一种手势控制系统及含有该系统的燃气热水器技术领域
本发明属于燃气热水器领域，具体涉及一种手势控制系统及含有该系统的燃气热
水器。
背景技术
随着经济的发展和科学技术的进步，人们的生活质量也进一步提高，人们也对各
个家具家电的控制要求越来越高，生活中经常使用的控制方法主要有按键式控制、遥控器
控制和触摸屏控制，按键式控制在长期使用过程中容易造成按键失灵，遥控器的使用会消
耗电池并且也容易造成损坏，触摸屏控制会加大显示屏的压力，容易造成显示屏的损坏。手
势控制技术是现今发展较快的控制方法，主要通过手势识别装置来识别用户的手势并与相
应的命令相对应，手势控制技术不仅具有良好的用户体验感，也减少了传统控制方法中各
个部件的损坏，方便了用户的使用。
传统的燃气热水器控制方法主要是采用机械按键式控制和旋钮式控制，在机械按
键和旋钮进行长期使用后容易造成损坏，使得对燃气热水器的操控失灵，影响用户的使用，
使得无法控制燃气热水器的开关，水温无法调控，严重时会对使用者带来伤害。
发明内容
为了解决燃气热水器现有技术的不足，本发明的一个目的在于提出一种手势控制
系统，该控制系统通过对手势进行位置检测与跟踪，能识别多个控制手势并进行实现相应
的指令，可实现对燃气热水器的多种控制，不会有物理磨损和机械损坏，方便了人们的操
作。
本发明的另一个目还提出了一种含有该系统的燃气热水器，通过识别不同的手势
对燃气热水器的工作实现控制，解决了传统燃气热水器控制装置容易发生物理磨损和机械
损坏的问题，减少了控制失灵的现象发生，方便了人们对燃气热水器的控制，也进一步增加
了燃气热水器的使用安全系数。
为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种手势控制系统，该系统包括手势控制器、人机交互控制器和主控制器，所述手
势控制器、人机交互控制器和主控制器依次连接；所述手势控制器包括用于接收用户手势
信号的RX层和用于将用户手势信号输出的TX层，所述RX层位于TX层上面且与TX层相接触；
通过RX层接收并识别手势信号然后传递给TX层，TX层将识别到的手势信号输出给人机交互
控制器进行处理，让手势信号与相应的指令相对应，人机交互控制器再将指令传输给主控
制器，主控制器实现控制。
进一步的是，所述RX层包括5条RXD接收数据电极，分别为东电极、西电极、南电极、
北电极和中央电极，所述中央电极位于RX层的中央，东电极、西电极、南电极和北电极分别
位于中央电极的四方；通过在RX层上进行操作，通过5条接收数据电极对手势的位置和路径
进行检测和追踪，对不同的手势进行识别。
进一步的是，所述TX层包括1条TXD发送数据电极，东电极、西电极、南电极、北电极
和中央电极均位于TXD发送数据电极上面；5条接收数据电极识别到手势后，直接通过TX发
送数据电极向人机交互控制器输出。
进一步的是，所述TXD发送数据电极内部设有对RX层接收的数据进行处理并产生
固定频率电磁信号的MCU；MCU为微控制单元，将识别到的手势通过电磁信号传送给人机交
互控制器。
进一步的是，该系统的手势包括左挥、左长挥、右挥、右长挥、上挥、上长挥、下挥、
下长挥、左圈和右圈；所述左挥由西电极起滑至中央电极，左长挥由西电极起路过中央电极
滑至东电极，右挥、右长挥、上挥、上长挥、下挥、下长挥与左挥、左长挥类似，所述左圈由中
央电极四方任意一电极起，逆时针经过其他四方的电极，最后回到起始的电极，其中右圈与
左圈方向相反，是顺时针。
进一步的是，所述RX层上表面设有触摸屏；使用者用可识别的手势在触摸屏上触
摸，触摸屏下方的RX层对感受手势的位置与路径并接收手势信号。
一种含有上述系统的燃气热水器，该燃气热水器包括热水器机体和壁挂炉人机交
互控制面板，所述主控制器位于热水器机体内部，所述人机交互控制器位于壁挂炉人机交
互控制面板内部，手势控制器位于壁挂炉人机交互控制面板侧壁。
进一步的是，所述壁挂炉人机交互控制面板侧壁设有用于显示燃气热水器工作状
态的显示屏，所述显示屏和人机交互控制器相连；当人机交互控制器识别到手势时，人机交
互控制器在将电磁信号处理后传递给主控制器的同时，也传递给显示屏，同时显示屏上显
示手势对应的工作状态。
进一步的是，所述壁挂炉人机交互控制面板侧壁设有用于起警报作用的提示器，
所述提示器和人机交互控制器相连；若手势错误，则提示器会发出声响，提示用户该手势不
起任何作用。
本发明的有益效果是：
本发明通过对手势进行位置和路径的检测与跟踪，能识别多个控制手势并对燃气
热水器发出对应的指令，可实现对燃气热水器的多种控制，解决了传统燃气热水器控制装
置容易发生物理磨损和机械损坏的问题，减少了控制失灵现象的发生，也进一步增加了燃
气热水器的安全使用系数，并且该装置可使用的手势多种多样，通过RX层的接收数据的多
变性，可有多种路径和位置不同的手势，使用灵活且具有多变性，方便了人们的使用。
附图说明
图1是本发明完整原理图；
图2是本发明的手势控制器的结构示意图；
图3是右挥的示意图；
图4是右长挥的示意图；
图5是左画圈的示意图。
图中：1、手势控制器；2、人机交互控制器；3、主控制器；4、显示屏；5、提示器；6、TXD
发送数据电极；7、中央电极；8、北电极；9、东电极；10、南电极；11、西电极。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步
阐述。
在本实施例中，如图1-5所示，一种手势控制系统，该系统包括手势控制器1、人机
交互控制器2和主控制器3，所述手势控制器1、人机交互控制器2和主控制器3依次连接，手
势控制器1与人机交互控制器2之间无线连接；所述手势控制器1包括用于接收用户手势信
号的RX层和用于将用户手势信号输出的TX层，所述RX0层位于TX层上面且与TX层相接触；通
过RX层接收并识别手势信号然后传递给TX层，TX层将识别到的手势信号输出给人机交互控
制器2进行处理，让手势信号与人机交互控制器2中已经预设值好的指令对应，人机交互控
制器2再将该指令传输给主控制器3，主控制器3实现控制。
作为一种优化方案，所述RX层包括5条RXD接收数据电极，分别为东电极9、西电极
11、南电极10、北电极8和中央电极7，所述中央电极7位于RX层的中央，东电极9、西电极11、
南电极10和北电极8分别位于中央电极7的四方；通过在RX层上进行操作，通过5条接收数据
电极对手势的位置和路径进行检测和追踪，对不同的手势进行识别，并且可接收和识别多
种多样的手势，增加了手势控制的多变性，提高了用户体验感。
作为一种优化方案，所述TX层包括1条TXD发送数据电极6，东电极9、西电极11、南
电极10、北电极8和中央电极7均位于TXD发送数据电极6上面；5条接收数据电极识别到手势
后，直接通过TX发送数据电极向人机交互控制器2输出。
作为一种优化方案，所述TXD发送数据电极6内部设有对RX层接收的数据进行处理
并产生固定频率电磁信号的MCU；MCU为微控制单元，将识别到的手势进行处理后通过电磁
信号传送给人机交互控制器3。
作为一种优化方案，该系统的手势包括左挥、左长挥、右挥、右长挥、上挥、上长挥、
下挥、下长挥、左圈和右圈，本系统并不局限于这些手势，可在5个RXD接收数据电极上进行
多个组合，实现多种路径和位置的组合方式，从而达到不同的手势识别。
作为一种优化方案，所述RX层上表面设有触摸屏；使用者用可识别的手势在触摸
屏上进行滑动，触摸屏下方的RX层对感受手势的位置与路径并接收手势信号，触摸屏不仅
对RX层起一定的保护作用，也保证用户使用的舒适感。
一种含有上述系统的燃气热水器，该燃气热水器包括热水器机体和壁挂炉人机交
互控制面板，所述主控制器3位于热水器机体内部，所述人机交互控制器2位于壁挂炉人机
交互控制面板内部，手势控制器1位于壁挂炉人机交互控制面板侧壁；通过手势控制器1接
收识别手势信息，人机交互控制器2处理信息并进行对应识别，同时找出相应的燃气热水器
控制指令，主控制器3接收来自人机交互控制器2的控制指令并对整个燃气热水器实行控
制。
作为一种优化方案，所述壁挂炉人机交互控制面板侧壁设有用于显示燃气热水器
工作状态的显示屏4，所述显示屏4和人机交互控制器2相连；当人机交互控制器2接收到电
磁信号进行处理识别后，人机交互控制器2找出相对应的控制指令，在将控制指令传递给主
控制器3的同时，也传递给显示屏4，同时显示屏4上显示在此控制指令下的工作状态。
作为一种优化方案，所述壁挂炉人机交互控制面板侧壁设有用于起警报作用的提
示器5，所述提示器5和人机交互控制器2相连；若手势错误，则提示器5会发出声响，提示用
户该手势不起任何作用。
本发明在具体实施时，用户在触摸屏上滑动输出相应的手势，RX层对手势的位置
及路径进行采集，TX层将采集到的手势信息进行处理并通过电磁信号发送给人机交互控制
器2，人机交互控制器2将接收到的电磁信号处理之后与预设的控制指令对应，并相应的控
制指令发送给主控制器3，主控制器3对燃气热水器内部各装置进行控制；同时人机交互控
制器2也将控制指令发送给显示屏4，此时显示屏上4显示燃气热水器的工作状态，用户可直
接从显示屏4上读出燃气热水器此时的工作状态；若人机交互控制器2无法识别用户所使用
的手势信息，则人机交互控制器2控制指示器5发生警报声音，提示手势错误。
本发明可通过各种用户在触摸屏上的各种手势，如左挥、左长挥、右挥、右长挥、上
挥、上长挥、下挥、下长挥、左圈、右圈、长按和双击等手势，可实现对燃气热水器电源开关、
热水器开关水、热水器水量调节、热水器温度调节、显示屏亮度调节等指令。
其中，右挥手势的位置和路径如图3所示，用户手势在触摸屏上滑动，手首先停在
西电极11上方，由西电极11滑向中央电极7；
右长挥手势的位置和路径如图4所示，用户手势在触摸屏上滑动，手首先停在西电
极11上，由西电极11滑过中央电极7，最后滑至东电极9处；
左圈手势的位置和路径如图5所示，用户手势在触摸屏上滑动，手停在东电极9上，
由东电极9滑过北电极8、西电极11、南电极10，最后滑动一圈后回到东电极9上，其中可将东
电极9换为北电极8、西电极11、南电极10中任意一个电极，滑动一圈后回到该电极。
本发明通过对手势进行位置和路径的检测与跟踪，能识别多个控制手势并对燃气
热水器发出对应的指令，可实现对燃气热水器的多种控制，解决了传统燃气热水器控制装
置容易发生物理磨损和机械损坏的问题，减少了控制失灵现象的发生，也进一步增加了燃
气热水器的安全使用系数，并且该装置可使用的手势多种多样，通过RX层的多变性，可有多
种路径和位置不同的手势，使用灵活且具有多变性，方便了人们的使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其
等效物界定。