JPH0798119B2

JPH0798119B2 - 洗濯機の汚濁度検知装置

Info

Publication number: JPH0798119B2
Application number: JP63303275A
Authority: JP
Inventors: 勝春松尾; 博志池田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH02149296A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は槽内の洗濯水の汚濁度を光学的に検出する洗濯
機の汚濁度検出装置に関する。

（従来の技術）従来より、洗濯機においては、槽内の洗濯水の汚濁度を
検出することにより、洗濯物の汚れ度を検出し、その検
出結果に応じて洗剤洗い行程やすすぎ洗い行程を制御す
るようにしたものがある。その汚濁度検出装置として
は、発光素子及び受光素子を対向させて成る検出部を槽
の底部に設けるようにしたものが周知である。この装置
では、受光素子の受光強度つまり洗濯水の光透過度に応
じて発生する電気信号のレベルを予め設定された基準値
と比較し、その比較結果によって洗濯水の汚濁度を検出
するようにしている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上述のものでは、若干の組み立て誤差等に
よって発光素子及び受光素子の光軸にずれがあると、製
品個々において受光素子の受光強度にばらつきがあり、
即ち検出精度にばらつきがあった。また、経時的に各素
子の表面が汚れが付着してくると、発光素子の発光強度
が低下すると共に受光素子においても受光感度が低下し
て、検出精度が低下してしまい、実際にはきれいな洗濯
水でも濁っている判断してしまう問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものでありその目的
は、製品個々に検出精度のばらつきがないと共に、検出
精度が低下することもない洗濯機の汚濁度検出装置を提
供するにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、槽内に設けられ発光素子と受光素子とを対向
させて成る検出部と、駆動信号が与えられるとその駆動
信号のレベルに応じて前記発光素子の発光強度を変化さ
せる発光強度可変回路と、前記受光素子の受光強度に応
じたレベルで電気信号を出力する出力回路と、前記発光
強度可変回路に対して駆動信号を出力するものであって
前記電気信号のレベルと予め設定された補正用基準値と
を比較してその差をなくすように該駆動信号のレベルを
補正し且つ検出値が前記補正用基準値と合致したときに
は駆動信号の出力レベルをこの時点のレベルに固定する
補正手段とを具備し、前記駆動信号のレベルが固定され
た後の前記出力回路の電気信号を汚濁度検出値として洗
濯運転の制御に供するようにしたことを特徴とするもの
である。

（作用）発光素子が駆動されて発光すると、受光素子は洗濯水の
光透過度に応じて受光する。すると、出力回路は、その
受光強度に応じたレベルで電気信号を出力する。この出
力は補正手段によって補正用基準値と比較され、そして
該補正手段はそれらの差をなくすように駆動信号のレベ
ルを補正する。従って、発光強度可変回路は、この補正
された駆動信号に応じて発光素子の発光強度を変化させ
る。このようなフィードバック制御により、受光強度が
所定の一定値となるように発光強度が設定される。従っ
て、発光素子及び受光素子に光軸のずれがあったり、経
時的に両素子の表面が汚れるようなことがあっても、こ
れとは無関係に初期的には電気信号のレベルが一定値と
なる。この後、補正手段は駆動信号のレベルをこの時点
でのレベルに固定するから、この固定後に出力回路から
出力される電気信号は洗濯水の汚濁度に応じた汚濁度検
出値として洗濯運転に供することができる。

（実施例）以下本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。

まず、第３図において、１は脱水兼用洗濯機の外箱であ
り、その内部には、水受槽２が配設されている。この水
受槽２内には、洗い・脱水兼用の回転槽３が配設されて
いる。４はこの回転槽３内に配設された容器状の攪拌
体、５は水受槽２の外底部に設けられた洗濯機モータ、
６は機構部であり、この機構部６は洗い時には洗濯機モ
ータ５の正逆回転を減速して攪拌体４に、脱水時には洗
濯機モータ５の一方向回転を回転槽３にそれぞれ伝達す
るようになっている。なお、７は電磁給水弁、８は電磁
排水弁、９は洗剤自動投入装置である。

次に第１図において、10はマイクロコンピュータであ
り、これは、ソフトウエア構成にも基づいて洗濯運転を
全般にわたって制御するところの運転制御手段として機
能すると共に、後述する汚濁度検知装置の補正手段とし
ても機能するようになっている。11は前記洗剤自動投入
装置９に設けられた洗剤送出し用モータである。12はコ
ース切替スイッチやスタートスイッチを備えて成るスイ
ッチ入力回路である。しかして、上記マイクロコンピュ
ータ10は、その運転制御手段によって、洗剤送出し用モ
ータ11,前記洗濯機モータ5,給水弁７及び排水弁８をそ
れぞれ駆動回路を介して駆動制御するようになってい
る。

さて、13は汚濁度検知装置であり、以下これについて説
明する。14は検出部であり、これは例えば発光ダイオー
ドから成る発光素子15と、ホトトランジスタから成る受
光素子16とを対向状態に有して成る。この検出部14は第
３図に示すように水受槽２の底部に配設されている。17
は発光素子15を駆動すると共に発光強度を変化させる発
光強度可変回路であり、これは次のように構成されてい
る。18は発光素子15に対する電流制御用のトランジスタ
であり、このトランジスタ18のコレクタを直流電源Vdに
接続すると共にエミッタを前記発光素子15のアノードに
接続している。19は発光素子15に流れる電流を電圧値で
検出する抵抗であり、この抵抗18の一端は発光素子15に
接続され、他端は接地されている。従って発光素子15に
はトランジスタ18のベース電流に応じて駆動電流が流れ
るようになっている。20はラダー抵抗R,2Rの抵抗回路か
ら成る周知のD/A変換器であり、これの各入力端子は前
記マイクロコンピュータ10の各出力端子O₀,O₁,O₂,O₃に
接続され、そして、このD/A変換器20の出力端子は増幅
器21の非反転入力端子（＋）に接続されている。なお、
この増幅器21の反転入力端子（−）には前記抵抗19の端
子間電圧が与えられるようになっている。さらにこの増
幅器21の出力は前記トランジスタ18のベースに与えられ
るようになっている。従って、トランジスタ18のコレク
タ・エミッタ電流は増幅器21の出力つまりD/A変換器20
の出力によって制御され、もって、この発光強度可変回
路17は発光素子15の発光強度を変化させるようになって
いる。

一方、22は出力回路であり、これは、抵抗23,平滑回路2
4及びA/D変換器25を有して構成されている。しかして受
光素子16のコレクタは直流電源Vdに接続すると共に、エ
ミッタは抵抗23を介して接地されている。この抵抗23は
受光素子16に流れる電流を電圧値で検出するためのもの
である。しかして、上記電流は受光素子16の受光強度に
応じて流れるから、検出電圧Vaを受光強度に応じた電気
信号として出力する。この検出電圧Vaは平滑回路24を介
してA/D変換器25に与えられ、このA/D変換器25によりA/
D変換され、デジタル検出値Daとして前記マイクロコン
ピュータ10に与えられるようになっている。

ここで、上記検出電圧Va従ってデジタル検出値Daは最終
的に汚濁度検出値として洗濯運転に供されるが、その前
にマイクロコンピュータ10の補正手段としての機能によ
り、以下に述べるような補正がなされる。その補正内容
を第２図に示しており、まず、ステップS1では、予め選
択されたコースで規定する水位となるまで給水弁７を通
電駆動して水受槽２内に所定量の水を収容する。そして
次のステップS2では、出力端子O₀ないしO₃から出力する
駆動信号のレベルを予め設定された初期レベルL₀に設定
し、次のステップS3ではその初期レベルL₀にて駆動信号
（デジタル値）を出力する。

この駆動信号は発光強度可変回路17のD/A変換器20によ
ってアナログ化されて出力され、このアナログ出力は増
幅器21によって増幅される。この増幅器21の出力に応じ
てトランジスタ18のベースにベース電流が与えられ、こ
のベース電流に応じて発光素子15の発光強度が設定させ
る。この発光素子15から放射された光は受光素子16に入
光し、その入光量つまり受光強度に応じてコレクタ・エ
ミッタ間に電流が流れ、これに比例した検出電圧Vaが発
生する。この検出電圧Vaはデジタル検出値Daとされてマ
イクロコンピュータ10の入力端子K₁ないしK₄に入力され
る。この場合、受光素子16の受光強度は、量素子15,16
に対する汚れの付着度合いとか水自体の光透過度によっ
て異なる。

しかして、マイクロコンピュータ10は、ステップS4に示
すように、その入力端子K₀ないしK₃に与えられた検出値
Daと予め設定された補正用基準値Ｋとを比較し、入力値
Daが補正用基準値Ｋよりも低いような場合または高いよ
うなときには、ステップS5に示すように、その差をなく
すべく、駆動信号のレベルを補正する。即ち、Da＜Ｋで
あれば、駆動信号のレベルを高め、Da＞Ｋであれば、駆
動信号のレベルを低めるように補正する。このステップ
S5の後はステップS3に戻って、補正されたレベルの駆動
信号を出力する。このようなフィードバック制御によっ
て、発光強度が変化され、そして、デジタル入力値が補
正用基準値Ｋに合致したところで、つまり、受光強度が
ある一定強度となったところでステップS6に移行する。
このステップS6では、このときの駆動信号のレベルをメ
モリに記憶し、もって駆動信号のレベルをこの時点のレ
ベルに固定する。

しかして、この後のデジタル検出値Da（検出電圧Va）
は、ステップS7ないしステップS11で示すように洗濯水
の汚濁度検出値として洗濯運転に供される。即ち、ステ
ップS7では、一定時間洗濯機モータ５に通電して回転槽
３内の水を攪拌する。この場合洗剤は投入されていな
い。この攪拌にて、回転槽３内の洗濯物も攪拌されて該
洗濯物から汚れ（特には泥汚れ）が水中に滲出する。次
のステップS8では、デジタル検出値Daの汚濁度検出値と
して読取り、このデジタル検出値Daを予め設定された汚
濁度基準値Ｑと比較し、DaがＱより高い場合には、ステ
ップS10で示すように予洗い行程を実行して、ステップS
11で示すように所定の通常の洗濯行程を実行し、また、
DaがＱより低い場合には、上記予洗い行程は実行せずに
ステップS11による通常の洗濯行程を実行する。上記予
洗い行程は、回転槽３内の水を入替えて洗濯物を水洗い
するようになっており、また、通常の洗濯行程は、給水
動作，洗剤自動投入動作等の後に攪拌動作を行なう通常
の洗濯行程である。

このような本実施例の汚濁度検出装置13によれば、次の
効果を得ることができる。出力回路22から出力される電
気信号たる検出電圧Vaひいてはデジタル検出値Daを汚濁
度検出値として洗濯運転に供する前に、その検出値Daが
所定の一定値となるように、発光強度従って駆動信号の
レベルを補正するから、発光素子15及び受光素子16に光
軸のずれがあっても、また、経時的に両素子15,16の表
面が汚れるようなことがあっても、実際の汚濁度検出前
の初期値を常に一定とすることができ、そして、駆動信
号のレベルも固定して発光強度も固定するから、その後
の検出値Daは汚濁度検出対象のみの汚濁度に応じた値を
示すようになり、この結果、製品個々における検出精度
のばらつきをなくすことができると共に、経時的な検出
精度の低下もなくすことができる。

特に、この汚濁度装置13を用いて洗濯水の汚濁度を判断
するについて、ステップS7ないしステップS9で示したよ
うに、洗剤は投入せずに水収容状態で洗濯物を攪拌し、
その後に汚濁度値を基準値Ｑと比較して汚濁度を判断す
るようにしたので、洗剤を洗濯物の汚れと誤判断するこ
とがない。即ち、回転槽３内に予め水とともに洗剤を収
容しておいたのでは、第４図に示すように、洗濯物自体
の汚れの度合いを判断することが困難となる。つまり、
洗剤を予め収容しておいたのでは、洗濯物の汚れの度合
いが低い（又は汚れがない）場合（第４図の特性線P₁で
示す）と、洗濯物の汚れの度合いが高い場合（特性線
P₂）とで、検出電圧Vaの差が少なく、従って、洗濯物自
体の汚れ度を検出することが困難となる。しかるに本実
施例によれば、洗剤を収容しない状態で洗濯物を攪拌し
た後に汚濁度を検出するようにしたので、汚濁度検出対
象としては洗濯物の汚れのみとなり、この結果、第５図
の特性線R₁,R₂,R₃から分るように、検出電圧Vaは洗濯物
の汚れ度に応じた値を示すようになる。

なお、汚濁度検出値としての検出値Daを洗濯運転に供す
るについては、洗い時間の制御とか濯ぎ時間の制御であ
っても良いし、また、洗剤投入量の制御であっても良
く、その他にも種々考えられる。

その他、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、
要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できるもの
である。

［発明の効果］本発明は、以上の記述にて明らかなように、槽内に設け
られ発光素子と受光素子とを対向させて成る検出部と、
駆動信号が与えられるとその駆動信号のレベルに応じて
前記発光素子の発光強度を変化させる発光強度可変回路
と、前記受光素子の受光強度に応じたレベルで電気信号
を出力する出力回路と、前記発光強度可変回路に対して
駆動信号を出力するものであって前記電気信号のレベル
と予め設定された補正用基準値とを比較してその差をな
くすように該駆動信号のレベルを補正し且つ検出値が前
記補正用基準値と合致したときには駆動信号の出力レベ
ルをこの時点のレベルに固定する補正手段とを具備し、
前記駆動信号のレベルが固定された後の前記出力回路の
電気信号を汚濁度検出値として洗濯運転の制御に供する
ようにしたことを特徴とするものであり、これにて、発
光素子及び受光素子に光軸のずれがあっても、また、経
時的に両素子の表面が汚れるようなことがあっても、洗
濯物の汚れに応じた汚濁度を検出することができ、よっ
て、製品個々の検出精度にばらつきがないと共に、検出
精度が経時的に低下することもなくし得るといった優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は一部ブロック
を含んで示す電気的構成図、第２図は制御内容を示すフ
ローチャート、第３図は洗濯機の縦断側面図、第４図は
洗剤を含んだ状態で洗濯水の汚濁度を検出する汚濁度検
出方式による検出電圧の特性を示す図、第５図は洗剤を
含まない状態で洗濯水の汚濁度を検出する汚濁度検出方
式による検出電圧の特性を示す図である。図中、２は水受槽、３は回転槽、10はマイクロコンピュ
ータ（補正手段）、13は汚濁度検出装置、14は検出部、
15は発光素子、16は受光素子、17は発光強度可変回路、
20はD/A変換器、22は出力回路、25はA/D変換器である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】槽内に設けられ発光素子と受光素子とを対
向させて成る検出部と、駆動信号が与えられるとその駆
動信号のレベルに応じて前記発光素子の発光強度を変化
させる発光強度可変回路と、前記受光素子の受光強度に
応じたレベルで電気信号を出力する出力回路と、前記発
光強度可変回路に対して駆動信号を出力するものであっ
て前記電気信号のレベルと予め設定された補正用基準値
とを比較してその差をなくすように該駆動信号のレベル
を補正し且つ検出値が前記補正用基準値と合致したとき
には駆動信号の出力レベルをこの時点のレベルに固定す
る補正手段とを具備し、前記駆動信号のレベルが固定さ
れた後の前記出力回路の電気信号を汚濁度検出値として
洗濯運転の制御に供するようにしたことを特徴とする洗
濯機の汚濁度検知装置。