CN103741431B - 洗衣机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机及其控制方法，洗衣机安装有红外探测装置，红外探测装置包括红外传感器，红外传感器通过信号处理电路与控制器相接，红外传感器检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线，在检测到有所述红外线时，生成检测信号，并将检测信号发送至控制器，控制器发出控制信号，控制洗衣机的运转状态。本发明通过红外探测装置检测是否有人体进入洗衣桶内，一旦检测有人体进入洗衣桶内，控制洗衣机立即停止运行，避免了洗衣机继续运转对人体造成伤害，彻底消除了洗衣机的安全隐患。

Description

洗衣机及其控制方法

技术领域

本发明属于洗衣机技术领域，具体地说，是涉及一种能够自动检测洗衣机内是否有人的洗衣机及其控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，洗衣机已经广泛地应用在人们的日常生活当中。洗衣机在给人们的生活带来便利的同时也存在一定的安全隐患。近几年，洗衣机伤人事件频繁发生，究其原因，主要有以下两方面原因：一是成人使用洗衣机洗衣时存在违规操作的情形，在洗衣机洗涤过程中，使用者直接打开洗衣机盖，将手伸入洗衣机桶内进行操作，而洗衣机没有及时停机，对人体造成伤害；二是儿童玩耍时，进入洗衣机内，在儿童自身启动洗衣机或者其他玩伴启动洗衣机的情况下，洗衣机进入正常的运转程序，对洗衣桶内儿童造成伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种洗衣机，解决现有洗衣机存在安全隐患，易对对人体造成伤害的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种洗衣机，安装有红外探测装置，红外探测装置包括红外传感器，红外传感器通过信号处理电路与控制器相接，红外传感器检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线，在检测到有人体温度区间对应波长的红外线时，生成检测信号，并将检测信号通过信号处理电路发送至控制器，控制器根据检测信号发出控制信号，控制洗衣机停止运转。

其中，人体温度区间对应波长的红外线为9.64-9.67μm区间范围的红外线。

优选的，红外探测装置嵌装在波轮洗衣机的围框或滚筒洗衣机的窗垫。

进一步的，红外探测装置包括嵌装在围框或窗垫中的罩体，红外传感器位于罩体内，罩体设置有朝向洗衣桶口的光线采集窗口，罩体对红外传感器光线采集范围进行限制，避免洗衣桶内与人体温度相同的温水对红外传感器检测造成干扰。红外传感器仅通过光线采集窗口接收洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线。

更进一步的，红外探测装置包括驱动机构，红外传感器安装在驱动机构上，驱动机构带动红外传感器在罩体内移动，调节红外传感器与光线采集窗口的距离，从而调节红外传感器光线采集范围。

或者，红外探测装置包括驱动机构，罩体内安装有滑轨以及沿滑轨滑动的滑座，驱动机构通过螺杆与滑座相接，红外传感器安装在滑座上。

优选的，洗衣机包括水位传感器和温度传感器，所述水位传感器采集水位信号，所述温度传感器采集水温信号并传输至控制器，控制器根据水位信号和水温信号控制红外传感器在罩体内的位置。

基于上述洗衣机的设计，本发明还提出了一种洗衣机的控制方法，在洗衣机上电后，红外探测装置的红外传感器检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线，在检测到有人体温度区间对应波长的红外线时，生成检测信号，并将检测信号通过信号处理电路发送至控制器，控制器根据检测信号控制洗衣机的停止运转。

洗衣机的控制方法，在洗衣机上电后，首先通过水位传感器检测洗衣机水位；

若洗衣桶内无水，控制红外传感器靠近光线采集窗口，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线；

若洗衣桶内有水，控制红外传感器远离光线采集窗口，直至其光线采集范围的最低点高于水位高度，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线。

更进一步的，若洗衣桶内有水，再通过温度传感器检测洗衣桶内水温，当水温低于第一设定值或水温高于第二设定值时，控制红外传感器靠近光线采集窗口，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线；

当水温位于第一设定值和第二设定值之间时，控制红外传感器远离光线采集窗口，直至其光线采集范围的最低点高于水位高度，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明在洗衣机上安装红外探测装置，通过红外探测装置的红外传感器检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线，在检测到有人体温度区间对应波长的红外线时，生成检测信号，并将检测信号通过信号处理电路进行处理后发送至控制器，控制器控制洗衣机停止运转。例如：关闭电机、关闭进水阀、打开排水阀、关闭其他负载等。避免了洗衣桶内有人时，洗衣机继续运转对人体造成伤害，彻底消除了洗衣机的安全隐患。

附图说明

图1为本发明具体实施例1的原理框图。

图2、图3为本发明具体实施例1洗衣机的示意图。

图4为本发明具体实施例2红外探测装置与波轮洗衣机洗衣桶的装配简图。

图5为本发明具体实施例2红外探测装置与波轮洗衣机洗衣桶的装配简图。

图6为本发明具体实施例3红外探测装置与滚筒洗衣机洗衣桶的装配简图。

图7为本发明具体实施例3、5红外探测装置与波轮洗衣机洗衣桶的装配简图。

图8为本发明具体实施例3的原理框图。

图9为本发明具体实施例4红外探测装置的结构简图。

图10为本发明具体实施例5的原理框图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

本发明中，人体温度区间对应波长的红外线是指物体在人体温度相对应的温度区间发出的红外线。所述人体温度相对应的温度区间需包括正常的人体温度。例如人体温度正常为36℃-37.5℃，此时，人体温度区间对应的红外线为包括波长为9.64-9.67μm区间范围的红外线，选用的红外传感器的检测范围需要覆盖上述波长范围。当然，技术人员也可以定义人体正常温度范围为36.5℃-40℃，相应的，人体温度区间对应波长的红外线是包括36.5℃-40℃温度区间对应波长的红外线。

在具体实施例中，我们需要选择合适的红外传感器，所述红外传感器的敏感波长范围应该包括正常的人体温度所对应的红外线波长。

具体实施例1：

如图1-3所示，本实施例的洗衣机1安装有红外探测装置，红外探测装置包括红外传感器2以及信号处理电路，红外传感器2通过信号处理电路与洗衣机的控制器相接。红外传感器2检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线，在检测到有人体温度区间对应波长的红外线时，生成检测信号，通过信号处理电路处理后发送至控制器，控制器根据接收的检测信号控制洗衣机停止运转。

具体的，信号处理电路包括放大电路、滤波电路和比较电路。当红外传感器未接收到人体温度区间对应波长的红外线时，红外传感器2没有电流信号输出，信号处理电路输出一个低电平信号，控制器接收到低电平信号。当红外传感器2接收到人体温度区间对应波长的红外线时，红外传感器2产生电流信号，经信号处理电路处理后输出一个高电平信号，控制器接收到高电平信号。因而，通过控制器接收电平信号的高低判断是否有人体进入洗衣机桶。

洗衣机上电后，红外传感器工作，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线。当红外传感器检测到洗衣桶口或洗衣桶内没有人体温度区间对应波长的红外线时，信号处理电路输出低电平信号，控制器接收到信号处理电路发送的低电平信号，控制洗衣机处于正常运转状态；当红外传感器检测到洗衣桶口或洗衣桶内有人体温度区间对应波长的红外线时，红外传感器生成检测信号，通过信号处理电路处理，信号处理电路输出高电平信号，控制器接收到信号处理电路发送的高电平信号时，控制洗衣机立即停止运转，例如：可依次关闭电机、关闭进水阀、打开排水阀。如有其他负载的情况可关闭其他负载等，并进行报警。

本实施例主要针对普通不带加热功能的波轮洗衣机或者滚筒洗衣机，可将红外探测装置安装在波轮洗衣机的围框中，如图2所示，或者安装在滚筒洗衣机的窗垫中，如图3所示。

具体实施例2：

本实施例针对具有水加热功能的洗衣机，为了避免与人体温度接近的温水对红外传感器的检测造成干扰，需要对红外传感器接收红外线的范围进行限制。

如图4所示，本实施例以波轮洗衣机为例，在波轮洗衣机1的围框中嵌装有红外探测装置，红外探测装置包括罩体3，红外传感器2安装在罩体3内，罩体3上设置有朝向洗衣桶口的光线采集窗口，罩体3对红外传感器2的光线采集范围进行限制，红外传感器2仅通过光线采集窗口接收红外线。本实施例中，红外传感器2接收光线的范围为θ°，其光线采集范围的最低点高于洗衣桶4最高水位高度h，因而，可以避免洗衣桶4内的温水对红外传感器2造成干扰。

洗衣机上电后，红外传感器工作，检测洗衣桶4口或洗衣桶4内是否有人体温度区间对应波长的红外线，红外传感器通过信号处理电路与控制器相接，当红外传感器未检测到人体温度区间对应波长的红外线时，控制器接收到信号处理电路发送的低电平信号时，控制洗衣机处于正常运转状态；当红外传感器检测到人体温度区间对应波长的红外线时，控制器接收到信号处理电路发送的高电平信号时，控制洗衣机立即停止运转。

为了减少检测死角，洗衣机可以设置有两组或两组以上红外探测装置，如图5所示。

如图6所示，红外探测装置也可以安装在滚筒洗衣机的窗垫中，其具体实现方式与波轮洗衣机类似，不再赘述。

本实施例的红外探测装置包括罩体，红外传感器可在罩体内移动，实现红外传感器与光线采集窗口距离的调节，从而实现红外传感器光线采集范围的改变。可完全避免洗衣机内的其他因素，例如：与人体温度接近的温水发出的红外线对红外传感器的检测形成干扰，避免误判。

本实施例对罩体的形状不做限定，只要能够对红外传感器的光线采集范围进行限制的罩体均可。

具体实施例3：

本实施例针对具有水加热功能的洗衣机，为了避免与人体温度接近的温水对红外传感器的检测造成干扰，尽量减少红外传感器的检测死角，需要对红外传感器接收红外线的范围进行限制，并且对红外传感器接收红外线的范围能够调节。

如图7-8所示，本实施例的洗衣机包括水位传感器和红外探测装置。其中，水位传感器用于检测洗衣桶4内的水位；红外探测装置包括罩体3、驱动机构5和位于罩体3内的红外传感器2，驱动机构5位于罩体3的一端，红外传感器2安装在驱动机构5的移动端，罩体3的另一端设置有光线采集窗口，罩体3对红外传感器2的光线采集范围进行限制，红外传感器2仅通过光线采集窗口接收红外线。驱动机构5驱动红外传感器2在罩体3内移动，调节红外传感器2与光线采集窗口的距离，从而调节红外传感器2的光线采集范围。本实施例中，红外传感器2接收光线的范围为θ1°至θ2°。

洗衣机上电后，水位传感器和红外传感器2工作，水位传感器检测洗衣桶4的水位，并将水位信息传输至控制器。若洗衣桶4内无水，则控制器控制驱动机构5伸出，带动红外传感器2靠近光线采集窗口处，此时红外传感器2接收光线的范围为θ2°，检测洗衣桶4口或洗衣桶4内是否有人体温度区间对应波长的红外线。若红外传感器2未检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机正常运转，若红外传感器2检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机立即停止运转。

若洗衣桶4内有水，水位传感器检测洗衣桶4内的水位，并将水位信息传输至控制器，控制器根据水位高度，控制驱动机构5缩回的程度，带动红外传感器2远离光线采集窗口，此时，红外传感器2接收光线的范围减小，保证光线采集范围的最低点高于水位高度即可，红外传感器2检测洗衣桶4口或洗衣桶4内是否有人体温度区间对应波长的红外线。若红外传感器2未检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机正常运转，若红外传感器2检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机立即停止运转。

本实施例中，驱动机构优选采用具有伸缩功能的气缸、液压缸等，其他具有伸缩功能的驱动机构均在本发明的保护范围之内。

本实施例通过水位传感器检测洗衣桶内是否有水，在无水状态下，红外传感器采集的红外线不存在干扰，控制红外传感器靠近光线采集窗口，此时，红外传感器采集光线范围最广，能够对洗衣桶口或洗衣桶内的人体信号进行全面检测；在有水状态下，为了避免水对红外传感器造成影响，控制红外传感器远离光线采集窗口，直至其光线采集范围的最低点高于水位高度，此时，能够对洗衣桶内高于水面部分进行检测。避免了与人体温度相近的温水对红外传感器造成干扰，形成误判。

为了减少检测死角，洗衣机可以设置有两组或两组以上红外探测装置。可将红外探测装置安装在波轮洗衣机的围框中，或者安装在滚筒洗衣机的窗垫中。

具体实施例4：

本实施例与具体实施例3的区别在于红外探测装置。如图9所示，本实施例的红外探测装置包括罩体3，位于罩体内的红外传感器2。罩体3内设置有滑轨9和滑座8，滑座8可沿滑轨9滑动，红外传感器2安装在滑座8上。红外探测装置还包括电机6以及与电机6输出轴相接的螺杆7，滑座8套装在螺杆7上。电机6正反转，带动螺杆正反转，实现滑座8的移动，从而调节红外传感器2与光线采集窗口的距离。

具体实施例5：

本实施例针对具有水加热功能的洗衣机，为了避免与人体温度接近的温水对红外传感器的检测造成干扰，尽量减少红外传感器的检测死角，需要对红外传感器接收红外线的范围进行限制，并且对红外传感器接收红外线的范围能够调节。

如图7、10所示，本实施例的洗衣机包括水位传感器、温度传感器和红外探测装置。其中，水位传感器用于检测洗衣桶4内的水位；温度传感器用于检测洗衣桶4内水的温度；红外探测装置包括罩体3、驱动机构5和位于罩体3内的红外传感器2，驱动机构5位于罩体3的一端，红外传感器2安装在驱动机构5的移动端，罩体3的另一端设置有光线采集窗口，罩体3对红外传感器2的光线采集范围进行限制，红外传感器2仅通过光线采集窗口接收红外线。驱动机构5驱动红外传感器2在罩体3内移动，调节红外传感器2与光线采集窗口的距离，从而调节红外传感器2的光线采集范围。本实施例中，红外传感器2接收光线的范围为θ1°至θ2°。

洗衣机上电后，水位传感器、温度传感器和红外传感器2工作，水位传感器检测洗衣桶4的水位，并将水位信息传输至控制器。若洗衣桶4内无水，则控制器控制驱动机构5伸出，带动红外传感器2靠近光线采集窗口处，此时红外传感器2接收光线的范围为θ2°，检测洗衣桶4口或洗衣桶4内是否有人体温度区间对应波长的红外线。若红外传感器2未检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机正常运转，若红外传感器2检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机立即停止运转。

若洗衣桶4内有水，通过温度传感器检测洗衣桶内的水温，当水温低于第一设定值或水温高于第二设定值时，则控制器控制驱动机构5伸出，带动红外传感器2移动至光线采集窗口处，此时红外传感器2接收光线的范围为θ2°，检测洗衣桶4口或洗衣桶4内是否有人体温度区间对应波长的红外线。若红外传感器2未检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机正常运转，若红外传感器2检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机立即停止运转。

当水温处于第一设定值和第二设定值之间时，水位传感器检测洗衣桶4内的水位，并将水位信息传输至控制器，控制器根据水位高度，控制驱动机构5缩回的程度，带动红外传感器2远离光线采集窗口，此时，红外传感器2接收光线的范围减小，保证光线采集范围的最低点高于水位高度即可，红外传感器2检测洗衣桶4口或洗衣桶4内是否有人体温度区间对应波长的红外线。若红外传感器2未检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机正常运转，若红外传感器2检测到人体温度区间对应波长的红外线，则控制器控制洗衣机立即停止运转。

本实施例当水位传感器检测洗衣桶内有水的情况下，通过温度传感器检测洗衣桶内的水温，当水温在阈值范围之外时，水不会对人体温度区间对应波长的红外线信号造成干扰，控制红外传感器靠近光线采集窗口，此时，红外传感器采集光线范围最广，能够对洗衣桶口或洗衣桶内是否有人进行全面检测。只有当水温落在阈值范围之内时，洗衣桶内的水才会对人体温度区间对应波长的红外线信号形成干扰，造成红外传感器的误判，此时，控制红外传感器远离光线采集窗口，直至其光线采集范围的最低点高于水位高度，能够对洗衣桶口或洗衣桶内高于水面部分进行检测。可以尽量减少红外传感器的检测死角并且避免误判，

为了减少检测死角，洗衣机可以设置有两组或两组以上红外探测装置。可将红外探测装置安装在波轮洗衣机的围框中，或者安装在滚筒洗衣机的窗垫中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种洗衣机，其特征在于：所述洗衣机安装有红外探测装置，所述红外探测装置包括红外传感器，所述红外传感器通过信号处理电路与控制器相接，所述红外传感器检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线，在检测到有所述红外线时，生成检测信号，并将检测信号通过信号处理电路发送至控制器，所述控制器发出控制信号，控制洗衣机停止运转。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述人体温度区间对应波长的红外线为9.64-9.67μm区间范围的红外线。

3.根据权利要求1或2所述的洗衣机，其特征在于，所述红外探测装置嵌装在波轮洗衣机的围框或滚筒洗衣机的窗垫中。

4.根据权利要求3所述的洗衣机，其特征在于：所述红外探测装置包括嵌装在围框或窗垫中的罩体，所述红外传感器位于罩体内，所述罩体设置有朝向洗衣桶口的光线采集窗口。

5.根据权利要求4所述的洗衣机，其特征在于：所述红外探测装置包括驱动机构，所述红外传感器安装在驱动机构上，所述驱动机构驱动红外传感器在罩体内移动，调节红外传感器与光线采集窗口的距离。

6.根据权利要求4所述的洗衣机，其特征在于：所述红外探测装置包括驱动机构，所述罩体内安装有滑轨以及沿滑轨滑动的滑座，所述驱动机构通过螺杆与滑座相接，所述红外传感器安装在滑座上。

7.根据权利要求4或5所述的洗衣机，其特征在于：所述洗衣机包括水位传感器和温度传感器，所述水位传感器采集水位信号，所述温度传感器采集水温信号，并将水位信号和水温信号传输至控制器，所述控制器控制驱动机构。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的洗衣机的控制方法，其特征在于：所述方法为：洗衣机上电后，红外探测装置的红外传感器检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线，在检测到有所述红外线时，生成检测信号，并将检测信号通过信号处理电路发送至控制器，控制器控制洗衣机停止运转并报警。

9.根据权利要求8所述的洗衣机的控制方法，其特征在于：所述洗衣机上电后，首先通过水位传感器检测洗衣机水位；

若洗衣桶内无水，控制红外传感器靠近光线采集窗口，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线；

若洗衣桶内有水，控制红外传感器远离光线采集窗口，直至其光线采集范围的最低点高于水位高度，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线。

10.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于：若洗衣桶内有水，再通过温度传感器检测洗衣桶内水温，当水温低于第一设定值或水温高于第二设定值时，控制红外传感器靠近光线采集窗口，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线；

当水温位于第一设定值和第二设定值之间时，控制红外传感器远离光线采集窗口，直至其光线采集范围的最低点高于水位高度，检测洗衣桶口或洗衣桶内是否有人体温度区间对应波长的红外线。