КАРТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2004 года по МПК H04M17/02 

Изобретение относится к автоматам для оказания платных услуг с безналичной формой оплаты, в частности к автоматическим устройствам таксофонов с оплатой услуги по оказанию связи с абонентом с помощью дебетной карты (резистивные, чип-карты и др.) Может быть использовано также в автоматах, где считывание информации с карты происходит контактными средствами, например, в системах доступа.

Исследование уровня техники в области связи показало, что в первой половине 90-х годов, когда инфляция оставила в качестве денег только бумажные денежные знаки, большая часть таксофонов работала бесплатно. Остальную часть составила жетонная система оплаты разговоров. В качестве жетонов использовались 15-копеечные монеты, а также изготавливались специальные жетоны, которые продавались по принятым ценам данного региона страны.

Кроме того, стали процветать вандализм (таксофонные взломщики), перепродажа жетонов по ценам ниже принятых и, наконец, подделка жетонов (изготовление кустарным способом) и их продажа. Телефонные станции от эксплуатации таксофонов не только не имели прибыли, а терпели большие убытки.

Возникла необходимость перейти на безналичную форму оплаты разговоров при помощи карт предоплаты, так называемые дебетные карты (резистивные, чип-карты и др.) и модернизации существующих таксофонов, которая должна решить следующие проблемы.

Каждый таксофонный аппарат имеет картоприемное устройство, содержащее средства для считывания актива карты, которые должны обеспечивать надежный контакт с контактными площадками карт предоплаты для прочтения информации. Обычно такими средствами являются контактные узлы картоприемного устройства. Именно этот узел является наиболее уязвимым местом для попадания различных веществ, предметов, которые вызывают поломку и засорение контактов.

Кроме того, картоприемное устройство со своими контактными системами как у отечественных, так и у зарубежных таксофонов не приспособлены к работе при низких температурах, имеют не износоустойчивые контакты, не выдерживают необходимого срока эксплуатации и не имеют защиты от вандализма.

Еще одной проблемой при модернизации существующих таксофонов является сохранение низкой стоимости как непосредственно аппаратных средств, так и карт предоплаты.

Многие отечественные изготовители для снижения себестоимости таксофонов используют в качестве корпуса привычный для нас корпус АМТ-69, заменяя при этом его внутреннюю механическую часть (монетоприемник, номеронабиратель и др.), на электронную (картоприемник, номеронабиратель и др.), используя старые посадочные места для этих узлов - модульное исполнение, (см. Смирнова А. Таксофонная проблема в перекрестке точек зрения. - Электроника: Наука, Технология, Бизнес, №2, 1999, с. 5-11; №3, 1999, с. 31).

Известны картоприемные устройства, конструктивно входящие в состав коммутационных устройств таксофонов, например АМТ-69, и имеющие средства для считывания ячеек актива дебетной карты (пат. РФ №2149514, МПК 7 Н 04 М 15/02, заявл. 04.03.1999, опубл. 20.05.2000, АОЗТ “Ритм-2”; пат. РФ №2116701, МПК 6 Н 04 М 15/02, заявл. 16.02.96, опубл. 27.07.98, авт. Булатов Ю.С. и др.).

В качестве средств для считывания ячеек актива дебетной карты могут быть использованы как контактные системы, так и бесконтактные. Примером использования картоприемника с бесконтактной системой считывания служит устройство, описанное в патенте РФ №2149514.

В патенте РФ №2116701 картоприемный узел для взаимодействия с дебетной картой имеет контактные измерительные зонды - контактная система считывания ячеек актива карт.

Недостатками данного устройства являются незащищенность от попадания влаги, посторонних предметов, что приводит к порче и поломке контактов, а также возникают проблемы с обслуживанием контактной системы, т.к. зонды требуют частой механической очистки, удаления пыли, грязи и др. предметов. Возникает необходимость частой замены зондов. Таким образом, надежность работы картоприемного устройства в целом низка.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является картоприемное устройство, содержащее приемный лоток с щелью для введения карты и сопряженный с ним контактный узел [техдокументация на таксофон АМТ-69К ЛАРС. 465486.001ТУ, разработчик ГНПП "Восток" г.Новосибирск].

Контактный узел прототипа имеет две контактные платы. Каждая контактная плата состоит из печатной платы, на одной стороне которой припаяны металлические контакты - контактные элементы. Количество контактных элементов соответствует количеству контактных площадок дебетной карты. Контактные элементы на печатной плате закреплены перпендикулярно по отношению к плоскости печатной платы, т.е. каждый контактный элемент лежит в своей плоскости. Материал контактных элементов - бронза, обладающая пружинящими свойствами. Противоположной бесконтактной стороной печатная плата крепится на диэлектрическую подвижную каретку, которая установлена штифтами в пазах на пластине из электроизоляционного материала.

Таким образом, в картоприемном устройстве прототипа имеется два равноценных блока: пластина из электроизоляционного материала - подвижная каретка - контактная плата (печатная плата с контактными элементами). Эти два блока скреплены шарниром, при этом контактные стороны печатных плат обращены навстречу друг к другу, образуя внутреннюю полость для прохода дебетной карты. Внешней частью блока являются пластины из электроизоляционного материала.

Недостатком данной конструкции является сложность в техническом обслуживании контактных плат картоприемного устройства, которые необходимо достаточно часто очищать от грязи, пыли, посторонних предметов. Так как контактные элементы лежат в различных плоскостях по отношению к поверхности печатной платы, они усложняют конструкцию, цепляются за рабочие инструменты (щетки, тканевые салфетки), возможна их поломка или искривление, а после техобслуживания может либо отсутствовать контакт с картой вообще, либо снижена надежность в контактировании. Кроме этого, конструкция не предусматривает какую-либо защиту от вандализма.

Таким образом, задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы максимально упростить обслуживание контактной системы картоприемных устройств, в частности таксофонов, а в случае необходимости обеспечить быструю замену всего модуля, а также достигнуть бесперебойной и качественной работы таксофона в целом при минимальной стоимости предоставляемых услуг.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в упрощении конструкции контактной системы, повышении надежности контактирования с дебетной картой и соответственно точности считывания информации на протяжении всего срока службы контактного узла картоприемного устройства.

Картоприемное устройство, обеспечивающее в соответствии с настоящим изобретением достижение указанного выше технического результата и на которое распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, может быть охарактеризовано следующей совокупностью существенных признаков.

Картоприемное устройство, включающее приемный лоток с щелью для введения карты и сопряженный с ним контактный узел, состоящий из соединенных шарнирно двух пластин из электроизоляционного материала, в каждой из которых размещена подвижная каретка с печатной платой, несущей контактные элементы. При этом согласно изобретению каждый контактный элемент выполнен непосредственно в теле печатной платы в виде консоли с металлизированной рабочей площадкой на конце.

Кроме того, в приемном лотке установлен подпружиненный затвор в виде валика, взаимодействующий с картой.

Кроме того, контактный узел снабжен фиксирующим зажимом.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью существенных признаков, а также возможность реализации назначения изобретения, могут быть подтверждены описанием возможной конструкции устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, сущность которой поясняется графическими материалами, на которых изображено следующее:

фиг.1 - общий вид картоприемного устройства, вид сверху;

фиг.2 - сечение А-А (положение I);

фиг.3 - сечение Б-Б (положение II);

фиг.4 - приемный лоток в сборе с контактным узлом.

Изобретение реализовано в промышленных образцах в картоприемном устройстве в качестве сменного блока в таксофонах АМТ-69К.

Потребности городских АТС в таких картоприемных устройствах составляет около 1000 штук/год. Заключены договоры на поставку картоприемных устройств для АМТ-69К с предприятиями Сибирского региона. Имеются предложения на изготовление и поставку изделий с предлагаемым изобретением в г.Чебоксары.

Контактный узел картоприемного устройства состоит из пластин 1 и 2, выполненных из электроизоляционного материала и раскрывающихся вокруг оси 3.

В фигурных пазах каждой пластины на штифтах 4 установлены каретки 5, на которых закреплены печатные платы 6. В каждой печатной плате выполнены контактные элементы 7 в виде консолей. В частном случае контактные элементы изготовлены механическим путем методом штамповки.

Рисунок контактных элементов зависит от расположения контактных площадок на дебетной карте.

Все контактные элементы 7 лежат в плоскости печатной платы 6 и вырезаны непосредственно в ее теле. На конце каждой консоли имеется металлизированная рабочая площадка. Наносить металлизацию на концы консолей можно различными известными способами: механическим, напылением, электрохимическим и др. В частном случае реализации изобретения на конце каждой консоли просверлено отверстие, в которое установлен металлический контакт 8 в виде полусферы. Каретки 5 удерживаются в исходном положении пружинами 9. Наличие двух кареток с контактными платами позволяет работать с двухсторонними дебетными картами 10. При замене одной из кареток упорной планкой возможно использование односторонних карт. Каждая каретка снабжена упором 11, при воздействии на который дебетной картой происходит перемещение ее из положения I в положение II. Когда карта 10 продвинет каретки 5 в крайнее положение II, оно зафиксируется оптоэлектронной парой 12 (светодиод-фотодиод) через окно 13. Пластины 1 и 2 контактного узла снабжены зажимом 14.

Контактный узел стыкуется с приемным лотком 15, имеющим щель 16 для введения карты 10.

В пазу лотка 15 располагается валик 17, изготовленный из электроизоляционного материала, который выполняет роль затвора. Он своей заходной частью 18 взаимодействует с дебетной картой 10, пропуская ее во внутреннюю полость контактного узла. Валик поджат пружинами 19. Размер валика по длине соответствует размеру карты. Ступенька в валике не позволяет вставить в щель картоприемного устройства посторонние предметы кроме карты.

Поз.20 - контактные площадки дебетной карты 10.

Работа устройства происходит следующим образом.

При введении дебетной карты 10 через щель 16 приемного лотка 15, она, скользя по заходной части 18 валика 17, отжимает его и проходит в контактный узел картоприемного устройства (фиг.4) до упоров 11 кареток 5 и начинает перемещать их по фигурным пазам навстречу друг другу, подводя сферические контакты 8 к контактным площадкам 20 дебетной карты 10 (фиг.2, 3).

При перемещении кареток в крайнее положение II сферические контакты 8 отжимают консоли 7 печатной платы 6, создавая надежный контакт за счет пружинящих свойств консолей (фиг.3). Конечное положение дебетной карты 10 фиксируется оптоэлектронной парой 12, которая подает сигнал на предоставление услуги, в частном случае - начало разговора (фиг.1, 3).

При удалении дебетной карты из картоприемного устройства каретки 5 возвращаются в исходное положение пружинами 9. Пружины 19 перемещают валик 17 в начальное положение, перекрывая доступ к контактам.

Изобретение относится к автоматам для оказания платных услуг с безналичной формой оплаты, в частности к автоматическим устройствам таксофонов с оплатой услуги по оказанию связи с абонентом с помощью дебетной карты, которые могут быть резистивными, чип-картами и др., и может быть использовано в автоматах, где считывание информации с карты происходит контактными средствами, например, в системах доступа. Технический результат - упрощение конструкции контактной системы, повышение надежности контактирования с дебетной картой и точности считывания информации. Для этого каждый контактный элемент выполнен непосредственно в теле печатной платы в виде консоли с метализированной рабочей площадкой на конце. Кроме того, в приемном лотке установлен подпружиненный затвор в виде валика, взаимодействующего с картой, контактный узел снабжен фиксирующим зажимом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Картоприемное устройство, включающее приемный лоток с щелью для введения карты и сопряженный с ним контактный узел, состоящий из соединенных шарнирно двух пластин из электроизоляционного материала, в каждой из которых размещена подвижная каретка с печатной платой, несущей контактные элементы, отличающееся тем, что каждый контактный элемент выполнен непосредственно в теле печатной платы в виде консоли с метализированной рабочей площадкой на конце.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в приемном лотке установлен подпружиненный затвор в виде валика, взаимодействующий с картой, а контактный узел снабжен фиксирующим зажимом.