JPH10248778A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホース手元部の赤外線送信部を掃除機本体方
向に向けていなくても、またホース手元部と掃除機本体
の間に使用者が介在していても、ホース手元部から掃除
機本体の制御を可能にし、以ってホースに埋設される配
線を排してホースを軽量化し、操作性を向上させた電気
掃除機を提供すること。 【構成】 使用者によって入力されるホース手元部１０
９側のスイッチ操作情報を該ホース手元部から掃除機本
体側に光学的に送信するため、赤外光をホース手元部か
ら略鉛直上方に放射する赤外線発光手段１０４と、赤外
線発光手段から放射され室内の天井や壁で反射した赤外
光を受光可能なように、掃除機本体１０１の上面側に配
設された赤外線受光手段１０７とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気掃除機に係り、
特に、ホース手元部で使用者によって入力される操作情
報（スイッチ操作情報）を赤外光により掃除機本体側へ
送信するようにした電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機は、ホース手元部のス
イッチと掃除機本体内の制御回路とをホースに埋設され
た配線により接続し、ホース手元部のスイッチによるス
イッチ信号（操作情報）を電気配線を介して本体内の制
御回路へ送出するようにした構成を採るのが一般的であ
った。このため、ホースの構造や、ホースの根本部と掃
除機本体との結合・接続部位の構造が複雑になり、ま
た、ホース内の配線が断線したり、ホースの根本部と掃
除機本体との結合・接続部位における電気的接続に対す
る信頼性が劣化する虞があった。さらに、ホース内の配
線はホースの蛇腹に沿って多重にヘリカルに巻回する必
要があるため、ホースの重量が増して操作性を悪くする
一因となり、また、ホースのコストも割高なものとなっ
ていた。

【０００３】そこで、従来ホース内の配線により伝送し
ていたスイッチ信号を、発光素子と受光素子とを用いて
光学的に伝送するようにした電気掃除機が、特開昭５
８−２２１９２４号公報、特開昭６１−８７５２７号
公報、特開昭６２−２０７４２７号公報等によって提
案されている。すなわち、の先願では、ホースのホー
ス手元部に発光素子を設け、この発光素子から放射され
た光信号を掃除機本体側の受光素子で受信するようにし
ている。の先願では、ホース根本部の接続パイプと掃
除機本体との結合・接続部位において発光素子と受光素
子とを設け、接続パイプ側に配設された発光素子の向き
の如何にかかわらず、発光素子からの放射光を本体側の
受光素子で受光するために反射鏡を設けている。の先
願では、ホース根本部と掃除機本体との結合・接続部位
において発光素子と受光素子とを設け、ホース根本部の
発光素子と本体側の受光素子とを面対向させるか、もし
くはホース手元部に発光素子を設け、この発光素子をホ
ース内の光ファイバーを介して本体側の受光素子と光学
的に結合させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たの先願に示された従来技術においては、ホース手元
部の発光素子（赤外光送信部）から出力された光信号
（赤外光信号）を、常に確実に掃除機本体側の受光素子
（赤外光受信部）で受信するための配慮がなされておら
ず、ホース手元部の赤外線送信部を、常に掃除機本体方
向に向けなければ光信号の授受が確実に行えないため、
掃除機のホースの使用形態を大きく制限するという欠点
があった。さらにまた、電気掃除機の場合、ホース手元
部に対して掃除機本体が常に一定の方向にあるという保
証はなく、かつ、ホース手元部と掃除機本体の間に使用
者が介在して光信号を遮る可能性が大きいため、ホース
手元部から掃除機本体の制御が不可能になる場合が多い
という欠点があった。

【０００５】また、前記した，の先願に示された従
来技術においては、発光素子（赤外光送信部）と受光素
子（赤外光受信部）との間での光信号の授受は確実であ
るが、ホース内に電気配線や光ファイバーを埋設する必
要があるため、ホースの構造が複雑となってホースのコ
ストをアップさせ、またホースの重量が増して操作性を
悪くするという問題がある。さらに、光ファイバーを用
いた場合等には、掃除機本体とホース根本部での光学的
結合のため調整が煩雑で、比較的コストも嵩むという問
題もあった。

【０００６】従って本発明の解決すべき技術的課題は上
述した従来技術のもつ問題点を解消することにあり、そ
の目的とするところは、ホース内に信号伝送用線路を埋
設する必要がない構成において、ホース手元部の赤外線
送信部を掃除機本体方向に向けなくても、またホース手
元部と掃除機本体の間に使用者が介在していても、ホー
ス手元部から掃除機本体の制御を確実に行い得、以っ
て、ホースを軽量化し操作性を向上させ得る電気掃除機
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、吸引力を発生する電動送風機並びに該電
動送風機を駆動する制御手段を有する掃除機本体と、該
掃除機本体に接続されるホースと、該ホースに接続され
る延長管と、該延長管に接続される吸口と、前記ホース
のホース手元部に配設され前記掃除機本体の運転を制御
するための操作情報を入力するスイッチ手段と、該スイ
ッチ手段で入力した操作情報を無線で送信する送信手段
と、前記掃除機本体に配設され前記送信手段からの信号
を受信して前記制御手段に伝送する受信手段とを具備し
た電気掃除機において、前記送信手段として２つの赤外
線発光手段を設けた、構成とされる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１〜図６に示し
た第１実施例、及び図７〜図９に示した第２実施例によ
って説明する。

【０００９】先ず、図１〜図６によって本発明の第１実
施例を説明する。図１は本第１実施例に係る電気掃除機
の外観を示す斜視図であり、同図において、１０１は後
述する制御回路や電動送風機等が内蔵された掃除機本
体、１０２は掃除機本体１０１の吸気口部に接続された
ホース、１０３はホース１０２先端側のホース手元部１
０９に配置されたスイッチ操作部、１０４は同じくホー
ス手元部１０９に配置された赤外線発光ダイオード、１
０５はホース１０２の先端（ホース手元部１０９）に接
続された延長管、１０６は延長管１０５に接続された吸
口、１０７は掃除機本体１０１の上面に配置された赤外
線フォトダイオードであり、１０８は室内天井を示して
いる。

【００１０】図２は本第１実施例の電気掃除機の制御系
統の要部構成を示すブロック図であり、同図において、
２０１は前記ホース手元部１０９に設けられたホース手
元部制御回路、２０２は前記掃除機本体１０１に設けら
れた本体制御回路である。またホース手元部制御回路２
０１側において、２０３はホース手元部制御回路２０１
の制御を司るマイクロコンピュータ（以下マイコンと略
す）、２０４は乾電池、２０５〜２０７は前記スイッチ
操作部１０３のスイッチ、１０４は前記赤外線発光ダイ
オード、２０８は赤外線発光ダイオード１０４を駆動す
るトランジスタである。一方、本体制御回路２０２にお
いて、１０７は前記赤外線フォトダイオード、２０９は
本体制御回路２０２の統括制御を司るマイコン、２１１
は赤外線フォトダイオード１０７が受光した信号を光電
変換しデジタルコードに戻す受信ユニット、２１２は吸
込力を発生せしめる電動送風機、２１３は電動送風機２
１２の駆動回路、２１４は電源回路、２１５はＡＣ電源
である。

【００１１】次に、本実施例の動作を説明する。掃除機
使用者がホース手元部１０９のスイッチ２０５〜２０７
の一つを押下すると、マイコン２０３がこれを検出し、
押下されたスイッチに従った信号コード（デジタルコー
ド）を生成する。そして、マイコン２０３は生成したデ
ジタルコードに基づき駆動用のトランジスタ２０８を介
して赤外線発光ダイオード１０４を発光・制御し、生成
された信号コードを赤外光信号（光信号に変換された操
作情報信号）として放射させる。ここで、赤外線発光ダ
イオード１０４は後述するように通常の使用状態では略
鉛直上方を向くように配置されているため、発光ダイオ
ード１０４から上方に放射された赤外光は部屋の天井１
０８に当たって反射し、掃除機本体１０１の赤外線フォ
トダイオード１０７に到達する。この赤外線フォトダイ
オード１０７で受光された赤外光信号は、受信ユニット
２１１によってデジタルコードに変換され、マイコン２
０９に入力される。そして、マイコン２０９はこの受信
ユニット２１１から出力される信号コードに従って駆動
回路２１３を制御し、これによって電動送風機２１２の
運転状態をコントロールする。

【００１２】ここで、前記赤外線発光ダイオード１０４
の取付け場所を図３により説明する。ホース手元部１０
９に取り付けられる赤外線発光ダイオード１０４は、前
記スイッチ２０５〜２０７（スイッチ操作部１０３）よ
りも延長管１０５側に位置付けられる。これはホース手
元部１０９のスティック型のグリップ部３０１を持って
スイッチ２０５〜２０７を操作しても、赤外線発光ダイ
オード１０４を手で覆い隠すことが無いようにするため
である。また、このように赤外線発光ダイオード１０４
をグリップ部３０１から離すようにすることによって、
赤外線発光ダイオード１０４から放射された赤外光信号
が使用者の上半身に遮られる事が少なくなって、より確
実に天井に到達できるようになる。

【００１３】また、赤外線発光ダイオード１０４の赤外
線指向角（発光出力相対値が０．５になる光軸に対する
傾き角）を、図４によって説明する。同図に示すよう
に、赤外線発光ダイオード１０４は、通常の使用状態の
ときに略鉛直上方を向くようにホース手元部１０９に取
り付けられる。また、この赤外線発光ダイオード１０４
としては、指向角４０１が狭い（２５°以下）品種を選
択することが望ましい。なんとなれば、放射赤外光は室
内天井１０８で反射して掃除機本体１０１の受光部に到
達するため、赤外光の伝送距離が長くなる事と、赤外光
が天井に反射する際にほぼ乱反射するためそこで指向角
が広げられので、指向角が狭くても、天井で反射した赤
外光が到達する範囲は充分広げられるためである。

【００１４】次に、赤外線発光ダイオード１０４の駆動
方法を図５によって説明する。赤外光を用いたリモート
コントロールシステムでは、外乱ノイズによる誤動作を
避けるために、データをパルス位置変調方式で変調した
パルス変調信号５０１とし、さらにこれを副搬送波５０
２により振幅変調して出力するようにされる。通常副搬
送波５０２の周波数は、３３ｋＨｚ以上で４０ｋＨｚ以
下が選ばれ、本実施例では例えば４０ｋＨｚとされてい
る。前記マイコン２０３で変調処理されたデータは、マ
イコン２０３による赤外線発光ダイオード１０４の駆動
・制御によって、赤外光信号として出力される。一方、
掃除機本体１０１の受光ユニット２１１は、赤外線フォ
トダイオード１０７が受光した赤外光信号を電気信号に
変換し、図示せぬ４０ｋＨｚのバンドパスフィルター
（以下ＢＰＦと略す）により搬送波成分のみを増幅した
後、信号成分を検波し、パルス変調信号（操作情報に対
応するデータ）５０１をマイコン２０９へ送出する。こ
のように受信ユニット２１１には４０ｋＨｚのＢＰＦが
内蔵されているため、副搬送波５０２の基本波成分しか
受信に寄与しない。そこで、副搬送波のＤＵＴＹ比をＤ
ＵＴＹ比＝Ｔon／（Ｔon＋Ｔoff ）と定義すると、ＤＵ
ＴＹ比５０％のときが、最も基本波成分４０ｋＨｚが多
くなることになる。しかし、前記乾電池２０４の寿命の
問題や赤外線発光ダイオード１０４の熱破壊の問題等を
勘案すると、副搬送波５０２のＤＵＴＹ比を３５％以上
で５０％未満にすることが望ましい。

【００１５】次に、前記赤外線フォトダイオード１０７
の受光角（感度が光軸上の値に比し半減する角度）を、
図６を用いて説明する。赤外線フォトダイオード１０７
は、掃除機本体１０１の上面後方位置に、その光軸が略
鉛直上方に向くように配設される。また、赤外線フォト
ダイオード１０７の受光角６０１は同図に示すように、
４０°以上であるものが選択される。こうすることによ
って、赤外線フォトダイオード１０７はホース１０２や
使用者の影になりにくい位置におかれることとなり、か
つ、その受光角６０１を４０°以上に広くすることによ
って、確実に天井１０８から反射してくる赤外光信号を
受光することが出来ることになる。

【００１６】以上述べたように本実施例によれば、ホー
ス手元部１０９の赤外線発光ダイオード１０４から送信
された赤外光信号が、室内の天井や壁で反射して掃除機
本体１０１上面の赤外線フォトダイオード１０７に到達
し受信されるため、ホース手元部１０９と掃除機本体１
０１の位置関係の如何にかかわらず、またホース手元部
１０９と掃除機本体１０１の間に使用者が入っても赤外
光伝送の障害とならず、従って、ホース手元部１０９か
ら光信号により常に確実に掃除機本体１０１をリモート
コントロールすることが可能となる。そしてこれによっ
て、従来ホースに埋設されていた配線が全く不要にな
り、ホースを軽量化し操作性を向上させることが出来
る。

【００１７】次に、図７〜図９によって本発明の第２実
施例を説明する。本第２実施例は、前記第１実施例の構
成に、通常の使用状態で赤外光信号が直接掃除機本体１
０１の赤外線フォトダイオード１０７に入力できるいま
一つの赤外線発光ダイオードを付加した構成となってい
る。なお、図７〜図９において前記第１実施例と均等な
ものには同一符号を付してある。

【００１８】図７は本第２実施例に係る電気掃除機の外
観を示す斜視図であり、同図において、７０１は、ホー
ス手元部１０９のスティック型のグリップ部３０１のグ
リップエンドに配設された赤外線発光ダイオードで、該
赤外線発光ダイオード７０１は、通常の使用状態におい
てその赤外光放射角が略水平より下方になるように取り
付けられている。

【００１９】次に、上記赤外線発光ダイオード７０１の
取付け場所および赤外線指向角を、図８によって説明す
る。赤外線発光ダイオード７０１は、上記したようにホ
ース手元部１０９のグリップ部３０１のグリップエンド
に取り付けられる。これにより、赤外線発光ダイーオー
ド７０１から放射された赤外光信号がホース１０２に遮
られる事が少なくなり、掃除機本体１０１の赤外線フォ
トダイオード１０７に到達する可能性が大きくなる。ま
た、赤外線発光ダイオード７０１は、赤外線指向角８０
１が広い（２５°より広い）品種を選択するようにされ
る。これは赤外線発光ダイオード７０１と赤外線フォト
ダイオード１０７との距離は、ホース１０２の長さによ
り制限されるため、赤外光到達距離よりも動作範囲の拡
大を図るためである。

【００２０】図９は、本第２実施例に係るホース手元部
１０９側のホース手元部制御回路２０１を示すブロック
図である。同図に示すように、赤外線発光ダイオード７
０１は、前記した赤外線発光ダイオード１０４と共に、
前記マイコン２０３の制御の下に駆動用のトランジスタ
２０８で同時に発光・制御される。これによって、赤外
線発光ダイオード１０４からの天井反射赤外光信号と、
赤外線発光ダイオード７０１からの直接赤外光信号と
を、同時に赤外線フォトダイオード１０７に受光させる
事ができ、より確実に掃除機本体１０１をリモートコン
トロール可能となる。

【００２１】以上述べたように本第２実施例によれば、
ホース手元部１０９の赤外線発光ダイオード１０４から
送信された赤外光信号が室内の天井や壁で反射して、ま
た天井での反射の状態が悪い場合でも、ホース手元部１
０９のグリップ部３０１のグリップエンドに取り付けた
赤外線ダイオード７０１からの赤外光信号が、掃除機本
体１０１上面の赤外線フォトダイオード１０７到達し受
信されるため、ホース手元部１０９から光信号によっ
て、より一層確実に掃除機本体１０１をリモートコント
ロールすることが可能となる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ホース手
元部から送信された赤外光信号が、室内の天井や壁で反
射して掃除機本体上面の受光部に到達し受信されるた
め、ホース手元部と掃除機本体の位置関係の如何にかか
わらず、またホース手元部と掃除機本体の間に使用者が
入っても赤外光伝送の障害とならず、従って、ホース手
元部から光信号により常に確実に掃除機本体をリモート
コントロールすることが可能となる。そしてこれによっ
て、従来ホースに埋設されていた配線が全く不要にな
り、ホースを軽量化し操作性を向上させることが出来
る。また、ホースの構造や、ホース根本部と掃除機本体
との結合・接続部位の構造が簡単になり、コストを下げ
ることが出来るという効果もある。さらにはまた、ホー
ス内の配線が断線したり、ホース根本部と掃除機本体と
の結合・接続部位における電気的接触不良がなくなるの
で、信頼性が向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による電気掃除機の外観を
示す斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例による電気掃除機における
制御系の概略を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１実施例における赤外線発光ダイオ
ードの取付け場所を示す説明図である。

【図４】本発明の第１実施例における赤外線発光ダイオ
ードの赤外線指向角を示す説明図である。

【図５】本発明の第１実施例における赤外線発光ダイオ
ードの駆動方法を示す説明図である。

【図６】本発明の第１実施例における赤外線フォトダイ
オードの受光角を示す説明図である。

【図７】本発明の第２実施例による電気掃除機の外観を
示す斜視図である。

【図８】本発明の第２実施例によるグリップ部に配設さ
れる赤外線発光ダイオードの取付け場所および赤外線指
向角を示す説明図である。

【図９】本発明の第２実施例におけるホース手元部制御
回路を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１ 電気掃除機本体 １０２ ホース １０３ スイッチ操作部 １０４ 赤外線発光ダイオード １０５ 延長管 １０６ 吸口 １０７ 赤外線フォトダイオード １０８ 室内天井 １０９ ホース手元部 ３０１ グリップ部 ７０１ 赤外線発光ダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須賀 久央 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所多賀工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引力を発生する電動送風機並びに該電
   動送風機を駆動する制御手段を有する掃除機本体と、該
   掃除機本体に接続されるホースと、該ホースに接続され
   る延長管と、該延長管に接続される吸口と、前記ホース
   のホース手元部に配設され前記掃除機本体の運転を制御
   するための操作情報を入力するスイッチ手段と、該スイ
   ッチ手段で入力した操作情報を無線で送信する送信手段
   と、前記掃除機本体に配設され前記送信手段からの信号
   を受信して前記制御手段に伝送する受信手段とを具備し
   た電気掃除機において、 前記送信手段として２つの赤外線発光手段を設けたこと
   を特徴とする電気掃除機。