[发明专利]一种手卫生的监管系统及其使用方法

权利要求书

1.一种手卫生的监管系统，其特征在于：包括身份认证模块、动作获取模块和判断模块；

身份认证模块，用于识别待检测者的身份信息，识别成功后开启动作获取模块；

动作获取模块包括传感装置，传感装置放置于待检测者的身上，用于获取待检测者洗手时所产生的动作数据，并对动作数据进行静态误差校准传输至判断模块，传感装置为六轴运动处理组件，六轴运动处理组件包括陀螺传感器和重力加速度传感器，陀螺传感器用于检测待检测者动作的角速度，重力加速度传感器用于监测待检测者动作的重力加速度，角速度和重力加速度均为动作数据；对动作数据进行静态误差校准过程包括：将读取到角速度数据和重力加速度数据通过卡尔曼滤波消除随机噪声；

判断模块包括处理芯片，对校准后的数据带入到动作算法，动作算法包括运动方向算法和运行轨迹算法，用于判断动作是否为触发动作，并根据触发动作最终判断得出是否完成洗手，运动方向算法包括如下步骤：

(1)设置右手系参考坐标系；

(2)读取陀螺仪传感器角速度数据和重力加速度传感器重力加速度数据；

(3)将步骤(2)采集到的数据放入DMP库进行数据处理转换成四元数；

(4)将角速度、重力加速度以及转换后的四元数数据通过接口向缓冲区队列发送，频率为200Hz；

(5)处理芯片以300Hz的频率从缓冲区队列读取数据，然后通过四元数算法将四元数转换成欧拉角，欧拉角包括俯仰角P、滚转角R和偏航角Y，计算算法分别如下：设四元数为(q0、q1、q2、q3)，则：

P＝asin(-2*q1*q3+2*q0*q2)*57.3；

R＝atan2(2*q2*q3+2*q0*q1，-2*q1*q1-2*q2*q2+1)*57.3；

Y＝atan2(2*(q1*q2+q0*q3)，q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3)*57.3。

2.根据权利要求1所述的一种手卫生的监管系统，其特征在于：身份认证模块包括发射装置和识别装置，发射装置用于安装于病房固定位置并发射信号，识别装置用于接收范围内的信号并读取信息，放置于待检测者身上并处于休眠状态，当收到发射装置的信号才会被唤醒并认证，认证成功后开启下一步工作。

3.根据权利要求1所述的一种手卫生的监管系统，其特征在于：运行轨迹算法如下：

，

其中，n1，Δt为时间间隔，a_Xn为当前信号扫描周期n，三维坐标x轴的角速度；a_yn为当前信号扫描周期n，三维坐标y轴的角速度；a_Zn为当前信号扫描周期n，三维坐标z轴的角速度；v_Xn-1为上一个信号扫描周期n-1，三维坐标X轴的瞬时速度；v_yn-1为上一个信号扫描周期n-1，三维坐标y轴的瞬时速度；v_Zn-1为上一个信号扫描周期n-1，三维坐标z轴的瞬时速度；s_Xn为当前信号扫描周期n，三维坐标X轴的位移；s_yn为当前信号扫描周期n，三维坐标y轴的位移；s_Zn为当前信号扫描周期n，三维坐标z轴的位移。

4.根据权利要求3所述的一种手卫生的监管系统，其特征在于：处理芯片在获取到触发动作后，将当前手卫生状态变为需清洁状态；处理芯片在获取到洗手动作后，将当前手卫生状态变为清洁状态。

5.根据权利要求4所述的一种手卫生的监管系统，其特征在于：还包括报警模块，报警模块为声光报警器，声光报警器连接处理芯片，用于提示待检测者判断结果。