本發(fā)明涉及一種支付終端裝置，具體涉及一種具有NFC和云支付功能的投幣支付終端裝置。

背景技術(shù)：

目前，支付終端裝置在社會自動化進程中起到了一個至關(guān)重要的作用，尤其是公共場所所放置的商品販售機，支付終端裝置不僅節(jié)省人力成本，而且可以24小時為購買者提供服務(wù)，公用電話及游戲機、電動兒童游戲車等需要通過支付終端裝置支付費用來取得使用權(quán)。

現(xiàn)有技術(shù)的比較式支付終端裝置，是在支付終端裝置一邊夾一個作為比較用的樣幣，該支付終端裝置會對樣幣的參數(shù)進行采樣，在有硬幣投入的情況下，支付終端裝置會把投入的硬幣與樣品進行比較，如果參數(shù)一致，則會接收該硬幣，并輸出相應(yīng)的信號。如果參數(shù)不一致或者說參數(shù)之間存在的偏差較大，則會做退幣處理而拒絕接收。由于投幣種類較多，每一種的支付終端裝置都會有各自的幣種，經(jīng)常需要增加樣幣種類和數(shù)量，隨著硬幣種類數(shù)量的增多，支付終端裝置需要相應(yīng)的增加儲存樣幣結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致支付終端裝置體積增大以及成本升高，且操作的過程繁瑣。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的支付終端裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，使用不方便體積大，制造成本高，亟待進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有NFC和云支付功能的投幣支付終端裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的支付終端裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，體積大，成本高的缺陷。在對傳統(tǒng)的幣鈔設(shè)備實現(xiàn)移動支付的同時，將硬幣甚至 紙鈔的信息傳送到云端，以實現(xiàn)更加準確的真?zhèn)巫R別。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供提供一種具有NFC和云支付功能的投幣支付終端裝置，所述支付終端裝置包括人機接口裝置、投幣裝置、NFC感應(yīng)電路、嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路、輸入輸出數(shù)據(jù)接口電路以及互聯(lián)網(wǎng)通信電路；

其中，所述嵌入式處理器及數(shù)據(jù)儲存電路分別與人機接口裝置、投幣裝置、NFC感應(yīng)電路、輸入輸出數(shù)據(jù)接口電路以及互聯(lián)網(wǎng)通信電路連接；

所述人機接口裝置分別與所述互聯(lián)網(wǎng)通信電路、NFC感應(yīng)電路、投幣裝置、嵌入式處理器及數(shù)據(jù)儲存電路連接。

所述互聯(lián)網(wǎng)通信電路與云端服務(wù)器連接。

所述嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路包括微處理器、與所述微處理器連接的Flash存儲器以及外圍數(shù)據(jù)接口電路。

所述互聯(lián)網(wǎng)通信電路為有線以太網(wǎng)接口電路、無線Wlans接口電路或者移動網(wǎng)絡(luò)通信接口電路。

所述人機接口裝置包括支撐固定面板，所述支撐固定面板上具有二維碼掃描區(qū)或條形碼掃描區(qū)。

所述投幣裝置包括：硬幣導(dǎo)入裝置、硬幣檢測電路、硬幣退幣與貯幣裝置；

所述硬幣檢測電路設(shè)在所述硬幣導(dǎo)入裝置中，所述硬幣導(dǎo)入裝置、所述硬幣檢測電路均與所述嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路連接。

所述硬幣導(dǎo)入裝置包括投幣口、硬幣滾動通道以及電控閥門；

所述投幣口設(shè)在所述硬幣滾動通道的進口端，所述電控閥門設(shè)在所述硬幣滾動通道的出口端。

所述硬幣檢測電路采用平板電容傳感器以及電感線圈傳感器。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本實用新型的支付終端裝置，結(jié)合了傳統(tǒng)支付終端裝置制造技術(shù)，采用無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云端數(shù)據(jù)服務(wù)與控制技術(shù)，移動支付技術(shù)，NFC 支付技術(shù)等，使每一臺支付終端裝置都可以接入云端服務(wù)器，既可以本地投幣支付，又可以實現(xiàn)基于掃碼的微信支付、支付寶支付、閃云支付、手機的NFC支付等網(wǎng)絡(luò)支付；并且，所有的本地投幣數(shù)據(jù)及云支付數(shù)據(jù)及設(shè)備控制參數(shù)都可在云端記錄并進行數(shù)據(jù)分析比較，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)支付及設(shè)備的遠程數(shù)據(jù)采集與控制執(zhí)行，提高了設(shè)備與人之間交互的應(yīng)用，促進設(shè)備、設(shè)備運營者、消費者以及設(shè)備周邊信息源之間誕生新的經(jīng)濟交流生態(tài)圈。

附圖說明

圖1為本實用新型的具有NFC和云支付功能的投幣支付終端裝置的組成示意圖。

圖2為本實用新型的投幣裝置的組成示意圖。

圖3為本實用新型的支付終端裝置的支撐面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1至圖3所示，本實用新型的具有NFC和云支付功能的投幣支付終端裝置，該支付終端裝置包括人機接口裝置12、投幣裝置16、NFC感應(yīng)電路13、嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路14、輸入輸出數(shù)據(jù)接口電路15以及互聯(lián)網(wǎng)通信電路11，其中，嵌入式處理器及數(shù)據(jù)儲存電路14分別與人機接口裝置12、投幣裝置16、NFC感應(yīng)電路13、輸入輸出數(shù)據(jù)接口電路15以及互聯(lián)網(wǎng)通信電路11連接。人機接口裝置12分別與互聯(lián)網(wǎng)通信電路11、NFC感應(yīng)電路13、投幣裝置16、嵌入式處理器及數(shù)據(jù)儲存電路14連接。本實用新型的支付終端裝置既具有傳統(tǒng)的支付終端裝置的功能和作用，又可以通過NFC支付，支付功能多樣化；此外，支付終端裝置與互聯(lián)網(wǎng)連接，并通過微信支付，支付寶支付等互聯(lián)網(wǎng)手段，支付更加便捷。

其中，本實用新型的投幣裝置2包括硬幣導(dǎo)入裝置21、硬幣檢測電路22、硬幣退幣與貯幣裝置23，硬幣檢測電路22設(shè)在硬幣導(dǎo)入裝置23中， 硬幣導(dǎo)入裝置21、硬幣檢測電路22均與嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路14連接。該支付終端裝置兼具傳統(tǒng)的投幣裝置的功能的同時，也能通過嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路執(zhí)行相應(yīng)的控制命令并儲存原始硬幣模型的參數(shù)數(shù)據(jù)。硬幣導(dǎo)入裝置21包括投幣口、硬幣滾動通道以及電控閥門，投幣口設(shè)在硬幣滾動通道的硬幣的進口端，電控閥門設(shè)在硬幣滾動通道的出口端。較佳的，投幣口處設(shè)有檢測元件，檢測元件一般采用光電管，當(dāng)檢測元件檢測到有硬幣從投幣口進入時，會讓硬幣檢測電路的電感線圈振蕩并開始記錄頻率值及變化量。硬幣正常情況下進入投幣口會以一定速度進入滾動通道，電控閥門的后側(cè)的通道內(nèi)設(shè)有光電檢測裝置，當(dāng)光電檢測裝置確認硬幣通過電控閥門后，電控閥門關(guān)閉，硬幣進入硬幣儲存裝置。電控閥門的設(shè)置使本實用新型的支付終端裝置具有防盜的功能。嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路與硬幣導(dǎo)入裝置連接，并且發(fā)出控制信號控制檢測元件、電控閥門的動作。

硬幣檢測電路22中采用對硬幣的真?zhèn)芜M行檢測的平板電容傳感器以及電感線圈傳感器。硬幣檢測電路從硬幣的重量、體積、厚度，直徑、金屬成分等方面進行檢測。制造硬幣的原材料是專門使用的特殊合金，因此，在硬幣通過投幣口進入由電感和電容組成的特定高頻振蕩線路所產(chǎn)生的磁場時，硬幣材質(zhì)、硬幣的體積的大小的不同對電感量產(chǎn)生的不同影響，電感量的變化引起振蕩頻率的變化，通過檢測頻率的變化的量，并將變化量與設(shè)定硬幣模型的值進行比較，確定硬幣的類型，經(jīng)窄帶選頻電路將頻率信號變成電壓信號輸出，完成對金屬硬幣的識別。同時，通過變介質(zhì)電容傳感器檢測硬幣，通過電容的改變量來測算硬幣的厚度，并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。硬幣檢測電路22與嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路14連接，檢測到硬幣的相關(guān)測量信息發(fā)送到嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路14，硬幣的相關(guān)測量信息可通過嵌入式處理器以及互聯(lián)網(wǎng)通信電路11傳送到云端服務(wù)器并在云端與原始記錄的不同類型的硬幣模型的參數(shù)數(shù)據(jù)進行比對運算，最終確定硬幣的類型、種類。

硬幣退幣與貯幣裝置23包括硬幣退幣結(jié)構(gòu)和硬幣貯幣結(jié)構(gòu)，當(dāng)硬幣 經(jīng)過硬幣檢測電路檢測，并將檢測數(shù)據(jù)輸送到嵌入式處理器及數(shù)據(jù)儲存電路14，檢測數(shù)據(jù)經(jīng)處理器處理后，若判斷進入投幣口的是偽幣或者異物，則硬幣退幣裝置就會將其從退幣口33排出；若判斷進入投幣口的為真幣，經(jīng)判斷后，不同面值的硬幣會通過相應(yīng)的通道進入不同的儲幣箱內(nèi)，在通道與儲幣箱之間設(shè)有電磁閥，電磁閥的開關(guān)控制硬幣進入相應(yīng)的儲幣箱。

本實用新型的人機接口裝置12包括支撐固定面板3、支撐固定面板3上具有二維碼掃描區(qū)31或條形碼掃描區(qū)，人機接口裝置12具有微信支付、支付寶支付、APPLE Pay、PayPal等移動在線支付或網(wǎng)上銀行快捷支付等各類網(wǎng)絡(luò)支付功能。支撐固定面板3上還設(shè)置投幣口32和退幣口33，投幣口32和退幣口33方便硬幣的投入和硬幣的排出；此外，在支撐固定面板內(nèi)部還設(shè)有天線，該天線包括WIFI天線或者4G/2G模塊天線。人機接口裝置12具有將支付終端裝置連接用戶操作界面，該操作界面可與傳統(tǒng)支付終端裝置面板功能兼容。人機接口裝置12結(jié)合嵌入式處理器和云端計算，構(gòu)成一套硬幣投幣自動檢測、真?zhèn)螏抛R別、實現(xiàn)幣值計數(shù)、設(shè)備遠程控制、支持網(wǎng)絡(luò)支付、移動NFC支付、設(shè)備與消費者及運營商可交互的新型支付終端裝置。

其中，嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路14包括微處理器、Flash存儲器和外圍數(shù)據(jù)接口電路。微處理器為是8位、16位、32位處理器。較佳的，本實用新型采用Arm處理器，如ARM-cortexM3處理器。數(shù)據(jù)存儲電路提供存放微處理器的代碼(code)、硬幣模型參數(shù)等，檢測硬幣的各項參數(shù)，并將檢測得到的數(shù)據(jù)與硬幣模型參數(shù)數(shù)據(jù)進行對比，從而鑒定投入的硬幣的種類和型號。

互聯(lián)網(wǎng)通信電路11與云端服務(wù)器連接，互聯(lián)網(wǎng)通信電路11為有線以太網(wǎng)接口電路、無線Wlans接口電路或者移動網(wǎng)絡(luò)通信接口電路。本實用新型通過互聯(lián)網(wǎng)通信電路與遠端服務(wù)器連接，其具有云端數(shù)據(jù)處理功能，只需將不同硬幣模型的參數(shù)存儲在云端，云端具有持續(xù)更新新添硬幣模型參數(shù)的功能，并將該硬幣模型參數(shù)及硬幣類型隨時傳輸?shù)浇K端的數(shù)據(jù) 存儲電路中。檢測硬幣時，在云端即可設(shè)定比較對象。也可將檢測到的參數(shù)傳輸至云端進行數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)硬幣檢測判斷識別功能。通過嵌入式處理器及數(shù)據(jù)存儲電路實現(xiàn)投幣檢測及算法，完成與云端最終的協(xié)議運算及處理功能，協(xié)調(diào)整個終端設(shè)備完成工作和實現(xiàn)功能。

互聯(lián)網(wǎng)通信電路11為以太網(wǎng)接口電路或者采用專用的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，集成10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，串口通信最高波特率高達256Kbps，具有TCP Client、UDP工作模式，通過軟件配置為以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)提供快速的解決方案。本實用新型通過該嵌入式處理器及存儲電路實現(xiàn)TCP/IP軟件協(xié)議，外接獨立PHY芯片、脈沖變壓器和RJ45接口，支持常用的五類線網(wǎng)線。若接入百兆網(wǎng)，可采用五類線和超五類線；千兆網(wǎng)要用超五類線、六類線?；ヂ?lián)網(wǎng)通信電路也可采用IEEE 802.11系列標準協(xié)議的無線WLAN接口電路。無線Wlans接口電路主要基于WIFI的上網(wǎng)電路模塊，也可基于藍牙4.x、藍牙5.0和6LoWPAN等無線終端網(wǎng)絡(luò)模塊。

此外，互聯(lián)網(wǎng)通信電路11也可采用2G/4G移動網(wǎng)絡(luò)通信接口電路，GPRS模塊是移動2G網(wǎng)絡(luò)，支持頻段2G：GSM900/1800/1900。GPRS采用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標準、跳頻規(guī)則以及相同的TDMA幀結(jié)構(gòu)。GPRS使得用戶的呼叫建立時間大大縮短。當(dāng)帶寬需要更高時，互聯(lián)網(wǎng)通信電路采用4G模塊。國內(nèi)4G模塊除了支持FDD LTE/TD-LTE兩種LTE制式，還要向下兼容2G/3G，支持TD-SCDMA/WCDMA/EDGE/GPRS/GSM/CDMA1X/EVDO等模式。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下行速率最高可以達到100Mbps，上行速率最高可以達到50Mbps，提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入與無線數(shù)據(jù)連接等功能。

本實用新型的NFC感應(yīng)電路13為短距高頻的非接觸式識別和傳輸?shù)慕鼒鐾ㄓ嵓夹g(shù)。其工作頻率是13.56M Hz，傳輸速率是106kbit/s到848kbit/s，NFC總是在一個發(fā)起者和一個被動目標之間發(fā)生。發(fā)起者發(fā)出近場無線電波，其可以給被動目標供電。NFC操作簡單、配對快速；NFC技術(shù)適用范圍廣泛、可讀可寫、能直接集成在手機中；和二維碼相比識別快速、信息類型多樣。在使用時，使用者通過使用安裝在手機上的NFC 芯片與NFC感應(yīng)電路建立聯(lián)系，完成支付功能，使用相當(dāng)方便。本實用新型選用帶有安全芯片的NFC用于移動支付，NFC移動支付讓人們不用POS機，通過手機或NFC設(shè)備近距離完成支付過程。NFC技術(shù)提高了支付的安全性高。NFC技術(shù)便捷性好，可替代傳統(tǒng)的錢包功能。NFC技術(shù)耗能低，不需要供電即可使用；NFC技術(shù)只需要把一塊NFC功能模塊搭載到移動終端就可以使用，制造成本低。

本實用新型的支付終端裝置輸入輸出數(shù)據(jù)接口電路15具有簡易脈沖接口和數(shù)據(jù)線接口兩種形式。簡易脈沖接口具有三根線完成整個設(shè)備的供電及數(shù)據(jù)輸出功能，比如輸入輸出數(shù)據(jù)接口電路采用紅、黑、白三根線，作為接口線，定義紅線接電源正端：直流+6-12V；黑線接電源負端，直流地線；白線為信號線，具有NO(常開)，NC(常閉)兩種輸出控制模式。數(shù)據(jù)接口除了電源線以外，數(shù)據(jù)以RS232、MODBUS或者MDB方式與外部的應(yīng)用設(shè)備相連接，本實用新型的支付終端裝置具有云端數(shù)據(jù)服務(wù)能力，該數(shù)據(jù)接口除了進行支付金額數(shù)據(jù)確認的信息交互之外，還定義外部設(shè)備的運行參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議以及用戶信息交互接口，以實現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用設(shè)備的運行數(shù)據(jù)的上傳、遠程控制及遠程用戶信息交互。

本實用新型具有NFC和云支付功能的投幣支付終端裝置結(jié)合了傳統(tǒng)支付終端裝置制造技術(shù)、無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)云支付技術(shù)、NFC移動支付技術(shù)、云端數(shù)據(jù)服務(wù)與控制技術(shù)等，將傳統(tǒng)的支付終端裝置通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)，使每一臺支付終端裝置在實現(xiàn)本地投幣支付的同時，也可實現(xiàn)基于掃碼的微信支付、支付寶支付、閃云支付、NFC支付等支付手段實現(xiàn)支付功能。同時，云端的管理平臺還可以通過支付終端裝置上的網(wǎng)絡(luò)模塊實現(xiàn)對應(yīng)用設(shè)備的遠程數(shù)據(jù)采集與控制執(zhí)行。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。