CN202177951U - 自助存取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种RFID(无线射频识别)自助存取设备，包括：立柱；上下相叠、穿在所述立柱上的至少一个圆柱形储物箱，其中每一储物箱包括：绕所述立柱旋转的圆柱形旋转罩，所述旋转罩的侧壁为透明的；位于所述旋转罩内部的多个存取格，所述存取格相对于所述立柱固定，所述多个存取格以所述立柱为中心呈辐射状；设置于所述旋转罩侧壁上的存取口；分布于所述多个存取格中或固定在所述存取口附近的旋转罩内壁上的天线；以及与所述天线相连、用于检测存入或取出所述存取格中的物品的控制部件，所述物品绑定有RFID电子标签。本实用新型操作简单，而且能够对储物箱中陈列的物品进行充分展示。

Description

自助存取设备

技术领域

本实用新型涉及一种自助存取设备。

背景技术

当前，超市、商场、图书馆等商业场所中往往设置有自助存取设备，如自助存包机、自动售货机、自助图书借还设备等，用户可以自助地进行物品的存入和取出操作。例如在图书馆中，用户可以通过自助图书借还设备来实现自助式的借书和还书操作。

现有技术中，自助存取设备往往是采用资格认证的方法，来使得通过认证的用户能够存入或取出物品。现有技术中的自助存取设备，其外形往往是立方体，如一般的自动售货机，通常其外壳仅由一面为透明的，并不能充分利用空间进行物品展示，又如自助图书借还设备，其外壳往往是非透明的，用户在借书前一般无法看到图书实物；而且现有技术的自助存取设备的存入和取出操作通常比较复杂，如自动售货机或自助图书借还设备，往往需要输入复杂的物品或图书代码才能实现取出操作，操作非常不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型的自助存取设备，充分进行物品展示，并降低操作的复杂度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自助存取设备，包括：

立柱；

上下相叠、穿在所述立柱上的至少一个圆柱形储物箱，其中每一储物箱包括：

绕所述立柱旋转的圆柱形旋转罩，所述旋转罩的侧壁是透明的；

位于所述旋转罩内部的多个存取格，所述存取格相对于所述立柱固定，

所述多个存取格以所述立柱为中心呈辐射状；

设置于所述旋转罩侧壁上的存取口；

分布于所述多个存取格中或固定在所述存取口附近的旋转罩内壁上的天线；

以及与所述天线相连、用于检测存入或取出所述存取格中的物品的控制部件，所述物品绑定有RFID(无线射频识别)电子标签。

可选地，所述旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层。

可选地，所述存取口两侧以及上下的旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层。

可选地，所述储物箱还包括通过传动齿轮组与所述旋转罩耦合的、用于检测所述旋转罩的旋转角度并将其传输至所述控制部件的角度传感器，所述控制部件将所述旋转角度转换为所述存取口当前对应的存取格。

可选地，所述储物箱还包括与所述旋转罩耦合的、用于检测所述旋转罩的参考位置并将其传送至控制部件的的参考位置触发开关，所述参考位置触发开关的一端相对于所述立柱固定，另一端固定在所述旋转罩上。

可选地，所述储物箱还包括由所述控制部件控制的、用于将所述旋转罩锁定在所述立柱上的锁定装置。

可选地，所述锁定装置包括：

与所述控制部件相连并由所述控制部件控制的电磁铁；

固定在所述旋转罩上的、由所述电磁铁牵动的固定销；

位于所述立柱上的、分别对应于各存取格的多个锁架孔。

可选地，所述控制部件还由用户的存入或取出请求触发，控制所述锁定装置将所述旋转罩锁定在所述立柱上。

可选地，所述储物箱还包括与所述锁定装置相耦合、并与控制部件相连的开关传感器，其中，所述开关传感器确认所述锁定装置已锁定旋转罩，通过所述控制部件触发驱动电机打开所述存取口，否则保持所述存取口关闭。

可选地，所述储物箱还包括与所述控制部件相连、用于确认用户信息的读卡器，所述控制部件还将存入或取出物品的RFID电子标签所包含的信息与所述用户信息相关联。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型实施例的自助存取设备包括一个或多个圆柱形储物箱，各储物箱上下相叠穿在同一立柱上，其中每一储物箱包括可以绕立柱旋转的透明旋转罩，旋转罩内具有相对于立柱固定的、以立柱为中心呈辐射状的多个存取格，旋转罩的侧壁上具有存取口，存取格中分布有天线或存取口附近的旋转罩上固定有天线。透明的旋转罩侧壁有利于充分向用户展示其中存放的物品；而且在使用过程中，用户可以转动旋转罩，至存取口与需要进行存入或取出操作的存取格正对，从而完成物品的存取操作并由天线和控制部件进行物品的检测和记录，操作过程非常简单。

进一步地，所述旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层，或是存取口两侧以及上下的旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层，从而对外部的干扰信号进行屏蔽，避免了存入和取出过程中天线受外部干扰信号干扰而产生误识别。

进一步地，所述储物箱还包括角度传感器，以检测旋转罩的旋转角度并将其转换为存取口当前对应的存取格，使得控制部件能够记录用户当前的存取操作所针对的存取格。

进一步地，所述储物箱还包括锁定装置，在存取口打开、进行存入或取出操作时，可以将旋转罩锁定在立柱上，使得用户仅能够对存取口当前对应的存取格进行操作，而无法转动旋转罩来对其他存取格进行操作，提高了系统的安全性。

此外，所述储物箱还可以包括用于确认用户信息的读卡器，可以将存入或取出物品的RFID电子标签所包含的信息与用户信息相关联，有利于记录各物品分别是由哪一用户存入或取出的。

附图说明

图1是本实用新型实施例的自助存取设备的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的自助存取设备的俯视示意图；

图3是本实用新型实施例的自助存取设备中构成储物箱侧壁的部件的立体结构示意图；

图4是图3中所示部件的俯视图；

图5是本实用新型实施例的自助存取设备中储物箱的角度传感器的连接结构示意图；

图6是本实用新型实施例的自助存取设备中储物箱的锁定装置的连接结构示意图。

具体实施方式

现有技术中的自助存取设备无法对物品进行充分展示，而且操作过程复杂，不便于使用。

本实用新型实施例的自助存取设备包括一个或多个圆柱形储物箱，各储物箱上下相叠穿在同一立柱上，其中每一储物箱包括可以绕立柱旋转的透明旋转罩，旋转罩内具有相对于立柱固定的、以立柱为中心呈辐射状的多个存取格，旋转罩的侧壁上具有存取口，存取格中或存取口附近的旋转罩上分布有天线。透明的旋转罩侧壁有利于充分向用户展示其中存放的物品；而且在使用过程中，用户可以转动旋转罩，至存取口与需要进行存入或取出操作的存取格正对，从而完成物品的存取操作并由天线和控制部件进行物品的检测和记录，操作过程非常简单。

进一步地，所述旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层，或是存取口两侧以及上下的旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层，从而对外部的干扰信号进行屏蔽，避免了存入和取出过程中天线受外部干扰信号干扰而产生误识别。

进一步地，所述储物箱还包括角度传感器，以检测旋转罩的旋转角度并将其转换为存取口当前对应的存取格，使得控制部件能够记录用户当前的存取操作所针对的存取格。

进一步地，所述储物箱还包括锁定装置，在存取口打开、进行存入或取出操作时，可以将旋转罩锁定在立柱上，使得用户仅能够对存取口当前对应的存取格进行操作，而无法转动旋转罩来对其他存取格进行操作，提高了系统的安全性。

此外，所述储物箱还可以包括用于确认用户信息的读卡器，可以将存入或取出物品的RFID电子标签所包含的信息与用户信息相关联，有利于记录各物品分别是由哪一用户存入或取出的。

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

图1示出了本实施例的自助存取设备的立体结构示意图，包括：立柱10；上下相叠、穿在所述立柱上的至少一个圆柱形储物箱，其中每一储物箱包括绕立柱10旋转的圆柱形旋转罩11，旋转罩11的侧壁是透明的，位于旋转罩11内部的多个存取格12，存取格12相对于立柱10固定，多个存取格12以立柱10为中心呈辐射状；设置于旋转罩11侧壁上的存取口112；分布于各个存取格12中或固定在存取口112附近的旋转罩11内壁上的天线(图中未示出)；以及与该天线相连、用于检测存入或取出存取格12中的物品的控制部件13，其中，存入或取出的各个物品上绑定有RFID电子标签。

此外，本实施例的自助存取设备还包括：位于底部的、用于支撑立柱10和各个储物箱的底座17；与控制部件13相连、用于读取“用户卡”的读卡器14；与控制部件13相连的显示屏15；与控制部件13相连的按键16。其中显示屏15和按键16可以更换为其他输入/输出设备，或者省略。

另外，旋转罩11的侧壁上还安装固定有把手111，用户可以握住把手111来方便快捷地绕立柱10转动旋转罩11，使得存取口112与某个存取格12正对，以便于从该存取格12中取出物品或存入物品。

需要说明的是，图1仅是示例，其中包括了3个向上相叠的储物箱，各储物箱共用同一立柱10，但是其操作过程彼此独立。在其他具体实施例中，储物箱的数量还可以是其他具体数值，如1个、2个、4个、5个等。

具体的，旋转罩11是由圆柱形的侧壁和上下两个底面，其中侧壁和上下底面都可以是透明的，或者仅侧壁是透明的。上述天线可以分布在多个存储格12中，具体可以包括一个或多个子天线，其中每一子天线用于检测一定数量的存取格12，例如，在一具体实施例中，共包括60个存取格12，天线包括12个子天线组成的天线阵列，其中每个子天线检测其相邻的5个存取格12，各个子天线相对于立柱10是固定不动的。上述天线也可以固定在存取口112附近的旋转罩11的内壁上，具体可以包括一个或两个子天线，用于检测存取口112当前正对的存取格12是否有物品被取出或存入，相应的，各个子天线随旋转罩11一同旋转，采用此种配置方法有利于减少所需要的子天线的数量，降低整体成本。

需要说明的是，天线固定在存取口112附近的旋转罩11的内壁上，其中，“附近”所指代的范围以天线能够检测到存取口112当前正对的存取格12中的物品上所绑定的RFID电子标签为准。

结合图2，图2是自助存取设备的俯视图，旋转罩11可以由骨架结构和附着固定在骨架结构上的侧壁和上下底面组成，其中骨架结构包括位于立柱10外的圆环状内圈骨架20、位于内圈骨架20外的圆环状外圈骨架21以及内圈骨架20和外圈骨架21之间的拉杆21。其中，多个存取格12呈辐射状设置在内圈骨架20和外圈骨架21之间。上述骨架结构可以采用金属材料等硬质材料制成，如不锈钢管、碳钢管等，既保证了强度又可以减轻重量降低成本。

参考图3，旋转罩的侧壁可以是多个弧形的部件30拼接而成，部件30可以是由玻璃、塑料等透明材质形成，采用多段拼接的结构可以便于设备的安装和日后的维护、保养。

旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或者其中间夹有电磁屏蔽层。同时参考图4，图4为一个具体的示例，组成旋转罩侧壁的部件30的中间夹有电磁屏蔽层，该电磁屏蔽层可以是金属筛网等。此外，旋转罩的上下底面可以采用与侧壁相同的材料制成，或者也可以采用其他的绝缘材料制成，其内壁或外壁也设置有电磁屏蔽层，或者中间夹有电磁屏蔽层。

本实施例中，整个旋转罩都设置有电磁屏蔽层，包括整个侧壁和整个上下底面，在其他具体实施例中，也可以仅在存取口两侧以及上下的旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或者在其中间夹有电磁屏蔽层，也即，仅在存取口两侧侧壁以及存取口上下的两个底面的内壁、外壁设置有或者在其中间夹有电磁屏蔽层。

通过设置金属屏蔽层，在不影响用户观看旋转罩内存取格中的物品的同时，又可以有效地防止内部电磁波的泄露和外部干扰信号的干扰，保证天线的正常识别，也避免了外部干扰信号导致的天线的误识别，也避免了无线信号外泄造成电磁污染。

参考图5，本实施例的自助存取设备中的储物箱还包括角度传感器40，角度传感器40通过传动齿轮组41与旋转罩耦合，用于检测旋转罩的旋转角度并将其传输至控制部件，控制部件进而将该旋转角度转换为旋转罩上的存取口当前对应的存取格。

具体的，旋转罩可以通过套接在立柱10上的轴承等实现旋转，齿轮组41中的第一齿轮可以安装在轴承上，随着旋转罩的旋转一同旋转，齿轮组41中的第二齿轮与第一齿轮咬合。角度传感器40检测第二齿轮的旋转，通过两个齿轮的大小比例可以换算得到第一齿轮的旋转角度，即旋转罩的旋转角度，控制部件可以根据旋转罩的旋转角度来计算存取口当前正对的是哪一个存取格，即可以确定当前的存入或取出操作时针对哪一个存取格进行的。

图5中还示出了位于轴承外侧的导电滑环42，以及与导电滑环42相接触的碳刷43，碳刷43相对于立柱固定，可以和天线等固定不动的部件电连接，而导电滑环可以和固定在旋转罩外侧的控制部件等可以旋转的部件电连接，从而实现固定不动的部件与可以旋转的部件之间的信号传递。当然，在其他具体实施例中，也可以进行相反的设置，即将碳刷43设置为旋转的，而导电滑环42是固定在立柱10上的。

此外，储物箱中还可以包括与旋转罩耦合的、并与控制部件相连的参考位置触发开关(图中未示出)，该参考位置触发开关的一端相对于立柱10固定，例如可以固定在支撑立柱10的支架上，另一端固定在旋转罩上，当旋转罩旋转时，每转一圈(360°)，参考位置触发开关的两端就会接近或接触一次，从而产生参考位置触发信号并发送至控制部件，使其进行角度校正，以保证角度检测的精度，确保控制部件可以准确地获取存取口当前对应的是哪一个存取格。

本实施例的储物箱还包括锁定装置，该锁定装置由上述控制部件控制，用于将旋转罩锁定在立柱上，使得旋转罩相对于立柱固定，无法继续旋转。图6示出了该锁定装置的具体连接结构图，包括：与上述控制部件相连并由控制部件控制的电磁铁50；固定在旋转罩上的、由电磁铁50牵动的固定销51；位于立柱10上的、分别对应于各个存取格的多个锁架孔52。锁架孔52与固定销51相配合使用，在控制部件的控制下，电磁铁50可以牵动固定销51插入锁架孔52，使得整个旋转罩被锁定，无法继续旋转；或者电磁铁50可以牵动固定销51从锁架孔52拔出，使得旋转罩被释放，能够绕立柱10旋转。

具体的，控制部件可以由用户的存入或取出请求触发，控制电磁铁50牵动固定销插入锁架孔52，将旋转罩锁定在立柱10上，使得用户的存入或取出操作仅能够针对当前存取口所对应的储物格来进行，而无法继续转动旋转罩来对其他储物格进行操作，保证整个自助存取设备的正常工作。

继续参考图6，本实施例中的储物箱中还包括与锁定装置相耦合、并与控制部件相连的开关传感器54，开关传感器54用于检测锁定装置是否已将旋转罩锁定在立柱10上，开关传感器54可以具体连接在锁定装置的电磁铁上来进行检测。开关传感器54对锁定装置的状态进行检测，如果已经锁定，则告知控制部件，并通过控制部件触发驱动电机来打开存取口，使得用户可以进行存入或取出操作；否则表明旋转罩还没有被锁定，则保持存取口关闭，用户无法打开存取口进行存入或取出操作。

作为一个优选的实施例，本实施例的储物箱还包括与控制部件相连、用于确认用户信息的读卡器，用户在进行存入或取出操作之前首先将用户卡插入该读卡器中，读卡器读取其中的用户信息并进行资格认证，从而可以将用户后续存入或取出的物品的RFID电子标签所包含的信息与用户信息相关联，便于记录各物品分别是由哪一用户存入或取出的。

下面参考图1，对本实施例的自助存取设备的存入和取出过程进行详细描述，存入或者取出的过程可以是自助的图书借还过程，或者自动的包裹暂存过程。本实施例中，默认状态下，旋转罩是被锁定装置锁定的，无法旋转。

在存入操作(如还书)中，用户将用户卡放入读卡器14，必要时可以通过按键16输入密码。控制部件13通过读卡器14确认用户信息，核对用户权限，如果权限合法，则控制锁定装置将旋转罩11释放，使得用户能够通过把手111来转动旋转罩11。

在转动旋转罩11的过程中，带动图5中的传动齿轮组41旋转，角度传感器40可以将检测到的旋转角度发送至控制部件13。

当存取口112旋转至用户所期望的存取格12后，用户可以通过显示屏15、按键16向控制部件13发出存入请求。控制部件13将角度传感器40检测到的旋转角度转换为存取口112当前正对的存取格12的编号信息，天线核对控制部件13内部保存的该存取格12的记录，如果记录表明已经有物品，则提示用户无权使用该存取格12；如果记录表明该存取格12中没有物品，是空闲的，则控制部件13控制锁定装置将旋转罩11锁定，即控制图6中的电磁铁50将固定销51插入锁架孔52中，开关传感器54在检测到旋转罩11已经被锁定后，发送信号给控制部件13，使得控制部件13触发驱动电机来打开存取口112。

之后用户可以通过存取口112将要存入的物品放入存取格12中，放入的物品上绑定有RFID电子标签。之后可以通过显示屏15或按键16向控制部件13输入确认命令。

控制部件13在接收到确认命令后，驱动电机关闭存取口112，并开启天线以检测储物箱中是否有增加的RFID电子标签。如果天线采用分步在各个存取各12中的天线阵列的配置方法，那么开启天线的过程可以是开启全部的子天线，也可以仅开启与先前进行存入操作的存取格相邻的子天线。在检测到所存入的物品的RFID电子标签所包含的信息后，控制部件13将其与当前的用户信息相关联，并进行记录等操作，以便于确认当前的物品是由哪一个用户存入的。操作完成后，用户可以取走用户卡。

在取出操作(如借书)过程中，用户首先将用户卡放入读卡器14，必要时可以通过按键16输入密码。控制部件13通过读卡器14确认用户信息，核对用户权限，如果权限合法，则控制锁定装置将旋转罩11释放，使得用户能够通过把手111来转动旋转罩11。

在转动旋转罩11的过程中，带动图5中的传动齿轮组41旋转，角度传感器40可以将检测到的旋转角度发送至控制部件13。

当存取口112旋转至用户所期望的存取格12后，用户可以通过显示屏15、按键16向控制部件13发出取出请求。控制部件13将角度传感器40检测到的旋转角度转换为存取口112当前正对的存取格12的编号信息，并同时通过天线检测当前的存取格12中是否有无物品，如果没有物品，则提示用户重新选择；如果有物品，则读取该物品上的RFID电子标签所包含的信息，并核对当前用户是否与该物品相关联，如果用户无权获得该物品，则提示用户重新选择。否则，即该存取格12中有物品，而且用户有权限获取该物品，则用户可以通过显示屏15、按键16等输入取出请求。

控制部件13由取出请求触发，控制锁定装置将旋转罩11锁定，具体可以控制图6中的电磁铁50将固定销51插入锁架孔52中，开关传感器54在检测到旋转罩11已经被锁定后，发送信号给控制部件13，使得控制部件13触发驱动电机来打开存取口112。

之后用户可以通过存取口112将当前的存取格12中的物品取出，并通过显示屏15或按键16向控制部件13输入确认命令。

控制部件13在接收到确认命令后，驱动电机关闭存取口112，并开启天线检测储物箱中是否有减少RFID电子标签。与存入操作中类似的，开启天线的过程可以是全开启或部分开启。在检测到减少的物品的RFID电子标签所包含的信息后，控制部件13将其与当前的用户信息相关联，并进行记录等操作，以便于确认当前的物品是由哪一个用户取出的。操作完成后，用户可以取走用户卡。

需要说明的是，共用同一立柱的多个储物箱的存入或取出操作是彼此相互独立的，例如，某一用户在其中一层的储物箱进行存入操作时，另一用户可以在其他层的储物箱进行存入或取出操作，彼此并不限制或影响。

此外，在其他具体实施例中，还可以在设备上安装太阳能装置，用于给整个自助存取设备提供电力，使其具有更广泛的应用范围。另外，该自助存取设备上还可以加装广告显示牌，来向用户传播广告信息。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种自助存取设备，其特征在于，包括：

立柱；

上下相叠、穿在所述立柱上的至少一个圆柱形储物箱，其中每一储物箱包括：

绕所述立柱旋转的圆柱形旋转罩，所述旋转罩的侧壁是透明的；

位于所述旋转罩内部的多个存取格，所述存取格相对于所述立柱固定，所述多个存取格以所述立柱为中心呈辐射状；

设置于所述旋转罩侧壁上的存取口；

分布于所述多个存取格中或固定在所述存取口附近的旋转罩内壁上的天线；

以及与所述天线相连、用于检测存入或取出所述存取格中的物品的控制部件，所述物品绑定有RFID电子标签。

2.根据权利要求1所述的自助存取设备，其特征在于，所述旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层。

3.根据权利要求1所述的自助存取设备，其特征在于，所述存取口两侧以及上下的旋转罩的内壁或外壁设置有电磁屏蔽层，或其中间夹有电磁屏蔽层。

4.根据权利要求1所述的自助存取设备，其特征在于，所述储物箱还包括通过传动齿轮组与所述旋转罩耦合的、用于检测所述旋转罩的旋转角度并将其传输至所述控制部件的角度传感器，所述控制部件将所述旋转角度转换为所述存取口当前对应的存取格。

5.根据权利要求4所述的自助存取设备，其特征在于，所述储物箱还包括与所述旋转罩耦合的、用于检测所述旋转罩的参考位置并将其传送至控制部件的参考位置触发开关，所述参考位置触发开关的一端相对于所述立柱固定，另一端固定在所述旋转罩上。

6.根据权利要求1所述的自助存取设备，其特征在于，所述储物箱还包括由所述控制部件控制的、用于将所述旋转罩锁定在所述立柱上的锁定装置。

7.根据权利要求6所述的自助存取设备，其特征在于，所述锁定装置包括：

与所述控制部件相连并由所述控制部件控制的电磁铁；

固定在所述旋转罩上的、由所述电磁铁牵动的固定销；

位于所述立柱上的、分别对应于各存取格的多个锁架孔。

8.根据权利要求6所述的自助存取设备，其特征在于，所述控制部件还由用户的存入或取出请求触发，控制所述锁定装置将所述旋转罩锁定在所述立柱上。

9.根据权利要求8所述的自助存取设备，其特征在于，所述储物箱还包括与所述锁定装置相耦合、并与控制部件相连的开关传感器，其中，所述开关传感器确认所述锁定装置已锁定旋转罩，通过所述控制部件触发驱动电机打开所述存取口，否则保持所述存取口关闭。

10.根据权利要求6所述的自助存取设备，其特征在于，所述储物箱还包括与所述控制部件相连、用于确认用户信息的读卡器，所述控制部件还将存入或取出物品的RFID电子标签所包含的信息与所述用户信息相关联。

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