EP3997529A1 - Wäschepflegegerät mit antriebssystem - Google Patents

Wäschepflegegerät mit antriebssystem

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Publication number
EP3997529A1
EP3997529A1 EP20737169.1A EP20737169A EP3997529A1 EP 3997529 A1 EP3997529 A1 EP 3997529A1 EP 20737169 A EP20737169 A EP 20737169A EP 3997529 A1 EP3997529 A1 EP 3997529A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control modules
actuators
central controller
trigger
preconditioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20737169.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Berger
Matti DACHMAN
Torsten ECKARDT
Isaac Naor
Andreas Obermeier
Sebastian SCHWINZER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3997529A1 publication Critical patent/EP3997529A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/056—Programming the PLC
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0421—Multiprocessor system
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F89/00—Apparatus for folding textile articles with or without stapling
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0426—Programming the control sequence
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/08—Control circuits or arrangements thereof
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/21—Pc I-O input output
    • G05B2219/21063—Bus, I-O connected to a bus
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2633—Washing, laundry
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42192—Each axis drive has own queue of commands, executed in synchronism

Definitions

  • the present invention relates to a laundry care device with a drive system with a plurality of actuators, a plurality of decentralized control modules and a central controller.
  • FIG. 1 shows a laundry folding device 100 (also called “Foldimate”) with a plurality of slots 102 for inserting or hanging items of laundry and one
  • Output compartment 103 for outputting the folded laundry items.
  • the laundry folding process is started via a control panel 101.
  • a control panel 101 In an exemplary embodiment of the
  • Laundry folding device 100 14 drives (not shown in FIG. 1 because they are housed within the housing) are used for different drive tasks.
  • the drives are intended to convey a textile (item of laundry) through the machine 100 and fold it in the process.
  • the drives act on the folding mechanism consisting of conveyor belts and folding rollers as well as linearly adjustable feeders, guides, gap settings and a
  • Stacking device (not shown in FIG. 1 because it is housed within the housing).
  • a central control master
  • MCU decentralized motor controls
  • Laundry folder 100 is divided into several levels, the transfer of the laundry items between the levels must take place synchronously so that the textiles can be folded without jamming. Exact simultaneous start and stop processes as well as positioning are required to achieve a good folding result. The time requirements are due to the throughput speed in the millisecond range and with a position synchronicity of one armature revolution.
  • Drive systems with several actuators are often implemented using central electronics that control several actuators.
  • the control logic is calculated in a computer core, so the functional interfaces between the individual actuators can be mapped in software and control can be synchronized in the millisecond range.
  • Such drive systems are used in a laundry care device, for example in the laundry folding device 100 of FIG. 1.
  • Such drive systems can also be used in other devices can be used, for example in a seat adjustment in a vehicle or in a printer with several rollers for transporting the paper.
  • Bus connections are used to achieve the response times of real-time requirements. This requires baud rates in the range from around 500 kbps to around 1000 kbps. This means that 30 to 60 bytes of user data can be transmitted per ms in order to enable synchronous control.
  • bus systems with such baud rates are complex due to the cabling (shielding, several lines) and require hardware controllers (e.g. CAN, RS-485).
  • Simpler bus systems with a single-wire master-slave connection in the polling process achieve a maximum baud rate of 115 kbps with sufficient robustness and EMC. This means that simultaneous starting / stopping of the drives in the millisecond range is not possible, since a maximum of 20 bytes of user data can be transferred per millisecond (example LIN, K-Line).
  • the object on which the invention is based is to design a laundry care device, in particular a laundry folder, and a drive system for such a laundry care device which can perform its drive tasks with a simple bus system with a low baud rate.
  • An essential idea of the invention is to use a two-stage method for synchronously starting tasks in a distributed (decentralized) drive system with slow bus transmission, which comprises the two steps: Step 1: Asynchronous task conditioning of the nodes using (slow) messages. Step 2: Synchronous triggering of the tasks using a coded trigger signal.
  • a slow bus transmission here is a transmission with a low baud rate (from around 9.6 to 115 kbps).
  • the object of the invention is achieved by a
  • Laundry care device solved, with a drive system comprising: a plurality of actuators for performing synchronized adjustment actions; a plurality of decentralized control modules which are assigned to the respective actuators and are connected to one another via a data bus; a central controller for controlling the actuators via the data bus and the decentralized control modules, the central controller being designed to send a preconditioning message with information about the
  • the central controller or one of the decentralized control modules being designed to send a trigger signal via a trigger line to the after the preconditioning message has been sent to send decentralized control modules, the trigger signal being the decentralized
  • the control module causes the actuators to be controlled synchronously in time according to the preconditioned adjustment action.
  • the laundry care device uses a two-stage process for synchronous starting of tasks, which is particularly suitable for drive systems with slow bus transmission.
  • the method comprises the two steps: Asynchronous task conditioning of the nodes by means of (slow) messages; and synchronous triggering of the tasks by means of a coded trigger signal.
  • Messages are controlled by the bus master (using the polling method).
  • Each node can generate trigger signals event-controlled (event-controlled).
  • the slow bus transmission here is a transmission with a low baud rate (from around 9.6 to 115 kbps) or a high latency of up to around 10 milliseconds.
  • the central controller is designed to transmit the preconditioning message asynchronously to the decentralized control modules via the data bus.
  • the central controller is designed to transmit the preconditioning message to the decentralized control modules via the data bus in accordance with a serial single-wire bus protocol with master-slave configuration.
  • the central controller comprises a bus master which is designed to control the decentralized control modules using the polling method.
  • the central control is designed to control the decentralized control modules with a latency of greater than 20 milliseconds. This has the technical advantage that the drive system can work efficiently with slow buses in which a latency is greater than 20 milliseconds, but the requirements for the synchronicity of the motor controls can still be met.
  • the preconditioning message extends over one or more data frames, each data frame including an identification of a corresponding actuator of the part of the actuators which are affected by the preconditioning.
  • Interconnect Network “(LIN), also called LIN bus, is a serial communication system for networking sensors and actuators, a fieldbus.
  • the CAN bus Controller Area Network
  • RS-485 is an industry standard for a physical interface for asynchronous serial data transmission.
  • the central controller is designed to interrupt data traffic on the data bus and to send the trigger signal via the data bus during the interruption.
  • the central controller is designed to control the actuators in a time-synchronous manner within a data frame on the data bus that follows the trigger signal.
  • the adjustment action takes place in response to a sensor signal which indicates a status transition of an actuator that does not belong to the part of the actuators to be adjusted.
  • the trigger signal comprises a coding which indicates a specific configuration of the adjustment action.
  • the trigger signal is coded based on a pulse length of the trigger signal.
  • a trigger circuit which is designed to generate and / or read the trigger signal
  • the central controller and / or the decentralized control modules being designed to control the trigger circuit, to generate the trigger signal and / or to read.
  • the trigger circuit comprises the following: a trigger line for providing the trigger signal; a transistor which controls the trigger line to assume a first or a second potential; a first port that controls the transistor, the trigger line to the bring second potential; and a second port indicating a state of the trigger line.
  • the trigger circuit can be constructed simply and essentially consists of a transistor which switches a first potential or a second potential to the trigger line.
  • the trigger circuit can be implemented as an external circuit or as part of the central controller.
  • the object of the invention is achieved by a
  • Drive system for a laundry care device solved comprising: a plurality of actuators for executing synchronized adjustment actions; a plurality of decentralized control modules which are assigned to the respective actuators and are connected to one another via a data bus; a central controller for controlling the actuators via the data bus and the decentralized
  • Control modules wherein the central controller is designed to send a preconditioning message with information for preconditioning an adjustment action of at least some of the actuators via the data bus to the decentralized control modules, wherein the central controller or one of the decentralized control modules are designed according to the Sending the preconditioning message to send a trigger signal via a trigger line to the decentralized control modules, the trigger signal causing the decentralized control modules to control the actuators synchronously in time according to the preconditioned adjustment action.
  • the drive system uses a two-stage process for starting tasks synchronously, which is particularly suitable for drive systems with slow bus transmission.
  • the method comprises the two steps: Asynchronous task conditioning of the nodes by means of (slow) messages; and synchronous triggering of the tasks by means of a coded trigger signal. Messages are controlled by the bus master (using the polling method).
  • the object according to the invention is achieved by a method for operating a laundry care device with a drive system, the drive system comprising: a plurality of actuators for performing synchronized adjustment actions; a plurality of decentralized control modules which are assigned to the respective actuators and are connected to one another via a data bus; and a central controller for controlling the actuators via the data bus and the decentralized control modules, the method comprising the following steps: sending a preconditioning message with information for preconditioning an adjustment action of at least some of the actuators by the central controller via the data bus the decentralized control modules; and sending a trigger signal from the central controller or from one of the decentralized control modules via a trigger line to the decentralized control modules after the preconditioning message has been sent, the trigger signal causing the decentralized control modules to activate the actuators according to the preconditioned adjustment To control the action synchronously.
  • the method can be used in a drive system with a simple bus system with a low baud rate.
  • the respective motor actions are carried out synchronously in a system with several participants or actuators, whereby a simple bus system with a low baud rate (e.g. from 9.6 to 115 kbps) can be used.
  • the method is two-stage and comprises the two steps: Asynchronous task conditioning of the nodes by means of (slow) messages; and synchronous triggering of the tasks by means of a coded trigger signal.
  • FIG. 1 shows an exemplary 3-dimensional representation of a laundry care device
  • FIG. 2 shows a system architecture of a drive system 200 for a
  • Laundry care device according to an exemplary embodiment; 3 shows various 3-dimensional representations of an arrangement
  • Motor control unit and motor of a drive system 200 for a laundry care device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a 3-dimensional representation of an arrangement 400 from
  • Motor control unit and motor of a drive system 200 for a laundry care device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a 3-dimensional illustration of an engine control unit 500 of a
  • FIG. 6 shows a signal diagram 600 of the control signals of a drive system 200 for a laundry care device according to an embodiment without a trigger signal
  • FIG. 7 shows a signal diagram 700 of the control signals of a drive system 200 for a laundry care device according to an embodiment using a trigger signal according to the invention
  • FIG. 8 shows a circuit for generating a trigger signal for a drive system
  • FIG. 9 shows a system architecture of a drive system 900 for a
  • FIG. 10 shows a schematic illustration of a method 1000 for operating a
  • Laundry care device 100 with a drive system according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows a system architecture of a drive system 200 for a laundry care device according to an exemplary embodiment. ok
  • the drive system 200 consists of a central controller 220, also referred to as a bus master, and an exemplary number of 14 actuators or motors 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 with an electronic motor controller (MCU) as slave bus nodes , also referred to as decentralized control modules 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218. All nodes 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 are connected to a line 230 for the data bus and a line 230 for the trigger signals. This line, which is shown with the reference numeral 230, runs from the central controller 220 to the first MCU 211, further via the second MCU 212, the third MCU 213, the fourth MCU
  • MCU electronic motor controller
  • the trigger signals can also be transmitted on the data line 230, i.e. without a separate trigger line.
  • the actuators or motors 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 are designed in one embodiment as brushed direct current motors.
  • all nodes 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 are equipped with a respective line 240 which is connected to a corresponding sensor of the respective node in order to read in or receive the corresponding sensor signals. Furthermore, all nodes 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 have a voltage supply line 251 which supplies the corresponding node with the necessary voltage or power which is supplied by the voltage supply 250.
  • the bus master 220 sends data frames or frames which, for example, consist of the data fields “Break”, “Sync”, “Frame ID” and have, for example, 8 bytes of user data and a data check field (checksum).
  • these data frames can be structured according to the LIN (Local Interconnect Network) standard, ie a standard from automotive engineering.
  • the "Local Interconnect Network” (LIN) also known as the LIN bus, is a serial communication system for networking sensors and actuators, a field bus. LIN is used where the bandwidth and versatility of CAN is not required. Typical application examples are networking within the door or seat of a motor vehicle.
  • the frame is always sent by bus master 220 (in a scheduling process); the user data and the checksum can depending on
  • Send direction from bus master 220 or from a slave node i.e. one of MCUs 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218).
  • a slave node i.e. one of MCUs 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 2148.
  • the transmission of a frame takes 1 millisecond.
  • the two-stage method described in more detail in this application enables tasks to be started synchronously in a distributed (decentralized) drive system with slow bus transmission, i.e. the drive system 200.
  • the method comprises the two steps: Step 1: Asynchronous task conditioning of the nodes by means of (slow) messages. Step 2: synchronous
  • Drive system 200 also work reliably in operation with a low baud rate, as described in more detail in the illustration in FIG.
  • FIGS. 3 to 5 show various exemplary representations of motors with motor control units (MCUs) as they can be used in the drive system 200 of FIG.
  • MCUs motor control units
  • Fig. 3 shows various 3-dimensional representations of an arrangement from
  • Motor control unit and motor of a drive system 200 for a laundry care device according to an exemplary embodiment.
  • the representation 301 is the
  • Motor control unit mounted on the motor housing.
  • the cables shown at the end of the motor control unit (MCU) are used to supply the
  • Engine control Another perspective of the engine with engine control can be seen in the illustration 302. In representation 303, the engine control is illustrated alone. Representation 304 shows a further perspective of the engine with engine control illustrated. In representation 305, the engine control can be seen alone from a different perspective.
  • FIG. 4 shows a 3-dimensional illustration of an arrangement 400 from
  • the motor controller (MCU) 402 is mounted on a pole housing of the motor 401.
  • the motor 401 has a very compact design, its diameter at the axis is approximately 3 cm, so that it is well suited for being used in the laundry folding machine 100 according to FIG.
  • FIG. 5 shows a 3-dimensional representation of a motor control unit 500 of a drive system 200 for a laundry care device according to an example
  • the engine control unit 500 can be mounted on an engine.
  • the motor control unit 500 comprises a motor connection 501, e.g. in a Delphi 4Pin version, a signal connection 502, e.g. in a RAST2.5
  • the motor control unit 500 also includes a power connection 503, e.g. in a RAST-2.5-plus TM version with 2x2 pins.
  • the motor control unit 500 can have a control board (not shown) within the housing in order to carry out the corresponding control tasks.
  • the connections 501, 502, 503 shown can be connected to the control board.
  • the motor control unit 500 can be made very compact, for example with a length of 6 cm, a width of 3.4 cm and a height of 1.8 cm, so that it can easily be placed on a motor 401 as shown in FIG .
  • FIG. 6 shows a signal diagram 600 of the control signals of a drive system 200 for a laundry care device according to an embodiment without a trigger signal.
  • the motor controllers MCU02, MCU03, MCU04 should start their respective motors at the same time when sensor 1 is connected to the
  • Motor control MCU01 changes its status from 0 to 1.
  • the sensor signal 611 on the motor controller MCU01 and the motor control signals 613, 614, 615 of the Motor controllers MCU02, MCU03 and MCU04 or the corresponding motors M02, M03, M04 and the data signal or messages 610 are shown in FIG.
  • the messages 610 are sent in the form of frames or data frames, as described above for FIG.
  • the corresponding motor control x is queried or notified in polling mode with each data frame Mx. After a corresponding message sequence in which all 14 motor controls were queried, the start commands 602 for motor controls 2, 3 and 4 are transmitted, which switch on the corresponding motors M02, M03 and M04.
  • the respective switch-on signals 613, 614, 615 for the motors M02, M03, M04 are shown in the figure. Due to the control in the polling process, there may be a delay or latency 620 of greater than 20 milliseconds before the motors can be switched on. Such a long latency 620 can be detrimental to the operation of the control, so that the synchronism of the individual motors with one another is not guaranteed.
  • FIG. 7 shows a signal diagram 700 of the control signals of a drive system 200 for a laundry care device according to an embodiment using a
  • the application scenario is the same as described above for Figure 6, i.e. the motor controllers MCU02, MCU03, MCU04 should start their respective motors at the same time when the sensor 1 on the motor controller MCU01 changes its status from 0 to 1.
  • the sensor signal 711 on the motor controller MCU01, the trigger signal 712 and the motor control signals 713, 714, 715 of the motor controllers MCU02, MCU03 and MCU04 or the corresponding motors M02, M03, M04 and the data signal or the messages 710 are shown in Fig 7 illustrates.
  • the messages 710 are sent in the form of frames or data frames, as described above for FIG. 2 and also for FIG. With each data frame Mx 701, the corresponding motor controller x is queried or notified in polling mode. Within a corresponding message sequence in which all 14
  • a Transmit preconditioning message 702 consisting of the start commands M2, M3 and M4 to the corresponding motor controls 2, 3 and 4, which are to switch on the corresponding motors M02, M03 and M04.
  • the preconditioning message 702, however, does not yet cause the corresponding motors M02, M03 and M04 to be switched on, but merely prepares the corresponding motor controllers MCU02, MCU03 and MCU04 to be ready to send the control signal to switch on the motors M02, M03 and M04 as soon as the Trigger signal is received.
  • a trigger command M1, 701 is then sent to the motor control unit MCU01, which is to generate the trigger signal in the event of a status change in the sensor signal applied to it.
  • the motor control unit MCU01 now detects the status change of the on it
  • the trigger signal 704 in the illustration of FIG. 7 corresponds to a pause in the signal curve 711, ie a transition from 1 to 0 and back to 1 after the frame length of the trigger signal 704 has elapsed.
  • the trigger signal can be sent on an external data line or alternatively on one line of the data bus.
  • the trigger signal 704 is from all
  • Motor control units receive and trigger or initiate the previously prepared motor control units MCU02, MCU03 and MCU04 to switch on the motors assigned to them. Due to the preconditioning by the preconditioning message 702 sent previously, the motors M02, M03 and M04 are switched on synchronously and with a latency of less than 2 milliseconds, which corresponds approximately to the length of two data frames.
  • the latency time can be down to approximately less than 10 milliseconds in order to achieve sufficient accuracy, the individual motors of the
  • FIG. 8 shows a trigger circuit 800 for generating a trigger signal for a drive system 200 for a laundry care device according to an example
  • the trigger circuit 800 comprises a trigger line 813 for providing the trigger signal, ie a trigger signal 704 as described in FIG. 7.
  • the trigger circuit 800 further includes a transistor 807 which controls the trigger line 813 to assume a first potential 811 or a second potential 806.
  • the trigger circuit 800 includes a first port 802 which controls the transistor 807 to bring the trigger line 813 to the second potential 806; and a second port 801 which indicates a state of the trigger line 813.
  • the circuit 800 is designed in such a way that the first potential 811 (V_PU_1) is the dominant level which is carried when the transistor 807 is switched to the second potential (Usup_GND) 806, i.e. ground.
  • the control line or gate G of the transistor 806 is controlled via a signal at the first port 802 in order to switch the transistor 806 through, so that the second potential (Usup_GND) 806 is switched to the trigger line 813 or to be blocked, see above that the first potential 811 (V_PU_1) is switched to the trigger line 813.
  • Various resistors 803, 804, 805, 808, 810, 812 and a diode 809 ensure stable operation of the circuit 800.
  • the circuit 800 is available for all participants or motor control units MCUs 211 to 218.
  • the point or output port RB_TRIG 813 is electrically connected to all participants. Each participant can use the microcontroller to control the transistor T400
  • Bus traffic and the trigger signal take place in parallel and independently of one another.
  • the trigger signal is sent on the data line.
  • the bus traffic must be paused to send the trigger signal.
  • the point or output port RB_TRIG is electrically connected to the data bus line, see block TR1 (reference number 704) in FIG. 7.
  • the trigger signal can have a coding as described below.
  • the trigger signal can be varied in steps of 0.5 milliseconds, for example. This means that different actions can be active and started in parallel over the trigger pulse length. Each participant can generate the trigger pulse length and also measure the trigger pulse length upon receipt.
  • a first trigger code can be encoded as a pulse length of 0.5 milliseconds. This trigger code can be generated by MCU1 when the signal changes at sensor 2. The first trigger code causes motors 5 and 8 to stop or stop when the first trigger code is received.
  • a fifth trigger code can be encoded as a pulse length of 2.5 milliseconds. This trigger code can be generated by the MCU8 when the signal changes at sensor 1. The fifth trigger code causes motors 9 and 10 to start when the fifth trigger code is received.
  • the data commands should preferably be restricted to basic motor functions in order to enable use independent of the application.
  • the master or the central controller with bus master 220 from Fig. 2 is responsible for coordinating the entire process. For example, the following data commands can be generated:
  • FIG. 9 shows a system architecture of a drive system 900 for a laundry care device according to an exemplary embodiment.
  • the system architecture is a simplified representation of the system architecture shown in FIG. 2, which shows the essential components of the drive system 900.
  • the drive system 900 comprises a plurality of actuators 901, 902, 903 for
  • Control modules 911, 912, 913 which are assigned to the respective actuators 901, 902, 903 and are connected to one another via a data bus 930; and a central controller 920 for controlling the actuators 901, 902, 903 via the data bus 930 and the decentralized control modules 911, 912, 913.
  • the central controller 920 is designed as a
  • the central controller 920 or one of the decentralized control modules 911, 912, 913 are designed to send a trigger signal 922 via a trigger line 940 to the decentralized control modules 911, 912, 913 after the preconditioning message 921 has been sent.
  • the trigger signal 922 causes the decentralized control modules 911, 912, 913 to control the actuators 901, 902, 903 in accordance with the preconditioned adjustment action in a chronologically synchronous manner.
  • the actuators 901, 902, 903 correspond to the motors M01, M02 to M14 from FIG. 2.
  • the decentralized control modules 911, 912, 913 correspond to the motor control units MCU01 to MCU14 from FIG. 2.
  • the data bus 930 and the trigger line 940 correspond to the data bus Trigger line 230 according to FIG. 2.
  • the central controller 920 corresponds to the central controller 220 with bus master from FIG.
  • Preconditioning message 921 corresponds to message 702 in accordance with FIG. 7.
  • Trigger signal 922 corresponds to trigger signal 704 in FIG.
  • the central controller 920 is designed that
  • the central controller 920 is designed to transmit the preconditioning message 921 to the decentralized control modules 911, 912, 913 via the data bus 930 in accordance with a serial single-wire bus protocol with a master-slave configuration.
  • the central controller 920 comprises a bus master that is configured to
  • the central controller 920 is designed to be decentralized To control control modules 911, 912, 913 with a latency of greater than 20 milliseconds.
  • the preconditioning message 921 extends over one or more data frames, as shown in FIG. 7, each data frame including an identification of a corresponding actuator of the part of the actuators 901, 902, 903 which are affected by the preconditioning.
  • the central controller 920 is designed to interrupt data traffic on the data bus 930 and the trigger signal 922 during the
  • the central controller 920 is formed, the actuators 901, 902, 903 within one
  • the adjustment action takes place in response to a sensor signal which indicates a status transition of an actuator that does not belong to the part of the actuators 901, 902, 903 to be adjusted.
  • this actuator can also be one of the actuators 901, 902, 903 to be adjusted.
  • the trigger signal 922 comprises an encoding which indicates a specific configuration of the adjustment action. In one embodiment, the trigger signal 922 is encoded based on a pulse length of the trigger signal 922.
  • the drive system 900 comprises a trigger circuit 800, which is designed to generate and / or read the trigger signal 922.
  • the central controller 920 and / or the decentralized control modules 911, 912, 913 are designed to control the trigger circuit 800, to generate and / or read the trigger signal 922.
  • the trigger circuit (800) comprises: a trigger line 813 for providing the trigger signal 922; a transistor 807 which controls the trigger line 813 to assume a first 811 or a second potential 806; a first port 802 which controls the transistor 807 to bring the trigger line 813 to the second potential 806; and a second port 801 which indicates a state of the trigger line 813.
  • FIG. 10 shows a schematic illustration of a method 1000 for operating a Laundry care device 100 with a drive system according to an example
  • the drive system 900 includes a plurality of actuators 901, 902, 903 for performing synchronized adjustment actions; a plurality of decentralized control modules 911, 912, 913, which are assigned to the respective actuators and are connected to one another via a data bus 930; and a central controller 920 for controlling the actuators 901, 902, 903 via the data bus 930 and the decentralized control modules 911, 912, 913, as described in more detail with regard to FIGS. 9 and 2.
  • the method 1000 comprises the following steps: Send 1001 a
  • Preconditioning message 921 with information on preconditioning an adjustment action of at least part of the actuators 901, 902, 903 by the central controller 920 via the data bus 930 to the decentralized control modules 911, 912, 913, as above for FIGS. 9, 2 and 7 described in more detail; and sending 1002 a trigger signal 922 from the central controller 920 or from one of the decentralized ones
  • Control modules via a trigger line 940 to the decentralized control modules 911, 912, 913 after sending the preconditioning message 921, with the trigger signal 922 causing the decentralized control modules to activate the actuators 901, 902, 903 according to the preconditioned adjustment action to be controlled synchronously in time, as described in more detail above for FIGS. 9, 2 and 7.
  • the drive system 900 or the associated method 1000 can be used with all
  • MCU motor and motor control unit

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wäschepflegegerät (100) mit einem Antriebssystem (900), umfassend: eine Mehrzahl von Aktoren (901, 902, 903) zum Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen; eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen (911, 912, 913), die den jeweiligen Aktoren (901, 902, 903) zugeordnet sind, und über einen Datenbus (930) miteinander verbunden sind; eine zentrale Steuerung (920) zum Steuern der Aktoren (901, 902, 903) über den Datenbus (930) und die dezentralen Steuermodule (911, 912, 913), wobei die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, eine Vorkonditionierungs-Nachricht (921) mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren (901, 902, 903) über den Datenbus (930) an die dezentralen Steuermodule (911, 912, 913) zu senden, wobei die zentrale Steuerung (920) oder eines der dezentralen Steuermodule (911, 912, 913) ausgebildet sind, nach dem Senden der Vorkonditionierungs-Nachricht (921) ein Trigger-Signal (922) über eine Trigger-Leitung (940) an die dezentralen Steuermodule (911, 912, 913) zu senden, wobei das Trigger-Signal (922) die dezentralen Steuermodule (911, 912, 913) veranlasst, die Aktoren (901, 902, 903) gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern.

Description

Wäsche pflegegerät mit Antriebssystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wäschepflegegerät mit einem Antriebssystem mit einer Mehrzahl von Aktoren, einer Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen und einer zentralen Steuerung.
Figur 1 zeigt ein Wäschefaltgerät 100 (auch„Foldimate“ genannt) mit einer Mehrzahl von Schlitzen 102 zum Einlegen bzw. Einhängen von Wäschestücken und einem
Ausgangsfach 103 zur Ausgabe der gefalteten Wäschestücke. Über ein Bedienfeld 101 wird der Wäschefaltvorgang gestartet. In einer beispielhaften Ausführung des
Wäschefaltgeräts 100 werden 14 Antriebe (in Figur 1 nicht dargestellt, da innerhalb des Gehäuses untergebracht) für unterschiedliche Antriebsaufgaben eingesetzt. Die Antriebe sollen ein Textil (Wäschestück) durch die Maschine 100 befördern und es dabei falten.
Die Antriebe wirken auf die Faltmechanik bestehend aus Förderbändern und Faltwalzen sowie linear verstellbaren Einzügen, Führungen, Spalteinstellungen und eine
Stapeleinrichtung (in Figur 1 nicht dargestellt, da innerhalb des Gehäuses untergebracht). Eine zentrale Steuerung (Master) soll den Faltprozess vorgeben, die in den Antrieb integrierten dezentralen Motorsteuerungen (MCU,„Motor Control Unit“) sollen Befehle des Masters in funktionsunabhängige Verstellungen umsetzen. Die Mechanik des
Wäschefalters 100 ist in mehrere Ebenen aufgeteilt, die Übergabe der Wäschestücke zwischen den Ebenen muss synchron erfolgen, damit die Textilien ohne Stau gefaltet werden. Es sind exakte gleichzeitige Start- und Stoppvorgänge sowie Positionierungen erforderlich um ein gutes Faltergebnis zu erreichen. Die zeitlichen Anforderungen liegen aufgrund der Durchlaufgeschwindigkeit im Millisekunden-Bereich und bei einer Positions- Synchronizität von einer Ankerumdrehung.
Antriebssysteme mit mehreren Aktoren werden oft mittels einer zentralen Elektronik, die mehrere Aktoren steuert, realisiert. Die Steuerungslogik wird in einem Rechnerkern gerechnet, dadurch können die funktionalen Schnittstellen zwischen den einzelnen Aktoren in Software abgebildet werden und man kann synchron im Millisekunden-Bereich steuern. Solche Antriebssysteme finden Verwendung in einem Wäschepflegegerät, z.B. in dem Wäschefaltgerät 100 der Figur 1. Solche Antriebssysteme können aber auch in anderen Geräten eingesetzt werden, zum Beispiel in einer Sitzverstellung im KFZ oder auch in einem Drucker mit mehreren Walzen zum Transsport des Papiers.
Bei dezentralen Systemen wird eine horizontale Architektur mit schnellen
Busverbindungen eingesetzt, um die Reaktionszeiten der Echtzeitanforderungen zu erreichen. Hierzu benötigt man Baudraten im Bereich von etwa 500 kbps bis etwa 1000 kbps. Somit können 30 bis 60 byte Nutzdaten pro ms übertragen werden, um eine synchrone Ansteuerung zu ermöglichen. Bussysteme mit solchen Baudraten sind jedoch aufgrund der Verkabelung (Schirmung, mehrere Leitungen) aufwändig und benötigen Hardware Controller (z.B. CAN, RS-485).
Einfachere Bussysteme mit Ein-Draht Master-Slave Verbindung im Polling Verfahren erreichen bei ausreichender Robustheit und EMV eine Baudrate von maximal 115kbps. Damit ist das gleichzeitige Starten/Stoppen der Antriebe im Millisekunden-Bereich nicht möglich, da maximal 20 Byte Nutzdaten pro Millisekunde übertragen werden können (Beispiel LIN, K-Line).
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Wäschepflegegerät, insbesondere einen Wäschefalter, und ein Antriebssystem für solch ein Wäschepflegegerät zu entwerfen, welches seine Antriebsaufgaben mit einem einfachen Bussystem mit niedriger Baudrate erfüllen kann.
Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Konzept für ein synchrones Ausführen von Aktionen in einem System mit mehreren Teilnehmern unter Nutzung eines einfachen Bus-Systems mit niedriger Baudrate (von etwa 9,6 bis 115kbps) zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Eine wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, ein zweistufiges Verfahren zum synchronen Starten von Aufgaben in einem verteilten (dezentralen) Antriebssystem mit langsamer Busübertragung zu nutzen, welches die beiden Schritte umfasst: Schritt 1 : Asynchrone Aufgaben-Konditionierung der Knoten mittels (langsamer) Nachrichten. Schritt 2: Synchrone Auslösung der Aufgaben mittels codiertem Trigger-Signal.
Nachrichten werden von dem Bus Master gesteuert (im Polling Verfahren). Trigger- Signale kann jeder Knoten event-gesteuert (Ereignis-gesteuert) generieren. Als langsame Busübertragung ist hier eine Übertragung mit niedriger Baudrate (von etwa 9,6 bis 115 kbps) zu verstehen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein
Wäschepflegegerät gelöst, mit einem Antriebssystem, umfassend: eine Mehrzahl von Aktoren zum Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen; eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen, die den jeweiligen Aktoren zugeordnet sind, und über einen Datenbus miteinander verbunden sind; eine zentrale Steuerung zum Steuern der Aktoren über den Datenbus und die dezentralen Steuermodule, wobei die zentrale Steuerung ausgebildet ist, eine Vorkonditionierungs-Nachricht mit Informationen zur
Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren über den Datenbus an die dezentralen Steuermodule zu senden, wobei die zentrale Steuerung oder eines der dezentralen Steuermodule ausgebildet sind, nach dem Senden der Vorkonditionierungs-Nachricht ein Trigger-Signal über eine Trigger-Leitung an die dezentralen Steuermodule zu senden, wobei das Trigger-Signal die dezentralen
Steuermodule veranlasst, die Aktoren gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Wäschepflegegerät seine
Antriebsaufgaben mit einem einfachen Bussystem mit niedriger Baudrate erfüllen kann. Die jeweiligen Motoraktionen werden in einem System mit mehreren Teilnehmern bzw. Aktoren synchron ausgeführt, wobei ein einfaches Bus-System mit niedriger Baudrate (von etwa 9,6 bis 115kbps) eingesetzt werden kann. Das Antriebssystem des
Wäschepflegegeräts nutzt dazu ein zweistufiges Verfahren zum synchronen Starten von Aufgaben, welches sich insbesondere für Antriebssysteme mit langsamer Busübertragung eignet. Das Verfahren umfasst dabei die beiden Schritte: Asynchrone Aufgaben- Konditionierung der Knoten mittels (langsamer) Nachrichten; und synchrone Auslösung der Aufgaben mittels codiertem Trigger-Signal. Nachrichten werden von dem Bus Master gesteuert (im Polling Verfahren). Trigger-Signale kann jeder Knoten event-gesteuert (Ereignis-gesteuert) generieren. Als langsame Busübertragung ist hier eine Übertragung mit niedriger Baudrate (von etwa 9,6 bis 115 kbps) bzw. hoher Latenzzeit von bis zu etwa 10 Millisekunden zu verstehen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts ist die zentrale Steuerung ausgebildet, die Vorkonditionierungs-Nachricht asynchron über den Datenbus an die dezentralen Steuermodule zu übertragen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass keine restriktiven Vorgaben eingehalten werden müssen, so dass das Bussystem nicht besonders schnell ausgeführt sein muss. Es besteht ausreichend Zeit dafür, die Vorkonditionierungs-Nachricht über den Datenbus an die dezentralen Steuermodule zu übertragen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts ist die zentrale Steuerung ausgebildet, die Vorkonditionierungs-Nachricht über den Datenbus gemäß einem seriellen Eindraht-Busprotokoll mit Master-Slave Konfiguration an die dezentralen Steuermodule zu übertragen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Vorkonditionierungs-Nachricht über die bestehende Infrastruktur übertragen werden kann. Es ist nicht nötig, eine neue schnelle Übertragungsleitung einzurichten.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts umfasst die zentrale Steuerung einen Bus-Master, der ausgebildet ist, die dezentralen Steuermodule im Polling-Verfahren anzusteuern.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass über diese Bus-Master Steuerung jedes dezentrale Steuermodul auf einfache Weise über den existierenden Bus
ansprechbar ist. Es sind keine separaten Leitungen für jedes Steuermodul notwendig.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts ist die zentrale Steuerung ausgebildet, die dezentralen Steuermodule mit einer Latenzzeit von größer als 20 Millisekunden anzusteuern. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Antriebssystem mit langsamen Bussen effizient arbeiten kann, bei denen eine Latenz größer ist als 20 Millisekunden, aber trotzdem noch die Anforderungen an die Synchronizität der Motor-Ansteuerungen eingehalten werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts erstreckt sich die Vorkonditionierungs-Nachricht über eine oder mehrere Datenrahmen, wobei jeder Datenrahmen eine Identifikation eines entsprechenden Aktors des Teils der Aktoren, welche von der Vorkonditionierung betroffen sind, umfasst.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass existierende Datenprotokolle, wie z.B. LIN, CAN, RS-485, Feldbus, etc. weiterverwendet werden können. Das„Local
Interconnect Network“ (LIN), auch LIN-Bus genannt, ist ein serielles Kommunikations system für die Vernetzung von Sensoren und Aktoren, ein Feldbus. Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein serielles Bussystem und gehört zu den Feldbussen. RS- 485 ist ein Industriestandard für eine physische Schnittstelle für die asynchrone serielle Datenübertragung.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts ist die zentrale Steuerung ausgebildet, Datenverkehr auf dem Datenbus zu unterbrechen und das Trigger-Signal während der Unterbrechung über den Datenbus zu senden.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass keine externe Trigger-Leitung notwendig ist, da das Trigger-Signal über den existierenden Daten-Bus übertragen werden kann, was das Design vereinfacht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts ist die zentrale Steuerung ausgebildet, die Aktoren innerhalb eines Datenrahmens auf dem Datenbus, der dem Trigger-Signal folgt, zeitlich synchron anzusteuern.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass hohe zeitliche
Synchronisationsanforderungen zur Ansteuerung der Motoren erfüllt werden können. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts erfolgt die Verstell-Aktion ansprechend auf ein Sensor-Signal, welches einen Statusübergang eines Aktors anzeigt, der nicht dem Teil der zu verstellenden Aktoren angehört.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass bei Erfassung eines bestimmten Zustands über den Sensor eine Vielzahl von Motoraktionen koordiniert ausgeführt werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts umfasst das Trigger- Signal eine Codierung, welche eine spezifische Konfiguration der Verstell-Aktion angibt.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Verstell-Aktion nicht über eine zusätzliche Nachricht spezifiziert werden muss und das Antriebssystem einfach ausgeführt sein kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts ist das Trigger-Signal basierend auf einer Pulslänge des Trigger-Signals codiert.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Pulslänge eine einfache Möglichkeit der Codierung darstellt, über die effizient Zusatzinformationen übertragen werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts umfasst das
Antriebssystem eine Trigger-Schaltung, die ausgebildet ist, das Trigger-Signal zu erzeugen und/oder zu lesen, wobei die zentrale Steuerung und/oder die dezentralen Steuermodule ausgebildet sind, die Trigger-Schaltung anzusteuern, das Trigger-Signal zu erzeugen und/oder zu lesen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Trigger-Signal sowohl erzeugt als auch gelesen werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Wäschepflegegeräts umfasst die Trigger- Schaltung Folgendes: eine Trigger-Leitung zum Bereitstellen des Trigger-Signals; einen Transistor, der die Trigger-Leitung ansteuert, ein erstes oder ein zweites Potential anzunehmen; einen ersten Port, der den Transistor ansteuert, die Trigger-Leitung auf das zweite Potential zu bringen; und einen zweiten Port, der einen Zustand der Trigger- Leitung anzeigt.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Trigger-Schaltung einfach aufgebaut sein kann und im Wesentlichen aus einem Transistor besteht, der ein erstes Potential oder ein zweites Potential auf die Trigger-Leitung schaltet. Die Trigger-Schaltung kann als externe Schaltung realisiert sein oder als ein Teil der zentralen Steuerung.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein
Antriebssystem für ein Wäschepflegegerät gelöst, wobei das Antriebssystem Folgendes umfasst: eine Mehrzahl von Aktoren zum Ausführen von synchronisierten Verstell- Aktionen; eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen, die den jeweiligen Aktoren zugeordnet sind, und über einen Datenbus miteinander verbunden sind; eine zentrale Steuerung zum Steuern der Aktoren über den Datenbus und die dezentralen
Steuermodule, wobei die zentrale Steuerung ausgebildet ist, eine Vorkonditionierungs- Nachricht mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren über den Datenbus an die dezentralen Steuermodule zu senden, wobei die zentrale Steuerung oder eines der dezentralen Steuermodule ausgebildet sind, nach dem Senden der Vorkonditionierungs-Nachricht ein Trigger-Signal über eine Trigger- Leitung an die dezentralen Steuermodule zu senden, wobei das Trigger-Signal die dezentralen Steuermodule veranlasst, die Aktoren gemäß der vorkonditionierten Verstell- Aktion zeitlich synchron anzusteuern.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Antriebssystem seine
Antriebsaufgaben mit einem einfachen Bussystem mit niedriger Baudrate erfüllen kann. Die jeweiligen Motoraktionen werden in einem System mit mehreren Teilnehmern bzw. Aktoren synchron ausgeführt, wobei ein einfaches Bus-System mit niedriger Baudrate (z.B. von etwa 9,6 bis 115kbps) eingesetzt werden kann. Das Antriebssystem nutzt dazu ein zweistufiges Verfahren zum synchronen Starten von Aufgaben, welches sich insbesondere für Antriebssysteme mit langsamer Busübertragung eignet. Das Verfahren umfasst dabei die beiden Schritte: Asynchrone Aufgaben-Konditionierung der Knoten mittels (langsamer) Nachrichten; und synchrone Auslösung der Aufgaben mittels codiertem Trigger-Signal. Nachrichten werden von dem Bus Master gesteuert (im Polling Verfahren). Gemäß einem dritten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Wäschepflegegeräts mit einem Antriebssystem gelöst, wobei das Antriebssystem Folgendes umfasst: eine Mehrzahl von Aktoren zum Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen; eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen, die den jeweiligen Aktoren zugeordnet sind, und über einen Datenbus miteinander verbunden sind; und eine zentrale Steuerung zum Steuern der Aktoren über den Datenbus und die dezentralen Steuermodule, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Senden einer Vorkonditionierungs-Nachricht mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren durch die zentrale Steuerung über den Datenbus an die dezentralen Steuermodule; und Senden eines Trigger-Signals von der zentralen Steuerung oder von einem der dezentralen Steuermodule über eine Trigger- Leitung an die dezentralen Steuermodule nach dem Senden der Vorkonditionierungs- Nachricht, wobei das Trigger-Signal die dezentralen Steuermodule veranlasst, die Aktoren gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Verfahren in einem Antriebssystem mit einfachem Bussystem mit niedriger Baudrate eingesetzt werden kann. Die jeweiligen Motoraktionen werden in einem System mit mehreren Teilnehmern bzw. Aktoren synchron ausgeführt, wobei ein einfaches Bus-System mit niedriger Baudrate (z.B. von etwa 9,6 bis 115kbps) eingesetzt werden kann. Das Verfahren ist dabei zweistufig und umfasst die beiden Schritte: Asynchrone Aufgaben-Konditionierung der Knoten mittels (langsamer) Nachrichten; und synchrone Auslösung der Aufgaben mittels codiertem Trigger-Signal.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine beispielhafte 3-dimensionale Darstellung eines Wäschepflegegeräts
100 in der Ausführung als Wäschefaltmaschine;
Fig. 2 eine Systemarchitektur eines Antriebssystems 200 für ein
Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; Fig. 3 verschiedene 3-dimensionale Darstellungen einer Anordnung aus
Motorsteuerungseinheit und Motor eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
Fig. 4 eine 3-dimensionale Darstellung einer Anordnung 400 aus
Motorsteuerungseinheit und Motor eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
Fig. 5 eine 3-dimensionale Darstellung einer Motorsteuerungseinheit 500 eines
Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
Fig. 6 ein Signaldiagramm 600 der Ansteuersignale eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer Ausführungsform ohne Trigger- Signal;
Fig. 7 ein Signaldiagramm 700 der Ansteuersignale eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer Ausführungsform mit Verwendung eines erfindungsgemäßen Trigger-Signals;
Fig. 8 eine Schaltung zur Erzeugung eines Trigger-Signals für ein Antriebssystem
200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhafte
Ausführungsform;
Fig. 9 eine Systemarchitektur eines Antriebssystems 900 für ein
Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Verfahrens 1000 zum Betreiben eines
Wäschepflegegeräts 100 mit einem Antriebssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
Fig. 2 zeigt eine Systemarchitektur eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. io
Das Antriebssystem 200 besteht aus einem zentralen Controller 220, auch Bus Master bezeichnet, und einer beispielhaften Anzahl von 14 Aktoren bzw. Motoren 201 , 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 mit elektronischer Motorsteuerung (MCU) als Slave Bus Knoten, auch als dezentrale Steuermodule 211 , 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 bezeichnet. Sämtliche Knoten 211 , 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 sind mit einer Leitung 230 für den Daten Bus und einer Leitung 230 für die Trigger-Signale verbunden. Diese Leitung, die mit dem Bezugszeichen 230 dargestellt ist, verläuft vom zentralen Controller 220 zur ersten MCU 211 , weiter über die zweite MCU 212, die dritte MCU 213, die vierte MCU
214, die weiteren in Fig. 2 nicht dargestellten fünften bis zehnten MCUs, die elfte MCU
215, die zwölfte MCU 216, die dreizehnte MCU 217 bis zur vierzehnten MCU 218.
Alternativ können die Trigger-Signale auch auf der Datenleitung 230 übertragen werden, d.h. ohne eigene Trigger-Leitung. Die Aktoren bzw. Motoren 201 , 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 sind in einer Ausführungsform als bürstenbehaftete Gleichstrommotoren ausgeführt.
Ferner sind sämtliche Knoten 211 , 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 mit einer jeweiligen Leitung 240 ausgestattet, welche mit einem entsprechenden Sensor des jeweiligen Knotens verbunden ist, um die entsprechenden Sensor-Signale einzulesen bzw. zu empfangen. Ferner verfügen sämtliche Knoten 211 , 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 über eine Spannungsversorgungsleitung 251 , welche den entsprechenden Knoten mit der notwendigen Spannung bzw. Leistung versorgt, welche durch die Spannungsversorgung 250 geliefert wird.
Im Betriebsmodus des Antriebssystems 200 sendet der Bus Master 220 Datenrahmen bzw. Frames, welche z.B. aus den Datenfeldern„Break“,„Sync“,„Frame ID“ bestehen und z.B. 8 Byte Nutzdaten sowie eine Datenprüffeld (Checksumme) aufweisen. Zum Beispiel können diese Datenrahmen entsprechend dem LIN (Local Interconnect Network) Standard, d.h. einem Standard aus der Automobiltechnik, aufgebaut sein. Das„Local Interconnect Network“ (LIN), auch LIN-Bus genannt, ist ein serielles Kommunikations system für die Vernetzung von Sensoren und Aktoren, ein Feldbus. LIN kommt dort zum Einsatz, wo die Bandbreite und Vielseitigkeit von CAN nicht benötigt wird. Typische Anwendungsbeispiele sind die Vernetzung innerhalb der Tür oder des Sitzes eines Kraftfahrzeugs. In einer Ausführungsform wird der Frame immer vom Bus Master 220 gesendet (in einem Scheduling-Verfahren); die Nutzdaten und die Checksumme können je nach
Senderichtung vom Bus Master 220 oder von einem Slave-Knoten (d.h. einer der MCUs 211 , 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218) gesendet werden. Bei einer Baudrate von 115 kbps dauert die Übertragung eines Frames 1 Millisekunde. Um z.B. drei Aktoren gleichzeitig vom Bus Master 220 aus zu starten, hat man also eine Latenzzeit von mindestens 3 Millisekunden. Will man auf Sensorsignale der Aktoren reagieren und den entsprechenden Status der jeweiligen Motoren 201 , 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 abfragen, kommen weitere Nachrichten hinzu, was zu einer weiteren Verlängerung der Latenzzeit führt, wie in der Darstellung der Figur 6 näher aufgezeigt.
Hier setzt die Erfindung an. Durch das in dieser Anmeldung näher beschriebene zweistufige Verfahren können Aufgaben in einem verteilten (dezentralen) Antriebssystem mit langsamer Busübertragung, d.h. dem Antriebssystem 200, synchron gestartet werden. Das Verfahren umfasst die beiden Schritte: Schritt 1 : Asynchrone Aufgaben- Konditionierung der Knoten mittels (langsamer) Nachrichten. Schritt 2: Synchrone
Auslösung der Aufgaben mittels codiertem Trigger-Signal. Damit kann das
Antriebssystem 200 auch im Betrieb mit niedriger Baudrate zuverlässig arbeiten, wie in der Darstellung der Figur 7 näher beschrieben.
Die folgenden Figuren 3 bis 5 zeigen verschiedene beispielhafte Darstellungen von Motoren mit Motorsteuerungseinheiten (MCUs), wie sie in dem Antriebssystem 200 der Figur 2 eingesetzt werden können.
Fig. 3 zeigt verschiedene 3-dimensionale Darstellungen einer Anordnung aus
Motorsteuerungseinheit und Motor eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. In der Darstellung 301 ist die
Motorsteuerung (MCU) auf dem Gehäuse des Motors angebracht. Die am Ende der Motorsteuerung (MCU) gezeigten Kabel dienen der Spannungsversorgung der
Motorsteuerung. In der Darstellung 302 ist eine andere Perspektive von Motor mit Motorsteuerung zu sehen. In der Darstellung 303 ist die Motorsteuerung alleine illustriert. In der Darstellung 304 ist eine weitere Perspektive von Motor mit Motorsteuerung illustriert. In der Darstellung 305 ist die Motorsteuerung alleine in anderer Perspektive zu sehen.
Fig. 4 zeigt eine 3-dimensionale Darstellung einer Anordnung 400 aus
Motorsteuerungseinheit 402 und Motor 401 eines Antriebssystems 200 für ein
Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Motorsteuerung (MCU) 402 ist auf einem Polgehäuse des Motors 401 angebracht. Der Motor 401 ist sehr kompakt aufgebaut, sein Durchmesser an der Achse beträgt etwa 3cm, so dass er sich gut dafür eignet, in der Wäschefaltmaschine 100 entsprechend Figur 1 eingesetzt zu werden.
Fig. 5 zeigt eine 3-dimensionale Darstellung einer Motorsteuerungseinheit 500 eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform. Die Motorsteuerungseinheit 500 kann auf einem Motor angebracht werden. Die Motorsteuerungseinheit 500 umfasst einen Motor-Anschluss 501 , z.B. in einer Delphi 4Pin Ausführung, einen Signal-Anschluss 502, z.B. in einer RAST2.5
Ausführung mit 2x2 Pin für den Bus und 2x3 Pin für die optischen Sensoren. Ferner umfasst die Motorsteuerungseinheit 500 einen Leistungs-Anschluss 503, z.B. in einer RAST-2.5-plus™ Ausführung mit 2x2 Pin. Die Motorsteuerungseinheit 500 kann eine Steuerungsplatine (nicht dargestellt) innerhalb des Gehäuses aufweisen, um die entsprechenden Steuerungsaufgaben auszuführen. Die dargestellten Anschlüsse 501 , 502, 503 können mit der Steuerungsplatine verbunden sein. Die Motorsteuerungseinheit 500 kann sehr kompakt ausgeführt sein, z.B. mit einer Länge von 6 cm, einer Breite von 3,4 cm und einer Höhe von 1 ,8 cm, so dass sie sich einfach auf einen Motor 401 wie in Figur 4 dargestellt, aufsetzen lässt.
Fig. 6 zeigt ein Signaldiagramm 600 der Ansteuersignale eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer Ausführungsform ohne Trigger-Signal.
Als Anwendungsbeispiel sollen die Motorsteuerungen MCU02, MCU03, MCU04 ihre jeweiligen Motoren gleichzeitig anlaufen lassen, wenn der Sensor 1 an der
Motorsteuerung MCU01 seinen Status von 0 auf 1 wechselt. Das Sensorsignal 611 an der Motorsteuerung MCU01 sowie die Motorsteuersignale 613, 614, 615 der Motorsteuerungen MCU02, MCU03 und MCU04 bzw. der entsprechenden Motoren M02, M03, M04 und das Datensignal bzw. Nachrichten 610 sind in der Fig. 6 dargestellt.
Die Nachrichten 610 werden in Form von Frames bzw. Datenrahmen gesendet, wie oben zu Figur 2 beschrieben. Dabei wird mit jedem Datenrahmen Mx die entsprechende Motorsteuerung x im Polling-Betrieb abgefragt bzw. benachrichtigt. Nach einer entsprechenden Nachrichtensequenz, in welcher alle 14 Motorsteuerungen abgefragt wurden, werden die Start-Befehle 602 für die Motorsteuerungen 2, 3 und 4 übertragen, welche die entsprechenden Motoren M02, M03 und M04 einschalten. Die jeweiligen Einschaltsignale 613, 614, 615 für die Motoren M02, M03, M04 sind in der Figur dargestellt. Aufgrund der Ansteuerung im Polling-Verfahren kann es zu einer Verzögerung bzw. Latenzzeit 620 von größer 20 Millisekunden kommen bis die Motoren eingeschaltet werden können. Eine solche große Latenzzeit 620 kann schädlich sein für den Ablauf der Steuerung, so dass die Synchronizität der einzelnen Motoren zueinander nicht gewährleistet ist.
Fig. 7 zeigt ein Signaldiagramm 700 der Ansteuersignale eines Antriebssystems 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer Ausführungsform mit Verwendung eines
erfindungsgemäßen T rigger-Signals.
Das Anwendungsszenario ist das gleiche wie oben zu Figur 6 beschrieben, d.h. die Motorsteuerungen MCU02, MCU03, MCU04 sollen ihre jeweiligen Motoren gleichzeitig anlaufen lassen, wenn der Sensor 1 an der Motorsteuerung MCU01 seinen Status von 0 auf 1 wechselt. Das Sensorsignal 711 an der Motorsteuerung MCU01 , das Trigger-Signal 712 sowie die Motorsteuersignale 713, 714, 715 der Motorsteuerungen MCU02, MCU03 und MCU04 bzw. der entsprechenden Motoren M02, M03, M04 und das Datensignal bzw. die Nachrichten 710 sind in der Fig. 7 illustriert.
Die Nachrichten 710 werden in Form von Frames bzw. Datenrahmen gesendet, wie oben zu Figur 2 und auch zu Figur 6 beschrieben. Dabei wird mit jedem Datenrahmen Mx 701 die entsprechende Motorsteuerung x im Polling-Betrieb abgefragt bzw. benachrichtigt. Innerhalb einer entsprechenden Nachrichtensequenz, in welcher alle 14
Motorsteuerungen über entsprechende Datenrahmen Mx 701 abgefragt wurden, wird zu einem Zeitpunkt, welcher durch die zentrale Steuerung vorgegeben ist, eine Vorkonditionierungsnachricht 702, bestehend aus den Start-Befehlen M2, M3 und M4 an die entsprechenden Motorsteuerungen 2, 3 und 4 übertragen, welche die entsprechenden Motoren M02, M03 und M04 einschalten sollen. Die Vorkonditionierungsnachricht 702 bewirkt jedoch noch kein Einschalten der entsprechenden Motoren M02, M03 und M04, sondern lediglich eine Vorbereitung der entsprechenden Motorsteuerungen MCU02, MCU03 und MCU04, sich bereitzuhalten, um das Ansteuersignal zum Einschalten der Motoren M02, M03 und M04 zu senden, sobald das Trigger-Signal empfangen wird.
Danach wird ein Trigger-Befehl M1 , 701 an die Motorsteuerungseinheit MCU01 gesendet, welche bei einem Statuswechsel des an ihr anliegenden Sensorsignals das Trigger-Signal erzeugen soll.
Erfasst nun die Motorsteuerungseinheit MCU01 den Statuswechsel des an ihr
anliegenden Sensorsignals 711 von 0 auf 1 , wie in Fig. 7 dargestellt, so ist die
Motorsteuerungseinheit MCU01 aufgrund des zuvor empfangenen Rahmens M1 703 dazu vorbereitet, das Trigger-Signal 704 zu senden. Das Trigger-Signal 704 entspricht in der Darstellung der Figur 7 einer Pause im Signalverlauf 711 , d.h. einem Übergang von 1 auf 0 und zurück auf 1 nach Ablauf der Rahmenlänge des Trigger-Signals 704. Das Trigger-Signal kann auf einer externen Datenleitung gesendet werden oder alternativ auf einer Leitung des Datenbusses. Das Trigger-Signal 704 wird von allen
Motorsteuerungseinheiten empfangen und triggert bzw. initiiert die zuvor vorbereiteten Motorsteuerungseinheiten MCU02, MCU03 und MCU04 dazu, die ihnen zugeordneten Motoren einzuschalten. Aufgrund der Vorkonditionierung durch die zuvor gesendete Vorkonditionierungsnachricht 702 erfolgt die Einschaltung der Motoren M02, M03 und M04 synchron und mit einer Latenzzeit von weniger als 2 Millisekunden, was in etwa der Länge von zwei Datenrahmen entspricht.
In alternativen Ausführungsformen kann die Latenzzeit bis etwa kleiner 10 Millisekunden sein, um eine ausreichende Genauigkeit zu erzielen, die einzelnen Motoren des
Antriebssystems 200 synchron anzusteuern.
Fig. 8 zeigt eine Trigger-Schaltung 800 zur Erzeugung eines Trigger-Signals für ein Antriebssystem 200 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhafte
Ausführungsform. Die Trigger-Schaltung 800 umfasst eine Trigger-Leitung 813 zum Bereitstellen des Trigger-Signals, d.h. eines Trigger-Signals 704 wie in Fig. 7 beschrieben. Die Trigger- Schaltung 800 umfasst ferner einen Transistor 807, der die Trigger-Leitung 813 ansteuert, ein erstes Potential 811 oder ein zweites Potential 806 anzunehmen. Die Trigger- Schaltung 800 umfasst einen ersten Port 802, der den Transistor 807 ansteuert, die Trigger-Leitung 813 auf das zweite Potential 806 zu bringen; und einen zweiten Port 801 , der einen Zustand der Trigger-Leitung 813 anzeigt.
Die Schaltung 800 ist so entworfen, dass das erste Potential 811 (V_PU_1) der dominierende Pegel ist, der beim Schalten des Transistors 807 auf das zweite Potential (Usup_GND) 806, d.h. Masse geführt wird. Die Steuerleitung bzw. Gate G des Transistors 806 wird über ein Signal am ersten Port 802 angesteuert, um den Transistor 806 durchlässig zu schalten, so dass das zweite Potential (Usup_GND) 806 auf die Trigger- Leitung 813 geschaltet wird bzw. zu sperren, so dass das erste Potential 811 (V_PU_1) auf die Trigger-Leitung 813 geschaltet wird. Verschiedene Widerstände 803, 804, 805, 808, 810, 812 und eine Diode 809 sorgen für einen stabilen Betrieb der Schaltung 800.
Im Folgenden werden Ausführungsformen des Antriebssystems 200 beschrieben, welche mit der Trigger-Schaltung 800 ausgestattet sind.
Die Schaltung 800 gibt es für alle Teilnehmern bzw. Motorsteuerungseinheiten MCUs 211 bis 218. Der Punkt bzw. Ausgangsport RB_TRIG 813 ist mit allen Teilnehmern elektrisch verbunden. Jeder Teilnehmer kann mittels Microcontroller den Transistor T400
(Bezugszeichen 807) und den Punkt bzw. ersten Port TRIG_TX_pC (Bezugszeichen 802) die Leitung nach Masse ziehen und über den Punkt bzw. zweiten Port TRIG-RX
(Bezugszeichen 801) den Zustand der Leitung zurücklesen.
Für die Ausführung des Antriebssystems gibt es die zwei hauptsächlichen Alternativen: A) Das Trigger-Signal wird über eine separate Leitung geführt. Hierbei können der
Busverkehr und das Trigger-Signal parallel und unabhängig voneinander stattfinden. B) das Trigger-Signal wird auf der Datenleitung gesendet. Hierbei muss der Busverkehr zum Senden des Trigger-Signals pausiert werden. Der Punkt bzw. Ausgangsport RB_TRIG ist dabei mit der Datenbusleitung elektrisch verbunden, siehe Block TR1 (Bezugszeichen 704) in Figur 7. Das Trigger-Signal kann eine Codierung aufweisen, wie im Folgenden beschrieben.
Das Trigger-Signal kann z.B. in 0,5 Millisekunden Schritten variiert werden. Dadurch können über die Trigger-Pulslänge unterschiedliche Aktionen parallel aktiv sein und gestartet werden. Jeder Teilnehmer kann die Trigger-Pulslänge erzeugen und auch bei Empfang die Trigger-Pulslänge messen.
Zum Beispiel kann ein erster Trigger-Code als Pulslänge 0,5 Millisekunden codiert sein. Dieser Trigger-Code kann von MCU1 bei Signalwechsel am Sensor 2 generiert werden. Der erste Trigger-Code bewirkt, dass Motor 5 und 8 beim Empfang des ersten Trigger Codes stoppen bzw. anhalten.
Zum Beispiel kann ein fünfter Trigger-Code als Pulslänge 2,5 Millisekunden codiert sein. Dieser Trigger-Code kann von MCU8 bei Signalwechsel am Sensor 1 generiert werden. Der fünfte Trigger-Code bewirkt, dass Motor 9 und 10 beim Empfang des fünften Trigger Codes starten.
Die Daten-Befehle sind vorzugswiese auf Motorgrundfunktionen zu beschränken, um eine von der Applikation unabhängige Verwendung zu ermöglichen. Die Koordination des gesamten Ablaufs obliegt dem Master bzw. der zentralen Steuerung mit Bus Master 220 aus Fig. 2. Zum Beispiel können folgende Daten-Befehle erzeugt werden:
Generiere T rigger X bei Sensorwechsel
Generiere T rigger X bei Erreichen der Position Y
Starte Motor beim Empfang von T rigger X
Stoppe Motor beim Empfang von T rigger X
Fahre zu Position Y beim Empfang von T rigger X
Setze den Positionszähler beim Empfang von T rigger X.
Fig. 9 zeigt eine Systemarchitektur eines Antriebssystems 900 für ein Wäschepflegegerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Systemarchitektur ist eine vereinfachte Darstellung der in Figur 2 dargestellten Systemarchitektur, welche die wesentlichen Komponenten des Antriebssystems 900 darstellt. Das Antriebssystem 900 umfasst eine Mehrzahl von Aktoren 901 , 902, 903 zum
Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen; eine Mehrzahl von dezentralen
Steuermodulen 911 , 912, 913, die den jeweiligen Aktoren 901 , 902, 903 zugeordnet sind, und über einen Datenbus 930 miteinander verbunden sind; und eine zentrale Steuerung 920 zum Steuern der Aktoren 901 , 902, 903 über den Datenbus 930 und die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913. Die zentrale Steuerung 920 ist ausgebildet, eine
Vorkonditionierungs-Nachricht 921 mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren 901 , 902, 903 über den Datenbus 930 an die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 zu senden. Dabei sind die zentrale Steuerung 920 oder eines der dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 ausgebildet, nach dem Senden der Vorkonditionierungs-Nachricht 921 ein Trigger-Signal 922 über eine Trigger-Leitung 940 an die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 zu senden. Das Trigger-Signal 922 veranlasst die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913, die Aktoren 901 , 902, 903 gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern.
Die Aktoren 901 , 902, 903 entsprechen den Motoren M01 , M02 bis M14 aus Figur 2. Die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 entsprechen den Motorsteuerungseinheiten MCU01 bis MCU14 aus Figur 2. Der Datenbus 930 und die Trigger-Leitung 940 entspricht dem Datenbus mit Trigger-Leitung 230 gemäß Figur 2. Die zentrale Steuerung 920 entspricht dem zentralen Controller 220 mit Bus Master aus Figur 2. Die
Vorkonditionierungs-Nachricht 921 entspricht der Nachricht 702 gemäß Figur 7. Das Trigger-Signal 922 entspricht dem Trigger-Signal 704 der Figur 7.
In einer Ausführungsform ist die zentrale Steuerung 920 ausgebildet, die
Vorkonditionierungs-Nachricht 921 asynchron über den Datenbus 930 an die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 zu übertragen. In einer Ausführungsform ist die zentrale Steuerung 920 ausgebildet, die Vorkonditionierungs-Nachricht 921 über den Datenbus 930 gemäß einem seriellen Eindraht-Busprotokoll mit Master-Slave Konfiguration an die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 zu übertragen. In einer Ausführungsform umfasst die zentrale Steuerung 920 einen Bus-Master, der ausgebildet ist, die
dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 im Polling-Verfahren anzusteuern. In einer Ausführungsform ist die zentrale Steuerung 920 ausgebildet, die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 mit einer Latenzzeit von größer als 20 Millisekunden anzusteuern.
In einer Ausführungsform erstreckt sich die Vorkonditionierungs-Nachricht 921 über eine oder mehrere Datenrahmen, wie in Figur 7 dargestellt, wobei jeder Datenrahmen eine Identifikation eines entsprechenden Aktors des Teils der Aktoren 901 , 902, 903, welche von der Vorkonditionierung betroffen sind, umfasst.
In einer Ausführungsform ist die zentrale Steuerung 920 ausgebildet, Datenverkehr auf dem Datenbus 930 zu unterbrechen und das Trigger-Signal 922 während der
Unterbrechung über den Datenbus 930 zu senden. In einer Ausführungsform ist die zentrale Steuerung 920 ausgebildet, die Aktoren 901 , 902, 903 innerhalb eines
Datenrahmens auf dem Datenbus 930, der dem Trigger-Signal 922 folgt, zeitlich synchron anzusteuern. In einer Ausführungsform erfolgt die Verstell-Aktion ansprechend auf ein Sensor-Signal, welches einen Statusübergang eines Aktors anzeigt, der nicht dem Teil der zu verstellenden Aktoren 901 , 902, 903 angehört. Alternativ kann dieser Aktor aber auch einer der zu verstellenden Aktoren 901 , 902, 903 sein.
In einer Ausführungsform umfasst das Trigger-Signal 922 eine Codierung, welche eine spezifische Konfiguration der Verstell-Aktion angibt. In einer Ausführungsform ist das Trigger-Signal 922 basierend auf einer Pulslänge des Trigger-Signals 922 codiert.
In einer Ausführungsform umfasst das Antriebssystem 900 eine Trigger-Schaltung 800, die ausgebildet ist, das Trigger-Signal 922 zu erzeugen und/oder zu lesen. In einer Ausführungsform sind die zentrale Steuerung 920 und/oder die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 ausgebildet, die Trigger-Schaltung 800 anzusteuern, das Trigger-Signal 922 zu erzeugen und/oder zu lesen. In einer Ausführungsform umfasst die Trigger- Schaltung (800) Folgendes: eine Trigger-Leitung 813 zum Bereitstellen des Trigger- Signals 922; einen Transistor 807, der die Trigger-Leitung 813 ansteuert, ein erstes 811 oder ein zweites Potential 806 anzunehmen; einen ersten Port 802, der den Transistor 807 ansteuert, die Trigger-Leitung(813 auf das zweite Potential 806 zu bringen; und einen zweiten Port 801 , der einen Zustand der Trigger-Leitung 813 anzeigt.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 1000 zum Betreiben eines Wäschepflegegeräts 100 mit einem Antriebssystem gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform. Dabei umfasst das Antriebssystem 900 eine Mehrzahl von Aktoren 901 , 902, 903 zum Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen; eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen 911 , 912, 913, die den jeweiligen Aktoren zugeordnet sind, und über einen Datenbus 930 miteinander verbunden sind; und eine zentrale Steuerung 920 zum Steuern der Aktoren 901 , 902, 903 über den Datenbus 930 und die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913, wie zu den Figuren 9 und 2 näher beschrieben.
Das Verfahren 1000 umfasst die folgenden Schritte: Senden 1001 einer
Vorkonditionierungs-Nachricht 921 mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren 901 , 902, 903 durch die zentrale Steuerung 920 über den Datenbus 930 an die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913, wie oben zu den Figuren 9, 2 und 7 näher beschrieben; und Senden 1002 eines Trigger- Signals 922 von der zentralen Steuerung 920 oder von einem der dezentralen
Steuermodule über eine T rigger-Leitung 940 an die dezentralen Steuermodule 911 , 912, 913 nach dem Senden der Vorkonditionierungs-Nachricht 921 , wobei das Trigger-Signal 922 die dezentralen Steuermodule veranlasst, die Aktoren 901 , 902, 903 gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern, wie oben zu den Figuren 9, 2 und 7 näher beschrieben.
Das Antriebssystem 900 bzw. das zugehörige Verfahren 1000 lässt sich bei allen
Anwendungen einsetzen, bei denen mehrere Stellantriebe mit dezentralen Elektroniken synchrone Verstellungen durchführen müssen, wie z.B. bei Wäschefaltmaschinen, Tischhöhenverstellungen und KFZ Schiebedächern mit gekoppelten Deckeln.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt. Bezugszeichenliste
100 Wäschefaltgerät
101 Bedienfeld
102 Einzüge für zu faltende Wäsche
103 Auswurf bzw. Lagerraum der gefalteten Wäsche
200 Antriebssystem
201 ,
202,
203,
204,
205,
206,
207,
208 Aktor bzw. Motor
211 ,
212,
213,
214,
215,
216,
217,
218 elektronische Motorsteuerung (MCU), Slave Bus Knoten bzw. dezentrale
Steuermodule
220 zentraler Controller
230 Datenbus und Trigger-Leitung
240 Sensorleitung
250 Spannungsversorgung
251 Spannungsversorgung-Leitung
301 ,
302, 303,
304,
305 Darstellungen einer Anordnung aus Motor und Motorsteuerungseinheit (MCU) 400 Anordnung aus Motorsteuerungseinheit und Motor
500 Motorsteuerungseinheit
501 Motoranschluss
502 Signalanschluss
503 Leistungsanschluss
600 Signaldiagramm der Ansteuersignale eines Antriebssystems
601 Polling Abfrage Motor x
602 Start Befehl Motor x
610 Nachrichten
611 Sensor M01
613 Signal Motor an M02
614 Signal Motor an M03
615 Signal Motor an M04
700 Signaldiagramm der Ansteuersignale eines Antriebssystems
701 Polling Abfrage Motor x
702 Start Befehl Motor x
703 Befehl Generiere T rigger Motor x
704 Pause um Trigger Signal zu senden
710 Nachrichten
711 Sensor M01
712 Trigger M01
713 Signal Motor an M02
714 Signal Motor an M03
715 Signal Motor an M04
800 Trigger-Schaltung
802 erster Port 801 zweiter Port
803,
804,
805,
808,
810,
812 Widerstände
806 zweites Potential, Masse
811 erstes Potential
807 Transistor
809 Diode
813 Trigger-Leitung
900 Antriebssystem
901 ,
902,
903 Aktor bzw. Motor
911 ,
912,
913 elektronische Motorsteuerung (MCU)
920 zentraler Controller
921 Vorkonditionierungsnachricht
922 Trigger-Signal
930 Datenbus
940 Trigger-Leitung
1000 Verfahren
1001 erster Schritt
1002 zweiter Schritt

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Wäschepflegegerät (100) mit einem Antriebssystem (900), umfassend:
eine Mehrzahl von Aktoren (901 , 902, 903) zum Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen;
eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen (911 , 912, 913), die den jeweiligen Aktoren (901 , 902, 903) zugeordnet sind, und über einen Datenbus (930) miteinander verbunden sind; und
eine zentrale Steuerung (920) zum Steuern der Aktoren (901 , 902, 903) über den Datenbus (930) und die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913),
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, eine Vorkonditionierungs-Nachricht (921) mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren (901 , 902, 903) über den Datenbus (930) an die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) zu senden,
wobei die zentrale Steuerung (920) oder eines der dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) ausgebildet sind, nach dem Senden der Vorkonditionierungs-Nachricht (921) ein Trigger-Signal (922) über eine Trigger-Leitung (940) an die dezentralen
Steuermodule (911 , 912, 913) zu senden, wobei das Trigger-Signal (922) die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) veranlasst, die Aktoren (901 , 902, 903) gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern.
2. Wäschepflegegerät (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, die Vorkonditionierungs-Nachricht (921) asynchron über den Datenbus (930) an die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) zu übertragen.
3. Wäschepflegegerät (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, die Vorkonditionierungs-Nachricht (921) über den Datenbus (930) gemäß einem seriellen Eindraht-Busprotokoll mit Master- Slave Konfiguration an die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) zu übertragen.
4. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) einen Bus-Master umfasst, der ausgebildet ist, die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) im Polling-Verfahren anzusteuern.
5. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) mit einer Latenzzeit von größer als 20 Millisekunden anzusteuern.
6. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorkonditionierungs-Nachricht (921) sich über eine oder mehrere
Datenrahmen erstreckt, wobei jeder Datenrahmen eine Identifikation eines
entsprechenden Aktors des Teils der Aktoren (901 , 902, 903), welche von der
Vorkonditionierung betroffen sind, umfasst.
7. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, Datenverkehr auf dem Datenbus (930) zu unterbrechen und das Trigger-Signal (922) während der Unterbrechung über den Datenbus (930) zu senden.
8. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, die Aktoren (901 , 902, 903) innerhalb eines Datenrahmens auf dem Datenbus (930), der dem Trigger-Signal (922) folgt, zeitlich synchron anzusteuern.
9. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstell-Aktion ansprechend auf ein Sensor-Signal erfolgt, welches einen Statusübergang eines Aktors anzeigt, der nicht dem Teil der zu verstellenden Aktoren (901 , 902, 903) angehört.
10. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trigger-Signal (922) eine Codierung umfasst, welche eine spezifische Konfiguration der Verstell-Aktion angibt.
11. Wäschepflegegerät (100) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trigger-Signal (922) basierend auf einer Pulslänge des Trigger-Signals (922) codiert ist.
12. Wäschepflegegerät (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Antriebssystem (900) eine Trigger-Schaltung (800) umfasst, die ausgebildet ist, das Trigger-Signal (922) zu erzeugen und/oder zu lesen,
wobei die zentrale Steuerung (920) und/oder die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) ausgebildet sind, die Trigger-Schaltung (800) anzusteuern, das Trigger-Signal (922) zu erzeugen und/oder zu lesen.
13. Wäschepflegegerät (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trigger-Schaltung (800) Folgendes umfasst:
eine Trigger-Leitung (813) zum Bereitstellen des Trigger-Signals (922);
einen Transistor (807), der die Trigger-Leitung (813) ansteuert, ein erstes (811) oder ein zweites Potential (806) anzunehmen;
einen ersten Port (802), der den Transistor (807) ansteuert, die Trigger-Leitung (813) auf das zweite Potential (806) zu bringen; und
einen zweiten Port (801), der einen Zustand der Trigger-Leitung (813) anzeigt.
14. Antriebssystem (900) für ein Wäschepflegegerät (100), wobei das Antriebssystem (900) Folgendes umfasst: eine Mehrzahl von Aktoren (901 , 902, 903) zum Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen;
eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen (911 , 912, 913), die den jeweiligen Aktoren (901 , 902, 903) zugeordnet sind, und über einen Datenbus (930) miteinander verbunden sind;
eine zentrale Steuerung (920) zum Steuern der Aktoren (901 , 902, 903) über den Datenbus (930) und die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913),
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuerung (920) ausgebildet ist, eine Vorkonditionierungs-Nachricht (921) mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren (901 , 902, 903) über den Datenbus (930) an die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) zu senden,
wobei die zentrale Steuerung (920) oder eines der dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) ausgebildet sind, nach dem Senden der Vorkonditionierungs-Nachricht (921) ein Trigger-Signal (922) über eine Trigger-Leitung (940) an die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) zu senden, wobei das Trigger-Signal (922) die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) veranlasst, die Aktoren (901 , 902, 903) gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern.
15. Verfahren (1000) zum Betreiben eines Wäschepflegegeräts (100) mit einem Antriebssystem (900), umfassend: eine Mehrzahl von Aktoren (901 , 902, 903) zum Ausführen von synchronisierten Verstell-Aktionen; eine Mehrzahl von dezentralen Steuermodulen (911 , 912, 913), die den jeweiligen Aktoren zugeordnet sind, und über einen Datenbus (930) miteinander verbunden sind; und eine zentrale Steuerung (920) zum Steuern der Aktoren (901 , 902, 903) über den Datenbus (930) und die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren (1000) die folgenden Schritte umfasst:
Senden (1001) einer Vorkonditionierungs-Nachricht (921) mit Informationen zur Vorkonditionierung einer Verstell-Aktion zumindest eines Teils der Aktoren (901 , 902,
903) durch die zentrale Steuerung (920) über den Datenbus (930) an die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913); und
Senden (1002) eines Trigger-Signals (922) von der zentralen Steuerung (920) oder von einem der dezentralen Steuermodule über eine Trigger-Leitung (940) an die dezentralen Steuermodule (911 , 912, 913) nach dem Senden der Vorkonditionierungs- Nachricht (921), wobei das Trigger-Signal (922) die dezentralen Steuermodule veranlasst, die Aktoren (901 , 902, 903) gemäß der vorkonditionierten Verstell-Aktion zeitlich synchron anzusteuern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114625029B (zh) * 2022-03-07 2024-05-24 容德精机（江苏）机床有限公司 一种宏微级联式磁悬浮运动执行器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5887456A (en) * 1995-08-30 1999-03-30 Sharp Kabushiki Kaisha Drum type drying/washing machine
KR100279603B1 (ko) * 1998-07-10 2001-02-01 구자홍 세탁기의 포량 감지장치
DE10345231A1 (de) * 2002-10-07 2004-06-24 Siemens Ag Koordinierungsverfahren für mindestens eine Slavesteuereinheit mit einer Mastersteuereinheit, Mastersteuereinheit, Slavesteuereinheit und aus einer Mastersteuereinheit und mindestens einer Slavesteuereinheit bestehendes Steuerungssystem
CN1294465C (zh) * 2003-06-27 2007-01-10 金羚电器有限公司 一种用于家用洗涤器具的进排水控制系统
US7180261B1 (en) * 2006-03-17 2007-02-20 Delta Electronics Inc. Self-synchronous AC servo system for high-speed serial communication
KR101502713B1 (ko) * 2010-12-16 2015-03-13 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 시퀀서 시스템 및 그 제어 방법
CN104865834B (zh) * 2015-04-24 2018-04-17 汤伟俊 智能家居物联控制系统及方法
CN105506917A (zh) * 2015-11-30 2016-04-20 青岛海尔软件有限公司 洗涤设备的控制方法、装置及洗涤设备
CN107515594A (zh) * 2016-06-17 2017-12-26 上海澜腾智能科技有限公司 家用电器控制系统及其控制方法

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