CN106521869A - 衣物处理设备的机盖开闭检知方法及其衣物处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了衣物处理设备的机盖开闭检知方法及其衣物处理设备，属于家用电器技术领域，解决了现有衣物处理设备的机盖检知方案结构复杂、成本高的问题。本发明提出的衣物处理设备的机盖开闭检知方法，利用洗衣机机体内的主控模块，在洗衣机机体内还设有与所述主控模块连接的发射线圈，机盖上设有接收线圈，所述机盖闭合时，所述发射线圈和所述接收线圈相互靠近并且产生电磁感应，藉由电磁感应使所述接收线圈中产生感应电流，所述主控模块通过检测发射线圈或者接收线圈中电流值的变化来判断机盖的开闭状态。本发明实施例可应用于波轮洗衣机、滚筒洗衣机、甩干机等衣物处理设备。

Description

衣物处理设备的机盖开闭检知方法及其衣物处理设备

【技术领域】

本发明涉及衣物处理设备的机盖开闭检知方法及其衣物处理设备，属于家用电器技术领域。

【背景技术】

现有技术中的全自动洗衣机，一般利用干簧管或磁敏传感器与磁铁的配合来检知洗衣机的机盖处于打开还是闭合的状态，实际应用时，将干簧管或磁敏传感器装配在洗衣机的显示P板上，磁铁安装在洗衣机机盖上。当机盖闭合时，机盖上的磁铁靠近洗衣机的显示P板，干簧管或磁敏传感器由于磁铁的靠近，干簧管或磁敏传感器信号经相关回路转换后，将发出低电平信号，洗衣机通过MCU检知到该低电平信号后，判断洗衣机机盖已经闭合。当机盖打开时，机盖上的磁铁远离洗衣机的显示P板，干簧管或磁敏传感器由于磁铁的远离，将停止发出低电平信号，洗衣机通过MCU检知到后，判断洗衣机机盖已经打开。现有技术中也有采用机械按键检测机盖开闭的方案，但这种方案存在结构复杂、成本高的问题，目前采用干簧管或者磁敏传感器来实现机盖开闭检知虽能降低些成本，但干簧管或者磁敏传感器元件容易受到环境干扰而导致检知精度下降，使用可靠性不高。

【发明内容】

本发明目的在于提出一种衣物处理设备的机盖开闭检知方法，以低成本、高精度的方案实现机盖检知。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

衣物处理设备的机盖开闭检知方法，利用洗衣机机体内的主控模块，洗衣机机体内还设有与所述主控模块连接的发射线圈，机盖上设有接收线圈，所述机盖闭合时，所述发射线圈和所述接收线圈相互靠近并且产生电磁感应，藉由电磁感应使所述接收线圈中产生感应电流，所述主控模块通过检测发射线圈或者接收线圈中电流值的变化来判断机盖的开闭状态。

本发明提出的衣物处理设备的机盖开闭检知方法基于电磁感应原理，当机盖闭合时，洗衣机机体上的发射线圈和机盖上的接收线圈相互靠近并且产生电磁感应，使得接收线圈中产生感应电流，导致发射线圈电路的总负载增加，流过发射线圈的电流增大；而当机盖打开时，机盖上的接收线圈远离洗衣机机体上的发射线圈，电磁感应减弱或者消失，相应的，接收线圈中的感应电流减弱或是消失，导致发射线圈电路的总负载减小，流过发射线圈的电流减小。主控模块根据发射线圈中电流值的变化可以较为准确地判断出机盖的开闭状态。相比现有技术中依靠干簧管、磁敏传感器或者机械按键检测机盖开闭的方式，本发明的检知方案，大大降低了实施成本，而且受外界环境影响很小，故而可以提高检知精度和可靠性。

进一步的方案：所述机盖闭合时，所述发射线圈和接收线圈至少有部分重叠，所述发射线圈和接收线圈的重叠部分产生电磁感应。

进一步的方案：所述主控模块包括主控芯片、开关元件和电流采样电路，所述主控芯片控制开关元件反复导通和关断，以使发射线圈产生交变电流，所述电流采样电路采集发射线圈的电流值。

更进一步的方案：所述开关元件为MOS管或者IGBT。

进一步的方案：所述机盖上设有照明模块，所述接收线圈与照明模块连接，机盖闭合时，所述接收线圈通过与发射线圈的电磁感应获取电能并为照明模块供电。如此设计，可以免去照明模块连接到机体内的供电线路，从而便于照明模块整体的密封设计，有效的防水、防尘，结构简单、成本低廉、故障率低。

更进一步的方案：所述照明模块包括机盖指示灯和/或者机体内筒照明灯。照明模块多种用途，提高产品使用效果。

本发明还提出一种衣物处理设备，包括机体、设在所述机体上用于取放衣物的开口部和用于开闭所述开口部的机盖，通过上述任一技术方案所述的衣物处理设备的机盖开闭检知方法检知机盖的开闭状态。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例一中洗衣机机盖闭合状态时的结构示意图；

图2为本发明实施例一中洗衣机机盖半开状态时的结构示意图；

图3为本发明实施例一中洗衣机机盖打开状态时的结构示意图；

图4为本发明实施例一中接收线圈和发射线圈的电磁感应原理图；

图5为本发明实施例一主控模块和照明模块的电路示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一：

参照图1-3，为便于解释说明，本发明实施例中以波轮洗衣机为例，来阐述本发明机盖开闭检知方法的应用原理。

本发明实施例的波轮洗衣机，具有机体1和机盖2，机体1上部设置前控板11和用于取放衣物的开口部10，前控板11上设置用于用户输入操作指令的按键和显示洗衣机洗衣状态/参数的显示屏，机盖2用于闭合或者打开所述开口部10，如果洗衣机在机盖2打开状态下启动工作，用户使用存在安全隐患，故而在波轮洗衣机上通常设置机盖检知机构，用于检测机盖2开闭状态，提高使用安全性。本实施例洗衣机是通过如下方法进行机盖开闭检知：

本实施例在前控板11内设置有主控模块，前控板11内侧靠近机盖2部位设置与主控模块连接的发射线圈3，机盖2上设有接收线圈4；

机盖2闭合时，至少要保证发射线圈3和接收线圈4有部分是重叠的，如此在机盖2闭合时发射线圈3和接收线圈4的重叠部分相互靠近并且产生电磁感应，藉由电磁感应使接收线圈4中产生感应电流，此时由于接收线圈4流过感应电流，导致发射线圈3电路的总负载增大，流过发射线圈的电流也会相应的增大；

当机盖2打开时，机盖2上的接收线圈4远离洗衣机机体1上的发射线圈3，电磁感应减弱或者消失，相应的，接收线圈4中的感应电流减弱或是消失，此时由于接收线圈感应电流减弱或是消失，导致发射线圈电路的总负载变小，流过发射线圈的电流也会相应的变小；

主控模块根据发射线圈3中电流值的变化可以较为准确地判断出机盖2的开闭状态。

具体而言：参照图4，根据毕奥-萨法尔定律和麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场，当本实施例的发射线圈3输入交变电流后，发射线圈3周围产生交变磁场；再根据法拉第电磁感应定律：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流称为感应电流。然而，闭合线圈面积不变，改变磁场强度，磁通量也会改变，也会发生电磁感应现象，根据该用该原理，当接收线圈4靠近发射线圈3后，接收线圈4处于发射线圈3产生交变磁场中，导致穿过接收线圈4的磁通量发生变化，产生电磁感应，接收线圈4中产生感应电流。一旦接收线圈4远离发射线圈3，电磁感应减弱或者消失，相应的，接收线圈4和发射线圈3中的感应电流也会减弱或是消失，结合到本实施例洗衣机机盖2的开闭状态，即洗衣机机盖2闭合时，接收线圈4靠近发射线圈3，发射线圈3中产生感应电流，而当洗衣机机盖2打开时，接收线圈4远离发射线圈3，电磁感应减弱或者消失，接收线圈4中的感应电流也会减弱或是消失，由于接收线圈4中感应电流的变化会引起发射线圈3的电路总负载产生对应变化，使得流过发射线圈3的电流产生对应变化，检知发射线圈3上这种电流的变化，便可以知晓机盖2的开闭状态。

参照图5，本实施例所述的主控模块主要包括主控芯片(图中未示出)、开关元件和电流采样电路，主控芯片控制开关元件反复导通和关断，以使发射线圈3产生交变电流，电流采样电路采集发射线圈3的电流值。具体而言：本实施例的开关元件为MOS管，图中VI是交流电源经过ADC模块变换后的稳压直流源，VI流过单向二极管D1和滤波电容C1、滤波电容C2平滑电压，以保证VI的稳定；主控芯片则输出一定频率的方波，控制MOS管Q1以相同的频率导通和断开，将VI以相同的频率切割为方波，选取适当的C3电容和L4线圈，使其在流过该方波信号时，产生谐振，此时在L4线圈上，周期性的流过交变电流，交变电流产生交变电磁场，电流采样电路为电阻R1，通过检测电阻R1两端的电压差，来读取流过R1的电流值，也即线圈L4上的电流值。图4所示线圈L4即为本实施例的发射线圈3，线圈L5即为本实施例的接收线圈4。在其他实施例中，上述的开关元件也可以采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。

MOS管Q1启动工作后，线圈L4有电流流过，若此时机盖2处于打开状态，线圈L5远离L4，通过检测流过电阻R1的电流，就可以得到一个线圈L4的待机电流I1。

当机盖2闭合后，线圈L4与线圈L5靠近，线圈L4周围产生的交变电磁场穿过线圈L5，使线圈L5上产生感应电流，此时通过检测流过电阻R1的电流，就可以得到一个线圈L4的最大工作电流I2，依据前述电磁感应原理可知：最大工作电流I2＞待机电流I1，通过检知线圈L4上这种电流的变化，便可判断出线圈L5与线圈L4的位置关系，也即判断出机盖2的开闭状态。

参照图2，实际使用时，在机盖2没有完全打开的状态下，机盖2打开的程度只使得接收线圈4和发射线圈3的电磁感应减弱，那么流过线圈L4的电流会减小，但相比机盖2完全打开时线圈L4的待机电流I1，此时线圈L4中的电流要大，设定机盖2半开状态下线圈L4中的电流为I3，则I1＜I3＜I2，若此时检测流过电阻R1的电流在该范围内，也可以判断机盖2处于打开状态。

考虑用户体验，机盖上通常设置机体内筒照明灯，当机盖闭合后，机体内筒照明灯点亮，用户可以清楚的观察到机体内筒的运行状态。按照目前的方案，机体内筒照明灯需要通过导线连接到机体的供电电路中，才能为机体内筒照明灯提供电能，如此就要解决走线和机盖指示灯防水等相关问题，结构复杂，增加产品设计难度。

本实施例洗衣机的机盖2上设置有照明模块21，上述接收线圈4与照明模块21连接，机盖2闭合时，接收线圈4通过与发射线圈3的电磁感应获取电能并为照明模块21供电，从而可以免去照明模块21连接到机体1内的供电线路，便于照明模块21整体的密封设计，有效的防水、防尘，结构简单、成本低廉、故障率低；再者，照明模块21利用了接收线圈4上的电磁耦合电能来工作，使得这部分电磁耦合电能得到充分利用，降低整机能耗。参照图4，在具体实施时：本实施例的照明模块21为机体内筒照明灯，在前述的电路中，线圈L5上产生的感应电流经二极管D2整流以及电容C5滤波之后，产生一个稳定的直流电源VO，利用VO给发光二极管LED1供电，该发光二极管LED1设置在机盖2内侧，当作机体内筒照明灯使用，当机盖2闭合后，发光二极管LED1点亮，对机体内筒进行照明；当机盖打开后，储存于电容C4中的电能，还可以持续为机体内筒照明灯提供短时间的照明用电。

在其他实施例中，照明模块也可以是机盖指示灯，即将发光二极管LED1设置在机盖外侧当作机盖指示灯，当机盖闭合后，发光二极管LED1点亮，显示机盖安全闭合。也可以是机盖外侧和机盖内侧均设置有发光二极管LED，当机盖闭合后，机盖外侧的发光二极管LED点亮，显示机盖安全闭合，同时，机盖内侧的发光二极管LED点亮，对机体内筒进行照明。

实施例二：

本实施例的机盖检知方案与实施例一大致相同，不同之处在于：主控模块是通过检测接收线圈中电流值的变化来判断机盖的开闭状态。由实施例一所述电磁感应原理可以理解：当接收线圈靠近发射线圈后，接收线圈处于发射线圈产生交变磁场中，导致穿过接收线圈的磁通量发生变化，产生电磁感应，接收线圈中产生感应电流。一旦接收线圈远离发射线圈，电磁感应减弱或者消失，相应的，接收线圈中的感应电流也会减弱或是消失，接收线圈中的感应电流变化也能体现机盖的开闭状态，由此，本实施例通过检测接收线圈中电流值的变化来判断机盖的开闭状态。具体的电路设计方案可以参照实施例一，但需要将机盖上的接收线圈通过导线连接到机体前控板的主控模块上，以便主控模块能够检测。

应当理解，本发明的各部分是可以用硬件、软件、固件或者它们的组合来实现的。在上述实施例中，多个步骤或方法可以存储于存储器中且由合适的指令执行，例如，用硬件来实现，可以用本领域公知的下列技术中的任一项或者它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路、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)等。

本发明实施例可应用于波轮洗衣机、滚筒洗衣机、甩干机等衣物处理设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (7)

1.衣物处理设备的机盖开闭检知方法，利用洗衣机机体内的主控模块，其特征在于：洗衣机机体内还设有与所述主控模块连接的发射线圈，机盖上设有接收线圈，所述机盖闭合时，所述发射线圈和所述接收线圈相互靠近并且产生电磁感应，藉由电磁感应使所述接收线圈中产生感应电流，所述主控模块通过检测发射线圈或者接收线圈中电流值的变化来判断机盖的开闭状态。

2.如权利要求1所述的衣物处理设备的机盖开闭检知方法，其特征在于：所述机盖闭合时，所述发射线圈和接收线圈至少有部分重叠，所述发射线圈和接收线圈的重叠部分产生电磁感应。

3.如权利要求1所述的衣物处理设备的机盖开闭检知方法，其特征在于：所述主控模块包括主控芯片、开关元件和电流采样电路，所述主控芯片控制开关元件反复导通和关断，以使发射线圈产生交变电流，所述电流采样电路采集发射线圈的电流值。

4.如权利要求3所述的衣物处理设备的机盖开闭检知方法，其特征在于：所述开关元件为MOS管或者IGBT。

5.如权利要求1所述的衣物处理设备的机盖开闭检知方法，其特征在于：所述机盖上设有照明模块，所述接收线圈与照明模块连接，机盖闭合时，所述接收线圈通过与发射线圈的电磁感应获取电能并为照明模块供电。

6.如权利要求5所述的衣物处理设备的机盖开闭检知方法，其特征在于：所述照明模块包括机盖指示灯和/或者机体内筒照明灯。

7.衣物处理设备，包括机体、设在所述机体上用于取放衣物的开口部和用于开闭所述开口部的机盖，其特征在于：通过权利要求1至6任一项所述的衣物处理设备的机盖开闭检知方法检知机盖的开闭状态。