阅读说明：本技术 一种智能移动自助购物车 (Intelligent mobile self-service shopping cart ) 是由 唐一鸣 臧利国 沈业辉 王德海 曹铭湘 王孜洲 王保升 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智能移动自助购物车,包括设置在购物车本体上的控制单元、自主移动单元和自动结算单元；所述的控制单元包括中央微控制器；所述的自助移动单元包括定位仪、定位跟踪传感器、电机,所述的电机驱动车轮移动,所述的定位仪采用的无线通信的方式与所述的定位跟踪传感器进行通信,所述的定位跟踪传感器的输出端与所述的中央微控制器的输入端相连,所述的中央微控制器的输出端与所述的电机的控制端相连,根据接收所述定位仪的定位信息驱动车轮的移动；所述的自动结算单元与控制单元连接。本发明所设计的购物车能够自动跟随目标并自主躲避障碍,提高了购物的舒适感,同时能在选完商品后自动地识别商品信息并完成结算工作,大大节约了排队时间。(The invention discloses an intelligent mobile self-service shopping cart, which comprises a control unit, an autonomous mobile unit and an automatic settlement unit, wherein the control unit, the autonomous mobile unit and the automatic settlement unit are arranged on a shopping cart body; the control unit comprises a central microcontroller; the self-service mobile unit comprises a positioning instrument, a positioning tracking sensor and a motor, wherein the motor drives wheels to move, the positioning instrument is communicated with the positioning tracking sensor in a wireless communication mode, the output end of the positioning tracking sensor is connected with the input end of the central microcontroller, the output end of the central microcontroller is connected with the control end of the motor, and the wheels are driven to move according to the received positioning information of the positioning instrument; the automatic settlement unit is connected with the control unit. The shopping cart designed by the invention can automatically follow the target and avoid obstacles independently, improves the comfort of shopping, can automatically identify commodity information and complete settlement after the commodity is selected, and greatly saves queuing time.)

一种智能移动自助购物车

技术领域

本发明属于购物车领域，具体涉及一种智能移动自助购物车。

背景技术

随着人们生活水平的提高，超市已成为人们生活中不可缺少的一部分。大部分商场和超市仍然采用收银员收费、顾客手推购物车的旧模式，在此模式下，每当人流量大、顾客购买商品多的时候，顾客会因为排队买单慢、收营员难找、购物车难推等原因而产生很不好的购物体验。

在此背景下，一些商场和超市设置了自助收银台，实际上，超市为了防止商品盗窃，每个自助收银台都配置了专人看管，这并没有降低人力成本，而且也并未改善顾客购买商品多时的购物体验。除此以外，也有少部分商场推出了智能购物车，但是此类购物车只能做到简单的移动，虽改善了些购物体验，却并未改变收银状况，顾客多时反而增加了收银的压力，没有很大的实用价值，无法大规模推广。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种智能移动自助购物车。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种智能移动自助购物车，包括支架、购物篮和车轮组成的购物车本体，还包括设置在购物车本体上的控制单元、自主移动单元和自动结算单元；所述的控制单元包括中央微控制器；所述的自助移动单元包括定位仪、定位跟踪传感器、电机，所述的电机驱动车轮移动，所述的定位仪采用的无线通信的方式与所述的定位跟踪传感器进行通信，所述的定位跟踪传感器的输出端与所述的中央微控制器的输入端相连，所述的中央微控制器的输出端与所述的电机的控制端相连，根据接收所述定位仪的定位信息驱动车轮的移动；所述的自动结算单元包括RFID读写器和可视化查询设备，所述的RFID读写器的输出端与所述的中央微控制器的输入端相连，所述的中央微控制器的输出端与所述的可视化查询设备的输入端相连。

作为本发明的进一步改进，所述的自助移动单元还包括障碍物检测传感器，所述的障碍物检测传感器的输出端与所述的中央微控制器的输入端相连。

作为本发明的进一步改进，所述的定位仪采用的UWB信号与所述的定位跟踪传感器进行通信，相比传统技术大大提高了定位的精确性，所述的定位仪中内置了UWB定位标签，所述的定位跟踪传感器中内置了UWB定位基站。

作为本发明的进一步改进，所述的自动结算单元还包括称重模块和警示模块，所述的称重模块的输出端与所述的中央微控制器的输入端相连；所述的警示模块的信号接收端与所述的中央微控制器的输出端相连。

作为本发明的进一步改进，所述的电机的数目与所述的车轮的数目相同。

作为本发明的进一步改进，所述车轮为麦克纳姆轮。

作为本发明的进一步改进，所述的中央微控制器还通过无线传输端与外端设备进行通信。

本发明的有益效果：本发明所设计的购物车能够自动跟随目标并自主躲避障碍,提高了购物的舒适感，同时能在选完商品后自动地识别商品信息并完成结算工作，大大节约了排队时间，为无人化超市提供了基础。

附图说明

图1为本发明的购物车工作原理示意图；

图2为购物车的结构示意图；

图3为购物车的的后视结构示意图；

图4为购物车的购物篮仰视结构示意图；

图5为购物车车轮处结构放大图

其中：1-可视化查询设备，2-RFID读写器，3-障碍物检测传感器，4-购物篮，5-中央微控制器，6-定位跟踪传感器，7-支架，8-车轮，9-电机，10-定位仪，11-称重模块，12-警示模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

一种智能移动自助购物车，包括支架7、购物篮4和车轮8组成的购物车本体，还包括设置在购物车本体上的控制单元、自主移动单元和自动结算单元。

其中，所述的控制单元为控制中心，包括中央微控制器5。本实施例中采用的是STM32芯片和树莓派的微型电脑作为中央微控制器。

所述的自助移动单元包括定位仪10、定位跟踪传感器6、电机9，所述的电机9驱动车轮8移动，所述的定位仪10采用的无线通信的方式与所述的定位跟踪传感器6进行通信，所述的定位跟踪传感器6的输出端与所述的中央微控制器5的输入端相连，所述的中央微控制器5的输出端与所述的电机9的控制端相连，根据接收所述定位仪10的定位信息驱动车轮8的移动；所述的自动结算单元包括RFID读写器2和可视化查询设备1，所述的RFID读写器2的输出端与所述的中央微控制器5的输入端相连，所述的中央微控制器5的输出端与所述的可视化查询设备1的输入端相连。

具体的实施过程中，所述的定位仪10采用的UWB信号与所述的定位跟踪传感器6进行通信，所述的定位仪10中内置了UWB定位标签，所述的定位跟踪传感器6中内置了UWB定位基站。未使用购物车时，所述的定位仪10安放在购物车上的安装盒内，购物时顾客将定位仪10从购物车上取下携带在身上，购物车根据定位跟踪传感器6检测到定位仪10所在的位置驱动车轮8移动。

在实施过程中，本发明采用以下方式计算实施路径，首先设定所述的定位跟踪传感器6与所述的定位仪10两者间距的阈值范围，包括非移动距离和移动距离，一般所述的非移动距离的阈值范围为0.5-1m，所述的移动距离的阈值范围为1-10m。当购物车与顾客之间的距离在1-3m之内，购物车会根据定位仪10对顾客的定位驱动车轮8移动至1m以内。

在移动的过程中，为了避免超市的货架、墙壁等各种障碍物，所述的自助移动单元还设置了规避障碍物的障碍物检测传感器3，所述的障碍物检测传感器3的输出端与所述的中央微控制器5的输入端相连。在发明的实施例中所述的障碍物检测传感器3和所述的定位跟踪传感器6都安装在购物篮4的底端。所述的障碍物检测传感器3采用的是红外传感器。

本发明的实施例中，所述的电机9的数目与所述的车轮8的数目相同，采用一一对应的连接方式。所述车轮8采用的是可以进行直线移动和横向移动的麦克纳姆轮。

所述的RFID读写器2和所述的可视化查询设备1设置在购物篮4的上方。所述的RFID读写器2可以识别商品上的电子标签，顾客将商品放入购物车中后可以自动识别商品信息，无需顾客进行任何操作，之后在可视化查询设备1上显示收款额及收款二维码，完成自助结算服务，减少排队等待时间，提高便利性。顾客可以边挑选商品边完成结算，当商品挑选结束后直接进行结算即可。

所述的可视化查询设备1可以为如图2所示的一种实施例，采用直接安装在购物车上的显示屏，该显示屏通过有线连接的方式与中央微控制器5相连。也可以是用户的手机，采用无线通信的方式与中央微控制器5相连，通过扫描安装在购物车上的二维码查询价格。

在购物的过程中，对于顾客前期挑选的商品后期更换或放回的商品也会进行结算。在所述的自动结算单元还包括称重模块11和警示模块12，所述的称重模块11的输出端与所述的中央微控制器5的输入端相连；所述的称重模块11设置在购物篮4底部，所述的称重模块11的信号接收端与所述的中央微控制器5的输出端相连，当所述中央微控制器5只接受到所述RFID读写器2或所述称重模块11一个信号时，则驱动警示模块12发出报警信号。即顾客每从购物篮4中放入确切想要的商品或拿出决定不购买的商品时，RFID读写器都要识别出电子标签的增减，否则称重模块检测到购物篮4中的商品重量发生变化，而RFID读写器未检测到信号变化的话，则警示模块12将发生报警，并最终无法完成结算。而在总价计算上，会根据称重模块11所称取的重量做加法或减法计算。

所述的中央微控制器5还通过无线传输端与外端设备进行通信，例如超市的主PC机，可用于接受主PC机中所存储的商品的价格，活动优惠信息，完成自助结算服务。或者当顾客使用完购物车后，购物车中的中央微控制器5通过与超市中安装的监控设备或定位设备交互，通过自主移动单元控制购物车自动地回到集中安放点。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。