JPS6194689A - 洗濯機の制御回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、洗濯機の制御回路に係υ、特に洗濯物の量を
自動的に計測判別し、水量や水流がどを洗濯物の量を基
に決定して、進行させて自動運転する洗濯機に関する。

〔発明の背景〕

従来の洗濯物の自動計測判定装置は、特願昭５１−１０
９５９０では具体的な自動計測判定装置を提示していな
い。本発明は実現性の高い洗濯物の自動計量判定を提供
するものである。

〔発明の目的〕

センサーから得られる情報はアナログ量である。

これに対し、指示制御部（一般にマイクロコンピュータ
と呼ばれる）内で処理するにはデジタル量でなければな
らない。本発明の目的は、情報を容易に処理するための
制御回路を提供することにある。又実際の製品開発の過
程では、開発の進度の問題があり、センサーの最終特性
が多少変動することをあらかじめ考慮し、生産の間近で
も定数変更などの自由度が残した稼動方式の開発を目的
としている。

〔発明の概要〕

洗濯機等の家゛電品にマイクロコンピュータ制御ヲ採用
する場合は、ソフトウェアをマイクロコンピュータの中
ヘマスクチャージして、ワンチップ化して使用する。

ワンチップのマイクロコンピュータを生産するまでには
ソフトウェアの製作期間を含めると、４〜６ケ月を要す
る。一度決定すると変更がきかないため、変動要因のあ
る論理はソフトに組込むことが難しく、リスクが大きい
。一方ソフトの分担をハード回路で負担すると、部品点
数が増し、原価高となる欠点があることから、ソフトと
ハードの分担をいかにするかが、生産上の大きな課題で
おる。

一方センサーを複数個使用するケースでは、センサーを
働かせる周辺回路、判別回路の共用化を計ることは、信
頼性確保の上からも重要なことである。

更にマイクロコンピュータの入力／出力端子数には限度
があシ、センサーのためだけに数多くの端子を割振シす
ることはできない。

以上の確実性、高いコストパフォーマンス性、高信頼性
、トータルバランス性の要稍を満足する洗濯機の制御回
路の発明が必要でおり、本発明は、これを実現可能とす
る実用的な発明である。

具体的には、コンパレータ回路とマイコンの出力端子を
組合せして、センサー信号をデジタル化して処理するも
ので、センサーとして類似の出力が得られる程度のマツ
チング回路を採用することにニジ、上記の要請を満足さ
せるものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る洗濯機の制御回路の各実施例を各図を参照
して説明する。

第１、図は、本発崩の各実施例に係る洗濯機の制御回路
の実施例に供せられる全自動洗濯機の開披断面図、第２
図は、その電気回路図である。

まず、第１図で、１は外枠、２は外枠１の上面を覆うト
ップカバー、３はコーナープレートで、外枠１の上部四
隅に固定され、水受槽４を四隅の四個所で吊シ棒５によ
シ支持している。６は防振ばねで、吊シ棒５に取シ付け
られて、脱水時に水受槽４の振動を吸収するように形成
されている。

７はバスケットで、脱水時に高速回転して洗濯物を遠心
力脱水するようになっている。

８はモータで、モータ８の動力は、ぺ少ト分１ブーＩＪ
Ｉ（ｌ介してクラッチ減速部１１に伝送されて減速され
、回転具１２が低速回転駆動されるようになっている。

１４Ｖｉ注水ホース、１５は、水栓からの水を水受槽４
内に給水する注水口、１６は、次の第２図で詳述する電
子タイマーで、モータ８、給水弁１３などのｔ気部品の
運転を指示制御するようになっている。

また、モータ８は正逆の両方向に回転し、回転具１２を
正逆の繰シ返し回転駆動ができるようになっているもの
である。

２１は布量センサーで外枠１のコーナ上部のコーナプレ
ート３に装着される。２３は圧力センサーでトップカバ
ー２の裏面に固定され、水受槽４の底部に設けられた４
ａのエアートラップと３５のチューブによシ連通してい
る。３６は液体洗剤のタンクである。

第２図において、１７は、モータ８の進相用コンデンサ
、１８は排水弁、１９は電源コンセント、２０は電源ス
ィッチ、２２はコネクターである。

２４は安全スイッチ、２５は指示制御部で、マイクロコ
ンピュータなどの計算機能を有するＬｓｉ素子である。

２６は、発光ダイオードで構成でれた進行表示部、２７
は電源回路部で、交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換し
て電子タイマー１６の電源部を作る部分である。

２８は発振回路部で、指示制御部２５ヘクロツクを供給
する一方、ブザー２９へ発振周波数を供給するようにな
っている。

３０は入力信号処理回路で、入力信号パスライン３１に
よシ指示制御部２５に伝達するようになっておシ、３２
は入力スイッチ部で、同様に信号パスライン３１によシ
指示制御部２５に伝達するようになっている。３３は出
力信号パスラインで、指示制御部２５の信号を進行表示
部２６、駆動回路３４に伝達するようになっている。

また駆動回路３４からは給水弁１３、排水弁１８、七−
夕８それに第１図の液体洗剤の夕／り３６内にあって洗
剤をバスケット７内に注入するポンプ３７が接続されて
いる。さらにタンク３６の底部には３８の洗剤量スイッ
チがあり液体が一定水位以下の時に信号を指示制御部２
５へ伝達するものである。

上記の構成において、入力スイッチ部３２に運転の指示
入力があると、指示制御部２５で圧力センサー２３の信
号を判定し、満水でないときは指示制御部２５の出力回
路から、出力信号パスライン３３を経て駆動回路３４で
増幅、スイッチング処理され、給水弁１３をＯＮする信
号が発せられ、汗水ホース１４を介して注水口１５より
水が供給されるものである。

そして満水になると、圧力センサー２３の信号が切〕換
わって給水弁１３の通電が遮断され、仇いの工程の攪拌
動作に入る。

第３図は、本発明の布量検知、洗剤投入、水位制御のフ
ローチャートを示すものである。

洗濯物を投入し、スイッチをＯＮにすると、第１のセン
サー判定工程で３９の布重量の測定サブルーチンにて布
量センサー２１を使って計量し、オーバーの時はに報を
出し、人手によりオーバー分を取り除くことになる。次
に給水工程に入り給水処理のサブルーチンで圧力センサ
２３によす判定しながら指定の水位まで給水する。次に
洗剤の残量検知を洗剤量スイッチ３８により判定し、Ｏ
Ｋの時は洗剤自動投入サブルーチンによシ適量が投入さ
れる。次に水位の変化をチェックしながら洗濯サブルー
チンにて、回転興１２を左右に回転させて洗濯物を洗う
。洗いが終ると排水サブルーチンによシ一定水位になる
まで排水弁１８を動作させ次の脱水工程に入る。脱水時
間が完了すると次の給水、すすぎ、排水、脱水の各工程
を実施して終了するものである。

本発明のセンサーの一実施例を第４図、第５図。

第６図及び第７図により説明する。

第４図は圧力センサー２３の断面図である。

１０１はＡＢ８樹脂又はポリアセタール樹脂などで成形
した剛性体の外枠基台で外部中央に嵌合突起を有する円
筒部１０２を設け、この円筒部１０２にボリウレタ／被
覆電線などを巻いｆｔＪ１次側コイル７及び２次側コイ
ル１０８を有するＡＢ８樹脂又はポリアセタール樹脂な
どで成形した剛性体のボビン１０６を前記嵌合突起１０
３で着脱自在に挿入固定している。ボビン１０６は巻ド
ラム外径がφ１７で１次側及び２次側共２２００回（抵
抗値６３０〜６５（１）巻き、２次側コイル１０８が磁
性体部りに、また１次側コイル１０７が外部りに位置し
挿入固定され、１次側コイルに周波数５０〜７０ＫＨｚ
の方形波の直流が印加されている。磁性体１１７は２次
側コイル１０８の内側を摺動するよう取付である。また
、外枠基台１０１の内部にはゴム又は布入りゴムで成形
した受圧面１１０と台部１１９を有する薄膜のダイヤフ
ラム１０９と、前記受圧面１１０に当接する円板体１１
２と、これに垂直なネジ付の中空軸１１３と嵌合突起付
の円周壁と１１４円周溝１１５を有する含油又はパラフ
ィンなどを含んだポリアセタール樹脂で成形した剛性体
の移動子１１１を設け、移動子１１１は円板体１１２の
全面で常時、中空軸部１１３を中央部に垂直に保持する
ようダイヤフラム１０９の浮力を各面で均一に受け、軸
受口１０４を摺動する。移動子１１１の中空軸部１１３
にはポリアセタール樹脂で成形した剛性体の調整ネジ１
２０は一端を前記台部１１９と当接し、調整ネジ１２０
を回すことで台部１１９を基点に移動子１１１及び磁性
体１１７上下、微少調整ができるように係合している。

また、円周壁部１１４にはパーマロイ又は強磁性材の鋼
板を円形状にした磁性体１１７を一定の方向に位置決め
できるよう切溝（図示せず）と案内突起（図示せず）と
を合せ、嵌合突起１１６で着脱自在に挿入固定している
。さらに、円周溝部１５にはダイヤフラム１０９の浮力
に抗して移動子１１１の移動量を調整する圧力調整バネ
１１８が外枠基台１０１の軸受口１０４周囲内面を基点
に移動子１１１に付勢し、磁性体１１７の内側に位置し
、常時、差動変圧器１０５の内周部で伸縮するよう取付
いている。

ＡＢ８樹脂又はポリアセタール樹脂で成形した剛性体の
上６１２１は前記ダイヤフラム１０９との間に空気室１
２９を形成する形で外枠基台１０１に溶層固定し、表面
中央に洗濯機の洗濯槽などから導かれた圧力伝達チュー
ブ３５を接続する受圧口１２２を有し、また内面受圧口
１２２付近にダイヤフラム１０９のたわみ防止用の固定
突起１２３を有している。

保護枠１２７は粉塵、水滴防止のため差動変圧器１０５
を覆うように、嵌合突起１２８と前記ボビン１０６の端
面部で着脱自在に挿入固定している。

第５図は布量センサ２１の断面図である。コーナプレー
ト３に回動自在に係止嘔れている。前記内容と同一事例
のため簡単に紹介する。基本構成は外枠基台１１１ａの
外部中央に円筒部１０２ａを設け、この円筒部１０２ａ
に差動変圧器１０５を着脱自在に挿入固定するものであ
る。

次に動作を説明する。

差動変圧器１０５０１次側コイル７に第６図の駆動回路
を通して、周波数５０〜７０ＫＨｚで５■の方形波の直
流を源を印加すると２次側コイル１０８に発生する初期
誘起電圧は０．２　Ｖ程度である。受圧口１２２がら空
気な圧入すると、ダイヤフラム１０９受圧面１１０は浮
上し、圧力調整バネ１１８に抗して円板体１１１の各面
を均一に押上げる。このため磁性体１１７は斜くことな
く差動変圧器１０５の内周部と均−表間隙を保って出力
側、すなわち２次側コイル部１０８を摺動する。

磁性体１１７は摺動することで２次側コイル１０８に発
生する磁力線に直接作用するため、第７図に示す如く１
次側コイル１０７内を摺動させたときの出力電圧（細線
）より大きな出力電圧（太線）となる。

圧力調整バネ１１８は差動変圧器１０５内で伸縮するこ
とになシ、たわむと鋼線の密度を増し、磁力線の密度を
増し、第７図に示す破線の如く磁性体１１７単独の出力
電圧（太線）に徐々に上積みした形の電圧を出力し、約
４閣磁性体１１７が移動すると誘起電圧は４．５Ｖ程度
となる。すなわち、磁性体１１７が４ｍｎ動くと、電圧
変化量は４．５■となり値が大きく、第６図で示す回路
で判別処理するにも容易でおる。第６図において４２は
布量検知の時す接点、水位検知の時ａ接点に切替るリレ
ーである。リレー４２は指示制御部２５の出力により動
作する。４３は発振回路でリレー４２の接点を通し、セ
ンサーの一次側コイルに印加される。４１はコンパレー
タで）１．０−Ｒ５で作られる規準抵抗の組合せ（ラダ
ー抵抗回路）により作られる電圧とセンサーの誘起電圧
が一致するのを比較するためのＩＣである。指示制御部
２５内では、Ｒ２−Ｒ５に対応する端子が図示のごとく
、内部のスイッチング回路によりグランド（アース）側
に接続されるよう構成式れている。

第８図は、ＲＯ〜Ｒ５にある値の抵抗を選び組合セシた
場合のコンパレータ４１の十端子に現われる電圧をＶ（
Ｎ）で示したもので１６通りの組合せが得られるもので
ある。第８図において１は指示制御部２５内のスイッチ
がＯＮ、ＯはＯＦＦを示す。第７図に示す出力がセンサ
ーから得られたなら、この値を、第８図の表に示す組合
せから選別し、布量、水量が測定できるものである。

布量と水量では別々のセンサーで検知することから、リ
レーによυどちらかを仕分けして、検知するものである
。

以上の構成における回路動作について説明する。

布量を検知するには、布量センサー２１の出力がコンパ
レータ４１のマイナス端子に伝達されるので、この出力
と一致する出力が得られるＲ２−Ｒ５のＯＮ、ＯＦＦの
組合せを順次実施し、１６段階の中から見つけ出すこと
になる。１６通υを順次行なうのは指示制御部２５内の
記憶部にわらかしめ手順を記憶させておくことにより実
施可能でおる。

ここで一致する組合せができコンパレーター４１の出力
がＯ■から５Ｖに切替ったなら、この時の組合せ屋に対
応する布量を推定することが可能である。あらかじめ、
組合せ屋と布量の関係の相対関係が求められているため
、沈痛に必要な最適必要水量が算出されるものである。

次に給水工程に入るが上記工）求められた水量と圧力セ
ンサー２３の出力の相対関係が算出され、第８図のいず
れかの組合せに指示制御部２５内のスイッチがセットさ
れる。同時にリレー４２のコイルに通電され、接点がｂ
からａに切替る。これによシ、圧力センサー２３の出力
を監視することになる。ここでも設定値と一致するとコ
ンパレータ４１の出力が変るため、ここで給水弁１３を
閉じ給水完了とするものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、外付の抵抗）ＬＯ−Ｆｌ、５の組合せ
により、誘起電圧とのマツチングを容易に計ることがで
き、しかも各センサーの出力のバラツキに応じて、微調
整可能なことを最大の特長としている。

又、１組の規準抵抗（ＲＯ〜几５）が布量の検知とこれ
によって得られたデータを元にして算出された最適水位
のセットに使用できることから、部品点数が少なく、実
用的な回路構成をとることができるものである。つまシ
、初めは、センサーの出力を判別するために使い、次に
異なるセンサーの設定用として二度活用されているもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は洗潅機の断面図、第２図は電気回路図、第３図
はフローチャート、第４図は圧力センサーの断面図、第
５図は布量センサーの断面図、第６図は入力信号処理回
路図、第７図はセンサー出力特性図、第８図は仕分は表
の図。 １３・・・給水弁、１６・・・電子タイマー、２１・・
・布量センサー、２３・・・圧力センサー、２５・・・
指示制御部、４１・・・コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源回路の電源間に、直、並列の抵抗組合せを
   行ない、その中で並列接続については、指示制御部等の
   ＩＣの入力端子に並列接続することによつて得られる電
   圧変動測定部をコンパレータの入力端子に接続し、コン
   パレータのもう一方の入力端子には、二種類以上のセン
   サー回路を接続し、選択組合せしたことを特徴とする制
   御回路。 ２、上記第１項の請求の範囲において、第１のセンサー
   として水受槽を弾性支持する吊り棒取付部に布量センサ
   ーを設置し、第２のセンサーとして水受槽の底部に設け
   たエアートラップよりチューブで接続する圧力センサー
   を設けたことを特徴とする洗濯機の制御回路。