DE4121986A1 - Vorrichtung zur verhinderung von manipulationen an automaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung von Manipulationen an Automaten, die auf der Basis von Münz-, Geldschein- oder Jetonbetätigung arbeiten, mit einer als Lichtschranke mit einem Lichtsensor und einem Lichtempfänger ausgebildeten Sicherheitseinrichtung zur hochempfindlichen Er­ fassung von Manipulationen in einem im Verhältnis zum Erken­ nungsobjekt breiten Einführungsschacht.

In der DE-OS 26 28 682 ist eine solche Vorrichtung zur Verhinderung der Betätigung des Münzkontaktschalters eines Automaten beschrieben, bei dem der Münzeinwurfschacht mit einem Sicherheitsschalter versehen ist, der bei Betätigung ein Ansprechen eines nachfolgenden Kontaktschalters aus­ schließt. Zweckmäßig sind der Sicherheits- und Münzkontakt­ schalter als Mikroschalter oder als an sich bekannte Licht­ schranke ausgebildet. Durch diese Maßnahme soll verhindert werden, daß an Fäden befestigte Münzen eingeworfen werden und durch mehrfaches Auf- und Abbewegen der Münze mittels des Fadens mehrere Male der Münzkontakt betätigt wird, wobei ein entsprechender Betrag ungerechtfertigt gutgeschrieben wird. Durch zeitliche Änderungen der Bauteilkennwerte wie Alterung, Temperatureffekte etc. kann es zu Einschränkungen der Lichtschrankenfunktion kommen, so daß mit dem Zeitver­ lauf die Funktion der Lichtschranke nicht völlig sicherge­ stellt ist und es doch zu Manipulationen am Automaten kommen kann.

Weitere bekannte Vorrichtungen zur Verhinderung von Mani­ pulationen an Automaten sehen beispielsweise gemäß DE-OS 33 10 057 vor, daß ein Mikroschalter einen Sperrhebel derart betätigt, daß dieser zeitlich begrenzt die Münzlaufbahn im Einwurfschacht sperrt. Wird eine Münze beispielsweise an einem Faden in den Einwurfschacht hinabgelassen, so kommt es beim Zurücklassen zu einer Arretierung am Sperrhebel und der Mikroschalter schaltet nicht um, so daß eine vorgesehene Im­ pulszeit ohne entsprechendes Signal abläuft. Statt des Mikroschalters kann auch eine optoelektronische Anordnung vorgesehen sein.

Aus der DE-OS 32 26 737 ist es bekannt, zur Verhinderung von Manipulationen an Münzautomaten eine Pendelklappe im Ein­ wurfschacht vorzusehen, die im Fall einer Fadenmünze den Faden einklemmt. Dadurch wird der Faden zusammen mit der Münze stark abgebremst und die Durchlaufgeschwindigkeit der Fadenmünze ist gegenüber der Geschwindigkeit einer normalen Münze stark verringert. Eine solche Fadenmünze wird dann als Falschmünze erkannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verhinderung von Manipulationen an auf der Basis von Münz-, Geldschein- oder Jetonbetätigung arbeitenden Auto­ maten zu schaffen, die in der Lage ist, Manipulationen sicher zu erkennen, und auch über lange Zeit zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe ist durch die Erfindung bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weitergestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verhinderung von Manipulationen an Automaten, die auf der Basis von Münz-, Geldschein- oder Jetonbetätigung arbeiten, umfaßt somit einen als Lichtschranke mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger ausgebildeten Sicherheitsschalter zur Er­ fassung von Manipulationen im Einführungsschacht, wobei die Lichtschranke den Einführungsschacht über dessen gesamte Breite erfaßt, dem Lichtsender ein erster Transistor vor­ geschaltet ist, der eine Anschluß des Lichtempfängers mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, derart, daß alle Stromänderungen des Lichtempfängers der Basis zugeführt werden, und eine Diskriminatoreinrichtung vorgesehen ist, die Kurzzeitänderungen des Stroms durch den Lichtsender erfaßt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verhinderung von Mani­ pulationen ist gewöhnlich in einem Automaten vor der Prüf­ einrichtung für die Münzen, Geldscheine oder Jetons ange­ ordnet. Auf diese Weise ist es möglich, mittels einer Rück­ gabeeinrichtung manipulierte Münzen, Geldscheine oder Jetons bereits auszusondern, bevor diese überhaupt der Prüfein­ richtung zugeführt werden. Infolgedessen kann auf den Einbau von Schikanen oder dergleichen verzichtet werden, die ein Zurückziehen der bereits eingeführten Münzen, Geldscheine oder Jetons verhindern sollen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist außerordentlich em­ pfindlich. Die Lichtschranke arbeitet üblicherweise mit Infrarotlicht und erfaßt über die gesamte Breite des Ein­ führungsschachtes selbst transparente Gegenstände wie z. B. Klarsichtmaterial, dünne Angelschnuren, etc. Die optische Abtastung ist hierbei von Vorteil, da es einerseits zu keinen Staus im Einführungsschacht kommen kann und anderer­ seits keine Verschleißteile vorhanden sind.

Gewöhnlich sind der Lichtsender und Lichtempfänger einander gegenüber angeordnet. Der Lichtempfänger ist mit einem An­ schluß mit der Basis eines dem Lichtsender vorgeschalteten ersten Transistors verbunden. Auf diese Weise wirkt sich eine Veränderung des Lichtempfängersignals im Lichtsender aus, denn sämtliche Stromänderungen des Lichtempfängers werden der Basis des ersten Transistors zugeführt. Eine Stromzunahme im Lichtempfänger, beispielsweise durch eine Lichtzunahme, führt zu einer Stromabnahme im Lichtsender, so daß die Schaltung ständig kompensiert ist. Kommt es infolge von Bauteiländerungen wie z. B. Alterungseffekten, Abnehmen der Leuchtdiodenstrahlen, Temperaturänderungen etc. zu Stromänderungen im Lichtempfänger, so wird dies durch eine Stromzunahme im Lichtsender kompensiert. Die Schaltung ist somit nicht nur gegen Alterungseffekte und Bauteiltoleranzen unempfindlich, sondern ebenso gegenüber Verschmutzungen des Senders oder Empfängers sowie auch gegen Rauch, wenn jemand beispielsweise mit einer Zigarette in der Hand den Automaten betätigt. Die Schaltung führt somit sozusagen eine Eigen­ kontrolle durch.

Die eigentliche Funktion der Schaltung beruht auf Folgendem. Die beschriebenen Änderungen infolge von Alterungen etc., die sich gewöhnlich in der Stromaufnahme des Lichtsenders widerspiegeln, erfolgen gewöhnlich sehr langsam und können auf diese Weise gut kompensiert werden. Wird jedoch ein Fremdkörper in den Bereich des Strahlengangs eingeschoben, so ergeben sich deutlich schnellere und gewöhnlich stärkere Signaländerungen. Anhand dieser Änderungen können Manipulationen von Langzeiteffekten diskriminiert werden.

Vorzugsweise ist der Lichtempfänger über eine Stromquelle versorgt, die aus einer Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Widerstand besteht, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand eine Zenerdiode mit ihrem einen Anschluß angeschlossen ist und diese mit ihrem anderen An­ schluß zwischen dem ersten Transistor und dem Lichtsensor angeschlossen ist. Diese Stromversorgung ermöglicht zweck­ mäßig eine Übermittlung aller Stromänderungen des Licht­ empfängers an die Basis des dem Lichtsender vorgeschalteten ersten Transistors.

Vorteilhaft ist der erste Transistor ein Darlington­ transistor, der eine sehr hohe Stromverstärkung aufweist. Der Ausgang bzw. Emitter des Transistors steuert den Licht­ sender.

Dem ersten Transistor ist ein Widerstand vorgeschaltet, um den Strom zu begrenzen. An den Lichtsender ist ein Wider­ stand angeschlossen, über den die Spannung zum Strom durch den Lichtsensor proportional ist.

An den Ausgangsanschluß des Lichtsensors ist bei einem be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Rechner als Diskriminatoreinrichtung angeschlossen. Zweckmäßig handelt es sich bei dem Rechner um einen Mikroprozessor.

Vorteilhaft umfaßt der Rechner einen Pufferspeicher, in dem in vorbestimmten Zeitabständen Ausgangssignale des Lichtsen­ sors gespeichert werden, die dem Mittelwert der gespeicher­ ten Ausgangssignale entsprechen, sofern die Signalabweichung einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Dies ermög­ licht es, Empfängersignale dahingehend zu prüfen, ob sie normal sind bzw. im Bereich der Langzeitdrift der Signale liegen oder ob es sich um plötzliche oder außerordentliche Änderungen handelt, die in diesem Fall als Manipulations- Signale interpretiert werden.

Es besteht die Möglichkeit, daß auch durch Umgebungslicht schnelle Änderungen entstehen. Diese können jedoch auf einfache Weise erkannt werden, indem die Diskriminatorein­ richtung nur dann eine Änderung als Manipulation feststellt, wenn eine Einrichtung zum Erfassen einer in den Einführungs­ schacht eingegebenen Münze, eines Geldscheins oder Jetons durch diese betätigt worden ist. Andernfalls ist ein solches Manipulations- bzw. Störsignal belanglos. Auch Rauchen kann auf diese Weise die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf Dauer außer Betrieb setzen.

Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels und der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Einführungsschach­ tes eines Automaten mit einer erfindungsgemäßen Lichtschranke und einer nachgeordneten Prüfein­ richtung und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung für die Lichtschranke.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Einführungsschacht 2 mit einem Öffnungsschlitz 4 zum Einführen von Münzen, Geld­ scheinen oder Jetons in einen Automaten, beispielsweise einen Spielautomaten. Am unteren Ende des Einführungs­ schachtes 2 befindet sich eine Prüfeinrichtung 6, die die eingeworfenen Münzen, Geldscheine oder Jetons erfaßt und dem Wert nach in üblicher Weise beurteilt. In Fig. 1 auf der rechten und auf der linken Seite befinden sich ein Licht­ sender 8 und ein Lichtempfänger 10 einer Lichtschrankenan­ ordnung zur Erfassung von Manipulationen im Einführungs­ schacht. Bei derartigen Manipulationen kann es sich bei­ spielsweise um an die Münzen oder Geldscheine angeknüpfte Fäden handeln, mit denen diese nach dem Einführen in den Einführungsschacht wieder hochgezogen oder mehrere Male hin- und herbewegt werden, um eine größere und ungerechtfertigte Gutschrift durch den Automaten zu erhalten.

Ein Ausführungsbeispiel einer Lichtschrankenschaltung ist in Fig. 2 mehr im einzelnen dargestellt. Der Lichtsender und der Lichtempfänger 8 bzw. 10 sind einander gegenüber ange­ ordnet. Ein Pfeil A veranschaulicht einen Lichtstrahl vom Lichtsender 8 zum Lichtempfänger 10. Der Lichtempfänger 10 ist an eine Stromquelle, bestehend aus einer Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Widerstand 12, 14 und einer zwischen den beiden Widerständen angeschlossen Zener­ diode 16, angeschlossen, die mit dem einen Anschluß des Lichtsenders 8 verbunden ist.

Parallel zum ersten Widerstand 12 ist ein dritter Widerstand 18 an eine Spannungsquelle +V_cc angeschlossen, dem ein mit dem Lichtsender 8 verbundener erster Transistor 20 nachge­ schaltet ist. Der Transistor 20 ist ein Darlingtontran­ sistor, und seine Basis ist mit einem Anschluß des Lichtem­ pfängers 10 verbunden. Am anderen Ende ist der Lichtsender 8 mit einem vierten Widerstand 22 verbunden. Zwischen dem Lichtsender 8 und dem vierten Widerstand 22 ist eine Reihenschaltung aus einem Analog/Digitalumsetzer 24 und einem Mikroprozessor 26 angeschlossen.

Die erfindungsgemäße Schaltung funktioniert folgendermaßen. Vom Lichtsender 8 gelangt ein Lichtstrahl A auf den Licht­ empfänger 10. Sofern sich kein Gegenstand im Einführungs­ schacht 2 befindet, fließt grundsätzlich derselbe Strom durch den Lichtempfänger 10. Der Strom wird über die Basis des Transistors 20 zur Steuerung des Lichtsenders 8 ver­ wendet, wobei der dem Transistor 20 vorgeschaltete dritte Widerstand 18 zur Strombegrenzung dient. Ändert sich bei­ spielsweise die Charakteristik des Lichtsenders aufgrund von Alterungseffekten, so fließt ein entsprechend geringerer Strom durch den Lichtempfänger, was wiederum zu einer Strom­ zunahme im Lichtsender führt. Auf diese Weise können all­ mählich ablaufende Änderungen der Schaltung durch Bauteil­ veränderungen oder auch Änderungen von Umweltparametern kompensiert werden. Zu diesem Zweck kann auch vorgesehen sein, in einem Pufferspeicher des Mikroprozessors in vor­ bestimmten Zeitabständen Ausgangssignale des Lichtsenders zu speichern, soweit diese dem Mittelwert der bisherigen Aus­ gangssignale innerhalb einer gewissen Schwankungsbreite ent­ sprechen. Wird eine fadenversehene Münze oder ein an einem Faden hängender Geldschein eingeschoben, so kann der Geld­ schein anhand einer entsprechenden Erfassungseinrichtung erfaßt werden, und das weitere vom Faden herrührende Signal, das sich deutlich von dem Mittelwertsignal unterscheidet, wird als Fadensignal durch die Diskriminatoreinrichtung bzw. den Mikroprozessor 26 identifiziert. In diesem Fall ist es zweckmäßig vorgesehen, die Münze oder den Geldschein sofort zurückzugeben.

Der Pufferspeicher kann beispielsweise so organisiert sein, daß bei Erfassung eines Ausgangssignals des Lichtsenders dieses mit dem bisherigen Mittelwert verglichen wird. Ist die Signaländerung sehr gering, wird das Signal als neues Signal gespeichert und mit diesem Signal eventuell ein älteres Signal überschrieben. Ist die Änderung etwas größer, aber immer noch gering, so kann vorgesehen sein, daß ein neuer Mittelwert ermittelt wird, der jedoch innerhalb festgelegter Grenzen liegen muß. Andernfalls, d. h. wenn die Signaländerung sehr groß ist, wird dieses Signal als Mani­ pulationssignal erfaßt und nicht bei der Mittelwertbestim­ mung bzw. Speicherung berücksichtigt.

Erst wenn eine Münze oder ein Schein als manipulationsfrei identifiziert wird, wird er zur Prüfeinrichtung 6 weiter­ geleitet.

Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Erfassung anderer störender Gegenstände, nicht nur von Fäden geeignet. Es muß sich auch nicht zwangsweise um Mün­ zen, Geldscheine oder Jetons handeln, die in einen solchen Automaten eingegeben werden.

Die Erfindung kann wie folgt zusammengefaßt werden. Gegen­ stand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verhinderung von Manipulationen an Automaten, die auf der Basis von Münz- Geldschein- oder Jetonbetätigung arbeiten, mit einer als Lichtschranke mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger ausgebildeten Sicherheitseinrichtung zur Erfassung von Mani­ pulationen im Einführungsschacht für die Münzen, Geldscheine oder Jetons. Die Lichtschranke erfaßt den Einführungsschacht über dessen gesamte Breite. Dem Lichtsender ist ein erster Transistor vorgeschaltet, wobei der eine Anschluß des Licht­ empfängers mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist derart, daß alle Stromänderungen des Lichtempfängers der Basis zugeführt werden. Ferner ist eine Diskriminatorein­ richtung vorgesehen, die Kurzzeitänderungen des Stroms durch den Lichtsender erfaßt. Es ist zweckmäßig vorgesehen, nicht akzeptierte Münzen, Geldscheine oder Jetons automatisch zu­ rückzugeben, sofern die Möglichkeit einer Manipulation er­ faßt wird.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Verhinderung von Manipulationen an Automaten, die auf der Basis von Münz-, Geldschein- oder Jetonbetätigung arbeiten, mit einer als Lichtschranke mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger ausgebildeten Sicherheitseinrichtung zur hochempfindlichen Erfassung von Manipulationen in einem im Verhältnis zum Erkennungsobjekt breiten Einführungsschacht für die Münzen, Geldscheine oder Jeton, dadurch gekennzeichnet, daß

• - dem Lichtsender (8) ein erster Transistor (20) vorge­ schaltet ist,
• - der eine Anschluß des Lichtempfängers (10) mit der Basis des ersten Transistors (20) verbunden ist derart, daß alle Stromänderungen des Lichtempfängers der Basis zuge­ führt werden, und
• - eine Diskriminatoreinrichtung (26) vorgesehen ist, die Kurzzeitänderungen des Stroms durch den Lichtsender (8) erfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lichtempfänger (10) über eine Stromquelle versorgt wird, die aus einer Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Widerstand (12, 14) besteht, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand eine Zenerdiode (16) mit ihrem einen Anschluß angeschlossen ist, und diese mit ihrem anderen Anschluß zwischen dem ersten Transistor (20) und dem Lichtsender (8) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor (20) ein Darlingtontransistor ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfänger (10) aus einem zweiten Transistor besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgangsanschluß des Lichtsenders (8) als Diskriminatoreinrichtung ein Rech­ ner (26) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rechner (26) ein Mikroprozessor ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner einen Puf­ ferspeicher umfaßt, in dem in vorbestimmten Zeitabständen Ausgangssignale des Lichtsenders gespeichert werden, die dem Mittelwert der gespeicherten Ausgangssignale entsprechen, sofern die Signalabweichung einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Einrichtung zum Erfassen einer in den Einführungsschacht eingegebenen Münze, eines Geldscheins oder Jetons, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminatorein­ richtung (26) eine Änderung nur dann als Manipulation fest­ stellt, wenn die Erfassungseinrichtung betätigt worden ist.