CN111071649A - 一种家用智能分类垃圾箱 - Google Patents

Abstract

本发明的家用智能分类垃圾箱，包括外壳，外壳顶板上至少设置两个内仓孔，内仓孔上部与外壳顶板垂直固定连接有中层罩，中层罩内下部安装有内仓，外壳顶板通过开合装置与中层罩口对应活动连接有上盖，开合装置与电机连接，电机与控制模块连接，控制模块与垃圾分类识别判断模块连接，控制模块设置在外壳的后侧板内侧，垃圾分类识别判断模块设置在外壳的前侧板内侧，外壳前侧板上设置有麦克风孔和红外摄像头孔；垃圾分类识别判断模块包括语音识别判断模块和图像处理判断模块。本发明结构紧凑，两种垃圾分类识别模式，增加垃圾可识别性；垃圾分类互锁模块的设置可防止周围环境中其他语音对语音识别造成干扰，提高垃圾分类的准确性。

Description

一种家用智能分类垃圾箱

技术领域

本发明涉及垃圾箱技术领域，特别涉及一种家用智能分类垃圾箱。

背景技术

在我们日常生活中，会产生不同类型的垃圾。不同的垃圾投放在一起加大了垃圾分拣压力，提高了垃圾再利用的成本，也对生态环境构成了严重威胁。过去，我们一般利用宣传和道德力量，推动垃圾分类投放，但效果不佳。2019年7月1日，《上海市生活垃圾管理条例》正式实施，开启了垃圾分类投放强制要求时代。

然而，由于垃圾的种类各种各样，人们很难严格界定所扔垃圾属于哪一类。专利号为201910104588.8，发明名称为一种家用智能分类垃圾桶装置及其控制方法的专利研究的垃圾桶通过语音控制机构的语音采集单元采集语音的垃圾相关内容，进行标准化处理、识别，控制器获得识别后的信息，根据触发机构的指令选定任一对应分类的内筒。虽然实现了语音识别控制垃圾桶打开功能，但很多时候，我们所扔的垃圾不是单一的垃圾，而且部分垃圾我们不能准确说出其名称，因此，单纯的语音识别不能实现垃圾分类方便准确性。同时，我们扔垃圾时容易受到周围环境其他语音的影响，若在扔垃圾时出现其他语音，可能出现不同类型垃圾桶同时打开的情形，影响垃圾分类投放的确定性与准确性。

发明内容

为了克服现有研究的不足，本发明提供了这种家用智能分类垃圾箱，结构简单，设计巧妙，投放垃圾干净卫生，在家就可准确进行垃圾分类；两种垃圾分类识别模式，增加了垃圾的可识别性，垃圾分类更加方便、准确；垃圾分类互锁模块的设置可防止周围环境中其他语音对语音识别造成干扰，提高垃圾分类的准确性。为实现上述功能，本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供了一种家用智能分类垃圾箱，包括外壳，外壳顶板上至少设置两个内仓孔，内仓孔上部与外壳顶板垂直固定连接有中层罩，中层罩内下部安装有内仓，外壳顶板通过开合装置与中层罩口对应活动连接有上盖，开合装置与电机连接，电机与控制模块连接，控制模块与垃圾分类识别判断模块连接，控制模块设置在外壳的后侧板内侧，垃圾分类识别判断模块设置在外壳的前侧板内侧，外壳前侧板上设置有麦克风孔和红外摄像头孔；

每个内仓上盖的开合装置均对应一个电机，当电机与电源接通时，该电机旋转并带动开合装置打开对应内仓的上盖。

中层罩的设置使得内仓与外壳结构更加紧凑、稳固。

进一步地，控制模块包括垃圾分类互锁模块、限位模块、电源切换模块、开度保持模块、延时模块，电源切换模块分别与垃圾分类互锁模块、限位模块、开度保持模块、延时模块连接，限位模块分别与开度保持模块、延时模块连接。

电源切换模块根据垃圾分类识别判断模块识别的垃圾分类，将电源与对应的电机接通，电机开始旋转，带动开合装置拉开对应内仓的上盖；同时，垃圾分类互锁模块闭锁其他类型垃圾内仓的上盖控制回路，防止不同类型垃圾内仓的上盖同时打开，影响正确投放垃圾；当上盖打开至设定开度时，限位模块启动电源切换模块切断电机与电源的连接，并将电源切至与开度保持模块连接；同时，启动延时模块开始计时，经过秒后，延时模块启动电源切换模块切断开度保持模块与电源的连接，上盖在重力的作用下，自动落下，盖合内仓，防止内仓内的垃圾气味四处飘散，污染室内环境。

进一步地，垃圾分类识别判断模块包括语音识别判断模块和图像处理判断模块。

垃圾分类识别模式包括语音识别和图像识别，使得能够识别更多种模式，使得垃圾分类更加方便，准确。语音识别判断模块识别投垃圾的人的语音，并根据语音判断投放的垃圾属于哪一类；图像处理判断模块识别垃圾图像，并根据垃圾图像判断投放的垃圾属于哪一类。

进一步地，语音识别判断模块包括麦克风、模数转换模块、语音判断模块，麦克风与模数转换模块连接，模数转换模块与语音判断模块连接，麦克风端口穿过麦克风孔。

麦克风接收投垃圾人的语音，并将接收到的语音模拟信号传输到模数转换模块，模数转换模块模拟信号转化为数字信号，并将数字信号传输到语音判断模块，语音判断模块判断垃圾属于哪一类。

进一步地，图像处理判断模块包括红外扫描摄像头、图像处理模块和图像判断模块，红外扫描摄像头与图像处理模块连接，图像处理模块与图像判断模块连接，红外扫描摄像头端口穿过红外扫描摄像头孔。

红外扫描摄像头扫描预投放的垃圾，并将扫描的图像传输到图像处理模块，图像处理模块将图像转化为数字信号，并将数字信号传输到图像判断模块，图像判断模块判断垃圾属于哪一类。

进一步地，开合装置包括箱体，箱体内设置有齿轮减速机，齿轮减速机的从动齿轮与传动齿轮啮合连接，传动齿轮为转向弧形齿轮，传动齿轮与连接轴固定连接，连接轴与连接板固定连接。

进一步地，齿轮减速机与电机连接。

进一步地，连接板与上盖固定连接。

开合装置采用齿轮传动，结构简单，传动平稳、可靠性高，效率高，实现顺畅的打开和关闭。

打开上盖的过程:电机带动齿轮减速机转动，齿轮减速机中的从动齿轮带动传动齿轮转动，传动齿轮转动带动连接轴转动，连接轴转动带动连接板转动，连接板带动上盖转动打开。

进一步地，内仓至少包括可回收内仓和不可回收内仓，内仓前后侧板上开有提孔，内仓的上端高于中层罩的底端。

内仓至少包括可回收内仓、不可回收内仓。

在室内就通过可回收内仓和不可回收内仓把垃圾进行分类，从扔垃圾源头开始培养垃圾分类意识，养成垃圾分类好习惯，提高居民环保意识。

内仓前后两侧开有提孔。内仓的提孔设置使得内仓取出时方便手的提起拿出内仓。

本发明的有益效果。

1、这种家用智能分类垃圾箱分类智能化，含有两种垃圾分类识别模式，可分别实现语音与图像垃圾识别，不知道名字时可用图像识别模式，使垃圾分类的识别模式更多，增加了垃圾的可识别性，使垃圾分类更加方便、准确。

2、这种家用智能分类垃圾箱设有垃圾分类互锁模块，可防止不同类型垃圾内仓同时打开，避免周围环境噪音影响准确投放垃圾，提高垃圾分类的准确性。

3、这种家用智能分类垃圾箱上盖智能化开启和关闭，投放垃圾时手不用触碰箱体，干净卫生，轻松省力，上盖打开投放垃圾之后自动关闭，可有效防止垃圾气味飘散，有利于提高室内空气质量。

4、这种家用智能分类垃圾箱开合装置采用齿轮传动，结构简单，传动平稳、可靠性高，效率高，实现顺畅的打开和关闭。

5、这种家用智能分类垃圾箱结构简单，设计巧妙，中层罩的设置使得内仓与外壳配合更加紧凑稳固，外壳两内仓之间相互隔开，可回收垃圾内仓和不可回收垃圾内仓相互独立，即使是家用垃圾箱也干净卫生，在家扔垃圾时就已经把垃圾分类做好，再去倒垃圾时不用再把具体的每个垃圾进行分类，更加省心。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明这种家用智能分类垃圾箱的结构示意图；

图2为本发明在图1基础上去掉上盖之后的结构示意图；

图3为本发明这种家用智能分类垃圾箱的外壳结构示意图；

图4为本发明在图1基础上去掉外壳的侧板、底板之后的结构示意图；

图5为本发明这种家用智能分类垃圾箱的垃圾分类识别判断模块、控制模块、电机、开合装置结构示意图；

图6为本发明这种家用智能分类垃圾箱的上盖、开合装置的结构示意图；

图7为本发明这种家用智能分类垃圾箱的总体控制流程示意图；

图8为本发明这种家用智能分类垃圾箱的控制模块的流程示意图；

图9为本发明这种家用智能分类垃圾箱的垃圾分类识别判断模块的流程示意图；

图10为本发明这种家用智能分类垃圾箱的详细控制流程示意图。

在图中：1、外壳；11、麦克风孔；12、红外摄像头孔；2、内仓孔；3、中层罩；4、内仓；41、提孔；5、开合装置；51、箱体；52、齿轮减速机；53、传动齿轮；54、连接轴；55、连接板；6、上盖；7、电机；8、控制模块；81、垃圾分类互锁模块；82、限位模块；83、电源切换模块；84、开度保持模块；85、延时模块；9、垃圾分类识别判断模块；91、语音识别判断模块；911、麦克风；912、模数转换模块；913、语音判断模块；92、图像处理判断模块；921、红外扫描摄像头；922、图像处理模块；923、图像判断模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-10所示，本实施例中的这种家用智能分类垃圾箱，包括外壳1，外壳1顶板上至少设置两个内仓孔2，内仓孔2上部与外壳1顶板垂直固定连接有中层罩3，中层罩3内下部安装有内仓4，外壳1顶板通过开合装置5与中层罩3口对应活动连接有上盖6，开合装置5与电机7连接，电机7与控制模块8连接，控制模块8与垃圾分类识别判断模块9连接，控制模块8设置在外壳1的后侧板内侧，垃圾分类识别判断模块9设置在外壳1的前侧板内侧，外壳1前侧板上设置有麦克风孔11和红外摄像头孔12；

每个内仓4上盖6的开合装置5均对应一个电机7，当电机7与电源接通时，该电机7旋转并带动开合装置5打开对应内仓4的上盖6。

中层罩3的设置使得内仓4与外壳1结构更加紧凑、稳固。

控制模块8包括垃圾分类互锁模块81、限位模块82、电源切换模块83、开度保持模块84、延时模块85，电源切换模块83分别与垃圾分类互锁模块81、限位模块82、开度保持模块84、延时模块85连接，限位模块82分别与开度保持模块84、延时模块85连接。

电源切换模块83根据垃圾分类识别判断模块9识别的垃圾分类，将电源与对应的电机6接通，电机6开始旋转，带动开合装置7拉开对应内仓3的上盖2；同时，垃圾分类互锁模块81闭锁其他类型垃圾内仓3的上盖2控制回路，防止不同类型垃圾内仓3的上盖2同时打开，影响正确投放垃圾；当上盖2打开至设定开度时，限位模块82启动电源切换模块83切断电机6与电源的连接，并将电源切至与开度保持模块84连接；同时，启动延时模块85开始计时，经过15秒后，延时模块85启动电源切换模块83切断开度保持模块84与电源的连接，上盖2在重力的作用下，自动落下，盖合内仓3，防止内仓3内的垃圾气味四处飘散，污染室内环境。

垃圾分类识别判断模块9包括语音识别判断模块91和图像处理判断模块92。

垃圾分类识别模式包括语音识别和图像识别，使得能够识别更多种模式，使得垃圾分类更加方便，准确。语音识别判断模块91识别投垃圾的人的语音，并根据语音判断投放的垃圾属于哪一类；图像处理判断模块92识别垃圾图像，并根据垃圾图像判断投放的垃圾属于哪一类。

语音识别判断模块91包括麦克风911、模数转换模块912、语音判断模块913，麦克风911与模数转换模块912连接，模数转换模块912与语音判断模块913连接，麦克风911端口穿过麦克风孔11。

麦克风911接收投垃圾人的语音，并将接收到的语音模拟信号传输到模数转换模块912，模数转换模块912模拟信号转化为数字信号，并将数字信号传输到语音判断模块913，语音判断模块913判断垃圾属于哪一类。

语音识别判断模块91中的模数转换模块912可采用ADC0804模块，语音判断模块913可采用HBR640模块。

图像处理判断模块92包括红外扫描摄像头921、图像处理模块922和图像判断模块923，红外扫描摄像头921与图像处理模块922连接，图像处理模块922与图像判断模块923连接，红外扫描摄像头921端口穿过红外扫描摄像头孔12。

红外扫描摄像头921扫描预投放的垃圾，并将扫描的图像传输到图像处理模块923，图像处理模块923将图像转化为数字信号，并将数字信号传输到图像判断模块923，图像判断模块923判断垃圾属于哪一类。

图像处理判断模块92中的图像处理模块922可采用CMUCAM3模块，图像判断模块923可采用ZXM10模块。

开合装置5包括箱体51，箱体51内设置有齿轮减速机52，齿轮减速机52的从动齿轮与传动齿轮53啮合连接，传动齿轮53为转向弧形齿轮，传动齿轮53与连接轴54固定连接，连接轴54与连接板55固定连接。

齿轮减速机52与电机7连接。

连接板55与上盖6固定连接。

开合装置5采用齿轮传动，结构简单，传动平稳、可靠性高，效率高，实现顺畅的打开和关闭。

打开上盖6的过程:电机7带动齿轮减速机52转动，齿轮减速机52中的从动齿轮带动传动齿轮53转动，传动齿轮53转动带动连接轴52转动，连接轴转动带动连接板55转动，连接板55带动上盖6转动打开。

内仓4至少包括可回收内仓和不可回收内仓，内仓4前后侧板上开有提孔41，内仓4的上端高于中层罩3的底端。

在室内就通过可回收内仓和不可回收内仓把垃圾进行分类，从扔垃圾源头开始培养垃圾分类意识，养成垃圾分类好习惯，提高居民环保意识。

内仓4前后两侧开有提孔41。内仓4的提孔设置使得内仓4取出时方便手的提起拿出内仓4。

本发明的工作原理和过程。

垃圾分类识别判断模块9包括语音模式和图形处理模式。人们可根据具体需要选择哪种模式。比如人们在需要扔垃圾时，知道垃圾的正确名称，可采用垃圾分类判断模块9中的语音模式。采用语音模式时，人对着麦克风911说出准备扔的垃圾正确名称，麦克风911将接收的语音这种模拟信号传输到模数转换模块912，模数转换模块912将模拟信号转化为数字信号，并将数字信号传输到语音判断模块913，语音判断模块913判断垃圾属于哪一类。

当不知道垃圾的正确名称时，可采用图像处理模式。采用图形处理模式时，投放垃圾的人将垃圾放在红外扫描摄像头921前端，红外扫描摄像头921扫描预投放的垃圾，并将扫描的图像传输到图像处理模块922，图像处理模块922将图像转化为数字信号，并将数字信号传输到图像判断模块923，图像判断模块923判断垃圾属于哪一类。

电源切换模块83根据垃圾分类识别判断模块9识别并判断的垃圾类别，将电源与对应垃圾类别开合装置5的电机7接通，电机7开始旋转，带动开合装置5打开对应内仓4的上盖6；同时，垃圾分类互锁模块81闭锁其他类型垃圾内仓3的上盖6控制回路，防止不同类型垃圾内仓4的上盖6同时打开，影响正确投放垃圾；当上盖6打开至设定开度时，限位模块82启动电源切换模块83切断电机7与电源的连接，并将电源切至与开度保持模块84连接；同时，延时模块85开始计时，经过15秒后，延时模块85启动电源切换模块83切断开度保持模块84与电源的连接，上盖6在重力的作用下，自动落下，与内仓4关闭，防止垃圾箱内的气味四处飘散，影响室内空气质量。

这种家用智能分类垃圾箱分类智能化，含有两种垃圾分类识别模式，可分别实现语音与图像垃圾识别，不知道名字时可用图像识别模式，使垃圾分类的识别模式更多，增加了垃圾的可识别性，使垃圾分类更加方便、准确。

这种家用智能分类垃圾箱设有垃圾分类互锁模块81，可防止不同类型垃圾内仓3同时打开，避免周围环境噪音影响准确投放垃圾，提高垃圾分类的准确性。

这种家用智能分类垃圾箱上盖6智能化开启和关闭，投放垃圾时手不用触碰箱体，干净卫生，轻松省力，上盖6打开投放垃圾之后自动关闭，可有效防止垃圾气味飘散，有利于提高室内空气质量。

这种家用智能分类垃圾箱开合装置5采用齿轮传动，结构简单，传动平稳、可靠性高，效率高，实现顺畅的打开和关闭。

这种家用智能分类垃圾箱结构简单，设计巧妙，中层罩的设置使得内仓4与外壳1配合更加紧凑稳固，外壳1两内仓4之间相互隔开，可回收垃圾内仓和不可回收垃圾内仓相互独立，即使是家用垃圾箱也干净卫生，在家扔垃圾时就已经把垃圾分类做好，再去倒垃圾时不用再把具体的每个垃圾进行分类，更加省心。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (9)

1.一种家用智能分类垃圾箱，包括外壳(1)，外壳(1)顶板上至少设置两个内仓孔(2)，其特征在于：所述内仓孔(2)上部与外壳(1)顶板垂直固定连接有中层罩(3)，所述中层罩(3)内下部安装有内仓(4)，所述外壳(1)顶板通过开合装置(5)与中层罩(3)口对应活动连接有上盖(6)，所述开合装置(5)与电机(7)连接，所述电机(7)与控制模块(8)连接，所述控制模块(8)与垃圾分类识别判断模块(9)连接，所述控制模块(8)设置在外壳(1)的后侧板内侧，所述垃圾分类识别判断模块(9)设置在外壳(1)的前侧板内侧，所述外壳(1)前侧板上设置有麦克风孔(11)和红外摄像头孔(12)。

2.根据权利要求1所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述控制模块(8)包括垃圾分类互锁模块(81)、限位模块(82)、电源切换模块(83)、开度保持模块(84)、延时模块(85)，所述电源切换模块(83)分别与垃圾分类互锁模块(81)、限位模块(82)、开度保持模块(84)、延时模块(85)连接，所述限位模块(82)分别与开度保持模块(84)、延时模块(85)连接。

3.根据权利要求1所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述垃圾分类识别判断模块(9)包括语音识别判断模块(91)和图像处理判断模块(92)。

4.根据权利要求3所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述语音识别判断模块(91)包括麦克风(911)、模数转换模块(912)、语音判断模块(913)，所述麦克风(911)与模数转换模块(912)连接，所述模数转换模块(912)与语音判断模块(913)连接，所述麦克风(911)端口穿过麦克风孔(11)。

5.根据权利要求3所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述图像处理判断模块(92)包括红外扫描摄像头(921)、图像处理模块(922)和图像判断模块(923)，所述红外扫描摄像头(921)与图像处理模块(922)连接，所述图像处理模块(922)与图像判断模块(923)连接，所述红外扫描摄像头(921)端口穿过红外扫描摄像头孔(12)。

6.根据权利要求1所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述开合装置(5)包括箱体(51)，所述箱体(51)内设置有齿轮减速机(52)，所述齿轮减速机(52)的从动齿轮与传动齿轮(53)啮合连接，所述传动齿轮(53)为转向弧形齿轮，所述传动齿轮(53)与连接轴(54)固定连接，所述连接轴(54)与连接板(55)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述齿轮减速机(52)与电机(7)连接。

8.根据权利要求6所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述连接板(55)与上盖(6)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种家用智能分类垃圾箱，其特征在于：所述内仓(4)至少包括可回收内仓和不可回收内仓，所述内仓(4)前后侧板上开有提孔(41)，所述内仓(4)的上端高于中层罩(3)的底端。

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