DE3630947A1 - Elektronischer muenzpruefer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Münzprüfer mit mindestens einem Sensor für die Echt­ heitsprüfung, einer elektromagnetisch betätigbaren bzw. steuerbaren Annahmeweiche zur wahlweisen Ablenkung der Münze in einen Annahme- oder einen Rückgabekanal nach Maßgabe des Ausgangssignals des Sensors, einer Steuer- und Auswerteschaltung und einer elektrischen Energiequelle zur Versorgung der elektrischen/elektronischen Bauteile.

Die Sensoren bei einem elektronischen Münzprüfer ar­ beiten normalerweise entweder optisch oder elektro­ magnetisch zur Ermittlung der Größe, eines spezifischen Werkstoffgehalts oder anderer die Echtheit der Münze begründender Kriterien. Am Ende des Prüfweges ist üb­ licherweise eine sogenannte Münzweiche angeordnet, die elektromagnetisch betrieben wird und die echte Münzen in die Kasse oder einen Zwischenspeicher und unechte Münzen in einen Rückgabekanal lenkt. In der Auswerteschal­ tung wird in der Regel ein Mikroprozessor eingesetzt.

Elektronische Münzprüfer haben den Vorteil, daß sie eine recht genaue Echtheitsprüfung vornehmen und für die An­ nahme einer Vielzahl von unterschiedlichen Münzen ge­ eignet sind. Sie sind jedoch naturgemäß auf die Zufuhr elektrischer Energie angewiesen. An vielen Anbringungs­ orten von Verkaufs- und anderen Automaten steht elektri­ sche Energie in Form eines Netzanschlusses nicht immer zur Verfügung. Die Installation eines entsprechenden An­ schlusses erfordert außerdem einen erheblichen Aufwand, nicht zuletzt an Sicherheitsmaßnahmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Münzprüfer für Batteriebetrieb zu schaf­ fen, dessen Funktion wirksam überwacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Energiequelle eine Batterie ist, zwischen Batterie und den elektrischen/elektronischen Bauteilen ein Schalter angeordnet ist, der vor und beim Einwurf einer Münze eingeschaltet und nach Beendigung des Münzprüfvorgangs wieder ausgeschaltet wird, an die Klemmen der Batterie eine Spannungsmeßvorrichtung angeschlossen ist, die stän­ dig die Spannung mißt, wenn der Schalter geschlossen ist, die ferner ein Sperrsignal auf die Steuer- und Auswerte­ schaltung gibt, wenn die gemessene Spannung einen vorge­ gebenen Grenzwert unterschreitet zur Sperrung der Annahme­ weiche, die jedoch die Sperrung beendet, wenn die gemesse­ ne Spannung einen vorgegebenen zweiten Grenzwert erreicht, der oberhalb des ersten Grenzwertes, jedoch unterhalb der Leerlaufspannung liegt, und der Spannungsmeßvorrichtung ein Temperatursensor zugeordnet ist, der die Grenzwerte nach Maßgabe der jeweiligen Umgebungstemperatur verändert.

Im Hinblick auf die Versorgung eines elektronischen Münz­ prüfers sind drei verschiedene Lastzustände zu unter­ scheiden:
Leerlauf
aktiv geweckter Zustand
Last.

Der Leerlauf wird üblicherweise als "Standby" bezeichnet. Der aktiv geweckte Zustand bedeutet die Einschaltung oder Erregung entsprechend elektronischer oder elektrischer Komponenten des Münzprüfers zur Übernahme der einzelnen Funktionen, die beim Durchlauf einer Münze ausgeführt werden. Im Lastzustand befinden sich die entsprechenden Bauteile während ihrer Funktion, z.B. Bedämpfung eines elektromagnetischen Sensors beim Vorbeilauf einer Münze, Betätigung einer Münzweiche usw. Es leuchtet ein, daß vor allen Dingen die elektromagnetisch betätigte Münzweiche einen großen Energiebedarf hat und die Batterie entsprechend beansprucht. Mit den zur Verfügung stehenden elektronischen Bauteilen ist es möglich, die Leistungsaufnahme verhält­ nismäßig gering zu halten. Über einen längeren Zeitraum nimmt der Leerlauf-Leistungsbedarf den größten Wert ein. Bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Münzprüfer ist daher vorgesehen, diesen normalerweise ausgeschaltet zu halten. Er wird erst eingeschaltet und damit mit der Batte­ rie verbunden, wenn er tatsächlich benötigt wird. Zu die­ sem Zweck ist ein besonderer Schalter vorgesehen, der zwischen Batterie und der übrigen Schaltungsanordnung angeordnet ist. Der Schalter kann beispielsweise von einem Sensor gebildet sein, der hinter dem Einwurfschlitz ange­ ordnet und von der Münze betätigbar ist. Es kann ein spezieller Weckschalter vorgesehen werden, der nur vor­ übergehend von einer Münze aktiviert wird, um die Schal­ tungsanordnung in Selbsthaltung zu bringen. Um die Schal­ tungsanordnung wieder in den Leerlauf zu überführen, muß die Selbsthaltung aufgehoben werden. Hierzu kann ein weiterer Sensor vorgesehen werden, der ebenfalls von der Münze betätigt wird, beispielsweise beim Durchlaufen des Annahme- oder Rückgabekanals. Wahlweise kann auch ein Zeitglied vorgesehen werden, das z.B. vom Echtheitssensor aktiviert wird, wobei die im Zeitglied eingestellte Zeit so bemessen ist, daß alle nach der Echtheitsprüfung noch anfallenden Funktionen abgeschlossen sind. Der von der Münze betätigte Schalter kann kontaktlos (Reedkontakt) oder kontaktbehaftet sein.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß an die Klem­ men der Batterie eine Spannungsmeßvorrichtung angeschlos­ sen ist. Sie mißt ständig die Klemmspannung, jedoch nur im aktiven Zustand der Schaltungsanordnung. Im Leerlauf ist auch die Spannungsmeßvorrichtung abgeschaltet. Auf diese Weise mißt die Spannungsmeßvorrichtung die Klemm­ spannung im aktiven Zustand der Schaltungsanordnung. Bei der Erfindung wurde nun erkannt, daß auf diese Weise auch eine Aussage erhalten werden kann über den Ladezustand der Batterie. Fällt die Klemmspannung im aktiven Zustand unter einen vorgegebenen Grenzwert, ist zu befürchten, daß relativ viel Energie verbrauchende Bauteile nicht mehr zufriedenstellend angetrieben werden können. Dies ist beispielsweise bei der Münzweiche der Fall. Reicht der Ladezustand der Batterie nicht mehr aus, die Münz­ weiche in vorgegebener Zeit zu betätigen und wieder in die Ursprungsstellung zu verstellen, besteht die Gefahr eines Fehlbetriebs. Die Münzweiche kann festklemmen oder gelangt nicht rasch genug in die Ursprungsstellung zurück, so daß z.B. eingeworfene Münzen unerwünschterweise eben­ falls in den Annahmeschacht gelangen. Aus diesem Grunde erzeugt die Spannungsmeßvorrichtung ein Sperrsignal, wenn die Klemmspannung im aktiven Betrieb einen ersten Grenz­ wert unterschreitet. Das Sperrsignal dient dazu, die Be­ tätigung der Annahmeweiche zu blockieren, so daß auch echte Münzen automatisch zum Rückgabekanal gelenkt wer­ den. Der Münzprüfer ist daher zwar in der Lage, nach wie vor eine Echtheitsprüfung vorzunehmen, der übrige Betrieb und damit auch die Ausgabe von Waren oder ähnlichem ist hingegen gesperrt. Parallel wird vorzugsweise optisch und/oder akustisch die Nichtbetriebsbereitschaft ange­ zeigt.

Das Leistungsvermögen einer Batterie ist bekanntlich stark temperaturabhängig. Aus diesem Grunde ist bei der Erfindung ein Temperatursensor vorgesehen, mit dessen Hilfe die Grenzwerte nach Maßgabe der Umgebungstempera­ tur verändert werden.

Nicht zuletzt aufgrund einer Temperaturänderung kann sich die Batterie wieder erholen. Die Klemmspannung steigt im aktiven Zustand wieder an. Überschreitet sie dabei einen Grenzwert, der oberhalb des ersten Grenz­ werts liegt, wird die Sperrung der Annahmeweiche wieder aufgehoben.

Bei vielen elektronischen Münzprüfern erfolgt die Über­ wachung und Steuerung mit Hilfe eines Mikroprozessors. Es ist daher vorteilhaft, auch die Spannungsmeßvorrich­ tung in den Mikroprozessor zu integrieren.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind beide Grenzwerte einstellbar. Auf diese Weise kann z.B. auch eine externe Last, die von der Batterie versorgt wird, zur Sperrung herangezogen werden. Eine externe Last ist z.B. der Entriegelungsmagnet für eine Ausgabevorrichtung eines Verkaufsautomaten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematisch dargestellte Schaltungs­ anordnung eines Münzprüfers nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt den Verlauf der Batteriespannung in Ab­ hängigkeit von der Temperatur.

Fig. 3 zeigt den Verlauf der Batteriespannung bei Impulsbelastung.

Fig. 4 zeigt den Verlauf der Batteriespannung über ei­ nen längeren Zeitraum.

Fig. 5 zeigt den Verlauf der Batteriespannung bei un­ terschiedlichen Lade- und Betriebszuständen.

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzel­ heiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Ver­ bindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesent­ licher Bedeutung ist.

Fig. 1 zeigt ein Schaltungsschema eines elektronischen Münzprüfers. Eine Batterie 10 ist über einen Schalter 11 mit einer Multiplexerschaltung 12 verbunden, die ihrer­ seits über einen AD-Wandler 13 mit einem Mikroprozessor 14 verbunden ist. Die gesamte von der Batterie 10 zu speisen­ de Last ist mit 15 bezeichnet. Über die Wirkungslinie 16 wird die Last vom Mikroprozessor 14 gesteuert. Zur Last gehören z.B. die Echtheitssensoren sowie alle elektro­ magnetisch zu betätigenden Teile des Münzprüfers. Z. B. wird eine Annahmeweiche elektromagnetisch betätigt. In der Normalstellung ist die Annahmeweiche so angeordnet, daß die Münzen in den Rückgabekanal gelenkt werden. Bei Betätigung der Annahmeweiche gibt diese den Annahmekanal frei. Mit der Multiplexerschaltung ist außerdem ein Tem­ peratursensor 17 verbunden.

Im Normalbetrieb bzw. im Ruhebetrieb ist der Schalter 11 geöffnet. Alle mit elektrischer Energie zu versorgenden Bauteile sind ausgeschaltet. Beispielsweise durch den Einwurf einer Münze kann der Schalter mit Hilfe eines kontaktlosen oder kontaktbehafteten Weckschalters einge­ schaltet werden. Dadurch gelangen alle elektrischen und elektronischen Bauteile in den aktiven oder Standby- Zustand. Erst jetzt sind die Bauteile und Komponenten in der Lage, die ihnen zugedachten Funktionen auszuführen. Sind eine oder mehrere Münzen auf ihre Echtheit geprüft und entweder in den Annahmekanal oder in den Rückgabekanal gelenkt worden sowie der Verkaufsvorgang beendet, geht der Schalter 11 wieder in die Offenstellung, so daß an der Batterie 10 keine Last mehr hängt.

Im Mikroprozessor 14 ist auch eine Spannungsmeßvorrichtung angeordnet, die die Klemmspannung der Batterie 10 mißt. Die Klemmspannung wird jedoch nur dann gemessen, wenn der Schalter 11 geschlossen ist. Sie hängt u.a. von der Temperatur ab. In Fig. 2 ist die Klemmspannung in Ab­ hängigkeit von der Temperatur dargestellt, und zwar be­ deutet die obere Kurve den Spannungsverlauf bei einem Strom, der im Standby-Betrieb fließt. Die untere Kurve gibt den Spannungsverlauf beim Strom unter Last wieder.

Fig. 3 zeigt den Verlauf der Klemmspannung über die Zeit bei impulsweiser Belastung. Die eigentliche Lastaufnahme erfolgt normalerweise impulsweise. Beispielsweise wird die elektromagnetisch betätigte Münzweiche nur kurzzeitig eingeschaltet bzw. erregt. Dieser Zustand ist beispiels­ weise in Fig. 3 wiedergegeben. Δ U ₁ entspricht dem Span­ nungsabfall am Innenwiderstand der Batterie. Δ U ₂ ist ein Spannungsabfall, der durch chemische Effekte innerhalb der Batterie verursacht ist.

Fig. 4 zeigt ein Spannungsdiagramm über der Zeit. Bei 20 sind einzelne impulsweise Belastungen wiedergegeben, wo­ bei die Klemmspannung U ₀ im aktiven bzw. Standby-Zustand während der Belastung unter einen vorgegebenen Wert ab­ fällt und anschließend wieder auf den ursprünglichen Wert zurückgeht. Mit der Zeit wird jedoch die Ladung der Batterie geringer, so daß auch die Klemmspannung U ₀ mit der Zeit absinkt, wobei der jeweilige aktuelle Wert von der Temperatur abhängig ist. Strichpunktiert ist ein Niveau U ₂ eingezeichnet. U ₂ stellt den unteren Grenzwert dar, der von der Klemmspannung nicht unterschritten wer­ den soll. Wird er unterschritten, wie bei 21 dargestellt, erzeugt die Spannungsmeßvorrichtung ein Sperrsignal, das über die Leitung 16 etwa zur Annahmeweiche gelangt, wo­ durch die Annahmeweiche gesperrt wird. Eine eingeworfene Münze wird daher nicht angenommen, sondern vielmehr zu­ rückgegeben, auch wenn sie echt ist. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Annahmeweiche eine nicht mehr vorschriftsmäßige Funktion ausführt. Erholt sich die Batterie oder wird die Klemmspannung aufgrund einer Tem­ peraturerhöhung wieder auf ein höheres Niveau gebracht, beispielsweise auf das Niveau U ₁, wird das Sperrsignal wieder gelöscht, und der Münzprüfer arbeitet in üblicher Weise.

In Fig. 5 ist noch einmal der Verlauf des Leistungs­ vermögens der Batterie über die Zeit dargestellt. Zu einem gewissen Zeitpunkt fällt die Klemmspannung im ak­ tiven Zustand der Schaltungsanordnung relativ steil ab (obere Kurve). Die untere Kurve gibt den Spannungsverlauf bei Last wieder, der annähernd parallel verläuft. Unter­ halb des Niveaus U ₂ ist z.B. der Magnet der Annahmeweiche nicht mehr imstande, diese in gewünschter Weise zu betä­ tigen.

Es sei noch erwähnt, daß am Mikroprozessor 14 zwei Aus­ gangsleitungen 18, 19 angeordnet sind. Die Ausgangslei­ tung 18 führt z.B. zu einer Anzeigevorrichtung, die die Sperrung der Annahmeweiche und damit des Betriebes des Münzprüfers anzeigt. Über die Leitung 19 kann das Sperr­ signal zur Annahmeweiche geleitet werden.

Claims (4)

1. Elektronischer Münzprüfer mit mindestens einem Sen­ sor für die Echtheitsprüfung, einer elektromagnetisch betätigbaren Annahmeweiche zur wahlweisen Ablenkung der Münze in einen Annahme- oder einen Rückgabekanal nach Maßgabe des Ausgangssignals des Sensors, einer Steuer- und Auswerteschaltung und einer elektrischen Energiequelle zur Versorgung der elektrischen/elektro­ nischen Bauteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle eine Batterie (10) ist, zwischen Batte­ rie (10) und/oder den elektrischen/elektronischen Bauteilen ein Schalter (21) angeordnet ist, der vor oder nach dem Einwerfen einer Münze eingeschaltet und nach Beendigung des Münzprüfvorgangs wieder ausgeschal­ tet wird, an die Klemmen der Batterie (10) eine Span­ nungsmeßvorrichtung (14) angeschlossen ist, die stän­ dig die Spannung (U ₀) mißt, wenn der Schalter (11) geschlossen ist, die ferner ein Sperrsignal auf die Steuer- und Auswerteschaltung (14) gibt, wenn die ge­ messene Spannung (U ₀) einen vorgegebenen Grenzwert (U ₂) unterschreitet zur Sperrung der Annahmeweiche, die je­ doch die Sperrung beendet, wenn die gemessene Spannung (U ₀) einen zweiten Grenzwert (U ₁) erreicht, der ober­ halb des ersten Grenzwerts (U ₂), jedoch unterhalb der Leerlaufspannung liegt und der Spannungsmeßvorrichtung ein Temperatursensor (17) zugeordnet ist, der die Grenzwerte (U ₂, U ₁) nach Maßgabe der jeweiligen Umge­ bungstemperatur verändert.

2. Münzprüfer nach Anspruch 1, bei dem die Steuer- und Auswerteschaltung einen Mikroprozessor enthält, da­ durch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßvorrichtung im Mikroprozessor (14) angeordnet und der Temperatur­ sensor (17) mit diesem verbunden ist.

3. Münzprüfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Grenzwerte (U ₂, U ₁) einstellbar sind.

4. Münzprüfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch eine Anzeigevorrichtung, die das Auf­ treten eines Sperrsignals optisch und/oder akustisch anzeigt.