JPH04122385A - 洗濯機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、洗濯布量、洗濯液の水温、槽内の液の汚れ度
合を検出して、洗いまたはすすぎ運転を自動的に行うよ
うにした洗濯機の制御装置（関する。

従来の技術 近年、洗濯機は洗濯布量に応じて水量および洗濯時間な
どを自動的に設定する方式のものが主流となってきてい
る。

従来、この種の洗濯機の制御装置として特開昭６１−１
７２５９３号公報に示されているように、洗濯物が「ひ
どい汚れ」か「標準」か「かるい汚れ」かを使用者に選
択してもらい、その結果と洗濯物の量に応じて当初の洗
剤投入量を決め、その後の洗濯行程中に汚れセンサによ
り洗濯物の汚れ落ちが不足と判定されれば。「ひどい汚
れ」か「標準」か「かるい汚れ」かの使用者の選択結果
に基づいて追加投入量あるいは洗い時間などを決めてい
た。

発明が解決しようとする課題 このような運転方法では、使用者が洗濯物を見て汚れの
程度を自分で判断してキー人力しなければならないので
、この一連の作業が煩わしいという問題があった。また
、はとんど汚れていない洗濯物の中に、油や泥、果汁な
どで汚れた部分汚れの大きい洗濯物があった場合は、「
ひどい汚れ」を選択する使用者もいる。このとき投入さ
れる洗剤量は多めであり、汚れセンサにより汚れ落ちが
不足と判定されればさらに洗剤は追加投入され、洗剤の
浪費につながシさらに汚れた家庭排水を増加させ、河川
や海水の汚れを増大させるという問題があった。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、洗濯物の汚
れ度合を検出して自動で洗濯を行うようにし、しかも初
期洗剤投入量を減らして洗濯物の汚れ度合に応じた最適
な洗剤量と撹拌力で洗濯し使用洗剤量、使用水量、布傷
み、使用電力量、洗濯時間、汚れた家庭排水等を減少さ
せることができる洗Ｎ搬の制御装置を提供することを目
的としている。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための本発明の第一の課題解決手段
は、洗濯布量を検出する布量センサと、前記槽内の液の
透過度を検出する光センナと、洗濯液の水温を検出する
水温センサと、前記各センサの出力データに基づいて洗
濯行程を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、洗
濯液の水温が高くかつ汚れが少ないほど洗い時間あるい
はすすぎ時間を短く制御する構成としたものであり、第
二の課題解決手段は、洗濯布量と、洗濯液の汚れ度合と
、水温に応じて洗い時間、すすぎ時間あるいは前記洗剤
投入装置により最適な洗剤量等を制御する制御装置より
構成される。

作　　用 上記した構成により、第一の課題解決手段によれば、上
記センサによって洗濯布量、洗濯液温、洗濯物の汚れ度
合を検出し、洗濯物の汚れ度合と水温、洗濯物量に応じ
た撹拌力、洗い時間を設定して最適な洗濯を自動的に行
う。

第二の課題解決手段によれば、上記センサによって洗濯
物の汚れ度合、洗濯布量、水温の検出し、洗濯物の汚れ
度合と洗濯物量あるいは水温に応じた最適洗剤量が投入
される。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照しながら説明する。

図示のように外枠１内に水受は槽２、洗濯兼脱水槽３を
設け、この底部に洗いまたはすすぎ時には撹拌１１４を
、脱水時には洗濯兼脱水４Ｗ３を回転させるように洗濯
兼脱水モータ６の動力を切換るための動力切換Ｓ！構６
を取シ付けている。７は水位に対応した圧力を発生させ
るための空気だまりであシ、エアーホーヌ９は空気だ一
１シフ内で発生した圧力を水位センサ８へ伝え、排水弁
１０は水受は槽２内の液を外部へ排出するようにしてい
る。

給水弁１２は水道水を水受は槽２内へ供給し、第を洗い
時に洗濯兼脱水槽３の中に入れるものであシ、光センサ
１３は水受は槽２内の液の濁り度合を検出するものであ
り、第２の給水径路１１Ｂにより給水の度に洗浄され汚
れが付着しにくくなっている。水温センサ１６は水受は
槽内の水温を検出するものである。

水位センサ８は水受は槽２内の水位を検知して電気信号
を発生するもので、制御手段１６は洗濯兼脱水モータ５
や排水弁１ｏ、給水弁１２、洗剤投入装置１４を逐次制
御し、操作表示回路１７は洗い、すすぎ、脱水のどの行
程を動作させるかや、水位等を設定し、その設定された
内容や洗濯の進行状況等を使用者に知らせるものである
。布量センサ１８は洗濯物の量を検知するもので、コン
デンサー２１の端子間の電圧出力により行っている。

スイッチング回路１９は洗濯兼脱水モータ６などの負荷
を駆動する。信号制御回路２０は水位センサ８や光セン
サ１３、布量センサ１８の各棚状態入力や操作表示部１
７からの入力信号に基づいて各種負荷を駆動するために
スイッチング回路１９等を制御するようになっている。

第３図は光センサ１３の出力を制御する回路図であシ、
光センサ１３は発光素子１３ａと受光素子１３ｂからな
シ、光センサ駆動回路２２により制御される。２σは光
センサ出力電圧■。ｕｔをＡ／Ｄ変換して入力し、パル
ス幅制御（ＰＷＭ制＠ｌ）とスイッチング制御により光
センサ駆動回路２２を制御し汚れを検出するマイクロコ
ンピュータ（以下マイコンと称する）でる。２３は交流
電源２１が遮断されても光センサ出力調整データ、ＰＷ
Ｍ制御データ等を記憶しておくための記憶手段である。

以下簡単に回路動作を説明すると、マイコン２０’はＰ
ＷＭ値を変えることによりＤ／Ａ変換回路２２０の出力
電圧すなわちトランジスタ２２１のベース電位を変えて
発光素子１３ａの電流ｘｆを変え発光出力を斐える。ま
た、ＳＷ端子よりトランジスタ２２６をＯＮ＠ＯＦＦし
て受光菓子１３ｂのエミッタ抵抗値を切換えて感度を調
整するようにしている。

ここで光センサ１３の出力電圧■。ｕｔの洗濯中変化の
例を示すと第４図のようになる。上記構成による全自動
洗濯機において、本発明の実施例について第４図および
第６図、第７図、第８図を用いて説明する。

第５図、第６図および第７図は、汚れ度合と布量と水温
により洗剤量あるいは洗い時間をファジィ制御する場合
の実施例を示す。第６図はファジィ制御の基本構成であ
り、第６図は汚れの量（透過度）と汚れ落ち時間Ｔ、（
センサ電圧の時間的変化が所定値に達する時間）により
汚れの大小をファジィ推論し、水温と布量と汚れ度合の
大小よりファジィ制御する実施例である。第７図は布量
に応じた最低洗剤投入量を初期投入した後、透過度と汚
れ落ち時間と水温により追加洗剤量と洗い時間をファジ
ィ制御する実施例である。汚れの大小を透過度と汚れ落
ち時間よりファジィ推論し、水温と汚れ度合によりファ
ジィ制御してもよい。

洗い時間に限らず、撹拌力やすすぎ行程も同様である。

第８図四〜ｑは前件部となる水温、透過度、汚れ落ち時
間の三角型メンバーシップ関数の一実施例である。例え
ば水温中ぐらいのセンター値は２０℃であり、低のメン
バーシップ関数のセンター値は１０’Ｃである。またこ
のようなファジィ制御テーブルを各水位に狩つことによ
り、より細かな制御ができる。

第８図０．■はファジィ制御の後件部となる洗い時間、
洗剤投入量の三角型メンバーシップ関数の一実施例であ
る。

推論ルールは、例えば「水温が高くかつ透過度が大きく
かつ汚れ落ち時間が短ければ洗い時間と洗剤投入量を非
常に少なくする」「水温が高くかつ透過度が中かつ汚れ
落ち時間が中ならば洗い時間を中くらいにし洗剤投入量
を少なめにする」［水温が高くかつ透過度が小さくかつ
汚れ落ち時間が中ならば洗い時間を短くし洗剤投入量を
少なめにする」等より構成する。以上のような推論ルー
ルよりファジィ推論演算を行い洗剤投入量、洗い時間を
ファジィ制御する。

また水温と透過度と汚れ落ち時間より洗剤投入量のファ
ジィ推論結果をテーブルとしてマイコン内部に記憶する
こともできる。この一実施例を第１０図に示す。このよ
うにマイコンのメモリー内にファジィ制御テーブルを記
憶させテーブルルックアップ機能によりファジィ制御す
る方法が最も実現しよい。もちろん、メンバーシップ関
数よりファジィ推論演算を実行すればより細かな制御が
可能となるが、演算時間が長くなる欠点がある。

第９図は洗濯行程の給水開始から洗い終了までのマイコ
ン２σの制御内容を示すフローチャートである。以下本
発明の一実施例を第１０図のフローチャートを基に説明
する。まずステップ１０１で記憶手段２３より光センサ
を駆動するためのＰＷＭ［、Ｖｓ［、ｓｗｉを転送ｔ、
、以後光センサの制御に使う。これらの値は前回の洗濯
のすすぎ１回目の給水中に決められた値であシ、これを
簡単に説明すると、まず給水弁１２をＯＮして給水を開
始した後、排水弁１０を所定時間（例えば６秒）だけＯ
Ｎする。これは、直前の中間脱水で発生した泡を排出す
るためである。次に所定最低水位かどうかを判定し、続
いて光センサ１３の出力電圧Ｖ。ｕｔが基準１ｉＶａに
なるようにＰＷＭ値、ＳＷ値を調整する。これが光セン
サの発光出力制御または感度調整である。そしてこれら
の値を記憶手段２３へ転送しておくわけである。さて、
ステップ１０２で給水弁１２をＯＮして給水を開始した
後、ステップ１０３で、水位センサ８により極少水位に
達したかどうかを判定しステップ１０４で給水弁をＯＦ
Ｆする。ステップ１０５で布量検知回路１８により洗濯
物の量を検知して、以後洗濯物の量に適した水位や水流
等に制御する。ステップ１０６で布量に応じた最低洗剤
量（標準洗剤量の６〜６割）を投入するため洗剤投入装
置１４を制御する。ステップ１０７で給水弁１２をＯＮ
して給水を再開した後、その後、ステップ１０８で、水
位センサ８によりステップ１０５の布量判定で決められ
た設定の８割水位に達したかどうかを判定し、達してい
ればステップ１０９で給水弁１２を０ＦＦＩ、た後、ス
テップ１１０より洗い撹拌を開始する。これを第４図で
示すと、洗い開始は時間Ｔ０であシ、洗い進行とともに
洗濯物の汚れが洗ＦＵＲ中に溶けて濁っていき、光セン
サ１３の出力電圧Ｖｏが低下する。ステップ１１１から
ステップ１１２では、光センサの出力電圧より透過度を
検出し、水温センサより水温を検出する。

光センサの出力電圧値Ｖ　ｏと基準値ｖｓの比（Ｖｏ／
Ｖｓ　）を透過度とする。ｖＯが低いほど透過度が小さ
く汚れが大きいと判定する。ステップ１１３は透過度の
時間的変化（第４図のセンサ電圧Ｖｏの煩きＫ）の検知
フラグを検出し、ステップ１１４にて透過度の時間的変
化が所定値以下かどうかを判定し、Ｙならばステップ１
１５にて水温、透過度（あるいはセンサ電圧ｖ１）、汚
れ落ち時間Ｔ１（透過度の時間的変化が所定値以下にな
った洗い時間）に応じて追加洗剤投入量、洗い時間、水
流等を設定する。ステップ１１６にて傾きフラグを立て
、ステップ１１７にて判定された洗剤を追加投入し、ス
テップ１１８にて給水弁をＯＮする。ステップ１１９は
設定水位かの判定で、Ｙならばステップ１２０で給水弁
をオフする。ステップ１２１は洗い終了判定で、ファジ
ィ推論した洗い時間に達したかどうか判断する。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、水温
センサおよび光センサにより水温と洗濯液の汚れ度合を
検出し、制御手段によって洗い時間すすぎ時間あるいは
洗濯水量、洗剤量を制御できるので、洗濯物の量と汚れ
度合及び水温に応じた最適な洗濯を自動で行うことがで
き、使用者が洗濯物の汚れ度合や水温等を判断していち
いちキー操作しなくてよいという効果がある。

また初期洗剤投入量を水位にたいする標準量の５〜６割
投入し汚れが大きい場合あるいは水温が低い場合には洗
剤を追加投入することにより洗浄力を高めることができ
る。特に、水温が高い場合や温水を使う場合、あるいは
普段の汚れの少ない洗濯物は少ない洗剤量で洗濯される
ので、経済的でかつ使用水量を減らすことができ汚れた
家庭排水を減らすことにより河川や海水の汚れなどの環
境汚染を減らすことができる。

また、洗濯物の汚れが大きいと判定して洗剤を追加投入
するときは、洗濯物の汚れ度合に応じた適切な量の洗剤
しか投入しないので、洗剤を節約できるという効果があ
る。

さらに、ファジィ制御により次元の異なる多入力、多出
力を制御でき、かつベテラン主婦の経験やこつを取り入
れることができ、「皮脂汚れは少し洗剤量を増やし泥汚
れは洗剤量はそのままで洗い時間を増やす」「水温がや
や高いので洗剤量を少し減らす」などの微妙な制御が可
能となる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全自動洗濯機の制御装置の
ブロック図、第２図は同全自動洗濯機の断面図、第３図
は同全自動洗濯機の光センサの出力を制御する回路図、
第４図は同全自動洗濯機の洗濯行程の光センサの出力電
圧変化を示す図、第６図、第６図、第７図はファジィ制
御の機能ブロック図、第８図はファジィ制御のメンバー
シップ関数を示す図、第９図は同全自動洗濯機による制
御のフローチャート、第１０図は同マイコンの制御テー
ブルを示す図である。 １３・・・・・・光センサ、１４・・・・・・洗剤投入
装置、１５・・・・・・水温センサ、１８・−・・・・
布量センサ、１６・・・・・・制御手段。 第 つ 図 篇　４ 図 １］さ 聞 （ψつ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）洗濯物量を検出する布量センサと、洗濯槽内の液
   の透過度を検出する光センサと、前記洗濯槽内の水温を
   検出する水温センサと、洗い、すすぎ行程を制御する制
   御手段を備え、前記制御手段は、前記光センサの透過度
   より検出される汚れ度合と、布量および水温あるいは汚
   れと水温に応じて洗濯行程を制御するようにしてなる洗
   濯機の制御装置（２）制御手段は、洗濯槽内の液の透過
   度より検出される汚れ度合、布量および水温に応じて、
   洗剤量あるいは洗い時間、水流などを制御するようにし
   てなる請求項１記載の洗濯機の制御装置。