JPH02215498A - 洗濯機の制御装置 - 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 本発明は洗濯槽内の洗濯液の濁度を検出して洗濯運転の
制御を行なう洗濯機の制御装置に関する。

従来の技術 従来のこの種の洗濯機の制御装置は、例えば特開昭６１
−１５９９９７号公報に示されているように、第８図の
ような構造になっていた。

すなわち、洗濯槽内に連通状態にあシバルセータの回転
時に洗濯槽内の洗浄液が流通する連通管１８の相対向し
て設けた透明な検知窓１９に、発光素子２０．受光素子
２１を取付け、この発光素子２０．受光素子２１の少な
くとも何れか一方に補正抵抗２２もしくは２３を接続し
、この補正抵抗により濁度検出器のばらつき補正を行な
っていた。

また、濁度検出器の発光素子に電流を流す回路としては
、一般的に第９図に示すようなものが知られている。

図において、２４．２５．２６．２７は発光素子２０の
駆動電流を制限する制限抵抗、２８はトランジスタアレ
イで、マイクロコンピュータ２９からの出力信号により
抵抗２４，２５，２６．２７に電流を流す。この電流は
、マイクロコンピュータ２９の出力信号の組合せで、２
’−１−１５通りの駆動電流を設定できる。３Ｑは受光
素子２１の負荷電流を電圧に変換する抵抗である。そし
て、この受光素子２１の出力電圧をマイクロコンピュー
タ２９に入力し、この出力電圧が洗濯工程の初期に一定
電圧以上になるように、抵抗２４　、２５　。

２６．２７の組合せを決定するようになっていた。

発明が解決しようとする課題 しかし、特開昭６１−１５９９９７号公報のような構成
のものでは、濁度検出器の発光素子２０゜受光素子２１
自身のばらつきを抑えるための補正抵抗２２．２３を濁
度検出器側に取付けなければならない。この補正抵抗２
２．２３を取付けるためには、洗濯機の制御回路とは別
のプリント基板が必要となり、かつ、そのプリント基板
への防湿処理が必要となる。また、濁度検出器の調整に
よるばらつき補正は必ず行なわなければならないため、
濁度検出器自身の検査工程が必要となるという課題があ
った。

つぎに、第９図で示したような構成では、発光素子の駆
動電流は、最大でも１６通りの電流の設定しかできない
ため、洗濯工程の初期に受光素子４の出力電圧を調整す
るときの出力電圧も最大で１５通りの電圧しかでないこ
とになる。この駆動電流と出力電圧との関係としてはた
とえば第１０図に示すように階段上の関係となる。これ
から、出力電圧を２．５ｖに設定したいとすると、駆動
電流３０ｍＡでは、２．３Ｖ、駆動電流４０　ｍＡでは
２．７　Ｖ　トなシ、マイクロコンピュータ２９として
は、駆動電流４０　ｍＡを流すように設定してしまうた
め、実際では３５　ｍＡの駆動電流で２．５ｖを確保で
きるのに、それよシも５ｍＡ多い電流を流すことになっ
てしまい、消費電力が増加するという課題を有していた
。

また、この駆動電流の制御性能を向上させるには、制限
抵抗の組合せを増やす必要があり、マイクロコンピュー
タの制御が複雑になるなどの課題があった。

そこで、本発明は濁度検出器の発光素子及び受光素子の
ばらつきを補正する補正抵抗をなくし、洗濯機の簡単な
制御回路による自動補正機能を得ることを第１の目的と
している。

第２の目的は濁度検出器の発光素子の駆動電流の低消費
電力化を図ることにある。

また第３の目的は濁度検出器の感度性能向上を図ること
にある。

課題を解決するための手段 そして上記第１の目的を達成するために本発明は、発光
素子と受光素子とを対峙させて洗濯液の濁度変化を検出
する濁度検出器と、パルスを発生すると共にそのパルス
のデユーティ比が変化可能なパルス発生回路と、このパ
ルス発生回路からのパルスを入力し、そのデユーティ比
に応じた電圧を発生する積分回路と、この積分回路の出
力電圧に応じた定電流を前記濁度検出器の発光素子に流
す定電流回路とを設けたものである。

また第２の目的を達成するために、本発明は前記定電流
回路に一定周期ごとに一定時間のみ導通するスイッチン
グ手段を設けたものである。

さらに第３の目的を達成するために、本発明は受光素子
の光電流を電圧変換する電圧変換器とこの電圧変換器の
出力電圧が、濁度検出器の受光素子の最高出力電圧値に
なるように洗濯開始初期に設定する設定手段を設けたも
のである。

作　　用 本発明の洗濯機の制御装置は、上記構成により、濁度検
出器の発光素子に、パルスのデユーティ比に応じて可変
できる安定した電流を流すように作用し、発光素子及び
受光素子自身のばらつきに応じて、電流を無段階に可変
できるようになる。この結果、発光素子及び受光素子の
ばらつきを補正する補正抵抗が不必要になる。

また定電流回路に一定時間導通するスイッチング手段に
より、発光素子の駆動電流の低消費電力化を実現できる
。

さらに洗濯開始初期の濁度検出器の出力電圧を電源電圧
に近い任意の一定電圧に設定することにより、洗濯液の
濁度の変化に対する感度を向上することができるもので
ある。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図は全自動洗濯機の概略構成図であシ、１は固
定式洗濯外槽、２は槽内液、３は内槽で壁面に多数の穴
を有している。４はパルセータで、内槽３の底部に配さ
れている。６は槽内液２を排水弁６を通じて排水するだ
めの排水管で外槽１の底部に接続されている。７はこの
排水管６に設置された濁度検出器である。濁度検出器７
は、例えば発光ダイオードよシなる発光素子及びホトト
ランジスタよりなる受光素子を排水管６に対峙して構成
されている。８はパルセータ４用のモータ、９はモータ
制御部、１０は濁度検出器７の発光ダイオードへ電流を
流す電流制御部とホトトランジスタの出力電圧を検出す
る電圧検出部からなる濁度検出制御部である。１１は排
水弁制御部、１２はマイクロコンピュータにより構成さ
れる回路からなる判断部で、洗濯シーケンス制御のだめ
の信号を出力し、モータ８や排水弁６を制御するととも
に、濁度検出制御部１ｏの発光ダイオードの駆動電流を
、洗濯開始初期に設定し、その後のホ）ｌ−ランジスタ
の出力電圧の変化から槽内ｉ２の濁度を判定し洗いやす
すぎの終了判定を行なうものである。

次に濁度検出器７と濁度検出制御回路部１０を第２図よ
り詳しく説明する。濁度検出器７は、駆動電流により槽
内液２に発光する発光素子７１およびその透過光を受光
して電気信号を出力する受光素子７２からなり、本例で
は、発光素子は発光ダイオードであり、受光素子はホト
トランジスタである。１３はパルスを発生すると共にそ
のパルスのデユーティ比が変化可能なパルス発生回路で
あり、１４はこのパルス発生回路１３からのパルスを入
力し、そのデユーティ比に応じた電圧を発生する積分回
路であり、１５はこの積分回路１４の出力電圧に応じた
定電流を前記濁度検出器７の発光素子７１に流す定電流
回路である。

パルス発生回路１３の出力電圧波形は第３図に示すよう
に、周期Ｔは一定であり、ハイレベルのパルス幅ｔＨが
変化することにより、ハイレベルとローレベルのデユー
ティ比が変化するものである。このパルス信号のローレ
ベルの時は、積分回路１４のトランジスタ１４１がオフ
となり、電源ｖＤＤから、抵抗１４２と抵抗１４３を通
して、コンデンサ１４４に電流が流れ、コンデンサ１４
４に電圧が充電される。また、パルス発生回路１３のパ
ルス信号がハイレベルの時は、トランジスタ１４１がオ
ンし、コンデンサ１４４に充電された電圧が抵抗１４３
及び抵抗１４６を通して放電される。以上のように、コ
ンデンサ１４４の充放電がパルス発生回路のパルス信号
のデユーティ比により繰り返されるため、パルス信号の
ハイレベルのパルス幅ｔＨと積分回路のコンデンサ１４
４に貯まる電圧との関係は第４図に示されるものとなる
。スｆｘｂチ、ハ／Ｌ／ス信号のハイレベルのパルス幅
ｔＨが長くなれば、コンデンサ１４４の電圧は低くなり
、その関係は直線的なものである。

次に、積分回路１４のコンデンサ１４４の出力電圧を定
電流回路１５のトランジスタ１６１のベース端子に入力
し、さらにこのトランジスタ１６１のエミッタ端子は抵
抗１６２を通して、トランジスタ１５３のペース端子に
入力している。そして、このトランジスタ１６３のコレ
クタ端子に濁度検出器７の発光ダイオード７１を接続し
、トランジスタ１６３のエミッタにこの発光ダイオード
了１の駆動電流制限抵抗１５４を接続しており、この回
路により、発光ダイオード７１に、前記積分回路の出力
電圧に応じた定電流を流す定電流回路を構成するもので
ある。そして、発光ダイオード７１に流れる電流ＩＦは
積分回路１４の出力電圧をｖｏ。

トランジスタ１６１のペース争エミッタ電圧をｖＢＥｌ
、トランジスタ１６２のベース・エミッタ電圧をｖＢＥ
２とすると以下の式で表わせる。

”　Ｆ＝（ｖＯ−ＶＢＥｌ　−ｖＢＥ２　）／（Ｒ１５
４＋Ｒ１６２ＡＦＥ２　）ｈ　　：トランジスタ１６３
の直流電流増幅Ｅ２ 率 ここで・ｖＢＥ１＝ｖＢＥ２・ｈＦＥ２″″−ｏｏ・Ｒ
１５２−０とすると ＩＦ中（ｖｏ−２ｖＢＥ）／Ｒ１６４となる０この関係
を第６図に示す。

すなわち、パルス発生回路１３のパルスのデユーティ比
を変化させれば、積分回路１４の出力電圧が変化し、積
分回路１４の出力電圧が変化すれば、それに応じて濁度
検出器７の発光ダイオードの駆動電流が変化し、その変
化は直線状の変化となるものである。

ここで、濁度検出器７の発光ダイオード７１に流す電流
は、洗濯開始初期（給水前や給水後の一定時間攪拌後が
一般的である。）に、受光素子であるホトトランジスタ
７２の出力電圧が一定電圧になるような電流を流すよう
にし、以後この電流を流し続けて、ホＩ−）ランジスタ
フ２の出力電圧の変化から洗いやすすぎの終了判定を行
なうものであるが、ホｌ−）ランジスタフ２の出力電圧
を洗濯開始初期に一定電圧になるように制御するときに
、発光ダイオード７１の発光出力のばらつき、あるいは
ホトトランジスタ７２の受光感度のばらつき、あるいは
排水管５の透明度のばらつきなどにより、濁度検出器γ
の発光ダイオードの駆動電流とホトトランジスタの出力
電圧との関係が第６図に示すように２通シの濁度検出器
があった場合を考えてみる。直線ｌの場合には、ホトト
ランジスタの出力電圧をＶｃにするために必要な発光ダ
イオードの駆動電流は工Ｆ、であυ、直線Ｈの場合には
、ＩＦ２である。

すなわち、発光ダイオードの駆動電流を変化させること
によシ、ホトトランジスタの出力電圧を一定電圧に調整
することができるものであり、かつ発光ダイオードの駆
動電流が第６図で示したように直線的に無段階で制御で
きるため、濁度検出器の特性がどのようにばらついても
、濁度検出器自体を補正する必要なく、自動的に発光ダ
イオードの駆動電流を変化させ、ばらつきを補正できる
。

また従来例で述べたような無駄な電流を流す必要もなく
なるものである。

次に、濁度検出器７０発光ダイオード７１の駆動電流を
常時流すと、発光ダイオード７１の温度上昇が発生する
ため、許容損失の大きなものを使用せねばならない。ま
た、温度上昇による信頼性劣化が発生する。これを防ぐ
ため第２図の定電流回路１５に一定周期ごとに一定時間
のみ導通するスイッチング手段として、トランジスタ１
６を設けて、発光ダイオード７１の駆動電流のＯＮ　、
　ＯＦ　Ｆを制御するようにしている。このスイッチン
グ手段の導通する時期は、パルセータの右回転→休止→
左回転のサイクルにおける休止期間中に行なうようにす
る。

この結果、発光ダイオード７１に定格直流電流よりも大
きなパルス電流を流すこともでき、槽内液２の濁度検知
能力が向上するとともに、低消費電力化も図ることがで
きるものである。

次に、濁度検出器７の出力電圧は、受光素子であるホト
トランジスタ７２の光電流を抵抗１７により電圧変換す
ることによシ得られるものであるが、この電圧は前述し
たように洗濯開始初期に一定電圧になるように発光ダイ
オード７１の駆動電流を制御し、以降この電流は一定に
保ちながら、槽内液の濁度変化によるホ１−１−ランジ
スタ了２の出力電圧の変化を検知するものであるので、
駆動電流の大きさによシ、濁度検出器７の濁度検知能力
が影響されることになる。この様子を第７図に示す。し
たがって、発光ダイオードの駆動電流を増やし、ホトト
ランジスタの出力電圧の最高値になるように駆動電流を
設定する設定手段をマイクロコンピュータ１２に設けて
、濁度検出器の濁度検知能力を向上させるようにしたも
のである。

発明の効果 以上のように本発明は、パルスのデユーティ比が変化可
能なパルス発生回路により濁度検出器の発光素子に流す
駆動電流を任意の電流に設定できるため、濁度検出器の
ばらつき補正のための補正抵抗や、補正の手間などが省
け、安価な濁度検出器を実現できる。また発光素子に流
す駆動電流を最適値に設定できるため、無駄な電流を流
す必要がないという効果を有する。

また本発明は、発光素子に電流を流す定電流回路に一定
周期ごとに一定時間のみ導通ずるスイッチング手段を設
けたものであるので、濁度検出器の発光素子の駆動電流
の大電流化と、大電流化による濁度検出能力の向上を図
り、かつ、低消費電力化も図ることができるものである
。

さらに本発明は、濁度検出器の受光素子の最高出力電圧
値になるように、洗濯開始初期に設定するようにしだも
のであるので、洗濯機の槽内液の濁度変化の検出能力を
向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は洗濯機の概略構成ブロック図、第２図は本発明
の一実施例の濁度検出器と濁度検出回路部の回路図、第
３図は同パルス発生回路のパルス出力信号を示す図、第
４図は同パルス出力信号のハイレベル幅と積分回路の出
力電圧との関係を示す図、第６図は同積分回路の出力電
圧と濁度検出器の発光ダイオードの電流との関係を示す
図、第６図は発光ダイオードの駆動電流とホ）ｌ−ラン
ジスタの出力電圧との関係を示す図、第７図は洗濯液の
濁度とホトトランジスタの出力電圧との関係を示す図、
第８図は従来の濁度検出器の構成を示す断面図、第９図
は従来の濁度検出回路図、第１０図は第９図における発
光ダイオードの駆動電流とホ））ランジヌタの出力電圧
との関係を示す図である。 １３・・・・・・パルス発生回路、１４・・・・・・積
分回路、１５・・・・・・定電流回路、７・・・・・・
濁度検出器、１６・・・・・・スイッチング手段、１７
・・・・・・抵抗。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名７−
ｆｆｉ崖」食工巻 ｌθ−・−濁浅埃出制郵郡 １２−判町都 １　図 第 図 第 図 な− ！＋１） 図 濁庚 第 図 第 図 錫 図 発デヲィ才→尋扁Ｅ皇力吃汽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と受光素子とを対峙させて洗濯液の濁度
   変化を検出する濁度検出器と、パルスを発生すると共に
   そのパルスのデューティ比が変化可能なパルス発生回路
   と、このパルス発生回路からのパルスを入力し、そのデ
   ューティ比に応じた電圧を発生する積分回路と、この積
   分回路の出力電圧に応じた定電流を前記濁度検出器の発
   光素子に流す定電流回路とを有した洗濯機の制御装置。
2. （２）定電流回路に一定周期ごとに一定時間のみ導通す
   るスイッチング手段を設けた請求項１記載の洗濯機の制
   御装置。
3. （３）受光素子の光電流を電圧変換する電圧変換器とこ
   の電圧変換器の出力電圧が、濁度検出器の受光素子の最
   高出力電圧値になるように、洗濯開始初期に設定する設
   定手段を設けた請求項１記載の洗濯機の制御装置。