专利名称：硬币处理装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种硬币处理装置及方法。
背景技术：
目前国内轨道交通自动售检票(AFC)系统中，自助式售票设备的硬币处理装置主要是从国外进口的，该硬币处理装置主要包括硬币识别器、多个硬币缓存器以及硬币找零器。但是这种进口的硬币处理装置体积大、重量重、找零速度慢、存贮硬币容量小、硬币识别率低、故障率高、自动恢复能力差、可靠性和维护性差。
发明内容鉴于上述状况，有必要提供一种硬币处理装置及方法，以解决故障率高、找零速度慢、存贮硬币容量小、以及自动恢复能力差问题。一种硬币处理装置，其特征在于，包括硬币识别器、分币机构、找零通道、暂存机构、循环找零箱、备用找零箱、换向器、硬币回收箱及主控单元；所述硬币识别器，用于识别投入的硬币，所述硬币识别器具有非法币出口及合法币出口，并且所述硬币识别器将非法硬币从所述非法币出口退出，将合法硬币从所述合法币出口退出；所述分币机构，与所述硬币识别器的合法币出口连通，用于对合法硬币按币种设定分拣；所述找零通道，具有找零口及回收口 ；所述暂存机构，包括暂存盒及用于移动所述暂存盒的传动机构，所述暂存盒用于储存合法硬币，所述暂存盒底部开口分别与所述循环找零箱及找零通道连通；所述循环找零箱，用于储存由所述暂存机构送来的合法硬币，并且所述循环找零箱对应不同币种的合法硬币，所述循环找零箱还与所述找零通道相连通，用于优先找零；所述备用找零箱，用于储存备用的硬币，并且所述备用找零箱与所述找零通道相连通，用于在所述循环找零箱内的硬币不足时进行找零；所述换向器，安装在所述找零通道中的找零口及回收口上，所述换向器包括用于关闭或打开找零口的给币闸板及用于关闭或打开回收口的回收闸板；所述硬币回收箱，与所述找零通道的回收口连通；及所述主控单元，用于接收控制指令，并控制上述各机构的动作及动作检测，传送上述各机构的状态数据；其中，在待机状下，所述换向器的给币闸板及回收闸板分别关闭所述找零通道中的找零口及回收口 ；当交易失败时，所述给币闸板打开所述找零通道中的找零口，所述暂存机构中的硬币通过所述找零通道并经换向器退出，当所述循环找零箱中的硬币数量达到预设值时，所述回收闸板打开所述找零通道中的回收口，所述暂存机构中的硬币通过所述找零通道并经换向器回收到所述硬币回收箱中；当需要进行找零时，所述给币闸板打开所述找零通道中的找零口，所述循环找零箱或备用找零箱中的硬币通过所述找零通道并经所述换向器进行找零，当所述循环找零箱或备用找零箱中的硬币数量达到预设值时，所述回收闸板打开所述找零通道中的回收口，所述循环找零箱或备用找零箱中的硬币通过所述找零通道并经所述换向器回收到所述硬币回收箱中。在其中一个实施例中，还包括与所述硬币识别器连通的硬币闸口，所述投币口闸门在不接受投币的情况下关闭。在其中一个实施例中，还包括取票/退币口及退币管，所述退币管安装在所述硬币识别器下面，所述退币管的入口与所述硬币识别器的非法币出口相连通，所述退币管的出口通向所述取票/退币口，用于将非法硬币退到取票/退币口。在其中一个实施例中，还包括硬币补充箱，用于给所述备用找零箱补充硬币。
一种采用上述的硬币处理装置的硬币处理方法，包括步骤a，所述硬币识别器识别投入的硬币，若为非法硬币，则通过所述非法币出口退出；若为合法硬币，则通过所述合法币出口送入所述分币机构进行分拣，分拣后的硬币分别进入所述暂存机构中相应的暂存盒进行暂存；步骤b，判断交易是否成功，若交易失败时，则将暂存在所述暂存机构的暂存盒内的硬币通过找零通道，并经所述换向器退出；若交易成功并需要找零时，则将该硬币优先送入所述循环找零箱； 步骤C，判断是否需要找零，若需要找零，则优先使用所述循环找零箱内的硬币，并经所述找零通道、换向器找零；步骤d，判断所述循环找零箱的硬币是否充足，若所述循环找零箱内硬币存量不足时，则调用所述备用找零箱的硬币，通过所述找零通道、换向器找零；若备用找零箱的硬币不足时，则将硬币处理装置转换为“无找零”模式。在其中一个实施例中，所述硬币处理装置还包括取票/退币口及退币管，所述退币管安装在所述硬币识别器下面，所述退币管的入口与所述硬币识别器的非法币出口相连通，所述退币管的出口通向所述取票/退币口，用于将非法硬币退到取票/退币口，所述硬币闸口处设有电磁铁，所述步骤a具体包括通过所述电磁铁打开硬币闸口，硬币自动经过入币管进入所述硬币识别器；所述硬币识别器识别硬币是否合法，若为非法硬币，则经过所述退币管退出至取
票/退币口；所述硬币识别器接收的合法硬币按币种设定分拣到所述暂存机构的暂存盒中暂存；通过所述暂存机构内的暂存盒的移动，优先将暂存盒中的硬币导入所述循环找零箱；若所述循环找零箱中的硬币数量达到预设值，则所述暂存机构将所述暂存盒中的硬币通过找零通道，并经所述换向器将硬币导入所述硬币回收箱。在其中一个实施例中，在步骤b中，若所述循环找零箱及所述备用找零箱中的硬币数量达到预设值，通过所述找零通道，并经所述换向器，将所述循环找零箱及所述备用找零箱内的硬币全部送入所述硬币回收箱。在其中一个实施例中，在步骤d中，所述硬币处理装置还包括存有足量硬币的硬币补充箱，当所述备用找零箱的硬币存量不足时，通过所述硬币补充箱对所述备用找零箱进行补充。在其中一个实施例中，所述步骤c进一步包括若所述循环找零箱储存的某种硬币的等值面额不足找零时，由另一种对等面额的硬币进行代替找零；若所述循环找零箱内硬币存量不足时，则通过所述备用找零箱进行找零。在其中一个实施例中，所述硬币处理装置还包括加币箱座及备用出币器，若所述循环找零箱的硬币不足时，则通过备用找零箱进行找零的步骤包括
将带电子ID的备用找零箱插入与其配对的带电子ID的加币箱座，并将专用钥匙开启所述备用找零箱，将所述备用找零箱的硬币送入所述备用出币器；所述加币箱座上的电子ID对进入备用出币器的硬币数量进行自动计数；所述备用出币器接到找零指令后，将硬币推进所述找零通道，并通过所述换向器打开给币闸板，硬币到达取票/退币口。与现有的技术相比，本发明的硬币处理装置的循环找零箱、备用找零箱、硬币补充箱逐级的补充找零硬币，硬币暂存量大且找零时间短。并且暂存机构、循环找零箱、备用找零箱均可通过找零通道，并经换向器将硬币导入硬币回收箱，硬币清空速度快。硬币处理装置的各个模块之间相互独立，协调工作，可单独拆卸，维护方便。因此，本发明的硬币处理装置具有暂存量大、存储量大、找零时间短、清空速度快、维护方便以及操作简单等优点。
图I是本发明实施方式的硬币处理装置的框架图；图2是图I所示硬币处理装置的硬币投入与识别的路径示意图；图3是图I所示硬币处理装置的分币机构分拣硬币的路径示意图；图4是图I所示硬币处理装置的暂存机构工作路径示意图；图5是图I所示硬币处理装置的循环找零的路径示意图；图6是图I所示硬币处理装置的后备找零的路径示意图；图7是图I所示硬币处理装置的硬币回收的路径示意图；图8是图I所示硬币处理装置的硬币清空的路径示意图；图9是图I所示硬币处理装置的原币奉还时的接收暂存状态示意图；图10是图I所示硬币处理装置的原币奉还时的返还状态示意图。
具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本发明实施方式的硬币处理装置，可以应用于自动售票机、自动售货机、投币游戏机等的硬币处理装置。硬币处理装置包括硬币识别器、分币机构、暂存机构、循环找零箱、备用找零箱、找零通道、换向器、硬币回收箱及主控单元。硬币识别器用于识别投入的硬币，硬币识别器具有非法币出口及合法币出口，并且硬币识别器将非法硬币从非法币出口退出，将合法硬币 从合法币出口退出。分币机构与硬币识别器的合法币出口连通，用于对合法硬币按币种设定分拣；暂存机构包括暂存盒及用于移动暂存盒的传动机构，暂存盒用于分别储存不同币种的合法硬币。当暂存盒为多个时，用于分别储存不同币种的合法硬币。暂存盒底部开口分别与循环找零箱及找零通道连通。循环找零箱用于储存由暂存机构送来的合法硬币。当循环找零箱为多个时，多个循环找零箱对应不同币种的合法硬币。所述循环找零箱还与所述找零通道相连通，用于优先找零，即，当需要找零时，优先将循环找零箱内的硬币通过找零通道，并经换向器退到找
零/退票口。备用找零箱，用于储存备用的硬币。并且备用找零箱与找零通道相连通，用于在循环找零箱内的硬币不足时进行找零。当备用找零箱为多个时，用于分别储存不同币种的合法硬币找零通道与暂存机构的暂存盒、循环找零箱及备用找零箱相连通，并且找零通道具有找零口及回收口。换向器安装在找零通道中的找零口及回收口上，换向器包括用于关闭或打开找零口的给币闸板及用于关闭或打开回收口的回收闸板。硬币回收箱，与找零通道的回收口连通。主控单元用于接收控制指令，并控制上述各机构的动作及动作检测，传送上述各机构的状态数据。其中，在待机状下，换向器的给币闸板及回收闸板分别关闭找零通道中的找零口及回收口 ；当交易失败时，给币闸板打开找零通道中的找零口，暂存机构中的硬币通过找零通道并经换向器退出，当循环找零箱中的硬币数量达到预设值时，回收闸板打开找零通道中的回收口，暂存机构中的硬币通过找零通道并经换向器回收到硬币回收箱中；当需要进行找零时，给币闸板打开找零通道中的找零口，循环找零箱或备用找零箱中的硬币通过找零通道并经换向器进行找零，当循环找零箱或备用找零箱中的硬币数量达到预设值时，回收闸板打开找零通道中的回收口，循环找零箱或备用找零箱中的硬币通过找零通道并经换向器回收到硬币回收箱中。进步一地硬币处理装置还包括与硬币识别器连通的硬币闸口，投币口闸门在不接受投币的情况下关闭。进一步地，硬币处理装置还包括取票/退币口及退币管，退币管安装在硬币识别器下面，退币管的入口与硬币识别器的非法币出口相连通，退币管的出口通向取票/退币口，用于将非法硬币退到取票/退币口。进步一地，硬币处理装置，还包括硬币补充箱，用于给备用找零箱补充硬币。下面以自动售票机为例详细说明上述硬币处理装置。如图I、图9及图10所示，本发明用于自动售票的硬币处理装置，包括硬币识别器I、取票/退币口 2、分币机构3、暂存机构4、循环找零箱5、换向器6、硬币回收箱7、备用找零箱8、硬币补充箱9、找零通道41、加币箱座51、主控单元、人机接口板及排币机构。具体在本实施方式中，本发明的硬币识别器I采用德国NRI的G-13型号的硬币识别器，其有关功能说明可参照下面表格，暂存器4、循环找零箱5等等的有关功能说明也可参照下述表格。表I各模块的参数功能表
组件名称型号或技术参数功能说明
G-13能接受16种不同硬币参数设
置，通过检测硬币的直径、材质及厚度
等参数来辨别硬币的真伪。对于不能通
过检测的硬币将退还给乘客，硬币检测准
德国NRI的G-13 确率大于99.9 %。还可通过终端接口，
由用户自行增加新硬币种类。
G-13取消了硬币币种分拣的多级塑
硬币识别器料制品的分币机构，机械故障更低、寿
__命更长。_
可接收硬币种数 16种硬币_
^ ,直径15毫米-30毫米
硬币尺寸
1 _厚度I毫米-3.3毫米_
硬币检测准确率大于99.9 %_
一次性接收率__正常情况下超过95%_
__处理速度__3枚硬币/秒_
硬币暂存及如果乘客取消操作或出票不成功，设备原币返还 pi x ^I会自动将原币返还给乘客_
权利要求
1.一种硬币处理装置，其特征在于，包括硬币识别器、分币机构、找零通道、暂存机构、循环找零箱、备用找零箱、换向器、硬币回收箱及主控单元； 所述硬币识别器，用于识别投入的硬币，所述硬币识别器具有非法币出口及合法币出口，并且所述硬币识别器将非法硬币从所述非法币出口退出，将合法硬币从所述合法币出口退出； 所述分币机构，与所述硬币识别器的合法币出口连通，用于对合法硬币按币种设定分栋; 所述找零通道，具有找零口及回收口 ； 所述暂存机构，包括暂存盒及用于移动所述暂存盒的传动机构，所述暂存盒用于储存合法硬币，所述暂存盒底部开口分别与所述循环找零箱及找零通道连通； 所述循环找零箱，用于储存由所述暂存机构送来的合法硬币，所述循环找零箱还与所述找零通道相连通，用于优先找零； 所述备用找零箱，用于储存备用的硬币，并且所述备用找零箱与所述找零通道相连通，用于在所述循环找零箱内的硬币不足时进行找零； 所述换向器，安装在所述找零通道中的找零口及回收口上，所述换向器包括用于关闭或打开找零口的给币闸板及用于关闭或打开回收口的回收闸板； 所述硬币回收箱，与所述找零通道的回收口连通；及 所述主控单元，用于接收控制指令，并控制上述各机构的动作及动作检测，传送上述各机构的状态数据； 其中，在待机状下，所述换向器的给币闸板及回收闸板分别关闭所述找零通道中的找零口及回收口 ；当交易失败时，所述给币闸板打开所述找零通道中的找零口，所述暂存机构中的硬币通过所述找零通道并经换向器退出，当所述循环找零箱中的硬币数量达到预设值时，所述回收闸板打开所述找零通道中的回收口，所述暂存机构中的硬币通过所述找零通道并经换向器回收到所述硬币回收箱中；当需要进行找零时，所述给币闸板打开所述找零通道中的找零口，所述循环找零箱或备用找零箱中的硬币通过所述找零通道并经所述换向器进行找零，当所述循环找零箱或备用找零箱中的硬币数量达到预设值时，所述回收闸板打开所述找零通道中的回收口，所述循环找零箱或备用找零箱中的硬币通过所述找零通道并经所述换向器回收到所述硬币回收箱中。
2.如权利要求I所述的硬币处理装置，其特征在于，还包括与所述硬币识别器连通的硬币闸口，所述投币口闸门在不接受投币的情况下关闭。
3.如权利要求I所述的硬币处理装置，其特征在于，还包括取票/退币口及退币管，所述退币管安装在所述硬币识别器下面，所述退币管的入口与所述硬币识别器的非法币出口相连通，所述退币管的出口通向所述取票/退币口，用于将非法硬币退到取票/退币口。
4.如权利要求I所述的硬币处理装置，其特征在于，还包括硬币补充箱，用于给所述备用找零箱补充硬币。
5.一种采用如权利要求I所述的硬币处理装置的硬币处理方法，其特征在于，包括 步骤a，所述硬币识别器识别投入的硬币，若为非法硬币，则通过所述非法币出口退出；若为合法硬币，则通过所述合法币出口送入所述分币机构进行分拣，分拣后的硬币分别进入所述暂存机构中相应的暂存盒进行暂存；步骤b，判断交易是否成功，若交易失败时，则将暂存在所述暂存机构的暂存盒内的硬币通过找零通道，并经所述换向器退出；若交易成功并需要找零时，则将该硬币优先送入所述循环找零箱； 步骤C，判断是否需要找零，若需要找零，则优先使用所述循环找零箱内的硬币，并经所述找零通道、换向器找零； 步骤d，判断所述循环找零箱的硬币是否充足，若所述循环找零箱内硬币存量不足时，则调用所述备用找零箱的硬币，通过所述找零通道、换向器找零；若备用找零箱的硬币不足时，则将硬币处理装置转换为“无找零”模式。
6.如权利要求5所述的硬币处理方法，其特征在于，所述硬币处理装置还包括取票/退币口及退币管，所述退币管安装在所述硬币识别器下面，所述退币管的入口与所述硬币识别器的非法币出口相连通，所述退币管的出口通向所述取票/退币口，用于将非法硬币退到取票/退币口，所述硬币闸口处设有电磁铁，所述步骤a具体包括 通过所述电磁铁打开硬币闸口，硬币自动经过入币管进入所述硬币识别器； 所述硬币识别器识别硬币是否合法，若为非法硬币，则经过所述退币管退出至取票/退币口 ； 所述硬币识别器接收的合法硬币按币种设定分拣到所述暂存机构的暂存盒中暂存； 通过所述暂存机构内的暂存盒的移动，优先将暂存盒中的硬币导入所述循环找零箱； 若所述循环找零箱中的硬币数量达到预设值，则所述暂存机构将所述暂存盒中的硬币通过找零通道，并经所述换向器将硬币导入所述硬币回收箱。
7.如权利要求5所述的硬币处理方法，其特征在于，在步骤b中，若所述循环找零箱及所述备用找零箱中的硬币数量达到预设值，通过所述找零通道，并经所述换向器，将所述循环找零箱及所述备用找零箱内的硬币全部送入所述硬币回收箱。
8.如权利要求5所述的硬币处理方法，其特征在于，所述步骤c进一步包括 若所述循环找零箱储存的某种硬币的等值面额不足找零时，由另一种对等面额的硬币进行代替找零； 若所述循环找零箱内硬币存量不足时，则通过所述备用找零箱进行找零。
9.如权利要求5所述的硬币处理方法，其特征在于，所述硬币处理装置还包括存有足量硬币的硬币补充箱，当所述备用找零箱的硬币存量不足时，通过所述硬币补充箱对所述备用找零箱进行补充。
10.如权利要求5所述的硬币处理方法，其特征在于，在步骤d中，所述硬币处理装置还包括加币箱座及备用出币器，若所述循环找零箱的硬币不足时，则通过备用找零箱进行找零的步骤包括 将带电子ID的备用找零箱插入与其配对的带电子ID的加币箱座，并将专用钥匙开启所述备用找零箱，将所述备用找零箱的硬币送入所述备用出币器； 所述加币箱座上的电子ID对进入备用出币器的硬币数量进行自动计数； 所述备用出币器接到找零指令后，将硬币推进所述找零通道，并通过所述换向器打开给币闸板，硬币到达取票/退币口。
全文摘要
本发明提供一种硬币处理装置及方法，该装置包括硬币识别器，用于识别投入的硬币；分币机构，用于对合法硬币按币种设定分拣；找零通道，具有找零口及回收口；暂存机构，包括暂存盒及用于移动暂存盒的传动机构；循环找零箱，用于储存由暂存机构送来的合法硬币，还与找零通道相连通，用于优先找零；备用找零箱，用于储存备用的硬币，并且用于在循环找零箱内的硬币不足时进行找零；换向器，安装在找零通道中的找零口及回收口上；硬币回收箱，与找零通道的回收口连通；及主控单元，控制上述各机构的动作及动作检测，传送上述各机构的状态数据。上述硬币处理装置及方法具有暂存量大、存储量大、找零时间短、清空速度快、维护方便以及操作简单优点。
文档编号G07D9/00GK102867356SQ201210358459
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者王凯元, 胡宇舟, 干丛金, 胡晓东, 廖忠儒, 李瑗瑗 申请人:高新现代智能系统股份有限公司