CN109805814A - 一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，涉及公共服务技术领域，包括设于盒体内的出纸装置、切断机构和第一控制器，旋转轴设有转动驱动机构，盒体底部设开口，缺口滚轮设于旋转轴下方，且位于开口正上方；第一红外线发射器和第一红外线接收器均位于盒体内，分别设于盒体前侧面和后侧面的相应位置，且对应缺口滚轮的缺口位置设置，还包括由第二控制器、存储器、摄像头、LCD触摸屏和扬声器构成的人脸识别器。基于人脸技术，在一定时间周期内提供每人一次免费供纸服务，并能再后续提供多次收费供纸服务，出纸装置缺纸时通过警报灯提醒工作人员安装新的卷纸筒，设计人性化；能控制卷纸筒的出纸长度，实现合理供纸，避免纸张滥用浪费。

Description

一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置

技术领域

本发明涉及公共服务技术领域，具体涉及一种用于公厕的自动出纸装置。

背景技术

随着社会文明程度的不断提高，现代社会公共服务建设的不断推进，公共场所的设施越来越完善，很多公厕都有免费供纸服务。但现有的供纸服务方式存在一些问题：如公厕免费纸被滥用，贪图小便宜的人过度用纸，不仅造成大量浪费，还会导致真正需要用纸的人无法正常取纸；此外，在取纸过程中，人使用双手取纸易导致后方未使用的纸受到污染。目前，针对上述问题，部分公厕使用了自动抽纸机，但现有的自动抽纸机仍旧存在一些缺陷：如为避免单人过度用纸，某些装置设计为固定的出纸频率，这导致某人因特殊情况需再度用纸时，短时间内无法得到纸张，或者下一位使用者在上一个人使用后，无法短时间内得到纸张，不符合人性化设计。同时，纸张是否耗尽需要工作人员检查而没有提示功能，费时费力。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，包括设于盒体内的出纸装置、切断机构和第一控制器，旋转轴设有转动驱动机构，安装于所述盒体内部，其上套接并限位卷纸筒，所述盒体底部设开口，所述卷纸筒的自由端由所述开口伸出；切断刀安装于所述开口处，构成所述出纸装置；缺口滚轮设于所述旋转轴下方，且位于所述开口正上方；第一红外线发射器和第一红外线接收器均位于所述盒体内，分别设于所述盒体前侧面和后侧面的相应位置，且对应所述缺口滚轮的缺口位置设置，构成所述切断机构；所述旋转轴、所述切断刀、所述第一红外线接收器和所述第一红外线发射器与所述第一控制器数据连通；

还包括人脸识别器，第二控制器和存储器设于识别器壳体内，摄像头、LCD触摸屏和扬声器设于所述识别器壳体上，构成所述人脸识别器；所述存储器、所述摄像头、所述LCD触摸屏和扬声器均与所述第二控制器数据连通，所述第二控制器与所述第一控制器数据连通。

优选的，各外接触轴均布设于所述内旋转轴外周，并分别通过各连接弹簧与所述内旋转轴连接，构成所述旋转轴。

优选的，还包括余纸检测装置，第二红外线发射器和第二红外线接收器均设于所述盒体内，分别位于所述外接触轴上方和下方，警报灯设于所述盒体外部，构成所述余纸检测装置；所述第二红外线发射器到所述外接触轴轴线的水平距离较所述卷纸筒的内半径大0～2mm；所述红外线接收器和所述警报灯与所述第一控制器信号连通。

优选的，弧板和可开合的挡板分别设于所述开口两侧，连接于所述盒体底部，所述挡板闭合时，与所述盒体及所述弧板构成密闭空间，所述卷纸筒的自由端位于所述密闭空间内。

优选的，所述切断刀的刀齿为Z型齿。

本发明提供了一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，具有以下有益效果：

1、基于人脸技术，在一定时间周期内提供每人一次免费供纸服务，并能再后续提供多次收费供纸服务，设计人性化；

2、能控制卷纸筒的出纸长度，实现合理供纸，避免纸张滥用浪费；

3、开口处设构成密闭空间的弧板和挡板，保护未使用的纸张，避免纸张污染；

4、出纸装置缺纸时通过警报灯提醒工作人员安装新的卷纸筒，大大降低了维护难度，提高了维护效率。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明人脸识别器的外部结构示意图；

图3为本发明人脸识别器的内部结构示意图；

图4为本发明盒体内部出纸装置和余纸检测装置的结构示意图；

图5为本发明旋转轴的结构示意图；

图6为本发明切断机构的结构示意图；

图7为本发明LCD触摸屏显示内容示意图。

图中：

1、人脸识别器；2、出纸装置；3、摄像头；4、LCD触摸屏；5、第二控制器；6、存储器；7、扬声器；8、警报灯；9、第二红外线发射器；10、旋转轴；11、卷纸筒；12、缺口滚轮；13、切断刀；14、挡板；15、第一控制器；16、盒体；17、内旋转轴；18、连接弹簧；19、外接触轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图7所示，其结构关系为：包括设于盒体16内的出纸装置2、切断机构和第一控制器15，旋转轴10设有转动驱动机构，安装于盒体16内部，其上套接并限位卷纸筒11，旋转轴10用于带动其上套接的卷纸筒11转动；盒体16底部设开口，卷纸筒11的自由端由开口伸出；切断刀13安装于开口处，构成出纸装置2；切断刀13用于截取卷纸筒11的纸张；缺口滚轮12设于旋转轴10下方，且位于开口正上方；第一红外线发射器和第一红外线接收器均位于盒体16内，分别设于盒体16前侧面和后侧面的相应位置，且对应缺口滚轮12的缺口位置设置，构成切断机构；出纸过程中，纸张与缺口滚轮12有较大摩擦力，足以使纸张滚轮12跟随纸张同步转动；每当缺口滚轮12转过一周即其缺口转动至第一红外线发射器和第一红外线接收器对应的位置时，第一红外线接收器接收到一次第一红外线发射器发出的信号，即计量纸张转动过一个缺口滚轮12周长的长度。旋转轴10、切断刀13、第一红外线接收器和第一红外线发射器与第一控制器15数据连通；

还包括人脸识别器1，第二控制器5和存储器6设于识别器壳体内，摄像头3、LCD触摸屏4和扬声器7设于识别器壳体上，构成人脸识别器1；存储器6、摄像头3、LCD触摸屏4和扬声器7均与第二控制器5数据连通，第二控制器5与第一控制器15数据连通；用户通过LCD触摸屏4获取信息并进行操作，当用户通过LCD触摸屏4请求用纸时，LCD触摸屏4显示的信息如图7所示。若用户点击“取消”，则LCD触摸屏4返回显示主界面；若用户点击“继续”，则摄像头3开启，进行人脸信息录入，与此同时，第二控制器5控制扬声器7发出提示音，提示用户将面部对准摄像头以便于采集信息。摄像头采集到人脸信息后，将信息传输至存储器6存储，第二控制器5将信息与存储器6中的信息进行对比，若为新用户，则第二控制器5将信息传递至第一控制器15，由第一控制器15控制出纸，并通过扬声器7发出提醒音；若为老用户，则于LCD触摸屏4显示提示信息，提醒用户为二次用纸并要求用户扫码付款，用户付款成功后，第二控制器5将信息传递至第一控制器15，由第一控制器15控制出纸，并由扬声器7发出提示音。存储器6内的存储信息每间隔一定周期后清空。

优选的，各外接触轴19均布设于内旋转轴17外周，并分别通过各连接弹簧18与内旋转轴17连接，构成旋转轴10；自然状态下，各外接触轴19共同构成非完整的环形结构，该环形的直径略大于卷纸筒11的直径，操作人员手握各外接触轴19压缩各弹簧18后可将卷纸筒11套接于各外接触轴19外部，松手后，各外接触轴19在各弹簧18的弹力作用下紧抵卷纸筒11内部，以保证卷纸筒11与旋转轴10的同步转动，避免旋转轴10空转。

优选的，还包括余纸检测装置，第二红外线发射器9和第二红外线接收器均设于盒体16内，分别位于外接触轴19上方和下方，警报灯8设于盒体16外部，构成余纸检测装置；第二红外线发射器9到外接触轴19轴线的水平距离较卷纸筒11的内半径大0～2mm；红外线接收器和警报灯8与第一控制器15信号连通；第二红外线发射器9和第二红外线接收器用于检测卷纸筒11的剩余纸量，当剩余纸量充足时，卷纸筒11遮挡第二红外线发射器9发出的信号，第二红外线接收器接收不到信号；当剩余纸量不足时，卷纸筒11不再遮挡第二红外线发射器9发出的信号，第二红外线接收器接收信号，并将信号传递置第一控制器15，第一控制器15控制警报灯8亮。

优选的，弧板和可开合的挡板14分别设于开口两侧，连接于盒体16底部，挡板14闭合时，与盒体16及弧板构成密闭空间，卷纸筒11的自由端位于密闭空间内；挡板14和弧板用于保护卷纸筒11自由端的纸张。

优选的，切断刀13的刀齿为Z型齿。

具体使用时，用户通过LCD触摸屏4获取信息和进行操作。当用户激活LCD触摸屏4取纸时，屏幕上显示文字信息，告知用户初次取纸免费及多次取纸需要进行付款；若用户点击“取消”，则返回主界面；若用户点击“继续”，摄像头3开启，进行人脸信息采集，与此同时，扬声器7发出提示音，提示用户将面部正对摄像头以便于采集信息。摄像头将采集到的人脸信息传输至存储器6，第二控制器5将新采集的信息与存储器6中的信息进行对比，若初次取纸，则第二控制器5控制出纸装置2出纸，并通过扬声器7发出提示音，若为多次取纸，则LCD触摸屏4显示文字信息和付款二维码，并通过扬声器7提示用户付款，用户付款完成后，第二控制器5控制出纸装置2出纸，并通过扬声器7发出提示音。存储器6中的信息定时清空，如可以设置为每日零点自动清空。

出纸装置2出纸的具体过程为：第二控制器5向出纸装置2发出出纸指令后，旋转轴10的转动驱动机构驱动其转动，带动卷纸筒11转动实现送纸动作，使卷纸筒11的自由端由开口处向外送出，用户打开挡板14即可取纸。

卷纸筒11自由端运动的过程中，通过足够大的摩擦力，带动缺口滚轮12同步转动，缺口滚轮12每转过一周，设于其缺口对应位置的第一红外线接收器即收到一次第一红外线发射器发出的信号，即可测定已送出的纸张长度。通过预设单次送纸时，第一红外线接收器接受信号的次数，即可预设单次送纸的送纸长度。如缺口滚轮12直径设计为20mm时，正常人一次用纸长度预设为500mm，则缺口滚轮12转动8圈即第一红外接收器接受到8次信号后，第二控制器5即可控制旋转轴10停止转动，同时控制切断刀13进行一次往复切断动作切断纸张，完成单次送纸工作。

第二红外线发射器9和第二红外线接收器用于监测卷纸筒11纸张余量，当卷纸筒11纸张余量充足时，卷纸筒11遮蔽第二红外线发射器9的信号，第二红外线接收器收不到第二红外线发射器9的信号；当卷纸筒11余量不足时，卷纸筒11不再遮蔽第二红外线发射器9的信号，第二红外线接收器接受到第二红外线发射器9发出的信号并反馈至第二控制器5，第二控制器5控制警报灯8发出提示信息，提示工作人员更换卷纸筒。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，其特征在于：包括设于盒体(16)内的出纸装置(2)、切断机构和第一控制器(15)，旋转轴(10)设有转动驱动机构，安装于所述盒体(16)内部，其上套接并限位卷纸筒(11)，所述盒体(16)底部设开口，所述卷纸筒(11)的自由端由所述开口伸出；切断刀(13)安装于所述开口处，构成所述出纸装置(2)；缺口滚轮(12)设于所述旋转轴(10)下方，且位于所述开口正上方；第一红外线发射器和第一红外线接收器均位于所述盒体(16)内，分别设于所述盒体(16)前侧面和后侧面的相应位置，且对应所述缺口滚轮(12)的缺口位置设置，构成所述切断机构；所述旋转轴(10)、所述切断刀(13)、所述第一红外线接收器和所述第一红外线发射器与所述第一控制器(15)数据连通；

还包括人脸识别器(1)，第二控制器(5)和存储器(6)设于识别器壳体内，摄像头(3)、LCD触摸屏(4)和扬声器(7)设于所述识别器壳体上，构成所述人脸识别器(1)；所述存储器(6)、所述摄像头(3)、所述LCD触摸屏(4)和扬声器(7)均与所述第二控制器(5)数据连通，所述第二控制器(5)与所述第一控制器(15)数据连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，其特征在于：各外接触轴(19)均布设于所述内旋转轴(17)外周，并分别通过各连接弹簧(18)与所述内旋转轴(17)连接，构成所述旋转轴(10)。

3.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，其特征在于：还包括余纸检测装置，第二红外线发射器(9)和第二红外线接收器均设于所述盒体(16)内，分别位于所述外接触轴(19)上方和下方，警报灯(8)设于所述盒体(16)外部，构成所述余纸检测装置；所述第二红外线发射器(9)到所述外接触轴(19)轴线的水平距离较所述卷纸筒(11)的内半径大0～2mm；所述红外线接收器和所述警报灯(8)与所述第一控制器(15)信号连通。

4.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，其特征在于：弧板和可开合的挡板(14)分别设于所述开口两侧，连接于所述盒体(16)底部，所述挡板(14)闭合时，与所述盒体(16)及所述弧板构成密闭空间，所述卷纸筒(11)的自由端位于所述密闭空间内。

5.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别技术的公厕智能出纸装置，其特征在于：所述切断刀(13)的刀齿为Z型齿。