垃圾袋检测装置、智能垃圾桶的制作方法

本申请涉及智能垃圾桶技术领域，更具体地说，涉及一种垃圾袋检测装置、智能垃圾桶。

背景技术：

随着科技的进步和人们生活水平的提高，智能家居逐步成为了日常生活中不可缺少的一部分，其中，智能垃圾桶以其干净卫生、使用便捷的特点，成为人们关注的焦点。

现有的智能垃圾桶，一般在翻盖的位置设置红外感应装置，当人经过时开启翻盖，当人离开后关闭翻盖，虽然可以省去开关翻盖的步骤，但是这些简单功能远远不能满足人们的需求。因此，相关领域的技术人员开始研究智能感应、自动打包以及自动换袋等功能，其中，自动换袋能够解决手动换袋费时费力的问题，在自动换袋的过程中，我们使用风机把垃圾桶内的空气抽出，使得外界大气压高于桶内气压，此时垃圾袋由于大气压的作用被压入桶内，从而完成了自动换袋，但是，由于市面上现有智能垃圾桶，一般为人工手动或半自动换袋，无有效检测桶内垃圾袋位置的检测装置，也就无法判断垃圾袋是否铺设完成，在实现自动更换垃圾袋的过程中，容易造成垃圾袋部分被损坏的情况，甚至会使得智能垃圾桶存在安全隐患，限制了智能垃圾桶的进一步智能化发展。

因此，如何解决现有的智能垃圾桶无法检测到垃圾袋于垃圾桶内的位置，容易造成垃圾袋部分在自动化换袋过程中被损坏，以及如何满足智能垃圾桶在进一步智能化的过程中需要桶内垃圾袋位置信息的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关产品中存在的问题，本申请的目的在于提供一种垃圾袋检测装置、智能垃圾桶，其能够检测出垃圾袋于垃圾桶内的位置，并根据检测到的垃圾袋信息来进行控制，当垃圾袋未铺设完成时，维持铺设的运行，当垃圾袋铺设完成后，控制铺设的停止。

本申请提供了一种智能垃圾桶的垃圾袋检测装置，包括有：

用于发射信号的发射端，所述信号受到垃圾袋反射形成反射信号；

用于接收所述反射信号的接收端，所述接收端和所述发射端均设置于垃圾桶的内壁。

优选地，还包括有用于对垃圾桶进行抽风的风机、控制机构，所述发射端、所述接收端和所述风机可通信地连接至所述控制机构，所述控制机构根据所述接收端接收的反射信号强度控制所述风机的运行状态。

优选地，所述发射端设置为红外发射管，所述接收端设置为红外接收管，或者，

所述发射端设置为超声波发射装置，所述接收端设置为超声波接收装置。

优选地，所述发射端与所述接收端均设置在所述垃圾桶的内底面，且所述发射端的发射中心与所述接收端的接收中心均朝上设置。

优选地，所述发射端与所述接收端均通过防呆结构固定在所述垃圾桶上。

优选地，所述防呆结构包括沿轴向延伸的凹槽和用于嵌在所述凹槽内的凸起；所述凹槽与所述凸起，其中一者位于所述接收端或所述发射端的外壁，另一者位于供所述发射端和所述接收端嵌入的内腔的内壁。

优选地，还包括有透明的防护罩，所述防护罩与所述垃圾桶的内壁密封连接，所述发射端和所述接收端均位于所述防护罩内。

还提供了一种智能垃圾桶，包括有如上任意一项所述的垃圾袋检测装置。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、与普通垃圾桶相比能感知垃圾袋在桶内的状态，进而控制相关机构动作；

2、与对射式感应装置相比，对射式感应装置只能提供有无信号，即“0”和“1”两种状态信息，不能精确连续感知垃圾桶内垃圾袋的位置信息，而反射式感应装置可以通过反射信号强弱不同来定位垃圾桶内垃圾袋的位置情况，能够形成连续位置感知信号，使控制系统判断执行不同程序输出；

3、与对射式感应装置相比，其抗阳光干扰能力更强，可以避免对射式红外接收装置在阳光下失效的问题；

4、与对射式感应装置相比，其对于垃圾袋的限制更少，既适用于各种颜色的垃圾袋，也可以适用于对射式无法适用的透明垃圾袋；

5、该装置相比于对射式感应装置只能相对安装，该装置安装位置、安装角度可以相对自由，更加便于安装、可以节约体积及装配成本，提高系统稳定性、可靠性。

如此设置，在智能垃圾桶换袋时，该垃圾袋检测装置能够检测出垃圾袋于垃圾桶内的位置，而且还能够在垃圾袋铺设完成时关闭风机，以避免垃圾袋被吸入风机、以使垃圾袋损坏的问题。这样，该垃圾袋检测装置有利于防护垃圾袋、以节约资源，减少了智能垃圾桶存在的安全隐患，提升了稳定性和可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例中智能垃圾桶的垃圾袋检测装置的结构图；

图2是本实用新型实施例中垃圾袋检测装置的红外接收电路的电路图；

图3是本实用新型实施例中智能垃圾桶的自动换袋控制流程的流程图；

图4是本实用新型实施例中智能垃圾桶的风机的爆炸图；

图5是本实用新型实施例中智能垃圾桶的风机的离心叶轮结构示意图。

图中：1-离心叶轮，2-电机，3-进风口，4-叶片，5-凸起部，6-轮盘，7-顶盖，8-底盖，9-固定柱，10-凹槽，11-通孔，12-螺丝，13-发射端，14-接收端，15-风机，16-防护罩，17-垃圾袋。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置或流程的例子。

本具体实施方式提供了一种垃圾袋检测装置、智能垃圾桶，其能够检测出垃圾袋于垃圾桶内的位置，并根据检测到的垃圾袋信息来进行控制，当垃圾袋未铺设完成时，维持铺设的运行，当垃圾袋铺设完成后，控制铺设的停止。有效地解决了现有的智能垃圾桶无法检测到垃圾袋于垃圾桶内的位置，容易造成垃圾袋部分在自动化换袋过程中被损坏，以及如何满足智能垃圾桶在进一步智能化的过程中需要桶内垃圾袋位置信息的问题。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的

技术实现要素：
起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

参考图1-图3，本具体实施方式提供了一种智能垃圾桶的垃圾袋检测装置，包括有发射端13和接收端14，其中，发射端13能够发射出信号，该信号经过垃圾袋17或物体的反射，使部分信号反射以形成反射信号，而接收端14用于接收该反射信号，而且，接收端14和发射端13均设置在垃圾桶的内壁，在垃圾袋17铺设时自上而下逐渐靠近该装置，随着垃圾袋17靠近距离越近，其反射信号越强烈，接收端14接受的反射信号也越强，进而实现垃圾袋17在垃圾桶内位置的精确感知。

其中，所说的内壁可以是垃圾桶的内侧壁，也可以是垃圾桶的内底面，具体布置位置无绝对要求，只要其发射端13与接收端14不直接相对布置即可，其原理为利用发射端13向外发射信号，当有垃圾袋17及其他物体靠近时，经垃圾袋17或物体反射，使部分反射信号进入接收端14。

进一步地，还可以包括有风机和控制机构，其中，风机用于对垃圾桶进行抽风，以使得垃圾袋17受大气压强的作用，被压进垃圾桶内部，完成垃圾袋17自动铺设；发射端13、接收端14和风机均可通信地与控制机构连接，接收端14接收的反射信号传输给控制结构，在控制机构的作用下，根据接收端接收的反射信号强度控制风机的运行状态，以及自动换袋时各个机构的工作状态。而且，控制机构可以通过反射信号强弱不同来定位垃圾桶内垃圾袋17的位置情况，能够形成连续位置感知信号，使控制系统判断执行不同程序输出。

如此设置，在智能垃圾桶换袋时，该垃圾袋检测装置能够检测出垃圾袋17于垃圾桶内的位置，并根据检测到的垃圾袋17的位置信息来进行控制，当垃圾袋17未铺设完成时，维持铺设的运行，当垃圾袋17铺设完成后，控制铺设的停止，而且还能够避免垃圾袋17被吸入风机、以使垃圾袋17损坏的问题。这样，该垃圾袋检测装置有利于防护垃圾袋、以节约资源，减少了智能垃圾桶存在的安全隐患，提升了稳定性和可靠性。

在本实施例中，发射端13设置有红外发射管，接收端14设置有红外接收管，也就是说，是通过发射红外信号，经反射后再接收反射的红外信号。由于红外线是波长介于微波和可见光之间的电磁波，其具有性能稳定、穿透性强的特点，而且，红外发射管和红外接收管价格相对廉价，有利于节约成本，采用反射接收的方式，其抗阳光干扰能力更强，可以避免对射式红外接收装置在阳光下失效的问题。

如此设置，通过使用红外线装置，经过发射、反射、接收的过程，简单可靠地实现了检测垃圾袋17于垃圾桶内的位置的功能，有效地防止了垃圾袋17部分在自动化换袋过程中被损坏的问题，而且，智能垃圾桶在进一步智能化的过程中需要桶内垃圾袋17位置信息，将该位置检测装置应用于垃圾桶桶内，有利于提升自动铺设垃圾袋17的质量以及智能垃圾桶性能的智能化程度。

当然，这里发射端13与接收端14具体为红外线装置，但不限于该装置，还可以是超声波发射接收装置，或其他的累似雷达的无线电发射接收装置，均属于本申请保护内容。

在一些实施例中，发射端13和接收端14均设置在垃圾桶的内底面，在垃圾袋17铺设时自上而下逐渐靠近垃圾桶的内底面，随着垃圾袋17靠近距离越近，其反射信号越强烈，接收端14接受的反射信号也越强，进而实现垃圾袋17在垃圾桶内位置的精确感知。而且，发射端13的发射中心和接收端14的接收中心均朝上设置，这里所说的“上”“下”本装置为如图1所摆放位置时之所指。这样，能够减少该装置在发射、反射、接收过程中的路径，而且，发射中心的发射的信号强度较强，接受中心接受信号的能力较强，这样，既缩短了感应距离，又增强了信号强度，有利于提高装置的精确性和及时性。

在结构设计上对发射端13和接收端14的位置和角度进行了固定，以确保发射端13发射角度正对接收端14，并在结构上对发射端13和接收端14的发射角度进行了限位，防止红外信号沿垃圾袋17与桶底的缝隙处传输至接收端14处。即发射端13与接收端14均通过防呆结构固定在垃圾桶的内壁，这样，能够将发射端13和接收端14的安装角度固定，便于将发射端13和接收端14的位置和角度安装正确，一次性安装，且安装相对位置和角度可以相对灵活，便于安装，省时省力，提升了工作效率。

进一步地，防呆结构包括有凹槽和凸起，凸起能够嵌在凹槽内，而且，在垃圾桶的内壁还设置有供发射端13和接收端14嵌入安装的内腔，通过该内腔的朝向方向可以限制发射端13和接收端14的角度。其中，凹槽和凸起，其中一者位于接收端14或发射端13的外壁，另一者位于内腔的内壁。而且凹槽沿轴向设置，比如，当凸起设在接收端14或发射端13的外壁、且凹槽设在内腔的内壁时，上述“轴向”即为内腔的延伸方向，这样，通过具有凹槽和凸起的防呆结构，能够将发射端13和接收端14的安装角度固定，便于将发射端13和接收端14的位置和角度安装正确，省时省力，提升了工作效率。

在一些实施例中，发射端13和接收端14都有在结构上做防水防尘的处理，即在垃圾桶的内壁密封连接有透明的防护罩16，将发射端13和接收端14分别位于防护罩16内，由于防护罩16为透明结构，能够使信号穿过，进而便于实现垃圾袋17的位置检测。当然，防护罩16可以设置有两个、分别容纳发射端13和接收端14，这样，便于节省材料，降低成本。防护罩16的结构，该防护罩16的材质可以为塑料，也可以为玻璃，视具体情况而定。

其中，控制机构还可以包括有MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）、红外发射接收电路，该红外发射接收电路由放大电路、调制解调电路等组成，如图2所示，通过MCU产生38KHz的调制载波发送至发射端，发射端发射的载波信号无障碍物（垃圾袋17）反射时则不会进入接收端，发射端发射的载波信号有障碍物（垃圾袋17）反射时则会有部分信号反射至接收端，使得接收端接收到调制载波信号，通过分析比较信号强弱，进而实现对垃圾袋17位置的检测。

接收端14接收载波信号后经过增益，解调，送至比较器输出信号，此结构具有极强的抗干扰能力，可以在恶劣的光源下及太阳光下保持正常；由于对发射端13的功率进行了限制，使得接收端能够顺利接收到反射信号，并根据接收到的反射信号来判断桶内垃圾袋17的位置信息，进而再控制风机15的运行状态。

本具体实施方式还提供了一种智能垃圾桶，包括有垃圾袋检测装置，该垃圾袋检测装置为如上实施例中所表述的垃圾袋检测装置。如此设置，在智能垃圾桶更换垃圾袋17时，本垃圾袋检测装置能够检测出垃圾袋17与垃圾桶内的位置，而且还能够在垃圾袋17铺设完成时关闭风机15，以避免垃圾袋17被吸入风机15、以使垃圾袋17损坏的问题。这样，该垃圾袋检测装置有利于防护垃圾袋17、以节约资源，减少了智能垃圾桶存在的安全隐患，提升了稳定性和可靠性。该有益效果的推导过程与上述垃圾袋检测装置的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

参考附图4-图5，一些实施例中智能垃圾桶还包括有风机15，该风机15包括外壳和离心叶轮1，离心叶轮1设置在外壳的内部，该风机15还包括驱动离心叶轮1转动的电机2，外壳沿离心叶轮1的轴向设有进风口3，外壳沿离心叶轮1的径向设有出风口，且进风口3与垃圾桶本体内壁的抽风口相连通，出风口与垃圾桶本体的外部相连通，通过电机2带动离心叶轮1旋转，从垃圾桶本体的底部的抽风口把垃圾桶本体内部的空气抽出来，使大气压远远大于垃圾桶本体内部的气压，大气压压着垃圾袋17往下运动，直到袋底接触垃圾桶桶底，完成垃圾袋17的铺设动作，然后关闭电机即可。

特别地，离心叶轮1的各个叶片4与进风口3对应的位置沿进风口3的方向设置有凸起部5，如此设置，切风面增大，提高了进风量，吸力加大，抽气更迅速，缩短了抽气的时间，同时节省了垃圾袋17铺设的时间，提高了工作效率。

需要说明的是，凸起部5为片状结构，且凸起部5的厚度与叶片4的厚度相等，为了简化加工工艺，可以设置凸起部5和叶片4为一体式结构，既能满足加大切风面要求，又方便加工。

如此设置，解决了现有的智能垃圾桶所使用的风机吸力不大的问题。

在优选方案中，离心叶轮1还包括与各个叶片4固定连接的轮盘6，如图所示，叶片4与轮盘6垂直设置，在本实施例中，叶片4可以设置为弧形结构，且叶片4远离轮盘6中心位置的一端的厚度小于叶片4其余部分的厚度，如此设置，能够有效地引导气流流向，及时排风。

需要说明的是，其中一种实施例中，外壳包括顶盖7和底盖8，且顶盖7和底盖8可拆卸地连接，进风口3设置在顶盖7上，顶盖7和底盖8之间的间隙形成出风口。

在优选方案中，顶盖7和底盖8可以设置为长方形结构，进一步地，顶盖7和底盖8之间可以卡接，顶盖7的底端设有至少两个固定柱9，底盖8上设有至少两个凹槽10，固定柱9能够伸入到凹槽10内且与凹槽10紧密配合，具体地，可以设置有四个固定柱9，分别设在顶盖7的四个角上，如此，能够保证连接的稳固性。

如此，外壳为四面镂空结构，另外，可以把进风口3的横截面形状设置为圆形，此时离心叶轮1利用离心原理，将气流从圆形进风口3吸入，四面镂空均可以排气，排气迅速。当然，进风口3也可以为其他的形状。

同时，离心叶轮1上设有与电机2的主轴连接配合的轴孔，底盖8上设有供电机2的主轴穿过的通孔11，可以先将底盖8使用螺丝12与电机2固定，然后将离心叶轮1装入电机2的输出轴，最后将顶盖7卡入底盖8，形成风机。

如此设置，通过风机15从垃圾桶的抽风口把垃圾桶本体内部的空气抽出，使大气压高于垃圾桶本体内部的气压，此时大气压就把无断点的垃圾袋17压着往下运动，垃圾袋17到达桶底时，风机关闭，此时把垃圾袋17铺在垃圾桶本体内部，完成了垃圾袋17的铺设，无需再使用人工铺设垃圾袋17，非常方便实用。

本具体实施方式还提供了一种智能垃圾桶的自动换袋控制流程，基于如上所表述的智能垃圾桶，包括有：

启动风机15；

判断接收端14接收到的反射信号强度是否达到预设值；；

如果是，则控制风机15停止。

进一步地，在启动风机15之前，还应检测垃圾桶内是否存有垃圾袋17，以防止打包后的垃圾袋17未被取出、以影响铺设时垃圾袋17位置检测的准确性，如图3所示的流程图，具体控制流程包括有：

开启垃圾桶的大翻盖后，判断接收端14接收到的反射信号强度是否达到预设值；

如果是，则报警；

如果否，则关闭大翻盖，并启动风机15。

判断接收端14接收到的反射信号强度是否达到预设值；

如果是，则控制风机15停止。

需要说明的是，“大翻盖”可以为用于盛放垃圾袋17的内筒，其中，大翻盖的开合属于打包程序的一部分，也就是说，将盛有垃圾的垃圾袋17封口熔断后，垃圾袋17落到内筒中，开启大翻盖可以将内筒倾斜、以便将垃圾袋17取出；当系统检测到垃圾袋17被取出后，再关闭大翻盖，即将内筒恢复原状，以便进行铺设垃圾袋17的程序步骤。其中“报警”优选为蜂鸣器报警提示，这样以提醒操作人员将垃圾袋17取出，进而能够避免垃圾袋17滞留在内筒内的情况。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。