CN103574912A - 一种热水器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器的主动式非接触控制方法，包括热水器、热水器内的多级加热模式控制器，人体红外感应模块和人体红外接收模块，人体红外接受模块设置在热水器上。所述的人体红外接收模块与所述的热水器内部控制电路通过无线模块或串口相连。所述的人体红外感应模块和人体红外接收模块通过无线模块或串口经行数据传输。通过人体红外接收模块接收相应的控制指令，并传递给热水器内部的控制电路，从而对热水器的温度进行控制，不仅提高了人体在使用热水器时的安全和舒适度，而且延长了热水器的使用寿命。

Description

一种热水器的控制方法

【技术领域】

    本发明涉及一种热水器的控制方法。

【技术背景】

目前大多数热水器通常采用按键或旋钮来完成对热水器的相关控制，按键或旋钮都设置在热水器上，但是这样的控制方法，热水器和人的距离很近，在洗浴间潮湿的环境下，很容易发生触电的危险。在洗浴过程中，对热水器进行相关调节，由于手上残留的水，手和热水器按键或者旋钮直接接触时，同样容易引发触电的危险。在浴室洗浴的环境下，人的视野不佳，会导致触摸按键或旋钮困难。

虽然市场上也有采用红外线装置来控制热水器的相关动作的，但是目前采用红外线控制热水器运行的方式一般都是被动式控制的方式，即感觉的主体不是人，而是红外线控制装置，例如直接采用红外线来测量人体的温度，当温度低时，热水器自动加热，温度高时，停止加热，或者是利用红外线来检测人体的活动，当在一定区域内检测到人体发出的红外线时，启动热水器，当在一定范围内检测不到人体活动时，热水器关闭。但是上述的采用红外线来控制热水器运行的方式中具体感知的主体都是红外线装置，即被动式的控制，而不是人体本身，这样的检测的结果往往与人体自身的感觉有差别，造成很难准确的对热水器进行控制，有时甚至使得人在使用热水器的时候会造成很大的不便。

此外，现有的热水器加热功率比较单一，一般只有一种加热功率，当热水器内的水加热到一定温度时，停止加热，而当水温下降到一定温度时，而对于即热式热水器而言，一般电加热器的功率比较大，一旦开始加热水快速升温，而由于加热快时间很短电加热器就自动关闭，这种频繁的启动电热器，对加热器的使用寿命消耗很大，而且对于热水器的内胆来说，快速的急剧的升温会导致内胆快速的膨胀，降低内胆的使用寿命，而且由于水温不恒定，人体在洗浴时会有忽冷忽热的感觉，不能根据人体的主观感觉去调节热水器的加热功率，从而调节热水器的水温。

【发明内容】

本发明需要解决的问题是：针对上述热水器控制方式存在的问题，提供一种热水器的控制方法，该控制方法为主动式非接触式的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种热水器的主动式非接触控制方法，其中热水器包括热水器本体、控制系统以及显示板，热水器本体包括设置热水器内的多级加热模式控制器，其中二级加热模式控制器的功率最大，是一级和三级加热模式控制器功率的2-6倍，优选为3倍，一级和三级加热模式控制器的功率相同，热水器的控制系统包括控制电路以及人体红外感应模块和人体红外接收模块，所述的人体红外感应模块包括人体红外识别探头、处理芯片和相应的电路元件，所述的人体红外接收模块与所述的热水器内部控制电路通过无线模块或串口相连，所述的人体红外感应模块和人体红外接收模块通过无线模块或串口经行数据传输，其特征在于：

（1）、人体红外接受模块（2）设置在控制系统中，人体红外感应模块（3）包括人体红外识别探头（4）、处理芯片，人体红外感知模块（3）作为信号发射单元以及人体动作信息的接受单元设置在热水器外部，显示板设置在热水器上或之外，其中在人体红外识别探头（4）的周围罩有透镜（5），透镜设置在人体红外感应模块（3）的下部，所述的人体红外感应模块（3）的电压为3－12V；

（2）、显示板上从左至右第一键为“开/关”，第二键为“温度设定减键”，第三键为“温度设定加键”，第四键为“功率模式键”，“开/关”键作为传统触摸工作方式时的设置方式为：按一次，进入加热工作状态，显示板上的LED屏亮，显示触摸工作方式、适时内胆温度、出水口温度、档位状态，边框、花洒及雨点，再按一次该按键，进入保温状态，即所有的加热器停止工作，按第三次时为待机状态；“功率模式键”的设置方式为：按功率选择键实现加热功率在“低（45度）-中( 65度)-高（75度）”三档之间转换，相应的档位状态指示亮；温度设定加/减键的设置方式为：按该键实现35-55℃之间循环，每按一次递增1℃，设置3秒后确认，设定后在水胆温度处显示适时水温；显示板带有带断电记忆功能，记忆上次使用加热功率和设定加热温度；有水流动时，花洒雨点动态闪亮；无水流动时，花洒雨点静态常亮；

（3）、其中在设定好功率模式后，可通过非接触式工作模式实现温度的增减，当使用非接触工作模式时，通过人体红外感应探头（4）通过透镜（5）感应人体的相应的动作，并将该动作特征通过电路传入人体红外感应模块（3）内部的处理系统，经过人体红外感应模块（3）处理后的人体动作的特征变成电路内部可识别的指令，所述指令通过电路中的无线模块或串口经行数据的传输，所述指令到达人体识别接收模块（2），然后通过电路传入热水器内部的控制电路中，热水器内部控制电路对指令经行翻译，控制热水器的运行；具体的控制过程为，当动作表示为“温度设定减键”时，每一个动作温度降低1度；动作表示为按“温度设定加键”时，启动一级和三级加热模式控制器进行加热，每一个动作温度升高1度。

（4）在保温状态时，并且水流开关处于长期断开状态时，当检测到内胆温度低于设定温度5度时，启动二级加热模式控制器指令加热，检测到内胆水温达到设定温度时又停止加热；当水流开关处于长期接通的情况下，检测到内胆水温低于设定温度2℃时，启动一级和三级加热模式控制器指令进行加热，检测到内胆水温达到设定温度时又停止加热； 

（5）整个热水器的控制系统中设有故障自检功能，全过程检测，其中“E1”代表热水漏电，“E2”代表内胆温度传感器故障，“E3”代表出水温度传感器故障，故障时“开/关”键闪烁，其它灯不亮，在出水温度处显示故障代码。

（6）显示板做防水、防潮处理。

所述的非接触工作模式控制方法工作原理为：通过人体与人体红外感应模块之间的互动来达到控制热水器运行的目的。即人体红外感应模块上面的人体红外识别探头获取人体的相应的动作指令；然后通过人体红外感应模块里面的处理芯片对获取的人体的动作特征数据经行处理，并发出相应的控制指令；最后通过人体红外接收模块接收相应的控制指令，并传递给热水器内部的控制电路，从而完成在洗浴的过程中进行对热水器的温度的非接触式控制，避免了触电的危险。

“功率模式键”的设置方式为，当设置为低档位时，即45度以下时，启动时二级加热模式控制指令开始加热，当加热温度超过30－40度，优选为35℃时，一级加热模式控制器发出指令开始加热，同时二级加热模式控制器指令停止加热；达到设定温度时一级加热模式控制器也指令停止加热，进入保温状态；当功率模式键设置在中档位，即65度以下时，控制系统启动时二级加热模式控制器指令加热器开始加热，当加热温度超过40度时，一级和三级加热模式控制器指令开始加热，当温度超过55度时，二级加热模式控制器指令停止加热，一级和三级加热模式控制器指令进行加热，达到设定温度时，一级和三级加热模式控制器指令停止加热，进入到保温状态；当功率模式键设置在高档位时，即75℃时，启动时一级和二级加热模式控制器指令开始加热，当加热温度超过50-60度时，优选为55℃，三级加热模式控制器指令开始加热，当温度超过65度时，二级加热模式控制器指令停止加热，一级和三级加热模式控制器指令进行加热，达到设定温度后一级和三级加热模式控制器指令停止加热，进入到保温状态。

本发明通过在热水器内设置多级加热模式控制器，启功时根据不同的使用情况采用不同的加热模式控制器指令进行加热，不仅使得加热器内的温度均匀，而且使得加热器内胆受热均匀，提高内胆的使用寿命，而且不同的使用情况采用不同的加热模式控制器进行指令加热，可以节约电能；当到达指定温度时，停止所有的加热器进行加热，当水温低于一定温度时，启动相应的加热模式控制器指令进行加热，这样用户在使用的过程中会保持出水在一定的温度以上，不会有忽冷忽热的感觉，水温比较恒定。

而且由于本发明是采用在使用热水器期间以人的感觉来控制热水器的运行，根据不同的情况来选择热水器的运行功率，即可以克服采用传统的红外线控制装置的被动式测量的不准确，又克服了采用按钮等按键的方式控制热水器时，在洗浴过程中接触热水器发生触电的危险，而且根据不同的情况设置不同的功率，可以达到省电的目的。因此本发明，达到了可根据人体的主观感觉，即使在视野不好的条件下，实时的控制热水器运行的目的。而且人体红外感应模块和人体红外接收模块可以通过无线模块或者串口经行数据通信，所以热水器可以安装在距人较远的地方，避免了热水器和人接触触电。人体不需要接触热水器，并且可以根据自己的主观感觉通过某种动作就可以完成对热水器的控制，因此本发明既有传统的红外线控制热水器的非接触又具有按键方式控制热水器实时控制的优点，而且热水器内的设置了不同状况下采用不同的加热模式控制器指令加热，节约了能源延长了热水器的使用寿命。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图。

图中1为热水器；2为人体红外接收模块；3为热体红外感应模块；4为人体红外感应探头；5为透镜；6、一级加热模式控制器；7、二级加热模式控制器；8三级加热模式控制器；9、显示板；10、“开/关”键；11、温度设定减键、12、温度设定加键；13、功率模式键。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步描述：

如图1所示，为本发明热水器的主动式非接触控制方法的一具体实施方式。热水器的主动式非接触式控制方法，包括热水器1、人体红外感应模块3和人体红外接收模块2。人体红外接受模块2设置在热水器上，人体红外感知模块3和人体红外识别探头4作为信号发射单元以及人体动作信息的接受单元设置在热水器的外部，其中在人体红外识别探头4的周围罩有透镜5，人体红外感应模块3设置在人体红外识别探头4的上部，并设置在人体红外感应模块3的下部，所述的人体红外感应模块3的电压为3－12V，显示板的使用电压在人体安全的电压范围内。所述的热水器1可以是市场上所有的热水器，热水器内依次设置级多加热模式控制器，依次为一级加热模式控制器、二级加热模式控制器、三级加热模式控制器，多级加热模式控制器使得热水器内胆受热均匀，延长热水器的使用寿命，可以保证热水出口的温度不忽冷忽热，同时由于其功率较低又不浪费能源，也不会对内胆造成伤害。所述的人体红外感应模块3包括人体红外识别探头4、处理芯片（未图示）和其他相应的电路元件（未图示）。所述的透镜5安装在人体红外识别探头4外，以增大探头的视野范围。所述的人体红外接收模块2与所述的热水器1内部控制电路通过无线模块或串口相连。所述的人体红外感应模块3和人体红外接收模块2通过无线模块或串口经行数据传输。不管用无线或串口经行的数据传输，热水器均可以排放距人较远的地方，且所述的人体红外感应模块3最高的电压为3V－12V，在人体安全电压范围内，而且显示板的使用电压也在在人体安全电压的范围内。所述的控制方法工作原理为：通过人体红外感应模块3上面的人体红外识别探头4获取人体相应动作特征；然后通过人体红外感应模块3里面的处理芯片对获取的人体动作特征数据经行处理，并发出相应的控制指令；最后通过人体红外接收模块2接收相应的控制指令，并传递给热水器1内部的控制电路，从而完成对热水器1的控制。

下面结合具体实例对本发明做进一步描述：

具体的控制方法为，热水器包括热水器本体、热水器的控制系统以及显示板，显示板可以设置在热水器上或浴室的墙壁上，或其它易于接触到的位置，人体红外感知模块3作为信号发射单元以及人体动作信息的接受单元设置在热水器外，例如浴室的墙壁上或者在其它易于接触到的位置，当显示板设置在浴室的墙壁上时，人体红外感知模块3可以设置在显示板上，所示热水器本体包括设置在热水器内的多级加热模式控制器，多级加热模式控制器控制的加热器均为低功率加热器，其中二级加热模式控制器的功率是一级加热模式控制器和三级加热模式控制器的2至6倍，优选为3倍，可根据热水器的实际的总功率来分别设置多级功率，热水器的控制系统包括控制电路以及人体红外感应模块和人体红外接收模块，所述的人体红外感应模块包括人体红外识别探头、处理芯片和相应的电路元件，所述的人体红外接收模块与所述的热水器内部控制电路通过无线模块或串口相连，所述的人体红外感应模块和人体红外接收模块通过无线模块或串口经行数据传输，人体红外接受模块2设置在控制系统中，人体红外感应模块3包括人体红外识别探头4、处理芯片，人体红外感知模块3作为信号发射单元以及人体动作信息的接受单元设置在显示板内，其中设置的位置可以是设置在显示板上的任何位置，图1所示的显示板设置在浴室的墙壁上，其中在人体红外识别探头4的周围罩有透镜5，透镜设置在人体红外感应模块3的下部，所述的人体红外感应模块3的电压为3－12V；显示板上从左至右第一键为“开/关”，第二键为“温度设定减键”，第三键为“温度设定加键”，第四键为“功率模式键”，传统触摸工作模式开始时，按一次“开/关”键进入加热工作状态，显示板上的LED屏亮，显示为触摸工作模式、适时内胆温度、出水口温度、档位状态，边框、花洒及雨点，再按一次该按键，进入保温状态，即所有的加热器停止工作，按第三次时为待机状态；“功率模式键”的设置方式为：按功率选择键实现加热功率在“低（45度）-中( 65度)-高（75度）”之间转换，相应的档位状态指示亮； “温度加/减”键的设置方式为：按该键实现35-55℃之间循环，每按一次递增1℃，设置3秒后确认。设定后在水胆温度处显示适时水温；显示板带有带断电记忆功能，记忆上次使用加热功率和设定加热温度；有水流动时，花洒雨点动态闪亮；无水流动时，花洒雨点静态常亮；“当功率模式键”的设置方式为：设置为低档位时，即45度以下时，启动时二级加热模式控制指令开始加热，当加热温度超过30－40度，优选为35℃时，一级加热模式控制器发出指令开始加热，同时二级加热模式控制器指令停止加热；达到设定温度时一级加热模式控制器也指令停止加热，进入保温状态；当功率模式键设置在中档位，即65度以下时，控制系统启动时二级加热模式控制器指令加热器开始加热，当加热温度超过40度时，一级和三级加热模式控制器指令开始加热，当温度超过55度时，二级加热模式控制器指令停止加热，一级和三级加热模式控制器指令进行加热，达到设定温度时，一级和三级加热模式控制器指令停止加热，进入到保温状态；当功率模式键设置在高档位时，即75℃时，启动时一级和二级加热模式控制器指令开始加热，当加热温度超过50-60度时，优选为55℃，三级加热模式控制器指令开始加热，当温度超过65度时，二级加热模式控制器指令停止加热，一级和三级加热模式控制器指令进行加热，达到设定温度后一级和三级加热模式控制器指令停止加热，进入到保温状态；在设定好功率模式后，在洗浴的过程中可使用非接触工作模式进行控制温度的增减，使用非接触式工作模式时人体红外感应探头4通过透镜5感应人体的动作特征，并将该动作特征通过电路传入人体红外感应模块3内部的处理系统，经过人体红外感应模块3处理后的人体的特征变成电路内部可识别的指令，所述的指令通过电路中的无线模块或串口经行数据的传输，所述指令到达人体识别接收模块2，然后通过电路传入热水器内部的控制电路中，热水器内部控制电路对指令经行翻译，控制热水器多级加热模式控制器指令开始加热；具体的控制方式为，当人体感应到需要调整出水温度，人体做出相应的动作并经由人体红外感应模块和人体红外接收模块处理后传输到控制器表示为按“温度设定减键”时，每一个动作，所述的动作可以为例如在透镜5前向上挥手，或者伸出两个手指，表示温度降低1度，达到设定温度后，停止上水；当人体做出相应的动作，所述的动作可以为例如在透镜5前向下挥手，或者伸出三个手指，并经由人体红外感应模块和人体红外接收模块处理后传输到控制器表示为按“温度设定加键”时，每做一个动作温度递增1度；整个热水器的控制系统中设有故障自检功能，全过程检测，其中“E1”代表热水漏电，“E2”代表内胆温度传感器故障，“E3”代表出水温度传感器故障，故障时“开/关”键闪烁，其它灯不亮，在出水温度处显示故障代码。显示板做防水、防潮处理。

此外，也可以将显示板9设置在热水器的外表面上，人体红外感应模块3单独设置在浴室的墙壁上，同时对人体红外感应模块3进行防潮防湿处理，从而在洗浴的过程中可使用非接触工作模式对水温进行增减控制，当使用非接触工作模式时，人体红外感应探头4通过透镜5感应人体的相应的动作，并将该动作特征通过电路传入人体红外感应模块3内部的处理系统，经过人体红外感应模块3处理后的人体动作的特征变成电路内部可识别的指令，所述指令通过电路中的无线模块或串口经行数据的传输，所述指令到达人体识别接收模块2，然后通过电路传入热水器内部的控制电路中，热水器内部控制电路对指令经行翻译，控制热水器的运行；具体的控制过程为，当动作表示为“温度设定减键”时，所述的动作为向上会动手掌，或者伸出两个手指，每一个动作温度降低1度；动作表示为按“温度设定加键”时，所述的动作为向下挥动手指，或者伸出三个手指，或者其他的只要透镜能够识别的动作，每一次动作温度升高1度。

需要强调的是，以上是本发明的较佳实施列而已，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种热水器的控制方法，其中热水器包括热水器本体、热水器的控制系统以及显示板，热水器本体包括设置在热水器内的多级加热模式控制器，其分别为一级加热模式控制器、二级加热模式控制器和三级加热模式控制器，二级加热模式控制器的功率最大，是一级和三级加热模式控制器功率的2-6倍，优选为3倍，一级和三级加热模式控制器的功率相同，其中热水器的控制系统包括控制电路以及人体红外感应模块和人体红外接收模块，所述的人体红外感应模块包括人体红外识别探头、处理芯片和相应的电路元件，所述的人体红外接收模块与所述的热水器内部控制电路通过无线模块或串口相连，所述的人体红外感应模块和人体红外接收模块通过无线模块或串口经行数据传输，其中：

（1）、人体红外接受模块（2）设置在热水器内的控制系统中，人体红外感应模块（3）包括人体红外识别探头（4）、处理芯片，人体红外感知模块（3）作为信号发射单元以及人体动作信息的接受单元设置在热水器外，其中在人体红外识别探头（4）的周围罩有透镜，所述的人体红外感应模块（3）的电压为3－12V；

（2）、显示板上从左至右第一键为“开/关”，第二键为“温度设定减键”，第三键为“温度设定加键”，第四键为“功率模式键”，使用传统人体触摸工作模式时，“开/关”键的设置方式为：按一次，进入加热工作状态，显示板上的LED屏亮，显示进入传统人体触摸工作模式和水胆的适时温度、出水口温度、档位状态，边框、花洒及雨点，再按一次该按键，进入保温状态，即所有的加热器停止工作，按第三次时为待机状态；“功率模式键”的设置方式为：按功率选择键实现加热功率在“低（45度）-中( 65度)-高（75度）”三档之间转换，相应的档位状态指示亮；温度设定加/减键的设置方式为：按该键实现35-55℃之间循环，每按一次递增1℃，设置3秒后确认，设定后在水胆温度处显示水胆的适时水温；显示板带有带断电记忆功能，记忆上次使用加热功率和设定加热温度；有水流动时，花洒雨点动态闪亮；无水流动时，花洒雨点静态常亮；

（3）、其中在设定好功率模式后，可通过非接触式工作模式实现温度的增减，当使用非接触工作模式时，人体红外感应探头（4）通过透镜（5）感应人体的相应的动作，并将该动作特征通过电路传入人体红外感应模块（3）内部的处理系统，经过人体红外感应模块（3）处理后的人体动作的特征变成电路内部可识别的指令，所述指令通过电路中的无线模块或串口经行数据的传输，所述指令到达人体识别接收模块（2），然后通过电路传入热水器内部的控制电路中，热水器内部控制电路对指令经行翻译，控制热水器的运行；具体的控制过程为，当动作表示为“温度设定减键”时，每一个动作温度降低1度；动作表示为按“温度设定加键”时，启动一级和三级模式控制器进行加热，每一个动作温度升高1度；

（4）、在保温状态时，并且水流开关处于长期断开状态时，当检测到内胆温度低于设定温度5℃时，启动二级加热模式控制器加热，检测到内胆水温达到设定温度时又停止加热；当水流开关处于长期接通的情况下，检测到内胆水温低于设定温度2℃时，启动一级和三级加热模式控制器进行加热，检测到内胆水温达到设定温度时又停止加热； 

（5）、整个热水器的控制系统中设有故障自检功能，全过程检测，其中“E1”代表热水漏电，“E2”代表内胆温度传感器故障，“E3”代表出水温度传感器故障，故障时“开/关”键闪烁，其它灯不亮，在出水温度处显示故障代码；

（6）显示板做防水、防潮处理。

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