专利名称：洗衣机及其控制方法
技术领域：
本公开的实施例涉及一种感测衣物重量的洗衣机及其控制方法。
背景技术：
通常，洗衣机包括水桶，安装在壳体中，用于容纳含有洗涤剂的水(即，洗涤水)； 旋转桶，可旋转地安装在水桶中，用于洗涤衣物；门，铰链式地结合到壳体的前部，用于打开和关闭形成在壳体的前部的开口。通过壳体的开口将衣物放入旋转桶中，将预定量的洗涤水提供到水桶中，旋转桶旋转以洗涤衣物。当用户选择洗涤过程时，感测衣物重量以确定洗涤水的量，根据确定的洗涤水的量，将足以湿润衣物的洗涤水与洗涤剂一起提供到水桶，旋转旋转桶以执行洗涤循环和脱水循环。当精确地感测衣物重量时，提供与感测到的衣物重量对应的量的水以洗涤衣物。 因此，减少了所用的功率和水的量，因此减少能耗。在现有技术中，在旋转桶中的衣物被用作惯性负载，估计惯性以感测衣物重量。例如，将预定的电压施加到电机以使旋转桶加速，利用在旋转桶的加速期间的电机的速度和电压的改变来估计惯性，以感测衣物重量。在这样的感测衣物重量的方法中，根据电压，可能出现重量感测误差。此外，可能没有精确地测量衣物重量。
发明内容
实施例的一方面提供一种精确地测量衣物的量的洗衣机及其控制方法。实施例的另外的方面将在下面的描述中进行一定程度地阐述，且将通过描述而在一定程度上变得明显，或者可以通过实施例来获知。根据实施例的一方面，一种洗衣机包括旋转桶，根据衣物重量发生移位；至少一个传感器模块，用于检测旋转桶的位移；控制器，用于根据旋转桶的位移来计算衣物重量。所述洗衣机还可以包括水桶，旋转桶设置在水桶中，传感器模块可以安装在水桶内部并在水桶的前端上部。所述洗衣机还可以包括水桶，旋转桶设置在水桶中，传感器模块可以安装在水桶内部并在水桶的后端上部。传感器模块可以包括光源，用于将光照射到旋转桶；图像传感器，用于接收照射的光以感测图像。传感器模块还可以包括图像处理器，以根据由图像传感器感测到的图像来检测旋转桶的位移。在将衣物放入到旋转桶中之前和之后，图像传感器可以感测旋转桶的一侧的图像，图像处理器可以比较感测到的图像，以检测旋转桶的位移。传感器模块可以包括安装在内部设置旋转桶的水桶处的多个传感器模块，控制器可以对由多个传感器模块检测到的旋转桶的位移求平均或求和，以计算衣物重量。传感器模块可以包括发光部件，用于将光照射到旋转桶；光接收部件，用于接收从旋转桶反射的光。在将衣物放入到旋转桶中之前和之后，传感器模块可以将光照射到旋转桶并接收从旋转桶反射的光。控制器可以将在将衣物放入到旋转桶中之前和之后接收的光量进行比较，以计算
衣物重量。所述洗衣机还可以包括存储器，用于存储根据旋转桶的位移的衣物重量，控制器可以从存储器查找(retrieve)关于基于旋转桶的位移的衣物重量的信息，以计算衣物重量。根据实施例的另一方面，一种洗衣机的控制方法包括如下步骤将光照射到根据衣物重量而移位的旋转桶；接收从旋转桶反射的光以检测旋转桶的位移；根据旋转桶的位移来计算衣物重量。将光照射到根据衣物重量而移位的旋转桶的步骤可以包括在将衣物放入到旋转桶中之前和之后将光照射到旋转桶。接收从旋转桶反射的光以检测旋转桶的位移的步骤可以包括在将衣物放入到旋转桶中之前和之后接收从旋转桶反射的光，以检测旋转桶的图像；比较在将衣物放入到旋转桶中之前和之后的旋转桶的图像，以检测旋转桶的位移。接收从旋转桶反射的光以检测旋转桶的位移的步骤可以包括在将衣物放入到旋转桶中之前和之后测量从旋转桶反射的光量；比较在将衣物放入到旋转桶中之前和之后的光量，以检测旋转桶的位移。
通过下面参照附图对实施例的描述，实施例的这些和/或其他方面将变得明显且更易于理解，在附图中图1是示出根据实施例的洗衣机的侧面剖视图；图2A和图2B示出了根据实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作；图3A和图:3B示出了根据另一实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作；图4A和图4B示出了根据另一实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作；图5A和图5B示出了根据另一实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作；图6是示出根据实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图；图7是示出根据另一实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图；图8是示出根据另一实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图；图9是示出根据另一实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图；图10是示出根据实施例的测量旋转桶的位移以感测衣物重量的方法的控制流程图11是示出根据实施例的测量从旋转桶反射的光的量以感测衣物重量的方法的控制流程图；图12是示出根据实施例的图像传感器的操作的示图。
具体实施例方式现在将详细说明实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，相同的标号始终指示相同的元件。图1是示出根据实施例的滚筒洗衣机的侧面剖视图。滚筒洗衣机包括盒形的壳体10，形成滚筒洗衣机的外观；水桶20，设置在壳体10中，用于容纳水；圆柱形的旋转桶 30，可旋转地安装在水桶20中，旋转桶30具有通孔31，水和空气穿过通孔31 ；驱动电极40， 用于将旋转力传递到旋转桶30，从而旋转旋转桶30以洗涤并甩干旋转桶30中的衣物。水桶20和旋转桶30在它们的前端中部处局部地开口，以构成入口 20a、30a，通过入口 20a、30a将衣物放入到旋转桶中30中或从旋转桶30移除衣物。门50铰链式地结合到壳体10的前部，用于打开和关闭水桶20和旋转桶30的入口 20a、30a。提升器按预定的间距布置在旋转桶30的内周上。在旋转桶30沿交替的方向旋转期间，衣物因提升器32而被提升并落下，通过这样来洗涤衣物。传感器模块80安装在水桶20的内侧，用于测量旋转桶30的位移。根据衣物重量来改变旋转桶30的位移。传感器模块80直接测量旋转桶30的位移或基于根据旋转桶30 的位移而改变的光量(强度)或光图案来估计旋转桶30的位移，以确定衣物重量。虽然如图1中所示一个传感器模块80安装在水桶20的内侧，但是可以设置多个传感器模块80，以精确地测量旋转桶30的位移。下文中，将详细描述使用传感器模块80来测量衣物重量的方法。图2A和图2B示出根据实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作。图 3A和图;3B示出根据另一实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作。图4A和图 4B示出根据另一实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作。图5A和图5B示出根据又一实施例的用于测量旋转桶的位移的传感器模块的操作。图6是示出根据实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图。图7是示出根据又一实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图。图8是示出根据又一实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图。图9是示出根据又一实施例的感测洗衣机中的衣物重量的功能框图。参照图2A和图2B，传感器模块80可以安装在水桶20内部并在水桶20的前端上部处，以检测旋转桶30的位移。在图2A中，衣物未放入到旋转桶中30中。在图2B中，衣物已放入到旋转桶中30中。当将衣物放入到旋转桶中30中时，旋转桶30移位。旋转桶30 的位移与放入到旋转桶中30中的衣物重量成比例。传感器模块80测量旋转桶30的位移。参照图6，传感器模块80可以包括光源81、 图像传感器82、图像处理器83。光源81可以由发光二极管或激光器组成。光源81将光照射到旋转桶30的一侧。图像传感器82接收从旋转桶30反射的光，以检测附着在旋转桶30上的图案的图像。应理解的是，图案可以印刷在旋转桶30上。然而，这不限于此。图像传感器82可以包括至少一个电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CM0Q传感器。图像传感器82 可以检测附着在旋转桶30的所述一侧上的图像图案的二维图像(也可以创建三维图像)。图像处理器83使用相关性算法比较两个图像来计算两个图像之间的位移。图像处理器83比较旋转桶30的一侧的参考图像和当前图像，以计算图像位移。参考图像是当旋转桶30中无衣物时由图像传感器82测量出的旋转桶30的一侧的图像。当前图像是当衣物在旋转桶30中时由图像传感器82测量出的旋转桶30的一侧的图像。将参照图12来描述图像传感器的操作。图像处理器83在参考图像(例如，12X12像素的图像)内设置任意窗口，g卩，掩模窗口(例如，4X4像素的窗口)，并相对于整个当前图像(例如，12X12像素的图像)将掩模窗口移动任意像素单位(例如，一个像素)，以确定相关性系数值(指示图像相关性的值)。图像处理器83执行在掩模窗口和当前图像的第一至第N区域之间的比较，以确定相关性系数值。图像处理器83在相关性系数值最大的位置处创建X轴和Y轴位移值。X轴和Y轴位移值是指示当旋转桶30中无衣物时的参考图像的掩模窗口的坐标值 (例如，左上坐标值)和当衣物在旋转桶30中时的掩模窗口在当前图像的相关性系数值最大的位置处的掩模窗口的坐标值(例如，左上坐标值)之间的差异的值。X轴和Y轴位移值指示旋转桶30的位移。将关于旋转桶30的位移的信息提供到控制器100，控制器100使用旋转桶30的位移来检测衣物重量。虽然如图6中所示图像处理器83包括在传感器模块80中，但是图像处理器83可以不包含在传感器模块80中而可以由控制器100用作图像处理器83。参照图7，传感器模块80可以包括发光部件84，用于照射光；光接收部件85，用于接收从发光部件84照射的光。发光部件84和光接收部件85安装到水桶20的内部，以分别将光照射到旋转桶30 并接收从旋转桶30反射的光。传感器模块80将关于当旋转桶30中无衣物时从旋转桶30 反射的光的量(或强度)的信息和当衣物在旋转桶30中时从旋转桶30反射的光的量的信息发送到控制器100。控制器100与传感器模块80通信，以接收关于光量的信息，检测与光量之间的差异对应的旋转桶30的位移，并从存储器101查找与检测到的旋转桶30的位移对应的衣物重量以确定衣物重量。参照图3A和图:3B，传感器模块80可以安装在水桶20内部并在水桶20的后端处， 以检测旋转桶30的位移。在图3A中，衣物未放入到旋转桶中30中。在图;3B中，衣物已放入到旋转桶中30中。以与图2A和图2B中相同的方式来执行计算放入到旋转桶中30中的衣物重量的方法。参照图4A和图4B，传感器模块80a、80b可以分别安装在水桶20内部并在水桶20 的前端上部和水桶20的后端处，以检测旋转桶30的位移。参照图8，控制器100可以组合由传感器模块80a、80b测量出的旋转桶30的位移，以感测衣物重量。例如，可以使用对旋转桶30的位移求平均的方法和对旋转桶30的位移求和的方法来组合旋转桶30的位移。控制器100可以对由传感器模块80a、80b测量出的旋转桶30的位移求平均，以感测衣物重量。例如，假设由安装在水桶20内部并在水桶20的前端上部处的传感器模块80a 测量出的旋转桶30的位移为大约3cm且由安装在水桶20内部并在水桶20的后端处的传感器模块80b测量出的旋转桶30的位移为大约1cm，则控制器100计算出旋转桶30的平均位移，即，大约2cm，并从存储器101查找与计算出的旋转桶30的平均位移(即，大约2cm)对应的衣物重量，以确定衣物重量。可以通过实验来预先设置与旋转桶30的平均位移对应的衣物重量。控制器100可以对由传感器模块80a、80b测量出的旋转桶30的位移求和，以感测衣物重量。例如，假设由安装在水桶20内部并在水桶20的前端上部处的传感器模块80a 测量出的旋转桶30的位移为大约3cm且由安装在水桶20内部并在水桶20的后端处的传感器模块80b测量出的旋转桶30的位移为大约1cm，则控制器100计算出旋转桶30的位移的和(即，大约4cm)，并从存储器101查找与计算出的旋转桶30的求和的位移(即，大约km)对应的衣物重量，以确定衣物重量。与旋转桶30的求和的位移(S卩，大约km)对应的衣物重量预先存储在存储器101中。在图8中，包括在传感器模块80a、80b中的光源由标号81a、81b指示，包括在传感器模块80a、80b中的图像传感器由标号82a、82b指示，包括在传感器模块80a、80b中的图像处理器由标号83a、8;3b指示。参照图9，控制器100可以组合由传感器模块80a、80b测量出的光量改变，以感测衣物重量。例如，可以使用对光量改变求平均的方法来组合光量改变，以计算旋转桶的位移，并基于计算出的旋转桶的位移来感测衣物重量，并且可以使用对光量改变求和的方法来组合光量改变，以计算旋转桶的位移，并基于计算出的旋转桶的位移来感测衣物重量。控制器100可以对由传感器模块80a、80b测量出的光量改变求平均，以感测衣物重量。例如，假设由安装在水桶20内部并在水桶20的前端上部处的传感器模块80a测量出的光量改变为大约31x(勒克斯)且由安装在水桶20内部并在水桶20的后端处的传感器模块80b测量出的光量改变为大约llx，控制器100计算出平均光量改变，S卩，大约21x， 并计算与平均光量改变(即，大约21x)对应的旋转桶30的位移。控制器100从存储器110 查找与计算出的旋转桶30的位移对应的衣物重量，以确定衣物重量。可以通过实验来预先设置与平均光量改变对应的旋转桶30的位移。控制器100可以对由传感器模块80a、80b测量出的光量改变求和，以感测衣物重量。例如，假设由安装在水桶20内部并在水桶20的前端上部处的传感器模块80a测量出的光量改变为大约31x且由安装在水桶20内部并在水桶20的后端处的传感器模块80b测量出的光量改变为大约llx，则控制器100计算出光量改变总和，S卩，大约41x，并计算与光量改变总和(即，大约41x)对应的旋转桶30的位移。控制器100从存储器101查找与计算出的旋转桶30的位移对应的衣物重量，以确定衣物重量。可以通过实验来预先设置与光量改变总和对应的旋转桶30的位移。同时，与平均光量改变或光量改变总和对应的旋转桶的位移是指示旋转桶30的平均位移(在旋转桶的前端和后端处的位移的平均值)或旋转桶30的位移总和(在旋转桶的前端和后端处的位移的和)的相对值，该相对值被用于计算衣物重量。在图9中，包括在传感器模块80a、80b中的发光部件分别由标号84a、84b指示，包括在传感器模块80a、80b中的光接收部件分别由标号85a、^b指示。参照图5A和图5B，与在将衣物放入到旋转桶中30中之前(图5A)相比，旋转桶 30和水桶20在将衣物放入到旋转桶中30中之后(图5B)发生了移位。当放入到旋转桶中30的衣物的量小时，旋转桶30可以移位，但是水桶20可以没有移位，如图4A和4B中所示。另一方面，当放入到旋转桶中30中的衣物的量大时，旋转桶30和水桶20均发生移位，如图5A和图5B所示(旋转桶30和水桶20均可以移位而不管衣物重量如何)。然而，即使当滚筒30和水桶20根据放入到旋转桶中30中的衣物重量而移位时，也可以使用与参照图 4A和图4B描述的感测衣物重量的方法相同的方法来感测衣物重量。具体地讲，在图5A和图5B的实施例中，考虑到水桶20的根据衣物的放入的位移来存储衣物重量。在这样的情况下，传感器安装在洗衣机的框架处，以测量水桶20的位移并将测量出的水桶20的位移发送到控制器。例如，当在将预定量的衣物放入到旋转桶中30中之后由传感器测量出的水桶20 的位移为大约Icm且由传感器模块80测量出的旋转桶30的位移为大约3cm时，旋转桶30 的真实位移为由传感器测量出的水桶20的位移与由传感器模块80测量出的旋转桶30的位移的和，即，大约4cm (水桶和旋转桶沿相同的方向移位)。即，设计者可以测量水桶20的根据衣物重量的位移，以存储基于旋转桶30的真实位移的衣物重量。同时，根据另一实施例的基于由传感器模块80测量出的光量来感测衣物重量的方法可以考虑水桶20的位移而在存储器中存储基于光量的衣物重量。图10是示出根据实施例的测量旋转桶的位移以感测衣物重量的方法的控制流程图。在将衣物放入到旋转桶中30中之前，传感器模块80将光照射到旋转桶30，以创建并存储旋转桶30的一侧的图像。当照射到旋转桶30的光被反射时，传感器模块80接收反射的光，以创建并存储参考图像。参考图像可以存储在设置在传感器模块80中存储器(未示出)中，或者可以存储在设置在控制器100中的存储器101中。传感器模块80接收存储在存储器101中的信息，该信息可以在计算旋转桶30的位移时使用。(200、210、220)接下来，控制器100确定是否已经将衣物放入到旋转桶中30中。可以基于门50的操作、用户命令或衣物传感器来实现是否已经将衣物放入到旋转桶中30中的确定。(230)当确定了已经将衣物放入到旋转桶中30中时，控制器100将控制信号发送到传感器模块80，以检测旋转桶30的至少一侧的当前图像图案。当接收到来自控制器100的控制信号时，传感器模块80将光照射到旋转桶30的至少一侧。(MO)当照射到旋转桶30的光被反射时，传感器模块80接收反射的光，以检测并存储当前图像。当前图像被存储在设置在传感器模块80中的存储器(未示出)中或被存储在设置在控制器100中的存储器101中。传感器模块80接收存储在存储器101中的信息，该信息可以在计算旋转桶30的位移时使用。(250,260)之后，传感器模块80将当前图像与参考图像进行比较，以感测图像改变。传感器模块80比较当前图像和参考图像，以检测关于预定区域(设置掩模窗口的区域)的坐标改变，并基于坐标改变来计算旋转桶30的位移。(270)然后，控制器100从存储器101查找与从传感器模块80发送的旋转桶30的位移对应的衣物重量，以计算衣物重量。(观0)图11是示出根据实施例的测量从旋转桶反射的光的量以感测衣物重量的方法的控制流程图。在将衣物放入到旋转桶中30中之前，传感器模块80将光照射到旋转桶30，以测量并存储从旋转桶30反射的光量(参考光量)。当照射到旋转桶30的光被反射时，传感器模块80感测反射的光量并将感测结果发送到控制器100。控制器100在存储器101或外部存储器(未示出)中存储参考光量。当传感器模块80和旋转桶30之间的距离短时，感测到的光量增大。当传感器模块80和旋转桶30之间的距离长时，感测到的光量减小。在旋转桶30中无衣物的情况下感测到的光量被称为参考光量(300、310、320)。另外，应理解的是，参考光量可以在制造洗衣机时存储，或者可以被用户或制造商更新。接下来，控制器100确定是否已经将衣物放入到旋转桶中30中。可以基于门50的操作、用户命令或衣物传感器来实现是否已经将衣物放入到旋转桶中30中的确定。(330)当确定了已经将衣物放入到旋转桶中30中时，控制100将控制信号发送到传感器模块80，以测量从旋转桶30的至少一侧处反射的光量。当接收到来自控制器100的控制信号时，传感器模块80将光照射到旋转桶30的至少一侧。(340)当照射到旋转桶30的光被反射时，传感器模块80接收反射的光，以感测光量。在将衣物放入到旋转桶中30中之后测量出的当前光量被存储在设置在控制器100中的存储器101或外部存储器(未示出)中，从而控制器100在计算因旋转桶30的位移导致的光量改变时使用存储的当前光量。(350)之后，控制器100将当前光量与参考光量进行比较，以感测光量改变，并且计算与光量改变对应的衣物重量。(360、370)如通过上面的描述而变得明显的是，检测直接放入有衣物的旋转桶的位移，以确认衣物重量，因此改善检测衣物重量的精确度。虽然已经示出并描述了一些实施例，但是应该本领域技术人员应该理解的是，在不脱离这些实施例的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中进行改变，实施例的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种洗衣机，包括旋转桶，根据衣物重量发生移位；至少一个传感器模块，用于检测旋转桶的位移；控制器，用于根据旋转桶的位移来计算衣物重量。
2.如权利要求1所述的洗衣机，所述洗衣机还包括水桶，所述旋转桶设置在水桶中， 其中，传感器模块安装在水桶内部并在水桶的前端上部。
3.如权利要求1所述的洗衣机，所述洗衣机还包括水桶，所述旋转桶设置在水桶中， 其中，传感器模块安装在水桶内部并在水桶的后端上部。
4.如权利要求1所述的洗衣机，其中，传感器模块包括 光源，用于将光照射到旋转桶；图像传感器，用于接收从旋转桶反射的光以感测图像。
5.如权利要求4所述的洗衣机，其中，传感器模块还包括图像处理器，所述图像处理器用于根据由图像传感器感测到的图像来检测旋转桶的位移。
6.如权利要求5所述的洗衣机，其中，当衣物在旋转桶中时，图像传感器感测旋转桶的一侧的图像，图像处理器将感测到的图像与参考图像进行比较，以检测旋转桶的位移。
7.如权利要求1所述的洗衣机，其中，传感器模块包括安装在内部设置有旋转桶的水桶上的多个传感器模块，控制器对由传感器模块检测到的旋转桶的位移求平均或求和，以计算衣物重量。
8.如权利要求1所述的洗衣机，其中，传感器模块包括 发光部件，用于将光照射到旋转桶；光接收部件，用于接收从旋转桶反射的光。
9.如权利要求8所述的洗衣机，其中，在将衣物放入到旋转桶中之前和之后，传感器模块将光照射到旋转桶并接收从旋转桶反射的光。
10.如权利要求9所述的洗衣机，其中，控制器将在将衣物放入到旋转桶中之前和之后接收的光量进行比较，以计算衣物重量。
11.如权利要求1所述的洗衣机，所述洗衣机还包括存储器，所述存储器用于存储根据旋转桶的位移的衣物重量，其中，控制器根据旋转桶的位移从存储器查找关于衣物重量的信息，以计算衣物重量。
12.一种洗衣机的控制方法，包括如下步骤 将光照射到根据衣物重量而移位的旋转桶； 接收从旋转桶反射的光以检测旋转桶的位移； 根据旋转桶的位移来计算衣物重量。
13.如权利要求12所述的控制方法，其中，将光照射到根据衣物重量而移位的旋转桶的步骤包括在将衣物放入到旋转桶中之前和之后将光照射到旋转桶。
14.如权利要求13所述的控制方法，其中，接收从旋转桶反射的光以检测旋转桶的位移的步骤包括当将衣物放入到旋转桶中时接收从旋转桶反射的光，以检测旋转桶的图像； 将衣物位于旋转桶中时的旋转桶的图像与参考图像进行比较，以检测旋转桶的位移。
15.如权利要求13所述的控制方法，其中，接收从旋转桶反射的光以检测旋转桶的位移的步骤包括当衣物在旋转桶中时测量从旋转桶反射的光量； 将该光量与参考光量进行比较，以检测旋转桶的位移。
全文摘要
本发明公开了一种洗衣机及其控制方法，该洗衣机基于旋转桶的位移来检测衣物重量。该洗衣机包括旋转桶，根据衣物重量发生移位；至少一个传感器模块，用于检测旋转桶的位移；控制器，用于根据旋转桶的位移来计算衣物重量。根据直接放置有衣物的旋转桶的位移来感测衣物重量。
文档编号D06F33/02GK102191665SQ201110049409
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年3月11日
发明者卢泰均, 崔濬会, 河志勋, 表尚渊, 郑镇河, 韩政秀 申请人:三星电子株式会社