CN210442826U - 一种智能购物车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能购物车，包括可移动的小车底盘以及安装于小车底盘上的购物筐，还包括设置于购物车上的智能屏单元、商品识别单元、自动循迹模块、自动跟随模块、中央处理模块和电源模块，其中，中央处理模块与商品识别单元、智能屏单元、电机驱动模块和电源模块进行电性连接；电源模块与各个单元电性连接提供电源，具体而言：所述购物筐前后设置两个摄像头，其摄像头视线对准小车内部；小车推手位置下方为客户智能终端显示屏；小车底盘下方为超声波探头和自动循迹模块，小车车轮上设置电机驱动装置。本实用新型结合了多项功能于一体，大大的提高了购物效率。

Description

一种智能购物车

技术领域

本实用新型涉及智能生活和便捷购物领域，具体地说，是一种智能购物车。

背景技术

购物早已成为都市生活的必须品，在都市日渐加快的生活节奏之下传统的实体购物显现出了一些弊端，譬如结账慢浪费时间，购物不知商品所在等影响消费者购物体验的缺点，同时对于在一线城市工作的人们日常的购物对于他们而言似乎也已经成为累赘，在当下互联网时代，智能化生活是我们的发展趋势，为了提高顾客的购物体验以及实现便捷购物，许多的传统的超市购物也已经做出改变向着智能化发展。

现有的超市购物改进办法主要有两种：一个是在超市安装了许多自助式的自主收银台来加快收银的速度，这样的方式看似可以缓解结帐慢的问题，但是由于人们对于自主收银机的不熟悉操作反而会更加的促进结帐慢的问题，智能但存在问题；另一个是与本实用新型购物车类似的智能购物车，市场上现有的智能购物车仅仅只在自主结账上做到了智能，没有其它更多的优化；很多超市推出了人工配货配送的方式来实现便捷购物，这样的解决方式存在的问题人力资源浪费，配送时间较长的问题。此上的解决方案都不能很好的解决现存的超市购物问题，一个能够解决这些问题并给顾客带去良好购物体验的方法显然是社会所需。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多功能智能购物车并且开拓一种基于此智能购物车的新型实体超市购物方式。该智能购物车可实现自动跟随顾客、智能自主驱动行进、智能导航、商品信息查询、自主结账等功能，做到购物一体化服务。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

智能购物车与客户终端相匹配，该智能购物车包含蓝牙通讯模块，商品识别单元，交互单元，执行单元，中央控制单元，电源模块，摄像头列阵传感器模块，图像库图像识别模块，循迹模块，超声波避障模块，电机驱动模块，独立储物箱模块。

所述电源模块，蓝牙通讯模块，摄像头列阵传感器模块，图像库图像识别模块，循迹模块，超声波避障模块，电机驱动模块，交互单元均安装于购物车体上；

所述中央控制单元包括单片机处理器和树莓派，且单片机处理器设置于报警装置内，用于接收信号采集单元采集的数据并处理后发送控制指令给执行单元，其中单片机采用STM32F103ZET6，STM32F103ZET6单片机选用C语言的编译环境，适用范围较广，功能强大，使用开发较为方便；其次，树莓派是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有1/2/4个USB接口和一个10/100以太网接口(A型没有网口)，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比***稍大的主板上，具备所有PC的基本功能,接通显示屏和键盘能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。

所述商品识别单元包括扫码器和/或RFID感应器、摄像头，所述扫码器分别与中央处理模块和电源模块电性连接，用于扫描识别商品的条码，商品扫描后将信号通过A/D转化将该标识信息传送至中央处理模块；所述RFID感应器分别与中央处理模块和电源模块进行电性连接，用于RFID标签的感应识别，并将该标识信息传送至中央处理模块；所述摄像头分别与中央处理模块和电源模块进行电性连接，用于商品图像的采集，结合深度学习进行图像识别，对放入购物车的商品进行信息确认，并将该标识信息传送至中央处理模块用于最后的自动结算自主结账。

所述交互单元包括智能显示屏，用于进行客户查询商品信息，结账付款，超市布局导航，等用户交互操作，与控制单元树莓派电性连接，实行数据传输。

所述无线通信单元采用蓝牙模块，具有接受数据与发送数据和定位功能。无线通信模块设置于装置内部，与控制单元电性连接，用于与数据平台的无线通信，发出报警信息和位置信息，接收远程控制信号；同时与自动跟随模块连接进行实时位置信息传输。

所述执行单元包括跟随单元，循迹单元。所述自动循迹模块包括避障单元和电机驱动单元。其中避障单元分别与中央处理模块、电源模块、电机驱动模块电性连接，用于自动循迹过程中的障碍物避让；所其中电机驱动单元单元分别与中央处理模块、电源模块电性连接。所述循迹模块、超声波避障模块与主控单元二电性连接，用于处理部分图像数据以达到购物车智能安全行进目的；

所述电源模块与各主控单元连接，用于给各个用电模块提供电源；

所述电机驱动模块与主控单元二连接，用于购物车平稳行进；

所述储物箱模块独立存在，用于临时储存商品，可与客户端进行信息交换、分析和处理。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，在商品识别模块加装了一个蜂鸣器，用于在检测到车内的商品发生异变情况或则实际商品和商品信息不对称的时候，用户操作终端会提示错误，并且购物车会自动进行蜂鸣器示警，持续到错误已经更正，车内商品无误为止。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述无线通信模块为携带物联网模块，选择NB-Iot模块，此模块集数据收发与定位于一体，可实现的功能较为强大。该模块通过基站将数据发送出去，支持双向通信。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述自动跟随模块的实现采用蓝牙定位利用稳定三角追踪用户，三角信号来源采用两种方式，用户手机绑定购物车或者携带配套信号发射器与超市内安装固定信号源形成三角形结构，本实用新型主要采用美迪索科的蓝牙定位***中的被动定位。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述自主驱动行进采用两种形式，其一为地面布置特殊线路，购物车自动循迹移动，其二为基于蓝牙定位或则地面标点定位，结合自动导航实现自主驱动行进。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述交互单元采用树莓派，满足客户在购物车使用过程中的各种操作，可以用微信登陆在手机端进行操作，可以实现购物清单导入，商品信息查询，自主结账的功能。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述电源模块包括电源开关按键、电源开关电路以及供电电源且电源开关电路分别与电源开关按键、供电电源、控制单元相连接，其中供电电源为可充电的锂电池。

一种智能购物车的购物，包括两种模式，第一种模式为顾客在超市内使用购物车，其具体的方法是：顾客用蓝牙绑定智能购物车，选定使用模式(自推/跟随)，或在智能屏上选择模式取用配套信号发射器。建立对应的联合关系，之后顾客选择商品并用智能购物车进行扫描加入，商品确定无误之后，顾客在交互平台上进行结账付款到达超市出口处即可打包带走商品，购物车使用结束。

第二种模式为顾客在相对应的APP上选择好所需的商品，***会自动匹配购物车自动完成配货，配货完成后购物车自动移动到指定区域进行打包配送或则分放至储物柜。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)结合了多项功能于一体大大的提高了购物效率；

(2)商品识别模块采用的当下流行的深度学习，相比于现有的带有自主结账的购物车，本实用新型具备更加完善的防盗措施，在商品识别准确度方面也比现有的智能购物车更有优势。

(3)无线通信模块为窄带物联网模块，此处选用BC95用来收发数据和获取设备的位置信息，同时，作为时下热门的NB-Iot模块，NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术,有望适应后续技术的改变

附图说明

图1是本实用新型施例的一种智能购物车的立体结构图。

图2是图1智能购物车的模块图简图。

图3是图1智能购物车的模块细分图。

图4是该实施例实用流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，以下结合新型实施例中的附图，对本新型技术方案进行清晰、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有科技和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

本实施例的一种智能购物车及新型实体超市购物方式，请参阅图，图1位本实用新型实施例提供的智能购物车的立体结构示意图，购物车身上包含摄像头、显示屏、超声波装置、循迹装置、电机驱动装置。如图2所示：该实施例包含蓝牙通讯模块、采样单元、控制单元、执行单元、电源模块和独立储存箱模块。

本实用新型的实施例提供的智能购物车及临时储存***，包括设置于购物车体上蓝牙通讯装置，可实现与客户端的匹配信息交换；还包括与购物车主控单元连接的电机驱动，通过测得使用者与车身的距离控制购物车的行进，领使用者与车身保持相对安全的预设距离范围内。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的技术上优选地，在购物车身上设置了三个带有广播功能的蓝牙模块进行封装，再进行与控制芯片和使用者移动设备或定位装置进行通讯，通过矢量算法对用户和车身进行定位，进行方位跟；需要说明的是，所用定位方式为XYZ空间轴三点定位。

本实施例提供的技术方案中，进一步的增加了通过扫描条码显示价格和计算车内物品总价的功能；此处需要说明的是，总价的计算需要累计当前车内所有选购物品的价格总和，因此需要判定物品是否进入购物车，当通过置物篮的物品感应器及条形码扫描仪后，最好进一步设置重量感应器响应，即在此之后通过重量感应得到车内重量增加时，才判定物品放入车内，当取出物品时同样需要重量感应的辅助，及扫描条形码将物品从菜单上删除。该设计主要用于减少用户结账所用时间，优化购物体验。

本实施例提供的技术方案中，进一步的增加了多个摄像头装置；此处需要说明的是，该部分摄像头主要用于对应于图像识别的图文信息采集。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的技术上优选地，设置了图像识别功能；在此需要说明的是，该功能由摄像头采集超市内商品的图像样本后，在网络连接环境下，将图像经过编码上传图像识别的API，获取商品种类的返回值，并将数据传至后端由此计算商品价格。

本实施例提供的技术方案中，进一步的设置了以单片机为控制核心的控制模块；此处需要说明的是，由于STM32F103ZET6单片机选用C语言的编译环境适用范围较广，功能强大，故在本实施例中，采用STM32F103ZET6单片机作为整个购物车***的控制核心。

本实施例提供的技术方案中，进一步设置了智能循迹***；此处需要说明的是，该功能是使用摄像头对地面预设的深色线进行识别和对舵机进行调控，在此基础上晋中中线对齐，令车身不偏离路线以达到循迹的目的。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的技术上优选地，在购物车的车身底部增设了与循迹控制单元连接的摄像头，以协助实现循迹功能。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的技术上优选地，增设了超声波避障装置；此处需要说明的是，超声波避障是通过装置发出再接收测得与障碍物的距离，主要利用单片机的定时、计数器，由超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，由此计算出发射点距障碍物的距离s，即s＝340×t/2；此处需要说明的是，在测距计数电路设计中，采用了相关计数法，其主要原理是：测量时单片机***先给发射电路提供脉冲信号，单片机计数器处于等待状态，不计数；当信号发射一段时间后，由单片机发出信号使***关闭发射信号，计数器开始计数，实现起始时的同步；当接收信号的最后一个脉冲到来后，计数器停止计数，此后，将测得数据与预设数据比较判断是否改变购物车身行进方向。

对所有公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的进一步修改对本领域的专业技术人员来说无疑是显而易见的，本文中所定义的一般与阿尼可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种智能购物车，包括可移动的小车底盘以及安装于小车底盘上的购物筐，其特征在于：还包括设置于购物车上的智能屏单元、商品识别单元、自动循迹模块、自动跟随模块、中央处理模块和电源模块，其中，中央处理模块与商品识别单元、智能屏单元、电机驱动模块和电源模块进行电性连接；电源模块与各个单元电性连接提供电源，具体而言：

所述购物筐前后设置两个摄像头，其摄像头视线对准小车内部；小车推手位置下方为客户智能终端显示屏；小车底盘下方为超声波探头和自动循迹模块，小车车轮上设置电机驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种智能购物车，其特征在于：商品识别单元还包括扫码器和/或RFID感应器；

所述扫码器分别与中央处理模块和电源模块电性连接；

所述RFID感应器分别与中央处理模块和电源模块进行电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能购物车，其特征在于：商品识别单元连接一个蜂鸣器。

4.根据权利要求1所述的智能购物车，其特征在于，自动循迹模块和自动跟随模块均包括避障单元、电机驱动单元和路线识别单元；

所述避障单元分别与中央处理模块、电源模块、电机驱动模块电性连接，避障单元主要采用超声波避障，兼用红外避障；

所述超声波避障避障范围为40cm－60cm；

所述电机驱动单元分别与中央处理模块、电源模块电性连接；

所述路线识别单元包括循迹识别模块和超市布局线路模块。

5.根据权利要求1所述的一种智能购物车，其特征在于：自动跟随模块包括蓝牙通讯单元和测距单元；

所述蓝牙通讯单元分别与中央处理模块、电源模块电性连接，采用基于蓝牙的RSSI定位技术；

所述测距单元分别与中央处理模块、电源模块电性连接，采用超声波测距。

6.根据权利要求5所述的一种智能购物车，其特征在于：所述蓝牙通讯单元分别与中央处理模块、电源模块电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能购物车，其特征在于：客户智能终端为购物车上的智能操作屏。

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