DE3750521T2

DE3750521T2 - Überwachung der Höhe eines Münzstapels.

Info

Publication number: DE3750521T2
Application number: DE3750521T
Authority: DE
Inventors: Neville Dale Chadwick
Original assignee: Bell Fruit Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Bell Fruit Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-05-22
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2007-05-21
Also published as: GB8711947D0; EP0247785A2; DE3750521D1; EP0247785A3; EP0247785B1; GB2190749B; GB2190749A; ES2060599T3; US4774841A; GB8612479D0

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Apparat zum Überwachen der Höhe eines Stapels von Münzen (und durch diesen Begriff werden auch Äquivalente, wie z. B. Automatenmünzen umfaßt). Sie ist insbesondere bei Maschinen oder Automaten anwendbar, welche eine Ausrüstung zum Speichern von Münzen und zu deren Auszahlen aus einem Stapelrohr umfassen.
Bei Spiel- und Unterhaltungs-Automaten, Verkaufsautomaten, Fahrschein-Automaten, Geldwechslern und dergleichen ist es üblich, die eingehenden Münzen in sogenannten Stapelrohren zu speichern und sie von den unteren Enden der Rohre mit Hilfe eines Solenoids auszuzahlen. Es ist von Wichtigkeit, daß die Stapelrohre nicht leer werden sollen, zumindest nicht ohne einen warnenden Hinweis, und es gibt verschiedene Anordnungen zur Gewährleistung, daß sie nachgefüllt oder aufgefüllt werden, oder zumindest zur Gewährleistung, daß Maßnahmen ergriffen werden, falls sie zur Neige gehen, z. B. eine Umleitung der Auszahlung auf Münzen eines unterschiedlichen Nennwertes. Wenn die Automaten aufgeschlossen werden, um das in ihnen enthaltene Geld einzusammeln, dann hat der Einsammler ebenfalls darauf zu achten, daß in jedem Stapelrohr ein angemessener "Float" gelassen wird.
Es besteht daher eine Notwendigkeit für Mittel zum automatischen Feststellen oder Erfassen, wenn das Niveau der Münzen in dem Rohr oberhalb oder unterhalb eines gewissen Punktes ist und es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um dieser Notwendigkeit zu genügen. Beispielsweise kann ein Mikroschalter entlang des Rohres angeordnet werden, wobei sein Betätigungsarm in das Rohr hinein vorspringt, so daß das Vorhandensein einer Münze auf einer vorgegebenen Höhe den Schalter schließt. Jedoch vermittelt dies einem nur, ob die Spitze des Stapels an Münzen oberhalb oder unterhalb jenes Niveaus liegt, und falls eine genauere Angabe erforderlich ist, dann sind mehrere solcher Schalter, die in Vertikalrichtung voneinander beabstandet sind, notwendig. Das gleiche gilt für eine andere Möglichkeit, bei welcher eine Lampe einen Lichtstrahl quer durch das Stapelrohr richtet, um auf eine Photozelle zu fallen (siehe GB-Patentbeschreibung No. 2 106 640 A). Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Hall-Eftekt zu nutzen (mit einem nicht-metallischen Stapelrohr), oder einfach die eingegebenen Münzen zu zählen und die ausgegebenen Münzen zu zählen und eine laufende Summe aufzubewahren. Dieser zuletzt erwähnte Vorschlag leidet jedoch an dem Nachteil, daß sich ein sich addierender Fehler aufbaut, beispielsweise, falls zwei Münzen in das Rohr zusammen hineinfallen und als eine gezählt werden. Er wird ebenfalls vereitelt oder zunichte gemacht, falls irgendwelche Münzen manuell zugefügt oder abgezogen werden, wie dies vorkommen kann, wenn die Einsammler angewiesen worden sind, die Stapelrohre mit einem vorgegebenen "Float" in ihnen zu lassen.
Aus der GB 2 097 929 A ist es bekannt, die Anzahl der Münzen in einem Stapelrohr unter Verwendung von kapazitiven oder magnetischen, elektrischen Verfahren dadurch zu überwachen, daß ein elektrisches Signal, welches von der Anzahl der Münzen in dem Stapelrohr abhängt, überwacht wird. Jedoch ist ein solcher Apparat auf ein Detektieren von Münzen oder Automatenmünzen beschränkt, welche ein elektromagnetisches Feld stören, und er würde z. B. Plastik-Automatenmünzen nicht detektieren. Der offenbarte Apparat erfordert ebenfalls eine Spule, welche entlang der gesamten Länge des Stapelrohres anzuordnen ist und zu dem Volumen des Stapelrohres beiträgt.
In der GB 2 151 357 A ist ein Verfahren zum Erfassen des Niveaus eines Mediums in einem Gefaß durch die Anwendung eines Ultraschall-Echolotes offenbart.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein wesentlich besseres Überwachen des Niveaus von Münzen in einem Stapelrohr vorzusehen, jedoch ohne die Kompliziertheit und die Masse bzw. das Volumen, wie dies mit Mehrfach-Schaltern, Photozellen oder mit dem in der GB 2 097 929 A offenbarten Apparat verbunden ist.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen der Höhe eines Stapels aus Münzen oder Automatenmünzen vorgeschlagen, welche in einem Stapelrohr gespeichert sind, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Senden bzw. Übertragen und Richten eines Signales oder eines Impulses in Richtung zu der Oberseite des Stapels und Messen der Laufzeit zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Signal oder Impuls. Kurz gesagt, es wird eine Art von Radar oder Sonar angewendet.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Überwachen der Höhe eines Stapels von Münzen oder Automatenmünzen, die in einem Stapelrohr gespeichert sind, die Schritte des Sendens bzw. Übertragens und des Richtens eines Signales oder Impulses nach abwärts, und zwar in Richtung zu der Oberseite des Stapels, und des Messens der Laufzeit zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Signal oder Impuls, und es ist dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Laufzeit zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Signal oder Impuls in eine Zahl übersetzt wird, die kennzeichnend für die Zahl der Münzen oder Automatenmünzen in dem Stapel ist.
Das Signal wird vorzugsweise im wesentlichen parallel zu der Achse eines Stapels aus Münzen oder Automatenmünzen gerichtet (welche Achse nicht notwendigerweise vertikal ist), selbst wenn sie um einige Grade geneigt sein könnte. Bei einer bevorzugten Anordnung wird eine Folge von Ultraschall-Impulsen verwendet, die durch einen geeigneten Sende-Signalwandler erzeugt werden, und die reflektierten Impulse werden durch einen längsseits angeordneten Empfangs-Signalwandler aufgenommen (oder es könnte ein und derselbe sein). Das System liefert eine kontinuierliche Anzeige der genauen Höhe des Stapels innerhalb irgendeines Bereiches, der durch den Konstrukteur der Einrichtung vorbestimmt wird.
Obwohl Ultraschall-Signale bevorzugt werden, könnten andere Signalformen, z. B. elektromagnetische Strahlung (Radar), oder aber optische Interferenz-Meßverfahren benutzt werden. Das wesentliche ist, daß ein Signal erhalten wird, das die Lage der Oberfläche der obersten Münze in dem Stapel ohne irgendwelche mechanischen Fühler oder einen anderen direkten Kontakt angibt.
Der Ausgang, welcher in grundlegender Weise in der Form einer Laufzeit zwischen den ausgesendeten und den reflektierten Impulsen vorliegt, kann in eine Zahl übersetzt werden, welche die tatsächliche Anzahl der Münzen in dem Stapel repräsentiert, wobei diese Zahl für irgendeinen weiteren Zweck benutzt werden kann, welcher erforderlich ist, beispielsweise zum Ankündigen eines niedrigen Stapels, oder zum Richten von Münzen zu Ausweich-Stapeln, wenn der eine in Frage stehende Stapel voll wird. Wenn die Münzen als Wechselgeld in einer Anzahl von unterschiedlichen Nennwerten von verschiedenen Stapeln ausgezahlt werden, wie bei einem Geldwechsler, dann können die Signale von den verschiedenen Stapeln dazu verwendet werden, die Zusammensetzung der Auszahlung kontinuierlich zu verändern, um sich an die relative Verfügbarkeit der verschiedenen Nennwerte anzupassen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Münzen- oder Automatenmünzen-Höhen-Überwachungsapparat vorgesehen, der dazu befähigt ist, die Höhe eines Stapels aus Münzen gemäß dem wie oben beschriebenen Verfahren zu überwachen und der aufweist: einen Sende- Signalwandler, der das Signal oder die Folge von Impulsen in Richtung zu der Oberseite des Stapels hin überträgt, einen Empfangs-Signalwandler, der das Signal oder die Folge von Impulsen empfängt, die von der Oberseite des Stapels zurückreflektiert werden, und eine Zeitmeßvorrichtung, die zum Messen der Lautzeit zwischen den ausgesendeten und den reflektierten Signalen oder Impulsen dient.
In zweckdienlicher Weise kann ein einziger Ultraschall-Signalwandler sowohl als Sender als auch als Empfänger dienen, und eine typische Frequenz könnte 40 KHz betragen, obwohl, in Abhängigkeit von den zu erwartenden, maximalen und minimalen Höhen, welche die unteren und oberen Grenzwerte bei der Impuls-Reaktionszeit bestimmen würden, andere Frequenzen benutzt werden könnten.
Das Verfahren und der Apparat in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden nunmehr lediglich im Rahmen eines Beispieles beschrieben, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. Die Zeichnung zeigt einen Automaten, beispielsweise einen Spiel-, Unterhaltungs-, Verkaufs- oder Geldwechsel-Automaten, mit einem Stapelrohr 1, in welchem Münzen 2 gespeichert sind, einer Münzeneingabevorrichtung 3, welche Mittel zur Münzen-Gültigkeitsprüfung umfassen kann, und mit einer Auszahl-Vorrichtung 4 zum Auszahlen der Münzen von der Unterseite des Stapelrohres 1 aus.
Das Gerät oder der Automat umfaßt ebenfalls eine Vorrichtung zum Überwachen des Niveaus oder der Höhe von Münzen 2 in dem Stapelrohr 1. Diese Vorrichtung umfaßt einen Ultraschall-Signalwandler 5, der oberhalb des Stapelrohres angeordnet ist und der sowohl als ein Sender zum Senden und Richten einer Folge von Ultraschallimpulsen das Rohr hinunter als auch als ein Empfänger zum Empfängen der Folge von von der obersten Münze des Stapels in dem Rohr 1 zurückreflektierten Impulsen dient. Der Signalwandler kann ebenfalls einen Zeitgeber umfassen, welcher die Lautzeit zwischen den ausgesendeten und den reflektierten Impulsen mißt, und die Höhe des Münzen-Stapels kann aus dieser gemessenen Laufzeit durch eine Steuereinheit 6 errechnet werden, die mit dem Signalwandler 5 verbunden ist.
In bevorzugter Weise übersetzt die Steuereinheit 6 die Stapelhöhe-Signale von dem Signalwandler 5 in eine Zahl, welche für die tatsächliche Anzahl der Münzen in dem Stapel repräsentativ ist, und diese Zahl wird kontinuierlich überwacht. Die Steuereinheit 6 kann ebenfalls "Münzen- Eingabe"-Signale von der Münzeneingabe-Vorrichtung 3 empfangen und "Auszahl-Signale" zu der Auszahl-Vorrichtung 4 senden oder von der Auszahl-Vorrichtung 4 empfangen. Auf diese Art und Weise kann die Steuereinheit z. B. dazu verwendet werden, um eine unbefugte Entnahme von Münzen aus dem Stapelrohr zu detektieren, um eine Vorankündigung oder einen Warnhinweis bezüglich eines niedrigen Stapels zu geben, oder, wenn es eine Vielzahl von Münzen-Stapeln gibt, um die Auszahlung in Übereinstimmung mit der Zahl von Münzen in einem jeden Stapel-Rohr zu kontrollieren bzw. zu steuern.
Es läßt sich feststellen, daß das oben unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschriebene Verfahren im Prinzip dazu benutzt werden könnte, die Höhe einer Anzahl von Münzen zu überwachen, welche hochkant gestapelt sind.

Claims

1. Ein Verfahren zum Überwachen der Höhe eines Stapels von Münzen oder Automatenmünzen (2), die in einem Stapelrohr gespeichert sind, gekennzeichnet durch die Schritte des Sendens bzw. Übertragens und Richtens eines Signales oder eines Impulses in Richtung zu der Oberseite des Stapels (2) und des Messens der Laufzeit zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Signal oder Impuls.

2. Ein Verfahren zum Überwachen der Höhe eines Stapels des Münzen oder Automatenmünzen (2), die in einem Stapelrohr gespeichert sind, gekennzeichnet durch die Schritte des Sendens bzw. Übertragens und Richten eines Signales oder Impulses nach abwärts in Richtung zu der Oberseite des Stapels (2), und des Messens der Laufzeit zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Impuls oder Signal, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Laufzeit zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Signal oder Impuls in eine Zahl übersetzt wird, welche kennzeichnend ist für die Zahl der Münzen oder Automatenmünzen in dem Stapel (2).

3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal oder der Impuls, welcher von einer obersten Münze oder Automatenmünze des Stapels reflektiert wird, verarbeitet wird, um die Anzahl der Münzen oder Automatenmünzen in dem Stapel (2) anzuzeigen.

4. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsfolge durch einen Sende-Signalwandler (5) erzeugt und in Richtung zu der Oberseite des Stapels (2) hin gerichtet wird und daß die reflektierte Impulsfolge durch einen Empfangs-Signalwandler (5) aufgenommen wird, um eine kontinuierliche Anzeige der Höhe des Stapels zu geben.

5. Ein Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von Ultraschall-Impulsen verwendet wird.

6. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal oder der Impuls nach abwärts, im wesentlichen parallel zu der Achse eines Stapels aus Münzen gerichtet wird.

7. Münzen- oder Automatenmünzen-Höhen-Überwachungsapparat, der dazu befähigt ist, die Höhe eines Stapels aus Münzen (2) oder Automatenmünzen zu überwachen, entsprechend dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: einen Sende-Signalwandler (5), der das Signal, den Impuls oder die Folge von Impulsen in Richtung zu der Oberseite des Stapels (2) hin überträgt, einen Empfangs-Signalwandler (5), welcher das Signal oder die Folge von Impulsen empfängt, die von der Oberseite des Stapels (2) zurückreflektiert werden, und eine Zeitmeßvorrichtung (6) zum Messen der Laufzeit zwischen den ausgesendeten und reflektierten Signalen oder Impulsen.

8. Münzen- oder Automatenmünzen-Höhen-Überwachungsapparat gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Ultraschall-Signalwandler (5) sowohl als Sender als auch als Empfänger dient.

9. Ein Spiel-, Unterhaltungs-, Verkaufs- oder Wechsel-Gerät mit einer Anzahl von Stapelrohren (1), in welchen Münzen oder Automatenmünzen (2) gespeichert sind, und welches Apparate (5, 6) zum Überwachen des Stapels der Münzen (2) in einem jeden Stapelrohr (1) in Übereinstimmung mit Anspruch 7 oder 8 umfaßt.