CN105830127A - 硬币处理装置及对硬币进行分类的相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬币处理装置(10)及对应的利用硬币处理装置(10)对硬币进行分类的方法。出于该目的，硬币处理装置(10)包括至少一个具有存储单元(36)的计算机控制器(9)，及至少一个用于引导硬币(35)的硬币通道(34)。至少一个硬币通道(34)包括至少一个适于测量硬币(35)的处理时间且连接到计算机控制器(9)的传感器(37)。另外，设置了硬币(35)的加速装置(43)，所述加速装置(43)同样连接到计算机控制器(9)并设计为以可重复性的方式加速硬币(35)。对于特定硬币(35)的目标速度值存储在存储单元(36)中，目标速度值与硬币的实际速度值有可比性。基于通过传感器(37)检测到的传送时间计算实际速度值。然后比较目标速度值与实际速度值，通过计算机控制器(9)确定硬币(35)的硬币类别。

Description

硬币处理装置及对硬币进行分类的相关方法

技术领域

本发明涉及一种具有计算机控制器的硬币处理装置，其具有存储单元及至少一个引导硬币的硬币通道。另外，本发明还涉及一种用该硬币处理装置对硬币进行分类的方法。

背景技术

硬币处理装置通常用作如自动售货机、售票机、娱乐机等货币操作装置。特别是将硬币形式的货币插入到硬币插入槽中。在本发明的范围内，不仅硬币，而且例如芯片、代金券、奖章或其他硬币形状的物体等都可以被认为是“硬币”。通过硬币通道，插入的硬币转向到收银机和/或机器的硬币支付单元，即，所谓的储币箱，在储币箱中，将硬币分类设置。如果装置支付硬币，其通常经由储币箱在硬币支付通道侧来进行，并传送到硬币支付凹槽中。

由于装置所固有的问题或操作，除了(或者)相对复杂的验证测试外，对于特定的硬币类别的确定特征应当进行相对简单的检测。由此，可以对硬币进行评估，并可以排除误差或使误差最小化。

专利EP1126420A2公开了一种硬币检测装置，通过感应式传感器可以确定该硬币检测装置中硬币的大小。这里，硬币传送通过具有感应式传感器的硬币滚道，感应式传感器沿硬币滚道在不同高度排列设置。信号从这些传感器中的每一个传感器发送到控制单元，硬币的大小或每个硬币的直径由控制单元基于各个传感器信号的比确定。然而，专利EP1126420A2中公开的机构过程具有以下缺点：硬币是由于重力作用才被在传感器上传送的，即，硬币滚道水平倾斜，从而硬币沿滚道通过。这可能会导致相同大小的硬币做不同的运动，所以在确定硬币的大小时，会导致测量误差以及错误。

专利DE202011052023U1同样包括一种硬币处理装置，其中硬币在传输方向上沿传输层通过传送单元在传感器单元上传送。在传感器单元的帮助下，对插入装置中的至少一个尺寸(如厚度、直径等)的硬币进行确定并且分类或分类。然而，专利DE202011052023U1中公开的装置具有构造非常复杂、易受故障影响、难维护的缺点。传送单元包括两条环形带，围绕两个滚轮传送，每个都具有安装了几个销的固定位置用于硬币的传输。由于灰尘和污垢，例如，其能很容易导致供给单元发生故障，由此导致装置失灵。

发明内容

因此，基于上述目的，本发明提供了一种硬币处理装置及对硬币进行分类的相关方法，通过此，以简单的方式，保证硬币分类具有高的准确度，而无需消耗资源应用或复杂的传送单元。

上述目的通过前述类型的具有独立权利要求所述的特征的硬币处理装置以及相关方法实现。在从属权利要求中对本发明的有益实施方式进行了描述。

硬币处理装置包括具有存储单元的计算机控制器，和至少一个传送硬币的硬币通道。在这种情况下，一个硬币通道至少具有适于测量硬币的处理时间的传感器，所述传感器与所述计算机控制器连接。所述硬币通道还设置有使硬币发生可重复性加速的硬币加速装置，从而在不同情况下，根据硬币类别，硬币以特定速度通过传感器。借助由计算机控制器处理的传感器的信号，对硬币通过测量部的时间进行确定。在计算机控制器中，特别是在存储单元中，有一条基于硬币类别判定的信息。通过这种方式，硬币的支出可以将不同于特定硬币类别的硬币排除在外。

例如，5分硬币通过传感器所需的速度和时间明显不同于如20分硬币所需的时间。相应地，通过计算机控制器，由传感器捕捉到的数据可以确定硬币类别。如果需要，例如，可以(如基于大小、厚度、重量、压花深度、材料的性质等)对硬币进行进一步的测试，以明确地确定其价值和/或真实性。必然可以将硬币通道装备在插入侧或支出侧，或两个硬币通道都可以装配有传感器。另外，可以在插入侧设置几个硬币通道，其每一个都装配有传感器。硬币可以被传送通过硬币通道，其端面或周面布置了大小设定且相应对齐的硬币。其与硬币圆周上是否成角状或圆形无关。

特别是，在硬币的传输速度达不到足够大的硬币通道的水平校准或略微水平倾斜的装配中，硬币通道可有益地与加速装置连接。加速装置使得克服重力传输硬币成为可能，由此在水平上升的硬币通道中也允许。

加速装置与计算机控制器连接，并设计为用于硬币的可重复性加速。如有必要，通过将加速装置与计算机控制器连接，可以激活加速。在可重复性加速中，通过传感器从一类，理想地，相对较少支出的硬币中获取数据，并由此在付出相对较少的努力的情况下被计算机控制器评估。

另外，将对于特定硬币的目标速度值存储在存储单元中，其能够实际目标值比较。例如在计算机控制器的学习模式下，可以确定并存储目标速度值。在该实施例中，通过硬币通道传送相同类别的几个硬币，并对通过测量部的时间进行统计分析和记录。当然，可以接受初步确定的目标速度值的偏差。从由传感器检测的测量不所需的硬币处理时间，以及加速信息和/或硬币的尺寸和/或用于硬币加速的能量，由计算机控制器来计算硬币的实际速度或实际速度值。通过将存储的目标速度值和计算出的实际速度值比较，可以容易地确定每个硬币的硬币种类。

优选地，将传感器设计为光学、声学或磁测量机构。声学测量机构可以产生，例如，超声场，并生成由硬币产生的声音反射，其可传输至计算机控制器以进行评估。磁测量机构可优选地包括至少一个霍尔传感器。在这种情况下，在该测量机构的磁场中确定关于硬币磁性的附加信息，这可以用于更清楚的确定硬币类别。

传感器也可构建成光学测量机构。优选地，光学测量机构包括至少一个光电屏障。光电屏障典型地为一种电子光学系统，其寄存光束的中断，并例如将其转换成电信号。这允许诸如硬币通道中的移动硬币等移动物体可以被检测到。通常，光电屏障具有至少一个作为发送器的光源(如发光二极管等)及作为用于发送器发出的辐射的接收器的传感器单元(如光电晶体管，光电二极管等)。光电屏障例如可以为具有如下类型(例如透射型光电传感器、叉形挡光板、反射型挡光板，光帘等)：当硬币进入光电屏障的测量范围且离开那个区域时，可靠地递送测量的值。然后，利用测量的值，计算机控制器就可以直接或间接地确定检测到的硬币类别。

在优选地实施方式中，光电屏障包括一个光源和两个光接收器，其在硬币的流动方向设置在光源的两侧，用于接收硬币外缘反射的光辐射。一个光接收器接收硬币进入测量部的反射光信号，而另一个光接收器在硬币离开测量部时接收反射光信号。对于圆形硬币，可以通过反射的角度来确定如硬币的直径等。

优选地，机械地、气动地或电磁地设计硬币的加速装置。例如，机械加速装置可包括外部电源操作的驱动器，其具有用于硬币传输的弹簧机构。气动加速装置例如与用于生成压缩气体的压缩机或压缩空气贮存器连接。进一步地，加速装置可附加或可选地包括例如行波磁场等。

有益的是，计算机控制器在实际速度值与各个目标速度值发生不允许偏差的情况下激活视觉上和/或声学上可感知的报警机构。如果某个硬币通过具有传感器的硬币通道，则计算机控制器就知道了硬币的目标速度。然后将该目标速度与硬币通过传感器的实际速度值比较。实际速度值与对应的目标速度值的偏差在预定的容许公差之外表明了硬币处理装置的误差或操控，由此，需要服务人员采取措施。报警机构可安装在任何地方，特别是中央计算机上或控制室中。可以通过有线方式或诸如Wi-Fi等无线通信线路等的无线方式来连接控制硬币处理装置的计算机和报警机构。

硬币通道例如将硬币处理装置的硬币支出单元与硬币支出凹槽结合。传感器由此位于硬币处理装置的支出侧。在这种情况下，根据硬币类别对支出的硬币进行相对简单的核对就足够了，因为插入的硬币的验证是在插入侧进行的，例如是在硬币验证器中，并且将根据类别分类的硬币设置在硬币支出单元中。硬币通道适当地设计为在外围传送硬币。即，在边缘传送硬币。为了降低硬币通道中对硬币速度的摩擦影响，硬币通道至少在传感器区域具有摩擦最小化表面或表面涂层。另外，硬币可连接至硬币处理装置插入侧的硬币插入槽。该配置在既没有设置硬币验证器，对处理后的硬币又无需进行附加测试时是有利的。

另外，通过对硬币处理装置中的硬币进行分类的方法来实现上述目的，其中硬币处理装置包括至少一个具有存储单元的计算机控制器、使硬币产生可重复性加速的一个加速装置以及至少一个设置在硬币通道中用于检测硬币的处理时间的传感器。通过加速装置在硬币通道中传送硬币经过传感器，传感器测量硬币的处理时间。将测量的处理时间提交至计算机控制器，其随后基于测量的处理时间确定硬币的实际速度值。然后通过计算机控制器将实际速度值与目标速度值比较，并确定硬币的硬币类别。将特定硬币的目标速度值存储在存储单元中。因此，以简单的方式，付出小小的努力，就可以排除要进行分类的硬币的类别以及特定硬币类别之外的硬币支出。另外，传感器检测到的值以及通过利用具有可重复性加速的加速装置的处理时间相对分散，由此可以通过计算机控制器对其进行简单地分析。

如果在计算机控制器的学习模式下通过测试对每个硬币或硬币类别的目标速度值进行识别，然后存储在存储单元中，将会很有益处。在该实施例中，同一硬币类别的几个硬币在传感器下通过硬币通道，并确定各个处理时间，进行统计分析，然后存储。可选地，计算机控制器中的每个硬币或硬币类别的目标速度值的也可能例如通过数学方法确定。

理想的是，每个目标速度值可指派具有容许公差，其与各个硬币的目标速度值一起存储在存储单元中。如果将硬币的实际速度值与硬币的目标速度值进行比较，显示的偏差在遵守的各个容许公差之外或超过各个容许公差，则可通过计算机控制器激活视觉上和/或声学上可感知的警报。这样可以针对硬币处理装置的误差或操控而简单、快速地发出警告，并且服务人员可以进行相应的干预。

如果加速装置是从计算机控制器通过输入的信号激活的，同样证明了将会很有益处。这样的信号例如可以通过要支出的硬币生成或引起，并激活加速装置或各个外部电源操作的驱动器(如空气压缩机、弹簧机构)，从而使用可重复性加速加速硬币并在硬币通道中的传感器上传送硬币。

应当理解，前述特征与下文描述的特征不仅在所示的特定组合中而且在其它组合中也是有用处的。本发明的范围仅通过权项进行限定。

附图说明

下面，将结合说明书附图通过几个实施例对本发明进行说明。

图1为示出了前门开启且具有根据本发明的硬币处理装置的根据本发明的娱乐用游戏设备的控制台的透视图；

图2为示出了图1中硬币处理装置的示例性示意图；

图3为示出了图2中根据本发明的硬币处理装置的细节IV的示例性示意图；

图4为示出了，在可选实施方式中的、图2中根据本发明的硬币处理装置的细节IV及对硬币进行分类的相关方法的流程实施例的示例性示意图。

具体实施方式

图1所示的示例性、示意性的娱乐用游戏设备包括具有顶侧顶盖2的控制台1，顶侧顶盖2具有曲面框架部件3。另外，娱乐用游戏设备具有两个相对的侧壁4、底座6及后壁8，其中侧壁4具有正面相关的框架5，底座6具有后部可照明盖板7。控制台1包括计算机控制器9，并与硬币处理装置10连接，计算机控制器9包括游戏顺序控制器。如图2所示，硬币处理装置10包括硬币验证器32，硬币箱11及硬币支出单元33。硬币验证器32在硬币通道34的顶部，在相关框架5的后面，与安装在框架5之后的硬币插入槽12连接。框架5中的返回键13如图1所示位于硬币插入槽12下面，如用于支付货币。

为了从前侧关闭控制台1，设置了上前盖16和下前折板17。一个设置在另一个上方的两个屏幕19安装在例如上前折板17中，来显示游戏内容。在控制台1的闭合状态下，即，当两个前折板16、17折叠时，通过操作元件26对娱乐用游戏设备进行操作，操作元件26封装在操作板21中并且例如设计为按钮开关。操作元件26通过连接线与计算机控制器9连接。横向上，控制元件26一方面包括硬币支出凹槽28，其在下前折板17的闭合状态下通过槽29连接到硬币处理装置10上。另一方面，票据输入/输出凹槽30在操作板21上安置在控制元件26附近，其与和控制台1连接的票据处理单元31连接。票据处理单元31包括如票据结算和/或找零，并与计算机控制器9连接。

硬币处理装置10的硬币验证器32与娱乐游戏装置的包括存储单元36的计算机控制器9连接。另外，计算机控制器9与硬币支出单元33连接，并在硬币处理装置的支出侧38与硬币通道34连接，如图2所示。硬币35通过硬币处理装置10的硬币通道34中的硬币插入槽12，并从那里进入硬币验证器32。接着，将硬币35传送到硬币箱11或硬币支出单元33中，在其中，以分类的方式对硬币35进行筛选。如果此时，例如，由于对返回键13的操作或由于游戏处理效果的事件等发生了硬币35的支出，则它们会在支出侧38穿过硬币通道34。这个硬币通道34具有传感器37，硬币35也会经过传感器37。如图2所示，传感器37可形成为光电屏障40，利用传感器37，当硬币35进入发送器41和接收器42之间的区域时，将测量信号发送至计算机控制器9。在离开这个区域时，测量信号也会被发送至计算机控制器9。

在可选实施方式中，传感器37可包含两个隔开的叉形光电屏障。在光束中断的情况下，将信号发送至每个叉形光电屏障的计算机控制器9，以进行进一步的评估。

利用硬币35在光电屏障40的区域中的停留时间，以及已知硬币类别的几何数据和/或光电屏障40的长度，可以确定实际速度值。将该实际速度值与目标速度值进行比较。通过在计算机控制器的学习模式下测试或通过数学方法对所有支出的硬币35的目标速度值进行确定，即，对其进行评估或设置容许公差存储在存储单元36中。因此，可以得出当前支出的硬币类别的结论。因为计算机控制器9具有关于基于确定的速度支出的硬币类别的信息，所以可以确定，特别是在较多硬币类别支出的情况下，当前支出了正确的硬币类别或由于误差或操控，当前支出了另一个硬币类别。如果检测到的硬币35的实际速度值与目标速度值之间存在不容许的偏差，可以通过计算机控制器9激活如视觉上和/或声学上可感知的警报等。

由于硬币通道34水平向下倾斜，可能会发生硬币35因重力而加速通过测量区域。理想的是，设置加速装置43，其与计算机控制器9连接，并且，通过加速装置43可以使硬币35(例如在略微倾斜、水平或上升的硬币通道34中)获取可重复性加速并使其传输速度足够大。例如可气动地、机械地或电磁地设计这样一种用于硬币35的加速装置43。

如图3所示，硬币通道34可在硬币处理装置34的支出侧38水平对齐。硬币通道34附接在加速装置43上，加速装置43例如设计为端部安装式压缩空气喷嘴50。信号施加到硬币支出35的计算机控制器9，以特定流速引导压缩空气在箭头44的方向上加速硬币35使其进入硬币通道34。硬币通道34装配有传感器37，其包括光源45，以及在限定位置与光源45彼此成角度偏移而设置的两个光接收器46。假如硬币35的外缘此时进入如箭头47所示的光源45发出光束的区域，光束反射至一个光接收器46，如箭头48所示。从该光接收器46，将对应的测量信号发送至计算机控制器9。然后，硬币35的外围周长曲率导致光束发生散射，直到如箭头49所示的在另一个光接收器46上发生反射。然后也将对应的从该光接收器46发出的信号发送至计算机控制器9。基于对时间测量之外测量信号，当硬币35需要经过传感器37时，也可以对硬币35的直径进行计算，由此得出硬币35的速度。这可确保改进分类。

在如图4所示的另一个可选实施方式中，硬币通道34例如可朝向硬币支出凹槽28递增对齐。为了传送硬币35，可将加速装置43与硬币通道34重新连接。例如机械地设计传送硬币所需要的加速装置43，其包括弹簧机构。利用弹簧机构，硬币35通过硬币通道34和相关传感器37传送进入硬币支出凹槽28中。

另外，图4示出了利用硬币处理装置对硬币进行分类的方法顺序。这种情况下，在第一处理阶段步骤110中计算机控制器9通过信号激活加速装置43，因为将支出硬币35。加速装置43包括如利用外部电源操作驱动器的弹簧机构等，通过弹簧机构，第一处理阶段110加速硬币35，然后将其移动到硬币通道34中通过传感器37。从传感器37，第二处理阶段120通过一系列传感器37检测硬币35的处理时间，然后将检测到的处理时间在第三处理阶段130中发送至与计算机控制器9连接的传感器37.

计算机控制器9包括存储单元36，在存储单元36中，对于硬币35或各个硬币类别存储目标速度值。如在计算机控制器9的学习模式下通过实验可以确定，或通过数学方法计算对于硬币35的目标速度值。另外，容许公差可以在任意目标速度值下存储在存储单元36中。

在第四处理阶段140，计算机控制器9根据由传感器37检测到的处理时间计算对于硬币35的实际速度值。对该计算，可利用如关于硬币35通过加速装置43进行加速的信息，关于硬币35的尺寸的信息，和/或硬币35加速所花费的能量信息等。然后计算机控制器9将对于硬币35计算出的实际速度值与来自存储单元36的对于硬币35的目标速度值进行比较。由此，确定硬币35的硬币类别，并以简单的方式，可以确定是否存在如硬币35支出误差或操控等。

另外，在第四处理阶段140中，在将对于硬币35的目标速度值与实际速度值进行比较时，可以测试出是否达到或超出了存储的各个额定速度值的容许公差。假若超出了容许公差，通过计算机控制器9可激活如光学上和/或声学上可感知的警报等。当然，硬币处理装置10与计算机控制器单元9形成一个单元。另外，在支出侧38可以具有多个硬币支出单元33，每个都具有相关的硬币通道34、传感器37和可选地加速装置43。可以在插入侧38的硬币通道34中设置传感器37。这例如可以在自动售货机或娱乐用游戏设备中插入的硬币35中利用通过简单的方式对硬币35进行分类或测试的方法来进行分类。

附图标记列表

1.控制台

2.顶盖

3.框架部件

4.侧壁

5.框架

6.基部

7.盖板

8.后壁

9.计算机控制器

10.硬币处理装置

11.硬币箱

12.硬币插入槽

13.返回键

16.上前折板

17.下前折板

19.屏幕

21.操作板

26.控制元件

28.硬币支出凹槽

29.槽

30.票据插入/票据支出凹槽

31.票据处理单元

32.硬币控制器

33.硬币支出单元

34.硬币通道

35.硬币

36.存储单元

37.传感器

38.支出侧

39.插入侧

40.光电屏障

41.发送器

42.接收器

43.加速装置

44.箭头

45.光源

46.光接收器

47.箭头

48.箭头

49.箭头

50.压缩空气喷嘴

110.第一处理阶段

120.第二处理阶段

130.第三处理阶段

140.第四处理阶段

Claims (14)

1.一种硬币处理装置，其具有包括存储单元(36)的计算机控制器(9)，所述硬币处理装置具有用于传送硬币(35)的至少一个硬币通道(34)，其中一个硬币通道(34)具有至少一个检测硬币(35)处理时间的适合的传感器(37)，所述传感器(37)与所述计算机控制器(9)连接，并且与被设计用于所述硬币(35)的加速装置(43)连接，其中所述加速装置(43)与所述计算机控制器(9)连接，并设计为用于所述硬币(35)的可重复性加速，并且其中所述存储单元(36)存储了对于特定硬币(35)的目标速度值，该目标速度值与通过利用传感器(37)检测到的处理时间计算的实际速度值比较，并且由此确定所述硬币(35)的类别。

2.根据权利要求1所述的硬币处理装置，其特征在于，将所述传感器(37)设计为光学、声学或磁测量装置。

3.根据权利要求2所述的硬币处理装置，其特征在于，所述光学测量装置包括至少一个光电屏障(40)。

4.根据权利要求3所述的硬币处理装置，其特征在于，所述光电屏障(40)包括光源(45)和两个光接收器(46)，所述两个光接收器(46)沿硬币(35)输送方向设置在所述光源(45)两侧，且在所述硬币(35)的外缘接收反射的光辐射。

5.根据前述权利要求中任一项所述的硬币处理装置，其特征在于，机械地、气动地或电磁地设计用于所述硬币(35)的加速装置(43)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的硬币处理装置，其特征在于，当所述实际速度值与所述目标速度值之间存在不允许的偏离时，所述计算机控制器(9)激活光学上和/或声学上可感知的报警机构。

7.根据前述权利要求中任一项所述的硬币处理装置，其特征在于，所述硬币通道(34)至少在所述传感器(37)的区域具有摩擦最小化的表面或表面涂层。

8.一种具有前述权利要求之一所述的硬币处理装置(10)的娱乐用游戏设备。

9.一种对硬币处理装置(10)中的硬币进行分类的方法，其中所述硬币处理装置(10)包括至少一个具有一个存储单元(36)的计算机控制器(9)，设计用于硬币(35)的可重复加速的一个加速装置(43)，以及至少一个安装在硬币通道(34)中用于检测所述硬币(35)的处理时间的传感器(37)，其特征在于，所述硬币(35)在所述硬币通道(34)中的所述加速装置(43)的帮助下在所述传感器(37)上传送，同时，所述传感器(37)通过传感器(37)检测(120)所述硬币(35)的处理时间，并且基于所述计算机控制器(9)的处理时间发送(130)给所述计算机控制器(9)，基于所述处理时间由所述计算机控制器(9)计算对于所述硬币(35)的实际速度值，然后与硬币的目标速度值比较，由此，确定(140)所述硬币(35)的硬币类别，其中对于特定硬币(35)的目标速度值存储在所述存储单元(36)中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对于所述硬币(35)的额定速度值是在所述计算机控制器(9)的学习模式下通过实验确定的，并存储在所述存储单元(36)中。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对于所述硬币(35)的额定速度值是由所述计算机控制器(9)通过数学计算确定的，并存储在所述存储单元(36)中。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个目标速度值均被指定容许公差，并与期望的各个速度值一起存储在所述存储单元(36)中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在比较实际速度值与各个目标速度值(140)过程中，超过容许水平时，由所述计算机控制器(9)激活视觉上和/或声学上可感知的报警装置。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述加速装置(43)由所述计算机控制器(9)通过应用的信号(110)激活。