(57)【要約】【課題】洗濯槽に投入された洗濯物の布量ランクをより正確に判定することができる洗濯機或いは洗濯乾燥機を提供することにある。【解決手段】洗濯槽内に投入された洗濯物によって発生する振動状態量を振動センサで計測し、布センサで検出して推定された布量ランクを振動センサで計測された振動状態量に応じて補正して新たな布量ランクとする。これによれば、洗濯槽内に投入された洗濯物によって発生する振動状態量を用いて布量ランクを補正するため、この補正された布量ランクによって正確な工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等の洗濯機や洗濯乾燥機の動作量を求めることができる。【選択図】図４
2014008104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に水をためる外槽と、
前記外槽内に収納され衣類が投入される洗濯槽と、
前記外槽及び前記洗濯槽を収容する筐体と、
前記衣類の量を測定する布量センサと、
前記洗濯槽に投入される衣類によって生じる振動状態量を測定する振動センサと、
前記布量センサの検出値に基づいて定まる仮の布量を前記振動センサの振動状態量で補正し、この補正された布量に基づいて洗濯に関係する動作量を求める制御手段と
を備えることを特徴とする洗濯機或いは洗濯乾燥機。
【請求項２】
請求項１に記載の洗濯機或いは洗濯乾燥機において、
前記制御手段は、前記布量センサからの信号を基に複数のランクに分けられた布量ランクの一つの布量ランクを仮設定する共に、前記振動センサの振動状態量から仮設定された布量ランクを補正して得られた布量ランクに基づいて洗濯に関係する動作量を求めることを特徴とする洗濯機或いは洗濯乾燥機。
【請求項３】
請求項１に記載の洗濯機或いは洗濯乾燥機において、
前記制御手段は、前記布量センサからの信号を基に複数のランクに分けられた布量ランクの一つの布量ランクを仮設定する共に、前記振動センサの振動状態量から仮設定された布量ランクを維持するか、布量ランクを増加するか、或いは布量ランクを減少するかの演算を行ない、この演算で求められた布量ランクに基づいて洗濯に関係する動作量を求めることを特徴とする洗濯機或いは洗濯乾燥機。
【請求項４】
請求項２或いは請求項３に記載の洗濯機或いは洗濯乾燥機において、
前記制御手段は、電源が投入された後に前記振動センサによって前記洗濯槽の振動状態量を測定することを特徴とする洗濯機或いは洗濯乾燥機。
【請求項５】
請求項２或いは請求項３に記載の洗濯機或いは洗濯乾燥機において、
前記振動センサによって得られる振動状態量は、前記振動センサの信号が所定の閾値を越えた回数であることを特徴とする洗濯機或いは洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衣類等を洗濯或いは乾燥する洗濯機或いは洗濯乾燥機に関するものであり、特に振動センサを備えた洗濯機或いは洗濯乾燥機に関するものである
【背景技術】
【０００２】
一般に、現在の洗濯機や洗濯乾燥機（以下では洗濯乾燥機について説明する。）においては衣類の性質や使用者の洗濯目的に応じて所望の洗濯、乾燥運転を実行するために、布の量、布の質、布の重量等（以下の説明では代表して布量と表記する）を検出する布量センサを備えている。
【０００３】
そして、この検出した布量を利用して洗い工程、すすぎ工程、脱水工程及び乾燥工程の工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等の洗濯乾燥機の動作量を決定して適切な処理を行うようにしている。
【０００４】
この他に、例えば特開２００９−１８９５３７号公報（特許文献１）には、脱水実行時に洗濯槽を高速に回転させる際、加速度センサの振動出力から洗濯槽のアンバランスを修正する技術が提案されている。衣類の偏りによってアンバランスが発生した状態で洗濯槽を高速回転させると洗濯乾燥機が大きく揺れ、使用者に危険が及ぶ恐れがある。
【０００５】
これを防止するため、衣類の偏りによるアンバランスが発生した場合は加速度センサの振動出力によってアンバランスを検出して洗濯槽の回転数を減少させ、追加給水等のアンバランス修正処理を行って、再度洗濯槽を加速する処理が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８９５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
背景技術で説明したように、従来から行われている布量を検出する布量センサによる方法は洗濯物を洗濯槽に投入した状態で、電動機によってパルセータや回転ドラムを回転させて布による抵抗を検出し、この抵抗を基に所定の演算を行なって布量を推定していた。
【０００８】
この布量の推定は上述した抵抗を元に布量ランク毎に割り振られており、現在の洗濯槽の洗濯物がどの布量ランクの布量に該当するか決定し、この結果から布量ランクに対応した工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等に代表される洗濯乾燥機の動作量を決定するようになっている。
【０００９】
しかしながら、布量センサの精度や検出環境によっては正確な布量ランクを求めることが可能とは限らないものである。同じ種類で同じ量の衣類でも、衣類の入れ方や衣類の絡み具合等により布量ランクの判定結果にばらつきが発生してしまい、該当布量ランクの上の布量ランク、或いは該当布量ランクの下の布量ランクに割り振られるといった問題があった。
【００１０】
つまり、隣り合う布量ランクのどちらに属するかによって工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等の洗濯乾燥機の動作量に相違が出てくるようになる。このため、布量センサの検出結果によって定まる布量が隣り合う布量ランクのどちらの布量ランクに属するか、確からしさの高い布量ランクに補正する必要が生じてきた。
【００１１】
本発明の目的は、洗濯槽に投入された洗濯物の布量ランクをより正確に判定することができる洗濯機或いは洗濯乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の特徴は、洗濯槽内に投入された洗濯物によって発生する振動状態量を振動センサで計測し、布量センサで検出して推定された布量ランクを振動センサで計測された振動状態量に応じて補正して新たな布量ランクとする、ところにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、洗濯槽内に投入された洗濯物によって発生する振動状態量を用いて布量ランクを補正するため、この補正された布量ランクによって正確な工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等の洗濯乾燥機の動作量を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される洗濯乾燥機の正面図である。
【図２】洗濯乾燥機の制御ブロックを説明する制御ブロック図である。
【図３】洗濯乾燥機の操作パネル部を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施例になる洗濯乾燥機の乾燥制御フローを説明する制御フローチャート図である。
【図５】本発明の実施例に使用される振動センサの振動状態量と時間の相関を示す図である。
【図６】本発明の実施例における布量のランク分けと補正方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１６】
図１は洗濯乾燥機の正面図を示しており、洗濯乾燥機２００は本体２０１内に外槽に内包された回転ドラムよりなる洗濯槽２０２を備え、この洗濯槽２０２は図示しない駆動モータによって回転される。また、洗濯に使用する水道水はこれも図示しない給水栓から給水され、外槽内に必要な量の水道水が給水されると洗濯槽２０２は駆動モータによって回転されて衣類等の洗濯物を洗濯するものである。洗濯が終了すると図示しない排水栓によって外槽内の洗濯水が排水され、その後に洗濯槽２０２が回転されて脱水が行われる。
【００１７】
洗濯、すすぎ、脱水の各工程が終了すると乾燥工程が実行され、図示しないヒータやファンによって温風が洗濯槽２０２内に吹き込まれ、洗濯槽２０２内の衣類を乾燥する。この乾燥に際しても洗濯槽２０２は回転されて衣類の乾燥むらを低減している。
【００１８】
乾燥工程が終了すると、開閉扉２０３を開けて乾燥した衣類を取り出して洗濯乾燥が終了するものである。以上の洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各工程は既によく知られた工程であるのでこれ以上の説明は省略する。
【００１９】
洗濯乾燥機２００のトップカバー２０４の正面側の中央部には操作パネル部２０５が取り付けられており、この操作パネル部２０５は液晶表示画面部２０６と操作ボタン部２０７とに分離されて構成されている。
【００２０】
この操作パネル部２０５に設けた操作ボタン部２０７の各操作ボタンを選択して押し下げることによって洗濯乾燥機２００の各シーケンスが実行されるものである。
【００２１】
洗濯乾燥機２００の内部には洗濯乾燥機２００の洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各シーケンスを実行する制御装置が内蔵されている。制御装置はマイクロコンピュータを主体にして、各センサからの入力量を基に所定の演算を行い、この演算結果に基づいて洗濯乾燥機２００の動作量を制御するものである。
【００２２】
この制御装置の詳細を図２に示しており、また、洗濯乾燥機２００の各シーケンスを設定する操作ボタン部２０７の詳細を図３に示している。
【００２３】
図２において、制御装置は不揮発性記憶手段１４を備えたマイクロコンピュータ１３と駆動回路１９とより構成されている。駆動回路１９には出力装置である主給水弁６、補助給水弁７、排水弁８、風呂水ポンプ９、循環ポンプ１０、蓋ロック１１及びモータ１２が接続されている。
【００２４】
また、マイクロコンピュータ１３には入力装置である蓋ロック検出スイッチ１５、水位センサ１６、振動センサ１７、回転センサ１８、モータ電流センサ２３が接続されており、アナログ入力はＡ/Ｄ変換されてマイクロコンピュータ１３に取り込まれている。
【００２５】
この他に、操作パネル部２０５の入出力として操作スイッチ２０による操作信号が入力され、ＬＥＤ表示回路２１やブザー回路２２に報知信号が出力されている。尚、洗濯乾燥機２００を駆動するための電源スイッチ４とリレースイッチ５も併せ設けられている。
【００２６】
ここで、本実施例の布量ランクの推定とその補正に使用される主なセンサは振動センサ１７とモータ電流センサ２３である。振動センサ１７は洗濯槽２０２の振動を検出するものであり、半導体を利用した加速度センサが使用される。この振動センサ１７は洗濯槽２０２の振動を検出できる位置に設けられるが、洗濯槽２０２は洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各工程時に回転されるので、好ましくは本体２０１の静止部分に取り付けられるようになっている。
【００２７】
図３に示す操作ボタン部２０７は、洗い時間設定キー１０７、すすぎ回数設定キー１０８、脱水時間設定キー１０９、乾燥時間設定キー１１０が設けられている。また、洗濯コース設定キー１０３、洗乾コース設定キー１０４、乾燥コース設定キー１０５も設けられている。この他に、スタート・一時停止キー１０６、電源「入」スイッチ１２１、電源「切」スイッチ１２２が設けられている。
【００２８】
更に表示部として、洗い時間、すすぎ回数、脱水時間、乾燥時間を表示する７セグメントのＬＥＤ１１１〜１１４と、工程の残時間を表示する７セグメントのＬＥＤ１１５と、コースを表示するＬＥＤ１１６を備えている。
【００２９】
本実施例の洗濯乾燥機において、運転コースは最大１２コース（参照番号１１６で表示）、洗い時間は０〜９９分（参照番号１１１で表示）、すすぎ回数は０〜９回（参照番号１１２で表示）、脱水時間は０〜９分（参照番号１１３で表示）、乾燥時間は０〜９９分（参照番号１１４で表示）の範囲で設定可能に構成されている。
【００３０】
図２に戻って、操作パネルボタン部２０７の電源「入」スイッチ１２１が押されると、コンセントから供給される電源が整流回路により変圧、整流され、マイクロコンピュータ１３が通電してリレー５が入る。
【００３１】
マイクロコンピュータ１３には、蓋ロック検出スイッチ１５、水位センサ１６、振動センサ１７、回転センサ１８、モータ電流センサ２３、操作スイッチ２０等からの入力信号が与えられ、予め定められたマイクロコンピュータ１３に格納されたプログラムにしたがって主給水弁６、補助給水弁７、排水弁８、風呂水ポンプ９、循環ポンプ１０、蓋ロック１１、モータ１２等を制御する。
【００３２】
駆動回路１９はマイクロコンピュータ１３からの指示に従って導通状態を制御して従属する負荷への給電制御を行い、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の各工程を実行する。洗濯が終了すると、マイクロコンピュータ１３からの信号でリレー５を切り、電源の供給を遮断する。
【００３３】
以上のような構成の洗濯乾燥機において、次に布量ランクの推定とその補正方法について図４乃至図６を用いて説明する。
【００３４】
図４に示したフローチャートは電源が入れられて洗濯、すすぎ、脱水及び乾燥工程が終了するまでの工程を示しているが、特に布量ランクを推定、補正するまでのフローを抜き出して示している。
【００３５】
尚、布量ランクの補正方法は以下に説明する方法に限定される訳ではない。要は、洗濯槽内に投入された洗濯物によって発生する振動状態量を振動センサで計測し、布センサで検出して推定された布量ランクを振動センサで計測された振動状態量に応じて確からしさの高い布量ランクに補正すれば良いものである。
【００３６】
図４において、ステップ１００（以下、ステップを”Ｓ”と省略して表記する）で電源を投入すると、Ｓ１０１でこの投入直後から振動センサ１７を用いて洗濯槽２０２の振動計測を開始する。この場合は使用者によって洗濯物が一度に投入される場合と、数度に分割して投入される場合を想定している。
【００３７】
図５に示すように、振動センサ１７の出力は洗濯槽２０２に洗濯物が一度に、或いは数度にわたって投入されると、その投入に基づいて発生する振動状態量を表すものである。本実施例では振動の大きさ（加速度の大きさ）を採用しているが、これに限られるものでない。
【００３８】
この振動センサ１７の振動状態量は所定時間毎の時間インターバルで検出され、そのインターバル毎に所定の閾値と比較され、検出された振動状態量が閾値を越えたと判断された回数をマイクロコンピュータ１３内のメモリ（例えばＤＲＡＭ）に記憶している。具体的には振動状態量が閾値を越えるごとにメモリの回数値が加算更新されており、この回数が振動状態量として後述の補正処理で使用される。
【００３９】
この処理をスタートスイッチ１０６が押されて運転開始を指示されるまで継続する。このメモリに記憶された振動状態量を基に、後述する布量センサにより決まる布量ランクを補正するものである。つまり、この検出された振動状態量が閾値を越えた回数によって洗濯物の量を間接的に捉えることができ、後述する布量ランクの補正パラメータに使用するものである。
【００４０】
次に、Ｓ１０２に進んでスタートスイッチ１０６が押されたかどうかを判断し、スタートスイッチ１０６が押されて運転が開始されたと判断するとＳ１０３に進み、そうでないとＳ１０１に戻って振動センサ１７の振動状態量を計測する。
【００４１】
Ｓ１０２で運転が開始されたと判断すると、Ｓ１０３で布量の検出処理を実行する。布量検出処理は布量を検出するために洗濯槽２０２をモータによって所定の回転パターンで駆動し、この時のモータに流れる電流の挙動をモータ電流センサ２３によって測定することで現在の洗濯物の布量がどの程度であるかを推定して求めるものである。具体的には電流センサ２３で検出された電流値を基に所定の演算を行って布量を求めている。
【００４２】
次にＳ１０４に進んで布量ランクの仮設定を行う。この仮設定は演算値が図６にある左側のテーブルにある布量ランクのどのランクに該当するかによって布量ランクを推定しているものである。通常であれば、このＳ１０４によって推定された布量ランクによって洗濯乾燥機２００の動作量が決められて洗濯乾燥機２００のシーケンスが実行されるものである。
【００４３】
ここで洗濯乾燥機２００の動作量とは種々のものがあるが、基本的には衣類の量によって決まる洗濯乾燥動作に関係する動作量である。もちろん洗濯動作に関係しない動作量を追加しても差し支えない。
【００４４】
布量ランクは図６の左側のテーブルにあるように「小１」から「多２」までの６段階に割り振られており、このランク別に対応した工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等の洗濯乾燥機２００の動作量が決められている。尚、図６において、所定以上の布量は容量オーバーと判定し、容量オーバーの場合は以降の運転を実行しないようになっている。
【００４５】
次に、布量ランクの仮設定が終わるとＳ１０５に進んで、電源が入った状態から運転開始までに開閉ドア２０３が開かれたどうかを判断する。この判断は電源が入る前に洗濯物を投入した場合は振動センサ１７による振動状態量の計測結果が反映されないために設けている。したがって、開閉ドア２０３が開かれない場合は電源が入る前に衣類が投入されたものとし、この衣類を洗濯する場合はＳ１１０に進んで仮に設定された布量ランクに基づき洗濯乾燥機２００の動作量を決定して運転を実行する。
【００４６】
Ｓ１０５で運転開始まで開閉ドア２０３が開かれたと判断されると、Ｓ１０６からＳ１０９に進んで仮に設定された布量ランクの補正処理を実行する。
【００４７】
上述したように、仮の布量ランクはモータ電流センサ２３の電流値から演算した演算値を基に布量ランクを決めているため、例えば「小２」のランクと「中１」のランクの境付近に演算値が或る場合、どちらのランクに入るのかその確からしさが求められる。したがって、その確からしさを高めるために以下のような補正処理を実行する。
【００４８】
図６の右側のテーブルにあるように、左側テーブルの布量ランク「小１」から「多２」までの６段階のランクに対応したランクを減少する閾値回数Ａ２〜Ａ６と、ランクを増加する閾値回数Ｂ１〜Ｂ５を予め設定しておき、Ｓ１０１で記憶していた振動状態量が閾値を越えた回数と、この右側テーブルに記憶されている閾値回数を比較することで布量ランクの補正を実行する。
【００４９】
Ｓ１０６において、仮に設定された布量ランクを基準に、Ｓ１０１で振動状態量が閾値より大きいと判断された回数がランク減少閾値回数Ａｎ（ｎ＝２〜６）以下であればＳ１０７に進んで仮の布量ランクを１ランク下げる。
【００５０】
例えば、布量検出処理後に仮決定された布量ランクを「中２」とした場合、Ｓ１０１で振動状態量が閾値より大きいと判断された回数が閾値回数Ａ４以下ならばランクを「中１」と補正するものである。
【００５１】
次にＳ１０６において、Ｓ１０１で振動状態量が閾値より大きいと判断された回数がランク減少閾値回数Ａｎ（ｎ＝２〜６）以上であればＳ１０８に進む。
【００５２】
そして、仮に設定された布量ランクを基準に、Ｓ１０１で振動状態量が閾値より大きいと判断された回数がランク増加閾値回数Ｂｎ（ｎ＝１〜５）以下であればＳ１０９に進んで仮の布量ランクを１ランク上げる。
【００５３】
例えば、布量検出処理後に仮決定された布量ランクが「中２」とした場合、Ｓ１０１で振動状態量が閾値より大きいと判断された回数が閾値回数Ｂ４以上ならばランクを「多１」と補正するものである。
【００５４】
Ｓ１０８において、振動状態量が閾値より大きいと判断された回数がランク増加閾値回数Ｂｎ（ｎ＝２〜６）以下であれば仮の布量ランクを維持するようになる。
【００５５】
布量ランクの補正が終了するとＳ１１０に進んで補正された布量ランクに基づき洗濯乾燥機２００の動作量を決定して運転を実行する。
【００５６】
尚、以上では「中２」のランクについて例示して説明したが、これ以外のランクの場合でも同様の処理を実行することで仮の布量ランクを補正することができる。ただし、「多２」の場合はそれ以上の運転可能なランクが無いためランクの増加補正は実行しない。また、「少１」の場合も同様にそれ以下のランクが無いためランクの減少補正は実行しないようにしている。
【００５７】
Ｓ１１０で各布量ランクによって決まる洗濯乾燥機の動作が完了するとＳ１１1に進んで運転完了後に電源を遮断する。
【００５８】
このように、本実施例によると布量センサで検出して推定された布量ランクを振動センサで計測された振動状態量に応じて確からしさの高い布量ランクに補正することができるので、正確な工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等の洗濯乾燥機２００の動作量を求めることができるようになる。
【００５９】
以上で説明した実施例においては、電源投入後に使用者によって洗濯物が一度に投入される場合と、数度に分割して投入される場合を想定している。したがって、電源が投入された後に振動センサによって振動状態量が計測できるようになっている。
【００６０】
しかしながら、家庭での洗濯物の洗濯形態は上述したように洗濯物をバスケットに積み上げて翌朝に洗濯物を一度或いは数度に分けて洗濯槽に投入する場合と、例えば風呂に入る前に洗濯物をその都度洗濯槽に投入して翌朝に洗濯をする場合がある。
【００６１】
前者では上述したように電源が入れられた後に洗濯物を洗濯槽に投入するために振動センサによって振動状態量が計測できるようになっている。一方、後者では電源が入っていない場合が多いので振動センサによって振動の状態量が計測できない状況にある。この後者の場合を対策するためには２つの方法が考えられる。
【００６２】
一つは洗濯乾燥機のコンセントが家庭用電源に接続されている場合であり、この場合は少なくとも振動センサ１７とマイクロコンピュータ１３に降圧した電力を供給できるスイッチングレギュレータ等よりなるバックアップ電源回路を設け、このバックアップ電源回路から振動センサ１７とマイクロコンピュータ１３に電力を供給できるようにするものである。
【００６３】
もう一つは洗濯乾燥機のコンセントが家庭用電源に接続されていない場合であり、この場合は洗濯乾燥機２００の内部に充放電可能なバックアップバッテリーを設けておき、このバックアップバッテリーから少なくとも振動センサ１７とマイクロコンピュータ１３に電力を供給するものである。この場合、バックアップバッテリーには洗濯乾燥機が運転されている間に充電を行うようにすることが必要である。
【００６４】
また、洗濯物をその都度洗濯槽に投入する場合ではＳ１０１で用いる閾値の設定を変える必要がある。つまり。上述した実施例では多くの洗濯物が一度或いは数度に分けて投入されるので振動が大きいが、その都度投入する場合は振動の大きさが小さいからである。このため、この振動の大きさに合わせて閾値の大きさも変えることが必要である。
【００６５】
最後に、この振動センサの振動状態量に基づく布量ランクの補正は実験や計算によって適合させてより正確な補正を行うことが重要である。
【００６６】
以上説明した通り、本発明によれば布量センサで検出して推定された布量ランクを振動センサで計測された振動状態量に応じて、確からしさの高い布量ランクに補正することができるので、正確な工程実行時間や洗濯槽の回転数や給水量等の洗濯機や洗濯乾燥機の動作量を求めることができる。
【符号の説明】
【００６７】
４…電源、５…リレー、６…主給水弁、７…補助給水弁、８…排水弁、９…風呂水ポンプ、１０…循環ポンプ、１１…蓋ロック、１２…モータ、１３…マイクロコンピュータ、１４…不揮発性記憶手段、１５…蓋ロック検出、１６…水位センサ、１７…振動センサ 、１８…回転センサ、２０…操作スイッチ、２１…LED表示回路、２２…ブザー回路、103…洗濯コースキー、２３…モータ電流センサ、１０４…洗乾コースキー、１０５…乾燥コースキー、１０６…スタート・一時停止キー、１０７…洗いキー、１０８…すすぎキー、１０９…脱水キー、１１０…乾燥キー、１１１…洗い時間表示、１１２…すすぎ回数表示、１１３…脱水時間表示、１１４…乾燥時間表示、１１５…残時間表示、１１６…コースＬＥＤ表示、１２１…電源「入」キー、１２２…電源「切」キー、２００…洗濯乾燥機、２０１…本体、２０２…洗濯槽（回転ドラム）、２０３…開閉ドア。
【図１】
2014008104.tif 000003
【図２】
2014008104.tif 000004
【図３】
2014008104.tif 000005
【図４】
2014008104.tif 000006
【図５】
2014008104.tif 000007
【図６】
2014008104.tif 000008