KR100229720B1 - 세탁기의 포량 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 역기전력을 체크할 때 발생되는 펄스의 개수를 보다 많이 발생시키도록 하고, 이것을 임의의 배수로 나눈값(1/n)으로 처리를 함으로써 세탁량에 따라 아무리 많은 수의 펄스가 발생되어도 모두 입력받아 처리를 해 주어 세탁량을 보다 정확하게 감지토록 한 세탁기의 포량 감지방법에 관한 것이다.

이러한, 본 발명은 세탁기 모터의 동작/정지시에 나타나는 역기전력을 펄스로 변환하고, 그 변환된 펄스의 개수를 카운트하여 포량(세탁물)을 감지하는 세탁기에 있어서, 포량에 따라 발생되는 펄스의 개수를 측정하고, 그 펄수의 개수에 따라 각각의 포량 구간을 임의로 설정한 실험치가 저장된 상태에서 입력되는 펄스의 개수를 카운트할 때 상기 임의로 설정한 구간마다 기울기값을 다르게 설정하여 상기 입력 펄스를 계산을 수행하고, 상기의 계산된 결과치를 카운트하여 포량을 판정하게 되는 것이다.

Description

세탁기의 포량 감지방법

본 발명은 세탁기의 포량 감지방법에 관한 것으로, 특히 모터의 역기전력을 체크할 때 발생되는 펄스의 개수를 보다 많이 발생시키도록 하고, 이것을 임의의 배수로 나눈값(1/n)으로 처리를 함으로써 세탁량에 따라 아무리 많은 수의 펄스가 발생되어도 모두 입력받아 처리를 해 주어 세탁량을 보다 정확하게 감지토록 한 세탁기의 포량 감지방법에 관한 것이다.

종래 세탁기의 포량 감지는 일반적으로 모터의 역기전력을 이용하는데, 포토커플러의 출력측으로 발생되는 펄스의 개수를 마이콤에서 카운트하여 세탁량의 많고 적음을 체크하였다.

그러나 보통 8비트의 마이콤에서는 1개의 램(RAM)이 카운트할 수 있는 값은 0∼255까지만 가능하기 때문에 세탁량이 많고/적음에 따라 발생되는 모터의 역기전력 체크값 즉, 포토커플러의 출력펄스는 최대 255를 넘지 않도록 하드웨어적인 방법으로 제한을 해 주고 있다.

이를 적용한 세탁기의 포량감지장치는 도1에 도시된 바와 같이, 포량감지회로 전체 동작을 제어하는 마이콤(1)과, 상기 마이콤(1)으로 부터 출력된 제어신호에 따라 동작하여 세탁모터(4)의 구동을 제어하는 어레이 저항(R3∼R6)(R9∼R10)과 트라이액 (TA1)(TA2)과 콘덴서(C1∼C4) 및 저항(R7)(R8)으로 이루어진 부하구동부(2)와, 상기 세탁모터(4)에 인가되는 동작전압 차단시 그 세탁모터(4)의 회전 관성력에 의해 발생되는 여력전압으로 세탁조(도면상의 미도시)내의 포량을 검출하여 상기 마이콤(1)에 입력하는 다이오드(D1)(D2)와 포토 커플러(PC)와 트랜지스터(Q1)(Q2) 및 저항(R16∼R19)으로 이루어진 포량감지부(3)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래 세탁기의 포량 감지장치를 참조하여 종래 세탁기의 포량 감지방법을 도1 및 도2에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 키이입력부(도면에는 미도시)에 구성된 세탁키이를 눌러 포량검출에 의한 세탁행정을 입력시키면 마이콤(9)은 키이입력부의 키이신호를 읽어들여 초기동작을 수행한다.

즉, 초기에 상기한 마이콤(9)은 부하구동부(10)를 통해 냉수 및 온수밸브(도면상의 미도시)를 열어 세탁조(도면상의 미도시)로 소량수위까지 급수를 하게 된다.

이후, 상기 세탁조(6)내에 소량수위까지 급수가 완료되면 마이콤(1)은 세탁조내의 포량을 감지하기 위하여 일정시간동안 포트(P54)(P55)로 하이신호를 교번하여 출력시킨다.

즉, 상기 포트(54)로 일정시간동안 출력되는 하이신호는 부하구동부(2)의 어레이 저항(R4)(R6)(R10) 및 스위칭소자(Q4)를 통해 트라이액(TA1)의 게이트에 트리거신호로 인가되어 트라이액(TA1)을 턴-온시키게 되며, 다시 일정시간동안 포트(P55)로 출력되는 하이신호는 부하구동부(2)의 어레이저항(R3)(R5)(R9) 및 스위칭 소자(Q3)를 통해 트라이액(TA2)의 게이트에 트리거 신호로 인가되어 트라이액(TA2)를 턴-온 시키게 된다.

이에 따라 입력 교류전원(AC)이 상기 턴-온된 트라이액(TA1)(TA2)을 통해 세탁모터(4)에 공급됨으로써 세탁모터(4)는 구동하여 세탁날개(도면상의 미도시)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전을 시키게 된다.

이와 같이 세탁모터(4)가 정상적으로 동작을 하게 되면 세탁모터(4)에서는 일정시간동안 정상적인 전압이 발생되어 포량감지부(3)에 인가되고, 포량감지부(3)는 상기 세탁모터(4)로 부터 발생된 정상적인 전압을 파형정형화 하여 마이콤(1)에 입력하게 된다.

이후, 상기한 마이콤(1)은 일정시간동안 그의 출력포트(P55)(P54)로 로우신호를 출력하여 부하구동부(2)의 트라이액(TA1)(TA2)을 모두 오프시켜 세탁모터(4)에 인가되는 구동전원(AC)을 차단한다.

이때, 상기한 세탁모터(4)는 입력 교류전원(AC)이 차단되어도 회전의 관성력에 의해 곧바로 멈추지 않고 속도가 감소되면서 멈추게 된다.

즉, 상기 세탁조내에 포량(세탁물량)이 많으면 세탁모터(4)의 회전은 세탁날개와 세탁물간의 마찰력이 심해지므로 좀더 빨리 멈추어지게 되고, 세탁물이 적으면 상기와 반대로 마찰력이 적어져 세탁모터(4)의 회전이 서서히 감소하게 되므로써 그 세탁모터 (4)에서는 일정시간동안 여력전압이 발생하게 된다.

이러한 원리로 상기 세탁모터(4)의 회전 관성력에 의해 발생되는 여력전압을 포량감지부(3)에서 검출하여 이를 파형 정형화한 후 디지탈 신호로 마이콤(1)에 입력하게 된다.

즉, 일정시간동안 여력회전에 의해 발생되는 여력전압은 포량감지부(3)의 저항 (R1)(R2) 및 다이오드(D1)를 통해 반파정류된 후 포토커플러(PC)의 발광소자 및 수광소자에 의해 파형으로 출력되고, 그 출력파형은 트랜지스터(Q1)를 통해 파형정형화된 후 트랜지스터(Q2)를 통해 반전되어 마이콤(1)에 입력된다.

이에 따라, 상기한 마이콤(1)은 포량감지부(3)에서 얻어진 파형의 개수 즉, 도2에 도시된 바와 같이 입력되는 펄스의 개수에 따른 포량(세탁물)의 판단 기준 예와 같다.

여기에서, 마이콤(1)에 입력되는 펄스의 개수가 최대 255개로 제한되도록 구성되어져 있다.

그리고, 도2에 도시된 바와 같이 입력되는 펄스의 개수를 카운트하고, 그 카운터된 값을 임의의 구간으로 나누어 세탁물의 많고, 적음을 판단하는 기준을 나타낸 것으 로, 포량의 판단시 저중, 중, 중고를 판단하는 곳에서의 펄스 개수(Δ)가 다른 부분에 비하여 상대적으로 적다는 것을 알수가 있다.

이것은 포량이 아주 적거나 또는 아주 많은 경우에는 포량 감지율이 비교적 정확하지만, 포량이 저중, 중, 중고 정도인 중간 단계에서는 입력되는 펄스 개수가 상대적으로 적기 때문에 정확한 포량 감지를 할 수 없게 된다.

따라서, 이러한 종래 세탁기의 포량감지장치는 포량에 따라 감지할 수 있는 펄스의 최대 개수가 255로 제한되어 있어 입력되는 펄스의 개수가 적기 때문에 포량이 중간 정도일 때의 포량 감지율이 최악의 경우에는 40%∼60% 정도로 낮아지는 경우가 있기 때문에 그 만큼 세탁 효율을 저하시키는 주 요인이 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 모터의 역기전력을 체크할 때 발생되는 펄스의 개수를 보다 많이 발생시키도록 하고, 이것을 임의의 배수로 나눈값(1/n)으로 처리를 함으로써 세탁량에 따라 아무리 많은 수의 펄스가 발생되어도 모두 입력받아 처리를 해주어 세탁량을 보다 정확하게 감지토록 한 세탁기의 포량 감지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 세탁기 모터의 동작/정지시에 나타나는 역기전력을 펄스로 변환하고, 그 변환된 펄스의 개수를 카운트하여 포량(세탁물)을 감지하는 세탁기에 있어서, 포량에 따라 발생되는 펄스의 개수를 측정하고, 그 펄스의 개수에 따라 각각의 포량 구간을 임의로 설정한 실험치가 저장된 상태에서 입력되는 펄스의 개수를 카운트할 때 상기 임의로 설정한 구간마다 기울기값을 다르게 설정하여 상기 입력 펄스를 계산하는 단계와, 상기 계산된 결과치를 카운트하여 포량을 판정하는 단계로 이루어진다.

제1도는 종래의 세탁기의 포량감지장치의 회로 구성도.

제2도는 제1도에 적용된 펄스의 개수에 따른 포량(세탁물)의 판단 기준 예시도.

제3도는 본 발명에 적용되는 세탁기의 포량 감지장치의 회로 구성도.

제4도는 본 발명에 의한 발생 펄스수와 포량(세탁물)과의 관계 예시도로서, (a)는 발생 펄스수와 포량과의 관계 예시도이고, (b)는 펄스의 개수가 다소 많을 경우의 발생 펄스수와 포량과의 관계 예시도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

101 : 모터 102 : 비교 회로부

103 : 마이콤

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명에 적용되는 세탁기의 포량 감지장치의 회로 구성도를 나타낸 것으로, 이에 도시된 바와 같이 세탁조의 정/역회전력을 주는 모터(101)의 좌/우측의 단자에 연결되어 상기 모터(101)의 구동시 나타나는 각각의 전압을 다이오드(D1)(D2)를 통해 반파되게 한후 저항(R3∼R7)을 분배하여 연결하되 한쪽 입력단의 저항값을 더 높게 한 두 입력단에 각각 입력받아 두 전압의 차를 펄스 신호로 출력하는 비교 회로부(102)와, 이 비교 회로부(102)의 출력 데이터를 기초로 하여 세탁조의 포량을 감지하는 마이콤(103)으로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면 도3 및 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 비교 회로부(102)를 사용하여 펄스로 변환시킨 후, 마이콤(103)의 입력측에 인가시키도록 구성된 회로의 예를 나타내고 있다.

여기서, 비교 회로부(102)내의 비교기(102a)의 (+) 또는 (-)입력의 기준 전압(Vref)값을 조절하여 주면, 마이콤 (103)에 입력되는 펄스의 개수를 적게/많게로 발생시킬 수 있다.

즉, 세탁기의 포량을 감지하기 위한 펄스의 개수가 적으면 적을수록 포량을 감지하는데 있어서 그 만큼 오차의 확률이 높아지게 된다.

따라서, 마이콤(103)으로 입력되는 펄스의 개수를 많이 확보하는 것이 포량 판별시에 오차를 줄이는 하나의 요인이 되고 있는 것이다.

일예로서, 기존의 포량 판별은 저중, 중, 중고의 단계에서 사용되는 펄스의 개수가 적기 때문에 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 각각의 단계에서 펄스의 개수가 적은 부분을 보다 많게 하여(예로서, 5개→20개로) 상대적으로 판별할 수 있는 개수를 늘리는 것이 효과적이다는 것을 의미한다.

이와 같이 펄스의 개수가 매우 많을 경우에는 도4의 (a),(b)에 도시된 바와 같이 포량에 따라 발생되는 펄스의 개수를 측정한 다음, 각각의 포량 구간을 임의로 나누고, 구간별로 입력되는 펄스의 수를 임의의 값으로 나눈후(n1∼n7) 마이콤에서 카운트를 하여 포량을 감지하게 되는데, 이때 카운트되는 펄스의 총개수가 255를 넘지 않도록 조절해 준다.

여기에서, n1, n2, n3, ∼n6, n7은 각각 다를 수도 있고 같을 수도 있는 임의의 정수를 의미한다.

즉, Δ(g-f)/n7 ≒ Δ(f-e)/n6 ≒ ∼ Δ(b-a)/n2 ≒ Δa/n1와 같이 하면, 각각의 구간에서 포량을 판별하기 위한 펄스 카운트값이 어느 정도 균일하게 되어, 모터의 역기전력에 대한 펄스의 발생 개수가 255보다 훨씬 많게 되더라도 마이콤에서 카운트되는 값은 255를 넘지않게 되어 마이콤의 램 메모리를 적게 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 마이콤에 입력되는 펄스의 개수가 종래보다 많기 때문에 포량을 감지할 수 있는 범위가 넓어져서 포량 감지율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.(즉, 포량이 많고 적음에 관계없이 정확하게 감지할 수 있다.)

아울러, 입력되는 펄스의 개수를 카운트할 때 포량에 따라 미리 구간을 정해놓 고, 또 그 구간에 따라 기울기값을 다르게 설정하여 줌으로써 8비트를 이용한 마이콤으로도 충분히 구현이 가능한 효과가 있다.(즉, 실제 발생되는 펄스의 개수는 255개 보다 훨씬 많이 발생되지만, 구간에 따라 임의의 기울기로 나누어 카운트하기 때문에 카운트되는 값이 255를 넘지 않도록 하여 마이콤의 메모리를 적게 사용하도록 하는 효과가 있다.)

Claims (2)

1. 세탁기 모터의 동작/정지시에 나타나는 역기전력을 펄스로 변환하고, 그 변환된 펄스의 개수를 카운트하여 포량(세탁물)을 감지하는 세탁기에 있어서, 포량에 따라 발생되는 펄스의 개수를 측정하고, 그 펄스의 개수에 따라 각각의 포량 구간을 임의로 설정한 실험치가 저장된 상태에서 입력되는 펄스의 개수를 카운트할 때 상기 임의로 설정한 구간마다 기울기값을 다르게 설정하여 상기 입력 펄스를 계산하는 단계와, 상기 계산된 결과치를 카운트하여 포량을 판정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 포량 감지방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 입력되는 펄스가 최대 펄스값-최소 펄스값 ＜ 255인 조건을 만족하는 경우, 각각의 구간에서 최소 펄스개수에서 임의의 값(n)을 감산한 결과치로만 포량을 판정하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포량 감지방법.

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