智能垃圾桶与垃圾投放数据收集系统的制作方法

本实用新型涉及垃圾回收领域，具体而言，涉及一种智能垃圾桶与垃圾投放数据收集系统。

背景技术：

垃圾指不需要或者无用的固体、流体物质。在人口密集的大城市，垃圾处理是一个令人头痛的问题，常见的做法是收集后送往堆填区进行填埋处理，或是用焚化炉焚化。人们对垃圾的收集方式主要通过垃圾桶对垃圾进行回收，垃圾桶通常设置于街道、居民小区以及学校等人口密集的场合，方便人们的对生活中产生的垃圾进行投放。

现有技术中的垃圾桶包括桶身，桶身设置有一个或者多个垃圾投放口，通过在桶身的外壁设置投放标识(例如，“可回收垃圾”、“不可回收垃圾”、“其他垃圾”的文字标识)，用户可以根据自身携带的垃圾类别进行投放，从而实现垃圾的回收，现有的垃圾桶功能单一，不能对垃圾投放数据进行采集、追踪以及分析，对于位于居民小区或学校的垃圾桶而言，并且未对垃圾的投放的人群进行区分，可能会导致同一垃圾桶被投放的垃圾过多而溢出，污染环境，也不利于物业或者环卫工人的管理以及对垃圾投放数据的采集。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能垃圾桶与垃圾投放数据收集系统，其旨在改善上述的问题。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种智能垃圾桶，包括桶身、身份信息采集模块、信息输入模块、控制电路板、至少两个桶盖以及与所述桶盖数量相等的电子锁，所述身份信息采集模块设置于桶身的外侧，所述桶身设置有与所述桶盖数量相等的容纳腔，每个所述桶盖盖设于所述容纳腔的顶部开口处，且每个所述桶盖的一侧通过一个所述电子锁与所述桶身卡扣连接，所述控制电路板布置有控制器，所述控制器分别与所述身份信息采集模块、所述信息输入模块以及所述电子锁电连接，所述身份信息采集模块用于采集用户输入的的身份信息，所述信息输入模块用于获得用户输入的垃圾类别信息，所述控制器用于查找预存储的身份信息库中是否包含采集到的身份信息，如果是，则控制与用户输入的垃圾类别信息关联的电子锁解锁，以及将采集到的身份信息与垃圾类别信息建立对应关系。

进一步地，每个所述容纳腔的底部均嵌设有压力传感器，所述压力传感器用于采集当前扔进的垃圾重量信息，所述控制器还用于所述垃圾重量信息与当前输入的身份信息建立对应关系。

进一步地，所述控制电路板还布置有无线通信模块，所述控制器与所述无线通信模块电连接，所述控制器用于依据身份信息判断同一用户的在预设定的时间的垃圾重量信息的总和是否大于预存储的重量值，如果是，则通过所述无线通信模块发送提示信息至一智能终端。

进一步地，所述智能垃圾桶还包括与容纳腔数量相等的桶盖开关控制组件，每个所述桶盖的另一侧与所述桶身转动连接，每个所述桶盖开关控制组件与一个所述桶盖连接，所述控制器与每个所述桶盖开关控制组件均电连接，所述控制器还用于在控制其中一个所述电子锁解锁的同时，控制其中一个所述桶盖开关控制组件驱动与所述电子锁对应的桶盖开启。

进一步地，每个所述桶盖开关控制组件均包括电机、齿轮、链条以及连接杆，所述齿轮套设于所述电机的转子轴外，所述齿轮与所述链条的一端固定连接并且齿合，所述链条的另一端与所述连接杆的一端连接，所述连接杆的另一端与其中一个所述桶盖连接。

进一步地，所述身份信息为人脸特征信息，所述身份信息采集模块为人脸识别摄像头。

进一步地，所述身份信息为指纹特征信息，所述身份信息采集模块为指纹输入模块。

进一步地，所述身份信息为身份证信息，所述身份信息采集模块为身份证扫描接口。

进一步地，所述智能垃圾桶还包括太阳能电池板与所述蓄电池，所述太阳能电池板设置于所述桶身的外侧，所述蓄电池嵌设于所述桶身的底部，所述太阳能电池板、所述蓄电池以及所述控制器依次电连接。

第二方面，本实用新型还提供了一种垃圾投放数据收集系统，包括云服务器、上述的智能垃圾桶，所述云服务器与所述智能垃圾桶通信连接，所述智能垃圾桶将采集到的用户的身份信息、垃圾类别信息以及用户的身份信息与垃圾类别信息的对应关系发送至所述云服务器，所述云服务器用于将用户的身份信息、垃圾类别信息以及用户的身份信息与垃圾类别信息的对应关系存储。

本实用新型提供的智能垃圾桶与垃圾投放数据收集系统的有益效果是：通过设置于桶身的身份信息采集装置采集用户的身份信息，控制器查找预存储的身份信息库中是否包含采集到的身份信息(即验证该用户是否为设置有该身份信息采集装置的指定投放人，如果是，则控制与用户输入的垃圾类别信息关联的电子锁解锁，从而避免了未被授权的其他用户对该垃圾桶进行垃圾投放，从而分散对垃圾的投放，减少了垃圾桶由于被投入过多而溢出污染环境的现象，同时减少了物业管理或环卫工人的负担，另外，通过信息输入模块可以采集垃圾类别信息，控制器可将采集到的身份信息与垃圾类别信息建立对应关系，从而可以掌握每个用户丢放垃圾的数据，从而可对每个用户丢放垃圾的数据进行跟踪与分析，从而提取出商业前景与商业价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的智能垃圾桶(身份信息采集模块为人脸识别摄像头)的外观示意图；

图2为本实用新型实施例提供的智能垃圾桶(身份信息采集模块为指纹输入模块)的外观示意图；

图3为本实用新型实施例提供的智能垃圾桶(身份信息采集模块为指纹输入模块)的外观示意图；

图4为本实用新型实施例提供的智能垃圾桶的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的智能垃圾桶的电路连接框图；

图6为本实用新型实施例提供的智能垃圾桶分别与云服务器、智能终端的交互示意图。

图标：101-桶身；102-人脸识别摄像头；103-指纹输入模块；104-身份证扫描接口；105-控制电路板；106-桶盖；107-容纳腔；108-电子锁；109-电子锁芯；110-锁扣；111-控制器；112-信息输入模块；113-压力传感器；114-无线通信模块；115-系统单芯片；116-桶盖开关控制组件；117-电机；118-齿轮；119-链条；120-连接杆；121-太阳能电池板；122-蓄电池；123-稳压电路；124-过流过压保护电路；125-遮挡板；126-智能垃圾桶；127-云服务器；128-智能终端；129-身份信息采集模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1、图2、图3，本实用新型提供了一种智能垃圾桶，包括桶身101、身份信息采集模块129、信息输入模块112、控制电路板105、三个桶盖106以及与三个电子锁108。控制电路板105嵌设于桶身101的底部，桶身设置有三个容纳腔107，每个容纳腔107均用于盛放垃圾，且桶身101对应每个容纳腔107的外侧壁设置有垃圾分类投放标识，垃圾分类投放标识可以分别为“可回收垃圾、“不可回收垃圾”以及“其他垃圾”，以便提示用户进行垃圾分类投放。当然地，本实施例中，对于桶盖106、电子锁108的数量仅仅是举例说明，也可以为两个、四个等等，在此不做限制。

身份信息采集模块129、信息输入模块112设置于桶身101的外侧，本实施例的桶身101还包括有遮挡板125，遮挡板125位于容纳腔107的顶部开口处的上方，进一步地，身份信息采集模块129、信息输入模块112均设置于遮挡板125。

每个桶盖106盖设于容纳腔107的顶部开口处，且每个桶盖106的一侧通过一个电子锁108与桶身卡扣连接。其中，电子锁108包括电子锁芯109与锁扣110，电子锁芯109设置于设置于桶盖106，锁扣110设置于桶身101的内侧壁。如图5所示，控制电路板105布置有控制器111，控制器111分别与身份信息采集模块129、信息输入模块112以及电子锁108电连接，具体地，控制器111与电子锁芯109电连接。

身份信息采集模块129用于采集用户输入的的身份信息，信息输入模块112用于获得用户输入的垃圾类别信息。本实施例中，信息输入模块112可以采用但不限于按键或触控屏。控制器111用于查找预存储的身份信息库中是否包含采集到的身份信息(即验证该用户是否为设置有该身份信息采集装置的指定投放人)，如果是，则控制与用户输入的垃圾类别信息关联的电子锁108解锁，以及将采集到的身份信息与垃圾类别信息建立对应关系。在电子锁108解锁后，用户即可打开桶盖完成垃圾的投放。

本实施例中，身份信息可以为多种形式的信息，例如，身份信息可以为但不限于人脸特征信息、指纹特征信息以及身份证信息；如图1所示，当身份信息为人脸特征信息时，身份信息采集模块129采用人脸识别摄像头102，人脸识别摄像头102设置于遮挡板125的顶部，用户仅需站立于该智能垃圾桶的正前方即可完成对待扔垃圾的用户的人脸信息进行采集，人脸信息的采集方便快捷。需要强调的是，控制器111不仅仅可以通过人脸信息验证该用户是否为该智能垃圾桶的指定投放人，还可以通过人脸信息分析用户的年龄信息以及性别信息，年龄信息、性别信息可用作后期大数据分析垃圾投放规律的参考信息。

如图2所示，当身份信息为指纹特征信息时，身份信息采集模块129采用指纹输入模块103，指纹输入模块103设置于遮挡板125的顶部，用户需要将手指置放于指纹输入模块103完成对指纹特征信息的采集。

如图3所示，当身份信息为身份证信息时，身份信息采集模块129采用身份证扫描接口104，用户需要将手持身份证放置于身份证扫描接口104进行扫描，从而完成对身份证信息的采集。需要强调的是，控制器111不仅仅可以通过身份证信息验证该用户是否为该智能垃圾桶的指定投放人，还可以通过身份证信息分析用户的年龄信息以及性别信息，年龄信息、性别信息可用作后期大数据分析垃圾投放规律的参考信息。

如图4所示，每个容纳腔107的底部均嵌设有压力传感器113，压力传感器113用于采集当前扔进的垃圾重量信息，控制器111还用于垃圾重量信息与当前输入的身份信息建立对应关系。例如，在用户扔垃圾之前，压力传感器113采集到的重量信息为5kg，在用户扔垃圾之后，压力传感器113采集到的重量信息为6kg，则记录该用户扔进的垃圾为1kg，将用户的身份信息与垃圾重量信息绑定，垃圾重量信息也可以用作后期大数据分析垃圾投放规律的参考信息。

较佳地，控制电路板105还布置有无线通信模块114，控制器111与无线通信模块114电连接。控制器111用于依据身份信息判断同一用户的在预设定的时间的垃圾重量信息的总和是否大于预存储的重量值，如果是，则通过无线通信模块114发送提示信息至一智能终端。为了对鼓励每个用户减少排放垃圾，可对每个用户在预设定的时间内扔垃圾的重量设置上限，即上述的预存储的重量值，当用户在预设定的时间内扔垃圾的重量超出预设置上限时，即提示用户尽量减少产生生活垃圾。另外，也可以采用信用计分、押金扣费的方式限制用户对垃圾的排放。例如，预设定的时间为1个月，预存储的重量值为15kg，则当用户在当月扔垃圾的重量超过15kg时，则对用户进行信用扣分或者扣除部分押金。

较佳地，本实施例中，无线通信模块114与控制器111集成于一系统单芯片115，从而无需安装外围的电路和元器件，制造成本低。

智能垃圾桶还包括两个桶盖开关控制组件116，每个桶盖106的另一侧与桶身101转动连接，每个桶盖开关控制组件116与一个桶盖106连接，控制器111与每个桶盖开关控制组件116均电连接，控制器111还用于在控制其中一个电子锁108解锁的同时，控制其中一个桶盖开关控制组件116驱动与电子锁108对应的桶盖106开启，从而自动完成桶盖106的开启，无需用户掀开桶盖106，提高了用户的体验感。

具体地，如图4所示，每个桶盖开关控制组件116均包括电机117、齿轮118、链条119以及连接杆120。电机117嵌设于桶身101的内侧壁，电机117与控制器111电连接，齿轮118套设于电机117的转子轴外，齿轮118与链条119的一端固定连接并且齿合，链条119的另一端与连接杆120的一端连接，连接杆120的另一端与其中一个桶盖106连接。控制器111可控制电机117的转子轴转动带动链条119收缩或放松从而拉动连接杆120自动关闭或打开桶盖106。

智能垃圾桶还包括太阳能电池板121与蓄电池122，太阳能电池板121设置于遮挡板125的顶部以充分吸收太阳能，蓄电池122嵌设于桶身101的底部，太阳能电池板121、蓄电池122以及控制器111依次电连接。该太阳能电池板121可将吸收到的太阳能转化为电能为蓄电池122充电，无需外接电源，并且节能环保。

控制电路板105还布置有稳压电路123与过流过压保护电路124，蓄电池122、稳压电路123、过流过压保护电路124以及控制器111依次电连接。稳压电路123可保证当电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路，避免了蓄电池122为控制器111提供的电能不稳定而出现测量数据不标准情况。

考虑到太阳能电池板121为蓄电池122输出的电能过大时，可能会超过智能垃圾桶的一些元器件的额定工作电压和额定工作电流，导致智能垃圾桶被损坏。当超过智能垃圾桶的一些元器件的额定工作电压和额定工作电流时，过流过压保护电路124自动断开，可保护智能垃圾桶不被损坏。

实施例二

请参阅图6，本实用新型还提供了一种垃圾投放数据收集系统，包括云服务器127、智能终端128以及实施例一所述的智能垃圾桶126，智能终端128、云服务器127分别与智能垃圾桶126通信连接。智能垃圾桶126将采集到的用户的身份信息、垃圾类别信息以及用户的身份信息与垃圾类别信息的对应关系发送至云服务器127，云服务器127用于将用户的身份信息、垃圾类别信息、每个用户投放的垃圾重量信息以及用户的身份信息与垃圾类别信息的对应关系存储，云服务器127可在后期依据上述采集到的垃圾投放数据进行大数据分析。当然地，本实施例中，对于用户身份的验证也可以在云服务器127进行，在此不做限制。

需要说明的是，用户可在智能终端128下载应用程序，即可通过在智能终端128打开查阅自己的信用积分或者押金情况以及押金充值，也可以通过智能终端128接收当月垃圾投放过多的提示。

综上所述，本实用新型提供的智能垃圾桶与垃圾投放数据收集系统，通过设置于桶身的身份信息采集装置采集用户的身份信息，控制器查找预存储的身份信息库中是否包含采集到的身份信息(即验证该用户是否为设置有该身份信息采集装置的指定投放人，如果是，则控制与用户输入的垃圾类别信息关联的电子锁解锁，从而避免了未被授权的其他用户对该垃圾桶进行垃圾投放，从而分散对垃圾的投放，减少了垃圾桶由于被投入过多而溢出污染环境的现象，同时减少了物业管理或环卫工人的负担，另外，通过信息输入模块可以采集垃圾类别信息，压力传感器可采集每个用户投放的垃圾的重量信息，控制器可将采集到的身份信息、垃圾类别信息、垃圾重量信息建立对应关系以及垃圾投放用户的年龄信息、性别信息，从而可以掌握每个用户丢放垃圾的数据，从而可对每个用户丢放垃圾的数据进行跟踪与分析，从而提取出商业前景与商业价值。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。