JP2639070B2 - 洗濯機の濁度検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、洗濯槽内の液の濁度等を検出して、洗い、
あるいはすすぎを制御する洗濯機等に関する濁度検知装
置に関する。

従来の技術 洗濯槽内の液の濁度を検出して、洗い、あるいはすす
ぎを制御する洗濯機は、例えば特開昭61−50595号公報
に示すもおのがある。すなわち、洗濯槽内の水の濁度を
光学的に検知するもので、発光素子と受光素子よりなる
光センサーを備え、この光センサーの受光素子の出力信
号の変化により汚れ度合、またはすすぎ度合を検知する
ものであった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、特開昭61−50595号公報に示すような
制御方法では、次のような課題があった。

（１） 光センサの取付部が汚れた時、光センサ出力電
圧が減少し、汚れが検知できないので、光透過部の汚れ
除去手段が必要であった。

（２） 光センサ出力電圧を検出するだけでは、泡の影
響により濁度が低下してしまい、汚れと泡とが区別でき
ない。

本発明は上記課題に鑑み、光センサー取付部の汚れの
影響をなくし、かつ泡の影響もなくすことを目的とす
る。

課題を解決するための手段 上記目的を達するために本発明は、排水コックに取り
付けられた発光素子と受光素子よりなる光センサと、前
記発光素子の発光出力を排水コックの汚れに応じて増減
する発光出力制御回路と、前記発光素子をパルス駆動す
るスイッチング回路と、前記受光素子のピーク出力電圧
を検知するピーク値検知回路よりなるものである。

作 用 本発明によれば、光センサの発光素子の発光時間を短
かくできるため、発光素子の発光出力を非常に大きくす
ることができ、光センサ取付部が汚れていても、十分に
光が透過する発光量を得ることが可能となる。また、ピ
ーク値検知回路を備えているため、発光に同期して入力
した光センサ信号のピーク値をとり、泡による濁度の低
下を除去したデータを得ることができるとともに、ノイ
ズ分の除去も可能となる。

実施例 以下、図面に従がい本発明の実施例を説明する。ま
ず、第２図に、本発明による濁度検知装置を有する洗濯
機の制御装置の一実施例を示す。第２図において、１は
交流電源であり、制御装置２、洗濯モータ３およびその
進相コンデンサ４、給水弁５、排水弁６に電源を供給す
る。制御装置２は、マイクロコンピュータよりなる信号
処理回路20、表示装置あるいはキースイッチよりなる操
作表示回路21、前記洗濯モータ３あるいは給水弁５、排
水弁６を制御するパワー制御回路22、発光素子と受光素
子よりなる光センサ23、および洗濯槽内の水位を検知す
る水位センサなどのセンサ部24よりなる。

次に第１図に本発明による濁度検知装置の一実施例を
示す。図において、20′は第２図の信号処理回路20の中
心であるA/D変換回路とパルス幅制御回路を有するマイ
クロコンピュータ20′で、このマイクロコンピュータ2
0′よりパルス幅制御された信号（以下PWM信号と称す）
をD/A変換回路25に加え、直流電圧に変換する。D/A変換
回路25の出力信号をトランジスタ26のベース端子に加え
る。このトランジスタ26のエミッタ端子にはエミッタ抵
抗27が接続されているので、ベース電圧により電流を制
御できる発光出力制御回路26′を構成できる。トランジ
スタ26のコレクタ端子には光センサ23の発光素子23Aと
スイッチング回路28を直列関係に接続する。スイッチン
グ回路28はマイクロコンピュータ20′より抵抗29,31を
介してオン，オフ制御される。光センサ23の受光素子23
Bの出力端子には、抵抗32aと抵抗32bが並列関係に接続
されており、この抵抗32a,32bの負荷抵抗値をマイクロ
コンピュータによりトランジスタ33をオンオフさせて可
変できる。受光素子23Bの出力端子よりピーク値検知回
路35に加えられる。ピーク値検知回路35はトランジスタ
36のエミッタフォロワー回路で、エミッタ端子に抵抗37
とコンデンサ38が並列関係に接続され、マイクロコンピ
ュータ20′の電圧検知端子（A/D端子）に信号を加え
る。

第３図に洗濯機の洗濯槽７底部の排水コック部８に、
光センサ23を取付けた構造を示す。洗濯液が流れる排水
コック８の内側は、洗濯撹拌の泡の影響が少ない反面、
汚れが付着し易く透過率が低下する。透過率が低下して
も、本発明は光センサ23の出力とゲインを大きくでき、
汚れ除去装置は特に必要としない。

第４図は本発明の動作を示すタイミングチャートであ
り、発光素子23Aの電流IFをパルス駆動して、電流印加
時間Tonを小さくし、オンオフ周期Toに対するパルス幅
デューティを1/5以下に設定し、1/8〜1/10とする、Ton
時間は50〜100msecで周期は0.5〜１秒にする。Veは光セ
ンサ出力電圧で泡またノイズの影響で変動する。すなわ
ち、泡が多ければ、出力電圧は減少し、そのピーク電圧
を検出すれば、泡の影響が除去できる。Voはピーク値検
知回路35の出力電圧であり、泡の影響がない出力電圧を
ホールドし、スイッチング回路28がオフする前にA/D変
換し、マイクロコンピュータにデータをとり込む、この
ような発光素子のパルス駆動と、A/D変換入力のタイミ
ングにより、発光出力レベルを大きくとることができ、
排水コックが汚れていても、排水コックを光は透過し、
受光素子に達し、洗濯液の汚れあるいは、すすぎ度を検
知できる。また、排水コックの汚れが非常に大きい場合
には、光センサ23の出力抵抗を大きくし、変化を検出で
きるようにする。すなわち、第２図におけるトランジス
タ33は通常オン状態であるが、排水コックの汚れが大き
くなり、光センサ出力信号Veが設定値よりも小さくなれ
ば、トランジスタ33はオフとなり、光センサ23の負荷抵
抗を大きくする。

第５図は、全自動洗濯機に本発明による濁度検知装置
を搭載した時の光センサ信号であり、洗い時において、
泡の影響で、電圧変動が非常に大きくなることを示す。
泡が増加すれば、濁度は減少するので、泡の影響がない
時の光センサ出力電圧は大きく、電圧のピークを検出し
て、泡の影響をなくす。

第６図は光センサ出力電圧の特性を示すもので、濁度
が少ない時には、ピーク発光素子電流I_FAは少なく、排
水コックが汚れた時、濁度は大きくピーク発光素子電流
I_FBを大きくする。発光素子電流のピーク値I_FPは、すす
ぎ給水中、あるいは、洗濯前に、A/D変換入力電圧VoがA
/D変換のダイナミックレンジの中心あるいは、中心より
も高い設定電圧になるように制御される。

なおピーク値検知回路の他の実施例として、マイクロ
コンピュータの内部プログラムにより最大値を検出して
も同様の効果を得ることができる。

発明の効果 以上述べたように本発明は、光センサの発光素子を、
デューティを小さくしてパルス駆動し、かつ、パルス駆
動のタイミングに同期して受光素子の出力信号を検出す
るので、発光素子の出力を大きくとることができる。そ
のため、光センサ取付部の汚れ除去装置が不必要とな
り、安価な濁度検知装置が実現できる。また、パルス駆
動により発光，受光素子の損失が少なくなり、自己発熱
による温度の影響を少なくなる。また、光センサ出力側
に放電時定数の大きいピーク値検知回路を接続すること
により、泡の影響による光センサ出力低下信号を除去
し、泡が少ない時の信号のみを検出するので、洗濯液の
汚れによる信号低下のみを検出できる。もし、光センサ
出力信号を積分すれば、泡の影響による濁度低下と、汚
れによる濁度変化を区別できない。

また、発光出力制御回路により排水コックの汚れに応
じて発光素子の発光出力を制御するので、排水コックの
汚れによる影響をなくしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による濁度検知装置の回路
図、第２図は同濁度検知装置を搭載した洗濯機の制御装
置のブロック図、第３図は同濁度検知装置の光センサ取
付部の断面図、第４図は同濁度検知装置のタイミングチ
ャート、第５図は同全自動洗濯機の運転時における光セ
ンサ出力信号変化を示すグラフ、第６図は同濁度検知装
置の特性図である。 23A……発光素子、23B……受光素子、23……光センサ、
26′……発光出力制御回路、28……スイッチング回路、
35……ピーク値検知回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排水コックに取り付けられた発光素子と受
   光素子よりなる光センサと、前記発光素子の発光出力を
   排水コックの汚れに応じて増減する発光出力制御回路
   と、前記発光素子をパルス駆動するスイッチング回路
   と、前記受光素子のピーク出力電圧を検知するピーク値
   検知回路よりなる洗濯機の濁度検知装置。