DE2350989C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Prüfen der Echtheit von Münzen gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 bzw. dem des Patentanspruchs 7.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrich­ tung sind aus der DE-OS 14 74 736 bekannt. Dabei wird mit einer Meßbrücke gearbeitet, die in einem ihrer Brücken­ zweige einen ein magnetisches Wechselfeld erzeugenden Induktor aufweist. Die Brücke wird zunächst dadurch ge­ eicht, daß eine gültige Münze in eine vorgegebene Stellung innerhalb des Induktors gebracht und ein in einem zweiten Brückenzweig vorgesehener Widerstand so eingestellt wird, daß die Brückenspannung zu null wird. Bei den späteren Prüfvorgängen wird jede Münze, die die Meßbrücke nicht ab­ gleicht, als falsch angezeigt und aussortiert. Auf diese Weise wird die jeweils zu prüfende Münze letzten Endes mit der zur anfänglichen Eichung verwendeten gültigen Münze verglichen. Dabei wird das dem Grad der Wechselwirkung zwischen Münze und Feld jeweils einmal und zwar dann er­ faßt, wenn sich die Münze in dem Feld befindet.

Bei dem bekannten Münzprüfer besteht die Gefahr, daß das Meßergebnis durch Änderung verfälscht wird, die zwischen der ursprünglichen Eichung der Brückenschaltung anhand der Bezugsmünze und dem späteren Testen der jewei­ ligen unbekannten Münze auftreten. Derartige Änderungen können einerseits darin bestehen, daß sich als zeitlich konstant angenommene Werte (insbesondere etwa die Oszilla­ tor-Leerlauffrequenz, mit der das Wechselfeld erzeugt wird) im Lauf der Zeit ändern, andererseits darin, daß räumliche Verschiebungen in der Meßanordnung auftreten, indem bei­ spielsweise die einzelnen Münzen in etwas unterschiedlichen Abständen an dem Induktor vorbeirollen und daher zu unter­ schiedlichen Wechselwirkungen mit dem Magnetfeld führen. Diese letzteren Schwankungen können in der Praxis sogar dann auftreten, wenn mit derselben Münze mehrere Versuche nacheinander durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung zur Münzprüfung anzugeben, wo­ bei sowohl zeitliche Schwankungen in den Meßparametern als auch räumliche Schwankungen innerhalb der Meßanordnung eliminiert sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7 angegeben. Danach wird bei jeder zu prüfenden Münze das ihre Wechselwirkung mit dem Magnetfeld angebende Signal nicht nur dann, wenn sich die Münze in dem Magnetfeld befindet, sondern zusätzlich kurz vorher oder hinterher abgetastet, und beide Signalwerte werden zur Bildung eines dritten Signals herangezogen; erst dieses dritte Signal wird mit dem Bezugswert verglichen.

Der in den Ansprüchen 1 und 7 in Verbindung mit der Beschreibung des Abstandes zwischen der Erfassung des ersten und des zweiten Signals verwendete relative Begriff "kurz" soll besagen, daß diese Zeitspanne kurz ist im Ver­ hältnis zu denjenigen Änderungen, die erfindungsgemäß eli­ miniert werden sollen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines Teils eines Münzprüfers,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung für den Münzprüfer nach Fig. 1 und 2, und

Fig. 4 ein Blockschaltbild für eine andere Aus­ führungsform der elektrischen Schaltung.

In der vorliegenden Beschreibung steht der Ausdruck "Münze" für echte Münzen, Wertmarken, gefälschte Münzen, Rohlinge, Materialscheiben oder sonstige Gegenstände, wie sie verwendet werden können, einen münzenbetätigten Apparat zu bedienen.

Bei dem Gerät gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Induktor 20 mit ein oder mehreren Polstücken 22 auf der einen Seite einer Münz­ laufbahn 30 vorgesehen. Die Münzlaufbahn 30 wird durch zwei Seitenwände 32 und 34 definiert sowie durch eine Münzrinne 36, die an der Seitenwand 34 angebracht ist. Die Seitenwand 32 ist an dem übrigen Teil des Münzprüfers angebracht, während die Seitenwand 34, an der der Induktor 20 befestigt ist, mit dem übrigen Teil des Prüfers über ein Gelenk 35 verbunden ist. Die Seitenwand 34 ist beweglich, um die Reinigung des Inneren der Münzlaufbahn 30 und die Entfernung von gelegentlich verklemmten Münzen oder Objekten zu ermöglichen.

Gegenüber dem Induktor 20 (Induktanzspule) ist ein leitendes Polstück 40, beispielsweise eine dünne Kupferscheibe oder eine Scheibe aus einem anderen gutleitenden Material, in oder an der Innen­ seite der Seitenwand 32 auf der anderen Seite der Münzlaufbahn 30 angebracht. Befinden sich keine Münzen oder andere Objekte in der Nachbarschaft des Induktors 20 in der Münzlaufbahn 30, dann wird das Signal an den Induktorklemmen durch die Gegenwart des Polstücks 40 beeinflußt. Verändert die Seitenwand 34 ihre Position bezüglich der Seitenwand 32, so ändert sich das Signal als Funk­ tion der relativen Lage des Induktors 20 und des Polstücks 40. Einzel­ heiten bezüglich der Auswahl geeigneter Induktoren 20 und einer Schaltung, in der ein derartiger Induktor verwendet werden kann, sind der DE-OS 22 25 228 zu entnehmen.

In Fig. 3 ist der Induktor 320 an eine Prüfstations­ schaltung 350 angeschlossen, deren Ausgangssignal eine Funktion des Materials im Feld des Induktors 320 ist. Wird ein Polstück 340 gegenüber vom Induk­ tor 320 in der Münzlaufbahn 330 angeordnet, dann wird der Ausgang der Prüfstationsschaltung 350 um einen Betrag geän­ dert, der abhängig ist von den relativen Stellungen der Seiten­ wände 332 und 334. Das Polstück 340 braucht nicht in dem Gerät ange­ ordnet werden, falls eine Abhängigkeit der Seitenwandlage nicht erforderlich ist.

Das Ausgangssignal der Prüfstationsschaltung 350 wird sowohl an das Schaltglied 362 als auch an das Schalt­ glied 364 angelegt, an denen auch eine Folge von Zeitgabeim­ pulsen vom Taktgenerator 360 anliegen. Im Verlaufe einer Münzprüfung und zu allen anderen Zeiten ausgenommen, wenn am Q-Ausgang einer monostabilen Kippschaltung 361 ein Impuls erzeugt wird, ist das Schaltglied 362 durch den -Ausgang der monostabilen Kippschaltung 361 durchgeschaltet, wodurch das Ausgangssignal der Prüfstationsschaltung 350 für die Dauer des Zeitgabeimpulses an ein Register 371 gelegt wird. Eine Funktionsschaltung 383 erzeugt einen Wert, der eine Funktion des Testwertes ist, der in dem Register 371 gespeichert ist, und des Bezugswertes der in einem Register 370 gespeichert war und der repräsentativ für das Ausgangssignal der Prüfstations­ schaltung 350 bei fehlender Münze ist. Dieses Signal von der Funktionsschaltung 383, das beispielsweise die arithmetische Differenz zwischen in den Registern 370 und 371 gespeicherten Zählungen sein kann, wird an eine Vergleichs- und Speicher­ schaltung 390 angelegt. Diese enthält Informationen bezüglich der Werte für gültige Münzen sowie Vorrichtungen zum Vergleichen derartiger Werte mit den von der Funktionsschaltung 383 empfan­ genen Werten. Falls die Vergleichs- und Speicherschaltung 390 feststellt, daß ein empfangener Wert innerhalb des Bereichs für eine annehmbare Münze ist, erzeugt sie ein Signal, das angibt, daß die in Prüfung befindliche Münze den besonderen Test durchlaufen hat.

Der im Register 370 gespeicherte Bezugswert wird in der gleichen Weise eingebracht, wie ein Testwert in das Register 371. Der Be­ zugswert wird in das Register 370 zu drei verschiedenen Zeiten unter Steuerung der Steuerschaltung 365, des ODER-Gliedes 366, des UND-Gliedes 367 und der monostabilen Kipp­ schaltung 361 eingegeben. Die Steuerschaltung 365 erzeugt Sig­ nale, die über das ODER-Glied 366 und das UND-Glied 367 zum Um­ schalten wie folgt an die monostabile Kippschaltung 361 angelegt werden: Wenn am Anfang Spannung an den Münzprüfer gelegt wird; jedesmal dann, wenn ein Signal empfangen wird, das angibt, daß die mit dem Münzprüfer verbundene Maschine einen Verkaufsbefehl erhalten hat; und nach jeder Sekunde. Das UND-Glied 367 jedoch empfängt ein Signal für die Dauer der Periode, beginnend mit dem ersten Feststellen einer Münze (Ankunft) durch den Münzprü­ fer bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Münze den Münzprüfer verläßt, wodurch der Fluß von Trigger- Signalen während der Periode unterbrochen wird. Hieraus folgt, daß der im Register 370 gespeicherte Bezugswert keine Werte enthalten kann, die durch das Vorhandensein einer Münze in dem Bereich des Fühlers beeinflußt werden.

Bei einer bevorzugten Modifikation dieser Ausführungsform wird der Bezugswert ge­ speichert, wenn die Steuerschaltung 365 Signale entweder an­ nähernd 300 ms nach dem anfänglichen Anlegen von Spannung an den Münzprüfer oder annähernd 300 ms nach einem annehmbaren Signal bezüglich irgendeiner Münzsorte von einem Teil des Münzprüfers erhalten wird, der nicht ab­ hängig ist von dem Bezugswert (z. B. einem Niederfrequenz-Prüfsignal), gefolgt von dem Fehlen eines Münzenannahmesignals (z. B. einem Hochfrequenz-Zurückweisungssignal). Die Verzögerung, die sich durch die Verwendung eines Zählers innerhalb der Steuerschal­ tung 365 zur Zählung der Impulse des Taktgenerators 360 ergeben kann, gewährleistet einen scharfen, verhältnismä­ ßig störungsfreien Impuls von der monostabilen Kippschaltung 361 und stellt im zweiten Fall sicher, daß die Münze das System verläßt, be­ vor der neue Bezugswert eingegeben wird. Hieraus folgt, daß der im Register 370 gespeicherte Bezugswert keine Werte ein­ schließt, die durch die Gegenwart einer Münze im Bereich des Fühlers beeinflußt sind.

Falls eine lineare Korrektur, wie sie vorstehend beschrieben wurde, nicht ausreicht, beispielsweise für die Elimierung von Variationen in der Oszillatorfrequenz infolge von Veränderungen in der relativen Lage der Seitenwand 334 bezüglich der Seiten­ wand 332 oder infolge anderer Störungen des Systems, kann der im Register 371 gespeicherte Wert durch eine andere mathematische Funktion abhängig von der im Register 370 gespeicherten Zählung modifiziert werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die vollständig digi­ tal ausgeführt ist, verursacht das Vorhandensein leitender Objekte im Feld des Induktors 320 eine Verschie­ bung in der Frequenz eines die Prüfstationsschaltung 350 um­ fassenden Oszillators. Eine derartige Oszillatorschaltung ist in der DE-OS 22 25 228 beschrieben. Die Oszillatorfrequenz wird durch Verwendung von Zeitgabeim­ pulsen genauer Dauer gemessen, die vom Taktgenera­ tor 360 abgegeben werden und Impulse zu digitalen Zählern durch­ schalten, die die Register 370 und 371 umfassen. UND-Glieder dienen als Schaltglieder 362 und 364. Der Bezugsimpuls, der ge­ speichert wird, ist die Differenz (f-f ₀) zwischen der Spitzen­ frequenz bei vorhandener Münze und derjenigen Frequenz bei ab­ lesender Münze.

Bei einer anderen Ausführungsform werden zumindest zur Durch­ führung einiger der Funktionen analoge Schaltungen verwendet. Ist beispielsweise das die interessierende Münzeneigenschaft an­ gebende Ausgangssignal der Münzenprüfstationsschaltung 350 eine Spannung mit variabler Amplitude, dann können die Register 370 und 372 aus Kondensatorschaltungen zur Speicherung einer Spitzen­ spannung dienen. Die Informationen können in digitale Form am Ausgang der Register 370 und 372 verwandelt werden, oder sie können vorzugsweise als komplexe Funktion Anwendung finden, während die logische Schaltung 383 eine analoge Schaltung sein kann, deren Ausgangssignal zur Übertragung in ein digitales Speichersystem 390 in ein Digitalsignal umgewandelt werden kann.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer digitalen Ausführungs­ form gemäß der Erfindung. Ein Induktor oder Fühler 420 und ein Oszillator 450 sowie die Einzelheiten der Münzlauf­ bahn (nicht gezeigt) können denjenigen der Ausführungsform ge­ mäß Fig. 3 entsprechen. Ein Zeitgabeimpulsgenerator 460 schal­ tet eine Flipflop-Schaltung 461 mit einem Puls genauer Dauer über ein UND-Glied 463. In dem gezeigten Beispiel wird die Flipflop-Schaltung 461 am Ende jeder Impulsperiode genauer Dauer getastet.

Bei der anfänglichen Leerlauffrequenzarbeitsweise leitet die Flipflop-Schaltung 461 das Ausgangssignal des Oszillators ab­ wechselnd an den Zähler 470 oder den Zähler 471 und zwar für die Dauer eines genauen Impulses, beispielsweise für 1 ms. UND-Glieder 462 und 464 dienen zur Umschaltung des Os­ zillatorausgangssignals zwischen den Zählern, während UND-Glie­ der 466 und 468 dazu dienen, die Dauer der Zählperioden zu defi­ nieren.

Befindet sich keine Münze in der Nachbarschaft des Induktors 420, so speichert einer der Zähler 470 und 471 einen Wert, der repräsentativ für die Ausgangsfrequenz des Oszillators 450 ist, während der andere das Oszillatorausgangssignal mißt. Stellt der Münzprüfer die Ankunft einer Münze im Gerät durch einen Anwesenheitsdetektor 455 fest, dessen Einzelheiten nicht Teil der Erfindung sind, dann wird ein Ankunftssignal an das UND-Glied 463 gelegt, wodurch dieses Gatter gesperrt und das Hin- und Herschalten zwischen den das Oszillatorausgangs­ signal zählenden Zählern beendet wird. Statt dessen bleibt einer der Zähler 470 oder 471 angeschlossen, um das Oszillatorausgangs­ signal für die Periode des genauen Impulses zu empfangen und zu zählen, während der andere den letzten vor dem Ankunftssignal gespeicherten Wert speichert. Dieser gespeicherte Wert ist re­ präsentativ für die Leerlauffrequenz des Oszillators 450 un­ mittelbar vor der folgenden Münzprüfung. Alternativ kann die Leerlauffrequenz auch in der für den Münzprüfer gemäß Fig. 3 beschriebenen Art festgestellt werden.

Läuft eine Münze in das Feld des Induktors, dann wächst die Oszillatorfrequenz. Während jeder folgenden Periode des ge­ nauen Impulses setzt ein Differenzglied 473 ein Flip­ flop 485, sobald die Impulszählung der Frequenz die die Leerlauf­ frequenz angebende, gespeicherte Impulszählung übersteigt, wo­ bei das UND-Glied 489 durchgeschaltet wird. Alle übrigen Impulse vom Oszillator 450 während dieser Periode werden über ODER-Glied 487 und UND-Glied 489 an das Speichersystem 490 zum Vergleich mit dort gespeicherten Informationen bezüglich annehmbarer Münzen angelegt.

Nach Beendigung jeder Periode eines genauen Impulses wird während einer kurzen Pause vor dem Beginn der nächsten Periode eines genauen Impulses ein Rückstellimpuls auf einer Leitung 479 von dem Impulsgenerator 460 erzeugt. Dieser stellt die Flipflop-Schaltung 485 und entsprechende Elemente im Speicher­ system 490 zurück. Der Rückstellimpuls wird auch an die Glieder 476 und 478 angelegt, von denen eines von einem Signal von der Flipflop-Schaltung 461 durchgeschaltet wird, die festlegt, wel­ cher der Zähler 470 oder 471 in der nächsten Periode zählen soll, wobei nur dieser Zähler zurückgestellt wird.

Verläßt die Münze den Münzprüfer, dann endet das Ankunftssignal von dem Anwesenheitsdetektor 455, das UND-Gatter 463 wird nicht länger gesperrt und das Gerät kehrt wieder in die Leerlauffrequenzarbeitsweise zurück.

Claims (9)

1. Verfahren zum Prüfen der Echtheit von Münzen, wobei
die jeweils zu prüfende Münse einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt wird,
ein Signal erzeugt wird, das den Grad der Wechsel­ wirkung zwischen der Münze und dem Wechselfeld angibt und daß erfaßt wird, wenn sich die Münze in dem Wechselfeld be­ findet, und
ermittelt wird, ob der Grad der Wechselwirkung einem für eine annehmbare Münze geltenden Bezugswert entspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Signal erfaßt wird, kurz bevor die Münze in das Wechselfeld gelangt oder kurz nachdem sie es verlassen hat,
daß ein drittes Signal erzeugt wird, das eine von dem ersten und dem zweiten Signal abhängige Funktion angibt, und
daß der Wert des dritten Signals mit dem Bezugswert verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Signal auf die gleiche Weise wie das erste Signal, jedoch zu einem unterschied­ lichen Zeitpunkt erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dritte Signal der Differenz aus dem ersten und dem zweiten Signal entspricht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal und das zweite Signal Frequenzen des Wechselfeldes angeben.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Signal und das zweite Signal durch Zählen von Impulsen der Wechselfeld-Frequenz erzeugt werden und daß einer der Zählwerte zur Verwendung bei der Erzeugung des dritten Signals gespeichert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal während der gesamten Zeitspanne erzeugt wird, während der sich die Münze in dem Wechselfeld befindet, und daß nur der in dieser Zeitspanne auftretende Maximalwert des ersten Signals zur Erzeugung des dritten Signals herangezogen wird.

7. Vorrichtung zum Prüfen der Echtheit von Münzen mit
einem Induktor (320; 420) zur Erzeugung eines auf die jeweils zu prüfende Münze einwirkenden magnetischen Wechselfeldes,
einer Schaltung (350, 360, 362, 364; 450, 460, 461, 462, 464) zur Erzeugung eines Signals, das den Grad der Wechselwirkung zwischen der Münze und dem magnetischen Wechselfeld angibt, und zur Erfassung dieses Signals, wenn sich die Münze in dem Wechselfeld befindet, und
einem Komparator (390; 490) zur Ermittlung, ob der Grad der Wechselwirkung einem für eine annehmbare Münze gelten­ den Bezugswert entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalerzeugungsschaltung (350, 360, 362, 364; 450, 460, 461, 462, 464) das Signal zu einem kurz vor oder nach dem eigentlichen Meßvorgang gelegenen Zeitpunkt, zu dem sich keine Münze in dem Wechselfeld befindet, sowie zu einem anderen Zeitpunkt, zu dem sich die Münze in dem Wechselfeld befindet, abtastet und jeweils einen Abtastwert erzeugt,
daß an die Signalerzeugungsschaltung (350, 360, 362, 364; 450, 460, 461, 462, 464) eine Registerstufe (370; 470, 471) zur Speicherung des früheren der beiden Abtastwerte angeschlossen ist,
daß an die Registerstufe (370; 470, 471) ein Funktions­ generator (383; 473) angeschlossen ist zur Erzeugung eines weiteren Signals als Funktion des gespeicherten und des späteren der beiden Abtastwerte, und
daß der Komparator (390; 490) an den Ausgang des Funktionsgenerators (383; 473) zum Vergleich der Größe des weiteren Signals mit dem Bezugswert angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Induktor (20; 320) auf einer Seite und ein elektrisch leitfähiges Polstück (40; 340) dem Induktor (20; 320) gegenüber auf der anderen Seite einer Münzlaufbahn (30; 330) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Funktionsgenerator (330; 430) ein Differenzglied ist.