(57)【要約】本発明は、洗濯機及びその制御方法に関し、洗濯機内に投入される洗濯物に対して、モータの動作中に作用する重力と慣性を利用して洗濯物の量を測定することによって、正確な洗濯物の量の算出が可能であり、洗濯物の初期の位置及び洗濯物の流動による影響を最小化し、動作中であるモータの電流値を用いることによって、センサレスの特性に関係なく、洗濯物の量を測定することができる。また、洗濯物の量に対する正確度が向上し、短時間で洗濯物の量を判断することができるため、脱水動作への進入が容易であり、洗濯時間が減少し、省エネルギーの効果がある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムに連結されてドラムを回転させるモータと、
前記モータに動作電源を印加し、前記モータが動作又は停止するようにし、前記モータの回転速度を制御するモータ駆動部と、
動作中である前記モータの電流を測定する電流感知部と、
前記ドラム内に収容された洗濯物の量を判断するために、前記モータを制御するための制御命令を前記モータ駆動部に印加し、前記電流感知部から入力される電流値から前記洗濯物の量を判断する制御部とを含み、
前記モータ駆動部は前記制御命令に対応し、前記モータが一定速度範囲内で回転速度を維持し、加速及び減速することを繰り返すように前記モータを制御し、
前記制御部は、前記電流感知部から入力される電流値を前記モータの回転による、回転速度の維持区間、加速区間、減速区間に区分し、区間別の前記電流値を分析し、前記洗濯物の量を算出する、洗濯機。
【請求項２】
前記モータ駆動部は前記制御命令に対応し、前記モータが第１速度で回転するように加速した後、前記第１速度に設定時間維持されるようにし、
前記第１速度から第２速度に到達するまで加速した後、前記第１速度に減速させる、請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記モータ駆動部は、前記第１速度乃至前記第２速度の範囲内で前記モータが加速及び減速を設定回数繰り返すように制御する、請求項２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記モータ駆動部は、前記第１速度まで減速した後、一定時間の間第１速度を維持した後、前記第２速度で加速するように制御する、請求項２に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記制御部は前記洗濯物の量を一次判断し、
前記洗濯物の量が少量である場合、判断を終了し、
前記洗濯物の量が少量ではない場合、前記モータの回転方向を変更した後、前記洗濯物の量を二次判断する、請求項２に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記制御部は、前記ドラムに収容された前記洗濯物が、転がる状態（タンブル）になる回転速度を前記第１速度に設定し、
前記ドラム内に作用する遠心力によって前記ドラムの壁面に取り付けられ始めて、前記洗濯物の一部が前記ドラムの壁面に取り付けられて前記ドラムと共に回転し、一部は前記ドラムの回転によって持ち上げてから落下する状態の回転速度を前記第２速度に設定する、請求項２に記載の洗濯機。
【請求項７】
前記制御部は、前記維持区間で前記洗濯物に作用する重量と、前記加速区間及び前記減速区間で前記洗濯物に作用する慣性、且つ前記減速区間の逆起電力に基づいて前記洗濯物の量を判断する、請求項１に記載の洗濯機。
【請求項８】
前記制御部は、速度が可変する前記加速区間及び前記減速区間のデータから、速度が維持される前記維持区間のデータを除外させて、前記加速区間及び前記減速区間から前記慣性に対するデータを抽出する、請求項７に記載の洗濯機。
【請求項９】
前記制御部は、前記加速区間及び前記減速区間の電流値から前記維持区間の電流値を減算した後、前記逆起電力を掛けて、単位時間当たりの速度変化量で割って、前記洗濯物に作用する前記慣性に対するデータを抽出する、請求項７に記載の洗濯機。
【請求項１０】
前記制御部は、前記維持区間、前記加速区間及び前記減速区間に対して、前記電流感知部から入力された区間別電流値に、前記減速区間から算出される逆起電力を掛けて前記洗濯物の量を判断するための布量感知値を算出する、請求項１に記載の洗濯機。
【請求項１１】
前記制御部は、前記維持区間、前記加速区間及び前記減速区間に対して、前記電流感知部から入力された区間別電流値の平均から前記布量感知値を算出する、請求項１０に記載の洗濯機。
【請求項１２】
前記制御部は、前記加速区間及び前記減速区間と前記維持区間に対して、前記布量感知値による前記洗濯物の量の判断時、各々異なるデータを適用し、
前記加速区間及び前記減速区間の布量感知値と前記維持区間の布量感知値を結合して前記洗濯物の量を判断する、請求項１０に記載の洗濯機。
【請求項１３】
ドラムに収容された洗濯物の量を判断するために、モータを起動して第１速度まで加速する起動段階と、
前記モータが設定時間の間に前記第１速度で回転するようにする維持段階と、
前記設定時間の経過後、第２速度まで前記モータを加速する加速段階と、
前記モータの回転速度が前記第２速度に到達すると、前記モータを第１速度まで減速させる減速段階と、
前記加速段階及び前記減速段階を設定回数繰り返す繰り返し段階と、
前記維持段階、前記加速段階、前記減速段階で測定される電流値を区間別に分析して洗濯物の量を算出する段階とを含む、洗濯機の制御方法。
【請求項１４】
前記維持段階は、前記ドラムに収容された前記洗濯物が、転がる状態（タンブル）になる回転速度である前記第１速度で前記モータが回転するようにする、請求項１３に記載の洗濯機の制御方法。
【請求項１５】
前記加速段階は、前記ドラム内に作用する遠心力によって、前記洗濯物が前記ドラムの壁面に取り付けられ始めて、前記洗濯物の一部が前記ドラムの壁面に取り付けられて前記ドラムと共に回転し、一部は前記ドラムの回転によって持ち上げてから落下する状態の回転速度である前記第２速度まで加速する、請求項１３に記載の洗濯機の制御方法。
【請求項１６】
前記洗濯物の量の算出段階は、
前記維持段階、前記加速段階、前記減速段階で測定される電流値の平均に前記減速段階の電流値から算出される逆起電力を掛けて前記洗濯物の量を判断するための布量感知値を算出する段階をさらに含む、請求項１３に記載の洗濯機の制御方法。
【請求項１７】
前記洗濯物の量の算出段階は、
前記加速段階及び前記減速段階の電流値から前記維持段階の電流値を減算した後、前記逆起電力を掛けて、単位時間当たりの速度変化量で割って、前記加速段階及び前記減速段階で前記洗濯物に作用する慣性に対するデータを抽出して前記洗濯物の量を判断する段階をさらに含む、請求項１６に記載の洗濯機の制御方法。
【請求項１８】
前記洗濯物の量の算出段階は、
前記加速段階及び前記減速段階で算出される布量感知値と前記維持段階で算出される布量感知値を結合して前記洗濯物の量を判断する段階をさらに含む、請求項１６に記載の洗濯機の制御方法。
【請求項１９】
前記減少段階の後、前記モータが一定時間の間前記第１速度に回転するようにする二次維持段階をさらに含み、
前記二次維持段階の後、前記モータの回転速度を前記第２速度まで増加させる、請求項１３に記載の洗濯機の制御方法。
【請求項２０】
前記洗濯物の量を算出した後、
前記洗濯物の量が少量である場合、前記洗濯物に量に対する判断を終了する段階と、
前記洗濯物の量が少量ではない場合、前記モータの回転方向を変更して、前記起動段階、前記加速段階、前記減速段階、及び前記繰り返し段階を行った後、前記洗濯物の量を二次判断する段階と、
をさらに含む、請求項１３に記載の洗濯機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機及びその制御方法において、洗濯機内に投入される洗濯物の量を感知する洗濯機及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、洗濯機は、洗い、脱水及び／又は乾燥等の様々な作用を通じて洗濯物を処理する装置である。
【０００３】
洗濯機は、洗濯物が収容されるドラムに一定量の洗濯水を供給し、洗濯水に適量の洗剤を溶解させて、前記洗濯物についた汚染物が前記洗剤との化学作用によって除去されるようにし、洗濯物が浸されている洗濯槽が回転されることによって、前記洗濯水と洗濯物が機械的な摩擦又は振動を起こし、洗濯物の汚染物が容易に除去されることができるようにする。
【０００４】
洗濯機は洗濯物の汚染を制御するための過程であって、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程を行う。洗濯機は洗濯過程において、脱水行程だけでなく、洗いとすすぎ行程中にも脱水を行って、洗濯物に含まれる水を除去することになる。
【０００５】
脱水動作は、モータが高速で回転動作することによって、内部で洗濯物に対して遠心力が作用することにより、洗濯物内部の水が洗濯物から除去される原理である。
【０００６】
このような脱水動作は、モータが高速で回転するだけに、洗濯物の量と洗濯物の絡まりによって影響を受けることになる。洗濯物が多いほど、高速回転が難しく、多くの洗濯物が絡まり、どちらか一方に片寄ると、アンバランスのため高速回転によって洗濯機が損傷されるという問題が発生することになる。
【０００７】
それによって、洗濯機は脱水を行う前に、洗濯物の量を正確に判断し、洗濯物の量に応じて脱水の回転速度を調節する。
【０００８】
従来の洗濯機は、停止されたモータを起動させる過程で、モータに印加される電流を測定して洗濯物の量を判断した。
【０００９】
しかし、起動時に洗濯物の量を判断する場合、少量の洗濯物の量を区分しにくく、また、停止された状態での初期の洗濯物の位置及びモータの駆動による洗濯物の移動によって測定される洗濯物の量が異なって示されるという問題点がある。特に、洗濯物の量が多いほど測定値の散布が増加することになる。
【００１０】
また、センサレスモータが備えられる洗濯機は、初期の起動時には位置整列が難しいので、測定される洗濯物の量に対する散布が増加する原因になる。洗濯物の量に対する散布が増加する場合、算出されるデータから洗濯物の量が区分できなくなる。
【００１１】
洗濯物の量を正確に測定できない場合、高速で動作する脱水動作を行うのに多くの時間がかかるので、洗濯時間が増加し、それに伴うエネルギーの消費量が増加するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、洗濯機及びその制御方法において、洗濯機内に投入される洗濯物に対して早く正確に洗濯物の量を判断し、センサレスモータが備えられる洗濯機でも、洗濯物の量を正確に測定することができ、洗濯物の量に基づいて脱水動作が容易に行われるようにすることによって、洗濯時間を節約する洗濯機及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る洗濯機は、ドラムに連結されてドラムを回転させるモータと、前記モータに動作電源を印加し、前記モータが動作又は停止するようにし、前記モータの回転速度を制御するモータ駆動部と、動作中である前記モータの電流を測定する電流感知部と、前記ドラム内に収容された洗濯物の量を判断するために、前記モータを制御するための制御命令を前記モータ駆動部に印加し、前記電流感知部から入力される電流値から前記洗濯物の量を判断する制御部とを含み、前記モータ駆動部は前記制御命令に対応し、前記モータが一定速度範囲内で回転速度を維持し、加速及び減速することを繰り返すように前記モータを制御し、前記制御部は、前記電流感知部から入力される電流値を前記モータの回転による、回転速度の維持区間、加速区間、減速区間に区分し、区間別の前記電流値を分析し、前記洗濯物の量を算出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る洗濯機の制御方法は、ドラムに収容された洗濯物の量を判断するために、モータを起動して第１速度まで加速する起動段階と、前記モータが設定時間の間に前記第１速度で回転するようにする維持段階と、前記設定時間の経過後、第２速度まで前記モータを加速する加速段階と、前記モータの回転速度が前記第２速度に到達すると、前記モータを第１速度まで減速させる減速段階と、前記加速段階及び前記減速段階を設定回数繰り返す繰り返し段階と、前記維持段階、前記加速段階、前記減速段階で測定される電流値を区間別に分析して洗濯物の量を算出する段階とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
前記のように構成される本発明に係る洗濯機及びその制御方法は、洗濯機内に投入される洗濯物に対して、モータの動作中に作用する重力と慣性を利用して洗濯物の量を測定することによって、正確な洗濯物の量の算出が可能であり、洗濯物の初期の位置及び洗濯物の流動による影響を最小化し、動作中であるモータの電流値を用いることによって、センサレスの特性に関係なく、洗濯物の量を測定することができる。また、洗濯物の量に対する正確度が向上し、短時間で洗濯物の量を判断することができるため、脱水動作に容易に進入することができ、それによって洗濯時間が減少し、省エネルギーの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明における一実施例に係る洗濯機の斜視図である。
【図２】図１に示された洗濯機を切開した一部を示す断面図である。
【図３】本発明における一実施例に係る洗濯機の制御構成が示されたブロック図である。
【図４】本発明における一実施例に係る洗濯機において、洗濯物に作用する力を説明するのに参照される図である。
【図５】本発明における一実施例に係る洗濯機において、洗濯物の量を測定する方法を説明するのに参照される図である。
【図６】図５の洗濯物の量を測定する際、モータの速度変化による実施例が示された図である。
【図７】本発明における一実施例に係る洗濯機において、洗濯物の量を測定する際、モータの速度変化による別の例が示された図である。
【図８】図７のモータの速度変化に用いて、洗濯物の量を測定する別の方法を説明するのに参照される図である。
【図９】本発明における洗濯物の種類による洗濯物の量の測定結果が示された図である。
【図１０】従来技術による洗濯機の洗濯物の重さによる洗濯物の量の測定結果が示された図である。
【図１１】本発明における少量及び中量の洗濯物に対する洗濯物の量の測定結果が示された図である。
【図１２】本発明における洗濯物の重さによる洗濯物の量の測定結果が示された図である。
【図１３】本発明における洗濯機の洗濯物の量の測定のための制御方法が示されたフローチャートである。
【図１４】本発明における洗濯機の洗濯物の量の測定のための制御方法の別の例が示されたフローチャートである。
【図１５】本発明における洗濯機の回転方向を変更して洗濯物の量を測定する制御方法が示されたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の利点及び特徴、並びにそれらを達成する方法は、添付されている図と共に詳細に後述されている実施例を参照にすると明確になる。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現されることができ、本実施例は、本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書全体にわたって、同一の参照符号は同一の構成要素を指す。また、本発明は、洗濯機に含まれる制御部及びその他の各部の構成が、一つ又はそれ以上のプロセッサで具現でき、ハードウェア装置で具現できる。
【００１８】
図１は、本発明における一実施例に係る洗濯機の斜視図であり、図２は、図１に示された洗濯機を切開した一部を示す断面図である。
【００１９】
本発明の洗濯機１００は、図１及び図２に示されたように構成される。
【００２０】
ケーシング１１０は洗濯機１００の外観を形成するものであって、ケーシング１１０内には水が溜まるタブ１３２が吊り下げられ、タブ１３２内には洗濯物が収容されるドラム１３４が回転可能に備えられる。タブ１３２内に溜まった水を加熱するためのヒータ１４３がさらに備えられることができる。
【００２１】
ケーシング１１０は、洗濯機１００の外観を形成し、前面と上面が開放されたキャビネット１１１と、キャビネット１１１を支持するベース（図示せず）と、洗濯物が出入りすることができるように洗濯物出入ホールが形成され、キャビネット１１１の前面に結合されるフロントカバー１１２と、キャビネット１１１の上側に備えられるトップカバー１１６とを含むことができる。フロントカバー１１２には、前記洗濯物出入ホールを開閉するドア１１８が備えられることができる。
【００２２】
洗濯機１００の外部でドラム１３４内部の洗濯物を観察することができるように、ドア１１８にはガラス１１８ａが備えられることができる。ガラス１１８ａは凸形状で形成されることができ、ドア１１８が閉じた状態でガラス１１８ａの先端がドラム１３４の内側まで突出することができる。
【００２３】
洗剤ボックス１１４は、予備又は本洗い用洗剤、柔軟剤、漂白剤等の添加剤を収容するものであって、ケーシング１１０に引き出し可能に備えられる。洗剤ボックス１１４には、前記添加剤が互いに混じることなく、分離収容されることができるように複数の区画された収容空間が提供されることができる。
【００２４】
ドラム１３４の回転時に発生する振動が緩衝されることができるように、タブ１３２はスプリングによってトップカバー１１６に吊り下げられることができ、また、タブ１３２を下側で支持するダンパーがさらに備えられることができる。
【００２５】
タブ１３２とドラム１３４との間に水が流動できるように、ドラム１３４には複数のホールが形成され、ドラム１３４の回転によって洗濯物を持ち上げてから落下することができるように、ドラム１３４の内周面に沿って一つ以上のリフター１３４ａが備えられることができる。
【００２６】
ドラム１３４は完全に水平に配置されるのではなく、ドラム１３４の後方部が水平より下になるように所定の傾きを有するように配置されることができる。
【００２７】
ドラム１３４を回転させるための駆動力を提供するモータが備えられることができる。モータから提供された駆動力をドラム１３４に伝達する方式によって、直接駆動方式と間接駆動方式とに区分できる。直接駆動方式は、モータの回転軸がドラム１３４と直接締結されるものであって、モータの回転軸とドラム１３４の中心が同一線上に整列される。直接駆動方式の洗濯機１００は、タブ１３２の後方とキャビネット１１１との間の空間に備えられたモータ１４１によってドラム１３４が回転される。
【００２８】
間接駆動方式は、モータから提供された駆動力を伝達するベルト（ｂｅｌｔ）やプーリー（ｐｕｌｌｙ）等の動力伝達手段を用いてドラム１３４を回転させるものであって、モータの回転軸とドラム１３４の中心が必ずしも同一線上に整列される必要はない。
【００２９】
本発明の洗濯機１００は、直接駆動方式と間接駆動方式の何れかで構成されることができる。
【００３０】
ケーシング１１０とタブ１３２との間には、ガスケット１２０が備えられる。ガスケット１２０は、タブ１３２に貯水された水がタブ１３２とケーシング１１０との間に漏れることを防止するものである。ガスケット１２０の一側は、ケーシング１１０と結合され、他側はタブ１３２の開口された前面部の周りに沿って結合される。また、ガスケット１２０はタブ１３２の振動によって弾性的に折り畳まれることによって、振動を緩衝させる役割をする。
【００３１】
ガスケット１２０は多少の弾力性を有する変形可能な、又は柔軟な材質からなることができ、天然ゴム又は合成樹脂を用いて形成されることができる。
【００３２】
洗濯機１００は、温水を供給する温水源（Ｈ．Ｗ）と、冷水を供給する冷水源（Ｃ．Ｗ）と各々温水ホースと冷水ホースを介して連結され、温水ホースと冷水ホースを介して流入された水は、給水部の制御を通じて洗剤ボックス１１４、スチーム発生装置及び／又は渦流ノズルに供給される。
【００３３】
ポンプ１４８は排水ベローズ１４７を介してタブ１３２から排出された水を排水ホース１４９を介して外部へ排水させたり、循環ホース１５１に圧送させるものである。本実施例で、ポンプ１４８は排水ポンプとしての機能と循環ポンプとしての機能を兼ねる。しかし、これとは異なり、排水のためのポンプと循環のためのポンプとが別に備えられることも勿論可能である。
【００３４】
ドラム１３４の回転中には洗濯物１０がリフター１３４ａによって持ち上げてから落下する動作を繰り返して、ドラムが高速回転する場合、洗濯物がドラムの壁面に取り付けられ、遠心力によって洗濯物に吸収された洗濯水が洗濯物から分離され、ドラム内のホールを介してタブへ排出されることによって、脱水を行うことになる。
【００３５】
コントロールパネル１８０は、ユーザーからコースの選択が入力されるコース選択部１８２と、ユーザーから各種制御命令の入力を受け、洗濯機１００の作動状態を表示する入出力部１８４とを含むことができる。コントロールパネル１８０については、図１２を参照としてより詳細に後述する。
【００３６】
ガスケット１２０にはドラム１３４の回転の影響で洗濯物がドラム１３４から離脱し、ガスケット１２０とケーシング１１０、特にフロントカバー１１２間に挟んだり、洗濯完了の後、ドア１１８の開放時に洗濯物があふれ出ることを防止するための離脱防止突起が形成されることができる。離脱防止突起は、ガスケット１２０の内周面で洗濯物出入ホールに向かって突出形成される。
【００３７】
図３は、本発明における一実施例に係る洗濯機の制御構成が示されたブロック図である。
【００３８】
図３に示されたように、洗濯機１００は、前記で説明した通り構成され、また、その動作を制御するために、入力部２３０、出力部２４０、感知部２２０、モータ駆動部２６０、モータ２７０、電流感知部２８０、データ部２５０、且つ動作全般を制御する制御部２１０を含む。
【００３９】
また、制御部２１０は、給水弁及び排水弁を制御し、洗濯水を加熱するための制御構成をさらに含み、場合に応じて、外部とのデータ送受信のための通信部が備えられることができるが、それに関する説明は以下で省略する。制御部２１０は、一つ又はそれ以上のプロセッサで具現でき、ハードウェア装置で具現できる。
【００４０】
入力部２３０は、少なくとも一つのボタン、スイッチ、タッチパッドのような入力手段を含み、電源入力、洗濯コース、水位、温度等の運転設定を入力する。
【００４１】
出力部２４０は、入力部２３０によって入力された運転設定に対する情報を表示し、洗濯機の動作状態を出力するディスプレイ部含み、所定の効果音又は警告音を出力するスピーカー、ブザー等を含む。
【００４２】
データ部２５０には洗濯機の動作制御のための制御データ、入力される運転設定データ、洗濯コースに対するデータ、洗濯機のエラー発生可否を判断するための基準データが格納される。また、データ部２５０には感知部を介して洗濯機の動作中に感知又は測定されるデータが格納される。
【００４３】
データ部２５０は、洗濯機の制御に必要な各種情報を記録するものであって、揮発性又は不揮発性記録媒体を含むことができる。記録媒体はマイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により読み取られることができるデータを格納したものであって、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｓｋ）、ＳＤＤ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ格納装置等を含むことができる。
【００４４】
感知部２２０は、複数のセンサを含んで洗濯機の電圧又は電流を測定し、モータの回転速度、洗濯水の温度、洗濯水の水位、給水又は排水される洗濯水の水圧等のデータを感知して制御部２１０に入力する。
【００４５】
感知部２２０は、電流センサ、電圧センサ、水位センサ、温度センサ、圧力センサ、速度センサの少なくとも一つのセンサを複数で備える。
【００４６】
水位センサはドラム又はタブ内に設けられ、洗濯水の水位を感知して水位データを制御部２１０に入力する。温度センサは、洗濯水の水温を測定する。また、温度センサは複数個が異なる位置に設けられ、洗濯水の水温だけでなく、制御回路内部の温度、洗濯水のヒーティング又は乾燥のためのヒータが備えられる場合、ヒータの温度を感知することができる。電流感知部２８０は、モータに印加される電流を測定し、制御部２１０に入力する。
【００４７】
モータ２７０はドラムに連結され、ドラムが回転動作するように動力を提供する。モータ２７０はセンサレスモータが使用されることができる。
【００４８】
モータ駆動部２６０は、モータ２７０に動作電源を印加する。モータ駆動部２６０は、制御部２１０の制御命令に対応し、モータが動作又は停止するように制御し、また、モータの回転速度を制御する。
【００４９】
モータ駆動部２６０は制御命令に応じてモータ２７０の回転方向、回転角及び回転速度を制御し、また、設定された洗濯コース、及び進められる洗い、すすぎ、脱水の各行程に応じて、モータ２７０が各々異なって動作するように制御する。この時、モータ駆動部２６０はモータの回転方向、回転角及び回転速度を異なって制御することによって、ドラム内の洗濯水が特定形態の水流を形成するようにする。
【００５０】
制御部２１０は入力部２３０から入力される運転設定によって給水及び排水を制御し、モータ２７０の動作によってドラムが回転して洗濯が行われるように制御命令を生成してモータ駆動部２６０に印加する。制御部２１０は、洗い、すすぎ、脱水の一連の洗濯過程を制御する。
【００５１】
制御部２１０は入力される運転設定をデータ部２５０に格納し、運転設定又は動作状態が出力部２４０を介して出力されるようにする。場合に応じて、制御部は、洗濯機制御用アプリケーションを搭載し、洗濯機と無線で連結された端末が存在する場合、端末に運転設定に対するデータを送信することができる。
【００５２】
制御部２１０は洗濯の実行中、感知部２２０の複数のセンサから入力されるデータ、そして電流感知部２８０から入力されるデータに基づいて洗濯が正常に行われるか否かを判断し、異常が発生した場合、出力部２４０を介してエラーを出力する。
【００５３】
例えば、制御部２１０は、給水中、給水時間内に洗濯水の水位が指定された水位に到達しない場合、排水中、排水時間内に空水位とならない場合、洗濯の実行中、空水位が感知される場合、洗濯水の温度が設定温度に到達できない場合、一定回数又は設定時間内に脱水が行われない場合に対してエラーを判断する。
【００５４】
制御部２１０は運転設定によって、洗い、すすぎ、脱水の洗濯過程が進行されるように各々の制御命令をモータ駆動部２６０に印加する。制御部２１０はモータの動作時、電流感知部２８０から入力される電流値を格納して分析し、モータの状態を判断し、また、ドラム内に収容された洗濯物の量を判断する。また、制御部２１０は測定される電流に基づいて、洗濯物の片寄った程度、即ち、偏心（Ｕｎｂａｌａｎｃｅ）を判断する。
【００５５】
特に、制御部２１０は洗濯を始める場合、ドラムが高速で回転動作する場合、ドラム内洗濯物の量を判断する。制御部２１０は一度洗濯物の量を判断しても、高速回転が必要な場合、高速回転前に洗濯物の量を再度判断し、判断された洗濯物の量に対応してドラムが高速回転するようにする。このとき、制御部２１０は判断された洗濯物の量に対応し、最大の回転速度を変更して設定することができる。
【００５６】
制御部２１０はモータ駆動部によってモータが回転動作すると、モータの回転速度が段階的に増加又は減少するように制御命令をモータ駆動部２６０に印加し、モータの回転時、加速区間、維持区間、減速区間のうち、電流感知部２８０を介して入力される電流値を分析して洗濯物の量を判断する。
【００５７】
制御部２１０は、モータが回転する間にドラム内に作用する重力と慣性の力と、モータの制動時に発生する逆起電力を算出し、洗濯物の量を判断する。
【００５８】
図４は、本発明の一実施例に係る洗濯機において、洗濯物に作用する力を説明するのに参照される図である。
【００５９】
前記で説明したように、制御部２１０は洗濯物の量を判断することにおいて、ドラム内の作用する力を用いて洗濯物の量を判断する。
【００６０】
図４に示されたように、洗濯物が投入されたドラムには、多様な力が作用する。
【００６１】
洗濯機は、回転動作を通じて洗濯物から異物は分離し、洗濯物に吸収された洗濯水を除去するものであるため、ドラムの回転のためのモータトルク、慣性トルク、摩擦トルク、負荷トルクが作用することになる。
【００６２】
モータトルクは、ドラムに連結されたモータを回転させるために加わる力であり、慣性トルクは、回転中、加速又は減速する場合、既存の運動状態（回転）を維持しようとする慣性によって妨げる力であり、ドラムと洗濯物、ドアと洗濯物、又は洗濯物間の摩擦により回転を妨げる力であり、負荷トルクは、洗濯物の重さによって回転を妨げる力である。
【００６３】
以下、洗濯機は、モータの起動時、洗濯物の量を判断するのではなく、回転動作中に洗濯物を判断するので、角度θｍに洗濯物に作用する力を例として説明する。
【００６４】
図４の（ａ）に示されたように、モータトルクＴｅはモータの動作時に必要な力であるので、慣性トルク、摩擦トルク、負荷トルクが合算された値で表される。モータトルクＴｅは洗濯物を持ち上げる力Ｆにドラムの半径ｒを掛けた値になる。
【００６５】
図４の（ｂ）のように、慣性トルクＪｍは回転動作中に加速又は減速する場合、ドラム及び洗濯物の分布による慣性の力で回転動作を妨げる力で作用する。
【００６６】
この時、慣性トルクは質量ｍ、ドラムの半径の二乗に比例する。
【００６７】
図４の（ｃ）のように、摩擦トルクＢｍは、洗濯物とタブ、洗濯物とドアとの間に作用する摩擦力であるので、回転速度Ｗｍに比例する。摩擦トルクは摩擦係数と回転速度の積で算出することができる。
【００６８】
図４の（ｄ）のように、負荷トルクＴＬは、起動時に洗濯物の分布によって作用する重力であって、洗濯物の重さ（質量ｍ）、重力加速度ｇ、ドラムの半径ｒ、角度θｍから算出されることができる。
【００６９】
角度θｍで、洗濯物に作用する力は、基本的に重力による力Ｆｇが作用するが、ドラムが回転しているので、ドラムの回転によって重力にｓｉｎ（θｍ）を掛けた値で算出することができる。重力による力Ｆｇは、重力加速度とドラムの半径、質量により決定される。
【００７０】
ドラムの回転中、このようにモータトルク、慣性トルク、摩擦トルク、負荷トルクが同時に作用し、このような力の成分はモータの電流値に反映されるので、制御部２１０はモータの動作中、電流感知部を介して測定される電流値を用いて洗濯物の量を算出する。
【００７１】
モータトルクの場合、重さによる重力の影響が大きく、一定重さ以上になる場合、解像度が低くなる問題点がある。即ち、洗濯物の量が一定大きさ以上に増加することになると、洗濯物の量が増加するほど、重さによる弁別力が減少する。
【００７２】
摩擦トルクは洗濯物とドアの摩擦、洗濯物がドアに挟む場合、その値の変化が大きくなるので、散布が発生する。特に、洗濯物の量が増加することになると、摩擦トルクの散布を大きく増加する。
【００７３】
負荷トルクは洗濯物の動きによってその値に偏差が発生する。また、負荷トルクの場合、洗濯物の重さが一定大きさ以上になると、洗濯物の動きが減少するので、むしろ負荷トルクが減少する逆転現象が発生する。
【００７４】
反面、慣性トルクは洗濯物の流動に影響を受けるものの、洗濯物の量（重さ）に対して線形性を示すので、洗濯物の量をより正確に測定することができる。
【００７５】
この時、慣性トルクは維持しようとする力であるので、加速又は減速時に作用することになる。即ち、加速区間と減速区間には慣性トルクが作用するが、回転速度を一定に維持する場合、慣性トルクを作用せず、重力によるモータトルク、摩擦トルク、且つ負荷トルクが作用することになる。
【００７６】
慣性トルクに対する特性は、加速区間と減速区間のデータから維持区間のデータを除外させて算出することができる。慣性は、加速区間の電流値と減速区間の電流値から維持区間の電流値を減算した後、時間当たりの速度変化量、即ち、加速度で割った後、逆起電力を掛けて算出することができる。
【００７７】
従って、洗濯機は、加速区間及び減速区間と維持区間に作用する力を分析し、慣性トルクに基づいて洗濯物の量を判断し、また、洗濯物の量による重力の力を維持区間で算出し、また、減速区間で制動による逆起電力を算出して洗濯物の量を算出することができる。
【００７８】
また、洗濯機は、モータの回転動作中に電流値を測定して布量感知値を算出するので、起動時にモータの位置整列による誤差を排除することができ、また、維持区間を介して負荷状態の変化、即ち、洗濯物が不規則に流動せず、一定状態で流動することによって、負荷の変動による誤差を最小化することができる。
【００７９】
この時、洗濯機は、維持区間の布量感知値の算出のための布量データと、加速及び減速区間の布量感知値の算出のための布量データを各々異なって適用する。維持区間の場合、慣性特性が含まれず、加速区間と減速区間では慣性が作用するので、各々異なるデータに基づいて布量感知値を算出して相互比較分析することによって、最終洗濯物の量を判断する。
【００８０】
図５は、本発明における一実施例に係る洗濯機において、洗濯物の量を測定する方法を説明するのに参照される図である。
【００８１】
図５に示されたように、制御部２１０は、洗濯物の量を判断するためにモータの回転速度を制御する。
【００８２】
前記で説明したように、制御部２１０はモータの動作中に作用する慣性トルクを算出して洗濯物の量を判断するので、モータの回転速度を一定回転速度まで増加させた後、モータが加速又は減速するように制御する。制御部２１０はモータの回転速度に応じて維持区間と加速区間、減速区間に区分し、モータの動作中、各区間で測定される電流値（Ｉｑ０、Ｉｑ１）を用いて洗濯物の量を判断する。
【００８３】
制御部２１０は、低速の維持区間で重量に影響を受ける、摩擦トルクと負荷トルクを用いた洗濯物の量を算出し、維持区間から加速し、維持区間より早い回転速度で慣性トルクの特性が強調されるようにし、加速区間と減速区間で洗濯物の量を判断した後、二つのデータを分析して洗濯物の量を判断する。
【００８４】
また、制御部２１０は、モータが一定回転速度に到達した以降、モータに対して回転速度の維持、加速、減速する動作が一定回数繰り返されるように制御する。制御部２１０は、モータが回転速度を維持、加速、減速する動作を繰り返す間、測定される電流値を区間別に格納した後、その平均を算出し、洗濯物の量を判断する。
【００８５】
この時、制御部２１０は加速区間の電流値から維持区間の電流値を減算した後、逆起電力を掛けて洗濯物の量を算出することができる。電流値は、各区間別に平均値を用いる。逆起電力は、モータの制動時、モータから逆方向に形成される電流による起電力である。
【００８６】
制御部２１０は、加速区間と維持区間の電流値を比較し、減速区間から逆起電力を算出して洗濯物の量を判断する。
【００８７】
制御部２１０は、洗濯物の量を判断するために、モータ駆動部２６０に制御命令を印加してモータの回転速度を制御する。
【００８８】
制御部２１０は、洗濯物が回転するドラム内で転がる状態（タンブル）になる回転速度を第１速度Ｓ１に設定する。また、制御部２１０は、モータの回転速度が増加することによって、ドラム内遠心力の作用により、洗濯物がドラムの壁面に取り付けられ始める回転速度で、洗濯物の一部がドラムの壁面に取り付けられ、ドラムと共に回転し、一部はドラムの回転によって持ち上げてから落下する状態の回転速度を第２速度Ｓ２に設定する。
【００８９】
例えば、第１速度は、３０ｒｐｍ乃至４０ｒｐｍ、第２速度は６０ｒｐｍ乃至８０ｒｐｍに設定されることができる。第１速度及び第２速度は、ドラムの大きさ又はモータの種類及び性能に応じて差異があり得る。
【００９０】
モータ駆動部２６０は制御命令に対応し、モータ駆動部２６０は第０時間（ｔ０）にモータを起動し、モータの回転速度が第１速度Ｓ１に到達するまで加速させる。
【００９１】
モータ駆動部２６０は制御命令に対応し、モータの回転速度が第１速度に到達すると、一定時間の間（ｔ１乃至ｔ２）第１速度が維持されるようにする。第１時間乃至第２時間（ｔ１乃至ｔ２）は、回転速度が維持される維持区間である。
【００９２】
また、モータ駆動部２６０は第２時間ｔ２に、第２速度Ｓ２までモータを加速する。第３時間ｔ３にモータの回転速度が第２速度Ｓ２に到達すると、モータ駆動部２６０でモータを制動し、モータの回転速度を第１速度Ｓ１まで減速する。
【００９３】
電流感知部２８０は、第１時間乃至第２時間（ｔ１乃至ｔ２）の維持区間の間に電流値Ｉｑ０を測定し、第２時間乃至第３時間（ｔ２乃至ｔ３）の加速区間の間に電流値Ｉｑ１を測定し、制御部２１０に入力する。
【００９４】
電流感知部２８０は、第３時間ｔ３以降のモータの回転速度が減少する減速区間の間に電流を測定し、それによって制御部２１０は逆起電力を算出する。
【００９５】
第４時間ｔ４にモータの回転速度が第１速度Ｓ１に到達すると、モータ駆動部２６０は制御命令に対応し、モータの回転速度が第１速度を維持するようにした後（ｔ４乃至ｔ５）、第２速度まで加速し（ｔ５乃至ｔ６）、第２速度に到達すると、再度第１速度まで減速するようにする（ｔ６乃至ｔ７）。モータ駆動部２６０は、このようにモータ２７０の回転速度を繰り返して制御した後、モータを停止させる（ｔ８）。５乃至７回繰り返すように制御する。
【００９６】
制御部２１０は、第１速度Ｓ１乃至第２速度Ｓ２までの速度区間で、モータの回転速度が維持、加速、減速する動作を一定回数繰り返すようにする。
【００９７】
制御部２１０部は、モータが停止せず回転状態を維持しながら、回転速度を維持するか、加速又は減速させることによって、停止状態でモータを起動する場合、初期の起動力と、洗濯物の流動によって発生する誤差を排除させ、維持と加速区間の差異を通じて、慣性トルクを用いて洗濯物の量を判断する。
【００９８】
また、制御部２１０は、このような動作を一定回数繰り返して、維持、加速、減速区間に対する平均値を算出して洗濯物の量を判断する。
【００９９】
図６は、図５の洗濯物の量の測定時、モータの速度変化による実施例が示された図である。
【０１００】
図６の（ａ）に示されたように、モータの回転速度を制御することにおいて、モータ駆動部２６０はモータ２７０の回転速度を第１速度乃至第２速度（Ｓ１乃至Ｓ２）範囲で維持、加速、減速することを繰り返す。
【０１０１】
モータ駆動部２６０はモータの回転速度を、第１時間乃至第２時間（ｔ１乃至ｔ２）の維持区間ｄ１の間に第１速度Ｓ１に維持した後、第２時間乃至第３時間（ｔ２乃至ｔ３）の加速区間ｄ２の間に第２速度まで加速した後、第２速度に到達した第３時間ｔ３以降には第１速度Ｓ１まで減速させる。
【０１０２】
この時、維持区間は約２乃至３秒に設定し、減速区間の場合、モータの制動によって逆起電力が発生することによって、短時間で減速するので、加速区間よりも短い。初期の起動後、維持区間ｄ１と減速以降の維持区間の長さ（時間）は異なり得る。
【０１０３】
モータ駆動部２６０は、加速区間ｄ２の間にモータの回転速度を一定に増加させて、第２速度に到達するようにする。
【０１０４】
この時、第３時間後、第１速度Ｓ１に到達する第４時間ｔ４までの区間中、第３時間乃至第３−１時間（ｔ３乃至ｔ３−１）の間に逆起電力を算出する。場合に応じて、第３時間乃至第４時間の間に逆起電力を算出することもある。
【０１０５】
また、図６の（ｂ）に示されたように、モータ駆動部２６０は、洗濯物の量が多い場合、加速区間ｄ２−１で、モータの回転速度を一度に加速せず、加速度を変更して回転速度を第２速度まで増加させることができる。
【０１０６】
例えば、モータ駆動部２６０は第１時間乃至第２時間（ｔ１乃至ｔ２）の維持区間の後、第１速度Ｓ１から第２速度Ｓ２に回転速度を増加させる場合、加速区間ｄ２−１の間に回転速度に対する加速度を変更し、第２速度に到達するように制御することができる。
【０１０７】
モータ駆動部２６０は第２時間にモータの回転速度を増加させる中、速度の増加時間が一定時間以上かかる場合、第２−１時間（ｔ２−１）に加速度を変更し、第２速度までの回転速度が増加するように変更することができる。
【０１０８】
加速区間ｄ２−１で加速度が変更されても、制御部２１０は加速区間ｄ２−１で測定される電流値の平均を算出して洗濯物の量を判断する。
【０１０９】
図７は、本発明における一実施例に係る洗濯機において、洗濯物の量の測定時、モータの速度変化の別の例が示された図である。
【０１１０】
制御部２１０は、洗濯物の量を判断するために、モータの回転速度を図７に示されたように制御することができる。
【０１１１】
制御部２１０は、モータの起動後、第１速度Ｓ１に一定時間維持した後、以降は維持区間なく、第１速度乃至第２速度範囲でモータの回転速度が加速又は減速するように制御する。
【０１１２】
洗濯機は、慣性と重力を利用して洗濯物の量を判断するが、加速又は減速時に作用し、洗濯物の量の判断による線形的特徴が大きい慣性を利用し、低速の維持区間のデータは散布が少ないので、維持区間の電流値は初期の１回のみ測定することができる。
【０１１３】
制御部２１０は、初期の１回のみ一定時間回転速度を維持して維持区間の電流値を測定した後、以降は維持区間なく、モータが加速及び減速することを繰り返すようにする。
【０１１４】
それによって、モータ駆動部２６０は制御部の制御命令に対応し、第１０時間ｔ１０にモータを起動し、第１速度Ｓ１まで加速し、第１１乃至第１２時間（ｔ１１乃至ｔ１２）の間に回転速度を維持する。
【０１１５】
電流感知部２８０は維持区間ｄ１１で電流を測定する。
【０１１６】
また、モータ駆動部２６０は第１２時間ｔ１２にモータの回転速度を増加させて第２速度Ｓ２まで加速し、第１３時間（ｔ１３）に第２速度に到達すると、モータの回転速度を減少させて第１速度Ｓ１まで減速させる。
【０１１７】
電流感知部２８０は、第１２時間乃至第１３時間（ｔ１２乃至ｔ１３）の加速区間ｄ１２と減速区間ｄ１３で電流を測定する。減速区間ｄ１３では逆起電力を算出する。場合に応じて、制御部２１０はより正確な洗濯物の量の判断のために、初期の加速区間ｄ１２及び減速区間ｄ１３のデータを除き、次の加速区間ｄ１４と次の減速区間ｄ１５のデータを用いることができる。
【０１１８】
モータ駆動部２６０は、モータの回転速度が第１速度Ｓ１まで減速すると、維持区間なく（Ｂ）、直ちに第１４時間ｔ１４に再度第２速度Ｓ２まで回転速度を加速し、第１５時間ｔ１５に第２速度に到達すると、第１速度Ｓ１まで減速させて、加速と減速を一定回数繰り返した後、モータが停止するようにする（ｔ１９）。
【０１１９】
電流感知部２８０は、加速区間ｄ１４と減速区間ｄ１５で電流を測定する。
【０１２０】
制御部２１０は入力される電流値を各区間別に区分して平均を算出し、それによる洗濯物の量を判断する。
【０１２１】
図８は、図７の速度変化を用いた洗濯物の量を測定する方法を説明するのに参照される図である。
【０１２２】
制御部２１０は、モータの起動後、第１速度Ｓ１に一定時間維持して初期の維持区間を設定した後、第１速度乃至第２速度範囲で維持区間なくモータの回転速度が加速又は減速するように制御する。
【０１２３】
制御部２１０は、維持区間なく、減速後、直ちに急加速するようにするように制御することによって、加速区間での慣性情報を極大化することができる。
【０１２４】
図８の（ａ）に示されたように、モータ駆動部２６０は制御部の制御命令に対応し、第１０時間ｔ１０にモータを起動して第１速度Ｓ１まで加速し、第１１乃至第１２時間（ｔ１１乃至ｔ１２）の維持区間の間に回転速度を維持した後、第１２時間ｔ１２乃至第１９時間ｔ１９まで、第１速度Ｓ１から第２速度に加速した後、第１速度に減速することを一定回数繰り返す。
【０１２５】
モータ駆動部２６０は、モータの回転速度が第１速度Ｓ１まで減速すると、維持区間なく、直ちに第２速度Ｓ２まで回転速度を加速し、加速と減速を一定回数繰り返した後、第１９時間ｔ１９にモータが停止するようにする。
【０１２６】
モータ駆動部２６０は、５乃至７回の加速と減速を繰り返すことができる。
【０１２７】
制御部２１０は、モータの回転速度を第１速度で一定時間維持した後、加速と減速を繰り返して、維持区間、加速区間、減速区間での電流値に基づいて洗濯物の量を一次判断する。
【０１２８】
制御部２１０は、第１０時間乃至第１９時間（ｔ１０乃至ｔ１９）まで、一次判断区間ｐ１１に設定する。
【０１２９】
制御部２１０は、洗濯物の量を一次判断した後、洗濯物の量が少量なのか否かを判断し、少量の場合は、洗濯物の量を確定し、次の動作を行うようにモータ駆動部を制御する。
【０１３０】
一方、制御部２１０は、洗濯物の量が少量ではない場合には、モータの回転方向を変更し、前記のような動作をもう一度行うようにする。
【０１３１】
制御部２１０は、方向を変更して測定される洗濯物の量に対する散布を減少させることによって、正確度を向上させる。また、制御部２１０は方向を変更して二次判断する場合、洗濯物の絡まりを解き、布解し効果を有することができる。
【０１３２】
図８の（ｂ）に示されたように、一次判断区間Ｐ１１後、洗濯物の量が少量ではない場合、制御部２１０はモータの回転方向を変更した後、第二次判断区間Ｐ１２の間、モータの回転速度を制御するように制御命令をモータ駆動部に印加する。
【０１３３】
モータ駆動部２６０は制御命令に対応し、モータの回転方向を変更した後、モータの回転速度を第１速度まで増加させ（ｔ２０乃至ｔ２１）、一定時間（ｔ２１乃至ｔ２２）の間に第１速度が維持されるようにする（維持区間）。モータ駆動部２６０は、第２２時間ｔ２２後、第２速度までモータの回転速度を加速し、第１速度Ｓ１まで減速することを繰り返すようにした後、第２９時間ｔ２９に終了する。
【０１３４】
電流感知部２８０は、変更された回転方向に対して、各々維持区間、加速区間、減速区間で電流値を測定して制御部２１０に印加する。この時、電流感知部２８０は維持区間と加速区間に対して、区間内で電流を持続的に測定し、減速区間の場合、減速区間の一部区間に対して電流を測定することができる。測定時間は、減少区間の長さ（時間）に応じて変更し得、減速区間の一部区間に対して電流を測定する場合、減速区間の初期に測定する。
【０１３５】
制御部２１０は、一次判断区間Ｐ１１の区間別電流値と、二次判断区間Ｐ１２の区間別電流値の平均を算出した後、洗濯物の量を判断する。制御部２１０は、加速区間及び減速区間に対する電流と、維持区間の電流を分析することにおいて、各々異なるデータに基づいて判断する。
【０１３６】
制御部２１０は、区間による電流の平均に逆起電力を掛けて布量を算出するが、加速区間に対する布量は慣性トルクによる布量データを参照し、維持区間に対する布量は重力トルクに対する布量データを参照し、比較分析する。また、制御部２１０は、モータの種類又は性能による特性が逆起電力に反映されるので、これを補償するために、逆起電力を布量の算出に使用する。
【０１３７】
制御部２１０は洗濯物の量を判断した後、洗濯物の量に基づいて次の動作を行うようにモータ駆動部を制御する。また、制御部２１０は、洗濯物の量に対応し、偏心に対する限界値を設定することができる。
【０１３８】
例えば、制御部２１０は洗濯物の量に基づいて脱水の最高速度を設定し、モータ駆動部２６０に制御命令を印加する。それによって、洗濯機は、設定された最高速度でドラムを回転させて脱水を行う。この時、脱水は、洗い後の脱水、すすぎ後の脱水、最終の脱水を含む。
【０１３９】
図９は、本発明における洗濯物の種類による洗濯物の量の測定結果が示された図である。
【０１４０】
図９の（ａ）は、従来の布量判断方法による洗濯物の種類別布量感知値が示された図であり、図９の（ｂ）は、本発明の布量判断方法による洗濯物の種類別布量感知値が示された図である。
【０１４１】
図９の（ａ）のように、従来の洗濯機は、洗濯物の量の判断時、無負荷である状態とティーシャツの区分が不可能であった。
【０１４２】
また、秋のジャンパーと重さ別のタオル、且つ冬のジャンパーの感知値の範囲が重なるので、各々の区分が難しく、量が多いほど感知値に対する散布が増加し、布量の判断に困難があった。
【０１４３】
一方、図９の（ｂ）のように、本発明の洗濯機は、維持区間、加速区間、及び減速区間の電流値に基づき、各々重力と慣性の特性を考慮し、逆起電力を用いてモータの特性による誤差を補償することによって、洗濯物の種類による感知値の区分がより容易になることが分かる。
【０１４４】
図１０は、従来技術による洗濯機の洗濯物の重さによる洗濯物の量の測定結果が示された図である。
【０１４５】
図１０に示されたように、従来の洗濯機は、モータの起動時に測定される電流値を用いて洗濯物の量を判断する。
【０１４６】
従来の洗濯機は、６ｋｇ以上の洗濯物に対して感知される値の分布が重複するので、６ｋｇ以上の洗濯物に対する布量の判断に困難がある。
【０１４７】
例えば、電流値に応じて判断された布量感知値が６００である場合、ドラム内に収容された洗濯物が６ｋｇなのか８ｋｇなのか区分しにくい。
【０１４８】
また、布量感知値が９００である場合、１２ｋｇ乃至１８ｋｇまで同じ分布を有するので、１２乃至１８ｋｇのうち、重さ値を特定することが難しいという問題点がある。
【０１４９】
それによって、８ｋｇ以上の洗濯物の重さに対しては、洗濯物の量を判断するのに困難がある。
【０１５０】
図１１は、本発明における少量及び中量の洗濯物に対する洗濯物の量の測定結果が示された図であり、図１２は、本発明の洗濯物の重さによる洗濯物の量の測定結果が示された図である。
【０１５１】
図１１に示されたように、本発明の洗濯機は、低速の維持区間の電流値を通じて洗濯物の量を判断することによって、８ｋｇ以下の少量及び中量で重さによる布量感知値が各々測定されることによって、正確な布量判断が可能になった。
【０１５２】
但し、低速の維持区間を用いた洗濯物の判断の場合、重さが増加するほど区分が難しいので、ここに、維持区間よりも早い速度で回転する加速及び減速区間の慣性特性を適用して洗濯物の量を判断する。
【０１５３】
それによって、図１２に示されたように、維持区間、加速区間、及び減速区間の電流値に基づいて洗濯物の量を判断することによって、洗濯物の重さ別に布量感知値の区分が容易である。
【０１５４】
図１３は、本発明における洗濯機の洗濯物の量測定のための制御方法が示されたフローチャートである。
【０１５５】
図１３に示されたように、制御部２１０は、洗濯を始める場合、高速回転する脱水に進入する前、洗濯物の量を感知する。制御部２１０は洗濯物の量を感知するために、モータを制御する制御命令をモータ駆動部２６０に印加する。
【０１５６】
モータ駆動部２６０は制御部２１０から入力される制御命令に対応し、モータ２７０に動作電源を印加し、それによってモータが駆動する（Ｓ３１０）。モータに連結されたドラムはモータの駆動で回転動作し、内部に収容された洗濯物は、ドラムが回転することによって流動する。
【０１５７】
モータ駆動部２６０は、停止状態のモータ２７０を起動して第１速度まで加速する（Ｓ３２０）。この時、第１速度はドラム内の洗濯物が壁面に取り付けられず、転がる状態（タンブル）での回転速度である。
【０１５８】
モータ２７０の回転速度が第１速度に到達すると（Ｓ３３０）、モータ駆動部２６０は設定時間の間に第１速度を維持する（Ｓ３４０）。例えば、第１速度は３０ｒｐｍ乃至４０ｒｐｍに設定されることができる。
【０１５９】
モータに連結された電流感知部２８０は、モータが第１速度を維持する間、モータの電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ３５０）。
【０１６０】
設定時間の経過時、モータ駆動部２６０はモータの回転速度を第２速度まで加速する（Ｓ３６０）。この時、第２速度は、モータの回転速度が増加することによって、ドラム内の遠心力の作用で、洗濯物の一部がドラムの壁面に取り付けられてドラムと共に回転し、一部はドラムの回転によって持ち上げてから落下する状態の回転速度である。例えば、第２速度は、６０ｒｐｍ乃至８０ｒｐｍに設定されることができる。第１速度及び第２速度は、ドラムの大きさ又はモータの種類及び性能に応じて差異があり得る。
【０１６１】
電流感知部２８０は、モータが第１速度から第２速度まで加速する加速区間の間、モータの電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ３７０）。
【０１６２】
モータ駆動部２６０は、モータ２７０の回転速度が第２速度に到達すると（Ｓ３８０）、モータを制動して回転速度を減少させる（Ｓ３９０）。この時、電流感知部２８０はモータが制動により減速する減速区間の間、モータの電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ４００）。
【０１６３】
モータ駆動部２６０はモータの回転速度を第１速度まで減速させ（Ｓ４１０）、加速及び減速による回数をカウントし、設定回数ｎに到達したかを判断する（Ｓ４２０）。
【０１６４】
モータ駆動部２６０は第１速度の到達後、一定時間の間に第１速度を維持する（Ｓ４３０）。電流感知部２８０は、モータが第１速度に維持される維持区間の電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ３５０）。この時、減速後、第１速度を維持する場合、その時間は、起動後、第１速度を維持する時間と異なり得る。
【０１６５】
モータ駆動部２６０は、第１速度と第２速度の範囲内でモータの回転速度を増加又は減速させて、また、維持するように制御することを設定回数繰り返す（Ｓ３５０乃至Ｓ４２０）。
【０１６６】
モータはモータ駆動部２６０から供給される動作電源によって、加速、減速、維持を繰り返した後、設定回数に到達すると、動作を停止する。
【０１６７】
制御部２１０は、モータの回転速度に応じて、維持区間、加速区間、減速区間で各々測定された電流を区間別に平均を算出し、減速区間から算出される逆起電力を用いて洗濯物の量を判断する（Ｓ４４０）。
【０１６８】
図１４は、本発明における洗濯機の洗濯物の量測定のための制御方法の別の例が示されたフローチャートである。
【０１６９】
図１４に示されたように、制御部２１０は洗濯を始める場合、高速回転する脱水に進入する前、洗濯物の量を感知する。制御部２１０は洗濯物の量を感知するために、モータを制御する制御命令をモータ駆動部２６０に印加する。制御部２１０は、モータの回転速度に応じて、維持区間、加速区間、減速区間に区分してモータが回転動作し、加速と減速を繰り返すように制御命令を生成する。制御部２１０は、モータを制動して回転速度が減少すると、速度を維持せずに直ちに加速されるように制御命令を生成する。
【０１７０】
モータ駆動部２６０は制御部２１０から入力される制御命令に対応し、モータ２７０に動作電源を印加し、それによってモータが駆動する（Ｓ４５０）。モータに連結されたドラムはモータの駆動で回転動作し、内部に収容された洗濯物はドラムが回転することによって流動する。
【０１７１】
モータ駆動部２６０は停止状態であるモータ２７０を起動して第１速度まで加速する（Ｓ４６０）。以下、第１速度と第２速度は、前記で説明したように、ドラム内洗濯物の状態によって設定されることができる。
【０１７２】
モータ２７０の回転速度が第１速度に到達すると（Ｓ４７０）、モータ駆動部２６０は設定時間の間に第１速度を維持し（Ｓ４８０）、電流感知部２８０はモータが第１速度を維持する間、モータの電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ４９０）。
【０１７３】
設定時間の経過時、モータ駆動部２６０はモータの回転速度を第２速度まで加速し（Ｓ５００）、電流感知部２８０はモータが第１速度から第２速度まで加速する加速区間の間、モータの電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ５１０）。
【０１７４】
モータ駆動部２６０は、モータ２７０の回転速度が第２速度に到達すると（Ｓ５２０）、モータを制動して回転速度を第１速度まで減速させる（Ｓ５３０）。この時、電流感知部２８０はモータが制動によって減速する減速区間の間、モータの電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ５４０）。
【０１７５】
モータ駆動部２６０は、モータの回転速度が第１速度に到達すると（Ｓ５５０）、加速及び減速による回数をカウントし、設定回数ｎに到達したかを判断する（Ｓ５６０）。
【０１７６】
モータ駆動部２６０は設定回数に到達しない場合、維持区間なくモータの回転速度は第２速度まで加速し（Ｓ５００）、第２速度の到達時（Ｓ５２０）、再度第１速度に減速するように制御する（Ｓ５３０）。電流感知部２８０は各々加速区間、減速区間に対するモータの電流を測定して制御部２１０に入力する（Ｓ５１０、Ｓ５４０）。
【０１７７】
モータ駆動部２６０は、モータを加速して減速することを設定回数繰り返した後（Ｓ５００乃至Ｓ５６０）、モータを停止させる。
【０１７８】
制御部２１０は、初期の１回、モータの回転速度を第１速度に維持した以降、維持区間なくモータが加速及び減速を繰り返すようにし、初期の維持区間で測定された電流と、繰り返し測定された加速区間と減速区間の電流、減速区間の逆起電力に基づいて洗濯物の量を判断する（Ｓ５７０）。
【０１７９】
制御部２１０は、モータの減速後、一定速度を維持せず、直ちに加速するように制御することによって、加速区間での慣性特性が増加するようにし、それによって、重さ別洗濯物の量に対する布量感知値に対する正確度が向上するようにする。
【０１８０】
図１５は、本発明における洗濯機の回転方向を変更して洗濯物の量を測定する制御方法が示されたフローチャートである。
【０１８１】
図１５に示されたように、制御部２１０は洗濯物の量を判断するためにモータを制御する制御命令をモータ駆動部２６０に印加する。
【０１８２】
モータ駆動部２６０は制御命令に対応し、モータ２７０が起動した後、設定時間の間に第１速度を維持した後、加速及び減速を繰り返すように制御する（Ｓ６００乃至Ｓ６６０）。電流感知部は、モータの回転速度が維持、加速、減速される間、モータの電流を測定して制御部に入力する。
【０１８３】
この時、モータの動作は、前記で説明した図１３又は図１４の通りである。減速後、回転速度を維持するか否かは設定に応じて変更されることができる。
【０１８４】
制御部２１０は、モータの回転速度が維持される維持区間、増加する加速区間、減少する減速区間に対して測定される電流値と逆起電力に基づいて洗濯物の量を判断する（Ｓ６７０）。
【０１８５】
制御部２１０は、判断された洗濯物の量が少量なのか否かを判断し（Ｓ６８０）、洗濯物の量が少量である場合、判断された洗濯物の量を最終の布量に設定した後、洗濯物の量を判断するための動作を終了する。
【０１８６】
洗濯物の量が少量ではない場合、布量の算出回数を判断する。制御部２１０は、洗濯物の量を２回以上判断した場合、算出された布量を最終の布量に設定する（Ｓ７２０）。
【０１８７】
一方、洗濯物の量が少量ではなく、布量が１回算出された場合には、洗濯物の量に対する正確度のために、モータを停止させた後（Ｓ７００）、モータの回転方向を変更して二次布量判断を始めるようにモータ駆動部を制御する。
【０１８８】
モータ駆動部２６０は制御命令に対応し、モータの回転方向を変更し（Ｓ７１０）、モータを加速して回転速度が第１速度に到達するようにした後（Ｓ６００）、第１速度が維持されるようにし（Ｓ６１０）、回転速度が第２速度に到達するまで加速する（Ｓ６２０）。モータ駆動部２６０は、第２速度の到達時（Ｓ６３０）、モータを制動してモータの回転速度を第１速度まで減速し（Ｓ６４０）、第１速度に到達すると再度加速するように制御し、設定回数繰り返し制御する（Ｓ６２０乃至Ｓ６７０）。
【０１８９】
制御部２１０はモータの動作中に電流感知部を介して測定される電流値に対して、維持区間、加速区間、減速区間によるデータから洗濯物の量を二次判断する（Ｓ６７０）。
【０１９０】
制御部２１０は、一次判断区間のデータと二次判断区間のデータを総合し、最終の布量を算出する（Ｓ７２０）。
【０１９１】
それによって、本発明は、モータの起動時の電流を測定するものではなく、回転動作するモータに対して回転速度が維持される維持区間、加速区間、減速区間を区分して電流を測定し、逆起電力を算出して洗濯物の量を判断することによって、起動時に電流の不安全性を排除することができ、洗濯物の流動による散布を最小化し、慣性特性を利用してより正確に洗濯物の量を判断することができる。
【０１９２】
本発明の実施例を構成する全ての構成要素が一つに結合して動作するものと説明されているからといって、本発明が必ずしもこのような実施例に限定されるわけではない。本発明の目的範囲内であれば、実施例に応じては、全ての構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作することもできる。
【０１９３】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能である。
【符号の説明】
【０１９４】
１００  洗濯機
１３２  タブ
１３４  ドラム
２１０  制御部
２２０  感知部
２６０  モータ駆動部
２７０  モータ
２８０  電流感知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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【図４（ｄ）】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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