CN109775193A - 智能垃圾桶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能垃圾桶，解决了现有垃圾桶的侧开口方向单一较为麻烦的问题，其技术方案要点是，当人体传感器监测到人体靠近时，控制器计算该人体传感器的方向与电子罗盘指针方向之间的角度值，并根据该角度值控制伺服电机运行，以驱动底座转动至特定方向，直至角度值消除，本发明的智能垃圾桶，控制器能够通过人体传感器判断出靠近垃圾桶的人体所处的方向，并计算出投放口与该方向之间的具体角度，并根据该角度控制伺服电机运行，以驱动垃圾桶转动至投放口与人体方向一致的位置，从而方便人们投放垃圾。

Description

智能垃圾桶

技术领域

本发明涉及智能设备，特别涉及智能垃圾桶。

背景技术

侧开口式垃圾桶是常用的环保清洁设备，其主要包括底座，底座上方设置有开口朝上的内桶，内桶上套设有外桶，外桶设置于底座上端面，外桶的侧壁开设有投放口，该投放口位于内桶的开口上方。正常使用时，用户可通过投放口将垃圾扔入内桶当中；当需要清理垃圾时，只需将外桶取下，便能对内桶中的垃圾进行清理。

然而在实际使用过程中，垃圾桶的投放口始终固定，使得人们投放垃圾时需要移动至垃圾桶的特定位置，较为麻烦，因此还存在一定的改进空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能垃圾桶，能根据用户的所在方位调整投放口的朝向。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能垃圾桶，包括底座、固定于底座上端面并且开口朝上的内桶和套设于内桶外部并设置于底座上方的外桶，所述外桶的侧壁开设有位于内桶开口上方的投放口，所述底座的下方设置有安装座，所述安装座的上端面开设有安装槽，所述安装槽内安装有伺服电机，所述伺服电机的转轴朝上设置并固定于底座的下端面；

还包括控制器、电子罗盘、周向排列于底座周围的若干人体传感器，所述人体传感器与电子罗盘均耦接于控制器的输入端，所述伺服电机耦接于控制器的输出端并受控于控制器，所述人体传感器的感应头朝外设置以监测人体的靠近或远离；所述电子罗盘设置于外桶的上端面，所述电子罗盘内的指针方向与投放口的朝向一致；所述控制器内预设有每个人体传感器对应于底座中心的方向；

当人体传感器监测到人体靠近时，所述控制器计算该人体传感器的方向与电子罗盘指针方向之间的角度值，并根据该角度值控制伺服电机运行，以驱动底座转动至特定方向，直至角度值消除。

采用上述方案，控制器能够通过人体传感器判断出靠近垃圾桶的人体所处的方向，并计算出投放口与该方向之间的具体角度，并根据该角度控制伺服电机运行，以驱动垃圾桶转动至投放口与人体方向一致的位置，从而方便人们投放垃圾。

作为优选，每个人体传感器的一侧均设置有耦接于控制器输入端的距离传感器；当多个人体传感器监测到人体靠近时，每个监测到人体的人体传感器对应的距离传感器开始检测并判断所监测人体与该距离传感器之间的距离并将测得的距离值发送至控制器；所述控制器将接收的多个距离值进行递增排序，并根据距离值的排列顺序，依次计算每个距离值对应的人体传感器所在方向与电子罗盘指针方向之间的角度值，然后根据不同角度值分次控制伺服电机运行，从而驱动底座依次转动至特定方向，以使每次对应的角度值归零。

采用上述方案，当同时有多个人靠近垃圾桶时，控制器能够优先将垃圾桶的投放口转动至最靠近垃圾桶的用户，并在当前用户投放完垃圾后依次根据其他人体与垃圾桶之间的距离将投放口转动至朝向其他人体的方向，更加人性化。

作为优选，所述电子罗盘上耦接有发射模块，所述控制器还耦接有与发射模块进行远程数据交换的接收模块；所述电子罗盘将测得的指针方向数据通过发射模块实时远程发送至接收模块，所述控制器通过接收模块接收电子罗盘的指针方向数据。

采用上述方案，使得电子罗盘能够与控制器进行远程数据交换，从而实现无线数据传输，防止垃圾桶在转动过程中电子罗盘与控制器之间的连线发生缠绕。

作为优选，所述人体传感器为热释电红外检测电路。

采用上述方案，热释电传感器本身不会发出任何类型的红外辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉，能够有效监测附近是否存在有人体红外辐射，从而判断人体的靠近或者远离。

作为优选，所述距离传感器为超声波人体距离检测传感器。

采用上述方案，超声波人体距离检测传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器；发射的超声波遇到障碍物时就会发生反射，反射波可由接收器接收，这样只要测出超声波从发送点到反射回来的时间间隔，然后根据特定公式即可计算出超声波从发射处到障碍物之间的距离。

作为优选，所述伺服电机的转轴固定有驱动块，所述底座下端面的中心开设有供驱动块卡嵌的驱动槽。

采用上述方案，驱动块与驱动槽之间的卡接配合，能够使伺服电机的转轴更易驱动底座转动，从而提升驱动效率以及精确性。

作为优选，所述底座的下端面开设有若干球槽，所述球槽内卡嵌有滚珠。

采用上述方案，镶嵌于球槽内的滚珠既能对底座起到支撑作用，又能有效降低底座与接触面之间的阻尼，使得底座能够在转动过程中更加稳定顺畅。

作为优选，所述安装座的外周面环设有凸缘，所述滚珠的球面抵接于凸缘的上端面。

采用上述方案，凸缘能够有效支撑起滚珠，避免滚珠与其他接触面发生摩擦，增加了滚珠的使用寿命，同时底座与安装座之间的一体性更强，进一步提升垃圾桶旋转时的稳定性。

作为优选，所述人体传感器设置于凸缘的上端面。

采用上述方案，使得人体传感器与底座之间的一体性以及连接性更强。

综上所述，本发明具有以下有益效果：控制器能够通过人体传感器判断出靠近垃圾桶的人体所处的方向，并计算出投放口与该方向之间的具体角度，并根据该角度控制伺服电机运行，以驱动垃圾桶转动至投放口与人体方向一致的位置，从而方便人们投放垃圾。

附图说明

图1为本实施例的剖视图；

图2为本实施例的系统架构图；

图3为本实施例的结构示意图。

图中：1、底座；2、内桶；3、外桶；4、投放口；5、安装座；6、安装槽；7、伺服电机；8、控制器；9、电子罗盘；10、人体传感器；11、距离传感器；12、发射模块；13、接收模块；14、驱动块；15、驱动槽；16、球槽；17、滚珠；18、凸缘；19、光电传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开的一种智能垃圾桶，如图1所示，包括底座1、固定于底座1上端面并且开口朝上的内桶2和套设于内桶2外部并设置于底座1上方的外桶3。其中，底座1优选呈圆盘状，内桶2设置于底座1的中心位置。外桶3的侧壁开设有位于内桶2开口上方的投放口4，用户可通过该投放口4将垃圾投入内桶2当中。外桶3能够从内桶2上取下，便于用户清理内桶2中的垃圾。

更进一步的，底座1的下方设置有安装座5，安装座5埋设于地下，其上端面与地面平齐。安装座5的上端面开设有安装槽6，安装槽6内安装有伺服电机7，伺服电机7的转轴朝上设置并固定于底座1的下端面，伺服电机7的安装方式具体可采用焊接、螺栓固定等形式，其为本领域公知常识，在此不做赘述。更具体的，伺服电机7的转轴固定有驱动块14，该驱动块14优选呈方块状，底座1下端面的中心开设有供驱动块14卡嵌的驱动槽15，该驱动槽15也优选呈长方体设置，以与驱动块14相互配合，使得伺服电机7的转轴不会同底座1的下端面之间发生周向位置偏移。通过伺服电机7驱动底座1转动，能够周向调节垃圾桶的投放口4位置。

更进一步的，底座1的下端面开设有若干球槽16，球槽16优选有六个，其以驱动槽15为中心，等间隔周向排列于底座1的下端面。球槽16内卡嵌有滚珠17，其中滚珠17的大半部分球体卡嵌于球槽16内，且球槽16的开口小于滚珠17的球径，以使滚珠17无法从球槽16内脱离。安装座5的外周面环设有凸缘18，该凸缘18埋设于地下，并与地面相平齐。滚珠17的球面抵接于凸缘18的上端面，既能起到支撑底座1的作用，又能增加底座1转动时的顺畅性。

更进一步的，如图2和图3所示，智能垃圾桶还包括控制器8、电子罗盘9、周向排列于底座1周围的若干人体传感器10。其中，控制器8为具有数据处理能力的芯片，包括但不限于单片机、PLC、CPU、MCU、ARM等；本实施例中，控制器8安装于安装座5的安装槽6内，具体安装方式为本领域公知常识，可根据实际情况作出相应调整，附图中未示出。再者，人体传感器10为热释电红外检测电路，其设置于凸缘18的上端面；本实施例中，人体传感器10的数量优选为四个，其等间隔周向排列于凸缘18上端面，并且人体传感器10的感应头朝外设置以监测人体的靠近或远离。电子罗盘9设置于外桶3的上端面，并优选设置于外桶3的上端面中心，电子罗盘9内的指针方向与投放口4的朝向一致。更具体的，电子罗盘9上耦接有发射模块12，控制器8还耦接有与发射模块12进行远程数据交换的接收模块13，其中发射模块12与接收模块13可采用相互配对的蓝牙模块、远程红外传输模块、无线路由器等。电子罗盘9将测得的指针方向数据通过发射模块12实时远程发送至接收模块13，控制器8通过接收模块13接收电子罗盘9的指针方向数据。同时人体传感器10与电子罗盘9均耦接于控制器8的输入端，伺服电机7耦接于控制器8的输出端并受控于控制器8。

更具体的，控制器8内预设有每个人体传感器10对应于底座1中心的方向，相邻两个方向之间呈90°设置。当人体传感器10监测到人体靠近时，控制器8计算该人体传感器10的方向与电子罗盘9指针方向之间的角度值，并根据该角度值控制伺服电机7运行，以驱动底座1转动至特定方向，直至角度值消除，从而使垃圾桶的投放口4自动朝向靠近垃圾桶的用户，增加了用户投放垃圾的便利性。

更进一步的，每个人体传感器10的一侧均设置有耦接于控制器8输入端的距离传感器11，该距离传感器11为超声波人体距离检测传感器。当多个人体传感器10监测到人体靠近时，每个监测到人体的人体传感器10对应的距离传感器11开始检测并判断所监测人体与该距离传感器11之间的距离并将测得的距离值发送至控制器8；控制器8将接收的多个距离值进行递增排序，并根据距离值的排列顺序，依次计算每个距离值对应的人体传感器10所在方向与电子罗盘9指针方向之间的角度值，然后根据不同角度值分次控制伺服电机7运行，从而驱动底座1依次转动至特定方向，以使每次对应的角度值归零。更具体的，投放口4的端口内壁设置有耦接于控制器8输入端的光电传感器19，其能判断用户是否将手伸入投放口4内投放垃圾。当光电传感器19监测到投放口4处存在物体，然后物体消失，其能连续输出两种不同状态的信号至控制器8，此时控制器8才根据距离值的排列顺序切换至下一个角度值，并根据切换后的角度值驱动伺服电机7运行，以使垃圾桶的投放口4朝向下一个用户。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种智能垃圾桶，包括底座(1)、固定于底座(1)上端面并且开口朝上的内桶(2)和套设于内桶(2)外部并设置于底座(1)上方的外桶(3)，所述外桶(3)的侧壁开设有位于内桶(2)开口上方的投放口(4)，其特征是：所述底座(1)的下方设置有安装座(5)，所述安装座(5)的上端面开设有安装槽(6)，所述安装槽(6)内安装有伺服电机(7)，所述伺服电机(7)的转轴朝上设置并固定于底座(1)的下端面；

还包括控制器(8)、电子罗盘(9)、周向排列于底座(1)周围的若干人体传感器(10)，所述人体传感器(10)与电子罗盘(9)均耦接于控制器(8)的输入端，所述伺服电机(7)耦接于控制器(8)的输出端并受控于控制器(8)，所述人体传感器(10)的感应头朝外设置以监测人体的靠近或远离；所述电子罗盘(9)设置于外桶(3)的上端面，所述电子罗盘(9)内的指针方向与投放口(4)的朝向一致；所述控制器(8)内预设有每个人体传感器(10)对应于底座(1)中心的方向；

当人体传感器(10)监测到人体靠近时，所述控制器(8)计算该人体传感器(10)的方向与电子罗盘(9)指针方向之间的角度值，并根据该角度值控制伺服电机(7)运行，以驱动底座(1)转动至特定方向，直至角度值消除。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征是：每个人体传感器(10)的一侧均设置有耦接于控制器(8)输入端的距离传感器(11)；当多个人体传感器(10)监测到人体靠近时，每个监测到人体的人体传感器(10)对应的距离传感器(11)开始检测并判断所监测人体与该距离传感器(11)之间的距离并将测得的距离值发送至控制器(8)；所述控制器(8)将接收的多个距离值进行递增排序，并根据距离值的排列顺序，依次计算每个距离值对应的人体传感器(10)所在方向与电子罗盘(9)指针方向之间的角度值，然后根据不同角度值分次控制伺服电机(7)运行，从而驱动底座(1)依次转动至特定方向，以使每次对应的角度值归零。

3.根据权利要求2所述的智能垃圾桶，其特征是：所述电子罗盘(9)上耦接有发射模块(12)，所述控制器(8)还耦接有与发射模块(12)进行远程数据交换的接收模块(13)；所述电子罗盘(9)将测得的指针方向数据通过发射模块(12)实时远程发送至接收模块(13)，所述控制器(8)通过接收模块(13)接收电子罗盘(9)的指针方向数据。

4.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征是：所述人体传感器(10)为热释电红外检测电路。

5.根据权利要求2所述的智能垃圾桶，其特征是：所述距离传感器(11)为超声波人体距离检测传感器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的智能垃圾桶，其特征是：所述伺服电机(7)的转轴固定有驱动块(14)，所述底座(1)下端面的中心开设有供驱动块(14)卡嵌的驱动槽(15)。

7.根据权利要求1至5任一项所述的智能垃圾桶，其特征是：所述底座(1)的下端面开设有若干球槽(16)，所述球槽(16)内卡嵌有滚珠(17)。

8.根据权利要求7所述的智能垃圾桶，其特征是：所述安装座(5)的外周面环设有凸缘(18)，所述滚珠(17)的球面抵接于凸缘(18)的上端面。

9.根据权利要求8所述的智能垃圾桶，其特征是：所述人体传感器(10)设置于凸缘(18)的上端面。