CN114010830B - 一种消毒控制方法、装置及紫外灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消毒控制方法、装置及紫外灯。其中，该方法包括：确认用户设定的除菌参数；根据所述除菌参数确定消毒装置的辐射功率；根据所述辐射功率确定消毒距离和消毒角度；根据所述消毒距离和所述消毒角度控制所述消毒装置移动至相应位置。通过本发明，能够将消毒装置移动到合适位置处，保证消毒装置能够高效有效的执行消毒操作，能够满足杀菌需求，并且能够适用于不同除菌场景下的杀菌需求。

Description

一种消毒控制方法、装置及紫外灯

技术领域

本发明涉及紫外线杀菌技术领域，具体而言，涉及一种消毒控制方法、装置及紫外灯。

背景技术

现有技术中，人们对于环境杀菌以及人体健康越来越重视，许多人纷纷选择紫外线杀菌这一方式来进行杀菌消毒。

现有的紫外灯消毒杀菌方式，当紫外灯的辐射功率衰减后，一般是通过延长紫外灯消毒时长的方式进行消毒剂量补偿，从而保证消毒效果，但是该方法仅考虑了紫外灯辐射功率衰减对消毒效果的影响，并没有考虑其他因素也会影响紫外灯的消毒效果。例如，不同的菌种或者不同的除菌场景下采取同样的辐射功率，就无法保证消毒效果。

针对现有技术中杀菌装置无法根据不同除菌场景智能移动，无法满足除菌需求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种消毒控制方法、装置及紫外灯，以解决现有技术中杀菌装置无法根据不同除菌场景智能移动，无法满足除菌需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种消毒控制方法，其中，所述方法包括：确认用户设定的除菌参数；根据所述除菌参数确定消毒装置的辐射功率；根据所述辐射功率确定消毒距离和消毒角度；根据所述消毒距离和所述消毒角度控制所述消毒装置移动至相应位置。

进一步地，确认用户设定的除菌参数，包括：确认用户设定的除菌种类和期望除菌率；确认用户在除菌时间段内选定的期望除菌时间t₀。

进一步地，所述除菌时间段为最短照射时长t-最长照射时长t_max；确认用户在除菌时间段内选定的期望除菌时间t₀之前，所述方法还包括：根据所述除菌种类和所述期望除菌率，得到照射剂量W；根据所述消毒装置的辐射功率P_o、相对辐射强度K(t)以及所述照射剂量W，得到所述最短照射时长t。

进一步地，根据所述消毒装置的辐射功率P_o、相对辐射强度K(t)以及所述照射剂量W，得到所述最短照射时长t，通过以下公式实现：

其中，t_w是消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长，在超过t_w的时间后，所述消毒装置的辐射功率逐渐衰减。

进一步地，根据所述除菌参数确定消毒装置的辐射功率，包括：根据所述除菌种类和所述期望除菌率，得到照射剂量W；根据所述照射剂量W、相对辐射强度K(t)、所述期望除菌时间t₀以及消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长t_w，计算得到所述辐射功率P₁。

进一步地，根据所述照射剂量W、相对辐射强度K(t)、所述期望除菌时间t₀以及消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长t_w，计算得到所述辐射功率P₁，通过以下公式实现：

P₁＝W/((1-K(t))*t_w+K(t)*t₀)。

进一步地，根据所述辐射功率P₁确定消毒距离d和消毒角度θ，包括：

在满足以上不等式的基础上，确定能够使以下公式得到最大值的d和θ：

其中，θ_1/2为60°，K(θ)为消毒角度θ对应的相对辐射强度，P_o是所述消毒装置的辐射功率，d_max是所述消毒装置与待消毒物品在同一空间内的直线最大距离；θ是所述消毒装置与待消毒物品正对状态下向左侧或右侧转动的角度。

进一步地，根据所述消毒距离和所述消毒角度控制所述消毒装置移动至相应位置，包括：控制所述消毒装置移动至待消毒物品正前方，之后控制所述消毒装置移动直至二者直线距离为所述消毒距离；控制所述消毒装置向左侧或右侧旋转|θ|；其中，如果所述消毒角度θ为正值，则控制所述消毒装置向右旋转，如果所述消毒角度θ为负值，则控制所述消毒装置向左旋转；控制所述消毒装置启动杀菌操作。

进一步地，用户设定的所述除菌参数中包括待消毒物品，确认用户设定的除菌参数，还包括：确认用户设定的除菌场景，调取所述除菌场景的摄像头画面，获取用户在所述摄像头画面中选定的待消毒物品。

本发明还提供了一种消毒控制装置，其中，所述装置包括：参数设定模块，用于确认用户设定的除菌参数；计算模块，用于根据所述除菌参数确定消毒装置的辐射功率；根据所述辐射功率确定消毒距离和消毒角度；移动模块，用于根据所述消毒距离和所述消毒角度控制所述消毒装置移动至相应位置。

本发明还提供了一种紫外灯，其中，所述紫外灯包括权利要求10所述的消毒控制装置。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上述的方法。

应用本发明的技术方案，根据用户设定的除菌参数，能够确定消毒装置的辐射功率，然后根据辐射功率确定消毒距离和消毒角度，从而控制消毒装置移动至相应位置，从而保证消毒装置在该位置能够高效有效的执行消毒操作，能够满足杀菌需求，并且能够适用于不同除菌场景下的杀菌需求。

附图说明

图1是根据本发明实施例的消毒控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的消毒装置的显示界面示意图；

图3是根据本发明实施例的摄像头画面中选择待消毒物品的示意图；

图4是根据本发明实施例的消毒流程图；

图5是根据本发明实施例的辐射功率衰减示意图；

图6是根据本发明实施例的某UVC紫外灯的辐射通量分布特性曲线图；

图7是根据本发明实施例的辐射功率与距离的关系示意图；

图8是根据本发明实施例的消毒装置移动轨迹示意图；

图9是根据本发明实施例的消毒控制装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，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商品或者装置不仅包括那些要素，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商品或者装置所固有的要素。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商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例1

图1是根据本发明实施例的消毒控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，确认用户设定的除菌参数；

步骤S102，根据除菌参数确定消毒装置的辐射功率；

步骤S103，根据辐射功率确定消毒距离和消毒角度；

步骤S104，根据消毒距离和消毒角度控制消毒装置移动至相应位置。

本实施例根据用户设定的除菌参数能够确定较佳的消毒距离和消毒角度，从而实现消毒装置的高效有效的消毒操作，且能满足各种除菌场景下的除菌需求。

在确认用户设定的除菌参数时，可以在显示屏上显示需要设置的几项参数，供用户设定，具体地，确认用户设定的除菌种类和期望除菌率；确认用户在除菌时间段内选定的期望除菌时间t₀。由于在不同除菌场景下，其主要菌群也不相同，因此设置了多种除菌种类供用户选择，例如大肠杆菌、葡萄球菌等等。当然，有些用户可能对菌群并不了解，那么可以直接设置多个除菌场景，每个除菌场景对应一个主要菌群，例如在厨房内常见的细菌为大肠杆菌；卧室内常见的细菌为葡萄球菌，如果用户选择除菌场景为厨房，则关联的除菌种类为大肠杆菌，如果用户选择除菌场景为卧室，则关联的除菌种类为葡萄球菌。图2所示的是消毒装置的显示界面示意图，如图2所示，在显示界面上用户可以设定除菌场景和期望的除菌率，也可以设定期望的除菌时间。

上述供用户选择的除菌时间段为最短照射时长t-最长照射时长t_max，即[最短照射时长t，最长照射时长t_max]。其中，t_max可以提前设置，最短照射时长t需要计算得到。具体地，确认用户在除菌时间段内选定的期望除菌时间t₀之前，根据除菌种类和期望除菌率，得到照射剂量W，其中，预设有除菌种类、期望除菌率与照射剂量W的对应关系；然后根据消毒装置的辐射功率P_o、相对辐射强度K(t)以及照射剂量W，得到最短照射时长t。

其中，t_w是消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长，在超过t_w的时间后，消毒装置的辐射功率逐渐衰减。

由于消毒距离和消毒角度指的是消毒装置与待消毒物品之间的距离和角度，因此需要明确待消毒物品。在确认用户设定的除菌参数时，需要确认用户设定的除菌场景，调取该除菌场景的摄像头画面，获取用户在摄像头画面中选定的待消毒物品，并且可以确定待消毒物品的当前位置。图3所示的是摄像头画面中选择待消毒物品的示意图，如图3所示，用户可以在厨房的摄像头画面中选定电饭锅，如果用户选择的除菌场景为卧室，则会调取卧室的摄像头画面，用户可以选择床作为待消毒物品。

确认用户设定的除菌参数后，根据除菌参数确定消毒装置的辐射功率，具体地，根据除菌种类和期望除菌率，得到照射剂量W；根据照射剂量W、相对辐射强度K(t)、期望除菌时间t₀以及消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长t_w，计算得到辐射功率P₁。

P₁＝W/((1-K(t))*t_w+K(t)*t₀)。

之后，根据辐射功率P₁确定消毒距离d和消毒角度θ，具体地，消毒距离d和消毒角度θ需要满足以下不等式：

在满足不等式的基础上，确定能够使以下公式得到最大值的d和θ：

其中，θ_1/2为60°，K(t)是随时间t变化的相对辐射强度，K(θ)是随角度θ变化的相对辐射强度，P_o是消毒装置的辐射功率，d_max是消毒装置与待消毒物品在同一空间内的直线最大距离；θ的绝对值|θ|是消毒装置与待消毒物品正对状态下向左侧或向右侧转动的角度，如果θ是正值，则消毒装置向右侧转动，如果θ是负值，则消毒装置向左侧转动。

根据以上公式得到消毒距离d和消毒角度θ之后，根据消毒距离和消毒角度控制消毒装置移动至相应位置，具体地，

控制所述消毒装置移动至待消毒物品正前方，之后控制所述消毒装置移动直至二者直线距离为所述消毒距离；控制所述消毒装置向左侧或右侧旋转|θ|；其中，如果所述消毒角度为正值，则控制所述消毒装置向右旋转，如果所述消毒角度为负值，则控制所述消毒装置向左旋转；控制消毒装置移动至待消毒物品正前方，之后控制所述消毒装置移动直至二者直线距离为以上消毒距离；控制消毒装置向左侧或右侧旋转消毒角度θ(更明确的说，转动的角度其实是消毒角度θ的绝对值|θ|)；其中，如果消毒角度θ为正值，则控制消毒装置向右旋转，如果消毒角度θ为负值，则控制消毒装置向左旋转；控制消毒装置启动杀菌操作。基于此，本实施例能够根据用户选择的除菌场景、除菌种类、期望除菌时间，控制辐射功率、消毒距离、消毒角度等变量，从而在期望除菌时间内达到预定的杀菌效果。用户在只用紫外灯等消毒装置时，可以简单、直观地设置需要除菌的物品以及期望的除菌时间，更加适用于不同环境下的除菌需求。

实施例2

图4是根据本发明实施例的消毒流程图，如图4所示，该流程包括：

步骤S401，用户选择除菌场景和期望除菌率。

在本实施例中，用户首先选择需要除菌的场景，系统能够根据除菌场景选择需要杀死的主要生物体。例如：在厨房内常见的细菌为大肠杆菌，卧室内常见的细菌为葡萄球菌。随后选择期望的除菌率(例如可以提供90％和99％2个选项)。表1所示的是除菌种类(生物体)、除菌率与照射剂量W(uWs/cm²)的对应关系。表1中仅以90％和99％两个除菌率为例进行示意性说明。在具体应用时，可根据用户需求设置多个除菌率。

如表1所示，如果选择的是大肠杆菌，期望除菌率选择的是90％，则对应的照射剂量W是3000。

用户在图2所示的显示界面按下“开始”键后，便调取图3所示的摄像头画面，用户在摄像头画面中选择待消毒物品，通过画面左边和下面的按键可以调节摄像头的角度。

步骤S402，计算最短照射时长t，得到供用户选择的除菌时间段为最短照射时长t-最长照射时长t_max。

具体地，通过紫外线传感器可以获取紫外灯的辐射功率P₀(mW/cm²)。紫外灯的辐射功率会随着时间增加不断衰减，如图5所示的辐射功率衰减示意图。假设t_w时间内辐射功率不衰减，t_w-t_max时间内辐射功率呈线性衰减，t_max时间后辐射功率衰减至50％以下，则会判定消毒失效。排除掉其他变量对杀菌效果的影响，可以通过以下公式得到所设定条件下所需的最短照射时长t；

其中，K(t)为图5中时间t对应的相对辐射强度。

步骤S403，将t-t_max内的整数值显示到选择时长的组合框中，供用户选择。

步骤S404，计算得到合适的消毒距离d和消毒角度θ。

具体地，根据用户选择的时长t₀可以得到实际的辐射功率P₁。

P₁＝W/((1-K(t))*t_w+K(t)*t₀)。

图6所示的是某UVC紫外灯的辐射通量分布特性曲线图，半视角θ_1/2为60°。当目标物体与紫外灯的角度大于半视角时，紫外灯衰减大于50％判定为失效。假设辐射功率P与距离d呈线性关系，如图7所示的辐射功率与距离的关系示意图，当d＝0时，辐射功率最大为P₀，d_max为紫外灯能够辐射的最远距离。因此角度θ和距离d需满足以下不等式：

其中K(θ)为角度θ对应的相对辐射强度。在满足上述不等式的同时，查找符合

最大的数值，得到最为合适的消毒角度θ和消毒距离d。

步骤S405，根据以上得到的消毒角度θ和消毒距离d，控制消毒装置的底盘移动到相对于位置处开始杀菌。可以通过超声波模块确定待消毒物品到消毒装置的距离。如图8所示的消毒装置移动轨迹示意图，最初消毒装置并没有位于待消毒物品的正前方，将消毒装置移动到待消毒物品正前方，且二者为正对的方向，此时二者处于相对位置时的初始距离为d₀，然后需要调整消毒装置与待消毒物品之间的距离，例如控制消毒装置沿着距离消毒物品更近的方向移动(d₀-d)的距离，保证二者距离达到计算的消毒距离d，之后旋转|θ|角度，从而达到计算的最佳消毒位置。如果θ为正值，说明需要向右旋转，如果θ为负值，说明需要向左旋转。需要说明的是，也可以在用户选择好待消毒物品点击“确认”后，便通过移动消毒装置的底盘来调整消毒装置的位置，使得待消毒物品位于摄像头正中心。即，只要在调整消毒装置与待消毒物品的距离之前，保证二者是正对的状态即可。

实施例3

对应于图1介绍的消毒控制方法，本实施例提供了一种消毒控制装置，如图9所示的消毒控制装置的结构框图，该装置包括：

参数设定模块10，用于确认用户设定的除菌参数；

计算模块20，用于根据除菌参数确定消毒装置的辐射功率；根据辐射功率确定消毒距离和消毒角度；

移动模块30，用于根据消毒距离和消毒角度控制消毒装置移动至相应位置。

本实施例的消毒控制装置根据用户设定的除菌参数能够确定较佳的消毒距离和消毒角度，从而实现消毒装置的高效有效的消毒操作，且能满足各种除菌场景下的除菌需求。

本实施例还提供了一种紫外灯包括上述介绍的消毒控制装置。

实施例4

本发明实施例提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的消毒控制方法。

上述存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：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 (12)

1.一种消毒控制方法，其特征在于，所述方法包括：

确认用户设定的除菌参数；

根据所述除菌参数确定消毒装置的辐射功率；其中，所述除菌参数包括：用户设定的除菌种类、期望除菌率、期望除菌时间；

根据所述辐射功率确定消毒距离和消毒角度；

根据所述消毒距离和所述消毒角度控制所述消毒装置移动至相应位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确认用户设定的除菌参数，包括：

确认用户设定的除菌种类和期望除菌率；

确认用户在除菌时间段内选定的期望除菌时间t₀。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述除菌时间段为最短照射时长t-最长照射时长t_max；

确认用户在除菌时间段内选定的期望除菌时间t₀之前，所述方法还包括：

根据所述除菌种类和所述期望除菌率，得到照射剂量W；

根据所述消毒装置的辐射功率P_o、相对辐射强度K(t)以及所述照射剂量W，得到所述最短照射时长t；其中，所述K(t)是与时间t对应的相对辐射强度，其是一个百分比值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述消毒装置的辐射功率P_o、相对辐射强度K(t)以及所述照射剂量W，得到所述最短照射时长t，通过以下公式实现：

其中，t_w是消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长，在超过t_w的时间后，所述消毒装置的辐射功率逐渐衰减。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述除菌参数确定消毒装置的辐射功率，包括：

根据所述除菌种类和所述期望除菌率，得到照射剂量W；

根据所述照射剂量W、相对辐射强度K(t)、所述期望除菌时间t₀以及消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长t_w，计算得到所述辐射功率P₁；其中，所述K(t)是与时间t对应的相对辐射强度，其是一个百分比值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述照射剂量W、相对辐射强度K(t)、所述期望除菌时间t₀以及消毒装置的辐射功率保持不衰减的时长t_w，计算得到所述辐射功率P₁，通过以下公式实现：

P₁＝W/((1-K(t))*t_w+K(t)*t₀)。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述辐射功率P₁确定消毒距离d和消毒角度θ，包括：

在满足以上不等式的基础上，确定能够使以下公式得到最大值的d和θ：

其中，θ_1/2为60°，K(θ)为消毒角度θ对应的相对辐射强度，P_o是所述消毒装置的辐射功率，d_max是所述消毒装置与待消毒物品在同一空间内的直线最大距离；θ是所述消毒装置与待消毒物品正对状态下向左侧或右侧转动的角度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述消毒距离和所述消毒角度控制所述消毒装置移动至相应位置，包括：

控制所述消毒装置移动至待消毒物品正前方，之后控制所述消毒装置移动直至二者直线距离为所述消毒距离；

控制所述消毒装置向左侧或右侧旋转|θ|；其中，如果所述消毒角度θ为正值，则控制所述消毒装置向右旋转，如果所述消毒角度θ为负值，则控制所述消毒装置向左旋转；

控制所述消毒装置启动杀菌操作。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，用户设定的所述除菌参数中包括待消毒物品，

确认用户设定的除菌参数，还包括：确认用户设定的除菌场景，调取所述除菌场景的摄像头画面，获取用户在所述摄像头画面中选定的待消毒物品。

10.一种消毒控制装置，其特征在于，所述装置包括：

参数设定模块，用于确认用户设定的除菌参数；

计算模块，用于根据所述除菌参数确定消毒装置的辐射功率；根据所述辐射功率确定消毒距离和消毒角度；其中，所述除菌参数包括：用户设定的除菌种类、期望除菌率、期望除菌时间；

移动模块，用于根据所述消毒距离和所述消毒角度控制所述消毒装置移动至相应位置。

11.一种紫外灯，其特征在于，所述紫外灯包括权利要求10所述的消毒控制装置。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。

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