带电容式触摸屏的智能快件箱的制作方法

带电容式触摸屏的智能快件箱的制作方法
【专利摘要】带电容式触摸屏的智能快件箱涉及智能快件箱，包括控制主板、显示屏、电子锁、电源、柜体，电源和控制主板、显示屏、电子锁相连，还包括电容式触摸屏，所述的电容式触摸屏位于显示屏外，所述的电容式触摸屏和所述的控制主板相连。所述的电容式触摸屏为USB接口，或者所述的电容式触摸屏接口为串口。所述的智能快件箱还包括网络通信模块，所述的网络通信模块和所述的控制主板、电源相连。所述的智能快件箱还包括影像采集模块，所述的影像采集模块和控制主板、电源相连。所述的智能快件箱还包括扬声器，所述的扬声器和所述的控制主板、电源相连。所述的显示屏为LCD显示屏或LED显示屏或CRT显示屏。所述的智能快件箱还包括投币模块，所述的投币模块和所述的控制主板、电源相连。所述的智能快件箱还包括打印模块，所述的打印模块和所述的控制主板、电源相连。
【专利说明】带电容式触摸屏的智能快件箱

【技术领域】
[0001]本专利涉及智能快件箱、智能自提柜，尤其涉及物流终端的自助设备。

【背景技术】
[0002]目前，智能快件箱已经逐步开始普及，国家邮政局制定了相关标准《YZ/T0133-201智能快件箱国家标准》，智能快件箱是解决快件投递“最后一公里”问题的有效途径，近年来，随着信息技术的发展和电子商务的繁荣，我国快递业发展保持着高速的增长态势。快递业务规模的激增给快递的末端投递带来了挑战。
[0003]智能快件箱是一种集快件投递与提取多种功能于一体的全天24小时自助服务设备。智能快件箱，有助于解决投递成本高、快件安全无法保证、客户取货不方便以及派送时间与消费者接货时间不一致等问题，成为解决快件投递“最后一公里”问题的有效途径，其现实意义和社会价值主要表现为:降低人力成本、提高投递效率、保护个人隐私。
[0004]智能快件箱是快递末端服务的有益补充，近年来，越来越多国家的邮政企业和快递企业开始应用智能快件箱解决末端投递问题。截至目前，共有近二十个国家应用智能快件箱。国内市场，中国邮政、顺丰、圆通、韵达、中通等快递企业和京东、亚马逊等均开始尝试使用智能快件箱。
[0005]从整体形势上看，邮政企业、主要快递企业以及第三方公司正在积极探索末端投递的解决方案，行业发展的主流依旧是加强网点建设及末端投递人力投入，提高末端投递的服务能力和服务水平。在目前阶段，智能快件箱仍为快递末端投递的一种有益补充，为用户提供了一种良好的服务选择。
[0006]2013年8月21日，国家邮政局组织召开智能快件箱标准研讨会议。与会代表展开认真热烈的讨论，并对标准名称、收寄功能的选取、安全防控措施等问题提出了修改意见和建议。会后，项目组对专家意见进行逐条分析，在此基础上形成了标准征求意见稿。
[0007]目前，智能快件箱的名称多种多样，国内外常见名称有自助包裹箱、自助包裹站、包裹自助系统、自助提货机、自助快递箱等十余种，本专利采用了 “智能快件箱”这一名称。
[0008]国外智能快件箱的安装地点主要选择在户外人员流动密度较高的地带，如车站、购物中心、大型住宅和住宅群等。考虑到室外环境的多变性和复杂性，结合我国国情，国内智能快件箱在选址上主要放置于社区内、学校内、写字楼内、地铁口等场所，具有一定安全保障性。
[0009]目前的智能快件箱大多采用键盘或电阻触摸屏、电容触摸屏作为输入设备。申请号为201320346666.3的快递自助服务柜专利采用了触摸显示屏幕。
[0010]电容式触摸屏的特点:不需经常校正触摸屏、使用寿命长、灵敏度高、成本低。
[0011]电阻触摸屏存在的缺点:怕划伤，透光率低，低温迟钝
[0012]红外触摸屏存在的特点:怕强光、怕强磁干扰等。
实用新型内容
[0013]为解决上述问题，本专利的目的是提供一种结构简单，可以图形交互，成本低，不需经常校正触摸屏，触摸屏反应灵敏的智能快件箱，不需经常维护，使用寿命长的智能快件箱。
[0014]以下给出了本专利的简要概述以及提供本专利的某些方面的基本理解。该概述并非本专利的详尽综述。其并非旨在表示本专利的关键性、决定性要素或刻划本专利的范围。其唯一目的是以简要形式给出本专利的某些概念作为对稍后给出的更详细描述的前序。
[0015]本专利的技术方案是:带电容式触摸屏的智能快件箱，一种智能快件箱，包括控制主板、显示屏、电子锁、电源、柜体，电源和控制主板、显示屏、电子锁相连，还包括电容式触摸屏，所述的电容式触摸屏位于显示屏外，所述的电容式触摸屏和所述的控制主板相连。
[0016]电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层，夹层ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。
[0017]电容屏要实现多点触控，靠的就是增加互电容的电极，简单地说，就是将屏幕分块，在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作，所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况，进行处理后，简单地实现多点触控。
[0018]电容技术触摸屏CTP (Capacity Touch Panel)是利用人体的电流感应进行工作的。电容屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层，夹层ITO涂层作工作面，四个角引出四个电极，内层ITO为屏层以保证工作环境。
[0019]当用户触摸电容屏时，由于人体电场，用户手指和工作面形成一个耦合电容，因为工作面上接有高频信号，于是手指吸收走一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算，得出位置。可以达到99%的精确度，具备小于3ms的响应速度。
[0020]投射式电容面板的触控技术投射电容式触摸屏是在两层ITO导电玻璃涂层上蚀刻出不同的ITO导电线路模块。两个模块上蚀刻的图形相互垂直，可以把它们看作是X和Y方向连续变化的滑条。由于x、Y架构在不同表面，其相交处形成一电容节点。一个滑条可以当成驱动线，另外一个滑条当成是侦测线。当电流经过驱动线中的一条导线时，如果外界有电容变化的信号，那么就会引起另一层导线上电容节点的变化。侦测电容值的变化可以通过与之相连的电子回路测量得到，再经由A/D控制器转为数字讯号让计算机做运算处理取得(Χ，Υ)轴位置，进而达到定位的目地。
[0021]3Μ展示60点电容式触摸屏。操作时，控制器先后供电流给驱动线，因而使各节点与导线间形成一特定电场。然后逐列扫描感测线测量其电极间的电容变化量，从而达成多点定位。当手指或触动媒介接近时，控制器迅速测知触控节点与导线间的电容值改变，进而确认触控的位置。这种一根轴通过一套AC信号来驱动，而穿过触摸屏的响应则通过其它轴上的电极感测出来。使用者们把这称为‘横穿式’感应，也可称为投射式感应。传感器上镀有x，Y轴的ITO图案，当手指触摸触控屏幕表面时，触碰点下方的电容值根据触控点的远近而增加，传感器上连续性的扫描探测到电容值的变化，控制芯片计算出触控点并回报给处理器。
[0022]电容屏主要有自电容屏与互电容屏两种，较常见的互电容屏为例，内部由驱动电极与接收电极组成，驱动电极发出低电压高频信号投射到接收电极形成稳定的电流，当人体接触到电容屏时，由于人体接地，手指与电容屏就形成一个等效电容，而高频信号可以通过这一等效电容流入地线，这样，接收端所接收的电荷量减小，而当手指越靠近发射端时，电荷减小越明显，最后根据接收端所接收的电流强度来确定所触碰的点。
[0023]结构组成。电容式触控屏可以简单地看成是由四层复合屏构成的屏体:最外层是玻璃保护层，接着是导电层，第三层是不导电的玻璃屏，最内的第四层也是导电层。最内导电层是屏蔽层，起到屏蔽内部电气信号的作用，中间的导电层是整个触控屏的关键部分，四个角或四条边上有直接的引线，负责触控点位置的检测。
[0024]电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器，同时透光率更高，也能更好地支持多点触控。
[0025]电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成反比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器，更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响，就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。
[0026]由于电容随接触面积、介质的介电的不同而变化，故其稳定性较差，往往会产生漂移现象。该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。
[0027]电容触控技术是利用手指近接电容触控面板时所产生电容变化的触控技术。电容触控有两个重要电容参数，其一是手指和上层感测材质(例如ITO)之间的感应电容，其二是感测材质之间(例如ITO上下层)或感测材质与光学面板之间(例如ITO和IXD)的寄生电容。
[0028]导体与导体之间会产生寄生电容，而当手指导体接近不同电压的感测导体时，也会产生感应电容变化。电容感测效应便是如何在较大的寄生电容值(30 pico Farad ；pF)下，侦测到O。I?2个pF单位微小的感应电容变化。电容触控技术较为稳定、可靠度高，藉由人体该身就是一个电容体的特性，在接触触控面板时所产生的电容变化达到感测触控效果。Atmel市场总监Christopher Ard指出，传感器设计可以是单面ITO图形，用于最低功能性接口，例如单触摸点用于大型虚拟按钮、滑块等应用，不过更常见的实施方案是两层设计(单独的X和Y层)，这便需要复杂度更高的性能和精准度。
[0029]电容触摸屏只需要触摸，而不需要压力来产生信号。电容触摸屏在生产后只需要一次或者完全不需要校正，而电阻技术需要常规的校正。电容方案的寿命会长些，因为电容触摸屏中的部件不需任何移动。电阻触摸屏中，上层的ITO薄膜需要足够薄才能有弹性，以便向下弯曲接触到下面的ITO薄膜。电容技术在光损失和系统功耗上优于电阻技术。
[0030]选择电容技术还是电阻技术主要取决于触碰萤幕的物体。如果是手指触碰，电容触摸屏是比较好的选择。如果需要触笔，不管是塑胶还是金属的，电阻触摸屏可以胜任。电容触摸屏也可以使用触笔，但是需要特制的触笔来配合。表面电容式可以用于大尺寸触摸屏，并且相成该也较低，但时下无法支持手势识别:感应电容式主要用于中小尺寸触摸屏，并且可以支持手势识别。电容式技术耐磨损、寿命长，用户使用时维护成本低，因此生产厂家的整体运营费用可被进一步降低。电容式触摸屏就是可以支持多点触控技术，而且不像电阻式触摸屏反应迟钝并且不易磨损。
[0031]所述的电容式触摸屏为USB接口。USB，是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写，而其中文简称为“通串线”，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功會K。
[0032]所述的电容式触摸屏接口为串口。串行接口简称串口，也称串行通信接口(通常指COM接口)，是采用串行通信方式的扩展接口。
[0033]所述的智能快件箱还包括网络通信模块，所述的网络通信模块和所述的控制主板、电源相连。网络通信模块主要指连接因特网的模块，如WIFI模块、TCP/IP网卡、3G模块、GSM模块等。
[0034]所述的智能快件箱还包括影像采集模块，所述的影像采集模块和控制主板、电源相连。采集模块主要指摄像头等用于采集视频或图像的模块。
[0035]所述的智能快件箱还包括扬声器，所述的扬声器和所述的控制主板、电源相连。
[0036]所述的显示屏为IXD显示屏或LED显示屏。IXD ( Liquid Crystal Display的简称)液晶显示器。LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT (薄膜晶体管)，上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。现在LCD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分的普及。LED屏是一种用发光二极管按顺序排列而制成的新型成像电子设备。由于其亮度高、可视角度广、寿命长等特点，正被广泛应用于户外广告屏等产品中。
[0037]所述的智能快件箱还包括投币模块，所述的投币模块和所述的控制主板、电源相连。
[0038]所述的智能快件箱还包括打印模块，所述的打印模块和所述的控制主板、电源相连。
[0039]所述的显示器为CRT显示屏。CRT是一种使用阴极射线管(Cathode Ray Tube)的显示器，主要有五部分组成:电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Def lect1n coils)，荫罩(Shadow mask)，焚光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。它曾是应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等IXD显示器难以超越的优点，而且现在的CRT显示器价格要比IXD显示器便宜不少。
[0040]CRT显示器的工作原理:CRT (阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和我们家中电视机的显像管基本一样，我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。这种技术最早是1897年由德国人布朗发明。
[0041]彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色，这非常类似于绘画时的调色过程。倘若电子束瞄准得不够精确，就可能会打到邻近的磷光涂层，这样就会产生不正确的颜色或轻微的重像，因此必须对电子束进行更加精确的控制。
[0042]最经典的解决方法就是在显像管内侧，磷光涂料表面的前方加装荫罩(ShadowMask).这个荫罩只是一层凿有许多小洞的金属薄板(一般是使用一种热膨胀率很低的钢板)，只有正确瞄准的电子束才能穿过每个磷光涂层光点相对应的屏蔽孔，荫罩会拦下任何散乱的电子束以避免其打到错误的磷光涂层，这就是荫罩式显像管。
[0043]为了实现前述及相关目标，本文联系一下描述和附图描述了某些【具体实施方式】。然而这些方面仅表示其中可以采用本专利原理的各种方式中的少数几个，并且本专利的主题旨在包括所有这些方面及其等效方案。根据以下结合附图考虑的详细描述，本专利的优点和新颖性特征显而易见。

【专利附图】

【附图说明】
[0044]附图1是带电容式触摸屏的智能快件箱的模块示意图。
[0045]附图2是带电容式触摸屏的智能快件箱剖面示意图。
[0046]附图3是带电容式触摸屏的外观立体示意图。

【具体实施方式】
[0047]实施方式1:带电容式触摸屏的智能快件箱，一种智能快件箱，包括控制主板1、IXD显不屏2、电子锁3、电源4、柜体5，电源4和控制主板1、IXD显不屏2、电子锁3相连，还包括电容式触摸屏6，电容式触摸屏6位于LCD显示屏2外，电容式触摸屏6和控制主板I相连。
[0048]电容式触摸屏6为USB接口。智能快件箱还包括WIFI通信模块7，WIFI通信模块7和控制主板1、电源4相连。智能快件箱还包括摄像头8。智能快件箱还包括扬声器9，扬声器9和控制主板1、电源4相连。智能快件箱还包括投币模块9，投币模块9和控制主板1、电源4相连。智能快件箱还包括打印模块10，打印模块10和控制主板1、电源4相连。
【权利要求】
1.带电容式触摸屏的智能快件箱，包括控制主板、显示屏、电子锁、电源、柜体，电源和控制主板、显示屏、电子锁相连，其特征在于，还包括电容式触摸屏，所述的电容式触摸屏位于显示屏外，所述的电容式触摸屏和所述的控制主板相连。
2.根据权利要求1所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的电容式触摸屏为USB接口。
3.根据权利要求1所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的电容式触摸屏接口为串口。
4.根据权利要求2或3所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的智能快件箱还包括网络通信模块，所述的网络通信模块和所述的控制主板、电源相连。
5.根据权利要求2或3所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的智能快件箱还包括影像采集模块，所述的影像采集模块和控制主板、电源相连。
6.根据权利要求2或3所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的智能快件箱还包括扬声器，所述的扬声器和所述的控制主板、电源相连。
7.根据权利要求2或3所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的显示屏为IXD显示屏或LED显示屏。
8.根据权利要求2或3所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的智能快件箱还包括投币模块，所述的投币模块和所述的控制主板、电源相连。
9.根据权利要求2或3所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的智能快件箱还包括打印模块，所述的打印模块和所述的控制主板、电源相连。
10.根据权利要求2或3所述的带电容式触摸屏的智能快件箱，其特征在于，所述的显示屏为CRT显示屏。
【文档编号】G06F3/044GK204189152SQ201420686705
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】章玺 申请人:章玺