一种振荡周期自动同步的外挂装置制造方法
【专利摘要】一种振荡周期自动同步的外挂装置，包括有控制电路和电动装置；其特征在于外挂装置还带有感应部件、计时电路和记忆电路；感应部件用于感应外挂装置在开始工作时的振荡动作，计时电路用于根据感应装置的输出信号来识别出外挂装置在开始工作时的初始振荡周期，记忆电路用于记忆初始振荡周期，并用于调整控制电路输出的驱动脉冲的周期，使驱动脉冲的周期等于初始振荡周期，从而使电动装置产生机械动作的周期，等于或接近于晾衣架或晾衣绳的固有振荡周期，保证了加快晾衣或节电的最佳效果。
【专利说明】一种振荡周期自动同步的外挂装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种生活中外挂安装在晾衣架或晾衣绳上加快晾衣的装置。
【背景技术】
[0002] 晾衣是家庭生活的常见工作。可以采用晾衣架或晾衣绳。晾衣架一般包括一根用 于钩挂衣服的横杆，横杠两端各通过一根软绳悬挂在天花板上，使横杠悬挂在空中，一些瞭 衣架还带有可调节悬挂高度也即调节两边软绳长度的升降机构。而晾衣绳就是一根两端固 定在墙壁上的软绳。将洗好的衣服各自套在衣架上，然后再把它们间隔一定距离挂在晾衣 架或晾衣绳上，通过日晒或风干的方式，使湿衣服里面的水分蒸发而变干的。显然，在阳光 充足或天气干燥且风较大的时候，衣服是容易晾干的。但如果晾衣服的地方没有阳光，天气 又阴湿，且没有风或风很小，（或者是在室内），则湿衣服便不容易干了。南方地区在潮湿的 梅雨季节，这个问题尤其突出。
[0003] 申请人:之前曾经针对这一问题，申请了若干专利，公开一系列用很低能耗来加快 晾衣的技术，包括适用于晾衣架的"一种使用于晾衣架的摆动装置"（2014102077629)一 种使晾衣架左右摆动的冲动装置"（2014102077614);还有适用于晾衣绳的"一种加快晾衣 服的振动装置"(2014102394332)等。其详细工作原理可见各个专利申请的说明书所述。简 单地说，这些技术将一个辅助外挂装置，（也即原申请的摆动装置、冲动装置、振动装置等， 其工作方式略有不同，但基本原理一样，其目的都是用于辅助加快晾衣，所以出于方便这里 统称为外挂辅助装置，简称外挂装置)，外挂装置钩挂安装在晾衣架或晾衣绳上。外挂装置 包括有控制电路和电动装置，（电动装置在原申请中根据不同的工作方式其名字各不相同， 但都是一样的依靠电动作用来产生机械动作的装置，在这里将它们都统称为电动装置)，使 用时控制电路间隔性地输出驱动脉冲，使电动装置间隔性地通电工作产生机械动作，如果 外挂装置是使用在晾衣架上，如"一种使用于晾衣架的摆动装置"和"一种使晾衣架左右摆 动的冲动装置"，则带动晾衣架及其上面的衣服产生左右摆动；如果是使用在晾衣绳上，如 "一种加快晾衣服的振动装置"，则带动晾衣绳及其上面的衣服产生上下晃动。从而造成衣 服表面的空气产生相对流动，不断带走从衣服逃离的水分子，加快衣服水分的蒸发，从而加 快衣服风干。
[0004] 由于晾衣架的左右摆动，或晾衣绳的上下晃动，都属于一种机械波振荡运动，所以 使其振荡和维持振荡所需的能量很小。所以，外挂装置利用晾衣架或晾衣绳的振荡现象起 到了四两拨千斤的巧妙效果，能够以非常小的能量便能使所有衣服产生相对运动，达到加 快大量衣服风干的积极效果。
[0005] 正如原有申请所叙述的，这些外挂装置的工作，可以是控制电路输出一个驱动脉 冲（0.几秒)，让电动装置产生一个机械动作，之后便间隔较长周期(几秒至几十秒)，让晾衣 架或晾衣绳做减幅振荡，这时最省电但加快晾衣的效果相对较低。也可以是控制电路持续 性的输出驱动脉冲，这时控制电路相当于输出一串振荡方波，使电动装置持续地产生机械 动作，让晾衣架或晾衣绳持续地大幅振荡，其加快晾衣的效果更好。如果是采用后一种工 作方式，从物理原理来看，显然，当控制电路输出的驱动脉冲的周期，也即外挂装置的电动 装置产生机械动作的周期，跟挂有衣服的晾衣架左右摆动的固有振荡周期一样，或跟挂有 衣服的晾衣绳上下晃动的固有振荡周期一样时，便会产生同步振荡(谐振)，这时能够使振 荡幅度最大且工作电流最小，其效果最好。不过，由于晾衣架或晾衣绳的固有振荡周期，跟 其上面所挂的衣服多少，还有悬挂的高度都有关，而这些参数在每次使用时都是不同的。所 以，如何在每次使用时调整控制电路输出驱动脉冲的周期，使其与这时的晾衣架或晾衣绳 的固有振荡周期同步，将对这种技术的加快晾衣和节电的效果产生很大影响。
【发明内容】
[0006] 本发明目的是公开这样一种外挂装置，它能够使控制电路输出驱动脉冲的周期， 与挂有衣服的晾衣架或晾衣绳的固有振荡周期相等，从而保证加快晾衣或节电的效果。
[0007] 外挂装置的控制电路一般包括有电源电路、振荡电路和输出驱动电路，这属于电 子【技术领域】很简单的常规技术，这里无需叙述。按照常规做法，也即按照一般电子和电器 产品常采用的做法，是在产品外壳(也即外挂装置的外壳）上设置一个电位器(或称可变电 阻器)，电位器连接到控制电路，使用时通过调节电位器来调节控制电路输出驱动脉冲的周 期，使其与晾衣架或晾衣绳的振荡周期同步，如果调节后还未能同步，则可再次进行微调， 直至准确同步。这是简单可行的电子电器技术的常用做法。
[0008] 而本发明公开了一种更优化的方案。本申请的外挂装置，是一个安装在晾衣架或 晾衣绳上，用于加快晾衣架或晾衣绳上衣服晾干的装置，外挂装置包括有控制电路和电动 装置；使用时外挂装置安装(钩挂）在晾衣架(或晾衣绳）上，控制电路间隔性地输出驱动脉 冲信号，驱动电动装置间隔性地产生机械动作，带动晾衣架产生左右摆动，（或带动晾衣绳 产生上下晃动)，从而带动上面的衣服产生相对运动；本发明的特征在于：所述外挂装置还 带有感应部件、计时电路和记忆电路；感应部件用于感应外挂装置在开始工作时的振荡动 作，计时电路用于根据感应部件的输出信号来识别出外挂装置在开始工作时的初始振荡周 期，记忆电路用于记忆初始振荡周期，并用于调整控制电路输出的驱动脉冲的周期，使驱动 脉冲的周期等于初始振荡周期，从而使电动装置产生机械动作的周期等于初始振荡周期。 其中计时电路、记忆电路和原有的控制电路的功能，可以采用一片单片机即MCU来完成。
[0009] 外挂装置的工作分为两个阶段，刚开始通电工作时为初始化阶段，这一阶段需要 由用户用手(手指）推动晾衣架或晾衣绳使其产生振荡动作，计时电路根据感应部件的输出 信号识别出外挂装置这时的振荡周期，即初始振荡周期，并由记忆电路将初始振荡周期进 行记忆保存；之后转为工作阶段，控制电路根据记忆电路保存的初始振荡周期的值来调整 输出驱动脉冲的周期，使驱动脉冲的周期等于初始振荡周期，从而使电动装置产生机械动 作的周期等于初始振荡周期。
[0010] 所述的感应部件可以是一个感应开关，比如触摸开关或微动开关，安装在外挂装 置外壳上，当受到手指的触碰或推动时感应开关产生感应信号；感应部件也可以是一个加 速度传感器，安装在外挂装置里面，当外挂装置受外力推动产生振荡动作时，加速度传感器 感受到运动状态的变化而产生感应信号。
[0011] 本发明实际是一个简单的学习、记忆并调整控制信号的技术。使用时，用户将衣服 挂在晾衣架或晾衣绳上，启动外挂装置的工作，（这时外挂装置进入初始化阶段)，用户用手 指接触作为感应部件的感应开关，轻轻推动外挂装置并带动整个晾衣架或晾衣绳进行几次 振荡动作，完成初始化阶段对初始振荡周期的识别工作。如果外挂装置是使用于晾衣架，则 感应开关设置在外挂装置的侧面，这时是用手指在外挂装置侧面接触感应开关推动外挂装 置并带动晾衣架在左右（水平）方向进行几次左右摆动；如果外挂装置是使用于晾衣绳，则 感应开关设置在外挂装置的顶部，这时是用手指在外挂装置顶部接触感应开关按压外挂装 置并带动晾衣绳在上下(垂直)方向进行几次上下晃动。这时晾衣架或晾衣绳是自由的按照 其固有特性进行振荡运动，其当前的振荡周期便是其固有振荡周期，并由电路识别后作为 初始振荡频率。外挂装置完成初始化工作后，便由电路根据所识别到的初始振荡周期，来作 为控制电路输出驱动脉冲的周期，并驱动电动装置产生机械动作，带动晾衣架或晾衣绳进 行左右摆动或上下晃动的振荡动作。这时其振荡动作的周期，刚好等于或非常接近于晾衣 架或晾衣绳的固有振荡周期，从而保证了加快晾衣或节电的最佳效果。当然，如果工作过程 中增加或减少了衣服，则固有振荡周期会发生变化，这时需要再次进行初始化工作。
[0012] 感应部件也可采用加速度传感器，安装在外挂装置内部。这时无需在外挂装置上 设置感应开关，初始化阶段时也无需用手指触碰感应开关，而可推动外挂装置的任何位置， 甚至直接推动晾衣架或晾衣绳的任意位置，来使晾衣架或晾衣绳产生振荡动作，这时加速 度传感器都能感应出其振荡动作的运动状态的变化，并输出感应信号，所以使用更方便。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】 图1是现有的晾衣架上安装外挂装置的工作原理示意图。图2是现有的晾衣绳上安装 外挂装置的工作原理示意图。图3是本发明的适用于晾衣架的外挂装置的结构示意图。图 4是本发明的适用于晾衣绳的外挂装置的结构示意图。图5是本发明的电路原理方框图。 图6是本发明的感应部件的输出信号、计时电路的识别信号和控制电路输出的驱动脉冲信 号的波形图。
[0014]
【具体实施方式】 下面根据附图，对本发明的实施例进行说明。
[0015] 图1是现有晾衣架上安装外挂装置的工作原理示意图。晾衣架2两端通过软绳1 挂在天花板上，使得晾衣架2被悬挂在空中。市场有些晾衣架还带有可通过调节软绳1长 度来调节晾衣架高度的升降机构。晾衣架上面可以挂有衣架4,衣架4上面套有湿衣服。外 挂装置3被钩挂安装在晾衣架上，外挂装置3包括有控制电路和电动装置，工作时控制电路 输出驱动脉冲，驱动电动装置在左右(水平)方向间隔性产生机械动作，带动晾衣架2及其上 面的衣服产生左右摆动，造成衣服表面的空气产生相对流动，加快衣服水分的蒸发，从而加 快衣服风干。
[0016] 图2是现有晾衣绳上安装外挂装置的工作原理示意图。晾衣绳5为一根软绳，两端 固定在墙壁6上。晾衣绳5上面挂有衣架4,衣架4上面套有湿衣服。外挂装置3被钩挂安 装在晾衣绳5上，外挂装置3包括有控制电路和电动装置，工作时控制电路输出驱动脉冲， 驱动电动装置在上下(垂直）方向间隔性产生机械动作，带动晾衣绳5及其上面的衣服产生 上下晃动，造成衣服表面的空气产生相对流动，加快衣服水分的蒸发，从而加快衣服风干。
[0017] 外挂装置的控制电路一般包括有电源电路、振荡电路和输出驱动电路，这属于电 子【技术领域】很简单的常规技术，无需叙述。外挂装置的电动装置的构成和工作过程可参考 之前公开的专利申请，由于这属于本申请的现有技术，这里不再叙述。
[0018] 本发明的外挂装置还带有感应部件、计时电路和记忆电路，其电气连接及电路原 理方框图如图5。其中感应部件用于感应外挂装置在开始工作时的振荡动作，计时电路用于 根据感应部件的输出信号来识别出外挂装置在开始工作时的初始振荡周期，记忆电路用于 记忆计时电路输出的初始振荡周期，并以此调整控制电路输出的驱动脉冲的周期，使驱动 脉冲的周期等于初始振荡周期，从而使电动装置产生机械动作的周期等于初始振荡周期。
[0019] 外挂装置的工作分为两个阶段，刚开始通电工作时为初始化阶段，这一阶段需要 由用户用手(手指）推动晾衣架或晾衣绳使其产生几次振荡动作，感应部件感应出这种振 荡动作并输出感应信号，计时电路根据感应部件的输出信号识别和计算出外挂装置振荡动 作的振荡周期，即初始振荡周期，并由记忆电路将初始振荡周期进行记忆保存；之后转为工 作阶段，控制电路根据记忆电路保存的初始振荡周期的值来调整输出驱动脉冲的周期，使 驱动脉冲的周期等于初始振荡周期，从而使电动装置产生机械动作的周期等于初始振荡周 期。初始化阶段可以设定为一段时间即初始化时间，比如10秒，电路通电工作在初始化时 间内为初始化阶段，之后转为工作阶段，并以初始化时间内识别到的多个振荡动作的感应 信号的周期的平均值作为初始振荡周期。初始化阶段也可以设定为识别到振荡动作的感应 信号的个数，比如4个，电路在通电工作开始至识别到设定个数的振荡动作感应信号的阶 段为初始化阶段，之后转为工作阶段，并以这设定个数的振荡动作感应信号的周期的平均 值作为初始振荡周期。
[0020] 感应部件可以是一个感应开关7,比如触摸开关或微动开关，安装在外挂装置外壳 上，当受到手指的触碰或推动时感应开关产生感应信号。如果外挂装置3是使用于晾衣架2 上，如图1，则感应开关7设置在外挂装置3的侧面上，如图3,则初始化阶段时用户是用手 指在外挂装置3侧面触碰感应开关7推动外挂装置并带动晾衣架在左右(水平)方向进行几 次左右摆动；如果外挂装置3是使用于晾衣绳5上，如图2,则感应开关7设置在外挂装置 3的顶部上，如图4,则初始化阶段时用户是用手指在外挂装置3顶部触碰感应开关7按压 外挂装置3并带动晾衣绳5在上下(垂直）方向进行几次上下晃动。正如原有申请所述，由 于晾衣架和晾衣绳都是处在振荡状态，所以推动其产生振荡动作所需的力非常小，并且手 指只需按照其振荡动作进行短暂的脉冲式用力即可，也即轻轻推一下，然后便松开，任由晾 衣架自由进行左右摆动，（或任由晾衣绳自由进行上下晃动)，这时晾衣架或晾衣绳是自由 地按照其固有特性进行振荡运动，其当前的振荡周期便是其固有振荡周期，并由电路识别 后作为初始振荡频率。外挂装置完成初始化工作后，便由电路根据所识别到的初始振荡周 期，来调整控制电路输出的驱动脉冲的周期，并驱动电动装置产生机械动作，带动晾衣架或 晾衣绳进行左右摆动或上下晃动的振荡动作。这时的振荡动作的周期，便刚好等于或很接 近于当前挂有衣服的晾衣架或晾衣绳的固有振荡周期，从而保证了加快晾衣或节电的最佳 效果。
[0021] 本发明在工作时，感应部件的输出信号、计时电路的识别信号和控制电路输出的 驱动脉冲信号的波形图如图6。其中a轴的波形是感应部件的输出信号，当感应部件采用 感应开关时，则其输出信号Va实质便是感应开关受用户手指触碰导通时的输出信号。计时 电路将感应部件的输出信号进行识别，识别出其感应输出信号Va出现变化瞬间的信号，（即 Va的上升沿，也可以识别其下降沿)，如b轴波形的Vb，并通过计时器计算出两个Vb信号之 间的时间周期，即Τ0，Τ0也即是初始振荡周期。如前面所述，计时电路还可以在初始化阶段 识别几个感应信号，取得几个T0,然后以其平均值作为初始振荡周期，使初始振荡周期更接 近或等于晾衣架或晾衣绳的固有振荡周期，（这种周期一般在〇.几秒到几秒之间)。C轴是 控制电路输出的驱动脉冲的波形，其中有脉冲输出的周期（即脉冲宽度）为T1，没有脉冲输 出的间隔周期为T2 ;T1 -般是设定的，大约为0.几秒；T2则可以进行调整，而ΤΙ + T2也 即是控制电路输出驱动脉冲的周期，显然，使T1 + T2 = T0,便是使驱动脉冲的周期等于初 始振荡周期，也即等于或接近于挂有衣服的晾衣架或晾衣绳的当前的固有振荡周期，这时 能够使晾衣架或晾衣绳的振荡幅度最大，而电动装置的工作功耗最小，达到本发明的目的。
[0022] 计时电路、记忆电路和原有的控制电路的功能，可以采用模拟电路来实现，但相对 比较复杂，最好是采用一片单片机即MCU并依靠程序来实现，则电路会更简单。这些都是电 子【技术领域】的常规技术，该领域的普通技术人员，根据本发明的目的和本申请所公开的工 作原理以及细节，无需创造性劳动便能够实现。
[0023] 感应部件采用感应开关的优点是简单且成本低，但使用时需要用户用手触碰感应 开关。感应部件也可采用加速度传感器，安装在外挂装置内部。这时无需在外挂装置上设 置感应开关，初始化阶段时也无需用手指接触感应开关，而可推动外挂装置的任何位置，甚 至直接推动晾衣架或晾衣绳的任意位置，来使晾衣架或晾衣绳产生振荡动作，这时加速度 传感器都能感应出其振荡动作的运动状态的变化，并输出感应信号，所以使用更方便。感应 部件还可以采用电容感应、光电感应等工作方式，其原理类似，只是更加复杂。
【权利要求】
1. 一种振荡周期自动同步的外挂装置，包括有控制电路和电动装置；其特征在于：所 述外挂装置还带有感应部件、计时电路和记忆电路；感应部件用于感应外挂装置在开始工 作时的振荡动作，计时电路用于根据感应装置的输出信号来识别出外挂装置在开始工作时 的初始振荡周期，记忆电路用于记忆初始振荡周期，并用于调整控制电路输出的驱动脉冲 的周期，使驱动脉冲的周期等于初始振荡周期。
2. 根据权利要求1所述的一种振荡周期自动同步的外挂装置，其特征在于：所述的外 挂装置是一个安装在晾衣架或晾衣绳上，用于加快晾衣架或晾衣绳上衣服晾干的装置。
3. 根据权利要求2所述的一种振荡周期自动同步的外挂装置，其特征在于：外挂装置 安装在晾衣架或晾衣绳上，控制电路输出驱动脉冲信号，驱动电动装置间隔性地产生机械 动作，带动晾衣架产生左右摆动(或带动晾衣绳产生上下晃动)。
4. 根据权利要求1所述的一种振荡周期自动同步的外挂装置，其特征在于：外挂装置 的工作分为两个阶段：刚开始通电工作时为初始化阶段，计时电路根据感应部件的输出信 号识别出外挂装置这时的初始振荡周期，并由记忆电路将初始振荡周期进行记忆保存；之 后转为工作阶段，控制电路根据记忆电路保存的初始振荡周期的值来调整输出驱动脉冲的 周期，使驱动脉冲的周期等于初始振荡周期。
5. 根据权利要求1所述的一种振荡周期自动同步的外挂装置，其特征在于：所述的感 应部件可以是一个感应开关，安装在外挂装置外壳上；感应部件也可以是一个加速度传感 器，安装在外挂装置里面。
【文档编号】D06F53/00GK104153164SQ201410376324
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月3日 优先权日:2014年8月3日
【发明者】徐志强 申请人:徐志强