DE69706299T2 - vacuum cleaner - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Staubsauger. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Staubsauger mit einem Staubsensor, der eine Staubmenge erfasst, die in der Luft enthalten ist, die durch den Staubsauger angesaugt wird. Gemäß der Erfindung wird ein Anzeiger aktiviert, wenn der Staubsensor zu schmutzig wird, um richtig tätig zu sein, um den Benutzer zum Reinigen des Staubsensors zu alarmieren.The present invention relates to a vacuum cleaner. More particularly, the present invention relates to a vacuum cleaner having a dust sensor that detects an amount of dust contained in the air sucked in by the vacuum cleaner. According to the invention, an indicator is activated when the dust sensor becomes too dirty to operate properly to alert the user to clean the dust sensor.
In der Vergangenheit ist ein Staubsauger mit einem Staubsensor vorgeschlagen worden. Ein Staubsensor eines Types, der Licht emittiert und empfängt, wobei ein Infrarotlichtstrahl oder ähnliches benutzt wird, wird jetzt beliebterweise als der Staubsensor für Staubsauger verwendet.In the past, a vacuum cleaner with a dust sensor has been proposed. A dust sensor of a type that emits and receives light using an infrared light beam or the like is now popularly used as the dust sensor for vacuum cleaners.
Ein Staubsensor des Types, der Licht emittiert und empfängt, enthält eine lichtemittierende Einrichtung (z. B. eine infrarotlichtemittierende Diode) zum Emittieren eines Infrarotlichtstrahles oder Ähnliches, und eine lichtempfangende Einrichtung (z. B. ein Fototransistor) zum Empfangen des Lichtes, das von der lichtemittierenden Einrichtung emittiert ist. Die lichtemittierende Einrichtung und die lichtempfangende Einrichtung sind an vorbestimmten Positionen eines Staubansaugdurchgangsteiles vorgesehen. Die lichtemittierende Einrichtung und die lichtempfangende Einrichtung sind an vorbestimmten Relativpositionen zueinander vorgesehen. Fensterteile mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit sind in Bezug auf die lichtemittierende Einrichtung und die lichtempfangende Einrichtung vorgesehen, so dass eine Variation der optischen Eigenschaften (lichtemittierende Eigenschaften, lichtempfangende Eigenschaften, die Richtung der optischen Achse und Ähnliches) am Auftreten gehindert wird, wobei die Variation durch Kollision und/oder Anhaften von Staub an den Oberflächen der lichtemittierenden Einrichtung und der lichtempfangenden Einrichtung verursacht wird. Relativpositionen der lichtemittierenden Einrichtung und der lichtempfangenden Einrichtung können so bestimmt werden, dass das von der lichtemittierenden Einrichtung emittierte Licht direkt von der lichtempfangenden Einrichtung empfangen wird, Ebenfalls können die Relativpositionen der lichtemittierenden Einrichtung und der lichtempfangenden Einrichtung so bestimmt sein, dass die lichtempfangende Einrichtung einen Teilbetrag des Lichtes empfängt, das von Staubteilchen reflektiert ist, und/oder einen Teilbetrag von Licht, der von Staubteilchen aus dem Gesamtlicht gestreut ist, das von der lichtemittierenden Einrichtung emittiert ist.A dust sensor of the type which emits and receives light includes a light emitting device (e.g., an infrared light emitting diode) for emitting an infrared light beam or the like, and a light receiving device (e.g., a phototransistor) for receiving the light emitted from the light emitting device. The light emitting device and the light receiving device are provided at predetermined positions of a dust suction passage part. The light emitting device and the light receiving device Devices are provided at predetermined relative positions to each other. Window parts having a high light transmittance are provided with respect to the light-emitting device and the light-receiving device so that variation in optical properties (light-emitting properties, light-receiving properties, the direction of the optical axis, and the like) is prevented from occurring, the variation caused by collision and/or adhesion of dust to the surfaces of the light-emitting device and the light-receiving device. Relative positions of the light-emitting device and the light-receiving device may be determined so that the light emitted from the light-emitting device is directly received by the light-receiving device. Also, the relative positions of the light-emitting device and the light-receiving device may be determined so that the light-receiving device receives a portion of the light reflected by dust particles and/or a portion of light scattered by dust particles from the total light emitted from the light-emitting device.
Wenn Luft, in der Staubteilchen enthalten sind, durch das Staubansaugdurchgangsteil angesaugt wird und wenn eine Intensität des Infrarotlichtes, das von der lichtemittierenden Einrichtung emittiert ist, konstant bestimmt wird, wird die Intensität des Infrarotlichtes, das von der lichtempfangenden Einrichtung empfangen wird, durch die Staubmenge bestimmt, die in angesaugter Luft enthalten ist. Genauer, wenn die Relativpositionen der lichtemittierenden Einrichtung und der lichtempfangenden Einrichtung so bestimmt sind, dass das von · der lichtemittierenden Einrichtung emittierte Infrarotlicht direkt von der lichtempfangenden Einrichtung empfangen wird, nimmt die Intensität des Infrarotlichtes, das von der lichtempfangenden Einrichtung empfangen wird, einer Zunahme der Menge von Staubteilchen folgend, ab. Wenn dagegen die Relativpositionen der lichtemittierenden Einrichtung und der lichtempfangenden Einrichtung so bestimmt sind, dass die lichtempfangende Einrichtung einen Teilbetrag des Lichtes empfängt, das von den Staubteilchen reflektiert ist, und/oder von Staubteilchen gestreut ist, aus dem Gesamtbetrag des von der lichtemittierenden Einrichtung emittierten Lichtes, nimmt die Intensität des Lichtes, das von der lichtempfangenden Einrichtung empfangen wird, einer Zunahme der Menge von Staubteilchen folgend, zu.When air containing dust particles is sucked through the dust suction passage part and when an intensity of the infrared light emitted from the light-emitting device is determined to be constant, the intensity of the infrared light received by the light-receiving device is determined by the amount of dust contained in sucked air. More specifically, when the relative positions of the light-emitting device and the light-receiving device are determined such that the infrared light emitted from the light-emitting device is directly received by the light-receiving device, the intensity of the infrared light received by the light receiving device decreases following an increase in the amount of dust particles. On the other hand, when the relative positions of the light emitting device and the light receiving device are determined such that the light receiving device receives a partial amount of the light reflected by and/or scattered by the dust particles out of the total amount of light emitted by the light emitting device, the intensity of the light received by the light receiving device increases following an increase in the amount of dust particles.
Daher wird die Menge der Staubteilchen, die in der angesaugten Luft enthalten sind, durch Bestimmen der Intensität des von der lichtempfangenden Einrichtung empfangenen Lichtes auf der Grundlage eines elektrischen Signales, das von der lichtempfangenden Einrichtung ausgegeben wird, erfasst.Therefore, the amount of dust particles contained in the intake air is detected by determining the intensity of the light received by the light receiving device based on an electrical signal output from the light receiving device.
Wenn der Staubsauger mit der obigen Anordnung verwendet wird, ist es möglich zu verhindern, dass die optischen Eigenschaften der lichtemittierenden Einrichtung und der lichtempfangenden Einrichtung selbst variieren. Feine Teilchen unter dem Staub, der in der Ansaugluft enthalten ist, haften an den Fensterteilen an, wodurch die lichtemittierende und die lichtempfangende Einrichtung bedeckt werden. Die Gesamtmenge feiner Teilchen, die an den Fensterteilen anhaften, nimmt zu auf eine Zunahme der Arbeitszeit des Staubsaugers, der Staubmenge innerhalb einer Ansaugluft und Ähnlichem. Als Resultat taucht der Nachteil auf, dass die Stauberfassungsempfindlichkeit des Staubsensors absinkt, da die Lichtdurchlässigkeit eines jeden Fensterteiles absinkt in Abhängigkeit der Gesamtmenge von feinen Teilchen, die an den Fensterteilen anhaften.When the vacuum cleaner having the above arrangement is used, it is possible to prevent the optical properties of the light-emitting device and the light-receiving device themselves from varying. Fine particles among the dust contained in the intake air adhere to the window parts, thereby covering the light-emitting device and the light-receiving device. The total amount of fine particles adhering to the window parts increases due to an increase in the working time of the vacuum cleaner, the amount of dust within an intake air and the like. As a result, there arises a disadvantage that the dust detection sensitivity of the dust sensor decreases because the light transmittance of each window part decreases in Dependence of the total amount of fine particles adhering to the window parts.
Zum Verhindern des obigen Nachteiles am Auftreten ist eine automatische Empfindlichkeitskorrekturschaltung oder Ähnliches vorgeschlagen worden, die die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit eines jeden Fensterteiles kompensiert durch Erhöhen der lichtemittierenden Energie der lichtemittierenden Einrichtung, wenn die Lichtdurchlässigkeit eines jeden Fensterteiles abgesenkt ist, wie es in der EP 0 584 743 A offenbart ist, die die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruches 1 bildet.In order to prevent the above disadvantage from occurring, an automatic sensitivity correction circuit or the like has been proposed which compensates for the reduction in the light transmittance of each window part by increasing the light emitting power of the light emitting device when the light transmittance of each window part is lowered, as disclosed in EP 0 584 743 A which forms the basis for the preamble of claim 1.
Wenn eine automatische Empfindlichkeitskorrekturschaltung verwendet wird, sollte der Zusammenbruch der lichtemittierenden Einrichtung verhindert werden. Daher weist der "Einschalt"-Stromwert der lichtemittierenden Einrichtung unausweichlich einen oberen Grenzwert auf, oberhalb von dem es unmöglich ist für die Empfindlichkeit des Staubsensors, dass sie durch Erhöhen des Einschaltstromes über den oberen Grenzwert korrigiert wird.When an automatic sensitivity correction circuit is used, the breakdown of the light-emitting device should be prevented. Therefore, the "turn-on" current value of the light-emitting device inevitably has an upper limit, above which it is impossible for the sensitivity of the dust sensor to be corrected by increasing the turn-on current above the upper limit.
Ein Staubsaugerbenutzer kann nicht wissen, wann die Empfindlichkeitskorrektur durch die automatische Empfindlichkeitskorrekturschaltung ihre Grenze erreicht (d. h. wenn der Einschaltstromwert der lichtemittierenden Einrichtung den oberen Grenzwert erreicht). Selbst wenn daher eine automatische Empfindlichkeitskorrekturschaltung tätig ist und ein Einschaltstromwert der lichtemittierenden Einrichtung den oberen Grenzwert erreicht, kann der Staubsaugerbenutzer nicht wissen, dass sich der Staubsauger in solch einem Zustand befindet. Ein Nachteil tritt auf, dass der Staubsaugerbenutzer den Staubsauger benutzt, wie er ist.A vacuum cleaner user cannot know when the sensitivity correction by the automatic sensitivity correction circuit reaches its limit (i.e., when the inrush current value of the light-emitting device reaches the upper limit). Therefore, even if an automatic sensitivity correction circuit operates and an inrush current value of the light-emitting device reaches the upper limit, the vacuum cleaner user cannot know that the vacuum cleaner is in such a state. A disadvantage occurs that the vacuum cleaner user uses the vacuum cleaner as it is.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zustand zu erfassen, in dem die Empfindlichkeitskorrektur durch eine automatische Empfindlichkeitskorrekturschaltung oder Ähnliches ihre Grenze erreicht, so dass eine weitere Empfindlichkeitskorrektur unmöglich wird.It is an object of the present invention to detect a state in which the sensitivity correction by an automatic sensitivity correction circuit or the like reaches its limit so that further sensitivity correction becomes impossible.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Staubsaugerbenutzer über solch einen Zustand zu informieren, dass eine weitere Empfindlichkeitskorrektur unmöglich wird.It is another object of the present invention to inform the vacuum cleaner user of such a condition that further sensitivity correction becomes impossible.
Solche Aufgaben werden gelöst durch einen Staubsauger, wie er in Anspruch 1 angegeben ist.Such objects are achieved by a vacuum cleaner as specified in claim 1.
Wenn der Staubsauger mit dem obigen Aufbau verwendet wird, wird die Menge des Staubes innerhalb der angesaugten Luft durch den Staubsauger während des Reinigens erfasst, das durch Ansaugen von Luft mit Staub durch das Ansaugdurchgangsmittel durch Betätigen des Ansaugventilators durchgeführt wird. Wenn feine Staubteilchen an den Fensterteilen des Staubsensors anhaften, so dass die Stauberfassungsempfindlichkeit des Staubsensors abgesenkt wird, erhöht das Empfindlichkeitskorrekturmittel die Intensität des von der lichtemittierenden Einrichtung emittierten Licht, die in dem Staubsensor enthalten ist, so dass die Korrektur der Stauberfassungsempfindlichkeit realisiert wird.When the vacuum cleaner having the above structure is used, the amount of dust within the sucked air is detected by the vacuum cleaner during cleaning which is performed by sucking air containing dust through the suction passage means by operating the suction fan. When fine dust particles adhere to the window parts of the dust sensor so that the dust detection sensitivity of the dust sensor is lowered, the sensitivity correction means increases the intensity of the light emitted from the light-emitting device included in the dust sensor so that the correction of the dust detection sensitivity is realized.
Wenn nach Anspruch 3 die Intensität des von der lichtemittierenden Einrichtung emittierten Lichtes den oberen Grenzwert erreicht, wodurch eine weitere Korrektur der Stauberfassungsempfindlichkeit durch das Empfindlichkeitskorrekturmittel unmöglich wird, erfasst das Grenzerfassungsmittel diesen oberen Grenzzustand, und das Informationsmittel informiert den Staubsaugerbenutzer über den oberen Grenzzustand, in dem die Korrektur der Stauberfassungsempfindlichkeit durch das Empfindlichkeitskorrekturmittel seinen Grenzwert erreicht.According to claim 3, when the intensity of the light emitted by the light emitting device reaches the upper limit, whereby a further correction of the dust detection sensitivity by the sensitivity correction means becomes impossible, the limit detection means detects this upper limit state, and the informing means informs the vacuum cleaner user of the upper limit state in which the correction of the dust detection sensitivity by the sensitivity correction means reaches its limit.
Daher weiß der Staubsaugerbenutzer von dem Zustand, in dem so viele feine Staubteilchen an den Fensterteilen des Staubsensors anhaften, das weitere Korrektur der Stauberfassungsempfindlichkeit unmöglich wird. Der Staubsaugerbenutzer kann dann die Fensterteile des Staubsensors auf der Grundlage des obigen Wissens reinigen, so dass die Stauberfassungsempfindlichkeit des Staubsensors wieder zu der anfänglichen Stauberfassungsempfindlichkeit zurück gebracht wird. Als Resultat wird der Nachteil daran gehindert aufzutreten, indem ein Staubsaugerbenutzer einen Zustand nicht kennt, in dem der Staubsensor für den Staubsauger nicht richtig tätig sein kann und der Staubsaugerbenutzer fortfährt, mit dem Staubsauger zu reinigen.Therefore, the vacuum cleaner user knows the state in which so many fine dust particles adhere to the window parts of the dust sensor that further correction of the dust detection sensitivity becomes impossible. The vacuum cleaner user can then clean the window parts of the dust sensor based on the above knowledge so that the dust detection sensitivity of the dust sensor is returned to the initial dust detection sensitivity. As a result, the disadvantage is prevented from occurring in that a vacuum cleaner user is unaware of a state in which the dust sensor for the vacuum cleaner cannot operate properly and the vacuum cleaner user continues to clean with the vacuum cleaner.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Gesamtanordnung eines Staubsaugers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;Fig. 1 is a side view schematically showing an overall arrangement of a vacuum cleaner according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch den Aufbau des Staubsensors gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung darstellt;Fig. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the dust sensor according to the embodiment of the invention shown in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch im größeren Detail die lichtempfangende Einrichtung, die allgemeiner in Fig. 2 gezeigt ist, darstellt;Fig. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating in greater detail the light receiving device shown more generally in Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das eine Anordnung des Stauberfassungssystemes des Staubsaugers darstellt; undFig. 4 is a block diagram showing an arrangement of the dust collecting system of the vacuum cleaner; and
Fig. 5 ist ein elektrisches Schaltbild, das den Staubsauger, die automatische Empfindlichkeitskorrekturschaltung, die Korrekturgrenzerfassungsschaltung und die Informationsschaltung darstellt.Fig. 5 is an electrical circuit diagram showing the vacuum cleaner, the automatic sensitivity correction circuit, the correction limit detection circuit and the information circuit.
Ein in Fig. 1 dargestellter Staubsauger enthält einen Staubsaugerkörper 1, einen Ansaugschlauch 2, ein Verlängerungsrohr 3 (ein Rohr zum Erstrecken der Reichweite des Schlauches 2) und eine Bodendüse 4.A vacuum cleaner shown in Fig. 1 includes a vacuum cleaner body 1, a suction hose 2, an extension pipe 3 (a pipe for extending the reach of the hose 2) and a floor nozzle 4.
Der Staubsaugerkörper 1 enthält einen Verbindungsabschnitt 17 an einer vorbestimmten Position an einem Ende zum Verbinden des Ansaugschlauches 2 und einen Ausgabeabschnitt 16 an einer vorbestimmten Position an einem anderen Ende zum Blasen von Luft daraus. Innerhalb des Staubsaugerkörpers 1 ist ein Staubbeutel 11, ein Trennwandteil 12, das Luft ermöglicht, da durch zu gehen, und ein Ansaugventilator 13, der von einem Motor 13a angetrieben wird, enthalten. Der Staubbeutel 11, das Trennwandteil 12 und der Ansaugventilator 13 sind in dieser Reihenfolge von dem Verbindungsabschnitt 17 vorgesehen. Weiter enthält der Staubsaugerkörper 1 ein Paar von Rädern 14 und eine Schwenkrolle 15 entlang des Bodens, um dem Staubsaugerkörper zu ermöglichen frei zu rollen. Weiterhin enthält der Staubsaugerkörper 1 darin einen Steuerabschnitt 18 an einer vorbestimmten Position zum Steuern des Motors 13a und Ähnliches.The vacuum cleaner body 1 includes a connecting portion 17 at a predetermined position at one end for connecting the suction hose 2 and a discharge portion 16 at a predetermined position at another end for blowing air therefrom. Inside the vacuum cleaner body 1, there are included a dust bag 11, a partition wall part 12 that allows air to pass therethrough, and a suction fan 13 driven by a motor 13a. The dust bag 11, the partition wall part 12, and the suction fan 13 are provided in this order from the connecting portion 17. Next the vacuum cleaner body 1 includes a pair of wheels 14 and a caster 15 along the bottom to allow the vacuum cleaner body to roll freely. Further, the vacuum cleaner body 1 includes therein a control section 18 at a predetermined position for controlling the motor 13a and the like.
Der Ansaugschlauch 2 ist ein Schlauch mit einer Balgenform zum Ermöglichen, dass der Schlauch in jeder Richtung frei gebogen werden kann. Der Ansaugschlauch 2 ist mit dem Verbindungsabschnitt 17 des Staubsaugerkörpers 1 in einer entfernbaren Weise verbunden. Elektrische Drähte (nicht gezeigt) zum Senden und Empfangen von elektrischen Signalen, die zum Steuern des Staubsaugers benutzt werden, sind in dem Ansaugschlauch 2 vorgesehen. Ein Steuerabschnitt 21 ist an einem führenden Kantenabschnitt des Ansaugschlauches 2 vorgesehen. Der Steuerabschnitt 21 enthält, wie in Fig. 2 dargestellt ist, Schalter (nicht gezeigt) zum Anordnen der Betätigung des Staubsaugers und eine bedruckte Leiterplatte 23, auf der eine Steuerschaltung angebracht ist. Der Steuerabschnitt 21 enthält auch einen Turbinengenerator 24, der durch Luft gedreht wird, die durch eine Entlüftung des Steuerabschnittes 21 angesaugt ist zu einem Inneren des Ansaugschlauches 2, so dass eine Gleichspannung erzeugt wird, wenn der Staubsauger tätig ist, und einen Anzeigenabschnitt 25 zum Informieren des Staubsaugerbenutzers über verschiedene Informationen. Weiter enthält der Steuerabschnitt 21 einen Staubsensor 5, der aus einer lichtemittierenden Einrichtung 51 und einer lichtempfangenden Einrichtung 52 besteht. Die lichtemittierende Einrichtung (die zum Beispiel eine Infrarotlicht emittierende Diode sein kann) 51 und die lichtempfangende Einrichtung (die zum Beispiel ein Fototransistor sein kann) 52 sind jeweils an einer Innenfläche des Ansaugschlauches 2 an einem führenden Kantenabschnitt vorgesehen, so dass sie einander über den Ansaugschlauch 2 gegenüberliegen.The suction hose 2 is a hose having a bellows shape for allowing the hose to be freely bent in any direction. The suction hose 2 is connected to the connecting portion 17 of the vacuum cleaner body 1 in a detachable manner. Electric wires (not shown) for transmitting and receiving electric signals used for controlling the vacuum cleaner are provided in the suction hose 2. A control portion 21 is provided at a leading edge portion of the suction hose 2. The control portion 21 includes, as shown in Fig. 2, switches (not shown) for arranging the operation of the vacuum cleaner and a printed circuit board 23 on which a control circuit is mounted. The control section 21 also includes a turbine generator 24 which is rotated by air sucked through a vent of the control section 21 to an interior of the suction hose 2 so that a direct current is generated when the vacuum cleaner is operating, and a display section 25 for informing the vacuum cleaner user of various information. Further, the control section 21 includes a dust sensor 5 which consists of a light emitting device 51 and a light receiving device 52. The light emitting device (which may be, for example, an infrared light emitting diode) 51 and the light receiving device (which may be, for example, a phototransistor) 52 are each provided on an inner surface of the suction hose 2 at a leading edge portion so that they face each other across the suction hose 2.
Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt ist, ist die lichtempfangende Einrichtung 52 in dem Inneren eines konkaven Abschnittes 53 vorgesehen, der in einer Wand des Ansaugschlauches 2 gebildet ist. Ein durchsichtiges Fensterteil 54 ist dann zum Abdecken der Öffnung des konkaven Abschnittes 53 vorgesehen. Die lichtempfangende Einrichtung 52 ist so positioniert, dass die lichtempfangende Fläche der lichtempfangenden Einrichtung 52 zu dem Fenster 54 gewandt ist. Die lichtemittierende Einrichtung 51 ist auf die gleiche Weise wie die lichtempfangende Einrichtung 52 auf der gegenüberliegenden Seite des Schlauches 2 angeordnet, und daher wird die Darstellung und die Beschreibung der Anordnung der lichtemittierenden Einrichtung 51 weggelassen. Es soll jedoch angemerkt werden, dass eine Anordnung verwendet werden kann, bei der Fensterteile 54 nicht vorgesehen sind und die lichtemittierende Einrichtung 51 und die lichtempfangende Einrichtung 52 statt dessen einfach durch sie selbst vorgesehen sind.As shown particularly in Fig. 3, the light receiving device 52 is provided in the interior of a concave portion 53 formed in a wall of the suction tube 2. A transparent window member 54 is then provided for covering the opening of the concave portion 53. The light receiving device 52 is positioned so that the light receiving surface of the light receiving device 52 faces the window 54. The light emitting device 51 is arranged in the same manner as the light receiving device 52 on the opposite side of the tube 2, and therefore the illustration and description of the arrangement of the light emitting device 51 is omitted. It should be noted, however, that an arrangement may be used in which window parts 54 are not provided and the light-emitting device 51 and the light-receiving device 52 are instead simply provided by themselves.
Die Bodendüse 4 eine Form und eine Anordnung, die geeignet ist zum Aufsaugen von Staub von einem Boden oder Ähnlichem. Die Form und die Anordnung sind weit bekannt, und daher wird eine detaillierte Beschreibung der Bodendüse 4 weggelassen. Die Bodendüse kann direkt mit dem führenden Kantenabschnitt des Ansaugschlauches 3 verbunden sein, oder die Bodendüse 4 kann auch mit dem führenden Kantenabschnitt des Ansaugschlauches 3 durch Zwischenfügen des Verlängerungsrohres 3 verbunden sein. Wenn die letztere Verbindungsanordnung verwendet wird, kann ein Bediener leicht eine Reinigungstätigkeit in einer stehenden Stellung ausführen.The floor nozzle 4 has a shape and an arrangement suitable for sucking up dust from a floor or the like. The shape and arrangement are widely known, and therefore a detailed description of the floor nozzle 4 is omitted. The floor nozzle may be directly connected to the leading edge portion of the suction hose 3, or the floor nozzle 4 may also be connected to the leading edge portion of the suction hose 3 by interposing the extension pipe 3. When the latter connection arrangement is used, an operator can easily perform a cleaning task in a standing position.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, dass das Stauberfassungssystem des Staubsaugers darstellt.Fig. 4 is a block diagram showing the dust collection system of the vacuum cleaner.
Das Stauberfassungssystem enthält einen Stabilisierungsabschnitt 61 zum Stabilisieren einer Gleichspannung, die von dem Turbinengenerator 24 ausgegeben wird, die lichtemittierende Einrichtung 51, an die die stabilisierte Gleichspannung angelegt wird, und die lichtempfangende Einrichtung 52, die mindestens einen Teil des von der lichtemittierenden Einrichtung 51 gestrahlten Lichtes empfängt, und einen Signalverarbeitungsabschnitt 62 zum Empfangen des Ausgangssignales von der lichtempfangenden Einrichtung 52 und zum Erzeugen eines Staubmengenerfassungssignales als Reaktion. Das Stauberfassungssystem enthält auch eine Anzeigeneinrichtung 63, die durch das Staubmengenerfassungssignal getrieben wird, das von dem Signalverarbeitungsabschnitt 62 ausgegeben ist, einen Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 zum Erfassen von Variationen in dem Ausgangssignal von der lichtempfangenden Einrichtung 52 aufgrund von Verschmutzung des Fensterteiles 54 und zum Korrigieren der Stauberfassungsempfindlichkeit des Staubsensors 5 durch Vergrößern der Intensität des von der lichtemittierenden Einrichtung 51 emittierten Lichtes, einen Korrekturgrenzerfassungsabschnitt 65 zum Erfassen eines Grenzzustandes zum Korrigieren der Stauberfassungsempfindlichkeit des Empfindlichkeitskorrekturabschnittes 64 und eine Anzeigeneinrichtung 66, die durch ein Korrekturgrenzerfassungssignal getrieben wird, das von dem Korrekturgrenzerfassungsabschnitt 65 als Reaktion auf die Erfassung eines Grenzzustandes ausgegeben wird.The dust detection system includes a stabilizing section 61 for stabilizing a DC voltage output from the turbine generator 24, the light emitting device 51 to which the stabilized DC voltage is applied, and the light receiving device 52 which receives at least a part of the light radiated from the light emitting device 51, and a signal processing section 62 for receiving the output signal from the light receiving device 52 and generating a dust amount detection signal in response. The dust detection system also includes a display device 63 driven by the dust amount detection signal output from the signal processing section 62, a sensitivity correction section 64 for detecting variations in the output signal from the light receiving device 52 due to contamination of the window part 54 and correcting the dust detection sensitivity of the dust sensor 5 by increasing the intensity of the light emitted from the light emitting device 51, a correction limit detection section 65 for detecting a limit state for correcting the dust detection sensitivity of the sensitivity correction section 64, and a display device 66 driven by a correction limit detection signal output from the Correction limit detection section 65 in response to the detection of a limit state.
Es soll angemerkt werden, dass es möglich ist, eine Gleichstromschaltung zum Empfangen, Reduzieren und Gleichrichten von Wechselstrom, eine Batterie oder andere Stromversorgung an Stelle des Turbinengenerators 24 zu benutzen. Weiter ist es möglich, dass die Anzeigeneinrichtung 63 und die Anzeigeneinrichtung 66 in einer einzelnen Einheit zum Vereinfachen ihrer Anordnung vereinigt werden.It should be noted that it is possible to use a DC circuit for receiving, reducing and rectifying AC power, a battery or other power supply instead of the turbine generator 24. Furthermore, it is possible that the display device 63 and the display device 66 are combined into a single unit to simplify their arrangement.
Wenn die obige Anordnung verwendet wird, wird der folgende Betrieb realisiert. Wenn die Fensterteile 54 überhaupt nicht beschmutzt sind, strahlt die lichtemittierende Einrichtung 51 ein Licht mit einer vorbestimmten Intensität, und die lichtempfangende Einrichtung 52 empfängt das Licht mit einer Intensität, die der Menge von Staub entspricht, der mit der Luft durch den Ansaugschlauch 2 angesaugt wird. Der Signalverarbeitungsabschnitt 62 empfängt das Ausgangssignal von der lichtempfangenden Einrichtung 52 und erzeugt ein Staubmengenerfassungssignal als Reaktion. Die Anzeigeneinrichtung 63 wird dann durch das Staubmengenerfassungssignal so getrieben, dass die Menge des Staubes innerhalb der angesaugten Luft visuell angezeigt wird. Natürlich wird die Anzeigeneinrichtung 66 in dieser Situation überhaupt nicht angetrieben. Daher weiß der Staubsaugerbenutzer, dass die visuelle Anzeige der Staubmenge durch die Anzeigeneinrichtung 63 zuverlässig ist.When the above arrangement is used, the following operation is realized. When the window parts 54 are not soiled at all, the light-emitting device 51 radiates a light with a predetermined intensity, and the light-receiving device 52 receives the light with an intensity corresponding to the amount of dust sucked in with the air through the suction hose 2. The signal processing section 62 receives the output signal from the light-receiving device 52 and generates a dust amount detection signal in response. The display device 63 is then driven by the dust amount detection signal so that the amount of dust within the sucked air is visually displayed. Of course, the display device 66 is not driven at all in this situation. Therefore, the vacuum cleaner user knows that the visual display of the dust amount by the display device 63 is reliable.
Nachdem das Reinigen unter Benutzung des Staubsaugers ausgeführt ist, haftet ein Anteil der feinen Teilchen innerhalb des Staubes an den Fensterteilen 54, so dass die Lichtdurchlässigkeit eines jeden Fensterteiles 54 abnimmt. Die Intensität von der lichtempfangenden Einrichtung 52 wird somit gesenkt, so dass das Ausgangssignal von der lichtempfangenden Einrichtung 52 variiert (zum Beispiel abnimmt). Der Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 wird dann tätig zum Kompensieren der Variation in dem Ausgangssignal, so dass die Intensität des gestrahlten Lichtes von der lichtemittierenden Einrichtung 51 erhöht wird. Als Resultat wird die Menge von Staub innerhalb der angesaugten Luft visuell auf eine ähnliche Weise angezeigt, als wenn die Fensterteile 54 überhaupt nicht verschmutzt wären.After cleaning is carried out using the vacuum cleaner, a portion of the fine particles within the dust adheres to the window parts 54, so that the light transmittance of each window part 54 decreases. The Intensity from the light receiving device 52 is thus lowered so that the output from the light receiving device 52 varies (e.g., decreases). The sensitivity correction section 64 then operates to compensate for the variation in the output so that the intensity of the irradiated light from the light emitting device 51 is increased. As a result, the amount of dust within the sucked air is visually indicated in a similar manner as if the window parts 54 were not dirty at all.
Wenn die Verschmutzung der Fensterteile 54 so stark ansteigt, dass die Korrektur der Stauberfassungsempfindlichkeit durch den Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 eine Grenze erreicht (z. B. wenn der Treiberstrom der lichtemittierenden Einrichtung 51 zu seinem Maximalwert ansteigt), erfasst der Korrekturgrenzerfassungsabschnitt 65 diesen Grenzzustand und gibt ein Korrekturgrenzerfassungssignal aus. Dann wird die Anzeigeneinrichtung 66 durch das Korrekturgrenzerfassungssignal getrieben. Mit dieser Aktivierung der Anzeigeneinrichtung 66 weiß der Staubsaugerbenutzer, dass die visuelle Anzeige der Staubmenge durch die Anzeigeneinrichtung 63 nicht zuverlässig ist und dass die Fensterteile 54 gereinigt werden sollten. Wenn der Staubsaugerbenutzer die Fensterteile 54 reinigt (unter Benutzung eines Tuches o. ä.) auf der Grundlage des obigen Wissens, nimmt der Staubsensor 5 seinen ursprünglichen Betriebszustand wieder ein. Wenn weiter eine Anordnung verwendet wird, bei der Fensterteile 54 nicht vorgesehen sind, wird das Absenken der Stauberfassungsempfindlichkeit aufgrund des Verschmutzens der lichtemittierenden Fläche der lichtemittierenden Einrichtung 51 und der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Einrichtung 52 durch den Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 korrigiert. Wenn der Grenzzustand erreicht wird, reagiert der Staubsaugerbenutzer auf die Anzeige eines Grenzzustandes von der Anzeigeneinrichtung 66 durch Reinigen der lichtemittierenden Fläche der lichtemittierenden Einrichtung 51 und der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Einrichtung 52 (unter Benutzung eines Tuches o. ä), so dass der Staubsensor 5 zu seinem ursprünglichen Betriebszustand zurückkehrt.When the dirtiness of the window parts 54 increases to such an extent that the correction of the dust detection sensitivity by the sensitivity correction section 64 reaches a limit (e.g., when the driving current of the light emitting device 51 increases to its maximum value), the correction limit detection section 65 detects this limit state and outputs a correction limit detection signal. Then, the indicator device 66 is driven by the correction limit detection signal. With this activation of the indicator device 66, the vacuum cleaner user knows that the visual indication of the amount of dust by the indicator device 63 is not reliable and that the window parts 54 should be cleaned. When the vacuum cleaner user cleans the window parts 54 (using a cloth or the like) based on the above knowledge, the dust sensor 5 returns to its original operating state. Further, when an arrangement is used in which window parts 54 are not provided, the lowering of the dust detection sensitivity due to the contamination of the light-emitting surface of the light-emitting device 51 and the light-receiving surface of the light-receiving device 52 by the sensitivity correction section 64. When the limit state is reached, the vacuum cleaner user responds to the indication of a limit state from the indicator device 66 by cleaning the light-emitting surface of the light-emitting device 51 and the light-receiving surface of the light-receiving device 52 (using a cloth or the like) so that the dust sensor 5 returns to its original operating state.
Fig. 5 ist ein elektrisches Schaltbild, dass den Staubsensor (d. h. die lichtemittierende Einrichtung 51 und die lichtempfangende Einrichtung 52), eine automatisierte Empfindlichkeitskorrekturschaltung und eine Korrekturgrenzerfassungsschaltung darstellt. In diesem elektrischen Schaltbild sind jeweils der Stabilisierungsabschnitt 61, der Signalverarbeitungsabschnitt 62, der Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 und der Korrekturgrenzerfassungsabschnitt 65 getrennt mit einer gestrichelten Linie eingeschlossen. Eine Anzeigeneinrichtung 63 zeigt nicht nur die Menge des angesaugten Staubes sondern auch einen Zustand an, bei dem die Korrektur durch den Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 eine Grenze erreicht.Fig. 5 is an electrical circuit diagram showing the dust sensor (i.e., the light emitting device 51 and the light receiving device 52), an automated sensitivity correction circuit, and a correction limit detection circuit. In this electrical circuit diagram, the stabilizing section 61, the signal processing section 62, the sensitivity correction section 64, and the correction limit detection section 65 are each separately enclosed with a dashed line. A display device 63 displays not only the amount of dust sucked but also a state where the correction by the sensitivity correction section 64 reaches a limit.
Der Stabilisierungsabschnitt 61 enthält einen Verbinder 611, der mit den Ausgangsanschlüssen einer Gleichstromversorung wie ein Turbinengenerator, eine Batterie o. ä. verbunden ist, und einen Kondensator 612, der zwischen einen positiven Spannungsanschluss und einen negativen Spannungsanschluss des Verbinders 611 (z. B. eine elektrische Masse) geschaltet ist. Der Stabilisierungsabschnitt 61 enthält auch eine erste Zener- Diode 613, die zwischen den positiven Spannungsanschluss und den negativen Spannungsanschluss des Verbinders 611 geschaltet ist, einen Widerstand 614 und eine zweite Zener-Diode 615, die in Reihe miteinander zwischen dem positiven Spannungsanschluss und dem negativen Spannungsanschluss des Verbinders 611 geschaltet sind, einen Kondensator 616, der parallel zu der zweiten Zener-Diode 615 geschaltet ist, und einen Widerstand 617, der parallel zu dem Widerstand 614 geschaltet ist. Der Widerstand 617 kann weggelassen werden. Die Spannung zwischen den Anschlüssen der ersten Zener-Diode 613 wird als erste Treiberspannung zum Treiben der Anzeigeneinrichtung 63 ausgegeben, während die Spannung zwischen den Anschlüssen des Kondensators 616 als eine zweite Treiberspannung zum Treiben der lichtemittierenden Einrichtung 51, der lichtempfangenden Einrichtung 52 und des Empfindlichkeitskorrekturabschnittes 64 ausgegeben wird.The stabilizing section 61 includes a connector 611 connected to the output terminals of a direct current power supply such as a turbine generator, a battery or the like, and a capacitor 612 connected between a positive voltage terminal and a negative voltage terminal of the connector 611 (e.g., an electrical ground). The stabilizing section 61 also includes a first Zener diode 613 connected between the positive voltage terminal and the negative voltage terminal of the connector 611, a resistor 614 and a second Zener diode 615 connected connected in series with each other between the positive voltage terminal and the negative voltage terminal of the connector 611, a capacitor 616 connected in parallel with the second Zener diode 615, and a resistor 617 connected in parallel with the resistor 614. The resistor 617 may be omitted. The voltage between the terminals of the first Zener diode 613 is output as a first drive voltage for driving the display device 63, while the voltage between the terminals of the capacitor 616 is output as a second drive voltage for driving the light emitting device 51, the light receiving device 52, and the sensitivity correction section 64.
Ein Fototransistor wird als die lichtemittierende Einrichtung 52 verwendet. Der Kollektoranschluss des Fototransistors 52 ist mit dem positiven Spannungsanschluss des Kondensators 616 durch einen Widerstand 661 und einen Kondensator 662 verbunden, die parallel zueinander geschaltet sind. Der Emitteranschluss des Fototransistors 52 ist mit dem negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616 durch einen Widerstand 663 verbunden.A phototransistor is used as the light emitting device 52. The collector terminal of the phototransistor 52 is connected to the positive voltage terminal of the capacitor 616 through a resistor 661 and a capacitor 662 connected in parallel with each other. The emitter terminal of the phototransistor 52 is connected to the negative voltage terminal of the capacitor 616 through a resistor 663.
Der Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 enthält einen Widerstand 641, eine Diode 642, einen Komparator 643 und einen Transistor 644. Der Widerstand 641 und die Diode 642 sind in Reihe miteinander zwischen den positiven Spannungsanschluss und den negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616 geschaltet, so dass eine Standardspannung mit einem vorbestimmten Spannungswert an dem Verbindungspunkt des Widerstandes 641 und der Diode 642 erzeugt wird. Der Komparator 643 vergleicht dann die Emitteranschlussspannung des Fototransistors 52 mit der Standardspannung mit dem vorbestimmten Spannungswert und gibt die Differenz in der Spannung zwischen der Emitteranschlussspannung und der Standardspannung als Ausgangssignal aus. Der Transistor 644 wird durch das Ausgangssignal des Komparators 643 gesteuert, so dass der Transistor 644 den Treiberstrom der lichtemittierenden Diode variiert, die als die lichtemittierende Einrichtung 51 dient. Weiter ist ein Widerstand 643a zwischen den umkehrenden Eingangsanschluss des Komparators 643 und den Emitteranschluss des Fototransistors 52 geschaltet. Der umkehrende Eingangsanschluss des Komparators 643 ist mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes 641 und der Diode 642 verbunden. Ein Widerstand 643b und ein Kondensator 643c sind parallel zueinander zwischen den umkehrenden Eingangsanschluss des Komparators 643 und den Emitteranschluss des Transistors 644 geschaltet.The sensitivity correction section 64 includes a resistor 641, a diode 642, a comparator 643 and a transistor 644. The resistor 641 and the diode 642 are connected in series with each other between the positive voltage terminal and the negative voltage terminal of the capacitor 616 so that a standard voltage having a predetermined voltage value is generated at the connection point of the resistor 641 and the diode 642. The comparator 643 then compares the emitter terminal voltage of the phototransistor 52 with the standard voltage having the predetermined voltage value and outputs the difference in voltage between the emitter terminal voltage and the standard voltage as an output signal. The transistor 644 is controlled by the output signal of the comparator 643 so that the transistor 644 varies the drive current of the light emitting diode serving as the light emitting device 51. Further, a resistor 643a is connected between the inverting input terminal of the comparator 643 and the emitter terminal of the phototransistor 52. The inverting input terminal of the comparator 643 is connected to the connection point of the resistor 641 and the diode 642. A resistor 643b and a capacitor 643c are connected in parallel with each other between the inverting input terminal of the comparator 643 and the emitter terminal of the transistor 644.
Der Signalverarbeitungsabschnitt 62 enthält einen ersten Operationsverstärker 621, einen zweiten Operationsverstärker 622, einen dritten Operationsverstärker 623 und einen Transistor 624. Der erste, zweite und dritte Operationsverstärker 621, 622 und 623 verstärken die Differenzspannung zwischen der Emitteranschlussspannung des Fototransistors 52 und der Standardspannung mit dem vorbestimmten Spannungswert (der auf der Grundlage des Widerstandes 641 und der Diode 642 bestimmt wird), so dass die Intensität des von der Anzeigeneinrichtung 63 emittierten Lichtes durch Steuern des Transistors 624 variiert wird.The signal processing section 62 includes a first operational amplifier 621, a second operational amplifier 622, a third operational amplifier 623, and a transistor 624. The first, second, and third operational amplifiers 621, 622, and 623 amplify the differential voltage between the emitter terminal voltage of the phototransistor 52 and the standard voltage by the predetermined voltage value (which is determined based on the resistor 641 and the diode 642), so that the intensity of the light emitted from the display device 63 is varied by controlling the transistor 624.
Bei dem Signalverarbeitungsabschnitt 62 ist der nicht umkehrende Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers 621 mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes 641 und der Diode 642 verbunden, während der umkehrende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 621 mit dem Emitteranschluss des Fototransistors 52 durch einen Kondensator 621a verbunden ist. Ein Widerstand 621b ist zwischen den umkehrenden Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers 621 geschaltet.In the signal processing section 62, the non-inverting input terminal of the first operational amplifier 621 is connected to the connection point of the resistor 641 and the diode 642, while the inverting input terminal of the operational amplifier 621 is connected to the emitter terminal of the phototransistor 52 through a capacitor 621a. A resistor 621b is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the first operational amplifier 621.
Der nicht umkehrende Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers 622 ist mit dem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers 621 durch einen Widerstand 622a und einen Kondensator 622b verbunden, die in Reihe miteinander geschaltet sind. Ein Widerstand 622c ist zwischen den negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616 und den Verbindungsanschluss des Widerstandes 622a und des Kondensators 622b geschaltet, während eine Diode 622d und Widerstände 622e und 622f in Reihe in dieser Reihenfolge zwischen den Ausgangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers 622 und den negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616 geschaltet sind. Ein Widerstand 622g ist zwischen den umkehrenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers 622 und den Verbindungspunkt der Diode 622d und des Widerstandes 622e geschaltet. Ebenfalls ist ein Kondensator 622h parallel zu dem Widerstand 622f geschaltet.The non-inverting input terminal of the second operational amplifier 622 is connected to the output terminal of the first operational amplifier 621 through a resistor 622a and a capacitor 622b connected in series with each other. A resistor 622c is connected between the negative voltage terminal of the capacitor 616 and the connection terminal of the resistor 622a and the capacitor 622b, while a diode 622d and resistors 622e and 622f are connected in series in this order between the output terminal of the second operational amplifier 622 and the negative voltage terminal of the capacitor 616. A resistor 622g is connected between the inverting input terminal of the second operational amplifier 622 and the connection point of the diode 622d and the resistor 622e. A capacitor 622h is also connected in parallel to the resistor 622f.
Ein Widerstand 623a ist zwischen den nicht umkehrenden Eingangsanschluss des dritten Operationsverstärkers 623 und den Verbindungspunkt der Widerstände 622e und 622f geschaltet. Der Ausgangsanschluss des dritten Operationsverstärkers 623 ist mit dem Basisanschluss des Transistors 624 verbunden, während ein Widerstand 623b zwischen den umkehrenden Eingangsanschluss des dritten Operationsverstärkers 623 und den Emitteranschluss des Transistors 624 geschaltet ist. Der Kollektoranschluss des Tranistors 624 ist mit dem Kath odenanschluss der lichtemittierenden Diode verbunden, die als die Anzeigeneinrichtung 63 dient. Ein Widerstand 623c ist zwischen den Emitteranschluss des Transistors 624 und den negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616 geschaltet.A resistor 623a is connected between the non-inverting input terminal of the third operational amplifier 623 and the connection point of the resistors 622e and 622f. The output terminal of the third operational amplifier 623 is connected to the base terminal of the transistor 624, while a resistor 623b is connected between the inverting input terminal of the third operational amplifier 623 and the emitter terminal of the transistor 624. The collector terminal of the transistor 624 is connected to the cathode terminal of the light emitting diode serving as the display device 63. A resistor 623c is between the emitter terminal of transistor 624 and the negative voltage terminal of capacitor 616.
Der Anodenanschluss der lichtemittierenden Diode 51 ist mit dem positiven Spannungsanschluss des Kondensators 616 verbunden, während der Kathodenanschluss der lichtemittierenden Diode 51 mit dem Kollektoranschluss des Transistors 644 verbunden ist. Der Anodenanschluss der lichtemittierenden Diode 63 ist mit dem positiven Spannungsanschluss des Verbinders 611 verbunden, während der Kathodenanschluss der lichtemittierenden Diode 63 mit dem Kollektoranschluss des Transistors 624 verbunden ist.The anode terminal of the light emitting diode 51 is connected to the positive voltage terminal of the capacitor 616, while the cathode terminal of the light emitting diode 51 is connected to the collector terminal of the transistor 644. The anode terminal of the light emitting diode 63 is connected to the positive voltage terminal of the connector 611, while the cathode terminal of the light emitting diode 63 is connected to the collector terminal of the transistor 624.
Der Korrekturgrenzerfassungsabschnitt 65 enthält Widerstände 651, 652 und 654 und einen Schalttransistor 653. Die Widerstände 651 und 652 sind in Serie miteinander zwischen den Emitteranschluss des Transistors 644 und den negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616 geschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände 651 und 652 ist mit dem Basisanschluss des Schalttransistors 653 verbunden. Der Emitteranschluss des Schalttransistors 653 ist mit dem negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616 verbunden, und der Kollektoranschluss des Schalttransistors 653 ist mit dem Kathodenanschluss der lichtemittierenden Diode 63 durch den Widerstand 654 verbunden.The correction limit detecting section 65 includes resistors 651, 652, and 654 and a switching transistor 653. The resistors 651 and 652 are connected in series with each other between the emitter terminal of the transistor 644 and the negative voltage terminal of the capacitor 616. The connection point of the resistors 651 and 652 is connected to the base terminal of the switching transistor 653. The emitter terminal of the switching transistor 653 is connected to the negative voltage terminal of the capacitor 616, and the collector terminal of the switching transistor 653 is connected to the cathode terminal of the light emitting diode 63 through the resistor 654.
Der Betrieb der in Fig. 5 dargestellten elektrischen Schaltung ist wie folgt. In dem Stabilisierungsabschnitt 61 wird die erste Treiberspannung zum Treiben der lichtemittierenden Diode 63 durch die erste Zener-Diode 613 gehalten, während die zweite Treiberspannung zum Treiben der lichtemittierenden Diode 51, des Fototransistors 52 und des Empfindlichkeitskorrekturabschnittes 64 durch die zweite Zener-Diode 615 gehalten wird. Wenn die Fensterteile 54 überhaupt nicht verschmutzt sind, wird die zweite Treiberspannung an die lichtemittierende Diode 51 und den Fototransistor 52 angelegt, so dass die lichtemittierende Diode 51 Licht mit einer vorbestimmten Intensität auf der Grundlage des Kollektorstromes des Transistors 644 strahlt (wenn überhaupt keine Empfindlichkeitskorrektur ausgeführt worden ist). Ein Teilbetrag von Licht (die Menge, die durch die Menge des angesaugten Staubes bestimmt ist) aus dem Gesamtbetrag des von der lichtemittierenden Diode 51 gestrahlten Lichtes wird von dem Fototransistor 52 empfangen, so dass der Wert des Kollektorstromes des Fototransistors 52 der Menge des angesaugten Staubes entspricht. Als Resultat wird die Emitterspannung des Fototransistors 52 eine Spannung, die der Menge des angesaugten Staubes entspricht.The operation of the electric circuit shown in Fig. 5 is as follows. In the stabilizing section 61, the first driving voltage for driving the light emitting diode 63 is held by the first Zener diode 613, while the second driving voltage for driving the light emitting diode 51, the phototransistor 52 and the sensitivity correction section 64 is held by the second Zener diode 615. When the window parts 54 are not dirty at all, the second driving voltage is applied to the light emitting diode 51 and the phototransistor 52 so that the light emitting diode 51 emits light at a predetermined intensity based on the collector current of the transistor 644 (when no sensitivity correction has been carried out at all). A partial amount of light (the amount determined by the amount of sucked dust) out of the total amount of light emitted from the light emitting diode 51 is received by the phototransistor 52 so that the value of the collector current of the phototransistor 52 corresponds to the amount of sucked dust. As a result, the emitter voltage of the phototransistor 52 becomes a voltage corresponding to the amount of sucked dust.
Die Differenzspannung zwischen der Emitterspannung des Fototransistors 52 und der Standardspannung mit dem vorbestimmten Spannungswert (der auf der Grundlage des Widerstandes 641 und der Diode 642 bestimmt ist), wird von dem ersten, zweiten und dritten Operationsverstärker 621, 622 und 623 zum Steuern der Leitung des Transistors 624 verstärkt. Die Intensität des von der lichtemittierenden Diode 63 emittierten Lichtes wird auf der Grundlage der Leitung des Transistors 624 gesteuert, so dass die Menge des angesaugten Staubes visuell angezeigt wird.The difference voltage between the emitter voltage of the phototransistor 52 and the standard voltage having the predetermined voltage value (which is determined based on the resistor 641 and the diode 642) is amplified by the first, second and third operational amplifiers 621, 622 and 623 to control the conduction of the transistor 624. The intensity of the light emitted by the light emitting diode 63 is controlled based on the conduction of the transistor 624 so that the amount of dust sucked is visually displayed.
Wenn Verschmutzung an den Fensterteilen 54 anhaftet, wird die Menge des von dem Fototransistor 52 empfangenen Lichtes verringert, so dass der Kollektorstrom des Fototransistors 52 entsprechend verringert wird und die Emitterspannung des Fototransistors 52 abgesenkt wird. Da die Emitterspannung des Fototransistors 52 durch den Komparator 643 mit der Standardspannung mit dem vorbestimmten Spannungswert verglichen wird, wird das Ausgangssignal von dem Komparator 643 erhöht, und der Kollektorstrom des Transistors 644 wird erhöht. Somit wird die Intensität des von der lichtemittierenden Diode 51 emittierten Lichtes erhöht. Als Resultat wird die Abnahme der von dem Fototransistor 52 empfangenen Lichtmenge aufgrund der Verschmutzung der Fensterteile 54 durch die Zunahme in der emittierten Lichtintensität der lichtemittierenden Diode 51 kompensiert, so dass die Menge des angesaugten Staubes genau und visuell unabhängig von dem Anhaften von Verschmutzung an den Fensterteilen 54 angezeigt wird.When dirt adheres to the window parts 54, the amount of light received by the phototransistor 52 is reduced, so that the collector current of the phototransistor 52 is reduced accordingly and the emitter voltage of the phototransistor 52 is lowered. Since the emitter voltage of the phototransistor 52 is compared with the Standard voltage is compared with the predetermined voltage value, the output from the comparator 643 is increased, and the collector current of the transistor 644 is increased. Thus, the intensity of the light emitted from the light emitting diode 51 is increased. As a result, the decrease in the amount of light received by the phototransistor 52 due to the contamination of the window parts 54 is compensated by the increase in the emitted light intensity of the light emitting diode 51, so that the amount of dust sucked is accurately and visually displayed regardless of the adhesion of contamination to the window parts 54.
Wenn natürlich die Menge von Verschmutzung, die an den Fensterteilen 54 anhaftet, vergrößert wird, wird das Ausgangssignal des Komparators 643 entsprechend erhöht, so dass die Abnahme der von dem Fototransistor 52 empfangenen Lichtmenge der Verschmutzung der Fensterteile 54 sicher durch eine Zunahme der von der lichtemittierenden Diode 51 emittierten Intensität kompensiert wird.Of course, if the amount of dirt adhering to the window parts 54 is increased, the output of the comparator 643 is increased accordingly, so that the decrease in the amount of light received by the phototransistor 52 from the dirt on the window parts 54 is surely compensated by an increase in the intensity emitted by the light emitting diode 51.
Der Schalttransistor 653 ist in einem AUS-Zustand bis der Kollektorstrom des Transistors 644 einen vorbestimmten Stromwert erreicht, der zuvor bestimmt ist. Wenn das Verschmutzen der Fensterteile 54 so stark zunimmt, dass der Kollektorstrom des Transistors 644 auf den vorbestimmten Stromwert ansteigt, schaltet der Schalttransistor 653 in einen EIN-Zustand, so dass der Kathodenanschluss der lichtemittierenden Diode 63 mit Masse verbunden wird (d. h. mit dem negativen Spannungsanschluss des Kondensators 616) durch den Widerstand 654 und den Schalttransistor 653. Wenn diese auftritt, strahlt die lichtemittierende Diode 63 ein Licht unabhängig von dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Stauberfassungssignales (d. h. unabhängig von dem Ausgangssignal von dem dritten Operationsverstärker 622 oder dem Kollektorstrom des Transistors 624) von dem Signalverarbeitungsabschnitt 662.The switching transistor 653 is in an OFF state until the collector current of the transistor 644 reaches a predetermined current value which is previously determined. When the fouling of the window parts 54 increases so much that the collector current of the transistor 644 increases to the predetermined current value, the switching transistor 653 switches to an ON state so that the cathode terminal of the light emitting diode 63 is connected to ground (i.e., to the negative voltage terminal of the capacitor 616) through the resistor 654 and the switching transistor 653. When this occurs, the light emitting diode 63 emits a light regardless of the presence or absence of a dust detection signal (ie, independent of the output signal from the third operational amplifier 622 or the collector current of the transistor 624) from the signal processing section 662.
Somit wird der Staubsaugerbenutzer informiert, dass die Verschmutzung der Fensterteile 54 so stark angestiegen ist, dass eine Korrektur (d. h. eine Zunahme) der von der lichtemittierenden Diode 51 emittierten Lichtintensität durch den Empfindlichkeitskorrekturabschnitt 64 seinen Grenzwert erreicht. In diesem Zustand sind die Fensterteile 54 zu reinigen. Natürlich informiert die konstante Aktivierung der lichtemittierenden Diode 63 auch den Staubsaugerbenutzer, dass die Zuverlässigkeit der Anzeige der Menge des angesaugten Staubes nicht hoch ist. Selbst wenn jedoch die lichtemittierende Diode 63 konstant aktiviert wird, wenn Staub durch den Schlauch zwei angesaugt wird, leitet der Transistor 624 entsprechend der Menge des angesaugten Staubes, so dass die Lichtintensität des von der lichtemittierenden Diode 63 emittierten Lichtes zunimmt, so dass der Staubsaugerbenutzer immer noch dadurch visuell informiert wird, dass Staub durch den Staubsauger angesaugt wird.Thus, the vacuum cleaner user is informed that the contamination of the window parts 54 has increased so much that a correction (i.e., an increase) of the light intensity emitted from the light-emitting diode 51 by the sensitivity correction section 64 reaches its limit. In this state, the window parts 54 are to be cleaned. Of course, the constant activation of the light-emitting diode 63 also informs the vacuum cleaner user that the reliability of the indication of the amount of dust sucked is not high. However, even if the light-emitting diode 63 is constantly activated when dust is sucked in through the hose two, the transistor 624 conducts according to the amount of dust sucked in so that the light intensity of the light emitted from the light-emitting diode 63 increases, so that the vacuum cleaner user is still visually informed that dust is being sucked in by the vacuum cleaner.
Weiter ist es möglich, einen gewöhnlichen Transistor anstelle des Schalttransistors 653 zu verwenden. In diesem Fall wird die Intensität des von der lichtemittierenden Diode 63 emittierten Lichtes allmählich erhöht folgend einer Zunahme der Verschmutzung der Fensterteile 54, so dass der Staubsaugerbenutzer visuell über den Grad der Verschmutzung der Fensterteile 54 informiert wird. Bei dieser anderen Ausführungsform strahlt jedoch die lichtemittierende Diode 63 Licht nicht nur in Abhängigkeit von der Menge des angesaugten Staubes sondern auch auf der Grundlage der Verschmutzung der Fensterteile 54. Wenn daher eine Reinigungstätigkeit ausgeführt ist, ist es für den Staubsaugerbenutzer unmöglich zu bestimmen, ob die Intensität des von der lichtemittierenden Diode 63 emittierten Lichtes von der Menge des angesaugten Staubes oder von der Verschmutzung der Fensterteile 54 abhängt, oder welcher Anteil der Lichtintensität den beiden zuzuordnen ist. Wenn z. B. eine Reinigungstätigkeit nicht durchgeführt wird, wird jedoch kein Staub überhaupt angesaugt, so dass der Grad der Verschmutzung der Fensterteile 54 bestimmt werden kann auf der Grundlage der Intensität des von der lichtemittierenden Diode 63 emittierten Lichtes.Further, it is possible to use an ordinary transistor instead of the switching transistor 653. In this case, the intensity of the light emitted by the light emitting diode 63 is gradually increased following an increase in the contamination of the window parts 54, so that the vacuum cleaner user is visually informed of the degree of contamination of the window parts 54. In this other embodiment, however, the light emitting diode 63 emits light not only depending on the amount of dust sucked in but also on the basis of the contamination of the window parts 54. Therefore, when a cleaning operation is being carried out, it is impossible for the vacuum cleaner user to determine whether the intensity of the light emitted by the light emitting diode 63 depends on the amount of dust sucked in or on the contamination of the window parts 54, or what proportion of the light intensity is attributable to the two. However, when a cleaning operation is not being carried out, for example, no dust is sucked in at all, so that the degree of contamination of the window parts 54 can be determined on the basis of the intensity of the light emitted by the light emitting diode 63.
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