CN103729983B - 一种付费提示装置、***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种付费提示装置、***和方法，该装置包括：摩擦发电机、第一存储模块、第二存储模块、第一开关模块、第二开关模块、反向器和微控制单元；摩擦发电机铺设于一个或多个座椅的下方；摩擦发电机具有信号输出端；当一个或多个座椅上有人坐下时，信号输出端输出正向电信号；当一个或多个座椅上有人离开时，信号输出端输出反向电信号；第一开关模块接收到正向电信号时导通，第二开关模块接收到反向电信号时导通；第一存储模块连接微控制单元，第二存储模块通过反向器连接微控制单元；微控制单元根据正向电信号和反向电信号的电压值，发出提示信号。本发明的付费提示装置、***和方法，能够在顾客没有主动呼叫工作人员时进行提示。

Description

一种付费提示装置、***和方法

技术领域

本发明涉及电器技术领域，具体涉及一种付费提示装置、***和方法。

背景技术

顾客在酒店或者饭店用餐结束后，往往需要顾客主动告知工作人员，然后工作人员为顾客结账。现有技术中，在餐桌上摆设有提示发送装置，在用户按下提示发送装置的开关后，提示发送装置发送提示信号至放置于收银台或者总台的提示接收装置，提示接收装置通过声音或者灯光提示工作人员接收到了顾客的呼叫请求。

现有技术中的上述提示装置，需要顾客主动呼叫工作人员才能工作，如果顾客没有主动按下提示装置的开关，收银台或者总台的提示接收装置将无法发出提示，告知工作人员有顾客呼叫的情况。

发明内容

本发明提供一种付费提示装置、***和方法，用于解决当顾客没有主动呼叫工作人员时，无法对工作人员提示顾客需要付费的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种付费提示装置，包括：摩擦发电机、第一存储模块、第二存储模块、第一开关模块、第二开关模块、反向器和微控制单元；

摩擦发电机铺设于一个或多个座椅的下方；摩擦发电机具有信号输出端；当一个或多个座椅上有人坐下时，摩擦发电机受到压力作用，在一个或多个座椅对应的位置发生形变，信号输出端输出正向电信号；当一个或多个座椅上有人离开时，摩擦发电机在一个或多个座椅对应的位置恢复形变，信号输出端输出反向电信号；

第一开关模块的输入端连接信号输出端，第一开关模块的输出端连接第一存储模块的输入端，第一开关模块接收到正向电信号时导通，第一存储模块的输出端连接微控制单元；第二开关模块的输入端连接信号输出端，第二开关模块的输出端连接第二存储模块的输入端，第二开关模块接收到反向电信号时导通，第二存储模块的输出端通过反向器连接微控制单元；

微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号。

可选地，微控制单元包括第一信号接收端、第二信号接收端和提示信号发送端；第一存储模块的输出端与第一信号接收端连接，第一信号接收端接收来自于第一存储模块通过存储正向电信号得到的电压值作为第一电信号；第二存储模块的输出端通过反向器与第二信号接收端连接，第二信号接收端通过反向器接收来自于第二存储模块通过存储反向电信号得到的电压值作为第二电信号；当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号。

可选地，付费提示装置还包括：计时器；计时器连接微控制单元或者计时器为微控制单元的一部分，当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，计时器开始计时并将计时时间发送至微控制单元；

当计时时间大于或等于预设的第一时间阈值并且在计时时间内第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内没有变化时，微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号。

可选地，当计时器记录微控制单元的第一信号接收端接收到第一电信号与第二信号接收端接收到第二电信号之间的间隔时间小于预设的第二时间阈值时，微控制单元向第一存储模块和第二存储模块发出清零信号，第一存储模块和第二存储模块的电量清零。

可选地，付费提示装置还包括：无线收发模块；无线收发模块连接微控制单元的提示信号发送端，无线收发模块将提示信号转换为无线信号后发出。

可选地，摩擦发电机为环形板状结构。

可选地，摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构，摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个结构。

可选地，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构上设有微纳结构。

可选地，构成摩擦界面的两个结构之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件。

可选地，弹性支撑部件为海绵，海绵的高度保证无人坐下的座椅所对应的位置的摩擦界面不接触，有人坐下的座椅所对应的位置的摩擦界面接触。

可选地，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构的外侧设有保护隔板。

根据本发明的又一个方面，提供一种付费提示***，包括：本发明所述的付费提示装置以及接收所述付费提示装置发出的提示信号的信号接收装置。

根据本发明的又一个方面，提供一种付费提示方法，包括：

当一个或多个座椅上有人坐下时，摩擦发电机受到压力作用，在一个或多个座椅对应的位置发生形变，摩擦发电机的信号输出端输出正向电信号；

当一个或多个座椅上有人离开时，摩擦发电机在一个或多个座椅对应的位置恢复形变，摩擦发电机的信号输出端输出反向电信号；

微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号。

具体地，在摩擦发电机的信号输出端输出正向电信号之后还包括：

第一开关模块导通，将正向电信号的电量存入第一存储模块，第一存储模块将存储正向电信号得到的电压值作为第一电信号发送至微控制单元的第一信号接收端；

在摩擦发电机的信号输出端输出反向电信号之后还包括：

第二开关模块导通，将反向电信号的电量存入第二存储模块，第二存储模块将存储反向电信号得到的电压值作为第二电信号通过反向器发送至微控制单元的第二信号接收端；

微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号的步骤具体包括：

微控制单元记录第一电信号的电压值和第二电信号的电压值；

当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号。

可选地，当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号的步骤具体包括：

当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，计时器开始计时并将计时时间发送至微控制单元；

当计时时间大于或等于预设的第一时间阈值并且在计时时间内第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内没有变化时，微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号。

可选地，微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号进一步包括：

微控制单元控制提示信号发送端发送提示信号至无线收发模块；

无线收发模块将提示信号转换为无线信号后发出。

可选地，微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号之后，还包括：

将第一存储模块和第二存储模块的电量清零。

可选地，在微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号之前还包括：

通过计时器记录微控制单元的第一信号接收端接收到第一电信号与第二信号接收端接收到第二电信号之间的间隔时间；

若间隔时间小于预设的第二时间阈值并且第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内，则将第一存储模块和第二存储模块的电量清零；

若间隔时间大于或等于预设的第二时间阈值并且第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内，执行微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号的步骤。

本发明提供的付费提示装置、***和方法，将摩擦发电机布置于餐桌周围的地面上，当有顾客在餐桌周围的座椅上用餐时，顾客对布置于地面上的摩擦发电机产生压力作用，使摩擦发电机发出正向电信号；当顾客离开时，顾客对摩擦发电机的压力作用减小或消失，使摩擦发电机发出反向电信号；微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号，能够在顾客没有主动呼叫工作人员时，对工作人员提示顾客需要付费。

附图说明

图1为本发明实施例一的付费提示装置的功能结构示意图；

图2为本发明实施例一的摩擦发电机、餐桌和座椅的俯视图；

图3a为本发明示例一中的一摩擦发电机的正向剖面图；

图3b为本发明示例一中的另一摩擦发电机的正向剖面图；

图4a为本发明示例二中的一摩擦发电机的正向剖面图；

图4b为本发明示例二中的另一摩擦发电机的正向剖面图

图5为本发明示例三中的摩擦发电机的正向剖面图；

图6为本发明示例四中的摩擦发电机的正向剖面图；

图7为本发明实施例二的一付费提示方法的流程图；

图8为本发明实施例二的另一付费提示方法的流程图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明,但本发明并不仅仅限于此。

为解决现有技术中当顾客没有主动呼叫工作人员时，无法对工作人员提示顾客需要付费的问题，本发明提供一种付费提示装置，图1为本发明实施例一的付费提示装置的功能结构示意图，如图1所示，付费提示装置100包括：摩擦发电机1、第一存储模块2、第二存储模块3、第一开关模块4、第二开关模块5、反向器6和微控制单元7（MCU，MicroControlUnit）。

摩擦发电机1铺设于地面之上，一个或多个座椅的下方；摩擦发电机1具有信号输出端；当一个或多个座椅上有人坐下时，摩擦发电机受到压力作用，在有人坐下的座椅对应的位置发生形变，信号输出端输出正向电信号；当一个或多个座椅上有人离开时，摩擦发电机在有人离开的座椅对应的位置恢复形变，信号输出端输出反向电信号。

餐桌周围设有座椅供人用餐时使用，摩擦发电机1铺设于餐桌周围的地面之上，一个或多个座椅的下方，且摩擦发电机在地面的投影区域覆盖座椅在地面的投影区域或与之重合。例如，摩擦发电机为设于餐桌周围的环形板状结构（参见图2）。顾客用餐时，会在餐桌周围区域内的座椅就坐，因此顾客的体重会对该区域内的摩擦发电机产生压力，使摩擦发电机摩擦发电，信号输出端输出正向电信号。当顾客用餐结束后离开该区域时，顾客的体重给摩擦发电机所带来的压力会减小或消失，摩擦发电机恢复形变，信号输出端会输出反向电信号。

第一开关模块4的输入端连接摩擦发电机1的信号输出端，第一开关模块4的输出端连接第一存储模块2的输入端，第一开关模块4接收到正向电信号时导通，第一存储模块2的输出端连接微控制单元7；第二开关模块5的输入端连接摩擦发电机1的信号输出端，第二开关模块5的输出端连接第二存储模块3的输入端，第二开关模块5接收到反向电信号时导通，第二存储模块3的输出端通过反向器6连接微控制单元7。微控制单元7根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号。

其中，第一存储模块2用于存储正向电信号的电量并将存储正向电信号得到的电压值作为第一电信号发送至微控制单元，第二存储模块3用于存储反向电信号的电量并将存储反向电信号得到的电压值作为第二电信号通过反向器发送至微控制单元。

作为一种具体的实施方式，微控制单元7包括第一信号接收端701、第二信号接收端702和提示信号发送端703；第一存储模块2的输出端与第一信号接收端701连接，第一信号接收端701接收来自于第一存储模块2的第一电信号；第二存储模块3的输出端通过反向器6与第二信号接收端702连接，第二信号接收端702通过反向器6接收来自于第二存储模块3的第二电信号；当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，微控制单元7控制提示信号发送端703发出提示信号。为了更为准确的界定第一电信号的电压值和第二电信号的电压值近似相等的情况，本发明中，微控制单元7比较第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值是否在预定范围内，若是，则认为第一电信号的电压值和第二电信号的电压值近似相等。

作为一种更具体的实施方式，第一存储模块2包括第一电容，第二存储模块3包括第二电容；第一开关模块4包括第一晶体管，第一开关模块4的输入端为第一晶体管的阳极，第一开关模块4的输出端为第一晶体管的阴极；第二开关模块5包括第二晶体管，第二开关模块5的输入端为第二晶体管的阴极，第二开关模块5的输出端为第二晶体管的阳极。第一晶体管和第二晶体管可选为整流二极管，整流二极管可以对摩擦发电机输出的脉冲电信号进行整流处理，同时整流二极管还起到开关的作用，用于控制摩擦发电机输出的脉冲电信号的流向。具体地，在摩擦发电机输出正向电信号时，第一晶体管导通，第二晶体管截止，正向电信号的电量输入至第一电容，第一电容存储的正向电信号的电压值作为第一电信号；在摩擦发电机输出反向电信号时，第一晶体管截止，第二晶体管导通，反向电信号的电量输入至第二电容，第二电容存储的反向电信号的电压值作为第二电信号。可选地，第一电容和第二电容均为聚苯乙烯电容。为了比较两个电信号的电压值，反向电信号需要转换为正向电信号，才能输入至微控制单元7进行比较，因此第二存储模块3连接反向器6，反向器6将第二电信号转换为正向电信号后，再输入至微控制单元7。当微控制单元7接收到第一电信号时，说明摩擦发电机受到了压力作用发生形变，有顾客坐在上述座椅上，即顾客在上述餐桌周围就餐；当微控制单元7接收到第二电信号时，说明摩擦发电机恢复形变，有顾客离开了上述座椅。微控制单元会实时记录接收到的第一电信号的电压值和第二电信号的电压值。摩擦发电机发出的电能与摩擦速度无关，仅仅与摩擦面积呈正比，因此，摩擦发电机在压力作用下发出的电能与该摩擦发电机在相同压力作用消失时发出的电能近似相等。当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值近似相等时，说明摩擦发电机因为压力作用而得到的电能与相同压力消失而得到的电能相等，即该餐桌上原来用餐的顾客全部离开了，需要提示工作人员该餐桌的顾客需要付费，此时，微控制单元7控制提示信号发送端703发出提示信号至喇叭、LED灯或者计算机管理***，以提示工作人员。如果该餐桌的顾客并没有全部离开，例如仅剩有一个顾客留下时，该顾客仍然对摩擦发电机具有压力作用，微控制单元仍然能接收到第一电信号，因此微控制单元不发出提示信号。本发明实施例的付费提示装置，能够在顾客没有主动呼叫工作人员时，对工作人员提示顾客需要付费，而且制作工艺简单、成本低、适合大规模工业生产。

可选地，如图1所示，付费提示装置还包括计时器8；计时器8连接微控制单元7，当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值近似相等时，计时器8开始计时并将计时时间发送至微控制单元7。可选地，计时器也可以是微控制单元的一部分，即微控制单元本身具有计时功能。

当计时时间大于等于预设的第一时间阈值、第一电信号的电压值和第二电信号的电压值近似相等、并且在计时时间内该近似相等的情况没有变化时，微控制单元7控制提示信号发送端703发出提示信号。

计时时间小于第一时间阈值，说明顾客仅仅是临时离开，此时微控制单元发出提示信号属于误报。并且在计时时间内，如果第一电信号的电压值或第二电信号的电压值发生变化，说明可能是顾客在餐桌周围的区域活动，此时微控制单元发出提示信号也属于误报。因此为了避免上述误报，微控制单元需要在计时时间内等待，直至计时时间达到第一时间阈值，例如：第一时间阈值可以设置为1分钟，且当第一电信号的电压值和第二电信号的电压值近似相等的情况没有变化时，才说明顾客已经彻底离开，此时微控制单元控制发出提示信号更为准确。

可选地，计时器8还可以记录微控制单元7的第一信号接收端接收到第一电信号与第二信号接收端接收到第二电信号之间的间隔时间，并将该间隔时间与预设的第二时间阈值进行比较，第二时间阈值可选设为1分钟。如果间隔时间小于第二时间阈值，表明作用在座椅上的压力很短暂，这可能是服务员对座椅进行清理或者其它人员误踩到环形的摩擦发电机，在这种情况下，微控制单元7向第一存储模块2和第二存储模块3发出清零信号，使第一存储模块2和第二存储模块3的电量清零。

可选地，如图1所示，付费提示装置还包括无线收发模块9；无线收发模块9连接微控制单元7的提示信号发送端703，无线收发模块9将提示信号转换为无线信号后发出。其中，该无线收发模块9可以选用NT-T04A无线收发模块、FSK-2A无线收发模块，但并不限于此，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

通过无线方式发送提示信号，能够减少布线并且能够对提示信号进行远距离传输。

图2为本发明实施例一的摩擦发电机、餐桌和座椅的俯视图，可选地，如图2所示，摩擦发电机1为环形板状结构。

环形的摩擦发电机1在地面上的投影区域覆盖餐桌300周围全部座椅200在地面上的投影区域，而且环形的摩擦发电机1在地面上的投影区域与餐桌300在地面上的投影区域不交叠。顾客不会在餐桌300的正上方进行活动，因此设置于餐桌300下的摩擦发电机是没有作用的，故将餐桌下的摩擦发电机省去可以在实现本发明目的的前提下，节省摩擦发电机的材料成本。

根据本发明实施例还提供一种付费提示***，包括：本发明实施例上述的付费提示装置以及接收付费提示装置发出的提示信号的信号接收装置。

信号接收装置与付费提示装置通过有线或者无线方式连接，付费提示装置发出提示信号，信号接收装置接收该提示信号并作进一步处理，例如发出报警等提示。如上述付费提示装置包括无线收发模块，则信号接收装置与该无线收发模块通过无线方式连接。

下面通过四个具体示例介绍本发明实施例一的摩擦发电机的三层结构、四层结构和五层结构。各层结构的摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个结构，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构上设有微纳结构。

示例一

图3a为本发明示例一中的一摩擦发电机的正向剖面图，图3b为本发明示例一中的另一摩擦发电机的正向剖面图，如图3a和3b所示，三层结构的摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层11，第一高分子聚合物绝缘层12，以及第二电极层13；其中，第一电极层11设置在第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面朝向第二电极层13设置，第一高分子聚合物绝缘层12和第二电极层13之间构成摩擦界面，第一电极层11和第二电极层13构成摩擦发电机的信号输出端。

当该摩擦发电机受到压力时，第二电极层13与第一高分子聚合物绝缘层12表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层11和第二电极层13之间出现电势差。由于第一电极层11和第二电极层13之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而向第一存储模块发送正向电信号。当该摩擦发电机受到的压力减小或消失时，这时形成在第一电极层11和第二电极层13之间的内电势减小或消失，此时已平衡的第一电极层11和第二电极层13之间将再次产生反向的电势差，从而向第二存储模块发送反向电信号。

对于示例一的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层12为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。

第一电极层11所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

第二电极层13所用材料是金属或合金；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

可选地，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构上设有微纳结构。如图3b所示，第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面上设有微纳结构19。当摩擦发电机受到挤压时，微纳结构19能够使第一高分子聚合物绝缘层12与第二电极层13的相对表面更好地接触摩擦，并在第一电极层11和第二电极层13处感应出较多的电荷。上述的微纳结构19具体可以采取如下两种可能的实现方式：第一种方式为，该微纳结构是微米级或纳米级的非常小的凹凸结构。第二种方式为，该微纳结构是纳米级孔状结构。

可选地，构成摩擦界面的两个结构之间设有弹性支撑部件。如图3a和3b所示，第一高分子聚合物绝缘层12和第二电极层13之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件18。弹性支撑部件18可以为海绵。海绵的高度保证无人坐下的座椅所对应的位置的摩擦界面不接触，有人坐下的座椅所对应的位置的摩擦界面接触。可选地，海绵的高度小于或等于1毫米。

可选地，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构的外侧设有保护隔板。如图3a所示，第一电极层11的外侧和第二电极层13的外侧设有保护隔板17。保护隔板可以保护第一电极层的外侧和/或第二电极层的外侧不受外界物体的划伤。

示例二

图4a为本发明示例二中的一摩擦发电机的正向剖面图，图4b为本发明示例二中的另一摩擦发电机的正向剖面图，如图4a和4b所示，四层结构的摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层11，第一高分子聚合物绝缘层12，第二高分子聚合物绝缘层14以及第二电极层13；其中，第一电极层11设置在第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面上；第二电极层13设置在第二高分子聚合物绝缘层14的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层14的第二侧表面相对设置，第一高分子聚合物绝缘层12和第二高分子聚合物绝缘层14之间形成摩擦界面，第一电极层11和第二电极层13构成摩擦发电机的信号输出端。

当该摩擦发电机受到压力时，第二高分子聚合物绝缘层14与第一高分子聚合物绝缘层12表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层11和第二电极层13之间出现电势差。由于第一电极层11和第二电极层13之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而向第一存储模块发送正向电信号。当该摩擦发电机受到的压力减小或消失时，这时形成在第一电极层11和第二电极层13之间的内电势减小或消失，此时已平衡的第一电极层11和第二电极层13之间将再次产生反向的电势差，从而向第二存储模块发送反向电信号。

对于实例二的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层12和第二高分子聚合物绝缘层14为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。

第一高分子聚合物绝缘层12和第二高分子聚合物绝缘层14的材质可以相同，也可以不同。如果两层高分子聚合物绝缘层的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。优选地，第一高分子聚合物绝缘层12与第二高分子聚合物绝缘层14的材质不同。

第一电极层11和第二电极层13所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

可选地，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构上设有微纳结构。如图4b所示，第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面上设有微纳结构19。当摩擦发电机受到挤压时，微纳结构19能够使第一高分子聚合物绝缘层12与第二高分子聚合物绝缘层14的相对表面更好地接触摩擦，并在第一电极层11和第二电极层13处感应出较多的电荷。上述的微纳结构19具体可以采取如下两种可能的实现方式：第一种方式为，该微纳结构是微米级或纳米级的非常小的凹凸结构。第二种方式为，该微纳结构是纳米级孔状结构。

可选地，构成摩擦界面的两个结构之间设有弹性支撑部件。如图4a和4b所示，第一高分子聚合物绝缘层12和第二高分子聚合物绝缘层14之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件18。弹性支撑部件18可以为上面所描述的宽度小于等于1毫米的海绵。

可选地，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构的外侧设有保护隔板。如图4a所示，第一电极层11的外侧和第二电极层13的外侧设有保护隔板17。保护隔板可以保护第一电极层的外侧和/或第二电极层的外侧不受外界物体的划伤。

示例三

图5为本发明示例三中的摩擦发电机的正向剖面图，如图5所示，五层结构的摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层11，第一高分子聚合物绝缘层12，居间薄膜层15，第二高分子聚合物绝缘层14以及第二电极层13；其中，第一电极层11设置在第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面上；第二电极层13设置在第二高分子聚合物绝缘层14的第一侧表面上；居间薄膜层15为聚合物薄膜层，设置在第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层14的第二侧表面之间，第一高分子聚合物绝缘层12和居间薄膜层15之间形成摩擦界面，和/或，第二高分子聚合物绝缘层14和居间薄膜层15之间形成摩擦界面，第一电极层11和第二电极层13构成摩擦发电机的信号输出端。

其中，居间薄膜层15和第一高分子聚合物绝缘层12相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构（图未示），和/或居间薄膜层15和第二高分子聚合物绝缘层14相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构（图未示），关于微纳结构的具体设置方式可参照上文描述，此处不再赘述。

在图5所示的实现方式中，居间薄膜层15是一层聚合物薄膜，因此实质上与图4a和图4b所示的实现方式类似，仍然是通过聚合物（居间薄膜层15）和聚合物（第一高分子聚合物绝缘层12）和/或聚合物（居间薄膜层15）和聚合物（第二高分子聚合物绝缘层14）之间的摩擦来发电的。因此，关于图5所示的摩擦发电机的工作原理此处不再赘述。

对于示例三中的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层12、第二高分子聚合物绝缘层14和居间薄膜层15分别选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。

第一高分子聚合物绝缘层12、第二高分子聚合物绝缘层14和居间薄膜层15的材质可以相同，也可以不同。如果三层高分子聚合物绝缘层的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。优选地，第一高分子聚合物绝缘层12与居间薄膜层15的材质不同。第一高分子聚合物绝缘层12与第二高分子聚合物绝缘层14优选相同，能减少材料种类，使本发明的制作更加方便。

第一电极层11和第二电极层13所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

可选地，构成摩擦界面的两个结构之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构的外侧设有保护隔板。如图5所示，第一高分子聚合物绝缘层12和居间薄膜层15，以及第二高分子聚合物绝缘层14和居间薄膜层15之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件18。第一电极层11的外侧和第二电极层13的外侧设有保护隔板17。关于弹性支撑部件和保护隔板的具体设置方式可参照上文描述，此处不再赘述。

示例四

图6为本发明示例四中的摩擦发电机的正向剖面图，如图6所示，另一种五层结构的摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层11，第一高分子聚合物绝缘层12，居间电极层16，第二高分子聚合物绝缘层14以及第二电极层13；其中，第一电极层11设置在第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面上；第二电极层13设置在第二高分子聚合物绝缘层14的第一侧表面上；居间电极层16设置在第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层14的第二侧表面之间，第一高分子聚合物绝缘层12和居间电极层16之间形成摩擦界面，和/或，第二高分子聚合物绝缘层14和居间电极层16之间形成摩擦界面，居间电极层16、第一电极层11和第二电极层13中的任意两者或三者构成摩擦发电机的信号输出端。

其中，第一高分子聚合物绝缘层12相对居间电极层16的面和居间电极层16相对第一高分子聚合物绝缘层12的面中的至少一个面上设置有微纳结构（图未示）和/或第二高分子聚合物绝缘层14相对居间电极层16的面和居间电极层16相对第二高分子聚合物绝缘层14的面中的至少一个面上设置有微纳结构（图未示）。

图6所示的摩擦发电机的工作原理与图5所示的摩擦发电机的工作原理类似。区别仅在于，当图6所示的摩擦发电机的各层受到压力而形变时，是由居间电极层16与第一高分子聚合物绝缘层12和/或居间电极层16与第二高分子聚合物绝缘层14的表面相互摩擦来产生静电荷的。因此，关于图6所示的摩擦发电机的工作原理此处不再赘述。

对于示例四的摩擦发电机，第一高分子聚合物绝缘层12和第二高分子聚合物绝缘层14分别选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。

第一高分子聚合物绝缘层12和第二高分子聚合物绝缘层14的材质可以相同，也可以不同。优选的，第一高分子聚合物绝缘层12与第二高分子聚合物绝缘层14的材质相同，能减少材料种类，使本发明的制作更加方便。

第一电极层11和第二电极层13所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

居间电极层16所用材料是金属或合金；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

可选地，构成摩擦界面的两个结构之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件，构成摩擦界面的两个结构中的至少一个结构的外侧设有保护隔板。如图5所示，第一高分子聚合物绝缘层12和居间电极层16，以及第二高分子聚合物绝缘层14和居间电极层16之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件18。第一电极层11的外侧和第二电极层13的外侧设有保护隔板17。关于弹性支撑部件和保护隔板的具体设置方式可参照上文描述，此处不再赘述。

图7为本发明实施例二的一付费提示方法的流程图，该付费提示方法应用于本发明实施例一的付费提示装置，如图7所示，该付费提示方法包括：

步骤S211，当一个或多个座椅上有人坐下时，摩擦发电机受到压力作用，在一个或多个座椅对应的位置发生形变，摩擦发电机的信号输出端输出正向电信号。

步骤S212，当一个或多个座椅上有人离开时，摩擦发电机在一个或多个座椅对应的位置恢复形变，摩擦发电机的信号输出端输出反向电信号。

摩擦发电机设于餐桌周围的地面区域，具体可参考实施例一的摩擦发电机的设置方式，此处不再赘述。顾客用餐时，会在餐桌周围区域内的座椅就坐，顾客的体重会对该区域内的摩擦发电机产生压力，使摩擦发电机摩擦发电，输出正向电信号。当顾客用餐结束后离开该区域时，顾客的体重给摩擦发电机所带来的压力会减小或消失，摩擦发电机恢复形变或部分恢复形变，输出反向电信号。

步骤S213，微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号。

当摩擦发电机发出正向电信号时，说明摩擦发电机受到了压力作用，有顾客坐在上述座椅上，即顾客在上述餐桌周围就餐；当摩擦发电机发出反向电信号时，说明摩擦发电机受到的压力减小或者消失，有顾客离开了上述座椅。微控制单元根据信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号，以提示工作人员。

图8为本发明实施例二的另一付费提示方法的流程图，该付费提示方法应用于本发明实施例一的付费提示装置，如图8所示，该付费提示方法包括：

步骤S221，MCU等待。

步骤S222，当摩擦发电机受到压力作用，在一个或多个座椅对应的位置发生形变时，摩擦发电机的信号输出端输出正向电信号，第一开关模块导通，将正向电信号的电量存入第一存储模块，第一存储模块将存储正向电信号得到的电压值作为第一电信号发送至微控制单元的第一信号接收端。

步骤S223，当一个或多个座椅上有人离开时，摩擦发电机在一个或多个座椅对应的位置恢复形变，摩擦发电机的信号输出端输出反向电信号，第二开关模块导通，将反向电信号的电量存入第二存储模块，第二存储模块将存储反向电信号得到的电压值作为第二电信号通过反向器发送至微控制单元的第二信号接收端。

步骤S224，MCU记录第一电信号的电压值和第二电信号的电压值。

步骤S225，MCU比较第一电信号的电压值V₁和第二电信号的电压值V₂的差值是否在预定范围内，即比较|V₁-V₂|是否小于V₀；并比较通过计时器记录的第一信号接收端接收到第一电信号与第二信号接收端接收到第二电信号之间的间隔时间t是否小于第二时间阈值t₂。其中，V₀表示预设范围内的电压阈值，可以根据本领域技术人员的需要进行灵活设置，如果|V₁-V₂|小于V₀，可以视为第一电信号的电压值V₁和第二电信号的电压值V₂近似相等的情况。

若|V₁-V₂|<V₀并且t<t₂，跳转步骤S228。

若|V₁-V₂|<V₀并且t≥t₂，跳转步骤S226。

步骤S226，计时器开始计时并将计时时间发送至MCU。

步骤S227，在计时时间大于或等于预设的第一时间阈值并且在计时时间内第一电信号的电压值和第二电信号的电压值的差值在预定范围内没有变化时，MCU控制提示信号发送端发出提示信号。具体地，微控制单元控制提示信号发送端发送提示信号至无线收发模块；无线收发模块将提示信号转换为无线信号后发出。

步骤S228，将第一存储模块和第二存储模块清零，跳转步骤221。

本发明实施例二的另一付费提示方法，除了能够在顾客没有主动呼叫工作人员时，对工作人员提示顾客需要付费。更进一步能够避免因顾客临时离开产生的误报，因第一存储模块和第二存储模块残留电量导致的提示信号误报。而且能够减少布线以及对提示信号进行远距离传输。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种付费提示装置，其特征在于，包括：摩擦发电机、第一存储模块、第二存储模块、第一开关模块、第二开关模块、反向器和微控制单元；

所述摩擦发电机铺设于一个或多个座椅的下方；所述摩擦发电机具有信号输出端；当一个或多个座椅上有人坐下时，所述摩擦发电机受到压力作用，在所述一个或多个座椅对应的位置发生形变，所述信号输出端输出正向电信号；当一个或多个座椅上有人离开时，所述摩擦发电机在所述一个或多个座椅对应的位置恢复形变，所述信号输出端输出反向电信号；

所述第一开关模块的输入端连接所述信号输出端，所述第一开关模块的输出端连接所述第一存储模块的输入端，所述第一开关模块接收到所述正向电信号时导通，所述第一存储模块的输出端连接所述微控制单元；所述第二开关模块的输入端连接所述信号输出端，所述第二开关模块的输出端连接所述第二存储模块的输入端，所述第二开关模块接收到所述反向电信号时导通，所述第二存储模块的输出端通过所述反向器连接所述微控制单元；

所述微控制单元根据所述信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制所述提示信号发送端发出提示信号。

2.根据权利要求1所述的付费提示装置，其特征在于，所述微控制单元包括第一信号接收端、第二信号接收端和提示信号发送端；所述第一存储模块的输出端与所述第一信号接收端连接，所述第一信号接收端接收来自于所述第一存储模块通过存储所述正向电信号得到的电压值作为第一电信号；所述第二存储模块的输出端通过所述反向器与所述第二信号接收端连接，所述第二信号接收端通过所述反向器接收来自于所述第二存储模块通过存储所述反向电信号得到的电压值作为第二电信号；当所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，所述微控制单元控制所述提示信号发送端发出提示信号。

3.根据权利要求2所述的付费提示装置，其特征在于，还包括：计时器；所述计时器连接所述微控制单元或者所述计时器为所述微控制单元的一部分，当所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，计时器开始计时并将计时时间发送至所述微控制单元；

当所述计时时间大于或等于预设的第一时间阈值并且在所述计时时间内所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内没有变化时，所述微控制单元控制所述提示信号发送端发出所述提示信号。

4.根据权利要求3所述的付费提示装置，其特征在于，当所述计时器记录所述微控制单元的第一信号接收端接收到第一电信号与第二信号接收端接收到第二电信号之间的间隔时间小于预设的第二时间阈值时，所述微控制单元向所述第一存储模块和所述第二存储模块发出清零信号，所述第一存储模块和所述第二存储模块的电量清零。

5.根据权利要求1所述的付费提示装置，其特征在于，还包括：无线收发模块；所述无线收发模块连接所述微控制单元的所述提示信号发送端，所述无线收发模块将所述提示信号转换为无线信号后发出。

6.根据权利要求1所述的付费提示装置，其特征在于，所述摩擦发电机为环形板状结构。

7.根据权利要求1-6任一项所述的付费提示装置，其特征在于，所述摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构，所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个结构。

8.根据权利要求7所述的付费提示装置，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个结构中的至少一个结构上设有微纳结构。

9.根据权利要求7所述的付费提示装置，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个结构之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件。

10.根据权利要求8所述的付费提示装置，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个结构之间设有多个间隔设置的弹性支撑部件。

11.根据权利要求9或10所述的付费提示装置，其特征在于，所述弹性支撑部件为海绵，所述海绵的高度保证无人坐下的座椅所对应的位置的所述摩擦界面不接触，有人坐下的座椅所对应的位置的所述摩擦界面接触。

12.根据权利要求7所述的付费提示装置，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个结构中的至少一个结构的外侧设有保护隔板。

13.根据权利要求8所述的付费提示装置，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个结构中的至少一个结构的外侧设有保护隔板。

14.一种付费提示***，其特征在于，包括：权利要求1-13任一项所述的付费提示装置以及接收所述付费提示装置发出的提示信号的信号接收装置。

15.一种付费提示方法，其特征在于，包括：

当一个或多个座椅上有人坐下时，摩擦发电机受到压力作用，在所述一个或多个座椅对应的位置发生形变，所述摩擦发电机的信号输出端输出正向电信号；

当一个或多个座椅上有人离开时，所述摩擦发电机在所述一个或多个座椅对应的位置恢复形变，所述摩擦发电机的信号输出端输出反向电信号；

微控制单元根据所述信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制提示信号发送端发出提示信号。

16.根据权利要求15所述的付费提示方法，其特征在于，在所述摩擦发电机的信号输出端输出正向电信号之后还包括：

第一开关模块导通，将所述正向电信号的电量存入第一存储模块，所述第一存储模块将存储所述正向电信号得到的电压值作为第一电信号发送至微控制单元的第一信号接收端；

在所述摩擦发电机的信号输出端输出反向电信号之后还包括：

第二开关模块导通，将所述反向电信号的电量存入第二存储模块，所述第二存储模块将存储所述反向电信号得到的电压值作为第二电信号通过反向器发送至所述微控制单元的第二信号接收端；

所述微控制单元根据所述信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制所述提示信号发送端发出提示信号的步骤具体包括：

所述微控制单元记录所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值；

当所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，所述微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号。

17.根据权利要求16所述的付费提示方法，其特征在于，当所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，所述微控制单元控制提示信号发送端发出提示信号的步骤具体包括：

当所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内时，计时器开始计时并将计时时间发送至所述微控制单元；

当所述计时时间大于或等于预设的第一时间阈值并且在所述计时时间内所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内没有变化时，所述微控制单元控制所述提示信号发送端发出所述提示信号。

18.根据权利要求15所述的付费提示方法，其特征在于，所述微控制单元根据所述信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制所述提示信号发送端发出提示信号进一步包括：

所述微控制单元控制所述提示信号发送端发送所述提示信号至无线收发模块；

所述无线收发模块将所述提示信号转换为无线信号后发出。

19.根据权利要求16所述的付费提示方法，其特征在于，所述微控制单元根据所述信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制所述提示信号发送端发出提示信号之后，还包括：

将所述第一存储模块和所述第二存储模块的电量清零。

20.根据权利要求16所述的付费提示方法，其特征在于，在所述微控制单元根据所述信号输出端输出的正向电信号和反向电信号的电压值，控制所述提示信号发送端发出提示信号之前还包括：

通过计时器记录所述微控制单元的第一信号接收端接收到第一电信号与第二信号接收端接收到第二电信号之间的间隔时间；

若所述间隔时间小于预设的第二时间阈值并且所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内，则将所述第一存储模块和所述第二存储模块的电量清零；

若所述间隔时间大于或等于预设的第二时间阈值并且所述第一电信号的电压值和所述第二电信号的电压值的差值在预定范围内，执行所述微控制单元控制所述提示信号发送端发出提示信号的步骤。