DE69128889T3

DE69128889T3 - Verfahren und vorrichtung für eine batteriebetriebene verkaufs- und ausgabevorrichtung mit niedrigem energieverbrauch

Info

Publication number: DE69128889T3
Application number: DE69128889T
Authority: DE
Inventors: Elwood Barnes; Ronald Bernardini; Geoffrey June
Original assignee: Mars Inc
Current assignee: Crane Payment Innovations Inc
Priority date: 1990-11-07
Filing date: 1991-11-04
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2011-11-05
Also published as: CA2095034A1; ES2111577T3; KR100225023B1; EP0556278A4; JPH06501804A; ES2111577T5; JP3301759B2; KR930702733A; WO1992009057A1; CA2095034C; EP0556278B1; EP0556278B2; EP0556278A1; DE69128889D1; DE69128889T2; US5316124A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft den Verkauf und die Abgabe von Waren oder Dienstleistungen aus einer batteriebetriebenen Vorrichtung mit niedriger Leistungsaufnahme sowie das Steuersystem für eine solche Vorrichtung. Wenngleich die vorliegende Erfindung auf den Verkauf und die Abgabe von jeglichen Waren oder Dienstleistungen aus einer batteriebetriebenen Vorrichtung und auch auf eine durch Geld oder Gleichwertiges betätigte batteriebetriebene Vorrichtung mit niedriger Leistungsaufnahme anwendbar ist, ist die folgende als Beispiel dienende Erörterung in erster Linie auf den Verkauf von Zeitungen und anderen Druckgegenständen gerichtet. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf andere batteriebetriebene Vorrichtungen als eine Zeitungsverkaufsmaschine wird für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich sein.

Hintergrund der Erfindung

Verkaufs- und Abgabemaschinen spielen in der heutigen Gesellschaft eine wichtige Rolle beim Vertrieb zahlreicher Waren und Dienstleistungen an Verbraucher. Die auf diese Weise vertriebenen Gegenstandstypen umfassen Zeitungen, Nahrungs- und Getränkegegenstände, Zigaretten, Briefmarken, Fahrkarten und -wertmarken, Verhütungsmittel, Gesundheitspflegegegenstände, Toilettenartikel, Spielzeuge und sogar Videokassetten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Dienstleistungstypen, die durch diese Maschinen bereitgestellt werden können, können eine Eintrittserlaubnis für zahlende Kunden oder Benutzer, beispielsweise durch Drehkreuze usw., umfassen. Diese Maschinen können Münzprüfmechanismen für Gegenstände mit niedrigeren Preisen und auch Zahlungsmittelprüfer für Gegenstände mit höheren Preisen umfassen.
Eine der am weitesten verbreiteten Verkaufs- und Abgabemaschinen ist der Zeitungs-"Ehrenkasten". Um eine Zeitung zu erhalten, führt der Benutzer die zum Kaufen der Zeitung erforderliche Geldmenge (gewöhnlich in Form von Münzen) in den Münzmechanismus ein. Falls die Münzen angenommen werden, wird eine Türverriegelung freigegeben, der Benutzer nimmt eine Zeitung heraus, und die Tür schnappt unter einem Vorspannungsdruck zurück, und die Türverriegelung führt die Tür in ihre verriegelte Position zurück.
Mechanische Verkaufsvorrichtungen, wie herkömmliche Zeitungsverkaufsmaschinen, weisen den Nachteil auf, daß es bei ihnen keine höherentwickelten Münzunterscheidungs- und Münzprüfeinrichtungen gibt und daß sie durch falsche und nachgemachte Münzen leicht betrogen werden können. Es ist schwierig, mechanische Vorrichtungen bereitzustellen, die das Annehmen einer Vielfalt von Münzen ermöglichen und dem Kunden oder Benutzer Wechselgeld liefern. Es ist beim typischen mechanischen Münzmechanismus erforderlich, daß der genaue Kleingeldbetrag unter Verwendung spezieller Münzen eingegeben wird. Weiterhin ist eine erhebliche Anstrengung erforderlich, eine Vorrichtung bereitzustellen, die sich einem tageweise oder ausgabenweise ändernden Preis anpaßt. Weiterhin ist die Fähigkeit, andere spezielle Funktionen bereitzustellen, bei mechanischen Verkaufssystemen erheblich eingeschränkt. Weiterhin sind bei mechanischen Verkaufsvorrichtungen keine Einrichtungen vorgesehen, um Banknoten oder andere Papierzahlungsmittel oder andere Geldalternativen anzunehmen oder zu handhaben.
Elektrisch betriebene Verkaufsmaschinen, die durch herkömmliche oder spezielle Wechselspannungsanschlüsse mit Leistung versorgt werden, ermöglichen die Verwendung durch Mikroprozessoren gesteuerter höherentwickelter Münzprüfmechanismen und Papierzahlungsmittel-Prüfer. Ein Beispiel eines solchen Münzprüfmechanismus ist der von Mars Electronics, einer Tochterfirma des Erwerbers der vorliegenden Erfindung, vertriebene Mechanismus der IntellitracTM-Serie.
Mit elektrischer Leistung versorgte Verkaufsmaschinen weisen jedoch erhebliche Nachteile auf, wenngleich sie in mancher Hinsicht mechanischen Verkaufsmaschinen überlegen sind. Falls beispielsweise zahlreiche mit elektrischer Leistung versorgte Maschinen dichtbenachbart angeordnet werden, ist möglicherweise nicht für alle Maschinen ein ausreichender Zugang zum elektrischen Anschluß (zu den elektrischen Anschlüssen) gegeben. Weiterhin können sich die Stromkabel für die Maschinen verwirren, oder sie können durchgescheuert werden, wenn die Maschinen bewegt oder angestoßen werden. Weiterhin sind mit elektrischer Leistung versorgte Verkaufsmaschinen vom Sicherheitsstandpunkt völlig ungeeignet, um in freistehenden Außenbereichen und auch an zahlreichen innengelegenen Orten verwendet zu werden.
Schließlich haben mit elektrischer Leistung versorgte Verkaufsmaschinen den erheblichen Nachteil, daß für sie eine Wechselspannungsquelle erforderlich ist. Es ist klar, daß an vielen Stellen, an denen sich eine solche Verkaufsmaschine befinden würde, keine Wechselspannungsanschlüsse verfügbar sind. Dies ist insbesondere im Hinblick auf Zeitungsverkaufsmaschinen der Fall, welche häufig an fernen Orten, wie Straßenecken, Bahnsteigen und U-Bahnsteigen und ähnlichem, angeordnet sind.
US 4 848 556 betrifft eine Vorrichtung mit niedriger Leistung zum Erfassen und Identifizieren einer Münze zum Aktivieren einer Parkuhr, eines Telefons oder einer Verkaufsmaschine.
US 4 249 552 betrifft einen Zahlstellenanschluß zum automatischen Berechnen einer fälligen Zahlung für einen Zahlungsvorgang, zum Entgegennehmen des dargebotenen Geldes und zur Ausgabe von Wechselgeld.
Es bleibt ein Bedarf an einer Verkaufs- und Abgabevorrichtung bestehen, bei der die Flexibilität und die Einfachheit mechanischer Vorrichtungen und der hohe Entwicklungsgrad und die speziellen Merkmale einer elektrisch betriebenen Vorrichtung kombiniert sind. Eine solche Vorrichtung wäre vorzugsweise batteriebetrieben und würde eine minimale Leistungsmenge verbrauchen, und sie könnte für ausgedehnte Zeiträume arbeiten, ohne daß die Batterien ausgetauscht oder wiederaufgeladen werden müßten. Eine solche Maschine muß die erforderlichen Verkaufs- und Prüffunktionen einschließlich des Annehmens sowohl von Münzen als auch von Papierzahlungsmitteln wirksam ausführen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft wirksame und kosteneffiziente Vorrichtungen und Verfahren zum Erreichen einer verbesserten Leistungsfähigkeit bei einer batteriebetriebenen Verkaufs- oder Abgabevorrichtung mit niedriger Leistungsaufnahme.
Die Erfindung vermittelt eine ausschließlich batteriebetriebene, geldbetätigte Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung vermittelt ferner ein Verfahren gemäß Anspruch 12 zum Verkauf oder zur Abgabe von Waren oder Dienstleistungen von einer ausschließlich batteriebetriebenen Vorrichtung, wie oben angegeben.
Die Erfindung vermittelt ferner eine ausschließlich batteriebetriebene, geldbetätigte Vorrichtung gemäß Anspruch 17.
Eine Erscheinungsform der Erfindung betrifft einen verbesserten batteriebetriebenen Zeitungsverkaufsautomaten.
Eine weitere Erscheinungsform der Erfindung betrifft ein verbessertes Steuersystem für eine batteriebetriebene Abgabe- oder Verkaufsvorrichtung. Eine weitere Erscheinungsform dieser Erfindung betrifft das bei niedriger Leistungsaufnahme geschehende Erfassen eines Münzprüfmechanismus, eines Banknotenprüfers oder eines anderen Zahlungsmittel-Prüfmechanismus in einer batteriebetriebenen Verkaufs- oder Abgabemaschine zur Bestimmung, ob ein Benutzer versucht hat, einen Verkaufs- oder Abgabezyklus durch Eingabe von Münzen, Banknoten oder anderen Bargeldalternativen in die Vorrichtung auszulösen. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß der Begriff "Geld" von diesem Punkt der Beschreibung und Ansprüche an Münzen, Banknoten, Kreditkarten, Wertkarten, Wertmarken, Coupons und andere Bargeldalternativen bezeichnet.
Eine weitere Erscheinungsform dieser Erfindung besteht darin, die in einer Batterie einer batteriebetriebenen Vorrichtung, insbesondere einer Verkaufs- oder Abgabemaschine, verbliebene Energiemenge unabhängig von Umgebungs- und Betriebsbedingungen für die Batterie zu bestimmen.
Eine weitere Erscheinungsform dieser Erfindung ist eine Einrichtung mit niedriger Leistungsaufnahme für eine batteriebetriebene Vorrichtung, insbesondere eine Verkaufs- oder Abgabemaschine, zum lediglich zu ausgewählten Zeiten stattfindenden Anzeigen des Ladezustands der Batterie.
Eine weitere Erscheinungsform dieser Erfindung ist eine Einrichtung, die dazu dient, einen Benutzer einer batteriebetriebenen Verkaufs- oder Abgabevorrichtung auf der Grundlage einer vom Steuersystem der Vorrichtung beim letzten Verkaufs- oder Abgabeereignis gewonnenen Information darüber zu unterrichten, daß sich der Zustand der Vorrichtung in wenigsten einem von wenigsten zwei möglichen Zuständen befindet. Die Einrichtung zum Unterrichten des Benutzers hat wenigstens zwei Zustände. Energie ist lediglich erforderlich, um von einem Zustand zum anderen zu wechseln und nicht, um die Zustandsinformation in einem bestimmten Zustand zu halten.
Eine weitere Erscheinungsform der Erfindung betrifft eine Einrichtung mit niedriger Leistungsaufnahme zum Aufrechterhalten der Aktivierung einer Spule in einer batteriebetriebenen Verkaufs- und Abgabemaschine.
Eine weitere Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung ist eine batteriebetriebene Verkaufsvorrichtung mit einem Münzprüfmechanismus und einem Papierzahlungsmittel-Prüfer.
Eine weitere Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet Verfahren und eine Vorrichtung zum Minimieren des Leistungsverbrauchs bei einer batteriebetriebenen Verkaufs- oder Abgabevorrichtung.
Weitere Erscheinungsformen der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung klar werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nämlich einer batteriebetriebenen Vorrichtung zum Verkaufen und Abgeben von Zeitungen und anderen Druckgegenständen;
Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte Draufsicht der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 4 ist ein teilweise als Schnitt ausgeführter Aufriß der Vorrichtung aus Fig. 1 bei Betrachtung von der rechten Seite von Fig. 1 aus;
Fig. 4A ist eine vergrößerte detaillierte Darstellung eines Teils von Fig. 4, in der die Banknotenprüfer-Tülle speziell dargestellt ist;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm verschiedener Komponenten der Vorrichtung aus Fig. 1, nämlich eines Münzmechanismus und eines Münzsensors, eines Banknotenprüfers und eines Banknotensensors, von Batterien sowie einer Steuerplatine;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Funktionen der Steuerplatine aus Fig. 5 und auch zur Darstellung weiterer Elemente der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 7 ist ein detailliertes schematische Schaltungsdiagramm einer in der Vorrichtung aus Fig. 1 verwendeten Steuerplatine;
Fig. 7A ist ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung der Verbindungsweise zwischen dem Münz- und dem Banknotensensor aus Fig. 5 und der Schaltungsanordnung aus Fig. 7;
die Fig. 8, 9, 10A, 10B und 10C sind Flußdiagramme zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung gemäß ihrer bevorzugten Ausführungsform; und
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm zur Beschreibung der am serienmäßigen Münzmechanismus und Banknotenprüfer vorgenommenen Hardwareänderungen, die erforderlich waren, um das Umwandeln dieser Vorrichtungen vom Wechselspannungsbetrieb in den Gleichspannungsbetrieb zu ermöglichen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 ist die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als batteriebetriebene Verkaufsvorrichtung zur Abgabe von Zeitungen und anderen Druckgegenständen dargestellt. Wenngleich die vorliegende Erfindung gemäß ihrer bevorzugten Ausführungsform als für eine Verkaufsvorrichtung für Zeitungen beschrieben wird, ist leicht verständlich, daß sie für oder zusammen mit Maschinen, die andere Waren, wie beispielsweise Zigaretten, Süßigkeiten, Getränke, Verhütungsmittel, Gesundheits- und Schönheitshilfsmittel, Toilettenartikel und Sanitärmaterialien usw. verkaufen oder abgeben, sowie in Dienstleistungsvorrichtungen, wie Drehkreuzen usw., oder für irgendeine andere Anwendung, für die eine Geldprüfung erforderlich ist und bei der eine Batterie als Leistungsquelle verwendet wird, verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung kann daher bei jedem Anwendungstyp verwendet werden, bei dem ein niedriger Leistungsverbrauch erforderlich ist, bei dem Batterien die einzige Leistungsquelle sind (weshalb ein niedriger Leistungsverbrauch erforderlich ist), sowie in Situationen, in denen die Vorrichtung, unabhängig von ihrer Art, lange und häufige Ruhezeiten oder Todzeiten aufweist, für die ein Ruhezustand mit niedriger Leistungsaufnahme erforderlich ist und während derer die Vorrichtung für eine Aktivität bereit sein muß, die sie in einen Betrieb bei voller Leistungsaufnahme ruft, wobei sie an diesem Punkt dafür sorgen muß, daß sie in einen Betrieb unter voller Leistungsaufnahme übergeht.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung 1 aus Fig. 1. In Fig. 2 sind eine Tür 2, ein Türgriff 3, eine Einlagerückgabe 4, die vom Kunden verwendet wird, um die Rückgabe seiner eingezahlten Geldsummen zu veranlassen, ein Münzschlitz 5 zur Einführung von Münzen, eine Einrichtung 6, die darauf hinweist, ob nur Münzen oder auch Banknoten angenommen werden, um den Kunden mit Informationen bezüglich der Fähigkeit der Verkaufsvorrichtung, Münzen oder Banknoten oder lediglich Münzen anzunehmen, zu versorgen, ein Banknoten-Einführungsschlitz 7 zur Einführung von Banknoten, ein Münzrückgabeschlitz 8 zur Rückgabe von Wechselgeld oder zurückgewiesener Münzen sowie ein transparentes Fenster 9 zur Betrachtung des Inhalts der Verkaufsvorrichtung 1 dargestellt.
Fig. 3 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte Draufsicht der Verkaufsvorrichtung 1 zur Darstellung der verschiedenen darin enthaltenen Komponenten. In Fig. 3 sind das Zeitungsfach 10, in dem Zeitungen oder andere Druckgegenstände gespeichert sind, der Banknoteneinführungsschlitz 7, der Münzschlitz 5, die Verkaufsvorrichtungstür 2, eine Türfreigabespule 18, die das Öffnen der Tür 2 ermöglicht, der Türgriff 3, eine Steuerplatine 11 (die das später zu beschreibende Steuersystem enthält), eine BATTERIE-SCHWACH-LED D28 zum Hinweisen auf eine niedrige Batterieleistung, ein Batteriefach 13, in dem die Batterien angeordnet sind, Batterien 14, ein Münzmechanismus 16, der die Münzprüfung sowie andere später zu beschreibende wichtige Systemfunktionen ausführt, ein Münzschacht 15, der als Münzlaufbahn vom Münzschlitz 5 dient, und der Münzmechanismus 16 sowie der Banknoten-Einführungsschlitz 7, der sich in der Münztülle 20 befindet, die den Banknotenprüfer 17 bedient, der wiederum die Prüfung von Papiergeld durchführt, dargestellt.
Fig. 4 ist eine bezüglich Fig. 1 von der rechten. Seite der Vorrichtung 1 betrachtete als Schnitt ausgeführte Seitenrißansicht der Vorrichtung 1. In Fig. 4 sind der Münzschlitz 5, der Münzschacht 15, der Münzmechanismus 16, der Banknoten-Einführungsschlitz 7, der Banknotenprüfer 17, das Batteriefach 13, die Batterien 14 und die Steuerplatine 11 dargestellt. Weiterhin sind in dieser Figur die Banknotentülle 20, in der sich der Banknoten-Einführungsschlitz 7 befindet, ein Münz-Wecksensor 19, der das Vorhandensein von Münzen erfaßt, und der Münzrückgabeschacht 80, der Wechselgeld abgibt oder vom Münzmechanismus 16 zurückgewiesene Münzen an den Benutzer zurückgibt, sowie eine Münzschale 81, die ein sich oberhalb des Münzmechanismus 16 befindendes Empfangselement ist, das die Münzen am Ende des Münzschachts 15 empfängt, dargestellt.
Fig. 4A ist eine detaillierte Ansicht eines Teils von Fig. 4 zur Darstellung des sich in der Banknotentülle 20 befindenden Banknotensensors 21. Der Banknotensensor 21 enthält eine LED 22, die sich unterhalb des Durchgangs des Banknoten-Einführungsschlitzes 7 befindet. Oberhalb des Durchgangs des Einführungsschlitzes 7 befindet sich im schraffierten Bereich ein Phototransistor 23. Die LED 22 ist vorzugsweise eine IRED-(Infrarot)-LED aus Kunststoff, wie beispielsweise ein von Optek hergestelltes Modell OP140. Der Phototransistor 23, der Lichtdetektor, ist ein Silicium-Phototransistor und vorzugsweise ein ebenfalls von Optek hergestelltes Modell OP550.
Mit Bezug auf die Fig. 4 und 4A sei bemerkt, daß der Münz-Wecksensor 19 entlang des Münzschachts 15 zwischen dem Münzschlitz 5 in der Frontplatte der Vorrichtung und der sich oberhalb des Münzmechanismus 16 befindenden Münzschale 81 angeordnet ist und vorzugsweise ein optischer Schalter mit einem großen Schlitzabstand ist, wie beispielsweise ein Modell OPB800W55 von Optek. Die den Banknoten-Einführungsschlitz 7 bildenden Wände 24 bestehen aus rotem Kunststoff, der den Lichtstrom von der LED 22 zum Phototransistor 23 erleichtert. Die ganze Banknotentülle 20 wird durch eine lichtundurchlässige äußere Schutzhülle 25 geschützt, die angefast sein kann. Es ist leicht ersichtlich, daß das von der LED 22 ausgehende Licht blockiert wird, wenn eine Banknote in den Schlitz 7 eingeführt wird, und daß das auf den Phototransistor 23 fallende Licht daher verringert wird.
Wenngleich beschrieben wurde, daß elektronische Münz- und Banknoten-Erfassungseinrichtungen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sei bemerkt, daß andere Münz- und Banknoten-Erfassungseinrichtungen verwendet werden können, die mechanische, optische und akustische Spielarten beinhalten, jedoch nicht auf diese beschränkt sind.
Die Arbeitsweise und die wechselseitige Beziehung der Komponenten der Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung werden weiter unten, insbesondere mit Bezug auf die Fig. 5 und 6, beschrieben.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Grundarbeitsweise der Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem die vier Hauptkomponenten des Systems dargestellt sind. Diese Komponenten sind die Steuerplatine 11, die Batterien 14, der Münzmechanismus 16 (mit dem zugeordneten Münzsensor 19) sowie der Banknotenprüfer 17 (mit dem zugeordneten Banknotensensor 21). Jede dieser Hauptkomponenten wird der Reihe nach beschrieben werden.
Der Münzmechanismus 16 ist vorzugsweise eine modifizierte Version der von Mars Electronics, einer Tochtergesellschaft des Erwerbers der vorliegenden Erfindung, hergestellten und vertriebenen Modelleinheit TRC670OH. Der Münzmechanismus 16 führt eine Vielzahl von Funktionen aus, die eine Münzprüfung und Münzannahme, eine Münzrückgabe, eine Wechselgeld-Bestandsaufnahme, ein Wechseln von Geld sowie ein Liefern von Signalen an die Steuerplatine 11, die zum Steuern des Systembetriebs und für das Herstellen von Verbindungen entscheidend sind, umfassen.
Der Verkaufspreis der Ware oder der Dienstleistung wird an Preisschaltern eingestellt, die sich im Münzmechanismus 16 befinden und einen integrierten Teil davon bilden. Der Verkaufspreis der Ware oder Dienstleistung wird in einer Kombination aus dem Münzmechanismus und dem Banknotenprüfer (TRC COMBO) auf der Steuerplatine des Münzmechanismus 16 eingestellt. An der TRC COMBO kann nur ein einziger Verkaufspreis eingestellt sein. Das Verkaufen oder Abgeben wird unter allen Betriebsbedingungen ausgeführt, wenn der einzige Verkaufspreis erreicht oder überschritten worden ist. Es sind andere Versionen des Münzmechanismus möglich, die das Einstellen von mehr als einem einzigen Verkaufspreis an der Steuerplatine des Münzmechanismus ermöglichen. Ein solcher Mechanismus wird als Münzmechanismus mit vier Preisen bezeichnet, da vier separate Verkaufspreise eingestellt und vom Münzmechanismus beibehalten werden können. Durch geeignetes Anschließen eines solchen Münzmechanismus mit vier Verkaufspreisen an einen Wahlschalter mit mehreren Positionen und an die anderen Komponenten und Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung können vier separate Preise eingestellt werden. Dieses Konstruktionsmerkmal ermöglicht es Bedienungspersonen, den Verkaufspreis durch einfaches Aktivieren einer Schalteinrichtung leicht von einem vorgegebenen Preis in einen zweiten vorgegebenen Preis zu verändern. Hierdurch wird das leichte Ändern des Verkaufspreises erzielt. Die vorliegende Erfindung erlaubt daher das Ändern des Verkaufspreises von Zeitungen oder anderen Druckgegenständen für tägliche Ausgaben und für Wochenendausgaben. Eine solche Anordnung würde gemäß der vorliegenden Erfindung das leichte Verkaufen von Abendausgaben und Spezialausgaben ermöglichen. Weiterhin kann der Verkaufspreis durch Anschließen der Preisschalteinrichtung an einen elektronischen Zeitgeber oder eine elektronische Uhr zu festen Zeiten während des Tags geändert werden. Beispielsweise könnten die Preise von Veröffentlichungen nachts verringert werden, um zu versuchen, Veröffentlichungen zu verkaufen, die ansonsten an diejenigen zurückgegeben würden, die sie gedruckt haben. Der Preis könnte am Morgen oder zu einer anderen Zeit vor dem vorgesehenen Wiederauffüllen der Verkaufsvorrichtung wieder zum normalen täglichen Verkaufspreis zurückgeführt werden.
Das obenbeschriebene Schema ist auch bei anderen Typen von Münzmechanismen, wie Münzmechanismen mit zehn oder mehr Preisen, möglich. Eine Spielart des obenbeschriebenen Schemas würde darin bestehen, einen oder mehrere Verkaufspreise oder ihre Einstellungen in der Systemsteuerplatine 11 zu speichern und eine Einrichtung zu haben, durch die diese Preise oder Einstellungen zu einem Münzmechanismus mit mehreren Preisen übertragen werden.
Diese Kopplungsfunktionen zwischen dem Münzmechanismus 16 und der Steuerplatine 11 sowie Peripheriegeräten des Systems werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden. Die Art, in der der Münzmechanismus 16 Münzen prüft und annimmt, Münzen zurückgibt und Geld wechselt, ist im Stand der Technik wohlbekannt und ist nicht Teil dieser Erfindung.
Der Banknotenprüfer 17 ist vorzugsweise eine modifizierte Version des von Mars Electronics hergestellten und vertriebenen Banknotenprüfers VFM1 LO U2CS. Bei der bevorzugten Ausführungsform nimmt der Banknotenprüfer 17, wie durch das vorangestellte VFM1 angegeben ist (was für den Geldwert steht, wobei eine 1-Dollar-Banknote der einzige angenommene Nennwert ist), nur 1-Dollar-Banknoten an, wenngleich auch ein Prüfer für irgendeinen anderen Banknoten- oder Papiergeld- Nennwert verwendet werden kann. Der in Fig. 5 dargestellte Banknotenprüfer 17 wechselwirkt in der aus dem Rest dieser Offenbarung ersichtlichen Weise mit dem Münzmechanismus 16. Die Art, in der der Banknotenprüfer 17 Banknoten prüft oder zurückweist, ist im Stand der Technik wohlbekannt und ist nicht Teil der Erfindung.
Der Münzmechanismus 16 und der Banknotenprüfer 17 werden zusammen verwendet, um das zu bilden, was als TRC COMBO oder als Kombination bezeichnet wird. Diese Kombination erleichtert die Kopplung zwischen dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 und ist daher in die bevorzugte Ausführungsform aufgenommen. Die Vorrichtung 1 braucht jedoch, falls dies erwünscht ist, lediglich einen einzigen Prüfmechanismus, wie beispielsweise einen Banknotenprüfer, zu enthalten.
Der Münzmechanismus vom Modell TRC6700H und der Banknotenprüfer vom Modell VFMI LO U2CS von Mars Electronics sind jeweils unabhängig voneinander durch einen Mikroprozessor gesteuert und sind für einen Betrieb bei einer Wechselspannung von 117 V vorgesehen. Da die vorliegende Erfindung ein batteriebetriebenes System betrifft, bei dem bei der bevorzugten Ausführungsform eine Gleichspannung von bis zu 24 V verfügbar ist, müssen an der Hardware, der Software und den realen Eigenschaften und Abmessungen der Einheiten TRC6700H und VFMI LO U2CS Modifikationen vorgenommen werden, um diese Einheiten an die Batterieversorgung und auch an die realen Abmessungen der Abgabevorrichtung 1 anzupassen. Diese Modifikationen lassen sich von einem Fachmann leicht ausführen und sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die am Münzmechanismus 16 und am Banknotenprüfer 17 vorgenommenen Hardwaremodifikationen werden weiter unten mit Bezug auf Fig. 11 beschrieben. Die an diesen Vorrichtungen vorgenommenen Softwaremodifikationen sind im Anhang A ausgeführt und enthalten.
Der Münz-Wecksensor 19 und der Banknotensensor 21 arbeiten, wie zuvor beschrieben wurde, zusammen mit dem Münzmechanismus 16 bzw. dem Banknotenprüfer 17. Der Münz-Wecksensor 19 befindet sich im Münzschacht 15, während sich der Banknotensensor 21 in der Banknotentülle 20 befindet. Das Einführen einer Münze oder Banknote kann von der Steuerplatine 11 durch diese Sensoren erfaßt werden.
Die beiden Batterien 14 bilden die Gleichstrom-Versorgungsquelle für das System. Die beiden Batterien 14 liefern bei der bevorzugten Ausführungsform jeweils eine Gleichspannung von 12 V, und sie haben vorzugsweise eine angemessene Größe. Jede Batterie hat vorzugsweise Abmessungen von etwa 3 3/4" · 2 1/2" · 6" und weist die Kapazität auf, um 6 Amperestunden an Strom zu liefern. Die Batterien 14 werden in Serie verwendet, um den verschiedenen Komponenten des Münzmechanismus 16 und des Banknotenprüfers 17 sowie anderen Komponenten der Vorrichtung Gleichspannungen von 12 V und 24 V zu liefern.
Wenngleich gemäß der vorliegenden Erfindung irgendein Batterietyp verwendet werden kann, werden bei der bevorzugten Ausführungsform Batterien vom Blei-Säure-Elektrolyt-Typ verwendet. Wenngleich ein gelförmiger Elektrolyt bevorzugt ist, um das Verschütten von Batteriesäure in der Verkaufsvorrichtung zu verhindern, sei bemerkt, daß auch Batterien mit Flüssigkeit, einer Paste oder anderen Elektrolytformen, sowie Batterien mit von Blei-Säure verschiedenen elektrochemischen Mitteln, verwendet werden können.
Die Steuerplatine 11 empfängt Signale vom Mikroprozessor im Münzmechanismus 16. Die Schaltungsanordnung auf der Steuerplatine 11 bildet das Steuersystem für die Vorrichtung 1. Eine der zahlreichen Funktionen der Steuerplatine 11 besteht darin, den Systemzustand zu überwachen und auch zu überwachen, ob Münzen oder Banknoten eingeführt worden sind. Falls irgendwelche Münzen oder Banknoten erfaßt worden sind, führt die Steuerplatine 11 dem Münzmechanismus 16 Leistung zu. Der Münzmechanismus 16 leitet die Leistung dann zum Banknotenprüfer 17 weiter. Die Leistung wird gemessen oder zeitlich geregelt, und falls nichts anderes angewiesen wurde, schaltet die Steuerplatine 11 die Leistung für den Münzmechanismus 16 und damit für den Banknotenprüfer 17 20 Sekunden nach dem Einschalten der Einheit ab. Der Münzmechanismus 16 kann den 20 Sekunden umfassenden Zeitraum des Herauffahrens der Leistung vergrößern, oder er kann ihn zu einer früheren Zeit beenden. Die an den Öffnungen des Münzmechanismus 16 bzw. des Banknotenprüfers 17 angeordneten Sensoren 19 und 21 werden durch die Steuerplatine 11 lediglich für ein kurzes Zeitintervall (Millisekunden) bei einer Rate von vorzugsweise einigen Dutzend je Sekunde mit einem Strobe-Signal versehen.
Wenn die Sensoren 19 und 21 nicht mit einem Strobe- Signal versehen werden, befindet sich die Steuerplatine 11 in einem leistungssparenden "Schlummerzustand". Dieses Versehen des Münzsensors 19 und des Banknotensensors 21 mit Strobe- Signalen durch die Steuerplatine wird fortgesetzt, bis im jeweiligen Sensor das Vorhandensein einer Münze oder Banknote erfaßt wird, und die Schaltungsanordnung für das Steuersystem auf der Steuerplatine 11 wird zu diesem Zeitpunkt geweckt und beginnt mit dem Betrieb im mit voller Leistung versorgten Zustand. Die Steuerplatine 11 empfängt ihren ganzen Leistungsbedarf von den Batterien 14.
Fig. 6 ist ein Systemblockdiagramm, in dem das Koppeln der Steuerplatine 11 mit den anderen Systemkomponenten und -Vorrichtungen dargestellt ist. Die Steuerplatine 11 liefert nicht nur Leistung für den Münzmechanismus 16 und damit indirekt für den Banknotenprüfer 17 (s. Fig. 5), sondern sie dient auch dazu, durch in leistungssparender Weise erfolgendes Übertragen eines Verkaufsimpulses vom Münzmechanismus 16 zur Türspule 18 in der Vorrichtung 1 Leistung zu sparen, wie weiter unten in näheren Einzelheiten beschrieben wird.
Wenn die Tür 2 der Vorrichtung 1 geöffnet ist, erfaßt ein Türschalter 26 diesen Öffnungszustand und erzeugt ein als "Blockiersignal" bezeichnetes Signal. Wenn das Verkaufssignal vom Münzmechanismus 16 durch die Steuerplatine 11 empfangen wird, wird das "Blockiersignal" vom Türschalter 26 zum Münzmechanismus 16 weitergeleitet.
Wenngleich gemäß der vorliegenden Erfindung der Türschalter 26, der ein mechanischer Schalter ist, verwendet wird, sei bemerkt, daß andere Techniken oder Einrichtungen verwendet werden können, um die Türposition und das Schließen der Tür zu erfassen und das Blockiersignal zu erzeugen. Diese wohlbekannten alternativen Techniken oder Einrichtungen umfassen das Verwenden eines Magnet- und Reed-Schalters, eines Potentiometers, eines LVDT (linear veränderlicher Verschiebungswandler), einer Hall-Effekt-Vorrichtung mit einem Magneten, eines Drehsensors mit einer Hall-Effekt-Vorrichtung, eines magnetoresistiven Sensors und eines Magneten, eines Neigungsschalters, eines optischen Codierers, eines optischen Unterbrechers, eines optischen Reflexionssensors, einer Kapazität, eines "g"-(Schwerkraft)-Schalters oder Masseschalters, eines leitfähigen Kunststoffs, von Ultraschall, von Akustik in Form von stehenden Wellen, von Akustik in Form von Kontakt, von Schwingungen, einer Spule und eines beweglichen Magneten, von Wirbelströmen, eines Fluxgate-Magnetometers, eines Dehnungsmeßgeräts, eines Gleichstrommotors, eines Dynamos, eines Schwingarms und einer Schwingspule, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die obenangeführten alternativen Techniken oder Einrichtungen zum Erfassen der Position und des Schließzustands einer Tür können, je nach dem was geeignet ist, entweder einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Weiterhin gibt es eine Anzeige 6, die durch die Steuerplatine 11 angesteuert wird, welche verwendet wird, um anzuzeigen, ob Dollarnoten und Münzen vom System angenommen werden können oder ob die Transaktionen ausschließlich durch Münzen vorgenommen werden müssen. Die Anzeige 6 ist bei der bevorzugten Ausführungsform ein bistabiles magnetisches Element, wie das von Staver Company, Incorporated, hergestellte. Die Entscheidung, Dollarnoten und Münzen oder lediglich Münzen anzunehmen, wird durch Überwachen des Münzniveaus in den Münzspeicherröhren (nicht dargestellt) bestimmt, die sich im Münzmechanismus 16 befinden. Unmittelbar vor dem Herunterfahren des Systems (durch Ausschalten oder Beenden durch den 20- Sekunden-Systembetriebs-Zeitgeber 44 auf der Steuerplatine 11) führt der Münzmechanismus 16 eine interne Prüfung des Zustands seiner Münzspeicherröhren durch und entscheidet, ob Dollarnoten angenommen werden können oder nicht. Die Steuerplatine 11 prüft dann den Zustand der Anzeige 6, der in einem Speicherelement auf der Steuerplatine 11 wiedergegeben ist. Falls die Entscheidung des Münzmechanismus 16 nicht mit dem übereinstimmt, was aktuell von der Anzeige 6 angezeigt wird, liefert der Münzmechanismus 16 ein Signal, um den Zustand der Anzeige 6 zu ändern. Die sich auf der Steuerplatine 11 befindende Speichereinrichtung steuert auch die Anzeige 6 an. Bei der bevorzugten Ausführungsform zeigt die Anzeige 6 eine von zwei Meldungen an, nämlich "ANNAHME VON 1 $" oder "NUR MÜNZEN".
Wenngleich beschrieben wurde, daß die obige Arbeitsweise am Ende jedes Verkaufszyklus ausgeführt wird, kann sie ebenso leicht zu Beginn eines jeden Verkaufszyklus ausgeführt werden.
Für das Anzeigeelement 6 wird eine zylindrische Struktur verwendet, auf der sich der Anzeigeschriftzug befindet. Das bistabile magnetische Anzeigeelement 6 behält seinen Zustand, ohne daß Leistung erforderlich ist, was in der Hinsicht vorteilhaft ist, als die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sehr wenig Leistung verwendet und sich das Steuersystem meistens in der Betriebsart mit geringer Leistung oder in der Schlummerbetriebsart befindet.
Die sich auf der Steuerplatine 11 befindende Schaltungsanordnung beinhaltet auch eine Einrichtung zum Prüfen, ob die Batteriespannung niedrig ist und um dies anzuzeigen. Es ist wichtig, eine niedrige Batterieleistung erfassen zu können, solange sich in den Batterien 14 des Systems noch ausreichend Energie befindet, um einen Zeitraum eines zufriedenstellenden Betriebs zu ermöglichen, bis ein Batteriewechsel erfolgen kann. Wenn ein Niedrig-Zustand der Batterien 14 durch die Schaltungsanordnung auf der Steuerplatine 11 erfaßt worden ist, wird eine BATTERIE-SCHWACH-LED D28 (s. Fig. 3) unter den folgenden Bedingungen zum Leuchten gebracht: Beim Aktivieren der BATTERIE-SCHWACH-LED D28 muß vom Steuersystem Energie gespart werden, da ein konstantes Leuchten von dieser das Problem der niedrigen Leistung nur verschlimmert. Die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 wird nur dann zum Leuchten gebracht, wenn etwas verkauft wird oder wenn der Dienstleistungsschalter 27 aktiviert ist. Der Dienstleistungsschalter 27 liefert einfach einen Hinweis darauf, daß die Vorrichtung 1 wieder mit Gegenständen gefüllt wird oder an ihr eine andere Dienstleistungsaufgabe ausgeführt wird. Auf diese Weise wird die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 nur dann zum Leuchten gebracht, wenn sich eine Person in der Nähe der Vorrichtung befindet. Auf diese Weise wird daher Leistung gespart.
Verschiedene Einrichtungen werden verwendet, um die von der Steuerplatine 11 und den Peripheriegeräten verbrauchte mittlere Leistung sehr niedrig zu halten, wobei dennoch ermöglicht ist, daß die Vorrichtung 1 auf eine Verkaufsanforderung durch einen Benutzer reagiert. Zu einem solchen Zeitpunkt, wie einer Verkaufsanforderung, geht das Steuersystem von einer Schlummerbetriebsart mit geringer Leistungsaufnahme in einen Zustand oder eine Betriebsart mit voller Leistungsaufnahme oder in einen Weckzustand oder eine Weck-Betriebsart über. Diese Weck-Betriebsart wird durch das Einführen einer Münze oder einer Banknote ausgelöst. Wenngleich eine Münze oder eine Banknote das gewöhnlich erwartete Mittel ist, durch das der Benutzer einen Betrieb auslösen und daher etwas kaufen kann, kann auch vorgesehen sein, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung über irgendeine Art von Geld arbeitet, wobei dieser Begriff so definiert wurde, daß er Kreditkarten, Wertkarten, Wertmarken, Coupons oder andere Bargeldalternativen einschließt. Weiterhin kann die Anwesenheit des Benutzers oder eines potentiellen Benutzers durch sein Vorhandensein neben der Verkaufsmaschine erfaßt oder gemessen werden, um das System so anzusteuern, daß es aus einer Schlummerbetriebsart in eine Weck-Betriebsart übergeht. Dies kann unter Verwendung von Ultraschall, Licht, Druck oder etwas Anderem erreicht werden. Weiterhin ist die Arbeitsweise des Steuersystems transparent und daher für den die Verkaufsvorrichtung verwendenden Benutzer nicht bemerkbar. Es kann bei bestimmten Ausführungsformen erforderlich sein, daß der Benutzer bestimmte Handlungen ausführt, um den Betrieb der Verkaufsvorrichtung auszulösen. Weiterhin geschieht das Wecken des Systems in einer solchen Weise, daß der normale Verkaufsbetrieb der Vorrichtung nicht gestört wird. Das Ergebnis ist daher eine batteriebetriebene Verkaufsvorrichtung mit einem Steuersystem, das zu einem "Schlummerbetrieb" mit geringer Leistungsaufnahme in der Lage ist, wenn die Verkaufsvorrichtung nicht verwendet wird, und das zu einem "Weckbetrieb" in der Lage ist, wenn sie verwendet wird, wobei der Übergang von einem Zustand in den anderen für den Benutzer unmerklich geschieht und beim Betrieb der Verkaufsvorrichtung nicht bemerkt wird. Das Steuersystem der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat weiterhin die Fähigkeit, eine Energieprüfung durchzuführen. Der das Ergebnis der Energieprüfung repräsentierende Status wird verwendet, um einen externen Hinweis zu geben, der dieses anzeigt.
Weiterhin ist auf der Steuerplatine 11 Hardware vorgesehen, um die der Verkaufstürspule 18 zugeführte Leistung minimal zu halten. Diese Hardware wird weiter unten in näheren Einzelheiten beschrieben.
Die Verkaufstürspule 18, eine Komponente der Warenabgabeeinrichtung, erleichtert es, wenn sie aktiviert ist, Zeitungen oder andere Druckgegenstände aus der Verkaufsvorrichtung zu entfernen. Wenngleich die Warenabgabeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Türfreigabemechanismus ist, bei dem eine einfache elektromagnetische Spule (die Verkaufstürspule 18) verwendet wird, könnte auch eine andere Einrichtung zum Festhalten und daraufhin erfolgenden selektiven Freigeben einer Verkaufstür oder einer anderen Warenabgabeeinrichtung verwendet werden. Diese wohlbekannten alternativen Einrichtungen umfassen einen mechanischen "Flipflop" mit abwechselnd angeordneten Freigabe- und Verriegelungsspulen, eine verriegelnde Spule oder ein Relais, ein formspeicherndes Metall, eine durch einen Drehmotor angesteuerte Verriegelung, eine durch einen Linearmotor angesteuerte Verriegelung sowie Verriegelungen oder Freigabeeinrichtungen, die bei ihrem Betrieb eine pneumatische oder hydraulische Einrichtung oder eine Elektrophoreseeinrichtung verwenden. Die alternativen Einrichtungen zum Aktivieren oder Freigeben einer Warenabgabeeinrichtung können je nach dem, was geeignet ist, einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Nach dem Abschluß des Verkaufszyklus und nachdem Wechselgeld ausgegeben wurde, schaltet sich das System automatisch aus und kehrt in die Schlummerbetriebsart zurück, falls dies angemessen ist. Diese Technik ermöglicht den monatelangen täglichen Betrieb der Vorrichtung 1 mit kompakten Batterieleistungsquellen, ohne daß ein zusätzliches Aufladen erforderlich ist. Falls eine zusätzliche Ladeeinrichtung verwirklicht ist, kann die Betriebsdauer der Vorrichtung mit einem gegebenen Batteriesatz offensichtlich sogar noch weiter erhöht werden. Das batteriebetriebene System gemäß der vorliegenden Erfindung spart Leistung und ist energieeffizient und kann monatelang arbeiten, ohne daß es aufgeladen oder direkt an eine Netzspannungsquelle angeschlossen werden muß. Mit Bezug auf die Vorrichtung 1 sei beispielsweise bemerkt, daß das tägliche Verkaufen von 30 Zeitungen über einen Zeitraum von zwei Monaten leicht unter Verwendung nur eines Batteriesatzes 14 ausgeführt werden kann. Wie oben beschrieben wurde, verwenden die Vorrichtung 1 und das zugeordnete Steuersystem weiterhin eine Anzeige 6 mit einer Bereitschaftsleistung von null, um einem Benutzer die Fähigkeit des Systems anzuzeigen, entweder Banknoten und Münzen anzunehmen (wenn beispielsweise ausreichend Münzen in der Abgabeeinrichtung vorhanden sind, um einen Wechsel vorzunehmen) oder lediglich Münzen anzunehmen (wenn in der Münzspeicherröhre nicht genügend Münzen vorhanden sind).
Die am in Fig. 4 dargestellten Münzschacht 5 bzw. in der Banknotentülle 20 angeordneten Sensoren 19 und 21 werden 2- bis 50mal je Sekunde kurz aktiviert, um das Vorhandensein einer Münze oder Banknote im jeweiligen Schacht oder in der jeweiligen Tülle zu erkennen. Wenn eine Münze oder eine Banknote eingeführt worden ist, geht das Steuersystem in Betrieb, wie weiter unten beschrieben wird. Während anderer Zeiträume, in denen weder eine Münze noch eine Banknote erkannt wird, wird der Strom auf einem sehr niedrigen Pegel gehalten, da lediglich der den Hintergrund messende Zeitgeber aktiv ist. Dies ist die Schlummerbetriebsart des Systembetriebs.
Dieser während der Schlummerbetriebsart im System vorhandene Hintergrundstrom liegt im Durchschnitt im Bereich zwischen 100 und 200 uA. Andere Leistungsspartechniken könnten verwendet werden, um zu erreichen, daß die Hintergrundströme weit unter 100 uA reichen, falls eine langsamere Meßwertaufnahme an den Einführungsöffnungen (d. h. am Münzschacht 5 oder am Banknoten-Einführungsschlitz 7) wünschenswert ist oder falls bei einer solchen Anwendung die Verwendung eines CMOS-Mikroprozessors erwogen wird.
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm der Steuerplatine 11 zur Darstellung ihrer Schaltungsanordnung sowie ihrer Kopplung mit den Peripheriegeräten des Systems. Wie früher erwähnt wurde, sind der Münzmechanismus 16 und der Banknotenprüfer 17 im Stand der Technik wohlbekannt, und die Arbeitsweise und die Funktion dieser Vorrichtungen werden nur insoweit beschrieben, als sie die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung betreffen. Die Einzelheiten des Münzmechanismus 16 und des Banknotenprüfers 17 sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
Die Schaltungsanordnung und die Funktionsweise der Steuerplatine 11 werden nun beschrieben.

Funktionen der Steuerplatine

Hintergrund-Zeitgeber

Die Steuerplatine 11 verwendet eine in Fig. 7 angegebene Hintergrund-Zeitgeberschaltung 30. Die Hintergrund-Zeitgeberschaltung 30 ist um eine Steuereinrichtung U1, wie eine von Linear Technology Corporation hergestellte 1-C1041-Zweipunkt-Steuereinrichtung herum aufgebaut. Dieser Hintergrund- Zeitgeber 30 wird zu allen Zeiten mit Leistung versorgt. In dieser Hintergrund-Betriebsart verbraucht er jedoch typischerweise weniger als 10 uA. Am Ende eines weiter unten in näheren Einzelheiten beschriebenen vorbestimmten Hintergrund- Zeitsteuerungszyklus setzt die Steuereinrichtung U1 einen JK- Flipflop U2B. Der JK-Flipflop kann ein von National Semiconductor hergestelltes Modell CD4027 sein. Das Setzen des JK- Flipflops U2B schaltet Transistoren Q1 und Q2 durch, die einer Meßschaltungsanordnung, welche sich innerhalb des Münzschachts 15 und des Münzeinführungsschlitzes 7 befindet, nämlich dem Münz-Wecksensor 19 und dem Banknotensensor 21, Leistung zuführen. Für dieses Aktivieren des vorhergehend erwähnten Münzsensors und des vorhergehend erwähnten Banknotensensors ist typischerweise ein Strom von etwa 5 mA erforderlich. Während des Meßwertaufnahmeintervalls dieses Sensors wird das Vorhandensein einer Münze oder einer Banknote bestimmt. Falls weder eine Münze noch eine Banknote vorhanden ist, wird der Flipflop U2B zurückgesetzt, und die Transistoren Q1 und Q2 werden gesperrt, und der Strom fällt auf einen Hintergrundpegel von unter 10 uA. Die Meßwertaufnahmerate des Sensors kann von 2 bis 50 je Sekunde reichen, wobei 12 je Sekunde die Rate ist, die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
Daher wird durch den Sensor während der "Schlummerbetriebsart" eine Meßwertaufnahme mit geringer Leistungsaufnahme vorgenommen, um zu bestimmen, ob in der Vorrichtung 1 eine Münze oder eine Banknote vorhanden ist. Die Meßwertaufnahme-Zeiträume können abhängig von der gewünschten Menge der bei einem solchen Betrieb verwendeten Leistung gewählt werden, was vom Nennwert der zu verwendenden Münze oder Banknote abhängt. Weiterhin kann die Sensor-Meßwertaufnahmerate des Sensors bei Verwendung herkömmlicher Komponenten durch den Schaltungsentwurf bestimmt werden.
Bei der Hintergrund-Zeitgeber-Schaltungsanordnung 30 der in Fig. 7A dargestellten Steuerplatine 11 ist die Sensor- Meßwertaufnahmerate oder die Sensor-Meßwertaufnahmeperiode durch Widerstände R6 und R35 im Zusammenwirken mit einem Kondensator C1 bestimmt. Dieses resistive/kapazitive Netzwerk ist an den Oszillator-Eingangsanschlußstift, einen Anschlußstift 6, einer Steuereinrichtung U1 angeschlossen. Wenngleich resistive und kapazitive Elemente vorab bestimmt und in die Schaltungsanordnung eingebracht werden können, wird auch daran gedacht, daß veränderbare resistive Elemente, wie Potentiometer und Stellwiderstände, oder veränderbare kapazitive Elemente verwendet werden können, um Einrichtungen zur Verfügung zu stellen, durch die am Ort stattfindende Anpassungen oder Modifikationen der Sensor-Meßwertaufnahmerate vorgenommen werden können, um zu vermeiden, daß die Verkaufsvorrichtung ganz aus dem Betrieb genommen werden muß.
Wenn sich die Spannung am Kondensator C1 etwa 90% der am Versorgungsanschlußstift, einem Anschlußstift 8, der Steuereinrichtung U1 vorhandenen Spannung nähert, geht der Ausgangsanschlußstift der Steuereinrichtung, ein auch als Vpp bekannter Anschlußstift 7, auf hohen Pegel. Vpp wird für einen zum Ausführen einer Meßwertaufnahme ausreichenden Zeitraum auf hohen Pegel geschaltet, woraufhin er wieder auf niedrigen Pegel geht. Der Übergang des Signals von Vpp der Leitung 7 der Steuereinrichtung U1 vom hohen zum niedrigen Pegel geschieht immer dann, wenn ein Zeitsteuerungszyklus abgeschlossen ist. Dieses Vpp-Signal wird dem JK-Flipflop U2B zugeführt. Jeder nachfolgende Übergang vom niedrigen zum hohen Pegel (positive Flanke) zwingt den Flipflop U2B dazu, seinen Ausgangszustand zu komplementieren. In dieser Verwendung arbeitet der Flipflop U2B im wesentlichen als ein Impulsstrecker, der das Vpp-Ausgangssignal von der Steuereinrichtung U1 streckt, und ermöglicht daher, daß die Transistoren Q1 und Q2 für eine Zeitdauer, die länger ist als der eigentliche Vpp-Impulszeitraum, im Durchschaltzustand gehalten werden.
Es sei beispielsweise angenommen, daß der Q-Ausgang, ein Anschlußstift 15, des Flipflops U2B gerade auf hohen Pegel gegangen ist. Der Transistor Q1 wird durchgeschaltet und zwingt das Gate des Transistors Q2 auf niedrigen Pegel und schaltet daher Q2 durch. Hierdurch wird den Sensoren in der Bahn des Münzschachts 15 oder der Banknotentülle 20 über einen Anschluß P4 und die Anschlußstifte 2 und 6 Leistung zugeführt.
Der vom Münzsensor 19 bzw. vom Banknotensensor 21 hervorgerufene von der LED zurückkehrende Strom wird durch einen Widerstand R11 geliefert. Weiterhin bezeichnet Fig. 7E ein Schaltungsdiagramm des Münz- und des Banknotensensors, wobei sie an die Schaltungsanordnung aus Fig. 7 angeschlossen sind. Der Münz-Wecksensor 19 und der Banknotensensor 21 bestehen aus Optoisolatoren 31 bzw. 32. Der durch einen Widerstand R12 fließende Strom hängt von der logischen UND-Verknüpfung des von den Optoisolator-Sensorschaltungen 31 und 32 erzeugten lichtinduzierten Stroms ab. Der lichtinduzierte Strom wird durch das Licht erzeugt, das von der LED 90 bzw. 92 ausgehend zum Phototransistor 91 bzw. 93 jeder Optoisolatorschaltung 31 bzw. 32 für den Münz- bzw. den Banknotensensor läuft. Die am Widerstand R12 erzeugte Spannung ist daher lichtabhängig. Daher bewirkt eine Münze oder eine Banknote, die das Licht im Münz- oder im Banknotensensor verdeckt, eine Lichtverringerung in diesem bestimmten Sensor. Diese Lichtverringerung bewirkt eine Stromverringerung und eine resultierende Verringerung der am Widerstand R12 auftretenden Spannung.
Noch einmal zur in Fig. 7A dargestellten Hintergrund- Zeitgeberschaltungsanordnung zurückkehrend, sei bemerkt, daß das Durchschalten des Transistors Q2 auch das gemeinsame Ende der Widerstände R1 und R3 auf hohen Pegel zwingt. Die Widerstände R1 und R2 bestimmen die Sollwertspannung für die Steuereinrichtung U1 an einem Anschlußstift 3, die daran angelegt ist. Die Sollwertspannung ist die vorbestimmte Betriebsspannung der Steuereinrichtung U1.
Die an einen Anschlußstift 5 der Steuereinrichtung U1 angeschlossenen Widerstände R3 und R4 bestimmen das Maß, in dem sich die Eingangsspannung am Anschlußstift 2 der Steuereinrichtung gegenüber der an den Anschlußstift 3 angelegten ändern kann, bevor der Ausgang des Anschlußstifts 1 der Steuereinrichtung U1 den Zustand wechselt. Die in die Steuereinrichtung U1 eingegebene Spannung wird aus dem durch den Ausgang des optischen Sensors und durch den Widerstand R12 fließenden Strom erhalten. Dies führt zu einem Spannungsabfall am Widerstand R12, der an den Anschlußstift 2 der Steuereinrichtung U1 angelegt wird. Typischerweise beträgt diese am Widerstand R12 auftretende und an den Anschlußstift 2 der Steuereinrichtung U1 angelegte Spannung mindestens 10 Volt.
Falls eine Münze oder Banknote das Licht in einem der optischen Sensoren 19 oder 21 verdeckt, fließt ein verringerter Strom durch den Widerstand R12, und die Spannung am oberen Ende von R12 ist daher viel niedriger und typischerweise kleiner als 2 V. Wenn dies geschieht, geht der Ausgangsanschlußstift 1 der Steuereinrichtung U1 auf höhen Pegel. Dies bewirkt über die Tätigkeit der Inverter U3E und U3D, daß das am "Setzanschlußstift", dem Anschlußstift 7, des JK-WECK- Flipflops U2A vorhandene Signal auf hohen Pegel geht. Durch diese Tätigkeit wird der Ausgang Q des WECK-Flipflops U2A auf hohen Pegel gezwungen, wodurch ein Herauffahren der Leistung des Münzmechanismus 16 und des Banknotenprüfers 17 ausgelöst wird. Der Flipflop U2A ist als WECK-Flipflop bekannt. Ein Kondensator C10 und ein Widerstand R21 ermöglichen nur, daß die Flankeninformation vom Ausgang des Inverters U3E den Zustand des WECK-Flipflops U2A ändert. Dieses Entwurfschema verhindert einen Banknoten- oder Münzstau, der den Ausgang des Inverters U3E auf niedrigem Pegel halten könnte und daher erzwingen könnte, daß die Leistung in der zugeordneten Schaltungsanordnung eingeschaltet bleibt. Diese Aktivität würde schließlich die Batterien erschöpfen und ist unerwünscht. Dioden D5 und D9 klemmen und schützen das am Eingang des Inverters U3D vorhandene Eingangssignal.
Wenngleich die bei der bevorzugten Ausführungsform verwendete Einrichtung, durch die das Vorhandensein einer Münze oder Banknote erkannt wird und das System daher geweckt wird, durch eine optische Transmissionstechnik erreicht worden ist, ist dies lediglich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und es können auch andere Meßeinrichtungen verwendet werden. Weiterhin kann die verwendete Einrichtung für Münzen oder für Banknoten unterschiedlich sein. Diese wohlbekannten alternativen Meßeinrichtungen umfassen das Erkennen einer Banknote mittels eines Neigungsschalters, optischer Reflexion, einer Kapazität, eines Kontaktschalters mit niedriger Last, eines Dynamos, eines Gleichstrommotors, eines optischen Codierers, einer Verschiebung oder einer Drehung über einen Magneten und eine Aufnehmerspule, einer internen Reflexion einer Faseroptik oder einer akustischen Reflexion, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Diese Verfahren können je nach Bedarf entweder einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Andere Einrichtungen zum Erkennen von Münzen umfassen Einrichtungen unter Verwendung eines Schaltkontakts, eines Anpralls, von Akustik, von Wirbelströmen, einer optischen Reflexion, einer Schwingspule oder eines magnetoresistiven Elements mit einem Magneten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Diese wohlbekannten alternativen Meßeinrichtungen können je nach Bedarf einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Es gibt auch weitere Einrichtungen, und sie können zum auf andere Weise als durch Münzen oder Banknoten oder andere Bargeldalternativen geschehenden Wecken der Verkaufsvorrichtung verwendet werden. Diese wohlbekannten alternativen Verfahren umfassen aktive Einrichtungen, bei denen der Benutzer bestimmte Tätigkeiten ausführen muß, sowie passive Einrichtungen, die keine Tätigkeit des Benutzers erfordern, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die aktiven Einrichtungen könnten das Anheben, Herunterdrücken, Drehen oder Ändern der Position einer Wand bzw. einer Tür oder das Herunterdrücken eines Knopfs oder Schalters umfassen. Passive Einrichtungen zum Erkennen des Vorhandenseins eines Benutzers könnten eine optische Reflexion, eine akustische Reflexion, einen unterbrochenen Lichtstrahl, ein Messen der Körperwärme bei einer langen Wellenlänge, eine Verformung einer Matte oder eines Teppichs, die oder der vor der Maschine angeordnet ist, Schwingungen durch das Auftreten des Benutzers, eine elektrostatische Entladung eines Wandpotentials, eine Verformung eines elektrostatischen Felds in der Nähe des vorderen Teils der Maschine, eine Änderung von Luftströmungen in der Nähe der Maschine oder die Verwendung von Dehnungsmeßgeräten umfassen. Diese wohlbekannten alternativen Einrichtungen können auch je nach Bedarf einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Die Eingangsspannung Vin am Anschlußstift 2 der Steuereinrichtung U1 muß 4 Mikrosekunden nach Beginn des Signalvergleichs stabil sein, so daß ein genauer Vergleich von Vin am Anschlußstift 2 mit der Sollwertspannung (am Anschlußstift 3 vorhanden) vorgenommen werden kann. Dies ist jedoch nicht möglich, da der Anstieg der Spannung Vin am Anschlußstift 2 durch die Phototransistoren und eine mit ihnen verbundene Streukapazität bestimmt ist und sie nachfolgend nur langsam in ihren endgültigen Ruhezustand übergeht. Daher ist dieser erste Zeitgeberimpuls des von der Steuereinrichtung U1 erzeugten Paars nutzlos und wird daher als Blindsignal angesehen.
Es ist wichtig, zu beachten, daß die Transistoren Q1 und Q2 unabhängig vom Zustand von Vpp am Anschlußstift 7 der Steuereinrichtung U1 durchgeschaltet gehalten werden, da der Q-Ausgang am Anschlußstift 15 des Flipflops U2B auf hohen Pegel getrieben wurde. Wenn der Transistor Q2 durch den Transistor Q1 durchgeschaltet wird, wird das Anodenende der Diode D1 auf 12 Volt getrieben.
Es gibt zwei dem Betrieb der Hintergrund-Zeitgeberschaltung 30 zugeordnete Zeiträume. Ein Zeitraum ist kurz, und der andere Zeitraum ist lang. Diese Zeiträume werden abwechselnd wiederholt, solange der Steuerplatine 11 Batterieleistung zugeführt wird. Ein Wert für den langen Zeitraum beträgt typischerweise 80 ms, während ein Wert für den kurzen Zeitraum typischerweise 3 ms beträgt. Jeder Zeitraum wird durch einen Zeitgeberimpuls ausgelöst, der am Vpp-Anschlußstiftausgang, dem Anschlußstift 7 der Steuereinrichtung U1, als ein positiver Ausgangsimpuls auftritt. Jeder einen Zeitraum auslösende Zeitgeberimpuls weist darauf hin, daß gerade ein Vergleich von Vin mit der Sollwertspannung vorgenommen wird. Der erste Zeitraum ist ein Blindzeitraum und wird verwendet, um die Sensoren 19 und 21 in Erwartung des zweiten Zeitraums in ihrer Leistung heraufzufahren, wodurch ein gültiger Vergleich ermöglicht wird, da die Sensoren 19 und 21 und die von beiden erzeugten Spannungen viel Zeit hatten, stabil zu werden. Dies wird in der folgenden Weise erreicht. Der erste Zeitgeberimpuls, der den ersten Zeitraum einleitet, wird durch die Widerstands-Kondensator-(RC)-Kombination von Widerständen R6 und R35 zusammen mit dem Kondensator C1 erzeugt. Wenn die Spannung am OSC-Anschlußstift, dem Anschlußstift 6 der Steuereinrichtung U1, die obere Schwellenspannung erreicht, wird der Vpp-Anschlußstift, der Anschlußstift 7 der Steuereinrichtung U1, auf hohen Pegel getrieben und bleibt während des Vergleichsprozesses für etwa 60 bis 100 Mikrosekunden in diesem Zustand. Dieser erste Zeitgeberimpuls führt den Sensoren 19 und 21 über einen Widerstand R8 Leistung zu und bewirkt auch, daß sich der Ausgangszustand des JK-Flipflops U2B ändert. Der erste Zeitgeberimpuls bewirkt, daß der Q-Ausgang, ein Anschlußstift 15 des Flipflops U2B, auf hohen Pegel geht, was bewirkt, daß die Transistoren Q1 und Q2 durchgeschaltet gehalten werden, nachdem dieser erste Zeitgeberimpuls verschwunden ist. Ein Widerstand R9 gewährleistet, daß die Transistoren Q1 und Q2 durchgeschaltet gehalten werden, nachdem der Zeitgeberimpuls verschwunden ist. Es sei bemerkt, daß sich der Ausgang, der Anschlußstift 1 der Steuereinrichtung U1, ändern kann oder nicht. Weiterhin kann der Ausgang der Steuereinrichtung U1 dem vom zweiten Zeitgeberimpuls erzeugten Zustand folgen oder nicht. Dieser vorübergehende Zustand während des ersten Zeitraums wird ignoriert, so daß das System nicht auf eine Messung während dieses Blindzeitraums reagiert. Dieses Nichtbeachten des ersten Zeitraums und die zugeordneten Messungen werden durch eine Diode D36, einen Widerstand R52 und einen Kondensator C30 in einer weiter unten in näheren Einzelheiten erklärten Weise erreicht.
Wenn die Transistoren Q1 und Q2 durchgeschaltet sind, ist das Anodenende der Diode D1 an die 12-V-GESCHALTET-Leitung angeschlossen. Dies bewirkt nach Beendigung des ersten Zeitgeberimpulses, nachdem Vpp auf niedrigen Pegel gegangen ist und der Kondensator C1 durch die interne Tätigkeit von LTC 1041 entladen worden ist, daß der Kondensator C1 durch die Diode D1 und den Widerstand R5 geladen wird. Dies bewirkt nach dem Laden des Kondensators C1 auf den hohen Auslösepegel der Steuereinrichtung U1, daß ein zweiter Zeitgeberimpuls erzeugt wird, der darauf hinweist, daß gerade ein anderer Vergleich vorgenommen wird. Dies wird dadurch angezeigt, daß Vpp am Anschlußstift 7 der Steuereinrichtung U1 wieder auf hohen Pegel geht. Wenn der Vpp-Anschlußstift, der Anschlußstift 7 der Steuereinrichtung U1, wieder auf hohen Pegel geht, geht der Q-Ausgang, der Anschlußstift 15 des Flipflops U2B, vom hohen auf den niedrigen Pegel. Durch diesen Übergang des Flipflops U2B wird der Stromfluß durch den Widerstand R9 zum Transistor Q1 beseitigt, so daß er im durchgeschalteten Zustand gehalten wird. Der Transistor Q1 wird jedoch weiterhin durch Vpp am Anschlußstift 7 der Steuereinrichtung U1 über einen Widerstand R8, der ausreichend Strom liefert, um den Transistor Q1 durchgeschaltet zu halten, solange Vpp auf hohem Pegel bleibt, im durchgeschalteten Zustand gehalten. Dieser zweite Meßvorgang ist genau, da die Sensoren 19 und 21 im Münzmechanismus 16 bzw. im Banknotenprüfer 17 lange genug aktiviert worden sind, um sich zu stabilisieren (sie sind mit Leistung versorgt worden, seitdem Vpp mit dem ersten Zeitgeberimpuls auf hohen Pegel gegangen ist). Während des zweiten Zeitgeberimpulses nimmt der Ausgangsanschlußstift, der Anschlußstift 1, der Steuereinrichtung U1 seinen richtigen Zustand an. Falls während dieses Zeitraums keine Banknote oder keine Münze erfaßt wird, bleibt der Anschlußstift 1 der Steuereinrichtung U1 auf niedrigem Pegel, und der WECK-Flipflop U2A wird nicht gesetzt. Falls jedoch eine Banknote oder eine Münze erfaßt werden sollte, geht der Anschlußstift 1 der Steuereinrichtung U1 auf hohen Pegel. Der am Anschlußstift 1 der Steuereinrichtung U1 vorhandene Logikpegel wird durch die Wirkung der Diode D36, des Widerstands R52 und des Kondensators C30 sowie der Inverter U3E und U3D zusammen mit dem Kondensator C10 und dem Widerstand R21 zum SETZ-Anschlußstift, dem Anschlußstift 7, des WECK-Flipflops U2A übertragen, wodurch veranlaßt wird, daß der Q-Ausgang am Anschlußstift 1 auf hohen Pegel geht. Dies bewirkt das Einleiten eines Weckzyklus.
Da dem den Beginn des zweiten Zeitraums bezeichnenden Zeitgeberimpuls eine lange Verzögerung folgt, bis der erste Zeitgeberimpuls wieder auftritt, der den wiederholten ersten Blindzeitraum einleitet, wird der Signalpegel am Eingang, einem Anschlußstift 11, des Inverters U3E während dieses Zeitraums viel stärker durch den Zustand des Ausgangs, des Anschlußstifts 1, der Steuereinrichtung U1 beeinflußt, als während des relativ kurzen Zeitraums zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitgeberimpuls. Der Widerstand R52 und der Kondensator C30 sind so gewählt, daß der Ausgangszustand der Steuereinrichtung U1 während dieses kurzen ersten Zeitraums ignoriert wird, und daß sie weiterhin nur während des längeren zweiten Zeitraums zwischen dem Ende des zweiten Zeitgeberimpulses und dem erneuten Auftreten des Blindzeitraums oder des ersten Zeitraums auf die Ausgabe der Steuereinrichtung U1 reagieren. Die Diode D36 verhindert, daß der Zustand des Ausgangs, des Anschlußstifts 1 der Steuereinrichtung U1, den Spannungspegel am Kondensator C30 ändert, der während dieser längeren Zeit erhalten bleibt.
Am Ende des ersten (oder kurzen) Zeitraums tritt bei Vpp, dem Anschlußstift 7 der Steuereinrichtung U1, wieder ein Impuls auf, der den JK-Flipflop U2B dazu zwingt, seinen Ausgangszustand am Eingangsstift 15 zu komplementieren, und bewirkt, daß er auf niedrigen Pegel geht. Der Flipflop U2B ist typischerweise auch ein von National Semiconductor hergestellter JF-Flipflop vom Modell CD4027. Der Übergang des Aus = gangs, des Anschlußstifts 15, des Flipflops U2B in einen niedrigen Zustand bewirkt, daß die Transistoren Q1 und Q2 sperren, nachdem der zweite Zeitgeberimpuls bei Vpp, dem Anschlußstift 7, der Steuereinrichtung U1 auf niedrigen Pegel gegangen ist, und das System kehrt zu diesem Zeitpunkt in seinen Zustand mit geringer Leistungsaufnahme oder seinen Schlummerzustand zurück.
Wenn während einer der kurzen Zeiträume, in dem sich das System im Aufmerksamkeitszustand befindet oder während ein Sensor Meßwerte aufnimmt oder mit einem Strobe-Signal versehen wird, was während des kurzen Zeitraums geschieht, wobei diese typischerweise höchstens 3 Millisekunden lang sind, das Vorhandensein einer Münze oder einer Banknote erkannt wird, wird der WECK-Flipflop U2A gesetzt. Das Setzen des WECK-Flipflops U2A aktiviert einen 20-Sekunden-Zeitgeber U4, der einen Zähler verwendet, wie beispielsweise eine von National Semiconductor hergestellte 14stufige binäre Steuereinrichtung mit Ripple-Übertrag vom Modell CD4060. Der 20- Sekunden-Zeitgeber ist der Systembetriebs-Zeitgeber, der bewirkt, daß die Steuerplatine 11 und die verschiedenen Peripheriegeräte, d. h. der Münzmechanismus 16 und der Banknotenprüfer 17 für einen ausreichenden Zeitraum mit Leistung versorgt werden, um den Abschluß des Verkaufsvorgangs zu ermöglichen. Der 20-Sekunden-Zeitgeber wird auch am Ende des Verkaufsvorgangs verwendet, um zu ermöglichen, daß das System für einen ausreichenden Zeitraum mit Leistung versorgt wird, um das Rückgeben von fälligem Wechselgeld an den Benutzer zu ermöglichen. Der WECK-Flipflop U2A kann durch den Münzmechanismus 16 gelöscht oder zurückgesetzt werden, wenn das Auszahlen der Münzen abgeschlossen worden ist, wodurch das Steuersystem in die Schlummerbetriebsart zurückversetzt wird und der gesamte Leistungsverbrauch verringert wird. Der WECK- Flipflop U2A könnte auch am Ende irgendeines Zyklus gelöscht oder zurückgesetzt werden. Weiterhin kann der Zählwert im 20- Sekunden-Zeitgeber U4 gelöscht werden, wodurch die Gesamtzeit im Zustand hoher Leistungsaufnahme, so lange wie gewünscht, ausgedehnt werden kann, wenn ein abgebrochener Verkaufsvorgang aufgetreten ist, wenn eine lange Verzögerung aufgetreten ist, bevor eine Sperre gebrochen worden ist (die Tür 2 der Verkaufsvorrichtung ist geöffnet) oder bevor Wechselgeld ausgezahlt worden ist.
Es sei bemerkt, daß die Tür 2 der Verkaufsvorrichtung für einen bestimmten Zeitraum (beispielsweise 1, 2 Sekunden) geöffnet sein muß, bevor der 20-Sekunden-Zeitgeber gelöscht wird. Andernfalls könnte der Benutzer sein Geld verlieren, wenn die Tür aus seiner Hand gleitet und schließt, bevor er die Zeitung oder einen anderen Gegenstand aus dem Inneren der Vorrichtung genommen hat. Dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung fördert einen guten Willen und eine gute allgemeine Beziehung zwischen den Benutzern und den Zulieferern, die diese Verkaufsmaschinen verwenden.
Falls der 20-Sekunden-Zeitgeber U4 nicht gelöscht worden ist, bewirkt er am Ende der 20-Sekunden, wenn die Zeit bei U4 abläuft, daß der WECK-Flipflop U2A zurückgesetzt wird, wodurch das Steuersystem in die Schlummerbetriebsart zurückversetzt wird. In manchen Fällen könnten hierbei Münzen oder Banknoten vom Benutzer angenommen werden, ohne daß ein Zugriff des Benutzers auf die Zeitung ermöglicht wäre. Dies geschieht, wenn ein Benutzer einige Münzen einführt und weitere suchen muß, um den Verkaufspreis zu erreichen. Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, um zu verhindern, daß dies auftritt. Eine Diode D35 wird verwendet, um diesen Zeitgeber U4 immer dann zurückzusetzen, wenn eine Münze oder eine Banknote in die Verkaufsvorrichtung eingeführt wird, um zu gewährleisten, daß das 20-Sekunden-Zeitintervall nach dem erfolgreichen Empfang der letzten gültigen Münze oder Banknote beginnt. Es sei bemerkt, daß eine wiederholt zurückgewiesene Banknote ohne das Vorhandensein dieser Diode D35 für den Benutzer verloren gehen könnte. An dieser Stelle fördert die vorliegende Erfindung wiederum den guten Willen und gute allgemeine Beziehungen.
Mit Bezug auf die Fig. 7A und 7C sei bemerkt, daß die Transistoren Q4 und Q5 durch den Transistor Q3 durchgeschaltet werden und daß Batterieleistung von den Batterien 14 dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 zugeführt wird, wenn der WECK-Flipflop U2A gesetzt ist (der Q-Ausgang am Anschlußstift 1 liegt auf hohem Pegel).
Nach dem Durchschalten der Transistoren Q4 und Q5 werden zwei Spannungen eingeschaltet. Eine rührt von einer 12-Volt-Batterie her, während die zweite eine 24-Volt- Betriebsspannung ist, die durch Anordnen zweier 12-Volt-Batterien in Serie erhalten wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden lediglich zwei 12-Volt-Batterien 14 verwendet.
Für Peripheriegeräte, die eine Gleichspannung von 12 Volt benötigen, wird die Leistung von einer 12-Volt-Batterie erhalten, während für jene Komponenten, die eine Versorgung mit einer Gleichspannung von 24 Volt benötigen, eine Gleichstromleistung mit 24 V aus der Serienschaltung dieser beiden 12-Volt-Batterien erhalten wird. Es sei bemerkt, daß der Münzmechanismus 16 bei einer Gleichspannung von 24 Volt arbeitende Spulen und Abgabeeinrichtungen benötigt, weshalb die Betriebsgleichspannung von 24 Volt benötigt wird. Es können bei anderen Ausführungsformen, abhängig von den Anforderungen der darin verwendeten Vorrichtungen, andere Gleichspannungspotentiale benötigt oder verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung können, abhängig von den Anforderungen des Systems und dem in der Vorrichtung verfügbaren Raum, eine einzige Batterie oder mehr als zwei Batterien verwendet werden. Weiterhin können schaltbare Spannungsversorgungen verwendet werden, um eine oder mehrere dieser Spannungen mit einer Leistungsquelle, wie einer Batterie, zu erzeugen, deren Spannung sich von der gebrauchten oder benötigten unterscheiden kann.
Die Batterien 14 führen dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 Leistung zu, wobei diese dann aktiv werden. Diese Leistungsversorgungsspannungen bleiben aktiv, bis eines der beiden Ereignisse auftritt. Falls der Münzmechanismus 16 seinen Arbeitsgang abschließt und Münzen auszahlt, kann er den WECK-Flipflop U2A zurücksetzen, der den 20-Sekunden-Zeitgeber U4 ausschaltet und den Transistor Q3 sperrt. Das Sperren des Transistors Q3 sperrt die Transistoren Q4 und Q5, wodurch die 12-Volt- und die 24-Volt-Gleichspannungsquellen vom Münzmechanismus 16 und vom Banknotenprüfer 17 entfernt werden. Falls statt dessen die Zeit am 20- Sekunden-Zeitgeber U4 abläuft, geht sein Ausgang, der Anschlußstift 3, auf hohen Pegel, wodurch der WECK-Flipflop U2A zurückgesetzt wird und das Sperren der Transistoren Q3, Q4 und Q5 bewirkt wird, was zum Entfernen der 12-Volt- und der 24-Volt-Gleichspannungsquellen vom Münzmechanismus 16 und vom Banknotenprüfer 17 führt. Das Schema spart wiederum Energie, die andernfalls verlorengehen würde. Dies ergibt sich aus dem Ausschalten des Systems, wenn der letzte der erforderlichen Aufträge des Systems abgeschlossen worden ist.

Batterie-Schwach-Hinweis

Es ist wichtig, während des Systembetriebs zu bestimmen, wieviel Energie in den Batterien 14 verblieben ist.
Die Batterieendspannung, die die Änderung der Klemmenspannung der Batterie betrifft, wenn sie sich dem Ende des Zeitraums nähert, während dessen sie einer externen Last wirksam Energie zuführen kann, und die infolge der inneren chemischen Aktivität der Batterie im Laufe der Zeit absinkt, ist ein Hinweis auf das Speichern von Energie. Die Batterieendspannung ist jedoch sehr vom Alter, der Temperatur und der Umgebung abhängig. Daher ist eine absolute Spannung (eine einfache Messung der Klemmenspannung) ein unzureichendes Maß der in den Batterien 14 verbleibenden Energie.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Technik zum Messen der in den Batterien 14 verbleibenden Energie besteht kurz gesagt darin, einen schweren Testlastwiderstand R39 (s. Fig. 7D) ander Batterie 14 anzuordnen und zu beachten, wie sehr sich die Klemmenspannung der Batterie ändert. Falls diese Änderung der Batteriespannung (Deltaspannung) größer ist als eine vorbestimmte Grenze oder dieser gleicht, wird es Zeit, die Batterien 14 zu wechseln. Die Änderung der Batterieklemmenspannung, die durch das Alter, die Temperatur oder einen anderen modifizierenden. Faktor aus der Umgebung bewirkt werden kann, wird daher entweder verringert oder aus der Messung beseitigt. Die vorhergehend erwähnte vorbestimmte Deltaspannung kann so ausgewählt werden, daß eine gewünschte restliche Batteriekapazität erzielt wird. Dies ist gewünscht, um bereits deutlich vor dem Zeitpunkt, zu dem die Vorrichtung wegen Leistungsmangels den Betrieb einstellen würde, zu bestimmen, wann der Energiepegel der Batterie niedrig ist. Eine Verkaufsvorrichtung, die ohne jede Warnung an den Benutzer den Betrieb einstellt, könnte zu einem Verlust an gutem Willen und zu schlechten allgemeinen Beziehungen führen. Durch Auswahl einer Deltaspannung für eine gewünschte restliche Batteriekapazität kann deutlich vor einem völligen Batterieausfall ein Hinweis auf eine niedrige Batterieleistung gewährleistet werden.
Das vorliegende Verfahren zum Prüfen der in den Batterien verbleibenden Energie ist auch als Impulslastverfahren bekannt, bei dem die Änderung der Batterieklemmenspannung vor und nach dem Anlegen oder "impulsförmigen Anlegen" der Last an die Batterien betrachtet wird. Es gibt andere Techniken oder Verfahren, die auch verwendet werden könnten, um die Menge an elektrischer Energie zu messen, die für die Komponenten der Vorrichtung verfügbar ist oder die bereits verbraucht worden ist. Einige dieser wohlbekannten Techniken oder Verfahren sind vom Batterietyp abhängig und umfassen das Messen der Gesamtbatteriespannung (mit oder ohne Temperaturkompensation), das Messen des spezifischen Schweregrads des Elektrolyten, das Messen des Temperaturanstiegs der Batterie bei einer bekannten Last, das Zählen der Anzahl der Leistungsereignisse und ihrer Bilanzen, die Verwendung eines elektrochemischen Curtis-Zeitgebers zum Integrieren der Leistungsabgabe, einen mittels eines A/D-Wandlers vorgenommenen Vergleich der Batteriespannung mit einer Material-Modelltabelle oder mit einer früheren Messung, die mittels derselben Batterie gemacht wurde, welche in einer Anzahl verschiedener Einrichtungen gespeichert sein kann, das Zuführen einer bekannten Energiemenge zur Batterie und das Beobachten des Ansteigens der Batteriespannung, das Messen der Änderungsrate der Batteriespannung vor dem Erreichen des Gleichgewichtsendwerts bei einer Prüflast oder das Messen der Wechselstromimpedanz in Abhängigkeit von der Erregerfrequenz, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Diese Verfahren können je nach Bedarf einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
In manchen Fällen kann die Prüflast die eigentliche Last, wie der Münzmechanismus 16, der Banknotenprüfer 17 und die Verkaufstürspule 18, sein. Das Zuführen von Leistung zur Verkaufstürspule 18 könnte jedoch in der Hinsicht zu Auswirkungen beim Betrieb führen, daß, wenn diese als Last verwendet wird, der Spule Strom zugeführt wird und aus der Verkaufsvorrichtung Gegenstände entnommen werden könnten, ohne daß der Benutzer für sie zahlen müßte. Eine alternative Vorgehensweise besteht darin, lediglich dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 Leistung zuzuführen und die resultierende Messung auf die größere Last zu extrapolieren, die beim gleichzeitigen Zuführen von Strom zum Münzmechanismus 16, zum Banknotenprüfer 17 und zur Türspule 18 erzeugt wird.
Die Batterieprüfschaltung 40 kann noch einmal mit Bezug auf Fig. 7 in ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden. Zusätzlich auf die Fig. 7B und 7D Bezug nehmend, sei bemerkt, daß die Batterieprüfschaltung 40 die Hintergrund-Zeitgeberschaltung 30 (Steuereinrichtung U1) verwendet, um 12 Impulse je Sekunde zu erzeugen, die vom Zähler U7 überwacht und gezählt werden, der typischerweise ein von National Semiconductor hergestellter 14stufiger Binärzähler mit Ripple-Übertrag vom Modell CD4060 ist. Wenn 8192 (= 2¹³) dieser Impulse gezählt wurden, was einem Zeitintervall von etwa 11 Minuten entspricht, geht der Ausgang, der Anschlußstift 3, des Zählers U7 auf hohen Pegel. Wenn der Ausgang des Zählers U7 auf hohen Pegel geht, schalten Transistoren Q10 und Q11 durch und schließen die von einem Widerstand R39 gebildete 12-Ohm-Prüflast an die 12- Volt-Batterie 14 an, wodurch ein Abfluß von 1 A an die Batterie 14 angelegt wird. Ein Kondensator C16 wird über eine Diode D22 auf eine Vorprüflast-Batteriespannung geladen.
Die Diode D22 wird in der Schaltungsanordnung verwendet, damit die Vorprüfspannung am Kondensator C16 nicht vom Anwenden der resistiven Last des Widerstands R39 beeinflußt wird. Auf diese Weise wird am Kondensator C16 eine Referenzspannung hergestellt. Die Spannung am Kondensator C16 ist die Vorlast-Batteriespannung, die an den Anschlußstift 3 eines Fenstervergleichers U8 angelegt ist, welcher ein von Linear Technology Corporation hergestellter Fenstervergleicher LTC 1042 ist. Wenngleich die am Kondensator C16 auftretende Spannung zeitlich durch einen Widerstand R31 entladen wird, der parallel zu C16 geschaltet ist, liegt die RC-Zeitkonstante im Bereich von Sekunden, und das Absinken der Spannung am Kondensator C16 durch Lecken kann daher während der wenigen zum Abschließen der erforderlichen Messung nötigen Millisekunden ignoriert werden, da diese Änderung annehmbar klein ist. Es ist wichtig, daß der Widerstand R31 in der Schaltung vorhanden ist, da das Lecken vom FENSTERVERGLEICHER U8 bewirken könnte, daß die Spannung am Kondensator C16 negativ beeinflußt wird und die Messung dadurch verzerrt wird.
Die Klemmenspannung der Batterie, an die die Last des Widerstands R39 angeschlossen ist, wird über eine Diode D23 und die aus Widerständen R34 und R36 bestehende Widerstandskette an den Anschlußstift 2 des Fenstervergleichers U8 (s. Fig. 7D) angelegt. Die Diode D23 wird verwendet, um den von einer Diode D22 erzeugten Spannungsabfall zu kompensieren.
Die um die Spannung am Anschlußstift 5 verminderte Spannung am Anschlußstift 2 des Fenstervergleichers U8 wird mit der am Anschlußstift 3 verglichen. Falls die um einen vorbestimmten Spannungsabfall verminderte ursprüngliche unbelastete Vorprüf-Batteriespannung höher ist als die belastete Batteriespannung, befindet sich in der Batterie noch ausreichend Energie für einen fortgesetzten sicheren Betrieb.
Wie zuvor bemerkt wurde, fließt ein Strom von 1 A durch den Widerstand R39, wenn gerade eine Prüfung der Batterieleistung vorgenommen wird. Jedoch ist jeder von einem hohen Strom abhängige Vorgang für durch Widerstände in diesen den Strom führenden Schaltungen erzeugte Fehler anfällig. In diesem Fall ist Sorgfalt erforderlich, um den Kontaktwiderstand in den sich an den Batterieklemmen, Sicherungen, Sicherungssockeln und Leitungen sowie jeglichen Anschlußstücken, die in Verbindung mit den Batterien 14 verwendet werden, befindenden Kontakten niedrig zu halten. Dieser Kontaktwiderstand liegt zeitlich fest und kann durch Schaltungsentwurfstechniken kompensiert werden. Ein durch diesen Kontaktwiderstand hervorgerufener Fehler muß berücksichtigt werden, wenn die obenerwähnte Deltaspannung bestimmt wird. Dies bewirkt, daß der Wert der Deltaspannung erhöht wird, um die an diesen Kontaktwiderständen hervorgerufenen Spannungsabfälle zu kompensieren. Bei der vorliegenden Erfindung liegt die Gesamtsumme dieser Kontaktwiderstände typischerweise unter 100 mΩ. Bei weiteren Bauformen könnten Techniken, wie Vierdrahttechniken, verwendet werden, die benutzt werden, um einen Leitungs- oder Kontaktwiderstand bei Starkstromanwendungen zu kompensieren, und die die Notwendigkeit einer solchen Deltaspannungskompensation überflüssig machen würden und den durch solche Ströme hervorgerufenen Fehler verringern würden.
Dieser Spannungsabfall am Anschlußstift 5 beträgt etwa 0,235 V, wobei dieser Wert für eine normale Betriebsspannung von 12 Volt ausgewählt ist. Falls die belastete Batterie gegenüber ihrem unbelasteten Zustand um mehr als 0,235 V abfällt, sind in der Batterie höchstens 20% der Energie verblieben, und es wird Zeit, das Hinweiszeichen zum Batteriewechsel zu setzen. Der eigentliche Vergleich der muß lediglich die Diode D29 aus der Schaltung entfernt werden. Auf diese Weise wird die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 nur dann zum Leuchten gebracht, wenn an der Verkaufsvorrichtung eine Dienstleistung ausgeführt wird oder wenn diese wieder aufgefüllt wird.
Diese Technik ist in der Hinsicht ein weiteres Mittel zum Sparen von Leistung, daß das Leuchten der BATTERIE- SCHWACH-LED D28 oder das Bereitstellen eines Basis-Steuerstroms für den Transistor Q13 lediglich in den Fällen auftritt, in denen die Vorrichtung verwendet wird oder in denen an ihr eine Dienstleistung ausgeführt wird.
Eine Diode D34 wird verwendet, um das Setzen des BATTERIE-SCHWACH-Flipflops U6B zu sperren, wenn das Steuersystem normal benutzt wird, da hierdurch ein weiterer Abfluß der Batterien 14 gebildet wird und ein verfrühter Hinweis auf eine Situation, in der die Batterieleistung niedrig ist, hervorgerufen wird. Der BATTERIE-SCHWACH-Flipflop U6B wird daher nicht verfrüht gesetzt.
Wenn der WECK-Flipflop U2A aktiv ist, liegt sein Ausgang Q, der Anschlußstift 1, auf hohem Pegel, und er schaltet die 12- und die 24-Volt-Gleichspannungsquelle ein (12-V-EIN- GESCHALTET und 24-V-EINGESCHALTET). Weiterhin liegt der -Ausgang, der Anschlußstift 2, des WECK-Flipflops U2A während dieses Zeitraums auf niedrigem Pegel und verhindert über die Diode D34, daß der BATTERIE-SCHWACH-Flipflop U6B gesetzt wird. Dies wird durch Halten des SETZ-Eingangs, des Anschlußstifts 9, des BATTERIE-SCHWACH-Flipflops U6B auf niedrigem Pegel erreicht. Ein Widerstand R51 begrenzt den durch den Inverter U3F zuführbaren Strom auf Pegel, die der WECK-Flipflop U2A verarbeiten kann.
Wenn der Ausgang, der Anschlußstift 3, des Zählers U7 auf hohen Pegel geht, wird das Anschließen des 1-A-Lastwiderstands R39 an die Batterie 14 veranlaßt. Weiterhin bewirkt dies über das durch einen Widerstand R29 und einen Kondensator C14 gebildete Widerstands-Kondensator-Verzögerungsnetzwerk das Fließen eines Basissteuerstroms über einen Widerstand R43 zu einem Transistor Q12. Dieser Transistor invertiert das verzögerte Signal vom Ausgang, dem Anschlußstift 3, des Zählers U7. Das Signal wird noch einmal durch den Inverter U3B invertiert und an den RÜCKSETZ-Anschlußstift, den Anschlußstift 12, des Zählers U7 angelegt. Hierdurch wird der Ausgang, der Anschlußstift 3, des Zählers U7 auf niedrigen Pegel gezwungen, wodurch die Transistoren Q10 und Q11 wiederum gesperrt werden, wodurch die 1-A-Prüflast entfernt wird. Hierdurch wird auch der Basissteuerstrom für den Transistor Q12 entfernt, wodurch dieser gesperrt wird.
Ein Widerstand R40 und eine LED D25 liefern einen sichtbaren Hinweis auf die innerhalb der Verkaufsvorrichtung ausgeführte Batterieprüfung. Ein Kondensator C20 wird verwendet, um den Versorgungsanschlußstift, den Anschlußstift 8 des Fenstervergleichers U8, zu umgehen.
Es können andere Verfahren oder Einrichtungen als die vorliegenden durch die selektiv aktivierte LED gegebenen verwendet werden, um einen Zustand einer niedrigen Batterieleistung anzuzeigen. Diese wohlbekannten alternativen Verfahren und Einrichtungen umfassen eine akustische Vorrichtung (Sonalert-Vorrichtung), eine drehbare Magnethinweiseinrichtung mit zwei Positionen, wie sie für die weiter unten beschriebene "ANNAHME VON 1 $/NUR MÜNZEN"-Statusanzeige 6 verwendet wird, eine LCD-Ikone oder eine LCD-Anzeige, ein Selbsthalterelais, eine durch einen Drehmotor angesteuerte Anzeige, eine durch einen Linearmotor angesteuerte Anzeige oder ein federbelastetes durch eine Spule freigegebenes "Mausefallen"-Hinweiszeichen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Diese alternativen Verfahren oder Einrichtungen können auch je nach Bedarf entweder einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Wenn die Batterien 14 gewechselt worden sind, bewirken ein Widerstand R45 und ein Kondensator C17, die an den Eingang des Inverters U3A angeschlossen sind, das Einleiten eines Zeitgebungszyklus, um den BATTERIE-SCHWACH-Flipflop U6B zurückzusetzen. Dies wird durch den Widerstand R45 ausgeführt, der die am Kondensator C17 gespeicherte Spannung abzieht, wenn die Batterie 14 getrennt wird. Wenn die frische Batterie angeschlossen wird, muß der Kondensator C17 über den Widerstand R45 geladen werden. Während die Spannung am Kondensator C17 niedrig ist, ist der Ausgang des Inverters U3A hoch, wodurch der BATTERIE-SCHWACH-Flipflop U6B zurückgesetzt wird. Weiterhin wird der FENSTERVERGLEICHER U8 der BATTERIE- SCHWACH-Prüfschaltung 40 unabhängig vom Zählwert im Zähler U7 durch die Wirkung der Transistoren Q10 und Q11 auf den Widerstand R30 und den Kondensator C15 gelöscht. Der Restzählwert im CD4060-Zähler U7 wird auf Null zurückgesetzt, da ein Widerstand R44 nun den Basissteuerstrom für den Transistor Q12 liefert, der den Ausgang des Inverters U3B auf hohen Pegel zwingt, wodurch der RÜCKSETZ-Anschlußstift, der Anschlußstift 12, des Zählers U7 auf hohen Pegel gezwungen wird.
Der Ausgang des Inverters U3A wird auch verwendet, um den Zustand des ANZEIGE-Flipflops U6A und den der externen Anzeige 6 vorzugeben. Es ist während des Ersetzens einer Batterie möglich, daß sich der ANZEIGE-Flipflop U6A und die externe bistabile magnetische Anzeige 6 wegen des während des Ersetzens der Batterie in den Batterieleitungen stets vorhandenen Übergangsverhaltens in unterschiedlichen Zuständen befinden. Der Inverter U3A wird verwendet, um zu gewährleisten, daß der Zustand des ANZEIGE-Flipflops U6A und der Zustand der externen Anzeige 6 übereinstimmen, wenn die Batterie getauscht wird. Der ANZEIGE-Flipflop U6A wird vorab so gesetzt, daß der -Ausgang, der Anschlußstift 2, auf hohem Pegel liegt. Weiterhin wird der Rücksetzimpuls durch die Wirkung eines Widerstands R56 (s. Fig. 7C) an Transistoren Q8 und Q9 angelegt, wodurch die externe bistabile magnetische Anzeige 6 in den "ANNAHME VON 1 $"-Zustand gezwungen wird. Eine Diode D27 von den Kollektoren der Transistoren Q8 und Q9 zwingt die 24-V-GESCHALTET-Spannung in den eingeschalteten Zustand, so daß Leistung vorhanden ist, um das Ändern des Zustands der Anzeige 6 während dieser Zeiträume zu ermögli
Diese beiden speziellen Ereignisse werden folgendermaßen beschrieben:
Wenn der Dienstleistungsschalter 27, der aktiviert wird, wenn die Vorrichtung 1 wieder aufgefüllt wird oder wenn an ihr eine Dienstleistung vorgenommen wird, aktiviert wird, wird das Anodenende einer Diode D30 an die 12-Volt-Batterie angeschlossen. Dies bewirkt das Fließen eines Basissteuerstroms über einen Widerstand R32 zur Basis eines Transistors Q14, wodurch das Fließen eines Stroms in Q14 bewirkt wird. Der Stromfluß durch den Transistor Q14 liefert einen Masseweg für den Basissteuerstrom im Transistor Q13, wodurch dieser durchgeschaltet wird und das Fließen eines Stroms durch die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 und einen Widerstand R48 ermöglicht wird. Die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 kann sich an einem Ort innerhalb der Vorrichtung 1 befinden, an dem sie durch die Person gesehen werden kann, die die Maschine wieder auffüllt oder eine Dienstleistung an ihr vornimmt. Die BATTERIE- SCHWACH-LED D28 könnte lediglich vom Inneren der Vorrichtung aus sichtbar sein, oder es könnte sich in der Außenhülle der Verkaufsvorrichtung ein Loch befinden, wodurch das Betrachten der LED D28 von außerhalb der Vorrichtung ermöglicht wird. Wenngleich dies keine günstige Vorgehensweise ist, kann die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 sogar außerhalb der Verkaufsvorrichtung angeordnet sein.
Die gleiche Serie von Ereignissen, wie oben angegeben, tritt immer dann auf, wenn während einer Transaktion eine Gleichstromleistung mit 12 oder 24 Volt eingeschaltet wird, was beispielsweise der Fall ist, wenn eine Münze oder eine Banknote in die Vorrichtung 1 eingeführt wird. Wenn dies geschehen ist, wird die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, zum Leuchten gebracht, wobei jedoch über eine Diode D29 eine 12-Volt-Versorgungsgleichspannung angelegt wird.
Es kann auch erwünscht sein, die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 ausschließlich nach Aktivierung des Dienstleistungsschalters 27 zum Leuchten zu bringen. Falls dies erwünscht ist, beiden obenbeschriebenen Spannungen (der um die Spannung am Anschlußstift 5 verminderten Spannung am Anschlußstift 2 mit der Spannung am Anschlußstift 3) wird verzögert, damit eine vorübergehende interne chemische Aktivität innerhalb der Batterie abgeschlossen ist, so daß ein genaueres Maß der Batteriespannung bei Belastung erzielt wird. Diese Verzögerung wird durch einen Widerstand R30 und einen Kondensator C15 erzielt, die beide an den Anschlußstift 7 des Fenstervergleichers U8 angeschlossen sind. Der Widerstand R30 und der Kondensator C15 verzögern den erwähnten Vergleich um mehrere Millisekunden, so daß das Erreichen eines internen Gleichgewichts bei der Batterie erzielt wird. Am Ende dieser Verzögerung vergleicht der Fenstervergleicher U8 die Spannungen an den Anschlußstiften 2, 3 und 5, wie oben beschrieben wurde, und steuert den Anschlußstift 1 des Fenstervergleichers U8 entsprechend an.
Falls die an der belasteten Batterie auftretende Spannungsänderung innerhalb der Schwelle von 0,235 V oder weniger bleibt, bleibt der Anschlußstift 1 des Fenstervergleichers US auf hohem Pegel. Dies bewirkt wiederum, daß der Ausgang des Inverters U3F, der ein von National Semiconductor hergestellter Hex-invertierender Puffer 4049 ist, auf niedrigem Pegel bleibt.
Wenn die Batterieklemmenspannung um mehr als 0,235 V absinkt, während sie sich unter der Prüflast befindet, geht der Anschlußstift 1 des Fenstervergleichers US auf niedrigen Pegel, wodurch erzwungen wird, daß der Ausgang des Inverters U3F auf hohen Pegel geht und der NIEDRIGLEISTUNGS-Flipflop U6B gesetzt wird, was wiederum bewirkt, daß ein Anschlußstift 15, Q dieses NIEDRIGLEISTUNGS-CD4027-Flipflops U6B, auf hohen Pegel geht. Wenngleich einem Transistor Q13 hierdurch ein Strom zum Ansteuern der Basis zugeführt wird, fließt normalerweise kein Strom in die Basis des Transistors Q13 und auch nicht durch die BATTERIE-SCHWACH-LED D28. Daher wird die LED D28 erst dann zum Leuchten gebracht, wenn eines der beiden speziellen Ereignisse auftritt.
chen. Die Übereinstimmung der Zustände des ANZEIGE-Flipflops U6A und der bistabilen magnetischen Anzeige 6 dient dazu, eine mögliche Zweideutigkeit beim Betrieb zu beseitigen.

"ANNAHME VON 1 $" - oder "NUR MÜNZEN"-Anzeige

Es ist wichtig, einem möglichen Benutzer Informationen bezüglich der Verwendung von Banknoten zukommen lassen zu können. Falls der Münzmechanismus 16 für eingezahlte Banknoten kein Wechselgeld ausgeben kann, da sich in den Münzspeicherröhren des Mechanismus 16 nicht genügend Münzen befinden, muß das Steuersystem diese Information an den Benutzer übergeben. Falls es in ähnlicher Weise ausreichend Münzen zum Wechseln gibt, muß dies dem Benutzer mitgeteilt werden.
Gemäß einer Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung wird die obenbeschriebene Einrichtung vorgesehen. Falls hierbei in den Münzspeicherröhren nicht genügend Münzen vorhanden sind, wird jede Banknote durch die Verkaufsvorrichtung zurückgewiesen.
Da sowohl der Münzmechanismus 16 als auch der Banknotenprüfer 17 während der in der Leistung heruntergefahrenen Betriebsart oder der Schlummerbetriebsart nicht mit Leistung versorgt werden, sieht die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine nicht mit Leistung versehene Einrichtung vor, um für den Kunden Informationen anzuzeigen, die die Annehmbarkeit von Banknoten und Münzen betreffen. Für die Anzeigeeinrichtung ist zur Aufrechterhaltung ihres Anzeigezustands absolut kein Strom erforderlich. Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Information gespeichert, die auf der Grundlage der am Ende des letzten Verkaufs- oder Aktivierungszyklus erhaltenen Information aussagt, ob das System Wechselgeld ausgeben kann. Hierdurch wird verhindert, daß die Vorrichtung eine solche Systemprüfung vornehmen muß, nachdem die Banknote während des aktuellen Weck-Zustands eingeführt worden ist. Daher gehen keine wertvolle Zeit und Leistung verloren oder werden verbraucht, während entschieden wird, ob eine Banknote oder lediglich Münzen angenommen werden können.
Die Schaltungsanordnung, durch die die "ANNAHME VON 1$"- oder "NUR MÜNZEN"-Anzeige erzielt wird, ist die in Fig. 7 und Fig. 7C so bezeichnete "ANNAHME VON 1 $"/"NUR MÜNZEN"- Anzeigeschaltung 50. Die Anzeigeschaltung 50 ist um den ANZEIGE-Flipflop U6A herum aufgebaut, der typischerweise ein CD4027-JK-Flipflop ist, wie der von National Semiconductor hergestellte. Der ANZEIGE-Flipflop U6A steuert über Inverter und Transistoren eine bistabile magnetische Anzeige 6, wie die von Staver hergestellte. Die bistabile magnetische Anzeige 6 hat zwei stabile Zustände und ist typischerweise ein Zylinder, der eine Nachricht tragen kann und der durch einen durch eine Spule zugeführten Stromimpuls, wodurch ein bestehendes Magnetfeld entweder verstärkt wird oder diesem entgegengewirkt wird, in eine im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn angeordnete Position getrieben wird. Eine Leitung P32 stellt über ein Anschlußstück P3 eine Verbindung vom Münzmechanismus 16 zum TAKT-Eingang, dem Anschlußstift 3, des ANZEIGE-Flipflops U6A her. Diese Leitung P32 ermöglicht das Ändern des Zustands des ANZEIGE-Flipflops U6A. Eine zweite Leitung P34 vom Anschlußstift 8 des Anschlußstücks P3, die eine Verbindung vom -Ausgang, dem Anschlußstift 2, des ANZEIGE-Flipflops U6A herstellt, ermöglicht das Lesen des Zustands des ANZEIGE-Flipflops U6A durch den Münzmechanismus 16.
Es sei als ein Beispiel angenommen, daß der -Ausgang, der Anschlußstift 2, des ANZEIGE-Flipflops U6A auf hohem Pegel liegt und daher der Q-Ausgang, der Anschlußstift 1, des ANZEIGE-Flipflaps U6A auf niedrigem Pegel liegt. Dieser Zustand, in dem auf hohem Pegel liegt und Q auf niedrigem Pegel liegt, ist der mit der Banknotenannahme-Betriebsart ("ANNAHME VON 1 $"-Betriebsart) verbundene Logikzustand, der bedeutet, daß sich in den Speicherröhren des Münzmechanismus Wechselgeld befindet und daher das Einführen von Dollarnoten durch einen Benutzer erlaubt ist. In dieser Betriebsart erscheint die Anzeige "ANNAHME VON 1 $" auf der bistabilen magnetischen Anzeige 6. Falls kurz bevor der Münzmechanismus 16 die Steuerplatine 11 durch Rücksetzen des WECK-Flipflops U2A (s. Fig. 7A) abschaltet, erkannt wird, daß der letzte Wechselgeld-Ausgabevorgang die Münzspeicherröhren geleert hat, so daß Dollarnoten nicht mehr angenommen werden konnten, prüft der Münzmechanismus 16 den Zustand des -Ausgangs, des Anschlußstifts 2, des ANZEIGE-Flipflops U6A und stellt fest, daß er auf hohem Pegel liegt. Der Münzmechanismus 16 versorgt dann die TAKT-Leitung, den Anschlußstift 3, des ANZEIGE-Flipflops U6A mit Impulsen, was bewirkt, daß sich der Zustand des Flipflops U6A ändert, und der -Ausgang, der Anschlußstift 2, des ANZEIGE-Flipflops U6A geht dann auf niedrigen Pegel. Infolge des niedrigen Zustands am Anschlußstift 2 des U6A-Flipflops geht der Ausgang am Inverter U5C auf niedrigen Pegel, da der Q-Ausgang, der Anschlußstift 1, des ANZEIGE-Flipflops U6A auf hohem Pegel liegt. Weiterhin geht der Ausgang des Inverters U5D, durch den Kondensator C12 bewirkt, vorübergehend auf hohen Pegel, was die Transistoren Q6 und Q7 zum Durchschalten zwingt. Diese Schaltungsaktivität bewirkt, daß sich der Zustand der bistabilen magnetischen Anzeige 6 ändert und "NUR MÜNZEN" anzeigt.
Der Münzmechanismus 16 prüft dann den Zustand des - Ausgangs, des Anschlußstifts 2, des ANZEIGE-Flipflops U6A und stellt fest, daß dieser auf niedrigem Pegel liegt und geht dann in die Schlummerbetriebsart über. Falls sich der ANZEIGE-Flipflop U6A im falschen Zustand befindet, versorgt ihn der Münzmechanismus 16 wieder mit Impulsen, bis er sich im richtigen Zustand befindet. Eine Diode D12 und ein Widerstand R24 verhindern eine Beschädigung, wenn der Münzmechanismus 16 nicht mit Leistung versorgt wird, und sie bilden auch eine Einrichtung zum Schützen der 5-Volt-Gleichspannungsgrenze des Mikroprozessors des Münzmechanismus gegenüber der 12-Volt-Gleichspannung, die an der Steuerplatine 11 vorhanden ist und verwendet wird, um diese zu betreiben.
Die Transistoren Q6 und Q7 steuern das Anzeigeanschlußstück P6 (s. Fig. 7A), den Anschlußstift 1, ausreichend an, um den Zustand der bistabilen magnetischen Anzeige 6 zu ändern, wenn ihre Anzeige von "ANNAHME VON 1 $" zu "NUR MÜNZEN " wechselt. Mit Bezug auf Fig. 7C sei bemerkt, daß der Kondensator C12 und ein Widerstand R25 verwendet werden, um die Transistoren Q6 und Q7 lediglich über einen Inverter U5D mit der positiven Flanke des vom Inverter U5C gelieferten Signals zu betreiben. Dioden D13 und D14 schützen den Eingang des Inverters U5D vor einer Beschädigung. Ein Kondensator C13 und ein Widerstand R27 erzeugen einen Impuls vom Ausgang eines Inverters U5E, wenn sein Eingang positiv wird. Weiterhin schützen Dioden D16 und D17 auch den Eingang eines Inverters USF. Die Transistoren Q8 und Q9 steuern das Anzeigeanschlußstück P6, den Anschlußstift 2, ausreichend an, um den Zustand der bistabilen magnetischen Anzeige 6 von "NUR MÜNZEN" zu "ANNAHME VON 1 $" zu ändern. Ein Widerstand R50 dient dazu, den durch die Spulen der bistabilen magnetischen Anzeigevorrichtung 6 fließenden Strom zu begrenzen.
Für die bistabile magnetische Anzeigevorrichtung 6 ist ein Signal erforderlich, um zu veranlassen, daß sich ihr Anzeigezustand ändert. Nachdem ihre Anzeige geändert worden ist, ist keinerlei Leistung erforderlich, um die Anzeige 6 anzusteuern. Dies ist eine weitere gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Leistungsspartechnik. Natürlich können auf der Anzeige 6 jegliche geeignete Meldungen angezeigt werden.
Wenngleich gegenwärtig ein magnetisches bistabiles Anzeigeelement 6 mit den Schriftzügen "ANNAHME VON 1 $" und "NUR MÜNZEN" verwendet wird, um den Zustand der Verkaufsvorrichtung zur Annahme von Mischungen von Münzen und/oder Dollarnoten anzuzeigen, können auch andere Einrichtungen verwendet werden, um einem möglichen Benutzer diese Information mitzuteilen. Diese wohlbekannten Einrichtungen umfassen eine LCD-Ikone oder -Anzeige, eine blinkende LED-Anzeige oder eine Anzeige mit 7 Segmenten, die durch das Vorhandensein eines möglichen Benutzers betätigt wird, ein Selbsthalterelais, eine durch einen Drehmotor angesteuerte Anzeige oder eine durch einen Linearmotor angesteuerte Anzeige, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Diese alternativen Einrichtungen können je nach Bedarf auch entweder einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.

Sperrschaltung

Während der Zeiträume, zu denen die Leistungen von der 12-Volt- und der 24-Volt-Gleichspannungsquelle an die Schaltungsanordnung des Systems angelegt oder von dieser entfernt werden, werden die Leitungen 12-V-EINGESCHALTET und 24- V-EINGESCHALTET ein- bzw. ausgeschaltet. Mit Bezug auf Fig. 7B sei bemerkt, daß die Leitung P32 vom Anschlußstück P3, dem Anschlußstift 3, welche vom Münzmechanismus 16 zum TAKT- Anschlußstift, dem Anschlußstift 3, des ANZEIGE-Flipflops U6A führt, ansteigen oder absinken kann, wenn Leistung zugeführt und entfernt wird, wenn die 12-V-EINGESCHALTET- und die 24-V- EINGESCHALTET-Leitung ein- und ausgeschaltet werden. Dies ruft Störimpulse oder Spannungsspitzen am TAKT-Anschlußstift, dem Anschlußstift 3, des ANZEIGE-Flipflops U6A hervor, die den Zustand des ANZEIGE-Flipflops U6A beeinflussen können. Um zu verhindern, daß diese Störimpulse oder Spannungsspitzen den Zustand des ANZEIGE-Flipflops U6A beeinflussen, ist eine in Fig. 7 dargestellte Sperrschaltung 60 an den TAKT- Anschlußstift, den Anschlußstift 3, des Anzeige-Flipflops U6A angeschlossen.
Die Sperrschaltung 60 aus Fig. 7A arbeitet folgendermaßen. Wenn der Schaltungsanordnung des Steuersystems keine Leistung zugeführt wird und dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 daher keine Leistung zugeführt wird, liegt der Q-Ausgang, der Anschlußstift 1, des WECK-Flipflops U2A auf niedrigem Pegel. Der niedrige Zustand des Ausgangs, des Anschlußstifts 1, des WECK-Flipflops U2A hält den Eingang des Inverters U5A zusammen mit der Wirkung einer Diode D10 und eines Widerstands R22 auf niedrigem Pegel. Der Ausgang des Inverters U5A steuert den Eingang des Inverters USB. Der Ausgang von U5B liegt daher auf niedrigem Pegel, wenn der Ausgangsanschlußstift 1 des WECK-Flipflops U2A auf niedrigem Pegel liegt. Eine Diode D11 hält den TAKT-Anschlußstift 3 des ANZEIGE-Flipflops U6A auf niedrigem Pegel, wodurch verhindert wird, daß irgendwelche Störimpulse oder Spannungsspitzen den Zustand des ANZEIGE-Flipflops U6A ändern, wenn der Münzmechanismus 16 oder der Banknotenprüfer 17 nicht mit Leistung versorgt wird. Wenn dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 Leistung zugeführt wird, geht der Q-Ausgang, der Anschlußstift 1, des WECK-Flipflops U2A auf hohen Pegel und schaltet daher die Transistoren Q3, Q4 und Q5 durch t5. Fig. 7C). Wenn dies geschieht, wird ein Kondensator C11 entladen und hält den TAKT-Anschlußstift, den Anschlußstift 3, des ANZEIGE-Flipflops U6A weiterhin niedrig, bis sich die Leitung P32 des Münzmechanismus 16 stabilisiert hat. Sobald die Ladung am Kondensator C11 ausreichend angestiegen ist, schwingt der Ausgang des Inverters U5B hoch, wodurch ermöglicht ist, daß der TAKT-Anschlußstift, der Anschlußstift 3, des ANZEIGE- Flipflops U6A durch die vom Münzmechanismus 16 empfangenen Signale gesteuert wird.
Wenn die Leistung vom Münzmechanismus 16 und vom Banknotenprüfer 17 entfernt wird, geht der Q-Ausgang, der Anschlußstift 1, des WECK-Flipflops U2A auf niedrigen Pegel, wodurch die Transistoren Q3, Q4 und Q5 gesperrt werden. Um zu verhindern, daß Änderungen an der Münzmechanismusleitung den Zustand des Anzeige-Flipflops U6A unbeabsichtigt ändern, beginnt die Diode D10 zu leiten und führt die zuvor am Kondensator C11 gespeicherte Ladung ab. Das Entladen des Kondensators C11 führt zu einer niedrigen Eingabe für den Inverter U5A und folglich zu einer niedrigen Ausgabe vom Inverter USB. Die niedrige Ausgabe vom Inverter U5B dient zusammen mit dem Vorhandensein der Diode D11 dazu, den TAKT-Anschlußstift, den Anschlußstift 3, des ANZEIGE-Flipflops U6A zu klemmen. Aus dem vorhergehend Erwähnten ergibt sich, daß der Anzeige- Flipflop U6A jegliche Störsignale ignoriert, die während dieses Zeitraums auftreten könnten. Ein Widerstand R23 wird in der Sperrschaltung 60 verwendet, um zu verhindern, daß ein hoher Strom von der Ausgangsleitung P32 des Münzmechanismus die Arbeitsweise des Inverters U5B oder des ANZEIGE-Flipflops U6A beeinflußt.

Verkaufsrelaisschaltung

Wenn die Vorrichtung 1 dazu bereit ist, eine Zeitung oder einen anderen Druckgegenstand zu verkaufen oder abzugeben, wird ein Verkaufsrelais im Münzmechanismus 16 aktiviert. Nachdem dies geschehen ist, aktiviert der Münzmechanismus 16 die Verkaufsrelaisschaltung 70 an der Steuerplatine 11 mit einem Verkaufssignal, das über einen mit VERKAUF bezeichneten Anschlußstift 11 vom Anschlußstück P3 gesendet wird.
Mit Bezug auf Fig. 7D wird nun die Arbeitsweise der Verkaufsrelaisschaltung 70 beschrieben. Wenn der Verkaufsvorgang durch den Münzmechanismus 16 aktiviert wird, wird dem Verkaufsrelais RY1 der Verkaufsrelaisschaltung 70 Leistung zugeführt. Das Verkaufsrelais RY1, ein 24-Volt-Relais, wie ein von American Zettler hergestelltes Modell AZ8-1C-24DE, führt der Verkaufstürspule 18 (in Fig. 6 dargestellt), welche eine 24-V-Spule, wie ein von Guardian Electric Mfg. Co. hergestelltes Modell 11HD-1-24D, ist, Leistung zu, wodurch das Öffnen der Tür 2 der Verkaufsvorrichtung (in Fig. 1 dargestellt) und das Entnehmen einer Zeitung oder eines anderen Druckgegenstands aus der Vorrichtung 1 ermöglicht wird. Die Verkaufstürspule 18 muß recht robust sein. Das Aktivieren der Verkaufstürspule 18 erfordert normalerweise an sich erhebliche Leistungsmengen. Sobald die Verkaufstürspule 18 aktiviert worden ist, ist erheblich weniger Leistung erforderlich, um sie in ihrem erregten Zustand zu halten. Um die zum Fortsetzen des Ansteuern der Verkaufstürspule 18 erforderliche Leistung zu verringern, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Leistungssparschaltung verwendet.
Ein Kondensator C21 ist über einen Widerstand R49 an die 24-V-GESCHALTET-Leitung angeschlossen. Der Kondensator C21 wird vor dem Aktivieren des Relais RY1 über den Widerstand R49 geladen. Wenn das Relais RY1 einschaltet, wird der Kondensator C21 in die Verkaufstürspule 18 entladen, die aktiviert wird. Wie zuvor bemerkt, ist weniger Leistung erforderlich, um die Verkaufstürspule 18 eingeschaltet zu halten. Die zur Verkaufstürspule 18 übertragene Leistung wird, nachdem sie aktiviert worden ist, durch den Widerstand R49 begrenzt, der die zum Halten der Verkaufstürspule 18 im eingeschalteten Zustand erforderliche Leistung um einen Faktor 4 verringert. Wenn das Verkaufssignal durch den Münzmechanismus 16 entfernt wird, wird das Relais RY1 geöffnet, und die Leistung wird von der Verkaufstürspule 18 entfernt. Es wird dann ermöglicht, daß sich der Kondensator C21 wieder auf seine Maximalspannung auflädt, wobei dann auf das Anlegen des nächsten Verkaufssignals durch den Münzmechanismus 16 gewartet wird, und er wird zu diesem Zeitpunkt durch seine Entladung wieder ausreichend Strom zuführen, um die Verkaufstürspule 18 zu aktivieren.
Wenngleich eine Leistungsverringerungseinrichtung beschrieben wurde, die die der Verkaufstürspule 18 zugeführte Leistung nach ihrer ursprünglichen Aktivierung verringert, kann die Leistung, auch durch nach der ursprünglichen Aktivierung der Spule 18 erfolgendes Zuführen einer Zwischenleistung verringert werden.
Es ist auch möglich, die gemäß der vorliegenden Erfindung verbrauchte Leistung zu verringern, indem zusätzlich zum gegenwärtig verwendeten Sperrschalter ein weiterer Meßschalter verwendet wird.
Der Sperrschalter wird verwendet, um zu erkennen, wann die Verkaufstür 2 geöffnet ist. Die Sperrfunktion wird in ihrer Beziehung zur Arbeitsweise der Verkaufsvorrichtung weiter unten in näheren Einzelheiten mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben.
Der zusätzliche Meßschalter kann beispielsweise verwendet werden, um eine Bewegung der Verkaufstür 2 aus ihrer Ausgangsposition oder geschlossenen Position zu erkennen, und dieser Schalter kann dann verwendet werden, um die Verkaufstürspule 18 zu aktivieren.
Andere wohlbekannte Verfahren oder Einrichtungen, durch die die Leistung gemäß der vorliegenden Erfindung verringert werden kann, umfassen das Verwenden eines mechanischen Flipflops mit einander abwechselnden mechanischen Freigabe- und Verriegelungsspulen (2-Element-Spule), eine mechanische Verriegelung zum Halten der Verkaufstür 2 in einem nichtverriegelten Zustand, eine selektive Herunterfahr- Betriebsart während der Weck-Betriebsart des Systembetriebs, bei der die Leistung mit Weck-Auslöseeinrichtungen verringert wird, um das System in seinen nächsten mit Leistung versorgten Zustand zu treiben, sowie die Verwendung von Leistungsschaltern zum Entfernen der Leistung von Systemkomponenten und -Vorrichtungen, wenn ihre Funktion erfüllt worden ist, was beispielsweise der Fall ist, wenn der Banknotenprüfer 17 eine Banknote angenommen hat und dieses Guthaben dem Münzmechanismus 16 mitgeteilt hat (Lastabschaltung), sind jedoch nicht darauf beschränkt.
In den Fig. 7A-D sind weiterhin die Anschlußstücke für die Kopplung der verschiedenen Peripherievorrichtungen und -Signale mit dem Steuersystem auf der Steuerplatine 11 dargestellt. Diese Anschlußstücke sind: P1 (Dienstleistungsschalter), P2 (Batterieanschluß), P3 (Münzmechanismusanschluß), P4 (Startsensoren), PS (Rahmentür und Sperre) und P6 (Münzen/Banknoten/nur Münzen-Hinweis). Diese Anschlußstücke können vom Masseabschlußtyp sein, wie von AMP hergestellte Anschlußstücke vom Modell MTA-156. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Sicherungen, Sicherungshalter, Batterieanschlußsockel und Schnellfreigabe-Anschlußstücke (nicht dargestellt) verwendet.
In Fig. 7 ist auch eine Münzmechanismus-Verschiebungsschaltung 75 dargestellt, die eine im Münzmechanismus 16 vorhandene Schaltungsanordnung ist und die dazu dient, die von Komponenten des Münzmechanismus 16 verwendeten von 0 bis 5 Volt Gleichspannung reichenden Logikpegel zu von 0 bis 12 Volt Gleichspannung reichenden Logikpegeln zur Verwendung durch die Komponenten der Steuerplatine 11 zu verschieben.
Weiter unten ist eine Auflistung der auf der in Fig. 7 dargestellten Steuerplatine 11 verwendeten Komponenten zusammen mit zugeordneten Anschlußstücken von Kopplungseinheiten angeführt. Falls anwendbar, ist auch eine Beschreibung, eine Modellnummer und eine Herstellerinformation gegeben.

ANSCHLUSSSTÜCKE UND KOMPONENTEN DER STEUERPLATINE 11

Komponente Beschreibung/Modellnummer/Hersteller

P1 Dienstleistungsschalter-Anschlußstück; Masseabschluß-Anschlußstück MTA-156 mit 2 Positionen; AMP
P2 Batterieanschlußstück; Masseabschluß- Anschlußstück MTA-156 mit 8 Positionen; AMP
P3 Mechanisches Anschlußstück; Masseabschluß-Anschlußstück MTA-1S6 mit 13 Positionen; AMP
P4 Startsensoren-Anschlußstück; Masseabschluß-Anschlußstück MTA-156 mit 6 Positionen; AMP
P5 Rahmentür- und Sperrenanschlußstück; Masseabschluß-Anschlußstück MTA-156 mit 7 Positionen; AMP
P6 Nur-Münzen-Hinweiseinrichtung-Anschlußstück; Masseabschluß-Anschlußstück MTA 156 mit 5 Positionen; AMP
D1, D2, D3, 1N4148
D4, D5, D6,
D7, D8, D9,
D10, D11, D12,
D13, D14, D15
D16, D17, D18,
D21, D33, D31,
D22, D23, D36,
D30, D29, D34
D27, D35
D32 1N4004
D25, D26 LED; 164UR; UND
D28 LED; AND180CRP; UND
U1 Zweipunkt-Steuereinrichtung; LTC 1041; Linear Technology
U2A/U2B Dual-J-K-Master/Slave-Flipflop; CD4027; National Semiconductor
U3A/U3B/U3C HEX-invertierender-Puffer; CD4049; U3D/U3E/U3F; National Semiconductor
U4 14stufiger Binärzähler mit Ripple-Ubertrag; CD4060; National Semiconductor
U5A/U5B/U5C HEX-invertierender-Puffer, CD4049; U5D/U5E/U5F; National Semiconductor
U6A/U6B Dual-J-K-Master/Slave-Flipflop; CD4027; National Semiconductor
U7 14stufiger Binärzähler mit Ripple-Übertrag; CD4060; National Semiconductor
U8 Fenstervergleicher; LTC 1042; Linear Technology
Q1 Transistor; 2N3904
Q2 FET; 1FRF9010
Q3 Transistor; 2N3904
Q4, Q5 FET; 1FRF9010
Q6 Transistor; 2N3904
Q7 Transistor; 2N6718
Q8 Transistor; 2N3904
Q9 Transistor; 2N6718
Q10 Transistor; 2N3904
Q11 FET; 1FRF9010
Q12, Q13, Q14 Transistor; 2N3904
R1 Widerstand 120 kΩ
R2, R3 Widerstand 220 kΩ
R4 Widerstand 47 kΩ
R5 Widerstand 100 kΩ
R6 Widerstand 2,2 MΩ
R7 Widerstand 10 kΩ
R8, R9 Widerstand 220 kΩ
R10 Widerstand 33 kΩ
R11 Widerstand 2,2 kΩ
R12 Widerstand 200 kΩ
R13 Widerstand 47 kΩ
R14, R15, R16, R17 Widerstand 100 kΩ
R18 Widerstand 1 MΩ
R19 Widerstand 470 kΩ
R20 Widerstand 75 kΩ
R21 Widerstand 100 kΩ
R22 Widerstand 470 kΩ
R23, R24 Widerstand 10 kΩ
R25 Widerstand 680 kΩ
R26 Widerstand 10 kΩ
R27 Widerstand 680 kΩ
R28, R29 Widerstand 10 kΩ
R30 Widerstand 100 kΩ
R31 Widerstand 2,2 MΩ
R32 Widerstand 22 kΩ
R33 Widerstand 47 kΩ
R34, R35 Widerstand 2,2 MΩ
R36 Widerstand 47 kΩ
R37 Widerstand 220 kΩ
R38 Widerstand 100 kΩ
R39 Prüflastwiderstand 12 Ω, 3 Watt
R40, R41 Widerstand 1 kΩ
R42 Widerstand 220 kΩ
R43 Widerstand 220 kΩ
R44, R45, R46 Widerstand 100 kΩ
R47 Widerstand 22 kΩ
R48 Widerstand 4,7 kΩ
R49 Widerstand 18 kΩ
R51 Widerstand 47 kΩ
R52 Widerstand 100 kΩ
R53 Widerstand 220 kΩ
R54 Widerstand 470 kΩ
R55 Widerstand 2,0 MΩ
C1 Kondensator 6800 pF
C2 Kondensator 0,01 uF
C3 Kondensator 10 uF
C4 Kondensator 0,01 uF
C5 Kondensator 10 uF
C6 Kondensator 0,01uF
C7 Kondensator 10 uF
C8 Kondensator 1,0 uF
C9, C10 Kondensator 0,01 uF
C11, C12, C13 Kondensator 0,1 uF
C14 Kondensator 4,7 uF
C15 Kondensator 0,01 uF
C16, C17 Kondensator 1 uF
C18 Kondensator 0,01 uF
C19 Kondensator 10,0 uF
C20 Kondensator 10 uF
C21 Kondensator 2200 uF
C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28 Kondensator 0,1 uF
C29 Kondensator 0,01 uF
RY1 Relais 24V; AZ8-16-24DE; American Zettler
C30 Kondensator 0,047 uF

KOMPONENTEN DER SPANNUNGSVERSCHIEBUNGSSCHALTUNG 75

Menge Beschreibung/Modellnummer/Hersteller

1 Kondensator 0,1 uF
5 Widerstände 10 kΩ
4 Vierfachvergleicher mit niedriger Leistungsaufnahme und niedriger Offset- Spannung; LM339; National Semiconductor
Eine Beschreibung der Gesamtarbeitsweise der vorliegenden Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform als batteriebetriebene Verkaufsvorrichtung für Zeitungen oder andere Druckgegenstände wird nun mit Bezug auf die Fig. 8, 9 und 10 vorgenommen.
Mit Bezug auf Fig. 8 sei bemerkt, daß sich das Steuersystem der Vorrichtung 1 zunächst in der Schlummerbetriebsart oder im Ruhezustand befindet, wenn niemand versucht, eine Zeitung zu kaufen. In der Schlummerbetriebsart liefert die Hintergrund-Zeitgeberschaltung 30 Sensor-Meßwertaufnahmesignale an den Münzsensor 19 und den Banknotensensor 21 im Münzschacht 15 bzw. in der Banknotentülle 20. Eine Sensor-Meßwertaufnahme 802 geschieht bei einer Rate von 12 Meßwerten je Sekunde oder etwa alle 80 Millisekunden. Falls während dieses Meßwertaufnahmezeitraums durch die Sensoren keine Münze oder Banknote erfaßt wird, "schlummert" 804 das Steuersystem für weitere in etwa 80 Millisekunden, woraufhin an den Münzsensor 19 und den Banknotensensor 21 ein weiteres Meßwertaufnahmesignal angelegt wird 802. Die Sensor-Meßwertaufnahmeimpulse dauern weniger als 5 Millisekunden.
Falls jedoch eine Münze oder eine Banknote durch einen der jeweiligen Sensoren erkannt wird, wird der WECK- Flipflop U2A gesetzt 806. Hierdurch wird der 20-Sekunden- Systembetriebs-Zeitgeber U4 gestartet und die 12-Volt- und die 24-Volt-Gleichspannung an die Schaltungsanordnung der Steuerplatine 11 sowie an andere Vorrichtungen in der Verkaufsvorrichtung (d. h. den Münzmechanismus 16 und den Banknotenprüfer 17) angelegt. Der 20-Sekunden-Zeitgeber U4 arbeitet so, daß er dem System der Verkaufsvorrichtung so lange Leistung zuführt, bis der Verkaufsvorgang abgeschlossen ist. Der Zeitgeber U4 dient dazu, das System für eine ausreichende Zeit in seiner Leistung hochzufahren, um zu ermöglichen, daß die Verkaufsvorrichtung ihren Arbeitsgang (d. h. die Rückgabe von Wechselgeld an den Benutzer) beendet, bevor die Vorrichtung wieder in die Schlummerbetriebsart zurückkehrt.
Wenn die Zeit am 20-Sekunden-Zeitgeber U4 abläuft 808, wird der WECK-Flipflop U2A zurückgesetzt 810, und die 12-Volt- und die 24-Volt-Gleichspannungsquellen werden abgeschaltet. Das Steuersystem kehrt dann in die Schlummerbetriebsart 804 zurück und beginnt wiederum mit der Meßwertaufnahme 802 des Münzsensors 19 bzw. des Banknotensensors 21.
Es sei bemerkt, daß der 20-Sekunden-Zeitgeber U4 nach Abschluß eines Verkaufsvorgangs selbst dann gelöscht wird, wenn ein Teil der 20 Sekunden noch auf ihm verblieben ist. Dies dient dazu, das System in seiner Leistung herunterzufahren, nachdem der Verkaufsvorgang voll abgeschlossen worden ist. Dieses Merkmal dient weiter dazu, Leistung zu sparen.
Falls die Zeit am 20-Sekunden-Zeitgeber U4 nicht abgelaufen ist, bleibt das System weiterhin im Zustand hoher Leistungsaufnahme. Während dieses Systembetriebs nimmt das Steuersystem weiterhin Meßwerte vom Münzsensor 19 und vom Banknotensensor 21 auf. Das Steuersystem startet den 20- Sekunden-Zeitgeber U4 neu, falls eine weitere Münze oder Banknote eingeführt und durch den jeweiligen Sensor erfaßt worden ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Verkaufsvorrichtung sowie der Benutzer 20 Sekunden Zeit haben, um den Verkaufsprozeß nach dem Empfang oder nach der Einführung der letzten gültigen Münze oder Banknote abzuschließen. Falls keine weitere Münze oder Banknote eingeführt wird, setzt der Systemzeitgeber U4 seinen 20-Sekunden-Zeitraum fort. Wie oben beschrieben wurde, veranschaulicht das Flußdiagramm aus Fig. 8 die Arbeitsweise der Steuerplatine 11.
Das in Fig. 9 dargestellte Flußdiagramm ist eine Erweiterung des in Fig. 8 dargestellten Systembetriebs, wobei weitere Systemmerkmale dargestellt sind. In Fig. 9 ist im wesentlichen das Folgende dargestellt:
Nach dem Auftreten jeder Schlummerperiode 906 wird der Zähler U7 inkrementiert 908. Sobald ein Zählwert von 8192 (= 2¹³) erreicht worden ist, wird die Batterieenergie-Prüfschaltung 40 aktiviert 910, und die Batterie wird geprüft. Falls die Änderung der Batterieklemmenspannung (die Differenz zwischen der Batterieklemmenspannung im belasteten und im unbelasteten Zustand) größer ist als eine vorbestimmte Deltaspannungsgrenze oder dieser gleicht 912, wird die Energie der Batterie als gering angesehen, der BATTERIE-SCHWACH-Flipflop U6B wird gesetzt, und die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 kann zum Leuchten gebracht werden 914, falls andere spezifizierte Bedingungen erfüllt sind. Es sei bemerkt, daß die BATTERIE- SCHWACH-LED D28 nur dann zum Leuchten gebracht wird, (wenn entweder der Dienstleistungsschalter 27 aktiviert ist wenn die Verkaufsvorrichtung wieder aufgefüllt wird) oder wenn die 12-Volt-Gleichspannungsquelle an das Steuersystem angeschlossen ist, was beispielsweise der Fall ist, wenn ein Benutzer Münzen oder Banknoten in die Verkaufsvorrichtung eingibt. Hierdurch wird Leistung gespart, da dies dazu führt, daß die BATTERIE-SCHWACH-LED D28 nur dann zum Leuchten gebracht wird, wenn jemand anwesend ist, um sie zu sehen. Falls die Änderung der Batterieklemmenspannung jedoch geringer ist als die vorbestimmte Spannungsänderungsgrenze, hat die Batterie ausreichend Leistung, und das Steuersystem ignoriert die Messung 916.
In Fig. 9 ist auch dargestellt, daß, sobald eine Münze oder Banknote in die Verkaufsvorrichtung 904 eingeführt worden ist, der WECK-Flipflop U2A gesetzt wird, der 20-Sekunden-Systembetriebs-Zeitgeber U4 gestartet wird, und die 12- Volt- und die 24-Volt-Gleichspannungsquellen an das System angeschlossen werden 916. Der Zählwert im 20-Sekunden-Zeitgeber U4 kann gelöscht werden, um die Zeit im Zustand hoher Leistungsaufnahme durch die Tätigkeit des Mikroprozessors im Münzmechanismus zu erhöhen. Der WECK-Flipflop U2A kann durch den Münzmechanismus zurückgesetzt werden 918, um den Systembetrieb abzuschalten (d. h. den 20-Sekunden-Zeitgeber U4 zu löschen und die 12-Volt- und 24-Volt-Gleichspannungsquellen vom System zu entfernen). Der Münzmechanismus würde dem WECK- Flipflop U2A ein solches Rücksetzsignal nach dem Auftreten gewisser Ereignisse, beispielsweise wenn der Münzmechanismus 16 den Verkaufsvorgang abgeschlossen hat, liefern (d. h. das Verkaufssignal zur Verkaufstürspule 18 senden und dem Benutzer jegliches fälliges Wechselgeld auszahlen).
In den Fig. 10A-10C ist der eigentliche Verkaufsvorgang gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Sobald das Vorhandensein einer Münze oder Banknote durch die jeweiligen Sensoren 19 und 21 erfaßt wird, wird der WECK-Flipflop U2A gesetzt, und die 12- Volt- und die 24-Volt-Gleichspannung wird den verschiedenen Systemkomponenten zugeführt. Die Kombination aus dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 bestimmt dann, ob eine ausreichende Menge an Geld in die Verkaufsvorrichtung eingegeben wurde. Falls keine ausreichenden Geldmittel vorhanden sind, wartet die Verkaufsvorrichtung, bis weiteres Geld eingegeben wurde. Wie oben bemerkt wurde, wird der Verkaufspreis der Ware oder der Dienstleistung durch Einstellen der Preisschalter im Münzmechanismus 16 festgelegt.
Sobald die richtige Geldmenge, eine Menge, die wenigstens dem Verkaufspreis der Zeitung gleicht, eingegeben worden ist, gibt der Münzmechanismus 16 ein Verkaufssignal 1001 an das Relais RY1 aus, das sich auf der Steuerplatine 11 befindet. Das Verkaufssignal schaltet das Relais RY1 ein 1002. Ein Verkaufssystem-Zeitgeber wird dann auf Null gesetzt 1003, und es wird eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob eine Sperrenunterbrechung besteht 1004 (d. h., ob die Verkaufstür 2 offen ist). Es gibt dann eine Pause von 1, 2 Sekunden 1040, und falls keine Sperrenunterbrechung mehr erfaßt wird 1041, beginnt das System wieder bei 1001 mit dem Verkaufsrelais bei 1002 und dem auf Null gesetzten Zeitgeber 1003. Diese Vorgehensweise wird verwendet, um eine Situation zu verhindern, bei der die Verkaufstür 2 aus der Hand des Benutzers gleitet. Falls eine Sperrenunterbrechung besteht, wird das Verkaufsrelais RY1 ausgeschaltet 1005, um Leistung zu sparen. Falls noch keine Sperrenunterbrechung erfaßt worden ist, geschieht eine ähnliche Sperrenunterbrechungsprüfung nach Ablauf von 2 Sekunden 1006, 1007, 1008 und 1004. Daraufhin wird das Verkaufsrelais RY1 für 0,5 Sekunden ausgeschaltet und dann für 0,5 Sekunden eingeschaltet, während nach einer Sperrenunterbrechung gesucht wird 1017 bis 1029. Falls keine Sperrenunterbrechung erfaßt wurde, wird das Verkaufsrelais RY1 wiederum eingeschaltet 1002, und der obenbeschriebene Prozeß wird wiederholt.
Falls eine Sperrenunterbrechung auftritt, wird nach einem Verzögerungszeitraum von 100 Millisekunden eine Prüfung vorgenommen 1009, um zu bestimmen, ob die Verkaufstür 2 geschlossen wurde 1010. Diese Arbeitsweise ist als Sperrenwiederherstellung bekannt (die Tür wurde geschlossen).
Falls die Sperre noch nicht wiederhergestellt worden ist, tritt eine weitere Verzögerung um 100 Millisekunden auf 1009, bevor das Wiederherstellen der Sperre wieder geprüft wird 1010.
Sobald die Sperrenwiederherstellung aufgetreten ist, tritt ein weiterer Verzögerungszeitraum von 100 Millisekunden auf 1011, nach dem die Sperrenwiederherstellungsprüfung wiederholt wird 1012. Die Serie von Verzögerungen um 100 Millisekunden wird verwendet, um jegliches Schwingen in der Schaltung des Türschalters 26 zu berücksichtigen.
Sobald die Sperrenwiederherstellung aufgetreten ist, gibt die Verkaufsvorrichtung Wechselgeld aus, falls dies angemessen ist 1013, prüft die Münzspeicherröhren des Münzmechanismus 16, um die Menge der darin verbliebenen Münzen zu bestimmen (um zu bestimmen, ob Banknoten angenommen werden können) 1014, und speichert die zur Fähigkeit der Verkaufsvorrichtung, Banknoten oder lediglich Münzen anzunehmen, gehörenden Daten im ANZEIGE-Flipflop U6A 1015. Der 20-Sekunden-Zeitgeber U4 wird neu gestartet, um das Zuführen von Leistung zum Steuersystem und zu Peripheriegeräten und den richtigen Abschluß des Verkaufsvorgangs zu ermöglichen (d. h. Leistung zum Auszahlen von Wechselgeld zuzuführen) 1016. Wenn alles oben Genannte abgeschlossen worden ist, werden der WECK-Flipflop U2A und der 20-Sekunden-Zeitgeber U4 zurückgesetzt, und das Steuersystem geht wieder in die Schlummerbetriebsart über 1016.
Falls innerhalb von 2 Sekunden nach der Aktivierung des Relais RY1 keine Sperrenunterbrechung auftritt, wird das Relais ausgeschaltet 1018. Danach wird das Relais RY1 für 0,5 Sekunden ausgeschaltet 1019, 1020, 1021, 1022 und für 0,5 Sekunden eingeschaltet 1023, 1024, 1025, 1026 und 1027. Dieses Ausschalten/Einschalten wird für 12 Sekunden fortgesetzt 1017, 1028, 1029 und 1018. Es sei bemerkt, daß während jedes Ausschaltzeitraums und jedes Einschaltzeitraums eine Sperrenunterbrechung geprüft wird 1025 und 1020. Falls das Vorhandensein einer Sperrenunterbrechung nach einem Ausschalten oder einem Einschalten des Relais RY1 bestimmt wird, wiederholt das System den obenumrissenen Prozeß für eine Sperrenunterbrechungsbedingung.
Falls nach dem 12-Sekunden-Zeitraum (Leistung aus, Leistung ein) keine Sperrenunterbrechungsbedingung auftritt, gibt die Verkaufsvorrichtung 1 automatisch das in ihrer Einlage gespeicherte Geld an den Benutzer zurück 1030.
Nachdem eine Einlagerückgabe geschehen ist, prüft das Steuersystem, unabhängig davon, ob sie durch einen Zeitablauf oder nach einer Benutzeranforderung vor dem Erreichen des Verkaufspreises ausgelöst wurde, die Münzspeicherröhren des Münzmechanismus 16, um zu bestimmen, ob Banknoten oder lediglich Münzen angenommen werden können 1014, speichert diese Information und setzt den WECK-Flipflop U2A und den 20-Sekunden-Zeitgeber U4 zurück 1016. Hierdurch wird das Steuersystem in den Schlummerzustand zurückversetzt.
Wie früher erwähnt wurde, sind der Münzmechanismus 16 (Modell TRC-6700H) und der Banknotenprüfer 17 (Modell VFM1 LO V2CS) von Mars Electronics hergestellte serienmäßige 117-V- Wechselspannungseinheiten. Da die Verkaufsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung batteriebetrieben ist und Betriebsgleichspannungen von 12 V und von 24 V aufweist, war es erforderlich, am Münzmechanismus 16 und am Banknotenprüfer 17 Hardware- und Softwaremodifikationen vorzunehmen, damit sie mit der Gleichspannungsquelle arbeiten konnten.
Die Kombination aus dem Münzmechanismus 16 und dem Banknotenprüfer 17 wird kollektiv als TRC COMBO bezeichnet, und die Modifikationen an der Hardware und der Software dieser beiden Vorrichtungen zum Ermöglichen eines Betriebs bei einer Gleichspannung von 24 V ohne übereinandergeschichtete Bausteine sind in Fig. 11 in Form eines Flußdiagramms ausgeführt. Es sei bemerkt, daß einige der angesprochenen Änderungen nicht erforderlich wären, falls die COMBO in einer Version ohne übereinandergeschichtete Bausteine oder in einer Version mit einer Gleichspannung von 24 V verfügbar wäre.
Die Modifikationen am TRC-670OH-Münzmechanismus und am VFM1-LO-U2CS-Banknotenprüfer werden weiter unten mit Bezug auf Fig. 11 beschrieben.

TRC-6700H-Münzmechanismus

Block 1. Da gegenwärtig kein mit Gleichstrom betriebener Münzmechanismus existiert, wurden die Leistungsumformer- und Brückengleichrichter-Schaltungsanordnung aus der Leistungsversorgungsschaltung des Münzmechanismus entfernt. Dies wurde durchgeführt, da es keinen Bedarf mehr an einer Leistungsumsetzung von Wechselstrom in Gleichstrom gab. Um den Betrieb des Mikroprozessors und der darauf bezogenen Schaltungsanordnung des Münzmechanismus 16 zu erleichtern, wofür zwischen 0 und 5 Volt und zwischen 0 und 15 Volt liegende Gleichspannungspegel erforderlich sind, wurden weiter der im Münzmechanismus 16 stets vorhandene 5-Volt-Gleichspannungsregler an die 12-Volt-GESCHALTET-Batterieleitung angeschlossen und der auch im Münzmechanismus 16 stets vorhandene 15-Volt-Gleichspannungsregler an die 24-V-GESCHALTET-Batterieleitung angeschlossen. Durch das Anlegen der Gleichspannungen von 12 V und 24 V von der Leistungsversorgung der Verkaufsvorrichtung an die obenerwähnten Regler wird das Zuführen von ausreichend Leistung zum Betätigen des Münzmechanismus 16 gewährleistet.
Die obenerwähnten Änderungen wurden an der Steuerplatine des Münzmechanismus vorgenommen, da die Leistungsversorgungs-Schaltungsanordnung im Münzmechanismus selbst eingebaut war.
Block 2. Die Treiberschaltungen für alle sechs Treiber, einschließlich der Treiber für die Abgabeeinrichtungen, die Tore und das Verkaufsrelais RY1, wurden entfernt. Es sei bemerkt, daß es drei Treiber für die Münzabgabeeinrichtungen (jeweils einen für die Vierteldollar-, die Zehn-Cent- und die Fünf-Cent-Röhre), zwei Spulentreiber (jeweils einen für jedes der beiden Tore) sowie einen Verkaufsrelaistreiber gibt. Die Treiber werden gewöhnlich durch SCRs angesteuert, die mit einer Wechselspannung von 60 Hz arbeiten. Da die COMBO nur Versorgungsgleichspannungen aufweist, wurden die sechs SCR-Treiberschaltungen durch sechs FET-(auf einer Gleichspannung beruhende Feldeffekttransistoren)-Treiber ersetzt, so daß sie mit der 24-V-Gleichspannungsversorgung betrieben werden konnten. Diese Änderungen wurden wiederum an der Steuerplatine des Münzmechanismus vorgenommen. Weiterhin wurde ein Treiberchippuffer U3 zur Signalpegelinversion von einem UDN2595 gegen einen UDN2580 ausgetauscht. Diese Änderung wurde auch an der Steuerplatine des Münzmechanismus vorgenommen. Da gegenwärtig weiterhin keine mit 24 V Gleichspannung betriebene COMBO existiert, wurden die fünf Spulen und Tore für eine 117-V-Wechselspannung im Münzmechanismus 16 entfernt und durch fünf 24-V-Gleichspannungseinheiten ersetzt.
Block 3. Das Ende des P14-Anschlußstücks, das die Steuerplatine des Münzmechanismus bedient, mußte anders beschaltet werden, um die Versorgungsspannungen um den fehlenden Umformer und den fehlenden Gleichrichter (sie wurden zuvor entfernt, wie anhand der Beschreibung des Blocks 1 erörtert wurde) herumzuführen und sie direkt zur Eingangsseite des 5-V- und des 15-V-Gleichspannungsreglers im Münzmechanismus zu führen.
Block 4. Auf Gleichspannung beruhende FET-Treiber wurden als Treiber für die Ausgabeeinrichtungen, die Tore und das Verkaufsrelais RY1 installiert. Dies wurde oben mit Bezug auf Block 2 beschrieben, wobei es erforderlich war, die SCR- Wechselspannungs-Treiber durch FET-Gleichspannungstreiber zu ersetzen.
Block 5. Es ist für die Umwandlung von Wechselspannungsleistung in Gleichspannungsleistung erforderlich, daß zahlreiche Änderungen an der den Mikroprozessor auf der Steuerplatine des Münzmechanismus steuernden Software vorgenommen werden. Da hierfür ein Mikroprozessor erforderlich ist, der andere Softwaremerkmale aufweist, mußte der Mikroprozessor ausgetauscht werden. Um diesen Austauch zu vereinfachen, wurde in die Steuerplatine des Münzmechanismus ein neuer Sockel eingefügt, der den neuen Mikroprozessor aufnehmen konnte. Dieser maskierte Mikroprozessor vom Modell 50743 von Mitsubishi, der die neuen Softwareänderungen aufwies, wurde durch ein EPROM-Mikroprozessormodell 50747 von Mitsubishi ersetzt, der eine Online-Programmierbarkeit ermöglicht. Es sei bemerkt, daß bei späterer Herstellung die obenerwähnte Modifikation nicht erforderlich ist, da der modifizierte Münzmechanismus den modifizierten Mikroprozessor aufweist.
Block 6. ein Spannungspegel-Verschiebungsschaltungsanordnung mit dem von National Semiconductor hergestellten Vergleichermodell LM339 wurde auf der sich oberhalb der Steuerplatine des Münzmechanismus 16 befindenden kleinen Platine eingefügt. Da die Schaltungsanordnung des Münzmechanismus mit Gleichspannungspegeln von 0 bis 5 V arbeitet, während die Steuerplatine 11 der Verkaufsvorrichtung mit Gleichspannungspegeln von 0 bis 12 V arbeitet, war eine Spannungsverschiebungs-Schaltungsanordnung erforderlich, um diese Spannungspegelverschiebung zu erleichtern. Die obenerwähnte Spannungsverschiebungs-Schaltungsanordnung verschiebt die zwischen 0 und 5 V liegenden Gleichspannungssignale vom Mikroprozessor im Münzmechanismus zu zwischen 0 und 12 V liegenden Gleichspannungssignalen, die auf der Steuerplatine 11 der Verkaufsvorrichtung verwendet werden.
Block 7. Es mußte ein neues Kopplungskabel zum Anschließen des Münzmechanismus 16 an die Steuerplatine 11 der Verkaufsvorrichtung 7 hergestellt werden. Die Leistung und andere die Vorrichtung betätigenden Signale werden über dieses Kabel zugeführt. Die über dieses Kabel zugeführten Signale umfassen 12-V-GESCHALTET, 24-V-GESCHALTET, P30, P31, P32, P34, SPERRE und VERKAUF.

VFM1-LO-V2CS-Banknotenprüfer

Block 11. Die Ablagebaugruppe des Banknotenprüfers 17 mußte entfernt werden, da in der Verkaufsvorrichtung für sie nicht genügend Platz vorhanden war. Es sei bemerkt, daß sich die den Banknotendurchgang in der Banknotentülle 20 bildenden roten Kunststoffelemente fortlaufend bis zu dem Punkt, an dem die Ablage (nun entfernt) normalerweise angeordnet wäre, über die ganze Innenbreite des Banknotenprüfers erstrecken. Da die Ablage entfernt worden ist, mußte das untere Kunststoffelement durch ein Kunststoffelement ersetzt werden, das mit der modifizierten ablagefreien Version des Banknotenprüfers arbeiten kann. Nachdem die Ablagebaugruppe entfernt worden war, wurde die Öffnung auf der Rückseite der oberen Metallplattenabdeckung des Banknotenprüfers mit einem zugehörigen Kunststoff überzogen. Weiterhin wurden in dieser Umgebung zwei Umlenkrollen angeordnet, um die Banknoten von der Rückseite des Banknotenprüfers fernzuhalten, wenn sie dort durchlaufen. Die Banknoten fallen dann auf den Boden des Banknotenprüferfachs.
Block 12. Da die den Banknotenprüfer 17 in seiner Leistung herauffahrende Schaltungsanordnung durch das Erkennen von Dollarnoten bei ihrem Hindurchlaufen durch die Banknotentülle 20 aktiviert wird, mußte der Start- oder Wecksensor 21 in die Banknotentülle 20 eingeführt werden. Hierfür waren Modifikationen der oberen und unteren roten Kunststoffelemente erforderlich, in denen die Sensorelemente gegenwärtig angeordnet waren, um das Anordnen der darin unterzubringenden LED 92 und des Phototransistors 93 des Sensors 21 (Optoisolator 32) zu ermöglichen. Die Sensorelemente mußten dann befestigt werden, und ihre Drähte mußten von den Kunststoffelementen weggeführt werden. Weiterhin ermöglicht dieser Start- oder Wecksensor 21 das Aktivieren der Verkaufsvorrichtung, wenn eine Banknote in sie eingeführt wird.
Block 13. Da der Banknotenprüfer 17 in eine ablagefreie Version umgewandelt wurde, mußte auch der Guthabenhebel des Banknotenprüfers durch einen Guthabenhebel ersetzt werden, der einen ablagefreien Betrieb erleichtert. Der Guthabenhebel ist eine Vorrichtung, die durch eine Banknote ausgelenkt wird, wenn sie am Hebel vorbeiläuft. Dieses Auslenken weist darauf hin, daß eine Banknote zur Prüfung empfangen worden ist.
Block 14. Die Ablagebaugruppe des Banknotenprüfers 17 mußte, wie weiter oben bezüglich Block 11 beschrieben wurde, entfernt werden, da für sie in der Verkaufsvorrichtung nicht genügend Platz vorhanden war.
Block 15. Durch das Entfernen der Ablage aus dem Banknotenprüfer 17 war die Installation einer herumgewickelten Gehäuseabschirmung erforderlich, um die durch das Entfernen der Ablage freiliegende Fläche zu schützen. Weiterhin war es erforderlich, eine Zugrad-Baugruppe zu installieren, um zu erleichtern, die Banknote vom Banknotenprüfer wegzudrängen, während sie dort hindurchläuft.
Block 16. Da für die Anwendung des Banknotenprüfers 17 in der Verkaufsvorrichtung die Installation des Start- oder Wecksensors 21 innerhalb der Banknotentülle 20 erforderlich ist, mußte die angefaste äußere Abdeckung der Banknotentülle 20 so bearbeitet werden, daß ein ausreichender Freiraum für die Aufnahme der Sensorelemente und ihrer zugehörigen Drähte ermöglicht war.
Block 17. Da der Banknotenprüfer 17 nicht immer mit Leistung versorgt wird und da es für den Prüfungsprozeß erforderlich ist, daß die Banknotenprüfer-Schaltungsanordnung fast unmittelbar in der Leistung heraufgefahren wird, wurde auf der Steuerplatine des Banknotenprüfers eine Vorladeschaltung installiert. Weiterhin wurden Leitungen von dieser Schaltung zu zwei Dioden gezogen, die auf der Magnetverstärker-Schaltungsanordnung angebracht waren, welche sich auf der Vorverstärkerplatine des Prüfers befand. Da der Banknotenprüfer-Schaltungsanordnung nicht durchgehend Leistung zugeführt wird, dienen diese Modifikationen dazu, die Arbeitsweise des Banknotenprüfers nach seiner Aktivierung zu beschleunigen, um eine normalerweise damit verbundene Verzögerung zu vermeiden.
Block 18. Es mußten an der Mikroprozessor-Rücksetz- Schaltungsanordnung des Banknotenprüfers Modifikationen vorgenommen werden. Der Mikroprozessor im Banknotenprüfer wird jedesmal dann zurückgesetzt, wenn der Prüfer aktiviert wird. Um das wiederholte bei jedem Herauffahren des Prüfers in der Leistung erforderliche Rücksetzen zu erleichtern, wurden der existierende Totmann-Zeitgeber und die existierende Schaltungsanordnung zum Herauffahren der Leistung, die dem Rücksetz-Anschlußstift des Mikroprozessors zugeordnet waren, durch eine neue und schnellere Rücksetz-Schaltungsanordnung ersetzt. Diese neue Schaltungsanordnung wurde auf der Steuerplatine des Banknotenprüfers angeordnet.
Block 19. Wegen der Umwandlung vom Wechselspannungsbetrieb in einen gepulsten Batteriebetrieb war es erforderlich, am Mikroprozessor des Banknotenprüfers Softwaremodifikationen vorzunehmen. Um diese Modifikationen zu erleichtern, mußte der existierende Mikroprozessor ersetzt werden. Es wurde auf der Steuerplatine des Banknotenprüfers ein Sockel zur Aufnahme des neuen Mikroprozessors installiert. Der die Softwarecodeänderungen reflektierende maskierte Mikroprozessor wurde durch einen Intel-8749-EPROM-Mikroprozessor ersetzt. Es wurde der Mikroprozessor mit einer EPROM-Version verwendet, um eine Online-Programmierbarkeit zu ermöglichen. Es sei bemerkt, daß die obenangegebenen Modifikationen bei einer späteren Herstellung nicht erforderlich sind, da der modifizierte Banknotenprüfer den modifizierten Mikroprozessor aufweist.
Wenngleich die vorliegende Erfindung gemäß ihrer bevorzugten Ausführungsform in Zusammenhang mit der Verwendung von Münzen und Dollarnoten beschrieben wurde, wird daran gedacht, daß an der vorliegenden Erfindung leicht Modifikationen vorgenommen werden können, um den Betrieb durch Kreditkarten, Wertkarten, Banknoten, Wertmarken, Coupons oder andere Bargeldalternativen zu ermöglichen. In diesen Fällen müssen Modifikationen an den Meß- und Prüfmechanismen und auch, falls erforderlich, am Steuersystem und an der Steuerplatine 11 vorgenommen werden.
Wenngleich die vorliegende Erfindung gemäß der bevorzugten Ausführungsform so beschrieben wurde, daß sie in Zusammenhang mit dem Verkauf von Zeitungen oder Zeitschriften verwendet wird, kann sie auch beim Verkauf anderer Artikel oder Waren verwendet werden. Diese können Zigaretten, Süßigkeiten, Imbißgerichte usw. umfassen. Die vorliegende Erfindung kann weiterhin in Drehkreuzen verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann kurz gesagt bei jedem Vorgang verwendet werden, bei dem die Vorrichtung batteriebetrieben ist und lange und häufige Ruhe- oder Totzeiten durchläuft, während derer sie für eine Systemaktivierung bereit sein muß und sofort aus dem Ruhe- oder Schlummerzustand in einen Betriebszustand unter voller Leistungsaufnahme übergehen muß und ihre Funktion wahrnehmen muß.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch eine Fähigkeit zum Wiederaufladen einer Batterie erzielt werden, um eine längere Batterielebensdauer und ein weniger häufiges Austauschen der Batterie zu erzielen. Die elektrische Wiederaufladeeinrichtung kann vom Solartyp sein. Die Wiederaufladeeinrichtung kann auch die Verwendung von an beweglichen Teilen in der Verkaufsvorrichtung angeordneten Generatoren umfassen. Weiterhin ist die Verwendung von Verschiebungsmatten vorgesehen, die sich vor der Verkaufsvorrichtung befinden und die eine piezoelektrische Einrichtung verwenden können, um elektrische Energie aus dem bloßen Auftreten des Benutzers auf die Verschiebungsmatte zu erzeugen. Es können gemäß der vorliegenden Erfindung auch andere Fachleuten in der relevanten Technik bekannte Wiederaufladeeinrichtungen verwendet werden.
Folglich ist die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausschließlich als die vorliegende Erfindung veranschaulichend anzusehen und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Die vorliegende Erfindung umfaßt daher alle Modifikationen, Änderungen und Alternativen hinsichtlich ihrer Auslegung, ihrer Konstruktion und ihres Anwendungsverfahrens, die innerhalb des Schutzumfangs der in den beigefügten Ansprüchen definierten vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

1. Ausschließlich batteriebetriebene, geldbetätigte Vorrichtung (1) zur Abgabe von Waren oder Dienstleistungen, aufweisend:

eine Batterie (14) und

eine Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung (2),

gekennzeichnet durch:

einen Banknotenprüfer (17) zum Erfassen und Prüfen von Papierzahlungsmitteln,

einen mit dem Banknotenprüfer (17) verbundenen Banknotensensor (21) zum Erfassen der Eingabe einer Banknote, und

eine mit der Batterie (14), dem Banknotenprüfer (17) und der Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung (2) verbundene Steuereinrichtung (11), die den Leistungsverbrauch der Vorrichtung (1) steuert, die Vorrichtung (1) in einem Niedrigleistungsmodus betreibt, während dessen die Banknotensensor-Abtastung in Intervallen erfolgt, die Vorrichtung (1) in ihrer Leistung herauffährt, wenn eine Banknote erfaßt wird, den Banknotenprüfer (17) aktiviert, die Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung aktiviert, wenn ein ausreichender Geldbetrag eingegeben wurde, und die Vorrichtung in ihrer Leistung herunterfährt, nachdem eine Ware oder Dienstleistung abgegeben wurde.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend:

einen Münzmechanismus (16) zum Erfassen und Prüfen von Münzen,

eine Geldannahme-Prüfeinrichtung zum Bestimmen, ob nur Münzen oder Münzen und Banknoten angenommen werden können, und

eine Geldanzeigeeinrichtung (6), um einem Benutzer anzuzeigen, ob nur Münzen oder Banknoten und Münzen eingegeben werden können,

wobei die Steuereinrichtung (11) mit dem Münzmechanismus (16), der Geldannahme-Prüfeinrichtung und der Geldannahme-Anzeigeeinrichtung (6) verbunden ist und die Vorrichtung (1) in ihrer Leistung herauffahren kann, wenn entweder eine Münze oder eine Banknote erfaßt wird, und den Münzmechanismus (16), die Geldannahme-Prüfeinrichtung und die Geldanzeigeeinrichtung (6) aktivieren kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit einem mit dem Münzmechanismus (16) verbundenen Münzsensor (19).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, umfassend einen Münzmechanismus (16) mit einem Münzsensor und einem Münzgültigkeitprüfer zum Erfassen und Prüfen von Münzen, wobei die Steuereinrichtung (11) die Vorrichtung in einem Niedrigleistungsmodus betreibt, während dessen die Banknoten- und Münzen-Sensorabtastung in Intervallen erfolgt, und die Vorrichtung (1) in ihrer Leistung herauffährt, wenn eine Münze oder Banknote erfaßt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit:

einer Geldannahme-Prüfeinrichtung zum Bestimmen, ob nur Münzen oder Münzen und Banknoten angenommen werden können, und

einer Geldanzeigeeinrichtung (6), um einem Benutzer anzuzeigen, ob nur Münzen oder Münzen und Banknoten eingegeben werden können.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend:

eine Leistungssparschaltung (30) zum Begrenzen der Leistung für die Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung,

wobei die Steuereinrichtung (11) die Leistungssparschaltung (30) zu einer vorbestimmten Zeit, nachdem die Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung aktiviert worden ist, aktiviert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend:

eine Batterieprüfeinrichtung (40), um zu bestimmen, ob eine bestimmte Leistungsmenge in der Batterie (14) verfügbar ist, und um ein Niedrigleistungssignal zu erzeugen, wenn die Leistung niedrig ist, und

eine Niedrigleistungs-Anzeigeeinrichtung (D28), um einen Zustand niedriger Batterieleistung nur dann anzuzeigen, wenn das Niedrigleistungssignal erzeugt wird und wenn die Vorrichtung (1) verwendet oder gewartet wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Warenabgabeeinrichtung eine elektrische Spule (18) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8 mit einer Geldwechseleinrichtung (16), um dem Benutzer Wechselgeld zu geben.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Mehrfach-Preisumschalteinrichtung, um den Preis von Waren oder Dienstleistungen in der Vorrichtung zu verändern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 mit einer elektronischen Zeitgebereinrichtung, die bewirkt, daß der Preis in vorbestimmten Abständen geändert wird.

12. Verfahren zum Verkauf oder zur Abgabe von Waren oder Dienstleistungen von einer ausschließlich batteriebetriebenen Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, mit folgenden Schritten:

Versorgen der Vorrichtung (1) mit Leistung mittels mindestens einer Batterie (14),

Abtasten des Banknotensensors in Intervallen in einem Niedrigleistungsmodus,

Herauffahren der Leistung der Vorrichtung (1), wenn ein Papierzahlungsmittel eingegeben wird,

elektronisches Prüfen des Papierzahlungsmittels,

Abgeben einer Ware oder Dienstleistung, wenn der eingegebene Geldbetrag einen vorgegebenen Betrag erreicht oder übertrifft,

Herunterfahren der Leistung der Vorrichtung (1), und

Einleiten eines Leistungssparzustands, um Batterieleistung zu sparen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, aufweisend:

Herauffahren der Leistung der Vorrichtung (1), wenn eine Münze eingegeben wird,

elektronisches Prüfen der Münze,

Bestimmen, ob die Vorrichtung nur Münzen oder Münzen und Banknoten annehmen kann, und

Einstellen einer Anzeigeeinrichtung (6) zur Anzeige, daß nur Münzen oder daß Münzen und Banknoten angenommen werden können.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Bestimmungsschritt außerdem aufweist:

Bestimmen des Inhalts einer Münzspeichereinrichtung (16) und Erzeugen eines Münzspeichersignals, wenn die Menge an Münzen unter einer vorbestimmten Zahl liegt,

Erzeugen eines Anzeigesignals, wenn die Anzeigeeinrichtung angibt, daß Münzen und Banknoten eingegeben werden können, und

Ändern der Anzeigeeinrichtung, um anzuzeigen, daß nur Münzen eingegeben werden können, wenn sowohl das Münzspeichersignal als auch das Anzeigesignal erzeugt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Schritt zur Abgabe einer Ware oder einer Dienstleistung außerdem aufweist:

(a) Aufladen einer Energiespeichereinrichtung,

(b) Entladen der Energiespeichereinrichtung, um eine Warenabgabeeinrichtung bei Auftreten eines Aktivierungssignals mit Leistung zu versorgen,

(c) Verringern der der Warenabgabeeinrichtung zugeführten Leistung zu einer vorbestimmten Zeit nach dem Auftreten des Aktivierungssignals und

(d) Wiederaufladen der Energiespeichereinrichtung nach Abschluß der Schritte (a) bis (c).

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei:

bestimmt wird, ob eine vorbestimmte Leistungsmenge von der Batterie (13) verfügbar ist und

ein Zustand niedriger Batterieleistung angezeigt wird, wenn der Leistungspegel der Batterie (13) unter einer vorbestimmten Grenze liegt und wenn die Vorrichtung (1) verwendet oder gewartet wird.

17. Ausschließlich batteriebetriebene, geldbetätigte Vorrichtung (1) zur Abgabe von Waren oder Dienstleistungen, aufweisend:

einen Münzmechanismus (16) zum Erfassen und Prüfen von Münzen,

eine Batterie (14) und

eine Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung (2),

gekennzeichnet durch:

einen Banknotensensor (21) zum Erfassen der Eingabe einer Banknote,

einen Banknotenprüfer (17) zum Erfassen und Prüfen von Papierzahlungsmitteln,

eine mit der Batterie (14), dem Banknotenprüfer (17) und der Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung (2) verbundene Steuereinrichtung (11), die den Leistungsverbrauch der Vorrichtung (1) steuert, die Vorrichtung (1) in ihrer Leistung herauffährt, wenn eine Banknote erfaßt wird, den Banknotenprüfer (17) aktiviert, die Waren- oder Dienstleistungs-Abgabeeinrichtung aktiviert, wenn ein ausreichender Geldbetrag eingegeben wurde, und die Vorrichtung in ihrer Leistung herunterfährt, nachdem eine Ware oder Dienstleistung abgegeben wurde,

wobei die Steuereinrichtung (11) mit dem Münzmechanismus (16), der Geldannahme-Prüfeinrichtung und der Geldannahme-Anzeigeeinrichtung (6) verbunden ist und die Vorrichtung (1) in ihrer Leistung herauffahren kann, wenn entweder eine Münze oder eine Banknote erfaßt wird, und die den Münzmechanismus (16), die Geldannahme-Prüfeinrichtung und die Geldanzeigeeinrichtung (6) aktivieren kann.