JPH0759697A

JPH0759697A - 真空掃除機

Info

Publication number: JPH0759697A
Application number: JP17262894A
Authority: JP
Inventors: Giles Delmas; デルマジル; Michel Courdille; クルデールミシェル
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1995-03-07
Also published as: EP0636340A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ブラシの動作と無関係に床タイプを検出しう
るようにした真空掃除機を提供することにある。【構成】掃除機本体の吸気口１１に結合される吸込ノ
ズル付きホースを具える真空掃除機において、更に、真
空掃除機の吸込空気流の通路内の第１測定点１５で測定
された空気圧力を表す信号であって、真空掃除作業中に
床上を移動する吸込ノズルの前進ストローク及び後退ス
トロークに対応する最大振幅（γ）及び最小振幅（ε）
を有する擬似周期的振動を示すとともにこれらの最大振
幅及び最小振幅間の振幅差（ΔＰ）が掃除中の床のタイ
プに応じて変化する信号を発生する第１検出器１４を具
え、計算手段が掃除中の床のタイプをこの振幅差（Δ
Ｐ）の関数として決定する。この計算手段は第１検出器
によ供給される信号を処理して掃除中の床の表面状態に
関する分類信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気口及び排気口が設
けられた掃除機本体と、掃除機本体の吸気口に結合され
るノズルが設けられたホースとを具え、掃除機本体が吸
気口と連通した集塵室と電動機により駆動されるファン
を収容するハウジングを具え、このハウジングが集塵室
及び排気口と連通している真空掃除機であって、更に、
掃除中にノズルにより検出される床の表面状態の性質を
表す信号を発生する第１検出器（以後床タイプ検出器と
言う）と、前記第１検出器により発生された信号を処理
して掃除中の床の表面状態に関する分類信号を発生する
計算手段と、を具えている真空掃除機に関するものであ
る。本発明は家庭用真空掃除機にも工業用真空掃除機に
も適用することができるものである。

【０００２】

【従来の技術】上述したような構成素子が設けられた真
空掃除機は欧州特許出願公開ＥＰ−０４６７３４７号か
ら既知である。これには、ファンを駆動するモータパワ
ーをノズルが掃除するフロア表面の性質又は状態の関数
として制御する手段を具えた真空掃除機が開示されてい
る。この手段は次の素子を具える。

【０００３】この手段は、ノズル内に配置された電気ブ
ラシが一つのタイプの床から他のタイプの床へ変化する
際、例えば厚いじゅうたん、薄いじゅうたん、麦わら製
マット及び堅い床の間で変化する瞬時に発生するノズル
内に配置された電気ブラシの供給電流の変化を検出する
第１検出器（電流検出器）及びその電流ピークを記憶す
る回路を具える。掃除中、真空掃除機の使用者はノズル
で床を擦りながらノズル内のブラシを前進及び後退運動
させる。床の表面状態に応じて、ブラシにかかる負荷が
変化し、従ってその電流が変化する。この電流は主電源
により供給されるブラシモータのＡＣ電源電圧の周波数
に等しい周波数を有する正弦波になる。この電流は、他
方では、正弦波曲線のエンベロープにピーク形態の変化
を示す。正弦波曲線のこれらのピークは床上を移動する
ブラシの移動方向が変化する度に発生し、即ちブラシが
床上を押し進められる前進移動とブラシが床上を引き戻
される後退移動との間で発生する。正弦波曲線の振幅に
より表される電流値は床のタイプと無関係にこれらのピ
ーク間でほぼ一定であることに注意されたい。電流値は
ピーク発生時にのみ変化し、これらのピークの振幅は薄
いじゅうたんに対するよりも厚いじゅうたんに対し大き
くなる。ブラシを床に接触させない場合にはピークは発
生しない。

【０００４】前記手段は、更に、掃除機本体内に配置さ
れ且つホースに連結された圧電センサからなり、集塵室
とファンの吸込表面との間のファンの吸込隔室内の空気
圧を検出してこの圧力を表す信号を発生する第２検出器
を具える。

【０００５】上記欧州特許出願から既知の真空掃除機
は、更に、電気ブラシの電流ピークに基づいて、厚いじ
ゅうたん、薄いじゅうたん、麦わら製マット及び堅い床
の間の床表面状態に関する分類信号を発生する計算手段
を具える。この計算手段は検出された電流ピークをメモ
リに記憶されている所定の基準電流値と比較するマイク
ロプロセッサを含んでいる。このマイクロプロセッサは
基準電流との比較に基づいて床の分類を実行する。他
方、このマイクロプロセッサは第２検出器により発生さ
れた圧力値をメモリに存在する種々の床タイプに対応す
る所定の基準圧力値と比較する。前記マイクロプロセッ
サは更に計算された床タイプに関しメモリに記憶されて
いる所定の圧力値に対応する圧力値が集塵室の出口に得
られるようにモータパワーを制御する制御信号を出力す
る。このマイクロプロセッサは必要に応じブラシモータ
をスイッチオフするスイッチオフ信号も発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この既知の真空掃除機
は、床検出器がノズルの電気ブラシに接続された電流検
出器である点に欠点を有する。その理由は、種々の床タ
イプの識別を可能にするピークの検出は、ノズル内のブ
ラシを規則どおり使用する場合、即ちブラシが存在し回
転する場合にしかできないためである。ブラシの規則ど
おりの使用は実際的でない。特に、床が滑らかな敷物又
は短毛じゅうたんの場合には電気ブラシはゴミ屑をノズ
ルの方へ集めないで散らかす傾向がある。一般に、使用
者は滑らかな表面及び短毛じゅうたん上ではブラシを止
めることを望む。従って、上述の装置は厚いじゅうたん
と中位の厚さのじゅうたんとの間の識別に対してのみ有
用であり、この場合には電流のピークレベルの差がこの
識別を正しく行うためには不十分であることが確かめら
れた。本発明の目的は、ブラシの動作と無関係に床タイ
プについての情報を得ることができるようにした真空掃
除機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、頭書に記載の
真空掃除機において、前記第１検出器又は床タイプ検出
器が、真空掃除機の吸込空気流の通路内の第１測定点で
測定された空気圧力の関数である信号であって、真空掃
除作業中に床上を移動する吸込ノズルの前進ストローク
及び後退ストロークに対応する最大振幅及び最小振幅を
有する擬似周期的振動を示すとともにこれらの最大振幅
及び最小振幅間の振幅差が掃除中の床のタイプに応じて
変化する信号を発生する圧力検出器であり、前記計算手
段が掃除中の床のタイプをこの振幅差の関数として決定
するようにしたことを特徴とする。

【０００８】この真空掃除機は床タイプの検出が極めて
良好である利点を有する。これは、その測定値が吸込空
気流に影響を与える床の状態により直接影響される検出
器によりこの検出が行われ、モータや電源に関するパラ
メータを考慮する必要がないためである。更に、この真
空掃除機は、床タイプ検出器の測定点が空気流の通路内
に位置するため、床タイプの検出がノズル内に位置する
電気ブラシの動作に依存しない利点を有する。従って、
この検出をすべての床タイプに対し実行することがで
き、ブラシ動作なしで掃除する堅い床に対しても実行す
ることができる。

【０００９】更に、この真空掃除機は、既知の装置より
寿命が長い利点を有する。その理由は、一般にノズルの
ブラシモータは真空掃除機の主モータより短い動作寿命
を有するためであり、ブラシモータに接続されない本発
明装置は既知の装置より長い寿命にすることができる。

【００１０】この真空掃除機の一実施例では、前記第１
圧力検出器又は床タイプ検出器の信号の平均振幅がその
最大振幅と最小振幅の間に位置し、この平均振幅が掃除
中の床のタイプに応じて変化し、前記計算手段が掃除中
の床のタイプを、前記床タイプ検出器の信号の最大及び
最小振幅間の振幅差及び前記平均振幅の関数として決定
するよう構成する。この真空掃除機は、種々の床タイプ
の検出が更に改善される利点を有する。

【００１１】本発明は、更に、既知の真空掃除機より良
好な床タイプに応じた吸込圧力の制御を実行する真空掃
除機を提供することを目的とする。本発明は、この目的
を達成するために、当該真空掃除機は、吸込圧力を計算
された床のタイプの関数として適切に制御するように、
前記第１圧力検出器の信号の前記平均振幅に対する設定
値を計算された床のタイプの関数として決定する設定値
発生手段を具えた構成にする。

【００１２】この真空掃除機は、床タイプの検出が改善
されているために、第１圧力検出器の信号の平均振幅に
対する設定値を一層精密に決定することができる利点を
有する。この真空掃除機の一例では、ファンモータの供
給電圧を、第１圧力検出器の信号の平均振幅に対する前
記設定値が得られる電力を供給するよう制御する制御値
を決定する制御手段を具えているものとする。この真空
掃除機は、特に、既知の真空掃除機と比べて極めて重要
な利点、即ち本発明によれば床タイプの検出及び検出さ
れた床タイプに応じた所望の吸込圧力の制御が一つの同
一の検出器により実現される利点を有する。

【００１３】本発明によれば、床タイプの検出が正確で
あるのみならず、動作圧力の制御も正確であり、且つこ
れらの結果を極めて経済的な手段により達成することが
できる。既知の真空掃除機では、床タイプの検出にもっ
ぱら電流検出器を使用し、動作圧力の制御にもっぱら集
塵室の出口に位置させた圧力検出器を用いている。従っ
て、これらの２つの機能を達成するために２つの検出器
を必要としている。本発明の真空掃除機はこれらの機能
を一つの検出器で実行している。

【００１４】本発明は、更に、掃除中の床の検出及び吸
込圧力レベルの制御を最適にすることを目的とする。本
発明は、この目的を達成するために、第１圧力検出器又
は床タイプ検出器の測定点を集塵室の入口に位置させ
る。この真空掃除機は極めて多くの利点を有する。第１
に、検出精度が著しく増大する。その理由は、検出器の
測定値が実際上なんの障害もなしに且つなんの減衰もな
しに床の状態に影響されるためである。

【００１５】更に、吸込圧力の制御も改善される。その
理由は、この圧力が、既知の真空掃除機のように集塵室
の出口ではなく、集塵室の入口で直接制御されるためで
ある。この圧力制御は既知の真空掃除機より精密になる
とともに一層満足なものとなる。

【００１６】この真空掃除機の一実施例では、前記計算
手段が、入力端子に第１圧力検出器又は床タイプ検出器
により供給される信号を受信し、出力端子に、第１圧力
検出器により吸込空気流の通路内で測定された圧力の前
記平均値の関数である第１信号、第１圧力検出器により
吸込空気流の通路内で測定された圧力の振動の最大及び
最小振幅間の振幅差の値の関数である第２信号、を供給
する前処理手段を具ているものとする。

【００１７】この真空掃除機は、この前処理のために加
算、減算又は検査を含み乗算又は除算を含まない簡単な
計算手段を使用するのみである利点を有する。これらの
計算手段は安価であるとともに実現が容易であり、安価
な装置が得られる。この真空掃除機の一実施例では、前
記計算手段が、更に、入力端子に前記前処理手段からの
前記第１及び第２信号を受信し、出力端子に、所定の規
則に従って、掃除すべき床の数種の表面状態の検出に対
応する分類出力を供給する分類ブロックを具えているも
のとする。

【００１８】この真空掃除機の一実施例では、前記分類
ブロックが、掃除すべき２種類の表面状態：”じゅうた
ん”状態及び”堅い滑らかな床”状態の検出に対応する
２つの分類出力を供給するものとすることができる。こ
の真空掃除機は、分類結果を極めて急速に発生する極め
て簡単な判定手段を使用しうる利点を有する。

【００１９】この真空掃除機の一実施例では、集塵室の
入口及び出口間の測定空気圧の差の関数である信号を発
生する第２圧力検出器を具え、前記前処理手段がこの信
号を受信し、集塵室の入口及び出口間の圧力差の平均値
の関数である第３信号を出力するよう構成する。この手
段により床分類の信頼度を向上させることができる。こ
の手段は集塵室の集塵度を発生させるのに使用すること
もできる。

【００２０】この真空掃除機の一実施例では、更に、吸
込ノズル内に配置された電気ブラシと、このブラシのモ
ータ（補助モータとも称される）の電力を検出された床
タイプの関数として制御する制御手段を具えているもの
とする。

【００２１】この真空掃除機の一実施例では、前記補助
モータの電力制御手段が、補助モータの供給電圧に対す
る制御値を検出された床タイプの関数として直接変換に
より決定する設定値ブロックを具え、吸込ノズル内に配
置されたブラシを検出された床タイプに応じてスイッチ
オン又はスイッチオフするように構成する。この真空掃
除機は、補助ブラシモータのスイッチング及び制御が、
主モータの制御と完全に無関係に、床タイプの関数とし
て行われる利点を有する。

【００２２】

【実施例】図面を参照して本発明を実施例につき説明す
る。図１は本発明の家庭用又は工業用真空掃除機の一実
施例を示し、この掃除機は掃除すべき床上を容易に移動
するための手段（図示せず）、例えば車輪又はスライ
ダ、又はこれらの組み合わせが設けられた掃除機本体１
を具える。

【００２３】掃除機本体１には吸気口１１及び排気口２
１が設けられ、且つ２つのハウジング、即ち吸気口１１
に連通する集塵室を構成する第１ハウジング１０、モー
タ２２により駆動されるファン２３のための第２ハウジ
ング２０、を具える。ファン及びモータのハウジングは
一方の側で集塵室１０に連通し、他方の側で排気口２１
に連通する。ファン２３は集塵室１０に面する吸込側２
３ａ及び排気口２１に面する排気側を有する。

【００２４】ファンハウジング２０を集塵室１０とハウ
ジング２０との間の連通開口内に固定配置されたフィル
タＦ１により集塵室に対し防塵する。排気口２１もファ
ンの排気側と排気口２１との間に固定配置されたフィル
タＦ２により防塵する。通常、フィルタを構成する集塵
袋１２が集塵室内に固定される。この袋は吸気口１１に
対向する開口を有し、この吸気口に背後から塵密に挿入
する。

【００２５】この真空掃除機は、更に、通常可撓性部分
と吸込ノズルで終端する剛固延長部とからなるホースを
具える。このホースのノズルと反対側の端を吸気口１１
の開口に結合する。これらの種々の構成素子は図１に示
してない。

【００２６】真空掃除機はファンモータをＡＣ電圧源に
接続することにより動作し、ファンの作用によりノズル
内に負圧が生じ、掃除する床上に存在するほこり、ゴミ
屑、破片、その他のゴミが装置内に吸い込まれる。掃除
作業中、使用者はホースの剛固部分を動かしてノズルを
掃除すべき床上を前後に動かし、擬似周期的に前進スト
ローク及び後退ストロークを繰り返す。一回の前進−後
退ストローク動作の疑似周期は０．５秒程度であり、一
般に２秒以下である。

【００２７】使用者がホースの剛固部分によりノズルを
押して前進させるとき、即ち擬似周期の前進ストローク
部分においては、ノズルが床に押しつけられ、その結果
空気抵抗が増大し、ホース内への空気流が減少し、掃除
機ホース内の負圧が大きくなる。他方、ノズルを引き戻
すとき、即ち後退ストロークにおいては、ノズルは掃除
すべき床から僅かに持ち上げられ、掃除機ホース内の負
圧が小さくなる。

【００２８】従って、ノズルの移動方向の変化時、即ち
前進ストロークと後退ストロークとの間で、負圧の変化
が生ずる。この変化もノズルの前進−後退ストロークの
擬似周期に従って擬似周期になる。ホースのレベルでの
負圧の変化（ノズル及びホース内の圧力の振幅振動と言
うこともできる）は測定可能な量を構成する。実際上、
この擬似周期的変化において、ノズルの各前進ストロー
クは掃除機ホース内の圧力振幅の最大値に対応し、各戻
りストロークは圧力振幅の最小値に対応する。圧力振幅
値は前進ストローク中は最大に維持され、戻りストロー
ク中は最小に維持される点に注意されたい。最大圧力と
最小圧力との間の圧力変化は床上のノズル移動方向の急
激な変化に対応する急激なものとなる。従って、圧力振
幅を時間の関数として表す曲線は実際上擬似周期的矩形
波信号になる。

【００２９】前進ストローク及び後退ストローク間の圧
力振幅差、即ち擬似周期的圧力振幅変化の最小及び最大
圧力振幅値間の差は掃除すべき床の表面状態又は床のタ
イプに強く依存する。この圧力振幅振動の振幅差は、ノ
ズルの前進及び後退ストロークが厚いカーペット上で行
われるとき大きくなる。この振幅差はカーペットの厚さ
が薄くなるにつれて小さくなり、堅い滑らかな表面では
零になる。

【００３０】他方、ホース内の平均圧力振幅、即ち零圧
力に対する最大圧力振幅及び最小圧力振幅間の平均値も
掃除すべき床の表面状態又は床のタイプに強く依存す
る。この平均振幅は、ノズルが厚いカーペットを掃除す
るとき大きくなり、カーペットの厚さが薄くなるにつれ
て小さくなり、ノズルが堅い表面を掃除するとき最小値
（零ではない）になる。

【００３１】これらの圧力振幅変化は真空掃除機のノズ
ル内で測定することができる。しかし、実際の構成上の
理由のために、これらの圧力振幅変化は掃除機本体１の
吸気口１１の位置で測定するのが好ましい。これらの圧
力振幅変化は集塵室とファンとの間に位置する掃除機本
体の部分２３ａ又は集塵室の出口部分２３ｂで測定する
こともできる。しかし、これらの位置では圧力振幅振動
が吸い込んだ塵及び種々のフィルタ（集塵袋１２及びも
しあればフィルタＦ１）の存在により減衰される。従っ
て、吸気口１１の位置で実行される測定はノズル自体に
存在する圧力状態に一層密接に対応し、床の表面状態を
一層精密に表すものとなる。

【００３２】ノズルの移動方向の変化ごとに生ずる圧力
振幅変化の測定は、その測定点１５が吸気口１１の位
置、例えば集塵袋１２の前に位置する圧力検出器１４に
より実行する。この圧力検出器は、一端が測定点１５に
導かれた可撓管１７が設けられたシリコン検出器とする
ことができる。検出器１４の本体自体は掃除機本体内の
空気流の通路外に配置された回路版２９に固定すること
ができる。他方、同一の床タイプ及び同一のモータパワ
ーにおける前進及び後退ストロークの実行中の圧力変化
は集塵室の集塵度に僅かに影響される。そこで、床タイ
プ検出の信頼度を向上させるために、集塵室の入口と出
口との間の圧力差の測定を実行する。

【００３３】この目的のために、第１圧力検出器１４と
同一のタイプの第２圧力検出器２４を掃除機本体内に配
置し、この検出器には一端がファンの吸込側２３の測定
点２５に導かれた可撓管２７を設ける。圧力検出器２４
の本体は掃除機本体内の空気流の通路外に配置された回
路版に固定することができる。この第２検出器は集塵室
の入口及び出口間の圧力差を測定しうるように第１検出
器１４に結合するのが好ましい。このようにすると、集
塵室の入口の測定点１５及び集塵室の出口の測定点２５
に得られる平均圧力の差を簡単に得ることができる。こ
の目的のために、圧力検出器２４を差検出器とし、測定
点１５の圧力を集塵室の入口の検出器１４に導く可撓管
１７に分岐可撓管２８を設けてこの圧力を集塵室の出口
の検出器２４に同時に供給する。このようにすると検出
器２４は測定点１５及び２５の両圧力を受信する。

【００３４】この実施例の変形例では、測定点２５をダ
ストフィルタＦ１の一方の側又は他方の側、即ち集塵室
１０内の集塵袋１２の背後の集塵室の出口２３ｂ、又は
フィルタＦ１とハウジング２０内のファン２３の吸込側
との間の部分２３ａに位置させることができる。

【００３５】従来技術として引用した前記欧州特許出願
公開ＥＰ−０４６７３４７号に開示された真空掃除機と
比較して、集塵室の出口に配置されたこの圧力検出器２
４は真空掃除機の動作圧力の制御に不可欠のものでな
く、この制御については後に詳述する。本発明ではこの
第２圧力検出器２４は床タイプの分類の信頼性を向上さ
せるためにのみ設けられる。必要に応じ、この圧力差の
測定値を集塵室の集塵度の指示を得るのに使用すること
ができる。

【００３６】一実施例では、３又は４種類の床タイプ、
例えば前記引用刊行物に記載されているように厚いカー
ペット、薄いカーペット、麦わら製マット及び堅い滑ら
かな表面に関する圧力状態を検出することを目的とし、
ブラシモータパワーに対し対応する制御状態を与えるこ
ともできる。

【００３７】図３Ａ及び図３Ｂの曲線は２つの圧力検出
器１４及び２４による検出動作を示す。図３Ｂの曲線Ｃ
は集塵袋の入口の測定点１５で検出器１４により測定さ
れた圧力Ｐ（ミリバール単位）を時間（秒単位）の関数
として示し、図３Ｂの曲線Ｄは集塵袋の出口の測定点２
５で検出器２４により測定された圧力Ｐ（ミリバール単
位）を時間（秒単位）の関数として示す。これらの測定
は曲線のすべての部分に対しファン２３のモータ２２の
駆動電力が一定であり且つ集塵袋の集塵度が同一である
場合について実行されたものである。１バール＝１０⁵
Ｐａ（パスカル）である点に注されたい。

【００３８】曲線Ｃ及びＤの部分Ｃ１及びＤ１は、ノズ
ルを前後に動かして行われた長毛の厚いじゅうたんが敷
かれた床の掃除状態に関連し、部分Ｃ２及びＤ２は中位
の厚さのじゅうたんの掃除状態に関連し、部分Ｃ３及び
Ｄ３は堅い表面の掃除状態に関連する。

【００３９】曲線Ｃ及びＤは、一方では部分Ｃ１及びＤ
１に、他方では部分Ｃ２及びＤ２に、最大圧力及び最小
圧力を有する振動を示し、例えばノズルが厚いじゅうた
ん上を前進及び後退するときの集塵室の入口における圧
力Ｐを表す曲線部分Ｃ１は最大圧力γ１、γ２、γ３及
び最小圧力ε１、ε２、ε３を有する。ここでは８２ミ
リバール程度の最大圧力が、使用者がノズルをじゅうた
んに押しつけている（前進）１．５秒程度の持続時間に
対応し、７４ミリール程度の最小圧力が、使用者がノズ
ルをじゅうたん上を引き戻す（後退）１．５秒程度の持
続時間に対応する。最大圧力γ１、γ２、γ３と最小圧
力ε１、ε２、ε３との間における圧力の変化は極めて
急激であり、ノズルの前進と後退の間の方向変化に対応
する。

【００４０】圧力振幅の最大値及び最小値に現れる僅か
な不規則変化は雑音のためであり、測定データの処理中
平滑化する必要がある。図３Ｂに示す例における最大圧
力γ１、γ２、γ３の振幅Ｐ２と最小圧力ε１、ε２、
ε３の振幅Ｐ１との間の振幅差ΔＰは厚いじゅうたんに
対し８ミリバール程度であり、この圧力は集塵室の入口
で測定されたものである。

【００４１】図３Ｂには、曲線Ｃ１と同一の条件の下で
集塵室の出口で測定された圧力に関する部分Ｄ１も前進
及び後退ストロークに対応する最大及び最小圧力間の振
動を示す。曲線Ｄ１では、最大圧力をγ’１、γ’２、
γ’３で示し、最小圧力をε’１、ε’２、ε’３で示
す。最大及び最小圧力間の平均振幅をＰＭ１’で示す。
集塵室の背後の圧力（曲線Ｄ）の平均振幅ＰＭ’（Ｐ
Ｍ’１＝約１０８ミリバール）の方が集塵室の前の圧力
（曲線Ｃ）の平均振幅ＰＭ（ＰＭ１＝約７９ミリバー
ル）より大きいが、集塵室の背後の圧力の振動の方が強
く減衰され、例えば厚いじゅうたんに対し前進及び後退
ストローク間の圧力振幅差ΔＰは圧力を集塵室の前で測
定する場合の８ミリバール（曲線Ｃ１）の代わりに約６
ミリバール（曲線Ｄ１）になる。従って、床タイプ検出
器として作用する圧力検出器は集塵室の背後ではなく集
塵室の前に配置するのが好ましい。

【００４２】同じことが、もっと薄いじゅうたんに対す
る集塵室の前及び背後の圧力を示す曲線の部分Ｃ２及び
Ｄ２に対し観察される。ノズルが堅い表面上を前後に移
動する状態に関する部分Ｃ３及びＤ３は、この場合には
前進及び後退ストロークに対する圧力振幅が同一になる
ことを示している。従って、振幅変化が生ぜず、最大値
も最小値も生じない。小さな雑音が観測されるだけであ
る。

【００４３】厚いじゅうたん（曲線Ｃ１）に対する平均
圧力振幅ＰＭ１、中位の厚さのじゅうたん（曲線Ｃ２）
に対する平均圧力振幅ＰＭ２及び堅い表面（曲線Ｃ３）
に対する平均圧力振幅ＰＭ３を比較すると、この平均振
幅は７８ミリバール（曲線Ｃ１）から６９ミリバール
（曲線Ｃ２）及び６４ミリバール（曲線Ｃ３）に変化す
ることがわかる。従って、この平均振幅は床表面の性質
に従って変化する。特に、この平均振幅は厚いじゅうた
んから中位の厚さのじゅうたん、堅い表面の順に減少す
る。

【００４４】図３Ａの曲線Ａは集塵室の入口近くの測定
点１５において検出器１４により測定された圧力Ｐ（ミ
リバール単位）を時間（秒単位）の関数として示し、図
３Ａの曲線Ｂは集塵室の出口近くの測定点２５において
検出器２４により測定された圧力Ｐ（ミリバール単位）
を時間（秒単位）の関数として示す。これらの測定は中
位の厚さのじゅうたんに対し一定のファンモータ２２の
電力で実行したものである。

【００４５】曲線の部分ＡＩ及びＢ１は、例えば集塵袋
が設けられた集塵室が空である状態、即ち集塵袋がきれ
いで新しい状態に関する。曲線の部分Ａ２及びＢ２は、
集塵袋が約５０％の集塵度の状態に関する。これらの曲
線から直ちに明らかなように、集塵室が一杯になるにつ
れて、集塵室の入口における測定点１５の圧力が低下す
るのに対し、集塵室の出口における測定点２５の圧力が
上昇する。

【００４６】曲線の部分Ａ３及びＢ３は集塵袋が満杯で
ある状態に関する。この状態では測定点１５の圧力が最
小になり、測定点２５の圧力が最大になる。集塵室の集
塵状態がなんであれ、ノズルの前進及び後退移動に対応
する圧力の最大及び最小が常にこれらの曲線、特に集塵
室の前で測定された圧力に相当する曲線Ａに良好に測定
可能に現れる。

【００４７】図３Ａの曲線Ａ及びＢは、平均圧力の差測
定を集塵室の後の測定点２５と集塵室の前の測定点１５
との間で実行することができることを示す。図３Ｂに示
す特性は床タイプの正確な検出を達成可能にする。この
目的のために、第１圧力検出器又は床タイプ検出器の測
定値、即ち各床タイプに対する最大圧力γ１、γ２、．．．の振幅
Ｐ２及び各床タイプに対する最小圧力ε１、ε２、．．．の振幅
Ｐ１を後述の計算手段に供給して、振幅差ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１及び平均振幅ＰＭ＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２を評価する。

【００４８】各床タイプに対する振幅差ΔＰの評価はそ
れ自体床タイプの分類を容易にする。平均振幅ＰＭの評
価はこの分類の向上を可能にする。図３Ａにつき述べた
集塵室の入口及び出口間の平均圧力の差ＰＭ’−ＰＭの
評価はこの分類の追加の向上を可能にする。

【００４９】簡単のため、単に”じゅうたん”及び”堅
い滑らかな床”として分類される２種類の床タイプを検
出することを目的とする実施例について以下に説明す
る。実際上、この実施例は使用者が最も頻繁に必要とす
る要求に最適に対応する機能を有する簡単且つ安価な真
空掃除機になることが確かめられた。この場合には、異
なる床タイプの２つの起こりうる状態を検出し、一方で
はファンモータパワーを制御し、他方では必要に応じノ
ズル内の電気ブラシを自動的にスイッチするようにす
る。

【００５０】従って、この実施例では、装置がじゅうた
んを検出するときはノズル内に配置された電気ブラシの
モータを駆動し、ノズルが堅い滑らかな床を掃除すると
きはこのモータをスイッチオフする手段についても記載
する。この実施例では、２つの圧力検出器の測定値を用
いて集塵袋の集塵度に関する指示を発生させることもで
きる。

【００５１】図２は集塵室の入口に位置する測定点１５
に導かれた圧力検出器１４の測定信号（図３Ｂの曲線
Ｃ）に基づいて床タイプを検出し、ファン２３の主モー
タ及びもしあれば補助ブラシモータ（図示せず）のパワ
ーを制御する制御信号を発生する床タイプ検出装置を示
す。

【００５２】この床タイプ検出装置は、入力端子に第１
及び第２圧力検出器の出力信号１６及び２６を受信し、
下記の計算からなる前処理と称される処理、即ち集塵室
１２の入口１１に得られる圧力に関する第１圧力検出器
１４の出力信号１６の振動の平均値ＰＭの計算、この圧
力に関する圧力検出器１４の出力信号１６の振動の最大
値及び最小値間の振幅差ΔＰの計算、及び集塵室の入口
の測定点１５及び出口２３ａ又は２３ｂの測定点２５に
得られる圧力の平均値の差ＰＭ’−ＰＭの計算、を実行
する前処理ブロック３０を具える。

【００５３】この計算は、平均的な使用者が真空掃除機
での通常の掃除中にノズルを掃除すべき床上で少なくと
も１回前進及び後退ストロークを行うのに十分な時間
長、例えば２秒の期間又は”時間窓”に亘って実行す
る。床タイプ検出器１４は真空掃除機の本体１内に位置
する測定点１５を有し、その出力信号１６はノズル内の
電気ブラシの使用義務に依存しない点に注意されたい。

【００５４】従って、この前処理ブロック３０により実
行される処理は極めて簡単である。これらの処理は平均
処理と測定処理に関するだけであり、最初に集塵袋の入
口圧力の平均振幅ＰＭを計算し、次に集塵袋の出口と入
口との間の平均圧力の差（ＰＭ’−ＰＭ）を計算すると
ともに、ノズルの前進及び後退ストロークと一致する圧
力の最大値γ１、γ２、γ３及び最小値ε１、ε２、ε
３を検出し、これらの最大値及び最小値の振幅差ΔＰを
計算するだけである。

【００５５】従って、これらの計算は乗算も除算も含ま
ないため、これらの計算を実行する前処理ブロック３０
は極めて簡単なものとすることができる。前処理ブロッ
ク３０の出力端子３１、３２、３３を３個の入力端子及
び２個の出力端子を有する判定又は分類ブロック４０に
接続する。この判定又は分類ブロックの３個の入力端子
は前処理ブロック３０により計算された３個の出力信
号、即ち、床タイプ検出器１４により供給される信号の
圧力振動の最大値及び最小値間の振幅差ΔＰの最大値を
表す信号３１、床タイプ検出器１４により供給される平
均圧力振幅値ＰＭを表す信号３２、集塵室の出口及び入
口間の平均圧力振幅の差を表す信号３３、を受信する。

【００５６】判定又は分類ブロック４０は２つ以上の相
補出力信号、即ちじゅうたん、堅い滑らかな床を出力す
る。この場合には、じゅうたんを表す信号は堅い床を表
す信号と相補関係にする必要がある。主ファンモータ２
２のみならず、ブラシ用補助モータ（図示せず）も制御
することができる。

【００５７】従って、判定又は分類ブロック４０は”じ
ゅうたん”状態及び”堅い床”状態を示す２つの相補分
類出力信号を発生する。例えば、これらの出力信号
は、第１出力信号；出力レベルが”じゅうたん”状態が検出
されたとき＋１、反対の場合−１、第２主力信号；出力レベルが”堅い床”状態が検出され
たとき＋１、反対の場合−１、とすることができる。

【００５８】この場合、第１及び第２出力信号の和は零
になる。判定又は分類ブロック４０の出力レベルは２進
出力信号４１を発生する処理段により、例えばこの出力
信号４１のレベルが”じゅうたん”状態に対し”
１”、”堅い床”状態に対し”０”になるように実現す
ることもできる。

【００５９】判定又は分類ブロック４０の出力信号４１
を設定点発生ブロック５０に供給する。このブロック５
０は検出された床タイプの満足な掃除のために集塵室の
入口に達成すべき平均圧力振幅ＰＭに対する設定値５１
を床タイプの関数として直接変換により発生する。この
設定値５１は簡単な規則により決定され、例えば”じゅ
うたん”状態が検出された場合には、設定値を８０ミリ
バールにし、”堅い床”状態が検出された場合には、設
定値を６０ミリバールにする。

【００６０】圧力振幅設定値を集塵室の入口に適用する
ことにより掃除すべき各床が最適な圧力で真空にされる
ようにする。これは、図３Ａ及び３Ｂの曲線から明らか
なように、集塵室の入口以外の位置での検出は幾分変化
した結果を与えるためである。更に、本発明では、実際
上この制御に、上述の例では入口圧力検出器１４である
一つの検出器を必要とするのみであり、この検出器によ
り床タイプの検出及び圧力設定値の供給を同時に行うこ
とができる。第２検出器はこれを完全なものにするだけ
である。前述したように、従来技術による既知の真空掃
除機は上記の２つの機能を実行するのに２つの異なる検
出器の使用を必ず必要とするものである。本発明によれ
ば、上記２つの機能を単一の圧力検出器により経済的に
実現することができる。

【００６１】本発明では、更に、床タイプの検出及び設
定値の制御をノズル内の電気ブラシの使用と無関係に達
成することができる。平均圧力振幅に対する設定値５１
をコントローラ６０に供給する。このコントローラはこ
の設定値５１をこの瞬時に集塵室の入口に得られる平均
圧力振幅ＰＭ５２と比較し、集塵室の入口に正しい設定
値が調整又は維持されるように主モータの電力を制御す
る制御信号６１を発生する。

【００６２】他方、判定又は分類ブロック４０の出力４
１を第２設定値発生ブロック７０に供給することができ
る。このブロック７０はノズル内に位置する電気ブラシ
のモータ電力に対する設定値７１を床タイプの関数とし
て直接変換により発生する。この設定値７１は簡単な規
則により、”じゅうたん”状態が検出された場合には、
コマンド”補助モータスイッチオン”を発生し、”堅い
床”状態が検出された場合には、コマンド”補助モータ
スイッチオフ”を発生するように設定する。

【００６３】この実施例の変形例では、第１設定値発生
ブロック５０をファジー設定値を発生するブロックとす
ることができる。実際上、判定又は分類ブロック４０の
出力４１は非ディジタル信号とすることができ、即ち０
又は１の代わりに０と１の間に位置する信号とすること
もできる。この場合、ファジー設定値発生ブロック５０
は上述した実施例の６０ミリバールと８０ミリバールと
の間を補間する圧力値を発生する。

【００６４】同様に、ファジー設定値発生ブロック７０
を用いてブラシモータにフルパワーとゼロパワーの中間
のパワーレベルを供給することができる。本発明の他の
実施例では、設定値発生ブロック５０、７０を圧力に関
する１つの入力端子、床タイプに関する１つの入力端子
の２つの入力端子のみを有する単一の設定値発生ブロッ
クを構成するように再構成することことができる。この
コンパクトな設定値発生ブロックはファジー設定値発生
ブロックにすることもできる。

【００６５】好適実施例では、判定又は分類ブロック４
０をニューロン回路網とし、この回路網は、”じゅうた
ん”状態と”堅い床”状態のみを識別することを目的と
する場合には、３つの入力端子、０〜７ニューロンを具
える埋め込み層（この数は解決すべき問題の複雑さに依
存する）、計算された信号のための２つの出力端子（上
述したように１つの出力端子４１に合成することができ
る）を具えるものとすることができる。この場合、ニュ
ーロン分類回路網の３つの入力信号はマイクロプロセッ
サ３０により計算された３つの出力信号３１、３２、３
３であり、２つの出力信号は”じゅうたん”及び”堅い
床”である。

【図面の簡単な説明】

【図１】主要な構成素子と２つの圧力検出器が設けられ
た本発明真空掃除機の簡略断面図である。

【図２】圧力検出器からの信号を処理し、ファンの主モ
ータ及びノズル内のブラシの補助モータを制御するとと
もに集塵室の集塵度を検出する本発明真空掃除機のブロ
ック構成図である。

【図３】Ａは”じゅうたん”床タイプに対し集塵室の集
塵度を変化させて一定の主モータ電力で測定した第１及
び第２圧力検出器の信号を示す図であり、Ｂは種々の床
タイプに対し一定の主モータ電力及び同一の集塵度で測
定した第１及び第２圧力検出器の信号を示す図である。

【符号の説明】

１掃除機本体１０第１ハウジング（集塵室）１１吸気口１２集塵袋１４第１圧力検出器（床タイプ検出器）１５第１測定点２０第２ハウジング２１排気口２２主モータ２３ファン２４第２圧力検出器２５第２測定点１７, ２７, ２８可撓管Ｆ１，Ｆ２フィルタ３０前処理ブロック４０判定又は分類ブロック５０設定値発生ブロック６０コントローラ７０第２設定値発生ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ミシェルクルデールフランス国 94370 スシ−アン−ブリリュドラリパブリク 38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気口（１１）及び排気口（２１）が設
けられた掃除機本体（１）と、掃除機本体の吸気口に結
合される吸込ノズルが設けられたホースとを具え、掃除
機本体が吸気口と連通した集塵室（１０）とモータ（２
２）により駆動されるファン（２３）を収容するハウジ
ング（２０）を具え、このハウジングが集塵室及び排気
口と連通している真空掃除機であって、更に、掃除中に吸込ノズルにより検出される床の表面状態の性
質を表す信号を発生する第１検出器（以後床タイプ検出
器と言う）と、前記第１検出器により発生された信号を処理して掃除中
の床の表面状態に関する分類信号を発生する計算手段
と、を具えている真空掃除機において、前記第１検出器又は床タイプ検出器が、真空掃除機の吸
込空気流の通路内の第１測定点（１５）で測定された空
気圧力の関数であり且つ空掃除作業中に床上を移動する
吸込ノズルの前進ストローク及び後退ストロークに対応
する最大振幅（γ）及び最小振幅（ε）を有する擬似周
期的振動を示すとともにこれらの最大振幅及び最小振幅
間の振幅差（ΔＰ）が掃除中の床のタイプに応じて変化
する信号を発生する圧力検出器（１４）であり、前記計
算手段（３０、４０）が掃除中の床のタイプをこの振幅
差（ΔＰ）の関数として決定することを特徴とする真空
掃除機。
【請求項２】前記第１圧力検出器又は床タイプ検出器
（１４）の信号がその最大振幅（γ）と最小振幅（ε）
の間に平均振幅（ＰＭ）を有し、この平均振幅が掃除中
の床のタイプに応じて変化し、前記計算手段（３０、４
０）が掃除中の床のタイプを、前記床タイプ検出器の信
号の最大振幅及び最小振幅間の振幅差（ΔＰ）及び前記
平均振幅（ＰＭ）の関数として決定することを特徴とす
る請求項１記載の真空掃除機。
【請求項３】当該真空掃除機は、吸込圧力を決定され
た床タイプの関数として適切に制御するために、前記第
１圧力検出器（１４）の信号の前記平均振幅（ＰＭ）に
対する設定値（５１）を決定された床タイプの関数とし
て決定する設定値発生手段（５０）を具えることを特徴
とする請求項２記載の真空掃除機。
【請求項４】当該真空掃除機は、前記設定値（５１）
を前記第１圧力検出器により測定された平均圧力（３
２）の測定値と比較し、第１圧力検出器の平均振幅を前
記設定値（５１）にする電力がファンモータ（２２）に
供給されるようにファンモータの供給電圧を制御する制
御値を決定する制御手段（６０）を具えることを特徴と
する請求項３記載の真空掃除機。
【請求項５】前記第１圧力検出器又は床タイプ検出器
（１４）の測定点（１５）が集塵室（１２）の入口（１
１）に位置していることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の真空掃除機。
【請求項６】前記計算手段が、入力端子に第１圧力検
出器又は床タイプ検出器（１４）により供給される信号
（１６）を受信し、出力端子に、第１圧力検出器により吸込空気流の通路内で測定された
圧力の前記平均値（ＰＭ）の関数である第１信号（３
２）、第１圧力検出器により吸込空気流の通路内で測定された
圧力の振動の最大振幅（γ）及び最小振幅（ε）間の振
幅差（ΔＰ）の値の関数である第２信号（３１）、を供
給する前処理手段（３０）を具えることを特徴とする請
求項１〜５のいずれかに記載の真空掃除機。
【請求項７】前記計算手段が、更に、入力端子に前記
前処理手段（３０）からの前記第１及び第２信号（３
１、３２）を受信し、出力端子に、所定の規則に従っ
て、掃除すべき床の数種類の表面状態の検出に対応する
分類出力を供給する分類ブロック（４０）を具えること
を特徴とする請求項６記載の真空掃除機。
【請求項８】前記分類ブロック（４０）が、掃除すべ
き２種類の表面状態：”じゅうたん”状態及び”堅い滑
らかな床”状態の検出に対応する２つの分類出力を供給
することを特徴とする請求項７記載の真空掃除機。
【請求項９】当該真空掃除機は、集塵室（１２）の入
口及び出口の測定空気圧力（ＰＭ，ＰＭ’）の差の関数
である信号を発生する第２圧力検出器（２４）を具え、
前記前処理手段（３０）がこの信号を受信し、集塵室の
入口及び出口間の圧力の差の平均値（ＰＭ’−ＰＭ）の
関数である第３信号（３３）を出力することを特徴とす
る請求項６〜８のいずれかに記載の真空掃除機。
【請求項１０】当該真空掃除機は、更に、吸込ノズル
内に配置された電気ブラシと、このブラシのモータ（補
助モータとも称される）の電力を検出された床タイプの
関数として制御する制御手段（７０）を具えることを特
徴とする請求項９記載の真空掃除機。
【請求項１１】前記補助モータの電力制御手段が、補
助モータの供給電圧に対する制御値（７１）を検出され
た床タイプの関数として直接変換により決定する設定値
ブロック（７０）を具え、吸込ノズル内に配置されたブ
ラシを検出された床タイプに応じてスイッチオン又はス
イッチオフすることを特徴とする請求項１０記載の真空
掃除機。