洗衣机内衣物称重的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种洗衣机内衣物称重的方法和装置，涉及洗衣机【技术领域】。该方法包括：电机转动时，计算电机的瞬态导通角；根据电机的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机消耗的瞬态功率；对电机消耗的瞬态功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功；根据功的大小和衣物重量的对应关系，查找到电机对衣物所做的功对应的衣物重量。本发明通过软件就可以实现对洗衣机内衣物的称重功能，不需要增加额外的硬件检测电路，有利于减低产品成本。
【专利说明】洗衣机内衣物称重的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及洗衣机【技术领域】，特别涉及一种洗衣机内衣物称重的方法和装置。
【背景技术】
[0002]目前，洗衣机内衣物的多少对洗涤性能有很重要的影响。如果洗衣机在洗涤过程中，能感知衣物的重量，就可以对洗涤流程进行优化，以达到最佳的洗涤性能。
[0003]现有的感知衣物重量的技术，都是基于一定的硬件环境来完成。例如:增加硬件检测电路，检测电机反馈给控制板的电流或电压，以此来计算洗衣机内衣物的重量。
[0004]然而，增加硬件检测电路，会增加产品的成本，另外，整机系统的差异性会影响检测效果。
【发明内容】
[0005]本发明实施例所要解决的一个技术问题是:传统的硬件检测电路感知衣物重量技术会增加产品的成本的问题。
[0006]本发明实施例所要解决的另一个技术问题是:整机系统的差异性会影响检测效果的问题。
[0007]本发明实施例所要解决的再一个技术问题是:衣物含水影响称重结果的问题。
[0008]本发明实施例的一个方面提供了一种洗衣机内衣物称重的方法，包括:电机转动时，计算电机的瞬态导通角；根据电机的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机消耗的瞬态功率；对电机消耗的瞬态功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功；根据功的大小和衣物重量的对应关系，查找到电机对衣物所做的功对应的衣物重量。
[0009]所述计算电机的瞬态导通角，具体包括:当电机电源信号过零点时，检测到一个中断信号，将该中断信号作为电机导通角的零点，并且将两次中断之间的时间作为电机导通角的一个周期；依据定时器的精度，将电机导通角的周期平均分成相应数量的点；根据电机转速和比例积分微分PID控制算法，确定电机导通的点，根据电机导通的点确定电机导通角。
[0010]计算电机对衣物所做的功具体包括:设定电机匀速转动,计算电机在匀速转动时消耗的瞬态功率；设定电机匀加速转动，并且匀加速转动过程中的速度低于共振点，计算电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率；将电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率与电机在匀速转动时消耗的瞬态功率做差值运算，得到瞬态差值功率；对瞬态差值功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功。
[0011]所述洗衣机内衣物称重的方法还包括:设定电机转速到第一转速，评估第一转速下的整机不平衡状态；如果第一转速下的整机不平衡状态低于第一预设值，设定电机转速到第二转速；设定电机转速到第三转速，评估第三转速下的整机不平衡状态；如果第三转速下的整机不平衡状态低于第二预设值，设定电机转速到第四转速；在第三转速与第四转速之间对衣物进行称重；其中，A2=C2〈E2〈B2，A2表示第一转速，B2表示第二转速，C2表示第三转速，E2表示第四转速。
[0012]所述在第三转速与第四转速之间对衣物进行称重包括:在第五转速与第四转速之间对衣物进行称重；其中，A2=C2 ( D2〈E2〈B2，D2表示第五转速。
[0013]在称重过程中电机转速范围在80rpm?210rpm之间，rpm表示转每分钟。
[0014]本发明实施例的另一个方面提供了一种洗衣机内衣物称重的装置，包括:导通角计算单元，用于电机转动时，计算电机的瞬态导通角；功率计算单元，用于根据电机的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机消耗的瞬态功率；功计算单元，用于对电机消耗的瞬态功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功；衣物重量单元，用于根据功的大小和衣物重量的对应关系,查找到电机对衣物所做的功对应的衣物重量。
[0015]所述导通角计算单元，具体用于当电机电源信号过零点时，检测到一个中断信号，将该中断信号作为电机导通角的零点，并且将两次中断之间的时间作为电机导通角的一个周期；依据定时器的精度，将电机导通角的周期平均分成相应数量的点；根据电机转速和比例积分微分PID控制算法，确定电机导通的点，根据电机导通的点确定电机导通角。
[0016]导通角计算单元，具体用于设定电机匀速转动，计算电机在匀速转动时的瞬态导通角；设定电机匀加速转动，并且匀加速转动过程中的速度低于共振点，计算电机在匀加速转动时的瞬态导通角；
[0017]功率计算单元，具体用于根据电机在匀速转动时的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机在匀速转动时消耗的瞬态功率；根据电机在匀加速转动时的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率；
[0018]功计算单元，具体用于将电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率与电机在匀速转动时消耗的瞬态功率做差值运算，得到瞬态差值功率；对瞬态差值功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功。
[0019]所述洗衣机内衣物称重的装置还包括:脱水处理单元，用于设定电机转速到第一转速，评估第一转速下的整机不平衡状态；如果第一转速下的整机不平衡状态低于第一预设值，设定电机转速到第二转速；设定电机转速到第三转速，评估第三转速下的整机不平衡状态；如果第三转速下的整机不平衡状态低于第二预设值，设定电机转速到第四转速；在第三转速与第四转速之间对衣物进行称重；其中，A2=C2〈E2〈B2，A2表示第一转速，B2表示第二转速，C2表示第三转速，E2表示第四转速。
[0020]所述脱水处理单元，具体用于在第五转速与第四转速之间对衣物进行称重；其中，A2=C2 ( D2〈E2〈B2，D2表示第五转速。
[0021]在称重过程中电机转速范围在80rpm?210rpm之间，rpm表示转每分钟。
[0022]本发明在电机转动时，计算电机的瞬态导通角，根据电机的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机消耗的瞬态功率，对电机消耗的瞬态功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功，根据功的大小和衣物重量的对应关系，查找到电机对衣物所做的功对应的衣物重量，通过软件就可以实现对洗衣机内衣物的称重功能，不需要增加额外的硬件检测电路，有利于减低产品成本。
[0023]其次，分别计算电机在匀速转动时消耗的瞬态功率和电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率，二者做差得到瞬态差值功率，根据瞬态差值功率得到电机对衣物所做的功，从而消除了整机系统的差异性对称重产生的影响，例如，可以消除滚筒转动时轴承阻尼不一致或滚筒减振支架的差异性等导致的称重误差。
[0024]再次，对洗衣机内的衣物进行称重之前，对衣物进行脱水处理，可以减少衣物含水对称重结果的影响，显著提高衣物称重的准确性。
[0025]最后，在称重过程中，如果转速过低，衣物不能很好地贴在洗衣机内壁，如果转速过高接近洗衣机共振点，机器容易产生振动，因此，本发明将电机转速范围确定在SOrpm?210rpm之间进行称重，可以避免称重阶段发生不平衡撞筒和振动异常，提高衣物称重的准确性。
[0026]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明洗衣机内衣物称重的方法一个实施例的流程示意图。
[0029]图2为本发明一个实施例的电机对衣物所做的功的计算流程示意图。
[0030]图3为本发明一个实施例的电机对衣物所做的功的原理示意图。
[0031]图4为本发明脱水处理与衣物称重的原理示意图。
[0032]图5为本发明电机脱水曲线示意图。
[0033]图6为本发明洗衣机内衣物称重的装置一个实施例的结构示意图。
[0034]图7为本发明洗衣机内衣物称重的装置另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0037]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0038]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0039]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0040]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。[0041]图1为本发明洗衣机内衣物称重的方法一个实施例的流程示意图。如图1所示，该实施例的方法包括以下步骤:
[0042]步骤101,电机转动时,计算电机的瞬态导通角。
[0043]本实施例还提供了一种示例性的瞬态导通角的计算方法，包括:当电机电源信号过零点时，检测到一个中断信号，将该中断信号作为电机导通角的零点，并且将两次中断之间的时间作为电机导通角的一个周期；依据定时器的精度，将电机导通角的周期平均分成相应数量的点，例如，8位定时器可以分成256个点，这256个点对应电机导通角从O度变化到180度；根据电机转速和PID (比例积分微分)控制算法，确定电机导通的点，根据电机导通的点确定电机导通角。
[0044] 在称重过程中，如果转速过低，衣物不能很好地贴在洗衣机内壁，如果转速过高接近洗衣机共振点，机器容易产生振动，因此，本实施例优选地将电机转速范围确定在SOrpm~210rpm(转每分钟)之间进行称重，可以避免称重阶段发生不平衡撞筒和振动异常，提高衣物称重的准确性。
[0045]步骤102，根据电机的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机消耗的瞬态功率。
[0046]其中，电源信号的特征曲线为正弦函数曲线。
[0047]步骤103，对电机消耗的瞬态功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功。
[0048]其中，功可以采用以下公式进行计算:
[0049]
【权利要求】
1.一种洗衣机内衣物称重的方法，包括: 电机转动时，计算电机的瞬态导通角； 根据电机的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机消耗的瞬态功率； 对电机消耗的瞬态功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功； 根据功的大小和衣物重量的对应关系，查找到电机对衣物所做的功对应的衣物重量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算电机的瞬态导通角，具体包括: 当电机电源信号过零点时，检测到一个中断信号，将该中断信号作为电机导通角的零点，并且将两次中断之间的时间作为电机导通角的一个周期； 依据定时器的精度，将电机导通角的周期平均分成相应数量的点； 根据电机转速和比例积分微分PID控制算法，确定电机导通的点，根据电机导通的点确定电机导通角。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括: 设定电机匀速转动，计算电机在匀速转动时消耗的瞬态功率； 设定电机匀加速转动，并且匀加速转动过程中的速度低于共振点，计算电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率； 将电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率与电机在匀速转动时消耗的瞬态功率做差值运算，得到瞬态差值功率； 对瞬态差值功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 设定电机转速到第一转速，评估第一转速下的整机不平衡状态； 如果第一转速下的整机不平衡状态低于第一预设值，设定电机转速到第二转速； 设定电机转速到第三转速，评估第三转速下的整机不平衡状态； 如果第三转速下的整机不平衡状态低于第二预设值，设定电机转速到第四转速； 在第三转速与第四转速之间对衣物进行称重； 其中，A2=C2〈E2〈B2，A2表示第一转速，B2表示第二转速，C2表示第三转速，E2表示第四转速。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在第三转速与第四转速之间对衣物进行称重包括:在第五转速与第四转速之间对衣物进行称重； 其中，A2=C2≤D2〈E2〈B2，D2表示第五转速。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在称重过程中电机转速范围在SOrpm~210rpm之间，rpm表示转每分钟。
7.一种洗衣机内衣物称重的装置，包括: 导通角计算单元，用于电机转动时，计算电机的瞬态导通角； 功率计算单元，用于根据电机的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机消耗的瞬态功率； 功计算单元，用于对电机消耗的瞬态功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功；衣物重量单元，用于根据功的大小和衣物重量的对应关系，查找到电机对衣物所做的功对应的衣物重量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述导通角计算单元，具体用于当电机电源信号过零点时，检测到一个中断信号，将该中断信号作为电机导通角的零点，并且将两次中断之间的时间作为电机导通角的一个周期； 依据定时器的精度，将电机导通角的周期平均分成相应数量的点； 根据电机转速和比例积分微分PID控制算法，确定电机导通的点，根据电机导通的点确定电机导通角。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于， 导通角计算单元，具体用于设定电机匀速转动，计算电机在匀速转动时的瞬态导通角；设定电机匀加速转动，并且匀加速转动过程中的速度低于共振点，计算电机在匀加速转动时的瞬态导通角； 功率计算单元，具体用于根据电机在匀速转动时的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机在匀速转动时消耗的瞬态功率；根据电机在匀加速转动时的瞬态导通角和电机电源信号的特征曲线，计算电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率； 功计算单元，具体 用于将电机在匀加速转动时消耗的瞬态功率与电机在匀速转动时消耗的瞬态功率做差值运算，得到瞬态差值功率；对瞬态差值功率进行积分求和，得到电机对衣物所做的功。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括:脱水处理单元，用于 设定电机转速到第一转速，评估第一转速下的整机不平衡状态； 如果第一转速下的整机不平衡状态低于第一预设值，设定电机转速到第二转速； 设定电机转速到第三转速，评估第三转速下的整机不平衡状态； 如果第三转速下的整机不平衡状态低于第二预设值，设定电机转速到第四转速； 在第三转速与第四转速之间对衣物进行称重； 其中，A2=C2〈E2〈B2，A2表示第一转速，B2表示第二转速，C2表示第三转速，E2表示第四转速。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述脱水处理单元，具体用于在第五转速与第四转速之间对衣物进行称重； 其中，A2=C2≤D2〈E2〈B2，D2表示第五转速。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在称重过程中电机转速范围在SOrpm~210rpm之间，rpm表示转每分钟。
【文档编号】G01G19/52GK103925979SQ201310013011
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月15日 优先权日:2013年1月15日
【发明者】谢郁郁, 李岩, 朱履辉, 胡国强 申请人:代傲电子控制（南京）有限公司