき閉鎖し、かつ、前記第２
    真空圧スイッチが、該掃除機バッグを通しての該圧力降
    下が最大満杯レベルに対応する第２しきい値を超えると
    き閉鎖し、該第１しきい値は該第２しきい値より小さ
    い、請求項２に記載の掃除機。
  4. 【請求項４】 前記制御ユニットが最大吸引モードと最
    大満杯モードとを有し、 該最大吸引モードが選択された場合は、前記第１真空圧
    スイッチが閉じるとき該制御ユニットは、前記吸引モー
    タへの電力を遮断し、 該最大満杯モードが選択された場合は、前記第２真空圧
    スイッチが閉じるとき該制御ユニットは、前記吸引モー
    タへの電力を遮断する、請求項３に記載の掃除機。
  5. 【請求項５】 前記少なくとも１つのセンサが、前記複
    数のパラメータをモニタするための複数の個別のセンサ
    であり、前記掃除機が該複数のセンサからのセンサ信号
    を符号化するための符号化回路をさらに有する、請求項
    １に記載の掃除機。
  6. 【請求項６】 前記制御ユニットが前記符号化回路によ
    って符号化されたセンサ信号を復号化するための復号化
    回路を有する、請求項５に記載の掃除機。
  7. 【請求項７】 前記ワイヤが第１および第２コードワイ
    ヤと中性点ワイヤとラインワイヤとを有し、 前記制御ユニットが、該第１コードワイヤと該中性点ワ
    イヤとを介して制御信号を伝送することによって前記吸
    引モータの電力を制御する、請求項１に記載の掃除機。
  8. 【請求項８】 前記制御ユニットが前記中性点ワイヤと
    前記第２コードワイヤとを介して前記センサ信号を受信
    する、請求項７に記載の掃除機。
  9. 【請求項９】 前記少なくとも１つのセンサが、扉が開
    いているかどうかを示す扉スイッチを有する、請求項１
    に記載の掃除機。
  10. 【請求項１０】 前記少なくとも１つのセンサが、バッ
    グがあるかどうかを示すスイッチを有する、請求項１に
    記載の掃除機。
  11. 【請求項１１】 吸込み口を形成する部分を有するハウ
    ジングと、 該ハウジング内に配置され該吸込み口に接続された掃除
    機バッグと、 該ハウジング内に配置され、空気を該吸込み口および該
    掃除機バッグを通って該ハウジング内に吸引する吸引モ
    ータと、 該掃除機バッグを通しての圧力降下をモニタする第１お
    よび第２真空圧スイッチと、 掃除機の操作を制御する制御ユニットと、を備え、 該制御ユニットは２つのバッグ交換モードを有し、該バ
    ッグ交換モードは最大吸引モードと最大満杯モードであ
    り、該制御ユニットは該第１真空圧スイッチが作動され
    且つ該最大吸引モードが選択されているとき該吸引モー
    タへの電力を遮断し、かつ該制御ユニットは該第２真空
    圧スイッチが作動され且つ該最大満杯モードが選択され
    ているとき該吸引モータへの電力を遮断する、掃除機。
  12. 【請求項１２】 前記第１真空圧スイッチが、前記掃除
    機バッグを通しての前記圧力降下が最大吸引レベルに対
    応する第１しきい値を超えるとき閉鎖し、かつ、前記第
    ２真空圧スイッチが、該掃除機バッグを通しての該圧力
    降下が最大満杯レベルに対応する第２１しきい値を超え
    るとき閉鎖し、該第１しきい値は該第２しきい値より小
    さい、請求項１１に記載の掃除機。
  13. 【請求項１３】 どちらのバッグ交換モードが選択され
    たかを示す第１および第２インジケータライトをさらに
    備えた、請求項１１に記載の掃除機。
  14. 【請求項１４】 最大満杯インジケータライトをさらに
    備え、前記最大満杯モードが選択され且つ前記制御ユニ
    ットが前記吸引モータへの電力を遮断するとき、該制御
    ユニットは該最大満杯インジケータライトを繰り返し点
    滅させる、請求項１１に記載の掃除機。
  15. 【請求項１５】 最大吸引インジケータライトをさらに
    備え、前記最大吸引モードが選択され且つ前記制御ユニ
    ットが前記吸引モータへの電力を遮断するとき、該制御
    ユニットは該最大吸引インジケータライトを繰り返し点
    滅させる、請求項１１に記載の掃除機。
  16. 【請求項１６】 吸込み口を形成する部分を有する箱本
    体と、 該吸込み口に接続され、空気を該吸込み口に供給するホ
    ースと、 該箱本体内に配置され、空気を該ホースおよび該吸込み
    口を通って該箱本体に吸引する吸引モータと、 該箱本体から離れて位置し、該ホースに接続され空気通
    路を形成する部分を有するハンドルと、 該ハンドル内に配備された塵光センサであって、塵粒子
    が該ホースを該塵光センサを通って吸引されるとき該塵
    粒子を検出し、および塵粒子が検出される毎に対応する
    塵センサ信号を生成する塵光センサと、 所定量の塵センサ信号をカウントし、塵粒子が検出され
    る頻度を決定する制御ユニットであって、該頻度に基づ
    いて、該吸引モータに電力を与える有限数の異なるモー
    タ電力設定から特定の１つを選択する制御ユニットと、
    を備えた掃除機。
  17. 【請求項１７】 前記制御ユニットは、最初の塵粒子が
    検出される最初の時間を測定する内部タイマーを有し、 該制御ユニットはその後、各検出された塵粒子をカウン
    トし、所定量に達すると該内部タイマーを用いて最終時
    間を測定し、および、 該制御ユニットは、該最初および最後の時間と該所定量
    とを用いて連続的に検出される塵粒子と塵粒子との間の
    期間の平均時間を計算しこれに基づいて前記モータの電
    力設定を選択する、請求項１６に記載の掃除機。
  18. 【請求項１８】 前記制御ユニットは、前記平均時間が
    第１レベルより長いときは低い電力設定を選択し、該平
    均時間が該第１レベルより短いときは中位の電力設定を
    選択する、請求項１７に記載の掃除機。
  19. 【請求項１９】 前記制御ユニットは、前記平均時間が
    また第２レベルより長いときは中位の電力設定を選択
    し、該平均時間が該第２レベルより短いときはやや高い
    電力設定を選択する、請求項１８に記載の掃除機。
  20. 【請求項２０】 前記制御ユニットは、前記平均時間が
    また第３レベルより長いときはやや高い電力設定を選択
    し、該平均時間が該第３レベルより短いときは高い電力
    設定を選択する、請求項１９に記載の掃除機。
  21. 【請求項２１】 前記塵光センサは発光ダイオードと光
    検出器とを有し、 該発光ダイオードと該光検出器とは前記ハンドル内の空
    気通路の両側部に取り付けられ、該発光ダイオードから
    発せられる光は該光検出器により受光され、 該発光ダイオードと該光検出器との間を塵粒子が通ると
    き該光検出器によって受光される光は減少する、請求項
    １６に記載の掃除機。
  22. 【請求項２２】 前記塵光センサは、前記発光ダイオー
    ドが取り付けられる第１レンズユニットをさらに備え、
    該第１レンズユニットは、該発光ダイオードから前記光
    検出器に向かって発せられる光を集束する一体形成され
    たレンズを有する、請求項２１に記載の掃除機。
  23. 【請求項２３】 前記塵光センサは、前記光検出器が取
    り付けられる第２レンズユニットをさらに備え、該第２
    レンズユニットは、該第２レンズユニットによって受け
    取られる光を該光検出器上に集束する一体形成されたレ
    ンズを有する、請求項２１に記載の掃除機。
  24. 【請求項２４】 前記制御ユニットは、前記発光ダイオ
    ードが光信号を発するように該発光ダイオードに電力を
    印加し、また該光信号が受信されるかどうかを決定する
    ために前記光検出器をモニタし、これにより該発光ダイ
    オードと該光検出器が塵によって塞がれるているかどう
    かを決定する、請求項２１に記載の掃除機。
  25. 【請求項２５】 前記制御ユニットは、マイクロコント
    ローラと塵検出回路とを備え、該塵検出回路は前記塵光
    センサからの前記塵センサ信号を処理して対応するデジ
    タルパルスを該マイクロコントローラに供給する、請求
    項１６に記載の掃除機。
  26. 【請求項２６】 吸込み口と送風口とを形成する各部分
    を有する箱本体と、 該箱本体内に配置され、空気を該吸込み口を通って該箱
    本体に吸引しまた空気を該送風口を通って排出させる吸
    引モータと、 ワイヤを含み、（ａ）空気を該吸込み口に導く該吸込み
    口および（ｂ）該送風口から排出される空気を導く送風
    口のいずれか一方に接続されるホースと、 該箱本体から離れて位置し、該ホースに接続されるハン
    ドルと、 該ハンドル内に配備され、該ホース内の該ワイヤを介し
    て（ａ）該吸込み口および（ｂ）該送風口のいずれか一
    方に電気接続され、該ホースが該吸込み口および該送風
    口のいずれに接続されているかを検出する回路を有する
    制御ユニットと、を備えた掃除機。
  27. 【請求項２７】 （ａ）自動モードおよび（ｂ）手動モ
    ードのいずれか一方で作動可能な、請求項２６に記載の
    掃除機。
  28. 【請求項２８】 前記ホースが前記送風口に接続されて
    いることが前記制御ユニットによって検出されるときは
    前記自動モードが不能とされる、請求項２７に記載の掃
    除機。
  29. 【請求項２９】 前記制御ユニットが複数の掃除機機能
    のためのアクチュエータを含み、 前記ホースが前記送風口に接続されていることが該制御
    ユニットによって検出されるときは該複数の機能が不能
    とされる、請求項２６に記載の掃除機。
  30. 【請求項３０】 少なくとも１つのバッグ交換モードで
    作動可能である、請求項２６に記載の掃除機。
  31. 【請求項３１】 前記ホースが前記送風口に接続されて
    いることが前記制御ユニットによって検出されるときは
    前記少なくとも１つのバッグ交換モードが不能とされ
    る、請求項３０に記載の掃除機。
  32. 【請求項３２】 前記制御ユニットは、前記箱本体内の
    第１抵抗を検出することによって、前記ホースが前記送
    風口に接続されていることを検出する、請求項２６に記
    載の掃除機。
  33. 【請求項３３】 前記制御ユニットは、前記箱本体内の
    第２抵抗を検出することによって、前記ホースが前記送
    風口に接続されていることを検出する、請求項２６に記
    載の掃除機。
  34. 【請求項３４】 前記ワイヤは第１および第２コードワ
    イヤと中性点ワイヤとラインワイヤとを含み、 前記制御ユニットは、該第１コードワイヤおよび該中性
    点ワイヤを介して制御信号を伝送することによって前記
    吸引モータの電力を制御する、請求項２６に記載の掃除
    機。
  35. 【請求項３５】 前記ホースが前記吸込み口および前記
    送風口のいずれに接続されているかを検出する回路は、
    前記中性点ワイヤおよび前記第２コードワイヤを介して
    前記箱本体から信号を受信する、請求項３４に記載の掃
    除機。
  36. 【請求項３６】 前記制御ユニットは、前記吸引モータ
    のための様々な異なる電力設定の中から使用者が選択す
    ることによって作動されるスイッチ群を有する、請求項
    ２６に記載の掃除機。
  37. 【請求項３７】 ハウジングと、 塵を含んだ空気が吸引される通路と、 該ハウジング内に配置され、空気を該通路を通って該ハ
    ウジング内に吸引する吸引モータと、 第１の一体レンズを有する第１レンズユニットと、 該第１レンズユニット内に配置され該通路を通しての光
    を発する光源であって、該光は該第１の一体レンズによ
    って集束される、光源と、 該光源から該通路を隔てて反対側に位置する光検出器で
    あって、該光源から発せられる光を検出し、対応する光
    検出器信号を生成し、この信号生成は該光源と該光検出
    器との間を塵粒子が吸引されるときは該光検出器信号が
    減少するように行われる、光検出器と、 該光検出器信号を処理して処理信号を生成する塵検出回
    路と、 該処理信号に基づいて該吸引モータを制御する制御ユニ
    ットと、を備えた掃除機。
  38. 【請求項３８】 前記光検出器取り付けられる第２レン
    ズユニットをさらに備え、該第２レンズユニットは前記
    光源から受け取られる光を該光検出器に集束する第２の
    一体レンズを有する、請求項３７に記載の掃除機。
  39. 【請求項３９】 前記第１レンズユニットが、 内表面と、 該内表面に対して前記光源を押しつける少なくとも１つ
    の***部とを有する、請求項３７に記載の掃除機。
  40. 【請求項４０】 前記光源が発光ダイオードである、請
    求項３７に記載の掃除機。
  41. 【請求項４１】 前記第１レンズユニットがポリカーボ
    ネート材料により構成される、請求項３７に記載の掃除
    機。
  42. 【請求項４２】 前記第１の一体レンズが凸状である外
    表面を有する、請求項３７に記載の掃除機。
  43. 【請求項４３】 前記第１の一体レンズが凸状である内
    表面を有する、請求項３７に記載の掃除機。
  44. 【請求項４４】 前記第１レンズユニットが、光源のリ
    ードを収容するスロットを形成する部分を有する、請求
    項３７に記載の掃除機。
  45. 【請求項４５】 外表面と内表面とを有するハンドルを
    さらに備え、該内表面は前記通路を形成し、前記光源と
    前記光検出器とは該内表面と該外表面との間に配備さ
    れ、該内表面と該外表面との間は十分に間隔があるた
    め、該光源と該光検出器とは該内表面と該外表面との間
    に配置され得、該光源と該光検出器とを収容するために
    該外表面に突出部を設けることはない、請求項３７に記
    載の掃除機。
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