[發明專利]一種基于壓力和電容傳感交互的智能無線貨盒系統和方法

有效

• 申請號: 201911418149.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111210567B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 季彬浩;皇甫江濤;范騰龍;葉生晅
• 申請（專利權）人: 浙江大學;帷幄匠心科技（杭州）有限公司
• 主分類號: G07F11/00
• 分類號: G07F11/00;G07F9/02;G01G3/14;G01N27/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于壓力和電容傳感交互的智能無線貨盒系統和方法。貨盒包括貨盒底板和貨盒承載板，貨盒承載板上置有商品，貨盒承載板置于貨盒底板上，壓力傳感器安置在貨盒底板上，電容傳感器布置在貨盒承載板表面，電容傳感器連接到處理模塊，壓力傳感器通過導線經A/D轉換模塊連接到處理模塊，處理模塊分別通信模塊和顯示模塊連接；商品包裝的材質和體積影響電容傳感器中被測電容的電容值變化，根據商品對應的重量和電容值作為不同種類商品的特征信息，分析處理得到商品的種類。本發明具有成本低，結構簡單，部署安裝方便的優點，能夠在不采用攝像頭情況下區別不同材質不同體積的商品。

技術領域

本發明涉及一種智能無線貨盒系統，尤其是涉及了一種基于壓力和電容傳感交互的智能無線貨盒系統和商品分類識別方法。

背景技術

物聯網的出現，打破了以往物物間孤立無聯系的瓶頸，讓人與人、物與物、人與物之間自此建立起了更加緊密的聯系。站在物聯網的視野下，通過采用創新性的行業物聯網整體解決方案，將會實現人與物的完美交互，促進人與物質世界的融和，讓一切變的更加智能、高效與便捷。新零售是依托人工智能和物聯網等先進技術對于固有零售業態結構及生態圈進行賦能和升級。

隨著新零售的迅速發展，智能售貨機類型越來越多樣化，根據商品出貨方式來分，可分為彈簧機、履帶機、蛇形貨道機、RFID方式的冰柜機、重力感應售貨機。壓力傳感器技術通過傳感器感應貨架上的重量變化，以此來檢測貨物被取走或放回的行為。電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測轉物理量或機械量換成為電容量變化的一種轉換裝置，實際上就是一個具有可變參數的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動、速度、壓力、成分分析、介質特性等方面的測量。能夠利用電容傳感器探測不同材質和體積的商品的電容值變化。

重力感應有一個缺點是等量替換不能識別，而電容傳感器面對相同材料的不同物體也無法準確識別。因此需要一個系統能結合壓力和電容傳感器實現商品的智能識別和無線商品狀態監控，能夠在不采用攝像頭情況下區別不同材質不同體積的商品。

發明內容

針對背景技術中的不足，本發明的目的在于提供了一種基于壓力和電容傳感交互的智能無線貨盒系統和壓力和電容傳感的商品識別方法，具有成本低，結構簡單，部署安裝方便的優點，能夠在不采用攝像頭情況下區別不同材質不同體積的商品。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一、一種基于壓力和電容傳感交互的智能無線貨盒系統：包括貨盒、壓力傳感器、電容傳感器、A/D轉換模塊和處理模塊；貨盒包括上下水平布置的貨盒底板和貨盒承載板，貨盒承載板上置有商品，貨盒承載板置于貨盒底板上，壓力傳感器安置在貨盒底板上，電容傳感器布置在貨盒承載板表面，電容傳感器連接到處理模塊，壓力傳感器通過導線經A/D轉換模塊連接到處理模塊，處理模塊分別通信模塊和顯示模塊連接，通信模塊連接到遠程的云服務器。

所述的A/D轉換模塊用于將壓力傳感器的輸出電壓值進行放大和A/D轉換。

所述的電容傳感器包括多個檢測通道、多路復用器和微處理器，每個檢測通道包括一個電感、一個電容、驅動電路，電感和電容并聯組成LC振蕩電路，被測電容并聯在LC振蕩電路兩端，LC振蕩電路連接到驅動電路，多個檢測通道的驅動電路經多路復用器連接到微處理器。

所述的壓力傳感器采集的壓力信號轉換為電阻值進而轉換為輸出電壓值，對電壓值分析處理獲得貨盒承載板上的商品重量。

所述的處理模塊讀取經A/D轉換模塊處理輸出的重量，并接收電容傳感器輸出的電容值進行判斷處理，根據商品對應的重量和電容值進行匹配獲得商品是否為該種類型的判斷結果，并將判斷結果顯示在顯示模塊上。

二、一種基于上述智能無線貨盒系統的商品壓力和電容傳感檢測方法：方法包括以下步驟：