JP2998157B2 - 洗濯機 - Google Patents

洗濯機

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JP2998157B2 JP1298214A JP29821489A JP2998157B2 JP 2998157 B2 JP2998157 B2 JP 2998157B2 JP 1298214 A JP1298214 A JP 1298214A JP 29821489 A JP29821489 A JP 29821489A JP 2998157 B2 JP2998157 B2 JP 2998157B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、洗濯水流およびすすぎ水流を自動的かつ適
切に決定する洗濯機に関するものである。
従来の技術 従来の洗濯機における洗濯水流およびすすぎ水流の決
定は、4段階程度に判別した布量に応じて各段階毎に水
流を設定するものであった。
発明が解決しようとする課題 しかし本来、洗濯水流およびすすぎ水流は、布量によ
り一義的に決まるものではなく、汚れの具合い即ち汚れ
の量や質も考慮して決定すべきである。
ところが従来の洗濯機においては、洗濯水流およびす
すぎ水流の決定に汚れ具合いを考慮していないので、き
めの細かい洗濯およびすすぎが行えないという課題があ
った。また考慮したくとも具体的にうまく利用する手段
がないという課題があった。
そこで本発明は、このような従来の課題を解決しよう
とするものであり、ファジィ推論器を使用して汚れ具合
いを考慮した洗濯水流およびすすぎ水流を決定する洗濯
機を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 前記目的を達成するために本発明は、洗濯水の汚れを
検出する汚れセンサと、洗濯物の量を検出する布量セン
サと、洗濯時間およびすすぎ時間を計るタイムと、これ
ら汚れセンサと布量センサの検出値とタイム値を入力と
し、時々刻々に洗濯水流およびすすぎ水流を推論するフ
ァジィ推論器を備え、その推論結果に応じて水流の強さ
を都度変えるものである。
作 用 前記手段による作用は以下のとおりである。汚れセン
サで検出した汚れの落ち具合いと布量センサで検出した
布量とタイマ値による洗濯時間およびすすぎ時間から、
ファジィ推論器により洗濯水流およびすすぎ水流を決定
する。このとき、一般的に人間が経験的に知っている水
流制御のノウ・ハウをファジィ推論器に知識として持た
せることにより人間味があり且つ適切な水流決定を行う
ことができる 実施例 以下本発明の一実施例について説明する。第1図・第
2図において、1は洗濯物および洗濯水を入れる洗濯
槽、2は洗濯水を溜める外槽である。3は洗濯物および
洗濯水を撹拌するパルセータで、モータ4によりベルト
5を介して回転される。また脱水時には洗濯槽1がモー
タ4によって駆動される。6はパルセータ3の回転時に
パルセータ3にかかる負荷を検出する布量センサ、7は
排水ホース内の光の透過度により洗濯槽1内の水の汚れ
度を検出する汚れセンサである。洗濯槽1内の水の出し
入れはソレノイドバルプにより駆動される給水弁8およ
び排水弁9により制御される。10・11はマイクロコンピ
ュータが備えている内部のタイマおよびファジィ推論器
である。
以下本実施例の動作をファジィ推論器11の作用を中心
に説明する。水流強度の制御は、汚れセンサ7と布量セ
ンサ6の検出値とマイクロコンピュータのタイマ10によ
る洗濯開始時からの洗濯時間およびすすぎ開始時からの
経過時間を入力とし、マイクロコンピュータで実現した
ファジィ推論器11で推論決定したモータのON・OFF時間
でモータ4を駆動することにより行われる。ファジィ推
論器11の推論によるモータ4のON・OFF時間の決定は、
例えば布量が多ければ基準水流を強く、経過時間が短く
且つ透過度の変化率が小さければ基準水流より強めの水
流にするといった、一般的に洗濯に関して人間が経験的
に知っている知識をもとに行われる。
実際のファジィ推論による洗濯水流決定の過程を以下
に示す。
本実施例のファジィ推論は第3図に示すようにファジ
ィ推論1とファジィ推論2とから構成される。ファジィ
推論1(以下推論1と呼ぶ)は汚れの落ち具合いを代表
する透過度の変化率と洗濯開始時からの経過時間とを入
力として基準水流に対してどのくらい強めにするか、も
しくは弱めにするかを表す補正量を推論決定する。推論
ルールは例えば「透過度の変化率が大きく、経過時間が
短ければ水流を弱めにする。」といったもので第4図に
示す4個のルールからなる。
透過度の変化率が「大きい」とか、経過時間が「長
い」といった定性的な概念は第5図(a),(b)に示
すようなメンバーシップ関数により定量的に表現され
る。推論1の後件部は第4図に示すQ11〜Q34,R11〜R34
で示される実数値を用いており、推論結果として6個の
補正量Q1〜Q3,R1〜R3を出力する。次に、ファジィ推論
の方法について述べる。第6図に、ファジィ推論器11に
内蔵されている推論1を実現する構成を示す。補正量推
論ルール記憶手段16に記憶されたルールに基づいて、変
化率適合度演算手段12では、透過度の変化率すなわち汚
れセンサ7の出力の変化率と変化率メンバーシップ関数
記憶手段14に記憶されているメンバシップ関数との適合
度をその両者のMAXを取ることにより求める。経過時間
適合度演算手段13では、洗濯開始時からの経過時間と経
過時間メンバーシップ関数記憶手段15に記憶されている
メンバーシップ関数に関して同様に適合度を求める。前
件部ミニマム演算手段17では、前記2つの適合度のMIN
を取り、前件部の適合度とする。後件部ミニマム演算手
段18では、この前件部適合度と後件部の補正量メンバー
シップ関数記憶手段19に記憶されているメンバーシップ
関数とのMINを取ってそのルールの結論とする。
補正量推論ルール記憶手段16に記憶された全てのルー
ルについて、それぞれの結論を求めたのち、重心演算手
段20では全結論のMAXを取り、その重心を計算すること
により、最終的に補正量が求まる。推論1の入出力特性
の一例は第8図のようになる。
ファジィ推論2(以下推論2と呼ぶ)は布量を入力と
してモータ4のON時間およびOFF時間を推論決定する。
推論ルールは例えば「布量が多ければON時間を長く、OF
F時間を短く」といったもので第9図に示す4個のルー
ルからなる。
布量が「多い」といった定性的な概念は第10図に示す
メンバーシップ関数で定量的に表現される。後件部は第
9図に示すf1(x)〜f4(x)で表現され、それぞれ f1(x)=a1*x+b1 f2(x)=a2*x+b2 f3(x)=a3*x+b3 f4(x)=a4*x+b4 といった1次関数である。
これらf1(x)〜f4(x)はグラフに表すと第11図の
ようになる。ここで、それぞれの関数を特徴づけるf1
(x0),f3(x0),f1(x1),(f2(x1)),f3(x1)(f
4(x1)),f2(x2),f4(x2)はそれぞれ推論1の結果
であるQ1〜Q3,R1〜R3と等しい。つまり推論1の結果よ
り推論2の後件部関数f1(x)〜f4(x)のパラメータ
a1〜a4,b1〜b4を決定している。推論2の具体的な方法
について述べる。第7図にファジィ推論器11に内蔵され
ている推論2を実現する構成を示している。ON・OFF時
間推論ルール記憶手段24に記憶されたルールに従って布
量適合度算出手段21では、入力すなわち布量センサ6の
検出値に対して前件部の適合度を、入力と布量メンバー
シップ関数記憶手段22に記憶されているメンバシップ関
数のMAXを取ることにより求める。次に、後件部ミニマ
ム演算手段17では、この前件部適合度と後件部のON・OF
F時間メンバーシップ関数記憶手段23に記憶されている
メンバーシップ関数のMINを取ってそのルールの結論と
する。ON・OFF時間推論ルール記憶手段24に記憶された
全てのルールについて、それぞれの結論を求めたのち、
重心演算手段20では全結論のMAXを取り、その重心を計
算することにより、最終的にON・OFF時間が求まる。推
論2の入出力特性の一例は第12図のようになる。第12図
より分かるように布量が多いほどON時間をより長くOFF
時間をより短く、即ちより水流を強くするといった特性
になっているが、これは第2図より分かるようにパルセ
ータ3が洗濯槽1の底にあるために、布量が増えれば増
えるほど水流が布の上層部に伝わりにくいので水流をよ
り強くしなければならないからである。
また推論1の6個の出力により推論2のパラメータを
決定するのは水流を強めにするといっても布量によって
強くする度合が違うからである。
以上説明した推論1、推論2を構成するパラメータを
人間が経験的に知っている知識を基に設定することによ
りファジィ推論器11によるモータ4のON,OFF制御(水流
制御)は布量、汚れ具合い、洗濯時間を考慮した最適な
ものとなる。
ファジィ推論器11による水流制御動作は次のようにな
る。即ち洗濯開始初期は布量に応じた適当な強さで洗濯
し、汚れが落ちないようであれば水流を強くする。次に
汚れが良く落ちだしたら水流を弱め布いたみを防止す
る。いつまでも汚れが落ちない場合も同様の目的で水流
を弱くする。またかなり長く洗濯をしているにもかかわ
らず汚れが良く落ちる場合は水流を強くして早く汚れを
落として洗濯時間を長びかせないようにする。
このように本実施例のファジィ推論器による水流制御
は人間が経験的に行うのと同様の動作をするので布量、
布いたみを考慮し汚れに応じた適度な洗濯を行うことが
できる。
尚本実施例ではファジィ推論器による洗濯水流制御に
ついて述べたが、すすぎ水流についても同様に行えるこ
とは言うまでもない。また「かなり長く洗濯をしている
にもかかわらず汚れが良く落ちる場合は水流を強くして
早く汚れを落として洗濯時間を長びかせないようにす
る」としたが、この場合は給水弁8により給水し、汚れ
を落ち易くするといった方法も考えられる。
発明の効果 本発明によると、布量、汚れ具合い、洗濯時間および
すすぎ時間を入力とするファジィ推論器により布量、布
いたみを考慮し汚れに応じた最適な洗濯水流およびすす
ぎ水流を得ることができる。なぜならば、人間が経験的
に知っている水流制御のノウ・ハウをファジィ推論器は
容易に持つことができるからである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
同実施例の構成図、第3図はファジィ推論器の構成図、
第4図は同ファジィ推論1の推論ルールを示す図、第5
図は同ファジィ推論1のメンバーシップ関数を示す図、
第6図は同ファジィ推論1におけるファジィ推論器の構
成を示す図、第7図は同ファジィ推論2におけるファジ
ィ推論器の構成を示す図、第8図は同ファジィ推論1の
入出力特性を示す図、第9図および第11図は同ファジィ
推論2の推論ルールを示す図、第10図は同ファジィ推論
2のメンバーシップ関数を示す図、第12図は同ファジィ
推論2の入出力特性を示す図である。 1……洗濯槽、2……外槽、3……パルセータ、4……
モータ、6……布量センサ、7……汚れセンサ、10……
タイマ、11……ファジィ推論器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−71779(JP,A) 特開 平1−274797(JP,A) 特開 平3−32699(JP,A) 特開 平2−164393(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06F 33/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】洗濯水の汚れを検出する汚れセンサと、洗
    濯物の量を検出する布量センサと、洗濯時間およびすす
    ぎ時間を計るタイマと、これら汚れセンサと布量センサ
    の検出値とタイマ値を入力とし、時々刻々に洗濯水流お
    よびすすぎ水流を推論するファジィ推論器を備え、その
    推論結果に応じて水流の強さを都度変えることを特徴と
    した洗濯機。
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