一种垃圾桶控制装置和垃圾亭的制作方法

1.本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种垃圾桶控制装置和垃圾亭。


背景技术：

2.目前，社区垃圾桶多为简易的大垃圾桶，需要人们手动打开桶盖投放垃圾，再手动关闭，不仅使用上不方便，而且存在接触传染风险。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的是提供一种垃圾桶控制装置和垃圾亭，能够解决现有社区垃圾桶使用上不方便，且存在接触传染风险的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种垃圾桶控制装置，包括：
6.主控单元；
7.与所述主控单元电连接的语音采集单元；
8.与所述主控单元电连接的垃圾桶盖控制单元，所述垃圾桶盖控制单元包括驱动机构和吊索，所述驱动机构与所述吊索的第一端连接，所述吊索的第二端与垃圾桶盖连接。
9.可选的，所述驱动机构包括电机控制电路和电机，所述电机控制电路与所述电机电连接，所述电机与所述吊索的第一端连接。
10.可选的，所述电机控制电路包括第一开关控制电路和第二开关控制电路，所述第一开关控制电路的第一端与所述主控单元连接，所述第一开关控制电路的第二端与所述电机的第一端连接，所述第二开关控制电路的第一端与所述第一开关控制电路的第三端连接，所述第二开关控制电路的第二端与所述电机的第二端连接。
11.可选的，所述第一开关控制电路包括第一子开关电路和第二子开关电路，所述第二开关控制电路包括第三子开关电路和第四子开关电路；
12.所述第一子开关电路的第一端与所述主控单元连接，所述第一子开关电路的第二端与所述第二子开关电路的第一端连接，所述第二子开关电路的第二端与所述电机的第一端连接；
13.所述第三子开关电路的第一端与所述第一子开关电路的第二端连接，所述第三子开关电路的第二端与所述第四子开关电路的第一端连接，所述第四子开关电路的第二端与所述电机的第二端连接。
14.可选的，所述垃圾桶控制装置还包括：
15.与所述主控单元电连接的垃圾桶状态检测单元，所述垃圾桶状态检测单元设置在与所述垃圾桶盖配套的垃圾桶上。
16.可选的，所述垃圾桶控制装置还包括：
17.与所述主控单元电连接的图像识别单元。
18.可选的，所述垃圾桶控制装置还包括：
19.与所述主控单元电连接的语音播报单元。
20.可选的，所述垃圾桶控制装置还包括：
21.与所述主控单元电连接的网络单元。
22.可选的，所述主控单元和所述网络单元安装在配电箱中。
23.第二方面，本实用新型实施例提供了一种垃圾亭，包括：垃圾亭体、放置于所述垃圾亭体处的垃圾桶和如第一方面所述的垃圾桶控制装置；
24.其中，所述垃圾桶控制装置中的主控单元、语音采集单元和垃圾桶盖控制单元中的驱动机构均设置在所述垃圾亭体上。
25.在本实用新型实施例中，垃圾桶控制装置包括：主控单元；与所述主控单元电连接的语音采集单元；与所述主控单元电连接的垃圾桶盖控制单元，所述垃圾桶盖控制单元包括驱动机构和吊索，所述驱动机构与所述吊索的第一端连接，所述吊索的第二端与垃圾桶盖连接。这样，可通过语音采集单元接收用户的语音指令，主控单元则基于用户的语音指令，控制垃圾桶盖控制单元将垃圾桶盖打开或关闭，从而实现对垃圾桶的非接触控制，避免接触传染风险，使用上也更为方便。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例提供的一种垃圾桶控制装置的系统框图；
27.图2是本实用新型实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本实用新型实施例提供的垃圾桶控制装置进行详细地说明。
31.请参见图1，图1为本实用新型实施例提供的垃圾桶控制装置的系统框图，如图1所示，该垃圾桶控制装置10包括：
32.主控单元11；
33.与主控单元11电连接的语音采集单元12；
34.与主控单元11电连接的垃圾桶盖控制单元13，垃圾桶盖控制单元13包括驱动机构和吊索，所述驱动机构与所述吊索的第一端连接，所述吊索的第二端与垃圾桶盖连接；
35.其中，在通过语音采集单元12接收到用户发出的用于控制所述垃圾桶盖开闭的语
音指令的情况下，主控单元11识别所述语音指令，并向垃圾桶盖控制单元13发送相应垃圾桶盖控制信号，垃圾桶盖控制单元13基于所述垃圾桶盖控制信号控制所述垃圾桶盖打开或关闭。
36.本实用新型实施例中，垃圾桶控制装置10可用于实现对垃圾桶的非接触式智能控制，给人们生活带来便利的同时，还能减少因接触所带来的疾病传染感染。
37.具体如图1所示，垃圾桶控制装置10包括主控单元11、语音采集单元12和垃圾桶盖控制单元13，语音采集单元12和垃圾桶盖控制单元13均与主控单元11电连接。其中，语音采集单元12用于接收用户的语音控制指令，如控制垃圾桶盖开闭的相关指令，语音采集单元12可以采用麦克风阵列实现，以获得良好的语音采集效果；垃圾桶盖控制单元13用于控制垃圾桶盖打开或关闭，其可以包括驱动机构和吊索，所述吊索的一端与所述驱动机构连接，另一端与垃圾桶盖连接，所述驱动机构还与主控单元11电连接，以在主控单元11的控制信号下控制所述吊索上升或下降，进而带动所述垃圾桶盖打开或关闭；主控单元11则用于识别并响应语音采集单元12接收到的语音控制指令，以及对垃圾桶盖控制单元13产生相应控制信号。
38.这样，垃圾桶控制装置10的工作原理为：语音采集单元12接收用户发出的用于控制垃圾桶盖开闭的语音指令，并发送给主控单元11进行识别处理，主控单元11在识别所述语音指令后，向垃圾桶盖控制单元13发送相应的垃圾桶盖控制信号，垃圾桶盖控制单元13则在所述垃圾桶盖控制信号的作用下，控制所述垃圾桶盖打开或关闭。
39.可选的，所述驱动机构包括电机控制电路和电机，所述电机控制电路与所述电机电连接，所述电机与所述吊索的第一端连接。
40.即一种实施方式中，所述驱动机构包括电机控制电路和电机，所述电机控制电路与所述电机电连接，所述电机与所述吊索的第一端连接，所述电机控制电路可接收主控单元11的控制信号，并在主控单元11的控制信号下，对所述电机提供不同的驱动控制信号，以控制所述电机正转或反转，带动所述吊索上升或下降，实现对垃圾桶盖的打开和关闭控制。
41.这样，通过该实施方式，既可保证垃圾桶控制装置结构简单，易于实现，又能保证可靠性。
42.可选的，所述电机控制电路包括第一开关控制电路和第二开关控制电路，所述第一开关控制电路的第一端与主控单元11连接，所述第一开关控制电路的第二端与所述电机的第一端连接，所述第二开关控制电路的第一端与所述第一开关控制电路的第三端连接，所述第二开关控制电路的第二端与所述电机的第二端连接。
43.即一种实施方式中，所述电机控制电路可以包括两个开关控制电路，分别为第一开关控制电路和第二开关控制电路，这两个开关控制电路分别用于控制所述电机的两端的电压，具体地，当控制所述电机的第一端的电压为高电平，如接电源电压，第二端为低电平，如接地时，可以实现控制所述电机向第一方向转动，而当控制所述电机的第一端的电压为低电平，如接地，第二端为高电平，如接电源电压时，可以实现控制所述电机向第二方向转动，所述第一方向与所述第二方向相反，也即可以通过控制所述电机两端的电压来实现控制所述电机正转或反转。
44.具体地，所述第一开关控制电路的第一端与主控单元11连接，所述第一开关控制电路的第二端与所述电机的第一端连接，所述第二开关控制电路的第一端与所述第一开关
控制电路的第三端连接，所述第二开关控制电路的第二端与所述电机的第二端连接，这样，可以通过主控单元11控制所述第一开关控制电路的第二端输出高电平(电源电压)，控制所述第二开关控制电路的第二端输出低电平(接地电压)，使得所述电机的第一端接高电平，所述电机的第二端接低电平，从而控制所述电机正转；或者，可以通过主控单元11控制所述第一开关控制电路的第二端输出低电平，控制所述第二开关控制电路的第二端输出高电平，使得所述电机的第一端接低电平，所述电机的第二端接高电平，从而控制所述电机反转。
45.其中，主控单元11可以通过输出不同电平来控制所述第一开关控制电路的第二端输出高电平或低电平，以及控制所述第二开关控制电路的第二端输出低电平或高电平。例如，可以在主控单元11输出第一电平(如高电平)时，所述第一开关控制电路的第二端输出第三电平，所述第二开关控制电路的第二端输出第四电平；在主控单元11输出第二电平(如低电平)时，所述第一开关控制电路的第二端输出所述第四电平，所述第二开关控制电路的第二端输出所述第三电平；其中，所述第一电平和所述第二电平可以分别为高低电平，所述第三电平和所述第四电平分别为高低电平。
46.需说明的是，所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路可以根据上述电机控制原理进行相应设计，以实现对所述电机的正转或反转控制。且所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路可以采用三极管、mos管等器件实现。
47.这样，通过该实施方式，既可保证较好地实现对所述电机的控制，又能保证电路结构较为简单，开发成本低。
48.可选的，所述第一开关控制电路包括第一子开关电路和第二子开关电路，所述第二开关控制电路包括第三子开关电路和第四子开关电路；
49.所述第一子开关电路的第一端与主控单元11连接，所述第一子开关电路的第二端与所述第二子开关电路的第一端连接，所述第二子开关电路的第二端与所述电机的第一端连接；
50.所述第三子开关电路的第一端与所述第一子开关电路的第二端连接，所述第三子开关电路的第二端与所述第四子开关电路的第一端连接，所述第四子开关电路的第二端与所述电机的第二端连接。
51.更具体地，所述第一开关控制电路和所述第二开关控制电路均可以包括两个子开关电路，其中，所述第一开关控制电路包括第一子开关电路和第二子开关电路，所述第二开关控制电路包括第三子开关电路和第四子开关电路，所述第一子开关电路与所述第三子开关电路结构可以相同，所述第二子开关电路与所述第四子开关电路结构可以相同或相似。
52.所述第一子开关电路的第一端与主控单元11连接，所述第一子开关电路的第二端与所述第二子开关电路的第一端连接，所述第二子开关电路的第二端与所述电机的第一端连接，其中，主控单元11可以通过输出不同电平来控制所述第一子开关电路的通断，使所述第一子开关电路的第二端的电压在高低电平之间切换，进而通过所述第一子开关电路的第二端的电压控制所述第二子开关电路的通断，使所述第二子开关电路的第二端的电压在高低电平之间切换。
53.所述第三子开关电路的第一端与所述第一子开关电路的第二端连接，所述第三子开关电路的第二端与所述第四子开关电路的第一端连接，所述第四子开关电路的第二端与
所述电机的第二端连接，即所述第一子开关电路的第二端的电压还可以控制所述第三子开关电路的通断，使所述第三子开关电路的第二端的电压在高低电平之间切换，进而通过所述第三子开关电路的第二端的电压控制所述第四子开关电路的通断，使所述第四子开关电路的第二端的电压在高低电平之间切换。
54.其中，所述第一子开关电路和所述第三子开关电路可以采用简单的三极管开关电路实现，为保证对所述电机的稳定控制性能，所述第二子开关电路和所述第四子开关电路可以采用三极管和mos管结合设计实现。
55.例如，参见图2，可以采用如图2所示的电机控制电路来实现对所述电机的转动控制，第一开关控制电路21的第一端211与主控单元11连接，第一开关控制电路21的第二端212与电机23的第一端231连接，第二开关控制电路22的第一端221与第一开关控制电路21的第三端213连接，第二开关控制电路22的第二端222与电机23的第二端232连接，第一开关控制电路21的第四端214与电源连接，第二开关控制电路22的第三端223也与电源连接，其中，第一开关控制电路21包括第一子开关电路和第二子开关电路，第二开关控制电路22包括第三子开关电路和第四子开关电路。
56.如图2所示，第一子开关电路采用三极管q7实现，第三子开关电路则采用三极管q10实现，第二子开关电路则采用三极管q5和q8，mos管q1和q3实现，第四子开关电路则采用三极管q6和q9，mos管q2和q4实现，其中，q1和q2可以采用pmos管，q3和q4可以采用nmos管，或者也可以q1和q2可以采用nmos管，q3和q4采用pmos管，适应性调整电路结构即可。
57.且如图2所示，为避免q1和q3同时导通，造成电路短路，可以在q1处设计由二极管d1、电容c2和电阻r6组成的慢充快放电路，来实现对q1的缓慢开启和快速关断。类似地，为避免q1和q4同时导通，造成电路短路，可以在q4处设计由二极管d2、电容c3和电阻r13组成的慢充快放电路，来实现对q4的缓慢开启和快速关断。
58.这样，可由主控单元11的通用型之输入输出(general
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purpose input/output，gpio)实现对电机的转动控制：当gpio输出高电平时，q7导通，进而q5、q8和q10关断，q6和q9导通，q3和q2关断，q1和q4导通，实现电机正转，进而电机拉动吊索打开垃圾桶盖；反之，当gpio输出低电平时，q7关断，进而q5、q8和q10导通，q6和q9关断，q3和q2导通，q1和q4关断，实现电机反转，进而电机释放绳索闭合垃圾桶盖。
59.通过该实施方式，可以保证稳定良好的控制性能，且电路结构设计较为简单，易于实现。
60.可选的，垃圾桶控制装置10还包括：
61.与主控单元11电连接的垃圾桶状态检测单元14，垃圾桶状态检测单元14设置在与所述垃圾桶盖配套的垃圾桶上。
62.如图1所示，垃圾桶控制装置10还可包括垃圾桶状态检测单元14，用于检测垃圾桶的垃圾盛放状态，如检测垃圾桶中的垃圾是否已满，具体地，垃圾桶状态检测单元14可以采用测距传感器如红外传感器、超声波传感器实现，在实际应用中，可以将测距传感器安装在垃圾桶体靠顶部的位置，通过测量垃圾桶内垃圾物体到自身的距离来确定垃圾桶状态，例如，若测量出距离小于设定的临界值，则判断为垃圾桶已满。垃圾桶状态检测单元14可以将检测出垃圾桶状态数据传输至主控单元11，由主控单元11基于垃圾桶状态数据，做一些提醒、信息上报等处理。
63.这样，通过该实施方式，还可以实现对垃圾桶状态的监测，便于对垃圾桶进行更为智能便捷地管理。
64.可选的，垃圾桶控制装置10还包括：
65.与主控单元11电连接的图像识别单元15。
66.如图1所示，垃圾桶控制装置10还可包括图像识别单元15，用于识别用户的乱投乱放垃圾、未按垃圾分类投放、破坏垃圾桶等异常行为，具体地，图像识别单元15可以采用摄像头实现，在实际应用中，可以将摄像头安装在垃圾桶附近位置，用于抓拍垃圾桶附近的用户异常行为。图像识别单元15可以将识别出的用户异常行为，如抓拍的某用户未将垃圾扔进垃圾桶的照片传输至主控单元11，主控单元11可以基于用户异常行为，做一些语音告警、上报等处理。
67.这样，通过该实施方式，还可以实现对用户垃圾投放行为的监测识别，有助于垃圾分类管理，规范人们的垃圾投放行为。
68.可选的，垃圾桶控制装置10还包括：
69.与主控单元11电连接的语音播报单元16。
70.如图1所示，垃圾桶控制装置10还可包括语音播报单元16，用于输出语音提醒、语音告警等，例如，主控单元11可以在垃圾桶盖打开时，控制语音播报单元16输出语音提示“请开始投放垃圾”、“请投放湿垃圾”等，也可以在识别到用户异常垃圾投放行为时，控制语音播报单元16输出语音告警“请不要乱丢垃圾”、“请将垃圾扔进垃圾桶”等，还可以在识别到垃圾桶状态已满时，控制语音播报单元16输出语音提醒“此垃圾桶已满，请及时清理”等。
71.这样，通过该实施方式，可使垃圾桶控制装置功能更加丰富智能，且有助于引导人们更加规范地投放垃圾。
72.可选的，垃圾桶控制装置10还包括：
73.与主控单元11电连接的网络单元17。
74.即如图1所示，垃圾桶控制装置10还可包括网络单元17，用于提供网络接入功能，从而可以将识别到的垃圾桶状态、用户异常投放行为等信息上传至云端服务器，云端服务器则可以对这些信息作进一步处理，例如，在垃圾桶状态已满时，向环卫管理方终端发送提醒消息，以提醒相关人员尽快清理垃圾桶，或者，在接收到一些用户异常投放垃圾的抓拍照片后，可以依据照片对相应人员作相关处罚。
75.这样，可进一步丰富垃圾桶控制装置10的功能，帮助人们更好地进行垃圾管理。
76.可选的，主控单元11和网络单元17安装在配电箱中。
77.即一种实施方式中，可以将主控单元11和网络单元17安装在配电箱中，完成电源和网络接入，配电箱则可以安装在垃圾桶附近，如安装在垃圾亭侧面或背面，这样，可使产品结构紧凑和使用安全。
78.下面以垃圾亭应用场景为例，说明本实用新型实施例的具体实施方式：
79.一应用场景中，可以在垃圾亭顶部增设摄像头图像识别单元和麦克风阵列单元，在垃圾桶盖上增加吊索，使用电机通过对吊索的拉、放实现对垃圾桶盖的打开和关闭控制，在垃圾亭侧面或背面安装配电箱，配电箱内安装主控单元和网络单元，并完成电源和网络接入。
80.其中，麦克风阵列单元，用于收集用户语音指令，将语音指令传输给主控单元，进
行识别处理，识别到相应的控制命令后，发送控制命令给垃圾桶盖控制单元，控制相应垃圾桶盖的打开和关闭。垃圾桶状态检测单元采用测距传感器，设置在垃圾桶体开口处，用于识别垃圾桶是否已满，并将垃圾桶状态输出给主控单元。图像识别单元，用于识别用户异常行为，并由语音播报单元进行语音报警提示。网络单元，用于将垃圾桶状态、用户异常行为等信息上传到云端服务器。
81.本实用新型实施例中的垃圾桶控制装置，包括：主控单元；与所述主控单元电连接的语音采集单元；与所述主控单元电连接的垃圾桶盖控制单元，所述垃圾桶盖控制单元包括驱动机构和吊索，所述驱动机构与所述吊索的第一端连接，所述吊索的第二端与垃圾桶盖连接。这样，可通过语音采集单元接收用户的语音指令，主控单元则基于用户的语音指令，控制垃圾桶盖控制单元将垃圾桶盖打开或关闭，从而实现对垃圾桶的非接触控制，避免接触传染风险，使用上也更为方便。
82.本实用新型实施例还提供一种垃圾亭，包括：垃圾亭体、放置于所述垃圾亭体处的垃圾桶和前述实施例中所述的垃圾桶控制装置；
83.其中，所述垃圾桶控制装置中的主控单元、语音采集单元和垃圾桶盖控制单元中的驱动机构均设置在所述垃圾亭体上。
84.本实用新型实施例中的垃圾亭的实施方式可以参见图1所示实施例中的相关介绍，且能够取得和图1所示垃圾桶控制装置实施例相同的技术效果，为避免重复，此处不再赘述。
85.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本实用新型实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
86.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。
87.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。