KR20070021787A - 세탁기 진동 감지 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁기 진동 감지 방법에 관한 것으로, 종래에는 다수의 속도 단계 전체에서 동일한 감도를 갖는 관성 센서를 이용하여 진동량을 검출하기 때문에, 노이즈로 인하여 일부 속도 단계에서 진동량을 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 세탁기 모터 속도를 다수의 대역으로 분할하고, 상기 각각의 대역에서의 진동량 검출에 최적인 다축 관성 센서를 이용하여 각각의 속도 대역에서의 진동량을 정확하게 검출할 수 있도록 하는 세탁기 진동 감지 방법을 제공하는 효과가 있다.
Description
도 1은 일반적인 드럼식 세탁기 구조 설명도.
도 2는 세탁기 모터 속도 대역 그래프도.
도 3은 다축 관성 센서의 속도 대역에 따른 각 축 센서의 감도 그래프도.
도 4는 본 발명에 따른 세탁기 진동 감지 방법 흐름도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
S31 내지 S34C: 본 발명의 진동 감지 단계들
본 발명은 세탁기 진동 감지 방법에 관한 것으로, 특히 세탁기 모터의 회전 속도를 다수의 대역으로 분할하고, 상기 각각의 대역에서 진동을 각각 검출하는 세탁기 진동 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 세탁액 속에 담겨진 세탁물에 적당한 마찰이나 진동 등의 기계적 작용을 가하여 오염물(때)을 세탁물로부터 분리하는 기능을 한다.
이를 위해, 세탁기는 세탁액과 혼합된 세탁물에 기계적인 힘을 가하여 세탁 단계, 세탁물로부터 오염물이 함유된 세탁액을 분리하는 행굼 단계, 및 세탁물로부 터 행굼물을 분리하는 탈수 단계의 과정을 수행한다.
이하 도 1을 참조하여 일반적인 드럼 세탁기의 구조 및 동작을 설명한다.
도 1은 일반적인 드럼식 세탁기 구조 설명도인데, 이에 도시된 바와 같이, 본체의 형태를 지지하는 하우징(11)과, 상기 하우징(11) 내에 스프링과 댐퍼(damper)를 포함하는 현가(suspension) 장치(12)와, 상기 현가 장치(12)에 의해 지지되는 외부 수조(13)와, 상기 외부 수조(13) 내에 위치하며, 세탁물이 세탁되는 드럼형의 내부 회전조(14)와, 상기 내부 회전조(14)를 회전시키기 위한 구동부(15)와, 상기 구동부(15)의 구동력을 전달하는 회전축(16)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 드럼식 세탁기는, 세탁 및 행굼시에 내부 회전조(14)에 물이 급수되고, 상기 물이 적정 수위만큼 채워지면 급수가 중단됨과 동시에 구동부(15)에 의해 내부 회전조(14)가 정방향 및 역방향 회전을 반복적으로 행한다.
탈수시에는, 내부 회전주(14)의 물을 배수하고, 상기 구동부(15)에 의해 내부 회전조(14)가 저속으로 정방향 및 역방향으로 회전하여 일정한 포고름을 수행한 후, 가속되어 본격적인 탈수 행정을 수행한다.
그런데 세탁기 내에 세탁물이 골고루 분포되지 않아 소위 세탁물의 편심(UNBALNCE)이 생긴 경우, 특히, 상기 탈수 단계에서 심한 진동과 소음을 유발한다.
이를 방지하기 위해, 종래 기술에서는 탈수 단계를 세탁기 모터 속도에 따라 다수의 단계로 분할하고 상기 각각의 단계에서 진동량을 검출하여, 상기 검출된 진동량이 일정한 기준값 이하인 경우에만 상위 단계의 탈수 공정으로 이행되도록 하고, 진동량이 일정한 기준값보다 큰 경우 포고름 공정을 거친 후, 상위 단계의 탈 수 공정으로 이행되도록 한다.
여기에서, 세탁기 진동량을 검출하기 위해 진동 센서나 가속도 센서와 같은 관성 센서를 이용한다. 상기 관성 센서는 가속도, 진동, 충격 등의 물리적인 힘을 순시적으로 감지하여, 전기적인 신호로 출력하는 센서이다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 다수의 속도 단계 전체에서 동일한 감도를 갖는 관성 센서를 이용하여 진동량을 검출하기 때문에, 노이즈로 인하여 일부 속도 단계에서 진동량을 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 있다.
다시 말하자면, 일반적인 관성 센서는 최적으로 진동량을 검출할 수 있는 속도 대역이 존재하고 나머지 대역에서는 노이즈로 인하여 감도가 떨어지는데, 종래 기술에서는 세탁기 모터 속도에 대한 관성 센서 감도를 고려치 않기 때문에, 일부 속도 단계에서 진동량 검출 감도가 불량한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 세탁기 모터 속도를 다수의 대역으로 분할하고, 상기 각각의 대역에서의 진동량 검출에 최적인 다수의 관성 센서 또는 다축 관성 센서를 이용하여 각각의 속도 대역에서의 진동량을 정확하게 검출할 수 있도록 한 세탁기 진동 감지 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세탁기 진동 감지 방법은, 세탁기 모터의 회전 속도를 다수의 대역으로 분할하고, 상기 분할된 대역 각각에서 최대 진동감지 감도를 갖는 관성 센서를 이용하여 세탁기 터브의 진동량을 검출하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 다수의 대역은 저속 구간인 편심감지 대역, 중간속도 구간인 공진감지 대역, 및 고속 구간인 최대속도 결정 대역인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 각각의 대역에서의 세탁기 터브 진동량은, 상기 각각의 대역에서 최대 진동감지 감도를 각각 갖는 다수의 축 센서로 이루어진 하나의 다축 관성 센서에 의해 측정되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 세탁기 모터 속도 대역 그래프도인데, 이에 도시된 바와 같이, 0~ t1까지의 회전 속도에 상응하는 제 1 단계(최종 속도 = V1), 시간 t1~t2 까지의 회전 속도에 상응하는 제 2 단계(최종 속도 = V2), 및 시간 t2 이후의 회전 속도에 상응하는 제 3 단계(최종 속도 = V3)로 분할되어 있다.
일반적으로, 상기 제 1 단계에서는 편심에 의한 진동이 우세하기 때문에 상대적으로 저속인 상기 제 1 단계는 편심감지 단계로 지칭하고, 상기 제 2 단계에서는 공진(resonance)에 의한 진동이 우세하기 때문에 중간속도인 상기 제 2 단계는 공진감지 단계로 지칭하며, 상기 제 3 단계에서 최대속도에 다다르고 이에 따른 진동이 우세하기 때문에 고속 단계인 상기 제 3 단계는 최대속도 결정 단계로 지칭한다.
본 발명은 제 1 단계 내지 제 3 단계에서 진동량을 각각 검출하기 위해, 상기 제 1 단계의 최종 속도(V1)에서 가장 양호한 진동 감지 감도를 갖는 제 1 관성 센서, 상기 제 2 단계의 최종 속도(V2)에서 가장 양호한 진동 감지 감도를 갖는 제 2 관성 센서, 상기 제 3 단계의 최종 속도(V3)에서 가장 양호한 진동 감지 감도를 갖는 제 3 관성 센서를 사용한다.
즉, 본 발명은 상기 속도 V1, V2 및 V3에서 각각 가장 양호한 대역 통과 특성을 갖는 관성 센서를 이용하여 각 속도 대역에서의 진동량을 정확히 검출할 수 있도록 한다.
바람직하게는, 상기 3개의 속도 대역에서 각각 가장 양호한 진동 감지 감도를 갖는 3개의 축 센서로 이루어진 다축 관성 센서가 이용될 수 있다. 즉, 각각의 축 센서의 변수를 조정하여, 예를 들어, X축, Y축 및 Z축 센서가 상기 속도 V1, V2 및 V3에서의 진동에 가장 민감하게 반응하도록 설계된 하나의 다축 관성 센서를 이용하여, 각 속도 대역에서의 진동량을 정확하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
여기에서, 다축 관성 센서는 2 이상 축에서의 가속도, 관성 변화, 충격 등을 검출할 수 있는 하나의 관성 센서를 의미한다.
도 3은 다축 관성 센서의 속도 대역에 따른 각 축 센서의 감도 그래프도인데, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다축 관성 센서는 X축 센서, Y축 센서, 및 Z축 센서로 이루어지는데, 상기 X축 센서는 속도 V1에서 진동 감지 감도가 가장 양호하고, 상기 Y축 센서는 속도 V2에서 진동 감지 감도가 가장 양호하며, 상기 Z축 센서는 속도 V3에서 진동 감지 감도가 가장 양호한 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 세탁기 진동 감지 방법 흐름도인데, 이에 도시된 바와 같이, 세탁기 모터 회전 속도를 3개 대역으로 분할하는 단계(S31), 상기 대역 중 제 1 대역에서 최대 진동감지 감도를 갖는 제 1 관성 센서를 이용하여 제 1 진동량을 검출하는 단계(S32A), 상기 제 1 진동량과 제 1 기준값을 비교하는 단계(S33A), 상기 단계(S33A)에서 상기 제 1 진동량이 상기 제 1 기준값보다 큰 경우 포고름 공정을 수행한다(S34A).
이에 반해, 상기 제 1 진동량이 상기 제 1 기준값보다 작은 경우 세탁기 모터 속도를 제 2 대역으로 가속한 후 제 2 대역에서 최대 진동감지 감도를 갖는 제 2 관성 센서를 이용하여 제 2 진동량을 검출하는 단계(S32B), 상기 제 2 진동량과 상기 제 2 기준값을 비교하는 단계(S33B), 상기 제 2 진동량이 상기 제 2 기준값보다 큰 경우 포고름 공정을 수행한다(S34B).
또한, 상기 제 2 진동량이 상기 제 2 기준값보다 작은 경우 세탁기 모터 속도를 제 3 대역으로 가속한 후 제 3 대역에서 최대 진동감지 감도를 갖는 제 3 관성 센서를 이용하여 제 3 진동량을 검출하는 단계(S32C), 상기 제 3 진동량과 상기 제 3 기준값을 비교하는 단계(S33C), 상기 제 3 진동량이 상기 제 3 기준값보다 큰 경우 포고름 공정을 수행(S34C)하고, 작은 경우 계속 탈수 공정을 수행한 후 탈수 공정을 종료한다.
전술한 바와 같이, 바람직하게는 상기 제 1 내지 제 3 단계에서의 진동량을 검출하기 위해 다축 관성 센서가 사용될 수 있고, 이에 따라 상기 제 1 내지 제 3 관성 센서에 의한 각 단계에서의 진동량 검출은 상기 다축 관성 센서의 X축 센서, Y축 센서 및 Z 축 센서에 의해 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들이 도면을 참조하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위는 상기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되고, 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해지는 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형들이 가능하다는 것은 당업자에 자명할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 세탁기 모터 속도를 다수의 대역으로 분할하고, 상기 각각의 대역에서의 진동량 검출에 최적인 다축 관성 센서를 이용하여 각각의 속도 대역에서의 진동량을 정확하게 검출할 수 있도록 하는 세탁기 진동 감지 방법을 제공하는 효과가 있다.
Claims (3)
- 세탁기 모터의 회전 속도를 다수의 대역으로 분할하고, 상기 분할된 대역 각각에서 최대 진동감지 감도를 갖는 관성 센서를 이용하여 세탁기 터브의 진동량을 검출하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기 진동 감지 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 다수의 대역은 저속 구간인 편심감지 대역, 중간속도 구간인 공진감지 대역, 및 고속 구간인 최대속도 결정 대역인 것을 특징으로 하는 세탁기 진동 감지 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 각각의 대역에서의 세탁기 터브 진동량은, 상기 각각의 대역에서 최대 진동감지 감도최대 진동감지 감도는 다수의 축 센서로 이루어진 하나의 다축 관성 센서에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 세탁기 진동 감지 방법.
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