DE4339543A1 - Verfahren zum Prüfen von Münzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen von Münzen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Münzprüfern, die induktive Sonden oder andere Meßson­ den enthalten, wird zumeist ein Analogsignal erzeugt, wenn eine Münze an der Meßsonde vorbeiläuft. In der Regel star­ tet das Analogsignal von einem Leerlaufsignal aus, das im Leerlaufbetrieb am Ausgang der Meßsonde ansteht und die Amplitude Null haben kann. Beim Eintritt der Münze in den Meßbereich der Sonde beginnt das Meßsignal allmählich an­ zusteigen oder abzufallen bis auf ein Maximum bzw. Minimum, um dann wieder abzufallen bzw. anzusteigen bis auf das Niveau des Leerlaufsignals. Bei bestimmten Münzen, bei­ spielsweise solchen mit Durchbohrungen, kann auch gesche­ hen, daß zwei Maxima bzw. Minima auftreten. Es ist bekannt, zur Identifizierung von Münzen das Maximum bzw. das Mini­ mum einer Kurve auszuwerten, zum Beispiel ob es innerhalb eines Referenzbandes liegt. Das Referenzband wird von zwei Referenzwerten mit unterschiedlichem Niveau gebildet.

Bei manchen Münztypen ist die Aussage über das Maximum bzw. das Minimum unter Umständen nicht deutlich genug, um eine Diskriminierung gegenüber anderen Münzen bzw. gegen­ über Falschgeld vorzunehmen. Es kann sehr wohl sein, daß die Maxima zu vergleichender Scheiben oder Münzen annä­ hernd gleich sind, der Verlauf des Meßsignals jedoch deut­ lich unterschiedlich ist. Es sind sogenannte Bicolormünzen bekannt, die aus einem Kern und einem den Kern umgebenden Ring bestehen, welche aus verschiedenem Material zusammen­ gesetzt sind. Dadurch ergibt sich ein Kurvenverlauf mit einem spitzenförmigen Maximumbereich, der deutlich vom übrigen Kurvenverlauf abweicht.

Aus der DE 26 54 472 ist ein Verfahren zum Münzprüfen be­ kanntgeworden, bei dem die Amplitudenwerte der Meßsignal­ kurve über die Zeit integriert werden. Mit anderen Worten, es wird das Zeitintegral zwischen Einschalt- und Aus­ schaltsignal ermittelt und mit einer vorgegebenen Fläche verglichen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Flächen­ unterschiede zu Falschmünzen oft zu gering sind, insbeson­ dere bei sogenannten Bicolormünzen, um eine treffende Aus­ sage zuzulassen.

Aus der EP 300 781 ist ferner bekannt, das zeitliche Ab­ klingen einer Meßkurve zu ermitteln und einen vorgegebenen Abfall über eine bestimmte Zeit mit einer Referenzzeit in Beziehung zu setzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Prüfen von Münzen mit Hilfe von mindestens einer, vor­ zugsweise induktiven, Meßsonde anzugeben, mit dem Meßsig­ nalkurven besser diskriminiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merk­ male des Patentanspruchs 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zwei Meßpunkte, zwischen denen das Zeitintegral gebildet wird, zwischen Ein- und Ausschaltpunkt gelegt, vorzugsweise in deutlichem Abstand zu diesen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfah­ rens können die Punkte so gelegt werden, daß sie den für eine bestimmte Münze besonders charakteristischen Bereich eingrenzen, in dem der Verlauf der Meßkurve sich deutlich von anderen Meßkurven unterscheidet, ohne daß ein besonde­ rer Unterschied hinsichtlich der Maxima oder Minima vor­ handen sein muß. Bei der Auslegung eines Münzprüfers zur Diskriminierung einer Münze wird naturgemäß zunächst ein­ mal ein Meßsignalverlauf für die Münze ermittelt, bei­ spielsweise im sogenannten Test- oder Kalibrierverfahren. Anhand des Kurvenbildes kann u. a. auch ermittelt werden, an welchen Stellen die Meßpunkte zweckmäßigerweise gelegt werden. Im Speicher des Mikroprozessors des elektronischen Münzprüfers wird dann die Fläche eines Soll-Zeitintegrals, also der Flächenwert unter dem Kurvenabschnitt zwischen den Meßpunkten für die "Soll- oder Idealmünze" gespeichert, das dann mit den gemessenen Zeitintegralen verglichen wird. Bei einer signifikanten Abweichung wird ein Falschgeldsig­ nal erzeugt und die eingeworfene Münze abgewiesen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Meß­ punkte durch vorgegebene Amplitudenwerte festgelegt. Sie können jedoch nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung auch durch einen zeitlichen Abstand zum Ein­ schaltsignal festgelegt werden. Die Ermittlung des Zeit­ integrals beginnt dann entweder mit dem Erreichen eines bestimmten Pegels bezüglich der Meßsignalkurve oder nach einer vorgegebenen Zeit nach der Erzeugung des Einschalt­ signals.

Üblicherweise ist der Meßsignalverlauf eine Kurve mit min­ destens einem ansteigenden und einem abfallenden Ast sowie mindestens einem Maximum bzw. einem Minimum dazwischen. Die Meßpunkte können jeweils einer auf dem ansteigenden und der andere auf dem abfallenden Ast angeordnet werden. Alternativ können sie auch beide auf einem ansteigenden oder einem abfallenden Ast liegen. Im letzteren Fall kann zusätzlich die Steigung zwischen den Meßpunkten ermittelt werden, um ein weiteres Diskriminierungskriterium für die Falschgeldtrennung zu erhalten. Entscheidend ist, daß die beiden Meßpunkte beliebig gewählt werden und ein vonein­ ander verschiedenes Niveau haben können.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm mit zwei Signalverläufen einer Meßsonde für einen Münzprüfer.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch mit einem anderen Kurvenverlauf.

Fig. 3 zeigt eine Meßsignalkurve einer Münzprüfersonde, bei der das Zeitintegral ermittelt wird.

Fig. 4 zeigt die Kurve nach Fig. 3 zur Bestimmung der Steigung eines Kurvenabschnitts.

In Fig. 1 sind zwei Kurven A und B dargestellt in einem Diagramm, bei dem die Amplitude in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen ist. Die Kurven geben das analoge Aus­ gangs- oder Meßsignal einer Prüfsonde eines Münzprüfers wieder, beispielsweise eines induktiven Sensors. Üblicher­ weise werden die analogen Signale digitalisiert, wobei die Amplituden in einem Zeitraster gemessen werden. In Fig. 1 beträgt das Maximum M1 beispielsweise bei 150 Steps.

Die Kurve A stellt ein typisches Ausgangssignal dar für eine Münze aus einem einheitlichen Material, wenn sie ent­ lang der Prüfsonde vorbeiläuft. Die Kurve B stellt ein typisches Signal für eine sogenannte Bicolormünze dar, die aus einem Kern und aus einem den Kern umgebenden Ring be­ steht, welche aus unterschiedlichem Material gefertigt sind. Die Kurve B hat das gleiche Niveau mit 150 Steps wie das Maximum der Kurve A, jedoch einen typisch anderen Verlauf, insbesondere in einem Bereich oberhalb eines be­ stimmten Pegels.

In Fig. 2 sind zwei Kurven C und D dargestellt, die eben­ falls ein gleiches Maximum M2 haben, sich jedoch durch unterschiedliche Flanken unterscheiden.

Durch Abtastung des Signalverlaufs der gezeigten Kurven oder durch einen besonderen Sensor wird ein Einschaltsignal von einer in den Prüfbereich eintauchenden Münze erzeugt. Damit wird die Prüfung initialisiert. Das Einschaltsignal ist vorzugsweise sehr nahe dem sogenannten Leerlaufsignal, das beispielsweise einen Pegel Null oder einen sehr gerin­ gen Pegel aufweist, jedoch deutlich von diesem verschieden ist, um Störeinflüsse auszuschalten. Umgekehrt wird ein Ausschaltsignal erzeugt, wenn das eigentliche Meßsignal abgeklungen und nahezu das Niveau des Leerlaufs erreicht hat. Der zeitliche Abstand zwischen Einschalt- und Aus­ schaltsignal dann ebenfalls als Kriterium für die Echtheit einer Münze herangezogen werden, insbesondere bei Inbezug­ nahme auf die anderen Werte, beispielsweise die Lage des Maximums M1, M2. Mit dem Einschaltsignal beginnt ein Zeit­ geber, getaktete Impulse zu erzeugen, so daß ein Zeitra­ ster gebildet ist. Es versteht sich, daß der Impulsabstand beliebig gewählt werden kann. Mit Hilfe des Zeitrasters kann nunmehr ein Zeitintegral für die Kurven A und B er­ mittelt werden. Dies geschieht durch die Messung der Amplituden der Kurven im Zeitraster und anschließender Addition sämtlicher Amplituden. Das Zeitintegral ist na­ turgemäß ebenfalls ein Charakteristikum für die das Signal erzeugende Münze und kann mit einem gespeicherten Flächen­ wert in Vergleich gesetzt werden, um die Echtheit einer Münze zu bestimmen. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel erfolgt die Bestimmung des Zeitintegrals bei einem Niveau P1, was dem Punkt 10 auf der Kurve A und dem Punkt 12 auf der Kurve B, jeweils auf dem ansteigenden Ast, entspricht. Beim abfallenden Ast entspricht dies den Punkten 14 bzw. 16. Wie erkennbar, sind die Zeitintegrale unter den Kurven A und B bei dem Niveau P1 deutlich unterschiedlich. Es läßt sich daher eine sichere Diskriminierung zwischen den Kurven A und B vornehmen.

Es kann Fig. 1 entnommen werden, daß die Festsetzung der Punkte 10 bis 16 auch dadurch stattfinden kann, daß ein vorgegebener Zeitabstand zum Einschaltsignal te gewählt wird, ab welchem das Zeitintegral ermittelt wird.

Die Ermittlung des Zeitintegrals ist anhand Fig. 3 veran­ schaulicht. Die dort gezeichnete Meßsignalkurve E wird in üblicher Weise digitalisiert, wobei die einzelnen Schritte einem zeitlichen Raster zugeordnet sind. Eine Aufaddition der einzelnen Flächenelemente für die Kurve E wird nur in dem Bereich zwischen den Punkten 20 und 22 vorgenommen, wobei die Zeitschritte mit den Ziffern 1 bis 11 bezeichnet sind. Wie erkennbar, liegen die Punkte 20 und 22 auf un­ terschiedlichen Niveaus, nämlich den Pegeln P2 bzw. P3. Bei unterschiedlichem Niveau der Pegel P2 und P3 ist fer­ ner wesentlich, daß der Mikroprozessor "weiß", ob sich der Pegel auf dem ansteigenden oder dem abfallenden Ast der Kurve E befindet. Dies läßt sich jedoch bei der Digitali­ sierung ohne weiteres feststellen, da bei einem ansteigen­ den Ast die Digitalwerte von einem zum nächsten zunehmen und beim abfallenden Ast entsprechend abnehmen. Die Fläche F des Zeitintegrals von der Zeit zum Schritt 1 bis zum Schritt 11 ist ein Charakteristikum für die Kurve E und damit für die Münze, welche die Kurve erzeugt. In einem Speicher des Mikroprozessors kann ein entsprechender Re­ ferenzwert abgespeichert sein, so daß die Echtheit einer Münze nur betätigt wird, wenn das gemessene Zeitintegral mit dem vorgegebenen annähernd übereinstimmt.

Wie in Fig. 2 zu erkennen, sind dort auch unterschiedliche Niveaus für die Meßpunkte an den Kurven C und D gewählt, nämlich die Niveaus P4 und P5. Man erkennt, daß das Zeit­ integral für die Niveaus P4 und P5 für die Kurven C und D deutlich unterschiedlich ist.

Bei der Festlegung der Niveaus, zwischen denen das Zeit­ integral ermittelt wird, ist die spezifische Form einer Meßsignalkurve maßgebend, d. h. insbesondere der Bereich einer Kurve, der besonders signifikant für eine bestimmte Münze ist, insbesondere der dem Maximum bzw. dem Minimum benachbarte Bereich. Dies ist beispielsweise bei der Kurve B nach Fig. 1 der Bereich, der zwischen den Punkten 12 und 16 liegt. Im übrigen können die Meßpunkte beliebig gewählt werden, was durch entsprechende Programmierung der Mikro­ prozessoren der Münzprüfer geschieht.

Wie in Fig. 4 dargestellt, können die Meßpunkte 24, 26 auch im ansteigenden Ast einer Kurve K liegen bzw. am ab­ steigenden Ast. Die Niveaus der Punkte 24, 26 sind mit P6 und P7 bezeichnet. Zusätzlich zu dem Zeitintegral zwischen den Punkten 24 und 26 läßt sich auch die Steigung zwischen diesen Punkten 24, 26 ermitteln. Die Steigung S ist dann P7-P6 geteilt durch t26-t24 mal einem konstanten Fak­ tor. Die Steigung ist ebenfalls ein Charakteristikum einer Meßsignalkurve und kann zusätzlich für die Auswertung eines Meßsignals herangezogen werden.

Wie aus den Darstellungen erkennbar, liegen die Punkte, zwischen denen das Zeitintegral ermittelt wird, in jedem Fall auf dem Teil des Kurvenverlaufs, der entsteht, wenn eine Münze an der Meßsonde vorbeiläuft. Mit anderen Worten, es wird derjenige Kurvenverlauf ausgewertet, der für die vorbeilaufende Münze signifikant ist.

Claims (9)

1. Verfahren zum Prüfen von Münzen mit Hilfe von mindestens einer, vorzugsweise induktiven Meßsonde, an deren Aus­ gang beim Vorbeilauf einer Münze ein analoges Meßsignal erscheint, das digitalisiert und mit mindestens einem Referenzwert von vorgegebener Amplitude verglichen wird zur Erzeugung eines Falschgeld- oder Echtheitssignals, bei dem ferner ein Einschalt- und Ausschaltsignal er­ zeugt wird, wenn das Ausgangssignal des Sensors sich signifikant gegenüber dem Leerlaufsignal ändert bzw. das Meßsignal sich signifikant dem Leerlaufsignal nähert, wobei der Zeitablauf zwischen Ein- und Aus­ schaltsignal gemessen wird, bei dem schließlich zwi­ schen zeitlich beabstandeten Meßpunkten des Meßsignals das Zeitintegral gebildet wird und mit einem vorgege­ benen Flächenwert verglichen wird, wobei die Meßpunkte beliebig zwischen dem Ein- und Ausschaltsignal liegen und von diesen deutlich verschieden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte durch vorgegebene Amplitudenwerte fest­ gelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte durch den zeitlichen Abstand zum Ein­ schaltsignal festgelegt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeich­ net durch seine Anwendung auf analoge Meßsignalver­ läufe mit mindestens einem ansteigenden und einem ab­ fallenden Ast.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßpunkt auf einem ansteigenden und der andere auf einem abfallenden Ast gelegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Meßpunkte auf einem ansteigenden oder einem ab­ fallenden Ast gelegt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung zwischen den Meßpunkten ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Meßpunkte dem Extremwert des Meß­ signals benachbart sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte etwa im mittleren Drittel zwischen Ein- und Ausschaltsignal liegen.