JPH03123522A - 床面判別器及びこれを有する電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、清掃面の材質を判別する床面判別器と、これ
を利用して清掃条件を自動的に決定する電気掃除機に関
するものである。

従来の技術 従来より清掃面に適した吸引力の設定、及び床ノズルの
アジテータの０Ｎ１０ＦＦの設定ができる掃除機が開発
されている。そして最近では、例えば清掃面に光を当て
その反射光の光量の大小により清掃面の種類を判断し、
吸引力の設定や、アジテータの制御を自動で行なおうと
する試みがなされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら前記したような従来の構成の電気掃除機は
、以下のような解決課題を有するものであった。即ち、
清掃面に光を当てその反射光の大小を検出して清掃面の
材質を判断するものであるが、この反射光の量は清掃面
の色に影響を受けて変化するものである。例えば同じ床
でも白い色或は明るい色の床と、黒い色或は暗い色の床
とでは反射光の光量が違い、黒い色の床では反射光の光
量が極端に少なくなるものである。このため、床を絨穂
と誤って検知してしまうことがあった。

本発明は、このような従来の課題を解決した床面判別器
を提供することを第一の目的としている。また第二に前
記した目的に関連し、前記床面判別器を搭載し、電動送
風機またはアジテータの制御を行なうことによって、床
面に応じた吸引力の設定ができたり、あるいは誤った使
用によるアジテータへの指詰め等の危険のない電気掃除
機を提供することを第二の目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記第一の目的を達成するための第一の手段は、床面に
対し水平に光を発する第一発光素子と、この光を受光す
る第一受光素子と、清掃面に対しほぼ垂直方向に光を発
する第二発光素子と、この光を受光する第二受光素子と
、これら二組の受光素子の出力から床面の種類を判別す
る判別処理部とで構成される床面判別器とするものであ
る。

また第２の目的を達成するための第二の手段は、請求項
１記載の床面判別器と清掃面との接触の有無を検知する
接触検知手段とアジテータ七を有する床ノズルと、前記
接触検知手段および床面判別器の出力を判断して電動送
風機または前記アジテータを制御する清掃制御手段とを
備えた構成の電気掃除機とするものである。

作用 第一の手段による床面判別器は、以下のように作用する
。水平に発光する第一の発光素子の光を第一の受光素子
で受光し、この二つの素子の間で光を遮断するものの有
無を判別する。これは、例えば繊状のような清掃面に於
いては繊状の毛により光が遮断されることにより清掃面
が繊状であると判別することを意味する。また、はぼ垂
直方向に光を発光する第二の発光素子の光を清掃面に発
し、この反射光を第二の受光素子で受光し、清掃面の状
態による反射光の光量を検出する。つまり、繊状等の清
掃面では表面が床に比べ荒いので、その反射光の光量は
床に比べて少なく、床の場合は表面が繊状に比べ滑らか
であるのでその反射光の光量は繊状に比べ多（なること
を利用している。判別処理部は、これら二組みの受光素
子の情報から清掃面の種類を判別する。

また第二の手段による電気掃除機は、床ノズルに儂えた
第一の手段である床面判別器と清掃面との接触の有無を
検知する接触検知手段との出力により、電動送風機を制
御して床面に応じた吸引力の設定を行ったり、あるいは
床ノズルが清掃面に接触し、かつ清掃面が繊状であると
きにのみアジテータを回転させるようにして、例えば床
ノズルを手にもって触っているときにアジテータの回転
を防止するようにしたものである。

実施例 以下、第一の手段である床面判別器の一実施例を第１図
〜第４図を基に説明する。第１図は床面判別器のブロッ
ク図を示し、第２図はこの床面判別器を組み込んだ電気
掃除機の床ノズルの部分断面図を示している。図におい
て、１は床ノズル内部に配置され床面に対し水平に光を
発する第一発光素子、２は第一発光素子１の光を受光す
る第一受光素子である。これら画素子１．２により第−
光センサを構成している。３は床面に対しほぼ垂直方向
に光を発する第二発光素子、４は第二発光素子３の光を
受光する第二受光素子である。これら画素子３．４によ
り第二光センサを構成している。５は前記第一受光素子
２と第二受光素子４との出力から清掃面の種類を判別す
る判別処理部である。

以下、第３図、第４図を用いて本実施例の動作について
説明する。第３図に示すように、使用者が繊状である清
掃面に本実施例の床面判別器を組み込んだ電気掃除機を
置くと、第一発光素子１と第一受光素子２との間に繊状
の毛が入り込む。

従って第一発光素子１より発せられた光が、この絨穂の
毛によって遮られ第一受光素子２に到達する光量が低下
することになる。又第二発光素子３より発せられた光は
繊状の毛によって乱反射され、この結果前記同様第二受
光素子４に到達する光の量は低下する。これに対して清
掃面が床の場合は表面が滑らかであるため、第４図に示
すように、第一発光素子１により発せられた光は遮られ
ることなく第一受光素子２に到達する。又第二発光素子
３により発せられた光も、大部分が第二受光素子４に到
達する。しかしこれは床面が白い色或は明るい色の時の
場合であって、例えば床面が黒い色或は暗い色の場合は
逆に絨硫の場合より反射光の光量は少なくなる。つまり
清掃面が床の場合、第二受光素子４が受光する受光量は
、床の色に影響されて大きく変化する。

次に第５図を使用して、清掃面が畳である場合について
説明する。畳の場合は、第一発光素子１により発せられ
た光は遮られることな（第一受光素子２に到達する。ま
た、第二発光素子３により発せられた光は畳の表面の凹
凸により多少乱反射を起こして、第二受光素子４に到達
する光量は床（明るい色の床）のそれに比べ少なく、繊
状のそれに比べ多くなる。判断処理部５は、このような
第一受光素子２・第二受光素子４の出力結果により清掃
面である床面の種類を表１のように判別する。

（以下余白　） 表 注：Ｐｌ・・・第一受光素子出力 Ｐ２・・・第二受光素子出力 なお、表１中の自由空間は、床ノズルを上方に浮かした
場合、床ノズルと清掃面との間にできる空間を示してい
る。

これらの出力結果を基に判断処理部５は、まず第二発光
素子３から発せられた光の清掃面からの反射光がなく、
第二受光素子４の出力がほぼＯであれば自由空間、中位
または大であれば床或は畳と判断する。又、第二受光素
子４の出力が小の場合は、第一受光素子２の出力を参照
し、その出力が大であれば清掃面を床と判断し、小であ
れば絨挟と判断する。

このように本実施例の床面判別器は、第一受光素子の出
力と第二受光素子の出力との両方をみることによって、
黒い色の床に於いても誤検知することな（床面の種類を
判別することができるものである。

以下、第二の手段である電気掃除機の実施例の構成につ
いて第６図・第７図・第８図に基づいて説明する。第６
図は、第一の手段である床面判別器を有する電気掃除機
の一実施例の床ノズル部を示している。第６図において
、６は電気掃除機の床ノズルで、延長管８を介して図示
していない掃除機の本体と接続されている。９は吸い込
み部１０の前部に設けた回転ブラシ等のアジテータで、
伝動へルト１１を介して駆動モータ１２により回転駆動
される。１３は第一の手段である床面判別器、７は接触
検知手段で、これらの詳細は以下に第７図・第８図を用
いて説明する。第７図は、第６図のＹ−Ｙ断面、すなわ
ち接触検知手段７付近の縦断面を示している。図におい
て、１４・１５は床ノズル６の底部に回転自在に取り付
けられたローラで、清掃面Ｆに当接して回転し、清掃時
の床ノズルの移動をスムーズにする。１６は床ノズル６
の底部に設けた突出部材で、矢印Ｇの方向に可動に取り
付けられ、スプリング１７により下方１こ付勢されてい
る。１８は突出部材１６の上部に設けたフォトインタラ
プタで、突出部材１６上部のシャッタ１６°が上下動し
たときにこれを検知する。このように、接触検知手段７
は突出部材１６とフォトインタラプタ１８とでスイッチ
を構成している。即ち、床ノズル６が使用者によって床
面Ｆ上に置かれると、突出部材１６が床面Ｆによって押
し上げられ、シャッタ１６″がフォトインタラプタ１８
の光を遮断する。また床ノズル６が床面から離れると、
突出部材１６はスプリング１７により押し下げられるの
でシャッタ１６′はフォトインタラプタ１８の光を遮断
しなくなる。

これを利用して、本実施例の電気掃除機は床ノズル６が
床面に接触しているかどうかを判断することができる。

以下に本実施例の動作を第８図に基づいて説明する。第
８図は本実施例のシステムブロック図を示している。１
９はマイコン等からなる清掃制御手段で、床面判別器１
３と接触検知手段７の出力を判断して、アジテータ９の
駆動モータ１２および掃除機本体の電動送風機２０を制
御する。すなわち、清掃ｉ１Ｊ　８手段１９は床面の状
態に応じた２種類の清掃制御モードを有している。１つ
は、清掃床面がベアフロアまたは畳の場合である。この
清掃制御モードは、アジテータ９を回転させずに、かつ
床ノズル６が床面に吸い付かないように、電動送風機２
０の吸い込みｉ量を小さくする制御を行うものである。

もう１つは清掃床面が絨穆である場合の制御モードであ
る。この制御モードは、アジテータ９を回転させ、かつ
電動送風機２０の吸い込み風量を最大とするものである
。この床面の材質の判別は、前記した第一の手段の実施
例の説明で述べたものと同様で、第一発光素子１・第二
発光素子３より発した光をそれぞれ第一受光素子２・第
二受光素子４で受光し、その出力により判別処理部５で
判別するものである。

しかしながら、もしこの床面判別器１３の出力のみで清
掃制御モードを決定すると、以下のような不都合を生じ
る。電気掃除機の電源が投入されている状態で、例えば
、子供が床ノズル６を手に持って床面判別器１３の付近
に手を近づけると、その手により第二発光素子３の発光
した光が反射されて第二受光素子４に入る。また第一受
光素子２の近くに、指などを挿入すると第一発光素子１
の光が遮られる可能性がある。これらの誤操作が行われ
た結果、床面判別器１３が清掃面を絨法と判別し、アジ
テータ９が回転を始めると、使用者が怪我をする危険性
がある。そこで本実施例では、清掃制御手段１９は、床
面判別器１３の出力だけではなく接触検知手段７の出力
をも判断するようにして、このような危険を未然に防ぐ
ような構成としているものである。即ち、たとえ床面判
別器１３の出力が繊状の状態であっても、接触検知手段
７の出力が床面と接触状態であることを検知しない限り
、アジテータ９を回転させないものである。

なお、実施例では清掃制御手段１９が電動送風機２０お
よび駆動モータ１２の両者を制御しているが、いずれか
一方のみを＃ＩＪ　ｍするようにしてもよいものである
。

発明の効果 以上のように、第一の手段の床面判別器によれば、床の
色による誤検知がなく床面の種類を確実に判別できる。

また小型でかつ耐衝撃性にすぐれ、また低コスト化を図
ることが可能である。さらに、第二の手段の電気掃除機
によれば、床ノズルに備えた床面判別器と床面との接触
の有無を検知する接触検知手段との出力により、電動送
風機を制御して床面に応じた吸引力の設定を行ったり、
あるいは床ノズルが清掃面に接触し、かつ清掃面が繊状
であるときにのみアジテータを回転させるようにして、
例えば床ノズルを手にもって触っているときにアジテー
タの回転を防止するようにしたりすることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の手段である床面判別器の実施例を示すブ
ロック図、第２図はこの床面判別器を組み込んだ電気掃
除機の床ノズルの部分断面図、第３図は床面判別器を組
み込んだ電気掃除機の床ノズルを絨穆上に置いたときの
状態を示す断面図、第４図は同様に床に置いたときの状
態を示す断面図、第５図は同様に畳に置いたときの状態
を示す断面図、第６図は第二の手段である電気掃除機の
床ノズルの概略断面図、第７図は同床ノズルの要部断面
図、第８図は同電気掃除機のシステムブロック図である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）床面に対し水平に光を発する第一発光素子と、こ
   の光を受光する第一受光素子と、清掃面に対しほぼ垂直
   方向に光を発する第二発光素子と、この光を受光する第
   二受光素子と、これら二組の受光素子の出力から床面の
   種類を判別する判別処理部とで構成される床面判別器。
2. （２）請求項１記載の床面判別器と清掃面との接触の有
   無を検知する接触検知手段とアジテータとを有する床ノ
   ズルと、前記接触検知手段および床面判別器の出力を判
   断して電動送風機または前記アジテータを制御する清掃
   制御手段とを備えた電気掃除機。