隔空感应的智能垃圾桶的制作方法

本实用新型涉及智能垃圾桶技术领域,尤其涉及一种隔空感应的智能垃圾桶。

背景技术：

现有的人体感应自动翻盖垃圾桶，采用的多为红外线传感的方法。但红外感应技术需设置红外线发射窗，对垃圾桶的结构限制大；红外线感应技术存在感应区域分布不均匀的特点，无法设置特定的感应方式，如果用户不在感应区域范围内，也会受到周边环境温度和复杂光照环境的影响触发打开垃圾桶，从而存在较高的误触发可能性，无法有效地触发边缘处设置的多个桶盖的翻转，造成垃圾桶不能正常工作、以及因垃圾桶开口过大而污染环境的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，对此提供一种隔空感应的智能垃圾桶,采用感应电极片触发相应的限位转轴机构分别带动左右两侧的垃圾桶盖翻转，能够不受感应窗的限制，实现在垃圾桶桶头附近360度全方位进行感应。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种隔空感应的智能垃圾桶，所述智能垃圾桶包括桶身、桶头、感应电路板、驱动电路板、与感应电路板和驱动电路板电连接的处理器，桶头的上端面的开口边缘左侧安装覆盖有左感应电极片，桶头的上端面的开口边缘右侧安装覆盖有右感应电极片，左感应电极片和右感应电极片都与感应电路板存在电连接关系，在桶头周围空间形成感应区域；桶头的上端面的开口处通过限位转轴机构的一端同时铰接有右侧盖和左侧盖，限位转轴机构的另一端与驱动电路板存在连接关系；其中，限位转轴机构的两端固定设置在桶头的上端面的开口边缘处。与现有的红外线传感技术相比，该技术方案不需要在垃圾桶的桶身表面上设置感应窗，取而代之的是在桶头上端面的左右两侧铺设感应电极片，扩大感应范围，有效地排除外部光照环境方向因素的影响，准确地触发多个桶盖开闭，避免现有感应垃圾桶的桶盖开口过大而造成环境气味污染。

进一步地，所述限位转轴机构设置在所述桶头的上端面的开口的中轴线位置处，所述右侧盖沿着所述限位转轴机构所在的轴线为对称轴和所述左侧盖构成可翻转的对称结构；其中，所述限位转轴机构包括第一转轴、以及与第一转轴存在轴向嵌套关系的第二转轴，所述左侧盖铰接在第一转轴上，所述右侧盖铰接在第二转轴上。该技术方案让所述右侧盖和所述左侧盖的翻转相互独立，互不干扰，避免误触发。

进一步地，所述左感应电极片和所述右感应电极片在所述桶头的上端面的开口边缘对称设置，并与所述桶头的上端面的开口边缘成平行状态安装，实现更大范围内捕获所述桶头的左右侧边缘外延的手势变化信息。

进一步地，所述限位转轴机构还包括限位直杆、电机、驱动连杆和传动转轴，电机的输出端固定设置在传动转轴上，传动转轴连接驱动连杆的受力端，驱动连杆的动力端同时与所述第一转轴和所述第二转轴传动连接，限位直杆的固定端连接所述右侧盖的盖面和所述左侧盖的盖面，限位直杆的活动端铰接在传动转轴上，使得电机被设置在所述桶身的铅锤方向上；其中，所述驱动电路板与电机存在电连接关系。在该技术方案中，依靠一个电机和一个驱动连杆去控制所述第一转轴和所述第二转轴，使得所述右侧盖和所述左侧盖的翻转方向顺序可控，同一个电机通过同一传动转轴让所述右侧盖和所述左侧盖先后在对应位置限位锁定，方便用户扔掷垃圾，也控制所述智能垃圾桶的桶盖开口大小。

进一步地，所述驱动连杆中存在带动所述第一转轴转动的第一推进中间件，使得所述第一转轴的转动状态符合所述传动转轴输出的侧盖翻转需求；所述驱动连杆中存在带动所述第二转轴转动的第二推进中间件，使得所述第二转轴的转动状态符合所述传动转轴输出的侧盖翻转需求；所述限位直杆中存在伸缩联动器，用于带动所述限位直杆的杆体发生伸缩运动以实现所述右侧盖和所述左侧盖跟随相连接的杆体运动；其中，所述电机保持固定在所述桶身的铅锤方向上。前述的杆体内部的组件设置对所述右侧盖和所述左侧盖的翻转起到导向作用和准确的限位作用，有利于桶盖的智能化打开和关闭。

进一步地，所述左感应电极片和所述右感应电极片与所述感应电路板的相应输入端连接，当人体的手势停留在所述左感应电极片和/或所述右感应电极片外延的预设空间内预设时间，所述左感应电极片和/或所述右感应电极片输出给所述感应电路板的电容变化值达到预定阈值时，所述电机输出相应的转动参量，先后控制所述右侧盖和/或所述左侧盖翻转。使得垃圾桶对于使用场景具有较好的适应性。

进一步地，所述限位转轴机构还包括第一限位直杆、第一电机、第一驱动连杆、第一传动转轴、第二限位直杆、第二电机、第二驱动连杆和第二传动转轴；第一电机的输出端固定设置在第一传动转轴上，第一传动转轴连接第一驱动连杆的受力端，第一驱动连杆的动力端与所述第一转轴传动连接，第一限位直杆的固定端连接所述左侧盖的盖面，第一限位直杆的活动端铰接在第一传动转轴上，使得第一电机被设置在所述桶身的铅锤方向上；第二电机的输出端固定设置在第二传动转轴上，第二传动转轴连接第二驱动连杆的受力端，第二驱动连杆的动力端与所述第二转轴传动连接，第二限位直杆的固定端连接所述右侧盖的盖面，第二限位直杆的活动端铰接在第二传动转轴上，使得第二电机被设置在所述桶身的铅锤方向上；其中，第一电机和第二电机都与所述驱动电路板存在电连接关系。该技术方案让所述左侧盖和所述右侧盖分别由不同的电机、转轴活动机构控制，两个方位的侧盖与所述限位转轴机构之间的配合方式是彼此独立的，实现更为灵活的智能化隔空控制。

进一步地，所述第一驱动连杆中存在带动所述第一转轴转动的第一推进中间件，使得所述第一转轴的转动状态符合所述第一传动转轴输出的侧盖翻转需求；所述第二驱动连杆中存在带动所述第二转轴转动的第二推进中间件，使得所述第二转轴的转动状态符合所述第二传动转轴输出的侧盖翻转需求；所述第一限位直杆中存在第一伸缩联动器，用于带动所述第一限位直杆的杆体发生伸缩运动以实现所述左侧盖跟随相连接的杆体运动；所述第二限位直杆中存在第二伸缩联动器，用于带动所述第二限位直杆的杆体发生伸缩运动以实现所述右侧盖跟随相连接的杆体运动；其中，所述第一电机和所述第二电机保持固定在所述桶身的铅锤方向上。该技术方案让各种同功能类型的转轴都是独立运转，各种同功能类型的连杆及其内部的中间件都是独立推进、相互配合。

进一步地，所述左感应电极片和所述右感应电极片与所述感应电路板的相应输入端连接，当人体的手势停留在所述左感应电极片和/或所述右感应电极片外延的预设空间内预设时间，所述左感应电极片和/或所述右感应电极片输出给所述感应电路板的电容变化值达到预定阈值时，所述电机输出相应的转动参量，同时控制所述右侧盖或所述左侧盖翻转。

进一步地，所述左感应电极片和所述右感应电极片都是弧状金属膜、金属片、金属零件或pcb印刷电路中的一种或者一种以上的组合，并围绕着所述桶头的上端面的开口边缘安装；其中，所述桶身和所述桶头都是采用绝缘材料制成。更为灵敏地接收所述桶头的左右侧边缘外延空间内人体附加的电容信号；同时智能垃圾桶的制造材料来源广，让加工安装更加便捷。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种隔空感应的智能垃圾桶的桶盖视图。

图2是本实用新型实施例提供的一种隔空感应的智能垃圾桶的剖视图。

101、左感应电极片；102、右感应电极片；103、左侧盖；104、右侧盖；1051、第一转轴，1052、第二转轴；106、桶头；201、限位直杆；202、电机；203、驱动连杆；204、传动转轴。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而在实施例中提出了权利要求书没公开的技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

在实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对实用新型的限制。

本实用新型实施例公开一种隔空感应的智能垃圾桶，所述智能垃圾桶包括桶身、桶头、感应电路板、驱动电路板、与感应电路板和驱动电路板电连接的处理器，桶头与桶身连接；感应电路板、驱动电路板和处理器可拆卸地设于所述智能垃圾桶的内部，且是由塑料材质封装在一个具有通孔的盒体内，避免受到垃圾的腐蚀污染。如图1所示，桶头106的上端面的开口边缘左侧安装覆盖有左感应电极片101，桶头106的上端面的开口边缘右侧安装覆盖有右感应电极片102，左感应电极片101和右感应电极片102都与感应电路板存在电连接关系，左感应电极片101和右感应电极片102与感应电路板的对应输入端连接或与感应电路板的同一采集输入端连接。左感应电极片101和右感应电极片102在桶头106周围空间形成感应区域，主要用于感应识别手势。桶头106的上端面的开口处通过限位转轴机构的一端同时铰接有右侧盖104和左侧盖103，限位转轴机构的另一端与驱动电路板存在连接关系，用于根据左感应电极片101和右感应电极片102对使用者的感应情况，分别驱动右侧盖104和左侧盖103打开或闭合；其中，限位转轴机构的两端固定设置在桶头106的上端面的开口边缘处，限位转轴机构内部包括各种功能类型的转轴、连杆及其中间件组成的活动结构，支持右侧盖104和左侧盖103在桶头106上下空间区域翻转。与现有的红外线传感技术相比，本实施例不需要在垃圾桶的桶身表面上设置感应窗，取而代之的是在桶头上端面的左右两侧铺设感应电极片，扩大感应范围，有效地排除外部光照环境方向因素的影响，准确地触发多个桶盖开闭，在特定环境下控制右侧盖104和左侧盖103同时打开以造成垃圾气味过重，避免现有感应垃圾桶的桶盖开口过大而造成环境气味污染。

当人体只是靠近左感应电极片101形成的感应区域时（即电场受到导体干扰时)，左感应电极片101生成触发信号，感应电路板采集到触发信号后，生成开左侧盖指令，并把开左侧盖指令发送到处理器，处理器接收到开左侧盖指令后控制驱动电路板，驱动限位转轴机构打开左侧盖103，更进一步的，处于开盖状态下，若感应电路板没有采集到触发信号，则延时5秒后生成关闭指令，处理器接收到关闭指令后，控制驱动电路板驱动限位转轴机构关闭左侧盖103。当人体只是靠近右感应电极片102形成的感应区域时，右感应电极片102生成触发信号，感应电路板采集到触发信号后，生成开右侧盖指令，并把开右侧盖指令发送到处理器，处理器接收到开右侧盖指令后控制驱动电路板，驱动限位转轴机构打开右侧盖104，更进一步的，处于开盖状态下，若感应电路板没有采集到触发信号，则延时5秒后生成关闭指令，处理器接收到关闭指令后，控制驱动电路板驱动限位转轴机构关闭右侧盖104。当人体同时靠近右感应电极片102和左感应电极片101形成的感应区域时，左感应电极片101生成第一触发信号，右感应电极片102生成第二触发信号，感应电路板采集到第一触发信号和第二触发信号后，分别生成开左侧盖指令和开右侧盖指令，并把开左侧盖指令和开右侧盖指令发送到处理器，处理器接收到开左侧盖指令和开右侧盖指令后，控制驱动电路板驱动限位转轴机构同时或先后打开左侧盖103和右侧盖104，更进一步的，处于开盖状态下，若感应电路板没有采集到触发信号，则延时5秒后生成关闭指令，处理器接收到关闭指令后，控制驱动电路板驱动限位转轴机构同时或先后关闭左侧盖103和右侧盖104。当人体从左感应电极片101形成的感应区域挥手到右感应电极片102形成的感应区域时，左感应电极片101首先生成第一触发信号，然后右感应电极片102生成第二触发信号，感应电路板先采集到第一触发信号再采集到第二触发信号，但只是生成开右侧盖指令，并把开右侧盖指令发送到处理器，处理器接收到开右侧盖指令后控制驱动电路板，驱动限位转轴机构打开右侧盖104，更进一步的，处于开盖状态下，若感应电路板没有采集到触发信号，则延时5秒后生成关闭指令，处理器接收到关闭指令后，控制驱动电路板驱动限位转轴机构关闭右侧盖104。当人体从右感应电极片102形成的感应区域挥手到左感应电极片101形成的感应区域时，右感应电极片102首先生成第二触发信号，然后左感应电极片101生成第一触发信号，感应电路板先采集到第二触发信号再采集到第一触发信号，但只是生成开左侧盖指令，并把开左侧盖指令发送到处理器，处理器接收到开左侧盖指令后控制驱动电路板，驱动限位转轴机构打开左侧盖103，更进一步的，处于开盖状态下，若感应电路板没有采集到触发信号，则延时5秒后生成关闭指令，处理器接收到关闭指令后，控制驱动电路板驱动限位转轴机构关闭左侧盖103。综上，当人体在右感应电极片102形成的感应区域与左感应电极片101形成的感应区域之间挥手时，本实施例提供的智能垃圾桶选取开启手势最后达到的感应区域所对应的侧盖，降低垃圾桶侧盖误触发的可能性，实现准确地触发多个桶盖开闭，从而有效控制所述智能垃圾桶的桶盖开口大小。

所述限位转轴机构优选地设置在所述桶头106的上端面的开口的中轴线位置处，所述限位转轴机构的两端均固定安装在所述桶头106的上端面中，所述右侧盖104沿着所述限位转轴机构所在的轴线为对称轴和所述左侧盖103构成可翻转的对称结构，所述右侧盖104和所述左侧盖103正好覆盖所述桶头106的上端面的开口，有效地减缓垃圾异味对环境造成的污染；其中，所述限位转轴机构包括第一转轴1051、以及与第一转轴1051存在轴向嵌套关系的第二转轴1052，所述左侧盖103铰接在第一转轴1051上，所述右侧盖104铰接在第二转轴1052上，让所述右侧盖和所述左侧盖的翻转相互独立，互不干扰，也避免误触发。因此，在图1中，所述左感应电极片101和所述右感应电极片102在所述桶头106的上端面的开口边缘对称设置，并与所述桶头106的上端面的开口边缘成平行状态安装，更为灵敏地接收所述桶头106的左右侧边缘外延空间内人体附加的电容信号，实现更远范围内捕获所述桶头106的左右侧边缘外延的手势变化信息。

作为一种实施例，如图2所示，所述限位转轴机构还包括限位直杆201、电机202、驱动连杆203和传动转轴204，电机202的输出端固定设置在传动转轴204上，支持传动转轴204与电机202同步运转；传动转轴204连接驱动连杆203的受力端，驱动连杆203的动力端同时与所述第一转轴1051和所述第二转轴1052的活动端传动连接，实现电机202输出带动所述第一转轴1051和所述第二转轴1052转动；限位直杆201的活动端铰接在传动转轴204上，限位直杆201的固定端连接所述右侧盖104的盖面和所述左侧盖103的盖面，用以牵引所述右侧盖104和所述左侧盖103翻转并限定在一个预设位置处，其中，所述驱动电路板与电机202存在电连接关系，本实施例提供的所述限位转轴机构的装配结构能够让电机202停留在所述桶身的铅锤方向上，保证所述智能垃圾桶的正常工作。本实施例依靠一个电机和一个驱动连杆去控制所述第一转轴和所述第二转轴，使得所述右侧盖和所述左侧盖的翻转方向顺序可控，同一个电机通过同一传动转轴让所述右侧盖和所述左侧盖先后在对应位置限位锁定，也控制只是打开所述智能垃圾桶的所述右侧盖104和所述左侧盖103的其中一个，并且是将对应的桶盖限位在一个特定的位置，方便用户从特定角度扔掷垃圾，不会出现因桶盖开口过大而污染环境。

具体地，所述驱动连杆203中存在带动所述第一转轴1051转动的第一推进中间件，使得所述第一转轴1051的转动状态符合所述传动转轴204输出转动参量，以满足所述左侧盖103的翻转需求；所述驱动连杆中存在带动所述第二转轴1052转动的第二推进中间件，使得所述第二转轴1052的转动状态符合所述传动转轴204输出转动参量，以满足所述右侧盖104的翻转需求；所述限位直杆201中存在伸缩联动器，用于带动所述限位直杆的杆体发生伸缩运动以实现所述右侧盖104和所述左侧盖103跟随相连接的杆体运动，同时锁止所述右侧盖104和所述左侧盖103的相对位置；其中，所述电机202保持固定在所述桶身的铅锤方向上。前述的杆体内部的组件设置对所述右侧盖和所述左侧盖的翻转起到导向作用和准确的限位作用，有利于桶盖的智能化打开和关闭。值得注意的是，所述右侧盖和所述左侧盖可以朝所述桶身的外部打开，也可以朝所述桶身的内部打开。

又由于所述左感应电极片101和所述右感应电极片102与所述感应电路板的相应输入端连接，所以，当人体的手势停留在所述左感应电极片外延的预设空间内预设时间，所述左感应电极片采集到人体手势动作在电极片上产生的电容变化量，在同一段预设时间内，若所述左感应电极片输出给所述感应电路板的电容变化值达到预定阈值时，所述电机输出相应的转动参量，先后控制所述左侧盖翻转；当人体的手势停留在所述右感应电极片外延的预设空间内预设时间，所述右感应电极片采集到人体手势动作在电极片上产生的电容变化量，在同一段预设时间内，若所述右感应电极片输出给所述感应电路板的电容变化值达到预定阈值时，所述电机输出相应的转动参量，先后控制所述右侧盖翻转；当人体的手势同时停留在所述左感应电极片和所述右感应电极片外延的预设空间内预设时间，所述左感应电极片和所述右感应电极片采集到人体手势动作在电极片上产生的电容变化量，在同一段预设时间内，若所述左感应电极片和所述右感应电极片输出给所述感应电路板的电容变化值达到预定阈值时，所述电机输出相应的转动参量，再根据所述感应电路板的输入信号的响应时间快慢控制相应的侧盖先后翻转，当所述左感应电极片输出响应速度较慢，则先驱动所述左侧盖翻转再驱动所述右侧盖翻转，或者，当所述右感应电极片输出响应速度较慢，则先驱动所述右侧盖翻转再驱动所述左侧盖翻转，有利于控制所述右侧盖和/或所述左侧盖翻转的稳定性，避免所述智能垃圾桶被误触发，使得垃圾桶对于使用场景具有较好的适应性。基本满足普通住宅用户对垃圾桶盖开口大小的控制要求。

作为另一种实施例，所述限位转轴机构还包括第一限位直杆、第一电机、第一驱动连杆、第一传动转轴、第二限位直杆、第二电机、第二驱动连杆和第二传动转轴；第一电机的输出端固定设置在第一传动转轴上，支持第一传动转轴与第一电机同步运转；第一传动转轴连接第一驱动连杆的受力端，第一驱动连杆的动力端与所述第一转轴1051传动连接，实现第一电机输出带动所述第一转轴1051转动；第一限位直杆的固定端连接所述左侧盖103的盖面，第一限位直杆的活动端铰接在第一传动转轴上，用以牵引所述左侧盖103翻转并限定在一个预设位置处，同时第一限位直杆支持第一电机设置在所述桶身的铅锤方向上。第二电机的输出端固定设置在第二传动转轴上，支持第二传动转轴与第二电机同步运转；第二传动转轴连接第二驱动连杆的受力端，第二驱动连杆的动力端与所述第二转轴1052传动连接，实现第二电机输出带动所述第二转轴1052转动；第二限位直杆的固定端连接所述右侧盖104的盖面，第二限位直杆的活动端铰接在第二传动转轴上，用以牵引所述右侧盖104翻转并限定在一个预设位置处，同时第二限位直杆支持第二电机设置在所述桶身的铅锤方向上。其中，第一电机和第二电机都与所述驱动电路板存在电连接关系。本实施例让所述左侧盖和所述右侧盖分别由不同的电机、转轴活动机构控制，两个方位的侧盖与所述限位转轴机构之间的配合方式是彼此独立的，实现更为灵活的智能化隔空控制。也能控制只是打开所述智能垃圾桶的所述右侧盖104和所述左侧盖103的其中一个，并且是将对应的桶盖限位在一个特定的位置，方便用户从特定角度扔掷垃圾，不会出现因桶盖开口过大而污染环境。

具体地，所述第一驱动连杆中存在带动所述第一转轴转动的第一推进中间件，使得所述第一转轴的转动状态符合所述第一传动转轴输出转动参量，以满足所述左侧盖103的翻转需求；所述第二驱动连杆中存在带动所述第二转轴转动的第二推进中间件，使得所述第二转轴的转动状态符合所述第二传动转轴输出转动参量，以满足所述右侧盖104的翻转需求；所述第一限位直杆中存在第一伸缩联动器，用于带动所述第一限位直杆的杆体发生伸缩运动以实现所述左侧盖跟随相连接的杆体运动；所述第二限位直杆中存在第二伸缩联动器，用于带动所述第二限位直杆的杆体发生伸缩运动以实现所述右侧盖跟随相连接的杆体运动；其中，所述第一电机和所述第二电机保持固定在所述桶身的铅锤方向上。本实施例让各种同功能类型的转轴都是独立运转，各种同功能类型的连杆及其内部的中间件都是独立推进、相互配合。

在前述实施例的基础上中，所述左感应电极片和所述右感应电极片与所述感应电路板的相应输入端连接，当人体的手势同时停留在所述左感应电极片和所述右感应电极片外延的预设空间内预设时间，所述左感应电极片和所述右感应电极片采集到人体手势动作在电极片上产生的电容变化量，在同一段预设时间内，若所述左感应电极片和所述右感应电极片输出给所述感应电路板的电容变化值达到预定阈值时，所述第一电机和所述第二电机同时输出相应的转动参量，分别驱动所述左侧盖和所述右侧盖同步翻转，有利于控制所述右侧盖和所述左侧盖翻转的稳定性，避免所述智能垃圾桶被误触发，使得垃圾桶对于使用场景具有较好的适应性。值得注意的是，所述右侧盖和所述左侧盖可以同时朝所述桶身的外部打开，也可以同时朝所述桶身的内部打开。基本满足普通住宅垃圾桶盖开口大小的控制要求。

所述左感应电极片和所述右感应电极片可以是弧状金属膜、金属片、金属零件或pcb印刷电路中的一种或者一种以上的组合，并围绕着所述桶头106的上端面的开口边缘安装，有利于接收所述桶头的左右侧边缘外延空间内人体附加的电容信号，同时要减少不必要的触摸面积；其中，所述桶身和所述桶头都是采用绝缘材料制成。本实施例让智能垃圾桶的制造材料来源广，让加工安装更加便捷。

以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，凡基于本实用新型的创作主旨、未经创造性劳动的等效技术特征的替换，应当视为本申请揭露的范围。