JPH0811157B2

JPH0811157B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JPH0811157B2
Application number: JP61135668A
Authority: JP
Inventors: 秀二安倍; 春夫寺井; 武年佐藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-06-11
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPS62292193A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、布量（布種・布重量・布質）に応じて最適
な水位を設定する洗濯機に関するものである。

従来の技術超音波を用いて距離を測定する技術は古くから知られ
ており、洗濯機に超音波を利用し、布量を検出し、給水
量等を自動的に設定する方法は種々提案されている。

一例として、洗濯物投入前に超音波により洗濯槽の底
までの距離を測定し、次に洗濯物を投入して洗濯物の布
の上面までの距離を測定し、両者を比較して布量を判定
し給水量等を設定しているものが知られている。

また、他の例としては、布量検出精度を上げるため
に、脱水を行うバスケットを回転させながら超音波で布
量を測定しているものが知られている。

さらに、他の例としては、上記従来例の他に超音波を
用いて布量と水位の両方を検知する方法や、超音波の反
射を良くするために洗濯物の上面をぬらす散水装置を具
備すること等が提案されている。

さらに、また超音波を用いた給水量検知装置が提案さ
れており、これは布量を検知する手段と、布量が給水効
果により押さえられたことを検知する手段と、給水を継
続することにより布表面が押し上げられることを検知す
る手段とから構成されている。

発明が解決しようとする問題点しかし、従来例の基本的な考えは、布量を超音波で測
定し、その結果にもとづいて水位を決めるものであり、
布の形状，投入したときの状態，布質などによって測定
結果がかなりばらつき、精度良く布量を検知することが
できない。また精度を上げる方法として、超音波送受信
器を洗濯槽の中心よりずらして設け、バスケットを回転
させながら布量を検知する方法では、実際問題として検
知時にバスケットを回転させることは大変困難である。
さらに散水装置により布の上面を押さえたり、給水過程
における布の動きを検知して布量を検知する方法では、
前者は布を均一にするには不充分であり、後者は処理が
複雑であり精度も悪い。

すなわち従来の技術では布量に最適な水位を決めるこ
とが難しい。

本発明は上記欠点を鑑みてなされたもので、基本的に
布量そのものを検出して水位を設定するのではなく、す
でに設定した水位（低から高へ段階的に上げて行く）が
布回りさせるのに必要十分な水位であるかどうかを判定
することにより、布量に適切な水位を精度良く設定する
ものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するため本発明の洗濯機は、洗濯槽
の上方に設けた超音波送受信手段と、低から高へ水位を
上昇させる給水手段と、布と水をかくはんするかくはん
手段と、前記超音波送受信手段により前記洗濯槽内の被
測定物までの距離を測定する距離測定手段と、前記給水
手段から所定水位を給水後かくはん手段により洗濯槽内
をかくはんし、このかくはんが停止後前記距離測定手段
にて距離データを複数回測定し、この距離データの変動
が所定範囲にある場合を布と判定する布判定手段と、こ
の複数の距離データの中心値を記憶する記憶手段と、こ
のかくはん・測定・記憶までの操作を洗濯槽内全域につ
いて行い布の比率を算出する統計処理手段と、記憶手段
に記憶されている複数の中心値の変動が所定に範囲にあ
る場合に出力する比較手段と、統計処理手段が算出する
布比率が所定値以下あるいは比較手段より出力がされる
と適正水位と判定する適性水位判定手段とを備え、前記
統計処理手段が算出する布比率が所定値以下あるいは比
較手段より出力がされた場合は、前記適性水位判定手段
が適性水位と判定し洗濯を実行し、これらの場合以外
は、前記適性水位判定手段が適性水位でないと判定し、
前記給水手段により段階的に給水を行い再度測定を繰り
返すものである。

作用上記構成において布と水をかくはんすることにより布
と水を充分なじませ、布の形状、投入したときの布状
態、布質などによるばらつきをおさえ、かくはん停止後
の布の動き具合を判断して、そのときの設定水位が適切
であるかどうかを判定し、また水面下に布が全部沈んで
しまっている場合でも、動き具合のパターンにより適性
水位の誤判定を防ぎ、布量に最適な水位を設定すること
ができる。かくはん停止後の布の動きは、距離測定手段
を用いて判断する。つまり、かくはん停止後布が水面か
ら出ているが動いている状態の場合は、距離測定手段で
距離データを複数回測定すれば距離データが変動するこ
とに着目して、これらの変動が所定範囲にある場合を布
が動く状態として「布」と布判定手段により判定する。
ただし、このときの距離データが変動しない場合とし
て、布が動かない場合と布が水面下に完全に沈んでしま
っている場合とが考えられる。このかくはん・測定・記
憶までの操作を洗濯槽内全域について行い統計処理手段
布により「布」判定の比率を算出し、統計処理手段が算
出する「布」比率が所定値以下の場合は、洗濯槽全域で
布回りがよいと判断し適性水位であると判定され、洗濯
が実行される。布が動かない場合はこのような布判定手
段による判断のみで充分であるが、上記したように布が
水面下に完全に沈んでしまっている場合にも布が動いて
いることが検知されないので適性水位でないとするのは
問題である。そこでこの不都合を取り除くために、先ほ
どかくはん停止後の複数の距離データの中心値を洗濯槽
全域において測定し、これらの中心値の変動が所定に範
囲にある場合、つまり水面からの距離を測定している場
合には、比較手段から出力する。そしてこの比較手段か
ら出力があった場合も適性水位と判定し、洗濯を実行す
る。このようにして、布量に最適な水位を設定すること
ができる。

実施例実施例を説明するまえに、本発明の前提となる「布量
に最適な水位」とはいかなるものであるかについて説明
する。

実験室で数名の女性に洗濯機を使用してもらい、布の
重量，布の種類を変えて、それらの洗濯物を洗濯するの
に最も適切な水位はどれであるかを経験もふまえて判断
してもらった。水位は「少」（24），「低」（32
），「中」（36）「高」（40）がマニュアルで選
択できるようにした。その結果、判断の個人差は殆んど
なく、布重量と布種類によって水位が決められることが
分った。逆に言えば、ある洗濯物に適切な水位を決める
場合、布の重量のみならず、布の種類（体積，布質）も
大きく関与していることが分った。その結果を第３図に
示す。

図において、斜線の部分が特定の布種における布重量
に最適な水位である。●印は本発明の一実施例のシミュ
レーション結果であり後述する。

一方、この実験結果から使用者がどのような判断に基
づいて水位を決めているかを考察するために、逆に実験
結果の状態を設定（重量・種類・水位を設定）し、布と
水をかくはんしてその様子を見た。その結果、すべての
水位は、布まわりが非常に良くかくはんを停止しても慣
性で良く動いていることが分った。逆にその水位よりも
低いと、かくはん中は布が動いているが、かくはんを停
止すると水が少ないため、直ちに布の動きは停止するこ
とが判った。すなわち、使用者は布量を目視で判断し、
水位を１段階づつ増やしていき、布と水を適度にかくは
んし、布の動き具合を判断して水位を設定していること
が分った。

なお、第３図には、３種類の布についての実験結果を
示したが、実際の実験は12種類の布種それぞれについて
行った。布重量に対する最適水位はそれぞれ異なるが、
水位を決める判断基準はすべて上述した考え方によるこ
とが分った。

以下、上述した水位設定の基本的な考え方を実現する
本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。
図において、１は洗濯槽であり、上方に槽の中心よりず
らして超音波送受信器２を設けている。

３は超音波送受信器２と接続した超音波送受信回路を
含む距離測定手段であり、４は洗濯槽１へ給水する給水
手段、５は水位センサであり、給水手段４との作用によ
り水位は「少」（24），「低」（32），「中」（36
），「高」（40）の４段階に設定可能である。６は
洗濯槽１の内底部に設けたかくはん翼、７はかくはん翼
６を駆動するモータである。８はマイクロコンピュータ
ーおよびインターフェース回路であり、その布回り判定
手段９、それを実現する布判定手段10、統計処理手段1
1、そして記憶手段14、比較手段15、適性水位判定手段1
2、行程パラメータ設定手段13はマイコンのプログラム
で実現する。そして、上記したかくはん翼６とモータ７
は水位設定時に布と水をかくはんさせるものである。布
回り判定手段９は、布判定手段10と統計処理手段11とか
らなっており、布判定手段10はかくはん停止後超音波送
受信器２により被測定物（水又は洗濯物）までの距離を
複数回測定し、それら距離データの差が所定の範囲にあ
る場合を布と判定する。

そしてその距離データの中心値（代表値）を記憶手段
14に出力する。統計処理手段11は、かくはん，測定，記
憶を複数回くり返し、洗濯槽内全域について距離を測定
し布の比率を算出する。比較手段15では、記憶手段14に
記憶されている距離データの中心値をお互いに比較し、
それらの差が所定の範囲にある場合は信号を出力する。

適性水位判定手段12は、統計処理手段11が算出する布
比率が所定の値より大きい場合でかつ、比較手段15から
信号が出力されていない場合は、さらに水位を高くし再
び前記動作を行わせるように動作し、この一連の動作を
繰り返し、布比率が所定の値以下あるいは比較手段15よ
り信号が出力された場合、その設定水位を適性水位と判
定するものである。行程パラメータ設定手段13は、適性
水位判定手段12による適性水位にもとづいて、その後の
洗濯行程の一部あるいに全部を自動的に設定するもので
ある。

次に、上記のように構成された洗濯機の作用について
述べる。第２図は、本発明の実施例の動作の流れを示す
フローチャートである。まず、洗濯物を投入し洗濯を開
始すると、給水手段４により給水され、水位センサ５に
より「少」水位に設定される（第２図Ｆ−１）。次にモ
ータ７を動作させ、かくはん翼６によって洗濯物と水を
かくはんし、両者をなじませる（第２図Ｆ−２）。次い
で短時間かくはんしてからモータ７を停止させ（第２図
Ｆ−３）、超音波送受信器２より超音波（25kHz）を発
し、洗濯物または水で反射された超音波送受信器２に帰
って来るまでの時間を測定し、超音波送受信回路を含む
距離測定手段３で被測定物までの距離を測る。それを10
回行う（第２図Ｆ−４）。その結果はマイクロコンピュ
ーターおよびインターフェース回路８の布回り判定手段
９に送られる。ここでは、布判定手段10により、10個の
距離データ相互の差をとり、その差が所定の範囲（１波
長以内）にあれば、布の動きはないと判断し布と判定す
る（第２図Ｆ−５）。そしてそのときの距離データの中
心値（代表値）を記憶手段14に出力する（第２図Ｆ−
６）。

このようなかくはん、停止、測定、判定と記憶を10回
くり返す（第２図Ｆ−３〜Ｆ−７）。統計処理手段11で
は、10個の判定結果のうち布と判定された数の比率を算
出する（第２図Ｆ−８）。

しかしながら、洗濯物が完全に水面下に沈んでしまっ
た場合は、超音波送受信器２の直下は水だけであり布回
りが大変良いにもかかわらず距離は同じであり、布判定
手段10は水にもかかわらず布と判定してしまう。これは
たとえば洗剤を入れなかったり、または少なくてあわだ
ちが悪い場合に起こりうる。（泡がたつと超音波が減衰
し正確な距離が測れないため、このような場合は布でな
いと判断する。また適性水位になる程、泡がよくた
つ）。したがって比較手段13は、記憶手段14に記憶して
いる10個の距離データの中心値の相互の差をとりその差
の所定の範囲（たとえば5mm）内に入っていれば、適性
水位判定手段12に信号を出力する（第２図Ｆ−９）。適
性水位判定手段12では、前述の布比率が30％以下である
か又はそれが30％以上でも比較手段13より信号が出力さ
れているときは布回りが良いと判断し、そのときの設定
水位が最適であると判定し、洗濯を実行させるととも
に、行程パラメータ設定手段13により、その後のパラメ
ータ（洗たく、すすぎ時間など）を設定する。布比率が
30％以上でかつ、比較手段15より信号が出力されていな
いときは布回りが悪いと判断し、設定水位を上げて
「少」から「低」水位にする（第２図Ｆ−10〜Ｆ−1
2）。これら一連の動作を布回りが良くなるまでくり返
す。ただし、実施例では「高」水位までしかないので、
「中」水位において、布回りが悪いと判断しても「高」
水位で洗濯を実行させる。

発明の効果前記実施例の説明より明らかなように、本発明は超音
波を利用してあらかじめ設定した水位が布回りを良くす
るのに適しているかどうかを判別して最適水位を設定す
るという方式で、洗濯物が完全に水面下に沈み、そして
洗剤の泡立ちが少ない場合であっても、複数か所の距離
データの比較によって布種，布量に影響されなく、精度
よく布量に適した水位を設定できるもので、構成も簡単
で実用的価値が大きい。

また、最適水位が分ることは間接的に布量を検知して
いることであり、洗濯以降の行程のパラメータを布量に
適した値に設定することができる。

実施例を実際に試作し、シミュレーションを行った結
果を第３図に●印で示す。▲印は、泡立ちが少ない場合
の同様の結果を示す。使用者が特定の布種に対して最適
と考える水位とシミュレーション結果がよく一致してい
ることが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明洗濯機の一実施例を示す概略構成図、第
２図は動作を示すフローチャート、第３図は使用経験に
もとづく最適水位およびシミュレーション結果を示す図
である。１……洗濯機、２……超音波送受信器、３……距離測定
手段、４……給水手段、５……水位センサ、６……かく
はん翼、７……モータ、８……マイクロコンピューター
及びインターフェース、９……布回り判定手段、10……
布判定手段、11……統計処理手段、12……適性水位判定
手段、13……行程パラメータ設定手段、14……記憶手
段、15……比較手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗濯槽の上方に設けた超音波送受信手段
と、低から高へ水位を上昇させる給水手段と、布と水を
かくはんするかくはん手段と、前記超音波送受信手段に
より前記洗濯槽内の被測定物までの距離を測定する距離
測定手段と、前記給水手段から所定水位を給水後かくは
ん手段により洗濯槽内をかくはんし、このかくはんが停
止後前記距離測定手段にて距離データを複数回測定し、
この距離データの変動が所定範囲にある場合を布と判定
する布判定手段と、この複数の距離データの中心値を記
憶する記憶手段と、このかくはん・測定・記憶までの操
作を洗濯槽内全域について行い布の比率を算出する統計
処理手段と、記憶手段に記憶されている複数の中心値の
変動が所定に範囲にある場合に出力する比較手段と、統
計処理手段が算出する布比率が所定値以下あるいは比較
手段より出力がされると適正水位と判定する適性水位判
定手段とを備え、前記統計処理手段が算出する布比率が
所定値以下あるいは比較手段より出力がされた場合は、
前記適性水位判定手段が適性水位と判定し洗濯を実行
し、これらの場合以外は、前記適性水位判定手段が適性
水位でないと判定し、前記給水手段により段階的に給水
を行い再度測定を繰り返す洗濯機。