基于UVC-LED的移动杀菌装置控制方法及其装置

基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法及其装置
技术领域
1.本发明属于深紫外杀菌技术领域，尤其涉及一种基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法及其装置。


背景技术：

2.uvc-led杀菌灯能够发射短波紫外光，是常用的杀菌消毒装置。现行的uvc-led杀菌灯普遍通过手持使用，存在着杀菌能量衰减过快、有效杀菌功率小以及杀菌死角的问题，难以达到理想的杀菌消毒效果。


技术实现要素：

3.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
4.本发明实施例提供了一种基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法及其装置，能够提高移动杀菌装置的远距离杀菌效率、提高杀菌效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法，应用于移动杀菌装置，所述移动杀菌装置包括移动装置和多个杀菌单元，所述杀菌单元可转动设置于所述移动装置中，所述杀菌单元包括uvc-led阵列，所述uvc-led阵列包括多个出射角度可调的uvc-led，所述方法包括：
6.获取设置于所述移动装置的移动路径，根据所述移动路径进行空间扫描，得到杀菌空间信息；
7.根据所述移动路径和所述杀菌空间信息确定聚焦参数，根据所述聚焦参数对所述uvc-led进行光学聚焦，以使所述uvc-led阵列的多个所述uvc-led的紫外光出射角度相互平行；
8.根据所述移动路径控制所述移动装置移动，根据预设的扫描角度控制所述杀菌单元转动。
9.在一些实施例中，在所述根据所述聚焦参数对所述uvc-led进行光学聚焦之后，所述方法还包括：
10.获取预设的可选照射距离和所述uvc-led的可选峰值波长；
11.获取预设的辐射照度阈值，根据所述辐射照度阈值从所述可选照射距离中确定目标照射距离；
12.根据所述辐射照度阈值从所述可选峰值波长确定所述uvc-led的目标峰值波长。
13.在一些实施例中，所述可选峰值波长为265nm-285nm，所述可选照射距离为0.3m至1.5m，所述辐射照度阈值为70μw/2。
14.在一些实施例中，所述根据所述移动路径和所述杀菌空间信息确定聚焦参数，包括：
15.根据所述移动路径和所述杀菌空间信息确定能量聚焦区域，所述能量聚焦区域表
征需要执行杀菌操作的区域；
16.根据所述能量聚焦区域确定所述聚焦参数。
17.在一些实施例中，所述uvc-led阵列还设置有多个反光杯，所述uvc-led安装于所述反光杯中，所述根据所述能量聚焦区域确定所述聚焦参数，包括：
18.获取所述反光杯的反射参数；
19.根据所述反射参数和所述能量聚焦区域确定所述聚焦参数。
20.在一些实施例中，所述反光杯的内壁结构为鳞甲结构，所述反射参数至少包括如下之一：
21.发散半角，其中，所述发射半角小于20度；
22.反光杯深度，其中，所述反光杯深度小于45mm；
23.反光杯入口直径，其中，所述反光杯入口直径小于13mm；
24.反光杯出口直径，其中，所述反光杯出口直径小于30mm。
25.在一些实施例中，所述根据所述移动路径控制所述移动装置移动，根据预设的扫描角度控制所述杀菌单元转动，包括：
26.获取预先设定的移动速度，将所述移动路径和所述移动速度发送至所述移动装置，以使所述移动装置根据所述移动速度沿所述移动路径进行移动；
27.获取预先设定的扫描周期，在所述扫描周期内，控制所述杀菌单元根据所述扫描角度转动。
28.第二方面，本发明实施例提供了一种基于uvc-led的移动杀菌装置控制装置，包括：
29.扫描单元，用于获取设置于所述移动装置的移动路径，根据所述移动路径进行空间扫描，得到杀菌空间信息；
30.光学参数确定单元，用于根据所述移动路径和所述杀菌空间信息确定聚焦参数，根据所述聚焦参数对所述uvc-led进行光学聚焦，以使所述uvc-led阵列的多个所述uvc-led的紫外光出射角度相互平行；
31.控制单元，用于根据所述移动路径控制所述移动装置移动，根据预设的扫描角度控制所述杀菌单元转动。
32.第三方面，本发明实施例提供了一种移动杀菌装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法。
33.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行如第一方面所述的基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法。
34.本发明实施例包括：获取设置于所述移动装置的移动路径，根据所述移动路径进行空间扫描，得到杀菌空间信息；根据所述移动路径和所述杀菌空间信息确定聚焦参数，根据所述聚焦参数对所述uvc-led进行光学聚焦，以使所述uvc-led阵列的多个所述uvc-led的紫外光出射角度相互平行；根据所述移动路径控制所述移动装置移动，根据预设的扫描角度控制所述杀菌单元转动。根据本实施例的技术方案，通过光学聚焦和多光源组合，在远距离投射的情况下，能够起到扩大光斑面积，保持强功率的效果，并且，在移动过程中保持杀菌单元的转动，在指定路径上紫外辐射均匀分布，从而提高移动杀菌装置的杀菌效率和
杀菌效果。
35.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
36.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
37.图1是本发明一个实施例提供的基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法的流程图；
38.图2是本发明另一个实施例提供的确定光学参数的流程图；
39.图3是本发明另一个实施例提供的确定聚焦参数的流程图；
40.图4是本发明另一个实施例提供的根据反光杯参数确定聚焦参数的流程图；
41.图5是本发明另一个实施例提供的控制杀菌单元转动的流程图；
42.图6是本发明另一个实施例提供的基于uvc-led的移动杀菌装置控制装置的结构图；
43.图7是本发明另一个实施例提供的移动杀菌装置的装置图。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
45.需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
46.本发明提供了一种基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法及其装置，方法包括：获取设置于所述移动装置的移动路径，根据所述移动路径进行空间扫描，得到杀菌空间信息；根据所述移动路径和所述杀菌空间信息确定聚焦参数，根据所述聚焦参数对所述uvc-led进行光学聚焦，以使所述uvc-led阵列的多个所述uvc-led的紫外光出射角度相互平行；根据所述移动路径控制所述移动装置移动，根据预设的扫描角度控制所述杀菌单元转动。根据本实施例的技术方案，通过光学聚焦和多光源组合，在远距离投射的情况下，能够起到扩大光斑面积，保持强功率的效果，并且，在移动过程中保持杀菌单元的转动，在指定路径上紫外辐射均匀分布，从而提高移动杀菌装置的杀菌效率和杀菌效果。
47.如图1所示，图1是本发明一个实施例提供的一种基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法的流程图，该基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法，应用于移动杀菌装置，移动杀菌装置包括移动装置和多个杀菌单元，杀菌单元可转动设置于移动装置中，杀菌单元包括uvc-led阵列，uvc-led阵列包括多个出射角度可调的uvc-led，方法包括：
48.步骤s110，获取设置于移动装置的移动路径，根据移动路径进行空间扫描，得到杀菌空间信息；
49.步骤s120，根据移动路径和杀菌空间信息确定聚焦参数，根据聚焦参数对uvc-led进行光学聚焦，以使uvc-led阵列的多个uvc-led的紫外光出射角度相互平行；
50.步骤s130，根据移动路径控制移动装置移动，根据预设的扫描角度控制杀菌单元转动。
51.需要说明的是，移动装置可以是常见的智能小车，能够根据设置好的移动路径自动移动即可，移动装置为本领域常见的自动化装置，本实施例对移动装置的具体结构不涉及改进，为了叙述简便在此不多作赘述。通过移动装置搭载杀菌单元，能够实现杀菌装置的自动移动，也可以结合现有的路径规划技术得到移动路径，从而确保杀菌范围的全覆盖，避免出现遗漏的区域。
52.需要说明的是，杀菌单元可以是搭载在移动装置中的杀菌灯，杀菌单元可以设置有多个，例如为了提高杀菌范围，采用多个杀菌单元依次拼凑成多面体结构，从而实现多个面向出射紫外光，杀菌单元的具体数量可以根据实际需求调整。同时，杀菌单元的光源可以是多个uvc-led灯珠构成的uvc-led阵列，通过设置多个uvc-led光源，能够有效增加紫外光的强度，增加杀菌效果，并且可以根据实际需求在uvc-led阵列中调整uvc-led灯珠的排列顺序，从而实现不同的光斑图案，uvc-led灯珠的具体型号、uvc-led阵列的灯珠排列方式可以根据实际需求选取，本实施例对此不多作限定。
53.需要说明的是，移动装置的移动路径可以预先设置，也可以通过常见的三维扫描建模的方式自动规划，本实施例对移动路径的具体获取方式不作过多限定，在获取到移动路径之后，可以针对移动路径进行空间扫描得到需要执行杀菌的杀菌空间信息，杀菌空间信息可以包括移动路径中的障碍物、墙壁等，在此不多作赘述。在杀菌空间和移动路径确定的情况下，能够确定需要杀菌单元进行紫外光杀菌的区域，因此能够根据杀菌空间信息和移动路径确定杀菌单元的光学参数，从而确保uvc-led阵列的照射强度能够满足杀菌需求。
54.需要说明的是，通过将uvc-led进行光学聚焦，使得多束紫外光的出射角度相平行，通过uvc-led阵列排布形成高强光源束，形成光学叠加和多光源组合，在紫外光的光束功率较强的情况下，能够在较远的距离处扩大光斑面积，保持强功率，从而实现高效杀菌。
55.需要说明的是，根据移动路径控制移动装置移动为本领域常规技术手段，在移动过程中，为了扩大杀菌范围，可以在杀菌单元与移动装置的连接处设置驱动结构，使得杀菌单元能够根据设定好的扫描角度实现上下转动，在移动过程中增加照射区域的范围，提高杀菌效果。
56.可以理解的是，聚焦参数可以是辐射照度、照射距离、峰值波长等光学参数，根据所采用的uvc-led的具体可调参数进行选取即可，本实施例对此不多作限定。
57.另外，在一实施例中，参照图2，在执行图1所示实施例的步骤s120之后，还包括但不限于有以下步骤：
58.步骤s210，获取预设的可选照射距离和uvc-led的可选峰值波长；
59.步骤s220，获取预设的辐射照度阈值，根据辐射照度阈值从可选照射距离中确定目标照射距离；
60.步骤s230，根据辐射照度阈值从可选峰值波长确定uvc-led的目标峰值波长。
61.需要说明的是，由于uvc-led的光学参数是可调的，因此可以根据实际需求将可选照射距离、可选峰值波长设置为数值区间，既能够实现光学参数的动态调整，也能够为静态
参数提供更大的可选数值范围，从而实现杀菌效果的灵活调整。
62.可以理解的是，为了确保杀菌效果，可以预先设定好辐射照度阈值，使得对可选峰值波长和可选照射距离的动态调整过程中确保辐射照度满足辐射照度阈值，例如，在一些实施例中，可选峰值波长为265nm-285nm，可选照射距离为0.3m至1.5m，辐射照度阈值为70μw/cm2，通过从可选峰值波长确定目标峰值波长，从可选照射距离确定目标照射距离，使得二者在配合之下能够满足辐射照度大于或等于70μw/cm2。
63.另外，在一实施例中，参照图3，图1所示实施例的步骤s120，还包括但不限于有以下步骤：
64.步骤s310，根据移动路径和杀菌空间信息确定能量聚焦区域，能量聚焦区域表征需要执行杀菌操作的区域；
65.步骤s320，根据能量聚焦区域确定聚焦参数。
66.需要说明的是，为了确保远距离的光照强度足够，在移动路径和杀菌空间信息确定的情况下，实际上是可以确定杀菌单元在移动路径的每个位置所需要实现的最大照射距离，例如对于室内场景，目标物可以是室内的墙壁，将移动装置与墙壁之间的区域作为能量聚焦区域，通过调整杀菌单元的聚焦参数，使得杀菌单元在移动过程中出射的紫外光的强度能够满足特定区域的杀菌需求，例如通过调整聚焦参数，使得uvc-led辐射出的紫外光能量聚焦在30cm-150cm的距离区域，具体的区域根据实际需求调整即可。
67.需要说明的是，可以预先设置能量聚焦区域和聚焦参数之间的映射关系表，在确定能量聚焦区域之后通过查表确定具体的聚焦参数，当然，也可以预先设置好计算关系式进行计算，具体的方式根据实际需求调整即可。
68.需要说明的是，由于杀菌单元通过移动装置的驱动实现移动，因此能量聚焦区域可以是在移动时动态调整，当然也可以维持静态数值执行，本实施例对此不多作限定。
69.另外，在一实施例中，uvc-led阵列还设置有多个反光杯，uvc-led安装于反光杯中，参照图4，图3所示实施例的步骤s320，还包括但不限于有以下步骤：
70.步骤s410，获取反光杯的反射参数；
71.步骤s420，根据反射参数和能量聚焦区域确定聚焦参数。
72.需要说明的是，反光杯是uvc-led中常见的结构，本实施例设置反光杯能够有利于实现紫外光出射角度的调整，更容易实现平行出光，并且通过反光杯的设置，能够更好地控制紫外光的能量能够聚焦在所需要的能量聚焦区域，反光杯的具体型号和参数可以根据实际需求选取，例如，在本实施例中，反射参数可以包括发散半角、反光杯深度、反光杯入口直径和反光杯出口直径，其中，发射半角小于20度，反光杯深度小于45mm，反光杯入口直径小于13mm，反光杯出口直径小于30mm，具体的数值可以根据实际需求调整。
73.值得注意的是，为了实现光束发散，反光杯还可以采用鳞甲结构的内壁，具体的鳞甲排列方式为本领域技术人员可以根据实际需求选取的，在此不做多限定。
74.另外，在一实施例中，参照图5，图1所示实施例的步骤s130，还包括但不限于有以下步骤：
75.步骤s510，获取预先设定的移动速度，将移动路径和移动速度发送至移动装置，以使移动装置根据移动速度沿移动路径进行移动；
76.步骤s520，获取预先设定的扫描周期，在扫描周期内，控制杀菌单元根据扫描角度
转动。
77.需要说明的是，为了确保紫外光照射均匀，可以预先设置好移动装置的移动速度、杀菌单元的扫描角度和扫描周期，例如，可以设置移动速度为15cm/s，扫描角度为45度，扫描方向为上下方向，扫描周期为5秒，则在运动过程中，移动装置以15cm/s的速度沿移动路径移动，并且在移动过程中，杀菌单元沿y轴方向作上下转动，在5秒内完成45度的转动，有利于提高杀菌灯的覆盖范围。
78.另外，参照图6，本发明实施例提供了一种基于uvc-led的移动杀菌装置控制装置，该基于uvc-led的移动杀菌装置控制装置600包括：
79.扫描单元610，用于获取设置于移动装置的移动路径，根据移动路径进行空间扫描，得到杀菌空间信息；
80.光学参数确定单元620，用于根据移动路径和杀菌空间信息确定聚焦参数，根据聚焦参数对uvc-led进行光学聚焦，以使uvc-led阵列的多个uvc-led的紫外光出射角度相互平行；
81.控制单元630，用于根据移动路径控制移动装置移动，根据预设的扫描角度控制杀菌单元转动。
82.另外，参照图7，本发明的一个实施例还提供了一种移动杀菌装置，该移动杀菌装置700包括：存储器710、处理器720及存储在存储器710上并可在处理器720上运行的计算机程序。
83.处理器720和存储器710可以通过总线或者其他方式连接。
84.实现上述实施例的基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器710中，当被处理器720执行时，执行上述实施例中的基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s110至步骤s130、图2中的方法步骤s210至步骤s230、图3中的方法步骤s310至步骤s320、图4中的方法步骤s410至步骤s420、图5中的方法步骤s510至步骤s520。
85.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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，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。
86.此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被一个处理器或控制器执行，例如，被上述移动杀菌装置实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的基于uvc-led的移动杀菌装置控制方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s110至步骤s130、图2中的方法步骤s210至步骤s230、图3中的方法步骤s310至步骤s320、图4中的方法步骤s410至步骤s420、图5中的方法步骤s510至步骤s520。本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、装置可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性存储介质)和通信存储介质(或暂时性存储介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他
数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除存储介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的存储介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信存储介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送存储介质。
87.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
88.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
89.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。