CN105261128B - 一种基于树莓派的智能验货快递箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于树莓派的智能验货快递箱，包括箱体，所述箱体的上端开设有投递口，所述投递口上设置有投递门，所述箱体的侧壁靠近所述箱体下端的位置开设有取件口，所述取件口上设置有取件门，所述投递门和所述取件门上分别安装有电磁锁，所述箱体上设置有电子称、条形码扫描组件和控制组件，所述电磁锁、所述电子称和所述条形码扫描组件分别与所述控制组件连接，所述电磁锁和所述条形码扫描组件的工作时序通过所述控制组件控制。由于设置了条形码扫描组件，可扫描快件的条形码，通过控制组件判断是否与预设在控制组件中的订单号或快递号一致来确定是否打开投递门，从而实现识别快递员身份并防止投递错误的目的。

Description

一种基于树莓派的智能验货快递箱

技术领域

本发明涉及一种验收快递的工具，尤其是一种基于树莓派的智能验货快递箱。

背景技术

随着电子商务技术发展，网络购物已成为人们的一种普遍生活方式。网上购物后，一般需要家中有人留守接收快递快件，如果家中无人接收，则需要自己去指定地点收取快件，即使家中有人留守代收快件，也无法准确的对快件进行检查，给人们带来了诸多不便。

目前市场上虽然存在有多种用于代替人们收货的快递箱，但是这些快递箱一般只能收取快件，并不能对快件进行检查验收，当快件出现问题是容易引发纠纷且不易解决；同时，现有的快递箱一般仅对取件者的身份进行验证，对于投递快件的快递员身份并没有进行验证，任何人都可以往快递箱投件，存在一定的安全隐患；此外，当快递员投递错误时，现有快递箱并不能进行预防或纠正，也会给快递员造成一定的麻烦。

有鉴于此，本发明人对快递箱的结构和功能进行了深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能识别快递员身份并防止投递错误的基于树莓派的智能验货快递箱。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于树莓派的智能验货快递箱，包括箱体，所述箱体的上端开设有投递口，所述投递口上设置有投递门，所述箱体的侧壁靠近所述箱体下端的位置开设有取件口，所述取件口上设置有取件门，所述投递门和所述取件门上分别安装有电磁锁，所述箱体上设置有电子称、条形码扫描组件和用于预设重量信息以及订单号或快递号的控制组件，所述电磁锁、所述电子称和所述条形码扫描组件分别与所述控制组件连接，所述电磁锁和所述条形码扫描组件的工作时序分别通过所述控制组件控制。

采用上述技术方案，由于设置了条形码扫描组件，可扫描快件的条形码，通过控制组件判断是否与预设在控制组件中的订单号或快递号一致来确定是否打开投递门，从而实现识别快递员身份并防止投递错误的目的；同时由于设置了电子称，还可通过称量快件重量是否与预设在控制组件中的重量信息一致来确定是否打开投递门，进一步防止投递错误。

作为本发明的一种改进，所述箱体上还设置有用于提供回执的打印机，所述打印机与所述控制组件连接，所述打印机的工作时序通过所述控制组件控制。通过上述改进，便于在接受快件后给快递员打印回执，防止纠纷产生。

作为本发明的一种改进，所述箱体上还设置有用于拍摄投递过程和快递件外观的摄像头，所述摄像头与所述控制组件连接，所述摄像头的工作时序通过所述控制组件控制。通过上述改进，便于监控整个快件投递过程，并记录快件的外观，进一步防止纠纷产生。

作为本发明的一种改进，所述箱体的内腔侧壁上设置有红外对管，所述红外对管的接收器与所述控制组件连接。通过上述改进，便于检测箱体的容量。

作为本发明的一种改进，所述红外对管有两对，其中一对所述红外对管设置在所述箱体的内腔侧壁的上部，另一对所述红外对管设置在所述箱体的内腔侧壁靠近所述投递口的位置处。通过上述改进，位于箱体内腔侧壁的上部的红外对管可检测箱体是否还有空间继续存放快递，与靠近投递口位置的红外对管可检测快递是否有通过投递口进入箱体的内腔。

作为本发明的一种改进，还包括控制终端，所述控制终端通过无线网络与所述控制组件通讯连接。通过上述改进，便于使用者与控制组件之间的人机互动。

作为本发明的一种改进，所述控制组件包括树莓派卡片式电脑、无线路由和用于增加所述树莓派卡片式电脑的接口数量的外设控制器，所述无线路由和所述外设控制器分别与所述树莓派卡片式电脑连接。通过上述改进，确保控制组件具有较高性能的前提下整机控制组件的接口，便于控制组件与其他组件连接。

作为本发明的一种改进，所述摄像头为广角摄像头，所述电子称为内置有应变式力传感器的电子称。通过上述改进，确保摄像头不会漏拍，同时简化电子称的体积，减小占用空间。

附图说明

图1为本发明基于树莓派的智能验货快递箱的结构示意图；

图2为本发明基于树莓派的智能验货快递箱的剖面结构示意图；

图3为本发明基于树莓派的智能验货快递箱各电子部件的连接关系示意图。

图中标示对应如下：

10-箱体； 11-投递口；

12-投递门； 13-取件口；

14-取件门； 20-电子称；

30-条形码扫描组件； 40-控制组件；

41-树莓派卡片式电脑； 42-无线路由；

43-外设控制器； 50-电磁锁；

60-打印机； 70-摄像头；

80-红外对管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1-3所示，本实施例提供的基于树莓派的智能验货快递箱，包括箱体10，箱体10的上端开设有投递口11，该投递口11上设置有投递门12，箱体10的侧壁靠近箱体10下端的位置开设有取件口13，该取件口13上设置有取件门14，投递门12和取件门14上分别安装有用于将相应的门锁紧在箱体10上的电磁锁50，电磁锁50优选为推拉式电磁锁。投递门12和取件门14分别通过合页转动连接在箱体10上，投递口11和取件口13上分别设置有防止相应的门往箱体内腔方向打开的定位块，确保投递门12和取件门14只能往远离箱体10内腔的方向打开。

箱体10上设置有电子称20、条形码扫描组件30和用于预设重量信息以及订单号或快递号的控制组件40，电子称20优选为内置有应变式力传感器的电子称，这类内置有应变式力传感器的电子称为现有技术中常见的一种电子称，主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷产生变形时，电阻应变片(转换元件)受到拉伸或压缩应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，从而使电桥失去平衡，产生相应的差动信号，供后续电路测量和处理，从而将非电量转化为电量输出，进而获得快件的重量信息。

条形码扫描组件30为常规的组件，主要用于扫描快件的订单号条形码货快递号条形码，获取相应的订单号或快递号。

电磁锁50、电子称20和条形码扫描组件30分别与控制组件40连接，其中，电磁锁50通过继电器与控制组件连接。电磁锁50和条形码扫描组件30的工作时序分别通过控制组件40控制。控制组件40可以为常规的组件，如PLC控制模块。在本实施例中，控制组件40包括树莓派卡片式电脑41、无线路由42和用于增加树莓派卡片式电脑41的接口数量的外设控制器43，无线路由42和外设控制器43分别与树莓派卡片式电脑41连接。

树莓派卡片式电脑41是市场上常见的一款基于ARM的微型电脑主板，具备PC电脑的所有基本功能，由于其体积相对较小，占用的箱体10空间也相对较小。树莓派卡片式电脑41能提供强大的计算性能和外设管理，但是接口相对较少，仅有四个USB接口、一个网线接口以及一个摄像头接口，因此本实施例中在树莓派卡片式电脑41上连接有外设控制器43，这样树莓派卡片式电脑41可以通过外设控制器43和电子称20、继电器等部件的连接，即电子称20和继电器是连接在外设控制器43上的。

本实施例中使用的外设控制器43为可直接从市场上购买的Arduino Mega开发板，其具体型号为Arduino Mega 2560，该开发板可以提供多个IO接口，有效拓展了树莓派卡片式电脑41的接口数量，树莓派卡片式电脑41和Arduino Mega开发板之间采用38400波特率进行串口通讯。

无线路由42可采用常规的无线路由器，此处不再详述。

使用时，用户预先在控制组件40中设置订单号或快递号，同时还可以设置快件的重量信息，需要说明的是，快件的重量信息也可以不设置；快递员投递快件时，需要先将快件的条形码放置在条形码扫描组件30中扫描，条形码扫描组件30将扫描到的订单号或快递号传递给控制组件40，控制组件40判断扫描获得的订单号或快递号是否与预设在控制组件40中的订单号或快递号一致，如果扫描获得的订单号或快递号与预设在控制组件40中的订单号或快递号一致，且用户没有预先在控制组件40中设置快件的重量信息，则投递门12上的电磁锁50在控制组件40的控制下执行开锁动作，否则保持锁紧状态。这样，通过快递员是否能过提供正确的订单号或快递号，有效识别快递员身份并防止投递错误的。

如果用户预先在控制组件40中设置快件的重量信息，在扫描条形码之后，快递员还需要将快件放置在电子称20上称重，电子称20将获得的重量信息传递给控制组件40，控制组件40判断所获得的重量信息与预先设置的重量信息是否一致，如果一致，投递门12上的电磁锁50才会在控制组件40的控制下执行开锁动作，进一步防止投递错误。需要说明的是，控制组件40在判断所获得的重量信息与预先设置的重量信息是否一致时，并不要求两者的数值一致，只需要两者的数值偏差在预定的范围内即视为两者重量一致。

优选的，在本实施例中，箱体10上还设置有用于提供回执的打印机60，打印机60与控制组件10连接，且打印机60的工作时序通过控制组件40控制。打印机60为常规的打印机，优选为可内嵌在箱体10上的嵌入式打印机。这样；便于在接受快件后给快递员打印回执，防止纠纷产生。

优选的，在本实施例中，箱体10上还设置有用于拍摄投递过程和快递件外观的摄像头70，摄像头70与控制组件40连接，且摄像头70的工作时序通过控制组件40控制。摄像头70优选为广角摄像头。

优选的，在本实施例中，箱体10的内腔侧壁上设置两对有红外对管80，红外对管80可在市场上直接购买，每对红外对管80都包括红外线发射器和接收器，同一对红外对管80的红外线发射器和接收器相对布置，且其中的接收器分别与控制组件40连接。

其中一对红外对管80设置在箱体10的内腔侧壁的上部，为表述方便，下文将该红外对管80称为第一对红外对管；另一对红外对管80设置在箱体10的内腔侧壁靠近投递口11的位置处，为表述方便，下文将该红外对管80称为第二对红外对管。

在正常状态下，两对红外对管80的接收器始终可接收到相应的红外发射器提供的红外线；投递门12被打开后，快递员将快件从投递口11投入的过程中，两对红外对管80的红外发射器提供的红外线都会被快件阻挡，使得相应的接收器无法接收到红外线，相应的接收器分别将信号传递给控制组件40；随着快件的掉落，当第二对红外对管的接收器再次接收到红外线时，该接收器再次将信号传递给控制组件40，控制组件40控制投递门12上的电磁锁50执行锁紧动作；当第一对红外对管的接收器再次接收到红外线时，该接收器再次将信号传递给控制组件40，控制组件40不执行动作，如果箱体10内已经堆满了快件，即箱体10已经装满了，最后一件进入箱体10的快件会永久在第一对红外对管的红外线阻挡组，使得第一对红外对管的接收器长时间无法再次接收到红外线，也就无法再次将信号传递给控制组件40，控制组件40在预定时间了未接收到第一对红外对管的信号时，则控制条形码扫描组件30关闭，不再接收快件。

此外，本实施例的基于树莓派的智能验货快递箱还包括控制终端，控制终端通过无线网络与控制组件40通讯连接，用户需要通过控制终端才能指示控制组件40控制取件门14上的电磁锁50执行开锁动作，防止快件被误区。控制终端可以为手机、平板电脑或台式电脑等常规设备，其与控制组件40的通讯连接方式也是常规的，此处不再详述。

上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，如将上述实施例中的摄像头70变更为照相机等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于树莓派的智能验货快递箱，包括箱体，其特征在于，所述箱体的上端开设有投递口，所述投递口上设置有投递门，所述箱体的侧壁靠近所述箱体下端的位置开设有取件口，所述取件口上设置有取件门，所述投递门和所述取件门上分别安装有电磁锁，所述箱体上设置有电子称、条形码扫描组件和用于预设重量信息以及订单号或快递号的控制组件，所述电磁锁、所述电子称和所述条形码扫描组件分别与所述控制组件连接，所述电磁锁和所述条形码扫描组件的工作时序分别通过所述控制组件控制；

用户预先在所述控制组件中设置订单号或快递号，同时设置或不设置快件的重量信息，快递员投递快件时，先将快件的条形码放置在所述条形码扫描组件中扫描，所述条形码扫描组件将扫描到的订单号或快递号传递给所述控制组件，所述控制组件判断扫描获得的订单号或快递号是否与预设在所述控制组件中的订单号或快递号一致，如果扫描获得的订单号或快递号与预设在所述控制组件中的订单号或快递号一致，且用户没有预先在所述控制组件中设置快件的重量信息，则所述投递门上的所述电磁锁在所述控制组件的控制下执行开锁动作，否则保持锁紧状态，如果用户预先在所述控制组件中设置快件的重量信息，在扫描条形码之后，快递员还需要将快件放置在所述电子称上称重，所述电子称将获得的重量信息传递给所述控制组件，所述控制组件判断所获得的重量信息与预先设置的重量信息是否一致，如果一致，所述投递门上的所述电磁锁才会在所述控制组件的控制下执行开锁动作。

2.如权利要求1所述的基于树莓派的智能验货快递箱，其特征在于，所述箱体上还设置有用于提供回执的打印机，所述打印机与所述控制组件连接，所述打印机的工作时序通过所述控制组件控制。

3.如权利要求2所述的基于树莓派的智能验货快递箱，其特征在于，所述箱体上还设置有用于拍摄投递过程和快递件外观的摄像头，所述摄像头与所述控制组件连接，所述摄像头的工作时序通过所述控制组件控制。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的基于树莓派的智能验货快递箱，其特征在于，所述箱体的内腔侧壁上设置有红外对管，所述红外对管的接收器与所述控制组件连接。

5.如权利要求4所述的基于树莓派的智能验货快递箱，其特征在于，所述红外对管有两对，其中一对所述红外对管设置在所述箱体的内腔侧壁的上部，另一对所述红外对管设置在所述箱体的内腔侧壁靠近所述投递口的位置处。

6.如权利要求4所述的基于树莓派的智能验货快递箱，其特征在于，还包括控制终端，所述控制终端通过无线网络与所述控制组件通讯连接。

7.如权利要求5或6所述的基于树莓派的智能验货快递箱，其特征在于，所述控制组件包括树莓派卡片式电脑、无线路由和用于增加所述树莓派卡片式电脑的接口数量的外设控制器，所述无线路由和所述外设控制器分别与所述树莓派卡片式电脑连接。

8.如权利要求3所述的基于树莓派的智能验货快递箱，其特征在于，所述摄像头为广角摄像头，所述电子称为内置有应变式力传感器的电子称。