CN109423831A - 三霍尔逻辑定位检测方法和装置以及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明属于定位检测技术领域，具体提供一种三霍尔逻辑定位检测方法和装置以及洗衣机。本发明旨在解决现有技术中顶开式滚筒洗衣机的内筒通过霍尔传感器和定位磁铁的组合不能实现精确定位检测的问题。本发明的洗衣机内与内筒同轴固定的皮带轮上设置有磁体，外筒上设置有霍尔组件。该霍尔组件包括第一霍尔元件、第二霍尔元件和第三霍尔元件，第一霍尔元件的第一检测区域和第二霍尔元件的第二检测区域的部分区域重合，第二霍尔元件的第二检测区域和第三霍尔元件的第三检测区域的部分区域重合。当第二霍尔元件检测到磁体的信号且第一霍尔元件和第三霍尔元件未检测到磁体的信号时，判定内筒转动到位。因此，本发明的定位检测装置定位检测精度更高。

Description

三霍尔逻辑定位检测方法和装置以及洗衣机

技术领域

本发明属于定位检测技术领域，具体提供一种三霍尔逻辑定位检测方法和装置以及洗衣机。

背景技术

顶开式滚筒洗衣机主要包括箱体、外筒和内筒。其中箱体的顶部枢转地设置有上盖，外筒的顶部枢转地设置有外筒盖，内筒的周向上在与外筒盖对应的位置处枢转地设置有内筒盖。当内筒盖转动到内筒的顶部时，上盖、外筒盖和内筒盖对准，用户可以将上盖、外筒盖和内筒盖依次打开，向内筒内投放衣物或者从内筒内将衣物取出。

内筒在停止转动时需要进行精确定位，以便将内筒盖与外筒盖对准。现有技术中，通常在与内筒同轴固定的皮带轮或电机的外转子上安装定位磁铁，在外筒上安装一个霍尔传感器。当霍尔传感器检测到定位磁铁的信号时，判定内筒旋转到位，进而将内筒锁定。

但是，由于定位磁铁产生的磁场范围较大，且霍尔传感器的感应范围较大，导致霍尔传感器在一个较大的区域内都能够检测到定位磁铁的磁场信号，所以通过霍尔传感器和定位磁铁的组合不能够对内筒进行精确的定位检测。

相应地，本领域需要一种新的定位检测装置来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中顶开式滚筒洗衣机的内筒通过霍尔传感器和定位磁铁的组合不能实现精确定位检测的问题，本发明提供了一种三霍尔逻辑定位检测装置，所述装置包括磁体和霍尔组件，所述磁体和所述霍尔组件中的一个设置在第一目标对象上，另一个设置在第二目标对象上，所述第一目标对象能够相对于所述第二目标对象运动；当所述磁体运动到与所述霍尔组件对准时，所述霍尔组件能够接收所述磁体的信号。

在上述装置的优选技术方案中，所述霍尔组件包括依次排列设置的第一霍尔元件、第二霍尔元件、第三霍尔元件；当所述第二霍尔元件检测到所述磁体的信号但所述第一霍尔元件和所述第三霍尔元件未检测到所述磁体的信号时，判定所述磁体运动到位。

在上述装置的优选技术方案中，所述第一霍尔元件对应有第一检测区域，所述第二霍尔元件对应有第二检测区域，所述第三霍尔元件对应有第三检测区域，所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件设置为：所述第一检测区域和所述第二检测区域的部分区域重合，所述第二检测区域和所述第三检测区域的部分区域重合。

在上述装置的优选技术方案中，所述霍尔组件还包括安装板，所述安装板用于安装所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件。

在上述装置的优选技术方案中，所述磁体是永磁铁。

在另一方面，本发明还提供了一种洗衣机，所述洗衣机从外到内依次包括箱体、外筒和内筒，所述内筒枢转地设置在所述外筒内，所述洗衣机还包括上述装置的优选技术方案中任一项所述的三霍尔逻辑定位检测装置，其中，所述洗衣机还包括皮带轮，所述皮带轮与所述内筒同轴固定，所述第一目标对象是所述皮带轮，所述第二目标对象是所述外筒。

上述洗衣机的优选技术方案中，所述磁体设置在所述皮带轮上，所述霍尔组件设置在所述外筒上，并且所述霍尔组件与所述磁体的旋转路径相对准。

上述洗衣机的优选技术方案中，所述洗衣机还包括控制器，所述控制器用于在所述霍尔组件检测到所述磁体的信号时，控制洗衣机的驱动电机停止转动。

在又一方面，本发明还提供了一种三霍尔逻辑定位检测方法，所述方法包括以下步骤：提供上述的三霍尔逻辑定位检测装置；通过所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件、所述第三霍尔元件分别检测所述磁体的信号；当第二霍尔元件检测到磁体的信号但第一霍尔元件和第三霍尔元件未检测到所述磁体的信号时，判定所述磁体运动到位。

上述方法的优选技术方案中，所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件依次排列设置，并且，所述第一霍尔元件对应有第一检测区域，所述第二霍尔元件对应有第二检测区域，所述第三霍尔元件对应有第三检测区域，并且，所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件设置为：所述第一检测区域和所述第二检测区域的部分区域重合，所述第二检测区域和所述第三检测区域的部分区域重合。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过将磁体设置在内筒上，将霍尔组件设置在外筒上，使得磁体随着内筒转动到与霍尔组件对准时，霍尔组件能够监测到磁体的信息，从而判定内筒转动到目标位置，即内筒盖与外筒盖对准的位置。

进一步，霍尔组件包括依次排列设置的第一霍尔元件、第二霍尔元件和第三霍尔元件，并且第一霍尔元件对应有第一检测区域，第二霍尔元件对应有第二检测区域，第三霍尔元件对应有第三检测区域。其中，第一检测区域和第二检测区域的部分区域重合，第二检测区域和第三检测区域的部分区域重合。当第二霍尔元件检测到磁体的信号且第一霍尔元件和第三霍尔元件未检测到磁体的信号时，判定磁体运动到位。进而通过洗衣机的控制器使洗衣机的驱动电机停止转动，将内筒固定到目标位置。

更进一步，在本发明的优选技术方案中，将第二检测区域中未与第一检测区域、第三检测区域重合的部分区域做得足够小，以便提高磁体的到位检测精度。即当第二霍尔元件检测到磁体的信号且第一霍尔元件和第三霍尔元件都未检测到磁体的信号时，判定磁体运动到位的检测精度。

附图说明

下面结合顶开式滚筒洗衣机并参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的三霍尔逻辑定位检测装置的安装示意图；

图2是本发明的霍尔组件的检测区域示意图；

图3是本发明的霍尔组件对应各检测区域时的输出电平。

附图标记列表：

1、皮带轮；11、轮辐；12、轮缘；2、磁体；3、霍尔组件；31、第一霍尔元件；32、第二霍尔元件；33、第三霍尔元件；34、安装板。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然说明书是以顶开式滚筒洗衣机并结合附图来对本发明的三霍尔逻辑定位检测装置进行介绍说明的，但是本发明的三霍尔逻辑定位检测装置还可以被应用到其他任何两个相对移动的目标对象上，譬如洗衣机的上盖和机体。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然图中并未示出，但是本发明的洗衣机为顶开式滚筒洗衣机，其主要包括依次从外到内的箱体、外筒和内筒。其中，箱体的顶部枢转地设置有上盖，外筒的顶部枢转地设置有外筒盖，内筒的周向上在与外筒盖对应的位置处枢转地设置有内筒盖。当内筒盖转动到内筒的顶部时，上盖、外筒盖和内筒盖对准，用户可以将上盖、外筒盖和内筒盖依次打开，向内筒内投放衣物或者从内筒内将衣物取出。

如图1所示，本发明的洗衣机还包括皮带轮1和驱动电机(图中未示出)。其中，驱动电机与箱体固定连接。皮带轮1与内筒同轴固定，并且通过皮带与驱动电机相连接。驱动电机转动时通过皮带带动皮带轮1转动，进而通过皮带轮1与内筒之间的固定连接带动内筒转动，从而实现衣物的洗涤和甩干作业。

继续参阅图1，本发明的洗衣机还包括三霍尔逻辑定位检测装置，该装置主要包括磁体2和霍尔组件3，该霍尔组件3用于检测磁铁2的信号，该信号具体为磁体2的磁场信号。本领域技术人员能够理解的是，磁体2可以是任意形式的能够释放磁场的构件，例如永磁铁、电磁铁、电磁线圈等。进一步，磁体2被设置在皮带轮1上，霍尔组件3被设置在外筒上。此外，本领域技术人员还可以根据需要，将磁体2设置到外筒上，将霍尔组件3设置到皮带轮1上。或者，本领域技术人员还可以将霍尔组件3设置在箱体上，用于替代设置在外筒上。

再次参阅图1，皮带轮1包括轮辐11和轮缘12。磁体2被优选地设置在轮辐11上，霍尔组件3被设置在外筒上与磁体2的旋转路径相对准的位置，以便于将霍尔组件3隐藏在皮带轮1和外筒之间，使洗衣机的结构更加紧凑。需要说明的是，上述的旋转路径，是磁体2随皮带轮1绕皮带轮1轴线旋转一圈所行驶的轨迹。此外，本领域技术人员应当理解的是，磁体2在轮辐11上的设置位置不仅限于图1中所示的一个位置，其可以是沿轮辐11长度方向上的任意位置。本领域技术人员能够理解的是，将磁体2设置在靠近轮缘12的位置，相对于将磁体2设置在远离轮缘12的位置能够提高霍尔组件3对皮带轮1转动角度的检测精度。因为转过相同的角度时，远离旋转中心的位置的行驶路径更长。进一步，本领域技术人员也可以根据需要，将磁体2设置在轮缘12上。

如图1和图2所示，霍尔组件3主要包括第一霍尔传感器31、第二霍尔传感器32、第三霍尔传感器33和安装板34。第一霍尔传感器31、第二霍尔传感器32和第三霍尔传感器33如图1所示的依次地设置在安装板34上。安装板34固定安装到外筒上，用于固定第一霍尔传感器31、第二霍尔传感器32和第三霍尔传感器33。具体地，将螺钉穿过安装板34两侧的通孔(图中未示出)并拧紧到外筒上，使安装板34固定安装到外筒上。

如图2所示，第一霍尔元件31对应有第一检测区域(a区域和b区域)，第二霍尔元件32对应有第二检测区域(b区域、c区域和d区域)，第三霍尔元件33对应有第三检测区域(d区域和e区域)。从图2中不难看出第一检测区域和第二检测区域具有重合区域b，第二检测区域和第三检测区域具有重合区域d。当磁体2随皮带轮1转动到与第二霍尔元件32对准的位置时，磁体2与d区域接合边缘的长度为L。

进一步，常态下，第一霍尔传感器31、第二霍尔传感器32和第三霍尔传感器33都输出低电平，霍尔组件3输出低电平。当第一检测区域检测到磁体2时，第一霍尔元件31输出高电平；当第二检测区域检测到磁体2时，第二霍尔元件32输出高电平；当第三检测区域检测到磁体2时，第三霍尔元件33输出高电平。

如图3所示，当磁体2随皮带轮1转动到a区域时，第一霍尔元件31输出高电平，第二霍尔元件32输出低电平，第三霍尔元件33输出低电平，霍尔组件3输出低电平。

当磁体2随皮带轮1转动到b区域时，第一霍尔元件31输出高电平，第二霍尔元件32输出高电平，第三霍尔元件33输出低电平，霍尔组件3输出低电平。

当磁体2随皮带轮1转动到c区域时，第一霍尔元件31输出低电平，第二霍尔元件32输出高电平，第三霍尔元件33输出低电平，霍尔组件3输出高电平。

当磁体2随皮带轮1转动到d区域时，第一霍尔元件31输出低电平，第二霍尔元件32输出高电平，第三霍尔元件33输出高电平，霍尔组件3输出低电平。

当磁体2随皮带轮1转动到e区域时，第一霍尔元件31输出低电平，第二霍尔元件32输出低电平，第三霍尔元件33输出高电平，霍尔组件3输出低电平。

当霍尔组件3输出高电平时，即磁体2随皮带轮1转动到图2所示位置时，判定皮带轮1和内筒旋转到目标位置，即内筒盖与外筒盖对准的位置。

进一步，虽然图中并未示出，但是本发明的洗衣机还包括控制器，该控制器用于采集每一个霍尔元件的输出电平，并结合每一个霍尔元件的输出电平判定霍尔组件3的输出电平。当霍尔组件3输出高电平时，使驱动电机停止转动。或者本领域技术人员也可以在霍尔组件3上设置处理单元，将三个霍尔元件的输出电平进行采集并判定霍尔组件3的输出电平，然后将霍尔组件3的输出电平发送给控制器。

需要说明的是，第一霍尔传感器31、第二霍尔传感器32和第三霍尔传感器33所检测的是磁体2产生的磁场，附图2中的L只是为了方便阐述本发明的工作原理，而标示的长度，因此，本领域技术人员应当对L做广义理解。

此外，本领域技术人员能够理解的是，本发明的洗衣机还可以省去皮带轮，并将驱动电机设置在内筒与外筒之间。该驱动电机具有外转子和内定子，该外转子与内筒同轴固定连接，该内定子与外筒固定连接。进一步，将磁体2设置在外转子的外圆周上，将霍尔组件3设置在与该磁体2的旋转路径相对准的外筒上。

本领域技术人员能理解的是，本发明的三霍尔逻辑定位检测装置除了能够被应用在上述的顶开式滚筒洗衣机上，还可以被应用到其他任何两个相对移动的对象上，例如，卷帘门、升降平台、举升机等。示例性地，将磁体2设置到卷帘门的门体的自由端上，将霍尔组件3设置到门框上。

综上所述，通过本发明的霍尔组件3的c区域检测磁体2的信号，能够精确地判定磁体2的到位信息，以便对皮带轮1和内筒进行精确的定位和锁定，方便用户将将衣物投入内筒中，并从内筒中将衣物取出。进一步，通过改变第一霍尔元件31与第二霍尔元件32之间的距离和改变第而霍尔元件32与第三霍尔元件33之间的距离，能够调整L的长度，进而能够调整c区域检测磁体2的有效距离。该距离L越小，第二霍尔元件32检测到的磁体2的位置信息越精确。因此，本发明通过三个霍尔元件检测磁体2的位置信号的技术方案与现有技术中通过一个霍尔元件检测磁体2的位置信号的技术方案相比，精度更高，使内筒能够被精确锁定到位。

除此之外，本发明还提供了一种三霍尔逻辑定位检测方法，该方法的主要步骤为：提供本发明上文所述的三霍尔逻辑定位检测装置；通过第一霍尔元件31、第二霍尔元件32和第三霍尔元件33分别检测磁体2的信号；当第二霍尔元件32检测到磁体2的信号且第一霍尔元件31和第三霍尔元件33未检测到磁体2的信号时，判定磁体2运动到位。

由于上文已结合顶开式滚筒洗衣机对三霍尔逻辑定位检测装置进行了详细说明，且该装置的使用方法即为本发明的三霍尔逻辑定位检测方法，所以此处不再做过多赘述。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三霍尔逻辑定位检测装置，其特征在于，所述装置包括磁体和霍尔组件，

所述磁体和所述霍尔组件中的一个设置在第一目标对象上，另一个设置在第二目标对象上，所述第一目标对象能够相对于所述第二目标对象运动；

当所述磁体运动到与所述霍尔组件对准时，所述霍尔组件能够接收所述磁体的信号。

2.根据权利要求1所述的三霍尔逻辑定位检测装置，其特征在于，所述霍尔组件包括依次排列设置的第一霍尔元件、第二霍尔元件、第三霍尔元件；

当所述第二霍尔元件检测到所述磁体的信号但所述第一霍尔元件和所述第三霍尔元件未检测到所述磁体的信号时，判定所述磁体运动到位。

3.根据权利要求2所述的三霍尔逻辑定位检测装置，其特征在于，所述第一霍尔元件对应有第一检测区域，所述第二霍尔元件对应有第二检测区域，所述第三霍尔元件对应有第三检测区域，

所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件设置为：所述第一检测区域和所述第二检测区域的部分区域重合，所述第二检测区域和所述第三检测区域的部分区域重合。

4.根据权利要求3所述的三霍尔逻辑定位检测装置，其特征在于，所述霍尔组件还包括安装板，所述安装板用于安装所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的三霍尔逻辑定位检测装置，其特征在于，所述磁体是永磁铁。

6.一种洗衣机，所述洗衣机从外到内依次包括箱体、外筒和内筒，所述内筒枢转地设置在所述外筒内，其特征在于，所述洗衣机还包括权利要求1至5中任一项所述的三霍尔逻辑定位检测装置，

其中，所述洗衣机还包括皮带轮，所述皮带轮与所述内筒同轴固定，所述第一目标对象是所述皮带轮，所述第二目标对象是所述外筒。

7.根据权利要求6所述的洗衣机，其特征在于，所述磁体设置在所述皮带轮上，所述霍尔组件设置在所述外筒上，并且所述霍尔组件与所述磁体的旋转路径相对准。

8.根据权利要求7所述的洗衣机，其特征在于，所述洗衣机还包括控制器，所述控制器用于在所述霍尔组件检测到所述磁体的信号时，控制洗衣机的驱动电机停止转动。

9.一种三霍尔逻辑定位检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供权利要求2所述的三霍尔逻辑定位检测装置；

通过所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件、所述第三霍尔元件分别检测所述磁体的信号；

当所述第二霍尔元件检测到所述磁体的信号但所述第一霍尔元件和所述第三霍尔元件未检测到所述磁体的信号时，判定所述磁体运动到位。

10.根据权利要求9所述的三霍尔逻辑定位检测方法，其特征在于，所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件依次排列设置，

并且，所述第一霍尔元件对应有第一检测区域，所述第二霍尔元件对应有第二检测区域，所述第三霍尔元件对应有第三检测区域，

并且，所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述第三霍尔元件设置为：所述第一检测区域和所述第二检测区域的部分区域重合，所述第二检测区域和所述第三检测区域的部分区域重合。