CN102060158A - 智能垃圾桶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能垃圾桶，其包括：垃圾盛放装置、垃圾监控模块、中央处理模块和报警无线发射模块。可以在垃圾桶满或预定时间未清理时发出报警信号，解决了垃圾桶不能及时被清理，而导致满了的垃圾桶周围全是垃圾，破坏市容、影响环境的缺点。同时其还包括：识别感应单元和机械开合单元，可以在用户使用时自行开合垃圾桶盖，解决了传统垃圾桶手拉或脚踩开合垃圾桶盖的缺点。

Description

智能垃圾桶

【技术领域】

本发明涉及垃圾处理领域，特别是一种自我报警的智能垃圾桶。

【背景技术】

在人们日常生活中，垃圾处理是必不可少的，而最常见最广泛的方法就是使用垃圾桶。最早的垃圾桶一般露置在街头或公共场所，容易招来苍蝇、蚊子等昆虫，而且如果没有及时清理的话，容易散发食物腐败的味道或者别的异味。后来的垃圾桶配备了盖子，采用使用者自己用手拉或者脚踩的方式打开盖子投掷垃圾，解决了上述问题，但是完全靠使用者自觉，实际使用率不高，最新型的垃圾桶有自动感应装置，可以自动开合垃圾桶的盖子，比如公开号为CN 2683598，公开日为2005-03-09的中国发明专利《红外感应自动开盖垃圾桶》就披露了一种红外感应垃圾桶，但是在垃圾桶的清洁管理工作上还是有不能及时被清理，而导致满了的垃圾桶周围全是垃圾，破坏市容、影响环境的缺点。同时由于每个垃圾桶使用的频率不一样，垃圾处理站不能有效地安排清洁员进行清洁工作，造成了人力物力的浪费。

为了解决上述问题，急需一种新的解决方案来解决传统垃圾处理方式的缺点。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种新的智能垃圾桶，可以在垃圾桶满了的时候或者很长时间没有清理的时候发出报警信号给垃圾处理站。

本发明采用的技术方案为：

一种智能垃圾桶，其包括：

垃圾盛放装置，用来盛放垃圾；

垃圾监控模块，安装于前述垃圾盛放装置上，用于监测所述垃圾盛放装置内的垃圾情况，在垃圾满了或预定时间没有清理时并发出监测信号；

中央处理模块，接收前述垃圾监控模块发出的监测信号，并对该监测信号进行分析判断，并根据判断结果发出指令；和

报警无线发射模块，在收到中央处理模块的指令后，通过无线网络发出相应的报警信号。

进一步的，所述垃圾监控模块包括：桶满检测单元，用于在所述智能垃圾桶内垃圾满了时发出信号。

进一步的，所述垃圾监控模块包括：超时感应单元，用于检测垃圾桶是否在预定时间被清理。

进一步的，还包括：压力感应单元，用于判断桶内是否存在垃圾。

进一步的，所述中央处理模块，包括至少一个计时单元。

进一步的，所述智能垃圾桶还包括：识别感应单元，通过安装在外壳上垃圾桶口阵列排布的红外感应装置感应人体的靠近，并发出信号给所述中央处理模块。

进一步的，所述智能垃圾桶还包括：机械开合模块，包括：电动机和齿轮，在接收到所述中央处理模块的指令时，开合所述智能垃圾桶的桶盖。

进一步的，所述垃圾盛放装置，包括内桶和外桶，内桶盛放垃圾，外桶保护所述内桶和所述智能模块。

本发明通过在所述智能垃圾桶的垃圾检测模块和报警无线发射模块实现了桶满报警和超时间未清理报警，解决了垃圾桶不能及时被清理的缺点。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1，其为本发明中一种智能垃圾桶的智能模块的原理图。

图2，其为本发明中一种智能垃圾桶完成感应开合垃圾桶盖的方法流程图。

图3，其为本发明中一种智能垃圾桶完成桶满报警功能的方法流程图。

图4，其为本发明中一种智能垃圾桶完成超时未清理报警功能的方法流程图。

图5，其为本发明中配合使用的一种垃圾处理信息控制系统的结构原理图。

图6，其为本发明一种智能垃圾桶的实施示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。很显然，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不脱离本发明本质和精神的情况下所获得的所有其他实施例，都属于本发明公开和保护的范围。

在该说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”可能并非指的是同一个实施例，也不是与其他实施例相互排斥的相互独立或选择性的实施例。此外，在流程图或图示模块的顺序，或者用来描述本发明的一个或多个实施例的序号并非固定的指代任何特定的顺序，也不构成对本发明的限制。

请参照图1，其示出了本发明中智能垃圾桶的一个实施例的智能模块的原理图。其中智能垃圾桶的智能模块100包括：识别感应单元111、桶满感应单元112、超时感应单元113、中央处理模块120、机械开合模块130和报警无线发射模块140。其中识别感应单元111、桶满感应单元112和超时感应单元113都是感应单元，分别用来检测是否有人投掷垃圾、所述智能垃圾桶是否满了和所述智能垃圾桶是否超时间未被清理，然后将相关的信号发送给中央处理模块120进行分析处理，然后发送相关的指令到机械开合模块130或者报警无线发射模块140。

在下面说明中，以所述智能垃圾桶包括一个内桶、一个安装有智能模块的外壳的实施例来说明。

其中所述识别感应单元111包括安装在外壳上垃圾桶口阵列排布的红外感应装置，其可以在30cm范围内感应到人体，当感应到人体时其中的电平信号会发生变化，在一个具体的实施例中，所述识别感应单元111在有用户要投掷垃圾，监测到人体信号时，表明有人向垃圾桶走来，此时红外传感器产生电平信号a跳变(由0到1)，中央处理单元120检测到此变化，产生开关量1作用于机械开合模块130，使之产生打开垃圾桶盖的动作。用户将垃圾丢入桶后，置于桶内壁上的相应传感器也会有相应电平信号b跳变(1到0)，中央处理单元120检测到信号b后，产生信号作用于机械开合模块130，桶盖随之合上。

其中所述桶满感应单元112包括安装在所述外壳上置于所述内桶口位置的红外对射装置，其发射端发射的红外射线可以被接收端接收，当桶内垃圾超过一定量后，遮盖住了红外射线，也就是接收端收不到发射端的红外射线时，其电平信号会发生变化，在一个具体的实施例中，当垃圾投掷时，也会偶尔遮挡一下红外射线，这时会通过所述中央处理模块120和所述机械开合模块产生一个关闭垃圾桶盖的操作。

其中所述超时感应单元113包括安装在所述外壳上置于所述内桶下位置的压力感应装置，其可以感应到压力的变化，其有一个预设值，一般为略小于内桶的重量，当内桶正常放在外壳内的压力感应器上时，压力传感器感应到的压力比预设值大；当内桶被拿出外壳进行清理时，压力感应器上的压力小于预设值或为零。

其中中央处理模块120负责实时监测所述识别感应单元、所述桶满感应单元和所述超时感应单元的信号及信号变化，并作出相应处理。

其中机械开合模块130包括电动机和齿轮，是一种根据具体的垃圾桶结构构成的机械装置，在接收到所述中央处理模块120的指令后，对垃圾桶的盖子进行打开和关闭操作。

其中报警无线发射模块140是通过无线网络发出具体的报警信号，在具体的实施例中，其可能通过WIFI、WAPI或者2G/3G通讯网络等传输，其发出的报警信号包括所述智能垃圾桶的型号、编号、报警类型(桶满或超时)和报警时间。

请再参照图2，其示出了本发明中一种智能垃圾桶完成感应开合垃圾桶盖功能的方法流程图。

当有人靠近垃圾桶时，该功能开始运作，其步骤是：

步骤210，当识别感应单元111感应到人体存在，发出信号a；

步骤220，中央处理模块120接收信号a后，开始计时；

步骤230，中央处理模块判断信号a在3秒之内是否变化，如果变化，则表示此人是路过，如果不变化，则表示此人是要投掷垃圾；

步骤240，中央处理模块120发出信号b给机械开合模块130，计时器归零，重新计时；

步骤250，机械开合模块130把垃圾桶盖打开；

步骤260，计时器到五秒时，中央处理模块120发出信号c给机械开合模块130；

步骤270，机械开合模块130把垃圾桶盖关闭，计时器清零。

请再参考图3，其示出了本发明中一种智能垃圾桶完成桶满报警功能的方法流程图。当红外接收端收不到发射端的信号时，该功能开始运作，其步骤是：

步骤310，红外接收端收不到发射端的信号，发送信号给中央处理模块120；

步骤320，中央处理模块120收到信号后，计时器开始计时；

步骤330，5秒内，判断信号是否变化，如果变化了，就说明是扔垃圾时遮挡了一下；如果没变化，那就是垃圾堆到了内桶口，内桶已经满了；

如果变化了，进行下面步骤：

步骤341，中央处理模块120发送信号给机械传动模块130；

步骤351，机械开合模块关闭垃圾桶盖。

如果没有变化，进行下面步骤：

步骤342，中央处理模块120发送信号给报警无线发射模块140；

步骤352，报警无线发射模块发出报警信号。

请再参考图4，其示出了本发明中一种智能垃圾桶完成超时未清理报警功能的方法流程图。

其中压力传感器比较判断的预定值一般是略小于内桶的重量。

当所述内桶正常放置在所述外壳内时，压力传感器上的压力值大于等于预定值，计时器1开始计时，如果三天没人打扫的话，所述智能垃圾桶就发出报警信号，如果内桶被取出清理的话，压力传感器上的压力值会小于预设值，计时器就归零，等待内桶被放回时重新开始计时，特别的，如果垃圾桶收到震动，压力传感器上偶尔发生了压力值变小的情况，计时器不受其影响。具体步骤如下：

步骤410，压力传感器上的压力值大于等于预定值，即所述内桶正常的放置在所述智能垃圾桶外壳内，发送信号给中央处理模块120；

步骤420，中央处理模块中的计时器1开始计时；

步骤430，判断压力值是否在计时过程中小于预定值，即所说智能垃圾桶的内桶是否被拿出清理过；

如果没有被拿出清理过，进行步骤：

步骤441，计时器1继续计时，当计时时间超过三天时，发送信号给报警无线发射模块140；

步骤451，报警无线发射模块140发送报警信号给垃圾处理信息控制系统。

如果压力值在计时过程中小于预定值了，则进行下列步骤：

步骤442，计时器1暂停，计时器2开始计时；

计时器2计时的原因是为了防止所述内桶偶然的震动造成压力传感器感应到压力小于预定值。步骤452就是通过计时器2判断压力变小的时间有多久，如果10秒内压力值都是一直变小的，那么代表所述内桶被拿出去清理了，进行步骤460，计时器1归零，等压力值大于等于预定值时

(内桶清理完放回智能垃圾桶中)继续步骤410，如果压力值变小的时间小于10秒，则进行步骤441，计时器1继续计时，当值超过三天时，报警，此时认为所述智能垃圾桶未被清理，只是偶然晃动。

请再参照图5，其示出了本发明中配合使用的一种垃圾处理信息控制系统的结构原理图，所述垃圾处理信息控制系统包括：信号接收模块、信号处理模块、信号储存模块、通信模块和信号显示模块。

其中信号接收模块510用于接收所述智能垃圾桶的报警信号；

信号处理模块520用于将所述信号接收模块510接收到的报警信号进行储存、分析和处理；

通信模块530用于将所述信号处理模块520处理后的信息发送给清洁员；

信号储存模块540用于将所述报警信号和相关处理信息储存下来，并与信号处理模块520实时交互；

信息显示模块550用于显示信号处理模块520处理的相关信息，以供用户查看。

其中信号接收模块是与所述智能垃圾桶报警无线发射模块相匹配的无线接收器，在一个实施例中，它是普通pc机上的802.11g无线网卡；在另外一个实施例中，它是3G上网卡。

其中信号处理模块520是一个存储相关程序的计算机模块，其在接收到信号接收模块的信号时，根据储存在所述信号储存模块540里的相关信息，确定发出报警信号的智能垃圾桶位置，并通过通信模块530发送短消息给相对应的清洁员，然后将此次的报警信号储存在所述信号储存模块540里，在特定时间(如每个月)或者用户需要时，信号处理模块520还可以将所有的报警信号统计分析，计算每个智能垃圾桶的使用率，和每个清洁员的工作效率，然后用运筹学原理计算出最优垃圾桶部署和最优清洁计划安排，最后将计算结果显示为报表通过信息显示模块550以供使用者参考。

其中通信模块530是与通讯运营商合作的企业级短信平台。

在一个具体的实施例中，信号处理模块520和信息储存模块540都是由储存特定的基于数据库程序的计算机来实现的，其数据库包括每个智能垃圾桶的位置信息、每个智能垃圾桶的报警信号信息、每个清洁员的信息、每个智能垃圾桶和其对应的清洁员的关系以及每个清洁员的联系方式。然后通过和信号接收模块510和通信模块530整合，完成智能垃圾桶报警信号的全自动处理，包括智能垃圾桶报警信号的存储，根据报警信号确定智能垃圾桶位置，通过所述通信模块530的企业级短信平台，发送短信给负责这个智能垃圾桶的清洁员，最后在每周每月每年，根据数据库内的信息，利用运筹学原理计算出最优垃圾桶部署和最优清洁计划安排，最后将计算结果显示为报表通过信息显示模块550以供使用者参考。

最后请参照图6，其示出了本发明一种智能垃圾桶的实施示意图。所述智能垃圾桶是分散布置在城市的各个公共场所中的，其报警信息是通过城市中已有的无线网络和设施发送到垃圾中心控制台的，在各个具体的实施例中，可能采用不同的无线网络协议，视具体的环境和成本来使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能垃圾桶，其特征在于，其包括：

垃圾盛放装置，用来盛放垃圾；

垃圾监控模块，安装于前述垃圾盛放装置上，用于监测所述垃圾盛放装置内的垃圾情况，在垃圾满了或预定时间没有清理时并发出监测信号；

中央处理模块，接收前述垃圾监控模块发出的监测信号，并对该监测信号进行分析判断，并根据判断结果发出指令；和

报警无线发射模块，在收到中央处理模块的指令后，通过无线网络发出相应的报警信号。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述垃圾监控模块包括：

桶满检测单元，用于在所述智能垃圾桶内垃圾满了时发出信号。

3.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述垃圾监控模块包括：

超时感应单元，用于检测垃圾桶是否在预定时间被清理。

4.根据权利要求3所述的智能垃圾桶，其特征在于，前述超时感应单元包括：压力感应单元，用于判断桶内是否存在垃圾。

5.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述中央处理模块，包括至少一个计时单元。

6.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述智能垃圾桶还包括：识别感应单元，通过安装在外壳上垃圾桶口阵列排布的红外感应装置感应人体的靠近，并发出信号给所述中央处理模块。

7.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述智能垃圾桶还包括：机械开合模块，包括：电动机和齿轮，在接收到所述中央处理模块的指令时，开合所述智能垃圾桶的桶盖。

8.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述垃圾盛放装置，包括内桶和外桶，内桶盛放垃圾，外桶保护所述内桶和所述智能模块。

Images