JPH0736874B2

JPH0736874B2 - Washing machine

Info

Publication number: JPH0736874B2
Application number: JP1232502A
Authority: JP
Inventors: 信二近藤; 秀二安倍; 春夫寺井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH0394795A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、洗濯時間を自動的に決定する洗濯機に関する
ものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a washing machine that automatically determines a washing time.

従来の技術従来より洗濯機に汚れセンサを設けて、洗濯水の汚れの
程度に応じて洗濯時間を決定する洗濯機が提案されてい
るが、これらの洗濯機は汚れの程度を場合分けして適当
に洗濯時間を決めるものであった。2. Description of the Related Art Conventionally, a washing machine has been proposed in which a washing machine is provided with a dirt sensor and the washing time is determined according to the degree of dirt in the washing water. It was to decide the washing time appropriately.

発明が解決しようとする課題しかし本来、汚れの程度と洗濯時間との関係は無段階で
あるはずで、この無段階である関係を用いて洗濯時間を
決める方が、きめ細かい洗濯ができることはいうまでの
ない。ところがこの関係は使用者の勘と経験で成り立つ
のが実状で、簡単に数式化することは困難であった。However, the relationship between the degree of dirt and the washing time should be stepless in nature, and it goes without saying that finer washing can be achieved by determining the washing time using this stepless relationship. There is no. However, this relationship is actually established by the intuition and experience of the user, and it was difficult to easily formulate it.

そこで本発明は、このような従来の課題を解決しようと
するものであり、ファジー推論器を使用して洗濯時間の
決定を無段階で行える洗濯機を提供することを目的とす
るものである。Then, this invention is going to solve such a conventional subject, and an object of this invention is to provide the washing machine which can determine the washing time steplessly using a fuzzy reasoning device.

課題を解決するための手段前記目的を達成するために本発明は、洗濯物及び洗濯水
を入れる洗濯槽と、洗濯物及び洗濯水を撹拌するパルセ
ータと、前記パルセータを駆動するモータと、前記モー
タ、給水装置、排水装置を制御するコントローラと、前
記洗濯水の光の透過度を検出する光センサと、前記光セ
ンサの検出値を入力するファジー推論器とを備え、前記
ファジー推論器は、前記光センサの透過度が変化しなく
なるまでの飽和時間Ｔと、その時点の透過度V2とを入力
し、この入力した飽和時間Ｔと透過度V2から洗濯時間を
推論するルールを有し、前記ルールにつき飽和時間Ｔ及
び透過度V2と前件部メンバーシップ関数から得られるグ
レードによりルール後件部に重みづけを行い、この重み
づけをしたルールの結論を合成した結果に基づいて決定
される洗濯時間を出力する構成としたものである。Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides a washing tub for storing laundry and washing water, a pulsator for stirring laundry and washing water, a motor for driving the pulsator, and the motor. A controller for controlling the water supply device and the drainage device, an optical sensor for detecting the light transmittance of the washing water, and a fuzzy inference unit for inputting a detection value of the optical sensor, wherein the fuzzy inference device is the The saturation time T until the transmittance of the optical sensor does not change and the transmittance V2 at that time are input, and the washing time is inferred from the input saturation time T and transmittance V2. Based on the result of synthesizing the conclusions of the weighted rules, the consequent part of the rule is weighted by the saturation time T, the transparency V2, and the grade obtained from the membership function of the antecedent part. The washing time determined by the above is output.

作用前記手段による作用は以下のとおりである。使用者が汚
れの程度から洗濯時間を決定するノウハウを知識として
ファジー推論器に持たせ、これによって汚れセンサの検
出値からファジー推論によって最適な洗濯時間を決定す
ることができるものである。もちろん決定された洗濯時
間は汚れの程度に応じて無段階となっている。また、汚
れの質と相関関係にある飽和時間Ｔと、汚れの量と相関
関係にある透過度V2とに基づいて洗濯時間を決定するの
で、最適な洗濯時間を決定することができる。Operation The action of the above means is as follows. The fuzzy reasoner has the know-how for the user to determine the washing time based on the degree of dirt, so that the optimum washing time can be determined by fuzzy reasoning from the detected value of the dirt sensor. Of course, the determined washing time is stepless according to the degree of dirt. Further, since the washing time is determined based on the saturation time T having a correlation with the quality of the stain and the transmittance V2 having a correlation with the amount of the stain, the optimum washing time can be determined.

実施例以下本発明の一実施例について説明する。第１図は、本
発明の洗濯機の一実施例を示す構成図である。第１図に
おいて、１は洗濯物及び洗濯水を入れる洗濯槽、２は洗
濯水を溜める外槽である。３は洗濯物及び洗濯水を撹拌
するパルセータで、モータ４によりベルト５を介して回
転される。６はコントローラで、給水装置７、排水装置
８、汚れセンサ９及び前記モータ４を制御する。10はフ
ァジー推論器で、前記汚れセンサ９の検出値より洗濯時
間を決定する。本実施例ではコントローラおよびファジ
ー推論器にマイクロコンピュータを、汚れセンサに光セ
ンサを用いている。Example One example of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a washing machine of the present invention. In FIG. 1, 1 is a washing tub for storing laundry and washing water, and 2 is an outer tub for storing washing water. 3 is a pulsator for stirring laundry and washing water, which is rotated by a motor 4 via a belt 5. A controller 6 controls the water supply device 7, the drainage device 8, the dirt sensor 9 and the motor 4. A fuzzy reasoner 10 determines the washing time from the value detected by the dirt sensor 9. In this embodiment, a microcomputer is used for the controller and the fuzzy reasoner, and an optical sensor is used for the dirt sensor.

次に、前記汚れセンサ９の動作原理を説明する。第２図
は汚れセンサ９の構成図で、排水口11にドライブ回路12
からの供給電圧により発光量の変わる発光部13と、受光
量により出力電圧の変わる受光部14を対面するように設
けてある。受光部14の出力電圧は増幅回路15で増幅され
る。この構成により発光部12からの光を受光部13で受光
するのであるが、排水口11における洗濯水の汚れ具合に
より光の透過度が変化する。即ち受光部14の出力電圧
（以下透過度と呼ぶ）より洗濯水の汚れ量が分かる。洗
濯開始時からの透過度の変化は、第３図のようになる。
即ち、洗濯開始時の透過度はV₁で、洗濯が進むにつれて
洗濯水の汚れがひどくなるので透過度が小さくなり、洗
濯開始してＴ時間（以後飽和時間と呼ぶ）後に透過度は
V₂で安定する。すなわち洗濯水の汚れ量が飽和状態にな
る。この時、V₂は洗濯物の汚れ量、Ｔは汚れの落ちにく
さ（以後汚れ質と呼ぶ）を表している。ここで無駄な
く、きれいに先濯物の汚れを落とすことを考えると、洗
濯水流を一定とした場合は、洗濯効果は洗濯時間で決定
される。そこで、前記透過度および飽和時間より最適な
洗濯時間を決定することを考える。透過度・飽和時間は
洗濯物の汚れ量・汚れ質を表すと述べたが、これらの変
量から洗濯時間の決定は、使用者の感・経験による部分
が多く数式化することは困難である。そこで、使用者の
一般的なノウハウをファジー関係で表すことにより適切
な洗濯時間をファジー推論により決定する。この推論結
果である洗濯時間を受けたコントローラ６は、その時間
に達するとモータ４を停止する。Next, the operating principle of the dirt sensor 9 will be described. FIG. 2 is a block diagram of the dirt sensor 9, in which the drive circuit 12 is connected to the drain port 11.
The light emitting unit 13 whose light emission amount changes depending on the supply voltage from the light receiving unit 14 and the light receiving unit 14 whose output voltage changes depending on the light receiving amount are provided to face each other. The output voltage of the light receiving unit 14 is amplified by the amplifier circuit 15. With this configuration, the light from the light emitting unit 12 is received by the light receiving unit 13. However, the light transmittance changes depending on how dirty the washing water is at the drain port 11. That is, the amount of dirt in the wash water can be known from the output voltage of the light receiving unit 14 (hereinafter referred to as the transmittance). The change in transmittance from the start of washing is as shown in FIG.
That is, the permeability at the start of washing is V ₁ , and as the washing progresses, the stains on the washing water become more severe and the permeability becomes smaller.
Stabilizes at V ₂ . That is, the amount of dirt in the wash water becomes saturated. At this time, V ₂ represents the amount of stains on the laundry, and T represents the stain resistance (hereinafter referred to as stain quality). Considering that the pre-rinseed product can be cleaned cleanly without waste, the washing effect is determined by the washing time when the washing water flow is constant. Therefore, it is considered to determine the optimum washing time based on the above-mentioned transparency and saturation time. Although it has been stated that the permeability and the saturation time represent the amount of stains and the quality of stains on the laundry, it is difficult to formulate the washing time from these variables because it depends largely on the feeling and experience of the user. Therefore, by expressing the general know-how of the user in a fuzzy relationship, an appropriate washing time is determined by fuzzy inference. The controller 6, which has received the wash time as the result of this inference, stops the motor 4 when that time is reached.

次に本実施例で用いたファジー推論器10について述べ
る。まず前件部の構造は、第４図に示すように透過度と
飽和時間でつくられる２入力空間を４つの領域にファジ
ー分割したものとし、各々の領域についてルールを設け
た。用いたメンバーシップ関数は第５図・第６図に示す
ように透過度・飽和時間ともに単調型（F1（Ｖ）,F2
（Ｖ）,F3（Ｖ）,F4（Ｖ））とし、それぞれsmall,big,
short,longというラベルをつけた。後件部は透過度と飽
和時間による２変数の線形式（Yi（V,T）ｉ＝１〜４）
とした。従って、できあがったルールは次のごとくであ
る。Next, the fuzzy reasoner 10 used in this embodiment will be described. First, as for the structure of the antecedent part, as shown in FIG. 4, the two-input space formed by the transparency and the saturation time was fuzzy divided into four regions, and rules were set for each region. The membership function used is monotonic (F1 (V), F2) in both transmittance and saturation time, as shown in Figs.
(V), F3 (V), F4 (V)), small, big,
Labeled short and long. The consequent part is a two-variable linear format based on the transparency and saturation time (Yi (V, T) i = 1 to 4)
And Therefore, the completed rule is as follows.

R1:IF Ｖ＝small and T＝long THEN Y¹＝a1＊Ｖ＋b1＊Ｔ＋c1 R2:IF Ｖ＝small and T＝short THEN Y²＝a2＊Ｖ＋b1＊Ｔ＋c2 R3:IF Ｖ＝big and T＝long THEN Y³＝a3＊Ｖ＋b3＊Ｔ＋c3 R4:IF Ｖ＝big and T＝short THEN Y⁴＝a4＊Ｖ＋b4＊Ｔ＋c4 但し v:飽和時の透過度 T:飽和時間 Y:洗濯時間 a1−a4,b1−b4,c1−c4:パラメータ次に本実施例における洗濯時間決定の動作を第７図を用
いて説明する。まず洗濯スタートと同時にカウンタをス
タートし初期の透過度を取り込む。次に一定時間の経過
待ちの後、再び透過度を取り込み初期の透過度と比較し
差が一定値以下であれば次の行程に移る（この時の透過
度をV₂とする）、そうでなければ２度めに取り込んた透
過度を初期の透過度に置き換えて一定時間の経過待ちを
繰り返す。次の行程では、カウンタ値を読み取り、飽和
時間をＴとする。以下ファジー推論に入る。まずV₂・Ｔ
より各々のメンバーシップ関数に対するグレード（G1〜
G4）を求める。次に、MINIMUM演算により１ルールにつ
き１グレード（g1〜g4）を求める。このように、飽和時
間Ｔ及び透過度V2と前件部メンバーシップ関数から得ら
れるグレード（G1〜G4）によりルール後件部に重みづけ
を行う。そして、重みづけをした各ルールの結論を合成
し、その合成したものの重心Ｙを求める計算を行う。最
後に、カウンタ値のＹを比較して等しくなればモータ４
を止めて洗濯行程を終了する。R1: IF V = small and T = long THEN Y ¹ = a1 * V + b1 * T + c1 R2: IF V = small and T = short THEN Y ² = a2 * V + b1 * T + c2 R3: IF V = big and T = long THEN Y ^{3 = a3 * V + b3 *} T + c3 R4: IF V = big and T = short THEN Y 4 = a4 * V + b4 * T + c4 However v: at saturation of transparency T: saturation time Y: washing time a1-a4, b1-b4, c1-c4: Parameters Next, the operation of determining the washing time in this embodiment will be described with reference to FIG. First, at the same time as washing starts, the counter is started to capture the initial transparency. Then, after waiting for a certain period of time, the transmittance is taken again and compared with the initial transmittance, and if the difference is less than a certain value, the process proceeds to the next step (the transmittance at this time is V ₂ ). If not, the transparency taken in the second time is replaced with the initial transparency, and waiting for a certain period of time is repeated. In the next step, the counter value is read and the saturation time is set to T. Enter fuzzy reasoning below. First V ₂ · T
More grades for each membership function (G1 ~
G4). Next, one grade (g1 to g4) is calculated for each rule by the MINIMUM operation. In this way, the consequent part of the rule is weighted by the saturation time T, the transparency V2, and the grade (G1 to G4) obtained from the membership function of the antecedent part. Then, the weighted conclusions of the rules are combined, and the center of gravity Y of the combined result is calculated. Finally, the counter values Y are compared and if they are equal, the motor 4
To stop the washing process.

前記ファジー推論器10による推論結果を第８図に示す。
図を観て分かるように、推論結果は非線形平面となって
いる。通常汚れ具合いと洗濯時間は、汚れを落とすとい
う観点からは線形な関係であると考えられるが、布いた
みを少なくしたいとか経済性といった要素を観点に加え
ると前記関係は非線形になる。このことは、洗濯時間を
長くすれば汚れは良く落ちるが、布いたみがひどくなる
ことや効率的に不経済になるということから容易に分か
る。前記ファジー推論器による洗濯時関決定はこれらの
要素も加味したうえで行われるので、最適な洗濯時間が
得られる。The inference result by the fuzzy inference unit 10 is shown in FIG.
As you can see from the figure, the inference result is a non-linear plane. Normally, the soil condition and the washing time are considered to have a linear relationship from the viewpoint of removing stains, but the above relationship becomes non-linear when factors such as wanting to reduce cloth mess and economic efficiency are added to the viewpoint. This can be easily understood from the fact that if the washing time is prolonged, the stains will be removed well, but the cloth will be damaged and the economy will be uneconomical. The fuzzy reasoner determines the washing time, taking these factors into consideration, so that the optimum washing time can be obtained.

発明の効果本発明によると、汚れ具合、特に汚れの質及び量から洗
濯時間を決定するノウ・ハウをファジー推論器に知識と
して持たせることにより、使用者が行うと同様にいろい
ろな要素を加味したうえで洗濯時間を決定するので最適
な洗濯時間を得ることができ、きめ細かい洗濯を実現で
きるEFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, the know-how of knowing how to determine the washing time from the degree of dirt, particularly the quality and quantity of dirt, is given to the fuzzy reasoner as knowledge, and various elements are added in the same manner as the user does. Since the washing time is decided after doing so, the optimum washing time can be obtained and fine washing can be realized.

[Brief description of drawings]

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は同実
施例の汚れセンサの構成図、第３図は同透過度の変化を
示す特性図、第４図は同ファジー推論器の前件部の構成
を示す構成図、第５図，第６図は同メンバーシップ関数
を示す図、第７図は同洗濯時間決定の様子を示すフロー
チャート、第８図は同推論結果を示す図である。１……洗濯槽、２……外槽、３……パルセータ、４……
モータ、６……コントローラ、10……ファジー推論器、
13……発光部、14……受光部。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the dirt sensor of the same embodiment, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the change of the transparency, and FIG. 5 and 6 are views showing the membership function, FIG. 7 is a flow chart showing how the washing time is determined, and FIG. 8 shows the inference result. FIG. 1 ... washing tub, 2 ... outer tub, 3 ... pulsator, 4 ...
Motor, 6 ... Controller, 10 ... Fuzzy reasoner,
13: light emitting part, 14: light receiving part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−274797（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−317191（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−197099（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−16786（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−279302（ＪＰ，Ａ) 特開平３−32699（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 1-274797 (JP, A) JP-A 63-317191 (JP, A) JP-A 62-197099 (JP, A) JP-A 61- 16786 (JP, A) JP 63-279302 (JP, A) JP 3-32699 (JP, A)

Claims

[Claims]

1. A washing tub for containing laundry and washing water, a pulsator for stirring laundry and washing water, a motor for driving the pulsator, a controller for controlling the motor, the water supply device, and the drainage device, An optical sensor for detecting the light transmittance of washing water, and a fuzzy inference device for inputting a detection value of the optical sensor, wherein the fuzzy inference device is a saturation time until the transmittance of the optical sensor stops changing. T
And a transparency V2 at that time, and has a rule for inferring the washing time from the saturation time T and the transparency V2 that are input, and the saturation time T and the transparency V2 and the antecedent part membership for each rule. A washing machine configured to weight the consequent part of the rule by the grade obtained from the function and output the washing time determined based on the result of combining the conclusions of the weighted rules.