一种滚筒洗衣机及金属异物检测方法

技术领域

本发明属于洗衣机领域，具体地说，涉及一种滚筒洗衣机及金属异物检测方法。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，洗衣机已经逐渐成为人们家中必备的家电之一，大多数人都将洗衣机作为洗衣服的主要工具。由于人们生活节奏比较快，洗衣时经常忘记检查衣物口袋，而衣物中的手机、充电宝、口红、车钥匙、蓝牙耳机等金属物件跟随衣物被扔进洗衣机中，导致物品损坏，甚至损坏洗衣机。

现有技术中，通过在滚筒洗衣机的外壳上设置金属检测装置，用于检测是否有金属衣物被投入到洗涤筒中。但由于当前大部分滚筒洗衣机，尤其是高端滚筒洗衣机的外壳多为金属件，强金属环境对于金属检测的干扰非常强烈，因此，金属探测类产品移植到洗衣机上，经过大量测试发现无法满足使用要求，非常容易出现漏检或者误报警的情况。

因此，需要在保证屏蔽洗衣机本身金属环境的影响，同时，提升金属物品异物的检测识别率是亟待解决的技术问题。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，目的在于提供一种滚筒洗衣机，通过将金属检测装置设置在机门的玻璃窗，可以排除洗衣机本身金属环境对金属异物检测的影响，能够快速、准确的检测出衣物中是否有金属异物，并配合投放检测模块检测到衣物经过玻璃窗被投放到衣物投放口中后，洗衣机可控制进行金属异物报警，提示用户及时取出异物。

本发明的另一目的在于，提供一种滚筒洗衣机的金属异物检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：提供一种滚筒洗衣机，包括，

衣物投放口和封闭所述衣物投放口的机门；

金属检测装置，设置在所述机门的玻璃窗上，用于在开机门状态检测是否有金属物品经过玻璃窗附近区域；

投放检测装置，设置在所述衣物投放口处，用于检测是否具有向衣物投放口内投放衣物的动作；

报警模块，用于发出报警信号；

控制模块，分别与所述金属检测装置、投放检测装置连接，用于在接收有金属物品经过玻璃窗附近区域的金属触发信号，和从衣物投放口投放衣物的投放触发信号后，控制所述报警模块发出报警信号。

进一步地，所述金属检测装置设置在所述玻璃窗的外周边缘上。

进一步地，所述金属检测装置包括环形线圈模块，用于发射检测金属的电磁场；

所述环形线圈模块环绕设置在所述玻璃窗的外周边缘上，用于感应在玻璃窗附近区域具有金属运动产生的金属触发信号。

进一步地，所述投放检测装置包括，

红外发射模块，设置在所述衣物投放口的边缘处；

红外接收模块，设置在所述衣物投放口的边缘处，用于接收所述红外发射模块发出的红外信号；

所述红外发射模块和所述红外接收模块关于所述衣物投放口的中心对称设置，用于在衣物经过衣物投放口时隔断所述红外发射模块和所述红外接收模块之间的信号传递，产生红外触发信号。

进一步地，所述红外发射模块和所述红外接收模块关于所述衣物投放口的中心上下或左右对称设置，位于所述金属检测装置的外周。

进一步地，所述报警模块包括语音报警模块，和/或，显示报警模块，和/或NFC报警模块。

本发明还提供一种具有上述任一所述的一种滚筒洗衣机的金属异物检测方法，包括以下步骤：

S1、机门打开；

S2、控制金属检测装置工作；

S3、若获取到金属检测装置产生金属触发信号，判断金属触发信号的强度值大于等于预设的投放开启阈值A1时，则控制投放检测模块工作；

S4、判断获取的金属触发信号的强度值是否大于等于预设的报警阈值A2，若是，则执行下一步骤，其中A1＜A2；

S5、获取投放检测模块是否也产生投放触发信号，若是，判定有衣物进入衣物投放口，则进行金属异物报警。

进一步地，在所述步骤S3中，获取到金属检测装置产生金属触发信号时，判断检测的金属触发信号的强度值是否大于预设的投放开启阈值A1，若是，则控制投放检测模块工作；若否，则执行S2。

进一步地，在所述步骤S4中，判断获取的金属触发信号的强度值是否大于等于预设的报警阈值A2，若是，则执行下一步骤；若否，则执行S2。

进一步地，在所述步骤S5中，包括以下步骤：

S51、开始计时；

S52、获取投放检测模块是否也产生投放触发信号，若是，判定有衣物进入衣物投放口；

S53、判断记录的时间是否小于等于预设时间T1，若是，则进行金属异物报警。

进一步地，在所述步骤S4、步骤S53中，若否，则执行以下步骤：

S6、记录预设时间T2内的金属触发信号的数据并计算方差；

S7、分析金属触发信号数据的方差是否大于等于预设值，若是，执行步骤S6，若否，则执行步骤S2。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

(1)本发明的滚筒洗衣机，通过将金属检测装置设置在机门的玻璃窗，玻璃窗为非金属件能够减轻对金属检测装置工作的干扰；机门打开后，衣物中的金属经过玻璃窗向衣物投放口移动时，金属检测装置可以排除洗衣机本身金属环境的影响，快速、准确的检测出衣物中是否有金属异物，并配合设置在衣物投放口边缘处的投放检测模块，检测到衣物经过玻璃窗被投放到衣物投放口中后，洗衣机控制进行金属异物报警，提示用户及时取出金属异物，减少误触发报警的现象，提升用户的使用体验。

(2)由于衣物会先经过机门上的金属检测装置，再经过衣物投放口外周边缘的投放检测模块，本发明的检测方法在机门开启、金属检测装置工作后，若获取到金属检测装置产生金属触发信号，判断金属触发信号的强度值大于等于预设的投放开启阈值A1时，则控制投放检测模块工作；然后判断获取的金属触发信号的强度值大于等于预设的报警阈值A2时，若投放检测模块也产生投放触发信号，则进行金属异物报警，减少了干扰、检测迅速、提高了金属异物检测的准确性。通过设置A1＜A2，金属触发信号的强度值大于等于预设的报警阈值A2，才会触发报警，可以防止衣物上的金属纽扣或金属拉链等小型金属配饰导致的触发，提高了滚筒洗衣机金属异物识别的准确性。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明一种滚筒洗衣机的示意图；

图2是本发明一种滚筒洗衣机的机门打开状态的示意图；

图3是本发明一种洗衣机各部件的连接示意图；

图4是本发明一种滚筒洗衣机的金属异物检测方法的流程图；

图5是本发明一种滚筒洗衣机的金属异物检测方法的流程图。

图中：1、洗衣机；2、衣物投放口；3、机门；31、玻璃窗；4、投放检测装置；41、红外发射模块；42、红外接收模块；5、金属检测装置；51、环形线圈模块。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本发明所述的滚筒洗衣机1包括衣物投放口2和封闭所述衣物投放口2的机门3、金属检测装置5、投放检测装置4、报警模块和控制模块。

所述金属检测装置5设置在所述机门3的玻璃窗31上，用于在打开机门3状态时检测是否有金属物品经过玻璃窗31附近区域。所述投放检测装置4设置在所述衣物投放口2处，用于检测是否具有向衣物投放口2内投放衣物的动作。所述报警模块用于发出报警信号。

所述控制模块分别与所述金属检测装置5、投放检测装置4连接，用于在接收有金属物品经过玻璃窗31附近区域的金属触发信号，和从衣物投放口2投放衣物的投放触发信号后，控制所述报警模块发出报警信号。

本发明的滚筒洗衣机1，通过将金属检测装置5设置在机门3的玻璃窗31上，玻璃窗31为非金属件能够减轻对金属检测装置5工作的干扰；机门3打开后，衣物中的金属经过玻璃窗31向衣物投放口2移动时，金属检测装置5可以排除洗衣机1本身金属环境的影响，快速、准确的检测出衣物中是否有金属异物，并配合设置在衣物投放口2边缘处的投放检测模块，检测到衣物经过玻璃窗31被投放到衣物投放口2中后，洗衣机1控制进行金属异物报警，提示用户及时取出金属异物，减少误触发报警的现象，提升用户的使用体验。

所述附近区域是指所述玻璃窗31的后方与所述衣物投放口2的前方的重合区域。

进一步地，所述金属检测装置5设置在所述玻璃窗31的外周边缘上。所述玻璃窗31与所述衣物投放口2相对设置。

本发明通过将金属检测装置5设置在玻璃窗31的边缘上，能够增大金属检测装置5的检测范围，提高金属异物检测的精确性。

所述金属检测装置5包括环形线圈模块51，用于发射检测金属的电磁场。所述环形线圈模块51环绕设置在所述玻璃窗31的外周边缘上，用于感应在玻璃窗31附近区域具有金属运动产生的金属触发信号。

本发明所述的机门3一侧枢轴转动的设置在所述洗衣机1上，用于封闭或打开所述衣物投放口2。优选的方案是，所述机门3和洗衣机1的机壳之间枢轴设有止挡件，用于阻挡机门3打开的角度在预设范围内。

本发明通过设置机门3在预设角度范围内开闭，可以防止机门3的打开角度过大，无法识别经过衣物中的金属异物。

优选的，所述机门3的最大打开角度小于等于120°。更优选的，所述机门3的最大打开角度为90°-100°。

此时，用户向衣物投放口2内投放衣物时，会经过机门3的内侧面。机门3玻璃窗31上的环形线圈模块51会产生电磁场，若衣物中有金属异物，当金属异物穿过交变的电磁场内会在金属内部(闭合电路)产生涡流效应改变电磁场能量密度，进而改变感应电压，达到金属部件检测目的。

所述投放检测装置4用于检测衣物投放口2是否有衣物经过和/或洗衣机1的设定距离范围内是否有人停留。

用户是否往洗衣机1中投放衣服，可根据红外感应或者雷达体感设定识别距离，如1m的范围。或者根据光电传感器，在衣物投放口2增加类似传感器。

通过获取环形线圈模块51的感应电压可以得到金属触发信号的强度值。

实时获取金属检测模块输出的金属触发信号的瞬时斜率值，比较瞬时斜率值与设定的斜率阈值；当判断到金属感应信号的瞬时斜率值大于设定的斜率阈值时，则开启投放检测模块。

一种具体的方案是，所述投放检测装置4包括红外发射模块41和红外接收模块42。

所述红外发射模块41设置在所述衣物投放口2的边缘处。所述红外接收模块42设置在所述衣物投放口2的边缘处，用于接收所述红外发射模块41发出的红外信号。

所述红外发射模块41和所述红外接收模块42关于所述衣物投放口2的中心对称设置，用于在衣物经过衣物投放口2时隔断所述红外发射模块41和所述红外接收模块42之间的信号传递，产生红外触发信号，判定从衣物投放口2投放了衣物。

一种具体的方案是，所述红外发射模块41和所述红外接收模块42关于所述衣物投放口2的中心上下或左右对称设置，位于所述金属检测装置5的外周。

进一步地，所述报警模块包括语音报警模块，和/或，显示报警模块，和/或NFC报警模块。本发明的洗衣机1可以通过语音报警模块进行语音提示报警，和/或，显示报警模块显示灯光、提示语言来进行报警，和/或NFC报警模块。

如图4至图5所示，本发明还提供一种具有上述任一所述滚筒洗衣机的金属异物检测方法，包括以下步骤：

S1、洗衣机机门打开；

S2、控制金属检测装置工作；

S3、若获取到金属检测装置产生金属触发信号，判断金属触发信号的强度值大于等于预设的投放开启阈值A1时，则控制投放检测模块工作；

S4、判断获取的金属触发信号的强度值是否大于等于预设的报警阈值A2，若是，则执行下一步骤，其中A1＜A2；

S5、获取投放检测模块是否也产生投放触发信号，若是，判定有衣物进入衣物投放口，则进行金属异物报警。

由于衣物会先经过机门上的金属检测装置，再经过衣物投放口外周边缘的投放检测模块，本发明的检测方法在机门开启、金属检测装置工作后，若获取到金属检测装置产生金属触发信号，判断金属触发信号的强度值大于等于预设的投放开启阈值A1时，则控制投放检测模块工作；然后判断获取的金属触发信号的强度值大于等于预设的报警阈值A2时，若投放检测模块也产生投放触发信号，则进行金属异物报警，减少了干扰、检测迅速、提高了金属异物检测的准确性。通过设置A1＜A2，金属触发信号的强度值大于等于预设的报警阈值A2，才会触发报警，可以防止衣物上的金属纽扣或金属拉链等小型金属配饰导致的触发，提高了滚筒洗衣机金属异物识别的准确性。

进一步地，在所述步骤S1中，洗衣机处于待机状态或关闭状态时，检测机门是否打开，若是，则执行步骤S2。可以通过设置机门检测模块，可独立检测机门是否打开。

在实际应用中，用户可能在洗衣机关闭状态下打开机门，将衣物投放到洗衣机内后，然后再将洗衣机开机洗涤衣物，本发明的洗衣机在待机状态或者关闭状态时，均能检测机门是否打开，避免了由于用户洗涤衣物习惯不同导致的金属异物报警漏报问题。

若洗衣机在处于关闭状态时，检测到机门打开，以及在步骤S5中获取红外感应模块是否也产生红外触发信号，若是，判定有衣物进入衣物投放口，则在洗衣机开机后进行金属异物报警。

在所述步骤S2中，实时获取金属检测装置检测是否金属经过玻璃窗的产生了金属触发信号。

在所述步骤S3中，获取到金属检测装置产生金属触发信号时，判断检测的金属触发信号的强度值是否大于预设的投放开启阈值A1，若是，则控制投放检测模块工作；若否，则执行S2。

进一步地，在所述步骤S4中，判断获取的金属触发信号是否大于等于预设的报警阈值A2，若是，则说明存在金属异物，执行下一步骤；若否，则执行S2。

在所述步骤S5中，获取投放检测模块也产生投放触发信号，则判定有衣物进入衣物投放口，衣物中存在金属异物。

具体的，在所述步骤S5中，包括以下步骤：

S51、开始计时；

S52、获取投放检测模块是否也产生投放触发信号，若是，判定有衣物进入衣物投放口；

S53、判断记录的时间是否小于等于预设时间T1，若是，则进行金属异物报警。

一种较为优选的实施方式是，在所述步骤S4、步骤S53中，若否，则执行以下步骤：

S6、记录预设时间T2内的金属触发信号的数据并计算方差；

S7、分析金属触发信号数据的方差是否大于等于预设值，若是，执行步骤S6，若否，则执行步骤S2。

本发明通过步骤S5后，记录预设时间T2内的金属触发信号的数据并计算方差，分析金属触发信号数据的方差是否大于等于预设值，可以判断获取的金属触发信号有干扰信号，若方差大于等于预设值，则存在干扰信号，执行步骤S6重新获取数据并判断；若方差小于预设值，则不存在干扰信号，执行步骤S2，能够排出干扰信号对金属触发信号数据的影响。

进一步地，在所述步骤S3、S4中，通过实时获取金属检测模块输出的金属感应信号的瞬时斜率值，比较瞬时斜率值与设定的斜率阈值。

优选地，当判断到所述金属检测模块输出的金属感应信号超过设定的动态平均阈值时，再开始执行所述实时获取输出的金属感应信号的瞬时斜率值的步骤。

所述获取金属检测模块输出的金属感应信号的瞬时斜率值具体包括以下步骤：

采集金属检测模块的输出电压信号V1、V2、......、Vn；

基于采集到的输出电压信号绘制随时间t变化的检测波形曲线；

当判断到输出电压信号低于设定的动态平均阈值时，则开始计算输出电压信号的瞬时斜率值P＝ΔV/Δt。

优选地，所述输出电压信号采样频率为T1，ΔV＝V

或者，换另一种说法，当判断到输出电压信号低于设定的动态平均阈值时，获取输出电压信号在检测波形曲线每一点的导数，当判断到所述导数大于设定阈值时，即可判断出金属检测模块产生触发信号，判断此时红外感应模块是否为触发状态。

优选地，所述瞬时斜率值P直接取ΔV，即V

优选地，所述输出电压信号采样频率为每10～20ms一个点，即20ms≥T1≥10ms。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。