TW201439992A - 掉貨檢測系統 - Google Patents

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Abstract

一種掉貨檢測系統，包括一發射板、一接收板及一微控制器，一出貨通道設於發射板與接收板之間，發射板沿垂直重力方向依次排列有第一、第二及第三發射管，接收板沿該方向依次排列有第一、第二及第三接收管，第一、第二及第三發射管用於依次發射紅外線信號，第一及第二接收管用於接收第一發射管發射之信號，第一、第二及第三接收管用於接收第二發射管發射之信號，第二、三接收管用於接收第三發射管發射之信號，微控制器用於根據第一、第二或第三接收管接收到之信號而引起之電平是否有變化而判斷出貨通道中是否有物品掉落。

Description

掉貨檢測系統
本發明涉及一種掉貨檢測系統，尤指一種應用於自動販賣機中之掉貨檢測系統。
隨著紅外線技術之日漸發展與成熟，紅外線技術作為一種檢測手段越來越多之應用於各種領域，並且應用技術日趨成熟。於自動販賣機交易過程中，一般是採用紅外線技術，藉由一種掉貨檢測系統來判定貨物是否正常出貨，以此來判定是否扣款。例如習知之一種掉貨檢測系統，包括一出貨通道，一發射板，一接收板及一微控制器，所述出貨通道上設置有相互通信之紅外線發射模組與紅外線接收模組，紅外線發射模組發射之信號由紅外線接收模組接收，物品掉落過程中會遮擋紅外線，接收端接收不到，則表明貨物掉落，項所述之掉貨檢測系統於檢測小物品（例如5片裝口香糖）時失誤率較高，還可能出現小物品未出貨卻顯示出貨成功之判斷，並產生扣款，會對消費者造成損失。
鑒於以上內容，有必要提供一種檢測精確之掉貨檢測系統。
一種掉貨檢測系統，用於檢測自動販賣機中是否有物品掉落，包括一發射板、一接收板及一與所述發射板與所述接收板相連接之微控制器，所述掉貨檢測系統設有一位於所述發射板與所述接收板之間之出貨通道，所述發射板沿垂直重力方向依次排列有一第一發射管、一第二發射管及一第三發射管，所述接收板沿垂直重力方向依次排列有一第一接收管、一第二接收管及一第三接收管，所述第一發射管、所述第二發射管及所述第三發射管用於依次發射紅外線信號，所述第一接收管及所述第二接收管用於接收所述第一發射管發射之紅外線信號，所述第一接收管、所述第二接收管及所述第三接收管用於接收所述第二發射管發射之紅外線信號，所述第二接收管及所述第三接收管用於接收所述第三發射管發射之紅外線信號，所述微控制器用於根據所述第一接收管、所述第二接收管或所述第三接收管接收到之信號而引起之電平是否有變化而判斷所述出貨通道中是否有物品掉落。
與習知技術相比，所述掉貨檢測系統包括多個發射管及多個接收管，所述兩個相鄰之接收管接收一發射管之信號或所述三個相鄰之接收管接收一發射管之信號，從而能夠精確地檢測物品之掉落。
10．．．出貨通道
20．．．發射板
30．．．接收板
40．．．微控制器
50．．．接收電路
51．．．運算放大器
52．．．比較器
圖1係本發明掉貨檢測系統之一較佳實施方式之硬體連接框圖。
圖2係圖1之接收電路之電路連接圖。
圖3係本發明掉貨檢測系統之之一較佳實施方式之示意圖。
請參閱圖1及圖2，本發明一種掉貨檢測系統之一較佳實施方式設有一出貨通道10，所述掉貨檢測系統還包括一發射板20，一接收板30、一與所述發射板20與所述接收板30相連接之微控制器40及一與所述接收板30與所述微控制器40相連接之接收電路50。所述發射板20及所述接收板30垂直所述重力方向放置。所述發射板20及所述接收板30位於同一平面。
所述發射板20依次並等距離排列有8個發射管Q100-Q107，所述接收板30依次並等距離排列有8個對應於所述8個發射管Q100-Q107之接收管Q200-207。於一實施例中，所述8個接收管Q200-207為光敏三極管。
請參閱圖2，所述每一接收管按照所述接收管Q200與一所述接收電路50之連接方式分別連接所述接收電路50。所述接收電路50包括一運算放大器51及一與所述運算放大器51連接之比較器52。所述微控制器40產生控制信號傳輸至所述發射管使所述發射管發亮，從而產生光照。所述接收管Q200之集極集極接電源Vcc，所述接收管之射極藉由電阻R1接地，所述接收管Q200之射極接所述運算放大器51之正向輸入端，所述運算放大器51之反向輸入端藉由電阻R2接地，電阻R2串聯電阻R3接所述運算放大器51之輸出端。所述運算放大器51之輸出端接所述比較器52之反向輸入端，所述比較器52之正向輸入端藉由電阻R4接電源Vcc，所述比較器52之正向輸入端藉由電阻R5接地，所述比較器52之輸出端藉由電阻R6接所述微控制器40。
請參閱圖1至圖3，所述掉貨檢測系統，其工作原理為：首先開啟所述掉貨檢測系統，所述微控制器40產生一控制信號，輸出高電平使所述發射管Q100發亮產生光照，所述接收管Q200接收光照產生一電流I0，電流I0流經電阻R1產生一電壓U0，U0= I0* R1。所述運算放大器51之輸出電壓值U1之大小由電阻R2及電阻R3之大小決定，U1= U0*（R2+R3)/R2（所述電阻R2之電阻值為39 KΩ，所述電阻R3之電阻值為10KΩ），故所述運算放大器51之輸出電壓值U1= U0*（39+10)/10=4.9*U0。所述運算放大器51之輸出端接所述比較器52之反向輸入端，即所述比較器52之反向輸入電壓值為U1。所述電源電壓U2=5V，所述比較器52之正向輸入電壓值U2由電阻R4及電阻R5決定，U3=U2*R5/（R4+R5）（所述電阻R4之電阻值為10KΩ，所述電阻R5之電阻值為20 KΩ），U3=5*20/（10+20）約為3.3V。所述比較器52之輸出電壓值由所述比較器52之反向輸入電壓值U1及所述比較器52之正向輸入電壓值U3之大小決定，當所述U3<U1時，所述比較器52之輸出端輸出低電平；當所述U3>U1時，所述比較器52之輸出端輸出高電平。所述比較器52之輸出電壓值傳輸至所述微控制器40，所述微控制器40判斷所述傳輸結果：即所述比較器52之輸出端輸出低電平，即可判斷此時有光照，檢測到無物品掉落；所述比較器52之輸出端輸出高電平，即可判斷此時無光照，檢測到有物品掉落。所述接收管Q200及所述接收管Q201接收所述發射管Q100發射之紅外線信號，所述發射管Q100持續發亮180us；所述微控制器40判斷所述接收管Q200及所述接收管Q201之輸出狀態，若所述接收管Q200及所述接收管Q201均輸出低電平，即判斷此時有光照，檢測出無物品掉落，然後使所述發射管Q101發亮，所述發射管Q100-Q102接收所述發射管Q101發射之紅外線信號；若所述接收管Q200及所述接收管Q201有一個輸出高電平，即判斷此時無光照，檢測出有物品掉落。所述微控制器40重複8次產生控制信號使所述發射管Q100-Q107按次序輪流發射紅外線信號，所述每一發射管發射紅外線信號時間持續180us，按照上述步驟重複進行檢測，所述接收管Q200及所述接收管Q201接收所述發射管Q100發射之紅外線信號，所述接收管Q200-Q202接收所述發射管Q101發射之紅外線信號，所述接收管Q201-Q203接收所述發射管Q102發射之紅外線信號，所述接收管Q202-Q204接收所述發射管Q103發射之紅外線信號，所述接收管Q203-Q205接收所述發射管Q104發射之紅外線信號，所述接收管Q204-Q206接收所述發射管Q105發射之紅外線信號，所述接收管Q205-Q207接收所述發射管Q106發射之紅外線信號，所述接收管Q206-Q207接收所述發射管Q107發射之紅外線信號。
於一實施例中，最小物品為5片裝口香糖（圖未示），最小厚度為1cm,從1.2m高處落下，經過所述出貨通道10之時間約2ms，經實際量測，接收線路反應時間於120us左右（此時間為從光照消失到輸出狀態改變之時間），所述每一發射管照射時間為180us，則所述8個發射管輪流一圈時間為1.44ms，於最壞情況下，物品掉至所述出貨通道10時剛好錯過當前掃描之所述接收管，則需要繼續等待所述8個發射管輪流發射，時間為1.44ms，此時，物品需要遮擋之時間為1.44+0.12=1.56ms,而實際物品可遮擋時間約為2ms，1.56小於2，即所述掉貨檢測系統可檢測出較輕物品之掉落狀態。
綜上所述，本發明確已符合發明專利要求，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本發明技藝之人士，爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10．．．出貨通道
20．．．發射板
30．．．接收板
40．．．微控制器
50．．．接收電路

Claims (7)

  1. 一種掉貨檢測系統，用於檢測自動販賣機中是否有物品掉落，包括一發射板、一接收板及一與所述發射板與所述接收板相連接之微控制器，所述掉貨檢測系統設有一位於所述發射板與所述接收板之間之出貨通道，其改進在於：所述發射板沿垂直重力方向依次排列有一第一發射管、一第二發射管及一第三發射管，所述接收板沿垂直重力方向依次排列有一第一接收管、一第二接收管及一第三接收管，所述第一發射管、所述第二發射管及所述第三發射管用於依次發射紅外線信號，所述第一接收管及所述第二接收管用於接收所述第一發射管發射之紅外線信號，所述第一接收管、所述第二接收管及所述第三接收管用於接收所述第二發射管發射之紅外線信號，所述第二接收管及所述第三接收管用於接收所述第三發射管發射之紅外線信號，所述微控制器用於根據所述第一接收管、所述第二接收管或所述第三接收管接收到之信號而引起之電平是否有變化而判斷所述出貨通道中是否有物品掉落。
  2. 如請求項1所述之掉貨檢測系統，其中所述發射板還包括一第四發射管，所述接收板還包括一對應於所述第四發射管之第四接收管，所述第二接收管、所述第三接收管及所述第四接收管用於接收所述第三發射管發射之紅外線信號，所述第三接收管及所述第四接收管用於接收所述第四發射管發射之紅外線信號。
  3. 如請求項1所述之掉貨檢測系統，其中所述發射板與所述接收板位於同一平面上。
  4. 如請求項1所述之掉貨檢測系統，其中所述掉貨檢測系統還包括四個與所述每一接收管連接之接收電路，每一接收電路包括一運算放大器、一與所述運算放大器連接之比較器，所述接收管接所述運算放大器之正向輸入端，所述運算放大器之輸出端接所述比較器之反向輸入端，所述比較器之輸出端接所述微控制器。
  5. 如請求項4所述之掉貨檢測系統，其中每一接收管為光敏三極管，所述光敏三極管之集極接一第一電源，所述接收管之射極藉由一第一電阻接地，所述光敏三極管之射極接所述運算放大器之正向輸入端。
  6. 如請求項5所述之掉貨檢測系統，其中所述運算放大器之反向輸入端藉由一第二電阻接地，所述第二電阻串聯一第三電阻接所述運算放大器之輸出端。
  7. 如請求項6所述之掉貨檢測系統，其中所述所述運算放大器之輸出端接所述比較器之反向輸入端，所述比較器之正向輸入端藉由一第四電阻接地，所述比較器之正向輸入端藉由一第五電阻接一第二電源，所述比較器之輸出端藉由一第六電阻所述微控制器。
TW102103225A 2013-01-24 2013-01-28 掉貨檢測系統 TW201439992A (zh)

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