一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置和分类方法

摘要

本发明公开了一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置和分类方法，通过本发明当垃圾通过第一通孔进入容纳空间内，通过传感器模块对容纳空间中的垃圾进行检测，并传输至控制模块进行处理，使得控制模块能够判断垃圾的种类，然后通过控制第一电机使得托盘移动，进而使垃圾能够通过第二通孔进入到储物柜，然后通过第二电机控制引导结构的方向以引导垃圾进入垃圾对应的种类的所述储物空间中，从而很好地实现垃圾分类，提高垃圾分类的准确性；而在分类装置设置于无人驾驶小车，能够提高垃圾分类的便捷性，更加智能化，降低功耗和节省成本，本发明作为一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置和分类方法，可广泛应用于垃圾分类技术领域。

权利要求

1.一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置，其特征在于，包括：无人驾驶小车；

分类装置，设置于所述无人驾驶小车上，所述分类装置包括：

盖体，包括第一通孔，所述第一通孔用于供垃圾放入；

控制模块，收容于所述盖体内；

检测仓，收容于所述盖体内，包括安装板、容纳体、传感器模块、电机模块和托盘，所述安装板开设有第二通孔，所述容纳体包括上下贯通的容纳空间，所述第一通孔与所述容纳空间连通，所述第二通孔位于所述容纳空间的下方，所述传感器模块用于检测所述容纳空间内的垃圾，所述传感器模块和所述电机模块均与所述控制模块连接，所述电机模块包括第一电机，所述第一电机与所述托盘连接，所述第一电机用于控制所述托盘的移动以控制所述容纳空间与所述第二通孔之间的连通状态；

储物柜，包括引导结构、第二电机以及多个储物空间，多个所述储物空间分别用于放置不同种类的垃圾，所述引导结构位于所述第二通孔下方且与所述第二电机连接，所述第二电机与所述控制模块连接，所述第二电机用于控制所述引导结构的方向以引导垃圾进入垃圾对应的种类的所述储物空间中；

所述传感器模块用于获取垃圾的传感器数据；所述传感器数据包括距离集合，所述距离集合包括电感式接近开关传感器的第一触发距离、电容式接近开关传感器的第二触发距离以及漫反射光电开关传感器的第三触发距离；所述安装板具有传感器轨道，所述传感器模块可移动地设置于所述传感器轨道，所述控制模块用于控制所述传感器模块在所述传感器轨道上以预设速度进行移动，记录移动开始时间以及各个传感器的触发时间；

根据所述预设速度、所述移动开始时间以及各个传感器的触发时间，确定所述距离集合；所述距离集合用于确定垃圾的分类结果；其中，触发距离＝[传感器轨道总长度‑(触发时间‑移动开始时间)*预设速度]或者触发距离＝[(触发时间‑移动开始时间)*预设速度]。

2.根据权利要求1所述的垃圾分类装置，其特征在于：所述传感器模块还包括超声波传感器和压力传感器，所述压力传感器位于所述托盘。

3.根据权利要求1所述的垃圾分类装置，其特征在于：所述电机模块还包括第三电机，所述第三电机与所述传感器模块连接，用于控制所述传感器模块的移动以调整所述传感器模块与所述容纳空间之间的距离。

4.根据权利要求1所述的垃圾分类装置，其特征在于：所述无人驾驶小车包括感知模块和核心处理模块，所述感知模块与所述核心处理模块连接，所述感知模块用于获取环境信息和定位信息，所述核心处理模块用于根据所述环境信息和所述定位信息对所述无人驾驶小车进行控制。

5.一种分类方法，其特征在于，应用于如权利要求1‑4任一项所述的垃圾分类装置，安装板具有传感器轨道，传感器模块可移动地设置于所述传感器轨道，包括：无人驾驶小车移动至目标位置；

通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据；所述传感器数据包括超声波传感器的检测数据和距离集合，所述距离集合包括电感式接近开关传感器的第一触发距离、电容式接近开关传感器的第二触发距离以及漫反射光电开关传感器的第三触发距离；

所述通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据，包括：

控制所述传感器模块在所述传感器轨道上以预设速度进行移动，记录移动开始时间以及各个传感器的触发时间；

根据所述预设速度、所述移动开始时间以及各个传感器的触发时间，确定所述距离集合，其中，触发距离＝[传感器轨道总长度‑(触发时间‑移动开始时间)*预设速度]或者触发距离＝[(触发时间‑移动开始时间)*预设速度]；

根据预设数据库，分别确定所述检测数据、所述第一触发距离、所述第二触发距离和所述第三触发距离对应的权重；所述预设数据库包括多个种类的垃圾对应的传感器样本数据；

根据所述权重和所述传感器样本数据，确定当前垃圾与每一所述传感器样本数据的均方差；

根据预设阈值以及所述均方差，确定当前垃圾的分类结果；

根据所述分类结果，通过引导结构引导当前垃圾进入对应种类的储物空间。

6.根据权利要求5所述的分类方法，其特征在于：所述传感器模块包括压力传感器和到位传感器，所述方法还包括：确定所述压力传感器获取到当前垃圾稳定的压力数值的第一时间以及当前垃圾持续触发所述到位传感器的第二时间；

当所述第一时间大于等于第一阈值且所述第二时间大于等于第二阈值，进行所述通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据的步骤。

7.根据权利要求5所述的分类方法，其特征在于：所述根据预设阈值以及所述均方差，确定当前垃圾的分类结果，包括：当最小的所述均方差小于等于所述预设阈值，将最小的所述均方差对应的垃圾的种类作为当前垃圾的分类结果；

或者，

当最小的所述均方差大于所述预设阈值，执行以下步骤之一：

提示识别失败；

或者，返回所述通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据的步骤直至最小的所述均方差小于等于所述预设阈值，将最小的所述均方差对应的垃圾的种类作为当前垃圾的分类结果；

或者，将当前垃圾排出所述垃圾分类装置。

8.根据权利要求5所述的分类方法，其特征在于：所述通过引导结构引导当前垃圾进入对应种类的储物空间的步骤之后，还包括：进入用户收款阶段；

确定用户在所述用户收款阶段的支付状态；

当所述支付状态为成功，结束所述用户收款阶段。

9.根据权利要求5所述的分类方法，其特征在于：所述无人驾驶小车移动至目标位置，包括：当所述无人驾驶小车处于移动状态，并且当分类装置接收到垃圾或者有对象接近所述无人驾驶小车，将当前所述无人驾驶小车所在位置确定为目标位置；

或者，

通过接收用户指令确定目标位置以使所述无人驾驶小车移动至所述目标位置。

说明书

一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置和分类方法

技术领域

[0001] 本发明涉及垃圾分类领域，尤其是一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置和分类方法。

背景技术

[0002] 随着社会的发展，城镇化的程度不断深化，现今社会对于环保的要求越来越高，例如垃圾分类，通过对垃圾进行分类能够很好地改善我们生活环境的卫生状态，同时有利于提高后续对垃圾进行针对性处理的效率。目前垃圾的分类主要依赖回收品提供者的配合，部署在回收站的设备通过智能或半智能的方式识别回收品材质，据此进行分类。现阶段垃圾分类回收智能化存在各种问题，例如：1.居民分类的意识和能力的欠缺，推广垃圾分类阻力大；2.部署大量的智能垃圾分类回收设备需要大量的投入；3.单一园区要全覆盖，设备投入非常巨大，功耗大；4.回收品的分类与识别需要用户配合，识别手段可靠程度低。

发明内容

[0003] 有鉴于此，为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置和分类方法，用于提高垃圾分类的便捷性、准确率以及降低成本。

[0004] 本发明采用的技术方案是：

[0005] 一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置，包括：

[0006] 无人驾驶小车；

[0007] 分类装置，设置于所述无人驾驶小车上，所述分类装置包括：

[0008] 盖体，包括第一通孔，所述第一通孔用于供垃圾放入；

[0009] 控制模块，收容于所述盖体内；

[0010] 检测仓，收容于所述盖体内，包括安装板、容纳体、传感器模块、电机模块和托盘，所述安装板开设有第二通孔，所述容纳体包括上下贯通的容纳空间，所述第一通孔与所述容纳空间连通，所述第二通孔位于所述容纳空间的下方，所述传感器模块用于检测所述容纳空间内的垃圾，所述传感器模块和所述电机模块均与所述控制模块连接，所述电机模块包括第一电机，所述第一电机与所述托盘连接，所述第一电机用于控制所述托盘的移动以控制所述容纳空间与所述第二通孔之间的连通状态；

[0011] 储物柜，包括引导结构、第二电机以及多个储物空间，多个所述储物空间分别用于放置不同种类的垃圾，所述引导结构位于所述第二通孔下方且与所述第二电机连接，所述第二电机与所述控制模块连接，所述第二电机用于控制所述引导结构的方向以引导垃圾进入垃圾对应的种类的所述储物空间中。

[0012] 进一步，所述传感器模块包括电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器、漫反射光电开关传感器、超声波传感器和压力传感器，所述压力传感器位于所述托盘。

[0013] 进一步，所述电机模块还包括第三电机，所述第三电机与所述传感器模块连接，用于控制所述传感器模块的移动以调整所述传感器模块与所述容纳空间之间的距离。

[0014] 进一步，所述容纳体具有多个镂空结构，所述镂空结构连通所述容纳空间且与所述传感器模块对应设置。

[0015] 进一步，所述无人驾驶小车包括感知模块和核心处理模块，所述感知模块与所述核心处理模块连接，所述感知模块用于获取环境信息和定位信息，所述核心处理模块用于根据所述环境信息和所述定位信息对所述无人驾驶小车进行控制。

[0016] 本发明还提供一种分类方法，应用于所述垃圾分类装置，包括：

[0017] 无人驾驶小车移动至目标位置；

[0018] 通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据；所述传感器数据包括超声波传感器的检测数据和距离集合，所述距离集合包括电感式接近开关传感器的第一触发距离、电容式接近开关传感器的第二触发距离以及漫反射光电开关传感器的第三触发距离；

[0019] 根据预设数据库，分别确定所述检测数据、所述第一触发距离、所述第二触发距离和所述第三触发距离对应的权重；所述预设数据库包括多个种类的垃圾对应的传感器样本数据；

[0020] 根据所述权重和所述传感器样本数据，确定当前垃圾与每一所述传感器样本数据的均方差；

[0021] 根据预设阈值以及所述均方差，确定当前垃圾的分类结果；

[0022] 根据所述分类结果，通过引导结构引导当前垃圾进入对应种类的储物空间。

[0023] 进一步，所述传感器模块包括压力传感器和到位传感器，所述方法还包括：

[0024] 确定所述压力传感器获取到当前垃圾稳定的压力数值的第一时间以及当前垃圾持续触发所述到位传感器的第二时间；

[0025] 当所述第一时间大于等于第一阈值且所述第二时间大于等于第二阈值，进行所述通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据的步骤。

[0026] 进一步，所述安装板具有传感器轨道，所述传感器模块可移动地设置于所述传感器轨道，所述通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据，包括：

[0027] 控制所述传感器模块在所述传感器轨道上以预设速度进行移动，记录移动开始时间以及各个传感器的触发时间；

[0028] 根据所述预设速度、所述移动开始时间以及所述触发时间，确定所述距离集合。

[0029] 进一步，所述根据预设阈值以及所述均方差，确定当前垃圾的分类结果，包括：

[0030] 当最小的所述均方差小于等于所述预设阈值，将最小的所述均方差对应的垃圾的种类作为当前垃圾的分类结果；

[0031] 或者，

[0032] 当最小的所述均方差大于所述预设阈值，执行以下步骤之一：

[0033] 提示识别失败；

[0034] 或者，返回所述通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据的步骤直至最小的所述均方差小于等于所述预设阈值，将最小的所述均方差对应的垃圾的种类作为当前垃圾的分类结果；

[0035] 或者，将当前垃圾排出所述垃圾分类装置。

[0036] 进一步，所述通过引导结构引导当前垃圾进入对应种类的储物空间的步骤之后，还包括：

[0037] 进入用户收款阶段；

[0038] 确定用户在所述用户收款阶段的支付状态；

[0039] 当所述支付状态为成功，结束所述用户收款阶段。

[0040] 进一步，所述无人驾驶小车移动至目标位置，包括：

[0041] 当所述无人驾驶小车处于移动状态，并且当分类装置接收到垃圾或者有对象接近所述无人驾驶小车，将当前所述无人驾驶小车所在位置确定为目标位置；

[0042] 或者，

[0043] 通过接收用户指令确定目标位置以使所述无人驾驶小车移动至所述目标位置。

[0044] 本发明的有益效果是：当垃圾通过第一通孔进入容纳空间内，通过传感器模块对容纳空间中的垃圾进行检测，并传输至控制模块进行处理，使得控制模块能够判断垃圾的种类，然后通过控制第一电机使得托盘移动，进而使垃圾能够通过第二通孔进入到储物柜，然后通过第二电机控制引导结构的方向以引导垃圾进入垃圾对应的种类的所述储物空间中，从而很好地实现垃圾分类，提高垃圾分类的准确性；而在分类装置设置于无人驾驶小车，相对于将垃圾桶放置于固定位置，能够提高垃圾分类的便捷性，更加智能化，同时相对于现有全覆盖大投入的方案，能够降低功耗和节省成本。

附图说明

[0045] 图1为本发明垃圾分类装置的示意图；

[0046] 图2为本发明分类装置的示意图；

[0047] 图3为本发明具体实施例检测仓的示意图；

[0048] 图4为本发明具体实施例储物柜的示意图；

[0049] 图5为本发明分类方法的步骤示意图；

[0050] 图6为本发明具体实施例分类方法的流程图。

具体实施方式

[0051] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

[0052] 本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0053] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

[0054] 如图1所示，本发明实施例提供一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置，包括无人驾驶小车100和分类装置200。具体地，分类装置200设置于无人驾驶小车100上，并通过固定槽(未图示)进行固定。

[0055] 本发明实施例中，分类装置200包括：盖体1、检测仓2、储物柜3和控制模块A。

[0056] 如图2所示，本发明实施例中，盖体1设置有第一通孔11以及安装区域12，第一通孔11用于供垃圾放入，安装区域12内具有交互模块(未图示)。可选地，交互模块与控制模块以及后台服务器连接，包含若干指示灯、可操作屏幕和语音模块，以包括三个指示灯为例，分别表示就绪、运行、异常三种状态；可操作屏幕用于信息提示、二维码展示和简单操作；语音模块用于播放语音，提示用户以方便用户了解操作步骤和垃圾分类结果。

[0057] 本发明实施例中，控制模块收容于盖体1内，其需执行控制、通讯和运算三方面的任务，具有电源、处理芯片、ADC模数转换通道、定时器、基本电平输入输出、串口通讯、PWM、辅助模块等等。辅助模块包括移动网络模块、SDRAM数据记录、TFTLCD显示屏、电频转换、隔离与保护电路等。需要说明的是，控制模块接收各类传感器的信号，对传感器接收的数据通过预设的算法进行处理，对多个电机进行控制以完成垃圾分类的过程。

[0058] 可选地，处理芯片必须具备多路ADC模数转换模块、GPIO基本输入输出、UART串行接口通讯、秒与毫秒定时器、外部中断、PWM脉冲宽度调制等功能，同时能适应户外温湿条件，长时间稳定运行且功耗较低，因此选用型号STM32F407。本发明实施例中，GPIO主要用于输出，控制设备中各种开关，如继电器、指示灯、蜂鸣器等，而多个IO输出配合可以控制LCD显示屏的显示内容。为了提高灵敏度和实时性，输入的开关信号主要通过外部中断处理，例如记录开关传感器触发信号时间时，要求记录比较精准(会影响识别准确性)。

[0059] 核心处理器主要通过PWM产生步进电机能接受的脉冲频率信号，从而被驱动运行。输入的频率越高，电机运动速度越快。目前每个电机的速度是不变的，即核心处理器输出的脉冲频率是恒定的。UART串口通讯用于和其他拓展模块进行控制操作，例如wifi、语音模块。另外，使用SPI接口读写TF卡，同时需要建立一个简单的FAT32文件系统，把需要断电保存的数据以文件形式进行备份。除了开关类传感器，压力传感器和超声波均以模拟信号为输出。STM32多路ADC模数转换能同时监控多个传感器的模拟信号，并结合ADC中断与DMA，可较准确保存较密集的离散数据记录。最后，在计算阶段取出缓存数据进行运算。定时器，包括一个毫秒定时器和一个秒定时器，它们均在系统启动时启动中断累加，其他程序可以在需要时获取计数值。

[0060] 如图2和图3所示，本发明实施例中，检测仓2收容于盖体1内，包括安装板21、容纳体22、托盘23、传感器模块和电机模块。

[0061] 如图2和图3所示，可选地，传感器模块和电机模块均与控制模块连接，传感器模块包括电感式接近开关传感器41、电容式接近开关传感器42、漫反射光电开关传感器43、超声波传感器44、压力传感器(未图示)以及到位传感器(未图示)。其中，压力传感器位于托盘23。

[0062] 如图2和图3所示，可选地，安装板21上设置有第二通孔(未图示)、移动轨道211、传感器轨道212。其中，托盘23可移动的设置于移动轨道211，传感器模块可移动地设置于传感器轨道212。需要说明的是，传感器模块可移动地设置于传感器轨道212指的是传感器模块中的至少一个传感器可移动地设置于传感器轨道212上，本发明实施例中，电感式接近开关传感器41、电容式接近开关传感器42、漫反射光电开关传感器43可移动地设置于传感器轨道212上，超声波传感器44设置于安装板21上容纳体22的一侧，到位传感器设置于容纳体22的一侧。可选地，传感器轨道212的最长距离为25cm。

[0063] 如图2和图3所示，可选地，容纳体22包括上下贯通的容纳空间221以及多个镂空结构222。第一通孔11与容纳空间221连通，第二通孔位于容纳空间221的下方，传感器模块用于检测容纳空间221内的垃圾。其中，镂空结构222连通容纳空间221且与传感器模块对应设置。需要说明的是，镂空结构222与传感器模块对应设置指的是，传感器模块中的至少一个传感器面对镂空结构222，从而使得传感器能够通过镂空结构222获取容纳空间221中的垃圾的数据，而本发明实施例中，电感式接近开关传感器41、电容式接近开关传感器42、漫反射光电开关传感器43和超声波传感器44分别对应一个镂空结构222，使得各个传感器在合适的角度与垃圾发生作用。本发明实施例中通过设置多种类型的传感器，能够检测垃圾的位置、重量、材质特性等信息，从而供控制模块进行识别处理，对垃圾进行分类，可以理解的是，传感器的数量以及类型不局限与此，本发明实施例不作具体限定。

[0064] 需要说明的是，电感式接近开关传感器41对金属(包括铝)类材质十分敏感，当回收品为易拉罐或其他金属材质是，传感器很快就被激活，即激活距离值较大。电容式接近开关传感器42对所有材质物品都有效果包括金属、玻璃、塑料、木材，而材质的不同，传感器激发距离也会有差别。漫反射光电开关传感器43对于透明的物品，如白色塑料、透明玻璃其效果比金属、镜面、纸张要差，因此能够成识别垃圾材质的主要依据之一。超声波传感器44任何材料对声音都能吸收，只是吸收程度有很大的不同，因此根据这一特性，通过超声波发射器与接收器配合，对回收品进行声音吸音性能进行监测。而压力传感器能够获取垃圾的重量，配合其他传感器的数据参数，可以根据重量大致了解回收品材质范围或是否被灌满杂物。

[0065] 如图2和图3所示，可选地，电机模块包括第一电机51和第三电机52。第一电机51与托盘23连接，第一电机51用于控制托盘23的移动以控制容纳空间221与第二通孔之间的连通状态；第三电机52与传感器模块连接，用于控制传感器模块在传感器轨道212上的移动以调整传感器模块与容纳空间221之间的距离。需要说明的是，托盘23初始位置为位于移动轨道211上，位于容纳体22的下方，即容纳空间221与第二通孔之间，此时连通状态为“闭合”，当托盘23从初始位置在移动轨道211上移动后，容纳空间221与第二通孔之间连通状态为“连通”，此时容纳空间221中的垃圾可以通过第二通孔进入储物柜3。

[0066] 如图2和图4所示，可选地，储物柜3包括引导结构31、第二电机32以及多个储物空间33，多个储物空间33分别用于放置不同种类的垃圾，可以为每一个储物空间33存储一个种类的垃圾，或者每两个储物空间33存储一个种类的垃圾，具体不作限定。例如，四个储物空间33分别对应的垃圾的种类为玻璃、塑料、金属以及其他。引导结构31位于第二通孔下方且与第二电机32连接，第二电机32与控制模块连接，第二电机32用于控制引导结构31的转动方向以引导垃圾进入垃圾对应的种类的储物空间33中。具体地，当控制模块对传感器模块获取到的传感器数据进行分析确定垃圾的种类后，控制模块控制引导结构31引导垃圾进入垃圾对应的种类的储物空间33中。可以理解的是，引导结构31除了具有引导作用外还具有对垃圾的缓冲作用。

[0067] 可选地，还可以在储物柜3下方或者侧面设置压缩机、减震器或者包装设备，例如易拉罐存储时需要压扁，不然太占空间；减震器针对玻璃瓶，防止掉落时摔碎；包装设备为了整理回收物，方便回收人员收集。

[0068] 可选地，无人驾驶小车包括无人驾驶小车包括感知模块、核心处理模块和通讯模块，感知模块与核心处理模块连接，通讯模块与核心处理模块、服务器以及控制模块连接，用于接收指令和反馈信息。可选地，通讯模块通过CAN总线与分类装置进行通讯。

[0069] 具体地，感知模块包括包含前后两个双目摄像头、前后各两个激光雷达、八个毫米波雷达和差分定位模块，前后两个双目摄像头用于无人驾驶小车前方障碍物成像，以及标志景物识别；前后各两个激光雷达获取障碍物远近深度，即测距；小车四周共八个毫米波雷达，用于检测车身周边接近物体；差分GPS定位模块用于获取差分定位模块，便于规划行走路线。需要说明的是，前后两个双目摄像头、前后各两个激光雷达、八个毫米波雷达获取的相关信息即环境信息，环境信息和定位信息传输至核心处理模块进行处理，

[0070] 具体地，核心处理模块包括小车控制模块和车载核心处理模块，小车控制模块用于电子驱动方向控制、制动和油门控制；小车控制模块用于根据分类装置发出的指令，并根据环境信息和定位信息计算当前行驶环境，进行路线规划并协调小车控制模块对无人驾驶小车进行控制。可选地，回收装置发出的指令可以为通过交互模块输入的指令或者当分类装置接收到垃圾时发出的指令，或者分类装置从服务器接收到的指令等。

[0071] 需要说明的是，本发明实施例的无人驾驶小车具备L4级自动驾驶能力，核心处理模块内置地图，可以实现低速巡航、避障、态势感知等等功能。用户可通过手机应用程序、微信小程序或者APP获取所有垃圾分类装置的位置状态信息，也可以预约某个搭载在无人驾驶小车上的分类装置前往规定线路上的某个地点(目标位置)进行垃圾回收服务。

[0072] 如图5所示，本发明实施例还提供一种分类方法，应用于上述垃圾分类装置，包括步骤S100‑S600：

[0073] S100、无人驾驶小车移动至目标位置。

[0074] 可选地步骤2100包括步骤S101或者步骤S102：

[0075] S101、当无人驾驶小车处于移动状态，并且当分类装置接收到垃圾或者有对象接近无人驾驶小车，将当前无人驾驶小车所在位置确定为目标位置。

[0076] 具体地，无人驾驶小车具有两种服务模式，分别为固定服务模式和流动服务模式，服务模式可以通过服务器或者分类装置进行控制。当无人驾驶小车处于流动服务模式时，服务器通过事先设置的预设路线发送“寻迹指令”控制无人驾驶小车按照预设路线进行移动执行寻迹任务，而当无人驾驶小车处于该移动状态时，当分类装置接收到用户将垃圾投入，此时将当前无人驾驶小车所在位置确定为目标位置，移动至目标位置并停留，进入“服务状态”，直至垃圾分类完成，退出“服务状态”。而当无人驾驶小车为固定服务模式时，其停止在固定的位置，等待用户进行垃圾的投放。可选地，当无人驾驶小车处于移动状态，并且有对象(例如人)接近无人驾驶小车时(例如与无人驾驶小车的距离小于接近阈值)无人驾驶小车会将当前位置作为目标位置，然后进入“暂停状态”，把信息告知分类装置，分类装置开始计时。如果计时阈值内(例如30秒)，分类装置没有进入“废品回收工作流程”(即没有接收到垃圾)，则向无人驾驶小车发送“寻迹指令”或“位置指令”，即进入流动服务模式或者目标任务模式，让无人驾驶小车避障离开，如果计时阈值内(例如30秒)触发“废品回收工作流程”(即接收到垃圾)，分类装置会发送“服务状态”指令，小车进入“服务状态”。

[0077] S102、通过接收用户指令确定目标位置以使无人驾驶小车移动至目标位置。

[0078] 具体地，用户指令可以为用户通过APP、公众号等方式向服务器进行申请，由服务器生成用户指令并下达传送至分类装置和无人驾驶小车，从而进入目标任务模式。例如，当用户通过APP进行申请，服务器根据申请并获取用户的位置(即目标位置)，发送包含用户位置(即目标位置)的用户指令至分类装置和无人驾驶小车，无人驾驶小车的核心处理模块会生成规划路线并控制无人驾驶小车按照规划路线移动至目标位置，到达目标位置后停留预设停留时间(例如30秒)，等待用户投入垃圾，若预设停留时间内无人操作则自动进入固定服务模式或者流动服务模式，若用户指令中包含多个目标位置，则由核心处理模块负责完成最优路径选择，优先到达其中一个目标位置。

[0079] 可选地，服务器或者分类装置定时询问无人驾驶小车状态，分类装置的控制模块通过CAN总线每隔2秒向分类装置发送询问信息，了解分类装置上各种信息，包括：工作状态、进行位置(矫正后GPS信息)、电源状态、车身异常等，该操作不受其他操作干扰，持续进行。可选地，当垃圾分类装置处于异常维护状态，例如当分类装置或者无人驾驶小车故障，包括但不限于电池电压过低等异常信息时，自身会停止服务，服务器会向无人驾驶小车发送“返航指令”，无人驾驶小车会按照预设固定路径返回维修点。

[0080] S200、通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据。

[0081] 本发明实施例中，传感器数据包括超声波传感器的检测数据和距离集合，距离集合包括电感式接近开关传感器的第一触发距离、电容式接近开关传感器的第二触发距离以及漫反射光电开关传感器的第三触发距离。

[0082] 需要说明的是，要通过非视觉方式进行识别回收品，需要从材质的特点上入手，材质不同特性也会不同，在声波吸收情况、光线反射程度、介电常数、导电性、重量等都有差别。不同材质的检测对象的单一属性信息可能有相似的情况，但多个信息融合就能突出差异。因此，基于多信息差异，结合不同类型的传感器，通过不同类型的传感器的触发距离的差异进行分析，可以得到垃圾的分类结果。

[0083] 可选地，步骤S200包括步骤：S110‑S120：

[0084] S110、控制传感器模块在传感器轨道上以预设速度进行移动，记录移动开始时间以及各个传感器的触发时间。

[0085] 可选地，将传感器模块设置于初始位置，使得传感器模块的电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器以及漫反射光电开关传感器在初始位置时无法检测到容纳空间内的垃圾，而控制传感器模块移动，具体地为控制电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器以及漫反射光电开关传感器在传感器轨道上以预设速度进行移动，在该移动过程中由于垃圾种类的差异性，不同传感器的触发时间不相同，此时记录每一传感器的触发时间。需要说明的是，当传感器模块开始移动时，记录此时的时间，即移动开始时间。另外，预设速度可以根据实际需要设置，不作限制。

[0086] S120、根据预设速度、移动开始时间以及触发时间，确定距离集合。

[0087] 具体地，触发距离的计算公式为：触发距离＝[传感器轨道总长度‑(触发时间‑移动开始时间)*预设速度]，通过电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器以及漫反射光电开关传感器的触发时间即可以计算得到电感式接近开关传感器的第一触发距离、电容式接近开关传感器的第二触发距离以及漫反射光电开关传感器的第三触发距离。需要说明的是，超声波传感器的检测数据可以通过超声波传感器对垃圾检测所获得。在一些实施方式中，触发距离也可以为(触发时间‑移动开始时间)*预设速度，不作具体限定。

[0088] S300、根据预设数据库，分别确定检测数据、第一触发距离、第二触发距离和第三触发距离对应的权重。

[0089] 具体地，预设数据库包括多个种类的垃圾对应的传感器样本数据，每一种类的传感器样本数据同样包括超声波传感器的样本检测数据以及电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器、漫反射光电开关传感器的样本触发距离。需要说明的是，可以通过机器学习的方式对传感器样本数据进行学习，从而确定传感器样本数据中传感器样本数据以及电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器、漫反射光电开关传感器的样本触发距离对应的权重，然后将样本检测数据的权重作为检测数据的权重，具体为第一权重，将电感式接近开关传感器的样本触发距离的权重作为第一触发距离的权重，具体为第二权重，将电容式接近开关传感器的样本触发距离的权重作为第二触发距离的权重，具体为第三权重，将漫反射光电开关传感器的样本触发距离的权重作为第三触发距离的权重，具体为第四权重。

[0090] 例如，传感器样本数据集合S1，S2，...，Sn，Sn代表第n个传感器样本数据，传感器样本数据集合中包含不同种类的垃圾的传感器样本数据，例如本发明实施例中垃圾的种类包括玻璃、塑料、金属以及其他，即n大于等于4。另外，每一个Si(即第i个传感器样本数据)具有传感器数据集合，传感器数据集合包括p个通过不同类型的传感器收集的实测数据σi1，σi2，...，σip(即样本检测数据以及各个样本检测数据)，σip为第i个传感器样本数据中第p个实测数据，例如本发明包括电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器、漫反射光电开关传感器和超声波传感器，即p为4，可以理解的是，当所利用的传感器的种类增加时，此时p的值相应增加。然后，利用传感器样本数据集合确定实测数据对应的权重集合w1，w2，...，wp，wp代表第p个实测数据对应的权重。本发明实施例中，以包含四个实测数据为例进行说明，即第一权重为w1，第二权重为w2，第三权重为w3，第四权重为w4。

[0091] S400、根据权重和传感器样本数据，确定当前垃圾与每一传感器样本数据的均方差。

[0092] 计算当前垃圾与每一传感器样本数据的均方差δi：

[0093]

[0094] 其中，Xj为第j个，Xj为第j个传感器获取的数据，σij为第i个传感器样本数据中第j个实测数据，wj为第j个实测数据对应的权重(即第j个传感器获取的数据对应的权重)。例如，传感器模块获取的传感器数据为X1，X2，...，Xp，Xp为第p个传感器获取的数据，本发明实施例中，X1为检测数据，X2为第一触发距离，X3为二触发距离，X4为第三触发距离。通过公式确定加权平方差，X1，X2，X3，X4离分别对应的权重为w1，w2，w3，w4。需要说明的是，通过上述公式可以计算得到当前垃圾与每一传感器样本数据的均方差δi得到均方差集合δ1，δ2，...，δi。

[0095] S500、根据预设阈值以及均方差，确定当前垃圾的分类结果。

[0096] 可选地，步骤S500包括步骤：S410或者S420：

[0097] S410、当最小的均方差小于等于预设阈值，将最小的均方差对应的垃圾的种类作为当前垃圾的分类结果。

[0098] 具体地，将均方差集合中选择最小的均方差作为目标均方差ε，当ε小于等于预设阈值K，确定最小的均方差对应的传感器样本数据，将该传感器样本数据对应的垃圾的种类作为当前垃圾的分类结果，例如当最小的均方差对应的传感器样本数据所对应的垃圾的种类为玻璃，则将玻璃作为当前垃圾的分类结果。

[0099] S420、当最小的均方差大于预设阈值，执行步骤S421、S422或者S423之一：

[0100] S421、提示识别失败。

[0101] 具体地，当ε大于预设阈值K时，即当前垃圾分类识别失败，此时在可操作屏幕上提示用户识别失败。

[0102] S422、返回通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据的步骤直至最小的均方差小于等于预设阈值，将最小的均方差对应的垃圾的种类作为当前垃圾的分类结果；

[0103] 具体地，当ε大于预设阈值K时，即当前垃圾分类识别失败，因为有可能出现偶然的因素影响分类结果，此时可以进行重新检测，返回步骤S100直至步骤S410。

[0104] S423、将当前垃圾排出垃圾分类装置。

[0105] 具体地，当ε大于预设阈值K时，即当前垃圾分类识别失败，预设数据库中并没有当前垃圾的种类的样本，超出当前装置的分类范围，此时将当前垃圾排出垃圾分类装置。

[0106] S600、根据分类结果，通过引导结构引导当前垃圾进入对应种类的储物空间。

[0107] 具体地，当得到分类结果后，控制引导结构的旋转方向引导当前垃圾进入对应种类的储物空间。例如，得到当前垃圾的分类结果为玻璃后，控制引导结构的旋转方向引导当前垃圾进入对应收容玻璃的储物空间中。

[0108] 可选地，本发明实施例的分类方法还包括步骤：S601‑S602：

[0109] S601、确定压力传感器获取到当前垃圾稳定的压力数值的第一时间以及当前垃圾持续触发到位传感器的第二时间。

[0110] 本发明实施例中，确定压力传感器获取到当前垃圾稳定的压力数值的第一时间以及当前垃圾持续触发到位传感器的第二时间，即当压力传感器获取到当前垃圾稳定的压力数值时(例如在第一预设波动范围内)，开始计时得到第一时间，当到位传感器触发时开始计时得到第二时间。

[0111] S602、当第一时间大于等于第一阈值且第二时间大于等于第二阈值，进行通过传感器模块获取当前垃圾的传感器数据的步骤。

[0112] 本发明实施例中，第一阈值和第二阈值均为2秒，可以理解的是第一阈值和第二阈值可以根据实际需要进行设置。具体地，当第一时间大于等于2秒且第二时间大于等于2秒时，执行步骤S200。需要说明的是，本发明实施例的传感器模块设置了传感器数据和到位传感器，能够保证传感器模块获取的传感器数据的有效性和真实性。可选地，当第一时间大于等于第一阈值且第二时间大于等于第二阈值，垃圾分类装置进入运行阶段，“运行”指示灯亮起，否则异常报警。

[0113] 可选地，步骤S600之后还包括步骤：S701‑S703：

[0114] S701、具体地，若当前垃圾的分类结果成功识别，此时进行进入阶段，将分类结果上传至服务器，以使服务器根据分类结果计算费用。

[0115] S702、确定用户在用户收款阶段的支付状态。

[0116] 具体地，当确定费用后，生成商家转账相关流水记录与链接，并把相关链接对应的二维码显示在可操控屏幕上，让用户通过扫取二维码获得“金券”，用户可以通过“金券”兑换相应的真实或虚拟货币，当用户通过扫取二维码成功获得“金券”，即支付状态为成功，否则支付状态为异常状态。

[0117] S703、当支付状态为成功，结束用户收款阶段。

[0118] 具体地，当支付状态为成功，结束用户收款阶段，垃圾分类装置重回“待命”状态，等待垃圾的投入。可选地，当支付状态为异常状态，记录异常数据，并上存至服务器。

[0119] 如图6所示，详细说明本发明实施例的方法，具体包括以下步骤(执行顺序不唯一)：

[0120] S901、假设当无人驾驶小车已经移动至目标位置，当垃圾分类装置处于待命状态，确定物品(垃圾)是否进入测试仓(检测仓)，若是，等待物品稳定,具体地可以通过步骤S601‑S602确定物品是否稳定，若不是，则继续检测物品(垃圾)是否进入测试仓(检测仓)。

[0121] S902、待物品稳定后通过托盘(载物托盘)上的压力传感器记录压力数据a，然后垃圾分类装置进入运行状态，通过超声波传感器进行超声波扫描得到检测数据b并记录。

[0122] S903、通过控制模块驱动第三电机(传感器组托盘电机)，使得传感器模块移动，在传感器模块移动的过程中，电感式接近开关传感器、电容式接近开关传感器以及漫反射光电开关传感器触发并通过控制模块计算相应的激发距离数据c、d、e(即各个触发距离)并记录，当三个触发距离都计算并记录，检测结束执行下一步骤，否则继续检测。

[0123] S904、根据上述收集的多记录数据执行特征标准差识别算法，具体地为步骤S300‑S500。

[0124] S905、当识别失败，报错并上传特征数据(即收集的多记录数据)，当识别成功，控制模块控制第二电机改变引导结构(具体地为引导槽)的转向，然后控制模块控制第一电机以控制托盘(载物托盘)旋转，使得物品可以通过第二通孔掉落进入储物柜并在引导结构的缓冲和引导作用下进入对应的存储空间内。

[0125] S906、生成二维码并显示，进入用户收款阶段，确定用户的支付状态，若支付成功即操作结束，结束用户收款阶段，垃圾分类装置重回待命状态，若超时，即支付状态为异常状态，记录异常数据，并上存至服务器，垃圾分类装置重回待命状态。

[0126] 本发明实施例具有以下优点；1.首先，分类装置有足够部署数量，便于被找寻使用，其次需让分类回收更简便、已执行，例如只对某些品类垃圾(如瓶状回收品，包括易拉罐、矿泉水瓶、啤酒玻璃瓶等)进行有偿回收，提高人们对垃圾分会回收工作的积极性。2.改变以往大量固定回收设备部署的方式，改为保留个别位置部署固定回收点，增加园区内无人小车搭载设备的新模式。从而满足在特定场景下(例如公园、商圈、宿舍、居民小区等)的回收品服务需求。3.使用多传感器多数据融合替代视觉识别方式，结合相应算法能完成可靠的物品识别与分类功能，同时大大降低单个产品能耗和设备成本。4.多传感器多数据融合的方式识别回收品效果良好，不依赖特定条码而是直接根据物品材质进行识别分类，因此省略溯源措施和监控摄像设备，降低运维成本和功耗。

[0127] 本发明实施例还提供了另一种基于无人驾驶小车的垃圾分类装置，该装置包括处理器以及存储器；

[0128] 存储器用于存储程序；

[0129] 处理器用于执行程序实现本发明实施例的分类方法。本发明实施例的装置可以实现分类的功能。该装置可以为包括手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)、销售终端(Point of Sales，简称POS)等任意智能终端。

[0130] 上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

[0131] 本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有程序，该程序被处理器执行完成如前述发明实施例的分类方法。

[0132] 本发明实施例还提供一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行前述发明实施例的分类方法。

[0133] 本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必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，以便这里描述的本申请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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0134] 应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

[0135] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0136] 集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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中，包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。

[0137] 以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。