JP3124358B2 - 回転機器の制御装置とそれを利用した洗濯機 - Google Patents
回転機器の制御装置とそれを利用した洗濯機Info
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- JP3124358B2 JP3124358B2 JP04054911A JP5491192A JP3124358B2 JP 3124358 B2 JP3124358 B2 JP 3124358B2 JP 04054911 A JP04054911 A JP 04054911A JP 5491192 A JP5491192 A JP 5491192A JP 3124358 B2 JP3124358 B2 JP 3124358B2
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流体等を攪拌する回転
機器においてその回転などを制御する回転機器の制御装
置に関し、さらに、かかる回転機器の制御装置を利用し
た洗濯機に関する。すなわち、本発明は、(1)人及び
生物は、より自然な環境及び状態で暮らすと快適であ
る、(2)自然なものは役に立つ、(3)美術品などの
造形、生活道具、料理などで、自然な作りや手作りなど
による物は評価が高く、性能が良いなどと言う認識に基
づいて、人及び生物と、流体あるいは刺激量などの媒体
を介して深く関わる物理量やアメニティ等を制御する制
御装置を提供するものであり、その中でも、特に、流体
や粉体などを攪拌する回転機器の制御装置、さらに、そ
れを利用して洗浄性能の向上に好適な洗濯を行うことが
可能な洗濯機を提供しようとするものである。
機器においてその回転などを制御する回転機器の制御装
置に関し、さらに、かかる回転機器の制御装置を利用し
た洗濯機に関する。すなわち、本発明は、(1)人及び
生物は、より自然な環境及び状態で暮らすと快適であ
る、(2)自然なものは役に立つ、(3)美術品などの
造形、生活道具、料理などで、自然な作りや手作りなど
による物は評価が高く、性能が良いなどと言う認識に基
づいて、人及び生物と、流体あるいは刺激量などの媒体
を介して深く関わる物理量やアメニティ等を制御する制
御装置を提供するものであり、その中でも、特に、流体
や粉体などを攪拌する回転機器の制御装置、さらに、そ
れを利用して洗浄性能の向上に好適な洗濯を行うことが
可能な洗濯機を提供しようとするものである。
【0002】ここで、上記回転機器の制御装置を備えた
回転機器の具体例としては、洗濯機、乾燥機、エアコン
等の空調機器、換気扇、空気清浄機、香り発生機、ファ
ンヒータ、泡マッサージ(風呂)、マッサージャー、冷
蔵庫、解凍庫などが挙げられ、さらに、噴流式、渦巻
式、かくはん式、ドラム式の電気洗濯機、あるいは、回
転ドラム式電気衣類乾燥機などが挙げられる。そして、
本発明は、かかる回転機器の制御装置と、その中でも特
に、洗浄性能の向上に好適な洗濯機に関する。
回転機器の具体例としては、洗濯機、乾燥機、エアコン
等の空調機器、換気扇、空気清浄機、香り発生機、ファ
ンヒータ、泡マッサージ(風呂)、マッサージャー、冷
蔵庫、解凍庫などが挙げられ、さらに、噴流式、渦巻
式、かくはん式、ドラム式の電気洗濯機、あるいは、回
転ドラム式電気衣類乾燥機などが挙げられる。そして、
本発明は、かかる回転機器の制御装置と、その中でも特
に、洗浄性能の向上に好適な洗濯機に関する。
【0003】
【従来の技術】特公昭61−56805号公報には、物
理刺激量等を操作するのに不規則データ系列を用意し、
それに従って刺激を不規則変動させることにより快適感
を得ることが述べられている。また、不規則信号の揺ら
ぎについては、例えば、佐治:“快適空間の物理”,第
60巻,第3号,1991などに報告されており、特
に、パワースペクトルが周波数の逆数に比例する1/f
揺らぎが自然現象に広くみられること、快適な刺激パタ
ーンであることが述べられている。なお、1/fノイズ
は、1925年にJ.B.Jonsonの論文によって
発見されている。
理刺激量等を操作するのに不規則データ系列を用意し、
それに従って刺激を不規則変動させることにより快適感
を得ることが述べられている。また、不規則信号の揺ら
ぎについては、例えば、佐治:“快適空間の物理”,第
60巻,第3号,1991などに報告されており、特
に、パワースペクトルが周波数の逆数に比例する1/f
揺らぎが自然現象に広くみられること、快適な刺激パタ
ーンであることが述べられている。なお、1/fノイズ
は、1925年にJ.B.Jonsonの論文によって
発見されている。
【0004】なお、上記文献には快適な風を作る扇風機
の例が示されている。それは、 (1)1/f揺らぎの信号を用意する、 (2)信号源から時系列データをサンプリングして制御
データへ変換し、メモリへ記憶する、 (3)記憶されたデータに基づいて回転数とその保持時
間の両方を制御するという方法によっている。
の例が示されている。それは、 (1)1/f揺らぎの信号を用意する、 (2)信号源から時系列データをサンプリングして制御
データへ変換し、メモリへ記憶する、 (3)記憶されたデータに基づいて回転数とその保持時
間の両方を制御するという方法によっている。
【0005】さらに、扇風機の例として特開昭57ー5
599には、ファンモータの回転速度を複数段階に切替
え可能として連続運転し、さらに断続運転手段によって
運転及び停止の組合せよりなる運転パターンを一定周期
繰り返すことにより、得られる風に強弱の変化を持たせ
ることが述べられている。
599には、ファンモータの回転速度を複数段階に切替
え可能として連続運転し、さらに断続運転手段によって
運転及び停止の組合せよりなる運転パターンを一定周期
繰り返すことにより、得られる風に強弱の変化を持たせ
ることが述べられている。
【0006】さらに、洗濯機の運転制御方法に関し、例
えば吉田,他4"衣類の洗浄・乾燥技術とその応用"、三
菱電機技報,Vol 62,No.4 p8 1988 には、洗濯物の布量
つまり、負荷量に係わらず洗浄力を向上させる方法とし
て、モータに取りつけたパイロットゼネレータによっ
て、かくはん翼の回転状態を検出し、モータを正逆回転
制御させ、かくはん翼に往復運動を与え、さらに、かく
はん翼が所定角度(強制回転角度)回転したときにモー
タへの通電をやめ、かくはん翼が概ね停止したのちにか
くはん翼を逆回転させる運転制御方法が有効なことが述
べられている。さらに、洗浄には、布をからめることな
く、布傷み、洗いむらの少なくすることが同時に必要な
ことが述べられている。
えば吉田,他4"衣類の洗浄・乾燥技術とその応用"、三
菱電機技報,Vol 62,No.4 p8 1988 には、洗濯物の布量
つまり、負荷量に係わらず洗浄力を向上させる方法とし
て、モータに取りつけたパイロットゼネレータによっ
て、かくはん翼の回転状態を検出し、モータを正逆回転
制御させ、かくはん翼に往復運動を与え、さらに、かく
はん翼が所定角度(強制回転角度)回転したときにモー
タへの通電をやめ、かくはん翼が概ね停止したのちにか
くはん翼を逆回転させる運転制御方法が有効なことが述
べられている。さらに、洗浄には、布をからめることな
く、布傷み、洗いむらの少なくすることが同時に必要な
ことが述べられている。
【0007】また、特開平2ー286194号には、洗
濯の初期においてモータの正転、反転の通電時間を異な
らせてかくはん翼であるアジテータの回転角度をアンバ
ランスとしてその間に水を充分洗濯物に浸透させること
が述べられている。
濯の初期においてモータの正転、反転の通電時間を異な
らせてかくはん翼であるアジテータの回転角度をアンバ
ランスとしてその間に水を充分洗濯物に浸透させること
が述べられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、自然
現象はあくまで不規則信号、あるいは雑音に基づくと言
う考えにあるため自然現象、あるいは快適な刺激パター
ンを実現するには少なくとも不規則信号の信号源からサ
ンプリングした時系列データ、及びこのデータを記憶す
る専用メモリを必要としている。したがって、自然現象
と同じような連続的な変動を得るにはシステムの規模が
増大し、コスト高にならざるを得なかった。
現象はあくまで不規則信号、あるいは雑音に基づくと言
う考えにあるため自然現象、あるいは快適な刺激パター
ンを実現するには少なくとも不規則信号の信号源からサ
ンプリングした時系列データ、及びこのデータを記憶す
る専用メモリを必要としている。したがって、自然現象
と同じような連続的な変動を得るにはシステムの規模が
増大し、コスト高にならざるを得なかった。
【0009】また、上記の扇風機にあっては、いずれも
一定周期で繰り返すことが示されており、低周波の線ス
ペクトル的な運転が強弱に変動しているに過ぎない。図
13は、上記の文献(佐治:”快適空間の物理”)によ
る扇風機の風切り音の音響パワー揺らぎの測定の結果で
あるが、左図のランダム風に対して1/f揺らぎの信号
源を用いた方法による右図は、0.1Hz以下の低周波
領域で顕著な1/f揺らぎを示している。しかし、それ
以上の高い周波数では線スペクトル的で周波数に依存す
る傾向が見られない。それに対して同文献には図14に
示すように、自然現象であるせせらぎの音響パワー揺ら
ぎの測定結果が記載され、1Hz以上の高い周波数にお
いても1/fの傾向が続き、しかも周波数成分が非常に
多くなりスペクトルが連続的になっていることが示され
ている。
一定周期で繰り返すことが示されており、低周波の線ス
ペクトル的な運転が強弱に変動しているに過ぎない。図
13は、上記の文献(佐治:”快適空間の物理”)によ
る扇風機の風切り音の音響パワー揺らぎの測定の結果で
あるが、左図のランダム風に対して1/f揺らぎの信号
源を用いた方法による右図は、0.1Hz以下の低周波
領域で顕著な1/f揺らぎを示している。しかし、それ
以上の高い周波数では線スペクトル的で周波数に依存す
る傾向が見られない。それに対して同文献には図14に
示すように、自然現象であるせせらぎの音響パワー揺ら
ぎの測定結果が記載され、1Hz以上の高い周波数にお
いても1/fの傾向が続き、しかも周波数成分が非常に
多くなりスペクトルが連続的になっていることが示され
ている。
【0010】また、洗濯機に関する上記従来技術は、単
に汚れを落とすという洗浄目的の他に、布がらみ、布傷
みが少なく、カーテンや毛布など大物や繊細な繊維から
なるランジェリーやウール製品など幅広く対応できるよ
うにしているものの、洗浄効果と上記布がらみ、布傷み
とは相反するものであるためさらに一層の性能向上が要
望されている。
に汚れを落とすという洗浄目的の他に、布がらみ、布傷
みが少なく、カーテンや毛布など大物や繊細な繊維から
なるランジェリーやウール製品など幅広く対応できるよ
うにしているものの、洗浄効果と上記布がらみ、布傷み
とは相反するものであるためさらに一層の性能向上が要
望されている。
【0011】本発明の目的は、フラクタルと言う言葉に
示される考えを導入してより実用的、かつ簡単な手段に
よってアメニティ機器の運転をより自然現象に近づける
ことにある。ただし、フラクタル(Fractal)と言う言
葉は、B.マンデルブロ(B.Manderubrot 1924
〜)によって1975〜82年に初めて提唱されたもの
であり、語源はラテン語の形容詞のFractusで、これか
らFractional(少数の)やFracture(破砕)等が出来て
いる。
示される考えを導入してより実用的、かつ簡単な手段に
よってアメニティ機器の運転をより自然現象に近づける
ことにある。ただし、フラクタル(Fractal)と言う言
葉は、B.マンデルブロ(B.Manderubrot 1924
〜)によって1975〜82年に初めて提唱されたもの
であり、語源はラテン語の形容詞のFractusで、これか
らFractional(少数の)やFracture(破砕)等が出来て
いる。
【0012】つまり、フラクタルとは、大小の破片が多
数集まった状態だと考えると大差なく、ほぼ「再帰」と
同様に、ただし図形が持つ物理的性質を対象に使用さ
れ、その理論は、一般に山岳や河川、雲などの各種自然
の風景や形状を生成する技法として、また樹木や結晶な
どの物体や物質の生成モデルとして応用され、さらに自
然界にある各種現象のシミュレーションとして利用され
ている。
数集まった状態だと考えると大差なく、ほぼ「再帰」と
同様に、ただし図形が持つ物理的性質を対象に使用さ
れ、その理論は、一般に山岳や河川、雲などの各種自然
の風景や形状を生成する技法として、また樹木や結晶な
どの物体や物質の生成モデルとして応用され、さらに自
然界にある各種現象のシミュレーションとして利用され
ている。
【0013】ここで、フラクタルは厳密に定義されてい
ないが、不規則性、予測不可能性に対してこれらを単な
る雑音としてでなく、何か固有の法則を持ったものとみ
なすことを示唆している。さらに、最近には自然現象の
背後の複雑さに固有の法則が潜んでいることが明らかに
なりつつある。
ないが、不規則性、予測不可能性に対してこれらを単な
る雑音としてでなく、何か固有の法則を持ったものとみ
なすことを示唆している。さらに、最近には自然現象の
背後の複雑さに固有の法則が潜んでいることが明らかに
なりつつある。
【0014】また、フラクタルは自己相似性、再帰性な
どの言葉によって特徴づけられ、これまで複雑な形、事
象は複雑な操作によってのみ作られると考えられていた
が、大変複雑な構造を持っているにもかかわらず比較的
に簡単な操作だけでつくりだすことができ、このような
構造をフラクタル構造と言うように呼んでいる。
どの言葉によって特徴づけられ、これまで複雑な形、事
象は複雑な操作によってのみ作られると考えられていた
が、大変複雑な構造を持っているにもかかわらず比較的
に簡単な操作だけでつくりだすことができ、このような
構造をフラクタル構造と言うように呼んでいる。
【0015】自然界の構造及び事象には、例えばシダの
葉のように極めて規則的でフラクタル構造を示すものも
あるが、一般にはフラクタル構造と対応を付けるわけに
はいかない。しかし、パラメータにある範囲で変動する
ランダムな量を与えると自然界の構造を大変うまく真似
できるようになる。以上のことは参考文献、 1)安居院、中嶋、永江共著:"やさしいフラクタル"、
(株)工学社 2)高安:"フラクタルって何だろう"、ダイヤモンド社 3)高安:"フラクタル"、朝倉書店 4)高安:"フラクタル科学"、朝倉書店 5)山口:"カオスとフラクタル"、(株)講談社 6)J.ブリッグス他、高安他訳:"鏡の伝説"、ダイヤ
モンド社 などに詳細に述べられている。
葉のように極めて規則的でフラクタル構造を示すものも
あるが、一般にはフラクタル構造と対応を付けるわけに
はいかない。しかし、パラメータにある範囲で変動する
ランダムな量を与えると自然界の構造を大変うまく真似
できるようになる。以上のことは参考文献、 1)安居院、中嶋、永江共著:"やさしいフラクタル"、
(株)工学社 2)高安:"フラクタルって何だろう"、ダイヤモンド社 3)高安:"フラクタル"、朝倉書店 4)高安:"フラクタル科学"、朝倉書店 5)山口:"カオスとフラクタル"、(株)講談社 6)J.ブリッグス他、高安他訳:"鏡の伝説"、ダイヤ
モンド社 などに詳細に述べられている。
【0016】また、B.マンデルブロとバンネスはブラ
ウン運動の拡張としてフラクショナルブラウン運動の定
義付けを行なっている。(B.B.Mandelbrot & J.W.V.Nes
s"Fractional Brownian Motions,fractional noises an
d applications",SIAM Review 10,4(1968)422-437)。
このようなフラクタルを作成するアルゴリズムとして
は、インディペンデント・カット、フーリエ・フィルタ
リング、中点変位法、逐次ランダム加算法、ワイヤシュ
トラス・マンデルブロのランダム関数による方法などが
知られている。
ウン運動の拡張としてフラクショナルブラウン運動の定
義付けを行なっている。(B.B.Mandelbrot & J.W.V.Nes
s"Fractional Brownian Motions,fractional noises an
d applications",SIAM Review 10,4(1968)422-437)。
このようなフラクタルを作成するアルゴリズムとして
は、インディペンデント・カット、フーリエ・フィルタ
リング、中点変位法、逐次ランダム加算法、ワイヤシュ
トラス・マンデルブロのランダム関数による方法などが
知られている。
【0017】また、 (1)フーガの技法 ;セバスチャン・バッハ(1685〜1750)によっ
て作られ、厳密な定義はないが、共有する特徴は、 (a)対位法様式で書かれ、独立の2声部以上を有す
る。 (b)主題と各声部によるその模倣反復を行なう。 (c)主題の展開部と、間奏部の交代で構成される。 にあり、その他拡大・縮小、ストレッタ、反行フーガ、
鏡像フーガ、二重・三重フーガなどの技法によって進行
する。
て作られ、厳密な定義はないが、共有する特徴は、 (a)対位法様式で書かれ、独立の2声部以上を有す
る。 (b)主題と各声部によるその模倣反復を行なう。 (c)主題の展開部と、間奏部の交代で構成される。 にあり、その他拡大・縮小、ストレッタ、反行フーガ、
鏡像フーガ、二重・三重フーガなどの技法によって進行
する。
【0018】(2)星占い ;星の動きと人間の運命を相似的に見立てて占う。 (3)輪廻 ;東洋仏教の根本思想の一つで、人間が前世、現世、来
世の三世に渡って死と再生を繰り返し、その際因果の理
法が支配し、善因善果・悪因悪果の応報をうける。 (3)まんだら(曼陀羅) ;諸仏諸尊、あるいは浄土変相を描いた絵である。 上記(1)〜(3)などはその思想から前述したフラク
タルと相通じるものがある。
世の三世に渡って死と再生を繰り返し、その際因果の理
法が支配し、善因善果・悪因悪果の応報をうける。 (3)まんだら(曼陀羅) ;諸仏諸尊、あるいは浄土変相を描いた絵である。 上記(1)〜(3)などはその思想から前述したフラク
タルと相通じるものがある。
【0019】本発明の目的は、上記フラクタル、あるい
はフラクショナルブラウン運動をアメニティ機器に、あ
るいはその中で回転機器の運動として実用的な範囲で、
かつ具体的な実システムへ組込んで実現できる制御装置
を提供することにある(必ずしも厳密な意味でのフラク
ショナルブラウン運動を実現することを目的にしている
分けではない)。
はフラクショナルブラウン運動をアメニティ機器に、あ
るいはその中で回転機器の運動として実用的な範囲で、
かつ具体的な実システムへ組込んで実現できる制御装置
を提供することにある(必ずしも厳密な意味でのフラク
ショナルブラウン運動を実現することを目的にしている
分けではない)。
【0020】さらに、洗濯機についての目的は、洗浄効
果を上げ、同時に上記布がらみ、布傷み等を少なくする
ことのできる洗濯機を提供することにある。つまり、上
記した従来技術の課題を克服すべく洗浄性能の向上をは
かり、電気洗濯機の洗浄を、より手洗い(日本における
洗濯板での洗い)の状態に近づけること、あるいは、同
様の理念に基づき、洗濯槽の中をより乱流状態に近づけ
る。ここで、「手洗い」、「乱流」とは、いわば“フラ
クタル水流”(発明者の造語:以下、図7のような発明
の運転制御方法を“フラクタル運転”あるいは“自然運
転”、“快適運転”と、また、それによって洗濯槽に生
じる水流を“フラクタル水流”と称する)と言えるの
で、それに近づけることを基本的な考えとした回転機器
の制御装置及びそれを用いた洗濯機を提供することを目
的とする。
果を上げ、同時に上記布がらみ、布傷み等を少なくする
ことのできる洗濯機を提供することにある。つまり、上
記した従来技術の課題を克服すべく洗浄性能の向上をは
かり、電気洗濯機の洗浄を、より手洗い(日本における
洗濯板での洗い)の状態に近づけること、あるいは、同
様の理念に基づき、洗濯槽の中をより乱流状態に近づけ
る。ここで、「手洗い」、「乱流」とは、いわば“フラ
クタル水流”(発明者の造語:以下、図7のような発明
の運転制御方法を“フラクタル運転”あるいは“自然運
転”、“快適運転”と、また、それによって洗濯槽に生
じる水流を“フラクタル水流”と称する)と言えるの
で、それに近づけることを基本的な考えとした回転機器
の制御装置及びそれを用いた洗濯機を提供することを目
的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に以下の手段を講じる。 (1)回転機器の制御装置において、強制回転する時間
と回転の駆動を停止する惰性回転時間とを操作する操作
手段と、強制回転時間と惰性回転時間のそれぞれを所定
の低減率にしたがって徐々に小さくし、さらにこれらを
操作手段へ再帰的に与える再帰的手段と、再帰的手段の
動作を繰り返す繰返し手段とを備える。 (2)好ましくは、再帰的手段は、正方向の強制回転時
間と惰性回転時間と逆方向の強制回転とを順次生成する
基本アルゴリズムと、強制回転時間と、惰性回転時間
と、再帰的手段による惰性回転時間の低減率と、再帰的
手段による繰り返しの回数(次数)の中の少なくとも一
つを所定範囲内で変動するランダム量として生成する手
段とを備える。
に以下の手段を講じる。 (1)回転機器の制御装置において、強制回転する時間
と回転の駆動を停止する惰性回転時間とを操作する操作
手段と、強制回転時間と惰性回転時間のそれぞれを所定
の低減率にしたがって徐々に小さくし、さらにこれらを
操作手段へ再帰的に与える再帰的手段と、再帰的手段の
動作を繰り返す繰返し手段とを備える。 (2)好ましくは、再帰的手段は、正方向の強制回転時
間と惰性回転時間と逆方向の強制回転とを順次生成する
基本アルゴリズムと、強制回転時間と、惰性回転時間
と、再帰的手段による惰性回転時間の低減率と、再帰的
手段による繰り返しの回数(次数)の中の少なくとも一
つを所定範囲内で変動するランダム量として生成する手
段とを備える。
【0022】(3)回転機器の制御装置において、回転
角度を検出する手段と、強制回転する角度と駆動を停止
する惰性回転時間とを操作する操作手段と、前記強制回
転角度と惰性回転時間のそれぞれを所定の低減率にした
がって徐々に小さくし、さらにこれらを前記操作手段へ
再帰的に与える再帰的手段と、前記再帰的手段の動作を
繰り返す繰返し手段とを備える。 (4)好ましくは、前記強制回転角度と、前記惰性回転
時間と、前記再帰的手段による強制回転角度の低減率
と、前記再帰的な制御手段による惰性回転時間の低減率
と、前記再帰的手段による繰り返しの回数(次数)の中
の少なくとも一つを所定範囲内で変動するランダム量と
して生成する手段を備え、前記繰返し手段は、正方向の
強制回転角度と惰性回転時間と逆方向の強制回転角度と
を順次与える第1の基本アルゴリズムと、逆方向の強制
回転角度と惰性回転時間と正方向の強制回転角度とを順
次与える第2の基本アルゴリズムと、第1の基本アルゴ
リズムによる運転と第2の基本アルゴリズムによる運転
を一回毎に、あるいは複数回毎に交互に繰り返す第2の
繰返し手段とを備える。 (5)ファンを有する回転機器の制御装置において、フ
ァンモータを強制回転する時間と前記ファンモータの駆
動を停止する惰性回転時間と首振りモータを強制回転す
る時間と前記首振りモータの駆動を停止する惰性回転時
間とを操作する操作手段と、前記ファンモータの強制回
転時間と駆動を停止する惰性回転時間のそれぞれに対す
る低減率と、前記首振りモータの強制回転時間と駆動を
停止する惰性回転時間のそれぞれに対する低減率とを徐
々に小さくして前記操作手段へ再帰的に与える再帰的手
段と、前記再帰的手段を繰り返す繰返し手段とを備え
る。
角度を検出する手段と、強制回転する角度と駆動を停止
する惰性回転時間とを操作する操作手段と、前記強制回
転角度と惰性回転時間のそれぞれを所定の低減率にした
がって徐々に小さくし、さらにこれらを前記操作手段へ
再帰的に与える再帰的手段と、前記再帰的手段の動作を
繰り返す繰返し手段とを備える。 (4)好ましくは、前記強制回転角度と、前記惰性回転
時間と、前記再帰的手段による強制回転角度の低減率
と、前記再帰的な制御手段による惰性回転時間の低減率
と、前記再帰的手段による繰り返しの回数(次数)の中
の少なくとも一つを所定範囲内で変動するランダム量と
して生成する手段を備え、前記繰返し手段は、正方向の
強制回転角度と惰性回転時間と逆方向の強制回転角度と
を順次与える第1の基本アルゴリズムと、逆方向の強制
回転角度と惰性回転時間と正方向の強制回転角度とを順
次与える第2の基本アルゴリズムと、第1の基本アルゴ
リズムによる運転と第2の基本アルゴリズムによる運転
を一回毎に、あるいは複数回毎に交互に繰り返す第2の
繰返し手段とを備える。 (5)ファンを有する回転機器の制御装置において、フ
ァンモータを強制回転する時間と前記ファンモータの駆
動を停止する惰性回転時間と首振りモータを強制回転す
る時間と前記首振りモータの駆動を停止する惰性回転時
間とを操作する操作手段と、前記ファンモータの強制回
転時間と駆動を停止する惰性回転時間のそれぞれに対す
る低減率と、前記首振りモータの強制回転時間と駆動を
停止する惰性回転時間のそれぞれに対する低減率とを徐
々に小さくして前記操作手段へ再帰的に与える再帰的手
段と、前記再帰的手段を繰り返す繰返し手段とを備え
る。
【0023】(6)発熱量を操作する回転機の制御装置
において、電気ヒータの通電時間と通電停止時間と、フ
ァンヒータの強制回転時間と駆動停止時間とを操作する
操作手段と、前記電気ヒータの通電時間と停止時間のそ
れぞれを所定の低減率に従って徐々に小さくし、さらに
前記ファンモータの強制回転時間と駆動停止時間のそれ
ぞれを所定の低減率にしたがって徐々に小さくして前記
操作手段へ再帰的に与える再帰的手段と、前記再帰的手
段を繰り返す繰返し手段とを備える。 (7)脱水槽を兼ねる洗濯槽と、この洗濯槽内で水流を
発生させる攪拌翼とを備えた洗濯機において、前記攪拌
翼を強制回転する時間と回転の駆動を停止する惰性回転
時間とを操作する操作手段と、前記強制回転時間と惰性
回転時間のそれぞれを所定の低減率にしたがって徐々に
小さくし、さらにこれらを前記操作手段へ再帰的に与え
る再帰的手段と、前記再帰的手段の動作を繰り返す繰り
返し手段とを備える。
において、電気ヒータの通電時間と通電停止時間と、フ
ァンヒータの強制回転時間と駆動停止時間とを操作する
操作手段と、前記電気ヒータの通電時間と停止時間のそ
れぞれを所定の低減率に従って徐々に小さくし、さらに
前記ファンモータの強制回転時間と駆動停止時間のそれ
ぞれを所定の低減率にしたがって徐々に小さくして前記
操作手段へ再帰的に与える再帰的手段と、前記再帰的手
段を繰り返す繰返し手段とを備える。 (7)脱水槽を兼ねる洗濯槽と、この洗濯槽内で水流を
発生させる攪拌翼とを備えた洗濯機において、前記攪拌
翼を強制回転する時間と回転の駆動を停止する惰性回転
時間とを操作する操作手段と、前記強制回転時間と惰性
回転時間のそれぞれを所定の低減率にしたがって徐々に
小さくし、さらにこれらを前記操作手段へ再帰的に与え
る再帰的手段と、前記再帰的手段の動作を繰り返す繰り
返し手段とを備える。
【0024】(8)脱水槽を兼ねる洗濯槽と、この洗濯
槽内で水流を発生させる攪拌翼とを備えた洗濯機におい
て、前記攪拌翼を強制回転する時間と回転の駆動を停止
する惰性回転時間とを操作する操作手段と、前記強制回
転時間と惰性回転時間のそれぞれを所定の低減率にした
がって徐々に小さくし、さらにこれらを前記操作手段へ
再帰的に与える再帰的手段と、前記再帰的手段の動作を
繰り返す繰り返し手段とを備え、前記操作手段は、洗い
またはすすぎ動作の後半に前記再帰的手段と繰り返し手
段により前記回転翼を回転駆動する。
槽内で水流を発生させる攪拌翼とを備えた洗濯機におい
て、前記攪拌翼を強制回転する時間と回転の駆動を停止
する惰性回転時間とを操作する操作手段と、前記強制回
転時間と惰性回転時間のそれぞれを所定の低減率にした
がって徐々に小さくし、さらにこれらを前記操作手段へ
再帰的に与える再帰的手段と、前記再帰的手段の動作を
繰り返す繰り返し手段とを備え、前記操作手段は、洗い
またはすすぎ動作の後半に前記再帰的手段と繰り返し手
段により前記回転翼を回転駆動する。
【0025】
【作用】上記運転の制御方法は、 (1)回転機器の回転速度の変動は、再帰的手段によっ
て制御し得る高い周波数から、繰返し手段によって低周
波の変動までフラクタル的な時系列を有する。 (2)特定の周波数が強調される傾向にはあるが、回転
速度のパワースペクトルが単一の固有スペクトルではな
く、パワースペクトルが必要とされる周波数範囲)で連
続的となる。
て制御し得る高い周波数から、繰返し手段によって低周
波の変動までフラクタル的な時系列を有する。 (2)特定の周波数が強調される傾向にはあるが、回転
速度のパワースペクトルが単一の固有スペクトルではな
く、パワースペクトルが必要とされる周波数範囲)で連
続的となる。
【0026】(3)パワースペクトルの傾きは、ほぼ周
波数の逆数(1/f)に比例する如く(実際には、むし
ろfの1.2〜1.3に近い)制御される。 (4)自然界の事象と似た様相を呈してくる。 (5)制御に自然らしさ、手仕上げの感覚が加わり性能
の向上に寄与する。こととなる。
波数の逆数(1/f)に比例する如く(実際には、むし
ろfの1.2〜1.3に近い)制御される。 (4)自然界の事象と似た様相を呈してくる。 (5)制御に自然らしさ、手仕上げの感覚が加わり性能
の向上に寄与する。こととなる。
【0027】したがって、本回転機器の制御装置を洗濯
機に適用すれば、電気洗濯機の洗浄動作をより手洗いの
状態に近づけられる。すなわち、洗濯槽の中を、"フラ
クタル水流"、又は"カオス水流"、"自然水流"で表現さ
れる状態に比較的簡単な手法で近づけることができる。
これにより電気洗濯機の洗浄力が向上し、同時に洗いむ
らが低減される。また、乾燥機の乾燥性能が向上し、同
時に布傷みが少なくなる。
機に適用すれば、電気洗濯機の洗浄動作をより手洗いの
状態に近づけられる。すなわち、洗濯槽の中を、"フラ
クタル水流"、又は"カオス水流"、"自然水流"で表現さ
れる状態に比較的簡単な手法で近づけることができる。
これにより電気洗濯機の洗浄力が向上し、同時に洗いむ
らが低減される。また、乾燥機の乾燥性能が向上し、同
時に布傷みが少なくなる。
【0028】
【実施例】まず、衣類の洗浄作用を考察してその問題点
を明らかにし、次いで本発明の実施例について説明す
る。洗浄とは、洗剤と繊維に与えられた機械エネルギー
と相乗効果であり、洗剤には繊維と汚れの粒子との間に
働く力を弱める作用と繊維から除去された汚れが繊維に
再付着することを防止する作用とがある。また、汚れを
繊維から切り離すためには機械エネルギーが必要であ
り、電気洗濯機では回転翼の回転運動、かくはん翼の往
復運動、あるいはドラムの往復運動によって上記機械エ
ネルギーを与えている。
を明らかにし、次いで本発明の実施例について説明す
る。洗浄とは、洗剤と繊維に与えられた機械エネルギー
と相乗効果であり、洗剤には繊維と汚れの粒子との間に
働く力を弱める作用と繊維から除去された汚れが繊維に
再付着することを防止する作用とがある。また、汚れを
繊維から切り離すためには機械エネルギーが必要であ
り、電気洗濯機では回転翼の回転運動、かくはん翼の往
復運動、あるいはドラムの往復運動によって上記機械エ
ネルギーを与えている。
【0029】しかし、 (1)布がらみ、布傷み、洗いむらなどを生じる。 (2)大物洗いでは布へ機械エネルギーが伝わりにく
い。 (3)ウール製品などの衣類の収縮。 等の問題が伴う。
い。 (3)ウール製品などの衣類の収縮。 等の問題が伴う。
【0030】前記従来技術においては、上記(2)の問
題に対して回転翼、かくはん翼などの強制回転角度を制
御することが有効であることが判明している。また、
(1)の問題、特に洗いむらは洗濯槽の中の流れが、定
常的な流れになることにより発生すると考えられる。定
常的な流れの状態で洗浄力を高めるには流速を早めるな
ど、流れを強くする必要があり、これにより布傷み、洗
いむらが発生し易くなる。
題に対して回転翼、かくはん翼などの強制回転角度を制
御することが有効であることが判明している。また、
(1)の問題、特に洗いむらは洗濯槽の中の流れが、定
常的な流れになることにより発生すると考えられる。定
常的な流れの状態で洗浄力を高めるには流速を早めるな
ど、流れを強くする必要があり、これにより布傷み、洗
いむらが発生し易くなる。
【0031】布がらみは現象的に複雑であるが、これも
ほぼ上記の定常的な流れが原因と思われる。上記の定常
的な流れを防止して布に万遍なく機械エネルギーを与え
るためには、洗濯槽の中の流れを乱流、あるいは、手洗
いの状態に近づけることが必要である。乱流は上記フラ
クタルと重要な関係があり、このことは、巽、木田:"
乱流とフラクタル",数理科学,No.221,pp.2
1−27,1981 に詳細に記載されている。
ほぼ上記の定常的な流れが原因と思われる。上記の定常
的な流れを防止して布に万遍なく機械エネルギーを与え
るためには、洗濯槽の中の流れを乱流、あるいは、手洗
いの状態に近づけることが必要である。乱流は上記フラ
クタルと重要な関係があり、このことは、巽、木田:"
乱流とフラクタル",数理科学,No.221,pp.2
1−27,1981 に詳細に記載されている。
【0032】ここで、乱流は、大小さまざまの渦運動が
不規則に入り混ざった極めて複雑な流体運動であり、乱
流とフラクタルとの関係は下記二通りの関係に大別でき
る。 (a)乱流の形に関するもの;乱流の境界面の形状がフ
ラクタル図形に対応する。 (b)乱流の構造;乱流はまず外力によって大きい渦運
動が起こり、次いでそのエネルギーが次第に小さな渦運
動に伝達され、最後は流体の粘性によって消滅するエネ
ルギーのカスケード(cascade:直列)過程であり、こ
の過程において小規模な渦運動が空間的に不均一に分布
し間欠性を有する。
不規則に入り混ざった極めて複雑な流体運動であり、乱
流とフラクタルとの関係は下記二通りの関係に大別でき
る。 (a)乱流の形に関するもの;乱流の境界面の形状がフ
ラクタル図形に対応する。 (b)乱流の構造;乱流はまず外力によって大きい渦運
動が起こり、次いでそのエネルギーが次第に小さな渦運
動に伝達され、最後は流体の粘性によって消滅するエネ
ルギーのカスケード(cascade:直列)過程であり、こ
の過程において小規模な渦運動が空間的に不均一に分布
し間欠性を有する。
【0033】さらに、乱流の小規模運動は、明らかに大
規模運動に依存することが述べられている。手洗いの動
作(電気洗濯機の無い頃の日本で、たらい、洗濯板を用
いて人の手で洗っていた動作)は、 (1)洗濯物を手で掴んで例えば大きく下方向へ動か
し、反転して、上へ戻す。 (2)次いで上記動作の振幅を徐々に小さくしながら数
回繰り返す。 (3)再び大きく一方向、例えば上へ動かす。(2)の
動作を行なう。 (4)上記動作(1)〜(3)を繰り返す。ただし振幅
は、毎回同じではない。のように分解でき、これは上記
乱流、ないしフラクタル構造を有すると考えられる。
規模運動に依存することが述べられている。手洗いの動
作(電気洗濯機の無い頃の日本で、たらい、洗濯板を用
いて人の手で洗っていた動作)は、 (1)洗濯物を手で掴んで例えば大きく下方向へ動か
し、反転して、上へ戻す。 (2)次いで上記動作の振幅を徐々に小さくしながら数
回繰り返す。 (3)再び大きく一方向、例えば上へ動かす。(2)の
動作を行なう。 (4)上記動作(1)〜(3)を繰り返す。ただし振幅
は、毎回同じではない。のように分解でき、これは上記
乱流、ないしフラクタル構造を有すると考えられる。
【0034】そこで本発明の電気洗濯機では上記手洗い
の動作を模擬して、下記のように運転するようにする。 (1)大規模運動を基にした小規模運動を与え、その再
帰性を基本にする。 (2)間欠性を持たせる。 (3)制御パラメータの変動範囲を限定して乱数的な値
を与える。(疑似乱数で良い)
の動作を模擬して、下記のように運転するようにする。 (1)大規模運動を基にした小規模運動を与え、その再
帰性を基本にする。 (2)間欠性を持たせる。 (3)制御パラメータの変動範囲を限定して乱数的な値
を与える。(疑似乱数で良い)
【0035】以下、本発明を図面にて詳細に説明する。
図1は本発明による洗濯機の洗濯運転のPAD図(問題
分析図:problem analysis diagram)である。図2は図
1のなかで使われている関数 (saik)のPAD図であ
る。図3は本発明の全自動洗濯機の制御系統図、図4は
同洗濯機の断面図、図5は回転翼の回転状態図である。
図3、4において、1は制御装置の中心をなすマイクロ
コンピュータ1には、回転翼13の回転角度を検出する
ため減速機14のプーリ15に設けられた回転位置検知
器2、振れセンサ3、水位センサ4、交流電源7の電圧
が0となるタイミングを検知するゼロクロス回路6、そ
の他操作入力手段5などからの信号が入力される。
図1は本発明による洗濯機の洗濯運転のPAD図(問題
分析図:problem analysis diagram)である。図2は図
1のなかで使われている関数 (saik)のPAD図であ
る。図3は本発明の全自動洗濯機の制御系統図、図4は
同洗濯機の断面図、図5は回転翼の回転状態図である。
図3、4において、1は制御装置の中心をなすマイクロ
コンピュータ1には、回転翼13の回転角度を検出する
ため減速機14のプーリ15に設けられた回転位置検知
器2、振れセンサ3、水位センサ4、交流電源7の電圧
が0となるタイミングを検知するゼロクロス回路6、そ
の他操作入力手段5などからの信号が入力される。
【0036】また、モータ8、減速機14を洗濯のとき
低速に、脱水のとき高速に切替えるクラッチモータ9、
排水を行なう排水モータ10、給水弁の開閉を行なう給
水ソレノイド11等は、いずれもソッリドステートリレ
21〜25を介してマイクロコンピュータ1により制御
される。モータ8の回転は、モータ8の回転軸と一体に
なったプーリ18からベルト19を介して減速機14の
プーリ15へ伝えられ減速機14で所定の回転数に変換
されて最終的に回転翼13に伝えられる。
低速に、脱水のとき高速に切替えるクラッチモータ9、
排水を行なう排水モータ10、給水弁の開閉を行なう給
水ソレノイド11等は、いずれもソッリドステートリレ
21〜25を介してマイクロコンピュータ1により制御
される。モータ8の回転は、モータ8の回転軸と一体に
なったプーリ18からベルト19を介して減速機14の
プーリ15へ伝えられ減速機14で所定の回転数に変換
されて最終的に回転翼13に伝えられる。
【0037】洗濯は、洗濯物が洗濯槽16の中に入れら
れ、外槽17に所定量で給水された状態で回転翼13が
回転されることによって行なわれる。回転位置検知器2
は、例えば光反射率の低い黒色部と高い白色部とを備え
たプーリ15のパターン面に反射型フォトインタラプタ
の発光素子の光を照射し、その反射光を同受光素子によ
り受光して位相差90°の2相信号を発生するように構
成されている。
れ、外槽17に所定量で給水された状態で回転翼13が
回転されることによって行なわれる。回転位置検知器2
は、例えば光反射率の低い黒色部と高い白色部とを備え
たプーリ15のパターン面に反射型フォトインタラプタ
の発光素子の光を照射し、その反射光を同受光素子によ
り受光して位相差90°の2相信号を発生するように構
成されている。
【0038】マイクロコンピュータ1は、上記2相信号
により回転翼13の回転方向と、回転位置とを検知す
る。例えば回転翼13が右回転ならば上記2相信号をカ
ウントアップし、左回転ならばカウントダウンさせて回
転翼13の回転位置を検出する。上記カウントの1カウ
ント当たりの回転翼13の回転角度を10〜5°となる
ように構成するとその制御性及び洗浄性能、布傷みなど
の点から最適である。
により回転翼13の回転方向と、回転位置とを検知す
る。例えば回転翼13が右回転ならば上記2相信号をカ
ウントアップし、左回転ならばカウントダウンさせて回
転翼13の回転位置を検出する。上記カウントの1カウ
ント当たりの回転翼13の回転角度を10〜5°となる
ように構成するとその制御性及び洗浄性能、布傷みなど
の点から最適である。
【0039】次に本発明による運転制御方法を図1、2
のPAD図、及び図5により説明する。 (1)モータを起動する前に減速機14が低速にあるこ
とを確認する。 (2)切替え時間として約2秒待機する。 回転翼13の回転を制御するパラメータを次に示すよう
に、初めに与えられる正方向の強制回転角とその後モー
タをOFFにして惰性回転させる時間もしくは停止する
までの時間と、逆方向の強制回転角で定める。
のPAD図、及び図5により説明する。 (1)モータを起動する前に減速機14が低速にあるこ
とを確認する。 (2)切替え時間として約2秒待機する。 回転翼13の回転を制御するパラメータを次に示すよう
に、初めに与えられる正方向の強制回転角とその後モー
タをOFFにして惰性回転させる時間もしくは停止する
までの時間と、逆方向の強制回転角で定める。
【0040】(a)初期状態 (b)正方向の強制回転角=length×(rati
o1) length:カウント数(位置検知器2による計数
値) ratio1:回転角(カウント数)の低減率 (c)停止時間(惰性回転時間)=teisi×(ra
tio2) teisi:停止時間 ratio2:停止時間の低減率 (d)逆方向の強制回転角=length×ratio
1
o1) length:カウント数(位置検知器2による計数
値) ratio1:回転角(カウント数)の低減率 (c)停止時間(惰性回転時間)=teisi×(ra
tio2) teisi:停止時間 ratio2:停止時間の低減率 (d)逆方向の強制回転角=length×ratio
1
【0041】(3)回転角の低減率の初期値(ratio0)
を0.8に定める。 (4)停止時間の低減率(ratio2)を0.8に定める。 (5)回転角を示すカウント数(length)の初期値(le
ngth0)を毎回ごとに所定の範囲(カウント数で12〜
18:10°/1カウント)内で変動する値として与え
る。 (6)停止時間を示す変数(teisi)の初期値(te
isi0)を毎回ごとにある範囲(20〜40(2〜4秒):
0.1秒/1カウント)で変動する値として与える。例
えばここで初期値30、停止時間3秒とする。
を0.8に定める。 (4)停止時間の低減率(ratio2)を0.8に定める。 (5)回転角を示すカウント数(length)の初期値(le
ngth0)を毎回ごとに所定の範囲(カウント数で12〜
18:10°/1カウント)内で変動する値として与え
る。 (6)停止時間を示す変数(teisi)の初期値(te
isi0)を毎回ごとにある範囲(20〜40(2〜4秒):
0.1秒/1カウント)で変動する値として与える。例
えばここで初期値30、停止時間3秒とする。
【0042】(7)再帰関数(saik)に初期値として
(5)(6)のlength0,teisi0の値及び再帰呼び出しの
次数(略、繰り返しの回数)ordを代入する。ここ
で、次数ordは、回転角が低減して行ったとき最小カ
ウント数である1以下にならない数、例えば10とす
る。また、0で再帰の終了を表わす。図5において、ま
ず、teisi時間(3秒)モータ8の駆動を止める。 (8)正方向にlengthカウントだけ回転翼13を回転さ
せる。
(5)(6)のlength0,teisi0の値及び再帰呼び出しの
次数(略、繰り返しの回数)ordを代入する。ここ
で、次数ordは、回転角が低減して行ったとき最小カ
ウント数である1以下にならない数、例えば10とす
る。また、0で再帰の終了を表わす。図5において、ま
ず、teisi時間(3秒)モータ8の駆動を止める。 (8)正方向にlengthカウントだけ回転翼13を回転さ
せる。
【0043】図5において、(a)の初期状態から
(b)に示すように正方向へ回転位置検知器2で得られ
る計数値が(5)で乱数化された値(例えば17)に一
致するまで強制的に回転される。また、上記乱数化され
た値は、線形合同法などによりマイクロコンピュータ1
で容易に作成できる疑似乱数で充分である。 (9)teisi時間モータ8の駆動を止める。 図5(c)に示すように回転翼13はその間(初回3
秒)惰性回転を続ける。 (10)回転角の低減率(ratio1)を(3)で決められた
初期値0.8と最大値1の間で毎回ごとに変動する値と
して与える。例えばここで、ratio1=0.9とする。
(b)に示すように正方向へ回転位置検知器2で得られ
る計数値が(5)で乱数化された値(例えば17)に一
致するまで強制的に回転される。また、上記乱数化され
た値は、線形合同法などによりマイクロコンピュータ1
で容易に作成できる疑似乱数で充分である。 (9)teisi時間モータ8の駆動を止める。 図5(c)に示すように回転翼13はその間(初回3
秒)惰性回転を続ける。 (10)回転角の低減率(ratio1)を(3)で決められた
初期値0.8と最大値1の間で毎回ごとに変動する値と
して与える。例えばここで、ratio1=0.9とする。
【0044】(11)逆方向にlength×ratio1カウントに
なるまで回転翼13を回転させる。 図5、(c)から(d)に示すように(b)とは逆方向
へ(8)で得られた値17に対して17×0.9=15
カウントが回転位置検知器2で計数されるまで強制的に
回転される。 (12)再帰関数(saik)に次値として ord=ord−1 length=length×ratio1 teisi= teisi×ratio2 を代入して関数自身を再帰的に呼び出す(recursive ca
ll)。
なるまで回転翼13を回転させる。 図5、(c)から(d)に示すように(b)とは逆方向
へ(8)で得られた値17に対して17×0.9=15
カウントが回転位置検知器2で計数されるまで強制的に
回転される。 (12)再帰関数(saik)に次値として ord=ord−1 length=length×ratio1 teisi= teisi×ratio2 を代入して関数自身を再帰的に呼び出す(recursive ca
ll)。
【0045】つまり、つぎは図6に示すように運転制御
を行なう。 (e)3×0.8=2.4秒の間モータ8の駆動を止
め、図示のようにその間は惰性回転を行なう。 (f)回転位置検知器2で得られる計数値が正方向に、
length×ratio1=15×0.9=14カウントに一致す
るまで強制的に回転される。 (g)2.4×0.8=1.9の間モータ8の駆動を止
め、図に示されるようにその間は惰性回転を行なわせ
る。
を行なう。 (e)3×0.8=2.4秒の間モータ8の駆動を止
め、図示のようにその間は惰性回転を行なう。 (f)回転位置検知器2で得られる計数値が正方向に、
length×ratio1=15×0.9=14カウントに一致す
るまで強制的に回転される。 (g)2.4×0.8=1.9の間モータ8の駆動を止
め、図に示されるようにその間は惰性回転を行なわせ
る。
【0046】ここで、回転角の低減率(ratio1)は、再
び初期値0.8と最大値1の間で毎回ごとに変動する値
として与えられ、例えばここで、ratio1=0.8とな
る。 (h)逆方向にlength×ratio1カウントになるまで回転
翼13を回転させる。 図6で、(g)から(h)に示すように(f)とは逆方
向へ(f)で得られた値14に対して14×0.8=1
1カウントが回転位置検知器2で計数されるまで強制的
に回転する。
び初期値0.8と最大値1の間で毎回ごとに変動する値
として与えられ、例えばここで、ratio1=0.8とな
る。 (h)逆方向にlength×ratio1カウントになるまで回転
翼13を回転させる。 図6で、(g)から(h)に示すように(f)とは逆方
向へ(f)で得られた値14に対して14×0.8=1
1カウントが回転位置検知器2で計数されるまで強制的
に回転する。
【0047】(13)以下、次数ordが0になるまで初
期の比較的大きな運動が徐々に小さなより高次な運動と
なって上記(12)の動作を間欠的に繰り返す。図7は、
上記回転方向と大きさ、回転位置と時間の関係を模式的
に示す図である。 (14)以上の再帰的な動作を終了すると、再び比較的大
きな回転角の初期値を与え、(5)からの制御を所定数
(例えば20回)繰り返す。
期の比較的大きな運動が徐々に小さなより高次な運動と
なって上記(12)の動作を間欠的に繰り返す。図7は、
上記回転方向と大きさ、回転位置と時間の関係を模式的
に示す図である。 (14)以上の再帰的な動作を終了すると、再び比較的大
きな回転角の初期値を与え、(5)からの制御を所定数
(例えば20回)繰り返す。
【0048】上記説明では回転の初期に必ず正方向から
駆動するとして説明したが、例えば始めの6回は、正方
向から次の6回は逆方向から交互に駆動を開始するよう
にしても良い。ただし、回転位置は、始め正方向に続い
て徐々に逆方向に動いて行く。さらに、個々の再帰的な
動作と全体的な動きを自己相似的にするため、始めの繰
り返し数を多く、例えば5回つぎを3回、2回と漸次少
なく、かつ方向を切り替えていくことを基本動作として
繰り返すと、より低周波の揺らぎを生じることができて
効果が大となる。もちろん、この漸次与える繰返し数を
それぞれランダム量として与えること、この基本動作を
さらに繰り返すことが良い。
駆動するとして説明したが、例えば始めの6回は、正方
向から次の6回は逆方向から交互に駆動を開始するよう
にしても良い。ただし、回転位置は、始め正方向に続い
て徐々に逆方向に動いて行く。さらに、個々の再帰的な
動作と全体的な動きを自己相似的にするため、始めの繰
り返し数を多く、例えば5回つぎを3回、2回と漸次少
なく、かつ方向を切り替えていくことを基本動作として
繰り返すと、より低周波の揺らぎを生じることができて
効果が大となる。もちろん、この漸次与える繰返し数を
それぞれランダム量として与えること、この基本動作を
さらに繰り返すことが良い。
【0049】また、上記正方向の強制回転角度を与え、
次いで惰性回転時間、続いて逆方向の強制回転角度を与
える基本アルゴリズムにおいて、回転位置検知器2を省
略して強制回転角度を強制回転時間とするようにして
も、布量の大小に左右され易くなるものの、洗いむらの
低減と洗浄率を向上することができる。さらに、惰性回
転時間の代わりに惰性回転角度を制御しても同様の効果
を得ることができる。
次いで惰性回転時間、続いて逆方向の強制回転角度を与
える基本アルゴリズムにおいて、回転位置検知器2を省
略して強制回転角度を強制回転時間とするようにして
も、布量の大小に左右され易くなるものの、洗いむらの
低減と洗浄率を向上することができる。さらに、惰性回
転時間の代わりに惰性回転角度を制御しても同様の効果
を得ることができる。
【0050】さらに、上記説明では制御パラメータに疑
似乱数を使うことを述べたが、文字列で表わした生成規
則によることもできる。例えば 生成規則 0:(1)正方向へlengthカウント強制回転 (2)teisi時間モータの駆動を停止 (3)逆方向へlength×ratio1カウント強制回転 (4)teisi時間モータの駆動を停止 1:(1)正方向へlength×ratio3カウント強制回転 (2)teisi時間モータの駆動を停止 (3)正方向へ(length×ratio1)×ratio3カウント強制
回転 (4)teisi時間モータの駆動を停止 2:(1)逆方向へlength×ratio3カウント強制回転 (2)teisi時間モータの駆動を停止 (3)逆方向へ(length×ratio1)×ratio3カウント強制
回転 (4)teisi時間モータの駆動を停止 ratio1,ratio3:回転角の低減率(1以下の数値)の定
数 と表わし、生成規則を以下のように段階を追って文字列
で記述する。
似乱数を使うことを述べたが、文字列で表わした生成規
則によることもできる。例えば 生成規則 0:(1)正方向へlengthカウント強制回転 (2)teisi時間モータの駆動を停止 (3)逆方向へlength×ratio1カウント強制回転 (4)teisi時間モータの駆動を停止 1:(1)正方向へlength×ratio3カウント強制回転 (2)teisi時間モータの駆動を停止 (3)正方向へ(length×ratio1)×ratio3カウント強制
回転 (4)teisi時間モータの駆動を停止 2:(1)逆方向へlength×ratio3カウント強制回転 (2)teisi時間モータの駆動を停止 (3)逆方向へ(length×ratio1)×ratio3カウント強制
回転 (4)teisi時間モータの駆動を停止 ratio1,ratio3:回転角の低減率(1以下の数値)の定
数 と表わし、生成規則を以下のように段階を追って文字列
で記述する。
【0051】0段階:0 1段階:01020 2段階:00[01020]00[01020][01
020] 一般化すると、 T(n+1)=02n[T(n)]02n[T(n)]T(n) ただし、T(n)は、n段階までの生成ルール 02nは、0を2n個の0を並べる この低減率を有した生成規則T(n+1)を基本アルゴ
リズムとして所定回数だけ繰り返すようにする。
020] 一般化すると、 T(n+1)=02n[T(n)]02n[T(n)]T(n) ただし、T(n)は、n段階までの生成ルール 02nは、0を2n個の0を並べる この低減率を有した生成規則T(n+1)を基本アルゴ
リズムとして所定回数だけ繰り返すようにする。
【0052】以上述べた回転機器の制御装置によれば、
回転機器の回転速度の変動は、自然界の事象と同様な自
己相似的要素、不確定さが加わり、フラクタル的な時系
列を有し、つまり回転速度のパワースペクトルが図8
(b)に示す従来の運転方法による単一の固有スペクト
ルではなく、図9(b)に示すようにそのパワースペク
トルが自然現象である図14と同様に高い周波数領域ま
で連続的となり、その傾きが特定の周波数で強調される
傾向にあるが、ほぼ周波数の逆数に比例する如く制御さ
れる。図8(a)、図9(a)はそれぞれ回転変位の時
間的変化を示している。図9(b)の図中の直線は、回
転速度を考えたときの1/fの傾斜であり、図14と極
めて似た傾向を示している。
回転機器の回転速度の変動は、自然界の事象と同様な自
己相似的要素、不確定さが加わり、フラクタル的な時系
列を有し、つまり回転速度のパワースペクトルが図8
(b)に示す従来の運転方法による単一の固有スペクト
ルではなく、図9(b)に示すようにそのパワースペク
トルが自然現象である図14と同様に高い周波数領域ま
で連続的となり、その傾きが特定の周波数で強調される
傾向にあるが、ほぼ周波数の逆数に比例する如く制御さ
れる。図8(a)、図9(a)はそれぞれ回転変位の時
間的変化を示している。図9(b)の図中の直線は、回
転速度を考えたときの1/fの傾斜であり、図14と極
めて似た傾向を示している。
【0053】また、シーツ、バスタオルなど大物衣類で
その洗浄力を図8のような従来の水流で12から15分
の洗濯時間で行なっていた場合と比較すると、図10に
示すように布傷みは従来の標準水流と同程度以下にして
洗浄力を10%以上改善し、かつ洗濯時間を9から12
分に程度に短縮できた。さらに、女性の下着(スリップ
及びブラジャー)を洗うべく制御パラメータを定めた場
合、洗浄指数は従来の標準水流並みの98で布傷み指数
を70〜80程度まで改善できた。
その洗浄力を図8のような従来の水流で12から15分
の洗濯時間で行なっていた場合と比較すると、図10に
示すように布傷みは従来の標準水流と同程度以下にして
洗浄力を10%以上改善し、かつ洗濯時間を9から12
分に程度に短縮できた。さらに、女性の下着(スリップ
及びブラジャー)を洗うべく制御パラメータを定めた場
合、洗浄指数は従来の標準水流並みの98で布傷み指数
を70〜80程度まで改善できた。
【0054】上記本発明の運転制御方法においては、繊
細な繊維からなるランジェリーなどの洗いに好適である
ばかりでなく、洗濯時のモータ、洗濯槽から出る騒音に
音楽的な要素を付加できるので機械的な騒音を改善して
快音化することができる。また、洗濯に伴う寸法変化、
風合い劣化、変退色などの衣類の耐洗濯性は、衣類を構
成する繊維、糸、布の性質や加工、染色、縫製条件だけ
でなく、洗濯における溶剤、温度、洗剤、機械力など外
的要因によっても左右され、縮みやすいウール製品など
は押し洗い、あるいは、ドライクリーニングによって洗
濯されるのが一般的であるが、これらのウール製品など
の収縮についても有利である。
細な繊維からなるランジェリーなどの洗いに好適である
ばかりでなく、洗濯時のモータ、洗濯槽から出る騒音に
音楽的な要素を付加できるので機械的な騒音を改善して
快音化することができる。また、洗濯に伴う寸法変化、
風合い劣化、変退色などの衣類の耐洗濯性は、衣類を構
成する繊維、糸、布の性質や加工、染色、縫製条件だけ
でなく、洗濯における溶剤、温度、洗剤、機械力など外
的要因によっても左右され、縮みやすいウール製品など
は押し洗い、あるいは、ドライクリーニングによって洗
濯されるのが一般的であるが、これらのウール製品など
の収縮についても有利である。
【0055】さらに、木綿や化学繊維などの一般衣類で
の収縮は、機械力を抑制することが効果的なので、洗濯
槽の中をより自然な流れにする。すなわち、川の流れの
中で吹き流しを洗うようにする。吹き流しは長い布でか
らまないことが必要とされ、経験的に自然な流れ、小川
のせせらぎの中で行なっている。また、布量を検知する
手段を備えるようにして、布量に応じて上記の制御方法
の制御パラメータを変化させれば、さらに好適な洗濯及
び乾燥の運転制御を行なうことができる。特に、布量が
大きいときに低減率を小さくし、布量が小さいときに大
きくするようにすると、洗浄率を布量に応じ合理的に向
上することができる。
の収縮は、機械力を抑制することが効果的なので、洗濯
槽の中をより自然な流れにする。すなわち、川の流れの
中で吹き流しを洗うようにする。吹き流しは長い布でか
らまないことが必要とされ、経験的に自然な流れ、小川
のせせらぎの中で行なっている。また、布量を検知する
手段を備えるようにして、布量に応じて上記の制御方法
の制御パラメータを変化させれば、さらに好適な洗濯及
び乾燥の運転制御を行なうことができる。特に、布量が
大きいときに低減率を小さくし、布量が小さいときに大
きくするようにすると、洗浄率を布量に応じ合理的に向
上することができる。
【0056】上記の動作において、特に洗濯を終了して
脱水に至る間に布がアンバランスに片寄り洗濯槽の振動
を引き起こす場合があるが、少なくとも洗濯動作の後半
において上記本発明の運転制御を行なえばこの現象を緩
和することができる。ちなみに従来の運転で洗濯槽に振
動センサを取りつけて洗濯終了後に脱水を行なうと、振
動センサの出力は起動時には図11(a)のようにな
り、高速回転時には図11(a)のようになる。しか
し、本発明のフラクタル運転を行なうと起動時と高速回
転時の振動センサの出力はそれぞれ図12(a),
(b)のようになり、脱水時の振動が少なくなる。すす
ぎ時においても同様の運転制御方法を行なう。また、回
転ドラム式電気衣類乾燥機、その他空調機器などにおい
ても同様の運転制御方法を応用することができる。
脱水に至る間に布がアンバランスに片寄り洗濯槽の振動
を引き起こす場合があるが、少なくとも洗濯動作の後半
において上記本発明の運転制御を行なえばこの現象を緩
和することができる。ちなみに従来の運転で洗濯槽に振
動センサを取りつけて洗濯終了後に脱水を行なうと、振
動センサの出力は起動時には図11(a)のようにな
り、高速回転時には図11(a)のようになる。しか
し、本発明のフラクタル運転を行なうと起動時と高速回
転時の振動センサの出力はそれぞれ図12(a),
(b)のようになり、脱水時の振動が少なくなる。すす
ぎ時においても同様の運転制御方法を行なう。また、回
転ドラム式電気衣類乾燥機、その他空調機器などにおい
ても同様の運転制御方法を応用することができる。
【0057】また、以下のように運転するようにするこ
ともできる。洗濯、すすぎにおいて前述した回転翼を制
御するパラメータである正方向の強制回転角、停止時
間、逆方向の強制回転角等にパワースペクトルの傾きが
1/fに比例する1/f揺らぎを与える。このため、1
/f揺らぎの信号源を用意し、そこからサンプリングし
た時系列データをそれぞれのパラメータへ変換するよう
にする。信号源としては固体抵抗中の電流変化、クラッ
シック音楽の周波数の変化などが利用できる。クラッシ
ック音楽の例としては、バッハのトッカータとフーガ二
短調、モーツアルトのピアノ協奏曲第20番二短調、ヘ
ンデルの水上の音楽などが好適である。
ともできる。洗濯、すすぎにおいて前述した回転翼を制
御するパラメータである正方向の強制回転角、停止時
間、逆方向の強制回転角等にパワースペクトルの傾きが
1/fに比例する1/f揺らぎを与える。このため、1
/f揺らぎの信号源を用意し、そこからサンプリングし
た時系列データをそれぞれのパラメータへ変換するよう
にする。信号源としては固体抵抗中の電流変化、クラッ
シック音楽の周波数の変化などが利用できる。クラッシ
ック音楽の例としては、バッハのトッカータとフーガ二
短調、モーツアルトのピアノ協奏曲第20番二短調、ヘ
ンデルの水上の音楽などが好適である。
【0058】さらに、上記説明では、回転機器の回転速
度を可変としていないが、例えば周波数可変型のインバ
ータモータ、あるいは直流モータを用いて回転速度を制
御パラメータのひとつとして追加することにより、複雑
性を増し、より自然現象に近づけることができる。
度を可変としていないが、例えば周波数可変型のインバ
ータモータ、あるいは直流モータを用いて回転速度を制
御パラメータのひとつとして追加することにより、複雑
性を増し、より自然現象に近づけることができる。
【0059】図15は本発明によるインバータモータを
用いた場合の洗濯機の制御装置実施例のブロック図であ
る。モータ8の回転位置を位置検出器26により、また
モ−タ電流は電流検出器27により検出され、各信号は
マイクロコンピュータ1へ入力される。マイクロコンピ
ュータ1は、それらの信号より速度指令をドライバ回路
28へ伝えてモータ8をV/Fもしくはベクトル制御に
より16kHz程度のPWM周波数で駆動する。この結
果、モータ8は回転数0〜2400r.p.m程度、洗
濯時のトルク20kg・cm程度で制御される。
用いた場合の洗濯機の制御装置実施例のブロック図であ
る。モータ8の回転位置を位置検出器26により、また
モ−タ電流は電流検出器27により検出され、各信号は
マイクロコンピュータ1へ入力される。マイクロコンピ
ュータ1は、それらの信号より速度指令をドライバ回路
28へ伝えてモータ8をV/Fもしくはベクトル制御に
より16kHz程度のPWM周波数で駆動する。この結
果、モータ8は回転数0〜2400r.p.m程度、洗
濯時のトルク20kg・cm程度で制御される。
【0060】したがって、本運転方法では操作する制御
パラメータを、 (1)強制回転する角度(length)と、角度に対する低
減率(ratio1)。 (2)回転速度(sokudo)と、回転速度の低減率(rati
o3)。 (3)回転速度を保持する時間(hoji)と、その低減率
(ratio4)。 (4)駆動を停止する惰性回転時間(teisi)と、その
低減率(ratio2)とすることにより既に述べた方法と同
様にして運転を制御することができる。例えば図5を用
いて簡単に説明すると、始め回転角度が17カウントに
なるまで速度が例えば700r.p.mで強制回転さ
れ、つぎに3秒停止し、また逆方向へ15カウントにな
るまで600r.p.mで強制回転される如く制御し、
以下同様にして制御する。
パラメータを、 (1)強制回転する角度(length)と、角度に対する低
減率(ratio1)。 (2)回転速度(sokudo)と、回転速度の低減率(rati
o3)。 (3)回転速度を保持する時間(hoji)と、その低減率
(ratio4)。 (4)駆動を停止する惰性回転時間(teisi)と、その
低減率(ratio2)とすることにより既に述べた方法と同
様にして運転を制御することができる。例えば図5を用
いて簡単に説明すると、始め回転角度が17カウントに
なるまで速度が例えば700r.p.mで強制回転さ
れ、つぎに3秒停止し、また逆方向へ15カウントにな
るまで600r.p.mで強制回転される如く制御し、
以下同様にして制御する。
【0061】図16、17は本発明による洗濯機の運転
方法の他の実施例のPAD図である。図16、17にお
いて、 (1)モータを起動する前に減速機を低速にあることを
確認する。 (2)切替え時間として約2秒待機する。 (3)回転翼の回転を制御するパラメータ、すなわち回
転角度、回転角度の低減率、停止時間、停止時間の低減
率等の初期値の変動範囲(最小〜最大)を定め、同時に
繰り返しの係数(a、b、c、d、N)も定める。
方法の他の実施例のPAD図である。図16、17にお
いて、 (1)モータを起動する前に減速機を低速にあることを
確認する。 (2)切替え時間として約2秒待機する。 (3)回転翼の回転を制御するパラメータ、すなわち回
転角度、回転角度の低減率、停止時間、停止時間の低減
率等の初期値の変動範囲(最小〜最大)を定め、同時に
繰り返しの係数(a、b、c、d、N)も定める。
【0062】(4)再帰関数(stem1)の初期値とし
て、回転角度(length0)、停止時間(teisi0)等を
(3)の変動範囲から線形合同法などにより乱数化した
値を与え、同様に、各再帰関数(stem1)の繰り返し次
数(回数)も2〜6の範囲で毎回ごとに乱数化した値で
与える。
て、回転角度(length0)、停止時間(teisi0)等を
(3)の変動範囲から線形合同法などにより乱数化した
値を与え、同様に、各再帰関数(stem1)の繰り返し次
数(回数)も2〜6の範囲で毎回ごとに乱数化した値で
与える。
【0063】(5)動作数(i)によって i<a :正方向の再帰関数 (正方向から回転し、回転角度が正方向へづれた状態で
終了する。) a<=i<b :逆方向の再帰関数 (正方向から回転し、回転角度が正方向へづれた状態で
終了する。) b<=i<c :正方向の再帰関数 c<=i<d :逆方向の再帰関数 d<=i :正方向の再帰関数 となるように最大値(N)まで初期の回転方向を切替え
ながら繰り返す。繰り返しの係数(a、b、c、d、N)
は、後で説明する再帰関数と自己相似となるように各方
向の再帰関数の繰り返し数を漸減的に与える如く定め
る。(ここでa、b、c、d、Nを乱数的に与えても良
い。)
終了する。) a<=i<b :逆方向の再帰関数 (正方向から回転し、回転角度が正方向へづれた状態で
終了する。) b<=i<c :正方向の再帰関数 c<=i<d :逆方向の再帰関数 d<=i :正方向の再帰関数 となるように最大値(N)まで初期の回転方向を切替え
ながら繰り返す。繰り返しの係数(a、b、c、d、N)
は、後で説明する再帰関数と自己相似となるように各方
向の再帰関数の繰り返し数を漸減的に与える如く定め
る。(ここでa、b、c、d、Nを乱数的に与えても良
い。)
【0064】(6)正方向再帰関数において、実際の回
転角度(lengthカウント)、停止時間(teisi秒)、繰
り返し次数(ord)等に先の初期値を代入する。 (7)teisi秒休止する。 (8)正方向に回転位置検知器でlength=length0カウン
トを数えるまで回転する。 (9)回転角度の低減率(ratio1)を(3)の変動範囲
で乱数化された値で与える。 (10)停止時間の低減率(ratio2)を(3)の変動範囲
で乱数化された値で与える。
転角度(lengthカウント)、停止時間(teisi秒)、繰
り返し次数(ord)等に先の初期値を代入する。 (7)teisi秒休止する。 (8)正方向に回転位置検知器でlength=length0カウン
トを数えるまで回転する。 (9)回転角度の低減率(ratio1)を(3)の変動範囲
で乱数化された値で与える。 (10)停止時間の低減率(ratio2)を(3)の変動範囲
で乱数化された値で与える。
【0065】(11)停止時間を低減して(teisi*ratio
2)秒だけ強制駆動を停止する。 (12)逆方向に回転位置検知器で回転角度を低減して
(length*ratio2)カウントを数えるまで回転する。 (13)繰り返し次数(ord)を(ord-1)とし、実際の回
転角度(lengthカウント)を(length*ratio1)とし、
停止時間(teisi秒)を(teisi*ratio2)として関数自
身を再帰的に呼び出す。
2)秒だけ強制駆動を停止する。 (12)逆方向に回転位置検知器で回転角度を低減して
(length*ratio2)カウントを数えるまで回転する。 (13)繰り返し次数(ord)を(ord-1)とし、実際の回
転角度(lengthカウント)を(length*ratio1)とし、
停止時間(teisi秒)を(teisi*ratio2)として関数自
身を再帰的に呼び出す。
【0066】(14)以下、次数ordが0になるまで初
期の比較的大きな運動が徐々に小さなより高次な運動と
なって上記(7)〜(13)の動作を繰り返す。 (15)洗濯の最終行程では繰り返し次数(ord)を12
として先の動作に比べて大きくする。また、回転角度は
小さくし、停止時間は大きくする。これは布の片寄りを
無くし、脱水時の振動を低減するためである。
期の比較的大きな運動が徐々に小さなより高次な運動と
なって上記(7)〜(13)の動作を繰り返す。 (15)洗濯の最終行程では繰り返し次数(ord)を12
として先の動作に比べて大きくする。また、回転角度は
小さくし、停止時間は大きくする。これは布の片寄りを
無くし、脱水時の振動を低減するためである。
【0067】つぎに、扇風機への応用例について図18
により説明する。本実施例においては、風量を変えるフ
ァンモータ8と、風向を変える首振りモータ30を同時
に二次元的に制御する。操作する制御パラメータを、 (1)ファンモータを駆動して強制回転する時間と、そ
の低減率1。 (2)ファンモータの駆動を停止する時間と、その低減
率2。 (3)首振りモータを強制回転する時間と、その低減率
3。 (4)首振りモータの駆動を停止する時間と、その低減
率4。 として既に述べた本発明の方法と同様の再帰的手段、繰
返し手段を用いる。
により説明する。本実施例においては、風量を変えるフ
ァンモータ8と、風向を変える首振りモータ30を同時
に二次元的に制御する。操作する制御パラメータを、 (1)ファンモータを駆動して強制回転する時間と、そ
の低減率1。 (2)ファンモータの駆動を停止する時間と、その低減
率2。 (3)首振りモータを強制回転する時間と、その低減率
3。 (4)首振りモータの駆動を停止する時間と、その低減
率4。 として既に述べた本発明の方法と同様の再帰的手段、繰
返し手段を用いる。
【0068】また、本発明はエアコンなどの空調機器の
ファンモータとルーバの制御にもそのまま応用でき、風
量と風向の変化が自然風に極めて似せるとともに熱の拡
散効果を高め冷暖房効率を向上することができる。
ファンモータとルーバの制御にもそのまま応用でき、風
量と風向の変化が自然風に極めて似せるとともに熱の拡
散効果を高め冷暖房効率を向上することができる。
【0069】図19は本発明を物理量の制御に適用した
場合のブロック図である。図19においては電気ヒータ
31を対象にして発熱量を物理量としている。操作する
制御パラメータを、 (1)発熱量を供給するため電気ヒータ31へ通電する
時間と、その低減率。 (2)通電を停止する時間と、その低減率。 として既に述べた実施例と同様の再帰的手段、繰返し手
段を適用する。
場合のブロック図である。図19においては電気ヒータ
31を対象にして発熱量を物理量としている。操作する
制御パラメータを、 (1)発熱量を供給するため電気ヒータ31へ通電する
時間と、その低減率。 (2)通電を停止する時間と、その低減率。 として既に述べた実施例と同様の再帰的手段、繰返し手
段を適用する。
【0070】図20は、図19において物理量の検出手
段を温度センサ32とし、A/D変換器33を介してそ
の出力をマイクロコンピュータ1へ入力するようにす
る。操作する制御パラメータを、 (1)物理量の大きさとして温度と、その低減率。 (2)通電を停止する時間と、その低減率。 とすることにより、既に述べた実施例と同様の再帰的手
段、繰返し手段を適用する。本実施例は、図19の場合
に比べて制御パラメータである温度を可変とすることに
より発熱量を微妙、かつ確実にに制御する上で都合が良
い。
段を温度センサ32とし、A/D変換器33を介してそ
の出力をマイクロコンピュータ1へ入力するようにす
る。操作する制御パラメータを、 (1)物理量の大きさとして温度と、その低減率。 (2)通電を停止する時間と、その低減率。 とすることにより、既に述べた実施例と同様の再帰的手
段、繰返し手段を適用する。本実施例は、図19の場合
に比べて制御パラメータである温度を可変とすることに
より発熱量を微妙、かつ確実にに制御する上で都合が良
い。
【0071】図19、20の実施例に図21に示すよう
にファンモータを付加する場合には、その制御パラメー
タとして、 (1)ファンモータを駆動して強制回転する時間と、そ
の低減率1。 (2)ファンモータの駆動を停止する時間と、その低減
率2。 を追加して、発熱量を自然、例えば焚火にあたるような
快適感に該当するように変化させ、また、性能、効率等
も同様に向上することができる。
にファンモータを付加する場合には、その制御パラメー
タとして、 (1)ファンモータを駆動して強制回転する時間と、そ
の低減率1。 (2)ファンモータの駆動を停止する時間と、その低減
率2。 を追加して、発熱量を自然、例えば焚火にあたるような
快適感に該当するように変化させ、また、性能、効率等
も同様に向上することができる。
【0072】
【発明の効果】本発明により、回転機器の回転速度の変
動がフラクタル的な時系列を有し、回転速度のパワース
ペクトルの傾きを、特定の周波数にて強調される傾向が
あるものの、制御限界までほぼ1/fに比例して制御す
ることができ、自然界の事象と類似するようにすること
ができる。また、本発明を洗濯機に適用することによ
り、比較的簡単な手法によって機械的エネルギを洗濯物
に一様に与え、あたかも洗濯板による手洗い、あるいは
乱流、自然な川の流れの中での洗浄と同様な洗浄力を衣
類に与えることができ、洗浄ムラ、布がらみ、布傷み等
を低減することができる。
動がフラクタル的な時系列を有し、回転速度のパワース
ペクトルの傾きを、特定の周波数にて強調される傾向が
あるものの、制御限界までほぼ1/fに比例して制御す
ることができ、自然界の事象と類似するようにすること
ができる。また、本発明を洗濯機に適用することによ
り、比較的簡単な手法によって機械的エネルギを洗濯物
に一様に与え、あたかも洗濯板による手洗い、あるいは
乱流、自然な川の流れの中での洗浄と同様な洗浄力を衣
類に与えることができ、洗浄ムラ、布がらみ、布傷み等
を低減することができる。
【図1】本発明による洗濯機の運転方法を示す概略PA
D図である。
D図である。
【図2】図1における再帰関数の概略PAD図である。
【図3】本発明による洗濯機の制御装置実施例のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図4】本発明における洗濯機の洗浄機構実施例の断面
図である。
図である。
【図5】本発明における洗濯機の回転翼の初期状態から
1回目までの回転制御状態を示す平面図である。
1回目までの回転制御状態を示す平面図である。
【図6】図5における回転翼の1回目から2回目までの
回転制御状態を示す平面図である。
回転制御状態を示す平面図である。
【図7】本発明における洗濯機の回転翼の回転方向、大
きさ、回転位置を模式するタイミングチャ−トである。
きさ、回転位置を模式するタイミングチャ−トである。
【図8】従来の運転方法による回転翼の回転変位の時間
変化とそのパワースペクトル図である。
変化とそのパワースペクトル図である。
【図9】本発明のフラクタル運転による回転翼の回転変
位の時間変化とそのパワースペクトル図である。
位の時間変化とそのパワースペクトル図である。
【図10】従来の水流とフラクタル水流の洗浄性能及び
布傷みの比較を表わす棒グラフ図である。
布傷みの比較を表わす棒グラフ図である。
【図11】従来の運転による脱水時の振動センサ出力の
レベル変化図である。
レベル変化図である。
【図12】本発明のフラクタル運転による脱水時の振動
センサ出力のレベル変化図である。
センサ出力のレベル変化図である。
【図13】従来の制御装置による扇風機の風切り音の音
響パワースペクトル図である。
響パワースペクトル図である。
【図14】自然現象におけるせせらぎの音響パワースペ
クトル図である。
クトル図である。
【図15】本発明によるインバータモータを用いた洗濯
機の制御装置実施例のブロック図である。
機の制御装置実施例のブロック図である。
【図16】本発明による洗濯運転方法実施例の概略PA
D図である。
D図である。
【図17】図16における再帰関数の概略PAD図であ
る。
る。
【図18】本発明による扇風機制御装置実施例のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図19】本発明による電気ヒータ制御装置実施例のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図20】図19に温度コントロールを追加した本発明
による制御装置実施例のブロック図である。
による制御装置実施例のブロック図である。
【図21】図20にファンモータを付け加えた本発明に
よる制御装置実施例のブロック図である。
よる制御装置実施例のブロック図である。
1…マイクロコンピュータ、2…回転位置検知器、8…
モータ、13…回転翼、15…プーリ、16…洗濯槽、
30…首振りモータ、31…ヒータ。
モータ、13…回転翼、15…プーリ、16…洗濯槽、
30…首振りモータ、31…ヒータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H02P 5/00 H02P 5/00 W 7/36 7/36 D (72)発明者 中野 重治 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株式会社 日立製作所 多賀工場内 (56)参考文献 特開 平3−160264(JP,A) 特開 平1−240794(JP,A) 特開 昭61−37292(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/00 - 19/02
Claims (8)
- 【請求項1】 回転機器の制御装置において、強制回転
する時間と回転の駆動を停止する惰性回転時間とを操作
する操作手段と、前記強制回転時間と惰性回転時間のそ
れぞれを所定の低減率にしたがって徐々に小さくし、さ
らにこれらを前記操作手段へ再帰的に与える再帰的手段
と、前記再帰的手段の動作を繰り返す繰返し手段とを備
えたことを特徴とする回転機器の制御装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記再帰的手段は、
正方向の強制回転時間と惰性回転時間と逆方向の強制回
転とを順次生成する基本アルゴリズムと、前記強制回転
時間と、前記惰性回転時間と、前記再帰的手段による惰
性回転時間の低減率と、前記再帰的手段による繰り返し
の回数(次数)の中の少なくとも一つを所定範囲内で変
動するランダム量として生成する手段とを備えたことを
特徴とする回転機器の制御装置。 - 【請求項3】 回転機器の制御装置において、回転角度
を検出する手段と、強制回転する角度と駆動を停止する
惰性回転時間とを操作する操作手段と、前記強制回転角
度と惰性回転時間のそれぞれを所定の低減率にしたがっ
て徐々に小さくし、さらにこれらを前記操作手段へ再帰
的に与える再帰的手段と、前記再帰的手段の動作を繰り
返す繰返し手段とを備えたことを特徴とする回転機器の
制御装置。 - 【請求項4】 請求項3において、前記強制回転角度
と、前記惰性回転時間と、前記再帰的手段による強制回
転角度の低減率と、前記再帰的な制御手段による惰性回
転時間の低減率と、前記再帰的手段による繰り返しの回
数(次数)の中の少なくとも一つを所定範囲内で変動す
るランダム量として生成する手段を備え、 前記繰返し手段は、正方向の強制回転角度と惰性回転時
間と逆方向の強制回転角度とを順次与える第1の基本ア
ルゴリズムと、逆方向の強制回転角度と惰性回転時間と
正方向の強制回転角度とを順次与える第2の基本アルゴ
リズムと、第1の基本アルゴリズムによる運転と第2の
基本アルゴリズムによる運転を一回毎に、あるいは複数
回毎に交互に繰り返す第2の繰返し手段とを備えたこと
を特徴とする回転機器の制御装置。 - 【請求項5】 ファンを有する回転機器の制御装置にお
いて、ファンモータを強制回転する時間と前記ファンモ
ータの駆動を停止する惰性回転時間と首振りモータを強
制回転する時間と前記首振りモータの駆動を停止する惰
性回転時間とを操作する操作手段と、前記ファンモータ
の強制回転時間と駆動を停止する惰性回転時間のそれぞ
れに対する低減率と、前記首振りモータの強制回転時間
と駆動を停止する惰性回転時間のそれぞれに対する低減
率とを徐々に小さくして前記操作手段へ再帰的に与える
再帰的手段と、前記再帰的手段を繰り返す繰返し手段と
を備えたことを特徴とする回転機器の制御装置。 - 【請求項6】 発熱量を操作する回転機の制御装置にお
いて、電気ヒータの通電時間と通電停止時間と、ファン
モータの強制回転時間と駆動停止時間とを操作する操作
手段と、前記電気ヒータの通電時間と停止時間のそれぞ
れを所定の低減率に従って徐々に小さくし、さらに前記
ファンモータの強制回転時間と駆動停止時間のそれぞれ
を所定の低減率にしたがって徐々に小さくして前記操作
手段へ再帰的に与える再帰的手段と、前記再帰的手段を
繰り返す繰返し手段とを備えたことを特徴とする回転機
器の制御装置。 - 【請求項7】 脱水槽を兼ねる洗濯槽と、この洗濯槽内
で水流を発生させる攪拌翼とを備えた洗濯機において、 前記攪拌翼を強制回転する時間と回転の駆動を停止する
惰性回転時間とを操作する操作手段と、 前記強制回転時間と惰性回転時間のそれぞれを所定の低
減率にしたがって徐々に小さくし、さらにこれらを前記
操作手段へ再帰的に与える再帰的手段と、 前記再帰的手段の動作を繰り返す繰り返し手段とを備え
たことを特徴とする洗濯機。 - 【請求項8】 脱水槽を兼ねる洗濯槽と、この洗濯槽内
で水流を発生させる攪拌翼とを備えた洗濯機において、 前記攪拌翼を強制回転する時間と回転の駆動を停止する
惰性回転時間とを操作する操作手段と、 前記強制回転時間と惰性回転時間のそれぞれを所定の低
減率にしたがって徐々に小さくし、さらにこれらを前記
操作手段へ再帰的に与える再帰的手段と、 前記再帰的手段の動作を繰り返す繰り返し手段とを備
え、 前記操作手段は、洗いまたはすすぎ動作の後半に前記再
帰的手段と繰り返し手段により前記回転翼を回転駆動す
ることを特徴とする洗濯機。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100537186C (zh) * | 2003-04-25 | 2009-09-09 | Hoya株式会社 | 利用超声波振动的成型方法、成型装置与光学透镜 |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1158173A (zh) * | 1994-06-14 | 1997-08-27 | 环球合伙人有限公司 | 自动平衡旋转机械设备的方法和装置 |
JP2917106B2 (ja) * | 1995-05-10 | 1999-07-12 | 日清紡績株式会社 | 織成方法 |
JP2890175B2 (ja) * | 1995-05-10 | 1999-05-10 | 日清紡績株式会社 | 織成方法 |
US6460068B1 (en) | 1998-05-01 | 2002-10-01 | International Business Machines Corporation | Fractal process scheduler for testing applications in a distributed processing system |
DE60013192T2 (de) * | 1999-02-25 | 2005-09-15 | Lg Electronics Inc. | Sensor zum Erfassen von sowohl Wasserstand als auch Vibration in einer Waschmaschine |
US6127815A (en) * | 1999-03-01 | 2000-10-03 | Linear Technology Corp. | Circuit and method for reducing quiescent current in a switching regulator |
TW503288B (en) * | 1999-03-26 | 2002-09-21 | Toshiba Corp | Washing machine serving also for dehydration |
JP2005525202A (ja) * | 2002-05-15 | 2005-08-25 | エルジー エレクトロニクス インコーポレーテッド | モータ駆動洗濯機の制御方法、及び制御装置 |
AU2003230430B2 (en) * | 2002-05-16 | 2006-04-27 | Lg Electronics Inc. | Apparatus and method for detecting malfunction of a clutch of washing machine |
FI113900B (fi) * | 2003-01-27 | 2004-06-30 | Tracker Oy | Henkilöiden kulunvalvontajärjestelmä |
DE102005016566A1 (de) * | 2005-04-11 | 2006-10-12 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Verfahren zum Waschen von schrumpfgefährdeten Textilien und Waschmaschine zum Durchführen desselben |
JP2006288706A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | ドラム式洗濯機 |
TWI339384B (en) | 2006-01-13 | 2011-03-21 | Realtek Semiconductor Corp | Color temperature calibration method and related device |
KR101422570B1 (ko) * | 2009-07-31 | 2014-07-25 | 삼성전자 주식회사 | 세탁기 및 그 제어방법 |
US9228785B2 (en) | 2010-05-04 | 2016-01-05 | Alexander Poltorak | Fractal heat transfer device |
KR20130064268A (ko) * | 2011-12-08 | 2013-06-18 | 삼성전자주식회사 | 의류 건조기 및 그 제어방법 |
JP5949048B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2016-07-06 | 富士通株式会社 | 空調制御システム及び空調制御方法 |
WO2014038029A1 (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | 三菱電機株式会社 | 設備機器音の快音化装置及び設備機器音の快音化方法 |
TWI565851B (zh) * | 2014-07-30 | 2017-01-11 | 蔡南全 | 防衣物變形以扭矩控制之節能節時脫水裝置 |
WO2018013668A1 (en) | 2016-07-12 | 2018-01-18 | Alexander Poltorak | System and method for maintaining efficiency of a heat sink |
US10731286B2 (en) * | 2017-08-17 | 2020-08-04 | Alliance Laundry Systems Llc | Adaptive fill system and method |
JP6956321B2 (ja) * | 2018-04-18 | 2021-11-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 洗濯乾燥機 |
US11535975B2 (en) * | 2018-05-04 | 2022-12-27 | Lg Electronics Inc. | Clothing treatment apparatus and control method therefor |
CN110872784B (zh) * | 2018-08-10 | 2023-01-31 | 青岛海尔洗涤电器有限公司 | 一种衣物烘干方法及应用该方法的衣物处理装置 |
KR20220021709A (ko) * | 2020-08-14 | 2022-02-22 | 엘지전자 주식회사 | 의류처리장치 및 이의 제어방법 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1439602A (ja) * | 1972-06-21 | 1976-06-16 | ||
US3937981A (en) * | 1974-03-22 | 1976-02-10 | Economics Laboratory, Inc. | Wash program selection and indexing apparatus |
US4084237A (en) * | 1977-03-28 | 1978-04-11 | Economics Laboratory, Inc. | Electronic laundry program control apparatus |
JPS6039399B2 (ja) * | 1978-01-25 | 1985-09-05 | 株式会社日立製作所 | 洗濯機の稼動方法 |
US4245309A (en) * | 1978-12-18 | 1981-01-13 | General Electric Company | Microprocessor based control circuit for washing appliances with diagnostic system |
JPS575599A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-12 | Sharp Corp | Electric fan |
JPS6156805A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-22 | Toshiba Corp | 曲面加工方法 |
JPH07110317B2 (ja) * | 1989-04-27 | 1995-11-29 | 日本建鐵株式会社 | 攪拌式洗濯機の運転制御方法 |
JPH0496794A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機 |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP04054911A patent/JP3124358B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-24 TW TW081110381A patent/TW222330B/zh active
-
1993
- 1993-01-12 KR KR1019930000296A patent/KR970001999B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1993-01-13 US US08/004,113 patent/US5396413A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100537186C (zh) * | 2003-04-25 | 2009-09-09 | Hoya株式会社 | 利用超声波振动的成型方法、成型装置与光学透镜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970001999B1 (ko) | 1997-02-20 |
JPH05257509A (ja) | 1993-10-08 |
US5396413A (en) | 1995-03-07 |
KR930016589A (ko) | 1993-08-26 |
TW222330B (ja) | 1994-04-11 |
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