(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚れていない複数の食器の画像を予め記憶手段に記憶させておき、洗浄対象の複数の食器の画像を画像検知手段で検知し、
画像処理手段により上記検知された洗浄対象の複数の食器の画像を上記記憶画像から選ばれた該当初期画像とそれぞれ比較して、相違する部分である汚れ面積を積算し、
上記洗浄対象の食器個数を積算し、
上記積算された汚れ面積と、それぞれの汚れていない記憶画像の食器の総面積とに基づき、汚れ面積の割合を演算し、
上記演算された汚れ面積の割合並びに上記積算された食器個数に基づいて、汚れの度合いおよび汚れの広がりに適応した、本洗の時間および本洗後のすすぎ回数の少なくとも一方である洗浄条件を設定する、食器洗浄方法。
【請求項２】
乾燥条件を上記洗浄対象の食器個数に基づいて一義的に設定するようにした請求項１記載の食器洗浄方法。
【請求項３】
少なくとも記憶手段並びに画像処理手段を外部情報処理手段に設けた請求項１または２記載の食器洗浄方法。
【請求項４】
外部情報処理手段が通信手段により結ばれた家庭内の情報処理装置である請求項３記載の食器洗浄方法。
【請求項５】
外部情報処理手段が通信手段により結ばれた第三者保有の情報処理装置である請求項３記載の食器洗浄方法。
【請求項６】
汚れていない複数の食器の画像を初期画像として記憶させておくための記憶手段と、
洗浄対象の複数の食器の画像を検知する画像検知手段と、
上記画像検知手段で検知された画像と記憶手段に記憶されている該当初期画像を比較し、相違する部分を汚れ面積として積算する画像処理手段と、
上記汚れ面積が演算された食器の個数を積算して洗浄対象の食器個数を計数する食器個数計数手段と、
上記積算された汚れ面積並びに上記計数された洗浄対象の食器個数に基づいて少なくとも本洗の時間および本洗後のすすぎ回数の少なくとも一方である洗浄条件をコントロールする制御手段と、を具備し、
上記制御手段は、上記積算された汚れ面積と、それぞれの汚れていない記憶画像の食器の総面積とに基づき、汚れ面積の割合を演算し、上記演算された汚れ面積の割合並びに上記積算された食器個数に基づいて、汚れの度合いおよび汚れの広がりに適応した上記洗浄条件を設定する、食器洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚れに適応した食器洗浄方法および汚れに適応して合理的な洗浄ができる食器洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭で用いられる従来の食器洗浄装置は、洗浄槽内の汚れた食器にノズルから噴出した温水を当てて洗浄し、その後温風で乾燥するようにしている。さらに詳細に述べれば、洗浄動作は、予洗をした後、洗剤を混入させた温水で本洗を行い、最後に数回のすすぎをするようにしている。すすぎ動作の後は温風を送給して乾燥し一連の動作を終了するようにしていた。
食器の洗浄および乾燥条件は、洗浄対象物である食器の汚れ具合、食器個数によって明らかに異なるもので、例えば、全体的に汚れ量、すなわち、洗浄負荷が大きい場合、作業者は主に洗浄時間を長く選定し、乾燥時間も食器の個数に合わせ調整するようにしていた。
【０００３】
しかしながら、このような人為的な調整では的確な洗浄および乾燥ができず、省エネルギーなどの観点から自動化が望まれていた。
そこで最近では、洗浄対象の食器量を洗浄負荷、或いは、乾燥負荷と見做して洗浄時間、乾燥時間を自動調整するものが考えられている。
食器量の検知手法としては種々のものが考えられているが、代表的なものは、洗浄動作時、特にその予洗時の水の温度勾配を検知するものがある。つまり予洗時にはヒータで洗浄水を加熱しつつ洗浄ノズルより噴出させる訳であるが、食器量が多ければ多い程、熱負荷が大であるところから温度勾配が小さく、所定温水温度に到達するまでに時間がかかる。
したがって、上記温度勾配によって洗浄時間、および、乾燥時間の自動調整を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように食器量を洗浄負荷、或いは、乾燥負荷と見做して洗浄時間、乾燥時間を自動調整するものでは、特に洗浄が不確実になる課題があった。何故ならば、食器量は乾燥負荷とはなるが、汚れ度合いのバロメータではないからである。
例えば、食器量が多くても全体の汚れ度が低い場合は洗浄時間として短くてもよく、逆に食器量が大して多くなくても汚れ度が高い場合は長い洗浄時間を必要とするものである。
その結果、食器量が多い場合に過剰洗浄となることがあり、電力などの浪費につながり、また食器量が少ない場合は逆に洗浄不足になるおそれがあった。
【０００５】
本発明はこのような従来の問題点を解消するものであり、実際の食器の汚れ量並びに洗浄対象の食器個数を検知して洗浄条件のうち本洗の時間および本洗後のすすぎ回数の少なくとも一方を調整することによって実際の食器の汚れ量に汚れの広がり(汚れ分布)をも加味した上でより一層合理的な食器洗浄を行うようにしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、汚れていない複数の食器の画像を予め記憶手段に記憶させておき、洗浄対象の複数の食器の画像を画像検知手段で検知し、画像処理手段により上記検知された洗浄対象の複数の食器の画像を上記記憶画像から選ばれた該当初期画像とそれぞれ比較して、相違する部分である汚れ面積を積算し、上記洗浄対象の食器個数を積算し、上記積算された汚れ面積と、それぞれの汚れていない記憶画像の食器の総面積とに基づき、汚れ面積の割合を演算し、上記演算された汚れ面積並びに上記積算された食器個数に基づいて、汚れの度合いおよび汚れの広がり広がりに適合した、本洗の時間および本洗後のすすぎ回数の少なくとも一方である洗浄条件を設定するものである。これにより、洗浄対象の食器が配置される洗浄領域内での汚れの広がり(汚れ分布)をも加味した上で、本洗の時間および本洗後のすすぎ回数の少なくとも一方を設定し、食器の汚れに適合した洗浄を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の食器洗浄方法は、汚れていない複数の食器の画像を記憶手段で記憶させておき、洗浄対象の複数の食器の画像を画像検知手段で検知するとともに、上記記憶画像とそれぞれ比較して汚れ量を演算し、その演算結果に基づいて少なくとも洗浄条件を設定するようにしたものである。この実施の形態によれば、実際の汚れ量を画像認識によって測定できるので、それに対応して洗浄時間などの洗浄条件を自動的に選定できる。
【０００８】
汚れていない食器は、家庭内で使用されることが予想される全てのものであって、例えば、ＣＣＤなどを使って大きさ、形状、および模様などを予め画像として入力しておく。
洗浄条件の選定に際して、上記汚れ量の演算結果に洗浄対象の食器個数を関連付けることも実施の形態として考えられる。この場合には、洗浄槽内での汚れの広がり、つまりは、汚れ分布を加味して洗浄条件の選定が可能となる。
【０００９】
汚れ量の測定は、洗浄対象食器の汚れ総面積の割合を、それぞれの汚れていない記憶画像の食器の総面積との関係で求めるような実施の形態があり、洗浄対象の食器個数に基づいて予め設定した洗浄条件の一つを選定する。
また乾燥条件は、食器の汚れ量とは切り離して洗浄対象の食器個数に基づいて一義的に設定する。したがって、汚れ量が少なくても食器個数に適合した充分な乾燥時間などが確保できる。
【００１０】
汚れていない食器の画像の記憶、および、同画像と洗浄対象の食器の画像との比較、演算は、食器洗浄装置内部に搭載した情報処理手段で行ってもよいが、食器洗浄装置外の家庭内の集中情報処理手段と通信手段で繋いで入出力することも考えられるし、或いは家庭外の情報処理手段に繋いで入出力することも実施の形態として考えられる。
【００１１】
また本発明の食器洗浄装置は、汚れていない複数の食器の画像を初期画像として記憶させておくための記憶手段と、洗浄対象の複数の食器の画像を検知する画像検知手段と、上記画像検知手段で検知された画像と記憶手段に記憶されている該当初期画像を比較し、相違する部分を汚れ面積として積算する画像処理手段と、上記汚れ面積が演算された食器の個数を積算して洗浄対象の食器個数を計数する食器個数計数手段と、上記積算された汚れ面積並びに上記計数された洗浄対象の食器個数に基づいて少なくとも本洗の時間および本洗後のすすぎ回数の少なくとも一方である洗浄条件をコントロールする制御手段とを具備したもので、上記制御手段は、上記積算された汚れ面積と、それぞれの汚れていない記憶画像の食器の総面積とに基づき、汚れ面積の割合を演算し、上記演算された汚れ面積の割合並びに上記積算された食器個数に基づいて、汚れの度合いおよび汚れの広がりに適応した上記洗浄条件を設定する。
【００１２】
そして上記演算結果に洗浄対象の食器個数を関連させることで汚れの広がりをも考慮した確実な洗浄が行える。
勿論、本発明の食器洗浄装置においても、汚れていない食器の画像の記憶、および、同画像と洗浄対象の食器の画像との比較、演算は、食器洗浄装置外の家庭内、外の集中情報処理手段と通信手段で繋いで入出力することも考えられる。
【００１３】
【実施例】
以下、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は食器洗浄装置の全体構成を示すもので、底部に貯水部１を有する洗浄庫２は前方が開放されており、水平軸を支点に回動する扉３で開閉されるようにしてある。この扉３は閉じた状態では垂直であるが、開くと水平状態に保持されるようにしてあり、食器の出し入れ時のガイドの役割も果たす。
【００１４】
上記洗浄庫２の下部には洗浄ノズル４が回転自在に配置してあって、ポンプ５を介して貯水部１の温水が供給される。すなわち、ポンプ５から送給された温水は洗浄ノズル４に至り、次いで複数のノズル孔から噴出される。ノズル孔はある角度をもって温水を噴出するために、その反動で洗浄ノズル４は回転動作を行い、洗浄庫２内にまんべんなく温水を噴きつけるようにしてある。
もちろん、上記貯水部１には供給された水を加熱するとともに、乾燥時に送風機６を介して洗浄庫２に送られる空気を加熱して温風となすヒータ７が配備してある。洗浄庫２には洗浄すべき食器を収納した食器収納篭８が出入自在に設けられている。そしてこれら構成要素は外装ケース９に内設してある。
【００１５】
上記食器洗浄装置の一連の動作を一応述べておけば、扉３を水平位置まで開いて、これをガイドとして食器収納篭８を前方へ引き出す。ここで汚れた複数の食器Ａをこの食器収納篭８に収め、次いで洗浄庫２内に収納する。
スタート釦を押すと、貯水部１に水が送給されるとともに、ヒータ７で加熱されて温水となり、同時にポンプ５が駆動されて洗浄ノズル４に送られる。洗浄ノズル４は温水を噴出しつつ回転し、食器収納篭８に収納された食器Ａに噴きつける。
必要に応じて先ず予洗が行われる。そしてこの予洗が終わると、それまでの温水は排出され、洗剤投入がなされ、新たな温水が洗浄ノズル４から噴出される。この洗剤を含む温水によって汚れが取り除かれ、食器Ａの洗浄が行われる。
洗浄後、新たな温水で設定回数のすすぎがなされ、最後に送風機６およびヒータ７に通電して温風によって洗浄後の食器Ａの乾燥を行う。
【００１６】
次に食器洗浄方法について、図２〜図４も参照して詳述する。洗浄庫２における前面開放部の上方縁左右には、ＣＣＤなどの撮像素子からなる画像検知手段１０が設けられている。
上記画像検知手段１０は、初期情報入力時には家庭で使用される全ての汚れていない食器を撮像して記憶手段１１に記憶させておくのに使用されるものである。記憶される画像は、食器の大きさ、形状、および、模様などが考えられる。また実際の使用時には、上記画像検知手段１０は汚れた食器の撮像用に用いられる。
画像検知手段１０を洗浄庫２における前面開放部の上方縁左右に配置した理由は、使い勝手を考慮したものであって、また上記のように固定式にせず、食器洗浄装置から任意に取り外せるようにして撮像作業性を高めることも考えられるであろう。
【００１７】
制御手段１２は、予洗―本洗―すすぎ―乾燥の一連の工程制御を行うとともに、上記汚れていない食器の画像と洗浄すべき汚れた食器の画像とを画像処理手段１３で比較し、処理して実際の汚れ量を測定した結果情報に基づいて、例えば、本洗の時間制御や、すすぎの回数制御などを行う。
【００１８】
画像処理手段１３による処理を図４でさらに述べると、記憶手段１１に記憶されている初期画像は汚れていない食器である。この初期画像と汚れた食器の画像とを比較し、相違する部分が汚れ面積として認識される。そして複数の汚れた食器を上記の方法で画像認識して初期画像と比較することで汚れの総面積量が演算できるものである。
画像認識において、洗浄すべき食器の表面全体が汚れ、模様が全て隠れている場合は、比較すべき初期画像がないことも起こり得る。この場合は、形状、大きさで適合する初期画像を選定し、全面汚れとして認識するように設定してある。
【００１９】
上記方法によって汚れ面積（汚れ量）の測定、演算が終了したら、運転工程に入り、先ず給水手段１４における電磁弁などが開く。これによって、洗浄庫２の貯水部１に水道水が供給され、同時にヒータ７に通電される。給水は貯水部１の水位が所定レベルに達したことをセンサーが検出することによって停止され、今度はポンプ５に通電されることとなる。
【００２０】
先に述べたように、貯水部１の温水は上記ポンプ５を介して洗浄ノズル４に送られ、そのノズル孔から洗浄庫２内の食器に噴射されて予洗が行われる。
予洗が終了すると、ポンプ５およびヒータ７への通電は停止されるとともに、排水手段１５における電磁弁が開かれ、予洗水が排出される。
予洗水の廃棄が完了した時点で、排水手段１５における電磁弁が閉じられ、代わりに給水手段１４の電磁弁が開いて、再度貯水部１に給水が行われ、ヒータ７で加熱される。貯水部１の温水量が所定値に達し給水手段１４が停止されると、予め洗剤室に入れていた洗剤が貯水部１に投入され、再びポンプ５が運転を始め本洗浄工程に移行する。
【００２１】
ここで、ポンプ５の運転時間は、先に測定した汚れ量に応じてコントロールされる。すなわち、画像処理手段１３が汚れ総面積（汚れ量）大との情報を出力した場合は、制御手段１２がポンプ５の運転時間を長くし、画像処理手段１３が汚れ総面積（汚れ量）小との情報を出力した場合は、制御手段１２がポンプ５の運転時間を短くする。
したがって、ポンプ５は汚れ総面積（汚れ量）に適合してその運転時間がコントロールされるところから、確実な洗浄がなされ、また無駄な運転も防ぐことができる。
【００２２】
本洗浄後は排水手段１５、給水手段１４およびポンプ５などの発停制御で数回のすすぎ運転がなされ、最後にヒータ７と送風機６とを動作させる乾燥工程に入る。そして全ての工程が終われば、報知手段１６におけるブザーなどでそれを使用者に報知する。
すすぎは、汚れ総面積（汚れ量）に関連して回数をコントロールするようにしてもよい。
また乾燥は、汚れ総面積（汚れ量）とは関係がなく、乾燥負荷、すなわち、食器の個数によって一義的に時間をコントロールする。つまり、食器個数が少ないと熱負荷が小さいので短い乾燥時間に設定され、逆に食器個数が多い場合は熱負荷が大きいため長い乾燥時間が設定されることとなる。
【００２３】
図５〜図８は、実施例を示すもので、上記と異なるところは、汚れ総面積に食器の個数を関連付けて洗浄条件を最適に選定するようにしたものである。
さらに述べると、汚れ総面積が同じでも、食器個数が少ない場合と、多い場合が考えられる。食器個数が少ない場合は、個々の食器の汚れが著しいが洗浄庫内での汚れの広がり（汚れ分布）は小さい状態を、逆に食器個数が多い場合は、個々の食器の汚れが軽微であるが洗浄庫内での汚れの広がりは大きい状態である。
したがって、より一層最適な洗浄を行おうとするならば、汚れの広がりも加味した上で洗浄条件を設定することが得策であることが理解できるであろう。
【００２４】
図５に示すフローチャートにおいて、先の実施例と同様、食器登録モードにおいて使用可能性のある汚れていない全ての食器の大きさ、形状、模様など、つまり初期画像を記憶手段に記憶させておく。
記憶が終了した状態で運転可能となり、先ず、扉を開いて洗浄対象の汚れた食器を画像で検知し、先に記憶させていた初期画像と照合させ、食器の判別を行う。次いで、記憶させておいた初期画像との比較をして汚れ面積の算出および積算をする。  
【００２５】
もちろん、本フローチャートには開示していないが、初期画像に適応しない洗浄対象食器がある場合（汚れで模様が隠れてしまっている場合など）は、大きさ、形状のみが適応する初期画像の食器を比較対象として抽出し、その表面積全体を汚れ面積として算出すようにしてある。
同時に、洗浄対象の食器の個数を積算するとともに、それらの面積も積算しておく。洗浄対象の食器の画像検出が終わり洗浄スタートを行うと、ここで汚れ度合いと食器量の演算が行われる。
【００２６】
先ず、汚れ度合いであるが、図６に示すごとく、［積算された汚れ面積］／［積算された食器面積］によって、汚れ面積の割合（％）が０〜２０の範囲を汚れ度合い「少ない」、汚れ面積の割合（％）が２１〜６０の範囲を汚れ度合い「中くらい」、汚れ面積の割合（％）が６１以上を汚れ度合い「多い」とそれぞれ見做す。
一方、食器量であるが、図７に示すように、２０個以下の食器の場合は食器量「少ない」、２１個〜３０個の範囲の食器の場合は食器量「中くらい」、３１  以上の食器の場合は「多い」とそれぞれ見做す。
【００２７】
以上から汚れ度合いおよび食器量の演算が終われば、次ぎに洗浄コースの設定が行われる。洗浄コースは図８のテーブルから選定されるようにしてあり、例えば、汚れ度合いが「多い」、食器量「多い」の場合は「念入り」のコースが、汚れ度合いが「多い」、食器量「少ない」の場合は「標準」が選定される。また汚れ度合いが「中くらい」、食器量「少ない」の場合は「スピーディ」のコースが選定される。
洗浄コースにおいて、「念入り」とは、本洗が長い時間Ｔ１にわたり行われことであり、「スピーディ」とは、本洗が短い時間Ｔ２に設定され、「標準」とは本洗の時間Ｔ３が、Ｔ２<Ｔ３<Ｔ１に設定されていることである。
また「念入り」、「標準」、「スピーディ」に合わせ本洗後のすすぎ回数をコントロールすることも可能である。
【００２８】
上記から洗浄コースの選定が終了すると実際の運転が開始される。すなわち、予洗−本洗−すすぎが順になされ、最後に乾燥工程を経て一連の食器洗浄―乾燥が終了する。
作業者の選択の範囲において、予洗は省かれることもある。また乾燥は食器の汚れ度合いとは無関係であって、食器量に比例するように一義的に時間が設定されるようにしてある。さらにすすぎ回数は固定することもあり得る。  
【００２９】
図９は、他の実施例を示すものである。この実施例は画像処理手段１３などを食器洗浄装置には内蔵せず、外部情報処理手段に依存したものである。
食器洗浄装置に内蔵した制御手段１２は情報入出力手段１７を介して通信手段１８に接続され、同じく情報入出力手段１９を介して通信手段１８と繋がれた外部情報処理手段に画像処理をさせるようにしたものである。食器洗浄装置内の他の機能は先の実施例と変わることがない。
【００３０】
汚れていない食器、すなわち初期画像は記憶手段１１に記憶されるとともに、情報入出力手段１７、１９を介して外部情報処理手段にも送られており、したがって、洗浄対象の食器の画像を画像検知手段１０で検知すれば、外部の画像処理手段１３で汚れ面積の積算、食器個数の積算、汚れ度合い、食器量の設定がなされ、洗浄コースが選定される。
制御手段１２は上記選定された洗浄コースに基づきポンプ５、ヒータ７、給水手段１４、排水手段１５、送風機６などの制御を行うこととなる。
外部情報処理手段は家庭内の情報処理手段でも、第三者保有の情報処理手段でもよい。また食器の初期画像は別に蓄積されたデータベース２０を取り込むようにすることも考えられる。
【００３１】
さらに食器の初期画像は、画像そのものではなく、例えばバーコードなど記号化したもので入力し、対応する画像を読み込むようにすることも可能である。
このように上記実施例によれば、洗浄対象となる食器の汚れに適応した洗浄コースが自動的に選定されるため、的確で、効率的な洗浄を行うことができるもので、またこの方法を食器洗浄装置に使用することで、本来の洗浄機能を充分に発揮させ、その使い勝手が著しく向上することとなる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の食器洗浄方法および装置によれば、実質的な食器の汚れ、並びに洗浄対象の食器が配置される洗浄領域内での汚れの広がり(汚れ分布)を表す食器個数を検知した上で本洗の時間および本洗後のすすぎ回数の少なくとも一方を自動的に設定するようにしたから、確実な洗浄ができるとともに、電気的エネルギーの浪費もなくなり、経済性に富むものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  食器洗浄装置の概略断面図
【図２】  同食器洗浄装置の斜視図
【図３】  同食器洗浄装置の制御ブロック図
【図４】  同食器洗浄装置の汚れ面積を検出するときの説明図
【図５】  本発明の実施例を示す食器洗浄装置のフローチャート
【図６】  同食器洗浄装置における食器の汚れ面積割合と汚れ度合いとの関係図
【図７】  同食器洗浄装置における食器個数と食器量との関係図
【図８】  同食器洗浄装置における洗浄コーステーブル説明図
【図９】  本発明の他の実施例における食器洗浄装置の制御ブロック図
【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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