CN109965561A - 一种大学运动场用智能户外储物柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储物柜技术领域，具体为一种大学运动场用智能户外储物柜，包括控制柜和储物箱，储物箱以控制柜为中心呈矩阵式排列，储物箱左右侧壁和控制柜的左右侧壁均固定连接侧板，储物箱顶部和控制柜顶部与顶板固定连接，顶板前侧设有照明灯具，储物箱底部和控制柜底部与底板固定连接，储物箱前侧与箱门铰链连接，箱门设有箱锁，控制柜内置有控制器模块、无线通信模块、显示模块、蓝牙模块、语音模块和电源模块，有益效果为：本发明采用按压锁合的箱锁，可以实现箱门快速打开或锁合，简单方便，通过使用蓝牙加密保证整个储物柜安全可靠，并通过配合运动交友等手机软件，储物柜可以实现寄存、租借、交友功能一体化。

Description

一种大学运动场用智能户外储物柜

技术领域

本发明涉及储物柜技术领域，具体为一种大学运动场用智能户外储物柜。

背景技术

据《2016-2022年中国室外储物柜市场运营监测与发展前景分析报告》显示：未来五年内国内柜具市场总容量将达到2900万套。但在我国，室外储物柜的发展才不过短短几年时间，而校园储物柜还处在发展初期，校园储物柜的拥有量不到5％，行业竞争力较弱，市场较为分散，由此可以看出，校园储物柜的前景将会有大量的市场。

随着物联网和人工智能技术的发展，智慧校园已经成为大学校园的发展趋势。然而目前大学生使用的储物柜，大部分仍停留在传统的机械式密码锁阶段，因其操作的笨拙性、密码易遗忘性、安全性能低等多种缺点不能满足安全、便捷、智能化的校园生活需求，智能校园需要更多智能科技的安保产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大学运动场用智能户外储物柜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大学运动场用智能户外储物柜，包括控制柜和储物箱，所述储物箱以控制柜为中心呈矩阵式排列，储物箱左右侧壁和控制柜的左右侧壁均固定连接侧板，储物箱顶部和控制柜顶部与顶板固定连接，所述顶板前侧设有照明灯具，储物箱底部和控制柜底部与底板固定连接，所述储物箱前侧与箱门铰链连接，所述箱门设有箱锁；

所述控制柜内置有控制器模块、无线通信模块、显示模块、蓝牙模块、语音模块和电源模块；

所述控制器模块用于控制箱锁打开或关闭箱门；

所述无线通信模块用于连接储物柜后台管理系统；

所述显示模块用于显示储物箱信息，也用可于显示二维码；

所述蓝牙模块用于连接客户手机；

所述语音模块用于播报储物箱开、关状态；

所述电源模块用于为控制柜、箱锁和照明灯具提供稳定电压。

优选的，所述箱锁包括置于箱门内侧壁的步进电机，所述步进电机的输出轴固定连接偏心轮，所述偏心轮与推杆相抵接，所述箱门内侧壁固定连接锁盒，所述锁盒内置有第一转轮和第二转轮，所述第一转轮和第二转轮沿着导向块进行直线运动，第一转轮和第二转轮彼此咬合，所述推杆伸入锁盒后与第一转轮固定连接，所述第二转轮固定连接锁杆，所述锁杆外周套接有弹簧，锁杆固定连接限位环，所述弹簧一端与限位环相抵接，弹簧另一端与锁盒相抵接。

优选的，所述导向块与锁盒一体成型并且设有呈环形分布的三个，所述第一转轮和第二转轮均设有容纳导向块的凹槽，所述第一转轮设有等间距圆周排列的尖齿，所述第二转轮设有等间距圆周排列的斜槽齿，所述尖齿和斜槽齿为不完全啮合。

优选的，所述储物箱固定连接卡环，所述锁杆伸出锁盒后嵌入卡环。

优选的，所述顶板螺栓连接顶棚，所述顶棚为中空的三棱柱，且顶棚前后侧壁螺栓连接侧盖，顶棚侧壁设有太阳能板，顶棚内置有蓄电池，所述蓄电池的输入端电性连接太阳能板的输出端。

优选的，所述太阳能板设有等间距平行排列的三个，太阳能板外周嵌有铝合金外框，所述铝合金外框四个顶角处螺栓连接角钢，所述角钢螺栓连接顶棚。

优选的，所述顶板螺栓连接支撑件，所述支撑件呈Z字形，所述支撑件顶部螺栓连接两个卡座，所述卡座螺栓连接挡雨棚，支撑件底部设有照明灯具。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用按压锁合的箱锁，可以实现箱门快速打开或锁合，简单方便，通过使用蓝牙加密保证整个储物柜安全可靠，并通过配合运动交友等手机软件，储物柜可以实现寄存、租借、交友功能一体化；

2.太阳能板解决了蓝牙模块耗电量大的问题，在控制柜、步进电机和照明灯具的供能方面，采用太阳能板+交流供电系统实现不间断电源，在保证节约能源的同时能够提高系统稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中控制柜和储物箱结构示意图；

图3为本发明中顶棚结构示意图；

图4为本发明中储物箱结构示意图；

图5为本发明中锁盒结构示意图；

图6为本发明中卡座结构示意图。

图中：1控制柜、2储物箱、3侧板、4顶板、5底板、6箱门、7步进电机、8偏心轮、9推杆、10锁盒、11第一转轮、12第二转轮、13导向块、14锁杆、15弹簧、16限位环、17卡环、18顶棚、19侧盖、20太阳能板、21蓄电池、22支撑件、23卡座、24挡雨棚、25照明灯具。

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。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种大学运动场用智能户外储物柜，包括控制柜1和储物箱2，储物箱2以控制柜1为中心呈矩阵式排列，储物箱2左右侧壁和控制柜1的左右侧壁均固定连接侧板3，储物箱2顶部和控制柜1顶部与顶板4固定连接，顶板4前侧设有照明灯具25，储物箱2底部和控制柜1底部与底板5固定连接，储物箱2前侧与箱门6铰链连接，箱门6设有箱锁。

箱锁包括置于箱门6内侧壁的步进电机7，步进电机7的后端盖固定连接箱门6，步进电机7的输出轴固定连接偏心轮8，偏心轮8与推杆9相抵接，箱门6内侧壁固定连接锁盒10，锁盒10内置有第一转轮11和第二转轮12，第一转轮11和第二转轮12沿着导向块13进行直线运动，第一转轮11和第二转轮12彼此咬合，推杆9伸入锁盒10后与第一转轮11固定连接，第二转轮12固定连接锁杆14，锁杆14外周套接有弹簧15，弹簧15保证第一转轮11和第二转轮12永远相抵接，锁杆14固定连接限位环16，弹簧15一端与限位环16相抵接，弹簧15另一端与锁盒10相抵接。

导向块13与锁盒10一体成型并且设有呈环形分布的三个，第一转轮11和第二转轮12均设有容纳导向块13的凹槽，第一转轮11设有等间距圆周排列的尖齿，第二转轮12设有等间距圆周排列的斜槽齿，尖齿和斜槽齿为不完全啮合。储物箱2固定连接卡环17，锁杆15伸出锁盒10后嵌入卡环17。推杆9、锁盒10、第一转轮11、第二转轮12、锁杆14、弹簧15等共同组成按压锁合结构，通过推动推杆9，改变第一转轮11和第二转轮12的有效长度，从而改变锁杆14与卡环17的位置关系。

顶板4螺栓连接顶棚18，顶棚18为中空的三棱柱，且顶棚18前后侧壁螺栓连接侧盖19，顶棚18侧壁设有太阳能板20，顶棚18内置有蓄电池21，蓄电池21的输入端电性连接太阳能板20的输出端。

太阳能板20设有等间距平行排列的三个，太阳能板20外周嵌有铝合金外框，铝合金外框四个顶角处螺栓连接角钢，角钢螺栓连接顶棚18。顶板4螺栓连接支撑件22，支撑件22呈Z字形，支撑件22顶部螺栓连接两个卡座23，卡座23螺栓连接挡雨棚24，支撑件23与照明灯具25的灯具座螺栓连接。

太阳能板20解决了蓝牙模块耗电量大的问题，在控制柜1、步进电机7和照明灯具25的供能方面，采用太阳能板+交流供电系统实现不间断电源，设置阈值并利用ARM单片机检测装置的实时电压，从而在两个电源中进行切换，解决突发的供电问题，避免储物柜突然断电，在保证节约能源的同时能够提高系统稳定性。

控制柜1内置有控制器模块、无线通信模块、显示模块、蓝牙模块、语音模块和电源模块；

控制器模块采用MCS51单片机为核心，用于控制输入步进电机7的电脉冲信号频率和方向，实现打开或关闭箱门6；

无线通信模块用于连接储物柜后台管理系统，在本实施例中，无线通信模块通过GPRS连接储物柜后台管理系统；

显示模块用于显示储物箱2信息，也用可于显示二维码，用户可以用手机扫描二维码获取APP或储物箱2信息，在本实施例中，显示模块采用2.8寸的ALIENTEKTFTLCD模块，每个柜子对应一个方格；

蓝牙模块用于连接客户手机，本实施例中蓝牙模块，采用的是深圳市昇润科技推出了蓝牙4.2BLEHY-40R204P模块，模块耗电低；

语音模块用于播报储物箱2的开、关状态，每次打开或锁合箱门6后，通过控制器模块控制语音模块发出语音提示音，提醒客户；

电源模块用于为控制柜1、箱锁和照明灯具25提供稳定电压，采用电源切换设计，当控制柜1输入端的交流电压小于220V时，电源模块控制自动切换到蓄电池21辅助供电模式，保证电力稳定工作。

用户通过手机发出开锁请求给储物柜后台管理系统，储物柜后台管理系统再把开锁密码发到手机，手机用这个开锁密码再通过蓝牙，与控制柜1的蓝牙模块配对后，最后通过控制器模块控制箱锁开锁。

工作原理：当箱门6闭合锁合储物箱2时，导向块13均嵌入第一转轮11和第二转轮12的凹槽中，并且第一转轮11的尖齿和第二转轮12的斜槽齿的齿尖部分咬合一部分，此时第一转轮11和第二转轮12的总长最大，此时锁杆14伸入卡环17中。

箱锁开锁过程如下：控制器模块启动步进电机7，步进电机7的输出轴带动偏心轮8旋转半周，在偏心轮8旋转的过程中，偏心轮8挤压作用于推杆9，使得推杆9推动第一转轮11沿着导向块13进行直线移动，从而导致第一转轮11中的尖齿和第二转轮12的斜槽齿在推杆9的作用下发生相对滑动，从而产生相对转动趋势。由于第一转轮11中的尖齿和第二转轮12的斜槽齿为不完全啮合，在第一转轮11的推动下，第二转轮12与导向块13发生分离，并且第一转轮11中的尖齿逐渐伸向第二转轮12的斜槽齿，如图5所示。

最终，第二转轮12旋转120度后，导向块13又重新嵌入第二转轮12的凹槽中，此时第一转轮11中的尖齿到达第二转轮12的斜槽齿底部，第一转轮11和第二转轮12的总长为最小，锁杆14脱离卡环17，箱门6可以被打开。

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这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种大学运动场用智能户外储物柜，包括控制柜(1)和储物箱(2)，其特征在于：所述储物箱(2)以控制柜(1)为中心呈矩阵式排列，储物箱(2)左右侧壁和控制柜(1)的左右侧壁均固定连接侧板(3)，储物箱(2)顶部和控制柜(1)顶部与顶板(4)固定连接，所述顶板(4)前侧设有照明灯具(25)，储物箱(2)底部和控制柜(1)底部与底板(5)固定连接，所述储物箱(2)前侧与箱门(6)铰链连接，所述箱门(6)设有箱锁；

所述控制柜(1)内置有控制器模块、无线通信模块、显示模块、蓝牙模块、语音模块和电源模块；

所述控制器模块用于控制箱锁打开或关闭箱门(6)；

所述无线通信模块用于连接储物柜后台管理系统；

所述显示模块用于显示储物箱(2)信息，也用可于显示二维码；

所述蓝牙模块用于连接客户手机；

所述语音模块用于播报储物箱(2)开、关状态；

所述电源模块用于为控制柜(1)、箱锁和照明灯具(25)提供稳定电压。

2.根据权利要求1所述的一种大学运动场用智能户外储物柜，其特征在于：所述箱锁包括置于箱门(6)内侧壁的步进电机(7)，所述步进电机(7)的输出轴固定连接偏心轮(8)，所述偏心轮(8)与推杆(9)相抵接，所述箱门(6)内侧壁固定连接锁盒(10)，所述锁盒(10)内置有第一转轮(11)和第二转轮(12)，所述第一转轮(11)和第二转轮(12)沿着导向块(13)进行直线运动，第一转轮(11)和第二转轮(12)彼此咬合，所述推杆(9)伸入锁盒(10)后与第一转轮(11)固定连接，所述第二转轮(12)固定连接锁杆(14)，所述锁杆(14)外周套接有弹簧(15)，锁杆(14)固定连接限位环(16)，所述弹簧(15)一端与限位环(16)相抵接，弹簧(15)另一端与锁盒(10)相抵接。

3.根据权利要求2所述的一种大学运动场用智能户外储物柜，其特征在于：所述导向块(13)与锁盒(10)一体成型并且设有呈环形分布的三个，所述第一转轮(11)和第二转轮(12)均设有容纳导向块(13)的凹槽，所述第一转轮(11)设有等间距圆周排列的尖齿，所述第二转轮(12)设有等间距圆周排列的斜槽齿，所述尖齿和斜槽齿为不完全啮合。

4.根据权利要求2所述的一种大学运动场用智能户外储物柜，其特征在于：所述储物箱(2)固定连接卡环(17)，所述锁杆(15)伸出锁盒(10)后嵌入卡环(17)。

5.根据权利要求1所述的一种大学运动场用智能户外储物柜，其特征在于：所述顶板(4)螺栓连接顶棚(18)，所述顶棚(18)为中空的三棱柱，且顶棚(18)前后侧壁螺栓连接侧盖(19)，顶棚(18)侧壁设有太阳能板(20)，顶棚(18)内置有蓄电池(21)，所述蓄电池(21)的输入端电性连接太阳能板(20)的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种大学运动场用智能户外储物柜，其特征在于：所述太阳能板(20)设有等间距平行排列的三个，太阳能板(20)外周嵌有铝合金外框，所述铝合金外框四个顶角处螺栓连接角钢，所述角钢螺栓连接顶棚(18)。

7.根据权利要求1所述的一种大学运动场用智能户外储物柜，其特征在于：所述顶板(4)螺栓连接支撑件(22)，所述支撑件(22)呈Z字形，所述支撑件(22)顶部螺栓连接两个卡座(23)，所述卡座(23)螺栓连接挡雨棚(24)，支撑件(23)底部设有照明灯具(25)。