JP6810999B2 - Washing machine - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、洗濯槽内の水位を検出する水位センサを備える洗濯機に関する。 An embodiment of the present invention relates to a washing machine including a water level sensor that detects the water level in the washing tub.
従来より、マイクロコンピュータに外付けされる。セラミック発振子や水晶発振子を用いた発振回路の周波数を補正する技術については、例えば特許文献１，２等に開示されている。
Conventionally, it is externally attached to a microcomputer. Techniques for correcting the frequency of an oscillation circuit using a ceramic oscillator or a crystal oscillator are disclosed in, for example,
ところで、近年のマイクロコンピュータには、発振子及び発振回路を内蔵しているものがあるが、その内蔵発振子は周波数精度が低いものが多く、概してセラミック発振子よりも精度が低い。 By the way, some recent microcomputers have a built-in oscillator and an oscillator circuit, but many of the built-in oscillators have low frequency accuracy, and are generally lower in accuracy than ceramic oscillators.
また、洗濯機に使用され、洗濯槽内の水位を検出するための水位センサは、一般に、検出した水位に応じて周波数が変化するセンサ信号を出力する構成であり、洗濯運転を制御する制御部は、前記センサ信号の周波数を計測することで水位を検出する。そのため、水位センサの信号周波数を、発振子を内蔵しているマイクロコンピュータが計測する構成においては、水位の検出精度が大幅に低下するおそれがある。 Further, the water level sensor used in the washing machine for detecting the water level in the washing tub generally has a configuration of outputting a sensor signal whose frequency changes according to the detected water level, and is a control unit that controls the washing operation. Detects the water level by measuring the frequency of the sensor signal. Therefore, in a configuration in which the signal frequency of the water level sensor is measured by a microcomputer having a built-in oscillator, the water level detection accuracy may be significantly reduced.
そこで、水位センサを用いた洗濯槽内の水位検出を、より高い精度で行うことができる洗濯機を提供する。 Therefore, we provide a washing machine that can detect the water level in the washing tub using a water level sensor with higher accuracy.
実施形態の洗濯機によれば、洗濯運転の制御を行う制御部と、
洗濯槽内に配置され、当該槽内の水位に応じて周波数が変化するセンサ信号を前記制御部に出力する水位センサと、
前記制御部の周辺の温度を検知する温度検知部とを備え、
前記制御部は、前記温度に応じて前記水位センサによって検知される前記水位を補正するもので、クロック信号を生成する発振回路を内蔵し、洗濯運転の制御を行うマイクロコンピュータで構成される。
前記マイクロコンピュータは、外部より入力されるクロック信号の周波数を、前記発振回路により生成されたクロック信号に基づいて計測すると、前記計測された周波数と、前記計測時に検知された温度とを前記不揮発性メモリに記憶させ、
前記センサ信号の周波数を、前記発振回路により生成されたクロック信号に基づいて計測することで前記洗濯槽内の水位を検出する際に、前記不揮発性メモリに記憶されている周波数及び温度を読出し、読み出した値を基準として前記水位を補正し、
前記発振回路により生成されたクロック信号の周波数をトリミングする機能を有する周波数トリミング部を備えており、
前記水位を補正する際に、前記周波数トリミング部により周波数をトリミングする。
According to the washing machine of the embodiment, a control unit that controls the washing operation and
A water level sensor that is placed in the washing tub and outputs a sensor signal whose frequency changes according to the water level in the tub to the control unit.
It is provided with a temperature detection unit that detects the temperature around the control unit.
The control unit corrects the water level detected by the water level sensor according to the temperature, includes an oscillation circuit that generates a clock signal, and is composed of a microcomputer that controls the washing operation.
When the frequency of the clock signal input from the outside is measured by the microcomputer based on the clock signal generated by the oscillation circuit, the measured frequency and the temperature detected at the time of the measurement are non-volatile. Store in memory
When the frequency of the sensor signal is measured based on the clock signal generated by the oscillation circuit to detect the water level in the washing tub, the frequency and temperature stored in the non-volatile memory are read out. The water level is corrected based on the read value,
It is provided with a frequency trimming unit having a function of trimming the frequency of the clock signal generated by the oscillation circuit.
When correcting the water level, the frequency is trimmed by the frequency trimming unit.
（第１実施形態）
以下、ランドリー機器である洗濯機に適用した第１実施形態について図１から図８を参照しながら説明する。図１に示すように、洗濯機１０は、その外郭を構成する外箱１１の内部に、上面が開放した有底円筒状の水槽１２が弾性吊持機構１３によって弾性的に支持されている。この水槽１２の内部には、上面が開放した有底円筒状の回転槽１４が回転可能に設けられている。回転槽１４の底部には、当該回転槽１４の底部を補強するための補強部材１５が設けられている。回転槽１４は、垂直な軸線を中心に回転するように構成されており、洗濯物を洗う洗い行程及び洗濯物をすすぐすすぎ行程における洗濯槽、及び、洗濯物を脱水する脱水行程における脱水槽として兼用される。つまり、洗濯機１０は、回転槽１４の回転中心軸が垂直方向に延びるいわゆる縦軸型洗濯機である。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment applied to a washing machine, which is a laundry device, will be described with reference to FIGS. 1 to 8. As shown in FIG. 1, in the
この回転槽１４は、その周壁部に多数の孔１６を有している。これらの孔１６は貫通しており、通水及び通気が可能である。なお、図１には多数の孔１６のうちその一部のみを示している。回転槽１４の上部には、例えば塩水等の液体が封入された合成樹脂製のバランスリング１７が取り付けられている。回転槽１４内の底部には、撹拌体として例えば合成樹脂で形成されたパルセータ１８が回転可能に設けられている。
The
水槽１２の下部には排水経路１９が設けられている。この排水経路１９には排水弁２０が設けられており、この排水弁２０が開放されることにより、水槽１２内の水が機外に排出される。また、水槽１２の底部には、水位検知用のエアトラップ２１が設けられている。このエアトラップ２１には、エアチューブ２２を介して水位センサ６９が接続されている。この水位センサ６９は例えば圧力センサで構成されており、エアトラップ２１内の圧力に基づいて水槽１２内の水位を検知する。そして、水位センサ６９は、上記の圧力が変化することで、例えば図４に示すようにセンサ信号の発振周波数が変化する構成である。
A
水槽１２の下部の中央部には駆動機構部２３が設けられている。この駆動機構部２３は、図４に示すモータ２４、及び図示しないクラッチ機構部等を備えている。駆動機構部２３は、洗い行程時またはすすぎ行程時においては、クラッチ機構部により回転力をパルセータ１８に伝達する。このため、洗い行程時またはすすぎ行程時に回転槽１４は回転駆動されず、パルセータ１８だけが回転駆動される。また、駆動機構部２３は、脱水行程時においては、モータ２４の回転力をクラッチ機構部によりパルセータ１８及び回転槽１４に伝達する。このため、脱水行程時にパルセータ１８は、回転槽１４と一体に回転駆動される。
A drive mechanism unit 23 is provided in the central portion of the lower portion of the
外箱１１の上部には、トップカバー２６が設けられている。このトップカバー２６には、図２に示す洗濯物出入口３５を開閉する例えば二つ折り式の蓋２７が開閉可能に設けられている。なお、水槽１２の上部には、図示しない槽カバーが開閉可能に取り付けられている。トップカバー２６の前部には、操作パネル２８が設けられている。
A
操作パネル２８の裏側には、洗濯機１０の動作全般を制御する制御ユニット２９が配置されている。この制御ユニット２９は、図２に示すように、トップカバー２６において洗濯物出入口３５と外箱１１の前面側との間に設けられ、操作パネル２８により覆われる収納部３３に収納される。
On the back side of the
制御ユニット２９には、図４に示すように、操作パネル２８を介してユーザにより操作される各種の操作スイッチを備える操作部８１や、例えば液晶表示器や７セグメントＬＥＤ等で構成される表示器８２が設けられている。操作表示部８３は、操作部８１及び表示器８２を一体に構成したものである。なお、操作パネル２８全体を静電式タッチセンサで構成して機械的なスイッチを設けない構成や、例えば電源スイッチのみ機械的なスイッチを設ける構成であってもよい。
As shown in FIG. 4, the
トップカバー２６内の後部には、図１に示すように、水源からの水を水槽１２内に供給する給水機構部３０が設けられている。この給水機構部３０は、図示しない給水弁や水槽１２に連通する図示しない給水経路等を備えており、制御ユニット２９が給水弁の開閉を制御することにより、水槽１２内への給水が制御される。
As shown in FIG. 1, a water supply mechanism portion 30 for supplying water from a water source into the
次に、洗濯機１０の制御系に係る電気的構成について説明する。図４に示すように、制御ユニット２９は、ＰＷＭ制御方式インバータであるインバータ回路５０を備えている。インバータ回路５０は、６個のＩＧＢＴ５１を三相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ５１のコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオード５２が接続されている。ＩＧＢＴ５１はスイッチング素子に相当する。インバータ回路５０の各相出力端子は、モータ２４の各モータ巻線２４ａに接続されている。本実施形態では、モータ２４として、例えばアウタロータ型の三相ブラシレスＤＣモータを採用している。
Next, the electrical configuration related to the control system of the
下アーム側のＩＧＢＴ５１のエミッタには、それぞれ電流検出抵抗であるシャント抵抗５３がグランドとの間に直列に接続されている。シャント抵抗５３の抵抗値は、例えば０．２２Ωである。また、下アーム側のＩＧＢＴ５１のエミッタとシャント抵抗５３との共通接続点は、過電流検出回路５４及び抵抗分圧回路で構成されたレベルシフト回路６４にそれぞれ接続されている。シャント抵抗５３には、下アーム側のＩＧＢＴ５１がＯＮしているタイミングで、モータ巻線２４ａと同じモータ相電流が流れる。したがって、その端子電圧は、モータ相電流に応じたレベルを示す。
A
過電流検出回路５４は、インバータ回路５０の上下アームが短絡した場合等に生じる過電流を検出するもので、三相分を検出するために図示しない３つのコンパレータを有している。これら３つのうち何れか１つ以上のコンパレータにおいて、入力電圧が予め設定されている閾値を超えるとその出力レベルが変化する。そして、コンパレータ出力の変化を受け付けた制御部５５により、ＰＷＭ信号の出力が直ちにＯＦＦされる。これにより回路素子の破壊等が防止される。
The
シャント抵抗５３には、インバータ回路５０が動作する際にグランド電位に対して正負の端子電圧が発生する。そのため、レベルシフト回路６４は、シャント抵抗５３の端子電圧，すなわちＩＧＢＴ５１のエミッタとシャント抵抗５３との共通接続点の電圧を、制御部５５に内蔵されている図示しないＡ／Ｄ変換器の入力範囲に合わせてレベルシフトする。レベルシフト回路６４の電源電圧は、例えば３端子レギュレータで構成される電源回路６３によって生成されており、本実施形態では３．３Ｖである。
When the
レベルシフト回路６４は、電源電圧に接続されている３つの抵抗６５ａ〜６７ａ、及び、これらの抵抗６５ａ〜６７ａとシャント抵抗５３との間に直列に接続されている３つの抵抗６５ｂ〜６７ｂによって、シャント抵抗５３の端子電圧をそれぞれ抵抗分圧して制御部５５に入力する。これらの抵抗６５〜６７の抵抗値は、例えば何れも１ｋΩである。
The
モータ２４には、ロータの位置を検出するために例えばホールＩＣなどで構成された回転位置センサ５６が設けられており、回転位置センサ５６が出力するセンサ信号が制御部５５に入力される。そして、制御部５５は、モータ２４の各モータ巻線２４ａに流れる電流値に基づいてフィードバック制御，例えばベクトル制御によりＰＷＭ信号を生成し、インバータ回路５０に与えることでモータ２４を制御する。制御部５５は、前述のようにＡ／Ｄ変換器等を内蔵したマイクロコンピュータで構成されている。
The
インバータ回路５０の入力側には、駆動用電源回路５７が接続されている。駆動用電源回路５７は、１００Ｖの交流電源６１に対して一端側にリアクトル５８を介して接続される、ダイオードブリッジからなる全波整流回路５９で構成されている。駆動用電源回路５７は、倍電圧全波整流により生成した約２８０Ｖの直流電圧をインバータ回路５０に供給する。
A drive power supply circuit 57 is connected to the input side of the
全波整流回路５９の入力側には、商用周波数検出回路８０が接続されており、その検出出力は制御部５５に入力されている。また、全波整流回路５９の出力側には、制御ユニット２９で使用する電源電圧，例えば５Ｖ，１６Ｖの２種類の電圧をチョッピングにより生成する電源回路６２が設けられている。
A commercial
電源回路６２で生成された５Ｖの電源電圧は、制御部５５の動作用電源電圧となり、電源回路６３にも供給されている。電源回路６３は、制御部５５の動作用電源電圧の５Ｖよりも低く、レベルシフト回路６４において端子電圧をレベルシフトする際の上限となる３．３Ｖの電源電圧を生成する。つまり、３．３Ｖの電源電圧を、５Ｖの電源電圧を降圧して生成することでノイズを低減している。上記の電源電圧は、シャント抵抗５３を分圧して得られる電圧値に応じて適宜適切な値が選択される。
The 5V power supply voltage generated by the
本実施形態では、制御部５５に内蔵されているＡ／Ｄ変換器を用いている。そのため、制御部５５は、Ａ／Ｄ変換する際のアナログ電圧の入力範囲を規定する上限電圧３．３Ｖが付与される入力端子ＲｅｆＨと、同下限電圧が付与される入力端子をＲｅｆＬとを備えている。
In this embodiment, the A / D converter built in the
交流電源６１には、洗濯機１０の電源をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ回路６０が接続されている。ユーザにより図示しない電源オンスイッチが操作されると、電源スイッチ回路６０により初期通電が行われ、駆動用電源回路５７が電圧を出力することで１６Ｖ，５Ｖ電源が発生し、制御部５５が動作を開始する。その後、制御部５５からのオン指令が電源スイッチ回路６０に与えられてオン動作が継続される。ユーザにより図示しない電源オフスイッチが操作されると、制御部５５の指令により電源スイッチ回路６０がオフされる。また、１６Ｖ電源は、後述するようにＩＧＢＴ５１のゲート駆動電圧に使用される他、表示器８２のＬＥＤ用電源にも使用される。
A
制御部５５は、三相のインバータ回路５０に対応して、Ｕ相のモータ相電流を検出する入力端子：Ｕ相電流Ａ／Ｄ，Ｖ相のモータ相電流を検出する入力端子：Ｖ相電流Ａ／Ｄ，Ｗ相のモータ相電流を検出する入力端子：Ｗ相電流Ａ／Ｄを備えている。
The
また、制御部５５には、クラッチの切り替え状態を検出するクラッチセンサ回路６８、前述した水位センサ６９、排水弁２０を開閉駆動する排水弁回路７０、給水弁を開閉駆動する給水弁回路７１、ソフター弁を駆動するソフター弁回路７２、ブザー７３、風呂水ポンプ７４、蓋ロック回路７５や蓋メカスイッチ７６等も接続されている。
Further, the
モータ２４の回転力は、前述のクラッチ機構部２３を介して洗い時は撹拌翼１８に伝達され、脱水時には回転槽１４に伝達されるように切替えられる。この切替えは、クラッチが上下に移動することにより行われるので、制御部５５は、クラッチセンサ回路６８によりその切替えを監視する。ブザー７３は、洗濯運転の終了時や操作時における７キー入力確認の際に鳴動させる。風呂水ポンプ７４は、洗いや濯ぎ時の給水に風呂水を汲み上げるために使用される。
The rotational force of the
制御部５５は、風呂水ポンプ７４の駆動出力の他に、風呂水凍結時に発生する過電流異常の検知機能も有する。蓋ロック回路７５は、脱水回転時に誤って回転槽１４内に腕等が投入されると危険なため、蓋２７を自動的にロックする機能と、そのロック済みを検出するために使用される。蓋メカスイッチ７６は、蓋２７の開閉状態を検知するために使用される。
In addition to the drive output of the bath water pump 74, the
電源回路６２で生成された５Ｖの電源電圧は、回転位置センサ５６のセンサ信号を制御部５５に入力するための反転バッファや、クラッチセンサ回路６８等のＩ／Ｏ用電源にも使用されている。
The 5V power supply voltage generated by the
操作表示部８３は、前述した操作部８１及び表示器８２を有するユニットであり、ユーザにより操作部８１において操作入力が行われると、その操作信号：ＫＥＹが制御部５に入力される。また、制御部５５は、表示器８２に対してセグメント信号やディジット信号を出力して数字やアルファベット等の表示を制御する。
The
制御部５５は、モータ２４を駆動するためのＰＷＭ指令を生成する。このとき、モータ２４を駆動するため駆動用電源回路５７で生成された２８０Ｖの電源電圧にはリプル変動があり、滑らかなモータ駆動の障害となる。そこで、２８０Ｖの電源電圧を分圧抵抗７６、７７及びクランプ回路７８を介してＡ／Ｄ変換器に入力し、制御部５５において電源電圧の変動に応じてＰＷＭ指令を補正し、リプル変動の影響を排除している。
The
また、制御部５５は、ＰＷＭ信号の搬送波周期毎に、下アーム側のＩＧＢＴ５１がＯＮするタイミングの中間付近で最低二相分，例えば下アームのＯＮ時間が長い相を選択し、それらの端子電圧をＡ／Ｄ変換してモータ相電流を取得する。制御部５５は、モータ２４の回転に伴う回転位置センサ５６の出力に基づきロータの位置を取得してＰＷＭ信号を調整し、モータ２４のｄ軸電流及びｑ軸電流が適切な値となるようにベクトル制御演算を行い、モータ２４を駆動制御する。ＰＷＭ信号は、駆動回路８６を介して、更に上アーム側は高圧ドライバ８７を介して、各ＩＧＢＴ５１のゲートに入力される。
Further, the
以上の構成において、制御部５５及び操作表示部８３は、前述の表示基板８４に搭載されている。また、インバータ回路５０，駆動回路８６及び高圧ドライバ８７は一体のパワーモジュール８８として構成されている。そして、駆動用電源回路５７及びパワーモジュール８８は、パワー回路部に相当する電源基板８５に搭載されている。
In the above configuration, the
図３は、制御部５５であるマイクロコンピュータの内部構成を示す機能ブロック図である。制御部５５は、モータ制御用のマイコンとして市販されているものの１つである。制御部５５は、ＣＰＵ１０１と、その周辺回路であるフラッシュＲＯＭ１０２，データフラッシュＲＯＭ１０３，ＳＲＡＭ１０４等のメモリとを備えている。フラッシュＲＯＭ１０２，データフラッシュＲＯＭ１０３は不揮発性メモリである。
FIG. 3 is a functional block diagram showing the internal configuration of the microcomputer which is the
更に制御部５５は、周辺回路として、タイマ１０５，モータＰＷＭ出力部１０６，入出力Ｉ／Ｏ部１０７，Ａ／Ｄ及び温度検知部１０８，パワーオンリセット回路１０９，オンチップデバッグ回路１１０，クロック周波数トリミング回路１１１等を備えている。そして、これらに対しては、制御部５５に内蔵されているクロック発振回路１１２より動作用のクロック信号が供給されている。このクロック発振回路１１２は、発振子も含む構成である。
Further, the
尚、Ａ／Ｄ及び温度検知部１０８は、Ａ／Ｄ変換回路と、例えばサーミスタを備えてなる温度検知回路１０８Ｔとを備えている。前記Ａ／Ｄ変換回路の入力端子の１つは、温度検知回路１０８Ｔに割り当てられている。温度検知回路１０８Ｔは制御部５５の温度を検出し、その検出温度に相当する電圧信号をＡ／Ｄ変換回路に入力する。したがって、ＣＰＵ１０１は、制御部５５の温度データをＡ／Ｄ及び温度検知部１０８を介して取得できる。
The A / D and
次に、本実施形態の作用について図５から図８を参照して説明する。制御部５５が、水位センサ６９より出力されるセンサ信号によって水槽１２の水位を検出する際には、図４に示したように前記センサ信号の周波数を計測する必要がある。そして、制御部５５は、内蔵のクロック発振回路１１２が発振出力するクロック信号に基づくタイマ割り込みに基づいて前記周波数を計測することになる。クロック発振回路１１２の温度特性は例えば図７に示すもので、その誤差は公称±１%程度である。これに対して図８は、従来一般的に使用されていたマイクロコンピュータにおける、外付けのセラミック発振子を用いた発振回路の温度特性であり、その誤差は公称±０．５%以内である。すなわち、クロック発振回路１１２の誤差は、外付けセラミック発振子を用いた発振回路よりも悪くなっている。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8. When the
本実施形態では、温度の影響を極力排除して水槽１２の水位検出精度の低下を防止するため、以下に述べるように処理を行う。図５は、洗濯機１０の製造時において、制御部５５のデータフラッシュＲＯＭ１０３に、補正に使用する周波数情報を記憶させる処理を示すフローチャートである。この処理を行うに際しては、予め制御部５５において水位センサ６９のセンサ信号が入力されるポートに、例えば周波数２０ｋＨｚ程度である高精度の基準周波数信号を入力しておく。
In the present embodiment, in order to eliminate the influence of temperature as much as possible and prevent the water level detection accuracy of the
例えば、作業者が特殊な入力操作を行うことで、制御部５５を周波数記憶操作モードに設定すると（Ｓ１；ＹＥＳ）、制御部５５のタイマ１０５によるイベントカウンタ機能を用いて、０．１秒間に入力される上記周波数信号の立下りエッジの検出数をカウントさせる（Ｓ２）。正確な周波数に対応して上記エッジの検出数は決まるので、その期待値との相違が周波数誤差となる。続いて、Ａ／Ｄ及び温度検知部１０８により温度を検知すると（Ｓ３）、その温度データとステップＳ２で取得した立下りエッジの検出数とをデータフラッシュＲＯＭ１０３に記憶させる（Ｓ４）。
For example, when the operator sets the
図６は、製品として出荷された洗濯機１０において実際に洗濯運転が行われる際に、制御部５５が水槽１２の水位検出について補正を行う処理を示すフローチャートである。洗濯機１０の電源がＯＮされると（Ｓ１１；ＹＥＳ）、制御部５５のＣＰＵ１０１は、データフラッシュＲＯＭ１０３より図４に示す処理で記憶させたデータを読み込む（Ｓ１２）。そして、水位センサ６９が出力するセンサ信号の周波数を計測する（Ｓ１３）。ここでは、ステップＳ２と同様に、０．１秒間に入力される上記センサ信号の立下りエッジの検出数をカウントする。
FIG. 6 is a flowchart showing a process in which the
それから、やはりステップＳ３と同様にＡ／Ｄ及び温度検知部１０８により温度を検知すると（Ｓ１４）、その温度とデータフラッシュＲＯＭ１０３より読み出したデータ値に基づいてセンサ信号を補正する（Ｓ１５）。具体的には、以下のように補正を行う。０．１秒間に検出されるセンサ信号の立下りエッジ数とセンサ信号の周波数との関係は（１）式となる。
（水位センサ信号周波数）［ｋＨｚ］＝（立下りエッジ数）／100 …（１）
Then, when the temperature is detected by the A / D and the
(Water level sensor signal frequency) [kHz] = (number of falling edges) / 100 ... (1)
上記センサ信号周波数をSf，製造時に検出された立下りエッジ数をSEji，製造時に検出された温度をTs（℃），ステップＳ１４で検出された温度をT（℃）とすると、センサ信号周波数を（２）式によって補正する。
（補正後センサ信号周波数）
＝Sf×(1+(-0.000025×(T-24))-((SEji/100×(1+(-0.000025×(T-24))-20)
…（２）
すなわち、このようにセンサ信号周波数を補正することで、水位センサ６９により検知される水槽１２内の水位を補正する。
Assuming that the sensor signal frequency is Sf, the number of falling edges detected during manufacturing is SEji, the temperature detected during manufacturing is Ts (° C), and the temperature detected in step S14 is T (° C), the sensor signal frequency is set. Correct by equation (2).
(Corrected sensor signal frequency)
= Sf × (1+ (-0.000025 × (T-24))-((SEji / 100 × (1+ (-0.000025 × (T-24)) -20)
… (2)
That is, by correcting the sensor signal frequency in this way, the water level in the
以上のように本実施形態によれば、洗濯機１０に、洗濯運転の制御を行う制御部５５と、水槽１２内の水位を検出する水位センサ６９と、制御部５５の周辺の温度を検知する温度検知回路１０８Ｔとを備え、制御部５５は、温度検知回路１０８Ｔにより検知された温度に応じて水位センサ６９により検知される水位を補正する。
As described above, according to the present embodiment, the
具体的には、制御部５５を、クロック信号を生成する発振回路１１２を内蔵し、且つ洗濯運転の制御を行うマイクロコンピュータで構成し、制御部５５は、外部より入力される基準クロック信号の周波数を、発振回路１１２により生成されたクロック信号に基づいて計測すると、前記計測された周波数と、前記計測時に検知された温度とをデータフラッシュＲＯＭ１０３に記憶させる。
Specifically, the
そして、実際に洗濯運転が行われ、前記センサ信号の周波数を、発振回路１１２により生成されたクロック信号に基づいて計測し水槽１２内の水位を検出する際に、データフラッシュＲＯＭ１０３に記憶されている周波数及び温度を読出して、読み出した値を基準としてセンサ信号周波数を補正する。したがって、制御部５５を、発振回路１１２を内蔵するマイクロコンピュータで構成した場合でも、水槽１２内の水位を、温度の変動にかかわらず水位センサ６９により高い精度で取得することができる。
Then, when the washing operation is actually performed, the frequency of the sensor signal is measured based on the clock signal generated by the
また、温度の検出には、制御部５５に内蔵されているＡ／Ｄ及び温度検知部１０８における温度検知回路１０８Ｔを用いるので、検知される温度が発振回路１１２の温度に極めて近い値となり、誤差をより低減した状態で取得することができる。
Further, since the A / D built in the
（第２実施形態）
図９から図１３は第２実施形態を示すものであり、以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第２実施形態では、制御部５５が内蔵しているクロック周波数トリミング回路１１１を用いてクロック信号周波数を補正することで、水位センサ６９のセンサ信号周波数を間接的に補正する。クロック周波数トリミング回路１１１は、図９に示すように、６ビットのデータ値により周波数を６４段階でトリミングする。１段階の補正割合は０．０５％となる。
(Second Embodiment)
9 to 13 show a second embodiment. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different parts will be described. In the second embodiment, the sensor signal frequency of the
基準周波数１００ｋＨｚのクロック信号の立下りエッジを、周波数１０ｋＨｚのタイマ割込みによりカウントすれば１００００カウント，つまり１００００パルスとなる。そこで図１０に示すように、カウント結果が１００００パルスを中央値とする±３パルスの範囲であれば、トリミングしない。カウント結果が基準値である１００００パルスから中央値が±５パルス離れた範囲に入ると、トリミング値を「−１又は＋１」とする。トリミング値「１」は、補正割合０．０５％に相当するパルス数「５」に対応する。同様に、カウント結果が基準値から中央値で１０パルス離れた範囲に入るとトリミング値を「２」とし、中央値で２０パルス離れた範囲に入るとトリミング値を「４」とする。
If the falling edge of a clock signal having a reference frequency of 100 kHz is counted by a timer interrupt having a frequency of 10 kHz, it becomes 10000 counts, that is, 10000 pulses. Therefore, as shown in FIG. 10, if the count result is in the range of ± 3 pulses with the median of 10000 pulses, no trimming is performed. When the median value falls within a range ± 5 pulses away from the reference value of 10000 pulses, the trimming value is set to "-1 or +1". The trimming value "1" corresponds to the number of pulses "5" corresponding to the correction ratio of 0.05%. Similarly, the trimming value is set to "2" when the count result falls within a
図１１は、洗濯機１０の製造時に検知した温度と補正処理時に検知した温度との差分に応じて行う周波数トリミングを示すテーブルである。製造時の温度に対し±１０℃以内であればトリミングせず、±１０℃の範囲を超えた際には、温度差に応じたトリミングを行う。
FIG. 11 is a table showing frequency trimming performed according to the difference between the temperature detected during the manufacturing of the
図１２に示す製造時の記憶処理を実行する前に、予め制御部５５において水位センサ６９のセンサ信号が入力されるポートに、前述のように周波数１００ｋＨｚの基準周波数信号を入力しておく。そして、ステップＳ１で「ＹＥＳ」と判断すると、ステップＳ２と同様に、制御部５５のタイマ１０５によるイベントカウンタ機能を用いて、０．１秒間に入力される上記周波数信号の立下りエッジの検出数をカウントさせる（Ｓ５）。
Before executing the storage process at the time of manufacturing shown in FIG. 12, the reference frequency signal having a frequency of 100 kHz is input to the port to which the sensor signal of the
続いてステップＳ３を実行すると、ステップＳ５の実行結果における検知周波数のずれが０．０５％を超えていれば（Ｓ６；ＮＯ）、クロック周波数トリミング回路１１１は、そのずれの方向に応じて周波数トリミング値を加算又は減算し（Ｓ７）、ステップＳ２に戻る。上記のトリミング処理によって検知周波数のずれが０．０５％以下になると（Ｓ６；ＹＥＳ）、周波数トリミング値と温度データとをデータフラッシュＲＯＭ１０３に記憶させる（Ｓ８）。
Subsequently, when step S3 is executed, if the deviation of the detection frequency in the execution result of step S5 exceeds 0.05% (S6; NO), the clock
洗濯運転時のトリミング処理を示す図１３において、ステップＳ１２の実行後はステップＳ１４を実行し、洗濯機１０の製造時に検知した温度とステップＳ１４で検知した温度との差分値を計算する（Ｓ１７）。そして、前記差分値と、データフラッシュＲＯＭ１０３より読み出したトリミング値とに応じて、補正に用いるトリミング値を決定する（Ｓ１８）。それから、決定したトリミング値を加算又は減算すると（Ｓ１９）、ステップＳ１６に移行する。
In FIG. 13 showing the trimming process during the washing operation, step S14 is executed after the execution of step S12, and the difference value between the temperature detected at the time of manufacturing the
以上のように第２実施形態によれば、制御部５５に、発振回路１１２により生成されたクロック信号の周波数をトリミングする機能を有する周波数トリミング回路１１１を備え、水位センサ６９のセンサ信号周波数を補正する際に、周波数トリミング回路１１１により制御部５５のクロック信号周波数をトリミングするようにした。これにより、水位センサ６９のセンサ信号を読み取る場合だけでなく、制御部５５がタイマ割込みなどに基づいて行う制御動作のばらつきも低減することができる。
As described above, according to the second embodiment, the
（その他の実施形態）
サーミスタは、制御部５５に外付けされるものを用いても良い。
各電源電圧や抵抗値等については、個別の設計に応じて変更すれば良い。周波数の具体数値ついても同様である。
ドラム式洗濯機や洗濯乾燥機，乾燥機などのランドリー機器に適用しても良い。
(Other embodiments)
As the thermistor, one externally attached to the
Each power supply voltage, resistance value, etc. may be changed according to the individual design. The same applies to the specific numerical value of the frequency.
It may be applied to laundry equipment such as a drum type washing machine, a washer / dryer, and a dryer.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
図面中、１０は洗濯機、５５は制御部、６９は水位センサ、１０３はデータフラッシュＲＯＭ、１０８Ｔは温度検知回路、１１はクロック周波数トリミング回路、１１２は発振回路を示す。 In the drawings, 10 is a washing machine, 55 is a control unit, 69 is a water level sensor, 103 is a data flash ROM, 108T is a temperature detection circuit, 11 is a clock frequency trimming circuit, and 112 is an oscillation circuit.
Claims (2)
洗濯槽内の水位に応じて周波数が変化するセンサ信号を前記制御部に出力する水位センサと、
前記制御部の周辺の温度を検知する温度検知部と、
不揮発性メモリとを備え、
前記制御部は、前記温度に応じて前記水位センサによって検知される前記水位を補正するもので、クロック信号を生成する発振回路を内蔵し、洗濯運転の制御を行うマイクロコンピュータで構成され、
前記マイクロコンピュータは、外部より入力されるクロック信号の周波数を、前記発振回路により生成されたクロック信号に基づいて計測すると、前記計測された周波数と、前記計測時に検知された温度とを前記不揮発性メモリに記憶させ、
前記センサ信号の周波数を、前記発振回路により生成されたクロック信号に基づいて計測することで前記洗濯槽内の水位を検出する際に、前記不揮発性メモリに記憶されている周波数及び温度を読出し、読み出した値を基準として前記水位を補正し、
前記発振回路により生成されたクロック信号の周波数をトリミングする機能を有する周波数トリミング部を備えており、
前記水位を補正する際に、前記周波数トリミング部により周波数をトリミングする洗濯機。 A control unit that controls the washing operation and
A water level sensor that outputs a sensor signal whose frequency changes according to the water level in the washing tub to the control unit,
A temperature detector for detecting the temperature around the controller,
Equipped with non-volatile memory
The control unit corrects the water level detected by the water level sensor according to the temperature, and includes an oscillation circuit that generates a clock signal, and is composed of a microcomputer that controls the washing operation.
When the frequency of the clock signal input from the outside is measured by the microcomputer based on the clock signal generated by the oscillation circuit, the measured frequency and the temperature detected at the time of the measurement are non-volatile. Store in memory
When the frequency of the sensor signal is measured based on the clock signal generated by the oscillation circuit to detect the water level in the washing tub, the frequency and temperature stored in the non-volatile memory are read out. The water level is corrected based on the read value,
It is provided with a frequency trimming unit having a function of trimming the frequency of the clock signal generated by the oscillation circuit.
A washing machine that trims the frequency by the frequency trimming unit when correcting the water level .
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