JP3133111B2

JP3133111B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP3133111B2
Application number: JP03263662A
Authority: JP
Inventors: 正二郎佐藤; 眞純伊藤; 尚生巽
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 2001-02-05
Anticipated expiration: 2016-02-05
Also published as: JPH0596081A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗濯物の汚れ具合等に
関係する洗濯液の光透過率を検出し、この光透過率に基
づいて洗濯行程を制御する洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗濯機において、洗濯物を効率よく、且
つ確実に洗濯するためには、洗濯物の量やその汚れ具
合、さらには使用された洗剤の種類やその量に応じて洗
濯時間、給水量などを適正に設定することが必要であ
る。

【０００３】このようなことから、洗濯の進行に伴う汚
れ落ちによる洗濯液の光透過率の変化に着目し、洗濯液
の光透過率の変化に基づいて使用された洗剤に関する情
報や洗濯物の汚れに関する情報を検知し、これらの洗剤
に関する情報や洗濯物の汚れに関する情報から洗濯行程
を制御することが考えられている。具体的には、洗濯槽
内に洗濯液の光透過率を検出する透過率検出装置を設
け、これにより洗い行程の途中で洗濯液の光透過率を検
出し、この光透過率の変化に基づく洗濯機の持っている
読出し専用の変換情報によって洗濯に関する情報に変換
し、さらに変換された洗濯に関する情報から読出し専用
の制御情報により洗濯行程を制御することが行われてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透過率
検出手段で検出した光透過率には、洗剤に関する情報や
洗濯物の汚れに関する情報の他に水温に関する情報等の
種々の洗濯に関する情報を含んでいる。このため、１つ
の洗濯に関する情報のみを検知しようとする場合、他の
洗濯に関する情報が影響して検知しようとしたその１つ
の洗濯に関する情報を的確に検知できない場合があり、
このような場合は適正な設定のもとでの洗濯行程の制御
がなされないおそれがある。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、それぞれの洗濯状態に見合った適正
な洗濯行程の制御を確実に行うことができる洗濯機を提
供することにある。

【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、本発明は第１に、洗濯槽内における洗濯液の光透過
率を検出する透過率検出手段と、前記洗濯槽内に投入さ
れた洗濯物の量を検出する布量検出手段と、前記洗濯槽
内の水位を検出する水位検出手段と、洗い行程において
洗い開始から複数の所定時間経過後に前記透過率検出手
段で検出した複数の光透過率から洗剤に関する情報及び
洗濯物の汚れに関する情報を検知し、該洗剤に関する情
報及び洗濯物の汚れに関する情報に基づいて当該洗い行
程を制御する制御手段とを有する洗濯機であって、前記
布量検出手段で検出した洗濯物量信号もしくは前記水位
検出手段で検出した水位信号の少なくとも何れかにより
前記洗剤に関する情報及び／又は洗濯物の汚れに関する
情報を補正する補正手段を有することを要旨とする。

【０００７】第２に、上記第１の構成において、前記補
正手段を、ニューラルネットにより構成してなることを
要旨とする。

【０００８】

【作用】上記構成において、第１に、洗いを開始後、洗
濯槽内の洗濯液は、水、布、洗剤が撹拌されていて、水
の状態から、汚れは殆んど落ちてなく洗剤がある程度溶
解した洗い液の状態となる時点がある。この状態になる
時点、即ち、洗い開始からある所定時間経過した時点
は、汚れなどの影響に比べ洗剤による影響が大きい時点
となり、透過率検出手段で透過率を検出することにより
洗剤に関する情報が検知される。しかし、洗濯物の量
（布量）が変化すると、洗濯機の撹拌力は布に吸収され
る割合が変化し洗剤を直接溶解する力が変化する、ま
た、布が駆動されることによって発生する洗濯液の流れ
も変化するため、洗剤の溶解に必要な時間は異なる。こ
のように、洗い開始からある所定時間経過した時点での
洗濯液の光透過率は布量の影響も大きい。

【０００９】また、上記の所定時間経過後と、これから
新たな所定時間経過後での光透過率の差は、洗濯液中に
洗剤がある程度溶解した状態から布の汚れが落ちた状態
への変化を示す。これにより、この光透過率の差から汚
れの情報が検知される。しかし、洗剤に関する情報と同
様に、洗濯液の光透過率は布量に影響される。また汚れ
に関する情報を検知する場合は、布量が２倍になっても
水量は２倍にならない等、布量の変化に伴なう布に付着
した汚れ量の変化に対し水量の変化の割合が異なること
も、透過率への影響の要因の１つとなる。

【００１０】そこで、検出した洗濯液の光透過率から洗
剤に関する情報と汚れに関する情報を検知するにあた
り、布量信号もしくは水位信号の少なくとも何れかによ
り、これを補正し、補正後の洗剤に関する情報及び汚れ
に関する情報に基づいて洗い行程を制御することによ
り、それぞれの洗濯状態に見合った適正な洗濯行程の制
御を確実に行うことが可能となる。

【００１１】第２に、補正手段としてニューラルネット
を用いることにより、布量及び水位の影響が取除かれ、
洗剤に関する情報と汚れに関する情報をより正確に検知
することができて、それぞれの洗濯状態に見合った適正
な洗濯行程の制御を一層確実に行うことが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１ないし図７は、本発明の第１実施例を
示す図である。

【００１４】まず、図１を用いて、洗濯機の全体的な構
成から説明する。同図において、１は洗濯機本体、２は
サスペンション４で弾性吊持された洗濯槽（以下、外槽
ともいう）、３は衣類を洗濯脱水する脱水槽を兼ねた洗
濯槽（以下、内槽ともいう）であり、その周壁側面には
多数の水抜き用の孔５が穿設され、上部には流体バラン
サ６が設けられている。内槽３の底部には、衣類及び水
を撹拌するパルセータ７が設けられている。パルセータ
７を駆動する機構部は駆動モータ８とブレーキ、クラッ
チ機構を内蔵したメカケース９とで構成されている。一
方、外槽２の底部には排水弁１１を有する排水ホース１
２が取付けられている。排水弁１１は洗い行程、給水行
程、すすぎ行程時は閉じている。また、外槽２の底部の
一部に透光性の材料が用いられ、この部分に透過率検出
手段としての透過率検出装置１５を構成する発光素子１
３と受光素子１４が配設されている。多数の水抜き用の
孔５が穿設された内槽３は、発光素子１３と受光素子１
４との間に洗濯物が入り込むのを防止する遮断部として
の機能を有し、発光素子１３と受光素子１４との間には
洗い液、すすぎ液を含む洗濯液のみが入り込んでその光
透過率が検出されるようになっている。この透過率検出
装置１５は、水での光透過率が実験により定められた出
力Ｖ₀に設定されている。１６は水位検出手段としての
水位検出装置であり、細管１７を介して外槽２の底部に
通じている。水位検出装置１６は、洗濯槽内の水位変化
に伴なって細管１７内に発生する空気圧の変化を検知す
ることにより水位を検出するようになっている。また図
示省略されているが、洗濯機本体１の上部には、制御手
段並びに補正手段となるマイコン及び布量検出手段とな
る布量検出回路等を内蔵した電子回路ユニットが設置さ
れている。図２は、その布量検出回路の回路構成例を示
している。２個のコンパレータ１８ａ，１８ｂ及びイク
スクルーシブＯＲゲート１９等で構成されており、洗濯
物の量は駆動モータ８に印加する電源電圧と駆動モータ
８に流れる電流との位相差に比例することから、この位
相差を検出して洗濯物の量を検知するようになってい
る。

【００１５】次に、図３の制御フローチャート及び図
４、図５を用いて作用を説明する。

【００１６】図４は、洗い行程において洗い開始から実
験により定まる所定時間ｔ₁までの光透過率変化を示し
ている。同図において実線ａは布量が少なく低水位で合
成洗剤を用いて洗濯した場合の光透過率変化、破線ｂは
布量が多く高水位で合成洗剤を用いて洗濯した場合の光
透過率変化、一点破線ｃは布量が多く高水位で液体洗剤
を用いて洗濯した場合の光透過率変化をそれぞれ示して
いる。この３つの場合とも水量に対する洗剤量の割合は
同じである。

【００１７】図５は、上述の所定時間ｔ₁から実験によ
り定まる所定時間ｔ₂までの光透過率変化を示してい
る。同図において実線ｄは布量が多く高水位で汚れ量が
少ない場合の光透過率変化、破線ｅは布量が多く高水位
で汚れ量が多い場合の光透過率変化、一点破線ｆは布量
が少なく低水位で汚れ量が多い場合の光透過率変化であ
る。この３つの場合とも同じ洗剤で同じ量を使用したも
のである。

【００１８】光透過率と布量により洗剤に関する情報を
検知する場合、図４に見られるように、水量に対する洗
剤量の割合が等しい条件でも、布量が多い場合は、布量
が少ない場合に比べ、光透過率の差ΔＶ₀₁が大きくなる
傾向がある（ΔＶ_01a＜ΔＶ_01b、例えばΔＶ_01a＝Ｖ
₀−Ｖ_1aである）。従来の方法では、布量が多い場合を
基準にとれば、図４の実線ａに見られるように、合成洗
剤を用いているにもかかわらず布量が少ない場合は、液
体洗剤と洗濯機は判定してしまう（ΔＶ_01a≒Δ
Ｖ_01c）。このため、本実施例では、布量ごとに、光透
過率の差ΔＶ₀₁と洗剤に関する情報との関係を実験によ
り求め、マイコンの記憶部に入れる補正手段を用いてい
る。また、実験により求めた関係から、布量間での関係
式を求め、代表の布量での光透過率の差ΔＶ₀₁と洗剤に
関する情報との関係と、布量間での関係式をマイコンの
記憶部に入れる補正手段もある。また、関係を、図６に
見られるニューラルネットにて求める方法もある。この
ニューラルネットは、入力層に光透過率と布量の入力項
目を設け、出力層に洗剤に関する情報の出力項目を用
い、隠れ層は１段で５項目を用いて構成する。このニュ
ーラルネットは、布量の影響を取り除き、従来に比べて
より的確に、洗剤に関する情報を検知することが可能と
なる。

【００１９】次に、光透過率と布量により汚れに関する
情報を検出する場合、図５に見られるように、所定時間
ｔ₁経過時点での洗濯液が同じ状態であっても、布量が
多い場合は、布量が少ない場合に比べ、光透過率の差Δ
Ｖ₁₂が大きくなる傾向がある（ΔＶ_12e＞ΔＶ_12f）。
従来の方法では、布量が多い場合を基準にとれば、図５
の一点破線ｆに見られるように、汚れ度合が多いにもか
かわらず布量が少ない場合は、汚れ度合が少ないと洗濯
機は判定してしまう（ΔＶ_12d≒ΔＶ_12f）。このた
め、布量ごとに、光透過率の差ΔＶ₁₂と洗剤に関する情
報との関係を実験により、求め、マイコンの記憶部に入
れる補正手段を用いている。また、実験により求めた関
係から、関係式を求め、代表の布量での光透過率の差Δ
Ｖ₁₂と汚れに関する情報との関係と、布量間の関係式を
マイコンの記憶部に入れる補正手段もある。また、関係
を、図７に見られるニューラルネットにて求める方法も
ある。このニューラルネットは、入力層に光透過率と布
量の入力項目を設け、出力層に汚れに関する情報の出力
項目を用い、隠れ層は１段で５項目を用いて構成する。
このニューラルネットは、布量の影響を取り除き、従来
に比べてより的確に、汚れに関する情報を検知すること
が可能となる。

【００２０】洗濯機の利用者が、布量検出手段を用いず
水位を設定した場合は、水位検出装置１６から水位を検
知し、実験により定められた布量と水位の関係から布量
情報を検知する。

【００２１】図３において、洗濯開始から極小水位まで
給水し、駆動モータ８により実験により定められた所定
時間撹拌することで、布量検出回路によって布量を検出
する（ステップ２０〜２２）。この検出結果に基づいて
予め実験により定められた布量と水位の関係から水位を
設定し、所定の水位まで給水されて洗い行程に入る。実
験により定められた所定時間ｔ₁の間、駆動モータ８に
より撹拌され、透過率検出装置１６で洗濯液の光透過率
である出力Ｖ₁を検出し、水での光透過率Ｖ₀との差Δ
Ｖ₀₁を検出する（ステップ２３〜２６）。この検出され
た光透過率の差ΔＶ₀₁と布量により洗剤に関する情報を
検知する（ステップ２７）。そして引続き、実験により
定められた所定時間（ｔ₂−ｔ₁）の間、駆動モータ８
で洗濯物及び洗濯液を撹拌し、透過率検出装置１５で洗
濯液の光透過率である出力Ｖ₂を検出し、洗濯液の光透
過率Ｖ₁の差ΔＶ₁₂を検出する（ステップ２８〜２
９）。この検出された光透過率の差ΔＶ₁₂と布量により
汚れに関する情報を検知する（ステップ３０）。そし
て、検知された洗剤に関する情報と汚れに関する情報か
ら、残りの洗濯時間を設定する洗い制御を行う（ステッ
プ３１〜３２）。これにより、利用者が使用した洗剤と
洗濯物の汚れからの洗い制御が、布量情報により補正を
行なうことで、より一層的確なものとなる。

【００２２】本実施例における洗剤に関する情報とは、
洗濯機の利用者が投入する洗剤が、液体洗剤、粉石鹸、
合成洗剤の中でどれに属するかを判定した結果である。
これらの洗剤の違いにより、布の汚れを落とす速度と能
力が異なるため、洗い時間を制御することで、より最適
な洗濯を行うことが出来る。また、本実施例における汚
れに関する情報とは、利用者が投入した洗濯物の汚れ具
合を判定した結果である。この汚れ具合により、洗い時
間を制御することで、より最適な洗濯を行うことができ
る。

【００２３】図８には、本発明の第２実施例を示す。本
実施例は、汚れに関する情報を検知する場合、洗剤に関
する情報もその補正に用いるようにしたものである。

【００２４】布量検知行程（ステップ４０）及び洗い開
始からｔ₁時間経過後に光透過率検出装置１５で洗濯液
の光透過率を検出し、検出された光透過率の差から洗剤
に関する情報を検知する行程（ステップ３５〜３９）は
前記第１実施例の場合と同様である。このとき、洗剤に
関する情報を検知する場合は、布量にて補正を行う（ス
テップ４０〜４２）。次いで、時間ｔ₁から所定時間
（ｔ₂−ｔ₁）経過後に検出した光透過率から、光透過
率の差ΔＶ₁₂を検出して汚れに関する情報を検知する
（ステップ４３〜４５）。このとき、汚れに関する情報
を検知する場合（ステップ４６）、液体洗剤の場合は、
布量にして補正し、合成洗剤の場合は、洗剤に関する情
報を補正に用いる。これにより、洗剤の種類による汚れ
落ちの差も的確に補正される。そして、補正された洗剤
に関する情報と汚れに関する情報に基づいて残りの洗濯
時間を設定して洗い制御を行う（ステップ４２，４７，
４８〜５１）。

【００２５】図９及び図１１には、本発明の第３実施例
を示す。本実施例は光透過率により検知した汚れに関す
る情報を洗剤に関する情報により補正するようにしたも
のである。

【００２６】図１０は、洗濯開始から洗い行程までの光
透過率変化を示している。同図において、実線ｇは合成
洗剤を標準量より少ない量での洗濯の場合、破線ｈは合
成洗剤を標準より多い量での洗濯の場合である。この２
つの場合とも、同じ合成洗剤を使用し、同じ水量、同じ
布量、同じ汚れ量での洗濯である。

【００２７】洗い開始から所定時間ｔ₁経過時点におい
て、標準量より少ない合成洗剤の場合と標準量より多い
合成洗剤の場合とでは、溶解していない洗剤粒子の絶対
量が異なり、光透過率の差ΔＶ₁₂の中で洗剤が溶解して
いく成分の比率が異なる。また、所定時間（ｔ₂−
ｔ₁）の間での汚れの落ちる量は、標準量より少ない合
成洗剤の場合のほうが、標準量より多い合成洗剤の場合
より少なくなる等、洗剤によって、所定時間（ｔ₂−ｔ
₁）の間での汚れの落ちる量は異なる。このため、従来
の方式では、光透過率の差ΔＶ_12gは、光透過率の差Δ
Ｖ_12hに比べ小さく、同じ布の汚れ具合でも、洗濯機は
汚れが少ないと検知してしまう。そこで、本実施例で
は、洗剤に関する情報として分類される洗剤ごとに、光
透過率差と汚れ具合の関係を実験により求め、マイコン
の記憶部に入れる補正手段を用いる。また、実験により
求めた関係から、洗剤間での関係式を求め、代表の洗剤
での光透過率差と汚れ具合の関係と、洗剤間での関係式
をマイコンの記憶部に入れる補正手段もある。また、関
係を、図１１に見られるニューラルネットにて求める方
法もある。このニューラルネットは、入力層に光透過率
差と洗剤に関する情報の入力項目を設け、出力層に汚れ
に関する情報の出力項目を用い、隠れ層は１段で５項目
を用いて構成した。このニューラルネットは、洗剤の種
類の違いによる影響を、光透過率の差から取り除くニュ
ーラルネットとなる。

【００２８】図９において、洗い行程開始後、実験によ
り定められた所定時間ｔ₁の間、駆動モータ８により撹
拌し、透過率検出装置１５で洗濯液の光透過率である出
力Ｖ₁を検出して水と洗濯液の変化分で光透過率の差Δ
Ｖ₀₁を検出する（ステップ５５〜５７）。この検出され
た光透過率の差ΔＶ₀₁により洗剤に関する情報を検知す
る（ステップ５８）。そして引続き、実験により定めら
れた所定時間（ｔ₂−ｔ₁）の間、駆動モータ８で撹拌
し、透過率検出装置１５で洗濯液の光透過率である出力
Ｖ₂を検出して洗濯液の変化分で光透過率の差ΔＶ₁₂を
検出する（ステップ５９，６０）。この検出された光透
過率の差ΔＶ₁₂と前記検知した洗剤に関する情報により
汚れに関する情報を検知する（ステップ６１）。そして
引続き、検知された洗剤に関する情報と汚れに関する情
報から、実験により定められた関係から、残りの洗濯時
間を設定する洗い制御を行う（ステップ６２，６３）。
これにより、洗濯物の汚れ具合からの洗い制御に関する
部分が、洗剤に関する情報による補正を行うことで的確
になり、より一層適切な洗濯行程の制御が可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、布量検出手段で検出した洗濯物量信号もしくは
水位検出手段で検出した水位信号の少なくとも何れかに
より、光透過率から検知された洗剤に関する情報及び／
又は洗濯物の汚れに関する情報を補正し、補正後の洗剤
に関する情報及び汚れに関する情報に基づいて洗い行程
を制御するようにしたため、光透過率から検知された洗
剤に関する情報及び洗濯物の汚れに関する情報に対する
洗濯物量もしくは水位の影響が適正に補正されてそれぞ
れの洗濯状態に見合った洗濯行程の制御を確実に行うこ
とができる。

【００３０】第２に、補正手段としてニューラルネット
を用いることにより、洗濯物量及び水位の影響が取除か
れ、洗剤に関する情報と洗濯物の汚れに関する情報をよ
り正確に検知することができてそれぞれの洗濯状態に見
合った適正な洗濯行程の制御を一層確実に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係る洗濯機の第１実施例の内部構成を
示す図である。

【図２】第１実施例における布量検出回路の回路構成例
を示す図である。

【図３】第１実施例の作用を説明するための制御フロー
チャートである。

【図４】第１実施例における洗濯行程での光透過率変化
を示す図である。

【図５】第１実施例における洗い行程での光透過率変化
を示す図である。

【図６】第１実施例における洗剤に関する情報を出力す
るニューラルネットを示す図である。

【図７】第１実施例における汚れに関する情報を出力す
るニューラルネットを示す図である。

【図８】本発明の第２実施例の作用を説明するための制
御フローチャートである。

【図９】本発明の第３実施例の作用を説明するための制
御フローチャートである。

【図１０】第３実施例における洗い行程での光透過率変
化を示す図である。

【図１１】第３実施例における汚れに関する情報を出力
するニューラルネットを示す図である。

【符号の説明】

２，３洗濯槽１５透過率検出装置（透過率検出手段）１６水位検出装置（水位検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者巽尚生愛知県名古屋市西区葭原町４−21 株式会社東芝名古屋工場内 (56)参考文献特開平３−237997（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−50595（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−159997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 33/02 D06F 39/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】洗濯槽内における洗濯液の光透過率を検
出する透過率検出手段と、前記洗濯槽内に投入された洗
濯物の量を検出する布量検出手段と、前記洗濯槽内の水
位を検出する水位検出手段と、洗い行程において洗い開
始から複数の所定時間経過後に前記透過率検出手段で検
出した複数の光透過率から洗剤に関する情報及び洗濯物
の汚れに関する情報を検知し、該洗剤に関する情報及び
洗濯物の汚れに関する情報に基づいて当該洗い行程を制
御する制御手段とを有する洗濯機であって、前記布量検
出手段で検出した洗濯物量信号もしくは前記水位検出手
段で検出した水位信号の少なくとも何れかにより前記洗
剤に関する情報及び／又は洗濯物の汚れに関する情報を
補正する補正手段を有することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】前記補正手段を、ニューラルネットによ
り構成してなることを特徴とする請求項１記載の洗濯
機。