CN1181145A - 硬币确认的设备和方法 - Google Patents

Abstract

具有改进的硬币处理速率的硬币确认器当连续的硬币滚到一个硬币滑行路径(4),在基本确认测点(5)完成在硬币(3)上的基本确认测试。不可接收的硬币通过一个硬币拒收路径(12),而由基本确认测试发现可接收的硬币被一个圆筒形线圈操作门(11)偏转到一个硬币接收路径(13)。可接收的硬币通过另一个传感器线圈(C4)。通过分析用于硬币到达和离开另一个传感器(C4)所占用的时间由微处理器(7)进行辅助硬币测试。微处理器完成欠定时器和超定时器的服务程序(图3A、B)并且如果硬币在欠定时器和超定时器范围内(t1,t2)到达,则硬币被接收。当硬币吞吐率增加时,欠定时器被关闭以便允许用于有效硬币的硬币吞吐率的增加,而不会损失安全性。

Description

硬币确认的设备和方法

本发明涉及硬币确认的设备和确认硬币的方法。

能够在不同种类的硬币之间进行鉴别的硬币确认器是公知的并且有一个例子被描述在我们的英国专利No.2 169 429。这种硬币确认器包括一个硬币滑行路径，沿着这个路径硬币靠边通过一个基本检测点，在这个检测点线圈完成在硬币上的一系列的基本感应测试以产生硬币参数信号，该参数信号表示在测试中硬币的材料和金属含量。由一个微处理器将硬币参数信号与对应于许多不同种类的硬币的存储的数据进行比较。如果在基本确认测试后发现硬币是可接收的，微处理器操作一个接收门使得硬币被导向一个接收的路径。否则，接收门保持不工作并使得硬币通过一个拒收路径。

尽管基本确认测试足以在不同种类的真实硬币与假的硬币之间作出鉴别，还要进行进一步的辅助确认测试以使得检查出是否欺骗确认器的企图是由一个非标准的欺骗操作造成的。过去，所试图的欺骗是将连着一段线的一个真实的硬币往下放到确认器以便在基本确认测试期间引起一个成功的结果，然后插入一个较低价值的硬币。在线上的真实的硬币随后从确认器抽出以便下次再用。

过去，为了解决这个问题，在接收路径提供一个接收传感器，并且只有在真实的硬币在成功的基本确认测试之后在预定时间范围内通过接收传感器，确认器才产生一个指示一个真实的硬币存在的信用码。另一种可能的欺骗包括将线上的硬币往下放到在硬币接收路径的另一个传感器的附近。然而，在线上的硬币到达传感器的时间通常不同于一个真实的硬币到达传感器的时间，这使得分析来自基本测试和辅助测试的信号的时间关系可能鉴别出以这种方式完成的欺骗操作。

与辅助测试有关的一个问题是它限制了连续的硬币投入确认器中进行基本确认的速率。这样，当硬币以一种超过一个给定门限的速率投入确认器时，在第一个硬币上进行基本确认测试后紧接着辅助确认测试，并且在进行基本确认测试下一个硬币时辅助确认测试不可能完成。为了避免任何欺骗的危险，确认器被编程以拒收第二个硬币，即使它可能实际是一个真实的硬币。

本发明对这个问题提供了一个解决方案。根据本发明提供的一个硬币确认器设备包括定义一个通道以接收测试中的硬币的装置，用于完成沿着通道通过的硬币的基本确认测试的基本确认测试装置，用于完成除了由基本测试装置进行的测试以外的在硬币上的至少一个辅助确认测试的辅助确认测试装置，用于引导被确定为有效的硬币到一个接收路径和被确定为无效的硬币到一个拒收路径的门装置，用于根据由基本和辅助测试装置完成的基本和辅助确认测试的结果控制门装置操作的控制装置，以及用于当一个接一个的硬币以超过一个给定门限的速率投入到通道时不管辅助确认测试的结果而执行控制装置的装置。

根据本发明，可以理解当硬币以超过一定门限的速率投入硬币确认设备时，实际上不可能采用欺骗的操作如将一个线上的硬币向下放到设备中而试图欺骗确认器，因为以硬币通过设备装置的速率不会有时间进行这种欺骗。因此，关断或不考虑至少一些辅助确认测试是安全的而没有任何安全性的损失，由于这些优点基本确认测试能够以比迄今更高的速率在连续的硬币上实现。

本发明还包括一种确认硬币的方法，包括在沿着一个通道通过的硬币上完成基本确认测试，除了基本确认测试以外完成在硬币上至少一次辅助确认测试，根据基本和辅助确认测试的结果引导被确定为有效的硬币到一个接收路径和被确定为无效的硬币到一个拒收路径；以及当一个接一个的硬币以超过一个给定门限的速率投入通道时不管辅助确认测试的结果。

为了使本发明可以被更全面地理解，现在通过参照附图的例子并且通过与现有技术的确认器的对照描述它的实施例。在附图中：

图1是一个展示硬币滑行路径的硬币确认器的示意正视图；

图2是一个展示在图1的确认器电路的示意图；

图3说明了展示在图2的电路的工作期间得出的时间信号；

图4是一个流程图，说明根据现有技术的方法当进行基本和辅助确认测试时展示在图2的微处理器的工作；以及

图5是根据本发明用于微处理器工作的一个流程图。

一个硬币确认器单元如图1所示，它包括具有一个硬币入口2的外壳1，通过这个入口，如硬币3的硬币如虚线所示落到一个硬币滑行路径4以便靠边滚动经过基本硬币检测点5。三个线圈C1、C2、C3位于检测点5以便进行一个基本硬币确认测试。线圈是不同的尺寸和构造，并且是每个被激励以形成与硬币的感应耦合。如英国专利No.2 169 429中解释的，各种感应耦合影响了线圈的阻抗变化，它显著地表征了测试中的硬币。参照图2，阻抗变化由电路6处理以提供以数字形式的硬币参数信号x₁、x₂、x₃，它们是阻抗变化的函数。硬币参数信号被馈给微处理器7与相应于不同种类的可接收的硬币在存储器8中存储的数据比较。如果响应基本确认测试由微处理器7确定硬币是可接收的，一个输出在线9上被提供到门驱动器10。

如图1所示，由图2的驱动器10驱动的一个接收门11位于硬币滑行路径4的末端。门一般是打开的，在这种情况下沿着路径4前进的硬币落到硬币拒收路径12。可是当门驱动器10被激励时，门被关闭使得关闭硬币拒收路径12并且最后硬币被门11偏转到硬币接收路径13。串联连接的硬币接收传感器线圈C4a、C4b布置在硬币接收路径13的入口。如图2所示，线圈C4a、b产生一个由电路6馈给微处理器7的数字硬币接收脉冲x₄。脉冲x₄的持续时间取决于硬币经过硬币传感器线圈C4所用的时间。如下面将要更详细解释的，除了用传感器线圈C1、C2和C3完成以外，硬币接收脉冲x₄由微处理器使用以完成辅助确认测试。如果微处理器确定硬币是可接收的，通过基本和辅助确认测试，输出信用码产生在线14上，说明一个特定种类的有效硬币的存在。

当在传感器测点5完成的基本确认测试能够在不同种类的真实硬币和假硬币之间提供满意的鉴别时，通过进行现在解释为欺骗的、非标准的操作，可能欺骗确认器，并且由于这个原因，辅助测试被用于进一步鉴别真实的硬币和假的硬币。一种通常类型的可能的欺骗是通过将在一段线上的一个真实的硬币插入到确认器而进行的。线上的硬币放下通过检测点5并且因此由微处理器7完成一个满意的基本确认测试。据此，一个较低价值的第二个硬币可以插入并且线上的硬币被拉出确认器。成功的基本硬币确认测试导致门11关闭使得第二个硬币通过线圈C4a、b被导向硬币接收路径13。作为一种替换插入第二个硬币，线上的硬币可以进一步放下以便被门11偏转到接收路径13，被线圈C4a、b探测并且随后被拉出确认器。

为了避免这种类型的欺骗，微处理器7使用硬币接收传感器线圈C4的输出和在线9上施加到门驱动器10的驱动信号的状态，完成辅助硬币确认测试。只有基本和辅助测试说明一个可接收的硬币存在时，才会产生在线14上的信用码。

现在更详细地描述现有技术的辅助测试。当微处理器7响应在传感器测点5的硬币进行一次成功的基本确认测试时，由微处理器7执行下面的两个步骤。首先，检查用于门驱动器的在线9上的驱动信号的状态。如果它指示门是打开的，即在拒收状态，这指示任何先前进入的硬币已经被清除通过确认器并且准备在传感器测点5接收硬币。其次，由硬币接收传感器线圈C4a、b得到的信号的时间持续被分析以确定下面：

a)硬币太早地到达线圈C4；

b)硬币太迟地到达线圈C4；

c)硬币清除线圈C4太早；

d)硬币清除线圈C4太迟。

这四个辅助硬币确认测试寻找在一个落入确认器的真实的硬币与如前面所述通过放下线上的硬币试图欺骗确认器之间的区别。当用线上的硬币进行欺骗后跟着第二个假硬币，第二个硬币通常到达接收传感器线圈C4a、4b的时间落在一个真实的硬币发生的正常时间范围之外。此外，如果线上的硬币向下放到足够被硬币接收线圈C4检测，它通常以比一个真实的硬币发生的较长或较短的时间保持在线圈C4的附近，因此上述测试能够对一个真实的硬币和试图欺骗确认器之间作出区别。

为了检查由线圈C4a、C4b得到的用于硬币接收脉冲x₄的各种时间，微处理器7包括定义在一个成功的基本确认测试后的预定时间周期的操作的服务程序。参照图3A，微处理器7运行一个称为欠定时器的服务程序，它在一次成功的基本确认测试以后的时间t1之后暂停。一个相应的超定时器在成功的基本确认测试后在图3B所示一个周期t2之后暂停。如果如图3C所示，硬币接收脉冲x₄发生在t1和t2之间的时间窗口内，硬币满足上面给定的用于测试a)和b)的标准。

另外，微处理器7包括一个产生清除时间周期的服务程序，该时间周期如图3D所示在接收脉冲x₄的前沿出现以后在一个预定时间间隔之后产生。如果脉冲x₄的后沿落在时间窗口t₃、x₄内，即在图3D为t₅，这说明硬币已经在可接收的时间范围内清除了接收线圈C4a、b，这样满足上面给定的用于辅助测试c)和d)的标准。

现在参照图4，描述用于常规的基本和辅助测试的流程图。处理在步骤S1开始并且基本硬币确认(响应在传感器测点5的硬币)在步骤S2执行。在S3，如果在S2的基本确认指示硬币是一个真实的硬币，在步骤S4检查接收门11的状态。如果门11是在拒收状态，即没有任何的驱动信号在线9上施加到门驱动器10使得门是打开的，在步骤S5进行检查以确定是否硬币接收信号x₄由接收线圈C4产生。因此，步骤S4和S5检查任何先前有效的硬币或假币已经被清除通过确认器。如果硬币不是真实的硬币或门11被关闭用于硬币的接收，或硬币保持在接收线圈配置C4的附近，在步骤S6的服务程序去激励线9(图2)以便打开门11将它放置在拒收状态。在步骤S7，任何在线14上的信用码被清除以确保对于测试中的硬币没有任何信用码被累加。

返回来参照步骤S4和S5，对于被作为一个真实的硬币接收的硬币，门11必须最初是打开的并且接收传感器线圈C4配置必须是清除了的。在这种情况下，服务程序进行步骤S8和S9使得开始在欠定时器和超定时器(见图3A和3B)。同时，在步骤S10，在步骤S2用于确定的真实的硬币的硬币种类的值被作为所谓的信用码保存。在步骤S11，驱动信号被施加到线9(图2)以操作门驱动器10并因此转换门11到它被关闭的接收状态，使得引导硬币到硬币接收路径13(图1)。

参照图4B，这里展示了一个中断服务程序用于完成辅助确认测试。在步骤S2被确认的硬币沿着图1所示的通道前进，并且因为门在步骤S11(图4A)已经关闭，硬币移动到硬币接收传感器线圈配置C4a、b(图1)。结果，产生硬币接收脉冲x₄并馈给微处理器。这是在图4B的探测步骤S12。

在步骤S13和S14，接收脉冲x₄的时间与欠定时器和超定时器的暂停周期t₁和t₂(图3A、B)比较。如果接收脉冲x₄落到时间t₁和t₂之间的间隔，服务程序转移到步骤S14以确定是否接收脉冲x₄的后沿落到图3D所示的可接收的时间范围t₃和t₄内，指示硬币没有在接收线圈C4的区域内停留不可接收的长时间或短时间(图1)。如果步骤S14的测试通过，在步骤S10保存的信用码在步骤S16在线14上传输(图2)，指示基本和辅助确认测试的成功的结果。

但是，如果步骤S13到15的结果令人不快，信用码不会被传输并代之以在步骤S17被清除使得在线14上得不到信用码。此后，接收超定时器在步骤S18被清除(欠定时器已经清除)并且门11在步骤S19转换到它的拒收状态。

尽管这个服务程序是非常可靠的并且对于欺骗的操作提供好的鉴别，它还是有缺点，减慢了确认器的响应时间并限制了硬币能够投入输入2(图1)和满意地确认的速率。

通过考虑紧密连续的两个硬币沿着硬币滑行路径4经过传感器测点5可以理解这一点。如果两个硬币都是真实的，它们将在传感器测点5连续地产生成功的基本确认测试结果。对于第一个硬币，在步骤S2的基本确认会在S3有一个成功的结果，门11将在S4在它的拒收状态并且接收传感器C4将在步骤S5被清除，使得第一个硬币将被接收并且服务程序经过步骤S8直到S16产生一个相应的信用码。然而，在步骤S3探测为真实的第二个硬币在步骤S4被拒收，因为接收门11将没有被去激励。这是因为驱动信号仍然在线9上(图2)施加到门驱动器使得第一个硬币能被接收。可以看出直到图4B的步骤19门11不会转换到它的拒收状态。此外，通过步骤S4和S6第二个硬币导致门11打开，因此迫使第二个硬币到拒收路径11。

当对于有效硬币的硬币进入的速率超过一个给定门限时，本发明通过选择地关断一个或多个辅助测试而对这个问题提供了一个解决方案。当硬币被迅速投入确认器时，不可能用线上的硬币进行欺骗操作因为没有时间插入和移去假币，并且根据本发明可以理解当硬币进入速率超过一个给定门限时，停止至少一个或多个辅助硬币确认测试是安全的。现在参照图5A、B和C详细地描述本发明的例子。在图5中，图5A说明主要的确认服务程序而图5B和5C说明响应在步骤S2的每个成功的基本确认开始的中断服务程序，如图所示中断服务程序被相互连接并连接到基本服务程序。在这个例子中，当硬币以大于一个给定门限的速率投入确认器时，欠定时器被禁止。

当第一个真实的硬币插入确认器时，在S2完成的基本确认测试的成功结果在S3被确定。如果门11是在它的拒收状态并且接收传感器线圈C4是硬币清除的，如在步骤S4和S5所确定的，如前所述在步骤S8开始接收欠定时器开始而超定时器在步骤S9开始。

微处理器7的存储器被有效地划分以提供第一和第二堆栈用于信用码，下面称为堆栈1和堆栈2。在S2由硬币确认产生的第一个硬币的信用码在步骤S20期间存储在堆栈1。此后，在步骤S11接收门转换到它的接收状态，即被闭合以使得引导硬币到接收路径13。

参照图5B，第一个中断服务程序开始用于在步骤S12的第一个硬币以便确定何时硬币到达接收传感器线圈C4。如果如步骤S13和14确定的由超定时器和欠定时器产生的时间t₁、t₂之间硬币产生一个接收脉冲x₄，服务程序转移到步骤S15以确定是否在清除时间内硬币清除了传感器线圈C4。如果这个事件发生，服务程序转移到步骤S21并且在步骤S20用于硬币存储的信用码被传输到堆栈2，在步骤S22码被从堆栈1删掉。

于是第一个硬币是可接收的并且参照图5C，第二个中断服务程序保证与硬币有关的信用码在线14上传输(图2)。尤其在步骤S23期间通过首先从堆栈2得到信用码在堆栈2中的信用码在线14上连续地传输，在S24清除码并在步骤S25传输码。步骤S26确定是否堆栈2是空的，如果不是则在图5C所示的服务程序重复直到它被完全地清除。

现在考虑在第一个硬币后第二个硬币迅速地插入确认器。如前所述，在现有技术的服务程序中，第二个硬币会在图4A的步骤S4被拒收。然而，参照图5A，在步骤S4如果由于接收过程用于第一个硬币使接收门11保持在拒收状态，服务程序不会自动地拒收第二个硬币而代之以跳过步骤S5和S8。服务程序假设因为门11还不在它的拒收状态，接收传感器线圈C4也将不会被清除，因为用于第一个硬币的接收过程还没有完成。此外，根据本发明，应该理解在这种情况下不需要开始接收欠定时器(步骤S8)。因为第一个和第二个硬币被迅速连续地插入，将不可能完成在线上硬币类型的欺骗，因此关于第二个硬币在步骤S8禁止欠定时器是安全的。

然后，在S2第二个基本确认期间产生的用于第二个硬币的信用码在步骤S20被存储在堆栈1，并且接收门11在步骤S11被保持在它的接收状态。

此后，服务程序转移到步骤S12(图5B)。欠定时器将已经在步骤S13终止，因为由于第一个硬币的接收它已经终止并且响应第二个硬币它还没有重新开始。因此，只要在硬币到达接收传感器线圈C4(步骤S12和S14)之前超定时器还没有终止，服务程序转移到步骤S15用于第二个硬币并且用于第二个硬币的信用码在步骤S21被从堆栈1传输到堆栈2，只要第二个硬币如在步骤S15确定的在预定的清除时间内清除传感器线圈C4。这样用于第二个硬币的信用码将采用以前所述的方式如图5C所示的服务程序在步骤S25传输。

在硬币到达接收传感器线圈C4(步骤S14)之前超定时器暂停的情况下或在步骤S15的辅助测试是不成功的情况下，用于有关硬币的相应的信用码在步骤S27被从堆栈1清除。结果，码不能在步骤S21传送到堆栈2因为硬币没有通过辅助测试。

这样，根据本发明服务程序具有优点，即尽管第二个硬币是紧接着第一个硬币并且为了处理第一个硬币的接收用于第二个硬币的基本确认发生在门11被关闭期间，第二个硬币是能够被接收的。

由基本确认测试取得的确认质量没有任何降低，并且由辅助确认测试提供的安全性不会因为关闭欠定时器而受影响，因为第二个硬币如此快速地跟着第一个以致于不可能有时间完成在线上硬币类型的欺骗。

此外，如果在连续的硬币插入之间的时间增加，欠定时器自动地再次启动以保证由辅助测试提供的安全性被维持。

本发明的许多修改和变化对于本领域的那些技术人员是明显的。例如，在图5的实施例中，当硬币进入速率超过一个给定门限时辅助硬币确认测试中仅有一个禁止。根据硬币进入速率有可能还要禁止更多的辅助测试。例如，虽然没有示出，可能在步骤S14禁止超定时器的操作和/或在步骤S13完成清除时间检查。例如根据在步骤S4的测试结果做这些。随着硬币进入速率增加辅助测试可以逐渐地被禁止。

该服务程序可以被扩展以包括如硬币向后滑行通过确认器的探测以及当没有预期时在接收传感器线圈C4a探测的硬币的进一步的辅助确认测试。

应该理解通过或者不完成测试本身或者禁止在相关的微处理器服务程序中的测试的结果，不管每个辅助确认测试的结果微处理器都可以执行。

在这里使用的术语“硬币”包括一种辅币或其他类似的信用件。

虽然描述的确认器的例子使用感应的传感器，光或机械的传感器也能被使用在或者基本确认测试点或者用于进一步的传感器。

Claims (14)

1.硬币确认设备包括：

一个装置，定义一个通道以接收测试中的硬币；

基本确认测试装置，用于完成沿着通道通过的硬币的基本确认测试；

辅助确认测试装置，用于除了由基本测试装置进行的测试以外完成至少一个在硬币上的辅助确认测试；

门装置，用于引导确定为有效的硬币到达一个接收路径并且引导确定为无效的硬币到达一个拒收路径；

控制装置，用于根据由基本和辅助测试装置完成的基本和辅助确认测试的结果控制门装置的操作；以及

一个装置，用于当一个接一个的硬币以超过一个给定门限的速率投入通道时不管辅助确认测试的结果而执行控制装置。

2.根据权利要求1所述的硬币确认设备，包括用于检测沿着通道前进的硬币的传感器装置，所述的基本确认测试装置响应传感器装置用于完成基本确认测试。

3.根据权利要求2所述的硬币确认设备，其中传感器装置包括至少一个电感线圈用于形成与硬币的感应耦合，并且根据感应耦合，所述基本确认测试装置操作，以确认硬币。

4.根据权利要求2或3所述的硬币确认设备，其中辅助确认测试装置包括另一个传感器，以及用于确定在测试中硬币移到邻近另一个传感器的时间的装置。

5.根据权利要求4所述的硬币确认设备，其中辅助确认测试装置包括一个装置用于确定是否硬币在测试中在比一个给定门限短的时间内到达另一个传感器。

6.根据权利要求4或5所述的硬币确认设备，其中辅助确认测试装置包括一个装置用于确定是否硬币在测试中在比一个给定门限长的时间内到达另一个传感器。

7.根据权利要求4、5或6所述的硬币确认设备，其中辅助确认测试装置包括一个装置用于确定是否硬币在测试中在比一个给定门限短的时间内保持在另一个传感器的附近。

8.根据权利要求4、5、6或7所述的硬币确认设备，其中辅助确认测试装置包括一个装置用于确定是否硬币在测试中在比一个给定门限长的时间内保持在另一个传感器的附近。

9.根据权利要求4到8中任何一个所述的硬币确认设备，其中辅助确认测试装置包括一个装置用于探测门装置的操作设置。

10.根据权利要求9所述的硬币确认设备，其中控制装置是响应第一个硬币的成功确认而操作的，后面是用于第二个接着的硬币的基本确认测试的成功的输出以根据门装置的操作的设置禁止至少辅助确认测试中的一个。

11.根据权利要求4到10中的任何一个所述的硬币确认设备，其中辅助测试装置包括一个超定时器和一个欠定时器用于定义相应的最大和最小的允许时间用于硬币在测试中在基本确认测试之后到达另一个传感器，并且当连续的硬币以超过所述的给定门限的速率被投入确认器时控制装置操作以禁止欠定时器的操作。

12.确认硬币的方法包括：

执行对沿着一个通道通过的硬币的基本确认测试；

除了基本确认测试以外执行对硬币的至少一个辅助确认测试；

根据基本和辅助确认测试的结果引导被确定为有效的硬币到达一个接收路径并且引导被确定为无效的硬币到达一个拒收路径；以及

当一个接一个的硬币以超过一个给定门限的速率投入通道时忽略辅助确认测试的结果。

13.根据权利要求12所述的方法，其中当硬币投入的速率超过所述的门限时不执行辅助测试。

14.根据权利要求12或13所述的方法，包括通过监控一个时间期间完成辅助测试，该时间期间是用于硬币在测试中从基本测试完成的位置移到接收路径的位置所占用的时间的函数。

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