衣物处理装置及用于该衣物处理装置的控制方法及设备与流程

本发明涉及家电领域，具体地涉及一种衣物处理装置及用于该衣物处理装置的控制方法及设备。

背景技术：

衣物处理装置是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器，其可实现衣物的自动清洗，从而将人们从日常的手洗工作中解放出来，使得人们有更多的时间去从事其他事务，例如娱乐、工作等等。随着科技的进步及现代社会的发展，都市化的上班族越来越离不开衣物处理装置，衣物处理装置基本上成为家庭必备的电器产品，其普及率相当之高。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种衣物处理装置及用于该衣物处理装置的控制方法及设备，其可根据置入衣物处理装置的衣物的衣物重量确定一与该衣物重量相适应的洗涤转速，进而实现较佳的衣物洗涤效果。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于衣物处理装置的控制方法，该方法包括：接收置入所述衣物处理装置内的衣物的衣物重量；根据所述衣物重量，确定与该衣物重量相对应的洗涤转速；以及控制所述衣物处理装置的滚筒以所述洗涤转速运转。

可选的，在控制所述衣物处理装置的滚筒以所述与衣物重量相对应的洗涤转速运转时，所述衣物处理装置对所述衣物的摔打效果最佳。

可选的，根据所述衣物重量确定与该衣物重量相对应的洗涤转速包括：以一初始洗涤转速控制所述滚筒运转；接收所述衣物处理装置的洗涤振动信号；将该洗涤振动信号与对应于所述衣物重量的最佳洗涤振动信号进行比较；以及在所述洗涤振动信号小于所述最佳洗涤振动信号的情况下，增大所述初始洗涤转速直至所述洗涤振动信号等于或大于所述最佳洗涤振动信号，并将当前的洗涤转速作为与该衣物重量相对应的洗涤转速。

可选的，所述洗涤振动信号由安装于衣物处理装置的电机变频板上的加速度传感器所检测的加速度信号与当前的洗涤转速计算得到。

可选的，所述与该衣物重量相对应的洗涤转速不超过对应于所述衣物重量的最大洗涤转速。

相应的，本发明一实施例还提供一种用于衣物处理装置的控制设备，该设备包括：接收装置，用于接收置入所述衣物处理装置内的衣物的衣物重量；以及控制装置，用于执行以下操作：根据所述衣物重量，确定与该衣物重量相对应的洗涤转速；以及控制所述衣物处理装置的滚筒以所述洗涤转速运转。

可选的，在控制所述衣物处理装置的滚筒以所述与衣物重量相对应的洗涤转速运转时，所述衣物处理装置对所述衣物的摔打效果最佳。

可选的，根据所述衣物重量确定与该衣物重量相对应的洗涤转速包括：以一初始洗涤转速控制所述滚筒运转；接收所述衣物处理装置的洗涤振动信号；将该洗涤振动信号与对应于所述衣物重量的最佳洗涤振动信号进行比较；以及在所述洗涤振动信号小于所述最佳洗涤振动信号的情况下，增大所述初始洗涤转速直至所述洗涤振动信号等于或大于所述最佳洗涤振动信号，并将当前的洗涤转速作为与该衣物重量相对应的洗涤转速。

可选的，该设备还包括：加速度传感器，安装于衣物处理装置的电机变频板上，用于检测加速度信号；以及振动计算装置，用于根据所述加速度信号与当前的洗涤转速计算所述洗涤振动。

可选的，所述与该衣物重量相对应的洗涤转速不超过对应于所述衣物重量的最大洗涤转速。

相应的，本发明一实施例还提供一种衣物处理装置，该衣物处理装置包含根据上述控制设备。

相应的，本发明一实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述控制方法。

通过本发明的上述技术方案，根据置入衣物处理装置的衣物的衣物重量确定一与该衣物重量相适应的洗涤转速，该洗涤转速不会过高而导致衣物贴着衣物处理装置的滚筒运动，亦不会过低而导致衣物得不到较好的摔打。通过该方案，可使得衣物从衣物处理装置滚动内较高的位置自由下落，进而得到较好的摔打衣物的效果，从而实现较佳的衣物洗涤效果。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1a及图1b分别示出了不同衣物摔打高度情况下的衣物受力分析；

图2示出了衣物受力分解图；

图3a及图3b分别示出了在洗涤转速过低及过高情况下的衣物运动轨迹；

图4为本发明第一实施例提供的用于衣物处理装置的控制设备的结构示意图；

图5为振动检测装置的结构示意图；

图6为加速度传感器的安装位置示意图；

图7a及图7b分别示出了非较佳洗涤转速情况下及较佳洗涤转速情况下的洗涤振动示意图；

图8示出了第二实施例提供的用于衣物处理装置的控制设备的工作过程示意图；以及

图9为本发明第三实施例提供的用于衣物处理装置的控制方法流程图。

附图标记说明

10桶部装20箱体部装

30电机100接收装置

200控制装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本申请所提及的“衣物处理装置”包含任何与本申请所要求保护的技术方案相适应的能够对衣物进行处理的装置，该衣物处理装置可为例如洗衣机，尤其是滚筒洗衣机。

滚筒洗衣机的洗衣原理为：在电机带动滚筒转动的过程中，利用固定在滚筒中的提升筋将衣物不断地提起。当衣物到达一定的高度后，由于重力的作用，衣物自然落下，产生摔打作用从而进行洗涤。因此，摔打高度越高，摔打力越强，摔打效果越好，衣服洗的越干净。

图1a及图1b分别示出了不同衣物摔打高度情况下的衣物受力分析，衣物从滚筒内不同的高度(h1、h2，h1>h2)摔打下来的受力分析如图1a及图1b所示。其中，v1和v2代表衣物从高度h1、h2下落的速度，m代表衣物质量，f1和f2分别代表衣物从高度h1、h2下落的摔打力，t1和t2分别代表衣物从高度下落所经历的时间。

由能量守恒定理可得：

即：

由动量定理可得：f1t1＝mv1，f2t2＝mv2

摔打力比：

其中，可忽略不计

即：

因此，摔打高度越高，摔打力越大。

图2示出了衣物受力分解图，其中：

fg代表衣物所受到的重力，fg＝mg；

fω代表衣物因滚筒转动产生的离心力，fω＝mω²r；

f代表衣物与滚筒之间的摩擦力,f＝fg*sinθ；

fn代表衣物处理装置滚筒对衣物的支持力，fn＝fg*cosθ+fω，

fn＝fg*cosθ+mω²r；

θ代表离心力fω与重力fg之间的夹角，在θ为0～90°时，fn>0，滚筒对衣物有支撑力；在θ为90°～180°时，fn减小，在fn＝0时，衣物掉落；在θ为180°及以上时，fn增大，衣物贴附滚筒筒壁；

因此，最为理想的情形为在θ＝180°时，fn＝0，此时衣物会从滚筒内最高位置跌落，受到的摔打力最大，洗涤效果最好。

因此，对于相同重量的衣物，滚筒转速不同，对应的摔打效果不同；相同滚筒转速下，不同重量的衣物，r不同，对应的摔打效果也不同。

图3a及图3b分别示出了在洗涤转速过低及过高情况下的衣物运动轨迹，两种情况均无法导致衣物从滚筒内较高位置摔落，实现较佳的摔打效果，最终会导致衣物洗不干净，洗衣效率低下。

针对现有技术中衣物处理装置洗涤速度固定、无法针对不同重量的衣物调节洗涤速度以实现较佳的摔打效果的问题，本案特提供一种新的解决方案。图4为本发明第一实施例提供的用于衣物处理装置的控制设备的结构示意图。如图4所示，本发明一实施例提供一种用于衣物处理装置的控制设备，该设备包括：接收装置100，用于接收置入所述衣物处理装置内的衣物的衣物重量；以及控制装置200，用于执行以下操作：根据所述衣物重量，确定与该衣物重量相对应的洗涤转速；以及控制所述衣物处理装置的滚筒以所述洗涤转速运转。

所述置入所述衣物处理装置内的衣物的衣物重量可由布置于衣物处理装置内的称重传感器获取，亦可由用户在将衣物置入衣物处理装置之前自行对其进行称重，之后将所称重量借由衣物处理装置控制面板上的输入界面(按钮、触摸屏、网络接口等等人机交互接口)输入至所述接收装置。

所述与衣物重量相对应的洗涤转速与在控制所述衣物处理装置的滚筒以该洗涤转速运转时对所述衣物的摔打效果有关。例如，在执行本实施例的技术方案之前，可在衣物处理装置上安装振动检测装置(以下将对该振动检测装置进行详细描述)，并利用该振动检测装置获取洗涤过程中的洗涤振动，该洗涤振动内既包含了电机转动所产生的振动信号，亦包含了衣物从滚筒内较较高位置摔落所产生的振动信号。因此，可对该洗涤振动进行分析，获取针对不同重量的衣物以不同的洗涤速度进行洗涤过程中的洗涤振动，其中洗涤振动最大时所采取的洗涤转速即对应于该衣物重量的最佳洗涤转速。所述控制装置200内可存储各种不同衣物重量及其所对应的最佳洗涤转速，从而其可在接收到衣物重量之后，根据所存储的内容，确定与该衣物重量相对应的洗涤转速。之后，控制装置200可控制所述衣物处理装置的滚筒以该洗涤转速运转，进而实现交较佳的摔打效果，避免了传统洗涤转速固定，无法检测洗涤状态，无法有效洗涤的弊端。

所述控制装置200可为可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp，digitalsignalprocessing)、多个微处理器、与dsp核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic，applicationspecificintegratedcircuit)、现场可编程门阵列(fpga，field-programmablegatearray)电路、其他任何类型的集成电路(ic，integratedcircuit)、状态机等等。其可集成在衣物处理装置内执行与洗衣功能相关的控制的控制器内、或者由该控制器来实施该控制装置200的功能。

图5为振动检测装置的结构示意图。如图5所示，该振动检测装置可包含加速度传感器、速度传感器以及振动计算装置，其中所述加速度传感器用于检测衣物处理装置洗涤过程的振动所产生的加速度信号a，该加速度信号可反映在衣物处理装置的许多部件；所述速度传感器用于检测当前的洗涤转速ω，即驱动衣物处理装置滚筒转动的电机的转速，该转速亦可直接由电机的控制器提供，而无需额外设置速度传感器；所述振动计算装置可根据接收自所述加速度传感器的加速度信号a及接收自所述转速传感器的当前的洗涤转速ω，计算洗涤振动信号a，例如可依照以下公式进行计算：

a＝ka/ω²

其中，a为振动信号；a为加速度信号；ω为转速信号；k为常系数。

图6为加速度传感器的安装位置示意图。如图6所示，加速度传感器可安装于衣物处理装置的电机变频板上。变频板与电机为一体，带变频板的电机安装在衣物处理装置桶部装10上，该电机与衣物处理装置桶部装进行硬连接，可随衣物处理装置桶部装10同步振动，从而通过安装于其变频板上的加速度传感器可实时检测出衣物处理装置桶部装10的振动信号，该振动信号既包含了电机转动所产生的振动信号，亦包含了衣物从滚筒内较较高位置摔落所产生的振动信号。加速度传感器嵌入电机变频板中，与电机为一整体，此带变频板的电机为衣物处理装置原有的电机，除了执行衣物处理装置原有功能之外，还可检测加速度信号，无需另外增加新部件。所述加速度传感器可进行全方位信号检测，例如，该加速度传感器芯片可为3向加速度传感器芯片，其可检测三个方向的加速度值ax、ay、az，上述加速度信号a为该三个方向上的加速度值ax、ay、az的合成值。

图7a及图7b分别示出了非较佳洗涤转速情况下及较佳洗涤转速情况下的洗涤振动示意图。如图7a所示，在非较佳洗涤转速情况下，振动检测装置所检测到的洗涤振动曲线较为平滑，并无明显的波峰或波谷出现，这是因为并未出现非常强有力的衣物摔打；而对于图7b所示出的较佳洗涤转速情况下的洗涤振动信号而言，其出现了明显的波峰与波谷，而该波峰与波谷的出现正是由于强有力的衣物摔打造成的。因此，本案可通过振动检测装置来检测到衣物的摔打情况，进而根据该衣物摔打情况了解到当前洗涤转速是否处于与当前衣物重量相对应的最佳转速状态。

以上给出的是在控制装置200内存储有各种衣物重量与最佳洗涤转速之间的对应关系的情况下的洗涤转速控制方案，而在所述控制装置200内未存储有各种衣物重量与最佳洗涤转速之间的对应关系的情况下，本发明亦给出了另外的实施例。

图8示出了第二实施例提供的用于衣物处理装置的控制设备的工作过程示意图。如图8所示，在用户将衣物放入衣物处理装置并输入洗涤指令及当前衣物重量之后，控制装置200以一初始洗涤转速v控制所述滚筒运转，该初始洗涤转速v可预先设置，且可设置得较小，例如可设定为35rpm～45rpm，以便后续以该初始洗涤转速v为基础来进行洗涤转速增加操作。之后，控制装置200可以接收所述衣物处理装置在所述初始洗涤转速v下进行洗涤的过程中的洗涤振动信号a，该洗涤振动信号a例如可以是振动检测装置在给定时间t(例如1分钟)内所检测到的振动信号(该振动信号可以是三个方向上的振动信号的合成值)的最大值，亦可为振动检测装置在一较长给定时间内所检测到的振动信号的较大值的平均值。

之后，控制装置200将该洗涤振动信号a与对应于所述衣物重量的最佳洗涤振动信号fv进行比较，其中所述控制装置内可预先存储有各种不同的衣物重量所对应的最佳洗涤振动信号，且其可在接收到当前衣物重量之后，根据预先存储的各种不同的衣物重量与最佳洗涤振动信号之间的对应关系，确定出与该当前衣物重量相对应的最佳洗涤振动信号。在所述洗涤振动信号a小于所述对应于所述当前衣物重量的最佳洗涤振动信号fv的情况下，表明衣物并未得到较佳的摔打，当前洗涤转速也并非较佳洗涤转速，此时，控制装置20可将洗涤转速增加δv，其中δv为转速调节步进，根据精度要求，可选择不同δv，一般为2rpm-5rpm。在所述洗涤振动信号a大于或等于所述对应于所述当前衣物重量的最佳洗涤振动信号fv的情况下，表明衣物得到了较佳的摔打，无需对洗涤转速进行调整。

在确定出新的洗涤转速之后，控制装置200可将该新确定出的洗涤转速与对应于所述当前衣物重量的最大洗涤转速vmax进行比较，其中控制装置200内可预先存储有不同衣物重量与其最大洗涤转速vmax之间的对应关系，控制装置200在接收到当前衣物重量之后，便可依据所存储的不同衣物重量与其最大洗涤转速vmax之间的对应关系，确定出与当前衣物重量相对应的最大洗涤转速vmax。该最大洗涤转速vmax为一较高的转速，其转速过高而使得衣物离心力过大，导致衣物贴着滚筒筒壁运动，衣物无法从滚筒较高位置跌落。因此，需保证洗涤转速不超过对应于所述衣物重量的最大洗涤转速。在控制装置200确定新确定出的洗涤转速没有超出对应于当前衣物重量的最大洗涤转速vmax的情况下，可控制滚筒以新确定出的洗涤转速进行转动，该新确定出的洗涤转速亦可作为与当前衣物重量的相对应的洗涤转速而被存储，否则可不对洗涤转速进行调整。

在为寻找到的使得洗涤振动信号a大于或等于对应于当前衣物重量的最佳洗涤振动信号fa之前，上述采集洗涤振动信号a、增加洗涤转速的步骤可循环执行，直至洗涤结束或者达到对应于所述当前衣物重量的最大洗涤转速vmax位置。另外，需要说明的是，由于洗涤与漂洗原理基本一致，因此本发明的技术方案亦可适用于漂洗阶段。

图9为本发明第三实施例提供的用于衣物处理装置的控制方法流程图。如图9所示，本发明第三实施例提供了一种用于衣物处理装置的控制方法，该方法包括：接收置入所述衣物处理装置内的衣物的衣物重量；根据所述衣物重量，确定与该衣物重量相对应的洗涤转速；以及控制所述衣物处理装置的滚筒以所述洗涤转速运转。通过该技术方案，可根据置入衣物处理装置的衣物的衣物重量确定一与该衣物重量相适应的洗涤转速，该洗涤转速不会过高而导致衣物贴着衣物处理装置的滚筒运动，亦不会过低而导致衣物得不到较好的摔打。通过该方案，可使得衣物从衣物处理装置滚动内较高的位置自由下落，进而得到较好的摔打衣物的效果，从而实现较佳的衣物洗涤效果。

可选的，所述与衣物重量相对应的洗涤转速与在控制所述衣物处理装置的滚筒以该洗涤转速运转时对所述衣物的摔打效果有关，例如，在控制所述衣物处理装置的滚筒以所述与衣物重量相对应的洗涤转速运转时，所述衣物处理装置对所述衣物的摔打效果最佳。

可选的，根据所述衣物重量确定与该衣物重量相对应的洗涤转速包括：以一初始洗涤转速控制所述滚筒运转；接收所述衣物处理装置的洗涤振动信号；将该洗涤振动信号与对应于所述衣物重量的最佳洗涤振动信号进行比较；以及在所述洗涤振动信号小于所述最佳洗涤振动信号的情况下，增大所述初始洗涤转速至与该衣物重量相对应的洗涤转速，并将当前的洗涤转速作为与该衣物重量相对应的洗涤转速。

可选的，所述洗涤振动由安装于衣物处理装置的电机变频板上的加速度传感器所检测的加速度与当前的洗涤转速计算得到。

可选的，所述洗涤转速不超过对应于所述衣物重量的最大洗涤转速。

有关本发明提供的上述控制方法的具体细节及益处，可参阅上述针对本发明提供的上述控制设备的描述，于此不再赘述。

相应的，本发明一实施例还提供一种衣物处理装置，该衣物处理装置包含用于衣物处理装置的控制设备。

相应的，本发明一实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述用于衣物处理装置的控制方法。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。