CN209372187U - 一种纸量检测传感采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种纸量检测传感采集器，包括微控制器、测距传感器、无线通讯模块和电池；其中，微控制器分别与测距传感器和无线通讯模块电性连接，电池与微控制器电性连接；测距传感器用于向待检测纸发送纸量检测信号，并接收所述纸量检测信号的反射回波信号，进而转化得到检测结果值；微控制器用于从测距传感器获取所述检测结果值，并根据所述检测结果值确定待检测纸的纸量信息，进而将该纸量信息交由无线通讯模块发送至外部接收设备。本实用新型实施例提供的纸量检测传感采集器避免了机械接触式测量污染纸张，以及机械结构可能在纸盒内卡死、断裂的问题，并具备现有智能纸盒不具备的对现场环境的强适应性，及普及安装的低成本性。

Description

一种纸量检测传感采集器

技术领域

本实用新型实施例涉及纸量检测技术领域，尤其涉及一种纸量检测传感采集器。

背景技术

许多公共场所都设有纸盒，而公共场所的物业管理方往往因未能及时获知纸盒中纸张的余量信息，而未能及时地补充用纸，这一定程度上会降低该场所的公共服务满意度。尤其是高档写字楼、酒店、机场等对公共服务有着更高要求的场所，若出现上述问题，将会更加突显其物业管理水平的不足。

为解决上述问题，需要对纸张数量进行有效检测，并及时反馈余量信息。目前市场上有带有纸量计量、缺纸提醒等功能的智能纸盒，但现有智能纸盒为机械接触式测量，机械接触式测量方法存在的问题：一是采用接触式测量容易污染纸张；二是机械结构可能在纸盒内卡死，甚至结构断裂；其次，由于现有智能纸盒是对整个纸盒重新进行设计，甚至集成有其他更多的功能模块，故而其生产成本较高；另外，更多的功能使得现有智能纸盒对其安装条件有了更高的要求，若要使所有的公共场所均具有满足现有智能纸盒安装条件的现场环境，则会极大地增加现有智能纸盒的安装成本。综上所述，现有智能纸盒不宜进行大规模普及。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种纸量检测传感采集器，以解决现有智能纸盒存在的采用机械接触式纸量检测方法容易污染纸张和机械结构可能在纸盒内卡死甚至断裂，以及生产成本高、对安装环境要求高、不宜大规模普及的技术问题。

本实用新型实施例提供一种纸量检测传感采集器，包括微控制器、测距传感器、无线通讯模块和电池；所述微控制器分别与所述测距传感器和所述无线通讯模块电性连接，所述电池与所述微控制器电性连接；

所述测距传感器用于向待检测纸发送纸量检测信号，并接收所述纸量检测信号的反射回波信号，进而转化得到检测结果值；所述微控制器用于从所述测距传感器获取所述检测结果值，并根据所述检测结果值确定所述待检测纸的纸量信息，将所述待检测纸的纸量信息通过所述无线通讯模块发送至外部接收设备。

可选地，纸量检测传感采集器，还包括壳体；其中，所述壳体正面设有一个测量信号收发窗，两个无线信号发射窗，所述两个无线信号发射窗以所述测量信号收发窗的两条对称轴为对称轴，关于所述测量信号收发窗的中心成中心对称分布；

所述测距传感器通过所述测量信号收发窗向所述待检测纸发送纸量检测信号，并通过所述测量信号收发窗接收所述纸量检测信号的反射回波信号；所述无线通讯模块通过所述两个无线信号发射窗向所述外部接收设备发送包含所述待检测纸的纸量信息的无线信号。

可选地，壳体设置为圆角矩形柱体，长度为35毫米，宽度为35毫米，高度为11毫米，圆角半径为7.5毫米。

可选地，所述测距传感器为红外测距传感器。

可选地，所述微控制器为单片机。

可选地，所述无线通讯模块为紫蜂Zigbee无线通讯模块。

可选地，所述电池为锂电池。

本实用新型实施例通过测距传感器向待检测纸发送纸量检测信号进行纸量检测，解决了机械接触式测量容易污染纸张及机械结构可能在纸盒内卡死甚至断裂的问题，实现降低生产成本和安装成本，便于进行安装使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的纸量检测传感采集器的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的纸量检测传感采集器的外部结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的纸量检测传感采集器的纸量检测流程图；

图4是本实用新型实施例四提供的纸量检测传感采集器的纸量检测流程图；

图5是本实用新型实施例五提供的纸量检测传感采集器的纸量检测流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。此外，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的纸量检测传感采集器的内部结构示意图，本实施例提供的纸量检测传感采集器可用于对公共场所的纸盒内的纸量进行检测。如图1所示，所述纸量检测传感采集器，包括微控制器11、测距传感器12、无线通讯模块13和电池14；所述微控制器11分别与所述测距传感器12和所述无线通讯模块13电性连接，所述电池14与所述微控制器11电性连接；

所述测距传感器12用于向待检测纸发送纸量检测信号，并接收所述纸量检测信号的反射回波信号，进而转化得到检测结果值；所述微控制器11用于从所述测距传感器12获取所述检测结果值，并根据所述检测结果值确定所述待检测纸的纸量信息，将所述待检测纸的纸量信息通过所述无线通讯模块13发送至外部接收设备。

其中，所述电池14通过电源控制模块15向所述微控制器11供电，所述微控制器11通过电源控制模块15将所述电池14的供电按各模块所需的工作电压分配给各个模块；所述检测结果值通常为模拟电压值或模拟电流值，该模拟电压值或模拟电流值用以等量地表述传感器采集到的非电学量；所述微控制器11在根据所述检测结果值确定所述待检测纸的纸量信息之前，通常还需要将所述检测结果值进行模数AD转换，以得到对应的数字量；所述AD转换步骤可以由集成有AD转换模块的微处理器完成，也可以由单独的AD转换芯片及电路完成。

可选地，所述测距传感器12为红外测距传感器。

具体地，所述红外测距传感器用于向待检测纸发射红外线信号，并接收所述红外线信号的反射回波信号，进而将所述反射回波信号的光强量转化成对应量值的电信号量，得到所述检测结果值。

其中，待检测纸的纸量与待检测纸的顶层或最外层到所述红外测距传感器的垂直距离成正比，待检测纸的顶层或最外层所反射的红外线回波的光强量与待检测纸的顶层或最外层到所述红外测距传感器的垂直距离也成正比，故待检测纸的纸量与待检测纸的顶层或最外层所反射的红外线回波的光强量成正比。由此，所述红外测距传感器根据对待检测纸的顶层或最外层所反射的红外线回波的光强量的检测即可实现对待检测纸的纸量的检测。

可理解的是，所述测距传感器12也可为高精度(毫米级)的超声波传感器，相应地，可采用超声波回波法实现对待检测纸的纸量检测。

可选地，所述微控制器11为单片机。

可选地，所述无线通讯模块13为紫蜂Zigbee无线通讯模块。

其中，所述无线通讯模块13也可为高版本的蓝牙Bluetooth(如蓝牙4.0及以上)无线通讯模块。

可选地，所述电池14为锂电池。

本实用新型实施例通过测距传感器向待检测纸发送纸量检测信号进行纸量检测，解决了机械接触式测量容易污染纸张及机械结构可能在纸盒内卡死甚至断裂的问题，实现降低生产成本和安装成本，便于进行安装使用。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的纸量检测传感采集器的外部结构示意图，本实施例提供的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，本实施例提供的纸量检测传感采集器可用于在公共场所的纸盒内部直接加装以实现对纸盒内纸量的检测。可选地，所述的纸量检测传感采集器，还包括壳体21；如图2所示，所述壳体21正面设有一个测量信号收发窗22，两个无线信号发射窗23，所述两个无线信号发射窗23以所述测量信号收发窗22的两条对称轴为对称轴，关于所述测量信号收发窗22的中心成中心对称分布；

所述测距传感器12通过所述测量信号收发窗22向所述待检测纸发送纸量检测信号，并通过所述测量信号收发窗22接收所述纸量检测信号的反射回波信号；所述无线通讯模块13通过所述两个无线信号发射窗23向所述外部接收设备发送包含所述待检测纸的纸量信息的无线信号。

可选地，所述壳体21设置为圆角矩形柱体，长度为35毫米，宽度为35毫米，高度为11毫米，圆角半径为7.5毫米。

其中，所述壳体21的长度包含两个圆角半径的长度，所述壳体21的宽度包含两个圆角半径的长度。

本实施例的技术方案，使得所述纸量检测传感采集器相对于现有智能纸盒，无需进行完整的纸盒设计，整体结构设计小巧，在绝大多数传统纸盒的基础上直接加装即可使用，因此，生产成本和安装成本更低，适于进行大规模普及安装。

实施例三

图3为本实用新型实施例三提供的纸量检测传感采集器的纸量检测流程图，本实施例提供的纸量检测方法可适用于以上实施例提供的纸量检测传感采集器。如图3所示，所述纸量检测传感采集器用于通过所述微控制器11根据从所述测距传感器12获取到的所述检测结果值，确定所述待检测纸的纸量信息，判断所述纸量信息是否达到纸量信息上报提示标准，若达到所述纸量信息上报提示标准，则向所述外部接收设备上报所述待检测纸的所述纸量信息；

判断所述电池的当前电量是否达到电池电量信息上报提示标准，若达到所述电池电量信息上报提示标准，则上报所述电池的当前电量信息。

本实施例的技术方案，可实现对公共场所的纸盒的纸量进行非接触式测量，从而避免了机械接触式测量容易污染纸张及机械结构可能在纸盒内卡死甚至断裂的问题；同时又可实现对纸量信息和电池电量信息的及时有效上报，使得相关人员能够及时补充用纸以及更换电池，从而提高相关人员的工作效率以及所处公共场所的公共服务水平。

实施例四

图4为本实用新型实施例四提供的纸量检测传感采集器的纸量检测流程图，本实施例是对上述实施例三的进一步优化改进。如图4所示，可选地，所述纸量检测传感采集器设置为定时唤醒工作；所述纸量检测传感采集器具体用于：

所述纸量检测传感采集器若未被唤醒，则保持休眠状态；

所述纸量检测传感采集器若被唤醒，则对所述待检测纸的所述纸量信息和所述电池的当前电量进行检测；

若所述待检测纸的所述纸量信息未达到所述纸量信息上报提示标准，且所述电池的当前电量未达到所述电池电量信息上报提示标准，则将所述纸量检测传感采集器置于休眠状态。

其中，所述纸量检测传感采集器的定时唤醒周期是预先设定并可调的，所述纸量检测传感采集器在休眠状态下，仅有时钟芯片进行工作，其余电子元件均处于休眠状态。

本实施例的技术方案，在实施例三的基础上进一步优化，通过采用定时唤醒工作机制，可有效节约所述纸量检测传感采集器的电池电量，延长电池的续航时间。

实施例五

图5为本实用新型实施例五提供的纸量检测传感采集器的纸量检测的流程图，本实施例提供的技术方案为上述实施例的优选实现方式。示例性地，将本实施例中所述纸量检测传感采集器的定时唤醒周期设定为30秒；若达到所述纸量信息上报提示标准，则上报所述待检测纸的当前纸量信息，具体设为：若纸量少于5％，则置缺纸报警标志；若达到所述电池电量信息上报提示标准，则上报所述电池的当前电量信息，具体设为：若电池电压低于3.3V，则置电量报警标志；同时设置网关确认标志对无线通讯模块的网关是否收到报警信息进行确认。

其中，因为采用锂电池供电，而锂电池的电压会在放电过程中逐渐降低，所以监测锂电池的当前电压即可对应获取锂电池的当前电量信息。

本实施例的技术方案，为实施例四提供了一种优选实现方式。此外，本实施例还通过设置网关确认标志以对无线通讯模块的网关是否收到报警信息进行确认，当报警信息发出并确认网关收到报警信息后，同类型报警将不再产生，直到报警类型发生改变为止才继续产生报警信号，如此可达到进一步降低功耗，延长电池寿命的效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种纸量检测传感采集器，其特征在于，包括微控制器、测距传感器、无线通讯模块和电池；所述微控制器分别与所述测距传感器和所述无线通讯模块电性连接，所述电池与所述微控制器电性连接；

所述测距传感器用于向待检测纸发送纸量检测信号，并接收所述纸量检测信号的反射回波信号，进而转化得到检测结果值；所述微控制器用于从所述测距传感器获取所述检测结果值，并根据所述检测结果值确定所述待检测纸的纸量信息，将所述待检测纸的纸量信息通过所述无线通讯模块发送至外部接收设备。

2.根据权利要求1所述的纸量检测传感采集器，其特征在于，还包括壳体；其中，所述壳体正面设有一个测量信号收发窗，两个无线信号发射窗，所述两个无线信号发射窗以所述测量信号收发窗的两条对称轴为对称轴，关于所述测量信号收发窗的中心成中心对称分布；

所述测距传感器通过所述测量信号收发窗向所述待检测纸发送纸量检测信号，并通过所述测量信号收发窗接收所述纸量检测信号的反射回波信号；所述无线通讯模块通过所述两个无线信号发射窗向所述外部接收设备发送包含所述待检测纸的纸量信息的无线信号。

3.根据权利要求2所述的纸量检测传感采集器，其特征在于，所述壳体设置为圆角矩形柱体，长度为35毫米，宽度为35毫米，高度为11毫米，圆角半径为7.5毫米。

4.根据权利要求1所述的纸量检测传感采集器，其特征在于，所述测距传感器为红外测距传感器。

5.根据权利要求1所述的纸量检测传感采集器，其特征在于，所述微控制器为单片机。

6.根据权利要求1所述的纸量检测传感采集器，其特征在于，所述无线通讯模块为紫蜂Zigbee无线通讯模块。

7.根据权利要求1所述的纸量检测传感采集器，其特征在于，所述电池为锂电池。