JPH03297491A

JPH03297491A - 洗濯機の洗濯制御装置

Info

Publication number: JPH03297491A
Application number: JP2100331A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Nakano; 重治中野; Tamotsu Shikamori; 保鹿森; Isao Hiyama; 功桧山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1991-12-27
Also published as: AU7422191A; US5230228A; AU634369B2; KR910018624A; KR100240132B1; CA2040536A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は布量および布の種類を検知し最適を運転制御を
行なわせる洗濯機の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の洗濯機では、洗濯物の量に応じて、その水流、洗
い時間を決定するようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の技術では洗濯物の量によってのみ、その水流の強
さ、洗い時間などを決定していた。

布が少ない場合には弱い水流で洗い、時間を短かくして
いた。

布が多い場合は、強い水流で洗い、時間を長くしていた
。

しかし、シーツ、バスタオルなどの大物衣類を少し洗っ
た場合は、洗浄力が弱く、逆にランジェリ−などう薄物
衣類を多く洗った場合には衣類の傷みが懸念されるもの
であった。

本発明は衣類の量と種類に応じ適正な水流９強さ、洗い
時間、すすぎ時間、脱水時間を自動的に選択する洗濯制
御装置を提供することを目的とす〔課題を解決するため
の手段〕上記の目的を達成するために、洗濯物の布量および種類
を検知し、検知した両データをそれぞれメンバーシップ
関数（ファジィ関数）に基づし）で洗濯の水流強さ、洗
い時間を決定するようにしたものである。

〔作用〕

すなわち、ファジィ理論のメンバーシップ関数を布量、
布の種類および水流の強さなどにつし）で各々定め、洗
濯条件（布の量が多い、少な％）、布の種類が大物、薄
物、水流が強０１弱し１など）をルール化し、各々のル
ールにおいて、ファジィ理論を適用して最適な洗濯運転
制御を行なうこと力くできる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施例を採用した洗濯機は第１図しこ示すよ
うに、鋼板製の外枠１内には吊り捧２およびコイルばね
や弾性ゴムからなる防振装置３によって合成樹脂製の外
４１！４を吊架する構成となってＬ）る。吊り棒２およ
び防振装置３は４個設けてｌ、Ｎる。

洗濯するための水を溜める外槽４内には、合成樹脂製の
洗濯兼脱水槽５を回転自在に設ける。洗濯兼脱水槽５に
は多数の脱水孔５ａを設け、中央底部にはパルセータ若
しくはアジテータからなる回転体６を回転可能に設ける
。洗い作業、およびすすぎ作業時には洗濯兼脱水槽５を
静止させ、回転体６を時計方向および反時計方向に回転
させる。

また、脱水運転時は洗濯兼脱水槽５を一方向に回転させ
る。回転体６および、洗濯兼脱水槽５の回転は、駆動装
置７により行なわれる。

駆動装置７はモータ８とこのモータ８の回転を、回転体
６若しくは洗濯兼脱水槽５に伝達するためのプーリ９ａ
やベルト９ｂからなる伝達手段９と洗いおよびすすぎ時
に回転体６のみを回転させたりあるいは、脱水時に洗濯
兼脱水槽５を回転させたりするクラッチ装置１０とその
切換を行なうソレノイド７ａと排水を司さどる排水装置
１２とからなる。

駆動装置７は外槽４の底面に鋼板製の支持板１５を用い
て固定する。外槽４には外槽４内の水の圧力を水位セン
サー２６に伝達するＰ、Ｓチューブ２７を接続する導入
口４ｃが設けである。

外枠１の上部には洗濯物を投入する投入口１９ａとコン
トローラ等の電気部品を収納する操作箱１９ｂをとを形
成した合成樹脂製のトップカバー１９が設けである。投
入口１９ａには合成樹脂製のふた２０を設ける。

操作箱１９ｂの上面には操作パネル２１が取付けてあり
、操作箱１９ｂ内には給水電磁弁２４を設ける。

操作箱１９ｂに配置した水位センサー２６は外槽４内の
水の圧力を検出することにより、規定水位まで水がたま
ったかどうか判定する。水位センサー２６にはコア、コ
イル、ばねなどから構成される。

洗濯、すすぎ、脱水等を制御するコントローラ部は収納
箱３１内に配置する。

操作パネル２１には、電源スイッチホタン２９および外
部操作スイッチ３０が配置されている。

第２図は操作パネル２１を示したものである。

以上の構成において、電源スイツチボタン２９を押して
電源スィッチをＯＮし、外部操作スイッチ３０の「セン
サー（標準）」ボタンを押すと、コントローラからの信
号で、給水電磁弁２６に通電され、洗濯兼脱水槽内に給
水される。この時ソレノイド７ａにも通電され脱水状態
となり、モータには０．５秒０Ｎ−４秒ＯＦＦで通電さ
れ洗濯兼脱水槽はゆるやかな回転で一方向に回転し、洗
濯物にまんべんなく給水の水が掛かるようにしている。

水位の最低水位までの給水を水位センサーが検知すると
、給水電磁弁２６．ソレノイド７ａへの通電を停止し、
モータ８へ通電し攪拌を行なう。

この時には脱水状態となっていたクラッチ装置１０を確
実に洗い状態切り換え、しかも布を傷めないため布量検
知攪拌より強く通常の攪拌より弱い反転攪拌水流０．５
秒０Ｎ−０，５秒ＯＦＦで８秒間動作させた後布量検知
攪拌を行なう。（布量検知前のならし運転）布量検知行程は、０．４秒ＯＮＩ秒ＯＦＦの反転攪拌を
行なわせ、ＯＦＦ時に回転体６が惰性にて回転した時の
モータ８の逆起電力をモータ８駆動用コンデンサ８ａの
端子電圧にて検知し、これを直流矩形波パルスに変換し
、このパルス間の時間ｔ１を測定して布量を判定するも
のである。

すなわち洗濯物が多い場合は回転体６への抵抗が大きい
ため、惰性回転がさまたげられパルス間の時間Ｌ１は長
くなり、洗濯物の量が少ない場合には逆にパルス間の時
間ｔ１は短かくなる。パルス間の時間の計測は第３に示
す回路で検出した両波検知のパルスの１発目のパルス（
■）と３発目のパルス（＠）の立上がり時間の幅ｔ１を
計測しく第４図）、これを２０回繰返し合計の時間を予
めコントロール部のマイコンに記憶した洗濯量と時間の
関係と、比較し、洗濯量を決定し、洗濯量に応じた水位
を自動設定し、規定水位まで給水する。

更に、規定水位まで給水しなから各水位において、前述
の布量検知工程を行なわせ、パルス立上がり時間の幅し
１を計測させる。例えば洗濯物量４、　、　Ｏｋｇで種
類の異なった洗濯物（シーツ、バスタオルなどの大物衣
類と薄物の化せんなどの軽い衣類）の各水位でのパルス
立上がり時間幅Ｔ１は第５図の如くなり、 ■　最低水位と規定水位でのｔｌの差Δｔをとる。

（大物衣類Δｔ１＞薄物衣類Δｔ２） ■　第５図に示されたグラフの各カーブの近似関数を求
める。

ことにより、衣類の種類（布質）を判別することが可能
であり、各衣類に適した水流、洗い時間。

すすぎ時間などを（大物衣類は強い水流で長く、薄物は
弱い水流で短かく）自動設定することにより各衣類に合
った洗濯方法実行できる。

またこの水流、洗い時間を決める手段として、布量（多
い、ふつう、少ない）、衣類の種類（大物、ふつう、薄
もの）のデータをファジィ関数に置き換えファジィ理論
によって水流の強さ（モータのＯＮ、ＯＦＦ時間、モー
タの回転数の制御）、洗いの時間を設定することにより
実際の主婦の感覚に近い洗濯方法とすることができる。

例えば、布量に対するファジィ理論のメンバーシップ関
数（以下ファジィ関数と呼ぶ）は第６図で表すことがで
き、また、衣類の種類のファジィ関数は第７図で表すこ
とができる。また、布の量と種類によって制御する水流
の強さのファジィ関数は第８図によって表わされる。

これらのファジィ関数において、次のようなルールを定
める。例えば、ルール布量がふつであれば、水流はふつうル　ール　Ｂ種類がゴワゴワであれば，水流は強いルールＡより第９図の如く水流関数（１）で求められる
。また、ルールＢより第１０図の如く水流関数（２）が
求められこれらを合成しこの関数の重心位置を求めたも
のが最適なＯＮ時間となる。

ファジィ理論では種々のやり方があるがここにはその一
例を示した。

またこの時各規定水位におけるパルス立上がり時間幅ｔ
１の最大値が各水位の規定容量を入れて検知した時のパ
ルス幅より長い場合には洗濯物の入れすぎであり、ブザ
ーと表示（（（・））マーク）により使用者に報知する
ことによって、布傷み。

モータの過負荷を防止する。但し、ブザー報知は１０〜
２０秒と短かく異常表示は洗濯終了あるいは、洗濯物を
取り呂すなとの異常解除まで続けるものとするが洗濯物
入れすぎの報知をした場合も運転はそのまま続行し洗濯
を終了させることによって、使用者にとって使いやすい
洗濯機とする。

また、布量検知，衣類の種類の検知など種々の検知機能
を持たせた場合、使用者は現在何を行なっているか洗濯
機の動きだけでは不安であり、表示部に第２図の如きセ
ンサーモニターを設け、布量検知中は、布量を点滅，水
位が決定したら水位を点滅と動作行程に合わせて順次点
滅させることにより、各検知行程を明確化させ使用者に
安心感を与えることができる。

ここで、第６図から第８図に示すファジィ関数および第
９図に示すファジィ推論のルールについて詳しく説明す
る。

第６図は布量ファジィ関数を示す。縦軸に度数を、横軸
にパルスの幅および布量をもっている。

布量が多くなるにしたがって布量検知器のパルス幅が長
くなる。度数は、ふだん洗濯機を使用する主婦が洗濯物
を見て布量の大小を判断した内容を表わしたものである
。例えば、１００名の主婦全員が少ないと判断した場合
は、少ない布量の度数が１である。５０名が少ないと判
断したときには少ない布量の度数は０．５　　になる。

同様にして、普通の量、多い量の度数を示している。こ
のファジィ関数はメンバーシップ関数ともいわれるもの
で、布量検知器が測定する絶対量の判定に対し。

人間の判定は人により異なり、判定（判断）に個人差が
あることがわかる。

第７図は、布質ファジィ関数を示す。縦軸に度数を、横
軸にパルス幅の差をとっている。パルス幅の差は、第５
図に示すΔＴ１およびΔＴ２に相当するものである。布
質が大物になるにしたがってパルス幅の差は大きくなる
。第８図は水流ファジィ関数を示す。縦軸に度数を、横
軸にモータＯＮ時間をとっているモータのＯＮ時間を長
くすると、水流の強は強くなっていく。この洗濯は、攪
拌翼（回転体）を３秒以下の短かいＯＮ時間で正逆転さ
せる場合のものである。なお、ＯＦＦ時間とＯＮ時間を
調整することにより、水流の強さを加減できる。

第９図は、ルールＡにより布量に基づく固有水流ファジ
ィ関数とルールＢによる布質に基づく固有水流ファジィ
関数とを合成して最適な水流ＯＮ時間（水流の強さの算
出）することを示している。

まず、ルールＡの（Ａ１）で、パルス幅を計測し、この
計測値の度数を読む。この度数に基づいて、水流ファジ
ィ関数（Ａ２）の該当値を選び（Ａ３）の固有水流ファ
ジィ関数におけるモータＯＮ時間を算出する。

一方、ルールＢの（Ｂ１）で、パルス幅の差を計測し、
この計測値の度数を読む。この度数に基づいて、布質の
水流ファジィ関数（Ｂ２）の該当値を選び（Ｂ３）の固
有水流ファジィ関係におけるモータ○Ｎ時間を算出する
。

算出された（Ａ３）の内容と（Ｂ３）の内容を合成して
合成水流ファジィ関数に基づく最適水流ＯＮ時間（モー
タ○Ｎ時間）を決定する。この最適水流ＯＮ時間は、重
心位置をとっている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、洗濯物の量（布量）、洗濯物の種類（
布質）を検知し、布量、布質をファジィ理論を使って、
最適水流、最適洗い時間、最適脱水時間を自動的に決定
することにより、洗濯物の量９種類に応じた洗濯行程に
てき、大物衣類の洗浄力の向上、薄物衣類の布傷みの低
減を行なうことができる。

また、モータにインバータモータ等の速度調整可能なも
のを採用により、更にきめ細かい洗浄方式、脱水方式を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は全自動洗濯機の断面図、第２図は操作パネルを
示す図、第３図は布量および布質を検知する回路図、第
４図は第３図で検知した発生パルスを示す図、第５図は
パルス立」ニリ時間幅のデータを示す図、第６図は布量
ファジィ関数概念図、第７図は布質ファジィ関数概念図
、第８図は水流ファジィ関数概念図、第９図はファジィ
推論ルー第１図第４図モ夕ＯＦＦ第図 −−セノンング水位

Claims

【特許請求の範囲】１、洗濯される衣類の量と種類を検知する洗濯機におい
て、衣類の量を種類をファジィ関数に各各置換、合成し
、その結果から水流の強さ、洗い時間、すすぎ時間、脱
水時間を制御するようにしたことを特徴とする洗濯機の
制御装置。２、水流の強さを洗濯用モータのＯＮ時間、ＯＦＦ時間
により行わせる請求項１記載の洗濯機の制御装置。３、水流の強さを洗濯用モータの回転数を制御すること
により行なわせる請求項１記載の洗濯機の制御装置。４、洗濯物の布量および布質を検知手段を用いてそれぞ
れ計測し、各々の計測値を、布量と布質のファジィ関数
に照して、洗濯、すすぎに適する回転翼のＯＮ時間、洗
濯時間、すすぎ時間を算出するようにした洗濯機の制御
装置。