专利名称：用于激发和/或督促人洗手的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于激发和/或督促人洗手的系统，该系统属于包括用于检测使用马桶或小便器的传感器装置的类型，该传感器装置产生指示已经检测到该使用的第一信号。具体地，本发明涉及用于激发和/或督促人在使用了马桶或小便器之后洗手的系统。
背景技术：
诸如感冒、流感的传染病和诸如传染性痢疾的肠胃失调通常通过与其他人直接或间接接触而传播。细菌从各种来源而积聚在手上，包括直接的手与手接触以及触摸其他人已经触摸的表面。很多人在使用马桶之后并不实践洗手或仅简单地洗手。这些人更可能传播细菌和/或易于与食品有关的疾病，诸如沙门氏菌和大肠杆菌感染。尽管大部分人意图经常洗手，包括在去了卫生间之后，但是很多人的洗手技术是不够的且仍不是日常行为。尤其是，儿童的头脑会被其他的思考占据且儿童经常会忘记洗手。而且，仅很少的成年人和儿童表现出足够谨慎的洗手水平以防止传播细菌。手没有被搓洗足够长时间且并不是手的所有区域都被洗净。总而言之，手部卫生状况，特别是在用完马桶之后的手部卫生状况很缺乏或是不够的，且由于糟糕的手部卫生状况，致命的细菌和病毒传染病可能变得越来越频繁。Gaby Judah ^A^t American Journal of Public Health, October 2009, Vol99, No. S2p. 405-411 的"Experimental Pretesting of Hand-Washing Interventions ina Natural ktting”中报告的研究得出结论，在自然情境中的行为观察可以帮助识别用于对公众健康重要性的行为进行改变的最有效的干预。认识到，公众健康干预应不同地针对男性和女性。研究表明25%的男性和16%的女性在用完马桶之后不洗手。而且，这些男性和女性中仅30-35%使用肥皂或其他清洁剂来洗手。最近，甲型流感病毒亚类Hmi新菌种的全球爆发已经使得对用于激励和鼓励洗手的更好系统有了立即的关注。鼓励洗手的已知简单的措施是张贴具有鼓励信息、建议和提示的标识或海报。然而，大部分人忽视这种仅变为环境的一部分的信息。另一严重问题是实际上洗手的人们尽管有良好的意图但是并没有使用足够的时间段来确保杀菌效果以防止周围的污染和传染。英国专利申请GB M25388A公开了激发人洗手的系统。洗手间具有经由进入和离开来检测使用者存在的装置。洗手间还包括用于监测洗手的使用的传感器。肥皂分发器包括传感器和发射机，发射机用于发送已经使用了分发器的事件的信号，该事件指示已经在洗手池中洗手。如果使用者离开而没有使用分发器则警报器操作。该已知的系统计数并记录进入和离开洗手间的人的数目并将该数目与肥皂分发器的启动的数目对比。在不符的情况下，警报器被触发且向环境发射信号。使用者配备有他们每个人的标签以保持单独使用者的行为记录。该已知系统涉及事件数目的记录并不涉及事件完成的效果。将人进入洗手间而非将使用马桶的行为链接到肥皂分发器，且一旦使用了肥皂分发器便发射信号。因而，该系统并没有鼓励洗手。此外，该已知系统没有激发适当长的洗手时间的措施。US2006191068公开了用于鼓励良好卫生实践的系统。在使用水直接从供水管道进入马桶盆(toilet bowl)的无水箱马桶之后，使用者被记录的信息提醒在离开之前彻底地清洗他或她的手。记录信息由无水箱马桶的冲洗阀和马桶盆之间的管道的表面温度变化来触发。温度传感器提供指示管道表面温度的输出信号。传感器以连续预定的间隔被询问。提供了用于比较在一个间隔开始时传感器的输出信号与接连的间隔开始时相同信号的装置，且如果温度发生改变，则产生另一信号，该另一信号触发通过语音芯片和扬声器产生的预记录信息，促使马桶使用者洗他或她的手。该已知系统依赖于当水冲洗通过正常空的管道时在无水箱马桶的冲洗阀和马桶盆之间的管道的表面温度变化。因为当冲洗时最初进入马桶盆的不流动的冲洗水被周围加热，所以管道中不流动的冲洗水和管道自身通常可能达到相同温度，尤其是如果马桶有一段时间没有被使用。在这种情况下，可能记录不到温度变化且该系统并不能根据意图来执行。而且，该系统需要预先地安设温度传感器或为了稍后安设传感器需要拆卸管道。因此，该已知系统的实施和使用可能涉及相当大的安设成本，而且该系统在一些温度和使用条件下可能是不可靠的。US 6，0 ，520涉及用于具有座椅和冲洗把手的马桶的报讯器。该报讯器从多种储存信息中播放一种或多种特定的预记录信息。被播放的特定信息由感测的马桶状况来确定，马桶状况包括冲洗把手的操作；马桶座椅的占据；马桶座椅的位置；和人对马桶的接近。除了别的之外，这些感测的状况可以利用运动检测器和压力开关来测量，运动检测器和压力开关逻辑上相结合以播放特别适合关于马桶发生的事件的信息。该报讯器容纳在悬挂在水箱盖下方的马桶水箱的一侧上的塑料壳体中，结合到马桶座椅中或从马桶的冲洗把手悬挂。壳体上的外部可接近的构件包括扬声器、体积控制器、接通/关断开关和红外运动检测器。具有一对电导线的电缆通向提供已经按压冲洗把手的指示的冲洗传感器。第二对导线通向马桶座椅中的检测人坐在该座椅上的压力传感器，而第三对导线通向检测座椅是被升高还是降低到盆上的倾斜传感器。该已知装置被插入在非常靠近马桶且在马桶之外，使得该装置容易接近，例如以更换电池。然而，存在导线会被人意外地从装置扯掉的很大危险，诸如被马桶使用者或清洁工，其意外地断开相应传感器。因而，尽管该已知报讯器可以安装在现有的设备上，但是其具有线结构复杂的缺点。进一步，由于直接安装在马桶或马桶部件上，所以报讯器构成来自马桶使用者的污染和传染物质沉积的表面且其自身是不卫生的。同样，US 5，870，015公开了用于指令使用马桶的人及相关个人卫生的设备。该设备包括壳体，该壳体例如利用吸盘而可附接到马桶蓄水箱的水箱盖或附接到马桶的其他部件。从壳体延伸的开关臂适合于与马桶冲洗机构机械地联接。声音扬声器部分地封装在壳体内且产生可听信息。封装在壳体内的电子电路接收指示开关臂位置的开关活动信号并响应地启动可听信息的产生。检测器单元适合于监测马桶使用活动并在检测到这样的活动时产生检测信号。控制单元接收检测信号并响应于该检测信号而产生控制信号。信息存储单元接收控制信号并响应地产生信息信号。信息输出单元接收信息信号并产生相应的可听信息。信息存储单元产生多种信息信号，每种对应于信息存储单元中存储的多种记录信息中相应的一种。随后，这些信息中选择的信息响应于检测到马桶使用活动而提供给人。分离的声音扬声器可以与水槽相关联以关于第一信息提供关于洗手的延时指令，或者该声音扬声器自身可以响应于由分离的传感器检测到例如人离开马桶或在水槽附近运动而产生的信息来启动。但是，记录在马桶附近或在水槽附近的运动的运动传感器可能触发不与马桶的实际使用相关的很多错误信号，引起这些例如仅陪伴马桶使用者或只想使用镜子等的倒霉的人困窘。安装在水箱盖上也是不卫生的。而且，假如马桶不能冲洗，则该简单的机械原理将不起作用。US 6，417，773公开了用于鼓励卫生间设施使用者的良好的个人卫生的系统。该系统包括定位成拦截由冲洗马桶产生的声音的麦克风、放大器、控制器、语音芯片或其他声音存储装置、和扬声器。由麦克风检测到的声音信号被转换为电信号，电信号被馈送到放大器。常识是，发射的模拟声音信号在其传输路径期间逐渐衰减且需要放大器重构模拟信号。然而，放大器通常增加使实际信号失真的非线性度，为此原因，放大的电信号也需要被脉冲整形器滤波和修正，以试图将冲洗马桶的特征性时间频率符号(signature)与外来噪音隔离。由于仅依赖于模拟技术，所以该已知系统不可靠，除了别的之外，这是由于放大误差和区分信号和噪音之间的差别的能力低。而且，麦克风和其他构件结合在包含在紧凑箱中的单元中，该紧凑箱用于安装在卫生间设施的天花板上或由马桶使用者不方便触到的别的位置处，以阻止篡改和蓄意破坏，且信息从该马桶使用者不可接近的位置发出。该已知系统的主要缺点在于，如果马桶使用者没有响应于信息而洗他/她的手，则对马桶使用者没有奖励、后果或处罚。与所有现有技术系统一样，该已知系统也缺乏确保马桶使用者在使用完马桶之后实际上洗他/她的手而不是仅离开卫生间设施的装置和/或引导。US 6，417，773的教导阻止在马桶使用者触到的范围内安装系统构件。近年来已经实施了许多其他措施以控制洗手并激励人更频繁且有效地洗手，但是所有已知系统具有上述缺陷中的至少一种或多种。
发明内容
本发明的主要方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法。本发明的第二方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，其可以由成年人和儿童两者使用而没有在先指令。本发明的第三方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，其是现有的洗手间和卫生间设施的改型。本发明的第四方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，其将马桶的实际使用链接到洗手激发和/或督促机构或过程。本发明的第五方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，其不需要修改马桶或小便器，或者直接地安装在马桶或小便器上或马桶或小便器的部件上、包括在冲洗水供给管道上的构件。本发明的第六方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，其不需要为了启动或开始洗手激发和/或督促机构或过程而识别马桶使用者。本发明的第七方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，该系统和方法具有辅助确保人在用完马桶或小便器之后实际上洗他们的手而不是仅离开卫生间设施的装置。本发明的第八方面是向在用完马桶或小便器之后洗他们的手的人提供奖励和/或给予良好且积极的体验的系统和方法。本发明的第九方面是提供用于提高手卫生的系统和方法。本发明的第十方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，其具有比已知系统和方法更高的操作可信赖性和可靠性。本发明的第十一方面是提供用于通过提供朝向清洁剂分发器的方向引导来激发和/或督促视觉或听力受损的人洗手的系统和方法。本发明的第十二方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，该系统为与语言无关的。本发明的第十三方面是提供用于激发和/或督促人洗手的系统和方法，该系统不会被与使用马桶或小便器无关的错误事件触发。由此根据本发明实现的这些和其他方面的新颖性和独特性在于该系统包括信号发送装置，该信号发送装置用于响应于第一信号而发出提醒和/或督促使用清洁剂分发器的至少一个第二信号。在本发明的上下文中，术语“洗手，，用于涉及清洁手的所有行为，包括涉及水和肥皂的洗手，也包括涉及酒精或醇凝胶的消毒行为，以及前述提到的组合。进入洗手间或盥洗室与使用马桶或小便器含义不同。人可以为了诸如化妆或更衣等其他目的而进入洗手间。因此，进入传感器装置不适合用于将使用马桶或小便器与在用完马桶或小便器之后使用诸如肥皂分发器的清洁剂分发器相链接。通过使用用于检测例如冲洗马桶或向小便器排尿的行为的马桶或小便器的实际使用的传感器装置，以及使用该检测来启动信号发送装置以发出使用清洁剂分发器的提醒和/或督促信号的形式的第二信号，马桶或小便器的使用被直接地链接到清洁剂分发器，人通过根据本发明的系统而被鼓励使用该清洁剂分发器。该系统可以有利地包括用于将由传感器装置获得的第一信号发射到信号发送装置的第一发射机装置。替代地，信号发送装置可以配置成独立地取回或接收信号发送指令。该系统还可以有利地包括第二发射机装置，其用于响应于清洁剂分发器的致动而向信号发送装置发射例如一剂量清洁剂已经被分发的清洁剂分发器已经被使用的第二信号。第二信号可以是短的、长的和/或任何类型的信号，该信号给予人对已经完成了其被期望的、即清洁或洗她/他的手的鼓励奖励。在优选的实施例，该系统可以包括在致动清洁剂分发器以分发清洁剂时关断第二信号的开关装置。第二信号，即提醒使用清洁剂分发器的信号，鼓励并督促使用了马桶或小便器的人在离开洗手间之前朝清洁剂分发器移动，以便除了别的之外，在视觉信号的情形中观看信息，或在声音信号的情形中解除报警、窘迫或使人恼怒的提醒信号。清洁剂分发器例如可以是具有用作开关装置的光学传感器装置的类型，例如光电检测器的该光学传感器装置需要响应于人手出现在清洁剂分发器的排放喷嘴下方预定距离而被致动。所述距离非常短且需要人出现在非常靠近清洁剂分发器，以便人能够致动所述清洁剂分发器。人不能欺骗系统且不能在其手上没有得到清洁剂的情况下关断第二信号。因而，如果清洁剂为肥皂，则人必须在离开洗手间之前洗他/她的手以去掉清洁剂。因此，提醒信号可以是声音信号，马桶使用者将可能毫不犹豫地解除该声音信号。声音信号可以例如为振动、在一个或多个声级下发出的一个或多个声调、或者以一种或多种语言的口语信息或其组合。声音信号不需要为令人讨厌的声音，但是如果需要的话可以是。提醒信号还可以是显示器上的信息，例如提醒通知或洗手或消毒指令视频，该提醒信号可以是图片信号，例如甚至被儿童知道和理解的一系列图片，或者该提醒信号可以仅为瞬间的、暂时地或逐渐地颜色变换。在本发明的范围内考虑各种类型的提醒信号的组合以便也使有视觉障碍或听觉障碍的人也能够被提醒。可听提醒信号吸引马桶或小便器使用者朝向声音来源以解除噪音，但是视觉提醒信号可以具有实际上相同的效果，因为视觉提醒信号可以鼓励马桶或小便器使用者解除或改变信号的视觉外观或仅关断它。因而，与提醒信号为可听的、可视的或两者无关，大部分马桶或小便器使用者感到有义务解除提醒信号使得其他人不能发现其尴尬地没有洗手。提醒信号还可以用来引导马桶或小便器使用者朝向提醒信号来源，这具有进一步固有地有利的影响，即与所述来源相关而提供的信息被马桶或小便器使用者获取的机会也大大地提高。优选的第二信号包括视觉的和可听信号，其优选地可以是同步的，在本内容中这意味着如果第二信号包括改变的声音信号，则这反映在相关的视觉信号中。例如，如果声音信号的响度级逐渐地增加，诸如发光二级管的闪光强度的相关的视觉信号相应地逐渐地增加，以部分地提高督促，而且也使第二信号从哪里发出非常清楚，使得向每个人提供了方向的和指令的最好可能的引导，而不管或不考虑通常感觉和获取视觉和/或可听信号和信息的智力水平和能力。在本发明的一个实施例中，传感器装置可以是声音传感器装置，用于检测和辨识与马桶或小便器的使用相关联的声谱的至少一部分，该声音传感器装置产生指示所述声谱已经被检测到的第一信号。需要检测足以将该声谱与马桶的使用相关联的声谱的至少一部分。已经使用马桶或小便器的实际事件的肯定检测触发该信号发送装置以发出第二信号，即提醒使用清洁剂分发器的信号。在特别容易在现有卫生间设施和卫生设备中实施的、根据本发明的有利实施例中，声音传感器装置可被选择为具有听觉辨别能力。具有听觉辨别能力的这种声音传感器装置可以安装在洗手间内部的任何合适的位置，只要声音传感器装置能够检测和辨识冲洗马桶的声音。从国际专利申请W02008/034446已知利用来自音频信号的音频信息检索的声感测系统和方法。声波可以是横向的或纵向的，且与仅传递声波形式的纵波的液体和气体不同，固体物质可以传递两种类型。尽管W02008/034446中描述的技术被设计为且意图用于冲击固体物体，但是本发明的发明人惊人地发现W02008/034446中描述的技术的基本原理也可用在本发明中。音频信息检索指来自音频信号的信息的检索。该信息可以是音频信号的潜在内容或音频信号固有的信息。在音频信息检索中可以使用宽范围的种类或分类，包括话语、音乐、环境声音和无声。本申请的发明人已经发现如果输入信号可以被分类为马桶或小便器的使用，则所获得的结果可以用于在各种与冲洗和水有关和相关的声音之间进行确定和区别。在本发明中，根据W02008/034446的系统和方法除了别的之外，可以针对将周围噪音与上面描述和解释的至少马桶的冲洗声音或其他声谱分开。待检索的音频信号还可以替代地或另外地为求助声，在该情形中，系统可以适合于辨识例如各种语言中的单词“求助”且响应于该单词的肯定识别而向洗手间外部发出警报。系统可根据使用该系统的环境的语言来配置。系统其它类型的定制在本发明的范围内。W02008/034446的公开没有解决涉及源自液体、液体和液体之间的相互作用或液体和固体物质之间的相互作用，诸如例如当尿或粪便撞击马桶盆中的水面时的声谱，或源自冲洗各种设计的马桶和小便器的不同声谱，以及由于诸如例如冲洗、排除、抽吸和全部组合的各种冲洗技术的不同声谱的复杂情形，因为该声谱是非常复杂的。传感器装置需要检测的第一信号的音频检索时段需要比从W02008/034446已知的检索时段更长以获得复杂声谱的必要特性来将其识别为唯一地链接到在各个马桶或各个小便器处发生的涉及液体的事件。在W02008/034446中描述的训练项目和数学可以为了本发明的目的而扩展和/或实施以获得代表许多不同马桶、小便器和关于其在各种条件下使用的行为的声谱数据。在优选实施例中，声音传感器装置可以被选择为具有听觉辨别能力以确定关于至少水的冲洗，优选地为冲洗马桶盆的水或者该盆中或小便盆中的水的冲洗的声谱。在替代的实施例中，声音传感器装置可以被选择为具有听觉辨别能力以确定至少关于被液体或固体撞击的水或者马桶或小便器的冲洗的声谱。液体诸如可以是尿且固体可以是粪便。因而，与马桶或小便器的使用相关的声谱可以涉及关于所述使用进行的各种行为，该使用全部涉及与通常为水和/或尿的液体接触和/或该液体的冲洗。传感器装置可以包括多于一个传感器以增加并确保效率。例如，假如传感器中的一个失灵，则这是恰当的。对于该方面，在根据本发明的替代的系统中，传感器装置可以包括水位传感器。在用于冲洗马桶的情形中，水位传感器可以安装在马桶盆中以检测所述盆中的水位。在传感器装置中使用多个传感器减少故障以确保由传感器装置中的各个传感器获得的第一信号发射到信号发送装置。在一些情形中水位传感器也可以是单独的传感器装置。根据本发明的系统可包括用于在致动清洁剂分发器以分发清洁剂时发出洗涤时间段信号的装置。洗涤时间段信号可以具有除了提醒信号、人愿意听完的较长声调、短故事、笑话或新闻或者与人相关或使人感兴趣的任何其他信息之外的别的声音。响应于启动清洁剂分发器以排放一剂量清洁剂，信号发送装置可以例如在被选择为对应于证明足以从手上洗掉传染性物质的时间段的时段中发出洗涤时间提醒信号。用于发出洗涤时间段信号的装置可以是切换到发出洗涤时间段信号的第二模式的信号发送装置。提醒信号和/或洗涤时间段信号两者或任何一种可以作为显示器上的诸如短卡通或影片、商业广告、一段信息、颜色改变等的视觉信号来发射。所述信号的持续时间可以对于具体使用来选择且针对于具体使用。在一些实施例中，可以不具有或仅具有短的洗涤时间段信号。因此，在涉及大部分使用者的有利实施例中，提醒信号和/或洗涤时间段信号中的任何信号可以是通过听觉或观看能力或这些感觉的组合而可检测的信号。在组合情形中，视觉和听力两者受损的人可借助如上所述的同一系统来激发和/或督促。声音信号可帮助听力受损的人通往清洁剂分发器且由此通往洗手池。听觉信息和视觉信息可以被组合。例如，视觉部分可以是从明亮到黑暗、从红到绿等改变颜色的颜色显示，且听觉信号可以是缓和增加的声调，人保持洗她/他的手的时间越长，该声调越来越容易听到或越来越减弱。系统可以有利地包括用于显示视觉信息的显示器和/或用于提供可听信息的扬声器。清洁剂分发器可以被制造为预编程单元或是单独地可编程的且包括诸如例如肥皂和/或其他清洁剂的水平指示的常规的和/或普通的功能。清洁剂分发器中可以包括的其他功能为，如果人停留在洗手间内多于诸如20分钟的预定时段，则发出警报或其他种类的标记或信号。假如人患病或出事故，则该特征可变得恰当。根据本发明的系统中另一个可选择结合的特征是烟雾检测器，其在火灾或人在洗手间抽烟的情形中变得恰当。清洁剂分发器还可以包括发出关于需要重新填充的警报、对致动数目进行计数、对所发出的第一信号给定时段的数目进行计数、对同一时段发出的第二信号的数目进行计数的装置，以及比较和关联任何检测的装置。在简单的实施例中，第一发射机装置还构成第二发射机装置。根据本发明的系统的优选使用为用于具有一个马桶或小便器的单一洗手间。如果根据本发明的系统在具有多个马桶和/或小便器且因而具有许多访问者的洗手间中实施，诸如例如在医院、住宅房间、游泳场、健身中心、学校、餐馆、公共机构、公共卫生间和许多公共场所，可明显减小传染性物质从一个人到表面并进一步从该表面到许多其他人或其他表面的间接传递事件和风险。清洁剂分发器可以经由其自己的分离的电源或经由公共供电网而由电力来提供动力。清洁剂也可仅通过重力和手动启动分发功能来分发，在该情形中，储存在系统中的重力势能可以用于例如对用于清洁剂分发器的许多功能中的至少一些功能提供动力的电池充电。该系统可以通过直流电或交流电来供电。因此，任何电池电压或线电压可以用于给系统提供动力，包括3V的电池电压和1IOV和220V-230V两者的线电压，其所有都意图在本发明的范围内。传感器装置可以包括各种类型的传感器。传感器装置例如可以包括从具有听觉辨别能力的声音传感器、用于记录马桶冲洗储水池或盆中的水位改变的水位传感器、用于检测水压的改变的流量传感器或压力传感器及这些的组合中选择的一种或多种传感器。具体地，水位传感器、流量传感器或压力传感器可以仅通过或部分地通过源自当水管、马桶冲洗储水池或马桶水池中冲洗的水与传感器直接接触或经过传感器时冲洗水的运动的势能和动能来提供动力，或者替代地，传感器装置可结合在冲洗致动器中或是冲洗致动器的一部分，例如待按压的冲洗按钮，或者用于冲洗而待启动的光学传感器，使得以冲洗启动器形式的传感器装置响应于冲洗致动器的启动而触发第一信号的发射。该系统可包括与清洁剂分发器相关的信号发送装置，其优选地设置在清洁剂分发器中和/或清洁剂分发器上。优选地，示出第二视觉提醒信号或其他信号的显示器可以设置在清洁剂分发器上。而且，发出提醒洗手的第二听觉信号的扬声器或麦克风可以设置在清洁剂分发器中和/或清洁剂分发器上。为了例如在清洁剂分发器从来没有被启动且人忽视了系统的激发和/或督促行为而已经离开洗手间的情形中，使信号发送装置停止发出第二信号，即提醒信号，信号发送装置可以包括用于在固定时段之后终止提醒信号的计时器。
计时器还可以适合于响应于已经由传感器装置检测到的第一信号而以选择的延迟发出第二信号，使得用完马桶或小便器的人在由信号发送装置发出第二提醒信号且需要接近清洁剂分发器来将其启动之前被给予合适的时段来整理他/她自己、布置他/她的衣服等。该系统可以包括用于控制和/或设定系统的参数的控制单元，所述控制单元可以是可编程的且可结合到清洁剂分发器中或远离清洁剂分发器放置。控制单元可以利用用于定制地控制根据本发明的仅一个系统的合适的软件来实施。控制单元可以替代地是远离清洁剂分发器设置的分离的单元，其选择地配置成控制多个清洁剂分发器。软件可以包括使每个系统和清洁剂分发器能够单独地配置的能力。例如，提醒信号和/或洗涤时间段信号在一个清洁剂分发器处可以比在另一个清洁剂分发器处更长，且提醒信号和/或洗涤时间段信号可以根据马桶使用者组的知识来选择以增加启动清洁剂分发器的敏感性。传感器装置、开关装置、第一发射机装置和/或第二发射机装置中的任何装置还可设置在清洁剂分发器中或清洁剂分发器上。如果这些装置设置在清洁剂分发器中或清洁剂分发器上，则所述清洁剂分发器显现为容易安设和替换的单一紧凑的多单元。清洁剂分发器可以包括用于容纳根据本发明的系统的构件的机壳。机壳可以是任何尺寸和形状，只要其尺寸制定成容纳系统所需的期望数目的构件，包括清洁剂容器和分发器机构。在包括声音传感器的有利实施例中，声音传感器装置可以包括用于接收声谱的至少一个麦克风，该声谱与代表马桶或小便器已经使用的声音相关联。优选地，声音传感器装置包括布置成接收来自不同方向和来源的声谱的至少两个麦克风，以便能够将干扰相关的声谱的噪音(该噪音来源于无关的来源)分开，以确保系统较高的可信赖性。在一个实施例中，系统可以包括声谱的数据库或记录器，该声谱代表与马桶或小便器的使用相关联的声谱。优选地，数据库中的声谱包括与常规的和商业可用的马桶和小便器相关联的标准声音的选择，使得系统可以安设在具有这种商业已知的马桶和小便器的现有卫生间设施中。然而，数据库还可包括来自定制卫生间设施的声谱以及需要与第一信号分开的其他声谱以没有错误地触发第二信号，使得仅指示马桶和/或小便器的实际使用的第一信号在马桶或小便器已经被使用之后的正确时间触发第二信号，且例如如果门打开和关闭或纸巾被解开，则不被触发。假如马桶或小便器不是常规的马桶或小便器，或者在卫生间设施和/或洗手间执行的且必须被传感器装置检测的行为属于通常地不与卫生间设施和/或小便器的使用相关联，且因此不由数据库中的声谱表示的特定类型，则该系统可以包括记录装置，该记录装置用于记录与特定马桶和/或特定小便器的一种或多种特定使用相关联的声谱或在卫生间设施和/或洗手间处进行的其他行为相关联的声谱，尤其是涉及与液体相关的声音的其他行为。记录装置因而可记录代表特定马桶和/或小便器的一种或多种特定使用的声谱。因为指示马桶、小便器或关于洗手间或卫生间设施的使用的其他特征或行为的声谱比例如源自两种固体物质之间的接触的声谱的简单情形更复杂，所以优选地记录声谱达到足以建立使用的真实识别的时段，该时段为至少0. 5秒，优选地为至少0. 7秒，且更优选地为至少1. 0秒。该时段的持续时间确保真实识别马桶或小便器的使用或上面建议的可能被关注以联系到使用清洁剂且因而联系到发出第二信号的其他行为。选择的记录时段需要足够长以提供真实地指示特定使用的声谱，且在W02008/034446中建议的训练项目可能是有益的以便获得定制的而不是先前已知的配置和设计的卫生设备的声音符号。声音传感器装置或控制单元可配置成在通过传感器装置在不同方向检测到的声谱之间进行比较和区分以避免错误的第二信号。因此，传感器装置或控制单元可以配置成选择来自不同方向的两种声谱中、表示代表马桶或小便器的使用的声谱的一种声谱。根据本发明的系统可包括用于存储记录的声谱和/或用于操作系统的其他数据的存储装置。存储装置的示例包括计算机数据存储装置，包括但不限于记录媒体、RAM、计算机磁盘存储装置，包括诸如光盘的可换磁盘和硬盘驱动器。存储装置可以是用于操作和驱动系统的计算机装置的一部分。计算机单元可以是具有适合于至少存储、处理、发射和计算表示检测的第一信号和发出的第二信号的数据的软件的微芯片、微处理器或其他常规的可商业获得的技术。优选地，计算机装置可以容纳在或集成在清洁剂分发器中，正好在上面提到的其他装置处。在大部分洗手间中，清洁剂可以是肥皂，优选地为液体肥皂，然而，清洁剂也可以是酒精、含酒精凝胶或前述的组合。在组合情形中，使用含酒精清洁剂可以是对马桶或小便器使用者的补充提供，在该情形中，分离的含酒精清洁剂分发器可以靠近需要被启动以停止或改变提醒洗手的第二信号的清洁剂分发器布置。然而，含酒精清洁剂分发器还可以是分配为发出第二信号的分发器。肥皂可以例如包含普通的液体肥皂或杀菌的液体肥皂。然而，诸如手指之间的各种点在洗涤期间需要更多的注意通常没有被认识到或被有意地忽略了。对于该方面，清洁剂分发器可以包含荧光肥皂且系统包括用于检测荧光辐射以使洗他/她的手的人随后确认洗过的手的清洁程度的装置。假如手仍旧是有荧光的，则人被触发以再次洗他/她的手。根据本发明的系统不取决于用于检测人在马桶或小便器附近的运动以检测马桶或小便器的使用的运动传感器。在根据本发明的系统的一个实施例中人的身份和/或单独的马桶或小便器使用者的行为没有被公开或报告或记录。对本发明的系统，马桶或小便器使用者的身份始终维持为假名，这为研究者进行人洗手行为的统计以及为获得如何更好地激发马桶或小便器使用者更频繁地洗他们的手的数据提供了独特的机会。通过例如比较各种类型的第一信号和/或第二信号，和/或累积的第一信号的数目和第二信号的数目，可能能够得出人响应于使用马桶或小便器而倾向于洗手的结论。在有利地替代实施例中，然而，使用者可能携带标签和/或条形码且系统可以包括用于保持使用者行为的记录的相应读取器并且如果同一人在多个场合下故意地忽略洗手则进行干预。这种人是潜在的接触者且有助于传染的危险。特别地在潜在传染的人或患者的数目相当大的医院或类似地方，具有诸如RFID标签的标签和相应的RFID读取器的实施例是非常优选的。根据本发明的系统可有利地包括AD转换器以将由传感器装置获得的模拟信号转换成待分析的数字信号以识别特定马桶或小便器的符号，即其相应的声谱。因为信噪比得到提高，在数字信号中例如可以比模拟信号更容易检测到噪音。通过数字化由传感器装置获得的第一信号，使用马桶或小便器的真实识别的可能性极大地增加且实际上消除了错误识别的危险。通过数字化第一信号，也可以识别更复杂的声谱。
因而，数字化第一信号构成了改进的装置，该装置以简单方式识别马桶或小便器的使用并且唯一地将各种马桶和小便器的使用链接到系统。本发明还涉及用于激发和/或督促人在用完马桶之后洗手的方法。该方法包括以下步骤-提供清洁剂分发器，-提供用于检测马桶或小便器的使用的传感器装置，-传感器装置产生指示已经检测该使用的第一信号，以及-信号发送装置响应于第一信号而发出用于提醒使用清洁剂分发器的第二信号。在根据本发明的方法的优选实施例中，传感器装置可以是适合于辨识与马桶或小便器的使用相关联的声谱的至少一部分的声音传感器装置。优选地，这种声音传感器装置可被选择为具有听觉辨别能力且确定关于在马桶盆中的冲洗水被液体或固体撞击的声谱。优选地，检测的第一信号被数字化以容易地在其他信号的选择之间进行识别。在根据本发明的特别有效的且可靠的方法中，该方法可包括以下步骤-响应于肯定地检测到马桶或小便器已经被使用，发出听觉和/或视觉提醒信号，以及-通过清洁剂分发器的致动来解除第二信号。第二信号的解除意图为由马桶或小便器的使用者进行的行为，但是在错误的第二信号或第二信号被忽视的情形中，第二信号可以被远程地或仅在预定时段之后超时而被关断。为了鼓励尤其是鼓励儿童有效地洗手，清洁剂分发器的致动可以触发发出听觉和/或视觉洗手时段信号，诸如例如1-2分钟或更长的持续时间。如果洗涤时间段信号包括激发儿童停留在靠近清洁剂分发器较长的时间以经历洗涤时间信号的特征，则儿童可被激发以洗手达到洗涤时间段信号的持续时间。该方法还可包括使用者配备有标签和/或条形码，在该情形中，系统可包括用于保持行为记录的相应读取器。通过利用检测马桶或小便器已经被使用的事件，例如冲洗马桶，以触发作为洗手提醒信号的第二信号，用完马桶的人将努力在离开洗手间之前停止提醒信号。这样做的方法是简单地致动清洁剂分发器。为了防止欺骗和避免洗手，人需要将她/他的手非常靠近清洁剂分发器，例如非常靠近清洁剂排放喷嘴，以便防止人能足够快速地将她/他的手移开以避免被诸如肥皂的清洁剂的滴落的剂量击中。因为清洁剂不可避免地弄脏人，这样，她/他将继续洗她/他的手。在包括洗涤时间段信号的系统和方法中，洗手在大部分情形下继续，直到洗手时段信号终止，因为当洗手时间段信号仍在继续时，她/他离开洗手间将是不情愿的且尴尬的。因而，根据本发明的系统和方法是极大地激发和督促人在用完马桶或小便器之后洗手。
下面将参考附图通过示例性实施例来描述本发明，在附图中图1是根据本发明的系统的原理图，
图2图示了具有传感器装置的清洁剂分发器的实施例，以及图3a_图3f图示了不同的来源并且关于各种对象的使用以及可能与洗手间的使用有关的事件的六种声谱。
具体实施例方式在下面，描述了根据本发明的系统和方法，涉及的清洁剂分发器为肥皂分发器且洗手间中的卫生间设施为马桶。可以理解，下面详述的描述仅为示例性的且系统和方法能够以上述的任何方式来修改。图1显示了具有门2、马桶3、洗手池4和肥皂分发器5的洗手间1。马桶3具有马桶水池或盆6、具有水8的储水池7和用于开始马桶水池或盆6的冲洗的致动器9。尽管致动器9被显示为按钮，但是也可使用光学冲洗致动器和其他类型的机械致动器。传感器装置用于检测马桶3的冲洗，且致动器9可以在一些实施例中形成传感器装置的一部分。在图1所示的实施例中，传感器装置包括水位传感器10，其设置在储水池7中，用于检测储水池7中的水位的改变。水位的改变的检测启动第一发射机装置11以发射第一信号，其链接到肥皂分发器5的操作。在替代的实施例中，能够例如通过辨识马桶的冲洗的声音而检测马桶的使用的传感器装置10'设置在储水池7外侧，例如在马桶3附近，或者集成在肥皂分发器5中。与传感器装置10、10'放置的位置无关，发射机装置11还可结合到肥皂分发器5中，但是也可远离肥皂分发器5放置，如图1中指示的，并且声音传感器10'和第一发射机11'在洗手间墙壁上。声音传感器10'和第一发射机11'可以经由用于接收发射的第一信号的接收机装置(未显示)与肥皂分发器5有线地或无线地通信。远程的单独或中心控制单元(未显示)可以控制信号捕捉和发射。第一发射机装置11、11'将第一信号发射到第二发射装置12，第二发射装置12致动信号发送装置13、14，信号发送装置13、14在第一模式中发出例如声音的、影片的或另一类型的如何正确洗手的建议的提醒信号。第二发射装置12与以显示器13和扬声器14形式的信号发送装置被结合在肥皂分发器5中且相互电子通信，如用图2中所见的肥皂分发器5的放大比例的示意性前视图中的虚箭头指示的，以及第二发射机装置12与第一发射机装置11电子通信，第一发射机装置11与传感器装置一起也可集成在肥皂分发器(未显示)中。传感器装置可包括用于接收和/或检测源自马桶的使用的第一信号(未显示)的一个或多个麦克风。优选地，所述检测的模拟声音信号被数字化且与例如在各种相关声谱的符号数据库中的已知的数字符号比较，以在发出第二信号之前确认第一信号源自马桶的使用。图2所示的肥皂分发器5还具有用于指示肥皂的低水位和电力水平的指示器15以及排放喷嘴16，该排放喷嘴16可以通过施加手动力而致动或者可以是联接到信号发送装置和/或第二发射机装置12的光电检测器。第二发射机装置12因而可以仅是接通信号发送装置13、14的开关，或是信号发送装置的一部分。一个或多个额外的发射机装置、接收机装置和/或放大器可被设置在系统中的任何位置以方便在系统的构件和系统和马桶或小便器的使用者之间捕捉和发射信号和信息。在上面提到的优选实施例中，声音传感器10'和第一发射机装置1Γ也被集成在肥皂分发器中。
系统还可包括用于在肥皂分发器从来没有被启动的情况下解除提醒信号的计时器17。肥皂分发器中包括的发射装置也可适合于响应于分发肥皂的剂量而立即地自动地或以预定的延迟启动水龙头。系统可包括合适的软件以控制信号的发射、传感器装置、信号发送装置和系统中机械构件的启动，并且包括AD转换器以迅速地且以最小的错误将模拟第一信号转换成数字化信号，当与表示其他声谱的其他数字信号相比较或仅与选择的一种相比较时，该数字化信号可辨识为表示检测的相关使用。图3a_f示出各种来源的六种声谱之间的差异。图3a_c的声谱不直接地链接到马桶或小便器的使用，与图3d-f中相反，在图3d-f中声谱源自小便器和两种不同类型的马桶的冲洗。图3a_f显示了根据时间的取样的声音信号的名义振幅(nominal amplitude)，时间以秒为单位测量。声音信号在与构成声源的物体约1米的距离利用麦克风来检测。图的y轴显示了名义振幅(1为用于将由麦克风获得的模拟信号转换为数字信号的AD转换器的饱和水平)。χ轴显示以秒为单位的时间，声音信号的振动在该时间内被记录。如图3d-图3f可看到的，从冲洗马桶和使用小便器获得的声谱或声音信号全都具有共同点即表示复杂声谱的传播声波的振动的振幅在行为开始时是高的或最高，该行为分别地通过排尿或通过冲洗触发。然后，振幅在一段时间内逐渐地衰减。仅在振动完全衰减之前，最后的峰值振动可以被识别，这使得冲洗马桶的声谱，以及因而马桶声音符号，对于每个马桶和/或对于不同来源以及操作和功能原理的马桶，对于同一组中的一些马桶是独特的。振动的整个形状当与由图3a_图3c指示的噪音表示的声谱相比时是相同的且被传感器装置可辨识，从中马桶的符号容易区别和辨别。对于小便器，在4秒与直到约10秒之间的检测时间的时间段可以辨识相应地构成
的声音符号。预见上述原理和设计的修改和组合在本发明的范围内。各种装置可以被组合在一个单元中，例如如果传感器装置是具有声音辨别能力的声音传感器，则声音传感器可以与所有或大部分其他构件一起包括在清洁剂分发器中。系统可整个地或完全地由电池或供电网或这些的组合来提供动力。电池可以属于可充电类型以及存储在分发器的肥皂中的势能以及由用于为电池充电的马桶中的水流可获得的动能。借助于根据本发明的系统和方法，能够以简单的方式确定各种类型的第二信号以及技术装置或这些的组合的激发和/或督促效果以获得使系统和方法针对特定需要和/或使用者组的数据。一种类型的第二信号例如可以证明比其他类型的信号具有对于一组使用者比对于另一组使用者更高的激发和/或督促效果水平。例如，该系统可以表明，如果男性比女性更易于忽视低的声音信号，在该情形中，例如实施根据本发明的系统的小便器可鉴于该知识和经验而被设计和针对以发出非常高的且噪音的第二信号。测试实施或其他类型的研究可以揭示，某些使用者组被来自发光二极管的视觉信号最佳地督促，或者视觉的且可听的第二信号的组合是具有合理效果的唯一类型的第二信号。例如，可以证实应用到清洁剂分发器的简单信息是否根本上地、立即地或随时间推移地具有激发和/或督促效果。信息可以是简单的，诸如“细菌杀人”或“紧挨着你站立的人洗手了吗 ”。
本发明的系统和方法因而允许测试简单视觉系列的指令图片或短信息是否可以独立的作为用于激发和/或督促人洗手的单独装置。因此，根据本发明的系统和方法的使用提供实现响应于马桶或小便器的一个或多个主要使用者组的知识而定制、设计和适合的系统的独特机会。例如，男性与女性相比需要其他类型的第二信号，老人与儿童相比需要其他类型的第二信号，且在本发明的范围内，诸如水平、强度、持续时间和/或第二信号的类型的因素可以针对特定使用者组以便局部地和全局地增加整体卫生行为。因而，根据本发明的系统和方法能够有效地进行自身衡量。
权利要求
1.一种用于激发和/或督促人洗手的系统，所述系统包括-传感器装置(10 ；10')，所述传感器装置(10 ；10')用于检测马桶(3)或小便器的使用，所述传感器装置(10 ；10')产生指示已经检测到该使用的第一信号，其特征在于，所述系统包括-信号发送装置(13，14)，所述信号发送装置(13，14)用于响应于所述第一信号而发出提醒和/或督促人使用清洁剂分发器(5)的至少一个第二信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括第一发射机装置(11;11')，所述第一发射机装置(11 ； 11')用于将由所述传感器装置(10 ;10')获得的所述第一信号发射到所述信号发送装置(13，14)。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统包括第二发射机装置(12)，所述第二发射机装置(1 用于响应于所述清洁剂分发器(5)的致动而将已经分发一剂量清洁剂的第二信号发射到所述信号发送装置(13，14)。
4.根据权利要求1、2或3中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括开关装置，所述开关装置在致动所述清洁剂分发器(5)以分发清洁剂时关断所述第二信号。
5.根据前述权利要求1-4中任何一项所述的系统，其特征在于，所述传感器装置(10;10')是声音传感器装置(10')，所述声音传感器装置(10')用于检测和辨识与所述马桶(3)或小便器的使用相关联的声谱的至少一部分，所述声音传感器装置(10 ；10')产生指示所述声谱已经被检测到的第一信号。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述声音传感器装置(10')被选择为具有听觉辨别能力。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述声音传感器装置(10')被选择为具有听觉辨别能力以确定关于至少冲洗水，优选地冲洗马桶盆(6)或小便器盆的水的声■i並曰O
8.根据权利要求5、6或7所述的系统，其特征在于，所述声音传感器装置(10')被选择为具有听觉辨别能力以确定至少关于水被液体或固体撞击或马桶或小便器的冲洗的声■i並曰O
9.根据前述权利要求1-8中任何一项所述的系统，其特征在于，所述传感器装置(10；10')是水位传感器或包括水位传感器。
10.根据前述权利要求1-9中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于在致动所述清洁剂分发器(5)以分发清洁剂时发出洗涤时间段信号的装置。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述提醒信号和/或所述洗涤时间段信号中的任何信号是通过听觉或观看能力或这些感觉的组合可检测的信号。
12.根据前述权利要求1-11中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于显示视觉信息的显示器(13)和/或用于提供可听信息的扬声器(14)。
13.根据前述权利要求1-12中任何一项所述的系统，其特征在于，所述信号发送装置(13，14)与所述清洁剂分发器(5)相关联，优选地所述信号发送装置(13，14)设置在所述清洁剂分发器(5)中和/或所述清洁剂分发器(5)上。
14.根据前述权利要求1-13中任何一项所述的系统，其特征在于，所述信号发送装置(13，14)包括计时器(17)。
15.根据前述权利要求1-14中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于控制和/或设定所述系统的参数的控制单元。
16.根据前述权利要求1-15中任何一项所述的系统，其特征在于，所述传感器装置(10；10')设置在所述清洁剂分发器中或所述清洁剂分发器上。
17.根据前述权利要求2-16中任何一项所述的系统，其特征在于，所述第一发射机装置(11 ；11')和/或所述第二发射机装置(1 中的任何装置被设置在所述清洁剂分发器(5)中和/或所述清洁剂分发器(5)上。
18.根据前述权利要求1-17中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于所述清洁剂分发器的机壳。
19.根据前述权利要求5-18中任何一项所述的系统，其特征在于，所述声音传感器装置(10')包括至少一个麦克风。
20.根据前述权利要求5-19中任何一项所述的系统，其特征在于，所述声音传感器装置(10')包括布置成接收来自不同方向的声谱的至少两个麦克风。
21.根据前述权利要求5-20中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括代表与所述马桶( 或小便器的使用相关联的声谱的声谱的数据库。
22.根据前述权利要求5-21中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括记录装置，所述记录装置用于记录与特定马桶( 和/或特定小便器的一种或多种特定使用相关联的声谱。
23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述记录装置记录代表所述特定马桶(3)和/或小便器的一种或多种特定使用的声谱。
24.根据权利要求22或23所述的系统，其特征在于，记录所述声谱达到足以提供指示所述特定使用的声谱的时段，所述时段为至少0. 5秒，优选为至少0. 7秒，且更优选为至少1.0 秒。
25.根据前述权利要求5-M中任何一项所述的系统，其特征在于，所述声音传感器装置或所述控制单元配置成在由所述传感器装置(10')在不同方向检测到的声谱之间进行比较和区分。
26.根据前述权利要求1-25中任何一项所述的系统，其特征在于，所述传感器装置或所述控制单元配置成选择来自不同方向的两种声谱中、表示代表了所述马桶C3)或小便器的使用的声谱的一种声谱。
27.根据前述权利要求22-26中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于存储记录的声谱的存储装置。
28.根据前述权利要求1-27中任何一项所述的系统，其特征在于，所述清洁剂为肥皂，优选地为液体肥皂、酒精、含酒精凝胶或其组合。
29.根据前述权利要求118中任何一项所述的系统，其特征在于，所述马桶(3)或小便器是水冲洗的。
30.根据前述权利要求1- 中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统不包括用于检测人在所述马桶⑶或小便器附近和/或在所述清洁剂分发器(5)附近的运动的运动传感器。
31.根据前述权利要求1-30中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括AD转换器。
32.一种用于激发和/或督促人在用完马桶C3)或小便器之后洗手的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤-提供清洁剂分发器(5)，-提供用于检测所述马桶(3)或小便器的使用的传感器装置(10 ；10')，-所述传感器装置(10 ；10')产生指示已经检测到该使用的第一信号，以及-信号发送装置(13、14)响应于所述第一信号而发出用于提醒和/或督促人使用所述清洁剂分发器(5)的第二信号。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述传感器装置(10；10')是声音传感器装置，所述声音传感器装置适合于辨识与马桶C3)或小便器的使用相关联的声谱的至少一部分。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述方法包括所述声音传感器装置(10')被选择为具有听觉辨别能力并确定关于马桶盆中的水被液体或固体撞击的声谱。
35.根据权利要求32、33或34中任何一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤-响应于已经肯定地检测到所述马桶C3)或小便器已经被使用而发出听觉和/或视觉提醒信号，以及-通过所述清洁剂分发器(5)的致动解除所述第二信号。
36.根据权利要求32-35中任何一项所述的方法，其特征在于，所述清洁剂分发器(5)的致动触发发出听觉和/或视觉洗手时段信号。
37.根据权利要求32-36中任何一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括马桶或小便器的使用者配备有标签和/或条形码且所述系统包括用于保持行为记录的相应读取器。
全文摘要
一种用于激发和/或督促人洗手的系统和方法。系统和方法用于激发和/或督促人洗手。该系统包括传感器装置(10；10′)，传感器装置(10；10′)用于检测马桶(3)或小便器的使用，传感器装置(10；10′)产生指示已经检测到该使用的第一信号。系统包括信号发送装置(13，14)，信号发送装置(13，14)响应于第一信号而发出提醒和/或督促使用清洁剂分发器(5)的至少一个第二信号。
文档编号G08B21/24GK102598073SQ201080041284
公开日2012年7月18日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者安德尔斯·努赫努瓦·约恩森, 彼得·B·安德森, 拉尔斯·福斯伯格, 穆拉德·马哈茂德 申请人:安德尔斯·努赫努瓦·约恩森, 彼得·B·安德森, 拉尔斯·福斯伯格, 穆拉德·马哈茂德