專利名稱：計量儀表及其計費裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及計量儀表計費技術領域，尤其涉及一種計量儀表及其計費裝置。
背景技術：
隨著技術的發(fā)展，越來越多的計量儀表具備了智能計費功能。例如，對于智能電表 (當然也可為智能水表、智能煤氣表等)，用戶需要先到電力公司等處在IC卡(集成電路卡)中存儲費用，之后用IC卡給電表充值(即向電表中存入預付費)，而電表會根據(jù)用電量逐漸扣除預付費，待預付費耗盡后則會停止供電，故其可達到簡化計費操作、避免欠費等目的?，F(xiàn)有的智能計費的計量儀表結構如圖1所示，包括計量信號源1及計量儀表計費裝置2。其中，計量信號源1又稱基表，其與計量儀表計費裝置2的控制單元21 (例如主控單片機芯片)相連接，當計量儀表所計量的值發(fā)生變化(例如用戶用電、用水、用氣等)時， 計量信號源1以脈沖形式向控制單元21發(fā)出計量信號，控制單元21則根據(jù)該計量信號統(tǒng)計用出電量、用水量、用氣量等，并據(jù)此扣除存在其中的預付費?？刂茊卧?1還與接觸式IC 卡接口單元23直接連接(指控制單元21與接觸式IC卡接口單元23之間除信號放大器和中繼器外沒有其它器件)，接觸式IC卡接口單元23用于與用戶終端3(例如充值用的接觸式IC卡)進行通信，從而控制單元21可從用戶終端3中扣除費用并加入預存費中。為了保證充值過程的安全性，控制單元21還可與認證單元22直接連接，該認證單元22可為 ESAM(Embedded Secure AccessModule，嵌入式安全控制模塊)單元，其中存儲有計費參數(shù) (如每度電的價格，存儲在認證單元22中是為了防止其被修改)、認證密鑰等，認證單元22 用于在充值過程中對用戶終端3進行安全認證?？刂茊卧?1還可連接顯示單元觀、開關單元四等，其中顯示單元觀用于顯示計量值(如用電量)、剩余費用或剩余計量值、報警信號、設備狀態(tài)信息等，開關單元四則用于根據(jù)控制單元21的命令打開或切斷電、水、煤氣等的供應。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題由于現(xiàn)有的計量儀表中只有接觸式 IC卡接口單元，因此用戶只能使用接觸式IC卡進行充值操作，從而導致計量儀表的適用范圍窄，用戶進行充值操作不方便。

實用新型內容本實用新型的實施例提供一種計量儀表計費裝置，其適用范圍廣，并可方便用戶的充值操作。為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案一種計量儀表計費裝置，包括用于連接計量信號源的控制單元；至少兩個不同類型的、用于與用戶終端通信的接口單元，所述接口單元與所述控制單元相連接。[0010]由于本實用新型的實施例的計量儀表計費裝置中具有多種不同的可與用戶終端通信的接口單元，因此用戶可用多種用戶終端對其進行充值，故其適用范圍廣，并可方便用戶的充值操作。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，還包括與所述控制單元相連接的認證單元。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，所述接口單元中至少有一個通過所述認證單元與所述控制單元相連接。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，所述通過認證單元與控制單元相連接的接口單元與所述認證單元集成為一塊芯片。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，所述認證單元包括認證芯片和微處理單元；其中所述認證芯片及通過認證單元與控制單元相連接的接口單元分別與所述微處理單元相連接。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，還包括所述接口單元中至少有一個與所述控制單元直接連接。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，所述接口單元包括接觸式IC卡接口單元、USB接口單元、非接觸式接口單元中的至少一種。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，所述非接觸式接口單元為無線通信接口單元。本實用新型的實施例還提供一種計量儀表，其適用范圍廣，并可方便用戶的充值操作。為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案一種計量儀表，包括用于產(chǎn)生計量信號的計量信號源；上述的計量儀表計費裝置，所述計量儀表計費裝置的控制單元與所述計量信號源相連接。由于本實用新型的實施例的計量儀表中具有上述的計量儀表計費裝置，因此其適用范圍廣，并可方便用戶的充值操作。作為本實用新型的實施例的一種優(yōu)選方案，所述計量儀表為電表、水表、煤氣表中的任意一種。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為現(xiàn)有的計量儀表的結構示意框圖；圖2為本實用新型實施例一的計量儀表計費裝置的結構示意框圖；圖3為本實用新型實施例一的計量儀表計費裝置的認證單元的結構示意框圖；圖4為本實用新型實施例二的計量儀表計費裝置的結構示意框圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例提供一種計量儀表計費裝置，包括用于連接計量信號源的控制單元；至少兩個不同類型的、用于與用戶終端通信的接口單元，所述接口單元與所述控制單元相連接。由于本實用新型的實施例的計量儀表計費裝置中具有多種不同的可與用戶終端通信的接口單元，因此用戶可用多種用戶終端對其進行充值，故其適用范圍廣，并可方便用戶的充值操作。實施例一如圖2所示，本實用新型實施例提供一種計量儀表計費裝置2，其包括用于與計量信號源(例如基表)相連接的控制單元21 (例如主控單片機芯片)。其中計量信號源用于根據(jù)計量儀表所計量的值的變化向控制單元21發(fā)出計量信號；而控制單元21則用于存儲預付費，并根據(jù)計量信號扣除預付費。計量儀表計費裝置2還包括至少兩個(此處以三個為例)不同類型的、與控制單元21連接的接口單元23、24、25，這些接口單元23、24、25用于與用戶終端3進行通信，從而使用戶可通過用戶終端3向控制單元21充值。這些接口單元23、24、25可選自任何能夠與其它具有存儲能力的設備(即用戶終端3)進行信息交互的接口單元，例如其可為一個接觸式IC卡接口單元23、一個USB接口單元M和一個非接觸式接口(Contactless Reader) 單元25 ；該非接觸式接口單元25優(yōu)選為無線通信接口單元，也就是通過無線電通信方式與用戶終端(如射頻IC卡等)3進行通信的接口單元，其可為紅外通信接口單元、射頻通信接口單元、微波通信接口單元等不同具體類型。當然，該非接觸式接口單元25也可為其它形式，例如光通信接口單元。其中，接觸式IC卡接口單元23為現(xiàn)有計量儀表上的器件，其可保證現(xiàn)有的用戶終端3能繼續(xù)使用；而USB接口單元M則允許用戶用USB Key,USB Token等作為用戶終端3 進行充值，這些用戶終端3信息量大，安全性好，且可通過網(wǎng)上銀行等功能在自家的電腦上直接預存費用，故操作簡便；而非接觸式接口單元25則可允許用戶用目前廣泛使用的非接觸式IC卡作為用戶終端3，從而實現(xiàn)一卡多用(例如即作為電卡又作為公交卡等)。當然， 上述的各接口單元23、24、25也可為其它的形式，例如磁卡讀寫器接口單元等，由于其類型眾多，在此就不再逐一列舉。優(yōu)選地，計量儀表計費裝置2還包括認證單元22 (如ESAM單元)；其用于對用戶終端3進行認證，以保證充值操作的正確性和安全性。優(yōu)選地，上述各接口單元23、24、25中至少有一個通過該認證單元22與控制單元 21連接(此處以全部通過認證單元22與控制單元21連接為例)。也就是說認證單元22 與控制單元21直接連接，而各接口單元23、24、25則分別與認證單元22直接連接。[0041]如圖1所示，在現(xiàn)有的計量儀表中，認證單元22和接觸式IC卡接口單元23均是直接連接在控制單元21上的。因此，當認證單元22對用戶終端3進行認證時，其與接觸式 IC卡接口單元23間傳遞的信息必須通過控制單元21轉發(fā)，而控制單元21并不具有保密功能，因此這無疑增加了認證信息被篡改、竊取的可能性，造成安全隱患；同時，ESAM單元一般是通過IS07816協(xié)議與控制單元21通信的，而IS07816協(xié)議的傳輸速度很慢，因此如果要通過其傳輸大量的認證信息必然導致操作速度的降低。而在本實施例中，由于各接口單元23、24、25與認證單元22直接連接，因此二者間傳輸?shù)恼J證信息不經(jīng)轉發(fā)，安全性好；同時，控制單元21與認證單元22間只用傳輸少量關于費用的信息，而不用傳輸認證信息，因此其操作速度較快。當然，當采用接口單元23、24、25直接與認證單元22連接的方式時，認證單元22的工作模式也可進行相應的調整；例如，現(xiàn)有的認證單元22根據(jù)控制單元21的信號被喚醒，而本實施例中，認證單元22則可被來自接口單元23、24、25的信號(例如USB Token的插入信號或非接觸IC卡接近的信號等)喚醒。優(yōu)選地，認證單元22與接口單元(指通過認證單元22與控制單元21相連的接口單元)23、M、25集成為一塊芯片，或者說該芯片本身即可支持多個通信接口。該芯片中可包括存儲單元(用于存儲計費參數(shù)、認證密鑰等)；處理器(用于進行認證運算)； 協(xié)處理器(Coprocessor)；接口單元23、24、25 ；通用異步接收發(fā)送器(UART，Universal Asynchronous Receiver ^Transmitter，用于與控制單元21相連接)等；其中，各器件間可通過總線(Bus)連接。這種方式的認證單元22與接口單元23、24、25集成為一體，功能集中，易于組裝。優(yōu)選地，如圖3所示，認證單元22包括微控制單元(MCU，Microcontroller Unit) 221和認證芯片222，而認證芯片222、各接口單元22、23、M分別與微處理單元221相連接(指直接連接)；而控制單元21也與微處理單元221直接連接(當然控制單元21也可與認證芯片222直接連接)。其中，認證芯片222可采用現(xiàn)有認證單元22中的認證芯片 222，而微控制單元221也可采用現(xiàn)有的元器件；因此這種認證單元22不需要設計新的芯片，可用現(xiàn)有元器件實現(xiàn)。顯然，本實施例的計量儀表計費裝置2中，還可包括其它的常規(guī)元器件，例如，分別與控制單元21相連接的顯示單元觀、開關單元四等。實施例二如圖4所示，本實用新型實施例提供一種計量儀表計費裝置2，其具有與實施例一的計量儀表計費裝置2類似的結構，其區(qū)別在于本實施例的計量儀表計費裝置2中，接口單元M、25為兩個，分別為USB接口單元 24和非接觸式接口單元25 ；且這兩個接口單元M、25中至少有一個直接連接在控制單元 21上(此處以全部直接連接控制單元21為例)。在這種接口單元M、25連接方式中，認證單元22上并不需要連接接口單元對、25，因此不必設計新的認證單元22 ；而且，在不使用認證單元22的情況下，本連接方案仍可實現(xiàn)。顯然，上述的各計量儀表計費裝置還可進行許多變化。例如接口單元的具體類型、數(shù)量都可變化(只要保證至少有兩個不同的接口單元即可)；一個計量儀表計費裝置中，可有部分接口單元與控制單元直接連接，而其余接口單元則通過認證單元與控制單元連接；認證單元可與控制單元集成為一塊芯片；如果對安全性要求不高，計量儀表計費裝置中也可沒有認證單元等。本實用新型實施例提供一種計量儀表，其包括用于產(chǎn)生計量信號的計量信號源；上述的計量儀表計費裝置，其中計量儀表計費裝置的控制單元與所述計量信號源相連接。由于本實用新型的實施例的計量儀表中具有上述的計量儀表計費裝置，因此其適用范圍廣，并可方便用戶的充值操作。優(yōu)選地，本實施例的計量儀表為電表、水表、煤氣表中的任意一種；也就是說，該計量信號源是根據(jù)用電量、用水量、用氣量等產(chǎn)生計量信號的。顯然，雖然本實施例中以電表、水表、煤氣表作為計量儀表的例子，但本實施例的計量儀表并不限于此，其也可用于其它用途，例如為用于計時停車的收費儀表等。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種計量儀表計費裝置，包括用于連接計量信號源的控制單元；其特征在于，所述計量儀表計費裝置還包括至少兩個不同類型的、用于與用戶終端通信的接口單元，所述接口單元與所述控制單元相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的計量儀表計費裝置，其特征在于，還包括 與所述控制單元相連接的認證單元。
3.根據(jù)權利要求2所述的計量儀表計費裝置，其特征在于，所述接口單元中至少有一個通過所述認證單元與所述控制單元相連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的計量儀表計費裝置，其特征在于，所述通過認證單元與控制單元相連接的接口單元與所述認證單元集成為一塊芯片。
5.根據(jù)權利要求3所述的計量儀表計費裝置，其特征在于，所述認證單元包括認證芯片和微處理單元；其中所述認證芯片及通過認證單元與控制單元相連接的接口單元分別與所述微處理單元相連接。
6.根據(jù)權利要求2所述的計量儀表計費裝置，其特征在于，還包括 所述接口單元中至少有一個與所述控制單元直接連接。
7.根據(jù)權利要求1至6中任意一項所述的計量儀表計費裝置，其特征在于，所述接口單元包括接觸式IC卡接口單元、USB接口單元、非接觸式接口單元中的至少一種。
8.根據(jù)權利要求7所述的計量儀表計費裝置，其特征在于， 所述非接觸式接口單元為無線通信接口單元。
9.一種計量儀表，其特征在于，包括 用于產(chǎn)生計量信號的計量信號源；上述權利要求1至8中任意一項所述的計量儀表計費裝置，所述計量儀表計費裝置的控制單元與所述計量信號源相連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的計量儀表，其特征在于， 所述計量儀表為電表、水表、煤氣表中的任意一種。
專利摘要本實用新型提供一種計量儀表及其計費裝置，屬于計量儀表計費技術領域，其可解決現(xiàn)有的計量儀表適用范圍窄、充值操作麻煩的問題。本實用新型的計量儀表計費裝置包括用于連接計量信號源的控制單元；至少兩個不同類型的、用于與用戶終端通信的接口單元，所述接口單元與所述控制單元相連接。本實用新型的計量儀表包括計量信號源和上述的計量儀表計費裝置。本實用新型可用于智能計費的電表、水表、煤氣表等。
文檔編號G07F15/06GK202058240SQ20112006441
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權日2011年3月11日
發(fā)明者齊同心 申請人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司