JPH09117396A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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−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−ス手元部から掃除機
本体の制御を可能にすることにより、ホ−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 【解決手段】使用者によって入力されたホ−ス手元部の
スイッチ情報をホ−ス手元部から掃除機本体に光学的に
送信する赤外線発光手段と、掃除機本体に赤外線発光手
段から送信されてきたスイッチ情報を受信する赤外線受
光手段を設け、かつ前記赤外線発光手段は前記スイッチ
情報をホース手元スイッチ部から略鉛直上方におよび略
水平より下方に放射する。

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わ
り、特に、ホース手元部で使用者により入力されるスイ
ッチ操作情報を電気掃除機本体に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−ス手元のスイ
ッチを有する制御回路と本体の制御回路とをホ−スに埋
設された配線により接続し、ホース手元のスイッチによ
る操作情報を電気配線を介して本体内の制御回路に伝送
するようにした構成を採るのが一般的であった。そのた
めホースの構造やホースの根元部と掃除機本体との結合
・接続部の構造が複雑になり、またホース内の配線が断
線したり、ホースの根元部と掃除機本体との結合・接続
部における電気的接続の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スパイラ
ル状に巻回する必要があるため、ホースの重量が増し、
操作性が悪くなっていた。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−ス内の配線により伝送して
いたスイッチ信号を赤外線により伝送する電気掃除機が
提案されている。

【０００４】なお、この種の装置として関連するものに
は、特開昭５８−２２１９２４号公報、特開昭６１−８
７５２７号公報、特開昭６２−２０７４２７号公報等が
挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ホ
−ス手元部の赤外線送信部を掃除機本体方向に向けなけ
ればならず、掃除機の使用に対して重大な障害となる欠
点があった。また、掃除機の場合、ホ−ス手元部に対し
て掃除機本体が常に一定の方向にあるわけではなく、か
つホ−ス手元部と掃除機本体の間に使用者が介在する可
能性が大きいため、ホ−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。

【０００６】このため、光ファイバーをホース内に埋設
する方法も提案されているが、コストの点や、掃除機本
体とホース接続部での赤外線結合方法が困難であるとい
う欠点があった。

【０００７】本発明の目的は、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−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−ス
手元部から掃除機本体の制御を可能にすることにより、
ホ−スを軽量化し操作性を向上させた電気掃除機を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、吸引力を発
生する電動送風機並びに前記電動送風機を駆動する制御
回路を有する掃除機本体と、前記掃除機本体に接続され
るホ−スと、前記ホースに接続される延長管と、前記延
長管に接続される吸口と、前記ホ−スのホ−ス手元部に
配設された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を含む制御回路手段とを備
えた電気掃除機であって、使用者によって入力される前
記操作情報を前記ホ−ス手元部から前記掃除機本体に光
学的に送信するための第１の発光手段と、使用者によっ
て入力される前記操作情報を前記ホ−ス手元部から前記
掃除機本体に光学的に送信するための第２の発光手段
と、前記第１の発光手段から放射され室内の天井や壁で
反射した光、及び前記第２の発光手段から放射された光
を受光可能なように、前記掃除機本体に受光手段とを備
えることにより、達成される。

【０００９】また上記目的は、吸引力を発生する電動送
風機並びに前記電動送風機を駆動する制御回路を有する
掃除機本体と、前記掃除機本体に接続されるホ−スと、
前記ホースに接続される延長管と、前記延長管に接続さ
れる吸口と、前記ホ−スのホ−ス手元部に配設された前
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
るスイッチ手段を含む制御回路手段とを備えた電気掃除
機であって、使用者によって入力される前記操作情報を
前記ホ−ス手元部から前記掃除機本体に送信するため
に、光を上方に向けて放射する第１の発光手段と、使用
者によって入力される前記操作情報を前記ホ−ス手元部
から前記掃除機本体に送信するために、光を略水平より
下方に向けて放射する第２の発光手段と、前記掃除機本
体の上面側に受光手段とを備えることにより、達成され
る。

【００１０】ホ−ス手元部のスイッチを使用者が押下し
たことをホ−ス手元部の制御回路が検出し、押下された
スイッチに応じた操作情報をホ−ス手元部に配置した第
１の発光手段から光信号として送信する。このとき、押
下されたスイッチに応じて、デジタルコ−ドを生成して
送信するようにすると良い。送信された光信号は室内の
天井や壁で反射して掃除機本体上部の受信部で受信さ
れ、受信された光信号に基づいて電動送風機を制御す
る。これにより、ホ−ス手元部と掃除機本体の位置関係
に関わらず、またホース手元部と掃除機本体の間に使用
者が入っても信号伝送の障害とならず、掃除機本体のリ
モートコントロールが可能となる。

【００１１】このとき、略鉛直上方に向けて光を放射す
る第１の発光手段は、光信号を室内の天井や壁で反射さ
せて掃除機本体上部の受信部に伝送することができ、略
水平より下方に向けて光を放射する第２の発光手段は、
光信号を直接掃除機本体上部の受信部に伝送することが
できる。

【００１２】このように、光信号をホース手元部から略
水平より下方に放射する第２の発光手段から送信するた
め、たとえば非常に天井が高い場所や野外での使用で第
１の発光手段からの光信号が受信部に到達できない場合
でも、第２の発光手段を掃除機本体方向に向けることに
より、掃除機本体のリモートコントロールが可能とな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】

〔実施例１〕以下、本発明の第１の実施例を図面に従い
詳細に説明する。

【００１４】図１に本実施例の電気掃除機の外観を示
す。１０１は電気掃除機本体、１０２はホ−ス、１０３
はホ−ス手元部に配置されたスイッチ操作部、１０４は
赤外線放射角が天井を向いた赤外線発光ダイオ−ド、１
０５は延長管、１０６は吸口、１０７は電気掃除機本体
の上部に配置され受光面が天井方向を向いた赤外線フォ
トダイオード、１０８は通常の使用状態で赤外線信号が
直接掃除機本体１０１の赤外線フォトダイオード１０７
に直接入力できるように、その赤外線放射角を略水平よ
り下方にした赤外線発光ダイオード、１０９は室内天井
である。

【００１５】図２はホース手元部制御回路のブロック図
を示す。２０１はホ−ス手元部制御回路、２０３はホー
ス手元部の制御回路を制御するマイクロプロセッシング
ユニット（以下マイコンと略す）、２０４は乾電池、２
０５〜２０７は使用者が操作するスイッチ、１０４は天
井向き赤外線発光ダイオ−ド、１０８は直接向き赤外線
発光ダイオ−ド、２０８はパルス位置変調されたデジタ
ルデータ、２０９〜２１０はデジタルデータ２０８を振
幅変調する副搬送波、２１１〜２１２は論理積回路、２
１３は赤外線発光ダイオード１０４を駆動するトランジ
スタ、２１４は赤外線発光ダイオード１０８を駆動する
トランジスタ、２１５は赤外線発光ダイオード１０４に
流れる駆動電流を制限する抵抗、２１６は赤外線発光ダ
イオード１０８に流れる駆動電流を制限する抵抗であ
る。

【００１６】図３は本体制御回路のブロック図を示す。
３０１は本体制御回路、３０２は本体制御回路を制御す
るマイコン、１０７は赤外線フォトダイオード、３０３
は赤外線フォトダイオード１０７が受信した信号を増幅
する増幅器、３０４は赤外線フォトダイオード１０７が
受信した信号をのうち副搬送波成分のみを通過させるバ
ンドパスフィルター（以下ＢＰＦと略す）、３０５はＢ
ＰＦ３０４出力信号を信号をデジタルコードに変換する
検波回路、３０６は吸込力を発生せしめる電動送風機、
３０７は電動送風機３０６の駆動回路、３０８はＤＣ電
源回路、３０９はＡＣ電源である。

【００１７】次に本回路の動作を説明する。掃除機使用
者がホ−ス手元部のスイッチ２０６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−ドを生成し、パルス位置変調し２０８に出力す
る。パルス位置変調されたデジタルデータ２０８は、２
０９〜２１０の副搬送波で振幅変調され、２１３〜２１
４のトランジスタにより赤外線発光ダイオ−ド１０４、
１０８を発光させ、赤外線信号として放射する。放射さ
れた赤外線は部屋の天井１０９等に当たって反射し、掃
除機本体の赤外線フォトダイオード１０７に到達する。

【００１８】赤外線フォトダイオードに到達した赤外線
はここで電気信号に変換され、増幅器３０３で増幅され
た後、ＢＰＦ３０４により副搬送波成分のみを通過させ
たのち、検波回路３０５によりデジタルコードに変換さ
れ、マイコン３０２に入力される。マイコン３０２はこ
の信号コ−ドに従って駆動回路３０７を制御して電動送
風機３０６を運転する。

【００１９】次に、赤外線発光ダイオード１０４および
１０８の駆動方法を図４を用いて説明する。赤外線を用
いたリモートコントロールシステムでは、外乱光ノイズ
による誤動作を避けるために４０１に示すように、デー
タをパルス位置変調方式で変調し、さらに副搬送波４０
２および４０３により振幅変調する。通常副搬送波４０
２および４０３の周波数は３３ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以
下が選ばれる。

【００２０】従来の駆動方法では、赤外線発光ダイオー
ド１０４を駆動する副搬送波４０２と赤外線発光ダイオ
ード１０８を駆動する副搬送波４０３は同一のものであ
り、赤外線発光ダイオード１０４と１０８には同時に駆
動電流が流れていた。

【００２１】しかし、ホース手元部制御回路２０１は電
源が乾電池２０４であり、その内部抵抗が大きいため、
赤外線発光ダイオード２個を同時に駆動すると電源電圧
が降下してしまい、所望の駆動電流が赤外線ダイオード
１０４および１０８に流れないという問題があった。ま
た電圧降下によりマイコン２０３がリセットされてしま
ったり、電池２０４の寿命が短くなるという問題もあっ
た。

【００２２】そこで本実施例では、副搬送波４０２と副
搬送波４０３の位相をずらすことにより、この問題を解
決した。つまり図４に示すように、副搬送波４０２と副
搬送波４０３の位相をずらすことにより、赤外線発光ダ
イオード１０４に流れる駆動電流と赤外線発光ダイオー
ド１０８に流れる駆動電流は同時に流れることは無く、
これにより電池２０４の電圧降下が小さくなり、赤外線
発光ダイオード１０４および１０８に流れる駆動電流を
大きくすることが出来る。

【００２３】これにより、使用者が操作したスイッチ情
報をより確実に本体制御部３０１に伝送することがで
き、信頼性が向上するという効果がある。

【００２４】また、本体制御部３０１にはＢＰＦ３０４
が内蔵されているため、副搬送波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ＤＵＴＹ
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が多くなる。しか
し従来は赤外線発光ダイオード１０４、１０８の熱破壊
の問題から副搬送波のＤＵＴＹ比を５０％にすること出
来なかった。

【００２５】しかし、図４に示すように副搬送波４０２
のＤＵＴＹ比１＝Ｔｏｎ１／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｆｆ１）
を２５％に、副搬送波４０３のＤＵＴＹ比２＝Ｔｏｎ２
／（Ｔｏｎ２＋Ｔｏｆｆ２）を２５％にすると、赤外線
フォトダイオード１０７から見た搬送波のＤＵＴＹ比は
４０４に示すようにＤＵＴＹ３＝ＤＵＴＹ１＋ＤＵＴＹ
２＝５０％になり、ＢＰＦ３０４通過後の出力は最も大
きくなる。しかも赤外線ＬＥＤ１０４および１０８はＤ
ＵＴＹ比２５％で駆動しているので、熱破壊する心配は
ない。

【００２６】本実施例では、ＤＵＴＹ比１＝ＤＵＴＹ比
２としたが、赤外線発光ダイオード１０８と掃除機本体
の赤外線フォトダイオード１０７との距離はホース１０
２により制限されるため、赤外線発光ダイオード１０４
と比較して、赤外線発光ダイオード１０８の出力は小さ
くてすむ。そこで図５に示すように搬送波５０１のＤＵ
ＴＹ比４＝Ｔｏｎ４／（Ｔｏｎ４＋Ｔｏｆｆ４）を３
３．３％に、搬送波５０２のＤＵＴＹ比５＝Ｔｏｎ５／
（Ｔｏｎ５＋Ｔｏｆｆ５）を１６．７％というように、
ＤＵＴＹ比４をＤＵＴＹ比５より大きくしてもよい。も
ちろんその時のＤＵＴＹ比４＋ＤＵＴＹ比５は５０％以
下にする。

【００２７】以上述べたように本実施例によれば、ホ−
ス手元部から送信されたスイッチ情報を含む赤線信号
が、室内の天井や壁で反射して、また天井の反射の状態
が悪い場合でも、略水平後方に取付けた赤外線ダイオー
ドからの赤外線信号が、掃除機本体上部の受信部に到達
し受信されるため、ホ−ス手元部と掃除機本体の位置関
係に関わらず、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線伝送の障害とならず、掃除機本体
のリモートコントロールが可能となり、従来ホ−スに埋
設されていた配線が不要になり、ホ−スを軽量化し操作
性を良くすることが出来る。

【００２８】また、ホースの構造や、ホース根元部と掃
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。また、ホー
ス内の配線が断線したり、ホース根元部と掃除機本体と
の結合・接続部位の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。

【００２９】〔実施例２〕以下、本発明の第２の実施例
を図面に従い詳細に説明する。

【００３０】図６は本実施例によるホース手元部制御回
路のブロック図である。図６において６０１はデジタル
データ２０８を振幅変調する副搬送波、６０２はコンデ
ンサーであり、図２と同一構成物には同一番号を付して
いる。本実施例では副搬送波６０１が１つだけで、赤外
線発光ダイオード１０４および１０８を同時に駆動す
る。このとき、電池２０４の内部抵抗により電圧降下が
生じるため、赤外線ダイオード１０４に流れる駆動電流
が減少してしまい、所望の赤外線出力を得ることが出来
ない。

【００３１】しかし赤外線発光ダイオード１０８と掃除
機本体の赤外線フォトダイオード１０７との距離はホー
ス１０２により制限されるため、赤外線発光ダイオード
１０４と比較して、赤外線発光ダイオード１０８の赤外
線出力は小さくてすむ。

【００３２】そこで、本実施例では電流制限用抵抗２１
５の値を電流制限用抵抗２１６の値より小さくした。こ
のときの赤外線ダイオード１０４に流れる駆動電流波形
を図７の７０１に、赤外線ダイオード１０８に流れる駆
動電流波形を７０２に示す。このように本実施例によれ
ば、天井向きの赤外線発光ダイオード１０４に流れる駆
動電流を多くすることができるため、これにより、使用
者が操作したスイッチ情報をより確実に本体制御部３０
１に伝送することができ、信頼性が向上するという効果
がある。

【００３３】以上述べたように本実施例によれば、ホ−
ス手元部から送信されたスイッチ情報を含む赤外線信号
が室内の天井や壁で反射して、また天井の反射の状態が
悪い場合でも、略水平後方に取付けた赤外線ダイオード
からの赤外線信号が、掃除機本体上部の受信部に、より
確実に到達し受信されるため、ホ−ス手元部と掃除機本
体の位置関係に関わらず、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線伝送の障害とならず、
掃除機本体のリモートコントロールが可能となり、従来
ホ−スに埋設されていた配線が不要になり、ホ−スを軽
量化し操作性を良くすることが出来る。

【００３４】また、ホースの構造や、ホース根元部と掃
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。また、ホー
ス内の配線が断線したり、ホース根元部と掃除機本体と
の結合・接続部位の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。

【００３５】

【発明の効果】本発明による電気掃除機は、ホ−ス手元
部から送信されたスイッチ情報を含む赤外線信号が、室
内の天井や壁で反射して掃除機本体上部の受信部に到達
し受信されるため、ホ−ス手元部と掃除機本体の位置関
係に関わらず、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線伝送の障害とならず、掃除機本体
のリモートコントロールが可能となり、従来ホ−スに埋
設されていた配線が不要になり、ホ−スを軽量化し操作
性を良くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による電気掃除機の外観
図

【図２】本発明の第１の実施例による電気掃除機手元ス
イッチ部制御回路の概略構成を示すブロック図

【図３】本体制御回路の概略構成を示すブロック図

【図４】赤外線発光ダイオードの駆動方法１を示す図

【図５】赤外線発光ダイオードの駆動方法２を示す図

【図６】本発明の第２の実施例による電気掃除機手元ス
イッチ部制御回路の概略構成を示すブロック図

【図７】本発明の第２の実施例による赤外線発光ダイオ
ードの駆動電流を示す図

【符号の説明】

１０１…電気掃除機本体、１０２…ホ−ス、１０３…ホ
−ス手元部に配置されたスイッチ操作部、１０４…赤外
線発光ダイオ−ド、１０５…延長管、１０６…吸口、１
０７…電気掃除機本体の上部に配置された赤外線フォト
ダイオード、１０８…赤外線発光ダイオード、１０９…
室内天井。

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 (8)

【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前記電
   動送風機を駆動する制御回路を有する掃除機本体と、前
   記掃除機本体に接続されるホ−スと、前記ホースに接続
   される延長管と、前記延長管に接続される吸口と、前記
   ホ−スのホ−ス手元部に配設された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を
   含む制御回路手段とを備えた電気掃除機であって、 使用者によって入力される前記操作情報を前記ホ−ス手
   元部から前記掃除機本体に光学的に送信するための第１
   の発光手段と、 使用者によって入力される前記操作情報を前記ホ−ス手
   元部から前記掃除機本体に光学的に送信するための第２
   の発光手段と、 前記第１の発光手段から放射され室内の天井や壁で反射
   した光、及び前記第２の発光手段から放射された光を受
   光可能なように、前記掃除機本体に受光手段とを備え、 前記第１の発光手段を駆動する第１の副搬送波信号と、
   前記第２の発光手段を駆動する第２の副搬送波信号の位
   相をずらすことにより、前記第１の発光手段と、前記第
   ２の発光手段とに同時に駆動電流が流れないようにした
   ことを特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】吸引力を発生する電動送風機並びに前記電
   動送風機を駆動する制御回路を有する掃除機本体と、前
   記掃除機本体に接続されるホ−スと、前記ホースに接続
   される延長管と、前記延長管に接続される吸口と、前記
   ホ−スのホ−ス手元部に配設された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を
   含む制御回路手段とを備えた電気掃除機であって、 使用者によって入力される前記操作情報を前記ホ−ス手
   元部から前記掃除機本体に送信するために、光を上方に
   向けて放射する第１の発光手段と、 使用者によって入力される前記操作情報を前記ホ−ス手
   元部から前記掃除機本体に送信するために、光を略水平
   より下方に向けて放射する第２の発光手段と、 前記掃除機本体の上面側に受光手段とを備え、 前記第１の発光手段を駆動する第１の副搬送波信号と、
   前記第２の発光手段を駆動する第２の副搬送波信号の位
   相をずらすことにより、前記第１の発光手段と、前記第
   ２の発光手段とに同時に駆動電流が流れないようにした
   ことを特徴とする電気掃除機。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の電気掃除機におい
   て、前記第１の発光手段は、赤外光をホ−ス手元部から
   略鉛直上方に放射する赤外線発光手段であり、前記第２
   の発光手段は、赤外光をホ−ス手元部から略水平より下
   方に放射する赤外線発光手段であり、前記受光手段は、
   掃除機本体の上面に配設された赤外線受光手段であるこ
   とを特徴とする電気掃除機。
4. 【請求項４】請求項１乃至３記載のいずれかの電気掃除
   機において、前記第１の発光手段を駆動する副搬送波信
   号のＤＵＴＹ比１と、前記第２の発光手段を駆動する副
   搬送波信号のＤＵＴＹ比２との和を５０％以下にしたこ
   とを特徴とする電気掃除機。
5. 【請求項５】請求項１乃至３記載のいずれかの電気掃除
   機において、前記第１の発光手段を駆動する副搬送波信
   号のＤＵＴＹ比１を、前記第２の発光手段を駆動する副
   搬送波信号のＤＵＴＹ比２よりも大きくしたことを特徴
   とする電気掃除機。
6. 【請求項６】請求項１乃至３記載のいずれかの電気掃除
   機において、前記第１の発光手段を駆動する副搬送波信
   号のＤＵＴＹ比および前記第２の発光手段を駆動する副
   搬送波信号のＤＵＴＹ比を３３％以上５０％以下にした
   ことを特徴とする電気掃除機。
7. 【請求項７】請求項１乃至６記載のいずれかの電気掃除
   機において、前記第１の発光手段は、前記スイッチ手段
   より延長管側に設けることを特徴とする電気掃除機。
8. 【請求項８】請求項１乃至７記載のいずれかの電気掃除
   機において、前記第２の発光手段は、前記ホ−ス手元部
   のスティック型グリップエンドに配設されることを特徴
   とする電気掃除機。