專利名稱：保存用于低強度光通信探頭操作的電池的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及光通信裝置，尤其涉及使用低強度光信號進行通信的光通信裝置。
背景技術(shù)：
例如洗碗機、洗衣機、烘干機、烤爐、冰箱等電器裝置通常包括電控制電路。此控制電路接收來自用戶的輸入，并基于所接收的輸入控制電器裝置的操作。在許多情況下，電器的總體操作被預定義為常規(guī)事件，并且用戶輸入僅僅在某些方面修改預定義的操作。
例如，洗碗機的操作一般包括填充、洗滌、排水和漂洗過程。其中，此操作包括對水閥、洗滌劑閥和電機繼電器的控制。通常將此操作的常規(guī)順序預定義。然而，用戶輸入可用于改變該順序，或者定義該順序的某些參數(shù)。例如，用戶輸入可以定義洗滌循環(huán)為正常、輕還是重。盡管常規(guī)順序不必要基于洗滌循環(huán)選擇而改變，但在該順序中某些過程的長度確實發(fā)生改變。
用于洗碗機的典型用戶輸入接口包括一個旋鈕和多個按鈕開關(guān)。旋鈕連接到控制洗碗機中的操作順序的凸輪上。凸輪具有多個跟隨器(follower)，其觸發(fā)各個洗碗機部件的操作。定位該凸輪跟隨器，以便引起將在“已編程”順序中執(zhí)行的各種操作。用戶通過將旋鈕旋轉(zhuǎn)至與選定的循環(huán)相關(guān)聯(lián)的特定位置來選擇一個特定循環(huán)。驅(qū)動之后，凸輪開始從用戶選定的位置所啟動的自動旋轉(zhuǎn)，從用戶選定的點向前執(zhí)行在凸輪“程序”上定義的每一操作。按鈕開關(guān)用于啟動/制動不能通過凸輪程序獲得的各種選項。例如，按鈕開關(guān)可用于選擇性啟動加熱烘干循環(huán)、延遲啟動或者高溫洗滌。
最近，例如微處理器和微控制器的電子控制器已代替了旋轉(zhuǎn)凸輪控制裝置。電子控制器的應用提供了凸輪控制裝置中一般沒有的靈活性與特征。此外，一般情況下，替換如機電旋轉(zhuǎn)凸輪的活動部件通常提高產(chǎn)品的可靠性。
然而，電子控制器的應用增加了電器維修的復雜性。小型電子集成電路不適宜于過去用于機械和機電裝置的故障檢修和修理方法。因此，電子控制電器中的故障比過去的機械凸輪控制裝置中的故障更難以診斷和解決。
轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利申請10/264,888公開了一種診斷工具，其利用通信探頭中的光發(fā)送器和光接收器，通過電器控制面板的指示燈和電器外部面板上的光檢測器，用于與電器控制器進行雙向通信。從電子控制器獲得數(shù)據(jù)信息的能力可用于從控制器獲得關(guān)于電器操作的診斷、操作或者測試數(shù)據(jù)。
可以從診斷工具直接給光通信探頭供電或者可以用電池給其供電。當診斷工具和通信探頭用于服務調(diào)用時優(yōu)先選用電池電源。在此便攜式應用類型中，用戶不希望為了操作該診斷工具或者其通信探頭而需要在被檢修裝置所位于的室或場所內(nèi)找電源插座或者裝置。為了滿足用于探頭的電池電源的需要，可以接通用于診斷工具的電池電源或者給通信探頭提供其自身的電池。不贊成將通信探頭耦接到診斷工具電池電源，因為診斷工具和通信探頭對診斷工具電池上的消耗會相當大地減少其壽命。然而，給通信探頭提供一個單獨的電池也引出了如響延長用于通信探頭的電池的壽命的問題，因為用戶不想攜帶大量的電池用以在服務調(diào)用期間或者在服務調(diào)用之間更換已消耗完的電池。另外，服務調(diào)用之間的間隔可能不夠從位于一個服務卡車等的充電器中充電一個或者多個電池。如果將一個定時器放置在通信探頭的電池上，那么其需要與診斷工具結(jié)合以使工具知道什么時候為了通信給探頭供電，且增加了探頭電子器件的復雜性。同樣，如果由于在探頭處無動作而使通信探頭電池關(guān)閉，診斷工具可以試圖通過不在被供電的探頭通信。因此，需要在不必增加探頭電子器件的復雜性的情況下，延長用于給耦接到診斷工具上的通信探頭供電的單獨電池的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供為通信探頭供電的電池包解決上述及其它需要，其中通信探頭用于在一個外部裝置和一個診斷工具之間光通信。該電池包包括一個給通信探頭供電的電池和一個選擇地將電池耦接于將電能從電池傳送到通信探頭的電纜的開關(guān)，開關(guān)耦接于電池的電源引線，并且也耦接于來自于一個診斷工具的電源狀態(tài)信號，以使開關(guān)選擇地將電池耦接于該電纜，從而可響應于來自通信探頭的指示診斷工具處于有效狀態(tài)的電源狀態(tài)信號將電能傳送到通信探頭。因此，開關(guān)通過使用由電池供電的手持電腦或個人數(shù)字助理(PDA)提供的信號而有助于延長電池的使用壽命。給電池包增加開關(guān)對于電池包的設計和結(jié)構(gòu)來說是相對次要的改進。
優(yōu)選地由一個與診斷工具相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視定時器產(chǎn)生電源狀態(tài)信號。只要用戶有動作，如用戶在監(jiān)視定時器超期之前按下電腦或PDA的按鍵，監(jiān)視定時器就不過期。在由于用戶無動作而監(jiān)視定時器過期之后，診斷工具產(chǎn)生一個具有無效電源狀態(tài)的電源狀態(tài)信號。電源狀態(tài)信號的這個狀態(tài)促使開關(guān)選擇地從通信探頭去耦電池。在用戶在診斷工具上施加動作之后，監(jiān)視定時器被初始化，并且電源狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換為有效狀態(tài)。響應于此，該開關(guān)將電池與通信探頭耦接。
本發(fā)明的電池包也可包括與電池耦接的電池充電器電路。該電池充電器電路適合于耦接一個AC電源，以使當該充電電路耦接于AC電源時，該電池充電器可用于給電池再充電。本發(fā)明的電池可通過一條電纜耦接到通信探頭。另一選擇為，電池可通過一個正和負互連體直接耦接到通信探頭。該互連體允許電池包和通信探頭在空間關(guān)系上結(jié)合的更近。
參照下面的詳細描述和附圖，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點，以及其它對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將顯得更容易理解。


圖1顯示了典型的洗碗機的立體、部分剖面圖，本發(fā)明的一個或者多個特征可以并入其中；圖2顯示了包括本發(fā)明一個或者多個特征的典型電器電路的示意性框圖；圖3顯示了按照本發(fā)明的洗碗機的控制器執(zhí)行的一組典型操作的流程圖；圖4顯示了結(jié)合圖2的電器電路使用的典型控制面板的正視圖；圖5顯示了典型的控制面板和結(jié)合圖2的電器電路使用的電路板的分解圖；圖6顯示了安裝于洗碗機框架的一部分中的控制面板的剖面圖；圖7和8顯示了可用作圖2的電器電路的控制電路的典型電路圖的示意圖；圖9A是一個典型指示燈電路的示意圖，該指示燈電路可用于將一個指示燈操作為光發(fā)送器而將另一個指示燈操作為光接收器；圖9B是另一可選的實施光接收器使用一個沒有操作為一個指示燈的光電檢測器的示意圖；圖10示出了可用作圖1的洗碗機中的顯示屏的典型真空熒光顯示器(VFD)的示意圖；圖11顯示了一個將一個診斷工具配置成通過一個通信探頭與圖1的洗碗機的控制電路通信的典型配置；圖12顯示了圖11的通信探頭的分解圖；圖13顯示了圖11的診斷工具的一系列典型操作的流程圖；圖14顯示了在與圖11的診斷工具通信期間的圖2的洗碗機的控制器的一系列典型操作的流程圖；圖15是圖11的診斷工具和通信探頭246的方塊圖；圖16A圖12的通信探頭的光接收器的示意圖；圖16B是光發(fā)送器的示意圖；圖17是為了光通信靠近指示燈和光電檢測器安裝圖12的光發(fā)送器和光接收器的示意圖；圖18是描述一個在圖4的控制面板和圖12的通信探頭之間交換的具有相反邏輯極性的光信號的示意圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例描述一個在圖4的控制面板和圖12的通信探頭之間交換的具有相反的非數(shù)據(jù)顯示信號但具有相同邏輯極性的光信號的示意圖；
圖20是通信探頭通過一條電纜與電池包耦接的方塊圖；圖21描述了通過一個互連體電池包直接耦接通信探頭。
具體實施例方式
圖1顯示了洗碗機50的典型實施例，本發(fā)明的一個或者更多方面可以并入其中。洗碗機50包括框架51、控制面板52、門53和桶54。門53樞軸式連接到框架51。門53和框架51定義了一個外殼，桶54位于其中?？刂泼姘?2固定到框架51上。如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，由門53和框架51形成的外殼也容納控制電路和裝置。門53、框架51和桶54的確切的實際排列取決于設計選擇。例如，在一些實施例中，控制面板52可以安裝到門53上。
圖2顯示了包括本發(fā)明一個或者多個特征的典型電器電路9的示意性框圖。電器電路9包括控制電路10和一組機電裝置。在這里所描述的典型實施例中，機電裝置包括電機16a、加熱線圈16b、通風孔16c、水閥螺線管18a和洗滌劑投放致動器18b。如本技術(shù)領(lǐng)域所熟知的那樣，這種機電裝置和其它機械裝置如泵、旋轉(zhuǎn)水噴灑器、餐具架等一起安裝于例如圖1的洗碗機50的洗碗機的框架和/或桶內(nèi)。該機電裝置和機械裝置的確切排列取決于設計選擇。
電器控制電路10控制一個或者更多機電裝置的運轉(zhuǎn)以便執(zhí)行一個或者更多電器操作。在這里所描述的典型實施例中，電器控制電路10控制合作執(zhí)行洗碗操作的裝置的運轉(zhuǎn)。然而，應理解本發(fā)明的原理可容易地適合用于洗衣機、干衣機以及其它電器裝置。
圖2的洗碗機控制電路10包括開關(guān)輸入電路12、光輸入/輸出(″I/O″)電路14、繼電器控制電路16、閥控制電路18、電機起動電路20、傳感器電路22、控制器24和存儲器26。
開關(guān)輸入電路12包括旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32和選擇器開關(guān)34。按照本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)34具有與第一電器功能相聯(lián)系的第一位置。例如，第一位置可以是從多個可能的洗滌循環(huán)中選擇的第一洗滌循環(huán)的位置。按照本發(fā)明的一個方面，旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32進一步包括與第二電器功能相聯(lián)系的第二位置。第二電器功能更改第一電器功能。例如，第二位置可以從一個或者更多用戶選項選擇，如延遲啟動、鼓風烘干循環(huán)等。選擇器開關(guān)34是可以操縱至啟動狀態(tài)的開關(guān)。當旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)位于第一位置時，啟動狀態(tài)下的選擇器開關(guān)34配置成產(chǎn)生一個表示選擇第一電器功能的信號。當旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)位于第二位置時，啟動狀態(tài)的選擇器開關(guān)34進一步配置成產(chǎn)生一個表示選擇第二電器功能的信號。
旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32和選擇器開關(guān)34可以表現(xiàn)為多種形式。后文結(jié)合圖4描述旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32和選擇器開關(guān)34的典型實施例。然而，通常旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32包括多個旋轉(zhuǎn)位置，其中可以由用戶或者操作者確定用戶循環(huán)選擇，選擇器開關(guān)34是實際上基于用戶選擇產(chǎn)生輸入信號并傳送至控制器24的裝置。
光I/O電路14包括與電器控制面板的外表面通信的至少第一與第二光通信裝置，圖2中未示出(例如，見圖9)。該第一與第二光通信裝置可以在控制器24與外部裝置之間傳送診斷信息。在優(yōu)選實施例中，光I/O電路14另外包括多個指示燈，其將關(guān)于洗碗機操作的信息傳送給操作員。按照本發(fā)明的一個方面，至少一個光通信裝置也起指示燈的作用，將信息傳送給操作員。
繼電器控制電路16是配置成根據(jù)從控制器24接收的控制信號對各個繼電器觸點狀態(tài)進行控制的電路?？梢圆僮骼^電器以啟動和制動各個電器機構(gòu)，例如，電機16a、加熱線圈16b、通風扇16c。圖8中更詳細地顯示了典型的繼電器控制電路16，后文中進一步討論。
致動器控制電路18是配置成根據(jù)從控制器24接收的信號對洗碗機中一個或者更多致動器的操作進行控制的電路。在這里所描述的典型實施例中，致動器控制電路18配置成控制水閥螺線管18a和洗滌劑投放機構(gòu)18b的操作。后文中結(jié)合圖8提供關(guān)于致動器控制電路18的典型實施例的更多細節(jié)。
電機起動電路20是配置成控制電機16a的起動線圈19b和19c的電路。按照本發(fā)明的一個方面，電機起動電路20包括一個電流感應電路(后文中結(jié)合圖8更詳細地討論)，其可以耦接至電器電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a。該電流感應電路包括一個感應電阻，其在印刷電路板上形成為蝕刻跡線。該蝕刻跡線具有幾何形狀，其定義該感應電阻的電阻。其中，該電流感應電路提供一個機構(gòu)，通過該機構(gòu)可以獲得關(guān)于電機線圈電流的信息。這種信息可用于許多用途。例如，控制器24可以利用該電機線圈電流信息確定何時啟動和制動電機16a中的起動線圈19b和19c。然而，如后文中將要討論，控制器24也可以利用來自該電流感應電路的信息調(diào)節(jié)水位。
傳感器電路22是配置成給控制器24提供代表已感應的洗碗機操作狀態(tài)的電信號的電路。例如，這里描述的典型實施例中的傳感器電路22包括溫度傳感器、污物傳感器和電機電流傳感器。后文中結(jié)合圖8和10提供關(guān)于傳感器電路22的更多細節(jié)。
控制器24是一個基于處理器的控制電路，其可以響應從開關(guān)輸入電路12和傳感器電路22接收的輸入信號，給繼電器控制電路16、致動器控制電路18和電機起動電路20提供控制信號?？刂破?4可以適合地包括微處理器、微控制器、和/或其它數(shù)字和模擬控制電路以及與其連接的附帶電路?？刂破?4優(yōu)選地配置成基于存儲在存儲器26和/或控制器24內(nèi)部存儲器中的程序指令執(zhí)行操作。
存儲器26包括一個或者更多電子存儲器裝置，其可以適合地包括只讀存儲器、隨機存取存儲器(″RAM″)、電可擦除可編程只讀存儲器(″EEPROM″)、其它類型存儲器、或者上述任何的組合。在優(yōu)選實施例中，存儲器26包括可編程非易失性存儲器，例如，EEPROM。其中，存儲器26存儲與電機起動電路20的電流感應電阻相關(guān)的校準因數(shù)。
在洗碗機控制電路10的常規(guī)操作中，操作員典型地通過開關(guān)輸入電路12輸入狀表洗碗機的選擇循環(huán)操作的第一輸入信號。例如，第一輸入信號可以是相應于完全洗滌循環(huán)請求的信號。操作員也可以通過開關(guān)輸入電路12提供作為第二輸入的代表操作更改選項的第二輸入信號，例如，額外加熱烘干循環(huán)或者延遲啟動。大多數(shù)電器，包括洗碗機、洗衣機、干衣機等，共同特征為有主循環(huán)選擇，其能被一個或者更多單獨的選項選擇更改。
在任何情況下，控制器24接收第一輸入信號，并且如果可行，其接收第二輸入信號，并相應地開始洗碗操作。在一個典型的洗碗循環(huán)中，一般循環(huán)如下1)注水，2)噴水，3)投放洗滌劑，4)噴水，5)排水，6)注水，7)噴水，和8)排水。應理解，如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，上述循環(huán)可以容易地更改或者改變。
圖3顯示了控制器24執(zhí)行典型操作以完成洗碗機的正常循環(huán)操作的流程圖100。應該理解，圖3的流程圖100僅作為實例給出，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容易地更改此流程圖以適合他們特定的裝置。另外，如后文中結(jié)合圖4所討論，流程圖100的操作可以基于用戶輸入的循環(huán)選擇而改變。然而，流程圖100闡述了按照本發(fā)明的洗碗機的典型控制器24的一般操作。
在步驟102中，控制器24促使進行初始注水操作。為此，控制器24給致動器控制電路18提供一個信號接通水閥螺線管18a，從而使水閥打開?？刂破?4另外給繼電器控制電路16提供一個信號接通加熱線圈16b。然后，控制器24允許按預定量的時間注水。應注意，如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，可以通過壓敏閥使水壓保持恒定。因而，控制器24有效地控制水，將接近恒定水流量的控制時間量的水位提供給桶54?？刂破?4也利用來自傳感器電路22的傳感器信號監(jiān)測水溫。
當水位足夠時，控制器24于是給致動器控制電路18提供一個信號斷開水閥螺線管18a，從而使水閥關(guān)閉。當水溫足夠時，控制器于是給繼電器控制電路16提供一個信號斷開加熱線圈16b。
在步驟104中，控制器促使發(fā)生噴水操作。在噴水操作中，洗碗機桶54中已加熱的水貫穿整個桶54噴灑到將要清洗的物品上。在步驟104中，噴水操作作為預漂洗循環(huán)。然而，如果洗滌劑被隨意地放置在桶內(nèi)，那么步驟104的噴水操作同時進行漂洗和清洗。為完成噴灑循環(huán)，控制器24給繼電器控制電路16提供一個信號接通電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a。電機16a驅(qū)動泵，未示出，使水噴灑貫穿整個桶54。
控制器24另外給電機起動電路20提供一個信號接通一個起動線圈19b或者19c。如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，有利于使用單獨的起動線圈使電機提速，然后一旦電機達到操作速度就斷開起動線圈。其后，在電機的穩(wěn)態(tài)操作期間僅接通運轉(zhuǎn)線圈。從而，當電機16a達到穩(wěn)態(tài)時，控制器24給電機起動電路20提供一個信號斷開起動線圈。控制器24利用電流感應電路(已在上文中結(jié)合圖2描述)監(jiān)測電流以確定電機16a何時處于穩(wěn)態(tài)。
在步驟104開始之后的預定時間期間發(fā)生的步驟106中，控制器24促使投放額外的洗滌劑。如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，在洗碗機中配置單獨的洗滌劑容器，其在噴灑循環(huán)開始之后投放。在這里所描述的典型實施例中，控制器24通過給致動器控制電路18提供一個信號打開洗滌劑投放機構(gòu)，促使投放額外的洗滌劑。然而，應該理解，可以完全利用機械方法投放額外的洗滌劑。更應理解，在某些實施例中，通過分離排水、填充、和噴灑步驟可以提前步驟106，以從桶54中清除在最初噴灑步驟104中產(chǎn)生的污水。
無論在步驟106中的投放洗滌劑之前是否換水，控制器24繼續(xù)步驟108中的噴灑操作，以便將帶有新投放的洗滌劑的水噴灑到將要清洗的物品上。噴灑操作可以適合地從步驟104至步驟108連續(xù)出現(xiàn)。在此情況下，控制器24不需要改變電機繼電器或者電機起動電路20的狀態(tài)。
在步驟104至108或者至少步驟108的預定量時間之后，控制器24進入到步驟110，其中水從桶54中排出。為此，控制器24給繼電器電路16提供一個信號打開繼電器以斷開電機16a。在這里所描述的典型實施例中，其后控制器24給繼電器電路16和電機起動電路20提供信號，使泵電機16a反向旋轉(zhuǎn)。在這里所描述的典型實施例中，如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，電機的倒轉(zhuǎn)促使泵執(zhí)行將水從桶54中泵出的操作。然而，在其它實施例中，單個電機和/或泵可以用于排空桶54。在任何情況下，當控制器24通過傳感器電路22檢測到低水位時，控制器24于是使電機16a斷開。在這里所描述的典型實施例中，利用電流傳感器感應的電機運轉(zhuǎn)線圈電流可以合適地檢測到低水位。
步驟112至116描述了洗碗機操作的漂洗循環(huán)。在步驟112中，控制器24執(zhí)行與上面結(jié)合步驟102描述相同的注水操作。其后，在步驟114中，控制器24執(zhí)行類似于步驟104的噴灑操作。如果使用所謂的助漂洗劑容器，控制器24可以在步驟114中給繼電器控制裝置16提供一個信號打開助漂洗劑投放機構(gòu)。在任何情況下，在步驟114的噴灑持續(xù)預定時間之后，控制器繼續(xù)進行到步驟116，將水從桶54中排出。為此，步驟116實際上與步驟110相同。
如上所述，流程圖100的操作可以在洗碗機與洗碗機之間稍微不同。而且，在任何特定的洗碗機中，可以通過用戶選擇特定循環(huán)和選項來改變流程圖100的操作。然而，在此操作中無論如何改變，任何電器都可以容易地通過將旋轉(zhuǎn)開關(guān)和選擇器開關(guān)并入一個環(huán)境中而獲得本發(fā)明新穎的開關(guān)排列的益處，在此環(huán)境中，允許用戶提供影響洗碗機操作的輸入。
另外，通過將本發(fā)明的感應電阻并入任何電器可以獲得本發(fā)明的電流感應電路的益處，其中電器利用電流反饋以控制電機或者其它一些裝置的操作。而且，通過將本發(fā)明的第一與第二光通信裝置并入任何家用電器可以獲得本發(fā)明一個方面的外部通信的益處，其中家用電器包含能夠影響數(shù)據(jù)通信的電控制器。實際上，通過單獨或者組合并入上述任何益處都將改進洗碗機或者其它電器圖4顯示了結(jié)合圖2的洗碗機控制電路10使用的典型控制面板52的正視圖?？刂泼姘?2優(yōu)選地位于洗碗機裝置的用戶可接觸部分?？刂泼姘?2提供接口，通過該接口操作員發(fā)出控制輸入信號，并且通過該接口可以將與洗碗機操作有關(guān)的信息傳送給用戶。為此，控制面板52包括典型實施例的旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32、典型實施例的選擇器開關(guān)34和多個指示燈36a至36i。
如上所述，旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32和選擇器開關(guān)34構(gòu)成了圖2的開關(guān)輸入電路12的一部分。旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32用后文中結(jié)合圖5和6更詳細描述的方式可旋轉(zhuǎn)地安裝于洗碗機。旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32包括位置指示燈35，其定義旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32的環(huán)形(即，旋轉(zhuǎn))位置的參考點。
位于旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32周圍不同環(huán)形位置的是循環(huán)選擇標志38a至38f和選項選擇標志40a至40d。每一指示燈36a至36d位于靠近相應的選項選擇標志40a至40d。
如圖4所示，典型循環(huán)選擇標志包括“取消/排水”標志38a、“僅漂洗”標志38b、“輕洗”標志38c、“正常洗”標志38d、“重洗”標志38e和“鍋/盤”標志38f。此標志表示可用的循環(huán)選擇。操作員或者用戶通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32直到位置指示燈35對準靠近相應于需要的洗滌循環(huán)類型的標志38x來選擇循環(huán)，這里x是a至f中的任何一個。在這里所描述的典型實施例中，操作員進一步啟動選擇器開關(guān)34以將循環(huán)選擇輸入控制器24。
通常，通過改變或者調(diào)整圖3的流程圖100的操作來執(zhí)行與標志38a至38f關(guān)聯(lián)的用戶循環(huán)選擇。例如，選定“重洗”、“正常洗”和“輕洗”可以改變步驟104和/或步驟108的長度。在另一實例中，選定“僅漂洗”可以完全省略步驟102至110。選定“取消/排水”促使直接執(zhí)行步驟116。應理解，本發(fā)明決不局限于操作員可用的任何特定數(shù)量或者類型的循環(huán)選擇。本發(fā)明也不局限于循環(huán)選擇和控制器如何執(zhí)行那些選擇。此外，其它電器如洗衣機和烘干機當然具有一套不同的循環(huán)選擇。
如上所述選定循環(huán)選擇之后，操作員隨后可以通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32直到位置指示燈35對準靠近相應于需要選項的選項選擇標志40x來選定選項操作，這里x是a至f中的任何一個。如圖4所示，典型的選項選擇標志包括“高溫洗滌”標志40a、“風干”標志40b、“延遲2小時”標志40c、和“延遲4小時”標志40d。在這里所描述的典型實施例中，操作員進一步啟動選擇器開關(guān)34以將循環(huán)選擇輸入控制器24。
通常，通過控制器24以不言自明的方式執(zhí)行與標志40a至40d關(guān)聯(lián)的用戶選項選擇。例如，選定“高溫洗滌”選項會促使控制器24調(diào)整溫度閾值，在此閾值處會促使在圖3的步驟102中斷開加熱線圈16b。在另一實例中，選定“風干”會促使控制器24在完成圖3的步驟116之后接通通風孔16c和/或加熱線圈16b。通風孔16c和加熱線圈16b在步驟116中水排空之后幫助烘干放在桶54中的物品。選定“延遲2小時”和“延遲4小時”促使控制器24延遲開始在圖3中的流程圖100中確定的操作，直到發(fā)生了相應的延遲。應理解，提供給操作員的確切的選項選擇和控制器24如何執(zhí)行那些選項取決于設計選擇。此外，其它類型的電器當然具有一套不同的選項選擇。
每一指示燈36e至36i位于靠近相應的循環(huán)狀態(tài)標志42a至42e。循環(huán)狀態(tài)標志包括“清潔”42a、“洗滌”42b、“熱水”42c、“漂洗”42d、和“烘干”42e。在操作中，控制器24在完成圖3的步驟116之后接通與“清潔”標志42a鄰接的指示燈36e。控制器24在圖3的步驟104-110期間接通“洗滌”標志42b?？刂破?4在圖3的步驟102和112期間接通“熱水”標志42c。控制器24在圖3的步驟114和116期間接通“漂洗”標志42d。如上所述，控制器24在任選的風干操作期間接通“烘干”標志42e。
圖5和圖6進入洗碗機框架51的一部分之內(nèi)，更詳細地顯示了控制面板52和控制電路10的典型機械構(gòu)造。圖5顯示了離開洗碗機框架51的控制面板52的分解圖。圖6顯示了控制面板52安裝于其中時的洗碗機框架51的不連續(xù)剖面圖。
同時參照圖5和6，控制面板52包括主印刷電路板(“PCB”)62、副PCB64、雙開關(guān)組件66、和外殼68。主PCB62和副PCB64含有控制電路10(見圖2)。雙開關(guān)組件66包括選擇器開關(guān)34和旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32兩個部件。旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32包括旋轉(zhuǎn)把柄70、轉(zhuǎn)軸72、觸覺反饋元件73、導電凸輪74、和墊片76。選擇器開關(guān)34包括按鈕78、軸向位移軸80、和彈簧觸點元件82。主PCB62進一步包括第一與第二選擇器觸點84與86，分別對應環(huán)形位置的觸點88a至88j，和環(huán)形連續(xù)觸點89。
旋轉(zhuǎn)把柄70包括大體上為圓形的外環(huán)120和大體上為圓形的內(nèi)環(huán)122。盤形底面123從內(nèi)環(huán)122的底緣延伸至外環(huán)120的底緣。兩個徑向構(gòu)件124和126從底面123軸向向上延伸，并且從內(nèi)環(huán)122至外環(huán)120在相反方向上徑向延伸。位置指示燈35(也見圖4)位于徑向構(gòu)件124上。在內(nèi)環(huán)122的內(nèi)部是制動器128，其固定(chord off)在內(nèi)環(huán)122的一部分上。旋轉(zhuǎn)把柄70位于外殼68的第一側(cè)90上。
轉(zhuǎn)軸72包括伸長桿130、頂環(huán)132、齒環(huán)134、基座136、和空心內(nèi)部137?？招膬?nèi)部137沿著轉(zhuǎn)軸72的整個長度軸向延伸。頂環(huán)132的直徑構(gòu)造成適合旋轉(zhuǎn)把柄70的內(nèi)環(huán)122。為此，頂環(huán)132包括有螺紋的外表面區(qū)域138，其構(gòu)造成允許頂環(huán)132適合內(nèi)環(huán)122包含制動器128的部分。除了有螺紋的區(qū)域138，頂環(huán)132還優(yōu)選地稍微呈截頭圓錐體形，自下至上內(nèi)徑漸細(見圖6)。
伸長桿130從頂環(huán)132向下以軸向延伸，并且其直徑小于內(nèi)環(huán)122的內(nèi)徑。齒環(huán)134以軸向位于伸長桿的下面，并且其半徑通常超過伸長桿130和內(nèi)環(huán)122的半徑。齒環(huán)134包括多個齒135，其通過位于相應于旋轉(zhuǎn)觸點88a至88i的環(huán)形位置處的微小的徑向凹部形成。特別地，每對相鄰的齒135被一個凹部隔開。
基座136包括第一空心環(huán)136a和第二空心環(huán)136b。第一空心環(huán)136a直接位于齒環(huán)134的下面，并且其外半徑稍微超過齒環(huán)134的半徑。第二空心環(huán)136b直接位于第一空心環(huán)136a的下面，并且其外半徑超過第一空心環(huán)136a的外半徑通常，伸長桿130貫穿外殼68中的孔94，以致頂環(huán)132(和旋轉(zhuǎn)把柄70)位于外殼68的第一表面90的上面，而齒環(huán)134和基座136位于外殼68的第二表面92的下面。
觸覺反饋元件73包括一個開放的矩形構(gòu)架138，其長度和寬度尺寸通常超過齒環(huán)134的半徑，但是通常小于基座136的第二空心環(huán)136b。位于構(gòu)架138的兩個內(nèi)緣上的是制動器140。制動器140的尺寸構(gòu)造成可以被齒環(huán)134的齒135之間的任一凹部容納。構(gòu)架138通常位于齒環(huán)134的周圍，擋在外殼68的第二表面92與基座136之間的軸向位置。構(gòu)架138優(yōu)選地為至少部分地可彈性變形，所以施加給轉(zhuǎn)軸72的手動旋轉(zhuǎn)力促使齒135克服并越過制動器140。
導電凸輪74包括電樞142、第一凸輪觸點144與第二凸輪觸點146。電樞142固定到轉(zhuǎn)軸72的基座136上，更特別地，固定到基座136的第二空心環(huán)136b中。第一凸輪觸點144從電樞142在切線方向延伸(關(guān)于轉(zhuǎn)軸72的轉(zhuǎn)動元件)，并稍微傾向于從基座136向下以軸向延伸。第一凸輪觸點144位于與主PCB62的旋轉(zhuǎn)位置觸點88a至88j的徑向位置對準的徑向位置。第二凸輪觸點146位于與第一凸輪觸點間隔開，但另外以相同的方式從電樞142延伸。第二凸輪觸點146位于與主PCB62的連續(xù)觸點89的徑向位置對準的徑向位置。
墊片76包括拱環(huán)結(jié)構(gòu)148，其以軸向向下拱起，從環(huán)狀結(jié)構(gòu)148的內(nèi)緣向外以徑向移動。因而，環(huán)狀結(jié)構(gòu)148從接近其內(nèi)緣的大體平坦的徑向延伸表面延伸至接近其外緣的大體垂直的軸向延伸表面。墊片76進一步包括多個軸向延伸腿150，每一延伸腿具有置于其上的各個保持倒鉤152。多個腿150被主PCB62中的相應孔154容納，并通過保持倒鉤152與PCB62的相對面的嚙合而保持在孔154中。如圖6所示，環(huán)狀結(jié)構(gòu)148的外直徑構(gòu)造成適合第一空心環(huán)136a。
按鈕78為普通帽形，其滑動地容納于旋轉(zhuǎn)把柄70的內(nèi)環(huán)122。按鈕78固定于軸向位移軸80。按鈕78的外半徑超過轉(zhuǎn)軸72的頂環(huán)132的內(nèi)半徑，從而定義了按鈕78向下行進的軸向限度。
彈性彈簧觸點元件82包括基座環(huán)156、截頭圓錐狀彈簧部分158、和觸點/按鈕元件160。如圖6所示，基座環(huán)156的半徑構(gòu)造成適合并被圈閉在拱環(huán)結(jié)構(gòu)148中。截頭圓錐狀彈簧部分158自基座環(huán)156徑向向內(nèi)、軸向向上延伸，并終止于觸點/按鈕元件160。觸點按鈕元件160自拱環(huán)結(jié)構(gòu)148軸向向外延伸，但徑向位于拱環(huán)結(jié)構(gòu)148內(nèi)。觸點/按鈕元件160包括位于其下側(cè)的導電觸點，例如碳等，未示出，其構(gòu)造成當彈簧觸點元件82處于壓縮或者促動狀態(tài)時，接觸第一與第二導電觸點84與86。在另一實施例中，彈簧觸點元件可由導電金屬或者另一類型的含有導電觸點的絕緣材料形成。
軸向位移軸80包括伸長元件162和底緣164。軸向位移軸80以伸長方式從按鈕78延伸至觸點按鈕元件160。為此，伸長元件162滑動地位于轉(zhuǎn)軸72的空心內(nèi)部137中。底緣164的半徑超過空心內(nèi)部137的半徑，因而限制了軸向位移軸80的軸向向上移動。
雙開關(guān)組件66有效地允許兩項基本操作，旋轉(zhuǎn)移動旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32，以便允許戶將位置指示燈35對準挑選的循環(huán)選擇或者選項選擇(見圖4)，啟動選擇器開關(guān)34將選定的循環(huán)或者選項選擇“輸入”控制電路10的控制器24。
操作員通過握住旋轉(zhuǎn)把柄70并施加旋轉(zhuǎn)力來執(zhí)行旋轉(zhuǎn)移動。通過旋轉(zhuǎn)把柄70的制動器128與轉(zhuǎn)軸72的螺紋區(qū)域138的嚙合而將把柄70上的旋轉(zhuǎn)力傳遞給轉(zhuǎn)軸72。轉(zhuǎn)軸72的旋轉(zhuǎn)移動促使齒135越過觸覺反饋元件73的制動器140。特別地，該旋轉(zhuǎn)力促使鄰近制動器140的齒135推壓制動器140。通過矩形構(gòu)架138向外撓曲而解除作用在制動器140上的力。當每個齒135越過制動器140時，矩形框架138的彈性特性促使該矩形框架“彈”回，以致制動器140容納于齒環(huán)134的下一凹部(齒135之間)。當齒135轉(zhuǎn)動越過制動器140時的這種撓曲與彈回給用戶提供了可觸知的、優(yōu)選地為可聽得見的反饋，并進一步幫助用戶將旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)對準與觸點88a至88j相應的離散環(huán)形位置。應注意轉(zhuǎn)軸72的旋轉(zhuǎn)移動也旋轉(zhuǎn)凸輪觸點74。
當用戶將位置指示燈35對準與需要的循環(huán)或者選項選擇相關(guān)的標志時(見圖4)，用戶停止施加旋轉(zhuǎn)力。當旋轉(zhuǎn)力移除時，觸覺反饋元件73通過上述的彈性操作進一步完善旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32的調(diào)準。在最終環(huán)形位置中，第一凸輪觸點144與相應于用戶選擇的觸點88x直接電接觸，其中x為a至j之一。在所有位置中，第二凸輪觸點146與連續(xù)觸點89直接電接觸。因為第一凸輪觸點144、第二凸輪觸點146與電樞142形成一個連續(xù)導體，導電凸輪74將觸點88x電連接至連續(xù)導體89。如后文中將要描述，此連接產(chǎn)生一個被控制器24識別的相應于用戶選擇的唯一信號。
因此，將旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32旋轉(zhuǎn)至其環(huán)形位置之一能有效地產(chǎn)生一個被控制器24識別的表示用戶選擇的唯一信號。然后控制器24基于識別的與觸點88x關(guān)聯(lián)的唯一信號可以執(zhí)行相應于用戶選擇的操作。
然而，按照本發(fā)明的一個方面，直到啟動選擇器開關(guān)34，將用戶循環(huán)選擇信息傳送至控制器24的唯一信號才被識別或者起作用。因此，僅僅將旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32對準需要的循環(huán)或者選項選擇不一定促使控制器24執(zhí)行需要的操作。必須通過啟動選擇器開關(guān)34來“輸入”選擇。
為了在這里所描述的實施例中啟動選擇器開關(guān)34，用戶按下按鈕78，因而促使其軸向移動。按鈕78的軸向移動促使軸向位移軸80的近似軸向移動。軸向位移軸80的軸向移動又給觸點/按鈕160施加軸向力。觸點/按鈕160的軸向力促使彈簧部分158彈性壓縮，從而使得觸點/按鈕160向下軸向移動至第一與第二導電觸點84與86。觸點/按鈕160下側(cè)的導體電連接觸點84和86。當連接觸點84和86后，給控制器24提供一個信號，促使控制器24接收、識別或處理通過選擇觸點88x和連續(xù)觸點89之間的電連接用旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)產(chǎn)生的唯一信號。其后控制器24基于如上所述結(jié)合圖3和4的用戶選擇執(zhí)行操作。
圖7、8和9共同顯示圖2的控制電路10的典型實施例的示意圖。圖7顯示圖2的控制電路10的典型實施例的示意圖的一部分，包括控制器24和圖5與6的雙開關(guān)組件66的元件。圖8顯示控制電路10的一部分，包括繼電器控制電路16、致動器控制電路18和傳感器電路22。圖9顯示光I/O電路14。
參照圖7，圖7的典型實施例中的控制器24包括微控制器U1，其能夠接收比例(scaled)模擬輸入，以及接收和產(chǎn)生數(shù)字信號。此裝置在現(xiàn)有技術(shù)中已知。在這里所描述的典型實施例中，微控制器U1是商業(yè)可用的SG ThomsonST72324K。微控制器U1的支持電路包括晶體振蕩器電路202。應理解，另一選擇為，控制器24可以表現(xiàn)為其它形式，例如，一個具有一個或者更多模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器與其連接以接收模擬信號。EEPROM U5與微控制器U1串聯(lián)，并配置成存儲校準信息、診斷數(shù)據(jù)和其它必需數(shù)據(jù)。
圖7的實施例中的開關(guān)輸入電路12包括多個串聯(lián)電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17、觸點88a至88j、導電凸輪74、連續(xù)觸點89、濾波電容器C2、濾波電阻R19、觸點84與86、和按鈕/觸點160。
電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17串聯(lián)于地與偏置電壓-VC之間。觸點88a電連接于電阻R4與地之間。其余的88b至88j每一個觸點連接于相鄰的各鈕電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17之間。連續(xù)觸點89通過由電容器C2與電阻R19形成的濾波器連接至觸點86。觸點84耦接于地。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以從上述描述中認識到電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17形成一個十段分壓器或者電壓梯。結(jié)果，每一觸點88a至88j承載一個由其在電壓梯上的位置定義的唯一的電壓電平。在這里所描述的典型實施例中，所有的電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17具有相同的電阻值。結(jié)果，每個電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17兩端的電壓降是相同的。例如，如果電壓-VC等于-10伏，那么穿過每個電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17的電壓降是1伏。在這樣的例子中，在每個觸點88a至88j得到的電壓電平如表1所述表1觸點 電壓88a 0V88b -1V
88c-2V88d-3V88e-4V88f-5V88g-6V88h-7V88i-8V88j-9V如上面結(jié)合圖5和6所述，導電凸輪74可以通過觸點88a至88j中的任意一個選擇地耦接連續(xù)觸點89。在圖7中，導電凸輪74顯示為處于將連續(xù)觸點89與觸點88c連接的典型位置。結(jié)果，連續(xù)觸點89上的電壓等于觸點88c上的電壓。此電壓通過輸入SWITCHIN傳遞到微控制器U1，該輸入SWITCHIN耦接于電阻R19和觸點86之間。
如上所討論的，微控制器U1不自動地遵照來自于連續(xù)觸點89的電壓運行。替代地為，微控制器U1在響應連續(xù)觸點89上的電壓電平之前，必須通過選擇器開關(guān)34接收一個觸發(fā)信號。為此，當啟動按鈕/觸點160，并因此電連接觸點84和86時，于是微控制器的輸入SWITCHIN短接于-VC。微控制器U1被配置成將-VC電壓識別為觸發(fā)器以基于導電凸輪74的位置接收輸入。
更具體地為，根據(jù)圖7所描述的例子，當按鈕/觸點160處于其正常打開位置(未啟動)時，SWITCHIN上的電壓等于觸點88c的電壓。然而，微控制器U1不響應SWITCHIN上的電壓執(zhí)行動作。因此，旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32的轉(zhuǎn)動和因而引起的導電凸輪74至另一個觸點88x的轉(zhuǎn)動，將改變SWITCHIN上的電壓而不改變微控制器U1的操作。
然而，如果微控制器U1檢測到SWITCHIN上的-VC，那么其將等待直到將-VC電壓從SWITCHIN上去除，讀取SWITCHIN上的穩(wěn)定狀態(tài)電壓，然后基于該穩(wěn)定狀態(tài)電壓執(zhí)行一系列操作。因此，當啟動選擇器開關(guān)34時，微控制器U1檢測SWITCHIN上的-VC，然后等待接下來的電壓。當釋放選擇器開關(guān)34時，-VC不再連接到SWITCHIN。替代地，來自觸點88x的電壓回到SWITCHIN，導電凸輪78位于該觸點88x.。因此，來自觸點88x的電壓構(gòu)成由微控制器U1檢測的接下來的電壓。微控制器U1然后執(zhí)行與符合觸點88x的位置的用戶循環(huán)或任意選擇相聯(lián)系的操作。
總之，如上面在圖5和6所討論的那樣，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32的環(huán)形位置，通過觸點88a至88j的環(huán)形位置，傳送用戶選擇。每一個觸點88a至88j為微控制器U1提供唯一電壓電平，由于它們連接多階電壓梯電路的分離位置。因此，由微控制器U1檢測的電壓電平唯一地對應于用戶選擇的一個環(huán)形位置。
另外，微控制器U1僅根據(jù)所接收的唯一的啟動信號、電壓電平-VC，讀取梯電壓，其中，電平電壓由選擇器開關(guān)34的啟動產(chǎn)生。
應該理解，可容易地使用其它電路將位置信息傳遞到微控制器U1。例如，分離的觸點88a至88j可用單個可變電阻來代替，其中該單個可變電阻也基于環(huán)形位置形成一個給微控制器提供電壓電平的分壓器。在另一個實施例中，每個位置觸點88a至88j可簡單地連接至微控制器U1的不同輸入端，或連接至給微控制器U1提供四位二進制碼的多路復用器。雖然這些和那些可選方式可以變化并且還能得到本發(fā)明的很多益處，然而此處公開的實施例提供其它優(yōu)點，因為其需要給微控制器U1的輸入最小，并能比一般的可變電阻實現(xiàn)更可靠的輸入值的分離。僅需要一個附加的微控制器輸入的可選方式是觸點84與86提供一個信號至分離的微控制器的輸入，這相對于提供給梯電壓的相同的輸入。
圖8示出了控制電路10的部分典型示意圖，該控制電路包括繼電器控制電路16、致動器控制電路18、電機起動電路20和傳感器電路22。繼電器控制電路16包括一個電機繼電器K1、一個加熱繼電器K2和一個通風孔繼電器K3。電機繼電器K1包括一個線圈204和一組觸點206，加熱繼電器K2包括一個線圈208和一組觸點210，通風孔繼電器K3包括一個線圈212和一組觸點214。電機繼電器觸點206可操作地耦接，以通過電機的運轉(zhuǎn)線圈19a選擇地和可控制地形成電路(見圖2)。加熱繼電器觸點210可操作地耦接以通過加熱線圈16b選擇地和可控制地形成電路(見圖2)。通風孔繼電器觸點214可操作地耦接以通過通風孔16c選擇地和可控制地形成電路(見圖2)。
電機繼電器線圈204通過一對激勵晶體管Q6和Q11可操作地耦接至微控制器U1的輸出MTR COMMON(也見圖7)。加熱繼電器線圈208通過一對激勵晶體管Q5和Q10可操作地耦接至微控制器U1的輸出HEATER(也見于圖7)。通風孔繼電器線圈212通過一對激勵晶體管Q7和Q8可操作地耦接至微控制器U1的輸出VENT(也見于圖7)。
因此，當在洗碗機的操作期間(見圖3和4)，需要微控制器U1啟動電機16a時，微控制器U1給其輸出MTR COMMON提供一個啟動信號。該啟動信號被激勵晶體管Q6和Q11放大。該放大的啟動信號接通電機繼電器線圈204，因此使電機繼電器觸點206閉合。電機繼電器觸點206的閉合使得電機驅(qū)動電流流過電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a。然而，當電機16a首先開始轉(zhuǎn)動時，也如下面進一步結(jié)合電機起動電路20所討論的那樣接通運轉(zhuǎn)線圈19b或19c中的一個。
同樣，當在洗碗機的操作期間(見圖2和3)，需要微控制器U1接通加熱線圈16b時，微控制器U1給其輸出HEATER提供一個啟動信號。該啟動信號被激勵晶體管Q5和Q10大。該放大的啟動信號接通加熱繼電器線圈208，因此使加熱繼電器觸點210閉合。加熱繼電器觸點210的閉合使得電流流過加熱線圈16b，因此產(chǎn)生熱量。
同樣，當在洗碗機的操作期間(見圖2和3)，需要微控制器U1接通通風孔16c時，微控制器U1給其輸出VENT提供一個啟動信號。在這里所描述的典型實施例中，在圖3的步驟116之后執(zhí)行可選的“風干”操作期間，可以使用通風孔16c。在任何情況下，該通風孔啟動信號被激勵晶體管Q7和Q8放大。該放大的啟動信號接通通風孔繼電器線圈212，因此使通風孔繼電器觸點214閉合。電機繼電器觸點206的閉合使得電流流過通風孔16c，因此啟動通風孔16c。
傳感器電路22包括一個污物傳感器216、溫度傳感器218和電流傳感器220。污物傳感器216通過調(diào)節(jié)電路222耦接到微控制器U1的輸入SOIL SENSOR。溫度傳感器218通過調(diào)節(jié)電路224耦接到微控制器U1的輸入TEMP。電流傳感器220通過調(diào)節(jié)電路226耦接到微控制器U1的輸入ISENSE。
通常，污物傳感器216和相應的調(diào)節(jié)電路222一起產(chǎn)生一個具有可被微控制器U1識別的表示污物級別的特性的信號。微控制器U1可利用來自于污物傳感器216的污物傳感器信號改變噴灑步驟的持續(xù)時間(例如，圖3的步驟104-108)，或重復洗滌循環(huán)中的一個或多個步驟。
溫度傳感器218和相應的調(diào)節(jié)電路224一起產(chǎn)生一個具有可被微控制器U1識別的表示水溫的特性的信號。微控制器U1基于水溫信號控制加熱繼電器K2的操作。
電流傳感器220和相應的調(diào)節(jié)電路226一起產(chǎn)生一個具有表示電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a中的電流電平的特性的信號。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，微控制器U1使用電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a中的電流電平確定是否接通或者斷開電機中的一個或多個起動線圈19b和/或19c。如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，當起動電機時接通電機中的一個附加的起動線圈是有利的。在電機達到其穩(wěn)定狀態(tài)的速度之后，不再需要接通該附加的起動線圈。
為此，微控制器U1處理從其輸入ISENSE接收的電流感應信號，并可控制地接通或斷開電機16a的兩個起動線圈中的一個。參照電機起動電路20和圖7，微控制器U1包括輸出CCW和輸出CW，它們耦接于電機起動電路20。輸出CCW通過一個激勵晶體管Q230耦接到三端雙向可控硅開關(guān)Q231。三端雙向可控硅開關(guān)Q231可操作地耦接以通過電機16a的逆時針線圈19c可控制地連接和斷開電路(見圖2)。為此，三端雙向可控硅開關(guān)Q231的一側(cè)耦接于電機中線，另一側(cè)配置成耦接于逆時針線圈19c(見圖2)。以一種模擬方式，輸出CW通過激勵晶體管Q240耦接于三端雙向可控硅開關(guān)Q241。三端雙向可控硅開關(guān)Q241的一側(cè)耦接于電機的中線，另一側(cè)配置成耦接于電機16a的順時針線圈19b(見圖2)。
一般再參照傳感器電路22，在此處描述的典型實施例中的電流傳感器220是電阻值相對低的分流電阻。在圖7的實施例中，分流電阻220具有大約0.045歐姆的電阻值。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，分流電阻220形成為位于主PCB62上的一個蝕刻路徑。
具體而言，圖10示出了PCB62的典型布線圖。圖10示出了其未組裝狀態(tài)的主PCB62。當組裝時，將在控制電路10的圖7和8中描述的各個元件安裝到主PCB62上。主PCB62上跡線連接安裝于PCB62上的各個元件。
然而，如上面所指出的那樣，電流傳感器220不是安裝于主PCB62上的分離器件，而是可代替地由多條跡線中的一條形成。例如，在圖10中，電流傳感器220是一條具有主要是其長度和寬度被配置成產(chǎn)生0.045歐姆電阻的幾何尺寸的跡線。其寬度必須足夠運載電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a的電流。在這里所描述的實施例中，為了在電路板表面的有限區(qū)域中獲得所希望的長度，電流傳感器220的跡線包括多個回轉(zhuǎn)221a。然而，應該理解，可以使用其它跡線幾何尺寸，并仍能得到本發(fā)明的多個益處。圖10進一步示出了構(gòu)成開關(guān)觸點88a至88j及觸點89的跡線。
將電流傳感器220合并為PCB62上一條跡線有助于減少其總成本?，F(xiàn)有技術(shù)的具有小于1歐姆電阻的電流傳感電阻通常由多個卷繞的線組成，其制造和安裝到電路板上的成本較高。使用跡線作為電流傳感器220成本相對較低，并且導電跡線較好地適合于很小的電阻值。
再參照圖8，可調(diào)整電流傳感器220耦接于測量點228，其又被調(diào)整耦接于電機的運轉(zhuǎn)線圈。電流傳感器220耦接于電機中線的另一側(cè)。結(jié)果，電流傳感器220代表一條從運轉(zhuǎn)線圈到地的電阻值很低的路徑，因此形成了該分流電路。然后，微控制器U1的輸入ISENSE通過串聯(lián)電阻R32(10千歐)和R220(10千歐)耦接到測量點228。一個偏置電阻R33(59千歐)和一個保護二極管D221耦接于兩個電阻R32和R220的連接點和一個偏置電壓之間。一個電容C220(0.01微法)耦接于兩個電阻R32和R220的連接點和地之間。
通常，因為其它任意路徑經(jīng)過電阻大得多的電阻R220，所以流經(jīng)電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a的電流幾乎完全通過電流傳感器220分流至地。然而，應注意，提供通過二極管D220的另一可選路徑為電流傳感器220應該成為開路。然而，在正常情況下，在參考點228處測量的由電流傳感器220的電阻分得的電壓提供運轉(zhuǎn)線圈電流的近似值。在參考點228處的電壓信號通過調(diào)節(jié)電路226提供給輸入ISENSE，其中調(diào)節(jié)電路226由電阻R32、R220、R33、二極管D221、D220和電容C220形成。從而，在輸入ISENSE處的電壓信號表示在電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a中的電流。如上所述配置，在輸入ISENSE處的信號具有跟蹤運轉(zhuǎn)線圈電流波形的波形。
于是微控制器U1可以利用該ISENSE信號波形來控制洗碗機的各個方面。如后文中所討論的那樣，微控制器U1基于運轉(zhuǎn)線圈電流的幅度決定是否和何時接通和斷開電機16a的起動線圈19b或19c。通常，當電機16a起動時，運轉(zhuǎn)線圈電流趨向于相對較高。結(jié)果，ISENSE信號同樣具有相對較高的幅度。當ISENSE信號具有相對較高的幅度時，將微控制器U1編程為促使接通起動線圈19b或19c。在電機16a達到其運轉(zhuǎn)速度時，流經(jīng)運轉(zhuǎn)線圈19a的電流下降。因此，當ISENSE信號的幅度下降到低于某一閾值時，微控制器U1促使斷開起動線圈19b或19c。
另外，至少部分地基于運轉(zhuǎn)線圈電流的相位，微控制器U1可以確定是否打開水閥以調(diào)整桶54中的水位，該相位也可以從ISENSE信號波形中檢測到。
具體參照起動線圈的控制，例如，典型的操作為微控制器U1起動電機來開始圖3的步驟104的噴灑操作。為了起動電機，微控制器U1將一個信號提供給其輸出MTR COMMON和其輸出CW。在輸出CW處的信號執(zhí)行打開三端雙向可控硅開關(guān)Q241，因此將順時針起動線圈19c連接到電機中線。在輸出MTRCOMMON處的信號促使繼電器觸點206將電機16a的線圈19a和19c連接到公用的接電源。結(jié)果，接通電機16a的運轉(zhuǎn)線圈19a和順時針起動線圈19c，并且電機16a開始在順時針方向旋轉(zhuǎn)。當電機16a開始接近其穩(wěn)定狀態(tài)速度時，運轉(zhuǎn)線圈19a(和順時針起動線圈19c)中的電流的幅度將開始下降。因此，位于微控制器U1的輸入ISENSE處的信號幅度也下降。當位于輸入ISENSE處的信號幅度下降當?shù)陀谝活A定值時，微控制器U1從輸出CW去除信號。結(jié)果，三端雙向可控硅開關(guān)Q241關(guān)閉，并且順時起動線圈19c為開路。ISENSE的預定值是對應于與電機在或者接近于穩(wěn)定狀態(tài)處運轉(zhuǎn)相一致的運轉(zhuǎn)線圈電流的值。在穩(wěn)定狀態(tài)下，電機不再需要接通起動線圈。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容易地確定合適的運轉(zhuǎn)線圈電流值來關(guān)閉起動線圈電流。
僅在運轉(zhuǎn)線圈19a中有電流時，電機16a就持續(xù)以穩(wěn)定狀態(tài)運轉(zhuǎn)。當微控制器U1停止電機16a時，如完成步驟108，那么微控制器U1從其輸出MTRCOMMON去除信號。從輸出MTR COMMON去除信號促使電機繼電器線圈204打開電機繼電器觸點206，因此斷開了運轉(zhuǎn)線圈19b。
通過使用微控制器U1的CCW輸出代替CW輸出執(zhí)行與如上所述相同的操作，微控制器U1也可以引起電機16a的逆時針操作，其可在圖3的排水步驟110和116期間使用。
應該理解，電流傳感器220優(yōu)選地具有高精度(即，電阻值的緊密度容限)。在一些情況下，在如圖10的實例中所示的電路板上的跡線形成的較低電阻中不容易得到此精度。即使在電流傳感器的電阻值中的相對小的誤差(例如0.049歐姆而不是0.045歐姆)也能導致微控制器U1的控制操作中的不可預知性。例如，考慮這樣的情形其中當運轉(zhuǎn)線圈電流是N安培，且電流傳感器220的名義(理想)電阻是0.045歐姆時，微控制器U1理想地使電流從一個起動線圈被去除。在此情況下，當電流傳感器220上的電壓降為N×0.045時，將微控制器U1編程為使起動線圈電流被去除。結(jié)果，當參照電機的中線檢測到測量點228處的電壓為N×0.045伏時，微控制器U1將促使電流被從起動線圈去除。然而，如果電流傳感器220的實際電阻是0.049歐姆時，那么當測量點228處的電壓是N×0.049伏而不是N×0.045時，運轉(zhuǎn)線圈電流將是N。然而，當測量點228處的電壓是N×0.045伏時，微控制器U1將促使電流從起動線圈被去除。當測量點228處的電壓是N×0.045伏時，由于電流傳感器中的誤差，實際電流幅度高于N。因此，微控制器U1在所希望的時間之前就關(guān)閉了起動線圈電流。
為了避免操作中這種不可預知性，可將微控制器U1配置成補償電流傳感器220的誤差(電阻的變化)。為了補償電阻誤差，微控制器U1按照電阻誤差量數(shù)字式地按比例縮放ISENSE處的信號幅度。因此，如果電流傳感器220的實際電阻是N×0.049伏，那么微控制器U1將按照0.045/0.049比例縮放ISENSE信號。因此，代替在N×0.045處去除電流，而是在(0.045/0.049)×N×0.045或0.049處去除電流。如上所討論的那樣，如果電流傳感器220的實際電阻是0.049歐姆，那么當測量點228處的電壓幅度為N×0.049時，電流為N。
在蝕刻的電流傳感器220形成之后，甚至在主PCB62組裝之前，可在任何時候確定電阻誤差的百分比。于是可將從確定的誤差獲得的補償因數(shù)存儲在EEPROM U5或其它非易失性存儲器(見圖2中的存儲器26)中。通過提供一個其中存儲補償因數(shù)的可編程存儲器，允許由使用一個蝕刻的電阻引起的誤差變化特性。具體而言，電阻值相對較低(即小于十分之一歐姆)，甚至跡線厚度、幾何尺寸或?qū)挾鹊妮^小變化就能明顯改變電阻值。因此，電阻誤差可變化為制造的公差的功能，因此在每個器件中特定補償。使用一個可編程存儲器來存儲補償因數(shù)允許特定地校準每個器件。
然而，如果制造公差足夠緊密而消除了補償?shù)男枰?，那么將能夠一起消除使用補償因數(shù)的需求。
致動器電路18包括一個閥致動器電路230和洗滌劑/助漂洗劑致動器電路232。閥致動器電路230包括一個半導體開關(guān)Q250，其控制水閥螺線管，未示出，至AC中點。微控制器U1的輸出VALVE CNTL連接到開關(guān)Q250的控制輸入。通過一個三端雙向可控硅開關(guān)Q260同樣控制洗滌劑/助漂洗劑致動器電路232。在這里所公開的典型實施例中，通過第一二極管D260耦接洗滌劑分配投放機構(gòu)，通過第二二極管D261耦接助漂洗劑分配器。第二二極管D261關(guān)于第一二極管D260反向偏置。由于如此配置，如果在線電壓的正半周期間，微控制器U1僅接通三端雙向可控硅開關(guān)Q260，那么僅起動助漂洗劑分配器。同樣，如果在線電壓的負半周期間，微控制器U1僅接通三端雙向可控硅開關(guān)Q260，那么僅起動洗滌劑分配器。按照此種方式，使用單個微控制器輸出和單個半導體開關(guān)就可獨立控制兩個分離的器件。
圖9A顯示了包括光I/O電路14的典型控制電路的一部分的示意圖。光I/O電路14包括多個指示燈36a至36i，在這里所描述的典型實施例中為標準的發(fā)光二極管(“LED”)，例如那些由California的Palo Alto的AGILENT出售并由部分數(shù)字HLMP3301標明的LED。光I/O電路14也可以進一步包括表現(xiàn)為檢測器LED形式的光檢測器37，例如那些由Maine的South Portland的FairchildSemiconductor出售并由部分數(shù)字MV-8111標明的LED。
通常，指示燈36a至36i可操作地連接至微控制器U1。微控制器U1在洗碗機操作期間的選定時間內(nèi)可控制地接通指示燈36a至36i。特別地，微控制器U1在洗碗機如現(xiàn)在所述的操作期間可控制地接通指示燈36a至36i。當并且如果操作員選擇了“Hi-Temp Wash”選項就接通并因此點亮指示燈36a(見圖3)。當并且如果操作員選擇了“Air Dry”選項，微控制器U1就同樣地接通指示燈36b(見圖3)。當并且如果操作員選擇了“2 Hour Delay”選項，微控制器U1就同樣地接通指示燈36c(見圖3)。當并且如果操作員選擇了“4 Hour Delay”選項，微控制器U1就可控制地接通指示燈36d(見圖3)。在洗碗機50的操作期間，微控制器U1進一步可控制地接通指示燈36e至36i，這些燈對應于位于鄰近燈36e至36i的標態(tài)。(見圖3)。
在圖9A中描述的典型實施例中，指示燈36a至36i耦接于微控制器U1的輸出A1至A5及輸出L1與L2。第一LED激勵晶體管Q1耦接于微控制器輸出L1和每個指示燈36a至36e的陽極之間。第二LED激勵晶體管Q2耦接于微控制器輸出L2和每個指示燈36f至36i的陽極之間。指示燈36a和36f的陰極通過一個220歐姆的電阻R18耦接微控制器U1的輸出A1。指示燈36a和36f的陰極通過一個220歐姆的電阻R18耦接微控制器U1的輸出A1。指示燈36b和36g的陰極通過一個220歐姆的電阻R47耦接微控制器U1的輸出A2。指示燈36c和36h的陰極通過一個220歐姆的電阻R45耦接微控制器U1的輸出A3。指示燈36d和36i的陰極通過一個220歐姆的電阻R6耦接微控制器U1的輸出A4。因此，微控制器通過在或者L1或者L2和A1、A2、A3、A4與A5中的一個的唯一組合上提供一個輸出信號來接通每個指定燈36x。例如，為了接通指示燈36h，微控制器控制L2和A3。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，光I/O電路14可以控制用作一個光通信器件的指示燈36a至36i的一個或多個來實現(xiàn)微控制器U1和一個外部診斷工具之間的通信。使用一個或多個指示燈作為指示燈和光通信器件減少了增加一個光學元件以其光通信器件作用的需求。
在圖9A所示的典型實施例中，控制指示燈36i用作一個光發(fā)送器及如上所述的指示燈。在圖9B中，將一個光檢測器37加到光路14以操作為一個光接收器，但不用作一個指示燈。然而，通過調(diào)整與選擇的指示燈相聯(lián)系的電路，指示燈36a至36i中的一個可操作為光接收器。為了簡化此實施的描述，圖9A中的指示燈36j顯示為配置成操作為光接收器。為了實現(xiàn)此實施，指示燈36j與圖4中示出的其它指示燈一樣也需要通往控制面板52的表面的入口。如圖9A中所示，指示燈36j的陽極耦接于晶體管Q2的發(fā)射極，陰極通過電阻R36耦接于微控制器輸出A5。由R40與R42組成的分壓器耦接于指示燈36j兩端，并且該分壓器的中間節(jié)點耦接于晶體管Q4的基極。Q4的發(fā)射極耦接于指示燈36j的陰極與電阻R42的一端，而Q4的集電極通過電阻R3耦接于地。當洗碗機50不作為洗碗機操作時，微控制器U1控制L2處于高阻抗狀態(tài)，而輸出A5被控制在負偏置，因而照射在指示燈36j上的光脈沖引起指示燈36j兩端出現(xiàn)電壓降。所引起的電壓存在于晶體管Q4的基極以促進晶體管的偏置，所以地面通過R3與Q4耦接于輸出A5上的負電位。因而，在微控制器U1的RX引線上的電壓下降以指示光信號的光脈沖。缺少光脈沖引起RX引線處的信號返回地。因而，指示燈36j關(guān)于Q4、R40、R42和R3的配置使得在微控制器U1控制輸出A5于負電位時指示燈36j作為光接收器操作。
如上結(jié)合圖4所討論，指示燈36i位于鄰近光檢測器37處?？梢圆僮鳛楸舜私咏墓獍l(fā)送器和光接收器的元件的此布置使得后文中更詳細描述的通信探頭為其光發(fā)送器和接收器設計一個更緊湊的框架。在本發(fā)明的一個實施例中，可以選擇兩個指示燈操作為光發(fā)送器和光接收器。優(yōu)選地，選定的兩個指示燈處于指示燈36a至36i的不同組。即，一個選定的指示燈作為例如光發(fā)送器的光通信裝置，其可以位于通過通信控制器件晶體管Q1耦接至微控制器U1的指示燈組36a至36e，另一個選定的指示燈作為例如光接收器的光通信裝置，其可以位于通過通信控制器件晶體管Q2耦接至微控制器U1的指示燈組36f至36j。此配置使得微控制器U1能夠獨立地操作兩個選定的指示燈。優(yōu)選地，選定的兩個作為光通信裝置的指示燈也彼此接近，使得通信探頭設計得更緊湊。因而，例如，指示燈36b優(yōu)選地與36f或者36g組成對(圖4)以操作為光發(fā)送器和光接收器對，而指示燈36c優(yōu)選地與36g或者36h組成對以操作為光發(fā)送器和光接收器對。
如果其中一個指示燈不配置成光接收器，那么可以獨立地提供一個光檢測器作為光接收器。如圖9B所示，可以配置光檢測器37并耦接至微控制器U1作為光接收器操作。如圖中所示，光檢測器37通過晶體管Q3耦接至微控制器U1的輸入RX。特別地，光檢測器37的陽極與晶體管Q3的基極連接，Q3為一個NPN雙極結(jié)晶體管，而光檢測器37的陰極耦接于偏壓電源(-5V)。晶體管Q3的發(fā)射極也耦接于偏壓電源(-5V)。一個220千歐的偏壓電阻R2耦接于偏壓電源與晶體管Q3的基極之間，而晶體管Q3的集電極通過一個47千歐的偏置電阻R3耦接于地。微控制器U1的輸入RX耦接于晶體管Q3的集電極以接收電信號，其中該電信號相應于激發(fā)光檢測器37的光信號。在這里所描述的典型實施例中，指示燈36a至36i、光檢測器37、電阻R2與晶體管Q3位于副PCB64上。所有其它元件位于主PCB62上(圖5)。
在操作中，指示燈36i可以起光發(fā)送器的作用，光檢測器37可以起光接收器的作用。為傳輸數(shù)據(jù)信號，微控制器U1在其輸出L2與A4處提供控制信號以傳輸數(shù)據(jù)。微控制器U1可以通過由輸出A4給陰極施加一個負電壓來加負偏壓至指示燈36i，然后用串行數(shù)據(jù)信號來激勵晶體管Q2的基極以通過操作為光發(fā)送器的指示燈36i傳輸數(shù)據(jù)流。另一選擇為，微控制器可以保持L2接地，然后用A4上的數(shù)據(jù)信號選擇地加偏壓至指示燈36i的陰極以通過操作為光發(fā)送器的指示燈36i傳輸數(shù)據(jù)流。每一操作方法使得指示燈36i響應數(shù)據(jù)信號并產(chǎn)生一個相應的光信號，其可以被光接收器接收，所以洗碗機50的控制面板52將數(shù)據(jù)傳送至電器的光外部接收器。
為接收來自外部發(fā)送器的數(shù)據(jù)信號，來自外部光發(fā)送器的光/光學信號選擇地激勵圖9B的光檢測器37。光信號中的光脈沖促使加正向偏壓至光檢測器37，所以在晶體管Q3的基極處存在電壓，其在晶體管Q3的基極/發(fā)射極引線上提供一個正向偏壓。當加正向偏壓至基極/發(fā)射極引線時，于是晶體管Q3的集電極耦接于與發(fā)送器耦接的負偏壓電源，并且RX處的電壓顯著下降。從而，在微控制器U1的輸入RX上產(chǎn)生與沖擊在光檢測器37上的光信號相對應的電信號，所以微控制器U1可以從外部信源接收數(shù)據(jù)信息。
操作指示燈36i和光檢測器37作為光通信裝置，使得例如洗碗機的電器與外部裝置通信。優(yōu)選地，外部處理裝置為包括一個或者更多數(shù)字處理電路的診斷工具。診斷工具可以通過指示燈36i從微處理器U1接收診斷或者其它信息?？梢酝ㄟ^光檢測器37或者其它配置成操作為如圖9A中示出的光接收器的指示燈之一將數(shù)據(jù)信息從診斷工具發(fā)送至電器。
在一些電器中，使用真空熒光顯示器(VFD)提供電器操作指示，而不是使用標志和指示燈。如圖10中所示，VFD一般包括玻璃襯底232，其上布置如電路234的半導體電路和多個熒光像素236。玻璃襯底232可以用暗層238覆蓋，以給感光像素(excited pixels)提供對比，以更清晰地可見電路232上用像素236顯示的字符。激勵多個半導體電路以選擇地接通熒光像素并產(chǎn)生顯示關(guān)于電器操作數(shù)據(jù)的字符。然而，熒光像素不產(chǎn)生足夠的光，并且不能被有效地控制用作低強度光發(fā)送器與接收器。
為了在使用VFD的電器中提供光接口，優(yōu)選地經(jīng)過暗背景在真空熒光顯示器中提供一個孔242，其對準安裝于VFD后面的指示燈。優(yōu)選地，在VFD中形成兩個孔242并且在VFD的后面安裝兩個指示燈，所以電器可以將這兩個指示燈操作為一個光發(fā)送器和一個光接收器。最優(yōu)地，這兩個孔形成于彼此具有足夠空間隔離的位置，以降低引起光干擾的反射光的可能性，它們彼此還足夠近以使通信探頭外殼保持緊湊。如圖10所示，第一孔242a位于半導體電路234的一側(cè)，而第二孔242b位于半導體電路234的相對側(cè)。當制造顯示器時，孔242a和242b可以被蝕刻或者以別的方式形成于背景238中?？?42a和242b定位為每一個對準LED或者其它安裝在顯示器后面的指示燈。當LED如上所述配置時，例如，可以操作其中一個以發(fā)送穿過孔242a的光信號，所以其可以被通信探頭的光接收器接收。同樣，其它指示燈可以被操作為光接收器，所以可以通過孔242b接收光信號。光接收器也可以用安裝在顯示器下面的對準一個孔的光檢測器或者光電晶體管來實現(xiàn)。當如上所述配置時，光檢測器或者光電晶體管響應為光接收器。
通過在VFD230的背景238中提供孔242a、242b，所以光發(fā)送器和接收器可以對準安裝在顯示器后面的第一與第二指示燈，給使用VFD而不是指示燈和標志的電器提供一個光接口以顯示操作數(shù)據(jù)。當VFD包括暗層并且孔形成于暗層中時，不直接對準其中一個孔的反射光被吸收。因此，操作為光發(fā)送器與光接收器的指示燈不易受來自反射光的光干擾。這在某種程度上也是指示燈位于沒有暗層的VFD后面時的情況，因為VFD通常比安裝顯示器的區(qū)域外側(cè)的電器控制面板的表面更暗。
圖11顯示了一個典型配置，其中當指示燈36i與光檢測器37分別操作為光發(fā)送器與接收器時，以便攜計算機形式的典型診斷工具240配置成通過位于控制面板52上的指示燈36i與光檢測器37從微控制器U1獲得信息。雖然診斷工具240顯示為手持電腦或者個人數(shù)字助理，診斷工具240可以為任何其它類型的便攜式計算機。此外，例如，診斷工具240可以是位于電器裝配線末端的、為了在將電器運往零售銷路之前通過光接口來檢驗電器的固定電腦。
如圖11所示，診斷工具240通過電纜244電耦合至通信探頭246。通信探頭246配置成與洗碗機50光通信。具體地，通信探頭246包括一個光發(fā)送器和一個光接收器，它們以一定距離間隔開，該距離接近光檢測器37與指示燈36i之間的距離。通信探頭246的光發(fā)送器與光接收器配置成當光發(fā)送器對準光檢測器37時，于是探頭246的光接收器對準指示燈36i。在通信探頭246中也提供電子器件，所以從洗碗機50的指示燈36i接收的光信號被轉(zhuǎn)換成電數(shù)據(jù)信號，并通過電纜244返回診斷工具244進行處理。診斷工具240通過經(jīng)過電纜244將數(shù)據(jù)信號發(fā)送至探頭246，在那里數(shù)據(jù)信號被探頭246的光發(fā)送器轉(zhuǎn)換成光信號，從而可以將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至洗碗機50。從探頭246的光發(fā)送器發(fā)送的光信號可以被洗碗機50的光檢測器37接收，并且在微控制器U1的輸入RX上接收相應的電信號進行處理。從而，通過使用一個或者更多已經(jīng)在例如洗碗機50的電器上可用的指示燈來獲得至洗碗機50的低強度光接口。因為電器的指示燈為相對低強度，通信探頭246需要位于接近洗碗機50的控制面板52。探頭246的光發(fā)送器與光接收器和指示燈36i與光檢測器37的空間關(guān)系在后文中更詳細地討論。
雖然圖11中示出的本發(fā)明的典型實施例描述了將探頭246耦接至診斷工具240的電纜244，探頭246可以直接耦接至診斷工具240或者并入診斷工具240的外殼內(nèi)。在此配置中，工具240接近指示燈36i和光接收器37以通過控制面板52與洗碗機50通信。然而，此配置需要用戶控制診斷工具240對準指示燈36i與光檢測器37，或者要求加固耦合器268以將診斷工具240緊固于控制面板52。因而，優(yōu)選地為利用電纜244將探頭246耦合至診斷工具240。
圖12更詳細地顯示了通信探頭246的典型實施例的分解圖。通信探頭246包括一個由底座部件248和正面部件254形成的外殼，以提供一個內(nèi)部256。通信探頭246進一步包括安裝于支座258上的光接收器250和光發(fā)送器252以放置在外殼內(nèi)。支座258可以是固定在內(nèi)部256中的印刷電路板。正面部件254包括孔260和262，當外殼裝配好時，孔260和262對準接收器250和發(fā)送器252，所以接收器250和發(fā)送器252可以與外殼外部的元件光通信。孔260與262可以完全打開或者它們可以包括大體透明的(或者其它透光)元件，例如透鏡。
通信探頭246進一步包括一個含有電子器件的電子模件265，用于按照從診斷工具240接收的數(shù)據(jù)信號來激勵光電晶體管252，并將光接收器250接收的信號傳送至診斷工具240。模件265的電子元件可以通過支座258上的印刷電路而被連接并電耦合在一起。電子模件265可以包括連接器266用以接收電纜244的連接器264，以將電纜244中的引線耦接至模件265中的電子器件。連接器266也將模件265的電子器件耦接至來自診斷工具240的電源電壓信號。優(yōu)選地，模件265中的RS-232集成電路將從診斷工具240接收的電壓電源信號轉(zhuǎn)換成適用于探頭246的優(yōu)選實施例中的電壓電平。在圖12中示出的典型實施例中，連接器264與266是每一個具有九根引腳的RS-232連接器。然而，可以使用其它引腳配置與引腳數(shù)目。當然，只有不背離本發(fā)明的原理，可以使用其它電氣規(guī)格和連接器配置。
可以給探頭246提供外殼耦合器268用以可移動地將探頭246固定于控制面板52，以便當如上所述指示燈36i與光檢測器37操作為光發(fā)送器和接收器時，在探頭246的接收器250與發(fā)送器252和洗碗機50的指示燈36i與光檢測器37之間進行光通信。耦合器268可以是一個或者更多吸盤用以接合控制面板52的表面，或者如果控制面板52由例如能被吸引至磁鐵的金屬片材料組成時，耦合器268可以是一個或者多個磁鐵。
在操作中，用戶將探頭246的光發(fā)送器252與光接收器250分別對準指示燈36i與光檢測器37。將探頭朝控制面板52推進，直到耦合器268與面板52嚙合并且通信探頭246被固定于面板，所以光接收器250與發(fā)送器252分別對準并緊密接近指示燈36i與光檢測器37，用以進行診斷工具240和洗碗機50之間數(shù)據(jù)的光通信。如果出現(xiàn)未對準，用戶可以沿著控制面板52在任何方向滑動探頭246，直到診斷工具240與微控制器U1建立通信，表示光接收器250與發(fā)送器252充分對準指示燈36i與光檢測器37以進行通信。
也可以使用其它類型的耦合器將探頭246固定于接近控制面板52。例如，可以在探頭246上安放機械固定件以與洗碗機框架51的機械特性相配合，從而將探頭246的光發(fā)送器與接收器對準控制面板52的指示燈36i與光檢測器37。的確，如果相應的對準支座安放于洗碗機控制面板52上，探頭246的形狀可用于將探頭246耦合至面板52。然而，使用磁鐵或者吸盤提供了額外的優(yōu)點，不需要對現(xiàn)有的電器面板做任何特別的機械修改。
圖13和14顯示了在診斷工具240與微處理器U1之間的一般通信操作中執(zhí)行的操作的典型流程圖。圖13顯示了在與電器通信期間診斷工具240的操作，圖14顯示了在與診斷工具240通信期間微處理器U1的相應操作。
參照圖13，診斷工具240可以在空轉(zhuǎn)、循環(huán)的基礎上通過產(chǎn)生一個握手或者“喚醒”消息或者信號模式來開始通信操作(塊302)。重復“喚醒”消息直到診斷工具240從診斷工具240與其進行通信的電器接收到應答消息或者信號(塊304)。響應接收到的應答消息，診斷工具240優(yōu)選地給人工操作員提供一個看得見或者聽得見的確認信號，即已經(jīng)建立了與電器控制電路的通信。此確認信號可用于幫助技術(shù)人員將通信探頭246的光發(fā)送器與接收器對準控制面板52上的指示燈36i與光檢測器37。一旦接收到看得見或者聽得見的顯示，技術(shù)人員就停止移動探頭246(塊304)。
其后診斷工具240規(guī)格化表示數(shù)據(jù)請求消息(塊306)。特別地，診斷工具240可以形成從微控制器U1請求特定類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信息。如后文中進一步討論，微控制器U1可以配置成存儲各種診斷或者操作統(tǒng)計信息和數(shù)據(jù)。因此，診斷工具240可以請求微控制器U1存儲的數(shù)據(jù)的一個特定子集。診斷工具240可以使用許多機構(gòu)，使用戶可以指定將要從洗碗機控制電路10取回的數(shù)據(jù)的類型。在另一可選實施例中，從微控制器U1取回的數(shù)據(jù)類型可以預定，從而潛在地消除了規(guī)格化表示數(shù)據(jù)請求消息的需要。
繼續(xù)進行該方法，診斷工具240響應數(shù)據(jù)請求消息的傳送從微控制器U1接收數(shù)據(jù)并確定所接收的數(shù)據(jù)是否有效(塊308)。為此，診斷工具240使用多個已知的方法中的任何一種檢查數(shù)據(jù)完整性，并且也確定所接收的信息是否處于正確的數(shù)據(jù)協(xié)議。如果沒有接收到有效數(shù)據(jù)，診斷工具240可以規(guī)格化表示其它請求(塊306)并重新發(fā)送數(shù)據(jù)請求消息。然而，如果接收到有效響應數(shù)據(jù)，那么診斷工具240可以基于所接收的數(shù)據(jù)存儲、打印和/或顯示信息(塊310)。診斷工具240可以在顯示或打印之前進一步處理數(shù)據(jù)，或者其可以直接顯示或者打印所取回的數(shù)據(jù)。
診斷工具240可以確定是否從洗碗機控制電路10請求任何附加的數(shù)據(jù)(塊312)。例如，診斷工具240可以通過屏幕顯示詢問技術(shù)人員或者操作員關(guān)于是否請求附加的數(shù)據(jù)(塊306)。如果請求附加的數(shù)據(jù)，那么診斷工具240可以產(chǎn)生其它數(shù)據(jù)請求消息(塊306)。否則，診斷工具240完成通信操作。完成通信操作之后可以實現(xiàn)來自于其的取回數(shù)據(jù)或信息的進一步處理、顯示、和打印。
圖14顯示了微控制器U1的操作，其可以和圖13中描述的通信操作一起執(zhí)行。微控制器U1可以就診斷工具240產(chǎn)生的握手或“喚醒”信號周期性地掃描輸入RX(塊322)。此種周期性掃描可以使用一般中斷或者輪詢處理出現(xiàn)在洗碗機操作期間。因為洗碗機50的操作一般不是計算式地密集，周期性的掃描可以容易地每秒鐘執(zhí)行幾次，而不降低上面結(jié)合圖3描述的洗碗機操作的性能。微處理器U1確定是否檢測到一個握手或“喚醒”信號(塊324)，和如果微處理器U1沒有檢測到握手消息，那么微處理器U1繼續(xù)其周期掃描(塊322)直到檢測到握手信號。
當微處理器U1檢測到合適的握手或“喚醒”信號(塊324)時，微處理器U1使用指示燈36i將一個應答消息傳送到診斷工具240(塊326)。于是微處理器U1接受由診斷工具240通過光檢測器37產(chǎn)生的數(shù)據(jù)請求消息，并分析該消息以確定由診斷工具240請求的數(shù)據(jù)類型(塊328)。可將請求的診斷數(shù)據(jù)存儲在本地微處理器U1或EEPROM U5中。一般從洗碗機50傳遞來的診斷數(shù)據(jù)包括在洗碗機50的操作期間收集來的和存儲的數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)包括統(tǒng)計數(shù)據(jù)或關(guān)于檢測到的出界狀態(tài)的信息。例如，如果溫度傳感器到達某一溫度或溫度未達到一個具體溫度值，微處理器U1可記錄一個出界事件。其它診斷數(shù)據(jù)可包括機器運轉(zhuǎn)的循環(huán)的計數(shù)值，已經(jīng)操作電機16a的小時數(shù)或同樣的使用信息。得到的診斷信息類型的精確特性和其存儲的方式基于具體實施的需求和策略而變化。
微處理器U1從存儲器(例如，內(nèi)部存儲器或EEPROM U5)取回該請求的數(shù)據(jù)，并且如果必要，處理原始數(shù)據(jù)以得到請求的數(shù)據(jù)的類型(塊330)。微處理器U1通過指示燈36i將取回的數(shù)據(jù)傳送到診斷工具240(塊332)。為此，微處理器U1將響應的數(shù)據(jù)消息配置成診斷工具240期望的格式。
微處理器U1確定是否產(chǎn)生了任意其它數(shù)據(jù)請求信號(塊334)。如果在超時(time out)周期之前沒有接收到此種新請求，那么微處理器U1繼續(xù)周期性地監(jiān)測握手或“喚醒”信號(塊322)。如果接收到附加的請求。微處理器U1接收并執(zhí)行該數(shù)據(jù)請求(塊328)。另一選擇為，微處理器U1可以不用檢查一個附加數(shù)據(jù)請求消息(334)，直接返回掃描握手信號(322)。在此方法的實施中，以與原始數(shù)據(jù)請求相同的方式處理該附加請求。
在未決的名稱為“System and Method for Communicating with anAppliance Through an Optical Interface Using a Control Panel Indicator”、序號為10/348305、在2003年6月24日提交的的專利申請中公開了一種實現(xiàn)管理探頭246與穿過一個光接口的裝置之間的通信的系統(tǒng)和方法。該申請屬于本申請的受讓人所有，并在此明顯地以全文引用的方式并入本申請。
在圖15中示出了耦接于診斷工具240和通信探頭246之間的電源和數(shù)據(jù)的一個典型實施例。示出的診斷工具240可以是一個手持電腦，其包括電源278、微處理器270和通信接口272。當然，診斷工具240可具有其它電子器件，包括而不局限于顯示驅(qū)動器、存儲器和用戶接口電子器件。接口272將電纜244的電源引線274耦接到電源278，并將電纜244的數(shù)據(jù)引線276耦接到微處理器270。電源引線和數(shù)據(jù)引線的數(shù)目可與圖15所示的電源和數(shù)據(jù)引線的數(shù)目不同優(yōu)選地，通信接口272是一個可在大多數(shù)的如Palm Pilot個人數(shù)字助理的手持電腦中使用的RS-232接口。然而，接口272可以是任何類型的通信接口，其一般產(chǎn)生用于在電纜244的電源引線274上傳輸?shù)膮⒖茧妷盒盘?。參照圖15，為了在探頭246中使用，連接器266接收電源引線274上的參考電壓信號，并將它們傳送到電源280。為了給元件供電，電源280將參考電壓信號分配到探頭246中，且電源280可包括用于轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器，如果有必要，將參考電壓信號轉(zhuǎn)換成適合于給探頭246中的電子器件供電的電壓電平。優(yōu)選地，電源280包括一個RS-232接口集成電路，其從參考電壓信號+5V和地(GRND)產(chǎn)生+12V和-12V的RS-232參考電壓信號。這些電壓信號可由探頭246中的電子器件使用，例如，給通信驅(qū)動器282供電。通信驅(qū)動器282產(chǎn)生一個電數(shù)據(jù)信號，該信號對應于激勵光接收器250以通過一個或多個引線276傳送到診斷工具240的光信號。通信驅(qū)動器282也給光發(fā)送器252提供從診斷工具240接收到的數(shù)據(jù)信號以傳送到指示燈36i。
圖16A示出了一個將-12V的參考電壓信號加載到光接收器250的實施例。光接收器250可由一個光電晶體管288和包括放大器A1和A2的放大器網(wǎng)絡組成。優(yōu)選地，放大器A1和A2是高速操作放大器。電阻284耦接于光電晶體管288的發(fā)射極和地之間，以當光照射到光電晶體管288時將一個信號電壓提供給放大器A1的一個輸入的并使其產(chǎn)生從其集電極流到其發(fā)射極的電流。電阻302和303以已知的方式設置放大器的放大倍數(shù)，優(yōu)選地，將放大器的放大倍數(shù)設置為十三(13)。將放大器A2操作為一個比較器。由R301和R300組成的分壓器在電阻共享的節(jié)點提供一個參考電壓。此參考電壓優(yōu)選地是0.63伏，將其提供給放大器A2的一個輸入，而將放大器A1的輸出通過一個輸入電阻R306提供給放大器A2的另一個輸入。放大器A2的輸出被電阻308和二極管D1校正，并在節(jié)點290提供一個對應于照射到光電晶體管288上的光信號的電信號。優(yōu)選地，將從RS-232轉(zhuǎn)換器得到的-12V電壓和+5V電壓作為放大器網(wǎng)絡的操作電壓提供給操作的放大器A1和A2。通過使用從RS-232轉(zhuǎn)換器得到的-12V電壓而不是通過電纜提供的電地信號，可以高速模式操作運行的放大器A1和A2。因此，在通信探頭中包含RS-232轉(zhuǎn)換器改善了光接收器250的響應。改進的光接收器的最大波特(baud)率為56K波特(baud)。
圖16B描述了由一個NPN晶體管292、一個LED294和兩個電阻R286和R288組成的光發(fā)送器252的典型結(jié)構(gòu)。電阻R286耦接于晶體管292的集電極和晶體管292的基極之間。LED294和電阻R288串聯(lián)耦接于晶體管292的發(fā)射極和地之間。一個通過電纜244由診斷工具240提供給通信驅(qū)動器282的數(shù)據(jù)信號被加載到晶體管294的基極。當該數(shù)據(jù)信號具有一個邏輯高值時，正向偏置晶體管294的基極/發(fā)射極腿，并且將+5V的電壓通過LED294和電阻288從集電極耦接到電路的地，以激勵LED294發(fā)光。否則，該數(shù)據(jù)信號不打開晶體管292并且LED保持關(guān)閉。按照此種方式，一個電數(shù)據(jù)信號可用于產(chǎn)生一個對應的光信號。
在本發(fā)明的一個實施例中，LED294的類型與指示燈36i的類型相同，光電晶體管288的類型與用作光檢測器37的光檢測器的類型相同。優(yōu)選地，或者LED294是一個產(chǎn)生的光的強度比從指示燈36i發(fā)出的光強度高的高強度LED，或者光電晶體管288是一個響應光的速度比光檢測器37快的敏感光電晶體管。更優(yōu)選地，LED294是一個高強度LED，而光電晶體管288是一個敏感光電晶體管。使用探頭246中的不同于洗碗機50那些元件的元件，提高了洗碗機50和探頭246之間的通信的有效性，而不需要調(diào)整洗碗機50。進而，這減少了來自周圍環(huán)境的雜光信號激勵光檢測器37的可能性。當控制面板52不與探頭246結(jié)合和光檢測器37沒被覆蓋時，光檢測器37可能特別易受雜光的干擾。當器件沒有處于通信模式時，通過使探頭246的光發(fā)送器更強而不是使光檢測器37更敏感，可改善光通信而不用使器件對光更敏感。
優(yōu)選地，高強度LED294是一個當穿過LED的電流為20毫安時產(chǎn)生的光強度約在8000毫坎德拉和31000毫坎德拉之間的光脈沖的高強度LED。一個標準的LED，如用作指示燈36a-36i，一般產(chǎn)生光的范圍為4-7毫坎德拉。優(yōu)選地，響應于100 1x的光脈沖，一個敏感的光電晶體管是一個產(chǎn)生集電極光電流為5至15毫安的光電晶體管。另一方面，當被1mW/cm2的光脈沖激勵時，一個如光檢測器37的光檢測器產(chǎn)生50至100uA的電流。如上所述，一個標準LED也可用作一個光接收器。當將一個LED配置成一個光接收器時，該LED響應于1mW/cm2的光脈沖產(chǎn)生50至100uA的電流。可使用California的Palo Alto的Agilent的、并且用部分數(shù)字標明的HLMP-EG08-Y2000的一個高強度LED?？墒褂肗ew Jersey的Secaucus的Panasonic的、并且用部分數(shù)字標明的PNZ-108的一個敏感光電晶體管。此類敏感光電晶體管響應光強范圍大約低至10 1x至30 1x的光而產(chǎn)生足夠的電流以產(chǎn)生一個電數(shù)據(jù)信號。
圖17描述了與控制面板52結(jié)合的用于在診斷工具240和洗碗機50之間進行雙向光通信的通信探頭246。在圖17中，指示燈36i基本上與探頭246的光接收器250對準，而光檢測器37基本上與光發(fā)送器252對準。優(yōu)選地，在圖17中示出的距離d5不長于20毫米，20毫米大約是標準LED如指示燈36i能有效傳輸光信號的最大距離。距離d6和d7基本相等，以使光發(fā)送器252可與光檢測器37對準的同時光接收器252也與指示燈36I對準。此距離優(yōu)選地不大于12毫米以減少如圖17所示的兩條并列的光通信路徑之間串話的可能性。優(yōu)選地，將探頭246中的距離d7設計為容納選定的被操作為位于電器處的一個光發(fā)送器和接收器的指示燈和光檢測器對或指示燈對的空間分離。探頭246可通過上面結(jié)合圖11和12談論的耦合器268安全地連接到控制面板52。
從指示燈36i傳輸?shù)焦饨邮掌?50的光信號具有與從光發(fā)送器252傳輸?shù)焦鈾z測器37的光信號相同或相反的邏輯極性。也就是說，當探頭246為了通信耦接于洗碗機50時，光發(fā)送器252和指示燈36i可通過傳輸一個光脈沖來表示邏輯“1”或都關(guān)閉來表示邏輯“1”而具有相同的邏輯極性。然而，優(yōu)選地，指示燈36i和光發(fā)送器252可通過指示燈36i傳輸一個光脈沖來表示邏輯“1”而光發(fā)送器252關(guān)閉來表示其傳送的數(shù)據(jù)流中的邏輯“1”而具有相反的邏輯極性。另一選擇為，通過關(guān)閉指示燈36j表示邏輯“1”，而光反射器252傳送一個光脈沖表示其傳送的數(shù)據(jù)流中的邏輯“1”，可實現(xiàn)相反的邏輯極性。使用具有相反邏輯極性的光信號增強了在光接收器250和光檢測器37處的噪聲免疫力。最優(yōu)選地，如圖18所示，當指示燈36i傳送一個光脈沖表示邏輯“0”的同時光發(fā)送器252關(guān)閉表示其傳送的數(shù)據(jù)流中的邏輯“0”。另外，當沒有一個數(shù)據(jù)信號調(diào)制該光信號時，指示燈36i和光發(fā)送器252持續(xù)傳送邏輯“0”。
上述最優(yōu)選的配置增強了在光檢測器37和光接收器250處的噪聲免疫力，是由于當發(fā)送器252使用高強度LED時，從指示燈36i發(fā)出的光的強度與光發(fā)送器252發(fā)出的光的強度不一樣。因此，在光強度值足夠激勵光檢測器37時，反射光照射到光檢測器37的可能性較小。同樣，關(guān)閉光發(fā)送器252以使其不能在探頭246和控制面板52之間產(chǎn)生反射光。當光發(fā)送器252開始傳送時，任何由邏輯“1”傳送引起的反射光放大正在由來自于指示燈36i的連續(xù)光信號傳送的邏輯“0”。因此，此邏輯方案減少反射光引起接收到錯誤信號的風險，特別是當指示燈36i和光發(fā)送器252中的只有一個被數(shù)據(jù)信號調(diào)制時。
在圖19描述的實施例中，指示燈36i處于開狀態(tài)而不傳送信息，即，沒有數(shù)據(jù)信號調(diào)制指示燈36i，光發(fā)送器252處于關(guān)閉狀態(tài)而沒有傳送信息，這正如所希望的那樣減少了在光接收器250處噪聲發(fā)生的機會。然而，通過使用如參照圖18所描述的指示燈36i和光發(fā)送器252的相反邏輯極性，不能得到這樣的結(jié)果。更正確地為，在傳送數(shù)據(jù)期間，指示燈36i和光發(fā)送器252產(chǎn)生具有相同邏輯極性的數(shù)據(jù)信號。然而，當缺少調(diào)制數(shù)據(jù)信號時，指示燈36i保持為開狀態(tài)。相反，當缺少調(diào)制數(shù)據(jù)信號時，光發(fā)送器252保持為關(guān)閉狀態(tài)。當缺少調(diào)制數(shù)據(jù)信號時指示燈36i保持為開狀態(tài)可用軟件來實現(xiàn)，正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的那樣。
在圖20和21所描述的另一可選實施例中，由如診斷直流(DC)電池包350形式的能量存儲組件代替來自診斷工具240的電源信號給通信探頭246供電。電池包350可通過電纜354和358耦接于診斷工具240和通信探頭246之間。電池包350可包括一個電池充電電路360、一個電池364和一個開關(guān)368。電纜354耦接診斷工具240和電池包350之間的數(shù)據(jù)信號，而電纜358耦接電池包350和通信探頭264之間的電源和數(shù)據(jù)信號。開關(guān)368將電池364的電源引線耦接到電纜358，以使能量可從電池364輸送到通信探頭246。一個電源狀態(tài)信號，其表示診斷工具246或者處于有效模式或者處于睡眠模式，也耦接于開關(guān)368。響應表示診斷工具246處于睡眠模式的電源狀態(tài)信號，開關(guān)368斷開從電纜358的電池364的電源引線的連接，以使電池364不再給探頭246供電。否則，開關(guān)368將電池364的電源引線耦接于電纜358，以將電能傳送到探頭246。
優(yōu)選地，診斷工具240包括一個監(jiān)視定時器，微控制器270保持活動狀態(tài)，除非沒有用戶動作，如接下按鈕。當監(jiān)視電路超期時，微控制器270將診斷工具240設置于睡眠模式，以保存其內(nèi)部電池。電源狀態(tài)信號中的相應改變使開關(guān)368如上所述從探頭246斷開電池364。優(yōu)選地，電池364是一個鋰電池，如New Jersey的的Secaucus的Panasonic制造的由部分數(shù)字CGA 103450標明的鋰電池，盡管也可使用其它電池類型。優(yōu)選地，電池包350包括一個具有一個將充電電路360耦接到一個傳統(tǒng)的AC電流源的外部連接器370的充電電路360。充電電路360將AC電流轉(zhuǎn)換成適合于給電池364重新充電的形式。當然，如果使用可丟棄的電池用作電池364，那么電池包350不需要充電電路360。
當微控制器270響應用戶動作，如按下診斷工具240上的按鈕，微控制器270起動監(jiān)視定時器以將電源狀態(tài)信號設置于其有效狀態(tài)。相應地，開關(guān)368將電池364耦接到探頭246，以為了和洗碗機50通信給探頭的元件供電。雖然電纜358顯示為將電池包350耦接于探頭246，電池包350可直接耦接于探頭246。為了實現(xiàn)直接耦接，一條數(shù)據(jù)總線372耦接通過電纜354與探頭246中的元件通信的數(shù)據(jù)信號，并且在電池364和探頭246的電源280之間提供一個互連體392。探頭246適合放置于電池350的凹陷中，以使互連體392給將探頭246的電路耦接于電池包350的電池364的引線供電。開關(guān)398以一種類似于先前描述的方式選擇地將電池364耦接于互連體292。另一選擇為，可調(diào)整電池包350，以使其直接耦接于診斷工具。于是來自電池包350的電纜供電和如上所述與通信探頭傳輸數(shù)據(jù)信號。
盡管通過描述典型過程和系統(tǒng)元件解釋了本發(fā)明，且相當詳細地描述了各個過程和元件，申請人并非想要將所附權(quán)利要求的范圍限制于或任意局限于這些細節(jié)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，也可容易地知曉附加的優(yōu)點和修改。因此本發(fā)明在其最寬的方面不局限于這些具體描述、實現(xiàn)形式和示出的與描述的示例性實例。因此，可在不脫離本申請人的總體創(chuàng)造性構(gòu)思的主旨或范圍的前提下作出對這些細節(jié)的偏離。
權(quán)利要求
1.一種給用于外部裝置和診斷工具之間的光通信的通信探頭供電的電池包，該電池包包括給通信探頭供電的電池；和開關(guān)，用于選擇地將電池耦接于電纜以便將電能從電池傳送到通信探頭，該開關(guān)耦接于該電池的電源引線，并且也耦接于來自于診斷工具的電源狀態(tài)信號，以使該開關(guān)選擇地將電池耦接于該電纜，從而可響應于來自該診斷工具的、指示該診斷工具處于有效狀態(tài)的電源狀態(tài)信號將電能傳送到該通信探頭。
2.如權(quán)利要求1所述的電池包，進一步包括耦接于該電池的電池充電電路，該電池充電電路適合于耦接AC電源，以使當該電池充電電路耦接于AC電源時，該電池充電電路可用于給該電池重新充電。
3.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中電源狀態(tài)信號由與診斷工具相聯(lián)系的監(jiān)視定時器響應于監(jiān)視定時器的期滿而產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中該電池是鋰電池。
5.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中該電池是一次性的電池。
6.如權(quán)利要求5所述的電池包，進一步包括直接將該電池耦接到通信探頭的正和負互連體；及響應于有效的電源狀態(tài)信號，開關(guān)選擇地將該電池耦接于該正和負互連體。
7.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中電池包直接耦接于診斷工具。
8.一種用于電器的診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括診斷工具；低強度光通信探頭；給低強度光通信探頭供電的電池；開關(guān)，用于選擇地將該電池耦接于低強度光通信探頭以將電能從電池提供給通信探頭，該開關(guān)響應于由診斷工具產(chǎn)生的電源狀態(tài)信號選擇地將該電池耦接于通信探頭。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，進一步包括與診斷工具相聯(lián)系的、用于產(chǎn)生電源狀態(tài)信號的監(jiān)視定時器，
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中響應于在診斷工具的用戶行為，監(jiān)視定時器產(chǎn)生用于電源狀態(tài)信號的有效狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，進一步包括將AC電源轉(zhuǎn)換成一種可給電池充電的形式的重新充電電路。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，進一步包括在其中安裝電池和開關(guān)的殼體，該殼體直接耦接于診斷工具。
全文摘要
一種光通信探頭使診斷工具能通過外部裝置的低強度指示燈與如一個電器的外部裝置光通信，通信探頭由電池供電，該電池通過開關(guān)選擇地耦接于通信探頭。開關(guān)耦接于診斷工具以接收一個來自于診斷工具的電源狀態(tài)信號。響應于指示用戶沒有作用于診斷工具的電源狀態(tài)信號，開關(guān)斷開電池與通信探頭的耦接以保持電池壽命。
文檔編號H02J9/00GK1604422SQ20041007944
公開日2005年4月6日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者卓吉斯·阿斯特拉斯卡斯, 格利高里·A·彼得森 申請人:愛默生電氣公司