CN111820834B - 一种洗碗机清洗系统及自动清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗碗机清洗系统，包括洗碗机清洗腔内的喷淋臂，喷淋臂上的光敏传感器，洗碗机清洗腔顶壁上的光源，以及洗碗机内的控制电路板，光敏传感器、光源分别与控制电路板电连接。该洗碗机清洗系统有效检测待餐具数量等级，进而根据餐具数量等级制定合理的洗涤方案。本发明还涉及一种洗碗机的自动清洗方法，在启动光敏传感器工作的设定时长内，获取光敏传感器的检测波形；统计计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的有效累计时长；计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的占空比，进而确定当次的清洗等级；根据清洗等级对应的洗涤参数自动控制洗碗机进行清洗工作。该洗碗机的自动清洗方法使得洗碗机自动化程度高，操作更加便捷。

Description

一种洗碗机清洗系统及自动清洗方法

技术领域

本发明涉及洗碗机技术领域，特别涉及一种洗碗机清洗系统，还涉及一种洗碗机的自动清洗方法。

背景技术

洗碗机因其安装以及使用的便利性已得到广泛的使用，现有的洗碗机在使用时，并不会对放入的碗碟数量进行检测，针对不同数量的碗碟，现有技术中或采用统一标准的水量和清洗时间进行清洗，当碗碟数量较少时，则会造成水以及电能的浪费。或由用户手动选择碗碟数量，然后按照用户的选择采用对应的清洗程序，但是操作相对麻烦。

公开号为CN107485356A(申请号为CN201710779969.7)的中国发明专利申请《洗碗机的洗涤控制方法和装置以及洗碗机》，其中公开的洗碗机的洗涤控制方法为：在洗碗机内拍摄图像，该图像中包含待清洗物品；对所述图像进行计算，以得出所述图像中待清洗物品的数量、种类和脏污情况；检测所述待清洗物品的重量；基于所述待清洗物品的数量、种类和脏污情况以及所述待清洗物品的重量计算所述洗碗机的洗涤参数；控制所述洗碗机按照所述洗涤参数运行。该方法中需要使用图像识别技术，图像识别技术对硬件以及软件要求高，相对成本也高。并且在实际应用中，待清洗物品的摆放会使得很难完整的拍到待清洗物品内脏污情况。另外待清洗物品放置在水中后，待清洗物品上的污物会扩散到水中，影响水中的拍摄，很难获取准确的分析结果。并且图像计算过程中，数据处理量大，计算的准确性差且计算速度慢。另外，由于碗碟的材质不同会导致待清洗物品的重量差距较大，而在清洗时，洗涤参数主要根据需要清洗的体积或者面积变化，而重量无法真实的反应需要清洗的体积或者面积参数，因此由重量确定的洗涤参数误差大。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能有效检测待餐具数量等级，进而根据餐具数量等级制定合理的洗涤方案的洗碗机清洗系统。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种自动识别待清洗餐具数量对应的清洗等级，进而根据清洗等级自动实现更加合理洗涤方案的洗碗机的自动清洗方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够检测获取待清洗餐具数量，进而根据餐具数量自动使用合理的洗涤方案的洗碗机的自动清洗方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种洗碗机清洗系统，包括设置在洗碗机清洗腔内的喷淋臂，其特征在于：还包括设置在所述喷淋臂上的光敏传感器，设置在洗碗机清洗腔顶壁上的光源，以及设置在洗碗机内的控制电路板，所述光敏传感器、光源分别与控制电路板电连接。

为了能够从更多的位置检测餐具的放置情况，进而获取更加准确的餐具数量信息，所述喷淋臂上至少设置有两个光敏传感器，所述光敏传感器沿喷淋臂的延伸方向排列设置。

优选地，所述喷淋臂上设置有三个光敏传感器，三个光敏传感器分别设置在喷淋臂的边缘、中心、边缘和中心之间的位置上。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种洗碗机的自动清洗方法，其特征在于：包括以下步骤：

在洗碗机内放置好待清洗的餐具后，控制喷淋臂进行转动，并启动光源、光敏传感器工作；

在启动光敏传感器工作的设定时长T₀内，获取光敏传感器的检测波形；

统计计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的有效累计时长T；

计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的占空比

将占空比τ与不同清洗等级[L₁,L₂,……,L_i,……,L_n]对应的标准占空比范围[M₁,M₂,……,M_i,……,M_n]进行比较，如果τ在占空比范围M_i内，则确定当次的清洗等级为L_i；其中i、n为自然数，1≤i≤n；

根据清洗等级L_i对应的洗涤参数自动控制洗碗机进行清洗工作。

5、根据权利要求4所述的自动清洗方法，其特征在于：所述T的计算方法为：

获取各光敏传感器检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的有效累计时长[T₁,T₂,……,T_j,……,T_m]，其中j、m为自然数，1≤j≤m，m表示光敏传感器的个数；

T＝δ1*T₁+δ2*T₂+......+δj*T_j+......+δm*T_m；

其中δ1+δ2+......+δj+......+δm＝1，δj为对应于第i个光敏传感器对应的有效累计时长T_j的权重参数。

优选地，权重参数[δ1,δ2,......,δj,......,δm]的计算方法为：针对洗碗机中放入不同数量的标准餐具的情况，分别进行多次实验，针对每次实验获取各光敏传感器的实验波形，进而统计计算各实验波形中被餐具遮挡情况下对应电平的实验累计时长数据，将实验累计时长数据与标准餐具数量数据进行拟合计算以获取各光敏传感器对应的有效累计时长权重参数。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种洗碗机的自动清洗方法，其特征在于：包括以下步骤：

在洗碗机内放置好待清洗的餐具后，控制喷淋臂进行转动，并启动光源、光敏传感器工作；

获取光敏传感器的检测波形；

利用不同类型餐具对应的特征波形对检测波形进行分析计算，获取不同类型餐具的数量；

根据各种餐具的数量，自动选择对应的洗涤参数控制洗碗机进行清洗工作。

简单地，一种类型餐具数量的获取方法为：

计算检测波形中出现该类型餐具对应的特征波形的累计时长T_P，然后分别计算该类型餐具的数量N＝T_P/t_P，t_P表示放置一个该类型餐具时特征波形的累计时长。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的洗碗机清洗系统在洗碗机内设置了光源与光敏传感器进行配合使用，而在使用时，餐具放置在光源和光敏传感器之间，如此光敏传感器在随着喷淋臂转动的过程中，会因为餐具的遮挡以及餐具之间的间隙获取不同电平的检测波形，利用本发明中洗碗机的自动清洗方法对检测波形进行分析计算即能获取餐具数量对应的清洗等级或者直接获取餐具数量，进而选择相应的洗涤参数进行自动清洗工作。如此简化了用户的操作，同时采用洗涤参数更加准确，清洗效率更高。

附图说明

图1为本发明实施例中洗碗机清洗系统的示意图。

图2为本发明实施例一中洗碗机的自动清洗方法的流程图。

图3为本发明实施例二中洗碗机的自动清洗方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明中的洗碗机清洗系统可以应用于各种洗碗机中，如可以应用在水槽式洗碗机中，也可以应用在普通的洗碗机中。本发明中的清洗系统特别适合应用在水槽式洗碗机中，使用效果更佳。

洗碗机通常设置一个具有清洗腔1的机壳，以及转动连接在机壳上并能打开和关闭清洗腔1的机盖。该洗碗机清洗系统包括设置在洗碗机清洗腔1内的喷淋臂2，喷淋臂2设置在清洗腔1的底部区域，为了实现喷淋臂2的转动运动，在机壳内位于清洗腔1的下方会设置电机，喷淋臂2则连接在电机的驱动端而在电机的驱动下进行转动。本实施例中的清洗系统还包括设置在喷淋臂2上的光敏传感器3，设置在洗碗机清洗腔1顶壁上的光源4，以及设置在洗碗机的机壳内的控制电路板，光敏传感器3、光源4、电机分别与控制电路板电连接。为了方便实现电路连接，控制电路板通常设置在机壳的下部内。光源4采用LED灯，LED灯的数量根据需要进行具体的设置，光源4尽量分布设置在清洗腔1顶壁的中央区域以满足光敏传感器3能够准确的获取因餐具遮挡而获取的检测波形。当该洗碗机清洗系统应用在普通的洗碗机中时，则将光源4直接固定安装在洗碗机主体顶部的内壁上，当该洗碗机清洗系统应用在水槽式洗碗机中时，则将光源4安装在顶部机盖的内壁上。

为了能够从更多的位置检测餐具的放置情况，进而获取更加准确的餐具数量信息，从而确定更加合理的清洗参数，喷淋臂2上至少设置有两个沿喷淋臂2的延伸方向排列的光敏传感器3，光敏传感器3的数量和设置位置根据检测波形精确度的要求进行具体的设置，光敏传感器3在进行设置时需要避开喷淋臂2上的出水孔。本实施例中，喷淋臂2上设置有三个光敏传感器3，三个光敏传感器3分别设置在喷淋臂2的边缘、中心、边缘和中心之间的位置上。这三个光敏传感器3能够比较全面的获取碗架上餐具的放置情况信息，同时能够减少控制电路板的数据处理量，也能尽量减少对喷淋臂2上面积的占用，不影响喷淋臂2上喷水孔的设置。光敏传感器3在与控制电路板进行连接时，可以将连接线自喷淋臂2内腔穿过并穿过电机而连接在控制电路板上，连接线外可以设置防水保护套，以实现对连接线的有效保护。

当在清洗腔1中的碗架上放置了餐具后，封闭清洗腔1的情况下，启动光源4以及各光敏传感器3进行工作。此时餐具位于光源4与光敏传感器3之间，当光敏传感器3随着喷淋臂2的转动经过餐具时，由于餐具对光源4光线的遮挡，则会使得光敏传感器3断开，而光敏传感器3经过餐具之间的空隙区时，则光敏传感器3能够接收到光源4的光照，进而使得光敏传感器3导通，如此形成不同电平的检测波形，通过分析计算检测波形能够计算餐具的数量或者预估餐具的数量级别，进而确定对应的清洗参数。

实施例一

本实施例对一种洗碗机的自动清洗方法进行详细的描述，该自动清洗方法特别适用于对餐具没有特别分区，仅仅对餐具数量进行估算，进而确定较为准确的清洗方案。当然这种清洗方法对于餐具进行分区的洗碗机，对餐具数量的评估更加准确，确定的清洗方案更加精准。

利用前述的洗碗机清洗系统实现洗碗机的自动清洗的方法包括以下步骤：

S1、在洗碗机内放置好待清洗的餐具后，需要先确定洗碗机清洗腔1内餐具的大致数量对应的清洗等级，控制电路板在喷淋臂2未通水的情况下控制电机进行工作，进而电机带动喷淋臂2进行转动，如此安装在喷淋臂2上的光敏传感器3则随着喷淋臂2的转动而进行转动，于此同时，控制电路板控制启动光源4、光敏传感器3工作；

在进行程序设计时，会设定在进行清洗工作前光敏传感器3的工作时间，以方便后续的计算，在光敏传感器3、光源4工作的过程中，在餐具的影响下，光敏传感器3不断的进行开启和关闭的动作，相应会产生不同的电平的信号，进而控制电路板能够获取光敏传感器3的高低电平检测波形，可以设置在光敏传感器3在接收到光信号导通的情况下输出低电平，在被餐具遮挡而断开的情况输出高电平，即在启动光敏传感器3工作的设定时长T₀内，获取光敏传感器3的检测波形；光敏传感器3工作T₀时长后，则控制电路板控制喷淋臂2停止转动并关闭光源4以及光敏传感器3。

S2、统计计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的有效累计时长T，本实施例中则统计计算检测波形中高电平对应的有效累计时长；

其中T的计算方法为：

获取各光敏传感器3检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的有效累计时长[T₁,T₂,……,T_j,……,T_m]，其中j、m为自然数，1≤j≤m，m表示光敏传感器3的个数；

T＝δ1*T₁+δ2*T₂+......+δj*T_j+......+δm*T_m；

其中δ1+δ2+......+δj+......+δm＝1，δj为对应于第i个光敏传感器3对应的有效累计时长T_j的权重参数。

权重参数[δ1,δ2,......,δj,......,δm]在产品实验阶段进行实验确定，权重参数[δ1,δ2,......,δj,......,δm]的计算方法为：针对洗碗机中放入不同数量的标准餐具的情况，分别进行多次实验，针对每次实验获取各光敏传感器3的实验波形，进而统计计算各实验波形中被餐具遮挡情况下对应电平的实验累计时长数据，将实验累计时长数据与标准餐具数量数据进行拟合计算以获取各光敏传感器3对应的有效累计时长权重参数。

S3、计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应的高电平在整个检测波形中的占空比

在洗碗机的研发过程中，实验室人员对不同占空比对应的清洗等级进行了测试，即分别将不同数量的餐具放置在洗碗机中，按照前述过程进行占空比计算，同时对不同数量的餐具采用不同的清洗参数进行清洗，而不同的清洗参数则对应不同的清洗等级，经过多次实验则获取不同清洗等级[L₁,L₂,……,L_i,……,L_n]对应的标准占空比范围[M₁,M₂,……,M_i,……,M_n]，其中i、n为自然数，1≤i≤n；本实施例中将清洗等级分为8个清洗等级，其相应的标准占空比范围如下表所示：

S4、如此在工作时，可以将计算获取的占空比τ与不同清洗等级[L₁,L₂,……,L_i,……,L_n]对应的标准占空比范围[M₁,M₂,……,M_i,……,M_n]进行比较，如果τ在占空比范围M_i内，则确定当次的清洗等级为L_i；如τ＝0.3，则确定清洗等级为L₃；

S5、控制电路板根据清洗等级L_i对应的洗涤参数自动控制洗碗机进行清洗工作，即控制向清洗腔1内进行以及控制喷淋臂2进行喷水工作。

实施例二

该实施例与实施一的区别在于，该洗碗机的自动清洗方法能够精确的计算餐具的数量，特别适用于对餐具分区放置的洗碗机中。

在洗碗机中的洗碗篮中通常设置有放置不同餐具的分区，如设置有汤碗区用于放置汤碗，设置有饭碗区用于放置饭碗，设置有调料碟区用于放置调料碟，设置有杯子区用于放置杯子，设置有盘子区用于放置盘子，设置有勺子区用于放置勺子。由于各个区放置餐具的不同，则光敏传感器3在进行检测时，出现高低电平的时间点以及持续时间均不同，相应产生的波形也不同，如饭碗会使得光敏传感器3出现一段时间跨度较大的高电平信号，而调料碟则会使得光敏传感器3出现一段时间跨度较小的高电平信号。即每种餐具相应会使得光敏传感器3产生对应的特征波形，通过对特征波形的分析，则会获取是否放入各种餐具的信息以及放入各种餐具的数量，而对餐具种类和数量的识别算法在产品的实验期进行确定，该算法可以采用现有的各种分类算法，本实施例中不做额外的描述。

该实施例中洗碗机的自动清洗方法，包括以下步骤：

S1、在洗碗机内放置好待清洗的餐具后，控制电路板控制电机工作，进而带动喷淋臂2在不进行喷淋工作的状态下进行转动，于此同时，控制电路板控制启动光源4、光敏传感器3工作；

S2、在光敏传感器3在随着喷淋臂2进行转动的过程中，控制电路板获取光敏传感器3的检测波形；

S3、控制电路板利用不同类型餐具对应的特征波形对检测波形进行分析计算，获取不同类型餐具的数量；具体为：计算检测波形中出现该类型餐具对应的特征波形的累计时长T_P，然后分别计算该类型餐具的数量N＝T_P/t_P，t_P表示放置一个该类型餐具时特征波形的累计时长；

S4、根据各种餐具的数量，自动选择对应的洗涤参数控制洗碗机进行清洗工作。

Claims (8)

1.一种洗碗机清洗系统，包括设置在洗碗机清洗腔(1)内的喷淋臂(2)，其特征在于：还包括设置在所述喷淋臂(2)上的光敏传感器(3)，设置在洗碗机清洗腔(1)顶壁上的光源(4)，以及设置在洗碗机内的控制电路板，所述光敏传感器(3)、光源(4)分别与控制电路板电连接；

所述光敏传感器(3)在随着喷淋臂(2)的转动过程中，基于光源(4)与光敏传感器(3)之间的餐具对光源(4)光线的遮挡情况，获取光敏传感器(3)对应的检测波形，通过分析计算检测波形，计算餐具的数量或者预估餐具的数量级别，进而确定对应的清洗参数，根据洗涤参数控制洗碗机进行清洗工作。

2.根据权利要求1所述的洗碗机清洗系统，其特征在于：所述喷淋臂(2)上至少设置有两个光敏传感器(3)，所述光敏传感器(3)沿喷淋臂(2)的延伸方向排列设置。

3.根据权利要求2所述的洗碗机清洗系统，所述喷淋臂(2)上设置有三个光敏传感器(3)，三个光敏传感器(3)分别设置在喷淋臂(2)的边缘、中心、边缘和中心之间的位置上。

4.一种洗碗机的自动清洗方法，其特征在于：应用如权利要求1至3任一权利要求所述的洗碗机清洗系统，包括以下步骤：

在洗碗机内放置好待清洗的餐具后，控制喷淋臂(2)进行转动，并启动光源(4)、光敏传感器(3)工作；

在启动光敏传感器(3)工作的设定时长T₀内，获取光敏传感器(3)的检测波形；

统计计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的有效累计时长T；

计算检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的占空比

将占空比τ与不同清洗等级[L₁,L₂,……,L_i,……,L_n]对应的标准占空比范围[M₁,M₂,……,M_i,……,M_n]进行比较，如果τ在占空比范围M_i内，则确定当次的清洗等级为L_i；其中i、n为自然数，1≤i≤n；

根据清洗等级L_i对应的洗涤参数自动控制洗碗机进行清洗工作。

5.根据权利要求4所述的自动清洗方法，其特征在于：所述T的计算方法为：

获取各光敏传感器(3)检测波形中被餐具遮挡情况下对应电平的有效累计时长[T₁,T₂,……,T_j,……,T_m]，其中j、m为自然数，1≤j≤m，m表示光敏传感器(3)的个数；

T＝δ1*T₁+δ2*T₂+......+δj*T_j+......+δm*T_m；

其中δ1+δ2+......+δj+......+δm＝1，δj为对应于第i个光敏传感器(3)对应的有效累计时长T_j的权重参数。

6.根据权利要求5所述的自动清洗方法，其特征在于：权重参数[δ1,δ2,......,δj,......,δm]的计算方法为：针对洗碗机中放入不同数量的标准餐具的情况，分别进行多次实验，针对每次实验获取各光敏传感器(3)的实验波形，进而统计计算各实验波形中被餐具遮挡情况下对应电平的实验累计时长数据，将实验累计时长数据与标准餐具数量数据进行拟合计算以获取各光敏传感器(3)对应的有效累计时长权重参数。

7.一种洗碗机的自动清洗方法，其特征在于：应用如权利要求1至3任一权利要求所述的洗碗机清洗系统，包括以下步骤：

在洗碗机内放置好待清洗的餐具后，控制喷淋臂(2)进行转动，并启动光源(4)、光敏传感器(3)工作；

获取光敏传感器(3)的检测波形；

利用不同类型餐具对应的特征波形对检测波形进行分析计算，获取不同类型餐具的数量；

根据各种餐具的数量，自动选择对应的洗涤参数控制洗碗机进行清洗工作。

8.根据权利要求7所述的自动清洗方法，其特征在于：一种类型餐具数量的获取方法为：

计算检测波形中出现该类型餐具对应的特征波形的累计时长T_P，然后分别计算该类型餐具的数量N＝T_P/t_P，t_P表示放置一个该类型餐具时特征波形的累计时长。

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