JP3394686B2 - 通信制御装置及び洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２個の制御手段を備
え、これらの制御手段間でデータ等の通信を行う通信制
御装置に関する。また、このような通信制御手段が内蔵
されている洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の洗濯機及びその洗濯機に内蔵され
る通信制御装置について説明する。図１８は従来の洗濯
機の主要部分のブロック図である。スイッチ等の操作部
２４に使用者が洗濯や脱水等の運転指示や運転時間、洗
濯量等を入力すると、それらの入力により主制御部８０
は洗濯機の運転工程やモータ８２の回転数等を設定す
る。例えば処理工程を洗濯からすすぎに、さらに脱水運
転に切り換える。この運転工程やモータ８２の回転数等
のデータは主制御部８０の内部に設けられている通信手
段８４により信号線ＳＤを介して副制御部８１の通信手
段８５に送信される。

【０００３】副制御部８１は通信手段８５でこれらのデ
ータを受信すると、データによってモータ８２の回転を
制御する。例えば、モータ８２に印加する電圧を制御す
ることにより回転数を制御する。なお、主制御部８０と
副制御部８１の間を接続する信号線ＳＤと電力線ＰＷは
その機構構成上近接して配線されている場合が多い。す
なわち、洗濯機は配線を通すために設けられている穴部
の位置等が防水のために限られているので電力線ＰＷや
信号線ＳＤは近接して配線されることになる。

【０００４】図１８に示す洗濯機では、２個の制御部８
０、８１を設け、各制御部８０、８１で処理を分割して
制御を行っている。これにより、１個の制御部で処理を
集中させるよりも配線の減少やノイズの低減等の点で有
利となっている。また、表示部２５で例えば進行中の工
程の表示を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の洗濯機では信号線ＳＤに電力線ＰＷからのノイズが
誘起され、信号線ＳＤから通信データが各制御部８０、
８１で正しく送信されない場合があった。そのため、洗
濯運転をする上で誤動作等の不具合が発生するという問
題があるだけでなく、緊急停止を要する場合にも停止す
るのに遅れる場合もあり危険である。

【０００６】この対策として、従来では例えば信号線Ｓ
Ｄにコンデンサ等の積分回路で構成される雑音防止回路
を設け、上記ノイズを低減させることが行われている。
この場合、副制御部８１では位相制御等によりモータ８
２を制御するときには、その駆動電流の周波数は５０又
は６０Ｈｚとなり、周波数が低いために電力線ＰＷから
信号線ＳＤに誘起されるノイズのエネルギーは低く、前
記雑音防止回路でも十分にノイズ除去が可能であった。

【０００７】しかしながら、モータ８２が３相モータで
あるときには、この３相モータをインバータ駆動するた
めの駆動電流の周波数は３〜１５ｋＨｚと高周波となる
ために、前記雑音防止回路では信号線ＳＤに誘起される
ノイズを除去することができないという問題があった。

【０００８】上記従来の洗濯機（図８）では、ノイズに
より洗濯機が誤動作により使用者の意思通りに動作しな
いという問題だけでなく、脱水中に洗濯機の蓋が開いた
ときでもモータ８２の停止時間が遅延することがあるの
で危険であった。

【０００９】本発明は上記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、複数の制御手段を備えて各制
御手段間で通信を行うもので、例えば洗濯機内部のよう
にノイズが誘起されやすい環境であってもノイズ対策を
施して誤動作するのを防止することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の構成では、スイッチング信号を出力す
る第１の制御手段と、この第１の制御手段と通信を行う
第２の制御手段とを備えた通信制御手段において、前記
通信のクロックの発振を行って、前記第２の制御手段は
前記第１の制御手段と通信を行い、正常に受信されたか
否かを判断し、 正常に受信されていないときには前記通
信のクロックの発信タイミングを遅延して前記スイッチ
ング信号と非同期とし、正常に受信されれば前記通信の
クロックのタイミングを元に戻す手段を備えている。

【００１１】このような構成によると、通信制御装置は
２個の制御手段を有するものであり、この制御手段間で
例えば有線による通信を行う。例えば洗濯機等において
本構成の通信制御手段が設けられている場合には、第１
の制御手段はマイクロコンピュータ等を含む回路であ
り、洗濯機全体の制御には第２の制御手段が使用され
る。通信制御装置は第１の制御手段で出力される信号の
読み込みクロックをインバータ信号等のスイッチング信
号と例えば遅延手段を用いて位相差を設けて非同期とす
る。なお、「非同期」とは、周波数の一致、不一致に関
係なく互いに信号のタイミングがずれている状態をい
う。

【００１２】また、本発明の第２の構成では、上記第１
の構成において、前記通信はシリアル通信としている。

【００１３】このような構成によると、通信制御装置は
第１、第２の通信手段間をシリアル通信によりデータを
通信を行う。例えば、上述のように洗濯機の場合には配
線に関して制約が多いが、配線数を少なくすることがで
きるので有利である。

【００１４】また、本発明の第３の構成では、上記第１
の構成又は上記第２の構成において、前記スイッチング
信号は３相モータ駆動用のインバータスイッチング信号
としている。

【００１５】このような構成によると、通信制御装置は
インバータスイッチング信号（以下単に「インバータ信
号」という）により駆動回路等を用いて駆動電力を３相
モータに供給し、３相モータを駆動する。スイッチング
電源用の信号と異なり、インバータ信号は一定周期の信
号であり、第１及び第２の制御手段で信号の周期を知る
ことができるので、例えば第２の制御手段に遅延回路を
設けることによってクロックとインバータ信号を非同期
とすることができる。

【００１６】また、本発明の第４の構成では、上記第１
乃至第３の構成のいずれかにおいて、前記クロックは前
記スイッチング信号と商用電源のいずれにも異なる周波
数としている。

【００１７】このような構成では、前記スイッチング信
号は例えば１５ｋＨｚである。また、通信制御装置を駆
動するための商用電源は５０又は６０Ｈｚであり、これ
らの高調波成分等により通信の際にノイズが入り込むこ
とがあるが、クロックをこれらと異なる周波数にするこ
とにより、ノイズの混入が抑制される。

【００１８】また、本発明の第５の構成では、アクチュ
エータを駆動する第１の制御手段と、この第１の制御手
段と通信を行う第２の制御手段とを有する洗濯機におい
て、前記第１の制御手段と前記第２の制御手段の間には
少なくとも基準クロック線が設けられてあり、脱水運転
中に蓋が開いた場合、その蓋の開閉を検出する手段から
蓋の開状態を示す信号が前記第２の制御手段に送信さ
れ、前記第２の制御手段では、直ちに前記基準クロック
線へのクロックの供給を停止し、一方の第１の制御手段
では前記クロックが停止していることを検出したとき直
ちに前記アクチュエータの駆動を停止するようにしてい
る。

【００１９】このような構成によると、洗濯機は、配線
数削減等の目的のために全体を制御するための第２の制
御手段と、３相モータ等から成るアクチュエータを駆動
するためのインバータ信号を出力する第１の制御手段と
を別個に有する。第２の制御手段より回転数等のデータ
を第１の制御手段に送り、そのデータに基づいてインバ
ータ装置で信号生成を制御する。洗濯機の脱水動作中に
蓋が開いたときには、第２の制御手段によりクロック線
のクロックの供給を停止する。そして、第１の制御手段
ではクロックの停止を認識すると直ちにアクチュエータ
の駆動を停止する。

【００２０】また、本発明の第６の構成では、上記第５
の構成において、表示手段を設け、前記クロックの供給
を停止した時には、前記表示手段に緊急停止する旨の表
示をしている。

【００２１】このような構成によると、蓋が開いたこと
によって緊急停止を行うときに洗濯機はＬＥＤ等を用い
た表示手段にその旨の表示を行い、使用者に対して危険
防止を促す。その後、安全が確保されれば、再び表示を
解除し、運転が再開できるようにすることもできる。

【００２２】また、本発明の第７の構成では、上記第５
の構成又は上記第６の構成において、前記第１及び第２
の制御手段間には、前記基準クロック線以外に前記クロ
ックに同期したデータが通信される信号線を設けてい
る。

【００２３】このような構成によると、洗濯機は例えば
底面付近のアクチュエータの近傍に第１の制御手段が設
けられ、上面部にスイッチ等の操作部の近傍に第２の制
御手段が設けられる。操作部への運転指示等の入力によ
り第２の制御手段は第１の制御手段に回転数や回転方向
等のデータを送信する。第１の制御手段では受信したデ
ータに基づいてインバータ信号を生成し、アクチュエー
タを駆動する。

【００２４】また、本発明の第８の構成では、上記第７
の構成において、前記信号線でシリアル通信が行われる
ようにしている。

【００２５】このような構成によると、洗濯機は第１及
び第２の制御手段の間でデータを通信することとなる
が、シリアル通信でデータを送信することにより信号線
数を減らしている。

【００２６】また、本発明の第９の構成では、上記第５
乃至第８のいずれかの構成において、前記第１の制御手
段は、前記基準クロック線の信号の立ち上がり又は立ち
下りを検出した時にタイマーをスタートさせる手段と、
そのタイマーが、第１の所定値に達したときに前記信号
がハイレベルかロウレベルかを判定して正規のクロック
とは異なる場合は前記信号をノイズであると判断する第
１の判断手段と、その後前記第１の判断手段で前記信号
がノイズではないと判断された場合、前記タイマーが、
第２の所定値に達したときに前記信号がハイレベルかロ
ウレベルかを判定して正規のクロックと異なる場合は前
記信号をノイズであると判断する第２の判断手段とを有
し、 前記第１の所定値を、前記タイマーのスタート後か
ら正規のクロックが変化するまでの間に設定し、前記第
２の所定値を、前記タイマーのスタート後に正規のクロ
ックの１回目の変化後から２回目の変化をするまでの間
に設定する。

【００２７】このような構成では、第１の制御手段は例
えばクロック線上の信号の立ち上がりを認識すると、ま
ずタイマーをスタートする。そして、正規のクロックで
はハイレベルとなる第１の所定値で、信号のレベルを判
断する。その後、正規のクロックでは、ロウレベルとな
る第２の所定値で信号のレベルを判断する。これによ
り、基準クロック線上の信号がクロックであるかノイズ
であるかの判定をする。そして、もしクロックが停止し
ている場合にはアクチュエータの緊急停止を行う。

【００２８】また、本発明の第１０の構成では、アクチ
ュエータを駆動する第１の制御手段と、この第１の制御
手段と通信を行う第２の制御手段を有する洗濯機におい
て、前記第１の制御手段と前記第２の制御手段の間には
少なくとも基準クロック線が設けられてあり、前記基準
クロック線に供給されてハイレベルとロウレベルを一定
の周期で繰り返す信号であるクロックの変化があるか否
かを監視する回路を設け、前記回路は前記クロックがハ
イレベル又はロウレベルで停止していることを検出する
と、前記第１及び第２の制御手段にリセット信号を出力
している。

【００２９】このような構成によると、洗濯機内の２個
の制御手段間は少なくとも基準クロック線で接続されて
いる。脱水中に蓋が開いた場合、緊急停止するために第
２の制御手段はクロックの供給を停止する。クロック監
視回路は、例えばダイオード及びコンデンサを用いてク
ロックの立ち上がり時にそのコンデンサに流れ込む電流
によりクロックを監視するように構成されたもので、ク
ロックが停止したときには前記コンデンサには電流が流
れず、クロックの停止を判断することができる。その場
合、クロック監視回路は第１及び第２の制御手段をリセ
ット信号によりリセットし、洗濯機の運転を停止する。

【００３０】また、本発明の第１１の構成は、上記第１
０の構成において、前記リセット信号により緊急停止す
る旨の表示を行う表示手段を設けている。このような構
成によると、洗濯機は例えば蓋が開いたことによりクロ
ックの供給が停止されたときにはクロック監視回路によ
り表示手段で緊急停止する旨の表示をする。

【００３１】また、本発明の第１２の構成では、上記第
１０の構成又は上記第１１の構成において、前記回路は
前記第１又は第２の制御手段の少なくとも一方に設けら
れている。

【００３２】このような構成によると、２個の制御手段
のいずれか一方又は双方にクロック監視回路が設けられ
ており、例えば脱水中に蓋が開いて第２の制御手段によ
りクロック供給が停止したときにはクロック監視回路に
より双方の制御手段がリセットされる。

【００３３】

【発明の実施の形態】

＜第１の実施形態＞以下、本発明を適用した洗濯機の第
１の実施形態について図面を参照して説明する。図１
に、本実施形態の洗濯機の内部の概略構成を示す。洗濯
機１は、一槽式の全自動洗濯機であり、本体１１の内部
に洗濯槽を兼ねた脱水槽１２および水槽１３を備えてい
る。水槽１３はサスペンション部１４によって本体１１
に弾性吊持されており、脱水槽１２は水槽１３の内側に
回転可能に設置されている。また脱水槽１２の底部には
パルセータ１５が設けられている。本体１１は洗濯物を
出し入れするための蓋１１ａを有する。

【００３４】洗濯機１は、水槽１３の給水するための給
水管１６、給水を制御するための給水弁１７、水槽１３
から排水するための配水管１８、排水を制御するための
排水弁１９、および水槽１３の水を循環させるための循
環ポンプ２０を備えている。通常、給水管１６は水道に
接続されるが、給水管１６を不図示の風呂ポンプに接続
して、風呂水を水槽１３に注入することも可能である。
また、循環ポンプ２０を動作させることにより空気を水
槽１３の水に混入させて、洗剤の溶解を促進することや
洗いの効果を高めることもできる。

【００３５】水槽１３の下部にはモータ２１と、回転軸
２２ａを有する伝達機構２２が固定されている。モータ
２１の回転は、その回転軸２１ａに設けられたプーリー
２１ｂと回転軸２２ａに設けられたプーリー２２ｂの間
に掛けられたベルト２３を介して、伝達機構２２に伝え
られる。伝達機構２２は減速ギヤおよびクラッチを内蔵
しており、モータ２１の回転を減速して、脱水槽１２お
よびパルセータ１５に伝達する。

【００３６】洗い工程やすすぎ工程においては、モータ
２１の回転を伝達されたパルセータ１５が回転して、水
槽１３内に回転水流を生じさせる。脱水工程において
は、モータ２１の回転を伝達された脱水槽１２がパルセ
ータ１５と同速度で回転し、これにより生じる遠心力で
脱水槽１２内の洗濯物から水が除去される。なお、脱水
槽１２には、分離した水を排出するための小孔が多数設
けられている。

【００３７】クラッチにより回転軸２２ａに連結された
状態にあるとき、脱水槽１２やパルセータ１５は、モー
タ２１の回転に同期して回転し、モータ２１が停止して
いるときは停止する。また、回転中の脱水槽１２やパル
セータ１５に加わる負荷は、モータ２１の負荷となる。

【００３８】本体１１の上部には、操作部２４、表示部
２５、ブザー２６、および蓋１１ａの開閉を検知する蓋
センサー２７が備えられており、水槽１３の側方には水
槽１３内の水位を検出する水位センサー２８が備えられ
ている。また、操作部２４の下部には、洗濯機１の動作
全体を制御するための、マイクロコンピュータより成る
主制御部（制御手段）３１が設けられ、モータ２１の近
傍にはモータ２１に回転駆動力を供給するための駆動部
３２、およびこの駆動部３２を介してモータ２１の回転
を制御するための、マイクロコンピュータより成る副制
御部（制御手段）３３が設けられている。

【００３９】洗濯機１の動作制御に関する構成の概略を
図２に示す。主制御部３１は、洗い、すすぎ、脱水等の
各工程の動作の内容や、工程の実行順序すなわち処理コ
ースを記したプログラムを記憶しており、このプログラ
ムに従って、給水弁１７や排水弁１９の開閉、循環ポン
プ２０の運転、および伝達機構２２におけるモータ２１
の回転の伝達先の切り換えを制御し、また、副制御部３
３を介してモータ２１の回転を制御する。

【００４０】主制御部３１は、蓋センサー２７の出力に
基づいて蓋１１ａの状態を判断し、蓋１１ａが開いてい
るときには脱水槽１２を高速で回転させる脱水工程を開
始しない。また、脱水工程の途中で蓋１１ａが開けられ
たときは、モータ２１を停止させて脱水槽１２の回転を
直ちに停止させる。

【００４１】処理コースには、洗い、中間脱水、すす
ぎ、脱水の各工程をこの順序で行う全自動コースのほか
に、途中の工程までで処理を中止したり、途中の工程か
ら処理を開始したりするいくつかのコースがある。使用
者は、操作部２４を操作することにより、所望のコース
を洗濯することができる。また、任意の一工程のみを行
う指示を与えることも可能である。

【００４２】全自動コースでは洗い工程に先だって布量
検出を行う。これは、水位やモータ２１の回転数の適正
値を算出するための処理であり、主制御部３１は、洗濯
物が洗濯槽１２に入れられている状態で、水槽１３に給
水する前にパルセータ１５を少時回転させ、この時モー
タ２１にかかる負荷から布量を判断する。主制御部３１
は、後続の洗い工程やすすぎ工程では、こうして検出し
た布量に応じて、水位センサー２８の出力を監視しつつ
給水量を制御する。また、モータ２１を回転させるとき
には、検出した布量に基づいて目標回転数を定める。

【００４３】使用者は、操作部２４を操作することによ
り、所望の水位を指定することや、洗い、すすぎ及び脱
水の強さや時間を指定することも可能である。これらの
手動操作による指定は、全自動コース以外のコースを洗
濯したときに有用である。洗い等の強さを指定されたと
き、主制御部３１は、その指定に基づいてモータ２１の
目標回転数を設定する。

【００４４】表示部２５は、使用者の操作を援助するた
めの情報、進行中の工程、全工程終了までの残り時間等
を表示するためのものである。主制御部３１は、脱水工
程開始時に蓋１１ａが開いている場合や、何らかの異常
が生じた場合には、その旨を表示部２５に表示するとと
もに、ブザー２６より警報音を発する。

【００４５】本実施形態の洗濯機１では、モータ２１と
して３相４極ＤＣブラシレスモータを使用し、６個のス
イッチング素子を３相全波ブリッジ構成にしたインバー
タ回路４１からモータ２１に駆動電力を供給するように
している。駆動部３２は、このインバータ回路４１と、
副制御部２５から与えられる駆動信号（インバータ信号
ＩＳ）に基づいてインバータ回路４１のスイッチング素
子を駆動する駆動回路４５より成る。

【００４６】図２に示したように、主制御部３１はモー
タ２１の回転を制御するために制御データＳ１を、その
タイミングを表すクロックＣＬとともに、副制御部３３
に送信する。クロックＣＬは本実施形態では２５０Ｈｚ
である。クロックＣＬに同期して副制御部３３は信号Ｓ
１を読み込む。また、クロックＣＬに同期して副制御部
３３は信号Ｓ１を送信する。

【００４７】洗濯機１のように配線に関して制約が多い
ところでは、パラレル通信よりもシリアル通信の方が信
号線数が少なくて済むので効率的である。なお、クロッ
クＣＬ、信号Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ伝送する基準クロッ
ク線、信号線にもそれぞれＣＬ、Ｓ１、Ｓ２の符号を用
いて説明する。

【００４８】図３（ｃ）に示すように、インバータ信号
ＩＳは３〜１５ｋＨｚ程度の方形波の信号である。イン
バータ信号ＩＳにより信号線Ｓ１、Ｓ２には図３（ａ）
に示すように急峻な立ち上がりがあるノイズＮＳが誘起
される。このとき、クロックＣＬがインバータ信号ＩＳ
と同期している場合には、図３（ｂ）に示すように、デ
ータを読み出すタイミングＤＲとノイズＮＳが重なり合
ってしまい、通信する上で非常にノイズに弱い状態とな
る。そのために洗濯機が誤動作することも考えられる。

【００４９】そこで、本実施形態では、図４に示すよう
にインバータ信号ＩＳとクロックＣＬを非同期としてデ
ータの読み込みタイミングＤＲと、ノイズＮＳを非同期
となるように一定の位相差を設ける。これにより、急峻
なノイズＮＳとデータの読み込みタイミングＤＲが重な
り合わないようになる。それで、洗濯機１の耐ノイズの
性能が向上し、誤動作等の発生が防止される。

【００５０】信号線Ｓ１、Ｓ２以外に基準クロック線Ｃ
Ｌが設けられているのは洗濯機の内部ではノイズ誘発の
原因が多いのでデータの読み込みのタイミングを確実に
するためである。なお、図３及び図４は説明のために例
示的に用いた波形図であり、本実施形態の洗濯機１で使
用されている信号については後述する。

【００５１】クロックＣＬとインバータ信号ＩＳを非同
期とするために本実施形態では、図５に示すように主制
御部３１に遅延手段５１が設けられている。なお、図５
は図２において主制御部３１と副制御部３３から成る通
信制御装置を中心とした主要部のブロック図である。

【００５２】主制御部３１での処理の一例を図６に示
す。クロックＣＬの発振を行い、主制御部３１は副制御
部３３と送受信を行う。そして、ステップＳ２０で正常
に受信されたか否かを判断する。正常に受信されていな
いときには、ステップＳ２１で遅延手段５１に設けられ
ている遅延タイマーをインクリメントし、ステップＳ２
３でクロックを送信する。一方、ステップＳ２０で正常
に受信されたときには、ステップＳ２２で遅延タイマー
を初期化する。

【００５３】図７にクロックＣＬと受信の状態を波形図
で示す。図７（ａ）は遅延手段５１から出力されるクロ
ックＣＬを表す。図７（ｂ）はハイレベル側にあるとき
正常に受信されていることを表し、ロウレベル側にある
とき正常に受信されていないことを表す。

【００５４】正常に受信されなくなると、主制御部３１
は前記遅延タイマーをインクリメントしてクロックＣＬ
を遅延する。図７（ａ）において矢印６０でクロックＣ
Ｌが遅延される様子を示す。そして、正常に受信されれ
ば前述したように遅延タイマーを元に戻す。矢印６１で
クロックＣＬのタイミングが元に戻っている様子を示
す。これにより、クロックＣＬとインバータ信号ＩＳは
非同期となり、耐ノイズ性能が向上する。

【００５５】この処理の変形例として、遅延手段５１の
遅延時間をランダムとする処理について説明する。図８
に示すように、ステップＳ３０で主制御部３１は正常に
受信されたか否かを判断し、正常に受信されていないと
きにはステップＳ３１で遅延タイマーアドレスをインク
リメントする。そして、ステップＳ３２でそのアドレス
により遅延時間テーブル（図９）を参照して遅延時間を
設定する。そして、ステップＳ３３で前記遅延時間を設
けてクロックＣＬを送信する。

【００５６】図９は遅延時間テーブルの一例であり、各
アドレスに対応して遅延時間の欄にはランダムな数値が
設定されている。正常に受信されていない場合には、ラ
ンダムに遅延時間が設定されてクロックＣＬのタイミン
グがずれることになる。

【００５７】副制御部３３（図５参照）ではクロックＣ
Ｌの判定を行うために以下に説明するような処理を行
う。図１０（ａ）は２５０ＨｚのクロックＣＬである。
図１０（ｃ）はクロックＣＬの立ち上がりによって動作
がスタートさせられるタイマーカウンタの値である。

【００５８】図１０（ｂ）に示すように読み込みタイマ
ーカウンタを用いて読み込みタイミングを計る。このカ
ウンタによる時間間隔はインバータ信号ＩＳにより生じ
るノイズ６２、６３の幅よりも広くする。こうすると、
読み込み時にノイズ６２、６３をキャンセルする効果が
ある。

【００５９】図１１において、副制御部３３は信号の読
み込み処理をスタートすると、ステップＳ４０でタイマ
ーをクリアする。そして、ステップＳ４１で基準クロッ
ク線ＣＬ上の信号がハイレベルとなるまで待機する。信
号がハイレベル（Ｈ）となったときにステップＳ４２で
タイマーをスタートする。そして、ステップＳ４３でタ
イマーが１となるまで待機する。そして、ステップＳ４
４でハイレベルであるか否かを判断する。

【００６０】ステップＳ４１〜Ｓ４４の処理（Ｈ判定）
により、基準クロック線ＣＬ上の信号が立ち上がった後
にハイレベルとなっているか否かを判定している。Ｈ判
定の結果、信号がロウレベルとなった場合には、ステッ
プＳ４９に進み、ノイズであると判定する。一方、ステ
ップＳ４４で信号がハイレベルであった場合にはステッ
プＳ４５で、タイマーが８となるまで待機する。

【００６１】次にステップＳ４６で信号がロウレベルで
あるか否かを判断する。信号がハイレベルであるときに
はノイズであると判定する。一方、ロウレベルであると
きにはステップＳ４７でタイマーが９となるまで待機す
る。そして、ステップＳ４８でロウレベルであるか否か
を判断する。ハイレベルであるときにはノイズである判
定する。一方、ロウレベルであるときには正常なクロッ
クであると判定する。ステップＳ４５〜Ｓ４８の処理
（Ｌ判定）は、正規のクロックＣＬであればロウレベル
となる期間に信号がロウレベルであるか否かを判定する
ものである。

【００６２】これにより、インバータ信号ＩＳとは無関
係に副制御部３３でクロックＣＬの判断等を行うことが
できるので、正常に通信が行われているかどうかの判断
も行うことができる。なお、タイマークロックにより１
つのクロックＣＬを１０分割して判定しているが、タイ
マーカウンタの値が２〜７では信号を読み込むことをせ
ず、無駄な判定ロスを省いている。

【００６３】以上説明したように本実施形態によれば、
２個の制御部３１、３３を有する通信制御装置におい
て、クロックＣＬとインバータ信号ＩＳを非同期とする
ことにより、洗濯機内部のようにノイズが多い環境であ
ってもノイズによる影響を低減し、洗濯機が誤動作する
のを防止している。

【００６４】なお、モータ２１には３相ＤＣブラシレス
モータ以外にも誘導モータ等の３相モータを使用するこ
とができる。本実施形態では、クロックＣＬを２５０Ｈ
ｚとしたが、これはノイズ低減のためにインバータ信号
ＩＳ及び５０Ｈｚ、６０Ｈｚの商用電源の周波数から大
きく離れた値に定めたことによる。さらに、クロックＣ
Ｌをインバータ信号ＩＳと商用電源のいずれにも周波数
に関して非同期とすることにより、基準クロック線ＣＬ
や信号線Ｓ１、Ｓ２にノイズが誘起されるのが低減す
る。図１１に示す処理については、信号がハイレベルか
らロウレベルとなった時にタイマー作動させ、Ｌ判定を
行った後にＨ判定を行うようにしてもノイズとクロック
ＣＬの判定を行うことができる。

【００６５】＜第２の実施形態＞本発明の第２の実施形
態について上記第１の実施形態と同様に洗濯機の例で説
明する。本実施形態の洗濯機は、上記第１の実施形態と
ほぼ同様の構成となっており、重複する部分については
説明を省略する。本実施形態では、図１２に示すように
蓋１１ａ（図１参照）に洗濯蓋スイッチ２７が蓋センサ
ーとして設けられてあり、蓋１１ａの開閉状態を主制御
部３１に送信する。

【００６６】主制御部３１と副制御部３３の間にはそれ
ぞれ通信手段等を有するマイクロコンピュータ（マイコ
ン）５５、５６により基準クロック線ＣＬと信号線Ｓ
１、Ｓ２を介してシリアル通信が行われる。

【００６７】脱水工程中では図１３に示すように、主制
御部３１はシリアル信号の送信処理の開始後に、まずス
テップＳ５１で洗濯蓋スイッチ２７により蓋１１ａ（図
１参照）の開閉を確認する。蓋１１ａが閉じているとき
にはステップＳ５２に進み、通常の信号送信処理を行
う。一方、蓋１１ａが開いている場合にはステップＳ５
３に進み、直ちにクロックＣＬの供給を停止する。ステ
ップＳ５２又はＳ５３の後に、いずれもステップＳ５４
に進み、その他の送信処理を行う。

【００６８】副制御部３３（図１２参照）での脱水工程
中の受信シーケンスを図１４に示す。まずステップＳ５
５で基準クロック線上にクロックＣＬがあるか否かをチ
ェックする。クロックＣＬがない場合にはステップＳ５
９に進み、直ちに脱水槽１２（図１参照）の運転を停止
する。一方、ステップＳ５５でクロックがある場合には
ステップＳ５６に進み、受信データの読み込み等の受信
処理を行う。

【００６９】そして、ステップＳ５７で、読み込んだデ
ータにより脱水槽１２の運転を行うか否かを判断する。
脱水槽１２を運転するときにはステップＳ５８で脱水運
転し、一方、脱水槽１２を運転しないときにはステップ
Ｓ５９で脱水槽１２を停止する。例えば、脱水工程の終
了を表すデータである場合には脱水工程を行わない。ス
テップＳ５８又はＳ５９の後に、いずれもステップＳ６
０に進み、その他の受信処理を行う。

【００７０】洗濯機ではシリアル通信を行っているので
一回だけの送信であってもパラレル通信の場合よりもデ
ータの送受信に時間を要する。また、副制御３３は、ス
テップＳ５６の受信信号処理で誤動作しないようにする
ために通常複数回データの読み込みを行ってデータの確
認を行っている。そのため、脱水槽１２の運転を停止す
る場合でも通信のために数秒程度の時間を要することと
なるが、本実施形態によれば、緊急停止を要する場合に
は主制御部で３１でクロックＣＬの供給を停止すれば直
ちに副制御部３３で脱水槽１２の停止が行われるように
なる。

【００７１】脱水中、蓋１１ａが開いた時に即座に脱水
槽１２を停止するので、使用者が回転中の脱水槽１２に
手を入れることがないようにしている。また、緊急停止
する際に、表示部２５に緊急停止する旨の表示を行い、
使用者に対して危険防止を知らせる。その後、安全が確
保されれば、その表示を消去して運転が再開できるよう
にすることもできる。

【００７２】＜第３の実施形態＞本発明の第３の実施形
態について上述の実施形態と同様に洗濯機の例で説明す
る。図１５は本実施形態の洗濯機のブロック図である。
なお、図１５において上記第２の実施形態を示す図１２
と同一部分については同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００７３】本実施形態の洗濯機と上記第２の実施形態
との主な相違点は、基準クロック線上のクロックＣＬを
クロック監視回路５７によりハードウェア的にチェック
し、クロックＣＬが停止すると、クロック監視回路５７
から主制御部３１と副制御部３３をリセットする信号を
出力し、両方の制御部３１、３３を完全に停止させてい
る点である。

【００７４】クロック監視回路５７の一例を図１６に示
す。基準クロック線ＣＬにダイオード７０のアノードが
接続される。点ＡにおけるクロックＣＬの電圧波形を図
１７（Ａ）に示す。ダイオード７０のカソード側にはコ
ンデンサ７１が接続され、コンデン７１の出力側は抵抗
７２を介して接地される。また、コンデンサ７１と抵抗
７２の接続中点Ｂには抵抗７３が接続され、抵抗７３の
もう一端はコンデンサ７４を介して接地される。点Ｂの
電圧波形を図１７（Ｂ）に示す。

【００７５】抵抗７３とコンデンサ７４の接続中点Ｃが
コンパレータ７６の反転入力端子（−）に接続される。
コンパレータ７６の非反転入力端子（＋）には基準電圧
７５が入力される。点Ｃの電圧と基準電圧７５の電圧波
形を図１７（Ｃ）に示す。図１７（Ｃ）において、直線
Ｌが基準電圧７５を表し、波形Ｒが点Ｃの電圧を表す。
コンパレータ７６（図１６参照）の出力Ｄがクロック監
視回路５７の出力であり、その電圧波形を図１７（Ｄ）
に示す。

【００７６】クロック線ＣＬに供給されるクロックは前
述したようにハイレベルとロウレベルを一定の周期で繰
り返す信号であり、図１６に示すクロック監視回路５７
では、クロックＣＬがロウレベルからハイレベルに変化
するときにコンデンサ７１に充電が行われ、その充電電
流により抵抗７２には電圧が発生する。

【００７７】この電圧は図１７（Ｂ）に示すように三角
波形となり、抵抗７３とコンデンサ７４によって構成さ
れた積分回路で直流化されてコンパレータ７６の非反転
入力端子（＋）に入力される。クロックＣＬが主制御部
３１から供給されている場合に前記積分回路から出力さ
れる電圧よりも基準電圧７５を低く設定すれば、コンパ
レータ７６よりロウレベルの信号が出力される。

【００７８】主制御部３１等で異常が発生して基準クロ
ック線ＣＬの信号がハイレベル又はロウレベルで停止し
た場合について説明する。ハイレベルに停止したときに
はコンデンサ７１は充電され続ける状態となり、逆にロ
ウレベルに停止した場合にはコンデンサ７１は放電され
続ける状態となり、いずれの状態にでも抵抗７２に電流
が流れず抵抗７２に電圧が発生しなくなる。そのため、
コンパレータ７６の反転入力端子（−）には基準電圧７
５よりも低い電圧が入力されることとなり、コンパレー
タ７６よりハイレベルの信号が出力される。

【００７９】コンパレータ７６の出力がクロック監視回
路５７の出力として主制御部３１及び副制御部３３に送
出される。コンパレータ７６の出力がハイレベルとなる
と、制御部３１、３３ではそれぞれ内蔵のマイクロコン
ピュータ５５、５６がリセットされ、洗濯機１の動作が
停止する。

【００８０】図１７の波形図で説明すると、時間ｔ１で
クロックＣＬがロウレベル側で停止した場合、コンデン
サ２が次第に放電され、基準電圧７５より低くなる。そ
のため、クロック監視回路５７よりハイレベルの信号が
出力され、制御部３１、３３はともにリセットされる。

【００８１】また、時間ｔ２でクロックＣＬがハイレベ
ル側で停止した場合、その直後にダイオード７０に電流
が流れ込むが、その後、コンデンサ７４への充電電流は
急速に減衰して点Ｃの電圧は、基準電圧７５よりも低く
なる。これにより、コンパレータ７６よりハイレベルの
信号が出力され、制御部３１、３３はリセットされる。
図１７（Ｄ）において、期間Ｋ１及びＫ２はクロック監
視回路５７よりリセット信号が出力され、制御部３１、
３３がリセットされている期間である。

【００８２】本実施形態によれば、ソフトウェアを介在
せずハードウェアのクロック監視回路５７によりクロッ
クＣＬの監視を実現している。副制御部３３では、上記
第２の実施形態で説明したように、ソフトウェア的にク
ロックＣＬの監視を行っているので、緊急停止時のため
に２重の安全対策がとられている。

【００８３】洗濯機１の内部はノイズが多い環境であ
り、マイクロコンピュータ５６がたとえ暴走することが
あってもクロック監視回路５７によりリセットされるの
で安全に運転を停止することができる。また、制御部３
１、３３のいずれも暴走した場合でもクロックＣＬが停
止すれば、制御部３１、３３がともにリセットされ、再
び運転制御をすることができるようになる。また、クロ
ック監視装置５７は基準クロック線ＣＬの不具合によっ
て洗濯機が誤動作するのを未然に防止する効果もある。

【００８４】なお、本実施形態でもクロック監視回路５
７からリセット信号が出力されれば表示部２５で緊急停
止する旨の表示を行ってもよい。クロック監視回路５７
は図１６に示す構成に限らず、例えばハイレベルからロ
ウレベルとなるときに充電電流が流れる構成とすること
もできる。

【００８５】

【発明の効果】

＜請求項１の効果＞通信に用いられるクロックとスイッ
チング信号を例えば遅延手段を用いることにより非同期
としているので、スイッチング信号によるノイズがデー
タの読み込み時には重なり合うことがなくなり、通信の
精度が向上する。また、別途ノイズ除去回路等を設ける
必要がないので、コストダウンを図ることもできる。

【００８６】＜請求項２の効果＞例えば洗濯機に内蔵さ
れる通信制御手段では防水等のために配線に制約が多く
課せられることが多いが、２個の制御手段間をシリアル
通信でデータを送受信していることにより配線数の減少
に役立つ。

【００８７】＜請求項３の効果＞直流ブラシレスモータ
等を駆動するインバータ装置を第１の制御装置に有する
場合には、第１及び第２の制御装置ではスイッチング信
号の周波数が予め定められているので、例えば第２の制
御装置に遅延手段を設けることにより簡単に信号に位相
差を設けることができる。

【００８８】＜請求項４の効果＞クロックがスイッチン
グ信号と商用電源のいずれにも周波数に関して非同期と
なることにより、ノイズの混入が低減され誤動作するの
が防止される。

【００８９】＜請求項５の効果＞洗濯機の脱水運転中等
に蓋が開いたときには、危険防止のためにすぐにアクチ
ュエータの動作を停止させる必要があるが、第１及び第
２の制御手段間の信号線を用いて通信している場合にデ
ータ送信によりアクチュエータを停止させようとして
も、通信が正しく行われたか否かを確認した後に停止す
ることができるので時間のロスが発生する。しかし、第
２の制御手段では基準クロック線にクロック供給を停止
すれば、第１の制御手段ですぐに緊急停止であることが
認識される。これにより、緊急停止を行うことができ高
速回転した脱水槽に使用者が手を突っ込む危険等が防止
される。

【００９０】＜請求項６の効果＞脱水中に脱水槽の蓋を
開けたときには、アクチュエータの動作が緊急停止す
る。その際に表示手段にその旨を表示することにより使
用者に危険防止を知らせることができ、安全性が確保さ
れるようになる。

【００９１】＜請求項７の効果＞信号線で回転数や運転
終了等のデータが送受信される。洗濯機内部のようにノ
イズが誘起されやすい環境ではこれらのデータの読み込
みタイミングを計るため基準クロック線が設けられる。

【００９２】＜請求項８の効果＞制御手段間をシリアル
通信でデータの送受信を行うことにより、制御手段間の
信号線数をパラレル通信を行う場合よりも減らすことが
できる。また、シリアル通信ではデータの送受信にいく
らかの時間が必要となるが、クロックの供給を停止する
ことにより緊急停止することができるので安全面の確保
がなされている。

【００９３】＜請求項９の効果＞基準クロック線上に発
生する信号から、タイマーを用いて何回か信号の読み出
しを行うことにより、正規のクロックであるかノイズで
あるかを判定することができる。また、タイマーの時間
間隔をスイッチング信号により発生するノイズより幅を
広くすることによりノイズをキャンセルすることがで
き、適度な回数で判断するようにすれば無駄な判断処理
を省略することもできる。

【００９４】＜請求項１０の効果＞例えば、脱水槽の蓋
が開くと第２の制御手段がクロックの供給を停止し、そ
のクロック停止を第１の制御手段がそのことを認識する
と直ちに運転を停止するような構成となっていても、洗
濯機は極めてノイズが多い環境であるので第１の制御手
段が暴走する可能性があり、そのとき第１の制御手段で
は緊急停止が行われなくなるが、クロック監視回路が別
途にハードウェアによる回路で設けられていることによ
り、制御手段をリセットして運転を停止することが可能
となる。さらに、両者の制御手段内のいずれのマイクロ
コンピュータが暴走してもクロック監視回路は両方をリ
セットすることができる。また、通信線の不具合でクロ
ックが送られていない場合でもクロック監視回路は未然
に制御の誤動作を防止する。

【００９５】＜請求項１１の効果＞運転の緊急停止時に
は前述と同じくその旨の表示を行い、使用者の安全を確
保する。

【００９６】＜請求項１２の効果＞制御回路の少なくと
も一方にクロック監視回路が内蔵され、洗濯機の安全が
図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の洗濯機の概略構成
図。

【図２】 そのブロック図。

【図３】 その動作を説明するための波形図。

【図４】 その動作を説明するための波形図。

【図５】 その通信制御装置のブロック図。

【図６】 その主制御部のクロック発振処理の一例のフ
ローチャート。

【図７】 その動作を示す波形図。

【図８】 そのクロック発振処理の別例を示すフローチ
ャート。

【図９】 その遅延時間テーブルの一例を示す図。

【図１０】 そのクロック判定を説明するための波形
図。

【図１１】 その判定処理の一例のフローチャート。

【図１２】 本発明の第２の実施形態のブロック図。

【図１３】 その主制御部の処理のフローチャート。

【図１４】 その副制御部の処理のフローチャート。

【図１５】 本発明の第３の実施形態のブロック図。

【図１６】 そのクロック監視回路の回路図。

【図１７】 そのクロック監視回路の各点の電圧を示す
波形図。

【図１８】 従来の洗濯機のブロック図。

【符号の説明】

１ 洗濯機 １１ａ 蓋 １２ 脱水槽 １５ パルセータ ２１ モータ ２４ 操作部 ２５ 表示部 ２７ 蓋センサー ３１ 主制御部 ３２ 駆動部 ３３ 副制御部 ４１ インバータ回路 ５１ 遅延手段 ５７ クロック監視回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−142387（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−94373（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/24 D06F 37/40 D06F 37/42

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング信号を出力する第１の制御
   手段と、この第１の制御手段と通信を行う第２の制御手
   段とを備えた通信制御手段において、前記通信のクロックの発振を行って、前記第２の制御手
   段は前記第１の制御手段と通信を行い、正常に受信され
   たか否かを判断し、 正常に受信されていないときには 前記通信のクロックの
   発信タイミングを遅延して前記スイッチング信号と非同
   期とし、正常に受信されれば前記通信のクロックのタイ
   ミングを元に戻す手段を備えたことを特徴とする通信制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記通信はシリアル通信であることを特
   徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
3. 【請求項３】 前記スイッチング信号は３相モータ駆動
   用のインバータスイッチング信号であることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の通信制御装置。
4. 【請求項４】 前記クロックは前記スイッチング信号と
   商用電源のいずれにも異なる周波数であることを特徴と
   する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の通信制御
   装置。
5. 【請求項５】 アクチュエータを駆動する第１の制御手
   段と、この第１の制御手段と通信を行う第２の制御手段
   とを有する洗濯機において、 前記第１の制御手段と前記第２の制御手段の間には少な
   くとも基準クロック線が設けられてあり、 脱水運転中に蓋が開いた場合、その蓋の開閉を検出する
   手段から蓋の開状態を示す信号が前記第２の制御手段に
   送信され、 前記第２の制御手段では、直ちに前記基準クロック線へ
   のクロックの供給を停止し、 一方の第１の制御手段では前記クロックが停止している
   ことを検出したとき直ちに前記アクチュエータの駆動を
   停止することを特徴とする洗濯機。
6. 【請求項６】 表示手段を設け、前記クロックの供給を
   停止した時には、前記表示手段に緊急停止する旨の表示
   をすることを特徴とする請求項５に記載の洗濯機。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２の制御手段間には、前
   記基準クロック線以外に前記クロックに同期したデータ
   が通信される信号線があることを特徴とする請求項５又
   は請求項６に記載の洗濯機。
8. 【請求項８】 前記信号線でシリアル通信が行われるこ
   とを特徴とする請求項７に記載の洗濯機。
9. 【請求項９】 前記第１の制御手段は、 前記基準クロック線の信号の立ち上がり又は立ち下りを
   検出した時にタイマーをスタートさせる手段と、 そのタイマーが、第１の所定値に達したときに前記信号
   がハイレベルかロウレベルかを判定して正規のクロック
   とは異なる場合は前記信号をノイズであると判断する第
   １の判断手段と、 その後前記第１の判断手段で前記信号がノイズではない
   と判断された場合、前記タイマーが、第２の所定値に達
   したときに前記信号がハイレベルかロウレベルかを判定
   して正規のクロックと異なる場合は前記信号をノイズで
   あると判断する第２の判断手段とを有し、 前記第１の所定値を、前記タイマーのスタート後から正
   規のクロックが変化するまでの間に設定し、前記第２の
   所定値を、前記タイマーのスタート後に正規のクロック
   の１回目の変化後から２回目の変化をするまでの間に設
   定する ことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれ
   かに記載の洗濯機。
10. 【請求項１０】 アクチュエータを駆動する第１の制御
    手段と、この第１の制御手段と通信を行う第２の制御手
    段を有する洗濯機において、 前記第１の制御手段と前記第２の制御手段の間には少な
    くとも基準クロック線が設けられてあり、 前記基準クロック線に供給されてハイレベルとロウレベ
    ルを一定の周期で繰り返す信号であるクロックの変化が
    あるか否かを監視する回路を設け、 前記回路は前記クロックがハイレベル又はロウレベルで
    停止していることを検出すると、前記第１及び第２の制
    御手段にリセット信号を出力することを特徴とする洗濯
    機。
11. 【請求項１１】 前記リセット信号により緊急停止する
    旨の表示を行う表示手段を設けたことを特徴とする請求
    項１０に記載の洗濯機。
12. 【請求項１２】 前記回路は前記第１又は第２の制御手
    段の少なくとも一方にも設けられていることを特徴とす
    る請求項１０又は請求項１１に記載の洗濯機。