DE69008229T2

DE69008229T2 - Waschmaschine mit Vorrichtung zum Messen des Zustands der Lauge.

Info

Publication number: DE69008229T2
Application number: DE69008229T
Authority: DE
Inventors: Hisayuki Imahashi; Mitsuyuki Kiuchi; Shoichi Matsui
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2010-01-27
Also published as: CA2008612C; AU623046B2; CA2008612A1; AU4874890A; US5083447A; KR930007703B1; AU608185B2; AU6817890A; DE69008229D1; EP0393311A1; KR900011929A; EP0393311B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Waschmaschine oder Wäschereimaschine, die mit einem optischen Sensor zum Feststellen der Lichtdurchlässigkeit einer Waschmittellösung oder von Spülwasser in einem Waschmaschinenbehälter ausgerüstet ist.
Eine Waschmaschine der oben genannten Art, nämlich eine Waschmaschine, die mit einem optischen Sensor zum Feststellen der Lichtdurchlässigkeit einer Waschmittellösung, d. h., wie weit das Licht die Waschmittellösung durchdringen kann, ausgerüstet ist, ist in der US-A-4,222,250 offenbart. Insbesondere ist die in der US-A-4,222,250 offenbarte Waschmaschine mit einem optischen Sensor versehen, der aus in einem Waschmaschinenbehälter einander gegenüberliegenden Lichtausstrahlenden und lichtempfangenden Elementen besteht, so daß die Lichtdurchlässigkeit der Waschmittellösung in dem Waschmaschinenbehälter durch eine Ausgangsgröße des lichtempfangenden Elementes festgestellt wird. Eine Steuerschaltung, für die eine Ausgangsgröße des optischen Sensors erzeugt wird, gewinnt Daten die den Grad der Verschmutzung der Wäsche auf der Grundlage des Zeitraumes zeigen, der vom Beginn des Waschens bis zum Absinken der von dem optischen Sensor festgestellten Lichtdurchlässigkeit auf einen vorbestimmten Wert (20 % der Lichtdurch-lässigkeit von Klarwasser) vergangen ist, wobei die Waschmaschine aufgrund der auf diesen Verschmutzungswerten der Steuerschaltung beruhenden Steuerung betätigt wird.
Inzwischen wurde eine in der JP-A-61-159999 offenbarte Waschmaschine erfunden, die die Tatsache berücksichtigt, daß die durch den optischen Sensor festgestellte Lichtdurchlässigkeit nach dem Beginn des Waschens allmählich zunimmt und danach allmählich abnimmt. Ein Zeitpunkt an der Grenze zwischen der Zunahme und der Abnahme der Lichtdurchlässigkeit wird als ein Anfangswert der Meßwerte eingesetzt. Bei dieser Waschmaschine wird die Art des verwendeten Waschmittels und dergleichen auf der Grundlage sowohl der Zeit, die verbraucht wird, bevor die Lichtdurchlässigkeit die Grenze nach dem Beginn des Waschens erreicht, als auch der Anderungsbreite der Lichtdurchlässigkeit ermittelt.
Wenn die lichtausstrahlende Oberfläche des lichtausstrahlenden Elementes oder die lichtempfangende Oberfläche des lichtempfangenden Elementes fleckig ist, verringert sich jedoch bei der in der US-A-4,222,250 offenbarten Waschmaschine die von dem lichtausstrahlenden Element zu dem lichtempfangenden Element gelangende Lichtmenge, wodurch ein Ausgangswert des lichtempfangenden Elementes vermindert wird. Demzufolge führt die durch den optischen Sensor angezeigte Lichtdurchlässigkeit zu einem niedrigeren Wert als der aktuelle des Waschmittels in den Waschmaschinenbehälter. Infolgedessen wird die Zeit kürzer, bevor die durch den optischen Sensor angezeigte Lichtdurchlässigkeit den vorbestimmten Wert nach dem Beginn des Waschens erreicht im Vergleich zu nicht verschmutzten Elementen. Deshalb wird der Verschmutzungsgrad fehlerhaft ermittelt. Insbesondere wenn die Waschmaschine mit der Wäsche- und Waschmittelzugabe in den Waschmittelbehälter benutzt wird, kann nicht vermieden werden, daß an den in dem Waschmaschinenbehälter vorgesehenen lichtausstrahlenden und lichtempfangenden Elementen Schmutz anhaftet. Außerdem vergrößert sich das Anhaften des Schmutzes natürlich im Verhältnis zur Benutzungsdauer der Waschmaschine. im Ergebnis dessen wird die Meßgenauigkeit des optischen Sensors mit der Zeit verschlechtert. Demzufolge kann dem optischen Sensor nicht für einen langfristigen Einsatz zur Ermittlung der Wäscheverschmutzung vertraut werden.
Inzwischen wird die Änderung der Lichtdurchlässigkeit der Waschmittellösung in dem Waschmaschinenbehälter stark durch die Art des verwendeten Waschmittels beeinflußt. Flüssiges Waschmittel ändert seine Lichtdurchlässigkeit im Vergleich mit pulverförmigem Waschmittel nur wenig und die Lichtdurchlässigkeit von flüssigem Waschmittel kann nicht bis auf 20 % des Klarwassers reduziert werden. In solch einem Fall ist die in der US-A-4,222,250 offenbarte Waschmaschine nicht in der Lage, den Waschvorgang in einer der Art des verwendeten Waschmittels entsprechenden Art und Weise zu steuern.
Andererseits ist die in der JP-A-61-159999 offenbarte Waschmaschine ausgebildet, um die Art des verwendeten Reinigungsmittels festzustellen. Entsprechend der in der Maschine angewandten Meßmethode kann die Waschmittelart jedoch nur bestimmt werden, wenn das Waschmittel dem Behälter zugeführt wird, bevor das Wasser beim Waschbeginn einströmt. Mit anderen Worten, wenn das Waschmittel nach dem Waschbeginn (nach Beginn der Bewegung) in den Behälter gegeben wird, sinkt die durch den optischen Sensor angezeigte Lichtdurchlässigkeit nach dem Waschbeginn. Da diese Waschmaschine jedoch so aufgebaut ist, daß sie auf dem Gedanken basierend arbeitet, daß die Lichtdurchlässigkeit des optischen Sensors einmal nach dem Waschbeginn zunimmt und dann allmählich abnimmt, kann sie deshalb nicht die Art des Waschmittels feststellen, wenn das Waschmittel nach dem Waschbeginn zugegeben wird. Außerdem ist die Änderung der Lichtdurchlässigkeit des optischen Sensors nicht nur von der Art des verwendeten Waschmittels abhängig, sondern auch von der Menge des Waschmittels usw., und demzufolge folgt die Lichtdurchlässigkeit des optischen Sensors nicht immer solch einem konstanten Schema, einmal nach dem Waschbeginn anzusteigen und danach abzunehmen.
Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waschmaschine zur Verfügung zu stellen, die so aufgebaut ist, daß sie den Verschmutzungsgrad der Wäsche mit hoher Genauigkeit über eine lange Zeit selbst dann bestimmt, wenn an einem lichtausstrahlenden oder ein lichtempfangenden Element eines optischen Sensors Verschmutzungen anhaften.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waschmaschine zur Verfügung zu stellen, die so aufgebaut ist, daß sie das Waschen und Spülen steuert, ohne von dem Anhaften von Verschmutzungen auf dem optischen Sensor beeinflußt zu werden.
Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waschmaschine zur Verfügung zu stellen, die so aufgebaut ist, daß sie die Art des verwendeten Waschmittels korrekt feststellt, ohne durch die Zuführmenge und -zeit des Waschmittels beeinflußt zu werden.
Ein viertes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waschmaschine vorzusehen- die so aufgebaut ist, daß sie das Waschen und Spülen entsprechend der Art des verwendeten Waschmittels steuert.
In Erfüllung der oben genannten Ziele ist eine Waschmaschine entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem optischen Sensor, der aus einem lichtausstrahlenden Element und einem lichtempfangenden Element besteht und die Lichtdurchlässigkeit der Waschmittellösung und des Spülwassers in einem Waschmaschinenbehälter feststellt, einem Speichermittel zum Speichern eines vorbestimmten Bezugswertes und einem Steuermittel zum Steuern des Endes des Waschvorganges und/oder des Spülvorganges entsprechend der durch den optischen Sensor während des Wasch- oder Spülvorganges festgestellten Änderung in der Lichtdurchlässigkeit versehen und gekennzeichnet durch ein Sensorsteuermittel zum Steuern der Ausgangsgröße des lichtausstrahlenden Elements des optischen Sensors im wesentlichen zu Beginn eines Meßzeitraumes derart, daß die Ausgangsgröße des lichtempfangenden Elementes, dessen Ausgangsgröße die Lichtdurchlässigkeit der dem Waschmaschinenbehälter zugeführten Luft oder Wasser darstellt, auf den vorbestimmten Bezugswert eingestellt ist, um den optischen Sensor zu initialisieren.
Erfindungsgemäß wird der Ausgangswert des lichtempfangenden Elements, dessen Ausgangswert die Lichtdurchlässigkeit von Wasser oder Luft in dem Waschmaschinenbehälter darstellt, auf einen vorbestimmten Bezugswert eingestellt, der für alle zu messenden Waschzustände gleich sein sollte. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, den optischen Sensor zu Beginn eines Meßzeitraumes zu initialisieren. Zum Verwirklichen solch einer Maßnahme sieht die Erfindung ein Sensorsteuermittel zum Steuern des lichtausstrahlenden Elementes vor. Der Vorteil des erfinderischen Gedankens liegt darin, gute Meßergebnisse zu erhalten, die nur die Aenderung der Verschmutzung während des Wasch- und/oder Spülprozesses darstellen, aber unabhängig von dem Grad der Lichtdurchlässigkeit des Wassers oder der Luft in dem Waschmaschinenbehälter zu Beginn des Waschprozesses sind.
Demzufolge wird der Ausgangswert des lichtausstrahlenden Elementes bei der erfindungsgemäßen Waschmaschine auf der Grundlage eines Bezugswertes der Lichtdurchlässigkeit von Wasser oder Luft, die eine hohe Lichtdurchlässigkeit haben, gesteuert, um den optischen Sensor zu initialisieren. Folglich wird der Verschmutzungsgrad der Wäsche durch die relative Änderung der Lichtdurchlässigkeit gegenüber der des Wassers oder der Luft ermittelt, ohne durch Verschmutzungen in der Ablauf strecke, in der der optische Sensor vorgesehen ist, beeinflußt zu wer den, und somit eine genaue Bestimmung der Verschmutzung durchgeführt.
Da die Lichtdurchlässigkeit von Wasser von der der Luft verschieden ist, wird der Bezugswert darüberhinaus zwischen dem Wasser und der Luft verändert, so daß die Ausgangseinstellung des optischen Sensors sowohl im Fall von Wasser als auch im Fall von Luft ermöglicht wird. Desweiteren wird das lichtausstrahlende Element des optischen Sensors auf der Grundlage des Bezugswertes für Luft gesteuert, wenn das Wasserfüllstandsanzeigemittel kein Wasser feststellt. Umgekehrt wird das lichtausstrahlende Element auf der Grundlage des Bezugswertes von Wasser gesteuert, wenn durch das Anzeigemittel Wasser festgestellt wird. Darüber hinaus wird das lichtausstrahlende Element während einer vorhergehenden Zuführungszeit von Spülwasser derart gesteuert daß ein Ausgangssignal des optischen Sensors ein Sollwert wird, und dieser Steuerungswert wird gespeichert. Beim kommenden Waschbeginn wird das lichtausstrahlende Element durch den gespeicherten Steuerungswert deshalb so gesteuert, daß ein Ausgangswert eines festen Wertes erzeugt wird, um dadurch die Änderung der Werte nach dem Waschen und Bewegen zu bestimmen. In dem Fall, daß vor dem Waschbeginn nur Luft in dem Waschmaschinenbehälter vorhanden ist, wird ein Ausgangswert des lichtausstrahlenden Elementes gesteuert, der relativ höher ist, verglichen mit dem Fall, daß Klarwasser in dem Behälter ist, da es zu befürchten ist, daß die optische Achse jedes Elementes des optischen Sensors wegen des Anhaftens von Wassertropfen abweichend sein kann. Obwohl das Ausgangssignal des optischen Sensors einen hohen Wert annimmt und über den dynamischen Bereich hinausgehen kann, wenn das Wasser wirklich in den Behälter gefüllt wird, ist der in dem Speichermittel gespeicherte Wert nützlich, um solches Problem zu lösen. Deshalb kann die Änderung des Ausgangssignals infolge der wirklichen Verschmutzung bestimmt werden.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Art des Waschmittels durch Vergleich der Lichtdurchlässigkeit nach Beginn des Waschens mit der, wenn das Wasser nicht zugeführt wird, das heißt der Lichtdurchlässigkeit der Luft als Bezugsgröße, in Erfahrung gebracht werden kann, wird die Lichtdurchlässigkeit nach dem Waschbeginn für den Fall, daß flüssiges Waschmittel verwendet wird, zum Beispiel auf ungefähr 80 % in bezug auf die Referenzlicht-durchlässigkeit von Luft vermindert, während für den Fall von pulverförmigem Waschmittel die Lichtdurchlässigkeit nach dem Waschbeginn auf ungefähr 40-60 % vermindert wird. Deshalb ermöglicht diese deutliche Änderung der Licht-durchlässigkeit die Beurteilung der Art des Waschmittels.
Da die Änderung des Ausgangswertes des optischen Sensors festgestellt wird, während Spülwasser zugeführt wird, nämlich auf der Grundlage der Lichtdurchlässigkeit von Klarwasser, ist die relative Änderung des Ausgangswertes ungefähr gleich der Änderung, die dem absoluten Verschmutzungsvolumen entspricht, und deshalb wird es möglich, das Verschmutzungsvolumen zu bestimmen. In dem Fall von pulverförmigem Waschmittel ist die durch die Verschmutzung des Waschmittels verursachte Ausgangswertänderung des optischen Sensors ungefähr 50 % und demzufolge entspricht die Änderung danach, d. h., über 50 % der Menge oder dem Grad der Verschmutzung. Mit anderen Worten wird es durch die vorliegende Ausführungsform möglich, die Anwesenheit des Waschmittels und dessen Verschmutzung festzustellen.
Diese und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit deren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und in denen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines optischen Sensors einer Waschmaschine entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm ist, das den Schaltungsaufbau der Waschmaschine aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ein Flußdiagramm ist, das den Steuervorgang der Waschmaschine aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm ist, das die Änderung eines Ausgangswertes des optischen Sensors aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 5 eine Tabelle ist, die den Bewertungsinhalt bei dem Steuervorgang der Waschmaschine aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 6 eine Schnittzeichnung der Waschmaschine ist;
Fig. 7 ein Schaltbild eines optischen Sensors einer Waschmaschine entsprechend einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 8 ein Diagramm ist, das einen Ausgangswert des optischen Sensors aus Fig. 7 zeigt;
Fig. 9 ein Flußdiagramm ist, das zeigt, wie der optische Sensor bei Waschbeginn einzustellen ist;
Fig. 10 ein Flußdiagramm ist, das den Änderungsmeßvorgang des optischen Sensors zeigt;
Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Unterprogrammes zum Einstellen und Speichern eines Ausgangswertes des optischen Sensors auf einen Bezugswert ist;
Fig. 12 ein Flußdiagramm ist, das den Steuervorgang des optischen Sensors vor dem Waschen zeigt;
Fig. 13 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Verschmutzungsgrad und dem Änderungsverhältnis eines Ausgangswertes V1 des optischen Sensors auf einen Ausgangswert Vo des optischen Sensors während der Wasserzuführung zeigt;
Fig. 14 ein Zeitfolgediagramm eines Ausgangssignals des optischen Sensors vom Waschbeginn bis zum Trocknen ist;
Fig. 15 ein Diagramm ist, das den Steuerungsinhalt für die Waschmaschine zeigt;
Fig. 16 ein Flußdiagramm ist, das den Steuervorgang des Waschens zeigt;
Fig. 17 ein Flußdiagramm ist, das die Ausgangswertsteueroperation für den optischen Sensor zeigt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1-6 wird der Aufbau einer automatischen Waschmaschine entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die in Fig. 6 dargestellte Waschmaschine ist mit einem Waschmaschinenbehälter 1 versehen, der auch als ein Trocknerbehälter dient (nachfolgend als Waschmaschinenbehälter bezeichnet). Innerhalb des Waschmaschinenbehälters 1 im Bodenabschnitt ist ein Rührflügel 2 drehbar angeordnet. Ein den Waschmaschinenbehälter 1 aufnehmender Wasservorratsbehälter 3 wird von einem Hauptgehäuse 5 der Waschmaschine durch eine Aufhängung 4 getragen, so daß die Vibration des Wasservorratsbehälters 3 beschränkt ist. Ein frei zu öffnender und zu schließender Deckel 5a ist in dem oberen Teil des Hauptgehäuses 5 vorgesehen. Unter dem Wasservorratsbehälter 3 gibt es einen Motor 6, dessen Rotation durch einen Getriebemechanismus 7 auf den Rührflügel übertragen wird. Während der Zeit der Trocknung überträgt der Getriebemechanismus 7 die Rotationskraft des Motors 6 auch auf den Waschmaschinenbehälter 1. Außerdem ist ein in dem unteren Teil des Wasservorratsbehälters ausgebildeter Wasserauslaß 9 durch eine Ablaufstrecke 11 mit einem Ablaufventil 10 verbunden. Eine lichtausstrahlende und -empfangende Einheit 8, die aus einem lichtausstrahlenden und einem lichtempfangenden Element besteht, ist in einem Teil der Ablaufstrecke 11 eingebaut.
Nachfolgend wird der Schaltungsaufbau der Waschmaschine unter Bezugnahme auf ein Blockdiagramm der Fig. 2 beschrieben.
In Fig. 2 führt eine Wechselstromquelle 12 einer Steuereinheit 13, dem mit einem phasenvoreilenden Kondensator 14 versehenen Motor 6, dem Ablaßventil 10 und einem Speiseventil 15 Elektroenergie zu. Die Steuereinheit 13 hat einen Mikrocomputer 16, der der Mittelpunkt der Steuerfunktion ist. An einem Eingang des Mikrocomputers 16 sind eine DeckelÖffnungs-/Schließerkennungseinrichtung 17, die feststellt, ob der Deckel 5a offen oder geschlossen ist, ein Wasserfüllstandsanzeigemittel 18 zum Bestimmen des Wasserfüllstandes in dem Waschmaschinenbehälter 1, ein optischer Sensor 19 einschließlich der licht-ausstrahlenden und lichtempfangenden Einheit 8, der die Lichtdurchlässigkeit einer Waschmittellösung und des Spülwassers in dem Waschmaschinenbehälter 1 feststellt, und ein Volumenbestimmungsmittel 20 zum Bestimmen des Volumens der Wäsche in dem Waschmaschinenbehälter 1 durch die Änderung einer Klemmenspannung des Kondensators 14, wenn der Motor 6 ausgeschaltet wird, angeschlossen. Das Volumenbestimmungsmittel 20 zählt die Anzahl der Impulse des Kondensators 14, wenn der Motor 6 in seiner normalen oder Rückwärtsrotation geschaltet wird oder der Motor 6 ausgeschaltet wird, um zu bestimmen, daß viel Wäsche in dem Waschmaschinenbehälter ist, wenn die Anzahl der Impulse klein ist. Auf der anderen Seite ist auf einer Ausgangsseite des Mikrocomputers 16 ein Schaltmittel 21 angeschlossen, um die Last des Motors 6 oder dergleichen durch ein Ausgangssignal des Mikrocomputers zu steuern. Außerdem ist der Mikrocomputer 16 weiter an einem Bedienungsanzeigemittel 22 zum wechselweisen Übertragen und Empfangen von Signalen angeschlossen.
Die obengenannte Steuereinheit 13 arbeitet in der folgenden Art und Weise.
An erster Stelle, wenn der Mikrocomputer 16 ein Startsignal von dem Bedienungsanzeigemittel 22 erhält, führt der Mikrocomputer die programmierten Vorgänge aus, das heißt, Waschen mit einer Waschmittellösung, Spülen mit Klarwasser und Trocknen. Insbesondere steuert der Mikrocomputer 16 durch das Schaltmittel 21 das zu öffnende Speiseventil 15 und das zu schließende Ablaßventil 10, wenn das Wasser dem Waschprozeß zugeführt wird. In der Mitte der Wasserzuführung, wenn der Wasserspiegel niedrig ist, wird der Motor betrieben, um den Rührflügel 2 für eine vorbestimmte Zeit zu drehen. Unmittelbar nachdem die Rotation des Motors 6 gestoppt wurde, liest der Mikrocomputer 16 ein Signal von der Volumenbestimmungseinheit 20 ab, um das Volumen der Wäsche aus der Dämpfungsänderung der Klemmenspannung des Kondensators des Motors zu bestimmen. In der Folge werden der Wasserstrom, die Waschzeit, die Spülzeit, die Trockenzeit usw., die für das festgestellte Wäschevolumen geeignet sind, entschieden und jeder Prozeß ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird der genaue Aufbau des optischen Sensors 19 beschrieben, der ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist.
Der Mikrocomputer 16 ist mit einer PDM-Ausgangsklemme 16a versehen, die die Impulsdauer frei steuert. Ein Ausgangsimpuls von der PDM-Ausgangsklemme 16a wird über einen Digital-Analog-Umsetzer 19a in eine Basis eines Transistors 19b eingegeben. Mit anderen Worten, ein Anodenstrom in einer Lichtemitterdiode 8a, die ein lichtausstrahlendes Element der lichtausstrahlenden und -empfangenden Einheit 8 darstellt und an einen Kollektor des Transistors 19b angeschlossen ist wird durch die Impulsdauer geregelt. Der Digital-Analog-Umsetzer 19a und der Transistor 19b bilden ein stromveränderliches Mittel für das lichtausstrahlende Element. Ein Phototransistor 8b der ein lichtempfangendes Element zum Empfangen von Licht von der Lichtemitterdiode 8a ist, hat einen an einem Widerstand 19d angeschlossenen Emitter, und ein Ausgangssignal Ve (Lichtdurchlässigkeit) des Phototransistors 8b kann als eine Spannung abgenommen werden. Dieses Ausgangssignal Ve ist an eine Analog-Digital- Eingangsklemme des Mikrocomputers 16 angeschlossen, um analog-digital umgeformt zu werden.
Der Mikrocomputer 16 steuert den optischen Sensor 19 wie folgt.
Unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm in Fig. 3, bestimmt das Wasserstandsanzeigemittel 18 die Anwesenheit oder Abwesenheit von Wasser in dem Waschmaschinenbehälter 1 in Schritt 140. Ohne Wasser wird der Strom der Lichtemitterdiode 8a in Schritt 141 erhöht und der optische Sensor so initialisiert, daß die Ausgangsspannung Ve des Phototransistors 8b in Schritt 142 ein Bezugswert Vo wird. Das heißt die Lichtdurchlässigkeit der Luft wird als ein Bezugswert eingestellt. Die Impulsdauer der PDM-Ausgangs-klemme 16a sollte erhöht werden, wenn der Strom von der Lichtemitterdiode 8a erhöht werden soll. Wegen dieser Anfangseinstellung des optischen Sensors kann verhindert werden, daß die Meßgenauigkeit infolge des Abweichens der Ausgangsspannung des Phototransistors 8b, die aus dem Anhaften von Schmutz auf der Oberfläche der Lichtemitterdiode 8a oder des Phototransistors 8b resultiert, schwindet. In dem Fall, daß das Wasser bereits dem Waschmaschinenbehälter 1 zugeführt wurde, wird der optische Sensor im Schritt 143 mit dem im vorigen Schritt verwendeten Strom der Lichtemitterdiode 8a eingestellt. Dann, in Schritt 144, wird die Lichtemitterdiode 8a mit einem konstanten Strom gespeist. In Schritt 145 wird festgestellt, ob der Waschprozeß ausgewählt ist. Für den Fall, daß der Waschprozeß nicht ausgewählt ist, rückt der Programmablauf auf einen nachfolgenden Prozeß (z. B. den Spülprozeß) in Schritt 146 vor. In dem Waschprozeß, falls kein Wasser in dem Behälter 1 ist, bestimmt das Volumenbestimmungsmittel 20 das Wäschevolumen und das Wasser wird auf einen vorbestimmten Wasserstand aufgefüllt und anschließend der Rührflügel 2 gedreht, um einen Wasserstrom zu erzeugen. Die Änderung in der Ausgangsspannung Ve des Phototransistors 8b nach dem Beginn des Rührens wird in einem Diagramm in Fig. 4 dargestellt, in dem die Linien A und B die Änderung zeigen, wenr ein pulverförmiges Waschmittel verwendet wird, und die Linie C die Änderung zeigt, wenn ein flüssiges Waschmittel verwendet wird. Wenn das Waschen vor einem Zeitpunkt T1 beendet ist (z.B., wenn der Nutzer den Waschzeitraum kürzer als T1 einstellt), schreitet der Programmablauf auf einen nächsten Prozeß vor (Schritte 147 und 148). Im Schritt 149 wird die Ausgangsspannung Ve zum Zeitpunkt T1 nach dem Waschbeginn auf Vel eingestellt. Im Schritt 150 wird eingeschätzt, ob Vel größer ist als der zur Beurteilung der Waschmittelart eingestellte Vergleichswert Vx. Wenn Vel > Vx gilt (in dem durch die Linie C in Fig. 4 dargestellten Fall), wird im Schritt 151 eine Markierung für flüssiges Waschmittel gesetzt. Oder wenn Vel ≤ Vx gilt (in dem durch die Linien A und B in Fig. 4 gezeigten Fall), wird im Schritt 152 eine Markierung für pulverförmiges Waschmittel gesetzt. Da die Lichtdurchlässigkeit des flüssigen Waschmittels auf 80 % im Vergleich mit dem Bezugswert Vo vermindert wird, der die Lichtdurchlässigkeit darstellt, wenn kein Wasser in dem Waschmittelbehälter ist, nämlich die Lichtdurchlässigkeit von Luft, während die Lichtdurchlässigkeit des pulverförmigen Waschmittels auf 40-60 % verringert wird, wird als Vx ungefähr der Mittelwert der Lichtdurchlässigkeit zwischen den flüssigen und pulverförmigen Waschmitteln gesetzt und dadurch die Bestimmung der Art des verwendeten Waschmittels ermöglicht. Das Änderungsverhältnis ΔVe der Ausgangsspannung Ve wird im Schritt 153 bestimmt. Es gilt als ein Sättigungspunkt der Lichtdurchlässigkeit, wenn ΔVe kleiner ist als ein gesetzter Wert. Im Schritt 154 wird eine Differenz ΔV zwischen dem Bezugswert Vo der Lichtdurchlässigkeit der Luft und der Ausgangsspannung Ve erhalten. Die Zeit bis zum Sättigungspunkt ist T3.
Unter Bezugnahme auf die Tabelle der Fig. 5 wird nun beschrieben, wie die Differenz ΔV und die Zeit T3 zur Steuerung des Waschvorganges benutzt werden.
In Fig. 5 werden die Differenz ΔV bzw. die Zeit T3 in drei Gruppen, groß, mittel, klein, eingeteilt. Wenn zum Beispiel sowohl ΔV als auch T3 klein sind, wird die Waschzeit verkürzt, während sie auf normal (mittel) eingestellt wird, wenn sowohl ΔV als auch T3 in der mittleren Gruppe sind. In der obigen Weise werden die Werte der Differenz ΔV und der Zeit T3 für das Waschen fuzzy-gesteuert.
Darüber hinaus kann der Waschvorgang erfindungsgemäß durch drei Werte gesteuert werden, d. h., durch vom Volumenbestimmungsmittel 20 bestimmte Volumenwerte der Wäsche zusätzlich zu den Werten von ΔV und T3, was nachfolgend beschrieben wird.
Mit anderen Worten, das Bewertungsergebnis von ΔV und T3 wird in drei Gruppen, nämlich klein, mittel und groß eingeteilt. Durch Vergleichen des Ergebnisses mit der Waschzeit, die von dem durch das Volumenbestimmungsmittel 20 bestimmten Wäschevolumen bestimmt wird, wird die Waschzeit in dem Fall, daß das Ergebnis einen großen Wert ergibt, 3 Minuten länger eingestellt. Wenn das Ergebnis einen mittleren Wert ergibt, wird die Waschzeit wie sie ist beibehalten. Auf der anderen Seite wird die Waschzeit um zwei Minuten verkürzt, wenn das Ergebnis einen kleinen Wert ergibt. Auf diese Weise kann der Waschvorgang in einer optimalen Art und Weise gesteuert werden. Wenn die Waschzeit aus der Gesamtsicht, basierend auf dem ermitelten Wäschevolumen W1 und dem Verschmutzungsgrad W2 (bestimmt durch ΔV und T3) bestimmt wird, kann der Waschvorgang so gesteuert werden, wie es der Nutzer selbst unter Berücksichtigung von zwei Faktoren getan hätte, d.h., dem Wäschevolumen und dem Verschmutzungsgrad, die berücksichtigt werden sollten, wenn der Nutzer sich für die Waschzeit entscheidet.
Obwohl die vorhergehende Beschreibung hauptsächlich auf den Vorgang des Bestimmens der Verschmutzung und den Steuerprozeß dafür im Waschprozeß gerichtet ist, geht das gleiche im Spülprozeß vonstatten.
Da ΔV sich entsprechend der Art des Waschmittels ändert, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, kann der in Fig. 5 in den Gruppen groß, mittel und klein klassifizierte Wert von ΔV entsprechend der Waschmittelart verändert werden. Darüberhinaus kann die Bestimmungsgenauigkeit des Sättigungspunktes des Schmutzes entsprechend der Art des Waschmittels variabel gehalten werden.
Da der optische Sensor in der vorhergehenden Ausführungsform in einem Anfangsstadium, wenn sich reine Luft in dem Waschmaschinenbehälter befindet, eingestellt wird, basiert die Bestimmung der Verschmutzung auf der relativen Änderung der Lichtdurchlässigkeit in bezug auf die der Luft und ist demzufolge frei von Einflüssen durch Verschmutzungen der Ablaufstrecke, in der der optische Sensor eingebaut ist, oder von Verschmutzungen, die das Licht des optischen Sensors stören, wodurch eine genaue Bestimmung der Verschmutzung realisiert wird.
Da es möglich ist, die Art des Waschmittels durch die relative Änderung des Ausgangswertes des optischen Sensors zwischen dem mit der Luft gefüllten Wasserbehälter und nach dem Waschbeginn zu bestimmen, können die Daten der Art des Waschmittels außerdem für eine genaue Bestimmung der Verschmutzung verwendet werden und demzufolge für eine genaue Steuerung des Waschvorganges.
Nachfolgend wird ein optischer Sensor und sein Schaltbild einer Waschmaschine entsprechend einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.
In Fig. 7 ist eine Impulsbreitensteuerschaltung (nachfolgend als PWM- Schaltung bezeichnet) zum Steuern des Stromes der Lichtemitterdiode 8a in der lichtausstrahlenden und -lichtempfangenden Einheit 8 und ein Analog-Digital-Umsetzer zum Umformen eines analogen Signals in ein digitales Signal in den Mikrocomputer 16 eingebaut. Eine Speichereinrichtung 23 speichert ein Steuersignal zum Steuern des Stromes der Lichtemitterdiode 8a (Ausgangssteuersignal), nämlich, sie speichert Werte von PWM-Signalen. Diese Speichereinrichtung 23 verwendet zum Beispiel einen Festspeicher. Das PWM-Signal vom Mikrocomputer 16 wird dem Digital-Analog-Umsetzer 19a (meistens eine integrierte Schaltung) zugeschaltet, um in eine Gleichspannung umgeformt zu werden und dadurch die Spannung an der Basis des Transistors 19b zu regeln. Der Kollektor des Transistors 19b ist an die Lichtemitterdiode 8a angeschlossen und deren Emitter ist an einen Emitterwiderstand 19c angeschlossen, wodurch sich ein konstanter Stromkreis bildet, der in der Lage ist, den Strom der Lichtemitterdiode 8a durch die Basisspannung zu regeln. Ein Schalttransistor 19e ist in Reihe mit dem Emitterwiderstand 19c geschaltet, so daß der Strom der Lichtemitterdiode 8a an und aus gestellt und durch ein Ausgangssignal P1 des Mikrocomputers 16 impulsgesteuert wird. Ein Lastwiderstand 19f des Phototransistors Bb, eine Emitterfolgerschaltung des Transistors 19g, ein Widerstand 19h und ein Kondensator 19i bilden eine Spitzenhalteschaltung, um ein Ausgangssignal der impulsgesteuerter lichtausstrahlenden und -empfangenden Einheit 8 zu stabilisieren, was Fehler bei der Analog-Digital-Umformung reduziert.
Die Änderung eines Ausgangswertes des optischen Sensors 19 in dem gesamten Arbeitsprozeß wird in einem Diagramm der Fig. 8 dargestellt. In diesem Fall bedeutet die Änderung eine Änderung nachdem der Strom der Lichtemitterdiode 8a geregelt wurde, um einen voreingestellten Ausgangswert zu erhalten. Wie es aus Fig. 8 erkenntlich ist, wird die Lichtdurchlässigkeit während des Waschvorganges durch die Änderung des usgangswertes des optischen Sensors von dem Bezugswert Vo bestimmt, der eingestellt wird, wenn das Spülwasser zugeführt wird (Die Lichtdurchlässigkeit wird durch ΔV/Vox100 % dargestellt, wobei ΔV die Differenz zwischen dem Ausgangswert V1 und dem Bezugsausgangswert Vo bezeichnet). Die Lichtdurchlässigkeit drückt den Verschmutzungsgrad und Reinheitsgrad der Wäsche aus. Aus Fig. 8 ist auch die Änderung des Ausgangswertes des Klarwassers zur Zeit des Spülens ersichtlich.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das zeigt, wie der optische Sensor zu Beginn des Waschens eingestellt wird. Nach dem Netzanschluß in Schritt 212 wird in Schritt 213 festgestellt, ob der Strom IF der Lichtemitterdiode 8a eingestellt ist oder nicht. Wenn IF eingestellt ist, wird der Sollwert von dem Speichermittel (Speicher) 23 in Schritt 214 eingegeben und der Mikrocomputer 16 setzt IF durch die auf den in Schritt 215 eingegebenen Daten basierenden PWM-Signale. Wenn IF in Schritt 213 nicht eingestellt ist, wird er in Schritt 216 eingerichtet und das PDM-Signal so geregelt, daß das Ausgangssignal Vc des optischen Sensors 19 ein Sollwert ist, um dadurch den Ausgangswert des Digital-Analog-Umsetzers 19a aus Fig. 7 zu steuern. Der aus dem Speichermittel 23 gelesene Wert ist der zu der vorhergehenden Spülzeit eingestellte Wert.
Der Ablauf der Bestimmung der Aenderung des Ausgangswertes des optischen Sensors 19 während des Waschprozesses ist in Fig. 10 gezeigt.
Die Lichtemitterdiode 8a wird in Schritt 221 periodisch auf einem Sollpegel impulsgesteuert, um Daten von Ausgangswerten Vc des optischen Sensors 19 einzugeben. Wenn der Ausgangswert Brodel- und Rauschanteile enthält, wird solcher Wert bei einem außerordentlich niedrigen Pegel entfernt und nur Signale eines geeigneten Pegels in Schritt 222 herausgenommen. Das Änderungsverhältnis des Wertes Vc wird in Schritt 223 erhalten, in Schritt 224 wird entschieden, ob es ein vorbestimmtes Verhältnis ist. Wenn das Änderungsverhältnis ein vorbestimmtes Verhältnis wird, wird die Lichtdurchlässigkeit und die Sättigungszeit im Schritt 225 gespeichert, um in Schritt 226 die Waschzeit festzulegen. Wenn die festgelegte Waschzeit abgelaufen ist, wird das Waschen in Schritt 227 beendet. Anschließend wird das Ablassen des Wassers und das Trocknen im Schritt 228 durchgeführt. Nachdem im Schritt 229 festgestellt wurde, ob das Spülwasser in den Behälter eingefüllt ist, wird der Strom der Lichtemitterdiode 8a so geregelt, daß das Ausgangssignal Vc des optischen Sensors 19 den Bezugswert Vo zeigt.
Ein Flußdiagramm der Fig. 11 beschreibt den Steuerprozeß, wenn das Ausgangssignal des optischen Sensors so eingestellt ist, daß es der Bezugswert Vo ist.
In Schritt 232 wird der Strom IF der Lichtemitterdiode 8a geregelt. In Schritt 233 wird der Schalttransistor eingeschaltet, um das Signal Vc des optischen Sensors 19 in den Mikrocomputer 16 für die Analog-Digital-Umwandlung einzugeben. Dann wird der Schalttransistor 19d im Schritt 235 ausgeschaltet. In Schritt 236 wird eine Differenz ΔX zwischen dem Bezugswert Vo und dem Eingangssignal Vc berechnet. In Schritt 237 wird die PWM-Steuerung so ausgeführt, daß die Differenz ΔX innerhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Wenn die Differenz innerhalb des vorbestimmten Wertes ermittelt wird, wird der Ausgangssteuerwert in dem Speichermittel 23 gespeichert und der optische Sensor 19 durch den gespeicherten Wert danach konstant gehalten, um den Strom der Lichtemitterdiode 8a ein- und abzuschalten.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Ausgangsspannung des optischen Sensors zu der Zuführungszeit des Spülwassers auf einen Bezugswert eingestellt, so daß der Verschmutzungsgrad oder Reinheitsgrad der Wäsche durch die Änderung der Ausgangsspannung von dem Differenzwert festgestellt wird, Im allgemeinen hat das als Spülwasser zugeführte Wasser eine Lichtdurchlässigkeit von 100 %. Deshalb kann die Lichtdurchlässigkeit oder der Grad der Verschmutzung des Wassers durch das Änderungsverhältnis der Ausgangsspannung des optischen Sensors in bezug auf den Bezugswert ermittelt werden. Insbesondere wird der Verschmutzungsgrad der Wäsche zur Zeit des Waschens durcn die Änderung der Lichtdurchlässigkeit des Klarwassers festgestellt.
Da der vorhergehende Bezugswert so ausgebildet ist, daß er in dem Speichermittel 23 gespeichert wird, kann er außerdem für den Fall nützlich sein, daß das Waschen nach dem vorhergehenden Mal ununterbrochen ausgeführt wird (für den Fall, daß Wassertropfen noch vom vorherigen Waschen an dem optischen Sensor 19 haften, was zu einer fehlerhaften Bestimmung führt). Demzufolge ist selbst bei ununterbrochenem Waschen keine komplizierte Steuerung notwendig.
Der Steuerungsprozeß ohne die Ausgangssteuerwerte wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben.
Für den Fall, daß die Ausgangssteuerwerte im Schritt 240 nicht gefunden werden oder gefunden wurde, daß die Werte ungeeignet sind, wird die Anwesenheit oder Abwesenheit von Wasser in Schritt 241 bestimmt. Wenn das Wasser im Schritt 241 innerhalb des Minimum-Wasserstandes ermittelt wird, das heißt, wenn etwas Wasser im Waschmaschinenbehälter ist, wird die Ausgangsspannung des optischen Sensors im Schritt 243 auf den Bezugswert Vo gesetzt. Umgekehrt, wenn kein Wasser im Waschmaschinenbehälter ist, wird die Ausgangsspannung auf einer zweiten Bezugwert Vo' gesetzt. Das wird deshalb gemacht, weil der Brechungsindex zwischen der Luft und dem Wasser unterschiedlich ist. Da der Bezugswert Vo für das Klarwasser im Vergleich mit dem Bezugswert Vo' für allgemeine Luft 1,1 mal größer ist, wird Vo' kleiner als Vo eingestellt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 13 wird das Grundprinzip der Bestimmung der Verschmutzung und Reinheit beschrieben.
Insbesondere wenn der Ausgangswert von der Lichtemitterdiode 8a konstant gehalten wird, wird das Verhältnis zwischen der erzeugten Lichtmenge Io und der durchdringenden Lichtmenge I1, wenn das Wasser Klarwasser ist, durch I1/Io= k1 l dargestellt, wobei Kl ein lichtabsorbierender Faktor und l eine optische Weglänge ist. Bei schmutzigem Wasser wird das Verhältnis zwischen der erzeugten Lichtmenge Io und der durchdringenden Lichtmenge I2 gleichermaßen durch I2/Io=e k2 l angezeigt, wobei k2 einen lichtabsorbierenden Faktor von schmutziger Flüssigkeit darstellt. Wenn Io konstant ist, wird die folgende Gleichung erhalten:
12/I1 = e-l(k2-k1)
Da die durchdringende Lichtmenge I1 proportional zu Vo ist, wenn das Wasser klar ist, dargestellt in Fig. 14, und die durchdringende Lichtmenge 12 proportional zu V1 von Fig. 14 ist, wenn das Wasser verschmutzt ist, wird eine Gleichung
V1/Vo = e-l(k2-k1)
erhalten. Demzufolge wird es verständlich, daß das Änderungsverhältnis V1/Vo des Sensorausgangswertes für die Spannung Vo, wenn das Spülwasser zugeführt wird, logarithmisch zur Änderung der Verschmutzung (der Änderung des lichtabsorbierenden Faktors) geändert wird, wie es aus dem Diagramm der Fig. 13 zu erkennen ist. Mit anderen Worten
ln(V1/Vo) = -Ak.l (Δk = k2-kl)
Deshalb ist es so bestimmt, daß, je größer das Änderungsverhältnis und je größer der Verschmutzungsgrad ist, die Waschzeit verlängert oder die Rührkraft verstärkt ist.
Obwohl der Strom der Lichtemitterdiode 8a in der vorhergehenden Ausführungsform durch Digital-Analog-Wandlung mittels PWM-Steuerung und integriertem Schaltkreis reguliert wird, kann dieses durch direkte Digital- Analog-Wandlung bewirkt werden. Darüberhinaus kostet das Einstellen des optischen Sensors auf die Bezugsspannung Vo viel Zeit, obwohl es einfach ist, wenn der Strom der Lichtemitterdiode 8a von 0 erhöht wird. Außerdem sollte die Kapazität des Kondensators 19i klein gehalten werden, da die Ausgangswertsteuerung ein gutes Ansprechvermögen erfordert.
Die Waschzeit kann auch in der anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung geregelt werden, was unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben wird.
Die Waschzeit TW wird durch TW = TS + TF ausgedrückt (wobei TS eine Sättigungszeit ist, bis die Änderung des Ausgangswertes des optischen Sensors nach dem Waschbeginn konstant wird, und TF die dem Änderungsverhältnis V1/Vo entsprechende Zeit ist (wobei Vo der Bezugswert und V1 der Ausgangswert des optischen Sensors zum Sättigungszeitpunkt ist)). Unter Berücksichtigung des Falles, daß die Lichtdurchlässigkeit nicht den Sättigungspunkt erreicht, wird ein Minimalwert Tmin und ein Maximalwert Tmax für die Waschzeit eingestellt, die entsprechend dem Wäschevolumen verändert werden. Deshalb sind Tmin und Tmax groß, wenn viel Wäsche zu waschen ist. Das Änderungsverhältnis V1/Vo ist zwischen dem flüssigen und pulverförmigen Waschmittel verschieden, das heißt, nicht kleiner als 0,5 bzw. kleiner als 0,5. Wenn das pulverförmige Waschmittel für wenig verschmutzte Wäsche verwendet wird, ist V1/Vo ungefähr 0,5. Wenn die Verschmutzung der Wäsche zunimmt, wird das Ände rungsverhältnis kleiner als 0,5. Auf der anderen Seite nähert sich V1/Vo an I an, wenn flüssiges Waschnittel für wenig verschmutzte Wäsche verwendet wird und wird kleiner als 1, wenn die Verschmutzung größer wird. Da der logarithmische Wert von V1/Vo umgekehrt proportional zum Verschmutzungsgrad ist, ist die Wäsche mehr verschmutzt, als das Anderungsverhäitnis V1/Vo kleiner wird. TF sollte logarithmisch erhöht werden, um die Waschzeit zu verlängern.
Die Steuerung des Waschens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird, wie in Fig. 15 gezeigt ist, durchgeführt,
Wenn der Waschvorgang in Schritt 300 gestartet wird, wird im Schritt 301 der im vorhergehenden Spülprozeß gespeicherte IF-Steuerungswert und der Spannungswert Vo aus dem Speichermittel gelesen und so der Ausgangswert des optischen Sensors gesteuert. Schritt 302 ist eine Volumenbestimmungsroutine, in der das Wäschevolumen bestimmt wird, und die minimalen und maximalen Waschzeiten werden entsprechend dem ermittelten Wäschevolumen bestimmt. Nach dem Beginn des Rührens wird der optische Sensor in Schritt 303 periodisch gesteuert, wobei das Sensorausgangssignal erzeugt wird. In Schritt 304 wird festgestellt, ob die Sensorspannung bis zu einem vorbestimmten Wert gesättigt ist. Wenn die Ausgangsspannung gesättigt ist, wird in Schritt 305 eine Sättigungsanzeigemarkierung überprüft. Danach wird im Schritt 306 die Sättigungszeit TS gespeichert und desweiteren das Änderungsverhältnis V1/Vo von der Zeit des Klarwassers (als Spülwasser dem Waschmaschinenbehälter zugeführt) im Schritt 307 berechnet. Im Schritt 308 wird TF auf der Grundlage des Diagrammes der Fig. 15 erhalten. Im Scnritt 309 wird dann die Waschzeit TW erhalten. Wenn die Waschzeit TW im Schritt 310 abgelaufen ist, wird der Waschprozeß beendet. Es ist möglich, die Waschzeit im Schritt 309 auf TW = TS+TF+TG zu stellen. Die Zeit TG wird entsprechend dem Wäschvolumen verändert. Der Verschmutzungsgrad ist umgekehrt proportional zu dem logarithmischen Wert des Änderungsverhältnisses V1/Vo und demzufolge kann die optimale Waschzeit entsprechend dem Verschmutzungsgrad erhalten werden.
Die Ausgangswertsteuerung und die Speicheroperationen im Spülprozeß entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung werden unter Bezugnahme auf Fig. 17 beschrieben.
In der ersten Spülzeit in Schritt 312 wird der Ausgangswert des optischen Sensors während der Zuführung von Spülwasser gesteuert, das heißt, bevor das Spülwasser bis auf einen vorbestimmten Wasserstand zugeführt wurde, so daß die Ausgangsspannung Vo ein Sollwert wird. In Schritt 313 wird der Wasserstand des zugeführten Spülwassers bestimmt. Wenn der Wasserstand noch nicht ausreichend ist, wird im Schritt 314 nochmals Spülwasser zugeführt. Wenn die Sensorspannung dann im Schritt 316 nicht den Sollwert erreicht, wird der Strom IF der Lichtemitterdiode durch PWM-Signale in Schritt 317 geregelt. Wenn die Sensorspannung den Sollwert erreicht, werden die Ausgangssteuerwerte (PWM-Signalwerte) und Ausgangssignale Vo vom Sensor in den Schritten 318 bzw. 319 gespeichert.
In der oben beschriebenen Steuerung des Waschens kann die Waschzeit entsprechend dem Verschmutzungsgrad der Wäsche (Lichtdurchlässigkeit) verändert und verlängert werden, selbst wenn die Wäsche Schmutzflecken hat und demzufolge die Sättigungszeit der Sensorspannung kurz wird. Deshalb ist eine große Wasch- und Reinigungskraft gesichert. Ebenso wenn Ölverschmutzungen zu waschen sind und deshalb die Sättigungszeit lang ist, kann die Waschzeit verlängert werden. Kurz gesagt, ist es entsprechend der erfindungsgemäßen Waschmaschine möglich, das Waschen entsprechend der Qualität und Quantität des Schmutzes zu steuern. Da der Schmutz der Wäsche im allgemeinen häuslichen Gebrauch leicht durch das Wasser und Waschmittel zersetzt werden kann, liegt es im Interesse des Nutzers, die Waschzeit in solchem Fall entsprechend dem Änderungsverhältnis V1/Vo zu steuern und dabei die Sättigungszeit zu reduzieren. Mit anderen Worten, wenn das Änderungsverhältnis klein und die Sättigungszeit kurz ist, wird die Wäsche als wenig verschmutzt beurteilt, wobei die Waschzeit kürzer eingestellt wird. Auf der anderen Seite wird die Wäsche als beträchtlich verschmutzt beurteilt und die Waschzeit verlängert, wenn das Änderungsverhältnis groß mit einer kleinen Sättigungszeit TS ist. Die erfindungsgemäße Waschmaschine kann diese Art der Steuerung realisieren.
Wie in der vorhergehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen deutlich gemacht wurde, ist die erfindungsgemäße Waschmaschine so wirksam wie folgt;
(1) Da der optische Sensor auf der Grundlage der Lichtdurchlässigkeit von Wasser (Klarwasser) oder Luft, die dem Waschmaschinenbehälter zugeführt werden, initialisiert wird, kann verhindert werden, daß ein usgangswert des optischen Sensors infolge des Anhaftens von Verschmutzungen fehlerhaft vermindert werden kann. Deshalb wird eine fehlerhafte Bestimmung durch den optischen Sensor vermieden und eine genaue Bestimmung des Schmutzes gesichert.
(2) Da der Bezugswert zwischen Wasser und Luft verändert wird, kann der optische Sensor sowohl für Wasser als auch für Luft initialisiert werden.
(3) Da sie so ausgebildet ist, daß die Wäscheverschmutzung durch die Bestimmung der Lichtdurchlässigkeit des optischen Sensors nach dem Initialisieren des Sensors festgestellt wird, ist die Bestimmung frei von Einflüssen von auf dem optischen Sensor anhaftenden Flecken und demzufolge ist der optische Sensor für eine Langzeitverwendung zuverlässig genau.
(4) Da die Wäscheverschmutzung sowohl auf der Grundlage der Sättigungszeit des Ausgangswertes des optischen Sensors als auch der Änderungsbreite des Ausgangswertes bestimmt wird, kann die Qualität und die Quantität der Verschmutzung bei der Steuerung des Waschens und Spülens berücksichtigt werden.
(5) Da zusätzlich zum optischen Sensor ein Volumensensor zum Bestimmen des Wäschevolumens vorgesehen ist, kann die Steuerung des Waschens und Spülens auf dem Wert der durch den optischen Sensor ermittelten Verschmutzung und auf dem Wert des durch den Volumensensor ermittelten Wäschevolumens basierend durchgeführt werden. Deshalb kann eine solche Steuerung des Waschens und Spülens wie durch den Nutzer selbst erreicht werden.
(6) Da die Art des verwendeten Waschmittels durch Bestimmen des Ausgangswertes des optischen Sensors nach dem Initialisieren des optischen Sensors auf den Bezugswert festgestellt wird, eignet sich die Waschmaschine für eine große Vielfalt von Waschmitteln.
(7) Da das Waschen und Spülen entsprechend der Art des Waschmittels gesteuert wird, das den optischen Sensor bedeutend bei der Bestimmung der Lichtdurchlässigkeit beeinflußt, wird eine sehr genaue Steuerung erreicht.
(8) Da die Werte der Art des Waschmittels, die Werte des Wäschevolumens und die Verschmutzungswerte alle zusammen vom optischen Sensor für die Steuerung verwendet werden, kann das Waschen und Spülen mit sehr viel größerer Genauigkeit gesteuert werden.

Claims

1. Waschmaschine umfassend einen aus einem lichtausstrahlenden Element (8a) und einem lichtempfangenden Element (8b) bestehenden optischen Sensor (8), der die Lichtdurchlässigkeit der Waschmittellösung und des Spülwassers in einem Waschmaschinenbehälter (i) feststellt;

ein Speichermittel (23) zum Speichern eines vorbestimmten Bezugswertes (Vo); und

ein Steuermittel (16) zum Steuern des Endes des Waschvorganges und/oder Spülvorganges entsprechend der durch den optischen Sensor (8) während des Wasch- oder Spülvorganges festgestellten Anderung in der Lichtdurchlässigkeit;

gekennzeichnet durch

ein Sensorsteuermittel (16) zum Steuern der Ausgangsgröße des lichtausstrahlenden Elementes (8a) des optischen Sensors (8) im wesentlichen zu Beginn eines Meßzeitraumes derart, daß die Ausgangsgröße (Ve) des lichtempfangenden Elementes (Bb), dessen Ausgangsgröße die Lichtdurchlässigkeit der dem Waschmaschinenbehälter (1) zugeführten Luft oder Wasser darstellt, auf den vorbestimmten Bezugswert (Vo) eingestellt ist, um den optischen Sensor (8) zu initialisieren.

2. Waschmaschine nach Anspruch 1, bei der der Bezugswert (Vo) der Lichtdurchlässigkeit des zugeführten Wassers von dem der Luft verschieden ist.

3. Waschmaschine nach Anspruch 2, bei der das Sensorsteuermitte (16) eine Ausgangsgröße des iichtausstrahlenden Elementes (8a) auf der Grundlage des Bezugswertes (Vo) der Lichtdurchlässigkeit des Wassers steuert, wenn ein Füllstandsanzeigemittel (18) keinen niedrigeren Wasserfüllstand als ein vorbestimmter Füllstand in dem Waschmaschinenbehälter (1) anzeigt, während das Sensorsteuermittel (16) eine Ausgangsgröße des lichtausstrahlenden Elementes (8a) auf der Grundlage des Bezugswertes (Vo) der Lichtdurchlässigkeit der Luft steuert, wenn das Füllstandsanzeigemittel (18) den vorbestimmten Wasserfüllstand nicht anzeigt.

4. Waschmaschine nach Anspruch 1, bei der das Sensorsteuermittel (16) eine Ausgangsgröße des lichtausstrahlenden Elementes (8a) des optischen Sensors (8) steuert, wenn ein Füllstandsanzeigemittel (18) zum Anzeigen des Wasserfüllstandes in dem Waschmaschinenbehälter (1) keinen niedrigeren als den vorbestimmten Wasserfüllstand feststellt.

5. Waschmaschine nach Anspruch 1, bei der das Sensorsteuermittel (16) das Speichermittel (23) steuert, um Daten der Ausgangsgrößen des lichtausstrahlenden Elementes (8a) des optischen Sensors (8) zu speichern, wenn die Ausgangsgröße des lichtempfangenden Elementes (Bb) auf den Bezugswert eingestellt ist.

6. Waschmaschine nach Anspruch 5, bei der das Sensorsteuermittel (16) Daten von in dem Speichermittel (23) gespeicherten Ausgangsgrößen für eine nachfolgende Ausgangsgrößensteuerung verwendet.

7. Waschmaschine nach Anspruch 1, bei der das Sensorsteuermittel (16) eine Ausgangsgröße des lichtausstrahlenden Flements (8a) des optischen Sensors (8) während der Zuführung des Wassers steuert.

8. Waschmaschine nach Anspruch 1, bei der das Steuermittel (16) angepaßt ist, um den Waschvorgang als Reaktion auf den Änderungsgrad der Lichtdurchlässigkeit des Sensors (8) und die Sättigungszeit zu steuern, die vom Beginn des Waschvorganges erforderlich ist, bis die Lichtdurchlässigkeit des Sensors (8) nahezu konstant wird.

9. Waschmaschine nach Anspruch 8, bei der das Steuermittel (16) vom Sättigungszeitpunkt an eine zusätzliche Waschzeit einstellt, die vom Änderungsgrad der Lichtdurchlässigkeit des optischen Sensors (8) abhängt.