(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態1.
(全体の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の概略を示す全体斜視図、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の本体を側面方向から見た断面図である。
図1と
図2により、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機全体の概略構成を説明する。
【0010】
図1及び
図2に示すように、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機は、ホース体1が電気掃除機本体2に接続され、全体で電気掃除機100として構成されている。ホース体1は吸込具3、延長管4、把持部5、ホース7がそれぞれ連結されて構成されている。
【0011】
電気掃除機本体2の前側には、ホース体1を接続するための接続口8が設けられている。また、電気掃除機本体2の上面後方には、ハンドル9が設けられている。これは電気掃除機本体2を持ち運ぶときに使用するためのもので、樹脂素材で形成されている。
【0012】
さらに、電気掃除機本体2の上面には、前方から後方に傾斜するように集塵部10が着脱自在に取付けられている。集塵部10は、
図2に示す電気掃除機本体2に内包された電動送風機11が、把持部5に設けられた手元操作部6からの入力で駆動することにより発生する吸引風によって、吸込具3から吸い込んだ塵埃を含んだ空気から、塵埃と空気を分離して塵埃を捕集、収容するためのものである。
【0013】
さらに、電気掃除機本体2には電動送風機11の他、手元操作部6からの入力で電動送風機11の駆動、出力増減等を制御するための本体制御基板12、電動送風機11等に後述する商用電源41から電力供給する図示しない電源コードを収納するためのコードリールも内包される。
【0014】
前述のようにホース体1は吸込具3、延長管4、把持部5、ホース7で構成される。電気掃除機本体2の接続口8に一端が接続されるホース7は、蛇腹のような可撓性を有する軟質管で形成されている。
【0015】
ホース7のもう一端は、把持部5の一端に接続される。把持部5のもう一端は、延長管4の一端に接続される。延長管4は図示しないが伸縮構造を有しており、掃除をするとき、必要に応じて伸ばして使用することができるようになっていて、硬質の樹脂素材で形成されている。
【0016】
延長管4のもう一端は、吸込具3に接続される。吸込具3は、前述の電動送風機11が駆動することで発生する吸引風によって、床やカーペット等の被清掃面上にある塵埃を含んだ空気を吸い込むためのもので、延長管4と同様に硬質の樹脂素材で形成されている。
【0017】
なお、吸込具には、特にカーペットの塵埃を吸引しやすくするための回転ブラシを備えるものと備えないものがあるが、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機には何れのものも使用可能である。
【0018】
吸込具3は、把持部5によって操る(動かす)ことができる。把持部5をつかんで動かすことで、延長管4を介して連結された吸込具3を前後左右に自在に操ることができ、被清掃面を隈なく掃除することができる。
【0019】
また、電気掃除機本体2には
図1、2に示すように車輪13a及び13bが両側面に、キャスター14が底面に設けられている。これら車輪13a及び13bとキャスター14が、把持部5をつかんでホース7で連結された電気掃除機本体2を動かすときに、床やカーペット等の被清掃面上を移動しやすくしている。
よって、把持部5をつかんで動かすことで、吸込具3を操り電気掃除機本体2を引きまわして掃除を行えるようになる。
【0020】
(把持部と手元操作部の構成)
把持部5には手元操作部6が設けられている。
図3及び
図4により、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の把持部と手元操作部の構成を説明する。
図3は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の把持部の分解斜視図である。
図4は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の電気的な概略構成を示すブロック図である。
【0021】
把持部5は
図3に示すように、把持部本体21に上カバー22を取り付け、側面カバー23a、23bと手元操作部側面カバー24a、24bをそれぞれ取り付けて構成されている。
【0022】
把持部本体21は硬質の樹脂素材で形成されていて、操作部基板25が取り付けられている。上カバー22は把持部本体21と同様、硬質の樹脂素材で形成されており、手元操作部6が設けられていて、手元操作部6には操作キー26a、26b、26c、26dが設けられている。この手元操作部6には、
図1からわかるように操作ボタン26a、26b、26c、26dに対応するボタンの名称等が印刷された印刷物が貼られている。
【0023】
把持部本体21に取り付けられた操作部基板25には、操作キー26a、26b、26c、26dに対応するスイッチ27a、27b、27c、27d(27a、27b、27cは図示せず)が実装されている。
【0024】
操作キー26a、26b、26c、26dを押下することで、スイッチ27a、27b、27c、27dがオンあるいはオフされ、例えば操作キー26aで電動送風機11の起動や停止、操作キー26bで出力の増減の操作を行うことができる。
【0025】
また、
図3には示していないが、操作部基板25には、後述する手元制御部32を構成する処理・演算部(スレーブマイコン)33と、把持部5の動作状態、言い換えると把持部5をつかんで動かしている使用者の動作状態を検出する動作状態検出手段34も実装されている。
【0026】
動作状態検出手段34は3軸の加速度センサーである。3軸の加速度センサーは、X軸、Y軸、Z軸の3方向に対応していて、X軸、Y軸、Z軸の3方向への動き、言い換えると前後方向、左右方向及び上下方向への動きを加速度として検出することができる。
この動作状態検出手段34により、使用者がつかんで動かしている把持部5の動きを検出している。
【0027】
また、把持部5は、操作部基板25の他に情報伝達手段61が取り付けられている。情報伝達手段61は図示しない信号用の電線で操作部基板25と接続されている。情報伝達手段61は、電気掃除機200からの消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方の情報を外部端末である携帯情報端末91に無線で送信するためのものである。
【0028】
情報の伝達方式としては、情報伝達手段61に携帯情報端末91を近接させて無線で情報を送受信する近接場型無線通信、あるいは近接場型無線通信ほど近接させなくても、ある程度近い距離であれば無線で情報の送受信ができる近距離無線通信、あるいは近距離無線通信よりもさらに距離が離れても無線で情報の送受信ができる無線LANなどがある。
【0029】
本発明の実施の形態12に係る電気掃除機では、情報伝達手段61に携帯情報端末91を近接させて無線で情報を送受信する近接場型無線通信を一例として説明するが、この方式に限定されるものではなく、本発明の実施の形態12に係る電気掃除機は、これら通信手段の何れの方式についても採用可能であり、複数の通信手段を採用することも可能であることを述べておく。
【0030】
前述のように情報伝達手段61は把持部本体21に取り付けられているので、上カバー22を取り付けると見えなくなる。そのため、情報伝達手段61の位置がわかるように、上カバー22に情報伝達位置表示62が、印刷、あるいは刻印、あるいはシールなどの何れかの手段で設けられている。
【0031】
(電気的な構成と動作)
次に
図4から
図6により、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の電気的な構成と動作を説明する。
図4は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の電気的な概略構成を示すブロック図、
図5(a)は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の動作状態検出手段の3軸の検出データを合成した波形図、
図5(b)は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の動作状態検出手段の3軸の検出データを合成した波形の拡大図、
図6は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の動作状態検出手段の動作状態と補正係数の対比表である。
【0032】
手元操作部に設けられた操作キー26aによりスイッチ27aをオンすると、その信号が手元制御部32の処理・演算部(スレーブマイコン)33に送られて処理され、処理・演算部(スレーブマイコン)33から本体制御部(マスターマイコン)42に電動送風機11を起動する信号を送る。
【0033】
信号を受けた本体制御部(マスターマイコン)42はスイッチ43をオンさせ、図示しない電源コードで商用電源41に接続された電動送風機11を起動させる。
なお、本体制御部(マスターマイコン)42は、
図2に示す本体制御基板12に実装されている。
【0034】
この状態から再び操作キー26aによりスイッチ27aをオンすると、その信号が手元制御部32の処理・演算部(スレーブマイコン)33に送られて処理され、処理・演算部(スレーブマイコン)33から本体制御部(マスターマイコン)42に電動送風機11を停止する信号を送る。信号を受けた本体制御部(マスターマイコン)42はスイッチ43をオフさせ、電動送風機11を停止させる。
【0035】
動作状態検出手段34のX軸、Y軸、Z軸の3方向への動きを加速度として検出したデータも手元制御部32の処理・演算部(スレーブマイコン)33に送られる。このそれぞれの方向の加速度のデータは、処理・演算部(スレーブマイコン)33で合成され、合成された加速度として算出される。
【0036】
図5(a)は合成された加速度の波形を示したもので、掃除動作の開始(電動送風機11の起動時)から掃除動作の終了(電動送風機11の停止時)までの時間の合成した加速度である。掃除動作の開始(電動送風機11の起動時)から掃除動作の終了(電動送風機11の停止時)までの時間は、手元制御部32の計時手段36で計測する。
【0037】
合成された加速度は、さらに単位時間当たりの平均値を算出し決定している。
図5(b)に示すように、例えば計時手段36で計測した4秒間単位で、最大1.0G、最小−1.0Gであれば平均の加速度1.0G、最大0.9G、最小−0.7Gであれば平均の加速度0.8Gというように、合成された加速度の最大値と最小値から平均値を算出している。こうして算出された加速度は、消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方を算出するときの情報として使用される。
【0038】
処理・演算部(スレーブマイコン)33が消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方を算出するときにMETsという指標を使う。これはMetabolicEquivalentsの略語で運動の代謝量のことをいう。
【0039】
安静時の代謝量のMETs値を1としたときに、各種運動や作業をしたときの代謝量に相当する数値が設定されており、電気掃除機100を使用した掃除動作のMETs値は3.3と規定されている。
【0040】
この電気掃除機100を使用した掃除動作のMETs値3.3を用い、次の計算式で電気掃除機100を使用した掃除動作の消費カロリーを算出することができる。なお、1.05は規定の係数である。
消費カロリー[kcal]=1.05×3.3×要した時間[h]×使用者の体重[kg]
個人情報である使用者の体重は、把持部5の手元操作部6に設けられた入力手段31(
図3では図示せず)から入力するようになっている。
【0041】
なお、この実施の形態1では手元操作部6に個別に入力手段31を設けるようにしたが、手元操作部6の操作キー26a、26b、26c、26dから個人情報である使用者の体重を入力するようにしてもよく、個別に入力手段31を設けずに手元操作部6の操作キー26a、26b、26c、26dと入力手段31を兼用することが可能である。
【0042】
運動量も同様にこのMETs値3.3を用い、次の計算式で電気掃除機100を使用した掃除動作の運動量を算出することができる。運動量はエクササイズ:EXという単位で表される。
運動量[EX]=3.3×要した時間[h]
【0043】
だが、このMETs値3.3を用いた計算は、必ずしも掃除動作を正しく反映しているとは言えない。なぜならば、このMETs値3.3の掃除動作は一定の同じペースで掃除をしている状態を前提にしているため、実際の掃除動作のように、把持部5を早く動かしたり、遅く動かしたりしているときの運動の強さや弱さの状態を反映していないからである。
【0044】
そこで、把持部5を早く動かしたり、遅く動かしたりしているときの運動の強さや弱さの状態を反映するよう、加速度毎に処理・演算部(スレーブマイコン)33が消費カロリー、あるいは運動量を算出するときの補正係数を設定している。
【0045】
図6は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の動作状態検出手段の動作状態と補正係数の対比表である。
図6に示すように、例えば加速度0.4Gから0.6Gの範囲を標準のMETs値3.3として補正係数を±0と設定する。
【0046】
そこから、加速度が弱くなる加速度0.2Gから0.4Gの範囲をMETs値3.3−x1、加速度0.0Gから0.2Gの範囲をMETs値3.3−x2、反対に加速度が強くなる加速度0.6Gから0.8Gの範囲をMETs値3.3+x1、というように補正係数を加減して、前述の計算式に加速度によってMETs値3.3を補正した値を用い、より現実的な消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方を算出している。
【0047】
前述のように補正した値を用いて、加速度0.0Gから0.2Gの範囲、加速度0.2Gから0.4Gの範囲、加速度0.4Gから0.6Gの範囲というように、加速度の範囲毎に前述の式で消費カロリー、あるいは運動量を算出し、それを合計して掃除動作の消費カロリー、あるいは運動量としている。
【0048】
算出した消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方の情報は、手元制御部32により情報伝達手段61に備えられた記憶手段63に送り記録させる。記憶した消費カロリー、あるいは運動量あるいはその両方の情報は、把持部5の上カバー22に設けられた情報伝達位置表示62を目印に、携帯情報端末91を情報伝達手段61に近接させると、情報伝達手段61から無線で携帯情報端末91に送信される。
【0049】
情報伝達手段61から無線で携帯情報端末91に送信するとき、情報伝達手段61には受電コイル64が設けられているので、掃除運転を停止し商用電源41から電力供給がされない状況であっても、携帯情報端末91を近接させることで、携帯情報端末91に備えられている図示しない送電コイルから受電コイル64に電力供給され、情報伝達手段61が起動して情報の送信が可能となる。
【0050】
掃除運転開始から掃除運転中においても、同様に商用電源41からの電力供給に関係なく携帯情報端末91に備えられている図示しない送電コイルから受電コイル64に電力供給され、情報伝達手段61を起動して情報を送信してもよいが、掃除運転開始から掃除運転中においては、商用電源41からの電力供給により情報伝達手段61から情報を送信するようにしてもよい。
【0051】
送信された消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方の情報は、
図11(a)、(b)に示す表示の一例のように、携帯情報端末91に設けられた表示部92に表示され、使用者が確認できるようになる。なお、ここでは個別に表示した例を示したが、消費カロリーと運動量を同時に表示するようにしてもよい。
【0052】
以上のように、掃除動作の消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方を算出する際、動作状態検出手段(3軸の加速度センサー)により、掃除動作中に使用者が把持部をつかんで動かしている動きを加速度として検出し、その加速度から運動の強さや弱さに合わせて補正し正確度が向上した信頼性の高い消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方を、携帯情報端末に表示するようにしたので、使用者がその表示内容を容易に確認することができ、使用者が掃除をするときの動機付けとしての効果をもたらすことができる。
【0053】
次に、
図8を参照して、算出した消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方の情報(以下、運動情報という)が、運転情報番号に対応して記憶手段63に記憶され、携帯情報端末91に送信される過程について詳細に説明する。
図8(a)は、初期状態(工場出荷時)の記憶手段63に記憶されている運転情報番号とこれに対応する運動情報、最新書き込み運転情報番号、及び、最新読み込み済み運転情報番号を示す表。
図8(b)は、掃除を2回した状態の記憶手段63に記憶されている運転情報番号とこれに対応する運動情報、最新書き込み運転情報番号、及び、最新読み込み済み運転情報番号を示す表。
図8(c)は、掃除を2回した状態で外部端末にて運転情報を込み込んだ状態の記憶手段63に記憶されている運転情報番号とこれに対応する運動情報、最新書き込み運転情報番号、及び、最新読み込み済み運転情報番号を示す表。
【0054】
ここで、運転情報とは、電気掃除機の運転について、所定の区切りで区切り、個々の運転ごとに算出した消費カロリー、あるいは運動量、あるいはその両方の情報をいう。所定の区切りとは、例えば、電動送風機を動作させてから停止させるまでの間など、1つの運転情報が1回の掃除作業といえるような区切りである。
運転情報番号とは、個々の運転情報に付与され、これらを管理するためのインデックスとなる番号である。
最新書き込み運転情報番号とは、新たに記憶手段63に記録された運転情報を示すものであり、運転情報番号が用いられる。
最新読み込み済み運転情報番号とは、最後に外部端末に込み込まれた運転情報を示す番号であり、運転情報番号が用いられる。
【0055】
図8(a)を参照すると、初期状態では電気掃除機は使用されていないので、記憶手段63には、運転情報や最新書き込み運転情報番号、最新読み込み済み運転情報番号は、記録されていない。
次に、
図8(b)を参照すると、掃除を2回状態であることから、運転情報番号「1」と「2」に、それぞれ1回目の運転情報と2回目の運転情報が記録されている。運転情報は、時系列に管理され、運転情報番号が大きいほど新しい運転情報となる。つまり、最新書き込み運転情報番号が示す「2」が最新の運転情報となる。
尚、
図8(b)の状態は、まだ、携帯情報端末91が運転情報を読み取っていない状態であることから、最新読み込み情報は「0」となっている。
【0056】
次に、
図8(b)の状態のときに、携帯情報端末91を情報伝達手段61に近付けることにより、読み取っていない運転情報を読み取り可能な状態となる。この状態で、手元制御部32は、記憶されている最新書き込み運転情報番号と最新読み込み運転情報番号を比較する。
比較の結果、手元制御部32は、最新書き込み運転情報番号と最新読み込み運転情報番号が同じ場合、既に最新の運転情報まで読み込まれたと判断して、情報伝達手段61から運転情報の送信を行わない。
【0057】
また、比較の結果、手元制御部32は、最新書き込み運転情報番号と最新読み込み運転情報番号が異なる場合、例えば
図8(b)の状態の場合、最新読み込み運転情報番号が「0」であり、最新書き込み運転情報番号が「2」であることから、運転情報番号が「1」と「2」の運動情報が込み込まれていないと判断し、情報伝達手段61から、運転情報番号「1」「2」の運転情報を携帯情報端末91に送信する。
そして
図8(C)に示すように、手元制御部32は、未読み込みの運転情報の携帯情報端末91への送信処理が完了すると、記憶手段63に記憶する最新読み込み運転情報番号を「2」に書き換える。
【0058】
以上のように、最新書き込み運転情報番号と最新読み込み運転情報番号を比較して、未読み込みの運動情報を携帯情報端末91が読み込み可能とすることにより、読み込む運動情報が重複することなく、携帯情報端末91が読み込むことができる。
【0059】
実施の形態2.
次に、
図9を参照して、実施の形態2を説明する。尚、実施の形態1と電気掃除機の構成については同様であることから、説明を省略する。
図9(a)は、初期状態(工場出荷時)の記憶手段63に記憶されている運転情報番号とこれに対応する運動情報、最新書き込み運転情報番号、最新読み込み済み運転情報番号、及び、識別情報として記憶されたシリアル番号を示す表。
図9(b)は、初期状態(工場出荷時)の記憶手段63に記憶されている運転情報番号とこれに対応する運動情報、最新書き込み運転情報番号、最新読み込み済み運転情報番号、及び、識別情報として記憶されたランダムな数値を示す表。
【0060】
本実施の形態の記憶手段63は、運転情報、運転情報番号、最新書き込み運転情報番号、最新読み込み済み運転情報番号に加え、個々の電気掃除機それぞれ固有の識別情報を記憶することができる。
この識別情報は、例えば、工場を出荷する際に、ある決まった個々の識別をするために割り当てられる番号であるシリアル番号を用いてもよい。
また、外部の機器から識別情報を取得して記憶手段63に記録してもよい。例えば、携帯情報端末91と初めて通信を行う際に、携帯情報端末91にインストールされているアプリケーションを用いて、時刻データなどに基づきランダムな番号を算出して、この番号を識別情報として用いることにより、他の電気掃除機と同じ番号となることを避けることができる。
【0061】
このように記憶手段63に記録された識別番号は、手元制御部32が、未読み込みの運転情報の携帯情報端末91への送信処理を行う際に、個々の運転情報にそれぞれ関連付けられて携帯情報端末91へ送信される。
つまり、運転情報を受け取った携帯情報端末91側では、この運転情報がどの電気掃除機を用いたことによる運転情報かを把握することができるので、一人のユーザーが複数の電気掃除機を使用する場合、個々の電気掃除機ごとの運転情報を読み取り、管理・表示することができる。