信号采集装置和储物设备的制作方法

1.本技术涉及信号采集领域，特别涉及一种信号采集装置和储物设备。


背景技术：

2.现有的储物箱，可根据用户的开门指令进行开门的操作。当检测到发出开门指令的对象为投递员时，则默认在后续关闭柜门后，储物箱中会存储有物品。当检测到发出开门指令的对象为取件人员时，则默认在后续关闭柜门后，储物箱中便不会存储有物品。然而，在实际使用过程中，时常出现投递员忘记将物品放置于储物箱中并执行关闭柜门的操作，以及，取件人员忘记将物品取出或者遗漏了部分物品便执行关闭柜门的操作。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种信号采集装置和储物设备，其可精准判断储物设备中是否存储有物品，提升识别的准确性。
4.根据本技术的第一方面，提供一种信号采集装置，其用于将采集到的信号发送至识别模块；所述信号采集装置包括接收模块、滤光模块和发光模块；
5.所述接收模块和所述发光模块相对设置，所述滤光模块设置于所述接收模块的朝向所述发光模块的一侧，并用于对外界进入所述接收模块的光线进行过滤；
6.所述发光模块发出的光能够通过所述滤光模块并进入所述接收模块，所述接收模块配置为将接收到的光信号发送至所述识别模块。
7.进一步的，所述信号采集装置包括固定壳，所述固定壳中开设有用于容纳所述接收模块的容纳槽，所述接收模块的至少部分设置于所述容纳槽中；
8.所述容纳槽的朝向所述发光模块的一侧开设有贯通的通光孔，所述发光模块发出的光能够通过所述通光孔进入所述容纳槽。
9.进一步的，所述滤光模块设置于所述容纳槽，并且，所述滤光模块设置于所述通光孔与所述接收模块之间，所述滤光模块的周侧面抵靠于所述容纳槽的内壁面。
10.进一步的，所述通光孔沿贯穿方向包括第一部分和第二部分，所述第一部分相对于所述第二部分靠近所述容纳槽；所述第一部分的内径大于所述第二部分的内径，并在两者的连接处形成台阶面；
11.所述信号采集装置还包括定位垫片，所述定位垫片设置于所述通光孔的第一部分，并且，所述定位垫片的两个端面分别抵靠于所述台阶面和所述滤光模块的远离所述接收模块的端面。
12.进一步的，将所述第一部分的沿所述贯穿方向延伸的深度作为第一深度，将所述第二部分的沿所述贯穿方向延伸的深度作为第二深度；
13.所述第二深度和所述第一深度的比值小于等于2，并且，大于等于1。
14.进一步的，所述通光孔沿贯穿方向的深度大于等于4毫米。
15.进一步的，所述信号采集装置还包括控制电路板，所述接收模块固定连接于所述
控制电路板；
16.所述容纳槽设有开口，所述开口和所述通光孔相对设置；所述控制电路板可盖合于所述开口，并与所述固定壳的容纳槽围成用于容纳接收模块的容纳空间。
17.进一步的，所述滤光模块的中心线和所述接收模块的中心线重合；
18.将所述接收模块的横截面积的最大值作为第一面积，将所述滤光模块的横截面积的最小值作为第二面积；所述第一面积和所述第二面积的比值大于等于0.2，并且，小于等于0.5。
19.进一步的，所述滤光模块为滤光片，所述滤光片被配置为允许波长范围在900纳米至980纳米的光线透过。
20.根据本技术的第二方面，提供一种储物设备，所述储物设备包括储物箱和上述的信号采集装置，所述信号采集装置设置于所述储物箱的内部。
21.进一步的，所述储物箱包括相对设置的第一壁面和第二壁面；
22.所述发光模块设置于所述第一壁面和所述第二壁面中的一个，所述接收模块设置于所述第一壁面和所述第二壁面中的另一个。
23.进一步的，所述第一壁面和所述第二壁面的连线方向垂直所述储物箱的深度方向和所述储物箱的高度方向；沿所述深度方向，所述储物箱包括前端、中端和后端；
24.所述发光模块的数量至少为三个，所述接收模块的数量和所述发光模块的数量相适配，所述前端、所述中端和所述后端均设置有至少一个所述发光模块和至少一个所述接收模块。
25.进一步的，所述接收模块和所述发光模块的高度位置对应；沿所述储物箱的高度方向，所述接收模块和所述发光模块至所述储物箱的底部的距离大于等于0.5厘米，并且，小于等于3厘米。
26.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
27.在本实施例中，接收模块设置于储物箱的内部，用于接收发光模块发出的光信号，并将光信号发送至用于判断的识别模块，识别模块可根据接收到的光信号判断储物箱中是否存储有物品。在此基础上，滤光模块可以过滤掉干扰光线，以避免或减少过多的外界光线进入识别单元形成干扰光线，提升了识别的精准度。
28.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
29.图1是本技术一实施例中储物箱的立体结构示意图。
30.图2是本技术一实施例中储物箱的另一立体结构示意图。
31.图3是本技术一实施例中固定壳的部分结构示意图。
32.图4是本技术一实施例中信号采集装置的剖面结构示意图。
33.图5是本技术一实施例中信号采集装置的立体结构示意图。
34.图6是本技术一实施例中信号采集装置的另一立体结构示意图。
35.图7是本技术一实施例中滤光模块的滤光性能示意图。
36.图8是本技术一实施例中发光模块的发光性能示意图。
37.图9是本技术一实施例中接收模块的接收性能示意图。
38.附图标记说明
39.储物箱100
40.储物开口101
41.前端102
42.中端103
43.后端104
44.柜门110
45.第一壁面120
46.第二壁面130
47.信号采集装置200
48.接收模块210
49.发光模块220
50.滤光模块230
51.固定壳240
52.容纳槽241
53.通光孔242
54.第一部分2421
55.第二部分2422
56.台阶面2423
57.开口243
58.控制电路板250
59.容纳空间260
60.定位垫片270
61.防水件280
62.第一深度l1
63.第二深度l2
具体实施方式
64.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的方式并不代表与本技术相一致的所有方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
65.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
66.应当理解，本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
67.下面结合附图，对本技术实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
68.如图1-图6所示，本技术公开了一种储物设备，储物设备包括储物箱100、信号采集装置200和识别模块。信号采集装置200设置于储物箱100的内部，并配置为将采集到的信号发送至识别模块。识别模块配置为接收信号采集装置200采集到的信号，并根据该信号对储物箱100内是否装载有物品进行判断。
69.在本实施例中，如图1和图2所示，储物设备可以为外卖/快递自提柜，其包括一个或者多个储物箱100。当然，在其他实施例中，储物设备还可以为可其他的具备存储物品功能的设备，例如物流箱等。
70.信号采集装置200包括至少一个接收模块210和至少一个发光模块220。
71.其中，接收模块210和发光模块220相对设置，以使发光模块220发出的光信号能够被接收模块210捕捉。接收模块210用于接收发光模块220发出的光信号，并将光信号发送至用于判断的识别模块。识别模块可根据接收到的光信号判断发光模块22和接收模块210之间是否存在物品以阻挡光线。将上述信号采集装置200设置于储物箱100的内部，识别模块可根据信号采集装置200采集的信号有效判断储物箱100中是否存储有物品。在本实施例中，接收模块210包括接收二极管，发光模块220为发光灯，识别模块为控制芯片。
72.在本实施例中，储物箱100包括储物开口101和柜门110。其中，物品可自储物开口101进入到储物箱100的内部进行存储，用户也可自储物开口101取出存储于储物箱100中的物体。柜门110可盖合于储物开口101。
73.储物箱100还包括第一壁面120和第二壁面130。在本实施例中，接收模块210设置于第一壁面120，发光模块220设置于第二壁面130。当然，在其他实施例中，也可以是接收模块210设置于第二壁面130，发光模块220设置于第一壁面120。在上述设置中，当储物箱100中存储有物品时，物品位于第一壁面120和第二壁面130之间，从而阻挡发光模块220发出的光线进入到接收模块210中。当至少一个接收模块210无法接收到自发光模块220发出的光信号时，则识别模块判断储物箱100中存储有物品。通过上述设置，不仅可以避免投递员尚未投件便关闭柜门110的误操作，还可避免用户尚未取件便关闭柜门110的误操作。或者，可在上述误操作后，进行及时的预警处理。
74.在本实施例中，第一壁面120和第二壁面130相对设置并均邻接于柜门110。并且，第一壁面120和第二壁面130的连线方向x垂直储物箱100的深度方向y和储物箱100的高度方向h。换言之，第一壁面120和第二壁面130的延伸方向即为储物箱100的深度方向y。此时，第一壁面120和第二壁面130均为储物箱100的侧壁面。作为储物箱100侧壁面的第一壁面120和第二壁面130，不易被放置于储物箱100中的物品刮擦，可延长接收模块210和发光模块220的使用寿命。
75.当然，在其他实施例中，第一壁面120和第二壁面130还可以为邻接于柜门110的顶面和底面。又或者，第一壁面120也可以为柜门110的朝向储物箱100内部的表面，第二壁面130可为沿深度方向y与第一壁面120相对设置的表面。
76.具体的，继续参考图1和图2所示，沿深度方向y，储物箱100包括前端102、中端103和后端104。发光模块220的数量至少为三个，接收模块210的数量和发光模块220的数量相适配，并且，接收模块210和与之对应的发光模块220的相对设置。前端102、中端103和后端104均设置有至少一个发光模块220和至少一个接收模块210。当识别模块检测到该信号采集装置200中至少一个接收模块210无法接收到发光模块220发出的光信号，或者至少一个接收模块210接收到的光的强度小于预设值时，判定储物箱100中存储有物品。
77.在实际使用过程中，通过在前端102、中端103和后端104均设置有至少一个发光模块220和至少一个与之对应的接收模块210，使得无论设置于储物箱100中的物品的体积或大或小，也不论物品在储物箱100中安放的位置或深或浅，均能遮挡或者部分遮挡至少一个发光模块220发出的光信号。此时，对应的接收模块210便无法接收到或者只能少量接收到与之对应的发光装置发出的光信号，从而识别模块判断在该光路上存在异物，进而判断此时储物箱100中存储有物品。同时，需要避免相邻的发光模块220之间间隔的距离过小，从而导致窜光的风险。当然，当储物箱100的深度y较深时，可适当增加发光模块220的个数。
78.进一步的，在实际使用过程中，无论为何种形态的物品，当其存储于储物箱100中时，均会抵靠于储物箱100的底部。将接收模块210和发光模块220设置于于靠近储物箱100底部的位置，以保证存储于储物箱100中物品能有效遮挡发光模块220发出的光线。
79.例如，对于自助外卖柜子的应用场景，通过大量实验确认，接收模块210和发光模块220的高度位置对应。沿储物箱100的高度方向h，接收模块210和发光模块220至储物箱100的底部的距离大于等于0.5厘米，并且，小于等于3厘米。通过大量实验确认，当接收模块210和发光模块220至储物箱100的底部的距离小于0.5厘米时，若储物箱100中存在一些干扰物(遗漏的筷子，宣传册等)，会出现一定概率的误判。当接收模块210和发光模块220至储物箱100的底部的距离大于3厘米时，若存储于储物箱100中物品过矮，无法对发光模块220发出的光的路径进行遮挡，同样会出现一定概率的误判。
80.当然，在其他实施例中，若储物设备被应用至其他场景时，需要根据实际情况调整接收模块210和发光模块220至储物箱100的底部的距离。举例说明，当储物设备作为快递柜使用时，会有厚度较小的物体(例如：卡片、信件等)存储于储物箱中，那么，需要缩短接收模块210和发光模块220至储物箱100的底部的距离，或者调整第一壁面120和第二壁面130对应的壁面。
81.在实际使用过程中，为了便于用户在打开柜门110取物品之前预判位于储物箱100中物品是否为自己的目标物品，同时，为了提升使用感，通常会将柜门110的至少部分设置为透明或者半透明，以使外界光线可通过柜门110进入储物箱100的内部。
82.然而，发明人通过大量实地实验发现，当储物箱100中存储有物品时，虽然物品可阻挡部分发光模块220发出的光到达对应的接收模块210。但是，由于柜门110被通常为透明或者半透明材料制成，当外界太阳光的光线强度过大时，外界光线会通过柜门110入摄至储物箱100的内部，并到达接收模块210，从而影响识别模块对接收模块是否接收到对应发光模块220发出的光线的判断，进而影响对储物箱100中是否存储有物品的判断。
83.如图3-图6所示，为了解决上述问题，本实施例中的信号采集装置200还包括滤光模块230。具体的，滤光模块230设置于接收模块210的朝向发光模块220的一侧，并用于对外界进入接收模块210的干扰光线进行过滤，以使发光模块220发出的光能够通过滤光模块230并进入接收模块210。通过上述设置，可避免或者减少外界的干扰光线在进入储物箱100后，直接进入接收模块210而引起误判，从而提升识别的精准度。
84.进一步的，信号采集装置200还包括固定壳240和控制电路板250，固定壳240和控制电路板250可对接收模块210和滤光模块230进行保护。识别模块可固定连接于控制电路板250。
85.其中，如图3和图4所示，固定壳240中开设有用于容纳接收模块210的容纳槽241，接收模块210的至少部分设置于容纳槽241中。容纳槽241的朝向发光模块220的一侧开设有贯通的通光孔242，发光模块220发出的光能够通过通光孔242进入容纳槽241，并被位于容纳槽241中的接收模块210接收，从而保证其具有正常的识别功能。
86.结合图3-图6所示，容纳槽241设有开口243，开口243和通光孔242相对设置，接收模块210可通过开口243进入容纳槽241的内部。接收模块210固定连接于控制电路板250，控制电路板250可盖合于开口243，并与固定壳240的容纳槽241围成用于容纳接收模块210的容纳空间260。通过上述设置，接收模块210通过固定壳240和控制电路板250固定于储物箱100的第一壁面120。此时，接收模块210设置于固定可于控制电路板250和固定壳240围成的空间内，以避免接收模块210和外界的直接接触，提升接收模块210的使用寿命。
87.如图4所示，滤光模块230设置于容纳槽241中，并且，滤光模块230设置于通光孔242与接收模块210之间，以更有效地过滤干扰光线。另外，滤光模块230的周侧面抵靠于容纳槽241的内壁面，以实现滤光模块230的固定。在实际安装过程中，滤光模块230可先通过开口243进入到容纳槽241中，并抵靠于容纳槽241的开设有通光孔242的表面。之后，再将接收模块210固定于容纳槽241的内部。此时，与接收模块210固定连接的控制电路板250盖合于容纳槽241的开口243。
88.进一步的，通光孔242沿贯穿方向包括第一部分2421和第二部分2422，第一部分2421相对于第二部分2422靠近容纳槽241。并且，第一部分2421的内径大于第二部分2422的内径，并在两者的连接处形成台阶面2423。
89.信号采集装置200还包括定位垫片270，定位垫片270设置于通光孔242的第一部分2421中。此时，定位垫片270的两个端面分别抵靠于台阶面2423和滤光模块230的远离接收模块210的端面。
90.在上述设置中，直径较小的第二部分2422，可避免或者减少外界干扰光线斜向射入容纳槽241中。同时，还能保证朝向接收模块210的发光模块220发出的光能够顺利的通过通光孔242进入容纳槽241的内部，提升有效光线的比例，从而提升识别的精准度。同时，通过设置第一部分2421，可为定位垫片270提供用于抵靠的位置。定位垫片270可提升滤光片与固定结构(容纳槽241的壁面以及定位垫片270)的接触面积，提升其定位的稳定性。
91.进一步的，将第一部分2421的沿贯穿方向(即储物箱100的深度方向y)延伸的深度作为第一深度l1，将第二部分2422的沿贯穿方向延伸的深度作为第二深度l2。在本实施例中，第二深度l2和第一深度l1的比值小于等于2，并且，大于等于1。发明人通过大量实验确认，当第二深度l2和第一深度l1的比值大于2时，用于固定定位垫片270的第一部分2421的
厚度过小，无法实现定位垫片270的有效固定。同时，第二部分2422的深度过长，会影响有效光线通过通光孔242进入到容纳槽241中。当第二深度l2和第一深度l1的比值小于1时，第二部分2422的长度过短，会导致过多斜射的干扰光线通过通光孔242进入到容纳槽241中，影响识别的精准度。
92.在本实施例中，为了保证第一部分2421和第二部分2422均具有合适的深度，将通光孔242沿贯穿方向的深度l3设置为大于等于4毫米。在保证第一部分2421和第二部分2422具有合适的比例的前提下，深度大于4毫米的通光孔242可使得第一部分2421和第二部分2422的深度保持在合适的范围内。
93.进一步的，滤光模块230的中心线和接收模块210的中心线重合。将接收模块210的横截面积的最大值作为第一面积，将滤光模块230的横截面积的最小值作为第二面积。第一面积和第二面积的比值大于等于0.2，并且，小于等于0.5。发明人通过大量实验确认，当第一面积和第二面积的比值在上述范围内时，滤光模块230可有效的过滤干扰光线，以保证到达接收模块210的光线的有效性。同时，可避免滤光模块230占用过多的面积，保证整体结构的小型化设计。
94.进一步的，在本实施例中，固定壳240的朝向所述发光模块220的一端向内凹陷形成凹槽。凹槽连通通光孔242。凹槽中固定有防水件280。通过上述设置，可避免出现外界杂质、灰尘等通过通光孔242污染滤光模块230、进入到容纳空间260的内部，亦或是堵塞通光孔242等问题。提升识别的精准度的同时，也延长接收模块210的使用寿命。
95.发明人通过大量实验求证，外界光线对接收模块210干扰最为严重的，即为太阳光。通常为了提升整体的美观度，发光模块220发出的光通常为肉眼不可见的红外光。然而，太阳光中含有较强的红外成分，从而导致接收模块识别模块做出错误判断。同时，通过求证发明，在太阳光中，波长范围在900纳米至980纳米的红外光线的占比相对较小。那么，配套设置可发出波长范围在900纳米至980纳米的光信号的发光模块220，并选用特定的滤光片，以使其允许改波长范围的光线通过。通过上述设置，在通过滤光模块230进入接收模块210的全部光信号中，有效提升发光模块220发出的光的占比，从而提升识别的精准度。
96.根据上述求证结果，在本实施例中，滤光模块230采用滤光片，滤光片被配置为允许波长范围在900纳米至980纳米的光线透过。需要说明的是，上述的滤光片允许波长范围在900纳米至980纳米，并非表示有且仅有该波长范围内的光线才能透过滤光片；而是在能够通过滤光片的光线中，该波长范围内的光线占比较高。通过观察图7可知，波长范围在在900纳米至980纳米之间的光线可大量透过滤光片，并进入到接收模块210中，其他波长的光线也能少量的透过滤光片，并进入到接收模块210。
97.优选的，滤光片可配置为允许波长范围在920纳米至960纳米的光线透过。通过大理实验确认，太阳光中处于该波长范围的光线已相对较少，并且，通过过滤掉该范围的光线，便可有效避免或减少过多的外界光线进入接收模块210形成干扰光线，提升了识别的精准度。
98.进一步的，为了提升识别的精准度还需要配套设置能发出较多波长范围在900纳米至980纳米的光线的发光模块220。在本实施例中，发光模块220发出的光线中，各波段光线的相对辐射强度如图8所示。同时，还可配套设置以及对该波长范围的光信号相对敏感的接收模块210。在本实施例中，接收模块210能够接收的光线中，各波段光线的相对辐射强度
的分布如图9所示。
99.以上仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术做任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。