CN1920155A - 一种洗衣机撞桶检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种洗衣机撞桶检测装置，包括霍尔位移传感器，用于检测洗衣机外桶与箱体之间的距离；磁性元件，用于与霍尔位移传感器配合，检测洗衣机外桶与箱体之间的距离；单片机，用于接收所述霍尔位移传感器输出的检测信号，并根据该检测信号判断是否出现撞桶。本发明同时公开一种洗衣机撞桶检测方法。包括步骤1)检测洗衣机外桶与箱体之间的距离信息；2)统计所述外桶与箱体之间的距离超过正常范围的次数；所述正常范围是指正常运转时，外桶与箱体之间的距离范围；3)当所述超过正常范围的次数超过预定值时，则判断出现撞桶现象。本发明可以避免现有技术下对撞桶现象的误判和漏判。

Description

一种洗衣机撞桶检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及洗衣机，具体而言是涉及一种洗衣机撞桶检测装置，以及洗衣机撞桶检测方法。

背景技术

洗衣机脱水或漂洗时，由于衣物偏置等原因，会导致外桶与洗衣机箱体发生碰撞，即发生撞桶。发生撞桶时，会导致衣物脱水无法正常进行，浪费时间和能源。因此，需要及时检测到撞桶的发生，以便采取对应措施。

现有技术下，使用震动开关检测撞桶现象发生。衣物偏置导致撞桶现象发生时，震动开关断开，单片机检测到该震动开关断开时，就能获得发生撞桶的信息，并进行有关处理。

上述现有技术，检测方法简单，可以有效的检测出撞桶的发生。但判断何时撞桶发生，取决于开关的灵敏度。在一些高档洗衣机中，尤其是采用变频技术的洗衣机中，在内桶低速转动时撞桶力度较小，无法使震动开关断开，往往造成撞桶现象未能被及时检测；相反，脱水或漂洗开始时，或运行过程中，有可能出现短暂的不平衡，但是很快就能进入正常状态，上述震动开关的检测方式有可能将上述情况作为出现撞桶现象处理，造成不必要的停顿。有时洗衣机会出现若干次撞桶现象，但很快进入正常工作状态，上述现有技术下，将此种情况直接作为撞桶处理，也会造成不必要的浪费。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种新的检测撞桶现象的装置和方法。这种装置和方法能够更为准确的判断撞桶现象的发生

本发明提供的洗衣机撞桶检测装置，包括：

霍尔位移传感器，用于检测洗衣机外桶与箱体之间的距离；

磁性元件，用于与霍尔位移传感器配合，检测洗衣机外桶与箱体之间的距离；

单片机，用于接收所述霍尔位移传感器输出的检测信号，并根据该检测信号判断是否出现撞桶。

优选地，所述霍尔位移传感器安装于洗衣机箱体的内壁，所述磁性元件安装于洗衣机的外桶外壁，且当内桶旋转时，该磁性元件能够出现在所述霍尔位移传感器的检测范围内。

优选地，所述霍尔位移传感器的信号端通过电阻连接单片机的模数转换口；该霍尔位移传感器的电源端连接电源正极，接地端连接电源地。

优选地，在所述霍尔位移传感器的电源端与接地端之间接有稳压二极管，该稳压二极管的阴极连接所述电源正极。

优选地，在所述电源正极与所述电源地之间连接有电容。

优选地，在所述霍尔位移传感器信号端与电源地之间，和/或霍尔位移传感器的电源地与单片机的模数转换口A之间连接有电容。

本发明同时提供一种洗衣机撞桶检测的方法，包括

1)检测洗衣机外桶与箱体之间的距离信息；

2)统计所述外桶与箱体之间的距离超过正常范围的次数；所述正常范围是指正常运转时，外桶与箱体之间的距离范围；

3)当所述超过正常范围的次数超过预定值时，则判断出现撞桶现象。

优选地，所述步骤1)检测洗衣机外桶与箱体之间的距离信息的方法是，洗衣机内桶旋转时，根据所获得的检测信号，确定检测信号变化一个周期的最大极值点，并将该最大极值点的检测信号值作为所述外桶与箱体之间距离检测值。

优选地，所述步骤3)超过正常范围的次数超过预订值，是在一预订的时间范围内时，则判断出现撞桶现象。

优选地，使用霍尔位移传感器检测所述洗衣机外桶与箱体之间的距离。

本发明采用霍尔元件检测外桶与箱体之间的距离，每次检测到该距离不在正常范围内时，将该异常情况累计入累加器，当异常情况出现达到预定次数时(在优选的实施方式下，是在一定时间内达到预定的次数时)，则判断发生撞桶现象。

与现有技术以震动开关检测撞桶现象相比，本发明的检测装置和检测方法可以更为准确的判断撞桶现象。

现有技术下，对撞桶现象的检测受所述震动开关的影响很大。当震动开关的灵敏度较低时，有可能造成漏检，尤其是当内桶低速运转时，由于撞桶发生时力度较小，震动开关无法做出反应；相反，当震动开关灵敏度较高时，有可能将内桶正常的短暂不平衡现象误判为撞桶，影响洗衣机的正常工作。

本发明判断撞桶发生的依据是霍尔元件检测到的外桶与箱体之间距离的异常情况，因此，撞桶的力度不会影响撞桶判断。同时，由于将异常情况出现的次数作为判断撞桶现象的条件，还可以避免将脱水过程中出现的短暂不平衡现象误判为撞桶；对于偶尔几次出现撞桶现象，但是洗衣机很快进入正常状况的情况，本发明可以不进行撞桶处理，以上都可以避免不必要的停顿。

附图说明

图1是现有技术下使用震动开关检测撞桶现象发生的电路；

图2是本发明第一实施例的电路图；

图3是本发明第一实施例霍尔位移传感器安装位置的示意图；

图4是本发明第一实施例的检测方法流程图；

图5是本发明第二实施例的电路图；

图6是本发明第三实施例的电路图。

具体实施方式

请参看图1，为现有技术下使用震动开关检测撞桶现象发生的电路。图中，震动开关S10一端连接电源Vcc，另一端通过电阻R10连接单片机输入端口A。所述开关R10的作用是保护单片机的输入端口。与所述震动开关S10并联的C10用于过滤震动开关S10两侧的高频干扰，另外电容C11连接单片机输入端口A与电源地之间，起到滤波的作用。撞桶现象发生时，外桶底部与箱体生生碰撞，外桶上端碰到震动开关S10而断开，单片机通过输入端口A检测到S10断开，判断发生撞桶现象，即可进行有关的处理。

使用上述电路检测撞桶现象，震动开关S10的灵敏度对检测结果影响很大。当震动开关S10灵敏度较低时，内桶低速运转时发生的撞桶现象可能被忽略；相反，震动开关S10灵敏度过高时，内桶正常的短暂不平衡现象也可能被判为撞桶。以上情况都会造成判断错误，影响脱水或漂洗的进行。

请参看图2，为本发明第一实施例的电路图。该电路将霍尔(HALL)位移传感器的检测值输入单片机(图未示)。

所述霍尔位移传感器H具有三个端子，即端子1、端子2、端子3。端子1为电源端，连接电源Vcc。端子2为接地端。连接电源地。所述端子1与端子2之间接有稳压二极管D1，其阴极连接电源Vcc，阳极连接电源地。该稳压二极管的作用在于确保霍尔位移传感器H的供电符合元件的电压要求。此外，所述端子1与端子2之间，还接有电容C1，该电容的作用是滤去可能出现的高频干扰，使霍尔位移传感器H工作在稳定的电压状态。所述端子3为霍尔位移传感器H的信号输出端，当霍尔位移传感器H检测范围内出现磁场(如附近有磁铁等)时，该端子3输出电压。该电压与磁场强度的大小成正比，当其它条件一定时，该输出电压与所述磁性元件和霍尔位移传感器H间的距离负相关。磁性元件距离霍尔位移传感器H越近，则该输出电压值越高。端子3通过电阻R1连接到单片机输入端口A。该输入端口A为单片机的AD转换端口，所述端子3的电压值输入到该端口，经过AD转换，成为数字值，被单片机的处理器接收。所述电阻R1的作用是作为输入电阻，保护单片机的输入端口A。此外，电阻R1的两端分别连接有电容C2、电容C3，这两个电容的另一端均连接电源地。上述两个电容的作用在于滤去信号输出时可能包含的高频干扰。

图3示出所述霍尔位移传感器的安装位置。霍尔位移传感器31安装于洗衣机箱体33内壁，同时，在洗衣机外桶34外壁上，在高度接近的位置装有磁铁32，考虑到旋转时外桶可能偏离垂直位置的情况，磁铁位置与霍尔位移传感器位置不安装在同一水平位置，而是比所述霍尔元件31的位置略高，具体位置应当使霍尔位移传感器31能够最灵敏的检测到磁铁32与该霍尔位移传感器31之间的距离。同时，磁铁32的面积大小与磁场强度与所述霍尔位移传感器31的要求相匹配。所述霍尔位移传感器31与所述磁铁32之间的距离在霍尔位移传感器31的有效检测范围内。图中还示出电机及离合部件35。

请参看图4，为本实施例的撞桶检测方法的流程图，使用本实施例提供的装置进行撞桶检测的方法包括如下步骤。

步骤S41，开始。

此时，内桶开始旋转，所述撞桶检测装置开始检测。撞桶次数计数器清零。

步骤S42，读取A点电压的AD转换值。

所述A点电压取自霍尔位移传感器检测端，当在检测范围内时，该电压的高低与所述磁铁与霍尔位移传感器的距离负相关。该电电压经过模数转换，获得的数值可以反映外桶与箱体之间的距离。

在脱水或漂洗过程中，当内桶在电机的驱动下旋转后，内桶旋转一周，霍尔位移传感器的输出电压随所述磁铁与其距离的变化而变化一个周期。每个周期中输出信号的极值点(最大值)就是所述霍尔位移传感器与所述磁铁距离最近时的检测值，该最大值即作为该周期的检测值。

不断读取从A点输入信号转换连续获得的数值，找出最大极值点，该最大极值点的数值就是本周期的检测值。

步骤S43，判断所述周期最大极值点是否超范围；若是，则进入步骤S44；若否，则进入步骤S45。

所述数值范围是指霍尔位移传感器检测端可能产生的检测电压，经过模数转换后的数值范围。由于单片机接收到的输入电压可能存在干扰，因此，应该将明显不合理的数值剔除。

步骤S44，判断所获读取的数值无效，返回步骤S42。

此步骤用于排除明显不合理的数值，不将其用于撞桶判断。

步骤S45，判断所述测量数值是否在正常脱水的范围内。若是，则返回步骤S42；若否，则进入步骤S46。

正常脱水或漂洗时，外桶与箱体之间的距离在一定范围内，该距离对应于所述获得的测量数值的一定范围。当运转不正常导致撞桶时，外桶与箱体之间的距离将出现时远时近的情况。因此可以设置一个合适的数值范围，当步骤S42所述极值点在该范围内，则判断运转正常。当所述极值点不在该范围内，则判断出现异常情况。

步骤S46，撞桶计数器加1。

在脱水或漂洗时，内桶可能有短暂的不平衡，发生若干次异常情况是正常的，应将此种情况排除。为此，设置一个撞桶计数器，统计出现撞桶现象的次数，当撞桶次数超过一预定值时，才作为异常情况进行处理。该撞桶计数器在步骤S41已经清零，以后每次检测到内外桶之间的距离出现异常情况时，计数器加1。

步骤S47，判断撞桶次数是否超过预定值。若是，则进入步骤S48；若否，则返回步骤S42。

读取所述撞桶计数器的值，将其与所述预定值比较。根据比较结果，作相应处理。

为了更为准确的判断撞桶现象，也可以以单位时间内的撞桶次数作为判断依据。例如设置一个计时器，当撞桶计数器的数值达到20次时，读取计时器的值，如果20次异常情况的出现的时间在1秒以内，则进入步骤S48；否则，将撞桶计数器清零后，返回步骤S42。采取这种计时方法，可以避免偶尔出现的异常情况不断累加，造成错误的判断。

步骤S48，进行撞桶处理。

出现撞桶时，可以采取多种措施。例如：产生报警信号，并停止脱水，由使用者进行手工处理，也可以立即停止对内桶的驱动，延时数秒后，固定内桶，进水到盖住衣物，内桶先慢速转动使衣物松散，然后排水。通过上述操作，使衣物获得平衡，然后继续脱水或漂洗。处理结束后，返回步骤S42。

请参看图5，为本发明第二实施例的电路图。与第一实施例不同之处在于，该实施例的电路中，霍尔位移传感器的信号端与接地端之间未接电容。在信号端高频干扰较少时，可以采用此种电路。该实施例的检测方法与第一

实施例相同。

请参看图6，为本发明第三实施例的电路图。与第一实施例不同，该实施例的电路中，所述霍尔位移传感器的电源端与接地端之间未连接稳压二极管。在电源稳定的情况下，可以采用此种电路。该实施例的检测方法与第一

实施例相同。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种洗衣机撞桶检测装置，其特征在于，包括：

霍尔位移传感器，用于检测洗衣机外桶与箱体之间的距离；

磁性元件，用于与霍尔位移传感器配合，检测洗衣机外桶与箱体之间的距离；

单片机，用于接收所述霍尔位移传感器输出的检测信号，并根据该检测信号判断是否出现撞桶。

2、根据权利要求1所述的洗衣机撞桶检测装置，其特征在于，所述霍尔位移传感器安装于洗衣机箱体的内壁，所述磁性元件安装于洗衣机的外桶外壁，且当内桶旋转时，该磁性元件能够出现在所述霍尔位移传感器的检测范围内。

3、根据权利要求1所述的洗衣机撞桶检测装置，其特征在于，所述霍尔位移传感器的信号端通过电阻连接单片机的模数转换口；该霍尔位移传感器的电源端连接电源正极，接地端连接电源地。

4、根据权利要求3所述的洗衣机撞桶检测装置，其特征在于，在所述霍尔位移传感器的电源端与接地端之间接有稳压二极管，该稳压二极管的阴极连接所述电源正极。

5、根据权利要求3或4所述的洗衣机撞桶检测装置，其特征在于，在所述电源正极与所述电源地之间连接有电容。

6、根据权利要求3至5任一项所述的洗衣机撞桶检测装置，其特征在于，在所述霍尔位移传感器信号端与电源地之间，和/或霍尔位移传感器的电源地与单片机的模数转换口A之间连接有电容。

7、一种洗衣机撞桶检测的方法，其特征在于，包括

1)检测洗衣机外桶与箱体之间的距离信息；

2)统计所述外桶与箱体之间的距离超过正常范围的次数；所述正常范围是指正常运转时，外桶与箱体之间的距离范围；

3)当所述超过正常范围的次数超过预定值时，则判断出现撞桶现象。

8、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤1)检测洗衣机外桶与箱体之间的距离信息的方法是，洗衣机内桶旋转时，根据所获得的检测信号，确定检测信号变化一个周期的最大极值点，并将该最大极值点的检测信号值作为所述外桶与箱体之间距离检测值。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤3)超过正常范围的次数超过预订值，是在一预订的时间范围内时，则判断出现撞桶现象。

10、根据权利要求7至9任一项所述的方法，其特征在于，使用霍尔位移传感器检测所述洗衣机外桶与箱体之间的距离。

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