CN106333594B - 基于光电传感的智能邮箱装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于光电传感的智能邮箱装置及其工作方法，该装置由线下端和线上端组成，线下端是一个电子控制邮箱，由金属邮箱和电子控制系统组成，电子控制系统包括微处理器、质量传感器、光敏传感器、摄像头和以太网控制器等，线上端是一个电子邮箱应用端；智能邮箱的线下端可以自动检测新邮件，并且能够扫描新邮件的信息；当邮箱被打开，并且邮件被取出后，智能邮箱的线下端会记录取件者的信息；智能邮箱能够记录新邮件的数量以及定时提醒用户取邮件；用户只需操作线上端的电子邮箱应用端，就能了解智能邮箱的状态；本发明利用自动控制和光电网络传感，提高了邮箱的时效性，具有结构简单、智能和即时通知的特点。

Description

基于光电传感的智能邮箱装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种基于光电传感的智能邮箱装置，特别涉及到基于光电传感的智能邮箱装置及其工作方法。

背景技术

传统邮箱曾经在历史上起着重要的作用，人们利用它来收发信件和订阅报纸期刊等，它曾是人们获取消息和传递消息的重要途径。但是传统邮箱的缺点还是经常遭到诟病，由于邮件到达的时间往往具有不确定性，所以收件人总是不知道邮件什么时候会送达邮箱。进入新世纪后，随着互联网技术的发展，电子邮箱迅速取代了传统邮箱的大部分作用，因为电子邮箱具有快速和方便的特点。

但是对于一些零碎的邮件，比如：明信片、银行的业务凭证、水电气的收据和保险业务凭证，收件人往往不会太关心，因此邮件会在邮箱当中停留很久而不会被取走，但是这些邮件又特别重要，关系个人信息以及一些业务的通告，不能置之不理。

为了克服传统邮箱的不足，我们提出了一种基于光电传感的智能邮箱装置。这种新型邮箱将互联网的技术应用到传统邮箱，可以实现以下优势：

1)新型邮箱可以即时提醒用户有新邮件收取；

2)定时提醒用户取回新邮件；

3)有效提高邮件在邮箱中的安全性。

发明内容

为了提高用户接收邮件的时效性，本发明利用光敏传感器和摄像头等光学器件以及电路自动控制系统，将传统邮箱与现代的电子邮箱相结合，提出了一种能自动检测新邮件并且发送电子邮件的光电传感智能邮箱，具体原理如下：

自动检测新邮件方法，利用质量传感器与单片机的协同合作，可以判断新邮件的状态：是否到达与是否取走。质量传感器能够测试邮件的质量，并将测试结果输出到单片机上，单片机会存储上一次的质量传感器输出结果，并将当前接收到的质量传感器输出结果与上一次的质量传感器输出结果相比较，进而判断邮箱中邮件的状态，从而达到自动检测新邮件的目的。具体通过以下方式实现：

1)当邮递员将新邮件放入邮箱时，势必会引起质量传感器输出结果变大，如果单片机检测到这样的变化，就会判断有新邮件的到来；

2)当邮箱用户将箱中的邮件都取走时，质量传感器的输出结果会变为零，如果单片机检测到这样的突变，就可以判断邮件被取完，邮箱为空。

电子邮件提醒方法，是本发明中将线下邮箱与线上电子邮箱相融合的关键，利用以太网和LwIP协议，微处理器可以控制以太网控制器模块发送邮件，进而可以使传统邮箱将新邮件的信息发送给电子邮箱，从而可以提醒电子邮箱的用户有新邮件的到达。具体通过以下方式实现：

1)当智能邮箱判断有新邮件到来后，就会给新邮件拍照，并将照片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，提醒用户在邮箱中有新邮件到来。

2)当智能邮箱判断邮箱中的邮件全部被取完后，会发送电子邮件提醒用户取件人的信息以及邮箱中的邮件已经全部被取走。

3)当智能邮箱判断最早到达的邮件已经满一定时间未被取走了，则会发送电子邮件提醒用户要及时取走邮箱中的邮件，并显示目前邮箱中堆积的邮件数量。

取件识别方法，是本发明为了有效保证邮件的安全而设计的。当邮箱被打开时，邮箱门上的摄像头就会对取件人进行拍照，然后通过电子邮件提醒技术将照片发送到用户的电子邮箱，供用户识别取件人是否为陌生人。具体通过以下方式实现：

1) 当邮箱门被打开时，邮箱门上的光敏传感器就会触发邮箱门上的摄像头开启，并对取件人进行拍照；

2) 同时通过电子邮件提醒技术将照片发送到用户的电子邮箱，供用户识别取件人是否为陌生人。

综上所述，本发明以自动检测新邮件技术为基础，结合光电网络传感技术，实现了一种可以即时自动提醒新邮件到达的智能邮箱。

为了达到以上目的，本发明的目的至少通过如下技术方案实现。

基于光电传感的智能邮箱装置，整个装置分为线下端和线上端，线下端是一个电子自动控制邮箱，由金属邮箱和电子控制系统组成，能发送电子邮件到用户的电子邮箱；线上端是一个电子邮箱应用端，它能够接收线下端所发送的电子邮件，用户只需操作电子邮箱应用端，就能了解电子自动控制邮箱的状态。

进一步地，线下端能自动检测新邮件，然后扫描新邮件的信息，并将扫描的图片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱；当邮箱被打开，并且邮件被取出后，智能邮箱的线下端会记录取件者的信息，并将信息以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱；记录新邮件的数量以及最早的邮件在邮箱中存放的时间，当邮件存放时间每超过一定时间，就会发送电子邮件提醒用户取邮件。

进一步地，线下端负责检测邮箱中有新邮件的到来以及发送电子邮件线上端提醒用户，是一个电子自动控制邮箱，线下端包括箱体、邮箱开关、信件投递口、微处理器、质量传感器、拍物摄像头、LED灯、光敏传感器、拍人摄像头和网线插口；其中箱体用于存放明信片和信件；邮箱开关在邮箱门的右边居中的位置，每个智能邮箱的用户单独拥有一把钥匙，用户能单独使用自己的邮箱；信件投递口在邮箱门的中间位置，邮递员能将邮件从信件投递口送到邮箱里面；微处理器是所述电子控制系统的控制中心，负责整个邮箱各个构成部分的工作调度和数据的存储，通过读取质量传感器的值，判断是否有新邮件到来，当有新邮件时，就控制拍物摄像头和LED灯拍照，并将照片存在SD卡中，并通过以太网控制器发送电子邮件到用户的电子邮箱；质量传感器位于邮箱的底部，能测量邮箱中邮件的质量；拍物摄像头位于邮箱顶部的中间，用于扫描邮件的外部信息，当有新邮件时，微处理器能够直接触发拍物摄像头对新邮件的正面拍照；LED灯在拍物摄像头的前面，受微处理器控制，作为闪光灯能在黑暗中帮助拍物摄像头拍出清晰的照片；光敏传感器位于信件投递口的上方，够检测到邮箱门的被打开的信息，并将信息发送给微处理器；拍人摄像头位于光敏传感器的侧边，当微处理器接收到光敏传感器的触发信息后，就会启动拍人摄像头工作；以太网控制器与微处理器相连，作为微处理器的输出端，将处理器中存储的照片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，从而提醒用户电子自动控制邮箱中有新邮件。

上述基于光电传感的智能邮箱装置的工作方法，其具体步骤如下：

步骤1：启动智能邮箱，启动过程包括以下步骤：

1.1 上电，给电子自动控制邮箱接上电源；

1.2 微处理器对内部寄存器进行初始化，包括上次存储的质量传感器输入的数据；

1.3 邮箱的配置，给电子自动控制邮箱配置用户的电子邮箱号；

步骤2：邮递员递送新邮件，递送过程如下：

邮递员先找到收件人所在的邮箱，然后将信件通过信件投递口投到邮箱里面；

步骤3：微处理器自动检测电子自动控制邮箱中是否有新邮件并提醒用户，具体过程包括以下步骤：

3.1 质量传感器以设定的频率将邮件质量输入给微处理器，并且与存储邮件质量的寄存器比较，若当前值比寄存器的值大过阈值，则判断邮箱中有新邮件，并将当前值存入寄存器中；

3.2 当微处理器判断邮箱中有新邮件后，统计邮箱中邮件数量的寄存器加1，并驱动邮箱顶部的拍物摄像头和LED灯，对邮件进行拍照，然后将照片存储在SD卡中，并标记相应寄存器；

3.3 当微处理器检测到拍照完成后，则驱动以太网控制器模块将照片以电子邮件的形式发送到智能邮箱用户的电子邮箱，以提醒用户智能邮箱中有新邮件；

3.4 若微处理器判断邮箱中没有新邮件，则不做处理；

步骤4：定时提醒用户取回邮件；具体过程如下：

当电子自动控制邮箱检测到有第一个新邮件到来时，触发微处理器中的计时器开始计时，当计时达到预设时间，微处理器就会驱动以太网控制器模块发送电子邮件到用户的电子邮箱，以提醒用户电子自动控制邮箱中还有多少邮件需要及时取回；

步骤5： 用户取回新邮件时，智能邮箱利用取件识别技术保证邮件的安全性，具体过程包括以下步骤：

5.1 当用户在电子邮箱查看到来自电子自动控制邮箱的提醒后，就可以用钥匙打开电子自动控制邮箱；

5.2 当电子自动控制邮箱被打开后，邮箱门上的光敏传感器就会感知到这个变化，并将信息传递给微处理器，然后微处理器触发拍人摄像头启动，并对取件人进行拍照；

5.3 当微处理器通过质量传感器检测到邮箱中的邮件被取走后，就驱动以太网控制器模块将照片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，以提醒用户电子自动控制邮箱中邮件全部被取走；

5.4 微处理器将统计邮箱中邮件数量的寄存器清零，并关闭计时器。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

1. 本发明所采用的自动控制系统除了使用微处理器外，只使用了一个质量传感器和一个光敏传感器作为输入端，以及一个发送电子邮件的以太网控制器模块作为输出端。因此，本发明结构简单、操作简易；

2. 本发明可以自动检测新邮件的到来，还能定时提醒用户取走存放在邮箱中的邮件，同时提醒用户邮箱中还有多少邮箱没有取回，相较于传统邮箱功能的单一性，本发明智能性更高；

3. 本发明在判断有新邮件到来或则邮件全部被用户取回后，可以即时发送电子邮件来提醒用户智能邮箱状态的变化，相较于传统邮箱需要经常查看才能知道邮件是否到来，本发明可以即时让用户知道邮件已到。

综上，本发明具有结构简单、操作简易、智能和即时通知的优点，是利用互联网对现有传统邮箱的一种改进，可广泛应用于家庭、学校和机关单位，提高邮箱的用户体验，方便用户提取信件。

附图说明

图1为实例中所述基于光电传感的智能邮箱装置；

图2为实例中所述基于光电传感的智能邮箱装置的线下端结构图；

图3为实例中所述自动控制系统的电路逻辑图；

图4为实例中所述基于光电传感的智能邮箱装置的具体实施形式；

图5为实例中所述基于光电传感的智能邮箱装置运行的流程图。

具体实施方式

本发明以自动检测新邮件技术为基础，结合光电网络传感技术，实现了一种可以即时自动提醒新邮件到达的智能邮箱, 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述说明。

图1-图5为本发明的一种具体实施方式。

基于光电传感的智能邮箱装置包括线下的实体邮箱101和线上的电子邮箱应用端102，如图1所示。实体邮箱101用于暂时存放新邮件，并将邮件的信息以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，其可以是163邮箱、QQ邮箱和新浪邮箱等免费的电子邮箱；用户通过电子邮箱应用端102可以查看电子邮箱中的电子邮件，从而了解实体邮箱中邮件的状态。

其中所述的基于光电传感的智能邮箱装置的实体邮箱101由邮箱柜201和电子自动控制邮箱202组成，如图2所示。其中邮箱柜201是电子自动控制邮箱202的载体，外形与传统邮箱柜相差不大，用铝合金材料制成柜子状，它可以方便集中管理多个一样规格的智能邮箱；电子自动控制邮箱202用于暂时存放邮件，内含电路系统，可以自动检测新邮件的到来，并发送电子邮件提醒用户。

其中，所述的基于光电传感的智能邮箱装置的电子自动控制邮箱202负责检测邮箱中有新邮件的到来以及发送电子邮件到装置的线上端提醒用户，其包括箱体301，邮箱开关302，信件投递口303，微处理器304，质量传感器305，拍物摄像头306，LED灯307，光敏传感器308，拍人摄像头309和网线插口310，如图3所示。其中箱体301的外形与普通邮箱类似，均是铝合金制的长方体状，可以存放明信片和信件等；邮箱开关302在邮箱门的右边居中的位置，每个智能邮箱的用户单独拥有一把钥匙，因此用户可以单独使用自己的邮箱；信件投递口303在邮箱门的中间位置，是一个长度比箱体略短的长方形洞口，邮递员可以将邮件从信件投递口303送到邮箱里面；微处理器304是智能邮箱电子控制系统的控制中心，它负责整个邮箱电路系统各个功能模块的调度和数据的存储，其通过读取质量传感器305的值，判断是否有新邮件到来，当有新邮件时，就控制拍物摄像头306和LED灯307拍照，并将照片存在SD卡中，并通过以太网控制器307发送电子邮件到用户的电子邮箱；质量传感器305位于邮箱的底部，可以测量邮箱中邮件的质量，作为微处理器304的输入端，其可以将结果输入微处理器304进行处理；拍物摄像头306位于邮箱顶部的中间，用于扫描邮件的外部信息，当有新邮件时，微处理器304能够直接触发其对新邮件的正面拍照；LED灯307在拍物摄像头306的前面，受微处理器304控制，作为闪光灯可以在黑暗中帮助拍物摄像头306拍出清晰的照片；光敏传感器308位于信件投递口的上面，其能够检测到邮箱门被打开了，并将信息发送给微处理器304；拍人摄像头309位于光敏传感器308的左边，当微处理器304接收到光敏传感器308的触发信息后，就会启动拍人摄像头309工作；以太网控制器310与微处理器304相连，作为微处理器304的输出端，其可以将处理器中存储的照片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，从而提醒用户电子自动控制邮箱中有新邮件。

其中，所述的基于光电传感的智能邮箱装置的自动控制系统的电路逻辑如图4所示。

本发明也包括基于光电传感的智能邮箱装置的工作方式，具体实现步骤包括（如图5所示）：

步骤1：启动智能邮箱。启动过程包括以下步骤：

1.1上电。给电子自动控制邮箱接上电源。

1.2 系统初始化。系统上电后，微处理器对内部寄存器进行初始化，包括上次存储的质量传感器输入的数据。

1.3 邮箱的配置。给电子自动控制邮箱配置用户的电子邮箱号。

步骤2：邮递员递送新邮件。递送过程如下：

邮递员先找到收件人所在的邮箱，然后将信件通过信件投递口投到邮箱里面。

步骤3： 利用自动检测新邮件的方法，可以自动检测电子自动控制邮箱中是否有新邮件并提醒用户。具体过程包括以下步骤：

3.1 质量传感器以一定的频率将邮件质量输入给微处理器，并且与存储邮件质量的寄存器比较，若当前值比寄存器的值大过阈值，则判断邮箱中有新邮件，并将当前值存入寄存器中。

3.2 当微处理器判断邮箱中有新邮件后，统计邮箱中邮件数量的寄存器加1，并驱动邮箱顶部的拍物摄像头和LED灯，对邮件进行拍照，然后将照片存储在SD卡中，并标记相应寄存器。

3.3 当微处理器检测到拍照完成后，则驱动以太网控制器模块将照片以电子邮件的形式发送到智能邮箱用户的电子邮箱，以提醒用户智能邮箱中有新邮件。

3.4 若微处理器判断邮箱中没有新邮件，则不做处理。

步骤4：利用电子邮件提醒方法，可以实现定时提醒用户取回邮件。具体过程如下：

当电子自动控制邮箱检测到有第一个新邮件到来时，触发微处理器中的计时器开始计时，当计时满一定时间，微处理器就会驱动以太网控制器模块发送电子邮件到用户的电子邮箱，以提醒用户电子自动控制邮箱中还有多少邮件需要及时取回。

步骤5： 用户取回新邮件时，智能邮箱可以利用取件识别技术保证邮件的安全性。具体过程包括以下步骤：

5.1 当用户在电子邮箱查看到来自电子自动控制邮箱的提醒后，就可以用钥匙打开电子自动控制邮箱；

5.2 当电子自动控制邮箱被打开后，邮箱门上的光敏传感器就会感知到这个变化，并将信息传递给微处理器，然后微处理器触发拍人摄像头启动，并对取件人进行拍照；

5.3 当微处理器通过质量传感器检测到邮箱中的邮件被取走后，就驱动以太网控制器模块将照片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，以提醒用户电子自动控制邮箱中邮件全部被取走；

5.4 微处理器将统计邮箱中邮件数量的寄存器清零，并关闭计时器。

Claims (2)

1.基于光电传感的智能邮箱装置，其特征在于：整个装置分为线下端和线上端，线下端是一个电子自动控制邮箱，由金属邮箱和电子控制系统组成，能发送电子邮件到用户的电子邮箱；线上端是一个电子邮箱应用端，它能够接收线下端所发送的电子邮件，用户只需操作电子邮箱应用端，就能了解电子自动控制邮箱的状态；线下端能自动检测新邮件，然后扫描新邮件的信息，并将扫描的图片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱；当邮箱被打开，并且邮件被取出后，智能邮箱的线下端会记录取件者的信息，并将信息以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱；记录新邮件的数量以及最早的邮件在邮箱中存放的时间，当邮件存放时间每超过一定时间，就会发送电子邮件提醒用户取邮件；线下端负责检测邮箱中有新邮件的到来以及发送电子邮件线上端提醒用户，是一个电子自动控制邮箱，线下端包括箱体、邮箱开关、信件投递口、微处理器、质量传感器、拍物摄像头、LED灯、光敏传感器、拍人摄像头和网线插口；其中箱体用于存放明信片和信件；邮箱开关在邮箱门的右边居中的位置，每个智能邮箱的用户单独拥有一把钥匙，用户能单独使用自己的邮箱；信件投递口在邮箱门的中间位置，邮递员能将邮件从信件投递口送到邮箱里面；微处理器是所述电子控制系统的控制中心，负责整个邮箱各个构成部分的工作调度和数据的存储，通过读取质量传感器的值，判断是否有新邮件到来，当有新邮件时，就控制拍物摄像头和LED灯拍照，并将照片存在SD卡中，并通过以太网控制器发送电子邮件到用户的电子邮箱；质量传感器位于邮箱的底部，能测量邮箱中邮件的质量；拍物摄像头位于邮箱顶部的中间，用于扫描邮件的外部信息，当有新邮件时，微处理器能够直接触发拍物摄像头对新邮件的正面拍照；LED灯在拍物摄像头的前面，受微处理器控制，作为闪光灯能在黑暗中帮助拍物摄像头拍出清晰的照片；光敏传感器位于信件投递口的上方，够检测到邮箱门的被打开的信息，并将信息发送给微处理器；拍人摄像头位于光敏传感器的侧边，当微处理器接收到光敏传感器的触发信息后，就会启动拍人摄像头工作；以太网控制器与微处理器相连，作为微处理器的输出端，将处理器中存储的照片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，从而提醒用户电子自动控制邮箱中有新邮件。

2.权利要求1所述基于光电传感的智能邮箱装置的工作方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1：启动智能邮箱，启动过程包括以下步骤：

1.1 上电，给电子自动控制邮箱接上电源；

1.2 微处理器对内部寄存器进行初始化，包括上次存储的质量传感器输入的数据；

1.3 邮箱的配置，给电子自动控制邮箱配置用户的电子邮箱号；

步骤2：邮递员递送新邮件，递送过程如下：

邮递员先找到收件人所在的邮箱，然后将信件通过信件投递口投到邮箱里面；

步骤3：微处理器自动检测电子自动控制邮箱中是否有新邮件并提醒用户，具体过程包括以下步骤：

3.1 质量传感器以设定的频率将邮件质量输入给微处理器，并且与存储邮件质量的寄存器比较，若当前值比寄存器的值大过阈值，则判断邮箱中有新邮件，并将当前值存入寄存器中；

3.2 当微处理器判断邮箱中有新邮件后，统计邮箱中邮件数量的寄存器加1，并驱动邮箱顶部的拍物摄像头和LED灯，对邮件进行拍照，然后将照片存储在SD卡中，并标记相应寄存器；

3.3 当微处理器检测到拍照完成后，则驱动以太网控制器模块将照片以电子邮件的形式发送到智能邮箱用户的电子邮箱，以提醒用户智能邮箱中有新邮件；

3.4 若微处理器判断邮箱中没有新邮件，则不做处理；

步骤4：定时提醒用户取回邮件；具体过程如下：

当电子自动控制邮箱检测到有第一个新邮件到来时，触发微处理器中的计时器开始计时，当计时达到预设时间，微处理器就会驱动以太网控制器模块发送电子邮件到用户的电子邮箱，以提醒用户电子自动控制邮箱中还有多少邮件需要及时取回；

步骤5： 用户取回新邮件时，智能邮箱利用取件识别技术保证邮件的安全性，具体过程包括以下步骤：

5.1 当用户在电子邮箱查看到来自电子自动控制邮箱的提醒后，就可以用钥匙打开电子自动控制邮箱；

5.2 当电子自动控制邮箱被打开后，邮箱门上的光敏传感器就会感知到这个变化，并将信息传递给微处理器，然后微处理器触发拍人摄像头启动，并对取件人进行拍照；

5.3 当微处理器通过质量传感器检测到邮箱中的邮件被取走后，就驱动以太网控制器模块将照片以电子邮件的形式发送到用户的电子邮箱，以提醒用户电子自动控制邮箱中邮件全部被取走；

5.4 微处理器将统计邮箱中邮件数量的寄存器清零，并关闭计时器。