JPH0544318B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、布量（布種・布重量・布質）に応じ
て最適な水位を設定し、その水位に基づいて洗濯
行程を自動的に設定する洗濯機の水位設定方法に
関するものである。

従来の技術 超音波を用いて距離を測定する技術は古くから
知られており、洗濯機に超音波を利用し、布量を
検出し、給水量等を自動的に設定する方法は種々
提案されている。

例えば、一例として、洗濯物投入前に超音波に
より洗濯槽の底までの距離を測定し、次に洗濯物
を投入して洗濯物の布の上面までの距離を測定
し、両者を比較して布量を判定し給水量等を設定
しているものが知られている。

また、他の例としては、布量検出精度を上げる
ために、脱水を行うバスケツトを回転させながら
超音波で布量を測定しているものが知られてい
る。

さらに、他の例としては、上記従来例の他に超
音波を用いて布量と水位の両方を検知する方法
や、超音波の反射を良くするために洗濯物の上面
をぬらす散水装置を具備することが提案されてい
る。

さらに、また超音波を用いた給水量検知装置が
提案されており、これは布量を検知する手段と布
量が給水効果により押さえられたことを検知する
手段と、給水を断続することにより布表面が押し
上げられることを検知する手段とから構成されて
いる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、従来例の基本的な考えは、布量を超音
波で測定し、その結果にもとづいて水位を決める
ものであり、布の形状、投入したといの状態、布
質などによつて測定結果がかなりばらつき精度良
く布量を検知することができない。また精度を上
げる方法として、超音波送受信器を洗濯槽の中心
よりずらして設け、バスケツトを回転させながら
布量を検知する方法では、実際問題として検知時
にバスケツトを回転させることは大変困難であ
る。さらに散水装置により布の上面を押さえた
り、給水過程における布の動きを検知して布量を
検知する方法では、前者は布を均一にするには不
充分であり、後者は処理が複雑であり精度も悪
い。

すなわち従来の技術では布量に最適な水位を決
めたり、給水後の洗濯行程を設定することがむず
かしい。

本発明は上記欠点に鑑みてなされたもので、基
本的に布量そのものを検出するのではなく、水面
下に布があるかどうかを判別し布量に適切な水位
を精度良く設定するものである。

問題点を解決するための手段 そして上記目的を達成するために本発明は、洗
濯槽の上方の槽の中心よりずらして設けた超音波
送受信器と、所定の水位まで給水するための給水
手段および水位センサと、布と水をかくはんする
かくはん翼およびモータとを備え、水位設定時に
布と水をかくはんし、その後モータを一方向に少
しづつ回転させその都度前記超音波送受信器によ
り、被測定物までの距離を測定し、これら距離デ
ータと設定水位とを比較演算し、水面に対する、
水面より出ている布量の比率を算出し、その比率
が所定の値より大きい場合は、さらに水位を高く
し再び前記動作を行わせ、この一連の動作を繰り
返し、比率が所定の値以下になつた場合、その設
定水位を適性水位とし、この適性水位にもとづい
て、その後の洗濯行程の一部あるいは全部を自動
的に設定する洗濯機の水位設定方法としたもので
ある。

作 用 布と水をかくはんすることにより布と水を充分
なじませ、布の形状、投入したときの布状態、布
質などによるばらつきをおさえ、さらに被測定物
を一方向に少しづつ回転させ、スキヤニングして
距離を測定し、その後、水面上にある布量を演算
するので、そのときの設定水位が適切であるかど
うかを精度良く判断することができる。

実施例 実施例を説明するまえに、本発明の前提となる
基本的な考え方、すなわち、洗濯物の布量が大部
分水面下にある状態が、その布量に最も適切な水
位であるという考え方について説明する。

実験室で数名の女性に洗濯機を使用してもら
い、布の重量、布の種類を変えて、それらの洗濯
物を洗濯するのに最も適切な水位はどれであるか
を経験もふまえて判断してもらつた。水位は
「少」（24）、「低」（32）、「中」（36）「高
」
（40）がマニユアルで選択できるようにした。
その結果から、個人差は殆んどなく、布重量と布
種類によつて水位が決められることが分つた。逆
に言えば、ある洗濯物に適切な水位を決める場
合、布の重量のみならず、布の種類（体積、布
質）も大きく関与していることが分つた。その結
果を第３図に示す。

図において、斜線の部分が特定の布種における
布重量に最適な水位である。●印は本発明の一実
施例のシミユレーシヨン結果であり後述する。

一方、この実験結果から信用者がどのような判
断に基づいて水位を決めているかを考察するため
に、逆に実験結果の状態を設定（重量・種類・水
位を設定）し、布と水をかくはんしその様子を見
た。その結果、すべての水位は、布が殆んど水面
下になるところをもつて設定していることが分つ
た。すなわち、使用者は布量を目視で判断し、水
位を１段階づつ増やしていき、布と水を適度にか
くはんし、布の大部分が水面下になつた時点の水
位を最適としている。

なお、第３図には、３種類の布についての実験
結果を示したが、実際の実験は12種類の布種それ
ぞれについて行つた。布重量に対する最適水位は
それぞれ異なるが、水位を決める判断基準はすべ
て上述した考え方によることが分つた。

以下、上述した水位設定の基本的な考え方を実
現する本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図で
ある。図において、１は洗濯槽であり、上方に槽
の中心よりずらして超音波送受信器２を設けてい
る。３は超音波送受信器２と接続した超音波送受
信回路および距離測定回路であり、４は洗濯槽１
へ給水する給水手段、５は水位センサであり、給
水手段４との作用により水位は「少」（24）、
「低」（32）、「中」（36）、「高」（40）の４
段
階に設定可能である。６は洗濯槽１の内底部に設
けたかくはん翼、７はかくはん翼６を駆動するモ
ータである。８はマイクロコンピユータおよびイ
ンターフエース回路であり、その統計処理手段
９、適性水位設定手段１０、行程パラメータ設定
手段１１はマイコンのプログラムで実現する。そ
して。上記したかくはん翼６とモータ７は水位設
定時に布と水をかくはんし、その後、一方向に少
しずつ回転させるものである。統計処理手段９
は、超音波送受信器２により被測定物までの距離
を測定した距離データと設定水位とを比較演算
し、水面に対する、水面より出ている布量の比率
を算出するものである。適性水位設定手段１０
は、統計処理手段９が算出する比率が所定の値よ
り大きい場合は、さらに水位を高くし再び前記動
作を行わせるように動作し、この一連の動作を繰
り返し、比率が所定の値以下になつた場合、その
設定水位を適性水位とするものである。行程パラ
メータ設定手段１１は、適性水位設定手段１０に
よる適性水位にもとづいて、その後の洗濯行程の
一部あるいは全部を自動的に設定するものであ
る。

第１図、第２図にもとづき動作を説明する。ま
ず、洗濯物（布）１２を投入し、スイツチを入れ
ると、給水手段４により給水され、水位センサ５
により「少」（24）水位に設定される（処理
１）。次にモータ７を動作させ、かくはん翼６に
よつて布１２と水１３をかくはんし、布と水をな
じませる（処理２）。次いでモータ７を停止させ、
超音波送受信器２より超音波（25KHz）を発し、
布１２または水１３で反射され超音波送受信器２
に帰つて来るまでの時間を測定し、超音波送受信
回路および距離測定回路３で被測定物までの距離
を測る。その結果はマイクロコンピユータおよび
インターフエイス回路８の統計処理手段９に送ら
れる。つづいて、一方向にモータ７を少しづつ回
転させ、その都度、超音波により被測定物（布１
２と水１３）までの距離を測り、統計処理手段９
に送る（処理３）。この測定を10回行う（処理
４）。なお、かくはん翼６の回転角は、10回でち
ようど布１２と水１３が一回転するぐらいであ
る。すなわち、洗濯槽１内部の上面状態を全面に
渡りスキヤニングし超音波で距離測定を行う。な
お、１回の測定は、超音波の送受を複数回（10
回）行い、１回のデータの精度を上げている。

統計処理手段９に送られた各回の距離データ
は、それぞれ「少」水位データ（各水位はすでに
超音波送受信器２からの距離として分つておりメ
モリーに記憶されている。）と比較し、「少」水位
よりも小さなデータ、すなわち、水面よりも出て
いる布量の比率を演算する（処理５）。なお、比
較基準となる水位データはセンサ精度、超音波送
受信器のバラツキを考慮し、巾をもたせて設定し
ている。

この比率は適性水位設定手段１０に送られ、所
定の比率と比較され、大きいと判断されると、す
なわち、水面より出ている布量が多いと判断する
と、給水手段４により再び給水し、次の水位
「低」（32）に設定する（処理６）。そして前述
した動作をくり返し、水面より上に出ている布量
の比率が所定の値より小さくなるまで行う。比率
が小さくなると、その水位が最適であると判断し
（処理７）、その結果にもとづき行程パラメータ設
定手段１１は、その後の行程、たとえば洗濯行程
の時間パラメータを設定する。布量が水位という
形で間接的に検知できるので、それに適したパラ
メータ（水流、すずぎ回数、脱水時間等）を設定
すれば良い。

なお、実施例では、「高」水位までしかないの
で、「中」水位において、水面上の布量比率が所
定の値より大きいと判断すると「高」水位におけ
る上記動作は行わず、自動的に「高」と判断する
（処理８）ことは言うまでもない。

発明の効果 本発明は布量そのものを検知するのではなく、
布が水面下にあるかどうかを判別して最適水位を
設定するという新しい考えに基づくもので、布種
類（体積、布質）に影響されなく精度よく布量に
適した水位ぽ設定できるもので、構成も簡単で実
用的価値が大きい。また、最適水位が分ることは
間接的に布量を検知していることであり、洗濯以
降の行程のパラメータを布量に適した値に設定す
ることができる。

実施例を実際に試作し、シミユレーシヨンを行
つた結果を第３図に●印で示す。使用者が特定の
布量に対して最適と考える水位とシミユレーシヨ
ン結果がよく一致していることが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の方法を用いた洗濯
機の概略構成図、第２図は動作を示すフローチヤ
ート、第３図は使用経験にもとづく最適水位およ
びシミユレーシヨン結果を示す図である。 １……洗濯槽、２……超音波送受信器、４……
給水手段、５……水位センサ、６……かくはん
翼、７……モータ、９……統計処理手段、１０…
…適性水位設定手段、１１……行程パラメータ設
定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 洗濯槽の上方に槽の中心よりずらして設けた
   超音波送受信器と、所定の水位まで給水するため
   の給水手段および水位センサと、布と水をかくは
   んするかくはん翼およびモータとを備え、水位設
   定時に布と水をかくはんし、その後モータを一方
   向に少しづつ回転させその都度前記超音波送受信
   器により、被測定物までの距離を測定し、これら
   距離データと設定水位とを比較演算し、水面に対
   する、水面より出ている布量の比率を算出し、そ
   の比率が所定の値より大きい場合は、さらに水位
   を高くし再び前記動作を行わせ、この一連の動作
   を繰り返し、比率が所定の値以下になつた場合、
   その設定水位を適性水位とし、この適性水位にも
   とづいて、その後の洗濯行程の一部あるいは全部
   を自動的に設定する洗濯機の水位設定方法。