CN111415471A - 一种智能超容自取快递柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种智能超容自取快递柜。包括柜状快递柜，在柜状快递柜的上部设置有圆柱体式快递柜，所述圆柱体式快递柜包括圆柱式柜体，在圆柱式柜体的中心设置中心轴，中心轴上设置悬挂连接杆，中心轴的下端设置驱动电机，圆柱式柜体的底部开有取件门、侧壁开有存件门。本发明打破传统的柜式以及固定空间式的局限性，采取圆柱体式的存放袋状快递结合柜体式存放盒装快递的方法。快递柜以单个存储柱体为单元，可以进行多个储存空间的串接，增大储存空间。柜式仿照以往柜式快递柜，组合在柱式下部。

Description

一种智能超容自取快递柜

技术领域

本发明涉及的是一种智能自取快递柜。

背景技术

从快递员与客户的角度出发，快递从业人员往往直接与客户接触，而目前我国快递从业人员普遍存在着素质较低的情况,给顾客带来不便。对于快递员来说，每天面对各种的顾客，多而繁杂的快递分拣配送问题，影响其与顾客的关系，也是影响其工作效率。

从快递行业的角度出发，“最后一公里”难题成为快递业的一个顽疾。虽然近年来，快递行业开始探索智能快递柜、菜鸟驿站等模式欲破题“最后一公里”难题，但在业内看来，由于消费者消费习惯、快递柜存储容量等因素，“最后一公里”短期内仍是困扰快递企业的难题。另外，随着经济的发展，科技的进步，越来越多人选择网购，同时对智能化的需求也不断提高。快递柜还没有十分普遍，且其功能和容量上还有一些缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够扩充快递柜的空间，能适应不同款递件的需求，存取方便，并能预防快递件损坏的智能超容自取快递柜。

本发明的目的是这样实现的：

包括柜状快递柜，在柜状快递柜的上部设置有圆柱体式快递柜，所述圆柱体式快递柜包括圆柱式柜体，在圆柱式柜体的中心设置中心轴，中心轴上设置悬挂连接杆，中心轴的下端设置驱动电机，圆柱式柜体的底部开有取件门、侧壁开有存件门。

本发明还可以包括：

1.所述的柜状快递柜上下分成若干层，下部的至少一层为独立存件箱，内设置隔板，将该层分割成若干独立的存件箱，内个存件箱对应一个存取件门；上部的至少一层为联通存件箱，内设滑轨，滑轨上安装能在滑轨上左右移动的隔离片，隔离片上设置防掉片，隔离片的数量与该层的取件门的数量相等，一个存件门位于该层的一侧。

2.圆柱式柜体底部的取件门为斜坡结构。

3.圆柱体式快递柜的取货码采用十位数快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号。联通存件箱的取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。独立存件箱的取货码与已有的快递柜相同。

本发明针对智能自取快递柜存在的种种问题，对智能自取快递柜进行了改进。提供了一种圆柱体与柜状相结合的新型快递柜方案。此快递柜突出特点是大容量、自提取、智能化。

本发明的主要特点体现在：

1.扩大快递柜的容量

为了打破传统的柜式以及固定空间式的局限性，故采取圆柱体式快递柜的存放袋状快递结合柜体式存放盒装快递的方法，圆柱体式快递柜内部旋转悬挂式的连接杆上可以悬挂物体，在一定高度的限制内，连接杆间的距离可以根据物体的宽度进行调整，在连接杆数量不够时，可以取出备用连接杆来增加悬挂物体的数量。在连接杆质量选择上，连接快递端固定能力要相对较强，用于防盗取。在隔离物体方面，连接杆间留有一定距离，可以有效保护物体的安全，防止碰撞，保证物体安全。在圆柱体的中心轴下方会安装大功率电机，来驱动连接杆旋转到指定区域，通过编码器的路程计算，达到快递准确投放的目的，并在投放快递时，用斜坡结构滑出快递，避免直接掉落使其损伤。而后顾客打开柜门，取出快递。

柜状快递主要针对小件几何体硬质快递，普通的小件盒装快递要占用一整个快递柜来完成快递的配送，这样浪费空间。而改进后的柜状快递柜，可将几何体硬质快递将快递放在单层柜状储存空间中，滑轨与隔离片之间连接但不固定，存放快递时，将隔离片滑动到直至与快递距离在1厘米左右(手动，可自动)，确定摆放完成后，防掉片放下，并将快递对应隔间用放掉片固定，放掉片由小电机控制，并编写程序控制放掉片的起落。柜门开启时，非对应快递的放掉片不开启，保护快递安全。这样可以将单个固定快递柜空间变成可分割的快递柜，在取件时，防掉片归位，快递可被取出。

2.快递柜构造

在存放物体到快递柜的时候，可以打开快递柜的存放通道，通过物体存放系统进行有效的存放。项目在高度限制上可以划分多个高度等级的快递柜，来应对各种形状体积的物体。快递柜以单个存储柱体为单元，将其用隔离板分为不同的隔间，针对小件盒装快递以往一个快递柜只能存放一件快递，此方法可有效的增大储存件数。柜式仿照以往柜式快递柜，组合在柱式下部。上柱下柜组合式结构目前在国内属于首创，有极大的发展空间。

3.改进快递取货码设置

在取货时，设施取货码，对应上部分柱状快递柜采用十位数表示快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号。

设置柜状取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。

在系统接受到对应快递取货码时，可迅速针对不同类型的取货码，识别快递类型和快递柜位置。若为袋装快递，旋转柱状快递柜中心轴，开启连接杆上固定快递的连接夹，使快递经缓冲后缓缓滑落，完成取件。若为盒装快递，对应的快递门打开，同时放掉片打开，顾客可取出快递，其他的放掉片则不会打开。

这样改进取货码的设置，可以保证取件的准确性、快速性和安全性。

4.剩余容量反馈功能

顾客取走快递后，快递柜或快递夹会处于空闲状态，快递员收到快递柜或快递夹空闲的信息后，可根据快递柜空闲数目多少进行分析，快递柜数目达到一定程度后，即可进行补快，剩余容量反馈功能可充分利用快递柜储物功能，及时通知快递员进行快递的补充。

本发明相对现有技术具有如下的优点及效果：

a.大大的提高了快递柜存储效率，使快递柜容量增加。

b.剩余容量反馈功能使快递员接收到快递柜空闲信息后及时补件，增加快递柜运用率和快递发放速率。

c.新型上柱下柜式快递柜同时扩容了不同形状快递，外观避免尖锐突出。

附图说明

图1是超容自取快递柜工作流程图；

图2是超容自取快递柜圆柱体结构部分；

图3是超容自取快递柜柜体结构部分；

图4是超容自取快递柜结构俯视图；

图5是超容自取快递柜外部结构图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细的描述。

结合图4和图5，本发明的智能超容自取快递柜，包括柜状快递柜，在柜状快递柜的上部设置有圆柱体式快递柜。同时结合图2，所述圆柱体式快递柜包括圆柱式柜体，在圆柱式柜体的中心设置中心,1，中心轴上设置悬挂连接杆2，快递件3悬挂于悬挂连接杆上，中心轴的下端设置驱动电机，圆柱式柜体的底部开有取件门5、侧壁开有存件门6。

柜状快递柜的结构可以采用现有的快递柜的结构，也可以采用图5和3所示的柜状快递柜。结合图5和图3，柜状快递柜上下分成3层。下部的两为独立存件箱其结构与普通的快递柜相似，内设置隔板，将该层分割成若干独立的存件箱，内个存件箱对应一个存取件门。上部的一层为联通存件箱，内设滑轨11，滑轨上安装能在滑轨上左右移动的隔离片12，隔离片上设置防掉片13，隔离片的数量与该层的取件门的数量相等，一个存件门位于该层的一侧。也可以是每层都是联通存件箱。

圆柱式柜体底部的取件门为斜坡结构4。

圆柱体式快递柜的取货码采用十位数快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号。联通存件箱的取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。独立存件箱的取货码与已有的快递柜相同。

本发明是对智能自取快递柜的改进，在现有智能自取快递柜的基础上，增加了存件量，提升了对快递件的保护功能。下面结合图1和其它附图介绍本发明的功能特点是使用。

1.大容量储物

随着网购人数的持续上升，快递柜的目前的容量远不能满足，因此在人口密集处，合理利用空间注定成为社会重要问题。发明的重点以及特点就在于扩大快递柜的容量，为了打破传统的柜式以及固定空间式的局限性，项目采取圆柱体式的存放袋状快递结合柜体式存放盒装快递的方法。圆柱体式快递柜内部旋转悬挂式的连接杆上可以悬挂物体，在一定高度的限制内，连接杆间的距离可以根据物体的宽度进行调整，在连接杆数量不够时，可以取出备用连接杆来增加悬挂物体的数量。几何体硬质快递将快递放在单层储存空间中，隔离片滑动到直至与快递距离在1厘米左右(手动，可自动)，确定摆放完成后，防掉片打角，与弹簧结构配合放置快递移动，以此类推存放，在取件时，防掉片归位，旋转轴旋转，快递通过缓冲通道被取出。在隔离物体方面，连接杆间的缓冲结构可以有效保护物体的安全，防止碰撞，保证物体安全。在圆柱体的中心轴下方会安装大功率电机，来驱动连接杆旋转到指定区域，通过编码器的路程计算，达到快递准确投放的目的。

在存放物体到快递柜的方面，可以打开快递柜的存放通道，通过物体存放系统进行有效的存放。项目在高度限制上可以划分多个高度等级的快递柜，来应对各种形状体积的物体。快递柜以单个存储柱体为单元，可以进行多个储存空间的串接，增大储存空间。

柜式仿照以往柜式快递柜，组合在柱式下部。上柱下柜组合式结构目前在国内属于首创。

2.GPS快递柜定位

快递员存快递需要快递柜的位置，保证将快递送到里收货地点最近的快递柜中。顾客也需要详细掌握快递柜的具体位置，方便取件。项目采用技术成熟的NEO-6M UBLOX卫星定位器，通过经纬度，海拔高度的回馈，精确定位产品位置，目前技术以攻破。

3.快递员存件功能

可对快递员进行实名制管理，配置刷卡识别快递员身份，使快递员可进行快速选择合适的柜型或选择未夹取快递的快递夹。放入快递后，快递员有一个手动或者自动的录入过程，主机系统会匹配计算同步客户信息，随后GPRS-DTU模块自动给顾客发送短信，顾客即可收到消息。

4.改进快递取货码设置

在取货时，设施取货码，对应上部分柱状快递柜采用十位数表示快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号。

设置柜状取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。

在系统接受到对应快递取货码时，可迅速针对不同类型的取货码，识别快递类型和快递柜位置。若为袋装快递，旋转柱状快递柜中心轴，开启连接杆上固定快递的连接夹，使快递经缓冲后缓缓滑落，完成取件。若为盒装快递，对应的快递门打开，同时放掉片打开，顾客可取出快递，其他的放掉片则不会打开。

5.外部设置按键及屏幕显示

快递取件支持输入验证码取物，通过键盘输入验证码识别是否含有该验证码的快递柜，故智能超容自取快递柜含有键盘是必要的，拟定采用工业级键盘，精确耐用，适用于互联网终端，大学，商场，酒店，银行，机场，信息厅，自助售卖机，共用电话亭等。对于顾客，通过屏幕显示输入验证码的提高取件的准确性，以及确定存放自己快递的快递柜柜门或快递夹的状态。对于快递员，可通过显示，准确掌握快递存放状态，是快递的存取状态更加直观。项目采用Usart-Hm，可以通过强大的串口与内置程序信息交换处理，达到完美合理的人机交互界面。

6.红外感应开启和关闭快递柜

当快递柜的柜门收到开启信号时，快递柜自动开启，快递员放好快递后，红外测距传感器可检测快递柜门是否关好，是保障快递安全必不可少的一步。采用简单的红外测距传感器，安放在机器前端的传感器感应到物体的话，就会从休眠状态进入工作状态。

7.进行剩余容量反馈

快递员投放快递后，及时通知顾客取走快递。当顾客取走快递后，快递柜或快递夹会处于空闲状态，快递员收到快递柜或快递夹空闲的信息后，可根据快递柜空闲数目多少进行分析，快递柜数目达到一定程度后，即可进行补快。剩余容量反馈功能可充分利用快递柜储物功能，采用山外鹰眼硬件二值化模块实现此功能，通过对储物空间的竖直方向的图像进行二值化处理，可得到黑白色面积不同的图像，通过对面积的程序计算可以判断出剩余空间的大小，从而及时通知快递员进行快递的补充。

8.周围环境视频监控和自动报警防盗设计

由于要保证快递柜的安全性，一方面可监控是否有人盗取，或恶意破坏快递柜，另一方面防止快递员知法犯法损坏快递，造成不良影响，因此需安装摄像头实施监控。项目采用速雅达视频监控摄像头，此款产品有效清晰度为800万像素，采用进口索尼芯片，日夜可清楚辨析人脸，日间可看清车牌等，此模块具有德国生产点阵，在无光环境下也可以实现清晰拍摄，是目前市场上性价比超高的监控设备，摄像头可直接与交换机连接，实现真正的“一线直连”。快递柜保证快递的安全，自动报警模块可实现自动报警，使快递被盗号时第一时间被发现并报警，并起到一定震慑作用。通过对小型电路的设计，我们可以在快递进出通道设置安全防护装置，当通道被强制打开时，便会启动报警模块，扬声器便会进行报警，同时gprs-dtu模块也会发送短信给警局及快递柜远程控制端。

9.发生故障强制关闭

当快递柜发生故障后快递柜自动关机，防止快递丢失，并将故障及时反馈回故障修理部门，进行及时的故障修理，并将信息及时反馈给顾客，避免其去取快递时遇到故障关机的情况，且在故障修复后再次通知顾客取件。

10.配套APP应用

a.特点分使用对象登录和针对快递柜的使用用户。

b.用户可以通过APP进行用户安全登录，并且进行手机定位查找到小区内的快递柜进行快递服务，APP上能够显示今天是否有你的快递，并且能够显示快递的数量和位置信息。当快递员将快递送到快递柜时，并且可以随时访问快递的物流信息，方便用户查看快递的物流情况。

c.APP能够提供给用户额外的服务，APP中有不同的本地快递邮递员的联系方式，当用户希望邮寄大件的物品时。可以比较价格并联系快递员上门取件。

d.当用户要进行取件操作时可以通过APP扫描存快递柜的二维码进行用户的识别，然后输入取件的二维码，并请求用户确认，用户APP端确认后快递柜可以直接打开快递柜格口。这样可以省去在密集地区需在操作端操作的麻烦。

e.针对快递员：APP可以选择快递员登录

(1)在配送货物时,快递员能够通过APP定位货柜的位置，并且能够显示快递柜剩余的存柜的数量。方便快递员进行寄送操作。

(2)可以通过APP对滞留的快递进行查看方便联系客户，增加一键发短信功能进行取件的提醒。并且可以查看派送的快递的取件情况。

11.硬件设计

1)主机模块设计

项目采用stm32f103系列单片机作为核心电路板，通过自主设计测试的PCB电路板，进行按键，显示屏，GPRS，GPS,监控摄像头，以及内部电机，旋转结构，继电器的通信及配合工作，达到所期望的运行系统。

2)快递柜外形选择

快递柜外形采用组合式，圆柱体与长方体合理构架，外观和谐友好，外部避免尖锐突出，防止对外界造成伤害，选择亚光吸音涂料，防止城市光污染与噪声污染。

3)互联网通信

项目采用GPRS-TDU模块与互联网进行通信，GPRS DTU是一种物联网无线数据终端，利用公用GPRS网络为用户提供无线长距离数据传输功能。是专门用来将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据，通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

Claims (9)

1.一种智能超容自取快递柜，包括柜状快递柜，其特征是：在柜状快递柜的上部设置有圆柱体式快递柜，所述圆柱体式快递柜包括圆柱式柜体，在圆柱式柜体的中心设置中心轴，中心轴上设置悬挂连接杆，中心轴的下端设置驱动电机，圆柱式柜体的底部开有取件门、侧壁开有存件门。

2.根据权利要求1所述的智能超容自取快递柜，其特征是：所述的柜状快递柜上下分成若干层，下部的至少一层为独立存件箱，内设置隔板，将该层分割成若干独立的存件箱，内个存件箱对应一个存取件门；上部的至少一层为联通存件箱，内设滑轨，滑轨上安装能在滑轨上左右移动的隔离片，隔离片上设置防掉片，隔离片的数量与该层的取件门的数量相等，一个存件门位于该层的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的智能超容自取快递柜，其特征是：圆柱式柜体底部的取件门为斜坡结构。

4.根据权利要求1或2所述的智能超容自取快递柜，其特征是：圆柱体式快递柜的取货码采用十位数快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号。

5.根据权利要求3所述的智能超容自取快递柜，其特征是：联通存件箱的取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。

6.根据权利要求2所述的智能超容自取快递柜，其特征是：柜状快递柜的取货码采用十位数快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号；联通存件箱的取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。

7.根据权利要求3所述的智能超容自取快递柜，其特征是：柜状快递柜的取货码采用十位数快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号；联通存件箱的取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。

8.根据权利要求4所述的智能超容自取快递柜，其特征是：柜状快递柜的取货码采用十位数快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号；联通存件箱的取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。

9.根据权利要求5所述的智能超容自取快递柜，其特征是：柜状快递柜的取货码采用十位数快递号码，在前八位中设置快递信息及对应柱状快递柜，最后两位对应柱状快递柜快递对应连接杆编号；联通存件箱的取货码也是十位数，在前八位中设置快递信息及对应柜状快递柜，最后两位对应柜状快递柜快递对应放掉片编号。

Images