CN113287958A - 产品使用情况声学确定系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了通过声学感测产品分配器的致动来确定剩余多少产品而确定产品使用情况，并且任选地在存在低产品状态时提醒提供者的方法、系统和设备。

Description

产品使用情况声学确定系统

本申请是2015年10月30日申请的PCT国际申请PCT/US2015/058195于2018年4月26日进入中国国家阶段的、申请号为201580084191.7且发明名称为“产品使用情况声学确定系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及通过声学分析来确定消耗品、设备和/或系统的使用情况。

分配消耗品的系统在今天的许多环境中普遍存在。例如，手巾分配器在许多半私人和公共洗手间及休息室中很常见。监测和再填充此类分配器可能是费时费力的，在一些情景中，需要服务人员或建筑维护团队成员定期检查分配器并根据需要进行再填充。该过程不可避免地导致检查分配器并确定不需要再填充，从而导致对分配器的不必要的巡视，这导致建筑管理的低效率和额外的成本。

考虑到许多环境包括多个分配器，例如，一个洗手间可能包括多个手巾、卫生纸和洗手皂分配器，并且在商业建筑中可以有几十个洗手间遍布在许多不同的楼层，因此包括此类不必要巡视的这个过程被放大。

已经引入了一些通过RF通信远程监测分配器以确定分配器何时需要再填充的系统。然而，此类系统通常需要安装具有RF通信能力的新分配器，这可能是个昂贵的提议。

发明内容

一般来讲，本说明书的主题涉及使用声学信号和声学分析来确定分配器中的产品使用情况，并且更一般地，确定设备和装置的维护和使用状况。

一般来讲，本说明书所述主题的一个方面可以在包括一个或多个分配装置的系统中实施，每个分配装置具有消耗品存储区域和联接至产品存储区域的分配机构。每个分配装置被配置成将相应的消耗品存储在产品存储区域中并且通过使用分配机构分配消耗品以有利于基于卫生的过程。每个分配装置的致动产生声学信号。系统还可包括：声学感测模块，其被配置成感测基于一个或多个分配装置的致动的一个或多个声学信号，并且基于感测到的一个或多个声学信号在每个分配装置的基础上确定一个或多个分配装置中的哪些被致动；以及数据收集装置，其被配置成与声学感测模块通信，以存储描述被确定为已被致动的一个或多个分配装置的数据。这个方面的其他实施方案包括相对应的方法、设备和计算机程序产品。

本说明书所述主题的又一个方面可以在包括以下各项的方法中实施：感测洗手间或休息室中的声学信号，其中每个声学信号通过洗手间中相对应分配装置的致动而生成，并且每个声学信号不同于每个其他声学信号；响应于感测到声学信号，基于感测到的声学信号与致动分配装置的预定声学标记的比较来确定哪个分配装置被致动；对于分配装置中的至少一个，确定至少一个分配装置的致动次数；对于分配装置中的至少一个，基于确定的致动次数，确定至少一个分配装置中的消耗品的使用状态是否处于耗尽范围；以及响应于确定至少一个分配装置处于耗尽范围，生成耗尽警报。这个方面的其他实施方案包括相对应的系统、设备和计算机程序产品。

本说明书所述主题的另一方面可以在包括以下各项的方法中实施：将声学感测模块安装在具有现有分配装置的环境中；训练声学感测模块以基于通过分配装置的致动而生成的声学信号各个识别分配装置；基于训练来确定分配装置的致动次数；监测分配装置，以基于分配装置的致动次数来确定分配装置中的低消耗品状态；以及响应于确定的低消耗品状态而生成警报消息。这个方面的其他实施方案包括相对应的系统、设备和计算机程序产品。

在一些实现方式中，本文所述的方法、系统、设备和计算机程序产品具有以下特征：包括一个或多个分配装置，其中各自包括声学信号发生器，以响应于分配机构的致动而生成声学信号。声学信号是超声波或次声波信号。声学感测模块被配置成：基于给定分配装置的确定致动次数和与消耗品的阈值耗尽水平相对应的致动次数的分析，来生成并传输针对给定分配装置的低消耗品警报。

声学感测模块包括被配置成彼此远离定位的多个声学传感器，并且其中声学感测模块被配置成：基于各个多个声学传感器何时接收到所感测到的一个或多个声学信号，而在每个分配装置的基础上确定一个或多个分配装置中的哪些被致动。声学感测模块被配置成感测指示分配装置中的至少一个打开或关闭的声学信号并且针对分配装置中的至少一个重置确定的致动次数。

声学感测模块被配置成感测指示分配器中的至少一个致动而没有分配消耗品的声学信号，并且响应于感测生成并传输警报。声学感测模块被配置成检测开门事件并且仅感测在开门事件的预定时间段内的一个或多个声学信号。声学感测模块被配置成访问与一个或多个声学信号相对应的声学标记(例如，从存储器存储装置中)，并且基于感测到的一个或多个声学信号和声学标记在每个分配装置的基础上确定一个或多个分配装置中的哪些被致动。声学感测模块被配置成感测环境信号并且仅响应于感测到(i)给定分配装置的声学信号以及(ii)在各自的预定时间段内的环境信号来确定给定分配装置的致动。环境信号是水流动或门打开的声学信号。

声学感测模块被配置成感测指示水流动的声学信号，并且响应于在至少预定持续时间内连续发生的声学信号，生成并传输维护警报。一个或多个分配装置包括纸巾分配器、卫生纸分配器或洗手皂分配器。消耗品包括纸巾、卫生纸或洗手皂

可实施本说明书所述主题的特定实施方案，以便实现以下优点中的一个或多个。例如，可以监测环境中的现有分配器的状态，包括分配器中消耗品的状态(例如，需要再填充或处于可接受水平、消耗品剩余)，以及环境中的其他设备或装置的状态，而无需安装具有专用通信部件和功能的新分配器，因为本文所述的技术可以基于现有装置的固有声学和/或独特声学特征对它们进行监测。因此，本文所述的技术不需要对现有分配器进行成本高昂的更换，就可以监测和管理包括产品再填充和其他维护事件的服务状况。此外，通过使用声学来监测和管理分配器和其他设备，可以避免复杂的RF型通信系统。

在一些实现方式中，声学系统将基于来自添加到分配器的简单的声学发生器的指示分配器致动的独特声学信号来识别分配器使用情况。可以将此类声学信号选择为处于目标频率范围(例如，低噪声频带和/或避免来自人类语音的干扰)，以增加声学系统的有效性。

下文的附图和描述中阐述了本说明书所述主题的一个或多个实现方式的细节。主题的其他特征、方面和优点将从描述、附图以及权利要求中显而易见。

附图说明

图1为其中可以实施声学感测系统的示例性环境的框图。

图2为示例性声学感测系统的框图。

图3A和3B为表示示例性声学标记的图形。

图4为示例性分配装置的框图。

图5为用于确定产品使用情况并生成相对应的警报的示例性过程的流程图。

图6为用于安装声学感测系统的示例性过程的流程图。

各个附图中的类似附图标记指示类似的元件。

具体实施方式

本公开涉及基于分配装置的致动的声学信息(例如，通过分配装置致动以分配产品而生成的声音)来确定分配装置使用情况并由此确定产品消耗。例如，手巾分配器的分配循环向用户提供预定长度的手巾卷。给出这种已知长度和分配致动次数(例如，通过声学感测致动的声音)，可以确定分配器中使用和/或剩余的纸巾卷的量。基于这些知识，可以决定卷何时将用尽以及因此何时需要再填充分配器以避免空状态并避免用户不能使用纸巾。知道手巾卷的耗尽状态还避免了维护人员物理检查卷状态(例如，手动检查洗手间中的分配器)的不必要的行程。

这种感测系统在不需要具有有线或无线(例如，RF或光学)通信系统或其他昂贵和/或复杂的通信或通知部件的特殊分配器的情况下操作。这允许将声学感测系统例如安装在环境中并且与不具有通信能力的现有分配器一起操作，包括不需要改装具有这种能力的装置。

此外，声学感测系统可监测环境中的其他设备或装置的维护状态或状况。例如，感测系统可感测洗手间中连续水流的声音，作为潜在的流水的浴室马桶或水龙头保持打开的指示。下面将更加详细地描述声学感测系统。

图1为其中可以实施声学感测系统102的示例性环境100的框图。环境100可以是例如半私人或公共洗手间或休息室或另一空间，分配器104以及任选地诸如马桶106和/或水槽108的设备位于其中。分配器104可包括例如手巾分配器104a、卫生纸分配器104b、洗手皂(或其他清洁剂)分配器104c、手部或面部护理剂分配器(未示出)等。在一些实现方式中，所有分配器104是基于卫生的分配器，并且声学感测系统102仅监测分配器，例如感测分配器声学信息，诸如致动声音。在一些实现方式中，感测系统102监测包括分配器104、马桶106和水槽108的多个装置和设备。

在一些实现方式中，声学感测系统102包括位于环境100中且远离声学感测模块103的一个或多个声学传感器110或与其进行数据通信。每个声学传感器110是检测环境100中的表面声(即，机械)波/信号的装置。例如，诸如麦克风或其他换能器的声学传感器110可检测声波的振幅、相位和/或频率，以及其中的改变，并且任选地，生成与可传送(例如，通过无线信道，诸如蓝牙或WI-FI技术)至声学感测模块103的声波相对应的一个电信号(或多个电信号)。继而，声学感测模块103任选地可以例如通过有线或无线信道或它们的一些组合处理声学信息并将其传送至数据收集装置112。数据收集装置112可位于声学感测模块103的本地或远程(例如，在基于云的环境中)。传感器110可定位在例如环境100的天花板和/或墙壁上，并且可具有发射器或收发器(无线或有线)以将感测到的声学信号传输至声学感测模块103。

在一些实现方式中，每个声学传感器110是高定向麦克风，其针对特定的分配装置104或设备件106、108，使得传感器110仅(或主要)拾取来自该装置104或设备106、108的声音。以此方式，系统102不感测环境100中除来自目标装置/设备的那些之外的噪声和声音，包括语音。减少来自其他环境噪声的影响可以提高系统102的有效性，因为仅针对感兴趣的声学信号进行感测。

在一些实现方式中，声学感测模块103通过将感测到或获取的声学信号与各种分配装置(和/或设备)致动或其他事件的已知声学指纹或标记相比较，直到声学信号与已知指纹相匹配来本地处理声学信号，以确定环境事件(例如，特定分配器致动)的发生。以此方式，声学感测模块103可识别哪个分配器被致动，并且因此识别哪个消耗品被分配和使用。下面参考图2更详细地描述声学感测模块103的操作。

图2为示例性声学感测模块103的框图。一般来讲，声学感测模块103感测或获取(例如，从声学传感器110)来自环境100中的装置104和设备106、108的声学信号，以识别诸如纸巾分配、肥皂分配、马桶冲水和水龙头致动的环境事件。感测模块103可通过使用本地声学传感器202、通过使用远程声学传感器110或两者来做到这一点。

在一些实现方式中，声学感测模块103还包括处理器206(例如，数据处理设备)、收发器204以及存储器存储装置208。收发器204在处理器206的指导下与声学传感器110通信，以获取描述传感器110感测到的声学信号的数据，例如，以用于针对已知指纹处理信号，以识别装置致动或设备状况或状态(例如，需要维护的流水的马桶状况)。在一些实现方式中，传感器110在感测到信号时和/或响应于声学感测模块103的轮询而根据需要周期性地(例如，每五秒)与收发器204通信。在一些实现方式中，收发器204通过无线或有线通信信道与传感器110通信。

存储器存储装置208可存储编程指令以控制声学感测模块103(和/或系统102)的操作，以及存储描述传感器202、110感测到的声学信号的数据。此外，存储器存储装置208存储例如指示分配器104、设备106、108、环境100或它们的组合的致动和/或其他操作或维护特征的各种声音的声学标记/指纹210。声学感测系统102例如使用这些标记210来确定和/或预测分配器产品使用情况、分配器产品再填充需求和/或分配器和设备维护状态(例如，需要服务)。

声学标记210是特定(例如，唯一或准唯一地)表示例如来自分配器104或设备106、108的声音(例如，声波)的信号。更具体地，声学标记210是可以在诸如90％或95％的一些置信区间内从其他声学信号(例如，在环境100中，或在一些实现方式中，更具体地说，洗手间)中辨别出来的声学信号。在一些实现方式中，每个相应的声学标记210表示分配器104或设备106、108(例如，在某个时间点或某个持续时间内)操作或处于维护状况(诸如流水的马桶或水龙头或破碎的分配器机构)的声音。例如，相对于给定分配器104，用于该分配器104的声学标记210是分配器104致动(例如，分配其产品)的声音。

在一些实现方式中，给定分配器104或设备件106、108可具有多个声学标记。例如，纸巾分配器104可具有用于分配纸巾的声学标记、用于分配但不提供纸巾(例如，分配器是空的)的声学标记、用于分配器机构中的常见故障的声学标记、用于打开分配器(例如，再填充)的声学标记，以及用于关闭分配器(例如，在再填充之后)的声学标记。声学标记210可以是声音的时间点表示或捕获声音的某个持续时间(例如，1、5、10或20秒)的表示。在一些实现方式中，声学标记被界定到预定的频率、时间和/或振幅范围。

每个标记210可以例如通过图形可视地描述。这样的图形可包括表示时间的水平轴、表示频率的垂直轴以及表示特定时间点的给定频率的振幅的第三维(例如，如通过图形中每个点的强度或颜色所示出的)。图3A和图3B是表示示例性声学标记210的图形(例如，频谱图)。更具体地讲，这些图是表示声学标记210的二维图形。图3A为声学标记210a的图形302，其示出水平轴304上的时间和垂直轴306上的频率，并且表示例如分配纸巾的纸巾分配器104。图3B为声学标记210b的图形304，其示出水平轴308上的时间和垂直轴310上的频率，并且表示例如分配卫生纸(例如，通过手动抽拉卫生纸)的卫生纸分配器104。

在一些实现方式中，声学标记210通过原位环境过程产生。例如，对于特定环境100，记录分配器104和设备106、108的环境事件声音(例如，操作和维护状况)，以考虑到环境100的声响、来自环境100中的其他装置的环境事件的噪声、来自语音的噪声(可以在处理之前滤除)和/或其他背景噪声。在一些实现方式中，在受控条件下生成声学标记210以仅捕获与标记210相对应的声音。例如，对于分配器104分配纸巾的声学标记210，仅仅(或主要)将来自分配过程的声音捕获在标记210中。此声学生成过程可以在将声学感测系统102部署在环境100中之前、部署过程期间或之后或它们的一些组合执行，并存储在存储器208中。

在一些实现方式中，系统102可向模块103、分配器104和/或传感器110(或系统102的其他部分)提供重新配置指令，以改变模块103、分配器104和/或传感器110的操作或状态。例如，此类指令可以是固件更新以改变模块103的功能和/或性能、将模块103重置为基本状态的指令、改变分配器104的操作参数(例如，重置产品使用计数器)，以及轮询模块103、分配器104和/或传感器110以请求描述模块103、分配器104和/或传感器110的状态或情形的数据。

图4为示例性分配装置104的表示。举例来说，分配装置104包括例如手巾分配器、卫生纸分配器、洗手皂分配器、手部或面部护理剂分配器(例如，保湿剂分配器)、空气清新器、臭味灭菌装置。在一些实现方式中，分配装置104包括消耗品存储区域402和操作性地联接至产品存储区域402以分配产品从而有利于基于卫生的过程(例如，手部洗涤、干燥或保湿、臭味灭菌或缓解(例如，通过空气清新器)，或其他环境卫生事件)的分配机构404。消耗品存储区域402是待通过分配装置104分配的产品(例如，消耗品)定位和/或存储于其中以供使用的区域(例如，腔体或开口)。消耗品存储区域402可以完全或仅部分包封在分配装置104内。分配机构404是便于分配消耗品以供用户使用的机构。在一些实现方式中，分配机构404和消耗品存储区域402可以在分配装置104内组合。

在一些实现方式中，分配机构404是允许用户手动分配消耗品的装置，例如通过抽拉消耗品的一部分或转动扭转盘或旋钮以引起分配操作/致动。在一些实现方式中，分配机构404是自动(例如，机电)装置，其推进或以其他方式分配或帮助分配消耗品。例如，响应于从分配装置104下方部分暴露的纸巾上的轻微拉扯或响应于检测到分配装置104附近的运动(例如，通过红外运动传感器)，分配机构404致动以自动推进或以其他方式将消耗品分配给用户。在洗手皂分配器的情况下，例如，分配机构404可以是手动或机动的泵型装置。无论分配器机构404的致动是手动的还是自动的(或部分自动的)，致动都产生如上所述可用于识别或帮助识别分配操作的声学信号210或标记(例如，声音)。

在一些实现方式中，分配装置104包括响应于分配机构404的致动而生成声学信号210的声学信号发生器406。例如，声学发生器406可以是感测或由分配机构的致动(或消耗品移动)触发，并且，作为响应生成用于通过系统102感测的调谐声学信号210的装置。这种调谐声学信号210可以是特定的啁啾声或嘟嘟声或其他声音，例如，在特定频率范围内的波形，这种声音预计在环境100中是独特的(或不常见或以其他方式促进识别)以有助于声音的识别。

在一些实现方式中，声学信号发生器406是例如机械装置或机电装置，其由与分配装置104相关联的物理移动(例如，来自分配机构404或消耗品)致动或触发。例如，声学信号发生器406是当分配器机构404致动(或接触消耗品)时滑过或以其他方式接合所述分配器机构以帮助产生声学信号的弹性构件(例如，金属凸块或指状物)。又如，声学信号发生器406是由分配机构404或消耗品的物理移动触发以发出特定声音的电子音调或声音发生器装置。

声学信号发生器406可以改装到环境100中的现有分配器104和设备106、108，或包括在新分配器104和设备106、108中。如上所述，用于每个相应的分配装置104/设备106、108的每个声学信号发生器可被配置成发出可用于具体识别其分配装置104/设备106、108的声音/声波。例如，分别用于装置X、设备Y和装置Z的声学信号发生器406可以持续两秒生成振幅恒定的25,000赫兹的音调、持续三秒生成具有时变振幅的时变频率信号，以及持续5秒生成2赫兹(次声波)信号。

在一些实现方式中，声学信号发生器406是可编程的声音发生器(例如，基于现场可编程门阵列集成电路)。无论声学信号发生器406的特定实现方式如何，都可以生成声音，使得其可以容易地过滤或以其他方式与人类语音分离(例如，通过选择与通常与人类语音相关联的波形不同的声波形)、局限于某些频率范围(例如，超声波和/或次声波)，和/或便于从来自其他装置104和设备106、108的其他环境声音中识别出来。以此方式，在一些实现方式中，不希望的噪声(例如语音)不进入系统102，因为在执行任何处理之前将其滤除。

如上所述，在一些实现方式中，声学信号发生器406可联接至设备件106、108。例如，相对于水龙头而言，声学信号发生器406可以是基于叶轮的装置，其联接至水龙头出口并且响应于水流而旋转。叶轮旋转的声音可以是声学声音，或旋转的叶轮可以给电气或机电部件提供动力以生成声学声音。在一些实现方式中，如果声学感测模块103在超过预定阈值的持续时间段(例如，比通常的洗手过程长50％)感测到来自叶轮的声响，那么声学感测模块103可指示发生维护状况(并生成维护警报)，诸如水龙头保持打开或水龙头渗漏。

图5为用于确定产品使用情况并生成相对应警报的示例性过程500的流程图。系统102可以例如执行参照图5所描述的步骤。

感测洗手间中的声学信号(502)。例如，声学感测模块103可以感测声学信号。无论是通过装置104自然产生的声音还是通过声学信号发生器406，每个声学信号(例如，声音)均通过洗手间中相对应的分配装置104的致动而生成。在一些实现方式中，每个声学信号210不同于每个其他声学信号210，例如，以促进声学信号的各个识别。

响应于感测到声学信号，基于感测到的声学信号与致动分配装置的预定声学标记的比较来确定哪个分配装置被致动(504)。在一些实现方式中，声学感测模块103通过感测来自装置104的任何声学信号210(无论是通过传感器202和/或传感器110)并且将那些信号210与存储在存储器208中的标记进行比较以寻找匹配来确定哪个分配装置104被致动。例如，匹配可以是感测与存储标记之间的在一些预先限定的范围内或高于预先限定的阈值(例如，高于信号与标记之间的80％相似度)的相似度确定。这种确定可以通过使用例如模式匹配算法或技术、主成分分析、特征矢量分析、隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model)分析等进行。

在一些实现方式中，匹配和其他处理步骤可由云或非现场系统远程处理，其中声学感测模块103充当与此类云或非现场系统的通信链中的路由器或链路。此外，此类云或非现场系统可以处理来自一个建筑中的多个环境100(例如，由相应系统102和/或模块103提供服务的每个环境100或建筑)和/或多个建筑或校园中的多个环境100(例如，由相应系统102和/或模块103提供服务的每个环境100或建筑)的数据。以此方式，云或非现场系统可分析数据以辨别总体多个环境100的整体信息。在一些实现方式中，每个声学传感器110包括将感测到的声学信号与相对应的已知声学标记匹配并将描述该匹配的数据传输到声学感测模块103的功能。

针对分配装置中的至少一个，确定至少一个分配装置的致动次数(506)。在一些实现方式中，声学感测模块103确定分配装置104的致动次数。例如，声学感测模块103通过对分配装置104(或设备件106、108)在给定时间段内(例如，从分配装置104的最后一次再填充以后)的致动次数进行计数来确定分配装置104(或设备件106、108)的致动次数。对于每个分配装置104，感测到致动的事件可以作为时间的函数存储在存储器208中，或简单地可以是在再填充之后可以重置的累计值。存储器208可以在再填充事件之后由保管人员手动重置，或感测模块103可感测指示分配装置104的打开和/或关闭(例如，打开或关闭盖子以接近产品存储区域以便再填充)的一个或多个声学信号，作为将致动计数器重置为诸如零的基本状态的触发信号。如上所述，该步骤可以通过云或非现场系统执行。

在一些实现方式中，声学感测模块103基于各个不同定位的声学传感器何时接收和/或感测到声学信号而在每个分配装置的基础上确定分配装置中的哪些被致动。参照图1，可存在多个相同的分配装置104(例如，104a)和设备(例如，106)。在一些实现方式中，这样的多个装置可生成相同或相似的致动声音(例如，声学信号)。为了区分并具体识别哪个装置104被致动，传感器110不仅记录感测到的特定声学信号，而且还记录感测到所述声学信号的时间。以此方式，声学感测模块103处理来自传感器110的这个数据并且通过诸如三角测量和飞行时间计算的技术来确定哪个分配装置104被致动。

以举例的方式，假设传感器110c最靠近分配装置104ax，并且分配装置104ax被致动并作为点源(以及诸如回声和散射的折扣效应)发出被所有传感器110感测到的声学信号。基于从传感器110接收的感测数据，声学感测模块103可确定传感器110c在时间上第一个感测到声学信号。继而，声学感测模块103可基于环境100的预编程定义的映射(和/或逻辑图)(包括例如各种分配装置104、传感器110以及设备106、108的空间取向和定位)确定传感器110c最靠近分配装置104ax。因此，基于分配装置104在环境100中的布局，以及传感器110c在任何其他传感器110之前感测到信号，声学感测模块103可确定声学信号来自分配装置104ax。例如，对于该确定，例如存储在存储器208中的环境100的逻辑图可包括反映以下的逻辑：如果传感器110c在时间上第一个感测到，那么分配装置＝分配装置104ax。

在一些实现方式中，为了在确定哪个装置104被致动(或哪个设备件106、108生成声学信号)时更具体地考虑来自环境100的声学效果，例如回声、背景噪声、来自其他装置/设备的声音、相长/相消干涉，可进行声学研究并用于定义声学感测模块103所使用的环境或逻辑图。

对于分配装置中的至少一个，基于确定的致动次数确定至少一个分配装置中的消耗品的使用状态是否处于耗尽范围内(508)。在一些实现方式中，该步骤可通过云或非现场系统执行。在一些实现方式中，声学感测模块103基于装置104的分配致动次数来确定分配装置104中的消耗品的使用状态是否处于耗尽范围内。例如，对于环境100中的每种类型的分配装置104以及与分配装置104相容的每种类型的消耗品，存储器208包括每个分配装置/消耗品组合的致动次数的表格(例如，从充满状态开始)，直到消耗品处于耗尽范围内，使得应更换产品/应再填充分配装置104。

以此方式，在一些实现方式中，声学感测模块103基于给定分配装置104的确定(例如，感测到)的致动次数和与消耗品的阈值耗尽水平或阈值范围相对应的致动次数的分析，来生成并传输针对给定分配装置104的低消耗品警报。

表1示出存储在存储器208中的示例耗尽阈值/范围表：

	产品1	产品2	产品3
				分配装置A	200次致动	300次致动
分配装置B	200次致动
				分配装置C			250次致动

表1

表1显示，产品1(例如，小手巾卷)与分配装置A和B相容，并且对于其中的每一个，将在200次致动之后达到耗尽范围。产品2(例如，较大的手巾卷)仅与分配装置B相容，并且将在300次致动之后达到耗尽范围。最后，产品3(例如，洗手液容器)仅与分配装置C相容，并且将在250次致动之后达到耗尽范围。例如，可设定表1中的致动次数，使得在达到所列出的耗尽范围之后剩余10％的产品，由此使得产品1将在220次致动时完全耗尽(例如，分配器装置A和B将是空的)，产品2将在330次致动时完全耗尽(例如，分配器装置A将是空的)，并且产品3将在275次致动时完全耗尽(例如，分配器装置C将是空的)。

分配器装置/消耗品的耗尽范围是与其充满量(例如，其使用前的量)相比，剩余消耗品的量低于阈值量的状态。例如，耗尽范围可以是小于充满量的20％、10％或5％可用于在装置104中分配的情况。耗尽范围可以利用已知的环境100的维护计划方案来选择，以防止或减少分配装置104在下次维护巡视之前用完产品的可能性。或者进入耗尽范围的分配装置104可以是对维护系统/人员发出需要再填充的警报的触发信号，如下文所述。

举例来说，手巾卷的耗尽范围可以基于手巾卷的起始长度和在分配过程期间分配的卷的长度来确定。例如，对于起始长度为500英尺并且在每次致动期间分配长度为10英寸的手巾卷而言，完全用尽卷的致动次数为600((500英尺*12英寸/每英尺)/10英寸)。耗尽范围可以被设定成使得其在剩余预定量纸巾的情况下发生，例如，在550次致动时，使得剩余50次致动以允许再填充分配装置104的时间和机会。

响应于确定至少一个分配装置处于耗尽范围内，生成耗尽警报(510)。在一些实现方式中，声学感测模块103确定分配装置104处于耗尽范围内并且作为响应生成耗尽警报。例如，如上所述，声学感测模块103基于预编程指令生成文本或即时消息通信并将其发送给环境维护人员，或例如通过LAN或WAN向数据处理设备发送警报状况，所述数据处理装置作为响应可以通过用户界面(例如，图形用户界面/仪表板)向用户呈现这样的警报状况，和/或可创建(和/或发送)服务消息给环境维护人员以采取行动。在一些实现方式中，基于存储在存储器208中的模板生成耗尽警报。例如，警报可以说：“史密斯先生-大楼四楼的分配器XYZ需要再填充。”

在一些实现方式中，声学感测模块103可生成分配器中的每一个何时将达到耗尽范围和/或完全空了的预测。例如，声学感测模块103可以基于在各种时间的已知产品剩余量(例如，使用/耗尽的时间速率)例如通过时间序列算法等预测产品耗尽。声学感测模块103可由此信息生成并传输警报以通知适当人员预期的耗尽日期。例如，如果声学感测模块103记录了在2015年1月1日的充满产品状态(例如，刚好在再填充之后)、在2015年2月1日的75％产品状态(即剩余75％的产品)、在2015年3月1日的50％产品状态以及在2015年3月1日的25％产品状态，那么通过例如曲线拟合和/或外推，声学感测模块103可预测产品将于2015年4月1日完全耗尽，并相应地发送警报。

在一些实现方式中，声学感测模块103可感测指示分配装置104致动而没有分配消耗品的声学信号，并且继而生成并传输警报以再填充产品。例如，除了基于致动计数确定需要产品再填充之外或替代地，声学感测模块103可感测指示分配装置104尝试分配而没有任何产品剩余(例如，它是空的)的声学信号。在这样的事件时，声学感测模块103可生成并传输指示分配装置104是空的的低消耗品警报或紧急再填充消息。

在一些实现方式中，声学感测模块103使用多个声学信号来确定是否发生了环境事件或信号，例如致动或维护状况。例如，声学感测模块103仅在致动在从较早环境信号(诸如，例如门打开，其指示占用者处于环境100中)开始的预定时间内发生的情况下记录这种致动。或者，例如，声学感测模块103仅在手巾分配装置104致动在从感测到指示水龙头流水(例如，指示占用者正在清洗她的手-因为在逻辑上接着是占用者需要干燥她的手)的环境信号开始的预定时间段内发生的情况下记录这种致动。通过在确定和/或记录致动(或其他环境事件)发生之前要求一系列事件在给定时间段内发生，这种条件致动记录/确定可以减少系统102的错误致动确定的次数。

图6为用于安装声学感测系统的示例性过程600的流程图。例如，过程600可用于安装系统102。

声学感测模块安装在具有现有分配装置的环境中(602)。例如，声学感测模块103安装在具有数月或数年前安装的分配装置104的洗手间中，所述分配装置例如，未被设计成特定与声学感测模块103一起使用的装置104。在一些实现方式中，声学感测模块103安装在环境100的天花板或墙壁上，并通过环境的电力基础设施、电池或它们的组合供电。在一些实现方式中，声学传感器110也安装在环境100中并且被配置成与声学感测模块103通信并且一起工作。如上所述，安装过程可涉及创建供模块103在确定致动和其他环境声音/信号时使用的环境100的映射或逻辑图(并将其存储在存储器208中)。

声学感测模块被训练成基于通过分配装置的致动而生成的声学信号来各个识别分配装置(604)。例如，在一些实现方式中，声学感测模块103接收有与分配器104和设备106、108的操作声音相对应的已知标记，并在环境100中或通过计算机建模(例如，神经网络、回归、k-最近邻、贝叶斯网络和/或聚类技术)训练，以识别分配器104和设备106、108的声学信号并且考虑来自环境100中的其他装置的噪声、来自语音的噪声(可以在处理之前被滤除)和/或其他背景或不想要的声音。

基于训练确定分配装置的致动次数(606)。例如，在安装和训练之后，声学感测模块103如上所述确定各种分配装置104的致动次数。在一些实现方式中，声学感测模块103另外或另选地识别环境100中的其他操作状况，例如设备106、108的维护状况，诸如流水的马桶和水龙头。

监测分配装置以基于分配装置的致动次数确定分配装置的低消耗品状态(608)。例如，如上所述，声学感测模块103可以监测装置104以确定低消耗品状态。

响应于确定的低消耗品状态生成警报消息(610)。例如，如上所述，声学感测模块103可以响应于确定的低消耗品状态而生成警报信息。

在本说明书中描述的主题和操作的实现方式可以在数字电子电路中或在计算机软件、固件或硬件中实施，包括在本说明书中公开的结构以及它们的结构等同物或它们中的一个或多个的组合。本说明书所述主题的实现方式可实施为编码在计算机存储介质上以用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块。另选地或除此之外，程序指令可以编码在人工生成的传播信号上，例如，机器生成的电信号、光信号或电磁信号，所述信号被生成以编码信息，以便传输至合适的接收器设备，从而通过数据处理设备执行。

计算机存储介质可以是计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或装置，或它们中的一个或多个的组合，或可包括在它们中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是一个或多个单独的物理部件或介质(例如，多个CD、盘或其他存储装置)或可包括在其中。

本说明书中描述的操作可以被实施为由数据处理设备对存储在一个或多个计算机可读存储装置上的或从其他来源接收的数据执行的操作。

术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器，例如包括可编程处理器、计算机、片上系统，或前述装置中的多个或组合。设备可包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，设备还可包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或其中的一个或多个的组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构，诸如web服务、分布式计算以及网格计算基础结构。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括汇编或解释语言，声明性或过程语言，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为适用于计算环境中的模块、部件、子例程、对象或其他单元来部署。计算机程序可以，但是不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保持其他程序或数据的文件(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的一部分中，存储在专用于所讨论程序的单个文件中，或存储在多个协调的文件(例如，存储一个或多个模块、子程序、或代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署在一台计算机上或位于一个站点的或跨多个站点分布并通过通信网络互连在一起的多台计算机上执行。

在本说明书中描述的过程和逻辑流可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行，通过对输入数据进行操作并生成输出，来执行动作。过程和逻辑流也可以通过专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行，并且设备也可以实施为所述专用逻辑电路。

适于执行计算机程序的处理器包括，以举例的方式，通用微处理器和专用微处理器，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般而言，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于根据指令来执行动作的处理器，以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。一般而言，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储装置，例如，磁盘、磁光盘或光盘，或操作性地与它们连接，以从其中接收数据或向其中传输数据或两者。然而，计算机无需具有此类装置。此外，计算机还可以嵌入在另一装置中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器，或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动)，这只是举了几个例子。适用于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，包括例如半导体存储器装置，例如，EPROM、EEPROM以及闪存装置；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以通过专用逻辑电路补充，或并入其中。

在本说明书中描述的主题的实现方式可以在包括后端部件，例如作为数据服务器或包括中间件部件(例如，应用服务器)，或包括前端部件(例如，具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机)(用户可以通过其与本说明书中所描述的主题的实现方式进行交互)，或一个或多个这样的后端、中间件或前端部件的任何组合的计算系统中实施。系统的部件可以通过数字数据通信(例如，通信网络)的任何形式或介质进行互连。通信网络的实例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互连网络(例如，因特网)以及对等网络(例如，自组织对等网络)。

计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离，且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系由于计算机程序在相应的计算机上运行并在彼此之间具有客户端-服务器关系而产生。在一些实施方案中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到用户计算机(例如，为了向用户显示数据并从与用户计算机交互的用户接收用户输入)。可以在服务器中从用户计算机接收在用户计算机生成的数据(例如，用户交互的结果)。

虽然本说明书包含许多特定实施细节，但是这些细节不应该被解释为对任何发明的或要求保护的内容的范围的限制，而是作为对特定发明的特定实施方案特定的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方案的上下文中所描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合地实施。相反，在单个实施方案的上下文中所描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方案中实施。此外，尽管特征在上文可以被描述为以某些组合起作用，甚至最初要求如此，但来自要求保护的组合的一个或多个特征可以在一些情况下从组合中删除，并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

类似地，虽然操作在附图中是按特定顺序描绘的，但是这不应该被理解为要求此类操作以所示出的特定顺序或按先后顺序执行，或所有所示出的操作都被执行，以实现所需结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。此外，在上文所描述的实施方案中各种系统部件的分离不应该被理解为在所有实施方案中都要求这样的分离，应该理解，所描述的程序组件和系统可以一般性地集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

本书面说明不将本发明限于所述的精确术语。因此，虽然已经参照上述实例详细描述了本发明，但是本领域的普通技术人员可以在不脱离本发明范围的情况下实现对这些实例的变更、修改和变化。

Claims (18)

1.一种系统，其包括：

在环境中的一个或多个分配装置，每个分配装置具有消耗品存储区域和操作性地联接至所述产品存储区域的分配机构，其中每个分配装置被配置成将相应的消耗品存储在所述产品存储区域中并且通过使用所述分配机构分配所述消耗品以有利于基于卫生的过程，并且其中每个分配装置的致动产生声学信号；

声学感测模块，其被配置成感测基于所述一个或多个分配装置的致动的一个或多个声学信号，以访问与所述一个或多个声学信号相对应的声学标记，并且基于所感测到的一个或多个声学信号和所述声学标记在每个分配装置的基础上确定所述一个或多个分配装置中的哪些被致动；以及

数据收集装置，其被配置成与所述声学感测模块通信以存储描述被确定为已被致动的所述一个或多个分配装置的数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个分配装置各自包括响应于所述分配机构的致动而生成所述声学信号的声学信号发生器。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述声学信号是超声波或次声波信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学感测模块被配置成：基于给定分配装置的确定致动次数和与所述给定分配装置的所述消耗品的阈值耗尽水平相对应的致动次数的分析，来生成并传输针对所述给定分配装置的低消耗品警报。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括被配置成彼此远离定位的多个声学传感器，并且其中所述声学感测模块被配置成：基于各个所述多个声学传感器何时接收到所感测到的一个或多个声学信号，而在每个分配装置的基础上确定所述一个或多个分配装置中的哪些被致动。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学感测模块被配置成感测指示所述分配装置中的至少一个打开或关闭的声学信号并且针对所述分配装置中的所述至少一个重置确定的致动次数。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学感测模块被配置成感测指示所述分配装置中的至少一个致动而没有分配消耗品的声学信号，并且响应于感测而生成并传输警报。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学感测模块被配置成检测开门事件并且仅感测在所述开门事件的预定时间段内的所述一个或多个声学信号。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学感测模块被配置成感测环境信号并且仅响应于感测到(i)给定分配装置的所述声学信号以及(ii)在各自的预定时间段内的所述环境信号来确定所述给定分配装置的致动。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述环境信号是水流动或门打开的声学信号。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述声学感测模块被配置成感测指示水流动的声学信号，并且响应于在至少预定持续时间内连续发生的所述声学信号，生成并传输维护警报。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个分配装置包括纸巾分配器、卫生纸分配器或洗手皂分配器。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述消耗品包括纸巾、卫生纸或洗手皂。

14.一种方法，其包括：

感测洗手间中的声学信号，其中每个声学信号通过所述洗手间中的相对应的分配装置的致动而生成并且每个声学信号不同于每个其他声学信号；

响应于感测到声学信号，基于所感测到的声学信号与致动分配装置的预定声学标记的比较来确定哪个分配装置被致动；

对于所述分配装置中的至少一个，确定所述至少一个分配装置的致动次数；

对于所述分配装置中的所述至少一个，基于所确定的致动次数确定所述至少一个分配装置中的消耗品的使用状态是否处于耗尽范围内；以及

响应于确定所述至少一个分配装置处于所述耗尽范围内，生成耗尽警报。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一个分配装置包括响应于所述至少一个分配装置的致动而生成所述声学信号的声学信号发生器。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述声学信号是超声波或次声波信号。

17.根据权利要求15所述的方法，其中感测声学信号包括通过在所述洗手间中彼此远离定位的多个声学传感器感测所述声学信号。

18.根据权利要求17所述的方法，其中确定致动次数包括基于各个所述多个声学传感器何时接收到所感测到的声学信号而确定所述至少一个分配装置中的哪个被致动。

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