TWI573553B - 電器掃除機 - Google Patents

Description

電器掃除機

本發明的實施方式是有關於一種電器掃除機。

已知有如下電器掃除機：包括二次電池作為電動送風機的電源。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2005-13460號公報

包括對掃除機本體裝設自如的二次電池的現有電器掃除機藉由一直連續地自掃除機本體向二次電池發送脈衝(pulse)狀的確認信號，來核對在掃除機本體是否連接有正規的二次電池。

所述現有的電器掃除機由於一直連續地發送脈衝狀的確認信號，故而不斷浪費二次電池的電力。

因此，本發明提出一種電器掃除機，使在掃除機本體是否裝設有正規的二次電池的確認省電化。

為了解決所述課題，本發明的實施方式的電器掃除機包括：掃除機本體，可裝卸二次電池；電動送風機，收納於所述掃除機本體內，利用自所述二次電池供給的電力而驅動，產生吸入負壓；連接判定部，僅當所述二次電池裝設於所述掃除機本體時，向所述二次電池發送確認信號，且核對自所述二次電池獲取的接收信號與核對用資訊的一致；以及控制部，在所述連接判定部確認所述接收信號與所述核對用資訊一致的情況下，許可所述電動送風機的驅動，在其他情況下，禁止所述電動送風機的驅動。

根據本發明，可提供使在掃除機本體是否裝設有正規的二次電池的確認省電化的電器掃除機。

1‧‧‧電器掃除機

2‧‧‧掃除機本體

3‧‧‧管部

4‧‧‧二次電池

5‧‧‧本體外殼

6‧‧‧車輪

7‧‧‧灰塵分離集塵部

8‧‧‧電動送風機

9‧‧‧本體控制裝置

11‧‧‧電源線

12‧‧‧本體連接口

14‧‧‧***插頭

19‧‧‧連接管

21‧‧‧集塵軟管

22‧‧‧手邊操作管

23‧‧‧握持部

24‧‧‧操作部

24a‧‧‧停止開關

24b‧‧‧啟動開關

24c‧‧‧刷開關

25‧‧‧延長管

26‧‧‧吸入口體

28‧‧‧吸入口

29‧‧‧旋轉清掃體

31‧‧‧馬達

41‧‧‧控制電路

42‧‧‧開關元件

43‧‧‧控制用電源部

45‧‧‧連接判定部

46‧‧‧控制部

47‧‧‧報告部

48‧‧‧記憶部

S1~S12‧‧‧步驟

圖1是本發明的實施方式的電器掃除機的外觀的立體圖。

圖2是本發明的實施方式的電器掃除機的方塊圖(block diagram)。

圖3是本實施方式的電器掃除機的二次電池識別控制的流程圖(flow chart)。

參照圖1至圖3對本發明的電器掃除機的實施方式進行說明。

圖1是本發明的實施方式的電器掃除機的外觀的立體 圖。

如圖1所示，本實施方式的電器掃除機1是所謂的罐(canister)型的電器掃除機。電器掃除機1包括：掃除機本體2，可在被掃除面上移行；管部3，對掃除機本體2裝卸自如；以及作為電源的二次電池4，可對掃除機本體2進行裝卸。掃除機本體2與管部3流體連接。

二次電池4是鋰離子(lithium ion)電池，包含避免過充電或過放電的保護電路(省略圖示)。

掃除機本體2包含：本體外殼(case)5；一對車輪6，分別設於本體外殼5的左右兩側方；灰塵分離集塵部7，配置於本體外殼5的前半部且裝卸自如；電動送風機8，收納於本體外殼5的後半部；本體控制裝置9，主要控制電動送風機8；以及電源線(cord)11，向二次電池4引導電力。

掃除機本體2利用自二次電池4供給的電力使電動送風機8驅動，使利用電動送風機8的驅動而產生的負壓作用於管部3。電器掃除機1經由管部3自被掃除面吸入包含灰塵的空氣(以下，稱作「含塵空氣」)，自含塵空氣分離灰塵，捕集並積存分離後的灰塵，並且排出分離後的空氣。

在本體外殼5的正面部分，設置有本體連接口12。本體連接口12是掃除機本體2的流體入口，將管部3與灰塵分離集塵部7流體連接。在本體外殼5的背面部，設置有與二次電池4機械地連接的連結機構(省略圖示)。

車輪6是大直徑的移行輪，且支撐掃除機本體2。

灰塵分離集塵部7一方面自流入至掃除機本體2的含塵空氣分離灰塵，予以捕集並積存，另一方面將去除灰塵後的潔淨的空氣送向電動送風機8。灰塵分離集塵部7既可為離心分離方式，亦可為過濾分離方式。

電動送風機8利用自二次電池4供給的電力而驅動。電動送風機8自灰塵分離集塵部7吸入空氣而產生負壓(吸入負壓)。

本體控制裝置9包含微處理機(microprocessor)(省略圖示)及記憶裝置(省略圖示)，所述記憶裝置記憶微處理機所執行的各種運算程式(program)、參數(parameter)等。在記憶裝置中，記憶有預先設定的多種運行模式(mode)。預先設定的多種運行模式與電動送風機8的運行輸出的大小相關，且對應於由管部3受理的使用者的操作。對於各種運行模式，設定有互不相同的輸入值(電動送風機8的輸入值)。本體控制裝置9根據由管部3受理的使用者的操作，而自預先設定的多種運行模式中擇一性地選擇與所述操作的操作內容相應的任意運行模式並自記憶部讀出，按照所讀出的運行模式對電動送風機8進行控制。

電源線11對掃除機本體裝卸自如，且自配線用***連接器(省略圖示，所謂的插座)向二次電池4供給電力。在電源線11的自由端部，設置有***式插頭(plug)14。二次電池4經由電源線11而充電。

管部3利用自掃除機本體2作用的負壓，而自被掃除面 吸入含塵空氣並向掃除機本體2引導。管部3包含：作為接頭的連接管19，裝卸自如地連接於掃除機本體2；集塵軟管(hose)21，流體連接於連接管19；手邊操作管22，流體連接於集塵軟管21；握持部23，自手邊操作管22突出；操作部24，設於握持部23；延長管25，裝卸自如地連接於手邊操作管22；以及吸入口體26，裝卸自如地連接於延長管25。

連接管19是裝卸自如地連接於本體連接口12的接頭，且經由本體連接口12而流體連接於灰塵分離集塵部7。

集塵軟管21是長條且可撓的大致圓筒形狀的軟管。集塵軟管21的一端部(此處為後方的端部)流體連接於連接管19。集塵軟管21經由連接管19而流體連接於灰塵分離集塵部7。

手邊操作管22對集塵軟管21與延長管25進行接合。手邊操作管22的一端部(此處為後方的端部)流體連接於集塵軟管21的另一端部(此處為前方的端部)。手邊操作管22經由集塵軟管21及連接管19而流體連接於灰塵分離集塵部7。

握持部23是使用者用手握持以操作電器掃除機1的部分。握持部23是以使用者可容易用手握持的適當形狀自手邊操作管22突出。

操作部24包含與各種運行模式建立對應的開關(switch)。具體而言，操作部24包含：停止開關24a，與電動送風機8的運行停止操作建立對應；啟動開關24b，與電動送風機8的運行開始操作建立對應；以及刷開關(brush switch)24c，與向 吸入口體26的電源供給建立對應。停止開關24a及啟動開關24b電性連接於本體控制裝置9。電器掃除機1的使用者可對操作部24進行操作而擇一性地選擇電動送風機8的運行模式。啟動開關24b在電動送風機8的運行中亦作為運行模式的選擇開關發揮功能。此時，本體控制裝置9每當自啟動開關24b接收到操作信號時將運行模式按強→中→弱→強→中→弱→………的順序切換。另外，操作部24亦可代替啟動開關24b而個別地包含強運行開關(省略圖示)、中運行開關(省略圖示)、及弱運行開關(省略圖示)。

將多個筒狀體重疊而成的套筒伸縮式(telescopic)構造的延長管25是可伸縮的細長且大致圓筒狀的管。在延長管25的一端部(此處為後方的端部)設置有接頭構造，所述接頭構造對手邊操作管22的另一端部(此處為前方的端部)裝卸自如。延長管25經由手邊操作管22、集塵軟管21及連接管19而流體連接於灰塵分離集塵部7。

吸入口體26在木地板或地毯(carpet)等被掃除面上移行自如或滑行自如，且於在移行狀態或滑行狀態下與被掃除面相向的底面具有吸入口28。而且，吸入口體26包含：旋轉自如的旋轉清掃體29，配置於吸入口28；以及馬達31，使旋轉清掃體29驅動。在吸入口體26的一端部(此處為後方的端部)設置有接頭構造，所述接頭構造對延長管25的另一端部(此處為前方的端部)裝卸自如。吸入口體26經由延長管25、手邊操作管22、集塵軟管21及連接管19而流體連接於灰塵分離集塵部7。即，吸入口體 26、延長管25、手邊操作管22、集塵軟管21、連接管19、及灰塵分離集塵部7是自電動送風機8到達吸入口28的吸入風路徑。馬達31每當自刷開關24c接收到操作信號時交替重複進行運行開始與停止。

電器掃除機1當受理使用者對啟動開關24b的操作時，使電動送風機8啟動。例如，電器掃除機1當在電動送風機8停止的狀態下受理對啟動開關24b的操作時，首先使電動送風機8以強運行模式運行，再次受理對啟動開關24b的操作時，使電動送風機8以中運行模式運行，第三次受理對啟動開關24b的操作時，使電動送風機8以弱運行模式運行，以下同樣地重複。強運行模式、中運行模式及弱運行模式是預先設定的多種運行模式，對電動送風機8的輸入值按強運行模式、中運行模式、弱運行模式的順序變小。已啟動的電動送風機8將空氣自灰塵分離集塵部7排出而使該灰塵分離集塵部7的內部成為負壓。

灰塵分離集塵部7內的負壓依次經由本體連接口12、連接管19、集塵軟管21、手邊操作管22、延長管25、及吸入口體26而作用於吸入口28。電器掃除機1利用作用於吸入口28的負壓，將被掃除面上的灰塵與空氣一起吸入而對被掃除面進行掃除。灰塵分離集塵部7一方面自吸入至電器掃除機1的含塵空氣分離灰塵並予以積存，另一方面將自含塵空氣分離的空氣送向電動送風機8。電動送風機8將自灰塵分離集塵部7吸入的空氣排出至掃除機本體2外。

圖2是本發明的實施方式的電器掃除機的方塊圖。

如圖2所示，本實施方式的電器掃除機1包括電性連接於二次電池4的控制電路41。

控制電路41對電動送風機8的運行進行控制。控制電路41包含：電動送風機8，串聯連接於二次電池4；開關元件42，使將二次電池4與電動送風機8連接的電路開閉；控制用電源部43，轉換二次電池4的電池電壓並輸出控制用電源；連接判定部45，僅當二次電池4裝設於掃除機本體2時，向二次電池4發送確認信號，且核對自二次電池4獲取的接收信號與本體側核對用資訊的一致；控制部46，在連接判定部45確認接收信號與本體側核對用資訊一致的情況下，許可電動送風機8的驅動，在其他情況下，禁止電動送風機8的驅動；以及報告部47，根據連接判定部45的確認結果而報告接收信號與本體側核對用資訊不一致的情況。此處，所謂「僅當二次電池4裝設於掃除機本體2時」，是指二次電池4剛裝設於掃除機本體2後的期間且為例如10秒左右的有限的期間。

開關元件42例如為場效電晶體(Field effect transistor，FET)，包含連接於本體控制裝置9的閘極(gate)。開關元件42根據閘極電流的變化而改變電動送風機8的輸入。

控制用電源部43將自二次電池4供給至控制電路41的電源的電壓轉換成控制用電源電壓並供給至本體控制裝置9。

連接判定部45及控制部46是由本體控制裝置9執行的 程式。本體控制裝置9包含微電腦(microcomputer)，且包含中央處理部(省略圖示)、記憶部48、輸入輸出(Input/Output，I/O)部(省略圖示)及計時器(timer)(省略圖示)。

記憶部48例如為電子可抹除可程式化唯讀記憶體(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)且為非揮發性記憶體。記憶部48預先記憶中央處理部所執行的控制程式或控制程式的執行所需的常數等資料(data)。該資料包含表示與預先設定的各運行模式相應的輸入值的常數。而且，記憶部48是暫時記憶中央處理部的運算資料等的資料記憶區域及工作區域。此外，記憶部48根據連接判定部45的確認結果而記憶接收信號與本體側核對用資訊不一致的情況。

本體控制裝置9與二次電池4利用雙向的通信線路而連接。本體控制裝置9一面與二次電池4進行雙向通信，一面進行判定二次電池4是正規品還是非正規品的二次電池識別控制。

另外，本體控制裝置9週期性地讀取操作部24所輸出的操作信號，按照所選擇的運行模式進行開關元件42的開關控制，使電動送風機8的輸入變化。

進而，本體控制裝置9根據例如包含弱、中及強的3種運行模式而使電動送風機8的輸入變化。本體控制裝置9每當自啟動開關24b受理操作信號時，依次切換運行模式而進行開關元件42的開關控制。

報告部47是以視覺資訊向電器掃除機1的使用者進行 報告的燈(lamp)或液晶監視器(monitor)等顯示裝置、或者以聽覺資訊向電器掃除機1的使用者進行報告的例如揚聲器(speaker)。報告部47按照本體控制裝置9的指令，報告在掃除機本體2連接有非正規品的二次電池4的情況。

對本體控制裝置9所執行的二次電池識別控制進行說明。

圖3是本實施方式的電器掃除機的二次電池識別控制的流程圖。

如圖3所示，本實施方式的電器掃除機1當藉由將二次電池4裝設於掃除機本體2，而自二次電池4對控制用電源部43施加電壓時，自控制用電源部43向本體控制裝置9供給電源而使本體控制裝置9啟動(步驟S1)。然後，在本體控制裝置9啟動後，本體控制裝置9的連接判定部45向二次電池4發送確認信號(步驟S2)。所述確認信號是預先記憶於本體控制裝置9的記憶部48中的任意的資訊。

二次電池4自掃除機本體2側的本體控制裝置9獲取確認信號(步驟S3)後，核對該確認信號與電池側核對用資訊的一致(步驟S4)。所述電池側核對用資訊預先記憶於二次電池4的保護電路中。二次電池4在確認到確認信號與電池側核對用資訊一致的情況下(步驟S4一致)，將包含辨別一致確認的資訊(一致資訊)的確認回應信號回送至連接判定部45(步驟S5)。另一方面，二次電池4在確認到確認信號與電池側核對用資訊不一致的 情況下(步驟S4不一致)，將包含辨別不一致確認的資訊(不一致資訊)的確認回應信號回送至連接判定部45(步驟S6)。

連接判定部45自二次電池4獲取確認回應信號(步驟S7)後，核對該確認回應信號與本體側核對用資訊的一致(步驟S8)。連接判定部45在確認到確認回應信號與本體側核對用資訊一致的情況下(步驟S8一致)，確定一致確認(步驟S9)。另一方面，連接判定部45在確認到確認回應信號與本體側核對用資訊不一致的情況下(步驟S8不一致)，確定不一致確認(步驟S10)。另外，認為非正規品的二次電池4不論是一致資訊還是不一致資訊，均不具有將確認回應信號回送至連接判定部45的功能。此時，連接判定部45無法獲取確認回應信號，因此，當然無法進行確認回應信號與本體側核對用資訊的核對，從而確認到確認回應信號與本體側核對用資訊不一致(步驟S8不一致)，確定不一致確認(步驟S10)。

另外，確認回應信號是二次電池4根據核對確認信號與電池側核對用資訊所得的結果而生成的信號，與連接判定部45向二次電池4發送的確認信號不同。換言之，連接判定部45記憶有互不相同的確認信號及本體側核對用資訊。而且，當連接判定部45核對確認回應信號與本體側核對用資訊時，包括確認回應信號為包含多個位元串(bit string)的數位(digital)信號的情況、或為單一位元的數位信號的情況、或者為正弦波狀、半正弦波狀、脈衝(impulse)狀、階梯狀等任意形狀的單個或多個類比(analog) 信號的情況。

當連接判定部45確定一致確認時，控制部46許可電動送風機8的運行，且使二次電池識別控制結束(步驟S11)。然後，控制部46使電動送風機8按照由操作部24選擇的運行模式運行。

另一方面，當連接判定部45確定不一致確認時，控制部46禁止電動送風機8的運行，且使二次電池識別控制結束(步驟S12)。然後，控制部46不論由操作部24選擇的運行模式如何，均阻斷向電動送風機8的電源供給而禁止運行。而且，控制部46利用報告部47向使用者報告二次電池4為非正規品。此外，控制部46將二次電池4為非正規品的情況記憶於記憶部48中。

如此，本實施方式的電器掃除機1僅當二次電池4裝設於掃除機本體2時，向二次電池4發送確認信號，且核對自二次電池4獲取的接收信號與核對用資訊的一致，藉此，與現有的電器掃除機相比，可使二次電池4是否為正規品的確認大幅省電化。即，本實施方式的電器掃除機1並非如現有的電器掃除機般一直連續地發送確認信號，而是僅當二次電池4裝設於掃除機本體2時，核對是否連接有正規品的二次電池4，藉此，大幅抑制電力的消耗。

而且，本實施方式的電器掃除機1記憶有互不相同的確認信號及本體側核對用資訊，藉此，可在掃除機本體2側及二次電池4側雙方相互確認對方是否為正規品。

進而，本實施方式的電器掃除機1包括報告部47，因 此，例如即便當使用者不知道地將非正規品的二次電池4連接於掃除機本體2時，電動送風機8不驅動，而成為懷疑電器掃除機1產生故障的狀況，亦可確實地向使用者報告電動送風機8不驅動的原因以促使其進行恰當的處理。

另外，本實施方式的電器掃除機1包括記憶部48，因此，在因連接非正規品的二次電池4而擔心掃除機本體2側發生故障的情況下，以後均禁止電動送風機8的驅動而促進製造商進行檢查，或要查明產生故障的掃除機本體2的故障原因時，確認非正規品的二次電池4的使用歷程而有助於迅速查明原因等，可提高保養或售後服務(after service)的便利性。

因此，根據本發明的電器掃除機1，可使在掃除機本體2是否裝設有正規的二次電池4的確認省電化。

另外，本實施方式的電器掃除機1並不限於罐型，亦可為直立(upright)型、桿(stick)型、或者手持(handy)型等。而且，電器掃除機1亦可為除商用交流電源E以外亦包括二次電池的無線(cordless)型。

已對本發明的若干實施方式進行了說明，但所述實施方式是作為示例而提出，並不意圖限定發明的範圍。所述新穎的實施方式能夠以其他各種方式實施，在不脫離發明的主旨的範圍內可進行各種省略、替換、變更。所述實施方式及其變形包含於發明的範圍或主旨內，並且包含於申請專利範圍所記載的發明及其均等的範圍內。

4‧‧‧二次電池

8‧‧‧電動送風機

9‧‧‧本體控制裝置

41‧‧‧控制電路

42‧‧‧開關元件

43‧‧‧控制用電源部

45‧‧‧連接判定部

46‧‧‧控制部

47‧‧‧報告部

48‧‧‧記憶部

Claims (4)

1. 一種電器掃除機，包括：掃除機本體，可裝卸二次電池；電動送風機，收納於所述掃除機本體內，且利用自所述二次電池供給的電力而驅動，產生吸入負壓；連接判定部，僅當所述二次電池裝設於所述掃除機本體時，向所述二次電池發送確認信號，且核對自所述二次電池獲取的接收信號與核對用資訊的一致；以及控制部，在所述連接判定部確認所述接收信號與所述核對用資訊一致的情況下，許可所述電動送風機的驅動，在其他情況下，禁止所述電動送風機的驅動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電器掃除機，其中所述連接判定部記憶有互不相同的所述確認信號及所述核對用資訊。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電器掃除機，更包括報告部，根據所述連接判定部的確認結果，所述報告部報告所述接收信號與所述核對用資訊不一致的情況。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電器掃除機，更包括記憶部，根據所述連接判定部的確認結果，所述記憶部記憶所述接收信號與所述核對用資訊不一致的情況。