JP2010194214A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯時のドラム回転速度を適切に制御し、洗濯機の洗浄能力を向上させること。
【解決手段】水槽３に振動検出手段６を取り付け、振動を検出する。周波数成分計算手段９は、その振動から、ドラム１の回転速度に対応する周波数成分を抽出する。また、衣類状態を正確に把握して、最適な処理方法で回転数を決定する。これにより、洗濯物の張り付きなどを防ぎ洗浄能力を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗い、すすぎ、脱水を逐次実行する洗濯機に関するものである。

従来、このような洗濯機はドラムの水槽に加速度センサを取り付け加速度センサ出力の変化量と、モータのトルク電流成分の変化量から、衣類の挙動を推定して、ドラムを回転させるモータの回転数を変化させる制御手段を備えている（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、前記公報に記載された従来のドラム式洗濯機の構成を示すものである。筐体１内にサスペンション構造によって支持された水槽２内に、回転ドラム３が配設され、回転ドラム３はモータ４によって回転駆動され、開閉自在に設けられた扉５を開くことにより水槽２の正面開口部および回転ドラム３の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム４内から出し入れできるように構成されている。水槽２には半導体加速度センサ６が取付けられ、この半導体加速度センサの出力の変化量と、モータのトルク電流成分の変化量から、衣類の挙動を推定して、前記洗濯機モータによる洗浄運転を制御する制御手段７が設けられている。
特開２００６−３４６２７０号公報

しかしながら前記従来の手段では洗濯物に化繊系が多い、水が多い、洗剤による泡立ちが多いなどの要因により、洗濯物が水に浮き攪拌突起に引っ掛けられず、洗濯物に叩き洗いの作用を加えられない状態が存在する。単純な加速度出力値の変化量では、洗濯物が水に浮いた状態なのか、洗濯物が小容量の状態であるのかを把握できない。モータのトルク成分を示す電流値についても同様であり、洗濯物が浮いた状態とトルクには相関は見られないことがある。

本発明の目的は、洗濯物が水槽内に張り付いているかどうかを判断し、最適な洗濯を実現する洗濯機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明では、周波数成分の大小に応じて前記モータの回転速度を変化させる回転速度制御手段を備え、前記周波数成分の計算により算出した値の大小に応じて前記モータの回転速度および回転時間を変化させるようにしたものである。

水槽の振動から、特定の周波数の振動成分を抽出することにより、衣類の挙動を判定する。具体的には、振動検出手段で得た振動から、周波数成分計算手段により、ドラムの回転速度に搭載している攪拌突起の個数をかけたものに対応する周波数成分を抽出する。この成分は、ドラムに備え付けられた攪拌突起が、給水された水を叩く成分に起因する。この周波数成分の計算結果により回転速度を変化させる。

本発明は、上記の計算方法により最適な叩き洗い洗濯をすることができ、かつ洗濯時間の短縮と洗浄性能を高めることができる。

本発明の洗濯機は、振動検出手段から得られた出力を効率よく処理し、最適な回転制御
を行うことにより、洗濯時間の短縮と洗浄性能を高めることを目的とする。

第１の発明は、洗濯物を収容して回転するドラムと、前記ドラムを収容しかつ筐体から弾性支持機構により支持された水槽と、前記ドラムを回転させるモータと、収容された洗濯物を引っ掛け持ち上げる攪拌突起と、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の工程を制御する制御手段と、前記振動検出手段で検出した振動に対して周波数成分を計算する周波数成分計算手段とを備え、前記制御手段は、前記モータの回転速度を変化させる回転速度制御手段を有し、所定回転数と比較回転数における周波数成分の総和を比較した後、次の回転数を決定することを特徴とする洗濯機である。この構成により、洗濯物やドラムの振動状態を精度よく把握して、適切にモータの回転速度や回転時間を変化させ、最適な叩き洗い洗濯を実現することができ、かつ洗濯時間の短縮と洗浄性能を高めることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、振動検出手段は、少なくともひとつ以上の加速度センサから構成され、水槽の上下、左右、前後の方向の少なくともひとつの振動成分を検出し、検出した方向毎の加速度、もしくは検出した方向毎の加速度の和または積を出力する。これにより、多軸の加速度センサを振動の検出に用いた場合、それぞれの方向の加速度情報だけでなく、方向毎の和と積を利用できる。水槽の振動は必ずしも一方向だけではないため、方向毎の加速度情報の和と積を利用することにより、より精度よく水槽の振動を把握できる。

第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明において、周波数成分計算手段は、所定のドラムの回転速度に対応する周波数における振動の周波数成分を計算し、回転速度制御手段は、前記周波数成分の計算に基づいてフーリエ変換を行い、所定の個数に分けそれらを総和したことを特徴とする。これにより、衣類の状態を精度よく判断することができ、洗濯時に最適な叩き洗い時の回転数を算出することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が大きく、所定回転数と比較回転数が同じ回転数になったとき、かつ前回の回転数に比べて回転数が上昇していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させ、前回の回転数に比べて回転数が下降していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させることを特徴とする。これにより、衣類の状態を計算値で知ることができ、衣類の動きを的確に捉えることができ、最適な叩き洗い状態を実現することが可能となる。

第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が小さく、所定回転数と比較回転数が同じ回転数になったとき、かつ前回の回転数に比べて回転数が上昇していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させ、前回の回転数に比べて回転数が下降していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させることを特徴とする。これにより、衣類の状態を計算値で知ることができ、衣類の動きを的確に捉えることができ、最適な叩き洗い状態を実現することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が大きく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が大きいとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させることを特徴とする。
これにより、衣類の状態を計算値で知ることができ、衣類の動きを的確に捉えることができ、最適な叩き洗い状態を実現することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が大きく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が小さいとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させることを特徴とする。これにより、衣類の状態を計算値で知ることができ、衣類の動きを的確に捉えることができ、最適な叩き洗い状態を実現することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が小さく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が大きいとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させることを特徴とする。これにより、衣類の状態を計算値で知ることができ、衣類の動きを的確に捉えることができ、最適な叩き洗い状態を実現することができる。

第９の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が小さく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が小さいとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させることを特徴とする。これにより、衣類の状態を計算値で知ることができ、衣類の動きを的確に捉えることができ、最適な叩き洗い状態を実現することができる。

第１０の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和と所定回転数時の総和が等しい状態のとき、次に指示する回転数を比較回転数のまま維持することを特徴とする。これにより、衣類の状態を計算値で知ることができ、衣類の動きを的確に捉えることができ、最適な叩き洗い状態を実現することができる。

第１１の発明は、特に、第１〜第１０のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較するとき、比較回転数に所定の範囲を持つ係数を掛ける比較係数を有することを特徴とする。これにより、比較回転数と所定回転数との周波数成分の値の総和を精度よく比較することができる。

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、本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洗濯機の構成図である。図中に記載した本発明の主要な構成を順に説明する。

図１において衣類などの洗濯物を収容し回転する洗濯槽としての回転ドラム３は、モータ４と結合しており、回転して洗濯物を洗浄する。回転ドラム３を回転させるためのモータ４はブラシレスモータ等で構成し、回転速度は可変であり、洗濯工程では正転・反転を繰り返す。ドラム１と水を収容する水槽３は、図１に示すように、ばね８ａやダンパー８ｂなどの弾性支持機構８を介して筐体１に固定する。

水槽２の振動を検出する振動検出手段となる半導体加速度センサ６は、本実施の形態では、例としてドラムの正面に対して左右方向の振動（加速度）を検出するものとする。なお、加速度センサとしては、半導体加速度センサ、圧電型加速度センサなどのいずれでも良く、さらに多軸（２軸もしくは３軸）方向の加速度センサでも良い。実際の水槽の振動は、必ずしも一方向に限定できないので、３軸の加速度センサを用いて、３軸の加速度成分を加算して合計したもの、もしくは積算して利用するのが良い。

振動検出手段６で検出した振動（加速度）から、フーリエ変換処理を行い、モータの回転速度に対応する周波数成分を抽出する周波数成分計算手段９は、具体的にはマイコンで構成されており、振動検出手段６で得た信号から離散フーリエ変換（ＤＦＴ）もしくは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、周波数成分の大きさを計算する。なお、ドラムの回転速度は、回転速度制御手段１０から、回転時間は回転時間制御手段１１から取得する。制御手段は、複数の回転数を周波数成分計算手段９で計算した振動の周波数成分を基に比較を行い、これらの大小により回転速度制御手段１０により、モータ４の速度を変更する。

以上のように構成された洗濯機について、以下、その動作・作用を、図２〜図４を用いて説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の制御装置の構成図である。本洗濯機は、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥に渡る一連の動作を指示入力と各部の動作状態の監視に基づいて制御する制御装置が設けられている。前記の制御装置は、交流電力３１を整流器３２により整流し、チョークコイル３３及び平滑コンデンサ３４からなる平滑回路により平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路２６によりドラム駆動モータ４を回転駆動すると共に、入力設定手段２１から入力される運転指示及び各検知手段により検知される運転状態の監視情報に基づいてドラム駆動モータ５の回転を制御し、負荷駆動手段３９により給水弁１４、排水弁１３を制御する。

ドラム駆動モータ４は、３相巻線５ａ、５ｂ、５ｃを有するステータと、８極の永久磁石を有するロータとを備え、３つの位置検出素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃを設けた直流ブラシレスモータとして構成され、スイッチング素子２６ａ〜２６ｆにより構成されたＰＷＭ制御インバータ回路２６により回転制御される。

位置検出素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃが検出するロータ位置検出信号は制御手段７に入力され、このロータ位置検出信号に基づいて駆動回路２５によりスイッチング素子２６ａ〜２６ｆのオンオフ状態をＰＷＭ制御することにより、ステータの３相巻線５ａ、５ｂ、５ｃに対する通電を制御してロータを所要回転速度で回転される。

なお、制御手段７は、３つの位置検出手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期によりロータの回転速度を算出するようになっている。また、図１および図２に示すように、水槽２の前上部に半導体加速度センサ（振動検出手段）６が取り付けられ、水槽の振動により加速度を検出して、それを信号処理して周波数スペクトラムを算出した後に、それらを比較してその大小を決め、さらに前後の回転数を比較して、その大小で次の回転数を決定する。

なお、半導体加速度センサ６は３方向の検出軸を持っており、水槽２の振動を３次元からなるモーションを捉えることができる。したがって、どの軸でも同じ処理方法でも判定結果には影響はない。

本洗濯機の振動検出手段６で得たドラムの振動データに対して周波数分析を行った結果を図３に示す。横軸は周波数［Ｈｚ］であり、縦軸はフーリエ振幅スペクトラムである。
ドラム回転速度に対応する周波数は、回転数をＮｒｐｍした場合、Ｎ／６０Ｈｚとし、ドラム回転速度に搭載した攪拌突起１２の個数（この実施の形態では３個）をかけた周波数となる。図３の（ａ）は３７ｒｐｍ時の周波数成分である。前記の計算式に当てはまると周波数は１．８５Ｈｚとなる。同様に図３の（ｂ）で４５ｒｐｍは２．２５Ｈｚ、図３の（ｃ）で５３ｒｐｍは２．６５Ｈｚとなる。なお、水のみの場合は攪拌突起１２の個数で決まるが、衣類の状態や重量によって、必ずしも同じ周波数成分に出力すると限らない。しかしながら、衣類の状態により十分考えられる状況なので、攪拌突起１２の個数で周波数領域を計算している。

次に、図４を用いて回転数判定のフローについて説明する。

まず、ステップ１００にて洗濯工程が始まると、ステップ１０１にて給水が始まる、そのあと所定の水位に達しているかどうかをステップ１０２で見て、達していればステップ１０３で洗濯の攪拌が始まる。もし、達していなかった場合もう一回所定の水位になるまでこの動作を行う。

次に、ステップ１０４にてドラム４が所定回転数で回転するようモータ４に指示を与える。このときの所定回転数を４５ｒｐｍとする。ステップ１０５でタンブル回数４回を回転した時点で各タンブルの全周波数成分のスペクトラムの合計を計算し、４回の総和を値として出力する。なお、所定回転数およびタンブル回数は他のものでも同様な結果が得られる。すなわち、ここでは４回の総和としているが、それより数回増減した総和でもよい。

次にステップ１０６にて、ドラム４が比較回転数で回転するようモータ４に指示を与える。このときの比較回転数を４９ｒｐｍとする。ステップ１０７でステップ１０５と同様な作業を行い、４回の総和を値として出力したあと、ステップ１０８にて比較回転数に比較係数を掛けて比較を行う、このとき比較係数としては５％とする。なお、比較係数は１５％以内であれば同様な結果が得られる。ステップ１０８にて比較した結果、比較回転数（４９ｒｐｍ）の総和の値が大きかった場合、ステップ１１０にて回転数比較を行う。このとき比較を行うのは、４５ｒｐｍと４９ｒｐｍである。

回転数比較を行ったあと、比較回転数（４９ｒｐｍ）の方が大きかった場合は、ステップ１１１にて４９ｒｐｍから回転数を上げる。もし、比較回転数が小さかった場合は、ステップ１１２にて比較回転数から回転数を下げる。次にステップ１０７と同様のタンブル作業を行い、前回の比較回転数の総和の値と回転数を随時更新した新しい比較回転数の総和の値とを、上記と同様に比較を行う。

ステップ１０８にて、２つの回転数の総和の値を比較した結果、比較回転数（４９ｒｐｍ）の総和の値が小さい場合は、ステップ１１６にて回転数比較を行う。もし比較回転数が大きかった場合は、ステップ１１３から回転数を下げる。もし、比較回転数が小さかった場合は、比較回転数から回転数を上げる。次にステップ１０７と同様のタンブル作業を行い、前回の比較回転数の総和の値と回転数を随時更新した新しい比較回転数の総和の値とを、上記と同様に比較を行う。

ステップ１０９にて比較係数５％以内に入っている場合、すなわち、比較回転数の総和に比較係数を掛けたものと所定回転数（もしくは前回比較回転数）の総和が等しい場合は、ステップ１１５にて比較回転数を維持してステップ１０７の動作を行う。このときは４９ｒｐｍを維持して次のループを実行する。これらのループを実行するとき、常に新しいものを随時更新し以前のものを消去することによりマイコンの計算容量を確保している。

（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態における回転数判定構成図である。図にしたがって説明する。実施の形態１と同様のところは省略する。

まず、ステップ１００にて洗濯工程が始まると、ステップ１０１にて給水が始まる、そのあと所定の水位に達しているかどうかをステップ１０２で見て、達していればステップ１０３で洗濯の攪拌が始まる。もし、達していなかった場合もう一回所定の水位になるまでこの動作を行う。

次に、ステップ１０４にて所定回転数をモータ４に指示を与える。このときの所定回転数を４５ｒｐｍとする。ステップ１０５でタンブル回数４回を回転した時点で各タンブルの全周波数成分のスペクトラムの合計を計算し、４回の総和を値として出力する。なお、所定回転数およびタンブル回数は他のものでも同様な結果が得られる。

次にステップ１０６にて、比較回転数をモータ４に指示を与える。このときの比較回転数を４９ｒｐｍとする。ステップ１０７でステップ１０５と同様な作業を行い、４回の総和を値として出力したあと、ステップ１０８にて比較回転数に比較係数を掛けて比較を行う、このとき比較係数としては５％とする。なお、比較係数は１５％以内であれば同様な結果が得られる。

ステップ１０８にて比較した結果、比較回転数（４９ｒｐｍ）の総和の値が大きかった場合、次に回転数を比較して、所定回転数（もしくは前回比較回転数）と比較回転数がステップ１１７にて同回転数になった場合、ステップ１１９にて前回の回転数の状態を検知する。もし、前回の回転数時に比べて上昇して総和の値が大きくなった場合、ステップ１１１にて比較回転数から回転数を上げる。もし、前回の回転数時に比べて下降して総和の値が大きくなった場合、ステップ１１２にて比較回転数から回転数を下げる。次にステップ１０７と同様のタンブル作業を行い、前回の比較回転数の総和の値と回転数を随時更新した新しい比較回転数の総和の値とを、上記と同様に比較を行う。

ステップ１０８にて、２つの回転数の総和の値を比較した結果、比較回転数の総和の値が小さく、ステップ１０９にて５％以内に入っていない場合、次に回転数を比較して、所定回転数（もしくは前回比較回転数）と比較回転数がステップ１１７にて同回転数になった場合、ステップ１２０にて以前（前々回）の回転数の状態を検知する。もし、以前（前々回）の回転数時に比べて回転数が上昇して総和の値が小さくなった場合、ステップ１１３にて比較回転数から回転数を下げる。もし、以前（前々回）の回転数時に比べて回転数が下降して総和の値が小さくなった場合、ステップ１１４にて比較回転数から回転数を上げる。次にステップ１０７と同様のタンブル作業を行い、前回の比較回転数の総和の値と回転数を随時更新した新しい比較回転数の総和の値とを、上記と同様に比較を行う。

次にステップ１０７と同様な作業を行い総和の値と回転数を随時更新して上記と同様の比較を行う。ステップ１０９にて５％以内に入っている場合、ステップ１１５にて比較回転数を維持してステップ１０７の動作を行う。

（実施の形態３）
図６と図７は第３の実施の形態における回転数判定フローである。図にしたがって説明する。実施の形態１ならびに実施の形態２と同様のところは省略する。

まず、ステップ１００にて洗濯工程が始まると、ステップ１０１にて給水が始まる、そのあと所定の水位に達しているかどうかをステップ１０２で見て、達していればステップ１０３で洗濯の攪拌が始まる。もし、達していなかった場合もう一回所定の水位になるま
でこの動作を行う。次にステップ２００で初期回転数を設定して回転を行う、このとき４５ｒｐｍに設定したあと、ステップ２０６にて加速度を検出して周波数分析を行ったあと、ステップ２０１にて比較回転数を設定する。このときの比較回転数は３７ｒｐｍとする。同様にステップ２０６にて加速度検出して周波数分析を行う。なお、初期回転数と比較回転数は他の回転数にしても同様な効果が得られる。

次にステップ２００初期回転数とステップ２０１比較回転数で回転して得られた周波数領域をすべての和もしくは積をして振動値を算出、ステップ２０２にてこれを比較する。もし比較回転数の振動値が大きかった場合、ステップ２０３にて重心を計算して左側と右側のモーメントを比較し、小さかった場合は比較する回転数のままでよい。

ここで、重心について説明する。図７では所定の衣類重量で計測した回転数３７ｒｐｍ、４５ｒｐｍ、５３ｒｐｍ時のスペクトラムである。横軸周波数［Ｈｚ］で縦軸は振動のスペクトラムである。なお、縦軸は桁の関係上倍率をあげている。それぞれの回転数の対応した重心を計算すると図７のようになる。今回重心について計算したが、計算方法についてはいろいろあり、ここで一例について説明する。まず、周波数成分計算手段で得られた周波数領域をある所定の個数に分割して格納する。その個数に対応したスペクトラム値を算出してその個数との積を求めたあと、その総和とする。これをスペクトラム値の総和で割ると重心が求まる。これを基準に左右のモーメントを求めてその比較を行う。

上記の計算方法で左右のモーメントを求めたあと、ステップ２０３で左右のモーメントを比較、もし左側の方が大きかった場合、低周波側で回転しているため、衣類状態は張り付いたままである。このときはステップ２０４にて回転数を下げる。もし左側が小さかった場合は、高周波側で回転しているため、衣類の状態はドラムの下部にてゴロゴロとした状態である。このときはステップ２０５にて回転数を上げる。今度は判定した回転の振動値がＮｅｗのデータとなり、ステップ２０１にて設定した回転の振動値がＢａｓｅのデータとなる。

（実施の形態４）
図８と図９は第４の実施の形態における回転数判定フローである。図にしたがって説明する。実施の形態１〜３と同様のところは省略する。

まず、ステップ１００にて洗濯工程が始まると、ステップ１０１にて給水が始まる、そのあと所定の水位に達しているかどうかをステップ１０２で見て、達していればステップ１０３で洗濯の攪拌が始まる。もし、達していなかった場合もう一回所定の水位になるまでこの動作を行う。

次に、ステップ２０７にて複数の回転数、ここでは３７ｒｐｍ、４１ｒｐｍ、４５ｒｐｍ、４９ｒｐｍ、５３ｒｐｍを順番に回転させ、ステップ２０８で回転毎に周波数成分を計算し、ステップ２０９でその大小を判定し、最適な回転数を判定する。最適な回転数が判定された場合、ステップ２１０にてその回転数でモータを駆動し、ステップ２１１にて次の工程を実施する。もし、周波数分析でその大小の差分がなかった場合、ステップ２１２にて予め設定しておいた所定回転数（現行回転数）に設定してステップ２１１にて次の工程を実施する。

なお、今回５種類の回転数でその大小を実施したが、３０ｒｐｍ〜６０ｒｐｍまでの回転数で比較しても結果に影響はない。

また、図９を参考にしながら説明する。ステップ１００にて洗濯工程が始まると、ステップ１０１にて給水が始まる、そのあと所定の水位に達しているかどうかをステップ１０
２で見て、達していればステップ１０３で洗濯の攪拌が始まる。もし、達していなかった場合もう一回所定の水位になるまでこの動作を行う。

次に、ステップ２０７にて判定する複数の回転数、ここでは３７ｒｐｍ、４１ｒｐｍ、４５ｒｐｍ、４９ｒｐｍ、５３ｒｐｍを順番に回転させ、ステップ２０８で回転毎に周波数成分を計算し、その大小を比較したあと、ステップ２１２にて最適な回転数で工程を実施する。ここで最新のデータをＮｅｗデータとし、その直前のデータをＢａｓｅデータとする。

ステップ２１３にてＮｅｗデータとＢａｓｅデータを比較し、ＮｅｗデータがＢａｓｅデータより大きかった場合、ステップ２１４にてＮｅｗデータの回転数で次の工程を実施、もしＮｅｗデータがＢａｓｅデータより小さかった場合、ステップ２１５にてＢａｓｅデータの回転数で次の工程を実施する。これを繰り返し行うことにより、常に周波数成分の計算値が高いところ狙って洗浄することができるため、最適な回転数で衣類を洗うことができる。

なお、図４と図５に記載した「所定回転数」と図６に記載した「初期回転数」とは同様の意味を示す。

以上のように、本発明にかかる洗濯機、ドラム回転速度制御方法およびプログラムは、水槽振動の周波数成分からドラムの回転速度と回転時間を制御することができ、これにより洗濯物の張り付き状態やゴロゴロ状態を防ぐことができ、洗濯機の洗浄能力を向上させることができる。これは、家庭用の洗濯機だけでなく、洗濯乾燥機や業務用の洗濯機などに広く適用できる。

本発明の実施の形態１の洗濯機の構成図 同洗濯機の実施の形態１における制御装置の構成図 （ａ）同洗濯機の実施の形態１におけるドラムの回転数が３７ｒｐｍのときの周波数特性を示すグラフ（ｂ）同洗濯機の実施の形態１におけるドラムの回転数が４５ｒｐｍのときの周波数特性を示すグラフ（ｃ）同洗濯機の実施の形態１におけるドラムの回転数が５３ｒｐｍのときの周波数特性を示すグラフ 同洗濯機の実施の形態１における回転数判定フローチャート 同洗濯機の実施の形態２における回転数判定フローチャート 同洗濯機の実施の形態３における回転数判定フローチャート （ａ）同洗濯機の実施の形態３におけるドラムの回転数が３７ｒｐｍのときの重心による判定構成図（ｂ）同洗濯機の実施の形態３におけるドラムの回転数が４５ｒｐｍのときの重心による判定構成図（ｃ）同洗濯機の実施の形態３におけるドラムの回転数が５３ｒｐｍのときの重心による判定構成図 同洗濯機の実施の形態４における回転数判定フローチャート 同洗濯機の実施の形態４における回転数判定フローチャート 従来の洗濯機の構成を示す図

１ 筐体
２ 水槽
３ 回転ドラム
４ モータ（駆動手段）
５ 扉
６ 半導体加速度センサ（振動検出手段）
７ 制御手段
８ａ ばね（弾性支持機構）
８ｂ ダンパー（弾性支持機構）
９ 周波数成分計算手段
１０ 回転速度制御手段
１１ 回転時間制御手段
１２ 攪拌突起

Claims (11)

1. 洗濯物を収容して回転するドラムと、前記ドラムを収容しかつ筐体から弾性支持機構により支持された水槽と、前記ドラムを回転させるモータと、収容された洗濯物を引っ掛け持ち上げる攪拌突起と、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の工程を制御する制御手段と、前記振動検出手段で検出した振動に対して周波数成分を計算する周波数成分計算手段とを備え、前記制御手段は、前記モータの回転速度を変化させる回転速度制御手段を有し、所定回転数と比較回転数における周波数成分の総和を比較した後、次の回転数を決定することを特徴とする洗濯機。
2. 振動検出手段は、少なくともひとつ以上の加速度センサから構成され、水槽の上下、左右、前後の方向の少なくともひとつの振動成分を検出し、検出した方向毎の加速度、もしくは検出した方向毎の加速度の和または積を出力することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 周波数成分計算手段は、所定のドラムの回転速度に対応する周波数における振動の周波数成分を計算し、回転速度制御手段は、前記周波数成分の計算に基づいてフーリエ変換を行い、所定の個数に分けそれらを総和したことを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
4. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が大きく、所定回転数と比較回転数が同じ回転数になったとき、かつ前回の回転数に比べて回転数が上昇していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させ、前回の回転数に比べて回転数が下降していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が小さく、所定回転数と比較回転数が同じ回転数になったとき、かつ前回の回転数に比べて回転数が上昇していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させ、前回の回転数に比べて回転数が下降していると判定されたとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
6. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が大きく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が大きいとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
7. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が大きく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が小さいとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
8. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が小さく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が大きいとき、次に指示する回転数を比較回転数より下降させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
9. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段によ
   り計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和が小さく、所定回転数と比較回転数を比較して比較回転数が小さいとき、次に指示する回転数を比較回転数より上昇させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
10. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較し、比較回転数の値の総和と所定回転数時の総和が等しい状態のとき、次に指示する回転数を比較回転数のまま維持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
11. 制御手段は、所定回転数と比較回転数で所定回数回転させた後、周波数成分計算手段により計算された値の総和を比較するとき、比較回転数に所定の範囲を持つ係数を掛ける比較係数を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の洗濯機。