JPH0454998A - 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、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
に関するものである。

従来の技術 従来、この種の洗濯機の制御装置は、たとえば特開昭６
１−１７２５９３号公報に示されるものがある。この制
御装置は、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、その後の洗い
行程中に槽内の汚れ度合を検出する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
づいて洗剤の追加投入量を決めていた。

発明が解決しようとする課題 しかし上述のような洗剤投入方法では、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課題が
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り、さらに汚れた家庭排水
を増加させるという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、洗濯物の汚
れ度合および布量に応じて最適な洗剤投入量を自動決定
して、使用者の煩わしい作業を軽減することを第１の目
的とする。

第２の目的は、洗濯物の汚れ度合、布量、洗剤量に応じ
て撹拌力を決定し、最適な洗濯を行うようにすることに
ある。

課題を解決するための手段 上記第１の目的を達成するための本発明の第一の技術手
段は、槽内に洗剤を投入する洗剤投入装置と、洗濯布量
を検出する布量センサと、前記槽内の液の濁り度合を検
出する汚れセンサと、前記汚れセンサの出力データを入
力し洗濯を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、
洗い工程の初期に前記汚れセンサて検出される前記槽内
の液の濁度と、前記布量センサで検出される洗濯布量に
応じて投入する洗剤量をファジィ制御する洗濯機の制御
装置を構成する。

上記第２の目的を達成するための本発明の第二の技術手
段は、槽内に洗剤を投入する洗剤投入装置と、洗濯布量
を検出する布量センサと、前記槽内の液の濁り度合を検
出する汚れセンサと、前記汚れセンサの出力データを入
力し洗濯を制御する制御手段を備え、前記制御手段は前
記洗剤投入装置により投入された洗剤投入量と、前記布
量センサのデータと、前記光センサの出力データにより
水流、洗い時間などの洗い撹拌工程を制御する制御装置
より構成される。

作用 本発明による第一の技術手段によれば、洗濯物の汚れ度
合と洗濯物量に応じた洗剤量が投入されて、最適な洗濯
を自動で行うことができ、使用者が判断してキー操作す
るなどという煩わしいことはなくなる。また、汚れが小
さな場合や洗濯物量が少ない場合には洗剤量を減らすこ
とができ経済性向上と家庭排水の汚れを減らすことがで
きる。

さらに、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、洗剤を浪費するということはな
（なる。

本発明による第二の技術手段によれば、洗濯物の汚れ度
合と洗濯物量に応じた洗剤量が投入され、洗剤量を減ら
して洗浄度が低下しないように、洗剤量と汚れに応じて
洗い撹拌力を制御する最適な洗濯を自動で行うことがで
きる。よって汚れが小さい場合には洗剤量を減らして撹
拌力を大きめにし、洗浄度の低下を防ぐことができる。

洗剤量を従来よりも更に減らすことができ、経済性向上
と家庭排水の汚れを減らすことができる。

実施例 以下、本発明を全自動洗濯機に適用した場合の実施例に
ついて図面を参照して説明する。

第１図は全自動洗濯機の断面図であり、１は外枠、２は
水受は槽、３は洗濯兼脱水槽である。６は洗いまたはす
すぎ時には撹拌翼４を、脱水時には洗濯兼脱水槽３を回
転させるように洗濯兼脱水モータ５の動力を切換るため
の動力切換機構である。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り、９は空気たまり７内で
発生した圧力を水位センサ８へ伝えるためのエアーホー
ス、１０は水受は槽２内の液を外部へ排出するための排
水弁、１１は排水ホース、１２は水道水を水受は槽２内
へ供給するための給水弁であり、第１の給水経路１２゛
と第２の給水経路１２°に分岐する。１４は予め貯蔵さ
れた洗剤を洗い時に洗濯兼脱水槽３の中に入れるための
洗剤投入装置である。１３は水受は槽２内の液の濁り度
合を検出するための光センサであり、第２の給水経路１
２”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。

次に、全自動洗濯機の要部構成を第２図に示す。同図に
おいて、５゛は洗濯兼脱水モータ５の進相コンデンサで
あり、８は水受は槽２内の水位を検知して電気信号を発
生する水位センサ、１５は商用電源、１６は洗濯兼脱水
モータ５や排水弁１０、給水弁１２．洗剤投入装置１４
を逐次制御するコントローラ、１７は洗い、すすぎ、脱
水のどの工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
ための操作表示回路、１８は洗濯物の量を検知する布量
検知回路、１９は洗濯兼脱水モータ５等の負荷を駆動す
るためのスイッチング回路、２０は水位センサ８や光セ
ンサ１３．布量検知回路１８の各種状態入力や操作表示
回路１７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等を制御する信号制御回路
である。

第３図には光センサ１３の制御回路の一実施例が示して
あり、光センサ１３は発光素子１３ａと受光素子１３ｂ
からなり、光センサ駆動回路２２により制御される。２
０゛は出力電圧ＶｏｕｔをＡ／Ｄ変換して入力し、ＰＷ
Ｍ制御とスイッチング制御により光センサ駆動回路２２
をフィードバック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）である。２１は商用電
源１５が遮断されても光センサ出力調整データ、ＰＷＭ
値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ＰＷＭ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１
３ａの電流Ｉｆを変える。また、ＳＷ端子によりトラン
ジスタ２２５をＯＮ・ＯＦＦして受光素子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Ｖｏｕｔの洗濯中の変化
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５図およ
び第６図、第７図、第８図、第９図を用いて説明する。

第８図は洗いの給水開始から洗い撹拌２までのマイコン
２０゛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８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２１より光センサを
駆動するためのＰＷＭ値、ｖＯ値、ＳＷ値を転送し、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り具体的には第
９図のフローチャートに基づき制御する。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５秒）だけＯＮ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Ｖｏｕｔが基準値ｖＯになるよう
にＰＷＭ値、ＳＷ値を調整する。これが光センサの感度
調整である。そしてこれらの値を記憶手段２１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ＯＦＦ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１
０６で布量に応じた最低洗剤量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Ｏ
Ｎ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
れた設定水位の７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ＯＦＦした後
、ステップ１１０へいって洗いを開始する。これを第４
図で示すと、洗い１開始は時間Ｔ１であり、洗いの進行
とともに洗濯物の汚れが洗濯液中に溶けて濁っていき、
光センサ１３の出力電圧が低下する。ステップ１１０か
らステップ１１５では、所定時間撹拌後（例えば３分）
の光センサ１３の出力電圧値をＶ２として、ｖ２が低い
ほど汚れが大きいと判定し追加洗剤量を増加させる。

第４図（ｂ）は、汚れが少なく泡が多い場合の光センサ
出力信号を示す。時間Ｔ１より撹拌開始すると泡によっ
てセンサ信号の振幅が大きくなるので、第８図のステッ
プ１１１にてセンサ信号の最大値と最小値の差を計算し
泡の大小を検出する。ステップ１１２で３分経過判定後
、ステップ１１３で泡の大小により撹拌−時停止期間（
Ｔ２〜Ｔ２′）を設け、ステップ１１４で濁度（基準電
圧ｖＯとＶ２の比であるＶ２／ＶＯ）を検出し、ステッ
プ１１５にて濁度と布量に応じて洗剤投入量を制御する
。その後、ステップ１１６．ステップ１１７にて布量に
応じた最適水位まで給水する。

第４図（ｅ）は汚れが大きい場合を示し、洗い撹拌１の
センサ電圧ｖ２が大きく低下している場合を示している
。

第５図は、濁度（センサ電圧ｖ２と基準電圧ＶＯの比で
あるＶ２／ＶＯ）と、洗濯布量（水位）に応じた最適投
入洗剤量の関係を示す。濁度と洗濯布量により決定され
る洗剤量は、標準洗剤量よりも少なめに設定され使用洗
剤量を減らすようにする。

第６図は濁度と布量により洗剤投入量をファジィ制御す
る場合のメンバーシップ関数の一実施例を示す。濁度（
Ｖ２／ＶＯ）が１に近いほど小さいとし、また水位が多
いほど大きいとする。このようなメンバーシップ関数を
用いて、「濁度が太き（、かつ布量が多ければ洗剤投入
量を多くする」「濁度が小さく、かつ布量が少なければ
洗剤投入量を非常に少なくする」などのファジィルール
をつくり洗剤投入量を第５図のようにファジィ制御する
ものである。洗い撹拌１においては、洗剤濃度は標準濃
度もしくは標準濃度よりも高いので、洗浄度を高めるこ
とができる。ステップ１１５．１１６は給水弁をＯＮし
汚れに応じて洗剤追加投入する。ステップ１１７は、設
定水位まで給水されたかどうか判定し、ステップ１１８
は洗い撹拌工程２を実行する。設定水位では、汚れが小
さければ洗剤濃度は標準値よりも低（、汚れが大きけれ
ば洗剤濃度は標準値よりも高くなる。

第８図のステップ１１９にて一定期間内での光センサ変
化率を検出して、変化が一定になったかどうか（飽和し
たかどうか）を判定し、汚れの大小を判定し洗い撹拌工
程を制御する。ステップ１２０は泡の大小を検出するも
ので第４図（ｂ）のように光センサ信号の振幅が太き（
なると撹拌を一時停止させる。

第９図は以上述べた泡検知と撹拌制御のフローチャート
の一実施例を示す。ステップ１２１にて泡が大と判定す
ると、撹拌を止め濁度を検知する。この時の濁度の大小
により洗い時間を決定する。パスマット、トイレマット
などの化繊において特に泡が太き（汚れは少ないので正
確な濁度検知が必要である。第４図（ｂ）の７３’〜Ｔ
３″期間が一時停止期間で、Ｔ３″〜Ｔ４期間が洗い追
加期間である。

ステップ１２４にて濁度の飽和を検知し、飽和検知した
なら飽和時間と濁度と布量と洗剤投入量より第７図の実
施例の如く洗い時間を決定する。

ステップ１２６は洗い終了判定、排水工程１２７゜中間
脱水工程１２８．すすぎ工程１２９の後、ステップ１３
０にて光センサの発光出力制御を行いステップ１３１に
て制御データを記憶手段に記憶する。

上記実施例では、２ステップ洗いにより、１回目の洗い
撹拌工程の水量は少な（て洗剤濃度が高いので、洗浄度
が高くなる効果がある。汚れが少ない場合には、洗剤量
を標準使用量よりも減らせる特徴がある。

また、洗濯を行うたびに光センサの感度を調整するので
、光センサ検知部の内壁に水垢や汚れ、洗剤の残りがこ
びりついても、光センサの性能に変化はないという効果
がある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、清水に対する液の濁り度
合を検出し洗剤量を汚れに応じて制御できるので、洗濯
物の汚れ度合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。

さらに、洗濯物の汚れが小さ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。

また、布量、濁度台に応じた洗剤量、洗剤量に応じた洗
い追加時間、洗剤量、汚れに応じた水位の制御を行い、
洗い撹拌工程を布量、汚れ、洗剤量に適した状態で制御
することができる。

【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断面図、第
２図は同全自動洗濯機のブロック図、第３図は同光セン
サ制御回路図、第４図は光センサの洗い・すすぎにおけ
る電圧変化を示す特性図、第５図は同光センサ電圧と追
加洗剤量の関係を示す図、第６図は同ファジィ制御に用
いるメンバーシップ関数を示す図、第７図は洗剤量と洗
い追加時間の関係を示す図、第８図および第９図は本発
明による制御のフローチャートを示す。 ２・・・・・・水受は槽、１３・・・・・・光センサ、
１４・・・・・・洗剤投入装置、１８・・・・・・布量
センサ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝 ほか１名 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 （αン （ｂ） 第 図 ジ先剥ｉ 第 図 ＩＴぎ工性へ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）槽内に洗剤を投入する洗剤投入装置と、洗濯物量
   を検出する布量センサと、前記槽内の液の濁度を検出す
   る汚れセンサと、前記汚れセンサの出力データを入力し
   洗濯を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、洗い
   工程の初期に前記汚れセンサで検出される前記槽内の液
   の濁度と、前記布量センサで検出される布量に応じて洗
   剤投入量をファジィ制御する洗濯機の制御装置。
2. （２）槽内に洗剤を投入する洗剤投入装置と、洗濯物量
   を検出する布量センサと、前記槽内の液の濁度を検出す
   る汚れセンサと、前記汚れセンサの出力データを入力し
   洗濯を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記
   汚れセンサで検出される前記槽内の液の濁度と、前記布
   量センサで検出される布量と、洗剤投入量に応じて、洗
   い撹拌工程を制御する洗濯機の制御装置。