智能硬币清点机的制作方法

1.本实用新型涉及硬币清点技术领域，特别涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种智能硬币清点机。


背景技术：

2.硬币，即金属铸造的货币，在我国已有几千年的历史。金属币具有使用方便，耐磨损，流通寿命长等优点。随着科技的发展，硬币需求量虽然在减少，在市场、超市、医院、公交及寺庙等场景下仍有大较大的需求量。面对大量的硬币的清点需求，硬币自动清点机能够很好的完成硬币的清点工作，实现硬币快速的自循环，极大地提升了工作效率，解放了人力。
3.目前硬币清点主要是通过测量硬币的直径、厚薄、重量和电阻等物理特性进行硬币的识别和分类。这种清点方式不能准确的剔除混在其中的残损币、假币以及游戏币等异常硬币。此外，目前的硬币清点装置过于大型，具有部署难度较高和难以移动等缺点。


技术实现要素：

4.为了解决以上问题的至少之一，本实用新型的一个目的在于提供一种智能硬币清点机，解决目前的硬币清点机不能准确剔除异常硬币以及体积过大的问题。
5.为了达到以上目的，本实用新型一方面公开了一种智能硬币清点机，包括硬币运送装置、硬币分类识别装置以及硬币清点装置；
6.其中，所述硬币运送装置将投入清点机的硬币运送至所述硬币分类识别装置；
7.所述硬币分类识别装置包括异常硬币识别机构和正常硬币分类机构，所述异常硬币识别机构包括采集硬币图像的图像采集装置、控制器和拦截机构；当所述硬币在检测通道中移动时，所述控制器用于根据所述硬币图像输出控制信号以控制所述拦截机构拦截异常硬币；所述正常硬币分类机构用于对正常硬币进行识别分类；
8.所述硬币清点装置用于对所述正常硬币分类机构识别分类得到的各类硬币进行计数。
9.优选的，所述硬币运送装置包括设有进币口和出币口的进料斗、倾斜设置的进料盘、电机和挡板；
10.所述进料盘上设有多个直径大于硬币直径的通孔，所述进料盘的一侧表面的底部与所述进料斗的出币口对应，从进币口进入的硬币在重力作用下通过出币口进入所述通孔，所述进料盘的另一侧表面与所述挡板对应，所述挡板上形成有倾斜的检测通道，所述检测通道的表面位于所述进料盘顶部通孔的下边缘以下；
11.所述电机带动所述进料盘转动，所述进料盘中的硬币在所述进料斗、所述挡板和所述通孔的限制下随着所述进料盘转运至所述进料盘顶部通孔的位置，在重力的作用下所述硬币进入所述检测通道，沿着所述检测通道表面滚动至所述硬币分类识别装置。
12.优选的，所述拦截机构包括电控磁铁、拉杆组件以及弹簧组件；
13.所述拉杆组件包括固定设置的支架、与所述支架的端部连接且能够绕所述端部转动的拦截杆；所述拦截杆的一端与所述弹簧组件连接，所述拦截杆的另一端包括拦截部；
14.所述控制器输出所述控制信号至所述电控磁铁以使所述电控磁铁控制所述弹簧朝第一方向移动，所述弹簧带动所述拦截杆绕所述支架端部转动以使所述拦截部移动至所述检测通道中拦截所述异常硬币；当所述控制信号消失后，所述弹簧在弹性力的作用下朝向第一方向的相反方向移动，将所述异常硬币从所述检测通道中移走。
15.优选的，所述正常硬币分类机构包括对应倾斜设置的所述检测通道设置的多个硬币检测口，所述多个硬币检测口的口径沿所述硬币在所述检测通道中的移动方向依次增大。
16.优选的，所述正常硬币分类机构进一步包括与每个硬币检测口连通的存储器；
17.所述存储器中形成有用于容纳所述硬币的中空部，所述存储器的顶部形成有容纳口，所述容纳口与所述硬币检测口和所述中空部分别连通以便于通过所述硬币检测口的硬币由所述容纳口进入所述中空部。
18.优选的，所述存储器包括存储器外壳以及设于所述外壳中的壳体，所述壳体顶部形成作为所述中空部的凹槽；
19.所述壳体的一侧形成有允许所述壳体穿过的壳体开口。
20.优选的，所述容纳口的形状与所述硬币适配，所述硬币清点装置包括设于所述容纳口相对的两个侧面的第一电极和第二电极以及与所述第一电极和所述第二电极分别连接的计数器，当所述硬币经过所述容纳口，所述第一电极和所述第二电极导通形成计数信号，所述控制器接收所述计数信号以更新所述硬币的数量。
21.优选的，进一步包括与异常硬币和各类正常硬币分别对应的多个显示器；
22.所述计数器用于将所述硬币的数量显示在所述显示器上。
23.优选的，进一步包括与每个显示器对应的复位键和复位控制器，所述复位控制器用于接收用户基于所述复位键的按动操作形成的复位信号将所述显示器的显示数字清零。
24.优选的，进一步包括为所述硬币运送装置、硬币分类识别装置以及硬币清点装置供电的电源模块。
25.优选的，进一步包括用于容纳所述硬币运送装置、硬币分类识别装置以及硬币清点装置的机壳。
26.本实用新型通过硬币运送装置将投入清点机的硬币运送至硬币分类识别装置。该硬币分类识别装置中设置有异常硬币识别机构和正常硬币分类机构。并且，异常硬币识别机构包括图像采集装置、控制器和拦截机构，从而异常硬币识别机构可通过采集硬币图像识别硬币是否为异常硬币，若硬币为异常硬币，则控制器可通过拦截机构将异常硬币从检测通道中拦截。从而，经过异常硬币识别机构识别为非异常硬币时，可进一步通过正常硬币分类机构对非异常硬币的正常硬币进行识别分类，并最终通过硬币清点装置对正常硬币分类机构分类得到的各类硬币进行计数，实现硬币的自动化清点，本实用新型的异常硬币拦截精度高，并且具有自动分类计数和小型可移动的特点。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1示出本实用新型智能硬币清点机一个具体实施例的内部示意图；
29.图2示出本图1的俯视图；
30.图3示出本图1的侧视图；
31.图4示出本实用新型智能硬币清点机一个具体实施例的示意图；
32.图5示出本实用新型智能硬币清点机一个具体实施例电路板的示意图；
33.图6示出本实用新型智能硬币清点机一个具体实施例的应用流程图。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。
35.须知，本说明书所附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍属于本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
36.根据本实用新型的一个方面，本实施例公开了一种智能硬币清点机。如图1
‑
图5所示，所述智能硬币清点机包括硬币运送装置、硬币分类识别装置以及硬币清点装置。
37.其中，所述硬币运送装置将投入清点机的硬币运送至所述硬币分类识别装置。
38.所述硬币分类识别装置包括异常硬币识别机构和正常硬币分类机构，所述异常硬币识别机构包括采集硬币图像的图像采集装置210、控制器和拦截机构；当所述硬币在检测通道201.2中移动时，所述控制器用于根据所述硬币图像输出控制信号以控制所述拦截机构拦截异常硬币；所述正常硬币分类机构用于对正常硬币进行识别分类。
39.所述硬币清点装置用于对所述正常硬币分类机构识别分类得到的各类硬币进行计数。
40.本实用新型通过硬币运送装置将投入清点机的硬币运送至硬币分类识别装置。该硬币分类识别装置中设置有异常硬币识别机构和正常硬币分类机构。并且，异常硬币识别机构包括图像采集装置210、控制器和拦截机构，从而异常硬币识别机构可通过采集硬币图像识别硬币是否为异常硬币，若硬币为异常硬币，则控制器可通过拦截机构将异常硬币从检测通道201.2中拦截。从而，经过异常硬币识别机构识别为非异常硬币时，可进一步通过正常硬币分类机构对非异常硬币的正常硬币进行识别分类，并最终通过硬币清点装置对正常硬币分类机构分类得到的各类硬币进行计数，实现硬币的自动化清点，本实用新型的异常硬币拦截精度高，并且具有自动分类计数和小型可移动的特点。
41.在优选的实施方式中，所述硬币运送装置包括设有进币口103和出币口的进料斗206、倾斜设置的进料盘202、电机205和挡板201。
42.其中，所述进料盘202上设有多个直径大于硬币直径的通孔，所述进料盘202的一侧表面的底部与所述进料斗206的出币口对应，从进币口103进入的硬币在重力作用下通过出币口进入所述通孔，所述进料盘202的另一侧表面与所述挡板201对应，所述挡板201上形成有倾斜的检测通道201.2，所述检测通道201.2的表面位于所述进料盘202顶部通孔的下边缘以下。
43.所述电机205带动所述进料盘202转动，所述进料盘202中的硬币在所述进料斗206、所述挡板201和所述通孔的限制下随着所述进料盘202转运至所述进料盘202顶部通孔的位置，在重力的作用下所述硬币进入所述检测通道201.2，沿着所述检测通道201.2表面滚动至所述硬币分类识别装置。
44.可以理解的是，如图1
‑
图3所示，在该优选的实施方式中，所述进料井中形成有上下方向的中空通道，该中空通道的上、下两端分别为进币口103和出币口。当用户从进币口103向硬币运送装置投入待清点的硬币，硬币在重力的作用下向出币口滚落，进入进料盘202上的通孔中。优选的，进料盘202上的通孔与所有硬币的直径适配，即通孔的直径可选择比最大硬币的直径稍大的尺寸，使每次仅有单个硬币进入通孔。进一步的，进料盘202朝向挡板201倾斜设置并与所述挡板201相抵，从而在重力的作用下，通孔中的硬币在挡板201在阻挡作用下留在在进料盘202中。进料盘202在电机205的带动下转动，从而进料盘202通孔中的硬币随着进料盘202的转动而被运送至进料盘202的顶部。检测通道201.2的表面位于所述进料盘202顶部通孔的下边缘以下，进料盘202的顶部与检测通道201.2对应，挡板201的阻挡消失，通孔中的硬币在重力的作用下进入检测通道201.2，该检测通道201.2从进料盘202的顶部向下倾斜设置，则硬币在重力的作用下可沿着所述检测通道201.2表面滚动至硬币分类识别装置，实现硬币的转运功能。
45.其中，优选的，可使检测通道201.2形成为狭缝形状，使硬币可以在检测通道201.2中竖直滚动，以便于异常硬币识别机构通过图像采集装置210采集硬币的完整图像进行异常硬币识别。
46.需要说明的是，在该优选的实施方式中，检测通道201.2形成在挡板201上，即检测通道201.2由挡板201提供，与挡板201一体设置。在其他实施方式中，检测通道201.2也可采用其他结构形成，与挡板201分体设置，本实用新型对此并不作限定。
47.在优选的实施方式中，所述拦截机构包括电磁铁208、拉杆组件以及弹簧209组件。
48.所述拉杆组件包括固定设置的支架、与所述支架的端部连接且能够绕所述端部转动的拦截杆207；所述拦截杆207的一端与所述弹簧209组件连接，所述拦截杆207的另一端包括拦截部。
49.所述控制器输出所述控制信号至所述电磁铁208以使所述电磁铁208控制所述弹簧209朝第一方向移动，所述弹簧209带动所述拦截杆207绕所述支架端部转动以使所述拦截部移动至所述检测通道201.2中拦截所述异常硬币；当所述控制信号消失后，所述弹簧209在弹性力的作用下朝向第一方向的相反方向移动，将所述异常硬币从所述检测通道201.2中移走。
50.具体的，如图1
‑
图3所示，在该优选的实施方式中，检测通道201.2的一侧侧壁形成
有缺口201.3。控制器通过发出控制信号使电磁铁208形成磁场，在磁场的作用下，金属材质的弹簧209朝向电磁铁208方向运动，使弹簧209发生弹性变形。拉杆组件进一步包括支架，支架的一端固定，优选的，支架的一端可固定在检测通道201.2的侧壁上。支架的另一端与拦截杆207连接并可绕支架端部转动，弹簧209在电磁铁208的力的作用下朝向磁铁运动以带动拦截杆207转动，从而拦截杆207设有拦截部的一端朝向相反方向移动，拦截部从检测通道201.2的缺口201.3处进入检测通道201.2拦截异常硬币。当控制器的控制信号消失后，弹簧209在自身形变形成的弹性力的作用下趋于回复初始位置，进而带动拦截部从检测通道201.2中移出，使拦截部将拦截的异常硬币从检测通道201.2中拦截。同时，控制器可对检测得到的异常硬币的数量进行计数，得到异常硬币的数量。
51.在优选的实施方式中，所述正常硬币分类机构包括对应倾斜设置的所述检测通道201.2设置的多个硬币检测口201.1，所述多个硬币检测口201.1的口径沿所述硬币在所述检测通道201.2中的移动方向依次增大。
52.具体的，检测通道201.2倾斜设置，待检测的硬币从检测通道201.2的顶部向下滚动。在滚动的过程中，硬币首先经过异常硬币识别机构，当异常硬币识别机构检测到硬币为异常硬币时，则将异常硬币从检测通道201.2中拦截并拉出。当异常硬币识别机构识别得到硬币为正常硬币时，不对硬币进行拦截，硬币继续沿检测通道201.2滚动进入正常硬币分类机构进行分类识别并计数。如图1所示，检测通道201.2倾斜设置，从而在检测通道201.2中的硬币抵靠在检测通道201.2的侧壁上。当硬币滚动至检测通道201.2侧壁上形成的硬币检测口201.1时，若硬币检测口201.1的大小大于当前硬币的直径，则硬币会经硬币检测口201.1从检测通道201.2中掉落。从而可设置多个硬币检测口201.1，并使多个硬币检测口201.1的口径沿所述硬币在所述检测通道201.2中的移动方向依次增大，则硬币在到达对应的硬币检测口201.1之前不会从其他的硬币检测口201.1中掉落，实现硬币的精确分类。例如，目前常见的1元、旧版1角、五角和新版1角的直径依次减小，从而沿检测通道201.2中硬币的滚动方向分别设置新版1角、五角、旧版1角和1元对应的硬币检测口201.1，实现新版1角、五角、旧版1角和1元的依次分类检测。
53.在优选的实施方式中，所述正常硬币分类机构进一步包括与每个硬币检测口201.1连通的存储盒204。所述存储盒204中形成有用于容纳所述硬币的中空部，所述存储盒204的顶部形成有容纳口211，所述容纳口211与所述硬币检测口201.1和所述中空部分别连通以便于通过所述硬币检测口201.1的硬币由所述容纳口211进入所述中空部。
54.具体的，针对每个硬币检测口201.1设置存储盒204，可对每个硬币检测口201.1掉落的硬币进行收集存储，可便于硬币清点完毕后对各类硬币进行统一回收。
55.在优选的实施方式中，所述存储盒204包括存储盒204外壳以及设于所述外壳中的壳体，所述壳体顶部形成作为所述中空部的凹槽，其中所述壳体的一侧形成有允许所述壳体穿过的壳体开口106。
56.具体的，在该优选的实施方式中，如图4所示，存储盒204的外壳中设置壳体，通过壳体的凹槽提供存储硬币的中空部。并且，存储盒204壳体的一侧形成有壳体开口106，该壳体开口106允许壳体穿过。从而，在异常硬币和正常硬币被识别分类并清点完毕后，分类得到的各类硬币分别存储在对应的存储盒204壳体。用户可从壳体开口106将壳体取出，使各类硬币可再次流通，实现硬币的循环利用。
57.在优选的实施方式中，所述容纳口211的形状与所述硬币适配，所述硬币清点装置包括设于所述容纳口211相对的两个侧面的第一电极和第二电极211.1以及与所述第一电极和所述第二电极分别连接的计数器，当所述硬币经过所述容纳口211，所述第一电极和所述第二电极导通形成计数信号，所述控制器接收所述计数信号以更新所述硬币的数量。
58.具体的，可以理解的是，可将容纳口211的形状设置为与硬币适配。则可在容纳口211相对的两个侧面分别设置第一电极和第二电极211.1。该第一电极和第二电极211.1分别与计数器连接，则当第一电极和第二电极211.1电连接后，计数器与第一电极和第二电极211.1所在的通路导通，即可在该通路中形成电流信号。由此，容纳口211的形状与硬币的形状适配，即容纳口211的宽度与硬币的厚度相匹配，以使当硬币从容纳口211经过时，金属材质的硬币可使第一电极和第二电极211.1电连接。从而，当一个硬币经过容纳口211进入存储盒204时，硬币使第一电极和第二电极211.1电连接，通路中形成可作为计数信号的电流信号，控制器接收到该计数信号后将设置该第一电极和第二电极211.1的容纳口211对应类型的硬币的数量加1，从而在识别得到各类硬币并进行存储的过程中即可实现各类硬币的自动清点。
59.更优选的，所述智能硬币清点机进一步还可包括与异常硬币和各类正常硬币分别对应的多个显示器104。其中，所述计数器用于将所述硬币的数量显示在所述显示器104上。具体的，计数器与每个显示器104电连接，则计数器可将统计得到的各类硬币的数量分别显示在对应的显示器104上，便于用户查看并记录。
60.在优选的实施方式中，所述智能硬币清点机进一步包括与每个显示器104对应的复位键105和复位控制器306，所述复位控制器306用于接收用户基于所述复位键105的按动操作形成的复位信号将所述显示器104的显示数字清零。
61.具体的，复位键105可基于用户的按动操作形成复位信号，复位控制器306接收到复位信号，即表示用户按动了复位键105，复位控制器306进而将显示器104的显示数字清零，即使显示器104显示数据零，便于下一次硬币清点时从零开始计数。
62.在优选的实施方式中，所述智能硬币清点机进一步包括为所述硬币运送装置、硬币分类识别装置以及硬币清点装置供电的电源模块。更优选的，可设置控制电源模块的电源控制按钮101和启动控制按钮102。用户按动该控制按钮时可分别形成电源控制信号和启动控制信号，电源模块接收到该电源控制信号和启动控制信号后可分别控制清点机的供电以及各个模块的启动或停止。
63.在优选的实施方式中，所述智能硬币清点机进一步包括用于容纳所述硬币运送装置、硬币分类识别装置以及硬币清点装置的机壳。可以理解的是，该机壳可以对智能硬币清点机内的硬币运送装置、硬币分类识别装置和硬币清点装置起到支撑和固定的作用。例如，如图4所示，机壳上可以设置显示各类硬币数量的显示器104、用于实现对显示器104显示数字清零的复位键105以及控制各装置启停的电源控制按钮101和启动控制按钮102。此外，存储盒204可与机壳一体设置，则机壳用于提供存储盒204外壳，可在机壳上开口形成壳体开口106，使清点完毕的各类硬币可以从清点机中取出。此外，硬币运送装置的进币口103需从清点机的机壳的表面露出，以使用户可从进币口103向智能硬币清点机中投入待清点的硬币。
64.在一个具体例子中，如图5所示，硬币运送装置、硬币分类识别装置以及硬币清点
装置的控制部分可集成电路上。例如，在一个具体例子中，异常硬币识别机构中的控制器、电源模块的控制电路301、复位控制器306、计数器以及电机205的驱动电路303均可设置在一块电路板上，使硬币清点机的体积小，便于携带。
65.本实用新型的智能硬币清点机的应用流程为：如图6所示，用户将待清点的硬币从进币口103倒入清点机内部，按下电源控制按钮101和按下启动控制按钮102。beaglebone ai控制芯片302获取控制后，通过步进电机驱动电路303驱动步进电机205开始旋转，硬币从进料斗206进入进料盘202中。当硬币转动至送料盘的最高处，会落入挡板201的检测通道201.2上，在重力的作用下向下滑动。当硬币滚过检测区域时，beaglebone ai从摄像头307(图像采集装置210)处获取硬币的图像，从而可确定硬币上图案的花纹，beaglebone ai控制芯片302可通过卷积神经网络做判断处理，判断硬币是否为异常硬币。
66.若判断结果为异常硬币时，beaglebone ai控制芯片302通过电磁控制电路306将控制电磁铁吸引拦截杆207，拦截杆207将会突出至检测通道201.2上，硬币将被拦截部拦截并带离检测通道201.2，beaglebone ai控制芯片302控制显示模块器将对应的异常硬币的计数加一，异常硬币计数后最终落入对应的存储盒204。
67.若判断结果为正常硬币，电磁铁和拦截杆207将不会有动作，硬币顺利滚过检测区域并进入分类区域。由于不同种硬币的直径不相同，硬币将经过从小到大的挡板201上的硬币检测口201.1，本实施例中分别为新版1角，5角，旧版1角和1元。当经过每种类型硬币对应的硬币检测口201.1时，硬币在重力的作用下将从挡板201上落入到容纳口211处，滑过容纳口211时，将容纳口211上的第一电极和第二电极211.1接通形成计数信号，beaglebone ai控制芯片302将接收到该计数信号，通过显示器104控制电路304将与之对应的显示器104的硬币数量加一，分类得到的各类硬币最终落入存储盒中。
68.综上，本实用新型的智能硬币清点机体积小，成本低，可以满足银行、超市和公交公司等的对硬币清点的需求，提升硬币清点的效率，提高残损币、假币、游戏币等异常硬币的剔除，解决目前普遍存在的硬币清点困难的问题。并且，本实用新型注重环保，运行能耗低，结构简单，体积小。硬币本身为绿色环保的货币，加快硬币自循环，激活因清点不便带来的沉淀货币对环保做出贡献。
69.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
70.以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。