一种手势控制的热水器的制作方法

1.本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种手势控制的热水器。


背景技术：

2.随着科技的发展，热水器的控制方式也越来越多样化。基于对安全方面的考量，目前已经有一部分的热水器可以支持用户通过手势操作来对热水器进行开关或者水温调节等功能的控制，避免存在触电的危险。但是，现有热水器的这种手势控制往往存在角度的限制，一般要求用户只能站在热水器的正面进行操作，而在出现例如行动不便的老人坐在洗澡椅上洗浴或者父母在卫生间给孩子洗浴等人体所处位置没有处于热水器正面的情况时，导致热水器感应不到手势操作，用户将无法对热水器进行手势控制，使用不便。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种手势控制的热水器，手势感应模组的感应方向能够跟随人体的位置进行调整，使得用户处于不同的位置均能对热水器实现手势控制。
4.根据本发明的第一方面实施例的一种手势控制的热水器，包括：热水器本体，所述热水器本体上设置有主控模块和手势感应模组，所述主控模块与所述手势感应模组连接以根据感应信号控制所述热水器本体的运行；角度调节装置，设置在所述热水器本体上，所述角度调节装置与所述手势感应模组连接以能够调整所述手势感应模组的感应方向；位置检测模组，设置在所述热水器本体上，所述位置检测模组用于检测人体位置信息，所述主控模块分别与所述角度调节装置和所述位置检测模组连接以根据所述人体位置信息控制所述角度调节装置的运行，使得所述手势感应模组的所述感应方向能够朝向于人体位置。
5.根据本发明实施例的一种手势控制的热水器，至少具有如下有益效果：
6.本发明的一种手势控制的热水器，位置检测模组可以检测用户所处的位置，主控模块控制角度调节装置改变手势感应模组的感应方向并使得感应方向能够朝向于用户所处的位置，因此手势感应模组的感应方向可以跟随用户的人体位置变化而进行动态调整，使得用户身处不同的位置进行手势操作时，手势感应模组均能感应到用户的手势操作并发送感应信号至主控模块以对热水器的运行状态实现手势控制，彻底消除用户进行手势操作对其所处位置的限制，有利于用户更加灵活和方便地使用热水器的手势控制功能。
7.根据本发明的一些实施例，所述角度调节装置为转动驱动机构，所述转动驱动机构与所述手势感应模组连接以通过转动驱使所述手势感应模组调整所述感应方向。
8.根据本发明的一些实施例，所述转动驱动机构包括第一转动结构和第二转动结构，所述第一转动结构和所述第二转动结构均设置在所述热水器本体上，所述第一转动结构用于驱使所述手势感应模组左右摆动以调整所述感应方向，所述第二转动结构用于驱使所述手势感应模组上下摆动以调整所述感应方向。
9.根据本发明的一些实施例，还包括设置在所述热水器本体上的高度检测模组，所
述高度检测模组用于检测人体高度信息，所述主控模块与所述高度检测模组连接以根据所述人体高度信息控制所述角度调节装置的运行，使得所述手势感应模组的感应方向能够朝向于人体的上方。
10.根据本发明的一些实施例，所述手势感应模组包括至少两个设置在所述角度调节装置上的信号收发组件，两个所述信号收发组件均与所述主控模块连接，所述主控模块能够根据不同的所述信号收发组件信号变化时间差判断手势动作的方向以形成所述感应信号。
11.根据本发明的一些实施例，所述信号收发组件包括微波发送器和微波接收器，所述微波发送器和所述微波接收器均设置在所述角度调节装置上。
12.根据本发明的一些实施例，还包括设置在所述热水器本体上的唤醒模块，所述唤醒模块用于输出开启信号，所述主控模块与所述唤醒模块连接以根据所述开启信号控制所述手势感应模组和所述角度调节装置的开启。
13.根据本发明的一些实施例，所述唤醒模块为红外感应模块或者声音感应模块。
14.根据本发明的一些实施例，还包括设置在所述热水器本体上的计时模块，所述计时模块用于在预设时间内所述主控模块未接收到所述感应信号时，使得所述主控模块控制所述手势感应模组和所述角度调节装置的关闭。
15.根据本发明的一些实施例，所述位置检测模组包括至少一个设置在所述热水器本体上的热释电红外传感器，所述主控模块与所述热释电红外传感器连接以能够根据热释电红外信号确定人体位置。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本发明热水器其中一种实施例的结构示意图；
19.图2为本发明热水器其中一种实施例的角度调节装置正视图；
20.图3为本发明热水器其中一种实施例的角度调节装置右视图。
21.附图标记：
22.热水器本体100、主控模块200、手势感应模组300、信号收发组件310、微波发送器311、微波接收器312、角度调节装置400、第一转动结构410、第二转动结构420、位置检测模组500、高度检测模组600、唤醒模块700。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于
附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.如图1－3所示，根据本发明实施例的一种手势控制的热水器，包括热水器本体100、角度调节装置400以及位置检测模组500，热水器本体100上设置有主控模块200和手势感应模组300，主控模块200与手势感应模组300连接以根据感应信号控制热水器本体100的运行，角度调节装置400设置在热水器本体100上，角度调节装置400与手势感应模组300连接以能够调整手势感应模组300的感应方向，位置检测模组500设置在热水器本体100上，位置检测模组500用于检测人体位置信息，主控模块200分别与角度调节装置400和位置检测模组500连接以根据人体位置信息控制角度调节装置400的运行，使得手势感应模组300的感应方向能够朝向于人体位置。
28.其中，热水器本体100可以是目前市面上常见的电热水器或者燃气热水器，主控模块200可以是cpu或者是由mcu及其外围电路构成，手势感应模组300可以是采用超声波或者激光的发射以及反射接收技术感应用户的手势动作并识别输出对应的感应信号，或者也可以采用图像识别技术采集用户的手势动作与数据库中预设的动作指令进行比对以判断用户手势操作的需求并输出对应的感应信号，主控模块200根据接收的感应信号输出相应的控制指令对热水器本体100的运行状态进行控制，例如对热水器进行开机、关机或者切换不同的加热档位等等。角度调节装置400可以是滑动驱动机构或者转动驱动机构，通过滑动或者转动改变手势感应模组300的位置或者朝向，具体地，例如角度调节装置400可以是由水平滑轨和垂直滑轨构成的滑动驱动机构，手势感应模组300可以沿水平滑轨左右滑动并沿垂直滑轨上下滑动，通过进行上下左右四个不同方向的滑动可以对手势感应模组300感应用户手势动作的方向进行适应性的调整。位置检测模组500可以是热释电红外传感器或者是超声波传感器，用于检测和确定用户的人体相对于热水器本体100所处的具体位置，主控模块200控制角度调节装置400运行以改变手势感应模组300的感应方向，从而使得手势感应模组300的感应方向能够朝向于用户所处的具体位置，因此手势感应模组300的感应方向可以根据用户的位置变化而进行动态的调整，使得用户在不同的位置进行手势操作时，手势感应模组300均能感应到用户的手势操作并识别发送对应的感应信号至主控模块200，主控模块200根据感应信号输出对应的控制指令控制热水器本体100的运行以实现热水器的手势控制功能，从而可以彻底消除用户进行手势操作对其所处位置的限制，无论用户处于热水器本体100的哪个方向均可以通过操作手势动作来控制热水器的开关和调节水温等功
能，有利于用户更加灵活和方便地使用热水器的手势控制功能。
29.在本发明的一些实施例中，如图1－3所示，角度调节装置400为转动驱动机构，转动驱动机构与手势感应模组300连接以通过转动驱使手势感应模组300调整感应方向。
30.具体地，以转动驱动机构为电机举例说明，手势感应模组300可以设置在电机上，电机的转动可以带动手势感应模组300也相对于热水器本体100发生360度的转动，手势感应模组300在转动的过程中将会不断地改变其感应的方向，例如设定手势感应模组300的初始感应方向为热水器的正前方，假设用户此时站在热水器本体100的右侧，位置检测模组500可以探测到用户此时位于热水器本体100的右侧90度，则主控模块200控制电机的运行使其顺时针转动90度以驱使手势感应模组300向右转动90度，从而使得手势感应模组300的感应端面与用户的位置正对以能够感应和识别用户的手势动作，需要说明的是，当用户移动到其他位置时，电机同样可以转动相应的角度以保持手势感应模组300的感应端面与用户的位置正对，因此可以理解的是，通过电机的转动可以动态地改变和调整手势感应模组300的感应方向来确保感应方向总是朝向于人体的位置，因此无论用户处于热水器本体100的哪个方向，手势感应模组300均能感应到用户的手势操作以实现热水器的手势控制功能。
31.在本发明的一些实施例中，如图2－3所示，转动驱动机构包括第一转动结构410和第二转动结构420，第一转动结构410和第二转动结构420均设置在热水器本体100上，第一转动结构410用于驱使手势感应模组300左右摆动以调整感应方向，第二转动结构420用于驱使手势感应模组300上下摆动以调整感应方向。
32.参照图2－3，其中，第一转动结构410可以是转盘，第二转动结构420可以是转轴，转轴的转动可以使得手势感应模组300上下摆动，转盘的转动可以使得手势感应模组300左右摆动，通过转轴和转盘的转动配合，可以使得手势感应模组300的感应方向在上、下、左、右四个不同的方向均发生改变，手势操作的感应方向改变范围更大，适应性更强，手势感应模组300的感应方向可以进行多个维度的精准调整，有利于提高手势感应模组300对用户手势动作的感应能力。
33.在本发明的一些实施例中，如图1所示，还包括设置在热水器本体100上的高度检测模组600，高度检测模组600用于检测人体高度信息，主控模块200与高度检测模组600连接以根据人体高度信息控制角度调节装置400的运行，使得手势感应模组300的感应方向能够朝向于人体的上方。
34.其中，高度检测模组600可以采用红外成像技术或者光学成像技术来实现非接触式的人体高度测量，具体以红外成像为例进行说明，通过红外成像可以识别人体的位置和高度，参照图2和图3，此时可以先通过第一转动结构410驱使手势感应模组300左右摆动以朝向人体所处位置的方向，再通过第二转动结构420驱使手势感应模组300上下摆动以使得感应方向能够朝向于人体的上方，即手势感应模组300的感应区域位于用户的头顶，用户在自己的头顶上方进行手势操作即可对热水器实现手势控制，可以理解的是，由于热水器一般安装在墙体上的较高位置，将手势操作的感应区域设定在用户的头顶上方，既能使得手势动作区域距离手势感应模组300更近，又能避免用户躯体的其他部位活动造成手势动作的干扰，因此将有利于提升手势感应模组300对用户的手势动作进行感应识别的效率和准确率。
35.在本发明的一些实施例中，如图1－2所示，手势感应模组300包括至少两个设置在
角度调节装置400上的信号收发组件310，两个信号收发组件310均与主控模块200连接，主控模块200能够根据不同的信号收发组件310信号变化时间差判断手势动作的方向以形成感应信号。
36.其中，信号收发组件310发送和接收的信号可以是红外信号或者激光信号，也可以是微波信号，具体地，以信号收发组件310为激光信号收发组件为例进行说明，激光信号收发组件包括激光二极管和接收器，激光二极管持续发射激光信号，接收器处于接收激光信号的状态，当人体在感应区域进行手势动作时，由于对激光信号的反射和折射作用，改变了激光信号的传播路径，使得接收器可以接收到反射回来的激光信号，从而可以感知到用户手势动作的存在。具体地，参照图2，两个激光信号收发组件沿水平方向分开设置在左右两侧，当用户在感应区域进行手势动作时，例如设定手势动作右划为开机、左划为关机，若用户抬起手臂在头顶从左往右划动，左侧的激光信号收发组件先感知到用户的手势动作，右侧的激光信号收发组件后感知到用户的手势动作，可以理解的是，左侧的激光信号收发组件接收到反射回来的激光信号早于右侧的激光信号收发组件，即左侧和右侧的两个激光信号收发组件感知到用户的手势动作具有时间差，因此主控模块200根据这个接收信号的时间差可以判断用户的手势动作为右划，从而识别并执行开机指令以控制热水器的开启，需要说明的是，也可以设定手势动作右划为调高水温、左划为调低水温，用户伸手在头顶进行简单的划动即可以对热水器的出水水温进行调节。由此可见，通过设置两个信号收发组件310即可以方便快捷地对热水器的运行和功能实现手势控制，结构简单，便于应用。
37.在本发明的一些实施例中，如图2所示，信号收发组件310包括微波发送器311和微波接收器312，微波发送器311和微波接收器312均设置在角度调节装置400上。
38.具体地，信号收发组件310还可以是微波信号收发组件，包括微波发送器311和微波接收器312，微波发送器311用于发射微波信号，微波接收器312用于接收手势动作反射的微波信号，可以理解的是，主控模块200同样可以通过左右两个不同的微波接收器312接收到微波信号时间差来识别用户的手势动作，具体实现的方式与激光信号收发组件类似，因此不再赘述。需要说明的是，对于手势动作的设定不仅只局限于右划和左划，还可以继续增加微波发送器311和微波接收器312的数量，并且将多个微波发送器311和微波接收器312排列成特定的形状和布局以继续丰富用户手势动作的设定，例如用户可以伸手进行上划或者划动其他特定动作手势等，均能识别手势动作对应的感应信号并通过主控模块200输出控制指令来改变热水器本体100的运行状态。
39.在本发明的一些实施例中，如图1所示，还包括设置在热水器本体100上的唤醒模块700，唤醒模块700用于输出开启信号，主控模块200与唤醒模块700连接以根据开启信号控制手势感应模组300和角度调节装置400的开启。
40.需要说明的是，通过唤醒模块700使得用户可以根据实际的使用需求开启手势感应模组300和角度调节装置400的使用，而在没有使用和手势控制需求时，主控模块200可以使得手势感应模组300和角度调节装置400均处于关闭状态，有利于减少手势感应模组300和角度调节装置400的运行时间，既能节约电能，又能延长其使用寿命。
41.在本发明的一些实施例中，唤醒模块700为红外感应模块或者声音感应模块。
42.需要说明的是，用户可通过红外感应模块或者声音感应模块对热水器唤醒手势控制功能以使用。具体地，以由热释电红外传感器构成的红外感应模块为例进行说明，由于人
体的恒温效应会发出固定波长的红外线，因此通过热释电红外传感器探测到人体发出的红外线后，热释电红外传感器内部由于电荷的移动会产生电信号的变化，主控模块200根据电信号的变化可以判断用户进入了卫生间并处于可以感应手势操作的范围之内，此时主控模块200将控制开启手势感应模组300和角度调节装置400以使得手势感应模组300正对用户站立的位置以感应和识别用户的手势动作，并且主控模块200输出用户进行手势动作对应的控制指令来实现热水器的手势控制功能。需要说明的是，在利用红外感应模块控制手势控制功能开启的同时，也可以利用红外感应模块来控制手势控制功能的关闭，当用户退出红外感应范围外时，热释电红外传感器不再探测到人体产生的红外信号时，主控模块200便可感知到用户离开并控制关闭手势感应模组300和角度调节装置400的运行以节省电能的消耗。可以理解的是，还可以由声音传感器构成的声音感应模块来实现类似的唤醒功能，例如用户进入卫生间后会产生脚步声或者其他噪音，声音传感器根据探测到的声音信号判断用户已经进入手势操作的感应范围内，同样地，通过主控模块200控制开启手势感应模组300和角度调节装置400，从而可以使得手势感应模组300与用户正对以感应和识别其手势动作，从而便于实现热水器的手势控制功能。由此可见，利用红外感应模块或者声音感应模块即可使得热水器的手势控制功能实现自动唤醒，结构简单，易于实施。
43.在本发明的一些实施例中，还包括设置在热水器本体100上的计时模块，计时模块用于在预设时间内主控模块200未接收到感应信号时，使得主控模块200控制手势感应模组300和角度调节装置400的关闭。
44.需要说明的是，热水器本体100还可以设置有计时模块，其中该计时模块可以是计时器，也可以是集成到主控模块200中的时钟模块。可以理解的是，唤醒模块700通过探测红外线信号或者声音信号判断用户进入手势操作感应范围以使得手势控制功能开启后，例如可以预设在三分钟的时间内若没有探测到用户进行手势操作，在诸如用户只是进入卫生间洗手或者取东西而不是需要开始淋浴等场景时，一般来说用户其实并没有使用和控制热水器的需求，因此可以通过主控模块200在三分钟之后控制手势控制功能的关闭，从而有效避免了手势感应模组300和角度调节装置400持续开启所导致的能源浪费，有利于节省能耗和进一步降低热水器的用电成本。
45.在本发明的一些实施例中，位置检测模组500包括至少一个设置在热水器本体100上的热释电红外传感器，主控模块200与热释电红外传感器连接以能够根据热释电红外信号确定人体位置。
46.其中，位置检测模组500可以是由热释电红外传感器构成，热释电红外传感器能够探测人体发出的固定波长的红外线而产生热释电红外信号，并且主控模块200可以根据该热释电红外信号判断和确认人体的具体位置。可以理解的是，即便用户处于运动的状态，热释电红外传感器通过持续不断地探测热释电红外信号也可以对人体的位置进行动态跟踪，从而有利于通过角度调节装置400的调节作用使得手势感应模组300的感应方向始终朝向于人体所处的具体位置，确保用户在不同位置和方向所进行的手势动作均能够被手势感应模组300捕捉获取和感应识别，便于用户使用热水器的手势控制功能。
47.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种手势控制的热水器，其特征在于，包括：热水器本体(100)，所述热水器本体(100)上设置有主控模块(200)和手势感应模组(300)，所述主控模块(200)与所述手势感应模组(300)连接以根据感应信号控制所述热水器本体(100)的运行；角度调节装置(400)，设置在所述热水器本体(100)上，所述角度调节装置(400)与所述手势感应模组(300)连接以能够调整所述手势感应模组(300)的感应方向；位置检测模组(500)，设置在所述热水器本体(100)上，所述位置检测模组(500)用于检测人体位置信息，所述主控模块(200)分别与所述角度调节装置(400)和所述位置检测模组(500)连接以根据所述人体位置信息控制所述角度调节装置(400)的运行，使得所述手势感应模组(300)的所述感应方向能够朝向于人体位置。2.根据权利要求1所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：所述角度调节装置(400)为转动驱动机构，所述转动驱动机构与所述手势感应模组(300)连接以通过转动驱使所述手势感应模组(300)调整所述感应方向。3.根据权利要求2所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：所述转动驱动机构包括第一转动结构(410)和第二转动结构(420)，所述第一转动结构(410)和所述第二转动结构(420)均设置在所述热水器本体(100)上，所述第一转动结构(410)用于驱使所述手势感应模组(300)左右摆动以调整所述感应方向，所述第二转动结构(420)用于驱使所述手势感应模组(300)上下摆动以调整所述感应方向。4.根据权利要求1所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：还包括设置在所述热水器本体(100)上的高度检测模组(600)，所述高度检测模组(600)用于检测人体高度信息，所述主控模块(200)与所述高度检测模组(600)连接以根据所述人体高度信息控制所述角度调节装置(400)的运行，使得所述手势感应模组(300)的感应方向能够朝向于人体的上方。5.根据权利要求1所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：所述手势感应模组(300)包括至少两个设置在所述角度调节装置(400)上的信号收发组件(310)，两个所述信号收发组件(310)均与所述主控模块(200)连接，所述主控模块(200)能够根据不同的所述信号收发组件(310)信号变化时间差判断手势动作的方向以形成所述感应信号。6.根据权利要求5所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：所述信号收发组件(310)包括微波发送器(311)和微波接收器(312)，所述微波发送器(311)和所述微波接收器(312)均设置在所述角度调节装置(400)上。7.根据权利要求1所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：还包括设置在所述热水器本体(100)上的唤醒模块(700)，所述唤醒模块(700)用于输出开启信号，所述主控模块(200)与所述唤醒模块(700)连接以根据所述开启信号控制所述手势感应模组(300)和所述角度调节装置(400)的开启。8.根据权利要求7所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：所述唤醒模块(700)为红外感应模块或者声音感应模块。9.根据权利要求7所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：还包括设置在所述热水器本体(100)上的计时模块，所述计时模块用于在预设时间内所述主控模块(200)未接收到所述感应信号时，使得所述主控模块(200)控制所述手势感应模组(300)和所述角度调节装置(400)的关闭。
10.根据权利要求1所述的一种手势控制的热水器，其特征在于：所述位置检测模组(500)包括至少一个设置在所述热水器本体(100)上的热释电红外传感器，所述主控模块(200)与所述热释电红外传感器连接以能够根据热释电红外信号确定人体位置。

技术总结
本发明公开了一种手势控制的热水器，包括热水器本体、角度调节装置以及位置检测模组，热水器本体上设置有主控模块和手势感应模组，位置检测模组可以检测用户所处的位置，主控模块控制角度调节装置改变手势感应模组的感应方向并使得感应方向能够朝向于用户所处的位置，因此手势感应模组的感应方向可以跟随用户的人体位置变化而进行动态调整，使得用户身处不同的位置进行手势操作时，手势感应模组均能感应到用户的手势操作并发送感应信号至主控模块以对热水器的运行状态实现手势控制，彻底消除用户进行手势操作对其所处位置的限制，有利于用户更加灵活和方便地使用热水器的手势控制功能。控制功能。控制功能。


技术研发人员：罗子健 罗先明 许运凌 冯嘉祺
受保护的技术使用者：广东超人节能厨卫电器有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/8