CN109064689A - 一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，属于智能餐饮设备领域，由内置磁钢的餐盘、设置有磁传感器阵列的收银台、处理器（CPU）、显示屏、缴费系统、以及附加电路组成；所要解决的技术问题是提供了一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，通过在收银台上均匀设置多个磁传感器，使其构成检测阵列，通过在不同的餐盘底部内置不同个数的磁钢，利用磁钢所产生的磁场使磁传感器产生触发信号，不同的餐盘因内置磁钢个数的不同能触发的传感器个数也不同，以此来达到自动识别餐盘的目的。本发明通过收银台对餐盘的自动识别，代替了收银员的工作，使得消费结算更加的快速准确。
Description
技术领域
本发明是一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，属于智能餐饮设备领域。
背景技术
随着现在信息智能化的高速发展，智能设备应用在了生活中的各个方面，对于学校的食堂、事业单位公共食堂等餐饮场所，消费结算还基本依靠人工操作，而人工操作不仅速度慢且会存在操作失误的情况，已经难以满足现在这样快节奏且科技感十足的生活；目前已有公司做出了基于RFID识别的智能餐盘系统，此系统功能较为完善，但也意味着系统的造价非常高昂，对于某些中小型学校和企业无力承担高昂的改装费用，难以推广到大范围使用。对于利用磁场进行探测识别目标物的技术已经有所应用，如地下管线磁异常探测、潜艇磁异常识别、地下未爆炸物磁探测识别，这种基于磁异常分布识别目标物的技术已经有所报道。随着磁传感器的发展，磁场的应用面必将更加广泛，而基于整列磁传感器的餐盘磁识别技术还有待发展，基于以上背景技术提出了基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置。
发明内容
本发明克服了现有技术所存在的不足，提供了一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，通过在收银台上均匀设置多个磁传感器，使其构成检测阵列，通过在不同的餐盘底部内置不同个数的磁钢，利用磁钢所产生的磁场使磁传感器触发信号，不同的餐盘因内置磁钢个数的不同能触发的传感器个数也不同，以此来达到自动识别餐盘的目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，包括内置磁钢的餐盘、设置有磁传感器阵列的收银台、处理器（CPU）、显示屏、缴费系统、以及附加电路；所述餐盘材质为非铁磁性材料，且底座内设置有不同个数的磁钢，不同餐盘底座内置的磁钢个数分别为：1号餐盘（最小号）内置1个磁钢，且磁钢底面平行于餐盘底座、2号餐盘内置2个磁钢，磁钢侧面相邻接触，磁钢排列在一条直线上、3号餐盘内置3个磁钢，磁钢侧面两两相邻接触，磁钢排列成等边三角形、4号餐盘（最大号）内置4个磁钢，磁钢侧面相邻接触，磁钢排列成正方形；所述收银台为塑料或其他相对磁导率约为1的材质，所述收银台表面均匀设置有多个磁传感器，所述处理器及附加电路设置于收银台下箱体内，所述显示屏设置于收银台对面，所述缴费系统设置于所述收银台一侧。
所述磁钢为薄片结构，在最优情况下磁钢采用薄柱体结构，磁钢厚度应小于3mm，磁钢直径应小于10mm，且所述磁钢的表面磁场强度足够大，在最优情况下应该在0.2T至0.5T之间，磁钢的工作温度应大于110摄氏度。
所述磁传感器应选用寿命长、体积小、误差小的型号，且所述磁传感器通断的磁场阀值应根据所述磁钢的磁场强度及磁钢与磁传感器之间的距离确定，在最优情况下所述磁场阀值应该位于0mT至5mT之间。
所述收银台中磁传感器的阵列方式为等间隔分布，在最优情况下分布间隔应该大于磁钢半径且小于两倍磁钢直径。
所述1号餐盘所激发的磁传感器个数为1-4个，2号餐盘所激发的磁传感器个数为5-8个，3号餐盘所激发的磁传感器个数为9-12个，4号餐盘所激发的磁传感器个数为13-16个。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
与人工结算相比，速度更快且正确率更高，可替代人工重复且繁琐的工作；装置的结构简单，不需要改变已有餐盘的形状和尺寸；成本低廉，适合于各种场合的推广使用。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明中1号餐盘在收银台上激发的磁传感器个数示意图。
图2为本发明中2号餐盘在收银台上激发的磁传感器个数示意图。
图3为本发明中3号餐盘在收银台上激发的磁传感器个数示意图。
图4为本发明中4号餐盘在收银台上激发的磁传感器个数示意图。
图5为本发明整体组合状态示意图。
图6为本发明磁传感器阵列层局部示意图。
图1中，1-1：1号餐盘激发4个磁传感器、1-2：1号餐盘激发2个磁传感器、1-3：1号餐盘激发1个磁传感器；图2中，2-1：2号餐盘激发5个磁传感器、2-2：2号餐盘激发6个磁传感器、2-3：2号餐盘激发8个磁传感器；图3中，3-1：3号餐盘激发10个磁传感器、3-2：3号餐盘激发9个磁传感器、3-3：3号餐盘激发12个磁传感器；图4中，4-1：4号餐盘激发16个磁传感器、4号餐盘激发13个磁传感器、4号餐盘激发16个磁传感器；图5和图6中，5-1：餐盘、5-2：结算信息显示屏、5-3：收银台保护层、5-4：磁传感器阵列安装层、5-5：缴费区、5-6：箱柜、6-1：磁传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图5，本发明提供一种技术方案：一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，包括内置不同个数磁钢的餐盘5-1、显示屏5-2、磁传感器阵列安装层5-4、缴费区5-5以及位于箱体5-6内的处理器以及附加电路；实际安装时，为了在保护磁传感器阵列的同时又不影响其工作效果，在所述磁传感器阵列安装层5-4的上方设置了收银台保护层5-3，所述保护层5-3的材质为钢化玻璃，厚度为5mm；所述磁传感器阵列安装层5-4的材质为优质塑料或其他相对磁导率约为1的材料，所述箱体5-6一方面起支撑收银台的作用，另一方面箱体内部安装处理器以及所有的附加电路，使收银台更加集成化，减少占用空间；所述结算信息显示屏5-2能够将处理器对餐盘的识别结果通过消费金额的方式显示，显示结果为各餐盘的价格以及总价，使消费者对消费情况一目了然；所述缴费区5-5能够设置多种付费方式，比如一卡通消费，支付宝扫码支付，微信扫码支付，支付成功后会在显示屏5-2出现提示信息，就餐者前往就餐区就餐，至此，整个消费过程结束。
如图6所述，对于所述的磁传感器6-1，本实施例中选用开关霍尔磁传感器，其工作点磁场大小为1mT，当磁场大于1mT时传感器输出高电平信号，当磁场小于1mT时传感器输出低电平信号，所述磁传感器阵列方式为50行乘50列，所述收银台尺寸为长80cm，宽80cm；对于所述的磁钢，本实施例中选用直径为8mm，厚度为2mm，充磁方向为厚度充磁，工作温度为110摄氏度，最大磁场强度为0.2T的型号。
如图1所示，对于所述1号餐盘，其底座内只设置了一个磁钢，且所述磁钢位于底座中心，将餐盘放置在收银台上，会出现如图1所示的3种不同位置，且这三种位置属于所有可能位置中最极端的三种情况，从而对于1号餐盘，其所能激发的传感器个数为1-4个。
如图2所示，对于所述2号餐盘，其底座内只设置了两个磁钢，所述磁钢侧面相邻接触，所述磁钢排列在一条直线上，与所述1号餐盘类似，所述2号餐盘所能激发的传感器个数为5-8个。
如图3所示，对于所述3号餐盘，其底座内只设置了三个磁钢，所述磁钢侧面两两相邻接触，所述磁钢排列成等边三角形，与所述1号餐盘类似，所述3号餐盘所能激发的传感器个数为9-12个。
如图4所示，对于所述4号餐盘，其底座内只设置了四个磁钢，所述磁钢侧面两两相邻接触，所述磁钢排列成正方形，与所述1号餐盘类似，所述4号餐盘所能激发的传感器个数为13-16个。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对此实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，其特征在于：包括内置磁钢的餐盘、设置有磁传感器阵列的收银台、处理器（CPU）、显示屏、缴费系统、以及附加电路；所述餐盘材质为非铁磁性材料，且底座内设置有不同个数的磁钢，不同餐盘底座内置的磁钢个数分别为：1号餐盘（最小号）内置1个磁钢，且磁钢底面平行于餐盘底座、2号餐盘内置2个磁钢，磁钢侧面相邻接触，磁钢排列在一条直线上、3号餐盘内置3个磁钢，磁钢侧面两两相邻接触，磁钢排列成等边三角形、4号餐盘（最大号）内置4个磁钢，磁钢侧面相邻接触，磁钢排列成正方形；所述收银台为塑料或其他相对磁导率约为1的材质，所述收银台表面均匀设置有多个磁传感器，所述处理器及附加电路设置于收银台下箱体内，所述显示屏设置于收银台对面，所述缴费系统设置于收银台一侧。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，其特征在于：所述磁钢为薄片结构，在最优情况下磁钢采用薄柱体结构，磁钢厚度应小于3mm，磁钢直径应小于10mm，且所述磁钢的表面磁场强度足够大，在最优情况下应该在0.2T至0.5T之间，磁钢的工作温度应大于110摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，其特征在于：所述磁传感器应选用寿命长、体积小、误差小的型号，且所述磁传感器通断的磁场阀值应根据所述磁钢的磁场强度及磁钢与磁传感器之间的距离确定，在最优情况下所述磁场阀值应该位于0mT至5mT之间。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，其特征在于：所述收银台中磁传感器的阵列方式为等间隔分布，在最优情况下分布间隔应该大于磁钢半径且小于两倍磁钢直径。
5.根据权利要求4所述的一种基于磁传感器阵列的餐盘自动识别装置，其特征在于：1号餐盘所激发的磁传感器个数为1-4个，2号餐盘所激发的磁传感器个数为5-8个，3号餐盘所激发的磁传感器个数为9-12个，4号餐盘所激发的磁传感器个数为13-16个。
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