KR20010108039A

KR20010108039A - 하중평형시스템을 구비한 세탁기기

Info

Publication number: KR20010108039A
Application number: KR1020017007943A
Authority: KR
Inventors: 콜리커트그레고리레이몬드; 로데스데이비드찰즈
Original assignee: 윌리엄 린드세이 길랜더즈; 피셔 앤 페이켈 리미티드
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2001-12-07
Also published as: EP1153163B1; CA2353814C; ATE375413T1; KR100475890B1; EP1764436A1; EP1153163A1; AU755599B2; CN1318673C; TR200101866T2; DE69937310D1; AU1900500A; CA2353814A1; US6477867B1; DE69937310T2; CN1342231A; ZA200104539B; BR9916837A; MY122478A; EP1153163A4; JP2006320762A

Abstract

세탁기기는 세탁물을 탈수하기 위해 관통된 회전가능한 드럼(11), 회전가능하게 그러나 지지면에 대하여 이동가능하지 않도록 상기 드럼(11)을 지지하는 견고하며 자유롭게 세워진 드럼 지지수단, 세탁물을 탈수하도록 상기 드럼(11)을 회전시키기 위한 구동수단(39,40) 및 세탁물의 탈수시 상기 드럼(11)과 그 안에 수용된 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템을 포함하는 세탁기기

Description

하중평형시스템을 구비한 세탁기기{A LAUNDRY APPLIANCE WITH LOAD BALANCING SYSTEM}

통상적인 수평축 세탁기는 건조시간을 줄일 수 있도록 세탁된 세탁물로부터 가능한 많은 양의 물을 짜내는 최종적인 회전 사이클을 포함하고 있다. 그러나, 높은 회전속도에 대한 요구는 조용한 작동과는 거리가 멀다. 회전사이클의 초기에 세탁물의 하중은 상당히 심한 불평형 상태에 있게 되고, 기계가 가속될 때 소음과 심한 진동이 발생하게 된다.

지금까지 세탁기 설계자가 하중의 불평형을 해소하기 위해 채용한 수단은 진동을 격리시키기 위하여 일반적으로 내부 조립체를 댐퍼와 스프링상에 매다는 것이다. 어려운 점은 이러한 서스펜션 조립체가 결코 진동으로부터 완전히 격리될 수 없으며, 세탁기를 사용함에 따라 저하되고 문제가 더욱 악화된다. 또한 이들 서스펜션 조립체는 내부적으로 상당한 여유가 필요하며 따라서 세탁기를 표준 외형치수로 설계할 때 유용한 세탁용량이 줄게 된다. 더욱이, 내부 조립체는 불평형으로인한 힘을 견디어야 하기 때문에 상당한 추가 비용이 발생한다.

이상적인 해결방식은 문제점을 근본적으로 제거하는 것이며, 이것을 위한 여러가지 해결책이 존재한다. 제 1 가능성은 회전하기 전에 세탁물 하중을 균일하게 분포시키는 것이다. 이것은 효과적인 해결책이지만 실제로 성취하기는 대단히 어렵다. 그러므로 불평형 정도를 감소시킬 수 있는 수단이 제공되어야 하지만, 무시할 수 있도록 충분히 불평형을 제거하는 것은 불가능하다. 다른 해결책은 불평형의 특성과 크기를 결정하고, 그것을 정확히 상쇄하는 불평형을 더해주는 것이다.

수평축 세탁기에서 불평형을 보상하는 방법은 미국특허 5,280,660(Pellerin et al.), 유럽특허 856604(Fagor,S.Coop)호 공보에 개시되어 있다. 이것은 드럼의 길이를 따라 드럼 주위에 균등하게 배치된 세개의 축방향으로 배향된 챔버의 사용에 관한 것이며, 개별적으로 적당한 양의 물이 채워졌을 때 회전축에서 불평형을 대략적으로 보정하도록 사용될 수 있다.

이들 시스템의 단점은 불평형이 회전축을 따라 집중되지 않을 수 있다는 것이며, 회전축을 따라 제어가 유용하지 않기 때문에 이러한 평형의 형태는 단지 부분적인 성공일 뿐이다. 이것은 진동을 격리시키기 위해 여전히 서스펜션 시스템이 요구된다는 것을 의미하는 것으로, 비용이 추가되며 기기의 사용수명을 감소시킬 수 있다.

정적 불평형

어떤 형상 또는 형태의 물체가 특정 축에 대하여 회전될 때, 두가지 종류의불평형이 나타날 수 있다: 정적 및 동적. 정적 불평형은 회전축이 물체의 무게중심(CoG; Centre of Gravity)을 통과하지 않는 것이다. 이것은 물체를 가속하여 회전축쪽으로 유지하기 위해서 물체(무게중심을 통해 작용하는)에 힘(F)이 가해져야 한다는 것을 의미한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이런 힘은 구조물 둘레로부터 나오며 당연히 그 방향은 물체와 함께 회전한다. 정적 불평형(3)을 정의하기 위해서는 두가지 정보가 필요하다. 이 정보는 불평형의 크기(1)(회전축에 대한 무게중심의 모멘트, SI 단위로는 kg m이다), 그리고 무게중심의 옵셋방향과 물체(4)내의 레퍼런스 방향 사이의 각도(2)이다.

중력의 영향하에서 수평 회전축상에 장착된 경우, 정적 불평형을 가진 물체는 무게중심이 그 회전축의 아래에 수직으로 놓일 때까지 회전한다. 이것은 또한 일정한 파워 입력에서 그리고 그 서스펜션상의 공진보다 느린속도로 움직이는 수평축 기계는, 무게중심이 한쪽으로 올라가고 다른쪽이 내려갈 때 회전속도에 약간의 변동을 나타내는 결과를 갖는다. 불행하게도 이것은 매우 느린 속도가 아닌 다른 어떤 속도에서 정적 불평형을 결정하기 위해 실행할 수 있는 기술이 아니다.

동적 불평형

동적 불평형은 약간 더 복잡하다. 도 2에서 회전축(5)은 물체의 주축(6)의 하나와 평행이 아니다. 물체의 주축은 물체가 자연스럽게 회전하는 축이다.

예를 들어, 균일한 실린더(7)의 짧은 길이가 돌출된 축선에 대하여 회전하도록 설정하고 따라서 정적으로 그리고 동적으로 평형이 되었다고 생각하자. 이제두개의 무게가 실린더 내부에 부착되는데, 하나(8)는 한쪽 단부에 다른 하나(9)는 먼저 것과 대향하지 않는 다른 단부에 부착된다. 물체의 무게중심(10)은 옮겨지지 않았으며 여전히 동적으로 평형을 이루지만, 이제 실린더를 회전시키면 진동이 야기된다: 동적 불평형을 갖는다. 정적 불평형은 물체가 회전을 끝내고 정지할 때 관측하여 정적으로 검출될 수 있다. 동적 불균형은 오직 실린더가 회전하는 경우에, 즉 동적으로 검출될 수 있다.

본 발명은 세탁기기에서 세탁물 하중의 평형을 이루기 위한 시스템에 관한 것이며, 전적으로 그러한 것은 아니지만 특히 수평축 세탁기에서 세탁물 하중의 평형을 이루기 위한 시스템에 관한 것이다.

도 1 은 정적 불균형의 개념을 예시한 도면,

도 2 는 동적 불균형의 개념을 예시한 도면,

도 3 은 세탁기의 종단면을 나타내기 위해 절결된 본 발명에 따른 세탁기의 절결사시도,

도 4 는 세탁기를 형성하는 주요 부품을 도시한 도 3의 세탁기의 조립도,

도 5 는 드럼 베어링 마운트의 도면,

도 6 은 평형 챔버와 센서를 나타낸 드럼의 도면,

도 7 은 도 3의 세탁기의 유체공급 시스템과 전기시스템의 개략도,

도 8 은 진동센서로부터의 출력파형의 예을 나타낸 파형 그래프,

도 9 은 무게측정 곡선을 나타낸 그래프,

도 10 은 평형 챔버의 충전에 대한 과정의 결정을 나타낸 그래프,

도 11 은 불평형 검출 알고리즘을 도시한 흐름도,

도 12 는 평형 보정 알고리즘을 도시한 흐름도,

도 13 은 회전 알고리즘을 도시한 흐름도, 및

도 14 는 세탁기가 가요성 바닥에 지지된 경우의 상응하는 스프링 시스템의 블럭도.

본 발명의 목적은 상술한 단점을 극복하기 위한 목적에 실질적인 세탁기기를 위한 평형시스템을 제공하는 것이다.

제 1 관점에 따르면, 본 발명은

세탁물을 탈수하기 위해 관통된 회전가능한 드럼,

회전가능하게 그러나 지지면에 대하여 이동하지 않도록 상기 드럼을 지지하는 견고하며 자유롭게 세워진 드럼 지지수단,

세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및

세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템;을 포함하는 세탁기기로 구성된다.

제 2 관점에서, 본 발명은 세탁물을 탈수하기 위해 관통된 회전가능한 드럼, 세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및 세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템을 가진 세탁기기로 구성되고, 상기 시스템은

세탁물의 동적 회전 불평형을 검출하기 위하여 드럼 회전축상의 한곳 이상에 배치된 제 1 감지수단,

사용시에 상기 감지수단으로부터 입력신호를 받으며 감지된 불평형을 보정하기 위해서 드럼에 추가되도록 요구되는 하나 또는 그 이상의 질량(mass)의 위치와 값을 계산하도록 프로그램된 디지탈 프로세서,

상기 드럼에 두개 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위한 보정수단을 포함하고 있으며, 여기에서 사용시 상기 질량의 적어도 하나는 상기 질량의 나머지로부터 축방향으로 이격되어 있으며 결과 값과 위치가 불평형을 보정하기 위해 계산된 값과 위치에 실질적으로 비슷하도록 상기 프로세서는 그러한 추가를 제어한다.

제 3 관점에서, 본 발명은 세탁물을 탈수하기 위해 관통된 드럼, 세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및 세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템을 가진 세탁기기로 구성되고, 상기 시스템은

세탁물의 회전 불평형을 검출하기 위하여 상기 드럼의 회전축상의 한곳 이상에 배치된 제 1 감지수단,

회전에 의해 야기된 불균형을 보정하기 위하여 상기 드럼에 두개 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위한 보정수단, 및

사용시에 상기 감지수단으로부터 입력신호를 받으며 프로세서가 아래의 절차를 수행하도록 소프트웨어로 프로그램된 상기 프로세서을 포함하고 있으며, 상기 절차는

a) 상기 드럼에 소정의 제 1 회전속도를 적용하도록 상기 구동수단을 작동시키는 단계;

b) 상기 드럼의 각각의 단부에서 검출된 회전 불균형을 저장하고 상기 드럼의 적어도 한쪽 단부에 적어도 하나의 작은 불균형을 추가하도록 상기 보정수단에 지시하는 단계;

c) 상기 드럼의 각각의 단부에서 검출된 상기 회전 불균형과 상기 적어도 하나의 추가된 불균형 사이에 차이 관계를 결정함으로써 실제 불균형을 보정하기 위해 드럼에 추가되도록 요구되는 하나 또는 그 이상의 질량의 값과 위치를 평가하는 단계; 및

d) 추가된 질량의 결과 값과 위치가 불균형을 보정하기 위해서 상기 평가된 값과 위치에 실질적으로 비슷하도록 상기 보정수단에 의해 상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량의 추가를 제어하는 단계;로 이루어진다.

제 4 관점에서, 본 발명은 세탁물을 탈수하기 위해 관통된 드럼, 세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및 세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템을 가진 세탁기기로 구성되고, 상기 시스템은

상기 드럼의 회전축에 대하여 세탁물의 회전 불평형을 검출하기 위해서 상기 드럼의 회전축상의 한곳 또는 그 이상에 배치된 제 1 감지수단,

상기 드럼의 회전축의 절대 가속도을 결정하기 위해서 상기 드럼의 회전축상의 한곳 또는 그 이상에 배치된 제 2 감지수단,

사용시에 상기 제 1 및 제 2 감지수단으로부터 입력신호를 받으며 감지된 불평형을 보정하기 위해서 드럼에 추가되도록 요구되는 하나 또는 그 이상의 질량의 위치와 값을 평가하도록 프로그램된 디지탈 프로세서,

상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위한 보정수단을 포함하고 있으며, 사용시에 추가된 질량의 결과 값과 위치가 불평형을 보정하기 위해 상기 평가된 값과 위치에 실질적으로 비슷하도록 상기 프로세서는 그러한 추가를 제어한다.

본 발명은 앞서 언급한 것으로 이루어지며 또한 아래에 예로 나타난 구성을 가지고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

본 발명은 세탁기기에서 세탁물의 평형을 이루는 신규한 방법을 제공하는데, 특히 세탁기에 적합하다. 이런 시스템은 서스펜션 장치에 대한 요구를 불필요하게 하며 기계설계를 상당히 단순화한다. 아래의 설명은 수평축 기계를 참조한 것이다. 하지만, 본 발명은 일반적인 회전식 세탁기기 뿐만 아니라 수평이 아닌 수직의 기계에도 적용될 수 있음이 인정될 것이다.

전반적인 기기구성

본 발명은 비록 많은 원리가 세탁물 건조기계에 동일하게 적용할 수 있지만 주로 세탁기를 참조하여 설명될 것이다. 도 3과 4 는 수평축선 타입의 세탁기계를 나타낸 것으로, 캐비닛(12)내에 옆으로 향하여 실질적으로 수평인 축에 지지된 관통된 드럼(11)을 가지고 있다. 캐비닛(12)은 수밀 엔클로저내에 드럼을 빠져나온 세탁액 또는 린스액을 한정하는 표면을 포함하고 있다. 캐비닛 구조물(12)의 몇몇부품은 예를 들어 이중-판재 열간성형에 의해 액체를 한정하는 표면과 함께 성형된다. 특히 기계의 뒤쪽벽 및 측벽은 이런 방식으로 성형될 수 있다.

드럼과 다른 많은 구성요소를 포함하는 세탁물 처리시스템은 바람직하게 상부 적재식 구성에 포함된다. 도 3에서 수평축 회전 드럼(11)은 기계의 최상부상에 힌지된 뚜껑(14)을 통해서 접근하게 되는 실질적으로 직사각형의 캐비닛(12)내에 포함된다. 다른 수평축의 구성이 채택될 수도 있다.

드럼(11)은 드럼 서포트(16)에 의해 각각 지지되는 양 단부에서 베어링(15)에 의해 회전가능하게 지지된다. 도시된 실시예에서 베어링은 드럼 단부(21,22)의 허브 영역(20)으로부터 돌출한 샤프트 수단(19)상에 바깥에서 축방향으로 위치된다. 축방향의 다른 구성도 동일하게 가능한데, 예를 들어 드럼 서포트로부터 돌출한 샤프트상에 위치되도록 드럼의 허브 영역의 외부면 웰에 내부적으로 위치된다. 드럼 서포트(16)는 일체로 된 형태를 가지며 각각 베이스에 지지된 유닛으로 도시되는데, 이것은 이중 판재 열간성형, 블로우 성형 또는 유사한 방법으로 제조되기에 적합하다. 각각의 드럼 서포트는 바람직하게 강화된 리브 영역(23) 그리고 드럼(1)의 개개의 드럼 단부(21,22)를 수용하도록 도시된 드럼 수용 웰 영역(25)을 포함한다. 드럼 서포트(16)는 측벽(27,28)에 구비된 보완적인 표면내에 결합됨으로써 서브-구조체와 맞물린다. 개별적인 부재 또는 기계적인 서스펜션 시스템으로부터 성형된 틀구조와 같은 다소 덜 바람직한 구성도 가능하다.

드럼 서포트(16)는 각각 상기 웰 영역(25)의 중심에 베어링 서포트 웰을 포함하고 있다. 베어링 마운트(29)는 베어링 서포트 웰내에 위치되며, 실제로 베어링(15)은 베어링 마운트(29)의 보스내에 맞춰진다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 도 3과 4에 상세히 도시된 바와 같이 드럼(11)은 관통된 금속 후프(30), 실질적으로 원통형 챔버를 형성하기 위해 후프(30)의 단부를 둘러싸는 한쌍의 단부(21,22) 그리고 드럼 단부(21,22) 사이에 뻗은 한쌍의 베인(31)을 포함하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 드럼은 한쪽 단부(21)에서만 구동되며 결과적으로 베인(31)의 한가지 목적은 회전 토크를 피구동 드럼 단부(22)로 전달하는 것이다. 베인은 또한 드럼 조립체(11)에 길이방향의 강성을 제공한다. 이렇게 하기 위해서 비록 동적하중의 불평형으로 인한 휘어짐에 저항을 갖도록 내부적으로 보강되고 충분한 깊이를 가지고 있지만 베인(30)은 넓고 얇다. 바람직하게 베인(30)은 세탁물을 뒤집는 것을 도와주는 전연과 후연을 포함하는 독특한 형태를 가지고 있다. 바람직한 실시예에서 베인(30)은 회전방향으로 대향하여 위치되므로, 어느 한방향으로의 회전하에서 하나의 베인은 앞쪽으로 다른 하나는 뒤쪽으로 간다. 이러한 베인 형상은 아래에 설명된 바와 같이 사용자가 세탁 챔버내로 접근하는데 또 다른 이점을 제공한다.

본 발명을 통합한 세탁기계의 바람직한 실시예에서, 드럼(11)은 한쌍의 드럼 서포트(16) 사이에 지지된다. 드럼(11) 내부로의 접근은 드럼의 원통형 벽(30)에서 미끄러지는 해치섹션(33)을 통해서 제공된다. 해치섹션은 작동시에 연속적인 루프로 연결되도록 래치 메카니즘(34,35,36,37,38)을 통해서 연결된다. 따라서, 세탁기계의 캐비닛(12)은 종래의 전방 적재식 형태보다는 수평축의 기계에 보다 보편적인, 실질적으로 상부 적재식 형태로 드럼(11)에 접근을 제공하도록 형성된다.

세탁기계는 모든 작동단계(세탁, 헹굼, 회전건조)에서 드럼의 회전에 영향을 주는 전기모터(도 4에서 볼수 있는 회전자(39)와 고정자(40))를 포함한다. 본 발명을 통합한 세탁기계의 바람직한 형태에서 모터는 드럼(11)의 한 단부(21)에 연결된 영구자석 회전자(39)와 드럼 서포트(16)에 연결된 고정자(40)를 가진 안밖으로 전기적으로 정류하는 브러시리스 직류 모터이다. 적합한 모터의 형태는 EP0361775에 개시되어 있다.

사용자 인터페이스(24)가 제공되어, 사용자에게 기계의 작동과 기능의 전체적인 제어를 허용한다. 제어 전자장치는 인터페이스 모듈내에 일체로 수용되며 기계의 작동 전반에 걸쳐 전기적인 제어를 제공한다.

평형 시스템

본 발명에서 드럼(11)의 고속회전시 회전건조에 영향을 미치는 하중의 불균형에 의해 야기되는 힘은 동적으로 제어되는 평형시스템에 의해서 최소화된다. 이런 평형 시스템은, 드럼(11)이 동적으로 다시 평형을 이루는데 요구되는, 필요한 무게분배 보정을 평가하기 위해서 샤프트(19)의 각 단부에서 베어링 마운트(29)의 로드셀의 변형에 의해 발생된 전기신호를 사용한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 베어링 마운트(29)는 한쌍의 구부러진 브리지(40,41)와 함께 형성되며 각각의 구부러진 브리지상에 장착된 것은 로드셀(42)이다. 로드셀(42)의 출력은 세탁기계의 제어 프로세스에 제공되어 평형 태스크에 영향을 주는데, 평형 태스크는 도 6에도시된 바와 같이 드럼에 위치된 6개의 평형 챔버(43,46,47,80,81,82)의 하나 또는 그 이상에 물을 추가함으로써 성취된다. 각각의 단부에 세개의 챔버가 120°이격되어 드럼 단부(21,22)의 말단에 위치된다.

보다 상세하게 평형 시스템은 도 7에 도시되어 있다. 로드셀(42)로부터의 출력은 태스크를 특정하거나 또는 세탁기계를 위한 메인 제어 프로세서가 될 수 있는 마이크로프로세서(51)의 입력으로 연결되기 전에 먼저 필터링(50)을 통과하게 된다. 마이크로프로세서(51)내에 프로그램된 다양한 알고리즘(상세한 것은 추후에)은 모터 컨트롤러(52)에 회전 명령(예: 속도 올림/내림)을 그리고 밸브 드라이버(53)에 평형 보정(예: 밸브(54) 개방/폐쇄)을 지시한다. 모터 컨트롤러(52)는 실제로 회전 명령을 달성하기 위하여 모터 권선의 여자화를 변경한다. 밸브 드라이버(53)는 물이 인젝터(44)를 통해 관련된 슬롯(45)내로 유동하도록 허용하는 적절한 평형 밸브(54)를 개방 또는 폐쇄함으로써 적절한 챔버로 향하게 된다. 밸브 드라이버(53)는 또한 각각 높은 유동율 밸브(55)와 낮은 유동율 밸브(56)를 통하여 물의 유동을 전환함으로써 미세 제어모드와 거친 제어모드 사이의 전환을 허용한다.

불평형을 보정하기 위하여, 인위적으로 동등하고 반대의 정적 및 동적 불평형을 추가하는 것이 필요하다. 동적 불평형을 추가하기 위해서는 단지 무게중심과 같은 회전축을 따라 동일 위치에 특정 반경과 회전각도(또는 '위상' 각도)로 특정 질량을 추가하는 것이 필요하다. 그러나, 동적 불평형을 추가하기 위해서는 무게중심의 양쪽으로 균등하게 떨어진, 회전축선을 따라 두개의 위치에 동등하고 반대의 불평형을 추가하는 것이 필요하다. 최종 결과는 회전축선을 따라 두개의 분리된 위치에, 두개의 독립된 위상각에서 두개의 독립된 질량(둘다 동일 반경에 있을 수 있다)을 추가함에 의해 정적 및 동적 불평형 모두가 보정될 수 있다는 것이다. 4개의 변수가 정의되어야 하고, 따라서 불평형의 특성에 대한 4개의 유용한 정보가 구해져야만 된다.

이런 정보는 통상적으로 진동시스템상의 두개의 독립된 위치에서 가속도, 속도, 힘 또는 변위의 어느 하나를 측정함으로써 구해진다. 4개가 아니라 단지 2개의 센서가 필요한 이유는 관련 신호가 시간에 따른 사인곡선이고 따라서 2개의 정보를 포함하고 있기 때문이다. 하나는 신호의 크기이고 다른 하나는 회전하는 시스템상의 어떤 레퍼런스 위치에 대한 "위상" 각도이다.

일단 두개의 독립된 위치에서 신호의 크기와 위상각이 얻어지면, 불평형을 보정하기 위한 위상각과 두개의 질량를 계산하기 위한 방법이 필요하다. 이것은 두개의 복소수의 벡터로 신호 데이터와 질량 데이터를 표시하고 4개의 복소수의 정방 행렬로 그들 사이의 관계를 나타냄으로써 이루어진다. 질량 벡터를 신호 벡터로 사상(寫像)하는 경우 이런 행렬은 소위 응답 행렬이라 하며, 이것의 역이 신호 벡터를 불평형을 나타내는 질량 벡터로 사상하는데 사용된다.

불평형에 대한 데이터를 얻기 위한 기술은 실제로 실행하기 어렵다. 이것은 어떤 종류의 신호는 다른 것보다 측정하기 어렵기 때문이며, 심지어 좋은 신호가 구해져도 신호가 측정된 곳에 따라서는 응답행렬은 예측할 수 없게 되며 알기 어렵다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 불평형은 힘 또는 응력측정을 사용하여 특징지어 진다. 선택적으로 얻을 수 있는 것 중에서 힘은 측정하기 쉬우며 신호 레벨은 저속에서 아주 충분하다.

기계가 서스펜션을 갖지 않기 때문에 캐비닛은 드럼의 회전축에 실제로 견고하게 연결된다. 이것은 베어링 조립체에서 불평형을 힘과 관련시키는 응답행렬이 대각행렬이 되며 기기가 견고한 바닥에 지지되는 곳에서 속도에 대해 복잡하게 및/또는 예측할 수 없게 변화하지 않는다는 것을 의미한다. 그러므로 각각의 드럼의 단부에서 베어링 조립체의 힘의 방사상 성분은 견고한 바닥에서 불평형을 측정하는데 가장 유용한 신호이다. 기기를 지지하는 바닥이 가요성인 것은 다른 관계가 적용되며, 이것은 다음에 논의된다.

센서

완전한 정적 및 동적 평형을 실행하기 위해서는 불평형의 특성에 대하여 알게되는 4개의 유용한 정보가 필요하다. 평형을 위해 바람직한 신호는 드럼을 지지하는 각각의 베어링 조립체에서 힘의 방사상 성분이라는 것을 알게 되었으며, 따라서 특정 종류의 2개의 로드셀이 필요하다. 바람직한 실시예에서 한쌍의 센서(42)는 도 4에 도시된 바와 같이 샤프트(19)의 양 단부에 위치된다.

이러한 응용에 적합한 변형 센서는 압전 디스크이다. 이런 타입의 센서는 큰 신호출력을 생성하며 라디오 주파수 간섭(Radio Frequency Interference :RFI)에 심각하게 영향을 받지 않는다. 그러나 압전 변형 센서는 디스크를 가로질러 전하 누출에 의한 하중의 변동을 측정할 뿐이다.

압전 디스크는 가해진 힘과 관련된 특별한 응답을 가지게 된다. 힘은 진동수의 제곱에 비례하며 응답크기는 힘 진동수에 비례하기 때문에, 센서 출력과 드럼의 rpm의 사이의 관계는 세제곱이다.

보다 상세하게 도 5에 도시된 바와 같이 베어링 마운트는 두개의 동심원의 원통형 링(46,47)처럼 보인다. 앞서 설명된 하중 브리지(40,41)는 외부 링(46)의 상부 둘레에 대향하는 부분에 그리고 내부 링(47)의 최상부와 바닥에 각각 연결된다. 압전 디스크(42)는 외부 링과 대면한 쪽에서 하중 브리지에 부착된다. 드럼으로부터의 하중은 내부 링(47)에 장착된 베어링(15)을 통해서, 하중 브리지(48)와 로드셀(42)을 통해서 외부 링(46)으로 그리고 외부 구조물로 받아들여 진다. 이런 형태에서 하중 브리지는 드럼의 회전으로부터 어떤 수직적인 힘에 따라 휘어지게 되고, 따라서 압전 디스크가 변형되고 불평형의 힘을 나타내는 신호를 제공한다는 것이 인정될 것이다.

동적제어

본 발명의 바람직한 실시예에서는 동적제어 방법이 사용된다. 이것은 앞서 설명된 정적 및 동적 불평형과 혼동해서는 안되며, 이것은 단순히 제어 방법론의 특성을 인용한다. 선택적인 제어 방법론은 '정적'이다. 정적 제어 방법은 타켓 시스템의 시간 의존적인 특성에 관한 데이터를 사용하거나 또는 유지하지 않는다. 결과적으로 이 방법은 균형를 복구시키기 위한 '단일안정'시도로 실행되며, 다음 실행 이전에 정상상태 조건으로 복귀되어야 하므로 각각의 실행후 충분한 시간이경과하도록 허용되어야 한다. 반면에 동적제어 방법은 시스템의 시간 의존적인 특성을 사전에 처리할 수 있으며 최근의 과거 실행을 저장함으로써 심지어 시스템이 과도 응답에 있어도 시스템을 연속적으로 보정하는 것이 가능하다.

바람직한 동적제어의 주요 장점은 제어 루프가 다음 실행시간이 돌아올 때까지 기다리기 보다는 응답이 있게 되면 어긋남이 없이 조정할 수 있다는 것이다. 느린 시간 응답을 갖는 시스템에 대하여 이것은 상당한 장점이다. 효과적으로 작업하기 위하여 컨트롤러는 타켓 시스템의 시간 의존적인 응답의 평가에 맞추어 프로그램되어야 한다. 그러나, 현저하게 변하지 않는 것이 제공되므로, 단지 대략적으로 접근되게 하는 것이 필요하며 이러한 접근법은 여전히 잘 작동한다. 또한 동적 컨트롤러가 빠른 결정 루프로 작동하기 때문에, 입력 파라미터에 대한 노이즈는 전혀 불필요한 수많은 작은 보정을 야기한다. 이러한 이유로 보정의 영향과 관련된 어려움이 있거나 또는 비용이 드는 곳에는 최소 임계치 보정레벨이 설정되어야 한다.

시간 의존적인 특성의 주요 소스에 대한 리스트

· 기계의 평형상태에 순간적인 변화를 주는 것, 이것은 진동의 평형상태에 도달하는데 약간의 회전을 하게 한다.

· 로드셀 데이터 취득에 대하여 평균낸 망각 계수(forgtting factor), 이것 은 또한 평균낸 데이터가 새로운 진동상태에 응답하기 위해 몇번의 회전 을 하게 된다는 것을 의미한다.

· 기계의 평형상태의 변화가 순간적이지 않다; 물의 추가가 0.1 에서 60초까지의 어떤 시간을 필요로 한다.

· 세탁물로부터의 물의 추출, 이것은 회전속도 램프(ramp)시 기계의 평형상 태가 아주 빠르게 변화할 수 있다는 것을 의미한다.

만약 회전 사이클에서 기계가 대략 3분에 100 내지 1000 rpm으로 램프되면 기계는 거의 틀림없이 이 주기 동안에 과도 응답의 상태에 놓이게 된다. 결과적으로 컨트롤러는 기계가 정상상태 조건에 있는지 관계없이 기계의 평형상태의 변화에 응답할 수 있어야 한다.

동적제어가 실행되도록 앞서 언급한 바와 같이 본 발명의 컨트롤러는 기계의 시간 의존적인 특성의 근사치로 프로그램되어야 한다. 보다 정확하게는 실행되어야 하는 보정에 대한 결정시에 과거 실행(얼마나 오래전에 실행이 되었는지의 함수와 같은)에 얼마나 무게를 더해야 하는지를 알아야 한다. 이런 응용에 있어서, 각각의 물 챔버에 대하여 적절하게 무게가 더해진 물 추가의 과거 이력의 합은 "가중치효과"로 고려될 수 있다: 즉 컨트롤러가 특정 양의 효과를 예측하는 것은 여전히 신호를 통해서 이루어지고 따라서 어떤 밸브를 on으로 하고 어떤 밸브를 off로 할 지 결정할 때 현재 계산된 물 요구로부터 이 "가중치효과"를 빼야만 한다.

정확하게 이것을 수행하기 위해서는 기억해야 할 필요가 있는 많은 포인트에 대한 컨트롤러 과거 실행의 완전한 기록과 많은 포인트에 대한 무게가 더해진 값의 테이블이 필요하게 되는데, 이 적용에 있어서는 적어도 10 이다. 포인트의 수를 N이라 하면, N 포인트의 6개의 제어 출력채널의 이력을 저장하기 위해서 각각 6N 데이터 포인트가 필요하다. 또한 이러한 이력의 효과를 계산하려면 6N 곱셈이 필요하다. 한가지 단순화는 도 9에 도시된 바와 같이 '테이블 최상부' 곡선(61)으로 실제 무게가 더해진 곡선(60)에 근접되게 한다. 이것은 저장된 가중치 테이블에 대한 필요성을 없애주며 6N 곱셈을 6N 덧셈으로 감소시키지만, 여전히 복잡하다. 또한 실제 가중치 곡선의 근사치는 도 9에 도시된 음지수 함수(62)이다. 이것은 복잡한 것 같지만 실제로 간단히 성취할 수 있으며, 이것은 단순히 망각계수 타입의 평균이다. 실행되는데 필요한 모든 것은: 각각의 물제어 채널에 대하여 가중치효과 변수를 생성하고 매번 제어 루프는 특정 계수(0과 1사이)를 여기에 곱하고, 만약 이 채널을 위한 물 제어 밸브가 과거 루프시에 ON 으로 있었다면 증가값을 여기에 더하는 것이다. 계산적으로 필요한 모든 것은 각각의 제어루프 실행에 대한 6곱셈 및 6덧셈으로 막대하게 절감된다. 속도에 의존적인 다른 망각계수의 필요를 회피하기 위하여, 제어 루프는 회전마다 실행되어야 한다. 이것은 데이터 획득 변환코드 이후에 바로 회전당 한번 센서로 평형제어코드를 실행하므로써 간단히 성취된다. 물론 물의 모든 량은 이제 시간이 아니라 현재 속도에서 회전에 관하여 계산되어야 하지만, 이것은 크기 교정계수가 이제 rpm 제곱이 아니라 rpm 처럼 변화하는 간단한 문제이다.

고려해야할 다른 것은 특정 시간에서 하나의 단부를 고려하는 것으로, 만약 평형 하중의 이탈이 바로 대향하는 챔버의 하나라면 데이터 획득 루틴은 이 챔버를 물이 필요한 일차적인 것으로 인식하게 될 것이다. 하지만, 신호상의 노이즈로 인하여 이것은 거의 확실히 소량의 물이 필요한 다른 챔버의 하나라고 할 수 있다. 이런 이차적인 물 요구는 다른 하나보다 훨씬 작게 될 것이며 단지 노이즈가 최종몇 회전에 있었는가에 따라 어떤 때에는 챔버(46) 그리고 어떤 때에는 챔버(47)가 될 것이다. 만약 평형 제어 루틴이 이차적인 소량의 물 요구를 지시하고 다음에 상대적으로 긴 주기에 걸쳐서 챔버(43)를 지시하게 되면, 이것은 또한 점차적으로 챔버(46과 47)를 충전하고, 따라서 챔버(43)로 가는 물의 일부를 취소하고 그 이후의 평형 보정을 위해 보다 적은 공간을 남기게 된다. 만약 어느 것도 노이즈에 의한 것이 아니라면, 즉 양쪽 모두 같은 양의 물을 필요로 하는 것이 분명치 않으면 평형 컨트롤러는 확실히 한쪽 단부에서 한번에 두개의 챔버를 지시하지 않아야 한다. 마찬가지로 기계의 단부는 완전히 독립적인 시스템이 아니고 약하게 연결되어 있기 때문에(다음에 언급되는 바와 같이), 한 단부에서 평형 힘의 커다란 이탈은 다른 단부에 '고스트상(ghost image)'을 야기하고, 따라서 그것들의 어느 것도 고스트상이 아니라는 것이 분명치 않으면, 즉 양단부가 같은 양의 물을 요구하는 것이 명확하지 않다면 평형 컨트롤러는 동시에 두개의 단부를 지시하지 않아야 한다. 이러한 양쪽 문제를 처리하는 가장 쉬운 방법은 6개의 챔버의 최대 물 요구량을 식별하고 이 물의 값의 절반과 동일한 동적 '노이즈' 임계치를 설정하는 것이다(도 10 참조). 물 밸브(예 5)는 현재의 요구(70)의 결과(72)에서 현재의 가중치효과(71)와 노이즈 값을 뺀 것이 위에서 언급한 증가치보다 클 때에만 on이 된다. 여기에선 이러한 증가치를 조정함으로써 크기 교정을 실행한다.

최종적으로, 반복적인 짧은 값 충동을 방지하는데 이력곡선의 소량이 필요하다. 이것은 밸브를 언제 on으로 전환할 지 결정하기 위해서 상기 기준을 사용함으로써 간단하게 성취되지만, 밸브를 다시 off로 전환할 지 결정하는데는 다른 기준을 사용한다. off 기준은 더욱 간단하다. 일단 현재 요구량이 현재 가중치효과보다 작을 때 물 밸브는 off로 전환된다. 바꾸어 말하면 밸브는 챔버 요구량이 지시될 때까지 off로 전환되지 않고 on 상태로 있게 된다.

제어 알고리즘

평형을 이루는 동안에 회전의 태스크는 세개의 서브-태스크 또는 알고리즘으로 나눌 수 있다.

불평형 검출 알고리즘(Imbalance Detection Algorithm : IDA)

평형 보정 알고리즘(Balance Correction Algorithm : BCA)

회전 알고리즘(Spin Algorithm : SA)

불평형 검출 알고리즘(IDA)(도 11에 도시된)은 전적으로 불평형에 관련된 데이터의 획득에 관한 것이며 모터 제어루틴에 넣어진다. 이것은 모터가 회전할 때에 활성화되며, 평형 보정 알고리즘(BCA)을 위해 그 결과를 유용하게 한다.

회전 알고리즘(SA)(도 13에 도시된)은 전적으로 요청된 회전 형태을 실행하는데 관련되어 있다. 이것은 요청된 형태와 불평형 검출 알고리즘에 의해 결정된 진동 레벨에 따라 기계의 속도를 램프한다.

평형 보정 알고리즘(BCA)(도 12에 도시된)은 전적으로 불평형 검출 알고리즘에서 결정된 불평형의 보정과 관련되어 있다. 이것은 기계와 불평형 검출 알고리즘 양쪽의 시간에 의존적인 특성을 고려한 진보된 제어 알고리즘이다. 평형 보정 알고리즘은 기계의 회전속도가 대략 150 rpm 이상일 때 활성화된다.

신호 분석-IDA 처리

세탁물의 불균형을 결정하기 위해서는 각각의 신호에서 일회전당 사인곡선 성분의 위상각과 크기가 필요하다. 불행하게도 신호는 정확한 사인곡선이 아니며, 라디오 주파수 간섭뿐만 아니라 기계의 구조적인 비선형 특성으로 인해 흐트러져 있다. 일회전 성분 또는 '기초적인 성분'은 그런 신호에서 벗어나서 구해지게 된다.

이것은 신호를 수치적으로 샘플링하고 불연속 푸리에 변환 기술(Fourier Transform technique)을 사용하여 이루어진다. 이것은 전체 변환을 계산할 필요가 없으며, 일회전내에서 신호 샘플을 가질 때와 같이 많은 주파수 성분의 절반(8비트 마이크로 프로세서에서 어느 정도의 시간이 소요되는)을 제공하지만 그것이 바로 기초성분이다. 이렇게 이루어진 방법은 회전 레퍼런스 마크 이후에 동등한 위상각 지체에서 일회전당 코사인파의 값에 의해 구해진 각각의 신호 데이타 포인트를 곱하고, 전체 회전에 걸쳐서 이들 각각의 결과를 합하며 다음에 결과의 숫자로 나누는 것이다. 이것은 복소수 결과의 실수성분(또는 x)을 제공한다. 허수성분(또는 y)은 코사인파 대신에 사인파를 사용하는, 같은 기술을 사용하여 얻어진다. 결과적인 복소수는 극좌표 형태로 변환될 수 있으며, 신호에서 기초성분의 크기와 위상각을 제공한다. 또한 에일리어스를 방지하기 위해서, 입력신호는 먼저 아나로그 필터를 통과함으로써 샘플링 주파수의 절반보다 큰 주파수 성분을 제거한다.

만약 샘플링이 고정된 주파수가 아니라 회전당 고정된 샘플의 수를 사용하여실행되면 불연속 푸리에 분석은 상당히 단순해질 수 있다. 물론 이것은 회전 엔코더를 필요로 하는데, 본 응용에서 이것은 이미 DC 브러시리스 모터의 형태로 제공된다. 그러므로 모터에 의해 실행된 회전당 변환수로 정확하게 나눈 회전당 포인트의 수를 사용하는 것이 필요하다. 또한 이것은 필요한 사인값이 테이블('사인 테이블'로 사용)로서 사전에 프로그램되는 것을 가능하게 하는데, 여기에서 코사인값은 주기당 샘플수를 1/4 앞쪽으로 옵셋하므로써 얻어 질 수 있다. 기초성분상에 에일리어스되는 조화차수가 낮은 통과 필터의 차단 주파수를 자주 넘어서기 때문에 회전당 샘플링 포인트의 적정한 수를 갖는 것이 필요하다. 이것은 200 rpm을 초과하는 속도에서 신뢰할 수 있는 샘플링을 얻기 위해서 샘플링 포인트의 숫자가 적어도 12가 되어야 한다는 것을 의미한다. 사인 테이블이 완전히 대칭, 즉 포지티브 시이퀀스와 네거티브 시이퀀스가 그들 신호로부터 동일하게 떨어져 있으므로 샘플링을 위해 회전당 짝수의 포인트가 사용되어야 한다. 이것은 입력 신호에 대한 DC 옵셋이 기초성분에 영향을 미치지 않는 것을 보증한다. 도 8은 필터링 후의 신호(57)와 추출된 기초성분(58)을 나타낸다.

변경적으로, 만약 보다 강력한 마이크로 프로세서가 채용되면 데이터 획득 능력을 최대화 함으로써 노이즈 문제는 더욱 감소될 것이다. 이것은 고속에서 회전에 기초한 고정된 샘플링 대신에 고정된 주파수를 기초로 한 것을 의미한다. 더욱이, 사인 및 코사인값은 테이블로부터 계산되거나 또는 삽입되는데, 이것은 계산을 훨씬 단순화 한다.

일단 소스 신호의 기초성분이 얻어지면 이것은 필연적으로 약간의 노이즈 성분을 포함하게 된다(즉, 연속적인 측정은 약간의 변동을 갖게 된다). 이것을 극복하기 위한 최선의 방법은 신호 소스가 정밀하고, 청결하며 선형 응답을 갖는 것을 보증하는 것이다. 일단 소스 끝이 처리되었다면 다음에 노이즈의 나머지를 처리하기 위하여 평균 기술이 사용될 수 있다.

그러한 한가지 기술은 '망각계수'를 실행하는 것이다. 이것은 새로운 측정이 얻어질 때마다 새로운 평균은 예를 들어 예전 평균값의 70%에 이 경우에 새로운 측정의 30%(=100%-70%)를 더하는 것과 같다. 여기에서 예전 평균의 0.3을 잃어버리고 새로운 측정의 0.3으로 바뀌기 때문에 망각계수는 0.3이 사용된다. 메모리 공간과 프로세서 타임의 양쪽에 대하여 비용이 비싸지 않으므로 이러한 평균의 형태는 응용에 기초한 마이크로 프로세서에 적합하다.

측정을 평균내는데 있어서 주요한 단점은 불평형 검출의 응답시간이 떨어진다는 것이다. 이것은 평균낸 결과가 노이즈를 감소시키기 위하여 몇번의 측정을 통합하여야 한다는 사실에 따른 결과이며, 이것은 당연히 미래의 것이 아니라 오직 과거의 측정으로부터 얻어질 수 있다. 망각계수가 낮을 수록 과거의 측정으로부터 평균낸 값의 기억은 커지고 따라서 기계의 진동 변화에 응답하는 것이 보다 느려진다.

평형이 많은 반복을 거쳐야만 완수되기(세탁물로부터 물의 추출에 따른) 때문에 하나의 '히트'에서 완벽한 평형을 획득할 수 있는 것이 필요하지는 않다. 이러한 관점에서, 약간의 '근접'은 수용할 수 있으며, 가장 큰 것은 각각의 신호 소스와 관련된 두개의 독립적인 단일 자유도(single degree of freedom : SDOF) 시스템으로서 기계를 취급하는 것이다. 이렇게 하는 주요 장점은 마이크로가 2x2 응답행렬을 계산하거나 전도시키지 않아도 되는 것이며, 단지 각각의 단부에 대한 두개의 단일 자유도 응답을 평가한다.

응답은 극좌표 형식(크기 & 위상)인 반면에 측정 데이터가 직교좌표 형식(x & y)의 복소수이기 때문에, 물 교정 벡터를 구하기 위해서 각각의 단부에서 형변환(format conversion)과 복소수 분할이 요구된다. 통상적으로 실행하는 것이 불가능한 것은 아니지만, 보다 간단한 접근법이 있다: 사인값의 테이블을 참조할 때 응답의 위상을 취하고 이것들을 각각의 포인트의 정수의 옵셋으로 직접 불연속 푸리에 기술에 병합한다. 이런 옵셋은 기계가 위상각 보정을 위해 속도를 변화시키는 것과 같이 조정되게 된다. 변경적으로 위상 보정은 사인 테이블에 적용된 어떠한 옵셋없이 계산된 것과 같이 벡터에 작용하는 회전 행렬을 사용하여 수행될 수 있다. 하지만, 크기 보정은 동적 제어루틴에서 나중에 수행된다.

일단 드럼의 각각의 단부에서 불평형의 x 와 y 성분이 얻어지면, 챔버가 120 도 떨어져 있기 때문에 각각의 단부에서 각각의 챔버에 어느 정도의 물이 필요한지 계산하게 된다. 만약 챔버가 90도 떨어져 있다면(즉, x 와 y 축의 직교) 문제는 평범하게 되지만, 이것은 각각의 단부에 4개의 챔버를 필요로 하며 따라서 물 제어 밸브 및 연관된 드라이버가 두개 더 필요하다. 보다 단순한 해결방법은 챔버와 동일하게 120도 떨어진 축상에 신호 벡터의 프로젝션을 계산하는 것이다. 이것을 실행하는 방법은 매우 간단하다. 푸리에 기술은 직교하는 x 와 y 프로젝션을 추출하기 위해서 사인 및 코사인 파형을 사용한다. 코사인파는 사인파가 왼쪽으로 90도이동된 것이라는 사실로부터 아주 자연스럽게 수행된다. 그러므로 신호 벡터를 120도 떨어진 프로젝션으로 분할하는 것은 단순히 코사인파형을 왼쪽으로 120도 이동된, 즉 1/3 회전된 사인파형으로 바꾸는 것을 필요로 한다.

이제 위상 보정된 신호는 먼저 두개의 챔버상에 불평형의 프로젝션을 나타낸다. 제 3 챔버상의 불평형의 프로젝션을 구하기 위해서, 같은 크기이며 모두 120도 떨어진 세개의 벡터의 합이 0이 되어야 하는 벡터의 본질을 사용할 수 있다. 따라서 세 프로젝션의 모든 합은 0이 된다, 즉 제 3 챔버상의 프로젝션은 먼저 두개의 챔버상의 프로젝션의 합의 음수이다. 응답 위상각에 1/2의 회전을 더함으로써 구해진 세개의 값은 각각의 평형 챔버상에 필요한 물 평형을 복원하는 프로젝션을 나타내게 된다.

결국, 이들 세개의 프로젝션의 적어도 하나는 음수가 되고, 챔버로부터 제거되어야 하는 물을 나타낸다. 이것은 수행될 수 없으며 따라서 단순히 세개의 수 전부에 상수를 더해줌으로써 최대 음수는 0이 되고 다른 두개는 양수가 된다.

전체적인 제어방법-SA

회전 프로세스에 대한 전체적인 제어는 회전 알고리즘(SA)에 할당된다. 이것은 보울(bowl) 속도 0에서 시작되며 평형 보정 알고리즘을 작동하지 않게 한다. 제 1 태스크는 회전이 시작되도록 세탁물 하중을 보다 양호하게 분배시키는 것이다. 만약 낮은 회전속도에서 진동이 초기 임계치의 아래이면, 포인트 평형 보정 알고리즘이 가능한 최소 평형 보정 알고리즘 속도로 회전하도록 허용된다. 만약진동이 임계치 아래가 아니면, 에러 메세지를 표시하고 정지하기 전에 수차례 재분배가 다시 시도된다. 일단 평형 보정 알고리즘이 회전속도의 목표 레벨을 달성하면, 보울이 멈추고 밸브가 폐쇄되며 평형 보정 알고리즘이 작동하지 않게 된 이후 소정의 기간 동안 회전은 계속되도록 허용된다.

동적 평형-BCA

보다 상세하게 도 12에 도시된 평형 보정 알고리즘은 불평형 검출 알고리즘으로부터의 위상 정보의 보정으로 시작한다. 벡터 회전의 단계는 사용된 방법(변경적인 것은 사인 테이블에 옵셋을 적용하는 것이다)에 의존하는 선택사항이다. 이에 따라서 벡터는 정규화되고 진동의 레벨이 계산된다. 만약 이네이블 플래그가 참이고 진동의 레벨이 미리 정해진 임계한도 아래이면 처리하는 판단을 시작한다. 보울 속도를 증가시키는 것이 가능한지 판단하기 위해서 먼저 진동레벨이 임계치 값의 수와 비교된다. 그 다음에 진동의 레벨에 따라서 미세 또는 거친(밸브로 낮은 또는 높은 유동율) 보정이 가능하게 된다. 과거 실행의 가중치효과는 업데이트되고 각각의 밸브 상태 및 현재의 벡터 정보와 함께 각각의 밸브를 개방할 것인지 폐쇄할 것인지 판단된다. 다음에 만약 보울 속도를 평탄하게 유지하는 것이 가능하지 않으면 즉 가속이 허용되면, 속도는 현재 원하는 목표 레벨에 있는 것이 아니며 보울 속도는 목표 레벨로 증가하도록 허용된다. 이 시점에서 시작으로 되돌아 가며 목표속도에 도달할 때까지 실제 연속적인 보정 및 가속하는 또 다른 반복을 시작한다.

더욱 개선된 것

상기 실시예에서 세탁 기계는 콘크리트 바닥과 같은 견고한 표면에 지지되는 것으로 가정하였음이 인정될 것이다. 그런 경우가 아닌 예를 들면 나무 바닥에서, 전체 세탁 기계는 회전 사이클 동안에 상당한 변위가 허용되며 앞서 설명된 기술은 완전히 성공적인 것이 되지 못한다. 그러므로, 더욱 개선되어 본 발명은 또한 세탁 기계가 견고하지 않은 지지면에 지지된 경우에 회전 평형에 대한 보정을 위한 장치 및 방법을 제공한다.

도 14에는 회전 드럼(100), 기계 프레임(102) 및 레퍼런스 표면을 나타낸 동등한 스프링 시스템이 도시되어 있다. 스프링 드럼(100)과 기계 프레임(102) 사이의 제 1 스프링(106)은 실제로 베어링 마운트를 드럼 서포트 또는 기계의 프레임에 연결하는 하중 브리지의 탄성을 나타낸다. 이러한 브리지는 또한 세탁기계의 프레임과 드럼 사이에 힘을 측정하는 로드셀의 원리를 형성한다. 이 경우에 제 2 스프링 구성요소(108)는 예를 들어 가요성 목재 바닥판인 지지면의 탄성을 나타낸다. 제 2 스프링은 복잡하며 진동을 줄이는 구성요소(110)를 포함한다. 레퍼런스 표면(104), 즉 정적인 레퍼런스 포인트에 대한 드럼(100)의 변위 또는 가속도를 측정하기 위하여, 가속도계(112)가 베어링 자체의 회전하지 않는 부분 또는 로드셀 브리지에 인접한 영역의 어느 한곳에 연결된다.

이제 기계가 특정 속도로 회전하며 완전한 평형상태에 있는 것을 고려한다.이제 한 단부에 작은 "평형이탈"(F_O/B) 하중을 추가한다고 가정하자(평형챔버의 하나에 어느 정도의 물을 주입함으로써). 만약 기계의 단부가 전체적으로 독립적인 역학 시스템과 같이 행동한다면, 물이 추가된 단부에서 이제 힘 벡터를 측정할 수 있으며 다른 단부에서는 아무런 변화도 일어나지 않고 완전히 평형인 채로 남아있다는 것을 기대할 수 있다. 그러나, 기계의 단부는 독립적인 시스템이 아니며, 실제로 기계의 양 단부에서 힘 벡터를 측정한다. 이 두개의 단부는 서로 '연결된' 것이라고 할 수 있다. 이러한 연결의 결과로서, 기계의 한 단부에서 알아낸 힘 벡터는 동일 단부에서의 "평형이탈" (F_O/B)벡터에 관련될 뿐만 아니라 기계의 다른 단부에서의 F_O/B벡터에 관련된다. 따라서:

F₁= R₁₁* F_O/B1+ R₁₂* F_O/B2

여기에서 F₁은 기계의 한 단부(1)에서 측정된 힘 벡터이고, F_O/B1와 F_O/B2는 각각 단부(1과 2)에서의 F_O/B벡터이며, R₁₁과 R₁₂는 단부(1)에서 F_O/B1와 F_O/B2가 갖는 개개의 응답 계수이다.( 또한 R₁₁과 R₁₂는 각각 응답의 위상 지연과 크기로 구성된 벡터라는 것을 유의하라)

마찬가지로, 단부(2)에서 상기식은 아래와 같이 쓸 수 있다.

F₂= R₂₁* F_O/B1+ R₂₂* F_O/B2

여기에서 F₂는 단부(2)에서 측정된 힘 벡터이며, R₂₁과 R₂₂는 단부(2)에서F_O/B1와 F_O/B2가 갖는 개개의 응답 계수이다.

이들 두개의 방정식은 행렬식과 같이 수학적으로 결합될 수 있다.

F = R * F_O/B

여기에서 F 는 컬럼 벡터(벡터의)

F_O/B는 컬럼 벡터(벡터의)

R 은 응답 행렬(벡터의)

이제, 만약 기계가 회전하는 동안 절대적인 보울 강성을 유지한다면, 이후에 힘 변환기가 F_O/B하중 벡터의 구심력의 가속을 위하여 필요한 힘 벡터를 정확하게 측정하는 것을 기대한다. 하지만 이것은 그런 경우가 아니다. 기계의 외부구조는 완전히 견고하지 않으며 그 문제에 관하여 바닥, 집 또는 심지어 집 아래의 땅의 어느 것도 견고하지 않다. 결과적으로 힘 변환기는 또한 상기의 모든 것(기계구조, 바닥, 집 ...)과 보울 회전 속도의 함수인 기계의 역학적인 응답으로 인한 성분을 측정한다. 기계 응답의 이러한 여분의 성분은 행렬(R₁₂와 R₂₁) 항과 일반적으로 사전 보정이 불가능한 전체 행렬에서 연결 항을 만든다는 것을 유의하라.

여기에서 두가지 가능한 기술이 나온다:

1) 각각의 단부에서 가속도 벡터를 측정함으로써 기계의 역학적인 응답을 결정할 수 있고, 그 다음에 각각의 단부에서의 가속도 벡터와 힘 벡터를 적절히 조합함으로써 연결되지 않는 응답 행렬을 위한 새로운 벡터량을 만들수 있다(즉, R₁₂와 R₂₁는 중요한 항이다). 더욱이 행렬은 미지의 매개변수의 함수가 아니며 따라서 보정될 수 있다.

2) 또는 F_O/B벡터에 알 수 있는 작은 변화를 주고 힘 벡터의 결과적인 변화를 측정함으로써, 회전 사이클 동안에 이러한 응답 행렬 'R'을 아는 것이 가능하다.

제 1 기술은 아주 효과적이지만 드럼의 절대 수직 가속도을 측정하기 위한 가속도 센서의 추가를 요구한다.

제 2 기술은 아주 빠르지만, 이것과 관련된 몇가지 난점을 갖고 있으며 이것은 후술한다.

제 1 방법-가속도 측정

상술한 시스템으로부터 로드셀에 의해 측정된 힘이 불평형의 정확한 측정이 될 수 없다는 것은 분명해진다. 보정하기 위한 불평형을 결정하기 위하여 컨트롤러는 세탁기계에 외적인 복잡한 시스템의 효과를 고려해야만 한다. 그러므로 회전 보울에 작용하는 절대 힘 F_a는 다음과 같이 표현될 수 있다.

F_a= m₁x a_a

여기에서 m₁는 회전 드럼의 질량이고 a_a는 가속도계로 측정된 드럼의 절대 가속도이다. 실제로 이 힘은 다음과 같이 구성된다:

F_a= F_o/b+ F₁

F_o/b는 평형이탈 힘이고 F₁는 로드셀에 의해 측정된 힘이다. 재배열하면 평형이탈 힘은 알려진 변수의 항으로 표시될 수 있으며 컨트롤러에 의해 계산된다.

F_o/b=(m₁x a_a)-F₁

F₁는 상술한 바와 같이 불평형 검출 알고리즘으로부터 이용가능하게 되는 반면에, 유용한 신호를 제공하기 위하여 가속도계의 출력은 비슷한 필터링 프로세스를 통하여 불평형 검출 알고리즘에 넣어지는 것이 필요하다. 드럼 질량 m₁은 드럼의 알려진 무게, 하중에 더해진 물의 량 및 하중의 '타입'에 근거한 하중의 알려진 특성을 근거로 평가된다. 하중의 '타입'은 미국특허 4857814호 공보에 개시된 것과 같은 공지된 구조감지기술중 어느 하나를 사용하여 결정될 수 있다.

위의 것은 각각의 드럼 단부가 별개로 취급될 수 있다는 가정을 한다. 이 방법을 사용함으로써 이것이 만족스러운 가정이라는 것을 밝혀냈다. 하지만 어떤 경우에는 이것이 충분하지 않게 되고 따라서 보다 정확한 시스템이 요구된다. 이런 경우에는 각각의 드럼 단부 사이에 연결을 고려하는 것이 필요하다. 이렇게 하기 위하여, 연결 행렬 γ는 시스템에 관한 성공적인 시험에 의해서 결정되는데, 여기에서 ξ은 드럼의 길이에 대한 무게중심 위치의 비율이며 α는 관성계수이다.

γ=

이것으로부터 평형이탈 힘을 계산할 수 있다:

F _o/b =γm₁ A+F _l

여기에서 가속도 벡터 A 는 다시 표현될 수 있으며

하중 브리지의 힘 측정 F_l은 아래와 같다.

제 2 방법- 시스템 응답을 결정

반면에 앞에서:

F = R * F_O/B

만약 기계의 응답이 상대적으로 선형이면

dF = R * dF_O/B

여기에서 dF 와 dF_O/B는 여전히 2*1 컬럼 벡터이며, R 은 2*2 응답 행렬이다. dF는 벡터 dF_O/B에 F_O/B를 더한 결과인 힘 벡터의 변화를 나타낸다. 그러나, 실제 세계에서는 측정된 F 벡터를 제거하는데 필요한 F_O/B를 구하는 것을 원한다. 이렇게 하기 위해 R 의 역수를 양쪽에 곱함으로써 재배열하는 것이 필요하다:

inv(R) * dF = inv(R) * R * dF_O/B

간단히 하면

dF_O/B= inv(R) * dF

어떤 행렬을 곱해도 그 역은 동일 행렬이 된다. 무엇을 측정하건 주어지는 것은 실제로 '작동' 행렬이기 때문에 R 의 역수 'A'를 불러낸다. 따라서

dF_O/B= A * dF

여기에서 A = inv(R)

문제는 A 를 찾아내는 것이다. 이것을 하기 위한 방법은 작지만 알수 있는 추가적인 불평형을 한 단부에 추가하고 다른 단부에는 아무것도 더하는 않는 것이다. 그 추가를 dF_O/B라 하고 힘 벡터의 대응하는 변화를 dF_a로 표시하자. dF_O/Ba와 dF_a는 둘 다 컬럼 벡터(벡터의)임을 기억하라. 이번에는 다른 단부에 또 다른 작은 추가를 더하고 실행을 반복한다. 이번에는 추가를 dF_O/Bb로 그리고 마찬가지로 힘 벡터의 대응하는 변화를 dF_b로 표시하자. 함께 표기하기 위해서 이제 두개의 실험을 조합하면:

(dF_O/BadF_O/Bb) = A * (dF_adF_b)

또는

DF_O/B=A * DF

여기에서 DF_O/B와 DF 는 이제 두개의 2*1 컬럼 벡터를 나란히 결합함으로써 형성된 2*2 행렬이다. DF의 역수를 식의 양쪽에 곱하면:

DF_O/B* inv(DF) = A * DF * inv(DF)

간단히 하면

A = DF_O/B* inv(DF)

따라서 이제 작동 행렬을 알게되고, 측정된 F 벡터를 제거하는데 필요한 교정을 계산하는데 사용될 수 있다. 여기에 나타낸 모든 것은 작업된 예이다. 기계가 현재 어떤 일정한 속도록 회전하고 있다고 가정하면, 각각의 단부에서 측정한 힘 벡터는 다음과 같다:

F =

이제 단부(1)에 90°로 물의 한 단위량을 추가하고 단부(2)에는 아무것도 추가하지 않는다고 가정하면, 새로운 힘 벡터는

F_new1=

이것은 :

dF_O/Ba=와 dF_a=

이제 2차 시도에 대해서는 단부(2)에 0°에서 0.5 단위량을 더하고 단부(1)에는 아무것도 추가하지 않는다고 가정하면, 새로운 힘 벡터는 :

F_new2=

이것은

dF_O/Ba=와 dF_a=

따라서 DF_O/B=

그리고 DF =

따라서 inv(DF) =

그러므로 A =

하중 브리지에 의해 측정된 바와 같이 이제 A 가 계산되고 F 를 알기 때문에, 불평형을 상쇄하는데 필요한 보정이 계산될 수 있다. 초기에 작동 행렬은 완전히 알 수 없으므로 초기의 F_O/B벡터에 대하여 임의로 추측해야만 한다. 행렬에 대한 어느 정도의 지식을 갖게된 후에는 초기 F_O/B벡터에 대하여 보다 용이하게 추측할 수 있다.

전체적인 시스템의 장점

활동적인 평형 시스템과 이를 채용한 세탁기계에 대한 장점은:

· 불평형에 따른 힘이 베어링 조립체 앞에서 제거된다. 그러므로 구조적인 요구사항이 감소되며 보다 적은 및/또는 저렴한 재료가 채용될 수 있다.

· 마모되거나 저하되는 서스펜션이 제거된다.

· 세탁기 실린더의 여유가 감소되어 표준 크기의 기계에서 충분한 세탁용량 을 부여한다 .

· 서스펜션의 높이 변화에 대처할 필요가 없기 때문에 도어 개방 메카니즘 의 복잡함이 또한 감소된다.

· 항상 부드럽고 조용한 회전

· 가변적인 외부 조건에 대처할 수 있다.

Claims

세탁물을 탈수하기 위해 관통된 회전가능한 드럼,

회전가능하게 그러나 지지면에 대하여 이동하지 않도록 상기 드럼을 지지하는 견고하며 자유롭게 세워진 드럼 지지수단,

세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및

세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 1 항에 있어서, 상기 시스템은

세탁물의 동적 회전 불평형을 검출하기 위하여 드럼 회전축상의 한곳 또는 그 이상에 배치된 제 1 감지수단,

사용시에 상기 감지수단으로부터 입력신호를 받으며 감지된 불평형을 보정하기 위해서 추가되도록 요구되는 하나 또는 그 이상의 질량의 위치와 값을 계산하도록 프로그램된 디지탈 프로세서,

상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위한 교정수단을 포함하고 있으며, 상기 프로세서는 결과적인 값과 위치가 불평형을 보정하기 위해 계산된 값과 위치에 실질적으로 비슷하도록 그러한 추가를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
세탁물을 탈수하기 위해 관통된 회전가능한 드럼, 세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및 세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템을 가진 세탁기기로 구성되고, 상기 시스템은

세탁물의 동적 회전 불평형을 검출하기 위하여 드럼 회전축상의 한곳 이상에 배치된 제 1 감지수단,

사용시에 상기 감지수단으로부터 입력신호를 받으며 감지된 불평형을 보정하기 위해서 드럼에 추가되도록 요구되는 하나 또는 그 이상의 질량의 위치와 값을 계산하도록 프로그램된 디지탈 프로세서,

상기 드럼에 두개 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위한 보정수단을 포함하고 있으며, 여기에서 사용시 상기 질량의 적어도 하나는 상기 질량의 나머지로부터 축방향으로 이격되어 있으며 상기 프로세서는 결과적인 값과 위치가 불평형을 보정하기 위해 계산된 값과 위치에 실질적으로 비슷하도록 그러한 추가를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
세탁물을 탈수하기 위해 관통된 회전가능한 드럼, 세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및 세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템을 가진 세탁기기로 구성되고, 상기 시스템은

세탁물의 회전 불평형을 검출하기 위하여 상기 드럼의 회전축상의 한곳 이상에 배치된 제 1 감지수단,

회전에 의해 야기된 불균형을 보정하기 위하여 상기 드럼에 두개 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위한 보정수단, 및

사용시에 상기 감지수단으로부터 입력신호를 받으며 프로세서가 아래의 절차를 수행하도록 소프트웨어로 프로그램된 상기 프로세서를 포함하고 있으며,

상기 절차는

a) 상기 드럼에 소정의 제 1 회전속도를 가하도록 상기 구동수단을 동작시키는 단계;

b) 상기 드럼의 각각의 단부에서 검출된 회전 불균형을 저장하고 상기 드럼의 적어도 한 단부에 적어도 하나의 작은 불균형을 추가하도록 상기 보정수단에 지시하는 단계;

c) 상기 드럼의 각각의 단부에서 검출된 회전 불균형과 적어도 하나의 추가된 불균형 사이에 차이 관계를 결정함으로써 실제 불균형을 보정하기 위해 드럼에 추가되도록 요구되는 하나 또는 그 이상의 값과 위치를 평가하는 단계; 및

d) 추가된 질량의 결과적인 값과 위치가 불균형을 보정하기 위해서 상기 평가된 값과 위치에 실질적으로 비슷하도록 상기 보정수단에 의해 상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량의 추가를 제어하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기기.
세탁물을 탈수하기 위해 관통된 회전가능한 드럼, 세탁물을 탈수하도록 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 및 세탁물의 탈수시 상기 드럼과 세탁물의 불평형을 보상하기 위한 시스템을 가진 세탁기기로 구성되고, 상기 시스템은

상기 드럼의 회전축에 대하여 세탁물의 회전 불평형을 검출하기 위하여 상기 드럼의 회전축상의 한곳 또는 그 이상에 배치된 제 1 감지수단,

상기 드럼의 회전축의 절대 가속도를 결정하기 위하여 상기 드럼의 회전축상의 한곳 또는 그 이상에 배치된 제 2 감지수단,

사용시에 상기 제 1 및 제 2 감지수단으로부터 입력신호를 받으며 감지된 불평형을 보정하기 위해서 추가되도록 요구되는 하나 또는 그 이상의 질량의 위치와 값을 평가하도록 프로그램된 디지탈 프로세서,

상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위한 보정수단을 포함하고 있으며, 사용시 상기 프로세서는 추가된 질량의 결과적인 값과 위치가 불평형을 보정하기 위해 평가된 값과 위치에 실질적으로 비슷하도록 그러한 추가를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 보정수단의 활성화 이전에

1) 상기 제 1 감지수단의 출력에 근거한 회전 불평형을 모니터하는 단계;

2) 상기 평가된 불평형이 소정의 제 1 임계치 아래로 될 때가지 상기 드럼내의 세탁물을 재분배하도록 상기 구동수단을 작동시키는 단계;

3) 상기 세탁물을 효과적으로 탈수하기 위하여 상기 드럼에 보다 빠른 회전속도를 가하도록 상기 구동수단을 작동시키는 단계;의 절차를 수행하도록 하는 소프트웨어로 더 프램그램된 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 5 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 보정수단의 활성화 이전에

1) 상기 제 1 및 제 2 감지 수단의 출력에 근거한 회전 불평형을 모니터하는 단계;

2) 상기 평가된 불평형이 소정의 제 1 임계치 아래로 될 때가지 상기 드럼내의 세탁물을 재분배하도록 상기 구동수단을 작동시키는 단계;

3) 상기 세탁물을 효과적으로 탈수하기 위하여 상기 드럼에 보다 빠른 회전속도를 가하도록 상기 구동수단을 작동시키는 단계;의 절차를 수행하도록 하는 소프트웨어로 더 프램그램된 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 6 항에 있어서, 상기 단계 (3)은

3.a) 상기 제 1 감지수단의 출력에 근거한 회전 불평형을 평가하는 단계;

3.b) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 아래이면, 소정의 증가치로 상기 드럼의 회전속도를 증가시키도록 상기 구동수단을 작동시키는 단계;

3.c) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위이면, 상기 불평형을 상쇄하도록 상응하는 보정을 계산하는 단계;

3.d) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위이면, 상기 계산된 보정에 대응하게 상기 보정수단을 사용하여 상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량을 추가하는 단계; 및

3.e) 만약 상기 드럼의 회전속도가 세탁물의 효과적인 탈수를 위한 레벨 아래이면, 단계 (3.a)에서 (3.d)를 반복하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 7 항에 있어서, 상기 단계 (3)은

3.a) 상기 제 1 및 제 2 감지수단의 출력에 근거한 회전 불평형을 평가하는 단계;

3.b) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 아래이면, 소정의 증가치로 상기 드럼의 회전속도를 증가시키도록 상기 구동수단을 작동시키는 단계;

3.c) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위이면, 상기 불평형을 상쇄하도록 상응하는 보정을 계산하는 단계;

3.d) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 발단치 위이면, 상기 계산된 보정에 대응하게 상기 보정수단을 사용하여 상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량을 추가하는 단계; 및

3.e) 만약 상기 드럼의 회전속도가 세탁물의 효과적인 탈수를 위한 레벨 아래이면, 단계 (3.a)에서 (3.d)를 반복하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는 저장수단을 포함하고 있으며 상기 단계 (3.c)는

3.c.ⅰ) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위이면, 상기 제 1감지수단의 출력 그리고 상기 보정수단에 의해 이루어진 소정 수의 과거 보정을 포함하는 상기 저장수단에 저장된 데이터를 근거로 정상상태 회전 불평형을 평가하는 단계;

3.c.ⅱ) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위이면, 상기 평가된 정상상태 회전 불평형을 근거로 상응하는 보정을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 9 항에 있어서, 상기 프로세서는 저장 수단을 포함하고 있으며 상기 단계 (3.c)는

3.c.ⅰ) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위이면, 상기 제 1 및 제 2 감지수단의 출력 그리고 상기 보정수단에 의해 이루어진 소정 수의 과거 보정을 포함하는 상기 저장수단에 저장된 데이터를 근거로 정상상태 회전 불평형을 평가하는 단계;

3.c.ⅱ) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위이면, 상기 평가된 정상상태 회전 불평형을 근거로 상응하는 보정을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 8 항 내지 제 11 항중 어느 한항에 있어서, 상기 보정수단은 미세 제어모드와 거친 제어모드를 가지고 있으며 상기 단계 (3.d)는

3.d.ⅰ) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 2 임계치 위지만 소정의 제 3임계치 아래이면, 상기 계산된 보정에 상응하여 상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위해서 상기 미세 제어모드하에서 상기 보정수단을 제어하는 단계;

3.d.ⅱ) 만약 상기 평가된 불평형이 소정의 제 3 임계치 위이면, 상기 계산된 보정에 상응하여 상기 드럼에 하나 또는 그 이상의 질량을 추가하기 위해서 상기 거친 제어모드하에서 상기 보정수단을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 2 항 내지 제 12 항중 어느 한항에 있어서, 상기 제 1 감지수단은 상기 제 1 감지수단의 출력을 조절하기 위한 필터링 수단을 더 포함하고 있으며 상기 필터링 수단은:

상기 제 1 감지수단의 출력을 필터링하고 낮게 통과된 출력 신호를 출력으로 제공하기 위한 낮은 통과 필터;

소정의 레퍼런스에 대한 상기 드럼의 각도를 감지하기 위한 위치수단; 및

ⅰ) 제 1 산출인 상기 드럼의 코사인 각도에 따른 값으로 상기 드럼의 소정의 회전 각도에서 상기 낮게 통과된 출력신호를 곱하는 단계;

ⅱ) 제 2 산출인 상기 드럼의 사인 각도에 따른 값으로 상기 드럼의 소정의 회전 각도에서 상기 낮게 통과된 출력신호를 곱하는 단계;

ⅲ) 상기 드럼의 완전 회전에 관한 각각의 소정의 간격 수에 상기 제 1 산출의 값을 더하고 제 1 결과를 산출하기 위하여 합계를 간격의 수로 나누는 단계;

ⅳ) 상기 드럼의 완전 회전에 관한 각각의 소정의 간격 수에 상기 제 2 산출의 값을 더하고 제 2 결과를 산출하기 위하여 합계를 간격의 수로 나누는 단계; 및

ⅴ) 실수 성분으로서 상기 제 1 결과와 허수 성분으로서 상기 제 2 결과로 구성된 복소수를 상기 제 1 감지수단의 상기 출력 대신에 상기 프로세서에 입력으로 제공하는 단계의 절차를 포함하는 상기 프로세서내에 프로그램된 소프트웨어;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 4 항에 있어서, 상기 단계 (b)는

b.1) 상기 드럼의 한 단부에 작은 제 1 불평형을 추가하도록 상기 보정수단에 지시하는 단계;

b.2) 상기 드럼의 각각의 단부에서 각각 측정된 제 1 불평형과 측정된 제 2 불평형으로 검출된 회전 불평형을 저장하는 단계;

b.3) 상기 드럼의 다른 단부에 작은 제 2 불평을 추가하도록 상기 보정수단에 지시하는 단계; 및

b.4) 상기 드럼의 각각의 단부에서 각각 측정된 제 3 불평형과 측정된 제 4 불평형으로서 계속해서 검출된 회전 불평형을 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 2 항 내지 제 14 항중 어느 한항에 있어서, 상기 제 1 감지수단은 회전에 의해 상기 드럼상에 작용하는 선형의 힘을 검출하기에 적합한 상기 드럼의 각각의단부에 구비된 적어도 하나의 압전 힘 변환기를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 5 항, 제 7 항, 제 9 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 감지수단은 회전에 의해 상기 드럼상에 작용하는 선형의 가속도를 검출하기에 적합한 상기 드럼의 각각의 단부에 구비된 적어도 하나의 가속도 변환기를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
제 2 항 내지 제 16 항중 어느 한항에 있어서, 상기 보정수단은 상기 드럼의 각각의 단부에 구비된 회전축에 직교하는 평면에서 각도상으로 이격된 두 세트의 챔버와 상기 프로세서의 제어하에서 선택된 챔버내로 물을 분사하기 위한 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 세탁기기.
첨부된 도면을 참조하여 설명되어 있으며 첨부된 도면에 예시된 것과 실질적으로 같은 세탁기기.