CN103306094B - 一种判定波轮洗衣机负载重量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种判定波轮洗衣机负载重量的方法，其通过系统摩擦力校正功能解决同型号洗衣机间称重曲线的不一致性；洗衣程序启动后，给洗衣机程序控制器输入一个信号，驱动电机转、停，电机停止后会产生一组反电动势脉冲，电脑板通过读取脉冲个数进行模糊称重判断；最后通过补水的方法进行校正，最终判定负载重量。本发明实现了波轮洗衣机，尤其大容量波轮洗衣机智能判定衣物重量的功能，可以自动选择进水水位，提高了洗涤性能，优化了洗衣程序。

Description

一种判定波轮洗衣机负载重量的方法

技术领域

实施例涉及一种判定波轮洗衣机负载重量的方法。

背景技术

现有的判定波轮洗衣机负载重量的方法运用的是采集电机反电动势的方法。给洗衣机程序控制器输入一个信号驱动电机转、停，电机停止后会产生一组反电动势脉冲，通过采集不同负载的电机反电动势所产生的脉冲数值，拟合成各皮带张紧力下的称重曲线。用空桶的称重数值判定当前皮带张紧力，选择相应称重曲线；洗衣程序启动后，电机驱动波轮转，通过称重数值与曲线数值的比较，判定负载重量。该方法简单易于实现，且在10KG以下的小容量波轮洗衣机上应用比较成熟。但该方法在大容量10KG以上波轮洗衣机上应用时，出现相同负载下采集的脉冲数据不稳定、整体数据区域窄、存在较严重的数据交叉现象，从而无法得到相应的称重曲线。使得无法准确判定波轮洗衣机负载重量，对于能耗要求较高的地区，产品无法满足能效要求，产品竞争力较弱。

发明内容

本发明针对现有模糊称重方法在洗衣机上，尤其大容量波轮洗衣机上应用时无法得到相应称重曲线等技术问题，提出了新的技术解决方法；通过对系统摩擦力进行校正来修正生产和使用过程中洗衣机间由于某些部件的不一致性而导致的称重曲线的差异；并增加补水算法来校正称重值，使波轮洗衣机能准确判定负载重量。

根据本发明之一种实施例的判定波轮洗衣机负载重量的方法，包括：步骤一：获得指定型号洗衣机中一洗衣机样机的实际称重曲线，并与该指定型号洗衣机的标准称重曲线进行对比，对该特定洗衣机样机完成摩擦力校正；步骤二：根据上述摩擦力校正结果，对该特定洗衣机样机进行模糊称重；步骤三：根据所述模糊称重初次判定洗衣机的负载重量，选择进水水位档Di，之后以Di档节拍洗涤T分钟，延时T1秒后，测当前水位频率，根据测得的当前水位频率的值来校正所述模糊称重的值，最终判定负载重量。

另外，根据本发明上述实施例的判定波轮洗衣机负载重量的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，摩擦力校正用于校正洗衣机间称重曲线的不一致性。

根据本发明的一个示例，摩擦力校正是通过用统计出来的数学模型将不同称重曲线拟合成统一的曲线来实现的。

根据本发明的一个示例，所述模糊称重是通过采集反电动势脉冲数，如果是大负载，其惯性停下时间短，脉冲数少；如果是小负载，其惯性停下时间长，脉冲数多，以此来判定负载重量。

根据本发明的一个示例，通过补水算法进行最终的负载判定，校正将大负载判定为小负载的误判情况。

根据本发明的一个示例，通过当前水位频率f与预设水位频率Fi的比较来判定是否补水。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是一般波轮洗衣机的结构示意图，1为电脑版、2为吊杆、3为电机、4为皮带、5为离合器、6为脱水桶；

图2是模糊称重功能流程图；

图3是经系统摩擦力校正前，负载的称重曲线；

图4是经系统摩擦力校正后，拟合后的称重曲线；

图5是本发明应用模糊控制判定衣物重量的电路原理图；

图6是电机停止后惯性的旋转产生的反电动势；

图7是反电动势脉冲，可以通过此脉冲数的多少来判定负载的大小；

图8是负载重量区分能力示意图；

图9是补水校正方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

现在经详细描述实施例，其示例在附图中示出。

如图1-9，在本发明之较佳实施例中，一种判定波轮洗衣机负载重量的方法，整个过程包括摩擦力校正、重量感知、补水校正模块等。在其他一些实施例，根据实际需要，整个过程包括摩擦力校正和重量感知。在另一些实施例中，整个过程包括重量感知和补水校正模块。或者，在还有一些实施例中，整个过程仅包括补水校正模块。

洗衣机在生产过程中，电机位置与皮带张紧力存在差异，且在使用过程中皮带老化，电机磨损及电机温升，使得不同洗衣机间、相同洗衣机每次测试等情况下得到的称重曲线存在差异。本发明提供了一种用摩擦力来校正此差异性的方法，对在不同测试条件下得到的不同称重曲线利用统计出来的数学模型拟合成统一的曲线。在洗衣机生产过程中对其进行摩擦力校正，使同一型号洗衣机的称重曲线具有一致性，此方法可以排除外界因素的影响，便于进行模糊称重。

电机带动波轮正传t1秒，停t2秒，反传t3秒，停t4秒（连续n次），电脑板在停下的数秒内读取反电动势脉冲数，累积n次反电动势的脉冲数得到称重数值，通过此数值与用摩擦力校正的脱水曲线数值比较，进行初次的称重判定。其中t1、t3为电机可以达到恒定速度所用的时间，t2、t4为电机可以完全停下需要的时间；累计n次可以更多的读取脉冲数减少误差。

经初次判定后负载重量已能基本区分，但为避免误判将大负载判定为小负载，会因进水不足而造成无法洗涤，提出了补水校正的方法。负载重量不同，洗涤后对水位频率产生影响也不同。通过测试，不同重量的负载经过一定时间T洗涤后，水位频率最大变化值不同。程序启动后，根据初次判定的负载重量，选择进水水位档Di，之后以Di档节拍洗涤T分钟，延时T1秒后，测当前水位频率，再根据水位频率值来校正称重值，最终判定负载重量。

需要实验工具：16Kg洗衣机1台、标准负载布12kg、称一台、测力计一个。本发明将用于16KG大容量波轮洗衣机，图1是示出根据实施例的洗衣机的示图，对负载进行4档（0-1.36kg为1档、1.36kg-4.5kg为2档、4.5kg-7.8kg为3档、大于7.8kg为4档）的区分；

如图2，本实施例按模糊称重功能流程图进行测试：

在本发明之实施例中，执行以下操作：①一种用摩擦力来校正此差异性的方法，首先对指定型号的不同测试条件下得到的不同称重曲线进行数据采集，然后利用统计出来的数据进行数据的归一化处理，得到标准数学模型的拟合曲线。在洗衣机生产过程中任意该型号样机的曲线与标准数学模型的曲线进行对比，完成摩擦力校正，使同一型号洗衣机的称重曲线具有一致性，此方法可以排除外界因素的影响，便于进行模糊称重。②洗衣程序启动后，给洗衣机程序控制器输入一个信号，驱动电机转、停，电机停止后因惯性作用会产生一组反电动势脉冲，电脑板通过读取脉冲个数进行模糊称重判断；③经初次判定后负载重量已能基本区分，但为避免误判将大负载判定为小负载，会因进水不足而造成无法洗涤，提出了补水矫正的方法。负载重量不同，洗涤后对水位频率产生影响也不同。通过测试，不同重量的负载经过一定时间T洗涤后，水位频率最大变化值不同。程序启动后，根据初次判定的负载重量，选择进水水位档Di，之后以Di档节拍洗涤T分钟，延时T1秒后，测当前水位频率，再根据水位频率值来校正称重值，最终判定负载重量。

具体操作过程如下：

1、摩擦力校正：摩擦力校正前，负载称重曲线如图3，可见对同一机型相同负载下采集的脉冲数据有严重的数据交叉现象，无法得到可判定负载重量的称重曲线。在生产过程中对洗衣机进行摩擦力校正，用统计出来的数学模型将其拟合成一条称重曲线，如图4所示，拟合后的称重曲线在排除了外界因素和洗衣机系统不一致性的情况下更便于进行负载重量的判定；

2、重量感知：本实施例所采用的重量感知方法为采集电机反电动势的方法，其电路原理图如图5，驱动用于驱动波轮的电机，使得电机从初始停止状态达到最大旋转速率，关闭电机使得电机惯性地旋转而产生反向电动势（如图6），经模糊控制电路转换为反电动势脉冲（如图7），之后通过采集反电动势脉冲数来判定负载的重量，其方法参考专利CN102146629A衣物重量感测方法，在重量感知后进行负载重量的初次判定，判定出的负载重量区分能力示意图如图8，根据重量判定结果进水致Di（i=1,…,4）档水位；

3、补水校正：其流程图如图9，以重量感知判定的结果进水至Di档后，以Di档节拍洗涤T秒，延时T1秒，检测当前的水位频率f，若当前的水位频率小于预设的水位频率Fi，则说明误判将大负载判定为了小负载，进水量不足，此时洗衣机进一步补水至Di+1档水位，重复洗涤、延时、检测水位频率、判定过程，直到检测到的水位频率大于等于预设的水位频率为止。经补水校正后，最终判定出负载重量。

本发明创新性的提出了用摩擦力校正称重曲线以及用补水算法校正称重值的思想。设计了一种区分准确易于实现的判定波轮洗衣机负载重量的方法，解决了模糊称重长期以来的弊端，即通过引入摩擦力校正方法，摒除了外界因素和洗衣机系统的不一致性对判定负载重量的影响，而且经摩擦力校正后，规范化了称重曲线，使其具有一致性，更便利于进行重量判定；同时引入了补水校正的方法，该方法在初次判定的基础上进行二次判定，确保称重值得准确性，从而大大减少因称重不准确而造成无法正常洗涤等严重的后果。最后，相比于基于补水算法的模糊称重方法，虽然同样能准确判定负载重量，但本方案简单易于实现，且省水省电，更符合能效标准。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种判定波轮洗衣机负载重量的方法，包括：

步骤一：获得指定型号洗衣机中一洗衣机样机的实际称重曲线，并与该指定型号洗衣机的标准称重曲线进行对比，对该特定洗衣机样机完成摩擦力校正；

步骤二：根据上述摩擦力校正结果，对该特定洗衣机样机进行模糊称重；

步骤三：根据所述模糊称重初次判定洗衣机的负载重量，选择进水水位档Di，之后以Di档节拍洗涤T分钟，延时T1秒后，测当前水位频率，根据测得的当前水位频率的值来校正所述模糊称重的值，最终判定负载重量。

2.如权利要求1所述的判定波轮洗衣机负载重量的方法，其特征在于：摩擦力校正用于校正洗衣机间称重曲线的不一致性。

3.如权利要求1所述的判定波轮洗衣机负载重量的方法，其特征在于：摩擦力校正是通过用统计出来的数学模型将不同称重曲线拟合成统一的曲线来实现的。

4.如权利要求1所述的判定波轮洗衣机负载重量的方法，其特征在于：所述模糊称重是通过采集反电动势脉冲数，如果是大负载，其惯性停下时间短，脉冲数少；如果是小负载，其惯性停下时间长，脉冲数多，以此来判定负载重量。

5.如权利要求1所述的判定波轮洗衣机负载重量的方法，其特征在于：通过补水算法进行最终的负载判定，校正将大负载判定为小负载的误判情况。

6.如权利要求1所述的判定波轮洗衣机负载重量的方法，其特征在于：通过当前水位频率f与预设水位频率Fi的比较来判定是否补水。