CN208766780U - 智能机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能机柜，包括柜体，在柜体内设置有主控制器、存储器和收发通信模块Ⅰ，柜体的前端面安装有若干共享锁，每个共享锁均对应一个通信卡；每个共享锁均包括CPU模块、检测模块、定位模块、感应器模块、电磁铁模块和收发通信模块Ⅱ。本实用新型可根据需要自己取用并返还，取用时通过外部设备进行开启共享锁将商品取出，使用完毕后将通信卡插入到空缺滑槽内实现商品返还。本实用新型使用方便，节省消费成本，促进商品再利用，环保，节能，可持续使用，可持续发展，极大降低物资消耗和物资消耗污染。

Description

智能机柜

技术领域

本实用新型属于共享设备技术领域，具体涉及一种用于商品租赁的智能机柜。

背景技术

我国人口众多，物品消耗巨大。商品作为人们赖以生存的生活用品，在生活中必不可少。由于近年来商品消耗巨大，带来的污染问题日趋严重，如何循环利用更多商品，成为可持续发展的问题。

因此，迫切需要一种可共享，并可防盗、人性化的商品共享机柜。

实用新型内容

针对上述现有技术中描述的不足，本实用新型提供一种商品租赁的智能机柜。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种智能机柜，包括柜体，在柜体内设置有主控制器、存储器和收发通信模块Ⅰ，柜体的前端面安装有若干共享锁，每个共享锁均对应一个通信卡；每个共享锁均包括CPU模块、检测模块、定位模块、感应器模块、电磁铁模块和收发通信模块Ⅱ。

所述通信卡，负载商品信息并通过感应器模块将携带的信息传输给CPU模块。

所述检测模块，用于感应通信卡的指定位置信息并传给CPU模块。

所述定位模块，用于给CPU模块提供定位信息。

所述收发通信模块Ⅱ，用于CPU模块与主控制器通信将CPU模块接收到的信息传出给主控制器并接收主控制器的指令。

所述感应器模块，用于通信卡携带的信息并传输给CPU模块。

所述电磁铁模块，用于接收CPU模块的指令实现锁的开启与闭合。

主控制器通过每个共享锁的收发通信模块Ⅱ与每个共享锁通讯，接收各共享锁的状态信息并存储在存储器内，且主控制器发送控制命令给各共享锁；主控制器通过收发通信模块Ⅰ与外部设备通讯，给外部设备发送信息并接收外部设备的控制指令。

优选地，所述柜体上还设置有监控模块，监控模块安装在柜体的前端面并将监控信息传输给主控制器。所述监控模块可以是摄像头和摄像器等可采集音视频的设备，监控模块采集的音视频信息可以传输到主控制器内也可以上传到外部设备上，该监控模块附带的功能比如AI 智能互动，人脸识别，支付场景，取卡识别等，可以作为监测，增加个人脸识别的检测维度，来通过识别的用户数据和感应传感器等检测数据作为控制系统中的协作功能，例如用户取卡使用，（AI）摄像仪器，如（人脸识别）检测用户形象和身份，服务器自动进行相关开锁功能，并经用户确认领取使用该系列产品，对用户使用场景起到增强现实的作用。

所述共享锁还包括时钟模块和指示器模块，时钟模块为CPU模块或主控制器提供时间信息，CPU模块通过收发信模块Ⅱ将时间信息发送给主控制器，指示器模块安装在柜体前端面并接收CPU模块或主控制器的指令。所述指示器模块：可以包括蜂鸣器，红黄绿指示灯，显示屏，LED指示器，故障指示器，面板指示器，温度指示器，报警器，位置指示器，定位指示器，行程指示器，阀位指示器，时间确定指示器等，以文字、语音、图像、视频等方式结合相关器件设备呈现指示内容。

具体地，所述共享锁，包括外壳，外壳内安装有电仓壳体，感应器模块的感应区和电磁铁模块位于电仓壳体内，检测模块和收发通信模块Ⅱ安装在电仓壳体的外侧壁，CPU模块和定位模块集中在PC板上并位于电仓壳体外。

所述电仓壳体，包括电仓上盖和电仓下盖，在电仓上盖的下端安装电磁铁模块，电磁铁模块的锁舌与电仓下盖内的锁舌滑槽相对应，且在电仓上盖的侧壁上部设置有出线口Ⅰ和出线口Ⅱ。

所述电磁铁模块，包括电磁铁和锁舌，电磁铁固定在电仓上盖的下端并与锁舌连接，锁舌位于锁舌滑槽内并在电磁铁的带动下在锁舌滑槽内上下移动。

在电仓下盖下部设置有贯穿前后端面的锁槽，所述锁槽与锁舌滑槽相通，电仓下盖前端面的锁槽与外壳上的插卡口相对应；在电仓下盖后端面的锁槽处安装有检测模块。

在本实用新型中，所述检测模块，可以是包括限位板，限位板前端设置有限位槽，在限位槽上下端面安装有对射式传感器，限位槽与锁槽相对，收发通信模块Ⅱ安装在限位板后端面。

在电仓下盖的左端设置有卡槽，卡槽与锁槽相通；感应器模块通过卡槽安装在电仓下盖侧端，且感应器模块的感应区与锁槽位于锁槽内。

所述检测模块、定位模块、感应器模块和电磁铁模块，任意组合直接连接到主控制器上。也就是说各个模块既可以直接连接CPU模块，也可以任意选择几个直接连接到主控制器上。

本实用新型主控制器接收外部设备的控制指令，并根据各共享锁反馈的状态信息将控制指令发送至对应的共享锁上，实现单个共享锁的开启。每个共享锁的CPU模块通过检测模块和感应器模块的信息判断共享锁的状态，并将锁状态上传给主控制器内，主控制器将各个共享锁的状态进行存储，而且，当某个共享锁是闭合状态时，检测模块的传感器给CPU模块一种状态信号，且感应器模块能感应到通信卡的负载信息，此时，该共享锁的锁舌是穿过通信卡的锁紧孔将通信卡锁紧在电仓壳体内的，需要开锁时，外部设备给主控制器发送控制指令，主控制器根据存储器内存储的共享锁的状态信息给可用的CPU模块发控制指令，CPU模块控制电磁铁模块的电磁铁动作，将锁舌收回，从通信卡的锁紧孔内出去，然后手动拔出即可。当某个共享锁是开锁状态时，检测模块给CPU模块另一种状态的信号，且感应器模块不能感应到通信卡的负载信息，此时，锁舌是位于锁舌滑槽内，当将通信卡通过外壳上的插卡槽插入滑槽内，通信卡插入到位后会检测模块检测到通信卡到位，且感应器模块能感应到通信卡的负载信息，CPU模块接收到信号后控制电磁铁动作，电磁铁带动锁舌在锁舌滑槽内滑动并穿过通信卡上的锁紧孔实现锁紧，并将此时锁的状态发送给主控制器。

本实用新型可根据需要自己取用并返还，取用时通过外部设备进行开启共享锁将商品取出，使用完毕后将通信卡插入到空缺滑槽内实现商品返还。本实用新型使用方便，节省消费成本，促进商品再利用，环保，节能，可持续使用，可持续发展，极大降低物资消耗和物资消耗污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型的控制原理框图。

图3为本实用新型共享锁的爆炸图。

图4为本实用新型电仓上盖b的结构示意图。

图5为本实用新型电仓上盖b和电磁铁模块的装配示意图。

图6为本实用新型电仓下盖a的结构示意图。

图7为本实用新型电仓下盖a与通信卡、感应器模块、检测器模块的装配示意图。

图8为本实用新型开锁流程图。

图9为本实用新型闭锁流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种智能机柜，如图1-2所示，包括柜体1，在柜体1内设置有主控制器101、存储器102和收发通信模块Ⅰ103，柜体1的前端面安装有若干共享锁3，每个共享锁3均对应一个通信卡2；每个共享锁3均包括CPU模块301、检测模块302、定位模块303、感应器模块304、电磁铁模块305和收发通信模块Ⅱ306。

所述通信卡2，负载商品信息并通过感应器模块304将携带的信息传输给CPU模块301。所称的通信卡2可为IC卡、NFC卡、射频卡、集成电路卡、磁卡、集成电路芯片、智能卡等通讯卡或通信卡，通信卡和二维码可以共同组成的该产品标签卡。

所述检测模块302，用于感应通信卡2的指定位置信息并传给CPU模块301。

所述定位模块303，用于给CPU模块301提供定位信息。定位模块是GPS模块或北斗定位模块等。在本实施例中采用了GPS模块，GPS保护盖被形成长方体形状，在其内部收容GPS电路板后，夹着密封垫地扣在共享锁底部面壳的一侧的定位模块安装部，并通过卡合、粘接、螺栓或铆接等方式固定于面壳。GPS保护盖优选采用硬质（不易破损）、且不对GPS保护盖和密封垫所围成的密闭空间内，既能确保GPS信号的接受，又能保护GPS电路板不受到破坏。另外GPS电路板的管脚穿过密封垫、面壳及电仓壳体（具体来说是电仓盖）上对应位置所设的管脚通孔，而插接于PCB板上所设的连接器，从而使得GPS电路板上的GPS模块与PCB板上的CPU模块通信。

所述收发通信模块Ⅱ306，用于CPU模块301与主控制器101通信将CPU模块301接收到的信息传出给主控制器101并接收主控制器101的指令。

所述感应器模块304，用于通信卡2携带的信息并传输给CPU模块301。感应器模块包括二维码条码等光源感应器和NFC近场通信感应器，射频识别器等等，感应器可以一个或多个、同类或不同类的同时存在。其中感应器模块感应到的通信卡标签信息，可被介由收发通信模块Ⅱ发送给主控制器，主控制器再发送给移动通信设备和／或云计算器等外部设备，并且感应器模块可以工作状态时实行休眠。当CPU模块下达指令后可被唤醒，执行相关操作。其中，感应器模块所感应的数据具备优先选择功能，示例如感应器第一个感应到通信卡标签数据信息，可做第一时间存储并反馈给CPU模块。也可以包括二者或多个感应器模块同时感应到相同数据信息可做统一检测录用。若产品标签遭到破坏，或接触不良可重复操作，或更换锁进行操作。同时可以在手机软件上输入标签上的数码进行问题报备。

所述电磁铁模块305，用于接收CPU模块301的指令实现锁的开启与闭合。

主控制器101通过每个共享锁3的收发通信模块Ⅱ306与每个共享锁3通讯，接收各共享锁3的状态信息并存储在存储器102内，且主控制器101发送控制命令给各共享锁3；主控制器101通过收发通信模块Ⅰ103与外部设备通讯，给外部设备发送信息并接收外部设备的控制指令。

所述外部设备包括移动设备和云计算器，移动设备和云计算器通过无线网络与共享锁3建立通信：云计算器和\或移动通信设备接收由共享锁3的发送的状态信息等并管理该共享锁；此外，移动设备接收由共享锁3发送的状态信息等并管理该机柜；此外，移动设备经由云计算器对该共享锁3进行控制，或云计算器对共享锁3直接进行控制。此外，共享锁3对通信卡2发送的状态信息等进行管理。

在本实用新型中，所述柜体1上还设置有监控模块104，监控模块104安装在柜体1的前端面并将监控信息传输给主控制器101。

所述监控模块可以是摄像头和摄像器等可采集音视频的设备，监控模块采集的音视频信息可以传输到主控制器内也可以上传到外部设备上，该监控模块附带的功能比如AI智能互动，人脸识别，支付场景，取卡识别等，可以作为监测，增加个人脸识别的检测维度，来通过识别的用户数据和感应传感器等检测数据作为控制系统中的协作功能，例如用户取卡使用，（AI）摄像仪器，如（人脸识别）检测用户形象和身份，服务器自动进行相关开锁功能，并经用户确认领取使用该系列产品，对用户使用场景起到增强现实的作用。

所述共享锁3还包括时钟模块307和指示器模块308，时钟模块307为CPU模块301提供时间信息，CPU模块301通过收发信模块Ⅱ306将时间信息发送给主控制器101，时钟模块307还可以直接给主控制器提供时间信息。时钟模块使得CPU模块及移动通信设备、云计算器等外部设备可以获取本共享锁3的当前时间信息。在无需获取共享锁3的当前时间信息，例如均以云计算器的时钟为准的情况下，也可以没有该时钟模块。但考虑到共享锁可能处于各种环境，例如若当共享锁被盗或遭到破坏时恰巧处于通讯不畅的环境，则虽然之后可能随着共享锁3修复到可通信的环境，云计算器能够根据共享锁3发送来信息等知晓该共享锁被盗或遭到破坏，但却无法掌握被盗或遭到破坏的具体时间。因此，优选共享锁3具有该时钟模块，在机柜1被盗或遭到破坏时能够及时将被盗的实际时间保存在存储器中，并立即或事后发送给云计算器和／或移动通信设备，以便其采取适当的防盗和遭到破坏策略。根据需要，该时钟模块也可以被集成在CPU模块中。

所述指示器模块：可以包括蜂鸣器，红黄绿指示灯，显示屏，LED指示器，故障指示器，面板指示器，温度指示器，报警器，位置指示器，定位指示器，行程指示器，阀位指示器，时间确定指示器等，以文字、语音、图像、视频等方式结合相关器件设备呈现指示内容，当空锁状态，指示灯为红色，无操作状态时，指示灯为黄色，使使用者能直观查看到可用商品。

同样指示器模块可以直接接受CPU模块的控制指令，也可以直接接受主控制器模块的指令。

具体地，所述共享锁3，如图3、6、7所示，包括外壳3019，外壳3019内安装有电仓壳体3015，感应器模块304的感应区和电磁铁模块305位于电仓壳体3015内，检测模块302和收发通信模块Ⅱ306安装在电仓壳体3015的外侧壁，CPU模块301和定位模块303集中在PCB板上并位于电仓壳体3015外。

所述电仓壳体3015，包括电仓上盖3015b和电仓下盖3015a，如图4和5所示，在电仓上盖3015b的下端安装电磁铁模块305，电磁铁模块305的锁舌8001与电仓下盖3015a内的锁舌滑槽8003相对应，且在电仓上盖3015b的侧壁上部设置有出线口Ⅰ8023和出线口Ⅱ8026。

所述电磁铁模块305，包括电磁铁3050和锁舌8001，电磁铁3050固定在电仓上盖3015b的下端并与锁舌8001连接，锁舌8001位于锁舌滑槽8003内并在电磁铁3050的带动下在锁舌滑槽8003内上下移动。

本实用新型中电磁铁可以是普通的电磁铁，也可以是推拉式电磁铁，当为普通电磁铁时，锁舌位于锁舌滑槽内，电磁铁与锁舌吸附连接，当然也可以是推拉式电磁铁和锁舌8001，推拉式电磁铁的外壳固定在电仓上盖3015b的下端，推拉式电磁铁的导杆与锁舌8001固定连接。

如图6和7所示，在电仓下盖3015a下部设置有贯穿前后端面的锁槽8002，所述锁槽8002与锁舌滑槽8003相通，电仓下盖3015a前端面的锁槽8002与外壳3019上的插卡口相对应；在电仓下盖3015a后端面的锁槽8002处安装有检测模块302。所述检测模块302，包括限位板，限位板前端设置有限位槽，在限位槽上下端面安装有对射式传感器，限位槽与锁槽8002相对，收发通信模块Ⅱ306安装在限位板后端面。当然检测模块可以根据实际需求更换结构并不限于当前结构。

在电仓下盖3015a的左端设置有卡槽8024，卡槽8024与锁槽8002相通；感应器模块304通过卡槽8024安装在电仓下盖3015a侧端，且感应器模块304的感应区与锁槽8002位于锁槽8002内。

需要说明的是，本实用新型给出的各模块可以如上为的实施案例那样全部于锁具集成为一体，也可以是其中一部分模块作为单独的电子设备而存在于锁具之外，只要通过必要的线路等能与锁具之间收发所需的相关信息即可。例如除感应器模块和电磁铁模块的的锁本体组件等必须安装在共享锁内的部件外，都可以作为单独的电子设备而存在于锁具之外。

并且本实用新型图2仅仅是给出了一种控制原理框图，各共享锁中的模块可以任意选择几个直接将信号传输给主控制器进行处理，譬如，整个机柜只有一个定位模块，实现机柜的定位，每个共享锁的检测模块、电磁铁模块、感应模块也可以选择性的连接CPU模块或主控制器模块，而且，CPU模块也可以去掉不使用，全部集中在主控制器进行处理也能够实现整个共享机柜的功能。整体来说，就是本实用新型中给出的共享锁拥有的功能模块，信号传输既可以直接给主控制器，也可以直接给CPU模块，也就是说这些功能模块可以完全由CPU模块处理，也可以完全由主控制器处理，还可以主控制器和CPU模块协同处理，甚至可以将CPU模块省去全部给主控制器处理。

在使用时，开锁取卡流程为，如图8所示，第一步：手机等外部设备发送开锁命令给主控制器；

第二步：主控制器接收命令并处理后从存储器内查询各共享锁状态，并将开锁命令转发至空闲可用的共享锁的CPU模块；

第三步：CPU模块接收到开锁命令后，控制电磁铁动作将锁舌从通信卡的锁紧孔内拔出；

第四步：主控制器指示“开锁指示灯”红灯点亮；

第五步：用户取出通信卡；

第六步：CPU模块将通信卡的信息变化命令到主控制器，即将通信卡的信息和CPU模块上的定位模块信息、电磁铁模块信息、检测模块信息、时钟模块信息、已存储信息以及感应器模块的信息传输到主控制器，主控制器存储后再传输到服务器等外部设备；

如图9所示，还卡关锁流程：

第一步：外部设备根据主控制器发送的各共享锁的状态信息，使用户找到空闲可用的锁孔，并将通信卡插入锁槽；

第二步：CPU模块通过感应器模块检测到卡信息；

第三步：CPU模块通过检测模块检测到通信卡的位置信息；

第四步：感应器模块检测通信卡的信息并传输给CPU模块，CPU模块核实卡信息是合法卡插入；

若检测卡信息或位置信息其中有一个或同时出现信息不适配，通信卡可换个可插入的空锁槽8002，或在此共享锁上重新插入，若信息适配，CPU模块下达关闭锁指令并关闭锁；

第五步：CPU模块控制电磁铁带动锁舌在锁舌滑槽内滑动并穿过通信卡上的锁紧孔实现锁紧；

第六步：CPU模块指示“开锁指示灯”绿灯常亮；

第七步：CPU模块根据将该卡的信息与插入位置信息判断通信卡是否被锁住，若通信卡没有被锁住，则主控制器下达终止CPU模块的指令，终止并保存信息；若成功锁住该卡，CPU模块将定位模块信息、电磁铁模块信息、检测模块的信息、时钟模块信息、已存储信息、感应器模块信息传给主控制器；

第八步：主控制器接收信息后在存储器内存储并传至外部设备，得到信息确认。

上面所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能机柜，包括柜体（1），其特征在于：在柜体（1）内设置有主控制器（101）、存储器（102）和收发通信模块Ⅰ（103），柜体（1）的前端面安装有若干共享锁（3），每个共享锁（3）均对应一个通信卡（2）；每个共享锁（3）均包括CPU模块（301）、检测模块（302）、定位模块（303）、感应器模块（304）、电磁铁模块（305）和收发通信模块Ⅱ（306）；

所述通信卡（2），负载商品信息并通过感应器模块（304）将携带的信息传输给CPU模块（301）；

所述检测模块（302），用于感应通信卡（2）的指定位置信息并传给CPU模块（301）；

所述定位模块（303），用于给CPU模块（301）提供定位信息；

所述收发通信模块Ⅱ（306），用于CPU模块（301）与主控制器（101）通信将CPU模块（301）接收到的信息传出给主控制器（101）并接收主控制器（101）的指令；

所述感应器模块（304），用于通信卡（2）携带的信息并传输给CPU模块（301）；

所述电磁铁模块（305），用于接收CPU模块（301）的指令实现锁的开启与闭合；

主控制器（101）通过每个共享锁（3）的收发通信模块Ⅱ（306）与每个共享锁（3）通讯，接收各共享锁（3）的状态信息并存储在存储器（102）内，且主控制器（101）发送控制命令给各共享锁（3）；主控制器（101）通过收发通信模块Ⅰ（103）与外部设备通讯，给外部设备发送信息并接收外部设备的控制指令。

2.根据权利要求1所述的智能机柜，其特征在于：所述柜体（1）上还设置有监控模块（104），监控模块（104）安装在柜体（1）的前端面并将监控信息传输给主控制器（101）。

3.根据权利要求1所述的智能机柜，其特征在于：所述共享锁（3）还包括时钟模块（307）和指示器模块（308），时钟模块（307）为CPU模块（301）或主控制器提供时间信息，指示器模块（308）安装在柜体（1）前端面并接收CPU模块（301）或主控制器的指令。

4.根据权利要求1或3所述的智能机柜，其特征在于：所述共享锁（3），包括外壳（3019），外壳（3019）内安装有电仓壳体（3015），感应器模块（304）的感应区和电磁铁模块（305）位于电仓壳体（3015）内，检测模块（302）和收发通信模块Ⅱ（306）安装在电仓壳体（3015）的外侧壁，CPU模块（301）和定位模块（303）集中在PCB板上并位于电仓壳体（3015）外。

5.根据权利要求4所述的智能机柜，其特征在于：所述电仓壳体（3015），包括电仓上盖（3015b）和电仓下盖（3015a），在电仓上盖（3015b）的下端安装电磁铁模块（305），电磁铁模块（305）的锁舌（8001）与电仓下盖（3015a）内的锁舌滑槽（8003）相对应；在电仓下盖（3015a）下部设置有贯穿前后端面的锁槽（8002），所述锁槽（8002）与锁舌滑槽（8003）相通，电仓下盖（3015a）前端面的锁槽（8002）与外壳（3019）上的插卡口相对应；在电仓下盖（3015a）后端面的锁槽（8002）处安装有检测模块（302），在电仓下盖（3015a）的左端设置有卡槽（8024），卡槽（8024）与锁槽（8002）相通；感应器模块（304）通过卡槽（8024）安装在电仓下盖（3015a）侧端，且感应器模块（304）的感应区与锁槽（8002）位于锁槽（8002）内。

6.根据权利要求5所述的智能机柜，其特征在于：所述电磁铁模块（305），包括电磁铁（3050）和锁舌（8001），电磁铁（3050）固定在电仓上盖（3015b）的下端并与锁舌（8001）连接，锁舌（8001）位于锁舌滑槽（8003）内并在电磁铁（3050）的带动下在锁舌滑槽（8003）内上下移动。

7.根据权利要求5所述的智能机柜，其特征在于：在电仓上盖（3015b）的侧壁上部设置有出线口Ⅰ（8023）和出线口Ⅱ（8026）。

8.根据权利要求1所述的智能机柜，其特征在于：所述检测模块（302）、定位模块（303）、感应器模块（304）和电磁铁模块（305），任意组合直接连接到主控制器上。