CH716457B1 - Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung, intelligenter Mülleimer und automatisches Beutelwechsel-Steuerungsverfahren. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung eines intelligenten Mülleimers, und ein automatisches Steuerverfahren zum Wechseln des Beutels. Der Müllbehälter umfasst einen Sender (13) zum Senden eines Signals und einen Empfänger (14) zum Empfangen des einen Lüfter (15) zum Evakuieren des Müllbehälters und einen Steuermechanismus. Der Sender (13) und der Empfänger (14) Signals, sind beide an der Innenwand des Mülleimers angeordnet. Das vom Empfänger (14) empfangene Signal kann ein direktes Signal, das durch den Sender (13) gesendet wird, oder ein reflektiertes Signal, das durch den Sender (13) gesendet wurde, sein. Die Erfindung ermöglicht das Erfassen einer Position eines Müllbeutels im Mülleimer.

Description

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von intelligenten Müllbehältern und insbesondere auf eine Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung, einen intelligenten Müllbehälter und ein Verfahren zur Steuerung des automatischen Beutelwechsels.

HINTERGRUND

[0002] Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der Verbesserung des Lebensstandards der Menschen werden intelligente Häuser zunehmend zu einem unverzichtbaren Bestandteil unseres Lebens. Gegenwärtig stehen intelligente Müllbehälter aufgrund ihrer Sauberkeit und Benutzerfreundlichkeit im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit der Menschen.

[0003] Ein herkömmlicher intelligenter Müllbehälter weist üblicherweise eine Klappabdeckung und eine Infrarot (IR)-Erfassungsvorrichtung auf, die in der Nachbarschaft davon angeordnet ist. Die IR-Erfassungsvorrichtung kann bewirken, dass die Klappabdeckung geöffnet wird, wenn ein sich nähernder Benutzer erkannt wird, und geschlossen wird, nachdem der Benutzer gegangen ist. Obwohl dies den Schritt des manuellen Öffnens/Schließens der Klappabdeckung ersparen kann, bleibt eine solche einfache Funktion weit hinter den Erwartungen der Benutzer zurück. Daher wurden Forschungsanstrengungen auf dem Fachgebiet unternommen, um Fähigkeiten wie intelligente Erkennung, automatisches Abfüllen und automatischen Beutelwechsel zu entwickeln. Dabei kann der automatische Beutelwechsel auf einen manuellen Beutelwechsel verzichten, der viel Zeit und Arbeit in Anspruch nimmt. Bei einem automatischen Beutelwechselprozess kann ein Ventilator verwendet werden, um die Luft aus einem Abfallbehälter zu evakuieren, wodurch der atmosphärische Umgebungsdruck höher als der Luftdruck im Behälter wird. Infolgedessen wird der zu wechselnde Müllbeutel unter Einwirkung des atmosphärischen Drucks in den Behälter gedrückt, wodurch ein automatischer Beutelwechsel ermöglicht wird. Die meisten intelligenten Müllbehälter, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, ermöglichen jedoch nur den manuellen oder halbautomatischen Beutelwechsel und weisen keine Vorrichtung auf, mit der die Position eines Müllbeutels innerhalb des Behälters effektiv erfasst werden kann. Aus diesem Grund ist es unmöglich, zu bestimmen, ob der Müllbeutel vollständig eingelegt ist, um ein teilweises Reißen des Müllbeutels während seines automatischen Wechsels oder sogar möglicherweise andere Sicherheitsprobleme des intelligenten Müllbehälters zu verhindern. Dies schränkt die weitere Entwicklung der Intelligenz bei solchen intelligenten Müllbehältern ein.

[0004] Daher sind das Angehen des Problems, dass herkömmliche intelligente Müllbehälter nicht in der Lage sind, die Position eines Müllbeutels darin zu erfassen und daher dazu neigen, beim automatischen Beutelwechsel ein Reißen des Müllbeutels zu erleiden, und das Erfüllen des Bedarfs an Informationen über solche Zwischenbehälterpositionen des Müllbeutels für eine weitere Intelligenz bei solchen intelligenten Müllbehältern wichtige technische Probleme, die bei der Lösung durch Fachleute zu suchen sind.

KURZDARSTELLUNG

[0005] Um die obigen Probleme mindestens teilweise anzugehen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung, einen intelligenten Müllbehälter und ein Verfahren zur Steuerung des automatischen Beutelwechsels bereitzustellen, die das Erfassen der Position eines Müllbeutels in dem Behälter ermöglichen und eine Steuerung basierend auf den Erfassungsinformationen über den Müllbeutel durchführen, so dass ein Einlegeprozess vor bzw. nach dem Einlegen des Müllbeutels weiter fortgesetzt bzw. beendet wird.

[0006] Gemäss einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein intelligenter Müllbehälter umfassend eine Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung für einen intelligenten Müllbehälter bereitgestellt, umfassend einen Sender zum Senden eines Signals und einen Empfänger zum Empfangen eines Signals, wobei sowohl der Sender als auch der Empfänger auf Innenoberflächen des Müllbehälters angeordnet sind, wobei das durch den Empfänger empfangene Signal ein direkt durch den Sender gesendetes Signal oder ein Signal ist, das nach dem Senden durch den Sender reflektiert wurde.

[0007] Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung ferner einen Lüfter zum Evakuieren des Müllbehälters und einen Steuermechanismus wobei jeweils der Sender, der Empfänger und der Lüfter kommunikativ mit dem Steuermechanismus gekoppelt sind, wobei der Steuermechanismus konfiguriert ist, um einen Betriebsstatus des Lüfters basierend auf dem vom Empfänger empfangenen Signal zu steuern, und wobei gemäss einer Ausführungsform i) das durch den Empfänger empfangene Signal ein Signal ist, das direkt durch den Sender gesendet wird, und, falls ein Müllbeutel vorhanden ist und eine Verbindungsleitung zwischen dem Empfänger und dem Sender blockiert, der Empfänger ein erstes Erfassungssignal erzeugt, aufgrund dessen der Steuermechanismus den Lüfter anweist, seinen Betrieb einzustellen; oder ii) das durch den Empfänger empfangene Signal ein Signal ist, das nach dem Senden durch den Sender reflektiert wurde, und in dem Fall, dass ein Müllbeutel in dem Behälter und in der Nähe sowohl des Empfängers als auch des Senders vorhanden ist, der Empfänger ein erstes Erfassungssignal erzeugt, aufgrund dessen der Steuermechanismus den Lüfter anweist, seinen Betrieb einzustellen.

[0008] Vorzugsweise ist der Sender ein Infrarot (IR)-Sender und der Empfänger ist ein IR-Empfänger; oder der Sender ist ein Ultraschallsender und der Empfänger ist ein Ultraschallempfänger.

[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist, wenn das durch den Empfänger empfangene Signal ein Signal ist, das direkt vom Sender gesendet wird, i) in einem Fall, in dem der Sender auf einer inneren Bodenfläche des Müllbehälters und der Empfänger auf einer inneren Seitenfläche des Müllbehälters angeordnet ist, eine zentrale Sendeachse des Senders in einem Winkel α von 30 bis 50 Grad in Bezug auf die innere Bodenfläche des Müllbehälters ausgerichtet ist, und eine zentrale Empfangsachse des Empfängers in einem Winkel β von 38 bis 58 Grad in Bezug auf eine vertikale Richtung der inneren Seitenfläche des Müllbehälters ausgerichtet; oder ii) in einem Fall, in dem der Empfänger auf der inneren Bodenfläche des Müllbehälters angeordnet ist und der Sender auf der inneren Seitenfläche des Müllbehälters angeordnet ist, die zentrale Empfangsachse des Empfängers in einem Winkel α von 30 bis 50 Grad in Bezug auf die innere Bodenfläche des Müllbehälters und die zentrale Sendeachse des Senders in einem Winkel β von 38 bis 58 Grad in Bezug auf die vertikale Richtung der inneren Seitenfläche des Müllbehälters ausgerichtet.

[0010] Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind der Sender und der Empfänger, wenn das durch den Empfänger empfangene Signal ein direkt vom Sender gesendetes Signal ist, auf inneren Seitenflächen des Müllbehälters einander gegenüber angeordnet und befinden sich beide in der Nähe der inneren Bodenoberfläche des Müllbehälters.

[0011] Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind, wenn das durch den Empfänger empfangene Signal ein vom Sender reflektiertes Signal ist, i) der Sender und der Empfänger beide auf einer inneren Bodenfläche des Müllbehälters angeordnet, wobei die zentrale Sendeachse des Senders und die zentrale Empfangsachse des Empfängers beide nach oben gerichtet sind; oder ii) der Sender und der Empfänger sind beide auf einer inneren Seitenfläche des Müllbehälters angeordnet, wobei die zentrale Sendeachse des Senders und die zentrale Empfangsachse des Empfängers beide in Richtung des Inneren des Behälters gerichtet sind.

[0012] Vorzugsweise sind der Sender und der Empfänger mittels entsprechender betriebssicherer Strukturen an den Innenflächen des Müllbehälters befestigt.

[0013] Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung ferner staubdichte, lichtabschirmende Schutzhauben, die an den Innenflächen des Müllbehälters angebracht sind und jeweils den Sender und den Empfänger aufnehmen.

[0014] In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung des automatischen Beutelwechsels für einen intelligenten Müllbehälter bereitgestellt, wobei der intelligente Müllbehälter die oben definierte Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aktivieren des Lüfters; Bestimmen, ob der Empfänger ein erstes Erfassungssignal erzeugt; und wenn ja, Deaktivieren des Lüfters.

[0015] Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner vor der Aktivierung des Lüfters: Bestimmen, ob das erste Erfassungssignal erzeugt wird, nachdem eine Hauptabladeabdeckung des Müllbehälters geöffnet wurde; und wenn ja, Ausgeben eines Hinweises; und wenn nein, Schließen der Hauptabladeabdeckung und Aktivieren des Lüfters.

[0016] Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte technische Lösung bietet die folgenden vorteilhaften Auswirkungen: 1. Im Vergleich zu herkömmlichen Müllbehältern kann sie den Zustand des Müllbeutels innerhalb des Behälters erfassen und so die Aktionen der zugehörigen Mechanismen steuern. 2. Der „direkte“ Erfassungsansatz (bei dem der Empfänger ein direktes Signal empfängt) ermöglicht das Erfassen, ob ein Müllbeutel in dem Müllbehälter vorhanden ist, während der „reflektierte“ Erfassungsansatz (bei dem der Empfänger ein reflektiertes Signal empfängt) das genaue Bestimmen des Position eines Müllbeutels in dem Müllbehälter basierend auf der Stärke des reflektierten Signals ermöglicht, so dass das Signal eine kontinuierliche Positionserfassung ermöglicht, wodurch das Steuersystem die richtigen Entscheidungen bei der Ausführung verschiedener Programmausgaben treffen kann. 3. Die Erfassungsvorrichtung ist widerstandsfähiger gegen Störungen aufgrund von Sonnenlicht und fällt unter Sonnenlichtbedingungen nicht aus. 4. Der Lüfter kann nach dem Einlegen des Müllbeutels deaktiviert werden, um zu verhindern, dass dieser in den Lüfter gesaugt und beschädigt wird. Dies ist hilfreich, um den Müllbeutel zu schützen, Ressourcen zu sparen, potenzielle Sicherheitsrisiken des intelligenten Müllbehälters zu verringern und seine Stabilität und Zuverlässigkeit zu erhöhen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0017] Fig. 1 ist ein Strukturschema einer Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0018] Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von Fig. 1, die einen IR-Sender zeigt.

[0019] Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von Fig. 1, die einen IR-Empfänger zeigt.

[0020] Fig. 4 ist ein Strukturschema einer Schutzhaube in der Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.

[0021] Fig. 5 ist ein Schaltbild der IR-Empfangsschaltlogik in der Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.

[0022] Fig. 6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des automatischen Beutelwechsels für einen intelligenten Müllbehälter gemäß der ersten Ausführungsform.

[0023] Fig. 7 ist eine Explosionsansicht eines Lüfters in dem intelligenten Müllbehälter gemäß der ersten Ausführungsform.

[0024] Fig. 8 ist ein Strukturschema eines Schleuderrades in dem Lüfter in der intelligenten Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.

[0025] Fig. 9 ist ein Strukturschema einer Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0026] Fig. 10 ist ein Schaltbild einer IR-Empfangsschaltlogik in der Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.

[0027] Fig. 11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des automatischen Beutelwechsels für einen intelligenten Müllbehälter gemäß der zweiten Ausführungsform.

[0028] Fig. 12 ist ein Strukturschema eines Senders und eines Empfängers in der Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung, die beide auf einer Innenfläche des Müllbehälters gemäß der zweiten Ausführungsform angeordnet sind.

[0029] In diesen Figuren bezeichnet 1 ein Schleuderrad; 2 einen Motor; 3 einen Lufteinlass; 4 eine Schaufel; 5 eine Schulter; 6 ein Rad; 7 ein oberes Teil; 8 ein unteres Teil; 9 einen Pfosten; 10 eine Aussparung; 11 ein Loch; 12 eine Schraube; 13 einen IR-Sender; 14 einen IR-Empfänger; 15 einen Lüfter; und 16 eine Schutzhaube.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

[0030] Ausführungsbeispiele werden nachstehend ausführlich beschrieben, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Sofern in der folgenden Beschreibung erwähnt, stehen dieselben Zahlen in unterschiedlichen Figuren für dieselben oder ähnliche Elemente. Die in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen dargelegten Implementierungen repräsentieren nicht alle Implementierungen, die mit der beanspruchten Erfindung übereinstimmen. Stattdessen sind sie lediglich einige Beispiele von Vorrichtungen und Verfahren, die mit gewissen Gesichtspunkten der Erfindung übereinstimmen, die in den beigefügten Ansprüchen spezifiziert ist.

[0031] Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben, so dass die Aufgaben, Merkmale und Vorteile davon offensichtlicher werden. Offensichtlich sind die nachstehend dargelegten Ausführungsformen nur einige, aber nicht alle möglichen Ausführungsformen der Erfindungen. Alle anderen Ausführungsformen, die vom Durchschnittsfachmann auf der Grundlage der hierin offenbarten Ausführungsformen hergestellt werden, ohne erfinderische Anstrengungen zu unternehmen, werden als in den Umfang der Erfindung fallend angesehen.

AUSFÜHRUNGSFORM 1

[0032] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 6 schließt eine Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung für einen intelligenten Müllbehälter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Sender 13, der ein Signal senden kann, und einen Empfänger 14, der ein Signal empfangen kann, ein. Der Sender 13 und der Empfänger 14 sind jeweils auf Innenflächen des Müllbehälters einander gegenüber angeordnet, sodass der Empfänger 14 ein Signal empfangen kann, das direkt durch den Sender 13 gesendet wird. Auf diese Weise wird, wenn ein Müllbeutel teilweise zwischen dem Sender 13 und dem Empfänger 14 vorhanden ist, das Signal vom Sender 13 durch den Müllbeutel blockiert. Als Reaktion darauf erzeugt der Empfänger 14 ein erstes Erfassungssignal, wodurch die Erfassung der Position des Müllbeutels in dem Müllbehälter ermöglicht wird.

[0033] In dieser Ausführungsform können der Sender 13 und der Empfänger 14 beide Infrarot (IR)-Vorrichtungen sein, d. h. ein IR-Sender bzw. ein IR-Empfänger. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, weil diese auch Ultraschall-Sende- und Empfangsvorrichtungen oder andere radarartige Funk-Sende- und Empfangsvorrichtungen sein können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

[0034] Da Infrarotstrahlen elektromagnetische Wellen sind, deren Wellenlängen zwischen Mikrowelle und sichtbarem Licht liegen, sind sie von Natur aus sehr stabil und durchdringend. Darüber hinaus sind der IR-Sender und der IR-Empfänger nicht teuer und hilfreich, um Kosten zu sparen. Zusätzlich ist die Erfassungsvorrichtung durch diesen Sende-Empfangs-Ansatz widerstandsfähiger gegen Störungen durch Sonnenlicht und kann einen Ausfall des Senders und Empfängers vermeiden, wenn sie unter Sonnenlichtbedingungen betrieben werden. Aus diesen Gründen sind der Sender 13 und der Empfänger 14 vorzugsweise als IR-Sender bzw. IR-Empfänger implementiert, und die folgende Beschreibung wird im Zusammenhang mit einem IR-Sender und einem IR-Empfänger als ein Beispiel gegeben.

[0035] In einer solchen Anordnung ermöglichen die IR-Erfassungsvorrichtungen eine einfache und zuverlässige Erfassung der Position des Müllbeutels in dem Müllbehälter, was eine Information ist, die für die weitere Intelligenz des intelligenten Müllbehälters notwendig ist. Die Verwendung einer solchen Positionserfassungsvorrichtung mit dem intelligenten Müllbehälter ist hilfreich, um die Qualität des automatischen Müllbeutel-Einlegens zu verbessern und die Intelligenz in ihrer Leistung zu verbessern.

[0036] Die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung kann ferner einen Lüfter und einen Steuermechanismus einschließen. Der Lüfter ist konfiguriert, um die Luft durch eine Entlüftungsöffnung aus dem Müllbehälter zu evakuieren. Infolgedessen wird der Müllbeutel durch den atmosphärischen Umgebungsdruck gedrückt und automatisch in den Müllbehälter eingelegt. Jeder von Lüfter, IR-Sender 13 und IR-Empfänger 14 können kommunikativ mit dem Steuermechanismus gekoppelt sein, und das erste Erfassungssignal kann an den Steuermechanismus gesendet werden, basierend darauf, welche Betriebszustände des Lüfters und anderer an dem Beutelwechsel beteiligter Komponenten gesteuert werden können.

[0037] Während des Müllbeutelwechsels für den intelligenten Müllbehälter kann die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung nicht nur die Position des Müllbeutels in dem Müllbehälter erfassen, sondern auch den Lüfter 15 nach dem Einlegen des Müllbeutels vor Ort deaktivieren, um zu verhindern, dass dieser in den Lüfter 15 gesaugt wird und reißt. Daher ist die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung hilfreich, um den Müllbeutel zu schützen, Ressourcen zu sparen, potenzielle Sicherheitsrisiken des intelligenten Müllbehälters zu verringern und seine Stabilität und Zuverlässigkeit zu erhöhen.

[0038] In einigen Ausführungsformen können einer der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 auf einer inneren Seitenfläche des Müllbehälters und der andere auf einer inneren Bodenfläche davon bereitgestellt sein. Das heißt, es ist entweder möglich, dass der IR-Sender 13 auf der inneren Seitenfläche des Müllbehälters und der IR-Empfänger 14 auf seiner inneren Bodenfläche angeordnet ist, oder dass der IR-Sender 13 auf der inneren Bodenfläche und der IR-Empfänger 14 auf der inneren Seitenfläche angeordnet ist und dies kann basierend auf den tatsächlichen Umständen bestimmt werden. Zusätzlich kann der Lüfter an der Verbindungsstelle der inneren Seitenfläche und der inneren Bodenfläche des Müllbehälters bereitgestellt sein. Auf diese Weise wird die aus der Entlüftungsöffnung evakuierte Luft den IR-Sender 13 und den IR-Empfänger 14 stets durchqueren. Während des Müllbeutel-Einlegeprozesses, der unter der Wirkung der Luftabsaugung durch den Lüfter 15 erfolgt, befindet sich kein Teil des Müllbeutels vor Abschluss des Einlegeprozesses zwischen dem IR-Sender 13 und dem IR-Empfänger 14 und dementsprechend erzeugt der IR-Empfänger 14 kein erstes Erfassungssignal. Nach Abschluss des Müllbeutel-Einlegeprozesses befindet sich der Müllbeutel zwischen dem IR-Sender 13 und dem IR-Empfänger 14, wodurch die Erzeugung des ersten Erfassungssignals durch den IR-Empfänger 14 und eine weitere Deaktivierung des Lüfters 15 durch den Steuermechanismus basierend auf dem empfangenen ersten Erfassungssignal ausgelöst wird.

[0039] In dem Fall, in dem der IR-Sender 13 auf einer inneren Bodenfläche des Müllbehälters und der IR-Empfänger 14 auf einer inneren Seitenfläche davon angeordnet ist, kann eine zentrale Sendeachse des IR-Senders 13 in einem Winkel α von 30 bis 50 Grad in Bezug auf die innere Bodenfläche des Müllbehälters ausgerichtet sein und eine zentrale Empfangsachse des IR-Empfängers 14 kann in einem Winkel β von 38 bis 58 Grad in Bezug auf eine vertikale Richtung der inneren Seitenfläche des Müllbehälters ausgerichtet sein. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die vertikale Richtung für die innere Seitenfläche die Richtung senkrecht zur Bodenfläche des Müllbehälters. Da jede Verringerung des Winkels α die Möglichkeit von Erfassungsfehlern erhöht, die negative Auswirkungen auf die Positionserfassung für den Müllbeutel haben können, und da jede Erhöhung des Winkels α erfordert, dass der IR-Empfänger 14 weiter entfernt angeordnet wird, bedeutet einen Nachteil sowohl für die Erkennung als auch die Baugruppe. Diese Anordnung ermöglicht Kosteneinsparungen, einfache Montage und höhere Erkennungsgenauigkeit.

[0040] In dem Fall, in dem der IR- Empfänger 14 auf der inneren Bodenfläche des Müllbehälters und der IR-Sender 13 auf der inneren Seitenfläche davon angeordnet ist, kann die zentrale Empfangsachse des IR-Empfänger 14 in einem Winkel α von 30 bis 50 Grad in Bezug auf die innere Bodenfläche des Müllbehälters ausgerichtet sein und die zentrale Sendeachse des IR-Senders 13 kann in einem Winkel β von 38 bis 58 Grad in Bezug auf die vertikale Richtung der inneren Seitenfläche des Müllbehälters ausgerichtet sein. Da jede Verringerung des Winkels α die Möglichkeit von Erfassungsfehlern erhöht, die negative Anstrengungen auf die Positionserfassung für den Müllbeutel haben können, und da jede Erhöhung des Winkels α erfordert, dass der IR-Sender 13 weiter entfernt angeordnet wird, bedeutet einen Nachteil sowohl für die Erkennung als auch die Baugruppe, wobei diese Anordnung Kosteneinsparungen, leichte Montage und höhere Erkennungsgenauigkeit ermöglicht.

[0041] In einem bevorzugten Beispiel dieser Ausführungsform beträgt der Winkel α 40 Grad und der Winkel β 48 Grad. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen den Detektoren moderat und es können gute Erkennungsergebnisse erzielt werden, was zu Kosteneinsparungen und einer einfachen Montage führt.

[0042] Zusätzlich kann der IR-Sender 13 konfiguriert sein, um Infrarotstrahlen mit einem maximalen Winkel γ von 93 Grad zu senden, und der IR-Empfänger 14 kann konfiguriert sein, um Infrarotstrahlen mit einem maximalen Winkel δ von 44 Grad zu empfangen, wie in Fig. 1 gezeigt. Auf diese Weise können sowohl das Senden als auch das Empfangen in einem Weitwinkelbereich durchgeführt werden, was der Genauigkeit der Positionserfassung für den Müllbeutel förderlich ist.

[0043] In einer anderen Ausführungsform können der IR-Empfänger 14 und der IR-Sender 13 auf jeweiligen inneren Seitenflächen des Müllbehälters derart angeordnet sein, dass sie sich nahe an der inneren Bodenfläche befinden, auf welcher der Lüfter bereitgestellt ist. Mit dieser Anordnung wird die aus der Entlüftungsöffnung evakuierte Luft den IR-Sender 13 und den IR-Empfänger 14 stets durchqueren. Während des Müllbeutel-Einlegeprozesses, der unter der Wirkung der Luftabsaugung durch den Lüfter 15 erfolgt, befindet sich kein Teil des Müllbeutels vor Abschluss des Einlegeprozesses zwischen dem IR-Sender 13 und dem IR-Empfänger 14 und dementsprechend erzeugt der IR-Empfänger 14 kein erstes Erfassungssignal. Nach Abschluss des Müllbeutel-Einlegeprozesses befindet sich der Müllbeutel zwischen dem IR-Sender 13 und dem IR-Empfänger 14, wodurch die Erzeugung des ersten Erfassungssignals durch den IR-Empfänger 14 und eine Deaktivierung des Lüfters 15 durch den Steuermechanismus basierend auf dem empfangenen ersten Erfassungssignal ausgelöst wird.

[0044] Wie in Fig. 2 bis 3 gezeigt, können der IR-Sender 13 und der Empfänger 14 sowohl hinsichtlich der Position als auch des Winkels strukturell feststehend sein, um sicherzustellen, dass der IR-Sender 13 das Signal direkt zum IR-Empfänger 14 überträgt. Darüber hinaus können der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 so strukturiert sein, dass sie den Übertragungswinkel begrenzen, um zu verhindern, dass sich das IR-Signal durch den Spalt zwischen dem Müllbeutel und dem Boden des Behälters ausbreitet, um den IR-Empfänger 14 zu erreichen. Mit anderen Worten können der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 beide in gewünschten Ausrichtungswinkeln an den Innenflächen des Müllbehälters durch auf dem Fachgebiet bekannte betriebssichere Strukturen befestigt sein, die ihre Positions- und Winkelkorrektheit sicherstellen. Die Verwendung solcher betriebssicherer Strukturen kann zu Zeit- und Arbeitseinsparungen sowie zu einer Verbesserung der Effizienz führen.

[0045] Ferner kann jede der betriebssicheren Strukturen aus einem konkaven Element und einem konvexen Element bestehen, das satt in dem konkaven Element aufgenommen ist. Zusätzlich können auf den Innenflächen des Müllbehälters Hohlräume gebildet sein, die den IR-Sender 13 und den IR-Empfänger 14 satt aufnehmen können und so ausgerichtet sind, dass sie ihre vorgenannten Winkel begrenzen. Eines der konkaven und konvexen Elemente kann über einer Außenfläche des IR-Empfängers 14 oder des IR-Senders 13 und das andere über einer Innenfläche eines jeweiligen Hohlraums angeordnet sein. Das konkave Element kann sich axial erstrecken. Zum Beispiel soll sich im Fall des konvexen Elements, das über der Außenfläche des IR-Empfängers 14 oder des IR-Senders 13 angeordnet ist, und des konkaven Elements über der Innenfläche des jeweiligen Hohlraums der Begriff „axial“ auf eine Richtung beziehen, in die sich der Hohlraum erstreckt. Auf diese Weise können mit den betriebssicheren Strukturen, die jeweils aus solchen konkaven und konvexen Elementen aufgebaut sind, sowohl der IR-Sender 13 als auch der IR-Empfänger 14 in gewünschten Ausrichtungswinkeln mit garantierter Positions- und Winkelkorrektheit befestigt werden. Dadurch können Zeit- und Arbeitseinsparungen sowie eine verbesserte Effizienz erreicht werden.

[0046] In einigen Ausführungsformen können der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 mittels transparenter Schutzhauben 16, die hermetisch an den Innenflächen des Müllbehälters angebracht sind, sowohl wasserdicht als auch staubdicht gemacht werden. Obwohl der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 in den Schutzhauben 16 untergebracht sind, ist eine Positionserfassung für den Müllbeutel immer noch möglich, da die transparente Natur dieser Schutzhauben 16 die Übertragung von Infrarotstrahlen durch die Schutzhauben 16 ermöglicht. Natürlich können jeweils zwei Schutzhauben 16 für den IR-Sender 13 und den IR-Empfänger 14 bereitgestellt sein, um Materialeinsparungen und geringere Kosten zu erzielen. Die Schutzhauben 16 können wie in Fig. 4 gezeigt strukturiert sein und je nach den derzeitigen Umständen entweder aus Kunststoff oder Glas hergestellt sein.

[0047] Der Steuermechanismus kann eine Mikrocontrollereinheit (MCU) sowie eine IR-Tx/Rx-Schaltung einschließen, die aus einer Verstärkungsschaltung, einer Modulator-/Demodulator (Modem)-Schaltung und dergleichen besteht. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die MCU konfiguriert sein, um ein moduliertes Trägersignal bei 38 kHz zu erzeugen und es dem IR-Sender 13 bereitzustellen. Wenn das Trägersignal vom IR-Sender 13 nicht durch ein Hindernis (Müllbeutel) behindert wird, kann es durch den IR-Empfänger 14 erfolgreich empfangen werden. Wenn das Trägersignal vom IR-Sender 13 auf halbem Weg durch ein Hindernis (Müllbeutel) blockiert wird, erreicht es den IR-Empfänger 14 nicht mehr reibungslos. Als ein Ergebnis ist das am IR-Empfänger 14 ankommende modulierte Trägersignal sehr schwach oder wird überhaupt nicht empfangen. Auf diese Weise wird eine Positionserfassung für den Müllbeutel möglich.

[0048] Das am IR-Empfänger 14 empfangene Trägersignal kann ferner eine Verstärkungsamplifikation und -demodulation durchlaufen, bevor es verarbeitet und dann an einen Komparator gesendet wird. Der Komparator generiert dann ein erstes Erfassungssignal als eine Ausgabe. Dies verleiht der Erkennung eine sehr starke Störfestigkeit, wodurch sie unter rauen Lichtbedingungen und unter Sonnenlicht normal durchführbar wird. Der IR-Sender 13 kann konfiguriert sein, um das Signal mit einem Leistungspegel zu senden, der derart begrenzt ist, dass das Signal, das durch den Müllbeutel gesendet wird, den IR-Empfänger 14 nicht erreicht. Bei erfolglosem Empfang des IR-Signals am IR-Empfänger 14 kann das Vorhandensein des Müllbeutels bestätigt werden und der Lüfter 15 kann angewiesen werden, seinen Betrieb zu beenden.

[0049] In einer besonderen Ausführungsform ist auch ein intelligenter Müllbehälter bereitgestellt, der die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung wie oben definiert einschließt. Während des Müllbeutelwechsels für den intelligenten Müllbehälter kann demnach die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung nicht nur die Position des Müllbeutels in dem Müllbehälter erfassen, sondern auch den Lüfter 15 nach dem Einlegen des Müllbeutels vor Ort deaktivieren, um zu verhindern, dass dieser in den Lüfter 15 gesaugt wird und reißt. Daher ist die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung hilfreich, um den Müllbeutel zu schützen, Ressourcen zu sparen, potenzielle Sicherheitsrisiken des intelligenten Müllbehälters zu verringern und seine Stabilität und Zuverlässigkeit zu erhöhen. Da der intelligente Müllbehälter die im Wesentlichen gleichen vorteilhaften Wirkungen wie die oben beschriebene Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung bietet, wird er hier der Einfachheit halber nicht näher beschrieben.

[0050] Unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 8 kann in einigen Ausführungsformen der intelligente Müllbehälter den Lüfter 15 einschließen, der ein Gehäuse und ein Schleuderrad 1 aufweist, das in dem Gehäuse untergebracht ist. Der Lüfter 15 kann ferner einen Motor 2 zum Antreiben des Schleuderrads 1 zum Drehen einschließen und das Gehäuse kann einen Lufteinlass 3 definieren, der dem Schleuderrad 1 axial gegenüberliegt, und einen Luftauslass, der dem Schleuderrad 1 radial gegenüberliegt. Darüber hinaus kann der Lufteinlass 3 mit der Entlüftungsöffnung kommunizieren, die in einer Innenwand eines Hauptkörpers des Müllbehälters und dem Luftauslass mit der Außenseite des Hauptkörpers ausgebildet ist. Wenn das Schleuderrad 1 durch den Motor 2 zum Drehen angetrieben wird, wird Luft aus dem Hauptkörper durch die Entlüftungsöffnung an dessen Boden evakuiert, so dass der atmosphärische Umgebungsdruck viel höher ist als der Luftdruck im Hauptkörper, wodurch der Müllbeutel nach unten gedrückt wird. Wenn das untere Ende des Müllbeutels mit dem Boden des Müllbehälters in Kontakt kommt, ist die Einlegeaktion abgeschlossen und der Motor kann dann ausgeschaltet werden.

[0051] Insbesondere kann das Schleuderrad 1 Schaufeln 4 aufweisen, die jeweils an einem Teil davon in Positionsübereinstimmung mit dem Lufteinlass 3 mit einer Schulter 5 bereitgestellt sind, die in Richtung des Lufteinlasses 3 vorsteht. Diese Konstruktion ermöglicht eine vergrößerte Windscherfläche, Lufteinlass- und Saugkraft, eine schnellere Luftabsaugung, eine kürzere Zeit für die Vakuumerzeugung, Zeiteinsparungen beim Einlegen des Müllbeutels und eine verbesserte Betriebseffizienz.

[0052] Es sei anzumerken, dass die Schultern 5 blattartig sein können und die gleichen Dicken wie die jeweiligen Schaufeln 4 aufweisen. Der Einfachheit halber können die Schultern 5 bei ihrer Herstellung einstückig mit den jeweiligen Schaufeln 4 ausgebildet werden. Auf diese Weise können sowohl eine größere Windscherfläche als auch eine einfache Herstellung erreicht werden.

[0053] Mit dieser Anordnung kann das Problem einer unzureichenden Saugleistung von Lüftern, die in den herkömmlichen intelligenten Müllbehältern verwendet werden, überwunden werden.

[0054] In einer bevorzugten Implementierung kann das Schleuderrad 1 ferner ein Rad 6 einschließen, an dem die einzelnen Schaufeln 4 alle befestigt sind. Wie in Fig. 8 gezeigt, können die Schaufeln 4 alle senkrecht zum Rad 6 ausgerichtet sein. Bei dieser Implementierung kann jede der Schaufeln 4 in ihrer Form gekrümmt sein und einen Endabschnitt aufweisen, der von einer Mitte des Rades 6 entfernt ist und dünner als sein verbleibender Abschnitt ist. Diese Konstruktion ermöglicht eine effektive Luftströmungssteuerung und sofortige Entlüftung.

[0055] Es sei anzumerken, dass in einer Ausführungsform das Gehäuse aus einem Oberteil 7 und einem Unterteil 8 bestehen kann, das abnehmbar mit dem Oberteil 7 gekoppelt ist. Der Lufteinlass 3 kann in dem Oberteil 7 definiert sein, wobei Spalte zwischen dem Oberteil 7 und dem Unterteil 8 den Luftauslass bereitstellen.

[0056] In einer bevorzugten Implementierung können sowohl das Oberteil 7 als auch das Unterteil 8 rechteckig sein. Zusätzlich kann das Oberteil 7 mit dem Unterteil 8 in Eingriff gebracht werden, indem mindestens zwei Pfosten 9, die von einer Unterseite des Oberteils 7 vorstehen, in jeweils mindestens zwei Aussparungen 10 im Unterteil 8 fest eingeführt werden. Insbesondere können zur Gewährleistung eines sicheren Eingriffs vier Pfosten 9 an den jeweiligen Ecken des Oberteils 7 bereitgestellt sein.

[0057] Auf diese Weise erscheint das Gehäuse als vierseitige offene Struktur. Zusätzlich kann der Lufteinlass 3 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Das Schleuderrad 1 kann zentrifugal arbeiten, wobei Luft durch den kreisförmigen Lufteinlass 3 angesaugt und schnell von den vier offenen Seiten des Gehäuses abgelassen wird. Selbstverständlich kann der Lufteinlass 3 auch eine andere Form annehmen.

[0058] Ferner kann das Schleuderrad 1 mit einem Wellenloch bereitgestellt sein, in dem eine Hauptwelle des Motors 2 aufgenommen und gesichert ist. Zusätzlich kann das Unterteil 8 mit einem Loch 11 bereitgestellt sein, durch das die Hauptwelle eingeführt wird. Das Unterteil 8 kann zuerst mit Schrauben 12 am Motor 2 befestigt werden, und das Schleuderrad 1 kann dann an der Abtriebswelle des Motors 2 befestigt werden. Schließlich kann das Oberteil 7 mit dem Unterteil 8 in Eingriff gebracht werden und so den Lüfter bilden.

[0059] Der so gebildete Lüfter 15 kann die Luft aus dem Hauptkörper des Müllbehälters durch dessen Entlüftungsöffnung evakuieren, wodurch der Druck darin unter den atmosphärischen Umgebungsdruck verringert wird. Als ein Ergebnis wird der schwächefreie Müllbeutel auf den Boden des Behälters gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Lüfter ausgeschaltet werden, weil der Müllbeutel über die Innenflächen des Hauptkörpers eingelegt wurde. Daher erfordert das Einlegen des Müllbeutels kein menschliches Eingreifen, was Bequemlichkeit und Benutzerfreundlichkeit ermöglicht.

[0060] In einer besonderen Ausführungsform wird auch ein Verfahren zur Steuerung des automatischen Beutelwechsels für den oben definierten intelligenten Müllbehälter bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Aktivieren des Lüfters 15; Bestimmen, ob der IR-Empfänger ein erstes Erfassungssignal erzeugt; wenn ja, Deaktivieren des Lüfters 15.

[0061] Ferner kann vor der Aktivierung des Lüfters 15 eine Erfassung durchgeführt werden, um festzustellen, ob sich in dem Müllbehälter abgefüllter Müll befindet. Dies kann die Verschlechterung der Positionserfassungsgenauigkeit während des anschließenden Einlegens des Müllbeutels aufgrund des im Behälter verbleibenden Mülls vermeiden. Fig. 6 ist ein Flussdiagramm, das einen ausführlichen Prozess des Verfahrens veranschaulicht und umfasst: Bestimmen, ob das erste Erfassungssignal erzeugt wird, nachdem eine Hauptabladeabdeckung des Müllbehälters geöffnet wurde; wenn ja, Ausgeben eines Hinweises; wenn nein, Schließen der Hauptabladeabdeckung und Aktivieren des Lüfters 15; Bestimmen, ob der IR-Empfänger ein erstes Erfassungssignal erzeugt; wenn ja, Deaktivieren des Lüfters 15.

[0062] Es sei anzumerken, dass die „Hauptablageabdeckung“ ein inneres Behältnis zur Aufnahme von verpacktem Müll bilden kann. Das Öffnen und Schließen der IIauptablageabdeckung kann Teil eines Abfüllvorgangs sein. Mit anderen Worten fällt, wenn ein Segment des Müllbeutels, das Müll enthält, geschlossen und durch Schmelzen geschnitten wird, es in das interne Behältnis, das dann kippen kann, d. h. die Hauptabladeabdeckung öffnet, damit der verpackte Müll entnommen werden kann. Nachdem das System erfasst hat, dass der Müll entnommen wurde, kann die Hauptabladeabdeckung geschlossen werden, d. h. das innere Behältnis wird wiederhergestellt, so dass dann ein Vorgang zum Einlegen des Müllbeutels erfolgen kann. Der „Hinweis“ kann durch einen Summer ausgegeben werden, um den Bediener aufzufordern, den verpackten Müll zu entnehmen, um zu verhindern, dass er in dem inneren Behältnis verbleibt.

AUSFÜHRUNGSFORM 2

[0063] Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 9 bis 11, in denen eine Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung für einen intelligenten Müllbehälter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Zum leichteren Verständnis sind dieselben Komponenten in dieser Ausführungsform mit denselben Bezugsnummern wie in Ausführungsform 1 angegeben.

[0064] Wie in den Figuren gezeigt, schließt die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform einen Sender 13 und einen Empfänger 14 ein. Der Sender 13 kann ein Signal senden, das an einem Müllbeutel 17 oder einem anderen Gegenstand reflektiert werden kann, so dass der reflektierte Teil davon durch den Empfänger 14 als reflektiertes Signal empfangen wird. Darüber hinaus sind sowohl der Empfänger 14 als auch der Sender 13 auf einer Innenfläche des Müllbehälters angeordnet. Wenn sich der Müllsack 17 während des Einlegens nach unten bewegt, wird das reflektierte Signal zunehmend stärker, wenn der Abstand von den Detektoren zum Müllbeutel 17 verkürzt wird. Infolge des zunehmend stärker reflektierten Signals, das durch den Empfänger 14 empfangen wird, kann die Position des Müllbeutels 17 in dem Müllbehälter präzise wahrgenommen werden.

[0065] Die vorgenannte Innenfläche kann entweder eine innere Seitenfläche des Müllbehälters oder eine innere Bodenfläche davon sein. Der Sender 13 und der Empfänger 14 sind nicht auf ein besonderes Positionslayout begrenzt, solange sie nicht aufeinander gerichtet sind, damit das Signal vom Sender 13 an dem sich nähernden Müllbeutel 17 oder einem anderen sich nähernden Gegenstand reflektiert werden kann, so dass ein Teil davon durch den Empfänger 14 als reflektiertes Signal empfangen wird.

[0066] Die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung kann ferner einen Lüfter und einen Steuermechanismus einschließen. Der Lüfter ist konfiguriert, um Luft aus dem Müllbehälter zu evakuieren, so dass der Müllbeutel 17 durch den atmosphärischen Umgebungsdruck gedrückt und automatisch in den Müllbehälter eingelegt wird. Jeder von Sender 13, Empfänger 14 und Lüfter können kommunikativ mit dem Steuermechanismus gekoppelt sein, und das durch den Empfänger 14 empfangene reflektierte Signal kann dem Steuermechanismus zugeführt werden. Basierend auf der Stärke des vom Empfänger 14 empfangenen reflektierten Signals kann der Steuermechanismus den Betriebszustand des Lüfters und anderer Komponenten steuern, die an dem automatischen Beutelwechsel beteiligt sind. Ferner kann der Steuermechanismus die Position des Müllbeutels 17 in dem Müllbehälter basierend auf der Stärke des reflektierten Signals bestimmen. Auf diese Weise ermöglicht das Signal eine kontinuierliche Positionserfassung, die es dem Steuersystem ermöglicht, richtige Entscheidungen bei der Ausführung verschiedener Programmausgaben zu treffen.

[0067] Während des Müllbeutelwechsels für den intelligenten Müllbehälter kann die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung nicht nur die Position des Müllbeutels 17 in dem Müllbehälter erfassen, sondern kann basierend auf der erfassten Information über die Position des Müllbeutels 17 eine Steuerung durchführen, so dass der Einlegeprozess vor und nach Einlegen des Müllbeutels 17 fortgesetzt bzw. beendet wird und um gleichzeitig zu verhindern, dass der Müllbeutel 17 in den Lüfter 15 gesaugt wird und reißt. Daher ist die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung hilfreich, um den Müllbeutel zu schützen, Ressourcen zu sparen, potenzielle Sicherheitsrisiken des intelligenten Müllbehälters zu verringern und seine Stabilität und Zuverlässigkeit zu erhöhen.

[0068] Ähnlich wie bei Ausführungsform 1 wird in dieser Ausführungsform der Sender 13 vorzugsweise als Infrarot (IR)-Sender und der Empfänger 14 entsprechend als IR-Empfänger implementiert. Mit anderen Worten wird ein IR-Signal gesendet, reflektiert und teilweise empfangen.

[0069] In einer solchen Anordnung ermöglicht der von den IR-Vorrichtungen ausgeführte Prozess, der Senden, Reflektieren und Empfangen umfasst, eine einfache und zuverlässige Erfassung der Position des Müllbeutels 17 im Müllbehälter und eine wirksame Verhinderung eines teilweisen Reißens des Müllbeutels 17 während des automatischen Beutelwechselprozesses. Zusätzlich ist die Position des Müllbeutels 17 eine Information, die für die weitere Intelligenz des intelligenten Müllbehälters notwendig ist. Die Verwendung einer solchen Positionserfassungsvorrichtung mit dem intelligenten Müllbehälter ist hilfreich, um die Behälterqualität beim automatischen Einlegen des Müllbeutels 17 zu verbessern und die Intelligenz in ihrer Leistung zu verstärken.

[0070] In einigen Ausführungsformen sind der Sender 13 und der Empfänger 14 beide auf der inneren Bodenfläche des Müllbehälters angeordnet. In diesem Fall nähert sich der Müllbeutel 17 allmählich von oben nach unten der inneren Bodenfläche des Müllbehälters, während er eingelegt wird. Als ein Ergebnis wird mit zunehmender Annäherung des Müllbeutels 17 ein immer größerer Teil des Signals reflektiert und das durch den Empfänger 14 empfangene reflektierte Signal wird immer stärker, was eine präzise Wahrnehmung der Position des Müllbeutels 17 ermöglicht. Ferner können sowohl eine zentrale Sendeachse des Senders 13 als auch eine zentrale Empfangsachse des Empfängers 14 nach oben gerichtet sein. Hier wird auf die Begriffe „nach oben“ und „nach unten“ in Bezug auf die Konfiguration der Vorrichtung Bezug genommen, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Mit dieser Konstruktion kann ein Signalweg zum Senden, Reflektieren und Empfangen verkürzt werden. Darüber hinaus verleiht das Senden entlang der zentralen Sendeachse dem gesendeten Signal eine hohe Stärke, und der Empfang entlang der zentralen Empfangsachse ermöglicht eine gute Signalempfangsleistung. Auf diese Weise können sowohl ein kürzerer Erfassungsabstand als auch eine höhere Signalstärke erreicht werden, was der Genauigkeit und Schnelligkeit der Vorrichtung förderlich ist.

[0071] In einigen Ausführungsformen, die in Fig. 12 gezeigt sind, sind der Sender 13 und der Empfänger 14 beide auf der inneren Seitenfläche des Müllbehälters angeordnet, wobei ihre zentrale Sende- und Empfangsachse zum Inneren des Behälters zeigt.

[0072] Ähnlich können der IR-Sender und Empfänger sowohl hinsichtlich der Position als auch des Winkels strukturell feststehend sein, um sicherzustellen, dass der IR-Sender das Signal direkt zum IR-Empfänger überträgt. Darüber hinaus können der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 strukturiert sein, um den Übertragungswinkel zu begrenzen, um zu verhindern, dass sich das IR-Signal durch den Spalt zwischen dem Müllbeutel und dem Boden des Behälters ausbreitet, um den IR-Empfänger 14 zu erreichen. Insbesondere können der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 beide in gewünschten Ausrichtungswinkeln an der Innenfläche des Müllbehälters durch auf dem Fachgebiet bekannte betriebssichere Strukturen befestigt sein, die ihre Positions- und Winkelkorrektheit sicherstellen. Die Verwendung solcher betriebssicherer Strukturen ermöglicht eine einmalige Befestigung in flexiblen relativen Positions- und Winkelbeziehungen und führt zu Zeit- und Arbeitseinsparungen sowie zu einer Verbesserung der Effizienz.

[0073] In einigen Ausführungsformen können der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 mittels transparenter Schutzhauben 16, die hermetisch an der Innenfläche des Müllbehälters angebracht sind, sowohl wasserdicht als auch staubdicht gemacht werden. Obwohl der IR-Sender 13 und der IR-Empfänger 14 in den Schutzhauben 16 untergebracht sind, ist eine Positionserfassung für den Müllbeutel 17 immer noch möglich, da die transparente Natur dieser Schutzhauben 16 die Übertragung des Signals durch die Schutzhauben 16 ermöglicht. Natürlich können jeweils zwei Schutzhauben 16 für den IR-Sender 13 und den IR-Empfänger 14 bereitgestellt sein, um Materialeinsparungen und geringere Kosten zu erzielen. Die Schutzhauben 16 können wie in Fig. 4 gezeigt strukturiert sein, und je nach den derzeitigen Umständen entweder aus Kunststoff oder Glas hergestellt sein.

[0074] Der Steuermechanismus kann eine Mikrocontrollereinheit (MCU) sowie eine IR-Tx/Rx-Schaltung einschließen, die aus einer Verstärkungsschaltung, einer Modulator-/Demodulator (Modem)-Schaltung und dergleichen besteht. Wie in Fig. 10 gezeigt, kann die MCU konfiguriert sein, um ein moduliertes Trägersignal bei 38 kHz zu erzeugen und es dem Sender bereitzustellen. Wenn das Trägersignal vom IR-Sender 13 aufgrund eines Hindernisses (Müllbeutel 17) nicht reflektiert wird, erreicht es den Empfänger nicht. Andernfalls wird das Trägersignal vom IR-Sender 13, wenn es von einem Hindernis (Müllbeutel 17) reflektiert wird, teilweise vom Empfänger empfangen, und die Position des Müllbeutels 17 kann durch Analysieren der Stärke des empfangenen Signals ermittelt werden.

[0075] Das am Empfänger 14 empfangene Trägersignal kann ferner eine Verstärkungsamplifikation und -demodulation durchlaufen, bevor es verarbeitet und dann an einen Komparator gesendet wird. Der Komparator generiert dann ein erstes Erfassungssignal als eine Ausgabe. Dies verleiht der Erkennung eine sehr starke Störfestigkeit, wodurch sie unter rauen Lichtbedingungen und unter Sonnenlicht normal durchführbar wird. Der Sender 13 kann konfiguriert sein, um das Signal mit einem Leistungspegel zu senden, der derart begrenzt ist, dass der Empfänger das reflektierte Signal erfolgreich empfangen kann. Basierend auf dem empfangenen reflektierten Signal kann die Position des Behältermüllbeutels 17 bestimmt werden und als Grundlage zum Steuern des Betriebszustands des Lüfters 15 dienen.

[0076] In dieser bestimmten Ausführungsform ist auch ein intelligenter Müllbehälter bereitgestellt, der die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung wie oben definiert einschließt. Während des Wechsels des Müllbeutels 17 für den intelligenten Müllbehälter kann demnach die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung nicht nur die Position des Müllbeutels 17 in dem Müllbehälter erfassen, sondern auch den Lüfter 15 nach dem Einlegen des Müllbeutels 17 vor Ort deaktivieren, um zu verhindern, dass dieser in den Lüfter 15 gesaugt wird und reißt. Daher ist die Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung hilfreich, um den Müllbeutel 17 zu schützen, Ressourcen zu sparen, potenzielle Sicherheitsrisiken des intelligenten Müllbehälters zu verringern und seine Stabilität und Zuverlässigkeit zu erhöhen. Da der intelligente Müllbehälter die im Wesentlichen gleichen vorteilhaften Wirkungen wie die oben beschriebene Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung bietet, wird er hier der Einfachheit halber nicht näher beschrieben.

[0077] Die vorstehende Beschreibung stellt lediglich einige besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar und begrenzt deren Umfang in keiner Weise. Variationen oder Substitutionen, die für den Fachmann angesichts der hierin offenbarten Lehren leicht erkennbar sind, werden als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung fallend angesehen. Dementsprechend soll der Umfang der Erfindung wie in den beigefügten Ansprüchen definiert sein.

Claims (10)

1. Intelligenter Müllbehälter umfassend eine Müllbeutel-Erfassungsvorrichtung umfassend einen Sender (13) zum Senden eines Signals und einen Empfänger (14) zum Empfangen eines Signals, einen Lüfter (15) zum Evakuieren des Müllbehälters und einen Steuermechanismus, wobei sowohl der Sender (13) als auch der Empfänger (14) auf Innenoberflächen des Müllbehälters angeordnet sind, wobei das durch den Empfänger (14) empfangene Signal ein direkt durch den Sender (13) gesendetes Signal oder ein Signal ist, das nach dem Senden durch den Sender (13) reflektiert wurde, und wobei jeweils der Sender (13), der Empfänger (14) und der Lüfter (15) kommunikativ mit dem Steuermechanismus verbunden sind und der Steuermechanismus konfiguriert ist, um einen Betriebsstatus des Lüfters (15) gemäß dem vom Empfänger empfangenen Signal zu steuern.

2. Intelligenter Müllbehälter nach Anspruch 1, , wobei i) in einem Fall, dass das durch den Empfänger (14) empfangene Signal das direkt durch den Sender (13) gesendete Signal ist, falls ein Müllbeutel vorhanden ist und eine Verbindungsleitung zwischen dem Empfänger (14) und dem Sender (13) blockiert, der Empfänger (14) ein erstes Erfassungssignal erzeugt und der Steuermechanismus den Lüfter (15) anweist, als Reaktion auf das erste Erfassungssignal anzuhalten; oder ii) in einem Fall, dass das durch den Empfänger (14) empfangene Signal das Signal ist, das nach dem Senden durch den Sender (13) reflektiert wurde, falls ein Müllbeutel in dem Behälter und in der Nähe sowohl des Empfängers (14) als auch des Senders (13) vorhanden ist, der Empfänger (14) ein erstes Erfassungssignal erzeugt und der Steuermechanismus den Lüfter (15) anweist, als Reaktion auf das erste Erfassungssignal anzuhalten.

3. Intelligenter Müllbehälter nach Anspruch 2, wobei der Sender (13) ein Infrarotsender (IR-Sender) ist und der Empfänger (14) ein IR-Empfänger ist; oder der Sender (13) ein Ultraschallsender ist und der Empfänger (14) ein Ultraschallempfänger ist.

4. Intelligenter Müllbehälter nach Anspruch 2, wobei das durch den Empfänger (14) empfangene Signal das vom Sender (13) direkt gesendete Signal ist und i) in einem Fall, in dem der Sender (13) auf einer inneren Bodenfläche des Müllbehälters und der Empfänger (14) auf einer inneren Seitenfläche des Müllbehälters angeordnet ist, eine zentrale Sendeachse des Senders (13) in einem Winkel α von 30 bis 50 Grad in Bezug auf die innere Bodenfläche des Müllbehälters ausgerichtet ist; oder ii) in einem Fall, dass der Empfänger (14) auf der inneren Bodenfläche des Müllbehälters angeordnet ist und der Sender (13) auf der inneren Seitenfläche des Müllbehälters angeordnet ist, die zentrale Empfangsachse des Empfängers (14) in einem Winkel α von 30 bis 50 Grad in Bezug auf die innere Bodenfläche des Müllbehälters ausgerichtet ist.

5. Intelligenter Müllbehälter nach Anspruch 2, wobei das durch den Empfänger (14) empfangene Signal das vom Sender (13) direkt gesendete Signal ist und der Sender (13) und der Empfänger (14) einander gegenüber auf inneren Seitenflächen des Müllbehälters angeordnet sind und sich beide nahe an einer inneren Bodenfläche des Müllbehälters befinden.

6. Intelligenter Müllbehälter nach Anspruch 2, wobei das durch den Empfänger (14) empfangene Signal das Signal ist, das nach dem Senden durch den Sender (13) reflektiert wurde, und i) der Sender (13) und der Empfänger (14) beide auf einer inneren Bodenfläche des Müllbehälters angeordnet sind, wobei eine zentrale Sendeachse des Senders (13) und eine zentrale Empfangsachse des Empfängers (14) nach oben gewandt sind; oder ii) der Sender (13) und der Empfänger (14) beide auf einer inneren Seitenfläche des Müllbehälters angeordnet sind, wobei die zentrale Sendeachse des Senders (13) und die zentrale Empfangsachse des Empfängers (14) in Richtung des Inneren des Behälters gewandt sind.

7. Intelligenter Müllbehälter nach Anspruch 1, wobei der Sender (13) und der Empfänger (14) mittels entsprechender betriebssicherer Strukturen an den Innenflächen des Müllbehälters befestigt sind.

8. Intelligenter Müllbehälter nach Anspruch 3, ferner umfassend staubfeste und lichtabschirmende Schutzhauben (16), die an den Innenflächen des Müllbehälters angebracht sind, wobei der Sender (13) und der Empfänger (14) jeweils in den Schutzhauben (16) untergebracht sind.

9. Verfahren zum Steuern des automatischen Beutelwechsels für einen intelligenten Müllbehälter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aktivieren des Lüfters (15); Bestimmen, ob der Empfänger (14) das erste Erfassungssignal erzeugt; und falls das erste Erfassungssignal erzeugt wird, Deaktivieren des Lüfters (15).

10. Verfahren zum Steuern des automatischen Beutelwechsels nach Anspruch 9, ferner umfassend vor dem Schritt des Aktivierens des Lüfters (15): Bestimmen, ob das erste Erfassungssignal erzeugt wird, nachdem eine Hauptabladeabdeckung des Müllbehälters geöffnet wurde; und falls das erste Erfassungssignal erzeugt wird, Ausgeben eines Hinweises; und andernfalls, Schließen der Hauptabladeabdeckung und Aktivieren des Lüfters (15).