本發(fā)明涉及衣物處理設(shè)備的機蓋開閉檢知方法及其衣物處理設(shè)備,屬于家用電器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中的全自動洗衣機,一般利用干簧管或磁敏傳感器與磁鐵的配合來檢知洗衣機的機蓋處于打開還是閉合的狀態(tài),實際應(yīng)用時,將干簧管或磁敏傳感器裝配在洗衣機的顯示P板上,磁鐵安裝在洗衣機機蓋上。當機蓋閉合時,機蓋上的磁鐵靠近洗衣機的顯示P板,干簧管或磁敏傳感器由于磁鐵的靠近,干簧管或磁敏傳感器信號經(jīng)相關(guān)回路轉(zhuǎn)換后,將發(fā)出低電平信號,洗衣機通過MCU檢知到該低電平信號后,判斷洗衣機機蓋已經(jīng)閉合。當機蓋打開時,機蓋上的磁鐵遠離洗衣機的顯示P板,干簧管或磁敏傳感器由于磁鐵的遠離,將停止發(fā)出低電平信號,洗衣機通過MCU檢知到后,判斷洗衣機機蓋已經(jīng)打開?,F(xiàn)有技術(shù)中也有采用機械按鍵檢測機蓋開閉的方案,但這種方案存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的問題,目前采用干簧管或者磁敏傳感器來實現(xiàn)機蓋開閉檢知雖能降低些成本,但干簧管或者磁敏傳感器元件容易受到環(huán)境干擾而導(dǎo)致檢知精度下降,使用可靠性不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于提出一種衣物處理設(shè)備的機蓋開閉檢知方法,以低成本、高精度的方案實現(xiàn)機蓋檢知。
為達上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
衣物處理設(shè)備的機蓋開閉檢知方法,利用洗衣機機體內(nèi)的主控模塊,洗衣機機體內(nèi)還設(shè)有與所述主控模塊連接的發(fā)射線圈,機蓋上設(shè)有接收線圈,所述機蓋閉合時,所述發(fā)射線圈和所述接收線圈相互靠近并且產(chǎn)生電磁感應(yīng),藉由電磁感應(yīng)使所述接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,所述主控模塊通過檢測發(fā)射線圈或 者接收線圈中電流值的變化來判斷機蓋的開閉狀態(tài)。
本發(fā)明提出的衣物處理設(shè)備的機蓋開閉檢知方法基于電磁感應(yīng)原理,當機蓋閉合時,洗衣機機體上的發(fā)射線圈和機蓋上的接收線圈相互靠近并且產(chǎn)生電磁感應(yīng),使得接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)致發(fā)射線圈電路的總負載增加,流過發(fā)射線圈的電流增大;而當機蓋打開時,機蓋上的接收線圈遠離洗衣機機體上的發(fā)射線圈,電磁感應(yīng)減弱或者消失,相應(yīng)的,接收線圈中的感應(yīng)電流減弱或是消失,導(dǎo)致發(fā)射線圈電路的總負載減小,流過發(fā)射線圈的電流減小。主控模塊根據(jù)發(fā)射線圈中電流值的變化可以較為準確地判斷出機蓋的開閉狀態(tài)。相比現(xiàn)有技術(shù)中依靠干簧管、磁敏傳感器或者機械按鍵檢測機蓋開閉的方式,本發(fā)明的檢知方案,大大降低了實施成本,而且受外界環(huán)境影響很小,故而可以提高檢知精度和可靠性。
進一步的方案:所述機蓋閉合時,所述發(fā)射線圈和接收線圈至少有部分重疊,所述發(fā)射線圈和接收線圈的重疊部分產(chǎn)生電磁感應(yīng)。
進一步的方案:所述主控模塊包括主控芯片、開關(guān)元件和電流采樣電路,所述主控芯片控制開關(guān)元件反復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷,以使發(fā)射線圈產(chǎn)生交變電流,所述電流采樣電路采集發(fā)射線圈的電流值。
更進一步的方案:所述開關(guān)元件為MOS管或者IGBT。
進一步的方案:所述機蓋上設(shè)有照明模塊,所述接收線圈與照明模塊連接,機蓋閉合時,所述接收線圈通過與發(fā)射線圈的電磁感應(yīng)獲取電能并為照明模塊供電。如此設(shè)計,可以免去照明模塊連接到機體內(nèi)的供電線路,從而便于照明模塊整體的密封設(shè)計,有效的防水、防塵,結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、故障率低。
更進一步的方案:所述照明模塊包括機蓋指示燈和/或者機體內(nèi)筒照明燈。照明模塊多種用途,提高產(chǎn)品使用效果。
本發(fā)明還提出一種衣物處理設(shè)備,包括機體、設(shè)在所述機體上用于取放衣物的開口部和用于開閉所述開口部的機蓋,通過上述任一技術(shù)方案所述的衣物處理設(shè)備的機蓋開閉檢知方法檢知機蓋的開閉狀態(tài)。
本發(fā)明的這些特點和優(yōu)點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。
【附圖說明】
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
圖1為本發(fā)明實施例一中洗衣機機蓋閉合狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例一中洗衣機機蓋半開狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例一中洗衣機機蓋打開狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例一中接收線圈和發(fā)射線圈的電磁感應(yīng)原理圖;
圖5為本發(fā)明實施例一主控模塊和照明模塊的電路示意圖。
【具體實施方式】
下面結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行解釋和說明,但下述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,并非全部。基于實施方式中的實施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其他實施例,都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例一:
參照圖1-3,為便于解釋說明,本發(fā)明實施例中以波輪洗衣機為例,來闡述本發(fā)明機蓋開閉檢知方法的應(yīng)用原理。
本發(fā)明實施例的波輪洗衣機,具有機體1和機蓋2,機體1上部設(shè)置前控板11和用于取放衣物的開口部10,前控板11上設(shè)置用于用戶輸入操作指令的按鍵和顯示洗衣機洗衣狀態(tài)/參數(shù)的顯示屏,機蓋2用于閉合或者打開所述開口部10,如果洗衣機在機蓋2打開狀態(tài)下啟動工作,用戶使用存在安全隱患,故而在波輪洗衣機上通常設(shè)置機蓋檢知機構(gòu),用于檢測機蓋2開閉狀態(tài),提高使用安全性。本實施例洗衣機是通過如下方法進行機蓋開閉檢知:
本實施例在前控板11內(nèi)設(shè)置有主控模塊,前控板11內(nèi)側(cè)靠近機蓋2部位設(shè)置與主控模塊連接的發(fā)射線圈3,機蓋2上設(shè)有接收線圈4;
機蓋2閉合時,至少要保證發(fā)射線圈3和接收線圈4有部分是重疊的,如此在機蓋2閉合時發(fā)射線圈3和接收線圈4的重疊部分相互靠近并且產(chǎn)生電磁感應(yīng),藉由電磁感應(yīng)使接收線圈4中產(chǎn)生感應(yīng)電流,此時由于接收線圈4流過感應(yīng)電流,導(dǎo)致發(fā)射線圈3電路的總負載增大,流過發(fā)射線圈的電流也會相應(yīng)的 增大;
當機蓋2打開時,機蓋2上的接收線圈4遠離洗衣機機體1上的發(fā)射線圈3,電磁感應(yīng)減弱或者消失,相應(yīng)的,接收線圈4中的感應(yīng)電流減弱或是消失,此時由于接收線圈感應(yīng)電流減弱或是消失,導(dǎo)致發(fā)射線圈電路的總負載變小,流過發(fā)射線圈的電流也會相應(yīng)的變小;
主控模塊根據(jù)發(fā)射線圈3中電流值的變化可以較為準確地判斷出機蓋2的開閉狀態(tài)。
具體而言:參照圖4,根據(jù)畢奧-薩法爾定律和麥克斯韋電磁場理論,變化的磁場可以激發(fā)渦旋電場,變化的電場可以激發(fā)渦旋磁場,當本實施例的發(fā)射線圈3輸入交變電流后,發(fā)射線圈3周圍產(chǎn)生交變磁場;再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。然而,閉合線圈面積不變,改變磁場強度,磁通量也會改變,也會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,根據(jù)該用該原理,當接收線圈4靠近發(fā)射線圈3后,接收線圈4處于發(fā)射線圈3產(chǎn)生交變磁場中,導(dǎo)致穿過接收線圈4的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生電磁感應(yīng),接收線圈4中產(chǎn)生感應(yīng)電流。一旦接收線圈4遠離發(fā)射線圈3,電磁感應(yīng)減弱或者消失,相應(yīng)的,接收線圈4和發(fā)射線圈3中的感應(yīng)電流也會減弱或是消失,結(jié)合到本實施例洗衣機機蓋2的開閉狀態(tài),即洗衣機機蓋2閉合時,接收線圈4靠近發(fā)射線圈3,發(fā)射線圈3中產(chǎn)生感應(yīng)電流,而當洗衣機機蓋2打開時,接收線圈4遠離發(fā)射線圈3,電磁感應(yīng)減弱或者消失,接收線圈4中的感應(yīng)電流也會減弱或是消失,由于接收線圈4中感應(yīng)電流的變化會引起發(fā)射線圈3的電路總負載產(chǎn)生對應(yīng)變化,使得流過發(fā)射線圈3的電流產(chǎn)生對應(yīng)變化,檢知發(fā)射線圈3上這種電流的變化,便可以知曉機蓋2的開閉狀態(tài)。
參照圖5,本實施例所述的主控模塊主要包括主控芯片(圖中未示出)、開關(guān)元件和電流采樣電路,主控芯片控制開關(guān)元件反復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷,以使發(fā)射線圈3產(chǎn)生交變電流,電流采樣電路采集發(fā)射線圈3的電流值。具體而言:本實施例的開關(guān)元件為MOS管,圖中VI是交流電源經(jīng)過ADC模塊變換后的穩(wěn)壓直流源,VI流過單向二極管D1和濾波電容C1、濾波電容C2平滑電壓,以保證VI的穩(wěn)定;主控芯片則輸出一定頻率的方波,控制MOS管Q1以相同的頻率導(dǎo)通和斷開,將VI以相同的頻率切割為方波,選取適當?shù)腃3電容和L4線圈,使 其在流過該方波信號時,產(chǎn)生諧振,此時在L4線圈上,周期性的流過交變電流,交變電流產(chǎn)生交變電磁場,電流采樣電路為電阻R1,通過檢測電阻R1兩端的電壓差,來讀取流過R1的電流值,也即線圈L4上的電流值。圖4所示線圈L4即為本實施例的發(fā)射線圈3,線圈L5即為本實施例的接收線圈4。在其他實施例中,上述的開關(guān)元件也可以采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)。
MOS管Q1啟動工作后,線圈L4有電流流過,若此時機蓋2處于打開狀態(tài),線圈L5遠離L4,通過檢測流過電阻R1的電流,就可以得到一個線圈L4的待機電流I1。
當機蓋2閉合后,線圈L4與線圈L5靠近,線圈L4周圍產(chǎn)生的交變電磁場穿過線圈L5,使線圈L5上產(chǎn)生感應(yīng)電流,此時通過檢測流過電阻R1的電流,就可以得到一個線圈L4的最大工作電流I2,依據(jù)前述電磁感應(yīng)原理可知:最大工作電流I2>待機電流I1,通過檢知線圈L4上這種電流的變化,便可判斷出線圈L5與線圈L4的位置關(guān)系,也即判斷出機蓋2的開閉狀態(tài)。
參照圖2,實際使用時,在機蓋2沒有完全打開的狀態(tài)下,機蓋2打開的程度只使得接收線圈4和發(fā)射線圈3的電磁感應(yīng)減弱,那么流過線圈L4的電流會減小,但相比機蓋2完全打開時線圈L4的待機電流I1,此時線圈L4中的電流要大,設(shè)定機蓋2半開狀態(tài)下線圈L4中的電流為I3,則I1<I3<I2,若此時檢測流過電阻R1的電流在該范圍內(nèi),也可以判斷機蓋2處于打開狀態(tài)。
考慮用戶體驗,機蓋上通常設(shè)置機體內(nèi)筒照明燈,當機蓋閉合后,機體內(nèi)筒照明燈點亮,用戶可以清楚的觀察到機體內(nèi)筒的運行狀態(tài)。按照目前的方案,機體內(nèi)筒照明燈需要通過導(dǎo)線連接到機體的供電電路中,才能為機體內(nèi)筒照明燈提供電能,如此就要解決走線和機蓋指示燈防水等相關(guān)問題,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,增加產(chǎn)品設(shè)計難度。
本實施例洗衣機的機蓋2上設(shè)置有照明模塊21,上述接收線圈4與照明模塊21連接,機蓋2閉合時,接收線圈4通過與發(fā)射線圈3的電磁感應(yīng)獲取電能并為照明模塊21供電,從而可以免去照明模塊21連接到機體1內(nèi)的供電線路,便于照明模塊21整體的密封設(shè)計,有效的防水、防塵,結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、故障率低;再者,照明模塊21利用了接收線圈4上的電磁耦合電能來工作,使得這部分電磁耦合電能得到充分利用,降低整機能耗。參照圖4,在具體實施時: 本實施例的照明模塊21為機體內(nèi)筒照明燈,在前述的電路中,線圈L5上產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)二極管D2整流以及電容C5濾波之后,產(chǎn)生一個穩(wěn)定的直流電源VO,利用VO給發(fā)光二極管LED1供電,該發(fā)光二極管LED1設(shè)置在機蓋2內(nèi)側(cè),當作機體內(nèi)筒照明燈使用,當機蓋2閉合后,發(fā)光二極管LED1點亮,對機體內(nèi)筒進行照明;當機蓋打開后,儲存于電容C4中的電能,還可以持續(xù)為機體內(nèi)筒照明燈提供短時間的照明用電。
在其他實施例中,照明模塊也可以是機蓋指示燈,即將發(fā)光二極管LED1設(shè)置在機蓋外側(cè)當作機蓋指示燈,當機蓋閉合后,發(fā)光二極管LED1點亮,顯示機蓋安全閉合。也可以是機蓋外側(cè)和機蓋內(nèi)側(cè)均設(shè)置有發(fā)光二極管LED,當機蓋閉合后,機蓋外側(cè)的發(fā)光二極管LED點亮,顯示機蓋安全閉合,同時,機蓋內(nèi)側(cè)的發(fā)光二極管LED點亮,對機體內(nèi)筒進行照明。
實施例二:
本實施例的機蓋檢知方案與實施例一大致相同,不同之處在于:主控模塊是通過檢測接收線圈中電流值的變化來判斷機蓋的開閉狀態(tài)。由實施例一所述電磁感應(yīng)原理可以理解:當接收線圈靠近發(fā)射線圈后,接收線圈處于發(fā)射線圈產(chǎn)生交變磁場中,導(dǎo)致穿過接收線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生電磁感應(yīng),接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。一旦接收線圈遠離發(fā)射線圈,電磁感應(yīng)減弱或者消失,相應(yīng)的,接收線圈中的感應(yīng)電流也會減弱或是消失,接收線圈中的感應(yīng)電流變化也能體現(xiàn)機蓋的開閉狀態(tài),由此,本實施例通過檢測接收線圈中電流值的變化來判斷機蓋的開閉狀態(tài)。具體的電路設(shè)計方案可以參照實施例一,但需要將機蓋上的接收線圈通過導(dǎo)線連接到機體前控板的主控模塊上,以便主控模塊能夠檢測。
應(yīng)當理解,本發(fā)明的各部分是可以用硬件、軟件、固件或者它們的組合來實現(xiàn)的。在上述實施例中,多個步驟或方法可以存儲于存儲器中且由合適的指令執(zhí)行,例如,用硬件來實現(xiàn),可以用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或者它們的組合來實現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路、具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路,可編程門陣列(PGA)等。
本發(fā)明實施例可應(yīng)用于波輪洗衣機、滾筒洗衣機、甩干機等衣物處理設(shè)備。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于 此,熟悉該本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白本發(fā)明包括但不限于附圖和上面具體實施方式中描述的內(nèi)容。任何不偏離本發(fā)明的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書的范圍中。