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CN111857219B - 具有三层系统架构的自助服务装置 - Google Patents

具有三层系统架构的自助服务装置 Download PDF

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CN111857219B
CN111857219B CN201910336390.2A CN201910336390A CN111857219B CN 111857219 B CN111857219 B CN 111857219B CN 201910336390 A CN201910336390 A CN 201910336390A CN 111857219 B CN111857219 B CN 111857219B
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Yiluo Touch Control System Co
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Abstract

本公开涉及一种具有三层系统架构的自助服务装置。该自助服务装置包括应用层设备、中间层设备和多个底层外围设备。应用层设备被配置为提供用于自助服务的用户界面并根据与用户的交互来控制整个自助服务装置为用户提供所需自助服务，应用层设备至少包括第一处理器和第一存储器，第一处理器运行第一存储器中存储的用于自助服务的应用程序，并且与中间层设备进行通信。中间层设备至少包括终端控制模块，并且终端控制模块至少包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器与底层外围设备进行通信，且第二处理器运行第二存储器中存储的控制程序来基于来自应用层设备的指令来控制底层外围设备的操作。底层外围设备不与应用层设备直接通信。

Description

具有三层系统架构的自助服务装置
技术领域
本公开涉及一种自助服务装置，具体来说，涉及一种具有三层系统架构的自助服务装置。
背景技术
随着网络的普及和电子支付方式的推广，在零售、餐饮等行业中，已经开发了许多基本不需要工作人员辅助而可以由顾客自己操作的自助服务终端，例如，由顾客进行结账操作的自助服务结账终端。这些自助服务装置减少了人力成本的开支，同时为顾客提供了便利并节省了顾客的时间。
为了提供各种自助服务，终端通常具有用于实现各种功能的多种外围设备来支持工作，因此希望有效地控制这些各种各样的外围设备。
发明内容
本公开的目的之一是提供一种新型的自助服务装置。
根据本公开的一个方面，提供了一种具有三层系统架构的自助服务装置，包括应用层设备、中间层设备和多个底层外围设备，其中，所述应用层设备被配置为提供用于自助服务的用户界面，并且根据与用户的交互来控制整个自助服务装置为用户提供所需的自助服务，所述应用层设备至少包括第一处理器和第一存储器，其中第一处理器运行第一存储器中存储的用于自助服务的应用程序，并且与所述中间层设备进行通信；其中，所述中间层设备至少包括终端控制模块，并且所述终端控制模块至少包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器与所述底层外围设备进行通信，并且第二处理器运行第二存储器中存储的控制程序来基于来自所述应用层设备的指令来控制一个或多个底层外围设备的操作；以及其中，所述多个底层外围设备不与应用层设备直接通信。
根据本公开的另一个方面，提供了一种中间层设备，所述中间层设备被用于具有三层系统架构的自助服务装置中，所述自助服务装置还包括均与所述中间层设备通信的应用层设备和多个底层外围设备，但是所述多个底层外围设备不与应用层设备直接通信，其中所述中间层设备包括：终端控制模块，至少包括处理器和存储器，其中所述处理器运行所述存储器中存储的控制程序来基于来自所述应用层设备的指令来控制一个或多个底层外围设备的操作。
根据本公开的另一个方面，提供了一种电压转换器，所述电压转换器被用于自助服务装置中，所述自助服务装置还包括应用层设备和多个底层外围设备，其中所述电压转换器被配置为将从外部电源输入的电压转换为多路直流电压输出，以给所述自助服务装置中的各个部件提供各自所需的电压，其中所述电压转换器还被配置为根据来自外部的控制信号和/或自身产生的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的自助服务装置的示意性外观图。
图2示出了根据本公开一个示例的具有三层系统架构的自助服务装置的配置框图。
图3示出了根据本公开一个或多个示例性实施例的合成音频信号的示意图。
图4示出了根据本公开一个示例的自助服务装置的电压转换器的配置框图。
注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
本公开的一个实施例提出了一种自助服务装置，其具有三层系统架构，分别为应用层设备、中间层设备和多个底层外围设备。请注意，本文中的三层架构是按照功能和操作来划分的，并不意图限制这三层设备的物理位置。例如，在一些实施方式中，中间层设备的部分或全部部件可以与应用层设备封装在一个装置内，或者可以与应用层设备的部分部件集成在一个PCB板上。例如，在一些实施方式中，部分底层外围设备的部件可以集成到中间层设备中，或者封装在一起。
上述应用层设备被配置为提供用于自助服务的用户界面，并且根据与用户的交互来控制整个自助服务装置为用户提供所需的自助服务。应用层设备至少包括第一处理器和第一存储器，其中第一处理器运行第一存储器中存储的用于自助服务的应用程序，并且与中间层设备进行通信。中间层设备至少包括终端控制模块，并且所述终端控制模块至少包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器与底层设备进行通信，并且运行第二存储器中存储的控制程序来基于来自应用层设备的指令来控制一个或多个底层外围设备的操作。请注意，底层外围设备不与应用层设备直接通信。
与现有技术相比，通过将自助服务装置的系统分为三层架构并利用中间层的终端控制模块(Terminal Control Module,TCM)来对底层外围设备进行集中控制，应用层设备只需要与中间层的TCM进行匹配和通信，即可控制所有外设，而无需了解这些外设的具体配置。因此，应用层设备可以较方便地实现对整个自助服务装置的控制。此外，该自助服务装置可以容易地更改/升级底层外设，而不用对应用层设备运行的较复杂程序进行变更，从而使得整个自助服务装置的运维和硬件升级更为方便。
为了更清楚完整地理解本发明，下面将结合附图详细描述本发明的一些具体示例。但是本领域技术人员均能理解，图中的很多细节都是示例性的而非限制性的，不应被视为对本发明的限制。
图1示出了根据本发明一个示例的自助服务装置100的外观示意图。如图1所示，自助服务装置100配置有触摸屏110、打印机(图中示出了打印机出纸口120)、扫描器(图中示出了扫描窗口130)、灯带140和麦克风150。当然，自助服务装置100的配置部件不限于此，而是可以根据需要进行增减，例如，自助服务装置100还可以具有摄像机、秤、塑料袋机、扬声器、消磁设备等其他部件。
触摸屏110可用于显示自助服务的用户界面，并且与用户进行交互。自助服务装置100可以根据该交互来控制打印机、扫描器、灯带140和麦克风150等外围设备的操作，从而实现对用户的自助服务。打印机可用于打印购物小票等凭证。扫描器可用于扫描并读取各种二维码、条形码等各种识别标识。灯带140可通过其发光的颜色和发光模式来指示自助服务装置100的状态，其中发光模式可以包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式。例如，在顾客进行自助服务时出现错误需要工作人员辅助的情况下，灯带140可以被设置为闪烁模式和/或被设置为红色来更快地引起工作人员的注意，从而缩短顾客的等待时间。而在自助服务设备100处于闲置状态的情况下，灯带140可以被设置为呼吸模式，以使得顾客可以更快地发现可用的自助服务设备。麦克风150可以采集用户的语音输入，以便进行语音控制或其他操作。
如图1所示出的自助服务装置100可以用于各种行业(例如，零售、餐饮、酒店、医疗、娱乐或交通运输行业)中的各种用途(例如，自助结账、自助打印票据、自助登记、自助咨询等等)。常见的示例包括银行自助柜员机、超市自助结账机、自助取票机等等。当然，自助服务装置100的应用不限于此，而是可以用于各种无需工作人员操作的自助服务场合，并且配备的外围设备也可以根据应用的场合而变化。
图2示出了根据本公开一个示例的自助服务装置200的三层系统架构的配置框图。
如图2所示，自助服务装置200被分成应用层设备210、中间层设备220和底层设备230的三层系统架构。
应用层设备210被配置为至少包括第一处理器216、第一存储器214和第一I/O接口218，其中第一处理器216运行第一存储器中214存储的用于自助服务的应用程序，并且通过第一I/O接口218来与中间层设备进行通信。如图2所示，应用层设备210还可以包括触摸屏219。第一处理器可以是CPU，并且第一I/O接口可以为USB主机(USB HOST)接口。应用层设备210可以是至少集成有CPU、存储器、触摸屏和USB主机接口的一体机212(All-In-One，AIO)。
该AIO 212可以提供用于自助服务的用户界面(例如显示在触摸屏219上)，并且根据来自触摸屏219和/或底层外围设备的用户的交互来控制整个自助服务装置200，从而为用户提供所需的自助服务。例如，该用户界面可以是用于自助点餐装置的菜单界面、用于自助结账的收银系统界面等等。
中间层设备220包括终端控制模块(TCM)222，并且终端控制模块222至少包括第二处理器226、第二存储器224、与第一I/O接口218连接的第二I/O接口228、以及与底层外围设备通信的多个第三I/O接口229。如图2所示，第二I/O接口228可以是USB设备(USB DEVICE)接口。另外，在一些实施方式中，中间层设备220还可以包括电压转换器221。例如在一些示例中，电压转换器221可以包括直流电压转换芯片和可调分压器，其中直流电压转换芯片具有输出电压端子和感测电压端子，并且根据感测电压端子处接收到的感测电压的幅值来调整输出电压的幅值。可调分压器的高位端子和低位端子分别连接到输出电压端子和地，并且可调分压器的可调电压端子连接到感测电压端子，从而能够通过调节可调分压器的分压比例来改变感测电压的幅值以及进一步改变输出电压的幅值。在一些情况下，直流电压转换芯片可以是电源管理芯片，可调分压器可以是数字电位器。稍后将会结合图4描述电压转换器221的一种具体实现方式，但是本领域技术人员均能理解本发明不限于图4示出的具体例子。
TCM 222中的第二处理器226运行第二存储器224中存储的控制程序，从而基于来自应用层210的AIO 212的指令来控制属于底层230的一个或多个底层外围设备的操作。如图所示，底层外围设备不与应用层设备直接通信。通过由中间层设备控制底层设备的操作，应用层设备只需要和中间层进行匹配和通信，即可对整个自助服务装置进行控制，而无需知道底层设备的各种配置参数和通信协议等。
如图2所示，TCM 222中的第二处理器226和第二存储器224可以被集成在一个MCU中。TCM 222的第二存储器224存储的控制程序为固件。中间层通过固件进行的外围设备控制相比于应用层经过操作系统进行的控制而言，耗时显著缩短，提高了系统效率，也提高了用户体验。
另外，第三I/O接口229可以根据实际需要而包括USB主机接口、I2C接口、UART接口、SPI接口、GPIO接口、按钮(button)接口、麦克风(MIC)接口、线路输入(LINE IN)接口、线路输出(LINE OUT)接口和网口等中的一种或多种。当然，第三I/O接口的类型和数量不限于此，而是可以是根据实际需要设置的任何I/O接口。
底层外围设备230可以包括扫描器、麦克风、摄像机、温度/湿度传感器、风扇、键盘、开关、按钮、秤、塑料袋机(bagbox)、扬声器、打印机、灯带、消磁设备、红外感应传感器等。键盘、开关、按钮等可以用来实现用户的输入，秤可以用来检测商品的重量，消磁设备可以用来消除商品上的标签的活性，红外感应传感器可以用来感测有人接近自助服务装置，塑料袋机可以用来自动提供塑料袋。当然，底层外围设备230不限于此，而是可以是自助服务装置所需的任何外围设备。
在一些实施方式中，在自助服务装置200中的底层外围设备230包括温度传感器以及风扇的情况下，TCM 222可以被配置为通过第三I/O接口229从该温度传感器获得温度信息，并且基于温度信息生成控制信号并通过另一个第三I/O接口229将控制信号发送给风扇，从而控制风扇的运行。这样可以及时控制自助服务装置机体内部的温度，防止由于过热而导致的宕机等情况的发生。
在一些实施方式中，基于应用层210的指示或基于中间层设备220自身的指示，TCM222可以直接向灯带发送控制信号，以控制组成灯带的各个发光单元(例如LED等)的开关或颜色，从而实现各种发光模式。另外，在较为复杂的灯带中可以包括处理单元(例如MCU)，在这种情况下，灯带的处理单元可以与TCM 222通信，并且可以根据来自TCM 222的控制信号来单独控制组成灯带的每个发光单元。
在另一些实施方式中，底层外围设备230除了可以通过TCM 222直接进行控制外，还可以通过TCM 222结合中间层的其他设备(例如，电压转换器221)来间接地进行控制。例如，TCM 222也可以经由电压转换器221间接地控制灯带。具体而言，TCM 222向电压转换器221发送控制信号来控制电压转换器221向灯带输出的电压。由于输入到各个发光单元的电压的不同，灯带可以呈现出各种颜色和发光模式。注意到，在这种情况下，由于TCM 222无需直接控制灯带，图2中所示出的I/O接口229与灯带之间的连接线可以被省略，并且灯带中也不需要包括处理单元。另外，TCM 222还可以经由电压转换器221间接地控制风扇。例如，TCM222可以向电压转换器221发送控制信号来控制电压转换器221向风扇输出的电压，从而控制风扇的运行。注意到，在这种情况下，由于TCM 222无需直接控制风扇，图2中所示出的I/O接口229与风扇之间的连接线可以被省略。
在一些实施方式中，用户在使用自助服务装置200时，可以通过与触摸屏219和/或底层外围设备230的交互来控制自助服务装置200。例如，在自助服务装置200是位于超市中的自助结账装置的情况下，用户可以在作为外围设备230的扫描器的扫描范围内展示要采购的商品的条形码或其他识别码，随后，扫描器将识别出的数据经由第三I/O接口229发送到TCM 222。随后，TCM 222中的MCU 226通过第二I/O接口228(例如，USB设备接口)将原始数据或处理过的数据发送到应用层AIO 212。接着，AIO 212处理该数据并获取与之相关联的商品信息，并将该商品信息显示在触摸屏219上，以供用户确认该商品是否是自己要采购的商品。在确认后，用户可以在触摸屏219上进行操作，进入结账处理。在结账处理中，用户可以向扫描器展示自己的付款码。随后，扫描器会将识别出的数据经由第三I/O接口229发送到TCM 222。TCM 222的MCU可以通过第二I/O接口228将原始数据或处理过的数据发送到应用层AIO 212。AIO 212处理该数据并获取与之相关联的付款信息，并与远程付款服务器通信，以完成整个付款交易。随后，AIO 212可以基于交易的完成和/或用户的选择(例如，在触摸屏上显示是否需要打印纸制凭条)，来选择是否向TCM 222发送打印凭条的指示。在需要打印的情况下，TCM 222接收到来自AIO 212的指示后，将其转化为适用于作为底层外围设备230的打印机的指令发送给打印机，从而使得顾客可以获取与交易相对应的凭条。本领域技术人员应当理解，上述处理数据并获取与之相关联的信息的操作不限于在应用层的AIO中进行，也可以在中间层的TCM 222中进行或在与TCM 222或AIO 212进行通信的远程服务器中进行。
在一些实施方式中，如图2所示，自助服务装置200的底层外围设备230可以包括多路音频输入设备(例如单独的麦克风、麦克风阵列、音频线路输入设备等)。相应地，自助服务装置200的TCM 222中的第三I/O接口229也可以包括多路音频输入接口(例如，与麦克风连接的麦克风(MIC)接口、线路输入(LINE IN)接口等等)。另外底层外围设备230还可以包括扬声器，其连接到作为第三I/O接口229之一的线路输出(LINE OUT)接口。自助服务装置200可以利用麦克风/麦克风阵列采集用户的语音，和/或利用音频线路输入设备接收从外部输入的音频，这些接收到的语音和/或音频可以被扬声器播放和/或被传送到应用层设备210。例如，在一些情况下，TCM 222可以从麦克风阵列接收用户的语音，并且将其单独输出到应用层设备210以进行语义解析，从而实现语音控制。另外，在一些情况下，自助服务装置200可能还需要利用扬声器播放来自应用层设备210的音频和/或中间层设备220中存储的音频。
由此，TCM 222可以从应用层设备210接收第一音频信号，从麦克风或麦克风阵列接收第二音频信号，从音频线路输入设备接收第三音频信号，和/或在第二存储器224中存储第四音频信号，并可以将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意一个单独输出给应用层设备210和/或扬声器，和/或将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成并输出给扬声器。例如，可以将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成为立体声音频并输出给扬声器。
下面将结合图3来详细描述合成音频信号的一些细节。本领域技术人员均能理解，这些细节只是示例性的，而非限制性的。图3示出了在根据本公开一个或多个示例的自助服务装置中合成音频信号的示意图。图3中所示出的音频信号的合成(混音器的操作)是在中间层的TCM 222中进行的。
图3中示出了TCM 222可接收并进行合成的四路音频输入信号310-340。具体而言，TCM 222可以被配置为通过第二I/O接口228从应用层设备210接收第一音频信号310，该第一音频信号310经过了滤波器滤波并经过了均衡器以调节各种频率成分的幅值。TCM 222还可以通过麦克风接口从麦克风或麦克风阵列接收第二音频信号320，该第二音频信号320经过了噪声门处理以使得例如环境噪声减小，并经过了滤波器滤波。TCM 222还可以通过线路输入接口从音频线路输入设备接收第三音频信号330，该第三音频信号330经过了模数转换(ADC)以变成数字信号。可以根据实际情况来将上述的三路音频信号的各种处理在相应的应用层设备/底层外围设备或者TCM中进行。另外，存储在TCM 222的第二存储器中的第四音频信号340可以经受滤波器的滤波和之后均衡器的均衡处理。
TCM 222中的混音器接收第一、第二、第三和第四音频信号310-340，并且将其合成为一个经合成的音频信号，并使该经合成的音频信号经受滤波器、均衡器和混响器的处理，然后通过线路输出接口输出到扬声器。在一些实施方式中，该线路输出接口可以为左右双声道输出接口，并且该经合成的音频信号可以为立体声音频。
本领域技术人员应当理解，虽然图3中示出了四路音频信号的合成，但是本申请不限于此，而是可以基于实际需要来接收和合成更多路音频信号，或者仅合成四路音频信号中的任意两路或三路等。另外，请注意，图3中示出的对于各种音频信号的各种处理都是示例性的而非限制性的，并不意图为本发明所必需的，而是可以根据实际应用进行选择或更改。
在一些实施方式中，例如，上述第一音频信号310可以包括自助服务提示音频(例如在需要拍照验证顾客身份时提示顾客“请看摄像头”、在需要付款时提示顾客“请出示付款码”等)，第四音频信号340可以包括由商家定制的音频(例如，硬件/固件/外围设备报错信息、商家定制的品牌专属音频等)等。在现实操作中，存在顾客在通过语音指示来操作自助服务装置的同时，自助服务装置的应用层设备发出自助服务提示音，并且中间层设备发出可能的报错音的情况。在这种情况下，TCM 222可以执行图3中所示出的音频信号合成，以确保顾客在可以听到经由麦克风输入的自己的语音指示的同时，也不会错过来自应用层设备的语音提示音和/或来自中间层TCM 222的第二存储器的报错音。另外，通过由TCM 222执行音频合成和合成音频的输出，其处理时间比利用应用层系统进行类似的处理的时间显著缩短，提高了用户的体验。
本领域技术人员均能理解，尽管前面图2示出了应用层210为AIO并且与中间层220分隔开，但是本发明不限于此。例如，部分或全部中间层模块也可以被布置在作为应用层的AIO中，比如布置在同一个PCB板上。类似地，在一些情况下，底层外围设备的部分或全部部件也可以与中间层设备布置在一起，例如在同一个PCB上。在本文中意图按照功能来划分三层架构，而没有限制其空间位置，因此即使把中间层模块集成在AIO中，它仍然属于中间层。因此，在一些布置中，图中示出的I/O接口不是必需的，并不意图构成对本发明的限制。
另外，本领域技术人员均能理解，尽管前面图2示出了在中间层220中将第二处理器和第二存储器集成在一个MCU中，但是本发明不限于此，例如第二存储器也可以被布置在MCU之外。第二处理器和/或第二存储器可以是MCU的一部分，即二者可以都集成在MCU中，或者分开设计。
下面将结合图4详细描述根据本发明一个实施例的电压转换器，其被用于自助服务装置中以给其中的各个部件提供各自所需的电压。该电压转换器被配置为将从外部电源输入的电压转换为多路直流电压输出，以提供不同部件所需的不同操作电压。另外，该电压转换器被配置为根据来自外部的控制信号和/或自身产生的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。例如，在图2所示的自助服务装置中，该电压转换器可以作为中间层设备的一部分并且连接到TCM，此时该电压转换器可以根据来自TCM的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。但是本领域技术人员均能理解，根据本发明的电压转换器不限于如图2所示那样用在前述的三层架构中的中间层中，而是可以根据需要用在其他合适的结构中，只要能为不同部件提供所需的不同操作电压即可。
图4示出了根据本公开一个具体示例的电压转换器421的配置框图。
如图4所示，电压转换器421通过直流(DC)输入接口来接收来自外部的DC输入电压，并且通过电源管理芯片和数字电位器等部件将DC输入电压转换成多路可控的输出电压并通过对应的多个DC输出接口分别输出。请注意，图4中只示出了对应于一路可控输出电压的具体转换电路，对于其余输出电压可采用相同的转换电路来实现，因此图中和后文将省略重复描述。
如图4所示，电源管理芯片具有输入电压端子Vin、输出电压端子Vout、感测电压端子Vsense和使能端子EN。输入电压端子Vin连接到DC输入接口来接收DC输入电压。使能端子EN用来接收使能信号，以控制电源管理芯片的启用或停用。在一些实施方式中，使能端子EN连接到用于提供使能信号的控制开关和I/O接口。控制开关和I/O接口可以各自独立地提供使能信号，但在一些情况下，控制开关提供的使能信号的优先级可以高于该I/O接口的使能信号。在一些实施方式中，控制开关可以是设置在板上的拨码开关。在一些实施方式中，该I/O接口可以与TCM通信，从而从TCM接收使能信号。
输出电压端子Vout用于输出转换后的电压，感测电压端子Vsense用于接收感测到的电压。电源管理芯片可以根据感测电压的幅值来调整输出电压的幅值。在一些实施方式中，例如，电源管理芯片可以包括脉宽调制(PWM)型的开关电路来进行DC电压转换，并且可以包括误差放大器来比较感测电压和内部参考电压，从而根据比较结果来调整输出电压幅值。
将数字电位器用作分压器，其高位端子H和低位端子L分别连接到输出电压端子Vout和地(GND)，并且可调的中间端子M连接到感测电压端子Vsense，从而能够通过调节数字电位器的分压比例来改变感测电压的幅值，从而改变输出电压的幅值。数字电位器可以例如经由数字电位器控制接口来从外部(例如TCM)接收数字控制信号Contr并且根据该数字控制信号Contr来调节分压比例。具体而言，数字电位器的高低位端子间的总电阻值Rt(＝RLM+RHM)可以是固定不变的，RLM和RHM分别为可调的中间端子M与低位端子L和高位端子H之间的电阻值，可以由数字控制信号Contr来控制。因此，数字电位器的分压比例为RLM/Rt，感测电压Vsense＝Vout*RLM/Rt。通过数字控制信号Contr可以设置分压比例，也就改变了感测电压的幅值，从而改变了输出电压的幅值。
因此，利用如上所述的根据本发明的电压转换器，可以集中地提供多路不同的DC电源电压。另外，可以远程地控制各路输出电压的通断和幅度。
此外，尽管图中未示出，但是电压转换器421还可以包括状态灯、过载保护部件等，其中状态灯能够指示各路是否输出直流电压，过载保护部件例如能够保护电压转换器421的总负载电流不超过阈值。另外，尽管图中示出了一个电源管理芯片仅提供一路输出电压，但是本发明不限于此，而是可以由一个电源管理芯片提供多路输出电压，此时该一个电源管理芯片可以具有多个电压输出端子和多个对应的感测电压端子，并且与图4类似地在电压输出端子、对应的感测电压端子和地之间连接数字电位器。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。
如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
另外，前面的描述可能提及了被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。
另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
另外，本发明的实施方式还可以包括以下示例：
1、一种具有三层系统架构的自助服务装置，包括应用层设备、中间层设备和多个底层外围设备，
其中，所述应用层设备被配置为提供用于自助服务的用户界面，并且根据与用户的交互来控制整个自助服务装置为用户提供所需的自助服务，所述应用层设备至少包括第一处理器和第一存储器，其中第一处理器运行第一存储器中存储的用于自助服务的应用程序，并且与所述中间层设备进行通信；
其中，所述中间层设备至少包括终端控制模块，并且所述终端控制模块至少包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器与所述底层外围设备进行通信，并且第二处理器运行第二存储器中存储的控制程序来基于来自所述应用层设备的指令来控制一个或多个底层外围设备的操作；以及
其中，所述多个底层外围设备不与应用层设备直接通信。
2、如1所述的自助服务装置，其中所述中间层设备还包括电压转换器，所述电压转换器被配置为将从外部电源输入的电压转换为多路直流电压输出，以给所述自助服务装置中的各个部件提供各自所需的电压，
其中所述电压转换器还连接到所述终端控制模块，并且被配置为根据来自所述终端控制模块的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。
3、如2所述的自助服务装置，其中所述电压转换器包括直流电压转换芯片和可调分压器，
其中所述直流电压转换芯片具有输出电压端子和感测电压端子，并且根据所述感测电压端子处接收到的感测电压的幅值来调整输出电压的幅值，
其中所述可调分压器的高位端子和低位端子分别连接到所述输出电压端子和地，并且所述可调分压器的可调电压端子连接到所述感测电压端子，从而通过调节所述可调分压器的分压比例来改变感测电压的幅值以及进一步改变输出电压的幅值。
4、如3所述的自助服务装置，其中所述直流电压转换芯片是电源管理芯片，所述可调分压器是数字电位器，所述电源管理芯片还具有用于接收使能信号的使能端子，所述数字电位器接收来自外部的数字控制信号并且根据该数字控制信号来调节分压比例。
5、如4所述的自助服务装置，其中所述电压转换器还包括控制开关和用于与所述终端控制模块通信的I/O接口，其中所述控制开关和I/O接口连接到所述电源管理芯片的使能端子以便提供所述使能信号来控制输出的直流电压的通断。
6、如1所述的自助服务装置，其中所述应用层设备还包括用于提供所述用户界面的触摸屏，所述第一处理器为CPU，并且所述应用层设备为至少集成有所述CPU、所述第一存储器和所述触摸屏的一体机。
7、如1所述的自助服务装置，其中所述第二处理器和/或第二存储器被包含在一个MCU中，所述控制程序为固件。
8、如1所述的自助服务装置，其中所述底层外围设备包括扫描器、麦克风/麦克风阵列、音频线路输入设备、摄像机、温度传感器、湿度传感器、风扇、键盘、开关、按钮、秤、塑料袋机、扬声器、打印机、灯带、消磁设备、红外感应传感器中的一种或多种。
9、如8所述的自助服务装置，其中所述底层外围设备包括单独的麦克风、麦克风阵列和音频线路输入设备中的一种或多种、以及扬声器，
所述终端控制模块被配置为从所述应用层设备接收第一音频信号，从麦克风或麦克风阵列接收第二音频信号，从音频线路输入设备接收第三音频信号，和/或在第二存储器中存储第四音频信号，并被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意一个单独输出给所述应用层设备和/或扬声器，和/或将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成并输出给扬声器。
10、如9所述的自助服务装置，其中所述终端控制模块被配置为将从所述麦克风阵列接收的第二音频信号单独输出到应用层设备以进行语义解析，从而实现语音控制。
11、如9所述的自助服务装置，其中第一音频信号包括自助服务提示音频，第四音频信号包括由商家定制的音频，所述终端控制模块被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成为立体声音频并输出给扬声器。
12、如1所述的自助服务装置，其中所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带，所述灯带包括多个LED灯，所述终端控制模块被配置为向灯带发送控制信号，从而控制灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式。
13、如1所述的自助服务装置，其中所述底层外围设备包括带有MCU的灯带，所述灯带包括多个LED灯，所述灯带的MCU与所述终端控制模块通信，并且所述终端控制模块被配置为向灯带的MCU发送控制信号，从而对每个LED灯进行单独地控制。
14、如1所述的自助服务装置，其中所述底层外围设备包括温度传感器以及风扇，所述终端控制模块被配置为从温度传感器获得温度信息，并且基于温度信息生成控制信号并将控制信号发送给风扇，从而控制风扇的运行。
15、如2所述的自助服务装置，其中所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带、温度传感器以及风扇，所述灯带包括多个LED灯，
所述温度传感器与所述终端控制模块通信，所述灯带和风扇连接到所述电压转换器的第一路直流电压输出，并且
所述终端控制模块被配置为向所述电压转换器发送控制信号，以至少控制输出的第一路直流电压，从而控制风扇的运行和/或灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式，
其中针对风扇的所述控制信号是至少基于所述终端控制模块从温度传感器获得的温度信息而生成的。
16、如1所述的自助服务装置，其中所述自助服务包括自助结账、自助打印票据、自助登记、自助咨询中的一种或多种，所述自助服务装置被用于零售、餐饮、酒店、医疗、娱乐或交通运输行业。
17、如1所述的自助服务装置，其中所述应用层设备包括用于与所述中间层设备进行通信的第一I/O接口，所述中间层设备包括与第一I/O接口连接的第二I/O接口、以及用于与底层外围设备通信的一个或多个第三I/O接口。
18、如17所述的自助服务装置，其中第三I/O接口包括USB主机接口、I2C接口、UART接口、SPI接口、GPIO接口、按钮接口、麦克风接口、线路输入接口、线路输出接口、和网口中的一种或多种。
19、如17所述的自助服务装置，其中第一I/O接口为USB主机接口，并且所述第二I/O接口为USB设备接口。
20、一种中间层设备，所述中间层设备被用于具有三层系统架构的自助服务装置中，所述自助服务装置还包括均与所述中间层设备通信的应用层设备和多个底层外围设备，但是所述多个底层外围设备不与应用层设备直接通信，
其中所述中间层设备包括：
终端控制模块，至少包括处理器和存储器，其中所述处理器运行所述存储器中存储的控制程序来基于来自所述应用层设备的指令来控制一个或多个底层外围设备的操作。
21、如20所述的中间层设备，还包括电压转换器，所述电压转换器被配置为将从外部电源输入的电压转换为多路直流电压输出，以给所述自助服务装置中的各个部件提供各自所需的电压，
其中所述电压转换器还连接到所述终端控制模块，并且被配置为根据来自所述终端控制模块的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。
22、如21所述的中间层设备，其中所述电压转换器包括直流电压转换芯片和可调分压器，
其中所述直流电压转换芯片具有输出电压端子和感测电压端子，并且根据所述感测电压端子处接收到的感测电压的幅值来调整输出电压的幅值，
其中所述可调分压器的高位端子和低位端子分别连接到所述输出电压端子和地，并且所述可调分压器的可调电压端子连接到所述感测电压端子，从而通过调节所述可调分压器的分压比例来改变感测电压的幅值以及进一步改变输出电压的幅值。
23、如22所述的中间层设备，其中所述直流电压转换芯片是电源管理芯片，所述可调分压器是数字电位器，所述电源管理芯片还具有用于接收使能信号的使能端子，所述数字电位器接收来自外部的数字控制信号并且根据该数字控制信号来调节分压比例。
24、如23所述的中间层设备，其中所述电压转换器还包括控制开关和用于与所述终端控制模块通信的I/O接口，其中所述控制开关和I/O接口连接到所述电源管理芯片的使能端子以便提供所述使能信号来控制输出的直流电压的通断。
25、如20所述的中间层设备，其中所述处理器和/或存储器被包含在一个MCU中，所述控制程序为固件。
26、如20所述的中间层设备，其中所述底层外围设备包括单独的麦克风、麦克风阵列和音频线路输入设备中的一种或多种、以及扬声器，
所述终端控制模块被配置为从所述应用层设备接收第一音频信号，从麦克风或麦克风阵列接收第二音频信号，从音频线路输入设备接收第三音频信号，和/或在第二存储器中存储第四音频信号，并被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意一个单独输出给所述应用层设备和/或扬声器，和/或将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成并输出给扬声器。
27、如26所述的中间层设备，其中所述终端控制模块被配置为将从所述麦克风阵列接收的第二音频信号单独输出到应用层设备以进行语义解析，从而实现语音控制。
28、如26所述的中间层设备，其中第一音频信号包括自助服务提示音频，第四音频信号包括由商家定制的音频，所述终端控制模块被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成为立体声音频并输出给扬声器。
29、如20所述的中间层设备，其中所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带，所述灯带包括多个LED灯，所述终端控制模块被配置为向灯带发送控制信号，从而控制灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式。
30、如20所述的中间层设备，其中所述底层外围设备包括温度传感器以及风扇，所述终端控制模块被配置为从温度传感器获得温度信息，并且基于温度信息生成控制信号并将控制信号发送给风扇，从而控制风扇的运行。
31、如21所述的中间层设备，其中所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带、温度传感器以及风扇，所述灯带包括多个LED灯，
并且所述温度传感器与所述终端控制模块通信，所述灯带和风扇连接到所述电压转换器的第一路直流电压输出，
所述终端控制模块被配置为向所述电压转换器发送控制信号，以至少控制输出的第一路直流电压，从而控制风扇的运行和/或灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式，
其中针对风扇的所述控制信号是至少基于所述终端控制模块从温度传感器获得的温度信息而生成的。
32、如20所述的中间层设备，其中所述应用层设备包括用于与所述中间层设备进行通信的第一I/O接口，所述中间层设备包括与第一I/O接口连接的第二I/O接口、以及用于与底层外围设备通信的一个或多个第三I/O接口。
33、如32所述的中间层设备，其中第三I/O接口包括USB主机接口、I2C接口、UART接口、SPI接口、GPIO接口、按钮接口、麦克风接口、线路输入接口、线路输出接口、和网口中的一种或多种。
34、如32所述的中间层设备，其中第一I/O接口为USB主机接口，并且所述第二I/O接口为USB设备接口。
35、一种电压转换器，所述电压转换器被用于自助服务装置中，所述自助服务装置还包括应用层设备和多个底层外围设备，
其中所述电压转换器被配置为将从外部电源输入的电压转换为多路直流电压输出，以给所述自助服务装置中的各个部件提供各自所需的电压，
其中所述电压转换器还被配置为根据来自外部的控制信号和/或自身产生的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。
36、如35所述的电压转换器，其中所述电压转换器包括直流电压转换芯片和可调分压器，
其中所述直流电压转换芯片具有输出电压端子和感测电压端子，并且根据所述感测电压端子处接收到的感测电压的幅值来调整输出电压的幅值，
其中所述可调分压器的高位端子和低位端子分别连接到所述输出电压端子和地，并且所述可调分压器的可调电压端子连接到所述感测电压端子，从而通过调节所述可调分压器的分压比例来改变感测电压的幅值以及进一步改变输出电压的幅值。
37、如36所述的电压转换器，其中所述直流电压转换芯片是电源管理芯片，所述可调分压器是数字电位器，所述电源管理芯片还具有用于接收使能信号的使能端子，所述数字电位器接收来自外部的数字控制信号并且根据该数字控制信号来调节分压比例。
38、如37所述的电压转换器，其中所述电压转换器还包括控制开关和用于与外部通信的I/O接口，其中所述控制开关和I/O接口连接到所述电源管理芯片的使能端子以便提供所述使能信号来控制输出的直流电压的通断。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (34)

1.一种具有三层系统架构的自助服务装置，其特征在于，包括应用层设备、中间层设备和多个底层外围设备，
其中，所述应用层设备被配置为提供用于自助服务的用户界面，并且根据与用户的交互来控制整个自助服务装置为用户提供所需的自助服务，所述应用层设备至少包括第一处理器和第一存储器，其中第一处理器运行第一存储器中存储的用于自助服务的应用程序并且与所述中间层设备进行通信，所述应用层设备还包括用于与所述中间层设备进行通信的第一I/O接口；
其中，所述中间层设备至少包括终端控制模块，并且所述终端控制模块至少包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器与所述底层外围设备进行通信，并且第二处理器运行第二存储器中存储的控制程序来基于来自所述应用层设备的指令来控制一个或多个底层外围设备的操作，所述中间层设备还包括与第一I/O接口连接的第二I/O接口；以及
其中，所述多个底层外围设备不与应用层设备直接通信。
2.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述中间层设备还包括电压转换器，所述电压转换器被配置为将从外部电源输入的电压转换为多路直流电压输出，以给所述自助服务装置中的各个部件提供各自所需的电压，
其中所述电压转换器还连接到所述终端控制模块，并且被配置为根据来自所述终端控制模块的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。
3.如权利要求2所述的自助服务装置，其特征在于，所述电压转换器包括直流电压转换芯片和可调分压器，
其中所述直流电压转换芯片具有输出电压端子和感测电压端子，并且根据所述感测电压端子处接收到的感测电压的幅值来调整输出电压的幅值，
其中所述可调分压器的高位端子和低位端子分别连接到所述输出电压端子和地，并且所述可调分压器的可调电压端子连接到所述感测电压端子，从而通过调节所述可调分压器的分压比例来改变感测电压的幅值以及进一步改变输出电压的幅值。
4.如权利要求3所述的自助服务装置，其特征在于，所述直流电压转换芯片是电源管理芯片，所述可调分压器是数字电位器，所述电源管理芯片还具有用于接收使能信号的使能端子，所述数字电位器接收来自外部的数字控制信号并且根据该数字控制信号来调节分压比例。
5.如权利要求4所述的自助服务装置，其特征在于，所述电压转换器还包括控制开关和用于与所述终端控制模块通信的I/O接口，其中所述控制开关和I/O接口连接到所述电源管理芯片的使能端子以便提供所述使能信号来控制输出的直流电压的通断。
6.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述应用层设备还包括用于提供所述用户界面的触摸屏，所述第一处理器为CPU，并且所述应用层设备为至少集成有所述CPU、所述第一存储器和所述触摸屏的一体机。
7.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述第二处理器和/或第二存储器被包含在一个MCU中，所述控制程序为固件。
8.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述底层外围设备包括扫描器、麦克风/麦克风阵列、音频线路输入设备、摄像机、温度传感器、湿度传感器、风扇、键盘、开关、按钮、秤、塑料袋机、扬声器、打印机、灯带、消磁设备、红外感应传感器中的一种或多种。
9.如权利要求8所述的自助服务装置，其特征在于，所述底层外围设备包括单独的麦克风、麦克风阵列和音频线路输入设备中的一种或多种、以及扬声器，
所述终端控制模块被配置为从所述应用层设备接收第一音频信号，从麦克风或麦克风阵列接收第二音频信号，从音频线路输入设备接收第三音频信号，和/或在第二存储器中存储第四音频信号，并被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意一个单独输出给所述应用层设备和/或扬声器，和/或将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成并输出给扬声器。
10.如权利要求9所述的自助服务装置，其特征在于，所述终端控制模块被配置为将从所述麦克风阵列接收的第二音频信号单独输出到应用层设备以进行语义解析，从而实现语音控制。
11.如权利要求9所述的自助服务装置，其特征在于，第一音频信号包括自助服务提示音频，第四音频信号包括由商家定制的音频，所述终端控制模块被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成为立体声音频并输出给扬声器。
12.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带，所述灯带包括多个LED灯，所述终端控制模块被配置为向灯带发送控制信号，从而控制灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式。
13.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述底层外围设备包括带有MCU的灯带，所述灯带包括多个LED灯，所述灯带的MCU与所述终端控制模块通信，并且所述终端控制模块被配置为向灯带的MCU发送控制信号，从而对每个LED灯进行单独地控制。
14.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述底层外围设备包括温度传感器以及风扇，所述终端控制模块被配置为从温度传感器获得温度信息，并且基于温度信息生成控制信号并将控制信号发送给风扇，从而控制风扇的运行。
15.如权利要求2所述的自助服务装置，其特征在于，所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带、温度传感器以及风扇，所述灯带包括多个LED灯，
所述温度传感器与所述终端控制模块通信，所述灯带和风扇连接到所述电压转换器的第一路直流电压输出，并且
所述终端控制模块被配置为向所述电压转换器发送控制信号，以至少控制输出的第一路直流电压，从而控制风扇的运行和/或灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式，
其中针对风扇的所述控制信号是至少基于所述终端控制模块从温度传感器获得的温度信息而生成的。
16.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述自助服务包括自助结账、自助打印票据、自助登记、自助咨询中的一种或多种，所述自助服务装置被用于零售、餐饮、酒店、医疗、娱乐或交通运输行业。
17.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，所述中间层设备还包括用于与底层外围设备通信的一个或多个第三I/O接口。
18.如权利要求17所述的自助服务装置，其特征在于，第三I/O接口包括USB主机接口、I2C接口、UART接口、SPI接口、GPIO接口、按钮接口、麦克风接口、线路输入接口、线路输出接口、和网口中的一种或多种。
19.如权利要求1所述的自助服务装置，其特征在于，第一I/O接口为USB主机接口，并且所述第二I/O接口为USB设备接口。
20.一种中间层设备，其特征在于，所述中间层设备被用于具有三层系统架构的自助服务装置中，所述自助服务装置还包括均与所述中间层设备通信的应用层设备和多个底层外围设备，但是所述多个底层外围设备不与应用层设备直接通信，
其中所述中间层设备包括：
终端控制模块，所述终端控制模块至少包括处理器和存储器，其中所述处理器运行所述存储器中存储的控制程序来基于来自所述应用层设备的指令来控制一个或多个底层外围设备的操作；以及
与应用层设备的第一I/O接口连接并用于与应用层设备进行通信的第二I/O接口。
21.如权利要求20所述的中间层设备，其特征在于，还包括电压转换器，所述电压转换器被配置为将从外部电源输入的电压转换为多路直流电压输出，以给所述自助服务装置中的各个部件提供各自所需的电压，
其中所述电压转换器还连接到所述终端控制模块，并且被配置为根据来自所述终端控制模块的控制信号来调整输出的各路直流电压的通断和/或幅值。
22.如权利要求21所述的中间层设备，其特征在于，所述电压转换器包括直流电压转换芯片和可调分压器，
其中所述直流电压转换芯片具有输出电压端子和感测电压端子，并且根据所述感测电压端子处接收到的感测电压的幅值来调整输出电压的幅值，
其中所述可调分压器的高位端子和低位端子分别连接到所述输出电压端子和地，并且所述可调分压器的可调电压端子连接到所述感测电压端子，从而通过调节所述可调分压器的分压比例来改变感测电压的幅值以及进一步改变输出电压的幅值。
23.如权利要求22所述的中间层设备，其特征在于，所述直流电压转换芯片是电源管理芯片，所述可调分压器是数字电位器，所述电源管理芯片还具有用于接收使能信号的使能端子，所述数字电位器接收来自外部的数字控制信号并且根据该数字控制信号来调节分压比例。
24.如权利要求23所述的中间层设备，其特征在于，所述电压转换器还包括控制开关和用于与所述终端控制模块通信的I/O接口，其中所述控制开关和I/O接口连接到所述电源管理芯片的使能端子以便提供所述使能信号来控制输出的直流电压的通断。
25.如权利要求20所述的中间层设备，其特征在于，所述处理器和/或存储器被包含在一个MCU中，所述控制程序为固件。
26.如权利要求20所述的中间层设备，其特征在于，所述底层外围设备包括单独的麦克风、麦克风阵列和音频线路输入设备中的一种或多种、以及扬声器，
所述终端控制模块被配置为从所述应用层设备接收第一音频信号，从麦克风或麦克风阵列接收第二音频信号，从音频线路输入设备接收第三音频信号，和/或在第二存储器中存储第四音频信号，并被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意一个单独输出给所述应用层设备和/或扬声器，和/或将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成并输出给扬声器。
27.如权利要求26所述的中间层设备，其特征在于，所述终端控制模块被配置为将从所述麦克风阵列接收的第二音频信号单独输出到应用层设备以进行语义解析，从而实现语音控制。
28.如权利要求26所述的中间层设备，其特征在于，第一音频信号包括自助服务提示音频，第四音频信号包括由商家定制的音频，所述终端控制模块被配置为将第一、第二、第三和第四音频信号中的任意两个或更多个音频信号合成为立体声音频并输出给扬声器。
29.如权利要求20所述的中间层设备，其特征在于，所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带，所述灯带包括多个LED灯，所述终端控制模块被配置为向灯带发送控制信号，从而控制灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式。
30.如权利要求20所述的中间层设备，其特征在于，所述底层外围设备包括温度传感器以及风扇，所述终端控制模块被配置为从温度传感器获得温度信息，并且基于温度信息生成控制信号并将控制信号发送给风扇，从而控制风扇的运行。
31.如权利要求21所述的中间层设备，其特征在于，所述底层外围设备包括用于指示状态的灯带、温度传感器以及风扇，所述灯带包括多个LED灯，
并且所述温度传感器与所述终端控制模块通信，所述灯带和风扇连接到所述电压转换器的第一路直流电压输出，
所述终端控制模块被配置为向所述电压转换器发送控制信号，以至少控制输出的第一路直流电压，从而控制风扇的运行和/或灯带发光的颜色和发光模式，所述发光模式包括闪烁模式、呼吸模式和/或常亮模式，
其中针对风扇的所述控制信号是至少基于所述终端控制模块从温度传感器获得的温度信息而生成的。
32.如权利要求20所述的中间层设备，其特征在于，所述中间层设备还包括用于与底层外围设备通信的一个或多个第三I/O接口。
33.如权利要求32所述的中间层设备，其特征在于，第三I/O接口包括USB主机接口、I2C接口、UART接口、SPI接口、GPIO接口、按钮接口、麦克风接口、线路输入接口、线路输出接口、和网口中的一种或多种。
34.如权利要求20所述的中间层设备，其特征在于，第一I/O接口为USB主机接口，并且所述第二I/O接口为USB设备接口。
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