CN105019191A - 一种洗衣机偏心检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种洗衣机偏心检测方法，包括如下步骤：步骤S1，进入洗涤程序；步骤S2，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；步骤S3，判断外桶倾斜角度是否大于预设值；步骤S4，若判断结果为是，控制电机进行一段时间的偏心处理，然后返回至步骤S3，若判断结果为否，进入下一步骤；步骤S5，判断洗涤时间是否结束；步骤S6，若判断结果为是，进行倾斜角度检测修正后结束洗涤程序，若判断结果为否，返回至步骤S2。本发明提出了一种主动检测方式，即利用加速度传感器检测洗衣机洗涤和漂洗时是否发生偏心，如果发生偏心现象，进行相应的偏心处理，避免了洗衣机脱水时偏心量过大而发生“撞桶”现象，提高洗衣机的使用寿命。

Description

一种洗衣机偏心检测方法

技术领域

本发明涉及洗衣机领域，具体地，涉及一种洗衣机偏心检测方法。

背景技术

洗衣机作为一种日常家用电器，将人们从洗衣的劳动中解放出来，因而备受广大用户喜欢，其主要包括箱体、外桶、内桶、波轮、电机和控制板；波轮位于内桶内，内桶位于外桶中，外桶通过吊杆悬挂于箱体上，控制板控制电机进行洗涤和脱水。在洗涤完成时，洗衣机进行脱水，现有的全自动波轮洗衣机脱水方式，是衣物在内桶的带动下运动，通过离心力作用达到脱水效果，当衣物分布不均匀时，脱水易振动，易撞桶，严重时发生移位，给洗衣机运转安静程度、电机及机械结构寿命造成影响。

传统的偏心检测大都是通过检测电机的转速波动情况，判断是否偏心，这种方法精度较低，可靠性较差。

现有的全自动洗衣机，大都是通过安装在盘座上的停止开关来对偏心进行检测，在脱水不平衡时通过撞击防撞杆触发停止开关的方式避免撞桶，但是，这种方式存在着以下的缺点：首先，当偏心量过大时，由于惯性作用，触发停止开关时也会撞桶；其次，防撞杆固定安装在一个位置，也可能引起撞桶但不触发停止开关的现象发生，导致无法检测、避免振动；最后，由于这种撞击随机性较强，可能出现外桶偏心但未撞击到停止开关这种情况，这就会产生“误导”，使洗衣机会继续脱水，持续撞击箱体，最终使洗衣机箱体发生移位或损坏现象，降低了洗衣机的使用寿命。因此，这种滞后型的检测很容易产生洗衣机外桶撞击箱体的现象，而额外的偏心处理又增加了洗衣机的洗涤时间。

现有的部分洗衣机采用光电传感器测量转速，计算加速度，达到控制机器平衡目的，但是无法精确测量、控制，某些偏心量时，除脱水初速阶段容易撞桶外，需要多次计算尝试合适脱水曲线脱水。

综上所述，传统波轮洗衣机偏心检测主要是被动检测，这种检测方式可靠性差，精确度低，长时间撞击会降低洗衣机使用寿命。而且，洗衣机在洗涤和漂洗时由于电机转速低，出现偏心也不会产生撞击箱体现象，而洗衣机在脱水时出现偏心，会导致内桶有一定倾斜角度，当内桶转速由低到高时，就会出现外桶撞击箱体现象。针对这些问题，如何精确的检测出洗衣机在洗涤和漂洗时是否发生偏心，以便洗衣机可以及时在洗涤和漂洗阶段进行偏心处理，避免传统洗衣机脱水时发生偏心而进行的偏心处理，成为了一个急需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种洗衣机偏心检测方法，具体地，采用了如下的技术方案：一种洗衣机偏心检测方法，包括如下步骤：

步骤S1，进入洗涤程序；

步骤S2，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S3，判断外桶倾斜角度是否大于预设值；

步骤S4，若判断结果为是，控制电机进行一段时间的偏心处理，然后返回至步骤S3，若判断结果为否，进入下一步骤；

步骤S5，判断洗涤时间是否结束；

步骤S6，若判断结果为是，进行倾斜角度检测修正后结束洗涤程序，若判断结果为否，返回至步骤S2。

进一步地，所述的步骤S6中进行倾斜角度检测修正后结束洗涤程序包括以下步骤：

步骤S61，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S62，判断倾斜角度是否大于预设值；

步骤S63，若判断结果为是，增加一段洗涤时间来进行偏心处理，然后返回至步骤S61，若判断结果为否，结束洗涤程序。

进一步地，所述的步骤S2执行之前洗衣机进行一段时间的洗涤。

进一步地，一种洗衣机偏心检测方法，还包括以下步骤：

步骤S7，进入漂洗程序；

步骤S8，判断漂洗时间是否结束；

步骤S9，若判断结果为是，进行倾斜角度检测修正后结束漂洗程序，若判断结果为否，返回至步骤S8。

进一步地，所述的步骤S9中进行倾斜角度检测修正后结束漂洗程序包括以下步骤：

步骤S91，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S92，判断倾斜角度是否大于预设值；

步骤S93，若判断结果为是，增加一段漂洗时间来进行偏心处理，返回至步骤S91，判断结果为否，结束漂洗。

进一步地，所述的步骤S8执行之前洗衣机进行一段时间的漂洗程序。

进一步地，所述的偏心处理为控制电机进行相应的正反旋转，将衣物进行均衡处理。

进一步地，所述的加速度传感器为三轴加速度传感器，所述的三轴加速度传感器可检测x、y、z轴三个方向的加速度值。

进一步地，所述的加速度传感器安装于洗衣机外桶壁且靠近外桶盖处，或者所述的加速度传感器安装于外桶盖上，或者所述的加速度传感器安装于外桶的底部。

进一步地，所述的加速度传感器设置多于一个。

本发明提出了一种主动检测方式，即利用加速度传感器检测洗衣机洗涤和漂洗时是否发生偏心，如果发生偏心现象，使洗衣机进行相应的偏心处理，这样就可以避免洗衣机脱水时出现较大的偏心而发生外桶与箱体撞击现象，缩短了洗衣机的洗涤时间，提高了洗涤效率，同时也避免了脱水时外桶与箱体的碰撞，有助于提高洗衣机的使用寿命。

由于采用了上述的技术方案，使本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用的加速度传感器可实现主动进行偏心检测，解决了现有的被动检测方式检测精度低，反应滞后的问题。因此，本发明的偏心检测方法检测精度更高，反应更加迅速，可有效避免洗衣机发生“撞桶”现象，延长了洗衣机的使用寿命。

2、本发明的偏心检测方法主要针对洗涤和漂洗阶段，并且对洗涤和漂洗阶段的偏心情况进行修正，这样的话洗衣机在进入脱水阶段便不需要进行偏心检测，直接进行脱水，确保了脱水的顺利进行，缩短了洗涤的时间。

3、本发明的洗涤阶段结束时需进行偏心量检测，当偏心量满足要求时才结束洗涤程序程序，偏心量不满足要求时便不结束洗涤程序，所以洗涤时间结束不代表已经完成了排水，只有在无偏心情况下才能进行排水，这样就避免了脱水时出现偏心情况而进行的偏心处理，确保顺利进入脱水阶段，避免“撞桶”现象发生。

4、与洗涤程序不同的是在漂洗结束后开始读取加速度传感器的数值，之后对其进行偏心判断，其漂洗结束并没有进行排水，如果漂洗结束后有偏心现象，可以增加一定的漂洗时间进行偏心处理，排水只有在无偏心情况下才可以进行，从而避免了传统的偏心处理方法所浪费的水。

综上可知，本发明的波轮洗衣机偏心检测方法，在洗衣机洗涤和漂洗时，衣物会随水流和波轮的作用进行转动，当内桶的衣物出现分布不均衡的情况时，就会导致内外桶发生偏心，这时安装在外桶上的加速度传感器就可以检测到外桶发生偏心的情况，输出相应的信号给控制板，控制板对所接受的信号进行判断并进行相应的处理，使偏心回到允许范围内，这样在洗涤和漂洗过程中就将偏心现象进行了处理，避免了传统洗衣机在脱水时发生偏心而进行的偏心处理，缩短了洗涤时间，提供了洗涤效率，同时，可以避免外桶与箱体的碰撞，提高了洗衣机的使用寿命，降低了维修费用。

附图说明

图1本发明的洗涤程序控制流程图；

图2本发明的漂洗程序控制流程图；

图3本发明的标准洗衣程序控制流程图；

图4本发明的外桶前视图；

图5本发明的外桶俯视图；

图6本发明的外桶仰视图；

图7本发明的偏心示意图。

附图中标号说明：100-外桶 110-外桶盖 120-外桶底 200-加速度传感器 300-内桶 400-波轮 500-出水口 600-吊杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种洗衣机偏心检测方法进行详细描述：

本发明的一种洗衣机偏心检测方法主要适用于洗衣机的洗涤程序和漂洗程序，如图1所示，为本发明的洗涤程序控制流程图，包括如下步骤：

步骤S1，进入洗涤程序；

步骤S2，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S3，判断外桶倾斜角度是否大于预设值；

步骤S4，若判断结果为是，控制电机进行一段时间的偏心处理，然后返回至步骤S3，若判断结果为否，进入下一步骤；

步骤S5，判断洗涤时间是否结束；

步骤S6，若判断结果为是，进行倾斜角度检测修正后结束洗涤程序，若判断结果为否，返回至步骤S2。

本发明洗涤程序中所用的加速度传感器为三轴加速度传感器，可检测x、y、z轴三个方向的加速度值，倾斜角度的计算由微处理器通过相应的算法进行。因此，本发明采用的加速度传感器较现有检测方法中采用的停止开关，可实现主动检测方式，而且加速度传感器可检测x、y、z轴三个方向的加速度值，所以本发明的加速度传感器的检测结果更加的精确。本发明的加速度传感器还包括有微处理器，可对检测的结果进行迅速处理，增大了偏心检测及偏心检测结果处理的灵敏性和实时性。

本发明洗涤程序中的倾斜角度的预设值的设定需要通过相应实验得出，由于机型不同，导致不同类型的洗衣机预设值会不同，其预设值为洗衣机脱水时外桶发生偏心而导致外桶撞击箱体的临界倾斜角度值。

本发明洗涤程序中的偏心处理过程，主要是控制电机进行相应的正反旋转，将衣物进行均衡处理。该处理过程简单有效，而且不会发生因电机停止而影响到洗涤程序的顺利进行，确保洗涤时间，保证了洗涤效果。

本发明的洗涤程序的偏心检测、偏心判断及偏心处理在洗涤过程中进行，对洗涤程序中出现的偏心量过大的情况即时进行修正，确保洗涤程序的顺利进行。同时，本发明在洗涤程序结束时仍然进行偏心检测、偏心判断及偏心处理，使得在洗涤程序结束后倾斜角度小于预设值，以确保顺利进入脱水程序。因此，图1中洗涤时间结束不代表已经完成了排水，只有在无偏心情况下才能进行排水，这样就避免了脱水时出现偏心情况而进行的偏心处理。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明的步骤S6中进行倾斜角度检测修正后结束洗涤程序包括以下步骤：

步骤S61，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S62，判断倾斜角度是否大于预设值；

步骤S63，若判断结果为是，增加一段洗涤时间来进行偏心处理，然后返回至步骤S61，若判断结果为否，结束洗涤程序。

因此，图1中洗涤时间结束不代表已经完成了排水，只有在无偏心情况下才能进行排水，这样就避免了脱水时出现偏心情况而进行的偏心处理。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的步骤S2执行之前洗衣机进行一段时间的洗涤。

这主要是因为洗涤程序刚开始阶段，由于衣物的放置所带来的初始偏心量对加速度传感器的检测结果影响较大而导致检测结果不一定准确，首先执行一段时间的洗涤可使衣物的分布更加的均匀，采用洗涤的方式平衡初始偏心量，当正式进入洗涤程序后再使用加速度传感器进行检测，可有效排出初始偏心量的影响，使得检测结果更加的准确。本发明中所执行的一段时间的洗涤具体地可为整个洗涤程序时间的1/10～1/3，优选地为1/5～1/3。

如图2所示，为本发明的漂洗程序控制流程图，包括以下步骤：

步骤S7，进入漂洗程序；

步骤S8，判断漂洗时间是否结束；

步骤S9，若判断结果为是，进行倾斜角度检测修正后结束漂洗程序，若判断结果为否，返回至步骤S8。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的步骤S9中进行倾斜角度检测修正后结束漂洗程序包括以下步骤：

步骤S91，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S92，判断倾斜角度是否大于预设值；

步骤S93，若判断结果为是，增加一段漂洗时间来进行偏心处理，返回至步骤S91，判断结果为否，结束漂洗。

本发明所述的步骤S8执行之前洗衣机进行一段时间的漂洗程序。

与洗涤不同之处是在漂洗结束后开始读取加速度传感器的数值，之后对其进行偏心判断，其漂洗结束并没有进行排水，如果漂洗结束后有偏心现象，可以增加一定的漂洗时间进行偏心处理，排水只有在无偏心情况下才可以进行，从而避免了传统的偏心处理方法所浪费的水。

本发明的漂洗程序中所用的加速度传感器为三轴加速度传感器，可检测x、y、z轴三个方向的加速度值，倾斜角度的计算由微处理器通过相应的算法进行。因此，本发明采用的加速度传感器较现有检测方法中采用的停止开关，可实现主动检测方式，而且加速度传感器可检测x、y、z轴三个方向的加速度值，所以本发明的加速度传感器的检测结果更加的精确。本发明的的加速度传感器还包括有微处理器，可对检测的结果进行迅速处理，增大了偏心检测及偏心检测结果处理的灵敏性。

本发明的漂洗程序中漂洗程序中的倾斜角度的预设值的设定需要通过相应实验得出，由于机型不同，导致不同类型的洗衣机预设值会不同，其预设值为洗衣机脱水时外桶发生偏心而导致外桶撞击箱体的临界倾斜角度值。

本发明的漂洗程序中的偏心处理过程，主要是控制电机进行相应的正反旋转，将衣物进行均衡处理。该处理过程简单有效，而且不会发生因电机停止而影响到洗涤程序的顺利进行，确保漂洗时间，保证了洗涤效果。

应该被本领域技术人员所理解的是，本发明的洗涤程序的偏心修正步骤执行的次数为M次，即步骤S4和步骤S63执行M次，所述的0＜M≤20次，优选地为0＜M≤10次；当执行完M次偏心修正后，仍不能消除偏心角度大于设定值的问题，电机将停止，洗衣机进行报警，提醒用户手动处理消除偏心或者进行相关的检测维修。同理，针对于漂洗程序的偏心修正步骤执行次数为N次，即步骤S93执行N次，所述的0＜N≤20次，优选地为0＜N≤10次；当执行完N次偏心修正后，仍不能消除偏心角度大于设定值的问题，电机将停止，洗衣机进行报警，提醒用户手动处理消除偏心或者进行相关的检测维修。

如图3所示，为本发明的标准洗衣程序控制流程图，主要包括如下步骤：

第一步，设定标准洗衣程序，开始运行；

第二步，进入洗涤程序；

第三步，进入脱水程序；

第四步，进入漂洗程序；

第五步，进入脱水程序；

第六步，结束标准洗衣程序。

应该被本领域技术人员所理解的是，所述的第二步中的洗涤程序包括图1所示的步骤，所述的第四步中的漂洗程序包括图2所示的步骤。

所以，洗衣机进行洗涤程序，其洗涤流程为图1，洗涤阶段结束后倾斜角度小于预设值，所以图1结束后脱水阶段洗衣机就不会出现较大的偏心现象，其偏心角度小于引起外桶撞击箱体的临界角度，可以顺利进行脱水，这样就不会出现外桶撞击箱体的现象，之后进入图2的漂洗流程，漂洗结束后洗衣机也不存在偏心现象，其原理类似于洗涤之后，这样脱水阶段洗衣机可以正常运行。

综上所述，本发明的波轮洗衣机偏心检测方法，主要是采用加速度传感器检测外桶偏心时的倾斜角度，如图7所示，外桶发生偏心时，外桶的中心轴线会有一定的倾斜角度，这个倾斜角度可以反映在外桶上。如果加速度传感器检测到的倾斜角度大于外桶撞击箱体时的临界角度，将给出一个信号来触发相应的控制程序，通过控制电机转动内桶的方法，对衣物进行平衡处理，使倾斜角度回到可允许范围内。

由于本发明采用的加速度传感器检测洗涤和漂洗过程中的倾斜角度，所以加速度传感器的安装位置直接影响到是否能够准确进行检测，因此，本发明所述的加速度传感器洗安装于衣机外桶壁且靠近外桶盖处，或者所述的加速度传感器安装于外桶盖上，或者所述的加速度传感器安装于外桶的底部。

如图4所示，为外桶前视图，其加速度传感器竖直安装于外桶100的桶壁上且靠近外桶盖110附近，洗衣机在洗涤的过程中，由于内桶300中衣物在波轮400和水流的作用下，可能出现衣物在内桶300中的分布不均衡的现象，导致内桶300发生一定的倾斜，而内桶300和外桶100固定于同一竖直轴上，内桶300的倾斜同时也会反映在外桶100上，所以此时外桶100的桶壁上的加速度传感器200就可以感应到某一方向上的倾斜角度，该检测信号就是我们所需要的信号，之后将该信号发送给控制板，由控制板对所接收的检测信号进行相应的处理。由于洗衣机外桶100可以以360°的方向进行倾斜转动，这样一个加速传感器200的检测精度可能无法达到要求，可以根据成本和精度要求两个方面选择安装大于1个加速度传感器，来实现洗衣机偏心检测。

图5是外桶俯视图，是所述偏心检测方法的另一种安装方式，加速度传感器200安装于外桶盖110上，其原理类似图4，可以根据精度要求选择安装大于等于1个加速度传感器，由于外桶盖110、外桶100和内桶300三个部件相对于一个整体，如果内桶300发生倾斜的时候，相应的外桶盖110也会有一定的倾斜，安装在外桶盖110上的加速度传感器200就会有相应的加速度信号输出，将该输出信号通过导线传输给控制板，通过控制进行处理得出相应的倾斜角度，之后对其进行判断和处理。

图6是外桶仰视图，是所述偏心检测方法的第三种安装方式，在外桶的底120装有加速度传感器，可以根据精度要求选择安装大于等于1个加速度传感器，如果外桶100发生偏心时，其相应的外桶底120也会有相应的偏心，这时安装在外桶底120的加速度传感器200就会有相应的加速度信号输出，通过导线将该信号输入到控制板中，在控制板中进行信号处理，得到外桶偏心角度，并进行相应的偏心处理。

图7是外桶偏心示意图，实线表示洗衣机正常情况下无偏心发生时的外桶100的位置；虚线表示内桶300中衣物分布不均衡时，洗衣机外桶100发生偏心时的位置；外桶100通过吊杆600安装在洗衣机箱体内。其外桶100发生偏心时有一定的倾斜角度，安装在外桶100上的加速度传感器200同样也会有这样的倾斜角度，这时安装在外桶100上的加速度传感器200就可以检测到外桶100相应的倾斜角度值，根据检测到的倾斜角度值与预设值进行比较，如果超出了预设值，则给出一个触发信号来启动相应的处理程序，对洗衣机进行相应的偏心处理。

使用本发明的波轮洗衣机偏心检测方法，在洗衣机洗涤和漂洗时，衣物会随水流和波轮的作用进行转动，当内桶的衣物出现分布不均衡的情况时，就会导致内外桶发生偏心，这时安装在外桶上的加速度传感器就可以检测到外桶发生偏心的情况，输出相应的信号给控制板，控制板对所接受的信号进行判断并进行相应的处理，使偏心回到允许范围内，这样在洗涤和漂洗过程中就将偏心现象进行了处理，避免了传统洗衣机在脱水时发生偏心而进行的偏心处理，缩短了洗涤时间，提供了洗涤效率，同时，可以避免外桶与箱体的碰撞，提高了洗衣机的使用寿命，降低了维修费用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，进入洗涤程序；

步骤S2，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S3，判断外桶倾斜角度是否大于预设值；

步骤S4，若判断结果为是，控制电机进行一段时间的偏心处理，然后返回至步骤S3，若判断结果为否，进入下一步骤；

步骤S5，判断洗涤时间是否结束；

步骤S6，若判断结果为是，进行倾斜角度检测修正后结束洗涤程序，若判断结果为否，返回至步骤S2。

2.根据权利要求1所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的步骤S6中进行倾斜角度检测修正后结束洗涤程序包括以下步骤：

步骤S61，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S62，判断倾斜角度是否大于预设值；

步骤S63，若判断结果为是，增加一段洗涤时间来进行偏心处理，然后返回至步骤S61，若判断结果为否，结束洗涤程序。

3.根据权利要求1所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的步骤S2执行之前洗衣机进行一段时间的洗涤。

4.根据权利要求1所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤S7，进入漂洗程序；

步骤S8，判断漂洗时间是否结束；

步骤S9，若判断结果为是，进行倾斜角度检测修正后结束漂洗程序，若判断结果为否，返回至步骤S8。

5.根据权利要求4所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的步骤S9中进行倾斜角度检测修正后结束漂洗程序包括以下步骤：

步骤S91，读取加速度传感器数值得到相应的外桶倾斜角度；

步骤S92，判断倾斜角度是否大于预设值；

步骤S93，若判断结果为是，增加一段漂洗时间来进行偏心处理，返回至步骤S91，判断结果为否，结束漂洗。

6.根据权利要求4所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的步骤S8执行之前洗衣机进行一段时间的漂洗程序。

7.根据权利要求1、2或5所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的偏心处理为控制电机进行相应的正反旋转，将衣物进行均衡处理。

8.根据权利要求1所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的加速度传感器为三轴加速度传感器，所述的三轴加速度传感器可检测x、y、z轴三个方向的加速度值。

9.根据权利要求1所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的加速度传感器洗安装于衣机外桶壁且靠近外桶盖处，或者所述的加速度传感器安装于外桶盖上，或者所述的加速度传感器安装于外桶的底部。

10.根据权利要求9所述的一种洗衣机偏心检测方法，其特征在于，所述的加速度传感器设置多于一个。