專利名稱：檢測吸塵器的前后運動的方法以及相應的吸塵器的制作方法
技術領域：
本發明首先涉及一種用于檢測吸塵器、尤其是家用吸塵器的具有電機驅動的刷子的附件的前后運動的方法。
背景技術：
存在著檢測吸塵器的運動方向、尤其是檢測與該吸塵器連接的具有電機驅動的刷子的附加設備的運動方向的需要，從而從所確定的推進方向或牽引方向推導出用于影響吸塵器或具有刷子的附加設備的措施。對此公知，為吸塵器或具有電機驅動的刷子的附加器件設置拖動桿，該拖動桿設置在設備底部。通過與待清潔的地板、尤其是地毯之間的摩擦，拖動桿相應地偏轉，其偏轉位置由撥動式開關等電檢測。
發明內容
根據上面描述的現有技術，本發明要解決的技術問題在于簡化現有技術中的方法。
該技術問題首先和主要通過權利要求1的內容解決，其中，測量用于驅動刷子的電機電流，并為了識別前后運動而與參考電機電流相比較。按照本發明的結構給出一種上述類型的、基本上得到了簡化的方法。該方法不需要傳感器或其他可能容易受到干擾的部件。為了識別運動，將反正要通過電動機一直驅動的刷子用于確定運動方向。按照通常的方式圍繞橫向于運動方向延伸的旋轉軸驅動吸塵器的刷子或與吸塵器連接的附加設備的刷子。刷子的驅動方向通常選擇沿吸塵器的向前推進方向，從而機械吸入的臟物關于該設備通常的向前推進運動被向后朝在那里設置的真空負荷的吸嘴方向拋擲。由此產生這樣的事實刷子在設備的前進運動中的耗電小于在該設備的后退運動中的耗電，其中刷子的旋轉運動與設備的運動方向相反地作用。旋轉的刷子在此與設備的反向運動關聯地發揮阻力的作用，這通過升高的耗電反映出來。將所測得的電流大小與參考電機電流進行比較。如果所測得的電機電流小于參考電機電流，則電機驅動的刷子的上述旋轉運動是設備的前進運動。如果所測得的電機電流大于參考電機電流，則該運動是后退運動。吸塵器或與該吸塵器連接的、具有電機驅動的刷子的附加設備的靜止狀態也可以借助本發明的方法來檢測。在該狀態中所測得的電機電流近似等于參考電機電流。
下面參照權利要求1的內容解釋其他權利要求的內容，其他權利要求還能以獨立表述形式存在。
從而所述參考電機電流是對連續的測量進行平均后的電機電流。對應地，參考電機電流與主導條件相匹配，該條件例如是影響刷子阻力的地毯厚度。另外，還可以存儲一個確定的參考電機電流值。在一項優選的擴展設計中，借助低通濾波器確定所測量的電機電流，其中低通濾波器的時間常數比附件的典型前后運動時間大，例如1至5秒，優選大約是3秒。另外優選借助分流電阻確定電機電流。在該分流電阻上有一個與電機電流成正比的電壓降。
本發明還涉及具有電機驅動的刷子的吸塵器，尤其是家用吸塵器。
在上述類型的吸塵器中，存在區分具有電機驅動的刷子的吸塵器或與該吸塵器連接的附加設備的前進運動和后退運動，從而必要時根據所確定的運動方向推導出例如用于調整刷子電機或鼓風電機的措施。為此公知一些機械的解決方案，其中例如在設備底部設置拖動桿，該拖動桿同步地通過被掃過的地毯而擺動到這個或那個位置，該偏轉位置例如由撥動式開關等電檢測。
相對于上述現有技術，本發明的技術問題在于進一步改善上述類型的吸塵器。
該技術問題首先和基本上通過權利要求5的內容解決，在此與一測量所述驅動刷子的電動機的電機電流的測量裝置相適應，其中設置比較器，其將測得的電機電流與參考電機電流相比較。根據該結構提出一種吸塵器，其具有用于簡單地檢測所述設備的前后運動的裝置。測量裝置檢測反正要在設備運行期間產生的電機電流，并將該電機電流與參考電機電流比較。在被驅動的刷子通常沿該設備的前進方向旋轉運動時，所檢測的比參考電機電流小的電機電流對應于吸塵器或附加設備的前進運動，因為旋轉的刷子不是作為阻力而是甚至于支持運動地作用在該方向上。相反，如果所檢測的電機電流大于參考電機電流，則可以從中總結出該設備的后退運動。在此與設備運動方向相反地旋轉的刷子相應地起阻力的作用，這會導致耗電增加。此外甚至可以借助所建議的測量裝置識別該設備或吸塵器的靜止狀態。當檢測的電機電流近似等于參考電機電流時就是這種情況。
下面參照權利要求5的內容解釋其他權利要求的內容，其他權利要求還能以其獨立表述形式存在。
在電機電流-測量裝置中優選設置分流電阻，在該分流電阻上存在一個與電機電流成正比的電壓降。參考電機電流可以作為比較值存儲在測量裝置中。優選為了提供參考電機電流而設置具有低通濾波器的平均電路。相應地，將與所檢測的電機電流比較的參考電機電流與在清掃處理過程中占主導地位的情況如地毯高度相匹配。低通濾波器的時間常數比吸塵器或附加設備的典型前后運行時間大，尤其是在1至5秒之間，優選3秒。
下面借助只示出兩個實施例的附圖詳細解釋本發明。
圖1以透視圖示出具有帶有未詳細示出的電機驅動的刷子的附加設備的手柄式家用吸塵器；圖2以部分剖開表示的簡略側視圖示出在前進運動的清潔運行期間的附加設備；圖3示出對應于圖2的示意圖，但是附加設備在作后退運動；圖4示出電機電流消耗圖的理想化情況；圖5示出以模擬電路建立的測量裝置；圖6示出在第二實施例中數字形成的測量裝置。
具體實施例方式
圖1示出手柄式家用吸塵器形式的吸塵器1，在其上通電且按流動技術地連接一附加設備2。該附加設備2具有一圓筒形的刷子3，該刷子的旋轉軸線x平行于附加設備2的端面邊緣，并因此橫向于通常的運動方向r，該通常的運動方向相當于設備2的前進運動。
圓筒形刷子3具有沿徑向豎立的刷毛束4，刷毛束從下側伸出設備底部5，用以對待清掃的地毯6進行機械地清刷處理。
刷子3是電機驅動的。所涉及的電動機7在圖2和圖3中僅示意性示出。力傳遞是通過未詳細示出的皮帶傳動8進行的。
電動機7通過皮帶傳動8使刷子3圍繞軸線x以旋轉方向d進行旋轉運動，該旋轉方向選擇為在附加設備2通常沿行駛方向r的前進運動過程中達到起支持作用的推進作用。從圖2可以看出，這樣選擇刷子3的旋轉方向，即，使得通過與地毯6的摩擦而達到在行駛方向r上的運動分量。關于該示意圖，刷子3的旋轉方向選擇為逆時針方向。
通過旋轉的刷子3從地毯6上吸入的灰塵或臟物通常通過被刷子3穿過的吸嘴9并通過未詳細示出的吸入通道運走。
在如圖3所示的后退運動中，附加設備2或吸塵器1與通常的行駛方向r相反沿后退方向r′運動，而刷子3繼續沿旋轉方向d運行。刷子與地毯6配合作用地與后退運動方向r′相反地起作用，由此提高了刷子3上的電阻，該阻力的增大同時提高了對應的電機電流。
該電機電流用于檢測附加設備2的前后運動。為此設有測量裝置，如借助圖5的第一實施例示出的，該測量裝置測量驅動刷子3的電動機7的電機電流，并將確定的電機電流值與參考電機電流值相比較。
參考電機電流IR-M是從持續進行的測量中平均出來的電機電流，其中為了提供參考電機電流IR-M而配備具有低通濾波器11的平均電路。低通濾波器11的時間常數設置為比附加設備2的典型前后運行時間大，例如是3秒。在該時間內通常附加設備2至少在前進運動方向r上移動一次而且在后退運動方向r′上運動一次。由此得到的平均值IR-M與當時的情況實時匹配，例如與刷子3的毛刷4和地毯6之間形成的摩擦阻力匹配，而該摩擦阻力又取決于地毯厚度。
相關的電機電流IM借助分流電阻12來獲得，該分流電阻上存在與電機電流成正比的電壓降。
借助比較器13將瞬時電機電流IM與平均電機電流IR-M相比較。如果瞬時電機電流IM小于平均電機電流IR-M，則由此推斷出附加設備2在通常的前進運動方向r上的運動。相反，如果瞬時電機電流IM大于平均電機電流IR-M，可以推斷出附加設備2在后退運動方向r′上的移動。即使附加設備2的靜止狀態也可以借助測量裝置10檢測，因為在此時瞬時電流IM近似地等于平均電機電流IR-M。
在圖6中示出另一種電路設置。在此，在借助模擬數字轉換器15對電流信號進行數字化之后，借助微處理器14數字地進行信號處理。
所獲得的運動方向信號可用于調整吸塵器中的刷子電機7和/或鼓風電機和/或用于控制處于限定附加設備2的吸嘴9邊界的區域中的吸入空氣開口。以電/電子方式不需要易磨損的機械或光學/聲學傳感器元件等等來檢測運動。
所有公開的特征(本身)都是本發明的重要內容。與此相關地，所屬/所附的優先權材料(在先申請的副本)的公開內容也囊括在本申請的公開范圍內，為此目的，該材料的特征也收入到本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種用于檢測吸塵器(1)、尤其是家用吸塵器的具有電機驅動的刷子(3)的附件(2)的前后運動的方法，其特征在于，測量用于驅動刷子(3)的電機電流(IM)，并為了識別前后運動而將該測得的電機電流(IM)與參考電機電流(IR-M)相比較。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述參考電機電流(IR-M)是從連續的測量中平均得出的電機電流。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助低通濾波器(11)確定所測量的電機電流，其中低通濾波器(11)的時間常數比所述附件(2)的典型前后運動時間大。
4.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，借助分流電阻(12)確定電機電流(IM)。
5.一種具有電機驅動的刷子(3)的吸塵器，尤其是家用吸塵器，其特征在于具有測量驅動刷子(3)的電動機的電機電流(IM)的測量裝置(10)，其中設置比較器，其將測得的電機電流(IM)與參考電機電流(IR-M)相比較。
6.根據權利要求5所述的吸塵器，其特征在于，在電機電流測量裝置(10)中設置分流電阻(12)。
7.根據權利要求5或6所述的吸塵器，其特征在于，為了提供參考電機電流(IR-M)而設置具有低通濾波器(11)的平均電路。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的吸塵器，其特征在于，所述低通濾波器(11)的時間常數比吸塵器(1)的典型前后運行時間大。
全文摘要
本發明涉及一種用于檢測吸塵器(1)、尤其是家用吸塵器的具有電機驅動的刷子(3)的附件(2)的前后運動的方法，以及一種具有電機驅動的刷子(3)的吸塵器，尤其是家用吸塵器。為了簡化上述類型的方法和進一步改善上述類型的吸塵器，建議對方法而言測量用于驅動刷子(3)的電機電流(I
文檔編號A47L5/30GK101083932SQ200580043959
公開日2007年12月5日 申請日期2005年12月16日 優先權日2004年12月24日
發明者馬丁·菲澤勒, 卡斯坦·佐特克 申請人:沃維克股份有限公司