WO2024043486A1 - 세탁기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2024043486A1
WO2024043486A1 PCT/KR2023/009080 KR2023009080W WO2024043486A1 WO 2024043486 A1 WO2024043486 A1 WO 2024043486A1 KR 2023009080 W KR2023009080 W KR 2023009080W WO 2024043486 A1 WO2024043486 A1 WO 2024043486A1
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washing machine
signal
legs
installation surface
drum
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PCT/KR2023/009080
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English (en)
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이성모
박준현
김성종
김승훈
이한얼
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삼성전자주식회사
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    • D06F2105/58—Indications or alarms to the control system or to the user
    • D06F2105/60—Audible signals

Definitions

  • the disclosed invention relates to a washing machine capable of performing a washing process and a dehydration process for laundry and a control method thereof.
  • a washing machine may include a tub that accommodates water for washing, and a drum rotatably installed within the tub. Additionally, a washing machine can wash laundry by rotating a drum containing the laundry.
  • Laundry can be put into the drum through an inlet formed in the main body, and the inlet formed in the main body can be opened or closed by a door.
  • a washing machine includes a series of operations such as a washing process that separates contaminants from laundry with water containing dissolved detergent, a rinsing process that rinses away any foam or residual detergent from laundry with water that does not contain detergent, and a spin-drying process that spins the laundry at high speed. Perform a wash cycle.
  • a washing machine includes a cabinet provided with an inlet into which laundry is put; a plurality of legs provided at a lower portion of the cabinet to support the cabinet; a tub provided inside the cabinet; a drum rotatably provided inside the tub; It includes a drum motor that provides power to rotate the drum.
  • the washing machine may further include a vibration sensor that detects vibration occurring in the cabinet in at least two axes.
  • the washing machine may further include at least one processor that determines which of the plurality of legs is not attached to the installation surface based on the phase difference between the first signal and the second signal output from the vibration sensor.
  • a method of controlling a washing machine includes a cabinet provided with an inlet through which laundry is put in, a tub provided inside the cabinet and having an opening, and a drum rotatably provided inside the tub. It's about.
  • the control method includes rotating the drum; It may include obtaining a first signal and a second signal output from a vibration sensor that detects vibration occurring in the cabinet in at least two axes while the drum rotates.
  • the control method may further include determining which of the plurality of legs is not attached to the installation surface based on the phase difference between the first signal and the second signal output from the vibration sensor.
  • 1 and 2 are side cross-sectional views showing the configuration of a washing machine according to an embodiment.
  • Figure 3 is a block diagram showing the operation of a washing machine according to one embodiment.
  • Figure 4 is a graph showing an example of a dehydration profile applied to the dehydration process of a washing machine according to an embodiment.
  • Figure 5 is another block diagram showing the operation of a washing machine according to one embodiment.
  • Figure 6 is a side cross-sectional view of a washing machine including a vibration sensor according to an embodiment.
  • Figure 7 is a diagram showing the imbalanced state of the legs that cause noise during the spin-drying cycle of the washing machine.
  • 11 to 13 are graphs showing curves obtained by analyzing the output of a vibration sensor on the XY axis plane in a washing machine according to an embodiment.
  • Figure 14 is a graph showing a method of obtaining the phase difference between two signals from a Lissajous curve generated based on the two signals.
  • Figure 15 is a table showing the phase difference standard used to determine leg imbalance in a washing machine according to an embodiment.
  • Figures 16 and 17 are diagrams illustrating examples of notifications output when a washing machine detects leg imbalance according to an embodiment.
  • FIG. 18 is a block diagram of a washing machine further including a communication module, according to an embodiment.
  • Figure 19 is a diagram illustrating an example of a message transmitted from a washing machine to a mobile device through a communication module according to an embodiment.
  • Figure 20 is a flowchart of a washing machine control method according to an embodiment.
  • the washing machine 100 includes a cabinet 101 provided with an inlet into which laundry is put; a plurality of legs 104 provided at a lower portion of the cabinet to support the cabinet; A tub 120 provided inside the cabinet; A drum 130 rotatably provided inside the tub; It includes a motor 140 that provides power to rotate the drum.
  • the washing machine 100 may further include a vibration sensor 171 that detects vibration occurring in the cabinet 101 in at least two axes.
  • the washing machine 100 includes at least one processor 191 that determines which of the plurality of legs is not attached to the installation surface based on the phase difference between the first signal and the second signal output from the vibration sensor 171; It may further include.
  • the at least one processor may determine that the left leg of the plurality of legs is not attached to the installation surface.
  • the at least one processor may determine that the right leg of the plurality of legs is not attached to the installation surface.
  • the first reference value may be selected from the range of 45 to 80 degrees, and the second reference value may be selected from the range of 100 to 135 degrees.
  • the at least one processor may determine that the front left leg among the plurality of legs is not seated on the installation surface.
  • the at least one processor may determine that the front right leg among the plurality of legs is not seated on the installation surface.
  • the at least two axes may include an X-axis and a Y-axis corresponding to the XY plane parallel to the bottom surface of the washing machine.
  • the vibration sensor may include a MEMS (MicroElectroMechnical System) that measures acceleration in three axes including the X and Y axes corresponding to the XY plane parallel to the bottom surface of the washing machine.
  • MEMS MicroElectroMechnical System
  • the vibration sensor may be provided on the front upper part of the cabinet.
  • the at least one processor may obtain a Lissajous curve based on the first signal and the second signal, and calculate a phase difference between the first signal and the second signal based on the Lissajous curve.
  • the at least one processor may determine which of the plurality of legs is not attached to the installation surface when performing a dehydration process or during a test run.
  • the washing machine may further include at least one of a speaker or a display that outputs a notification regarding a leg that is not attached to the installation surface among the plurality of legs.
  • It may further include a communication module that transmits a notification regarding a leg in which an imbalance occurs among the plurality of legs to a server or a mobile device.
  • a method of controlling a washing machine includes a cabinet provided with an inlet through which laundry is put in, a tub provided inside the cabinet and having an opening, and a drum rotatably provided inside the tub. It's about.
  • the control method includes rotating the drum; It may include obtaining a first signal and a second signal output from a vibration sensor that detects vibration occurring in the cabinet in at least two axes while the drum rotates.
  • the control method may include determining which of the plurality of legs is not attached to the installation surface based on the phase difference between the first signal and the second signal output from the vibration sensor.
  • Determining which leg among the plurality of legs is not attached to the installation surface is determined by determining whether the left leg among the plurality of legs is not attached to the installation surface when the phase difference between the first signal and the second signal is less than a first reference value. It may include judging that
  • Determining which of the plurality of legs is not attached to the installation surface means that, when the phase difference between the first signal and the second signal exceeds a second reference value, the right leg of the plurality of legs is not attached to the installation surface. This may include determining that it has been settled.
  • the first reference value may be selected from the range of 45 to 80 degrees, and the second reference value may be selected from the range of 100 to 135 degrees.
  • Determining which of the plurality of legs is not seated on the installation surface is performed when the phase difference between the first signal and the second signal is less than a first reference value, and the front left leg among the plurality of legs is not seated on the installation surface. It can be judged that it has been done.
  • Determining which of the plurality of legs is not attached to the installation surface means that, when the phase difference between the first signal and the second signal exceeds the second reference value, the front right leg of the plurality of legs is not attached to the installation surface. This may include determining that it has been settled.
  • the at least two axes may include an X-axis and a Y-axis corresponding to the XY plane parallel to the bottom surface of the washing machine.
  • the vibration sensor may include a MEMS (MicroElectroMechnical System) that measures acceleration in three axes including the X and Y axes corresponding to the XY plane parallel to the bottom surface of the washing machine.
  • MEMS MicroElectroMechnical System
  • the vibration sensor may be provided on the front upper part of the cabinet.
  • Determining which of the plurality of legs is not attached to the installation surface includes obtaining a Lissajous curve based on the first signal and the second signal, and obtaining the first signal and the second signal based on the Lissajous curve. It may include calculating the phase difference of the two signals.
  • Determining which of the plurality of legs is not attached to the installation surface may include determining which of the plurality of legs is not attached to the installation surface when performing a dehydration process or during a test run.
  • the control method may further include outputting a notification regarding a leg that is not attached to the installation surface among the plurality of legs.
  • the control method may further include transmitting a notification regarding a leg that is not attached to the installation surface among the plurality of legs to a server or mobile device.
  • ⁇ unit may refer to a unit that processes at least one function or operation.
  • the terms may mean at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA)/application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in memory, or at least one process processed by a processor. there is.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • ordinal numbers such as “1st ⁇ ” and “2nd ⁇ ” used in front of the components described in this specification are only used to distinguish the components from each other, as well as the order of connection and use between these components. , does not have other meanings such as priority.
  • the codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step.
  • Each step is performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
  • the expression “at least one of” used when referring to a list of elements in the specification can change the combination of elements.
  • the expression “at least one of a, b, or c” means only a, only b, only c, both a and b, both a and c, both b and c, or all of a, b, and c. It can be understood as representing a combination.
  • 1 and 2 are side cross-sectional views showing the configuration of a washing machine according to an embodiment.
  • the washing machine 100 is a front-loading washing machine in which an inlet 101a for inserting or removing laundry is provided on the front of the washing machine 100, as shown in FIG. 1, and an inlet 101a as shown in FIG. 2.
  • (101a) may include a top-loading washing machine provided on the upper surface of the washing machine 100. That is, the washing machine 100 according to one embodiment may be a front-loading washing machine or a top-loading washing machine.
  • a door 102 for opening and closing the input port 101a is provided on one side of the cabinet 101.
  • the door 102 may be provided on the same side as the inlet 101a, and may be rotatably mounted on the cabinet 101 by a hinge.
  • a tub 120 may be provided inside the cabinet 101.
  • the tub 120 can accommodate water for washing or rinsing laundry.
  • the cabinet 101 forms the exterior of the washing machine 100 and accommodates components such as the tub 120 and the drum 130, and may be referred to as a frame or a body. That is, regardless of the name, if it performs the same role as the cabinet 101 in the present embodiment, it can be interpreted as a configuration corresponding to the cabinet 101 of the washing machine 100.
  • the tub 120 may include a substantially circular tub bottom 122 and a tub side wall 121 provided along the circumference of the tub bottom 122.
  • An opening may be formed on the bottom of the tub 120 to allow laundry to be put in or taken out.
  • the tub 120 may be arranged so that the bottom of the tub 122 faces the rear of the washing machine and the central axis (R) of the tub side wall 121 is approximately parallel to the floor. there is.
  • the tub 120 may be arranged so that the bottom of the tub 122 faces the bottom of the washing machine and the central axis R of the tub side wall 121 is approximately perpendicular to the floor. there is.
  • the drum 130 may be rotatably provided inside the tub 120.
  • the drum 130 may receive power for rotation from the motor 140.
  • a bearing 122a may be provided on the bottom of the tub 122 to rotatably fix the motor 140.
  • Drum 130 can accommodate laundry.
  • the drum 130 may have a cylindrical shape with one bottom open.
  • the drum 130 may include a substantially circular drum bottom 132 and a drum side wall 131 provided along the circumference of the drum bottom 132.
  • Another bottom of the drum 130 may have an opening formed so that laundry can be put into or taken out of the drum 130 .
  • a through hole 131a may be provided in the drum side wall 131 to connect the inside and outside of the drum 130 so that water supplied to the tub 120 flows into the inside of the drum 130.
  • a lifter 131b is provided on the drum side wall 131 to lift laundry to the top of the drum 130 while the drum 130 rotates.
  • the pulsator 133 may be rotatably provided inside the drum bottom 132.
  • the pulsator 133 may rotate independently of the drum 130. In other words, the pulsator 133 not only rotates in the same direction as the drum 130, but also may rotate in a different direction. Pulsator 133 may also rotate at the same rotational speed as drum 130 or may rotate at a different rotational speed.
  • the bottom of the drum 132 may be connected to the rotation shaft 141 of the motor 140 that rotates the drum 130.
  • the motor 140 may generate torque to rotate the drum 130.
  • the motor 140 is provided on the outside of the tub bottom 122 of the tub 120 and may be connected to the drum bottom 132 of the drum 130 through the rotation shaft 141.
  • the rotation shaft 141 penetrates the bottom of the tub 122 and can be rotatably supported by a bearing 122a provided on the bottom of the tub 122.
  • the motor 140 may include a stator 142 fixed to the outside of the tub bottom 122 and a rotor 143 rotatable with respect to the tub 120 and the stator 142.
  • the rotor 143 may be connected to the rotation shaft 141.
  • the rotor 143 can rotate through magnetic interaction with the stator 142, and the rotation of the rotor 143 can be transmitted to the drum 130 through the rotation shaft 141.
  • the motor 140 may include, for example, a brushless direct current motor (BLDC motor) or a permanent magnet synchronous motor (PMSM) whose rotation speed is easy to control.
  • BLDC motor brushless direct current motor
  • PMSM permanent magnet synchronous motor
  • a clutch 145 that transmits the torque of the motor 140 to both the pulsator 133 and the drum 130 or to the pulsator 133 may be provided.
  • Clutch 145 may be connected to the rotation shaft 141.
  • the clutch 145 may distribute the rotation of the rotation shaft 141 to the inner shaft 145a and the outer shaft 145b.
  • the inner shaft 145a may be connected to the pulsator 133.
  • the outer shaft 145a may be connected to the bottom of the drum 132.
  • the clutch 145 transmits the rotation of the rotating shaft 141 to both the pulsator 133 and the drum 130 through the inner shaft 145a and the outer shaft 145b, or transmits the rotation of the rotating shaft 141 to the inner shaft It can be delivered only to the pulsator 133 through (145a).
  • the water supply device 150 may supply water to the tub 120 and the drum 130.
  • the water supply device 150 includes a first water supply device 151 for supplying water containing no detergent to the drum 130 and a second water supply device 151 for supplying water containing detergent to the tub 120 and the drum 130. It may include a water supply device 152.
  • the water supply device 150 includes water supply conduits (151b, 152b) connected to an external water supply source to supply water to the tub 120, and water supply valves (151a, 152a) provided on the water supply conduits (151b, 152b). Includes.
  • the water supply conduits 151b and 152b are provided on the upper side of the tub 120 and may extend from an external water supply source to the front of the detergent box 181 or the tub 120.
  • the water supply valves 151a and 152a may allow or block the supply of water from an external water supply source to the tub 120 in response to an electrical signal.
  • the water supply valves 151a and 152a may include solenoid valves that open and close in response to electrical signals.
  • the detergent supply device 180 may supply detergent to the tub 120 and the drum 130.
  • the detergent supply device 180 includes a detergent box 181 provided on the upper side of the tub 120 to store detergent, and a mixing conduit 182 connecting the detergent box 181 to the tub 120.
  • the detergent box 181 is connected to the second water supply conduit 152b, and water supplied through the second water supply conduit 152b can be mixed with the detergent in the detergent box 181.
  • the mixture of detergent and water may be supplied to the tub 120 through the mixing conduit 182.
  • the first water supply conduit 151b is connected to an external water supply source and can supply water to the tub 120 without going through the detergent box 181. Water without detergent can be used as rinse water. To this end, the first water supply conduit 151b may be connected to at least one nozzle 151c and 151d that supplies water without detergent into the tub 120.
  • At least one nozzle (151c, 151d) includes a first nozzle (151c) that sprays water without detergent toward the door 102 and a second nozzle (151c) that sprays water that does not contain detergent toward the tub 120. It may include a nozzle (151d).
  • the first nozzle 151c can spray water directly toward the door 102, and the water can be stored in the tub 120 after cleaning the door 102.
  • the second nozzle 151d may spray water into the drum 130 and may be inclined toward the inside of the drum 130 to have a spray angle that is not interfered with by the door 102. Accordingly, water without detergent sprayed through the second nozzle 151d can be immediately stored in the tub 120.
  • the drainage device 160 may discharge water contained in the tub 120 or drum 130 to the outside.
  • the drainage device 160 may include a drainage conduit 161 provided below the tub 120 and extending from the tub 120 to the outside of the cabinet 101.
  • the drain device 160 may further include a drain pump 163 provided on the drain conduit 161.
  • the drain device 160 may further include a drain valve 162 provided in the drain conduit 161.
  • a plurality of legs 104 may be provided at the lower part of the cabinet 101 to support the washing machine 100 .
  • the plurality of legs 104 may each be provided with an adjustable height, and the height of each of the plurality of legs 104 may be adjusted to suit the slope of the ground on which the washing machine 100 is placed.
  • the structure described with reference to FIGS. 1 and 2 is merely an example applicable to the washing machine 100 according to an embodiment, and the washing machine 100 according to an embodiment may have a structure that is somewhat different from the above-described structure. Of course.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the operation of a washing machine according to an embodiment
  • FIG. 4 is a graph showing an example of a spin-drying profile applied to a spin-drying process of a washing machine according to an embodiment.
  • the washing machine 100 provides a driving current to the motor 140 in addition to the motor 140 that rotates the water supply device 150, the drain device 160, and the drum 130 described above. It includes a supplied motor driver 10, a user interface 110, and a controller 190 that overall controls the operation of the washing machine 100.
  • the motor driver 10 may include a rectifier circuit, a direct current link circuit, and an inverter circuit.
  • the rectifier circuit may include a diode bridge composed of a plurality of diodes and may rectify alternating current power from an external power source.
  • the direct current link circuit may include a direct current link capacitor that stores electrical energy, removes ripple of rectified power, and outputs direct current power.
  • the inverter circuit may include a plurality of switching element pairs, convert direct current power of the direct current link circuit into direct current or alternating current driving power, and supply the driving current to the motor 140.
  • the user interface 110 selects the power on/off of the washing machine 100, starts/stops the operation of the washing machine 100, selects a washing course, selects a rinse cycle or spin cycle, or selects the washing machine (100). ) may include an input device 111 that receives user input for selecting the stroke performance time or intensity.
  • a display 112 that displays various information to guide the user input described above, displays information about a currently ongoing process, or displays information about the status of the washing machine 100.
  • the user interface 110 may further include a speaker 113 that audibly outputs a notification regarding the operation or status of the washing machine 100.
  • the input device 111 and the display 112 may be provided separately or together to implement a touch screen.
  • the washing machine 100 may include a detection unit 170 that detects data indicating the current state of the washing machine 100.
  • the detection unit 170 may include a current sensor that detects the current flowing in the motor 140.
  • a vibration sensor that detects vibration occurring in the washing machine 100 may also be included, and a detailed description regarding this will be described later.
  • the controller 190 can control the operation of the washing machine 100 according to the user input received by the user interface 110, and can use the output of the sensing unit 170 to control the operation of the washing machine 100. .
  • the controller 190 includes at least one memory 192 storing programs for performing the above-described operations and operations described later, and at least one processor 191 executing the stored programs.
  • the controller 190 controls the water supply device 150 to supply water to the drum 130 and controls the motor driver 10 to perform washing according to the washing course selected by the user. ), the washing cycle, rinsing cycle, and dehydration cycle can be performed by rotating the machine. Alternatively, depending on the user's choice, it is possible to skip the washing process and perform at least one of the rinsing process and the dehydration process.
  • the controller 190 may rotate the drum 130 according to a determined dehydration profile.
  • rotating the drum 130 by the controller 190 may include controlling the motor 140, and controlling the motor 140 may include transmitting a control signal to the motor driver 10. You can.
  • the controller 190 may rotate the drum 130 according to the dewatering profile as shown in FIG. 4.
  • the dewatering profile may be defined by the rotation speed (rpm) of the drum 130.
  • the controller 190 may gradually increase the rotation speed of the drum 130 for the dehydration process. After increasing to approximately 100 rpm and maintaining it for a certain period of time, increasing to approximately 150 rpm and maintaining it for a certain period of time, increasing to approximately 500 rpm and maintaining it for a period of time, increasing to approximately 1100 rpm and maintaining it for a period of time, the drum (130 ) can be stopped.
  • the dehydration profile may be stored in the memory 192, and the processor 191 may perform a dehydration process by rotating the drum 130 according to the stored dehydration profile. Alternatively, it is also possible to change the dehydration profile appropriately according to the load of laundry contained in the drum 130.
  • the dewatering profile in FIG. 4 is only an example applicable to the embodiment of the washing machine 1, and of course, a dewatering profile different from that in FIG. 4 may be applied.
  • the drum 130 rotates at high speed during the dehydration process.
  • significant vibration may occur depending on the eccentricity of the laundry, and such vibration may cause the washing machine 100 to move or cause friction between parts of the washing machine 100. Additionally, noise due to vibration may cause inconvenience when using the washing machine 100.
  • At least one of the plurality of legs 104 of the washing machine 100 is poor, for example, at least one of the plurality of legs 104 is on the plane on which the washing machine 100 is installed (hereinafter referred to as ‘installation surface’). If you are away from the device, the vibration may occur more significantly.
  • the washing machine 100 can detect vibration occurring during the dehydration process and perform a process corresponding thereto. In particular, it is possible to determine which of the plurality of legs 104 is the cause of vibration and provide information regarding this to the user, thereby guiding them to take appropriate action.
  • related configurations and operations will be described in detail.
  • FIG. 5 is another block diagram showing the operation of a washing machine according to an embodiment
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view of a washing machine including a vibration sensor according to an embodiment.
  • the detection unit 170 of the washing machine 100 may include a vibration sensor 171 that detects vibration of the cabinet 101.
  • the vibration sensor 171 may be provided on the upper front inner surface of the cabinet 101. When the vibration sensor 171 is mounted in this position, vibration occurring in the cabinet 101 can be effectively detected.
  • the position of the vibration sensor 171 shown in FIG. 6 is only an example applicable to the embodiment of the washing machine 100. Even if it is not a location shown in FIG. 6, the vibration sensor 171 may be installed in any location where vibration of the cabinet 101 can be effectively sensed.
  • the vibration sensor 171 may be implemented as at least one of various sensors capable of detecting vibration.
  • the vibration sensor 171 may be implemented as at least one of a displacement sensor that measures vibration displacement, a speed sensor that measures speed, or an acceleration sensor that measures acceleration.
  • the vibration sensor 171 can be implemented with MEMS (MicroElectroMechanical Systems) to improve vibration detection performance.
  • the MEMS may be an MEMS provided on the PCB of the washing machine 100.
  • the PCB on which the MEMS is provided may be a PCB connected to the user interface 110 or a PCB on which the controller 190 will be provided.
  • the vibration sensor 171 only needs to be able to effectively measure vibration occurring in the cabinet 101, and there are no restrictions on its number or location.
  • Figure 7 is a diagram showing the imbalanced state of the legs that cause noise during the spin-drying cycle of the washing machine.
  • four legs 104 are provided at the lower part of the washing machine 100 to support the washing machine 100.
  • the two rear legs 104R are fixed and the two front legs 104F are used to install the washing machine 100 in close contact with the installation surface.
  • the washing machine 100 can detect vibration caused by leg imbalance, and can also determine which leg of the plurality of legs 104 is caused by imbalance.
  • leg imbalance can also determine which leg of the plurality of legs 104 is caused by imbalance.
  • FIGS. 8 to 10 are graphs showing the output of the vibration sensor in a washing machine according to an embodiment
  • FIGS. 11 to 13 are graphs showing the output of the vibration sensor in a washing machine according to an embodiment by analyzing the output of the vibration sensor on the XY axis plane. This is a graph showing the obtained curve.
  • MEMS can be used as an example of the vibration sensor 171.
  • the vibration sensor 171 can measure acceleration for each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the vibration sensor 171 is configured so that the can be installed.
  • the XY plane may be parallel to the bottom surface of the washing machine 100.
  • the dehydration cycle of the washing machine 100 was performed under the condition of an eccentric load of 300g, and the output of the vibration sensor 171 was obtained at the maximum dehydration speed of 1000 rpm.
  • the leg 104 is normally installed based on the X-axis signal and the Y-axis signal among the X-axis signal, Y-axis signal, and Z-axis signal shown in FIGS. It is possible to determine whether the leg 104 is balanced or whether the leg 104 is balanced. Furthermore, if the leg 104 is not installed properly, it is possible to determine which leg 104 is spaced from the installation surface. there is.
  • the controller 190 generates a Lissajous curve using the can be created.
  • a Lissajous curve of the shape shown in FIG. 11 can be generated, and when the front right leg 104F-R is not installed, the shape shown in FIG. 12 A Lissajous curve of the same shape can be generated. Additionally, when the front left leg 104F-L is not seated, a Lissajous curve of the shape shown in FIG. 13 may be generated.
  • FIG. 14 is a graph showing a method of calculating the phase difference between two signals from a Lissajous curve generated based on the two signals
  • FIG. 15 is a table showing the standards for phase difference used to determine leg imbalance in a washing machine according to an embodiment. .
  • phase difference between the two signals used in the Lissajous curve can be calculated according to [Equation 1] below based on the maximum value (A) and the Y-axis intercept (B) of the Lissajous curve.
  • the phase difference between the first signal and the second signal was calculated to be 73.9 degrees.
  • the phase difference between the first and second signals is calculated as 127.4 degrees
  • the front left leg (104F-L) is not seated
  • the first signal and the second signal are calculated as 127.4 degrees.
  • the phase difference of the signal was calculated to be 44.6 degrees.
  • a reference value for determining whether the leg 104 is properly installed can be set based on these experimental results, simulation, or theory.
  • the leg that was not attached to the installation surface was the front leg (104F), but according to the implementation example of the washing machine 100, the front leg (104F) was fixed and the rear leg (104R) was adjusted and installed. It is also possible to install it in close contact with the surface.
  • the left leg and right leg that are determined by the controller 190 to have not been installed on the installation surface may be the rear left leg and the rear right leg, respectively.
  • the installation location of the vibration sensor 171 may be changed to the rear of the cabinet 101.
  • the controller 190 may determine that the left leg is not attached to the installation surface if the calculated phase difference is less than the first reference value, and if the calculated phase difference exceeds the second reference value, the right leg may be determined to be It can be judged that it is not attached to the installation surface.
  • the first reference value may be set to a value selected from the range of 45 to 80 degrees
  • the second reference value may be set to a value selected from the range of 100 to 135 degrees.
  • Figures 16 and 17 are diagrams illustrating examples of notifications output when a washing machine detects leg imbalance according to an embodiment.
  • the controller 190 may output a notification when imbalance is detected in at least one of the plurality of legs 104 as a result of determination based on the output of the vibration sensor 171 while performing the spin-drying process of the washing machine 100. there is.
  • This notification may be output audibly through the speaker 113 or visually through the display 112.
  • the controller 190 determines that the right leg 104F-R is not attached to the installation surface, as shown in FIG. 16, the output is output through the speaker 113.
  • a notification can be output to the effect that the right leg has not been properly seated.
  • controller 190 determines that the left leg (104F-L) has not been seated on the installation surface, a notification to the effect that the left leg has not been seated has been detected through the speaker 113, as shown in FIG. 17, is output. You can.
  • the controller 190 is capable of continuing the dehydration process to the end even if vibration occurs due to poor leg installation, or stopping the dehydration process, and adjusts the rotation speed of the drum 130 according to a set algorithm. It is also possible to perform noise reduction procedures.
  • FIG. 18 is a block diagram of a washing machine further including a communication module according to an embodiment
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of a message transmitted from the washing machine to a mobile device through a communication module according to an embodiment. .
  • the washing machine 100 may further include a communication module 20 capable of communicating with another electronic device.
  • the communication module 20 may include a wireless communication module that wirelessly exchanges data with an electronic device. Alternatively, it is also possible to further include a wired communication module.
  • the wireless communication module can communicate wirelessly with a base station or an access point (AP) and exchange data with electronic devices through the base station or access point.
  • AP access point
  • the wireless communication module communicates wirelessly with an access point (AP) using Wi-Fi (IEEE 802.11 technical standard), or uses CDMA, WCDMA, GSM, LTE (Long Term Evolution), 5G, WiBro, etc. You can use it to communicate with the base station.
  • Wi-Fi IEEE 802.11 technical standard
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • GSM Global System for Mobile communications
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G Fifth Generation
  • WiBro WiBro
  • the wireless communication module is also capable of communicating directly with electronic devices.
  • the wireless communication module can exchange data with external devices in a short distance using Wi-Fi Direct, Bluetooth (Bluetooth, IEEE 802.15.1 technical standard), ZigBee (IEEE 802.15.4 technical standard), etc. You can.
  • the user's mobile device 300 may display a notification 311 related to the leg imbalance on the display 310, as shown in FIG. 19. .
  • an auditory notification it is also possible for an auditory notification to be output through the speaker of the mobile device 300.
  • the controller 190 may transmit a notification related to leg imbalance to the server through the communication module 20.
  • the server may transmit a notification to the same effect to the user's mobile device 300.
  • the mobile device 300 may be a pre-registered mobile device, and an application for managing home appliances, including the washing machine 100, may be installed on the mobile device 300.
  • the communication module 20 may transmit a notification related to leg imbalance directly to the mobile device 300 by using a short-range wireless communication method such as Bluetooth.
  • the user can reinstall the leg with poor installation and allow it to sit on the installation surface, thereby reducing noise caused by vibration of the washing machine 100. .
  • the washing machine control method according to one embodiment may be performed by the washing machine 100 according to the above-described embodiment. That is, in the washing machine control method according to one embodiment, the control target may be the washing machine 100 according to the above-described embodiment.
  • the content previously described regarding the washing machine 100 may also be applied to the washing machine control method according to one embodiment, even if no separate mention is made.
  • the content regarding the washing machine control method according to an embodiment described later can also be applied to the washing machine 100 even if not specifically mentioned.
  • Figure 20 is a flowchart of a washing machine control method according to an embodiment.
  • the flow chart in Figure 20 shows the operation in the dewatering process.
  • the controller 190 rotates the drum 130 to proceed with the dehydration process (1100).
  • rotating the drum 130 by the controller 190 may include controlling the motor 140, and controlling the motor 140 may include transmitting a control signal to the motor driver 10. You can.
  • the controller 190 may perform a dehydration process by rotating the drum 130 according to a pre-stored dehydration profile. Alternatively, it is also possible to change the dehydration profile appropriately according to the load of laundry contained in the drum 130.
  • the vibration sensor 171 can detect vibration in the X-axis direction and vibration in the Y-axis direction, and output a first signal and a second signal corresponding to the detected vibration.
  • the vibration sensor 171 may output the first signal and the second signal in real time or periodically while dehydration is in progress, and the first signal and the second signal may be output when the dehydration speed, that is, the rotation speed of the drum 130, reaches the maximum speed.
  • a second signal may also be output.
  • the controller 190 calculates the phase difference between the first signal and the second signal output from the vibration sensor 171 (1200). As an example, the controller 190 may calculate the phase difference between the first signal and the second signal output from the vibration sensor 171 when the rotation speed of the drum 130 reaches the maximum speed.
  • the controller 190 may generate a Lissajous curve using the first signal and the second signal among the signals output from the vibration sensor 171.
  • the controller 190 can calculate the phase difference between the first signal and the second signal using the Lissajous curve (see [Equation 1]).
  • the controller 190 may determine that the left leg is not attached to the installation surface (1400), and if the calculated phase difference exceeds the second reference value (1300 of No, 1600 example) It can be determined that the right leg is not attached to the installation surface (1700).
  • the first reference value may be set to a value selected from the range of 45 to 80 degrees
  • the second reference value may be set to a value selected from the range of 100 to 135 degrees.
  • a notification indicating that the leg installation is defective can be output (1500).
  • This notification may be output audibly through the speaker 113 provided in the washing machine 100 or visually through the display 112.
  • the mobile device 300 to which the notification has been sent may output information about the leg that is not attached to the installation surface among the legs of the washing machine in a visual or auditory manner.
  • the communication module 20 may directly transmit a notification to the mobile device 300.
  • the above-described washing machine control method can be stored in a recording medium that stores instructions executable by a computer. That is, commands for performing a washing machine control method may be stored in the recording medium.
  • Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, operations of the disclosed embodiments may be performed.
  • the recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium, where the recording medium is a non-transitory computer-readable medium that stores data non-temporarily.
  • Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage device, etc.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • magnetic tape magnetic tape
  • magnetic disk magnetic disk
  • flash memory optical data storage device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

일 실시예에 따른 세탁기는 세탁물이 투입되는 투입구가 마련되는 캐비닛; 상기 캐비닛의 하부에 마련되어 상기 캐비닛을 지지하는 복수의 레그; 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 터브; 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼; 상기 드럼을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 드럼 모터;를 포함한다.

Description

세탁기 및 그 제어 방법
개시된 발명은 세탁물에 대한 세탁 행정 및 탈수 행정을 수행할 수 있는 세탁기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 세탁을 위한 물을 수용하는 터브와 터브 내에서 회전 가능하게 설치되는 드럼을 포함할 수 있다. 또한, 세탁기는, 세탁물이 담긴 드럼을 회전시킴으로써, 세탁물을 세탁할 수 있다.
세탁물은 본체에 형성된 투입구를 통해 드럼 내부로 투입될 수 있으며, 본체에 형성된 투입구는 도어에 의해 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
세탁기는 세제가 용해된 물로 세탁물의 오염을 분리해내는 세탁 행정과, 세제가 포함되지 않은 물로 세탁물의 거품이나 잔류 세제를 헹구어 주는 헹굼 행정과, 세탁물을 고속으로 탈수 시키는 탈수 행정 등의 일련의 동작을 포함하는 세탁 사이클을 수행한다.
일 실시예에 따른 세탁기는 세탁물이 투입되는 투입구가 마련되는 캐비닛; 상기 캐비닛의 하부에 마련되어 상기 캐비닛을 지지하는 복수의 레그; 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 터브; 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼; 상기 드럼을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 드럼 모터;를 포함한다.
상기 세탁기는, 상기 캐비닛에 발생하는 진동을 적어도 2축에서 감지하는 진동 센서를 더 포함할 수 있다. 및
상기 세탁기는, 상기 진동 센서에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차에 기초하여 상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 적어도 하나의 프로세서;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 세탁기의 제어 방법은 세탁물이 투입되는 투입구가 마련되는 캐비닛, 상기 캐비닛 내부에 마련되고, 개구를 가지는 터브 및 상기 터브 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼을 포함하는 세탁기의 제어 방법에 관한 것이다.
상기 제어 방법은 상기 드럼을 회전시키고; 상기 드럼이 회전하는 동안 상기 캐비닛에 발생하는 진동을 적어도 2축에서 감지하는 진동 센서로부터 출력되는 제1신호 및 제2신호를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 진동 센서에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차에 기초하여 상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것;을 더 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 세탁기의 동작을 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 행정에 적용되는 탈수 프로파일의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 세탁기의 동작을 나타내는 다른 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 진동 센서를 포함하는 세탁기의 측단면도이다.
도 7은 세탁기의 탈수 행정 중 소음을 유발하는 레그의 불균형 상태를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 10은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 진동 센서의 출력을 나타낸 그래프이다.
도 11 내지 도 13은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 진동 센서의 출력을 XY축 평면 상에서 분석하여 획득한 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 14는 두 신호에 기초하여 생성된 리사주 곡선에서 두 신호의 위상차를 구하는 방식을 나타낸 그래프이다.
도 15는 일 실시예에 따른 세탁기에서 레그 불균형을 판단하는데 사용되는 위상차의 기준을 나타낸 테이블이다.
도 16 내지 도 17은 일 실시예에 따른 세탁기가 레그의 불균형을 감지했을 때 출력되는 알림의 예시를 나타낸 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 통신 모듈을 더 포함하는 세탁기의 블록도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 세탁기가 통신 모듈을 통해 모바일 기기에 전송하는 메시지의 예시를 나타낸 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 세탁기의 제어방법에 관한 순서도이다.
일 실시예에 따른 세탁기(100)는, 세탁물이 투입되는 투입구가 마련되는 캐비닛(101); 상기 캐비닛의 하부에 마련되어 상기 캐비닛을 지지하는 복수의 레그(104); 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 터브(120); 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼(130); 상기 드럼을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 모터(140);를 포함한다.
상기 세탁기(100)는 상기 캐비닛(101)에 발생하는 진동을 적어도 2축에서 감지하는 진동 센서(171);를 더 포함할 수 있다.
상기 세탁기(100)는 상기 진동 센서(171)에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차에 기초하여 상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 적어도 하나의 프로세서(191);를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값을 초과하는 경우, 상기 복수의 레그 중 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 제1기준값은 45 내지 80도의 범위에서 선택되고, 상기 제2기준값은 100 내지 135도의 범위에서 선택될 수 있다.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값 초과인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 적어도 2축은, 상기 세탁기의 바닥면과 평행한 XY평면에 대응되는 X축과 Y축을 포함할 수 있다.
상기 진동 센서는, 상기 세탁기의 바닥면과 평행한 XY평면에 대응되는 X축과 Y축을 포함하는 3축에서의 가속도를 측정하는 MEMS(MicroElectroMechnical System)를 포함할 수 있다.
상기 진동 센서는, 상기 캐비닛의 전면 상부에 마련될 수 있다.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1신호 및 상기 제2신호에 기초하여 리사주 곡선을 획득하고, 상기 리사주 곡선에 기초하여 상기 제1신호와 상기 제2신호의 위상차를 계산할 수 있다.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 탈수 행정의 수행 시 또는 시운전 시에 상기 복수의 레그 중 상기 설치면에 미안착된 레그를 판단할 수 있다.
상기 세탁기는, 상기 복수의 레그 중 상기 설치면에 미안착된 레그에 관한 알림을 출력하는 스피커 또는 디스플레이 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 레그 중 불균형이 발생한 레그에 관한 알림을 서버 또는 모바일 기기로 전송하는 통신 모듈;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 세탁기의 제어 방법은 세탁물이 투입되는 투입구가 마련되는 캐비닛, 상기 캐비닛 내부에 마련되고, 개구를 가지는 터브 및 상기 터브 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼을 포함하는 세탁기의 제어 방법에 관한 것이다.
상기 제어 방법은 상기 드럼을 회전시키고; 상기 드럼이 회전하는 동안 상기 캐비닛에 발생하는 진동을 적어도 2축에서 감지하는 진동 센서로부터 출력되는 제1신호 및 제2신호를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 진동 센서에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차에 기초하여 상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값을 초과하는 경우, 상기 복수의 레그 중 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1기준값은 45 내지 80도의 범위에서 선택되고, 상기 제2기준값은 100 내지 135도의 범위에서 선택될 수 있다.
상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은, 상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값 초과인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 적어도 2축은, 상기 세탁기의 바닥면과 평행한 XY평면에 대응되는 X축과 Y축을 포함할 수 있다.
상기 진동 센서는, 상기 세탁기의 바닥면과 평행한 XY평면에 대응되는 X축과 Y축을 포함하는 3축에서의 가속도를 측정하는 MEMS(MicroElectroMechnical System)를 포함할 수 있다.
상기 진동 센서는, 상기 캐비닛의 전면 상부에 마련될 수 있다.
상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은, 상기 제1신호 및 상기 제2신호에 기초하여 리사주 곡선을 획득하고, 상기 리사주 곡선에 기초하여 상기 제1신호와 상기 제2신호의 위상차를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은, 탈수 행정의 수행 시 또는 시운전 시에 상기 복수의 레그 중 상기 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 복수의 레그 중 상기 설치면에 미안착된 레그에 관한 알림을 출력하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그에 관한 알림을 서버 또는 모바일 기기로 전송하는 것;을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array)/ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 설명되는 구성요소 앞에 사용되는 "제1~", "제2~"와 같은 서수는 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되는 것일 뿐, 이들 구성요소들 사이의 연결 순서, 사용 순서, 우선 순위 등의 다른 의미를 갖는 것은 아니다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
명세서에서 요소들의 리스트를 언급할 때 사용되는 "적어도 하나의~"의 표현은, 요소들의 조합을 변경할 수 있다. 예를 들어, "a, b, 또는 c 중 적어도 하나"의 표현은 오직 a, 오직 b, 오직 c, a 와 b 둘, a와 c 둘, b와 c 둘, 또는 a, b, c 모두의 조합을 나타내는 것으로 이해될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 일 측면에 따른 세탁기 및 그 제어방법의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 측단면도이다.
일 실시예에 따른 세탁기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 세탁물을 투입하거나 인출하는 투입구(101a)가 세탁기(100)의 전면에 마련되는 프런트-로딩 세탁기와 도 2에 도시된 바와 같이 투입구(101a)가 세탁기(100)의 상면에 마련되는 탑-로딩 세탁기를 포함할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 세탁기(100)는 프런트-로딩 세탁기일 수도 있고 탑-로딩 세탁기일 수도 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 캐비닛(101)의 일면에는 투입구(101a)를 개폐할 수 있는 도어(102)가 마련된다. 도어(102)는 투입구(101a)와 동일한 면에 마련될 수 있으며, 힌지(hinge)에 의하여 캐비닛(101)에 회동 가능하게 장착될 수 있다.
캐비닛(101)의 내부에는, 터브(120)가 마련될 수 있다. 터브(120)는, 세탁물의 세탁 또는 헹굼을 위한 물을 수용할 수 있다.
캐비닛(101)은 세탁기(100)의 외관을 형성하면서 터브(120)와 드럼(130) 등의 구성요소들을 수용하는 것으로서, 프레임으로 지칭될 수도 있고 본체로 지칭될 수도 있다. 즉, 지칭되는 명칭에 상관없이 당해 실시예에서의 캐비닛(101)과 동일한 역할을 수행하는 것이면 세탁기(100)의 캐비닛(101)에 대응되는 구성으로 해석될 수 있다.
터브(120)는 대략 원형의 터브 밑면(122)과 터브 밑면(122)의 원주를 따라 마련되는 터브 측벽(121)을 포함할 수 있다. 터브(120)의 밑면과 마주보는 면에는 세탁물이 투입되거나 인출될 수 있도록 개구가 형성될 수 있다.
프론트-로딩 세탁기의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 터브(120)는 터브 밑면(122)이 세탁기의 후방을 향하고 터브 측벽(121)의 중심축(R)이 바닥과 대략 평행하도록 배치될 수 있다.
탑-로딩 세탁기의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 터브(120)는 터브 밑면(122)이 세탁기의 바닥을 향하고 터브 측벽(121)의 중심축(R)이 바닥과 대략 직교하도록 배치될 수 있다.
드럼(130)은 터브(120) 내부에 회전 가능하게 마련될 수 있다. 드럼(130)은 모터(140)로부터 회전을 위한 동력을 제공받을 수 있다. 터브 밑면(122)에는 모터(140)를 회전 가능하게 고정하기 위한 베어링(122a)이 마련될 수 있다.
드럼(130)은 세탁물을 수용할 수 있다. 일 예로, 드럼(130)은 일 밑면이 개방된 원통 형상일 수 있다. 드럼(130)은 대략 원형의 드럼 밑면(132)과 드럼 밑면(132)의 원주를 따라 마련되는 드럼 측벽(131)을 포함할 수 있다. 드럼(130)의 다른 일 밑면은 세탁물이 드럼(130)의 내부로 투입되거나 인출될 수 있도록 개구가 형성될 수 있다.
드럼 측벽(131)에는, 터브(120)에 공급된 물이 드럼(130)의 내부로 유입되도록 드럼(130)의 내부와 외부를 연결하는 통공(131a)이 마련될 수 있다.
프런트-로딩 세탁기의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 드럼 측벽(131)에는 드럼(130)의 회전 중에 세탁물을 드럼(130)의 상부로 들어올리기 위한 리프터(131b)가 마련된다.
탑-로딩 세탁기의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 펄세이터(133)가 드럼 밑면(132) 내측에 회전 가능하게 마련될 수 있다. 펄세이터(133)는 드럼(130)과 독립적으로 회전할 수 있다. 다시 말해, 펄세이터(133)는 드럼(130)과 동일한 방향으로 회전하는 것 뿐만 아니라, 상이한 방향으로 회전할 수도 있다. 펄세이터(133)는 또한 드럼(130)과 동일한 회전 속도로 회전하거나 상이한 회전 속도로 회전할 수 있다.
드럼 밑면(132)은 드럼(130)을 회전시키는 모터(140)의 회전축(141)과 연결될 수 있다. 모터(140)는 드럼(130)을 회전시키는 토크를 생성할 수 있다.
모터(140)는 터브(120)의 터브 밑면(122)의 외측에 마련되며, 회전축(141)을 통하여 드럼(130)의 드럼 밑면(132)과 연결될 수 있다. 회전축(141)은 터브 밑면(122)을 관통하며, 터브 밑면(122)에 마련된 베어링(122a)에 의하여 회전 가능하게 지지될 수 있다.
모터(140)는 터브 밑면(122) 외측에 고정되는 고정자(142)와, 터브(120) 및 고정자(142)에 대하여 회전 가능하게 마련되는 회전자(143)를 포함할 수 있다. 회전자(143)는 회전축(141)과 연결될 수 있다.
회전자(143)는 고정자(142)와의 자기적 상호작용을 통하여 회전할 수 있으며, 회전자(143)의 회전은 회전축(141)을 통하여 드럼(130)에 전달될 수 있다.
모터(140)는 예를 들어 회전 속도의 제어가 용이한 무정류자 직류 모터(BrushLess Direct Current Motor: BLDC Motor) 또는 영구자석 동기 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)를 포함할 수 있다.
탑-로딩 세탁기의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 모터(140)의 토크를 펄세이터(133)와 드럼(130) 모두 또는 펄세이터(133)에 전달하는 클러치(145)가 마련될 수 있다. 클러치(145)는 회전축(141)와 연결될 수 있다. 클러치(145)는 회전축(141)의 회전을 내측 샤프트(145a)와 외측 샤프트(145b)로 분배할 수 있다.
내측 샤프트(145a)는 펄세이터(133)와 연결될 수 있다. 외측 샤프트(145a)는 드럼 밑면(132)과 연결될 수 있다. 클러치(145)는 회전축(141)의 회전을 내측 샤프트(145a)와 외측 샤프트(145b)를 통하여 펄세이터(133)와 드럼(130) 모두에 전달하거나, 또는 회전축(141)의 회전을 내측 샤프트(145a)를 통하여 펄세이터(133)에만 전달할 수 있다.
급수 장치(150)는 터브(120) 및 드럼(130)에 물을 공급할 수 있다. 급수 장치(150)는 드럼(130)에 세제를 포함하지 않는 물을 공급하기 위한 제1급수 장치(151)와 터브(120) 및 드럼(130)에 세제를 포함하는 물을 공급하기 위한 제2급수 장치(152)를 포함할 수 있다.
급수 장치(150)는 외부 급수 원과 연결되어 터브(120)에 물을 공급하기 위한 급수 도관(151b, 152b)과, 급수 도관(151b, 152b) 상에 마련되는 급수 밸브(151a, 152a)를 포함한다.
급수 도관(151b, 152b)은 터브(120)의 상측에 마련되며, 외부 급수 원으로부터 세제 함(181) 또는 터브(120)의 전방까지 연장될 수 있다.
급수 밸브(151a, 152a)는 전기적 신호에 응답하여 외부 급수 원으로부터 터브(120)로 물을 공급하는 것을 허용하거나 차단할 수 있다. 예를 들어, 급수 밸브(151a, 152a)는 전기적 신호에 응답하여 개폐되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 포함할 수 있다.
세제 공급 장치(180)는 터브(120) 및 드럼(130)에 세제를 공급할 수 있다. 세제 공급 장치(180)는 터브(120)의 상측에 마련되어 세제를 보관하는 세제 함(181)과, 세제 함(181)을 터브(120)와 연결하는 혼합 도관(182)을 포함한다.
세제 함(181)은 제2급수 도관(152b)과 연결되며, 제2급수 도관(152b)을 통하여 공급된 물은 세제 함(181)의 세제와 혼합될 수 있다. 세제와 물의 혼합물은 혼합 도관(182)을 통하여 터브(120)에 공급될 수 있다.
제1급수 도관(151b)은 외부 급수원과 연결되어 세제 함(181)을 경유하지 않고 터브(120)에 물을 공급할 수 있다. 세제를 포함하지 않는 물은 헹굼수로 사용될 수 있다. 이를 위해, 제1급수 도관(151b)은 터브(120) 내부로 세제가 포함되지 않은 물을 공급하는 적어도 하나의 노즐(151c, 151d)과 연결될 수 있다.
적어도 하나의 노즐(151c, 151d)은, 세제가 포함되지 않은 물을 도어(102)를 향해 분사하는 제1 노즐(151c) 및 세제가 포함되지 않은 물을 터브(120)를 향해 분사하는 제2 노즐(151d)을 포함할 수 있다.
제1 노즐(151c)은 도어(102)를 향해 물을 직하하여 분사할 수 있으며, 직하되는 물은 도어(102)를 세척한 후 터브(120)에 저수될 수 있다.
제2 노즐(151d)은 드럼(130) 내부로 물을 분사할 수 있으며, 도어(102)의 간섭을 받지 않는 분사각을 갖도록 드럼(130)의 내부를 향해 기울어져 있을 수 있다. 이에 따라, 제2 노즐(151d)을 통해 분사되는 세제를 포함하지 않은 물은 곧바로 터브(120)에 저수될 수 있다.
배수 장치 (160)는 터브(120) 또는 드럼(130)에 수용된 물을 외부로 배출할 수 있다. 배수 장치(160)는 터브(120)의 하측에 마련되어 터브(120)로부터 캐비닛(101) 외부까지 연장된 배수 도관(161)을 포함할 수 있다.
프런트-로딩 세탁기의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 배수 장치(160)는 배수 도관(161) 상에 마련된 배수 펌프(163)를 더 포함할 수 있다.
탑-로딩 세탁기의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 배수 장치(160)는 배수 도관(161)에 마련된 배수 밸브(162)를 더 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 캐비닛(101)의 하부에는 세탁기(100)를 지지하기 위한 복수의 레그(104)가 마련될 수 있다. 일 예로, 복수의 레그(104)는 각각 그 높이가 조정 가능하게 마련될 수 있으며, 세탁기(100)가 배치되는 지면의 기울기에 맞게 복수의 레그(104) 각각의 높이를 조정하여 설치할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 구조는 일 실시예에 따른 세탁기(100)에 적용 가능한 예시에 불과하며, 일 실시예에 따른 세탁기(100)가 전술한 구조와 일부 다른 구조를 가질 수도 있음은 물론이다.
도 3은 일 실시예에 따른 세탁기의 동작을 나타내는 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 행정에 적용되는 탈수 프로파일의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 세탁기(100)는 전술한 급수 장치(150), 배수 장치(160) 및 드럼(130)을 회전시키는 모터(140) 외에도 모터(140)에 구동 전류를 공급하는 모터 드라이버(10), 사용자 인터페이스(110) 및 세탁기(100)의 동작을 전반적으로 제어하는 컨트롤러(190)를 포함한다.
일 예로, 모터 드라이버(10)는 정류 회로, 직류 링크 회로 및 인버터 회로를 포함할 수 있다. 정류 회로는 복수의 다이오드로 구성되는 다이오드 브리지를 포함할 수 있으며, 외부 전원의 교류 전력을 정류할 수 있다. 직류 링크 회로는 전기 에너지를 저장하는 직류 링크 캐패시터를 포함할 수 있으며, 정류된 전력의 리플을 제거하고 직류 전력을 출력할 수 있다.
인버터 회로는 복수의 스위칭 소자 쌍을 포함할 수 있으며, 직류 링크 회로의 직류 전력을 직류 또는 교류의 구동 전력으로 변환하고, 구동 전류를 모터(140)에 공급할 수 있다.
사용자 인터페이스(110)는 세탁기(100)의 전원 온/오프를 선택하거나, 세탁기(100) 동작의 시작/정지를 선택하거나, 세탁 코스를 선택하거나, 헹굼 행정 또는 탈수 행정을 선택하거나, 세탁기(100)의 행정 수행 시간 또는 강도를 선택하기 위한 사용자 입력을 수신하는 입력 장치(111)를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 사용자 입력을 가이드하기 위한 각종 정보를 표시하거나, 현재 진행 중인 행정에 관한 정보를 표시하거나, 세탁기(100)의 상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이(112)를 포함할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스(110)는 세탁기(100)의 동작이나 상태에 관한 알림을 청각적으로 출력하는 스피커(113)를 더 포함할 수 있다.
입력 장치(111)와 디스플레이(112)는 각각 별도로 마련될 수도 있고, 함께 터치 스크린을 구현할 수도 있다.
세탁기(100)는 현재 세탁기(100)의 상태를 나타내는 데이터를 감지하는 감지부(170)를 포함할 수 있다. 일 예로, 감지부(170)는 모터(140)에 흐르는 전류를 감지하는 전류 센서를 포함할 수 있다. 또한, 세탁기(100)에 발생하는 진동을 감지하는 진동 센서도 포함할 수 있는바, 이와 관련된 구체적인 설명은 후술한다.
컨트롤러(190)는 사용자 인터페이스(110)가 수신한 사용자 입력에 따라 세탁기(100)의 동작을 제어할 수 있고, 세탁기(100)의 동작을 제어함에 있어서 감지부(170)의 출력을 이용할 수 있다.
컨트롤러(190)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하기 위한 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리(192)와 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서(191)를 포함한다.
예를 들어, 컨트롤러(190)는 사용자에 의해 선택된 세탁 코스에 따라 세탁을 수행하기 위해 급수 장치(150)를 제어하여 드럼(130)에 물을 공급하고 모터 드라이버(10)를 제어하여 드럼(130)을 회전시킴으로써 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정을 수행할 수 있다. 또는, 사용자의 선택에 따라 세탁 행정은 생략하고 헹굼 행정 또는 탈수 행정 중 적어도 하나만 수행하는 것도 가능하다.
컨트롤러(190)는 탈수 행정을 수행함에 있어서, 정해진 탈수 프로파일에 따라 드럼(130)을 회전시킬 수 있다. 여기서, 컨트롤러(190)가 드럼(130)을 회전시키는 것은 모터(140)를 제어하는 것을 포함할 수 있고, 모터(140)를 제어하는 것은 모터 드라이버(10)에 제어 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
일 예로, 컨트롤러(190)는 도 4에 도시된 바와 같은 탈수 프로파일에 따라 드럼(130)을 회전시킬 수 있다. 탈수 프로파일은 드럼(130)의 회전속도(rpm)에 의해 정의될 수 있다.
도 4를 참조하면, 컨트롤러(190)는 탈수 행정을 위해 드럼(130)의 회전 속도를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 대략 100rpm 까지 증가시킨 이후에 일정 시간 유지하고, 대략 150rpm 까지 증가시킨 이후에 일정 시간 유지하고, 대략 500rpm 까지 증가시킨 이후에 일정 시간 유지하고, 대략 1100rpm 까지 증가시킨 이후에 일정 시간 유지 후 드럼(130)을 정지시킬 수 있다.
탈수 프로파일은 메모리(192)에 저장될 수 있고, 프로세서(191)는 저장된 탈수 프로파일에 따라 드럼(130)을 회전시켜 탈수 행정을 수행할 수 있다. 또는, 드럼(130)에 수용된 세탁물의 부하에 따라서 탈수 프로파일을 적절하게 변경하는 것도 가능하다.
도 4의 탈수 프로파일은 세탁기(1)의 실시예에 적용 가능한 일 예시에 불과하며, 도 4와 다른 탈수 프로파일이 적용될 수도 있음은 물론이다.
도 4의 탈수 프로파일에서도 확인할 수 있듯이, 탈수 행정에서는 드럼(130)이 고속으로 회전한다. 이 때, 세탁물의 편심에 따라 진동이 크게 발생할 수 있고, 이러한 진동으로 인해 세탁기(100)가 움직이거나 세탁기(100)의 부품들 간의 마찰이 발생할 수 있다. 또한, 진동으로 인한 소음이 세탁기(100)의 사용 상 불편을 야기할 수도 있다.
특히, 세탁기(100)의 복수의 레그(104) 중 적어도 하나에 대한 설치가 불량한 경우, 예를 들어 복수의 레그(104) 중 적어도 하나가 세탁기(100)가 설치된 평면(이하, '설치면'이라 함)으로부터 이격되어 있는 경우에 진동이 더 크게 발생할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 세탁기(100)는 탈수 행정 중 발생하는 진동을 감지하고 이에 대응하는 프로세스를 수행할 수 있다. 특히, 복수의 레그(104) 중 진동의 원인이 된 레그를 판단하고, 이에 관한 정보를 사용자에게 제공함으로써 적절한 조치를 취할 수 있도록 유도할 수 있다. 이하, 관련된 구성과 동작을 구체적으로 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 세탁기의 동작을 나타내는 다른 블록도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 진동 센서를 포함하는 세탁기의 측단면도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 세탁기(100)의 감지부(170)는 캐비닛(101)의 진동을 감지하는 진동 센서(171)를 포함할 수 있다.
일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 진동 센서(171)는 캐비닛(101)의 전방 내면의 상측에 마련될 수 있다. 진동 센서(171)가 이와 같은 위치에 장착되면, 캐비닛(101)에서 발생하는 진동을 효과적으로 감지할 수 있다.
그러나, 도 6에 도시된 진동 센서(171)의 위치는 세탁기(100)의 실시예에 적용 가능한 예시에 불과하다. 도 6에 도시된 위치가 아니더라도 캐비닛(101)의 진동을 효과적으로 감지할 수 있는 위치이면, 진동 센서(171)가 장착될 수 있다.
진동 센서(171)는 진동을 감지할 수 있는 다양한 센서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 예를 들어, 진동 센서(171)는 진동의 변위를 측정하는 변위 센서, 속도를 측정하는 속도 센서 또는 가속도를 측정하는 가속도 센서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
구체적으로, 진동 센서(171)는 MEMS(MicroElectroMechanical Systems)로 구현되어 진동 감지의 성능을 향상시킬 수 있다. 이 경우, MEMS는 세탁기(100)의 PCB 상에 마련된 MEMS일 수 있다. 일 예로, MEMS가 마련된 PCB는 사용자 인터페이스(110)와 연결된 PCB 또는 컨트롤러(190)가 마련될 PCB일 수 있다.
진동 센서(171)는 캐비닛(101)에서 발생하는 진동을 효과적으로 측정할 수만 있으면 되고, 그 개수나 위치에 대해서는 다른 제한을 두지 않는다.
도 7은 세탁기의 탈수 행정 중 소음을 유발하는 레그의 불균형 상태를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 세탁기(100)의 하부에는 4개의 레그(104)가 마련되어 세탁기(100)를 지지할 수 있다. 일반적으로는 후방의 레그(104R) 2개는 고정하고, 전방의 레그(104F) 2개를 이용하여 세탁기(100)가 설치면에 밀착되도록 설치한다.
이 때, 4개의 레그(104) 중 1개라도 설치가 불량하면 탈수 행정의 수행 시 진동이 크게 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 전방 우측 레그(104F-R)가 설치면에 안착되지 않고 들떠 있거나, 전방 좌측 레그(104F-L)가 설치면에 안착되지 않고 들떠 있으면, 탈수 행정의 수행 시 진동이 더 크게 발생할 수 있다.
일 실시예에 따른 세탁기(100)는 이러한 레그 불균형에 의해 발생하는 진동을 감지할 수 있고, 이러한 진동이 복수의 레그(104) 중 어느 레그의 불균형에 의해 발생한 것인지도 판단할 수 있다. 이하, 이와 관련된 구체적인 구성과 동작에 대해 설명한다.
도 8 내지 도 10은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 진동 센서의 출력을 나타낸 그래프이고, 도 11 내지 도 13은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 진동 센서의 출력을 XY축 평면 상에서 분석하여 획득한 곡선을 나타낸 그래프이다.
전술한 바와 같이, 진동 센서(171)의 일 예로 MEMS를 사용할 수 있다. 이 경우, 진동 센서(171)는 X축, Y축 및 Z축 각각에 대한 가속도를 측정할 수 있다. 당해 실시예에서는, X축이 세탁기(100)의 전방에 대응되고, Y축이 세탁기(100)의 좌측 방향에 대응되고, Z축이 세탁기(100)의 상측 방향에 대응되도록 진동 센서(171)를 설치할 수 있다. XY 평면은 세탁기(100)의 바닥면과 평행할 수 있다.
세탁기(100)의 레그(104)가 불균형한 경우의 진동 센서(171)의 출력을 확인하기 위해, 4개의 레그(104)가 모두 설치면에 안착된 경우(정상), 전방 우측 레그(104F-R)가 미안착되어 설치면으로부터 2mm 이격된 경우, 전방 좌측 레그(104F-L)가 미안착되어 설치면으로부터 2mm 이격된 경우 각각에 대해 실험을 진행하였다.
실험을 위해, 편심부하 300g의 조건에서 세탁기(100)의 탈수 행정을 수행하였고, 탈수 최고 속도 1000 rpm에서 진동 센서(171)의 출력을 획득하였다.
그 결과, 정상인 경우에는 도 8에 도시된 바와 같은 신호를 획득하였고, 전방 우측 레그(104F-R)가 미안착된 경우에는 도 9에 도시된 바와 같은 신호를 획득하였으며, 전방 좌측 레그(104F-L)가 미안착된 경우에는 도 10에 도시된 바와 같은 신호를 획득하였다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 레그(104)의 설치가 정상적으로 이루어진 경우, 전방 우측 레그(104F-R)가 미안착된 경우 및 전방 좌측 레그(104F-L)가 미안착된 경우에 각각 주파수, 진폭 또는 위상차 등의 특성이 다른 정현파가 획득됨을 확인할 수 있다.
특히, 일 실시예에 따른 세탁기(100)는 도 8 내지 도 10에 도시된 X축 신호, Y축 신호 및 Z축 신호 중에서 X축 신호와 Y축 신호에 기초하여 레그(104)의 설치가 정상적으로 이루어졌는지 또는 레그(104)가 균형을 이루는지 여부를 판단할 수 있고, 더 나아가 레그(104)의 설치가 정상적으로 이루어지지 않은 경우에는 어느 레그(104)가 설치면으로부터 이격되어 있는지까지 판단할 수 있다.
컨트롤러(190)는 진동 센서(171)에서 출력되는 신호 중 X축 신호(이하, 제1신호라 함)와 Y축 신호(이하, 제2신호라 함)를 이용하여 리사주(Lissajous) 곡선을 생성할 수 있다.
그 결과, 레그(104)의 설치가 정상적으로 이루어진 경우에는 도 11에 도시된 바와 같은 형상의 리사주 곡선이 생성될 수 있고, 전방 우측 레그(104F-R)가 미안착된 경우에는 도 12에 도시된 바와 같은 형상의 리사주 곡선이 생성될 수 있다. 또한, 전방 좌측 레그(104F-L)가 미안착된 경우에는 도 13에 도시된 바와 같은 형상의 리사주 곡선이 생성될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 전방 우측 레그(104F-R)가 미안착된 경우와 전방 좌측 레그(104F-L)가 미안착된 경우에 리사주 곡선의 형상이 다르게 나타남을 확인할 수 있다.
도 14는 두 신호에 기초하여 생성된 리사주 곡선에서 두 신호의 위상차를 구하는 방식을 나타낸 그래프이고, 도 15는 일 실시예에 따른 세탁기에서 레그 불균형을 판단하는데 사용되는 위상차의 기준을 나타낸 테이블이다.
도 14를 참조하면, 리사주 곡선에 사용된 두 신호의 위상차는, 리사주 곡선의 최대값(A)과 Y축 절편(B)에 기초하여 아래 [식 1]에 따라 계산될 수 있다.
[식 1]
θ= sin-1(B/A)
전술한 실험에 의해 획득된 리사주 곡선을 이용하여 제1신호와 제2신호의 위상차를 계산하면, 레그(104)의 설치가 정상적인 경우에는 제1신호와 제2신호의 위상차가 73.9도로 계산되었고, 전방 우측 레그(104F-R)가 미안착된 경우에는 제1신호와 제2신호의 위상차가 127.4도로 계산되었으며, 전방 좌측 레그(104F-L)가 미안착된 경우에는 제1신호와 제2신호의 위상차가 44.6도로 계산되었다.
이러한 실험 결과를 기초로 하거나, 시뮬레이션 또는 이론을 기초로 하여 레그(104)의 정상 설치 여부를 판단하기 위한 기준값을 설정할 수 있다.
한편, 전술한 예시에서는 설치면에 미안착된 레그가 전방 레그(104F)인 것으로 가정하였으나, 세탁기(100)의 구현예에 따라 전방 레그(104F)를 고정하고 후방 레그(104R)를 조정하여 설치면에 밀착되도록 설치하는 것도 가능하다.
이 경우, 컨트롤러(190)에 의해 설치면에 미안착된 것으로 판단되는 좌측 레그와 우측 레그는 각각 후방 좌측 레그와 후방 우측 레그가 될 수 있다.
또한, 이 경우에는 진동 센서(171)의 설치 위치가 캐비닛(101)의 후방으로 변경될 수도 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(190)는 계산된 위상차가 제1기준값 미만이면 좌측 레그가 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있고, 계산된 위상차가 제2기준값을 초과하면 우측 레그가 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 제1기준값은 45 내지 80도의 범위에서 선택된 값으로 설정될 수 있고, 제2기준값은 100 내지 135도의 범위에서 선택된 값으로 설정될 수 있다.
다만, 전술한 기준값의 범위는 예시에 불과하며, 세탁기(100)에 대한 실험, 시뮬레이션 또는 이론에 기초하여 정해진 기준값이 상기 예시와 다를 수 있음은 물론이다.
도 16 내지 도 17은 일 실시예에 따른 세탁기가 레그의 불균형을 감지했을 때 출력되는 알림의 예시를 나타낸 도면이다.
컨트롤러(190)는 세탁기(100)의 탈수 행정을 수행하는 중에 진동 센서(171)의 출력에 기초하여 판단한 결과, 복수의 레그(104) 중 적어도 하나에 불균형이 감지되면 이에 대한 알림을 출력할 수 있다.
이러한 알림은 스피커(113)를 통해 청각적으로 출력될 수도 있고, 디스플레이(112)를 통해 시각적으로 출력될 수도 있다.
스피커(113)를 통해 출력되는 경우를 예로 들면, 컨트롤러(190)가 우측 레그(104F-R)가 설치면에 미안착된 것으로 판단하면, 도 16에 도시된 바와 같이, 스피커(113)를 통해 우측 레그 미안착이 감지되었다는 취지의 알림을 출력할 수 있다.
컨트롤러(190)가 좌측 레그(104F-L)가 설치면에 미안착된 것으로 판단하면, 도 17에 도시된 바와 같이, 스피커(113)를 통해 좌측 레그 미안착이 감지되었다는 취지의 알림을 출력할 수 있다.
어느 쪽의 레그가 미안착되었는지에 대한 정보만 전달할 수 있으면 되고, 출력되는 알림의 구체적인 내용은 전술한 예시와 달라질 수 있음은 물론이다.
한편, 컨트롤러(190)는 레그의 설치 불량으로 인한 진동이 발생하더라도 탈수 행정을 끝까지 진행하는 것도 가능하고, 탈수 행정을 정지시키는 것도 가능하며, 정해진 알고리즘에 따라 드럼(130)의 회전 속도를 조정하여 소음 저감 행정을 수행하는 것도 가능하다.
도 18은 일 실시예에 따른 세탁기에 있어서, 통신 모듈을 더 포함하는 세탁기의 블록도이고, 도 19는 일 실시예에 따른 세탁기가 통신 모듈을 통해 모바일 기기에 전송하는 메시지의 예시를 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 세탁기(100)는 다른 전자 장치와 통신 가능한 통신 모듈(20)을 더 포함할 수 있다.
통신 모듈(20)은 전자 장치와 무선으로 데이터를 주고받는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또는, 유선 통신 모듈을 더 포함하는 것도 가능하다.
무선 통신 모듈은 기지국(base station) 또는 액세스 포인트(AP)와 무선으로 통신할 수 있으며, 기지국 또는 액세스 포인트를 거쳐 전자 장치들과 데이터를 주고 받을 수 있다.
예를 들어, 무선 통신 모듈은 와이파이(WiFi쪠, IEEE 802.11 기술 표준)을 이용하여 액세스 포인트(AP)와 무선으로 통신하거나, CDMA, WCDMA, GSM, LTE(Long Term Evolution), 5G, 와이브로 등을 이용하여 기지국과 통신할 수 있다.
뿐만 아니라, 무선 통신 모듈은 전자 장치들과 직접 통신하는 것도 가능하다. 예를 들어, 무선 통신 모듈은 와이파이 다이렉트, 블루투스 (Bluetooth쪠, IEEE 802.15.1 기술 표준), 지그비(ZigBee쪠, IEEE 802.15.4 기술 표준) 등을 이용하여 근거리의 외부 장치들과 데이터를 주고 받을 수 있다.
컨트롤러(190)가 세탁기(100)의 레그 불균형을 감지한 경우, 사용자의 모바일 기기(300)는 도 19에 도시된 바와 같이 레그 불균형과 관련된 알림(311)을 디스플레이(310)에 표시할 수 있다. 경우에 따라, 모바일 기기(300)의 스피커를 통해 청각적인 알림이 출력되는 것도 가능하다.
이를 위해, 컨트롤러(190)는 통신 모듈(20)을 통해 레그 불균형과 관련된 알림을 서버에 전송할 수 있다. 알림이 전송되면, 서버는 사용자의 모바일 기기(300)에 동일한 취지의 알림을 전송할 수 있다. 이 때, 모바일 기기(300)는 미리 등록된 모바일 기기일 수 있고, 모바일 기기(300)에는 세탁기(100)를 포함하는 가전 제품의 관리를 위한 어플리케이션이 설치될 수 있다.
또는, 통신 모듈(20)이 블루투스와 같은 근거리 무선 통신 방식을 이용하여 세탁기(100)가 모바일 기기(300)에 직접 레그 불균형과 관련된 알림을 전송하는 것도 가능하다.
한편, 전술한 레그 불균형의 감지 및 이에 관한 알림의 출력이 세탁기(100)의 시운전 단계에서 수행되는 것도 가능하다. 이 경우, 세탁기(100)의 시운전을 위해 드럼(130)을 고속으로 회전시킨 상태에서 진동 센서(171)의 출력을 이용하여 전술한 동작을 수행할 수 있다.
어떤 방식으로든 어느 레그의 설치가 불량인지에 관한 정보가 사용자에게 제공되면, 사용자는 설치 불량인 레그를 재설치하여 설치면에 안착되게 함으로써 세탁기(100)의 진동으로 인해 발생하는 소음을 저감할 수 있다.
이하, 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 방법에 대해 설명한다. 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 방법은 전술한 실시예에 따른 세탁기(100)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 방법에서, 제어 대상은 전술한 실시예에 따른 세탁기(100)가 될 수 있다.
따라서, 앞서 세탁기(100)에 대해 설명한 내용은 별도의 언급이 없더라도 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 방법에도 적용될 수 있다. 반대로, 후술하는 일 실시예에 따른 세탁기의 제어 방법에 관한 내용 역시 별도의 언급이 없더라도 세탁기(100)에도 적용 가능하다.
도 20은 일 실시예에 따른 세탁기의 제어방법에 관한 순서도이다. 도 20의 순서도는 탈수 행정에서의 동작을 나타낸다.
도 20을 참조하면, 컨트롤러(190)는 탈수 행정을 진행하기 위해 드럼(130)을 회전시킨다(1100).
여기서, 컨트롤러(190)가 드럼(130)을 회전시키는 것은 모터(140)를 제어하는 것을 포함할 수 있고, 모터(140)를 제어하는 것은 모터 드라이버(10)에 제어 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
컨트롤러(190)는 미리 저장된 탈수 프로파일에 따라 드럼(130)을 회전시켜 탈수 행정을 수행할 수 있다. 또는, 드럼(130)에 수용된 세탁물의 부하에 따라서 탈수 프로파일을 적절하게 변경하는 것도 가능하다.
탈수가 진행되는 동안 진동 센서(171)는 X축 방향의 진동 및 Y축 방향의 진동을 감지할 수 있고, 감지된 진동에 대응하는 제1신호 및 제2신호를 출력할 수 있다.
진동 센서(171)는 탈수가 진행되는 동안 실시간 또는 주기적으로 제1신호와 제2신호를 출력할 수도 있고, 탈수 속도, 즉 드럼(130)의 회전 속도가 최고 속도에 도달했을 때 제1신호와 제2신호를 출력할 수도 있다.
컨트롤러(190)는 진동 센서(171)에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차를 연산한다(1200). 일 예로, 컨트롤러(190)는 드럼(130)의 회전 속도가 최고 속도에 도달했을 때 진동 센서(171)에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차를 연산할 수 있다.
전술한 예시와 같이, 컨트롤러(190)는 진동 센서(171)에서 출력되는 신호 중 제1신호와 제2신호를 이용하여 리사주(Lissajous) 곡선을 생성할 수 있다. 컨트롤러(190)는 리사주 곡선을 이용하여 제1신호와 제2신호의 위상차를 계산할 수 있다([식 1] 참조).
컨트롤러(190)는 계산된 위상차가 제1기준값 미만이면(1300의 예) 좌측 레그가 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있고(1400), 계산된 위상차가 제2기준값을 초과하면(1300의 아니오, 1600의 예) 우측 레그가 설치면에 미안착된 것으로 판단할 수 있다(1700).
일 예로, 제1기준값은 45 내지 80도의 범위에서 선택된 값으로 설정될 수 있고, 제2기준값은 100 내지 135도의 범위에서 선택된 값으로 설정될 수 있다.
설치면으로부터 미안착된 레그가 좌측 레그인 경우(1400)와 우측 레그인 경우(1700) 모두 레그의 설치가 불량임을 나타내는 알림을 출력할 수 있다(1500).
이러한 알림의 출력은 세탁기(100)에 마련된 스피커(113)를 통해 청각적으로 출력될 수도 있고, 디스플레이(112)를 통해 시각적으로 출력될 수도 있다.
또한, 통신 모듈(20)을 통해 서버에 알림을 전송하고, 서버가 등록된 모바일 기기(300)에 알림을 전송하는 것도 가능하다. 알림이 전송된 모바일 기기(300)는 시각적 또는 청각적인 방식으로 세탁기의 레그 중 설치면에 미안착된 레그에 관한 정보를 출력할 수 있다.
또는, 통신 모듈(20)이 모바일 기기(300)에 직접 알림을 전송할 수도 있음은 물론이다.
전술한 세탁기 및 그 제어 방법에 의하면, 세탁기의 레그 설치 불량을 효과적으로 감지할 수 있고, 감지 결과를 사용자에게 제공할 수 있다. 이로써, 사용자는 세탁기의 레그를 재설치할 수 있고, 드럼의 회전 시에 발생하는 진동 소음이 저감될 수 있다.
또한, 세탁기의 레그 설치 불량을 감지함에 있어서, 좌측 레그와 우측 레그 중 어느 레그의 설치가 불량인지 여부도 감지하여 그에 관한 정보를 사용자에게 제공함으로써 설치 불량인 레그의 재설치를 가이드할 수 있다.
전술한 세탁기의 제어 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체에 저장될 수 있다. 즉, 기록 매체에는 세탁기의 제어 방법을 수행하기 위한 명령어가 저장될 수 있다.
명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때 개시된 실시예들의 동작이 수행될 수 있다.
기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있고, 여기서 기록매체는 비일시적으로 데이터를 저장하는 기록매체(Non-transitory computer-readable medium)이다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안된다.

Claims (15)

  1. 세탁물이 투입되는 투입구가 마련되는 캐비닛(101);
    상기 캐비닛의 하부에 마련되어 상기 캐비닛을 지지하는 복수의 레그(104);
    상기 캐비닛의 내부에 마련되는 터브(120);
    상기 터브의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼(130);
    상기 드럼을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 모터(140);
    상기 캐비닛에 발생하는 진동을 적어도 2축에서 감지하는 진동 센서(171); 및
    상기 진동 센서에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차에 기초하여 상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 적어도 하나의 프로세서(191);를 포함하는 세탁기(100).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하고,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값을 초과하는 경우, 상기 복수의 레그 중 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하는 세탁기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1기준값은 45 내지 80도의 범위에서 선택되고,
    상기 제2기준값은 100 내지 135도의 범위에서 선택되는 세탁기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하고,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값 초과인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하는 세탁기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 2축은,
    상기 세탁기의 바닥면과 평행한 XY평면에 대응되는 X축과 Y축을 포함하는 세탁기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 진동 센서는,
    상기 세탁기의 바닥면과 평행한 XY평면에 대응되는 X축과 Y축을 포함하는 3축에서의 가속도를 측정하는 MEMS(MicroElectroMechnical System)를 포함하는 세탁기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서는,
    상기 캐비닛의 전면 상부에 마련되는 세탁기.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호에 기초하여 리사주 곡선을 획득하고, 상기 리사주 곡선에 기초하여 상기 제1신호와 상기 제2신호의 위상차를 계산하는 세탁기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    탈수 행정의 수행 시 또는 시운전 시에 상기 복수의 레그 중 상기 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 세탁기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 레그 중 상기 설치면에 미안착된 레그에 관한 알림을 출력하는 스피커 또는 디스플레이 중 적어도 하나를 더 포함하는 세탁기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그에 관한 알림을 서버 또는 모바일 기기로 전송하는 통신 모듈;을 더 포함하는 세탁기.
  12. 세탁물이 투입되는 투입구가 마련되는 캐비닛, 상기 캐비닛 내부에 마련되는 터브 및 상기 터브 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼을 포함하는 세탁기의 제어 방법에 있어서,
    상기 드럼을 회전시키고;
    상기 드럼이 회전하는 동안 상기 캐비닛에 발생하는 진동을 적어도 2축에서 감지하는 진동 센서로부터 출력되는 제1신호 및 제2신호를 획득하고;
    상기 진동 센서에서 출력되는 제1신호 및 제2신호의 위상차에 기초하여 상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것;을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하고,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값을 초과하는 경우, 상기 복수의 레그 중 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하는 것을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1기준값은 45 내지 80도의 범위에서 선택되고,
    상기 제2기준값은 100 내지 135도의 범위에서 선택되는 세탁기의 제어 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 레그 중 설치면에 미안착된 레그를 판단하는 것은,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제1기준값 미만인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 좌측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하고,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호의 위상차가 제2기준값 초과인 경우, 상기 복수의 레그 중 전방 우측 레그가 상기 설치면에 미안착된 것으로 판단하는 것을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
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