JPH074333B2 - 電気掃除機のリモコン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気掃除機の電力制御を行う電気回路に関する
ものである。

［従来の技術］ 一般家庭で使用される電気掃除機において、その電力制
御を行うための装置としては、従来例えば特願昭61−87
524号公報に開示されたものがある。第10図はその電力
制御装置を備えた電気掃除機の側面図、第11図は手元ス
イッチの拡大平面図、第12図は電力制御装置の回路図
で、図中、（１）は掃除機本体、（２）は手元リモコン
装置、（３）はホース、（４）は床ノズル、（５）は切
換スイッチ、（６）、（７）、（８）は発光体、（９）
は掃除機の送風機モータ、（10）は双方向性サイリス
タ、（11）は直流電源回路、（12）は抵抗、（13）〜
（15）はスイッチ、（16）〜（18）は抵抗、（19）は電
源−電圧変換回路、（20）は定電流回路、（21）はコン
デンサ、（22）はトリガ素子である。

図において、送風機モータ（９）の入力は、手元リモコ
ン装置（２）上の切換えスイッチ（５）により、強、
中、弱の３段に切換え可能で、ランプあるいは発光ダイ
オードなどの発光体（６）〜（８）で明示される。交流
電源（23）には送風機モータ（９）と双方向性サイリス
タ（10）が直列に接続されている。安定化した直流電源
である直流電源回路（11）の出力は、抵抗（12）を介し
て、入力ポジション切換えスイッチ（５）を構成するス
イッチ（13）〜（15）の一端に接続されている。スイッ
チ（13）〜（15）の他端は、それぞれ抵抗（16）〜（1
8）と発光体（６）〜（８）の直列回路を介して直列電
源回路（11）のアース端子に接続されている。従来の掃
除機の電力制御装置は上記のように構成されている。

次に動作について説明する。切換スイッチ（５）により
入力ポジションの強を選択すると、スイッチ（13）が閉
じ電圧−電流変換回路（19）の入力Ａの電圧は、直流電
波電圧Vccを抵抗（12）と（16）とで分割された電圧と
なる。なお発光ダイオード（６）の電圧降下分は一定で
あるため、その分入力Ａの電圧は上昇するがここではそ
の説明は省略する。抵抗（16）〜（18）の値をR1、R2、
R3とし、R1＞R2＞R3またはR1＜R2＜R3に設定しておけ
ば、入力ポジション切換えスイッチ（５）を操作してス
イッチ（13）〜（15）を切換えれば入力Ａの電圧が変化
する。電圧−電流変換回路（19）は入力Ａの電圧に応じ
て出力電流値を切換え、交流に対する定電流回路（20）
は、電圧−電流変換回路（19）の出力で制御されて、コ
ンデンサ（21）の充電を定電流で行う。

ここでコンデンサ（21）の両端電圧をVc、容量をＣとす
ると、充電電荷Ｑは、 Ｑ＝Ｃ・Ｖ で与えられる。

またIcを充電電流すると Ic＝Ｃ・（dQ/dt） となり、Icが定電流であるため一定となり、 Vc＝（Ic/C）・ｔ （ｔは時間） の関係式が得られる。

したがってコンデンサ（21）の両端電圧Vcは直線的に立
ち上がり、Vcがトリガ素子（22）のブレークオーバ電圧
V0に達すると、双方向性サイリスタ（10）にコンデンサ
（21）の電荷が流れ込みON状態となる。このようにコン
デンサの充電速度は、入力Ａの電圧の大小で定電流値Ic
が変化して自由に設定可能であり、送風機モータ（９）
の電力制御が可能となるのである。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の掃除機は上記のように構成されているため、スイ
ッチや部品接続部の接点が劣化等により電気抵抗が増す
と、電圧−電流変換回路（19）の入力の電圧が不安定と
なり、したがって送風機モータへの入力電力が不安定に
なる恐れがある。

また入力ポジションスイッチをOFFとしないままでコン
セントを電源に接続すると、不用意に送風機が始動して
不慮の事故に繋がるなどの危険がある。このように従来
の掃除機は動作及び安全の面で問題点を抱えていた。

本発明は従来の掃除機の上記問題点を解消するためにな
されたもので、ホース接続部やスイッチ接点の影響を直
接受けること無く、安定した入力電力の設定を可能なら
しめるとともに、電源投入時に不安全な動作を伴わない
電気掃除機を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る電気掃除機にお
いては、手元リモコン装置にパワーオンとともに手元リ
モコン装置をイニシャライズするリセット回路を配置す
るとともに、手元リモコン装置と本体との間を双方向に
情報を交換し得るように構成した。それにより、手元リ
モコン装置より本体へ定時送信を行なうとともに、本体
側にあっては、上記手元リモコン装置からの定時送信が
所定時間経過しても受信できない場合は、本体の運転を
停止するように構成した。

［作用］ リセット回路の配置により、手元リモコン装置のスイッ
チをOFFとせずに、パワーオンしても本体内の装置が始
動することはない。

また本体側にあって、手元リモコン装置からの定時送信
が所定時間経過しても受信できない場合は、本体の運転
を停止するように構成しているため、手元リモコン装置
から本体への情報伝達がなんらかの理由で切断すること
があれば、本体はただちにその運転を停止する。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す電気掃除機の側面図、
第２図は手元リモコン装置の平面図で、図中（１）は本
体、（３）はホース、（４）は床ノズル、（30）は手元
リモコン装置、（31）は切りスイッチ、（32）は強スイ
ッチ、（33）は弱スイッチで、各スイッチの操作によ
り、本体（１）に内蔵されている送風機モータの停止あ
るいは送風機モータへの出力電力の大小を選択できるよ
うに構成されている。また（34）、（35）、（36）はLE
Dなどの発光素子で、上記各スイッチにより選択された
動作を表示するものである。なおホース（３）には本体
（１）より手元リモコン装置（30）に電力を供給するた
めの電力ケーブルと、本体（１）と手元リモコン装置
（30）との間で情報を交換するための通信ケーブルとの
２対のケーブルが内蔵されている。

第３図は上記掃除機の電気回路を示すブロック図で、図
中（37）は手元リモコン装置（30）の動作を制御する手
元マイクロコントローラ（以下手元マイコンと称す
る）、（38）は電源回路、（39）はリセット回路、（4
0）はトランスミッタ、（41）はレシーバ、（42a）、
（42b）は電力ケーブル、（42c）及び（42d）は通信ケ
ーブル、（43）はトランスミッタ、（44）はレシーバ、
（45）は本体の動作を制御する本体マイコン、（46）は
ドライブ回路、（47）はゼロクロス検出回路、（48）は
トライアック、（49）は電源回路である。

図において、手元マイコン（37）の入力端子には、切り
スイッチ（31）、強スイッチ（32）及び弱スイッチ（3
3）が接続され、出力端子には発光素子（34）、（3
5）、（36）が接続されている。手元マイコン（37）に
必要な直流電力は、本体（１）からホース（３）に内蔵
されたケーブル（42a）、（42b）を介して供給された交
流電源を、電源回路（38）により整流して供給される。
リセット回路（39）は電源回路（38）の出力電圧を監視
して、電源電圧の立ち上がり時に、一定の時間幅のパル
スを出力し、該出力は手元マイコン（37）のリセット端
子に接続され、電源投入時にイニシャライズするのであ
る。

手元マイコン（37）の送信端子（37a）に接続されたト
ランスミッタ（40）は、マイコン（37）から発信される
シリアルデータを、ホース（３）に内蔵されたケーブル
（42c）、（42d）を介し本体（１）に送信し、レシーバ
（41）は本体（１）より返送されるシリアルの応答デー
タを受信し、受信端子（37b）を介して手元マイコン（3
7）に入力する。

本体マイコン（45）は本体（１）に内蔵され、本体の動
作を制御する。本体マイコン（45）の受信端子（45b）
にはレシーバ（44）が接続され、手元マイコン（37）よ
り送信されたシリアルデータ信号がケーブル（42c）、
（42d）、レシーバ（44）及び受信端子（45b）を介して
本体マイコン（45）に入力される。またマイコン（45）
の送信端子（45a）にはトランスミッタ（43）が接続さ
れ、シリアルデータ信号が送出される。

本体マイコン（45）の入力端子（45d）には、交流電源
のゼロクロスを検出して所定の時間幅を持つパルスを出
力するゼロクロス検出回路（47）が接続されており、本
体マイコン（45）の出力端子（45c）には、トライアッ
ク（48）をドライブするドライブ回路（46）が接続され
ている。トライアック（48）に直列に接続された送風機
のモータ（９）の入力電力は、トライアック（48）の導
通角すなわち本体マイコン（45）の出力端子（45c）か
らの信号により制御される。したがってドライブ回路
（46）は、受信端子（45b）から受信されたデータに従
いゼロクロス検出回路（47）の出力パルスに同期して点
呼パルスを出力し、モータ（９）の入力電力を制御する
のである。本発明にかかる電気掃除機の制御装置は上記
のように構成されている。

第４図はケーブル（42c）、（42d）を介して手元マイコ
ン（37）と本体マイコン（45）との間で授受されるシリ
アルデータ信号の１フィールドのフォーマットを示すも
のである。シリアルデータ信号は上記１フィールドのデ
ータの集合である単位フレームで授受される。第５図は
そのフレームのフォーマットである。

次に動作に関し第６図及び第７図により説明する。第６
図は手元マイコン（37）の、第７図は本体マイコン（4
5）のフローチャートである。掃除機のプラグが電源に
接続され、交流電源（23）がケーブル（42a）、（42b）
を介して手元リモコン装置（30）に供給されると、リセ
ット回路（39）により手元マイコン（37）はイニシャラ
イズされる（S1）。ついで手元マイコン（37）は、内部
のタイマに所定の時間T1をプリセットし（S2）、入力さ
れるスイッチの種類を記憶するモードフラグを「切り」
モードとする（S3）。続いて手元マイコン（37）は第５
図に示すフレームフォーマットにしたがってデータを作
成し（S4）、送信端子（37a）に出力する（S5）。すな
わち出力されたシリアルデータ信号はトランスミッタ
（40）、ケーブル（42c）、（42d）およびレシーバ（4
4）を介して本体マイコン（45）の受信端子（45a）に入
力する。

本体マイコン（45）は、パワーオン（S21）の後T2をプ
リセットする（S22）。ついで手元マイコン（37）から
のデータを受信する（S23）と、そのデータの内容を解
読してモードを判定し（S24）、「切り」モードである
場合は運転フラグを「切り」運転に設定し（S25）、続
いて正常にデータを受信した旨返送し（S28）、ついで
「切り」運転を行う（S29）。すなわち本体マイコンの
出力端子（45c）を無出力としてトライアック（48）の
導通角をゼロとし、モータ（９）への入力電力をゼロと
するのである。以上の動作は第８図の動作シーケンスの
A1に示すもので、この動作により電源投入時はモータ
（９）の動作は常に停止状態となる。一方本体マイコン
（45）の送信端子（45a）に出力された応答データは、
トランスミッタ（43）、伝送線（42c）およびレシーバ
（41）を介して手元マイコン（37）の入力端子（37b）
に入力する。

手元マイコン（37）は入力端子に接続されたスイッチ
（31）、（32）、（33）をスキャン（S9）し、スイッチ
入力を判定する（S8）。スイッチ入力が「切り」の場合
は、上記動作を繰り返し、「切り」モードデータを本体
に送信する（S5）。

「強」スイッチまたは弱スイッチ（36）が押された場合
は、手元マイコンは「強」または「弱」モードを設定し
（S11、S12）、上記と同様な手順により「強」モードデ
ータまたは「弱」モードデータの送信が行われる（S1
3）。（第８図Ｂに示す）「強」または「弱」モードデ
ータを受信した本体マイコン（45）は、受信（S23）後
モード判定を行い（S24）、モードの「強」または
「弱」に応じて運転フラグを強（S26）または弱（S27）
に設定し、続いて応答を返信し（S28）、「強」または
「弱」運転を行う（S29）。

上記応答返信において、本体マイコンの出力端子（45
a）に出力された応答データは、トランスミッタ（4
3）、伝送線（42c）、（42d）、レシーバ（41）を介し
て手元マイコン（37）に入力される。受信された応答デ
ータを確認した後、「強」または「弱」モードに対応す
る発光素子を点灯し、「強」または「弱」モード運転の
指示は終了する。

なお「弱」運転を行うには、第９図のタイミングチャー
トが示すように、本体マイコン（45）の出力端子（45
c）に、ゼロクロス検出回路（47）のタイミングパルス
ａから所定の時間T3遅れてドライブ回路（46）より点弧
パルスｂを出力させる信号を発出せしめる。その結果ト
ライアック（48）の導通角を所定角とし、モータ（９）
の入力電力を第９図の電流波形ｃに制限することとな
り、モータの入力電力を制御することとなるのである。

またパワーON以降一度もキー入力が無い場合、所定時間
T1経過後「切り」モードのデータが再び送信される。
（第８図A2に示す）すなわちデータ送信後タイムカウン
トを行い（S7）、設定した時間T1が経過すると、再び
「切り」モードを設定し（S3）、「切り」モードの送信
（S5）を繰り返す、すなわち定時送信を行うのである
（第８図のA1、A2、A3など）。上記定時送信は手元マイ
コンの動作モードが「切り」モードの場合であるが、
「切り」モードに限らず、第６図（S16）、（S17）にみ
るように、「強」または「弱」モードの場合も同様であ
る。このように本体への動作指示を繰返し定時送信する
ことで本体の誤動作は回避されるのである。

次に本体マイコン（45）が動作モードデータの受信後、
所定時間T2が経過しても次の定時送信を受信できない場
合（第８図の動作シーケンスのＣに示す）は、「切り」
運転モードを設定しモータ（９）の運転を停止する。上
記定時送信を受信できない状態は、手元マイコン（37）
が暴走等により定時送信ができない場合や、ホースが外
れていたりする場合に発生するものである。しかし上記
異状が発生している場合でも、上記のように動作するこ
とにより、本体（１）の不安全な動作は回避し得ること
となる。

なお本実施例においては、手元リモコンの入力スイッチ
が３個の場合の例であるが、動作モードを細分化して
「強」「中」「弱」及び「切り」の４個としてもよい。

［発明の効果］ 本発明は電気掃除機のリモコン装置を上記のように構成
したので、次に述べるような優れた効果を上げることと
なった。

（１）本体に内蔵されている送風機モータの入力電力を
制御する場合、手元リモコン装置からは入力電力の選択
指示のみが本体に伝送され、上記モータの入力電力の制
御は本体内で行われる。したがって手元リモコン装置の
スイッチ接点や本体とホースとの接続点などの老化その
他により、モータの入力電力が不安定になることはな
い。

（２）手元リモコン装置には、電力投入とともに機能す
るリセット回路が配置され、また手元リモコン装置より
本体リモコン装置に定時送信が行われるので、電力投入
時の不測の事故発生は防止される。

（３）本体マイコン（45）が動作モードデータの受信
後、所定時間T2が経過しても次の定時送信を受信できな
い場合は、モータの運転を停止するように構成されてい
るので、本体の不安全な動作を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電気掃除機の側面図、
第２図はその手元リモコン装置の平面図、第３図は電気
掃除機の電気回路のブロック図、第４図はシリアル伝送
信号の構成図、第５図は送信、応答データのフレームフ
ォーマット、第６図は手元リモコン装置の動作を示すフ
ローチャート、第７図は本体リモコン装置の動作を示す
フローチャート、第８図は動作シーケンスを示す線図、
第９図は「弱モード」の動作波形、第10図は従来の電気
掃除機の側面図、第11図は手元リモコン装置の平面図、
第12図はその電気回路のブロック図である。 図中（１）は本体、（３）はホース、（４）は床ノズ
ル、（30）は手元リモコン装置、（31）は切りスイッ
チ、（32）は強スイッチ、（33）は弱スイッチ、（37）
は手元マイコン、（38）は電源回路、（39）はリセット
回路、（40）はトランスミッタ、（41）はレシーバ、
（42a）、（42b）は電力ケーブル、（42c）及び（42d）
は通信ケーブル、（43）はトランスミッタ、（44）はレ
シーバ、（45）は本体の動作を制御する本体マイコン、
（46）はドライブ回路、（47）はゼロクロス検出回路、
（48）はトライアック、（49）は電源回路である。 なお図中の同一符号は同一または相当部品を示すものと
する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消費電力を調整可能に構成された掃除機本
   体と、該掃除機本体に接続するホースの先端に装着さ
   れ、上記本体の消費電力を選択するためのスイッチ並び
   に選択された電力に応じた掃除機の運転モードを表示す
   る表示手段とよりなる手元リモコン装置とを備えた電気
   掃除機のリモコン装置において、 上記手元リモコン装置と掃除機本体との双方向に情報を
   伝達するための手段を備え、 上記手元リモコン装置の情報の掃除機本体への伝送は、
   スイッチ操作時刻とリモコン装置内で計時されるタイマ
   により行われる ことを特徴とする電気掃除機のリモコン装置。