DE69112326T2 - Vorrichtung zum Überwachen und Verwalten einer Münzstapelrohres. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überwachen von Münzen in einem Münzschacht und insbesondere auf eine Vorrichtung, die eine akustische Einrichtung oder eine akustische Einrichtung zusammen mit anderen Einrichtungen verwendet, um bestimmte Münzbewegungen beim Überwachen von Münzen in Münzschächten zu erfassen, um die Anzahl von Münzen in den Münzschächten zu bestimmen und um zu steuern, wo gerade eingeworfene Münzen hingeleitet werden sollen.
• Es gibt viele Geräte zum Überwachen von Münzen in Münzschächten, um die Anzahl von in den Münzschächten verbleibenden Münzen zur Wechselgeldausgabe und Rückzahlung aus dem Verkaufsautomaten und zur Erhaltung einer minimalen Zahl von Münzen in den Münzschächten zu bestimmen und zu steuern. Meistens weisen die bekannten Münzschachtsteuer- und -überwachungsvorrichtungen mechanische Vorrichtungen auf, wie zum Beispiel mechanische Münzerfassungseinrichtungen oder Fühler, die die Anwesenheit von Münzen im Münzschacht erfassen, elektrische Schalter, optische Vorrichtungen, Induktoren und Halleffektsensoren, die physisch, elektrisch, optisch oder magnetisch die Anwesenheit von Münzen in den Münzschächten erfassen. Solche Vorrichtungen arbeiten typischerweise mit einem An-Aus-Prinzip beim Erfassen der Münzen und/oder der Anzahl von Münzen in einem Münzschacht durch den Zustand des Fühlers oder Schalters, die An- oder Abwesenheit eines Lichtstrahls, oder den Zustand der Halleffektvorrichtung. Solche Vorrichtungen werden verwendet, um zu bestimmen, ob ein Münzschacht genug Münzen beinhaltet, daß Wechselgeld an den Kunden herausgegeben werden kann. Einige dieser Vorrichtungen sind oben, unten oder auf einer Zwischenhöhe am Münzschacht zum Erfassen der Anwesenheit von Münzen angebracht. Zusätzlich werden diejenigen Vorrichtungen, die mit einem auf einer Zwischenhöhe am Münzschacht angebrachten Sensor arbeiten, zum Selbstladen des Münzschachts über der Zwischenhöhe verwendet. Mechanische Fühler, Schalter, optische Sensoren, Induktoren und Halleffektvorrichtungen haben offensichtliche Nachteile und Beschränkungen. Unter anderem versagen sie leicht oder gehen leicht kaputt, bleiben leicht stecken und hindern die Münzbewegungen. Diese Geräte sind außerdem relativ teuer und reagieren langsam verglichen mit elektronischen Vorrichtungen, und sie verklemmen sich leicht und benötigen häufige Wartung und Reparatur. All diese Umstände und Beschränkungen der bekannten Überwachungsvorrichtungen schränken ihre Nützlichkeit ein, machen häufige Wartung und Reparatur nötig und erhöhen die Kosten zum Betrieb und Erhalt der Münzschächte, vor allem der zur Wechselgeldrückgabe verwendeten Münzschächte in Verkaufsautomaten. Da die Münzschächte eines Verkaufsautomaten normalerweise diejenigen sind, in denen Münzen zur Ausgabe von Wechselgeld gesammelt werden, ist es wichtig, daß die Münzschächte so freigängig und so offen wie möglich und wartungs- und verklemmungsfrei sind. Außerdem ist es wichtig zu wissen, wie viele Münzen zu einer bestimmten Zeit in den Münzschächten sind, damit bestimmt werden kann, ob eine eingeworfene Münze in einen der Münzschächte oder in die Münzkassette geleitet werden soll.
• Eine solche Vorrichtung zum Überwachen der Münzen in einem Münzschacht ist im US-Patent Nr. 4,587,984 (= GB-A- 2140954) beschrieben, die einer Tochterfirma der Rechtsnachfolgerin dieser Erfindung übertragen wurde. Diese Vorrichtung überwacht ständig die Gesamtsumme der Anzahl von Münzen in einem oder mehreren Münzschächten durch Addieren und Subtrahieren von Münzen, damit ein vorbestimmter Betrag erhalten werden kann. Damit dieses Gerät richtig funktionieren kann, muß die vorbestimmte Anzahl der im jeweiligen Münzschacht einliegenden Münzen, die anfängliche Anzahl von Münzen in einem Münzschacht, bekannt sein. Von anderen Verkaufs-Steuerungseinrichtungen aufgrund von Münzeinwurf, -ausgabe oder -rückgabe erzeugte Daten und die Differenz zwischen der Anzahl der in die Münzschachte und der in die Münzkassette geleiteten Münzen wird zum Bestimmen der in den Münzschächten verbleibenden Münzen verwendet. Eine vorstimmte Maximal- und eine vorbestimmte Minimalzahl von in den jeweiligen Münzschächten anzusammelnden Münzen wird außerdem zum Leiten der Münzen an einen geeigneten Ort im Verkaufsautomat verwendet.
• Eine weitere Vorrichtung zum Überwachen der Münzen in Münzschächten ist im US-Patent Nr. 4,491,140 gezeigt, bei der nur ein Pegel beim jeweiligen Münzschacht erfaßt wird, um den aktuellen Gesamtbetrag zu korrigieren, wenn der Detektor für den vorbestimmten Pegel eine Veränderung anzeigt. Diese Vorrichtung überwacht einen aktuellen geschätzten Stand der Münzen in einem Münzschacht. Diese Vorrichtung weist auch einen Sensor auf, der bestimmt, ob die Anzahl von Münzen in einem Münzschacht höher als eine vorbestimmte Anzahl ist. Wenn die Anzahl der Münzen im Münzschacht höher ist als die vorbestimmte Anzahl, wird der aktuelle geschätzte Stand modifiziert.
• Verschiedene Einschränkungen beim Stand der Technik werden klar, wenn man die Verwendung von Münzschächten mit zunehmenden Höhen und Zahlen bedenkt, was zu höheren Speicherkapazitäten führt. Es ist wünschenswert, flexible Münzschachtmaximal- und -minimalzahlen vorzusehen, da sich die Anforderungen zur Wechselgeldausgabe von einer Verkaufspreissituation zur anderen und mit der Annahme bestimmter Münz- und Scheingrößen verändern können, d.h. wenn auch der größte Münznennwert zur Wechselgeldausgabe benötigt wird, falls Geld höheren Werts angenommen wird. Außerdem müssen die Geräte nach dem Stand der Technik bei zunehmender Anzahl von Münzschächten aufgrund sich ändernder Anforderungen von Verkaufsautomaten durch zusätzliche Schaltungen, vor allem replikative Schaltungen, erweitert werden.
Aufgaben der vorliegenden Erfindung
• Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Konstruktion und den Betrieb einer neuartigen Einrichtung nach Anspruch 1 zum Überwachen und Steuern der Anzahl von Münzen in einem oder mehreren Münzschächten zu lehren.
• Eine weitere wichtige Aufgabe ist das Erfassen von Münzbewegungen in einem Münzschacht durch eine akustische Einrichtung, die bestimmte Bewegungen oder Aufschläge der Münzen beim Eintreten in die Münzschächte und beim Auftreffen der Münzen auf die Münzen in den Münzschächten erfaßt.
• Eine weitere Aufgabe ist das akustische Erfassen von mehr als einer Münzbewegung einer Münze in einem Münzschacht unter Verwendung der gleichen akustischen Erfassungseinrichtung.
• Eine weitere Aufgabe ist es, verbesserte Einrichtungen zum Erhalten eines erwünschten Standes oder einer erwünschten Anzahl von Münzen in einem Münzschacht vorzusehen.
• Eine weitere Aufgabe ist es, eine Angabe über die Anzahl der in den Münzschächten verbleibenden Münzen bereitzustellen, wohne daß die Münzen im Münzschacht erfaßt oder erfühlt werden müssen.
• Eine weitere Aufgabe ist es, eine Einrichtung zum elektronischen Überwachen und Steuern der Anzahl von zum Aus- oder Zurückzahlen im jeweiligen Münzschacht in einem Verkaufsautomaten vorhandenen Münzen bereitzustellen.
• Eine weitere Aufgabe ist es, eine Einrichtung zum Überwachen und Steuern der Anzahl der in einem oder mehreren Münzschächten vorhandenen Münzen mit minimalem replikativem Schaltungsaufwand zu bewerkstelligen.
• Eine weitere Aufgabe ist es, die Wartung bei Verkaufsautomaten und anderen münzgesteuerten Geräten zu verringern.
• Eine weitere Aufgabe ist die Vereinfachung der Konstruktion der in den Verkaufsautomaten verwendeten Münzschächte.
• Eine weitere Aufgabe ist die Verringerung der Wahrscheinlichkeit eines Verklemmens einer Münze in den in den Verkaufsautomaten verwendeten Münzschächten.
• Eine weitere Aufgabe ist es, verbesserte MünzschachtÜberwachungs- und Steuerungseinrichtungen vorzusehen, die mit bestehenden Verkaufs-Steuerungsschaltungen kompatibel sind.
• Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach Betrachtung der folgenden detaillierten Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich. Es zeigt:
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ein Blockdiagramm der Schaltung erfindungsgemäßer Münzschacht-Überwachungs- und -Steuerungseinrichtungen,
• Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung von Münzschächten zur Verwendung in einem mit der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Verkaufsautomaten,
• Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines der Münzschächte von Fig. 2,
• Fig. 4 einen teilweise in Blockform gehaltenen Schaltplan der erfindungsgemäßen Münzschacht-Überwachungs- und -Steuerungseinrichtungen,
• Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung von Münzschächten zur Verwendung in einem Verkaufsautomaten, der mit einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgerüstet ist, und
• Fig. 6 einen Ablaufplan des Betriebs einer 10-Cent-Münzschacht-Überwachung und -Steuerung für die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
• In Fig. 1 wird eine Münzschacht-Überwachungs- und Steuerungsschaltung 10 in einem Verkaufssteuerungsgerät verwendet, das Münzschächte zum Ansammeln von Münzen zur Wechselgeldausgabe, Rückzahlung oder Einbehaltung aufweist. Die Schaltung 10 einschließlich der entsprechenden Münzschächte ist entsprechend einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform konstruiert und verbunden, und viele Schaltungselemente können in einem Mikroprozessor oder einer ähnlichen Einrichtung untergebracht sein. Die Schaltung 10 ist zur Veranschaulichung dargestellt mit Einrichtungen zum Erkennen, Ansammeln und Überwachen von drei verschiedenen Münznennwerten, d.h. 5- Cent-, 10-Cent- und 25-Cent-Stücken, und zum Erzeugen von Signalen, die für den jeweiligen Nennwert und bestimmte Bewegungen der eingeworfenen Münze stehen. Zum Beispiel weist die Schaltung eine Münzerfassungseinrichtung 12 auf, die zum Erfassen von Daten verwendet wird, aus denen die Annehmbarkeit, die Gültigkeit und der Nennwert der jeweiligen eingeworfenen Münze bestimmt werden können. Solche Einrichtungen sind bekannt und gehören an sich nicht zur vorliegenden Erfindung. Die Münzerfassungseinrichtung 12 ist durch die Leitung 16 mit einer Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 verbunden. Ein Signal wird über die Leitung 16 von der Münzerfassungseinrichtung 12 an die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung oder den Mikroprozessor 14 geleitet, wenn festgestellt wurde, daß eine gültige oder authentische Münze eingeworfen wurde. Außerdem erzeugt die Münzerfassungseinrichtung 12 ein den Nennwert der eingeworfenen Münze angebendes Signal, das über die Leitung 16 an die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 geleitet wird, wenn der Nennwert der Münze bestimmt wurde. Die Anzahl von Münzen und verwendeten Münzschächten ist je nach den Anforderungen des Münzwechslers verschieden, und die Schaltung 10 kann auf eine größere oder kleinere Zahl verschiedener Münznennwerte eingestellt werden.
• Die Schaltung 10 weist auch eine weitere Münzerfassungseinrichtung 18 auf, die über die Leitung 20 mit der Auszahlungssteuerungseinrichtung verbunden ist. Die Münzerfassungseinrichtung 18 ist als optischer Detektor dargestellt, der das Eintreten einer eingeworfenen Münze in den Münzschacht optisch erfaßt. In Fig. 1 ist zwar nur eine Münzerfassungseinrichtung 18 dargestellt, doch versteht es sich, daß jedem Münzschacht eine solche Münzerfassungseinrichtung 18 zugeordnet ist. Die Schaltung 10 weist noch eine weitere über die Leitung 24 mit der Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 verbundene Münzerfassungseinrichtung 22 auf. Die Münzerfassungseinrichtung 22 in der vorliegenden Konstruktion ist ein akustischer Sensor, der bestimmte, von der eingeworfenen Münze erzeugte Geräusche oder Frequenzen erfaßt, wenn diese auf verschiedene Elemente auf ihrem Bewegungspfad auftrifft. Die Erfassungseinrichtung 22 kann so eingestellt werden, daß sie auf Frequenzen in einem Frequenzbereich anspricht, in dem die Vibrationsfrequenz der auftreffenden Münze enthalten ist.
• Die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung oder der Mikroprozessor 14 hat verschiedene Ausgänge, wie z.B. die als die Leitungen 26, 28 und 30 angegebenen, und diese sind an entsprechende (nicht dargestellte) Auszahlungsmotoren oder Solenoide angeschlossen, die den Münzschächten für die verschiedenen Nennwerte zugeordnet sind, in denen die Münzen zur Münzrückgabe angesammelt werden. Zum Beispiel wird jedes Mal, wenn ein Signal auf der Leitung 26 vorhanden ist, der entsprechende Rückzahlungsmotor oder das entsprechende Rückzahlungssolenoid so eingeschaltet, daß eine 25-Cent Münze aus dem 25-Cent- Münzschacht ausgezahlt wird. Auch wenn auf der Leitung 28 ein Signal vorhanden ist, wird ein Motor oder Solenoid eingeschaltet, um aus dem 5-Cent-Münzschacht eine 5-Cent-Münze auszuzahlen, und wenn auf der Leitung 30 ein Signal vorhanden ist, wird ein Motor oder Solenoid eingeschaltet, um aus dem 10- Cent-Münzschacht eine 10-Cent-Münze auszuzahlen.
• Die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 hat zwei weitere Ausgänge mit Leitungen 32 und 34, die an die Steuerungen für ein Tor A bzw. ein Tor B angeschlossen sind. Beide Tore sind in Fig. 2 dargestellt. Die Tore werden geöffnet oder geschlossen, je nachdem, ob eine authentische Münze durch die Münzerfassungseinrichtung 12 erfaßt wurde und ob die Münzschächte voll sind oder mindestens eine vorbestimmte Maximalzahl von Münzen angesammelt haben. Zum Beispiel wird die Steuerung für das Tor A so betrieben, daß verhindert wird, daß eine authentische eingeworfenen Münze in den Münzschacht des entsprechenden Nennwerts gelangt, und das Tor B wird so betrieben, daß eine authentische eingeworfene Münze daran gehindert wird, an einen anderen Ort in einem Verkaufsautomaten, z.B. in die Münzkassette, zu gelangen.
• In Fig. 2 ist eine Anordnung eines Münzwechslers 36 dargestellt, der Münzschächte 38, 40 und 42 in einem Verkaufsautomaten oder einem ähnlichen Gerät aufweist. Die Münzschächte sind zur Aufnahme von 25-Cent-, 5-Cent- und 10-Cent-Münzen vorgesehen, und jeder hat eine Einrichtung oder eine öffnung 44, 46 bzw. 48 an den entsprechenden oberen Enden zum Empfangen und Leiten der Münzen in die Münzschächte 38, 40 bzw. 42. Jeder der Münzschächte 38, 40 und 42 hat auch eine Einrichtung am unteren Ende, die durch einen entsprechenden Motor oder ein entsprechendes Solenoid betrieben wird und auf ein Signal auf der Leitung 26, 28 bzw. 30 eine oder mehrere Münzen zur Rückzahlung auf einmal ausläßt.
• Eine Münze 50 wird durch einen Einwurf 52 in den Wechsler eingeworfen und rollt über eine obere schiefe Ebene 54 an der Münzerfassungseinrichtung 12 vorbei. Die Münzerfassungseinrichtung 12 ist an eine Schaltungseinrichtung angeschlossen, die bestimmt, ob die eingeworfene Münze annehmbar oder gültig ist und was für einen Nennwert sie hat. Diese Information wird an die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 gesendet. Wenn die Münze 50 gültig und annehmbar ist, steuert die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung, wo die Münze hingeleitet werden soll, wie zum Beispiel zu einem der Münzschächte 38, 40 oder 42 oder in die Münzkassette 56. Wenn die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 bestimmt, daß die Münze 50 zu einem der Münzschächte 38, 40 oder 42 geleitet werden soll, wird über die Leitung 32 ein Signal gesendet, das Tor A zu betätigen bzw. zu öffnen. Wenn die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 41 entscheidet, daß die Münze 50 zur Münzkassette 56 geleitet werden soll, wird über die Leitung 34 ein Signal zum Betätigen bzw. Öffnen des Tors B gesendet, so daß die Münze 50 entlang eines durch den Pfeil 58 angezeigten Pfads in die Münzkassette 56 geleitet wird.
• Jeder der Münzschächte 38, 40 und 42 ist mit einem darin enthaltenen Münzstapel abgebildet, die zur nachfolgenden Ausoder Rückzahlung an einen Kunden aufgehoben werden. Der Münzschacht 38 enthält einen 25-Cent-Münzstapel 60, der Münzschacht 40 enthält einen 5-Cent-Münzstapel 62 und der Münzschacht 42 einen 10-Cent-Münzstapel 64.
• Wenn von der Einrichtung 14 bestimmt wird, daß die eingeworfene Münze 50 durch Tor A geleitet werden soll, dann gelangt die eingeworfene Münze 50 durch Tor A und wird zum passenden der Münzschächte 38, 40 oder 42 geleitet, indem sie auf eine weitere schiefe Ebene gelangt. Je nach dem Nennwert und insbesondere dem Durchmesser der eingeworfenen Münze 50 wird diese in den passenden der Münzschächte 38, 40 oder 42 geleitet. Eine 10-Cent-Münze paßt durch die Öffnung 68 und kann zur Öffnung 48 des 10-Cent-Münzschachts 42 geleitet werden. Eine 5-Cent-Münze paßt durch die Öffnung 70 und kann zur Öffnung 46 des 5-Cent-Münzschachts 40 geleitet werden, und 25- Cent-Münzen passen weder durch die Öffnung 68 noch durch die Öffnung 70 und werden stattdessen zur Öffnung 44 am oberen Ende des 25-Cent-Münzschachts 38 geleitet. Die Ankunft der Münze 50 unmittelbar vor dem Eintritt in einen der Münzschächte 38, 40 und 42 wird vom entsprechenden optischen Münzsensor 18 erfaßt. Diese Ankunftszeit bzw. deren Vorderkante wird als Zeit T1 bezeichnet, und sie ist für diese Erfindung wichtig. Die erfaßte Ankunft der Münze 50 beim Münzsensor 18 wird an die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 weitergeleitet, die unmittelbar danach über die Leitung 34 ein Signal aussendet, das das Tor A schließt, um eine nachfolgende Münze am Vorbeilaufen zu hindern. Die in das obere Ende des entsprechenden Münzschachts eingetretene Münze 50 fällt in den entsprechenden Münzschacht 38, 40 oder 42 hinunter und fällt schließlich auf den Münzstapel 60, 62 oder 64, wodurch ein Klang bzw. ein Geräusch entsteht, der bzw. das vom akustischen Münzsensor 22 aufgenommen wird. Die Zeit T2 ist die Zeit, die eine 25-Cent- Münze 50 zum Hindurchtreten durch die Öffnung 44 am oberen Ende des 25-Cent-Münzschachts 38, zum Hinunterfallen in den Münzschacht und zum Auftreffen auf den 25-Cent-Münzstapel 60 und daher zum Erzeugen des Auftreffklangs oder -geräuschs benötigt. Die Zeit T3 ist die Zeit, die eine 5-Cent-Münze 50 zum Hindurchtreten durch die Öffnung 46, zum Hinunterfallen in den 5-Cent-Münzschacht 40 und zum Auftreffen auf den 5-Cent- Münzstapel 62 benötigt, und die Zeit T4 ist die Zeit, die eine 10-Cent-Münze 50 zum Hindurchtreten durch die Öffnung 48, zum Hinunterfallen in den 10-Cent-Münzschacht 42 und zum Auftreffen auf den 10-Cent-Münzstapel 64 benötigt. Die Zeiten T1, T2, T3 und T4 werden von der Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 zum Bestimmen der Anzahl der in den Münzschächten 38, 40 und 42 angesammelten Münzen verwendet.
• Wenn das Tor A geöffnet wurde, ist es notwendig, es sofort nach dem Hindurchtreten der angenommenen Münze 50 wieder zu schließen, um zu verhindern, daß eine nachfolgende Münze eintritt und vorbeigelangt, bei der die Auszahlungs- Steuerungseinrichtung entschieden hatte, daß sie woanders hingeleitet werden sollte. Auch wenn das Tor B geöffnet wird, ist es notwendig, es zu schließen, sobald eine angenommene Münze 50 hindurchgetreten ist, um zu verhindern, daß eine nachfolgende Münze hindurchgelangt, bei der die Auszahlungs- Steuerungseinrichtung 14 entschieden hat, daß sie in einen Münzschacht oder in den Münz-Rückzahlungsmechanismus 72 entlang eines alternativen Münz-Rückpfades 74 geleitet werden soll.
• Die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 weist auch (nicht dargestellte) Münzakkumulatoren oder -zähler auf, die den jeweiligen Münzschächten 38, 40 oder 42 zugeordnet sind, in denen 25-Cent-, 5-Cent- bzw. 10-Cent-Münzen gesammelt werden, die zur Wechselgeldrückgabe verwendet werden. Die Akkumulatoren haben immer den aktuellen Stand der in den jeweiligen Münzschächten 38, 40, 42 befindlichen Münzen. Die Auszahlungs- Steuerungseinrichtung 14 weist auch einen (nicht dargestellten) Speicher zum Speichern einer vorbestimmten maximalen und minimalen Anzahl von in den jeweiligen Münzschächten 38, 40, 42 anzusammelnden Münzen auf. Die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 öffnet das Tor B, wenn eine Münze zu einer Zeit eingeworfen wird, zu der die Anzahl der im entsprechenden Münzschacht für diesen Münznennwert der gespeicherten maximalen Anzahl von Münzen für diesen bestimmten Münzschacht entspricht oder diese übersteigt. Die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 weist auch eine Einrichtung auf, die das Auszahlen von Münzen aus einem bestimmten Münzschacht verhindert, wenn in dem Münzschacht eine Anzahl von Münzen vorhanden ist, die gleich oder geringer als die im Speicher vorbestimmte Anzahl von Münzen ist. Das ist so, damit nur dann Münzen aus- bzw. zurückgezahlt werden, wenn mindestens eine vorbestimmte Minimalzahl von Münzen in den entsprechenden Münzschächten vorhanden ist. Wenn zum Beispiel die Anzahl von im 5-Cent-Münzschacht 40 gesammelten 5-Cent-Münzen als von dem Akkumulator gespeicherte Zahl unter das vorbestimmte Münzminimum fällt, ist auf dem 5-Cent-Ausgang 28 der Steuereinrichtung 14 kein Signal, und es werden keine 5-Cent-Münzen ausgezahlt. Das gleiche gilt für andere Münzschächte und entsprechende Akkumulatoren. Es ist wichtig zu wissen, ob Münzen eines bestimmten Nennwerts zur Auszahlung vorhanden sind oder ob nur aus anderen Münzschächten anderer Nennwerte ausgezahlt werden sollen.
• Fig. 3 zeigt den 10-Cent-Münzschacht 42, während sich eine Münze 50 von dem Zeitpunkt ihres Eintretens in den Münzschacht 42 bis zu dem Zeitpunkt des Auftreffens auf die oberste Münze des in dem Schacht angesammelten Münzstapels 64 bewegt. Die 10-Cent-Münze 50 hat einen bekannten Durchmesser d, der so klein ist, daß er durch die Münzschachteinlaßöffnung 48 paßt und so in den Münzschacht 42 eintreten kann. Der 10- Cent-Münzstapel 64 des Münzschachts hat eine Höhe 82, die von der oberen Fläche 83 der obersten Münze auf dem Stapel dargestellt wird, die sich in einem vorbestimmten Abstand vom unteren Ende 80 des Schachts befindet. Der Abstand zwischen der oberen Fläche 83 der obersten Münze 50 auf dem Stapel 64 und der Einlaßöffnung 48 ist die Entfernung h. Die Eintrittsgeschwindigkeit der 10-Cent-Münze ist auch wichtig, und diese kann bestimmt werden, indem die Zeit gemessen wird, die die Münze 50 zum Hindurchgelangen durch die Einlaßöffnung 48 benötigt. Dies kann durch den optischen Sensor 18 bestimmt oder gemessen werden, der die Münze mißt bzw. sieht, während sie an ihm vorbeigelangt, und die Zeit bestimmt, die die Münze 50 zum Hindurchtreten durch die Öffnung 48 benötigt. Der Zeitraum, den die Münze 50 benötigt, um durch die Öffnung 48 (oder an dem Sensor 18 vorbei) zu gelangen und bis sie auf die obere Fläche 83 des Münzstapels 64 auftrifft, wird bestimmt, indem der Zeitpunkt erfaßt wird, an dem die Münze auf den Stapel 64 auftrifft. Das Messen der Zeit zwischen dem Zeitpunkt, da die Münze in den Münzschacht eintritt, und, unter Berücksichtigung der Eintrittsgeschwindigkeit, dem Zeitpunkt, da sie auf den Stapel 64 auftrifft, ergibt einen präzisen Zeitraum, der zur Bestimmung der Höhe des Stapels 64, und daher der Anzahl der (10-Cent-)Münzen in dem Stapel, verwendet werden kann. Wenn sich eine Münze beim Hinunterfallen in den Schacht überschlägt, kann das das Ergebnis beeinflussen, was später besprochen wird, momentan wird jedoch angenommen, daß alle Münzen den ganzen Weg hochkant hinunterfallen. Wenn die Münze 50 auf den Stapel 64 trifft, verursacht sie ein Geräusch, das vom Münzsensor, oder Wandler bzw. Mikrophon 22 aufgenommen wird. Dadurch daß die Eintrittsgeschwindigkeit und die Zeit danach bis zum Auftreffen auf den Stapel 64 bekannt ist, ist es möglich, die Höhe h zu berechnen (Fig. 3) und daher die Höhe des Stapels 64. Für diese Bestimmung benötigte Berechnungen oder Nachschlagetabellen sind im Mikroprozessor 14 gespeichert.
• Die Gleichung zur Berechnung von h ist: h = (1/2)gt² + V&sub0;t, wobei g die Erdbeschleunigungskonstante für einen frei fallenden Körper ist, d.h. 9,8 m/s², t die Zeit ist, die die Münze 50 für den Weg im Münzschacht bis zum Auftreffen auf den Stapel 64 benötigt, und V&sub0; die Münz-Eintrittsgeschwindigkeit. Wenn die Eintrittsgeschwindigkeit als null angenommen wird, und die Zeit 0,140 s ist, dann ist h = 1/2(9,8) (0,140²) = 96,04 mm. Wenn die Höhe des 10-Cent-Münzschachts 42 140mm ist, dann ist die Höhe des 10-Cent-Münzstapels 64 gleich 140-96,04 mm oder 43,96 mm. Wenn die Dicke einer jeden 10-Cent-Münze im Stapel 1,7 mm ist, dann befanden sich 26 Münzen im Stapel 64, und nun sind es 27. Auf diese Art und Weise kann die Anzahl der Münzen im Münzschacht bestimmt werden, und dies kann geschehen, ohne daß man dabei wissen muß, wieviele Münzen in den Münzschacht eingeworfen und wieviele aus ihm ausgegeben wurden.
• Normalerweise hängt die Anzahl der in einem Münzschacht angezeigten Münzen bei dieser Vorrichtung von der Eingangsgeschwindigkeit V&sub0; der jeweiligen Münze beim Eintritt in den Münzschacht ab. Wenn zum Beispiel die Eingangsgeschwindigkeit V&sub0; einer Münze, die von der Photozelle 26 (Fig. 1) bestimmt wird, bei einer Münze schneller als bei einer anderen des gleichen Typs ist, ergibt sich aus der Gleichung zur Berechnung von h oder einer Suchtabelle, wenn nicht durch V&sub0; korrigiert, eine geringere Anzahl von Münzen im Münzschacht, da die schnellere Münze zum Hinunterfallen auf den Stapel weniger Zeit benötigt. Die vorliegende Steuereinrichtung hat eine Einrichtung zum Berücksichtigen der Eingangsgeschwindigkeit V&sub0;.
• In Fig. 4 ist ein teilweise in Blockform ausgeführter Schaltplan der Münzschachtüberwachungs- und -steuerungseinrichtung zu sehen. Der optische Münzsensor 18 ist mit einem optischen Koppler 120 gezeigt, der eine Leuchtdiode (LED) 122 und einen Phototransistor 124 aufweist. Die Leuchtdiode 122 und der Phototransistor 124 sind an gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 44 zum 25-Cent-Münzschacht 38 angebracht und können so eine hindurch- oder vorbeigelangende 25-Cent-Münze 50 erfassen. Der Kollektor 126 des Phototransistors 124 ist über die Leitung 130 mit dem Mikroprozessor 128 verbunden. Der Mikroprozessor 128 kann in die Auszahlungs-Steuerungsschaltung 14 integriert sein. Wenn eine Münze 50 zwischen der Leuchtdiode 122 und dem Phototransistor 124 hindurchgelangt, unterbricht sie den Lichtdurchgang zwischen beiden Elementen, was beim Phototransistor den Übergang von einem leitenden in einen nichtleitenden Zustand verursacht. Dieser Übergang in der Leitfähigkeit verursacht ein Eingangssignal an den Mikroprozessor 128 über die Leitung 130. Wenn danach die Münze 50 (mit einem bekannten Durchmesser von 0,955 Zoll, 24,26 mm) vollständig zwischen den Elementen 122 und 124 hindurchgelangt ist, empfängt der Phototransistor 124 wieder Licht und wird daher wieder leitfähig, und der Mikroprozessor 128 kann dann die Eingangsgeschwindigkeit V&sub0; der Münze aus der Zeit vom Anfang bis zum Ende des nichtleitenden Zustand des Phototransistors 124 bestimmen bzw. berechnen. Eine magnetische Schaltung könnte anstelle der Leuchtdiode 122 und des Phototransistors 124 verwendet werden.
• Der akustische Münzsensor 22 weist einen auf Klang ansprechenden Wandler 132 auf, der normalerweise eingeschaltet und über den Kondensator 134 an den Eingang des Operationsverstärkers 136 angeschlossen ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 136 ist über die Leitung 140 mit einem Bandpaßfilter 138 verbunden. Das Bandpaßfilter 138 ist so ausgelegt, daß nur diejenigen vom Verstärker erzeugten Signale hindurchgelangen, die aufgrund von Geräuschen erzeugt werden, die verursacht werden, wenn eine Münze in einem der Münzschächte 38, 40 oder 42 auf einen Stapel auftrifft. Die Ausgangssignale des Bandpaßfilters 138 werden auf der Eingangsleitung 142 an den Mikroprozessor 128 weitergeleitet. Der Mikroprozessor 128 empfängt auch Eingangssignale von den optischen Detektoren, die über die Leitungen 130, 144 und 146 den jeweiligen Münzschächten, wie angegeben, zugeordnet sind. Die Leitung 144 ist mit dem der Öffnung 46 des 5-Cent-Münzschachts 40 zugeordneten optischen Koppler verbunden, und die Leitung 146 ist mit dem der Öffnung 48 zum 10-Cent-Münzschacht 42 zugeordneten optischen Koppler verbunden.
• Der Mikroprozessor 128 verarbeitet die während des Hindurchtretens der Münze 50 durch den optischen Koppler 120 erzeugten Daten und die Signale, die beim Auftreffen der Münze auf den Stapel 60, 62 oder 64 erzeugt werden, und bestimmt über gespeicherte Suchtabellendaten die Anzahl der Münzen in den verschiedenen Stapeln. Diese Information wird auch mit den verschiedenen im Speicher festgehaltenen maximalen und minimalen Anzahlen von Münzen verglichen, wodurch bestimmt wird, ob aus einem bestimmten Münzschacht Wechselgeld ausgegeben werden kann. Diese Information kann auch dazu verwendet werden, den Stand der in den Schächten verbleibenden und in die Münzkassette geleiteten Münzen zur Betreiberkontrolle festzustellen. Wenn die Anzahl von Münzen in einem Münzschacht das vorbestimmte Maximum erreicht oder übersteigt, sendet der Mikroprozessor über die Leitung 134 ein Signal zum Öffnen des Tors B, so daß danach eingeworfene Münzen dieses Nennwerts in die Münzkassette 56 und nicht in den Münzschacht gelangen.
• Anstelle einer Berechnung von h, was aus der von den verschiedenen Sensoren erhaltenen Informationen möglich ist, kann der Mikroprozessor 128 in seinem Speicher eine Tabelle vorbestimmter Werte gespeichert haben, die bestimmten Anzahlen von Münzen entsprechen, wobei jeder Wert von den verschiedenen Zeiten T2, T3 und T4 abhängt. Wenn zum Beispiel der Münzschacht fünf Zoll (12,7 cm) hoch ist und eine Füllkapazität von 77 25-Cent-Münzen hat, können verschiedene vorbestimmte Zeiten T2 in einer Tabelle gespeichert werden, die verschiedenen Anzahlen von 25-Cent-Münzen entsprechen. Die Zeitdifferenzen zwischen T2 und T1 können dann dazu verwendet werden, durch Auswahl die Anzahl der im 25-Cent-Münzschacht 38 gespeicherten 25-Cent-Münzen zu bestimmen. Wenn die Zeitdifferenz zwischen T2 und T1 (den Vorderkanten der entsprechenden Signale) soundsoviele Millisekunden beträgt, entspricht diese Zeit einem in einer Tabelle gespeicherten Wert für zum Beispiel die Situation, in der im Schacht 38 25-Cent-Münzen angesammelt sind. Diese Bestimmung wird ausschließlich aufgrund der von der 25-Cent-Münze zum Fallen vom Eingang in den Münzschacht bis zum Auftreffen auf den Stapel der darin befindlichen Münzen benötigten Zeit getroffen.
• Fig. 5 zeigt eine weitere Konstruktion eines Münzwechlers 200, der eine etwas andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und der Ausführungsform 36 ist, daß die Ausführungsform 200 keine dem Münzsensor 18 entsprechende Einrichtung hat. Der Münzwechsler 200 hat 25-Cent-, 5-Cent- und 10-Cent-Münzschächte 202, 204 bzw. 206, wobei diese jeweils entsprechende Einrichtungen oder Gegenstände 208, 210 und 212 an ihren jeweiligen oberen Enden angeordnet haben, gegen die die Münzen schlagen. Die Gegenstände 208, 210 und 212 richten dann die Münzen bei deren Eintreten in den jeweiligen Münzschacht 202, 204 und 206 aus. Jeder der Münzschächte 202, 204 und 206 hat auch eine Einrichtung an seinem unteren Ende, die durch entsprechende Motoren oder Solenoide eine oder mehrere Münzen zur Wechselgeldaus- oder -rückgabe abgeben kann.
• Eine Münze 214 ist nach dem Einwurf in Einlaß 216 gezeigt, während sie anfängt, eine schiefe Ebene 218 an der Münzerfassungseinrichtung, wie zum Beispiel der Einrichtung 12, vorbei hinunterzurollen. Die Münzerfassungseinrichtung 12 bestimmt, wie oben erwähnt, ob die eingeworfene Münze 214 annehmbar bzw. echt ist und welchen Nennwert sie hat. Diese Information wird zur Auszahlungs-Steuerungseinrichtung bzw. zum Mikroprozessor 14 geleitet. Wenn bestimmt wird, daß die Münze 214 annehmbar ist, bestimmt die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14, ob die Münze 214 zum dem dem Nennwert entsprechenden Münzschacht 202, 204 oder 206 oder in die Münzkassette 220 geleitet werden soll. Wenn die Münze 214 an einen der Münzschächte 202, 204 oder 206 geleitet werden soll, wird über die Leitung 32 (Fig. 1) ein Signal zum Betreiben von Tor A gesendet. Wenn die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 bestimmt, daß die Münze 214 in die Münzkassette 220 geleitet werden soll, wird über die Leitung 34 ein Signal zum Betätigen von Tor B geleitet, wodurch die Münze 214 entlang des durch den gestrichelten Pfeil 222 dargestellten Münzpfads geleitet wird. Jeder der Münzschächte 202, 204 und 206 ist mit einem darin vorhandenen Stapel von Münzen dargestellt, die darin für ein nachfolgendes Aus- oder Zurückzahlen an einen Kunden angesammelt sind.
• Wenn von der Mikroprozessoreinrichtung 14 festgestellt wird, daß die eingeworfene Münze 214 unter Steuerung des Tors A geleitet werden sollte, dann bewegt sich die Münze entlang einer schiefen Ebene 230 von der sie dann in den entsprechenden Münzschacht fallen kann. Die Münze gelangt in den entsprechenden Münzschachteingang und fällt durch die Schwerkraft hinein, bis sie auf die oberste Münze des Münzstapels auftrifft und dabei ein hörbares Signal erzeugt, das von einem akustischen Münzsensor 22 erfaßt wird. Das erfaßte Geräusch wird verstärkt und auch sonst weiterverarbeitet und wird als Eingangssignal an die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 weitergeleitet. Der Zeitpunkt der Vorderkante dieses Signals ist entscheidend. Beim Herunterfallen der Münze von der schiefen Ebene 230 in den entsprechenden Münzschacht ist es auch wichtig, die Zeit festzuhalten, zu der die Münze in den Münzschacht eintritt.
• Jeder der Münzschächte 202, 204 und 206 hat seine eigene Einrichtung oder seinen eigenen Gegenstand, die bzw. der so angebracht ist, daß eine eintretende Münze dagegenstößt, so daß zum Eintrittszeitpunkt ein Geräuschsignal erzeugt wird, das vom akustischen Sensor 22 erfaßt wird und dessen vordere Kante mit der vorderen Kante des entsprechenden Auftreffsignals verglichen werden kann, wenn die Münze auf den Münzstapel im Schacht auftrifft. Die Zeitdifferenz zwischen diesen Signalen wird dann für den jeweiligen Münzschacht verwendet, um, wie oben beschrieben, die Anzahl von Münzen in dem jeweiligen Stapel zu bestimmen.
• Wenn das Tor A geöffnet wurden, ist es notwendig, es wieder abzuschalten bzw. zu schließen, sobald die angenommene Münze 214 hindurchgelangt ist, um eine nachfolgende Münze daran zu hindern einzutreten, bevor die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 bestimmt hat, wohin die nächste Münze geleitet werden soll. Wenn das Tor B betätigt und eingeschaltet wird, muß es auch wieder ausgeschaltet und geschlossen werden, sobald die angenommene Münze 214 vorbeigelangt ist, um zu verhindern, daß die nächste Münze eintritt, bevor die Auszahlungs-Steuerungseinrichtung 14 bestimmt hat, wohin die nächste Münze geleitet werden soll. Dies gilt auch für die Münzen, die entlang des Rückpfads 236 zur Münzrückgabe 238 gelangen sollen. Wenn das Tor B offen ist und die Münze 214 zur Münzkassette 220 geleitet wird, trifft eine solche Münze 214 einen weiteren Gegenstand 240, bevor sie in die Münzkassette 220 fällt. Das von der Münze 214 beim Auftreffen auf den Gegenstand 240 erzeugte Geräusch wird auch vom akustischen Sensor 22 aufgenommen. In Reaktion auf das Erfassen einer auf den Gegenstand 240 auftreffenden Münze 214 schließt der akustische Sensor 22 das Tor B.
• Fig. 6 zeigt einen Ablaufplan der verschiedenen Abfolgen von Ereignissen, die in der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung ablaufen, wenn festgestellt wurde, daß eine annehmbare bzw. echte Münze eingeworfen wurde. Wenn auch die Ablaufplanvorgänge nur für den Fall zutreffen, daß eine 10-Cent-Münze eingeworfen wurde, versteht es sich, daß der Betrieb der Überwachungseinrichtung beim Einwurf anderer Münznennwerte ähnlich ist. Wenn eine 10-Cent-Münze in den Einwurf 216 eingeworfen wird, wird sie von der Münzerfassungseinrichtung 12 erfaßt, die ihre Echtheit oder Annehmbarkeit und ihren Nennwert bestimmt. Wenn die eingeworfene Münze in Schritt 300 als eine 10-Cent-Münze bewertet wird, geht das Programm zu Schritt 302 (10-CENT FLAG EIN) weiter. Wenn die 10-CENT FLAG im Schritt 302 "EIN" geschaltet wird, zweigt die Programmsteuerung nach Schritt 304 (TOR B EINSCHALTEN) ab. Das bedeutet, daß im 10-Cent-Münzschacht 206 sich eine Anzahl von 10-Cent- Münzen angesammelt hat, die mindestens einer vorbestimmten maximalen Anzahl entspricht. Unter diesen Umständen muß die Münze in die Münzkassette 220 geleitet werden. Wenn 10-CENT FLAG AUS angezeigt ist, geht das Programm zu Schritt 306 (TOR A EINSCHALTEN) weiter. In Schritt 306 wird das Tor A eingeschaltet bzw. geöffnet, so daß die Münze die Gegenstands- oder Steueroberfläche 230 trifft, siehe Schritt 308. Der Schritt 308 hat zwei mögliche Ausgänge, von denen einer vom Auftreffen der Münze auf den Gegenstand 230 abhängt. Wenn der Gegenstand 230 getroffen wird, resultiert daraus bei Schritt 308 ein Ausgangssignal (ja), was zu einem Schließen von Tor A führt (Schritt 314). Wenn der Gegenstand 230 nicht getroffen wird, führt das bei Schritt 308 zu einem Ausgangssignal N (nein), wodurch zu Schritt 310 (MAX ZEIT WARTEN) gegangen wird. Der Schritt 310 führt zu einer vorbestimmten Pause, und nach der Verstreichen des Zeitraums wird ein Signal erzeugt, durch das der Schritt 312 zum Schließen des Tors A aktiviert wird. Anders gesagt, das Tor A wird geschlossen, ob der Gegenstand 230 getroffen wird oder nicht, doch wird im einen Fall das Tor A sofort wieder geschlossen und ein Guthaben von 10 Cent vermerkt, was über den Schritt 316 (10 CENT GUTSCHREIBEN) geschieht, und im anderen Fall wird kein Guthaben vermerkt, und der Ausgang von Schritt 312 führt zurück zu Schritt 300 zur Vorbereitung auf die nächste Münze.
• Nachdem Schritt 316 im Fall einer 10-Cent-Münze aktiviert wurde, geht das Programm weiter zu Schritt 318 (GEGENSTAND 212 GETROFFEN), um zu bestimmen, ob eine weitere Münze den Gegenstand 212 getroffen hat. Wenn es keinen getroffenen Zustand anzeigt, führt das Ausgangssignal N (nein) zum Schritt 320 (MAX ZEIT WARTEN UND ZURÜCKGEHEN). Dies bedeutet, daß die 10- Cent-Münze in die Münzkassette geleitet wurde und nicht in den 10-Cent-Münzschacht 206. Wenn der Schritt 320 aktiviert wird, entsteht eine Pause über einen vorbestimmten Zeitraum, und das Programm geht zum Schritt 300 zurück, wie im Fall von Schritt 312.
• Wenn im Schritt 318 bestimmt wird, daß der Gegenstand 212 durch die 10-Cent-Münze getroffen wurde, geht das Programm zu Schritt 322 weiter (10-CENT-TIMER STARTEN) (T1). Der Zeitpunkt, zu dem die Münze auf den Gegenstand 212 trifft, wird, im Gegensatz zur vorherigen Ausführungsform, vom akustischen Sensor 22 erfaßt (Fig. 1 und 2). Durch die Schwerkraft fällt dann die Münze in den Schacht 206 hinunter, bis es auf die oberste Münze des 10-Cent-Münzstapels auftrifft. Wenn das geschieht, wird ein weiteres Geräuschsignal von der Münze erzeugt, das auch vom akustischen Sensor 22 erfaßt wird. Die vordere Kante dieses Signals ist die Zeit T4 für eine 10-Cent- Münze. Der nächste Programmschritt ist Schritt 324 (10-CENT- STAPEL-TREFFER), in dem bestimmt wird, ob der 10-Cent-Münzstapel getroffen wurde. Wenn in Schritt 324 festgestellt wurde, daß der 10-Cent-Münzstapel 228 nicht von einer Münze getroffen wurde, führt das Ausgangssignal N (nein) zum Schritt 326 (MAX ZEIT WARTEN UND ZURÜCKGEHEN), bei dem wie im ähnlichen Schritt 320 eine Pause entsteht und dann das Programm zum Schritt 300 zurückkehrt.
• Wenn während des Schritts 324 festgestellt wird, daß die Münze den 10-Cent-Münzstapel 228 getroffen hat, führt ein Ausgangssignal Y (ja) dazu, daß zum Schritt 328 (T4-T1 ≤ 10-CENT- SPEICHER) weitergegangen wird. Im Schritt 328 wird festgestellt, ob der Zeitraum zwischen den Zeiten T1 und T4 (d.h. T4-T1) kürzer oder gleich einem im Speicher zur Repräsentation einer vorbestimmten Anzahl von 10-Cent-Münzen im Stapel gespeicherten Zeitraum ist. Wenn die Zeitdifferenz gleich oder kürzer als der vorbestimmte gespeicherte Zeitraum ist, führt ein Ausgangssignal Y (ja) des Programms zu Schritt 330 (10- CENT-FLAG EIN SETZEN), wodurch der vorbestimmte Zeitraum angegeben wird. Wenn der Zeitraum länger als die vorbestimmte gespeicherte Zeit ist, führt das Ausgangssignal N (nein) des Schritts 328 zu Programmschritt 329, in dem die Anzahl der Münzen im Stapel bestimmt wird. Eine solche Information kann zum Feststellen eines Münz-Annahme- und -Verfügbarkeitsstatus verwendet werden und zum Feststellen, ob Münzen zur Geldrückgabe verfügbar sind (siehe hierzu US-A-4,763,769 von Lavasseur).
• Wenn während des Schritts 302 (10-CENT FLAG EIN) die Steuerung des Programms zum Schritt 304 und nicht zum Schritt 306 geht, öffnet sich das Tor B, wodurch die Münze zum Auftreffen auf den Gegenstand 240 geleitet wird. Das Programm geht dann weiter zu Schritt 332 (GEGENSTAND 240 GETROFFEN). Beim Schritt 332 wird bestimmt, ob die Münze den Gegenstand 240 getroffen hat. Wenn das so ist, führt ein Ausgangssignal y (ja) zu Schritt 334 (TOR B SCHLIESSEN), und die Münze kann in die Münzkassette 220 gelangen. Gleichzeitig geht das Programm zum Schritt 300 zurück. Wenn während des Schritts 332 festgestellt wird, daß die Münze den Gegenstand 240 nicht getroffen hat, führt das Ausgangssignal N (nein) zu Schritt 336 (MAX ZEIT WARTEN), wodurch eine Pause eingehalten wird, nach der zu Schritt 334 weitergegangen, Tor B geschlossen und zu Schritt 300 weitergegangen wird.
• Ein Ablaufplan ähnlich dem in Fig. 6 gezeigten kann für andere gegebenenfalls vorhandene Münzen und Münzschächte wie zum Beispiel 5-Cent-, 25-Cent-, 50-Cent-Münzen usw. erstellt werden. Die Vorrichtung kann auch für andere Währungen eingerichtet werden.
• Die Schaltungen der vorliegenden Vorrichtung einschließlich der bestimmten Art und Weise, in der die Schaltungen verbunden und betrieben werden, können beträchtlich verändert werden, und die erfindungsgemäße Einrichtung kann so eingerichtet werden, daß sie nach minimalen Veränderungen des Aufbaus und der Schaltungen mit bestehenden Verkaufssteuerungsschaltungen wie den in den oben genannten Patenten beschriebenen und anderen verwendet werden kann. Bei der vorliegenden Vorrichtung treten auch viel weniger Probleme in den Münzschächten auf, da die Münzschächte meistenteils frei von Hindernissen oder Sensoren sind, die in die Münzen eingreifen und zu Problemen führen und daher Wartung erforderlich machen würden.
• Es wurde somit eine neue Einrichtung zum Überwachen und Steuern von Münzen in den Münzschächten einer Verkaufsvorrichtung oder einer anderen mit Münzen betriebenen Vorrichtung gezeigt und beschrieben, wobei die Überwachungs- und Steuerungseinrichtung alle angestrebeten Aufgaben und Vorteile erfüllt. Fachleuten wird jedoch deutlich werden, daß viele Veränderungen und Modifikationen sowie andere Verwendungen möglich sind, die alle in den Umfang der Erfindung fallen und von der durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzten Erfindung abgedeckt sind.

Claims (18)

1. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) zum Überwachen und Steuern der Anzahl von Münzen in einem Münzschacht (38, 40, 42) mit einem oberen Einwurfende, in das Münzen (50) in den Münzschacht eintreten, und einem unteren Ausgangsende, bei der am Einwurfende eintretende Münzen den Münzschacht hinunter fallen und sich darin in einem Stapel (60, 62, 64) ansammeln, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (18) zum Erzeugen eines ersten Signals zu der Zeit (T1), zu der eine Münze in den Münzschacht eintritt, wobei die vordere Kante dieses ersten Signals die Zeit repräsentiert, zu der die Münze als in den Münzschacht eingetreten betrachtet wird,

eine Einrichtung (22) zum Erzeugen eines zweiten, akustischen Signals zu der Zeit (T2), wenn eine im Münzschacht hinunterfallende Münze auf den darin angesammelten Münzstapel auftrifft, wobei die vordere Kante des zweiten Signals die Zeit repräsentiert, zu der die Münze auf den Stapel auftrifft, und

eine elektronische Schaltungseinrichtung (14), die mit den Einrichtungen (18, 22) zum Erzeugen des ersten und zweiten Signals verbunden ist, wobei die Schaltungseinrichtung eine Einrichtung zum Messen der Zeitdauer zwischen der vorderen Kante des ersten und der vorderen Kante des zweiten Signals und eine Suchtabellen-Einrichtung zum Feststellen der Anzahl von Münzen im Münzschacht aus der gemessenen Zeitdauer aufweist.

2. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Einrichtungen (18, 22) zum Erzeugen des ersten und zweiten Signals eine akustische Erfassungseinrichtung aufweisen.

3. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung (18) zum Erzeugen des ersten Signals eine optische Erfassungseinrichtung umfaßt.

4. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung (18) zum Erzeugen des ersten Signals eine magnetische Erfassungseinrichtung umfaßt.

5. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit mehreren Münzschächten (38, 40, 42), die je Einrichtungen (18, 22) zum Erzeugen entsprechender erster und zweiter Signale aufweisen.

6. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 5, bei der mindestens einige aus den mehreren Münzschächten (38, 40, 42) für Münzen verschiedenen Werts vorgesehen sind.

7. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zum Feststellen der Anzahl von Münzen im Münzschacht (38, 40, 42) aus der gemessenen Zeitdauer eine Einrichtung zum Berücksichtigen der Geschwindigkeit der Münze beim Eintreten in das Einwurfende des Münzschachts enthält.

8. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer Schaltungseinrichtung (14), die mit der Einrichtung zum Feststellen der Anzahl der Münzen im Münzschacht aus der gemessenen Zeitdauer zum Aktualisieren der Anzahl von Münzen im Münzschacht aufgrund der aus dem Ausgangsende des Münzschachts ausgegebenen Münzen verbunden ist.

9. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer mit dem Münzschacht (38, 40, 42) verbundenen Einrichtung zum vorbestimmten Ableiten von Münzen weg vom Münzschacht, wenn die durch die Einrichtung zum Feststellen der Anzahl der Münzen festgestellte Anzahl der Münzen eine vorgewählte Anzahl übersteigt.

10. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Begrenzen der akustischen Antwort des zweiten Signals auf eine Frequenzspanne, die die Schwingungen der Münze umfaßt, wenn diese auf den Münzstapel (60, 62, 64) trifft.

11. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer beim Einwurfende (44, 46, 48) des Münzschachts (38, 40, 42) liegenden Induktionseinrichtung, wobei das erste Signal von einer in der Induktionseinrichtung von einer sich vorbeibewegenden Münze verursachten Veränderung erzeugt wird.

12. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zum Feststellen der Anzahl der Münzen im Münzschacht (38, 40, 42) eine Einrichtung aufweist zum Berücksichtigen der Geschwindigkeit der Münze bei Eintreten in das Einwurfende (44, 46, 48) des Münzschachts (38, 40, 42)

13. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 12 mit einer beim Einwurfende (44, 46, 48) des Münzschachts (38, 40, 42) angeordneten Erfassungseinrichtung, wobei die Einwurfgeschwindigkeit einer Münze aus der von der Münze zum Vorbeistreichen an der Erfassungseinrichtung (18) benötigten Zeit bestimmt wird.

14. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer mit der Einrichtung zum Bestimmen der Anzahl der Münzen im Münzschacht (38, 40, 42) verbundenen Schaltungseinrichtung zum Aktualisieren der Anzahl der Münzen im Münzschacht (38, 40, 42) aufgrund der aus dem Ausgangsende des Münzschachts (38, 40, 42) ausgegebenen Münzen.

15. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer mit dem Münzschacht (38, 40, 42) verbundenen Einrichtung zum vorbestimmten Ableiten von Münzen weg vom Münzschacht, wenn die durch die Einrichtung zum Feststellen der Anzahl der Münzen festgestellte Anzahl der Münzen eine vorgewählte Anzahl übersteigt.

16. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Feststellen eines Münz- Verfügbarkeits-Status zum Bestimmen der Verfügbarkeit von Münzen für die Ausgabe von Rückgeld.

17. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 16 mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Anzeige, die die Anzahl der Münzen im Münzschacht (38, 40, 42) angibt.

18. Münzschacht-Überwachungs- und Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Speichern einer Münzzählung der Anzahl der Münzen im Münzschacht (38, 40, 42) zu Dokumentationszwecken.