KR20130025265A - 세탁기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

세탁기 내에 수용된 세탁물의 무게를 검출하는 방법을 제안한다.
모터를 이용한 세탁물의 무게 검출 시, 세탁기의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 발생하는 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위해 세탁 모드와 별도로 수행되는 캘리브레이션 모드를 마련한다. 캘리브레이션 모드는 외부 환경 요인에 의한 해당 세탁기의 무게 검출 옵셋 데이터를 찾아 저장하는 것으로, 이후의 세탁 모드에서 세탁물의 무게를 검출할 때 세탁기의 무게 검출 옵셋 데이터를 이용하여 세탁물의 무게를 보정해 줌으로써 세탁기 내에 수용된 세탁물의 무게(포량)를 보다 정확하게 검출할 수 있게 된다. 이에 따라 세탁 급수량, 세탁 시간, 세탁 운전율, 히터 운전율 등을 세탁물의 무게에 맞게 정확하게 설정할 수 있고, 이로 인해 에너지 사용을 저감하고 세탁 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

세탁기 및 그 제어방법{WASHING MACHINE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 세탁기 내에 수용된 세탁물의 무게를 검출하는 방법에관한 것이다.

일반적으로, 세탁기(통상, 드럼 세탁기)는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 수조와, 이 수조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 모터를 포함하여 원통형의 드럼이 회전할 때 그 내부의 세탁물이 드럼 내벽을 따라 상승하였다가 낙하하는 동작을 통해 세탁이 이루어지도록 하는 장치이다.

이러한 세탁기는 세제가 용해된 물(구체적으로, 세탁수)로 세탁물의 오염을 분리해내는 세탁 행정과, 세제가 포함되지 않은 물(구체적으로, 헹굼수)로 세탁물의 거품이나 잔류 세제를 헹구어 주는 헹굼 행정과, 세탁물을 고속 탈수시키는 탈수 행정 등의 일련의 동작으로 세탁을 진행한다. 이러한 일련의 동작으로 세탁을 진행하기 위해서는 세탁기(구체적으로, 드럼) 내에 수용된 세탁물의 무게를 검출해야 한다.

이에, 종래 세탁기는 세탁물의 무게 검출을 위해 다양한 방법을 제시하고 있으며, 이러한 세탁기에는 일본 특개 제2002-336593호, 일본 특개 제2004-267334호, 일본 특공 평07-90077호가 널리 제안되어 왔다.

동 공보에 개시된 세탁기들은 모터에 일정시간 토크를 주어 드럼의 관성량을 직접적 또는 간접적으로 계측한 후 운동의 제2법칙(토크=관성가속도)을 이용하여 세탁물의 무게를 검출하고, 검출한 세탁물의 무게에 따라 세탁 급수량 등을 설정하고 있다.

그런데, 이러한 종래 세탁기의 경우, 드럼의 내부 공간에 세탁물이 편재하여 언밸런스가 발생할 수 있으며, 언밸런스가 발생하면 언밸런스의 둘레방향 위치의 변동에 따라 드럼의 회전속도는 주기적으로 변동하므로 관성량을 단시간 측정했을 경우에는 오차가 커지게 된다. 따라서 종래에는 관성량을 장시간 측정하여 언밸런스의 영향을 억제해 왔다.

그러나, 모터에 토크를 주어 관성량을 장시간 측정할 경우, 세탁기의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 모터의 회전속도(드럼의 회전속도)가 크게 변화한다. 예를 들어, 모터 회전 시의 풍손(風損), 베어링부의 마찰 저항, 세탁물의 접촉 마찰, 기계 진동 등의 물리적 영향과 회전속도 검출오차, 전원전압 변동 등의 전기적 영향을 받게 되므로 세탁물의 무게 검출 오차가 발생하여 세탁물의 무게를 정확하게 검출할 수 없게 된다.

모터를 이용한 세탁물의 무게 검출 시, 무게 검출 옵셋 데이터를 이용하여 세탁기의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 발생하는 세탁물의 무게 검출 오차를 보정해 줌으로써 세탁기 내에 수용된 세탁물의 무게를 보다 정확하게 검출할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법을제안하고자 한다.

이를 위해 본 발명의 일 측면은세탁물을 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키는 모터를 구비하여 세탁물의 무게를 검출하는 세탁기의 제어방법에 있어서, 드럼 내에 세탁물이 없는 상태에서, 모터의 구동에 따라 드럼을 회전시키고 모터의 구동에 따른 드럼의 회전속도를 이용하여 세탁물이 없는 상태에서의 무게를 검출하고 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 정해진 기준 값과 비교하여 그 차를 구하고 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값과 기준 값의 차에 따라 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 옵셋을 구하는 것을 포함한다.

세탁물이 없는 상태에서의 무게를 검출하는 것은, 드럼 내에 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 복수 회 수행하는 캘리브레이션 모드를 수행하고 캘리브레이션 모드를 통해 얻어진 무게 검출 데이터의 평균값을 구하는 것을 포함한다.

무게 검출 횟수는 모터의 종류에 따라 가변된다.

캘리브레이션 모드는 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 수행하기 전에 세탁기 내의 물을 배수한다.

또한, 캘리브레이션 모드는 세탁기의 도어 록 상태에서 수행하는 것이다.

또한, 캘리브레이션 모드는 세탁기의 설치 시에 수행하는 것이다.

또한, 캘리브레이션 모드는 사용자가 캘리브레이션 옵셋을 변경하고자 할 때 수행하는 것이다.

또한, 캘리브레이션 모드는 세탁 모드와 별도로 진행되는 것이다.

세탁 모드는 드럼 내에 세탁물이 있는 상태에서, 모터의 구동에 따라 드럼을 회전시켜 세탁물이 있는 상태에서의 무게를 검출하는 것이다.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기의 제어방법은, 캘리브레이션 모드에서 구한 캘리브레이션 옵셋을 기준으로 세탁 모드에서 검출한 세탁물의 무게를 보정하는 것을 더 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기는, 세탁물을 수용하는 드럼 드럼을 회전시키는 모터 드럼 내에 세탁물이 없는 상태에서 무게 검출을 수행하기 위한 캘리브레이션 모드를 선택하는 입력부 캘리브레이션 모드를 선택한 경우, 모터의 구동에 따라 드럼을 회전시켜 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 구하고, 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 기준 값과 비교하여 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 옵셋을 구하는 제어부를 포함한다.

제어부는 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 복수 회 수행하고, 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 복수 회 수행하여 얻어진 무게 검출 데이터의 평균값을 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값으로 설정한다.

또한, 제어부는 모터의 종류에 따라 무게 검출 횟수를 가변시킨다.

또한, 제어부는 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 수행하기 전에 세탁기 내의 물을 배수한다.

또한, 제어부는 세탁기의 도어 록 상태에서 캘리브레이션 모드를 수행하는 것이다.

또한, 제어부는 세탁기의 설치 시에 캘리브레이션 모드를 수행하는 것이다.

또한, 제어부는 사용자가 캘리브레이션 옵셋을 변경하고자 할 때 캘리브레이션 모드를 수행하는 것이다.

또한, 제어부는 드럼 내에 세탁물이 있는 상태에서, 모터의 구동에 따라 드럼을 회전시켜 세탁 모드에서의 무게 검출을 수행하는 것을 더 포함한다.

또한, 제어부는 캘리브레이션 모드에서 구한 캘리브레이션 옵셋을 기준으로 세탁 모드에서 검출한 세탁물의 무게를 보정하는 것이다.

또한, 제어부는 캘리브레이션 모드를 세탁 모드와 별도로 진행시킨다.

또한, 본 발명의 일 측면은 세탁물을 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키는 모터를 구비하여 세탁물의 무게를 검출하는 세탁기의 제어방법에 있어서, 세탁기의 설치 시, 모터의 구동에 따라 드럼을 회전시켜 드럼 내에 세탁물이 없는 상태에서의 무게를 검출하고 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 정해진 기준 값과 비교하여 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 옵셋을 구하고 구한 캘리브레이션 옵셋을 기준으로 세탁 모드에서 드럼 내에 세탁물이 있는 상태에서의 무게를 검출할 때마다 세탁물의 무게를 보정하는 것을 포함한다.

제안된 세탁기 및 그 제어방법에 의하면,모터를 이용한 세탁물의 무게 검출 시, 세탁기의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 발생하는 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위해 세탁 모드와 별도로 수행되는 캘리브레이션 모드를 마련한다. 캘리브레이션 모드는 외부 환경 요인에 의한 해당 세탁기의 무게 검출 옵셋 데이터를 찾아 저장하는 것으로, 이후의 세탁 모드에서 세탁물의 무게를 검출할 때 세탁기의 무게 검출 옵셋 데이터를 이용하여 세탁물의 무게를 보정해 줌으로써 세탁기 내에 수용된 세탁물의 무게(포량)를 보다 정확하게 검출할 수 있게 된다. 이에 따라 세탁 급수량, 세탁 시간, 세탁 운전율, 히터 운전율 등을 세탁물의 무게에 맞게 정확하게 설정할 수 있고, 이로 인해 에너지 사용을 저감하고 세탁 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 모드의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출을 위한 세탁 모드의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출 시, 세탁물의 무게별 검출 오차를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출 시, 무게 검출 옵셋을 이용한 세탁물의 무게별 보정 결과를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 의한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 대략 박스형상을 가지며 외관을 형성하는본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치되며 물(세탁수또는 헹굼수)의 담수를 위해마련된 드럼형의 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 다수의 홀(13)이 형성된원통형의 드럼(12)을 포함한다.

수조(11)의 후면부 외측에는 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수행정을 수행하도록 드럼(12)과 연결된 회전축(15a)을 회전시키는 구동장치로 모터(15)가 설치된다.

통상, 모터(15)는 계자 권선(field coil)과 전기자(armature)로 구성되는 유니버설 모터(Universal Motor)나, 영구 자석과 전기 자석으로 구성되는 BLDC 모터(Brushless Direct Motor) 등을 사용하며, 중소형 드럼(12)에 적용 가능한 모터이면 어떠한 모터(15)를 사용하여도 무방하다.

수조(11)의 하측 내부에는 수조(11)에 있는 물의 양(수위)을 검출하기 위해 수위에 따라 변화하는 주파수를 검출하는 수위센서(16)와, 수조(11)에 있는 물을 가열하는 세탁히터(17)와, 수조(11)에 있는 물(세탁수또는 헹굼수)의 온도를 검출하는 온도센서(18)가 설치된다.

또, 본체(10)의 전면부에는 드럼(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 드럼(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 입구(19a)가 형성된 도어(19)가 설치된다.

수조(11)의 상부에는 세제(예를 들면, 합성세제 또는 천연 비누세제)를 공급하기 위한 세제공급장치(20)와, 물(세탁수 또는 헹굼수)을공급하기 위한 급수장치(30)가 설치된다.

세제공급장치(20)는 내부가 다수의 공간으로 구획되어 있으며, 사용자가 각 공간에 세제 및 헹굼제를 투입하기 용이하도록 본체(10)의 전면부 쪽에 설치된다.

또한, 급수장치(30)는수조(11) 내부로 물(세탁수 또는 헹굼수)을공급하기 위해 외부의 급수관과 세제공급장치(20) 사이를 연결하는 냉수 및 온수급수관(31, 32)과, 냉수 및 온수급수관(31, 32)의 중도에 설치되어 급수를 제어하는 냉수 및 온수밸브(33, 34), 세제공급장치(20)와 수조(11) 사이를 연결하는 연결관(35)을 포함한다.이러한 구성은 수조(11)의 내부로 공급되는 물이 세제공급장치(20)를 경유하도록 함으로써 세제공급장치(20) 내부의 세제가 물과 함께 수조(11)로 공급될 수 있도록 한 것이다.

또한, 본체(10)의 전면 상부에는 세탁기(1)의 제어를 위한 각종 버튼과 디스플레이가 배치되는 컨트롤 패널(40)이 마련되고, 컨트롤 패널(40)의 일측에는 세제공급장치(20)와 연결되어 세탁기용 세제를 투입하는 세제투입부(21)가 마련된다.

컨트롤 패널(40)에는 세탁기(1)의 동작 제어를 위해 사용자의 명령을 입력받기 위한 각종 버튼(71-1, 71-2, 71-3....)과, 세탁기(1)의 동작 상태와 사용자의 조작 상태를 표시하기 위한 디스플레이부(76)가 배치된다. 컨트롤 패널(40)에 배치된 각종 버튼(71-1, 71-2, 71-3....) 중 임의의 버튼(71-1, 71-2, 71-3)은 캘리브레이션 모드(Calibration Mode)를 선택하기 위한 캘리브레이션 모드 버튼으로 사용된다.

캘리브레이션 모드는 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터 즉, 드럼(12) 내에 세탁물이 없는 상태(빈통 상태 구체적으로, 수조에 물이 들어있지 않고, 드럼에 세탁물이 들어있지 않은 상태)에서의 무게 검출 옵셋 데이터를 찾아 저장하는 모드로, 일반적인 세탁 모드와 별도로 수행된다. 이러한 캘리브레이션 모드는 모터(15)를 이용한 세탁물의 무게 검출 시, 세탁기(1)의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 발생되는 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터를 찾는 과정이므로, 세탁기(1)의 설치 시에 한 번만 수행하면 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 수조(11) 내부의 물을 배수시키기 위한 배수장치(50)를 설치하며, 배수장치(50)는 수조(11)의 물을 외부로 배수하도록 수조(11) 하부에 연결되는 제1배수관(51)과, 이 제1배수관(51)에 설치되는 배수펌프(52), 배수펌프(52)의 출구 쪽에 연결되는 제2배수관(53)을포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 세탁기(1)가 동작하는 과정에서 발생하는 진동을 방지하기 위하여 수조(11)의 상부에서 수조(11)를 탄성 지지하는 현가 스프링(60)과, 수조(11)의 하부에서 진동을 저감하는 댐퍼(62)를 구비한다.

이러한 현가 스프링(60)과 댐퍼(62)는 수조(11)의 상부 및 하부에서 각각 수조(11)를 유동 가능하게 지지한다. 즉, 드럼(12)의 회전 시 발생된 진동 가진력에 의해 수조(11)가 가진되어 전후좌우상하 등 전 방향으로 진동이 발생하는데, 이러한 수조(11)의 진동은 현가 스프링(60)과 댐퍼(62)에 의해 저감된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.

도 3에서, 세탁기(1)는 입력부(70),제어부(72), 메모리(73), 구동부(74) 및 디스플레이부(76)를 포함하여 구성된다.

입력부(70)는 사용자의 조작에 의해 세탁기(1)의 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정 등을 실시하기 위한 명령을 입력하는 것으로, 키, 버튼, 스위치, 터치 패드 등으로 구성될 수 있으며, 누름, 접촉, 압력, 회전 등의 조작에 의해 소정의 입력 데이터를 발생하는 모든 장치를 포함한다.

또한, 입력부(70)는 컨트롤 패널(40)에 마련되며, 세탁기(1)의 동작에 관련한 사용자 명령을 입력하는 다수의 버튼(71-1, 71-2, 71-3....;전원, 예약, 세탁수 온도, 불림, 세탁, 헹굼, 탈수, 세제 종류 등)을 포함한다. 다수의 버튼(71-1, 71-2, 71-3....) 중에는모터(15)를 이용한 세탁물의 무게 검출 시, 세탁기(1)의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 발생하는 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터를 구하는 캘리브레이션 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)을 구비하고 있다.

제어부(72)는 입력부(70)로부터 입력된 운전 정보에 따라 세탁과 헹굼 및 탈수 등 세탁기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 선택된 세탁코스에서 부하량(세탁물의 무게)에 따라 세탁 및 헹굼 수위, 목표 RPM과 운전율(모터 온-오프 시간), 세탁 및 헹굼 시간 등을 설정한다.

또한, 제어부(72)는 캘리브레이션 모드 선택 시, 세탁기(1)의 여러 가지 외부 환경 요인이 고려되도록 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터를 찾아 메모리(73)에 저장한다. 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터란 드럼(12) 내에 세탁물이 없고, 수조(11)에 물이 들어있지 않은 상태(이하, 빈통 상태라 한다)에서 해당 세탁기(1)가 가지는 빈통의 무게 검출 옵셋 데이터를 나타낸다. 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터는 빈통 상태에서의 무게 검출을 연속 2~3회 수행한 결과의 평균값으로 구할 수 있다.

또한, 제어부(72)는 캘리브레이션 모드를 통해 구하여 메모리(73)에 저장한 빈통의 무게 검출 옵셋 데이터를 기준으로 이후의 세탁 모드에서 검출한 세탁물의 무게 즉, 드럼(12) 내에 수용된 건포(乾布)의 무게를 보정하여 세탁물의 무게를 보다 정확하게 검출할 수 있도록 제어한다.

메모리(73)는 캘리브레이션 모드를 통해 구한 세탁기(1)의 무게 검출 옵셋 데이터 즉, 빈통의 무게 검출 옵셋 데이터를 저장하는 것으로, ROM, EEPROM과 같은 데이터 저장수단을 포함한다.

또한, 메모리(73)는 세탁기(1)의 동작을 제어하기 위한 제어데이터, 세탁기(1)의 동작 제어 중 사용되는 기준데이터, 세탁기(1)가 소정의 동작을 수행하는 중에 발생되는 동작데이터, 세탁기(1)가 소정 동작을 수행하도록 입력부(70)에 의해 입력된 설정데이터 등과 같은 설정 정보와, 세탁기(1)가 특정 동작을 수행한 횟수, 세탁기(1)의 모델 정보를 포함하는 사용 정보와, 세탁기(1)의 오동작 시 오동작의 원인 또는 오동작 위치를 포함하는 고장 정보가 저장될 수 있다.

구동부(74)는 제어부(72)의 구동 제어 신호에 따라 세탁기(1)의 동작에 관련된 모터(15), 세탁히터(17), 냉수 및 온수밸브(33, 34), 배수펌프(52) 등을 구동시킨다.

디스플레이부(76)는 컨트롤 패널(40)에 마련되며, 제어부(72)의 표시 제어 신호에 따라 세탁기(1)의 동작 상태와 사용자의 조작 상태를 표시한다.

또한, 디스플레이부(76)는 캘리브레이션 모드의 진입 상태와 수행 상태를 문자나 이미지 등을 이용하여 표시한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기 및 그 제어방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.

세탁기(1)에서 드럼(12) 내에 수용되는 세탁물의 무게를 검출하기에 앞서, 사용자(또는 설치자)는 세탁기(1)의 최초 설치 시에 세탁기(1)의 여러 가지 외부 환경 요인으로 인해 발생할 수 있는 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터를 구하기 위하여 캘리브레이션 모드를 선택한다.

캘리브레이션 모드는 모터(15)를 이용한 세탁물의 무게 검출 시, 세탁기(1)의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 발생되는 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위해 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터 즉, 드럼(12) 내에 세탁물이 없고, 수조(11)에 물이 들어있지 않은 빈통 상태에서의 무게 검출 옵셋 데이터를 찾아 저장하는 모드로,세탁기(1)의 최초 설치 시에 수행한다.

캘리브레이션 모드를 선택하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 캘리브레이션 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)을 전원 버튼(71-1)과 예약(delay) 버튼(71-2) 및 세탁수 온도(TEMP) 버튼(71-3)으로 구성한 경우를 예로 들어 설명한다. 캘리브레이션 모드의 선택은 예약(delay) 버튼(71-2)과 세탁수 온도(TEMP) 버튼(71-3)을 누른 상태에서 전원 버튼(71-1)을 누르면, 캘리브레이션 모드가 선택되어 캘리브레이션 모드를 수행하게 된다. 이를 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 모드의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.

도 4에서, 사용자(또는 설치자)가 컨트롤 패널(40)에 마련된 캘리브레이션 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)을 조작하면, 캘리브레이션 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)의 조작 정보가 입력부(70)를통해 제어부(72)에 입력된다.

따라서, 제어부(72)는 입력부(70)로부터 입력된 조작 정보에 따라 캘리브레이션 모드가 선택되었는가를 판단하여(100), 캘리브레이션 모드가 선택되지 않은 경우 캘리브레이션 모드가 선택될 때까지 캘리브레이션 모드의 수행을 대기한다.

단계 100의 판단 결과, 캘리브레이션 모드가 선택된 경우 제어부(72)는 세탁기(1)의 도어 록 상태인가를 판단하여(102), 도어 록이 아닌 경우 "도어 록 에러"를 디스플레이부(76)를 통해 표시한다(103).

단계 102의 판단 결과, 도어 록인 경우 제어부(72)는 세탁기(1)가 캘리브레이션 모드로 진입하였음을 디스플레이부(76)를 통해 표시하고, 캘리브레이션 모드를 수행하기 앞서 우선 배수를 진행한다(104).

캘리브레이션 모드는 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터 즉, 빈통의 무게 검출 옵셋 데이터를 찾는 과정이므로, 제어부(72)는 세탁기(1) 내에 있을 수 있는 물을 우선적으로 배출하기 위해 구동부(74)를 통해 배수펌프(52)를 구동시켜 수조(11) 내부의 물을 배수시킨다.

그리고, 제어부(72)는 수조(11) 내부의 물을 배수함에 따라 수조(11)에 남아 있는 물의 양(수위)을 수위센서(16)를 통해 검출하여 미리 정해진 리셋 수위(수조 내의 물이 완전히 배수되어 배수 완료 시점을 판단할 수 있는 공수위)인가를 판단한다(106).

단계 106의 판단 결과, 수위센서(16)를 통해 검출된 수위가 리셋 수위가 아닌 경우 제어부(72)는단계 104로 피드백하여 배수 동작을 계속 진행한다.

한편, 단계 106의 판단 결과, 수위센서(16)를 통해 검출된 수위가 리셋 수위인 경우 제어부(72)는세탁기(1) 내에 아무 것도 들어있지 않은 세탁물의 무게 구체적으로는, 빈통 상태에서의 무게 검출 동작을 연속하여 2~3회 수행한다(108).

이때, 빈통 상태에서의 무게 검출 동작은, 모터(15)의 순시 가속을 이용하여 일정속도(또는 일정회전수)에 도달하는 시간을 이용하여 무게를 검출하는 방식과, 위의 배경기술에서 언급한 일본 특개 제2002-336593호, 일본 특개 제2004-267334호, 일본 특공 평07-90077호에 개시된 바와 같이, 모터(15)에 일정시간 토크를 주어 드럼(12)의 관성량을 직접적 또는 간접적으로 계측한 후 운동의 제2법칙(토크=관성가속도)을 이용하여 무게를 검출하는 방식 등 모터(15)를 이용하여 무게를 검출할 수 있는 방식이면 어떠한 방식도 적용 가능하다.

이중 모터(15)의 순시 가속을 이용하여 일정속도(또는 일정회전수)에 도달하는 시간을 이용하여 무게를 검출하는 방식을 보다 구체적으로 설명하면 모터(15)를 미리 정해진 제1회전속도까지 가속하여 제1회전속도에 도달하면 정격속도를 유지하면서 모터(15)에 인가되는 평균전압을 검출하고, 검출된 평균전압의 정수배의 전압을 모터(15)에 인가하여 미리 정해진 제2회전속도까지 다시 가속하여 모터(15)를 제2회전속도까지 가속하는 가속시간과 평균전압을 이용하여 세탁물의 무게 구체적으로는, 빈통 상태에서의 무게를 검출하는 방식이다.

이와 같이, 기존의 무게 검출 방식을 이용하여 빈통 상태에서의 무게를 검출하는 동작을 연속하여 2~3회 수행하고, 무게 검출 동작을 연속하여 2~3회 수행한 결과 얻어진 무게 검출 데이터의 평균값을 구한다. 이렇게 구해진 무게 검출 데이터의 평균값이 드럼(12) 내에 세탁물이 없고, 수조(11)에 물이 들어있지 않은 빈통 상태에서의 무게 검출 값이 된다.

이때, 무게 검출 횟수를 많이 할수록 보다 정밀한 빈통 상태에서의 무게 검출 값을 구할 수 있고 모터(15)의 종류에 따라 무게 검출 횟수를 가변할 수 있으나, 통상 3회 정도의 무게 검출 횟수에서 세탁물의 무게 검출 오차를 보정할 수 있는 무게 검출 값을 구할 수 있었다.

따라서, 제어부(72)는 빈통 상태에서의 무게 검출을 연속하여 2~3회 수행하여 구한 빈통 상태에서의 무게 검출 값을 메모리(73)에저장한다(110).

이어서, 제어부(72)는 메모리(73)에저장된 빈통 상태에서의 무게 검출 값을 미리 저장된 기준 값(정상적인 세탁기가 가지는 무게 데이터의 평균값)과 비교하여 그 차에 따라 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터 즉, 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터를 구하고 이를 메모리(73)에 저장한다(112).

또한, 제어부(72)는 이러한 캘리브레이션 모드의 수행 상태를 디스플레이부(76)를 통해 표시해 줌으로써 캘리브레이션 모드의 수행 중임을 알린다. 캘리브레이션 모드의 수행 상태를 표시하는 방법은, "캘리브레이션 모드 수행 중입니다" 또는 "캘리브레이션 모드 수행 시간은 약 2분~2분 30초입니다" 라는 메시지 등을 표시해 줌으로써 사용자가 캘리브레이션 모드의 수행 상태를 알 수 있도록 하면 된다.

이후, 제어부(72)는 캘리브레이션 모드를 완료하고 동시에 디스플레이부(76)를 통해 "END"를 표시하여 사용자로 하여금 캘리브레이션 모드가 완료되었음을 알린다(114).

캘리브레이션 모드가 완료되면, 제어부(72)는 도어 록이 해제되었는가를 판단하여(116), 도어 록이 해제될 때까지 디스플레이부(76)를 통해 "END"를 표시한 후 자동으로 종료된다.

모터(15)를 이용한 세탁물의 무게 검출 시, 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터를 구하는 캘리브레이션 모드의 수행 시간은 약 2분~2분 30초이며, 사용자 매뉴얼에는 통상 3분이라고 안내되어 있다. 또한 이러한 캘리브레이션 모드는 사용자 명령에 따라 세탁 모드와는 별도로 수행되도록 구성되어 있다.

이와 같이, 캘리브레이션 모드를 통해 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터 즉, 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터를 알게 되면, 이후의 세탁 모드에서 옵셋 데이터를 기준으로 세탁물의 무게를 보정하게 된다. 이를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출을 위한 세탁 모드의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.

도 5에서, 사용자는 드럼(12)의 내부에 세탁물을넣고 세제공급장치(20)에 세제를 투입한다. 그리고 세탁물의 종류에 따라 세탁코스(예를 들면, 표준코스)와 세탁기(1)의 동작에 관련한 운전 정보를 입력하면, 사용자가 선택한 운전 정보가 입력부(70)를 통해 제어부(72)에입력된다.

따라서, 제어부(72)는 입력부(70)로부터 입력된 운전 정보에 따라 세탁 모드인가를 판단하여(200), 세탁 모드의 진행을 시작한다.

그리고, 제어부(72)는 세탁 모드의 진행을 위해 드럼(12)에 수용된 세탁물의 무게를 검출한다(202). 이때 세탁물의 무게를 검출하는 방식은, 캘리브레이션 모드에서 빈통 상태에서의 무게를 검출하는 방식과 동일하게 모터(15)의 순시 가속을 이용하여 일정속도(또는 일정 회전수)에 도달하는 시간을 이용하여 무게를 검출하는 방식과, 위의 배경기술에서 언급한 일본 특개 제2002-336593호, 일본 특개 제2004-267334호, 일본 특공 평07-90077호에 개시된 바와 같이, 모터(15)에 일정시간 토크를 주어 드럼(12)의 관성량을 직접적 또는 간접적으로 계측한 후 운동의 제2법칙(토크=관성가속도)을 이용하여 무게를 검출하는 방식 등 모터(15)를 이용하여 무게를 검출할 수 있는 방식이면 어떠한 방식도 적용 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 세탁 모드에서 세탁물의 무게를 검출하는 경우, 캘리브레이션 모드에서 빈통 상태에서의 무게를 검출하는 경우와는 다르게 무게 검출 동작을 연속하여 2~3회 수행하지 않고 한 번만 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 캘리브레이션 모드에서의 무게 검출 방식과 동일하게 무게 검출 동작을 연속하여 복수 회 수행하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

이어서, 제어부(72)는 도 4의 캘리브레이션 모드를 통해 메모리(73)에저장된 해당 세탁기(1)가 가지는 고유의 무게 검출 옵셋 데이터 즉, 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터를 판독하고(204), 판독된 옵셋 데이터를 이용하여 단계 202에서 검출한 세탁물의 무게를 보정한다(206). 이를 도 6 및 도 7을 참조하여 이후에 설명하기로 한다.

이후, 제어부(72)는 보정된 세탁물의 무게에 따라 세탁 모드에서의 세탁 급수량, 세탁 시간, 세탁 운전율, 히터 운전율 등의 운전 정보를 세탁물의 무게에 맞게 정확하게 설정하고(208), 설정된 운전 정보에 따라 세탁 모드를 수행한다(210).

따라서, 제어부(72)는 세탁물의 무게에 맞게 정확하게 설정된 운전 정보를 가지고 세탁 모드를 수행함으로써 불필요한 에너지 사용을 저감하고, 세탁 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출 시, 세탁물의 무게별 검출 오차를 나타낸 도면으로, 옵셋 캘리브레이션 모드를 수행하지 않은 경우, 세탁물의 무게 8kg를 기준으로 0%, 30%, 50%, 100%에서의 무게 검출 값을 나타낸 것이다.

도 6에서, ①은 정상적인 세탁기(1)의 평균에 가까운 무게 검출 값을 나타낸다. 따라서 이 값을 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 옵셋 데이터의 기준 값으로 메모리(73)에 저장하여 둔다.

②는 세탁기(1)의 여러 가지 외부 환경 요인에 의해 정상적인 세탁기(1)보다 많이 벗어난 무게 검출 값을 나타낸다. ②의 0% 무게에서 ①의 100% 무게만큼의 무게 검출 값을 가짐을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물의 무게 검출 시, 무게 검출 옵셋을 이용한 세탁물의 무게별 보정 결과를 나타낸 도면으로, 옵셋 캘리브레이션 모드를 수행한 경우 세탁물의 무게 8kg를 기준으로 0%, 30%, 50%, 100%에서의 무게 검출 값을 나타낸 것이다.

도 6의 ②에서 검출한 세탁물의 무게 검출 값을 세탁기(1)의 무게 검출 옵셋 데이터를 이용하여 보정하게 되면 세탁물의 무게에 따라 균일하게 보정 되어짐을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 캘리브레이션 모드를 세탁기(1)의 설치 시에 한 번만 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 세탁기(1)의 노후화에 따라 세탁기(1)의 외부 환경 요인이 변하게 되면 사용자가 캘리브레이션 모드를 선택하여 필요에 따라 캘리브레이션 모드를 다시 수행하여 세탁기(1)의 무게 검출 옵셋 데이터를 변경할 수 있으며, 또한 변경된 세탁기(1)의 무게 검출 옵셋 데이터를 이용하여 세탁물의 무게 검출 오차를 보정할 수 있음은 물론이다.

1 : 세탁기11 : 수조
12 : 드럼15 : 모터
40 : 컨트롤 패널70 : 입력부
71-1 : 전원 버튼71-2 : 예약 버튼
71-3 : 세탁수 온도 버튼72 : 제어부
74 : 구동부76 : 디스플레이부

Claims (21)

1. 세탁물을 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키는 모터를 구비하여 세탁물의 무게를 검출하는 세탁기의 제어방법에 있어서,
   상기 드럼 내에 상기 세탁물이 없는 상태에서, 상기 모터의 구동에 따라 상기 드럼을 회전시키고
   상기 모터의 구동에 따른 상기 드럼의 회전속도를 이용하여 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게를 검출하고
   상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 정해진 기준 값과 비교하여 그 차를 구하고
   상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값과 상기 기준 값의 차에 따라 상기 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 옵셋을 구하는 세탁기의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게를 검출하는 것은,
   상기 드럼 내에 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 복수 회 수행하는 캘리브레이션 모드를 수행하고
   상기 캘리브레이션 모드를 통해 얻어진 무게 검출 데이터의 평균값을 구하는 세탁기의 제어방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 무게 검출 횟수는 상기 모터의 종류에 따라 가변되는 세탁기의 제어방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 캘리브레이션 모드는 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 수행하기 전에 상기 세탁기 내의 물을 배수하는 세탁기의 제어방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 캘리브레이션 모드는 상기 세탁기의 도어 록 상태에서 수행하는 세탁기의 제어방법.
6. 제2항에 있어서,
   상기 캘리브레이션 모드는 상기 세탁기의 설치 시에 수행하는 세탁기의 제어방법.
7. 제2항에 있어서,
   상기 캘리브레이션 모드는 사용자가 상기 캘리브레이션 옵셋을 변경하고자 할 때 수행하는 세탁기의 제어방법.
8. 제2항에 있어서,
   상기 캘리브레이션 모드는 세탁 모드와 별도로 진행되는 세탁기의 제어방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 세탁 모드는 상기 드럼 내에 상기 세탁물이 있는 상태에서, 상기 모터의 구동에 따라 상기 드럼을 회전시켜 상기 세탁물이 있는 상태에서의 무게를 검출하는 세탁기의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 모드에서 구한 상기 캘리브레이션 옵셋을 기준으로 상기 세탁 모드에서 검출한 상기 세탁물의 무게를 보정하는 것을 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
11. 세탁물을 수용하는 드럼
    상기 드럼을 회전시키는 모터
    상기 드럼 내에 상기 세탁물이 없는 상태에서 무게 검출을 수행하기 위한 캘리브레이션 모드를 선택하는 입력부
    상기 캘리브레이션 모드를 선택한 경우, 상기 모터의 구동에 따라 상기 드럼을 회전시켜 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 구하고, 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 기준 값과 비교하여 상기 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 옵셋을 구하는 제어부를 포함하는 세탁기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 복수 회 수행하고, 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 복수 회 수행하여 얻어진 무게 검출 데이터의 평균값을 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값으로 설정하는 세탁기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모터의 종류에 따라 상기 무게 검출 횟수를 가변시키는 세탁기.
14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출을 수행하기 전에 상기 세탁기 내의 물을 배수하는 세탁기.
15. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 세탁기의 도어 록 상태에서 상기 캘리브레이션 모드를 수행하는 세탁기.
16. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 세탁기의 설치 시에 상기 캘리브레이션 모드를 수행하는 세탁기.
17. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자가 상기 캘리브레이션 옵셋을 변경하고자 할 때 상기 캘리브레이션 모드를 수행하는 세탁기.
18. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 드럼 내에 상기 세탁물이 있는 상태에서, 상기 모터의 구동에 따라 상기 드럼을 회전시켜 세탁 모드에서의 무게 검출을 수행하는 것을 더 포함하는 세탁기.
19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 캘리브레이션 모드에서 구한 상기 캘리브레이션 옵셋을 기준으로 상기 세탁 모드에서 검출한 상기 세탁물의 무게를 보정하는 세탁기.
20. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 캘리브레이션 모드를 상기 세탁 모드와 별도로 진행시키는 세탁기.
21. 세탁물을 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키는 모터를 구비하여 세탁물의 무게를 검출하는 세탁기의 제어방법에 있어서,
    상기 세탁기의 설치 시, 상기 모터의 구동에 따라 상기 드럼을 회전시켜 상기 드럼 내에 상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게를 검출하고
    상기 세탁물이 없는 상태에서의 무게 검출 값을 정해진 기준 값과 비교하여 상기 세탁물의 무게 검출 오차를 보정하기 위한 캘리브레이션 옵셋을 구하고
    상기 구한 캘리브레이션 옵셋을 기준으로 세탁 모드에서 상기 드럼 내에 상기 세탁물이 있는 상태에서의 무게를 검출할 때마다 상기 세탁물의 무게를 보정하는 세탁기의 제어방법.

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