Шинное управление для бытового электроприбора - RU2493662C2

Чертежи

Показать все 13 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение, в общем, относится к бытовым электроприборам. Конкретнее, настоящее изобретение относится к шинному управлению для бытовых электроприборов.

Уровень техники

Бытовые электроприборы в настоящее время становятся все более и более сложными, когда предпринимаются усилия для повышения эффективности и (или) эксплуатационных возможностей таких бытовых электроприборов. Термин «бытовой электроприбор» обычно относится к устройствам, которые выполнены с возможностью выполнять такие хозяйственные задачи, как приготовление пищи, консервирование пищевых продуктов или уборка, будь то в бытовых, общественных, коммерческих или промышленных помещениях. Используемый здесь термин «бытовой электроприбор» поэтому включает в себя, но не ограничивается такими устройствами, как посудомоечные машины, стиральные машины, холодильники, морозильные камеры, сушилки для одежды, плиты для приготовления пищи и микроволновые печи, которые имеют электрическое управление, по меньшей мере, некоторыми операциями или функциями данных устройств. Иногда термин «предметы домашнего обихода» также используется среди специалистов-практиков для данных устройств.

Вообще говоря, повышение эффективности и (или) работоспособности бытовых электроприборов может быть желательным, чтобы сократить потребление электроэнергии или потребление иных ресурсов (например, уменьшение потребления воды для мытья посуды в посудомоечных машинах). Электрическое управление бытовыми электроприборами поэтому использовано, чтобы улучшить эффективность посредством использования датчиков, например, для мониторинга функционирования устройства и предоставления данных для корректировки рабочих компонентов бытового электроприбора. Это может быть сделано в зависимости от результатов ранее отслеженного функционирования устройства и (или) в соответствии с требуемым рабочим профилем (например, датчики помутнения для определения уровня помутнения воды в посудомоечных машинах и т.д.).

По меньшей мере частично, как следствие увеличенного интереса к повышению эффективности и (или) рабочих возможностей бытовых электроприборов, производство или сборка бытовых электроприборов предусматривает прокладку электропроводки между блоком электропитания и соответствующими рабочими компонентами в бытовом электроприборе, который требует электропитание. Большинство бытовых электроприборов с электронными системами управления включают в себя компоновку электропроводки с использованием прямых соединений между одним автономным системным контроллером, или основным контроллером, и различными датчиками и исполнительными механизмами.

В то же самое время увеличилось число вариантов, выбираемых пользователем на пользовательском интерфейсе конкретного бытового электроприбора. Кроме того, количество датчиков и других устройств для повышения эффективности использования энергии и ресурсов увеличилось, и они сделаны более сложными. В целом это привело к увеличенному количеству проводов в бытовых электроприборах, и, как следствие, время монтажа электропроводки также возросло.

Такая технология сборки может поэтому представлять трудности в отношении ресурсов, используемых в производстве/сборке, таких как электропроводка для подключения каждого датчика или исполнительного механизма к автономному системному контроллеру, и времени монтажа электропроводки. Далее, поскольку число проводных межсоединений увеличилось, увеличилась и вероятность выхода из строя некоторой части электропроводки системы управления бытового электроприбора.

Чтобы сократить количество электропроводки, европейский патент №0716361 (здесь и далее патент '361) предлагает использовать систему управления с последовательной шиной. В патенте '361 один автономный системный контроллер управляет всеми подчиненными узлами, которые содержат управление датчиками/исполнительными механизмами бытовых электроприборов. Такой бытовой электроприбор может потенциально представлять риск того, что в отношении всех операций или функций, которые управляются автономным системным контроллером, будет отказ в исполнении в случае, когда системный контроллер, по некоторым причинам выходит из строя.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение сделано с учетом вышеупомянутых и иных соображений. Настоящее изобретение стремится уменьшить, облегчить или устранить один или более вышеупомянутых недостатков и дефектов по отдельности или в сочетании. В частности, изобретатели осознали, что было бы желательно получить такой бытовой электроприбор, в котором общее количество электропроводки, используемой для управления системными датчиками, исполнительными механизмами и тому подобным, уменьшено как только возможно, при сохранении эксплуатационной надежности бытового электроприбора. Было бы также благоприятно получить такой бытовой электроприбор, который позволяет увеличить эффективность производства, например, в отношении изготовления/сборки, чтобы они становились менее трудоемкими и (или) менее требовательными к ресурсам.

Для более эффективного решения одной или нескольких из этих задач предлагаются бытовой электроприбор, другие устройства и способы, имеющие признаки, определенные в независимых пунктах формулы изобретения. Дополнительные преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно одному объекту изобретения предложен бытовой электроприбор, содержащий шину, размещенную в бытовом электроприборе, в котором множество объединенных органов управления/соединителей электрически соединены с шиной, и в котором каждый объединенный орган управления/соединитель электрически подключен через шину к по меньшей мере одному из объединенных органов управления/ соединителей и посредством этого запитывает по меньшей мере один объединенный орган управления/соединитель, и в котором каждый орган управления/соединитель коммуникативно соединен с соответствующим рабочим компонентом бытового электроприбора, чтобы благодаря этому управлять им, при этом упомянутый рабочий компонент ассоциируется с некоторой операцией или функцией бытового электроприбора.

Используемый здесь термин «объединенный орган управления/соединитель» относится к устройству, которое объединяет функции контактной колодки и узла управления, или контроллера. То есть объединенный орган управления/соединитель может быть контактной колодкой, в которую встроен орган управления.

Используемый здесь термин «шина» относится к системе связи, в которой каждый компонент соответственно подключен к одной и той же шине, так что сообщения в орган управления/соединитель или из него проходят по одной и той же шине. Использование одной и той же шины для связи с каждым соответствующим органом управления/соединителем обеспечивает минимизацию или, по меньшей мере, уменьшение электропроводки.

В одном варианте осуществления шина содержит один одинарный провод. Это может обеспечить передачу сообщений по последовательной шине. Данный вариант осуществления может, таким образом, обеспечить систему управления с последовательной шиной.

В другом варианте осуществления шина содержит два или более проводов. Это позволяет обеспечить передачу сообщений по параллельной шине. Данный вариант осуществления может, таким образом, обеспечить систему управления с параллельной шиной.

В одном варианте осуществления один из объединенных органов управления/соединителей выполнен с возможностью действовать как ведущий узел, а остальные объединенные органы управления/соединители выполнены с возможностью действовать как подчиненные узлы. Ведущий узел может быть приспособлен устанавливать связь между ведущим узлом и подчиненными узлами. Каждый подчиненный узел может быть выполнен с возможностью реагировать на по меньшей мере один из множества адресных кодов подчиненного узла, чтобы генерировать ответный сигнал подчиненного узла в ведущий узел.

Как используется здесь, ведущий/подчиненный является моделью для протокола связи, в котором один объединенный орган управления/соединитель (известный как ведущий) управляет одним или более объединенными органами управления/соединителями, известными как подчиненные). Поэтому следует понимать, что терминология «ведущий-подчиненный» или подобная, как используется здесь, относится к системе управления, в которой все сообщения в соответствующих объединенных органах управления/соединителях, действующих как подчиненные узлы, инициируются объединенным органом управления/соединителем, действующим в качестве ведущего узла, то есть каждый подчиненный узел генерирует сигналы в коммуникационную шину в ответ на запрос от ведущего узла.

В одном варианте осуществления вышеупомянутая шина содержит как коммуникационную шину, выполненную с возможностью пропускать цифровые коммуникационные сигналы между объединенным органом управления/соединителем, действующим в качестве ведущего узла, и объединенными органами управления/соединителями, действующими в качестве подчиненных узлов, так и шину электропитания, выполненную с возможностью подачи электрической энергии на объединенные органы управления/соединители.

В еще одном варианте осуществления каждый объединенный орган управления/соединитель из множества содержит контроллер, выполненный с возможностью управлять соответственным рабочим компонентом в зависимости от рабочего профиля бытового электроприбора. Рабочий профиль может быть выбран пользователем посредством пользовательского интерфейса, известного также как человеко-машинный интерфейс бытового электроприбора.

В одном варианте осуществления каждый объединенный орган управления/соединитель содержит контроллер, выполненный с возможностью распознавать состояние соответственного рабочего компонента и генерировать управляющие сигналы в компоненты бытового электроприбора в зависимости от распознанного состояния.

В одном варианте осуществления контроллер содержит процессор и модуль связи, коммуникативно связанный с процессором, при этом модуль связи выполнен с возможностью пропускать управляющий сигнал, например, генерированный процессором, между объединенным органом управления/соединителем и соответствующим рабочим компонентом для управления работой упомянутого рабочего компонента.

В одном варианте осуществления шина электропитания выполнена с возможностью подачи электрической энергии на рабочие компоненты через соответственные объединенные органы управления/соединители.

Электрическая энергия может, например, быть высоковольтной энергией.

Бытовой электроприбор может представлять собой любое устройство из группы, содержащей: посудомоечную машину, стиральную машину, холодильник, морозильную камеру, сушилку для одежды, электроплиту и микроволновую печь.

В предпочтительном варианте осуществления бытовой электроприбор является стиральной машиной. Рабочие компоненты могут, например, быть любым компонентом из группы, содержащей: двигатель, насос, нагреватель, датчик или клапан.

В другом предпочтительном варианте осуществления бытовой электроприбор является посудомоечной машиной. Рабочие компоненты могут, например, быть любым компонентом из группы, содержащей: двигатель, насос, нагреватель, датчик или клапан.

В отличие от патента '361, который раскрывает систему управления последовательной шиной, использующую только один автономный системный контроллер для управления всеми рабочими компонентами (т.е. исполнительными механизмами/датчиками) электроприбора, различные варианты осуществления настоящего изобретения предлагают использование одного блока управления (т.е. объединенного органа управления/соединителя) для каждого рабочего компонента бытового электроприбора. С этой целью бытовой электроприбор согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя несколько (т.е. два или более) блоков управления (в форме объединенного органа управления/соединителя), причем каждый из данных блоков управления выполнен с возможностью управлять собственным соответственным рабочим компонентом. Таким образом, по сравнению с патентом '361 различные варианты осуществления настоящего изобретения предлагают альтернативное техническое решение для уменьшения электропроводки в бытовом электроприборе. Преимуществом иметь один орган управления (в форме объединенного органа управления/соединителя) для каждого рабочего компонента устройства является уменьшение риска того, что все операции/функции устройства становятся неработоспособными, если только один выходит из строя. Если только один блок управления (т.е. один блок управления/соединитель) ломается по какой-то причине, то наиболее вероятно, что только работа/функция рабочего компонента, ассоциированного с данным блоком управления, перестанет функционировать должным образом. Так как риск того, что все объединенные органы управления/соединители перестанут работать в одно и то же время, является относительно низким, следовательно, риск того, что все функции/операции электроприбора станут неработоспособными одновременно, уменьшается по сравнению с патентом '361.

Во втором объекте данного изобретения предложен бытовой электроприбор, содержащий шину, к которой подключены модули, являющиеся либо:

модулем электропитания для электропитания данной шины; либо

объединенным органом управления/соединителем, состоящим из:

средства обработки;

памяти для хранения команд, исполняемых средством обработки;

соединительного средства, коммуникативно соединенного со средством обработки и приспособленного для соединения рабочего компонента бытового электроприбора; и

дополнительного аппаратного средства, коммуникативно соединенного со средством обработки,

и объединенный орган управления/соединитель приспособлен устанавливать связь с по меньшей мере одним другим модулем через данную шину и взаимодействовать с рабочим компонентом,

при этом бытовой электроприбор содержит по меньшей мере два объединенных органа управления/соединителя, соединенных с шиной, и при этом все объединенные органы управления/соединители имеют идентичные средство обработки, память, соединительное средство и дополнительное аппаратное средство и различаются только в отношении содержимого памяти.

В третьем объекте изобретения предложен объединенный орган управления/соединитель, который состоит из:

средства обработки;

памяти для хранения команд, исполняемых средством обработки;

соединительного средства для соединения рабочего компонента бытового электроприбора, причем упомянутое соединительное средство коммуникативно соединено со средством обработки; и

дополнительного аппаратного средства, коммуникативно соединенного со средством обработки,

и который приспособлен для взаимодействия с дополнительным модулем, который соединен с ним через шину в бытовом электроприборе для формирования сети, и который является дополнительным объединенным органом управления/соединителем, имеющим средство обработки, память, соединительное средство и дополнительное аппаратное средство, идентичные с объединенным органом управления/соединителем и различаются от упомянутого объединенного органа управления/соединителя только в отношении содержимого памяти.

Во втором и третьем объектах преимущество заключается в сокращении расходов на хранение. Их технические признаки также обеспечивают простоту сборки и адаптируемость к различным модификациям бытовых электроприборов.

В четвертом объекте изобретение обеспечивает способ, реализованный в объединенном органе управления/соединителе для неиерархического управления бытовым электроприбором, содержащим множество рабочих компонентов, соединенных через объединенные органы управления/соединители,

которые в свою очередь коммуникативно взаимно соединены через шину, включающий в себя этапы, на которых:

принимают сообщение, разрешающее начать рабочую фазу, от первого объединенного органа управления/соединителя;

инициируют рабочую фазу за счет взаимодействия с рабочим компонентом упомянутого объединенного органа управления/соединителя;

завершают рабочую фазу; и

передают сообщение, что рабочая фаза завершена, на второй объединенный орган управления/соединитель.

В пятом объекте изобретение обеспечивает способ неиерархического управления бытовым электроприбором, содержащим множество рабочих компонентов, соединенных через объединенные органы управления/соединители, которые в свою очередь коммуникативно взаимно соединены через шину, включающий в себя этапы, на которых:

в первом объединенном органе управления/соединителе:

А1) инициируют рабочую фазу за счет взаимодействия с рабочим компонентом, подключенным к первому объединенному органу управления/соединителю;

А2) завершают рабочую фазу; и

A3) передают сообщение, что рабочая фаза завершена, на второй объединенный орган управления/соединитель;

во втором объединенном органе управления/соединителе:

B1) принимают сообщение от первого объединенного органа управления/ соединителя;

B2) инициируют, в ответ на сообщение от первого объединенного органа управления/соединителя, рабочую фазу за счет взаимодействия с рабочим компонентом, подключенным ко второму объединенному органу управления/соединителю; и

B3) завершают рабочую фазу.

В шестом объекте изобретение обеспечивает объединенный орган управления/соединитель, который содержит: средство обработки; и

соединительное средство для соединения рабочего компонента бытового электроприбора, причем упомянутое соединительное средство коммуникативно соединено со средством обработки,

и который приспособлен для формирования сети в бытовом электроприборе через соединение посредством шины с по меньшей мере одним дополнительным объединенным органом управления/соединителем, с которым он приспособлен осуществлять связь через шину,

при этом упомянутый объединенный орган управления/соединитель приспособлен взаимодействовать с по меньшей мере одним подключенным к нему дополнительным объединенным органом управления/соединителем, чтобы неиерархически управлять бытовым электроприбором.

В четвертом, пятом и шестом объектах объединенные органы управления/соединители поочередно управляют бытовым электроприбором. Это дает преимущество в возможности осуществления рационального производства и создания экономически эффективной структуры каждого объединенного органа управления/соединителя. В частности, только ограниченное количество команд необходимо сохранить в каждом объединенном органе управления/соединителе, который может, таким образом, быть оснащен памятью умеренного размера. То же самое относится и к возможности обработки, поскольку совместное исполнение неиерархического управления распределяет нагрузку по средствам обработки нескольких объединенных органов управления/соединителей.

В седьмом объекте данное изобретение обеспечивает объединенный орган управления/соединитель, который содержит:

средство обработки;

память для хранения команд, исполняемых средством обработки; и

соединительное средство для соединения рабочего компонента бытового электроприбора, причем упомянутое соединительное средство коммуникативно соединено со средством обработки,

при этом объединенный орган управления/соединитель приспособлен для формирования сети, содержащей по меньшей мере один дополнительный объединенный орган управления/соединитель, коммуникативно связанный с ним через шину в бытовом электроприборе;

и при этом объединенный орган управления/соединитель приспособлен при инициировании сети:

i) приобретать метку, идентифицирующую рабочий компонент, соединенный с объединенным органом управления/соединителем;

ii) принимать через шину неопределенное сообщение, содержащее команды, исполняемые средством обработки, и сохранять их в памяти; и

iii) принимать через шину сообщение, которое определено идентификационной меткой рабочего компонента и содержит команды, исполняемые средством обработки, и сохранять их в памяти;

и при этом объединенный орган управления/соединитель приспособлен после инициирования сети взаимодействовать с дополнительным объединенным органом управления/соединителем в сети.

В восьмом объекте данное изобретение обеспечивает способ инициирования сети в бытовом электроприборе, причем сеть содержит множество объединенных органов управления/соединителей, коммуникативно соединенных через шину, при этом каждый объединенный орган управления/соединитель содержит:

средство обработки;

память для хранения команд, исполняемых средством обработки; и соединительное средство, коммуникативно соединенное со средством обработки для подключения рабочего компонента бытового электроприбора, включающий в себя этапы, на которых: подключают программирующее устройство к шине;

передают из программирующего устройства и через шину сообщение, заставляющее объединенный орган управления/соединитель приобретать метку, идентифицирующую рабочий компонент, соединенный с соответствующим объединенным органом управления/соединителем;

передают из программирующего устройства и через шину неопределенное сообщение, содержащее команды, исполняемые средством обработки;

передают из программирующего устройства и через шину сообщение, которое определено меткой одного рабочего компонента и содержит команды, исполняемые средством обработки данного объединенного органа управления/соединителя, к которому он подключен; и

отъединяют программирующее устройство.

Следовательно, в седьмом и восьмом объектах объединенный орган управления/соединитель приспособлен игнорировать посланные через шину сообщения, определенные меткой, которая не идентифицирует подключенный к ней рабочий компонент. Это обеспечивает эффективное начальное программирование (загрузку команд программного обеспечения в объединенный орган управления/соединитель), потому что общая часть программного обеспечения может быть распределена во все объединенные органы управления/соединители сразу, в то время как индивидуальные части, специфические для каждого объединенного органа управления/соединителя (например, конкретизированные с учетом подключенного к нему рабочего компонента), распределяются в другой фазе программирования. Сообщения, используемые для распределения соответствующих частей программного обеспечения, являются либо не конкретизированными (общая часть), либо конкретизированными, чтобы сохраняться в соответствующих объединенных органах управления/соединителях. Далее, программирование может быть выполнено подключением программирующего устройства к точке на шине, из которой все объединенные органы управления/соединители могут поддерживать связь.

В целом, различные варианты осуществления данного изобретения могут проявлять одинаковые или сходные преимущества.

Эти преимущества и (или) иные аспекты данного изобретения будут очевидны и пояснены со ссылкой на описанные далее иллюстративные варианты осуществления.

В целом, все использованные здесь термины интерпретируются согласно их обычному значению в техническом смысле, если явно не определены иначе здесь. Все ссылки на «элемент, устройство, компонент, средство, этап и т.д.» необходимо интерпретировать явно как относящиеся к по меньшей мере одному проявлению элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д., если явно не указано иначе. Следует также подчеркнуть, что термин «содержать/содержащий» или «включать в себя/включающий в себя» при использовании здесь берется, чтобы определить наличие указанных признаков, целых чисел, этапов или компонентов, но не исключает наличия или дополнения одного или нескольких других признаков, целых чисел, этапов, компонентов или их групп.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 является блок-схемой шинной системы управления бытового электроприбора в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг.2 является функциональной блок-схемой варианта осуществления объединенного устройства управления/соединителя;

Фиг.3 является видом в разрезе посудомоечной машины, снабженной рабочим компонентом в виде датчика мутности в циркуляционной системе жидкости для определения степени загрязнения жидкости;

Фиг.4 содержит обобщенные блок-схемы, показывающие четыре объединенных органа управления/соединителя согласно вариантам осуществления изобретения;

Фиг.5 содержит обобщенные блок-схемы, показывающие четыре модуля электропитания согласно вариантам осуществления изобретения;

Фиг.6 является обобщенной блок-схемой бытового электроприбора согласно варианту осуществления изобретения, где электроприбор содержит сеть, приспособленную для инициирования посредством программирующего устройства;

Фиг.7 включает в себя, с одной стороны, обобщенную блок-схему шинной сети, содержащей объединенные органы управления/соединители и рабочие компоненты, подключенные к ней, и, с другой стороны, сигнальную диаграмму, показывающую обмен сообщениями в различных точках во времени между объединенными органами управления/соединителями; и

Фиг.8 показывает объединенный орган управления/соединитель в четырех различных точках во время инициирования сети в бытовом электроприборе согласно варианту осуществления изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления

I

Настоящее изобретение будет описано более полно ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых иллюстрируются варианты осуществления данного изобретения. Данное изобретение может, однако, быть воплощено во многих различных формах, и его не следует истолковывать как ограниченное вариантами осуществления, сформулированными здесь; скорее, данные варианты осуществления представлены в качестве примера, чтобы данное описание было тщательным и полным и в полной мере передавало объем изобретения специалистам в данной области техники. Далее одинаковые номера повсюду относятся к одинаковым элементам.

На фиг.1 показан (схематично) бытовой электроприбор 1 в соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения. Как уже описано выше, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть использованы в различных типах бытовых электроприборов 1. С этой целью бытовой электроприбор 1, показанный на фиг.1, может быть посудомоечной машиной, стиральной машиной, холодильником, морозильной камерой, объединенным холодильником/морозильной камерой, сушилкой для белья, кухонной плитой, микроволновой печью и т.п.

Как указано в иллюстрируемом на фиг.1 варианте осуществления, бытовой электроприбор может содержать систему 10 шинного управления. Как видно на фиг.1, шина 2 расположена внутри бытового электроприбора 1. Множество, т.е. два или более, объединенных органов управления/соединителей 3а, 3b, 3c, 3d, 3е, 3f электрически подключены к шине 2. Каждый объединенный орган управления/соединитель 3а, 3b, 3с, 3d,… электрически подключен или связан через шину 2 к одному или нескольким другим объединенным органам управления/соединителям 3а, 3b, 3с, 3d,… Например, объединенный орган управления/соединитель 3а электрически подключен к объединенному органу управления/соединителю 3b, в то время как объединенный орган управления/соединитель 3b электрически подключен к обоим объединенным органам управления/соединителям 3а и 3с. Кроме того, каждый объединенный орган управления/соединитель 3а, 3b, 3с, 3d,… взаимодействует с соответствующими рабочими компонентами 4а, 4b, 4с, 4d, 4е, 4f для управления ими. Например, объединенный орган управления/соединитель, обозначенный как 3d, взаимодействует или связан с рабочим компонентом 4d.

Рабочие компоненты 4а, 4b, 4с, 4d,… связаны с соответствующей операцией и (или) функцией бытового электроприбора 1. Другими словами, рабочий компонент 4 является компонентом, который управляет операцией и (или) функцией бытового электроприбора 1. Рабочие компоненты 4 могут включать в себя датчики или исполнительные механизмы или их комбинацию. Примеры датчиков включают в себя датчики температуры, датчики давления, датчики окружающих условий, датчики мутности, датчики нагрузки двигателя, датчики положения механического компонента и т.п. Исполнительные механизмы включают в себя реле управления, симисторы или подобные коммутирующие компоненты и т.п. Примеры исполнительных механизмов могут также включать в себя реле управления для оперирования двигателем, для открывания/закрывания клапана, световые элементы в бытовых электроприборах и т.п. Примеры объединенных датчиков/исполнительных механизмов включает в себя демпфирующие приводные электродвигатели и температурные датчики или датчики влажности, связанные с датчиками управления скоростью вентилятора.

Совершенно понятно, что количество и типы датчиков и (или) исполнительных механизмов, используемых в конкретном бытовом электроприборе 1, зависит от типа бытового электроприбора 1. Например, если бытовой электроприбор 1 является посудомоечной машиной, то данная посудомоечная машина может включать в себя один или несколько датчиков (например, датчик мутности для измерения чистоты посудомоечной воды), реле управления для управления двигателем, реле управления для управления впускным/выпускным клапаном, реле управления для управления нагревателем и т.п. Количество и типы датчиков и (или) исполнительных механизмов, используемых в конкретном бытовом электроприборе 1, также зависит от специфических потребностей конечного пользователя, и, таким образом, точное количество и (или) типы рабочих компонентов 4 должны быть протестированы и оценены для каждого специфического случая использования.

В иллюстрированном варианте осуществления, показанном на фиг.1, шина 2 содержит два или более проводов, причем один провод обеспечивает источник питания, такой как источник постоянного тока (DC), для питания объединенных органов управления/соединителей 3, и один провод обеспечивает двунаправленный канал связи между различными объединенными органами управления/соединителями 3. В таком варианте осуществления провод источника постоянного тока DC шины 2 может быть подключен к источнику 5 питания постоянного тока DC. Данный источник 5 электропитания постоянного тока DC может быть высоковольтным источником питания постоянного тока DC. Как можно далее видеть на фиг.1, шина 2 выполнена в виде контура в электроприборе 1, и различные объединенные органы управления/соединители 3а, 3b, 3с, 3d,… расположены на промежуточных позициях вдоль данного контура.

Бытовой электроприбор 1 в примерном варианте осуществления, показанном на фиг.1, дополнительно содержит устройство 6 управления и т.п., чтобы пользователь мог использовать данный бытовой электроприбор. Устройство управления может содержать или быть коммуникативно подключено к пользовательскому интерфейсу (UI) 7. При коммуникативном соединении, как проиллюстрировано на фиг.1, связь между устройством 6 управления и UI 7 может осуществляться в беспроводном или проводном (не показано) исполнении. Устройство 6 управления может дополнительно быть присоединено к блоку 7 обработки, содержащему источник 8 данных, таких как накопитель на жестком диске, блок памяти, флэш-память и т.п., из которых источник 8 данных может выбирать различные предварительно сохраненные рабочие профили бытового электроприбора. Устройство 6 управления выполнено с возможностью генерировать управляющие сигналы и управляющие сигналы обмена данными, например, в зависимости от выбранного рабочего профиля, выбираемого пользователем через UI 7, на объединенные органы управления/соединители 3. Связь между устройством 6 управления и объединенным органом управления/соединителем 3 может быть выполнена в беспроводном или проводном (не показано) варианте.

Согласно иллюстрированному варианту осуществления данного изобретения, как воплощено на фиг.1, один из объединенных органов управления/соединителей, например объединенный орган управления/соединитель 3а, выполнен с возможностью работать в качестве ведущего узла, здесь и далее именуемый как «ведущий орган управления/соединитель». Остальные объединенные органы управления/соединители 3b, 3с, 3d,… выполнены с возможностью действовать в качестве подчиненных узлов, здесь и далее именуемые как «подчиненный(-е) орган(ы) управления/соединитель(и)». Подчиненный орган управления/соединитель может в принципе содержать такие же блоки или компоненты, как и ведущий орган управления/соединитель. Однако только один из объединенных органов управления/соединитель 3а выполнен с возможностью действовать как ведущий узел, то есть установлен в ведущий режим. Другие объединенные органы управления/соединители 3b, 3с, 3d,… установлены в подчиненный режим, то есть данные объединенные органы управления/соединители выполнены с возможностью действовать как подчиненные узлы. Отношение между ведущим и подчиненным (то есть какой из объединенных органов управления/соединителей установлен в ведущий режим или подчиненный режим) может быть установлено во время производства/сборки бытового электроприбора 1. Соответственно, отношение ведущий/подчиненный может быть установлено во время производства/сборки бытового электроприбора 1. Когда отношение ведущий/подчиненный установлено, направление управления происходит из объединенного органа управления/соединителя, действующего как ведущий, на объединенные органы управления/соединитель(и), действующие как подчиненный(е). Связь между устройством 6 управления и органами управления/соединителями 3а, 3b, 3с, 3d,… преимущественно происходит через орган управления/соединитель 3а, который действует как ведущий узел.

В иллюстрируемом варианте осуществления, показанном на фиг.1, шина 2 содержит шину связи, выполненную с возможностью пропускать цифровые сигналы передачи данных между ведущим органом управления/соединителем 3 и подчиненными органами управления/соединителями 3, и шину электропитания, выполненную с возможностью подачи электрической энергии на объединенные органы управления/соединители 3. Данная шина связи может также быть выполнена с возможностью пропускания управляющего сигнала между объединенным органом управления/соединителем 3 и соответствующим рабочим компонентом 4 для управления работой упомянутого рабочего компонента 4. Далее, шина электропитания может дополнительно быть выполнена с возможностью подачи электрической энергии на упомянутый рабочий компонент 4 через соответствующий объединенный орган управления/соединитель 3.

Фиг.2 является функциональной блок-схемой иллюстрированного варианта осуществления объединенного органа управления/соединителя 3.

В иллюстрированном на фиг.2 варианте осуществления объединенный орган управления/соединитель 3 содержит контроллер 31. Данный контроллер 31 может быть выполнен с возможностью управления соответствующим рабочим компонентом 4 в зависимости от (возможно выбранного пользователем через UI 7) рабочего профиля бытового электроприбора 1. Кроме того, контроллер 31 может быть выполнен с возможностью распознавать состояние соответствующего рабочего компонента 4 и генерировать управляющие сигналы на компоненты бытового электроприбора 1 в зависимости от распознанного состояния.

В иллюстрированном на фиг.2 варианте осуществления контроллер 31 содержит процессор 32 и модуль 33 связи, взаимодействующий с процессором 32. Модуль 33 связи может быть выполнен с возможностью пропускать управляющий сигнал между объединенным органом управления/соединителем 3 и соответствующим рабочим компонентом 4, чтобы благодаря этому управлять работой соответствующего рабочего компонента 4.

Различные объединенные органы управления/соединители 3 могут, в принципе, быть одинаковы с аппаратной точки зрения. Однако, как описано выше, с функциональной точки зрения они отличаются тем, что один объединенный орган управления/соединитель 3 выполнен с возможностью работать как ведущий орган управления/соединитель, а остальные объединенные органы управления/соединители 3 выполнены с возможностью работать в качестве подчиненных органов управления/соединителей. Другими словами, один из объединенных органов управления/соединителей работает в ведущем режиме, а другие - в подчиненном режиме.

Если объединенный орган управления/соединитель 3а выполнен с возможностью работать в качестве ведущего, модуль 33 связи выполнен с возможностью инициировать или устанавливать связь с одним или несколькими объединенными органами управления/соединителями, которые выполнены с возможностью действовать в качестве подчиненных узлов. Например, модуль 33 связи может быть выполнен с возможностью генерировать цифровые адресные кодовые сигналы для доступа к выбранным подчиненным органам управления/соединителям 3b, 3с, 3d,…. Модуль 33 связи может также быть выполнен с возможностью пропускать данные, принимаемые от любого из подчиненных органов управления/соединителей 3b, 3с, 3d,…, к процессору 31 ведущего органа управления/соединителя 3.

Каждый подчиненный орган управления/соединитель 3b, bс, 3d,… имеет заранее заданный цифровой адресный код (который, например, был назначен во время производства/сборки). Когда ведущий орган управления/соединитель 3а передает цифровой адресный код, может быть установлена связь между ведущим органом управления/соединителем 3а и подчиненным органом управления/соединителем 3b, 3с, 3d, …, ассоциированным с упомянутым адресным кодом. Обычно различные подчиненные органы управления/соединители 3b, 3с, 3d,… имеют соответствующие адреса подчиненных узлов, так что, когда ведущий орган управления/соединитель 3а передает определенный адресный код, это заставляет подчиненный орган управления/соединитель, например 3b, ассоциированный с определенным адресным кодом, отвечать. Подчиненные органы управления/соединители 3b, 3с, 3d,… реагируют на по меньшей мере один из множества подчиненных кодовых адресов подчиненного узла, чтобы генерировать ответный сигнал подчиненного узла на ведущий узел 3а. Это может быть сделано напрямую на объединенный орган управления/соединитель 3а, работающий в качестве ведущего, или, альтернативно, через один или несколько других подчиненных узлов 3с, 3d, 3е,… вдоль контура шины 2.

Процессор 32 каждого объединенного органа управления/соединителя выполнен с возможностью получать сигналы данных от других объединенных органов управления/соединителей 3 (через соответствующие модули 33 связи) и генерировать управляющие сигналы для соответствующих рабочих компонентов 4а, 4b, 4с, 4d,…, чтобы управлять работой бытового электроприбора 1. Модуль 33 связи каждого объединенного органа управления/соединителя 3 коммуникативно связан либо проводным, либо беспроводным способом с соответствующим рабочим компонентом 4, так что упомянутый рабочий компонент может управляться, например, в зависимости от измеренного параметра и (или) в соответствии со специфическим рабочим профилем. Процессоры 32 различных объединенных органов управления/соединителей 3 могут также содержать синхрогенератор для координации обмена данных вдоль шины 2. Процессоры 32 могут дополнительно содержать различные приложения или программы для своей микропроцессорной микросхемы. Эти различные приложения или программы могут селективно управлять скоростью обновления информации из различных рабочих компонентов 4, которые коммуникативно связаны с различными объединенными органами управления/соединителями 3. Различные частоты дискретизации, например сбора данных от различных рабочих компонентов 4, могут быть использованы в различных режимах работы электроприбора, например, в зависимости от определенных потребностей пользователя.

В некоторых вариантах осуществления один или несколько из множества объединенных органов управления/соединителей 3 могут дополнительно содержать модуль 34 или схему отключения энергии для снижения потребления энергии в бытовом электроприборе 1, когда бытовой электроприбор находится в состоянии/режиме ожидания. Модуль/схема отключения энергии может быть выполнен с возможностью выключить связанные с ним рабочие компоненты 4 (например, датчики мутности) во время периодов, когда бытовой электроприбор 1 (например, посудомоечная машина) не используется.

Еще дополнительно, в некоторых вариантах осуществления один или несколько из множества объединенных органов управления/соединителей 3 могут содержать приложения для выключения соответствующих рабочих компонентов 4, если к рабочему компоненту 4 не было обращения от пользовательского интерфейса 7 в течение заранее заданного периода времени. Это предоставляет бытовому электроприбору 1 возможность работать в режиме «сохранения работоспособности при отказе отдельных элементов».

В еще одном варианте осуществления один или несколько объединенных органов управления/соединителей 3а, 3b, 3с, 3d,… содержат диагностический модуль 35 для мониторинга или проверки состояния устройства с целью анализа и диагностики рабочих компонентов 4а, 4b, 4с, 4d,… в необходимости ремонта. Диагностический модуль 35 может быть выполнен с возможностью генерировать команды напрямую в соответствующий рабочий компонент 4а, 4b, 4с, 4d,… для запроса ответного сигнала из рабочих компонентов 4а, 4b, 4с, 4d, …, когда желательно проверить рабочий компонент.

Необходимо отметить, что различные вышеуказанные модули объединенных органов управления/соединителей 3, показанные на фиг.2, такие как модуль 33 связи, могут быть реализованы аппаратно или программно либо комбинацией аппаратного и программного обеспечения.

Пример. Со ссылкой на фиг.3 и в качестве примера, а не ограничения, система 10 управления шиной (см. фиг.1; не показано на фиг.3) может быть размещена в посудомоечной машине 100. В данной посудомоечной машине 100 система шинного управления обеспечивает пользовательские вводы через интерфейс пользователя (не показан на фиг.3) для управления температурой воды и соответствующими рабочими компонентами (для горячей и холодной воды) для управления водоснабжением посудомоечной машины, чтобы обеспечивать желаемую температуру. Еще дополнительно, рабочие компоненты, такие как датчик 4 мутности и т.п., могут быть использованы для определения чистоты воды и, соответственно, определения надлежащей продолжительности циклов мойки, момента времени для добавления моющих средств и т.д. Кроме того, рабочие компоненты, такие как датчики скорости, могут аналогичным образом обеспечить дополнительный ввод для управления посудомоечной машиной.

II

В преимущественных вариантах осуществления данного изобретения, которые показаны на фиг.4, бытовой электроприбор 1 содержит шину 2 с подключенными к ней множеством объединенных органов управления/соединителей 3, которые идентичны по отношению к друг другу, и по меньшей мере один модуль 5 электропитания. Объединенный орган управления/соединитель 3 содержит соединительное средство 30 для подключения рабочего компонента 4 электроприбора 1. Примеры объединенных органов управления/соединителей 3 показаны на фиг.4 и будут подробно описаны ниже. Примеры блоков 5 электропитания показаны на фиг.5 и будут описаны ниже.

На фиг.4а показан объединенный орган управления/соединитель 3 для использования с двухлинейными шинами 2, содержащий линию СОМ данных и линию PWR электроснабжения. Объединенный орган управления/соединитель 3 включает в себя ряд коммуникативно связанных функциональных секций: средство 32 обработки (такое как микропроцессор, компьютер, программируемая пользователем логическая матрица, программируемая пользователем вентильная матрица или тому подобное), коммуникационный интерфейс 33 для соединения средства 32 обработки с линией СОМ данных, блок 36 памяти (такой как полупроводниковая память, предпочтительно энергонезависимого типа), соединительное средство 30 (например, терминал, обеспечивающий омический контакт) и управляемое переключающее средство 37 (например, по меньшей мере один оптрон, транзистор, тиристор, симистор или реле), действующее, чтобы соединить соединительное средство 30 и линию PWR электроснабжения шины 2. Подчеркивается, что каждая функциональная секция может быть воплощена как несколько физических модулей, и один физический модуль может быть ответственным за выполнение более чем одной функции. На фигуре 4а соединительное средство 30 подключает рабочий компонент, иллюстрированный как двигатель 4. Коммуникационный интерфейс 33 выполнен с возможностью передавать и принимать сообщения по линии СОМ данных шины 2. Объединенный орган управления/соединитель на фиг.4а выполнен с возможностью запитывать двигатель 4 и не принимать никакого сигнала из своего окружения, кроме шины 2. В этом и в большинстве других чертежей заземление, предохранители и другие детали реализации, которые очевидны специалистам в данной области, опущены ради ясности.

Фиг.5а показывает модуль 5 электропитания для использования с двухпроводной шиной 2, как показано на фигуре 4а. Модуль 5 электропитания содержит коммуникационный интерфейс 53, второе средство 52 обработки, память 56 и управляемое переключающее средство 57, каждое из которых может быть воплощено как соответствующий модуль в объединенном органе управления/соединителе 3, показанном на фиг.4а. Управляемое переключающее средство 57 подключается через выход соединительного средства 50 к рабочему компоненту, приспособленному для управления при сравнительно большом токе, и данный факт иллюстрируется нагревательным элементом 4. Коммуникационный интерфейс 53 показан подключенным к линии СОМ данных. К линии PWR электроснабжения подключены управляемое переключающее средство 57 и, параллельно к нему, преобразователь 59 напряжения, подключенный к MNS основной электросети (или, более обобщенно, напряжение, запускающее бытовой электроприбор) через входное соединительное средство 51. Преобразователь 59 напряжения может включать в себя выпрямитель и (или) трансформатор напряжения, чтобы подать электроэнергию при шинном напряжении предпочтительно ниже, чем в основной электросети. Чтобы позволить запитывать нагревательный элемент 4 при сильном токе, может быть пригодным выбрать реле, а не тиристорное устройство в качестве управляемого переключающего средства 57.

Если более чем один модуль 5 электропитания в соответствии с фиг.5а, подключенные к шине 2, нет необходимости, чтобы все они были подключены к основной электросети. Неподключенные модули 5 электропитания будут запитаны через подключенные блоки посредством линии PWR электроснабжения шины 2.

В данном варианте осуществления сеть содержит объединенные органы управления/соединители 3 и модули 5 электропитания. Все объединенные органы управления/соединители 3 имеют идентичные аппаратные средства, но могут отличаться в отношении информации, хранящейся в их соответственных блоках 36 памяти. Дополнительно, все модули электропитания, если предусмотрено несколько, имеют идентичные аппаратные средства в данном варианте осуществления; если они отличаются вообще, то только в отношении содержания их памяти.

На фигуре 4b показан объединенный орган управления/соединитель 3 для использования с однопроводной шиной 2, содержащей только одну линию СОМ данных. Поскольку в шине 2 используется «низкое» двоичное значение, которое значительно больше, чем напряжение земли (например, несколько вольт могут быть пригодны для бытового электроприбора), линия СОМ данных может быть использована как для передачи информации, так и для запитки рабочих компонентов 4, подключенных к ней и в других случаях объединенных органов управления/соединителей 3. Предпочтительно, модуль электропитания (не показан), ответственный за электропитание шины, допускает, чтобы ток выше нормальной интенсивности рабочего тока извлекался из шины 2. В данном варианте осуществления коммуникационный интерфейс 33 приспособлен для накопления электрической энергии, так что он способен передавать сообщения по шине 2, периодически повышая потенциал линии СОМ данных от «низкого» двоичного значения до «высокого» двоичного значения. В видоизменении к варианту осуществления, описанному ранее в данном разделе, объединенный орган управления/соединитель 3 по фиг.4b может быть заменен на показанный на фиг.4а. Однако есть все же идентичность вплоть до содержания памяти объединенного органа управления/соединителя 3 в сети.

Фиг.4с показывает другой объединенный орган управления/соединитель 3, который может служить заменой в другом видоизменении к вышеуказанному варианту осуществления. Фиг.4с более точно показывает два случая объединенного органа управления/соединителя 3, который включает в себя секции объединенного органа управления/соединителя по фиг.4а, где соединительное средство 30 включает в себя как терминал питания для подачи электроэнергии, так и терминал распознавания для приема сигнала от рабочего компонента. Терминал питания подключен к управляемому переключающему средству 37, тогда как терминал распознавания подключен к средству 32 обработки. Терминал распознавания может принимать сигнал, указывающий физическое или химическое состояние рабочего компонента. На чертеже терминал питания первого объединенного органа управления/соединителя 3а подключен к двигателю 4b, в то время как терминал 30а распознавания второго объединенного органа управления/соединителя 3а подключен к термометру 4а, выполненному с возможностью распознавать текущую температуру двигателя 4b. Во всех иных аспектах, кроме, возможно, содержания памяти, два объединенных органа управления/соединителя 3 идентичны в отношении аппаратных средств.

Фигура 4d показывает еще один объединенный орган управления/соединитель 3, способный заменить любой из ранее описанных во взаимодействии с четырехпроводной шиной 2. Более точно, данная шина 2 содержит линию СОМ данных, линию PWR электроснабжения, линию GND заземления и линию MNS основной электросети, причем последняя подает высоковольтную электроэнергию, такую как 230 В переменного тока. Коммуникационный интерфейс 33 в данном случае подключен к линии СОМ данных, линии PWR электроснабжения и линии GND заземления. Линия PWR электроснабжения питает сам объединенный орган управления/соединитель 3, но не прежде всего рабочий компонент 4, подключенный к тому. Вместо этого, последний запитывается напрямую от линии MNS основной электросети через управляемое переключающее средство 37. Питание напряжением от основной электросети в принципе не ограничено высокомощными рабочими компонентами; в практических условиях это иногда выгодно для питания всех рабочих компонентов в бытовом электроприборе на том же самом значении напряжения.

Фиг.5b показывает альтернативу модулю 5 электропитания, показанному на фиг.5а, и способен заменить его в сети в бытовом электроприборе 1. В модуле 5 электропитания по фиг.5b преобразователь 59 напряжения имеет два различных выхода, один из которых соединен с линией PWR электроснабжения шины 2, а другой подключен к управляемому переключающему средству 57. Таким образом, преобразователь 59 напряжения может подавать два различных напряжения, одно напряжение на шине и одно напряжение, пригодное для приведения в действие высокомощных рабочих компонентов, подключенных к модулю электропитания, который здесь иллюстрируется нагревательным элементом 4. При схемной топологии, показанной на фиг.5b, возможно только запитывать рабочий модуль, если входное соединительное средство 51 модуля 5 электропитания подключено к электроэнергии.

Фиг.5с показывает простой вариант осуществления модуля 5 электропитания, который не запитывает никакого рабочего компонента, подключенного к данному модулю, и, следовательно, лишено средства обработки и связанных с ним объектов. Модуль 5 электропитания содержит преобразователь 58 напряжения, который служит только одной цели подачи питания на шину. Преобразователь 58 напряжения, в свою очередь, запитывается через основную электросеть MNS, соединенную с ним через входное соединительное средство MNS основной электросети.

Фиг.5d показывает модуль 5 электропитания, подобный показанному на фиг.5с, однако приспособленный для использования с четырехпроводной шиной 2. Структура шины 2 уже объяснена выше в связи с фиг.4d.

Как дополнительная альтернатива (не показанная на чертежах), любой объединенный орган управления/соединитель 3, показанный на фиг.4, может включать в себя преобразователь напряжения для запитки линии PWR электроснабжения шины 2. Подобно модулю 5 электропитания на фиг.5а, все объединенные органы управления/соединители 3 в бытовом электроприборе включают в себя такой преобразователь напряжения, но не все подключены к основной электросети. Действительно, может быть достаточно подключить только один объединенный орган управления/соединитель 3 к основной электросети. Как следствие, сеть вокруг шины 2 может быть лишена блоков 5 электропитания и, таким образом, содержит только объединенные органы управления/соединители 3.

Предпочтительно, чтобы связь по шине 2 происходила асинхронно. Тем самым нет необходимости как в генераторе тактовых импульсов, так и в специально выделенной линии синхросигнала для данной цели в шине 2. Как общеизвестно специалистам в этой области техники, асинхронная связь включает в себя использование стартовых битов или тому подобного при начале связи. Сравнительно большая часть битов, передаваемых по сети, может быть затрачена на стартовые биты, что на практике представляет пренебрежимый недостаток в бытовом электроприборе с учетом ограниченного количества вовлеченной информации.

Хотя синхронизация обслуживается стартовыми битами и тому подобным в асинхронной связи, это может еще быть пригодным для калибровки объединенных органов управления/соединителей 3 в отношении их тактовой частоты. В предпочтительном варианте осуществления средство 32 обработки всех сетевых модулей включает в себя осциллятор, который может быть откалиброван путем регулировки величины подстроечных регистров в нем. Данная регулировка может иметь место в начале рабочего цикла. В качестве одного примера, в сети, содержащей один модуль 5 электропитания и множество объединенных органов управления/соединителей 3, модуль 5 электропитания испускает серию импульсов на заранее заданной частоте в начале рабочего цикла. Каждый объединенный орган управления/соединитель 3 принимает последовательность импульсов и сравнивает их частоту с частотой своего собственного осциллятора. При обнаружении разности объединенный орган управления/соединитель 3 модифицирует значения своего подстроечного регистра так, чтобы компенсировать ее.

III

В варианте осуществления настоящего изобретения множество модулей, взаимосвязанных шиной, особенно объединенные органы управления/соединители, приспособлены управлять рабочими компонентами бытового электроприбора неиерархическим образом. Все модули имеют равные полномочия на принятие мер и решений, и ответственность за продвижение заранее заданных программ переходит между различными модулями в различных фазах программы. В частности, данная программа может включать в себя последовательность этапов, переходы между которыми осуществляются в зависимости от условий, относящихся к измеренным значениям, состояниям компонентов, пользовательских вводов или других наблюдений. Согласно данному варианту осуществления, не все решения относительно того, выполняются ли такие условия, принимаются одним единственным модулем, но решения, касающиеся различных условий, могут быть в ведении нескольких различных модулей. Аналогичным образом, если инициирование и (или) завершение некоторых фаз есть условие по истечении заданного периода времени, все модули в сети в равной степени способны и пригодны измерять этот период времени и заставлять программу переходить к последующей фазе после данного периода времени.

Фиг.6 включает в себя схему сигнализации, показывающую по времени (вертикальная ось) обмен сообщениями между объединенными органами управления/соединителями 3 в сети в бытовом электроприборе, часть которых показана под схемой сигнализации. Три рабочих компонента 4, обозначенные как «А», «В» и «С», подключены к соответствующим объединенным органам управления/соединителям 3а, 3b и 3с. Каждый объединенный орган управления/соединитель 3 ассоциирован с меткой, идентифицирующей рабочий компонент 4, с которой она соединена. Сообщения по сети передаются ко всем объединенным органам управления/соединителям 3, но могут быть определены меткой, указывающей объединенный орган управления/соединитель 3, от которого требуется действие. Другие объединенные органы управления/соединители 3 могут затем игнорировать это сообщение.

В данной схеме сигнализации в верхней части этого чертежа указаны четыре рабочие фазы ОП1,…, ОП4. На первой фазе ОП1 активен компонент В; на второй фазе ОП2 активен компонент С; на третьей фазе ОПЗ активны компоненты А и В; и на четвертой фазе ОП4 активен компонент С. В данном примере каждая рабочая фаза инициируется передачей сообщения по сети.

Таким образом, первое сообщение перед первой рабочей фазой ОП1 посылается по шине 2 ко всем сетевым модулям, но помечается меткой «В» и тем самым активирует второй объединенный орган управления/соединитель 3b. Согласно с исполняемыми процессором командами, хранящимися в памяти второго объединенного органа управления/соединителя 3b, первое сообщение инициирует первую рабочую фазу ОП1. Команды дополнительно определяют, что первая рабочая фаза вовлекает активность В рабочего компонента 3b и должна завершаться по истечении заданного периода времени, который появляется, когда должен активироваться С компонент 3с. Таким образом, после первой рабочей фазы ОП1 второй объединенный орган управления/соединитель 3b передает сообщение, определенное для третьего объединенного органа управления/соединителя 3с, которое будет, таким образом, игнорироваться первым объединенным органом управления/соединителем 3а. Вторая рабочая фаза ОП2 инициируется третьим объединенным органом управления/соединителем 3с и является нерабочим периодом, в котором С компонент 3с, который в данном примере является средством ввода, ожидает ввода от пользователя. Когда третий объединенный орган управления/соединитель 3с решает, что ввод принят, он передает сообщение на то действие, чтобы первый и второй объединенные органы управления/соединители активировались совместно. Более точно, данная третья рабочая фаза ОП3 вовлекает то, что В компонент 3b используется в форме обратной связи в отношении к выходному параметру, измеренному А компонентом 3а. Например, В компонент 3b может быть теплоотводом, а А компонент 3а - тепловым датчиком, расположенным в пространстве, нагретом теплоотводом. Работа обратной связи В компонента 3b может продолжаться заранее заданный период времени (включая прерываемое питание нагревателя, так что достигается заранее заданная установленная или изменяющаяся температура) или, как альтернатива, до тех пор, пока нагретое пространство не достигнет заранее заданного периода времени (в том числе, возможно, постоянное питание нагревателя до тех пор, пока не выполнено температурное состояние). Ни в одном случае нет какого-либо априорного предпочтения относительно того, должны ли А компонент 3а или В компонент 3b принимать решение, когда следует прекратить третью рабочую фазу ОП3, т.к. средства 32 обработки обоих объединенных органов управления/соединителя 3 идентичны и включают в себя времяизмерительное средство (например, осциллятор), и информация, содержащаяся в сигнале теплового датчика, принятом первым объединенным органом управления/соединителем 3а, может быть направлена во второй объединенный орган управления/соединитель 3b по шине 2. Эта информация может быть направлена в виде шинных сообщений (не показано), которые в отличие от первого, второго и третьего сообщений не вызывают инициации рабочей фазы; они представляют собой посредника информации. В данном примере, показанном на чертеже, второй объединенный орган управления/соединитель 3b отвечает за прекращение третьей рабочей фазы ОП3. После данного завершения второй объединенный орган управления/соединитель 3b передает четвертое сообщение, помеченное для третьего объединенного органа управления/соединителя 3с, который программируется инициировать четвертую рабочую фазу ОП4 после приема данного сообщения. Четвертая рабочая фаза ОП4 является окончательной фазой в рабочем цикле, и команды, хранящиеся в памяти третьего объединенного органа управления/соединителя 3с, не заставляют его передавать какое-либо сообщение в конце этой фазы.

В контексте применений настоящего изобретения рабочая фаза может включать в себя управление оперативным компонентом и передачу информации на компонент (например, индикатор, образующий часть пользовательского интерфейса) в дополнение к действиям запитки компонента, приема информации от компонента и осуществления управления обратной связью компонента, как описано в предыдущем примере. Взаимодействия между объединенными органами управления/соединителями 3 и их подключенными рабочими компонентами составляет объединенное и неиерархическое управление бытовым электроприбором 1.

Как описано выше, целесообразно оснастить все объединенные органы управления/соединители в однотипном, предпочтительно идентичном, виде в отношении их аппаратных средств. Они могут быть индивидуализироваться и различаться с точки зрения содержания их памяти, то есть исполняемых процессором команд, регулирующих взаимодействие между группами объединенных органов управления/соединителей и между объединенными органами управления/соединителями и рабочими компонентами бытового электроприбора.

IV

Следующие абзацы описывают преимущества процедур производства бытовых электроприборов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В частности, программирование (загрузка программного обеспечения, то есть исполняемые процессором команды) нескольких сетевых модулей, производимое из одной легко доступной соединительной точки в сети. Предпочтительно, возможно загрузить программное обеспечение во все сетевые модули (включая как объединенные органы управления/соединители, так и модули электропитания) подключением программирующего устройства к точке подключения услуги, размещенной на шине. Программное обеспечение позволяет сетевым модулям взаимодействовать, чтобы управлять бытовым электроприбором. Преимущественно, сетевые модули управляют бытовым электроприбором не иерархически, как описано выше.

Фиг.7 показывает бытовой электроприбор 1, имеющий шину 2, к которой подключены пять объединенных органов управления/соединителей 3, причем каждый имеет соответствующий подключенный рабочий компонент 4. Каждый объединенный орган управления/соединитель 3 (и в вариантах осуществления, где они предусмотрены, каждый блок электропитания) имеет аппаратную структуру, позволяющую ему взаимодействовать с аналогичными модулями, а именно структуру, описанную в отношении фиг.4 и 5. В самом деле, предпочтительно, чтобы все сетевые модули имели идентичные аппаратные средства и различались только с точки зрения содержания памяти. Дополнительно, предусмотрен сервисный соединитель 61, который приспособлен соединять программирующее устройство 70 и (или) сервисное устройство 71 и предпочтительно локализован, чтобы быть легкодоступным. Каждое из программирующего устройства 70 и сервисного устройства 71 может быть воплощено как рабочая станция, персональный компьютер, компьютерный терминал, устройство мобильной связи и тому подобное. Сервисное устройство 71 может принимать информацию относительно статуса и работоспособности рабочих компонентов, которая получается посредством диагностических способов, осуществляемых объединенными органами управления/соединителями или блоками электропитания в сети. Такие диагностические способы могут инициироваться периодически, чтобы информация была готова и доступна по запросу сервисного устройства 71 или могла быть инициирована диагностическим сообщением, передаваемым сервисным устройством при подключении к сети. В ответ на это сервисное устройство 71 принимает сообщение, содержащее диагностическую информацию.

Кроме того, для облегчения обнаружения ошибок, что является важной частью большинства сервисных операций, сетевые модули бытового электроприбора могут управляться внешними сообщениями, передаваемыми из сервисного устройства 71. Это позволяет тестировать - так же, как и повторное тестирование - определенные функции рабочих компонентов, что в противном случае может выполняться только один раз в рабочем цикле электроприбора. Далее, сервисное устройство 71 может быть приспособлено для обновления программного обеспечения, хранящегося в сетевых модулях.

Загрузка (или скачивание) программного обеспечения в соответствующие блоки 36 памяти объединенных органов управления/соединителей 3 может иметь место после того, как к ним физически подключены рабочие компоненты 4 и они физически взаимно соединены через шину 2 бытового электроприбора 1. Для запуска сети, о чем можно сказать как о вовлечении функционального взаимного соединения данных устройств, программирующее устройство 70 подключается к шине на сервисном соединителе 61.

Более точно, программирование может иметь место после фазы индивидуализации, осуществленной при (первой) запитке модулей, как кодируется командами, хранящимися в энергонезависимом запоминающем устройстве, размещенном в блоке 36 памяти или средстве 32 обработки. Данные команды могут сохраняться в энергонезависимом запоминающем устройстве при производстве модулей, т.к. индивидуализация может считаться необходимой или полезной независимо от бытового электроприбора, в котором эти модули должны быть использованы. В фазе индивидуализации каждый модуль принимает метку, которая определяет рабочий компонент, подключенный к этому модулю. Если ни один рабочий компонент не подключен, модуль может принять «бланковую» метку, указывающую на это, или может выбрать быть лишенным метки, вследствие чего он может быть исключен из взаимодействия в сети, если сетевой протокол связи так определяет. Данная метка идентифицирует рабочий компонент, а не модуль, подключающий этот компонент к шине, так как предыдущая информация, возможно, более соответствует работе бытового электроприбора. В одном варианте осуществления модуль может взаимодействовать с рабочим компонентом, подключенным к нему, чтобы получить информацию, идентифицирующую этот компонент, например, путем передачи запроса в данный компонент и приема ответа. На основании идентичности рабочего компонента модуль определяет метку и допускает ее для дальнейшего использования в качестве ссылки.

В альтернативном варианте осуществления индивидуализация модулей не выполняется автоматически при подаче питания, но имеет место в ответ на команды, передаваемые из программирующего устройства 70.

После индивидуализации к модулям можно обращаться по индивидуальным меткам, так что одно сообщение, переданное по сети (как в вариантах осуществления, описанных ранее, сообщения предпочтительно передаются не между двумя конкретными модулями, а посылаются в открытой форме по шине, разрешая каждому сетевому модулю принимать данное сообщение и, возможно, предпринимать действия, обусловленные им), может быть определено как требующее действия от одного или нескольких конкретных модулей. Это обеспечивает выгодную процедуру для загрузки программного обеспечения в модули. Поскольку значительная часть программного обеспечения является общей для всех модулей - это касается, например, протокола связи для шины, процедур, относящихся к калибровке блоков в модулях, - данная часть может быть загружена во все модули одновременно посредством неспецифицированной связи. Индивидуальная часть программного обеспечения модулей предоставляется по меньшей мере одним другим сообщением, передаваемым до или после сообщения, содержащего общую часть и определенным меткой данного модуля. Следует отметить, что общая часть программного обеспечения является, как правило, специфической для данного бытового электроприбора, и его загрузка уже при изготовлении (универсальных) сетевых модулей ограничивало бы их приспособляемость к различным приложениям, то есть между различными типами бытовых электроприборов.

Фиг.8 показывает временную эволюцию модуля на примере объединенного органа управления/соединителя 3, подключенного, с одной стороны, к шине 2 в бытовом электроприборе (не показано), а с другой стороны, к рабочему компоненту на примере двигателя 4, подключенного через соединительное средство 30. В данном варианте осуществления средство 32 обработки объединенного органа управления/соединителя отвечает за хранение метки, идентифицирующей двигатель 4, и за мониторинг шинного трафика для сообщений, определенных данной меткой. Блок 36 памяти приспособлен хранить исполняемые процессором команды (программное обеспечение). Сразу после подачи питания, в момент 1 времени, средство 32 обработки не хранит метку, и блок 36 памяти пуст. В момент 2 происходит индивидуализация, и средство 32 обработки сохраняет метку «М», идентифицирующую двигатель 4. Память все еще пуста. Момент 3 лежит после загрузки общей части I1 программного обеспечения в блок 36 памяти через шину 2 из программирующего устройства (не показано). Соответственно, общая часть I1 распространяется с помощью неспецифицированного сообщения, командующего всем модулям, включая и рассматриваемый, сохранить общую часть I1 в их соответственных блоках памяти. Индивидуальная часть I2 программного обеспечения загружается между временными моментами 3 и 4, предпочтительно как часть сообщения, передаваемого программирующим устройством 70 и кодирующего метку «М», которая определяет ее для объединенного органа управления/соединителя 3, показанного на фиг.8. Позже загрузке программного обеспечения могут предшествовать или следовать за ней загрузки дополнительных частей индивидуального программного обеспечения в другие модули. Возможно также выполнить загрузку части программного обеспечения, которая является общей для подгруппы модулей, но не для всех; это может быть затем выполнено посредством сообщения, определенного метками модулей в данной подгруппе. Общие, частично общие и индивидуальные части могут храниться в одном и том же блоке памяти, в отдельных сегментах одного блока памяти или в различных блоках памяти объединенных органов управления/соединителей.

В альтернативном варианте осуществления одно и то же программное обеспечение загружается во все сетевые модули, но его части затем маскируются, отключаются или удаляются в соответствии с последующим индивидуализированным сообщением, передаваемым к каждому модулю. Альтернативно, каждый сетевой модуль приспособлен сам выполнять маскировку путем объединения команд в программном коде со знанием идентификационных данных своего рабочего компонента. Очевидно, использование источников памяти в вариантах осуществления, описанных в данном абзаце, не представляет, однако, такую же экономичную с точки зрения памяти процедуру, как описанная выше селективная загрузка.

Очень выгодным свойством настоящего варианта осуществления является то, что метки, принятые сетевыми модулями, определяются рабочими компонентами, подключенными к данным модулям. Следовательно, поскольку метки определяют соответствующие рабочие компоненты, можно указывать на модули в программном коде в терминах их соответствующих рабочих компонентов, другими словами, в терминах их рабочих способностей в бытовом электроприборе. Как следствие, программа для управления бытовым электроприбором может быть написана заранее, т.е. без знания того, где конкретный сетевой модуль будет установлен в электроприборе при сборке, но может с успехом включать в себя команды, влияющие на четко определенный рабочий компонент - или рабочий компонент четко определенного типа - через посредничество данного сетевого модуля.

В качестве частного примера, программа может содержать команды, заставляющие сетевой модуль, например объединенный орган управления/соединитель, передавать сообщение, определенное для модуля, ответственного за конкретный рабочий компонент. Это полезно, среди прочего, для осуществления переходов между рабочими фазами, как описано выше.

В видоизменении данного варианта осуществления, которое может быть экономичным с точки зрения времени, но может также требовать большего внимания от персонала, вовлеченного в сборку, сетевые модули (объединенные органы управления/соединители или модули электропитания) предварительно программируются после подключения к рабочим компонентам, но до этого они физически взаимно соединяются через шину. В качестве альтернативы, сетевые модули могут быть предварительно запрограммированы до того момента, когда они физически подключаются к любому другому устройству. Такой подход будет, вероятно, требовать маркировки сетевых моделей, чтобы они устанавливались в должных местах в бытовом электроприборе.

V

Выгодно комбинировать технические признаки от нескольких вариантов осуществления, описанных выше. Вот несколько конкретных примеров.

(i) Шина в бытовом электроприборе подключается ко множеству модулей, которые являются либо идентичными по всему аппаратному обеспечению (отличаясь, возможно, в отношении содержания памяти), либо являются идентичными (вплоть до содержания памяти) в каждой из двух групп, а именно первой группе, содержащей одинаковые объединенные органы управления/соединители, и второй группе, содержащей по меньшей мере один блок электропитания. Рабочие компоненты бытового электроприбора подключены к данным модулям. Модули приспособлены управлять бытовым электроприбором не иерархически в смысле, более подробно описанном выше.

(ii) Шина в бытовом электроприборе подключается ко множеству модулей, которые являются либо идентичными по всему аппаратному обеспечению (отличаясь, возможно, в отношении содержания памяти), либо являются идентичными (вплоть до содержания памяти) в каждой из двух групп, а именно первой группе, содержащей одинаковые объединенные органы управления/соединители, и второй группе, содержащей по меньшей мере один блок электропитания. Рабочие компоненты бытового электроприбора подключены к данным модулям. Модули программируются при инициировании в одной точке, а именно при соединении программирующего устройства с точкой на шине и загрузке программного обеспечения, разделенного на по меньшей мере общую часть и по меньшей мере одну индивидуальную часть.

(iii) Шина в бытовом электроприборе подключается ко множеству модулей, которые являются либо идентичными по всему аппаратному обеспечению (отличаясь, возможно, в отношении содержания памяти), либо являются идентичными (вплоть до содержания памяти) в каждой из двух групп, а именно первой группе, содержащей одинаковые объединенные органы управления/соединители, и второй группе, содержащей по меньшей мере один блок электропитания. Рабочие компоненты бытового электроприбора подключены к данным модулям. После программирования при инициировании в одной точке, при соединении программирующего устройства с точкой на шине и загрузке программного обеспечения, разделенного на по меньшей мере общую часть и по меньшей мере одну индивидуальную часть, данные модули приспособлены взаимодействовать чтобы управлять бытовым электроприбором не иерархически, как подробно описано выше.

(iv) Модули в бытовом электроприборе взаимно соединены через шину, и рабочие компоненты бытового электроприбора подключены к модулям. После программирования при инициировании в одной точке, при соединении программирующего устройства с точкой на шине и загрузке программного обеспечения, разделенного на по меньшей мере общую часть и по меньшей мере одну индивидуальную часть, данные модули приспособлены взаимодействовать, чтобы управлять бытовым электроприбором не иерархически, как подробно описано выше.

В дополнение к вариантам осуществления, описанным в данном разделе и ранее, данное изобретение может быть реализовано следующим образом.

Вариант осуществления 1: Бытовой электроприбор (1) содержит шину 2, расположенную в бытовом электроприборе (1), отличающийся тем, что несколько объединенных органов управления/соединителей (3а, 3b, 3с, 3d, 3е, 3f) электрически подключены к шине (2), причем каждый объединенный орган управления/соединитель (3а, 3b, 3с, 3d,…) электрически подключен через шину (2) к по меньшей мере одному из других объединенных органов управления/соединителей (3а, 3b, 3с, 3d,…), чтобы благодаря этому запитывать по меньшей мере один объединенный орган управления/соединитель (3а, 3b, 3с, 3d,…), и при этом каждый объединенный орган управления/соединитель (3а, 3b, 3с, 3d,…) коммуникативно связан с соответствующим рабочим компонентом (4а, 4b, 4с, 4d,…) бытового электроприбора (1), чтобы благодаря этому управлять им, причем упомянутый рабочий компонент (4а, 4b, 4с, 4d,…) ассоциируется с определенной операцией или функцией бытового электроприбора.

Вариант осуществления 2: Бытовой электроприбор (1) согласно варианту осуществления 1, в котором каждый объединенный орган управления/соединитель содержит клеммную колодку, в которую встроен контроллер.

Вариант осуществления 3: Бытовой электроприбор (1) согласно варианту осуществления 1 или 2, в котором один из объединенных органов управления/соединителей (3а, 3b, 3с, 3d,…) выполнен с возможностью действовать как ведущий узел, а остальные объединенные органы управления/соединители (3а, 3b, 3с, 3d,…) выполнены с возможностью действовать как подчиненные узлы, и при этом ведущий узел приспособлен устанавливать связь между ведущим узлом и подчиненными узлами, а каждый подчиненный узел выполнен с возможностью реагировать на по меньшей мере один из множества адресных кодов подчиненного узла, чтобы генерировать ответный сигнал подчиненного узла в ведущий узел.

Вариант осуществления 4: Бытовой электроприбор согласно варианту осуществления 3, в котором шина содержит как коммуникационную шину, выполненную с возможностью передачи цифровых коммуникационных сигналов между объединенным органом управления/соединителем (3а, 3b, 3с, 3d,…), действующим как ведущий узел, и объединенными органами управления/соединителями (3а, 3b, 3с, 3d,…), действующими как подчиненные узлы, так и шину питания, выполненную с возможностью подавать электрическую энергию на объединенные органы управления/соединители (3а, 3b, 3с, 3d,…).

Вариант осуществления 5: Бытовой электроприбор (1) согласно любому из предшествующих вариантов осуществления, в котором каждый объединенный орган управления/соединитель (3а, 3b, 3с, 3d,…) содержит контроллер (31), выполненный с возможностью управлять соответствующим рабочим компонентом (4а, 4b, 4с, 4d,…) в зависимости от рабочего профиля бытового электроприбора (1).

Вариант осуществления 6: Бытовой электроприбор (1) согласно любому из предшествующих вариантов осуществления, в котором каждый объединенный орган управления/соединитель (3а, 3b, 3с, 3d,…) содержит контроллер (31), выполненный с возможностью распознавать состояние соответственного рабочего компонента (4а, 4b, 4 с, 4d,…) и генерировать управляющие сигналы в компоненты бытового электроприбора (1) в зависимости от распознанного состояния.

Вариант осуществления 7: Бытовой электроприбор (1) согласно вариантам осуществления 5 или 6, в котором контроллер (31) содержит процессор (32) и модуль (33) связи, коммуникативно связанный с процессором (32), причем модуль (33) связи выполнен с возможностью пропускать управляющий сигнал, генерируемый процессором (32), между объединенными органами управления/соединителями (3а, 3b, 3с, 3d,…) и их соответственными рабочими компонентами (4а, 4b, 4 с, 4d,…) для управления работой упомянутого рабочего компонента.

Вариант осуществления 8: Бытовой электроприбор (1) согласно любому из вариантов осуществления с 4 по 7, в котором шина питания выполнена с возможностью обеспечения электроэнергией рабочих компонентов (4а, 4b, 4 с, 4d,…) через соответственные объединенные органы управления/соединители (3а, 3b, 3с, 3d,…).

Вариант осуществления 9: Бытовой электроприбор (1) согласно любому из предшествующих вариантов осуществления, в котором бытовой электроприбор (1) является стиральной машиной.

Вариант осуществления 10: любому из предшествующих вариантов осуществления, в котором бытовой электроприбор (1) является посудомоечной машиной.

Вариант осуществления 11: Бытовой электроприбор (1) согласно вариантам осуществления 9 или 10, в котором рабочий компонент (4а, 4b, 4 с, 4d,…) является компонентом из группы, содержащей: двигатель, насос, нагреватель, датчик или клапан.

Вариант осуществления 12: Бытовой электроприбор (1) согласно любому из вариантов осуществления с 1 по 8, в котором бытовой электроприбор является электроприбором из группы, содержащей: холодильник, морозильную камеру, сушильный шкаф, духовку, плиту или микроволновую печь.

VI

Хотя данное изобретение проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в предшествующем описании, такие иллюстрация и описание должны рассматриваться как иллюстративные или примерные, а не ограничивающие; данное изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления. Иные видоизменения к описанным вариантам осуществления могут быть понятны и осуществлены специалистами в данной области техники при практическом применении формулы изобретения. Простой факт того, что некоторые меры перечислены во взаимно различных зависимых пунктах, не указывают, что комбинация данных мер не может быть использована для получения преимущества. Любые ссылочные позиции в пунктах формулы изобретения не следует рассматривать как ограничивающие объем охраны.

Отмечается, что чертежи относятся к функциональным структурам и могут не соответствовать точной аппаратной структуре серверов и узлов. Один аппаратный блок может быть выполнен с возможностью исполнять более чем одну из указанных задач, а одна задача может выполняться несколькими взаимодействующими блоками. В частности, устройство обработки может быть приспособлено выполнять ряд различных функций в объекте, работающем в системе доставки содержания.

Несколько описанных способов может быть реализовано как компьютерная программа и может распространяться при хранении на машиночитаемом носителе. К примеру, машиночитаемые носители могут содержать компьютерный запоминающий носитель и носитель связи. Как общеизвестно специалистам в данной области техники, компьютерный запоминающий носитель включает в себя как энергозависимый, так и энергонезависимый, съемный и стационарный носитель, воплощенный в любом способе или технологии для хранения информации, такой как машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерный запоминающий носитель включает в себя - но не ограничивается ими - RAM, ROM, EEPROM, флэш-память или другие технологии хранения, CD-ROM, цифровой универсальный диск (DVD) или другие оптические диски памяти, магнитные кассеты, магнитные ленты, магнитные диски памяти или иные магнитные устройства хранения, или любые другие носители, которые могут быть использованы для хранения требуемой информации и которые могут быть доступны для компьютера. Далее, специалистам известно, что носитель связи обычно воплощает машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или иные данные в модулированном сигнале данных, таком как несущее колебание или другие механизмы доставки, и включает в себя любую среду доставки информации.

Реферат

Изобретение относится к шинному управлению для бытовых электроприборов. Техническим результатом является повышение эффективности изготовления бытового прибора при сохранении эксплуатационной надежности за счет уменьшения количества электропроводки. Бытовой электроприбор содержит по меньшей мере два объединенных органа управления/соединителя, соединенных с шиной, и все объединенные органы управления/соединители имеют идентичные средства обработки данных, блок памяти, соединительное средство и дополнительное аппаратное средство и различаются только в отношении содержания памяти, а шина (2) содержит линию данных (СОМ), выполненную с возможностью передачи информации, и линию электроснабжения (PWR), выполненную с возможностью подачи питания, по меньшей мере, одному модулю (5) электропитания, при этом упомянутое дополнительное аппаратное средство включает в себя коммутационное средство (37), управляемое средством (32) обработки данных и обеспечивающее электрическое соединение линии электроснабжения шины с соединительным средством (30). 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 14 ил.

Формула