JPH04341296A - 洗濯機 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洗い工程，すすぎ工程を
順次実行する洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、洗い工程，すすぎ工程及び脱水工
程を自動的に順次実行することにより衣類等の洗濯を行
う洗濯機が実用化されている。このような洗濯機におい
ては、前記洗い工程において洗濯槽に所定量の洗剤を自
動的に投入する機能を有すると共に、洗濯槽内の洗濯物
の量を検出するセンサ，洗濯槽内の洗濯水の汚れ具合を
検出するセンサ及び洗濯槽内の洗濯水の水位を検出する
センサ等の各種センサによって洗濯槽内の状態を検出し
、これらの検出結果に基づきファジー理論を応用して洗
い工程，すすぎ工程及び脱水工程の各工程の実行時間を
自動的に決定する機能を有するものが既に製品化されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の如き
従来の洗濯機では、自動的に洗剤を投入する場合、洗濯
水の水量，水温及び洗濯物の量等の状態に関わらず、予
め定められた量の洗剤が投入されるので、洗剤による有
効的な洗浄が行えなくなる虞があり、また、洗い工程に
おいて洗濯水の汚濁が増大した場合、洗浄力が極めて低
下するという問題があった。

【０００４】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、洗濯水の状態及び洗濯物の状態に応じた最適な
量の洗剤を投入し、また、洗濯水の汚濁を抑制すること
によって洗い工程における洗浄力を向上させることを可
能とする洗濯機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る洗濯機は、
洗剤投入手段によって洗濯槽内に洗剤を投入し、洗濯物
に対して洗い動作を行う洗い工程と、前記洗濯物に対し
てすすぎ動作を行うすすぎ工程とを順次実行するように
してある洗濯機において、前記洗濯槽内の水の汚れ具合
を検出する手段と、前記洗濯槽内の水量を検出する手段
と、前記洗濯槽内の水温を検出する手段と、前記洗濯槽
内の洗濯物の量を検出する手段と、検出された前記水量
，水温及び洗濯物の量に基づきファジイ推論によって前
記洗剤投入手段の洗剤投入量を決定する手段と、該手段
にて決定された洗剤投入量だけ、前記洗い工程において
洗剤投入手段から洗濯槽内に投入させる手段と、前記洗
い工程中に検出された水の汚れ具合と所定の汚れ具合と
を比較する手段と、前記洗い工程中に検出された水の汚
れ具合が所定の汚れ具合よりも汚れている場合に前記洗
い工程を中断し、洗濯槽内の水を排水させる手段と、該
手段による排水後、所定のすすぎ動作を行わせる手段と
、該すすぎ動作の終了後、前記洗い工程を再実行させる
手段とを具備することを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明にあっては、洗い工程において洗剤投入
手段から洗濯槽内への洗剤投入量は、洗濯槽内の水量，
水温及び洗濯物の量の検出結果に基づきファジイ推論に
よって決定されるので、洗濯槽内の水量，水温及び洗濯
物の量に応じた洗剤投入量とすることが可能である。前
記洗い工程中に洗濯槽内の水の汚れ具合が所定の汚れ具
合よりも汚れている場合は、洗い工程が中断され、その
水が排水されて一時的に所定のすすぎ動作が行われる。 このようにすすぎ動作が行われると、洗濯物の汚れの一
部が除去される。このすすぎ動作の実行後には、洗い工
程が再実行されるが、この再実行時は、前記すすぎ動作
によって洗濯物の汚れが弱められているので、洗い工程
中の洗濯槽内の水の汚れ具合は、その前回の洗い工程で
の汚れ具合よりも弱められ、これによって洗い動作にお
ける洗浄力が向上する。

【０００７】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図１は本発明に係る洗濯機の模式
的斜視図である。

【０００８】図中１は箱形のフレームである。フレーム
１の上面の後縁部には、電子部品等の機器を収容すると
共に、洗濯機の運転に関する各種の操作キーを配設して
なる操作部２と、後述する外槽４に洗剤を自動的に投入
する、特開昭６３−１８１７９３　号公報に開示された
如き自動洗剤投入装置３とが突出形成されている。この
自動洗剤投入装置３は、モータを駆動源とするものであ
り、該モータの駆動を後述するマイクロコンピュータ１
００　によって制御することにより洗剤投入量を調整す
ることができるようになっている。また、フレーム１の
上面には、洗濯物の出し入れを行うべく開閉される上蓋
１０が設けられている。

【０００９】図２は本発明に係る洗濯機の模式的縦断面
図、図３は図２のＩＩ−ＩＩ　線による断面図である。 フレーム１の内部には、有底円筒状の水槽である外槽４
がその開口部を上に向けて配設されている。外槽４内に
は、その周面に複数の脱水穴５１，５１，…を有する有
底円筒状の内槽５がその開口部を上に向けた態様で軸心
回転可能に設けられており、この内槽５内には洗濯対象
の洗濯物が収納されるようになっている。内槽５の底部
には外槽４及び内槽５内に水流を発生させるための回転
翼６が設けられている。

【００１０】外槽４の下方には、内槽５及び回転翼６を
回転させるためのモータ７が設けられており、モータの
駆動力は、減速機等の動力伝達装置を備えてなる動力伝
達機構８を介して内槽５及び回転翼６に伝達されるよう
になっている。また、外槽４の底部には外槽４内の水を
機外に排水するための排水口４１が設けられている。こ
の排水口４１には、その中途部に排水電磁弁４２を設け
た排水ホース４３の一端が接続されており、外槽４内の
水は、排水電磁弁４２を開放することによって排水ホー
ス４３から機外に排水されるようになっている。

【００１１】外槽４の底部の後側には外槽４内の水位を
検出するためのエアートラップ４４が設けられており、
該エアートラップ４４は、操作部２内に設けられた水位
センサ９１に圧力ホース４５を介して接続されている。 前記エアートラップ４４内には、外槽４内の洗濯水の温
度を検出する水温センサ９２が設けられている。また、
外槽４の底部の前側の一部には、外方に突出した凸部４
６が形成されており、この凸部４６内には、外槽４内の
洗濯水の汚れを検出するための光センサ９３が設けられ
ている。この光センサ９３は、投光を行う投光部９３１
　と、前記投光を受光する受光部９３２　とにて構成さ
れており、受光部９３２　にて受光される光の光量に基
づいて洗濯機の汚れ具合を検出するようになっている。 即ち、洗濯水の汚れが増大するに従って受光部９３２　
の受光量が減少するため、この受光量から洗濯水の汚れ
具合を検出する。

【００１２】次に、本発明に係る洗濯機の制御系の構成
について説明する。図４は本発明に係る洗濯機の制御系
の構成を示すブロック図である。図中１００　は洗濯機
における種々の制御を行うマイクロコンピュータ１００
　である。マイクロコンピュータ１００は、ＣＰＵ　１
０１　，ＲＡＭ　１０２　，ＲＯＭ　１０３　，タイマ
１０４　，システムバス１０５　，入力ポート１０６　
〜１１０　及び出力ポート１１１　等から構成されてお
り、電源回路１１２　から与えられる電力によって動作
するようになっている。

【００１３】前記ＣＰＵ　１０１　は制御部１０１ａと
演算部１０１ｂとから構成されており、制御部１０１ａ
では種々の命令の取り出し及び実行を行い、演算部１０
１ｂでは前記命令の実行段階において制御部１０１ａか
らの制御信号によって各種センサ等の入力機器及びＲＡ
Ｍ　１０２，ＲＯＭ　１０３　等のメモリから与えられ
るデータに対して二進加算，論理演算，増減，比較，　
ファジー推論等の演算処理を行うようになっている。前
記ＲＡＭ　１０２　には洗濯機の運転に関する種々のデ
ータが記憶されるようになっており、前記ＲＯＭ　１０
３には洗濯機の運転に関するプログラム，洗濯機の運転
に関する条件，後述するファジィ推論に用いられるメン
バーシップ関数及び各種の情報の処理を行うためのルー
ル等が予め記憶されている。ＣＰＵ　１０１　と、ＲＡ
Ｍ　１０２　及びＲＯＭ　１０３　とはシステムバス１
０５　を介してデータの伝送が可能なように接続されて
いる。

【００１４】入力ポート１０６　には操作部２の前記各
種操作キーから構成される入力キー回路１１３　から洗
濯機の運転操作に関する信号が与えられ、入力ポート１
０７　には水位センサ９１の検出信号が与えられ、入力
ポート１０８　には水温センサ９２の検出信号が与えら
れ、入力ポート１０９　には光センサ９３の検出信号が
与えられ、入力ポート１１０には、モータ６のトルクを
検出することによって外槽４内の洗濯物の量である布量
を検出する布量センサ９４の検出信号が与えられるよう
になっている。これらの入力信号はシステムバス１０５
　を介してＣＰＵ　１０１　に与えられるようになって
おり、ＣＰＵ　１０１　では前記入力信号に基づいて種
々の演算処理を実行し、その処理結果である制御信号を
、システムバス１０５　を介して出力ポート１１１　か
ら負荷駆動回路１１４　へ与えるようになっている。

【００１５】この負荷駆動回路１１４　は双方向サイリ
スタ等から構成された駆動回路であり、負荷駆動回路１
１４　には、外槽４内に給水を行う給水電磁弁（　図示
せず）　を駆動する給水弁駆動回路１１５　，　排水電
磁弁４２を駆動する排水弁駆動回路４２０　，　モータ
６を左回転させるモータ左回転回路６１，　モータ６を
右回転させるモータ右回転回路６２及び自動洗剤投入装
置３を駆動する洗剤投入装置駆動回路３０が接続されて
いる。負荷駆動回路１１４　では、ＣＰＵ　１０１　か
ら与えられる制御信号に基づいて前述の如き各駆動回路
に駆動信号を与えるようになっている。

【００１６】このように構成された洗濯機では、運転プ
ログラムに基づくマイクロコンピュータ１００　の制御
に従って洗い工程，すすぎ工程及び脱水工程が順次実行
されるようになっている。また、これらの各工程では、
次に説明するようなファジィ推論によって各工程の運転
時間を自動的に決定するようになっている。

【００１７】次に、ファジィ推論によって各工程の運転
時間を自動的に決定する方法について説明する。図５（
ａ）　〜（ｅ）　はファジィ推論に用いられるべくＲＯ
Ｍ　１０３　に記憶されたメンバーシップ関数を表すグ
ラフであり、図５（ａ）　は布量に関するメンバーシッ
プ関数、図５（ｂ）　は水温に関するメンバーシップ関
数、図５（ｃ）　は水量に関するメンバーシップ関数、
図５（ｄ）　は洗い時間，　すすぎ時間及び脱水時間に
関するメンバーシップ関数、図５（ｅ）　は自動洗剤投
入装置３から外槽４への洗剤投入量に関するメンバーシ
ップ関数である。図５（ａ）　〜（ｅ）　のメンバーシ
ップ関数の縦軸はメンバーシップ関数値であり、図５（
ａ）　の横軸は布量センサ９４の出力値、図５（ｂ）　
の横軸は水温センサ９２の出力値、図５（ｃ）　の横軸
は水位センサ９１の出力値、図５（ｄ）　の横軸は時間
、図５（ｅ）　の横軸は洗剤量である。

【００１８】これらのメンバーシップ関数の特性は略等
しく、布量、水温、水量、洗い時間，　すすぎ時間，脱
水時間及び洗剤量の夫々の値が小さいことを表すファジ
ィ集合ａは、夫々の値が所定値に達するまではメンバー
シップ関数値が“１”であり、夫々の値がその所定値を
超えると、メンバーシップ関数値が一定の傾きで“０”
まで減少するようになっている。また、前記夫々の値が
大きいことを表すファジィ集合ｃは、ファジィ集合ａの
メンバーシップ関数値が“０”である値から一定の傾き
で“１”まで増加し、前記夫々の値が所定値を超えると
、そのメンバーシップ関数値が“１”に飽和するように
なっている。また、前記夫々の値が中であることを表す
ファジィ集合ｂは、ファジィ集合ａのメンバーシップ関
数値の減少が始まる値からファジィ集合ａ及びファジィ
集合ｃのメンバーシップ関数値が“０”である値まで、
そのメンバーシップ関数値が“０”から一定の傾きで“
１”まで増加し、そのメンバーシップ関数値が“１”に
なった値からファジィ集合ｃのメンバーシップ関数値が
“１”になる値まで、そのメンバーシップ関数値は反対
に一定の傾きで“０”まで減少するようになっている。

【００１９】ファジィ推論によって各工程の運転時間を
自動的に決定する場合、ＣＰＵ　１０１　の演算部１０
１ｂでは、ＲＯＭ　１０３　に記憶されている、各工程
の運転時間を自動的に決定するための複数のルールを読
み込み、これらのルールに基づいて前記運転時間を自動
的に決定する。このルールは、例えば、“もし、水量が
多く、かつ布量が多く、かつ水温が低いならば、洗い時
間，　すすぎ時間及び脱水時間を多くする。”である。

【００２０】例えば前述のルールによって前記ファジィ
推論を行う場合、まず、水位センサ９１，布量センサ９
４及び水温センサ９２の夫々の検出値から夫々の項目に
対応するメンバーシップ関数に基づいて前記ルールの前
件部である水量，布量及び水温のメンバーシップ関数値
を夫々求める。そして、これらのメンバーシップ関数値
のうちの最小値を求め、求めた最小値で、前記ルールの
後件部である洗い時間，　すすぎ時間及び脱水時間に関
するメンバーシップ関数のファジィ集合ｃの頭ぎりを行
う。このような処理は、各工程の運転時間を自動的に決
定するための全てのルールについて行い、これによって
、頭ぎりを行った複数のファジィ集合を得る。そして、
得られた複数のファジィ集合の重ね合わせの重心を求め
ることによって洗い時間，　すすぎ時間及び脱水時間を
決定する。

【００２１】次に、このように構成された洗濯機で実行
される洗い工程での運転制御について説明する。図６は
洗い工程での運転制御方法を示すフローチャートである
。洗い工程を実行する場合、マイクロコンピュータ１０
０　では、まず、水位センサ９１，水温センサ９２及び
布量センサ９４による外槽４内の水位，水温及び布量の
検出値を読み込み（ステップＳ１）　、これらの検出値
から次に示すファジィ推論によって洗剤投入量を決定す
る（ステップＳ２）　。

【００２２】ファジィ推論によって洗剤投入量を決定す
る場合、ＣＰＵ　１０１　の演算部１０１ｂでは、ＲＯ
Ｍ　１０３　に記憶されている、洗剤投入量を自動的に
決定するための複数のルールを読み込み、これらのルー
ルに基づいて洗剤投入量を自動的に決定する。このルー
ルは、例えば、“もし、水量が多く、かつ布量が多く、
かつ水温が低いならば、洗剤投入量を多くする。”であ
る。

【００２３】例えば前記ルールによって洗剤投入量の決
定のためのファジィ推論を行う場合、まず、水位センサ
９１，布量センサ９４及び水温センサ９２の夫々の検出
値から夫々の項目に対応するメンバーシップ関数に基づ
いて前記ルールの前件部である水量，布量及び水温のメ
ンバーシップ関数値を夫々求める。そして、これらのメ
ンバーシップ関数値の中の最小値を求め、求めた最小値
で、前記ルールの後件部である洗剤投入量に関するメン
バーシップ関数のファジィ集合ｃの頭ぎりを行う。この
ような処理は、洗剤投入量を自動的に決定するための全
てのルールについて行い、これによって、頭ぎりを行っ
た複数のファジィ集合を得る。そして、得られた複数の
ファジィ集合の重ね合わせの重心を求めることによって
洗剤投入量を決定する。

【００２４】ファジィ推論によって洗剤投入量が決定さ
れると、決定された洗剤投入量の洗剤を自動洗剤投入装
置３から外槽４内に投入させ（ステップＳ３）、回転翼
６を回転させて洗い動作を開始させる（ステップＳ４）
　。

【００２５】洗い動作が開始されると、光センサ９３の
検出結果から得られる洗濯水の汚れ具合が、洗濯水の汚
れについて予め定められた水質汚濁の第１の基準値より
も汚れているか否かを判別する（ステップＳ５）　。

【００２６】洗濯水の汚れ具合が、前記第１の基準値よ
りも汚れていると判別された場合は、排水電磁弁４２を
開放して外槽４内の洗濯水を排水し（ステップＳ６）　
、すすぎ動作を開始する（ステップＳ７）　。このすす
ぎ動作では、外槽４内へ所定量の給水を行いつつ該給水
と略同量の排水を行わせて外槽４内のすすぎ水を入れ換
えると共に、回転翼６を回転させてすすぎを行わせる。

【００２７】すすぎ動作が開始されると、光センサ９３
で検出された外槽４内のすすぎ水の汚れ具合が、すすぎ
水の汚れについて予め定められた水質汚濁の第２の基準
値よりも汚れているか否かを判別する（ステップＳ８）
　。外槽４内のすすぎ水の汚れ具合が前記第２の基準値
よりも汚れていると判別された場合は、すすぎ動作を継
続させる。

【００２８】一方、外槽４内のすすぎ水の汚れ具合が前
記第２の基準値よりも汚れていないと判別された場合は
、すすぎ動作を終了させ（ステップＳ９）　、前記ステ
ップＳ２において決定された洗剤投入量の洗剤を自動洗
剤投入装置３から外槽４内に投入させ（ステップＳ１０
）、回転翼６を回転させて再び洗い動作を開始させ（ス
テップＳ１１）、ステップＳ５に戻って前述の如き処理
を繰り返す。

【００２９】また、ステップＳ５において、洗濯水の汚
れが、前記第１の基準値よりも汚れいないと判別された
場合は、前述の如く自動的に決定される洗い工程の運転
時間が完了したか否かを判別する（ステップＳ１２）。 洗い工程の運転時間が完了したと判別された場合は、ス
テップＳ５に戻って前述の如き処理を繰り返す。一方、
洗い工程の運転時間が完了したと判別された場合は、洗
い工程を終了し、その次工程であるすすぎ工程に進む。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る洗濯機に
おいては、洗い工程において洗剤投入手段から洗濯槽内
への洗剤投入量は、洗濯槽内の水量，水温及び洗濯物の
量の検出結果に基づきファジイ推論によって決定される
ので、洗濯槽内の水量，水温及び洗濯物の量に応じた最
適な洗剤投入量とすることができる。前記洗い工程中に
洗濯槽内の水の汚れ具合が所定の汚れ具合よりも汚れて
いる場合は、洗い工程が中断され、その水が排水されて
一時的にすすぎ動作が行われ、洗濯物の汚れの一部が除
去されるのでこのすすぎ動作の実行後の洗い工程では、
前記すすぎ動作によって洗濯物の汚れが弱められている
ため、洗い工程中の洗濯槽内の水の汚れは、その前回の
洗い工程中よりも弱められる。このように本発明では、
洗い工程において最適な量の洗剤が自動的に投入される
と共に洗い工程における洗濯水の汚濁が抑制されるから
、洗い工程における洗浄力が向上する等、優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洗濯機の模式的斜視図である。

【図２】本発明に係る洗濯機の模式的縦断面図である。

【図３】図２のＩＩ−ＩＩ　線による断面図である。

【図４】本発明に係る洗濯機の制御系の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】ファジィ推論に用いられるメンバーシップ関数
を表すグラフである。

【図６】洗い工程での運転制御方法を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

３　　自動洗剤投入装置 ４　　外槽 ３０　　洗剤投入装置駆動回路 ４２　　排水電磁弁 ９１　　水位センサ ９２　　水温センサ ９３　　光センサ ９４　　布量センサ １００　　　マイクロコンピュータ １０１　　　ＣＰＵ １０１ａ　　制御部 １０１ｂ　　演算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　洗剤投入手段によって洗濯槽内に洗剤
   を投入し、洗濯物に対して洗い動作を行う洗い工程と、
   前記洗濯物に対してすすぎ動作を行うすすぎ工程とを順
   次実行するようにしてある洗濯機において、前記洗濯槽
   内の水の汚れ具合を検出する手段と、前記洗濯槽内の水
   量を検出する手段と、前記洗濯槽内の水温を検出する手
   段と、前記洗濯槽内の洗濯物の量を検出する手段と、検
   出された前記水量，水温及び洗濯物の量に基づきファジ
   イ推論によって前記洗剤投入手段の洗剤投入量を決定す
   る手段と、該手段にて決定された洗剤投入量だけ、前記
   洗い工程において洗剤投入手段から洗濯槽内に投入させ
   る手段と、前記洗い工程中に検出された水の汚れ具合と
   所定の汚れ具合とを比較する手段と、前記洗い工程中に
   検出された水の汚れ具合が所定の汚れ具合よりも汚れて
   いる場合に前記洗い工程を中断し、洗濯槽内の水を排水
   させる手段と、該手段による排水後、所定のすすぎ動作
   を行わせる手段と、該すすぎ動作の終了後、前記洗い工
   程を再実行させる手段とを具備することを特徴とする洗
   濯機。