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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf elektronische Vorrichtungen zur Überprüfung und Ansammlung von Guthaben
in Stationen und/oder Maschinen zur automatischen Bereitstellung
von Waren und/oder Dienstleistungen, Videospielen, etc., mit besonderem
Bezug auf elektronische Münzakzeptoren.
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Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf ein Verfahren zur Kalibrierung von elektronischen Münzakzeptoren
für die Überprüfung von
Münzen.
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Verschiedene Arten von Stationen
und/oder Maschinen für
die automatische Bereitstellung von Waren und/oder Dienstleistungen,
die eine geeignete Vorrichtung zur Überprüfung von Münzen und für die Ansammlung von Guthaben
aufweisen, sind bisher zur Verfügung
gestellt worden und sind als elektronischen Münzakzeptoren bekannt geworden.
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Bevor sie in eine Maschine für die Bereitstellung
von waren und/oder Dienstleistungen eingebaut werden, müssen die
elektronischen Münzakzeptoren geeignet
vorbereitet und programmiert werden, um alle gewünschten Münzen zu identifizieren.
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Der Münzakzeptor muß alle möglichen
Arten von Münzen
unterscheiden können,
die in diesen eingeworfen werden, und sie daraufhin akzeptieren,
um das Guthaben anzusammeln, das für das Erhalten der gewünschten
Ware oder Dienstleistung benötigt wird.
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Darüber hinaus sind wegen möglicher
Störungen
der elektronischen Meß-
und Erkennungskomponenten, die die Münzakzeptoren bilden, aufgrund
der Eigenheiten dieser Komponenten oder aufgrund von Herstellungsfehlern
die charakteristischen Parameter der Komponenten nicht exakt festgelegt, sondern
es muß eine
Toleranzgrenze in Betracht gezogen werden.
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Deshalb sind die hergestellten Münzakzeptoren
tatsächlich
nicht identisch zueinander, d. h. jeder besitzt eine Vorrichtung
zur Identifizierung der Münzen,
die einen entsprechenden Fehler aufweist.
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Infolgedessen wird jeder Münzakzeptor
seinen eigenen Auslesewert für
eine bestimmte Münze aufweisen,
der sich von dem anderer Münzakzeptoren
unterscheidet, obwohl er innerhalb eines begrenzten Intervalls liegen
wird.
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Daher ist es erforderlich, einzeln
auf jeden hergestellten Münzakzeptor
einzuwirken und ihn so anzupassen, daß er alle möglichen Arten von Münzen zu
identifizieren und zu unterscheiden vermag, die in diesen eingeführt werden
können.
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Die Anpassung der Münzakzeptoren
zur Erkennung der unterschiedlichen Arten von Münzen ist sehr schwierig und
kann nicht kurzfristig durchgeführt werden,
da alle existierenden Arten von Münzen zuvor in jeden Münzakzeptor
einzuführen
sind.
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In der Tat muß der Bediener, der den Münzakzeptor
adaptiert, wenn er aus der Produktion kommt, mit allen Arten von
Münzen
ausgestattet sein und muß mehrere
Stücke
derselben Art einzeln in den Akzeptor einführen.
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Wenn eine bestimmte Münze eingeführt wird,
vermißt
der Münzakzeptor
die Münze
und speichert ihren zugeordneten Wert in einem Speicher, der üblicherweise
als "Datenbank" bezeichnet wird.
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Wenn alle Arten von zu identifizierenden Münzen eingeführt worden
sind, hat der Münzakzeptor
eine Datenbanktabelle mit allen Erkennungswerten, die der Münzakzeptor
einer einzelnen Münze
zuordnet, erstellt.
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Zu diesem Zeitpunkt stellt der Bediener
den Münzakzeptor
ein, indem er die entsprechenden elektronischen Einrichtungen so
justiert, daß sie
mit der Datenbank derart wechselwirken, daß der Münzakzeptor die gerade erzeugte
Datenbank für
den Vergleich der Münzen
benutzen kann, die in diesen eingeführt werden, wenn er in der
Ausgabemaschine installiert wird.
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Dementsprechend verbindet die Maschine die
in diese eingeführte
Münze mit
einer bestimmten darin gespeicherten Art und akkumuliert ein entsprechendes
Guthaben.
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Die oben erwähnten Kalibrierungsschritte müssen mit
jedem einzelnen Münzakzeptor
durchgeführt
werden, was bedeutet, daß alle
möglichen
gewünschten
Arten von Münzen
in jeden Münzakzeptor eingeführt werden
müssen.
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Darüber hinaus muß für jeden
Münzakzeptor eine
Datenbank generiert werden, die charakteristisch für und eindeutig
verbunden mit einem zugeordneten Münzakzeptor ist.
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Daher verursacht der bisher verwendete
Kalibrierungsvorgang für
Münzakzeptoren
einen beträchtlichen
und nachteiligen Zeitaufwand, der zu den Gesamtkosten jedes Münzakzeptors
beiträgt.
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Darüber hinaus müssen die
Hersteller, wenn eine neue Art Münze
in Umlauf gebracht wird, die vorher auf den Markt gebrachten Münzakzeptoren einsammeln,
um sie so anzupassen, daß sie
die neuen Münzen
identifizieren können,
was zu der Notwendigkeit führt,
eine neue Datenbank zu erzeugen, die im Münzakzeptor gespeichert werden
muß.
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Das europäische Patent 0 072 189 beschreibt
ein verfahren und eine Vorrichtung für das Kalibrieren einer Münzerkennungsvorrichtung,
die mit einem Bereich zur Erkennung von Münzen und einem programmierbaren
Speicher (PROM 3) ausgestattet ist..
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Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
umfaßt
zwei Beispiel-Wertmünzen,
ein programmierbares Speicher-PROM 5 und einen Computer.
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Das PROM 5 enthält, darin gespeichert, die Standard-Referenzwerte der
Parametergrößen der zwei
Beispiel-Wertmünzen und
die Standard-Referenzwerte der unterschiedlichen Nennwerte der Münzen, die
von der Erkennungsvorrichtung akzeptiert werden können.
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Das Kalibrierverfahren, das im europäischen Patent
0 072 189 beschrieben wird, umfaßt im wesentlichen die folgenden
Schritte:
- – der
Computer und das Speicher-PROM 5 werden mit der Erkennungsvorrichtung
verbunden;
- – die
zwei Beispiel-Wertmünzen
werden in den Bereich zur Erkennung von Münzen eingeführt und die Werte zweier Parametersignale
werden für
jede Wertmünze
ermittelt;
- – die
so erhaltenen Werte werden in einen internen Speicher des Computers
eingegeben;
- – der
Computer vergleicht die werte der Signale der zwei Beispiel-Wertmünzen mit
den Standard-Referenzwerten
der zwei Beispiel-Wertmünzen,
die im PROM 5 enthalten sind;
- – der
Computer speichert in seinem internen Speicher die Kalibrier-Parameter,
die sich aus dem oben erwähnten
Vergleich ergeben haben;
- – der
Computer ermittelt unter Verwendung der Kalibrier-Parameter die
Standard-Referenzwerte für
verschiedene Münzen,
deren Werte im PROM 5 enthalten sind, und erhält daraus die neuen Referenzwerte,
die der Erkennungsvorrichtung zugeordnet sind, die den Vorgang durchläuft;
- – der
Computer und das PROM 5 werden von der Erkennungsvorrichtung getrennt.
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Das oben beschriebene Verfahren erlaubt es,
die Münzakzeptoren
für die
Erkennung von Münzen
anzupassen, ohne alle Nennwerte der zu akzeptierenden Münzen eingeben
zu müssen,
da sie mit nur zwei Beispiel-Wertmünzen arbeitet.
Jedoch ist das verfahren schwierig, da es den Gebrauch eines Computers
und eines externen Speichers erfordert, der mit jedem zu kalibrierenden
Münzakzeptor
verbunden werden muß.
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Darüber hinaus ist der zeitweise
Gebrauch mehrerer Speichereinheiten, insbesondere des PROMs 3, des
PROMs 5 und des internen Computerspeichers, für die Veränderung der Standard-Referenzwerte
der zu akzeptierenden Münz-Nennwerte erforderlich,
um sie an die Eigenschaften jedes einzelnen Münzakzeptors anzupassen.
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Die Kalibrierung der Münzakzeptoren
gemäß dem Verfahren,
das im europäischen
Patent 0 072 189 beschrieben ist, erfordert immer die Anwesenheit
eines fachkundigen Technikers, der besonders ausgebildet ist, den
Computer und das PROM 5 zu bedienen und sie mit dem zu kalibrierende
Münzakzeptor
zu verbinden.
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Eine alternative Technik ist in der
WO 97127567 beschrieben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren zum Kalibrieren von elektronischen Münzakzeptoren
zur Erkennung von Münzen
bereitzustellen, wobei dieses Verfahren nicht das Einführen aller
Münzen
erfordert, die der Akzeptor erkennen muß.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kalibrieren von elektronischen
Münzakzeptoren
zur Erkennung von Münzen
bereitzustellen, wobei dieses Verfahren nicht die Verwendung eines
Computers erfordert, der während des
Kalibriervorgangs mit dem Münzakzeptor
verbunden werden muß.
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Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, das den Gebrauch nur einer
Speichereinheit vorsieht, die sich innerhalb des Münzakzeptors
befindet.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, das es ermöglicht,
Münzakzeptoren
in kurzer Zeit und mit einfachen und kurzfristigen Vorgängen zu
kalibrieren.
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Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren für
das Kalibrieren elektronischer Münzakzeptoren
vorzuschlagen, das eine schnelle Aktualisierung der Speicher der
Münzakzeptoren
ermöglicht,
falls eine neue Münze
in Umlauf gebracht worden ist.
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Die oben erwähnten Aufgaben werden vollständig durch
den Gegenstand der Patentansprüche 1
und 2 gelöst.
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Die kennzeichnenden Merkmale der
Erfindung werden vollständig
in der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung beschrieben, die in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung
zu sehen ist, in der in schematischer Weise ein Blockdiagramm dargestellt
ist, das die Hauptschritte des Verfahrens zum Kalibrieren elektronischer
Münzakzeptoren
für die Münzerkennung
veranschaulicht.
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Das vorgeschlagene Verfahren betrifft
die Anpassung einer Referenzdatenbank an die Eigenschaften einzelner
elektronischer Münzakzeptoren der
herkömmlichen
Art, die durch die Hersteller bereitgestellt werden.
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Die Anpassung ermöglicht es, für jeden
einzelnen Münzakzeptor
einen Speicher zu erhalten, der charakteristische Parameter der
unterschiedlichen vorhandenen Münzen
enthält,
die in Übereinstimmung
mit der Produktionstoleranz und den Fehlern der elektronischen Bauelemente
des Münzakzeptors
verändert
worden sind.
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Entsprechend dem vorgeschlagenen
Verfahren wird die Referenzdatenbank an die Eigenschaften der einzelnen hergestellten
Münzakzeptoren
angepaßt,
um sie für
das Erkennen aller existierenden Arten von Münzen durch das Verwenden nur
einer Probe- oder Beispielmünze
zu adaptieren.
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Die Beispielmünze hat charakteristische Identifikaktionparameter,
die eindeutig vorgegeben und vorbekannt sind.
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Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird,
wie im Blockdiagramm dargestellt, zuerst eine erste Datenbank erzeugt,
indem in einen ersten Münzakzeptor
unterschiedliche Arten von zu identifizierenden Münzen nacheinander
eingebracht werden.
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Der Münzakzeptor ordnet jeder einzelne Münze ein
korrektes Referenzsignal zu, das von ihren charakteristischen Parametern,
wie Gewicht, Durchmesser und Dicke, abhängt.
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Der Satz von Referenzsignalen, jedes
einer speziellen Art von Münze
zugeordnet, wird in der ersten Datenbank gespeichert, die den charakteristischen
Referenzspeicher des betreffenden Münzakzeptors bildet.
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Anschließend wird eine Beispielmünze mit Identifikaktionparametern,
wie Gewicht, Durchmesser und Dicke, die eindeutig vorher bekannt
sind, in den ersten Münzakzeptor
eingebracht.
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Dann mißt der Münzakzeptor diese Parameter,
z. B. X für
Gewicht, Y für
den Durchmesser, Z für die
Dicke, und so weiter.
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Die so erhaltenen Parameter X, Y,
Z sind ausschließlich
und in einer eindeutigen Weise mit dem betreffenden Münzakzeptor
verbunden.
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Der erste Münzakzeptor kann, wie alle in
der Fertigungslinie hergestellten Münzakzeptoren, in zwei Moden
betrieben werden: einem Programmiermodus, in dem die oben erwähnte Datenbank
erzeugt wird, und einem Kalibriermodus, in dem die Parameter der
Beispielmünze,
wie oben beschrieben, ermittelt werden.
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Zu diesem Zeitpunkt werden die Parameter X,
Y, Z und die werte der ersten Datenbank aus dem ersten Münzakzeptor
abgerufen und es wird auf diese Weise eine universelle Referenzdatenbank
erzeugt.
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Diese universelle Referenzdatenbank
wird auf einen zweiten Münzakzeptor übertragen.
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Nunmehr ist es ausreichend, nur eine
Beispielmünze
in den zweiten Münzakzeptor
einzubringen und die entsprechenden Kennzeichnungsparameter, z.
B. X', Y', Z ', die die Fähigkeit
des betreffenden Münzakzeptors,
entsprechend den Charakteristika der elektronischen Bauelemente,
zu lesen und zu erkennen, wiedergeben, auszulesen.
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Dann wird der Wert der geraden ermittelten Parameter
X', Y', Z' mit dem Wert der
Parameter X, Y, Z verglichen, die in die universelle Referenzdatenbank
eingegeben wurden, um Unterschiede zwischen diesen festzustellen.
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Die Werte der Referenzsignale der
verschiedenen Münzen,
die in der universellen Referenzdatenbank enthalten sind, werden
entsprechend dem ermittelten Unterschied verändert, erhöht oder verringert.
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Dadurch wird eine neue Datenbank
erzeugt, die in idealer Weise an die Lese- und Erkennungsfähigkeiten
des betreffenden Münzakzeptors
angepaßt ist,
der jetzt mit seinem eigenen charakteristischem Referenzspeicher
ausgestattet ist.
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Dann wird die universelle Referenzdatenbank
auf einen dritten Münzakzeptor übertragen
und eine Beispielmünze
wird in diesen eingeführt.
Die zugeordneten Parameter, z. B. X'',
Y'', Z'', werden gelesen, die Unterschiede zwischen
dem Wert der Parameter X, Y, Z, die in der Referenzdatenbank enthalten
sind, und dem Wert der gerade ermittelten Parameter X'', Y'', Z'' werden ermittelt und die werte der Referenzsignale
für verschiedene
Münzen,
die in der Referenzdatenbank enthalten sind, werden geändert.
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Dadurch wird eine neue Datenbank
erzeugt, die dem dritten Münzakzeptor
zugeordnet ist, der für das
Erkennen verschiedener Münze
angepaßt
ist.
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Danach wird die universelle Referenzdatenbank
auf einen vierten Münzakzeptor übertragen
und die Beispielmünze
wird in diesen eingeführt,
dann werden die zugeordneten Parameter, z. B. X ''', V ''', Y''',
gelesen, die Unterschiede zwischen dem Wert der Parameter X, Y,
Z, die in der Referenzdatenbank enthalten sind, und dem Wert der
gerade ermittelten Parameter X''', Y''', Z''' werden ermittelt und die Werte der
Referenzsignale für
verschiedene Münzen,
die in der Referenzdatenbank enthalten sind, werden geändert.
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Dadurch wird eine neue Datenbank
erzeugt, die dem vierten Münzakzeptor
zugeordnet ist, der für das
Erkennen verschiedener Münze
angepaßt
ist.
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Auf diese Weise können alle übrigen Münzakzeptoren in einer extrem
kurzen Zeit durch das Transferieren der universellen Referenzdatenbank auf
diese und durch die Wiederholung der oben beschriebenen einfachen
und kurzfristigen Prozedur angepaßt werden.
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Gemäß einer interessanten Ausführungsform
ist es möglich,
zuerst die Beispielmünze
in die zu kalibrierenden Münzakzeptoren
einzubringen und dann die universelle Datenbank zu transferieren.
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In der Praxis ist der erste Münzakzeptor,
der die Fertigungsstraße
verläßt, so ausgebildet,
daß er in
zwei Moden betreiben werden kann, einem Programmiermodus und einem
Kalibriermodus, um, wie oben beschrieben, die universelle Datenbank
zu generieren.
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Alle anderen in der Fertigungsstraße hergestellten
Münzakzeptoren
werden so eingestellt, daß sie
im Kalibriermodus arbeiten.
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Die Beispielmünze wird in jeden Münzakzeptor
eingeführt,
um die charakteristischen Parameter X', Y',
Z' für den zweiten
Münzakzeptor,
X'', Y'', Z'' für den dritten
zu erhalten und so weiter.
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Wenn die Universaldatenbank auf jeden
der Münzakzeptoren
transferiert wird, wird sie auf der Basis des Vergleichs der in
der Universaldatenbank enthaltenen Parameter X, Y, Z, mit den Parametern,
die vorher während
des Kalibriervorgangs erhalten wurden, an dessen Eigenschaften angepaßt.
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Dadurch erfolgt die Änderung
der universellen Datenbank in Übereinstimmung
mit den Eigenschaften jedes einzelnen Münzakzeptors innerhalb des Münzakzeptors
und ohne Hilfe von Computern oder von äußeren Speichereinheiten.
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Darüber hinaus ist die einzige
Speichereinheit, die benutzt wird, diejenige, welche die universelle
Datenbank enthält,
deren Werte innerhalb jedes einzelnen Münzakzeptors entsprechend dem
folgenden Algorithmus geändert
werden, (bezogen auf den i-ten Münzakzeptor):
Vergleich
der gemessenen Parameter X(i), Y(i), Z(i) der Beispielmünze, die
vom i-ten Münzakzeptor
ermittelt werden, mit den Werten der Parameter X, Y, Z, die in der
universellen Referenzdatenbank enthalten sind;
Ermittlung des
Unterschiedes für
jeden Parameter gemäß:
UNTERSCHIED
(t) = MESSWERT (t) – REFERENZWERT
(t), wobei t = 1, ........, M und M = Anzahl der charakteristischen
Parameter in Bezug auf die Beispielmünze und für jeden Münzwert ist (in diesem Fall
M = 3, Gewicht, Durchmesser und Dicke);
Änderung jedes Satzes von Referenzparametern,
in Bezug auf jeden Münzwert,
der in der universellen Referenzdatenbank enthalten ist, auf der
Grundlage der ermittelten Unterschiede: MÜNZE'w (t) = MÜNZEw (t) + UNTERSCHIED (t),
wobei MÜNZEw
(t) der Referenzwert des t-ten Parameters (Gewicht, Durchmesser,
Dicke) bezogen auf den w-ten Nominalwert des oben erwähnten Satzes
von Münzen
ist, der in der universellen Referenzdatenbank enthalten ist, während MÜNZE'w (t) der Referenzwert
des t-ten Parameters (Gewicht, Durchmesser, Dicke), bezogen auf
den w-ten Nominalwert des oben erwähnten Satzes von Münzen, ist,
der an den besagten i-ten Münzakzeptor
angepaßt
ist.
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Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt
es auf eine extrem vorteilhafte Weise, alle hergestellten elektronischen
Münzakzeptoren
zu programmieren, indem nur eine Beispielmünze verwendet wird, was zu
einem beträchtlichen
Zeitgewinn führt.
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Darüber hinaus garantiert das vorgeschlagene
Verfahren, daß die
Münzakzeptoren
für eine
sichere Erkennung aller unterschiedlichen Arten existierender Münzen angepaßt werden,
indem die Münzakzeptoren
mit einer Referenzdatenbank ausgerüstet werden, die als "Datenbank" bezeichnet wird und
die jedes Mal auf der Basis der Eigenschaften jedes einzelnen zugeordneten
Münzakzeptors
angepaßt
wird.
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Daher garantiert das vorgeschlagene
Verfahren die Programmierung der Münzakzeptoren, indem es diese
in ein paar einfachen und raschen Schritten für das Erkennen der Münzen kalibriert.
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Darüber hinaus erlaubt es das vorgeschlagene
Verfahren, nur eine Referenzdatenbank zu verwenden und diese anschließend an
alle hergestellten Münzakzeptoren
anzupassen, was die Kosten erheblich vermindert.
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Außerdem können gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren
die bereits installierten Münzakzeptoren,
falls eine neue Münze
in Umlauf gebracht wird, rasch aktualisiert werden, indem die Besitzer
der Maschinen, die die Münzakzeptoren
enthalten, mit einer neuen Referenzdatenbank ausgestattet werden,
die auf die oben beschriebene Weise erzeugt wird und die die Referenzsignale
der vorherigen Münzen ebenso
wie das Referenzsignal der Münze
enthält, die
gerade in Umlauf gebracht wurde.
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Daher führt der Bediener, der den Münzakzeptor
aktualisiert, die Beispielmünze
in den Münzakzeptor
ein, der Münzakzeptor
liest die Abweichung der Referenzparameter und aktualisiert die
Referenzdatenbank, indem er die darin enthalten Werte auf der Grundlage
dieser Abweichung ändert.
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Auf diese Weise ist es möglich, einen
bereits installierten Münzakzeptor
an seinem Standort zu aktualisieren, ohne ihn von diesem zu entfernen.
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Ein anderer Vorteil des oben beschriebenen Verfahrens
liegt in der Tatsache, daß es
möglich
ist, die universellen Referenzdatenbank wieder zu erzeugen, ausgehend
von der Datenbank, die an den einzelnen Münzakzeptor angepaßt ist.
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Tatsächlich kann der Münzakzeptor
auf umgekehrte Weise die Werte, die in seiner Datenbank enthalten
sind, ändern,
z. B. MÜNZEw
(t) = MÜNZE'w (t) – UNTERSCHIED
(t).
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Es versteht sich, daß Abweichungen
in der Reihenfolge der Schritte für die Anpassung der Münzakzeptoren
ebenso wie Änderungen
der Art und der Form der Beispielmünze und der Art der Erzeugung
und Aktualisierung der Speicherdatenbank durchgeführt werden
können,
ohne den Gedanken und den Bereich des neuen Konzeptes dieser Erfindung,
wie diese oben beschrieben und nachfolgend beansprucht wird, zu
verlassen.