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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022126247
(43)【公開日】2022-08-30
(54)【発明の名称】洗濯機システム
(51)【国際特許分類】
D06F 34/18 20200101AFI20220823BHJP
D06F 33/52 20200101ALI20220823BHJP
D06F 33/57 20200101ALI20220823BHJP
D06F 103/04 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/06 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/14 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/24 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/32 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/38 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/46 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/52 20200101ALN20220823BHJP
D06F 103/68 20200101ALN20220823BHJP
D06F 105/02 20200101ALN20220823BHJP
D06F 105/20 20200101ALN20220823BHJP
D06F 105/26 20200101ALN20220823BHJP
D06F 105/32 20200101ALN20220823BHJP
D06F 105/42 20200101ALN20220823BHJP
【ＦＩ】
D06F34/18
D06F33/52
D06F33/57
D06F103:04
D06F103:06
D06F103:14
D06F103:24
D06F103:32
D06F103:38
D06F103:46
D06F103:52
D06F103:68
D06F105:02
D06F105:20
D06F105:26
D06F105:32
D06F105:42
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021024204
(22)【出願日】2021-02-18
(71)【出願人】
【識別番号】503376518
【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100205785
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼橋 史生
(74)【代理人】
【識別番号】100203297
【弁理士】
【氏名又は名称】橋口 明子
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100135301
【弁理士】
【氏名又は名称】梶井 良訓
(72)【発明者】
【氏名】堀田 宗佑
(72)【発明者】
【氏名】余合 宏允
【テーマコード（参考）】
3B167
【Ｆターム（参考）】
3B167AA04
3B167AA12
3B167AB23
3B167AB30
3B167AB32
3B167AE01
3B167AE04
3B167AE05
3B167AE06
3B167AE13
3B167BA52
3B167BA53
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3B167BA55
3B167BA82
3B167FB01
3B167FB02
3B167FB05
3B167GB03
3B167JA02
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3B167KA02
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3B167KA10
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3B167KA72
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3B167LA07
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3B167LC19
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3B167LF01
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3B167LF22
3B167LG04
3B167MA02
3B167MA12
3B167MA17
(57)【要約】 （修正有）
【課題】利便性の向上を図ることができる洗濯機システムを提供する。
【解決手段】実施形態の洗濯機システムは、水槽と、洗濯槽と、モータと、負荷検出部５１と、布量判定部５３とを持つ。前記洗濯槽は、前記水槽内に配置されて洗濯物が収容される。前記モータは、前記洗濯槽を回転駆動する。前記負荷検出部５１は、前記モータの負荷量を検出する。前記布量判定部５３は、前記水槽に水が貯められていない状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部５１により検出される前記モータの第１負荷量と、前記水槽に水が貯められた状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部５１により検出される前記モータの第２負荷量とに基づき、前記洗濯物の布量を判定する。
【選択図】図３
【解決手段】実施形態の洗濯機システムは、水槽と、洗濯槽と、モータと、負荷検出部５１と、布量判定部５３とを持つ。前記洗濯槽は、前記水槽内に配置されて洗濯物が収容される。前記モータは、前記洗濯槽を回転駆動する。前記負荷検出部５１は、前記モータの負荷量を検出する。前記布量判定部５３は、前記水槽に水が貯められていない状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部５１により検出される前記モータの第１負荷量と、前記水槽に水が貯められた状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部５１により検出される前記モータの第２負荷量とに基づき、前記洗濯物の布量を判定する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水槽と、
前記水槽内に配置されて洗濯物が収容される洗濯槽と、
前記洗濯槽を回転駆動するモータと、
前記モータの負荷量を検出する負荷検出部と、
前記水槽に水が貯められていない状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部により検出される前記モータの第１負荷量と、前記水槽に水が貯められた状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部により検出される前記モータの第２負荷量とに基づき、前記洗濯物の布量を判定する布量判定部と、
を備えた洗濯機システム。
前記水槽内に配置されて洗濯物が収容される洗濯槽と、
前記洗濯槽を回転駆動するモータと、
前記モータの負荷量を検出する負荷検出部と、
前記水槽に水が貯められていない状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部により検出される前記モータの第１負荷量と、前記水槽に水が貯められた状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部により検出される前記モータの第２負荷量とに基づき、前記洗濯物の布量を判定する布量判定部と、
を備えた洗濯機システム。
【請求項2】
前記布量判定部は、前記第１負荷量と第１閾値とに基づく第１判定結果と、前記第２負荷量と第２閾値とに基づく第２判定結果とに基づき、前記布量を判定する、
請求項１に記載の洗濯機システム。
請求項１に記載の洗濯機システム。
【請求項3】
前記第１負荷量は、前記布量が増加すると前記モータの負荷量が増加する状態において検出される負荷量であり、
前記第２負荷量は、前記布量が増加すると前記モータの負荷量が減少する状態において検出される負荷量である、
請求項１または請求項２に記載の洗濯機システム。
前記第２負荷量は、前記布量が増加すると前記モータの負荷量が減少する状態において検出される負荷量である、
請求項１または請求項２に記載の洗濯機システム。
【請求項4】
前記第１負荷量は、前記モータの加速中または減速中に検出される負荷量であり、
前記第２負荷量は、前記モータが一定速度で回転中に検出される負荷量である、
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
前記第２負荷量は、前記モータが一定速度で回転中に検出される負荷量である、
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
【請求項5】
前記第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量である、
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
【請求項6】
前記水槽、前記洗濯槽、および前記モータを含む洗濯機本体と、
前記洗濯機本体を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記第１負荷量は、給水前に検出される負荷量であり、
前記第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量であり、
前記布量判定部は、前記第１負荷量に基づき前記布量に関する第１判定を行い、その後、少なくとも前記第２負荷量に基づき前記布量に関する第２判定を行い、
前記制御部は、前記第１判定の結果に基づき、給水量または洗い動作に関する前記洗濯機本体の制御を開始し、前記第２判定の結果に基づき、すすぎ動作、脱水動作、または乾燥動作に関する前記洗濯機本体の動作を制御する、
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
前記洗濯機本体を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記第１負荷量は、給水前に検出される負荷量であり、
前記第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量であり、
前記布量判定部は、前記第１負荷量に基づき前記布量に関する第１判定を行い、その後、少なくとも前記第２負荷量に基づき前記布量に関する第２判定を行い、
前記制御部は、前記第１判定の結果に基づき、給水量または洗い動作に関する前記洗濯機本体の制御を開始し、前記第２判定の結果に基づき、すすぎ動作、脱水動作、または乾燥動作に関する前記洗濯機本体の動作を制御する、
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
【請求項7】
洗剤を自動投入する自動投入装置と、
前記自動投入装置を制御する自動投入装置制御部と、
をさらに備え、
前記第１負荷量は、給水前に検出される負荷量であり、
前記第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量であり、
前記布量判定部は、前記第１負荷量に基づき前記布量に関する第１判定を行い、その後、少なくとも前記第２負荷量に基づき前記布量に関する第２判定を行い、
前記自動投入装置制御部は、前記第１判定の結果に基づき前記自動投入装置により洗剤を自動投入し、前記第２判定の結果に基づき洗剤の不足分を追加投入する、
請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
前記自動投入装置を制御する自動投入装置制御部と、
をさらに備え、
前記第１負荷量は、給水前に検出される負荷量であり、
前記第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量であり、
前記布量判定部は、前記第１負荷量に基づき前記布量に関する第１判定を行い、その後、少なくとも前記第２負荷量に基づき前記布量に関する第２判定を行い、
前記自動投入装置制御部は、前記第１判定の結果に基づき前記自動投入装置により洗剤を自動投入し、前記第２判定の結果に基づき洗剤の不足分を追加投入する、
請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の洗濯機システム。
【請求項8】
前記第１負荷量と前記第２負荷量とに基づき、前記洗濯槽の回転のしやすさに関する前記洗濯機本体の特性を推定する特性推定部をさらに備えた、
請求項１から請求項７のうちいずれか1項に記載の洗濯機システム。
請求項１から請求項７のうちいずれか1項に記載の洗濯機システム。
【請求項9】
前記水槽、前記洗濯槽、および前記モータを含む洗濯機本体と、
前記洗濯機本体を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記特性推定部による前記特性の推定が行われた場合、次回の洗濯運転において、前記第１負荷量と前記特性推定部により推定された前記特性とに基づき、給水量、洗剤の自動投入量、または洗い動作に関する制御を開始する、
請求項８に記載の洗濯機システム。
前記洗濯機本体を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記特性推定部による前記特性の推定が行われた場合、次回の洗濯運転において、前記第１負荷量と前記特性推定部により推定された前記特性とに基づき、給水量、洗剤の自動投入量、または洗い動作に関する制御を開始する、
請求項８に記載の洗濯機システム。
【請求項10】
前記特性推定部は、前記洗濯機本体の特性に関する前回の推定時と比べて前記水槽の周囲温度が所定以上異なる場合、前記前回の推定時と季節が異なる場合、または前記前回の推定時から所定日数が経過した場合に、前記特性を推定し直す、
請求項８または請求項９に記載の洗濯機システム。
請求項８または請求項９に記載の洗濯機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、洗濯機システムに関する。
【背景技術】
【0002】
モータの回転速度が所定量低下する時間を測定し、その測定結果から求まる角加速度に基づき布量を検知する洗濯機が知られている。洗濯機は、利便性のさらなる向上が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－５７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、利便性の向上を図ることができる洗濯機システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態の洗濯機システムは、水槽と、洗濯槽と、モータと、負荷検出部と、布量判定部とを持つ。前記洗濯槽は、前記水槽内に配置されて洗濯物が収容される。前記モータは、前記洗濯槽を回転駆動する。前記負荷検出部は、前記モータの負荷量を検出する。前記布量判定部は、前記水槽に水が貯められていない状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部により検出される前記モータの第１負荷量と、前記水槽に水が貯められた状態で前記洗濯槽が回転駆動されるときに前記負荷検出部により検出される前記モータの第２負荷量とに基づき、前記洗濯物の布量を判定する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態の洗濯乾燥機の全体構成を示す断面図。
【図2】第１実施形態のドラムモータの駆動に係る電気回路構成を示すブロック図。
【図3】第１実施形態の制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図4】第１実施形態に係る布重量とセンサ値の関係を示す図。
【図5】第１実施形態に係る布重量とセンサ値の関係を示す図。
【図6】第１実施形態に係る布重量とセンサ値の関係を示す図。
【図7】第１実施形態に係る布重量とセンサ値の関係を示す図。
【図8】第１実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図9】第２実施形態の制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図10】第３実施形態の制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図11】第４実施形態の制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図12】第５実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図13】第６実施形態の洗濯機システムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施形態の洗濯機システムを、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含み得る。「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含み得る。「ＸＸまたはＹＹ」とは、ＸＸとＹＹのうちいずれか一方の場合に限定されず、ＸＸとＹＹの両方の場合も含み得る。これは選択的要素が３つ以上の場合も同様である。「ＸＸ」および「ＹＹ」は、任意の要素（例えば任意の情報）である。本明細書で「洗濯機」とは、乾燥機能を有する洗濯乾燥機も含み得る。
【0008】
（第１実施形態）
＜１．洗濯乾燥機の全体構成＞
図１は、第１実施形態の洗濯乾燥機１の全体構成を示す断面図である。洗濯乾燥機１は、「洗濯機システム」の一例である。洗濯乾燥機１は、例えば、ドラム式の洗濯乾燥機である。洗濯乾燥機１は、例えば、筐体（外箱）１１、扉１２、水槽（水受槽）１３、ドラム１４、ベローズ１５、ドラムモータ１６、給水弁１７、注水ケース１８、注水管１９、自動投入装置２１、排水管２２、排水弁２３、温風供給機構３０、および制御装置５０（図３参照）を有する。これら構成のうち制御装置５０を除く構成により、洗濯機本体ＭＢが形成されている。
＜１．洗濯乾燥機の全体構成＞
図１は、第１実施形態の洗濯乾燥機１の全体構成を示す断面図である。洗濯乾燥機１は、「洗濯機システム」の一例である。洗濯乾燥機１は、例えば、ドラム式の洗濯乾燥機である。洗濯乾燥機１は、例えば、筐体（外箱）１１、扉１２、水槽（水受槽）１３、ドラム１４、ベローズ１５、ドラムモータ１６、給水弁１７、注水ケース１８、注水管１９、自動投入装置２１、排水管２２、排水弁２３、温風供給機構３０、および制御装置５０（図３参照）を有する。これら構成のうち制御装置５０を除く構成により、洗濯機本体ＭＢが形成されている。
【0009】
筐体１１は、前板、後板、左側板、右側板、底板、および天板を有し、中空状に形成されている。筐体１１の前板には、貫通孔である出入口１１ａが設けられている。扉１２は、筐体１１の前板に装着されている。扉１２は、出入口１１ａを開閉可能に設けられている。
【0010】
水槽１３は、筐体１１の内部に設けられている。水槽１３は、後面が閉塞された円筒状に形成されている。水槽１３は、後下がりに傾斜した状態で弾性支持機構により支持されている。水槽１３の前面は、開口を有する。出入口１１ａに対する扉１２の閉塞状態では、扉１２が水槽１３の前面の開口を気密状態に閉塞する。水槽１３には、ドラム１４の振動を検出する１つ以上（例えば複数）の加速度センサ６１（後述）が設けられている。
【0011】
ドラム１４は、水槽１３内に配置されている。ドラム１４は、洗濯物（衣類など）が収容される収容室である。ドラム１４は、円筒状であり、水槽１３内で回転可能に支持されている。ドラム１４は、前後方向に延び且つ水平からやや後下がりに傾斜した傾斜軸（中心軸ＣＬ）を中心に回転するように構成されている。ドラム１４は、「洗濯槽」の一例である。ドラム１４は、「回転槽」と称されてもよい。
【0012】
ドラム１４の周壁部および後壁部には、通水および通気用の多数の孔１４ａが設けられている。ドラム１４の周壁部の内面には、洗濯物攪拌用の複数のバッフル１４ｂが設けられている。ドラム１４内の洗濯物は、各バッフル１４ｂに引っ掛かりながら円周方向へ移動した後に重力で落下することで撹拌される。ドラム１４の前面部には、洗濯物が出し入れされる円形の開口部が設けられている。水槽１３の前面部には、ドラム１４の開口部に連なる投入口１３ａが設けられている。水槽１３の投入口１３ａと筐体１１の出入口１１ａとはベローズ１５を介して連通している。
【0013】
ドラムモータ１６は、水槽１３の後方に設けられている。ドラムモータ１６は、洗濯乾燥機１の駆動機構を構成する。ドラムモータ１６は、例えば、三相交流モータである。ただし、ドラムモータ１６は、速度制御可能な直流モータなどでもよい。ドラムモータ１６の回転軸の先端は、水槽１３の背面を貫通して水槽１３内に突出し、ドラム１４の後部中心部に連結固定されている。これにより、ドラム１４は、ドラムモータ１６により直接的に回転駆動される。例えば、ドラム１４は、脱水動作において、正転方向（例えば正面から見て時計回り方向）に連続回転される。例えば、ドラム１４は、洗い動作、すすぎ動作、および乾燥動作において、正転と反転が繰り返される。
【0014】
給水弁１７は、筐体１１の内部に固定されている。給水弁１７の入口は、不図示のホースを介して水道の蛇口に接続される。給水弁１７の出口は、給水弁モータ７１（図３参照）により開放状態と閉鎖状態とに切り換えられる。給水弁１７の出口は、注水ケース１８に接続されている。注水ケース１８は、筒状の注水管１９を介して、水槽１３の内部に接続されている。給水弁１７が開放動作されると、水道から供給される水が、水槽１３内に給水される。
【0015】
自動投入装置２１は、水槽１３の上方に設けられている。例えば、自動投入装置２１は、注水ケース１８と一体に設けられている。自動投入装置２１は、洗剤や柔軟剤などの洗濯処理剤を個別に収容する１つ以上（例えば複数）のタンク２１ａと、タンク２１ａに収容された洗濯処理剤を自動投入可能な投入ポンプ２１ｂとを有する。例えば、自動投入装置２１は、注水ケース１８を介して水槽１３の内部（ドラム１４の内部）に洗濯処理剤を自動投入する。
【0016】
水槽１３の底部には、排水口１３ｂが設けられている。排水口１３ｂには、排水管２２の上端部が接続されている。排水弁２３は、排水管２２に設けられている。排水弁２３は、排水弁モータ７２（図３参照）により開放状態と閉鎖状態とに切り換えられる。排水弁２３が開放動作されると、水槽１３内の洗濯水が、排水管２２から排出される。
【0017】
水槽１３の前部の上部には、水槽１３内の空気を排出する排気口１３ｃが設けられている。水槽１３の背面部の上部には、水槽１３内に乾燥風を供給するための給気口１３ｄが設けられている。筐体１１の内部には、ドラム１４内に乾燥風（温風）を循環供給して洗濯物の乾燥運転（乾燥動作）を実行するための温風供給機構３０が設けられている。
【0018】
温風供給機構３０は、例えば、筐体１１内で水槽１３の外部に設けられたダクトである循環風路３１を備えている。循環風路３１は、水槽１３内に乾燥用の空気を送る。詳しく述べると、循環風路３１の入口は、水槽１３の排気口１３ｃに接続されている。循環風路３１の出口は、水槽１３の給気口１３ｄに接続されている。
【0019】
温風供給機構３０は、例えば、ヒートポンプ３２と、送風ファン３３とを有する。ヒートポンプ３２は、圧縮機４１、凝縮器４２、不図示の絞り装置、および蒸発器４３を配管によりサイクル接続して冷凍サイクルを構成する。凝縮器４２および蒸発器４３は、循環風路３１に配置されている。ヒートポンプ３２は、循環風路３１を通る空気の除湿および加熱を行って乾燥風を生成する。送風ファン３３は、排気口１３ｃから排出された空気を、循環風路３１内を循環させ、ヒートポンプ３２で除湿および加熱された空気を給気口１３ｄから水槽１３を介してドラム１４内に供給する。ヒートポンプ３２は、循環風路３１を通る空気を加熱する「加熱装置」の一例である。なお、加熱装置は、ヒートポンプ３２に代えて、ヒーター（電熱器など）でもよい。
【0020】
＜２．モータ駆動系の電気回路構成＞
図２は、洗濯乾燥機１のドラムモータ１６を駆動する電気回路構成を示す図である。図２は、ドラムモータ１６の駆動系（モータ制御部１１１）を概略的に示す。インバータ回路１３２は、６個のＩＧＢＴ（半導体スイッチング素子）１３３ａ～１３３ｆを三相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ１３３ａ～１３３ｆのコレクタ－エミッタ間には、フライホイールダイオード１３４ａ～１３４ｆが接続されている。下アーム側のＩＧＢＴ１３３ｄ、１３３ｅ、１３３ｆのエミッタは、シャント抵抗１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗを介してグランドに接続されている。ＩＧＢＴ１３３ｄ、１３３ｅ、１３３ｆのエミッタとシャント抵抗１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗとの各接続点は、それぞれレベルシフト回路１３６を介して制御回路１１１ｃに接続されている。本実施形態では、シャント抵抗１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗとレベルシフト回路１３６との組み合わせにより、電流センサ６２（図３参照）の一例が構成されている。
図２は、洗濯乾燥機１のドラムモータ１６を駆動する電気回路構成を示す図である。図２は、ドラムモータ１６の駆動系（モータ制御部１１１）を概略的に示す。インバータ回路１３２は、６個のＩＧＢＴ（半導体スイッチング素子）１３３ａ～１３３ｆを三相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ１３３ａ～１３３ｆのコレクタ－エミッタ間には、フライホイールダイオード１３４ａ～１３４ｆが接続されている。下アーム側のＩＧＢＴ１３３ｄ、１３３ｅ、１３３ｆのエミッタは、シャント抵抗１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗを介してグランドに接続されている。ＩＧＢＴ１３３ｄ、１３３ｅ、１３３ｆのエミッタとシャント抵抗１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗとの各接続点は、それぞれレベルシフト回路１３６を介して制御回路１１１ｃに接続されている。本実施形態では、シャント抵抗１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗとレベルシフト回路１３６との組み合わせにより、電流センサ６２（図３参照）の一例が構成されている。
【0021】
レベルシフト回路１３６は、オペアンプなどを含み、シャント抵抗１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗの端子電圧を増幅することで信号を生成し、生成した信号の出力範囲が正側に収まるようにバイアスを与える。過電流比較回路１３８は、インバータ回路１３２の上下アームが短絡した場合、過電流を検出する。
【0022】
インバータ回路１３２の入力側には、駆動用電源回路１３９が接続されている。駆動用電源回路１３９は、１００Ｖの交流電源１４０を、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路１４１および直列接続された２個のコンデンサ１４２ａ、１４２ｂにより倍電圧全波整流し、約２８０Ｖの直流電圧をインバータ回路１３２に供給する。インバータ回路１３２の各相出力端子は、ドラムモータ１６の各相巻線１６ｕ、１６ｖ、１６ｗに接続されている。
【0023】
制御回路１１１ｃは、電源１４５を電源として動作し、駆動回路１４４と高圧ドライバ回路１４６を介して、６個のＩＧＢＴ１３３ａ～１３３ｆをＰＷＭ（Pulse Wide Modulation）制御する。駆動回路１４４は、電源１４３を電源として動作し、制御回路１１１ｃが出力した駆動信号を、電圧を高めた駆動信号に変換して下アーム側のＩＧＢＴ１３３ｄ、１３３ｅ、１３３ｆのゲートに印加する。高圧ドライバ回路１４６は、駆動回路１４４の出力を倍電圧全波整流電圧よりも高い電圧に変換し、上アーム側のＩＧＢＴ１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃのゲートに印加する。制御回路１１１ｃには、ドラムモータ１６に設けられたロータ位置センサ１６１の出力信号が入力される。制御回路１１１ｃは、ロータ位置センサ１６１の出力信号を基準としてドラムモータ１６を駆動する駆動信号を生成する。
【0024】
制御回路１１１ｃは、レベルシフト回路１３６を介して得られるモータ１６の巻線１６ｕ～１６ｗに流れる三相電流Ｉａｕ～Ｉａｗを検出し、検出した電流値に基づいて２次側の回転磁界の位相θおよび回転角速度ωを推定するとともに、三相電流Ｉａｕ～Ｉａｗを直交座標変換およびｄｑ(direct－quadrature) 座標変換して励磁電流成分Ｉｄ、トルク電流成分Ｉｑ（以下「ｑ軸電流」と称する）を算出する。ｑ軸電流は、ドラムモータ１６に作用するモータトルクに比例して大きくなる電流成分である。ｑ軸電流は、「トルク電流」の一例である。ただし、本明細書でいう「トルク電流」とは、ｑ軸電流に限定されず、モータの負荷に応じて大きくなる電流であればよい。
【0025】
＜３．制御装置の構成＞
次に、制御装置５０について説明する。制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるコンピュータを主体として構成される。制御装置５０は、洗濯乾燥機１の全体を統括的に制御し、洗濯乾燥機１による洗い動作、すすぎ動作、および脱水動作を含む洗濯運転と、その後に続く乾燥運転（乾燥動作）とを実行する。
次に、制御装置５０について説明する。制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるコンピュータを主体として構成される。制御装置５０は、洗濯乾燥機１の全体を統括的に制御し、洗濯乾燥機１による洗い動作、すすぎ動作、および脱水動作を含む洗濯運転と、その後に続く乾燥運転（乾燥動作）とを実行する。
【0026】
図３は、制御装置５０の機能構成を示すブロック図である。制御装置５０には、上述した加速度センサ６１に加え、電流センサ６２が接続されている。電流センサ６２は、ドラムモータ１６に流れる電流を検出する。図２では説明の便宜上、電流センサ６２とモータ制御部１１１とを分けて記載している。ただし、電流センサ６２は、モータ制御部１１１に含まれていてもよい。
【0027】
制御装置５０は、例えば、負荷検出部５１、布質判定部５２、布量判定部５３、制御部５４、モータ制御部１１１、自動投入装置制御部１１２、および記憶部５９を有する。これら負荷検出部５１、布質判定部５２、布量判定部５３、制御部５４、モータ制御部１１１、および自動投入装置制御部１１２の全部または一部は、ＣＰＵのようなハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。ただし、これら機能部の全部または一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ディスクリート回路などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。これらは後述する実施形態で説明される各機能部（特性推定部５５、更新タイミング判定部５６、アンバランス判定部５７など）についても同様である。モータ制御部１１１および自動投入装置制御部１１２は、制御部５４の一部として設けられてもよい。記憶部５９は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）のうち１つまたは複数の組み合わせにより実現される。
【0028】
＜３．１ 負荷検出部＞
負荷検出部５１は、トラムモータ１６に流れる電流（例えばトルク電流）の検出結果に基づき、ドラムモータ１６の負荷量を検出する。本実施形態では、負荷検出部５１は、モータ制御部１１１が算出したｑ軸電流の電流値に基づき、ドラムモータ１６の負荷量を検出する。ドラムモータ１６の負荷量は、ｑ軸電流の大きさ、例えばｑ軸電流の電流値の平均値（または積分値）により求められる。
負荷検出部５１は、トラムモータ１６に流れる電流（例えばトルク電流）の検出結果に基づき、ドラムモータ１６の負荷量を検出する。本実施形態では、負荷検出部５１は、モータ制御部１１１が算出したｑ軸電流の電流値に基づき、ドラムモータ１６の負荷量を検出する。ドラムモータ１６の負荷量は、ｑ軸電流の大きさ、例えばｑ軸電流の電流値の平均値（または積分値）により求められる。
【0029】
本実施形態では、負荷検出部５１は、水槽１３に水が貯められていない状態でドラム１４が回転駆動されるときのドラムモータ１６の負荷量である第１負荷量と、水槽１３に水が貯められた状態でドラム１４が回転駆動されるときのドラムモータ１６の負荷量である第２負荷量とを検出する。
【0030】
第１負荷量は、例えば、洗濯槽１４に洗濯物が投入された後であって給水前（洗い動作の前）の状態、または脱水動作中や脱水動作後であって乾燥運転の開始前の状態において、ドラムモータ１６によりドラム１４が回転駆動されるときに検出される負荷量である。第１負荷量は、例えば、ドラムモータ１６の加速中または減速中に検出される負荷量である。本実施形態では、第１負荷量は、ドラムモータ１６を一定加速度で２８０［ｒｐｍ］まで上昇させ、その加速中のｑ軸電流の平均値（または積分値）を求めることで検出される。例えば、第１負荷量は、布量（洗濯物の重量）が増加するとドラムモータ１６の負荷量が増加する状態において検出される負荷量である。これについては詳しく後述する。
【0031】
一方で、第２負荷量は、例えば、洗い動作中の状態において、洗い動作の一環としてドラムモータ１６によりドラム１４が回転駆動されるときに検出される負荷量である。第２負荷量は、例えば、ドラムモータ１６が一定速度で回転中に検出される負荷量である。本実施形態では、第２負荷量は、ドラムモータ１６を１００［ｒｐｍ］よりも低い一定速度で回転させ、回転中のｑ軸電流の平均値（または積分値）を求めることで検出される。例えば、第２負荷量は、布量が増加するとドラムモータ１６の負荷量が減少する状態において検出される負荷量である。これについては詳しく後述する。
【0032】
＜３．２ 布質判定部＞
布質判定部５２は、例えば、布質による吸水性の差異によってドラムモータ１６の負荷量が変化することを利用して布質を判定する。布質判定部５２は、例えば、綿系の洗濯物が主であるか、化学繊維系の洗濯物が主であるかを判定することで布質を判定する。
布質判定部５２は、例えば、布質による吸水性の差異によってドラムモータ１６の負荷量が変化することを利用して布質を判定する。布質判定部５２は、例えば、綿系の洗濯物が主であるか、化学繊維系の洗濯物が主であるかを判定することで布質を判定する。
【0033】
布質判定部５２は、例えば、（１）洗い動作中においてドラム１４が一定速度で回転中のｑ軸電流の平均値（または積分値）と、（２）洗い動作中においてドラム１４が１回転する間のｑ軸電流の最大値と最小値の差の平均値とである２つの指標の組み合わせにより布質を判定する。上記（１）である「洗い動作中においてドラム１４が一定速度で回転中のｑ軸電流」は、上述した第２負荷量の判定に用いられるｑ軸電流である。言い換えると本実施形態では、洗い動作中に検出されたｑ軸電流の大きさを用いて、後述する布量判定に用いられる第２負荷量が求められるとともに、布質の判定が行われる。
【0034】
＜３．３ 布量判定部＞
布量判定部５３は、負荷検出部５１が検出した負荷量に基づいて、洗濯物の布量（布重量）を判定する。本実施形態では、布量判定部５３は、例えば、水槽１３に水が貯められていない状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第１負荷量と、水槽１３に水が貯められた状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第２負荷量とに基づき、洗濯物の布量を判定する。以下では、水槽１３に水が貯められていない状態で検出される第１負荷量に基づく布量の判定結果を第１判定結果という。また、水槽１３に水が貯められた状態で検出される第２負荷量に少なくとも基づく（例えば、第２負荷量のみに基づく、あるいは第１負荷量と第２負荷量の両方に基づく）布量の判定結果を第２判定結果という。
布量判定部５３は、負荷検出部５１が検出した負荷量に基づいて、洗濯物の布量（布重量）を判定する。本実施形態では、布量判定部５３は、例えば、水槽１３に水が貯められていない状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第１負荷量と、水槽１３に水が貯められた状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第２負荷量とに基づき、洗濯物の布量を判定する。以下では、水槽１３に水が貯められていない状態で検出される第１負荷量に基づく布量の判定結果を第１判定結果という。また、水槽１３に水が貯められた状態で検出される第２負荷量に少なくとも基づく（例えば、第２負荷量のみに基づく、あるいは第１負荷量と第２負荷量の両方に基づく）布量の判定結果を第２判定結果という。
【0035】
負荷検出部５１が検出する負荷量の傾向は、洗濯物の量が同一であっても、水が貯められていない状態と水が貯められている状態とでは異なる。ここでは、図４から図８を参照して、布量（布重量）とセンサ値（トルクモータ１６の負荷量；例えばｑ軸電流の平均値）との関係について説明する。
【0036】
図４は、水槽１３に水が貯められていない状態における布量とセンサ値の関係の典型的な例を示す図である。なお、図４中に示されるセンサ値は、ドラムモータ１６の回転速度を一定の加速度で増加させている場合に各布量で計測されたセンサ値である。図４に示すように、水槽１３に水が貯められていない状態では、布重の増加に伴ってセンサ値（トルクモータ１６の第１負荷量）も単調に増加している。
【0037】
ここで、水槽１３に水が貯められていない状態において、単位布量当たりのセンサ値の増加量（増加幅）は、布量が一定以上の領域（以下では「第１所定領域Ｒ１」と称する）では減少（飽和）する。図４に示す例では、洗濯物が６ｋｇ以上の領域では、単位布量当たりのセンサ値の増加量は減少する。このため、洗濯物が６ｋｇ以上の領域は、洗濯物が６ｋｇ未満の領域と比べて、トルクモータ１６の負荷量に基づく布量判定の精度が低下しやすい領域の一例に該当する。
【0038】
一方、図５は、水槽１３に水が貯められた状態における布量とセンサ値の関係の典型的な例を示す図である。なお、図５中に示されるセンサ値は、ドラムモータ１６の回転速度を一定とした場合に各布量で計測されたセンサ値である。図５に示すように、水槽１３に水が貯められた状態では、布量の増加に伴ってセンサ値は、布量が比較的小さい領域では増加しているが、布量がある値を過ぎると減少に転じている。これは、例えば、水槽１３に水が貯められた状態では、布量が比較的小さい場合、洗濯物の重量が特定のバッフル１４ｂに作用しやすいため、洗濯物の増加に伴いバッフル１４ｂで洗濯物を持ち上げるための負荷が大きくなる。このため、布量の増加に伴ってセンサ値が増加する。一方で、布量が比較的大きい場合、洗濯物の増加に伴い複数のバッフル１４ｂに対して洗濯物の重量が均等に作用しやすくなるため、洗濯物が増加しても負荷が小さくなる。このため、布量の増加に伴ってセンサ値が減少する。
【0039】
すなわち、水槽１３に水が貯められた状態において、洗濯物の布量が一定以上の領域（以下では「第２所定領域Ｒ２」と称する）では、洗濯物の増加に伴いトルクモータ１６の負荷量が小さくなる。図５に示す例では、洗濯物が４．５ｋｇくらいよりも少ない領域では、洗濯物の増加に伴いセンサ値は増加する。一方で、洗濯物が４．５ｋｇくらいより多い領域では、洗濯物の増加に伴いセンサ値は減少する。例えば、第２所定領域Ｒ２は、第１所定領域Ｒ１を含む。
【0040】
図６は、同一機種の異なる機体（機体Ａと機体Ｂ）で、水槽１３に水が貯められていない状態で複数回検出したときの布量とセンサ値の関係を示す図である。図７は、水槽１３に水が貯められた状態で同一機種の２機体（機体Ａと機体Ｂ）で複数回検出した布量とセンサ値の関係を示す図である。図６および図７では、機体Ａのセンサ値を白塗りの丸印で示し、機体Ｂのセンサ値を黒塗りの菱形で示す。
【0041】
水槽１３に水が貯められていない状態（図６）において、センサ値に対する破線で示すある第１閾値を基準として設定すると、機体Ａでは布量が６ｋｇの場合も７ｋｇの場合もセンサ値がすべて第１閾値を下回る。一方、機体Ｂでは、布量が６ｋｇの場合にセンサ値がすべて第１閾値を下回り、７ｋｇの場合にセンサ値はすべて第１閾値を上回る。この場合、機体Ｂについては、水槽１３に水が貯められていない状態で検出されたセンサ値（ドラムモータ１６の負荷量）と第１閾値との比較結果に基づいて布重量が６ｋｇの場合と７ｋｇの場合を判別することができる。
【0042】
一方、水槽１３に水が貯められた状態（図７）において、センサ値に対する破線で示すある第２閾値を基準として設定すると、機体Ｂでは布重量が６ｋｇの場合はセンサ値がすべて第２閾値を下回るが、７ｋｇの場合はセンサ値が第２閾値の上と下に分散する。一方、機体Ａでは、布重量が６ｋｇの場合にセンサ値がすべて第２閾値を上回り、７ｋｇの場合にセンサ値はすべて第２閾値を下回る。この場合、機体Ａについては、水槽１３に水が貯められた状態で検出されたセンサ値（ドラムモータ１６の負荷量）と第２閾値との比較結果に基づいて布重量が６ｋｇの場合と７ｋｇの場合を判別することができる。
【0043】
そこで、布量判定部５３は、上述したように、少なくとも負荷検出部５１が検出した負荷量に基づいて、水槽１３に水が貯められていない状態の第１負荷量と、水槽１３に水が貯められた状態の第２負荷量とに基づき、洗濯物の布量を判定する。例えば、洗濯物が６ｋｇであるか７ｋｇであるかを判定する場合、布量判定部５３は、第１負荷量が第１閾値以下であるか否か、および第２負荷量が第２閾値以上であるか否かを判定する。そして、布量判定部５３は、第１負荷量が第１閾値以下であり、且つ、第２負荷量が第２閾値以上である場合、洗濯物が６ｋｇであると判定する。一方で、布量判定部５３は、第１負荷量が第１閾値よりも大きい場合、または、第２負荷量が第２閾値よりも小さい場合、洗濯物が７ｋｇであると判定する。
【0044】
このような判定処理によれば、機体差などによるバラツキに影響されずに布量を精度良く判定することができる。なお、ドラムモータ１６の負荷量の変動要因は、機体差に限定されない。したがって、他の要因、例えば布質判定部５２の判定結果に応じて、布量判定部５３における閾値を変化させることで、他の要因（この場合、布質の変化）の影響を抑制することができる。
【0045】
なお、第１負荷量に対する比較基準である第１閾値は、記憶部５９に、第１閾値情報５９ａとして記憶されている。また、第２負荷量に対する比較基準である第２閾値は、記憶部５９に、第２閾値情報５９ｂとして記憶されている。なお、第１閾値と第２閾値は、例えば、布質の判定結果に対応させて選択可能にそれぞれ複数記憶されている。
【0046】
以上のように、布量判定部５３は、水槽１３に水が貯められていない状態でドラム１４（洗濯槽）が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第１負荷量と、水槽１３に水が貯められた状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第２負荷量とに基づき、洗濯物の布量を判定する。その際、布量判定部５３は、第１負荷量と第１閾値とに基づく第１判定結果と、第２負荷量と第２閾値とに基づく第２判定結果とに基づき、布量を判定することができる。
【0047】
上述したように、第１負荷量は、例えば、ドラムモータ１６の加速中または減速中に検出される負荷量であり、第２負荷量は、例えば、ドラムモータ１６が一定速度で回転中に検出される負荷量である。ここで、加速中または減速中に検出される負荷量は、トルク一定での検出結果となり精度良く負荷量を検出することができる。この場合、一定の範囲で回転速度を変化させる必要があるが、水槽１３に水が貯められていない状態であれば負荷が小さいので比較的容易にかつ安定的に計測することができる。一方、水槽１３に水が貯められた状態では負荷が大きいので回転速度を一定とした方が比較的容易に計測することができる。
【0048】
第１閾値は、例えば、所定の布量の区切り毎に設定されている。例えば、１ｋｇ毎や、２ｋｇ毎で異なる第１閾値が設定されている。これら複数の第１閾値が第１閾値情報５９ａとして記憶部５９に記憶されている。同様に、第２閾値も、所定の布量の区切り毎に設定することができる。これら複数の第２閾値が第２閾値情報５９ｂとして記憶部５９に記憶されている。
【0049】
また、第１閾値および第２閾値は、布質判定部５２の布質判定の結果毎に異なる第１閾値および第２閾値が設定されてもよい。すなわち、布質判定の結果（洗濯物が綿であるか、化学繊維であるか）に応じて、第１閾値は、洗濯物が綿である場合と、洗濯物が化学繊維である場合とで別々の閾値が設定され、第２閾値も、洗濯物が綿である場合と、洗濯物が化学繊維である場合とで別々の閾値が設定されてもよい。この場合、綿は化学繊維と比べて水を吸いやすいため、洗濯物の同一の布量に対して、綿に関する閾値は、化学繊維に関する閾値と比べて高く設定される。
【0050】
＜３．４ 制御部＞
制御部５４は、布質判定部５２の判定結果、布量判定部５３の判定結果、加速度センサ６１の出力、電流センサ６２の出力などに基づき、モータ制御部１１１を介してドラムモータ１６を制御したり、自動投入装置制御部１１２を介して自動投入装置２１を制御したり、給水弁モータ７１、排水弁モータ７２、ヒートポンプ３２、および送風ファン３３を制御したりする。
制御部５４は、布質判定部５２の判定結果、布量判定部５３の判定結果、加速度センサ６１の出力、電流センサ６２の出力などに基づき、モータ制御部１１１を介してドラムモータ１６を制御したり、自動投入装置制御部１１２を介して自動投入装置２１を制御したり、給水弁モータ７１、排水弁モータ７２、ヒートポンプ３２、および送風ファン３３を制御したりする。
【0051】
本実施形態では、制御部５４は、布量判定部５３の第１判定結果に基づき、洗濯運転の開始時の給水量、洗剤の投入量、洗い動作の内容（ドラムモータ１６の回転数や洗い時間の長さなど）を決定し、それらを反映した洗い動作を開始する。一方で、制御部５４は、洗い動作中に得られる布量判定部５３の第２判定結果に基づき、すすぎ動作の内容（ドラムモータ１６の回転数やすすぎ時間の長さ）、脱水動作の内容（ドラムモータ１６の回転数や脱水時間の長さ）、乾燥動作の内容（ヒートポンプ３２の圧縮機４１の運転周波数や、送風ファン３３の回転数、乾燥時間の長さ）を決定し、それらを反映したすすぎ動作、脱水動作、および乾燥動作を実行する。なお、第１判定結果に基づき洗い動作を開始し、洗い動作中に得られる第２判定結果に基づき、洗い動作の内容を洗い動作の途中で変更してもよい。すなわち、洗い時間の短縮または延長を行ってもよい。
【0052】
本実施形態では、制御部５４は、自動投入装置制御部１１２を介して自動投入装置２１を制御し、第１判定結果に基づき洗い動作の開始前に自動投入装置２１により洗剤を自動投入し、第２判定結果に基づき洗い動作の途中で洗剤の不足分を追加投入する。すなわち、自動投入装置制御部１１２は、第１判定結果で判定された布量に対して予め設定されている量の洗剤を投入する。そして、自動投入装置制御部１１２は、第２判定結果で判定された布量が、第１判定結果で判定された布量よりも多い場合、その差分に対応する洗剤を追加投入する。例えば、自動投入装置制御部１１２は、第１判定結果で判定された布量が６ｋｇである場合（センサ値が第１閾値以下である場合）、６ｋｇの洗濯物に適した洗剤量を投入する。そして、自動投入装置制御部１１２は、第２判定結果で判定された布量が７ｋｇである場合（センサ値が第２閾値以下である場合）、６ｋｇと７ｋｇとの差分である１ｋｇに対応する不足分の洗剤を追加投入する。
【0053】
＜４．制御の流れ＞
次に、図８を参照して、第１実施形態の制御の流れについて説明する。図８は、第１実施形態の制御の流れの一例を示すフローチャートである。図８は、洗濯乾燥機１で洗濯物がドラム１４に入れられ、洗濯乾燥動作の開始操作がなされた場合に開始される処理である。図８に示す処理では、布量判定部５３が、水槽１３に水が貯められていない状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第１負荷量に基づく第１判定（布量第１検知）を行い、第１判定の結果に基づき布量を複数のランク（布量ランク）のいずれかに分類し、分類の結果、布量が６～７ｋｇのランクに分類された場合に、水槽１３に水が貯められた状態での第２負荷量と、先に検出された第１負荷量との両方に基づく第２判定（布量第２検知）を行い、布量が６ｋｇであるか、あるいは、７ｋｇであるかを精度良く判定する。すなわち、第１判定の一例は、第１負荷量だけに基づくおおまかな分類である。一方で、第２判定の一例は、第１負荷量および第２負荷量に基づく細かい分類である。
次に、図８を参照して、第１実施形態の制御の流れについて説明する。図８は、第１実施形態の制御の流れの一例を示すフローチャートである。図８は、洗濯乾燥機１で洗濯物がドラム１４に入れられ、洗濯乾燥動作の開始操作がなされた場合に開始される処理である。図８に示す処理では、布量判定部５３が、水槽１３に水が貯められていない状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第１負荷量に基づく第１判定（布量第１検知）を行い、第１判定の結果に基づき布量を複数のランク（布量ランク）のいずれかに分類し、分類の結果、布量が６～７ｋｇのランクに分類された場合に、水槽１３に水が貯められた状態での第２負荷量と、先に検出された第１負荷量との両方に基づく第２判定（布量第２検知）を行い、布量が６ｋｇであるか、あるいは、７ｋｇであるかを精度良く判定する。すなわち、第１判定の一例は、第１負荷量だけに基づくおおまかな分類である。一方で、第２判定の一例は、第１負荷量および第２負荷量に基づく細かい分類である。
【0054】
まず、ユーザが洗濯乾燥機１に衣類を投入し、任意の運転モードで洗濯乾燥動作をスタートすると、布量判定部５３が、布量第１検知を行う（Ｓ１１）。ここでは、布量判定部５３が、制御部５４およびモータ制御部１１１を介して例えばドラムモータ１６を一定加速度で所定回転速度まで上昇させ、加速中のｑ軸電流の平均値（すなわち第１負荷量）を検出する。図４を参照して説明したように、布量が増えると加速に必要なｑ軸電流値も増加するため、ｑ軸電流の大きさに基づき布量（あるいは布量のランク）を判定することができる。
【0055】
次に、布量判定部５３は、布量のランクを決定する（Ｓ１２）。本実施形態では、布量判定部５３が第１負荷量に基づき布量のランクを決定する処理（すなわち布量を判定する処理）を第１判定という。布量判定部５３は、例えば、概ねの重量をランク１、２、３などとして分類し、例えば約６ｋｇ～約７ｋｇの衣類はランク３（６～７ｋｇの布量）と判定する。その後、制御部５４が、決定したランクに応じた水量を注水し（Ｓ１３）、決定したランクに応じた量の洗剤を自動投入する（Ｓ１４）。洗剤を投入する際に、制御部５４は、例えば布量を６～７ｋｇのランクに分類した場合、ランクの中で例えば最低の値（この場合６ｋｇ）に適した量の洗剤を投入する。
【0056】
注水後、制御部５４は、洗い動作を開始する（Ｓ１５）。洗い動作では、制御部５４は、ドラム１４を正転、逆転を交互または不規則に繰り返し、洗濯物を洗剤水の中で動かすことにより、洗濯物の汚れを落とす。洗い動作中に布量判定部５３は、布量第２検知を行う（Ｓ１６）。布量第２検知では、布量判定部５３が、洗い動作中の一定速度で回転中のｑ軸電流の平均値（すなわち第２負荷量）を検出する。図５を参照して説明したように、布量増加に伴い回転に必要なｑ軸電流は増加するが、ある重量を超えると逆に回転に必要なｑ軸電流は減少する。また、洗い動作中に布質判定部５２が、布質を判定する（Ｓ１７）。
【0057】
次に、布量判定部５３は、布量ランクの決定（Ｓ１２）において、布量ランクを６～７ｋｇのランク３に分類されたか否かを判定する（Ｓ１８）。布量判定部５３は、布量ランクを６～７ｋｇのランク３に分類していた場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、布質判定結果に基づいて第１閾値と第２閾値を、第１閾値情報５９ａと第２閾値情報５９ｂから選択する（Ｓ１９）。
【0058】
次に、布量判定部５３は、第１負荷量が第１閾値よりも大きいか否か、または、第２負荷量が第２閾値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２０）。布量判定部５３は、布量増加に伴い増加する第１負荷量と逆に減少する第２負荷量を用いて、６ｋｇと７ｋｇの判別を行う。図６を参照して説明したように、第１負荷量は、６ｋｇの場合よりも７ｋｇの場合のセンサ値が大きく、機体Ａの場合よりも機体Ｂの場合のセンサ値が大きい。例えば、機体Ａの７ｋｇの場合のセンサ値と機体Ｂの７ｋｇの場合のセンサ値との間に位置する第１閾値が設定されていると、センサ値が第１閾値よりも大きい場合、機体Ｂの布量が６ｋｇではなく７ｋｇであると判定できる。一方、図７をみると、６ｋｇの場合よりも７ｋｇの場合のセンサ値が小さく、機体Ａの場合よりも機体Ｂの場合のセンサ値が大きい。例えば、機体Ａの６ｋｇの場合のセンサ値と機体Ａの７ｋｇの場合のセンサ値との間に位置する第２閾値が設定されていると、センサ値が第２閾値よりも小さい場合、機体Ａの布量が７ｋｇであると判定できる。すなわち、第１負荷量が第１閾値よりも大きい、または第２負荷量が第２閾値よりも小さければ、機体差があっても７ｋｇであると判定可能である。布量判定部５３は、第１負荷量が第１閾値よりも大きいか、または、第２負荷量が第２閾値よりも小さい場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、洗濯物が７ｋｇであると判定する（Ｓ２１）。この場合、制御部５４が、合計の投入量が７ｋｇに適した量となるように、洗剤を追加投入する（Ｓ２２）。一方で、布量判定部５３は、第１負荷量が第１閾値以下であり、かつ、第２負荷量が第２閾値以上である場合（Ｓ２０：Ｎｏ）、洗濯物が６ｋｇであると判定する（Ｓ２３）。
【0059】
制御部５４は、布量判定部５３が布量ランクを６～７ｋｇのランク３に分類していなかった場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、Ｓ２２またはＳ２３の後、処理を次工程へ進める。以後の工程で制御部５４は、第１負荷量と第２負荷量とに基づく高精度な布量判定結果に基づき、洗い工程の後のすすぎ、脱水、乾燥工程における運転時間や水量、モータ回転数を布量に応じ適切に設定でき、無駄の少ない運転が可能となる。
【0060】
＜５．利点＞
布量の判定においては、ドラムの偏心具合、摺動部の回りやすさ（摩擦抵抗）の違いなどに起因して、モータの回りやすさに起因する機体差等が存在する。すなわち、ドラム１４の回転抵抗において個々の洗濯機でばらつきがある。その結果、布量の正確な判定が難しい場合がある。また、図４を参照して説明したように、例えば布量が６ｋｇ、７ｋｇといった比較的洗濯物の重量が大きい領域では、単位布量当たりのセンサ値の増加量は減少し、トルクモータ１６の負荷量に基づく布量判定を精度良く行うことが難しい場合がある。
布量の判定においては、ドラムの偏心具合、摺動部の回りやすさ（摩擦抵抗）の違いなどに起因して、モータの回りやすさに起因する機体差等が存在する。すなわち、ドラム１４の回転抵抗において個々の洗濯機でばらつきがある。その結果、布量の正確な判定が難しい場合がある。また、図４を参照して説明したように、例えば布量が６ｋｇ、７ｋｇといった比較的洗濯物の重量が大きい領域では、単位布量当たりのセンサ値の増加量は減少し、トルクモータ１６の負荷量に基づく布量判定を精度良く行うことが難しい場合がある。
【0061】
そこで、本実施形態では、洗濯乾燥機１が、水槽１３と、水槽１３内に配置されて洗濯物が収容されるドラム１４（洗濯槽）と、ドラム１４を回転駆動するドラムモータ１６（モータ）と、ドラムモータ１６の負荷量を検出する負荷検出部５１と、水槽１３に水が貯められていない状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第１負荷量と、水槽１３に水が貯められた状態でドラム１４が回転駆動されるときに負荷検出部５１により検出されるドラムモータ１６の第２負荷量とに基づき、洗濯物の布量を判定する布量判定部５３とを備える。この態様によれば、第１負荷量による布量の判定と、第２負荷量による布量の判定を組み合わせることで、組み合わせによらない場合と比較して、布量の判定精度を容易に高めることができる。その結果、洗濯物の重量判定の高精度化によって給水量や洗濯動作の精度向上させることができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
【0062】
本実施形態では、布量判定部５３は、第１負荷量と第１閾値とに基づく第１判定結果と、第２負荷量と第２閾値とに基づく第２判定結果とに基づき、布量を判定する。この態様によれば、閾値との比較という簡単な処理で布量を精度良く判定することができる。
【0063】
本実施形態では、第１負荷量は、布量が増加するとドラムモータ１６荷量が増加する状態において検出される負荷量であり、第２負荷量は、布量が増加するとドラムモータ１６の負荷量が減少する状態において検出される負荷量である。この態様によれば、機体差を補正して、高精度に布量を判定することができる。
【0064】
本実施形態では、第１負荷量は、ドラムモータ１６の加速中または減速中に検出される負荷量であり、第２負荷量は、ドラムモータ１６が一定速度で回転中に検出される負荷量である。この態様によれば、第１負荷量について、ドラムモータ１６の加速中または減速中の慣性モーメントから高精度な布量検知が可能となる。また、第２負荷量について、負荷が比較的高い運転においても安定的に布量を検知することができる。
【0065】
本実施形態では、第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量である。この態様によれば、布量判定用の特別な動作を行わずに、洗い動作中に負荷量を検出することができる。
【0066】
本実施形態では、洗濯乾燥機１は、水槽１３、ドラム１４、およびドラムモータ１６を含む洗濯機本体ＭＢと、洗濯機本体ＭＢを制御する制御部５４とを備える。第１負荷量は、給水前に検出される負荷量である。第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量である。布量判定部５３は、第１負荷量に基づき布量に関する第１判定を行い、その後、第２負荷量に基づき布量に関する第２判定を行う。制御部５４は、第１判定の結果に基づき、給水量または洗い動作に関する洗濯機本体ＭＢの制御を開始する。制御部５４は、第２判定の結果に基づき、すすぎ動作、脱水動作、または乾燥動作に関する洗濯機本体の動作を制御する。この態様によれば、高精度な布量に応じて、すすぎ、脱水、乾燥時間、すすぎ水量、モータ回転数などをより適した内容に設定することができる。
【0067】
本実施形態では、洗濯乾燥機１は、洗剤を自動投入する自動投入装置２１と、自動投入装置を制御する自動投入装置制御部１１２をさらに備える。第１負荷量は、給水前に検出される負荷量である。第２負荷量は、洗い動作中に検出される負荷量である。布量判定部５３は、第１負荷量に基づき布量に関する第１判定を行い、その後、第２負荷量とに基づき布量に関する第２判定を行う。自動投入装置制御部１１２は、第１判定の結果に基づき自動投入装置２１により洗剤を自動投入し、第２判定の結果に基づき洗剤の不足分を追加投入する。この態様によれば、洗剤の量をより適した内容にすることができる。
【0068】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、図９に示すように、制御装置５０が、特性推定部５５を備える点と、記憶部５９が特性情報５９ｃを記憶する点と、制御部５４や布量判定部５３などが特性推定部５５による特性の推定結果を利用する点で、第１実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１実施形態の構成と同様である。図９は、第２実施形態の制御装置５０の機能構成を示すブロック図である。
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、図９に示すように、制御装置５０が、特性推定部５５を備える点と、記憶部５９が特性情報５９ｃを記憶する点と、制御部５４や布量判定部５３などが特性推定部５５による特性の推定結果を利用する点で、第１実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１実施形態の構成と同様である。図９は、第２実施形態の制御装置５０の機能構成を示すブロック図である。
【0069】
特性推定部５５は、第１負荷量と第２負荷量とに基づき、ドラム１４の回転のしやすさに関する洗濯機本体ＭＢの特性を推定し、推定した結果を特性情報５９ｃとして記憶部５９に記憶する。特性推定部５５は、例えば図８に示すＳ２０の処理の際に、第１負荷量と第１閾値との比較結果と、第２負荷量と第２閾値との比較結果に基づき、洗濯機本体ＭＢの特性を推定する。特性推定部５５は、例えば、第１負荷量が第１閾値以下であり、かつ、第２負荷量が第２閾値以下である場合（すなわち、最終的に７ｋｇと判定される洗濯物が収容された状態で第１負荷量が第１閾値以下になる場合など）、当該機体はドラム１４が回転しやすい特性を持つと推定し、その旨を示すデータを特性情報５９ｃとして記憶部５９に記憶する。特性推定部５５は、例えば、第１負荷量が第１閾値よりも大きく、かつ、第２負荷量が第２閾値よりも大きい場合（すなわち、最終的に７ｋｇと判定される洗濯物が収容された状態で第１負荷量が第１閾値よりも大きい場合など）、当該機体はドラム１４が回転しにくい特性を持つと推定し、その旨を示すデータを特性情報５９ｃとして記憶部５９に記憶する。特性推定部５５は、例えば、第１負荷量が第１閾値よりも大きく、かつ、第２負荷量が第２閾値よりも小さい場合と、第１負荷量が第１閾値以下であり、かつ、第２負荷量が第２閾値以上である場合は、当該機体はドラム１４が通常の特性を持つと推定し、その旨を示すデータを特性情報５９ｃとして記憶部５９に記憶する。
【0070】
特性推定部５５による推定結果は、例えば、次回の運転時に、図８に示すＳ１２の処理で布量ランクを決定する際に基準とする第１負荷量と各ランクとの対応関係を、回転しやすい場合の対応関係、通常の対応関係、または、回転しにくい場合の対応関係のいずれかから選択して、布量ランクを判定するために利用することができる。あるいは、図８に示す次工程以降の動作で、例えばドラムモータ１６の制御において加減速の設定を調節したり、負荷量の検出結果を補正したりするために利用することができる。また、洗濯機本体ＭＢの特性は、「回転しやすい」、「通常」、および「回転しにくい」の３つに分けられる場合に限定されず、「回転しやすい」および「回転しにくい」の２つのみでもよい。
【0071】
特性推定部５５は、例えば、毎回の運転で特性を推定して特性情報５９ｃを更新することができる。また、制御部５４は、次回の運転では、第１判定の結果と前回の運転で推定された特性とを用いて、洗い動作の内容（ドラムモータ１６の回転数や洗い時間の長さなど）を決定し、第２判定の結果に基づき、すすぎ動作の内容、脱水動作の内容、乾燥動作の内容を決定することができる。
【0072】
本実施形態では、制御部５４は、特性推定部５５による特性の推定が行われた場合、次回の洗濯運転において、第１負荷量と特性推定部５５により推定された特性とに基づき、給水量、洗剤の自動投入量、または洗い動作に関する制御を開始する。この態様によれば、運転を高精度に制御することができる。
【0073】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、図１０に示すように、洗濯機本体ＭＢが例えばドラム１４の周囲温度を検知する温度センサ６３を備え、温度センサ６３の出力が制御装置５０に入力される点と、制御装置５０が、更新タイミング判定部５６を備える点と、特性推定部５５による特性の推定が毎回の運転時ではなく、更新タイミング判定部５６によって指示されたタイミングに限定される点で、第２実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第２実施形態の構成と同様である。図１０は、第３実施形態の制御装置５０の機能構成を示すブロック図である。
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、図１０に示すように、洗濯機本体ＭＢが例えばドラム１４の周囲温度を検知する温度センサ６３を備え、温度センサ６３の出力が制御装置５０に入力される点と、制御装置５０が、更新タイミング判定部５６を備える点と、特性推定部５５による特性の推定が毎回の運転時ではなく、更新タイミング判定部５６によって指示されたタイミングに限定される点で、第２実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第２実施形態の構成と同様である。図１０は、第３実施形態の制御装置５０の機能構成を示すブロック図である。
【0074】
第３実施形態では、特性推定部５５は、毎回の運転ではなく、更新タイミング判定部５６によって指示されたタイミングで特性を推定して更新する。また、その後の運転では、制御部５４は、第１判定の結果と前に推定された特性とを用いて、洗い動作の内容（ドラムモータ１６の回転数や洗い時間の長さなど）および、その後のすすぎ動作の内容、脱水動作の内容、乾燥動作の内容を決定する。すなわち、第３実施形態では、第２負荷量を用いた第２判定は、毎回行われなくてもよい。
【0075】
更新タイミング判定部５６が指示する推定された特性の更新のタイミングは、例えば、洗濯機本体ＭＢの特性に関する前回の推定時と比べてドラム１４の周囲温度（温度センサ６３により検出された温度）が所定以上異なる場合、前回の推定時と季節（春夏秋冬）が異なる場合、または前回の推定時から所定日数が経過した場合などである。
【0076】
本実施形態によれば、特性推定部５５は、洗濯機本体ＭＢの特性に関する前回の推定時と比べてドラム１４（水槽）の周囲温度が所定以上異なる場合、前回の推定時と季節が異なる場合、または前回の推定時から所定日数が経過した場合に、特性を推定し直す。この態様によれば、適切なタイミングで特性を推定して更新することができる。
【0077】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、図１１に示すように、制御装置５０が、アンバランス判定部５７を備える点と、特性推定部５５による特性の推定が毎回の運転時ではなく、更新タイミング判定部５６によって指示されたタイミングと、アンバランス判定部５７がアンバランス状態が発生したと判定したタイミングとに限定される点で、第３実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第３実施形態の構成と同様である。図１１は、第４実施形態の制御装置５０の機能構成を示すブロック図である。
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、図１１に示すように、制御装置５０が、アンバランス判定部５７を備える点と、特性推定部５５による特性の推定が毎回の運転時ではなく、更新タイミング判定部５６によって指示されたタイミングと、アンバランス判定部５７がアンバランス状態が発生したと判定したタイミングとに限定される点で、第３実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第３実施形態の構成と同様である。図１１は、第４実施形態の制御装置５０の機能構成を示すブロック図である。
【0078】
第４実施形態では、特性推定部５５は、更新タイミング判定部５６によって指示されたタイミングに加え、アンバランス判定部５７によってアンバランス判定が行われ、アンバランスと判定された場合に推定された特性の更新が行われる。アンバランスと判定されるような加速度が大きい場合、振動による衝撃でドラムモータ１６の軸心がずれる可能性があり、ドラム１４の回りやすさなどの特性に変化が生じる可能性があるが、本実施形態によれば、このような場合にすぐに特性を推定して更新することができる。
【0079】
アンバランス判定部５７は、ドラム１４内での洗濯物の位置に偏りがあるか否かを判定するアンバランス判定を行う。例えば、アンバランス判定部５７は、脱水動作の間に加速度センサ６１により検出される加速度（すなわち、水槽１３の振動の大きさ）が閾値以上の場合に、ドラム１４内での衣類の位置に偏りがあると判定する。アンバランス判定部５７は、「偏り判定部」または「振動判定部」と称されてもよい。
【0080】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。第５実施形態は、ドラム１４に水が貯められていない状態でのドラムモータ１６の負荷量の検知（第１実施形態の布量第１検知）が脱水動作中または脱水後に行われる点で、第１実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１実施形態の構成と同様である。図１２は、第５実施形態の制御の流れを示すフローチャートである。
次に、第５実施形態について説明する。第５実施形態は、ドラム１４に水が貯められていない状態でのドラムモータ１６の負荷量の検知（第１実施形態の布量第１検知）が脱水動作中または脱水後に行われる点で、第１実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１実施形態の構成と同様である。図１２は、第５実施形態の制御の流れを示すフローチャートである。
【0081】
第５実施形態では、図１２に示すように、洗い動作の開始前に、布量検知（Ｓ１１）および布量ランクの決定（Ｓ１２）が行われる。布量検知（Ｓ１１）および布量ランクの決定（Ｓ１２）は、第１実施形態の第１布量検知（Ｓ１１）および布量ランクの決定（Ｓ１２）と同様である。
【0082】
本実施形態では、洗い動作の開始後（Ｓ１５）に布量第２検知が行われる（Ｓ１６）。そして、洗い動作の終了後に、すすぎ動作（Ｓ３１）およぎ脱水動作（Ｓ３２）が行われる。ただし、すすぎ動作（Ｓ３１）およぎ脱水動作（Ｓ３２）は、Ｓ１２の処理で求められた布量ランクに基づいて行われる。
【0083】
そして本実施形態では、脱水動作の動作中または脱水動作の完了後に、布量第３検知（Ｓ３３）が行われる。布量第３検知は、ドラム１４に水が貯められていない状態でのドラムモータ１６の第１負荷量の検知であり、第１実施形態の布量第１検知に対応する処理である。その後の判定の流れは、第１実施形態のＳ１８からＳ２３の流れと同様である。本実施形態では、布量第２検知（Ｓ１６）で求められた第２負荷量と、布量第３検知（Ｓ３３）で求められた第１負荷量とに基づき、布量が精度良く判定され、その判定結果に基づき乾燥動作の内容が決定される。このような構成によれば、乾燥動作の内容をより適切にすることができる。
【0084】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。第６実施形態は、洗濯乾燥機１と、サーバ装置２００とにより「洗濯機システムＷＳ」の一例が構成される点で、第１実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１実施形態の構成と同様である。
次に、第６実施形態について説明する。第６実施形態は、洗濯乾燥機１と、サーバ装置２００とにより「洗濯機システムＷＳ」の一例が構成される点で、第１実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１実施形態の構成と同様である。
【0085】
図１３は、第６実施形態の洗濯機システムＷＳを示す図である。洗濯機システムＷＳは、洗濯乾燥機１と、サーバ装置２００とを含む。例えば、洗濯乾燥機１は、ユーザの住居に設けられた無線ルータＲおよびモデムＭを介してネットワークＮＷと接続される。洗濯乾燥機１は、ネットワークＮＷを介してサーバ装置２００（例えばクラウドサーバ）と通信可能である。ただし、サーバ装置２００は、クラウドサーバに限定されず、ユーザの住居に設けられたコンピュータなどでもよい。
【0086】
本実施形態では、サーバ装置２００は、負荷検出部２０１および布量判定部２０２を有する。記憶部２０３は、ＳＳＤ（Solid State Drive）またはＨＤＤ(Hard Disk Drive)などにより構成されている。本実施形態では、第１閾値情報２０４および第２閾値情報２０５は、サーバ装置２００の記憶部２０３に記憶されている。負荷検出部２０１、布量判定部２０２、第１閾値情報２０４および第２閾値情報２０５は、図１に示す負荷検出部５１、布量判定部５３、第１閾値情報５９ａおよび第２閾値情報５９ｂにそれぞれ対応し、同一の機能を有する。
【0087】
以上、いくつかの実施形態について説明したが、実施形態は上記例に限定されない。例えば、上述した実施形態は互いに組み合わされて実現されてもよい。布量の判定は、閾値と負荷量を比較する第１判定、第２判など等に限らず、所定の計算式に第１負荷量と第２負荷量を入れて計算してもよい。また、図８と図１２に示すフローチャートでは、６ｋｇ～７ｋｇのランク３の布量について、第１負荷量と第２負荷量を用いてさらに６ｋｇと７ｋｇを判別（どちらに近いのかを判別）する処理を行うこととした。ただし、布量に関する１つのランクに限らず、布量に関する複数のランク（例えば全てのランク）について第１負荷量と第２負荷量とを用いた精度の良い布量判定を行うようにしてもよい。
【0088】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、洗濯機システムは、水槽に水が貯められていない状態で洗濯槽が回転駆動されるときに検出されるモータの第１負荷量と、水槽に水が貯められた状態で洗濯槽が回転駆動されるときに検出されるモータの第２負荷量とに基づき、洗濯物の布量を判定する布量判定部を有する。このような構成によれば、利便性の向上を図ることができる。
【0089】
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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【符号の説明】
【0090】
１…洗濯乾燥機（洗濯機システム）、ＭＢ…洗濯機本体、１３…水槽（水受槽）、１４…ドラム（洗濯槽）、１６…ドラムモータ（モータ）、２１…自動投入装置、５０…制御装置、５１、２０１…負荷検出部、５２…布質判定部、５３、２０２…布量判定部、５４…制御部、５５…特性推定部、５６…更新タイミング判定部、５７…アンバランス判定部、５９、２０３…記憶部、６１…加速度センサ、６２…電流センサ、５９ａ、２０４…第１閾値情報、５９ｂ、２０５…第２閾値情報、１１１…モータ制御部、１１２…自動投入装置制御部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】