CN109830036A - 自动售货机出货检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动售货机出货检测装置及检测方法，包括取货箱、重力传感器底座、重力传感器、重力传感器托盘、重力采集系统和中控系统，当消费者选中目标货物并完成支付后，中控系统发出货指令，将目标货物从料道弹簧上转推出，掉到重力传感器托盘中，重力传感器采集到的目标货物的重力数据通过重力采集系统处理后转换成重量数据，并通过串口通信将重量数据反馈回中控系统做判断。本发明能准确检测售卖机在售卖过程中有无准确出货；能够防止在售卖过程中出货漏检和误检测；可以避免没出货还扣款，引起消费者投诉问题；也可以避免有正常出货但未检测到而退款，引起货品丢失率高的问题；有效减低了售货机的运营成本和运营难度。

Description

自动售货机出货检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及自动售货机领域，特别涉及一种自动售货机出货检测装置及检测方法。

背景技术

目前国内外市场上自动售货机的种类繁多。其中，采用弹簧式料道的一类自动售货机称为弹簧式自动售货机。

为确保弹簧式自动售货机正常工作，需要进行对目标货物出货检测，即在检测到消费者完成相应的支付操作后，检测目标货物是否出货成功。而现有弹簧式自动售货机一般都具备出货检测装置，其出货检测方式大多数是通过红外二级管(包括红外发射管和红外接收管)装置检测来实现，但是由于红外二级管发射的红外线容易受到太阳光、日光灯等强光线的干扰，抗干扰能力弱、可靠性差，容易产生误反馈检测，后期维护成本高。

在消费者使用自动售货机购买货物过程中容易发生货物实际已出货，中控系统却没有检测到红外二极管装置反馈的信号。造成自动售货机在出货后又退款给消费者，给自动售货机经营者造成一定的经济损失。

还有消费者使用自动售货机购买货物过程中会发生没有实际出货，中控系统却已经检测到红外二极管装置反馈的信号，中控系统误认为交易成功。造成没出货还扣款，导致消费者投诉，增加运营成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能准确检测售卖机在售卖过程中有无准确出货；能够防止在售卖过程中出货漏检和误检测；可以避免没出货还扣款，引起消费者投诉问题；也可以避免有正常出货但未检测到而退款，引起货品丢失率高的问题；有效减低了售货机的运营成本和运营难度的自动售货机出货检测装置及检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自动售货机重力出货检测装置，包括取货箱、重力传感器底座、重力传感器、重力传感器托盘、重力采集系统和中控系统，所述重力传感器底座、重力传感器和重力传感器托盘均设置在所述取货箱的底端，当消费者选中目标货物并完成支付后，所述中控系统发出货指令，将所述目标货物从料道弹簧上转推出，掉到所述重力传感器托盘中，所述重力传感器采集到的所述目标货物的重力数据通过所述重力采集系统处理后转换成重量数据，并通过串口通信将所述重量数据反馈回所述中控系统。

在本发明所述的自动售货机重力出货检测装置中，所述重力采集系统包括数模转换芯片，所述数模转换芯片用于将所述重力传感器采集到的重力数据的模拟信号转换为数字信号。

在本发明所述的自动售货机重力出货检测装置中，所述数模转换芯片采用的型号为HX711。

在本发明所述的自动售货机重力出货检测装置中，所述重力采集系统还包括第一电容、第七电容、第一三极管、第五电阻、第六电阻、第一电阻、第八电容、第二电阻、第四电阻、第五电容、第二十九电容、第八电阻、第七电阻、第一电源和第二电源，所述数模转换芯片的第一引脚分别与所述第一电源、第一三极管的发射极和第一电容的一端连接，第一电容的另一端和第七电容的一端均接地，所述第七电容的另一端分别与所述重力传感器的E+引脚、第一三极管的集电极、第五电阻的一端和数模转换芯片的第三引脚连接，所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述数模转换芯片的第二引脚连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端和数模转换芯片的第四引脚连接，所述第六电阻的另一端接地，所述数模转换芯片的第五引脚接地，所述数模转换芯片的第六引脚通过所述第八电容接地，所述重力传感器的E-引脚接地，所述重力传感器的S-引脚与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述数模转换芯片的第七引脚和第五电容的一端连接，所述重力传感器的S+引脚与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第五电容的另一端和数模转换芯片的第八引脚连接，所述数模转换芯片的第九引脚、第十引脚和第十四引脚均接地，所述数模转换芯片的第十一引脚和第十二引脚均与单片机的I/O引脚连接，所述数模转换芯片的第十五引脚分别与所述第七电阻的一端和第八电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端接地，所述第八电阻的另一端与所述第二电源连接，所述第七电阻的另一端接地，所述数模转换芯片的第十六引脚分别与所述第二电源和第二十九电容的一端连接，所述第二十九电容的另一端接地。

本发明还涉及一种自动售货机重力出货检测方法，应用于自动售货机重力出货检测装置，包括如下步骤：

A)当消费者购买自动售货机中的货物时，消费者选取相应的购买方式进行购买，当消费者选完目标货物后，所述自动售货机开始出货；

B)中控系统下发订单前，重力采集系统初始化，并进行采集第一重力数值，再通过数模转换芯片计算输出第一数值，然后重力采集系统再将所述第一数值上传到中控系统；

C)所述中控系统下发出货指令，电机弹簧将所述目标货物从货道转推掉落到重力传感器托盘中；

D)所述重力采集系统初始化并进行采集第二重力数值，再通过所述数模转换芯片计算输出第二数值，然后所述重力采集系统再将所述第二数值上传到所述中控系统；

E)所述中控系统对所述第一数值和第二数值进行比较，判断所述第一数值是否小于所述第二数值，如是，所述自动售货机出货成功，执行步骤F)；否则，所述自动售货机出货失败，执行步骤H)；

F)成功扣取消费者金额，执行步骤G)；

G)订单完成后，等待消费者取出所述目标货物后，所述重力采集系统将会初始化和清零，等待所述中控系统下发新订单；

H)所述中控系统将退款给所述消费者。

在本发明所述的自动售货机重力出货检测方法中，所述购买方式为扫码方式或投币方式。

实施本发明的自动售货机重力出货检测装置及检测方法，具有以下有益效果：由于设有取货箱、重力传感器底座、重力传感器、重力传感器托盘、重力采集系统和中控系统，当消费者选中目标货物并完成支付后，中控系统发出货指令，将目标货物从料道弹簧上转推出，掉到重力传感器托盘中，重力传感器采集到的目标货物的重力数据通过重力采集系统处理后转换成重量数据，并通过串口通信将重量数据反馈回中控系统，作为目标货物出货成功的依据，提高自动售货机的运行状况，因此本发明能准确检测售卖机在售卖过程中有无准确出货；能够防止在售卖过程中出货漏检和误检测；可以避免没出货还扣款，引起消费者投诉问题；也可以避免有正常出货但未检测而退款，引起货品丢失率高的问题；有效减低了售货机的运营成本和运营难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明自动售货机重力出货检测装置及检测方法一个实施例中的结构示意图；

图2为图1中重力传感器的局部示意图；

图3为所述实施例中重力传感器、重力采集系统与中控系统的连接框图；

图4为所述实施例中重力传感器与重力采集系统的电路原理图；

图5为所述实施例中自动售货机重力出货检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明自动售货机重力出货检测装置及检测方法实施例中，本发明针对传统方法中误反馈的技术问题，提供一种稳定性高的自动售货机重力出货检测装置，该自动售货机重力出货检测装置安装在自动售货机的取货口，该自动售货机重力出货检测装置的结构示意图如图1所示，图2为图1中重力传感器的局部示意图；图3为本实施例中重力传感器、重力采集系统与中控系统的连接框图。本实施例中，该自动售货机重力出货检测装置包括取货箱1、重力传感器底座2、重力传感器3(5Kg量程)、重力传感器托盘4、重力采集系统5和中控系统6，其中，重力传感器底座2、重力传感器3和重力传感器托盘4均设置在取货箱1的底端，当消费者选中目标货物并完成支付后，中控系统6发出货指令，将目标货物从料道弹簧上转推出，进而掉到重力传感器托盘4中，重力传感器3采集到的目标货物的重力数据通过重力采集系统5处理后转换成重量数据，并通过串口通信将重量数据反馈回中控系统6。作为目标货物出货成功的依据，提高自动售货机的运行状况。本发明能够防止货物在售卖过程中出现在料道电机故障不转或者料道卡货等现象，从而造成没出货就扣款，导致消费者的经济损失。

图4为本实施例中重力传感器与重力采集系统的电路原理图，该重力采集系统5包括数模转换芯片U2，数模转换芯片U2用于将重力传感器3采集到的重力数据的模拟信号转换为数字信号。该数模转换芯片U2采用的型号为 HX711，也就是数模转换芯片U2采用HX711芯片。

其中，HX711芯片内部的A/D转换器计算重量数值方法如下：

1)首先要计算出单位重量A/D数值Unit，先记录重力传感器空载时的重量 A/D数值V1，再记录出标定时的重量A/D数值V2(即定标)；Unit＝N/(V2-V1)，其中，N为重力传感器的满量程值，本实施例中，N为5Kg；

2)然后再计算目标货物A的重量X，再次记录目标货物A的重量A/D数值V3，可得出目标货物A的重量X＝Unit*(V3-V1)。

当中控系统6下发订单前，重力采集系统5要初始化重力传感器3，并且第一次采集重力数值u。并通过HX711芯片内的A/D转换器计算输出重量数值A 给到重力采集系统5存储。

出货完成后，电机弹簧将目标货物从货道转推出掉入取货箱1中的重力传感器托盘4中。然后，重力采集系统5进行第二次重力采集数值w，再次通过 HX711芯片内的A/D转换器计算输出重量数值B给到重力采集系统5存储，并且将两次A/D转换到的数值A、B上传中控系统6进行比较。当A<B成立时，则中控系统6判断出货成功；否则中控系统6判断出货失败。

本发明的目的在于提高自动售货机出货检测的可靠性和稳定性，用以解决自动售货机日趋突出的出货状态不明确问题，同时解决目前自动售货机行业中红外二级管(包括红外发射管和红外接收管)装置检测受外界光线因素干扰、安装精度要求高和后期维护成本高等问题。

本发明与现有的红外二级管(包括红外发射管和红外接收管)装置检测技术相比，具有以下优点：由于重力传感器的成本低、采集速度快、精度高，并且对重力传感器的安装位置要求不高，因此方便安装与调试，也减少了后期维护成本。该自动售货机重力出货检测装置位于机器内部，不易受到外界因素干扰；模块独立工作，整取整装，方便维护及更换。

本实施例中，该重力采集系统5还包括第一电容C1、第七电容C7、第一三极管Q1、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电阻R1、第八电容C8、第二电阻 R2、第四电阻R4、第五电容C5、第二十九电容C29、第八电阻R8、第七电阻 R7、第一电源ANG 5V和第二电源+5V，数模转换芯片U2的第一引脚分别与第一电源ANG 5V、第一三极管Q1的发射极和第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端和第七电容C7的一端均接地，第七电容C7的另一端分别与重力传感器3的E+引脚、第一三极管Q1的集电极、第五电阻R5的一端和数模转换芯片U2的第三引脚连接，第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与数模转换芯片U2的第二引脚连接，第五电阻R5的另一端分别与第六电阻R6的一端和数模转换芯片U2的第四引脚连接，第六电阻R6的另一端接地，数模转换芯片U2的第五引脚接地，数模转换芯片U2的第六引脚通过第八电容C8接地，重力传感器3的E-引脚接地，重力传感器3的S-引脚与第二电阻的一端连接，第二电阻R2的另一端分别与数模转换芯片U2的第七引脚和第五电容C5的一端连接，重力传感器3的S+引脚与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端分别与第五电容C5的另一端和数模转换芯片U2的第八引脚连接，数模转换芯片U2的第九引脚、第十引脚和第十四引脚均接地，数模转换芯片U2的第十一引脚和第十二引脚均与单片机的I/O引脚连接，数模转换芯片U2的第十五引脚分别与第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端连接，第七电阻R7的另一端接地，第八电阻R8的另一端与第二电源+5V连接，第七电阻R7的另一端接地，数模转换芯片U2的第十六引脚分别与第二电源+5V和第二十九电容C29 的一端连接，第二十九电容C29的另一端接地。

本实施例还涉及一种自动售货机重力出货检测方法，应用于自动售货机重力出货检测装置，该自动售货机重力出货检测方法的流程图如图5所示。具体而言，该自动售货机重力出货检测方法包括如下步骤：

步骤S01当消费者购买自动售货机中的货物时，消费者选取相应的购买方式进行购买，当消费者选完目标货物后，自动售货机开始出货：本步骤中，当消费者购买自动售货机中的货物时，消费者选取相应的购买方式进行购买，当消费者选完目标货物后，自动售货机开始出货。上述购买方式可以是扫码方式，也可以是其他购买方式，比如：投币方式。

步骤S02中控系统下发订单前，重力采集系统初始化，并进行采集第一重力数值，再通过数模转换芯片计算输出第一数值，然后重力采集系统再将第一数值上传到中控系统：本步骤中，中控系统下发订单前，重力采集系统初始化，并进行采集第一重力数值，再通过数模转换芯片中的A/D转换器计算并输出第一数值，然后重力采集系统再将第一数值上传到中控系统。

步骤S03中控系统下发出货指令，电机弹簧将目标货物从货道转推掉落到重力传感器托盘中：本步骤中，中控系统下发出货指令，电机弹簧将目标货物从货道转推掉落到取货箱中的重力传感器托盘中，当出货成功的情况下，目标货物将会被掉落在传感器托盘中。

步骤S04重力采集系统初始化并进行采集第二重力数值，再通过数模转换芯片计算输出第二数值，然后重力采集系统再将第二数值上传到中控系统：本步骤中，重力采集系统初始化并进行采集第二重力数值，再通过数模转换芯片中的A/D转换器计算输出第二数值，然后重力采集系统再将第二数值上传到中控系统。

步骤S05中控系统对第一数值和第二数值进行比较，判断第一数值是否小于第二数值：本步骤中，中控系统对第一数值和第二数值进行比较，判断第一数值是否小于第二数值，如果判断的结果为是，则执行步骤S06；否则，执行步骤S09。

步骤S06自动售货机出货成功：本步骤中，自动售货机出货成功。执行完本步骤，执行步骤S07。

步骤S07成功扣取消费者金额：本步骤中，成功扣取消费者金额。执行完本步骤，执行步骤S08。

步骤S08订单完成后，等待消费者取出目标货物后，重力采集系统将会初始化和清零，等待中控系统下发新订单：本步骤中，订单完成后，等待消费者取出目标货物后，重力采集系统将会初始化和清零，等待中控系统下发新订单。

步骤S09自动售货机出货失败：若第一数值小于第二数值的条件不成立，则执行本步骤。本步骤中，自动售货机出货失败。执行完本步骤，执行步骤S10。

步骤S10中控系统将退款给消费者：本步骤中，中控系统将退款给消费者。

该自动售货机重力出货检测方法采用重力检测判断出货是否成功，并采集出货后目标货物的重量和出货前重量进行对比，即可判断出是否出货成功。本发明的自动售货机重力出货检测方法能提高自动售货机的运营效率、提高用户体验效果和减少不出货乱扣费现象。

总之，本发明可以提高目前市场上自动售货机出货检测的可靠性和稳定性，解决自动售货机的出货状态不明确的问题。能准确检测售卖机在售卖过程中有无准确出货；能够防止在售卖过程中出货漏检和误检测；可以避免没出货还扣款，引起消费者投诉问题；也可以避免有正常出货但未检测而退款，引起货品丢失率高的问题；有效减低了售货机的运营成本和运营难度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种自动售货机出货检测装置，其特征在于，包括取货箱、重力传感器底座、重力传感器、重力传感器托盘、重力采集系统和中控系统，所述重力传感器底座、重力传感器和重力传感器托盘均设置在所述取货箱的底端，当消费者选中目标货物并完成支付后，所述中控系统发出货指令，将所述目标货物从料道弹簧上转推出，掉到所述重力传感器托盘中，所述重力传感器采集到的所述目标货物的重力数据通过所述重力采集系统处理后转换成重量数据，并通过串口通信将所述重量数据反馈回所述中控系统。

2.根据权利要求1所述的自动售货机出货检测装置，其特征在于，所述重力采集系统包括数模转换芯片，所述数模转换芯片用于将所述重力传感器采集到的重力数据的模拟信号转换为数字信号。

3.根据权利要求2所述的自动售货机出货检测装置，其特征在于，所述数模转换芯片采用的型号为HX711。

4.根据权利要求3所述的自动售货机出货检测装置，其特征在于，所述重力采集系统还包括第一电容、第七电容、第一三极管、第五电阻、第六电阻、第一电阻、第八电容、第二电阻、第四电阻、第五电容、第二十九电容、第八电阻、第七电阻、第一电源和第二电源，所述数模转换芯片的第一引脚分别与所述第一电源、第一三极管的发射极和第一电容的一端连接，第一电容的另一端和第七电容的一端均接地，所述第七电容的另一端分别与所述重力传感器的E+引脚、第一三极管的集电极、第五电阻的一端和数模转换芯片的第三引脚连接，所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述数模转换芯片的第二引脚连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端和数模转换芯片的第四引脚连接，所述第六电阻的另一端接地，所述数模转换芯片的第五引脚接地，所述数模转换芯片的第六引脚通过所述第八电容接地，所述重力传感器的E-引脚接地，所述重力传感器的S-引脚与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述数模转换芯片的第七引脚和第五电容的一端连接，所述重力传感器的S+引脚与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第五电容的另一端和数模转换芯片的第八引脚连接，所述数模转换芯片的第九引脚、第十引脚和第十四引脚均接地，所述数模转换芯片的第十一引脚和第十二引脚均与单片机的I/O引脚连接，所述数模转换芯片的第十五引脚分别与所述第七电阻的一端和第八电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端接地，所述第八电阻的另一端与所述第二电源连接，所述第七电阻的另一端接地，所述数模转换芯片的第十六引脚分别与所述第二电源和第二十九电容的一端连接，所述第二十九电容的另一端接地。

5.一种自动售货机出货检测方法，其特征在于，应用于自动售货机重力出货检测装置，包括如下步骤：

A)当消费者购买自动售货机中的货物时，消费者选取相应的购买方式进行购买，当消费者选完目标货物后，所述自动售货机开始出货；

B)中控系统下发订单前，重力采集系统初始化，并进行采集第一重力数值，再通过数模转换芯片计算输出第一数值，然后重力采集系统再将所述第一数值上传到中控系统；

C)所述中控系统下发出货指令，电机弹簧将所述目标货物从货道转推掉落到重力传感器托盘中；

D)所述重力采集系统初始化并进行采集第二重力数值，再通过所述数模转换芯片计算输出第二数值，然后所述重力采集系统再将所述第二数值上传到所述中控系统；

E)所述中控系统对所述第一数值和第二数值进行比较，判断所述第一数值是否小于所述第二数值，如是，所述自动售货机出货成功，执行步骤F)；否则，所述自动售货机出货失败，执行步骤H)；

F)成功扣取消费者金额，执行步骤G)；

G)订单完成后，等待消费者取出所述目标货物后，所述重力采集系统将会初始化和清零，等待所述中控系统下发新订单；

H)所述中控系统将退款给所述消费者。

6.根据权利要求5所述的自动售货机出货检测方法，其特征在于，所述购买方式为扫码方式或投币方式。