JPS61185298A - 洗濯物量検知装置 - 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」 本発明は洗濯物量を自動的に検知する洗濯物量検知装置
に関し、例えば全自動洗濯機において洗濯物量に応じた
適切な給水量を自動設定するのに用いられる。

「従来技術」 従来の洗濯物量検知装置の一例では、洗濯槽への給水を
所定の低水位までとして洗濯用モータを運転し、洗濯用
モータの入力電流の定常値を測定し、その大きさにより
洗濯物量を判定している。

洗濯用モータの入力電流はｆ＋、荷量に応じて大きくな
る特性を持つことから、入力電流が大きければ負荷量す
なわち洗濯物量が多いと判定するのである。

「従来技術の問題点」 ト記従来装置によれば、入力端子が定常値となるまで洗
濯用モータが運転されるが、それは換言すれば洗濯物が
定常的に攪拌される状態に至るということである。しか
し、このときは低水位であるから、もし洗濯物が多かっ
たならば、洗濯物に対する水量が過少ということとなり
、洗濯物を傷めるおそれがある。しかも、正確を期すた
めに上記動作は数回繰り返えされるから、そのおそれは
非常に大きい。

「発明の目的」 本発明の目的とするところは、洗濯物の傷みを生じさせ
ることなく好適に洗濯物量を検知することができる洗濯
物量検知装置を折供することにある。

「発明の構成」 本発明の洗濯物量検知装置は、所定の低水位まで給水し
て洗濯物を攪拌しそのときの洗濯用モータの入力電流に
基づいて洗濯物量を検知する装置において、洗濯用モー
タの始動から定常回転となるまでの間で測定指令信号を
出力する測定指令手段と、その測定指令手段からの測定
指令信号により洗濯用モータの入力電流を測定する電流
測定手段と、その電流測定手段による測定電流値に基づ
いて洗濯物量を判定する判定手段とを具備したことを構
成子の特徴とするものである。

ト記構成において測定指令手段としては、洗濯モータの
回転速度検出手段と、その回転速度検出手段により検出
した回転速度が定常回転速度より小さい所定の回転速度
になったとき測定指令信号を出力する出力手段とから構
成されるものが挙げられる。

「作用」 本発明の発明者は、上記目的に鑑み鋭意研究をすすめた
ところ、洗濯用モータの始動時の極く初期の入力電流特
性においても洗濯物量に対応した特徴が現れることを見
出した。

つまり、洗濯用モータの始動直後には極めて大きな突入
電流が流れるが、その後の変化を注意深く観察すると、
電流値が一時的に極小値となり、次に徐々に増加して極
大値となる現象がみられ、そのあと公知のように定常値
へと減少してゆく。

この特性において、前記定常値が負荷に対応し゛（大き
くなることは良く知られているが、意外なことに前記極
小値から極大値へと電流値が増加してゆく段階において
既に洗濯物量が多いほど電流値が大きくなる特徴が現れ
ることが見い出されたのである。

そごで本発明の発明者は、この点に着目してさらに研究
をすすめ、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明では、洗濯用モータの入力電流が定常
値となる前の電流値を測定するが、その電流値の大きさ
によって洗濯物量を判定しうるのである。従って洗濯用
モータの運転を定常状態まで続ける必要がないから、洗
濯物の攪拌はわずかになり、この結果、洗濯物の傷みが
抑制されるのである。

「実施例」 以下、図に示す実施例に基づいて更にこの発明を詳説す
る。ここに第１図は本発明にかかる洗濯物量検知装置を
含む洗濯機の模式的構成説明図、第２図は本発明の洗濯
物量検知装置の一実施例の回路図、第３図は第１図に示
す洗濯機におけるモータ始動時の回転速度と入力電流の
特性図、第４図は洗濯物量の判定手順を示す要部フロー
チャートである。なお、これによりこの発明が限定され
るものではない。

第１図に示す洗濯機１の構成は、給水弁２．水位センサ
３．洗濯兼脱水１４．水槽５．排水弁６、パルセータ７
、駆動部８．モータ９．制御回路１０、モータの入力電
流検出器１１．モータの回転速度検出器１２および操作
ユニット１３から基本的になっている。これらの各構成
要素は制御回路１０を除き従来公知の各構成要素と同様
である。

制御回ｖＰ１１０は、本発明にかかる洗濯物検知機能を
有する点において従来公知の制御回路とは異なっている
。

この制御回路１０は、第２図に示すように、回転速度検
出回路２０．電流検出回路３０およびマイクロ１ンビユ
ータシステム４０から基本的に構成されている。

回転速度検出回路２０は、モータ９の回転速度ｎに比例
した数のパルス信号である回転速度検出器１２からの信
号を整形し積分して電圧信号■、に変換し、その電圧信
号■１をコンパレータＩＣ。

、ＩＣ２によりそれぞれの比較電圧信号Ｅ、、Ｅ２と比
較している。

モータ９を始動すると、その回転速度ｎはＯから定常速
度まで単調増加するから、回転速度検出器１２の出力信
号から作り出された電圧信号ｖＬも定常電圧まで単調に
増加する信号となる。

一方、コンパレータＩＣ，の比較電圧ＥＩは比較的小さ
く、コンパレータＩＣ２の比較電圧Ｅ２は比較的大きい
。

そこで、モータ９を始動する時は、回転速度ｎがＯであ
るから電圧信号■、も０であり、コンパレータ■Ｃ１，
ＩＣ２の出力は共に“Ｈ″である。

モータ９を始動してその回転速度ｎが徐々に増加すると
、まずコンパレータＩＣ＋の出力が反転し“Ｌ”となる
。

次いで回転数ｎが更に増加すると、コンパレータＩＣ２
の出力も反転して”Ｌ”となる。

コンパレータＩＣ，の出力は電流検出回路３０に人力さ
れ、コンパレータＩＣ２の出力はマイクロコンピュータ
システム４０へ入力されている。

電流検出回路３０は、ピークホールド回路と、そのピー
クホールド回路の入力にグランドレベルを入れるか又は
電流検出器１１の出力信号を入力する人力スイッチとか
らなっている。

入力スイッチ（トランジスタＴＲＹ）は前記回転速度検
出回路２０のコンパレータＩＣ，の出力により制御され
るもので、すなわち、モータ９の回転速度ｎがコンパレ
ータＩＣ，の出力を“Ｌ”レベルに反転させるまではピ
ークホールド回路の入力を強制的にグランドレベルに落
とし、モータ９の回転速度ｎが上昇してフンパレータＩ
Ｃ，を“Ｌ”レベルに反転させた後において初めて電流
検出器１１の出力信号をピークホールド回路に入力する
。

そこで、ピークホールド回路の出力は、モータ９の回転
速度ｎがフンパレータＩＣ，を反転させる速度ｎ５以上
となった後の電流の最大値となるマイクロコンビコータ
システム４０は、操作ユニット１３を介してユーザーの
望む洗濯条件を入力される機能や、その入力条件に基づ
いて給水弁２、排水弁６３モータ９等を制御して洗濯を
実行する機能をもっているが、これらの機能については
従来公知のものと同様である。マイクロコンピュータシ
ステム４０のこの発明に係る機能としては、フンパレー
タＩＣ２から“Ｌ”信号が入力されたときに電流検出回
路３０の出力を読み込み、その値に基づいて洗濯物量を
判定する機能がある次に、第３図および第４図を参照し
て総合的に作動を説明する。

第３図はモータ９を始動したときの回転速度ｎとモータ
９への入力電流１．の変化の特性を示す図であり、（ａ
）は洗濯物量が少ないとき、（ｂ）は洗濯物量が多いと
きを示している。

モータ９への通電直後は回転速度ｎはＯであり、入力端
子１．としては極めて大きな突入電流が流れている。し
かし、次の瞬間モータ９は回転を始め、入力電流ＩＰは
急激に減少して極小値を示す、以後回転速度ｎが上がる
につれて入力電流■。

は徐々に増加し、ある極大値をとった後、逆に減少しは
じめ、定常電流値へと向かう。

第３図から理解されるように、突入電流が流れている間
は洗濯物量による差は検出できないが、突入電流の後の
極小値を過ぎれば、同じ回転速度ｎでも洗濯物量が多い
ほど入力電流ｌ、が大きくなることが分かる。

そこで、逆に突入電流が消えた後、適当なタイミングで
入力電流Ｔ、の値を読めば、入力電流■。

の大きさ、により洗濯物量を判定することができる。

第２図に示す回転速度検出回路２０において、フンパレ
ータＩＣ１の比較電圧Ｅ１は突入電流の消えた後の回転
速度ｎ１に対応して設定され、一方、コンパレータＩＣ
２の比較電圧Ｅ、は前記回転速度ｎ１より大きくかつ定
常速度より小さい適当な回転速度ｎ２に対応して設定さ
れている。具体例としてはｎｌは５００ｒｐｍ稈度であ
り、これはモータ９に通電したあと０．１秒前後に達成
される。また、ｎ２は１１０００ｒｐ＃！度であり、こ
れはモータ９に通電して０．３〜１秒の間に達成される
。

とごろで第３図に示す特性曲線（ａ）、　　（ｂ）は理
想的に描いてあり、実際には不規則な細かな変動がある
。このような不規則な細かな変動の影響を抑制するため
に、電流検出回路３０においてピークホールド回路が採
用されているのである。

マイクロコンピュータシステム４０は、予め既知の洗濯
物量とそれに対して読み込まれた入力電流１．の関係を
記憶している。そして、洗濯物量が未知の場合には、読
み込んだ入力電流１．の値を前記記憶していた関係に照
らしてその洗濯物量を判定する。

この実施例においてはマイクロコンピュータ４０は、「
洗濯物量が少ない」と判定する場合と「洗濯物量が普通
」と判定する場合の境界電流値Ｉ０と、「洗濯物量が普
通」と判定する場合と「洗濯物量が多い」と判定する場
合の境界電流値■１とを記憶している。

そこで第４図に示すように、読み込んだ入力電流■、を
まず第１の境界電流値■。と比較し、ＩｒがＩｏより小
さければ「洗濯物量が少ない」と判定する。

もし■、がＩｏより小さくなければ、第２の境界電流（
ｉｆＩ！　＋と比較し、Ｉ、力月１より小さければ［洗
濯物量が普通Ｊと判定すると共に、給水弁２をオンとし
て追加の給水を行い中水位まで給水したことを水（ウセ
ンサ３で検出したならば給水弁２をオフとする。すなわ
ち、これにより洗濯物量が普１ｆｆｉｌの場合には自動
的に中水位まで給水されることになる。

一方、入力電流１．が第２の境界電流値１１より小さく
なければ、［洗濯物量が多いＪと判定する。そして、こ
の場合には給水を高水位まで行う。

つまり洗濯物量が多い場合には自動的に高水位まで給水
されることになる。

上記のようにこの洗濯機ｌでは自動的に洗濯物置が検知
され、それに応じた給水が行われる。

ところで、マイクロコンピュータシステム４０は、回転
速度検出回路２０のコンパレータＩＣ２の出力が”Ｌ”
レベルに反転したことにより入力端子１ｒを電流検出回
路３０から読み込んだ後ただちにモータ９への通電を停
止する。第３図において特性曲線（ａ）、　　（ｂ）が
回転速度ｎ２において入力電流１．＝Ｑにおちているの
はこのことを表わしている。

従って、洗濯物は僅かに攪拌された程度でとまり、低水
位の水に不相応に多い洗濯物量であったとしても、それ
らの傷みはほとんど生じないようになる。

洗濯物量を正確に検知するために上記作動は少なくとも
２回繰り返され、前回の読み込み値との差が許容範囲に
ならなければ更にもう１回行われる。

このように−上記動作は数回繰り返されることがあるが
、それでも洗濯物の傷みはほとんど生じない。

以トの説明から理解されるように、回転速度検出器１２
および回転速度検出回路２０が測定指令手段を構成し、
また電流検出器１１および電流検出回路３０が電流測定
手段を構成し、またマイクロフンピユータシステム４０
が判定手段を構成している。

他の実施例としては、モータ９への入力電流１゜を読み
込む時期を回転速度による代わりにモータ９への通電開
始からの時間によるものとしたものが挙げられる。具体
例としては、例えばモータ９への通電開始から０．３秒
〜１秒の間の最大電流値を読み込むようにしたものが挙
げられる。

なお、上記とは逆に入力電流■、を読み込んでおき、所
定の値となったときの回転速度ｎから洗濯物量を判定す
ることも可能である。これは、外見的には上記実施例と
異なるものであるが、虫に回転速度ｎと電流Ｉ、を入れ
換えただけのものであり、本質的にこの発明の範囲に含
まれるものである。

「発明の効果」 この発明によれば、所定の低水位まで給水して洗濯物を
攪拌しそのときの洗濯用モータの入力電流に基づいて洗
濯物量を検知する装置において、洗濯用モータの始動か
ら定常回転となるまでの間で測定指令信号を出力する測
定指令手段と、その測定指令手段からの測定指令信号に
より洗濯用モ−タの入力電流を測定する電流測定手段と
、その電流測定手段による測定電流値に基づいて洗濯物
量を判定する判定手段とを具備したことを特徴とする洗
濯物量検知装置が提供され、これにより洗濯物を大きく
攪拌する′ことなく洗濯物量を測定できることになるか
ら、従来に比べて洗濯物の傷みを大幅になくすことがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる洗濯物量検知装置を含む洗濯機
の模式的構成説明図、第２図は本発明の洗濯物量検知装
置の一実施例の回路図、第３図は第１図に示す洗濯機に
おけるモータ始動時の回転速度と入力電流の特性図、第
４図は洗濯物量の判定手順を示す要部フローチャートで
ある。 （符号の説明） ｌ・・・洗濯機　　　　　　　２・・・給水弁３・・・
水位スイッチ　　　　７・・・パルセータ９・・・モー
タ　　　　　　１２・・・回転速度検出器１１・・・電
流検出器　　　　１０・・・制御回路２０・・・回転速
度検出回路　３０・・・電流検出回路４０・・・マイク
ロコンピュータシステム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の低水位まで給水して洗濯物を攪拌しそのとき
   の洗濯用モータの入力電流に基づいて洗濯物量を検知す
   る装置において、洗濯用モータの始動から定常回転とな
   るまでの間で測定指令信号を出力する測定指令手段と、
   その測定指令手段からの測定指令信号により洗濯用モー
   タの入力電流を測定する電流測定手段と、その電流測定
   手段による測定電流値に基づいて洗濯物量を判定する判
   定手段とを具備したことを特徴とする洗濯物量検知装置
   。 ２、測定指令手段が、洗濯モータの回転速度検出手段と
   、その回転速度検出手段により検出した回転速度が定常
   回転速度より小さい所定の回転速度になったとき測定指
   令信号を出力する出力手段とから構成される特許請求の
   範囲第１項に記載の洗濯物量検知装置。