EP4180561A1 - Method for determining a mechanical effect on pieces of laundry and laundry care machine for carrying out the method - Google Patents
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Definitions
- the mechanical action is determined while the drum 4 is rotated by the motor 13 at a substantially constant rotational speed, this rotational speed being intended for washing the items of laundry 12, ie identical to one.
- the data on the movements of the items of laundry 12 include locations, directions of movement and accelerations of the items of laundry 12.
- the recording of the power value and the recording of the video image 16 each take place over a period of time which corresponds to several complete rotations of the drum 4. Specifically, this period of time may correspond to about three complete revolutions of the drum 4, with the drum 4 being rotated at a substantially constant rotational speed.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke 12 bei deren pflegender Behandlung in einer Wäschepflegemaschine 1, welche eine darin angeordnete und mittels eines Motors 13 um eine im Wesentlichen horizontale Drehachse 5 gedrehte Trommel 4 mit einem Innenraum 6 aufweist, in welchem die Wäschestücke 12 aufgenommen sind, wobei die Trommel 4 einen etwa zylindrischen Mantel 7 aufweist, auf welchem zumindest ein Mitnehmer 11 zum Mitnehmen der Wäschestücke 12 beim Drehen der Trommel 4 angeordnet ist, und bei welchem Verfahren mithilfe eines Leistungssensors 14 ein Leistungswert des Motors 13 erfasst wird, welcher zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke 12 ausgewertet wird. Zusätzlich wird mithilfe eines Videobildsensors 15 ein Videobild 16 der sich im Innenraum 6 bewegenden Wäschestücke 12 erfasst und aus dem Videobild 16 werden Daten der Bewegungen der Wäschestücke 12 ermittelt und zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke 12 ausgewertet. Die Erfindung betrifft eine Wäschepflegemaschine 1 zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for determining a mechanical effect on items of laundry 12 during their care treatment in a laundry care machine 1, which has a drum 4 arranged therein and rotated about a substantially horizontal axis of rotation 5 by means of a motor 13 and having an interior 6 in which the Items of laundry 12 are accommodated, with the drum 4 having an approximately cylindrical casing 7 on which at least one driver 11 for taking the items of laundry 12 along when the drum 4 rotates is arranged, and in which method a power value of the motor 13 is recorded with the aid of a power sensor 14 , which is evaluated to determine the mechanical action on the laundry items 12. In addition, a video image 16 of the items of laundry 12 moving in the interior 6 is recorded using a video image sensor 15 and data on the movements of the items of laundry 12 are determined from the video image 16 and evaluated to determine the mechanical action on the items of laundry 12 . The invention relates to a laundry care machine 1 for carrying out this method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke bei deren pflegender Behandlung in einer Wäschepflegemaschine, welche eine darin angeordnete und mittels eines Motors um eine im Wesentlichen horizontale Drehachse gedrehte Trommel mit einem Innenraum aufweist, in welchem die Wäschestücke aufgenommen sind, wobei die Trommel einen etwa zylindrischen Mantel aufweist, auf welchem zumindest ein Mitnehmer zum Mitnehmen der Wäschestücke beim Drehen der Trommel angeordnet ist, und bei welchem Verfahren ein Leistungswert des Motors erfasst wird, welcher zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke ausgewertet wird.The invention relates to a method for determining a mechanical effect on items of laundry during their care treatment in a laundry care machine, which has a drum arranged therein and rotated about a substantially horizontal axis of rotation by a motor with an interior space in which the items of laundry are accommodated, the The drum has an approximately cylindrical shell on which at least one driver is arranged to take the laundry items with it when the drum rotates, and in which method a power value of the motor is recorded, which is evaluated to determine the mechanical action on the laundry items.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Wäschepflegemaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention also relates to a laundry care machine for carrying out such a method.
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Die Effektivität eines Waschprozesses für Wäschestücke bemisst sich grundsätzlich an vier Parametern, die Beiträge von Chemie, Mechanik, Temperatur und Zeit betreffen und üblicherweise in einem Kreisdiagramm, dem sognannten Sinnerschen Kreis, dargestellt werden. Von diesen vier Parametern ist der Parameter betreffend die Mechanik in einer gewöhnlichen Wäschepflegemaschine am schwierigsten quantitativ erfassbar. Speziell in einer Wäschepflegemaschine mit einer um eine im Wesentlichen horizontale Achse drehbaren zylindrischen Trommel, die die zu pflegenden Wäschestücke aufnimmt, ist die Mechanik bestimmt durch das Hochheben, Rollen und Fallenlassen der Wäschestücke durch Mitnehmer, die auf den Innenseiten des zylindrischen Mantels der Trommel angebracht sind. Um den Beitrag solcher Mechanik zu einem Waschprozess bestimmen zu können, muss somit ein Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke bei deren pflegender Behandlung in einer Wäschepflegemaschine bereitgestellt werden.The effectiveness of a washing process for laundry items is basically measured by four parameters that relate to the contributions of chemistry, mechanics, temperature and time and are usually represented in a circle diagram, the so-called Sinner's circle. Of these four parameters, the parameter relating to the mechanics in a conventional laundry care machine is the most difficult to measure quantitatively. Especially in a laundry care machine with a cylindrical drum that can be rotated about a substantially horizontal axis and that accommodates the items of laundry to be cared for, the mechanism is determined by the lifting, rolling and dropping of the items of laundry by drivers that are attached to the inside of the cylindrical shell of the drum . In order to be able to determine the contribution of such mechanics to a washing process, a method for determining a mechanical effect on items of laundry during their care treatment in a laundry care machine must be provided.
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Die bekannten Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke bei deren pflegender Behandlung in einer Wäschepflegemaschine bestimmen nur von der eigentlichen mechanischen Einwirkung abgeleitete Signale, die diese Einwirkung nur unvollkommen und summarisch, insbesondere als Mittelwert gemittelt über alle vorhandenen Wäschestücke, beschreiben. Dies ist beispielsweise der Fall für ein Signal, dass einen Leistungsparameter des die Trommel antreibenden Motors angibt, und auch für ein Signal entsprechend der Variation des Schwerpunkts der Gesamtheit der Wäschestücke während eines Pflegeprozesses.The known methods for determining a mechanical effect on items of laundry during their care treatment in a laundry care machine only determine signals derived from the actual mechanical effect, which describe this effect only imperfectly and summarily, in particular as an average averaged over all items of laundry present. This is the case, for example, for a signal indicative of a power parameter of the motor driving the drum and also for a signal corresponding to the variation of the center of gravity of the laundry items as a whole during a care process.
Die summarische Effektivität eines Waschprozesses kann bestimmt werden, indem gemäß entsprechender Norm vorgegebene Wäschestücke, auf die vorgegebene Verschmutzungen gezielt aufgetragen wurden, mit dem Prozess behandelt und nach der Behandlung ausgewertet werden. Durch gezielte Variation einzelner Parameter des Prozesses kann der Einfluss dieser Parameter auf die Effektivität des Prozesses abgeschätzt werden, jedoch ist ein solches Verfahren aufwändig und in Ansehung der unvermeidlichen Streuung von Messergebnissen bei der Auswertung behandelter Wäschestücke ungenau.The overall effectiveness of a washing process can be determined by treating items of laundry specified according to the relevant standard, to which specified soiling has been specifically applied, with the process and evaluating them after the treatment. The influence of these parameters on the effectiveness of the process can be estimated through targeted variation of individual parameters of the process, but such a method is complex and inaccurate in view of the unavoidable scattering of measurement results in the evaluation of treated laundry items.
Es besteht daher ein Bedarf an einem gattungsgemäßen Verfahren und einer entsprechenden Wäschepflegemaschine, bei dem und bei der das Bestimmen einer mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke bei deren pflegender Behandlung genauer und mit Berücksichtigung der Bewegungen individueller Wäschestücke erfolgen kann, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein solches Verfahren und eine solche Wäschepflegemaschine anzugeben.There is therefore a need for a generic method and a corresponding laundry care machine in which and in which the determination of a mechanical effect on laundry items during their care treatment can be carried out more precisely and taking into account the movements of individual laundry items, and it is an object of the invention to specify such a method and such a laundry care machine.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Verfahren mit eingangs und im Oberbegriff des entsprechenden unabhängigen Patentanspruchs aufgeführten Gattungsmerkmalen angegeben, welches zusätzlich die Merkmale des kennzeichnenden Teils dieses unabhängigen Patentanspruchs aufweist.To solve this problem, according to the invention, a method is specified with the generic features listed at the beginning and in the preamble of the corresponding independent patent claim, which additionally has the features of the characterizing part of this independent patent claim.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird auch eine Wäschepflegemaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß entsprechendem unabhängigem Patentanspruch angegeben.To solve this problem, a laundry care machine for carrying out the method according to the invention is also specified according to the corresponding independent patent claim.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in nachfolgender Beschreibung aufgeführt und können auch in Kombinationen untereinander angewendet werden, soweit technische Erwägungen dies gestatten, auch soweit dies hierin nicht explizit ausgeführt ist. Bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Wäschepflegemaschine und umgekehrt, und dies auch dann, wenn dies hierin nicht explizit ausgeführt ist.Preferred configurations of the invention are listed in the dependent patent claims and in the following description and can also be used in combinations with one another, insofar as this is permitted by technical considerations, even if this is not explicitly stated here. Preferred configurations of the method according to the invention correspond to preferred configurations of the laundry care machine according to the invention and vice versa, even if this is not explicitly stated here.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung dementsprechend angegeben ein Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke bei deren pflegender Behandlung in einer Wäschepflegemaschine, welche eine darin angeordnete und mittels eines Motors um eine im Wesentlichen horizontale Drehachse gedrehte Trommel mit einem Innenraum aufweist, in welchem die Wäschestücke aufgenommen sind, wobei die Trommel einen etwa zylindrischen Mantel aufweist, auf welchem zumindest ein Mitnehmer zum Mitnehmen der Wäschestücke beim Drehen der Trommel angeordnet ist, und bei welchem Verfahren ein Leistungswert des Motors erfasst wird, welcher zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke ausgewertet wird. Zusätzlich wird ein Videobild der sich im Innenraum bewegenden Wäschestücke erfasst und werden aus dem Videobild Daten der Bewegungen der Wäschestücke ermittelt und zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke ausgewertet.To achieve the object, according to the invention, a method is accordingly specified for determining a mechanical effect on items of laundry during their care treatment in a laundry care machine, which has a drum arranged therein and rotated about a substantially horizontal axis of rotation by a motor, with an interior space in which the items of laundry are accommodated, the drum having an approximately cylindrical casing on which at least one driver for carrying the items of laundry along when the drum rotates is arranged, and in which method a power value of the motor is recorded, which is used to determine the mechanical action on the items of laundry is evaluated. In addition, a video image of the items of laundry moving in the interior is recorded and data on the movements of the items of laundry are determined from the video image and evaluated to determine the mechanical action on the items of laundry.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung dementsprechend ebenfalls angegeben eine Wäschepflegemaschine, die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.To achieve the object, according to the invention, a laundry care machine is accordingly also specified which is set up to carry out the method according to the invention.
Erfindungsgemäß ist somit eine präzise Erfassung der Bewegung der Wäschestücke möglich, wobei im Wesentlichen jedes einzelne Wäschestück betrachtet und die mechanische Einwirkung auf dieses Wäschestück bestimmt werden kann. Damit ist es ebenfalls möglich, einen vorgegebenen Wäschepflegeprozess hinsichtlich der damit verbundenen mechanischen Einwirkung auf die gepflegt werdenden Wäschestücke auszuwerten. Damit ist es weiterhin möglich, einen vorgegebenen Wäschepflegeprozess zu optimieren, insbesondere durch Einführung fest bestimmter Änderungen oder durch Steuerung in Abhängigkeit von der während des Prozesses laufend bestimmten mechanischen Einwirkung. Eine Optimierung kann dabei nach verschiedenen Kriterien erfolgen. Eine erste Möglichkeit besteht darin, die mechanische Einwirkung während des Prozesses zu maximieren, um andere Prozessparameter wie Temperatur, Chemie und Zeit entsprechend reduzieren zu können. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, einen Waschprozess für empfindliche Textilien wie Woll- und Seidenstoffe hinsichtlich der mechanischen Einwirkung zu überwachen und die mechanische Einwirkung minimal zu halten. Darüber hinaus kann die Bestimmung der mechanischen Einwirkung auch die Ermittlung der Menge, Masse und Art der in einem Wäschepflegeprozess vorliegenden Wäschestücke unterstützen.According to the invention, a precise detection of the movement of the items of laundry is thus possible, with essentially each individual item of laundry being observed and the mechanical action on this item of laundry being able to be determined. This also makes it possible to evaluate a predetermined laundry care process with regard to the associated mechanical effect on the laundry items being cared for. It is thus also possible to optimize a given laundry care process, in particular by introducing fixed changes or by controlling as a function of the mechanical action continuously determined during the process. Optimization can take place according to various criteria. A first possibility is to maximize the mechanical impact during the process in order to be able to reduce other process parameters such as temperature, chemistry and time accordingly. A second possibility is to use a washing process for delicate textiles such as wool and silk fabrics with regard to the to monitor mechanical impact and to keep mechanical impact to a minimum. In addition, the determination of the mechanical action can also support the determination of the quantity, mass and type of laundry items present in a laundry care process.
Der Leistungswert kann einen die zur Bewegung der Trommel zugeführte Leistung beschreibenden Wert oder mehrere solcher Werte umfassen. Insbesondere werden die Motordrehzahl des Motors als Maß für die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel und der Motorstrom als Maß für das auf die Trommel einwirkende Drehmoment gemeinsam bestimmt und ausgewertet. Aus diesen beiden Werten lässt sich die vom Motors abgegebene Leistung durch Multiplikation bestimmen. Der Begriff "Leistungswert" umfasst somit vorliegend sowohl skalare als auch vektorielle Werte. Ferner umfasst der Begriff "Leistungswert" auch andere physikalische Werte oder abgeleitete Werte, die mit dem vorgenannten Leistungswert eindeutig korrelieren. Beispielsweise könnte anstelle des Motorstroms auch das Drehmoment, der Schlupf, die vom Motor induzierte Spannung erfasst und als "Leistungswert" ausgewertet werden.The power value may include one or more values describing the power supplied to move the drum. In particular, the motor speed of the motor as a measure of the rotational speed of the drum and the motor current as a measure of the torque acting on the drum are jointly determined and evaluated. The power delivered by the motor can be determined from these two values by multiplying them. The term "power value" thus includes both scalar and vectorial values in the present case. Furthermore, the term "power value" also includes other physical values or derived values that clearly correlate with the aforementioned power value. For example, instead of the motor current, the torque, the slip, the voltage induced by the motor could also be recorded and evaluated as a "power value".
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die mechanische Einwirkung auf ein Wäschestück während der Behandlung in einem Wäschepflegeprozess unmittelbar und sofort bestimmbar ist. Dadurch kann die mechanische Einwirkung und ihr Einfluss auf die Effektivität des Wäschepflegeprozesses für sich allein und relativ genau bestimmt werden.A particular advantage of the invention is that the mechanical action on an item of laundry during treatment in a laundry care process can be determined directly and immediately. As a result, the mechanical action and its influence on the effectiveness of the laundry care process can be determined on its own and relatively accurately.
Grundsätzlich kann die Erfindung an einer Wäschepflegemaschine beliebigen Typs angewendet werden, zumal der zur Anwendung der Erfindung notwendige Aufwand recht gering ist. Neben der konventionellen Waschmaschine kommen somit auch der Wäschetrockner und der Waschtrockner in Betracht. Dabei kommt es nicht unbedingt darauf an, wie die Drehachse der Trommel bestimmungsgemäß im Raum orientiert ist. Die Drehachse kann horizontal ausgerichtet sein wie nachfolgend im Detail beschrieben, sie kann aber auch in einem - insbesondere spitzen - Winkel zur Horizontalen orientiert sein, nicht zuletzt, um einer Benutzerperson einen leichteren Zugang zum Innenraum der Trommel zu ermöglichen.In principle, the invention can be applied to any type of laundry care machine, especially since the outlay required to use the invention is very low. In addition to the conventional washing machine, the tumble dryer and washer-dryer can also be considered. It does not necessarily depend on how the axis of rotation of the drum is oriented in space as intended. The axis of rotation can be oriented horizontally, as described in detail below, but it can also be oriented at an angle—in particular an acute angle—to the horizontal, not least to allow a user easier access to the interior of the drum.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung der mechanischen Einwirkung, während die Trommel von dem Motor mit einer im Wesentlichen konstanten Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird. Mit weiterem Vorzug ist dabei die Rotationsgeschwindigkeit zum Waschen der Wäschestücke bestimmt. Mit zusätzlichem Vorzug umfassen die Daten der Bewegungen der Wäschestücke Orte, Bewegungsrichtungen und Beschleunigungen der Wäschestücke. Dadurch entsprechende Vorgaben läuft der Prozess zum Behandeln der Wäschestücke weitgehend stationär ab und kann, wenn er nicht schon ein bestimmungsgemäßer Waschprozess oder die Vorstufe eines solchen in Entwicklung befindlichen Waschprozesses ist, einen solchen Waschprozess jedenfalls modellieren. Auch ist es sinnvoll, Daten der Bewegungen der Wäschestücke möglichst vollständig zu erfassen, wofür die Erfindung beste Voraussetzungen liefert.In a preferred embodiment of the invention, the mechanical action is determined while the drum is being rotated by the motor at a substantially constant rotational speed. With further preference, the rotational speed is determined for washing the items of laundry. With additional benefit, the data of the movements of the laundry items include locations, Directions of movement and acceleration of the laundry items. As a result of corresponding specifications, the process for treating the laundry items runs largely stationary and can, if it is not already an intended washing process or the preliminary stage of such a washing process in development, at least model such a washing process. It also makes sense to record data on the movements of the laundry items as completely as possible, for which the invention provides the best prerequisites.
In noch einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Aufnehmen des Leistungswerts und das Aufnehmen des Videobildes jeweils über einen Zeitraum, welcher mehreren vollständigen Drehungen der Trommel entspricht. Mit weiterem Vorzug entspricht der Zeitraum etwa drei vollständigen Drehungen der Trommel, wobei die Trommel mit im Wesentlichen konstanter Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird. Mit noch weiterem Vorzug werden über den Zeitraum zueinander synchrone Reihen von Einzelwerten des Leistungswerts und Teilbildern des Videobildes erfasst und werden synchrone Einzelwerte und Teilbilder untereinander korreliert, wobei Beiträge jedes Wäschestücks zu den Einzelwerten abgeschätzt werden. Mit zusätzlichem Vorzug wird zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung für jedes Wäschestück die Bewegung in eine der Klassen "rollend", "rollend-fallend", "fallend", "fallend-anliegend", "anliegend" und "undefiniert" klassifiziert, wobei das Wäschestück in den Klassen "rollend" und "rollend-fallend" bei seiner Bewegung ganz oder teilweise über den Mantel abrollt, in den Klassen "rollend-fallend" und "fallend" teilweise oder ganz von dem Mantel nach Transport nach oben abfällt und in den Klassen "fallend-anliegend" und "anliegend" teilweise oder ganz an dem Mantel anliegt und in der Klasse "undefiniert" keiner der anderen Klassen zuordenbar ist. Damit läuft der Prozess zum Behandeln der Wäschestücke über einen für die notwendigen Messungen zweckmäßigen und sinnvollen Zeitraum stationär ab und gewährt für die Erfassung der Daten der Bewegung der Wäschestücke sinnvoll und zweckmäßig Zeit, wobei sogar eine Mittelung der Daten zur Verbesserung der Genauigkeit und Aussagekraft der Auswertung möglich ist. Auch können die Abläufe der Bewegungen der Wäschestücke durch Korrelierung der synchronen Einzelwerte und Teilbilder untereinander relativ genau bestimmt und ausgewertet werden. Die Klassifizierung der der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke bietet eine einfache und zweckmäßige Möglichkeit zur Beschreibung und Bewertung ihrer Bewegungen, sowie zur weiteren Auswertung der Daten zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung.In another preferred embodiment of the invention, the power value is recorded and the video image is recorded over a period of time which corresponds to several complete rotations of the drum. More preferably, the period of time corresponds to approximately three complete revolutions of the drum, with the drum being rotated at a substantially constant rotational speed. Even more preferably, rows of individual values of the power value and partial images of the video image that are synchronous with one another are recorded over the period of time and synchronous individual values and partial images are correlated with one another, with the contributions of each item of laundry to the individual values being estimated. With additional preference, the movement is classified into one of the classes "rolling", "rolling-falling", "falling", "falling-fitting", "fitting" and "undefined" to determine the mechanical action for each item of laundry, the item of laundry in the "rolling" and "rolling-falling" classes, completely or partially rolls over the cover during its movement, in the "rolling-falling" and "falling" classes partially or completely falls off the cover after transport and in the classes "falling-fitting" and "fitting" is partially or entirely in contact with the jacket and in the class "undefined" cannot be assigned to any of the other classes. The process for treating the items of laundry thus runs stationary over a period of time that is appropriate and useful for the necessary measurements and allows reasonable and appropriate time for the collection of data on the movement of the items of laundry, with even an averaging of the data to improve the accuracy and significance of the evaluation is possible. The course of the movements of the items of laundry can also be determined and evaluated relatively precisely by correlating the synchronous individual values and sub-images with one another. The classification of the mechanical impact on the laundry items offers a simple and useful way to describe and evaluate their movements, as well as to further evaluate the data to determine the mechanical impact.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Bestimmen der mechanischen Einwirkung mittels eines Machine-Learning-Prozesses, wobei der Machine-Learning-Prozess mittels einer Support-Vector-Machine, Logistischer Regression, Entscheidungsbäumen oder eines trainierten neuronalen Netzes abläuft.In another preferred embodiment of the invention, the mechanical action is determined by means of a machine learning process, the machine learning process using a support vector machine, logistic regression, decision trees or a trained neural network.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Bestimmung der mechanischen Einwirkung bei einem Wäschebehandlungsprozess eingesetzt, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel zumindest zeitweise in Abhängigkeit von der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke gesteuert wird. Mit weiterem Vorzug wird die Rotationsgeschwindigkeit derart gesteuert, dass die mechanische Einwirkung mit einem vorgegebenen Zielwert übereinstimmt. Auf diese Weise kann die Wäschebehandlungsprozess je nach Beladung der Trommel mit Wäschestücken und in Abhängigkeit von weiteren Vorgaben, beispielsweise eines Verschmutzungsgrades der Wäschestücke oder Beschränkungen der mechanischen Einwirkung aufgrund der Zusammensetzung der Wäschestücke, wie sie eine Benutzerperson angeben mag, gesteuert und eventuell optimiert werden.In a further preferred embodiment of the invention, the determination of the mechanical action is used in a laundry treatment process, with the rotational speed of the drum being controlled at least at times as a function of the mechanical action on the items of laundry. With further preference, the rotational speed is controlled in such a way that the mechanical action corresponds to a predetermined target value. In this way, the laundry treatment process can be controlled and possibly optimized depending on how the drum is loaded with items of laundry and depending on other specifications, for example the degree of soiling of the items of laundry or restrictions on the mechanical action due to the composition of the items of laundry, as specified by a user.
In einer zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die entsprechende Wäschepflegemaschine einen Laugenbehälter zum Aufnehmen einer Prozessflüssigkeit, wobei die Trommel in dem Laugenbehälter angeordnet ist und der Mantel mit dem Laugenbehälter einen Spalt bildet, eine Einlassanordnung zum Einlassen der Prozessflüssigkeit in den Laugenbehälter, eine Auslassanordnung zum Auslassen der Prozessflüssigkeit aus dem Laugenbehälter, einen dem Motor zugeordneten Leistungssensor zum Aufnehmen des Leistungswerts, einen in den Innenraum gerichteten Videobildsensor zum Aufnehmen des Videobildes sowie eine Steuereinrichtung, welcher der Leistungswert und das Videobild zuführbar sind und welche eingerichtet ist, um die mechanische Einwirkung aus dem Leistungswert und dem Videobild zu bestimmen. Eine solche Wäschepflegemaschine ist für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besonders geeignet.In an additional preferred embodiment of the invention, the corresponding laundry care machine comprises a tub for receiving a process liquid, the drum being arranged in the tub and the jacket forming a gap with the tub, an inlet arrangement for admitting the process liquid into the tub, an outlet arrangement for draining the process liquid from the tub, a power sensor assigned to the motor for recording the power value, a video image sensor directed into the interior for recording the video image, and a control device to which the power value and the video image can be fed and which is set up to calculate the mechanical action from the power value and to determine the video image. Such a laundry care machine is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
In noch einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Laugenbehälter über eine bewegliche Manschette mit dem Gehäuse verbunden und durch eine Tür verschließbar, wobei der Videobildsensor in der Tür angeordnet ist. So kann der Videobildsensor, insbesondere eine Videokamera, den Innenraum der Trommel besonders gut im Sichtfeld haben, so dass ein Videobild erzeugt werden kann, dass für die Auswertung im Rahmen der Erfindung besonders günstig ist.In another preferred embodiment of the invention, the tub is connected to the housing via a movable sleeve and can be closed by a door, with the video image sensor being arranged in the door. The video image sensor, in particular a video camera, can have the interior of the drum particularly well in its field of view, so that a video image can be generated that is particularly favorable for the evaluation within the scope of the invention.
In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Motor ein elektrischer Motor und ist der Leistungssensor bestimmt zur Messung einer von dem Motor aufgenommenen elektrischen Leistung. In einer solchen Ausführungsform ist die Erzeugung des notwendigen Messsignals besonders einfach zu bewerkstelligen.In yet another preferred embodiment of the invention, the motor is an electric motor and the power sensor is for measuring a power input from the motor electrical power. In such an embodiment, the necessary measurement signal can be generated particularly easily.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die entsprechende Wäschepflegemaschine eingerichtet zum Waschen und Entfeuchten der Wäschestücke. Mit weiterem Vorzug ist sie eine Waschmaschine.In yet another preferred embodiment of the invention, the corresponding laundry care machine is set up for washing and dehumidifying the items of laundry. More preferably, it is a washing machine.
Erfindungsgemäß ist die mechanische Einwirkung auf ein Wäschestück während der Behandlung in einem Wäschepflegeprozess unmittelbar und sofort bestimmbar. Dadurch kann die mechanische Einwirkung und ihr Einfluss auf die Effektivität des Wäschepflegeprozesses für sich allein und relativ genau bestimmt und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Drehzahl der Trommel, der Leistungsaufnahme des diese antreibenden Motors und anderen Prozessparametern ausgewertet werden. Damit ist einerseits eine Möglichkeit zur Messung dieser mechanischen Einwirkung geschaffen, die bei der Entwicklung oder Analyse eines Waschprozesses hilfreich sein kann. Im Rahmen eines entsprechend gesteuerten Wäschepflegeprozesses kann die Drehung der Trommel so gesteuert werden, dass eine optimierte mechanische Einwirkung erfolgt, wobei diese optimierte mechanische Einwirkung in Abhängigkeit von den Anforderungen des jeweiligen Einzelfalls insbesondere maximiert oder minimiert werden kann. Eine Maximierung mag wünschenswert sein in einem auf kurze Zeitdauer oder insgesamt hohe pflegende Einwirkung ausgelegten Wäschebehandlungsprozess, zum Beispiel einem Schnellwaschprozess oder einem Waschprozess zur Behandlung stark verschmutzter Wäsche. Eine Minimierung mag wünschenswert sein für einen Wäschebehandlungsprozess für schonbedürftige Wäsche wie Wäsche aus Wollstoff, insbesondere gestricktem Wollstoff, oder Seidenstoff.According to the invention, the mechanical action on an item of laundry during treatment in a laundry care process can be determined directly and immediately. As a result, the mechanical action and its influence on the effectiveness of the laundry care process can be determined on its own and relatively accurately and, if necessary, evaluated as a function of the speed of the drum, the power consumption of the motor driving it and other process parameters. On the one hand, this creates the possibility of measuring this mechanical action, which can be helpful in the development or analysis of a washing process. As part of a correspondingly controlled laundry care process, the rotation of the drum can be controlled in such a way that an optimized mechanical action takes place, with this optimized mechanical action being able to be maximized or minimized in particular depending on the requirements of the respective individual case. Maximization may be desirable in a laundry treatment process designed for a short period of time or an overall high care effect, for example a quick wash process or a laundry process for treating heavily soiled laundry. Minimization may be desirable for a laundry treatment process for delicate fabrics such as fabrics made of wool, particularly knitted wool, or silk.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematisierte frontale Ansicht eines vertikalen Schnitts einer Wäschepflegemaschine;
- Fig. 2
- eine schematisierte seitliche Ansicht eines vertikalen Schnitts eines oberen Teils einer Wäschepflegemaschine;
- Fig. 3
- eine Darstellung des Klassifizierungsprozesses für die Bewegungen der Wäschestücke;
- Fig. 4
- ein beispielhaftes Ergebnis einer Verarbeitung der Signale, und
- Fig. 5
- ein Signal eines Motorstroms.
- 1
- a schematic front view of a vertical section of a laundry care machine;
- 2
- a schematic side view of a vertical section of an upper part of a laundry care machine;
- 3
- an illustration of the classification process for the movements of the laundry items;
- 4
- an exemplary result of processing the signals, and
- figure 5
- a motor current signal.
Die Trommel 4 hat einen Innenraum 6 zum Aufnehmen von mit der Prozessflüssigkeit zu behandelnden Wäschestücken 12 (in
Eine Einlassanordnung 20, 21, 22, 23 dient zum Einlassen der Prozessflüssigkeit in den Laugenbehälter 3, und eine Auslassanordnung 24, 25, 26 dient zum Auslassen der Prozessflüssigkeit aus dem Laugenbehälter 3. Von der Einlassanordnung 20, 21, 22, 23 zeigt
Von der Auslassanordnung 24, 25, 26 zeigt
Der Laugenbehälter 3 ist über der Übersicht halber nicht dargestellte Federn und Stoßdämpfer schwingend im Gehäuse 2 aufgehängt, damit Unwuchten, die sich insbesondere beim schnellen Rotieren der Trommel 4 mit eingelegten Wäschestücken 12 ergeben können, ausgeglichen werden können, ohne dass sich das Gehäuse 2 bewegt. Über eine bewegliche gummielastische Manschette 19 ist der Laugenbehälter 3 dichtend mit dem Gehäuse 2 und einer in
Zum Bestimmen einer mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke 12 bei deren pflegender Behandlung in der Wäschepflegemaschine 1 wird mittels eines Leistungssensors 14 ein Leistungswert des Motors 13 erfasst, welcher zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke 12 ausgewertet wird. Der Motor 13 ist insbesondere und gemäß üblicher Praxis ein elektrischer Motor 13. Der Leistungssensor 14 ist in
Der Leistungswert kann einen die zur Bewegung der Trommel 4 zugeführte Leistung beschreibenden Wert oder mehrere solcher Werte umfassen. Vorliegend werden die Motordrehzahl 27 des Motors 13 als Maß für die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 4 und der Motorstrom 28 als Maß für das auf die Trommel 4 einwirkende Drehmoment bestimmt. Aus diesen beiden Werten lässt sich die vom Motor 13 abgegebene Leistung durch Multiplikation bestimmen.The power value can include a value describing the power supplied to move the drum 4 or a plurality of such values. In the present case, the
Zusätzlich ist an der Tür 18 ein Videobildsensor 15 angeordnet, durch welchen zusätzlich ein Videobild 16 der sich im Innenraum 6 bewegenden Wäschestücke 12 erfasst wird, wobei aus dem Videobild 16 Daten der Bewegungen der Wäschestücke 12 ermittelt und zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke 12 ausgewertet werden.In addition, a
Die Bestimmung der mechanischen Einwirkung erfolgt, während die Trommel 4 von dem Motor 13 mit einer im Wesentlichen konstanten Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird, wobei diese Rotationsgeschwindigkeit zum Waschen der Wäschestücke 12 bestimmt, also mit einer solchen identisch, ist. Die Daten der Bewegungen der Wäschestücke 12 umfassen dabei Orte, Bewegungsrichtungen und Beschleunigungen der Wäschestücke 12. Das Aufnehmen des Leistungswerts und das Aufnehmen des Videobildes 16 erfolgen jeweils über einen Zeitraum, welcher mehreren vollständigen Drehungen der Trommel 4 entspricht. Speziell mag dieser Zeitraum etwa drei vollständigen Drehungen der Trommel 4 entsprechen, wobei die Trommel 4 mit im Wesentlichen konstanter Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird. Während dieses Zeitraums werden zueinander synchrone Reihen von Einzelwerten des Leistungswerts und Teilbildern des Videobildes erfasst und zueinander synchrone Einzelwerte und Teilbilder untereinander korreliert, wobei Beiträge jedes Wäschestücks 12 zu den Einzelwerten abgeschätzt werden.The mechanical action is determined while the drum 4 is rotated by the
Zum Bestimmen der mechanischen Einwirkung für jedes Wäschestück 12 wird die Bewegung in eine der Klassen "rollend", "rollend-fallend", "fallend", "fallend-anliegend", "anliegend" und "undefiniert" klassifiziert, wobei das Wäschestück 12 in den Klassen "rollend" und "rollend-fallend" bei seiner Bewegung ganz oder teilweise über den Mantel 7 abrollt, in den Klassen "rollend-fallend" und "fallend" teilweise oder ganz von dem Mantel 7 nach Transport nach oben abfällt und in den Klassen "fallend-anliegend" und "anliegend" teilweise oder ganz an dem Mantel 7 anliegt und in der Klasse "undefiniert" keiner der anderen Klassen zuordenbar ist.To determine the mechanical action for each item of
Das Bestimmen der mechanischen Einwirkung erfolgt mittels eines Machine-Learning-Prozesses, wobei der Machine-Learning-Prozess mittels einer Support-Vector-Machine, Logistischer Regression, Entscheidungsbäumen oder eines trainierten neuronalen Netzes abläuft.The mechanical action is determined using a machine learning process, with the machine learning process running using a support vector machine, logistic regression, decision trees or a trained neural network.
Das Verfahren zum, Bestimmen der mechanischen Einwirkung auf Wäschestücke 12 wird insbesondere bei einem Wäschebehandlungsprozesses eingesetzt, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 4 zumindest zeitweise in Abhängigkeit von der mechanischen Einwirkung auf die Wäschestücke 12 gesteuert wird. Dies erfolgt insbesondere derart, dass die mechanische Einwirkung mit einem vorgegebenen Zielwert übereinstimmt. Das Verfahren ist aber auf die Anwendung in einem tatsächlichen Wäschebehandlungsprozess nicht beschränkt und kann auch im Rahmen der Entwicklung eines Wäschebehandlungsprozesses oder einer entsprechenden Wäschepflegemaschine 1 angewendet werden. Auch ist eine Verwendung denkbar in einem Zusammenhang, in dem Textilien auf ihre Eignung für Wäschestücke, die üblicherweise in einer haushaltsüblichen Wäschepflegemaschine 1 gepflegt werden, untersucht werden, oder in dem ein Wäschepflegeprozess für ein bestimmtes textiles Material entworfen wird.The method for determining the mechanical effect on items of
Vorliegend ist die Wäschepflegemaschine 1 eingerichtet zum Waschen und Entfeuchten der Wäschestücke 12, und damit insbesondere ausgestaltet als Waschmaschine 1. Dies schließt die Anwendung der oben dargelegten Lehren an einer Wäschepflegemaschine 1, die zusätzlich oder ausschließlich zum Trocknen von Wäschestücken 12 ausgelegt ist, nicht aus.In the present case, the
Entsprechende weiterverarbeitete Signale gelangen schließlich zu einer Auswertungseinheit 31 in der Steuereinrichtung 17, welche als Ergebnis die sechs Klassifizierungen 32 der Wäschestücke 12 mit den Klassen "rollend", "rollend-fallend", "fallend", "fallend-anliegend", "anliegend" und "undefiniert" liefert. Aus diesen Klassifizierungen sind sodann die mechanischen Einwirkungen auf jedes Wäschestück 12 aus einer (gegebenenfalls modellhaft beschriebenen und vorab ausgewerteten) Betrachtung der entsprechenden Trajektorie ableitbar. Dies kann erfolgen durch Verwendung der Klassen als Koordinaten einer entsprechend vieldimensionalen Matrix, welche die Werte der jeweiligen mechanischen Beanspruchungen als Matrixelemente enthält. Statt einer solchen Matrix kann das Bestimmen der mechanischen Einwirkung mittels eines Machine-Learning-Prozesses erfolgen, wobei der Machine-Learning-Prozess insbesondere mittels einer Support-Vector-Machine, Logistischer Regression, Entscheidungsbäumen oder eines trainierten neuronalen Netzes abläuft.Corresponding further processed signals finally reach an
Erfindungsgemäß erfolgt eine präzise Erfassung der Bewegung der Wäschestücke, wobei im Wesentlichen jedes einzelne Wäschestück betrachtet und die mechanische Einwirkung auf dieses Wäschestück bestimmt werden kann. Damit ist es möglich, einen vorgegebenen Wäschepflegeprozess hinsichtlich der damit verbundenen mechanischen Einwirkung auf die gepflegt werdenden Wäschestücke auszuwerten. Damit ist es auch möglich, einen vorgegebenen Wäschepflegeprozess zu optimieren, insbesondere durch Einführung fest bestimmter Änderungen oder durch Steuerung in Abhängigkeit von der während des Prozesses laufend bestimmten mechanischen Einwirkung.According to the invention, the movement of the items of laundry is precisely recorded, with essentially each individual item of laundry being observed and the mechanical action on this item of laundry being able to be determined. It is thus possible to evaluate a specified laundry care process with regard to the associated mechanical effect on the laundry items being cared for. This also makes it possible to optimize a given laundry care process, in particular by introducing fixed changes or by controlling as a function of the mechanical action continuously determined during the process.
- 1 Wäschepflegemaschine, Waschmaschine1 laundry care machine, washing machine
- 2 Gehäuse2 housing
- 3 Laugenbehälter3 tubs
- 4 Trommel4 drum
- 5 Drehachse5 axis of rotation
- 6 Innenraum6 interior
- 7 Mantel7 coat
- 8 Stirnboden8 forehead
- 9 Rückwand9 back panel
- 10 Spalt10 gap
- 11 Mitnehmer11 drivers
- 12 Wäschestücke12 pieces of laundry
- 13 Motor13 engine
- 14 Leistungssensor14 power sensor
- 15 Videobildsensor15 video image sensor
- 16 Videobild16 video frame
- 17 Steuereinrichtung17 controller
- 18 Tür18 door
- 19 Manschette19 cuff
- 20 Einlassanordnung, Einspülschale20 inlet arrangement, flushing bowl
- 21 Einlassanordnung, Einlass-Siphon21 Inlet assembly, inlet siphon
- 22 Einlassanordnung, erster Einlass22 Inlet assembly, first inlet
- 23 Einlassanordnung, zweiter Einlass23 Inlet assembly, second inlet
- 24 Auslassanordnung, Auslass am Laugenbehälter24 outlet arrangement, outlet on tub
- 25 Auslassanordnung, Pumpe25 outlet assembly, pump
- 26 Auslassanordnung, Auslass-Siphon26 outlet assembly, outlet siphon
- 27 Motordrehzahl27 engine speed
- 28 Motorstrom28 motor current
- 29 Messwertaufnahmeeinheit29 measurement recording unit
- 30 Vorverarbeitungseinheit30 pre-processing unit
- 31 Auswertungseinheit31 evaluation unit
- 32 Klassifizierungen32 classifications
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