DE3611678A1

DE3611678A1 - Muenzenunterscheidungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3611678A1
Application number: DE19863611678
Authority: DE
Inventors: Andrew L. Belle Mead N.J. Pester; Govind East Windsor N.J. Shah; Carl M. Lawrenceville N.J. Stern
Original assignee: Qonaar Corp
Current assignee: Qonaar Corp
Priority date: 1985-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1986-10-16
Also published as: FR2580098B1; GB2173624B; GB8607727D0; CA1336782C; JPS61235995A; GB2173624A; FR2580098A1; KR860008516A

Description

O 15

07. April 1986

Gr/Pe.

Qonaar Corp., 1701 Golf Road, Polling Meadows, 111., U.S.A.

Hünzenunterscheidungsvorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit geringer Energieaufnahme zum Feststellen der Gültigkeit und des Wertes von Münzen.

Es besteht ein großes Bedürfnis für
Münzenunterscheidungsvorrichtung mit geringer Energieaufnahme zur Verwendung in Parkuhren, Telefonen und Verkaufmaschinen. Die meisten bekannten Münzenunterscheidungsvorrichtungen sind mechanischer Fatur. Nur wenige elektronische Vorrichtung mit mäßiger Zuverlässigkeit sind bekannt. Da die meisten elektronischen Vorrichtung nahe einer Energiequelle installiert sind, stand das Problem des Energieverbrauches bisher nicht im Vordergrund. In bestimmten Umgebungen, wie beispielsweise auf Parkplätzen, sind jedoch externe Energiequelle nicht verfügbar. Es war daher notwendig, nach einer Vorrichtung zu suchen, die mit wenig Energie auskommt und dennoch sehr genau und robust ist. Vorrichtungen, die diese Forderungen erfüllen, existieren nicht.

Die Verwendung piezoelektrischer Elemente in Verbindung mit Münzenunterschiedungsvorrichtungen ist nicht üblich. Die US-PS 3,776,338 offenbart jedoch einen piezoelektrischen Detektor, der verwendet wird, um das Vorhandensein einer Münze festzustellen. Die Verwendung einer rudimentären Aufschlagdämpfung, die die Oberfläche eines piezoelektrischen Elementes deckt, ist gleichfalls diskutiert. Eine andere Erörterung der Verwendung von piezoelektrischen Elemten ist in dem Artikel mit dem Titel "Poly(vinylidene) Fluoride Used For Piezo Electric Coin Sensors" zu finden. Der Artikel stammt G.R. Crane vom Bell Laboratorium und erschien im Band SU 25, Nr. 6, (November 1978) der IEEE Transactions on Sonics and

> AA

Ultrasonics, Seiten 393 - 395.

Verschiedene bekannte Druckschriften beschreiben Systeme, die zwei oder mehrere Schritte ausführen, um Münzen festzustellen. Beispielsweise offenbart die US-PS 4,082,099 ein Zwei-Schritte-Verfahren zur Münzenunterscheidung. Der erste Schritt ist das Feststellen der Münze mittels eines Metallsensors. Der zweite Schritt verwendet fotoelektrische Elemente. In ähnlicher Weise offenbart die US-PS 4,436,196 ein anderes zweiteiliges Prüfverfahren und schließt eine Diskussion der Verwendung von LED und Mikroprozessoren ein. In ähnlicher Weise offenbart die US-PS 3,211,267 ein zweifaches Testverfahren, um das Gewicht und den Durchmesser von Münzen zu bestimmen.

In einer Anzahl von Druckschriften ist die Verwendung anderer fotoelektrischer Einrichtungen beschrieben, um das Vorhandensein und/oder die Fläche und/oder den Durchmesser von Münzen zu bestimmen. Insbesondere offenbaren die US-PS'en 3,978,962; 4,249,648; 4,267,916 und 4,474,281 die Verwendung von LED-Feldern, um Münzenparameter, wie die Geschwindigkeit, die Fläche, den Durchmesser usw.,festzustellen. Andere im Hinblick auf die fotoelektrische Prüfaspekte der vorliegenden Erfindung interessante Patente sind die US-PS'en 3,939,954; 4,436,103 und 4,442,850. Keine dieser Druckschriften zeigt jedoch eine der Erfindung hinsichtlich Aufbau oder Funktion vergleichbare Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Münzenunterscheidungsvorrichtung zur Verwendung in Parkuhren, Telefonen, Verkaufsmaschinen und ähnlichen Einrichtungenzu schaffen, die wenig Energie braucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den

ϊ¹

Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Münzenunterscheidungsvorrichtung weist insbesondere einen piezoelektrischen Umformer auf, um die Masse einer Münze zu messen, und einen fotoelektrischen Sensor, mit dem die Fläche der Münze festgestellt wird. Die Einrichtung beginnt in einem desaktivierten Niedrigenergiezustand. Zunächst wird eine Münze in die Einrichtung eingeworfen. Die Bewegung einer Münzübergabe-Fandhabe akiviert einen Begrenzungsschalter, der ein Aktivierungssignal erzeugt. Infolge der Bewegung der Handhabe wird die Münze in einen Schacht eingeführt, der sie auf den piezoelektrischen Umformer fallen läßt. Eine Schicht, beziehungsweise ein Polster aus zellularem Urethan bedeckt das piezoelektrische Element und dient dazu, die infolge des Aufschlages der Münze erzeugten Schwingungen zu dämpfen. Wenn infolge des Aufschlages auf den piezoelektrischen Umformer ein hinreichend großer Impuls erzeugt wird, wird ein Infrarot-LED im fotoelektrischen Sensorteil der Einrichtung von einem steuernden Mikroprozessor eingeschaltet. Der Fotosensorteil der Einrichtung weist vorzugeweise eine Fotodiode auf, die von dem Infrarot-LED beleuchtet wird. Ein Mikroprozessorkreis tastet digital den Ausgang der Fotodiode ab, um die minimale Beleuchtung (am Punkt der maximalen Dunkelheit) zu bestimmen, die die Fläche der Münze repräsentiert. Der Fotosensor kann daher zwischen ungültigen Münzen, die Unregelmäßigkeiten aufweisen und gültigen Münzen des selben Durchmessers unterscheiden. Das durch das Aufschlagen der Münze auf den piezoelektrischen Umformer erzeugte Signal wird integriert und dann vom Mikroprozessor geprüft um die Masse der Münze zu bestimmen. Der Mikroprozessor verwendet zunächst die vom fotoelektrischen Sensor erzeugte Information, um festzustellen, ob die Münze innerhalb bestimmter zulässiger Flächengrenze liegt. Wenn sie die Fotosensorprüfung

durchlaufen hat, wird die Masseninformation vom piezoelektrischen Umwandler als eine zweite Genauigkeitsprüfung auch mit den entsprechenden Grenzen verglichen. Die Unterscheidungsvorrichtung kehrt automatisch in den desaktivierten Zustand zurück, wenn der Unterscheidungsvorgang beendet ist. Die Erfindung wird vorzugsweise in Parkuhren verwendet, kann jedoch auch in anderem Zusammenhang, wie beispielsweise bei Telefonen und Verkaufmaschinen, Anwendung finden.

Diese und andere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein detalliertes schematisches Diagramm der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Figur 1 dargestellt ist;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Münzenschacht, wobei die Art und Weise dargestellt ist, in der die Münze den piezoelektrischen Umformer beaufschlagt;

Fig.4A ein fotooptisches System zum Messen der Fläche einer Münze;

Fig.4B die Art und Weise, in der eine Münze ein optisches System, wie es in Figur 4A gezeigt ist, verdunkelt;

Fig.5A die Wellenformen zweier verschiedener Signale, die erzeugt werden, wenn unterschiedliche Münzen auf das piezoelektrische Element auftreffen;

Fig.5B die Integrale der in Figur 5A gezeigten Signale für zwei verschiedene Münzwerte;

Fig.5C den Signalausgang des fotoelektrischen Systems zum Feststellen der Münzfläche, wie in den Figuren 4A und 4B dargestellt, für zwei verschiedene Münzwerte;

Fig.6A eine Vorderansicht einer aufgebauten Parkuhr, bei der die vorliegende Erfindung Verwendung findet;

Fig.6B eine Vorderansicht der in Figur 6A dargestellten Parkuhr, wobei die Haube entfernt ist;

Fig.6C eine Ansicht von links, der in Figur 6B dargestellten Parkuhr;

Fig.6D eine Draufsicht auf die in Figur 6E dargestellte Parkuhr;

Fig.6E eine Seitenansicht einer der Führungsplatten, die den Münzschacht bilden;

Fig.6F eine perspektivische Ansicht des Münzeingangs-Transferblocks;

Fig.6G eine perspektivische Ansicht des Münzeingangs-Pahmenteiles;

Fig.6H eine Vorderansicht einer LCD-Anzeigeanordnung;

Fig.61 eine Seitenansicht der LCD-Anzeigeanordnung gemäß Figur 6H;

Fig.6J eine Explosionsdarstellung des

.45-

Münz-Transfergehäuses und der Hebelkombination;

Fig.6K eine Explosionsdarstellung, aus der hervorgeht, wie das Gehäuse der Parkuhr die austauschbaren elektronischen Module aufnimmt;

Fig.7A die Erfindung in Verbindung mit einem Telefon; und

Fig.7B die Erfindung in Verbindung mit einer Verkaufsmaschine.

In der Beschreibung sind bei allen Ansichten und Figuren für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Pie bevorzugte Ausführungsform der Erfindung (10) ist in Figur 1 in Form eines Blockdiagrammes und hinsichtlich ihres Aufbaues in den Figuren 3 bis 6K dargestellt. Zu Anfang ist die Vorrichtung in einem desaktivierten, wenig Energie (low power) verbrauchenden Zustand. Ein An.wender startet die Einrichtung durch Einführen einer Münze (12) in einem Schlitz (81) und durch nachfolgendes Schieben der Handhabe (98) nach rechts, wodurch der Münz-Tranferblock (96) auf den Begrenzungs- bzw. Aktivierungsschalter (44) auftrifft und diesen aktiviert. Gleichzeitig wird die Münze (12) durch das Gehäuse (102) zur Kante der Basis (114) des Münzeingangs-Rahmenteils (80) bewegt, was bewirkt, daß sie in den Schacht (52) fällt. Der Aktivierungsschalter (44) bewirkt, daß die Vorrichtung für einen maximalen Zeitraum von etwa 500 Millisekunden einen voraktivierten Zustand geringer Energie einnimmt. V7ährend der 500 Millisekunden-Voraktivierungsmethode ist der Mikroprozessor in der Lage, ein Signal vom Piezo-Umformer (16) zu empfangen. Ein interner 32,768kH Zeitgeber (33), der von einem Kristall (34) gesteuert ist, wird automatisch abgetrennt und durch einen schnelleren, aber weniger genauen 400kH_z_zeitgeber (35) ersetzt. Die Taktfrequenz des

400kH_z_Zeitgebers wird durch die

Widerstands-Kapazitäts-Schaltung (40,42) erzeugt, die den Widerständen RIl und C4 in Figur 2 entspricht. Der Aufschlag der Münze (12) auf des piezoelektrische Element (14) bewirkt ein Einschalten des LED D4 der Antriebsschaltung (26) vor der Münze (12). Falls innerhalb von 500 Millisekunden keine Münze auf den piezoelektrischen Umformer (14) auftrifft, schaltet die Vorrichtung automatisch ab. Die Ausgangssignale des piezoelektrischen Umwandlers (14) werden von einem Verstärker- und Integratorkreis (16) integriert und als Ausgangssignal einem Analog-Digital-Konverter (18) zugeführt. Die Ausgangssignale des Analog-Digital-Konverters (18) werden einem Mikroprozessors (20) zugeführt. Die LED-Schaltung (26) beleuchtet den Fotosensor (28), der seinerseits ein Ausgangssignal erzeugt, das von einer Verstärkerschaltung (30) verstärkt wird, und dem Analog-Digital-Konverter (18) als zweites Eingangssignal zugeführt wird. Die Aktivierung des piezoelektrischen Umwandlers (14) erzeugt ein Freigabesignal für einen Spannungsregler (22), der bewirkt, daß die Spannung V^von einem niedrigen Wert V_B auf einen höheren Wert V_c (5 Volt) springt, der ausreichend ist, um die LED D4 zu versorgen. Der Regler (22) liefert auch ein "Niedrigbatterie-"(low battery-)" Signal zum Mikroprozessor (20), um anzuzeigen, daß die Energiequelle auf geringem Niveau arbeitet.

Der Schacht (52) ist so konstruiert, daß die Münze (12) zwischen der LED (26) und dem Fotosensor (28) hindurchgeführt wird, nachdem er auf den piezoelektrischen Umwandler (14) aufgetroffen ist. Der Mikrocomputer (20) prüft die Ausgangssignale des Analog-Digital-Konverters (18) in sehr kurzen Intervallen, um festzustellen, wenn eine Münze (12) eine maximale Verdunklung des Lichtes zwischen der LED (26) und dem Fotosensor (28) hervorruft. Ein Münzidentifizierungs- und Zeitprogrammierungsspeicher

• lays

(32) ist programmiert, um den Mikroprozessor (20) bei der Identifizierung einer Münze (12) von unbekanntem Wert zu unterstützen. Die Ausgangssignale des Mikroprozessors (20) wirken als Eingangssignale für einen LCD-Treiber (36), der seinerseits die LCD und Anzeigen der Schaltung (38) treibt. Die Vorrichtung (10) kann durch Handbetätigung eines Preigabezeitschalters (clear time switch) (46) in Betrieb genommen werden.

Figur 2 zeigt ein detailliertes schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei alle wichtigen speziellen Details der Schaltung dargestellt sind. Es wird auch auf die beiliegende Teileliste bezug genommen, die die Werte und die Herkunft der elektrischen Eauteile näher angibt.

Figur 3 zeigt den Lauf einer Münze durch den Münzenschacht (48). Nachdem die Münze in den Münzenschlitz (81) eingeführt ist, fällt sie den Schacht (52) hinunter und schlägt auf ein zellulares

Urethan-Schockabsorptionsmaterial (50) auf. Der Aufschlag der Münze (12) wird durch das Schockabsorptionsmaterial (50) gedämpft und auf den piezoelektrischen Umformer (14) übertragen. Das Schockabsorptionsmaterial (50) weist vorzugsweise zellulares Urethan, wie PORON Nummer 4701 der Rogers Corporation auf. Das vom piezoelektrischen Umformer (14) erzeugte Signal wird von der Vorrichtung gemäß Figur integriert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional zur Masse der Münze (12) ist. Durch eine starre Führung des Falles der Münze (12) entlang einer vorgegebenen unveränderbaren Strecke ist es möglich, genaue wiederholbare Ergebnisse zu erhalten. Deshalb erzeugt eine durch den Schacht (52) fallende Münze immer denselben Impuls oder Aufschlag am piezoelektrischen Umwanlder (14). Demgemäß erzeugt das Integral des Impulsesignales immer dasselbe Ergebnis, welches die Masse der Münze anzeigt. Der

piezoelektrische Umformer (14) ist vorzugsweise in einem Winkel bezüglich des Fallweges der Münze (12) angeordnet, so daß die Münze entlang des Führungsweges bewegt werden kann.

Der Signalausgang des piezoelektrischen Umformers ist in Figur 5A durch die Kurven (67, 68) dargestellt. Die Kurve (67) ist direkt proportional zum Impuls, der von einer 10 Cent-Münze (12) erzeugt wird, die auf das PVC Schockabsorptionsmaterial (50) auftrifft. Ohne das Schockabsorptionsmaterial (50) würde die Impulskurve (67) nicht so glatt verlaufen. Nachdem die Münze (12) abgerollt ist, kehrt die Kurve (67) zu einer geraden Linie zurück. Die Kurvenform (68) repräsentiert den Aufschlag einer 25 Cent-Münze (12) zu Vergleichszwecken. Der Spitzenimpuls der Spannung, der durch den Aufschlag der 2 5 Cent-Münze (12) erzeugt wird, beträgt etwa 8 Volt. Das vom Umformer (14) erzeugte 8 Volt-Signal repräsentiert den Impuls, d. h. die Bewegungsgröße der 25 Cent-Münze (12). Die Signale (67,68) wirken als Eingang für einen Integrator-Subkreis (16), der vom Operationsverstärker (Ul) dem Widerstand (P4) und dem Kondensator (Cl) gebildet ist. Die Ausgangssignale des Verstärkers und des Integrators (16) sind in Figur 5B als Kurven (70,72) dargestellt. Die Kurve (70) ist das integrierte Ausgangssignal des Impulses, der durch den Fall einer 25 Cent-Münze (12) erzeugt wird. Die Kurve (72) ist das integrierte Ausgangssignal eines Impulses, der durch den Fall einer 10 Cent-Münze (12) erzeugt wird. Da das Integral des Impulses, d. h. der Bewegungsgröße einer Münze proportional zu ihrer Masse ist, ergibt sich, daß die Kurven (70,72) außerordentlich charakteristisch für die Massen der 25 und 10 Cent-Münzen (12) sind. Der Analog-Digital-Konverter (18) prüft jeweils nach 100 Mikrosenkunden durch Steuerung des Mikrocomputers (20) die Ausgangskurven (70,72) des Verstärkers und Integrators (16) und speichert die Spitzenspannung (P) im Speicher. Wenn die

Spitzenspannung P eine Minimum-Schwelle' überschreitet, was eine möglicherweise gültige Münze anzeigt, bereitet der Mikrocomputer (20) das Einschalten der LED-Schaltung (26) vor. Bevor jedoch die LED D₄ tatsächlich eingeschaltet wird, prüft der Mikrocomputer (20) die Ausgangssignale des Fotodetektorverstärkers (30) und speichert den Wert als Spannung V_Q ±_m Speicher. Der Mikrocomputer (20) schaltet dann den Strom für die Infrarot-LED D. ein und beginnt mit der Prüfung der vom Verstärker (30) verstärkten Ausqansspannung des Fotodetektors D_.

Nachdem die Münze (12) den piezoelektrischen Umwandler (14) passiert hat, rollt sie weiter den Schacht (52) hinunter bis in die Nähe des Bereiches (54) des optischen Weges. Fiqur 4A zeigt eine Diagrammddarstellung einer Münze (12), die durch die optische Meßzone (54) bewegt wird. LED D erzeugt einen Infrarot-Lichtstrahl (56), der die Kollimationslinse (58) beleuchtet. Der kollimierte Infraratstrahl (60) verläuft quer zum Bewegungsweg der Münze (12). Das Licht (60), das nicht durch die Münze (12) verdunkelt wird, trifft auf die Sammellinse (62), die einen konvergierenden Infrarotstrahl (64) erzeugt, der auf die Fotodiode (D₅) fällt. Die Mittellinie (66) zeigt die relative Ausrichtung der Elemente und der Münze (12).

Figur 4B zeigt im Schnitt ein Detail, wie die Münze (12) den kollimierten Lichtstrahl (60) verdunkelt. Die Münze (12) in der Mitte der Figur 4P ist in einer Stellung gezeigt, in der sie den kollimierten Infrarotstrahl (60) maximal verdunkelt. Bei diesem Punkt wird die maximale Lichtmenge (60) durch die Münze (12) abgeschirmt, und von der Fotodiode (D^) wird die minimale Lichtmenge (64) empfangen. Die Ausgangssignale der Fotodiode (Dj.) werden vom Mikroprozessor (20) in sehr kurzen Zeitabständen geprüft, um den Punkt des minimalen Ausgangssignales festzustellen, der dem Punkt entspricht, an dem die Münze

den kollimierten Strahl (60) am meisten verdunkelt.

Zwei typische optisch erzeugte Kurven (74,76) sind in Figur 5C dargestellt. Die Kurve (74) entspricht dem Spannungssignal, das beim Durchgang einer 25 Cent-Münze (12) erzeugt wird, während die Kurve (76) das Signal repräsentiert, das beim Durchgang einer 10 Cent-Münze (12) erzeugt wird. Da die 25 Cent-Münze (12) im Durchmesser größer ist als die 10 Cent-Münze (12) ergibt sich, daß die 25 Cent-Münze (12) mehr Licht blockiert als die kleinere 10 Cent-Münze (12). Deshalb ist die Spitze der Kurve (74) der 25 Cent-Münze größer als die Spitze der Kurve (76) der 10 Cent-Münze, da die Kurve (74) der Abdunkelung einer größeren Lichtmenge entspricht und daraus eine arößere Spannungsänderung über dem Ausgang des Verstärkers (30) resultiert. Die Ausgangssignale der Schaltung (30) werden auch vom A/D-Konverter (18) mittels Steuerung des Mikroprozessors (20) geprüft, der die maximale Spannung (V ) und die minimale Spannung (V_M) im Speicher speichert. Der Mikrocomputer (20) berechnet dann das folgende Verhältnis:

- ^V0

^VP- ^V0

Das Verhältnis (A) ist repräsentativ für die Größe der Oberfläche der Münze (12) und es ist invariabel bezüglich Änderungen der LED-Intensität der Diode (D4), Stromabweichungen (offset current) der Fotodiode oder Geschwindigkeit der Münze (12), wenn diese das Linsensystem

(58,62) passiert. Das Verhältnis (A) und die Ausgangssitzenspannung (P) vom Piezoverstärker und Integrator (16) werden mit einem zulässigen Wertbereich verglichen, der in dem Münzenxdentifizierungs- und Zeitprgrammierungsspeicher (32) gespeichert ist. Wenn innerhalb vernünftiger kleiner Toleranzen eine Übereinstimmung festgestellt wird, wird die Münze (12) als gültig identifiziert und angenommen. Falls eine Übereinstimmung nicht festgestellt wird, wird die Münze als ungültig identifiziert. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung fällt die Münze (12), ob gültig oder ungültig, in einen Münzenbehälter. Es kann jedoch genäß einer alternativen Ausführungsform auch vorgesehen sein, daß die ungültige Münze wieder ausgeworfen und dem Anwender zurückgegeben wird.

Der Mikrocomputer (20) und die dazugehörige elektronische Einrichtung bzw. Schaltung befindet sich normalerweise in einem desaktivierten Zustand, während dem die Vorrichtung (10) der Batterie eine minimale Strommenge (V ) entnimmt. V„ ist ausreichend, um die LCD- und Schauzeichen (flag) -Anzeige (38) zu betreiben, nicht jedoch die LED D.. im desaktivierten Zustand wird der Mikrocomputer (20) vom kristallgesteuerten 32,768kH_z-zeitgeber (34) gesteuert. Die Zeitgeber bzw. Taktgeschwindigkeit des 32,768kR„-Zeitaebers

Li ^

wird vom Mikrocomputer (20) intern dividiert, um genaue Zeitimpulse für die interne Schaltung zu erhalten. Während des desaktivierten Zustandes wird die verbleibende Zeit der Parkuhr mittels der Einrichtung (38) angezeigt, deren Details in den Figuren 6H und 61 dargestellt sind. Die digitalen Ausgangssignale der Vorrichtung (10) werden jede Minute aktualisiert, bis die Zeit abgelaufen ist, die durch die Anzahl der in die Parkuhr (10) eingeworfenen Münzen bestimmt ist. Ein rotes Flüssigkristall-Schauzeichen (red flag) (120) wird erregt bzw. eingeschaltet, um den "Zeitablauf" anzuzeigen. Ein gelbes Schauzeichen (120) wird

vorzugsweise als "Überzeit" Anzeige benutzt, um bei manchen Parkuhren anzuzeigen, wenn die Vorrichtung (10) auf Null zurückgegangen ist. Das rote Schauzeichen (120) wird dann benutzt, um die Grenze der "Überzeit" (z. B. 72 Stunden) anzuzeigen. Die bevorzugte £usführungsform ist in der Lage, bis zu minus 9 Stunden und 59 Minuten hoch zu zählen. Bei Einrichtungen ohne "Überzeit" leuchtet das gelbe Schauzeichen (122) nur momentan auf, wenn die Einrichtung auf Null Minuten zurückgeht, dann leuchtet das rote Schauzeichen (120) auf und die LCD-Anzeige (124) zeigt die Zeit mit negativem Vorzeichen. Die vorstehende Arbeitsweise ist typisch für eine Anwendung der Erfindung in den USA. In einigen anderen Ländern, wie beispielsweise Groß Britannien ist jedoch beabsichtigt, daß das gelbe Schauzeichen (122) eingeschaltet ist, wenn die Zeit zwischen Null und der "Urzeit"-Grenze liegt. Nachdem die "Überzeit"-Grenze erreicht ist, wird das rote Schauzeichen (120) eingeschaltet, wodurch eine ernsthaftere Übertretung angezeigt wird. Da die Vorrichtung (10) in der Lage ist, bis zu minus 9 Stunden und 59 Minuten "Überzeit" mittels der LCD-Anzeige (124) anzuzeigen würde, es möglich sein, Parktickets im direktem Verhältnis zur tatsächlich erreichten "Überzeit" auszugeben.

Die inneren und äußeren mechanischen Teile der Erfindunq sind im Detail in den Fiauren 6A bis 61 daraestellt. Ein Parkuhrgehäuse (78) umschließt alle mechanischen und elektrischen Bauteile. Das Münzeneinwurfteil (RO) ist das erste mechanische Element, das der Anwender bzw. Kunde trifft, wenn er eine Münze (12) in die Vorrichtung (10) einwirft. Die Münzenschlitzöffnung (81) steht in Verbindung mit dem Schacht (52), wie in Figur 3 dargestellt ist. Der Schacht (52) wird von zwei spiegelbildlich ausgebildeten Rahmenteilen (82) gebildet. Die Rahmenteile (82) sind von äußeren Führungsabschnitten (85,87) gebildet. Eine Öffnung (84) im Rahmenteil (82) ist im rechten Winkel zum Weg des

(23

Schachtes (52) angeordnet. Der Schacht weist zwei Abschnitte auf, nämlich den Abschnitt (52) des piezoelektrischen Umformers und den Abschnitt (54) des Fotosensors. Ein inneres Gehäuse (86) für den Fotodiodenabschnitt (28) und ein inneres Gehäuse (88) für den LED-Elektronikabschnitt (26) sind auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung (84) angeordnet, um den Ueg der Münze (12) abzutasten, wenn diese sich den Fotosensorabschnitt des Schachtes (54) hinunterbewegt. Fin Halter (94) ist in Durchlaufrichtung stromaufwärts der Öffnung (84) angeordnet, um den piezoelektrischen Umformer (14) und das zellulare Urethan Aufschlagpolster (50) unterzubringen. Ein Bahndämpfer (93), der in Figur 6C dargestellt ist, wird verwendet, um den Rückprall und das Abspringen der Münze möglichst gering zu halten, wenn diese den Schacht (52,54) hinunterrollt. Am Hauptrahmen (97) ist ein Halter befestigt, um den piezoelektrischen Umformer (14) und das Dämpfungspolster (50) zu halten. Ein Halter (95) für ein Tarifschild ist gleichfalls am Hauptrahmen (97) angebracht und dient dazu, ein herkömmliches Tarifschild zu halten. Das Tarifschild ist nicht dargestellt, da es für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist. Eine Rückholfeder (99) ist an einem Münzenübertragungsbehälter (90) befestigt, und bringt einen Flansch (109) in seine Ausgangsposition zurück. Die Feder (99) dient auch dazu, den Münzenübertragungsbehälter (90) vom "Aktivierungs"-Begrenzungsschalter (44) zurückzuhalten, wenn die Übertragungshandhabe (98) nicht betätigt wird. Ein Halter (101) ist am Hauptrahmen (97) befestigt und dient dazu, die Führungen (85,87) zu halten. Ein Schaltkartenhalter (18) trägt eine elektronische Schaltkarte (107) auf der Rückseite der Vorrichtung. Die Schaltkarte (107) umfaßt die meisten aktiven Elemente der Vorrichtung (10) einschließlich des Mikroprozessors (20). Eine LCD-Platte (38) ist mittels eines Abstandhalters (105) an der Vorrichtung angebracht.

it-

Ein geformter Münzeneingangs-Transferblock (^Q6) ist in Figur 6F im Detail dargestellt. Der Transferblock (96) weist einen Handhabeabschnitt (98), einen Flansch (109), einen Fortsatz (100) und ein Plattenpaar auf, welches einen behälterartigen Abschnitt (102) für die Überleitung der Münzen (12) bildet. Der Flansch (109) dient dazu, den Schacht zu blockieren, nachdem eine Münze eingefügt und übergeleitet wurde. Der Überleitungsabschnitt (102) startet die Münze (12) auf ihrem Weg den Schacht (52) hinunter in Abhängigkeit von der Betätigung der Handhabe (98).

Das Münzeneingangs-Rahmenteil (80) ist detaillierter in Figur 6G dargestellt. Der Schlitz (100) ist angepaßt, um den Fortsatz (100) des Münzenüberleitungsblockes (96) aufzunehmen. Die Bewegung des Münzenüberleitungsblockes (96) entlang der Länge des Schlitzes (106) bewirkt, daß der Abschnitt (102) des Überleitungsbehälters sich vom Schlitzeingang (81) zu dem Punkt bewegt, an dem er die Münze freigibt, so daß diese den Schacht hinunterfallen kann. Das Münzeneingangsteil (80) weist einen Witterungsdeckelabschnitt (108) auf, der den Münzenschlitz (81) und die Überführungshandhabe (98) vor Fegen, Schnee und anderen Einflüssen schützt. Die abgeschrägte Basis (114) des Eingangsteils (80) ist so geformt, daß die Münze zentriert wird, bevor sie in den Schacht (52) fällt. Parallele Gitteröffnungen (112) in der Basis (114) ermöglichen, daß Schmutz durch den Eingangsteil (80) fällt, ohne den Schacht zu beschädigen oder zu verstopfen. Sie dienen auch dazu, die Widerstandsfähigkeit der Vorrichtung (10) vor absichtlichen Beschädigungen, wie Anwendung von Flüssigkeiten zu schützen, mit denen die inneren Teile verklebt werden könnten, und zu verhindern, daß Drähte und dergleichen in den Münzprüfbereich eingeführt werden.

Im wesentlichen ergibt sich die Arbeitsweise der

bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung* (10) bei einer Parkuhr wie folgt. Zunächst sei angenommen, daß die Parkuhr nicht mehr läuft, so daß die Vorrichtung von einem desaktivierten Zustand geringen Energieverbrauches gestartet wird. Das rote Schauzeichen (120) ist in diesem Zustand beleuchtet. Ausgehend von dieser Voraussetzung wirft der Benutzer zunächst eine Münze (12) in den Münzeneinwurfschlitz (81). Die Münze (12) wird dann vom Münzenüberleitungsbehälter (102) des Transferblockes (96) gehalten. Danach drückt der Benutzer die Überführungshandhabe (96) entlang des Schlitzes (106), wodurch die Münze (12) von einem Absatzfeld, der von der abgeschrägte Basis (114) gebildet wird, fällt und ihren Weg durch den Schacht (52) beginnt. Die Bewegung der Handhabe (98) bewirkt auch, daß der Transferblock den Aktivierungsschalter (44) betätigt, wodurch die Vorrichtung aus ihrem desaktivierten Zustand in einen voraktiven Zustand gebracht wird. In diesem voraktiven Zustand schaltet der Mikroprozessor (20) vom langsamen 32,768kH^-2eitgeber (33) zu dem hochfrequenteren 400 kH_z_zeitgeber (35). Die Vorrichtung (10) bleibt für 500 Millisekunden im voraktiven Zustand und kehrt dann in ihren desaktivierten Zustand zurück, wenn vom piezoelektrischen Umformer (14) kein Signal gegeben wird. Die Münze (12) schlägt dann auf das PVC-Aufschlagpolster (50), das den piezoelektrischen Umformer (14) bedeckt. Der Aufschlag der Münze (12) auf den piezoelektrischen Umformer (14) erzeugt eine Impulsform, die der in Figur 5A durch die Kurven (67,68) dargestellten Kurvenform gleicht. Die Impulskurven (67,68) werden vom Verstärker und Integrator (16) integriert und vom Analog-Digital-Konverter (18) geprüft. Der maximale Viert der integrierten Kurve (wie 70 oder 72 in Figur 5B) wird vom Mikrocomputer (20) als Spannung (P) im Speicher gespeichert. Das beim Aufschlag der Münze (12) auf den piezoelektrischen Umformer (14) erzeugte Signal ist direkt proportional zur Masse der

Münze. V7enn die Spannung (P) größer ist als ein minimaler' Schwellenwert, bringt der Mikrocomputer die Vorrichtung in den vollaktiven Zustand. Danach passiert die Münze den kollimierten Lichtstrahl (60), wodurch ein Ausgangssignal erzeugt wird, das den in Figur 5C dargestellten Kurven (74,76) gleicht. Die Senken in den optischen Wellenformen (74,76) repräsentieren die Nettoquerschnittsfläche der Münze. Deshalb würde eine Münze, wie beispielsweise ein 10 Cent-Stück (dine) mit einem Loch darin eine andere Kurvenform erzeugen als eine Münze ohne ein derartiges Loch. Die Ausgangssignale der Fotodiode (D5) im Detektorabschnitt (20) v/erden vom Analog-Digital-Konverter (18) geprüft und das Minimum wird gleichfalls vom Computer (20) gespeichert. Der gespeicherte Wert des Minimums wird in das Verhältnis (A) wie folgt umgewandelt:

A =

V - V
^VM ^v0

^VP - ^V0

Das Verhältnis (A), welches charakteristisch für den Flächenquerschnitt der Münze (12) ist, wird mit zulässigen Verhältnissen (A) verglichen, die im Münzenidentifizierungs- und Zeitprogrammierungsspeicher (32) gespeichert sind. IVenn das Verhältnis (A) nicht zulässig ist, wird die Münze zurückgewiesen, indem sie entweder dem Münzbehälter oder einem RücVgabeschacht zugeführt wird. Wenn jedoch das Verhältnis (A) zulässig ist, vergleicht der Mikrocomputer (20) als nächstes das Signal (P), das repräsentativ für das Maximum der in Figur 5B gezeigten integrierten Kurven (70,72) ist. Wenn das integrierte Signal (P) innerhalb annehmbarer Grenzen

ist, die im Münzenidentifizierungs- und' Zeitprogrammierungsspeicher (32) gespeichert sind, wird die Münze (32) endgültig als gültig angesehen und dem Münzenbehälter zugeführt. Falls die Münze die Integrationsprüfung nicht besteht, wird sie entweder in die Münzenbox geführt und einbehalten oder einem Rückgabeschacht zugeführt und an den Benutzer zurückgegeben. Sofern die Münze (12) sowohl die Flächenverhältnisprüfung (A) als auch die Integrationsprüfung (P) bestanden hat, veranlaßt der Mikroprozessor (20) den LCD-Treiber (36), daß die LCD-Anzeige (124) die verfügbare Zeit digital anzeigt. Durch Einführung weiterer gültiger Münzen (12) in die Vorrichtung (10) sorgt der Mikrocomputer (20) dafür, daß die LCD-Anzeige (124) entsprechend mehr Zeit anzeigt. Da die Vorrichtung (10) durch Steuerung des zweiten Zeitgebers (35), der mit einer Taktfrequenz von 32,768kHz arbeitet, weiterläuft, nimmt die von der Anzeige (124) angezeigt Zeit ab. Wenn die Anzeige ein bestimmtes Minimum erreicht, bzw. Null, kann das gelbe Schauzeichen beziehungsweise Signal (122) aktiviert werden. Wenn die Parkuhr über den Nullzeitpunkt hinaus läuft, wird das rote Schauzeichen (120) aktiviert, wenn die "Überzeit"-Grenze erreicht ist. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Lage, eine Überzeit von 9 Stunden und 59 Minuten zu ermöglichen. Im Durchschnitt werden etwa 300 Millisekunden benötigt zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Münze (12) auf den piezoelektrischen Umformer (14) aufschlägt, und dem Zeitpunkt, an dem die Vorrichtung (10) in den desaktivierten Zustand zurückkehrt.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung (10) schließt die Anwendung bei einer Parkuhr ein. Jedoch kann die Grundvorrichtung (10) auch im anderen Zusammenhang verwendet werden. Beispielsweise kann eine Verwendung der Münzunterscheidungsvorrichtunq (10) bei einem öffentlichen

Fernsprecher (126) erfolgen, wie in Figur 7A gezeigt ist. Alternativ kann die Münzenunterscheidungsvorrichtung auch bei einer konventionellen Verkaufir.aschine (128), wie in Figur 7B gezeigt, eingesetzt werden.

Die vorstehend beschriebene

Münzenunterscheidungsvorrichtung weist gegenüber den bekannten Vorrichtung zahlreiche wesentliche Vorteile auf. Erstens benötigt die Vorrichtung nur wenig Energie, da sie nur in ihrem aktivierten Zustand für kurze Zeit in einen Zustand größeren Engerieverbrauchs gebracht wird. Durch Eliminierung zahlreicher mechanischer Teile, die bei konventionellen Parkuhren und dergleichen Verwendung finden, ist es zweitens möglich, die Zuverlässiakeit der Vorrichtung zu erhöhen, da weniger Teile einer Abnutzung unterliegen. Da viele Teile von integrierbaren elektronischen Elementen gebildet sind, ist drittens eine wesentliche Kostenreduzierung infolge ökonomischer Abmessung möglich. Viertenns ist die Vorrichtung sehr genau, da sie mittels eines sehr zuverlässigen Frequenzstandards gesteuert wird. Fünftens, ist die Vorrichtung in der Lage mit großer Genauigkeit zwischen gültigen und ungültigen Münzen zu unterscheiden. Die Fähigkeit der Münzenunterscheidung ist wesentlich qrößer als die herkömmlicher Münzenunterscheidungsvorrichtüngen.

Bestimmte Merkmale der Erfindung können modifiziert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise sieht die bevorzugte Ausführungsform der Frfindung vor, daß ein Aktivierungsschalter (44) verwendet wird, um die Vorrichtung von ihrem desaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand zu bringen. Es ist jedoch auch möglich, den Aktivierungsschalter (44) weg zu lassen und das vom piezoelektrischen Element (14) erzeugte Signal als Aktivierungssiqnal zu verwenden. Mit anderen Worten kann das durch die Münze (12) erzeugte Impulssignal eine

ßAD ORIGINAL

• Α9·

^?S 3511678

zweifache Funktion ausüben, nämlich daß es den Mikroprozessor (20) aktiviert und ein elektrisches Maß für den Aufschlag der Münze auf dem piezoelektrischen Flement (14) ergibt und die LED D₄ einschaltet. Die Erfindung (10) kann auch mit einem Münzerückgabeschacht versehen werden, der in herkömmlicher Weise arbeitet und nichtangenommene Münzen an den Benutzer zurückgibt.

Die vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschriebene Erfindung kann hinsichtlich Aufbau und Funktion in mancherlei Hinsicht verändert und abgewandetl werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

	Teile	Liste	Hersteller	Beschreibung
A.	Integrierte Schaltungen	Texas Instruments	Operationsver- _ starker
Teil	Teil Nr.	Texas Instruments	A/D Converter
Ul	TLC27M4AIM	Xicor	NOVRAM
U2	TLC541IN	National Semicon ductor	Microprocessor
Ü3	X2443PI	National Semicon ductor	LCD Treiber
Ü4	COP324CN	Raytheon	Regler
U7	MM5 4 83N
U9	RV419 3NB

BAD ORIGINAL

Β· Kondens ato ren

Teil Nr.	Beschreibung
Cl	lOOpf Polystyrene + 2.5%
C2	.luf Mono CD Bypass
C3	lOOpf DM Mica 5%
C4	•047uf Poly + 5%
C5	.luf Mono CD Bypass
C6	82pf DM Mica 5%
C7	470pf DM Mica 5%
C8	50pf DM Mica 5%
C9	50pf DM Mica 5%
ClO	470uf, 6.3V Electrolytic
CIl	56pf DM Mica 5%
C. Widerstände
Teil Nr.	Beschreibung
Rl	2.4M 5% 1/4W Carbon
R2	1OK 5% 1/4V7 Carbon
R3	2OM 5% 1/4W Carbon
R4	1OM 5% 1/4W Carbon
R5	1OK 1% RN55D Type MF
R6	40K 1% RM55D Type MF
R7	IM 5% 1/4V7 Carbon
R8	180 5% 1/4W Carbon
R9	4.7K 5% 1/4W Carbon
RIO	4.7K 5% 1/4K Carbon
RIl	IM 5% 1/4W Carbon
R12	15K 5% 1/4W Carbon
R13	IM 5% 1/4W Carbon
R14	220K 5% 1/4V7 Carbon
Rl 5	2OM 5% 1/4W Carbon
R16	4.7K 5% 1/4W Carbon
R17	36 0K 5% 1/4W Carbon
Rl 8	51.IK 1% RN55D Type MF
R19	16.9K 1% RK55D TvDe MF

_BA0

-Jf-

• 3a·

D. Verschiedenes

Teil	Teil Nr.	Beschreibung	style, molded
Ll	3 00MH	Inductor, 1/4W	768kHz, crysta
CRl	CXIV-32. 768kKz	Satek Inc., 32.
Dl	IN914(1K414 8)	Diode
D2	HSCH 1001	Di ode
D3	HSCH 1001	Di ode
D4	LD242-2	LED, Siemens	enens
D5	SFH206	Photodiode, Si
Ql	2N3906	Transistor
Q2	2N3906	Transistor
Q3	2R4401	Trsnsistor	Ce ran· ic Disc,
Xl	16500-5A	Piezo Flectric

B1,B2,E3 KN1500

	or	A-	IP
B4 ,B5	BK-2/3	X	4320
LCDl	Exceli
	FFQ-O	X	Flag
LCD2	Exceli	>.	Flac
LCD3	Exceli

Vernitron Pi ezoel f-ct r i es

Alkalibatterien , Puracell (-29°C to +7C^CC")

Lithiiombatterien renasonic (-40⁰C to +85⁰C)

Excel Technology, 4 Digital-

-Anzeige

Fxcel Technology, Kunden LCD Excel Technology, Kunden LCD

SAD

, 33

Leerseite -

Claims

611878 Patentansprüche

1. Münzenunterscheidungsvorrichtung rriit einer Falleinrichtung, durch die die Münze entlang einer vorbestimmten Strecke fällt, dadurch gekennzeichnet, daß piezoelektrische Mittel (14) vorgesehen sind, auf die die Münze (12) auftrifft, nachdem sie entlang der vorbestimmten Strecke gefallen ist, und daß eine Massenbestimmmungseinrichtung mit den piezoelektrischen Mitteln (14) verbunden ist, um die Masse der Münze aus deren Aufschlag auf den piezoelektrischen Mitteln (14) zu bestimmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Flächenbestimmungseinrichtung (D4, 58, 62, D5) vorgesehen ist, um die Fläche der Münze (12) zu bestimmen, nachdem sie die piezoelektrischen Mittel (14) berührt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Energieversorgungsquelle vorgesehen ist, um eine Spannung (V ) zu liefern, wenn die Vorrichtung in einem desaktivierten Zustand ist, daß eine zweite Energieversorgungsquelle vorgesehen ist, um eine Spannung (V) zu liefern, wenn die Vorrichtung in einem aktiven Zustand ist, und daß eine Einrichtung zur Aktivierung der Vorrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit vom Vorhandensein der Münze (12) in der Vorrichtung die Vorrichtung aktiviert durch Anlegen der Spannung (V ) an die Vorrichtung «]. s Folge des Einführens der Münze in d.i·-· Vorrichtung, wobei die aktive Spannung (V ) größer ist als die Spannung (V^) des desaktivierten Zustands.

_BAD

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

d_t , die optische Flächenbestimmungseinrichtung optische Abtastmittel (D4, D5) um die Münze (12) abzutasten und ein der Fläche der Münze proportionales Ausgangssignal zu erzeugen, und eine Mikroprozessoreinrichtung (20) aufweist, die mit optischen Abtastmitteln verbunden ist, um die Ausgangssignale der Abstastmittel zu prüfen und einen Wert zu speichern, der proportional ist zum Maximum des Signals, wenn die Münze von den Abtastmitteln abgestastet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenbestimmungseinrichtung einen Integrator (16) aufweist, um die Ausgangssignale der piezoelektrischen Mittel (14) zu integrieren und ein der Masse der Münze (12) proportionales Signal zu erzeugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufprallabsorptionseinrichtung (50) vorgesehen ist, die die piezoelektrischen Mittel (14) kontaktiert, um den Aufprall der Münze (12) zu absorbieren, wenn diese auf die piezoelektrischen Mittel (14) fällt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (44) vorgesehen ist, der abhängig von der Einführung einer Münze (12) in die Vorrichtung ein Aktivierungssignal erzeugt, um den Mikroprozessor (20) in einen voraktivierten Zustand zu bringen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlag einer Münze (12) auf die piezoelektrischen Mittel (14) ein Aktivierungssignal erzeugt, um den Mikroprozessor (20) in einen voraktivierten Zustand zu bringen.

BAD ORIGINAL

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Zeitgeber (33) vorgesehen ist, um dem Mikroprozessor (20) wehrend des desaktivierten Zustandes Zeitimpulse zuzuführen.

10. Vorrichtung nach Anpsruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Zeitgeber (35) vorgesehen ist, um dem Mikroprozessor Zeitimpulse zuzuführen, wenn die Vorrichtung im voraktivierten und im aktivierten Zustand ist, wobei die Frequenz des zweiten Zeitgebers größer ist als die Frequenz des ersten Zeitgebers.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Analog-Digital-Konverter (18) vom Mikroprozessor (20) gesteuert wird, um die Ausgangssignale der Massenbestimmungeinrichtung und der optischen Flächenbestimmungseinrichtung zu prüfen und diese Information an den Mikroprozessor (20) zu liefern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher mit dem Mikroprozessor (20) verbunden ist, um die die Identifizierung gültiger Münzen betreffende Informationen zu speichern.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkristallanzeige (124) vorgesehen ist, um ein sichtbares Signal bei Identifizierung einer gültigen Münze zu erzeugen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Bestandteil einer Parkuhr ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verkaufseinrichtung mit der Vorrichtung

ausgerüstet ist, um Artikel in Abhängigkeit von der Feststellung gültiger Münzen auszugeben.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Telefoneinrichtung mit der Vorrichtung verbunden ist, um auf Feststellung von gültigen Münzen Telefondienstleistungen zur Verfugung zu stellen.

17. Münzenunterscheidungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß piezoelektrische Mittel (14) vorgesehen sind, um den Aufschlag einer Münze aufzunehmen; daß eine Einrichtung zur Bestimmung der Münzenmasse mit den piezoelektrischen Mitteln (14) verbunden ist, um die Masse der Münze aus deren Aufschlag auf die piezoelektrischen Mittel (14) zu bestimmen, wobei die Einrichtung einen Indikator (IS) aufweist, um die Ausgangssignale der piezoelektrischen Mittel zu integrieren und ein der Masse der Münze proportionales Ausgangssignal zu erzeugen, daß eine optische Einrichtung (D4, 58, 62, D5) zur Bestimmung der Fläche der Münze vorgesehen ist, nachdem diese die piezoelektrischen Mittel (14) berührt hat, daß die Einrichtung optische Abtastmittel (D4, D5) zum Abtasten der Münze und zur Lieferung eines Ausgangssignales proportional zu deren Fläche aufweist, und daß ein Mikroprozessor mit der Einrichtung zur Feststellung der Münzenmasse und der optischen Einrichtung zur Feststellung der Münzfläche verbunden ist, um die Ausgangssignale der Massenbestimmungseinrichtung und der Flächenbestimmungseinrichtung mit vorbestimmten Wertbereichen der Münzenmasse und der Münzenfläche zu vergleichen und so die Gültigkeit der Münze zu bestimmen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Energieversorgungsquelle vorgesehen ist,

um eine Spannung (V_D) für die Vorrichtung zu liefern, wenn diese in einem desaktivierten, wenig Energie verbrauchenden Zustand ist, und daß eine zweite Energieversorgungsquelle vorgesehen ist, um eine Spannung (V^) zu liefern, wenn die Vorrichtung in einem aktiven Münzenunterscheidungszustand ist, wobei die Spannung (V^) größer ist als die Spannung (V_p), und daß Mittel zur Feststellung der Anwesenheit einer Münze in der Vorrichtung, bevor die Münze durch die optischen Mittel abgestastet wird, und Mittel zum Zuführen der Spannung (V ) zur Vorrichtung und zum Abstellen der Spannung (V ) von der Vorrichtung vorgesehen sind..

19. Münzunterscheidungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß piezoelektrische Mittel (14) vorgesehen sind, um den Aufschlag einer Münze (12) aufzunehmen, daß eine Einrichtung zur Feststellung der Münzenmasse mit den piezoelektrischen Mitteln (14) verbunden ist, um die Masse der Münze aus dem Aufschlag der Münze auf die piezoelektrischen Mittel zu bestimmen, daß die Einrichtung zur Massenbestimmung einen Integrator (18) aufweist, um die Ausgangssignale der piezoelektrischen Mittel zu integrieren und eine Ausgangsspannung (P) zu liefern, die proportional zur Masse der Münze ist, daß eine optische Einrichtung (D4, 58, 62, D5) vorgesehen ist, um die Fläche der Münze zu bestimmen, nachdem diese die piezoelektrischen Mittel berührt hat, daß die optische Einrichtung optische Abtastmittel (D4, D5) aufweist, um die Münze abzutasten und ein Ausgangssignal (^v _p)/ proportional zur Fläche der Münze zu erzeugen, und daß ein Mikroprozessor (20) mit der optischen Einrichtung und Massenbestimmungseinrichtung verbunden ist, um ein für eine bestimmte Münze charakteristisches Verhältnis [P-) wie folgt zu bilden

A ^VP ailt - ^vo wobei - ^vo

V₀ = Spannung, die von der optischen Flächenbestimmungseinrichtung vor deren Aktivierung geliefert wird,

V = minimale Spannung, die von der optischen Flächenbestimmungseinrichtung nach deren Aktivierung geliefert wird, und

Vp = absolute maximale Spannung, die von der optischen Flächenbestimmungeinrichtung als Folge des Durchganges der Münze geliefert wird, wobei der Mikroprozessor die Werte des Verhältnisses (A) und des Ausgangssignals (P) mit Wertbereichen vergleicht, die repräsentativ für gültige Münzen sind, um festzustellen, ob die Münze gültig ist.

20. Münzenunterscheidungsvorrichtung mit einer Münzaufnähmeeinrichtung, die einen Schlitz zur Aufnahme einer Münze bildet, und mit Münzenüberleitungsmitteln, um die Münzen aus der Aufnahmeeinrichtung in einen Münzenfallbereich zu führen, wobei ein Schacht die Münzen aus dem Fallbereich aufnimmt und gewährleistet, daß diese einen vorbestimmten Weg fallen, dadurch gekennzeichnet, daß piezoelektrische Mittel (14) in bzw. am Schacht (52) vorgesehen sind, um den Aufschlag der Münze aufzunehmen, wenn diese die vorbestimmte Strecke gefallen ist, und daß eine Integriereinrichtung mit den piezoelektrischen Mitteln (14) verbunden ist,

um die Ausgangssignale der piezoelektrischen Mittel zu integrieren und eine Spannung proportional zur Masse der Münze zu erzeugen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Flächenbestimrp.ungseinrichtung (D4, 58, 62) vorgesehen ist, um die Fläche der Münze zu bestinmen, nachdem diese die piezoelektrischen Mittel berührt hat, und daß ein Mikroprozessor (20) mit der Integriereinrichtung (18) und der optischen Einrichtung verbunden ist, um die Ausgangssignale dieser Einrichtungen mit vorbestimmten Werten der Münzenrnasse und der Münzenfläche zu vergleichen und um festzustellen, ob die Münze gültig ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Münzüberführungseinrachtung Handhabungsmittel (96), eine gehäuseähnliche Einrichtung (102), um die Münze aus der Aufnahmeeinrichtung aufzunehmen, und Verbindungsmittel (100) aufweist, um die Handhabungsmittel mit der gehäuseähnlichen Einrichtung (102) zu verbinden.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Münzaufnahmeeinrichtung eine vordere Wand mit einem Fünzenaufnahmeschlitz (81) und einen Schlitz (106) aufweist, um die Verbindungsmittel (100) zwischen den Handhabungsmitteln und der gehäuseähnlichen Einrichtung (102) aufzunehmen, und daß eine Easis (114) im wesentlichen im rechten Winkel zur vorderen Fläche der Münzaufnahmeeinrichtung verläuft, wobei eine Bewegung der Handhabungsmittel bewirkt, daß die gehäuseähnliche Einrichtung (102) die Münze aus dem Schlitzbereich in einen Münzenfallbereich überführt, der an der Kante der Basis vorgesehen ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (114) der Münzaufnahmeeinrichtung gitterähnliche Öffnungen (112) aufweist, durch die Verunreinigungen fallen können.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Münzenüberführungseinrichtung einen Flanschabschnitt (109) aufweist, der mit den Handhabungsmitteln verbunden ist, um normalerweise den Schlitz unter dem Einfluß einer Feder zu sperren.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (44) mit der Vorrichtung verbunden ist, wobei eine Verschiebung der Handhabungsmittel (96) zum Fallen der Münze durch den Schacht bewirkt, daß die gehäuseähnliche Einrichtung (102) den Schalter (44) berührt und aktiviert, wodurch ein Aktivierungssignal für den Mikroprozessor (20) erzeugt wird.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Münzenaufnahmeeinrichtung ein Witterungsschutzschild aufweist, das an der vorderen Fläche der Münzenaufnahmeeinrichtung angebracht ist, um den Schlitz vor Wettereinflüssen dergleichen zu schützen.