JP2007222199A - ふとん最適掃除時間設定アルゴリズムおよびこれを実行する制御手段を備えた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】ふとんを掃除するのに最適な時間を導き出せるアルゴリズムと、これを実行する制御手段を備えた電気掃除機を提供すること。
【解決手段】ふとんの種類を入力してそれを記録する情報設定手段３４を備え、情報設定手段３４が記録した情報に基づいてふとん内部の汚れの溜まり具合を予測し、前記汚れの溜まり具合とふとんの種類による汚れの取れ易さにより、ふとんの最適掃除時間を導き出すことで、ふとん表面に加えて、ふとん内部に潜んだダニなどの塵埃も考慮した、ふとんの最適掃除時間を求めることができ、ふとんに関してより清潔な掃除を行うことが可能になるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ふとんを掃除するのに最適な掃除時間を導き出すふとん最適掃除時間設定アルゴリズムと、これを実行する制御手段を備えた電気掃除機に関するものである。

従来のふとんの掃除方法としては、電気掃除機を用いてふとんがきれいになるまで掃除する方法がある。この種の電気掃除機は、吸引した塵埃を検知する塵埃検知手段を有し、塵埃検知手段が塵埃を検知するとファンモーターの入力を上げるのと同時に、報知手段によって報知することで、使用者が被掃除面の塵埃の溜まり具合を知ることができ、被掃除面がきれいになったかどうかを知ることができる（例えば、特許文献１参照）。
特許第２０５８６７６号公報

近年、アレルギー患者が非常に増加し、アレルギーの要因であるダニやダニの糞などの除去に対する関心が高まっている。特にふとんについては就寝時に長時間密着するため、アレルギー症状が発生し易いといった報告もある。

アレルギー要因の一例としてダニやダニの糞があり、そのダニが生息し易い箇所として、ふとんの他にじゅうたん等があり、ふとんと同様に人間の皮脂などを餌として生息するが、ふとんはじゅうたん等とは異なり人の肌が長時間密着するため、その人間の皮脂などの汚れが汗と共にふとんの繊維にこびりついてしまう。この場合、ふとんカバーについてはそのまま洗濯して汚れを落とすことが可能であるが、ふとんについては洗濯できないものが多く、そういうときには電気掃除機で掃除して汚れを取ることが多い。しかし、ふとん内部にも皮脂などを餌としてダニが繁殖している場合があり、ふとん内部のダニ等の塵埃については、電気掃除機では中々取れないという問題がある。

例えば電気掃除機などでふとんを掃除したときの、ふとん表面の塵埃量と、ふとん内部に留まっている塵埃量の変化を図７に示す。掃除１回目については、開始直後にふとん表面にある塵やダニなどが多く吸引されてふとん表面の塵埃量は急激に減少し、掃除時間がＴ１の時点でほぼゼロになる。しかし、このときでもふとん内部の奥深くにある塵埃は中々取れず、またダニがふとん内部の綿にしがみついていたりすることもあるので、長時間掃除を行っても吸引できない塵埃がふとん内部にどうしても残ってしまう。したがって、次の掃除を行うまでの期間、ふとんを使用した人の角質がふとんに残ったり、その他塵や埃の要因の他に、ふとん内部に潜んで前回の掃除では取れなかったダニが活動して、ふとんの表面にこびりついた皮脂を餌として増殖することによっても、ふとん表面と内部の塵埃量がそれぞれ増加する。

この内、ふとん表面の塵埃については、掃除によってすぐに除去でき、例えば図７のＴ２やＴ３の時点でほぼゼロになるが、ふとん内部の塵埃は前記の通り中々取れずに残ってしまう。このような掃除を繰り返すと、ふとん表面は綺麗だが、ふとん内部には塵埃が溜まっているという現象が起こってしまう。したがって、ふとん内部に留まっている塵埃を除去するためには、図７に示す「掃除４回目」のように（掃除によるふとん内部の塵埃の減少量）＞（掃除をしない期間のふとん内部の塵埃の増加量）となるような掃除を長期間にわたって行い、ふとん内部に留まっている塵埃を徐々に減少させる必要がある。

これらの塵埃を効率よく除去するためには、例えば上記特許文献１のような電気掃除機を用いて吸引した塵埃を検知するセンサーを用いて最適な掃除を行うものが考えられるが、そのふとん内部に潜んだダニなどの塵埃については考慮されておらず、ふとん表面の塵埃は良く取れるが、ふとん内部の塵埃については掃除が不十分となる場合があった。

上記従来の課題を解決するために本発明は、ふとんの種類を入力してそれを記録する情報設定手段を備え、前記情報設定手段が記録した情報に基づいてふとん内部の汚れの溜まり具合を予測し、前記汚れの溜まり具合とふとんの種類による汚れの取れやすさにより、ふとんの最適掃除時間を導き出すので、ふとん表面に加えて、ふとん内部に潜んだダニなどの塵埃も考慮した、ふとんの最適掃除時間を得ることができる。

本発明によれば、ふとん表面に加えて、ふとん内部に潜んだダニなどの塵埃も考慮した、ふとんの最適掃除時間を求めることができ、ふとんに関してより清潔な掃除を行うことが可能になるものである。

第１の発明は、ふとんの種類を入力してそれを記録する情報設定手段を備え、前記情報設定手段が記録した情報に基づいてふとん内部の汚れの溜まり具合を予測し、前記汚れの溜まり具合とふとんの種類による汚れの取れ易さにより、ふとんの最適掃除時間を導き出すので、ふとん表面に加えて、ふとん内部に潜んだダニなどの塵埃も考慮したふとんの最適掃除時間を得ることができ、ふとんに関してより清潔になるような掃除を行うことが可能になる。

第２の発明は、前回ふとん掃除を行ったときからの経過時間を計測する掃除間隔計時手段を備え、前記掃除間隔計時手段が計測する時間が長いほど、ふとんの最適掃除時間も長くなるように補正するので、ダニなどの活動によって日々増加するふとん内部の塵埃量に合わせて、最適掃除時間を補正でき、より最適なふとんの掃除時間を導き出すことができる。

第３の発明は、ふとん最適掃除時間設定アルゴリズムを実行する制御手段を備えた電気掃除機としたので、電気掃除機の使用性を向上させることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるふとん掃除時間設定アルゴリズムおよびそれを備えた電気掃除機のブロック図である。図１において、１０はファンモーター（電動送風機）１１の入力を制御する制御手段、３２は前回掃除を終えた時点からの時間を計時する掃除間隔計時手段、３４はふとんの情報（例えば掛布団／敷布団、ふとんの大きさ、中綿の種類など）を設定する情報設定手段であり、ふとん最適掃除時間設定アルゴリズム３０は、これら掃除間隔計時手段３２、情報設定手段３４の情報からふとんの最適掃除時間を導き出し、制御手段１０が制御するファンモーター１１の動作時間を決定したり、掃除時間表示手段３５で使用者にその最適掃除時間を伝達したりする。

図２は本発明の実施の形態１におけるふとん掃除時間設定アルゴリズムおよびそれを備えた電気掃除機の概観図である。本体１は、ホース２を連結し、このホース２に延長管４を介して吸込具５を連結しており、ホース２の先端の手元ハンドル３には手元操作部６を設けている。本体１の天面部には情報設定手段３４と掃除時間表示手段３５が含まれる表示パネル４０が設置されている。

図３は本発明の実施の形態１における表示パネル４０の正面図である。４４はふとん掃除を開始／一時停止するときに押すスタート／一時停止スイッチ、４５はふとん掃除を停止する停止スイッチ、４６は情報設定手段の一部でふとんの情報を設定するための３つのスイッチから成る設定スイッチ、４７は掃除間隔計時手段３２、情報設定手段３４が記録している情報を消去するためのデータ消去スイッチ、４９は設定スイッチ４６で設定した情報を表示するふとん情報設定／表示部、掃除時間表示手段３５はふとん最適掃除時間設定アルゴリズム３０によって導き出された最適掃除時間を表示する掃除時間表示手段である。

図４（ａ）〜（ｅ）はふとん最適掃除時間設定アルゴリズム３０が最適な掃除時間を算出するための相関表である。図４（ａ）は情報設定手段３４が記録しているふとんの種類を基にふとん内部の塵埃量のレベル（本実施の形態ではレベルは１〜１０までで、１０が一番塵埃量が多いとする）を推定する相関表である。本実施の形態では、内部の塵埃量のレベルを求めるためのふとんの種類として、ふとんが敷布団または掛布団のどちらかと、ふとんの中綿の種類を用いている。これは図５に示すように、敷布団と掛布団では肌が密着しやすい敷布団の方が、また、中綿が羊毛や羽毛の方が綿等の他の中綿に比べて塵埃量のレベルがより高く、掃除による塵埃の取れ方はより悪くなるので、これらの因子を用いている。

次に、この塵埃量レベルを基に図４（ｂ）〜（ｄ）を用いてふとんの標準の掃除時間Ａを設定する。（ｂ）については、ふとん内部の塵埃量のレベルから標準掃除時間Ａを導き出すための相関表であり、（ａ）で求めた塵埃量のレベルを基にふとんの標準掃除時間Ａを求める。（ｃ）については、掃除するふとんの種類によって標準掃除時間Ａを補正するための補正値αを求める相関表である。これは、ふとん内部の塵埃の取れやすさを基に標準掃除時間Ａを補正するものであり、標準掃除時間Ａに対して、掃除時間がＡ×αになるような補正を行う。表の値については、敷布団は体の重みで中綿の密度が高いので、吸引風が通りにくく、ふとん内部の塵埃が取れづらいので値が他のふとんよりも高くなっている。

また、（ｄ）はふとんの大きさに合わせて掃除時間を補正するための補正値βを求めるための相関表であり、αと同様に標準掃除時間Ａに対して、掃除時間がＡ×β、αと併せると掃除時間がＡ×α×βになるような補正を行う。この補正値βについては、ふとん内部が同じ汚れ具合の場合、その最適掃除時間はふとんの面積に比例するので、補正値βもふとんの面積の比で求めている。

以上でふとんの最適掃除時間Ａ×α×βが求められるが、その精度を向上させるために、経過時間の補正を行う。経過時間の補正については、掃除を終えてから時間が経過するとふとん表面と内部の塵埃量が増加するのに対応した最適掃除時間の補正を行う。時間経過によってふとん表面と内部の塵埃量が増加する要因としては、通常掃除機で掃除するような床面と同様の（１）「ふとんを使用した人の角質やその他塵埃の要因による塵埃量の増加」があるが、従来の実施の形態でも延べたように、ふとんの特性である、（２）「ふとん内部に残ったダニの活動によるダニやその死骸、糞などによる塵埃量の増加」という要因がある。（１）については、前回ふとん掃除を行ったときからの経過時間のみ関係し、ふとん内部の塵埃量には関係しないが、（２）についてはふとん内部の塵埃量が多いほどダニの活動が活発になり、塵埃の増加量は多くなるという特性がある。したがって、標準掃除時間Ａに対して前記（１）の補正として図４（ｅ）の「Ｂ」を加数とし、（２）の補正については、標準掃除時間Ａはふとん内部の塵埃量の目安でもあるので、図４（ｅ）の「Ｃ」をこの標準掃除時間Ａの係数として標準掃除時間Ａを補正し、（Ａ×Ｃ＋Ｂ）×α×βをふとんの最適掃除時間として設定する。

以上のように構成されたふとん掃除方法伝達装置およびそれを備えた電気掃除機についてその動作を説明する。

じゅうたんやフローリングなどのふとん以外の場所を掃除するときには、手元操作部６を操作し、その操作に応じた入力で制御手段１０はファンモーター１１を駆動させて掃除を行う。

ふとんを掃除するときには、表示パネル４０のスイッチ類を使用してふとん掃除を行う。初めてふとん掃除を行うときは、設定スイッチ４６を操作してふとんの情報として使用期間を入力する。この入力された情報は情報設定手段３４が記憶し、その情報を基にふとん最適掃除時間設定アルゴリズム３０は最適掃除時間を算出して掃除時間表示部３５に表示する。

そして使用者がスタート／一時停止スイッチ４４を押すと、制御手段１０は掃除時間表示部３５に表示された時間だけファンモーター１１を動作させて掃除機を運転し、ふとん掃除を開始する。このとき、スタート／一時停止スイッチ４４を再度押すと制御手段１０はファンモーター１１への入力供給をいったん停止させ、ふとん掃除を中断する。そして再度スタート／一時停止スイッチ４４を再度押すとふとん掃除を再開することができる。また、停止スイッチ４５を押したときにはすぐにふとん掃除を終了する。最適掃除時間が経過した時に制御手段１０はファンモーター１１を停止して掃除を終了する。掃除間隔計時手段３２は掃除終了時の日時を記録しており、次の掃除のときまでの経過時間を計測する。

次に、ふとん掃除を行うときの具体例を図６を用いて説明する。

初めてふとん掃除を行うときは、設定スイッチ４６を操作してふとんの種類と使用期間を（例えばシングル敷布団、中綿はその他とする）を入力すると、ふとん最適掃除時間設定アルゴリズム３０は、前記方法で最適掃除時間を算出する。このときの最適掃除時間は、（８×１＋０）×１×１＝８分になる。この最適掃除時間は掃除時間表示部３５に表示して使用者に知らせることで使用性を向上させている。そして使用者がスタート／一時停止スイッチ４４を押すと、制御手段１０は８分だけファンモーター１１を動作させて掃除機を運転し、ふとん掃除を開始する。

ふとん掃除を開始すると、図６にあるように、ふとん表面の塵埃量はすぐに吸引されるため急激に減少するが、ふとん内部の塵埃量はなかなか吸引されないため徐々に減少する。ここで、最適掃除時間である８分はふとん内部の塵埃量の減少がほぼなくなったとき、すなわちこれ以上掃除しても効果が無いときになる時間になるような狙いに設定してある。

そして、８分が経過すると制御手段１０はファンモーター１１を停止して掃除を終了する（図６のＴ１）。この掃除で、ふとん表面の塵埃量はほぼゼロまで減少するが、ふとん内部の塵埃量は１回の掃除ではなかなか取れずにある程度は残ってしまう。

次の日に掃除を行うときは、前日から人が使用した分の塵埃量と、ふとん内部に潜むダニの活動による塵埃量によって、ふとん表面と内部の塵埃量は共に増加している（図６のＴ２）。ふとん最適掃除時間設定アルゴリズム３０は、これらの塵埃量の増加を考慮して最適掃除時間を算出する。このときの最適掃除時間は、（８×０．１＋０．１）×１×１＝０．９分＝５４秒になる。

掃除を行うときは、使用者は設定スイッチ４６は使用せずにスタート／一時停止スイッチ４４を押す。すると、最適掃除時間を掃除時間表示部３５に表示して掃除を開始する。そして、５４秒が経過すると前回と同様、制御手段１０はファンモーター１１を停止して掃除を終了する。

そして１週間後に掃除を行うときには、同様に最適掃除時間（ここでは（８×０．７＋０．７）×１×１＝６．３分＝６分１８秒）だけ掃除を行う。

その更に１週間後に掃除を行うときも同様、最適掃除時間（ここでは前回と同じ６．３分）だけ掃除を行う。

以上のように、ふとん最適掃除時間設定アルゴリズム３０は、前回ふとん掃除を行ったときからの経過時間が長いほど最適掃除時間を長くなるように補正を行うことで、ふとん表面に加えて、ふとん内部に潜んだダニなどの塵埃も考慮した最適な掃除時間で、ふとんの掃除を行うことができる。

また、本発明はふとん掃除だけではなく、ダニが奥に潜んで繁殖しやすいもの、例えば座布団や毛の長い毛布、マットレスなどについては、同様の制御を行うことで最適掃除時間を導き出して掃除を行うことができる。

以上のように、本発明にかかるふとん最適掃除時間設定アルゴリズムおよびこれを実行する制御手段を備えた電気掃除機は、ふとん特有の特性に合わせた、ふとんの最適掃除時間を導き出して、掃除を行うことが可能となり、ふとんに潜むダニ等のふとん内部に留まっている塵埃を効率的に除去できるため、就寝時にアレルギー症状を起こしやすい使用者の症状を緩和するのにも有効である。

本発明の実施の形態１における電気掃除機のブロック図 本発明の実施の形態１における電気掃除機の概観図 本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の表示パネルを示す図 （ａ）使用期間からふとん内部に留まっている塵埃量のレベルを推定するための相関グラフ（ｂ）ふとん内部の塵埃量のレベルから標準掃除時間Ａを導き出すための相関グラフ（ｃ）ふとんの種類からふとん内部の塵埃の取れ易さに関する補正値「α」を導き出すための相関グラフ（ｄ）ふとんの大きさからふとん掃除にかかる時間の補正値「β」を導き出すための相関グラフ（ｅ）前回掃除時からの経過時間から加数「Ｂ」と係数「Ｃ」を導き出すための相関グラフ 本発明の実施の形態１における、ふとんの種類によるふとん内部の塵埃量と、掃除による塵埃量の減少を示すグラフ 本発明の実施の形態１における、ふとんを掃除したときの、ふとん表面及びふとん内部の塵埃量のそれぞれの変化を示すグラフ 従来、ふとんを掃除したときの、ふとん表面及びふとん内部の塵埃量のそれぞれの変化を示すグラフ

符号の説明

１ 本体
２ ホース
３ 手元ハンドル
４ 延長管
５ 吸込具
６ 手元操作部
１０ 制御手段
１１ ファンモーター（電動送風機）
３０ ふとん最適掃除時間設定アルゴリズム
３２ 掃除間隔計時手段
３４ 情報設定手段
３５ 掃除時間表示手段
４０ 表示パネル
４４ スタート／一時停止スイッチ
４５ 停止スイッチ
４６ 設定スイッチ
４７ データ消去スイッチ
４９ ふとん情報設定／表示部
５０ 進捗状況表示部

Claims (3)

1. ふとんの種類を入力してそれを記録する情報設定手段を備え、前記情報設定手段が記録した情報に基づいてふとん内部の汚れの溜まり具合を予測し、前記汚れの溜まり具合とふとんの種類による汚れの取れ易さにより、ふとんの最適掃除時間を導き出す、ふとん最適掃除時間設定アルゴリズム。
2. 前回ふとん掃除を行ったときからの経過時間を計測する掃除間隔計時手段を備え、前記掃除間隔計時手段が計測する時間が長いほど、ふとんの最適掃除時間も長くなるように補正する、ふとん最適掃除時間設定アルゴリズム。
3. 請求項１または２に記載のふとん最適掃除時間設定アルゴリズムを実行する制御手段を備えた電気掃除機。

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