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発明の名称 電気掃除機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−51207
公開日 平成7年(1995)2月28日
出願番号 特願平5−206235
出願日 平成5年(1993)8月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 安倍 秀二 / 石丸 直昭 / 甲斐 郁子
要約 目的
床面の材質を精度良く見分けることができる電気掃除機を提供することを目的としている。

構成
焦点距離を畳の目の深さに設定した発光素子1aと受光素子1bを備えた受発光ユニット1を床ノズルに設け、この受発光ユニット1からの畳の目の山と谷とに応じた規則的なデジタル信号により、床面の種類を判別するものである。
特許請求の範囲
【請求項1】 床面のゴミを掻き上げる床ノズルと、吸引力を発生するファンモータと、吸い込まれたゴミを収納するゴミ袋と、前記ファンモータ及び前記ゴミ袋が格納されている本体と、前記床ノズルに内蔵した、床面に対して光を発光する発光素子とこの発光素子から出力された光が床面に当たって反射する反射光を受光する受光素子により構成した受発光ユニットとを備え、前記受発光ユニットはその焦点距離を畳の目の深さに設定した電気掃除機。
【請求項2】 床面のゴミを掻き上げる床ノズルと、吸引力を発生するファンモータと、吸い込まれたゴミを収納するゴミ袋と、前記ファンモータ及び前記ゴミ袋が格納されている本体と、前記床ノズルに内蔵した、床面に対して光を発光する発光素子と、前記発光素子から出力された光が床面に当たって反射する反射光を受光する受光素子により構成した複数の受発光ユニットとを備え、前記受発光ユニットの少なくとも2つを直交状態に配置した電気掃除機。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、畳とそれ以外の床面の材質を自動的に判断する機能を有する電気掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりこの種の電気掃除機として、床ノズルを床に当てた場合に、ファンモータの吸引力によって生じる負圧が床面の材質によって異なることを利用して床面を判断するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術は、床ノズルの床面に対する密着度合いを検出する方法であって、床ノズルを床面に押しつける力によって異なった値を示したり、畳とニードルパンチ等の毛足の短い絨毯とを識別することが難しいという課題を有している。
【0004】そこで本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、床面の材質を精度良く見分けることができる電気掃除機を提供することを第一の目的としている。またより実用的な手段を提供することを第二の目的としているものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】第一の目的を達成する本発明の第一の手段は、床ノズルに内蔵した、床面に対して光を発光する発光素子と前記発光素子から出力された光が床面に当たって反射する反射光を受光する受光素子により構成した受発光ユニットとを備え、受発光ユニットはその焦点距離を畳の目の深さに設定した電気掃除機とするものである。
【0006】第二の目的を達成する本発明の第二の手段は、複数の受発光ユニットを備え、この受発光ユニットの少なくとも2つを直交状態に配置した電気掃除機とするものである。
【0007】
【作用】本発明の第一の手段は、床ノズルに内蔵した受発光ユニットが畳の目を検出して、床面の種類が畳であることを認識するように作用するものである。
【0008】また本発明の第二の手段は、床ノズルに内蔵した複数の受発光ユニットが床ノズルの使用方法に関わらず、安定して床面の種類が畳であることを認識するように作用するものである。
【0009】
【実施例】以下本発明の第一の手段の一実施例について図1〜図6を参照しながら説明する。図1において、1は受発光ユニットで、発光素子1a・受光素子1b・発光制御部1c・受光回路1dを備えている。発光素子1aは、床面に対して赤外光等の光を照射しているものである。この発光素子1aから出力された赤外光等の光は床面に当たって反射され、受光素子1bによって受光される。また発光素子1aの発光量は、発光制御部1cによって制御されている。また受光回路1dは、受光素子1bが受光した光を波形整形しているものである。図2は電気掃除機の全体と床ノズルを示しており、本体8は、吸引力を発生するファンモータ11と、吸い込まれたゴミを収納するゴミ袋12を内蔵している。また床ノズル10は、前記受発光ユニット1と、ブラシモータ5・モータ駆動部6・ブラシ7を内蔵している。ブラシ7は、ブラシモータ5によって回転駆動され、床面のゴミを掻き上げるように作用する。なお前記受発光ユニット1の出力は、手元操作部9に送られている。
【0010】以下本実施例の動作について説明する。図4に一般的な畳の断面の概略図を示している。図4の(a)は畳の目の深さを示したもので、上面(畳の目の山)と下面(畳の目の谷)との距離dは約1mmである。同図(b)は、畳の目の方向を示したもので、目の大きな方を順目、小さな方を逆目と呼ぶ。また、図3は本実施例で使用している受発光ユニット1の焦点距離を示しており、本実施例では、受発光ユニット1の底面から床面までの距離が1mmであるとき、受光素子1bの感度が最も良く、1mm未満ではほとんど検知できないようになっている。
【0011】一般的に畳の掃除を行う場合には、図5の(a)に示すように床ノズル10を畳の順目方向に前後に摺動させながら掃除を行うものである。図5の(b)は畳の断面を示したものであり、Xは畳の目の谷を、Yは畳の目の山を示している。受発光ユニット1がYの部分に来た場合は、受発光ユニット1の底面から畳までの距離が0なので、受光素子1bは反射光を受光しない。また受発光ユニット1がXの部分に来た場合は、畳までの距離が1mmなので、受光素子1bは発光素子1aが出力した光が畳の目に底に当たって反射してきた光を受光する。すなわち、床ノズル10を畳の上で前後に摺動した場合は、受光回路1dの出力は図6の(a)に示すような波形になる。
【0012】また絨毯上で動作させた場合は、絨毯の毛足が規則的に並んでいないので、図6の(b)に示しているような出力波形になる。つまり、同図(a)のような規則性が見られず、また光が乱反射するため出力レベルも低いものである。よって、この出力波形の違いを利用すれば、絨毯面と畳面との認識が行えるものである。受光回路1dは、この出力を手元操作部9に送り、手元操作部9では、この出力を元にブラシモータ5やファンモータ11の制御を行っている。
【0013】以上のように本実施例によれば、受発光ユニット1が畳の目の山にくれば出力信号が出ず、また畳の目の谷にくれば出力信号が出て、畳の目をデジタル的に検出することができ、外部のノイズや経年変化に対して非常に安定に畳面を検出することができるものである。従って、床面の種類が畳であるかそれ以外であるかを明確に区別することができるものである。
【0014】次に本発明の第二の手段の実施例について図7に基づいて説明する。本実施例では、受発光ユニットを複数設けたものであり、この実施例では第一の受発光ユニット21と、第二の受発光ユニット22とを直交状態に配置している。なお受発光ユニットは2組以上、何組のものを用いても良いことは当然である。
【0015】以上の構成で、前記実施例よりも確実に畳面の検出をするように作用するものである。つまり、図7の(a)に示しているように床ノズル10を畳の順目に沿って動かした場合は、畳の目と第一の受発光ユニット21とが平行になって第一の受発光ユニット21が畳の目を検出することができる。つまり前記実施例で説明した図6の(a)に示すような波形を出力するものである。また図7の(b)に示すように床ノズル10を畳の逆目に沿って動かした場合は、第二の受発光ユニット22が畳の目と平行となって、畳の目を検出することができるものである。しかし逆目に沿って動作させた場合は、第二の受発光素子22が検出する波形は、図6の(a)に示した波形よりは若干規則性が損なわれるものである。つまりこの場合は、床ノズル10を数往復させないと第二の受発光ユニット22が畳の目の上を通過しないためである。
【0016】なお、本実施例では受発光ユニットが畳面に沿っていることを前提に説明し、図3の受発光ユニットの焦点距離を畳の順目の深さの1mmとしたが、受発光ユニットを畳面から距離をあけるのであれば、焦点距離をその距離に合わせればよい。
【0017】以上のように本実施例によれば、使用者が床ノズル10を逆目の方向に沿って動かした場合でも、安定に床面の種類が畳面であるか絨毯面であるかを検出することができるものである。
【0018】
【発明の効果】本発明の第一の手段は、床ノズルに、床面に対して光を発光する発光素子とこの発光素子から出力された光が床面に当たって反射する反射光を受光する受光素子により構成した受発光ユニットを備え、受発光ユニットはその焦点距離を畳の目の深さに設定した構成として、畳とそれ以外の床面を精度良く見分けることができる電気掃除機を提供することができるものである。
【0019】また本発明の第二の手段は、床ノズルに複数の受発光ユニットを備え、受発光ユニットの少なくとも2つは直交状態に配置した構成として、使用者が床ノズルを畳の逆目の方向に沿って動かした場合でも、安定して畳とそれ以外の床面との区別ができる実用的な電気掃除機を提供できるものである。




 

 


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