(57)【要約】【課題】半導体式の加速度センサを用いて洗濯機の設置傾きを簡単かつ確実に検知する。【解決手段】洗濯物を収容する回転ドラム１を回転自在に内包し洗濯機本体９内に弾性的に支持された水槽３と、前記回転ドラム１の駆動モータ５と、水槽３に固定された加速度検知手段１５と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段１７とを備え、加速度検知手段１５は、直交する２軸または３軸半導体加速度センサ１５ａと半導体加速度センサ１５ａの補正量を記憶する不揮発性メモリと１５ｂを内蔵したもので、洗濯機に加速度検知手段を組み付ける前に個々のセンサの補正量を加速度検知手段１５の中に記憶させることができるので、大掛かりな設備投資が不要で、実用性の高い洗濯機の振動や姿勢を検知する加速度検知手段を得ることができる。【選択図】図４
2010119417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容し回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、前記水槽に固定された加速度検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の一連の動作を実行する制御手段とを備え、前記加速度検知手段は、直交する２軸または３軸の半導体加速度センサと前記半導体加速度センサのオフセット補正量を記憶する不揮発性メモリとを内蔵した洗濯機。
【請求項２】
加速度検知手段は、検知した直交する２軸または３軸の加速度をデジタルデータに変換する機能と、このデータをシリアル通信で外部へ送出する機能を有する半導体加速度センサと、前記半導体加速度センサのオフセット補正量を記憶する不揮発性メモリとを共通の信号線で制御手段に内蔵されるマイクロコンピュータと接続した請求項１に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全自動洗濯機の振動や姿勢を検知する加速度検知手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は回転ドラムの振動を検知する方法として、加速度センサを水槽に取り付けて検知する方法が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、前記特許文献１に記載された従来の洗濯機の概略縦断面図を示す。
【０００４】
図１０に示すように、横軸形のドラム式洗濯機５０は、台板５１上に外箱５２を固定し、外箱５２内方に水槽５３を複数の弾性支持機構５４にて弾性支持される。弾性支持機構５４は、ダンパ５５およびサスペンションバネ５６で構成され、水槽５３を揺動自在に支持する。
【０００５】
水槽５３内方には、内方に洗濯衣類を投入する洗濯兼脱水槽たる回転ドラム５７が回転自在に軸支され、モータ（図示せず）にて回転駆動される。
【０００６】
脱水工程時に、回転ドラム５７内に衣類がアンバランスに分布した状態で回転すると、水槽５３が大きく揺動し、外箱５２の内壁に衝突したり、構造の結合部に大きい負荷が作用する等の不具合が生じる。これらの不具合を防止する為、水槽５３の側板５８に加速度センサ５９を固定し、水槽５３の加速度の検知より振動状態を把握し、所定の値以上であれば、脱水回転数を低下させたり、回転ドラム５７内部の衣類のアンバランスをほぐす制御を行う。
【０００７】
加速度センサ５９は、互いに直交する３軸の検出軸Ｘ（水槽の前後）、Ｙ（左右）、Ｚ（上下）を有する３次元検知が可能な構成である。
【０００８】
上記の加速度センサ５９としては、半導体式の加速度センサとして、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）を用いて構成されるもので、錘がビームで支持され、ビームにはピエゾ抵抗が形成され、錘が加速度（慣性力）を受けると、錘を支持するビームが変形し、その表面に形成されたピエゾ抵抗素子の抵抗値変化により加速度を検出する構成である（なお、ピエゾ抵抗の代わりに錘と電極を一体にして、この電極と固定電極との間の静電容量の変化で加速度を検出する半導体式の加速度センサもある）。
【０００９】
この種のセンサ出力は、検出軸それぞれ独立に組込まれたホイートストンブリッジの出力から取り出される。加速度のＤＣ成分も検出することができるため重力加速度を検出して、製品の設置状態や保持状態の傾斜角センサとしても用いることが可能であることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
図１１は、前記特許文献２に記載された従来の加速度センサによる携帯無線機の転倒検出装置の構成例図を示す。
【００１１】
図１１に示すように、転倒検出装置６０は、加速度センサ６１、データ取得部６２、データ保持部６３、転倒検出軸設定部６４、転倒検出軸検出値算定部６５、転倒判定部６６、転倒報知出力部６７、から構成される。
【００１２】
携帯無線機６８は、加速度センサ６１からの信号で転倒報知出力を受けた場合に、所定の周波数で、予め設定された無線機に対し発報し、携帯無線機６８の保持者が転倒したと判定された事を報知する。
【特許文献１】特開２００６−３４６２７０号公報
【特許文献２】特開２００８−３２５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、洗濯機の設置状態で傾斜が想定以上に大きい場合には、脱水時の異常振動の検知や正確な水位検知ができないという課題があった。
【００１４】
前述のように半導体式の加速度センサを用いて洗濯機の設置傾きを検知することは可能であるが、実際には半導体式の加速度センサは加速度の発生が無い時でもゼロ点からわずかにずれた出力を出してしまう「ばらつき要素」を個々の個体間で有しているので、正確に設置の傾斜を検知するためには加速度ゼロの時の補正を行う必要がある。
【００１５】
上記補正方法としては、加速度センサの検知軸に重力がかからない姿勢にして静止し、加速度をゼロにした状態での出力を記録すれば補正ができるが、このとき検出軸Ｚを鉛直方向として使用する場合、検出軸Ｚに重力をかけないようにするため検出軸Ｚを水平（加速度のゼロ点）にして検出軸Ｚの出力を、予め確認しておく必要がある。
携帯無線機のようなハンドキャリーが可能な製品と異なり、形態の大きい洗濯機に加速度センサを組み付けた後で、製品一台毎にこのような作業を行うには、洗濯機自体で姿勢を微調整設定する大掛かりな設備が必要になり、生産性も含めて現実的ではないという課題もあった。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するために、前記のような大掛かりな設備ではなく、洗濯機に加速度センサを組み付ける前に、個々のセンサの補正量を加速度検知手段の中に記憶させておくことで、高精度の傾斜角検知を容易な生産手段で実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記目的を達成するために、本発明に係る洗濯機は、洗濯物を収容する回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記水槽に固定された加速度検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段とを備え、前記加速度検知手段は、直交する２軸または３軸半導体加速度センサと前記半導体加速度センサのオフセット補正量を記憶する不揮発性メモリとを内蔵したものである。
【００１８】
これにより、洗濯機に加速度検知手段を組み付ける前に個々のセンサの補正量を加速度検知手段の中に記憶させることができるので、大掛かりな設備投資が不要で、実用性の高い洗濯機の振動や姿勢を検知する加速度検知手段を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の洗濯機の検知手段によれば、洗濯機の設置状態で傾きが想定以上に大きいかどうかの検知精度が向上し、使用者へ設置状態の正しい報知が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
第１の発明は、洗濯物を収容し回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、前記水槽に固定された加速度検知手段と、洗い、すすぎ、脱水等の各動作を実行する制御手段とを備え、前記加速度検知手段は、直交する２軸または３軸半導体
加速度センサと前記半導体加速度センサの補正量を記憶する不揮発性メモリとを内蔵したことにより、洗濯機に加速度センサを組み付ける前に、個々のセンサの補正量を加速度検知手段の中に記憶させることができるので、大掛かりな設備投資が不要で、実用性の高い洗濯機の振動や姿勢を検知する加速度検知手段を得ることができる。
【００２１】
第２の発明は、特に第１の発明の加速度検知手段を、検知した直交する２軸または３軸の加速度をデジタルデータに変換する機能と、このデータをシリアル通信で外部へ送出する機能を有する半導体加速度センサと前記半導体加速度センサのオフセット補正量を記憶する不揮発性メモリとを共通の信号線で制御手段に内蔵されるマイクロコンピュータと接続したことにより、制御装置と加速度検知手段との接続電線数が最小限で安価に構成できる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。また、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機のブロック化した回路図、図２は、同洗濯機の縦断面図、図３は、同洗濯機の加速度検知手段の概略図、図４は、同洗濯機の加速度検知手段のブロック化した回路図、図５は、同洗濯機の加速度検知手段による重力加速度検知の水平設置の場合の図、図６は、同洗濯機の加速度検知手段による重力加速度検知の傾斜設置の場合の図、図７は、同洗濯機の入力設定手段及び表示手段の拡大正面図、図８は、同洗濯機の水平状態設置検知の動作フローチャートである。
【００２４】
図２の縦断面図に示すように、回転ドラム１は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２を全周面に設け、水受け槽３内に回転自在に配設している。回転ドラム１の回転中心に略傾斜方向に回転軸（回転中心軸）４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに例えば２０度傾斜させて配設したいわゆる斜めドラムを構成している。
【００２５】
この回転軸４に、水受け槽３の背面に取り付けたモータ５を連結し、回転ドラム１を正転、逆転方向に回転駆動する。回転ドラム１の内壁面には、衣類攪拌用数個の突起板６を設けている。
【００２６】
水受け槽３の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋体７により開閉自在に覆い、この蓋体７を開くことにより、衣類出入口８を通して回転ドラム１内に洗濯物を出し入れする。
【００２７】
水受け槽３は洗濯機本体９よりばね体（図示せず）で揺動可能に吊り下げており、水受け槽３の下部に排水経路１０の一端を接続し、排水経路１０の他端を排水弁１１に接続して水受け槽３内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁１２は給水経路１３を通して水受け槽３内に水を給水するものである。
【００２８】
高さ調整機能１４は、洗濯機本体９の両端に２つ取り付けられており、本体高さを調整できるように構成している。高さ調整機能１４は、その物自体にねじが付けてあり、そのねじを介して洗濯機本体９に取り付けられ、例えば時計方向に回すと、高さが低くなり、また、半時計方向に回すと、高さが低くなり、これにより、洗濯機本体９の高さ調整を行い、水平に設置することができる。
【００２９】
制御装置１６は、洗濯、すすぎ、脱水等一連の行程を制御するとともに、洗濯機本体９
の上部前方に配した入力設定手段１８、表示手段１９と信号伝達を行う。
【００３０】
水槽３の上面には、加速度検知手段１５を固着する。
【００３１】
前記制御装置１６は、図１の回路図に示すように、モータ５、排水弁１１、給水弁１２などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータ２９からなる制御手段１７を有している。制御手段１７は、運転コース等を設定するための入力設定手段１８からの情報を入力して、その情報を基に表示手段１９で表示して使用者に知らせるとともに、入力設定手段１８により運転開始が設定されると、スイッチング手段駆動回路２０を介してスイッチング手段２１を制御し、排水弁１１、給水弁１２などの動作を制御し、洗濯運転を行う。
【００３２】
このとき、制御手段１７は、モータ５のロータの位置を検出する位置検出手段２２からの情報に基づいて、インバータ駆動回路２３を介してインバータ２４を制御することによりモータ５を回転制御するようにしている。モータ５は直流ブラシレスモータで、図示していないが、３相巻線を有するステータと、リング上に２極の永久磁石を配設しているロータとで構成し、ステータは３相巻線を構成する第１の巻線５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃをスロットに設けた鉄心に巻き付けて構成している。
【００３３】
インバータ２４は、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆導通ダイオードの並列回路からなるスイッチング素子で構成している。第１のスイッチング素子２４ａと第２のスイッチング素子２４ｂの直列回路と、第３のスイッチング素子２４ｃと第４のスイッチング素子２４ｄの直列回路と、第５のスイッチング素子２４ｅと第６のスイッチング素子２４ｆの直列回路で構成し、各スイッチング素子の直列回路は並列接続している。
【００３４】
ここで、スイッチング素子の直列回路の両端は入力端子で、直流電源を接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子の接続点に、それぞれ出力端子を接続している。出力端子は、３相巻線のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子のオン・オフの組合せにより、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をそれぞれ正電圧、零電圧、解放の３状態にする。
【００３５】
スイッチング素子のオン・オフは、ホールＩＣからなる３つの位置検知手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃからの情報に基づいて制御手段１７により制御される。位置検知手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃは電気角で１２０度の間隔でロータが有する永久磁石に対向するように、ステータに配設されている。
【００３６】
ロータが１回転する間に、３つの位置検知手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、それぞれ電気角で１２０度の間隔でパルスを出力する。制御手段１７は、３つの位置検知手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃのいずれかの信号の状態が変わったときを検知し、位置検知手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃの信号を基に、スイッチング素子２４ａ〜２４ｆのオン・オフ状態を変えていくことで、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を正電圧、零電圧、解放の３状態にし、ステータの第１の巻線５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃに通電して磁界を作り、ロータを回転させるよう構成している。
【００３７】
また、スイッチング素子２４ａ、２４ｃ、２４ｅはそれぞれパルス幅変調（ＰＷＭ）制御され、例えば、繰り返し周波数１０ｋＨｚでハイ、ローの通電比を制御することで、ロータの回転数を制御するようにしてあり、制御手段１７は、３つの位置検知手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転数を算出して、設定回転数になるようにスイッチング素子２４ａ、２４ｃ、２４ｅをＰＷＭ制御する。
【００３８】
商用電源２５は、ダイオードブリッジ２６、チョークコイル２７、平滑用コンデンサ２８からなる直流電源変換装置を介して、インバータ２４に接続している。ただし、これは一例であり、直流ブラシレスモータ５の構成、インバータ２４の構成等は、これに限定されるものではない。
【００３９】
記憶手段３０は、電源を供給しなくても記憶内容が消滅しない不揮発性メモリ等からなり、運転設定内容や、運転回数等を記憶することができ、後述する加速度検知手段１５に内蔵する不揮発性メモリ１５ｂとは異なる目的のものである。
【００４０】
入力設定手段１８は、図７の拡大正面図に示すように、洗い時間を設定する洗い時間設定スイッチ１８ａ、すすぎ回数を設定するすすぎ回数設定スイッチ１８ｂ、脱水時間を設定する脱水時間設定スイッチ１８ｃ、コース設定スイッチ１８ｄ、スタート・一時停止スイッチ１８ｅ、電源入りスイッチ１８ｆ、電源切りスイッチ１８ｇなどを有している。
【００４１】
ここで、通常使用時の操作とは異なり、電源入りスイッチ１８ｆをオンする時に、他のスイッチ（洗い時間設定スイッチ１８ａ）が押されていると、制御手段１７により、洗濯機の購入時の設置作業において、洗濯機が正しく設置させたかを判定する設置状態確認用の特殊運転モードや、工場における製品検査用の特殊運転モードに設定される。
【００４２】
また、表示手段１９は、洗い時間表示部１９ａ、すすぎ回数表示部１９ｂ、脱水時間表示部１９ｃ、コース設定表示部１９ｄ、残り時間表示部１９ｅ、数字表示部１９ｆなどを有している。
【００４３】
位置検出手段２２は、モータ５のロータの位置を検出するとともに、ロータの回転によって、回転ドラム１が１回転する間に４個のパルスを出力（本実施例の形態では、回転ドラム１の回転数とモータ５の回転数が同じであるので、モータ５が１回転する間にも４個のパルスを出力する）し、この出力パルスによりモータ５の回転を検知することができ、回転ドラム１またはモータ５の回転状態を検知する回転検知手段として機能することができる。
【００４４】
加速度検知手段１５は、図３、図４に示すように、直交する、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の３軸方向の加速度を検知できる半導体加速度センサ１５ａと前記半導体加速度センサのオフセット補正量を記憶する不揮発性メモリ１５ｂ、加速度検知手段１５と制御手段１７を接続する電線１５ｃ、それらを電気的に接続し機械的に固定する基板１５ｄから構成される。
【００４５】
ここで、半導体加速度センサ１５ａはＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の３軸方向の加速度をそれぞれ独立したアナログ電圧として出力するので、制御手段にはＡ／Ｄ変換回路を内蔵した端子に入力され、これらをデジタル信号にして内部処理する。
【００４６】
また、加速度検知手段１５は、水受け槽３の上部に取付けて、主に、脱水時の水受け槽３ないし洗濯機本体９の振動を検知するようにしている。Ｘ軸は、水受け槽３の前後方向、Ｙ軸は、水受け槽３の左右方向、そして、Ｚ軸は、水受け槽３に対し垂直方向の加速度を検知する。
【００４７】
図５、６にて、重力加速度検知の構成を説明する。
【００４８】
洗濯機本体を地面（すなわち床面）に対し水平に設置した場合、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸には、図５に示すような加速度がはたらき、加速度検知手段１５は、３軸の加速度をそれぞれ検知する。重力加速度  ９．８ｍ／ｓ２が垂直方向にはたらくので、回転ドラム１を斜め
ドラムとして２０°傾かせて配設している場合には、Ｚ軸方向には、９．８×ｃｏｓ２０°ｍ／ｓ２の加速度、Ｘ軸方向には、９．８×ｓｉｎ２０°ｍ／ｓ２の加速度がはたらく。Ｙ軸は、重力加速度に対し垂直なので、加速度は０となる。
【００４９】
従って、洗濯機本体が地面（すなわち床面）に対し、前後方向、左右方向に傾かせて設置した場合、上記したのとは別の加速度が３軸それぞれにはたらくので、この値により傾き度合いを検知することができる。
【００５０】
図６に示すように、例えば、前後方向にα°（正面側が背面側に対し高くなって、α°傾いている場合）傾き、左右方向にβ°（正面側から見て、右側が左側に対し高くなって、β°傾いている場合）傾いた場合、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、それぞれの検知する加速度、ｇｘ１、ｇｙ１、ｇｚ１より、傾き角度α°、β°を検知することができる。
【００５１】
ここで、前後方向（Ｘ軸、Ｚ軸）については、数式１、左右方向（Ｙ軸）については、数式２の関係が成り立つ。
【００５２】
【数１】
2010119417.tif 000003
【００５３】
【数２】
2010119417.tif 000004
【００５４】
数式１、数式２で、加速度検知手段１５が検知する加速度ｇｘ１、ｇｙ１、ｇｚ１の値を得ることにより、洗濯機本体の前後方向の傾きα°、左右方向の傾きβ°を求めることができる。
【００５５】
以上の様に構成された洗濯機の加速度検知手段１５および制御手段１７について、以下その動作、作用を説明する。
【００５６】
制御手段１７は、入力設定手段１８の設定状態（例えば、洗い時間設定スイッチ１８ａをオンした状態で電源入りスイッチ１８ｇをオンする）に応じて、設置状態確認用の特殊運転モードや、工場における製品検査用の特殊運転モードに設定される。
【００５７】
設置状態確認用の特殊運転モードとは、給水弁１２に水道栓から水道水が供給されるようになっているか（水道栓との給水弁１２が給水用ホースを介して正しく繋がれているか、またその状態で、水道栓が開いているか）の確認や、排水弁１１が排水用のホースを介して正しく、排水できるような状態になっているかを確認するための運転で、主に洗濯機を購入して、始めて設置するときに行う特殊運転モードである。
【００５８】
また、この特殊運転モードの中に、洗濯機本体が水平に設置されたかを確認する運転モードを設けるようにする。この運転モードでは、加速度検知手段１５が検知する３軸方向の加速度により、洗濯機本体が水平に置かれているかを検知し、水平に置かれていないと検知した場合は、表示手段１９等を使い、その旨を表示するようにする。
【００５９】
工場における製品検査用の特殊運転モードとは、工場で製品を組み立てた後に、正しく組み立てられたかを、短時間にかつ簡単に確認できるように設けた運転モニタである。
【００６０】
上記構成において図８のフローチャートを参照しながら動作を説明する。
【００６１】
図８のステップ６０にて動作を開始し、ステップ６１にて電源入りスイッチ１８ｇをオンし、ステップ７４にて加速度検知手段１５の不揮発性メモリ１５ｂからのデータを入力する。このデータは後述する半導体加速度センサ１５ａのゼロ点補正値である。
【００６２】
ステップ７４とほぼ同時にステップ６２にて洗いスイッチ（洗い時間設定スイッチ）１８ａがオンさせているとステップ６３に進み、設置確認用の運転モードが設定される。
【００６３】
設置確認用の運転モードは、給水弁１２に水道栓から水道水が供給されるようになっているかの確認や、排水弁１１が排水用のホースを介して正しく、排水できるような状態になっているかを確認するための運転で、主に洗濯機を購入して、始めて設置するときに行う特殊運転モードなどである。
【００６４】
動作としては、制御手段１７により給水弁１２を所定時間（例えば１分）駆動し、水受け槽３内に洗濯水を給水し、この時、水受け槽３内の水位を検知する（水位検知手段は図示せず）、所定水位に達しているか否かで、正しく給水できているかを判断する。
【００６５】
更に、給水後に、所定時間（例えば１分）全ての動作を休止し、水受け槽３内の水位に変化がないかを検知する。この目的は、何らかの原因で水漏れが起きていないかを検知するための動作で、水位が低下していたら、水漏れと判断できる。
【００６６】
そして、その後、制御手段１７により排水弁１１を駆動して、水受け槽３内の洗濯水を洗濯機本体外に排水する。所定時間（例えば３分）経過後に、洗濯水が全て機外に排水されているかで、排水経路に問題ないかを判断する。
【００６７】
上記のような設置時の給水、排水が正しく動作するのかの確認運転モードの他に、洗濯機本体９が床面に対して、正しく設置させたかを検知する運転モードを設ける。上記したように、加速度検知手段１５が検知するＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の加速度値から、製品の傾きを検知するようにする。
【００６８】
なお、ステップ６２で洗いスイッチが押されていないと判断した場合は、ステップ７１に進んで通常の洗濯運転を行うようにする。
【００６９】
ステップ６３の後、次に、ステップ６４で設置確認用の運転モードの中のどの運転を行うかを設定する。例えば、すすぎ回数設定スイッチ１８ｂを押すことにより、選択する。
【００７０】
ステップ６５において、スタート・一時停止スイッチ１８ｅを押すことで、その選択された運転モードの運転を開始する。
【００７１】
ステップ６６で、洗濯機本体が水平に設定されたかを確認する運転モードを選択させていると判断した場合は、ステップ６７以降に進み、そのための動作を行う。ステップ６６で、それ以外の運転モードが選択されたと判断させた場合は、ステップ７２に進み、上記したような、給水確認用の動作や、排水確認用の動作を行う。
【００７２】
洗濯機本体が水平に設置されたかを確認する運転モードでは、ステップ６７で、加速度検知手段１５が検知する、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の加速度データｇ１ｘ、ｇ１ｙ、ｇ１ｚを制御手段１７に入力する。
【００７３】
ステップ６８では、この加速度データから、洗濯機本体が水平に設置されているかを判定する。この判定の時にステップ７４で読み込んだ半導体加速度センサのゼロ点補正値を
加算して判定する。
【００７４】
また、図示していないが通常洗濯運転時に精度を上げる必要があれば、同様に半導体加速度センサのゼロ点補正値を加算して各々の判定を行う。
【００７５】
上記したように、洗濯機本体を地面（すなわち床面）に対し水平に設置した場合、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸には、図５に示すような加速度がはたらき、加速度検知手段１５は、３軸の加速度をそれぞれ検知する。
【００７６】
重力加速度９．８ｍ／ｓ２が垂直方向にはたらくので、回転ドラム１即ち水槽が２０°傾かせた斜めドラムの場合には、Ｚ軸方向には、９．８×ｃｏｓ２０°ｍ／ｓ２の加速度、Ｘ軸方向には、９．８×ｓｉｎ２０°ｍ／ｓ２の加速度がはたらく。Ｙ軸は、重力加速度に対し垂直なので、加速度は０となる。
【００７７】
洗濯機本体が地面（すなわち床面）に対し、前後方向、左右方向に傾かせて設置した場合、上記したのとは別の加速度が３軸それぞれにはたらくので、この値により傾き度合いを検知することができる。
【００７８】
既述した、数式１および数式２に基いて、前後方向の傾きα°及び、左右方向の傾きβ°が求まれば、この角度が、水平の許容範囲角度内であれば、「水平に置かれている」と判断する。許容範囲角度とは、例えば±１°とし、その範囲の傾きならば、脱水振動に影響ないとする角度である。
【００７９】
許容範囲以上に、傾いた状態で脱水運転を行うと、水受け槽３と、洗濯機本体９との隙間が狭くなり、多少の振動でも、水受け槽３と、洗濯機本体９がぶつかり、異常騒音を生じる場合がある。また、水受け槽３等の重心位置がずれ、バランスも悪くなり、脱水振動が大きくなる場合もある。
【００８０】
ステップ６９で、前後方向と、左右方向が伴に許容角度内であれば、問題ないとし、ステップ７０に進んで、設置確認用の運転モードを終了する。前後方向、左右方向のどちらか一方でも許容範囲外であれば、水平状態に設置されていないとし、ステップ７３に進み、表示手段１９等により、設置者もしくは使用者に、この旨を知らせるようにする。
【００８１】
以上のように構成された加速度検知手段の検知方式について、以下その動作、作用を説明する。
【００８２】
ここで、洗濯機の生産工場の検査工程において、床面が地面において水平である場所を作り、この場所において、加速度検知手段１５が検知するＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸のデータを制御手段１６の記憶手段３０に記憶しておく方式がある。床面が水平であるので、洗濯機本体９も水平に置かれており、加速度検知手段１５が検知するＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の検知データも、前記したような水平状態で検知する理想的な検知データになることが期待できる。しかし、実際には、加速度検知手段１５本体のゼロ点バラツキや、水受け槽３への取付け精度、水受け槽の機体内での傾き等により、理想的なゼロ点データの測定ができていない場合が生じたり、大がかりな設備が必要となる。
【００８３】
そこで、図３、図４に示すように、不揮発性メモリ１５ｂを内蔵した加速度検知手段１５とし、これを洗濯機に組み付ける前に、加速度検知手段１５単品を水平面に設置して半導体加速度センサ１５ａのＺ軸を重力加速度とまったく同じ方向に設定し、そのときのＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸のデータを別に準備した検査装置で読み取るとともに、この値を不揮発性メモリ１５ｂへ書き込む。
【００８４】
これにより加速度検知手段１５単品でゼロ点の補正値を記憶するので、洗濯機に組み付けた後で前記手段にて記憶した不揮発性メモリ１５ｂのデータを参照すれば、たとえ取付けのばらつきがあっても重力加速度方向への正しい補正量を得ることができ、洗濯機を水平に設置してゼロ点補正をするよりも手軽に作業ができるようになる。
【００８５】
また、加速度絶対値の補正方法として重力加速度を利用する方法が一般に考えられ、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の各軸それぞれを重力加速度と同じ方向に設置した時の半導体加速度センサ１５ａのデータを別に準備した検査装置で読み取るとともに、この値を不揮発性メモリ１５ｂへ書き込む。これにより加速度検知手段１５単品で重力１Ｇに対する補正値を記憶するので、より正確な検知をする時の補正量として使用することができる。
【００８６】
以上のように、本実施の形態１においては、加速度検知手段１５は、直交する２軸または３軸半導体加速度センサ１５ａと前記半導体加速度センサ１５ａの補正量を記憶する不揮発性メモリ１５ｂとを内蔵したもので、これにより、洗濯機に加速度検知手段１５を組み付ける前にセンサの個々の補正量を加速度検知手段１５の中に記憶させることにより設置傾斜検知するので、設置状態の検知には大掛かりな設備投資が不要で、実用性の高い洗濯機の振動や姿勢を検知する加速度検知手段を得ることができる。
【００８７】
なお、本実施の形態１では、回転ドラム１の回転中心に略傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、回転ドラム１の回転中心に略水平方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を略水平方向に構成した洗濯機であっても同様の効果を得ることが可能である。
【００８８】
（実施の形態２）
図９は、本発明の第２の実施の形態の加速度検知手段のブロック化した回路図である。
【００８９】
図９において、加速度検知手段１５は、直交する、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の３軸方向の加速度を検知できる半導体加速度センサ１５ａ’と不揮発性メモリ１５ｂ、加速度検知手段１５と制御手段１７に内蔵されたマイクロコンピュータ２９とを接続する共通の信号線１５ｃ’、それらを電気的に接続し機械的に固定する基板１５ｄ’から構成される。
【００９０】
ここで、半導体加速度センサ１５ａ’はＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の３軸方向の加速度をそれぞれ独立したアナログ電圧として出力する加速度検知部１５ｅと、これらアナログ電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ部の１５ｆ、そしてデジタル化されたデータを出力したり、内部動作の制御信号を受けるためにシリアル通信等で外部と通信するＩ／Ｆ部の１５ｇで構成される。
【００９１】
また、不揮発性メモリ１５ｂは記憶するデータの通信のため一般にＣＳ、ＣＬＫ、ＤＡＴＡの端子を有する。これは半導体加速度センサ１５ａ’も同じ構成である。
【００９２】
ＣＳ端子はそれぞれのＩＣの動作を有効にするものであり、個別に接続する。ＤＡＴＡ端子はデータや制御信号をマイクロコンピュータ２９とそれぞれのＩＣと受け渡す。ＣＬＫ端子は前記データ通信の同期をとるためのクロック信号をマイクロコンピュータ２９から出力するものである。
【００９３】
ここで、ＤＡＴＡ端子とＣＬＫ端子は半導体加速度センサ１５ａ’と不揮発性メモかつリ１５ｂとは時分割で通信するため、マイクロコンピュータとは同一の電線で接続し、ＣＳ端子は個別にマイクロコンピュータと接続して、ＣＳ端子で有効にしたＩＣとデータ通信を行うようにする。
【００９４】
以上のような構成にすることにより、加速度検知手段１５は、検知した直交する２軸または３軸の加速度をデジタルデータに変換する機能と、このデータをシリアル通信で外部へ送出する機能を有する半導体加速度センサ１５ａ’と前記半導体加速度センサ１５ａ’のオフセット補正量を記憶する不揮発性メモリ１５ｂとを共通の信号線１５ｃ’で制御手段１７に内蔵されるマイクロコンピュータと接続するようにしたもので、制御信号用の電線は４本となりＤＡＴＡ端子と、ＣＬＫ端子を個別に接続する構成よりも２本削減できるので、制御手段１７と加速度検知手段１５との接続電線数を削減が可能となり安価に構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、大掛かりな設備ではなく、洗濯機に加速度センサを組み付ける前に、個々のセンサの補正量を加速度検知手段の中に記憶させて、高精度の傾斜角検知を容易な生産手段で提供することができるので、洗濯機の設置状態で傾きが想定以上に大きいかどうかの検知精度が向上し、使用者へ設置状態を正しく報知し、脱水時の異常振動を防ぐ事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機のブロック化した回路図
【図２】同洗濯機の縦断面図
【図３】同洗濯機の加速度検知手段の概略図
【図４】同洗濯機の加速度検知手段のブロック化した回路図
【図５】同洗濯機の加速度検知手段による重力加速度検知の水平設置の場合の図
【図６】同洗濯機の加速度検知手段による重力加速度検知の傾斜設置の場合の図
【図７】同洗濯機の入力設定手段及び表示手段の拡大正面図
【図８】同洗濯機の水平状態設置検知の動作フローチャート
【図９】本発明の実施の形態２における加速度検知手段のブロック化した回路図
【図１０】従来の洗濯機の概略縦断面図
【図１１】従来の加速度センサによる携帯無線機の転倒検出装置の構成例図
【符号の説明】
【００９７】
１  回転ドラム
３  水槽
４  回転軸（回転中心軸）
５  駆動モータ
９  洗濯機本体
１５  加速度検知手段
１５ａ  半導体加速度センサ
１５ａ’  半導体加速度センサ
１５ｂ  不揮発性メモリ
１５ｃ’  共通の信号線
１７  制御手段
２９  マイクロコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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