KR100429620B1 - 세탁기의 포량감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 세탁기의 포량감지방법은 세탁기 모터의 잔류기전력에 의해 발생되는 총 펄스발생시간을 통해 세탁포량을 판정하는 기준이 되는 포량판정 기준치 및 마지막 펄스를 판단하는 기준인 무펄스 기준치를 설정 저장하는 제 1 단계와, 모터의 구동 직후 전원 오프상태에서 잔류기전력에 의해 발생되는 최초펄스부터 마지막 펄스까지의 총 발생시간을 카운트하여 합산하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 카운트하여 합산된 펄스 시간을 상기 제 1 단계에서 설정된 포량 판정 기준데이터와 비교하여 포량 및 부하량을 판정하는 제 3 단계로 이루어지며 모터에 소정시간 통전 직후의 잔류기전력에 의해 발생되는 총 펄스발생시간을 측정함으로써 세탁물의 포량 및 부하를 정확하게 감지하여 세탁포량에 적절한 수위의 세탁수를 제공함으로써 세탁포의 손상을 방지하고 세탁효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

세탁기의 포량감지방법{Amount of a laundry Sensing apparatus for washing machine}

본 발명은 세탁기의 포량감지방법에 관한 것으로서, 특히 모터에 소정시간 통전 직후의 잔류기전력에 의해 발생되는 각 펄스의 온상태 시간을 합하여 펄스발생시간을 측정함으로써 세탁물의 포량을 감지하는 세탁기의 포량감지방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 때가 묻은 의류를 세탁액 속에 넣으면 세제의 화학 작용으로 섬유에서 때가 분리되지만 세제만의 작용으로는 시간이 오래 걸리므로 마찰이나 진동 등의 기계적 작용을 가하여 때가 빠지는 속도가 빨라지도록 하는 작용을 수행하게 된다.

이러한 세탁기의 세탁운전 제어는, 먼저 세탁조에 투입된 의류 등의 포량을 감지하여 포량이 판정되면 그 포량에 따라 물 흐름과 세제 및 전체 세탁시간을 설정한 후에 전체 세탁시간에 수반하여 펄세이터의 반전 회전을 통해 물을 와류시켜서 세탁물과의 마찰로 세탁물에 묻은 때를 분리하는 세탁행정을 수행한다.

다음, 상기 세탁행정이 완료되면 세탁조 내의 혼탁한 물을 배출시키고 세탁조에서 새로운 물을 공급하여 이미 시스템에서 설정된 회수동안 헹구기를 하는 헹굼 행정을 수행한다. 그리고, 상기 헹굼 행정이 완료되면 세탁조 내의 물을 배출하고 유도전동기를 정해진 속도로 고속 회전시켜 세탁물의 물기를 원심 분리 방식으로 제거하여 탈수를 하는 탈수행정을 수행한다.

도 1은 종래의 세탁기의 포량감지장치를 도시한 회로도로서, 회전날개(미도시)를 구동시키는 모터(2)와, 상기 모터(2)의 주코일과 보조코일 사이에 접속된 콘덴서(3)와, 상기 모터(2)와 교류전원(1) 사이에 접속된 트라이액(4a, 4b, 4c, 4d)과, 상기 트라이액(4a, 4b, 4c, 4d)을 거쳐 상기 모터(2)의 통전을 제어하는 제어수단(5)과, 상기 콘덴서(3) 전압변화에 대응하여 펄스를 발생하는 펄스발생수단(6)을 포함하여 구성된다.

상기 제어수단(5)은 모터(2)에 소정시간 통전하고 그 직후의 오프기간 내에 상기 펄스발생수단(6)으로부터 발생되는 펄스 수에 의해 세탁포 또는 부하량을 감지한다.

도 2는 상기 펄스발생수단에서 발생되는 펄스를 도시한 것으로, 상기 모터(2)의 잔류기전력에 의해 발생되는 아날로그 신호(Vc)가 상기 펄스발생수단(6)을 거쳐 디지털 펄스신호(Vo)로 변환된다.

상기와 같이 구성된 종래의 세탁기 포량감지장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저 세탁물을 넣고 포량검지수위까지 물을 급수한 후 상기 제어수단(5)에서 상기 모터(2)에 구동전압을 인가하면 상기 모터(2)의 회전축이 회전하게 되고 상기 회전축의 회전력이 회전날개(미도시)를 회전시킨다.

상기 모터(2)의 수초 구동 후 모터(2)의 구동전압을 오프시키면 관성에 의해 상기 회전날개(미도시)는 일정 시간동안 여력회전을 하게 되는데, 세탁포의 양이 많으면 세탁포와 회전날개(미도시)와의 마찰력이 많이 발생하여 여력회전수가 작아지고 세탁포의 양이 적으면 여력회전수가 많아진다.

따라서 상기 회전날개(미도시)와 회전축으로 부착된 상기 모터(2)도 여력회전을 하게 되어 잔류기전력을 발생시키면 상기 콘덴서(3)를 통한 전압변화에 따라 상기 펄스발생수단(6)은 펄스를 발생시켜 상기 제어수단(5)에 인가하고 상기 제어수단(5)은 상기 회전날개(미도시)의 여력회전이 끝날때까지의 잔여 펄스 수를 카운트함으로써 세탁포의 양에 따른 여력 회전수 및 그에 따라 발생되는 펄스 수에 의해 세탁포량을 판정하게 된다.

그러나, 종래의 세탁기의 포량감지장치 및 방법은 세탁물의 포량이 많아짐에 따라 포의 꼬임으로 인하여 전원차단시 펄스가 발생되지 않거나 불규칙하게 발생된다는 문제점이 있다.또한 포량을 세탁기 모터 여력회전 시 발생하는 펄스신호의 신호간 시간간격을 측정하여 파악하는 경우도 있으나, 이 경우 상기 펄스신호에 노이즈가 발생하는 경우 그 시간간격의 평균에 현격한 오차가 발생하게 되어 포량 감지가 부정확해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 모터에 소정시간 통전 직후의 잔류기전력에 의해 발생되는 총 펄스발생시간을 측정함으로써 세탁물의 포량 및 부하를 정확하게 감지하는 세탁기의 포량감지방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 세탁기의 포량감지장치를 도시한 블록도,

도 2는 모터의 잔류기전력에 발생되는 펄스를 도시한 그래프,

도 3은 본 발명에 의한 세탁기의 포량감지장치를 도시한 블록도,

도 4는 본 발명에 의한 세탁포량에 따른 펄스 시간을 비교도시한 그래프,

도 5는 본 발명에 의한 세탁기의 포량감지방법을 도시한 흐름도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

11 : 교류전원 12 : 모터

13 : 콘덴서 14 : 트라이액

15 : 마이컴 16 : 펄스발생수단

17 : 메모리

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 세탁기의 포량감지방법의 특징에 따르면, 세탁기 모터의 잔류기전력에 의해 발생되는 총 펄스발생시간을 통해 세탁포량을 판정할 수 있도록 그 기준이 되는 포량판정 기준치 및 마지막 펄스를 판단하는 기준인 무펄스 시준치를 설정 저장하는 제1 단계와;모터의 구동 직후 전원 오프상태에서 잔류기전력에 의해 발생되는 최초펄스부터 마지막 펄스까지의 총 발생시간을 카운트하여 합산하는 제2 단계와;상기 제2 단계에서 카운트하여 합산된 펄스 시간을 상기 제1 단계에서 설정된 포량판정 기준치와 비교하여 포량 및 부하량을 판정하는 제3 단계를 포함하여 이루어지며,상기 제2 단계는 모터 오프 직후 발생한 최초펄스를 시작으로 펄스시간을 카운트하는 제1 과정과; 발생펄스 중 마지막 펄스를 판정하기 위해 오프펄스 지속시간이 무펄스 기준치에 도달되었는지 판단하는 제2 과정과; 상기 제2 과정에서 마지막 펄스로 판정되면 펄스시간 카운트를 종료하고 그 종료시간과 무펄스 기준치의 차를 연산함으로써 총펄스 발생시간을 추출하는 제3 과정로 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3는 본 발명에 의한 세탁기의 포량감지장치의 구성을 도시한 블록도로서, 세탁기의 회전날개(미도시)를 구동시키고 잔류기전력에 의해 세탁포량에 반비례하는 회전력을 발생시키는 모터(12)와, 상기 모터(12)에서 발생된 회전수를 전기적 펄스신호로 변환시키는 포량감지부(13, 16)와, 세탁기 제조시 포량 판정 기준데이터가 설정 저장되고 상기 포량감지부(13, 16)에 의해 변환된 펄스신호의 총 발생시간을 카운트하며 상기 포량 판정 기준데이터와 비교하여 포량을 판정하고 그에 따른 수위를 결정하는 제어수단(15, 17)을 포함하여 구성된다.

상기 포량감지부(13, 16)는 상기 모터(12)의 주코일과 보조코일간을 접속하는 콘덴서(13)와, 상기 콘덴서(13)의 전압변화에 따라 아날로그 신호를 디지털 펄스신호로 변환하는 펄스발생수단(16)으로 이루어지고, 상기 제어수단(15, 17)은 마이컴(15)과, 상기 세탁기 제조시 설정되는 포량 판정 기준데이터 및 상기 펄스신호의 온상태 시간이 저장되는 메모리(17)를 포함한다.

또한, 상기 모터(12)와 교류전원(11)사이에는 트라이액(14a, 14b, 14c, 14d)이 설치되고, 상기 제어수단(15, 17)이 교류전원(11)을 제어함으로써 전원은 상기 트라이액(14a, 14b, 14c, 14d)을 통해 통전되어 상기 모터(12)에 인가된다.

상기 포량 판정 기준데이터는 제품 조립시 무부하 상태에서의 포량감지를 실시하고 그에 따른 잔류회전에 의해 발생되는 펄스발생시간을 상기 마이컴(15)에서 카운트한 후 그 카운트된 펄스시간을 상기 메모리(17)에 저장한다.

또한, 초기상태에서 세탁포량에 따른 펄스발생시간을 상기 마이컴(15)에서 카운트하여 각 포량 판정 기준데이터를 설정하고 그 값을 상기 메모리(17)저장한다.

무펄스 기준치는 상기 펄스발생수단에서 출력되는 마지막 펄스를 판정하는 기준으로, 오프펄스 상태가 무펄스 기준치만큼 유지되면 모터의 잔류회전에 의한 펄스발생은 종료된 것으로 판단한다.

도 4는 세탁포량에 따라 발생되는 펄스를 도시한 것으로, 도 4a 및 도 4b는 세탁포량이 많을 경우 및 작을 경우를 비교도시한 것이다.

상기 모터(12)의 수초 구동 후 모터(12)의 구동전압을 오프시키면 관성에 의해 상기 회전날개(미도시)는 일정 시간동안 잔류회전을 하게 되는데, 세탁포의 양이 많으면 세탁포와 회전날개(미도시)와의 마찰력이 많이 발생하여 잔류회전수가 작아지는 동시에 펄스발생시간도 줄어들고, 세탁포의 양이 적으면 잔류회전수가 많아지는 동시에 펄스발생시간도 증가한다.

본 발명에서는 상기 펄스발생시간을 추출하여 상기 포량 판정 기준데이터와 비교함으로써 세탁포량을 감지하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은 도 5에 도시된 흐름도를 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

제 1 단계는 세탁기 제조시 세탁포량을 판정하는 기준이 될 포량 판정 기준데이터 및 무펄스 기준치를 상기 메모리(17)에 저장한다.(S1 참조)

이때, 상기 포량 판정 기준데이터는 제품 조립시 무부하 상태에서의 포량감지를 실시하고 그에 따른 잔류회전으로 펄스발생수단(16)에서 발생되는 펄스발생 시간을 상기 마이컴(15)에서 카운트한 후 그 카운트된 펄스 시간과, 세탁물의 포량 및 그 포량에 따라 발생되는 각 펄스발생시간을 추출하여 각 세탁물의 포량 판정 기준데이터를 설정하고 그 값을 상기 메모리(17)에 저장한다.

상기 무펄스 기준치는 마지막 펄스를 판단하는 값으로써 모터(12)의 오프대기시간 중 펄스의 오프상태가 소정시간이상 유지되면 상기 모터(12)의 잔류회전에 의한 펄스발생은 종료된 것으로 판단하는 기준값이다.

제 2 단계에서는 세탁물을 세탁기에 투입하고 포량검지수위까지 물을 급수한 후 상기 마이컴(15)에서 소정시간동안 상기 모터(12)에 구동전압을 인가하면 상기 모터(12)의 회전축이 회전하게 되고 상기 회전축의 회전력이 회전날개(미도시)를 회전시킨다.(S2 참조)

제 3 단계에서는 제 2 단계(S2)의 모터(12)를 소정시간 구동 후 오프시킴으로써 상기 모터(12)가 구동을 정지하게 되지만, 관성에 의해 상기 회전날개(미도시)는 일정 시간동안 잔류회전을 하고 이는 상기 모터(12)의 전압을 변동시킴으로써 상기 펄스발생수단(16)에서 모터 오프 후 잔류회전에 의한 펄스가 발생하게 된다.(S3 참조)

제 4 단계에서는 상기 제 3 단계(S3)의 모터 오프에 의해 펄스가 발생되었는지를 판단하고, 상기 제 4 단계의 판단결과가 부정이라면 상기 제 2 단계(S2)로 되돌아가서 포량감지를 위해 다시 모터(12)를 온/오프 시킨다.(S4 참조)

상기 제 4 단계(S4)의 판단결과가 긍정이면 제 5 단계에서는 상기 모터(12)의 잔류회전에 의한 펄스가 발생된 것으로 판단하고 최초펄스의 온상태 시간을 시작으로 상기 마이컴(15)에서 카운트하고, 제 6 단계에서는 상기 5 단계의 온상태 펄스가 0V로 변동되는지를 감시한다.(S5 및 S6 참조)

상기 제 6 단계(S6)의 펄스가 0V가 아닐 경우에는 상기 펄스의 온상태가 진행중 인 것으로 판단하고 상기 제 5 단계(S5)로 되돌아가서 펄스 시간 카운트를 계속하고, 상기 6 단계(S6)에서 펄스가 0V인 것이 감지되면 제 7 단계에서는 상기 제 5 단계(S5)의 펄스시간 카운트를 계속 진행하는 동시에 오프펄스 시간의 카운트로 시작한다.(S7 참조)

제 8 단계에서는 상기 제 7 단계(S7)의 오프펄스 시간을 상기 제 1 단계(S1)에서 설정한 무펄스 기준치에 도달되는지를 판단하여 오프시간이 무펄스 기준치에 도달하지 못하면 상기 제 5 단계(S5)로 되돌아가서 발생되는 다른 펄스의 시간도 계속 카운트하는 과정을 거치게 된다.(S8 참조)

그러나, 상기 8 단계(S8)의 상기 오프펄스 시간이 무펄스 기준치에 도달하면 모터 잔류회전에 의한 펄스발생은 종료된 것으로 판단하고 제 9 단계에서는 상기 제 5 단계에서 시작된 펄스시간 카운트를 종료하고 메모리(17)에 저장한다.(S9 참조)

제 10 단계에서는 메모리(17)에 저장된 상기 제 9 단계(S9)의 펄스시간과 상기 제 1 단계(S1)의 무펄스 기준치 사이의 차를 상기 마이컴()을 통해 연산함으로써 마지막 펄스가 오프되는 순간까지의 총 펄스발생시간을 추출한다.(S10 참조)

제 11 단계에서는 상기 제 10 단계(S10)의 총 펄스발생시간과 상기 제 1 단계(S1)에서 설정한 포량 판정 기준데이터를 비교하여 세탁기에 투입된 세탁포량을 판단하고 그에 해당되는 적정 수위에 도달하도록 급수한다.(S10 참조)

이때, 추출된 총 펄스발생시간이 설정된 포량 판정기준데이터의 중수위 기준치보다 크면 세탁포가 소량인 것으로 판정하고, 추출된 펄스발생시간이 선정된 포량 판정 기준데이터의 중수위 기준치보다 작고 고수위 기준치보다 크면 세탁포가 중량인 것으로 판정하고 상기 고수위 기준치보다 작으면 세탁포가 대량인 것으로 판정한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 세탁기의 포량감지방법은 세탁물의 포량 및 부하를 정확하게 감지하여 세탁포량에 적절한 수위의 세탁수를 제공함으로써 세탁포의 손상을 방지하고 세탁효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 세탁기 모터의 잔류기전력에 의해 발생되는 총 펄스발생시간을 통해 세탁포량을 판정할 수 있도록 그 기준이 되는 포량판정 기준치 및 마지막 펄스를 판단하는 기준인 무펄스 시준치를 설정 저장하는 제1 단계와;

   모터의 구동 직후 전원 오프상태에서 잔류기전력에 의해 발생되는 최초펄스부터 마지막 펄스까지의 총 발생시간을 카운트하여 합산하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계에서 카운트하여 합산된 펄스 시간을 상기 제1 단계에서 설정된 포량판정 기준치와 비교하여 포량 및 부하량을 판정하는 제3 단계를 포함하여 이루어지며,

   상기 제2 단계는 모터 오프 직후 발생한 최초펄스를 시작으로 펄스시간을 카운트하는 제1 과정과; 발생펄스 중 마지막 펄스를 판정하기 위해 오프펄스 지속시간이 무펄스 기준치에 도달되었는지 판단하는 제2 과정과; 상기 제2 과정에서 마지막 펄스로 판정되면 펄스시간 카운트를 종료하고 그 종료시간과 무펄스 기준치의 차를 연산함으로써 총펄스 발생시간을 추출하는 제3 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한느 세탁기의 포량감지방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는 상기 제 2 단계에서 추출된 펄스발생시간이 설정된 포량 판정기준데이터의 중수위 기준치보다 크면 세탁포가 소량인 것으로 판정하는 제 1 과정과, 상기 제 2 단계에서 추출된 펄스발생시간이 선정된 포량 판정 기준데이터의 중수위 기준치보다 작고 고수위 기준치보다 크면 세탁포가 중량인 것으로 판정하고 상기 고수위 기준치보다 작으면 세탁포가 대량인 것으로 판정하는 제 2 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포량감지방법.