(57)【要約】【課題】洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出する技術を提供する。【解決手段】洗濯機１は、洗濯物を内部に収納する洗濯槽３と、洗濯槽３、又は、洗濯槽３に収納された洗濯物を撹拌する撹拌翼２を、直接又は間接的に回転させるモータと、少なくともモータを制御する制御装置２０と、を備える。制御装置２０は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、モータにより洗濯槽３又は撹拌翼２を回転させているときに、所定の検出期間中にモータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部と、負荷力情報取得部により取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を内部に収納する洗濯槽と、
前記洗濯槽、又は、前記洗濯槽に収納された前記洗濯物を撹拌する撹拌部を、直接又は間接的に回転させるモータと、
少なくとも前記モータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、前記モータにより前記洗濯槽又は前記撹拌部を回転させているときに、所定の検出期間中に前記モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部と、
前記負荷力情報取得部により取得された前記負荷力情報に基づいて、前記洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部と、
を備えることを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記負荷力情報取得部は、前記検出期間中に、前記洗濯工程、前記すすぎ工程、又は前記脱水工程において前記モータを回転させる態様とは異なる態様で前記モータを回転させ、前記モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記洗濯物状態検出部は、前記検出期間における前記負荷力情報の周波数分析の結果に基いて、前記洗濯槽内の洗濯物の状態を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記洗濯物状態検出部は、前記洗濯工程、前記すすぎ工程、又は前記脱水工程の初期において前記負荷力情報取得部により取得された初期負荷力情報と、前記検出期間中において前記負荷力情報取得部により取得された負荷力情報とを比較することにより、前記洗濯槽内の洗濯物の状態を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項５】
前記洗濯槽内の洗濯物又は洗濯液の量が変化した場合、前記負荷力情報取得部は、前記初期負荷力情報を取得し直して更新することを特徴とする請求項４に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記制御装置は、前記洗濯物状態検出部により検出された洗濯物の状態に基づいて、前記洗濯物の絡み又は片寄りを改善するための改善工程を制御する改善工程制御部を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の洗濯機。
【請求項７】
前記洗濯槽の底部の異なる位置にそれぞれ配置された複数の撹拌部を備え、
前記改善工程は、前記複数の撹拌部の回転を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の洗濯機。
【請求項８】
前記改善工程制御部は、前記複数の撹拌部のそれぞれの回転を独立に制御可能であることを特徴とする請求項７に記載の洗濯機。
【請求項９】
前記改善工程は、前記複数の撹拌部の回転態様の異なる複数の種類のパターンを含み、
前記改善工程制御部は、前記洗濯物状態検出部により検出された洗濯物の状態に基づいて前記複数の種類のパターンの中からパターンを選択し、選択したパターンにしたがって前記改善工程を制御することを特徴とする請求項７又は８に記載の洗濯機。
【請求項１０】
洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、前記洗濯槽に収納された前記洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させる駆動制御部と、
前記洗濯工程、前記すすぎ工程、又は前記脱水工程における所定の検出期間中に、前記モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部と、
取得された前記負荷力情報に基づいて、前記洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、前記洗濯槽に収納された前記洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させるステップと、
前記洗濯工程、前記すすぎ工程、又は前記脱水工程における所定の検出期間中に、前記モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得するステップと、
取得された前記負荷力情報に基づいて、前記洗濯槽内の洗濯物の状態を検出するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
コンピュータを、
洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、前記洗濯槽に収納された前記洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させる駆動制御部、
前記洗濯工程、前記すすぎ工程、又は前記脱水工程における所定の検出期間中に、前記モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部、
取得された前記負荷力情報に基づいて、前記洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部、
として機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類などの洗濯物を洗濯する洗濯機、その洗濯機を制御する制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多様な機能を有する洗濯機が提案されている。例えば、特許文献１には、洗い行程、すすぎ行程において、電流検出手段の出力値が所定値以上の場合に、洗濯槽内の洗濯物の片寄りや絡みが発生したと判定し、給水弁を動作させて洗濯槽内に所定水位まで給水し、電流検出手段の出力値が所定値以下になるまでモータを駆動して、洗濯槽もしくは攪拌翼を回転動作させる技術が開示されている。これにより、洗濯槽内の洗濯物が浮き、洗濯物に対する負荷が軽減され、片寄りや絡みが緩和されて、洗濯物の仕上がりを向上させることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２９５３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
洗濯中に洗濯物の片寄りや絡みが生じると、洗濯物に負荷がかかり、生地が伸びたり、傷んだり、型くずれしたり、シワが生じたりする場合があるので、洗濯中における洗濯物の片寄りや絡みを低減させることは、洗濯機において解決すべき重要な課題の一つである。したがって、本発明者らは、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出し、洗濯物の状態に応じた適切な制御をするために、特許文献１に記載された技術を更に改良する必要があると認識し、本発明に想到した。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の洗濯機は、洗濯物を内部に収納する洗濯槽と、洗濯槽、又は、洗濯槽に収納された洗濯物を撹拌する撹拌部を、直接又は間接的に回転させるモータと、少なくともモータを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、モータにより洗濯槽又は撹拌部を回転させているときに、所定の検出期間中にモータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部と、負荷力情報取得部により取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様は、制御装置である。この装置は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、洗濯槽に収納された洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させる駆動制御部と、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程における所定の検出期間中に、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部と、取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部と、を備える。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、制御方法である。この方法は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、洗濯槽に収納された洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させるステップと、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程における所定の検出期間中に、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得するステップと、取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出するステップと、をコンピュータに実行させる。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係る洗濯機の概略断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る駆動部の構成を示す図である。
【図３】実施例に係る制御装置の構成を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る検出動作制御部による制御の例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る検出動作制御部による制御の例を示す図である。
【図６】通常工程と検出期間に取得された負荷力情報の例を示す図である。
【図７】図６に示した負荷力情報を周波数解析した結果を示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係る洗濯機の制御方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態に係る撹拌翼の例を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る撹拌翼の別の例を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る撹拌翼の制御の例を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る撹拌翼の制御の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明の洗濯機は、洗濯物を内部に収納する洗濯槽と、洗濯槽、又は、洗濯槽に収納された洗濯物を撹拌する撹拌部を、直接又は間接的に回転させるモータと、少なくともモータを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、モータにより洗濯槽又は撹拌部を回転させているときに、所定の検出期間中にモータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部と、負荷力情報取得部により取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部と、を備える。この態様によると、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、負荷力情報取得部は、検出期間中に、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程においてモータを回転させる態様とは異なる態様でモータを回転させ、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得するように構成されたものである。この態様によると、より精確に洗濯物の状態を検出することが可能で、かつ、洗濯物の絡みや片寄りを増大させないような態様でモータを回転させて、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得することができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、洗濯物状態検出部は、検出期間における負荷力情報の周波数分析の結果に基いて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出するように構成されたものである。この態様によると、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００１５】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、洗濯物状態検出部は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程の初期において負荷力情報取得部により取得された初期負荷力情報と、検出期間中において負荷力情報取得部により取得された負荷力情報とを比較することにより、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出するように構成されたものである。この態様によると、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明において、洗濯槽内の洗濯物又は洗濯液の量が変化した場合、負荷力情報取得部は、初期負荷力情報を取得し直して更新するように構成されたものである。この態様によると、洗濯槽内の洗濯物又は洗濯液の量が変化した場合であっても、精確に洗濯物の状態を検出することができる。
【００１７】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明において、制御装置は、洗濯物状態検出部により検出された洗濯物の状態に基づいて、洗濯物の絡み又は片寄りを改善するための改善工程を制御する改善工程制御部を更に備えるように構成されたものである。この態様によると、洗濯中における洗濯物の絡み又は片寄りを低減させることができるので、洗濯物の伸び、傷み、型くずれ、シワなどを低減させることができる。
【００１８】
第７の発明は、第６の発明において、洗濯槽の底部の異なる位置にそれぞれ配置された複数の撹拌部を備え、改善工程は、複数の撹拌部の回転を含むように構成されたものである。この態様によると、洗濯中における洗濯物の絡み又は片寄りを低減させることができるので、洗濯物の伸び、傷み、型くずれ、シワなどを低減させることができる。
【００１９】
第８の発明は、第７の発明において、改善工程制御部は、複数の撹拌部のそれぞれの回転を独立に制御可能であるように構成されたものである。この態様によると、よりきめ細かく水流を制御することができるので、洗濯中における洗濯物の絡み又は片寄りをより低減させることができる。
【００２０】
第９の発明は、第７又は第８の発明において、改善工程は、複数の撹拌部の回転態様の異なる複数の種類のパターンを含み、改善工程制御部は、洗濯物状態検出部により検出された洗濯物の状態に基づいて複数の種類のパターンの中からパターンを選択し、選択したパターンにしたがって改善工程を制御するように構成されたものである。この態様によると、適切なパターンにしたがって洗濯物の絡み又は片寄りを改善することができるので、洗濯物の伸び、傷み、型くずれ、シワなどを低減させることができる。
【００２１】
第１０の発明の制御装置は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、洗濯槽に収納された洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させる駆動制御部と、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程における所定の検出期間中に、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部と、取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部と、を備える。この態様によると、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００２２】
第１１の発明の制御方法は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、洗濯槽に収納された洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させるステップと、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程における所定の検出期間中に、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得するステップと、取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出するステップと、をコンピュータに実行させる。この態様によると、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００２３】
第１２の発明の制御プログラムは、コンピュータを、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、洗濯物を内部に収納する洗濯槽、又は、洗濯槽に収納された洗濯物を撹拌する撹拌部を、モータにより直接又は間接的に回転させる駆動制御部、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程における所定の検出期間中に、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する負荷力情報取得部、取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する洗濯物状態検出部、として機能させる。この態様によると、洗濯中における洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００２４】
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。なお、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。また、複数の実施の形態に記載された内容において、可能な範囲で組み合わされることは問題ない。
【００２５】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態に係る洗濯機は、洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程において、モータにより洗濯槽又は撹拌部を回転させているときに、所定の検出期間中にモータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得し、取得された負荷力情報に基づいて洗濯槽内の洗濯物の状態を検出する。検出期間中は、通常の工程においてモータを回転させる態様とは異なる態様でモータを回転させ、モータにおいて発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する。これにより、より精確に洗濯物の状態を検出することが可能で、かつ、洗濯物の絡みや片寄りを増大させないような態様でモータを回転させて、そのときの負荷力情報を取得することができるので、洗濯物の絡みや片寄りを増大させることなく的確に負荷力情報を取得して、より精確に洗濯物の状態を検出することができる。
【００２６】
検出期間は、洗濯工程、すすぎ工程、及び脱水工程のうち少なくとも１つの工程に設けられるが、本実施の形態では、洗濯工程において検出期間が設けられる例について説明する。
【００２７】
図１は、第１の実施の形態に係る洗濯機の概略断面図である。洗濯機１は、洗濯機１の本体内に弾性支持された外槽７内に回転自在に設けられた洗濯槽３と、洗濯槽３の内部底部に回転自在に設けられた撹拌部の一例である撹拌翼２と、洗濯槽３及び撹拌翼２を駆動する駆動部４と、洗濯槽３内に給水する給水部６と、洗濯槽３内の洗濯液を排水する排水部５と、駆動部４、排水部５、給水部６などを制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の工程を逐次制御する制御装置２０を備える。
【００２８】
図２は、第１の実施の形態に係る駆動部の構成を示す。駆動部４は、洗濯槽３及び撹拌翼２を回転させるためのモータ１３、モータ１３を制御するインバータ１１、インバータ１１からモータ１３に供給される電流の電流値を検知する電流センサ１２、モータ１３の回転速度を検知する速度センサ１４、モータ１３のトルクを検知するトルクセンサ１５を備える。インバータ１１は、制御装置２０からの制御信号に基づいてモータ１３の回転方向及び回転速度を決定し、電流センサ１２により検知された電流値、速度センサ１４により検知された速度、及びトルクセンサ１５により検知されたトルクに基づいて、モータ１３の回転速度を所定の速度に制御する。モータ１３は、既知の任意の駆動方式のモータであってもよく、インバータ１１は、既知の任意の制御方式のインバータであってもよい。モータ１３の回転力は、ギアなどの構成を介して洗濯槽３及び撹拌翼２に伝達される。
【００２９】
図３は、実施例に係る制御装置の構成を示す。制御装置２０は、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、集積回路などのハードウェアにより実現される。
【００３０】
制御装置２０は、工程制御部２１、駆動制御部２２、検出動作制御部２３、負荷力情報取得部２４、洗濯物状態検出部２５、改善工程制御部２６、及びメモリ２７を備える。これらの構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩなどにより実現され、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、またはハードウエアとソフトウエアの組合せなど、いろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３１】
工程制御部２１は、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程の時間、順序、回数などを規定した洗濯コースにしたがって、それぞれの工程を制御する。洗濯コースの内容は、メモリ２７に格納されており、使用者が好みの選択コースを選択、設定することができる。
【００３２】
駆動制御部２２は、工程制御部２１、検出動作制御部２３、改善工程制御部２６などによる指示にしたがって、洗濯槽３及び撹拌翼２を回転させる駆動部４の駆動を制御する。駆動制御部２２は、モータ１３の回転を洗濯槽３及び撹拌翼２のうち一方又は双方に伝達するためのギアを切り替えることにより、洗濯槽３及び撹拌翼２を回転させる。
【００３３】
検出動作制御部２３は、洗濯工程の途中に設けられた検出期間において、洗濯物の状態を検出するための動作を駆動制御部２２に実行させる。上述したように、洗濯物の状態を検出するための駆動部４の動作は、洗濯工程における通常の駆動部４の動作の態様とは異なる。検出期間における駆動部４の動作の態様については後述する。
【００３４】
負荷力情報取得部２４は、モータ１３において発生する負荷力を示す負荷力情報を取得する。本実施の形態では、負荷力情報取得部２４は、トルクセンサ１５により検知されたトルクを負荷力情報として取得する。別の例では、負荷力情報取得部２４は、電流センサ１２により検知された電流値を負荷力情報として取得してもよい。洗濯物の片寄りや絡みが発生すると、洗濯槽３又は撹拌翼２の回転抵抗が大きくなり、モータ１３に流れるモータ駆動電流が大きくなるので、電流センサ１２により検知された電流値が大きいほど、洗濯物にかかる負荷力が大きいと推定される。負荷力情報取得部２４は、モータ１３において発生する負荷力を算出又は推定することが可能な任意の情報を負荷力情報として取得してもよい。例えば、物理的なトルクを検出するトルクセンサ１５以外にも、モータ電流及びモータ回転位置の少なくとも一つの情報から演算処理で負荷力情報を取得してもよい。
【００３５】
負荷力情報取得部２４は、洗濯工程が開始される時、又は開始された直後に負荷力情報を取得し、洗濯物が絡んだり片寄ったりしていない初期状態を表す初期負荷力情報としてメモリ２７に記憶させる。洗濯中に、給水部６により洗濯槽３に水が追加されたり、使用者が洗濯物を洗濯槽３に投入したりして、洗濯槽３内の洗濯物又は洗濯液の量が変化した場合、負荷力情報取得部２４は、負荷力情報を取得し直して、メモリ２７に記憶された初期負荷力情報を更新する。負荷力情報取得部２４は、洗濯工程の途中の検出期間にも負荷力情報を取得する。
【００３６】
洗濯物状態検出部２５は、検出期間中に負荷力情報取得部２４により取得された負荷力情報に基づいて、洗濯槽３内の洗濯物の状態を検出する。洗濯物状態検出部２５は、メモリ２７に記憶されている初期負荷力情報と、検出期間中に負荷力情報取得部２４により取得された負荷力情報とを比較することにより、洗濯槽３内の洗濯物の状態を検出する。上述したように、洗濯物の片寄りや絡みが大きいほど、負荷力情報が大きくなると推定されるので、洗濯物状態検出部２５は、検出期間中に取得された負荷力情報と初期負荷力情報との差が大きいほど、洗濯物の片寄りや絡みが大きいことを検出してもよい。また、後述するように、洗濯物状態検出部２５は、検出期間における負荷力情報の周波数分析の結果に基いて、洗濯槽内の洗濯物の状態を検出してもよい。
【００３７】
改善工程制御部２６は、洗濯物状態検出部２５により検出された洗濯物の状態に基づいて、洗濯物の絡み又は片寄りを改善するための改善工程を制御する。改善工程制御部２６は、洗濯物状態検出部２５により、洗濯槽３内の洗濯物の負荷状態が所定の基準を超えていることが検出された場合に、洗濯物の絡み又は片寄りを改善するための改善工程を実施する。改善工程制御部２６は、例えば、洗濯中、すすぎ中、又は脱水中に洗濯物が絡んで過度な負荷が生じている場合には、いったん洗濯、すすぎ、又は脱水を停止し、洗濯槽３をそれまでとは逆方向に回転させたり、洗濯槽３と撹拌翼２を相対的に逆方向に回転させたり、脱水中であればいったん給水して洗濯物の絡みを解いてから再び脱水したり、洗濯中やすすぎ中であっても洗濯液の水位が最高水位に達していない場合は更に給水して洗濯物の絡みを解いたりしてもよい。これにより、洗濯物が絡んでいるにもかかわらず洗濯槽３の高速な回転を無理に続行して洗濯物に負荷をかけ続けてしまうことを防ぐことができ、洗濯物の伸び、傷み、型くずれ、シワなどを低減させることができる。
【００３８】
工程制御部２１は、洗濯物状態検出部２５により検出された洗濯物の状態に基づいて、以降の洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程の態様を変更してもよい。例えば、洗濯物状態検出部２５により、洗濯槽３内の洗濯物の負荷状態が所定の基準を超えていることが検出された場合に、以降の洗濯工程、すすぎ工程、又は脱水工程における撹拌翼２の回転数、回転速度、又は回転時間を少なくしてもよいし、工程全体の時間を短縮してもよい。これにより、洗濯物にかかる負荷を低減し、洗濯物の伸び、傷み、型くずれ、シワなどを低減させることができる。
【００３９】
図４は、第１の実施の形態に係る検出動作制御部による制御の例を示す。検出動作制御部２３は、洗濯工程の途中の所定時点に設けられた検出期間において、より精確に洗濯物の状態を検出することが可能で、かつ、洗濯物の絡みや片寄りを増大させないような態様でモータ１３を回転させることにより洗濯槽３又は撹拌翼２を回転させ、モータ１３にかかる負荷力を示す負荷力情報を負荷力情報取得部２４に取得させる。
【００４０】
図４（ａ）に示す例では、検出動作制御部２３は、回転数が通常工程よりも少なく、かつ、回転方向を切り替える周波数が通常工程よりも低い態様でモータ１３を回転させる。図４（ｂ）に示す例では、検出動作制御部２３は、回転数が通常工程よりも少なく、かつ、回転方向を切り替えない態様でモータ１３を一方向に回転させる。図４（ｃ）に示す例では、検出動作制御部２３は、回転数が通常工程よりも少なく、かつ、回転方向を１度だけ切り替える態様でモータ１３を回転させる。図４（ｄ）に示す例では、検出動作制御部２３は、回転数が通常工程よりも少なく、かつ、回転数を段階的に増加させる態様でモータ１３を回転させる。このように、検出期間においては、洗濯槽３内の洗濯物が撹拌翼２の回転に追従して回転できるような態様で撹拌翼２を回転させるので、洗濯物の絡みや片寄りを増大させることなく、洗濯物の状態をより精確に検出することができる。上記の例が任意に組み合わされてもよい。例えば、回転方向及び回転数を段階的に切り替えてもよい。
【００４１】
図５は、第１の実施の形態に係る検出動作制御部による制御の例を示す。通常、インバータ１１によりモータ１３を制御する際に、速度制御ゲインは、機械系の振動や発振を防ぐために低めの値に設定されるが、検出期間においては、上述したように、通常工程よりも低い回転数でモータ１３を制御するので、負荷外乱への応答性を向上させるために、通常工程よりも高い値に設定する。これにより、洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００４２】
図６は、通常工程と検出期間に取得された負荷力情報の例を示す。図６（ａ）は、通常工程中に生じた洗濯物の絡み方が大きかった場合の負荷力情報の例を示し、図６（ｂ）は、通常工程中に生じた洗濯物の絡み方が小さかった場合の負荷力情報の例を示す。検出期間における負荷力情報の変動の振幅は、絡み方が大きかった場合の方が大きい。したがって、洗濯物状態検出部２５は、検出期間中に取得された負荷力情報と初期負荷力情報との差が大きいほど、洗濯物の片寄りや絡みが大きいことを検出してもよい。
【００４３】
図７は、図６に示した負荷力情報を周波数解析した結果を示す。４２Ｈｚ付近のピークはモータ１３の回転に起因する成分であり、１５〜３０Ｈｚ付近のピークは洗濯槽３に水のみを入れてモータ１３を回転させた場合にも検出される成分であるが、１５Ｈｚ未満のピークは洗濯槽３に洗濯物と洗濯液を入れてモータ１３を回転させた場合に検出される成分である。１５Ｈｚ未満のピークは、絡み方が大きかった場合の方が大きい。したがって、洗濯物状態検出部２５は、検出期間中に取得された負荷力情報の周波数解析の結果と初期負荷力情報の周波数解析の結果との差が大きいほど、洗濯物の片寄りや絡みが大きいことを検出してもよい。
【００４４】
図８は、第１の実施の形態に係る洗濯機の制御方法の手順を示すフローチャートである。本図では、洗濯工程の手順を示すが、すすぎ工程又は脱水工程において検出期間を設ける場合も同様である。工程制御部２１により洗濯工程が開始されると、給水部６により洗濯槽３に所定量の水が給水される（Ｓ１０）。所定量の水が給水されると、検出動作制御部２３は、初期負荷力情報を検知するために、駆動制御部２２に駆動部４を駆動させ（Ｓ１１）、負荷力情報取得部２４は、負荷力情報を取得して初期負荷力情報としてメモリ２７に記憶する（Ｓ１２）。
【００４５】
つづいて、工程制御部２１により洗濯工程の通常工程が実行される（Ｓ１３）。洗濯工程において（Ｓ１４のＮ）、検出期間が到来するまでは（Ｓ１５のＮ）、通常工程が継続され（Ｓ１３）、検出期間が到来すると（Ｓ１５のＹ）、通常工程はいったん停止される。検出期間において、検出動作制御部２３は、負荷力情報を検知するために、駆動制御部２２に駆動部４を駆動させ（Ｓ１６）、負荷力情報取得部２４は、負荷力情報を取得する（Ｓ１７）。洗濯物状態検出部２５は、負荷力情報取得部２４が取得した負荷力情報を周波数解析し、その結果をメモリ２７に格納されている初期負荷力情報の周波数解析の結果と比較することにより、洗濯物の状態を検出する（Ｓ１８）。洗濯物に絡み又は片寄りがあることが検出された場合（Ｓ１９のＹ）、改善工程制御部２６は、改善工程を実施する（Ｓ２０）。改善工程が終了すると、再び通常工程に戻る（Ｓ１３）。洗濯物に絡み又は片寄りがあることが検出されなかった場合（Ｓ１９のＮ）、改善工程を実施することなく通常工程に戻る（Ｓ１３）。洗濯工程が終了するまで（Ｓ１４のＹ）、以上の手順を繰り返す。
【００４６】
検出期間は、予め定められたタイミングで設けられてもよいし、通常工程中に所定のタイミングで負荷力情報を取得し、取得した負荷力情報が所定値を超えていた場合に、通常工程をいったん停止し、検出期間に移行してもよい。
【００４７】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態において、洗濯物の絡みや片寄りを低減させることが可能な洗濯機の構成を提案する。第２の実施の形態の洗濯機の全体構成は、図１に示した第１の実施の形態の洗濯機と同様である。第２の実施の形態の洗濯機の制御装置は、図３に示した第１の実施の形態の洗濯機の制御装置２０の構成のうち、工程制御部２１及び駆動制御部２２を備える。
【００４８】
従来の一般的な縦型の洗濯機においては、洗濯槽の底面に設けられた撹拌翼（パルセータ）を回転させることにより、洗濯槽内の洗濯液の水流を引き起こしているが、撹拌翼により直接的に回転される洗濯槽の下部と、洗濯槽の下部の洗濯液や洗濯物の回転が伝達することにより間接的に回転される洗濯槽の上部との間で、水流のずれが生じる。このずれが、洗濯物の絡みや捻れの一因となっていると考えられる。また、撹拌翼が一方向に回転される間は、洗濯槽内の洗濯物は遠心力により洗濯槽の外周付近に流されるが、撹拌翼の回転方向を切り替える際に、洗濯槽の中央付近に洗濯物が漂い、他の洗濯物と接触して絡みや捻れが生じやすくなる。しかし、他の洗濯物と接触して擦れ合うことにより洗浄力が発揮されるので、洗濯物同士を適度に接触させつつ、絡みや片寄りを低減させる技術が必要となる。
【００４９】
このような課題を解決するために、本実施の形態では、洗濯槽の底面に複数の撹拌翼を配置し、それぞれの撹拌翼の回転を任意に制御する。これにより、よりきめ細かく洗濯槽内の洗濯液の水流を制御することができるので、洗濯物の絡みや捻れを低減させ、洗濯物の伸び、傷み、型くずれ、シワなどを低減させることができる。
【００５０】
図９は、第２の実施の形態に係る撹拌翼の例を示す。複数の撹拌翼２は、洗濯槽３の底面の異なる位置にそれぞれ配置され、洗濯槽３内の洗濯液及び洗濯物を撹拌する。第１撹拌翼２ａは、洗濯槽３の底面の中心を含む位置に配置され、第２撹拌翼２ｂは、第１撹拌翼２ａの周囲に配置される。第２撹拌翼２ｂの面積は、第１撹拌翼２ａの面積よりも小さく、第２撹拌翼２ｂは、第１撹拌翼２ａの周囲に等間隔に配置される。第１撹拌翼２ａ及び第２撹拌翼２ｂの外周には歯車が設けられており、第１撹拌翼２ａがモータ１３により回転されると、第１撹拌翼２ａの回転が歯車を介して第２撹拌翼２ｂに伝達され、第２撹拌翼２ｂも連動して回転される。
【００５１】
図１０は、第２の実施の形態に係る撹拌翼の別の例を示す。本図の例では、複数の撹拌翼２は、同形状で構成され、洗濯槽３の底面の中心からの距離が均一になるように配置される。図１０（ａ）の例では、同じ大きさの４つの撹拌翼２が正方形の頂点の位置に設けられ、図１０（ｂ）の例では、同じ大きさの３つの撹拌翼２が正三角形の頂点の位置に設けられる。これにより、洗濯物を洗濯槽３の中央付近に集めるための洗濯液の流れや、洗濯物を洗濯槽３の外周付近に分散させるための洗濯液の流れを、自在に引き起こすことができる。
【００５２】
図１１は、第２の実施の形態に係る撹拌翼の制御の例を示す。駆動制御部２２は、複数の撹拌翼２を、それぞれ独立に制御可能である。図１０（ａ）に示した例において、４つの撹拌翼２が図１１（ａ）に示すように回転されると、図１１（ａ）において洗濯槽３の底面の中心の上下の領域の洗濯物は中心付近に引き寄せられ、左右の領域の洗濯物は外周付近へ引き離される。４つの撹拌翼２が図１１（ｂ）に示すように回転されると、逆に、図１１（ｂ）において洗濯槽３の底面の中心の上下の領域の洗濯物は外周付近へ引き離され、左右の領域の洗濯物は中心付近に引き寄せられる。このように、４つの撹拌翼２を個々に独立して制御することにより、それぞれの撹拌翼２の近辺の領域の水流の方向を独立して制御することができるので、洗濯槽３内の洗濯物の分布をきめ細かく制御し、洗濯物の絡みや片寄りをより低減させることができる。
【００５３】
図１２は、第２の実施の形態に係る撹拌翼の制御の例を示す。駆動制御部２２は、複数の撹拌翼２を複数のグループに分類し、同一のグループに属する複数の撹拌翼２を連動して制御しつつ、それぞれのグループを独立に制御可能である。例えば、本図の例では、４つの撹拌翼２を２つのグループに分類し、右上と左下の撹拌翼２のグループと、左上と右下の撹拌翼２のグループとを独立に制御する。図１２（ａ）に示すように、右上と左下の撹拌翼２は連動して制御され、図１２（ｂ）に示すように、左上と右下の撹拌翼２も連動して制御される。これにより、洗濯物を洗濯槽３の中央付近に集めるための洗濯液の流れや、洗濯物を洗濯槽３の外周付近に分散させるための洗濯液の流れを、自在に引き起こすことができるので、洗浄力を向上させつつ、洗濯物の伸び、傷み、型くずれ、シワなどを低減させることができる。
【００５４】
複数の撹拌翼２は、それぞれ個別に着脱可能に構成される。これにより、いずれかの撹拌翼２が故障するなどして交換する必要が生じた場合であっても、交換を要する撹拌翼２だけを取り外して交換することができる。
【００５５】
本実施の形態の技術によれば、洗濯物を洗濯槽３の中央付近に引き寄せて互いに接触させることにより洗浄力を高めるための撹拌翼２の制御と、洗濯物を洗濯槽３の外周付近に分散させて絡みや片寄りを低減させるための撹拌翼２の制御とを、バランス良く実行することができるので、洗浄力の向上と、絡みや片寄りの低減という、二律背反する要求が満たされるような洗濯動作を実現することができる。
【００５６】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態に係る洗濯機は、第１の実施の形態の洗濯機と、第２の実施の形態の洗濯機の特徴を合わせ持つ。すなわち、検出期間における負荷力情報に基づいて洗濯物の状態を検出し、検出した洗濯物の状態に応じて改善工程を制御する際に、洗濯槽の底面にそれぞれ配置された複数の撹拌翼を回転させることにより、洗濯物の絡みや片寄りを改善する。洗濯物の状態をより精確に検出することが可能な第１の実施の形態の技術と、洗濯物の分布をよりきめ細かく制御して絡みや片寄りを低減させることが可能な第２の実施の形態の技術とを組み合わせることにより、絡みや片寄りを更に低減させつつ、洗浄力を向上させることが可能な洗濯機を提供することができる。
【００５７】
改善工程は、複数の撹拌翼２の回転態様の異なる複数の種類のパターンを含んでもよい。この場合、複数の種類のパターンがメモリ２７に予め格納されていてもよい。改善工程制御部２６は、洗濯物状態検出部２５により検出された洗濯物の状態に基づいて、メモリ２７に格納された複数の種類のパターンの中から適切なパターンを選択し、選択したパターンにしたがって改善工程を制御する。これにより、絡みや片寄りをより適切に低減させることができる。改善工程を実施した後に、再度負荷力情報を取得し、絡みや片寄りが十分に改善されていない場合は、メモリ２７に格納された別のパターンを洗濯して改善工程を更に実施してもよい。
【００５８】
本実施の形態の洗濯機は、第１の実施の形態と異なり、洗濯槽３の底面に複数の撹拌翼２を設けるので、検出期間において撹拌翼２を回転させて負荷力情報を取得する際に、複数の撹拌翼２を様々な組合せで回転させ、それぞれの組合せにおける負荷力情報を取得してもよい。これにより、洗濯物の状態をより精確に検出することができる。
【００５９】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６０】
上記の実施の形態では、縦型の洗濯機に本実施の形態の技術を適用する例について説明したが、本実施の形態の技術は、ドラム式の洗濯機にも適用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１  洗濯機、２  撹拌翼、２ａ  第１撹拌翼、２ｂ  第２撹拌翼、３  洗濯槽、４  駆動部、５  排水部、６  給水部、７  外槽、１１  インバータ、１２  電流センサ、１３  モータ、１４  速度センサ、１５  トルクセンサ、２０  制御装置、２１  工程制御部、２２  駆動制御部、２３  検出動作制御部、２４  負荷力情報取得部、２５  洗濯物状態検出部、２６  改善工程制御部、２７  メモリ。
【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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【図１２】
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