CN112617640B - 一种多功能自动洗手机出液控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能自动洗手机出液控制方法，洗手机通过针对其前方预设距离范围内的红外热量值的采集，以形成红外热量数据库，并且根据该红外热量数据库内的红外热量数据的红外热量辐射波动系数情况，判定洗手机前方是否存在用户，并且再在确认用户的洗手意愿时，识别该用户的待清洗手掌上的细菌类型，继而由洗手机将消杀该细菌类型的洗手液输出到用户的待清洗手掌上，确保了洗手液在用户具有洗手意愿时输出，避免了洗手液的浪费。

Description

一种多功能自动洗手机出液控制方法

技术领域

本发明涉及洗手机领域，尤其涉及一种多功能自动洗手机出液控制方法。

背景技术

现在洗手机越来越受到人们的喜爱，并且很多公共场合已经安装了不同类型的洗手机。通过洗手机自动对洗手液和水的输出控制，可以帮助用户保持手部清洁卫生，降低呼吸道和肠道疾病的发生。

不过，现有的洗手机存在不足：洗手机针对洗手液的输出控制是采用单一功能的接近传感器识别技术，只要有物体接近传感区域即投洗手液，该方式的误触发率比较高，一旦有用户靠近洗手机时，无论该用户是否有洗手意愿，洗手机都会触发输出洗手液，这在很大程度上造成了洗手液的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种多功能自动洗手机出液控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多功能自动洗手机出液控制方法，其特征在于，包括如下步骤1～步骤9：

步骤1，洗手机检测其前方预设距离范围内的红外热量值，转入步骤2；

步骤2，洗手机根据检测到的红外热量值做出判断处理：

当检测到的红外热量值超过预设红外热量阈值时，转入步骤3；否则，转入步骤1；

步骤3，洗手机再次在预设时间段内按照预设时间间隔采集其前方预设距离范围内的红外热量值，形成红外热量数据库，转入步骤4；

其中，预设时间段标记为T₁，预设时间间隔标记为△T₁，形成的红外热量数据库标记为E，洗手机在预设时间段T₁内采集到的红外热量值总数量标记为M，洗手机在预设时间段T₁内采集到的第m个红外热量值标记为e_m，E＝{e_m}，1≤m≤M，

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向下取整；

步骤4，洗手机根据所述红外热量数据库，处理得到表征位于洗手机前方且辐射红外热量的前方对象的红外热量辐射波动系数，转入步骤5；其中，该前方对象的红外热量辐射波动系数标记为τ_e：

其中，min{e_m}表示红外热量数据库E中的最小红外热量值，max{e_m}表示红外热量数据库E中的最大红外热量值；

步骤5，洗手机根据所述红外热量辐射波动系数做出判断处理：

当所述红外热量辐射波动系数小于预设红外热量辐射波动系数阈值时，判定前方对象为用户，转入步骤6；否则，转入步骤1；

步骤6，洗手机识别用户的洗手意愿，并转入步骤7；

步骤7，洗手机根据用户洗手意愿识别结果做出处理：

当该用户的洗手意愿为需要洗手时，转入步骤8；否则，再次转入步骤1；

步骤8，洗手机识别用户的待清洗手掌上的细菌类型，转入步骤9；

步骤9，洗手机根据检测到的所述细菌类型，选择出消杀该类型细菌的洗手液，并将选择出的该洗手液输出到用户的待清洗手掌上。

改进地，所述的多功能自动洗手机出液控制方法还包括：所述洗手机检测用户将选择出的所述洗手液涂抹到待清洗手掌上的洗手液涂抹动作；以及，洗手机根据检测到的洗手液涂抹动作，播放洗手液涂抹标准动作的指导语音给该用户。

再改进，在所述多功能自动洗手机出液控制方法中，步骤9之后还包括：所述洗手机在将选择出的所述洗手液输出到当前用户的待清洗手掌上后的预设时间段后，洗手机再输出清洗用的水流到用户的待清洗手掌上。

进一步地，在所述多功能自动洗手机出液控制方法中，所述洗手机按照如下步骤S1～步骤S5的方式识别用户的洗手意愿：

步骤S1，洗手机按照第一预设采集时间间隔获取用户在第一预设采集时间段内的弯腰倾斜角度值，形成表征该用户的弯腰倾斜角度集合；

其中，第一预设采集时间间隔标记为△T₁，第一预设采集时间段标记为T₁，用户弯腰倾斜角度集合标记为θ，用户的弯腰倾斜角度集合θ内的第i个弯腰倾斜角度值标记为θ_i，θ＝{θ_i}，1≤i≤I，

I为人体弯腰姿态识别装置在第一预设采集时间段T₁内所采集弯腰倾斜角度值的总数量，/>

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步骤S2，洗手机检测该用户的待清洗手掌在第一预设采集时间段内移向该洗手机的手掌移动速度平均值；其中，用户的手掌移动速度平均值标记为V；

步骤S3，洗手机按照第二预设采集时间间隔检测该用户的待清洗手掌在第二预设采集时间段内的手掌倾斜角度值，形成表征用户的手掌倾斜程度的手掌倾斜角度集合；

其中，第二预设采集时间间隔标记为△T₂，第二预设采集时间段标记为T₂，用户的手掌倾斜程度的手掌倾斜角度集合标记为

用户的手掌倾斜角度集合/>

内的第j个手掌倾斜角度值标记为/>

J为洗手机在第二预设采集时间段T₂内所采集用户的手掌倾斜角度值的总数量；/>

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步骤S4，洗手机根据用户的弯腰倾斜角度集合、手掌倾斜角度集合以及手掌移动速度平均值，得到表征该用户的洗手意愿倾向指数；其中，该用户的洗手意愿倾向指数标记为χ：

步骤S5，洗手机根据用户的洗手意愿倾向指数做出判断处理：

当该用户的洗手意愿倾向指数大于预设洗手意愿倾向指数阈值时，判定该用户的洗手意愿为需要洗手；否则，判定该用户的洗手意愿为不需要洗手。

再进一步改进地，所述多功能自动洗手机出液控制方法还包括：所述洗手机检测位于用户的待清洗手掌上的所述细菌类型的细菌密度；

所述洗手机根据用户的待清洗手掌的手掌面积以及检测到的所述细菌密度，调整被选择出的所述洗手液的浓度；

以及，所述洗手机将调整浓度后的所述洗手液输出到用户的待清洗手掌上。

进一步地，在所述多功能自动洗手机出液控制方法中，所述洗手机将调整浓度后的洗手液以旋涡形式喷射到用户的待清洗手掌上。

进一步地，在所述多功能自动洗手机出液控制方法中，所述洗手机按照如下方式调整被选择出的洗手液的浓度：

其中，ρ₂为被选择出的洗手液调整后的浓度，ρ₁为被选择出的洗手液调整前的浓度，S_user为用户的待清洗手掌的手掌面积，S₀为预设的成年人的手掌标准面积。

与现有技术相比，本发明的优点在于：洗手机通过针对其前方预设距离范围内的红外热量值的采集，以形成红外热量数据库，并且根据该红外热量数据库内的红外热量数据的红外热量辐射波动系数情况，判定洗手机前方是否存在用户，并且再在确认用户的洗手意愿时，识别该用户的待清洗手掌上的细菌类型，继而由洗手机将消杀该细菌类型的洗手液输出到用户的待清洗手掌上，确保了洗手液只有在用户具有洗手意愿时输出，避免了洗手液的浪费。

附图说明

图1为本发明实施例中的多功能自动洗手机出液控制方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本实施例提供一种多功能自动洗手机出液控制方法。参见图1所示，该实施例的多功能自动洗手机出液控制方法，包括如下步骤1～步骤9：

步骤1，洗手机检测其前方预设距离范围内的红外热量值，转入步骤2；其中，此处的预设距离范围设置为以该洗手机为圆心，半径为50cm的圆形区域；

步骤2，洗手机根据检测到的红外热量值做出判断处理：

当检测到的红外热量值超过预设红外热量阈值时，说明洗手机的前方此时有辐射红外线的对象，转入步骤3；否则，转入步骤1；

步骤3，洗手机再次在预设时间段内按照预设时间间隔采集其前方预设距离范围内的红外热量值，形成红外热量数据库，转入步骤4；

其中，预设时间段标记为T₁，预设时间间隔标记为△T₁，形成的红外热量数据库标记为E，洗手机在预设时间段T₁内采集到的红外热量值总数量标记为M，洗手机在预设时间段T₁内采集到的第m个红外热量值标记为e_m，E＝{e_m}，1≤m≤M，

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向下取整；此处的预设时间段T₁设置在5秒，预设时间间隔△T₁设置为0.06毫秒；

步骤4，洗手机根据所述红外热量数据库E，处理得到表征位于洗手机前方且辐射红外热量的前方对象的红外热量辐射波动系数，转入步骤5；其中，该前方对象的红外热量辐射波动系数标记为τ_e：

其中，min{e_m}表示红外热量数据库E中的最小红外热量值，max{e_m}表示红外热量数据库E中的最大红外热量值；

步骤5，洗手机根据红外热量辐射波动系数τ_e做出判断处理：

当所述红外热量辐射波动系数τ_e小于预设红外热量辐射波动系数阈值τ_th时，判定前方对象为用户，转入步骤6；否则，转入步骤1；

步骤6，洗手机识别用户的洗手意愿，并转入步骤7；其中，在该实施例中，洗手机按照如下步骤S1～步骤S5的方式识别用户的洗手意愿：

步骤S1，洗手机按照第一预设采集时间间隔△T₁获取用户在第一预设采集时间段T₁内的弯腰倾斜角度值，形成表征该用户的弯腰倾斜角度集合；

其中，用户弯腰倾斜角度集合标记为θ，用户的弯腰倾斜角度集合θ内的第i个弯腰倾斜角度值标记为θ_i，θ＝{θ_i}，1≤i≤I，

I为人体弯腰姿态识别装置在第一预设采集时间段T₁内所采集弯腰倾斜角度值的总数量，/>

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向下取整；

步骤S2，洗手机检测该用户的待清洗手掌在第一预设采集时间段T₁内移向该洗手机的手掌移动速度平均值；其中，用户的手掌移动速度平均值标记为V；

步骤S3，洗手机按照第二预设采集时间间隔△T₂检测该用户的待清洗手掌在第二预设采集时间段T₂内的手掌倾斜角度值，形成表征用户的手掌倾斜程度的手掌倾斜角度集合；

其中，用户的手掌倾斜程度的手掌倾斜角度集合标记为

用户的手掌倾斜角度集合/>

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步骤S4，洗手机根据用户的弯腰倾斜角度集合θ、手掌倾斜角度集合

以及手掌移动速度平均值V，得到表征该用户的洗手意愿倾向指数；其中，该用户的洗手意愿倾向指数标记为χ：

步骤S5，洗手机根据用户的洗手意愿倾向指数χ做出判断处理：

当该用户的洗手意愿倾向指数χ大于预设洗手意愿倾向指数阈值χ_th时，判定该用户的洗手意愿为需要洗手；否则，判定该用户的洗手意愿为不需要洗手。

步骤7，洗手机根据用户洗手意愿识别结果做出处理：

当该用户的洗手意愿为需要洗手时，转入步骤8；否则，再次转入步骤1；

步骤8，洗手机识别用户的待清洗手掌上的细菌类型，转入步骤9；

步骤9，洗手机根据检测到的所述细菌类型，选择出消杀该类型细菌的洗手液，并将选择出的该洗手液输出到用户的待清洗手掌上。

为了对用户涂抹洗手液的动作做出正确指导和纠正，在该实施例中，洗手机还会检测用户将选择出的所述洗手液涂抹到待清洗手掌上的洗手液涂抹动作；以及，洗手机根据检测到的洗手液涂抹动作，播放洗手液涂抹标准动作的指导语音给该用户。

考虑到用户的待清洗手掌上的细菌密度不同时，利用统一浓度的洗手液来消杀同类型细菌在不同细菌密度时会产生不同的效果。作为改进措施，在该实施例中，洗手机会检测位于用户的待清洗手掌上的所述细菌类型的细菌密度；然后，洗手机根据用户的待清洗手掌的手掌面积以及检测到的所述细菌密度，调整被选择出的所述洗手液的浓度；最后，洗手机将调整浓度后的所述洗手液输出到用户的待清洗手掌上。例如，在该实施例中，洗手机按照如下方式调整被选择出的洗手液的浓度：

其中，ρ₂为被选择出的洗手液调整后的浓度，ρ₁为被选择出的洗手液调整前的浓度，S_user为用户的待清洗手掌的手掌面积，S₀为预设的成年人的手掌标准面积。

当然，为了更为高效的利用选出的洗手液将用户的待清洗手掌上的污染物清洗掉，在该实施例中，洗手机会将调整浓度后的洗手液以旋涡形式喷射到用户的待清洗手掌上。

当然，洗手机在将选择出的洗手液输出到当前用户的待清洗手掌上后的预设时间段后，洗手机还可以再输出清洗用的水流到用户的待清洗手掌上，以洗去残留在用户手掌上的残留洗手液。此处的预设时间段设置为8秒。需要说明的是，洗手机可以在将清洗用的水流输出到用户的待清洗手掌上之前，提前将待输出的清洗用的水流温度调整至匹配该用户的最佳舒适水温值。例如，该实施例的洗手机按照如下方式将待输出的清洗用的水流温度调整至匹配该用户的最佳舒适水温值：

其中，C_Water,opt为清洗用的水流调整后的匹配该用户的最佳舒适水温值，C_Hand为用户的待清洗手掌温度值，△C为用户的待清洗手掌温度值与洗手机检测到的其所处环境的环境温度值之间的温度差值，hum_r表示洗手机在第三预设采集时间段T₃内针对其所处环境采集的第r个环境湿度数值，

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和数值

取最大值，R表示洗手机在第三预设采集时间段T₃内所采集到环境湿度数值的总数量，1≤r≤R，第三预设采集时间段T₃为第一预设采集时间段T₁和第二预设采集时间段T₂的平均值，即T₃＝0.5(T₁+T₂)；在该实施例中，hum_r是环境湿度去掉湿度单位后的数值。

在该实施例的多功能自动洗手机出液控制方法中，洗手机通过针对其前方预设距离范围内的红外热量值的采集，以形成红外热量数据库，并且根据该红外热量数据库内的红外热量数据的红外热量辐射波动系数情况，判定洗手机前方是否存在用户，并且再在确认用户的洗手意愿时，识别该用户的待清洗手掌上的细菌类型，继而由洗手机将消杀该细菌类型的洗手液输出到用户的待清洗手掌上，确保了洗手液只有在用户具有洗手意愿时输出，避免了洗手液的浪费。

不仅如此，该实施例的洗手机还会根据其前方用户的弯腰倾斜角度集合、用户手掌移向洗手液输出端的手掌移动速度平均值以及手掌倾斜角度值集合，得到表征该用户的洗手意愿倾向指数，从而根据该洗手意愿倾向指数与预设洗手意愿倾向指数阈值的比较，判定该用户的当前洗手意愿，实现了基于用户多个姿态因素的综合判断，以准确判断用户洗手意愿，提高了洗手机在用户需要洗手时的响应速度。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多功能自动洗手机出液控制方法，其特征在于，包括如下步骤1～步骤9：

步骤1，洗手机检测其前方预设距离范围内的红外热量值，转入步骤2；

步骤2，洗手机根据检测到的红外热量值做出判断处理：

当检测到的红外热量值超过预设红外热量阈值时，转入步骤3；否则，转入步骤1；

步骤3，洗手机再次在预设时间段内按照预设时间间隔采集其前方预设距离范围内的红外热量值，形成红外热量数据库，转入步骤4；

其中，预设时间段标记为T₁，预设时间间隔标记为△T₁，形成的红外热量数据库标记为E，洗手机在预设时间段T₁内采集到的红外热量值总数量标记为M，洗手机在预设时间段T₁内采集到的第m个红外热量值标记为e_m，E＝{e_m}，1≤m≤M，

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向下取整；

步骤4，洗手机根据所述红外热量数据库，处理得到表征位于洗手机前方且辐射红外热量的前方对象的红外热量辐射波动系数，转入步骤5；其中，该前方对象的红外热量辐射波动系数标记为τ_e：

其中，min{e_m}表示红外热量数据库E中的最小红外热量值，max{e_m}表示红外热量数据库E中的最大红外热量值；

步骤5，洗手机根据所述红外热量辐射波动系数做出判断处理：

当所述红外热量辐射波动系数小于预设红外热量辐射波动系数阈值时，判定前方对象为用户，转入步骤6；否则，转入步骤1；

步骤6，洗手机识别用户的洗手意愿，并转入步骤7；其中，洗手机按照如下步骤S1～步骤S5的方式识别用户的洗手意愿：

步骤S1，洗手机按照第一预设采集时间间隔获取用户在第一预设采集时间段内的弯腰倾斜角度值，形成表征该用户的弯腰倾斜角度集合；

其中，第一预设采集时间间隔标记为△T₁，第一预设采集时间段标记为T₁，用户弯腰倾斜角度集合标记为θ，用户的弯腰倾斜角度集合θ内的第i个弯腰倾斜角度值标记为θ_i，θ＝{θ_i}，1≤i≤I，

△T₁>0，I为人体弯腰姿态识别装置在第一预设采集时间段T₁内所采集弯腰倾斜角度值的总数量，/>

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步骤S2，洗手机检测该用户的待清洗手掌在第一预设采集时间段内移向该洗手机的手掌移动速度平均值；其中，用户的手掌移动速度平均值标记为V；

步骤S3，洗手机按照第二预设采集时间间隔检测该用户的待清洗手掌在第二预设采集时间段内的手掌倾斜角度值，形成表征用户的手掌倾斜程度的手掌倾斜角度集合；

其中，第二预设采集时间间隔标记为△T₂，第二预设采集时间段标记为T₂，用户的手掌倾斜程度的手掌倾斜角度集合标记为

用户的手掌倾斜角度集合/>

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1≤j≤J，/>

△T₂>0，J为洗手机在第二预设采集时间段T₂内所采集用户的手掌倾斜角度值的总数量；/>

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步骤S4，洗手机根据用户的弯腰倾斜角度集合、手掌倾斜角度集合以及手掌移动速度平均值，得到表征该用户的洗手意愿倾向指数；其中，该用户的洗手意愿倾向指数标记为χ：

步骤S5，洗手机根据用户的洗手意愿倾向指数做出判断处理：

当该用户的洗手意愿倾向指数大于预设洗手意愿倾向指数阈值时，判定该用户的洗手意愿为需要洗手；否则，判定该用户的洗手意愿为不需要洗手；

步骤7，洗手机根据用户洗手意愿识别结果做出处理：

当该用户的洗手意愿为需要洗手时，转入步骤8；否则，再次转入步骤1；

步骤8，洗手机识别用户的待清洗手掌上的细菌类型，转入步骤9；

步骤9，洗手机根据检测到的所述细菌类型，选择出消杀该类型细菌的洗手液，并将选择出的该洗手液输出到用户的待清洗手掌上；其中，该洗手机还检测位于用户的待清洗手掌上的细菌类型的细菌密度；洗手机根据用户的待清洗手掌的手掌面积以及检测到的细菌密度，调整被选择出的洗手液的浓度；并且，洗手机将调整浓度后的洗手液以旋涡形式喷射到用户的待清洗手掌上；其中，洗手机按照如下方式调整被选择出的洗手液的浓度：

其中，ρ₂为被选择出的洗手液调整后的浓度，ρ₁为被选择出的洗手液调整前的浓度，S_user为用户的待清洗手掌的手掌面积，S₀为预设的成年人的手掌标准面积；

以及，洗手机在将选择出的洗手液输出到当前用户的待清洗手掌上后的预设时间段后，洗手机提前将待输出的清洗用的水流温度调整至匹配该用户的最佳舒适水温值，并再将调整至最佳舒适水温值的清洗用的水流输出到该用户的待清洗手掌上；其中，洗手机按照如下方式将待输出的清洗用的水流温度调整至匹配该用户的最佳舒适水温值：

其中，C_Water,opt为清洗用的水流调整后的匹配该用户的最佳舒适水温值，C_Hand为用户的待清洗手掌温度值，△C为用户的待清洗手掌温度值与洗手机检测到的其所处环境的环境温度值之间的温度差值，hum_r表示洗手机在第三预设采集时间段T₃内针对其所处环境采集的第r个环境湿度数值，

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取最大值，R表示洗手机在第三预设采集时间段T₃内所采集到环境湿度数值的总数量，1≤r≤R，第三预设采集时间段T₃为第一预设采集时间段T₁和第二预设采集时间段T₂的平均值，即T₃＝0.5(T₁+T₂)；hum_r是环境湿度去掉湿度单位后的数值。

2.根据权利要求1所述的多功能自动洗手机出液控制方法，其特征在于，还包括：所述洗手机检测用户将选择出的所述洗手液涂抹到待清洗手掌上的洗手液涂抹动作；以及，洗手机根据检测到的洗手液涂抹动作，播放洗手液涂抹标准动作的指导语音给该用户。

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