CN207061012U - 一种智能垃圾箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能垃圾箱，属于垃圾箱技术领域。它解决了现有技术中垃圾箱资源没有被合理利用使管理人员很难对多个垃圾箱进行及时的处理的问题。本智能垃圾箱，包括箱体、控制器和设置在箱体内的容纳盒以及用于检测容纳盒开口处是否有垃圾的红外检测单元，所述红外检测单元包括正对设置的红外发射器和红外接收器，箱体上还设置有位于容纳盒上方的压板，压板连接有用于驱动压板上下运动的驱动机构，压板上设置有用于检测垃圾被压缩后反作用力的压力传感器，控制器内设置有计时单元，红外接收器和压力传感器分别连接控制器的输入端，驱动机构连接控制器的输出端。本实用新型能够提高垃圾箱的利用率并准确判断垃圾箱已满。

Description

一种智能垃圾箱

技术领域

本实用新型属于垃圾箱技术领域，涉及一种智能垃圾箱。

背景技术

垃圾箱是我们生活中随处可见的垃圾回收装置，垃圾箱包括箱体和设置在箱体内的容纳盒，箱体上开设有投掷口，人们通过投掷口将垃圾投入到容纳盒中。把垃圾丢进垃圾箱是人们解决手头或生活垃圾最直接，最方便的方式。但近年来，我们总能在社区或景区垃圾箱旁发现，生活垃圾溢出垃圾箱甚至直接堆放在垃圾箱附近的现象；尤其到夏天，溢出的垃圾还散发出臭味，这一现象对社区或景区环境卫生和整洁度产生了极大的破坏。

对于垃圾箱的清理，目前一般根按照规定的时间，按批次进行清理，但到达垃圾箱的清理时间时，往往会发现个别垃圾箱周围早已布满垃圾。

为此中国专利文献公开了申请号为CN201310729646.9的一种智能垃圾箱，该智能垃圾箱包括桶体和罩子，筒体的中间设置有一块隔板，隔板将筒体分成不相通的第一容纳部和第二容纳部，罩子设置在筒体的顶部，罩子上设置有一个通孔，第一容纳部和第二容纳部的侧壁上都设置一对红外发射头和红外接收头，罩子顶部设置有两个报警灯，报警灯位于第一容纳部的顶部，另一个报警灯位于第二容纳部的顶部，红外发射头向着红外接收头发出光线，当红外接收头无法接收到红外发射头发出的光线时，相应的报警灯发出灯光报警。该垃圾桶能够通过红外传感器判断垃圾桶是否已满并发出灯光通知。但是该垃圾桶还存在以下缺陷：由于垃圾形状各异从而很容易快速叠加到垃圾箱红外发射头和红外接收头处，但垃圾之间还会存在较大的间隙，垃圾箱实质上是没有满的，并且在扔垃圾时垃圾容易挡住红外接收头，此时垃圾箱也没有满，在没有准确判断垃圾箱已满时就报警，不仅会造成垃圾箱的利用浪费，而且会增加了管理人员不必要的清理次数，从而使管理人员很难对多个垃圾箱进行及时的处理。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种智能垃圾箱，本实用新型所要解决的技术问题是如何准确判断垃圾箱已满。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种智能垃圾箱，包括箱体、控制器和设置在箱体内的容纳盒以及用于检测容纳盒开口处是否有垃圾的红外检测单元，所述红外检测单元包括正对设置的红外发射器和红外接收器，其特征在于，所述箱体内还设置有位于容纳盒上方的用于压缩垃圾的压板，所述压板连接有用于驱动压板上下运动的驱动机构，所述压板上设置有用于检测垃圾被压缩后反作用力的压力传感器，所述控制器内设置有用于计时红外接收器未接收到红外发射器发送的信号时长的计时单元，所述红外接收器和压力传感器分别连接控制器的输入端，所述驱动机构连接控制器的输出端。

本智能垃圾箱通过设置能够上下移动的压板在垃圾达到容纳盒开口处时向下移动压缩垃圾，多次压缩直到压缩后垃圾还处于容纳盒开口处判断垃圾箱真的被填满，从而能够提高垃圾箱的利用率，减少了管理人员不必要的清理次数，从而使管理人员能够有充足的时间对多个垃圾箱进行及时的处理。红外发射器发射红外信号给红外接收器，在红外接收器没有接收到红外信号时输出高电平给控制器，控制器控制计时单元开始计时，当接收到高电平时间小于控制器内预设的时长临界值时，表明可能为扔垃圾时或者其他原因将红外接收器暂时挡住，此时控制器不触发对驱动机构的工作。当接收到高电平时间大于控制器内预设的时长临界值时表明垃圾达到容纳盒开口处，此时控制器控制驱动机构带动压板向下移动，对垃圾进行压缩，控制器内预设有压力临界值，在压力传感器检测的垃圾被压缩后反作用力大于压力临界值时，控制器控制驱动机构带动压板向上运动复位。在垃圾被压缩后控制器还是接收到红外接收器发送的高电平时，此时判断垃圾箱已满。

在上述的智能垃圾箱中，所述箱体的前侧具有箱门，所述红外发射器和红外接收器均为两个，其中一个红外发射器设置在箱门的内壁上，另一个红外发射器设置在箱体的左侧壁上，其中一个红外接收器设置在箱体的后侧壁上，另一个红外接收器设置在箱体的右侧壁上。由于扔垃圾的轨迹不固定再加上垃圾形状各异，通过上述设置能够增加检测的准确性，只要其中一个红外接收器没有接收到红外信号时控制器就进行相应的操作。

在上述的智能垃圾箱中，所述容纳盒的开口处开设有四个让位口，四个让位口分别为让位口一、让位口二、让位口三和让位口四，所述让位口一与让位口二正对，所述让位口三与让位口四正对，一个红外发射器与让位口一正对，另一个红外发射器与让位口三正对，一个红外接收器与让位口二正对，另一个红外接收器与让位口四正对。通过上述设置从而使红外发射器和红外接收器对容纳盒开口处是否有垃圾的检测结果更准确和全面。

在上述的智能垃圾箱中，所述驱动机构包括电机、螺杆和连接管，所述电机连接控制器的输出端，所述电机设置在箱体的顶部内壁上且电机的转轴竖直向下，所述螺杆固定在电机的转轴上且螺杆的轴心与转轴的轴心共线，所述连接管螺纹连接在螺杆上，所述压板与连接管的下端固定连接。电机转动带动螺杆转动，螺纹的外螺纹与连接管的内螺纹进行螺纹连接，由于螺杆与电机转轴固定，从而螺杆能够带动连接管上下移动，使与连接管固定的压板上下移动。

在上述的智能垃圾箱中，所述驱动机构包括固定在箱体的顶部内壁上的气缸，所述气缸连接控制器的输出端，所述气缸的活塞杆竖直向下，所述压板固定连接活塞杆的下端。气缸根据控制器发出的信号进行动作，活塞杆向下移动时带动压板压缩垃圾，压缩完后复位。

在上述的智能垃圾箱中，所述控制器的输出端还连接有用于发出警报的警报单元。在判断箱体内容纳盒真的被填满后，控制器控制警报单元发出警报，通知管理人员进行清理垃圾。

在上述的智能垃圾箱中，所述警报单元包括用于与移动通讯设备无线通信的GSM通信模块，所述GSM通信模块与控制器的输出端连接。GSM是全球移动通信系统GlobalSystem for Mobi le Communicat ion的简写，GSM通信模块，具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。控制器通过GSM通信模块发送垃圾箱已满的信息以及未满的信息给管理人员的移动通讯设备，从而告知管理人员垃圾箱的状态。

在上述的智能垃圾箱中，所述箱体上设置有用于定位箱体位置的GPS定位模块，所述GPS定位模块连接控制器的输入端。通过GPS定位模块定位当前垃圾箱的位置，控制器通过GSM通信模块发送位置信息给管理人员的移动通讯设备，从而管理人员就能知道对应的位置上的垃圾箱状态。

与现有技术相比，本智能垃圾箱具有以下优点：

1、本实用新型通过设置能够上下移动的压板在垃圾达到容纳盒开口处时向下移动从而压缩垃圾，多次压缩直到压缩后垃圾还处于容纳盒开口处判断垃圾箱真的被填满，从而能够提高垃圾箱的利用率，减少了管理人员不必要的清理次数，从而使管理人员能够有充足的时间对多个垃圾箱进行及时的处理。

2、本实用新型通过对红外接收器未接收到红外发射器发送的信号的时长进行计时，在计时超过一段时间后控制压板动作，从而避免了误操作，也为判断垃圾箱真的被填满提供判断依据。

3、本实用新型通过GSM通信模块以及GPS定位模块发送位置信息和垃圾箱状态信息给管理人员的移动通讯设备，从而能够便于管理人员快速及时了解当前垃圾箱的情况，在垃圾箱满后进行及时清理。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实新型实施例一中省略垃圾箱门后的结构示意图。

图3是红外发射器和红外接收器与容纳盒设置位置示意图。

图4是本实新型容纳盒的结构示意图。

图5是本实新型实施例一中的电路连接结构示意图。

图中，1、箱体；1a、箱门；2、容纳盒；3、红外发射器；4、红外接收器；5、压板；6、压力传感器；7、控制器；8、计时单元；9、让位口一；10、让位口二；11、让位口三；12、让位口四；13、电机；14、螺杆；15、连接管；16、GSM通信模块；17、GPS定位模块；18、行程开关。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，一种智能垃圾箱，包括箱体1。如图2所示，本智能垃圾箱还包括设置在箱体1内的容纳盒2以及用于检测容纳盒2开口处是否有垃圾的红外检测单元，红外检测单元包括红外发射器3和红外接收器4，红外发射器3和红外接收器4正对设置，红外发射器3和红外接收器4分别设置在箱体1的内侧壁上。箱体1内还设置有位于容纳盒2上方的用于压缩垃圾的压板5，压板5连接有用于驱动压板5上下运动的驱动机构。本实施例中驱动机构包括电机13、螺杆14和连接管15，电机13设置在箱体1的顶部内壁上且电机13的转轴竖直向下，螺杆14固定在电机13的转轴上且螺杆14的轴心与转轴的轴心共线，连接管15螺纹连接在螺杆14上，压板5与连接管15的下端固定连接，作为优选压板5与连接管15为一体。

如图3所示，箱体1的前侧具有箱门1a，红外发射器3和红外接收器4均为两个，其中一个红外发射器3设置在箱门1a的内壁上，另一个红外发射器3设置在箱体1的左侧壁上，其中一个红外接收器4设置在箱体1的后侧壁上，另一个红外接收器4设置在箱体1的右侧壁上。如图3和图4所示，作为优选容纳盒2具有四个侧壁，容纳盒2的四个侧壁上均开设有让位口，且让位口位于容纳盒2的开口处，让位口分别为让位口一9、让位口二10、让位口三11和让位口四12，让位口一9与让位口二10正对，让位口三11与让位口四12正对。一个红外发射器3与让位口一9正对，另一个红外发射器3与让位口三11正对，一个红外接收器4与让位口二10正对，另一个红外接收器4与让位口四12正对。

压板5上设置有用于检测垃圾被压缩后反作用力的压力传感器6。箱体1上设置有控制器7。

如图5所示，控制器7内设置有用于计时红外接收器4未接收到红外发射器3发送的信号时长的计时单元8，红外接收器4和压力传感器6分别连接控制器7的输入端，电机13连接控制器7的输出端。控制器7的输出端还连接有用于发出警报的警报单元。作为优选，警报单元包括用于与移动通讯设备无线通信的GSM通信模块16，GSM通信模块16与控制器7的输出端连接。箱体1上设置有用于定位箱体1位置的GPS定位模块17，GPS定位模块17连接控制器7的输入端。作为另一种方案警报单元为蜂鸣器，蜂鸣器连接控制器7的输出端。

箱体1中还设置用于检测压板5是否复位的行程开关18，行程开关18连接控制器7的输入端，当控制器7控制电机13转动带动压板5上升时，当压板5上升到行程开关18处时，控制器7控制电机13停止转动。作为另一种方案，箱体1中还设置有用于检测压板5是否复位的红外传感器，红外传感器的设置高度低于压板5初始位置的高度，红外传感器连接控制器7的输入端，在红外传感器检测到压板5时，表明压板5下压工作，在红外传感器检测不到压板5时表明压板5高于红外传感器的高度，此时控制器7根据红外传感器发送的信号控制电机13停止工作。

以下是本实用新型的工作过程：

本智能垃圾箱工作时，两组红外接收器4和红外发射器3进行工作。红外发射器3发射红外信号给对应的红外接收器4。由于让位口位于容纳盒2的开口处，且一个红外发射器3与让位口一9正对，另一个红外发射器3与让位口三11正对，一个红外接收器4与让位口二10正对，另一个红外接收器4与让位口四12正对。因此在两个红外接收器4都接收到红外信号时表明垃圾并没有到达容纳盒2的开口处，控制器7不触发对控制器7的工作。只要有一个红外接收器4没有接收到红外信号时，该红外接收器4输出高电平给控制器7。控制器7控制内的计时单元8开始计时，当接收到高电平时间小于控制器7内预设的时长临界值时，表明可能为扔垃圾时或者其他原因将红外接收器4暂时挡住，此时控制器7不触发对控制器7的工作。时长临界值的范围为1至3秒。

当接收到高电平时间大于控制器7内预设的时长临界值时表明垃圾达到容纳盒2开口处，此时控制器7控制电机13正转，电机13带动螺杆14转动，由于螺纹的外螺纹与连接管15的内螺纹进行螺纹连接，螺杆14与电机13转轴固定，从而螺杆14能够带动连接管15向下移动，使得与连接管15固定的压板5向下压缩容纳盒2内的垃圾。压力传感器6检测垃圾被压缩后的反作用力，当压力传感器6检测的垃圾被压缩后反作用力大于压力临界值时，控制器7控制电机13反转带动压板5向上运动。压力临界值范围为30N至100N。当压板5上升到初始位置时接触到行程开关18的触点，从而行程开关18输出信号给控制器7，控制器7控制电机13停止转动。在垃圾被压缩后，控制器7还是接收到红外接收器4输出高电平，此时表明判断垃圾箱真的被填满。

在本实用新型在工作时，控制器7实时将当前箱体1的状态发送给管理人的移动通讯设备。控制器7通过GPS定位模块17定位当前垃圾箱的位置，并通过GSM通信模块16发送箱体1的位置信息以及箱体1已满信息或者未满的信息给管理人员的移动通讯设备，从而告知管理人员垃圾箱的状态。移动通讯设备为手机或ipad等可移动的通信设备。

实施例二：

实施例二与实施例一的结构和原理基本相同，其不同之处在于：驱动机构包括固定在箱体1的顶部内壁上的气缸，气缸连接控制器7的输出端，所述气缸的活塞杆竖直向下，压板5固定连接活塞杆的下端。气缸根据控制器7发出的信号进行动作，活塞杆向下移动时带动压板5压缩垃圾，压缩完后收缩复位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了箱体1、箱门1a、容纳盒2、红外发射器3、红外接收器4、压板5、压力传感器6、控制器7、计时单元8、让位口一9、让位口二10、让位口三11、让位口四12、电机13、螺杆14、连接管15、GSM通信模块16、GPS定位模块17、行程开关18等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种智能垃圾箱，包括箱体(1)、控制器(7)和设置在箱体(1)内的容纳盒(2)以及用于检测容纳盒(2)开口处是否有垃圾的红外检测单元，所述红外检测单元包括正对设置的红外发射器(3)和红外接收器(4)，其特征在于，所述箱体(1)内还设置有位于容纳盒(2)上方的用于压缩垃圾的压板(5)，所述压板(5)连接有用于驱动压板(5)上下运动的驱动机构，所述压板(5)上设置有用于检测垃圾被压缩后反作用力的压力传感器(6)，所述控制器(7)内设置有用于计时红外接收器(4)未接收到红外发射器(3)发送的信号时长的计时单元(8)，所述红外接收器(4)和压力传感器(6)分别连接控制器(7)的输入端，所述驱动机构连接控制器(7)的输出端。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾箱，其特征在于，所述箱体(1)的前侧具有箱门(1a)，所述红外发射器(3)和红外接收器(4)均为两个，其中一个红外发射器(3)设置在箱门(1a)的内壁上，另一个红外发射器(3)设置在箱体(1)的左侧壁上，其中一个红外接收器(4)设置在箱体(1)的后侧壁上，另一个红外接收器(4)设置在箱体(1)的右侧壁上。

3.根据权利要求2所述的智能垃圾箱，其特征在于，所述容纳盒(2)的开口处开设有四个让位口，四个让位口分别为让位口一(9)、让位口二(10)、让位口三(11)和让位口四(12)，所述让位口一(9)与让位口二(10)正对，所述让位口三(11)与让位口四(12)正对，一个红外发射器(3)与让位口一(9)正对，另一个红外发射器(3)与让位口三(11)正对，一个红外接收器(4)与让位口二(10)正对，另一个红外接收器(4)与让位口四(12)正对。

4.根据权利要求1或2或3所述的智能垃圾箱，其特征在于，所述驱动机构包括电机(13)、螺杆(14)和连接管(15)，所述电机(13)连接控制器(7)的输出端，所述电机(13)设置在箱体(1)的顶部内壁上且电机(13)的转轴竖直向下，所述螺杆(14)固定在电机(13)的转轴上且螺杆(14)的轴心与转轴的轴心共线，所述连接管(15)螺纹连接在螺杆(14)上，所述压板(5)与连接管(15)的下端固定连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的智能垃圾箱，其特征在于，所述驱动机构包括固定在箱体(1)的顶部内壁上的气缸，所述气缸连接控制器(7)的输出端，所述气缸的活塞杆竖直向下，所述压板(5)固定连接活塞杆的下端。

6.根据权利要求1所述的智能垃圾箱，其特征在于，所述控制器(7)的输出端还连接有用于发出警报的警报单元。

7.根据权利要求6所述的智能垃圾箱，其特征在于，所述警报单元包括用于与移动通讯设备无线通信的GSM通信模块(16)，所述GSM通信模块(16)与控制器(7)的输出端连接。

8.根据权利要求7所述的智能垃圾箱，其特征在于，所述箱体(1)上设置有用于定位箱体(1)位置的GPS定位模块(17)，所述GPS定位模块(17)连接控制器(7)的输入端。