DE3783077T2

DE3783077T2 - COIN TREATMENT DEVICE.

Info

Publication number: DE3783077T2
Application number: DE8787500026T
Authority: DE
Inventors: Ibarrola Jesus Echapare
Original assignee: Azkoyen Industrial SA
Current assignee: Azkoyen Industrial SA
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1987-05-19
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2007-05-20
Also published as: EP0246993A3; PT84900B; EP0246993B1; GR3007387T3; DK169243B1; ES555181A0; DK241687A; EP0246993A2; ATE83572T1; AU603798B2; AU7329887A; ES8708074A1; PT84900A; DE3783077D1; DK241687D0; JPS62286192A

Abstract

This invention relates to coin selector mechanisms having in a consecutive arrangement three protection zones, two of them being optical and one of them being and electromagnetic zone intermediate the two optical zones, the optical zones taking the form of phototransistor type sensors while the electromagnetic zone, which is preferably the central zone, is embodied by at least one and preferably two windings which are interconnected and positioned opposite one another on either side of the coin path so that the fields produced by the coils intercept the coin path, the coils being connected to an oscilattor having two outputs, one output being connected to a microprocessor and the other output being connected to a rectifier connected to an analog-to-digital converter which outputs to the microprocessor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Münzbehandlungsvorrichtung gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a coin handling device according to the features specified in the preamble of patent claim 1 .

Mittels Münzen zu betreibende Geräte, wie automatische Verkaufsgeräte, Spielgeräte mit Gewinnausgabe usw. enthalten jeweils eine Münzprüfvorrichtung, welche zur Annahme von Münzen mit unterschiedlichen Werten ausgerüstet sind. Eine typische Münzbehandlungsvorrichtung enthält Mittel zur Bestimmung des Wertes der eingeführten Münze und Mittel zur Bestimmung, ob die Münze eine ordnungsgemäße Münze ist oder nicht. Diese Prüfmittel sind normalerweise mit mechanischen Einrichtungen ausgerüstet, welche vorbestimmte Überprüfungen auf der Grundlage des Gewichtes und/oder der Abmessungen der annehmbaren Münzen durchgeführt werden. Einige früher vorgeschlagene Münzprüfeinrichtungen sind uneffizient, da sie falsche Münzen, welche aus Metall oder Legierungen unterschiedlich von der echten Münze sind, nicht erfassen können, sofern derartige falsche Münzen dasselbe Gewicht und dieselben Abmessungen wie die echte Münze aufweisen.Coin-operated devices such as automatic vending machines, prize-paying gaming machines, etc. each contain a coin validator equipped to accept coins of different denominations. A typical coin handling device contains means for determining the denomination of the coin inserted and means for determining whether the coin is a proper coin or not. These validators are usually equipped with mechanical devices which perform predetermined checks based on the weight and/or dimensions of the acceptable coins. Some previously proposed coin validators are inefficient because they cannot detect counterfeit coins made of metals or alloys different from the genuine coin, provided that such counterfeit coins have the same weight and dimensions as the genuine coin.

In der US-Patentschrift Nr. 3 797 628 ist eine derartige Münzbehandlungsvorrichtung beschrieben, deren Merkmale im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben sind. Diese bekannte Vorrichtung enthält eine mechanische Startüberprüfung und hinter dieser eine erste Prüfzone mit zwei fotoelektrischen Sensoren, welche in einem vorgegebenen Abstand zueinander entlang dem Bewegungsweg der Münze angeordnet sind. Dieses erste Sensorpaar liefert Informationen betreffend die Geschwindigkeit der Münze unmittelbar bevor sie in das magnetische Feld von magnetischen Mitteln eintritt. Jede Münze passiert durch das magnetische Feld und es werden Wirbelströme induziert, so daß eine Bremskraft erzeugt wird. Es ist ein zweites Paar von fotoelektrischen Sensoren auf diesem Weg angeordnet, welches Informationen betreffend die Geschwindigkeit der Münze liefert, sobald diese aus dem magnetischen Feld herausgelangt. Diese Vorrichtung ist komplex und erfordert einen langen Weg zum Prüfen und Abbremsen der Münze. Die Genauigkeit der Messung hängt von Änderungen der Geschwindigkeit ebenso ab wie von Veränderungen der Temperatur und Reibungseinflüssen.In US Patent Specification No. 3,797,628 such a coin handling device is described, the features of which are specified in the preamble of claim 1. This known device includes a mechanical start check and behind this a first check zone with two photoelectric sensors which are arranged at a predetermined distance from each other along the path of travel of the coin. This first pair of sensors provides information regarding the speed of the coin immediately before it enters the magnetic field of magnetic means. Each coin passes through the magnetic field and eddy currents are induced so that a braking force is generated. There is a second pair of photoelectric sensors on This device provides information about the speed of the coin as it leaves the magnetic field. This device is complex and requires a long path to test and slow down the coin. The accuracy of the measurement depends on changes in speed as well as changes in temperature and friction.

Die europäische Patentanmeldung 164 110 beschreibt einen Münzprüfapparat, welcher elektromagnetische Prüfmittel zur Bestimmung eines elektrischen Signals entsprechend einer physikalischen Eigenschaft der Münze, einen Analog-Digitalwandler zur Umsetzung eines Ausgangs der Prüfmittel in ein digitales Signal und weiterhin eine Speichereinheit enthält, mittels welcher ein Adressignal für das vom genannten Wandler erhaltene Digitalsignal erzeugt wird, um schließlich ein Endsignal zu speichern. Es werden hierfür zwei elektromagnetische Sensoren benötigt, welche in ihren mechanischen und elektrischen Eigenschaften absolut übereinstimmend sein müssen, da der Schnittpunkt der elektrischen Signale, welche mittels den beiden Sensoren erzeugt werden, dem Durchmesser der Münze entsprechen soll.European patent application 164 110 describes a coin testing device which contains electromagnetic testing means for determining an electrical signal corresponding to a physical property of the coin, an analog-digital converter for converting an output of the testing means into a digital signal and a storage unit by means of which an address signal is generated for the digital signal received from said converter in order to finally store a final signal. Two electromagnetic sensors are required for this, which must be absolutely identical in their mechanical and electrical properties, since the intersection point of the electrical signals generated by the two sensors must correspond to the diameter of the coin.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Münzbehandlungsvorrichtung der genannten Art derart weiterzubilden, daß die Vorrichtung einfach hergestellt werden kann und daß die Vorrichtung Münzen erfassen kann, gleich ob diese aus magnetischem Material oder aus unbekanntem Material bestehen.The invention is therefore based on the object of developing the coin processing device of the type mentioned in such a way that the device can be easily manufactured and that the device can detect coins, regardless of whether they are made of magnetic material or of unknown material.

Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den Merkmalen, welche im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben sind.This object is achieved according to the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Bevorzugt enthält der elektromagnetische Sensor wenigstens ein Paar von Spulen, welche auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Weges der Münze angeordnet sind, wobei jede Spule ein elektromagnetisches Feld aufweist, welches den Weg der Münze durchdringt. Es ist ferner ein Oszillator vorgesehen, um diese Anordnung zu versorgen, und ferner sind Mittel vorhanden, um die elektromagnetischen Eigenschaften der Münze zu bestimmen, welche die elektromagnetischen Felder der Spulen passiert.Preferably, the electromagnetic sensor comprises at least one pair of coils arranged on opposite sides of the coin path, each coil having an electromagnetic field penetrating the coin path. An oscillator is provided to power this arrangement and means are provided to electromagnetic properties of the coin passing through the electromagnetic fields of the coils.

Vorteilhaft ist jede Spüle mit einem Ausgang eines Oszillators direkt verbunden, wobei dieser Oszillator ferner einen Ausgang aufweist, welcher mit einem Mikroprozessor verbunden ist. Dieser Mikroprozessor ist vorgesehen, zur Erzeugung der ihm zugeführten Signale und zur Bestimmung der Eigenschaften der vom Oszillator durchgeführten Veränderungen, während des Durchlaufs einer Münze durch den genannten elektromagnetischen Sensor.Advantageously, each sink is directly connected to an output of an oscillator, said oscillator further having an output connected to a microprocessor. This microprocessor is intended to generate the signals fed to it and to determine the characteristics of the changes made by the oscillator during the passage of a coin through said electromagnetic sensor.

Vorzugsweise ist der Ausgang des Oszillators, welcher mit dem Mikroprozessor verbunden ist, mit diesem Mikroprozessor über einen Gleichrichter und einen Analog-Digitalwandler verbunden.Preferably, the output of the oscillator, which is connected to the microprocessor, is connected to this microprocessor via a rectifier and an analog-digital converter.

Zweckmäßig ist ein weiterer Ausgang des Oszillators auf den Mikroprozessor als ein Takt-Eingang geschaltet.A further output of the oscillator is conveniently connected to the microprocessor as a clock input.

Der Mikroprozessor enthält die Mittel, um die Beschleunigung und vorzugsweise zusätzlich die Geschwindigkeit der Münze zwischen den fotoelektrischen Sensoren zu erfassen.The microprocessor contains the means to detect the acceleration and, preferably, additionally the speed of the coin between the photoelectric sensors.

Es werden vorbestimmte und der Münze zugeordnete Werte mit entsprechenden Werten verglichen, welche im Speicher gespeichert sind. Eine Münzauswurfseinrichtung kann aktiviert werden, wenn kein gültiger Vergleich ausgeführt wird, jedoch wird im Falle eines durchgeführten Vergleiches, mit welchem die Münze akzeptiert wird, ein Signal erzeugt, um das mit der Münzprüfeinrichtung verbundene Gerät zu aktivieren.Predetermined values associated with the coin are compared with corresponding values stored in memory. A coin ejection device may be activated if no valid comparison is made, but if a comparison is made and the coin is accepted, a signal is generated to activate the device connected to the coin validator.

Damit die Erfindung noch besser verstanden wird und damit weitere Merkmale der Erfindung dargelegt werden können, wird nachfolgend die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, und zwar in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, welche ein schematisches Blockdiagramm des Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.In order that the invention may be better understood and further features of the invention may be explained, the invention is described below using an embodiment, in conjunction with the accompanying drawing, which shows a schematic block diagram of the embodiment of the invention.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist die erfindungsgemäße Münzbehandlungsvorrichtung ausgebildet, um eine Münze 1 aufzunehmen und um diese Münze entlang einem vorgegebenen Weg 2 zu führen. Der vorgegebene Weg ist nicht horizontal, sondern er ist vielmehr nach unten geneigt oder vertikal ausgerichtet, so daß die Münze den Weg unter der Einwirkung der Schwerkraft passiert. Die Münze bewegt sich selbstverständlich entlang dieses Weges mit einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung, welche durch die Masse der Münze vorgegeben ist.With reference to the drawing, the coin handling device according to the invention is designed to receive a coin 1 and to guide this coin along a predetermined path 2. The predetermined path is not horizontal, but rather it is inclined downwards or oriented vertically so that the coin passes the path under the influence of gravity. The coin naturally moves along this path with a speed and an acceleration which is predetermined by the mass of the coin.

Entlang des Weges 2 sind an zwei beabstandeten Positionen fotoelektrische Sensoren 3, 4 angeordnet. Die Sensoren 3, 4 sind in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet und definieren eine Prüfzone. Jeder Sensor 3, 4 wird gebildet aus einer lichtemittierenden Fotodiode und einem Fototransistor als Lichtempfänger. Diese Sensoren können vor allem zur Bestimmung des Durchmessers und der Dicke ausgebildet sein.Photoelectric sensors 3, 4 are arranged at two spaced positions along the path 2. The sensors 3, 4 are arranged at a predetermined distance from each other and define a test zone. Each sensor 3, 4 is made up of a light-emitting photodiode and a phototransistor as a light receiver. These sensors can be designed primarily to determine the diameter and thickness.

Zwischen diesen Sensoren 3 und 4 ist ferner ein Sensor 5 vorgesehen, welcher als ein elektromagnetischer Meßsensor ausgebildet ist. Dieser elektromagnetische Meßsensor ist ausgerüstet mit einem Paar von Spulen 6, welche elektrisch verbunden sind und welche auf einander gegenüberliegenden Seiten des Weges 2 angeordnet sind, entlang welchem die Münze 1 sich bewegt.Between these sensors 3 and 4, a sensor 5 is also provided, which is designed as an electromagnetic measuring sensor. This electromagnetic measuring sensor is equipped with a pair of coils 6 which are electrically connected and which are arranged on opposite sides of the path 2 along which the coin 1 moves.

Die Spulen 6 werden direkt durch einen Oszillator 7 eingespeist. Ein Ausgang des Oszillators 7 ist mit einem Mikroprozessor 8 verbunden, um ein Takt-Eingangssignal für den Mikroprozessor zu erzeugen. Ein weiterer Ausgang des Oszillators ist über einen Gleichrichter 9 und einen Analog-Digitalwandler 10 auf den Mikroprozessor 8 geführt. Um jede mögliche Drift des Oszillators auszugleichen, ist ein automatischer Kompensator vorgesehen, welcher zwischen den Gleichrichter 9 und einen Steueranschluß des Oszillators 7 geschaltet ist, um das Risiko von Langzeitveränderungen der Amplitude oder Frequenz des Oszillators zu minimieren.The coils 6 are fed directly by an oscillator 7. An output of the oscillator 7 is connected to a microprocessor 8 to generate a clock input signal for the microprocessor. Another output of the oscillator is fed to the microprocessor 8 via a rectifier 9 and an analog-digital converter 10. In order to compensate for any possible drift of the oscillator, an automatic compensator is provided, which is connected between the rectifier 9 and a control terminal of the oscillator 7 in order to minimize the risk of long-term changes in the amplitude or frequency of the oscillator.

Die optischen Prüfzonen 3 und 4 sind gleichfalls mit dem Mikroprozessor 8 verbunden. Der Mikroprozessor 8 ist mit einem Speicher 12 verbunden und er ist mit Ausgangsanschlüssen 13 und Steuereingangsanschlüssen 14 ausgerüstet.The optical test zones 3 and 4 are also connected to the microprocessor 8. The microprocessor 8 is connected to a memory 12 and is equipped with output terminals 13 and control input terminals 14.

Für den Betrieb der beschriebenen Anordnung wird eine Münze 1 in die Münzprüfeinrichtung eingeführt und fällt unter Einwirkung der Schwerkraft entlang dem Weg 2. Die Münze tritt ein und verläßt dann den Sensor 3. Der Moment, in welchem die vordere Kante der Münze den Lichtstrahl zwischen der Fotodiode und dem Fototransistor unterbricht, wird effektiv in dem Mikroprozessor 8 erfaßt und ebenso der Augenblick, in welchem der Lichtstrahl wieder hergestellt wird, wenn das hintere Ende der Münze den Sensor 3 verläßt.For operation of the arrangement described, a coin 1 is inserted into the coin validator and falls under the action of gravity along the path 2. The coin enters and then leaves the sensor 3. The instant at which the leading edge of the coin interrupts the light beam between the photodiode and the phototransistor is effectively detected in the microprocessor 8, as is the instant at which the light beam is re-established when the trailing end of the coin leaves the sensor 3.

Wenn dann die Münze den magnetischen Sensor 5 erreicht, beeinflußt die Münze die Induktanz der Spulen 6, so daß die Arbeitsbedingungen des Oszillators 7 verändert werden. Diese Veränderung äußert sich in der Form einer Veränderbng der Amplitude und Frequenz des Oszillators. Diese Veränderung der Amplitude und Frequenz wird über den Gleichrichter 9 und den Analog-Digitalwandler 10 auf dem Mikroprozessor 8 geführt. Danach passiert die Münze den Sensor 4, wobei wiederum der Moment der Unterbrechung des Lichtstrahles zwischen der Fotodiode und dem Fototransistor und ferner der Moment der Wiederherstellung des Lichtstrahles erfaßt wird und entsprechend an den Mikroprozessor 8 gegeben wird.When the coin then reaches the magnetic sensor 5, the coin influences the inductance of the coils 6, so that the operating conditions of the oscillator 7 are changed. This change manifests itself in the form of a change in the amplitude and frequency of the oscillator. This change in amplitude and frequency is fed to the microprocessor 8 via the rectifier 9 and the analog-digital converter 10. The coin then passes the sensor 4, where again the moment of interruption of the light beam between the photodiode and the phototransistor and also the moment of restoration of the light beam are recorded and passed accordingly to the microprocessor 8.

Aus der vom Mikroprozessor 8 erhaltenen Information ist es mittels des Mikroprozessors möglich, die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Münze zu bestimmen und ferner deren elektrischen Eigenschaften zu bestimmen. Die Sensoren 3 und 4 messen den Durchmesser und die Breite der Münze und eine derartige Information kann ferner zum Mikroprozessor 8 geführt werden.From the information received from the microprocessor 8, it is possible by means of the microprocessor to determine the speed and/or acceleration of the coin and also to determine its electrical properties. The sensors 3 and 4 measure the diameter and width of the coin and such information can also be fed to the microprocessor 8.

Der Mikroprozessor 8 ist programmiert, um die aus den erhaltenen Signalen abgeleiteten Daten mit entsprechenden Datensätzen zu vergleichen, welche im Speicher 12 gespeichert sind, wobei die gespeicherten Daten erzeugt wurden unter Einsatz einer gültigen Münze mit annehmbarem Nennwert oder Wert. Wenn der Vergleich durchgeführt ist, kann die Münze wirksam als eine gültige Münze eines vorbestimmten Wertes identifiziert werden. Wenn dieser Vergleich nicht durchgeführt werden kann, wird die Münze effektiv als eine ungültige Münze identifiziert, welche entweder eine Münze mit einem nicht annehmbaren Wert für die Münzprüfeinrichtung darstellt oder welche eine Fälschung ist. Der Mikroprozessor kann in einer solchen Situation ein Ausgangssignal über den Ausgang 13 erzeugen, um eine Münz-Abweismechanik zu betätigen.The microprocessor 8 is programmed to compare the data derived from the received signals with corresponding data sets. stored in memory 12, the stored data having been generated using a valid coin of acceptable denomination or value. If the comparison is made, the coin can be effectively identified as a valid coin of a predetermined value. If this comparison cannot be made, the coin is effectively identified as an invalid coin, either representing a coin of unacceptable value to the coin validator or being a counterfeit. The microprocessor can in such a situation generate an output signal via output 13 to operate a coin rejection mechanism.

Claims

1. A coin handling mechanism consisting of determining a path (2) that a coin can follow (1), a test zone with two photoelectric sensors (3,4) arranged along the path at predetermined distances for determining the speed of the coin and magnetic means in the vicinity of the aforesaid path, having the following characteristics:

The magnetic means consist of an electromagnetic sensor (5) for the detection of electromagnetic properties of the coin (1).

The electromagnetic sensor (5) is mounted between the two photoelectric sensors (3.4)

and the signals received by the aforementioned two photoelectric sensors (3, 4) and the electromagnetic sensor (5) are stored in a microprocessor (8) for determining the acceleration of the coin (1) and for comparing with corresponding data stored in a memory (12) and corresponding to genuine coins.

2. A coin handling mechanism according to claim 1, in which said photoelectric sensors (3,4) are adapted to directly measure the diameter and/or width of the coin (1).

3. A coin handling mechanism according to claim 1 or 2, in which the electromagnetic Sensor (5) contains at least one pair of coils (6) which are arranged on opposite sides of the coin path (2). Each coil has an electromagnetic field which blocks the coin path. There is an oscillator (7) for exciting the coils (6).

4. A coin handling mechanism according to claim 3, in which each coil (6) is directly connected to an oscillator output (7). The oscillator (7) also has a further output connected to the microprocessor (8). The microprocessor processes the received signals to determine the variation characteristics of the oscillator (7) during the passage of the coin (1).

5. A coin handling mechanism according to claim 4, in which the output of the oscillator (7) connected to the microprocessor (8) is connected to the latter (8) through a rectifier (9) and an analogue digital converter (10).

6. A coin handling mechanism according to claim 5, in which another output of the oscillator (7) is input to the microprocessor (8) as a normal input.

7. A coin handling mechanism according to any one of claims 5, 6 and 7, in which the microprocessor includes means for determining the speed of the coin between the test zones.