一种家用小型智能快递箱的制作方法

本实用新型涉及快递箱，具体涉及一种家用小型智能快递箱。

背景技术：

目前，电子商务与物联网的高速发展带动着快递行业的快速变革，快递的“最后一公里”投递方式也在不断变化。目前国内的智能快递投递箱尚处于发展阶段，以针对小区、校园的大中型快递投递箱为主，其优势是体积大，容纳空间大；但缺点也较为明显，即快件时需手动输入快递信息以发送短信，存件效率不高，成本和售价都很高，并不适应家庭使用。同时，由于价格和管理问题，大多数小区并不配备大中型的智能快递投递箱。这就对针对家庭使用的价格低廉的小型智能快递投递柜提出了市场需求。而小型的家庭用快递柜又以密码柜为主，通过收件人告知快递员密码，快递员输入密码打开快递柜的方式进行快递投递。但是对于某个确定的收件人来讲，快递公司和快递员都是在频繁变动的，因此这种方式有很大的安全隐患，会造成密码的公开甚至是快递的丢失。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种家用小型智能快递箱。

本实用新型采用的技术方案是：一种家用小型智能快递箱，包括智能快递箱、主控电路；所述主控电路设置在智能快递箱内。

进一步地，所述主控电路包括控制单元、供电单元、人机交互单元、通信单元、传感单元、执行单元；主控电路分别连接供电单元、人机交互单元、通信单元、传感单元、执行单元；供电单元分别连接控制单元、人机交互单元、通信单元、传感单元、执行单元；

所述供电单元包括电源管理模块、220v交流电源、备用直流电源；

所述人机交互单元包括传输模块、摄像模块、语音模块、显示模块；

所述通信单元包括wifi传输模块、gsm传输模块；

所述传感单元包括红外传感器阵列、条形码扫描器；

所述执行单元包括自动箱门和舵机。

更进一步地，所述智能快递箱包括箱体、自动箱门、箱盖；所述自动箱门设置在箱体的前端，箱盖设置在箱体的上端；自动箱门连接箱体；箱体包括箱体上部夹层和箱体下部空间；自动箱门包括箱门、箱门开关机构。

更进一步地，所述箱体上部夹层分为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域；所述第一区域内设有220v交流电源、备用直流电源；所述第二区域内设有传输模块、控制单元；箱门开关机构设置在第三区域；所述第四区域设有摄像模块、条形码扫码器；

上述的四个区域之间的隔板均设有圆形通线孔，上述的四个区域内的部件均通过粘胶与箱体固定；

所述箱体上部夹层的前面板设有三个长方形通孔，箱体上部夹层的后面板开有一个长方形的电源线孔；

所述箱体上部夹层顶部的四个角分别设有螺纹孔；箱盖的四个角分别设有与箱体上部夹层顶部的螺纹孔对应的螺纹孔，用以通过螺栓固定箱盖箱体。

更进一步地，所述箱体下部空间的右侧壁上开圆形通孔，语音模块通过粘胶固定于该通孔中；

语音模块包括麦克风和音响；

箱体下部空间的底部和顶部的内壁嵌有六对第一红外传感器，靠近底部的两侧内壁中嵌有一对第二红外传感器；上述红外传感器组成红外传感器阵列。

更进一步地，所述自动箱门包括箱门和箱门开关机构；

所述箱门为矩形薄板，通过合页与箱体连接，合页位于箱门和箱体的一侧，箱门能通过合页围绕箱门转动；箱门外侧通过粘胶粘贴有显示模块和传输模块；

箱门开关机构位于箱体上部夹层的第三区域和箱门的上部，由舵机和齿轮、压紧轮、齿条、螺栓组成；舵机和齿轮通过粘胶与箱体固连，舵机和齿轮的输出轴通过粘胶与齿轮固连，舵机输出轴转动能带动齿轮旋转，齿条单侧带齿；压紧轮通过粘胶设置于齿条的一侧；齿条的外端设有通孔，齿条通过螺栓与箱门上框连接，形成铰链结构，齿条能绕螺栓旋转。

本实用新型的优点：

本实用新型的家用小型智能快递箱系统可实现收件人不在家或不方便取件时快递箱自动控制、远程操作与存取件监控。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型的家用小型智能快递箱的结构示意图；

图2是本实用新型的家用小型智能快递箱的箱体上部夹层结构示意图；

图3是本实用新型的家用小型智能快递箱的箱体下部空间结构示意图；

图4是本实用新型的家用小型智能快递箱的外部结构示意图；

图5是本实用新型的家用小型智能快递箱的箱门开关机构结构示意图；

图6是本实用新型的家用小型智能快递箱系统的控制系统结构框图；

图7是本实用新型的家用小型智能快递箱系统的app界面图；

图8是本实用新型的家用小型智能快递箱系统的快递投递过程流程图。

附图标记：

1为220v交流电源、2为第二红外传感器、3为备用直流电源、4为电源线孔、5为摄像模块、6为条形码扫码器、7为语音模块、8为传输模块、9为控制单元、10为舵机和齿轮、11为压紧轮、12为齿条、13为第一红外传感器、14为显示模块、15为螺栓、16为螺纹孔、17为通线孔、18为合页、19为箱盖；

21为第一区域、22为第二区域、23为第三区域、24为第四区域。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1至图8，如图1至图8所示，一种家用小型智能快递箱系统，包括智能快递箱、主控电路、快递箱系统app；所述主控电路设置在智能快递箱内；快递箱系统app通过互联网连接主控电路。

参考图6，如图6所示，所述主控电路包括控制单元、供电单元、人机交互单元、通信单元、传感单元、执行单元；主控电路分别连接供电单元、人机交互单元、通信单元、传感单元、执行单元；供电单元分别连接控制单元、人机交互单元、通信单元、传感单元、执行单元；快递箱系统app通过互联网连接通信单元；

所述供电单元包括电源管理模块、220v交流电源1、备用直流电源3；

所述人机交互单元包括传输模块8、摄像模块5、语音模块7、显示模块14；

所述通信单元包括wifi传输模块、gsm传输模块；

所述传感单元包括红外传感器阵列、条形码扫描器；

所述执行单元包括自动箱门和舵机。

所述智能快递箱包括箱体、自动箱门、箱盖19；所述自动箱门设置在箱体的前端，箱盖设置在箱体的上端；自动箱门连接箱体；箱体包括箱体上部夹层和箱体下部空间；自动箱门包括箱门、箱门开关机构。

参考图2，如图2所示，所述箱体上部夹层分为第一区域21、第二区域22、第三区域23、第四区域24；

所述第一区域21内设有220v交流电源1、备用直流电源3；所述第二区域22内设有传输模块8、控制单元9；箱门开关机构设置在第三区域23；所述第四区域24设有摄像模块5、条形码扫码器6；

上述的四个区域之间的隔板均设有圆形通线孔17，使得控制线以及电源线能连通各单元；上述的四个区域内的部件均通过粘胶与箱体固定；

所述箱体上部夹层的前面板设有三个长方形通孔，第一个孔使得箱门开关机构中的齿条能够前后移动，第二个孔安装条形码扫码器，第三个孔安装摄像模块；箱体上部夹层的后面板开有一个长方形的电源线孔4，方便引出220v交流电源1的电源线；

所述箱体上部夹层顶部的四个角分别设有螺纹孔16；箱盖19的四个角分别设有与箱体上部夹层顶部的螺纹孔16对应的螺纹孔，用以通过螺栓固定箱盖19箱体。

参考图3，如图3所示，所述箱体下部空间的右侧壁上开圆形通孔，语音模块通过粘胶固定于该通孔中；

语音模块7包括麦克风和音响，能实现智能快递箱语音交流的功能；

箱体下部空间的底部和顶部的内壁嵌有六对第一红外传感器13，靠近底部的两侧内壁中嵌有一对第二红外传感器2；上述红外传感器组成红外传感器阵列，用以检测快递箱内部是否有快递，并将快递箱内部的快递状态信息传输至控制单元。

所述自动箱门包括箱门和箱门开关机构；

所述箱门为矩形薄板，通过合页18与箱体连接，合页18位于箱门和箱体的一侧，箱门能通过合页18围绕箱门转动；箱门外侧通过粘胶粘贴有显示模块14和传输模块8；

显示模块14用以显示快递箱的使用情况以及最后提示快递员存放工作已完成；传输模块8为投递按钮，该按钮被按下后能触发投递流程；

箱门开关机构位于箱体上部夹层的第三区域23和箱门的上部，由舵机和齿轮10、压紧轮11、齿条12、螺栓15组成；舵机和齿轮10通过粘胶与箱体固连，舵机和齿轮10的输出轴通过粘胶与齿轮固连，舵机输出轴转动能带动齿轮旋转，齿条单侧带齿；压紧轮11通过粘胶设置于齿条12的一侧，在压紧轮11的作用下，齿条12和齿轮始终保持啮合，齿轮旋转能带动齿条12来回移动；齿条12的外端设有通孔，齿条12通过螺栓15与箱门上框连接，形成铰链结构，齿条12能绕螺栓旋转。

所述家用小型智能快递箱系统的控制方法包括：所述供电单元平时使用220v交流电源为快递箱供电并对备用直流电源充电，在断电时通过电源管理模块切换至备用直流电源为快递箱供电，两套电源共同使用能保证快递箱始终有电源供应；

控制单元9为智能快递箱的控制器（可选用arduino模块作为控制器），能实现对人机交互单元、通信单元、传感单元和执行单元的控制和信息反馈；通信单元的wifi传输模块使智能快递箱实时连接于家中的无线网络，gsm传输模块能通过运营商网络发送信息给用户，这两个模块通过互联网实现了智能快递箱、快递员与用户的及时联络；

摄像模块5能与快递箱系统app结合使用，实现用户远程查验快递状态；条形码扫码器6能获取快递条形码信息，反馈给控制单元9，以其判断是否为用户预存快递单号码。

参考图7，如图7所示，所述智能快递箱系统app界面主要包括视频窗口、箱门状态、签收状态三个信息显示栏，开/关视频、开箱、拒收三个操作按钮，以及预存单号的输入栏；

视频窗口用以显示智能快递箱摄像模块采集到的图像；箱门状态有箱门打开、箱门关闭两种；签收状态有已签收、未签收、拒收三种；

开/关视频按钮能实现视频窗口和摄像模块的开启与关闭；开箱按钮能实现箱门自动打开；拒收按钮不打开箱门，并在显示模块显示拒收；预存单号输入栏能输入预存快递单号码。

参考图8，如图8所示，所述智能快递箱系统的快递员投递流程为：

快递箱在未有指令时保持待机状态，当快递员将快递送达时，按下投递按钮时能触发投递过程；显示屏显示请扫描快递单条形码提示信息，快递员将快递单号条形码放置于快递箱箱体上方的条形码扫码器处，条形码扫码器扫描条形码信息，判断是否为预存快递单号码；

如果是预存号码，则自动打开快递箱箱门，同时将箱门打开这一状态传输至快递箱系统app显示，此时快递员将快递放入快递箱内，箱内红外传感器判断是否检测到物品，如果检测到物品，将已签收这一状态传输至快递箱系统app显示；如果没有检测到物品，将未签收这一状态传输至快递箱系统app显示；然后自动关闭快递箱箱门，将箱门关闭这一状态传输至快递箱系统app显示；投递过程结束，系统重新进入待机状态；

如果不是预存号码，则需要接通快递箱系统app，首先判断快递箱系统app是否在线，如果快递箱系统app不在线，则通过gsm传输模块给用户发送短信通知登录快递箱系统app；如果快递箱系统app已经在线，则用户通过快递箱系统app和快递箱语音模块与快递员进行语音对话，并通过摄像头和快递箱屏幕对快递真伪和包装是否完好等信息进行视频查验；如果查验确定快递有问题，则用户点击快递箱系统app上拒收按钮，快递箱系统app显示拒收，系统重新进入待机状态；如果查验确定快递没有问题，则用户通过快递箱系统app打开快递箱箱门，进入投递流程；

同时将“箱门打开”这一状态传输至app显示，此时快递员将快递放入快递箱内，箱内红外传感器判断是否检测到物品，如果检测到物品，将“已签收”这一状态传输至app显示；如果没有检测到物品，将“未签收”这一状态传输至app显示。然后关闭快递箱箱门，将箱门“关闭”这一状态传输至app显示。投递过程结束，系统重新进入待机状态。

在投递流程结束后，摄像头为快递箱系统app的视频信息继续工作60s后再进行关闭，确认周围无异常。

所述智能快递箱系统的用户取件流程为：

当用户回到家后需要取快递时，需要点击app的开箱按钮，快递箱箱门便能打开，待用户取件完毕后，箱门延时60s自动关闭，即完成了快递取件流程，智能快递箱系统再次进入待机状态。

本实用新型的家用小型智能快递箱系统可实现收件人不在家或不方便取件时快递箱自动控制、远程操作与存取件监控。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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。