DE4339543C2 - Verfahren zur Prüfung von Münzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Prüfung 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 Leerlauf signal 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 A1 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 A2 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 zur Prüfung 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 wird ein Einschalt- und ein Ausschaltsignal erzeugt, wenn sich das Ausgangs­ signal der Meßsonde signifikant gegenüber dem Leerlaufsig­ nal ändert bzw. das Meßsignal sich signifikant dem Leer­ laufsignal nähert. Es wird der Zeitablauf zwischen Ein- und Ausschaltsignal gemessen, und die Referenzwerte werden beliebig zwischen dem Ein- und Ausschaltsignal durch vor­ gegebene Amplitudenwerte im Abstand zum Einschaltsignal oder durch den zeitlichen Abstand zum Einschaltsignal festgelegt. Das Zeitintegral zwischen den Referenzwerten und/oder die Steigung des Meßsignals werden gemessen, und die ermittelten Werte werden mit vorgegebenen Flächen- bzw. Steigungswerten verglichen.

Zwischen dem Ein- und Ausschaltzeitpunkt einerseits und den eigentlichen Referenzwerten andererseits wird unter­ schieden, und der Verlauf der Meßkurve zwischen den eigent­ lichen Referenzwerten wird analysiert. Auf diese Weise ist es möglich, die unterschiedlichen Kurvenformen, die von einzelnen Münzen hervorgerufen werden, individuell zu be­ handeln. Dadurch wird eine relativ hohe Präzision des Meß­ verfahrens erhalten.

Bei der Auslegung eines Münzprüfers zur Diskriminierung einer Münze wird naturgemäß zunächst einmal ein Meßsignal­ verlauf für die Münze ermittelt, beispielsweise im soge­ nannten Test- oder Kalibrierverfahren. Anhand des Kurven­ bildes kann u. a. 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 ge­ messenen Zeitintegralen verglichen wird. Bei einer deut­ lichen Abweichung wird ein Falschgeldsignal erzeugt und die eingeworfene Münze abgewiesen. Die Ermittlung des Zeitintegrals beginnt entweder mit dem Erreichen eines bestimmten Pegels bezüglich der Meßsignalkurve oder nach einer vorgegebenen Zeit nach der Erzeugung des Einschalt­ signals. Die Meßpunkte können jeweils einer auf dem an­ steigenden und der andere auf dem abfallenden Ast angeord­ net werden. Alternativ können sie auch beide auf einem an­ steigenden oder einem abfallenden Ast liegen. In den bei­ den letzteren Fällen kann alternativ oder zusätzlich die Steigung zwischen den Meßpunkten ermittelt werden, um ein Diskriminierungskriterium für die Falschgeldtrennung zu erhalten. Entscheidend ist, daß beide Meßpunkte beliebig gewählt werden und ein voneinander 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 kann 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 (3)

1. Verfahren zur Prüfung von Münzen mit Hilfe von minde­ stens einer, vorzugsweise induktiven Meßsonde, an deren Ausgang beim Vorbeilauf einer Münze ein analoges Meß­ signal erscheint, das digitalisiert und mit mindestens zwei Referenzwerten, die einen zeitlichen Abstand von­ einander haben, in Beziehung gesetzt wird zur Erzeugung eines Falschgeld- oder Echtheitssignals entsprechend dem Kurvenverlauf zwischen den Referenzwerten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einschalt- und ein Ausschalt­ signal erzeugt wird, wenn sich das Ausgangssignal der Meßsonde signifikant gegenüber dem Leerlaufsignal än­ dert bzw. das Meßsignal sich signifikant dem Leerlauf­ signal nähert, der Zeitablauf zwischen Ein- und Aus­ schaltsignal gemessen wird, die Referenzwerte beliebig zwischen dem Ein- und Ausschaltsignal durch vorgegebene Amplitudenwerte im Abstand zum Einschaltsignal oder durch den zeitlichen Abstand zum Einschaltsignal fest­ gelegt werden, zwischen den Referenzwerten das Zeitin­ tegral und/oder die Steigung des Meßsignals gemessen wird und die ermittelten Werte mit vorgegebenen Flächen- bzw. Steigungswerten verglichen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwerte dem Extremwert des Meßsignals benach­ bart sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwerte etwa im mittleren Drittel zwischen Ein- und Ausschaltsignal liegen.