KR20130085276A

KR20130085276A - 세탁기의 도어 개폐 검출 장치

Info

Publication number: KR20130085276A
Application number: KR1020120006322A
Authority: KR
Inventors: 김경섭; 이동우; 하홍길
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-29

Abstract

적외선 센서를 이용하여 도어의 개폐를 검출하고, 동시에 모터의 구동을 제어할 수 있는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치를 제안한다.
적외선 센서 하나를 이용하여 도어의 개폐를 검출하므로 원가 절감을 달성할 수 있고, 적외선 센서의 광량 검출 방식으로 도어의 개폐를 정확하게 검출하여 모터를 신속하게 정지시킬 수 있기 때문에 세탁기의 안전성을 높일 수 있게 된다.

Description

세탁기의 도어 개폐 검출 장치{APPARATUS TO DETECT OPENING AND CLOSING OF DOOR IN WASHING MACHINE}

본 발명은 적외선 센서를 이용하여 세탁기 도어의 개폐를 검출할 수 있는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기(예를 들어, 전자동 세탁기)는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 수조와, 이 수조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 회전조와, 이 회전조를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 모터를 포함하여 수류와 세제의 계면활성작용으로 세탁물의 오염을 제거하여 세탁이 이루어지도록 하는 장치이다.

이러한 세탁기에는 회전조의 내부로 세탁물을 넣거나 회전조 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 투입구가 형성되고, 이 투입구를 개폐하도록 힌지 결합된 도어가 마련되어 있다. 따라서 도어를 열어 투입구가 개방되면 사용자가 세탁물을 넣거나 꺼낼 수 있도록 되어 있다.

그리고, 도어의 일측에는 세탁기의 동작 중에 도어의 개폐가 불가능하도록 도어를 잠그는 도어 록(Door Lock) 스위치가 마련되어 있다.

도어 록 스위치는 도어의 잠금(Lock)/잠금 해제(Unlock) 기능과 전장 부품의 전원을 단속할 수 있는 전원 온/오프 기능을 동시에 수행하여야 한다. 이는 도어가 잠겼을 경우에만 전장 부품(예를 들어, 세탁 모터)이 동작할 수 있도록 하여 회전조 회전 등의 기구적인 동작 시 뿐만 아니라 기타 안전 사고로부터 사용자를 보호하기 위함이다.

최근에는 도어 록 스위치의 고장에 대비하여 세탁기를 안전하게 사용할 수 있도록 하는 도어 안전장치가 개발되고 있으며, 도어 안전장치에는 마그네트와 리드 스위치(Reed Switch)로 구성된 도어 개폐 검출 장치가 있다.

도어 개폐 검출 장치는 도어가 안착되는 탑커버(TOP-COVER)에 마그네트와의 접촉 여부에 따라 온/오프되는 리드 스위치를 설치하고, 탑커버와 맞닿는 도어의 선단에 마그네트를 설치하여 마그네트와 리드 스위치의 접촉 여부에 따라 도어의 개폐를 검출하는 방식이다.

이러한 종래의 도어 개폐 검출 장치는 2개의 부품(마그네트와 리드 스위치)을 각각 다른 위치(탑커버와 도어의 선단)에 설치해야 하므로 원가 상승과 작업 공정이 복잡하다.

또한, 마그네트와 리드 스위치의 접촉 방식으로 도어의 개폐를 검출할 경우, 마그네트와 리드 스위치의 접촉 상태에 따라 신호 검출이 늦어지게 되면 모터의 구동 정지가 그만큼 늦어져 세탁기를 신속하게 정지시킬 수 없는 문제가 있다.

적외선 센서를 이용하여 도어의 개폐를 검출하고, 동시에 모터의 구동을 제어할 수 있는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치를 제안하고자 한다.

이를 위해 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기는, 세탁기의 도어; 도어가 설치되는 탑커버; 탑커버에 설치되고, 도어의 개폐에 따라 변화하는 광량을 검출하여 도어의 개폐를 검출하는 적외선 센서; 세탁기의 동작을 위해 구동하는 모터; 세탁기의 동작 중에 도어가 열렸다고 판단되면, 모터의 구동을 정지시키는 제어부를 포함한다.

탑커버는 세탁기의 내부에 세탁물을 넣거나 꺼낼 수 있도록 투입구를 형성하고, 도어는 투입구를 개폐하도록 탑커버의 일측에 힌지 결합된 구조를 갖는다.

적외선 센서는 도어가 안착되는 탑커버의 일측에 설치된다.

또한, 적외선 센서는 빛을 발광하는 발광부와, 발광부에서 발광된 빛을 수광하는 수광부를 포함하고, 제어부는 수광부에 수광된 광량에 따라 도어의 개폐 여부를 판단하여 도어가 열렸다고 판단되면, 세탁기의 동작을 정지시키는 것이다.

제어부는 수광된 광량을 정해진 기준 광량과 비교하여, 수광된 광량이 기준 광량 이하이면 도어가 열렸다고 판단하는 것이다.

모터는 세탁기의 동작을 위해 구동하는 세탁 모터이다.

세탁기의 동작은 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정을 포함한다.

제안된 세탁기의 도어 개폐 검출 장치에 의하면, 적외선 센서 하나를 이용하여 도어의 개폐를 검출하므로 원가 절감을 달성할 수 있고, 적외선 센서의 광량 검출 방식으로 도어의 개폐를 정확하게 검출하여 모터를 신속하게 정지시킬 수 있기 때문에 세탁기의 안전성을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 도어가 닫힌 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 도어가 열린 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 도어 개폐 검출 방법을 나타낸 동작 순서도이다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 도어가 닫힌 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 도어가 열린 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 외관을 이루는 박스 형상의 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 회전조(12)와, 본체(10)의 상부에 마련되어 회전조(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 회전조(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 개폐하는 도어(20)를 포함한다.

본체(10)의 상측에는 도어(20)의 개폐 여부에 따라 탈착 또는 안착되는 탑커버(14; TOP-COVER)가 설치되고, 탑커버(14)에는 회전조(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 회전조(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 투입구(16)가 형성된다.

한편, 도어(20)는 이 투입구(16)를 개폐하도록 탑커버(14)의 일측에 힌지 결합되어 있다.

또한, 탑커버(14)의 일측에는 도어(20)의 개폐 여부에 따라 변화하는 광량을 검출하는 적외선 센서(30)가 설치된다. 적외선 센서(30)는 도어(20)가 안착되는 탑커버(14) 상의 어떠한 위치에도 설치 가능하다.

적외선 센서(30)는 빛을 발광하는 발광부(31)와, 발광부(31)에서 발광된 빛을 수광하는 수광부(32)를 포함한다. 발광부(31)는 발광다이오드와 같은 발광소자를 통상적으로 사용하고, 수광부(32)는 포토 트랜지스터, 포토 다이오드와 같은 수광소자를 통상적으로 사용한다.

따라서, 발광부(31)에서 일정량의 세기로 빛을 발광하면 발광된 빛이 도어(20)의 하면에 부딪쳐 반사되고, 도어(20)에 부딪쳐 반사되는 빛을 수광부(32)에서 수광한다. 이에 따라 수광부(32)에서 수광되는 광량을 이용하여 도어(20)의 개폐 여부를 검출하는 것이다.

이때, 수광부(32)에서 수광되는 광량은 도어(20)의 개폐 정도에 따라 달라진다. 즉, 탑커버(14)로부터 이격되는 도어(20)의 개방 거리에 따라 수광부(32)에서 수광되는 광량이 달라지므로 사용자가 세탁기(1)를 안전하게 사용할 수 있도록 하기 위해서는 도어(20)의 열림을 검출할 수 있는 최소한의 개방 거리를 설정해야 한다.

한편, 본체(10)의 상부에는 세탁기(1)의 동작을 조작하는 컨트롤 패널(40)이 마련된다. 컨트롤 패널(40)에는 세탁기(1)의 동작 제어를 위해 사용자의 명령을 입력받기 위한 각종 버튼이 마련된 입력부(50)와, 세탁기(1)의 동작 상태와 사용자의 조작 상태를 표시하기 위한 디스플레이부(60)가 배치된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.

도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 입력부(50), 디스플레이부(60), 제어부(70) 및 구동부(80)를 포함하여 구성된다.

입력부(50)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(50)는 컨트롤 패널(40)에 마련되며, 세탁기(1)의 동작에 관련한 사용자 명령을 입력하는 다수의 버튼(전원, 예약, 세탁수 온도, 불림, 세탁, 헹굼, 탈수, 세제 종류 등)을 포함한다.

디스플레이부(60)는 컨트롤 패널(40)에 마련되며, 제어부(70)의 표시 제어 신호에 따라 세탁기(1)의 동작 상태와 사용자의 조작 상태를 표시하는 것으로, 도어(20)가 열린 상태에서 사용자가 세탁기(1)를 동작시키고자 할 경우 또는 세탁기(1)가 동작 중일 때 도어(20)를 강제로 연 경우 등에 에러 메시지를 표시한다.

제어부(70)는 입력부(50)로부터 입력된 운전 정보에 따라 세탁과 헹굼 및 탈수 등 세탁기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 선택된 세탁코스에서 세탁물의 무게(부하량)에 따라 세탁 및 헹굼 수량, 목표 RPM과 모터 운전율(모터 온-오프 시간), 세탁 및 헹굼 시간 등을 설정한다.

또한, 제어부(70)는 세탁기(1)의 동작(특히, 탈수 행정) 중에 적외선 센서(30)를 이용하여 도어(20)의 개폐 여부를 검출하고, 세탁기(1)의 동작 중에 도어(20)가 열렸다고 검출되면 세탁기(1)의 동작을 정지하기 위해 구동부(80)를 통해 모터(90)의 구동을 정지시킨다.

이때, 제어부(70)에서 도어(20)의 개폐 여부를 검출하는 방법은 수광부(32)에서 수광되는 광량을 이용한다. 수광부(32)에서 수광되는 광량은 도어(20)의 개폐 정도에 따라 달라진다. 즉, 탑커버(14)로부터 이격되는 도어(20)의 개방 거리에 따라 수광부(32)에서 수광되는 광량이 달라지게 된다. 이에 사용자가 세탁기(1)를 안전하게 사용할 수 있도록 하기 위해서는 도어(20)의 열림을 검출할 수 있는 최소한의 개방 거리 즉, 탑커버(14)와 도어(20)의 이격 거리를 설정해야 한다. 그리고 설정된 최소한의 개방 거리에서 수광되는 광량을 도어(20)의 열림을 검출할 수 있는 기준 광량(탑커버로부터 이격된 도어의 개방 거리에 따라 도어의 열림을 검출할 수 있는 최소 광량)으로 설정하여 도어(20)의 개폐 여부를 검출하는 것이다.

구동부(80)는 제어부(70)의 구동 제어 신호에 따라 세탁기(1)의 동작에 관련된 모터(90)와 기타 부하(세탁히터, 급수밸브, 배수펌프 등)를 구동시킨다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 도어 개폐 검출 장치의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 도어 개폐 검출 방법을 나타낸 동작 순서도이다.

도 4에서, 사용자는 세탁기(1)의 도어(20)를 열고 회전조(12)의 내부에 세탁물을 넣은 후, 도어(20)를 닫는다. 도어(20)를 닫으면 도어(20)가 본체(10)의 상측에 설치된 탑커버(14)에 안착되어 투입구(16)를 폐쇄한다.

이후, 사용자는 컨트롤 패널(40)에 배치된 입력부(50)의 버튼을 조작하여 세탁물의 종류에 따라 세탁코스(예를 들면, 표준코스)를 선택한다(100). 이때 사용자가 선택한 세탁코스의 운전 정보는 입력부(50)를 통해 제어부(70)에 입력된다.

따라서, 제어부(70)는 입력부(50)로부터 입력된 운전 정보에 따라 세탁기(1)의 동작인가를 판단하여(102), 세탁기(1)의 동작이면 구동부(80)를 통해 모터(90)를 구동시킨다(104).

모터(90)를 구동시키면, 모터(90)의 구동에 따라 회전조(12)가 회전하면서 세탁 행정과 헹굼 행정을 거쳐 탈수 행정을 진행하는 일련의 동작으로 세탁을 진행하기 시작한다.

이러한 세탁기(1)의 동작(특히, 탈수 행정) 중에 사용자가 도어(20)를 열게 되면 안전 사고의 위험이 있다.

이에 따라, 제어부(70)는 세탁기(1)의 동작 중에 도어(20)가 열리는지를 검출해야 하는데, 이를 위해 탑커버(14)의 일측에 설치된 적외선 센서(30)를 이용하여 도어(20)의 개폐 여부를 검출한다.

적외선 센서(30)는 세탁기(1)의 동작 중에 도어(20)의 개폐 여부를 검출하기 위해 발광부(31)에서 일정량의 세기로 빛을 발광한다(106). 이때 발광부(31)에서 발광된 빛은 도어(20)의 하면에 부딪쳐 반사된다.

따라서, 도어(20)에 부딪쳐 반사되는 빛을 수광부(32)에서 수광하여 제어부(70)에 전달한다(108).

따라서, 제어부(70)는 수광부(32)에서 수광된 광량을 전달받아 설정된 기준 광량(탑커버로부터 이격된 도어의 개방 거리에 따라 도어의 열림을 검출할 수 있는 최소 광량)과 비교하여, 수광부(32)에서 수광된 광량이 기준 광량 이하인지를 판단한다(110).

단계 110의 판단 결과, 수광된 광량이 기준 광량 이하가 아니면 단계 106으로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.

한편, 단계 110의 판단 결과, 수광된 광량이 기준 광량 이하이면 제어부(70)는 세탁기(1)의 동작 중에 도어(20)가 열렸다고 판단하여 세탁기(1)의 동작을 중지시키기 위해 구동부(80)를 통해 모터(90)를 정지시킨다(112).

그리고, 제어부(70)는 세탁기(1)의 동작 중에 도어(20)가 열렸음을 알리는 에러 메시지를 디스플레이부(60)를 통해 표시하여 사용자가 도어(20)를 닫을 수 있도록 안내한다.

1 : 세탁기 12 : 회전조
14 : 탑커버 16 : 투입구
20 : 도어 30 : 적외선 센서
31 : 발광부 32 : 수광부
50 : 입력부 60 : 디스플레이부
70 : 제어부 80 : 구동부
90 : 모터

Claims

세탁기의 도어;
상기 도어가 설치되는 탑커버;
상기 탑커버에 설치되고, 상기 도어의 개폐에 따라 변화하는 광량을 검출하여 상기 도어의 개폐를 검출하는 적외선 센서;
상기 세탁기의 동작을 위해 구동하는 모터;
상기 세탁기의 동작 중에 상기 도어가 열렸다고 판단되면, 상기 모터의 구동을 정지시키는 제어부를 포함하는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 탑커버는 상기 세탁기의 내부에 세탁물을 넣거나 꺼낼 수 있도록 투입구를 형성하고, 상기 도어는 상기 투입구를 개폐하도록 상기 탑커버의 일측에 힌지 결합된 구조를 갖는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치.
제2항에 있어서,
상기 적외선 센서는 상기 도어가 안착되는 상기 탑커버의 일측에 설치되는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 적외선 센서는 빛을 발광하는 발광부와, 상기 발광부에서 발광된 빛을 수광하는 수광부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 수광부에 수광된 광량에 따라 상기 도어의 개폐 여부를 판단하여 상기 도어가 열렸다고 판단되면 상기 세탁기의 동작을 정지시키는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 수광된 광량을 정해진 기준 광량과 비교하여, 상기 수광된 광량이 상기 기준 광량 이하이면 상기 도어가 열렸다고 판단하는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치.
제5항에 있어서,
상기 모터는 상기 세탁기의 동작을 위해 구동하는 세탁 모터인 세탁기의 도어 개폐 검출 장치.
제6항에 있어서,
상기 세탁기의 동작은 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정을 포함하는 세탁기의 도어 개폐 검출 장치.