一种硬币处理装置和硬币处理系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及硬币处理技术领域，尤其涉及硬币处理装置和硬币处理系统。


背景技术：

2.随着社会的发展，自助贩卖机及自动售票机已在日常生活中普及，通常在自助贩卖机及自动售票机上设置有硬币处理装置，以通过对投入钱币的处理实现自动售卖的目的，减少了人为参与，为生活带来了便利。
3.在现有技术中，硬币处理装置通常分为两种，一种结构比较简单只能投放一种币值的硬币，并且不具备找零功能，这种结构通常只能在单一的环境中使用，如自助洗衣机等；另一种结构较为复杂，如自动售票机等。
4.在现有装置中当硬币处理装置发生故障时，不能进行故障监测和定位，不便于技术人员进行检修。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种硬币处理装置和硬币处理系统，可以优化现有的硬币处理方案，可以实现故障定位，便于维修人员对硬币处理装置进行检修。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种硬币处理装置，所述装置包括：微控制单元、通信单元、n个射频识别单元、n个传感器单元和n个硬币箱体，所述微控制单元通过所述通信单元与上位机通信连接，一个所述射频识别单元和一个所述传感器单元分别设置在一个所述硬币箱体的两侧，所述射频识别单元和所述传感器单元分别与所述微控制单元电连接，n为正整数；其中：
7.所述微控制单元用于执行所述上位机的控制指令获得执行结果，并将所述执行结果反馈至所述上位机；
8.所述射频识别单元用于获取所述硬币箱体的标识信息；
9.在目标硬币卡在所述硬币箱体的通道中时，所述传感器单元用于对所述目标硬币进行定位获得定位结果，将所述定位结果反馈至所述微控制单元。
10.进一步地，所述装置还包括：n个硬币识别单元和n个硬币控制单元，所述硬币箱体包括硬币识别箱体，所述硬币识别单元和所述硬币控制单元分别与所述微控制单元电连接，其中：
11.一个所述硬币识别单元设置在一个所述硬币识别箱体的第一位置，用于对所述目标硬币进行识别，获得识别结果；
12.一个所述硬币控制单元设置在一个所述硬币识别箱体的第二位置，用于根据所述识别结果控制所述目标硬币进入目标硬币箱体。
13.进一步地，所述装置还包括：电机控制单元，所述电机控制单元与所述微控制单元电连接；
14.所述电机控制单元用于根据所述识别结果控制电机的转向，以控制所述目标硬币进入到所述目标硬币箱体中。
15.进一步地，所述电机控制单元包括卡币电机，所述卡币电机与所述微控制单元电连接，所述硬币箱体还包括出币箱体；
16.在所述传感器单元检测到所述硬币识别箱体的通道口发生卡币时，所述微控制单元控制所述卡币电机启动所述硬币识别箱体的排币压杆，将所述目标硬币排出所述通道口，送到所述出币箱体。
17.进一步地，所述传感器单元包括硬币探测传感器，所述硬币箱体还包括硬币暂存箱体，所述硬币探测传感器分别与所述硬币暂存箱体和所述微控制单元电连接；
18.所述硬币探测传感器设置在所述硬币暂存箱体中，用于在检测到所述硬币暂存箱体中的硬币数量小于预设数值时，所述微控制单元控制所述目标硬币进入所述硬币暂存箱体。
19.进一步地，所述硬币箱体还包括硬币存储箱体；
20.所述微控制单元还用于，在所述硬币探测传感器检测到所述硬币暂存箱体中的硬币数量大于或等于预设数值时，控制所述目标硬币进入所述硬币存储箱体。
21.进一步地，所述装置还包括计数单元，所述计数单元分别与所述硬币识别单元电连接和所述微控制单元电连接；
22.所述计数单元用于根据投入所述硬币识别箱体中的硬币数量和硬币金额判断投入的所述目标硬币是否满足目标需求。
23.第二方面，本实用新型实施例提供了一种硬币处理系统，所述系统包括：上位机、显示器和本技术任一实施例提供的硬币处理装置；其中：
24.所述上位机用于对所述硬币处理装置发送控制指令，以及接收所述硬币处理装置对所述控制指令的处理结果；
25.所述显示器用于将所述上位机接收到的处理结果进行显示。
26.进一步地，所述上位机中包括闪存器，所述闪存器用于存储所述硬币处理装置的运行日志。
27.进一步地，所述系统还包括电池管理单元，所述电池管理单元分别与所述上位机和所述的硬币处理装置电连接，
28.所述电池管理单元用于为所述硬币处理系统提供电源。
29.本实用新型实施例中提供的硬币处理装置和硬币处理系统，该装置包括：微控制单元、通信单元、n个射频识别单元、n个传感器单元和n个硬币箱体，微控制单元通过通信单元与上位机通信连接，一个射频识别单元和一个传感器单元分别设置在一个硬币箱体的两侧，射频识别单元和传感器单元分别与微控制单元电连接，n为正整数。其中，微控制单元用于执行上位机的控制指令获得执行结果，并将执行结果反馈至上位机；射频识别单元用于获取硬币箱体的标识信息；在目标硬币卡在硬币箱体的通道中时，传感器单元用于对目标硬币进行定位获得定位结果，将定位结果反馈至微控制单元。通过使用上述方案，当目标硬币卡在硬币箱体的通道中使得硬币处理装置发生故障时，通过设置在硬币箱体两侧的传感器单元和射频识别单元可以获知目标硬币的定位结果，微控制单元将当前定位结果反馈至上位机，有助于维修人员获知目标硬币在硬币处理装置中的位置，以实现故障定位，便于对
硬币处理装置进行检修。
附图说明
30.图1为本实用新型实施例提供的一种硬币处理装置的结构示意图；
31.图2为本实用新型实施例提供的另一种硬币处理装置的结构示意图；
32.图3为本实用新型实施例提供的一种硬币处理系统的结构示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。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。另外还需要说明的是，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。
34.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
35.图1为本实用新型实施例提供的一种硬币处理装置的结构示意图，如图1 所示，该硬币处理装置100包括：微控制单元110、通信单元120、n个射频识别单元130、n个传感器单元140和n个硬币箱体(图1中未示出)，微控制单元110通过通信单元120与上位机通信连接，一个射频识别单元130和一个传感器单元140分别设置在一个硬币箱体的两侧，射频识别单元130和传感器单元140分别与微控制单元110电连接，n为正整数。
36.微控制单元110用于执行上位机210的控制指令获得执行结果，并将执行结果反馈至上位机210。
37.上位机210(master computer)可以理解为能够对硬币处理装置100直接发出操控指令的计算机。例如，可以为个人计算机(personal computer，简称pc)，笔记本(notebook)等，在此不作限制。
38.在上位机210中存储有硬币处理装置100的控制逻辑，示例性地，该控制逻辑可以为，找零逻辑，硬币识别逻辑，硬币退回逻辑，以及交易取消逻辑等。上位机210根据用户在硬币处理装置100上的界面指令选择情况，对微控制单元110(micro control unit，简称mcu)发送对应的控制指令，微控制单元110 根据控制指令控制对应的硬件单元执行当前控制指令，并获得控制指令的执行结果，微控制单元110可将执行结果反馈至上位机210。这样做的好处在于，在上位机210中便于技术人员了解硬币处理装置100的硬件运行情况以及指令执行结果。
39.通信单元120可以设置在硬币处理装置100和上位机210上，以通过相应的通信协议实现上位机210和微控制单元110的通信连接，从而实现上位机210 向微控制单元110发送控制指令，微控制单元110向上位机210反馈执行结果的过程。
40.其中，上述通信单元120可以通过设置在硬币处理装置100控制板上的电子控制单元(electronic control unit，简称ecu)接口来实现。在上位机210与微控制单元110通过
通信单元120的通信协议进行通信连接实现数据传输时，该通信协议可以为tcp/ip协议、netbeui协议或ipx/spx协议，具体通信协议的类型在此不作限制。
41.一个射频识别单元130(radio frequency identification，简称rfid)和一个传感器单元140分别设置在一个硬币箱体的两侧。其中，本实用新型实施例提供的射频识别单元130、传感器单元140和硬币箱体(图中未示出)的数量分别为n个。为了便于理解，图1中以n＝1为例进行绘制。
42.本实用新型实施例提供的硬币箱体，根据硬币在硬币处理装置100停留时所处的功能不同包括多种类型，例如，可以为硬币识别箱体、硬币暂存箱体、硬币存储箱体以及出币箱体等。由于硬币箱体的数量较多，若目标硬币从投币口投入发生卡币现象时，无法监测硬币卡在哪一个部位，不便于维修人员进行故障检测。
43.因此，本实用新型实施例提供的硬币处理装置100，通过射频识别单元130 获取硬币箱体的标识信息，以通过标识信息对多种类型的硬币箱体进行识别。每个硬币箱体具有唯一的电子编号，电子编号能够被射频识别单元130稳定、迅速、准确地读出。通过传感器单元140识别投入的目标硬币卡在哪一个硬币箱体的通道中，即对目标硬币进行定位，将定位结果反馈至微控制单元110，微控制单元110将定位结果反馈至上位机210，从而便于维修人员进行检修。
44.上述的射频识别单元130和传感器单元140在硬币处理装置100上可以通过射频识别读头和设置传感器阵列的方式实现。
45.需要说明的是，在本实用新型实施例中，上述射频识别单元130的作用并不局限于上述识别硬币箱体的标签信息，还可以用于辅助判断硬币箱体在安装时是否到位。例如，当前识别方式可以为，若射频识别单元130能够识别到硬币箱体的标签信息则表明对应硬币箱体安装到位，反之，则未安装到位，需检修人员进行手动调整。同时，上述传感器单元140的作用并不局限于对目标硬币进行定位，还可以用于探测硬币箱体中的电机是否到位的到位传感器、装置内部硬币流向的节点探测传感器等，具体硬币箱体中使用的传感器类型在此不作限制，以实际需求为准。
46.本实用新型提供的硬币处理装置，包括：微控制单元、通信单元、n个射频识别单元、n个传感器单元和n个硬币箱体，微控制单元通过通信单元与上位机通信连接，一个射频识别单元和一个传感器单元分别设置在一个硬币箱体的两侧，射频识别单元和传感器单元分别与微控制单元电连接，n为正整数。其中，微控制单元用于执行上位机的控制指令获得执行结果，并将执行结果反馈至上位机；射频识别单元用于获取硬币箱体的标识信息；在目标硬币卡在硬币箱体的通道中时，传感器单元用于对目标硬币进行定位获得定位结果，将定位结果反馈至微控制单元。通过使用上述方案，当目标硬币卡在硬币箱体的通道中使得硬币处理装置发生故障时，通过设置在硬币箱体两侧的传感器单元和射频识别单元可以获知目标硬币的定位结果，微控制单元将当前定位结果反馈至上位机，有助于维修人员获知目标硬币在硬币处理装置中的位置，以实现故障定位，便于对硬币处理装置进行检修。
47.请参照图2，图2为本实用新型实施例提供的另一种硬币处理装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实用新型提供的硬币处理装置100还包括：n 个硬币识别单元150和n个硬币控制单元160，硬币箱体包括硬币识别箱体(图 2中未示出)，硬币识别单元150和硬币控制单元160分别与微控制单元110电连接。
48.一个硬币识别单元150设置在一个硬币识别箱体的第一位置，用于对目标硬币进行识别，获得识别结果；一个硬币控制单元160设置在一个硬币识别箱体的第二位置，用于根据识别结果控制目标硬币进入目标硬币箱体。
49.硬币识别单元150用于对投入硬币识别箱体中的目标硬币进行真假识别以及面额识别，硬币控制单元160根据硬币识别单元150对目标硬币的识别结果控制目标硬币进入目标硬币箱体。
50.一种实现方式，在硬币识别单元150识别到目标硬币为残币或假币时，硬币控制单元160控制目标硬币进入出币箱体，从而自动排出不合格硬币。当硬币识别单元150识别到目标硬币为真币时，还需对投入硬币识别箱体中的硬币面额进行识别，从而根据用户所选商品的价格判断硬币是否投放完成，在硬币投放完成时，硬币识别单元150可将识别硬币的总面额发送至微控制单元110，微控制单元110判断是否需要进行找零，若需要找零，硬币控制单元160可将目标硬币投入至硬币暂存箱体，微控制单元110控制硬币暂存箱体排出相应金额的找零硬币至出币箱体中，从出币箱体将硬币倒出给用户。
51.其中，上述硬币识别单元150设置在一个硬币识别箱体的第一位置，硬币控制单元160设置在一个硬币识别箱体的第二位置。第一位置和第二位置均是针对同一个硬币识别箱体而言，即在同一个硬币识别箱体同时设置有硬币识别单元150和硬币控制单元160，则当前第一位置区别于第二位置。
52.需要说明的是，在硬币箱体包括硬币识别箱体时，硬币识别单元150设置的第一位置和硬币控制单元160设置的第二位置，区别于上述射频识别单元和传感器单元设置在硬币箱体中的位置，即在同一个硬币识别箱体上可同时设置有硬币识别单元150、硬币控制单元160、射频识别单元130和传感器单元140，具体上述硬币识别单元150、硬币控制单元160、射频识别单元130和传感器单元140在硬币识别箱体的设置位置在此不作限制。
53.一实施例中，硬币识别装置还包括：电机控制单元170，电机控制单元170 与微控制单元110电连接；电机控制单元170用于根据识别结果控制电机的转向，以控制目标硬币进入到目标硬币箱体中。
54.当前电机控制单元170可以通过步进电机实现相应功能。在硬币处理装置 100的控制板上，通过一根线束将微控制单元110与步进电机驱动板相连接，步进电机根据微控制单元110提供的控制信号，驱动步进电机正转和反转，从而实现硬币处理装置100内部目标硬币的流向控制，控制目标硬币流入目标硬币箱体中。
55.可选地，在每一个硬币箱体中均可配置有一个电机控制单元170，以实现对每个硬币箱体硬币的流向控制。
56.一实施例中，电机控制单元170包括卡币电机，卡币电机与为微控制单元 110电连接，硬币箱体还包括出币箱体；在传感器单元140检测到硬币识别箱体的通道口发生卡币时，微控制单元110控制卡币电机启动硬币识别箱体的排币压杆，将目标硬币排出通道口，送到出币箱体。
57.一般地，在用户向硬币处理装置100中投入目标硬币时，首先从硬币投入口投入目标硬币进入硬币识别箱体，若检测到目标硬币卡在硬币识别箱体中，则微控制单元110可控制卡币电机的凸轮模块进行周期性的转动，在凸轮模块转动过程中，可启动硬币识别箱体的排币压杆将目标硬币拨下来，送到出币箱体，以退还给用户。
58.需要说明的是，在本实用新型实施例中卡币电机也可以为上述步进电机，即上述步进电机除能够控制装置内部目标硬币的流向外，当硬币识别箱体中发生卡币时，在步进电机上也可具备凸轮模块，以启动硬币识别箱体的排币压杆将目标硬币送到出币箱体，从而减少单独卡币电机的设置。具体步进电机需具备的功能在此不作限制。
59.一实施例中，传感器单元140包括硬币探测传感器，硬币箱体还包括硬币暂存箱体，硬币探测传感器分别与硬币暂存箱体和微控制单元110电连接；硬币探测传感器设置在硬币暂存箱体中，用于在检测到硬币暂存箱体中的硬币数量小于预设数值时，微控制单元110控制目标硬币进入硬币暂存箱体。
60.硬币暂存箱体可以理解为存储着用来找零硬币的箱体。则在硬币探测传感器探测到硬币暂存箱体中的硬币数量少于预设阈值，则微控制单元110可控制投入硬币处理装置100的目标硬币进入硬币暂存箱体中，以用于在后续过程中找零。
61.其中，硬币探测传感器可以为重力传感器，即在探测到硬币暂存箱体中硬币的重量小于预设数值时，微控制单元110即可控制目标硬币进入硬币暂存箱体。预设数值的具体数值在此不作限制，以实际需求为准。
62.可选地，硬币箱体还包括硬币存储箱体；微控制单元110还用于，在硬币探测传感器检测到硬币暂存箱体中的硬币数量大于或等于预设数值时，控制目标硬币进入硬币存储箱体。
63.当硬币探测传感器检测到硬币暂存箱体中的硬币数量大于或等于预设数值，表明当前硬币暂存箱体中的硬币在一定时间段内足够满足找零，则微控制单元110可控制目标硬币进入硬币存储箱体。
64.可选地，当进入硬币存储箱体的硬币超过一定数值时，微控制单元110可向上位机发送“硬币存储箱体已满”的指令，以便于工作人员对硬币存储箱体中的硬币进行清空处理。
65.一实施例中，本实用新型提供的硬币处理装置100还包括计数单元180，计数单元180分别与硬币识别单元150和微控制单元110电连接；计数单元180 用于根据投入硬币识别箱体中的硬币数量和硬币金额判断投入的目标硬币是否满足目标需求。
66.在硬币识别箱体中投入硬币时，微控制单元110需要根据用户选择票价判断用户需要投入硬币的数量，示例性地，若用户选择票价为5元，在硬币识别单元150识别到用户投入的为1元面额的硬币时，在计数单元180计数到5时表明用户投入的目标硬币满足目标需求，则微控制单元110可向上位机210发送金额已满足的指令，上位机210向微控制单元110发送出票的相关指令。
67.可选地，计数单元180可以通过硬币计数传感器实现计数功能。
68.本实用新型实施例中提供的硬币处理装置，当目标硬币卡在硬币箱体的通道中使得硬币处理装置发生故障时，通过设置在硬币箱体两侧的传感器单元和射频识别单元可以获知目标硬币的定位结果，微控制单元将当前定位结果反馈至上位机，有助于维修人员获知目标硬币在硬币处理装置中的位置，以实现故障定位，便于对硬币处理装置进行检修。
69.请参照图3，图3为本实用新型实施例提供的一种硬币处理系统的结构示意图；该硬币处理系统包括：上位机210、显示器220和本实用新型实施例提供的硬币处理装置100，其中：上位机210用于对硬币处理装置100发送控制指令，以及接收硬币处理装置100对控制
指令的处理结果；显示器220用于将上位机 210接收到的处理结果进行显示。
70.将上位机210的处理结果显示在显示器220上有利于技术人员了解硬币处理装置对硬币的处理情况，以及对上位机210指令的执行情况，在执行出现故障时，硬币处理系统200可对故障进行快速定位，便于检修。
71.一实施例中，上位机中包括闪存器，闪存器用于存储硬币处理装置100的运行日志。板载闪存器可用于存放硬币处理装置100运行时的关键日志，辅助检修人员进行故障分析和问题追溯。
72.本实用新型提供的硬币处理装置100还包括电池管理单元230，电池管理单元230分别与上位机210和接收硬币处理装置100电连接。电池管理单元230 用于为硬币处理系统100提供电源。
73.电池管理单元230的类型可以为干电池、锂电池或铅蓄电池等，具体电池类型在此不作限制，只要能够为硬币处理装置提供所需的电能即可。
74.可选地，硬币处理装置100还可将监测到硬件模块的运行状态、温度值等信息发送至上位机210，进一步通过显示器220显示，这样做的好处在于可便于上位机根据采集到的数据状态进行数据分析，从而可根据数据分析结果为各个硬件模块划分风险等级，示例性地，可以包括高风险、中风险和低风险。通过风险等级警示硬币处理装置中各硬件模块的故障情况，以便于检修人员明确故障处理的优先级。
75.本实用新型提供的硬币处理系统，可以通过显示器220显示硬币处理装置中各硬件模块的运行时间、电机累计转数、运动距离、动作次数、电流变化量等数据。以通过上述数据实现对硬币处理装置中各个硬件的寿命诊断，最终实现对硬币处理装置的寿命诊断，从而可实现对关键器件的维护与管理。
76.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。