Household appliances time-based position algorithm

Abstract

A household appliance (100) includes a moving part (184) that is movable between a first and a second position. The household appliance (100) also includes a first position sensor (186) for detecting the moving part (184) in the first position and a second position sensor (188) for detecting the moving part (184) in the second position. A method (1300) of operating the household appliance (100) may include, and / or a controller (166) of the household appliance (100) may be configured for, detecting a fault condition of the first position sensor (186) (1310). The moving part (184) may be moved through the predetermined range of motion a number of times (1320) and a time period in which the moving part (184) moves through the predetermined range of motion the number of times may be determined (1330). A travel time for the moving part based on the time period and the number of times may be calculated (1340), and the moving part may be moved for the calculated travel time (1350).

Description

HOUSEHOLD APPLIANCES TIME-BASED POSITION ALGORITHMFIELD OF THE INVENTION

[0001] The present subject matter relates generally to household appliances that include moving parts, and more particularly to systems and methods for monitoring multiple positions of such moving parts with a position sensor.BACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Various household appliances include moving parts which move within a defined range from and between two positions at opposing ends of the defined range, such as an open position and a closed position, a start position and a stop position, among other possible examples.

[0003] One example of such a household appliance is a multifunction beverage appliance. Beverage dispensers such as beverage brewing systems perform a range of operations related to preparing and dispensing various beverages on demand to users. Some such beverage dispensers incorporate certain preparation operations, resulting in a multifunctional, all-inclusive beverage machine. For one example, coffee machines include grinders for grinding coffee beans, a water tank for supplying water to the ground coffee, a first heating element to heat the water being supplied to the ground coffee, and a second heating element to provide heat to a container storing the beverage.

[0004] Such multifunctional beverage machines may operate automatically. For instance, upon receiving an input from a user to initiate a brewing operation, the beverage machine activates the grinder to grind supplied beans, subsequently transferring the ground beans to a basket for brewing. However, certain drawbacks exist to these machines. For instance, a door or gate may be provided to selectively permit or inhibit interchange of material between the grinder and the brew basket. The door may be automatically moved to the open position to supply the ground beans to the brew basket and then automatically moved to the closed position after the ground beans have been transferred to the brew basket, e.g., in order to prevent moisture from the brew basket during the brewing process from travelling into the grinder and / or bean hopper. The multifunctional beverage machine may include position sensors, such as an open position sensor oriented and configured to detect when the door is in the open position and a closed position sensor oriented and configured to detect when the door is in the closed position.

[0005] In some instances, moving parts which are automatically operated to move within a defined range from and between two positions at opposing ends of the defined range, such as the door of the beverage maker described above, may not operate as expected when one of the position sensors is in a fault condition, or is otherwise inactive or inoperable.

[0006] Accordingly, systems and methods which obviate one or more of the above-mentioned drawbacks would be beneficial. In particular, household appliances, such as the beverage machine described above, which include features for reliably and consistently operating a moving part in the event of a failed position sensor, and related methods, would be useful. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0007] Aspects and advantages of the invention will be set forth in part in the following description, or may be obvious from the description, or may be learned through practice of the invention.

[0008] In one exemplary aspect of the present disclosure, a household appliance is provided. The household appliance includes a moving part. The moving part is movable along a predetermined range of motion from a first position at a first endpoint of the predetermined range of motion to a second position at a second endpoint of the predetermined range of motion. The second position is opposite the first position. The household appliance also includes a first position sensor oriented and configured to detect the moving part in the first position and a second position sensor oriented and configured to detect the moving part in the second position. A controller of the household appliance may be configured for detecting a fault condition of the first position sensor. The controller may also be configured for moving the movable part through the predetermined range of motion a number of times and determining a time period in which the moving part moves through the predetermined range of motion the number of times. The controller may further be configured for calculating a travel time for the moving part based on the time period and the number of times, and moving the moving part for the calculated travel time.

[0009] In another exemplary aspect of the present disclosure, a method of operating a household appliance is provided. The household appliance includes a moving part. The moving part is movable along a predetermined range of motion from a first position at a first endpoint of the predetermined range of motion to a second position at a second endpoint of the predetermined range of motion. The second position is opposite the first position. The household appliance also includes a first position sensor oriented and configured to detect the moving part in the first position and a second position sensor oriented and configured to detect the moving part in the second position. The method includes detecting a fault condition of the first position sensor. The method also includes moving the movable part through the predetermined range of motion a number of times and determining a time period in which the moving part moves through the predetermined range of motion the number of times. The method further includes calculating a travel time for the moving part based on the time period and the number of times, and moving the moving part for the calculated travel time.

[0010] These and other features, aspects and advantages of the present invention will become better understood with reference to the following description and appended claims. The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0011] A full and enabling disclosure of the present invention, including the best mode thereof, directed to one of ordinary skill in the art, is set forth in the specification, which makes reference to the appended figures.

[0012] FIG. 1 provides a perspective view of a beverage brewing appliance according to exemplary embodiments of the present disclosure.

[0013] FIG. 2 provides a side perspective view of the exemplary beverage brewing appliance of FIG. 1.

[0014] FIG. 3 provides a side cross-section view of a brewing module according to exemplary embodiments of the present disclosure.

[0015] FIG. 4 provides a perspective view of interior components of the beverage brewing appliance of FIG. 1.

[0016] FIG. 5 provides a perspective view of selected components of the beverage brewing appliance of FIG. 1.

[0017] FIG. 6 provides an exploded view of the selected components illustrated in FIG. 5.

[0018] FIG. 7 provides a perspective view of an exemplary gear for a household appliance, such as the exemplary beverage brewing appliance of FIG. 1.

[0019] FIG. 8 provides a perspective view of an exemplary moving part, which is a door in this example, for a household appliance, such as the exemplary beverage brewing appliance of FIG. 1.

[0020] FIG. 9 provides a section view of a portion of the exemplary beverage brewing appliance of FIG. 1 with the door in an open position.

[0021] FIG. 10 provides a perspective view of a portion of the exemplary beverage brewing appliance of FIG. 1 with the door in the open position.

[0022] FIG. 11 provides a section view of a portion of the exemplary beverage brewing appliance of FIG. 1 with the door in a closed position.

[0023] FIG. 12 provides a perspective view of a portion of the exemplary beverage brewing appliance of FIG. 1 with the door in the closed position.

[0024] FIG. 13 provides a flow chart illustrating a method of operating a household appliance such as a beverage brewing appliance.

[0025] Repeat use of reference characters in the present specification and drawings is intended to represent the same or analogous features or elements of the present invention.DETAILED DESCRIPTION

[0026] Reference now will be made in detail to embodiments of the invention, one or more examples of which are illustrated in the drawings. Each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. In fact, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the invention. For instance, features illustrated or described as part of one embodiment can be used with another embodiment to yield a still further embodiment. Thus, it is intended that the present invention covers such modifications and variations as come within the scope of the appended claims and their equivalents.

[0027] As used herein, the terms “first, ” “second, ” and “third” may be used interchangeably to distinguish one component from another and are not intended to signify location or importance of the individual components. The terms “includes” and “including” are intended to be inclusive in a manner similar to the term “comprising. ” Similarly, the term “or” is generally intended to be inclusive (i.e., “Aor B” is intended to mean “A or B or both” ) . In addition, here and throughout the specification and claims, range limitations may be combined and / or interchanged. Such ranges are identified and include all the sub-ranges contained therein unless context or language indicates otherwise. For example, all ranges disclosed herein are inclusive of the endpoints, and the endpoints are independently combinable with each other. The singular forms “a, ” “an, ” and “the” include plural references unless the context clearly dictates otherwise.

[0028] Approximating language, as used herein throughout the specification and claims, may be applied to modify any quantitative representation that could permissibly vary without resulting in a change in the basic function to which it is related. Accordingly, a value modified by a term or terms, such as “generally, ” “about, ” “approximately, ” and “substantially, ” are not to be limited to the precise value specified. In at least some instances, the approximating language may correspond to the precision of an instrument for measuring the value, or the precision of the methods or machines for constructing or manufacturing the components and / or systems. For example, the approximating language may refer to being within a 10 percent margin, i.e., including values within ten percent greater or less than the stated value. In this regard, for example, when used in the context of an angle or direction, such terms include within ten degrees greater or less than the stated angle or direction, e.g., “generally vertical” includes forming an angle of up to ten degrees in any direction, e.g., clockwise or counterclockwise, with the vertical direction V.

[0029] The word “exemplary” is used herein to mean “serving as an example, instance, or illustration. ” In addition, references to “an embodiment” or “one embodiment” does not necessarily refer to the same embodiment, although it may. Any implementation described herein as “exemplary” or “an embodiment” is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other implementations. Moreover, each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. In fact, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the invention. For instance, features illustrated or described as part of one embodiment can be used with another embodiment to yield a still further embodiment. Thus, it is intended that the present invention covers such modifications and variations as come within the scope of the appended claims and their equivalents.

[0030] Referring now to the figures, an exemplary appliance will be described in accordance with exemplary aspects of the present subject matter. Specifically, FIG. 1 provides a perspective view of an exemplary appliance (e.g., a beverage brewing system or beverage appliance) 100 and FIG. 2 provides a side view of appliance 100. As illustrated, appliance 100 generally defines a vertical direction V, a lateral direction L, and a transverse direction T, each of which is mutually perpendicular, such that an orthogonal coordinate system is generally defined.

[0031] According to exemplary embodiments, appliance 100 includes a cabinet or housing 102 that is generally configured for supporting various components of appliance 100 and which may also define one or more internal chambers or compartments of appliance 100. In this regard, as used herein, the terms “cabinet, ” “housing, ” and the like are generally intended to refer to an outer frame or support structure for appliance 100, e.g., including any suitable number, type, and configuration of support structures formed from any suitable materials, such as a system of elongated support members, a plurality of interconnected panels, or some combination thereof. It should be appreciated that housing 102 does not necessarily require an enclosure and may simply include an open structure or structures supporting various elements of appliance 100. By contrast, housing 102 may enclose some or all portions of an interior of housing 102. It should be appreciated that housing 102 may have any suitable size, shape, and configuration while remaining within the scope of the present subject matter.

[0032] As illustrated, housing 102 generally extends between a top 104 and a bottom 106 along the vertical direction V, between a first side 108 (e.g., the left side when viewed from the front as in FIG. 1) and a second side 110 (e.g., the right side when viewed from the front as in FIG. 1) along the lateral direction L, and between a front 112 and a rear 114 along the transverse direction T. In general, terms such as “left, ” “right, ” “front, ” “rear, ” “top, ” or “bottom” are used with reference to the perspective of a user accessing appliance 100.

[0033] Appliance 100 may include a water tank mounting base 116. Water tank mounting base 116 may extend upward along the vertical direction V from top 104 of housing 102. For instance, water tank mounting base 116 may form a bowl shape into which a water tank 118 may be selectively inserted (or connected) to be used for beverage dispensing. Thus, housing 102 may include one or more passageways (such as tubes, pipes, or the like) in fluid connection with water tank mounting base 116. Water or liquid provided within water tank 118 may flow into the one or more passageways during a brewing or dispensing operation.

[0034] Appliance 100 may include a component tower 120. Component tower 120 may extend along the vertical direction V from top 104 of housing 102. Accordingly, component tower 120 may be provided adjacent to water tank mounting base 116. Component tower 120 may define a receiving space 122 for, e.g., a carafe 124. The receiving space 122 may form an alcove into which a beverage container (such as carafe 124) may be positioned to receive a liquid. According to at least one embodiment, a coffee carafe 124 is selectively positioned within receiving space 122 for accepting brewed coffee. Accordingly, receiving space 122 may be formed in part by top 104 of housing 102. Accordingly, a heating element (not shown) may be provided within housing 102. The heating element may thus be at least partially provided within receiving space 122 (e.g., at a bottom portion thereof to support or otherwise direct heat to carafe 124) .

[0035] Referring still to FIG. 1, appliance 100 may include a control panel 160 that may represent a general-purpose Input / Output ( “GPIO” ) device or functional block for appliance 100. In some embodiments, control panel 160 may include or be in operative communication with one or more user input devices 162, such as one or more of a variety of digital, analog, electrical, mechanical, or electro-mechanical input devices including rotary dials, control knobs, push buttons, toggle switches, selector switches, and touch pads. Additionally, appliance 100 may include a display 164, such as a digital or analog display device generally configured to provide visual feedback regarding the operation of appliance 100. For example, display 164 may be provided on control panel 160 and may include one or more status lights, screens, or visible indicators. According to exemplary embodiments, user input devices 162 and display 164 may be integrated into a single device, e.g., including one or more of a touchscreen interface, a capacitive touch panel, a liquid crystal display (LCD) , a plasma display panel (PDP) , a cathode ray tube (CRT) display, or other informational or interactive displays.

[0036] Appliance 100 may further include or be in operative communication with a processing device or a controller 166 that may be generally configured to facilitate appliance operation. In this regard, control panel 160, user input devices 162, and display 164 may be in communication with controller 166 such that controller 166 may receive control inputs from user input devices 162, may display information using display 164, and may otherwise regulate operation of appliance 100. For example, signals generated by controller 166 may operate appliance 100, including any or all system components, subsystems, or interconnected devices, in response to the position of user input devices 162 and other control commands. Control panel 160 and other components of appliance 100 may be in communication with controller 166 via, for example, one or more signal lines or shared communication busses. In this manner, Input / Output ( “I / O” ) signals may be routed between controller 166 and various operational components of appliance 100.

[0037] As used herein, the terms “processing device, ” “computing device, ” “controller, ” or the like may generally refer to any suitable processing device, such as a general or special purpose microprocessor, a microcontroller, an integrated circuit, an application specific integrated circuit (ASIC) , a digital signal processor (DSP) , a field-programmable gate array (FPGA) , a logic device, one or more central processing units (CPUs) , a graphics processing units (GPUs) , processing units performing other specialized calculations, semiconductor devices, etc. In addition, these “controllers” are not necessarily restricted to a single element but may include any suitable number, type, and configuration of processing devices integrated in any suitable manner to facilitate appliance operation. Alternatively, controller 166 may be constructed without using a microprocessor, e.g., using a combination of discrete analog and / or digital logic circuitry (such as switches, amplifiers, integrators, comparators, flip-flops, AND / OR gates, and the like) to perform control functionality instead of relying upon software.

[0038] Controller 166 may include, or be associated with, one or more memory elements or non-transitory computer-readable storage mediums, such as RAM, ROM, EEPROM, EPROM, flash memory devices, magnetic disks, or other suitable memory devices (including combinations thereof) . These memory devices may be a separate component from the processor or may be included onboard within the processor. In addition, these memory devices can store information and / or data accessible by the one or more processors, including instructions that can be executed by the one or more processors. It should be appreciated that the instructions can be software written in any suitable programming language or can be implemented in hardware. Additionally, or alternatively, the instructions can be executed logically and / or virtually using separate threads on one or more processors.

[0039] For example, controller 166 may be operable to execute programming instructions or micro-control code associated with an operating cycle of appliance 100. In this regard, the instructions may be software or any set of instructions that when executed by the processing device, cause the processing device to perform operations, such as running one or more software applications, displaying a user interface, receiving user input, processing user input, etc. Moreover, it should be noted that controller 166 as disclosed herein is capable of and may be operable to perform any methods, method steps, or portions of methods as disclosed herein. For example, in some embodiments, methods disclosed herein may be embodied in programming instructions stored in the memory and executed by controller 166.

[0040] The memory devices may also store data that can be retrieved, manipulated, created, or stored by the one or more processors or portions of controller 166. The data can include, for instance, data to facilitate performance of methods described herein. The data can be stored locally (e.g., on controller 166) in one or more databases and / or may be split up so that the data is stored in multiple locations. In addition, or alternatively, the one or more database (s) can be connected to controller 166 through any suitable network (s) , such as through a high bandwidth local area network (LAN) or wide area network (WAN) . In this regard, for example, controller 166 may further include a communication module or interface that may be used to communicate with one or more other component (s) of appliance 100, controller 166, an external appliance controller, or any other suitable device, e.g., via any suitable communication lines or network (s) and using any suitable communication protocol. The communication interface can include any suitable components for interfacing with one or more network (s) , including for example, transmitters, receivers, ports, controllers, antennas, or other suitable components.

[0041] Component tower 120 may include a brewing basket mounting bracket 126. Brewing basket mounting bracket 126 may be rotatably attached to component tower 120. For instance, brewing basket mounting bracket 126 may rotate with respect to component tower 120 along an axis of rotation 128 defined generally along the vertical direction V. As shown primarily in FIG. 2, axis of rotation 128 may be provided along a lateral edge of component tower 120 (e.g., near second side 110) . Brewing basket mounting bracket 126 may be rotatable between a closed position (e.g., accepted within component tower 120) and an open position (e.g., rotated away from component tower 120) . Thus, brewing basket mounting bracket 126 may be selectively rotated away from component tower 120 to allow access thereto. Moreover, brewing basket mounting bracket 126 may define a module receiving space 130 therein. Accordingly, at least a portion of brewing basket mounting bracket 126 (and module receiving space 130) is received within component tower 120 in the closed position.

[0042] Appliance 100 may include a brewing basket module 132. Brewing basket module 132 may be selectively received within module receiving space 130 of brewing basket mounting bracket 126. For instance, brewing basket module 132 may be accommodated within brewing basket mounting bracket 126 between an inserted position and a removed position.

[0043] Brewing basket module 132 may include a basket 134 defining a material receiving space 136. Brewing materials may be selectively supplied within material receiving space 136, such as filters (e.g., coffee filters) , coffee grounds, tea leaves, or the like. Basket 134 may have a generally cylindrical shape (or a frustoconical shape) , having a central axis defined along the vertical direction V. Other shapes may be incorporated for basket 134, however, and the disclosure is not limited to the examples given herein. For example, basket 134 is shaped complementary to brewing basket mounting bracket 126. Accordingly, brewing basket module 132 may fit easily and securely within brewing basket mounting bracket 126.

[0044] Appliance 100 may include a hopper 150. Hopper 150 may be positioned within component tower 120. For instance, hopper 150 may be positioned above brewing basket mounting bracket 126. Hopper 150 may provide a receptacle for certain raw brewing materials (e.g., whole coffee beans) . Accordingly, a hopper top 152 may be provided over hopper 150. Hopper 150 may include one or more inclined surfaces 151 creating a funnel toward a center thereof. Accordingly, the raw brewing materials supplied to hopper 150 may be funneled toward a center of hopper 150 and towards a grinding mechanism 154 below the center of the hopper 150.

[0045] Appliance 100 may include a grinding mechanism 154. Grinding mechanism 154 may be positioned within component tower 120. For instance, grinding mechanism 154 may be positioned between hopper 150 and brewing basket mounting bracket 126. Grinding mechanism 154 may include one or more gears configured to perform a grinding or crushing action on materials supplied thereto. For example, coffee beans placed into hopper 150 are fed to grinding mechanism 154, which in turn grinds the coffee beans into a powder (e.g., coffee grounds) . The coffee grounds may then be supplied to brewing basket module 132 accommodated within brewing basket mounting bracket 126. Referring briefly to FIGS. 9 and 11, the grinding mechanism 154 may include a fixed burr 155 and a rotational burr 158. The rotational burr 158 may be positioned concentrically within the fixed burr 158. The rotational burr 158 may be driven by a motor 156 to provide relative motion between the rotational burr 158 and the fixed burr 155 and thereby grind materials, e.g., coffee beans, between the rotational burr 158 and the fixed burr 155.

[0046] Grinding mechanism 154 may include a grind motor or motor assembly 156. As used herein, “motor” may refer to any suitable drive motor and / or transmission assembly for rotating the grinding mechanism 154. For example, grind motor 156 may include a brushless DC electric motor, a stepper motor, or any other suitable type or configuration of motor. For example, grind motor 156 may include an AC motor, an induction motor, a permanent magnet synchronous motor, or any other suitable type of AC motor. In addition, grind motor 156 may include any suitable transmission assemblies, clutch mechanisms, or other components. According to an exemplary embodiment, grind motor 156 may be operably coupled to a controller (e.g., controller 166) , which is programmed to rotate grind mechanism 154 as described herein.

[0047] Referring now to FIGS. 5 and 6, selected components of the beverage brewing appliance 100 according to one or more exemplary embodiments of the present disclosure are illustrated in an assembled position in FIG. 5 and an exploded view is provided in FIG. 6. As may be seen in FIGS. 5 and 6, the appliance 100 may include a mounting plate 170 mounted atop the brewing basket module 132. A shower head 172 may be provided above the brewing basket module 132, e.g., between the brewing basket module 132 and the mounting plate 170. The shower head 172 may, for example, be configured with one or more apertures, e.g., nozzles, for conditioning and directing a flow of liquid (e.g., water such as water from the water tank 118, which may be heated as is understood by those of ordinary skill in the art) into the brew basket 134, such as to provide an evenly distributed flow of such liquid onto and over materials (e.g., coffee grounds) in the space 136 within the brew basket 134.

[0048] Also as may be seen in FIG. 5 and 6, several components may be mounted atop the mounting plate 170, such as a grinding mechanism support 174. The grinding mechanism support 174 may define a chute 176 for directing materials (e.g., coffee grounds) from the grinding mechanism 154 into the basket 134. A passage 194 may be defined in and through the mounting plate 170, and the chute 176 may be attached to the mounting plate 170 at the passage 194, whereby the chute 176 directs material from the grinding mechanism 154 through the passage 194 and into the space 136 within the basket 134. As will be discussed further below, a moving part, e.g., a door 184 may be provided between the grinding mechanism support 174, and in particular the chute 176 thereof, and the basket 134. The door 184 may be movable between an open position (see, e.g., FIGS. 9 and 10) and a closed position (see, e.g., FIGS. 11 and 12) to selectively permit or restrict transfer of material between the basket 134 and the grinding mechanism 154 via the passage 194. For example, a motor 178 may be operatively connected to the door 184 for motivating the door 184 between the open and closed positions. The motor 178 may be coupled to a gear 180, e.g., the gear 180 may be mounted to a drive shaft of the motor 178 for rotation of the gear 180 by the motor 178. The gear 180 may engage a rack plate 182, and the door 184 may be coupled with the rack plate 182, whereby rotational motion of the gear 180 is converted to linear motion of the door 184, e.g., from one of the closed position or the open position to the other of the closed position or the open position. An open position sensor 186 and a closed position sensor 188 may also be provided. In the illustrated exemplary embodiment, the position sensors 186 and 188 are provided as limit switches, however, in additional embodiments, any suitable position sensors, such as Hall effect sensors, may be used.

[0049] Turning now to FIG. 7, the gear 180 may include a first projection 190 and a second projection 192. Each of the projections may be oriented and configured to interact with a respective one of the open position sensor 186 and the closed position sensor 188 when the moving part is in the corresponding position. For example, in embodiments where the open position sensor 186 and closed position sensor 188 are provided as limit switches, the first projection 190 of the gear 180 may be oriented and configured to actuate the open limit switch 186 when the door 184 is in the open position, and the second projection 192 of the gear 180 may be oriented and configured to actuate the closed limit switch 188 when the door 184 is in the closed position. The gear 180 may also include an arcuate array of teeth 181 extending circumferentially around at least a portion of the perimeter of the gear 180. A socket 196 may be defined in approximately the center of the gear 180 for receiving the drive shaft of the motor 178.

[0050] As illustrated in FIG. 8, the rack plate 182 and the door 184 may be joined together such that the rack plate 182 and door 184 move together, e.g., when the gear 180 rotates and the gear is engaged with the rack plate 182. The rack plate 182 may include a linear array (e.g., rack) of teeth 183, which engage with the teeth 181 of the gear 180 to transfer motion of the gear 180 to the rack plate 182 and thus also to the door 184 which is joined to the rack plate 182.

[0051] FIGS. 9 and 10 illustrate the door 184 in the open position. More specifically, FIG. 9 provides a section view of a portion of the exemplary beverage brewing appliance 100 with the door 184 in the open position and FIG. 10 provides a perspective view of the portion of the exemplary beverage brewing appliance 100 with the door 184 in the open position. As may be seen, e.g., in FIG. 9, when the door 184 is in the open position, the door 184 is retracted away from the passage 194 in the mounting plate 170, e.g., to permit the transfer of material (e.g., coffee grounds) from the grinding mechanism 154 to the basket 134. As may be seen, e.g., in FIG. 10, when the door 184 is in the open position, the first projection 190 interacts with the open position sensor, e.g., actuates the open limit switch 186.

[0052] FIGS. 11 and 12 illustrate the door 184 in the closed position. More specifically, FIG. 11 provides a section view of a portion of the exemplary beverage brewing appliance 100 with the door 184 in the closed position and FIG. 12 provides a perspective view of the portion of the exemplary beverage brewing appliance 100 with the door 184 in the closed position. As may be seen, e.g., in FIG. 11, when the door 184 is in the closed position, the door 184 is extended across the passage 194 in the mounting plate 170, e.g., to obstruct the transfer of material (e.g., water, such as liquid water and / or steam which may be present, e.g., during brewing) from the basket 134 to the grinding mechanism 154. As may be seen, e.g., in FIG. 12, when the door 184 is in the closed position, the second projection 192 of the gear 180 interacts with the closed position sensor, e.g., actuates the closed limit switch 188.

[0053] Now that the descriptions of an exemplary household appliance have been provided, a method 1300 of operating a household appliance, such as but not limited to beverage brewing appliance 100, will be described. Although the discussion below refers to the exemplary method 1300 of operating beverage brewing appliance 100, one skilled in the art will appreciate that the exemplary method 1300 is applicable to any suitable domestic appliance or household appliance, e.g., which includes a moving part and one or more position sensors. In exemplary embodiments, the various method steps as disclosed herein may be performed by controller 166 and / or a separate, dedicated controller. FIG. 13 provides a flow chart illustrating a method of operating a household appliance. Hereinafter, method 1300 will be described with specific reference to FIG. 13.

[0054] As noted above, method 1300 may be practiced with any suitable household appliance, such as the exemplary beverage brewing appliance 100 described above. More particularly, the household appliance may include a moving part, e.g., the door 184 of the exemplary beverage brewing appliance 100. The moving part may be movable along a predetermined range of motion from a first position at a first endpoint of the predetermined range of motion to a second position at a second endpoint of the predetermined range of motion, with the second position opposite the first position. For example, the open position of the door 184 as described above may be one of the first position or the second position, and the closed position of the door 184 may be the other of the first position or the second position. Furthermore, it is to be understood that references to moving to and / or from the first and second positions throughout the following discussion of method 1300 are intended to refer to moving fully and completely to each position, such as, for example, “moving to the open position” means moving to a fully open position at one endpoint of the predetermined range of motion, “moving to the closed position” means moving all the way to a fully closed position at the opposite endpoint of the predetermined range of motion, and moving from one of said positions to the other said position means moving across the entire predetermined range of motion starting at one fully open or fully closed position and ending at the other fully open or fully closed position. The household appliance may also include a first position sensor oriented and configured to detect the moving part in the first position, and a second position sensor oriented and configured to detect the moving part in the second position.

[0055] As illustrated in FIG. 13, method 1300 may include (1310) detecting a fault condition of the first position sensor. For example, the first position sensor may be one or the other of the open limit switch 186 and the closed limit switch 188. Detecting the fault condition of the first position sensor may include commanding the moving part to move to the first position, such as commanding the door 184 of the beverage brewing appliance 100 to open or close. After sending the command, detecting the fault condition may then include waiting a predetermined amount of time, such as approximately an expected time for the moving part to travel to the commanded position, such as an expected amount of time for the door 184 to move to the open position from the closed position or to the closed position from the open position. The predetermined amount of time may also include a tolerance factor, e.g., an additional amount of time after the expected amount of time, such as to reduce or avoid false positives in the fault detection. The predetermined time may be any suitable amount of time, given the size of the moving part and / or the length of the predetermined range of motion. For example, in a beverage appliance such as the exemplary appliance 100 described herein, the predetermined time may be on the order of a few seconds, e.g., about thirty seconds or less, such as about twenty seconds or less, such as about fifteen seconds or less, such as about ten seconds or less, such as about five seconds, such as about three seconds. Detecting the fault condition may further include not receiving a signal from the first position sensor during the predetermined amount of time, such as waiting the predetermined amount of time after commanding the moving part to move and, when the signal from the first position sensor is not received during or at the end of the predetermined amount of time, it may be determined from the lack of a signal that the first position sensor may be in a fault condition, e.g., the movable part may have reached the first position but the first position sensor did not accurately detect the movable part in the first position and / or did not communicate such detection, e.g., to the controller 166.

[0056] Method 1300 may further include (1320) moving the moving part through the predetermined range of motion a number of times. For example, where the first position is a closed position of the door 184 (and the first position sensor which was detected in a fault condition is, in this example, the closed limit switch) , moving the moving part through the predetermined range of motion the number of times may include moving the door from the closed position to the open position (where the moving part in the open position may be detected by the open position sensor) and back to the closed position the number of times. In additional examples, the open position sensor may be the first position sensor which was detected in a fault condition. The household appliance may, for example, include a motor, e.g., motor 178, and the motor may be configured to perform a cycle, and the cycle may include rotating the motor (e.g., a drive shaft thereof) for an amount of time sufficient to move the movable part fully from one position to another and then back to the one position, e.g., to move the door 184 from the closed position to the open position (continuing with the example from above where the closed position sensor is the first position sensor) and then back to the closed position. For example, the cycle may include rotating the motor in one direction for a first portion of the cycle, e.g., to move the door from the closed position to the open position, and the cycle may further include reversing the direction of the motor to rotate in the opposite direction for a second portion of the cycle, e.g., to move the door from the open position to the closed position. Thus, for example, moving the moving part through the predetermined range of motion the number of times may include moving the moving part back and forth across the entire predetermined range of motion the number of times, such as moving the door 184 from the closed position to the open position and then back from the open position to the closed position, and repeating that process the number of times.

[0057] Method 1300 may further include (1330) determining a time period in which the moving part moves through the predetermined range of motion the number of times, such as the time it takes for the door to move from the closed position to the open position and then back to the closed position from the open position (still referring to the previous example where the closed position is the first position and the closed position sensor is the first position sensor) . For example, in some embodiments, the motor may be operated in a first direction until the second position is detected (by the second position sensor) , and then operated in a second direction opposite the first direction for an equal amount of time as the time for which the motor was operated in the first direction.

[0058] After determining the time period at (1330) , method 1300 may include (1340) calculating a travel time for the moving part based on the time period and the number of times. For example, calculating the travel time for the moving part may include dividing the time period by twice the number of times, e.g., when the time period corresponds to the time it takes for the moving part to move from the first position to the second position and then back to the first position from the second position. That is, where the time period is T and the number of times is N, the calculated travel time may be equal to T divided by 2N. In one example, the number of times may be two, such that moving the moving part through the predetermined range of motion the number of times includes moving from the first position to the second position and back two times (e.g., performing an open-close cycle of the motor two times) , and the calculated travel time may be the time period divided by four. In additional embodiments, the number of times may be more than two or may be one time. More cycles, e.g., a larger number of times (N) , may be more accurate but also adds more time for the operation, e.g., automatic grind and brew operation in the exemplary brewing appliance 100. Thus, when the number of times is two, the time period may be accurately determined without unduly delaying the overall operation of the appliance.

[0059] Method 1300 may further include (1340) moving the moving part for the calculated travel time. For example, in some embodiments, moving the moving part for the calculated travel time may include detecting a position of the moving part with the second position sensor and moving the moving part from the second position for the calculated time after detecting the position of the moving part with the second position sensor, such as (again referring to the above example in which the closed limit switch is the first position sensor) detecting the door 184 in the open position and the moving the door 184 for the calculated travel time starting from the open position, such as operating the motor 178 for the calculated travel time in a constant direction to urge the door 184 from the open position (as determined by the open limit switch, which is the second position sensor in this example) to the closed position. Thus, the second position may be determined by detecting the moving part in the second position with the second position sensor, and the first position may be determined based on the calculated travel time, e.g., moving the moving part for the calculated travel time from the detected second position.

[0060] In some embodiments, the household appliance may include a gear, e.g., gear 180. In such embodiments, moving the moving part through the predetermined range of motion may include rotating the gear. Further, the gear may include a first projection oriented and configured to interact with the first position sensor when the moving part is in the first position and a second projection oriented and configured to interact with the second position sensor when the moving part is in the second position, such as the projections 190 and 192 (where either projection 190 or 192 may be the “first” projection in various examples, depending on which position sensor is in the fault condition, i.e., is the first position sensor) . In such embodiments, exemplary methods according to the present disclosure, such as method 1300, may further include detecting, by the second position sensor, the moving part in the second position based on the interaction of the second projection with the second position sensor.

[0061] Aspects of the present disclosure include a a time-based algorithm for a household appliance such as a coffee machine with an automatic grinding feature (e.g., including automatic transfer of the coffee grounds into a basket from a grinding mechanism) . Embodiments of such algorithm may calculate the time required for a movable part of the household appliance to fully traverse a predetermined range of motion between two opposing defined positions and return to the starting one of the two opposing defined positions, such as opening / closing a door present at the grinder outlet of the coffee machine in exemplary embodiments where the household appliance is a coffee machine. Such embodiments may further estimate the start or stop position (e.g., the position corresponding to a position sensor which has been determined to be in a fault condition) depending upon the time taken by a driving mechanism (e.g., gear) in completing two movement cycles, e.g., open and close cycles, when the one position sensor fails. Such algorithms may, in at least some embodiments, improve the system's robustness and ensure the unit has a smooth operation even if a signal from one of the position sensors, e.g., microswitches, is not detected correctly.

[0062] This written description uses examples to disclose the invention, including the best mode, and also to enable any person skilled in the art to practice the invention, including making and using any devices or systems and performing any incorporated methods. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other examples are intended to be within the scope of the claims if they include structural elements that do not differ from the literal language of the claims, or if they include equivalent structural elements with insubstantial differences from the literal languages of the claims.

Claims

1.A household appliance, the household appliance comprising:a moving part, the moving part movable along a predetermined range of motion from a first position at a first endpoint of the predetermined range of motion to a second position at a second endpoint of the predetermined range of motion, the second position opposite the first position;a first position sensor oriented and configured to detect the moving part in the first position;a second position sensor oriented and configured to detect the moving part in the second position; anda controller operably coupled the first position sensor and the second position sensor, the controller being configured to perform an operation, the operation comprising:detecting a fault condition of the first position sensor;moving the moving part through the predetermined range of motion a number of times;determining a time period in which the moving part moves through the predetermined range of motion the number of times;calculating a travel time for the moving part based on the time period and the number of times; andmoving the moving part for the calculated travel time.2.The household appliance of claim 1, wherein moving the moving part for the calculated travel time comprises detecting a position of the moving part with the second position sensor and moving the moving part from the second position for the calculated time after detecting the position of the moving part with the second position sensor.3.The household appliance of claim 1, wherein the first position sensor comprises a first limit switch and the second position sensor comprises a second limit switch.4.The household appliance of claim 1, wherein calculating the travel time for the moving part comprises multiplying the number of times by two and dividing the time period by the number of times multiplied by two.5.The household appliance of claim 1, wherein detecting the fault condition of the first position sensor comprises commanding the moving part to move to the first position, waiting a predetermined amount of time, and not receiving a signal from the first position sensor during the predetermined amount of time.6.The household appliance of claim 1, further comprising a gear, wherein moving the moving part through the predetermined range of motion comprises rotating the gear.7.The household appliance of claim 6, wherein the gear comprises a first projection oriented and configured to interact with the first position sensor when the moving part is in the first position and a second projection oriented and configured to interact with the second position sensor when the moving part is in the second position.8.The household appliance of claim 1, further comprising a grinder and a basket, and wherein the moving part is a door disposed between the grinder and the basket.9.The household appliance of claim 8, wherein one of the first position and the second position is an open position of the door and the other of the first position and the second position is a closed position of the door, wherein transfer of material between the grinder and the basket is permitted when the door is in the open position and wherein transfer of material between the grinder and the basket is obstructed when the door is in the closed position.10.A method of operating a household appliance, the household appliance comprising a moving part, the moving part movable along a predetermined range of motion from a first position at a first endpoint of the predetermined range of motion to a second position at a second endpoint of the predetermined range of motion, the second position opposite the first position, a first position sensor oriented and configured to detect the moving part in the first position, and a second position sensor oriented and configured to detect the moving part in the second position, the method comprising:detecting a fault condition of the first position sensor;moving the moving part through the predetermined range of motion a number of times;determining a time period in which the moving part moves through the predetermined range of motion the number of times;calculating a travel time for the moving part based on the time period and the number of times; andmoving the moving part for the calculated travel time.11.The method of claim 10, wherein moving the moving part for the calculated travel time comprises detecting a position of the moving part with the second position sensor and moving the moving part from the second position for the calculated time after detecting the position of the moving part with the second position sensor.12.The method of claim 10, wherein the first position sensor comprises a first limit switch and the second position sensor comprises a second limit switch, further comprising detecting, by the second limit switch, the moving part in the second position based on the second limit switch being actuated.13.The method of claim 10, wherein calculating the travel time for the moving part comprises multiplying the number of times by two and dividing the time period by the number of times multiplied by two.14.The method of claim 10, wherein detecting the fault condition of the first position sensor comprises commanding the moving part to move to the first position, waiting a predetermined amount of time, and not receiving a signal from the first position sensor during the predetermined amount of time.15.The method of claim 10, wherein the household appliance further comprises a gear, wherein moving the moving part through the predetermined range of motion comprises rotating the gear.16.The method of claim 15, wherein the gear comprises a first projection oriented and configured to interact with the first position sensor when the moving part is in the first position and a second projection oriented and configured to interact with the second position sensor when the moving part is in the second position, the method further comprising detecting, by the second position sensor, the moving part in the second position based on the interaction of the second projection with the second position sensor.17.The method of claim 10, wherein the household appliance further comprises a grinder and a basket, wherein the moving part is a door disposed between the grinder and the basket, wherein one of the first position and the second position is an open position of the door and the other of the first position and the second position is a closed position of the door, and wherein moving the moving part through the predetermined range of motion comprises moving the door between the open position and the closed position.18.The method of claim 17, wherein one of the first position and the second position is an open position of the door and the other of the first position and the second position is a closed position of the door, wherein transfer of material between the grinder and the basket is permitted when the door is in the open position and wherein transfer of material between the grinder and the basket is obstructed when the door is in the closed position.

Images