本發(fā)明涉及一種智能硬幣識別找零器，特別是涉及一種集鑒偽、清分、收納、找零以及管理為一體的智能硬幣識別找零器。

背景技術(shù)：

自動售貨機降低了人工售賣的成本。日本、美國的人口遠遠小于我國，但他們每個國家都有四五百萬臺售貨機在運營，而國內(nèi)目前在運營的售貨機數(shù)量還不到30萬臺。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人工成本會越來越高，用自動售貨機做零售的優(yōu)勢會越來越明顯。

智能硬幣識別找零器是自動售貨機的重要組成部分，會影響自動售貨機的推廣范圍和速度。目前的智能硬幣識別找零器存在以下問題：

1)智能硬幣識別找零器的硬幣幣桶按照幣桶的數(shù)量分為：單層硬幣幣桶和雙層硬幣幣桶兩種結(jié)構(gòu)。采用單層硬幣幣桶，存儲的硬幣數(shù)量比較少，需要工作人員頻繁關(guān)注硬幣儲量，裝幣頻率高；采用雙層硬幣幣桶，存儲硬幣的數(shù)量增加了。富士公司的硬幣找零器為雙層硬幣幣桶，但是只打開其中一層，另一層不能打開，mei和nri公司的硬幣找零器為雙層硬幣幣桶，兩層均不能打開，這兩種結(jié)構(gòu)的硬幣找零器存儲硬幣的數(shù)量增加了，但是裝幣難度大、效率低的問題，需要從幣桶口一個個裝入硬幣。

2)智能硬幣識別找零器中設(shè)置硬幣測數(shù)裝置，為工作人員裝幣提供了依據(jù)。目前的硬幣找零器通常利用紅外燈、渦流測試和超聲波的方式檢測幣桶中的硬幣數(shù)量。其中利用紅外燈的發(fā)射和接收檢測硬幣數(shù)量的裝置，測數(shù)結(jié)果比較準(zhǔn)確，但是裝置對使用環(huán)境的要求較高，在環(huán)境比較惡劣的場合中，如灰塵很大時其測試結(jié)果不準(zhǔn)確，并且需要經(jīng)常維護，維護的難度也較大。利用渦流檢測硬幣數(shù)量的裝置，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，只能給出幣桶有無硬幣，無法給出具體數(shù)量，如日本富士的渦流測數(shù)裝置，10枚以下就測定為空，誤差較大。

3)定位轉(zhuǎn)盤是智能硬幣識別找零器的重要部件之一，智能硬幣識別找零器通過轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)定位，將硬幣從幣桶底部旋出，從而實現(xiàn)硬幣找零的目的。目前的硬幣找零器的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位裝置通常使用自反射紅外傳感器來控制轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)定位，其定位比較準(zhǔn)確。但是，紅外傳感器長時間通電使用后，會存在紅外光衰減的問題，并且紅外傳感器發(fā)光頭和反射面在工作環(huán)境比較惡劣的情況下容易臟，因此基于紅外傳感器的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位裝置需要經(jīng)常維護去灰塵，且維護成本較高。

4)為了保證硬幣識別器的正常運行，需要定期對內(nèi)部部件進行檢修和維護。在檢修和維護的過程中，目前的智能硬幣識別找零器的鑒偽與分幣裝置在硬幣走幣通道的前蓋板打開后，由于缺少物體支撐前蓋板，前蓋板會在前蓋板彈簧的彈力作用下恢復(fù)到閉合狀態(tài)。為了繼續(xù)對智能硬幣識別找零器內(nèi)部進行檢修和維護，必須用一只手始終扶著前蓋板，而只用單手進行檢修和維護十分不便，并且也影響了檢修的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種智能硬幣識別找零器，兼顧了裝幣容量、裝幣便捷度、幣桶硬幣儲量測數(shù)精度、挖幣轉(zhuǎn)盤定位精度和檢修的安全性。

實現(xiàn)發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種智能硬幣識別找零器，包括主框架，以及設(shè)置在主框架內(nèi)的鑒偽與分幣裝置、硬幣幣桶、觸摸顯示屏、硬幣測數(shù)裝置和挖幣裝置，其中：

鑒偽與分幣裝置位于主框架的上部，用于識別硬幣的真?zhèn)魏兔嬷?，并根?jù)面值進行硬幣分組；

觸摸顯示屏位于鑒偽與分幣裝置的下方，用于人機信息交互；

硬幣幣桶位于觸摸顯示屏的下方，用于存儲不同面值的硬幣；

硬幣測數(shù)裝置位于鑒偽與分幣裝置和硬幣幣桶之間，用于檢測幣桶中的硬幣數(shù)量；

挖幣裝置位于硬幣幣桶下方，用于根據(jù)找零數(shù)目退出相應(yīng)的硬幣。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點：1)使用觸摸顯示屏進行人機交互，可以實時查看機器的使用日志，給現(xiàn)場解決問題提供方便,操作人員需要通過觸摸顯示屏輸入密碼才能登錄系統(tǒng)，進行相關(guān)的設(shè)置操作，能有效防止其他人員誤操作撥碼開關(guān)引起的設(shè)備使用問題，減少不必要的維護工作；2)鑒偽與分幣裝置在基座與前蓋板之間設(shè)置扳手，當(dāng)前蓋板打開后頂住前蓋板，便于檢修，且降低了手指來不及移開后被夾傷的風(fēng)險；3)幣桶設(shè)置為雙層，可以裝入更多的硬幣，采用可打開結(jié)構(gòu)，使用更加方便快捷，并且通過定位銷和定位孔保證了幣桶的精準(zhǔn)定位和承受強度。4)測數(shù)裝置結(jié)構(gòu)簡單，測數(shù)方法快捷方便，顯著提高了硬幣測數(shù)的精度和速度，硬幣測數(shù)的誤差被控制在2枚；測數(shù)裝置可以在環(huán)境比較惡劣的情況下正常工作，降低了維護成本和難度；5)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位裝置控制轉(zhuǎn)盤定位更加精確，并且維護更加方便。

附圖說明

圖1為智能硬幣識別找零器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為智能硬幣識別找零器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為鑒偽與分幣裝置前蓋板處于閉合狀態(tài)時的硬幣識別器結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為主視圖，(b)為左視圖。

圖4為鑒偽與分幣裝置扳手結(jié)構(gòu)細節(jié)圖。

圖5為鑒偽與分幣裝置扳手下壓過程中的硬幣識別器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為鑒偽與分幣裝置扳手處于鎖止?fàn)顟B(tài)時的硬幣識別器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為可全打開的二層硬幣幣桶的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為可全打開的二層硬幣幣桶細節(jié)圖。

圖9為幣桶基座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為幣桶活動體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為幣桶旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)實體圖。

圖12為硬幣測數(shù)裝置的俯視圖。

圖13為硬幣測數(shù)裝置的b-b剖圖。

圖14為硬幣測數(shù)裝置的c-c剖圖。

圖15為第一麥克風(fēng)接收的第一聲波波形圖。

圖16為第一麥克風(fēng)接收的回聲波波形圖。

圖17為第一麥克風(fēng)接收的第一聲波和第一聲的回聲波合成后的波形圖。

圖18為轉(zhuǎn)盤的初始位置示意圖。

圖19為順時針旋轉(zhuǎn)時大磁鋼離開第二磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

圖20為順時針旋轉(zhuǎn)時大磁鋼離開第一磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

圖21為順時針旋轉(zhuǎn)時第二小磁鋼到達第二磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

圖22為順時針旋轉(zhuǎn)時第二小磁鋼到達第一磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

圖23為逆時針旋轉(zhuǎn)時大磁鋼離開第一磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

圖24為逆時針旋轉(zhuǎn)時大磁鋼離開第二磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

圖25為逆時針旋轉(zhuǎn)時第一小磁鋼到達第一磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

圖26為逆時針旋轉(zhuǎn)時第一小磁鋼到達第二磁感應(yīng)傳感器的位置示意圖。

具體實施方式

一種智能硬幣識別找零器，包括主框架1，以及設(shè)置在主框架內(nèi)的鑒偽與分幣裝置2、觸摸顯示屏、硬幣幣桶、硬幣測數(shù)裝置和挖幣裝置，其中：

鑒偽與分幣裝置2位于主框架1的上部，用于識別硬幣的真?zhèn)魏兔嬷担⒏鶕?jù)面值進行硬幣分組；

觸摸顯示屏位于鑒偽與分幣裝置2的下方，用于人機信息交互；

硬幣幣桶位于觸摸顯示屏的下方，用于存儲不同面值的硬幣；

硬幣測數(shù)裝置位于鑒偽與分幣裝置2和硬幣幣桶之間，用于檢測幣桶中的硬幣數(shù)量；

挖幣裝置位于硬幣幣桶下方，用于根據(jù)找零數(shù)目退出相應(yīng)的硬幣。

所述鑒偽與分幣裝置包括基座3、固定軸4、前蓋板5、前蓋板彈簧6、扳手7、固定螺釘8和扳手彈簧9，其中基座3上設(shè)置前蓋板5，所述前蓋板5通過前蓋板彈簧6、固定軸與基座3連接，所述前蓋板彈簧6一端固定在前蓋板5上，另一端固定在基座3上，基座3與前蓋板5之間設(shè)置用于頂住前蓋板5的扳手7，所述扳手7通過固定螺釘8、扳手彈簧9與基座3連接，所述扳手彈簧9一端固定在扳手7上，另一端固定在基座3上。

所述基座3上設(shè)置用于防止扳手轉(zhuǎn)動過度的扳手限位結(jié)構(gòu)10。

所述硬幣幣桶包括幣桶基座11、幣桶活動體12、幣桶旋轉(zhuǎn)體13和幣桶旋轉(zhuǎn)銷15，其中幣桶基座11上設(shè)置第一層硬幣存儲通道的第一幣桶壁，幣桶活動體12的一側(cè)設(shè)置第一層硬幣存儲通道的第二幣桶壁，所述第一層硬幣存儲通道的第一幣桶壁和第二幣桶壁組成第一層硬幣桶；幣桶活動體12的另一側(cè)設(shè)置第二層硬幣存儲通道第一幣桶壁，所述第二層硬幣存儲通道的第一幣桶壁和幣桶旋轉(zhuǎn)體13組成第二層硬幣桶，所述幣桶旋轉(zhuǎn)體13通過幣桶旋轉(zhuǎn)銷15與幣桶基座11固定連接，所述幣桶旋轉(zhuǎn)銷15一端固定在幣桶旋轉(zhuǎn)體13的下部，另一端固定在基座11的下部。

所述第一層硬幣的第一幣桶壁上設(shè)置活動體定位銷16，所述第一層硬幣的第二幣桶壁在與定位銷16對應(yīng)的位置上設(shè)置活動體定位孔17；或者所述第一層硬幣的第二幣桶壁上設(shè)置活動體定位銷16，所述第一層硬幣的第一幣桶壁在與定位銷16對應(yīng)的位置上設(shè)置活動體定位孔17。

所述幣桶基座11和幣桶旋轉(zhuǎn)體13上設(shè)置用于固定硬幣幣桶的幣桶鎖止機構(gòu)14。

所述硬幣測數(shù)裝置包括聲道上蓋板18、麥克風(fēng)、聲道下蓋板20、主控電路板21、電極、基座26，所述基座26上設(shè)置聲道上蓋板18和聲道下蓋板20，聲道上蓋板18和聲道下蓋板20位于硬幣幣桶上方，聲道上蓋板18和聲道下蓋板20之間構(gòu)成聲音通道，聲道上蓋板18上設(shè)置用于固定麥克風(fēng)的麥克風(fēng)接收通道，所述麥克風(fēng)接收通道口與聲音通道出口相鄰，均在幣桶口的頂部投影范圍內(nèi)，聲道下蓋板20底部設(shè)置用于感知硬幣測數(shù)裝置所處溫度的溫度傳感器30，所述溫度傳感器30與主控電路板21連接，所述主控電路板21上設(shè)置聲波高壓變壓器，所述聲波高壓變壓器包括第一電極24和第二電極25，第一電極24和第二電極25之間放電產(chǎn)生的聲音穿過聲音通道。

所述麥克風(fēng)接收通道口和聲音通道出口的中心到硬幣幣桶中軸線的距離相等。

所述挖幣裝置包括轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位裝置，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位裝置設(shè)置在硬幣幣桶的底部，包括磁感應(yīng)傳感器、磁鋼、轉(zhuǎn)盤40、電機41和控制電路板42，其中轉(zhuǎn)盤40為圓盤結(jié)構(gòu)，圓盤的中心設(shè)置圓形通孔，轉(zhuǎn)盤40通過通孔設(shè)置在電機41的轉(zhuǎn)軸上，圓盤的外圓周上均勻設(shè)置3個磁鋼，所述磁鋼包括第一小磁鋼35、第二小磁鋼36和大磁鋼37，轉(zhuǎn)盤40的下方設(shè)置用于控制轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位的控制電路板42，轉(zhuǎn)盤40的旋轉(zhuǎn)軸與控制電路板42的平面平行，所述控制電路板42上設(shè)置兩個磁感應(yīng)傳感器，所述磁感應(yīng)傳感器包括第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39，第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39到轉(zhuǎn)盤40中心的距離相等，兩個磁感應(yīng)傳感器之間的距離大于第一小磁鋼35和第二小磁鋼36的寬度，且小于大磁鋼37的寬度。

所述第一小磁鋼35、第二小磁鋼36和大磁鋼37通過膠水粘貼在轉(zhuǎn)盤40上，第一小磁鋼35和第二小磁鋼36尺寸相同。

下面結(jié)合附圖詳細闡述本發(fā)明技術(shù)方案。

實施例1

如圖1-2所示的智能硬幣識別找零器，包括主框架1，以及設(shè)置在主框架1內(nèi)的鑒偽與分幣裝置、觸摸顯示屏、硬幣幣桶、硬幣測數(shù)裝置和挖幣裝置，其中：鑒偽與分幣裝置2位于主框架1的上部，用于識別硬幣的真?zhèn)魏兔嬷担⒏鶕?jù)面值進行硬幣分組；觸摸顯示屏位于鑒偽與分幣裝置2的下方，用于人機信息交互；硬幣幣桶位于觸摸顯示屏的下方，用于存儲不同面值的硬幣；；硬幣測數(shù)裝置位于鑒偽與分幣裝置2和硬幣幣桶之間，用于檢測幣桶中的硬幣數(shù)量；挖幣裝置位于硬幣幣下方，用于根據(jù)找零數(shù)目退出相應(yīng)的硬幣。

工作過程：用戶通過觸摸顯示屏輸入管理密碼后，根據(jù)當(dāng)前的工作環(huán)境和場景在智能交互軟件中設(shè)置接收的幣種、幣面值、鑒偽精度等參數(shù)。

當(dāng)硬幣從入口投入智能硬幣識別找零器，硬幣先經(jīng)過鑒偽與分幣裝置，鑒偽與分幣裝置根據(jù)當(dāng)前硬幣的材質(zhì)、大小等關(guān)鍵因素鑒別出硬幣的真假與幣面值，如果硬幣為真幣，則由分幣部分控制硬幣進入相應(yīng)的幣桶；如果硬幣為假幣，則分幣部分控制硬幣退幣。

當(dāng)智能硬幣識別找零器檢測到硬幣進入幣桶后，硬幣測數(shù)裝置實時檢測當(dāng)前所有幣桶的硬幣存量數(shù)目，并將硬幣存量數(shù)目記錄到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。

當(dāng)用戶投入的硬幣數(shù)額大于客戶購買的商品價格，智能硬幣識別找零器計算需要給客戶找零，此時挖幣裝置根據(jù)系統(tǒng)計算出的找零數(shù)額從幣桶中挖出相應(yīng)的硬幣數(shù)目。

智能硬幣識別找零器記錄下整個交易過程的數(shù)據(jù)日志，以便用戶實時查看。

智能硬幣識別找零器在運行過程如果出現(xiàn)錯誤，在觸摸大屏實時顯示錯誤的問題以及相應(yīng)的位置。

實施例2

實施例2在實施例1的基礎(chǔ)上，對鑒偽與分幣裝置2進行防夾手設(shè)計，具體如3-6所示。鑒偽與分幣裝置2包括基座3、固定軸4、前蓋板5、前蓋板彈簧6、扳手7、固定螺釘8和扳手彈簧9，其中基座3上設(shè)置前蓋板5，所述前蓋板5通過前蓋板彈簧6、固定軸與基座3連接，所述前蓋板彈簧6一端固定在前蓋板5上，另一端固定在基座3上，基座3與前蓋板5之間設(shè)置用于頂住前蓋板5的扳手7，所述扳手7通過固定螺釘8、扳手彈簧9與基座3連接，所述扳手彈簧9一端固定在扳手7上，另一端固定在基座3上，所述基座3上還設(shè)置扳手限位結(jié)構(gòu)10，防止扳手轉(zhuǎn)動過度，所述扳手7的扳手臂的長度為前蓋板長度的1/5-1/6。

裝置原始位置如圖3所示，此時前蓋板5處于閉合狀態(tài)，扳手7處于未按下狀態(tài)。手動按下扳手7(順時針壓下)，前蓋板5被抬起，如圖5所示。手動將抬起的前蓋板5抬高，將扳手7(順時針)按到鎖止位置后，松開前蓋板5，此時前蓋板5被扳手7頂住，在前蓋板彈簧6彈力的作用下也不會恢復(fù)到原始位置，如圖6所示。這樣，就有效地防止了打開前蓋板5維護，維護完后再松開前蓋板5后，手不及時移開被夾到的事情發(fā)生。

裝置要恢復(fù)到原始狀態(tài)時，手動將前蓋板5抬起，扳手7在扳手彈簧9的彈力作用下恢復(fù)到原位，此時再松開前蓋板5，前蓋板5在前蓋板彈簧6彈力的作用下會恢復(fù)到原始位置，這樣整個裝置就恢復(fù)到原始狀態(tài)。

實施例3

實施例3在實施例1、2的基礎(chǔ)上對幣桶進行可打開設(shè)計，具體如圖7-10所示。硬幣幣桶為雙層幣桶結(jié)構(gòu)，包括幣桶基座11、幣桶活動體12、幣桶旋轉(zhuǎn)體13和幣桶旋轉(zhuǎn)銷15，其中幣桶基座11上設(shè)置第一層硬幣存儲通道的第一幣桶壁，幣桶活動體12的一側(cè)設(shè)置第一層硬幣存儲通道的第二幣桶壁，所述第一層硬幣存儲通道的第一幣桶壁和第二幣桶壁組成第一層硬幣桶，第一層硬幣桶為4個，第一層硬幣存儲通道的第一幣桶壁上設(shè)置活動體定位銷16，第一層硬幣存儲通道的第二幣桶壁在與定位銷16對應(yīng)的位置上設(shè)置活動體定位孔17，或者第一層硬幣存儲通道的第二幣桶壁上設(shè)置活動體定位銷16，第一層硬幣存儲通道的第一幣桶壁在與定位銷16對應(yīng)的位置上設(shè)置活動體定位孔17。幣桶活動體12的另一側(cè)設(shè)置第二層硬幣存儲通道的第一幣桶壁，所述第二層硬幣存儲通道的第一幣桶壁和幣桶旋轉(zhuǎn)體13組成第二層硬幣桶，第二層硬幣桶為2個，幣桶基座11和幣桶旋轉(zhuǎn)體13上設(shè)置幣桶鎖止機構(gòu)14，幣桶旋轉(zhuǎn)體13通過幣桶旋轉(zhuǎn)銷15與幣桶基座11固定連接，所述幣桶旋轉(zhuǎn)銷15一端固定在幣桶旋轉(zhuǎn)體13的下部，另一端固定在基座11的下部。

雙層幣桶初始始位置如圖7所示。雙層幣桶打開操作如圖8所示：解除幣桶鎖止機構(gòu)14，將幣桶旋轉(zhuǎn)體13按順時針方向旋轉(zhuǎn)到底，將幣桶活動體12取出，則整個幣桶裝置的6個幣桶全部被打開，等待硬幣的裝入操作。雙層幣桶裝入硬幣及關(guān)閉操作：在雙層幣桶全部打開后，在幣桶基座11的4個幣桶中裝入硬幣，硬幣裝完后，將活動體12的活動體定位銷16對準(zhǔn)活動體定位孔17卡緊，實現(xiàn)活動體12的定位，在活動體12的兩個幣桶中裝入硬幣，硬幣裝完后，將幣桶旋轉(zhuǎn)體13逆時針旋轉(zhuǎn)后通過幣桶鎖止機構(gòu)14將幣桶旋轉(zhuǎn)體13與幣桶基座11鎖緊。至此雙層幣桶的硬幣全部裝入并且整個裝置關(guān)閉鎖緊。

實施例4

實施例4在實施例1、2、3的基礎(chǔ)上，對硬幣測數(shù)裝置進行設(shè)計，以提高測數(shù)的精度，降低測數(shù)裝置的維護成本。硬幣測數(shù)裝置，包括聲道上蓋板18、麥克風(fēng)、聲道下蓋板20、主控電路板21、電極、測數(shù)基座26、幣桶底座27、溫度傳感器30，所述測數(shù)基座26上設(shè)置聲道上蓋板18、聲道下蓋板20和幣桶底座27，其中幣桶底座27上設(shè)置硬幣幣桶，聲道上蓋板18和聲道下蓋板20之間構(gòu)成聲音通道，聲道上蓋板18上設(shè)置用于固定麥克風(fēng)的麥克風(fēng)接收通道和主控電路板21，所述麥克風(fēng)通過固定螺絲23固定在麥克風(fēng)接收通道內(nèi)，所述麥克風(fēng)接收通道口與聲音通道出口相鄰，均在幣桶口的頂部投影范圍內(nèi)，且兩者的中心到幣桶中軸線的距離相等，所述主控電路板21上設(shè)置聲波高壓變壓器，所述聲波高壓變壓器包括第一電極24和第二電極25，第一電極24和第二電極25之間放電產(chǎn)生的聲音穿過聲音通道，聲道下蓋板20底部設(shè)置溫度傳感器30。

基于該硬幣測數(shù)裝置的測數(shù)方法，包括如下步驟：

步驟1、溫度傳感器30檢測當(dāng)前裝置所處的環(huán)境溫度，并將檢測溫度傳送給主控電路板21；

步驟2、主控電路板21控制聲波高壓變壓器(7000v，大電壓小電流)電源的接通與斷開，聲波高壓變壓器通過第一電極24和第二電極25對空氣放電，使得空氣被擊穿產(chǎn)生聲波；

步驟3、聲波通過聲音通道傳遞到聲音通道出口，在聲音通道出口處通過空氣多方向傳播，其中一個方向傳播到達麥克風(fēng)接收口，此時麥克風(fēng)接收到的聲音的波形信號(簡稱第一聲波)，并將第一聲波波形傳送給主控電路板21；另一個方向是沿著幣桶向幣桶底部傳播，當(dāng)聲音到達幣桶底部物體表面(底部平面或硬幣表面)時，聲音發(fā)生反射沿著幣桶向上傳播到達麥克風(fēng)接收口，此時麥克風(fēng)接收到的聲音的波形信號(簡稱回聲波)，麥克風(fēng)接收回聲信號后將回聲波波形傳送給主控電路板21；

步驟4、主控電路板21根據(jù)第一聲波波形的最高點、回聲波波形的最高點和聲音傳播速度計算幣桶中無硬幣的空余部分高度，并結(jié)合單個硬幣的高度轉(zhuǎn)化為硬幣的數(shù)量，根據(jù)當(dāng)前裝置所處環(huán)境溫度計算聲音傳播速度的具體公式為：

式中，v為當(dāng)前聲音傳播的速度，單位為米/秒，t為當(dāng)前裝置所處的溫度。

計算幣桶中無硬幣的空余部分高度的具體公式為：

式中，h為幣桶中無硬幣的空余部分高度，v為當(dāng)前聲音傳播的速度，d為第一聲波波形的最高點與回聲波波形的最高點之間的時間差，h1為幣桶與聲道下蓋板之間的間隙；

計算硬幣數(shù)量的具體公式為：

式中，n為硬幣的數(shù)量，h2為幣桶的高度，h3為硬幣厚度。

硬幣測數(shù)裝置的結(jié)構(gòu)簡單，測數(shù)方法快捷方便，并且顯著提高了硬幣測數(shù)的精度和速度，硬幣測數(shù)的誤差被控制在2枚；由于是利用超聲波進行測數(shù)，可以在環(huán)境比較惡劣的情況下正常工作，維護成本和難度也被降低。

實施例5

針對成對出現(xiàn)的不同，實施例5對實施例4的硬幣測數(shù)裝置進行改進，增加了一個測數(shù)結(jié)構(gòu)，如圖12-17所示。所述麥克風(fēng)包括第一麥克風(fēng)19和第二麥克風(fēng)22，所述麥克風(fēng)通道包括第一麥克風(fēng)接收通道32和第二麥克風(fēng)接收通道34，所述聲音通道包括兩個出口，分別為第一聲音通道出口31和第二聲音通道出口33，所述硬幣幣桶包括第一幣桶28和第二幣桶29，所述第一麥克風(fēng)19固定在第一麥克風(fēng)通道32內(nèi)，第一麥克風(fēng)接收通道口與第一聲音通道出口31相鄰，均在第一幣桶28的頂部投影范圍內(nèi)；所述第二麥克風(fēng)22固定在第二麥克風(fēng)通道34內(nèi)，第二麥克風(fēng)接收通道口與第二聲音通道出口33相鄰，均在第二幣桶29的頂部投影范圍內(nèi)。第一幣桶28和第二幣桶29的高度相等，第一幣桶28和第二幣桶29與聲道下蓋板之間的間隙相等。

包括兩個測數(shù)結(jié)構(gòu)的硬幣測數(shù)裝置可以設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)計為非對稱結(jié)構(gòu)。

基于硬幣測數(shù)裝置的測數(shù)方法，包括如下步驟：

步驟1、溫度傳感器30檢測當(dāng)前裝置所處的環(huán)境溫度，并將檢測溫度傳送給主控電路板21；

步驟2、主控電路板21控制聲波高壓變壓器(7000v，大電壓小電流)電源的接通與斷開，聲波高壓變壓器通過第一電極24和第二電極25對空氣放電，使得空氣被擊穿產(chǎn)生聲波；

步驟3、聲波通過聲音通道傳遞到第一聲音通道出口和第二聲音通道出口，在第一聲音通道出口和第二聲音通道出口處分別通過空氣進行多方向傳播，其中一個方向傳播到達第一麥克風(fēng)接收口和第二麥克風(fēng)接收口，此時第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收到對應(yīng)的第一聲波，第一麥克風(fēng)接收的第一聲波的波形如圖15所示，第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)接收對應(yīng)的第一聲波后將第一聲波波形傳送給主控電路板21；另一個方向是沿著第一幣桶和第二幣桶向幣桶底部傳播，當(dāng)聲音到達第一幣桶和第二幣桶底部物體表面(底部平面或硬幣表面)時，聲音發(fā)生反射沿著幣桶向上傳播到達第一麥克風(fēng)接收口和第二麥克風(fēng)接收口，此時第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收到對應(yīng)的回聲波，第一麥克風(fēng)接收的回聲波的波形如圖16所示，第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)接收對應(yīng)的回聲信號后將回聲波波形傳送給主控電路板21；

步驟4、主控電路板21根據(jù)第一幣桶和第二幣桶對應(yīng)的第一聲波波形的最高點、回聲波波形的最高點和聲音傳播速度計算幣桶中無硬幣的空余部分高度，并結(jié)合單個硬幣的高度轉(zhuǎn)化為硬幣的數(shù)量，根據(jù)當(dāng)前裝置所處環(huán)境溫度計算聲音傳播速度的具體公式為：

式中，v為當(dāng)前聲音傳播的速度，單位為米/秒，t為當(dāng)前裝置所處的溫度。

計算幣桶中無硬幣的空余部分高度的具體公式為：

式中，h為幣桶中無硬幣的空余部分高度，v為當(dāng)前聲音傳播的速度，d為第一聲波波形的最高點與回聲波波形的最高點之間的時間差，h1為幣桶與聲道下蓋板之間的間隙；

計算硬幣數(shù)量的具體公式為：

式中，n為硬幣的數(shù)量，h2為幣桶的高度，h3為硬幣厚度。

實施例6

實施例6在實施例1-5的基礎(chǔ)上，對挖幣裝置的旋轉(zhuǎn)定位裝置進行改進，具體如圖18-26所示。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位裝置，包括磁感應(yīng)傳感器、磁鋼、轉(zhuǎn)盤40、電機41和控制電路板42，其中轉(zhuǎn)盤40為圓盤結(jié)構(gòu)，圓盤的中心設(shè)置圓形通孔，轉(zhuǎn)盤40通過通孔設(shè)置在電機41的轉(zhuǎn)軸上，圓盤的外圓周上均勻設(shè)置3個磁鋼，分別為第一小磁鋼35、第二小磁鋼36和大磁鋼37，所述第一小磁鋼35、第二小磁鋼36和大磁鋼37通過膠水粘貼在轉(zhuǎn)盤40上，第一小磁鋼35和第二小磁鋼36設(shè)置為相同尺寸，轉(zhuǎn)盤40的下方設(shè)置用于控制轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位的控制電路板42，轉(zhuǎn)盤40的旋轉(zhuǎn)軸與控制電路板42的平面平行,所述控制電路板42上設(shè)置兩個磁感應(yīng)傳感器，所述磁感應(yīng)傳感器包括第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39，第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39到轉(zhuǎn)盤40中心的距離相等，兩個磁感應(yīng)傳感器之間的距離大于第一小磁鋼35和第二小磁鋼36的寬度，且小于大磁鋼37的寬度。

磁感應(yīng)傳感器接通編碼為1，磁感應(yīng)傳感器斷開編碼為0，編碼順序先編碼第一磁感應(yīng)傳感器狀態(tài)，后編碼第二磁感應(yīng)傳感器狀態(tài)。

如圖19所示，轉(zhuǎn)盤40位于原始位置時大磁鋼37覆蓋第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39第二磁感應(yīng)傳感器39的位置，此時第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39的狀態(tài)為接通，編碼為11。旋轉(zhuǎn)定位前控制電路板先確定裝置是否在原始位置，如果不在原始位置，則需要旋轉(zhuǎn)(順時針或逆時針旋轉(zhuǎn))到原始位置，即編碼為11的狀態(tài)。如圖20和圖21所示，當(dāng)轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)時，大磁鋼37先離開第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39，編碼狀態(tài)分別為10和00；然后如圖22所示，第二小磁鋼36到達第二磁感應(yīng)傳感器39位置，此時第二磁感應(yīng)傳感器39的狀態(tài)為接通，第一磁感應(yīng)傳感器38的狀態(tài)為斷開，編碼為01；繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，如圖23所示，第二小磁鋼36到第一磁感應(yīng)傳感器38位置，此時第一磁感應(yīng)傳感器38的狀態(tài)為接通，第二磁感應(yīng)傳感器39的狀態(tài)為斷開，編碼為10，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到達指定位置。此時控制電路板42控制電機41逆時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)大磁鋼到達并覆蓋第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39位置，轉(zhuǎn)盤到達原始位置，如圖2所示，編碼為11；繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)，如圖24和圖25所示，大磁鋼37離開第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39，編碼狀態(tài)分別為01和00；然后如圖26所示，第一小磁鋼35到達第一磁感應(yīng)傳感器38位置，此時第一磁感應(yīng)傳感器38的狀態(tài)為接通，第二磁感應(yīng)傳感器39的狀態(tài)為斷開，編碼為10；繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)，如圖26所示，當(dāng)?shù)谝恍〈配?5到達第二磁感應(yīng)傳感器39的位置，此時第二磁感應(yīng)傳感器39的狀態(tài)為接通，第一磁感應(yīng)傳感器38的狀態(tài)為斷開，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到達指定位置，編碼為01。

順時針旋轉(zhuǎn)時，第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39的定位編碼為1110000110，其中1110代表順時針旋轉(zhuǎn)；逆時針旋轉(zhuǎn)時，第一磁感應(yīng)傳感器38和第二磁感應(yīng)傳感器39的定位編碼為1101001001，其中1101代表逆時針旋轉(zhuǎn)。

智能硬幣識別找零器通過轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，將硬幣從幣桶中取出。