电热水器及其控制装置的制作方法

本实用新型涉及热水器技术领域，特别涉及一种电热水器的控制装置、一种电热水器和一种电热水器的控制方法。

背景技术：

电热水器是家庭中普遍使用的家用电器，不仅可以用于淋浴，还可以于洗漱，每个家庭成员对于热水温度的需求不同，因此需要在使用中频繁的调节电热水器得到合适的热水温度。

目前，电热水器上的人机交互通常采用机械按键、旋钮、触摸按键或语音控制方式来实现，这就要求用户根据使用说明进行使用，如调节机械按键/旋钮/触摸按键时保持手部干燥，不符合用户日常洗漱、淋雨的使用习惯，给用户尤其是老人和孩子带来使用上的不便。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电热水器的控制装置，能够通过手势识别实现人机交互，降低操作难度，从而提升用户的体验。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电热水器。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出了一种电热水器的控制装置，包括显示板和主控板，所述显示板与所述主控板之间进行通信，其中，所述显示板上设置有光发射组件、光学临近传感器和显示控制单元，所述光学临近传感器与所述光发射组件相连，所述光学临近传感器用于驱动所述光发射组件向探测区域发射探测光线，并接收来自所述探测区域的反射光线，以及根据所述反射光线生成探测信号；所述显示控制单元与所述光学临近传感器相连，所述显示控制单元用于根据所述探测信号识别所述探测区域的用户手势，并根据所述用户手势生成控制指令，以及通过所述显示板与所述主控板之间的通信将所述控制指令发送给所述主控板；所述主控板根据所述控制指令对所述电热水器进行控制。

根据本实用新型的电热水器的控制装置，通过光学临近传感器驱动光发射组件向探测区域发射探测光线，并检测探测区域的反射光线生成探测信号，显示板控制单元通过探测信号以识别用户手势并输出控制指令，主控板根据控制指令控制电热水器，由此，能够识别人们常用的手势以实现电热水器的人机交互，从而有效降低了操作难度，大大提升了用户体验。

另外，根据本实用新型上述提出的电热水器的控制装置还可以具有如下附加的技术特征：

其中，所述光发射组件包括多个红外发光二极管，所述多个红外发光二极管分别设置于不同位置。

其中，所述光学临近传感器为红外线临近传感器，所述红外线临近传感器包括：红外发光二极管驱动单元，所述红外发光二极管驱动单元用于驱动所述红外发光二极管向所述探测区域发射红外光；红外光电二极管，所述红外光电二极管用于接收来自所述探测区域的反射红外光以生成光电信号；模数转换单元，所述模数转换单元与所述红外光电二极管相连，所述模数转换单元用于对所述光电信号进行模数转换以生成数字信号；数字信号处理单元，所述信号处理单元用于根据所述数字信号生成所述探测信号。

具体地，所述显示控制单元根据所述探测信号获取用户手掌挥过所述多个红外发光二极管所发射的多个探测光线中至少两个探测光线的先后顺序，并根据所述用户手掌挥过所述至少两个探测光线的先后顺序获取所述用户手掌的挥动方向，以识别所述用户手势。

其中，所述光发射组件包括三个红外发光二极管，所述三个红外发光二极管以所述红外线临近传感器为中心三角分布。

为达到上述目的，本实用新型第二方面提出了一种电热水器，其包括本实用新型第一方面提出的电热水器的控制装置。

根据本实用新型的电热水器，通过上述的电热水器的控制装置，能够识别人们常用的手势以实现电热水器的人机交互，从而有效降低了操作难度，大大提升了用户体验。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的电热水器的控制装置的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的电热水器的控制装置的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的电热水器的方框示意图；以及

图4为根据本实用新型实施例的电热水器的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例提出的电热水器及其控制装置。

图1为根据本实用新型实施例的电热水器的控制装置的方框示意图。

如图1所示，本实用新型实施例的电热水器的控制装置包括显示板10和主控板20。

其中，显示板10与主控板20之间进行通信。显示板10上设置有光发射组件11、光学临近传感器12和显示控制单元13。显示板10上还设置有显示单元，显示单元的显示屏可设置在电热水器的外壳上，且显示单元与显示控制单元13相连，显示单元可用于在显示控制单元13的控制下显示电热水器的工作信息。光学临近传感器12与光发射组件11相连，光学临近传感器12用于驱动光发射组件11向探测区域发射探测光线，并接收来自探测区域的反射光线，根据反射光线生成探测信号。显示控制单元13与光学临近传感器12相连，显示控制单元13用于根据探测信号识别所述探测区域的用户手势，并根据用户手势生成控制指令，以及通过显示板10与主控板20之间的通信将控制指令发送给主控板10。主控板10根据控制指令对电热水器进行控制。

在本实用新型的一个实施例中，光发射组件11可包括多个红外发光二极管，多个红外发光二极管分别设置于不同位置。由于单个红外发光二极管只能在一个位置上发射光线，当有物体在红外发光二极管前方扫过时反射部分的光线，可根据该原理判断用户做出了手势，但是无法判断用户手势的运动方向，此时可通过设置多个不同位置的红外发光二极管，根据多个红外发光二极管的反射光线进行综合判断。由此，光学临近传感器12可以接收更多的反射光线从而生成连续的探测信号，从而能够识别多种手势，并提高手势识别的准确度。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，光学临近传感器12可为红外线临近传感器，红外线临近传感器可包括红外发光二极管驱动单元121、红外光电二极管122、模数转换单元123和数字信号处理单元124。其中，红外发光二极管驱动单元121用于驱动红外发光二极管向探测区域发射红外光。红外光电二极管122用于接收来自探测区域的反射红外光以生成光电信号。模数转换单元123与红外光电二极管相连122，模数转换单元123用于对光电信号进行模数转换以生成数字信号。信号处理单元124用于根据数字信号生成探测信号。其中，红外发光二极管的驱动电流可以达到360mA，探测区域较大，同时通过光学临近传感器12内部直接进行信号处理转换和输出，能够降低系统的信噪比。

在本实用新型的一个实施例中，显示控制单元13可根据探测信号获取用户手掌挥过多个红外发光二极管122所发射的多个探测光线中至少两个探测光线的先后顺序，并根据用户手掌挥过至少两个探测光线的先后顺序获取用户手掌的挥动方向，以识别用户手势。

应当理解，当手掌位于红外发光二极管正上方时，产生的反射光线最强烈，因此可以根据不同位置的两个或多个最强的反射光线，以及两个或多个最强的反射光线的接收顺序来对手掌的挥动方向进行判定，从而识别用户手势。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，光发射组件包括三个红外发光二极管，三个红外发光二极管以红外线临近传感器12为中心三角分布。其中，每个红外发光二极管之间的距离相同，且每个红外发光二极管距离红外临近传感器12的距离相同，这样可以确保探测区域的红外线强度，并且接收360°范围内的反射光线，从而能够实现多维的非接触手势的动作感应。

其中，与某一控制指令相对应的用户手势可以根据人们日常的习惯进行设置，例如手掌左右挥动可对应开关机指令，上下挥动可对应温度调节指令。

在本实用新型的一个实施例中，光学临近传感器12可通过IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)接口与显示控制单元13进行数据的传输，显示控制单元13可通过UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口将控制指令发送给主控板20。

在本实用新型的一个具体实施例中，当用户需要使用电热水器的时候，可先将电热水器的电源接通，这样显示板10和控制板20通电工作，显示板10上的光学临近传感器12驱动光发射组件11发出探测光线，并等待用户做出开机的手势动作。

假设开机手势为从左向右挥动手掌，那么当用户在亚克力材料的显示屏上方距离显示屏15cm以内的区域从左向右挥动手掌时，探测光线被手掌阻挡并反射至光学临近传感器12处，光学临近传感器12接收反射光线并实时生成相应的探测信号，探测信号中包括两个或多个反射光线的接收顺序，显示控制单元13根据该探测信号识别从左向右的用户手势，判断用户指令为开机指令，从而主控板可根据开机指令控制电热水器开机。

在电热水器在使用过程中，如果用户想要调节出水温度，可以通过在显示屏上方距离显示屏15cm以内的区域上下挥动手掌来实现，显示控制单元13可根据识别到的从下向上的用户手势生成温度提高指令，并根据识别到的从上向下的用户手势生成温度降低指令，从而主控板可根据温度提高指令和温度降低指令对出水温度进行调节。

根据本实用新型实施例的电热水器的控制装置，通过光学临近传感器驱动光发射组件向探测区域发射探测光线，并检测探测区域的反射光线生成探测信号，显示控制单元根据探测信号识别用户手势并输出控制指令，主控板根据控制指令控制电热水器，由此，能够识别人们常用的手势以实现电热水器的人机交互，从而有效降低了操作难度，大大提升了用户体验。

对应上述实施例，本实用新型还提出了一种电热水器。

如图3所示，本实用新型实施例的电热水器1000，可包括本实用新型上述实施例的电热水器的控制装置100。

更具体的实施方式可参照上述实施例，在此不再详细描述。

根据本实用新型实施例的电热水器，电热水器通过电热水器的控制装置，通过光学临近传感器驱动光发射组件向探测区域发射探测光线，并检测探测区域的反射光线生成探测信号，显示板控制单元通过探测信号以识别用户手势并输出控制指令，主控板根据控制指令控制电热水器，能够识别人们常用的手势以实现电热水器的人机交互，从而有效降低了操作难度，大大提升了用户体验。

对应上述实施例，本实用新型还提出一种电热水器的控制方法。

如图4所示，本实用新型实施例的电热水器的控制方法，包括以下步骤：

S1，向探测区域发射探测光线，并接收来自探测区域的反射光线，以及根据反射光线生成探测信号，其中，探测光线可以根据实际使用需要进行设置。

在本实用新型的一个实施例中，可通过设置于不同位置的多个红外发光二极管向探测区域发射红外光，并可通过红外线临近传感器接收来自探测区域的反射光线，并根据反射光线生成探测信号。

由于单个红外发光二极管只能在一个位置上发射光线，当有物体在红外发光二极管前方扫过时反射部分的光线，可根据该原理判断用户做出了手势，但是无法判断用户手势的运动方向，此时可通过设置多个不同位置的红外发光二极管，根据多个红外发光二极管的反射光线进行综合判断。由此，可以接收更多的反射光线从而生成连续的探测信号，从而能够识别多种手势，并提高手势识别的准确度。

S2，根据探测信号识别探测区域的用户手势，并根据用户手势生成控制指令，以及将控制指令发送给电热水器的主控板以对电热水器进行控制。

在本实用新型的一个实施例中，可根据探测信号获取用户手掌挥过多个红外发光二极管所发射的多个探测光线中至少两个探测光线的先后顺序，并根据用户手掌挥过至少两个探测光线的先后顺序获取用户手掌的挥动方向，以识别用户手势。

应当理解，当手掌位于红外发光二极管正上方时，产生的反射光线最强烈，因此可以根据不同位置的两个或多个最强的反射光线，以及两个或多个最强的反射光线的接收顺序来对手掌的挥动方向进行判定，从而识别用户手势。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，可设置三个红外发光二极管，并且三个红外发光二极管以红外线临近传感器为中心三角分布。其中，每个红外发光二极管之间的距离相同，且每个红外发光二极管距离红外线临近传感器的距离相同，这样可以确保探测区域的红外线强度，并且接收360°范围内的反射光线，从而能够实现多维的非接触手势的动作感应。

其中，与某一控制指令相对应的用户手势可以根据人们日常的习惯进行设置，例如手掌左右挥动可对应开关机指令，上下挥动可对应温度调节指令。

在本实用新型的一个具体实施例中，当用户需要使用电热水器的时候，可先将电热水器的电源接通，这样显示板和控制板通电工作，显示板上的红外线临近传感器驱动红外发光二极管发出探测光线，并等待用户做出开机的手势动作。

假设开机手势为从左向右挥动手掌，那么当用户在亚克力材料的显示屏上方距离显示屏15cm以内的区域从左向右挥动手掌时，探测光线被手掌阻挡并反射至红外线临近传感器处，红外线临近传感器接收反射光线并实时生成相应的探测信号，探测信号中包括两个或多个反射光线的接收顺序，然后根据该探测信号识别从左向右的用户手势，判断用户指令为开机指令，从而主控板可根据开机指令控制电热水器开机。

在电热水器在使用过程中，如果用户想要调节出水温度，可以通过在显示屏上方距离显示屏15cm以内的区域上下挥动手掌来实现，然后可根据识别到的从下向上的用户手势生成温度提高指令，并根据识别到的从上向下的用户手势生成温度降低指令，从而主控板可根据温度提高指令和温度降低指令对出水温度进行调节。

根据本实用新型实施例的电热水器的控制方法，能够通过检测探测区的反射光线识别用户的手势，然后根据用户的手势生成控制指令以对电热水器进行控制，由此，能够识别人们常用的手势以实现电热水器的人机交互，从而有效降低了操作难度，大大提升了用户体验。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。