JP2020156905A - Washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
洗濯物の重量を求める洗濯機に関する。 Regarding washing machines that determine the weight of laundry.
洗濯機内の洗濯物の重量を求める技術が知られている。洗濯物の重量を知ることができれば、それに応じて洗濯時間、水量等を変えることができる。例えば特許文献1には、モータの回転速度の立上がり時間及び立下がり時間に基づいて洗濯物の重量を検知することが記載されている。 A technique for determining the weight of laundry in a washing machine is known. If the weight of the laundry can be known, the washing time, the amount of water, and the like can be changed accordingly. For example, Patent Document 1 describes that the weight of laundry is detected based on the rise time and fall time of the rotation speed of the motor.
本願の発明者らは、従来技術による洗濯機は、特に洗濯物のアンバランスがあるときには重量の検知精度が低下することに気付いた。 The inventors of the present application have noticed that conventional washing machines have reduced weight detection accuracy, especially when there is an imbalance in the laundry.
ある実施形態によれば、洗濯物を収容するドラム、前記ドラムを回転させるモータ、前記モータの回転を制御する制御器、前記ドラムの回転速度を検出する検出器、及び第1及び第2加速区間における前記回転速度に基づいて前記洗濯物の重量を求める処理部を備える洗濯機であって、前記制御器は、前記第1及び第2加速区間の開始点における前記回転速度の絶対値が同じで、符号が逆になるよう前記モータの回転を制御する洗濯機が提供される。 According to one embodiment, a drum for accommodating laundry, a motor for rotating the drum, a controller for controlling the rotation of the motor, a detector for detecting the rotation speed of the drum, and first and second acceleration sections. A washing machine including a processing unit for obtaining the weight of the laundry based on the rotation speed in the above, wherein the controller has the same absolute value of the rotation speed at the start points of the first and second acceleration sections. , A washing machine that controls the rotation of the motor so that the symbols are reversed is provided.
ある実施形態によれば、洗濯物を収容するドラム、前記ドラムを回転させるモータ、前記モータの回転を制御する制御器、前記ドラムの回転速度を検出する検出器、及び第1及び第2加速区間における前記回転速度に基づいて前記洗濯物の重量を求める処理部を備える洗濯機であって、前記制御器は、前記第1及び第2加速区間の前に前記回転速度が一定である第1定速区間及び第2定速区間をそれぞれ設けるよう前記モータの回転を制御する洗濯機が提供される。 According to one embodiment, a drum for accommodating laundry, a motor for rotating the drum, a controller for controlling the rotation of the motor, a detector for detecting the rotation speed of the drum, and first and second acceleration sections. A washing machine including a processing unit for obtaining the weight of the laundry based on the rotation speed in the above, wherein the controller has a constant rotation speed before the first and second acceleration sections. A washing machine that controls the rotation of the motor is provided so as to provide a speed section and a second constant speed section, respectively.
洗濯機内の洗濯物の重量をよりよい精度で求めることができる。 The weight of the laundry in the washing machine can be determined with better accuracy.
以下の記載及び図面において、対応する部分は同じ参照番号で示される。図面で示される要素の大きさは、必ずしも正確な縮尺では表されていない。 In the following description and drawings, the corresponding parts are designated by the same reference number. The size of the elements shown in the drawings is not always represented on an exact scale.
ハードウェア
図1は、ある実施形態による洗濯機100の構造を示す図である。洗濯機100は、洗濯物を収容するドラム110、ドラム110を回転させるモータ120、モータ120の回転を制御する制御器130、ドラム110の回転速度を検出する検出器140、及び処理部150を備える。ある実施形態では、検出器140は、ドラム110の回転速度に加えて、ドラム110の回転角度を検出する。処理部150は、後述する第1及び第2加速区間における回転速度に基づいて洗濯物の重量を求める。
Hardware FIG. 1 is a diagram showing the structure of a
さまざまな実施形態において、ドラム110の回転速度が利用される。検出器140は、ドラム110の回転速度を直接的に検出する位置センサであるが、これには限定されず、任意の適切なセンサであり得る。
In various embodiments, the rotational speed of the
処理部150は、典型的には、プロセッサ152、及びメモリ154を含む。プロセッサ152は、ドラム110及びモータ120の回転を制御する処理、及び洗濯物の重量を求める処理を実現するコンピュータプログラムを実行する。メモリ154は、そのようなコンピュータプログラムと、関連するデータとを典型的には格納する。プロセッサ152は、モータ120の回転を制御する信号を制御器130に出力する。制御器130は、プロセッサ152からの制御信号に基づいてモータ120を駆動する。図1では、制御器130及び処理部150は別個の機能ブロックとして表現されているが、単一の機能ブロックとして実現されてもよい。
The
断続駆動
図2は、洗濯物の重量を求めるためのモータ120の断続駆動のプロファイル200を示す図である。図2の横軸は時間を表し、縦軸はドラム110の回転速度を表す。プロファイル200は、第1定速区間211、第1加速区間212、停止区間215、第2定速区間221、及び第2加速区間222を含む。回転速度の符号は、ドラム110の回転の向きを表す。よってここでは、時刻0から停止区間215までは、ドラム110は、ある向きに回転し、それ以降は、逆向きに回転する。
Intermittent drive FIG. 2 is a diagram showing an
ある実施形態では、制御器130は、第1加速区間212及び第2加速区間222の開始点におけるドラム110の回転速度の絶対値が同じで、符号が逆になるようモータ120の回転を制御する。
In one embodiment, the
連続駆動
図3は、洗濯物の重量を求めるためのモータ120の連続駆動のプロファイル300を示す図である。図3の横軸は時間を表し、縦軸はドラム110の回転速度を表す。プロファイル300は、第1定速区間311、第1加速区間312、第2定速区間321、及び第2加速区間322を含む。プロファイル300は、プロファイル200とは異なり、停止区間が存在しない。
Continuous drive FIG. 3 is a diagram showing a
ある実施形態では、第1定速区間311の前に定速区間、加速区間、及び減速区間を設けてもよい。これにより、洗濯物のドラム110内での位置を予め固定することができる。
In certain embodiments, a constant speed section, an acceleration section, and a deceleration section may be provided before the first
ある実施形態では、制御器130は、第1加速区間312及び第2加速区間322の前にドラム110の回転速度が一定である第1定速区間311及び第2定速区間321をそれぞれ設けるようモータ120の回転を制御する。
In one embodiment, the
図4は、洗濯物のドラム110内での偏りに起因する偏心位置を示す図である。ドラム110は、回転軸410を中心に回転する。ドラム110内の洗濯物420は、図4に示されるように偏って存在することがある。このとき、洗濯物420の偏りに起因してドラム110の重心430も回転軸410からずれる。回転軸410を通り鉛直方向である平面がドラム110の開口部と交わる線を基準線440とすると、基準線440から測った重心430の角度を洗濯物のドラム110内での偏りに起因する偏心位置450とする。偏心位置450は、0度〜360度の範囲をとり得る。本開示ではドラム110の位置を偏心位置450で表し、これを位相とも呼ぶ。
FIG. 4 is a diagram showing an eccentric position caused by the bias of the laundry in the
第1及び第2加速区間の開始点
プロファイル200(断続駆動)又はプロファイル300(連続駆動)を用いる実施形態において、第1加速区間及び第2加速区間の開始点は、洗濯物420のドラム110内での偏りに起因する偏心位置450が180度ずれた2点に対応する。プロファイル300(連続駆動)を用いるある実施形態では、図3に示されるように、第1加速区間312の開始点における偏心位置450は270度であり、第2加速区間322の開始点における偏心位置450は90度である。よって第1加速区間312及び第2加速区間322の開始点は、洗濯物420のドラム110内での偏りに起因する偏心位置450が180度ずれた2点に対応する。プロファイル200(断続駆動)を用いる他の実施形態においても、第1加速区間212及び第2加速区間222の開始点は、洗濯物420のドラム110内での偏りに起因する偏心位置450が180度ずれた2点に対応する。
Start points of the first and second acceleration sections In the embodiment using profile 200 (intermittent drive) or profile 300 (continuous drive), the start points of the first acceleration section and the second acceleration section are in the
プロファイル200(断続駆動)又はプロファイル300(連続駆動)を用いる実施形態において、第1加速区間及び第2加速区間に、ドラム110は、n(n:自然数)回転する。例えばある実施形態では、第1加速区間312及び第2加速区間322においてドラム110は1回転する。これには限定されず、第1加速区間312及び第2加速区間322におけるドラム110の回転数が同一であれば、ドラム110は、1回転以外の任意の回転数n(n:自然数)だけ回転してもよい。ここでドラムの「回転数」とはドラムが回転する回数を表す。例えば第1加速区間312及び第2加速区間322においてドラム110が2回転してもよい。
In the embodiment using profile 200 (intermittent drive) or profile 300 (continuous drive), the
重量検知
プロファイル200(断続駆動)又はプロファイル300(連続駆動)を用いる実施形態において、処理部150は、第1及び第2加速区間において検出された重量に基づいて重量を求める。モータ120のトルクが一定なら、第1及び第2加速区間における加速度は、洗濯物420の重量に依存する。例えば洗濯物420の重量が重ければ加速区間において加速しても回転速度の増加は小さいが、洗濯物420の重量が軽ければ加速区間において加速すれば回転速度の増加が大きくなる。したがって処理部150は、第1及び第2加速区間において得られた2つの回転速度の増加量から洗濯物420の重量を求めることができる。
In the embodiment using the weight detection profile 200 (intermittent drive) or profile 300 (continuous drive), the
プロファイル200及びプロファイル300を用いる実施形態において、本開示の洗濯機100のドラム110の回転軸が水平方向と成す角度は、0度〜45度である。この範囲であれば、第1加速区間及び第2加速区間の加速に基づく2つの重量値から、洗濯物420の重量をより効果的に求めることができる。このような範囲である洗濯機は、一般にはドラム式洗濯機と呼ばれるものを含む。ドラム式洗濯機においては、ドラム110の回転軸が水平方向と比較的近い。そのため重力の影響により、偏心位置450が上に移動する時には回転速度が低下し、偏心位置450が下に移動する時には回転速度が上昇する傾向がある。このような回転速度の変動を生じても、以下に述べるように、第1加速区間及び第2加速区間で別個に求められた洗濯物420の2つの重量値に基づいて、洗濯物420の真の重量により近い値を求めることができる。
In the embodiment using the
図3の例で考えれば、第1加速区間312及び第2加速区間322の開始点は、洗濯物420のドラム110内での偏りに起因する偏心位置450が180度ずれた2点に対応するので、洗濯物420の重量を検知するときの誤差を低減できるという効果がある。この効果は、図2の例でも得られる。より好ましくは、第1及び第2加速区間において検出された2つの重量を平均することによって洗濯物420の重量を求める。これにより洗濯物420の重量を検知するときの誤差をさらに低減できる。
Considering the example of FIG. 3, the starting points of the
プロファイル300の連続運転により、洗濯物420のドラム110内での配置を維持したまま、すなわち偏心位置及びアンバランス量を維持したまま、2回の重量検知を実施できる。ここでアンバランス量とは、洗濯物420のドラム110内での偏りに相当する重さと、回転軸410からの洗濯物420の距離とによって決まるパラメータであり、この重さが大きいほど、また距離が大きいほどアンバランス量も大きくなる。プロファイル200のように回転方向が変わると、モータ120の停止区間が発生してしまい、この区間では遠心力がなくなってドラム110の側面に貼り付いていた洗濯物420が鉛直下方向に落ちてしまって、洗濯物420の配置が変わることがあり得る。このとき偏心位置及びアンバランス量が変化することになる。偏心位置は回転速度の位相などをモニタすることで補正できても、アンバランス量は補正しきれないので、プロファイル300に比べ、プロファイル200はばらつきが大きくなってしまう。このため、プロファイル300の方が、プロファイル200より好ましい。
By the continuous operation of the
プロファイル300を用いる実施形態において、第1加速区間312及び第2加速区間322はドラムの連続運転中に実施され、第1加速区間312及び第2加速区間322の間においてドラムの回転速度は30回転/分以上に維持される。これにより第1加速区間312及び第2加速区間322の間における洗濯物420のドラム110内での動きが低減され得る。その結果、洗濯物420の重量を検知するときの誤差を低減できる。
In the embodiment using the
開始点の位相検出(回転角度)
上述のように第1加速区間(例えば312)及び第2加速区間(例えば322)の開始点は、洗濯物420のドラム110内での偏りに起因する偏心位置450が180度ずれた2点に対応する。したがって第1加速区間及び第2加速区間の開始点において、偏心位置450の位相が180度ずれていることを検出する必要がある。
Start point phase detection (rotation angle)
As described above, the starting points of the first acceleration section (for example, 312) and the second acceleration section (for example, 322) are two points where the
ある実施形態では、処理部150は、このように位相が180度ずれている2点をドラム110の回転角度に基づいて求める。ドラム110の回転角度は、検出器140によって検出され得る。より具体的には、位相が180度ずれている2点の回転角度の差は、(n+0.5)回転(n:自然数)に対応する。回転角度に基づく開始点の位相検出は、第1加速区間の開始点の角度を記憶しておき、記憶された角度から180度ずれた回転角度になるタイミングで第2加速区間を開始すればよい。回転角度に基づく開始点の位相検出は、プロファイル300(連続駆動)を用いる実施形態において、位相検出の精度がより高くなる。
In one embodiment, the
開始点の位相検出(回転速度、電流、電圧)
ある実施形態では、処理部150は、このように位相が180度ずれている2点をドラム110の回転速度、モータ120に流れる電流、及びモータ120にかかる電圧のうちの少なくとも1つに基づいて求める。より具体的には、位相が180度ずれている2点において、ドラム110の回転速度、モータ120に流れる電流、及びモータ120にかかる電圧のうちの1つの位相の差は、180度である。
Phase detection of starting point (rotation speed, current, voltage)
In one embodiment, the
洗濯物420のドラム110内での偏りに起因する偏心位置450の影響で、定速区間であってもドラムの回転速度には変動が発生する。この回転速度の変動を時間軸についてプロットすると正弦波状になる。この波形の位相と偏心位置450との間には相関関係がある。よって回転速度の変動を表す正弦波状波形の位相から、偏心位置450を知ることができる。洗濯物420のドラム110内での偏りが小さくなると波形の振幅が小さくなり、位相の検出が困難になる。しかし偏りが小さい場合は、そもそも重量検知への影響は小さいので、位相が仮に検出できなくても、2つの加速区間で検知された重量の違い(つまりばらつき)への影響はほとんどない。いずれにしても、回転速度の変動波形の位相を検出することで、第1加速区間の開始点から180度ずれたタイミングで第2加速区間を開始できる。
Due to the influence of the
上述のドラムの回転速度が変動するのと同様に、モータ120に流れる電流、及びモータ120にかかる電圧も、定速区間において変動する。したがってモータ120に流れる電流、又はモータ120にかかる電圧のいずれかを用いて、同様に開始点の位相が検出できる。モータ120に流れる電流、及びモータ120にかかる電圧は、例えば制御器130によって検出することができる。
Similar to the fluctuation of the rotation speed of the drum described above, the current flowing through the
前述のように、第1加速区間及び第2加速区間の加速に基づいて洗濯物420の重量を求めることができる。プロファイル200(断続駆動)及びプロファイル300(連続駆動)を用いる実施形態において、モータ120の負荷等の点から第1加速区間及び第2加速区間の終了点におけるドラム110の回転速度は、300回転/分以下であることが好ましい。この範囲であれば、第1加速区間及び第2加速区間の加速に基づいて洗濯物420の重量をより効果的に求めることができる。
As described above, the weight of the
本開示におけるさまざまな機能のそれぞれは、単一の要素で実現されてもよく、複数の要素で実現されてもよい。逆に複数の機能が単一の要素で実現されてもよい。それぞれの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現され得る。本開示におけるフロー図は、複数のブロックを含む。これらブロックの処理は、シリアルになされてもよく、パラレルになされてもよい。また一部ブロックの順序が入れ替わってもよい。 Each of the various functions in the present disclosure may be realized by a single element or by a plurality of elements. On the contrary, a plurality of functions may be realized by a single element. Each function may be realized by hardware, software, or a combination of hardware and software. The flow chart in the present disclosure includes a plurality of blocks. The processing of these blocks may be serial or parallel. Also, the order of some blocks may be changed.
本開示における装置及び方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置及び方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路(IC)、又はLSI(large scale integration)を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。 The subject of the device and method in the present disclosure comprises a computer. By executing the program by this computer, the main functions of the devices and methods in the present disclosure are realized. A computer has a processor that operates according to a program as a main hardware configuration. The type of processor does not matter as long as the function can be realized by executing the program. The processor is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or an LSI (large scale integration). The plurality of electronic circuits may be integrated on one chip or may be provided on a plurality of chips. A plurality of chips may be integrated in one device, or may be provided in a plurality of devices.
上に説明されてきたものには、本発明のさまざまな例が含まれる。本発明を記載する目的では、要素や手順の考えられるあらゆる組み合わせを記載することは当然のことながら不可能であるが、当業者なら本発明の多くのさらなる組み合わせおよび順列が可能であることがわかるだろう。したがって本発明は、特許請求の範囲の精神および範囲に入るそのような改変、変更および変形例を全て含むよう意図される。 The ones described above include various examples of the present invention. For the purposes of describing the present invention, it is of course impossible to describe any possible combination of elements or procedures, but one of ordinary skill in the art will appreciate that many additional combinations and permutations of the present invention are possible. right. The present invention is therefore intended to include all such modifications, modifications and variations that fall within the spirit and scope of the claims.
100 洗濯機
110 ドラム
120 モータ
130 制御器
140 検出器
150 処理部
152 プロセッサ
154 メモリ
100
Claims (13)
前記ドラムを回転させるモータ、
前記モータの回転を制御する制御器、
前記ドラムの回転速度を検出する検出器、及び
第1及び第2加速区間における前記回転速度に基づいて前記洗濯物の重量を求める処理部
を備える洗濯機であって、
前記制御器は、前記第1及び第2加速区間の開始点における前記回転速度の絶対値が同じで、符号が逆になるよう前記モータの回転を制御する洗濯機。 Drums for storing laundry,
A motor that rotates the drum,
A controller that controls the rotation of the motor,
A washing machine including a detector that detects the rotation speed of the drum and a processing unit that determines the weight of the laundry based on the rotation speed in the first and second acceleration sections.
The controller is a washing machine that controls the rotation of the motor so that the absolute values of the rotation speeds at the start points of the first and second acceleration sections are the same and the signs are opposite.
前記ドラムを回転させるモータ、
前記モータの回転を制御する制御器、
前記ドラムの回転速度を検出する検出器、及び
第1及び第2加速区間における前記回転速度に基づいて前記洗濯物の重量を求める処理部
を備える洗濯機であって、
前記制御器は、前記第1及び第2加速区間の前に前記回転速度が一定である第1定速区間及び第2定速区間をそれぞれ設けるよう前記モータの回転を制御する洗濯機。 Drums for storing laundry,
A motor that rotates the drum,
A controller that controls the rotation of the motor,
A washing machine including a detector that detects the rotation speed of the drum and a processing unit that determines the weight of the laundry based on the rotation speed in the first and second acceleration sections.
The controller is a washing machine that controls the rotation of the motor so as to provide a first constant speed section and a second constant speed section in which the rotation speed is constant before the first and second acceleration sections.
請求項1又は2に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 1 or 2, wherein the starting points of the first and second acceleration sections correspond to two points where the eccentric position is shifted by 180 degrees due to the deviation of the laundry in the drum.
請求項1又は2に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 1 or 2, wherein the two points are obtained based on the rotation angle of the drum.
請求項4に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 4, wherein the difference between the two points of rotation angles corresponds to (n + 0.5) rotation (n: natural number).
請求項1又は2に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 1 or 2, wherein the two points are obtained based on at least one of the rotation speed, the current flowing through the motor, and the voltage applied to the motor.
請求項6に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 6, wherein the difference in phase of one of the rotation speed, the current flowing through the motor, and the voltage applied to the motor at the two points is 180 degrees.
前記第1及び第2加速区間の間において、前記回転速度が30回転/分以上に維持される
請求項2に記載の洗濯機。 The first and second acceleration sections are carried out during continuous operation of the drum.
The washing machine according to claim 2, wherein the rotation speed is maintained at 30 rotations / minute or more between the first and second acceleration sections.
請求項1又は2に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 1 or 2, wherein the rotation speed at the end points of the first and second acceleration sections is 300 rotations / minute or less.
請求項1又は2に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 1 or 2, wherein the angle formed by the rotation axis of the drum in the horizontal direction is 0 degrees to 45 degrees.
請求項3に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 3, wherein the drum rotates n (n: natural number) in the first and second acceleration sections.
請求項11に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 11, wherein the weight is obtained based on the weight detected in the first and second acceleration sections.
請求項12に記載の洗濯機。 The washing machine according to claim 12, wherein the weight is calculated based on the average of the weights detected in the first and second acceleration sections.
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