EA200800808A1 20080630 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2008\TIT_PDF/200800808 Титульный лист описания [PDF] EAPO2008/PDF/200800808 Полный текст описания EA200800808 20060720 Регистрационный номер и дата заявки ITTO2005A000623 20050914 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок IB2006/002002 Номер международной заявки (PCT) WO2007/031821 20070322 Номер публикации международной заявки (PCT) EAA1 Код вида документа [eaa] EAA20803 Номер бюллетеня [RU] БЫТОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ОСНАЩЕННОЕ ДАТЧИКОМ СМЕЩЕНИЯ Название документа D06F 39/00, D06F 37/20, F16F 7/09 Индексы МПК [IT] Аиза Валерио, Бомбардьери Джованни, Мариотти Костантино, Сантоникола Паоло, Минни Федерика Сведения об авторах [IT] ИНДЕЗИТ КОМПАНИ С.п.А. Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea200800808a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

Изобретение относится к бытовому устройству для обработки текстильных изделий, в частности, к стиральной или стиральной/сушильной машине, оснащенной электронной системой (17) управления. Бытовое устройство содержит колеблющийся узел, соединенный с каркасом с помощью системы подвески, содержащей по меньшей мере один демпфер (1). Демпфер (1) содержит два элемента (3, 4), выполненных с возможностью взаимно перемещаться, по меньшей мере один магнитный элемент, предпочтительно постоянный магнит (9), и электронный модуль (6), снабженный по меньшей мере одним магнитным датчиком, предпочтительно элементом (12) Холла. Магнитный элемент (9) и магнитный датчик (12) размещены в демпфере (1) таким образом, чтобы детектировать взаимное перемещение двух элементов (3, 4). Электронный модуль (6) также содержит микроконтроллер (16), соединенный с магнитным датчиком (12), генерирующий по меньшей мере одну порцию информации, в частности по меньшей мере одну порцию информации, представляющую величину смещения колеблющегося узла относительно каркаса, а также передающий упомянутую информацию в электронную систему (17) управления по цифровой линии связи.

 


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:
относится к бытовому устройству для обработки текстильных изделий, в частности, к стиральной или стиральной/сушильной машине, оснащенной электронной системой (17) управления. Бытовое устройство содержит колеблющийся узел, соединенный с каркасом с помощью системы подвески, содержащей по меньшей мере один демпфер (1). Демпфер (1) содержит два элемента (3, 4), выполненных с возможностью взаимно перемещаться, по меньшей мере один магнитный элемент, предпочтительно постоянный магнит (9), и электронный модуль (6), снабженный по меньшей мере одним магнитным датчиком, предпочтительно элементом (12) Холла. Магнитный элемент (9) и магнитный датчик (12) размещены в демпфере (1) таким образом, чтобы детектировать взаимное перемещение двух элементов (3, 4). Электронный модуль (6) также содержит микроконтроллер (16), соединенный с магнитным датчиком (12), генерирующий по меньшей мере одну порцию информации, в частности по меньшей мере одну порцию информации, представляющую величину смещения колеблющегося узла относительно каркаса, а также передающий упомянутую информацию в электронную систему (17) управления по цифровой линии связи.

 


0810097
БЫТОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ОСНАЩЕННОЕ ДАТЧИКОМ СМЕЩЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к бытовым электроприборам для обработки текстильных изделий, предпочтительно к машине для стирки или стирки/сушки белья, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
В настоящее время для бытовой техники на рынке имеется несколько типов датчиков, приспособленных для измерения относительного смещения колеблющегося узла (т.е. бака, если устройство представляет собой машину для стирки или стирки/сушки белья) относительно каркаса устройства для того, чтобы определять, например, массу или вес белья, находящегося внутри, и/или величину разбаланса во время работы устройства. Упомянутые датчики часто встраиваются в один из обычно используемых механических компонентов устройства бытовой техники.
Если бытовая техника представляет собой машину для стирки или стирки/сушки белья, датчики, используемые для измерения относительного смещения колеблющегося узла относительно каркаса устройства, могут быть соответствующим образом установлены на одном из демпферов, содержащихся в системе подвески устройства. В таком случае, относительное смещение между штоком и корпусом демпфера используется для того, чтобы определить относительное смещение колеблющегося узла относительно каркаса.
Для того чтобы измерить упомянутое относительное смещение между штоком и корпусом, можно использовать эффект Холла. Патент DE4319614C1 описывает фронтально загружаемую машину для стирки или стирки/сушки белья с колеблющимся узлом, подвешенным на двух пружинах и присоединенным к каркасу через два демпфера. На одном демпфере установлен датчик на эффекте Холла, который чувствителен к относительному смещению между двумя элементами демпфера (штоком и корпусом). К концу корпуса прикреплен постоянный магнит, в то время как полоска, установленная на штоке, содержит элемент, работающий на эффекте Холла, расположенный в области, соответствующей центру постоянного магнита. Корпус выполнен как единое целое с колеблющимся узлом, и, следовательно, любое его перемещение вызывает одновременное смещение постоянного магнита.
Смещение постоянного магнита определяется элементом Холла, посредством генерации электрического сигнала, который затем посылается элементом Холла в
центральный контроллер машины для стирки или стирки/сушки белья по специальным электрическим проводам. Заявитель обнаружил, что отношение "сигнал/шум" электрического сигнала, испускаемого датчиком Холла может значительно уменьшаться по пути от элемента Холла до центрального контроллера, так как упомянутый электрический сигнал представляет собой аналоговый сигнал, имеющий малые динамические характеристики и подверженный значительному шуму (т.е. проблемам чувствительности, вызванным присутствием реактивных электрических нагрузок в бытовом устройстве). Чем длиннее электрический кабель, соединяющий элемент Холла с центральным контроллером, тем больше снижение упомянутого отношения "сигнал/шум", что порождает большую неопределенность при последующем количественном определении смещения колеблющегося узла относительно каркаса (фактически, смещение колеблющегося узла относительно каркаса количественно определяется центральным контроллером только на основе электрического сигнала, принятого от элемента Холла). Такая существенная неопределенность не позволяет получать для фронтально загружаемой машины для стирки или стирки/сушки белья, описанной в патенте DE4319614C1, достаточно достоверные и точные измерения относительного смещения колеблющегося узла относительно каркаса, если элемент Холла не соединен с центральным контроллером посредством дорогих экранированных кабелей.
В патенте DE4319614C1 обработка электрического сигнала, представляющего относительное смещение колеблющегося узла относительно каркаса, полностью выполняется центральным контроллером, который должен выполнить последовательность этапов вычисления, имеющих своей целью получение значения относительного смещения колеблющегося узла относительно каркаса, начиная с приема упомянутого электрического сигнала от элемента Холла. Заявитель обнаружил, что упомянутые этапы вычисления создают существенную нагрузку на центральный контроллер, который также вынужден выполнять, в дополнение к обычным функциям по управлению машиной для стирки или стирки/сушки белья, дополнительную функцию по обработке электрического сигнала, посланного элементом Холла. Этот сигнал обычно также требует, чтобы центральный контроллер выполнял калибровку, включающую в себя загрузку программного обеспечения, что может привести к тому, что вся система для измерения относительного смещения колеблющегося узла относительно каркаса, становится критической.
Кроме того, система измерения, описанная в патенте DE4319614C1, не принимает во внимание влияние, оказываемое на измерение смещения возможными внешними факторами помех, такими как изменение температуры в месте нахождения элемента
Холла, или изменение упругости и/или демпфирования в системе подвески бытового устройства.
Задача настоящего изобретения, в общем, заключается в том, чтобы преодолеть недостатки предшествующего уровня техники, в частности вышеупомянутые недостатки системы измерения, описанной в патенте DE4319614C1.
Общая идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в том, чтобы создать электронный модуль, содержащий по меньшей мере один магнитный датчик, предпочтительно по меньшей мере один элемент Холла, и вырабатывающий цифровой выходной сигнал вместо аналогового.
Упомянутый электронный модуль характеризуется локальной обработкой выходного сигнала магнитного датчика и при этом, согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, имеет целью обеспечение более высокой точности и достоверности измерения во времени. Упомянутая локальная обработка может учитывать один или более внешних факторов помех, негативно влияющих на качество измерения относительного смещения колеблющегося узла относительно каркаса устройства.
Бытовое устройство согласно настоящему изобретению станет понятным вместе с его дополнительными преимуществами, из нижеследующего подробного описания и из прилагаемых схематических чертежей, которые приводятся в качестве неограничивающего примера, на которых:
фиг. 1 показывает деталь бытового устройства согласно настоящему изобретению, а более конкретно демпфер с электронным модулем, содержащим по меньшей мере один элемент Холла, и приспособленный для установки в бытовом устройстве согласно настоящему изобретению;
фиг. 2 представляет собой блок-схему электронного модуля, содержащего по меньшей мере один элемент Холла, находящийся внутри бытового устройства согласно настоящему изобретению, и
фиг. 3 показывает деталь бытового устройства, проиллюстрированного на фиг. 1, соответствующего возможному варианту настоящего изобретения.
Бытовое устройство, в частности машина для стирки или стирки/сушки белья, согласно настоящему изобретению содержит каркас и колеблющийся узел, в свою очередь содержащий барабан, приспособленный для того, чтобы вмещать текстильные изделия, которые будут обрабатываться, и вращаться вокруг своей оси с помощью электродвигателя, и бак, приспособленный для того, чтобы вмещать воду и/или стиральную жидкость, используемую для обработки изделий. Система подвески удерживает колеблющийся узел подвешенным, соединяя его с каркасом. Упомянутое
бытовое устройство также содержит электронную систему управления с центральным контроллером (17), и возможно интерфейсное устройство, приспособленное для того, чтобы предоставлять информацию пользователю бытового устройства. Упомянутое интерфейсное устройство может представлять собой люминесцентное устройство, например, электронный дисплей или матрицу светоизлучающих диодов, или в ином случае акустическое устройство, например гудок или синтезатор речи.
Для того, чтобы улучшить работу машины для стирки или стирки/сушки белья, полезно измерять смещение колеблющегося узла относительно каркаса. Фактически, упомянутое измерение позволяет в статических условиях узнать определенные характеристики нагрузки, находящейся в бытовом устройстве, а в динамических условиях позволяет количественно определить разбаланс нагрузки в барабане и/или вибрацию колеблющегося узла или определять максимальную допустимую скорость вращения. Особенно интересна возможность использования смещения колеблющегося узла относительно каркаса в статических условиях для получения массы или веса стираемого белья, содержащегося в барабане, предпочтительно массы или веса стираемого белья, загруженного в барабан пользователем перед началом стирки.
Машина для стирки или стирки/сушки белья согласно настоящему изобретению содержит в своей системе подвески демпферы, соединенные с колеблющимся узлом (т.е. с баком) через верхнее крепление и с каркасом через нижнее крепление, шарнирно установленное на палец. Такие демпферы обеспечивают основную функцию демпфирования колебаний колеблющегося узла, главным образом во время стадий вращения. Упомянутые демпферы содержат корпус, то есть цилиндрический трубчатый элемент, внутри которого шток, который обычно также представляет собой цилиндрический трубчатый элемент, скользит и тормозится элементом, способным создавать достаточное трение между внешней поверхностью штока и внутренней поверхностью корпуса. Возможны две различные конфигурации в отношении установки демпферов в машине для стирки или стирки/сушки белья: шток, прикреплен к колеблющемуся узлу, а корпус прикреплен к каркасу, или корпус прикреплен к колеблющемуся узлу, а шток прикреплен к каркасу. Вышеупомянутые две различные конфигурации полностью эквивалентны для целей настоящего изобретения.
На Фиг. 1 проиллюстрирован демпфер (1), приспособленный для установки в бытовом устройстве согласно настоящему изобретению. Демпфер (1) содержит по меньшей мере два элемента: предпочтительно первый элемент, представляющий собой шток (4), и второй элемент, представляющий собой корпус (3); причем упомянутые два элемента выполнены так, чтобы взаимно перемещаться, в частности первый элемент
выполнен с возможностью скольжения относительно второго элемента вдоль по существу прямолинейного направления скольжения. С любым одним из этих двух элементов соединен магнитный элемент, предпочтительно постоянный магнит (9), а электронный модуль (6) содержит по меньшей мере один магнитный датчик, предпочтительно по меньшей мере один элемент (12) Холла, который соединен с другим одним из этих двух элементов и выполнен с возможностью измерять относительное смещение между первым элементом и вторым элементом; в качестве альтернативы, элемент Холла может быть заменен по меньшей мере одним магнитоуправляемым контактом. Главная ось постоянного магнита (9) по существу параллельна направлению скольжения первого элемента демпфера (1) относительно второго элемента демпфера (1).
В демпфере (1) согласно настоящему изобретению, показанном на Фиг. 1, постоянный магнит (9) соединен с корпусом (3), а электронный модуль (6) соединен со штоком (4). Не выходя за рамки объема настоящего изобретения, можно было бы соединить постоянный магнит (9) со штоком (4), а электронный модуль (6) с корпусом (3).
На внешней поверхности штока (4) закреплен тормозящий элемент (5), трение которого с внутренней поверхностью корпуса (3) позволяет во время вращения барабана машины для стирки или стирки/сушки белья рассеивать значительное количество энергии, которая превращается в теплоту. Тормозящий элемент (5), выполненный для создания достаточного трения во время относительного движения между двумя главными компонентами демпфера (1), может быть аналогичным образом установлен на внутренней поверхности корпуса (3). Корпус (3) закрыт сверху запирающим элементом (2), который также работает как опора для постоянного магнита (9), установленного внутри корпуса (3), так что его главная ось совпадает, за исключением механических допусков, с главной осью демпфера (1). Две противоположные полярности постоянного магнита (9) сконцентрированы на противоположных концах постоянного магнита (9): например, можно предположить, что северная полярность (N) расположена на конце постоянного магнита (9), прикрепленном к корпусу (3), а южная полярность (S) расположена на свободном конце постоянного магнита (9). На внутренней поверхности штока (4) установлена полоска (13), которая выполнена для того, чтобы прикреплять электронный модуль (6) к штоку (4). Предпочтительно, полоска (13) и/или электронный модуль (6) размещены на внутренней поверхности штока (4) таким образом, что, когда машина для стирки или стирки/сушки белья бездействует и в барабане нет никакого белья, элемент (12) Холла оказывается расположенным перед центральной областью постоянного магнита (9). Электронный модуль (6) соединен с центральным контроллером (17) бытового устройства посредством электрических проводов (14) и получает электрическое
питание через центральный контроллер (17). Вариант реализации демпфера согласно настоящему изобретение, показанный на Фиг. 1, может быть изменен в соответствии с альтернативной и полностью эквивалентной конфигурацией путем установки полоски (13) и электронного модуля (6) на внутренней поверхности корпуса (3) и жесткого закрепления постоянного магнита (9) на штоке (4).
Согласно настоящему изобретению, электронный модуль (6) содержит по меньшей мере один магнитный датчик и один микроконтроллер (16), электрически соединенный с магнитным датчиком и с электронной системой управления, в частности с центральным контроллером (17); микроконтроллер (16) выполнен с возможностью генерировать с помощью магнитного датчика, по меньшей мере одну порцию информации, в частности информацию, представляющую значение смещения колеблющегося узла относительно каркаса устройства, и посылать упомянутую информацию в электронную систему управления, в частности в центральный контроллер (17), по цифровой линии связи; если описать это более точно, то элемент (12) Холла, генерирует аналоговый электрический сигнал и посылает его в микроконтроллер (16), который, в свою очередь, обрабатывает его и генерирует цифровой сигнал, который затем посылается в центральный контроллер (17).
Цифровая линия связи между микроконтроллером и электронной системой управления использует соответствующие средства передачи данных, обычно электрические средства, и соответствующие сигналы и/или протоколы связи.
На основе упомянутой информации, центральный контроллер (17) может, следовательно, оказать по меньшей мере одно управляющее воздействие на бытовое устройство. В частности, упомянутая информация может представлять собой измеренную массу или вес содержимого колеблющегося узла или части содержимого колеблющегося узла. Если описать это более конкретно, то упомянутая информация представляет собой измеренную массу или вес белья, загруженного в колеблющийся узел перед началом стирки или представляет собой измеренную массу или вес воды или стиральной жидкости, находящейся в колеблющемся узле во время работы устройства.
На Фиг. 2 показан электронный модуль (6) согласно настоящему изобретению. Он содержит по меньшей мере один элемент (12) Холла, который генерирует электрический сигнал в зависимости от положения постоянного магнита (9) относительно него, вследствие хорошо известного эффекта Холла, согласно которому в проводнике протекает электрический ток, если в области, где располагается проводник имеется магнитное поле (этот электрический ток направлен перпендикулярно магнитному полю). Следовательно, изменение положения постоянного магнита (9) относительно элемента (12) Холла, изменяет амплитуду электрического сигнала, испускаемого элементом (12) Холла, так что
упомянутый электрический сигнал, позволяет количественно определить смещение колеблющейся сборочной единицы относительно каркаса электроприбора, так же как и другие количественные характеристики, которые могут быть определены посредством упомянутого смещения, среди которых, например, масса или вес белья, находящегося в барабане. Электронный модуль (6) содержит микроконтроллер (16), который представляет ведомое звено центрального контроллера (17), с которым он соединен посредством электрических проводов (14).
Электронный модуль (6) расположен вблизи от элемента (12) Холла, что обеспечивает предельную защищенность от электрического шума. Аналоговый электрический сигнал, генерируемый элементом (12) Холла, возможно усиленный посредством соответствующей усилительной электросхемы, подается на вход микроконтроллера (16), оснащенного аналого-цифровым преобразователем.
Микроконтроллер (16) выполнен с возможностью генерировать посредством аналого-цифрового преобразования аналогового электрического сигнала, испускаемого элементом (12) Холла, цифровой сигнал, представляющий смещение колеблющегося узла относительно каркаса и/или другие возможные физические величины, связанные с упомянутым смещением, среди которых, например, масса или вес белья, содержащегося в барабане.
Микроконтроллер (16) выполнен с возможностью обрабатывать аналоговый электрический сигнал, генерируемый элементом (12) Холла, с тем, чтобы компенсировать любые погрешности, возможно вызванные внешними помехами, то есть микроконтроллер (16) подвергает аналоговый электрический сигнал, полученный от элемента (12) Холла, цифровой обработке для того, чтобы компенсировать любые погрешности, вызванные внешними факторами окружающей среды (например, температурой) или износом механических компонентов системы подвески бытового устройства.
Упомянутая компенсация может осуществляться на основе сигналов, переданных датчиками (например, на основе выходного сигналы датчика (18) температуры, расположенного вблизи от элемента (12) Холла), или на основе алгоритмов, учитывающих изменение упругости и/или демпфирующих характеристик системы подвески бытового устройства с течением времени. Если описать это более подробно, то упомянутые алгоритмы состоят из программно реализуемых процедур, созданных на основе данных, полученных экспериментальным путем и приспособленных для того, чтобы противостоять происходящей с течением времени потере точности и достоверности при измерении смещения колеблющегося узла относительно каркаса устройства, и при измерении любых других физических величин, которые могут быть получены на основе
упомянутого смещения.
В частности, микроконтроллер (16) исполняет операцию калибровки, после чего он может связать любой возможный аналоговый электрический сигнал, полученный от элемента (12) Холла, с цифровым сигналом, представляющим конкретное значение смещения колеблющегося узла относительно каркаса и/или конкретного значения одной или более физических величин, связанных с упомянутым смещением (таких как масса или вес белья, находящихся в барабане), который передается в центральный контроллер (17) микроконтроллером (16) по линии связи, состоящей из электрических проводов (14). Следует подчеркнуть, что передача цифровой информации от микроконтроллера (16) к центральному контроллеру (17) намного более надежная, чем простое аналоговое соединение между элементом (12) Холл и центральным контроллером (17), поскольку она по существу защищена от шума и не требуется специального экранирования электрических проводов (14), соединяющих электронный модуль (6) с центральным контроллером (17). Это обеспечивает высокую достоверность и точность измерений, выполняемых посредством элемента (12) Холла, таких как измерение смещения колеблющегося узла относительно каркаса и измерение массы или веса содержимого колеблющегося узла.
Согласно особенно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения (показанному на Фиг. 2), электронный модуль (6) также содержит датчик (18) температуры (который в предпочтительном варианте может представлять собой датчик, относящийся к типу с отрицательным температурным коэффициентом (датчик NTC-типа)), используемый для определения значения температуры в месте нахождения элемента (12) Холла. Во время работы бытового устройства упомянутая область фактически подвергается воздействию, оказываемому тормозящим элементом (5), который рассеивает часть кинетической энергии колеблющегося узла в виде теплоты: в частности, упомянутое действие тормозящего элемента (5) демпфера (1) ощущается в значении температуры, которая становится более высокой, чем комнатная температура. Это может представлять входное воздействие, создающее помехи системе, используемой для измерения смещения колеблющегося узла относительно каркаса устройства. Датчик (18) температуры генерирует вспомогательный электрический сигнал, представляющий температуру в месте нахождения элемента (12) Холла, и посылает его в микроконтроллер (16). Микроконтроллер (16) учитывает этот вспомогательный электрический сигнал, принятый от датчика (18) температуры, для генерации информации, посылаемой в центральный контроллер (17) по цифровой линии связи.
Микроконтроллер (16) корректирует измеренное значение смещения колеблющегося
узла относительно каркаса устройства (или любую физическую величину, связанную с упомянутым смещением), основываясь на значении температуры, определенном датчиком (18) температуры, учитывая зависимость характеристики чувствительности выходного сигнала элемента (12) Холла от температуры.
Предпочтительно, микроконтроллер (16) также может быть выполнен с возможностью учитывать влияние изменения с течением времени упругости и/или характеристик демпфирования системы подвески машины для стирки или стирки/сушки белья на аналоговый электрический сигнал, генерируемый элементом (12) Холла. Такие изменения упругости и/или характеристик демпфирования возникают по мере того, как увеличивается количество рабочих циклов бытового устройства, и вызваны износом, происходящим с течением времени. Например, если электронный модуль (6) согласно настоящему изобретению должен использоваться для определения массы или веса содержимого колеблющегося узла машины для стирки или стирки/сушки белья, то должен быть учтен тот факт, что со временем, для одной и той же массы или веса внутри колеблющегося узла может иметь место различное смещение колеблющегося узла. В этом случае микроконтроллер (16) может быть выполнен с возможностью компенсации влияния, вызванного изменением с течением времени упругости и/или характеристик демпфирования системы подвески машины для стирки или стирки/сушки белья, на определение массы или веса содержимого колеблющегося узла. С этой целью микроконтроллер (16) может, в качестве неограничивающего примера, подсчитывать количество рабочих циклов, выполненных машиной, и затем на основе упомянутого количества связывать сигнал, принятый от элемента (12) Холла, с одним из нескольких экспериментально полученных корректирующих коэффициентов, хранящихся во внутреннем запоминающем устройстве микроконтроллера (16). Таким образом, микроконтроллер (16) выполняет компенсирующее действие, которое позволяет получать достаточно точное и достоверное измерение массы или веса содержимого колеблющегося узла с течением времени.
По сравнению с измерительной системой, описанной в патенте DE4319614C1, настоящее изобретение предлагает дополнительное преимущество, заключающееся в значительном сокращении рабочей нагрузки на электронную систему управления бытового устройства, в частности, на центральный контроллер (17). Фактически, информация, переданная микроконтроллером (16) из электронного модуля (6), может быть использована центральным контроллером (17) непосредственно, не требуя никакой дополнительной обработки (поскольку упомянутая обработка была уже выполнена ранее, до центрального контроллера (17)). Самое большее, центральный контроллер (17) просто
должен декодировать цифровой сигнал, посланный микроконтроллером (16), чтобы располагать информацией, содержащейся в нем, для управления бытовым устройством.
Передача вышеупомянутой информации от микроконтроллера (16) к центральному контроллеру (17) может быть обеспечена посредством использования хорошо известных технологий связи. Связь между микроконтроллером (16) и центральным контроллером (17) посредством электрических проводов (14) может быть односторонней связью (например, согласно технологии широтно-импульсной модуляции (технологии PWM), согласно которой информация кодируется посредством воздействия на коэффициент заполнения цифрового сигнала, который, следовательно, состоит из последовательности импульсов, имеющих постоянную амплитуду и частоту, но переменную ширину), или в предпочтительном варианте - двусторонней связью (в качестве неограничивающего примера, можно использовать асинхронную последовательную двустороннюю связь типа универсального асинхронного приемопередатчика (UART)). По линии (Т) передачи микроконтроллер (16) посылает центральному контроллеру (17), в виде цифрового сигнала, информацию, относящуюся к значению смещения колеблющегося узла относительно каркаса устройства (или относящуюся к любой физической величине, связанной с упомянутым смещением), надлежащим образом скорректированную с учетом температуры и износа механических компонентов бытового устройства, тогда как по линии (R) приема микроконтроллер (16) принимает от центрального контроллера (17) данные, значимые для микроконтроллера (16). Например, центральный контроллер (17) может посылать микроконтроллеру (16) значение скорости вращения барабана машины для стирки или стирки/сушки белья, так чтобы микроконтроллер (16) мог учесть их при оценке изменения со временем упругости и/или характеристик демпфирования системы подвески. Или, также в качестве примера, центральный контроллер (17) может посылать микроконтроллеру (16) информацию, относящуюся к динамическому состоянию системы, так, чтобы микроконтроллер (16) мог более легко различать, является ли происходящее в текущий момент измерение статическим измерением (таким как измерение массы или веса белья, содержащегося в барабане, перед тем, как начинается стирка), или динамическим измерением (таким как измерение разбаланса нагрузки во время работы бытового устройства).
Электронный модуль (6) может быть с пользой использован в машине для стирки или стирки/сушки белья согласно настоящему изобретению для измерения массы или веса белья, загруженного в барабан пользователем, перед тем как, как подвергнуть его стирке; в качестве альтернативы, он может быть использован в бельевой сушилке для измерения массы или веса белья, загруженного в барабан пользователем, перед тем как подвергнуть
его сушке. В этом случае центральный контроллер (17) может использовать информацию, указывающую массу или вес белья, для того, чтобы вычислить по меньшей мере один параметр, относящийся к последующей стирке или сушке, причем предпочтительно, чтобы упомянутый параметр представлял собой надлежащее количество воды, надлежащее количество моющего средства, или надлежащую скорость вращения. Как и информация, указывающая массу или вес белья, упомянутый параметр может быть передан пользователю через интерфейсное устройство.
Информация, указывающая на величину массы или веса белья, может быть использована машиной как для предоставления полезной информации пользователю через интерфейсное устройство (например, машина для стирки или стирки/сушки белья может предупредить пользователя, когда достигнуто максимальное количество загружаемого белья, которое может быть обработано этим бытовым устройством, в зависимости от типа ткани, или она может предложить надлежащее количество моющих средств, требующееся для стирки определенного количества белья, загруженного в барабан, или она может дать совет относительно наиболее подходящей программы стирки), так и для автоматического выбора параметров обработки, в частности стирки, в соответствии с количеством белья, загруженного в барабан пользователем, с тем, чтобы оптимизировать расход моющего средства бытовым устройством (если машина для стирки или стирки/сушки белья оснащена вместительным устройством, дозирующим моющее средство, то информация о массе или весе белья, загруженного в барабан, позволяет оптимальным образом отмерить моющее средство).
Для того чтобы электронный модуль (6), содержащий по меньшей мере один магнитный датчик, в частности по меньшей мере один элемент (12) Холла, согласно настоящему изобретению мог выполнять точные и достоверные измерения массы или веса содержимого колеблющегося узла или его части, центральный контроллер (17) посылает в микроконтроллер (16) (при условии наличия двусторонней линии связи между этими двумя блоками) по меньшей мере один элемент данных, который может быть использован микроконтроллером (16) как сигнал синхронизации. Если измерение касается массы или веса белья, загруженного в барабан машины для стирки или стирки/сушки белья, то полезно принять сигнал синхронизации, указывающий на состояние пустоты внутри колеблющегося узла бытового устройства, который позволяет микроконтроллеру (16) связать отклонение, определенное при приеме сигнала синхронизации, со значением собственного веса этого узла. Упомянутый сигнал синхронизации преобразует измерения массы или веса содержимого колеблющегося узла машины для стирки или стирки/сушки белья в дифференциальные измерения. Таким образом, значение массы или веса, белья,
загруженного в барабан, вычисляется микроконтроллером (16) как разность между значением массы или веса, соответствующим электрическому сигналу, мгновенно генерируемому элементом (12) Холла, и значением массы или веса, соответствующим электрическому сигналу, генерированному элементом (12) Холла при передаче сигнала синхронизации. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, использующем двустороннюю линию связи между центральным контроллером (17) и микроконтроллером (16), сигнал синхронизации может быть сигналом, указывающим на то, что дверца машины для стирки или стирки/сушки белья была открыта. Этот сигнал посылает центральный контроллер (17) в микроконтроллер (16) после приема сигнала от запирающего дверцу устройства. В качестве альтернативы, внутри интерфейсного устройства может быть предусмотрена специальная калибровочная нажимная кнопка, т.е. нажимная кнопка, доступная пользователю для того, чтобы указывать центральному контроллеру (17) на состояние пустоты в колеблющемся узле: в этом случае сигнал синхронизации может быть обеспечен сигналом, указывающим, что упомянутая нажимная кнопка нажата.
При выполнении дифференциальных измерений электронный модуль (6) согласно настоящему изобретению может также функционировать как датчик количества воды или стиральной жидкости. Фактически, при использовании пускового сигнала машины для стирки или стирки/сушки белья в качестве сигнала синхронизации, как только белье загружено в барабан, возможно измерить массу или вес воды или стиральной жидкости в колеблющемся узле. Фактически, масса и вес воды или стиральной жидкости могут быть вычислены микроконтроллером (16) как разность между значением массы или веса, полученным мгновенно во время работы машины для стирки или стирки/сушки белья и значением массы или веса, полученного при посылке сигнала синхронизации, то есть при запуске машины для стирки или стирки/сушки белья. Работая в качестве датчика количества воды или стиральной жидкости, электронный модуль (6) позволяет центральному контроллеру (17) управлять средствами забора и/или слива воды машины для стирки или стирки/сушки белья (определяя моменты времени их открывания и закрывания) исключительно как функцией информации, относящейся к массе или весу воды или стиральной жидкости, находящейся внутри колеблющегося узла.
Если Бытовое устройство согласно настоящему изобретению представляет собой стиральную/сушильную машину, электронный модуль (6) может также быть использован для управления сушкой. Во время сушки микроконтроллер (16) может передавать в центральный контроллер (17), момент за моментом, информацию, относящуюся к массе или весу колеблющегося узла, и центральный контроллер (17) может использовать
упомянутую информацию для того, чтобы управлять сушкой. Аналогичным образом, микроконтроллер (16) может определять количество воды, постепенно удаляемой из белья, вычисляя его на основе уменьшения массы или веса содержимого колеблющегося узла, и центральный контроллер (17) может остановить сушку, когда количество воды, удаленной из белья, достигает заданного процента от количества воды, содержавшейся в колеблющемся узле в конце стирки.
Из настоящего описания очевидно, что бытовое устройство согласно настоящему изобретению, помимо преодоления вышеупомянутых недостатков, присущих устройству, раскрытому в патенте DE4319614C1, также предлагает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что оно позволяет использовать электронный модуль (6), содержащий по меньшей мере один магнитный датчик, для управления многими стадиями работы бытового устройства, не увеличивая рабочую нагрузку на центральный контроллер (17).
Интересный вариант бытового устройства согласно настоящему изобретению использует по меньшей мере один дополнительный магнитный датчик, в частности по меньшей мере один дополнительный элемент Холла, соединенный с тем же самым элементом демпфера (1), что и электронный модуль (6), и электрически соединенный с микроконтроллером (16). В этом случае микроконтроллер (16) электронного модуля (6) генерируют порцию информации, в частности порцию информации, представляющую значение смещения колеблющегося узла относительно каркаса электроприбора (такая информация может, представлять собой, например, массу или вес содержимого колеблющегося узла, которая затем посылается в центральный контроллер (17) по цифровой линии связи), на основе электрических сигналов, генерируемых двумя или более элементами Холла, а не только на основе электрического сигнала, генерируемого элементом (12) Холла, содержащемся в электронном модуле (6). Эти элементы Холла расположены внутри демпфера в положениях, где они могут обнаруживать магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, в соответствии с различными конфигурациями, зависящими от рабочих характеристик, которые должны быть получены с помощью измерительной системы, (в терминах диапазона измерений и точности) и от ее сложности, которая влияет на стоимость ее воплощения. Возможная реализация упомянутого варианта проиллюстрирована на Фиг. 3, который, в качестве неограничивающего примера, также содержит в дополнение к элементу (12) Холла, содержащемуся в электронном модуле (6), два других элемента (19) и (20) Холла, наложенных на тот же самый элемент демпфера (1) (корпус (4), как на Фиг. 3, или шток), на который наложен электронный модуль (6), и электрически соединенных с микроконтроллером (16), в
который каждый из них посылает аналоговый электрический сигнал, генерируемый посредством эффекта Холла (в качестве альтернативы, можно снабдить электронный модуль (6) двумя или более встроенными элементами Холла вместо одного элемента (12) Холла). Элементы (19) и (20) Холла расположены в линию в направлении, параллельном главной оси постоянного магнита (9) и в предпочтительном варианте расположены симметрично относительно электронного модуля (6). Элементы Холла расположены на расстоянии друг от друга, так чтобы диапазон считывания всей измерительной системы был значительно шире, чем диапазон считывания отдельных элементов (12) (19) и (20) Холла, содержащихся в измерительной системе.
Следует подчеркнуть, что конструкция демпфера (1) (приспособленного для того, чтобы устанавливаться в бытовом устройстве, предпочтительно в машине для стирки или стирки/сушки белья), такая как показанная на Фиг. 3, является столь инновационной, чтобы непосредственно представлять изобретение. Упомянутая конструкция основана на общей идее использования двух или более магнитных датчиков, предпочтительно двух или более элементов Холла, связанных с любым одним из двух элементов демпфера (1); в дополнительном и предпочтительном варианте можно также использовать микроконтроллер и/или датчик (18) температуры. В неограничивающем примере, показанном на Фиг. 3, постоянный магнит (9) соединен с корпусом (3), в то время как элементы (12), (19) и (20) Холла, соединены со штоком (4) (в качестве альтернативы, можно соединить два или более элементов Холла с корпусом (3), а постоянный магнит (9) со штоком (4)) для того, чтобы определять значение смещения колеблющегося узла относительно каркаса устройства (или любую физическую величину, связанную с упомянутым смещением, такую как масса содержимого колеблющегося узла). Аналоговый электрический сигнал, генерируемый отдельными элементами (12), (19) и (20) Холла, может быть передан непосредственно в центральный контроллер (17) бытового устройства, или в другом случае он может быть передан в локальный блок обработки данных, такой как ранее описанный микроконтроллер (16).
Настоящее изобретение описано со ссылкой на некоторые конкретные примеры варианта реализации изобретения, но очевидно, что специалисты в данной области техники могут внести в него много изменений, не выходящих за рамки объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Бытовое устройство для обработки текстильных изделий, в частности, стиральная или стиральная/сушильная машина, характеризующееся тем, что является устройством с электронным управлением, оснащено электронной системой (17) управления и содержит каркас и колеблющийся узел, причем упомянутый колеблющийся узел соединен с упомянутым каркасом с помощью системы подвески, упомянутая система подвески содержит по меньшей мере один демпфер (1), при этом упомянутый демпфер (1) содержит по меньшей мере два элемента (3, 4), выполненных с возможностью взаимно перемещаться, по меньшей мере один магнитный элемент, предпочтительно по меньшей мере один постоянный магнит (9), и электронный модуль (6), снабженный по меньшей мере одним магнитным датчиком (12), причем упомянутый магнитный элемент (9) и упомянутый магнитный датчик (12) размещены в упомянутом демпфере (1) таким образом, чтобы выявлять взаимное перемещение упомянутых по меньшей мере двух элементов (3, 4), при этом упомянутый электронный модуль (6) содержит микроконтроллер (16), электрически соединенный с упомянутым магнитным да.тчиком (12) и с упомянутой электронной системой (17) управления и выполнен с возможностью генерировать посредством упомянутого магнитного датчика (12), по меньшей мере одну порцию информации, в частности по меньшей мере одну порцию информации, представляющую величину смещения упомянутого колеблющегося узла относительно упомянутого каркаса, и посылать упомянутую информацию в упомянутую электронную систему (17) управления по цифровой линии связи.
2. Бытовое устройство по п. 1, в котором упомянутый магнитный датчик представляет собой элемент (12) Холла.
3. Бытовое устройство по п. 1 или 2, в котором упомянутая электронная система (17) управления выполнена с возможностью осуществлять по меньшей мере одно управляющее воздействие на упомянутое бытовое устройство, основанное на упомянутой информации.
4. Бытовое устройство по п. 1 или 2 или 3, в котором упомянутая информация представляет собой измерение массы или веса содержимого упомянутого колеблющегося узла или части содержимого упомянутого колеблющегося узла.
5. Бытовое устройство по п. 4, в котором упомянутая информация представляет собой измерение массы или веса текстильных изделий, загруженных в упомянутый колеблющийся узел перед тем, как текстильные изделия подвергаются обработке, в частности стирке.
6. Бытовое устройство по п. 5, в котором упомянутая электронная система (17) управления выполнена с возможностью использовать упомянутую информацию для вычисления по меньшей мере одного параметра, относящегося к последующей стирке, причем упомянутый параметр предпочтительно представляет собой надлежащее количество воды или надлежащее количество моющего средства.
7. Бытовое устройство по п. 6, характеризующееся тем, что также содержит интерфейсное устройство, причем упомянутое бытовое устройство выполнено с возможностью передавать упомянутую информацию и/или упомянутый параметр пользователю через упомянутое интерфейсное устройство.
8. Бытовое устройство по п. 4, характеризующееся тем, что упомянутая информация представляет собой измерение массы или веса воды или жидкости для стирки, находящейся внутри упомянутого колеблющегося узла во время работы упомянутого бытового устройства.
9. Бытовое устройство по п. 8, характеризующееся тем, что также содержит средства забора и/или слива воды, причем упомянутая электронная система (17) управления выполнена с возможностью управления упомянутыми средствами забора и/или слива воды на основании упомянутой информации.
10. Бытовое устройство по п. 4 или 5, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью выполнять по меньшей мере одну сушку текстильных изделий, причем упомянутая электронная система (17) управления выполнена с возможностью использовать упомянутую информацию для управления упомянутой сушкой.
11. Бытовое устройство по любому из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что упомянутый микроконтроллер (16) выполнен с возможностью обрабатывать упомянутый электрический сигнал, генерированный упомянутым магнитным датчиком (12), для компенсации погрешностей, вызванных помехами.
12. Бытовое устройство по любому из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что упомянутый электронный модуль также содержит датчик (18) температуры, предпочтительно датчик с отрицательным температурным коэффициентом.
13. Бытовое устройство по п. 12, в котором упомянутый датчик (18) температуры выполнен с возможностью генерировать и посылать в упомянутый микроконтроллер (16) вспомогательный электрический сигнал, представляющий величину температуры в месте расположения упомянутого магнитного датчика (12), при этом упомянутый микроконтроллер (16) выполнен с возможностью учитывать упомянутый
¦ вспомогательный электрический сигнал для генерирования упомянутой информации.
14. Бытовое устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый микроконтроллер (16) выполнен с возможностью компенсировать влияние, вызываемое изменением со времени характеристик упругости и/или демпфирования упомянутой системы подвески на электрический сигнал, генерируемый упомянутым магнитным датчиком (12).
15. Бытовое устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором связь между упомянутым микроконтроллером (16) и упомянутой электронной системой (17) управления представляет собой двустороннюю связь, в частности асинхронную последовательную двустороннюю связь типа универсального асинхронного приемопередатчика.
16. Бытовое устройство по п. 15, в котором упомянутая электронная система (17) управления выполнена с возможностью посылать в упомянутый микроконтроллер (16) по меньшей мере один элемент данных, значимый для упомянутого микроконтроллера (16), в частности посылать в упомянутый микроконтроллер (16) по меньшей мере один элемент данных для использования упомянутым микроконтроллером (16) в качестве сигнала синхронизации.
17. Бытовое устройство по п. 16, характеризующееся тем, что также содержит дверцу и запирающее дверцу устройство, электрически соединенное с упомянутой электронной системой (17) управления, причем упомянутый элемент данных, используемый упомянутым микроконтроллером (16) в качестве сигнала синхронизации, представляет собой сигнал, указывающий, что упомянутая дверца открыта.
18. Бытовое устройство по п. 16, характеризующееся тем, что также содержит интерфейсное устройство, причем упомянутое интерфейсное устройстве содержит нажимную кнопку, которую пользователь использует для индикации для упомянутой электронной системы (17) управления пустого состояния упомянутого колеблющегося узла, при этом упомянутый элемент данных, используемый упомянутым микроконтроллером (16) в качестве сигнала синхронизации, представляет собой сигнал, указывающий, что нажимная кнопка нажата.
19. Бытовое устройство по п. 16, характеризующееся тем, что упомянутый элемент данных, используемый упомянутым микроконтроллером (16) в качестве сигнала синхронизации, представляет собой сигнал, указывающий, что упомянутое бытовое устройство включено.
20. Бытовое устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором в упомянутом демпфере (1) размещен по меньшей мере один дополнительный магнитный
¦ датчик (19; 20) так, чтобы детектировать взаимное перемещение упомянутых по меньшей мере двух элементов (3, 4), причем упомянутый по меньшей мере один дополнительный магнитный датчик (19; 20) электрически соединен с упомянутым микроконтроллером (16).
21. Бытовое устройство по п. 20, в котором упомянутые магнитные датчики (6, 19, 20) расположены на таком расстоянии друг от друга, чтобы детектировать более широкий диапазон взаимного перемещения упомянутых по меньшей мере двух элементов (3. 4).
22. Демпфер (1) для установки в бытовом устройстве для обработки текстильных изделий, предпочтительно в машине для стирки или стирки/сушки белья, характеризующийся тем, что содержит: по меньшей мере два элемента, выполненных с возможностью взаимно перемещаться, предпочтительно первый из упомянутых по меньшей мере двух элементов представляет собой шток (4), а второй из упомянутых по меньшей мере двух элементов представляет собой корпус (3); по меньшей мере один магнитный элемент, предпочтительно по меньшей мере один постоянный магнит (9), механически соединенный с любым одним из упомянутых по меньшей мере двух элементов; при этом с другим одним из упомянутых по меньшей мере двух элементов механически соединены два или более магнитных датчика (12; 19; 20).
23. Демпфер по п. 22, в котором упомянутые магнитные датчики (12; 19; 20) представляют собой элементы Холла.
24. Демпфер по п. 21 или 22, характеризующийся тем, что также содержит по меньшей мере один микроконтроллер (16), электрически соединенный с упомянутыми двумя или более магнитными датчиками (12; 19; 20).
25. Бытовое устройство, характеризующееся тем, что содержит демпфер (1), по п. 22 или 23 или 24.