CN1040032C - 控制洗衣机洗涤操作的方法 - Google Patents
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Abstract
控制洗衣机洗涤操作的方法和装置,其中从表示水的污浊度的数据得到相关系数,并将其与实验获得的基准数据比较,以便确定控制洗衣机所需的全部信息。该方法包括:检查用户选择的操作模式;当是洗涤操作时开始该操作,在预定间隔对污浊度数据取样,直至洗衣机开始在稳定状态下运行,并存储被取样的污浊度数据;分析该数据,并对其相关系数进行运算;以及将运算的相关系数与基准数据比较,并根据比较结果确定控制洗衣机的全部信息。
Description
本发明与洗衣机有关,具体地说与控制洗衣机洗涤操作的方法有关。
英国专利GB2253496A涉及了一种控制洗衣机洗涤操作的方法和装置,可作为本申请的现有技术参考。
图1是传统的控制洗衣机洗涤操作的装置的框图。如图1所示,该控制装置包括水位检测单元1、污浊程度检测单元2和衣物检测单元3。水位检测单元1用来检测送入洗衣机的洗衣桶中的水量,污浊程度检测单元2用来检测洗衣桶中所含的洗涤水的污浊程度,而衣物检测单元3用来检测衣物的量。微处理器4和所有的检测单元1、2和3相连。微处理器4用来将由检测单元1、2和3所检测到的数据与相应的基准数据进行比较,确定控制洗衣机所需的各种信息,如洗涤时间、洗涤剂种类、洗涤剂量和水流强度,并且输出所确定的信息。与微处理器4相连的还有用来存储经实验得到的基准数据的存储单元5和用来显示以使用者所选操作方式运行的洗衣机的状况的显示单元6。开关单元7也与微处理器4相连。在微处理器4的控制之下,开关单元7输出驱动电动机8、供水阀9和排水阀10的控制信号。
如图2所示,污浊程度检测单元2包括D/A转换器21,它用来将微处理器4输出的控制信号PWM转换成一个模拟信号。晶体管22与D/A转换器21的输出相连,并由来自D/A转换器21的模拟信号触发。二极管23与晶体管22的输出相连。当晶体管22导通时,二极管23变为导电状态,并发光。还装有一个三极管24,它通过污浊的洗涤水接收二极管23发出的光。A/D转换器25与晶体管24的输出相连,将接收到的光量转换成一个数字信号。该数字信号被送至微处理器4。
晶体管24中接收到的光量依洗涤水的污浊程度的不同而有所变化。三极管24是一个光敏元件,它将光转变成电信号。
当使用者利用显示单元6选择了洗衣机的一种操作模式时,相应的模式信号被送至微处理器4。这之后,当微处理器4从水位检测单元1、污浊程度检测单元2和衣物检测单元3接收到表示洗衣机当前状况的数据时,它便将所接收到的数据与基准数据进行比较。
微处理器4中获得的比较结果通过开关单元7分别被送至电动机8、供水阀9和排水阀10。因此,电动机8、供水阀9和排水阀10通过开关单元7根据比较结果分别被驱动。
例如,当微处理器4接收到一种洗涤模式信号时,该信号便作为控制信号PWM从微处理器4中输出。控制信号PWM通过D/A转换器21转换成模拟信号。然后该模拟信号被加到晶体管22上,使得晶体管22导通。
当晶体管22导通时,二极管23发光,随后发出的光通过洗涤水到达晶体管24。
晶体管24中接收到的光量依洗涤水的污浊程度的不同而有所变化,并且该光量通过A/D转换器25被转换成数字信号。然后该数字信号被送至微处理器4。
从接收到的光量确定洗涤水的污浊程度。表示洗涤水污浊程度的数据与存储在存储单元5中的基准数据进行比较。这种比较一直进行下去,直到洗衣机在洗涤操作启动之后于一种稳定的状态下开始运行为止。从比较的结果确定控制洗衣机所需的各种信息,这些信息包括洗涤时间、洗涤剂种类、洗涤剂量和水流强度。
表示从洗涤起始点t1至洗衣机在稳定状态下开始运行的时刻之间一段时间内洗涤水污浊程度的混浊度上升曲线,根据污浊洗涤水的材料的种类、洗涤剂种类和洗涤水温度以各种形式画出,如图3中曲线a、b和c所示。结果,污浊程度数据具有非常复杂的特性。
然而,传统的洗衣机不考虑这种复杂的污浊程度数据,因而非常可能工作不正常。
在确定洗涤剂种类的过程中,传统的洗衣机将洗涤操作开始后经过一段预定时间检测到的污浊程度数据与基准数据进行比较,这样,当污浊程度数据不小于基准数据时,确定用液体洗涤剂,而当污浊程度数据小于基准数据时,确定用粉末洗涤剂。虽然这样做能够对液体洗涤剂和粉末洗涤剂的使用进行选择,但是就制造者一方而言却不可能确定将要使用的洗涤剂。结果,可能会错误地确定洗涤剂的种类。这种错误的确定导致使用的洗涤剂过量或量不足。
因此,本发明的一个目的是提供一种控制洗衣机洗涤操作的方法,通过分析表示复杂的洗涤水污浊程度的数据、根据分配结果对污浊程度的相关系数进行运算、将相关系数与基准数据进行比较以及根据比较结果确定控制洗衣机所需的全部信息,使该洗衣机能够防止误动作,改善洗净程度,并减小对衣物的损坏和缠绕。
本发明提出一种控制洗衣机洗涤操作的方法,所述洗衣机具有一个污浊程度检测装置,用于在洗涤模式下检测洗涤水的污浊程度数据,一个存储装置,以予定的间隔对所述污浊程度检测装置检测的污浊程度数据取样并存储取样数据,一个相关系数运算装置,用于根据取样数据运算相关系数,以及一个微处理器,用于产生对应于运算的相关系数的驱动模式,其特征在于包括以下步骤;
(A)分析存储在存储装置中的污浊程度数据,并导出浊程度数据的相关系数;以及
(B)将在上述步骤(A)运算的所说相关系数与基准数据进行比较,并根据所说的比较结果确定控制洗衣机所需的各种信息;其中所说的步骤(A)还包括以下步骤:
(a)将存储的取样数据送至微处理器,直到取样的数据达到稳定状态;
(b)在步骤(a)进行的过程当中将存储的取样数据送至相关系数运算装置;
(c)根据取样数据计算相关系数;以及
(d)将计算的相关系数输出到微处理器。
通过以下结合附图对实施例所作的描述,将使本发明的其它目的和方面变得一目了然,附图中:
图1是传统的控制洗衣机洗涤操作的装置的框图;
图2是图1所示的传统洗涤控制装置的污浊程度检测单元的电路图;
图3是图1所示的传统装置所获得的混浊度上升曲线;
图4是根据本发明的控制洗衣机洗涤操作的装置的框图;
图5是表示根据本发明的一个实施例的控制洗衣机洗涤操作的方法的流程图;
图6是表示图5的洗涤控制方法的第三过程的流程图;
图7是表示根据本发明得到的相关系数的图形;
图8是表示根据本发明,当洗衣机以洗涤剂判断模式运行时采用的洗涤控制方法的过程的流程图;以及
图9是表示根据本发明的另一实施例的控制洗衣机洗涤操作的方法的流程图。
图4是根据本发明的控制洗衣机洗涤操作的装置的框图。
如图所4所示,洗涤控制装置包括污浊程度检测单元51,用来检测洗涤水的污浊程度并产生关于被检测的污浊程度的数据。存储单元52与污浊程度检测单元51相连,它以预定的时间间隔对来自污浊程度检测单元51的污浊程度数据进行取样,直至洗衣机在稳定状态下运行为止,并且存储被取样的污浊程度数据。相关系数运算单元53与存储单元52相连。相关系数运算单元53用来分析来自存储单元52的污浊程度数据,并对污浊程度数据的相关系数进行运算。微处理器54与相关系数运算单元53相连,用来将由相关系数运算单元53获得的相关系数与基准数据进行比较,并且在比较结果的基础上确定控制洗衣机所需的全部信息,如洗涤时间、洗涤剂量和水流强度。
图5是表示根据本发明的一个实施例的控制洗衣机洗涤操作的方法的流程图。
如图5所示,洗涤控制方法包括检查由使用者选择的洗衣机的操作模式的第一过程,以及下面的第二过程,即当被检查的操作模式是洗涤模式时开始洗涤操作,以预定的时间间隔对来自污浊程度检测单元的污浊程度数据进行取样,直至洗衣机开始在稳定状态下运行为止,并存储被取样的污浊程度数据。洗涤控制方法还包括第三过程,即分析在第二过程存储的污浊程度数据,并对污浊程度数据的相关系数进行运算,以及第四过程,即将在第三过程运算的相关系数与基准数据进行比较,根据比较结果确定洗涤时间、洗涤剂量和水流强度。
如图6所示,洗涤控制方法的第三过程包括第一步骤,即读出在第二过程取样的污浊程度数据X(m);第二步骤,即从在第一步骤读出的污浊程度数据X(m)导出M个矢量:以及第三步骤,即从在第二步骤得到的M个矢量中选择一个基准矢量Xi。第三过程还包括第四步骤,即运算在第三步骤选择的基准数据Xi和其它数据Xj之间的距离Rij;第五步骤,即当在第四步骤得到的距离Rij小于一个预定的距离指数di时,确定矢量Xi和Xj具有相关性,对相关矢量Ndi的数目进行计数,并且对所计的相关矢量Ndi的数目进行归一化处理,使之成为任意预定的最大值Dmax、最小值Dmin和其它值中的一个,并增大距离指数di;以及第六步骤,即画出图形,其X轴代表距离指数di,Y轴代表所计的数Ndi,确定图形的适当的拐点,计算连接拐点的线段的斜率,并将算得的斜率作为污浊程度数据的相关系数予以输出。
现在结合附图描述洗涤控制装置和方法的功能和效装。
污浊程度数据是由污浊程度检测单元51产生的,该单元检测其中所接收到的光量,将检测到的光量转变成电信号,以便产生表示洗涤水的污浊程度的数据。取决于洗涤水的被污浊的形式、洗涤剂的种类和洗涤水的温度,污浊程度数据是变化的和复杂的。
在预定的时间间隔由存储单元52对这种变化的和复杂的污浊程度数据进行取样。反复存储污浊程度数据,直至洗衣机在稳定状态下运行为止。
洗衣机的稳定状态是指在污浊程度数据不再下降的时刻t2污浊程度数据变为V1的状态。
通过相关系数运算单元53对存储在存储单元52中的污浊程度数据进行分析,接下来相关系数运算单元53计算污浊程度数据的相关系数。
为了进行这种分析,首先根据给定的嵌入度ED和延迟时间DL选择污浊程度数据。
该过程将以嵌入度ED=1和延迟时间DL=τ=t为例说明。
假定输入的污浊程度数据X(n)的初始值是X(t0),初始数据X(t0)被送至存储单元52。在每个延迟时间τ一个接一个地连续不断地输入的污浊程度数据被施加到存储单元52。
也就是说,初始污浊程度数据X(t0)先被存入存储单元52。然后,在延迟时间t0+Δt污浊程度数据X(t0+Δt)被存入存储单元52。然后从存储单元52输出污浊程度数据X(t0)和X(t0+Δt)。
用输出的污浊程度数据X(t0)和X(t0+Δt),相关系数运算单元53计算两个污浊程度数据X(t0)和X(t0+Δt)之间的距离。这时,嵌入度ED是1,延迟时间τ是Δt。因此,距离R11可以用下面的等式求出:
R11=|X(t0)-X(t0+Δt)| (1)
在已经进行归一化处理的条件下输出计算出的距离R11,即使之成为最大值Dmax、最小值Dmin和其它值中的一个,所有的这些值都是任意预定的。
距离R11随后被施加到微处理器54上,微处理器54接下来将输入的距离R11与预先存储的间隔指数di进行比较,当满足R11>di的条件时,使距离指数di增加1,得到一个增量距离指数dj。
即增量距离指数dj满足下式(2):
dj=di+1 (2)
在延迟时间Δt进行上述过程。在下一个延迟时间2Δt存储单元52输出存储在其中的污浊程度数据X(t0+2Δt)。根据污浊程度数据X(t0+2Δt)和初始污浊程度数据X(t0),相关系数运算单元53计算两个污浊程度数据之间的距离R12。
输出的间隔R12与预先存储的距离指数dj进行比较,当比较的结果满足条件R12>dj时,使间隔指数dj增加。
对所有的经过延迟时间后接收的污浊程度数据而言,重复进行上述过程。当污浊程度数据的数目Ndj(它存在于直径对应于增量距离指数dj的一个圆中)达到预定的最终数目Dmax时,在代表存在于圆中的污浊程度数据的数目Ndj的图中选择具有最佳拐点的距离指数di和dj。
拐点可以作为预先设定的距离指数di和dj来选择。另外,使用者可以在外部设定拐点。的距离指数di和dj中选择一个距离指数。从连接被选择的距离指数和其它距离指数的线段中搜索满足最小距离的距离指数。一旦找到该距离指数,则进行将找到的距离指数设定为拐点的过程,以便确定一个适当拐点。在外部确定距离指数的情况下,从外部确定通过实验得到的一个最佳拐点。
在X-Y坐标平面是由表示距离指数的d轴和表示存在于直径等于该距离指数的圆中的污浊程度数据的数目的轴Nd构成的情况下,如上确定的拐点被用来计算由污浊程度数据的增加的数目引起的斜率。
这时,斜率用以下等式(3)求出;
斜率=〔log(Ndj)-log(Ndi)〕/〔log(dj)-log(di)〕……(3)
求得的斜率是污浊程度数据的相关系数,即相关系数运算单元53的最终输出Y(1)。
在假定嵌入度ED是1和延迟时间DL是Δt的情况下得到的污浊程度数据的相关系数被称为根据逐点法得到的相关系数。
在嵌入度ED和延迟时间DL(DL=τ)分别假定为m和pΔt的情况下,对时间(m-1)pΔt从存储单元52输出在时间t0的污浊程度数据的矢量Xi。
污浊程度数据的矢量Xi可以用下式表示:
Xi=〔X(t0),X(t0+pΔt),…,X(t0+(m-1)pΔt)〕
其中p代表一个正的倍数,i和j代表嵌入度。
对时间mpΔt也从存储单元52输出在时间t0+Δt的污浊程度数据的矢量Xj。矢量Xj可以用下式表示:
Xj=〔X(t0+Δt),X(t0+(p+1)Δt),…,X(t0+mpΔt)〕
从上面的污浊程度数据矢量算出的距离值Rij是|Xj-Xi|。然后将算出的距离Rij与符合给定间隔条件的一个距离指数进行比较,以便对相应于距离指数的污浊程度数据的数目计数。
即在两个矢量Xi和Xj之间的距离Rij小于距离指数的情况下,确定矢量Xi和Xj是相关的。这时,对存在于距离指数中的所有污浊程度数据以累加方式计数。
利用距离指数和污浊程度数据的数目,在X-Y坐标平面上画出图形,其中X-Y坐标平面的d轴表示距离指数,而Nd轴表示存在于直径等于距离指数的圆中的污浊程度数据的数目。从图中确定适当的拐点。这之后,计算连接拐点的线段的斜率。此时斜率是用上述等式(3)计算的。
算出的斜率为污浊程度数据的相关系数,即相关系数运算单元53的最终输出Y(i)。
图7是表示从相关系数运算单元53输出的最终相关系数的图形。
通过微处理器54将所得的相关系数Y(m)与经实验获得的基准数据进行比较。根据比较的结果,微处理器54确定控制洗衣机所需的全部信息,如洗涤时间、洗涤剂量和水流强度。
图8是表示根据本发明,当洗衣机以洗涤剂判断模式运行时采用的洗涤控制方法的过程的流程图。
根据该方法,首先确定以洗涤模式操作期间的当前时刻是否对应于洗涤剂判断模式的起始操作时刻。如果当前时刻还没有到达洗涤剂判断模式操作的起始时刻,则在预定的时间间隔对经污浊程度检测单元51输入的污浊程度数据进行取样。被取样的污浊程度数据被存入存储单元52。
当当前时刻已经到达洗涤剂判断模式的起始时刻时,则将存储在存储单元52中的污浊程度数据加到相关系数运算单元53上,然后该单元53对相关系数进行运算。
在微处理器54中,污浊程度数据的相关系数与预先存储的基准数据进行比较。根据比较的结果,确定就洗涤剂制造者方面来说的洗涤剂种类。根据确定的洗涤剂种类,确定使用的洗涤剂量。
图9是表示根据本发明的另一实施例的控制洗衣机洗涤操作的方法的流程图。
根据这一方法,在预定的时间间隔对从污浊程度检测单元51输出的污浊程度数据的相关系数进行运算。每个相关系数与存储的基准数据进行比较,以便确定洗涤时间、洗涤剂量和水流强度。
重复上述过程,直至洗衣机在稳定状态下运行为止。当洗衣机开始在稳定状态下运行时,从微处理器54中输出上述确定的信息。
从以上描述可以清楚地看到,本发明提供了一种控制洗衣机洗涤操作的方法和装置,其中从表示洗涤水污浊程度的数据导出相关系数。该相关系数与基准数据进行比较,以便确定控制洗衣机所需的全部信息,如所用的洗涤剂种类、洗涤剂量、洗涤时间和水流强度。确定的信息使得有可能精确地分析各种复杂的污浊程度数据。结果就能防止洗衣机的误动作,改善洗净度,并减小对衣物的损坏和缠绕。此外,根据本发明,洗涤剂的种类是按照洗涤剂生产者方面确定的,为的是精确地确定洗涤剂量。这样就能最大限度地减小环境污染,并缩短洗涤时间。
虽然为了说明的目的已经公开了本发明的最佳实施例,但是本领域的技术人员应懂得,在不背离权利要求书中所公开的本发明的范围和精神的前提下,可以对本发明做各种修改、增添加替换。
Claims (2)
1.一种控制洗衣机洗涤操作的方法,所述洗衣机具有一个污浊程度检测装置,用于在洗涤模式下检测洗涤水的污浊程度数据,一个存储装置,以予定的间隔对所述污浊程度检测装置检测的污浊程度数据取样并存储取样数据,一个相关系数运算装置,用于根据取样数据运算相关系数,以及一个微处理器,用于产生对应于运算的相关系数的驱动模式,其特征在于包括以下步骤;
(A)分析存储在存储装置中的污浊程度数据,并导出浊程度数据的相关系数;以及
(B)将在上述步骤(A)运算的所说相关系数与基准数据进行比较,并根据所说的比较结果确定控制洗衣机所需的各种信息;其中所说的步骤(A)还包括以下步骤:
(a)将存储的取样数据送至微处理器,直到取样的数据达到稳定状态;
(b)在步骤(a)进行的过程当中将存储的取样数据送至相关系数运算装置;
(c)根据取样数据计算相关系数;以及
(d)将计算的相关系数输出到微处理器。
2.权利要求1的方法,其特征在于步骤(A)还包括:
(a)读出取样的污浊程度数据;
(b)从在上述步骤(a)读出的所说污浊程度数据导出预定数目的矢量;
(c)从在上述步骤(b)得到的所说预定数目的矢量中选择一个基准矢量;
(d)确定在上述步骤(c)选择的基准矢量和每个其它矢量之间的距离;
(e)当在上述步骤(d)得到的所说距离小于一个预定的距离指数时,计算矢量数;
(f)通过描绘在步骤(d)确定的距离小于预定距离指数的矢量同时在X-Y平面改变距离指数作出图形,其中X轴代表距离指数,Y轴代表矢量的数目;
(g)计算在步骤(f)得到的图形的斜率;
(h)输出对应于在步骤(g)计算的斜率的相关系数;以及
(i)将在步骤(A)导出的相关系数与基准数据比较,并根据比较结果确定控制洗衣机所需的各种信息。
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