CN1409885A - 具有电子控制的家用电子设备和其控制与程序设计系统 - Google Patents

Abstract

描述了一种包括电子控制系统的家用电子设备，它包括：电子微控制器(MC)、读写非易失存储器装置(MNV)、用于检测和/或产生有关电子设备工作状态的变量的装置(MC、MS、A1－A5、MZ)。根据本发明，所述控制系统编程用于在所述非易失存储器装置(MNV)中记录第一类型的信息，该信息指示了在预定参考周期所述状态变量的瞬时趋势，其中最后存储的第一类型的信息会擦除最陈旧的信息，即所存储的第一类型信息的反向移位操作；允许所述第一类型的信息从电子设备外读取。

Description

具有电子控制的家用电子设备和其控制与程序设计系统

描述

本发明涉及一种具有电子控制的家用电子设备，以及其控制和程序设计系统。

我们知道某些家用电子设备的部件，例如家用电器，易发生磨损和偶然的故障，并且由于这些故障就需要进行日常维护工作。

我们也知道一些家用电器可能配置有复杂的电子控制系统，该系统能够识别某些类型故障的特性，并且用相应的信号示出这些故障，以便确保随后能更加简便地进行维修操作。

例如，参照文档WO9943068(可以参照它获得更多细节)，揭示了连接在一个网络中的一组家用电器，其中对这些电器进行编程以产生各种类型的信息，这些信息对于使用这些电器的人(此后称为“用户”)和负责维修或提供这些电器技术服务的维修人员来说是很有用的，

根据在上述文档中描述的系统，专用监测装置与网络连接，用于从其收集并部分存储每个电器能够产生的信息，即：

a)功能信息，即有关家用电器的当前操作模式；

b)诊断信息，即有关家用电器确定机械和电子部件的有效状态；

c)统计信息，即有关家用电器的工作统计数据，因而指示了上述机械和电子部件的磨损状态。

因此，通过上述监测装置以及依靠所述的功能信息，用户可以从屋中的某个特定位置检测所有与网络相连的家用电器的工作状态；通过由电器产生并由监测装置自身存储的诊断和统计数据(这些数据可以由维修和服务人员进行处理)，监测装置还具有使技术服务更加方便的重要功能。

根据在WO9943068中描述的结论，在点c)的信息基本上是由有关电器工作的统计数据组成，因此，这些数据构成一种电器所执行的活动的“概括”，是从安装日期起在所执行的操作和/或功能方面，以及用户所使用的模式方面的概述。

例如，在一种洗衣机情况下，由WO9943068提供的统计信息涉及用户所选择的洗涤周期总数和/或类型，与各种类型纤维关联的洗涤次数、每种纤维类型的平均洗涤衣服数量、洗涤温度以及由用户选择的平均旋转速度、水硬度平均值、平均漂洗次数等。

因此，上述统计数据由简单的绝对或平均值表示，这些数据通常由电器控制系统进行及时的更新；实际上现在已经很清楚，例如，在连续使用洗衣机后，统计数据例如所执行的洗涤周期总数、与纤维类型有关的洗涤总数、洗涤温度平均值、所洗衣服的平均数量、水硬度平均值等等将如何继续及时修正和更新。

由于它们的特殊性质，上述统计信息对于指示电器各种部件的磨损状态非常有用，并且在给出某个范围后使得维修操作更加简单，特别是考虑到其预防维护；然而，这些信息具有缺点，就是它们是“合计”信息，即，它们是由不能提供详细指示的数据组成，因此，就不能解释并用于正确和直接识别家用电器的故障和/或缺陷起因。

为此，需要指出上述诊断信息(在点b)对于上述目标也可能并不充分。

实际上，虽然这些诊断信息是出于指示家用电器中某些内部部件的效能状态而提供，但它们总是由一组家用电器自身预定的典型操作参数值来表示，并且因此，它们不能反映所有可能的故障和/或缺陷情况(例如，在电冰箱情况中，典型的诊断信息涉及保存温度达到低于当前值的次数、输电线停电的次数、压缩机保护装置工作的次数，等)。

因此，换句话说，WO9943068所提供的信息对于快速分析电器特定工作改变是非常有用的，但对于检测其他和不同类型的缺陷和故障却不怎么有效。

本发明的目的在于解决上述本领域先前已有的缺陷。

在这种设计中，本发明的目的是提供一种具有电子控制系统的电子设备，该系统最好在非易失存储器中实现并进行编程用于产生并存储可以更新的信息，这些信息比本领域的已有技术所提供的信息更加详细，并且将这些信息提供给负责维修的维修人员和/或电器自身的维护操作。

本发明的另一目的在于为这种电子设备提供一种控制和程序设计系统，该系统具有为上述目标特别优化的结构。

根据本发明通过依靠对具有电子控制的电子设备以及其控制和程序设计系统达到这些目的和其他目的，本发明的这些和其他目的将变得显而易见，这些内容包括在附加的权利要求中，这些构成了本发明的完整部分。

本发明的另外目标、特征和优点通过下面详细的描述和附图将变得显而易见，这些描述和图例通过非限制性实例给出，其中；

图1用示意图示出根据本发明的电子设备的典型电子控制系统结构

根据本发明示教制造的电子设备的电子控制系统包括电子微控制器，用MC表示，用于解释由适当的命令装置MZ提供的指令，该装置出现在电子设备的控制面板上，并且因此，管理着后者的操作。

出于这种目的，微控制器MC包括RAM型易失存储器，用RAM表示，以及非易失程序存储器MP，例如ROM或Flash存储器。

微控制器MC还配备有串行线LS，用于与外界环境进行双向通信；非易失存储器MNV，例如适当容量的EEPROM或Flash存储器也与微控制器MC关联。

在存储器MP中，永久含有有关电子设备可以执行的操作周期通用结构以及管理它们执行的逻辑，即电子设备可以基本执行的微控制器MC的控制程序以及有关操作周期的数据。

上述周期由与电子设备中各个内部装置有关的确定操作参数表征的阶段和步骤顺序组成。

仅作为实例，在烤箱的情况下，操作周期可以拆分为初始预热阶段，后有3到4个烘烤阶段；在洗衣机情况下，程序可以差分为预洗周期、洗涤周期、漂洗周期、旋转和/或甩干周期，其中每个周期提供一个或多个阶段。

最好对存储器Mp进行保护，以便存储在其中的信息不能被修改。

在存储器MP中(或最终在存储器MNV的第一区域中，最好是受保护的MNV)，也存储有操作参数，这些参数是电子设备某些特定标准周期细分为各种阶段的特征；换句话说，所引用的参数涉及标准周期，即在购买电子设备时可用的基本程序，这些程序允许立刻使用该电器。

例如，这种基本程序是由传统家用电器通常执行的程序；因此，在适于传统的红外线烤干的烤箱情况下，参考通过选择有关温度和最终烘烤持续周期选择烘烤程序的可能性。

在存储器MP和/或存储器MNV中含有的每组上述操作参数与一个名字关联，该名字涉及确定操作周期，所述名字允许电子设备确定基本程序的单义标识，例如在显示装置DY上(例如配置在电子设备控制面板上的显示屏)。

在烤箱的情况下，所引用的操作参数可以涉及阶段持续时间、烘烤箱的内部温度、加热元件的配置、通风装置的可用性或不可用性以及烤箱调节器的工作模式，该调节器对该阶段期间的加热器和风扇进行分别的管理。

根据所选择的程序由微控制器MC控制的这种调节器可以由例如继电器和三端双向可控硅开关元件组成，并通过它们管理的电子设备各个内部装置在图1中用参考号A1、A2、A3、A4和A5图解示出。

在实际中，这种内部装置可以由(对于烤箱)位于烘烤箱下的加热器、放置在烘烤箱后的加热器、放置在烘烤箱内的格栅加热器、蒸汽发生器、空气环流风扇等组成；在洗衣机情况下，这种内部装置可以由一个或多个水加热器、旋转滚筒的马达或泵轮、或甩干风扇、洗涤剂分配器、控制水平面的压力开关等组成，在冰箱电器情况下，这种内部装置可以由一个或多个压缩机、除霜加热器等组成。图1的控制系统还包括对电子设备工作状态进行检测的合适装置，这些装置由MS整体示出，并且能间所检测到的信息传送给微控制器MC；对于洗衣机，这种检测装置可以例如包括温度传感器、水硬度传感器、水平面传感器、水传导性传感器，等；对于烘烤设备，这种检测装置可以包括一个或多个温度传感器，等；对于冰箱电器，这种检测装置可以包括室温传感器、冷冻室温度传感器、门传感器等。

根据本发明，微控制器MC编程用于产生下述信息，这些信息与上述参照WO9943068的信息类似：

i)功能信息

如前所述，这些信息描述了当控制系统询问时刻电子设备的状态，即它们指示了电子设备在干什么，其在执行周期中所到达的步骤，需要多少时间到达周期结束，运转周期任意重要变量(例如，在洗衣机情况下，水温、水平面和水硬度等)的瞬时或当前值，用户所选择的功能，等。功能信息保留在图1示出的控制系统的微控制器MC的存储器RAM中。

ii)诊断信息

这些信息描述了电子设备的“性能”水平，即其各个部分的工作状态，例如通常为传感器、调节器、电子部件等。

这些信息由适当的自诊断程序产生，该程序由微控制器MC进行管理；并且通过合适的故障码描述电子设备可能出错的工作情况。

上述诊断信息保留在控制系统的非易失存储器MNV中；微控制器MC总是编程用于依靠显示屏DY直接告知电子设备的某些出错工作状态。

iii)统计信息

这些信息提供了电子设备各个部件的“磨损”状态的统计数据，这些数据依据制造寿命和所执行的操作周期次数和类型以及所使用的模式，即用户使用电子设备的习惯。

统计信息总是保留在控制系统的非易失存储器MNV中。

如本发明开头所述，诊断和统计信息对于识别电子设备故障的性质和起因来说可能并不充分。

因此，根据本发明的电子设备的控制系统也编程用于产生详细的历史信息。

这种历史信息实际上由电子设备状态变量的瞬时趋势记录组成，所述瞬时趋势涉及电子设备的最后操作周期，以及与可能出现的内部事件(例如部件的缺陷和故障)和/或外部事件(例如供电中断、电冰箱的门开启等)关联，涉及可能在某些程度上改变电子设备自身的正确操作。

上述“历史信息”概念既适用于以连续工作为特征的电子设备例如电冰箱、冷冻机、锅炉等，又适用于不连续使用的电子设备，例如洗衣机、烤箱、洗碗机等。

在第一种情况中，历史信息实际上是指在确定作为基准的周期(例如一个星期、一天、最后的12小时等)中所发生的所有事件。反之亦然，在第二种情况，历史信息将由电子设备所执行的最后“N”个操作周期中的详细描述，以及当某些干扰事件偶尔发生时的有关时刻记录组成；例如，在洗衣机情况下，对于每“N”个参照周期，所选周期的类型、洗涤温度、旋转速度、所洗衣服的类型和数量、可能的电压装置停电、所使用的洗涤剂的数量，等都将储存。

可以理解上述与电子设备的最后操作周期(其长度可以进行适当的选择)关联的详细历史信息的可用性允许对电子设备的工作状态进行更深的分析，即使是从遥远的位置也能进行分析，因此，就可能更快地找到故障的原因。

出于这个目的，详细的历史信息总是存储在控制系统的非易失存储器MNV中，并且以最后存储的数据将最陈旧的数据擦除的方式进行记录，即通过记录数据的反向移位操作，这是通过固定与电子设备最后操作周期(如上所述，以时间或“N”个操作周期来表示)关联的确定时间间隔来获得。

考虑到上述各种类型的信息，应该考虑对电子识别控制系统的微控制器MC进行编程用于控制电器能够执行的所有程序和功能，该控制系统具有该电子设备工作状态的完整知识，并且最好立刻知道，例如，在电冰箱的情况下，由调节器A1-A5表示的有关电负载以及电器的各个内部装置(例如压缩机、除霜加热器、空气循环风扇、电冰箱的内部灯或冷却器室，等)都启动。

为此，很明显，微控制器MC能够接收通过电子设备的传感器MS获得的信息，例如，在电冰箱情况下，室温(通过配置用于测量该值的传感器将该值提供给电冰箱)，冷藏室中的温度，当开启门时，门开启的持续时间以及出现上述事件的时间等。

依据上述描述，微控制器MC其自身配置有内部时钟，就能很清楚根据本发明控制系统如何能够以很详细的方式记录电子设备状态变量的时间过程，即产生与诊断和统计信息不同的上述历史信息，允许获得正好在发生故障之前的周期中电子设备工作的实际完整情况。

微控制器MC具有与外部环境通信的通信信道，如上所述，它由异步串行线LS组成；显然，这种通信信道在理论上还可以由同步串行线或并行端口(即使后者是更加昂贵的解决办法)组成。

除使用的装置外，通过上述通信信道，显然可以理解微控制器MC如何将包含、产生并/或存储在其存储器装置RAM、MP和MNV中的各种信息提供给外界。

从外界访问包含在存储器装置中与微控制器MC关联的各种信息的过程(其具体协议排除在本发明的考虑范围之外)可以参照下述5点：

1、读取存储器RAM的任意存储单元；

2、写入存储器RAM的任意存储单元；

3、读取非易失存储器MNV的任意存储单元；

4、写入非易失存储器MNV的任意存储单元；

5、因此，对电子设备的总远程控制变成一个电子外部装置的单一外设(从属装置)，例如个人计算机或类似设备(主机或管理机)。

因此，上述5个与外部环境交互的步骤使得具有根据本发明的电子控制的电子设备能够与网络或任何外部主机或管理装置连接，而且也可能通过任何能够管理相关通信协议的网关访问因特网；有关后一点，对因特网的访问可以是直接(通过电子设备的同一控制系统管理TCP/IP协议)或间接的(通过任意的因特网装置，例如合适的调制解调器或具有调制解调器的PC)，并且可以通过有线或无线连接实现。

从前面的点1)和3)可以明白在具有电子控制系统的电子设备之外可能获得所有不同特性的信息。

另一方面，从上述点2)和5)，可以清楚看出将电子设备提交给总远程控制的可能性；如前面已经简单提到，这包括在通过合适的控制程序解释所述信息之后，将微控制器MC处于向外部主机(例如PC)发送其各个传感器MS所读取的信息，并且依据上述主机所提供的指示管理调节器A1-A5的状态。

最后，从点4)，可以清楚看出实现与产品各种标准工作模式(基本周期或程序)关联的参数值进行更新并加入新工作模式的可能性，即新的烘烤程序、新的洗涤周期等等。

在第一种情况中，组成家用电子设备的基本周期或程序的各种阶段的特征参数可以包含在存储器MNV的第一区域中(代替存储器MP)，并且可通过合适的电子装置进行修改，该装置可以通过线LS与电子设备对接；这是处于更新所述基本操作周期的目的，例如通过修改某些参数，例如洗涤水平面、与确定的烘烤程序关联的温度值，等(这种工作最好通过具有资格的人员执行，而不是直接由用户执行)。

在第二种情况，换句话说，存储器MNV的区域将专用于接收和保留有关附加操作周期的各种阶段的特征参数，即随后要依据来自用户的请求，并通过所述的外部电子装置将参数添加给电子设备，这样就创建了新的工作程序。显然在这种情况中，有关确定的新周期阶段的每组参数最终也存储在存储器MNV中，每组参数与一个名字和/或序号和/或图标关联，以便分别通过命令装置MZ和显示屏DY以单义方式选择和识别相关的新程序。

通过上述描述，本发明的特征已经很清楚，并且其优点也很清楚。

通过上述描述，可以很清楚看出根据本发明的电子设备的电子控制系统实际上如何具有合适的硬件配置或结构以及用于实现下述功能的合适控制程序：

-访问，从外界访问与电子设备类型和模式关联的所有信息以及在随后的工作期间由电子控制系统产生的信息；这些信息适当地存储在同一电子控制系统的易失和/或非易失存储器装置(RAM：EEPROM、FLASH、ROM)中；在这些信息中，详细的历史信息尤为重要，因为它们允许获得有关最后工作期间电子设备状态变量的瞬时过程或趋向的精确记录。

-由能够与电子设备自身控制系统进行通信的任意外部电子装置执行对电子设备操作的总体远程控制。

-由电子设备的控制系统将与某些事件发生关联的信息“自发性”传输到外部环境，从关系到用户安全、电子设备正确的操作以及其他特定目标的意义上来说，这些信息可以认为是非常重要的(例如，在洗衣机上运行的洗涤周期结束)。

-根据下述过程更新电子设备控制系统的软件：

·更新与电子设备基本工作模式(周期或程序)关联的参数值；

·加入新的工作模式(例如新的烘烤程序，新的洗涤周期，等)。

显然，在不背离本发明的新颖精神的情况下，对于本领域的熟练技术人员来说可以对具有电子控制的家用电子设备和相关控制以及编程系统进行许多改变。

如果需要，例如，如果与电子设备控制系统关联的电子技术允许，还提供存储器MP内容的更新。这种操作特别需要微控制器MC的含有控制程序的存储器MP为Flash或EEPROM存储器，并且该微控制器自身具有合适的资源允许通过与外部环境的通信的通信信道替换所述程序，如上所述，该资源由异步串行线LS组成。

Claims (26)

1、具有电子控制系统类型的家用电子设备，所述设备包括：

-电子微控制器(MC)，

-读写非易失存储器装置(MNV)，

-装置(MC、MS、A1-A5、MZ)，用于检测和/或产生与所述电子设备工作状态有关的变量，

其特征在于，所述控制系统编程用于：

-在所述非易失存储器装置(MNV)中记录第一种类型信息，所述信息指示了在预定参照周期期间所述状态变量的瞬时过程或趋向，其中最后所存储的第一类型信息使得最陈旧的信息被擦除，即，使所存储的第一类型信息反向移位操作；

允许从电子设备外界读取所述第一类型的信息。

2、如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述参照周期由预定时间间隔表示。

3、如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述参照周期由预定数量的操作周期和由电子设备执行的程序来表示。

4、如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统还编程用于对可以在某些程度上改变电子设备正确操作的事件发生进行检测，并存储在非易失存储器装置(MNV)中。

5、如先前权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述事件在电子设备内部发生，例如内部部件的缺陷或故障，和/或在电子设备外部发生，例如供电中断。

6、如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统(MC)进一步编程用于产生第二种类型的信息，所述信息代表了所述电子设备当前工作状态或阶段。

7、如先前权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统(MC)还包括易失存储器装置，特别是RAM类型，配置用于包含所述第二种类型的信息。

8、如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统(MC)进一步编程用于产生第三种类型的信息，所述信息代表了所述电子设备内部部件的效率或功能状态。

9、如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统(MC)进一步编程用于产生第四种类型的信息，所述信息代表了所述电子设备部件的磨损状况和/或电子设备先前使用的模式。

10、如上述至少一条权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统编程用于执行所述非易失存储器装置(MNV)中至少第三和/或第四种类型的信息的存储和更新。

11、如上述一条或多条权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统(MC)包括通信装置(LS)，所述控制系统编程用于使得电子设备外部装置通过所述通信装置(LS)至少能部分获得所述信息，并且/或者通过所述通信装置(LS)接收来自外界的操作指令。

12、如先前权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述通信装置(LS)允许所述控制系统连接到外部电子装置(PC)，该装置适于读取至少部分所述信息，并且/或者适于所述微控制器(MC)的程序设计。

13、如上述至少一条权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述通信装置包括异步串行线(LS)。

14、如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统包括保留第一类型数据的只读存储器装置(MP)，该装置允许所述控制系统执行所述电子设备一定量的基本程序。

15、如先前权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述非易失存储器装置(MNV)适用于接收和保留第二数据，所述数据允许控制系统执行附加程序，所述程序与所述基本程序不同。

16、如权利要求14和15所述的电子设备，其特征在于，控制面板(MZ、DY)与所述控制系统关联，用于选择和控制除所述基本程序外的所述附加程序的执行。

17、如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述第一数据至少部分涉及可以由电子设备执行的程序通用结构以及管理它们执行的逻辑。

18、如先前权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述第一数据涉及将所述程序拆分成各个处理阶段，其中所述的每个阶段依次由内部装置或电子设备调节器(A1-A5)的确定控制参数值表征。

19、如先前权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述第一数据至少部分涉及作为组成所述基本程序各个阶段的特征的所述控制参数值。

20、如权利要求15所述的电子设备，其特征在于，所述第二数据至少部分涉及作为组成所述附加程序各个阶段的特征的所述控制参数值。

21、如前面权利要求中一条或多条权利要求所述的电子设备，其特征在于，通过所述通信装置(LS)，允许从电子设备外界对所述易失存储器装置(RAM)任意存储单元的读取和写入。

22、如前面权利要求中一条或多条权利要求所述的电子设备，其特征在于，通过所述通信装置(LS)，允许从电子设备外界对所述非易失存储器装置(MNV)任意存储单元的读取和写入。

23、如前面权利要求中一条或多条权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统编程用于通过所述通信装置(LS)允许依靠外部电子设备对电子设备进行整体远程控制。

24、如前面权利要求中一条或多条权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述控制系统编程用于通过所述通信装置(LS)允许对因特网的访问。

25、电子控制系统，其特征在于，所述控制系统用于如前面权利要求中一条或多条权利要求所述的家用电子设备。

26、用于家用电子设备程序设计的系统，其特征在于，所述系统用于如前面权利要求中一条或多条权利要求所述的家用电子设备。

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