CN112849851A - 一种基于物联网的智能替换型处理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能替换型处理平台，包括：收集车以及垃圾桶，储存箱的内部设置有若干桶位，桶位均设置有升降板，升降板固定连接有若干吊链，吊链与储存箱的顶部内壁通过滑轮连接，滑轮连接有电机的输入端，桶位初始设置有若干空垃圾桶；储存箱的一侧设置有开合门，开合门的底部与储存箱铰接，开合门的底部与储存箱的铰接处设置有电机；垃圾桶的高度不大于储存箱高度的1/2；垃圾桶设置有控制机构，控制机构包括GPS定位设备、控制器、若干图像采集设备以及若干传感器，垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备。

Description

一种基于物联网的智能替换型处理平台

应用领域

本发明涉及垃圾清理领域，特别是一种基于物联网的智能替换型处理平台。

背景技术

垃圾危害有很多，污染环境固体废物含有各种有害物质，处理不当可直接污染土壤、空气和水源，并最终对各种生物包括人类自身造成危害。露天堆放会释放大量氨、硫化物等有害气体，严重污染了大气和城市的生活环境。雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染。污染土壤和水体垃圾渗出液改变土壤成分和结构，有毒垃圾会通过食物链影响人体健康。垃圾破坏了土壤的结构和理化性质，使土壤保肥、保水能力大大下降。垃圾中含有病原微生物、有机污染物和有毒的重金属等，在雨水的作用下，它们被带入水体，会造成地表水或地下水的严重污染，影响水生生物的生存和水资源的利用。垃圾中有许多致病微生物，同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地，这些必然危害着广大市民的身体健康等。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质，重金属和病原微生物三为一体的污染源，雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染。污染大气细小固体废物会随风飞扬，加重大气污染。在大量垃圾露天堆放的场区臭气熏天，老鼠成灾，蚊蝇孳生，有大量氨、硫化物等有害气体向大气释放，仅有机挥发性气体就多达100多种，其中含有许多致癌致畸物。传播疾病垃圾含有大量微生物，是病菌、病毒、害虫等的滋生地和繁殖地，严重地危害人身健康。侵占地表垃圾挤占了宝贵的土地资源和生存空间，严重影响了工农业生产和生活。大批垃圾破坏地球表面的植被，这不仅影响了自然环境的美观，更破坏了大自然生态平衡。

但是，现在的垃圾收集处理，还是主要依赖于环卫工人起早贪黑地开着环卫车进行垃圾收集，城市的环卫工作需要雇佣很多很多环卫工人，这样一来需要花费大量的人力物力，效率也不一定会有所提高，而且垃圾桶的处理不及时也非常容易滋生细菌等，所以，解决垃圾出来问题迫在眉睫。并且，环卫车的容量有限，很多时候垃圾会溢出或者掉落等，不仅影响市容市貌，也给环卫工人的工作徒增了很多负担。目前国内对于自动收集垃圾或垃圾桶一块仍然未普及，收集垃圾的过程中，垃圾及垃圾桶中的细菌依然会很容易对环卫工的身体造成伤害。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于物联网的智能替换型处理平台，为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于物联网的智能替换型处理平台，包括：收集车以及垃圾桶，其特征在于，所述收集车包括底盘以及储存箱，所述底盘设置有若干车轮，所述底盘的内部设置有控制室，所述控制室的内部设置有若干控制组件，所述控制组件包括处理器、若干传感器、若干图像采集设备，若干所述传感器沿所述底盘的侧壁间隔排列，所述储存箱的内部设置有若干桶位，所述桶位初始设置有若干空垃圾桶；所述储存箱的一侧设置有开合门，所述开合门的底部与所述储存箱铰接，所述开合门的底部与所述储存箱的铰接处设置有电机；

所述垃圾桶设置有控制机构，所述控制机构包括GPS定位设备、控制器、若干图像采集设备以及若干传感器，所述垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干所述传感器，所述垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有所述图像采集设备；

所述垃圾桶设置有桶盖，所述桶盖与所述垃圾桶活动连接，所述活动连接的部位连接有舵机；所述垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器。

本发明一个较佳实施例中，所述储存箱的内部设置有若干桶位，所述桶位均设置有升降板，所述升降板固定连接有若干吊链，所述吊链与所述储存箱的顶部内壁通过滑轮连接，所述滑轮连接有电机的输入端，所述桶位初始设置有若干空垃圾桶。

本发明一个较佳实施例中，若干所述桶位均设置有挡板，所述挡板与所述储存箱固定连接，所述挡板的高度不大于所述储存箱的高度，所述挡板的高度不小于所述垃圾桶高度的2/3；所述垃圾桶的高度不大于所述储存箱高度的1/2。

本发明一个较佳实施例中，所述挡板为透明材料制成；所述开合门的一面设置有防滑涂层。

本发明一个较佳实施例中，底盘的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁。

本发明一个较佳实施例中，储存箱的底部设置有重力传感器。

本发明一个较佳实施例中，收集箱的内部侧壁设置有若干喷头，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液。

本发明还提供了一种基于物联网的智能替换型处理平台的控制方法，应用于任一一种基于物联网的智能替换型处理平台，

获取实时时间值t，当t大于预定阈值时，获取等候区域位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，生成移动指令；

获取图像信息，计算垃圾桶当前位置与障碍物距离s，当s小于预定阈值时，生成减速指令；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令；

生成到达信号，根据开合门的位置信息，计算下车路线，生成下车指令；

采集下方垃圾桶信息，若下方无垃圾桶，则发出升降板下移指令；

采集升降板的垃圾桶重量变化，若在时间T内升降板上的重量M增长至预定值，则生成升降板上移指令；

获取储存箱位置信息，生成位移指令；

获取桶位图像信息，识别可停桶位的位置信号，生成位移指令；

获取待收集垃圾桶的数量信息n，当n＝0时，生成驶离指令。

本发明一个较佳实施例中，获取障碍物信息，计算垃圾车的当前位置与障碍物的距离w，当w小于预定阈值时，生成减速指令；

每间隔3秒获取一次交通信号灯的图像信息，对图像信息进行识别得到准行信号，与目标路线进行对比；

若目标路线为直行，且准行信号为左转或/和右转，则生成停车指令；

若目标路线为直行，且准行信号为直行，则生成行进指令。

本发明一个较佳实施例中，获取重力感应值m，当m大于预定阈值时，获取备用等候区域的位置信息，生成垃圾桶位置信号；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用双层桶位的设计，可以在原有的基础上更多的储存垃圾桶，提高了整个装置的工作效率。

(2)传感器沿底盘的侧壁间隔排列，可以用于检测底盘周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；开合门的底部与储存箱铰接，开合门可以用于垃圾桶进出；开合门的底部与储存箱的铰接处设置有电机，电机与处理器电性连接，可以自动控制开合门的打开与关闭；垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，可以用于检测底盘周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备，可以用于探测地形，避开凹陷地势等特殊地势；开合门的一面设置有防滑涂层，垃圾桶可以从开合门上经过，防滑层可以增加摩擦力，避免打滑。

(3)挡板可以用于稳定垃圾桶，避免垃圾桶侧翻等，保障整个装置的平稳运行；挡板为透明材料，方便垃圾桶通过图像采集装置寻找桶位；底盘的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁，可以在行驶过程中吸附路边的如钉子等危险金属，避免对其他车辆形成损伤；储存箱的底部设置有重力传感器，可以用于检测收集箱内的重量，在即将超重时形成预警，保证整个装置安全运行；收集箱的内部侧壁设置有若干喷头，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液，对收集箱的内部进行消毒，干净且避免了细菌滋生。

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实施例的附图。

图1为处理平台示意图；

图2为处理平台示意图；

图3为升降板示意图；

图4为控制方法流程图。

附图标记如下说明：101、储存箱；102、底盘；201、车轮；202、开合门；301、挡板；302、图像采集设备；401、吊链；402、升降板。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

本发明可以用于社区等公众场所的垃圾桶回收，可在深夜垃圾桶需求量很少时进行统一回收替换，装满垃圾的垃圾桶自动移动至指定区域，由垃圾车对装满垃圾的垃圾桶进行回收的同时，放出等量的空垃圾桶，空垃圾桶由处理器进行分配，自动位移至指定的地点，全程高效且省时，无需工作人员操作，智能化实现所有功能。

本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用双层桶位的设计，可以在原有的基础上更多的储存垃圾桶，提高了整个装置的工作效率。

实施例1

如图1-3所示，一种基于物联网的智能替换型处理平台，包括：收集车以及垃圾桶，收集车包括底盘102以及储存箱101，底盘102设置有若干车轮201，底盘102的内部设置有控制室，控制室的内部设置有若干控制组件，控制组件包括处理器、传感器、图像采集设备302，传感器沿底盘102的侧壁间隔排列，储存箱101的内部设置有若干桶位，桶位初始设置有若干空垃圾桶；储存箱101的一侧设置有开合门202，开合门202的底部与储存箱101铰接，开合门202的底部与储存箱101的铰接处设置有电机；

在此需要进行说明的一点是，传感器沿底盘102的侧壁间隔排列，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；开合门202的底部与储存箱101铰接，开合门202可以用于垃圾桶进出；开合门202的底部与储存箱101的铰接处设置有电机，电机与处理器电性连接，可以自动控制开合门202的打开与关闭。

垃圾桶设置有控制组件，控制组件包括GPS定位设备、控制器、图像采集设备302以及传感器，垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备302。

在此需要进行说明的一点是，垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备302，可以用于探测地形，避开凹陷地势等特殊地势。垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物。

开合门202的一面设置有防滑涂层。

在此需要进行说明的一点是，开合门202的一面设置有防滑涂层，垃圾桶可以从开合门202上经过，防滑层可以增加摩擦力，避免打滑。

垃圾桶设置有桶盖，桶盖与垃圾桶活动连接，活动连接的部位连接有舵机；垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器，传感器包括超声波传感器、红外传感器以及灰度传感器的一种或多种的组合。

在此需要进行说明的一点是，活动连接的部位连接有舵机，可以用于控制桶盖的开合；垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器，当传感器检测到开同信号时，可以无接触自动打开桶盖，干净且避免了病菌交叉感染，保障了用户的健康。

若干桶位均设置有限位组件。

在此需要进行说明的一点是，用于限制垃圾桶移动，保障了垃圾桶在储存箱101内的稳定性。

底盘102的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁。

在此需要进行说明的一点是，底盘102的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁，可以在行驶过程中吸附路边的如钉子等危险金属，避免对其他车辆形成损伤。

储存箱101的底部设置有重力传感器。

在此需要进行说明的一点是，储存箱101的底部设置有重力传感器，可以用于检测储存箱101内的重量，在即将超重时形成预警，保证整个装置安全运行。

储存箱101的内部侧壁设置有若干喷头，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液。

在此需要进行说明的一点是，储存箱101的内部侧壁设置有若干喷头，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液，对储存箱101的内部进行消毒，干净且避免了细菌滋生。

在此需要进行补充说明的一点是，储存箱101的内部设置有气味检测组件以及消毒组件，气味检测组件用于检测储存箱内部的空气质量，如二氧化碳、一氧化碳以及空气中的细菌的含量，并且预定参数进行对比，当差值超过预定阈值时，就自动启用消毒功能，消毒组件储存箱的内部设置有除味组件，除味组件的内部设置有竹炭。

如图4所示，本发明还提供了一种基于物联网的智能替换型处理平台的控制方法，应用于任一一种基于物联网的智能替换型处理平台：

获取实时北京时间值t，当t大于预定阈值时，获取等候区域位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，生成移动指令；

获取图像信息，计算垃圾桶当前位置与障碍物距离s，当s小于预定阈值时，生成减速指令；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令；

生成到达信号，生成开门指令；

采集开门信号，根据开合门202的位置信息，计算下车路线，生成下车指令；

获取储存箱101位置信息，生成位移指令；

获取桶位图像信息，识别可停桶位的位置信号，生成位移指令；

获取待收集垃圾桶的数量信息n，当n＝0时，生成关门指令；

根据关门信号，生成驶离指令。

在此需要进行说明的一点是，本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。

在此需要进行补充说明的一点是，高精度地图是无人驾驶的基础，它包含了车道模型、道路部件、道路属性和其它的图层信息。在无人驾驶领域高精度地图必须要满足车道级的自动驾驶导航，为了能为自动驾驶车辆进行精准的转向、制动等，地图中除了需要包含车道线、车道中心线、车道属性变化等道路细节信息，还需要包含道路的曲率、坡度、航向、横坡等参数，此外还应包含交通标志牌、路面标志等道路部件等，这些综合信息数据一起构成了无人驾驶高精度地图。目前高精度地图的主流形式有Opendrive和NDS两种。本发明中无人驾驶车辆所用的高精度地图采用OpenDrive格式进行存储，由于地图数据元素众多，而全局路径规划关注的是地图路网的连接关系，所以必须先对其进行解析然后进行路网数据提取。我们需要从地图数据中提取表示一条路段的必要元素：id号、起点、终点和长度以及连接关系，因为地图数据中的路网连接关系是有方向的，为了将路网数据抽象为有向图的形式进行表达，所以可将每条路段抽象为一个节点并将路段A的长度作为路段A到其相邻路段权重，并最终采用邻接表进行路网数据的表示。

控制收集车根据最优路线进行移动，还包括：

获取障碍物信息，计算垃圾车的当前位置与障碍物的距离w，当w小于预定阈值时，生成减速指令；

每间隔3秒获取一次交通信号灯的图像信息，对图像信息进行识别得到准行信号，与目标路线进行对比；

若目标路线为直行，且准行信号为左转或/和右转，则生成停车指令；

若目标路线为直行，且准行信号为直行，则生成行进指令。

在此需要进行说明的一点是，每3秒获取一次交通等的图像信息，既符合交通灯的变化规律，又能够及时地对交通灯的变化进行识别并生成对应的指令，整个运动装置都遵守交通规则，不会影响到道路上的其他行人或者车辆。

获取重力感应值m，当m大于预定阈值时，获取备用等候区域的位置信息，生成垃圾桶位置信号；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令。

在此需要进行说明的一点是，除了每日可定时进行回收垃圾桶外，在垃圾桶内的垃圾达到一定值时，垃圾桶可以自动移动至备用的等待区域，并向控制中心发送信号，等待收集车的到来，非常方便。

实施例2

如图1-3所示，一种基于物联网的智能替换型处理平台，包括：收集车以及垃圾桶，其特征在于，收集车包括底盘102以及储存箱101，储存箱101的内部设置有若干桶位，桶位均设置有升降板402，升降板402固定连接有若干吊链401，吊链401与储存箱101的顶部内壁通过滑轮连接，滑轮连接有电机的输入端，桶位初始设置有若干空垃圾桶；底盘102的内部设置有控制室，控制室的内部设置有若干控制组件，控制组件包括处理器、若干传感器、若干图像采集设备302，若干传感器沿底盘102的侧壁间隔排列；储存箱101的一侧设置有开合门202，开合门202的底部与储存箱101铰接，开合门202的底部与储存箱101的铰接处设置有电机。

在此需要说明的一点是，传感器沿底盘102的侧壁间隔排列，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；开合门202的底部与储存箱101铰接，开合门202可以用于垃圾桶进出；开合门202的底部与储存箱101的铰接处设置有电机，电机与处理器电性连接，可以自动控制开合门202的打开与关闭。

垃圾桶的高度不大于储存箱101高度的1/2。

在此需要说明的一点是，储存箱101的高度大于垃圾桶高度的两倍，以确保垃圾桶可以在储存箱101内以双层停靠的形式存放，一次可以带走更多的垃圾桶。

垃圾桶设置有控制机构，控制机构包括GPS定位设备、控制器、若干图像采集设备302以及若干传感器，垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备302。

在此需要说明的一点是，垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备302，可以用于探测地形，避开凹陷地势等特殊地势。

开合门202的一面设置有防滑涂层。

在此需要说明的一点是，开合门202的一面设置有防滑涂层，垃圾桶可以从开合门202上经过，防滑层可以增加摩擦力，避免打滑。

若干桶位均设置有挡板301，挡板301与储存箱101固定连接，挡板301的高度不大于储存箱101的高度，挡板301的高度不小于垃圾桶高度的2/3。

在此需要说明的一点是，挡板301可以用于稳定垃圾桶，避免垃圾桶侧翻等，保障整个装置的平稳运行。挡板301的高度不小于垃圾桶高度的2/3，以确保垃圾桶的重心高度在挡板301的保护范围内，防止垃圾桶侧翻。

挡板301为透明材料制成。

在此需要说明的一点是，方便垃圾桶通过图像采集装置寻找桶位。

底盘102的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁。

在此需要说明的一点是，底盘102的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁，可以在行驶过程中吸附路边的如钉子等危险金属，避免对其他车辆形成损伤。

储存箱101的底部设置有重力传感器。

在此需要说明的一点是，储存箱101的底部设置有重力传感器，可以用于检测收集箱内的重量，在即将超重时形成预警，保证整个装置安全运行。

收集箱的内部侧壁设置有若干喷头，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液。

在此需要说明的一点是，收集箱的内部侧壁设置有若干喷头，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液，对收集箱的内部进行消毒，干净且避免了细菌滋生。

在此需要进行补充说明的一点是，储存箱101的内部设置有气味检测组件以及消毒组件，气味检测组件用于检测储存箱内部的空气质量，如二氧化碳、一氧化碳以及空气中的细菌的含量，并且预定参数进行对比，当差值超过预定阈值时，就自动启用消毒功能，消毒组件储存箱的内部设置有除味组件，除味组件的内部设置有竹炭。

如图4所示，本发明还提供了一种基于物联网的智能替换型处理平台的控制方法，应用于任一一种基于物联网的智能替换型处理平台，

获取时间值t，当t大于预定阈值时，获取等候区域位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，生成移动指令；

获取图像信息，计算垃圾桶当前位置与障碍物距离s，当s小于预定阈值时，生成减速指令；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令；

生成到达信号，生成开门指令；

采集开门信号，根据开合门202的位置信息，计算下车路线，生成下车指令；

采集下方垃圾桶信息，若下方无垃圾桶，则发出升降板402下移指令；

采集升降板402的垃圾桶重量变化，若在时间T内升降板402上的重量M增长至预定值，则生成升降板402上移指令；

获取储存箱101位置信息，生成位移指令；

获取桶位图像信息，识别可停桶位的位置信号，生成位移指令；

获取待收集垃圾桶的数量信息n，当n＝0时，生成关门指令；

根据关门信号，生成驶离指令。

在此需要说明的一点是，本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用双层桶位的设计，可以在原有的基础上更多的储存垃圾桶，提高了整个装置的工作效率。

在此需要进行补充说明的一点是，高精度地图是无人驾驶的基础，它包含了车道模型、道路部件、道路属性和其它的图层信息。在无人驾驶领域高精度地图必须要满足车道级的自动驾驶导航，为了能为自动驾驶车辆进行精准的转向、制动等，地图中除了需要包含车道线、车道中心线、车道属性变化等道路细节信息，还需要包含道路的曲率、坡度、航向、横坡等参数，此外还应包含交通标志牌、路面标志等道路部件等，这些综合信息数据一起构成了无人驾驶高精度地图。目前高精度地图的主流形式有Opendrive和NDS两种。本发明中无人驾驶车辆所用的高精度地图采用OpenDrive格式进行存储，由于地图数据元素众多，而全局路径规划关注的是地图路网的连接关系，所以必须先对其进行解析然后进行路网数据提取。我们需要从地图数据中提取表示一条路段的必要元素：id号、起点、终点和长度以及连接关系，因为地图数据中的路网连接关系是有方向的，为了将路网数据抽象为有向图的形式进行表达，所以可将每条路段抽象为一个节点并将路段A的长度作为路段A到其相邻路段权重，并最终采用邻接表进行路网数据的表示。

获取障碍物信息，计算垃圾车的当前位置与障碍物的距离w，当w小于预定阈值时，生成减速指令；

每间隔3秒获取一次交通信号灯的图像信息，对图像信息进行识别得到准行信号，与目标路线进行对比；

若目标路线为直行，且准行信号为左转或/和右转，则生成停车指令；

若目标路线为直行，且准行信号为直行，则生成行进指令。

在此需要说明的一点是，每3秒获取一次交通等的图像信息，既符合交通灯的变化规律，又能够及时地对交通灯的变化进行识别并生成对应的指令，整个运动装置都遵守交通规则，不会影响到道路上的其他行人或者车辆。

获取重力感应值m，当m大于预定阈值时，获取备用等候区域的位置信息，生成垃圾桶位置信号；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令。

在此需要说明的一点是，除了每日可定时进行回收垃圾桶外，在垃圾桶内的垃圾达到一定值时，垃圾桶可以自动移动至备用的等待区域，并向控制中心发送信号，等待收集车的到来，非常方便。

除上述功能外，还需要进行补充说明的一点是，储存箱101的内壁设置有图像采集装置，当开合门202打开时，同时进行计数功能，以确保收集的满垃圾桶数量与放出的孔垃圾桶数量相等。

本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用双层桶位的设计，可以在原有的基础上更多的储存垃圾桶，提高了整个装置的工作效率。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能替换型处理平台，包括：收集车以及垃圾桶，其特征在于，所述收集车包括底盘以及储存箱，所述底盘设置有若干车轮，所述底盘的内部设置有控制室，所述控制室的内部设置有若干控制组件，所述控制组件包括处理器、若干传感器、若干图像采集设备，若干所述传感器沿所述底盘的侧壁间隔排列，所述储存箱的内部设置有若干桶位，所述桶位初始设置有若干空垃圾桶；所述储存箱的一侧设置有开合门，所述开合门的底部与所述储存箱铰接，所述开合门的底部与所述储存箱的铰接处设置有电机；

所述垃圾桶设置有控制机构，所述控制机构包括GPS定位设备、控制器、若干图像采集设备以及若干传感器，所述垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干所述传感器，所述垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有所述图像采集设备；

所述垃圾桶设置有桶盖，所述桶盖与所述垃圾桶活动连接，所述活动连接的部位连接有舵机；所述垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器。

2.根据权利要求1的一种基于物联网的智能替换型处理平台，其特征在于，所述储存箱的内部设置有若干桶位，所述桶位均设置有升降板，所述升降板固定连接有若干吊链，所述吊链与所述储存箱的顶部内壁通过滑轮连接，所述滑轮连接有电机的输入端，所述桶位初始设置有若干空垃圾桶。

3.根据权利要求1的一种基于物联网的智能替换型处理平台，其特征在于，若干所述桶位均设置有挡板，所述挡板与所述储存箱固定连接，所述挡板的高度不大于所述储存箱的高度，所述挡板的高度不小于所述垃圾桶高度的2/3；所述垃圾桶的高度不大于所述储存箱高度的1/2。

4.根据权利要求3的一种基于物联网的智能替换型处理平台，其特征在于，所述挡板为透明材料制成；所述开合门的一面设置有防滑涂层。

5.根据权利要求1的一种基于物联网的智能替换型处理平台，其特征在于，所述底盘的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁。

6.根据权利要求1的一种基于物联网的智能替换型处理平台，其特征在于，所述储存箱的底部设置有重力传感器。

7.根据权利要求1的一种基于物联网的智能替换型处理平台，其特征在于，所述收集箱的内部侧壁设置有若干喷头，所述喷头通过消毒管连接有消毒瓶，所述消毒瓶内包括若干消毒液。

8.一种基于物联网的智能替换型处理平台的控制方法，应用于如权利要求1-7所述的任一一种基于物联网的智能替换型处理平台，其特征在于，

获取实时时间值t，当t大于预定阈值时，获取等候区域位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，生成移动指令；

获取图像信息，计算垃圾桶当前位置与障碍物距离s，当s小于预定阈值时，生成减速指令；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令；

生成到达信号，生成开门指令；

采集开门信号，根据开合门的位置信息，计算下车路线，生成下车指令；

采集下方垃圾桶信息，若下方无垃圾桶，则发出升降板下移指令；

采集升降板的垃圾桶重量变化，若在时间T内升降板上的重量M增长至预定值，则生成升降板上移指令；

获取储存箱位置信息，生成位移指令；

获取桶位图像信息，识别可停桶位的位置信号，生成位移指令；

获取待收集垃圾桶的数量信息n，当n＝0时，生成关门指令；

根据关门信号，生成驶离指令。

9.根据权利要求8的一种基于物联网的智能替换型处理平台的控制方法，其特征在于，控制收集车根据最优路线进行移动，还包括：

获取障碍物信息，计算垃圾车的当前位置与障碍物的距离w，当w小于预定阈值时，生成减速指令；

每间隔3秒获取一次交通信号灯的图像信息，对图像信息进行识别得到准行信号，与目标路线进行对比；

若目标路线为直行，且准行信号为左转或/和右转，则生成停车指令；

若目标路线为直行，且准行信号为直行，则生成行进指令。

10.根据权利要求8的一种基于物联网的智能替换型处理平台的控制方法，其特征在于，获取重力感应值m，当m大于预定阈值时，获取备用等候区域的位置信息，生成垃圾桶位置信号；

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令。

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