NO174029B - Innretning til identifisering av mynter eller lignende - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for å identifisere mynter eller lignende på basis av deres diameter og som omfatter en myntbane for tilførsel av mynter eller lignende, en lyskilde for å belyse mynten eller lignende på banen i en retning som hovedsakelig er perpendikulær på banens plan og en lys-følsom sensor for å omforme lyset som som har passert mynten eller lignende til et elektrisk signal som avhenger av diameteren av mynten eller lignende. 1 myntidentifiseringsinnretninger av den ovennevnte type dannes lysmottagere enten ved optiske fibre, hvis ender er anordnet ved passende høyder i samsvar med diameteren til de forskjellige myntsorter eller av søyler bestående av fotodioder eller noen andre lysfølsomme elementer. Denne art innretninger til bestemmelse av diameteren til en mynt eller lignende er kjent f.eks. fra GB patentsøknader 2 115 54 7 og 2 176 038 og US-PS 1 379 473 og 4 249 648. Bruken av en sensor 1 henhold til GB patentsøknad 2 176 03 8 krever at mynten er i kontakt med banen når den passerer sensoren. På den annen side vil denne type sensorarrangement bare tillate at de forskjellige myntsorter skilles fra hverandre, mens f.eks. derimot fremmedmynt som faller mellom disse myntsortene, blir inkludert i gruppen av den nest minste myntsort, og det er ikke mulig å utelukke dem fra tellingen. Videre vil den, når denne art av innretning modifiseres slik at den kan benyttes på et annet lands mynter, være nødvendig med en grunnleggende justering, dvs. fibrene må anordnes i passende høyder ved eksperimentering. Innretningene vist i GB patentsøknad 2 115 547 og US-PS 1 379 473 og 4 249 648 benytter fotodiode-rekker ved hjelp av hvilke størrelsen på en mynt eller annet objekt kan bestemmes på basis av antall fotpdioder som skjer-mes av mynten. Sorteringsnøyaktigheten for innretninger av den ovennevnte type kan muligens forbedres ved å øke antallet fibre eller fotodioder, hvorved det i teorien ville være mulig"å bestemme diameteren meget nøyaktig. I praksis er imidlertid dannelsen av en målesensor bestående av et stort antall fiber-., ender eller fotodioder vanskelig og forårsaker i et hvert tilfelle betydelige kostnader på grunn av såvel den kompli-serte struktur som detektoren som må festes på hver fiber eller fotodiode.

SE-PS 397 420 viser på sin side identifisering av mynter eller lignende på basis av deres flatemål. I en innretning i henhold til denne publikasjon består lysmottageren av en sensor med stort areal dannet av fire solceller, ved hjelp av hvilken sensor flateinnholdet av mynten kan bestemmes på basis av den totale mengde lys som går forbi målepunktet i måleøyeblikket. For å oppnå et korrekt måleresultat må det derfor ikke være mer enn én mynt samtidig innenfor måleområdet, hvilket på den annen hånd i betydelig grad forsinker innretningens drift, og i tillegg må den forsynes med en anordning for å hindre at mer enn én mynt kommer inn i måleområdet. Dessuten er kalibreringen av de forskjellige deler av sensoren med stort flateinnhold også vanskelig, om ikke umulig.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en

ny innretning til bestemmelse av diameteren av mynter eller lignende med en slik nøyaktighet at mynter eller lignende som har forskjellig diameter kan fjernes fra myntbanen. Mer nøy-aktig er hensikten med oppfinnelsen å skaffe en måleinnret-ning som er tilstrekkelig nøyaktig med hensyn på myntfrem-stillingstoleranser og andre faktorer som påvirker myntdia-meteren, slik at den tillater en nøyaktig bestemmelse av diameteren for mynter eller lignende. En ytterligere hensikt er å løse problemer som har forekommet i forbindelse med kjente, optiske arbeidende innretninger til bestemmelse av myntdiametre og innretninger utledet fra disse, med hensyn på kostnader, pålitelighet og komplisert oppbygning.

De ovennevnte hensikter oppnås ved hjelp av en innretning

i henhold til oppfinnelsen som erkarakterisert vedat lys-strålen har søyleform, at en linsemontasje er anordnet foran den lysfølsomme sensor og bak myntbanen for å projisere et bilde av lyskilden på sensoren og at sensoren er en sensor som måler mengden av lys for å omforme lysmengden av en lys-

søyle utsendt av den søylelignende lyskilde og som har passert forbi mynten, til et elektrisk signal avhengig av myntens diameter. Således bestemmes diameteren av mynten eller lignende som forskjellen mellom en verdi målt på en tom bane av sensoren som måler mengden av lys og en minimumsverdi målt under passasjen av en mynt eller lignende. Når denne type måleprinsipp benyttes, behøver ikke myntene å være i kontakt med myntbanen, men målingen er basert bare på mengden av lys som er i stand til å passere dem når de passerer målepunktet.

Ved foran sensoren som måler mengden av lys å benytte en linsemontasje for å projisere bildet av lyskilden på sensoren,

kan sensoren være mindre enn lyskilden og således ha en mer fordelaktig pris. På den annen side beskytter linsemontasjen sensoren mot støv, noe som er av betydning da støvdannelse er et vesentlig problem med optiske fibre.

I innretningen i henhold til oppfinnelsen kompenseres varia-sjoner i lyskildens lysstyrke, f.eks. forårsaket av eldning eller spenningsvariasjon, ved den søylelignende lyskilde som omfatter to overlagrede søyleelementer som har samme størrelse, og hvis lysmengde er separat justerbar for kalibrering av avlesningene gitt ved sensoren som måler den totale lysmengde. Således er det alltid mulig å standardisere målesituasjonen uavhengig av mulig variasjon i sensorens følsomhet eller en lett støvdannelse på linsemontasjen.

I det følgende vil innretningen i henhold til oppfinnelsen

og dens virkemåte bli beskrevet mer detaljert med henvisning til den vedføyde tegning, hvor figuren viser arbeidsprinsippet for innretningen i henhold til oppfinnelsen.

Figuren viser generelt strukturen av en innretning i henhold til oppfinnelsen. Målestillingen for denne omfatter en myntbane 2, på hvilken der er vist en mynt 1, en lyskilde 3 plassert på en side av mynten og en linsemontasje 5 og lysfølsom sensor 4 motsatt.lyskilden og bak mynten. Da den søylelignende lyskilde 3 er plassert i en opprettstående stilling foran myntbanen 2 og et bilde av lyskilden projiseres gjennom en spalte og linsemontasjen 5 til sensoren 4 som måler den totale mengde av lys på den andre side av myntbanen, dekkes lyskilden av mynten når den passerer langs banen med i en grad som i det maksimale tilfelle svarer til myntens diameter, og forskjellen mellom den maksimale og den minimale lysmengde svarer til myntens diameter. Det parti av lyssøylen som dekkes av mynten er uavhengig av den vertikale stilling av mynten på banen, slik at mynten ikke behøver å være i kontakt med banen 2 i måleøyeblikket. Mynten 1 belyses i en retning som hovedsakelig er perpendikulær på planet til myntbanen, dvs. planet til mynten 1. Funksjonen til myntbanen 2 er å levere myntene hovedsakelig i det ønskede plan og adskilt fra hverandre, til måle-anordningen. Således behøver ikke myntene å føres én etter én til banen, noe som vil resultere i en for lav tellehastighet.

I innretningen i henhold til oppfinnelsen er den eneste ting som må gjøres, å sikre at myntene ikke er plassert side ved side på banen, noe som relativt lett å utføre mekanisk, idet kollisjoner langs banen kan anses for normalt ved driften av innretningen. Slike kollisjoner kan ha til følge at mynten ikke befinner seg på overflaten av banen ved målepunktet, hvilket imidlertid ikke påvirker målenøyaktigheten på grunn av arbeidsprinsippet for innretningen i henhold til oppfinnelsen.

Bruken av linsemontasjen 5 tillater lyssøylen 3 å projiseres på den lysfølsomme sensor 4 med mindre størrelse, hvorved sensoren f.eks. kan være en PIN-diode. Et signal proporsjonalt med den totale mengde lys fra lyssøylen 3 omdannes til et elektrisk signal og føres fra den lysfølsomme sensor til en A/D-omformer 6 for å omforme måleverdien til en digitalverdi. Omformeren 6 kan f.eks. være en 8-bits A/D-omformer. Fra omformeren 6 overføres de digitale måleverdier til en prosessor 7 som utfører beregningene på måleverdiene og kalibrerer måleoppstillingen. Når' mengden av lys på sensoren 4 overskrider et forhåndsbestemt nivå for et gitt tidsrom, detekterer prosessoren 7 at banen 2 er fri og sammenligner spenningsnivået til sensoren 4 med et nivå innstilt på fremstillingstrinnet for innretningen og korrigerer en strømgenerator 8 for lyskilden 3 på en tilsvarende måte. Korreksjonen som skal utføres én gang, er så liten at sagevirkningen som forårsakes av justeringen ikke gir opphav til en feil i sluttresultatet, men blander seg med forstyrrelser og støy som forekommer i systemet i ethvert tilfelle. Således kan korreksjonen gjøres parallelt med den normale beregningsprosess, men i praksis utføres korreksjonen kontinuerlig mellom myntene og avbrytes bare under tidsrommet for den virkelige måling.

Den søylelignende lyskilde 3 omfatter to separate søyleele-menter, såsom to LED-søyler 3a og 3b. Det er også mulig at det på grunn av disses produksjonstoleranser fåes forskjellige lysmengder fra de forskjellige LED-søyler med samme strøm,

og mengden av lys forandrer seg nødvendigvis ikke på samme måte som eldningen av LED'ene. Selv om søylene kunne gjøres like lyssterke på innretningens produksjonsstadium, forblir situasjonen ikke nødvendigvis uforandret når innretningen eldner.

Da overgangspunktet til LED-søylene 3a og 3b er plassert i midten av sentrum til lysmontasjen 5, er bildet dannet på

den lysfølsomme sensor 4 av begge søylene like store. Lysmengden fra LED-søylené 3a og 3b kan justeres til samme verdi ganske enkelt ved å slukke søylene etter tur og ved å definere forskjellen mellom de innstilte verdier av søylene, idet forskjellen deretter opprettholdes under normal måling. Denne art av balansering av lysmengden til LED-søylen utføres for-trinnsvis hver gang strømmen til innretningen slåes på. Etter balansering settes lysmengden ved bunnen, dvs. den tomme bane, til en viss forhåndsbestemt verdi, hvilket igjen utføres ved hjelp av strømgeneratoren 8. På denne måte kan et kalibrerings-punkt for måleinnretningen kalibreres. Det annet kalibrerings-punkt fåes ved deretter å slukke den nedre søyle, slik at det oppstår en kunstig målesituasjon som svarer til passasjen av en mynt 1 langs myntbanen 2 og med en diameter som har samme størrelse som den nedre LED-søyle 3b, og ved å sammen-ligne lysmengden som således fåes med en verdi lagret i den permanente hukommelse ved kalibreringstrinnet for innret-

ningen. Hvis denne sammenligning avslører en vesentlig for-skjell mellom disse verdier, arbeider ikke innretningen korrekt. På denne måte er innretningen selv i stand til å detek-tere til og med en relativt liten feil i målesystemet.

Prosessoren 7 utfører beregningen av en numerisk verdi som representerer diameteren av mynten eller lignende. Når mengden av lys fra sensoren 4 faller under et forhåndsbestemt nivå, begynner prosessoren 7 å danne et glidende gjennomsnitt av de siste 16 sampler, og lagrer samtidig sampler i hukommelsen for senere undersøkelse. Det glidende gjennomsnitt bestemmes i to trinn, idet det første trinn dannes av de første åtte sampler og det annet trinn av de siste åtte sampler i denne gruppe på 16 sampler. Når gjennomsnittsverdien av gruppen med de første åtte sampler blir mindre enn gjennomsnittsverdien av gruppen med de siste åtte sampler, har lysmengden nådd sitt minumum og begynner å vokse igjen. Det siste sampel av gruppen av de første åtte sampler er således nærmest den maksimale diameter av mynten eller lignende. For å forbedre sorteringsnøyaktigheten for måleoppstillingen, beregnes summen av et antall sampler, i praksis 30-40 sampler tatt før samplet som representerer maksimal diameter og inklusive dette, og den således bestemt sum deles med et tall som.avhenger av antallet sampler. På denne måte er det mulig å eliminere den bestemte verdis avhengighet av banehastigheten for myntene eller lignende. I praksis fåes en sorteringsevne på 0,05 mm når den 8 bitA/D-omformer 6 benyttes. Dette kan anses som fullstendig tilstrekkelig når det tas hensyn til fremstillings-toleransene for myntene og diametervariasjonene som forekommer i disse ved bruk. Samplingintervallet kan f.eks. være 200^s. Derved bestemmes det glidende gjennomsnitt for et tidsrom på 3,2 ms. Følgelig er punktet som representerer maksimumsdia-meteren av mynten tilgjengelig 1,6 millisek etter at midtpunktet av mynten har passert målepunktet. Når tiden som er nødvendig for å behandle verdiene i prosessoren, f.eks. 4,4 ms, adderes til dette, vet innretningen myntens diameter 6 ms etter at midtpunktet av mynten har passert sensoren 4. Da antallet sampler som fåes fra hver mynt også avhenger av bane hastigheten for mynten, kan øyeblikket når mynten er plassert av en sorterings-vrakingsenhet 10 i banen bestemmes ved hjelp av banehastigheten. Således kan en mynt pålitelig fjernes fra banen hvis det detekteres at dens diameter avviker fra den for mynter som innretningen er blitt kalibrert for. Derfor er det lett å fjerne .fremmedmynt fra telleprosessen. Sorterings-vrakingsenheten 10 styres av en sentralprosessor 9 som mottar informasjon fra prosessoren 9 om diameteren og hastigheten av myntene detektert på banen. Sentralprosessen 9 sorterer da enten mynten som en godtatt mynttype på basis av diameterdata, adderer myntverdien for denne mynten til summen vist på et display 11 eller styrer sorterings sorterings-vrakingsenheten 10 slik at det fra banen fjernes en mynt som ikke tilhører noen av de akseptable myntsorter.

Da virkemåten av innretningen i henhold til oppfinnelsen er basert på måling av lysmengden og på den annen side på typiske måleverdier bestemt for hver myntsort ved hjelp av denne art målinger, er det ikke noe problem å modifisere telleren slik at den passer til myntspecies til forskjellige land. Når penge-verdien for myntene til et nytt land læres av innretningen, blir antallet mynter og de tilsvarende verdier først program-mert i innretningen, hvoretter det kjøres en kalibrering, i hvilken et visst antall av hver myntsort føres gjennom innretningen. Innretningen danner myntgrupper hvis gjennomsnitts-verdi beregnes og de øvre og de nedre akseptable grenser bestemmes for hver sort ved å gi de mekaniske toleranser for myntene til angjeldende land.

Innretningen i henhold til oppfinnelsen er ovenfor beskrevet bare på basis av en spesifikk utførelse, og det skal forstås at det er mulig å modifisere innretningens struktur såvel som måtene for å beregne måleverdiene avhengig av myntdia-meteren uten imidlertid å avvike fra rammen for beskyttelse definert i de vedføyde krav. Da innretningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse er basert på identifisering av mynter eller lignende utelukkende på basis av disses diameter, er det innlysende at den gir fullstendig pålitelig informasjon om hvorvidt alle myntene matet inn i innretningen er ekte. Dette kan sikres ved ytterligere enheter anordnet foran eller bak innretningen og hvis drift kan baseres på en bestemmelse av f.eks. tykkelsen, eller ved bestemmelse av materialet i myntene ved hjelp av en induktiv metode."Ved følgelig å kom-binere innretningen i henhold til oppfinnelsen med enheter tidligere kjent fra myntsortering, kan det fåes en innretning som både bestemmer myntenes ekthet og beregner deres verdi med svært høy pålitelighet.

Claims (4)

1. Innretning til identifisering av mynter eller lignende på basis av deres diameter, og som omfatter - en myntbane (2) for å tilføre mynter eller lignende (1), - en lyskilde (3) for å belyse mynten eller lignende (1) på banen (2) i en retning som hovedsakelig er perpendikulær på planet av banen (2), og - en lysfølsom sensor (4) for å omforme lyset som har passert mynten eller lignende (1) til et elektrisk signal avhengig av diameteren av mynten eller lignende, karakterisert vedat lyskilden (3) er søyle-lignende, at en linsemontasje (5) er anordnet foran den lys-følsomme sensor (4) og bak myntbanen (2) for å projisere et bilde av lyskilden (3) på sensoren (4), og at sensoren er en sensor (4) som måler mengden av lys for å omforme lysmengden til en lyssøyle utsendt av en søylelignende lyskilde (3) og som passerer mynten, til et elektrisk signal avhengig av myntens diameter.

2. Innretning i henhold til krav 1,karakterisert vedat den søylelignende lyskilde (3) omfatter to overlagrede søyleelementer (3a,3b) med samme størrelse, idet lysmengden til søyleelementene kan justeres separat for kalibrering av avlesninger gitt ved sensoren (4) som måler lysmengden.

3. Innretning i henhold til krav 2,karakterisert vedat søyleelementene til lyskilden er LED-søyler.

4. Innretning i henhold til krav 1,karakterisert vedat den lysfølsomme sensor (4) er en PIN-diode.