DE102008035590A1

DE102008035590A1 - Vorrichtung zur Füllmessung in Wertbehältern

Info

Publication number: DE102008035590A1
Application number: DE102008035590A
Authority: DE
Inventors: Marcus Bollmeier; Sascha Ringel
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Diebold Nixdorf Systems GmbH
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-02-04

Abstract

Eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Wertbehältern (1) zur Aufnahme von Wertscheinen weist einen mittels einer Antriebseinheit (3) längs einer Führungsbahn verfahrbaren Andruckschlitten (2) und eine Erkennungseinrichtung zur Ermittlung der Stellung des Andruckschlittens (2) innerhalb der Führungsbahn auf, wobei die Erkennungseinrichtung ein ortsfest an einer Wertbehälterwand (1) angeordnetes und längs zu der Führungsbahn verlaufendes Bildmuster (4) und mindestens einen mit dem Andruckschlitten (2) verfahrbaren optischen Sensor (5) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Wertbehältern zur Aufnahme von Wertscheinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Füllstandsmessungen in Wertbehältern sind an sich bekannt. In Medien- und Wertbehältern, speziell in Ein- und Auszahlkassetten für Geldscheine, werden Geldnoten, ein- und ausgegeben.
Um für den Anwender ein Feedback zu geben, welche Menge an Medien sich im Behältnis noch befindet, wurden bisher Schalter verwendet, die an einem bestimmten Füllstandsschwellwert eine Füllmenge angeben. Dieser Schwellwert kann in manchen Ausführungen in einem kleinen Bereich eingestellt werden. Allerdings kann nichts über die Füllmenge gesagt werden, wenn dieser Schwellenwert noch nicht erreicht ist oder bereits vor verwenden des Behälters überschritten war.
Nachteilig an solchen Anordnungen ist, dass der Füllstand zwischen diskreten Messpunkten unerkannt bleibt. Daher ist keine Information erhältlich, wann in Zukunft eine Auffüllung beziehungsweise Entleerung des Wertbehälters ansteht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genanten Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung bereit zu stellen, die genauere und zuverlässige Angaben über den Füllstand von Wertbehältern zulässt.
Die gestellte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Wertbehältern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Durch das längs ein Wertbehälterwand verlaufende Bildmuster und mindestens einem das Bildmuster abtastenden optischen Sensor weist die Vorrichtung zur Füllstandsmessung eine Erkennungseinrichtung auf, welche eine absolut Positionsbestimmung eines in dem Wertbehälter längs einer Führungsbahn verfahrbaren Andruckschlittens ermöglichst.
Durch die Ausbildung des Bildmusters als Binärcode ist eine einfache Erkennung mittels eines baulich einfachen optischen Sensors ermöglicht.
Die Ausbildung des Bildmusters als 5-Bit-Binärcode gewährleistet zum einen die Bereitstellung einer hinreichend großen Anzahl unterscheidbarer Positionen bei einer vertretbaren Anzahl zur Positionsbestimmung notwendiger optischer Sensoren.
Die Ausbildung des Bildmusters als Gray-Code wird ein bildliches Abstandsmaß mit möglichst geringem möglichem Ablesefehler genutzt, da sich benachbarte Zahlen eines Gray-Codes nur um eine Ziffer voneinander unterscheiden.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Länge der einzelnen das Bildmuster bildenden Einzelflächen in einer Richtung längs zur Führungsbahn variabel ausgebildet. Dadurch kann die Auflösung des Codes im relativ uninteressanten mittleren Teil des Wertbehälters verringert und dafür in den Randbereichen, an denen eine sehr exakte Positionsbestimmung erwünscht ist, vergrößert werden, ohne dafür die Anzahl der Sensoren oder der Anzahl der möglichen Werte des Codes insgesamt erhöhen zu müssen.
Durch die Ausbildung des optischen Sensors beziehungsweise der optischen Sensoren als Lichtschranke ist eine einfache und kostengünstige Auswertung des Bildmusters ermöglicht.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen geöffneten Wertbehälter in einer Draufsicht in perspektivischer Darstellung,
2 eine schematische Ansicht eines sich in einem Wertbehälter befindenden Andruckschlittens mit daran angeordneten Sensoren und an dem Wertbehälter aufgebrachten Bildmuster,
3 ein Beispiel für einen 5 Bit Gray-Code.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, linkes, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Wertbehälters und anderer Teile. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, das heißt in verschiedenen Arbeitsstellungen oder durch spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
1 zeigt einen geöffneten Wertbehälter 1 in einer Position, in der diese noch annähernd gefüllt ist. Der Wertbehälter 1 ist mit einem Andruckschlitten 2 ausgestattet, der mittels einer Antriebseinheit 3 in einer horizontalen Ebene entlang einer Führungsbahn verfahrbar ist. Die Führungen sind nicht näher erläutert. Der Wertbehälter weist eine Erkennungseinrichtung zur Ermittlung der Stellung des Andruckschlittens 2 auf. Diese Erkennungseinrichtung weist ein ortsfest an einer Wertbehälterwand 1, hier am Boden des Wertbehälters, angeordnetes und längs zu der Führungsbahn verlaufendes Bildmuster 4 und mindestens einen mit dem Andruckschlitten 2 bevorzugt synchron verfahrbaren optischen Sensor 5 auf.
Das Bildmuster 4 erstreckt sich annähernd über die gesamte Länge des Wertbehälters 1 und besteht aus einer bestimmten Anzahl von Einzelflächen 12.
Der mindestens eine optische Sensor 5 ist an dem Andruckschlitten 2 befestigt, auf das Bildmuster 4 ausgerichtet und ermöglicht, während des Verfahrens des Andruckschlittens 2 in dem Wertbehälter 1 die Position des Wertbehälters 1 durch fortwährende Abtastung des Bildmusters 4 zu bestimmen.
Die Antriebseinheit 3 ist allgemein bekannt und mit einem Elektromotor ausgerüstet. Ferner beinhaltet sie zwei Wellen 7, 8, wobei auf einen Endbereich jeder Welle Ritzel 9, 10 aufgesetzt ist, die mit einer horizontal angeordneten, festen Zahnstange 11 in Eingriff stehen.
Das Bildmuster 4 ist bevorzugt als Binärcode, besonders bevorzugt als Gray-Code ausgebildet. Ein solcher 5 Bit Gray-Code, hier insbesondere ein 5 Bit Gray-Code, ist in der 3 dargestellt. Durch einen solchen Gray-Code mit einer Breite von 5 Bit sind 32 Positionen markierbar. Andere Binär- oder Gray-Codes mit anderen Bitbreiten sind ebenfalls denkbar. Die Anzahl der Sensoren 5 und die zugehörige Bitbreite bestimmen die mögliche Auflösung, d. h. die Anzahl möglicher Positionsmarkierungen in dem Wertbehälter 1.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auflösung des Bildmusters im mittleren Teil des Wertbehälters 1 verringert und dafür in den Randbereichen des Wertbehälters 1 erhöht. Die Verringerung und die Erhöhung wird dadurch erreicht, dass die Einzelflächen 12 in ihrer Längenausdehnung, d. h. längs der Verschiebungsrichtung des Andruckschlittens 2 bzw. längs zur Führungsbahn, variabel ausgebildet sind. In Bereichen mit verringerter Auflösung sind die Einzelflächen 12 demnach länger als in den Bereichen mit erhöhter Auflösung. Dadurch lässt sich eine genauere Position des Andruckschlittens 2 im Wertbehälter 1 bei gleichbleibender Anzahl von Sensoren 5 und gleichbleibender Bitbreite in den Bereichen des Wertbehälters 1 mit erhöhter Auflösung erzielen.
Die Abtastung des Bildmusters 4 erfolgt bevorzug durch als Reflexlichtschranken ausgebildete optische Sensoren 5, die bevorzugt unterhalb des Andruckschlittens 2 auf einer Platine 6 aufgebracht sind. Zur Auswertung der Reflexlichtschranken ist auf dieser Platine 6 ebenfalls eine Auswerteeinheit, insbesondere ein Mikrocontroller untergebracht, der über einen seriellen Bus mit der Elektronik des Gerätes kommuniziert, in dem der Wertbehälter 1 eingebaut ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass zur Ermittlung des Füllstandes des Wertbehälters 1 ein Bildmuster und ein das Bildmuster auslesender optischer Sensor verwendet wird. Vorteilhaft ist, wenn das Bildmuster als Binärcode, besonders vorteilhaft als Gray-Code ausgebildet ist.

1: Wertbehälter
2: Andruckschlitten
3: Antriebseinheit
4: Bildmuster
5: optische Sensor
6: Platine
7: Welle
8: Welle
9: Ritzel
10: Ritzel
11: Zahnstange
12: Einzelfläche

Claims

Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Wertbehältern (1) zur Aufnahme von Wertscheinen, aufweisend einen mittels einer Antriebseinheit (3) längs einer Führungsbahn verfahrbaren Andruckschlitten (2) und eine Erkennungseinrichtung zur Ermittlung der Stellung des Andruckschlittens (2) innerhalb der Führungsbahn, dadurch gekennzeichnet dass die Erkennungseinrichtung ein ortsfest an einer Wertbehälterwand (1) angeordnetes und längs zu der Führungsbahn verlaufendes Bildmuster (4) und mindestens einen mit dem Andruckschlitten (2) verfahrbaren optischen Sensor (5) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Bildmuster (4) als aus mehreren Einzelflächen (12) zusammengesetztes Bildmuster (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass das Bildmuster (4) als Binärcode ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass das Bildmuster (4) als Fünf-Bit-Binärcode ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet dass das Bildmuster (4) als Gray-Code ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass das Bildmuster (4) als Fünf-Bit-Gray-Code ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Länge der einzelnen das Bildmuster (4) bildenden Einzelflächen (12) in einer Richtung längs zur Führungsbahn variabel ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass die Länge der Einzelflächen (12) in den Randbereichen des Wertbehälters (1) kleiner ist als im Mittelbereich des Wertbehälters (1).
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der mindestens eine optische Sensor (5) als Lichtschranke ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der mindestens eine optische Sensor (5) als Reflexlichtschranke ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Erkennungseinrichtung eine Auswerteinheit zur Auswertung und Weiterleitung der von dem mindestens einen optischen Sensor (5) erfassten Signale aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet dass die Auswerteinheit und der mindestens eine optische Sensor (5) auf einer Platine (6) angeordnet sind, die an dem Andruckschlitten (2) gegenüber dem Bildmuster (4) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet dass auf der Platine (6) fünf optische Sensoren (5) angeordnet sind, die an dem Andruckschlitten (2) gegenüber dem Bildmuster (4) befestigt sind.