[发明专利]一种基于物联网实现的无人化购物系统

摘要

本发明公开了一种基于物联网实现的无人化购物系统。该系统具有无人化智能购物车，该无人化智能购物车可以自主驱动低速行进，具有路径导航自动行驶、障碍躲避、商品自动辨认与登记、物品保藏寄存的功能；并且该系统还部署无人化收款台和等待区，以及通过无人商店设置无人售卖设备；无人化智能购物车通过物联网协议实现与无人化收款台、等待区标识设备、无人售卖设备的相互通信，并且基于与后台服务器的交互，可以实现无人工介入状态下的自动排队计价付款；以及与无人售卖商店配合，还可以按照购物清单自主完成商品找寻与收集，而无需用户人工介入。

主权项

1.一种基于物联网实现的无人化购物系统，其特征在于，包括：无人化智能购物车、后台服务器、无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备以及用户智能终端；所述无人化智能购物车基于物联网通信协议与无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备实现相互通信，并且接入所述后台服务器；所述无人化收款台设备和用户智能终端连接至后台服务器；用户通过所述用户智能终端向所述后台服务器发送携带一台无人化智能购物车的序列号的租用请求；后台服务器根据该租用请求，将该用户与无人化智能购物车绑定，然后向对应的无人化智能购物车下达激活命令；所述无人化智能购物车根据后台服务器的命令而激活后，接收用户投入的商品，并且将该商品登记至未付款物品列表；根据用户输入的自动结账的指令，锁闭无人化智能购物车的盖体，行进至无人化收款台设备，进入自动结账模式；所述无人化智能购物车获得购物车清单并且启动自动购物模式后，行驶至目标无人商店，通过与目标无人商店内的无人售卖设备进行物联网通信，从无人售卖设备获得购物车清单列入的物品，读取和登记该物品加入未付款物品列表；待购物车清单的所有物品均进入无人化智能购物车后，锁闭无人化智能购物车的盖体，然后行进至无人商店的无人化收款台设备，进入自动结账模式；自动结账模式下，无人化智能购物车行驶至无人化收款台设备，通过物联双向通信器向无人化收款台设备上传本无人化智能购物车承载的未付款物品列表；无人化收款台对未付款物品计价后生成支付二维码，无人化智能购物车通过物联双向通信器接收该支付二维码，然后将该支付二维码发送给后台服务器，再由后台服务器转发给所绑定的用户智能终端；所述用户智能终端利用所述支付二维码完成支付后，所述后台服务器向无人化收款台以及无人化智能购物车发送结账成功的反馈；无人化收款台收到结账成功的反馈后打开闸机，允许无人化智能购物车通过；所述无人化智能购物车切换为定点等待模式，行驶至等待区标识设备标定的等待区，进入定点等待模式；其中，所述无人化智能购物车包括：主机身、行进驱动系统、机身控制接口、外部感知系统、物联传输系统、中央智能系统、远程通信系统、定位系统、显示触控系统；其中，所述外部感知系统包括：双摄像头、防碰撞雷达；所述物联传输系统包括：电子标签读取器、物联双向通信器；所述主机身用于提供一个容纳承载物品的空间，并且控制锁闭和解锁位于该空间顶面的盖体，以及用于安装所述行进驱动系统；所述无人化智能购物车的主机身包括：物品承载箱体、底盘、箱盖、电子锁合器；物品承载箱体的箱体侧面外壁安装所述防碰撞雷达；箱体侧面外壁在前方安装双摄像头，箱体侧面外壁上还安装显示触控系统；物品承载箱体的箱体侧面内壁安装有电子标签读取器，用于读取放入该箱体的商品附带的电子标签包含的信息；所述盖体通过铰接枢轴可转动地安装在物品承载箱体上；所述铰接枢轴连接盖体驱动电机，通过盖体驱动电机的驱动带动所述盖体打开或者扣合；所述盖体在与铰接枢轴相对的一端具有锁扣，电子锁合器安装在物品承载箱体的箱体侧面内壁上；当盖体扣合后，所述电子锁合器通过锁扣锁闭所述盖体；并且电子锁合器根据所述机身控制接口发来的解锁指令而解锁盖体；底盘位于物品承载箱体的底部，底盘上安装了行进驱动系统；所述行进驱动系统用于带动本购物车自主行进，以及调节行进速度和方向；所述行进驱动系统包括X形支架、第一后轮、第二后轮、驱动电机、驱动杆、第一前轮、第二前轮、转向驱动电机、转向控制轴杆；两个前轮和两个后轮分别安装在X形支架的各个分支上，其中两个后轮连接驱动杆，由驱动电机带动驱动杆旋转，从而带动两个后轮转动，为本购物车的自主行进提供动力；驱动电机固定安装在X形支架上；转向驱动电机的电机轴连接转向控制轴杆，转向控制轴杆连接两个前轮，且两个前轮与X形支架的两个分支是通过万向节连接的，随着转向驱动电机的电机轴输出转矩，转向控制轴杆带动两个前轮调整一定的角度，从而调节本购物车的行进方向；所述机身控制接口用于向所述主机身发送解锁所述盖体的解锁指令，以及控制盖体打开和扣合的指令，以及向所述行进驱动系统发送控制其行进、停止和速度的指令；所述远程通信系统用于接入专用基站覆盖的无线网络，并且通过该专用的无线网络连接到后台服务器，与后台服务器进行双向通信；所述定位系统用于实现对本购物车的实时定位；所述物联传输系统的物联双向通信器用于实现与其它物联网设备的相互识别、连接以及双向直接数据传输；所述物联传输系统的电子标签读取器，用于读取放入该箱体的商品附带的电子标签包含的信息；所述外部感知系统的双摄像头用于拍摄本购物车前方的左视角视频画面和右视角视频画面；所述外部感知系统的防碰撞雷达用于感知本购物车周围方向上一定距离内是否存在障碍物；所述显示触控系统为液晶显示器和电容式触控面板；所述中央智能系统用于通过与用户的人机交互，切换本购物车的工作模式，根据当前工作模式，基于物联双向通信器的路径指引信号，设定自主行驶路径，并通过机身控制接口控制行进驱动系统按照自主行驶路径行进，根据双摄像头拍摄的行进实时画面以及防碰撞雷达的障碍检测，调节行进的过程；所述中央智能系统还通过与用户的人机交互，通过机身控制接口控制电子锁合器解锁盖体；中央智能系统通过与用户的人机交互，获取用户的购物车清单；根据购物车清单，通过物联双向通信器与无人售卖设备进行通信，请求无人售卖设备释放购物车清单列入的物品；中央智能系统还通过物联双向通信器向无人化收款台设备上传本购物车承载的未付款物品列表。