DK158418B - Fremgangsmaade til identificering af moenter og apparat til brug ved udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 158418B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den i krav l's indledning angivne art.

Man kender møntfiltre, f.eks. fra engelsk patent nr.

1 551 209, som angiver et apparat til undersøgelse af 5 metalstykker, især mønter, ved hvilket elektromagnetisk reaktion måles ved forubestemte tidsperioder i relation til hastigheden, med hvilken mønten passerer detektoren.

Engelsk offentliggørelsesskrift nr. 2 107 104 beskriver et møntidentificeringsapparat med en induktiv spole 10 viklet på en ferritkerne med to poler, som er tilpas set i størrelse og placering til mønttyperne, som de-tekteres. Møntens indvirkning på det elektromagnetiske felt måles, når den befinder sig mellem polerne, og når den er i nærheden af hver polflade.

15 Engelsk offentliggørelsesskrift nr. 2 086 633 beskriver et møntsorteringsapparat med en kombination af elektromagnetiske og fotoelektriske følere til at skelne mellem mønter^med forskellig permeabilitet.

DE offentliggørelsesskrift nr. 2 716 740 beskriver et 20 apparat med et kompliceret system af kapacititive, in duktive og fotoelektriske følere til at identificere mønter.

Endelig er det fra USA-patent nr. 3 869 663 kendt at foretage elektromagnetiske målinger med to forskellige 25 spolepar, og disse målinger evalueres af individuelle anordninger.

De kendte fremgangsmåder anses for at give temmelig upålidelige resultater, og formålet med opfindelsen er at opnå sikre måleresultater på en simplere måde. 1

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at den ind-

DK 158418B

2 ledningsvis angivne fremgangsmåde er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne.

Ued fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes kun et spolepar (simpel elektronik, små dimensioner, lav pris 5 og høj pålidelighed). Der foretages en serie målinger styret af lyskanaler. Lysdioderne er kun tændt én ad gangen, og den første tænder netop, når mønten "føles" af spolen. Dette giver ekstremt kort tid - dioderne er strømførende - og dermed lavt strømforbrug.

10 Lyskanalstyringen af spolemålingerne giver for "alle" møntdiametre mindst én måleværdi, der er stærkt afhængig af diameteren. Samtidig gives mulighed for på ekstrem lille plads at styre spolen af målinger, hvoraf enkelte differencer på måleværdierne er stærkt afhængige af 15 prægningen.

Styringen af dæmpningsmålingerne med rækken af optiske kanaler giver i modsætning til kendte systemer mulighed for at følge dæmpningsforløbet for samtlige møntstørrelser for dæmpninger fra nul til maksimaldæmpningen.

20 Derfor vil der for samtlige møntstørrelser være en ræk ke målinger, hvor differencen mellem nabomålinger er et udtryk for møntens profil (prægning).

Opfindelsen angår endvidere et apparat af den i krav 7 angivne art til udøvelse af fremgangsmåden, hvilket 25 apparat er ejendommeligt ved det i krav 7's kendeteg nende del angivne.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvorpå: fig. 1 viser de generelle principper ved møntkantdetek-30 teringsorganer i relation til en række koblede mønter, 3

DK 158418B

fig. 2 og 3 viser spoleindgangs- og udgangssignaler, som fremkommer i en hviletilstand og i en aktiveret tilstand, fig. 4 viser virkningen af at anbringe en møntkantde-tektor tæt ved oversiden af mønten, fig. 5 viser et skematisk blokdiagram af et møntidentificeringskredsløb, fig. 6 viser spændinger af signifikante signaler, som fremkommer i kredsløbet i fig. 5, og fig. 7 viser de mellemlagrede resultater af møntiden-fikatoren.

De generelle principper er vist i fig. 1. Alle indførte mønter 1 løber ned af en rampe 2, og alle målinger udføres dynamisk inden for et kort tidsrum og med anvendelse af et minimum af effekt.

Mønten afbryder et antal lyskanaler 3, 4, 5, før den passerer imellem et par spoler 6.

Nedsættelsen af koblingen mellem spolerne måles et antal gange med mønten i forskellige positioner styret af lyskanalerne.

Principperne for målingerne er vist i fig. 2-4. Koblingen mellem spolerne 6 skal først beskrives. Et sinusformet signal E afgives af en spole CE. Når der ingen mønt findes imellem de to spoler CE, CR, bliver signalet modtaget udæmpet. Amplituden af det modtagne signal R bestemmes af de to spolers koblings faktor. Når en mønt kommer ind imellem de to spoler CE, CR, bliver det modtagne signal dæmpet.

4

DK 158418 B

Amplitudeforskellen (dæmpning A^) på det modtagne signal er resultaterne (Al, A2, A3, ... An og Amax), som måles for forskellige positioner af mønten.

Lyskanalerne 3, 4, 5 er anbragt i forskellige højder 5 over rampen 2 og i forskellig afstand fra møntens cen trum. Lyskanalerne bør være anbragt således, at ingen kanaler samtidigt rammer bagkanten af en passerende mønt. For hver diameter af de forskellige mønter bør der være en lyskanal anbragt tæt ved møntens overside, 10 f.eks. ved en position, som er højere end 80?0 af møn tens diameter. Ved at udføre en koblingsmåling lige når den rullende mønt åbner for lyskanalen, opnås en høj diameterselektivitet, fordi en ringe differens i diameter giver en stor differens 7 i delen af mønten, 15 som er til stede imellem spolernes følsomme dele 8 ved det øjeblik. Dette er vist i fig. 4.

Ved at udføre flere målinger i rækkefølge med samme par spoler, vil "hastigheden" af dæmpningsændringen blive målt i tilknytning til den maksimale dæmpning.

20 Dette giver en indikation af møntens prægning. De stør ste og normalt mest kostbare mønter vil bryde de fleste af lyskanalerne og derved give relevante målinger.

Den første måling bør fortrinsvis vise den mindste dæmpning. Lyskanalerne bør være således indrettet, at mindst 25 1¾ (fortrinsvis imellem 1-20?ό) af møntarealet er inden for den følsomme del af spolen, når den første måling fore tages.

Blokdiagrammet af et møntidentificeringskredsløb er vist i fig. 5 (i den følgende beskrivelse er antallet 50 er lyskanaler sat til tre). Møntidentificeringskreds løbet indeholder en mikrodatamat 10 med følgende kontrollinier : 5

DK 158418B

LC1, LC2 og LC3: Lyskanalvalg

Reset: Resetlinie til at tilbagestille en 8 bit tæller 11 efter afslutning af målinger.

5 Information gives til mikro-datamaten 10 via følgende udgangslinier :

Databus (DB): Alle målte resultater (Al, A2, ...) sendes til mikrodatamaten 10 via otte udgangslinier fra en 8 bit port 12.

10 Afbrudt (INT): Denne linie signalerer (INT) til mikro datamaten 10, at et resultat er til stede ved porten 12.

Tælleren 11 tæller antallet af impulser set på en linie CP2 fra en clock-impuls generator 13. Dette er et direk-15 te binært mål for dæmpning Ai.

Valg af lyskanaler ELC1-3, er LC1-3 foretages i en væl-ger/dekoder 20 med mikrodatamaten 10 via kontrollinier LC1, LC2 og LC3, som er aktiveret, når tællere 11 går fra sin reset hvileposition.

20 Modtagerdelen for vælger/dekoderen 10 sender signalet INT til mikrodatamaten 10 for hver position af mønten, hvor resultaterne skal aflæses fra porten 12. Når signalet INT er til stede, låses indholdet af porten 12. Clock-impulsgeneratoren 13 forsyner transmissions- el-25 ler emissionsspolen CE med en vekselspænding CP1, som gøres sinusformet med et RC-netværk RCE.

Generatoren tilfører også clock-impulser CP2 til tælleren 11, når den ikke er spærret med en komparator 15. Generatoren 13 er forsynet med et impulsstrækningsar-

DK 158418 B

6 rangement til det spærrende signal INH fra komparato-ren 15.

Indholdet af tælleren 11 sendes til mikrodatamaten 10 via porten 12. Når signalet INT bliver "lavt" bliver 5 indholdet låst. Med et "højt" signal på INT linien trans mitteres sender indholdet direkte til databussen DB.

En digital/analog konverter (D/A) 16 oversætter tællerens 11 binære indhold til et analogsignal, som føres til komparatoren 15. På kampara torens 15 indgange b1 i — 10 ver niveauet af det modtagne signal 0UT-C0IL fra den modtagende spole CR sammenlignet med udgangssignalet OUT-DA fra D/A konverteren 16, jfr. fig. 6.

Når OUT-COIL-signalet bliver lavere end OUT-DA-signa-let, bliver komparatorudgangen INH lav. I hvileposition 15 vil dette forekomme for hver negativ halvbølge for OUT- COIL-signalet. Impulsstrække ren i clock-impulsgeneratoren 13 dækker perioden- imellem halvbølgen, og når lange impulser ankommer med korte intervaller (se fig. 6), bliver clock-impulsen CP2 til tælleren II spærret.

20 Udførelsen af målingerne skal nu beskrives med henvis ning til fig. 5 og 6. I hviletilstanden RM er niveauet af OUT-DA-signalet til stede, således at den negative halvbølge af det modtagne signal 0UT-C0IL altid går under signalet OUT-DA, når tæller indholdet er nul. Hver 25 gang OUT-COIL-signalet kommer under OUT-DA, bliver ud gangen af komparatoren 15 lav, og clock-impulsen CP2 for tælleren 11 spærret. Impulss trække ren i clock-gene-ratoren 13 dækker perioden mellem negative halvbølger.

Tælleren 11 forbliver ved nul og OUT-DA-signalet for-30 bliver stabilt.

Spændingerne på følgende udgange er vist skematisk: 7

DK 158418B

OUT-COIL, OUT-DA, INH og CP2. Frekvenser er ikke korrekte i relation til tiden for møntens passage.

Passagen af en mønt mellem spoler er den aktiverede tilstand AM, som nu skal beskrives. Virkningen af en 5 mønt imellem senderspolen CE og modtagerspolen CR er, at amplituden af det modtagne signal 0UT-C0IL er dæmpet. Dette betyder, at den negative halvbølge af det modtagne signal ikke længere går under OUT-DA. Derfor vil der ikke blive detekteret flere impulser i INH-sig-10 nalet ved udgangen af komparatoren 15.

Med INH-signalet stabilt ved dets høje niveau, bliver clock-impulssignalet CP2 ikke længere spærret og tælleren 11 begynder at tælle. Indholdet af denne tæller konverteres nu til et analogsignal via D/A konverte-15 ren 16. Eftersom det binære indgangssignal fra D/A kon verteren 16 vokser, vil dens udgangssignal OUT-DA også vokse.

Som det fremgår"af fig. 6, vil signalet OUT-DA følge den dæmpede amplitude af det modtagne signal, indtil 20 den maksimale dæmpning er nået. Når dette niveau én gang er nået med OUT-DA, begynder amplituden af signalet 0UT-C0IL at vokse, og den negative halvbølge af signalet vil gå under OUT-DA igen. Som en konsekvens vil INH-linien begynde at pulsere igen, CP2 spærres 25 og tælleren standser i positionen, den er nået, og for bliver stabil. Indholdet af tælleren er et antal, som angiver den maksimale -dæmpning for mønten og OUT-DA forbliver stabil ved det maksimale dæmpningsniveau.

Desuden forbliver informationen fra porten 12 til DB-50 linien stabil ved dens højeste værdi for den særlige mønt.

Målinger af "hastigheden" af dæmpningsændring skal nu

DK 158418B

8 beskrives. Med identificeringskredsløbet i hvileposition, tilbagestilles tælleren 11 til nul og et højt niveau-signal føres på lysvælgerlinien LC1. Når nu en mønt indføres mellem spolerne og begynder dæmpningen 5 af OUT-COIL-signalet, vil vælger/dekoderen 14 føre et signal på emitteren for den første lyskanal i LC1. Når mønten åbner for lyset til den første lysmodtager RLC1, vil vælger/dekoderen 14 låse indholdet af porten 12 og give et INT-signal til mikrodatamaten 10. Mikroda-10 tamaten vil læse porten 12, oplagre dette resultat som "resulterende første dæmpning" Al og ændre højniveausignalet fra LC1 til LC2.

INT-signalet forsvinder således, at porten 12 åbnes for nye data og ELC2 tændes. Tælleren vil fortsætte 15 med at løbe, når mønten passerer spolen på sin vej til den maksimale dæmpningsposition. Når RLC2 modtager lys, vil indholdet af porten 12, som læser det akkumulerede tal i tælleren 11, igen blive låst, et nyt INT-signal får mikrodatamaten til at læse porten 12, oplagre resul-20 tatet som "resulterende anden dæmpning" A2 og skifte højniveausignalet fra LC2 til LC3. Efter oplagring af "resulterende tredje dæmpning" A3, fjernes højniveausignalet på LC3 og INT-signalet forsvinder, således at porten 12 er åben igen for nye data. 1 2 3 4 5 6

Derefter venter mikrodatamaten 10 på det maksimale dæmp 2 ningsniveau for den bestemte mønt ved at undersøge ind 3 holdet af tælleren 11 via porten 12 hvert ottende mil 4 lisekund. Når to på hinanden følgende målinger viser, 5 at tællerindholdet forbliver uændret (forskelligt fra 6 nul), bliver portindholdet lagret som "resulterende maksimal dæmpning" (A max). Derefter bliver tælleren 11 nulstillet og et højniveau-signal lagt på LC1, idet der ventes på den næste mønt. Emitteren ELC1 er imidlertid ikke tændt før en ny mønt begynder dæmpning af 9

DK 158418B

spolesignalerne.

Til et bedre identificeringskredsløb med tre kanaler vil der være fire mellemlagrede resultater Al, A2, A3 og A max, som vist i fig. 7.

5 Fig. 7 viser dæmpningen som repræsenteret med OUT-COIL- signalet, som fremkommer under passagen AM af en mønt. Clock-impulserne CP til tælleren 11 er også angivet samt positionerne på OUT-COIL-indhylningskurven, hvor dæmpningsmålingerne Al, A2, A3 og Amax foretages. OUT-10 DA-signalet bliver lavt, så snart tælleren 11 er nul stillet.

Eftersom den maksimale dæmpning for en specifik mønt (resulterende Amax) har en sammenhæng med de øvrige målte dæmpninger, (resultat Al, A2 og A3) bestemt ved 15 geometrien og prægningen af mønten, vil forskellen mel lem tilhørende resultater være repræsenteret ved en langt smallere Gauss-fordelingskurve for en tilfældig prøve end det rrraks imale resultat Amax alene ville give.

De målte værdier kan kombineres på mange måder. En høj 20 selektivitet kan opnås ved at anvende to kalkulerede værdier Amax-A3 og A3-A2 i tilknytning til tre af de først målte resultater (Al, A2 og Amax).

For en møntidentifikator med tre lyskanaler skal følgende resultater således være inden for de i forvejen 25 programmerede acceptgrænser:

Resulterende maksimaldæmpning Amax

Resulterende første dæmpning Al

Resulterende anden dæmpning A2

Resulterende sammenhæng Cl Am'ax-A3 30 Resulterende sammenhæng C2 A3-A2 10

DK 158418 B

Indstilling af grænserne kan udføres ved at indføre en tilfældig prøve på en mønttype i møntidentifikato-ren. Resultatet af de forskellig målinger for denne prøve kan så repræsenteres ved Gauss-fordelinger karak-5 teriseret ved middelværdi (^,u) og standardafvigelse (d).

Grænserne for fem resultater beregnes så (f.eks.^u-2d) og lagres i en EPROM.

Ued valg af mønterne, som skal prøves, kan antallet 10 af mønter i hver prøve til indstilling af grænserne være lille.

Et "rutediagram" for den foreliggende opfindelse kan opremses som følger: - tæller bliver nulstillet, 15 - lys afbrudt, - udæmpet signal bliver modtaget med modtagerspole, - mønt indføres mellem spoler - signalet begynder at blive dæmpet - tælleren begynder at tælle, ikke tid, men vokser trin- 20 vis (trinvis voksende) i dæmpning - lyskanal 1 sluttes til - mønt blokerer lys - mønt åbner for lys - møntstatus registreres (Al) 25 - lyskanal 1 afbrydes - lyskanal 2 tilsluttes - mønt åbner for lys - møntstatus registreres (A2) - lyskanal 2 afbrydes 50 - tællerindhold bliver kontinuerligt undersøgt for at bestemme maksimal dæmpning - maksimal dæmpning findes - tællerstatus registreres (Amax)

DK 158418B

11 - tæller nulstilles - registrerede tal (Al, A2.....Amax) evalueres indivi duelt og/eller i kombination - mønt accepteres eller afvises 5 - klar til ny mønt.

Mindre mønter blokerer ikke for lyskanal 1 (og 2). Resultaterne Al (og A2) registreres omgående i tælleren.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til at identificere mønter, inklusive styring af en mønt (1) gennem en passage (2), i hvilken visse egenskaber af mønten måles med et elektromagnetisk organ (6), og hvor målinger udføres ved en positi- 5 on, som er bestemt af møntkantregistrerende organer (3, 4, 5), kendetegnet ved, at der med det elektromagnetiske organ (6), som består af et par spoler, udføres et antal elektromagnetiske målinger ved forskellige positioner af mønten (1) i passagen (2), 10 at mindst to af positionerne bestemmes af individuelle optiske følere (3, 4, 5), at hver af målingerne omfatter registrering af et signal (Al, A2, A3, Amax), som repræsenterer en vis dæmpning af et hviletilstandssig-nal afgivet fra det elektromagnetiske organ (6), og 15 at mindst tre af signalerne og/eller kombination af signaler sammenlignes med referenceværdier til accep-tering eller afvisning af mønten.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at målinger udføres ved aflæsning af en tæller 20 (11), som er trindelt ved trinvise forøgelser i dæmp ningen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at dæmpningen måles ved mindst én position i tilknytning til en maksimal dæmpningsmålingsposition.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at tælleren (11) startes ved møntens (1) indgang i det elektromagnetiske felt i det elektromagnetiske organ (CE/CR) .

5. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet DK 158418B ved, at mindst én aflæsning af tælleren foretages i en møntposition, hvor en af de optiske følere (3, fig. 1. er nær ved overkanten af mønten (1).

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 3 ved, at målinger udføres ved positioner (3, 4, 3), hvor "bagkanten" af en passerende mønt registreres.

7. Apparat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det omfatter mindst én optisk føler anbragt nær overkanten (højere 10 end 80% af møntdiameteren) af mindst én af mønterne, som skal måles'.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at de optiske følere (3, 4, 5) er således anbragt, at mindst 1% (fortrinsvis 1-20%) af møntarealet er inden 15 for det elektromagnetiske organs elektromagnetiske felt, når den første af de nævnte optiske følere registrerer mønten.