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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein münzartiges
Produkt mit einer Struktur, welche das Identifizieren des münzartigen
Produkts mittels eines elektronischen Reflex-Sensors ermöglicht,
ein Verfahren, mit dem das münzartige
Produkt anhand seiner Struktur identifiziert werden kann, und eine
Identifizierungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Münzartige
Produkte (z.B. Geldmünzen, Spielchips
etc.) sind für
bestimmte Zwecke im gesamten gesellschaftlichen Bereich oder in
bestimmten Einrichtungen im Umlauf. Wenn münzartige Produkte für bestimmte
Zwecke verwendet werden, ist eine Bestätigung erforderlich, dass die
Produkte echte münzartige
Produkte sind, und wenn mehrere Arten münzartiger Produkte verwendet
werden, müssen
die jeweiligen münzartigen
Produkte identifiziert werden.
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Bei der Verwendung von Spielchips
kann es möglicherweise
ausreichend sein, wenn der Identifizierungsvorgang mittels der Form
des Münzschlitzes vorgenommen
wird; bei Geldwechselautomaten für Münzen und
bei verschiedenen münzbetätigten Verkaufsmaschinen
jedoch ist eine strikte Identifizierung erforderlich, um festzustellen,
ob der eingeworfene Gegenstand eine echte Münze ist und um welche Art von
Münze es
sich handelt.
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Bei Geldwechselautomaten für Münzen und bei
Verkaufsmaschinen sind mehrere Münzidentifizierungsvorrichtungen
zur wiederholten Betätigung vorgesehen,
um prüfen
zu können,
ob der eingeworfene Gegenstand eine echte Münze ist und, falls dies der
Fall ist, welcher Art die Münze
ist.
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Zu den bei Identifizierungsvorrichtungen
verwendeten Identifizierungsverfahren zählen ein Verfahren, das auf
einem mechanischen oder elektronischen Detektionsmechanismus basiert,
ein optisches Verarbeitungsverfahren oder Bildverarbeitungsverfahren,
und dgl. Entsprechend diesen Identifizierungsverfahren erfolgt das
Identifizieren der Münzen anhand
charakteristischer Gestaltungsmerkmale der Münzen (Form, Außendurchmesser,
Dicke, Gewicht, Vorsprünge,
Design etc.), elektrischer und magnetischer Eigenschaften des Materials
und verschiedener Merkmale, die für jede Art von Münze einzigartig sind.
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Unter den oben angeführten Identifikationsverfahren
basiert das elektronische Identifikationsverfahren auf den elektrischen
und magnetischen Eigenschaften, die das Metallmaterial jeder Münze unverwechselbar
aufweist, und folglich ist dies ein zweckmäßiges Verfahren, mittels dessen
die Münze mit
höherer
Zuverlässigkeit
identifiziert werden kann.
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Unter den elektronischen Sensoren
ist ein Wirbelstromsensor besonders zweckmäßig; ein Beispiel für diesen
Sensor ist ein Magnetsensor, der zur Detektion von Wirbelstromverlust
ausgelegt ist.
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Der Magnetsensor vom Wirbelstromverlust-Detektions-Typ
weist einen Magnetsensor vom Durchlässigkeits-Typ (vom Typ mit
gegenüberliegenden
Spulen) (gemäß
JP-B-2567654 ) und
einen Magnetsensor vom Reflex-Typ (gemäß
JP-A-2000-11229 ) auf. Beide
Sensoren geben ein von einer Erregerspule erzeugtes magnetisches
Signal zu der Münze
hin aus, und die Veränderungen
in dem magnetischen Signal, welche aufgrund eines Wirbelstromverlusts
in der Münze
erzeugt werden, werden von einer Empfänger-Wicklung detektiert. Deshalb wird ein
derartiger Sensor als Sensor mit Wirbelstromverlust-Detektion bezeichnet.
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In der Beschreibung des Standes der
Technik und der anschließenden
Beschreibung der Erfindung wird ein Magnetsensor vom Wirbelstromverlust-Detektions-Typ verkürzt als "Magnetsensor" bezeichnet.
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Bei dem Magnetsensor vom Durchlässigkeits-Typ
gemäß
JP-B-2567654 sind
eine Oszillationsspule und eine Empfängerspule einander gegenüberliegend
angeordnet, wobei ein Münzprodukt-Weg
zwischen ihnen verläuft.
Wenn eine Münze zwischen
den beiden Spulen vorhanden ist, verändert sich das Ausgangssignal
der Empfängerspule
in einer für
das Münzmaterial
spezifischen Weise, wobei auf der Basis dieser Veränderung
die Münze identifiziert
wird. Ein Magnetsignal von der Oszillationsspule tritt durch die
Münze hindurch
und erreicht die Empfängerspule.
Aufgrund dieser Struktur wird dieser Sensor als Sensor vom Durchlässigkeits-Typ bezeichnet.
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Bei dem in
JP-A-2000-11229 beschriebenen Sensor
sind eine Erregerspule und eine Reflex-Detektionsspule nahe zueinander
an der gleichen Seite relativ zu der zu identifizierenden Münze angeordnet. Ein
von der Oszillationsspule ausgegebenes Magnetsignal wird von der
Münze mit
Wirbelstromverlust reflektiert und erreicht die Empfängerspule.
Aufgrund dieser Struktur nennt man diesen Sensor als einen Sensor
vom Reflex-Typ.
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Wie in
JP-A-2000-11229 beschrieben,
ist ein Magnetsensor vom Reflex-Typ in der Lage, denjenigen Nachteil
eines Sensors vom Durchlässigkeits-Typ
abzumildern, der in der niedrigen Identifizierbarkeit beschichteter
Münzen
besteht.
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Mit den oben angeführten beschichteten Münzen sind
Münzen
mit einer Dreifach-Laminatstruktur gemeint, die im Ausland wie z.B.
den USA im Umlauf sind. Gemäß der Beschreibung
in der genannten
JP-A-2000-11229 (Abschnitt
0002) "ist mit einer
beschichteten Münze,
von der ein Beispiel in
15 gezeigt
ist, eine als dreischichtige Laminatstruktur ausgebildete Münze gemeint,
die aus unterschiedlichen Materialien besteht, wobei Aluminium (Al)
oder Kupfer als Kernmaterial verwendet wird und auf beide Oberflächen weißes Kupfer
(CuNi) aufgetragen ist." Herkömmliche
beschichtete Münzen
weisen das gleiche Material an den beidseitigen Oberflächenschichten
und ein unterschiedliches Material als Innenschicht auf.
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Als Hauptgrund für die Herstellung einer derartigen
dreischichtigen Laminatstruktur beschichteter Münzen gilt, dass, nachdem herkömmlicherweise
Silbermünzen
im Umlauf waren und bereits Magnetsensoren zur Identifikation der
Silbermünzen
installiert waren, mit dem Ersetzen von Silbermünzen durch andere Münzen ein
Neueinstellen der Magnetsensoren in existierenden Verkaufsmaschinen
vermieden werden sollte; zu diesem Zweck versuchte man bei den neuen
Münzen
magnetische Eigenschaften zu gewährleisten,
die denjenigen von Silbermünzen äquivalent
waren, wobei dies jedoch unter Verwendung kostengünstigen
Materials erzielt werden sollte. Als weiterer Grund gilt, dass man
das gute Aussehen beider Oberflächen
der Münzen
durch die Verwendung des gleichen weißen Kupfers (CuNi) beibehalten,
andererseits durch die niedrigen Kosten des für die Mittelschicht verwendeten
Materials die Gesamt-Materialkosten massiv reduzieren wollte.
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Wie bereits erwähnt sind verschiedenen Verfahren
und Vorrichtungen zur Identifizierung münzartiger Produkte entwickelt
worden. Falls zusätzlich
zu diesen herkömmlichen
Verfahren und Vorrichtungen ein neuartiges Identifikationsverfahren
und eine neuartige Identifizierungsvorrichtung zur Verfügung stünden, könnte die
Präzision
der Identifizierung münzartiger
Produkte verbessert werden, so dass gefälschte Münzen effektiver aus dem Verkehr
gezogen werden könnte.
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Somit ist es Aufgabe der Erfindung,
ein neuartiges Identifikationsverfahren und eine neuartige Identifizierungsvorrichtung
für münzartige
Produkte zu erstellen und den münzartigen
Produkten eine neuartige, zur Anwendung des Identifikationsverfahrens
geeignete Identifikationsstruktur zu verleihen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
ein münzartiges
Produkt gemäß Anspruch
1, ein Identifikationsverfahren gemäß Anspruch 9 bzw. eine Identifikationsvorrichtung
gemäß Anspruch
14.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden ein neuartiges Identifikationsverfahren sowie eine neuartige
Identifizierungsvorrichtung mit einem elektronischen Sensor vom
Reflex-Typ dadurch ermöglicht,
dass das münzartigen
Produkt eine neuartige Beschichtungsstruktur erhält.
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Im Einzelnen betrifft die Erfindung
ein münzartiges
Produkt gemäß Anspruch
1, ein Verfahren zum Identifizieren eines münzartigen Produkts gemäß Anspruch
9 und eine Vorrichtung zum Identifizieren eines münzartigen
Produkts gemäß Anspruch
14; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
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1 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform der Ausgestaltung
des münzartigen
Produkts, des Identifikationsverfahrens und der Identifizierungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung
(Die in dieser Figur verwendeten Bezugszeichen 1, 100 und 200 werden
auch in den anderen Figuren für
die gleichen Teile verwendet);
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2 eine
Querschnittansicht einer Ausführungsform
des münzartigen
Produkts gemäß der Erfindung,
bei der eine Schichtenstruktur und eine Bimetallstruktur in Kombination
vorgesehen sind;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Münzprodukt-Wegs
gemäß der Erfindung;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Münzprodukt-Wegs gemäß der Erfindung;
und
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5 eine
Darstellung der Positionen der bei dem Identifikationsverfahren
und der Identifizierungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendeten elektronischen
Reflex-Sensoren.
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1 zeigt
eine Schnittansicht der Struktur des münzartigen Produkts 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
und zeigt ferner schematisch die Identifizierungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
bei der reflektierende elektronische Sensoren 100 und 200 derart
angeordnet sind, dass das münzartige
Produkt 1 nahe an diesen positioniert wird. Diese Identifizierungsvorrichtung
dient zur praktischen Anwendung des Identifikationsverfahrens gemäß der Erfindung. Bei
der in 1 gezeigten Identifizierungsvorrichtung
wird ein Magnetsensor vom Reflex-Typ als elektronischer Reflex-Sensor
verwendet.
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Bei der Ausführungsform gemäß 1 ist das münzartige
Produkt eine Scheibe, die – wie
die Figur zeigt – eine
Dicke aufweist. Aus Gründen
der Übersicht
sind die konkaven und konvexen Bereiche des Reliefs und ein am Außenumfang
des münzartigen
Produkts ausgebildeter Vorsprung in dieser Figur weggelassen.
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Entsprechend der Schnittansicht gemäß 1 weist das münzartige
Produkt eine Laminatstruktur (Beschichtungsstruktur) auf, bei der
zwei oder mehr Metallschichten in der Richtung der Plattendicke
des münzartigen
Produkts aufeinander laminiert sind. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist das gesamte
münzartige
Produkt 1 eine Laminatstruktur, und die Laminatstruktur
ist als zweischichtige Struktur ausgebildet, bei der zwei Arten von
Metallschichten, und zwar eine erste Schicht 11 und eine
zweite Schicht 12, aufeinander laminiert sind.
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Das einzigartige strukturelle Merkmal
der Erfindung besteht darin, dass von den Metallschichten, welche
die Laminatstruktur bilden, ein metallisches Material der ersten
Schicht 11, die eine Oberflächenschicht einer Seite der
Platte bildet, und ein metallisches Material der zweiten Schicht 12,
die eine Oberflächenschicht
der anderen Seite der Platte bildet, Materialien mit unterschiedlichen
elektrischen Leitfähigkeiten
aufweisen, die mittels eines elektronischen Reflex-Sensors identifizierbar
sind.
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Im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden
Erfindung umfasst der Ausdruck "münzartiges Produkt" nicht nur Hartgeld,
sondern auch Medaillen, Wertmarken, Chips u.ä. Bei dem hier erwähnten münzartigen
Produkt handelt es sich um ein Produkt, das zur Verwendung in bestimmten
Umgebungen vorgesehen ist, z.B. um einen Spiel-Chip, unabhängig davon,
ob das münzartige
Produkt in diesen Umgebungen einen monetären Wert hat oder nicht. Das münzartige
Produkt kann auch ein ausschließlich
zu Verwaltungszwecken verwendeter Token sein, z.B. ein Token, der
zwecks Zählung
von Besuchern in eine Vorrichtung eingeworfen wird, oder eine Erinnerungsmedaille,
die kostenlos in einem Eingangsbereich verteilt wird.
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Bei der Laminatstruktur des münzartigen Produkt
können
ein Metall-Material der ersten Schicht 11 und ein Metall-Material
der zweiten Schicht 12 beliebig gewählt sein, sofern sie sich in hinreichendem
Ausmaß voneinander
unterscheiden, um beide von einem elektronischen Reflex-Sensor identifiziert
werden zu können.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand
des Falls erläutert,
in dem als elektronischer Reflex-Sensor ein Magnet-Sensor des Reflex-Typs
verwendet wird. Der Sensor kann ein Sensor des Reflex-Typs (des
Nahwirkungs-Typs) sein, der, wenn er sich dem Produkt nähert, als
Reaktion auf die elektrischen oder elektromagnetischen Eigenschaften
des Materials des Produkts ein Signal ausgibt.
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Bei einem Identifikationsvorgang,
der mit einem Magnet-Sensor des Reflex-Typs vorgenommen wird, ist die elektrische
Leitfähigkeit
des metallischen Materials ein wichtiger Faktor für die Identifizierung. Bevorzugte
Metall-Materialien
zur Identifizierung mittels eines Magnetsensors auf der Basis des
Wirbelstromverlusts des Materials sind nichtmagnetische Materialien.
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Die Laminatstruktur kann verwendet
werden, solange die Oberflächenschichten
auf den beiden Seiten die genannte erste Schicht und die genannte zweite
Schicht sind, und die Anzahl der laminierten Schichten unterliegt
keinen Beschränkungen.
Zusätzlich
zu der ersten Schicht und der zweiten Schicht kann eine für die Identifikation
irrelevante Schicht als innere Schicht vorgesehen sein, und bei dem
Material der inneren Schicht kann es sich um ein bekanntes Kern-Material
einer herkömmlichen
dreischichtigen Beschichtungsstruktur handeln.
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Die erste Schicht und die zweite
Schicht der Laminatstruktur brauchen nicht notwendigerweise nur
eine einzige Schicht aufzuweisen, sondern sie können auch als Mehrfach-Laminatstruktur
ausgebildet sein. Bei einem Identifikationsvorgang, der durch einen
Magnet-Sensor des Reflex-Typs durchgeführt wird, werden die magnetischen
Eigenschaften jeder Mehrfach-Laminatstruktur als Ganzes detektiert
und verglichen.
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Wenn die erste Schicht und/oder die
zweite Schicht eine Mehrfach-Laminatstruktur
aufweisen, können
die Oberflächenschichten
der beiden Seiten aus dem gleichen Material gebildet sein. Wenn
beispielsweise die gesamte Oberfläche einer zweischichtigen Beschichtungsstruktur,
die eine Materialschicht A und eine Materialschicht B umfasst, mit
einem Material C beschichtet ist (zwecks Bildung einer Schicht,
die einen Magnet-Sensor des Reflex-Typs beeinflusst), ergibt sich
folgende Gesamt-Beschichtungsstruktur: Materialschicht C/Materialschicht A/Materialschicht
B/Materialschicht C. In diesem Fall präsentiert die Struktur an beiden
Seiten nach außen hin
die Schicht C, jedoch lässt
bei Identifikation durch einen elektronischen Reflex-Sensor die
erste Schicht die Materialschicht C und die Materialschicht A erkennen,
und die zweite Schicht lässt
die Materialschicht C und die Materialschicht B erkennen, wobei die
beiden Magnetschichten unterschiedliche Magneteigenschaften zeigen
und somit eine Identifikation ermöglichen. Ferner können die
erste Schicht und die zweite Schicht gemeinsam an der gleichen mittleren Schicht
angeordnet sein.
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Ferner kann auf den Oberflächen der
ersten Schicht und der zweiten Schicht eine Beschichtungslage angeordnet
sein, die keinen Einfluss auf den vom Magnet-Sensor des Reflex-Typs
vorgenommenen Identifikationsvorgang nimmt. Selbst wenn eine Beschichtungslage
auf der Oberfläche
vorhanden ist, bilden die erste Schicht und die zweite Schicht hinreichend
wirksame Oberflächenschichten
für den
Identifizierungsvorgang, sofern diese Schichten als Identiflkationsobjekte
zur Identifizierung durch den Magnet-Sensor des Reflex-Typs vorgesehen
sind.
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Als Material für die erste Schicht und die zweite
Schicht der münzartigen
Produkte werden Kupfer und Kupferlegierungen bevorzugt, da sie hinsichtlich
des äußeren Erscheinungsbilds,
der mechanischen Festigkeit, der Härte, der Korrosionswiderstandsfähigkeit,
der Verarbeitbarkeit und dgl. überlegene
Eigenschaften aufweisen, und da sie nichtmagnetische Materialien
sind, die mit einem Magnet-Sensor des Reflex-Typs leicht identifizierbar
sind. Beispiele für
bevorzugte Zusammensetzungen der Kupferlegierung sind Kupfer – Nickel,
Kupfer – Zink – Nickel,
Kupfer – Zink,
Kupfer – Zink – Zinn,
Kupfer – Aluminium – Nickel,
Kupfer – Aluminium – Zink – Zinn und
dgl.
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Die jeweiligen Materialien der ersten
Schicht und der zweiten Schicht können verschieden hohe Anteile
der jeweiligen Komponenten aufweisen, so dass das betreffende Material
von einem Magnet-Sensor des Reflex-Typs leicht identifiziert werden kann.
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Eine spezielle Kombination der für die Oberflächenschicht
einer Münze
bevorzugten Materialien weist eine Legierung aus 25 Gew.-% Ni und
75 Gew.-% Cu für die erste
Schicht und eine Legierung von 15 Gew.-% Ni und 85 Gew.-% Cu für die zweite Schicht
o.ä. auf.
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Die Form des Außenumfangs, das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein einer Öffnung,
der Außendurchmesser
und die Dicke des münzartigen Produkts
unterliegen keinen Beschränkungen
und können
je nach der für
ihre spezielle Verwendung zweckmäßigen Identifizierbarkeit
entsprechend gewählt
werden.
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Eine Münze beispielsweise ist vorzugsweise als
Scheibe mit einem Außendurchmesser
von ungefähr
15 mm – 30
mm und einer Dicke von ungefähr 1,5
mm – 3,0
mm ausgebildet, da sie bei existierenden Verkaufsmaschinen zusammen
mit anderen Münzen
verwendet werden und in der Lage sein soll, eine Identifizierungsvorrichtung
ungehindert zu durchlaufen.
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Obwohl die Dicke der ersten Schicht
und der zweiten Schicht keinen besonderen Beschränkungen unterliegt, ist sie
vorzugsweise nicht kleiner als 0,5 mm, und in Anbetracht des gesamten
Verarbeitungsstroms beim Prägevorgang
zur Ausbildung der konvexen und konkaven Muster beträgt die Dicke
vorzugsweise nicht weniger als 0,7 mm.
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Auch wenn das Laminierungsverfahren
zur Bildung der Laminatstruktur keinen Beschränkungen unterliegt, wird als
bevorzugtes Verfahren zur Bildung der ersten Schicht und der zweiten
Schicht mit den oben erwähnten
Schicht-Dicken ein Druck-Verbindungsvorgang verwendet, wie im Fall
der Ausbildung der herkömmlichen
bekannten Schicht-Struktur einer beschichteten Münze.
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Obwohl in der vorstehenden Beschreibung angenommen
wurde, dass das gesamte münzartige Produkt
eine Laminatstruktur aufweist, besteht auch die Möglichkeit,
eine Struktur mit einem Layout aus unterschiedlichen Metallen vorzusehen,
z.B. eine Bimetall-Struktur, und einen ausgewählten Teil der Struktur abgetrennt
auszubilden, um dadurch eine Laminatstruktur zu erzeugen.
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Eine Struktur mit einem Layout aus
unterschiedlichen Metallen weist mehrere Teile auf, die aus unterschiedlichen
Materialien gebildet sind und in Erstreckungsrichtung der Plattenoberfläche (der rechtwinklig
zur Richtung der Platten-Dicke verlaufenden Richtung) des münzartigen
Produkts ange ordnet sind. Wenn Metalle mit deutlich unterschiedlicher
Farbe und Textur auf der Plattenoberfläche eines münzartigen Produkts verwendet
werden, kann ein holzmosaik-artiger visueller Effekt erzielt werden.
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Bei der Verwendung einer Struktur
mit einem Layout aus unterschiedlichen Metallen brauchen keine besonderen
Beschränkungen
hinsichtlich des Musters der in der Plattenoberfläche angeordneten Teile,
die aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind, beachtet zu
werden. Beispiele von Anordnungsmustern sind ein Muster aus zwei
halbkreisförmigen Teilen
(oder drei oder mehr fächerförmigen Teilen), die
unterschiedliche Materialien aufweisen und zur Bildung einer Scheibe
miteinander verbunden sind, ein Muster, das durch Verwendung unterschiedlicher Materialien
für den
zentralen Teil und den Umfangsteil der Plattenoberfläche gebildet
ist, und dgl. Im letzteren Fall kann der Umfangsteil ein einzelner
Bereich mit der Form eines Donut sein, oder der Umfangsteil kann
weiter in mehrere konzentrische Teile wie z.B. Kreisringe unterteilt
sein, wie es etwa bei Trimetallmünzen
der Fall ist (bei denen drei Arten von Metallen vorgesehen sind).
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Unter den Strukturen mit einem Layout
aus unterschiedlichen Metallen sind als Strukturen mit unterschiedlichen
Metallen für
den Umfangsteil und den zentralen Teil bereits Bimetall-Strukturen
(bei der zwei Arten von Metallen vorgesehen sind) realisiert worden,
wie z.B. bei den 1-Euro- und 2-Euro-Münzen,
die 2002 von der Europäischen
Union in Umlauf gebracht wurden. Im Stand der Technik ist beschrieben,
wie der Umfangsteil und der zentrale Teil zur Bildung einer Bimetall-Struktur
verbunden werden können
(z.B.
JP-A-58-3743 und
JP-A-8-205912 ).
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Beispiele des münzartigen Produkts gemäß der vorliegenden
Erfindung, die eine Kombination einer geschichteten Struktur und
einer Struktur mit einem Layout aus unterschiedlichen Metallen aufweisen,
sind in 2(a) – 2(c) gezeigt. Bei den Ausführungsformen
gemäß dieser
Figur wird als Struktur mit einem Layout aus unterschiedlichen Metallen
eine Bimetall-Struktur verwendet, wobei der Umfangsteil und der
zentrale Teil konzentrisch sind.
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Diese Konfiguration ist nicht auf
die in diesen Figuren gezeigten Ausführungsformen beschränkt, und
das Muster der für
das münzartige
Produkt vorgesehenen Struktur mit einem Layout aus unterschiedlichen
Metallen sowie die Anordnung der Laminatstruktur für dieses
Muster können
beliebig bestimmt werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß 2(a) weist der zentrale
Teil einer Bimetall-Struktur eine Laminatstruktur (die erste Schicht 11,
die zweite Schicht 12) auf, und der Umfangsteil 2 ist
ein Ring aus einer einzigen. Schicht.
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Bei der Ausführungsform gemäß 2(b) weist umgekehrt wie
in 2(a) ein Umfangsteil
der Bimetall-Struktur eine Laminatstruktur (die erste Schicht 11,
die zweite Schicht 12) auf, und der zentrale Teil 13 ist
eine Scheibe aus einer einzigen Schicht.
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Bei der Ausführungsform gemäß 2(c) weisen sowohl der zentrale
Teil als auch der Umfangsteil einer Bimetall-Struktur Laminatstrukturen auf
(beim zentralen Teil die erste Schicht 11 und die zweite
Schicht 12; beim Umfangsteil die erste Schicht 21 und
die zweite Schicht 22).
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Bei jeder Ausführungsform kann das Material
der Schicht derart bestimmt werden, dass die Materialien, die an
der gleichen Seite erscheinen, Unterschiede zwischen dem zentralen
Teil und dem Umfangsteil aufweisen, so dass man eine Ausführungsform
mit Bimetall-Struktur erhält.
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In diesem Fall kann ferner vorgesehen
sein, dass die Materialien des zentralen Teils und des Umfangsteils,
die in der Ebene auf der gleichen Seite. erscheinen, nur visuell
unterschiedlich sind. Wenn der zentrale Teil und der Umfangsteil,
die in der Ebene auf der gleichen Seite sichtbar sind, die oben
erwähnten
Metall-Materialen aufweisen, welche mit einem elektronischen Reflex-Sensor
(insbesondere einem Magnet-Sensor) identifiziert werden können, wird
die Identifizierbarkeit des münzartigen
Produkts verbessert. Das Identifizierungsverfahren wird noch beschrieben.
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Als Verfahren zum Herstellen eines
münzartigen
Produkt gemäß der in
2 gezeigten Ausführungsform
kann ein bekanntes herkömmliches
Herstellungsverfahren verwendet werden. Bei der in
2(a) gezeigten Ausführungsform der Bimetall-Struktur
beispielsweise wird ein zentraler Teil, der aus einer druckverbondeten
Platte herausgestanzt ist, in einen Umfangsteil eingepasst, der
aus einer einlagigen Platte herausgestanzt ist, und anschließend werden
die beiden Teile unter Druckeinwirkung miteinander verbunden. Ein
Einpass-Struktur zur Vermeidung eines unerwünschten Lösens der beiden Teile voneinander,
ein Druckausübungsverfahren, die
Formgestaltung der beiden Teile vor der Druckeinwirkung u.ä. sind detailliert
beschrieben in
JP-A-58-3743 und
JP-A-8-205912 .
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Im Folgenden werden ein Verfahren
zum Identifizieren der oben beschriebenen münzartigen Produkte und die
praktische Ausbildung der Identifizierungsvorrichtung gleichzeitig
erläutert.
Die Beschreibung des Verfahrens steht in direktem Zusammenhang mit
dem Aufbau der Vorrichtung, welche die direkte Realisierung des
Verfahrens bildet, so dass die Beschreibung des Verfahrens gleichzeitig auch
eine Beschreibung der Vorrichtung ist.
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In der vorliegenden Beschreibung
bedeutet die Identifizierung des münzartigen Produkts gemäß der Erfindung
die Prüfung,
ob das Testprodukt ein münzartiges
Produkt gemäß der Erfindung
ist, und falls mehrere münzartige
Produkte gemäß der Erfindung
in Umlauf sind und geprüft
werden sollen, umfasst die Identifizierung auch die Feststellung,
welches spezielle münzartige
Produkt vorliegt.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung des grundlegenden Aufbaus der Identifizierungsvorrichtung,
mit der ein münzartiges
Produkt (unter Anwendung des Identifizierungsverfahrens) identifiziert wird.
Gemäß 1 ist in der Identifizierungsvorrichtung
ein (nicht gezeigter) Münzprodukt-Weg
aus gebildet, den das münzartige
Produkt 1 durchläuft,
und an beiden Seiten des Wegs sind Magnet-Sensoren 100, 200 des
Reflex-Typs angeordnet, die wie oben beschrieben elektronische Reflex-Sensoren
sind. Im Falle eines Magnet-Sensors des Reflex-Typs sind im Inneren
jedes Sensors eine Erreger-Spule und eine Reflexions-Detektionsspule
angeordnet (nicht gezeigt), so dass der magnetische Verlust, der
typisch für
das betreffende Metall ist, durch Reflexion detektiert werden kann.
Bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform
sind zur Vereinfachung der Erläuterung pro
elektronischem Reflex-Sensor (Magnet-Sensor) vier Eingangs-/Ausgangs-Leitungen 102, 202 gezeigt.
Dies ist lediglich ein Beispiel und stellt keine Beschränkung der
einzelnen Verdrahtungen dar.
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Die elektronischen Reflex-Sensoren 100, 200 brauchen
nicht unbedingt an exakt gegenüberliegenden
Positionen angeordnet zu sein, jedoch ist mindestens ein Paar der
elektronischen Reflex-Sensoren derart positioniert, dass sich die
erste Schicht 11 und die zweite Schicht 12 eines
den Weg durchlaufenden münzartigen
Produkts 1 nahe an den Sensoren vorbeibewegt.
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Wenn das münzartige Produkt 1 den
Münzprodukt-Weg
durchläuft,
gibt der elektronische Reflex-Sensor 100 ein Ausgangssignal
aus, das dem Metall-Material
der Schicht an der einen Seite des münzartigen Produkts 1 (der
ersten Schicht 11) unverwechselbar entspricht, und der
elektronische Reflex-Sensor 200 gibt ein Ausgangssignal
aus, das dem Metall-Material der Schicht an der anderen Seite des
münzartigen
Produkts 1 (der zweiten Schicht 12) unverwechselbar
entspricht. Wenn das münzartige Produkt 1 mit
umgekehrter Seitenanordnung eingeworfen wird, werden auch die Ausgangssignale
jedes Sensors umgekehrt. Wenn jedoch das münzartige Produkt echt ist,
bleibt die Kombination der Ausgangssignale stets gleich. Gemäß dem Identifizierungsverfahren
wird auf der Basis der Ausgangssignale festgestellt, ob es sich
bei einem sich durch den Weg bewegenden Gegenstand um ein münzartiges Produkt
handelt, das die erste Schicht und die zweite Schicht aufweist.
Zur tatsächlichen
Durchführung
der Identifizierung wird eine Prüfschaltung
dahingehend ausgebildet, dass die Identifizierungsvorrichtung die Ausgangssignale
des elektronischen Reflex-Sensors mit vorgegebenen Kriterien-Ausgangssignalen
vergleicht, daraufhin automatisch feststellt, ob ein Gegenstand,
der den Weg durchlaufen hat, eines der genannten münzartigen
Produkte ist, und dann das Prüfergebnis
ausgibt.
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Obwohl die Ausgestaltung des Münzprodukt-Wegs
keinen Beschränkungen
unterliegt, ist vorzugsweise ein schlitzartiger Weg gemäß 3 vorgesehen, so das beide
Seiten des münzartigen Produkts
in enger Nähe
zu einem elektronischen Reflex-Sensor gelangen können und sämtliche münzartigen Produkte den Weg
konstant in der gleichen Ausrichtung durchlaufen können.
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Der in 3(a) gezeigte
Münzprodukt-Weg weist
einen vertikalen Schlitz auf, innerhalb dessen ein münzartiges
Produkt in seiner Durchmesser-Richtung
in aufrechter Position rollt oder wie in einer Gleitbewegung durchläuft. Der
Weg gemäß 3(b) weist einen horizontalen
Schlitz auf, durch den sich das münzartige Produkt in horizontal
liegender Position bewegt.
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Die Ausgestaltung des Wegs ist jedoch
nicht auf die vorstehend erwähnten
Möglichkeiten
beschränkt;
beispielsweise kann der Weg das münzartige Produkt auch in der
Richtung der Normallinie der Plattenoberfläche bewegen.
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Die spezielle Gestaltung der Ausführungsformen
des Wegs richtet sich nach den Erfordernissen der betreffenden Vorrichtungen,
wie z.B. einer Verkaufsmaschine und dgl., in der die Identifizierungsvorrichtung
enthalten ist.
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Der Weg kann auch in Abwärtsrichtung
oder in vertikaler Richtung ausgebildet sein, um den Durchlauf eines
münzartigen
Produkts zu erleichtern, oder um unter Nutzung der Schwerkraft das
münzartige
Produkt aufgrund seines Eigengewichts durchlaufen zu lassen, oder
um ein münzartiges
Produkt mittels eines Zufuhrbands oder einer Schubvorrichtung zwangsweise
zu bewegen.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3 sind elektronischen Reflex-Sensoren
entlang eines langen geradlinigen Wegs vorzugsweise einander gegenüberliegend
angeordnet, und die Sensoren erfassen die Veränderungen des Ausgangssignals
in dem Moment, in dem das münzartige
Produkt den elektronischen Reflex-Sensor passiert. Die Ausgestaltungen
sind nicht auf die in 3 gezeigten
beschränkt. Wie
anhand der Ausführungsform
gemäß 4 gezeigt ist, kann ein
münzartiges
Produkt am Ende des Wegs einmal angehalten werden und derart gesteuert
werden, dass es sich in einer vorbestimmten Position auf den elektronischen
Reflex-Sensor hin bewegt. Der Stopp-/Schub-Mechanismus kann entsprechend
ausgebildet werden. Ferner kann ein münzartiges Produkt an einer
wählbaren
Position, z.B. am Ausgangspunkt des Wegs oder entlang des Wegs, zwecks
Messung gestoppt werden. Ferner kann in der Vorrichtung eine Teilstrecke
installiert sein, um ausschließlich
den elektronischen Reflex-Sensor nahe an beide Seiten des münzartigen
Produkts heranzuführen.
Eine derartige, ausschließlich
zur Detektion vorgesehene Teilstrecke ist in dem Weg für die münzartigen
Produkte enthalten, da die münzartigen Produkte
am einen Ende in die Teilstrecke eintreten und am anderen Ende wieder
aus ihr austreten.
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Die elektronischen Reflex-Sensoren,
die derart angeordnet sind, dass beide Plattenoberflächen eines
münzartigen
Produkts in die Nähe
der Sensoren gelangen, brauchen nicht einander gegenüberliegend
angeordnet zu sein und können
in nicht aneinander angepasster Weise angeordnet sein, so dass die
Mitten der Sensoren nicht synchron sind. Folglich nähern sich
die beiden Seiten des münzartigen
Produkts den Sensoren zeitlich versetzt.
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Die Anzahl der vorzusehenden elektronischen
Reflex-Sensoren ist nicht auf ein einziges Paar beschränkt, und
es können
mehrere Sensoren vorgesehen sein, um die Detektionsgenauigkeit zu
verbessern. Obwohl die Anzahl der vorgesehenen elektronischen Reflex-Sensoren
keinen Beschränkungen unterliegt,
besteht die Anzahl vorzugsweise aus einem Vielfachen eines Paars.
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Da das münzartige Produkt eine Struktur
aufweist, die herkömmlicherweise
nicht verfügbar
ist, erfordert die Identifizierung des münzartigen Produkts spezielle
Bestimmungskriterien für
die Produkte.
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Wenn sich ein münzartiges Produkt den Weg entlang
bewegt, erzeugen die elektronischen Reflex-Sensoren an den beiden
Seiten Ausgangssignale, die den jeweiligen Seiten entsprechen. Wenn
ein münzartiges
Produkt mit umgekehrt ausgerichteten Seiten den Weg durchläuft, hat
dies den Effekt, dass die Sensoren andere Ausgangssignale ausgeben. Ein
Ansatz zur Handhabung dieser Situation besteht darin, zwei Ausgangssignal-Muster
als Bestimmungskriterien zu setzen, so dass eine Identifizierung
unabhängig
von der Seiten-Orientierungsrichtung des münzartigen Produkts ermöglicht wird.
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Die für den elektronischen Reflex-Sensor (insbesondere
den Magnet-Sensor des Reflex-Typs) vorgesehenen Techniken, die Verwendungsverfahren
und die elektrischen oder elektrotechnischen Techniken zur Behandlung
der Ausgangssignale sind anhand bekannter Techniken ersichtlich,
z.B. gemäß den bereits
erwähnten
JP-B-2567654 und
JP-A-2000-11229 u.a.
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Bei einem Verfahren zum Bestimmen
eines münzartigen
Produkts beispielsweise basiert die Prüfung auf der Erfüllung der
Bedingung (A) gemäß dem Verfahrensanspruch
10. Bei diesem Bestimmungsverfahren wird die Tatsache genutzt, dass
bei einem echten münzartigen
Produkt stets der gleiche Absolutwert der Differenz der von den
elektronischen Reflex-Sensoren erzeugten Ausgangssignalen auftritt, unabhängig von
der Ausrichtungs-Richtung
des Produkts während
dessen Bewegung durch den Weg. Gemäß diesem Verfahren werden die
Ausgangssignale der ersten Schicht und der zweiten Schicht eines münzartigen
Produkts mit einem elektronischen Reflex-Sensor gemessen, und der
Absolutwert der Differenz zwischen ihnen wird als akzeptierbarer
Wert gespeichert. Der Absolutwert der Differenz der Ausgangssignale,
die von den elektronischen Reflex-Sensoren ausgegeben werden, wenn
ein Gegenstand tatsächlich
den Weg durchläuft,
werden mit dem akzeptierbaren Wert verglichen, und wenn der genannte
Absolutwert innerhalb des vorbestimmten Akzeptanzbereichs relativ
zu dem Akzeptanzwert liegt, wird ein Akzeptanzsignal ausgegeben.
Bei diesem Bestimmungsverfahren wird nur der Bereich relativer Differenzen
der Ausgangssignale der ersten Schicht und der zweiten Schicht eines
münzartigen Produkts
verwendet. Somit können
aus Gründen
der besseren Zuverlässigkeit
die Absolutwerte der Ausgangssignale jeweiliger Schichten verglichen
werden, um festzustellen, ob "die
Kombination der Ausgangssignale der ersten Schicht und der zweiten Schicht" und "die Kombination der
gemessenen Ausgangssignale der ersten Schicht und der zweiten Schicht" einander gleich
sind.
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Im Folgenden werden Beispiele der
Ausgestaltung eines elektronischen Reflex-Sensors und eines Identifizierungsverfahrens
für den
Fall beschrieben, in dem das zu identifizierende münzartige
Produkt ein münzartiges
Produkt gemäß Anspruch
6 ist, d.h. eine Kombination aus einer Bimetall-Struktur und einer
Laminatstruktur gemäß 2.
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Zu den Beispielen der Grund-Ausgestaltung des
elektronischen Reflex-Sensors zählt
eine Ausführungsform,
bei der elektronischen Reflex-Sensoren 100, 120, 200 und 220 entlang
des Wegs derart angeordnet sind, dass die Sensoren in enge Nähe zu dem
zentralen Teil und dem Umfangsteil jeder der beiden Flächen des
münzartigen
Produkts 1 gelangen können,
wie 5(a) zeigt. In diesem
Fall erfolgt die Prüfung,
ob ein Gegenstand, der den Weg durchlaufen hat, eine Bimetall-Struktur
war oder nicht (Vergleich des zentralen Teils und des Umfangsteils)
auf der Basis der Ausgangssignale, die den Metall-Teilen des zentralen
Teils 13 und der Umfangsteile 21, 22 der
beiden Oberflächen
eindeutig entsprechen, und die Prüfung, ob der Umfangsteil und/oder
der zentrale Teil eine Laminatstruktur ist bzw. sind (Vergleich zwischen
den Vorderflächen
und Rückflächen) erfolgt
anhand der Bestimmungs-Kriterien, die im Voraus als korrekte Kombination
ermittelt worden sind.
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Bei der Ausführungsform gemäß 5(a) sind ausschließlich elektronische
Reflex-Sensoren an dem zentralen Teil der Bimetall-Struktur und
dem Umfangsteil der Bimetall-Struktur angeordnet. Bei der Ausführungsform
gemäß 5(b) ist mindestens ein
Paar elektronischer Reflex-Sensoren (in der Figur ist der Magnet-Sensor 130 des
Reflex-Typs eingezeichnet) an den Positionen angeordnet, an denen die
Mittelbereiche beider Oberflächen
eines münzartigen
Produkts durchlaufen, nämlich
ungefähr
am halben Durchmesser des den Weg durchlaufenden münzartigen
Produkts. Aufgrund dieser Anordnung nähern sich, während sich
das münzartige
Produkt in der Durchlaufrichtung vorbewegt, der Umfangsteil (i), der
zentrale Teil (ii) und der Umfangsteil (iii) dem Magnet-Sensor 130 in
dieser Reihenfolge, wobei für
jeden Teil ein spezifisches Ausgangssignal erzeugt wird.
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Die Prüfschaltung zum automatischen
Identifizieren eines münzartigen
Produkts auf der Basis des Ausgangssignals eines elektronischen
Reflex-Sensors kann
so ausgestaltet sein, dass die Prüfung von einer Schaltung durchführbar ist,
indem eine Logikschaltung ausgebildet wird, die elektronische Schaltungen
und dgl. aufweist. Alternativ können Ausgangswerte
und Ausgangswellen in digitale Daten konvertiert werden, die dann
in einen Computer eingegeben werden, so dass der Prüfvorgang
durch Computer-Software
durchgeführt
werden kann.
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Schließlich ist noch auf die nützliche
Anwendbarkeit der Erfindung einzugehen. Wie bereits erwähnt, weist
die Struktur eines gemäß der Erfindung
ausgebildeten münzartigen
Produkts an der Vorderfläche
und der Rückfläche unterschiedliche magnetische
Eigenschaften auf, die von einem elektronischen Reflex-Sensor (insbesondere
einem Magnet-Sensor des Reflex-Typs)
detektiert werden können;
eine derartige Struktur ist bislang nicht vorgeschlagen worden.
Somit wird durch das münzartige Produkt,
das Verfahren zum Identifizieren dieses Produkts und die entsprechende
Identifizierungsvorrichtung, die hier vorgeschlagen werden, die
Identifizierbarkeit münzartiger
Produkte verbessert, wodurch wiederum der Bereich der Mög lichkeiten
der Ausgestaltung der Identifizierungsvorrichtung beträchtlich
erweitert wird.
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Die Nützlichkeit der Erfindung wird
am deutlichsten ersichtlich, wenn es sich bei dem münzartigen
Produkt um Hartwährung
handelt. Hartwährungen
verlangen eine präzise
Identifizierung, da Fälschungsprodukte äußerst strikt
ausgeschlossen werden müssen
und verschiedene Arten von Münzen gleichzeitig
in Umlauf sind, einschließlich
von Münzen
mit hohem Nennwert, wie z.B. 500-Yen-Münzen. Durch die Ausgestaltung
des münzartigen
Produkts gemäß der Erfindung
wird den herkömmlichen
Identifikationsfaktoren (äußere Form,
Dicke, Gewicht, spezielle charakteristische Oberflächenstrukturen wie
z.B. Vorsprünge,
Eigenschaften des Metall-Materials) ein weiterer Faktor hinzugefügt, der
sich klar identifizieren lässt.
Folglich wird die Identifizierbarkeit der Münze verbessert, und Spielraum
für die
Konzeption und die Wahl der Detektionsvorrichtung wird erweitert.