CN104822286B - 硬币和用于检查硬币的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬币(10)，所述硬币具有由第一金属制成的芯(1)、由同心地围绕芯的由其它金属制成的外环(2)和在芯与外环之间固定地与芯和外环连接的、由电绝缘的材料组成的中间环(3)，其特征在于，中间环对于第一波长范围的电磁波是可透过的并且对于第二波长范围是可透过性较低的或不可透过的。

Description

硬币和用于检查硬币的方法

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1所述的硬币和一种按照权利要求11所述的用于检查硬币的方法。

背景技术

长久以来世界范围内使用所谓的双色硬币，所述双色硬币包括一个内部的芯和一个围绕芯的外环。芯和外环由不同的金属材料制成。由DE 10 2010 013 148也已知，给硬币添加中间环形式的附加的材料组分。例如由聚合物或复合材料制成的中间环是电绝缘的并且固定地与外环和芯连接。

主要通过电磁的测量方法对双金属硬币进行检查。已证明，例如在芯和外环之间的接触电阻由于腐蚀会导致测量结果的失真。所使用的金属或合金的电位差越大，则失真效应越强烈。

在所述文献中还记载，中间环应由透明的、半透明的、乳白色的(opalisierend)和/或产生色彩效应的材料组成。中间环的宽度给定为优选在0.5mm至3mm之间。

除了改善按照电磁途径对所述硬币的可检查性以外，还实现了相对于其它传统硬币的改善的可区分性。使用者例如可以简单地通过观察而识别出透明的中间环。

发明内容

本发明的任务在于，实现一种硬币，所述硬币能够借助光学装置良好地检测。此外，本发明的任务在于，给出一种方法，利用所述方法能够以简单且有效的方式检测具有中间环的硬币。

所述任务通过权利要求1和11所述的特征来解决。

按照权利要求1所述的硬币其特征在于，所述中间环对于第一波长范围的电磁波是可透过的和/或对于第二波长范围是可透过性较低的或不可透过的。

如果这样的硬币例如穿过光电栅栏，则对于用于中间环的可透过的材料可以对光电栅栏信号的数量或者光电栅栏中断的数量进行计数。同时可以确定信号改变形式的光中断或以信号持续时间形式的光透射的各个时间。从由此得出的信号序列能够检测是否存在透明的或透光的环，并且由所检测的时间能够确定外环的、透光的中间环和金属芯的各个宽度。

按照本发明的一种实施方案，中间环的材料是对于可见的波长范围是透光的。按照本发明的另一种实施方案，中间环的材料对于不可见的波长范围是透光的。按照本发明的其它一种实施方案，中间环的材料对于可见的和不可见的波长范围都是透光的，而并且对于可见的和不可见的光的一个或确定的多个波长范围是不透光的、特别是对于红外范围。本发明的最后提及的实施方案是特别优选的。理由是，在硬币检测装置中存在性-光电栅栏通常以红外光工作。如果中间环由透光的但对于红外光不可透过的材料制成，当硬币运动穿过光学装置并且传感器装置无阻碍地或受阻碍地被照射时，则不仅对于红外光和对于可见光都敏感的传感器装置不同地响应。另一方面，在本发明的范围内的是，还对于可见的波长范围、例如对于红光范围设置用于中间环的材料的不可透过性。

按照本发明的另一种实施方案，中间环的材料对于可见的波长范围是透光的并且对于可见光的至少一个确定的波长范围是不可透过的。本发明的另一种实施形式设定，中间环的材料对于不可见的波长范围是透光的，而对于可见光的至少一个确定的波长范围是可透过的。

对于在可见或不可见范围内的电磁波的可透过或不可透过的所描述的所有可能性允许实现简单的用于辨别配设有由电绝缘材料制成的中间环的硬币的方法，所述电绝缘材料对于光的至少一个有限的光谱范围是可透过的。

按照本发明的另一种实施方案，中间环具有与芯和外环不同的反射系数。当硬币表面的反射特性与外环或芯的反射特性不同时，硬币表面的反射特性也能借助于光学装置检测。于是中间环例如可以比芯或外环更强烈地反射。此外，中间环的其他的可光学检测的特性当然可以借助于适合的光学装置鉴别、例如色彩颜料、紫外线稳定剂、荧光的或全息的颗粒等等。

用于检查具有由电绝缘材料制成的中间环的硬币的方法基于如下的光学装置，硬币运动穿过所述光学装置并在此时产生信号，所述信号在分析评估装置中分析评估，以产生真信号或假信号。根据本发明，当硬币运动穿过传感器装置时，硬币由至少一个光学发射器照射，并且光学装置接收由中间环反射的和/或穿过中间环的光，并且分析评估装置产生信号。如果中间环的材料例如是透明的，则允许在可见的波长范围内的光穿过中间环并可以到达传感器装置上，并且在那里产生相应的信号。如果中间环对于在不可见的波长范围中的光是可透过的并且传感器装置对于该光是敏感的，则当光源或光学传感器的不可见的光透过中间环的材料并到达传感器装置上时同样可以产生信号。这样例如可以设置横向于硬币的运行方向的光电栅栏并且分析评估装置在硬币穿过光电栅栏时对信号改变的数量计数，同时在信号持续时间上确定光中断或者透光的各个时间。

按照本发明的一种实施方案，分析评估装置分析传感器装置的信号，并且当所接收的光的光谱与真硬币的中间环的材料相对应时产生真信号。例如，如果由光学传感器产生白光，则借助于传感器装置方面的光谱分析确定，透过的光的光谱是否与真硬币的中间环的材料通常引起的光谱相对应。在一些情况下，由分析确定，光学发射器的光是否具有不可见的分量，以便大致检查中间环的材料对于不可见的光是否是不可透过的。

当上面或面谈及电磁波或者光时，这里光是指在可见和不可见的光谱的宽的范围内的光，只要该光利用传统的且现在获得的元件和仪器可以在没有保护措施的情况下进行处理。

按照本发明的一种实施方案，传感器装置对于至少一个有限的波长范围是敏感的。按照本发明的另一种实施方案，传感器装置对于可见光的一个波长范围是敏感的。备选地，传感器装置可以对于不可见光的一个波长范围是敏感的。按照本发明的另一种实施方案，传感器装置对于可见光的一个波长范围和不可见光的一个波长范围是敏感的。

代替基于传感器装置本身的选择式的敏感性，也可以在所述传感器装置前面设置一个或多个滤光器，所述滤光器允许或截止光学发射器的光的确定的波长范围透过。

传感器装置包括至少一个例如光电晶体管形式的传感器元件。按照本发明的一种实施方案，也可以设置两个或更多个传感器。代替设置具有窄的能视范围的传感器，按照本发明的一种实施方案可以设想，使用面传感器或行传感器。为此例如在硬币通道的一侧使用这样的光源，所述光源发出可透过的和被截止的波长范围的光、例如白光。光敏感的面传感器或行传感器位于(与光源)相对置的侧面上。该传感器优选至少与硬币的中间环的宽度一样宽。该环宽度通常为1.0mm至1.5mm。光敏感的传感器装置设计成，使得所述传感器装置探测所述两个波长范围、即可透过的光的波长范围或被截止的光或者说探测可见光和不可见光。在静止状态，传感器装置检测到两个波长范围，因为没有物体处于发射器和接收器之间。而如果具有中间环的硬币从传感器装置旁边滚过，则首先所有波长被金属的外环截止。如果中间环的特殊材料通过传感器装置，则仅被截止的波长范围、例如红外范围被吸收，而其它波长则不被吸收。此时，这是可分析的特征，所述特征用于检查或者说辨别硬币。如果在所描述的过程中接着芯在传感器装置旁边经过，则所有波长又被截止。接着在第二位置处中间环在传感器装置旁通过，最后金属外环的第二侧边通过。

借助于所述光敏感的传感器装置，可以确定整个被照射的面的尺寸以及确定外环和芯的各个组成部分的宽度。

按照本发明的一种实施方案，借助于传感器装置的信号确定硬币的机械尺寸，特别是外环的宽度、中间环的宽度、芯的直径和硬币的直径。

用于检查三部分的硬币的最简单的光学装置可以仅包括一个光路。按照本发明的一种实施方案，优选硬币运动通过两个光学路段，这两个光学路段分别具有光学发射器和光学传感器，其中，例如一个路段以可见的光谱范围的波长工作，而另一个路段以不可见的光谱范围的波长工作。对于不仅发出可见的范围内的光也发出不可见的范围内的光的光源，例如当两个光学传感器接收到光时，这两个光学传感器被激活。如果中间环由对于不可见光不透明的材料制成，当中间环运动通过两个光学路段时，仅有两个光学路段的一个传感器接收光。

备选地也可以设定，使传感器装置同时对于在可见的范围内和在不可见的范围内的波长敏感，并且依次激活所述光学传感器，以便交替产生在可见的范围内的光和在不可见的范围内的光。为此按照本发明的一种实施方案可以使用两个光学发射器。最后也可以设想，短时间依次不同地切换光学传感器、即将其切换至对于有限波长范围敏感。

附图说明

以下借助于附图应更详细地阐述本发明。

图1A示出由三种材料制成的硬币的俯视图。

图1B示出按照图1A的图示沿着直线B-B的剖视图。

图2示意性示出按照图1A和1B的硬币穿过两个光电栅栏L1和L2。

图3示出光电栅栏对于硬币的中间环的不同材料的响应。

图4示出与图2类似的布置结构，所述布置结构具有两个重叠的光电栅栏。

图5以剖视图示出用于实施按照本发明方法的光学装置。

图6示出与图2类似的布置结构，所述布置结构具有用于光学装置的行探测器或面探测器。

图7以剖视图示出按照图6的用于实施按照本发明的方法的光学装置。

具体实施方式

在图1A和1B中示出一个由三部分组成的硬币，即具有由第一金属材料制成的芯1、由第二金属材料制成的外环2和由电绝缘材料、例如聚合物制成的中间环3。此外，中间环的材料3可以是透光的或者说透明的。芯1的厚度为dd而外环2的厚度为dr。

在图2中示出硬币滚动轨道20，硬币10沿所述硬币滚动轨道滚动。两个光电栅栏L1和L2间隔开距离a地设置，所述两个光电栅栏在硬币滚动轨道20的上方具有高度h。光电栅栏例如包括在硬币10的路径的不同侧面上的至少一个光学发射器和至少一个光学接收器或传感器。光电栅栏L1以在可见的波长范围内的光工作，而光电栅栏2在红外波长范围内工作。在硬币10经过光电栅栏L1和L2期间，记录光电栅栏的中断时间。随着硬币10的侧棱进入到光电栅栏L1中而第一次发生中断，并且在图3a中示出时刻t0。在该时刻，两个波长范围(可透过的和不可透过的)都被截止。但如果从金属外环到中间环的过渡部的棱边经过光电栅栏L1，则光电栅栏L1的光学传感器探测到可透过的波长范围，这通过时刻t1示出。随着中间环过渡到金属芯，两个波长范围又被截止。这在时刻t2开始。随着硬币10的第二半部进一步经过，类似地确定时刻t3、t4和t5。由所确定的时间区段t0至t1、t1至t2、t2至t3、t3至t4和t4至t5可以确定各个环宽度或者芯直径以及总的硬币直径。这种确定方式本身是已知的，如在DE 27 24 868、EP 0 839 364和EP 0 694 888中公开的那样。所确定的各个环宽度可以用作安全特征。

光电栅栏L2以与光电栅栏L1相同的到滚动轨道20的距离定位并且L1至L2的距离已知。由这些规定值可以计算出硬币的机械距离。光电栅栏L2设计为用于确定的波长范围、例如红外光。现在，对于所述确定的波长范围，在t11和t12、t13和t14没有识别到信号变化，而在整个硬币已经经过光电栅栏L2的t15，才又识别到信号变化，因为红外光不透过中间环的材料。这由图3a下方的图形显示得出。图3b示出当检查具有对于红外光可透过的中间环材料的硬币时的所述过程。可以看到，此时对于光电栅栏L1和L2产生相同的信号变化曲线。这因此是用于确定配设有伪造的中间环材料的硬币的良好的辨别特征。

图3c针对传统的双色硬币以及针对配设有中间环的硬币示出对于所述两个光电栅栏L1和L2的信号变化曲线，这里用于中间环的材料对于可见光和对于不可见光都是不可透过的。

总体上能识别以下安全特征：

可透过可见光的中间环的材料

截止红外光的材料

外环在左边和在右边的宽度

中间环的材料在左边和在右边的宽度

芯直径

在图4中，四个光电栅栏分别包括一个光学发射器和一个光学接收器，这些光电栅栏以11或11'和12或12'标记，这些光电栅栏与硬币滚动轨道20间隔开距离h或h'地相叠地设置并且相互间隔开距离a地设置。如果传统的直径较小的硬币运动通过光电栅栏11和12，则产生信号变化曲线t1和t2。对于直径较大的硬币，附加地由光路11'和12'产生类似的信号变化曲线。而如果光电栅栏处于按照图1A或1B的中间环的高度，则对于11和12以及11'和12'又可以产生与结合图3描述的信号变化曲线相类似的信号变化曲线。

在图5中示出主板30和摆动板32，其中，摆动板形成硬币滚动轨道20。在摆动板32中安装发光二极管(LED))34，当硬币沿滚动轨道20在LED旁经过时，该LED照射硬币10。在主板中设置光电晶体管36，所述光电晶体管与光学元件38配合作用，所述光学元件产生透镜效应并且以直径小的区段40伸入在主板40的缺口42中并且接收由LED所产生的光，只要所述光没有被硬币10截止或者由硬币10的一个区域透过，如与上面说明的附图相结合说明的情况那样。

代替用于LED 34的光的点状的接收器，也可以设有以垂直和/或水平布置的行传感器或面传感器，如在图6中以44或46所示的那样。在图7中示出水平布置的行传感器46，该行传感器由LED 34在整个宽度上照射并且按照该方式接收LED 34的光，所述光没有被硬币截止或者由该硬币透过。

Claims (16)

1.一种用于检查硬币的方法，所述硬币具有由第一金属制成的芯、由第二金属制成的外环和设置在芯与外环之间的由电绝缘材料制成的中间环，中间环对于第一波长范围的电磁波是可透过的，而对于第二波长范围是可透过性较低的或不可透过的，在所述方法期间，硬币运动通过光学装置并且所述光学装置中的信号由分析评估装置分析评估，以产生真信号和假信号，其特征在于，通过至少一个光学发射器使光穿过硬币，硬币由光学发射器用可见波长范围和/或不可见波长范围的光照射，并且光学传感器装置接收穿过硬币的光，并且当硬币在传感器装置旁边运动时，分析评估装置产生信号，所述光学传感器对两个波长范围的光都是敏感的，即对于可透过的光和不可透过或部分可透过的光是敏感的，当传感器装置没有对不可透过的或部分可透过的波长范围的光发生响应时，分析评估装置产生真信号。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，分析评估装置分析评估传感器装置的信号，并且当所接收光的光谱与真硬币的中间环的材料相对应时，产生真信号。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，传感器装置对于至少一个有限的波长范围敏感。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，传感器装置对于至少一个有限的波长范围敏感。

5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，传感器装置对于可见光的一个波长范围敏感。

6.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，传感器装置对于不可见光的一个波长范围敏感。

7.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，传感器装置对于可见光的一个波长范围和不可见光的一个波长范围敏感。

8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，设有两个传感器。

9.按照权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，光由LED产生。

10.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，使用光电晶体管作为传感器。

11.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，传感器装置采用面传感器或行传感器。

12.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，借助传感器装置的信号确定硬币的机械尺寸。

13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，硬币的机械尺寸是外环的宽度、中间环的宽度、芯的直径和硬币的直径。

14.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，硬币经过两个光学路段，所述光学路段分别包括一个光学发射器和一个光学传感器，其中，一个路段以在可见光谱范围内的波长工作，而另一个路段以在不可见光谱范围内的波长工作。

15.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，传感器装置对于在可见的光谱范围内的波和不可见的光谱范围的波敏感，并且光学传感器短时间顺序地被激活，并且产生一次可见光谱范围内的光，并再产生一次不可见光谱范围内的光。

16.按照权利要求14所述的方法，其特征在于，使用具有不同的敏感性的两个光学传感器。