CN110346024A - 一种无人售货柜重量感应***及其自动校正的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人售货柜重量感应***及其自动校正的方法，对倾角影响的校正方法包括重量感应装置，无人售货柜本体上设置倾角传感器，后台控制***采集压力传感器的压力值F和倾角传感器测得的货架的倾角值θ，根据关系式：W＝F/COSθ，后台控制***计算出待称量货物的实际重量W的值；对重力加速度影响的校正方法包括后台控制***设置获取所在位置经纬度以及海拔信息的模块，并把采集到的经纬度以及海拔信息的数据传输至后台运算***，根据以下计算公式：g＝g0*(1‑0.00265*COS(纬度/180*π))/(1+*黄海海拔/6370000)，W＝F/g，得到待称量货物的实际精确重量W的值。使重量感应***更完善的补偿倾角误差和/重力加速度误差，使无人售货柜***更加全智能化，精准化。
Description
技术领域
本发明涉及无人售货领域，具体为一种无人售货柜重量感应***及其自动校正的方法。
背景技术
无人售货柜是零售业发展的必然产物，得到越来越多的推广，但目前市场上的无人售货柜都没有自动检测货品的功能，***不能够自动识别消费者拿了什么货品，拿了多少货品，从而不能自动结算，需要消费者自行手动结算，这种购物过程影响消费体验的愉悦程度，影响购物效率，而且对于对智能设备不甚了解的老年人，有操作障碍，相当于变相拒绝了部分消费者群体的消费，普及度有限制。
称重，是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。现有的带重量感应***的无人售货柜存在以下问题：1.重量感应式无人售货柜在非水平的面上使用时，由于货柜的多个支撑脚(一般为4个)不在一个水平面，造成货品对货盘施加的压力方向与支撑脚上压力传感器标准受力方向不一致，这就会造成测试重量偏轻，两者偏离角度越大，测量误差也越大。2.重量感应式无人售货柜的货盘称重测量原理是利用称重传感器测量施加于货盘垂直方向上的压力，货品(m)的标准质量单位是千克(kg)，而货盘测得的力(F)的单位是牛顿(N)，两者之间通过测量当地的重力加速度g进行换算：
F＝m*g
由于地球上不同地点的重力加速度g是不一样的，所以同一台重量感应式无人售货柜在不同地区测量同样质量的物体，得到的压力F是不一样的。但为了方便起见，减少测量成本，世界各地都把重力加速度g归一化成9.8来计算，这就给测量带来了较大的误差。
发明内容
本发明为了解决上述问题，本发明提供一种无人售货柜重量感应***，包括无人售货柜本体，无人售货柜本体包括重量感应***，用于自动称重，自动结算，重量感应***包括用于放置待称重货物的称重盘和测量待称重货物垂直无人售货柜本体方向上力的压力传感器，还包括测定称重盘与水平地面之间夹角的倾角传感器，倾角传感器和压力传感器的信号输出端都电连通无人售货柜本体的后台控制***，参与重量感应***的自动称重和自动结算运算程序。
进一步的，无人售货柜本体的后台控制***连接互联网，后台控制***设置获取所在位置经纬度以及海拔信息的模块，并把采集到的经纬度以及海拔信息的数据传输至后台运算***，参与重量感应***的自动称重和自动结算运算程序。
进一步的，后台控制***连接互联网，登录GPS或Google地球的***，实时读取所在位置的经纬度以及海拔信息的数据。
本发明还提供一种无人售货柜重量感应***自动校正的方法，包括对倾角影响的校正方法和/或对重力加速度影响的校正方法；
对倾角影响的校正方法包括以下装置和步骤：置于无人售货柜本体上的重量感应装置，重量感应装置包括测量待称重货物垂直无人售货柜本体方向上力的压力传感器，无人售货柜本体上设置倾角传感器，倾角传感器和压力传感器的信号输出端都电连通无人售货柜本体的后台控制***，后台控制***采集压力传感器的压力值F和倾角传感器测得的货架的倾角值θ，根据关系式：W＝F/COSθ，后台控制***计算出待称量货物的实际重量W的值；
对重力加速度影响的校正方法包括以下装置和步骤：置于无人售货柜本体上的重量感应装置，重量感应装置包括测量待称重货物向无人售货柜本体施加多少压力的压力传感器，无人售货柜本体的后台控制***控制***连接互联网，后台控制***设置获取所在位置经纬度以及海拔信息的模块，并把采集到的经纬度以及海拔信息的数据传输至后台运算***，根据以下计算公式：g＝g0*(1-0.00265*COS(纬度/180*π))/(1+*黄海海拔/6370000)，其中，g0为标称重力加速度，等于9.80665，π为圆周率，取等于3.14159，6370000为地球半径数据，计算出无人售货柜本体所在位置的精确的重力加速度g的值，进而根据压力传感器的采集数值，套用质量与压力之间的换算关系式：W＝F/g，得到待称量货物的实际精确重量W的值。
进一步的，对倾角影响的校正方法的装置和步骤中，以不考虑重力加速度的校正为基础。
进一步的，对重力加速度影响的校正方法的装置和步骤中，以无人售货柜本体的称重货盘为水平放置，不存在倾角影响的校正为基础。
进一步的，对倾角影响的校正方法的装置和步骤与对重力加速度影响的校正方法的装置和步骤同时存在于一台无人售货柜本体上。
进一步的，后台控制***控制***通过连接互联网，登录GPS或Google地球的***，实时读取所在位置的经纬度以及海拔信息的数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
通过补偿校正无人售货柜重量感应***的倾角影响和/或重力加速度的影响，使得无人售货柜的货盘可根据货品形状或形态的需要任意角度的放置，也可使同一套无人售货柜的重量感应***，无需专项定制，即可在世界各地不同经纬度，不同海拔高度使用，都能确保货品的计量精准，提升无人售货柜的档次，提升无人售货柜的智能性，提升购物体验，也使无人售货柜的适应领域更广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中对倾角影响的校正方法的受力原理示意图一；
图2是本发明中对倾角影响的校正方法的受力原理示意图二；
其中，1-水平面，2-待称重货物施加的压力方向，3-压力传感器的设计受力方向，4-称重盘。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的一种无人售货柜重量感应***，包括无人售货柜本体，无人售货柜本体包括重量感应***，用于自动称重，自动结算，重量感应***包括用于放置待称重货物的称重盘和测量待称重货物垂直无人售货柜本体方向上力的压力传感器，还包括测定称重盘与水平地面之间夹角的倾角传感器，倾角传感器和压力传感器的信号输出端都电连通无人售货柜本体的后台控制***，参与重量感应***的自动称重和自动结算运算程序。无人售货柜本体的后台控制***连接互联网，登录GPS或Google地球的***，实时读取所在位置的经纬度以及海拔信息的数据，并把采集到的经纬度以及海拔信息的数据传输至后台运算***，参与重量感应***的自动称重和自动结算运算程序。
无人售货柜重量感应***自动校正的方法，包括无人售货柜本体，还包括对倾角影响的校正方法和/或对重力加速度影响的校正方法；
对倾角影响的校正方法包括以下装置和步骤：如图1和2所示，图1中，当作为支撑面的称重盘4相对水平面1水平时，称重盘4上待称重货物施加的压力方向2与压力传感器的设计受力方向3一致(左图虚线箭头所示)，所以压力传感器实测值就是待称重货物重量，此时其实倾角θ为0度；图2中，作为支撑面的称重盘4相对水平面1非水平时，称重盘4与水平面1有一个倾斜角θ，那么待称重货物施加的压力方向2与压力传感器的设计受力方向3不一致，两者之间存在一个θ夹角(右图虚线箭头所示)，此时压力传感器实测压力值会小于实际待称重货物重量，假设真实货物重量为W，压力传感器实际受到的压力为F，那么两者之间的关系为：F＝W*COSθ；本发明在无人售货柜本体上设置倾角传感器，倾角传感器和压力传感器的信号输出端都电连通无人售货柜本体的后台控制***，后台控制***采集压力传感器的压力值F和倾角传感器测得的货架的倾角值θ，根据关系式：W＝F/COSθ，在算法上对待称重货物重量测量值进行补偿，后台控制***计算出待称量货物的实际重量W的值。
重力加速度是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度。也叫自由落体加速度，用g表示。方向竖直向下，是根据万有引力中的万能公式来求的，其大小由多种方法可测定。
对重力加速度影响的校正方法包括以下装置和步骤：置于无人售货柜本体上的重量感应装置，重量感应装置包括测量待称重货物向无人售货柜本体施加多少压力的压力传感器，后台控制***控制***通过连接互联网，登录GPS或Google地球的***，实时读取所在位置的经纬度以及海拔信息的数据，并把采集到的经纬度以及海拔信息的数据传输至后台运算***，根据以下计算公式：g＝g0*(1-0.00265*COS(纬度/180*π))/(1+*黄海海拔/6370000)，其中，g0为标称重力加速度，等于9.80665，π为圆周率，取等于3.14159，6370000为地球半径数据，计算出无人售货柜本体所在位置的精确的重力加速度g的值，进而根据压力传感器的采集数值，套用质量与压力之间的换算关系式：W＝F/g，得到待称量货物的实际精确重量W的值。
对倾角影响的校正方法的装置和步骤中，以不考虑重力加速度的校正为基础。对重力加速度影响的校正方法的装置和步骤中，以无人售货柜本体的称重货盘为水平放置，不存在倾角影响的校正为基础。对倾角影响的校正方法的装置和步骤与对重力加速度影响的校正方法的装置和步骤也可同时存在于一台无人售货柜本体上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种无人售货柜重量感应***，其特征在于，包括无人售货柜本体，所述无人售货柜本体包括重量感应***，用于自动称重，自动结算，所述重量感应***包括用于放置待称重货物的称重盘和测量待称重货物垂直所述无人售货柜本体方向上力的压力传感器，还包括测定所述称重盘与水平地面之间夹角的倾角传感器，所述倾角传感器和所述压力传感器的信号输出端都电连通所述无人售货柜本体的后台控制***，参与所述重量感应***的自动称重和自动结算运算程序。
2.根据权利要求1所述的一种无人售货柜重量感应***，其特征在于，所述无人售货柜本体的后台控制***连接互联网，所述后台控制***设置获取所在位置经纬度以及海拔信息的模块，并把采集到的经纬度以及海拔信息的数据传输至后台运算***，参与所述重量感应***的自动称重和自动结算运算程序。
3.根据权利要求1所述的一种无人售货柜重量感应***，其特征在于，所述后台控制***连接互联网，登录GPS或Google地球的***，实时读取所在位置的经纬度以及海拔信息的数据。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的无人售货柜重量感应***的自动校正的方法，其特征在于，包括对倾角影响的校正方法和/或对重力加速度影响的校正方法；
所述对倾角影响的校正方法包括以下装置和步骤：置于无人售货柜本体上的重量感应装置，所述重量感应装置包括测量待称重货物垂直所述无人售货柜本体方向上力的压力传感器，所述无人售货柜本体上设置倾角传感器，所述倾角传感器和所述压力传感器的信号输出端都电连通所述无人售货柜本体的后台控制***，所述后台控制***采集所述压力传感器的压力值F和所述倾角传感器测得的货架的倾角值θ，根据关系式：W＝F/COSθ，所述后台控制***计算出所述待称量货物的实际重量W的值；
所述对重力加速度影响的校正方法包括以下装置和步骤：置于无人售货柜本体上的重量感应装置，所述重量感应装置包括测量待称重货物向所述无人售货柜本体施加多少压力的压力传感器，所述无人售货柜本体的后台控制***控制***连接互联网，所述后台控制***设置获取所在位置经纬度以及海拔信息的模块，并把采集到的经纬度以及海拔信息的数据传输至后台运算***，根据以下计算公式：g＝g0*(1-0.00265*COS(纬度/180*π))/(1+*黄海海拔/6370000)，其中，g0为标称重力加速度，等于9.80665，π为圆周率，取等于3.14159，6370000为地球半径数据，计算出所述无人售货柜本体所在位置的精确的重力加速度g的值，进而根据所述压力传感器的采集数值，套用质量与压力之间的换算关系式：W＝F/g，得到所述待称量货物的实际精确重量W的值。
5.根据权利要求4所述的无人售货柜重量感应***自动校正的方法，其特征在于，所述对倾角影响的校正方法的装置和步骤中，以不考虑重力加速度的校正为基础。
6.根据权利要求4所述的无人售货柜重量感应***自动校正的方法，其特征在于，所述对重力加速度影响的校正方法的装置和步骤中，以所述无人售货柜本体的称重货盘为水平放置，不存在倾角影响的校正为基础。
7.根据权利要求4所述的无人售货柜重量感应***自动校正的方法，其特征在于，所述对倾角影响的校正方法的装置和步骤与所述对重力加速度影响的校正方法的装置和步骤同时存在于一台所述无人售货柜本体上。
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