CN109658631B - 一种智能快递箱、其控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种智能快递箱、其控制系统及控制方法。本发明包括：设置于用户家中并与物流管道连接的箱体，所述箱体与物流管道连接的部位设置有进货门、中央处理器和至少2个箱格；所述每一个箱格均分别配备有一个箱门；所述箱门上设置有锁控装置、检测单元、照明指示灯、温度控制装置，所述箱格的底部设有辊子；所述箱体还设有人机交互装置，包括触摸屏键盘、语音装置、指纹特征识别装置以及电子凭条打印装置；所述中央处理器与所述人机交互装置、锁控装置、检测单元、照明指示灯、温度控制装置、辊子连接。本发明设置于用户家中，能够自动的判断是否接收物流管道内的快递并控制向物流管道传送待寄出的物品，以解决快递配送最后1米的问题。

Description

一种智能快递箱、其控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及物流系统领域，尤其涉及一种智能快递箱、其控制系统及控制方法。

背景技术

为解决快递配送最后100米问题，目前市面上出现了放置于社区，学校等公共场所的智能快递箱。其功能主要是供快递员根据用户手机号和扫描单号在该设备端存入包裹，由设备端所连接的系统自动发送验证码给收件用户手机号。这样，收件用户可根据该验证码到设备端输入取件密码，凭借该区间密码打开柜门取走包裹。外形上面，现有的快递柜包括一台主机和多台副柜，主机和副柜电连接。每台主机和每台副柜都有多个格口，格口内用于存放快递供用户取件。每台主机有操作触摸屏，键盘，扫描器，读卡器，键盘等。其控制部分采用工控机，结构复杂，并且需要经常进行维护和维修，导致现有智能快递箱成本高，投入大。并且，目前的快递柜仍然需要用户自行前往快递柜才能取件。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够直接将快递送到用户家中方便用户取件、寄送的智能快递箱、其控制系统及控制方法。

首先，为实现上述目的，提出一种智能快递箱，包括：

箱体，其设置于用户家中并与物流管道连接，所述箱体与物流管道连接的部位设置有进货门，所述进货门能够开启或关闭以接收所述物流管道运送来的快递进入所述箱体或由所述箱体向所述物流管道输送待寄送的物品；所述箱体（1）内设置有中央处理器和至少2个箱格；所述每一个箱格均分别配备有一个箱门；所述箱门上设置有锁控装置，用于开启或关闭所述箱格以接收由所述物流管道运送来的快递或向所述物流管道输送待寄送的物品；所述每一个箱格内还设有检测单元用于检测该箱格内快递或物品的状态；所述每一个箱格内还分别设有照明指示灯用于为所述检测单元或用户提供照明；所述每一个箱格内还分别设有温度控制装置用于根据上述中央处理器的控制保持该箱格内的温度在需要的范围内；所述箱格的底部设有辊子，用于驱动所述箱格内的快递或物品移动以供取出或寄送；

所述箱体还设有人机交互装置，包括触摸屏键盘、语音装置、指纹特征识别装置以及电子凭条打印装置；所述中央处理器与所述人机交互装置、锁控装置、检测单元、照明指示灯、温度控制装置、辊子连接；所述中央处理器被设置为：当接收到所述物流管道运送来快递的信号时，输出控制信号控制所述锁控装置开启所述箱门并控制所述辊子转动以接收所述快递进入所述箱格；所述箱格内的检测单元随后受所述中央处理器的控制对所述箱格内接收的所述快递进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述快递是否完整的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置报警并控制所述箱门开启控制所述辊子转动将所述快递退回；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元对所述快递是否有破损进行检测，若有破损则生成报警信号至所述人机交互装置报警并控制所述箱门开启控制所述辊子转动将所述快递退回；若无破损则通过所述人机交互装置通知用户快递的情况，并按照需要控制所述温度控制装置调节所述箱格内部的温度；当所述人机交互装置接收到寄送物品的信号时，输出控制信号控制所述锁控装置开启所述箱门并控制所述辊子转动以接收待寄送的所述物品进入所述箱格；所述箱格内的检测单元随后受所述中央处理器的控制对所述箱格内接收的所述物品进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述物品状况的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置报警并控制所述箱门开启控制所述辊子转动将所述物品退回并提示用户错误；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元对所述物品状况进行检测，根据物品状况以及人机交互装置获得的物品的寄送要求生成并打印寄送凭条，向所述物流管道输出该物品。

可选的，上述的智能快递箱中，所述检测单元包括：生物红外动态扫描仪、温度获取装置、称重装置、安全检测装置、监控扫描系统、三维扫描仪以及照明指示灯；所述生物红外动态扫描仪检测所述箱格内是否存在生物红外信号，在检测到生物红外信号时，向所述中央处理器发送报警信号；所述温度获取装置检测所述箱格内的温度，并向所述中央处理器内的温度数据；所述称重装置检测所述箱格内物品的重量并向所述中央处理器输出重量数据；所述安全检测装置包括X射线发射模块以及识别模块，其通过所述X射线发射模块扫描所述箱格内的物品或快递，而后对物品或快递反射的X射线通过所述识别模块进行危险品信号的识别，在识别出快递或物品为危险品时，向所述中央处理器输出危险品信号使所述中央处理器判断所述快递或物品为不安全，以进行报警或退回操作；所述监控扫描系统设置于所述箱格内部，用于在箱格内有物品或快递时获取其监控图像，通过所述控制单元将所述监控图像通过人机交互装置展示给用户，供用户判断是否退回或签收；所述三维扫描仪包括设置在所述箱格内不同位置的成像装置，其从不同角度对所述箱格内的物品或快递进行扫描，并对扫描所获取的数据进行三维建模，获得所述物品或快递的三维图像；并通过所述三维图像判断所述物品或快递是否安全，是否完整。

可选的，上述的智能快递箱中，所述锁控装置为棘轮棘爪结构的电磁锁，其锁钩结构抗机械拉力至少达到400N，其锁舌开启力大于900g，锁舌开启力的作用方向沿该锁舌的伸出方向。

可选的，上述的智能快递箱中，所述指纹特征识别装置根据指纹特征输出验证信号至所述中央处理器，在验证指纹特征符合时控制所述箱门开启，在验证指纹特征不符合时报警。

可选的，上述的智能快递箱中，所述人机交互装置为安装与用户手机或移动终端上的APP，或嵌入微信、QQ或设置在网页上的人机交互程序。

可选的，上述的智能快递箱中，所述箱体内还设有传动机构，所述传动机构由所述中央控制器控制以驱动所述箱格或驱动所述快递或物品在所述箱体的不同区域之间移动，将存放有快递的箱格移动至方便用户开启的位置，将存放有待寄送物品的箱格移动至接近所述物流管道的位置。

其次，为实现上述目的，还提出一种针对上述的智能快递箱的控制系统，所述箱体内包括有收发箱与存储箱两部分，所述存储箱内按照用户需求设置有至少2个所述箱格，所述收发箱与存储箱之间、所述各箱格之间均分别设置有传动机构；所述中央控制器在接收到所述物流管道运送来快递的信号时，控制最接近所述物流管道的箱格开启以接收所述快递进入该箱格；所述中央控制器在判断所述快递安全、完整并通过人机交互装置接收到用户的签收信号时，控制所述传动机构运转，以驱动存放该快递的箱格或驱动箱格内的快递在所述存储箱内由靠近所述箱门附近移动至所述收发箱内；所述中央控制器在接收到寄送物品的信号时，控制所述收发箱开启以接收待寄送的所述物品进入所述收发箱；所述控制器随后控制所述检测单元对物品是否安全、对物品状况进行检测，检测完成无报警的状况下，所述中央控制器控制所述传动机构运转，以驱动所述物品由所述收发箱进入与收发箱相邻的箱格内，所述中央控制器进一步驱动所述传动机构运转以驱动该箱格或直接驱动所述箱格内的物品在所述存储箱内由接近所述收发箱移动至靠近所述箱门附近以便所述物流管道接收所述物品。

可选的，上述的控制系统中，所述箱格或所述传动机构在所述存储箱内的移动轨迹为闭合的环形，该环形轨迹连接所述箱门与所述收发箱，所述快递或物品随上述箱格或由上述传动机构驱动，沿所述环形轨迹由所述收发箱移动至所述箱门，或由所述箱门移动至所述收发箱。

本发明还同时提出一种针对上述智能快递箱的控制方法，其步骤包括：接收到所述物流管道运送来快递时，执行以下步骤：步骤R1，中央处理器输出控制信号控制所述锁控装置开启所述箱门并控制所述辊子转动以接收所述快递进入所述箱格；步骤R2，所述箱格内的检测单元随后受所述中央处理器的控制对所述箱格内接收的所述快递进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述快递是否完整的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置报警并控制所述箱门开启控制所述辊子转动将所述快递退回；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元对所述快递是否有破损进行检测；步骤R3；若有破损则生成报警信号至所述人机交互装置报警并控制所述箱门开启控制所述辊子转动将所述快递退回；若无破损则通过所述人机交互装置通知用户快递的情况，并按照需要控制所述温度控制装置调节所述箱格内部的温度；

接收到寄送物品时，执行以下步骤：步骤S1，所述中央处理器输出控制信号控制所述锁控装置开启所述箱门并控制所述辊子转动以接收待寄送的所述物品进入所述箱格；步骤S2，所述箱格内的检测单元受所述中央处理器的控制对所述箱格内接收的所述物品进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述物品状况的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置报警并控制所述箱门开启控制所述辊子转动将所述物品退回并提示用户错误；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元对所述物品状况进行检测；步骤S3，所述中央处理器根据物品状况以及人机交互装置获得的物品的寄送要求生成并打印寄送凭条，控制所述辊子转动、所述箱门开启以向所述物流管道输出该物品。

可选的，上述控制方法中，所述人机交互装置还设有回收物品的选项，包括选择回收纸制品、金属制品或塑料制品；所述检测单元还根据所述回收物品的选项所述选择回收的物品种类判断所述箱格内的物品是否符合该物品种类，在判断符合时控制所述辊子转动、所述箱门开启以向所述物流管道的对应接口输出该物品，在判断不符合时启控制所述辊子转动将所述物品退回并提示用户错误。

有益效果

本发明与物流管道连接可暂存物流管道中配送的快递或向物流管道传送待寄出的物品。本发明设置于用户家中，自动的判断是否接收物流管道内的快递并控制向物流管道传送待寄出的物品，因而，本发明能够解决快递配送最后1米的问题。本发明的智能快递箱可以直接送货到家、无论家中是否有人皆可取件，给用户带来更大的便利，同时体积小，安装灵活、成本较低，美观的外形可与家具融为一体，是物流系统末端创新的一个新的突破点。

本发明的家用快递柜面向用户，以家庭为单位进 行使用，与目前公共快递柜相比，使用频率低，能够大幅度减少对快递柜的损耗；其次，本发明的家用快递柜因为面向用户，因此与现有的快递柜相比，结构简单，设备的箱格数较少，设备的体积、重量、成本相对较少，省去了 大量的配件，维护方便，制造成本和维护成本降低；并且可以使用无线传输模块，实现用户远程进行存物、取物操作。完善了整个寄件退货流程，方便用户足不出户即可寄件退货，增加了废弃物回收功能，便于家庭快递垃圾的处理，为环保做贡献；智能温控系统保证生鲜、肉类快递的新鲜安全，还可以扩展到外卖、及时物流领域，集快递箱于外卖箱为一体。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的智能快递箱的整体结构示意图；

图2为根据本发明的智能快递箱的侧视图；

图3为本发明智能快递箱中箱格的移动轨迹的示意图；

图4为本发明智能快递箱中快递的移动轨迹的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的一种智能快递箱，其设置于用户家中，以家庭为单位进行使用，与目前公共快递柜相比，使用频率低，能够大幅度减少对快递柜的损耗。其次，本发明的家用快递箱结构简单，与现有的快递柜相比，省去了大量的配件，维护方便，制造成本和维护成本降低。其包括一个箱体1，所述箱体配备有一个箱门5，还包括：人机交互装置3，位于快递箱顶部，用于显示箱内快递的有无及数量状态，箱内快递的监控图像。人机交互装置3内含签收，拒签，三维图像查看，自动出箱，退件，寄件，废物回收等功能选项。人机交互装置3可通过智能移动设备上的一个独立APP，或者为微信、QQ或者在web网页端上设置的一个管理端实现。人机交互装置3也可设置为触摸屏键盘，可以包括数取件按键、退货按键、回收按键以及其他命令按键，例如账号管理按键和恢复出厂设置按键。所述智能移动设备包括手机、PAD或电脑。所述手机APP，内含智能触屏全部功能。其还可通过语音装置17、指纹特征识别装置18、电子凭条打印装置19、实现人机交互。语音装置17用于为使用家用快递柜的操作全程提供语音提示、语音向导以及语音互动。语音装置17用来显示箱体是处于占用或者空闲状态，或对危险物品等禁递物品进行报警，且所述语音装置17与所述中央处理器相连。箱体1的形状可以设置为长方体型，并根据一般快递的大小涉及相应的尺寸，在实际应用中，箱体最上方可以设计为椅子坐垫，增加功能性，重复利用资源，提高用户体验感。所述箱体1底部或者背部还可以设置多个固定孔，可以通过螺栓将家用快递柜固定在墙面或者地面上。本发明智能快递箱还可以设置一个无线传输单元，与所述中央处理器3相连，用于连接无线网络并进行无线传输。

中央处理器2，用于接收手机app或人机交互端的各种指令；并把信号传输至其他模块；并记录家用快递柜使用信息；中央处理器2可以采用微控制器处理芯片，能够对人机交互装置3、照明指示灯20、语音装置17进行控制。

箱格4，设置于所述箱体1内，每一个箱格4均分别配备有一个箱门5；所述箱门5上设置有锁控装置6，用于开启或关闭所述箱格4以接收由所述物流管道运送来的快递或向所述物流管道输送待寄送的物品。所述箱格4内还设置有照明指示灯20用于为所述检测单元10或用户提供照明.

锁控装置6，与所述中央处理器连接，用于根据用户在app上的指令来控制箱门开启或保持关闭，还用于检测箱门开启或者关闭，生成箱门开启或者关闭信号并发送给所述中央处理器。锁控装置6支持电磁锁开启或关闭状态的监测，如果锁控装置6关闭，则会发送关闭信号至中央处理器2；同样，若锁控装置6开启，则会发送开启信号至中央处理器2。具体的，电磁锁可以为棘轮棘爪结构的电磁锁，其能够360度防插防撬，使用寿命不少于100000次， 具有异常报警以及断电机械开箱功能，其自动锁钩抗机械拉力能承受至少 400N的拉力，锁舌开启力大于900g，力的作用方向沿锁舌伸出方向。

辊子7，其设置于所述箱格4的底部，其由中央处理器2控制以通过图2所示的方式驱动所述箱格4内的快递或物品移动以供取出或寄送。

检测装置10，其包括：温度获取装置8，称重装置9、、安检装置11、生物红外动态扫描仪13、监控扫描系统15、三维扫描仪16。快递箱中的物体检测装置10检测到快递进入箱体内后，将信号传递至监控扫描系统15，当系统中的物体检测装置10检测到快递进入箱体内后，监控扫描系统15开始工作。监控开关闭合，其内置摄像头记录快递到达之后的一切情况，并将拍摄的图像传给三维成像装置16，最后发送给中央处理器3，并在人机交互装置上3显示，方便用户做出拒签何签收的决定。当快递确认签收并自动拆包后，进入自动出箱阶段。

进货门12设置于所述箱体1与物流管道连接的部位，所述进货门12能够开启或关闭以接收所述物流管道运送来的快递进入所述箱体1或由所述箱体1向所述物流管道输送待寄送的物品。

温度控制装置14用于根据上述中央处理器2的控制保持该箱格4内的温度在需要的范围内，

无线传输模块，与所述中央处理器相连，用于获取用户端发送的命令，并将命令发送给所述中央处理器。

至少一个指示灯，与所述中央处理器连接，用于根据家用快递柜使用信息显示箱格、体处于占用/空闲状态；并对于被放入箱内的危险品等不能寄递的物品发出警报。

语音装置17，与所述中央处理器连接，用于提供语音提示、语音向导和语音互动。

具体而言，上述智能快递箱按照如下的方式工作：

快递由管道输送至家用智能快递箱，中央处理器通过无线传输模块获取的用户端发送的开后箱门命令；则控制锁控模块开启后箱门。待快递进入智能快递箱后箱门后，锁控模块自动关闭后箱门；待家中有人时，用户可以在人机交互装置观看箱内快递的完好状况，若箱体完好无损可在人机交互装置选择开箱命令或app下达开启快递箱前门命令；若箱体有破损，可以在人机交互端或app上选择拒签。中央处理器接收此信号后自动打开后门，快递进入逆向管道退回。其中，智能移动设备和快递箱智能触屏的交互或者其他操作的确认需要输入密码以进行身份验证，其也可通过指纹识别，虹膜识别，血管识别，手绘九宫格图像识别等方式同样的实现身份验证。

上述步骤中，在所述中央处理器控制锁控模块开启后箱门之前，还包括中央处理器判断管道内到达的快递件数的步骤：若有多件，则通过人机交互装置和app显示件数，但开启后箱门后只允许一件快递进入，其余快递在存储装置等候，待用户开启前门，取走快递后，下一件快递进入，重复上述过程，直至快递全部取完。

其中，对快递件数的判断可通过监控系统实现。监控系统主要由物体检测传感器，摄像头，三维成像装置组成。所述物体检测传感器，检测快递是否进入快递柜操作区决定是否开启摄像头。所述摄像头，拍摄快递各角度图像，记录快递进入操作区后的一切情况。所述三维成像装置，获取快递各角度图像，制成可查看三维图像并发送给中央处理器。所述中央处理器根据采集的图像进行分析，以实现三维成像，同时发送到人机交互装置。

当快递经过监控扫描后，进入拒签和确认签收阶段：若中央处理器分析三维图像，图像显示快递外包装形状完整无破损，进入签收确认系统；外保障形状不完整有破损，进入拒签系统。

当快递确认签收并自动拆包后，进入自动出箱阶段。

确认签收结束后，顾客可选择即时拆包或设定时间拆包，拆包完成后启动自动出箱系统。

所述自动出箱系统参考图2所示，由底部辊子构件，柜门，智能触屏和手机APP组成。所述底部辊子构件，安装于快递柜底部，开启辊子运动功能后运输快递出箱。用户点击人机交互装置的自动出箱，或打开APP并点击自动出箱功能，并通过中央处理器传递信号即可实现自动出箱， 快递运出并关闭箱门后，中央处理器获取所述锁控模块发送的箱门关闭信号，并记录家用快递柜使用信息。

进一步地，家用快递柜初始化设置操作包括设置登陆账号和密码，可通过扫描二维码等方式与app信息同步。

上述过程中，对快递或物品的检测具体可通过如下的方式实现：

首先，安检装置：与所述中央处理器连接，箱体内两侧内置X射线，根据预留违禁物品智能识别模块，自动匹配识别包裹中的枪支、爆炸物、液体等违禁品，同时保存证据并发出警报。

而后，对于待机送的物品启动称重模块，其与所述中央处理器连接，箱内底部的电子台秤称取需要寄出的物品的重量,重量信息通过中央处理器传输给手机端,同时将称取的重量信息作为触发信号控制扫描模块、图像采集模块；而后启动计价模块：接收用户在app端下达的计价指令,进行价格计算,并将计算后的价格信息作为支付指令传输给中央处理器；随后再控制电子标签打印机：与所述中央处理器连接，用于寄、退快递时面单的打印；

对于接收的快递启动扫描模块：与所述中央处理器连接，扫描需要寄出的物品的尺寸信息,并将扫描的尺寸信息传输给中央处理器；再传输给app；图像采集模块：与所述中央处理器连接，箱体内顶部置摄像头，利用机器视觉算法采集需要寄出的物品的图像信息,内置大功率监视补光灯，确保捕获图片清晰无误，并将采集的图像信息传输给中央处理器；检测装置：与所述中央处理器连接，在箱体的内两侧分别有近红外线扫描仪与纸纹识别仪，箱体内顶部设有红外线动态识别装置，以对纸类、塑料等进行识别。

此外，当同时有多件快递到达，存储箱可以存储多件快递，超时未取出会通过指示灯和语音系统发出警报，若是外卖、鲜花等，存储箱和快递箱均有保温、冷藏等功能。具体而言，保温装置包括目标温度值获取单元、当前温度值获取单元、用于温度调节单元。所述目标温度值获取单元，用于当接收温度设置指令时，获取设定好的目标温度值。所述温度值获取单元，用于获取所述格口内的当前温度值。所述温度调节单元，用于当所述当前温度值与所述目标温度值不一致时，触发所述温度控制装置将所述当前温度值调节至设置的所述目标温度值。尤其，当本发明的智能快递箱用于接收存储外卖生鲜时，所述箱体被设置为：一旦有外卖进入快递箱，通过用户手机远程APP控制或快递员投放时进行设置。温度获取装置8开始工作，获取当前温度值传送至中央处理器2，当前温度值与目标温度值不一致时，触发温度控制装置14将当前温度值调节至设置目标温度值。当外卖被取出，箱门关闭后，温度控制装置14停止工作，整个回路断开。

本发明所提供的智能快递箱在接受快递时如果包裹不以漂流箱运输，为普通的纸箱包裹运达快递箱内。包裹到达智能快递箱后，用户点击拆包裹命令，快递箱内置的光幕对纸箱进行扫描，获得纸箱的长度宽度和高度信息，固定支架根据这些信息缓慢准确的对纸箱进行固定。装置在四周有四个刀头，刀头缓慢下降，通过开始时获取的高度信息来决定刀头的位置，大概在包裹的高度的基础上向下走5毫米左右。四个刀头切割后掀掉纸箱盖，由摄像头观看包裹内物品受否破损，破损则可以点击拒签直接退回，没问题可以点击确认签收。其中，所述的光幕由高精度发射器+接收器+信号电缆两条+螺丝一副等组成需要3套测量光幕测量物体的长度、宽度和高度。所述拆包裹功能的机械装置包括固定支架、定位支架、开箱刀和快换刀头等几部分。

此外，本发明的智能快递箱还能够用于寄件或退货，用户在手机端填写好寄件信息后，点击人机交互装置3上的寄件按键，便可获取手机端的信息。用户将物品置于箱体内，安检模块11会先对物品进行检验，若为禁寄物品，中央处理器2会将信号传送至语音装置17及指示灯20发出警报，若检验合格，则触发称重装置9、监控扫描系统15、中央处理器2采集信息后开始计价，用户付款后，电子标签打印机19会打印快递面单，用户将其放于寄递物品上，即进货门12开启，物品进入管道。方便用户足不出户即可寄件。

此外，本发明的智能快递箱还可以用于回收废弃包装，用户如需利用回收系统必须使用手机中的app等进行确认后方能启动管道，考虑到在一些特殊的情况下，管道回收会出现一些特殊的事故，如宠物、婴儿误入管道或用户将生活垃圾（类似厨房垃圾、液体垃圾等）倒入管道，且为了二次保证管道对于人身的安全性，管道将设置有生物红外动态扫描系统13，生物红外动态扫描系统 13将会识别生物进入管道，一旦扫描到生物进入管道，管道内的生物红外动态扫描系统13将信号传递至中央处理器2，即刻停止传输，开启保护装置。为解决用户将生活垃圾投入管道中，用户需要将自己需要回收的垃圾、箱子等进行初步分类，如在手机app中确认此次进行回收的是纸类废品，则管道中的识别系统将只能识别纸类物品，一旦在扫描过程中出现非纸类物品，管道立即停止运行并发出警报，同理将识别其他各类物品。纸类采用纸纹特征识别技术进行识别，塑料采用近红外技术识别等。

此外，针对多件快递、物品进入本发明智能快递箱的情况，参照图3以及图4，本发明的智能快递箱还可进一步分设为存储箱与收发箱。由此，快递管道到达目的地后，快递通过系统提示货物已到达以及货物数量（即为有货状态）后，货物可以自动传送并暂存于存储箱中。其工作过程如下：

1）每个智能收发箱配备若干个存储箱；

2）存储箱同样可实现温度控制，如果用户的物品需要冷藏或保温，可直接在手机客户端选择冷藏选项即可打开存储箱冷藏功能。同样快递投递人员也可在投递物品时直接选择冷藏选项。

3）用户取出收发箱中的货物；

4）收发箱显示为空（即无货状态），并通过人机交互装置显示目前存储箱中剩余的货物数量；

5）依次重复上述1）至4）步骤，直至用户取完所有快递。如果用户没有及时取出，货物可以暂时存储于存储箱中，如果超过设定时间未取出，系统会进行超时提醒，启动报警装置。收发箱会发出时长30秒的提示音，用户若听到可在收发箱上操作关闭提示音，并取出快递，同时系统也会向用户的手机客户端发送货物存储超时提示消息。

为方便用户由存储箱拿取快递或向存储箱存放物品，本发明的存储箱与收发箱之间可通过图3或图4所示的方式实现联动配合。

图3为存储箱箱体移动的具体方式，其运输物品稳定性更好，恒温效果更佳，但空间利用率略低：货物通过管道到达终点时，进入存储箱3中，若存储箱1、2已满则暂存于存储箱3中，若客户将收发箱的物品取出，则存储箱1中的货物通过传动机构传送至收发箱中，存储箱1由传动机构驱动移入空位，存储箱2由传动机构驱动移动至右下的等候区，存储箱3由传动机构驱动移至左下，然后存储箱1由传动机构驱动移至左上，若用户取出收发箱物品，则存储箱2中的货物传送至收发箱，以此类推循环为一个闭合的环形，该环形轨迹连接所述箱门5与所述收发箱，所述快递或物品随上述箱格4驱动，沿所述环形轨迹由所述收发箱移动至所述箱门5，或由所述箱门5移动至所述收发箱。

图4为货物移动的具体方式，其空间利用率较高，流程更加简洁，但运输稳定性不够：货物通过管道运输至管道末端时，若存储箱3为空（即存储箱1、2也为空）时，则物品直接通过传动机构的传动而由存储箱1、2进入存储箱3，若再有物品送达则通过传动机构的驱动而将其存储到存储箱2中，以此类推。若用户取出收发箱中的物品，则存储箱3中的物品会传送至收发箱中，此时，存储箱2中的物品由传动机构驱动而传送至存储箱1中，以此类推。这里的传动机构其也连接为一个闭合的环形，该环形轨迹连接所述箱门5与所述收发箱并顺序循环地运转实现其内容物的接收或发送。所述快递或物品直接由上述传动机构驱动，沿所述环形轨迹由所述收发箱移动至所述箱门5，或由所述箱门5移动至所述收发箱。

具体而言，本发明中箱格4可通过到快递分拨中心考察、用户问卷调查等方式统计每户居民平均每天的收件量，及用户收寄常规物品的尺寸范围。从而确定每个收发箱需配备的存储箱数量及尺寸。

本发明的家用快递箱可以直接安装在每家每户，放置于家中管道入口处，每个家庭拥有属于自己的独立私人的家用快递柜，收件人无需到距离较远的公共快递柜去取快递物品，在家门口即可完成取件，解决最后1米的快递派收问题，真正实现送货到家；并且收件人不在家的时候，快递物品也可以在储存室内等候，用户可以手机远程操控，不用再担心无人签收的问题，收件人在家的时候随时可以打开家用快递柜将物品取走，方便收件人取件，增加用户体验；除此之外，本发明的家用快递箱还可配合家具使用，适用范围广。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种智能快递箱，其特征在于，包括：

箱体（1），其设置于用户家中并与物流管道连接，所述箱体（1）与物流管道连接的部位设置有进货门（12），所述进货门（12）能够开启或关闭以接收所述物流管道运送来的快递进入所述箱体（1）或由所述箱体（1）向所述物流管道输送待寄送的物品；所述箱体（1）内设置有中央处理器（2）和至少2个箱格（4）；

每一个箱格（4）均分别配备有一个箱门（5）；所述箱门（5）上设置有锁控装置（6），用于开启或关闭所述箱格（4）以接收由所述物流管道运送来的快递或向所述物流管道输送待寄送的物品；所述每一个箱格（4）内还设有检测单元（10）用于检测该箱格（4）内快递或物品的状态；所述每一个箱格（4）内还分别设有照明指示灯（20）用于为所述检测单元（10）或用户提供照明；所述每一个箱格（4）内还分别设有温度控制装置（14）用于根据上述中央处理器（2）的控制保持该箱格（4）内的温度在需要的范围内；所述箱格（4）的底部设有辊子（7），用于驱动所述箱格（4）内的快递或物品移动以供取出或寄送；

所述箱体（1）还设有人机交互装置（3），包括触摸屏键盘、语音装置（17）、指纹特征识别装置（18）、电子凭条打印装置（19）及传动机构，所述传动机构由所述中央处理器 （2）控制以驱动所述箱格（4）或驱动所述快递或物品在所述箱体（1）的不同区域之间移动，将存放有快递的箱格（4）移动至方便用户开启的位置，将存放有待寄送物品的箱格（4）移动至接近所述物流管道的位置；

所述中央处理器（2）与所述人机交互装置（3）、锁控装置（6）、检测单元（10）、照明指示灯（20）、温度控制装置（14）、辊子（7）连接；所述中央处理器（2）被设置为：当接收到所述物流管道运送来快递的信号时，输出控制信号控制所述锁控装置（6）开启所述箱门（5）并控制所述辊子（7）转动以接收所述快递进入所述箱格（4）；所述箱格（4）内的检测单元（10）随后受所述中央处理器（2）的控制对所述箱格（4）内接收的所述快递进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述快递是否完整的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置（3）报警并控制所述箱门（5）开启控制所述辊子（7）转动将所述快递退回；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元（10）对所述快递是否有破损进行检测，若有破损则生成报警信号至所述人机交互装置（3）报警并控制所述箱门（5）开启控制所述辊子（7）转动将所述快递退回；若无破损则通过所述人机交互装置（3）通知用户快递的情况，并按照需要控制所述温度控制装置调节所述箱格（4）内部的温度；所述锁控装置（6）为棘轮棘爪结构的电磁锁，其锁钩结构抗机械拉力至少达到400N，其锁舌开启力大于900g，锁舌开启力的作用方向沿该锁舌的伸出方向；

当所述人机交互装置接收到寄送物品的信号时，输出控制信号控制所述锁控装置（6）开启所述箱门（5）并控制所述辊子（7）转动以接收待寄送的所述物品进入所述箱格（4）；所述箱格（4）内的检测单元（10）随后受所述中央处理器（2）的控制对所述箱格（4）内接收的所述物品进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述物品状况的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置（3）报警并控制所述箱门（5）开启控制所述辊子（7）转动将所述物品退回并提示用户错误；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元（10）对所述物品状况进行检测，根据物品状况以及人机交互装置获得的物品的寄送要求生成并打印寄送凭条，向所述物流管道输出该物品；

所述检测单元（10）包括：生物红外动态扫描仪（13）、温度获取装置（8）、称重装置（9）、安全检测装置（11）、监控扫描系统（15）、三维扫描仪（16）以及照明指示灯（20）；

所述生物红外动态扫描仪（13）检测所述箱格（4）内是否存在生物红外信号，在检测到生物红外信号时，向所述中央处理器（2）发送报警信号；

所述温度获取装置（8）检测所述箱格（4）内的温度，并向所述中央处理器（2）内的温度数据；

所述称重装置（9）检测所述箱格（4）内物品的重量并向所述中央处理器（2）输出重量数据；

所述安全检测装置（11）包括X射线发射模块以及识别模块，其通过所述X射线发射模块扫描所述箱格（4）内的物品或快递，而后对物品或快递反射的X射线通过所述识别模块进行危险品信号的识别，在识别出快递或物品为危险品时，向所述中央处理器（2）输出危险品信号使所述中央处理器（2）判断所述快递或物品为不安全，以进行报警或退回操作；

所述监控扫描系统（15）设置于所述箱格（4）内部，用于在箱格（4）内有物品或快递时获取其监控图像，通过所述中央处理器（ 2 ） 将所述监控图像通过人机交互装置（3）展示给用户，供用户判断是否退回或签收；

所述三维扫描仪（16）包括设置在所述箱格（4）内不同位置的成像装置，其从不同角度对所述箱格（4）内的物品或快递进行扫描，并对扫描所获取的数据进行三维建模，获得所述物品或快递的三维图像；并通过所述三维图像判断所述物品或快递是否安全，是否完整；

还包括拆包裹功能的机械装置，其包括固定支架、定位支架、开箱刀和快换刀头；

光幕，其内置于快递箱，包括高精度发射器、接收器、信号电缆、螺丝，所述光幕对纸箱进行扫描，获得纸箱的长度宽度和高度信息，所述固定支架根据所述长度宽度和高度信息对纸箱进行固定；刀头切割纸箱后掀掉纸箱盖，由摄像头观看包裹内物品受否破损，破损则可以点击拒签直接退回，没问题可以点击确认签收；

所述指纹特征识别装置（18）根据指纹特征输出验证信号至所述中央处理器（2），在验证指纹特征符合时控制所述箱门（5）开启，在验证指纹特征不符合时报警；

所述人机交互装置为安装与用户手机或移动终端上的APP，或嵌入微信、QQ或设置在网页上的人机交互程序；

所述箱体（1）内包括有收发箱与存储箱两部分，所述存储箱内按照用户需求设置有至少2个所述箱格（4），所述收发箱与存储箱之间、所述各箱格（4）之间均分别设置有传动机构；

所述中央处理器 （2）在接收到所述物流管道运送来快递的信号时，控制最接近所述物流管道的箱格（4）开启以接收所述快递进入该箱格（4）；所述中央处理器 （2）在判断所述快递安全、完整并通过人机交互装置（3）接收到用户的签收信号时，控制所述传动机构运转，以驱动存放该快递的箱格（4）或驱动箱格（4）内的快递在所述存储箱内由靠近所述箱门（5）附近移动至所述收发箱内；

所述中央处理器 （2）在接收到寄送物品的信号时，控制所述收发箱开启以接收待寄送的所述物品进入所述收发箱；所述中央处理器（ 2 ） 随后控制所述检测单元（10）对物品是否安全、对物品状况进行检测，检测完成无报警的状况下，所述中央处理器 （2）控制所述传动机构运转，以驱动所述物品由所述收发箱进入与收发箱相邻的箱格（4）内，所述中央处理器 （2）进一步驱动所述传动机构运转以驱动该箱格（4）或直接驱动所述箱格内的物品在所述存储箱内由接近所述收发箱移动至靠近所述箱门（5）附近以便所述物流管道接收所述物品;

如果用户没有及时取出，货物可以暂时存储于存储箱中，如果超过设定时间未取出，系统会进行超时提醒，启动报警装置；收发箱会发出时长30秒的提示音，用户若听到可在收发箱上操作关闭提示音，并取出快递，同时系统也会向用户的手机客户端发送货物存储超时提示消息；

所述箱格（4）或所述传动机构在所述存储箱内的移动轨迹为闭合的环形，环形轨迹连接所述箱门（5）与所述收发箱，所述快递或物品随上述箱格（4）或由上述传动机构驱动，沿所述环形轨迹由所述收发箱移动至所述箱门（5），或由所述箱门（5）移动至所述收发箱。

2.一种如权利要求1所述智能快递箱的控制方法，其特征在于，接收到所述物流管道运送来快递时，执行以下步骤：

步骤R1，中央处理器（2）输出控制信号控制所述锁控装置（6）开启所述箱门（5）并控制所述辊子（7）转动以接收所述快递进入所述箱格（4）；

步骤R2，所述箱格（4）内的检测单元（10）随后受所述中央处理器（2）的控制对所述箱格（4）内接收的所述快递进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述快递是否完整的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置（3）报警并控制所述箱门（5）开启控制所述辊子（7）转动将所述快递退回；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元（10）对所述快递是否有破损进行检测；

包裹到达智能快递箱后，用户点击拆包裹命令，快递箱内置的光幕对纸箱进行扫描，获得纸箱的长度宽度和高度信息，固定支架对纸箱进行固定，通过开始时获取的高度信息来决定刀头的位置，刀头切割纸箱后掀掉纸箱盖，由摄像头观看包裹内物品受否破损，破损则可以点击拒签直接退回，没问题可以点击确认签收；

步骤R3；若有破损则生成报警信号至所述人机交互装置（3）报警并控制所述箱门（5）开启控制所述辊子（7）转动将所述快递退回；若无破损则通过所述人机交互装置（3）通知用户快递的情况，并按照需要控制所述温度控制装置调节所述箱格（4）内部的温度；

接收到寄送物品时，执行以下步骤：

步骤S1，所述中央处理器（2）输出控制信号控制所述锁控装置（6）开启所述箱门（5）并控制所述辊子（7）转动以接收待寄送的所述物品进入所述箱格（4）；

步骤S2，所述箱格（4）内的检测单元（10）受所述中央处理器（2）的控制对所述箱格（4）内接收的所述物品进行检测，检测包括对快递是否安全的检测以及所述物品状况的检测：若判断所述快递不安全则生成报警信号至所述人机交互装置（3）报警并控制所述箱门（5）开启控制所述辊子（7）转动将所述物品退回并提示用户错误；若判断所述快递安全则进一步控制所述检测单元（10）对所述物品状况进行检测；

步骤S3，所述中央处理器（2）根据物品状况以及人机交互装置获得的物品的寄送要求生成并打印寄送凭条，控制所述辊子（7）转动、所述箱门开启以向所述物流管道输出该物品；

所述人机交互装置（3）还设有回收物品的选项，包括选择回收纸制品、金属制品或塑料制品；

所述检测单元（10）还根据所述回收物品的选项所述选择回收的物品种类判断所述箱格（4）内的物品是否符合该物品种类，在判断符合时控制所述辊子（7）转动、所述箱门开启以向所述物流管道的对应接口输出该物品，在判断不符合时启控制所述辊子（7）转动将所述物品退回并提示用户错误。

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