CN210573662U - 一种信号发射采集装置和电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号发射采集装置和电热水器，信号发射采集装置包括：红外线发射装置、光电传感器和基板，所述红外线发射装置和光电传感器均集成在基板上，所述红外线发射装置包括：第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管，所述第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管在基板中形成三角形区域，所述第三红外线发射管与第一红外线发射管和第二红外线发射管之间的距离相同，所述光电传感器设置在所述三角形区域内。电热水器包括所述信号发射采集装置和电控板、电热水器本体、信号处理器。本实用新型主要用于家用电器领域。

Description

一种信号发射采集装置和电热水器

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，特别涉及一种信号发射采集装置和电热水器。

背景技术

目前现有的利用手势进行控制的电热水器，这种电热水器工作整个过程需要对手势进行识别，而识别则包括两个部分，第一个部分是手势信号的采集，第二个部分则是采集后信号的识别。对于这两个部分，手势信号采集的稳定性十分关键。现有技术中，通过设置多个红外发射端发射不同强度波长相同的红外线信号去判断用户手掌位置，当完成整个手势动作时，手势信号采集的装置根据接收不同强度的红外线信号的先后顺序，再与控制器储存的手势信号比对，继而判断出用户的手势动作。但当外界的光源波长与红外发射端发射出来的红外线相同或接近时，外界的光源就会对手势信号采集的装置的信号接收产生干扰，降低手势信号采集的装置的工作准确性，从而导致利用手势控制的电热水器存在误判断问题的出现。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种信号发射采集装置，旨在解决现有技术中对手势信号采集的不准确，还提供一种带有该信号发射采集装置的电热水器，旨在解决现有利用手势控制的电热水器存在误判断问题。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种信号发射采集装置，包括：红外线发射装置、光电传感器和基板，所述红外线发射装置和光电传感器均集成在基板上，所述红外线发射装置包括：第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管，所述第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管在基板中形成三角形区域，所述光电传感器设置在所述三角形区域内，所述第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管发出的红外线波长均不相同，所述第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管发出的红外线强度均不相同，所述光电传感器用于接收第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管发出的红外线的反射光。

进一步地，所述第三红外线发射管与第一红外线发射管和第二红外线发射管之间的距离相同。

进一步，所述光电传感器的入光面上设有带通滤波器。

进一步，所述第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管均配置有电流驱动器，所述电流驱动器可输出至少三级驱动电流。

一种电热水器，包括上述技术方案所述的信号发射采集装置。

本实用新型的有益效果是：通过设置第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管同时发射至少三种不同波长和强度的红外线，当红外线发射装置发射出来的红外线强度或波长与外界光源接近或相同时，光电传感器仍然能接收正确的手势信号，减少外界光源的波长或强度与红外线发射装置发射出来的红外线相近时对光电传感器的接收产生干扰，光电传感器的信号稳定性和鲁棒性均得到提高，提高本电热水器手势识别的灵敏度和抗干扰度，从而提高对手势识别的准确度；同时第一红外线发射管、第二红外线发射管和第三红外线发射管形成三角形排列形式，当手势动作时，以提供更加稳定的反射信号，进一步提高了信号发射采集装置的稳定性和鲁棒性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本电热水器的线路连接示意图；

图2是信号发射采集装置的结构示意图；

图3是电控板的结构示意图；

图4是手势从左往右挥动时的波形时序图；

图5是手势从右往左挥动时的波形时序图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参考图1、图2和图3，为了更加好的描述本发明创造，现在以一种电热水器的角度进行描述，在本实施方式中，一种电热水器，包括：漏电保护装置700、电控板400、电热水器本体、信号处理器650和信号发射采集装置600；所述漏电保护装置700与电控板400的电源端连接，所述电热水器本体可以理解为具有基本电热水功能的装置，所述电热水器本体至少包括：壳体100、内胆组件200和电加热管300，所述内胆组件200安装在壳体100内，电加热管300安装在所述内胆组件200中，电加热管300可以受控对内胆组件200内的水进行加热。

电控板400可以安装在壳体100的外部或者壳体100的内部，当然，需要说明的是，电控板400的安装方式可以通过现有技术完成。结合图2，电控板400上焊接有继电器420、变压器410和微处理器，所述继电器420与电加热管300连接，变压器410与外部的市电连接并将市电转换成直流电以给本电热水器提供直流电能。

信号发射采集装置600包括：红外线发射装置、光电传感器640和基板630，红外线发射装置和光电传感器640均集成在基板630上，信号处理器650也焊接在基板630上，所述红外线发射装置包括：第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3，所述第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3在基板630中形成三角形区域，所述光电传感器640设置在所述三角形区域内。

第一红外线发射管D1设置在基板630的左侧，第二红外线发射管D2设置在基板630的右侧，第三红外线发射管D3设置在基板630的中间。第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3发出均不相同波长的红外线。需要说明的是，所述不相同波长的红外线应当包括：通过不同调制频率调制后的红外线。而且，第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3发出的红外线强度也均不相同。通过将第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3在基板630中形成三角形区域，光电传感器640设置在所述三角形区域中，这样的设置方式可以提供更加稳定的反射信号。而且，第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3发出的红外线的波长和强度均不相同，因此，在信号的来源中，利用波长和强度同时对信号进行区分，减少外界光源的波长或强度对光电传感器的接收产生干扰，进一步提高信号的鲁棒性。由于信号发射采集装置得到信号的稳定性和鲁棒性均增加了，从而提高本电热水器的灵敏度和抗干扰度，提高对手势识别的准确度。

在本实施方式中，第二红外线发射管D2发出的红外线强度＞第三红外线发射管D3发出的红外线强度，第三红外线发射管D3发出的红外线强度＞第一红外线发射管D1发出的红外线强度。信号发射采集装置600可以实现对手势信号的采集，当手势信号被采集后，可以通过在信号处理器650内烧录手势信号处理的程序，以实现手势识别。当然，这种手势信号处理的程序整体实现方式可以有多种多样，并不限于本实施例提供所提供的手势信号处理的实现方式。本实施例提供一种较优的手势信号处理的实现方式，具体为：当用户需要利用手势控制电热水器的时候，可以通过挥动手势。所述红外线遇到用户的手部反射回来，形成反射的红外线信号，所述红外线信号被光电传感器640接收并传输至在信号处理器650中，信号处理器650根据所述信号，结合反射的持续时间，形成可以区分不同手势的波形时序图。如图4所示，横坐标为时间，纵坐标为反射光的强度信号，反射光波长未在图中示出，当用户从左往右挥动时，最先被反射的是第一红外线发射管D1发出的红外线，其后被反射的是第二红外线发射管D2发出的红外线，最后被反射的是第三红外线发射管D3发出的红外线。如图5所示，横坐标为时间，纵坐标为反射光的强度信号，反射光波长未在图中示出当用户从右往左挥动时，最先被反射的是第二红外线发射管D2发出的红外线，其后被反射的是第三红外线发射管D3发出的红外线，最后被反射的是第一红外线发射管D1发出的红外线。需要说明的是，波形时序图应该理解为一种用于区分手势的数学模型，该数学模型可以根据反射光的强度信号、反射光的波长信号和反射光持续时间作为特征以区分手势，该数学模型的表现形式可以类似图4和图5所示，也可以为其他表现形式。信号处理器650通过预先存储的不同手势的波形时序图进行对比匹配，识别出不同的手势。

当信号处理器650通过识别出不同的手势，即可发出信号给电控板400，电控板400根据预先建立的映射关系以控制电热水器本体执行动作。电热器本体执行动作至少包括：开、关、调节加热温度和切换功能模式的一种。

在一些优选的实施方式中，所述第三红外线发射管D3与第一红外线发射管D1和第二红外线发射管D2之间的距离相同，这样的设置方式可以提高反射信号的稳定性。

在一些优选的实施方式中，第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3均配置有电流驱动器，所述电流驱动器可输出至少三级驱动电流。在本实施方式中，电流驱动器可以输出30级驱动电流。通过电流驱动器输出不同等级的驱动电流来驱动第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3，以实现第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3发出不用强度的红外光。这样做的好处是，可以将第一红外线发射管D1、第二红外线发射管D2和第三红外线发射管D3采购成相同功率的红外线发射管，以降低采购成本和维修成本。

在一些优选的实施方式中，光电传感器640的入光面上设有带通滤波器。通过带通滤波器可以最大限度的过滤掉杂光，提高光电传感器640的灵敏度和减少手势的误判断。

在一些优选的实施方式中，本电热水器还包括显示板500，显示板500与电控板400通讯连接。显示板500可以显示信息，增强用户与本电热水器之间的交互。

在一些优选的实施方式中，所述显示板500设有备用供电电池。通过备用供电电池可以给显示板500提供备用电源。

在一些优选的实施方式中，所述显示板500上预留有WIFI模块接口。为产品升级做好准备。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种信号发射采集装置，其特征在于，包括：红外线发射装置、光电传感器(640)和基板(630)，所述红外线发射装置和光电传感器(640)均集成在基板(630)上，所述红外线发射装置包括：第一红外线发射管(D1)、第二红外线发射管(D2)和第三红外线发射管(D3)，所述第一红外线发射管(D1)、第二红外线发射管(D2)和第三红外线发射管(D3)在基板(630)中形成三角形区域，所述光电传感器(640)设置在所述三角形区域内，所述第一红外线发射管(D1)、第二红外线发射管(D2)和第三红外线发射管(D3)发出的红外线波长均不相同，所述第一红外线发射管(D1)、第二红外线发射管(D2)和第三红外线发射管(D3)发出的红外线强度均不相同，所述光电传感器(640)用于接收第一红外线发射管(D1)、第二红外线发射管(D2)和第三红外线发射管(D3)发出的红外线的反射光。

2.根据权利要求1所述的一种信号发射采集装置，其特征在于，所述第三红外线发射管(D3)与第一红外线发射管(D1)和第二红外线发射管(D2)之间的距离相同。

3.根据权利要求1所述的一种信号发射采集装置，其特征在于，所述光电传感器(640)的入光面上设有带通滤波器。

4.根据权利要求1所述的一种信号发射采集装置，其特征在于，所述第一红外线发射管(D1)、第二红外线发射管(D2)和第三红外线发射管(D3)均配置有电流驱动器，所述电流驱动器可输出至少三级驱动电流。

5.一种电热水器，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的信号发射采集装置。

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