JP3819649B2 - 洗濯機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗濯機に関し、更に詳しくは、洗濯物の量つまり負荷量を自動的に検知する負荷量検知機能を備えた全自動洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全自動洗濯機では、一連の洗濯行程を開始する前に、洗濯脱水槽に投入された洗濯物の重量（負荷量）を自動的に検知し、その負荷量に適した洗濯水位や洗濯時間等を設定することにより、水や時間を節約しつつ十分な洗濯性能が発揮できるようにしている。
【０００３】
負荷量検知方法としては従来より種々の方法が知られている。例えば特開昭６３−２０６２８３号公報に記載の負荷量検知方法では、洗濯脱水槽内に給水を行う前に、パルセータを回転駆動するモータを所定時間ＯＮした後にＯＦＦさせ、そのＯＦＦ直後からモータの回転に同期したパルス信号を計数し、モータが惰性による回転を停止するまでのパルス信号の計数値に基づいて負荷量を判定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法には次のような問題がある。一般的な洗濯機では、モータ軸に取り付けられたモータプーリと、洗濯脱水槽及びパルセータの主軸に取り付けられた主プーリと、両プーリの間に掛け渡されたＶベルトと、から成る巻き掛け伝達機構によりモータの回転駆動力が洗濯脱水槽及びパルセータに伝達されるようになっている。Ｖベルトは両プーリとの密着面での滑りが生じないように適度な張りをもって巻き掛けられる必要があるが、張りが強すぎるとモータ軸及び主軸が互いに近接する方向に傾き、軸受との摩擦が増加して回転負荷となる。このような負荷が増加するほどモータは回転しにくくなる。このようなことから、複数の洗濯機においてＶベルトの張りの強さがばらつくと、負荷量が同一であったとしても前述のパルス信号の計数値が相違し、負荷量の検知結果にばらつきが生じてしまう。また、たとえ初期的なＶベルトの張りの強さが所定値近傍に調整されていたとしても、経時劣化によって張りは次第に低下してゆくから、それに伴い負荷量検知の精度が悪化してくるということも起こり得る。なお、負荷量検知のばらつきはＶベルトの張りの強さのみならず、モータの特性のばらつき、洗濯機本体の構造上のばらつきなどにも起因しているが、主たる要因はＶベルトの張りの強さであるため、以下、特にこれに着目して説明することとする。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、Ｖベルトの張りの強さのばらつき等に起因する洗濯機の初期的な負荷量検知のばらつきを洗濯機毎に個別に調整し、正確な負荷量検知を行うようにすることができる洗濯機に関する。また、本発明の他の目的は、長期間の使用に伴ってＶベルトの弛みなどの要因により負荷量検知の精度が悪化した場合でも、簡単で且つミスの生じにくい操作でもってこれを修正することができる洗濯機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態、及び効果】
上記課題を解決するために成された本発明に係る第１の洗濯機は、パルセータを回転駆動させるモータと、該モータの回転に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、モータを短時間駆動する際及び／又は駆動したあとのパルセータの回転に応じた前記パルス信号を計数する計数手段と、複数の負荷量に対してそれぞれ定められた基準値を用いて前記計数手段による計数値から負荷量を判定する判定手段と、を含んで構成された負荷量検知手段を備えた洗濯機において、
a)前記複数の基準値を書換え可能に保持する記憶手段と、
b)所定のキー操作が為されたときに開始される基準値校正処理において、前記負荷量検知手段を作動させてパルス信号の計数値を求める無負荷計測手段と、
c)前記基準値校正処理において、洗濯脱水槽の底部近傍に定められた所定水位以下の水位であるか否かを検知する水位検知手段と、
d)前記水位検知手段により所定水位を越える水位であることが検知されない場合には、該無負荷計測手段で得られた無負荷計数値から新規の基準値を算出し、前記記憶手段に格納されている基準値をその新規の基準値に書き換え、一方、前記水位検知手段により所定水位を越える水位であることが検知された場合には、基準値を書き換えない基準値更新手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００８】
ここで、負荷量に応じて給水水位や運転時間等、他のパラメータを決定する場合には、負荷量を判定するということは該パラメータを決定するということと同じ意味を持つから、上記基準値は該パラメータを決定するための基準データであるとして読み替えることができる。具体的には、負荷量検知の目的は負荷量に応じた給水水位の設定であることが多いから、この場合には、上記基準値は給水水位を決定するための基準データであるとして読み替えることができる。
【００１７】
所定のキー操作が行われると、無負荷計測手段は通常の負荷量検知動作時と同様にモータを短時間作動させ、そのときのパルセータの回転に応じたパルス信号の計数値を計数手段により取得する。基準値変更手段は、無負荷計数値から各負荷量に対する基準値を算出し、記憶手段に格納されている基準値を新たに算出された基準値に書き換える。
基準値の更新動作は無負荷状態を想定したものであるから、洗濯脱水槽に洗濯物や水が入った状態で基準値の更新動作が実行されると、誤った基準値を記憶手段に書き込んでしまう恐れがある。そこで、本発明に係る第１の洗濯機では、水位検知手段により所定水位を越える水位が検知された場合には、基準値の書換え動作を行わないので、洗濯脱水槽内に水が貯留された状態で基準値の更新動作が実行されてしまうことを防止できる。
【００１８】
また、本発明に係る第２の洗濯機では、パルセータを回転駆動させるモータと、該モータの回転に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、モータを短時間駆動する際及び／又は駆動したあとのパルセータの回転に応じた前記パルス信号を計数する計数手段と、複数の負荷量に対してそれぞれ定められた基準値を用いて前記計数手段による計数値から負荷量を判定する判定手段と、を含んで構成された負荷量検知手段を備えた洗濯機において、
a) 前記複数の基準値を書換え可能に保持する記憶手段と、
b) 所定のキー操作が為されたときに前記負荷量検知手段を作動させてパルス信号の計数値を求める無負荷計測手段と、
c) 該無負荷計測手段で得られた無負荷計数値が異常に大きい所定値以上又は異常に小さい所定値以下であると判断されなければ、この無負荷計数値から新規の基準値を算出し、前記記憶手段に格納されている基準値を該新規の基準値に書き換え、一方、前記無負荷計数値が異常に大きい所定値以上又は異常に小さい所定値以下であると判断されれば、基準値を書き換えない基準値更新手段と、
を備えることを特徴としている。
これによれば、洗濯脱水槽内に或る程度の量の洗濯物が収容された状態や、Ｖベルトの張りが異常に強過ぎる又は弱過ぎる等の洗濯機として不具合な状態にあるときに、基準値の更新動作が実行されてしまうことを防止できる。
【００２９】
【実施例】
［第１実施例］
以下、本発明に係る洗濯機の第１実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例の洗濯機の構成を示す縦断面図である。
【００３０】
洗濯機の筐体１の内部には有底円筒形状の外槽２が図示しない４本の吊棒により懸垂支持されており、外槽２の内部には周壁に多数の脱水孔を有する洗濯脱水槽３が主軸４を中心に回転自在に軸支されている。洗濯脱水槽３の上縁端には環状のバランスリング５が取り付けられ、これにより洗濯脱水槽３の首振り振動が抑制されるようになっている。洗濯脱水槽３の底部には洗濯物を撹拌するためのパルセータ６が配置されており、外槽２の下面に取り付けられたモータ７の回転動力は、モータプーリ８、Ｖベルト９、主プーリ１０などから成る伝達機構と動力切換機構１１とを介して洗濯脱水槽３とパルセータ６とに伝達される。動力切換機構１１はブレーキやクラッチを含み、主として洗い運転や濯ぎ運転時にはパルセータ６のみを一方向又は両方向に回転させ、脱水時には洗濯脱水槽３とパルセータ６とを一体に一方向に回転させるべく機械的な切換えを行う。
【００３１】
外槽２の上部後方には、外部の給水栓に一端が接続され、他端が洗剤容器１４に接続された給水管１２が設けられている。給水管１２の途中に設けられた給水バルブ１３が開かれると、給水管１２を通して洗剤容器１４に水が流入し、洗剤容器１４内に予め洗剤が収容されている場合にはその洗剤と共に洗濯脱水槽３内に水が供給される。外槽２の底部には排水口１５が設けられ、排水口１５には途中に排水バルブ１６を備えた排水管１７が接続されている。更に、外槽２の底部にはエアートラップ１８が形成されており、圧力ホース１９を介して水位センサ２０に接続されている。外槽２内に貯留された水の水位が上下するとそれに応じて圧力ホース１９内の空気圧が変化するから、水位センサ２０はこの圧力を検知することにより水位を検知する。筐体１の上面前部には、複数の操作キーと表示器とを備えた操作パネル２１が設けられている。
【００３２】
図２はこの洗濯機の要部の電気系構成図である。制御部３０は周知のマイクロコンピュータを中心にしてＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３などのメモリやパルスカウンタ３４などを含んで構成されており、ＲＯＭ３１に予め格納されている運転プログラムを実行することにより洗濯に関する各動作処理を進める。ＥＥＰＲＯＭ３３は、記憶内容を電気的に消去、書込み可能な不揮発性のメモリであれば他のものでもよい。制御部３０にはモータ駆動部３５、バルブ駆動部３６、操作部３８、表示部３９、水位センサ２０などが接続されており、インバータ回路等を含むモータ駆動部３５を介してモータ７の動作を、トルクモータ等を含むバルブ駆動部３６を介して給水バルブ１３及び排水バルブ１６の開閉動作を制御している。モータ７にはその回転に伴ってパルス信号を発生するパルス発生器３７が付設されている。
【００３３】
図４は操作パネル２１の外観図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ正面略右半面図及び正面略左半面図を示している。操作キーとしては、電源のＯＮ／ＯＦＦのための電源投入キー２１０及び電源切断キー２１１、洗濯の開始の指示及び洗濯途中での一時停止を指示するためのスタートキー２１２、予めプログラムが定められた各種運転コースを選択するための、念入りコース指定キー２１５を含むコース選択キー、手動で洗い時間を設定するための洗い設定キー２１３、手動で水量を設定するための水量設定キー２１４等が設けられており、それ以外に、時間表示や水量表示を数値（それぞれ二桁の１６進表示）で行うための表示器２１６が設けられている。
【００３４】
本実施例の洗濯機では、洗濯動作を遂行するために必要な各種パラメータ（運転時間、水流の強さなど）はＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている。そのパラメータの中には、主として洗濯物の量（負荷量）に応じて決定される給水水位の判定に利用される複数の基準値を含んでいる。つまり、この基準値は、負荷量を判定する基準値であると共に給水水位を判定する基準値である。図３はこの洗濯機における給水水位と基準値との関係を示す模式図である。この洗濯機では、負荷量に応じて無段階で給水水位の調節が行えるようになっているが、基準値は、図３に示す１０段階、つまり１４Ｌ（リットル）、２３Ｌ、２９Ｌ、３３Ｌ、３６Ｌ、３９Ｌ、４３Ｌ、４７Ｌ、５１Ｌ、５３Ｌという水量に対応する給水水位（以下、例えば１４Ｌという水量に対応する給水水位を「１４Ｌの水位」と略す）に対してそれぞれ決められている。この基準値をそれぞれＡ１〜Ａ１０と呼ぶ。但し、後述の理由により、２３Ｌの水位に対応した基準値はＡ２、Ａ２’の二つが存在する。なお、上記給水水位は７ｋｇが定格容量の機種におけるものであって、７．５ｋｇ及び８ｋｇの定格容量の機種では、上記１０段階の給水水位のうちの５３Ｌが、それぞれ５７Ｌ及び５９Ｌに変更になる。
【００３５】
本洗濯機における負荷量検知方法について概略的に説明する。負荷量検知処理が開始されると、制御部３０は、まずモータ駆動部３５を介してモータ７を所定のパターンで駆動し、これによりパルセータ６を回転させる。図１０（ａ）はこのときのモータ７の駆動パターン（以下「第１の駆動パターン」という）を示す模式図である。即ち、第１の駆動パターンでは、［０．５秒右方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ−０．５秒左方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ］の２秒を一周期とし、これを三周期繰り返す。また、このときのモータＯＮ時の回転速度の目標値は９．５ｒｐｓとする。このようなモータ７の回転に応じてパルセータ６は左右に反転回転する。モータＯＦＦ時にはモータ７は惰性で回転したあと停止するから、こうした惰性回転期間にパルス発生器３７で発生するパルス信号をパルスカウンタ３４により積算し、パルス計数値ｗ１を得る。負荷量が大きいほどパルセータ６の回転に対する摩擦が大きくなるため、パルス計数値ｗ１は小さな値となる。
【００３６】
図５は上述のようにしてパルス計数値を求めた場合における負荷量とパルス計数値との対応関係を示す一例である。Ｌ１が負荷量と計数値との対応関係を示す曲線であり、基準値Ａ１、Ａ２’はこの曲線Ｌ１上で所定負荷量（つまり給水水位）に対応する計数値である。ここでは、パルス計数値ｗ１を基準値Ａ１及びＡ２’と比較し、ｗ１≧Ａ１である場合には給水水位を１４Ｌに決定する。Ａ１＞ｗ１＞Ａ２’である場合には、給水水位は１４Ｌと２３Ｌとの間で、後述のようにパルス計数値ｗ１の比例配分によって決められる。
【００３７】
上記第１の駆動パターンでは回転速度が比較的低めに設定されているため、モータＯＮ時の騒音は小さく静音化には有利である。しかしながら、起動トルクが小さいため、負荷量が大きくなると０．５秒間のモータＯＮ時に回転速度が実際には９．５ｒｐｓまで達しなかったり、甚だしくはパルセータ６が回転しないという場合もある。そのため、負荷量とパルス計数値との関係が図５中に曲線Ｌ１’で示したようになることもあり、多量負荷を正確に判定することが極めて困難になる。そこで本実施例の洗濯機では、負荷量が大きいと推定される場合には、モータ７の駆動パターンを変更している。
【００３８】
即ち、ｗ１≦Ａ２’である場合にはパルス計数値ｗ１を用いず、制御部３０はモータ駆動部３５を介してモータ７を図１０（ｂ）に示す駆動パターン（以下「第２の駆動パターン」という）で駆動し、これによりパルセータ６を回転させる。このとき、回転速度は１７ｒｐｓであって、［１秒右方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ−１秒左方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ］の３秒の一周期のみである。このように駆動したときの惰性回転期間のパルス信号をパルスカウンタ３４により積算し、パルス計数値ｗ２を得る。図６はこのようにしてパルス計数値を求めた場合における負荷量とパルス計数値との対応関係を示す一例である。Ｌ２が負荷量と計数値との対応関係を示す曲線であり、基準値Ａ２〜Ａ１０はこの曲線Ｌ２上で所定負荷量（つまり給水水位）に対応する計数値である。
【００３９】
これにより、上記計数値ｗ２を用いて２３Ｌ以上の水位を判定する。即ち、基準値Ａ２〜Ａ１０を参照して、該計数値ｗ２に対する水位が何れの範囲に相当するかを調べる。例えばＡ５＜ｗ２＜Ａ６であるとすると、図３及び図６に示すように、水位は３６Ｌと３９Ｌとの間であると決められる。更に、その間ではパルス計数値ｗ２の比例配分によって水位が決められる。即ち、水位Ｑは次式で求まる。
Ｑ＝［（ｗ２−Ａ６）／（Ａ５−Ａ６）］×（３９−３６）＋３６
このようにしてパルス計数値ｗ２に対応して無段階（例えば１Ｌ単位）で給水水位が決定される。なお、上述の１４Ｌ〜２３Ｌの間の水位も同様の方法で決められる。
【００４０】
このように上記基準値は負荷量、更には給水水位を決定する際の参照データであり、この基準値が不正確であると、洗濯物の量に応じた適切な水位までの給水が行えない。基準値の不正確さは、大別して、工場での製造段階におけるばらつき、例えばＶベルト９の張りの強さのばらつき等の初期要因によるものと、ユーザが長期間使用したことにより生じるＶベルト９の弛みなどの経時劣化によるものとがある。前者は、工場出荷前の調整・検査の段階で校正することが可能であり、一方、後者は、例えばサービス担当者（或いは場合によってはユーザ自身）が通常の洗濯時とは異なる特殊な操作により校正することができる。何れにしても、この洗濯機では、基準値を書換え可能なＥＥＰＲＯＭ３３に格納しておき、後述するような基準値校正処理を実行することにより、その基準値を自動的に書き換えるようにしている。
【００４１】
以下の説明では特に工場での調整・検査の段階での校正作業に関して述べるが、基本的な処理は一般家庭での校正作業でも同一である。
後述のような基準値校正処理が行われる以前の初期段階には、ＥＥＰＲＯＭ３３には実験的に妥当であると考えられる初期基準値（同一機種の全ての洗濯機に対して同一の値）が格納されている。この初期基準値はＶベルト９の張りの強さ等に関して最も標準的な状態を想定して決められている。従って、各洗濯機がそのような標準状態であれば、基準値を書き換える必要はない。しかしながら、製造段階におけるばらつきを考えてみると、例えばＶベルト９の張りの強さは全ての洗濯機に対して同一にすることは実質上不可能であるから、初期的にも或る程度のばらつきを見込む必要がある。Ｖベルト９の張りが強い場合にはモータ７の負荷は大きいから、惰性回転期間は短くパルス計数値は小さくなる。逆にＶベルト９の張りが弱い場合にはモータ７の負荷は小さいから、惰性回転期間は長くパルス計数値は大きくなる。このようにＶベルト９の張りの強弱に応じて同一負荷量に対する基準値を変更しておく必要がある。
【００４２】
図７は本実施例の洗濯機における基準値校正処理の手順を示すフローチャートである。
制御部３０は操作部３８で所定のキー操作がなされたか否かを判定し（ステップＳ１）、所定キー操作がなされていない場合には、他のキー操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ２）。他のキー操作が行われた場合にはそれに応じた他の処理動作を実行する。ユーザが通常の洗濯時に誤って上記所定のキー操作を行ってしまうと好ましくないから、この所定のキー操作は、ユーザが操作を間違ったとしても殆ど起こり得ないような操作であって、且つ片手での操作が不可能なものとしておくとよい。具体的にはこの例では、電源遮断状態から電源投入キー２１０が押されたあと、引き続いて洗い設定キー２１３を押したままスタートキー２１２を三回押す操作としている。
【００４３】
ステップＳ１で上記所定のキー操作がなされたと判定されると、制御部３０は基準値校正処理を開始する。即ち、まず水位センサ２０から得られる水位検知信号に基づいて、洗濯脱水槽３内の水位が所定以上あるか否かを判定する（ステップＳ３）。この校正処理は、無負荷状態、つまり洗濯脱水槽３内に洗濯物も水も入っていない状態を想定して行われるので、洗濯脱水槽３内に水が入っていると基準値を正確に算出することができない。そこで、検知可能な最も低い位置に設定された水位以上に水が入っている場合には基準値校正処理が行えないと判断し、エラーコード［ＥＣ０４］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１０）処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ３で水位が所定以上でないと判定されると、次にモータ駆動部３５を介して図１０（ａ）に示したようなパターンでモータ７を駆動し、パルセータ６を左右に反転回転させる。モータＯＮ時の回転速度は９．５ｒｐｓである。そして、パルスカウンタ３４はパルス発生器３７で得られるパルス信号を積算し無負荷状態のパルス計数値（以下「無負荷計数値」と称す）Ｗ０を求める（ステップＳ４）。
【００４５】
次いでこの無負荷計数値Ｗ０が妥当な値であるか否かを検証する。即ち、無負荷計数値Ｗ０が異常に小さい場合には、Ｖベルト９の張りが異常に強過ぎる、或いは、洗濯脱水槽３に洗濯物等が収容された状態で上記動作が実行された等の可能性が高いと判断できる。そこで、無負荷計数値Ｗ０が７９以下であるか否かを判定し（ステップＳ５）、Ｗ０≦７９である場合にはこの無負荷計数値Ｗ０を用いて基準値を算出するのは適当でないと判断し、エラーコード［ＥＣ０２］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１１）処理を終了する。
【００４６】
一方、無負荷計数値Ｗ０が異常に大きい場合には、Ｖベルト９の張りが異常に弱過ぎる、或いはＶベルト９が外れている等の可能性が高いと判断できる。そこで、無負荷計数値Ｗ０が７９よりも大きかった場合には次にＷ０が１９６以上であるか否かを判定し（ステップＳ６）、Ｗ０≧１９６である場合にはこの無負荷計数値Ｗ０を用いて基準値を算出するのは適当でないと判断し、エラーコード［ＥＣ０３］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１２）処理を終了する。
【００４７】
無負荷計数値Ｗ０が１９６よりも小さい場合には、この無負荷計数値Ｗ０を基に所定の計算式により複数の基準値を算出する（ステップＳ７）。この算出方法については後に詳述する。基準値が算出されると、演算エラーがあるか否か、具体的には各基準値があり得ない値（例えば極性がマイナスである等）でないかどうかを調べ（ステップＳ８）、演算エラーが有ると判断できる場合にはエラーコード［ＥＣ０４］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１３）処理を終了する。ステップＳ８にて演算エラーが無いと判断されると、ＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域にそれまでに格納されていた基準値を新たに算出された基準値に書き換えて（ステップＳ９）処理を終了する。
【００４８】
なお、上記のようなデータの書換えが実行された場合でも、初期基準値はＥＥＰＲＯＭ３３の他の領域に消去不可に保持されている。これは、特殊な操作により、何時でも基準値を初期状態に戻せるようにするためである。具体的には、念入りコース指定キー２１５を押しながら電源投入キー２１０を押し、引き続いて念入りコース指定キー２１５を押しながらスタートキー２１２を三回押す。このような操作が行われると、制御部３０は初期基準値を読み出してきて、既に書き換えられている基準値をこれに書き換える。これにより、何らかの理由で誤って不適切な基準値をＥＥＰＲＯＭ３３に書き込んでしまっても、一旦初期基準値に戻すことができる。
【００４９】
ＥＥＰＲＯＭ３３に上述したようなエラーコードが格納されている場合、一旦電源切断キー２１１が操作されて電源が遮断されたあと、電源投入キー２１０が操作されて電源が投入された時点で、制御部３０はこのエラーコードを読み出して表示器２１６に表示させる。従って、この表示を見れば、どのような不具合にのために基準値の更新が行われなかったのかを確認することができる。
【００５０】
また、この洗濯機では、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている全てのデータの総和がサムデータとしてＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納されている。洗濯機の機種が相違すれば何らかのデータが相違するため、基準値が初期基準値である場合、結果としてサムデータは機種毎に異なる値となっている。一例としては、７ｋｇ、７．５ｋｇ及び８ｋｇの定格容量を有する各機種のサムデータはそれぞれ［１Ａ５Ｂ］、［１Ａ７４］及び［１Ａ７５］となっている。従って、このサムデータをチェックすることにより機種を識別可能である。
【００５１】
上述したように基準値校正処理を実行した場合には、制御部３０は基準値を除いた他のデータの合計値をサムデータとしてサムデータの書換えを行う。これにより、例えば上記７ｋｇ、７．５ｋｇ及び８ｋｇの定格容量を有する各機種の洗濯機のサムデータは、それぞれ［１７０Ｃ］、［１７２５］及び［１７２６］に書き換えられる。電源遮断状態から電源投入キー２１０が押され、引き続いて水量設定キー２１４を押しながらスタートキー２１２が三回押されると、制御部３０はＥＥＰＲＯＭ３３からサムデータを読み出して表示器２１６に表示させる。このようにして作業者（又はサービス担当者等）がサムデータの値を見ることにより、基準値校正処理が実行されたか否かを確認することができる。勿論、このサムデータから機種を判別することもできる。
【００５２】
以上のように本実施例の洗濯機では、特殊なキー操作が行われると自動的に無負荷計数値Ｗ０が測定され、その無負荷計数値Ｗ０に基づいて基準値が適当に書き換えられる。従って、Ｖベルト９の張りの強さやそのほかの様々なばらつき要因に対する影響を軽減して、正確な負荷量検知ひいては給水水位の設定が行える。
【００５３】
次に、この第１実施例の洗濯機における、無負荷計数値Ｗ０を基に基準値を算出する方法について説明する。この方法では、Ｖベルト９の張りの強さ等がばらついた多数の洗濯機に関して実際に負荷量とパルス計数値との関係を予め調べ、その結果に基づいて、無負荷計数値Ｗ０から各基準値が最も適切に算出されるような計算式を導出し、この計算式を用いて無負荷計数値Ｗ０から各基準値を求めるようにしている。
【００５４】
図８及び図９は負荷量とパルス計数値との関係を実測した結果を示すグラフである。図８は第１の駆動パターンによるモータ制御を行った場合、図９は第２の駆動パターンによるモータ制御を行った場合であり、何れも、Ｖベルト９の張りの強さを７．５ｍｍ／２ｋｇ(２ｋｇの荷重を加えたときの伸びが７．５ｍｍ)と９ｍｍ／２ｋｇとした、それぞれ１０台の洗濯機について、負荷量を０．５ｋｇ、１ｋｇ、２ｋｇ、３ｋｇ、４ｋｇ、５ｋｇ、６ｋｇ、７ｋｇとしたときのパルス計数値の平均値と最大値とをプロットし、そのプロット点から多項式で求めた曲線を描出している。図８及び図９から特にわかることは、負荷量が小さい場合にはＶベルト９の張りの強さの相違によるパルス計数値の相違が顕著であるが、負荷量が大きくなるとＶベルト９の張りの強さの影響は殆ど現れなくなる、ということである。無負荷計数値Ｗ０は図８でいうと負荷量＝０ｋｇの縦線上に存在し、Ｖベルト９の張りの強さの相違によるパルス計数値の相違が最も顕著に現れる部分である。
【００５５】
このようなことから、無負荷計数値Ｗ０に基づいて各負荷量（ひいては各給水水位）に対する基準値を決める場合、無負荷計数値Ｗ０が大きいほど図８及び図９に示したような曲線の傾きが全体的に急峻になるように計算式を作る必要があることがわかる。換言すれば、無負荷計数値Ｗ０が大きいほど、無負荷時（又は少量負荷時）のパルス計数値と多量負荷時のパルス計数値との差が大きくなるようにする必要がある。ここでは、上記実験結果を考慮して次のようにして計算式を導出している。
【００５６】
洗いや濯ぎのための給水水位を決定する場合、或る負荷量に対して水が多過ぎる方向にずれがある場合には若干の水を無駄に使用する程度の問題が生じるだけであるが、水が少な過ぎる方向にずれがあると、洗いや濯ぎが十分に行えなくなるのみならず、洗濯物の布傷みの一因ともなり得る。そこで、ばらつきがあっても或る負荷量に対して水が少な過ぎることがないように基準値を決めるものとする。そこで、まず、１４Ｌの水位に対する基準値Ａ１を無負荷計数値Ｗ０とする。
Ａ１＝Ｗ０ …(1)
【００５７】
無負荷計数値Ｗ０と、１４Ｌの水位及び２３Ｌの水位に対するパルス計数値の差（以下、Ｃ１（Ｌ）の水位及びＣ２（Ｌ）の水位に対するパルス計数値の差をＰ(Ｃ１-Ｃ２)と記す）との関係を調べてみると図１１に示すようになり、比例関係として近似できることがわかる。そこで、図１１中に示す直線より、次の関係式が求まる。
Ｐ(14-23)＝０．２４×Ｗ０−１８ …(2)
【００５８】
また、無負荷計数値Ｗ０と、第２の駆動パターンでモータ７を駆動させてパルス計数値を測定したときの２３Ｌの水位に対するパルス計数値との関係を調べてみると図１２に示すようになり、これも比例関係として近似できることがわかる。そこで、図１２中に示す直線より、次の関係式が求まる。
Ａ２＝０．３７×Ｗ０＋５２ …(3)
【００５９】
更に、無負荷計数値Ｗ０と、第２の駆動パターンでモータ７を駆動させてパルス計数値を測定したときの２３Ｌの水位及び５３Ｌの水位に対するパルス計数値の差Ｐ(23-53)との関係を調べてみると、図１３に示すようになり、これも比例関係として近似できることがわかる。そこで、図１３中に示す直線より、次の関係式が求まる。
Ｐ(23-53)＝０．３×Ｗ０＋２４ …(4)
【００６０】
図６に示すように、２３Ｌ〜５３Ｌの各水位に対し、隣接する二つの水位に対するパルス計数値の差は負荷量が大きくなるほど縮小するから、上記(4)式で算出されたＰ(23-53)にそれぞれ所定定数を乗じて隣接水位間のパルス計数値の差を求めるものとする。この定数は実験的に、具体的には、Ｖベルト９の張りの強さを７．５ｍｍ／２ｋｇと９ｍｍ／２ｋｇとした、それぞれ５台の洗濯機について実際に算出された結果を平均して算出した。その結果、次の(5)〜(12)式が得られる。
Ｐ(23-29)＝ Ｐ(23-53)×０．１７ …(5)
Ｐ(29-33)＝ Ｐ(23-53)×０．１６ …(6)
Ｐ(33-36)＝ Ｐ(23-53)×０．１４ …(7)
Ｐ(36-39)＝ Ｐ(23-53)×０．１７ …(8)
Ｐ(39-43)＝ Ｐ(23-53)×０．２０ …(9)
Ｐ(43-47)＝ Ｐ(23-53)×０．１１ …(10)
Ｐ(47-51)＝ Ｐ(23-53)×０．１１ …(11)
Ｐ(51-53)＝ Ｐ(23-53)×０．０７ …(12)
ここで、Ｐ(23-53)に乗じられる定数の総和は本来「１」になる筈であるが、ここでは、計算上、Ｐ(23-53)に乗じたあとの結果において小数点以下を切り捨てるという演算処理を行うため、その端数の切り捨てによる影響を予め考慮して上記総和は１よりも大きくなっている。
【００６１】
上記(1)式及び(2)より、２３Ｌの水位に対する基準値（第１の駆動パターンに対する値）Ａ２'は次のように得られる。
Ａ２'＝Ａ１−Ｐ(14-23)＝Ｗ０−（０．２４×Ｗ０−１８）
また、(3)〜(12)式より、基準値Ａ３〜Ａ１０が求まる。例えばＡ３は、
である。このようにして、無負荷計数値Ｗ０より全ての基準値Ａ１、Ａ２、Ａ２’、Ａ３〜Ａ１０を算出することができる。この方法によれば、負荷量が大きくなるほどパルス計数値の変化量が小さくなる、つまり接線の傾きが緩やかになる曲線を描くことができるような各基準値を求めることができる。
【００６２】
既に述べたように、工場での調整・検査工程においては上記の基準値校正処理が実行されるが、具体的には例えば図１４に示すような手順で行われる。ここで調整対象となる洗濯機はベルトコンベア等の搬送手段により自動的に搬送され、搬送手段に沿って適宜の位置に配置されたロボットによりキー操作等の外部からの動作が実行される。
【００６３】
調整対象の洗濯機がキー操作用のロボットの位置に到達すると、該ロボットが上述した所定の操作、つまり電源投入キー２１０を押した（ステップＳ２１）あとに洗い設定キー２１３を押しながらスタートキー２１２を三回押す（ステップＳ２２）。すると、上述したように自動的に基準値校正モードに移行し、ＥＥＰＲＯＭ３３の内容が書き換えられる（ステップＳ２３）。既に説明したようにモータ７を駆動させてパルス信号を計数するために６秒を要するから、基準値校正モードが終了するまでには７秒程度の時間が必要である。このような処理を行う間、搬送手段は当該洗濯機を移送しており、処理が終了する直前又は直後に洗濯機は次のロボットの設置位置に到達する。この次のロボットは上蓋を開閉させるロボットであり、上蓋角度検査モードを実行する（ステップＳ２４）。具体的には、上蓋を開いて所定角度になったときに安全スイッチが作動するか否かをチェックする。
【００６４】
上蓋角度検査は、この検査モードに移行するためにキー操作を行うという動作と、上蓋を開閉するという二段階の動作が必要であるため、二台のロボットを使用する必要がある。二台のロボットは或る程度の間隔を離して設置する必要があるため、従来、その二台のロボットの間を洗濯機が移送される時間はいわばデッドタイムであった。しかしながら、上述のような調整・検査方法とすれば、従来無為に経過していた時間に基準値校正処理を行うことができるので、基準値校正処理という新規の作業が調整・検査工程に追加されたとしても製造ラインの効率を落とさずに済む。
【００６５】
勿論、上述したような基準値校正処理は、一般家庭においてもユーザ自身又はサービス担当者の操作に応じて適宜行わせることができる。例えば、少量の洗濯物を収容したにも拘わらず給水水位が高く設定されてしまう場合、逆に多量の洗濯物を収容したにも拘わらず給水水位が異常に低い場合には、負荷量判定の基準値が洗濯機の実状（つまり実際のＶベルト９の張りの状態等）に適合しなくなっている可能性があるから、洗濯物や水を入れない無負荷状態で上述のような操作を行えば、基準値が実状に合った値に書き換えられ、その後は正確な負荷量検知（給水水位の設定）が行えるようになる。
【００６６】
［第２実施例］
次いで、本発明の第２実施例による洗濯機を説明する。この洗濯機でも、適宜の時点で所定の操作を行うことにより、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている負荷量判定のための基準値がその時点での洗濯機の状態に合わせて書き換えられるようになっている。この洗濯機の基本的な構成は第１実施例と同様であるので、以下の説明では図１、図２、図４に示した符号をそのまま利用する。但し、この洗濯機では、特にユーザ自身の操作により基準値の更新作業が容易であるように、操作パネル２１の一部に基準値校正処理を指示するための校正動作指示キーが設けられている。
【００６７】
図１５はこの実施例の洗濯機における基準値校正処理の手順を示すフローチャート、図１６は基準値校正処理方法を説明するためのグラフである。
電源投入キー２１０が操作された（ステップＳ３１）あとに校正動作指示キーが操作されると（ステップＳ３２）、制御部３０はモータ駆動部３５を介してモータ７を短時間駆動してパルセータ６を回転させ、その惰性回転期間中のパルス信号をパルスカウンタ３４により計数する（ステップＳ３３）。この校正処理は洗濯脱水槽３内に洗濯物も水も入っていない無負荷状態を想定している。このようにして得られた無負荷計数値Ｗ０を基に、次のように基準値の算出を行う。
【００６８】
ＥＥＰＲＯＭ３３には、負荷量とパルス計数値との関係を表す三種類のデータが予め格納されている。即ち、図１６に示すように、Ｖベルト９の張りが標準状態である場合の負荷量とパルス計数値との関係を示す曲線Ｌ１を構成する複数のデータ、具体的には１ｋｇ毎の負荷量に対するパルス計数値を示すデータＮ１０〜Ｎ１８と、Ｖベルト９の張りの個体間のばらつき及びＶベルト９の弛む限界状態を想定した場合の負荷量とパルス計数値との関係を示す曲線Ｌ２を構成する複数のデータＮ２０〜Ｎ２８と、Ｖベルト９の張りの個体間のばらつき及びＶベルト９の締まっている限界状態を想定した場合の負荷量とパルス計数値との関係を示す曲線Ｌ３を構成する複数のデータＮ３０〜Ｎ３８とである。つまり、曲線Ｌ２と曲線３とで挟まれた領域が正常な負荷量判定が可能な範囲であって、これを逸脱する状態はいわば洗濯機が故障した状態であると看做す。従って、洗濯機が正常状態であれば、無負荷計数値Ｗ０は図１６中のＮ２０とＮ３０との間に収まっている筈である。
【００６９】
いま、図１６に示すようにＷ０がＮ１０とＮ２０との間であった場合、負荷量１ｋｇ〜８ｋｇに対応して求めるべき基準値Ｗ１〜Ｗ８は、Ｎ１１〜Ｎ１８とＮ２１〜Ｎ２８との間でＮ２０−Ｎ１０に対するΔＮ１（又はΔＮ２）の比率に応じてそれぞれ決まるようにする。例えば、負荷量１ｋｇに対する基準値Ｗ１は次の式で求まる。
これをｎ＝１〜８（整数）に拡張し、負荷量ｎ（ｋｇ）に対する基準値Ｗｎを求めると、
となる。
一方、Ｗ０がＮ３０とＮ１０との間であった場合も同様に、負荷量ｎ（ｋｇ）に対する基準値Ｗｎは、
となる。
【００７０】
図１５に戻って説明すると、ステップＳ３３で無負荷計数値Ｗ０が得られたあと、このＷ０がＮ１０以上Ｎ２０以下の範囲であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。この範囲に入っている場合には、上記(13)式に基づいて基準値Ｗ１〜Ｗ８を算出し（ステップＳ３５）、その値をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納する（ステップＳ３８）。ステップＳ３４でＷ０がＮ１０以上Ｎ２０以下の範囲外であると判定されると、次にＷ０がＮ３０以上Ｎ１０未満の範囲であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。この範囲に入っている場合には、上記(14)式に基づいて基準値Ｗ１〜Ｗ８を算出し（ステップＳ３７）、その値をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納する（ステップＳ３８）。ステップＳ３６でＷ０がＮ３０以上Ｎ２０未満の範囲外である場合には、この洗濯機には何らかの不具合があるか、或いは無負荷計数値Ｗ０の測定自体が異常である（例えば洗濯脱水槽３内に洗濯物や水が入っている等）と判断し、表示器２１６にエラー表示を行い（ステップＳ３９）処理を終了する。
【００７１】
而して、この第２実施例の洗濯機においても、ユーザやサービス担当者などが所定のキー操作を行うことにより、自動的に無負荷計数値が測定され、その無負荷計数値に基づいて各負荷量に対する基準値が計算され、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている基準値が更新される。従って、この処理以降、負荷量検知が正確に行えるようになる。
【００７２】
なお、上記説明では、第１実施例とは異なり負荷量検知時のモータ７の回転速度を負荷量に応じて変えるようになっていないが、モータ７の回転速度を負荷量に応じて変える構成とした場合でも同様の手法が利用できることは容易に想到し得る。
【００７３】
［第３実施例］
上記第１及び第２実施例は、両者共に何らかのキー操作に応答して自動的に無負荷状態のパルス計数値を測定し、それを基に基準値を書き換えるものである。これに対し第３実施例による洗濯機は、特別なキー操作を要さず、必要と推定される場合に負荷量検知のための基準値を自動的に変更するものである。
【００７４】
図１に示したようなベルト駆動式の洗濯機の場合、長い期間でみれば上述したように経時劣化によってＶベルト９は次第に弛んでゆくが、もっと短い期間でみた場合、初期的には動作や状態が安定せず、例えばＶベルトの張りの強さも洗濯毎に上下したりするが、或る程度の期間を経過するといわゆる馴染みが生じ、Ｖベルト９の張りも安定した状態となる。そこで、この第３実施例の洗濯機では、予め工場出荷時の状態に合わせた負荷量判定のための基準値ａと、或る程度の期間使用してＶベルト９の張りなどの機械的要因が安定した状態を想定した場合の基準値ｂとの両方を予めＥＥＰＲＯＭ３３に格納しておき、工場出荷時点では基準値ａを利用して負荷量判定を行うようにプログラムしておく。
【００７５】
図１７はこのような二種類の基準値ａ，ｂを示すグラフである。初期の基準値ａは、図１７中にＬ３で示される曲線上において、例えば１ｋｇ毎の各負荷量に対する値であり、基準値ｂは同じく図１７中にＬ４で示される曲線上において、例えば１ｋｇ毎の各負荷量に対する値である。従って、基準値ａを用いて負荷量の判定が行われる場合には、ほぼ曲線Ｌ３に応じてパルス計数値から負荷量（又はそれに対応した給水水位）が決定され、基準値ｂを用いて負荷量の判定が行われる場合には、ほぼ曲線Ｌ４に応じてパルス計数値から負荷量（又はそれに対応した給水水位）が決定されることになる。
【００７６】
図１８は第３実施例の洗濯機における洗濯開始直後の制御フローチャートであり、特徴的な基準値変更処理を含む。電源投入キー２１０が操作されて、例えば適宜の運転コースが選択されたあとスタートキー２１２が押されると、制御部３０は上述したように、通常の洗濯行程の一環として負荷量検知動作を実行する（ステップＳ４１）。即ち、所定の駆動パターンに従いモータ駆動部３５を介してモータ７を短時間駆動してパルセータ６を回転させ、それによる惰性回転期間中のパルス信号をパルスカウンタ３４により計数する。
【００７７】
このような動作と同時に、ＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納してある負荷検知実行回数データＢを読み出して「１」を加算して新たなＢとする（ステップＳ４２）。そして、その値を再度ＥＥＰＲＯＭ３３の同領域に書き込む（上書きする）と共に（ステップＳ４３）、その負荷検知実行回数データＢが予め定めた値Ｚ以上であるか否かを判定し（ステップＳ４４）、もしＢ≧Ｚである場合には負荷量判定のための基準値を上記基準値ａから基準値ｂに変更する（ステップＳ４５）。ここで、ＺはＶベルト９の張り等が安定するまでの使用回数を想定して決められており、例えば３００〜４００とするとよい。
【００７８】
而して、負荷検知実行回数データＢがＺを越えるまでは初期の基準値ａを用い、負荷検知実行回数データＢがＺを越えた以降は基準値ｂを用いて負荷量の判定（又は給水水位の決定）が行われる（ステップＳ４６）。従って、この第３実施例の洗濯機によれば、Ｖベルト９等が十分に馴染んで動作が安定した頃に、自動的に負荷量判定のための基準値が変更されて、より精度の高い安定した負荷量検知が行えるようになる。なお、負荷量検知の実行回数を積算するほかに、当然のことながら、洗濯の運転実行回数を積算してもよく、更に好ましくは運転時間を積算すれば、動作が安定する時期をより正確に知ることができる。
【００７９】
上記第１〜第３実施例は単に一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例による洗濯機の構成を示す縦断面図。
【図２】 第１実施例の洗濯機の要部の電気系構成図。
【図３】 この洗濯機における給水水位とそれに対する判定基準値の関係を示す模式図。
【図４】 この洗濯機の操作パネルの外観図。
【図５】 負荷量検知処理時における負荷量とパルス計数値との関係の一例を示すグラフ。
【図６】 負荷量検知処理時における負荷量とパルス計数値との関係の一例を示すグラフ。
【図７】 第１実施例の洗濯機における基準値校正処理を示すフローチャート。
【図８】 Ｖベルトの張りの強さのばらつきがある場合の負荷量とパルス計数値との関係を示すグラフ。
【図９】 Ｖベルトの張りの強さのばらつきがある場合の負荷量とパルス計数値との関係を示すグラフ。
【図１０】 負荷量検知処理時のモータの駆動パターンを示す図。
【図１１】 無負荷計数値Ｗ０と、１４Ｌ及び２３Ｌの各水位に対するパルス計数値の差との関係を示すグラフ。
【図１２】 無負荷計数値Ｗ０と２３Ｌの水位に対するパルス計数値との関係を示すグラフ。
【図１３】 無負荷計数値Ｗ０と、２３Ｌ及び５３Ｌの各水位に対するパルス計数値の差との関係を示すグラフ。
【図１４】 工場の調整・検査時における基準値校正処理の手順を示すフローチャート。
【図１５】 本発明の第２実施例による洗濯機の基準値校正処理を示すフローチャート。
【図１６】 第２実施例の洗濯機における基準値校正処理方法を説明するためのグラフ。
【図１７】 本発明の第３実施例による洗濯機における基準値変更処理を説明するためのグラフ。
【図１８】 第３実施例の洗濯機の洗濯開始直後の制御フローチャート。
【符号の説明】
２…外槽
３…洗濯脱水槽
６…パルセータ
７…モータ
８…モータプーリ
９…Ｖベルト
１０…主プーリ
１１…動力切換機構
２０…水位センサ
２１…操作パネル
２１０…電源投入キー
２１１…電源切断キー
２１２…スタートキー
２１３…洗い設定キー
２１４…水量設定キー
２１５…念入りコース指定キー
２１６…表示器
３０…制御部
３３…ＥＥＰＲＯＭ
３４…パルスカウンタ
３５…モータ駆動部
３７…パルス発生器
【発明の属する技術分野】
本発明は洗濯機に関し、更に詳しくは、洗濯物の量つまり負荷量を自動的に検知する負荷量検知機能を備えた全自動洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全自動洗濯機では、一連の洗濯行程を開始する前に、洗濯脱水槽に投入された洗濯物の重量（負荷量）を自動的に検知し、その負荷量に適した洗濯水位や洗濯時間等を設定することにより、水や時間を節約しつつ十分な洗濯性能が発揮できるようにしている。
【０００３】
負荷量検知方法としては従来より種々の方法が知られている。例えば特開昭６３−２０６２８３号公報に記載の負荷量検知方法では、洗濯脱水槽内に給水を行う前に、パルセータを回転駆動するモータを所定時間ＯＮした後にＯＦＦさせ、そのＯＦＦ直後からモータの回転に同期したパルス信号を計数し、モータが惰性による回転を停止するまでのパルス信号の計数値に基づいて負荷量を判定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法には次のような問題がある。一般的な洗濯機では、モータ軸に取り付けられたモータプーリと、洗濯脱水槽及びパルセータの主軸に取り付けられた主プーリと、両プーリの間に掛け渡されたＶベルトと、から成る巻き掛け伝達機構によりモータの回転駆動力が洗濯脱水槽及びパルセータに伝達されるようになっている。Ｖベルトは両プーリとの密着面での滑りが生じないように適度な張りをもって巻き掛けられる必要があるが、張りが強すぎるとモータ軸及び主軸が互いに近接する方向に傾き、軸受との摩擦が増加して回転負荷となる。このような負荷が増加するほどモータは回転しにくくなる。このようなことから、複数の洗濯機においてＶベルトの張りの強さがばらつくと、負荷量が同一であったとしても前述のパルス信号の計数値が相違し、負荷量の検知結果にばらつきが生じてしまう。また、たとえ初期的なＶベルトの張りの強さが所定値近傍に調整されていたとしても、経時劣化によって張りは次第に低下してゆくから、それに伴い負荷量検知の精度が悪化してくるということも起こり得る。なお、負荷量検知のばらつきはＶベルトの張りの強さのみならず、モータの特性のばらつき、洗濯機本体の構造上のばらつきなどにも起因しているが、主たる要因はＶベルトの張りの強さであるため、以下、特にこれに着目して説明することとする。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、Ｖベルトの張りの強さのばらつき等に起因する洗濯機の初期的な負荷量検知のばらつきを洗濯機毎に個別に調整し、正確な負荷量検知を行うようにすることができる洗濯機に関する。また、本発明の他の目的は、長期間の使用に伴ってＶベルトの弛みなどの要因により負荷量検知の精度が悪化した場合でも、簡単で且つミスの生じにくい操作でもってこれを修正することができる洗濯機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態、及び効果】
上記課題を解決するために成された本発明に係る第１の洗濯機は、パルセータを回転駆動させるモータと、該モータの回転に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、モータを短時間駆動する際及び／又は駆動したあとのパルセータの回転に応じた前記パルス信号を計数する計数手段と、複数の負荷量に対してそれぞれ定められた基準値を用いて前記計数手段による計数値から負荷量を判定する判定手段と、を含んで構成された負荷量検知手段を備えた洗濯機において、
a)前記複数の基準値を書換え可能に保持する記憶手段と、
b)所定のキー操作が為されたときに開始される基準値校正処理において、前記負荷量検知手段を作動させてパルス信号の計数値を求める無負荷計測手段と、
c)前記基準値校正処理において、洗濯脱水槽の底部近傍に定められた所定水位以下の水位であるか否かを検知する水位検知手段と、
d)前記水位検知手段により所定水位を越える水位であることが検知されない場合には、該無負荷計測手段で得られた無負荷計数値から新規の基準値を算出し、前記記憶手段に格納されている基準値をその新規の基準値に書き換え、一方、前記水位検知手段により所定水位を越える水位であることが検知された場合には、基準値を書き換えない基準値更新手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００８】
ここで、負荷量に応じて給水水位や運転時間等、他のパラメータを決定する場合には、負荷量を判定するということは該パラメータを決定するということと同じ意味を持つから、上記基準値は該パラメータを決定するための基準データであるとして読み替えることができる。具体的には、負荷量検知の目的は負荷量に応じた給水水位の設定であることが多いから、この場合には、上記基準値は給水水位を決定するための基準データであるとして読み替えることができる。
【００１７】
所定のキー操作が行われると、無負荷計測手段は通常の負荷量検知動作時と同様にモータを短時間作動させ、そのときのパルセータの回転に応じたパルス信号の計数値を計数手段により取得する。基準値変更手段は、無負荷計数値から各負荷量に対する基準値を算出し、記憶手段に格納されている基準値を新たに算出された基準値に書き換える。
基準値の更新動作は無負荷状態を想定したものであるから、洗濯脱水槽に洗濯物や水が入った状態で基準値の更新動作が実行されると、誤った基準値を記憶手段に書き込んでしまう恐れがある。そこで、本発明に係る第１の洗濯機では、水位検知手段により所定水位を越える水位が検知された場合には、基準値の書換え動作を行わないので、洗濯脱水槽内に水が貯留された状態で基準値の更新動作が実行されてしまうことを防止できる。
【００１８】
また、本発明に係る第２の洗濯機では、パルセータを回転駆動させるモータと、該モータの回転に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、モータを短時間駆動する際及び／又は駆動したあとのパルセータの回転に応じた前記パルス信号を計数する計数手段と、複数の負荷量に対してそれぞれ定められた基準値を用いて前記計数手段による計数値から負荷量を判定する判定手段と、を含んで構成された負荷量検知手段を備えた洗濯機において、
a) 前記複数の基準値を書換え可能に保持する記憶手段と、
b) 所定のキー操作が為されたときに前記負荷量検知手段を作動させてパルス信号の計数値を求める無負荷計測手段と、
c) 該無負荷計測手段で得られた無負荷計数値が異常に大きい所定値以上又は異常に小さい所定値以下であると判断されなければ、この無負荷計数値から新規の基準値を算出し、前記記憶手段に格納されている基準値を該新規の基準値に書き換え、一方、前記無負荷計数値が異常に大きい所定値以上又は異常に小さい所定値以下であると判断されれば、基準値を書き換えない基準値更新手段と、
を備えることを特徴としている。
これによれば、洗濯脱水槽内に或る程度の量の洗濯物が収容された状態や、Ｖベルトの張りが異常に強過ぎる又は弱過ぎる等の洗濯機として不具合な状態にあるときに、基準値の更新動作が実行されてしまうことを防止できる。
【００２９】
【実施例】
［第１実施例］
以下、本発明に係る洗濯機の第１実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例の洗濯機の構成を示す縦断面図である。
【００３０】
洗濯機の筐体１の内部には有底円筒形状の外槽２が図示しない４本の吊棒により懸垂支持されており、外槽２の内部には周壁に多数の脱水孔を有する洗濯脱水槽３が主軸４を中心に回転自在に軸支されている。洗濯脱水槽３の上縁端には環状のバランスリング５が取り付けられ、これにより洗濯脱水槽３の首振り振動が抑制されるようになっている。洗濯脱水槽３の底部には洗濯物を撹拌するためのパルセータ６が配置されており、外槽２の下面に取り付けられたモータ７の回転動力は、モータプーリ８、Ｖベルト９、主プーリ１０などから成る伝達機構と動力切換機構１１とを介して洗濯脱水槽３とパルセータ６とに伝達される。動力切換機構１１はブレーキやクラッチを含み、主として洗い運転や濯ぎ運転時にはパルセータ６のみを一方向又は両方向に回転させ、脱水時には洗濯脱水槽３とパルセータ６とを一体に一方向に回転させるべく機械的な切換えを行う。
【００３１】
外槽２の上部後方には、外部の給水栓に一端が接続され、他端が洗剤容器１４に接続された給水管１２が設けられている。給水管１２の途中に設けられた給水バルブ１３が開かれると、給水管１２を通して洗剤容器１４に水が流入し、洗剤容器１４内に予め洗剤が収容されている場合にはその洗剤と共に洗濯脱水槽３内に水が供給される。外槽２の底部には排水口１５が設けられ、排水口１５には途中に排水バルブ１６を備えた排水管１７が接続されている。更に、外槽２の底部にはエアートラップ１８が形成されており、圧力ホース１９を介して水位センサ２０に接続されている。外槽２内に貯留された水の水位が上下するとそれに応じて圧力ホース１９内の空気圧が変化するから、水位センサ２０はこの圧力を検知することにより水位を検知する。筐体１の上面前部には、複数の操作キーと表示器とを備えた操作パネル２１が設けられている。
【００３２】
図２はこの洗濯機の要部の電気系構成図である。制御部３０は周知のマイクロコンピュータを中心にしてＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３などのメモリやパルスカウンタ３４などを含んで構成されており、ＲＯＭ３１に予め格納されている運転プログラムを実行することにより洗濯に関する各動作処理を進める。ＥＥＰＲＯＭ３３は、記憶内容を電気的に消去、書込み可能な不揮発性のメモリであれば他のものでもよい。制御部３０にはモータ駆動部３５、バルブ駆動部３６、操作部３８、表示部３９、水位センサ２０などが接続されており、インバータ回路等を含むモータ駆動部３５を介してモータ７の動作を、トルクモータ等を含むバルブ駆動部３６を介して給水バルブ１３及び排水バルブ１６の開閉動作を制御している。モータ７にはその回転に伴ってパルス信号を発生するパルス発生器３７が付設されている。
【００３３】
図４は操作パネル２１の外観図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ正面略右半面図及び正面略左半面図を示している。操作キーとしては、電源のＯＮ／ＯＦＦのための電源投入キー２１０及び電源切断キー２１１、洗濯の開始の指示及び洗濯途中での一時停止を指示するためのスタートキー２１２、予めプログラムが定められた各種運転コースを選択するための、念入りコース指定キー２１５を含むコース選択キー、手動で洗い時間を設定するための洗い設定キー２１３、手動で水量を設定するための水量設定キー２１４等が設けられており、それ以外に、時間表示や水量表示を数値（それぞれ二桁の１６進表示）で行うための表示器２１６が設けられている。
【００３４】
本実施例の洗濯機では、洗濯動作を遂行するために必要な各種パラメータ（運転時間、水流の強さなど）はＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている。そのパラメータの中には、主として洗濯物の量（負荷量）に応じて決定される給水水位の判定に利用される複数の基準値を含んでいる。つまり、この基準値は、負荷量を判定する基準値であると共に給水水位を判定する基準値である。図３はこの洗濯機における給水水位と基準値との関係を示す模式図である。この洗濯機では、負荷量に応じて無段階で給水水位の調節が行えるようになっているが、基準値は、図３に示す１０段階、つまり１４Ｌ（リットル）、２３Ｌ、２９Ｌ、３３Ｌ、３６Ｌ、３９Ｌ、４３Ｌ、４７Ｌ、５１Ｌ、５３Ｌという水量に対応する給水水位（以下、例えば１４Ｌという水量に対応する給水水位を「１４Ｌの水位」と略す）に対してそれぞれ決められている。この基準値をそれぞれＡ１〜Ａ１０と呼ぶ。但し、後述の理由により、２３Ｌの水位に対応した基準値はＡ２、Ａ２’の二つが存在する。なお、上記給水水位は７ｋｇが定格容量の機種におけるものであって、７．５ｋｇ及び８ｋｇの定格容量の機種では、上記１０段階の給水水位のうちの５３Ｌが、それぞれ５７Ｌ及び５９Ｌに変更になる。
【００３５】
本洗濯機における負荷量検知方法について概略的に説明する。負荷量検知処理が開始されると、制御部３０は、まずモータ駆動部３５を介してモータ７を所定のパターンで駆動し、これによりパルセータ６を回転させる。図１０（ａ）はこのときのモータ７の駆動パターン（以下「第１の駆動パターン」という）を示す模式図である。即ち、第１の駆動パターンでは、［０．５秒右方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ−０．５秒左方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ］の２秒を一周期とし、これを三周期繰り返す。また、このときのモータＯＮ時の回転速度の目標値は９．５ｒｐｓとする。このようなモータ７の回転に応じてパルセータ６は左右に反転回転する。モータＯＦＦ時にはモータ７は惰性で回転したあと停止するから、こうした惰性回転期間にパルス発生器３７で発生するパルス信号をパルスカウンタ３４により積算し、パルス計数値ｗ１を得る。負荷量が大きいほどパルセータ６の回転に対する摩擦が大きくなるため、パルス計数値ｗ１は小さな値となる。
【００３６】
図５は上述のようにしてパルス計数値を求めた場合における負荷量とパルス計数値との対応関係を示す一例である。Ｌ１が負荷量と計数値との対応関係を示す曲線であり、基準値Ａ１、Ａ２’はこの曲線Ｌ１上で所定負荷量（つまり給水水位）に対応する計数値である。ここでは、パルス計数値ｗ１を基準値Ａ１及びＡ２’と比較し、ｗ１≧Ａ１である場合には給水水位を１４Ｌに決定する。Ａ１＞ｗ１＞Ａ２’である場合には、給水水位は１４Ｌと２３Ｌとの間で、後述のようにパルス計数値ｗ１の比例配分によって決められる。
【００３７】
上記第１の駆動パターンでは回転速度が比較的低めに設定されているため、モータＯＮ時の騒音は小さく静音化には有利である。しかしながら、起動トルクが小さいため、負荷量が大きくなると０．５秒間のモータＯＮ時に回転速度が実際には９．５ｒｐｓまで達しなかったり、甚だしくはパルセータ６が回転しないという場合もある。そのため、負荷量とパルス計数値との関係が図５中に曲線Ｌ１’で示したようになることもあり、多量負荷を正確に判定することが極めて困難になる。そこで本実施例の洗濯機では、負荷量が大きいと推定される場合には、モータ７の駆動パターンを変更している。
【００３８】
即ち、ｗ１≦Ａ２’である場合にはパルス計数値ｗ１を用いず、制御部３０はモータ駆動部３５を介してモータ７を図１０（ｂ）に示す駆動パターン（以下「第２の駆動パターン」という）で駆動し、これによりパルセータ６を回転させる。このとき、回転速度は１７ｒｐｓであって、［１秒右方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ−１秒左方向ＯＮ−０．５秒ＯＦＦ］の３秒の一周期のみである。このように駆動したときの惰性回転期間のパルス信号をパルスカウンタ３４により積算し、パルス計数値ｗ２を得る。図６はこのようにしてパルス計数値を求めた場合における負荷量とパルス計数値との対応関係を示す一例である。Ｌ２が負荷量と計数値との対応関係を示す曲線であり、基準値Ａ２〜Ａ１０はこの曲線Ｌ２上で所定負荷量（つまり給水水位）に対応する計数値である。
【００３９】
これにより、上記計数値ｗ２を用いて２３Ｌ以上の水位を判定する。即ち、基準値Ａ２〜Ａ１０を参照して、該計数値ｗ２に対する水位が何れの範囲に相当するかを調べる。例えばＡ５＜ｗ２＜Ａ６であるとすると、図３及び図６に示すように、水位は３６Ｌと３９Ｌとの間であると決められる。更に、その間ではパルス計数値ｗ２の比例配分によって水位が決められる。即ち、水位Ｑは次式で求まる。
Ｑ＝［（ｗ２−Ａ６）／（Ａ５−Ａ６）］×（３９−３６）＋３６
このようにしてパルス計数値ｗ２に対応して無段階（例えば１Ｌ単位）で給水水位が決定される。なお、上述の１４Ｌ〜２３Ｌの間の水位も同様の方法で決められる。
【００４０】
このように上記基準値は負荷量、更には給水水位を決定する際の参照データであり、この基準値が不正確であると、洗濯物の量に応じた適切な水位までの給水が行えない。基準値の不正確さは、大別して、工場での製造段階におけるばらつき、例えばＶベルト９の張りの強さのばらつき等の初期要因によるものと、ユーザが長期間使用したことにより生じるＶベルト９の弛みなどの経時劣化によるものとがある。前者は、工場出荷前の調整・検査の段階で校正することが可能であり、一方、後者は、例えばサービス担当者（或いは場合によってはユーザ自身）が通常の洗濯時とは異なる特殊な操作により校正することができる。何れにしても、この洗濯機では、基準値を書換え可能なＥＥＰＲＯＭ３３に格納しておき、後述するような基準値校正処理を実行することにより、その基準値を自動的に書き換えるようにしている。
【００４１】
以下の説明では特に工場での調整・検査の段階での校正作業に関して述べるが、基本的な処理は一般家庭での校正作業でも同一である。
後述のような基準値校正処理が行われる以前の初期段階には、ＥＥＰＲＯＭ３３には実験的に妥当であると考えられる初期基準値（同一機種の全ての洗濯機に対して同一の値）が格納されている。この初期基準値はＶベルト９の張りの強さ等に関して最も標準的な状態を想定して決められている。従って、各洗濯機がそのような標準状態であれば、基準値を書き換える必要はない。しかしながら、製造段階におけるばらつきを考えてみると、例えばＶベルト９の張りの強さは全ての洗濯機に対して同一にすることは実質上不可能であるから、初期的にも或る程度のばらつきを見込む必要がある。Ｖベルト９の張りが強い場合にはモータ７の負荷は大きいから、惰性回転期間は短くパルス計数値は小さくなる。逆にＶベルト９の張りが弱い場合にはモータ７の負荷は小さいから、惰性回転期間は長くパルス計数値は大きくなる。このようにＶベルト９の張りの強弱に応じて同一負荷量に対する基準値を変更しておく必要がある。
【００４２】
図７は本実施例の洗濯機における基準値校正処理の手順を示すフローチャートである。
制御部３０は操作部３８で所定のキー操作がなされたか否かを判定し（ステップＳ１）、所定キー操作がなされていない場合には、他のキー操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ２）。他のキー操作が行われた場合にはそれに応じた他の処理動作を実行する。ユーザが通常の洗濯時に誤って上記所定のキー操作を行ってしまうと好ましくないから、この所定のキー操作は、ユーザが操作を間違ったとしても殆ど起こり得ないような操作であって、且つ片手での操作が不可能なものとしておくとよい。具体的にはこの例では、電源遮断状態から電源投入キー２１０が押されたあと、引き続いて洗い設定キー２１３を押したままスタートキー２１２を三回押す操作としている。
【００４３】
ステップＳ１で上記所定のキー操作がなされたと判定されると、制御部３０は基準値校正処理を開始する。即ち、まず水位センサ２０から得られる水位検知信号に基づいて、洗濯脱水槽３内の水位が所定以上あるか否かを判定する（ステップＳ３）。この校正処理は、無負荷状態、つまり洗濯脱水槽３内に洗濯物も水も入っていない状態を想定して行われるので、洗濯脱水槽３内に水が入っていると基準値を正確に算出することができない。そこで、検知可能な最も低い位置に設定された水位以上に水が入っている場合には基準値校正処理が行えないと判断し、エラーコード［ＥＣ０４］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１０）処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ３で水位が所定以上でないと判定されると、次にモータ駆動部３５を介して図１０（ａ）に示したようなパターンでモータ７を駆動し、パルセータ６を左右に反転回転させる。モータＯＮ時の回転速度は９．５ｒｐｓである。そして、パルスカウンタ３４はパルス発生器３７で得られるパルス信号を積算し無負荷状態のパルス計数値（以下「無負荷計数値」と称す）Ｗ０を求める（ステップＳ４）。
【００４５】
次いでこの無負荷計数値Ｗ０が妥当な値であるか否かを検証する。即ち、無負荷計数値Ｗ０が異常に小さい場合には、Ｖベルト９の張りが異常に強過ぎる、或いは、洗濯脱水槽３に洗濯物等が収容された状態で上記動作が実行された等の可能性が高いと判断できる。そこで、無負荷計数値Ｗ０が７９以下であるか否かを判定し（ステップＳ５）、Ｗ０≦７９である場合にはこの無負荷計数値Ｗ０を用いて基準値を算出するのは適当でないと判断し、エラーコード［ＥＣ０２］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１１）処理を終了する。
【００４６】
一方、無負荷計数値Ｗ０が異常に大きい場合には、Ｖベルト９の張りが異常に弱過ぎる、或いはＶベルト９が外れている等の可能性が高いと判断できる。そこで、無負荷計数値Ｗ０が７９よりも大きかった場合には次にＷ０が１９６以上であるか否かを判定し（ステップＳ６）、Ｗ０≧１９６である場合にはこの無負荷計数値Ｗ０を用いて基準値を算出するのは適当でないと判断し、エラーコード［ＥＣ０３］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１２）処理を終了する。
【００４７】
無負荷計数値Ｗ０が１９６よりも小さい場合には、この無負荷計数値Ｗ０を基に所定の計算式により複数の基準値を算出する（ステップＳ７）。この算出方法については後に詳述する。基準値が算出されると、演算エラーがあるか否か、具体的には各基準値があり得ない値（例えば極性がマイナスである等）でないかどうかを調べ（ステップＳ８）、演算エラーが有ると判断できる場合にはエラーコード［ＥＣ０４］をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納して（ステップＳ１３）処理を終了する。ステップＳ８にて演算エラーが無いと判断されると、ＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域にそれまでに格納されていた基準値を新たに算出された基準値に書き換えて（ステップＳ９）処理を終了する。
【００４８】
なお、上記のようなデータの書換えが実行された場合でも、初期基準値はＥＥＰＲＯＭ３３の他の領域に消去不可に保持されている。これは、特殊な操作により、何時でも基準値を初期状態に戻せるようにするためである。具体的には、念入りコース指定キー２１５を押しながら電源投入キー２１０を押し、引き続いて念入りコース指定キー２１５を押しながらスタートキー２１２を三回押す。このような操作が行われると、制御部３０は初期基準値を読み出してきて、既に書き換えられている基準値をこれに書き換える。これにより、何らかの理由で誤って不適切な基準値をＥＥＰＲＯＭ３３に書き込んでしまっても、一旦初期基準値に戻すことができる。
【００４９】
ＥＥＰＲＯＭ３３に上述したようなエラーコードが格納されている場合、一旦電源切断キー２１１が操作されて電源が遮断されたあと、電源投入キー２１０が操作されて電源が投入された時点で、制御部３０はこのエラーコードを読み出して表示器２１６に表示させる。従って、この表示を見れば、どのような不具合にのために基準値の更新が行われなかったのかを確認することができる。
【００５０】
また、この洗濯機では、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている全てのデータの総和がサムデータとしてＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納されている。洗濯機の機種が相違すれば何らかのデータが相違するため、基準値が初期基準値である場合、結果としてサムデータは機種毎に異なる値となっている。一例としては、７ｋｇ、７．５ｋｇ及び８ｋｇの定格容量を有する各機種のサムデータはそれぞれ［１Ａ５Ｂ］、［１Ａ７４］及び［１Ａ７５］となっている。従って、このサムデータをチェックすることにより機種を識別可能である。
【００５１】
上述したように基準値校正処理を実行した場合には、制御部３０は基準値を除いた他のデータの合計値をサムデータとしてサムデータの書換えを行う。これにより、例えば上記７ｋｇ、７．５ｋｇ及び８ｋｇの定格容量を有する各機種の洗濯機のサムデータは、それぞれ［１７０Ｃ］、［１７２５］及び［１７２６］に書き換えられる。電源遮断状態から電源投入キー２１０が押され、引き続いて水量設定キー２１４を押しながらスタートキー２１２が三回押されると、制御部３０はＥＥＰＲＯＭ３３からサムデータを読み出して表示器２１６に表示させる。このようにして作業者（又はサービス担当者等）がサムデータの値を見ることにより、基準値校正処理が実行されたか否かを確認することができる。勿論、このサムデータから機種を判別することもできる。
【００５２】
以上のように本実施例の洗濯機では、特殊なキー操作が行われると自動的に無負荷計数値Ｗ０が測定され、その無負荷計数値Ｗ０に基づいて基準値が適当に書き換えられる。従って、Ｖベルト９の張りの強さやそのほかの様々なばらつき要因に対する影響を軽減して、正確な負荷量検知ひいては給水水位の設定が行える。
【００５３】
次に、この第１実施例の洗濯機における、無負荷計数値Ｗ０を基に基準値を算出する方法について説明する。この方法では、Ｖベルト９の張りの強さ等がばらついた多数の洗濯機に関して実際に負荷量とパルス計数値との関係を予め調べ、その結果に基づいて、無負荷計数値Ｗ０から各基準値が最も適切に算出されるような計算式を導出し、この計算式を用いて無負荷計数値Ｗ０から各基準値を求めるようにしている。
【００５４】
図８及び図９は負荷量とパルス計数値との関係を実測した結果を示すグラフである。図８は第１の駆動パターンによるモータ制御を行った場合、図９は第２の駆動パターンによるモータ制御を行った場合であり、何れも、Ｖベルト９の張りの強さを７．５ｍｍ／２ｋｇ(２ｋｇの荷重を加えたときの伸びが７．５ｍｍ)と９ｍｍ／２ｋｇとした、それぞれ１０台の洗濯機について、負荷量を０．５ｋｇ、１ｋｇ、２ｋｇ、３ｋｇ、４ｋｇ、５ｋｇ、６ｋｇ、７ｋｇとしたときのパルス計数値の平均値と最大値とをプロットし、そのプロット点から多項式で求めた曲線を描出している。図８及び図９から特にわかることは、負荷量が小さい場合にはＶベルト９の張りの強さの相違によるパルス計数値の相違が顕著であるが、負荷量が大きくなるとＶベルト９の張りの強さの影響は殆ど現れなくなる、ということである。無負荷計数値Ｗ０は図８でいうと負荷量＝０ｋｇの縦線上に存在し、Ｖベルト９の張りの強さの相違によるパルス計数値の相違が最も顕著に現れる部分である。
【００５５】
このようなことから、無負荷計数値Ｗ０に基づいて各負荷量（ひいては各給水水位）に対する基準値を決める場合、無負荷計数値Ｗ０が大きいほど図８及び図９に示したような曲線の傾きが全体的に急峻になるように計算式を作る必要があることがわかる。換言すれば、無負荷計数値Ｗ０が大きいほど、無負荷時（又は少量負荷時）のパルス計数値と多量負荷時のパルス計数値との差が大きくなるようにする必要がある。ここでは、上記実験結果を考慮して次のようにして計算式を導出している。
【００５６】
洗いや濯ぎのための給水水位を決定する場合、或る負荷量に対して水が多過ぎる方向にずれがある場合には若干の水を無駄に使用する程度の問題が生じるだけであるが、水が少な過ぎる方向にずれがあると、洗いや濯ぎが十分に行えなくなるのみならず、洗濯物の布傷みの一因ともなり得る。そこで、ばらつきがあっても或る負荷量に対して水が少な過ぎることがないように基準値を決めるものとする。そこで、まず、１４Ｌの水位に対する基準値Ａ１を無負荷計数値Ｗ０とする。
Ａ１＝Ｗ０ …(1)
【００５７】
無負荷計数値Ｗ０と、１４Ｌの水位及び２３Ｌの水位に対するパルス計数値の差（以下、Ｃ１（Ｌ）の水位及びＣ２（Ｌ）の水位に対するパルス計数値の差をＰ(Ｃ１-Ｃ２)と記す）との関係を調べてみると図１１に示すようになり、比例関係として近似できることがわかる。そこで、図１１中に示す直線より、次の関係式が求まる。
Ｐ(14-23)＝０．２４×Ｗ０−１８ …(2)
【００５８】
また、無負荷計数値Ｗ０と、第２の駆動パターンでモータ７を駆動させてパルス計数値を測定したときの２３Ｌの水位に対するパルス計数値との関係を調べてみると図１２に示すようになり、これも比例関係として近似できることがわかる。そこで、図１２中に示す直線より、次の関係式が求まる。
Ａ２＝０．３７×Ｗ０＋５２ …(3)
【００５９】
更に、無負荷計数値Ｗ０と、第２の駆動パターンでモータ７を駆動させてパルス計数値を測定したときの２３Ｌの水位及び５３Ｌの水位に対するパルス計数値の差Ｐ(23-53)との関係を調べてみると、図１３に示すようになり、これも比例関係として近似できることがわかる。そこで、図１３中に示す直線より、次の関係式が求まる。
Ｐ(23-53)＝０．３×Ｗ０＋２４ …(4)
【００６０】
図６に示すように、２３Ｌ〜５３Ｌの各水位に対し、隣接する二つの水位に対するパルス計数値の差は負荷量が大きくなるほど縮小するから、上記(4)式で算出されたＰ(23-53)にそれぞれ所定定数を乗じて隣接水位間のパルス計数値の差を求めるものとする。この定数は実験的に、具体的には、Ｖベルト９の張りの強さを７．５ｍｍ／２ｋｇと９ｍｍ／２ｋｇとした、それぞれ５台の洗濯機について実際に算出された結果を平均して算出した。その結果、次の(5)〜(12)式が得られる。
Ｐ(23-29)＝ Ｐ(23-53)×０．１７ …(5)
Ｐ(29-33)＝ Ｐ(23-53)×０．１６ …(6)
Ｐ(33-36)＝ Ｐ(23-53)×０．１４ …(7)
Ｐ(36-39)＝ Ｐ(23-53)×０．１７ …(8)
Ｐ(39-43)＝ Ｐ(23-53)×０．２０ …(9)
Ｐ(43-47)＝ Ｐ(23-53)×０．１１ …(10)
Ｐ(47-51)＝ Ｐ(23-53)×０．１１ …(11)
Ｐ(51-53)＝ Ｐ(23-53)×０．０７ …(12)
ここで、Ｐ(23-53)に乗じられる定数の総和は本来「１」になる筈であるが、ここでは、計算上、Ｐ(23-53)に乗じたあとの結果において小数点以下を切り捨てるという演算処理を行うため、その端数の切り捨てによる影響を予め考慮して上記総和は１よりも大きくなっている。
【００６１】
上記(1)式及び(2)より、２３Ｌの水位に対する基準値（第１の駆動パターンに対する値）Ａ２'は次のように得られる。
Ａ２'＝Ａ１−Ｐ(14-23)＝Ｗ０−（０．２４×Ｗ０−１８）
また、(3)〜(12)式より、基準値Ａ３〜Ａ１０が求まる。例えばＡ３は、
【００６２】
既に述べたように、工場での調整・検査工程においては上記の基準値校正処理が実行されるが、具体的には例えば図１４に示すような手順で行われる。ここで調整対象となる洗濯機はベルトコンベア等の搬送手段により自動的に搬送され、搬送手段に沿って適宜の位置に配置されたロボットによりキー操作等の外部からの動作が実行される。
【００６３】
調整対象の洗濯機がキー操作用のロボットの位置に到達すると、該ロボットが上述した所定の操作、つまり電源投入キー２１０を押した（ステップＳ２１）あとに洗い設定キー２１３を押しながらスタートキー２１２を三回押す（ステップＳ２２）。すると、上述したように自動的に基準値校正モードに移行し、ＥＥＰＲＯＭ３３の内容が書き換えられる（ステップＳ２３）。既に説明したようにモータ７を駆動させてパルス信号を計数するために６秒を要するから、基準値校正モードが終了するまでには７秒程度の時間が必要である。このような処理を行う間、搬送手段は当該洗濯機を移送しており、処理が終了する直前又は直後に洗濯機は次のロボットの設置位置に到達する。この次のロボットは上蓋を開閉させるロボットであり、上蓋角度検査モードを実行する（ステップＳ２４）。具体的には、上蓋を開いて所定角度になったときに安全スイッチが作動するか否かをチェックする。
【００６４】
上蓋角度検査は、この検査モードに移行するためにキー操作を行うという動作と、上蓋を開閉するという二段階の動作が必要であるため、二台のロボットを使用する必要がある。二台のロボットは或る程度の間隔を離して設置する必要があるため、従来、その二台のロボットの間を洗濯機が移送される時間はいわばデッドタイムであった。しかしながら、上述のような調整・検査方法とすれば、従来無為に経過していた時間に基準値校正処理を行うことができるので、基準値校正処理という新規の作業が調整・検査工程に追加されたとしても製造ラインの効率を落とさずに済む。
【００６５】
勿論、上述したような基準値校正処理は、一般家庭においてもユーザ自身又はサービス担当者の操作に応じて適宜行わせることができる。例えば、少量の洗濯物を収容したにも拘わらず給水水位が高く設定されてしまう場合、逆に多量の洗濯物を収容したにも拘わらず給水水位が異常に低い場合には、負荷量判定の基準値が洗濯機の実状（つまり実際のＶベルト９の張りの状態等）に適合しなくなっている可能性があるから、洗濯物や水を入れない無負荷状態で上述のような操作を行えば、基準値が実状に合った値に書き換えられ、その後は正確な負荷量検知（給水水位の設定）が行えるようになる。
【００６６】
［第２実施例］
次いで、本発明の第２実施例による洗濯機を説明する。この洗濯機でも、適宜の時点で所定の操作を行うことにより、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている負荷量判定のための基準値がその時点での洗濯機の状態に合わせて書き換えられるようになっている。この洗濯機の基本的な構成は第１実施例と同様であるので、以下の説明では図１、図２、図４に示した符号をそのまま利用する。但し、この洗濯機では、特にユーザ自身の操作により基準値の更新作業が容易であるように、操作パネル２１の一部に基準値校正処理を指示するための校正動作指示キーが設けられている。
【００６７】
図１５はこの実施例の洗濯機における基準値校正処理の手順を示すフローチャート、図１６は基準値校正処理方法を説明するためのグラフである。
電源投入キー２１０が操作された（ステップＳ３１）あとに校正動作指示キーが操作されると（ステップＳ３２）、制御部３０はモータ駆動部３５を介してモータ７を短時間駆動してパルセータ６を回転させ、その惰性回転期間中のパルス信号をパルスカウンタ３４により計数する（ステップＳ３３）。この校正処理は洗濯脱水槽３内に洗濯物も水も入っていない無負荷状態を想定している。このようにして得られた無負荷計数値Ｗ０を基に、次のように基準値の算出を行う。
【００６８】
ＥＥＰＲＯＭ３３には、負荷量とパルス計数値との関係を表す三種類のデータが予め格納されている。即ち、図１６に示すように、Ｖベルト９の張りが標準状態である場合の負荷量とパルス計数値との関係を示す曲線Ｌ１を構成する複数のデータ、具体的には１ｋｇ毎の負荷量に対するパルス計数値を示すデータＮ１０〜Ｎ１８と、Ｖベルト９の張りの個体間のばらつき及びＶベルト９の弛む限界状態を想定した場合の負荷量とパルス計数値との関係を示す曲線Ｌ２を構成する複数のデータＮ２０〜Ｎ２８と、Ｖベルト９の張りの個体間のばらつき及びＶベルト９の締まっている限界状態を想定した場合の負荷量とパルス計数値との関係を示す曲線Ｌ３を構成する複数のデータＮ３０〜Ｎ３８とである。つまり、曲線Ｌ２と曲線３とで挟まれた領域が正常な負荷量判定が可能な範囲であって、これを逸脱する状態はいわば洗濯機が故障した状態であると看做す。従って、洗濯機が正常状態であれば、無負荷計数値Ｗ０は図１６中のＮ２０とＮ３０との間に収まっている筈である。
【００６９】
いま、図１６に示すようにＷ０がＮ１０とＮ２０との間であった場合、負荷量１ｋｇ〜８ｋｇに対応して求めるべき基準値Ｗ１〜Ｗ８は、Ｎ１１〜Ｎ１８とＮ２１〜Ｎ２８との間でＮ２０−Ｎ１０に対するΔＮ１（又はΔＮ２）の比率に応じてそれぞれ決まるようにする。例えば、負荷量１ｋｇに対する基準値Ｗ１は次の式で求まる。
一方、Ｗ０がＮ３０とＮ１０との間であった場合も同様に、負荷量ｎ（ｋｇ）に対する基準値Ｗｎは、
【００７０】
図１５に戻って説明すると、ステップＳ３３で無負荷計数値Ｗ０が得られたあと、このＷ０がＮ１０以上Ｎ２０以下の範囲であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。この範囲に入っている場合には、上記(13)式に基づいて基準値Ｗ１〜Ｗ８を算出し（ステップＳ３５）、その値をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納する（ステップＳ３８）。ステップＳ３４でＷ０がＮ１０以上Ｎ２０以下の範囲外であると判定されると、次にＷ０がＮ３０以上Ｎ１０未満の範囲であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。この範囲に入っている場合には、上記(14)式に基づいて基準値Ｗ１〜Ｗ８を算出し（ステップＳ３７）、その値をＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納する（ステップＳ３８）。ステップＳ３６でＷ０がＮ３０以上Ｎ２０未満の範囲外である場合には、この洗濯機には何らかの不具合があるか、或いは無負荷計数値Ｗ０の測定自体が異常である（例えば洗濯脱水槽３内に洗濯物や水が入っている等）と判断し、表示器２１６にエラー表示を行い（ステップＳ３９）処理を終了する。
【００７１】
而して、この第２実施例の洗濯機においても、ユーザやサービス担当者などが所定のキー操作を行うことにより、自動的に無負荷計数値が測定され、その無負荷計数値に基づいて各負荷量に対する基準値が計算され、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納されている基準値が更新される。従って、この処理以降、負荷量検知が正確に行えるようになる。
【００７２】
なお、上記説明では、第１実施例とは異なり負荷量検知時のモータ７の回転速度を負荷量に応じて変えるようになっていないが、モータ７の回転速度を負荷量に応じて変える構成とした場合でも同様の手法が利用できることは容易に想到し得る。
【００７３】
［第３実施例］
上記第１及び第２実施例は、両者共に何らかのキー操作に応答して自動的に無負荷状態のパルス計数値を測定し、それを基に基準値を書き換えるものである。これに対し第３実施例による洗濯機は、特別なキー操作を要さず、必要と推定される場合に負荷量検知のための基準値を自動的に変更するものである。
【００７４】
図１に示したようなベルト駆動式の洗濯機の場合、長い期間でみれば上述したように経時劣化によってＶベルト９は次第に弛んでゆくが、もっと短い期間でみた場合、初期的には動作や状態が安定せず、例えばＶベルトの張りの強さも洗濯毎に上下したりするが、或る程度の期間を経過するといわゆる馴染みが生じ、Ｖベルト９の張りも安定した状態となる。そこで、この第３実施例の洗濯機では、予め工場出荷時の状態に合わせた負荷量判定のための基準値ａと、或る程度の期間使用してＶベルト９の張りなどの機械的要因が安定した状態を想定した場合の基準値ｂとの両方を予めＥＥＰＲＯＭ３３に格納しておき、工場出荷時点では基準値ａを利用して負荷量判定を行うようにプログラムしておく。
【００７５】
図１７はこのような二種類の基準値ａ，ｂを示すグラフである。初期の基準値ａは、図１７中にＬ３で示される曲線上において、例えば１ｋｇ毎の各負荷量に対する値であり、基準値ｂは同じく図１７中にＬ４で示される曲線上において、例えば１ｋｇ毎の各負荷量に対する値である。従って、基準値ａを用いて負荷量の判定が行われる場合には、ほぼ曲線Ｌ３に応じてパルス計数値から負荷量（又はそれに対応した給水水位）が決定され、基準値ｂを用いて負荷量の判定が行われる場合には、ほぼ曲線Ｌ４に応じてパルス計数値から負荷量（又はそれに対応した給水水位）が決定されることになる。
【００７６】
図１８は第３実施例の洗濯機における洗濯開始直後の制御フローチャートであり、特徴的な基準値変更処理を含む。電源投入キー２１０が操作されて、例えば適宜の運転コースが選択されたあとスタートキー２１２が押されると、制御部３０は上述したように、通常の洗濯行程の一環として負荷量検知動作を実行する（ステップＳ４１）。即ち、所定の駆動パターンに従いモータ駆動部３５を介してモータ７を短時間駆動してパルセータ６を回転させ、それによる惰性回転期間中のパルス信号をパルスカウンタ３４により計数する。
【００７７】
このような動作と同時に、ＥＥＰＲＯＭ３３の所定領域に格納してある負荷検知実行回数データＢを読み出して「１」を加算して新たなＢとする（ステップＳ４２）。そして、その値を再度ＥＥＰＲＯＭ３３の同領域に書き込む（上書きする）と共に（ステップＳ４３）、その負荷検知実行回数データＢが予め定めた値Ｚ以上であるか否かを判定し（ステップＳ４４）、もしＢ≧Ｚである場合には負荷量判定のための基準値を上記基準値ａから基準値ｂに変更する（ステップＳ４５）。ここで、ＺはＶベルト９の張り等が安定するまでの使用回数を想定して決められており、例えば３００〜４００とするとよい。
【００７８】
而して、負荷検知実行回数データＢがＺを越えるまでは初期の基準値ａを用い、負荷検知実行回数データＢがＺを越えた以降は基準値ｂを用いて負荷量の判定（又は給水水位の決定）が行われる（ステップＳ４６）。従って、この第３実施例の洗濯機によれば、Ｖベルト９等が十分に馴染んで動作が安定した頃に、自動的に負荷量判定のための基準値が変更されて、より精度の高い安定した負荷量検知が行えるようになる。なお、負荷量検知の実行回数を積算するほかに、当然のことながら、洗濯の運転実行回数を積算してもよく、更に好ましくは運転時間を積算すれば、動作が安定する時期をより正確に知ることができる。
【００７９】
上記第１〜第３実施例は単に一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例による洗濯機の構成を示す縦断面図。
【図２】 第１実施例の洗濯機の要部の電気系構成図。
【図３】 この洗濯機における給水水位とそれに対する判定基準値の関係を示す模式図。
【図４】 この洗濯機の操作パネルの外観図。
【図５】 負荷量検知処理時における負荷量とパルス計数値との関係の一例を示すグラフ。
【図６】 負荷量検知処理時における負荷量とパルス計数値との関係の一例を示すグラフ。
【図７】 第１実施例の洗濯機における基準値校正処理を示すフローチャート。
【図８】 Ｖベルトの張りの強さのばらつきがある場合の負荷量とパルス計数値との関係を示すグラフ。
【図９】 Ｖベルトの張りの強さのばらつきがある場合の負荷量とパルス計数値との関係を示すグラフ。
【図１０】 負荷量検知処理時のモータの駆動パターンを示す図。
【図１１】 無負荷計数値Ｗ０と、１４Ｌ及び２３Ｌの各水位に対するパルス計数値の差との関係を示すグラフ。
【図１２】 無負荷計数値Ｗ０と２３Ｌの水位に対するパルス計数値との関係を示すグラフ。
【図１３】 無負荷計数値Ｗ０と、２３Ｌ及び５３Ｌの各水位に対するパルス計数値の差との関係を示すグラフ。
【図１４】 工場の調整・検査時における基準値校正処理の手順を示すフローチャート。
【図１５】 本発明の第２実施例による洗濯機の基準値校正処理を示すフローチャート。
【図１６】 第２実施例の洗濯機における基準値校正処理方法を説明するためのグラフ。
【図１７】 本発明の第３実施例による洗濯機における基準値変更処理を説明するためのグラフ。
【図１８】 第３実施例の洗濯機の洗濯開始直後の制御フローチャート。
【符号の説明】
２…外槽
３…洗濯脱水槽
６…パルセータ
７…モータ
８…モータプーリ
９…Ｖベルト
１０…主プーリ
１１…動力切換機構
２０…水位センサ
２１…操作パネル
２１０…電源投入キー
２１１…電源切断キー
２１２…スタートキー
２１３…洗い設定キー
２１４…水量設定キー
２１５…念入りコース指定キー
２１６…表示器
３０…制御部
３３…ＥＥＰＲＯＭ
３４…パルスカウンタ
３５…モータ駆動部
３７…パルス発生器
Claims (3)
- パルセータを回転駆動させるモータと、該モータの回転に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、モータを短時間駆動する際及び／又は駆動したあとのパルセータの回転に応じた前記パルス信号を計数する計数手段と、複数の負荷量に対してそれぞれ定められた基準値を用いて前記計数手段による計数値から負荷量を判定する判定手段と、を含んで構成された負荷量検知手段を備えた洗濯機において、
a)前記複数の基準値を書換え可能に保持する記憶手段と、
b)所定のキー操作が為されたときに開始される基準値校正処理において、前記負荷量検知手段を作動させてパルス信号の計数値を求める無負荷計測手段と、
c)前記基準値校正処理において、洗濯脱水槽の底部近傍に定められた所定水位以下の水位であるか否かを検知する水位検知手段と、
d)前記水位検知手段により所定水位を越える水位であることが検知されない場合には、該無負荷計測手段で得られた無負荷計数値から新規の基準値を算出し、前記記憶手段に格納されている基準値をその新規の基準値に書き換え、一方、前記水位検知手段により所定水位を越える水位であることが検知された場合には、基準値を書き換えない基準値更新手段と、
を備えることを特徴とする洗濯機。 - パルセータを回転駆動させるモータと、該モータの回転に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、モータを短時間駆動する際及び／又は駆動したあとのパルセータの回転に応じた前記パルス信号を計数する計数手段と、複数の負荷量に対してそれぞれ定められた基準値を用いて前記計数手段による計数値から負荷量を判定する判定手段と、を含んで構成された負荷量検知手段を備えた洗濯機において、
a)前記複数の基準値を書換え可能に保持する記憶手段と、
b)所定のキー操作が為されたときに前記負荷量検知手段を作動させてパルス信号の計数値を求める無負荷計測手段と、
c)該無負荷計測手段で得られた無負荷計数値が異常に大きい所定値以上又は異常に小さい所定値以下であると判断されなければ、この無負荷計数値から新規の基準値を算出し、前記記憶手段に格納されている基準値を該新規の基準値に書き換え、一方、前記無負荷計数値が異常に大きい所定値以上又は異常に小さい所定値以下であると判断されれば、基準値を書き換えない基準値更新手段と、
を備えることを特徴とする洗濯機。 - 所定のキー操作が為されたにも拘わらず基準値の書換え動作を行わなかった場合には、所定時点でその旨を報知することを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。
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