DE4121986C2 - Vorrichtung zum Erkennen von Manipulationen am Geldeinführungsschacht von Automaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen von Ma­ nipulationen am Geldeinführungsschacht von Automaten, die auf der Basis von Münz-, Geldschein- oder Jetonbetätigung arbei­ ten, mit einer Lichtschranke mit einem Lichtsensor und einem Lichtempfänger zur Erfassung von Manipulationen an Münzen, Geldscheinen oder Jetons in dem im Verhältnis zum Erkennungs­ objekt breiten Einführungsschacht.

In der DE-OS 26 28 682 ist eine solche Vorrichtung zur Ver­ hinderung der Betätigung des Münzkontaktschalters eines Auto­ maten beschrieben, bei dem der Münzeinwurfschacht mit einem Sicherheitsschalter versehen ist, der bei Betätigung ein An­ sprechen eines nachfolgenden Kontaktschalters ausschließt. Zweckmäßig sind der Sicherheits- und Münzkontaktschalter als Mikroschalter oder als an sich bekannte Lichtschranke ausge­ bildet. Durch diese Maßnahme soll verhindert werden, daß an Fäden befestigte Münzen eingeworfen werden und durch mehrfa­ ches 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, Temperaturef­ fekte etc., kann es zu Einschränkungen der Lichtschranken­ funktion kommen, so daß mit dem Zeitverlauf die Funktion der Lichtschranke nicht völlig sichergestellt ist, und es doch zu Manipulationen am Automaten kommen kann.

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

Aus der DE-OS 32 26 737 ist es bekannt, zur Verhinderung von Manipulationen an Münzautomaten eine Pendelklappe im Einwurf­ schacht vorzusehen, die im Fall einer Fadenmünze den Faden einklemmt. Dadurch wird der Faden zusammen mit der Münze stark abgebremst und die Durchlaufgeschwindigkeit der Faden­ münze 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 der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, Manipulationen an den Münzen, Geldscheinen und Jetons 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 Wei­ tergestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erkennen von Manipula­ tionen am Geldeinführungsschacht von Automaten, die auf der Basis von Münz-, Geldschein- oder Jetonbetätigung arbeiten, umfaßt somit eine Lichtschranke mit einem Lichtsender und ei­ nem Lichtempfänger zur Erfassung von Manipulationen an Mün­ zen, Geldscheinen oder Jetons in dem im Verhältnis zum Erken­ nungsobjekt breiten Einführungsschacht, wobei dem Lichtsender ein erster Transistor vorgeschaltet ist, der eine Anschluß des Lichtempfängers mit der Basis des ersten Transistors ver­ bunden ist derat, daß alle Stromänderungen des Lichtempfän­ gers der Basis des ersten Transistors zugeführt werden, und eine Diskriminatoreinrichtung vorgesehen ist, die Änderungen des Stroms durch den Lichtsender erfaßt, die Stromänderungen auswertet und bei überschreiten vorbestimmter Werte eine Ma­ nipulation feststellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verhinderung von Manipu­ lationen ist gewöhnlich in einem Automaten vor der Prüfein­ richtung für die Münzen, Geldscheine oder Jetons angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, mittels einer Rückgabeein­ richtung manipulierte Münzen, Geldscheine oder Jetons bereits auszusondern, bevor diese überhaupt der Prüfeinrichtung zuge­ führt werden. Infolgedessen kann auf den Einbau von Schikanen der dergleichen verzichtet werden, die ein Zurückziehen der bereits eingeführten Münzen, Geldscheine oder Jetons verhin­ dern sollen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist außerordentlich empfind­ lich. Die Lichtschranke arbeitet üblicherweise mit Infrarot­ licht und erfaßt über die gesamte Breite des Einführungs­ schachtes selbst transparente Gegenstände wie z. B. Klarsicht­ material, dünne Angelschnuren, etc. Die optische Abtastung ist hierbei von Vorteil, da es einerseits zu keinen Staus im Einführungsschach kommen kann und andererseits keine Ver­ schleißteile 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 Transistor 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 Bauteiländerun­ gen, wie z. B. Alterungseffekten, Abnehmen der Leuchtdioden­ strahlen, 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 Eigenkontrolle durch.

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

Vorzugsweise wird der Lichtempfänger über eine Stromquelle versorgt, die eine Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Widerstand sowie eine Zenerdiode aufweist, die zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Widerstand mit ihrem einen Anschluß angeschlossen ist, und die mit ihrem anderen An­ schluß zwischen dem ersten Transistor und dem Eingangsan­ schluß des Lichtsenders angeschlossen ist. Diese Stromversor­ gung ermöglicht eine Übermittlung aller Stromänderungen des Lichtempfängers an die Basis des dem Lichtsender vorgeschal­ teten ersten Transistors.

Vorteilhaft ist der erste Transistor ein Darlingtontransi­ stor, der eine sehr hohe Stromverstärkung aufweist. Der Aus­ gang bzw. Emitter des Transistors steuert den Lichtsender.

Dem ersten Transistor ist ein Widerstand vorgeschaltet, um den Strom zu begrenzen. An den Lichtsender ist ein Widerstand angeschlossen, über den die Spannung zum Strom durch den Lichtsender proportional ist. Zweckmäßigerweise besteht der Lichtempfänger aus einem zweiten Transistor.

An den Ausgangsanschluß des Lichtsenders ist bei einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung als Diskrimina­ toreinrichtung ein Rechner, insbesondere ein Mikroprozessor, angeschlossen.

Vorteilhaft umfaßt der Rechner einen Pufferspeicher, in dem in vorbestimmten Zeitabständen Stromausgangssignale des Lichtsenders gespeichert werden, die dem Mittelwert der ge­ speicherten Ausgangssignale entsprechen, sofern die Signalab­ weichung einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Dies ermöglicht 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.

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 (6)

1. Vorrichtung zum Erkennen von Manipulationen am Geldein­ führungsschacht von Automaten, die auf der Basis von Münz-, Geldschein- oder Jetonbetätigung arbeiten, mit einer Lichtschranke mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger zur Erfassung von Manipulationen an Mün­ zen, Geldscheinen oder Jetons in dem im Verhältnis zum Erkennungsobjekt breiten Einführungsschacht, dadurch gekennzeichnet, daß

• - dem Lichtsender (8) ein erster Transistor (20) vorgeschaltet ist,
• - der eine Anschluß des Lichtempfängers (10) mit der Basis des ersten Transistors (20) verbunden ist derart, daß alle Stromänderungen des Lichtempfän­ gers (10) der Basis des ersten Transistors (20) zugeführt werden, und
• - eine Diskriminatoreinrichtung (26) vorgesehen ist, die Änderungen des Stroms durch den Lichtsender (8) erfaßt, die Stromänderungen auswertet und bei Überschreiten vorbestimmter Werte eine Manipulati­ on feststellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfänger (10) über eine Stromquelle ver­ sorgt wird, die eine Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Widerstand (12, 14) sowie eine Zener­ diode (16) aufweist, die zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand mit ihrem einen Anschluß angeschlos­ sen ist, und die mit ihrem anderen Anschluß zwischen dem ersten Transistor (20) und dem Eingangsanschluß des Lichtsenders (8) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Transistor (20) ein Darlington­ transistor 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 Licht­ senders (8) als Diskriminatoreinrichtung ein Rechner (26), insbesondere ein Mikroprozessor, angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (26) einen Pufferspei­ cher umfaßt, in dem in vorbestimmten Zeitabständen Stromausgangssignale des Lichtsender (8) gespeichert werden, die dem Mittelwert der gespeicherten Ausgangs­ signale entsprechen, sofern die Signalabweichung einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.