专利名称：用于在程控家用电器中识别断电的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在经电源开关由电网供电的、并在程序执行期间也可由操作者任意关断的程控家用电器中识别断电的装置，所述的家用电器具有一种电子的程序控制装置和一种用于采集程序状态的、在供电网中断时可以存储已达到的程序状态的电子存储器，其中，在程序控制装置中可以区分该家用电器的电参量的中断是基于供电网的中断还是基于该家用电器的任意关断，以及其中，在供电网中断终止之后可以由程序控制装置促使从已达到的程序状态开始继续进行所述的程序过程。
从EP 0 027 432 A2中公开了一种这样的装置。在那里说明了一种被用来在电子数据存储器中用数字形式存储涉及家用电器的、尤其是洗衣机的工作程序的数据的电路，其中，在所述的家用电器中集成了一种程序控制装置，由它负责在工作程序的执行期间以某些时间间隔将程序数据存储到存储器中。如果在供电电压有意或偶然的中断之后重新建立了这些数据的话，所述的程序控制装置则调用这些数据。
公知的家用电器具有一种通断开关，电器经其与电网相连。所述的程序控制装置接收输入信号，并生成输出信号。此外，它是与甚至在断电时还能够存储数字形式数据的电子数据存储器相连的。也就是说，在所述的家用电器中安排了一种在断电情况下可以给所述的程序控制单元和数据存储器供应能量的蓄电池。在断电之后重新恢复电源电压的情况下，该程序控制装置在一个复位周期之后重新在零值处启动程序计数器，并且只要存储在存储器中的数据是正确的，则大致在曾被中断的地方继续要执行的工作程序。但是，如果该家用电器已由操作者关断的话，则在电压断开之后不通过蓄电池提供备用电压，以至于存储器丢失它的数据。
本发明的任务是创造一种用于识别断电的如下类型的装置，利用该装置可相对于公知的家用电器减少所述家用电器之内的电路花费。
按本发明以如下方式来解决此任务，即装设一个在供电网侧布置在电源开关之前的第一装置和一个在电器侧布置在电源开关之后的第二装置，以用于识别供电网的或所述家用电器中电源的电参量，并通过将分别由所述的装置从所述的电参量中生成的信号进行比较，在所述的程序控制装置中可以区别该家用电器的所述电参量的中断或改变是基于供电网的中断还是基于所述家用电器的任意关断。
通过这些设备可以区分在偶然断电之后的电网重新恢复和在用电源开关事先有意关断之后用该电源开关重新接通。在此，区分的特征在于，在所述的第二种情况下在所述的电源开关之前还存在着电源电压。所以既应直接在所述的家用电器的电源接头上-也就是在所述的电源开关之前，也应在此电源开关之后检验电源电压的存在。在所述的程序控制装置的一个部分中采集和分析处理这些测量值。因此，按本发明创造了一种解决方案，这种解决方案与现有技术相比是费用更有利的和更节省位置的，并无需费事的开关机构就可以满足要求。
当然，在本发明意义上，用于识别电参量的装置也可以理解为一种用于识别由于电流流动而产生的磁场的装置。
由从属权利要求中得出本发明的有利的改进方案。
在本发明的一个特别有利的构成中，布置在供电网侧的用于识别供电电压的装置是与电源电压的电位分开的，即在电流上是分开的。譬如安排了一种具有至少一个光耦合器的电路，其中，此电路在输入侧具有至少一个发送二极管，而在输出侧则具有至少一个接收二极管或光电晶体管。随后放大所述电路的信号，并将其输送给所述的程序控制单元。
优先通过一种电源电容器或一种功率前置电阻来限制该光耦合器的所述发送二极管的电流。一种抗火花干扰滤波器也适合作为电源电容器。也可以采用一种继电器或一种变压器来代替使用光耦合器。通过一种电平变换器，尤其是通过一种施密特触发器来数字化所述接收二极管的或所述光电晶体管的输出信号。
由所述的装置可以识别其存在的电器内部的电压优选地是由电器内部的电源部分所生成的电压。
在本发明的一种特别优选的实施形式中，所述的程序控制装置含有一种与两个用于识别电压的装置相连的微控制器。所述的微控制器尤其可以通过一种存在于所述家用电器中的电源部分来复位。所述的微控制器具有用于查询操作元件和传感器的输入端，以及用于控制执行元件和操作显示的输出端。所述的微控制器优先具有一种非易失的存储器，尤其是一种EEPROM。
尤其是在执行工作程序时，在存储器中循环地存储那些再现各自已达到的程序状态的数据。
此外，在本发明的一种特别有利的实施形式中，譬如在将洗涤物添加到洗衣机的洗涤过程中时，还安排了一种通过诸如门开关等中断开关，由使用者实施的中断，在所述的中断结束之后可以继续执行程序。
下文在实施例中借助附图来详述本发明。所展示的
图1为在一种程控家用电器中的电器内部电源的构造，图2为用于在偶然电源中断和工作程序的任意中断之间作出区分的一种流程图，图3为电器内部电源的一种其它的实施形式，图4为在功能″程序中断″影响下的一种其它的流程图，和图5为电器内部电源的第三实施形式。
一种家用电器是经电源输入端1与供电网相连的。在所述的电源输入端1和一个连接在其后的电源开关2之间，在所述的电源输入端1的极之间连接了一种用作为抗火花干扰滤波器的抗干扰电容器的电容器3。所述的电容器3可以在一种光耦合器电路中同时用于光耦合器4的发送二极管的电流限制，其中，所述的发送二极管用作为用于电位隔离地采集电源电压的装置。尤其采用一种由多个光耦合器组成的光耦合器电路，以便能够采集所述的电源电压的两个半波。经一种功率前置电阻或一种如电容器3所示的电源电容器来限制光耦合器4的所述发送二极管的电流。所述的光耦合器4在输出侧具有一种当存在着电源电压时就导通的光电晶体管。同样可以采用一种光电二极管来代替所述的光电晶体管。
将来自所述光耦合器4的信号作为数字信号输送给一种程序控制装置5。该程序控制装置5具有一个微控制器6作为程控的电路组件。该微控制器6具有一个在由电源部分9识别出电源欠压时或在电源电压中断时获得信号的复位输入端6.1、一个用于采集电源开关2之后的电源电压(即电器内部电压)的输入端6.2和一个用于识别电源开关2之前的断电的输入端6.3。在此，在一种用于从内部的电源电压信号中进行信号制备的装置7中获取输送给所述输入端6.2的信号，其中，所述的装置7譬如是一种电平变换器。当存在着电网交流电压时，用所述的电平变换器生成由所述的输入端6.2可检测的小直流电压。以相应的方式将由所述作为电位隔离装置的光耦合器4生成的输出信号输送给一种用于信号制备的装置8，所述的装置8优选地同样是一种电平变换器，或包括这样的电平变换器。所述的装置8是与所述的输入端6.3相连的。与所述的装置7相反，所述的装置8必须具有所说明的电位隔离，以便能用所述的电源开关2全相无电压和无电位地断开所述的家用电器。
所述的微控制器6另外还具有一个存储器6.4，尤其是一种非易失的存储器，譬如EEPROM。该存储器存储着用于选择和执行漂洗或洗涤程序所需要的、与操作元件21和传感器22相连的输入端6.5的状态，以及存储着用于控制执行元件23和操作显示24的输出端6.6的状态。在洗涤保养机中，所述的执行元件23譬如可以是一种用于控制电机的三端双向可控硅开关、电阻加热器、电动阀等等。
按照在断电之后对重新运行的精度要求，将所达到程序状态的数据循环地、或在识别出断电之后写入到所述的非易失存储器6.4中。
对于这种情况，电源部分9具有一种经供电线路110与所述的微控制器6相连的足够大的蓄能器11。在断电之后由此蓄能器11给所述的微控制器6可靠地供电，直到数据保护的结束，即存储了已达到的程序状态和其它的数据时，并在所述的微控制器6中经一个复位信号触发程序的终止。譬如在所述的微控制器6上的供电电压下降到一个值-所述的微控制器6在该电压值时再也不能完善地运行-之前不久，经信号线路10产生所述的复位信号。
在附图1、3、5中用点线示出了在各个功能单元和电源部分9之间的、用作逻辑输入的未示出的连接线路。在一种有利的改进方案中，在确定电源电压的故障之后，借助所述的装置7和经微控制器6的输入端6.2来触发对所述光耦合器4、装置8和输入端6.3的查询，所述的查询应查明是否在所述的电源开关2之前已经没有了电源电压。
只要在所述的输入端6.2(图1)上没有施加电压，则查询所述的输入端6.3。如果在所述的输入端6.3上施加有电压的话(状态″1″)，一种用于分析处理的分析处理电路6.8(图1)则通过所述的微控制器6之内的软件确定在所述的家用电器重新接通之后应重新起动所述家用电器的程序。
然而，如果既在所述的输入端6.3上没有电源电压，也在所述的输入端6.2上没有所述家用电器之内的供电电压的话(状态″0″)，则在所述的存储器6.4中存储已达到的程序状态，直到断电之后的复原时为止，使得所述的家用电器然后继续所述的程序。在此情况下另外还存储一种信息，譬如设置一种程序继续标志，所述的信息在恢复电源电压之后促使所述的微控制器6用所述的程序状态数据继续所述的程序过程(附图2)。当借助装置7已查明是电源电压的中断时，则触发在附图2中借助流程图所示出的、称为欠压例行程序的分析处理程序段。
当由操作者通过操作所述的电源开关2来任意关断所述的家用电器时，则在所述的输入端6.2上识别出没有电源电压。由于在所述的输入端6.3上还存在着电压，所以不存储所述的程序状态。但是存储这种信息，即在电源电压恢复时应重新开始所述程序，或应执行一个另外程序。这譬如通过所述的程序继续标志的复位来实现。在通过借助电源开关2的重新接通而恢复电源电压之后，利用重新起动所述的程序-即漂洗或洗涤程序-和由操作者重新选择程序进程来实现与上述信息的查询相对应的进程。
当在所述的存储器6.4中循环地存储了所述的程序状态时，该进程则被缩短成设置或复位所述指示所达到的程序状态的相应标志和在电源恢复之后在每次重新起动程序时查询这个信息。
所述的装置7要么是为检测低电压设计的-在此情况下正如附图3中所示出的那样它是与生成这种低电压的所述电源部分9相连的-，要么通过直接在电源开关2之后被连接到电器内部的电源上而识别出所述家用电器之内的电源电压。
在一种有利的构成形式中，装备了所述程序控制装置5的程控家用电器-譬如洗衣机或餐具冲洗机-具有一种尤其是门开关12形式的中断开关(附图3)。在一种餐具冲洗机上，当通过操作所述的门开关来打开通向冲洗室的门时，所述的门开关12允许中断冲洗过程。以此方式也可以在执行冲洗程序期间将另外的餐具送入所述的冲洗室。按所述的家用电器的实施方案不同，借助门开关12要么仅关断执行元件23，要么也关断另外的电子元件。因而产生了这种要求，即甚至在通过所述的门开关12关断电子元件时，在门关闭之后也能继续所述的工作程序。为了在所述电源开关2和门开关12所造成的中断之间作出区分，所述的微控制器6必须实施电源电压的另一种查询。为此，安排一种连接在所述的门开关12(或一个另外的中断开关)之后的装置13，所述的装置13在输入侧要么通过直接被连接在门开关12之后来检测接通的电源电压，要么检测一个由所述的电源部分9提供的低电压，所述的低电压是根据所述门开关12的位置而接通的，并正如附图3中示出的那样经信号线路120被输送给所述的装置13，并且所述的装置13在输出侧经一个输入端6.7与所述的微控制器6相连。
对于用电源部分9所生成的电压来给所述的门开关12供电的情况，同样能够以上述方式采用所述的装置13，其前提在于，它是布置在所述的门开关12之后。只要存在所述的门开关12，所述的装置7就连接在此门开关12之前和在所述的电源开关2之后，以便它在任何情况下都能采集到电器内部电压的存在与否。
正如附图4中借助流程图示出的那样，当设有所述的门开关12或另一相应的中断开关时，如果在属于所述装置13的输入端6.7上查明了电压状态″0″，则由所述的微控制器查询所述的输入端6.2以确定是否在此输入端6.2上施加有电压。如果这是这种情况-这同时意味着电源电压也施加在所述的输入端6.3上，则查询在所述的门关闭之后、也即在此中断结束之后为重新运行所述的程序而恰好已达到的程序状态。
如果在所述的输入端6.7上施加有信号″0″，而同时也在所述的输入端6.2上施加有信号″0″-这意味着电器内部的供电电压是断开的并且另外通过所述的门开关12中断了供电电压，那么，只要在所述的输入端6.3上施加有电源电压(状态″1″)，则由所述的微控制器6促使在重新接通所述的家用电器时重新起动一种工作程序或同一工作程序。
另一方面，如果在通过操作门开关11中断程序过程之后在输入端6.7、6.2和6.3中的任何一个上都没有施加电压信号，即不仅供电电压而且电源电压都具有值0，则存储已经达到的程序状态，以便在恢复电源电压之后和在门关闭之后通过所述的门开关12、或在中断结束之后通过所述的电源开关2来继续所述的程序。
在本发明的另一实施例(图5)中，安排了一种布置在所述的电源输入端1和电源开关2之间的继电器14来代替所述的光耦合器4，而且只要存在抗火花干扰电容器3的话，所述的继电器14便是与此抗火花干扰电容器3并联的。所述的继电器14具有这种优点，即可以更简单而且更便宜地实施从电源电压的采集到所述微控制器6的信号制备。所述的继电器14是为了利用电网交流电压进行励磁而设计的，并在励磁回路(电源电压)和接点回路(通向微控制器6的连接)之间提供必要的电位隔离。如果在电源开关2之前存在电源电压时所述的继电器14的工作接点15是闭合的，所述的微控制器6则经所述的输入端6.3采集到电源电压的存在。所述的继电器14在断电时释放。正如借助附图3和附图5示出的那样，在所述的微控制器6之内的软件分析处理电路6.8中进行相应的分析处理。在采用所述的继电器14来代替所述的光耦合器4时，应注意，继电器释放时间是短于所述程序控制装置5的查询持续时间的。
也可以采集磁参量、譬如磁感应来代替采集诸如所述电源输入端1和电源开关2之间的电源电压那样的电参量，并作为输入量输送给所述的微控制器6。
权利要求
1.用于在一种经电源开关(2)由外部电网供电的、并在程序执行期间也可以由操作者任意关断的程控家用电器中识别断电的装置，所述的家用电器具有一种电子的程序控制装置(5)和一种用于采集程序状态的、在供电网中断时可以存储已达到的程序状态的存储器，其中，在所述的程序控制装置(5)中可以区分所述家用电器的电参量的中断是基于供电网的中断还是基于所述家用电器的任意关断，以及其中，在供电网中断终止之后可以由所述的程序控制装置(5)促使从已达到的程序状态开始继续进行所述的程序过程，其特征在于，装设一种在外部电网侧布置在电源开关(2)之前的第一装置(3、4、8；14、15)和一种在电器侧布置在电源开关(2)之后的第二装置(7)，以用于识别供电网的或所述家用电器中电源的电参量，并且，通过在所述的程序控制装置(5)中对分别由所述的装置从电参量中所生成的信号进行比较，以区分所述家用电器的电参量的中断或改变是基于外部的断电还是基于所述家用电器的任意关断。
2.按权利要求1的装置，其特征在于，所述的第一装置(3、4、8；14、15)是与电源电压的电位隔离的。
3.按权利要求2的装置，其特征在于，所述的第一装置(3、4、8；14、15)包括一种具有至少一种光耦合器(4)的电路，其中，所述的电路在输入侧具有一种发送二极管，而在输出侧具有一种接收二极管或一种光电晶体管。
4.按权利要求3的装置，其特征在于，该光耦合器(4)的所述发送二极管的电流可以通过一种电源电容器(3)或一种功率前置电阻加以限制。
5.按权利要求4的装置，其特征在于，所述的电源电容器(3)是一种抗火花干扰滤波器的电容器。
6.按权利要求2的装置，其特征在于，所述的第一装置(3、4、8；14、15)包括一种继电器(14)或一种变压器。
7.按权利要求3至5之一的装置，其特征在于，所述的接收二极管或光电晶体管的输出信号是可以通过一种电平转换器、尤其是通过一种施密特触发器数字化的。
8.按权利要求1至7之一的装置，其特征在于，通过所述的第二装置(7)可以识别的电压是由电器内部的电源部分(9)所生成的电压。
9.按权利要求1至8之一的装置，其特征在于，所述的程序控制装置(5)含有与所述的第一装置(3、4、8；14、15)和第二装置(7)相连的一种微控制器(6)。
10.按权利要求9的装置，其特征在于，所述的微控制器(6)是可以通过所述的电源部分(9)复位的。
11.按权利要求9或10的装置，其特征在于，所述的微控制器(6)具有用于查询操作元件(21)和传感器(22)的输入端(6.5)。
12.按权利要求9至11之一的装置，其特征在于，所述的微控制器(6)具有用于控制执行元件(23)和操作显示(24)的输出端。
13.按权利要求9至12之一的装置，其特征在于，所述的微控制器(6)含有一种非易失的存储器(6.4)，尤其是EEPROM。
14.按权利要求13的装置，其特征在于，在所述的存储器(6.4)中可以循环地存储在执行程序时所达到的程序状态的数据。
15.按权利要求14的装置，其特征在于，装设一种用于在断电之后给所述的微控制器(6)供电的蓄能器，并且，在识别出断电之后可以在所述的存储器(6.4)中存储在执行程序时所达到的程序状态的数据。
16.按权利要求1至15之一的装置，其特征在于，装设一种用于识别任意的程序中断的、分配给中断开关(12)的第三装置(13)，并且，所述的程序控制装置(5)可以根据由所述的第三装置(13)生成的信号来区分所述家用电器的电参量的中断或改变是基于供电网的中断、任意的关断还是基于任意的程序中断，而且，在所述的存储器(6.4)中可以存储在所述的程序中断时所达到的程序状态，并在程序中断终止之后通过所述的程序控制装置(5)促使从已达到的程序状态起继续进行所述的程序过程。
全文摘要
用于在具有电子程序控制装置(5)的程控家用电器中识别断电的一种装置,具有一种在供电网侧布置在电源开关(2)之前的第一装置(3、4、8)和一种在电器侧布置在电源开关(2)之后的第二装置(7),以用于识别外部电网或所述家用电器中电源的电参量。在所述的程序控制装置(5)中,通过将分别由所述的装置(3、4、8;7)从电参量中所生成的信号进行比较来区分所述家用电器的电参量的中断或改变是基于外部电网的中断还是基于所述家用电器的任意关断。
文档编号G05B19/042GK1373865SQ00812708
公开日2002年10月9日 申请日期2000年9月11日 优先权日1999年9月9日
发明者H·W·克莱恩, L·厄布勒, H·维尔克曼 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司