ES2225296T3 - CONTROL METHOD FOR A VACUUM CLEANER. - Google Patents
CONTROL METHOD FOR A VACUUM CLEANER.Info
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Abstract
Description
Método de control para una aspiradora.Control method for a vacuum cleaner.
Esta invención se refiere a un método empleado en aspiradoras para determinar el grado de suciedad del lugar a limpiar y de los componentes detectores de polvo.This invention relates to a method employed in vacuum cleaners to determine the degree of dirt in the place to be cleaned and of the dust detection components.
En la técnica anterior, se colocan sensores de polvo, formados por componentes ópticos, concretamente, componentes emisor de luz y receptor de luz, en el conducto de polvo de una aspiradora. El dispositivo emisor de luz está emitiendo un haz de luz infrarroja o similar, y el dispositivo receptor de luz está recibiendo la luz emitida por el dispositivo emisor de luz. Estos dispositivos están dispuestos en una posición predeterminada en el conducto de aire. Estos dispositivos emisor de luz y receptor de luz están colocados uno enfrente de otro en posiciones fijas de manera que el cambio en la intensidad luminosa indique la cantidad de polvo que pasa por el trayecto de aspiración. Cuando estos dispositivos están cubiertos de polvo, la luz recibida decrece por lo que se degrada el rendimiento del medio de detección de polvo.In the prior art, sensors are placed powder, consisting of optical components, specifically components light emitter and light receiver, in the dust duct of a Vacuum cleaner. The light emitting device is emitting a beam of infrared light or similar, and the light receiving device is receiving the light emitted by the light emitting device. These devices are arranged in a predetermined position in the air duct These light emitting and light receiving devices are placed opposite each other in fixed positions so that the change in light intensity indicates the amount of dust passing through the suction path. When these devices they are covered with dust, the light received decreases so it degrades the performance of the dust detection medium.
Bajo estas circunstancias, si la luz emitida se mantiene constante, entonces la cantidad de polvo que pasa por el conducto puede determinarse, cuando la aspiradora se encuentra en su etapa de encendido, según la luz recibida por el receptor. La intensidad luminosa recibida por el receptor decrece a medida que aumenta la cantidad de polvo que pasa por el conducto. Esta propiedad se utiliza para incrementar la potencia del motor mientras se detecta el polvo. Aunque esta es una manera eficiente de determinar el polvo, a medida que el polvo se aspira por el conducto, cubre la superficie de los sensores, lo que reduce la cantidad de luz recibida aunque no esté pasando polvo.Under these circumstances, if the emitted light is keeps constant, then the amount of dust that passes through the duct can be determined, when the vacuum is in its ignition stage, according to the light received by the receiver. The light intensity received by the receiver decreases as increases the amount of dust that passes through the duct. This property is used to increase engine power while Dust is detected. Although this is an efficient way to determine the dust, as the dust is aspirated by the conduit, covers the surface of the sensors, which reduces the amount of light received even if no dust is passing.
En el documento EP 0904723, se describe un
"medio de corrección de la sensibilidad" para resolver este
problema. El fin del método descrito en esta patente es incrementar
la cantidad de luz emitida por el emisor proporcionalmente a la
reducción de luz ocasionada por la adhesión de partículas sobre los
sensores. El problema con este método es que, si se incrementa la
cantidad de luz emitida cuando los elementos de ventana de los
sensores están sucios, ésta alcanza un valor límite tras un cierto
periodo, es decir, ya no puede incrementarse la luz emitida. En este
caso, los elementos de ventana en los sensores han de limpiarse a
mano. Se informa al usuario de que el ensuciamiento de los elementos
de ventana ha aumentado tanto que una corrección de la intensidad
luminosa emitida por el dispositivo emisor de luz alcanza su valor
lími-
te.In EP 0904723, a "sensitivity correction means" for solving this problem is described. The purpose of the method described in this patent is to increase the amount of light emitted by the emitter proportionally to the reduction of light caused by the adhesion of particles on the sensors. The problem with this method is that, if the amount of light emitted is increased when the window elements of the sensors are dirty, it reaches a limit value after a certain period, that is, the emitted light can no longer be increased. In this case, the window elements in the sensors must be cleaned by hand. The user is informed that the fouling of the window elements has increased so much that a correction of the light intensity emitted by the light emitting device reaches its limit value.
tea.
En el documento US 5152028 se describe otro método. Las superficies de los sensores se limpian con la ayuda de un dispositivo mecánico para que la intensidad luminosa se mantenga constante. En esta patente, se introduce una aspiradora vertical que incluye un sensor de polvo. El problema explicado más arriba se resuelve mediante un elemento limpiador que limpia la superficie de los elementos de ventana mediante la ayuda del movimiento deslizante de la aspiradora. Dado que se trata de una aspiradora vertical, el movimiento deslizante se consigue por el movimiento del mango. Cuando el mango alcanza un ángulo de 90º, el elemento deslizante cubre la superficie de los sensores. Un inconveniente de este método es que cuando el grado de deslizamiento es menor que 90º, pero no lo suficientemente grande como para retirarse, el elemento deslizante puede cubrir parcialmente la superficie del sensor, por tanto, la intensidad luminosa puede verse reducida, de manera que, como resultado, la eficiencia de los medios de sensibilidad se reducirá.US 5152028 describes another method. The sensor surfaces are cleaned with the help of a mechanical device so that the light intensity is maintained constant. In this patent, a vertical vacuum is introduced that It includes a dust sensor. The problem explained above is solved by a cleaning element that cleans the surface of the window elements by means of the sliding movement of the vacuum cleaner. Since it is a vertical vacuum, the Sliding movement is achieved by the movement of the handle. When the handle reaches an angle of 90º, the sliding element covers the surface of the sensors. A drawback of this method is that when the degree of slippage is less than 90º, but not large enough to withdraw, the sliding element can partially cover the surface of the sensor, therefore, the luminous intensity can be reduced, so that, as result, the efficiency of the sensitivity means is will reduce.
El objeto de la presente invención es detectar si el lugar que se está limpiando está cubierto de polvo o no.The object of the present invention is to detect if The place being cleaned is covered with dust or not.
Otro objeto de esta invención es determinar si los componentes del sensor de polvo están sucios o no.Another object of this invention is to determine if The dust sensor components are dirty or not.
La presente invención se ilustra en los dibujos, en los que:The present invention is illustrated in the drawings, in which:
La figura 1 es la vista esquemática que muestra una disposición general de una aspiradora.Figure 1 is the schematic view showing a general arrangement of a vacuum cleaner.
La figura 2 es el diagrama del circuito del medio de detección según la realización preferida de la presente invención.Figure 2 is the middle circuit diagram of detection according to the preferred embodiment of the present invention.
La figura 3 es el gráfico de la intensidad luminosa con respecto al tiempo cuando los componentes del sensor de polvo se están ensuciando.Figure 3 is the intensity chart luminous with respect to time when the sensor components of Dust are getting dirty.
La figura 4 es el gráfico del valor de diferencia de referencia (Dref) con respecto a la intensidad luminosa recibida.Figure 4 is the graph of the difference value reference (Dref) with respect to light intensity received
La figura 5 es el diagrama de flujo del método de control.Figure 5 is the flow chart of the method of control.
Los componentes mostrados en los dibujos tienen los siguientes números:The components shown in the drawings have The following numbers:
1 - Aspiradora1 - Vacuum cleaner
2 - Sensor de polvo2 - Dust sensor
3 - Emisor de luz3 - Light emitter
4 - Receptor de luz4 - Light receiver
5 - Medio de indicación5 - Means of indication
6 - Motor6 - Engine
7 - Medio de control7 - Control medium
8 - Medio de detección8 - Detection medium
9 - Ventilador9 - Fan
10 - Resistencia10 - Resistance
11 - Circuito de detección11 - Detection circuit
En la realización preferida de esta invención, una aspiradora (1) comprende un motor (6) para propulsar un ventilador (9) que proporciona la aspiración, un medio (8) de detección para detectar el polvo, un medio (5) de indicación, que comprende, bien diodos LED, bien visualizadores LCD, para indicar al usuario que los componentes del sensor de polvo están sucios, y un medio (7) de control que controla el motor (6).In the preferred embodiment of this invention, a vacuum cleaner (1) comprises a motor (6) to propel a fan (9) that provides the suction, a means (8) of detection to detect dust, an indication means (5), which It includes either LEDs or LCD displays to indicate when user that the dust sensor components are dirty, and a control means (7) that controls the motor (6).
El medio (8) de detección comprende un sensor (2) de polvo colocado en el conducto de polvo para detectar el polvo que pasa a través, y que comprende dos componentes, concretamente, un emisor (3) de luz, que preferiblemente es un diodo emisor de luz, y un receptor (4) de luz, que preferiblemente es un fototransistor, para detectar el polvo que pasa por el conducto de polvo, una resistencia (10) R1 para determinar la corriente a introducir en el emisor (3) de luz, y un circuito (11) de detección para medir la luz recibida por el receptor (4) de luz en términos de tensión o de corriente dependiendo de su disposición:The detection means (8) comprises a sensor (2) of dust placed in the dust duct to detect dust that passes through, and comprising two components, specifically, a light emitter (3), which is preferably a light emitting diode, and a light receiver (4), which is preferably a phototransistor, to detect the dust that passes through the dust duct, a resistance (10) R1 to determine the current to be introduced into the light emitter (3), and a detection circuit (11) for measuring light received by the light receiver (4) in terms of voltage or current depending on your disposition:
La tensión (Vx) de alimentación en el lado de emisión de luz del medio (8) de detección, la resistencia (10) R1 se elige de manera que la corriente que se aplica al emisor (3) de luz sea siempre máxima y no se cambie durante el funcionamiento de la aspiradora (1) para que la intensidad de la luz emitida se mantenga constante durante el funcionamiento de la aspiradora (1).The supply voltage (Vx) on the side of light emission of the detection means (8), the resistance (10) R1 is choose so that the current that is applied to the light emitter (3) is always maximum and does not change during the operation of the vacuum cleaner (1) so that the intensity of the emitted light is maintained constant during operation of the vacuum cleaner (1).
Cuando se enciende la aspiradora (1) para limpiar una superficie, se aplica la corriente máxima al emisor (3) de luz del sensor (2) de polvo (101). Esta corriente no cambia durante el funcionamiento de la aspiradora (1). La salida del receptor (5) de luz se mide durante intervalos de tiempo predeterminados. Cada intervalo de tiempo define un ciclo.When the vacuum is turned on (1) to clean one surface, the maximum current is applied to the light emitter (3) of the dust sensor (2) (101). This current does not change during operation of the vacuum cleaner (1). The receiver output (5) of Light is measured during predetermined time intervals. Every Time interval defines a cycle.
Para un ciclo n, mientras pasa polvo por el conducto de polvo, la intensidad de la luz recibida por el receptor (4) de luz fluctúa. Decrece en el momento en el que el polvo pasa entre el emisor (3) de luz y el receptor (4) de luz y aumenta en el momento en el que no pasa polvo entre el emisor (3) de luz y el receptor (4) de luz. En la figura 3 se muestra un gráfico de la intensidad luminosa probable con respecto al tiempo. Dependiendo de la disposición del circuito (11) de detección, la intensidad luminosa puede medirse en términos de tensión o en términos de corriente, y la tensión o corriente medida puede aumentar o decrecer con el polvo que pasa por el conducto de polvo, es decir, la medida de tensión o de corriente es proporcional o inversamente proporcional a la intensidad de la luz recibida por el receptor (4) de luz. Tras observar la intensidad luminosa durante el ciclo n, se hallan y almacenan (102) los valores max_{1}(n), max_{2}(n), ... max_{i}(n) máximos locales y los valores min_{1}(n), min_{2}(n), ... min_{1}(n) mínimos locales de la intensidad luminosa. A continuación, se calculan y almacenan (103) el valor (max(n)) medio de los valores máximos locales y el valor (min(n)) medio de los valores mínimos locales de los datos de salida para el ciclo n en la memoria del medio (7) de control. A continuación, se calcula (104) la diferencia (Delta(n)) entre el valor (max(n)) medio de los valores máximos locales y el valor (min(n)) medio de los valores mínimos locales.For a cycle n, while dust passes through the dust duct, the intensity of the light received by the receiver (4) of light fluctuates. Decreases at the moment the dust passes between the light emitter (3) and the light receiver (4) and increases in the moment in which no dust passes between the light emitter (3) and the light receiver (4). Figure 3 shows a graph of the probable light intensity with respect to time. According to the arrangement of the detection circuit (11), the intensity luminous can be measured in terms of voltage or in terms of current, and the measured voltage or current may increase or decrease with the dust that passes through the dust duct, that is, the measure voltage or current is proportionally or inversely proportional to the intensity of the light received by the receiver (4) of light. After observing the light intensity during cycle n, find and store (102) the max_ {1} (n) values, max_ {2} (n), ... max_ {i} (n) local maximums and values min_ {1} (n), min_ {2} (n), ... min_ {1} (n) local minimums of the light intensity. TO Then, the value (max (n)) is calculated and stored (103) average of the maximum local values and the value (min (n)) average of the local minimum values of the output data for the cycle n in the memory of the control means (7). Then it calculate (104) the difference (Delta (n)) between the value (max (n)) average of the maximum local values and the value (min (n)) average of the minimum local values.
La diferencia (Delta(n)) se compara entonces (106) con un valor (Dref(n)) diferencia de referencia predeterminado. Preferiblemente, el valor (Dref(n)) diferencia de referencia depende del valor (min(n)) medio de los valores mínimos locales. Para cada valor probable del valor medio de los valores mínimos locales de la intensidad luminosa, (min(n)), se conserva en la memoria del medio (7) de control un valor (Dref(n)) diferencia de referencia diferente. Mientras se limpia la superficie, si la superficie está sucia y/o si el polvo está adherido a los componentes del sensor (2) de polvo, el valor medio de los valores mínimos locales de la intensidad luminosa, (min(n)), decrecerá, y las fluctuaciones de la intensidad luminosa recibida decrecerán asimismo. Cuando las fluctuaciones decrecen, existe la posibilidad de tener unos valores (Delta(n)) diferencia más pequeños, por tanto, (Dref(n)) se elige como un valor pequeño para proporcionar la adaptación a las condiciones de detección y para poder detectar la presencia de polvo con un valor (Delta(n)) más pequeño. El valor (Dref(n)) diferencia de referencia también puede escogerse como un valor constante.The difference (Delta (n)) is compared then (106) with a value (Dref (n)) difference of default reference. Preferably the value (Dref (n)) reference difference depends on the value (min (n)) average of the minimum local values. For each probable value of the average value of the local minimum values of the light intensity, (min (n)), is retained in the memory of the control means (7) a value (Dref (n)) difference of different reference. While cleaning the surface, if the surface is dirty and / or if dust is adhered to components of the dust sensor (2), the average value of the values local minimums of the light intensity, (min (n)), will decrease, and fluctuations in the light intensity received They will also decrease. When fluctuations decrease, there is possibility of having values (Delta (n)) difference more small, therefore, (Dref (n)) is chosen as a small value to provide adaptation to the detection conditions and to be able to detect the presence of dust with a value (Delta (n)) smaller. The value (Dref (n)) differs reference can also be chosen as a constant value.
Si la diferencia (Delta(n)) es mayor que
el valor (Dref(n)) diferencia de referencia predeterminado,
entonces la decisión es que: "el lugar tiene polvo", y se
decide incrementar (107) la potencia del motor (6). Un nuevo ciclo
n+1 comienza con un nuevo intervalo de tiempo de inicio, se observa
de nuevo la intensidad luminosa, y se calculan y almacenan un valor
(max(n+1)) medio de los máximos locales y un valor
(min(n+1)) medio de los valores mínimos locales,
nuevos.If the difference (Delta (n)) is greater than the value (Dref (n)) default reference difference, then the decision is that: "the place has dust", and it is decided to increase (107) the engine power ( 6). A new n + 1 cycle begins with a new start time interval, the light intensity is observed again, and an average value (max (n + 1)) of the local maximums and a value (min ( n + 1)) average of the local minimum values,
new.
Si la diferencia (Delta(n)) es menor que el valor (Dref(n)) diferencia de referencia predeterminado, es decir, si las fluctuaciones en los datos de salida no son lo suficientemente grandes como para indicar la presencia de polvo para el ciclo n, se consideran dos posibilidades:If the difference (Delta (n)) is less than the value (Dref (n)) default reference difference, that is, if the fluctuations in the output data are not what large enough to indicate the presence of dust to cycle n, two possibilities are considered:
- La primera posibilidad es que "el lugar no tiene polvo", por lo que no habrá necesidad de incrementar la potencia del motor (6).- The first possibility is that "the place does not it has dust ", so there will be no need to increase the engine power (6).
- La segunda posibilidad es que "los componentes del sensor (2) de polvo, el emisor (3) de luz y/o el receptor (4) de luz están sucios, y esto ocasiona una salida sin las suficientes fluctuaciones como para reflejar el estado real de la superficie que está limpiándo- se".- The second possibility is that "the components of the dust sensor (2), the light emitter (3) and / or the light receiver (4) are dirty, and this causes an exit without the enough fluctuations to reflect the real state of the surface being cleaned ".
Para tomar la decisión entre estas dos posibilidades, el valor (min(n)) medio de los valores mínimos locales se compara con un valor (Dmin) mínimo de la intensidad luminosa permitido, predeterminado, que es un valor constante determinado experimentalmente y almacenado en la unidad (108) de memoria.To make the decision between these two possibilities, the average value (min (n)) of the minimum values premises is compared with a minimum value (Dmin) of intensity light allowed, default, which is a constant value determined experimentally and stored in the unit (108) of memory.
Si el valor (min(n)) medio de los valores mínimos locales de la intensidad luminosa para el ciclo n es mayor que el valor (Dmin) mínimo constante de la intensidad luminosa permitido, predeterminado, la decisión es que no hay polvo en el aire aspirado, es decir, "el lugar no tiene polvo", y se decide mantener constante la potencia del motor (6) (109). El ciclo n+1 comienza.If the average value (min (n)) of the values local minimums of the light intensity for cycle n is higher that the constant minimum value (Dmin) of the light intensity allowed, default, the decision is that there is no dust in the air sucked, that is, "the place has no dust", and it is decided keep the engine power constant (6) (109). The n + 1 cycle begins.
Si el valor (min(n)) medio de los valores mínimos locales de la intensidad luminosa para el ciclo n es menor que el valor (Dmin) mínimo de la intensidad luminosa permitido, predeterminado, y se empieza a contar (110) el número de ciclos consecutivos en los que se producen las siguientes condiciones; los valores (Delta) diferencia son más pequeños que los valores (Dref) diferencia de referencia, y los valores (min) medios de los valores mínimos locales son más pequeños que el valor (Dmin) mínimo de la intensidad luminosa permitido, predeterminado, es decir, las diferencias (Delta(n), Delta(n+1), ... Delta(n+c)) son más pequeñas que los valores (Dref(n), Dref(n+1), ... Dref(n+c)) diferencia de referencia, respectivamente, y cada valor (min(n), min(n+1), ... min(n+c)) medio de los valores mínimos locales es menor que el valor (Dmin) mínimo de la intensidad luminosa permitido, predeterminado. A continuación el número de ciclos contados se compara con c (111). Si son iguales, es decir, si las condiciones anteriores existen durante c ciclos consecutivos, se decide que "los componentes del sensor de polvo, el emisor (3) de luz y el receptor (4) de luz están sucios", y se avisa al usuario por medio del medio (5) de indicación y comienza el ciclo n+c+1.If the average value (min (n)) of the values local minimums of the light intensity for cycle n is lower that the minimum value (Dmin) of the permitted light intensity, default, and the number of cycles begins to be counted (110) consecutive in which the following conditions occur; the values (Delta) difference are smaller than values (Dref) reference difference, and the average (min) values of the values local minima are smaller than the minimum value (Dmin) of the light intensity allowed, predetermined, i.e. differences (Delta (n), Delta (n + 1), ... Delta (n + c)) are smaller than the values (Dref (n), Dref (n + 1), ... Dref (n + c)) reference difference, respectively, and each value (min (n), min (n + 1), ... min (n + c)) average of the minimum local values is less than the minimum value (Dmin) of the permitted light intensity, predetermined. Then the number of cycles counted is compare with c (111). If they are the same, that is, if the conditions above exist during c consecutive cycles, it is decided that "the components of the dust sensor, the light emitter (3) and the light receiver (4) are dirty ", and the user is notified by medium of the indication medium (5) and the n + c + 1 cycle begins.
Puesto que un flujo continuo de polvo puede ocasionar una salida con fluctuaciones pequeñas durante algún ciclo (pero no durante tanto tiempo como durante los ciclos c), es decir, con una diferencia (Delta) más pequeña que el valor (Dref) diferencia de referencia y con un valor (min(n)) medio de los valores mínimos locales más pequeño que el valor (Dmin) mínimo de la intensidad luminosa permitido, predeterminado, no se toma una decisión acerca del grado de suciedad de los componentes del sensor de polvo sin tener la certeza de que está provocado por un polvo continuo. Si los valores (Delta(n), Delta(n+1), ... Delta(n+c)) diferencia son más pequeños que los valores (Dref(n), Dref(n+1), ... Dref(n+c)) diferencia de referencia, respectivamente, y cada valor (min(n), min(n+1), ... min(n+c)) medio de los valores mínimos locales es menor que el valor (Dmin) mínimo de la intensidad luminosa permitido, predeterminado, se decide que esto está ocasionado por el grado de suciedad de los componentes del sensor (2) de polvo.Since a continuous flow of dust can cause an output with small fluctuations during some cycle (but not for as long as during cycles c), that is, with a difference (Delta) smaller than the value (Dref) reference difference and with an average value (min (n)) of the local minimum values smaller than the minimum value (Dmin) of the permitted light intensity, default, a decision about the degree of dirt of the sensor components of dust without being certain that it is caused by dust continuous. If the values (Delta (n), Delta (n + 1), ... Delta (n + c)) difference are smaller than values (Dref (n), Dref (n + 1), ... Dref (n + c)) difference of reference, respectively, and each value (min (n), min (n + 1), ... min (n + c)) average of the minimum values premises is less than the minimum value (Dmin) of the intensity light allowed, default, it is decided that this is caused by the degree of dirt of the sensor components (2) of dust.
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