CN106742934A - 一种垃圾桶智能设备的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种垃圾桶智能设备的控制方法及系统。这种垃圾桶智能设备的控制方法及系统能够自动行走的智能垃圾桶，给家居生活增加便利，尤其方便行动不便的人群，能够使用者无须起身，投放垃圾方便，垃圾投入垃圾桶几率高，避免了垃圾掉落在垃圾桶旁的地面上，使地面变杂乱。可以先通过训练的方式设定一些预定区域，之后使用者可以通过遥控终端、语音或者是无线通讯终端让机器人到特定的位置，还能够自动打开盖子，收完垃圾后能够自动关闭并回到充电座处，能够自动进行充电，当垃圾箱内部的垃圾变质时，通过检测里面的气体，能够进行报警提醒倒垃圾。

Description

一种垃圾桶智能设备的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种垃圾桶智能设备的控制方法及系统。

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，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。

垃圾桶是盛放垃圾的容器，是日常生活非常常用的用品，目前使用的垃圾桶都是静置在地面上，若当前距离垃圾桶较远，要将垃圾放入垃圾桶，就必须起身走过去，将垃圾投入垃圾桶，费时费力，若不想起身，将垃圾远距离投向垃圾桶，垃圾投入垃圾桶的几率低，垃圾容易掉落在垃圾桶旁的地面上，使地面变杂乱。一般家居环境都会放置一些垃圾桶，用于收集生活垃圾，但是一般垃圾桶不会太多，很可能就两个，厨房一个，客厅一个。垃圾桶不多的原因主要是影响家居美观，但是垃圾桶太少会带来许多不便，扔一个小小的垃圾需要走到垃圾桶那里去扔，尤其对于行动不便的老人家更是如此。

发明内容

本发明的目的在于能够使使用者无须起身，投放垃圾方便，垃圾投入垃圾桶几率高，避免了垃圾掉落在垃圾桶旁的地面上，使地面变杂乱，提供一种垃圾桶智能设备的控制方法，解决以上技术问题。

一种垃圾桶智能设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤A，发出持续的导航遥控信号，智能设备探测到导航遥控信号；

步骤B，智能设备由基准点跟随导航遥控信号位移至指定区域，同时获得所述指定区域相对所述基准点的坐标；

步骤C，发出预定区域设定信号，智能设备探测到预定区域设定信号并将所述指定区域相对所述基准点的坐标设定为一个预定区域并命名；

步骤D，智能设备接收预定区域选定信号并自动位移至所述预定区域选定信号对应的预定区域的坐标处。

上述的垃圾桶智能设备的控制方法，所述步骤D中智能设备接收预定区域选定信号的方式包括：发出预定区域选定信号，智能设备探测到所述预定区域选定信号；或者所述智能设备探测人为发出的语音方式的预定区域选定信号，或者接收无线通讯终端发出的预定区域选定信号。

上述的垃圾桶智能设备的控制方法，还包括步骤E，当智能设备自动位移至所述预定区域选定信号对应的预定区域的坐标处时，打开桶盖。

本发明的目的还在于提供能够自动行走的智能垃圾桶，给家居生活增加便利，尤其方便行动不便的人群，提供一种智能的垃圾桶设备，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种智能的垃圾桶设备，包括机体、充电座及遥控终端，所述机体包括：遥控信号探测模块，信号连接所述遥控终端；控制模块，包括主控单元、行动控制单元、导航控制单元及避障控制单元，所述遥控信号探测模块、所述行动控制单元、所述导航控制单元及所述避障控制单元均与所述主控单元电连接；位移模块，所述行动控制单元信号连接所述位移模块；可充电电源模块，信号连接所述主控单元，为所述机体提供工作电源。

上述的一种智能的垃圾桶设备，还包括桶盖组件，所述桶盖组件包括盖体、连接机构及开合控制机构，所述盖体设置于所述机体顶端开口处，并通过连接机构可开合地连接于所述机体，开合控制机构为人为触发机构或电信号触发机构，控制盖体的开与合。

上述的一种智能的垃圾桶设备，所述位移模块设置于所述机体底部；所述行动控制单元由至少两个单独可控的电机及相应的电机控制电路构成，电机与相应行动轮连接，电机控制电路与主控单元电连接。

上述的一种智能的垃圾桶设备，所述导航控制单元包括加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器及行动轮码盘计数器。

上述的一种智能的垃圾桶设备，还包括操作及显示面板，与所述主控单元电连接。

上述的一种智能的垃圾桶设备，还包括语音识别模块，与所述主控单元电连接。

上述的一种智能的垃圾桶设备，所述控制模块还包括：无线通信单元，与所述主控单元电连接；气味传感器，设置于所述桶盖组件上，与所述主控单元电连接；音频输出单元，与所述主控单元电连接。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明这种垃圾桶智能设备的控制方法及系统能够使用者无须起身，投放垃圾方便，垃圾投入垃圾桶几率高，避免了垃圾掉落在垃圾桶旁的地面上，使地面变杂乱。可以先通过训练的方式设定一些预定区域，之后使用者可以通过遥控终端、语音或者是无线通讯终端让机器人到特定的位置，还能够自动打开盖子，收完垃圾后能够自动关闭并回到充电座处，能够自动进行充电，当垃圾箱内部的垃圾变质时，通过检测里面的气体，能够进行报警提醒倒垃圾。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种垃圾桶智能设备的控制方法的工作流程图；

图2为本发明实施例中的一种智能的垃圾桶设备的结构示意图。

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，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没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1，一种垃圾桶智能设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤A，发出持续的导航遥控信号，智能设备探测到导航遥控信号；

步骤B，智能设备由基准点跟随导航遥控信号位移至指定区域，同时获得指定区域相对基准点的坐标；

步骤C，发出预定区域设定信号，智能设备探测到预定区域设定信号并将指定区域相对基准点的坐标设定为一个预定区域并命名；

步骤D，智能设备接收预定区域选定信号并自动位移至预定区域选定信号对应的预定区域的坐标处。

进一步地，本发明一种垃圾桶智能设备的控制方法的较佳的实施例中，步骤D中智能设备接收预定区域选定信号的方式包括：发出预定区域选定信号，智能设备探测到预定区域选定信号；或者智能设备探测人为发出的语音方式的预定区域选定信号，或者接收无线通讯终端发出的预定区域选定信号。

进一步地，本发明一种垃圾桶智能设备的控制方法的较佳的实施例中，还包括步骤E，当智能设备自动位移至预定区域选定信号对应的预定区域的坐标处时，打开桶盖。

上述垃圾桶智能设备的控制方法的工作原理及过程如下：

首先，智能设备能够接收语音、遥控终端或者是无线通讯终端的命令，到达指定的地方。实现这些功能之前，首先需要用户对智能设备进行“训练”，这一过程通过遥控终端来实现。用户第一次使用时，让智能设备处在充电座的位置上，长按遥控终端，智能设备就能够跟随着遥控终端行走，当行走到用户需要的位置时，用户释放开遥控终端，然后长按预定义区域按键的其中一个，就将这个按键绑定为这个位置，下次需要垃圾桶到这个地点时，短按这个预定义区域按键，智能设备接受到命令，就会行动至该位置。智能设备移动的过程，也可以通过遥控终端的方向导航键来实现。需要实现语音控制时，在需要的地点需要对它进行名字训练，即将名字与预定区域绑定，让智能设备能够识别出这个地点的名字，训练过后，直接通过说出这个地点的名字，智能设备也会自动移动到这个位置。

第二，以上能够找到指定地点是通过智能设备内部自主导航的能力，这是通过内部的陀螺仪、加速度传感器、地磁、行动轮码盘计数器这些数据的融合来实现，再通过主控单元内部自建地图，就可以做精确的导航，记录各个预定义的位置。

第三，垃圾存放久了，可能存在变质问题，垃圾桶内放有气体传感器，当检测到有氨气等这些有臭味的气体时，可以提示用户倒垃圾。

第四，智能垃圾桶通过自主导航到达特定位置工作完成后，靠自主定位，可以返回到充电座进行充电，由于充电需要更为精确的对准，在机体背面，装有红外或者是超声波的单元，两个点对准后，就可以进行自动充电。

第五，通过机身上面和下面的接近传感器，可以检测到障碍物和障碍物距离，绕开障碍物；通过底部的接近传感器，可以检测到悬崖，避免摔落，如跌落到楼梯。

参照图2，一种智能的垃圾桶设备，包括机体、充电座及遥控终端，机体包括：

遥控信号探测模块1，信号连接遥控终端；

控制模块2，包括主控单元21、行动控制单元22、导航控制单元23及避障控制单元24，遥控信号探测模块1、行动控制单元22、导航控制单元23及避障控制单元24均与主控单元21电连接；

位移模块3，行动控制单元22信号连接位移模块3；

可充电电源模块4，信号连接主控单元21，为机体提供工作电源。

进一步地，本发明一种智能的垃圾桶设备的较佳的实施例中，还包括桶盖组件，桶盖组件包括盖体、连接机构及开合控制机构，盖体设置于机体顶端开口处，并通过连接机构可开合地连接于机体，开合控制机构为人为触发机构或电信号触发机构，控制盖体的开与合。

进一步地，本发明一种智能的垃圾桶设备的较佳的实施例中，位移模块3设置于机体底部，用于在控制模块2的定位导航及驱动控制下，将智能设备移动至指定位置；行动控制单元22由至少两个单独可控的电机及相应的电机控制电路构成，电机与相应行动轮连接，电机控制电路与主控单元21电连接。

进一步地，本发明一种智能的垃圾桶设备的较佳的实施例中，可充电电源模块4包括充电对位机构、充电接口及电源存储单元；充电座的电源供给模块相应包括充电对位机构、电源输出接口和电源输出单元。充电对位机构和充电对位机构相应为红外发生机构和红外识别机构(或者为超声波发生机构和超声波识别机构)，当智能设备接近充电座时，通过智能设备的方向和位置，使得充电对位机构和充电对位机构完全对位，此时充电座的电源输出接口与智能设备的充电接口对接，充电座的电源输出单元即可向智能设备的电源存储单元输送电能。智能设备的电源存储单元用于为整个智能设备提供工作电源。

进一步地，本发明一种智能的垃圾桶设备的较佳的实施例中，导航控制单元23包括加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器及行动轮码盘计数器。陀螺仪用于实时提供机器人行动的旋转角度信息，通过陀螺仪角度的积分可以得到机器人的角度信息；加速度传感器用于提供加速度信息，通过加速度传感器对加速度的积分运算可以得到机器人行动距离信息；地磁传感器用于提供一个恒定的地磁角度，可以对角度信息进行一些修正；行动轮码盘计数器也可以得到角度和距离信息。这些数据都会有一些误差，通过融和这些数据，就知道了精确的距离和角度的信息，就可以得到机器人对于基准点(一般设定为充电座)的相对位置，即坐标信息。

进一步地，本发明一种智能的垃圾桶设备的较佳的实施例中，还包括操作及显示面板，与主控单元21电连接；还包括语音识别模块5，与主控单元21电连接。操作及显示面板用于直接对智能设备输入操作指令以及显示主控单元21处理后的操作指令、提示信息、工作状态等信息。遥控信号探测模块1用于探测遥控终端发出的各种遥控信号并提供给主控单元21进行分析处理。语音识别模块5用于识别用户发出的语音操作指令并提供给主控单元21进行分析处理。

进一步地，本发明一种智能的垃圾桶设备的较佳的实施例中，控制模块2还包括：

无线通信单元25，与主控单元21电连接；

气味传感器26，设置于桶盖组件上，与主控单元21电连接；

音频输出单元27，与主控单元21电连接。

控制模块2的无线通信单元25用于与其他的无限通讯终端通讯配合，例如与装有相应app手机通讯配合。控制模块2的气味传感器26设置于桶盖组件上，用于探测桶体内的气味，当检测到有氨气等这些有臭味的气体时，提供感测信号给主控单元21，主控单元21进而控制音频输出单元27输出语音提示，提示用户倒垃圾。

由于采用以上技术方案，本发明这种垃圾桶智能设备的控制方法及系统能够使用者无须起身，投放垃圾方便，垃圾投入垃圾桶几率高，避免了垃圾掉落在垃圾桶旁的地面上，使地面变杂乱。可以先通过训练的方式设定一些预定区域，之后使用者可以通过遥控终端、语音或者是无线通讯终端让机器人到特定的位置，还能够自动打开盖子，收完垃圾后能够自动关闭并回到充电座处，能够自动进行充电，当垃圾箱内部的垃圾变质时，通过检测里面的气体，能够进行报警提醒倒垃圾。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种垃圾桶智能设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，发出持续的导航遥控信号，智能设备探测到导航遥控信号；

步骤B，智能设备由基准点跟随导航遥控信号位移至指定区域，同时获得所述指定区域相对所述基准点的坐标；

步骤C，发出预定区域设定信号，智能设备探测到预定区域设定信号并将所述指定区域相对所述基准点的坐标设定为一个预定区域并命名；

步骤D，智能设备接收预定区域选定信号并自动位移至所述预定区域选定信号对应的预定区域的坐标处。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾桶智能设备的控制方法，其特征在于，所述步骤D中智能设备接收预定区域选定信号的方式包括：发出预定区域选定信号，智能设备探测到所述预定区域选定信号；或者所述智能设备探测人为发出的语音方式的预定区域选定信号，或者接收无线通讯终端发出的预定区域选定信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种垃圾桶智能设备的控制方法，其特征在于，还包括步骤E，当智能设备自动位移至所述预定区域选定信号对应的预定区域的坐标处时，打开桶盖。

4.一种智能的垃圾桶设备，包括机体、充电座及遥控终端，其特征在于，所述机体包括：

遥控信号探测模块(1)，信号连接所述遥控终端；

控制模块(2)，包括主控单元(21)、行动控制单元(22)、导航控制单元(23)及避障控制单元(24)，所述遥控信号探测模块(1)、所述行动控制单元(22)、所述导航控制单元(23)及所述避障控制单元(24)均与所述主控单元(21)电连接；

位移模块(3)，所述行动控制单元(22)信号连接所述位移模块(3)；

可充电电源模块(4)，信号连接所述主控单元(21)，为所述机体提供工作电源。

5.根据权利要求4所述的一种智能的垃圾桶设备，其特征在于，还包括桶盖组件，所述桶盖组件包括盖体、连接机构及开合控制机构，所述盖体设置于所述机体顶端开口处，并通过连接机构可开合地连接于所述机体，开合控制机构为人为触发机构或电信号触发机构，控制盖体的开与合。

6.根据权利要求4所述的一种智能的垃圾桶设备，其特征在于，所述位移模块(3)设置于所述机体底部；所述行动控制单元(22)由至少两个单独可控的电机及相应的电机控制电路构成，电机控制电路与所述主控单元(21)电连接。

7.根据权利要求4所述的一种智能的垃圾桶设备，其特征在于，所述导航控制单元(23)包括加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器及行动轮码盘计数器。

8.根据权利要求4所述的一种智能的垃圾桶设备，其特征在于，还包括操作及显示面板，与所述主控单元(21)电连接。

9.根据权利要求4所述的一种智能的垃圾桶设备，其特征在于，还包括语音识别模块(5)，与所述主控单元(21)电连接。

10.根据权利要求4所述的一种智能的垃圾桶设备，其特征在于，所述控制模块(2)还包括：

无线通信单元(25)，与所述主控单元(21)电连接；

气味传感器(26)，设置于所述桶盖组件上，与所述主控单元(21)电连接；音频输出单元(27)，与所述主控单元(21)电连接。