CN216644672U - 共享冷藏柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种共享冷藏柜，属于冷藏设备技术领域，包括冷藏柜柜体、主控装置、检测装置、执行机构、通信模块、移动装置；检测装置包括手势识别模块、摄像头和温湿度检测模块，所述检测装置连接所述主控装置；所述主控装置连接所述执行机构；所述主控装置还通过无线通信装置与智能终端进行通讯连接。本实用新型添加磁力锁、电雾化玻璃，保护隐私安全；高效利用空间，增加柜子数量，且柜子容量规格多样；利用制冷模块对不同的箱柜进行温度调控；在柜内安装换气扇和除异味装置，便于换气除味；利用触摸屏、摄像头、手势识别等模块实现手势、密码和人脸三种方式开启柜门。

Description

共享冷藏柜

技术领域

本实用新型涉及冷藏设备技术领域，具体涉及一种共享冷藏柜。

背景技术

随着人们物质生活水平逐渐提升，在校学生对于食品的储藏需求快速增长。尤其是高校学生，对水果、零食以及家乡土特产品等食品的储藏需求很大。高校的学生人数较多，集体宿舍不允许配备大功率电器，因此在每个宿舍配备一个冰箱是不可行的，其次若在每栋宿舍楼的公共空间配置冷藏柜，虽然能够减少安全隐患，且学生能够取用方便，但不能杜绝有部分同学将食品长时间存放，长期占用资源且食品腐坏，影响冰箱的使用，难以管理和结算费用。

目前，在用的共享冷藏柜相关产品外观类似于自助快递柜，包括具有制冷功能的冰箱本体，多个矩形阵列设置且相互独立的冷藏室，每个冷藏室有独立的柜门，显示屏用于显示信息并与用户交互。内部有控制器与各部分相连接，控制制冷、柜门与雾化玻璃开关、显示使用时间等信息以及付费等功能。用户通过显示屏查看箱内使用情况，确认使用后，柜门自动打开，用户放入物品。待取物品时，用户通过显示屏确认个人信息，完成支付，取走物品，关闭柜门，如此往复工作。

但上述现有的共享冷藏柜仍存在以下问题：冷藏柜的格间不透明，不能给用户提供查看已储存物品状态的便利；冷藏柜箱柜容量大，格间少，无法在宿舍楼、写字楼等人口密集生活区使用；冷藏温度单一，不能满足不同物品冷藏温度的要求；贮存的东西可能在柜内残留气味，不利于下一位客户贮存；开启冷藏柜的柜门方式比较单一，不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有箱柜完全独立、温湿度恒定且能调节、箱柜容量规格多样、支持手势、密码和人脸三种开门方式且有隐私保护功能的共享冷藏柜，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

本实用新型提供一种共享冷藏柜，其特征在于，包括：

冷藏柜柜体、主控装置、检测装置、执行机构、通信模块、移动装置；

检测装置包括手势识别模块、摄像头和温湿度检测模块，所述检测装置连接所述主控装置；所述主控装置连接所述执行机构；所述主控装置还通过无线通信装置与智能终端进行通讯连接。

优选的，所述执行机构包括显示屏、电控雾化玻璃模块、制冷模块、报警装置、换气扇、散热风扇、磁力锁模块和照明灯。

优选的，所述温湿度检测模块采用DS18B20温度传感器。

优选的，所述手势识别模块采用PAJ7620传感器。

优选的，执行机构还包括制冷半导体模块，所述制冷半导体模块设于在储物抽屉下层；所述电控雾化玻璃模块内嵌于冷藏柜箱门中，与照明灯带相连接。

优选的，还包括磁力锁模块，所述磁力锁模块的磁力锁安装箱门侧边缘。

优选的，包括人机交互显示模块，采用TFTLCD液晶电容触摸屏，与主控装置之间采用16位并行数据传输方式连接。

优选的，所述照明灯采用暖白色LED并联组成灯带。

本实用新型有益效果：添加磁力锁、电雾化玻璃，保护隐私安全；高效利用空间，增加柜子数量，且柜子容量规格多样；利用制冷模块对不同的箱柜进行温度调控；在柜内安装换气扇和除异味装置，便于换气除味；利用触摸屏、摄像头、手势识别等模块实现手势、密码和人脸三种方式开启柜门。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型实施例所述的共享冷藏柜的主视结构图。

图2为本实用新型实施例所述的共享冷藏柜的后视结构图。

图3为本实用新型实施例所述的共享冷藏柜的功能原理框图。

图4为本实用新型实施例所述的共享冷藏柜的柜体的结构图。

其中：1-储物抽屉；2-钢珠滑轨；3-温湿度传感器；4-照明灯；5-换气扇；6-除异味装置；7-雾化玻璃；8-手势识别模块；9-磁力锁；10-半导体制冷模块；11-隔板；12-散热风扇；13-通信模块；14-供电模块；15-单片机；16-摄像头；17-报警装置；18-触摸屏；19-滑轮。

具体实施方式

下面详细叙述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。

为便于理解本实用新型，下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本实用新型所必须的。

实施例

如图1、图2所示，本实施例中，提供一种通过单片机15控制柜门、电雾化玻璃、灯光、风扇开关并且实现自动调节柜内温湿度，同时可以保护隐私的共享冷藏柜。

结合图3，本实施例的共享冷藏柜包括主控装置、检测装置、执行机构、通信模块13、移动装置和冷藏柜柜体。STM32主板部分(MCU)是主控装置的核心，由电源模块供电，承担整个装置的信息处理工作。检测装置包括手势识别模块、摄像头、温湿度模块三部分，为主控装置提供信息输入。主控装置将处理后的信息传输给执行机构，执行机构包括显示屏、电控雾化玻璃、制冷模块、报警装置17、换气扇、散热风扇12、磁力锁模块和照明灯八部分，实现相应的制冷、报警、换气、散热等功能。检测装置、主控装置和执行机构三者通过相邻箱柜之间的走线连接。主控装置还连接无线通信装置，与手机APP进行信息交互。散热风扇12和单片机连接供电模块14。

主控装置主要由STM32主板部分(MCU)组成。STM32F103C8T6作为主控芯片，其是一款基于ARM 32位Cortext M3内核的单片机,具有2.0～3.6V的宽电压供电范围,CPU工作频率最大可达72MHz,具有单周期乘法指令和硬件除法功能,以及优先级可编程的中断系统。其引脚数为112个、定时器数为11个、通信接口多达13个。MCU最小系统包括复位电路、晶振电路、BOOT(启动)电路、下载调试电路等。STM32主板主要接收来自检测装置与手机APP的数据与信息，并即时处理后，将信息传输给执行机构，供电电源模块为其提供相应所需的电源。STM32主板安装在冷藏柜体的后面，放在封装盒内。

检测装置主要包括：

温湿度模块，用于检测箱内温度和湿度，采用DS18B20温度传感器，放在箱内顶部，如图4。DS18B20测温范围大、精度高，分辨率可达0.1℃；单线接口节省I/O资源，多个DS18B20可挂在一根总线上。块采用外部供电方式，将单总线上拉至VCC，以增加系统的稳定性和数据的传输距离。

手势识别模块，采用PAJ7620传感器，它通过LED发送红外线检测有效范围内的物体，目标信息阵列读取物体特征数据并存储到内部寄存器，手势识别阵列对特征数据处理并将结果存入寄存器，再通过I2C串行总线读取寄存器中的数据。将其安装在箱门靠近雾化玻璃，也是一种内嵌式设计，如图4所示。用户在触摸屏18输入自己的信息后，可直接来到储存物品的冷藏箱柜前，用手势打开雾化玻璃查看储存物品的状态，或者取出自己储存的物品。

冷藏柜顶部设有摄像头16，摄像头16选择专为单片机设计的OPEMNMV摄像头，安装在触摸屏旁边(如图1所示)，方便用户采用人脸识别输入信息。该摄像头使用串行摄像头控制总线(SCCB)控制，该总线由时钟和数据两根信号线组成，每两个时钟读取一个像素的数据，循环读取每个像素的数据并将像素写入触摸屏。

执行机构主要包括：

制冷半导体模块：系统选用半导体制冷片作为制冷器，若将来商业化应用，则会采用压缩机制冷。其制冷系统中还会配有风扇。风扇既用于制冷系统，又用于散热系统，还可以换气，清除箱内储存物品之后残留的气味。风扇设计在箱内的顶部隔层中，制冷半导体模块安置在储物抽屉下层(如图4)，便于制冷。

雾化玻璃模块：将雾化薄膜贴在透明亚克力板上，实现电控雾化玻璃的效果，可利用手势实现透明和雾化状态切换。将整个模块内嵌于箱门之中，方便用户查看箱内的物品(如图4)。雾化玻璃与照明灯带相连接，照明灯带采用暖白色LED并联组成灯带来为系统提供照明。只要箱门打开或雾化玻璃变为透明，照明灯也将开启，反之则关闭。

磁力锁模块：该设计采用一款可以反馈锁开关状态的常用磁力锁，它有控制和反馈两部分信号。一方面，通过继电器控制脚进行高低电平的控制，实现磁力锁的开启和关闭；另一方面，通过单片机读取反馈信号线的高低电平进行磁力锁状态的获取。磁力锁安装箱门侧边缘(如图4)，稳定牢靠，保护物品的安全。

人机交互显示模块：采用4.3寸TFTLCD液晶电容触摸屏，与主控芯片之间采用16位并行数据传输方式，将其安置在整个冷藏柜前面的最中心位置，旁边连接有摄像头(如图1)，方便用户用触摸屏配合摄像头输入用户信息。用户也可以通过触摸屏设置储存物品储存的时长、温湿度等。

报警装置：当箱门长时间未关闭时，系统可检测磁力锁的电平信号产生报警，位于显示屏一侧的蜂鸣器发出响声，同旁的指示灯闪烁。当用户完成交易，忘记关箱门或雾化玻璃时，系统根据检测到磁力锁和雾化玻璃的电平信号，进行报警，提醒用户关好箱门和雾化玻璃，既保护物品安全，又保护了用户的隐私。

散热风扇、换气风扇：采用小型风扇，用于换气系统，又用于散热系统。当电路或单片机附近温度过高时开启风扇散热；当用户从箱柜中取出物体之后，系统会启动换气风扇，并同时关闭制冷半导体。

照明灯：采用暖白色LED并联组成灯带来为系统提供照明。只要箱门打开或雾化玻璃变得透明，照明灯就开启；如果箱门和雾化玻璃两者关闭之后，照明灯才关闭。

无线通信模块：采用ESP8266模块进行WIFI通信，以连接服务器。ESP8266是一款低功耗的串口转WIFI的透传模块，支持STA、AP、STA+AP三种工作模式，仅用一些简单的AT指令便可完成局域网或广域网的通信网络连接配置。ESP8266模块采用5V直流电源供电。无线通信模块也同样至于冷藏柜的后面。

移动装置主要包括：在整个冷藏柜底部安装4个滑轮19，如图1。滑轮通过竖直连接杆与柜体相连接，并且可以任何角度旋转，方便柜体的移动和转向，同时也可以提高柜体在水平移动时的稳定性和可靠性，同时减小了柜体与地面的摩擦力，降低噪音，便捷环保。该设计中每个箱柜设为可拆洗的结构，由储物抽屉与格子箱体组成，储物抽屉两侧安装有钢珠滑轨。钢珠滑轨在一般情况下只有二、三节金属装置，安装简单，节省空间，承重性能更好。安装钢珠滑轨能减少抽屉与格子的摩擦，增加可实用性，并且方便工作人员的清洗。整个箱体背面的内壁固定连接有除臭过滤装置，所述除臭过滤装置和储物抽屉的背面穿插连接各自的空气过滤和除臭设备，提高了食物所处环境的清洁度与卫生状况。

冷藏柜柜体：箱柜有两层储物抽屉1，储物抽屉1底部为隔板11，隔板11位打孔塑料板，方便整个柜内空气流通：抽屉前面为透明结构，方便用户查看物品状态；抽屉下端有把手，方便用户抽出抽屉。抽屉两侧安装有钢珠滑轨2，利于抽屉的滑动，减少摩擦，增加耐用性。位于抽屉的上层格间分为三部分，分别放置温湿度传感器3、照明灯4、换气扇5和除异味装置6，温湿度传感器能够即时感知温湿度信息，并且传输给单片机；换气扇和除异味装置用于换气除去残留气味的工作；照明灯配合箱门工作，只要箱门打开或雾化玻璃变得透明，照明灯就开启；如果箱门和雾化玻璃7两者关闭之后，照明灯才关闭。箱门内嵌有雾化玻璃和手势识别模块8，雾化玻璃在中间，手势识别模块在最上部。两者可以配合，手势打开雾化玻璃查看储存物品的状态，或者取出自己储存的物品。用户在输入自己的信息之后，也可以用手势识别直接打开箱门。磁力锁9主体安装在左边侧壁上，锁扣在箱门对应的位置上。箱门关闭时，锁扣紧扣磁力锁主体，当接收来自单片机的信号时，触发电平由高变为低，磁力锁打开，弹出锁扣及箱门。最后，箱门的底部安置有半导体制冷模块10，用于整个箱体的制冷。

本实施例所述的共享冷藏柜，其使用原理如下：

首先，用户首次使用共享冷藏柜时，需在显示屏上填写身份、手机号、登入密码等相关信息，录入人脸并进行验证、绑定。再次使用时，用户可以直接通过人脸识别或输入密码进行登入。在用户登入之后，可在显示屏上选择相应大小的箱柜，输入箱门暗号后，箱门自动打开并且开启照明灯。用户放好物品之后，关好箱门(照明灯自动关闭)，在手机上或显示屏上选择合适的温湿度模式和时间之后并且支付相应的金额后，相应的柜体箱门上的指示灯亮起，系统开始工作。整个过程，雾化玻璃全程关闭，只有用户登入后，在箱门手势感应区，用手向左或向右滑动，雾化玻璃相对应开启或关闭。用户也可向上滑动手势或输入箱门暗号开启箱门。如果用户在一段时间内没有关闭箱门和雾化玻璃，那么系统会触发报警装置。用户在取出物体后，系统会弹出提示关闭箱门，同时箱门暗号也失效。最后系统开启换气扇，配合除异味装置，清理柜内残留气味。

综上所述，本实用新型实施例所述的共享冷藏柜，利用雾化玻璃模块，保护用户隐私安全，给用户提供便利；箱柜规格设计多样，配有两层抽屉，合理划分空间；每个箱柜安装有独立的制冷模块，对不同的箱柜进行温度调控，满足大多数用户需求；在箱柜上部分隔层安装有换气扇和除异味装置，便于换气除味；利用触摸屏、摄像头、手势识别等模块实现手势、密码和人脸三种方式开启柜门。用户在触摸屏上通过人脸识别认证后，便可去储存物品的箱柜查看物品，手掌向右滑动，照明灯亮、玻璃透明；向左滑动关闭照明灯、玻璃雾化。当用户在网络上完成交易或者查看物品时，箱门或者雾化玻璃没有关闭，该设计会报警并且伴随指示灯闪烁，提醒您关好箱门和雾化玻璃，保护物品和隐私安全。整个柜体底部安装滑轮，储物抽屉与箱柜之间也用滑轮相连，减少摩擦和噪音，利于移动，节能耐用。每一个箱柜内都安装有温湿度传感器、风扇、去异味装置，即时向网络传输信息以及调整箱内温湿度，并且在取出物体后可以除残留气味。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种共享冷藏柜，其特征在于，包括：

冷藏柜柜体、主控装置、检测装置、执行机构、通信模块、移动装置；

检测装置包括手势识别模块、摄像头和温湿度检测模块，所述检测装置连接所述主控装置；所述主控装置连接所述执行机构；所述主控装置还通过无线通信装置与智能终端进行通讯连接。

2.根据权利要求1所述共享冷藏柜，其特征在于，所述执行机构包括显示屏、电控雾化玻璃模块、制冷模块、报警装置、换气扇、散热风扇、磁力锁模块和照明灯。

3.根据权利要求1所述的共享冷藏柜，其特征在于，所述温湿度检测模块采用DS18B20温度传感器。

4.根据权利要求1所述的共享冷藏柜，其特征在于，所述手势识别模块采用PAJ7620传感器。

5.根据权利要求2所述的共享冷藏柜，其特征在于，执行机构还包括制冷半导体模块，所述制冷半导体模块设于在储物抽屉下层；所述电控雾化玻璃模块内嵌于冷藏柜箱门中，与照明灯带相连接。

6.根据权利要求5所述的共享冷藏柜，其特征在于，还包括磁力锁模块，所述磁力锁模块的磁力锁安装箱门侧边缘。

7.根据权利要求5所述的共享冷藏柜，其特征在于，包括人机交互显示模块，采用TFTLCD液晶电容触摸屏，与主控装置之间采用16位并行数据传输方式连接。

8.根据权利要求7所述的共享冷藏柜，其特征在于，所述照明灯采用暖白色LED并联组成灯带。

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