JP6626615B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、洗濯機に関する。

洗濯機においては、洗濯物を収容した洗濯槽内へ給水する給水時に、パルセータを回転させて撹拌動作を行うことで、洗濯物を水に濡らす動作が一般的である。しかし、洗濯物の布質等によっては洗濯物を水に十分に濡らすことができないことができない場合がある。

特開平４−２４４１９３号公報 特開２００３−１５４１９１号公報

そこで、洗濯物を効果的に水に濡らすことができる洗濯機を提供する。

本実施形態の洗濯機は、洗濯物を収容する洗濯槽と、この洗濯槽内へ給水する給水手段と、洗濯槽内を撮影する撮像装置と、この撮像装置により撮影した画像データの処理を行う画像処理部と、運転を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、撮像装置により撮影した洗濯槽内の洗濯物の画像データが洗濯物に含まれる水分量により変化することを利用し洗濯槽内における洗濯物の水の濡れ具合を判定し、給水前と給水後とで前記画像データに変化がない部分があれば、濡れ具合が悪い箇所があると判定し、それを解消する制御を行う。

第１実施形態における洗濯機の概略的構成を模式的に示す断面図 電気的構成を概略的に示すブロック図 給水前から洗い開始までの制御内容を示すフローチャート 洗濯槽内の画像の一例を模式的に示すもので、（ａ）は給水前の画像の模式図、（ｂ）は給水撹拌後の画像の模式図 第２実施形態におけるすすぎ行程での制御内容を示すフローチャート 第３実施形態における洗い行程での制御内容を示すフローチャート

以下、複数の実施形態による洗濯機について図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。まず、図１において、洗濯機の筐体１内には水槽２が配設されている。水槽２は、上面が開口した有底円筒状をなしていて、図示しない弾性吊持機構を介して筐体１に弾性的に支持されている、水槽２内には、洗濯槽３が回転可能に収容されている。洗濯槽３も上面が開口した有底円筒状をなしている。洗濯槽３の周壁部には、図示はしないが脱水用の孔が設けられている。洗濯槽３は、洗濯物の洗い時およびすすぎ時には洗濯槽として、脱水時には脱水槽として機能する。洗濯槽３内の底部には、撹拌体４が回転可能に設けられている。撹拌体４の裏側には、裏羽根５が設けられている。

水槽２の底部の下面側には、撹拌体４および洗濯槽３を回転駆動するモータ６が設けられている。このモータ６の付近には図示はしないがクラッチ機構が設けられていて、そのクラッチ機構の切り替えにより、モータ６により撹拌体４のみを回転転させる場合と、撹拌体４と洗濯槽３を一体的に回転させる場合とを切り替えられる構成となっている。水槽２の底部には排水口７が設けられていて、この排水口７に、排水弁８を備えた排水管９が接続されている。排水弁８が閉鎖された状態では水槽２内に供給された水が貯留され、排水弁８が開放されることに伴い水槽２内の水は排水管９を通して機外へ排出される。

水槽２の上方には、筐体１内に位置させて給水手段を構成する給水装置１０が設けられている。この給水装置１０は、給水弁１１と給水口１２を備えている。給水弁１１はホース接続口１３を備えていて、そのホース接続口１３には、図示しない水道の蛇口に接続された給水ホースの先端部が接続される。給水口１２は、基端部が給水弁１１に接続され、先端部が洗濯槽３内に上方から臨んでいる。この構成において、給水弁１１が開放されると、水道水が給水弁１１を通り、給水口１２の先端部から洗濯槽３内、ひいては水槽２内へ供給されて貯留される。

洗濯槽３には、揚水機構１５の揚水路１６および吐出口１７が設けられている。揚水路１６は、洗濯槽３内の底部から側壁に沿って上方に延びていて、洗濯槽３の上部に吐出口１７が位置している。揚水機構１５は、これら揚水路１６および吐出口１７と、前記撹拌体４の裏羽根５により構成されていて、洗濯槽３内に水が貯留された状態で撹拌体４が回転されることに伴い、裏羽根５により押圧された水が、図１に矢印Ａで示すように、揚水路１６を通って上昇し、吐出口１７から洗濯槽３内に吐出されるようになる。

筐体１内にあって洗濯槽３の上方に位置する部位には、撮像装置１８と照明装置１９が設けられている。撮像装置１８は、例えば通常の可視光領域の波長の光を感知するカメラであり、洗濯槽３内の様子を上方から撮影する位置にセットされている。また、照明装置１９は、主に可視光領域の光を照射するもので、洗濯槽３内を上方から照明する位置にセットされている。

筐体１の上方前部には、操作部２０、表示部２１、制御手段を構成する制御部２２、画像処理部２３が配設されている。このうち、操作部２０は、洗濯機の運転コースなどを設定するための操作スイッチである。表示部２１は、設定された内容等を表示するものである。制御部２２は、マイクロコンピュータを主体に構成されたもので、洗濯機全般の制御を行う。画像処理部２３は、撮像装置１８にて撮影した画像データの処理を行う。なお、筐体１内には、水槽２内の水位を検知する水位センサ２４が設けられている。

図２には、制御部２２を中心とした洗濯機の電気的構成の概略がブロック図によって示されている。制御部２２には、操作部２０からの操作信号、水位センサ２４の検知信号が入力されるとともに、撮像装置１８にて撮影した画像データの情報が画像処理部２３から入力される。制御部２２は、これらの信号と、予め備えた制御プログラムにより、駆動回路２５を介して表示部２１、モータ６、給水弁１１、排水弁８、照明装置１９を制御するとともに、撮像装置１８、図示しないクラッチなどを制御する機能を備えている。

上記構成において、洗濯を行う場合の動作について、図３も参照して説明する。洗濯を行う場合には、使用者は、洗濯槽３内に洗濯物と洗剤を入れ、操作部２０により運転コースを設定して、運転を開始させる。すると、制御部２２は図３の制御を行う。具体的には、洗濯槽３内へ給水する前に、撮像装置１８および照明装置１９を起動させ（ステップＳ１）、撮像装置１８により洗濯槽３内を撮影することで給水前の洗濯槽３内の画像を取得する（ステップＳ２）。

この後、制御部２２は、給水弁１１を開放させることで、洗濯槽３内への給水を開始する（ステップＳ３）。これにより、水道水が給水口１２から洗濯槽３内、ひいては水槽２内に供給されて貯留される。そして、水槽２内の水位が予め設定された給水撹拌開始水位に達したことを水位センサ２４により検知したら、制御部２２は、モータ６により撹拌体４を回転させることで、給水撹拌動作を行う（ステップＳ４）。この給水撹拌動作を行うことより、洗濯槽３内が撹拌体４により撹拌されることで、洗濯物が極力水に濡れることが期待される。

そして、水槽２内の水位が予め設定された設定水位に達したことを水位センサ２４により検知したら、制御部２２は、給水および撹拌を停止させる（ステップＳ５）。この後、制御部２２は、撮像装置１８により洗濯槽３内を再度撮影することで洗濯槽３内の画像を取得する（ステップＳ６）。次に、制御部２２は、給水前に撮影した画像データと、給水撹拌後に撮影した画像データを比較し、洗濯槽３内の洗濯物に水の濡れ具合が悪い箇所があるか否かを判定する（ステップＳ７）。

図４には、（ａ）給水前の画像データおよび色データと、（ｂ）給水撹拌後の画像データおよび色データの一例が模式的に示されている。水の濡れ具合の判定には、画像の色データの変化を利用する。具体的には、洗濯物が水に濡れると、色データが小さくなる性質を利用する。給水前と給水撹拌後で色データに変化が無い部分（エリア）があれば、そこは水の濡れが悪い部分であると判定する。色データは、画像をエリアで分割（図４の例では縦、横１６×１６分割）して扱う。

図４の例の場合、「イ」〜「へ」の洗濯物のうち、「イ」の洗濯物の色は白、「ロ」の洗濯物の色は青、「ハ」の洗濯物の色は黄、「二」の洗濯物の色は緑、「ホ」の洗濯物の色は淡グレー、「へ」の洗濯物の色は濃グレーであるとする。「イ」〜「へ」の洗濯物の給水前と給水撹拌後の色データの変化を比較すると、「イ」、「ロ」、「二」、「ホ」、「へ」の洗濯物の色データはそれぞれ小さくなっているが、「ハ」の洗濯物のみ色データに変化がみられないことから、この「ハ」の部分は水に濡れていない（水の濡れが悪い）と判定する。

制御部２２は、ステップＳ７において水の濡れ具合が悪い箇所があると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ８へ移行し、濡れ具合が悪い箇所は、給水位置付近か否かを判定する。給水位置は、給水口１２の下方に対応する位置で固定であり、予め制御部２２に記憶させている。制御部２２は、濡れ具合が悪い箇所が給水位置付近か否かを判定し、給水位置付近でないと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ９へ移行し、モータ６により洗濯槽３を回転させ、この後ステップＳ６へ戻る。このとき、洗濯槽３を回転させることにより、濡れ具合が悪い箇所の位置も移動する。

制御部２２は、ステップＳ６において再度洗濯槽３内の様子を撮像装置１８により撮影し、この後、ステップＳ７へ移行して水の濡れ具合が悪い箇所があるか否かを判定する。この場合は、今回の画像データと直前の画像データとを比較して判定する。水の濡れ具合が悪い箇所があると判定した場合には、ステップＳ８へ移行して濡れ具合が悪い箇所が給水位置付近になったかどうかを判定する。濡れ具合が悪い箇所が給水位置付近であると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ１０へ移行し注水を行う。この注水は、給水弁１１を開放して水道水を給水口１２から洗濯槽３内へ供給する。この注水により、給水位置付近に位置した、濡れ具合が悪い部分に水が掛かりやすくなり、濡れ具合が悪い部分を解消することが期待できる。制御部２２は、注水後、ステップＳ６へ戻る。

制御部２２は、ステップＳ７において、水の濡れ具合が悪い箇所が無いと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ１１へ移行し、撮像装置１８および照明装置１９を停止させ、この後、洗い行程へ移行する。

なお、ステップＳ７において、洗濯物の位置の入れ替わりにより、給水前の画像データと給水撹拌後の画像データで、同一とみなす色データがなければ、すべて濡れている可能性が高いため、濡れ具合が悪い箇所はないと判断し、「ＮＯ」にしたがってステップＳ１１へ移行し、注水制御は行わない。

上記した実施形態においては、制御部２２は、撮像装置１８により撮影した洗濯槽３内の画像データに基づき洗濯物の水の濡れ具合を判定し、濡れ具合が悪い箇所があると判定した場合にそれを解消する制御を行う。これにより、濡れ具合が悪い箇所を効果的に水に濡らすことが可能になり、洗濯を良好に行うことが可能になる。

制御部２２は、濡れ具合が悪い箇所があると判定した場合に、洗濯槽３を回転させることで濡れ具合が悪い箇所を給水装置１０による給水位置へ移動させて注水を行う。これにより、濡れ具合が悪い箇所に集中的に注水でき、濡れ具合が悪い箇所を効率的に解消することが可能になる。

制御部２２は、給水前に撮影した撮像装置１８の画像データと、給水後に撮影した撮像装置１８の画像データを比較して洗濯物の濡れ具合を判定するようにしているので、濡れ具合を一層正確に判定することが可能になる。

なお、撮像装置１８として赤外線領域の波長まで感知できるカメラと、同波長を含む光を照射する照明装置１９を用いることで、より大きな画像データの差を得ることができ、有効である。
また、上記実施形態においては、濡れ具合が悪い箇所を給水位置へ移動させる手段として、洗濯槽３を回転させる構成としたが、撹拌体４を回転させる構成としてもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態について図５を参照して説明する。この場合、すすぎ行程において、洗濯槽３内における泡の発生具合が過剰な場合に、これを解消するようにしている。

具体的には、制御部２２は、すすぎ行程の途中に、すすぎを一時停止させ（ステップＳ２１）、この後、撮像装置１８および照明装置１９を起動させ（ステップＳ２２）、撮像装置１８により洗濯槽３内の様子を撮影することで槽内の画像を取得する（ステップＳ２３）。次に、制御部２２は、取得した画像データに基づき泡の発生具合が過剰か否かを判断する（ステップＳ２４）。泡の発生具合が多く、過剰であると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ２５へ移行し、泡の過剰な箇所は給水位置付近か否かを判定し、給水位置付近でないと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ２６へ移行し、モータ６により洗濯槽３を回転させ、この後ステップＳ２３へ戻る。このとき、洗濯槽３を回転させることにより、泡が過剰な箇所の位置も移動する。

制御部２２は、ステップＳ２３において再度洗濯槽３内の様子を撮像装置１８により撮影し、この後、ステップＳ２４へ移行して泡の発生具合が過剰な箇所があるか否かを判定する。泡の過剰な箇所があると判定した場合には、ステップＳ２５へ移行して泡の過剰な箇所が給水位置付近になったかどうかを判定する。泡の過剰な箇所が給水位置付近であると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ２７へ移行し注水を行う。この注水も、給水弁１１を開放して水道水を給水口１２から洗濯槽３内へ供給する。この注水により、給水位置付近に位置した、泡が過剰な部分に水が掛かりやすくなり、泡が過剰な部分を解消することが期待できる。制御部２２は、注水後、ステップＳ２３へ戻る。

制御部２２は、ステップＳ２４において、泡の過剰な箇所が無いと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ２８へ移行し、撮像装置１８および照明装置１９を停止させ、この後、すすぎを再開する。

この実施形態によれば、制御部２２は、すすぎ行程において、撮像装置１８により撮影した洗濯槽３内の画像データに基づき泡の発生具合が過剰か否かを判定し、泡の発生具合が過剰であると判定した場合にそれを解消する制御を行う。これにより、過剰な泡を効果的に解消することが可能になり、すすぎを良好に行うことが可能になる。
上記実施形態において、泡の発生具合が過剰な箇所を給水位置へ移動させる手段として、洗濯槽３を回転させる構成としたが、撹拌体４を回転させる構成としてもよい。

（第３実施形態）
第３実施形態について図６を参照して説明する。この場合、洗い行程において、洗剤の溶け残りがある場合に、これを解消するようにしている。

具体的には、制御部２２は、洗い行程の途中に、洗い動作を一時停止させ（ステップＳ３１）、この後、撮像装置１８および照明装置１９を起動させ（ステップＳ３２）、撮像装置１８により洗濯槽３内の様子を撮影することで槽内の画像を取得する（ステップＳ３３）。次に、制御部２２は、取得した画像データに基づき洗剤の溶け残りがあるか否かを判断する（ステップＳ３４）。洗剤の溶け残りがあると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ３５へ移行し、洗剤の溶け残りの箇所は給水位置付近か否かを判定し、給水位置付近でないと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ３６へ移行し、モータ６により洗濯槽３を回転させ、この後ステップＳ３３へ戻る。このとき、洗濯槽３を回転させることにより、洗剤の溶け残りの箇所の位置も移動する。

制御部２２は、ステップＳ３３において再度洗濯槽３内の様子を撮像装置１８により撮影し、この後、ステップＳ３４へ移行して洗剤の溶け残りの箇所があるか否かを判定する。洗剤の溶け残りの箇所があると判定した場合には、ステップＳ３５へ移行して洗剤の溶け残りの箇所が給水位置付近になったかどうかを判定する。洗剤の溶け残りの箇所が給水位置付近であると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ３７へ移行し注水を行う。この注水も、給水弁１１を開放して水道水を給水口１２から洗濯槽３内へ供給する。この注水により、給水位置付近に位置した、洗剤の溶け残り部分に水が掛かりやすくなり、洗剤の溶け残り部分を解消することが期待できる。制御部２２は、注水後、ステップＳ３３へ戻る。

制御部２２は、ステップＳ３４において、洗剤の溶け残り箇所が無いと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ３８へ移行し、撮像装置１８および照明装置１９を停止させ、この後、洗い動作を再開する。

この実施形態によれば、制御部２２は、洗い行程において、撮像装置１８により撮影した洗濯槽３内の画像データに基づき洗剤の溶け残があるか否かを判定し、洗剤の溶け残りがあると判定した場合にそれを解消する制御を行う。これにより、洗剤の溶け残りを効果的に解消することが可能になり、洗い行程を良好に行うことが可能になる。

この実施形態においても、洗剤の溶け残りの箇所を給水位置へ移動させる手段として、洗濯槽３を回転させる構成としたが、撹拌体４を回転させる構成としてもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、水の濡れ具合が悪い箇所を効果的に水に濡らすことが可能になり、洗濯を良好に行うことが可能になる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、２は水槽、３は洗濯槽、４は撹拌体、６はモータ、１０は給水装置（給水手段）、１８は撮像装置、１９は照明装置、２２は制御部（制御手段）、２３は画像処理部を示す。

Claims (3)

1. 洗濯物を収容する洗濯槽と、
   この洗濯槽内へ給水する給水手段と、
   前記洗濯槽内を撮影する撮像装置と、
   この撮像装置により撮影した画像データの処理を行う画像処理部と、
   運転を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記撮像装置により撮影した前記洗濯槽内の洗濯物の画像データが洗濯物に含まれる水分量により変化することを利用し前記洗濯物の水の濡れ具合を判定し、給水前と給水後とで前記画像データに変化がない部分があれば、濡れ具合が悪い箇所があると判定し、それを解消する制御を行う洗濯機。
2. 前記制御手段は、濡れ具合が悪い箇所があると判定した場合に、前記洗濯槽を回転させることで前記濡れ具合が悪い箇所を前記給水手段による給水位置へ移動させて前記給水手段による注水を行う請求項１記載の洗濯機。
3. 前記制御手段は、前記給水手段による前記洗濯槽内への給水開始前の状態で撮影した前記撮像装置による前記洗濯槽内の画像データと、前記給水手段による前記洗濯槽内への給水後の状態で撮影した前記撮像装置による前記洗濯槽内の画像データを比較して、前記洗濯物の濡れ具合を判定する請求項１または２記載の洗濯機。

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