JP2008188315A - 食器洗い機 - Google Patents

Abstract

【課題】収納された食器の位置を判定し、食器の収納位置に応じて洗浄動作を最適にする。
【解決手段】食器カゴ１３の下部または洗浄槽１２に、収納された食器１４等の被洗浄物の重量を異なる位置で検知する重量検知手段３０を設け、前記重量検知手段３０は、被洗浄物を出し入れする間の出力を逐次検知し、前記重量検知手段３０の検知信号から前記食器カゴ１３に収納された被洗浄物の収納位置を判定する判定手段２１を備えたものである。
【選択図】図７

Description

本発明は、洗浄槽内に収納した食器類を洗浄する食器洗い機に関するものである。

従来の食器洗い機において、洗浄槽に収納された食器の量などの状態に最も適した洗浄動作を行うために、洗浄槽に収納する食器を検知することが種々提案されている。

例えば、食器洗い乾燥機においては、乾燥室を兼ねる洗浄槽内に収容される食器カゴに載置される被洗浄物である食器類の容量、重量を検知する重量センサからなる容量検知手段を設け、その容量検知手段の検出容量に変化があった場合に、その容量変化に応じて乾燥手段の乾燥時間や、送風手段の送風能力や、ヒータの通電時間などを変化させることで、運転中に食器容量に変化があっても、乾燥を確実に、また、乾燥時間、消費電力を最適にするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−８７２０３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、重量センサが食器カゴの下に設置されており、食器を収納してその重量を測定することができ、収納された食器の重量はある程度わかるが、食器の数量、収納位置はわからないという課題がある。また、１個当たりの重量が非常に軽い素材からなり食器数が多くても総重量は軽くなる場合、また、１個当たりの食器重量が重く食器数が少なくても総重量が重くなる場合は、食器の総重量を測定するだけでは、食器の数量の実態と違いが生じるため適切な洗浄ができないという課題がある。

特に、上記した従来構成のものでは、容量検知手段は、食器類の容量（重量）を検出するものであり、食器類の配置位置は検知できないという課題がある。食器類を洗浄する場合、洗浄手段のノズル口に対する食器類の配置位置によって洗浄効率が悪くなり、従来のものではこのようなことについては、何ら考慮されていないという欠点があった。

本発明は、以上のような従来の食器洗い機が有している課題を解決するものであり、食器を洗浄槽に収納した時に複数のセンサからのセンサ出力を正確に検知し、収納された食器のバランスや収納位置を正確に判定することができ、その食器の位置に応じて、洗剤量、水量、洗浄・すすぎ時間、またはモータの駆動、使用ノズル等を可変させる制御装置を備えることにより、それら食器の収納位置状態に対する洗浄動作を最適にすることができる食器洗い機を提供することを目的としているものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗い機は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に食器等の被洗浄物を収納する食器カゴと、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を前記洗浄槽内に噴射する洗浄ノズルと、洗浄・すすぎの工程を制御する制御手段と、前記食器カゴの下部または前記洗浄槽に、前記収納された被洗浄物の重量を異なる位置で検知する重量検知手段とを備え、前記重量検知手段は、被洗浄物を出し入れする間の出力を逐次検知し、前記重量検知手段の検知信号から前記食器カゴに収納された被洗浄物の収納位置を判定する判定手段を備えたものである。

上記発明によれば、重量センサ等の荷重を検知することができるセンサを洗浄槽の食器カゴの下部または洗浄槽の下部に複数個設置して食器を収納する時に常に検知することによって、収納された食器の収納位置やバランスを正確に検知することができる。

したがって、収納した食器を正確に検知し、この検知信号から食器の収納位置やバランスを正確に判定し、食器位置の検知精度を向上させることができ、この検知した食器の収納位置をもとに食器洗い機の運転制御において最適な条件を設定することができ、食器洗浄に対する利便性、正確性、信頼性を高めるものである。

以上のように、本発明の食器洗い機によれば、洗浄・すすぎ工程時の各条件である時間、洗剤量、水量、モータの駆動、使用ノズル等をその食器位置にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、信頼性を向上させることができる。

第１の発明は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に食器等の被洗浄物を収納する食器カゴと、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を前記洗浄槽内に噴射する洗浄ノズルと、洗浄・すすぎの工程を制御する制御手段と、前記食器カゴの下部または前記洗浄槽に、前記収納された被洗浄物の重量を異なる位置で検知する重量検知手段とを備え、前記重量検知手段は、被洗浄物を出し入れする間の出力を逐次検知し、前記重量検知手段の検知信号から前記食器カゴに収納された被洗浄物の収納位置を判定する判定手段を備えたものである。

これによって、本発明は、重量を検知することができる荷重センサ等からなるセンサを洗浄槽の下部または食器カゴの下部に設置して、食器を収納する時に逐次検知することによって、食器カゴに収納された食器の収納位置を正確に判定し、食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の各条件である時間、洗剤量、水量、モータの駆動等をその食器の収納位置にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、重量検知手段の検知信号をもとに洗浄・すすぎの工程を制御し、洗浄ノズルの駆動を制御するものである。

これによって、本発明は、重量を検知することができる荷重センサ等からなるセンサを食器カゴの下部に設置して、洗浄槽に収納された食器位置を正確に検知することによって、洗浄ノズルの駆動を制御し、食器洗い機の利便性、正確性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

第３の発明は、特に、第１の発明の重量検知手段は、複数の食器カゴにかかる重量をそれぞれ別々に検知するものである。

これによって、本発明は、重量を検知することができる荷重センサ等からなるセンサを複数の食器カゴの下部に設置して、洗浄槽全体に収納された食器を検知することによって、正確な食器の収納位置を検知することができ、食器洗い機の利便性、正確性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

第４の発明は、特に、第１の発明の重量検知手段は、洗浄槽の重量とバランスを検知するものである。

これによって、本発明は、重量を検知することができる荷重センサ等からなるセンサを洗浄槽の下部や食器カゴの下部に設置して、食器を収納する時に逐次検知することによって、収納した食器の重量やバランスを正確に判定することができ、食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の各条件である時間、洗剤量、水量、モータの駆動等を最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

第５の発明は、特に、第１の発明の重量検知手段は、荷重センサや歪センサ等の接触式感圧センサであることを特徴とするものである。

これによって、本発明は、物体を検知することができる荷重センサや歪センサ等の接触式感圧センサからなるセンサを洗浄槽の下部や食器カゴの下部に設置して、食器を収納する時に逐次検知することによって、正確な収納食器の位置を検知することができ、食器洗い機の利便性、正確性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の判定手段は、複数の重量検知手段から得られる出力の検出量の違いから食器の収納位置を判定するものである。

これによって、本発明は、物体を検知することができる荷重センサや歪センサ等の接触式感圧センサからなるセンサを洗浄槽の下部や食器カゴの下部に複数個設置して、食器を収納する時に逐次検知した出力信号をもとに、その検出量の違いから収納した食器の位置をより正確に判定することができ、食器洗い機の省エネ性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

第７の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の判定手段は、複数の重量検知手段から得られる出力の伝達時間の違いから食器の収納位置を判定するものである。

これによって、本発明は、物体を検知することができる荷重センサや歪センサ等の接触式感圧センサからなるセンサを洗浄槽の下部や食器カゴの下部に複数個設置して、食器を収納する時に逐次検知し、出力の伝達時間の違いを検知することによって、収納した食器の位置をより正確に判定することができ、食器洗い機の省エネ性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

また、食器洗い機の運転方法の、収容している食器を検知する検知工程、及び、前記検知工程の後の食器量を判定する判定工程と、前記判定結果をフィードバックさせて前記食器洗い機を制御する洗浄・すすぎ工程とを少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供するものである。

そして、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバ等のハードリソースを協働させて本発明の食器洗い機の運転方法の少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における食器洗い機を、前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を右側から見た時の概略構成模式図を示すものである。また、図２は本実施の形態で用いる食器洗い機を、前後方向に沿った水平面で切断したときの断面を上面側から見た時の概略構成模式図を示すものである。以下に本実施の形態における構成を説明する。

図１において、１３は被洗浄物である食器１４等を収納する食器カゴ、１２は食器カゴ１３を収納する洗浄槽、１５は洗浄ポンプ１７によって加圧された洗浄水を食器１４等に噴射するための洗浄ノズルを示している。また、３０は荷重を検知することができる重量検知手段、２１はこれら重量検知手段であるセンサからの信号を処理する信号処理判定手段、２２は食器洗い機の洗浄・すすぎ・乾燥の各工程を制御するための制御手段、２３は自動的に洗剤を投入する洗剤投入手段を示している。

洗浄槽１２内の下部には、洗浄手段を構成する洗浄ノズル１５が配設されている。この洗浄ノズル１５は、洗浄槽１２の下方に配設された洗浄ポンプ１７により加圧された洗浄水を上方に向けて噴射する構成となっている。洗浄槽１２内の底部には、洗浄ノズル１５の下方に位置させて加熱手段２０としてのヒータが配設されている。ヒータは、印加電圧により発熱量を制御可能なものを用いる。洗浄槽１２内において、洗浄ノズル１５の上方に位置させて、食器載置体を構成する食器カゴ１３が出し入れ可能に収容されている。この食器カゴ１３に、被洗浄物である食器類１４が載置されるようになっている。

上記洗浄槽１２内の食器カゴ１３の支持部上、食器カゴの下部に、図１、２に示すように、重量を検知することができる複数の重量検知手段３０が設けられている。この重量検知手段３０は荷重センサや歪センサ、ロードセル等の接触式感圧センサから成っており、荷重がかかることによって抵抗が変化したり、電圧変化が発生したりすることによって物体の重量を検知するものである。荷重によってセンサから発生した抵抗変化や静電容量変化・電圧変化を検知することによって食器が収納されたことがわかるようになっている。

すなわち、この複数の接触式の重量検知手段３０は、食器カゴ１３に載置するために洗浄槽１２に投入された食器類１４の重量を検知して設置位置を検出するためのものであり、洗浄槽１２の食器カゴ１３の下部に複数個、図２の場合は４個配置されている。それぞれのセンサは、食器カゴ１３の４隅の支持部に配置されることによって、正確に収納位置を検知することができる。

この時の荷重センサ等から成る接触式の重量検知手段３０は、食器カゴ１３の４隅の支持部に配置されているので、フィルム状の１ｃｍ角程度の小さな抵抗式荷重センサ等であればよい。このようなセンサの構成によって、食器カゴ１３に載置した食器類１４の収納位置を容易に正確に検知することができる。

すなわち、荷重センサ等から成る接触式の重量検知手段３０を洗浄槽１２下部の食器カゴ１３の支持部に設置して、食器カゴ１３の荷重が全てかかるような構成とすることによって、食器類１４を食器カゴ１３に収納した時にその荷重を検知することができ、その荷重の変化から食器の収納位置を検出することができるので、容易に正確に投入された食器類を検出することができる。

なお、荷重センサの設置位置は、食器類１４を収納する食器カゴ１３の荷重が全てかかるような支持部であればいずれでもよく、また、荷重センサや歪センサ以外の接触式の重量センサや圧力センサでもよい。

このようにして検知した食器の収納位置を食器洗い機の洗浄・すすぎ・乾燥の各工程を制御する制御手段２２に送信し、食器の収納位置にあった工程制御を行う。すなわち、食器の収納位置の違いによって、洗浄およびすすぎ時に駆動するモータの駆動や使用するノズル、洗浄およびすすぎ時に使用する水量、または洗浄時に使用する洗剤量、または洗浄・すすぎ・乾燥の時間を制御することができるものである。

制御手段２２は、重量検知手段３０において検出した結果に基づいて、食器洗い機の洗浄・すすぎ・乾燥の運転や使用する洗浄ノズルの駆動を制御する。具体的には、重量検知手段３０において検出した結果が、食器の収納位置がある一方の領域に偏っていると判定した場合は、洗浄時に使用する洗剤の量を少なくして、洗浄・すすぎ時に使用する水量も少なくして、洗浄時に洗浄ポンプ１７を動作するモータの駆動を制御し、使用する洗浄ノズルの駆動を偏っている領域のみにして、洗浄・すすぎ・乾燥時間が短くなるような設定にする。

重量検知手段３０において検出した結果が、食器の収納位置が全体にわたっていると判定した場合には、洗浄時に使用する洗剤の量を多めにして、洗浄・すすぎ時に使用する水量も多くして、洗浄時に洗浄ポンプ１７を動作するモータの駆動を強めにして、使用する洗浄ノズルを全体の領域で駆動させて、洗浄・すすぎ・乾燥時間が長くなるような設定にする。すなわち、洗浄槽１２に収納された食器の収納位置にあった食器洗い機の工程制御や洗浄ノズルの駆動制御を自動的に行うことができる。

上記した実施例によれば、食器カゴ１３の下部に設置した重量検知手段３０により、収納された食器類１４の収納位置を検出し、この検出結果に基づき食器洗い機の各工程制御や洗浄ノズル制御を行う構成としたので、食器の収納位置にあった自動制御運転を行うことが可能となり、余分なエネルギーを節約することが可能となり、省エネも実現することができる。よって、洗浄槽１２の食器類１４の収納量・収納位置に応じて洗浄・すすぎ・乾燥の各工程の運転を効率よく行うことができる。

なお、上記した実施例においては、重量検知手段３０を４個使用した例を示したが、投入する食器類をある程度正確に検出することができれば２個や３個、さらには５個以上でも良く、それに基づき工程制御を行うことも可能である。

また、本発明の構成は、洗浄運転開始後に新たな食器類を追加するような場合にも有効である。すなわち、運転が開始された直後に入れ忘れた食器１４があり、それを新たに洗浄槽１２に入れた場合、重量検知手段３０によって検知することができ、食器の収納位置が変化したと判断され、その結果を食器洗い機の制御手段に送信することによって、洗浄・すすぎ・乾燥工程の時間を今までよりも長めにしたり、洗剤を少し多めにしたり、洗浄・すすぎ時に使用する水量を多めに設定しなおしたり、使用する洗浄ノズルの駆動を変えたりすることができる。

つまり、使用者が使うたび毎に、投入した食器の収納位置に応じて洗浄・すすぎ・乾燥工程の設定値を自動的に変更し、使用する洗浄ノズルの駆動制御を変えることができるので、確実な洗浄・すすぎ・乾燥ができるとともに、使用者にとって満足感の高い、食器量・収納位置にあった最適時間かつ省エネを実現することができる。

また、本発明は、ビルトイン型の食器洗い機以外の卓上型のコンパクト食器洗い機でもよく、また乾燥手段がある食器洗い乾燥機にも適用できる。

次に、本発明の動作について図面を参照しながら説明する。図３は、同実施の形態に係る食器洗い機の処理手順を示すフローチャートを示すものである。以下に本実施の形態におけるフローを説明する。

まず、図１のような食器洗い機において、洗浄槽１２内の食器カゴ１３の下部、食器カゴ１３の支持部上に、接触式の重量検知手段３０が４個設けられている。この重量検知手段３０の荷重に対する抵抗値変化を検知することによって物体の重量を検知し、食器の種類、収納位置を検出することができる。この食器洗い機の開閉部１１を前方に開くと被洗浄物である食器類１４を入れるための洗浄槽１２が現れる（ステップＳ１）。

この重量検知手段３０の荷重センサの抵抗値を定常的に測定し、その食器カゴにかかる荷重を常に検知しておく。この荷重センサによって食器カゴ１３のどこに食器類１４を置いてもどれかの荷重センサ３０で検知することができる（ステップＳ２）。

この状態で洗浄槽１２の開口部上側から食器類１４を入れて食器ガゴ１３に収納する（ステップＳ３）。この時、この重量検知手段３０の荷重センサにかかる重量の変化は、荷重センサの抵抗値変化としてセンサ信号を検知することができる（ステップＳ４）。

これら複数のセンサ出力信号から食器カゴ１３に収納された食器類１４の重量を検知し、これらのセンサ出力から食器の種類や収納位置を判定する（ステップＳ５）。このシーケンスを繰り返すことによって、最終的に洗浄槽１２に収納された食器の数量、種類、収納位置を検出することができる。その後、この食器洗い機の開閉部を奥に入れて洗浄槽１２を閉じる（ステップＳ６）。

これら収納された食器の量や種類、収納位置の情報を食器洗い機の洗浄・すすぎ・乾燥の各工程を制御する制御手段２２に送信する（ステップＳ７）。送信された食器の情報をもとに、洗浄時の洗剤量や洗浄・すすぎ時における水量、モータの駆動力、使用する洗浄ノズル、洗浄・すすぎ・乾燥の時間を決定する（ステップＳ８）。その後、食器洗い機の運転を開始することができる（ステップＳ９）。

例えば、抵抗値変化から重量を検知することができるセンサを用いて、この重量センサを食器カゴ１３の４隅の支持部上に２個設置して、食器類を収納する時に常にセンサ出力を検知しておく。食器類が食器カゴに収納されるたび毎にセンサへの荷重のかかり方が変化し、センサの抵抗が変化しセンサ出力が変わるので、そのセンサ信号より収納された食器の重量や大中小といった種類を正確に検知し、それらセンサの出力の違いによって、収納位置やバランスを検出することができる。

以上のような構成とすることにより、本発明の実施の形態によれば、重量を検知することができる接触式荷重センサからなる重量検知手段を食器カゴの支持部上、食器カゴの下部に複数個設置して、食器を収納した時の荷重の変化に伴うセンサ出力の変化を検知することによって食器重量を検出し、食器の数量や種類、収納位置を判定することができ、食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ各工程時の条件である時間、洗剤量、水量、モータの駆動、使用洗浄ノズルの駆動等をその食器の収納位置にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、利便性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２の食器洗い機について図面を参照しながら説明する。図４は、本実施の形態における食器洗い機を、前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を右側から見た時の概略構成模式図を示すものである。以下に本実施の形態における構成を図１と同様に説明する。実施の形態１と同じについては説明を省略する。

上記洗浄槽１２内の下の食器カゴ１３の支持部上、食器カゴの下部と、上の食器カゴ１３の支持部上、食器カゴの下部に、図４に示すように、重量を検知することができる重量検知手段３０が設けられている。この重量検知手段３０は荷重センサや歪センサ、ロードセル等の接触式感圧センサから成っており、荷重がかかることによって抵抗が変化したり、静電容量変化が発生したりすることによって物体の重量を検知するものである。荷重によってセンサから発生した抵抗変化や静電容量変化・電圧変化を検知することによって、食器が収納されたことがわかるようになっている。

すなわち、この接触式の重量検知手段３０は、２段になった食器カゴ１３にそれぞれ載置するために洗浄槽１２に投入された食器類１４の数量や重量を検知し、それらより食器の収納位置を検出するためのものであり、洗浄槽１２の上下２段の食器カゴ１３の下部に複数個、図４の場合は４個配置されている。それぞれのセンサは、上下の食器カゴ１３の４隅の支持部に配置されることによって、正確に重量を検知し、収納位置を検出することができる。

この重量検知手段３０によって収納された食器類の数量や収納位置を検知することができ、このセンサからの出力を食器洗い機の制御手段に送信して、洗浄槽１２の食器類の収納位置に適した各工程の運転を行うことができ、無駄に洗浄やすすぎ、乾燥等を行うことがないので、過乾燥による食器の傷み等も防ぐことができるとともに、省エネも実現することができ、このような実施の形態２においても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上の食器カゴ１３に設置する荷重センサの位置としては、食器類１４を収納する食器カゴ１３の荷重が全てかかるような支持部であればいずれでもよく、また荷重センサや歪センサ以外の接触式の重量センサや圧力センサでもよい。

次に、図４に示された食器洗い機において、本発明の動作について図面を参照しながら説明する。図５は同実施の形態に係る食器洗い機の処理手順を示すフローチャートを示すものである。以下に本実施の形態におけるフローを説明する。本実施の形態における手順は実施の形態１と同じところは説明を省略する。

まず、図４のような食器洗い機において、洗浄槽１２内の上下の食器カゴ１３の下部、食器カゴ１３の支持部上に、接触式の重量検知手段３０が各２個設けられている。この重量検知手段３０の荷重に対する電圧変化を検知することによって物体の重量を検知することができる。

この状態で洗浄槽１２の開口部上側から食器類１４を入れて上段または下段の食器ガゴ１３に収納する（ステップＳ１１）。この時、この重量検知手段３０の荷重センサにかかる重量の変化は、荷重センサの電圧変化としてセンサ信号を検知することができる（ステップＳ１２）。

このセンサ出力信号から食器カゴ１３に収納された食器類１４の重量を検知し、食器の種類や収納位置を判定する（ステップＳ１３）。このシーケンスを繰り返すことによって、最終的に洗浄槽１２に収納された食器の数量、収納位置を検出することができる。その後、この食器洗い機の開閉部を奥に入れて洗浄槽１２を閉じる（ステップＳ１４）。これら収納された食器の量や種類、収納位置の情報を食器洗い機の洗浄・すすぎ・乾燥の各工程を制御する制御手段２２に送信する（ステップＳ１５）。

送信された食器の情報をもとに、洗浄時の洗剤量や洗浄・すすぎ時における水量、モータの駆動力、使用する洗浄ノズル、洗浄・すすぎ・乾燥の時間を決定する（ステップＳ１６）。特に上段の食器カゴを使用しているかどうかもわかるので、上段用の洗浄ノズルの駆動を制御することができる。

例えば、電圧変化から重量を検知することができるセンサを用いて、この重量センサを上段および下段の食器カゴ１３の４隅の支持部上に各２個ずつ設置して、食器類を収納する時に常にセンサ出力を検知しておく。食器類が食器カゴに収納されるたび毎にセンサへの荷重のかかり方が変化し、センサの電圧が変化しセンサ出力が変わるので、そのセンサ信号より収納された食器の重量や大中小といった種類を検知することができ、これらのセンサ出力の違いから食器の収納位置を正確に検出することができる。

また、本発明の構成は、洗浄運転開始後に食器容量が減少した場合にも有効である。すなわち、運転が開始された直後に入れていた食器１４を洗浄槽から取り出した場合、重量検知手段３０によって検知することができ、食器量が減少し食器の収納位置が変化したと判断され、その結果を食器洗い機の制御手段に送信することによって、洗浄・すすぎ・乾燥工程の時間を今までよりも短めにしたり、洗剤を少し少なめにしたり、洗浄・すすぎ時に使用する水量を少なめに設定しなおしたり、使用する洗浄ノズルの駆動を変えたりすることができる。

つまり、使用者が使うたび毎に、投入した食器量、収納位置に応じて洗浄・すすぎ・乾燥工程の設定値を自動的に変更することができるので、確実な洗浄・すすぎ・乾燥ができるとともに、使用者にとって満足感の高い、食器の収納位置にあった最適時間かつ省エネを実現できる食器洗い機を提供することができる。

以上のような構成とすることにより、本発明の実施の形態によれば、重量を検知することができる接触式荷重センサからなる重量検知手段を上下段両方の食器カゴの支持部上、食器カゴの下部に複数個設置して、食器を収納した時の荷重の変化に伴うセンサ出力の変化を検知することによって食器重量を検出し、食器の数量や種類、収納位置を判定することができ、食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ各工程時の条件である時間、洗剤量、水量、モータの駆動、使用する洗浄ノズルの駆動等をその食器量や収納位置にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、利便性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３の食器洗い機について図面を参照しながら説明する。図６は、本実施の形態で用いる食器洗い機を前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を左側から見た概略構成模式図を示すものである。以下に本実施の形態における構成を説明する。実施の形態１と同じについては説明を省略する。

上記洗浄槽１２全体の荷重がはかれるように洗浄槽の下部に、図６に示すように、重量を検知することができる重量検知手段３０が設けられている。この重量検知手段３０は荷重センサや歪センサ、ロードセル等の接触式感圧センサから成っており、荷重がかかることによって抵抗が変化したり、静電容量変化が発生したりすることによって物体の重量を検知するものである。荷重によってセンサから発生した抵抗変化や静電容量変化・電圧変化を検知することによって、食器が収納されたことがわかるようになっている。

すなわち、この接触式の重量検知手段３０は、洗浄槽１２内の食器カゴ１３に載置するために洗浄槽１２に投入された食器類１４の数量や重量を検知し、それらの出力から食器の収納位置やバランスを検出するためのものであり、洗浄槽１２全体の荷重がはかれるように洗浄槽の下部に複数個配置されている。このように荷重センサは洗浄槽の脚下に配置されることによって、洗浄槽に収納された食器類の重量を正確に検知し、食器の収納位置を検出することができ信頼性も向上する。

なお、洗浄槽１２の脚下に設置する荷重センサの設置位置としては、洗浄槽１２全体の重量を測定でき、食器カゴ１３に収納された食器類１４の荷重を全て検知できるような領域であればいずれでもよい。

次に、図６に示された食器洗い機において、本発明の動作について図面を参照しながら説明する。図７は同実施の形態に係る食器洗い機の処理手順を示すフローチャートを示すものである。以下に本実施の形態におけるフローを説明する。本実施の形態における手順は実施の形態１と同じところは説明を省略する。

まず、図６のような食器洗い機において、洗浄槽１２の脚下に、接触式の重量検知手段３０が４個設けられている（２個は図示していない）。この重量検知手段３０の荷重に対する電圧変化を検知することによって物体の重量を検知することができる。

この状態で洗浄槽１２の開口部から食器類１４を入れて食器ガゴ１３に収納する（ステップＳ２１）。この時、この重量検知手段３０の荷重センサにかかる重量の変化は、荷重センサの電圧変化としてセンサ信号を検知することができる（ステップＳ２２）。これら異なる位置に設置されたセンサからの出力信号から洗浄槽全体の重量やバランスを検知することができる（ステップＳ２３）。さらに、これらセンサ出力信号より食器カゴ１３に収納された食器類１４の重量を検知し、食器の種類や収納位置を判定することができる（ステップＳ２４）。このシーケンスを繰り返すことによって、最終的に洗浄槽１２に収納された食器の数量、収納位置を検出することができる。

例えば、電圧変化から重量を検知することができるセンサを用いて、この重量センサを洗浄槽の脚４本に各１個ずつ設置して、食器類を収納する時に常にセンサ出力を検知しておく。食器類が食器カゴに収納されるたび毎にセンサへの荷重のかかり方が変化し、センサの電圧が変化しセンサ出力が変わるので、そのセンサ信号より収納された食器の重量や大中小といった種類を検知することができ、これらのセンサ出力の違いから食器の収納位置を正確に検出することができる。

以上のような構成とすることにより、本発明の実施の形態によれば、重量を検知することができる接触式荷重センサからなる重量検知手段を洗浄槽の脚下部に複数個設置して、食器を収納した時の荷重の変化に伴うセンサ出力の変化を検知することによって食器重量を検出し、食器の数量や種類、収納位置を判定することができ、食器洗い機の利便性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４の食器洗い機について説明する。本発明における実施の形態の基本構成に関しては実施の形態１と同様であり、説明は省略するが、特に、本発明の構成では、重量検知手段３０として歪センサを４個使用している。

また、食器洗い機本体の前面上部には図示はしないが操作パネルが設けられていて、この操作パネルに、操作スイッチや表示部が設けられている。そして、操作パネルの裏側下部には、センサの信号を入力しその信号をもとに処理し判定を行う信号処理判定手段２１と、食器洗浄の洗浄・すすぎ・乾燥の各工程を制御する制御手段２２とからを構成される制御装置が設けられている。この制御装置は、例えばマイクロコンピュータから構成されていて、食器洗い機における洗い・すすぎ運転及び乾燥運転の動作全般、使用する洗浄ノズルの駆動やモータの駆動等を制御する制御プログラムを有している。

図１に示された食器洗い機において、本発明の動作について図面を参照しながら説明する。図８は同実施の形態に係る食器洗い機の処理手順を示すフローチャートを示すものである。以下に本実施の形態におけるフローを説明する。実施の形態１と同じについては説明を省略する。

まず、図１のような食器洗い機において、洗浄槽１２内の食器カゴ１３の下部、食器カゴ１３の支持部上に、接触式の重量検知手段３０が４個設けられている。この重量検知手段３０の荷重に対する抵抗変化を検知することによって物体の重量を検知することができる。この状態で洗浄槽１２に食器を収納した時、まずセンサ信号の抵抗値変化を電圧に変換してその電圧の立ち上がりを検出する（ステップＳ３１）。

この立ち上がりは食器を置く毎に生じるので、この立ち上がりを検知・カウントすることによって食器の収納枚数および個々の食器の大中小といった種類を検知することができる（ステップＳ３２）。また、このセンサ出力の電圧値の絶対出力を検知する（ステップＳ３３）。この電圧値は食器カゴにかかる全荷重に相当するので、この重量検知手段から得られる出力の絶対検出量から食器の全体量を判定することができる（ステップＳ３４）。さらに、これらセンサ出力の電圧値の出力の違い、差を検知する（ステップＳ３５）。

各センサから得られる出力電圧は食器の種類や収納位置によって異なるので、これらの出力の違いを検知することによって、食器の大中小といった種類や食器の収納位置を判定することができる（ステップＳ３６）。また、各センサからの出力の伝達時間の違いを検知する（ステップＳ３７）。各センサから得られる出力の立ち上がりの時間は食器の収納位置によって異なるので、これらセンサからの伝達時間の違いを検知することによって、食器の収納位置を判定することができる（ステップＳ３８）。

この時の重量検知手段３０の２つの荷重センサからのセンサ出力信号の１例を図９に示す。横軸は時間、縦軸はセンサ出力を示しており、各食器を１枚ずつ食器カゴに収納した時のそれぞれのセンサ出力の変化を示している。小物の食器を収納する時は、それぞれのセンサから出力が少し出ているが、茶碗を収納する時はセンサ１から大きなセンサ出力が得られていることがわかる。さらに、大皿を収納する時はセンサ２から大きなセンサ出力が得られていることがわかる。このように食器を置く収納位置によって複数のセンサからの出力が異なっていることがわかる。

ある１つのセンサからの出力において、食器カゴのどの位置に食器を置いた時にどの程度の割合でセンサ出力が得られるか、どの位置に置いた時にセンサ出力が最も大きいかを示した図が図１０である。今センサ２が右手前（８、Ｓ１）の座標のところにあるとすると、この等高線図よりセンサ２からの出力は主に右下の領域に食器を置いた時に最も大きなセンサ出力を得られていることがわかるが、右上からも０．２〜０．４の割合でセンサ出力が得られていることがわかる。これより各センサから得られる出力の割合を判定することによって、食器をどの位置に収納したかを推測することができる。

また、図１１は重量検知手段３０の４つの荷重センサから得られたセンサ出力信号の拡大図を示している。この図はセンサ３の近くの右奥の位置に食器を１つ置いた時の、各センサからの出力信号の立ち上がりを拡大したものである。この図より、センサ３が大きく反応し、センサ４は同時に小さく反応し、次にセンサ２が反応していることがわかる。従って、食器を置いた時からセンサが反応するまでの伝達時間、センサの立ち上がり時間を検知することによって、食器の収納位置を推測することができる。

この荷重センサからの出力信号を食器洗い機の制御手段に送信して、洗浄槽１２の食器類の収納量および収納位置に適した各工程の運転を行うことができ、無駄に洗浄やすすぎ、乾燥等を行うことがないので、省エネも実現することができ、このような実施の形態４においても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

以上のような構成・手順とすることにより、本発明の実施の形態によれば、重量を検知することができる荷重センサや歪センサ等の接触式感圧センサからなるセンサを洗浄槽の下部や食器カゴの下部に設置して、食器を収納する時に逐次検知した出力信号をもとに、それらセンサ出力値の違いや伝達時間の違いから収納した食器の収納位置をより正確に判定することができ、食器洗い機の省エネ性、利便性、信頼性を確実に向上させることができるものである。

また、これらの食器洗い機の制御手段で上記運転方法を行うためには、ＣＰＵコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な独自のプログラムが必要である。本実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバ等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる食器洗い機は、収納された食器の位置やバランスを正確に検知することができ、その食器の収納位置にあわせて食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の各条件である時間、洗剤量、水量、モータの駆動、使用ノズル等を最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、信頼性を確実に向上させることができるので、家庭用およびオフィスや工場等の業務用などの食器洗い機として有用である。

本発明の第１の実施の形態における食器洗い機を前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を右側から見た模式図 同食器洗い機を上面側から見た模式図 同食器洗い機の処理手順を示すフローチャート 本発明の第２の実施の形態における食器洗い機を前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を右側から見た模式図 同食器洗い機の処理手順を示すフローチャート 本発明の第３の実施の形態における食器洗い機を前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を左側から見た模式図 同食器洗い機の処理手順を示すフローチャート 本発明の第４の実施の形態における食器洗い機の処理手順を示すフローチャート 同食器洗い機の重量検知手段から得られたセンサ出力図 同食器洗い機の重量検知手段から得られたセンサ出力の食器収納位置に対する分布図 同食器洗い機の重量検知手段から得られたセンサ出力の拡大図

符号の説明

１２ 洗浄槽
１３ 食器カゴ
１４ 食器
１５ 洗浄ノズル
２１ 判定手段
２２ 制御手段
２３ 洗剤投入手段
３０ 重量検知手段
３１ 第１の洗浄ノズル
３２ 第２の洗浄ノズル
３３ 上段の洗浄ノズル

Claims (7)

1. 洗浄槽と、前記洗浄槽内に食器等の被洗浄物を収納する食器カゴと、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を前記洗浄槽内に噴射する洗浄ノズルと、洗浄・すすぎの工程を制御する制御手段と、前記食器カゴの下部または前記洗浄槽に、前記収納された被洗浄物の重量を異なる位置で検知する重量検知手段とを備え、前記重量検知手段は、被洗浄物を出し入れする間の出力を逐次検知し、前記重量検知手段の検知信号から前記食器カゴに収納された被洗浄物の収納位置を判定する判定手段を備えた食器洗い機。
2. 制御手段は、重量検知手段の検知信号をもとに洗浄・すすぎの工程を制御し、洗浄ノズルの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の食器洗い機。
3. 重量検知手段は、複数の食器カゴにかかる重量をそれぞれ別々に検知することを特徴とする請求項１記載の食器洗い機。
4. 重量検知手段は、洗浄槽の重量とバランスを検知することを特徴とする請求項１記載の食器洗い機。
5. 重量検知手段は、荷重センサや歪センサ等の接触式感圧センサであることを特徴とする請求項１記載の食器洗い機。
6. 判定手段は、複数の重量検知手段から得られる出力の検出量の違いから食器の収納位置を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の食器洗い機。
7. 判定手段は、複数の重量検知手段から得られる出力の伝達時間の違いから食器の収納位置を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の食器洗い機。