專利名稱：洗衣機及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實施例涉及一種洗衣機及其控制方法，所述洗衣機使用感測桶的振動的傳感器來執(zhí)行桶清洗過程。
背景技術(shù)：
一般來說，洗衣機(通常是指滾桶洗衣機)是這樣的設(shè)備，該設(shè)備包括桶，用于容納水(洗滌水或漂洗水)；圓柱形滾桶，被可旋轉(zhuǎn)地安裝，以容納衣物；電機，產(chǎn)生驅(qū)動力，以使?jié)L桶旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓柱形滾桶旋轉(zhuǎn)時，所述洗衣機通過使衣物沿滾桶的內(nèi)壁翻滾而實現(xiàn)衣物的洗滌。這樣的洗衣機通過一系列周期來執(zhí)行衣物的洗滌，所述一系列周期是洗滌周期， 使用溶解有洗滌劑的水(具體地，洗滌水)從衣物去除污物；漂洗周期，使用未溶解有洗滌劑的水(具體地，漂洗水)從衣物去除泡沫和洗滌劑的殘留物；脫水-甩干周期，以高速使衣物脫水。當(dāng)通過所述一系列周期洗滌衣物時，污物或水垢(lime scale)隨時間流逝沉積在滾桶的后表面上。污染物或水垢導(dǎo)致微生物(細(xì)菌)在整個桶中繁殖，且進一步產(chǎn)生導(dǎo)致腐爛的表面沉積物(群)，從而致使霉菌(mold)產(chǎn)生。霉菌是因霉菌的新陳代謝產(chǎn)物而產(chǎn)生氣味的源頭，或者當(dāng)執(zhí)行接下來衣物的洗滌時霉菌附著到衣物，從而污染衣物。為了解決這個問題，執(zhí)行桶清洗過程，在桶清洗過程中，水被供應(yīng)到洗衣機，通過加熱器使供應(yīng)的水加熱到設(shè)定殺菌溫度(殺滅微生物的溫度)，同時搖動滾桶，以使用熱水和蒸汽充分地給整個桶殺菌并清洗整個桶。為了執(zhí)行桶清洗過程，要在執(zhí)行桶清洗過程之前或在執(zhí)行桶清洗過程時感測衣服是否在滾桶中。因此，傳統(tǒng)的洗衣機提出各種方法來感測衣物是否在滾桶中。在一個示例中，預(yù)測滾桶中的衣物的慣性大小。通過將指定的電壓施加到電機使?jié)L桶加速來感測衣物是否在滾桶中，然后利用電壓和電機在加速期間的速度變化來預(yù)測慣量。該方法(通過預(yù)測衣物的慣性大小來感測衣物是否在滾桶中)不要求額外的傳感器， 因此就材料成本而言具有優(yōu)勢，但是所述方法導(dǎo)致根據(jù)電壓感測衣物時產(chǎn)生誤差的可能性高以及根據(jù)洗衣機模式產(chǎn)生偏差的可能性高。在另一個示例中，利用振動轉(zhuǎn)換來感測衣物是否在滾桶中，振動轉(zhuǎn)換感測因滾桶中的衣物聚集到一側(cè)而產(chǎn)生的桶的振動。如果因滾桶高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生衣物的不平衡轉(zhuǎn)換， 則利用振動轉(zhuǎn)換來感測衣物是否在滾桶中的方法產(chǎn)生噪聲或振動，如果衣物嚴(yán)重不平衡， 則僅當(dāng)有過量振動產(chǎn)生(例如，裝置運動或框架接觸)時能感測衣物是否在滾桶中，從而能夠?qū)崟r地感測衣物是否在滾桶中。此外，為了感測衣物是否在滾桶中，需要在供水之后感測滾桶的重量或不平衡，從而會消耗單獨的時間、水和能量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，一方面提供一種洗衣機及其控制方法，在該控制方法中，使用MEMS傳感器實時地感測衣物是否在洗衣機中，以感測桶的振動，而不消耗單獨的時間、水和能量。另一方面提供一種洗衣機及其控制方法，在該控制方法中，如果安裝至少一個 MEMS傳感器，則通過串行外圍接口(SPI)通信方法或者內(nèi)置集成電路(I2C)通信方法連接微型計算機和所述至少一個MEMS傳感器。另一方面提供一種洗衣機及其控制方法，在該控制方法中，通過診斷MEMS傳感器是否出現(xiàn)故障來控制洗衣機的操作。其他方面一部分將在下面進行闡述，部分將通過描述而清楚或可通過本發(fā)明的實踐而了解。根據(jù)一方面，一種洗衣機的控制方法，所述洗衣機具有桶、安裝在桶中的加熱器和滾筒和用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)的電機，所述方法包括以下步驟判斷是否選擇了桶清洗過程；如果選擇了桶清洗過程，則通過操作加熱器和電機以設(shè)定的RPM和水溫來執(zhí)行桶清洗過程； 測量根據(jù)桶的振動的振動位移數(shù)據(jù)，以在執(zhí)行桶清洗過程的同時感測衣物是否在滾筒中； 將測量的振動位移數(shù)據(jù)與設(shè)定的極限值比較，如果振動位移數(shù)據(jù)超過極限值，則改變設(shè)定的RPM和水溫，并以改變后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程。以改變后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程可包括以下步驟停止電機的操作；減小設(shè)定的RPM和水溫，以執(zhí)行桶清洗過程；以減小后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程。控制方法還可包括如果振動位移數(shù)據(jù)小于等于極限值，則以設(shè)定的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程?？蓽y量桶的振動位移數(shù)據(jù)直到完成桶清洗過程為止，以在執(zhí)行桶清洗過程的同時實時地感測衣物是否在滾筒中。執(zhí)行桶清洗過程的步驟可包括將水供應(yīng)到桶的設(shè)定的水位；操作加熱器，以將供應(yīng)的水加熱到設(shè)定的水溫；通過隨加熱器操作的同時操作電機使?jié)L筒以設(shè)定的RPM旋轉(zhuǎn)。所述設(shè)定的水位可以是足以使?jié)L筒的下端淹沒在水中的水位。所述設(shè)定的RPM可以是滾筒的設(shè)定得比滾筒在洗滌或漂洗周期期間設(shè)定的RPM高的 RPM。根據(jù)另一方面，一種洗衣機包括桶，容納水；加熱器，安裝在桶中，用于加熱水； 滾筒，安裝在桶中，用于容納衣物；電機，用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)；控制單元，如果選擇了桶清洗過程，則控制單元通過操作加熱器和電機以設(shè)定的RPM和水溫來執(zhí)行桶清洗過程，以在執(zhí)行桶清洗過程的同時感測衣物是否在滾筒中，并根據(jù)感測的結(jié)果改變設(shè)定的RPM和水溫。洗衣機還可包括用于測量根據(jù)桶的振動的振動位移數(shù)據(jù)的振動傳感器，控制單元可將測量的振動位移數(shù)據(jù)與設(shè)定的極限值比較，如果振動位移數(shù)據(jù)超過極限值，則減小設(shè)定的RPM和水溫，并以減小后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程。如果振動位移數(shù)據(jù)小于等于極限值，則控制單元可以以設(shè)定的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程?？刂茊卧蓽y量桶的振動位移數(shù)據(jù)直到完成桶清洗過程為止，以在執(zhí)行桶清洗過程的同時實時地感測衣物是否在滾筒中。振動傳感器可以是安裝在桶上的傳感器，以限制在滾筒以設(shè)定的RPM高速旋轉(zhuǎn)期
5間產(chǎn)生的不平衡振動。振動傳感器可包括從由MEMS傳感器、加速度傳感器、角速度傳感器組成的組中選擇的任何一個傳感器。MEMS傳感器可測量桶根據(jù)桶的振動產(chǎn)生的位移。根據(jù)另一方面，一種洗衣機包括桶；至少一個振動傳感器，安裝在桶上，用于測量桶的振動；控制單元，使用振動傳感器的數(shù)據(jù)診斷所述至少一個振動傳感器的故障。所述至少一個振動傳感器可以是至少一個MEMS傳感器，以測量桶根據(jù)桶的振動產(chǎn)生的位移?？刂茊卧梢栽谙匆聶C的周期的所有部分中執(zhí)行與所述至少一個MEMS傳感器的通信，如果實時讀取的數(shù)據(jù)與最初寫入所述至少一個MEMS傳感器的寄存器中的數(shù)據(jù)不一致，則判斷通信有缺陷，如果通信缺陷持續(xù)設(shè)定的時間，則判斷所述至少一個MEMS傳感器出現(xiàn)故障了。控制單元可檢查所述至少一個MEMS傳感器的信號數(shù)據(jù)，而不管洗滌周期或脫水-甩干周期何時開始，如果信號數(shù)據(jù)偏離規(guī)則范圍，則判斷所述至少一個MEMS傳感器出現(xiàn)故障了。如果在洗衣機的周期期間數(shù)據(jù)被寫入所述至少一個MEMS傳感器的寄存器中或從所述至少一個MEMS傳感器的寄存器讀取數(shù)據(jù)，并且如果寫入寄存器中的數(shù)據(jù)與讀取的數(shù)據(jù)不一致，則控制單元可判斷所述至少一個MEMS傳感器出現(xiàn)故障了?？刂茊卧墒贡还?yīng)到所述至少一個MEMS傳感器的電源復(fù)位，而不管控制單元何時判斷所述至少一個MEMS傳感器出現(xiàn)故障。多個MEMS傳感器可安裝在桶上。所述多個MEMS傳感器可支持串行外圍接口(SPI)通信方法或者內(nèi)置集成電路 (I2C)通信方法。所述多個MEMS傳感器可分別設(shè)置有用于與控制單元通信的信號線，控制單元可共同地連接到所述多個MEMS傳感器的信號線。在串行外圍接口(SPI)通信方法的情況下，控制單元可使用I/O 口設(shè)定第一芯片選擇(CS 1)端子和第二芯片選擇(Cs》端子，并將所述多個MEMS傳感器共同地連接到SPI
通信信道。在內(nèi)置集成電路(I2C)通信方法的情況下，控制單元可將所述多個MEMS傳感器中的一個MEMS傳感器的從地址的SAO位連接到接地(GND)端子，以使所述SAO位被設(shè)定為 ‘0’，將所述多個MEMS傳感器中的另一個MEMS傳感器的從地址的SAO位連接到電源(VCC) 端子，以使所述SAO位被設(shè)定為‘1’，并將所述多個MEMS傳感器共同地連接到I2C通信信道。


通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，這些和/或其他方面將會變得清楚且更加易于理解，其中圖1是根據(jù)一個實施例的洗衣機的縱截面圖；圖2是示出應(yīng)用到該實施例的振動傳感器的安裝的立體圖3是根據(jù)該實施例的洗衣機的控制框圖；圖4是示出控制根據(jù)該實施例的洗衣機中的桶清洗過程的方法的流程圖；圖5是示出根據(jù)一個實施例的振動傳感器與控制單元之間的通信和電力連接的框圖；圖6是示出根據(jù)另一實施例的多個振動傳感器與控制單元之間的通信和電力連接的框圖；圖7是示出根據(jù)另一實施例的多個振動傳感器與控制單元之間的通信和電力連接的框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將詳細(xì)描述實施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號始終指示相同的元件。圖1是根據(jù)一個實施例的洗衣機的縱截面圖，圖2是示出應(yīng)用到該實施例的振動傳感器的安裝的立體圖。如圖1和圖2所示，根據(jù)一個實施例的洗衣機1包括盒形主體10，形成洗衣機1 的外觀；圓柱形桶11，安裝在主體10中，用于容納水；圓柱形滾桶12，可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶11 中并設(shè)置有多個孔13。用于測量桶11在洗衣機1的操作過程中產(chǎn)生的振動的至少一個傳感器14(在下文中，被稱為“振動傳感器”)安裝在桶11的上表面上。振動傳感器14使用微機電系統(tǒng)(在下文中，被稱為“MEMS”)傳感器，該傳感器測量桶11根據(jù)桶11的振動的位移。MEMS傳感器被分成模擬式MEMS傳感器和數(shù)字式MEMS傳感器，數(shù)字式MEMS傳感器應(yīng)用到本發(fā)明的實施例。數(shù)字式MEMS傳感器通常支持串行外圍接口(SPI)通信方法或者內(nèi)置集成電路(I2C) 通信方法。除了數(shù)字式MEMS傳感器之外，振動傳感器14可使用3軸加速度傳感器，以測量桶11沿三個方向(X軸方向、Y軸方向和Z軸方向)的振動，或者振動傳感器14可使用陀螺儀傳感器(是一種角速度傳感器)。電機15安裝在桶11的后表面的外部，電機15用作驅(qū)動裝置，以使連接到滾桶12 的旋轉(zhuǎn)軸1 旋轉(zhuǎn)，從而執(zhí)行洗滌周期、漂洗周期和脫水-甩干周期。此外，水位傳感器16、 洗滌加熱器17以及溫度傳感器18安裝在桶11的下部內(nèi)，水位傳感器16用于感測根據(jù)水位變化的頻率，以感測桶11中的水的量(水位)，洗滌加熱器17用于加熱桶11中的水，溫度傳感器18用于感測桶11中的水的溫度。設(shè)置有入口 19a的門19安裝在主體10的前表面上，通過入口 19a將衣物放入滾桶12中或從滾桶12取出衣物。用于供應(yīng)洗滌劑的洗滌劑供應(yīng)裝置20以及用于供水的供水裝置30安裝在桶11 的上方。洗滌劑供應(yīng)裝置20的內(nèi)部被分成多個空間，洗滌劑供應(yīng)裝置20安裝在主體10的前表面上，使得用戶可容易地將洗滌劑或織物漂洗劑放入各個空間中。供水裝置30包括第一供水管32，連接外部供水管31和洗滌劑供應(yīng)裝置20，以將水供應(yīng)到桶11的內(nèi)部；第二供水管33，連接洗滌劑供應(yīng)裝置20和桶11 ；供水閥34，安裝在第一供水管32上，以控制水的供應(yīng)。這樣的構(gòu)造能使被供應(yīng)到桶11的內(nèi)部的水流過洗滌
7劑供應(yīng)裝置20，從而允許洗滌劑供應(yīng)裝置20內(nèi)的洗滌劑與水混合，因此將容納有洗滌劑的水供應(yīng)到桶11。此外，在根據(jù)該實施例的洗衣機1中，設(shè)置用于排出桶11中的水的排水裝置40。 排水裝置40包括第一排水管41，連接到桶11的下部，以將桶11中的水引導(dǎo)到主體10的外部；排水泵42，安裝在第一排水管41上；第二排水管43，連接到排水泵42的出口側(cè)。此外，在根據(jù)實施例的洗衣機1中，為了防止在洗衣機1的操作過程中產(chǎn)生振動， 設(shè)置有懸簧50，在桶11的上部彈性地支撐桶11 ；阻尼器52，在桶11的下部減小桶11的振動。懸簧50和阻尼器52分別在桶11的上部和下部可運動地支撐桶11。即，當(dāng)桶11 因滾筒12的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動激勵力被激發(fā)時，桶11沿所有的方向(即，前后方向、左右方向和上下方向)振動。通過懸簧50和阻尼器52減小桶11的振動。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的洗衣機的控制框圖。根據(jù)本發(fā)明的實施例的洗衣機 1還包括輸入單元60、控制單元62、驅(qū)動單元64和顯示單元66。輸入單元60能使用戶輸入選擇的操作數(shù)據(jù)，以輸入從洗滌周期、漂洗周期和脫水-甩干周期中選擇的一個周期，或者輸入從洗滌過程和桶清洗過程中選擇的一個過程。桶清洗過程是用于有效地清洗桶11和滾筒12的操作過程。為了去除沉積在滾筒 12的后表面和桶11的內(nèi)表面上的污物水垢(在下文中，被稱為雜質(zhì))，通過將水供應(yīng)到設(shè)定的水位(適合于去除雜質(zhì)的水位，例如，能夠淹沒滾筒的下端的水位)、通過洗滌加熱器 17將供應(yīng)的水加熱至設(shè)定的殺菌溫度(能夠殺滅微生物的溫度)并同時通過驅(qū)動電機15 來搖動滾筒12，以通過被加熱到設(shè)定的殺菌溫度的水的方式殺滅桶11和滾筒12中的微生物、通過滾筒12的高速旋轉(zhuǎn)將雜質(zhì)與滾筒12的后表面和桶11的內(nèi)表面分離來執(zhí)行桶清洗過程?？刂茊卧?2是微型計算機，該微型計算機用于根據(jù)從輸入單元60輸入的操作數(shù)據(jù)來控制洗衣機1的一般操作，即，控制洗滌周期、漂洗周期和脫水-甩干周期。當(dāng)用戶選擇桶清洗過程時，控制單元62執(zhí)行高溫度高速度旋轉(zhuǎn)的桶清洗過程，以充分地給桶11和滾筒12殺菌并清洗桶11和滾筒12，從而從滾筒12的后表面和桶11的內(nèi)表面去除雜質(zhì)。控制單元62預(yù)先設(shè)定滾筒12的目標(biāo)RPM Al，以執(zhí)行桶清洗過程(通過湍急的水流清洗桶11和滾筒12的滾筒12的RPM，即，滾筒12的設(shè)定得比滾筒12在洗滌或漂洗周期期間的RPM高的RPM，大約150 250RPM)；目標(biāo)水溫Bl (用于淹沒雜質(zhì)且通過熱水和蒸汽殺滅微生物的水溫，大約70度或更高)?？刂茊卧?2接收根據(jù)通過安裝在桶11上的振動傳感器14測量的桶11的振動的位移數(shù)據(jù)(在下文中，被稱為振動位移數(shù)據(jù))，以限制在滾筒12以目標(biāo)RPM Al高速旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的不平衡振動，從而執(zhí)行桶清洗過程。因此，控制單元62接收通過振動傳感器14測量的振動位移數(shù)據(jù)，并將振動位移數(shù)據(jù)與預(yù)定的極限值比較(位移數(shù)據(jù)用于判斷在桶清洗過程期間是否發(fā)生不平衡振動，大約 30mm)。作為比較的結(jié)果，如果測量的振動位移數(shù)據(jù)比極限值小，則控制單元62判斷衣物沒有在滾筒12中，然后以設(shè)定的目標(biāo)RPM Al和目標(biāo)水溫Bl執(zhí)行高溫度和高速度旋轉(zhuǎn)的桶清洗過程。另一方面，如果測量的振動位移數(shù)據(jù)超過極限值，則控制單元62判斷衣物在滾筒12中、停止電機15的操作、減小設(shè)定的目標(biāo)RPM Al和目標(biāo)水溫Bi，然后通過使用減小的目標(biāo)RPM A2 (桶12在洗滌或漂洗周期期間的RPM，大約40 50RPM)和降低的目標(biāo)水溫 B2 (低于大約40度)改變算法來執(zhí)行余下的桶清洗過程。減小的目標(biāo)RPM A2和降低的目標(biāo)水溫B2被設(shè)定為滾筒12的RPM和水溫，以確保桶清洗性能，而不損壞衣物。驅(qū)動單元64根據(jù)控制單元62的驅(qū)動控制信號驅(qū)動電機15、洗滌加熱器17、供水閥34和排水泵42。顯示單元66根據(jù)控制單元62的顯示控制信號顯示洗衣機1的操作狀態(tài)。在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的洗衣機及其控制方法的操作過程和效果。當(dāng)長時間使用洗衣機1時，雜質(zhì)(污染物或水垢)隨時間流逝沉積在滾筒12的后表面(具體地，外表面)和桶11的內(nèi)表面上。沉積在滾筒12的后表面和桶11的內(nèi)表面上的雜質(zhì)促使微生物(細(xì)菌)在整個桶11和滾筒12中繁殖，且進一步產(chǎn)生導(dǎo)致腐爛的表面沉積物(群)，從而致使霉菌產(chǎn)生。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例的洗衣機1被構(gòu)造成使得執(zhí)行用于從滾筒12的后表面和桶11的內(nèi)表面去除雜質(zhì)并殺滅滾筒12和桶11中的微生物的桶清洗過程。在高溫度和高速度下執(zhí)行桶清洗過程，以充分地對桶11和滾筒12殺菌并清洗桶11和滾筒12。當(dāng)在用戶錯誤地將衣物留在滾筒12中的情況下執(zhí)行桶清洗過程時，滾筒 12高速旋轉(zhuǎn)，而不感測滾筒12的不平衡，因此，如果產(chǎn)生衣物的不平衡，則會產(chǎn)生噪聲或振動，如果衣物嚴(yán)重不平衡，則會產(chǎn)生裝置運動或框架接觸。因此，在傳統(tǒng)洗衣機中，在執(zhí)行桶清洗過程之前感測衣物是否在滾筒12中。然而， 為了在執(zhí)行桶清洗過程之前感測衣物是否在滾筒12中，要消耗單獨的時間、水和能量。另一方面，根據(jù)該實施例，不用消耗單獨的時間、水和能量以在執(zhí)行桶清洗過程之前感測衣物是否在滾筒12中，實時地感測衣物是否在滾筒12中并執(zhí)行桶清洗過程，同時限制不平衡振動，以防止裝置運動。圖4是示出控制根據(jù)實施例的洗衣機中的桶清洗過程的方法的流程圖。即，圖4 示出了確保桶清洗性能而不損壞桶12中的衣物的算法。如圖4所示，當(dāng)用戶選擇桶清洗過程時，通過輸入單元60將用戶選擇的過程數(shù)據(jù)輸入到控制單元62。然后，控制單元62根據(jù)從輸入單元輸入的過程數(shù)據(jù)判斷用戶選擇的過程是否是桶清洗過程(操作100)。作為操作100判斷的結(jié)果，如果用戶選擇的過程是桶清洗過程，則控制單元62設(shè)定滾筒12的執(zhí)行桶清洗過程的目標(biāo)RPM Al (通過湍急的水流清洗桶11和滾筒12的滾筒12的RPM，即，滾筒12的設(shè)定得比滾筒12在洗滌或漂洗周期期間的RPM高的RPM，大約 150 250RPM)；目標(biāo)水溫Bl (用于淹沒雜質(zhì)且通過熱水和蒸汽殺滅微生物的水溫，大約90 度)。此外，控制單元62將用于感測是否有衣物的值設(shè)定為“假(沒有衣物)”(操作102)。 初始設(shè)定值不用于在執(zhí)行桶清洗過程之前感測是否有衣物，而是用于實時地感測是否有衣物并執(zhí)行桶清洗過程。之后，控制單元62操作供水閥34，以供應(yīng)執(zhí)行桶清洗過程需要的水。當(dāng)操作供水閥34時，供水閥34打開，因此，通過第一供水管32、洗滌劑供應(yīng)裝置 20和第二供水管33將通過外部供水管31供應(yīng)的水供應(yīng)到桶11的內(nèi)部的下部(具體地，桶
911和滾筒12之間的空間)(操作104)。因此，控制單元62通過水位傳感器16感測被供應(yīng)到桶11的水的水位，如果水位達到設(shè)定的水位(適合于去除雜質(zhì)的水位，例如，淹沒滾筒12的下端的水位)，則停止供水閥34的操作，以停止供水。之后，控制單元62操作洗滌加熱器17，以加熱供應(yīng)的水(操作106)。通過洗滌加熱器17的操作加熱桶11中的水。這里，控制單元62與洗滌加熱器17的操作一起操作電機15，以快速地加熱水，從而使?jié)L筒12以目標(biāo)RPM Al旋轉(zhuǎn)(操作108)。這里，操作電機15，使得滾筒12以比滾筒在洗滌或漂洗周期期間的RPM(大約40 50RPM)高的RPM(例如，150 250RPM)旋轉(zhuǎn)。由此，控制單元62通過溫度傳感器18感測被供應(yīng)到桶11的水的溫度，繼續(xù)操作洗滌加熱器17，直到感測的水溫達到目標(biāo)水溫Bi，如果感測的水溫達到目標(biāo)水溫Bi，則控制洗滌加熱器17的操作，以保持目標(biāo)水溫Bi。即，如果感測的水溫超過目標(biāo)水溫Bi，則控制單元62停止洗滌加熱器17的操作， 如果感測的水溫低于目標(biāo)水溫Bi，則操作洗滌加熱器17。由此，控制單元62執(zhí)行高溫度和高速度旋轉(zhuǎn)的桶清洗過程，在桶清洗過程中滾筒12以目標(biāo)RPM Al旋轉(zhuǎn)同時保持目標(biāo)水溫 Bi。當(dāng)執(zhí)行桶清洗過程時，通過被加熱到目標(biāo)水溫Bl的水殺滅桶11和滾筒12內(nèi)的微生物，通過因滾筒12的高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的湍急的水流將沉積在滾筒12的后表面和桶11的內(nèi)表面上的雜質(zhì)與滾筒12和桶11分離。由此，清洗了滾筒12和桶11。為了限制衣物在滾筒12中同時滾筒12以目標(biāo)RPM Al高速旋轉(zhuǎn)以執(zhí)行桶清洗過程時產(chǎn)生的不平衡振動，控制單元62判斷用于感測是否有衣物的設(shè)定值是否是“假(沒有衣物)”(操作110)。作為操作110的判斷的結(jié)果，如果用于感測是否有衣物的設(shè)定值為“假”，則安裝在桶11上以感測衣物是否在滾筒12中的振動傳感器14測量根據(jù)在執(zhí)行桶清洗過程時產(chǎn)生的桶11的振動的位移數(shù)據(jù)(在下文中，被稱為振動位移數(shù)據(jù))，并將振動位移數(shù)據(jù)輸入到控制單元62 (操作112)。之后，控制單元62接收由振動傳感器14測量的振動位移數(shù)據(jù)，并將該振動位移數(shù)據(jù)與預(yù)定的極限值(用于判斷在桶清洗過程期間是否發(fā)生不平衡振動的位移數(shù)據(jù)，大約 30mm)比較(操作114)。作為操作114比較的結(jié)果，如果測量的振動位移數(shù)據(jù)小于等于極限值，則控制單元62判斷衣物沒有在滾筒12中，因此以目標(biāo)RPM Al和目標(biāo)水溫Bl正常地執(zhí)行高溫度和高速度旋轉(zhuǎn)的桶清洗過程，這已經(jīng)被最初設(shè)定了。之后，控制單元62判斷桶清洗過程是否完成(操作116)。作為操作116判斷的結(jié)果，如果桶清洗過程未完成，則控制單元62反饋回操作110，因此繼續(xù)執(zhí)行高溫度和高速度旋轉(zhuǎn)的桶清洗過程。另一方面，作為操作116判斷的結(jié)果，如果桶清洗過程完成，則控制單元62停止電機15和洗滌加熱器17的操作(操作118)，并排出滾筒12中的水，然后執(zhí)行脫水-甩干周期(操作120)。此外，作為操作114比較的結(jié)果，如果測量的振動位移數(shù)據(jù)超過極限值，則控制單元62判斷衣物在滾筒12中、停止電機15的操作、減小最初設(shè)定的目標(biāo)RPM Al和目標(biāo)水溫 Bl，然后以減小的目標(biāo)RPM A2 (滾筒12在洗滌或漂洗周期期間的RPM，大約40 50RPM)和降低的目標(biāo)水溫B2(低于大約40度)執(zhí)行余下的桶清洗過程。然后，控制單元62將用于感測是否有衣物的設(shè)定值改變成“真(有衣物)”(操作122)，反饋回操作108，然后繼續(xù)執(zhí)行接下來的操作。此外，作為操作110判斷的結(jié)果，如果用于感測是否有衣物的設(shè)定值不為“假”，則洗衣機處于已判斷出衣物在滾筒12中的狀態(tài)，從而以在操作122期間調(diào)節(jié)的減小的目標(biāo) RPM A2和降低的目標(biāo)水溫B2繼續(xù)執(zhí)行余下的桶清洗過程。在下文中，將參照圖5描述診斷用于測量桶11的振動的振動傳感器14的故障的方法。通過串行外圍接口(SPI)通信方法或者內(nèi)置集成電路(I2C)通信方法將振動傳感器14連接到控制洗衣機1的整個操作的控制單元62。圖5是示出根據(jù)一個實施例的振動傳感器與控制單元之間的通信和電力連接的框圖。圖5示出了通過SPI通信方法連接的振動傳感器14和控制單元62。在圖5中，振動傳感器的電源(VCC)端子連接到控制單元62的電源(VCC)端子， 振動傳感器14的串行外圍時鐘(SPC)端子、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)端子以和串行數(shù)據(jù)輸出 (SDO)端子連接到控制單元62的SPI通信信道(SPC、SDI和SD0)，振動傳感器14的芯片選擇(⑶)端子連接到控制單元62的芯片選擇(⑶)端子，振動傳感器14的接地(GND)端子連接到控制單元62的接地(GND)端子。控制單元62診斷振動傳感器14是否出現(xiàn)故障，并使用測量桶11的振動的振動傳感器14的數(shù)據(jù)來控制洗衣機1的操作。根據(jù)洗衣機1的操作區(qū)域存在診斷振動傳感器14 的故障的各種方法。第一，將描述如果控制單元62和振動傳感器14彼此不通信持續(xù)5秒時診斷振動傳感器14的故障的方法?？刂茊卧?2在洗衣機1的周期的所有部分中執(zhí)行與振動傳感器14的通信。如果實時讀取的數(shù)據(jù)與最初寫入振動傳感器14的控制寄存器中的數(shù)據(jù)彼此不一致，則控制單元62判斷通信有缺陷。當(dāng)通信有缺陷持續(xù)5秒時，控制單元62診斷振動傳感器14的故障， 然后停止洗衣機1的周期。如果控制單元62判斷振動傳感器14出現(xiàn)故障了，則控制單元62使被供應(yīng)到振動傳感器14的電源復(fù)位，并再試與振動傳感器14通信。當(dāng)控制單元62與振動傳感器14成功地通信時，控制單元62繼續(xù)執(zhí)行洗衣機1的周期。第二，將描述如果振動傳感器14的自我診斷模式?jīng)]有正常操作時診斷振動傳感器14的故障的方法。振動傳感器14提供振動傳感器14的自我診斷模式的功能。當(dāng)控制寄存器設(shè)定自我診斷模式時，振動傳感器14自身產(chǎn)生規(guī)則信號并因此提供數(shù)據(jù)。如果該數(shù)據(jù)與振動傳感器供應(yīng)商(MEMS傳感器供應(yīng)商)提出的規(guī)則范圍偏離，則判斷振動傳感器14出現(xiàn)故障了。無論何時開始洗滌周期和脫水-甩干周期都執(zhí)行振動傳感器14的自我診斷模式。 如果控制單元62判斷振動傳感器14出現(xiàn)故障了，則控制單元62使被供應(yīng)到振動傳感器14 的電源復(fù)位，并再次執(zhí)行自我診斷模式。如果控制單元62判斷振動傳感器14連續(xù)出現(xiàn)故障10次，則控制單元62停止洗衣機1的周期，并通過顯示單元66顯示錯誤。第三，將描述如果數(shù)據(jù)彼此不一致時(當(dāng)數(shù)據(jù)寫入振動傳感器14的控制寄存器中和從振動傳感器14的控制寄存器讀取數(shù)據(jù)時)診斷振動傳感器14的故障的方法。振動傳感器14包括安裝在其中的控制寄存器，并根據(jù)控制寄存器的數(shù)據(jù)使振動傳感器14在各種模式下操作?？刂萍拇嫫鞯臄?shù)據(jù)可在洗衣機1的周期期間根據(jù)需要改變。 這里，如果寫入控制寄存器中的數(shù)據(jù)與讀取的數(shù)據(jù)彼此不一致，則判斷振動傳感器14出現(xiàn)故障了。如果控制單元62判斷振動傳感器14出現(xiàn)故障了，則控制單元62使被供應(yīng)到振動傳感器14的電源復(fù)位，并再次執(zhí)行向控制寄存器寫入數(shù)據(jù)/從控制寄存器讀取數(shù)據(jù)。如果控制單元62判斷振動傳感器14連續(xù)出現(xiàn)故障10次，則控制單元62停止洗衣機1的周期， 并通過顯示單元66顯示錯誤。如上所述，無論何時判斷振動傳感器14出現(xiàn)故障，控制單元62都使被供應(yīng)到振動傳感器14的電源復(fù)位。使被供應(yīng)到振動傳感器14的電源復(fù)位用于初始化振動傳感器14。此外，在脫水-甩干周期期間無論何時感測到大的振動信號并因此再試脫水-甩干周期，都使被供應(yīng)到振動傳感器14的電源復(fù)位。這用于初始化振動傳感器14，這是因為因外部噪聲的引入致使振動傳感器14可能出錯。在下文中，將參照圖6和圖7描述如果安裝了用于測量桶11的振動的至少一個振動傳感器時所述至少一個振動傳感器14與控制單元62之間的連接方法。圖6是示出根據(jù)另一實施例的多個振動傳感器與控制單元之間的通信和電力連接的框圖。圖6示出了使用SPI通信方法在一個控制單元62與多個(例如，兩個)振動傳感器(MEME傳感器)14之間的連接狀態(tài)。SPI通信協(xié)議包括芯片選擇(CS)信號線、串行外圍時鐘(SPC)信號線、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)信號線、串行數(shù)據(jù)輸出(SDO)信號線。為了控制兩個振動傳感器14，控制單元62使用I/O 口設(shè)定第一芯片選擇(CSl)端子和第二芯片選擇(CS2)端子，并將控制單元62的SPI通信信道(SPC、SDI和SD0)連接到兩個振動傳感器14的串行外圍時鐘(SPC)端子、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)端子和串行數(shù)據(jù)輸出 (SDO)端子，以共同地連接兩個振動傳感器14。如上所述，兩個振動傳感器14共同地使用串行外圍時鐘(SPC)信號線、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)信號線、串行數(shù)據(jù)輸出(SDO)信號線，從而減少成本和線束的體積。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的多個振動傳感器與控制單元之間的通信和電力連接的框圖。圖7示出了使用I2C通信方法在一個控制單元62與多個(例如，兩個)振動傳感器(MEME傳感器)14之間的連接狀態(tài)。I2C通信協(xié)議包括串行時鐘線(SCL 同步時鐘信號)和串行數(shù)據(jù)線(SDA 地址、數(shù)據(jù)、確認(rèn)、啟動&停止)信號線。I2C通信方法將兩條信號線(即，SCL信號線和SDA信號線)共同地連接到多個裝置(例如，振動傳感器)。固有從地址分別被分配給所述多個裝置，只有具有控制單元62訪問的從地址的裝置才操作。在圖7中，兩個振動傳感器14中的一個振動傳感器的從地址的SAO位連接到接地 (GND)端子并因此被設(shè)定為‘0’，兩個振動傳感器14中的另一個振動傳感器的從地址的SAO
12位連接到電源(VCC)端子并因此被設(shè)定為‘1’。此外，SCL信號線和SDA信號線共同地連接控制單元62和兩個振動傳感器14。如上所述，只通過兩條信號線(即，SCL信號線和SDA信號線)連接控制單元62和兩個振動傳感器14，從而減少成本和線束的體積。從以上描述清楚的是，根據(jù)一個實施例的洗衣機在執(zhí)行桶清洗過程的同時使用測量桶的振動的MEMS傳感器實時地感測衣物是否在滾筒中，因此不需要消耗單獨的時間、水和能量來感測衣物是否在滾筒中。此外，根據(jù)實施例的洗衣機診斷MEMS傳感器的故障，從而控制洗衣機的整個操作。此外，在根據(jù)實施例的洗衣機中，如果安裝至少一個MEMS傳感器，則通過串行外圍接口(SPI)通信方法或內(nèi)置集成電路(I2C)通信方法共同地連接微型計算機和所述至少一個MEMS傳感器，從而減少成本和線束的體積。雖然已經(jīng)示出并描述了一些實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行改變。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機的控制方法，所述洗衣機具有桶、安裝在桶中的加熱器和滾筒以及用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)的電機，所述方法包括以下步驟判斷是否選擇了桶清洗過程；如果選擇了桶清洗過程，則通過操作加熱器和電機以設(shè)定的RPM和水溫來執(zhí)行桶清洗過程；在執(zhí)行桶清洗過程的同時測量根據(jù)桶的振動的振動位移數(shù)據(jù)，以感測衣物是否在滾筒中；將測量的振動位移數(shù)據(jù)與設(shè)定的極限值比較，如果振動位移數(shù)據(jù)超過所述極限值，則改變設(shè)定的RPM和水溫，并以改變后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中，以改變后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程的步驟包括停止電機的操作；減小設(shè)定的RPM和水溫，以執(zhí)行桶清洗過程；以減小后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，還包括如果振動位移數(shù)據(jù)小于等于極限值，則以設(shè)定的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其中，測量桶的振動位移數(shù)據(jù)直到完成桶清洗過程為止，以在執(zhí)行桶清洗過程的同時實時地感測衣物是否在滾筒中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中，執(zhí)行桶清洗過程的步驟包括將水供應(yīng)到桶的設(shè)定的水位；操作加熱器，以將供應(yīng)的水加熱到設(shè)定的水溫；通過隨加熱器操作的同時操作電機使?jié)L筒以設(shè)定的RPM旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中，所述設(shè)定的水位是足以使?jié)L筒的下端淹沒在水中的水位。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中，所述設(shè)定的RPM是滾筒的設(shè)定得比滾筒在洗滌或漂洗周期期間設(shè)定的RPM高的RPM。
8.一種洗衣機，包括桶，容納水；加熱器，安裝在桶中，用于加熱水；滾筒，安裝在桶中，用于容納衣物；電機，用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)；控制單元，如果選擇了桶清洗過程，則控制單元通過操作加熱器和電機以設(shè)定的RPM 和水溫來執(zhí)行桶清洗過程，以在執(zhí)行桶清洗過程的同時感測衣物是否在滾筒中，并根據(jù)感測的結(jié)果改變設(shè)定的RPM和水溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的洗衣機，還包括用于測量根據(jù)桶的振動的振動位移數(shù)據(jù)的振動傳感器，其中，控制單元將測量的振動位移數(shù)據(jù)與設(shè)定的極限值比較，如果所述振動位移數(shù)據(jù)超過所述極限值，則減小設(shè)定的RPM和水溫，并以減小后的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的洗衣機，其中，如果所述振動位移數(shù)據(jù)小于等于所述極限值，則控制單元以設(shè)定的RPM和水溫執(zhí)行余下的桶清洗過程。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的洗衣機，其中，控制單元測量桶的振動位移數(shù)據(jù)直到完成桶清洗過程為止，以在執(zhí)行桶清洗過程的同時實時地感測衣物是否在滾筒中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的洗衣機，其中，振動傳感器是安裝在桶上的傳感器，以限制在滾筒以設(shè)定的RPM高速旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的不平衡振動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的洗衣機，其中，振動傳感器包括從由MEMS傳感器、加速度傳感器、角速度傳感器組成的組中選擇的任何一個傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的洗衣機，其中，MEMS傳感器測量桶根據(jù)桶的振動產(chǎn)生的位移。
15.一種洗衣機，包括 桶；至少一個振動傳感器，安裝在桶上，用于測量桶的振動；控制單元，使用所述至少一個振動傳感器的數(shù)據(jù)診斷振動傳感器的故障。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種洗衣機及其控制方法，在該控制方法中，使用測量桶的振動的傳感器安全地執(zhí)行桶清洗過程。由于在執(zhí)行桶清洗過程的同時感測衣物是否在滾筒中，所以不需要消耗單獨的時間、水和能量來感測是否有衣物，并通過診斷傳感器的故障來控制洗衣機的操作。如果安裝多個傳感器，則通過串行外圍接口(SPI)通信方法或者內(nèi)置集成電路(I2C)通信方法將微型計算機共同地連接到所述多個傳感器，從而減少成本和線束的體積。
文檔編號D06F37/00GK102234900SQ20111006487
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者李聲模, 金昇勛, 金鉉培 申請人:三星電子株式會社