JPS6241692A - 洗濯機の水位設定方法 - 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】 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
水位を設定し、その水位に基づいて洗濯行程を自動的に
設定する洗濯機に関するものである０ 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。

例えば、−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。

まだ、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０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が提案され
ている０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たり、
給水後の洗濯行程を設定することがむずかしい。

本発明は上記欠点に鑑みてなされたもので、基本的に布
量そのものを検出するのではなく、水面下に布があるか
どうかを判別し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 そして上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、
被測定物（布又は水）までの距離を超音波で測定しその
測定データと設定水位とを演算比較し、水面より出てい
る布量を検知し、その設定水位が適切かどうかを判断す
るものである。すなわち、洗濯槽の上方に槽の中心より
ずらして設けた超音波送受信器と、所定の水位まで給水
するための給水手段および水位センサと、水位設定時に
布と水をかくはんし、その後、一方向に少しづつ回転さ
せるかくはん翼およびモータと、回転させながら前記超
音波送受信器により、被測定物までの距離を測定し、こ
れら距離データと設定水位とを比較演算し、水面に対す
る、水面より出ている布量の比率を算出する統計処理手
段と、その比率が所定の値より大きい場合は、さらに水
位を高くし再び前記動作を行わせ、この一連の動作を繰
り返し、比率が所定の値以下になった場合、その設定水
位を適性水位とする適性水位設定手段と、この適性水位
にもとづいて、その後の洗濯行程の一部あるいは全部を
自動的に設定するための行程パラメータ設定手段とから
構成される。

作　　用 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、さらに被測定物を一方向に少しづつ回
転させ、スキャニングして距離を測定し、その後、水面
上にある布量を演算するので、そのときの設定水位が適
切であるかどうかを精度良く判断することができる。

実施例 実施例を説明するまえに、本発明の前提となる基本的な
考え方、すなわち、洗濯物の布量が大部分水面下にある
状態が、その布量に最も適切な水位であるという考え方
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」（２４１）、「低」（３２ｇ
）、ｒ中Ｊ（３６１）「高」（４０ｅ）がマニュアルで
選択できるようにした。その結果から、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
いて水位を決めでいるかを考察するだめに、逆に実験結
果の状態を設定（重量・種類・水位を設定）シ、布と水
をかくはんしその様子を見た。その結果、すべての水位
は、布が殆んど水面下になるところをもって設定してい
ることが分った。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、布の大部分が水面下になった時点の水位を最
適としている。

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、上方に槽の中毛−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および距離測定回路で
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」（２
４１）、「低Ｊ（３２６）、「中Ｊ　（３ａｌ）、「高
」（４ｏｌ）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およびイ
ンターフェース回路であり、その統計処理手段９、適性
水位設定手段１０、行程パラメータ設定手段１１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し、
その後、一方向に少しづつ回転させるものである。統計
処理手段９は、超音波送受信器２により被測定物までの
距離を測定した距離データと設定水位とを比較演算し、
水面に対する、水面より出ている布量の比率を算出する
ものである。適性水位設定手段１０は、統計処理手段９
が算出する比率が所定の値より大きい場合は、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、比率が所定の値以下になった場
合、その設定水位を適性水位とするものである。

行程パラメータ設定手段１１は、適性水位設定手段１０
による適性水位にもとづいて、その後の洗濯行程の一部
あるいは全部を自動的に設定するものである。

第１図、第２図にもとづき動作を説明する。まず、洗濯
物（布）１２を投入し、スイッチを入れると、給水手段
４により給水され、水位センサ５により「少」（２４１
）水位に設定される（処理１）。次にモータ７を動作さ
せ、かくはん翼６によって布１２と水１３をかくはんし
、布と水をなじませる（処理２）。次いでモータ７を停
止させ、超音波送受信器２より超音波（２５ＫＨｚ）を
発し、布１２または水１３で反射され超音波送受信器２
に帰って来る寸での時間を測定し、超音波送受信回路お
よび距離測定回路３で被測定物までの距離を測る。その
結果はマイクロコンピュータおよびインターフェイス回
路８の統計処理手段９に送られる。つづいて、一方向に
モータ７を少しづつ回転させ、その都度、超音波により
被測定物（布１２と水１３）ｉでの距離を測り、統計処
理手段９に送る（処理３）。この測定を１ｏ回行う（処
理４）。

なお、かくはん翼６の回転角は、１０回でちょうど布１
２と水１３が一回転するぐらいである。すなわち、洗濯
槽１内部の上面状態を全面に渡りスキャニングし超音波
で距離測定を行う。なお、１回の測定は、超音波の送受
を複数回（１０回）行い、１回のデータの精度を上げて
いる。

統計処理手段９に送られた各回の距離データは、それぞ
れ「少」水位データ（各水位はすでに超音波送受信器２
からの距離として分っておりメモリーに記憶されている
。）と比較し、「少」水位よりも小さなデータ、すなわ
ち、水面よりも出ている布量の比率を演算する（処理５
）。なお、比較基準となる水位データはセンサ精度、超
音波送受信器のバラツキを考慮し、巾をもたせて設定し
ている。

この比率は適性水位設定手段１０に送られ、所定の比率
と比較され、太きいと判断されると、すなわち、水面よ
り出ている布量が多いと判断すると、給水手段４により
再び給水し、次の水位「低」（３２６）に設定する（処
理６）。そして前述した動作をくり返し、水面より上に
出ている布量の比率が所定の値より小さくなるまで行う
。比率が小さくなると、その水位が最適であると判断し
く処理７）、その結果にもとづき行程パラメータ設定手
段１１は、その後の行程、たとえば洗濯行程の時間パラ
メータを設定する。布量が水位という形で間接的に検知
できるので、それに適したパラメータ（水流、すすぎ回
数、脱水時間等）を設定すれば良い。

なお、実施例では、「高」水位までしかないので、「中
」水位において、水面上の布量比率が所定の値より大き
いと判断すると「高」水位における上記動作は行わず、
自動的に「高」と判断する（処理８）ことは言うまでも
ない。

発明の効果 本発明は布量そのものを検知するのではなく、布が水面
下にあるかどうかを判別して最適水位を設定するという
新しい考えに基づくもので、布種類（体積、布質）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ｅ印で示す。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・・・・・・洗濯槽、２・・・・・・超音波送受信器
、４・・・・・・給水手段、５・・・・・・水位センサ
、６・・・・・・かくはん翼、了・・・・・・モータ、
９・・・・・・統計処理手段、１０・・・・・・適性水
位設定手段、１１・・・・・・行程パラメータ設定手段
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
、：先ｊｔ槽 ２−＊β）トノ（逅９ヒイｉ券 ３°“−Ｍｔ友り史侶回路 およぎ斤ｌｌ制丸困側− ４−一一玲東予校 ５−、Ｈ５ｊｆｉ　Ｃ／７ ローーー　力＼〈１；ん賀 り・−七−ゲ 第１図　　　　　　δ−°−７付°″′ピ゛−７おＪグ
イｌブーフェース回肩卜 ９−・　乳討処ａ呼桐 ｎ−・−遁樵杖位：Ｌえダ次 ／ｌ−−・　　竹Ａ１パラメータシヒ丈−すｄ３第２図 第　３　図 １　；昆会架蔑 ２７７ツクーシヤツ ３　　クオ／し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 洗濯槽の上方に槽の中心よりずらして設けた超音波送受
   信器と、所定の水位まで給水するための給水手段および
   水位センサと、水位設定時に布と水をかくはんし、その
   後、一方向に少しづつ回転させるかくはん翼およびモー
   タと、回転させながら前記超音波送受信器により、被測
   定物までの距離を測定し、これら距離データと設定水位
   とを比較演算し、水面に対する、水面より出ている布量
   の比率を算出する統計処理手段と、その比率が所定の値
   より大きい場合は、さらに水位を高くし再び前記動作を
   行わせ、この一連の動作を繰り返し、比率が所定の値以
   下になった場合、その設定水位を適性水位とする適性水
   位設定手段と、この適性水位にもとづいて、その後の洗
   濯行程の一部あるいは全部を自動的に設定するための行
   程パラメータ設定手段とからなる洗濯機。