WO1994004998A1 - Kalibrieren von münzprüfern - Google Patents

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WO1994004998A1
WO1994004998A1 PCT/CH1993/000179 CH9300179W WO9404998A1 WO 1994004998 A1 WO1994004998 A1 WO 1994004998A1 CH 9300179 W CH9300179 W CH 9300179W WO 9404998 A1 WO9404998 A1 WO 9404998A1
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WO
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coin
coins
acceptance
validator
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PCT/CH1993/000179
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Inventor
Joseph Rueff
Paul Meigniez
Original Assignee
Landis & Gyr Business Support Ag
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Publication date
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Priority to DE59304985T priority patent/DE59304985D1/de
Publication of WO1994004998A1 publication Critical patent/WO1994004998A1/de
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Priority to FI941690A priority patent/FI941690A/fi
Priority to GR970400511T priority patent/GR3022836T3/el
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D2205/00—Coin testing devices
    • G07D2205/001—Reconfiguration of coin testing devices
    • G07D2205/0012—Reconfiguration of coin testing devices automatic adjustment, e.g. self-calibration

Definitions

  • the invention relates to a method for calibrating coin validators according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method.
  • Such coin validators are used, for example, to identify approved coins in service machines. Detection takes place by measuring one or more coin parameters and comparing them with corresponding reference values stored in the memory of the coin validator. A coin is accepted if all measured parameters lie within the specified acceptance ranges of an approved coin type, otherwise the coin is rejected.
  • the measured values determined by identical coin validators depend not only on the coin type (spread around the nominal value due to manufacturing tolerance, wear and tear), but also on the manufacturing tolerances of the coin validator himself, which are noticeable as systematic errors. It is therefore necessary to calibrate a new (or revised, or repaired) coin validator before use in a coin operated machine, i.e. for each approved coin type with the
  • REPLACEMENT LEAF To determine a series of measured values on the basis of which the two basic values of an acceptance range are determined and stored in the memory of the coin validator, between which the measured values of this coin type must lie, so that the coin validator recognizes a coin as genuine. Acceptance areas of similar coins that have not been approved with the coin validator can, however, restrict the basic values of the acceptance area of each approved coin.
  • the disadvantages of this method are the great effort for the calibration, since each new, revised or repaired coin validator for each approved coin type has to be tested with a selected set of a large number of coins, and the practical impracticability of adapting the coin validators used in the field to a new coin type.
  • test objects presupposes the availability of the calibration unit consisting of the test objects and the test device, which is why there is a need to find a cost-reducing simple method which can also be found in the
  • the advantage of the method according to the invention is that only a few on-line measurements have to be carried out for each coin validator to be calibrated, which greatly reduces the time and personnel expenditure.
  • the method can be used in the field, since normal coins of an approved coin type can be used. Preferred variants are described in the dependent claims.
  • the acceptance ranges of the reference checker for each coin type are determined accordingly, as is the extended acceptance range A by the extreme values of the acceptance ranges of the sample checkers.
  • at least 32 or 8 coins of each coin type are preferably measured.
  • the method is particularly suitable for determining the acceptance ranges of measurement parameters corresponding to the coin diameter.
  • Reference tester determined by determining the difference between the mean value Xm of the measured values of the small number of coins of any coin type m and the corresponding stored mean value M of the reference tester. A correction is preferably only carried out if the difference Xm-M_m exceeds a limit value D.
  • Mn (new) Mn (old) • (Xm / Mm (old)) for all n Münzty -p ⁇ s
  • a major advantage of the method is that the deviation in the measurement behavior of the series coin validator to be calibrated can only be determined by measuring 2 to 5 ordinary coins belonging to the same coin type m.
  • the invention further comprises a coin validator, characterized by the features of claim 11.
  • the advantage according to the invention is that means for calibration are built into the coin validator, by means of which the acceptance ranges A present in the data memory can be recalculated and stored on the basis of fewer measurements.
  • the means for calibration preferably comprise means for triggering the calibration as well as associated processor and storage means.
  • the memories are preferably designed as PROMs (EPROM, EEPROM).
  • REPLACEMENT LEAF 2 shows the flowchart of the inventive method
  • FIG. 3 shows the relationship between the acceptance area A of a reference coin validator and the acceptance areas of a group of sample validators, as well as the resulting extended acceptance area A.
  • FIG. 4 shows in a schematic form the invented coin validator with the associated measuring points in an automatic telephone machine and the essential components.
  • Fig. 1 shows a frequency distribution of parameter measurements V corresponding to the coin diameter, e.g. for a reference coin validator, for a number of coins K of the same type.
  • Elementary statistical methods allow an empirical mean M and an empirical standard deviation e to be calculated:
  • a possible acceptance range A for coins of the specified type that can be defined on the basis of these values is the interval [M-p-e, M + p-e], where p is a tolerance factor to be selected. p is chosen so that as far as possible all the measured values fall within the acceptance range A and that neighboring acceptance ranges do not overlap for different coin types.
  • a typical value for p is 3 or 4.
  • REPLACEMENT LEAF The inventive method is divided into two phases. In a first off-line phase, you start with a selection of identical coin validators and choose a reference coin validator and J (J e.g. 10) sample validator.
  • the number of coin types to be identified is N (N e.g. for Switzerland up to 6: -.10, -.20, -.50, 1.-, 2.-, 5.-).
  • the coins normally belong to a currency
  • the set of coin types can of course also comprise different currencies, as long as the different coins can be distinguished by the measuring devices available in the coin validator.
  • K_ for example, equal to 8, 16, 32, 64, etc.
  • K_ for measuring the reference checker and for determining its acceptance range for each coin type n.
  • K_ for measuring the sample checkers smaller amounts of K will be necessary for each type of coin, e.g. half as many as for the reference examiner.
  • the acceptance ranges for the reference tester and an acceptance range valid for all sample testers, the extended acceptance range A, are now determined for each coin type on the basis of the measured values available.
  • the acceptance range A of the reference tester is the same for the nth coin type
  • a n [ M n ⁇ p'e ' M n + P * e]
  • the entirety of the values determined in advance in the method according to the invention therefore consists of the N mean values M of the reference tester, the value (p-e), and the 2N limit values of the extended acceptance ranges A for everyone
  • Coin type, Wnmm. and Wnmax. are stored in the data memory for reference values, e.g. an EPROM, each coin acceptor of this type ready for installation, called series coin acceptor, is stored.
  • the second on-line phase of the Indian process is applied to the series coin validators, e.g. to
  • Block 14 shown, measured values V. from a few, e.g.
  • M 2 to 5 to determine coins belonging to a coin type m.
  • the evaluation means built into the coin validator determine the
  • Mean value X as long as all measured values lie within one of the stored extended acceptance ranges A, and compare it with that saved for coin type m
  • Series coin validators and the specific acceptance ranges A newly calculated according to block 16 and stored in the data memory of the series coin validator.
  • the recalculation preferably consists of a simple constant correction for all coin types n, i.e. the new mean values are calculated from the old ones as follows:
  • Mn (new) Mn (old) + (X -Mm), for all n, where l ⁇ m ⁇ N.
  • Mn (new) Mn (old) • (X / 'Mm) for all n, where l ⁇ m ⁇ N.
  • the acceptance ranges A are adjusted and the series coin validator is thus calibrated.
  • the extended acceptance areas A are not adjusted. After this online calibration, the series coin validator is ready for use.
  • the known adaptive method now fits into normal operation, such as from WO 80/01963
  • REPLACEMENT LEAF to further adjust the averages to correct the aging of the coin validator and coins.
  • a recalibration or adaptation to another coin set is carried out by exchanging the data memory which contains the basic values of the reference tester determined in the off-line phase for this coin set and the extended acceptance ranges A of the sample testers.
  • the final calibration is carried out by the second online phase described above. It can be done in the field without using a service workshop.
  • J is chosen to be 3.
  • the acceptance range is applied for the Referenzprufer, ittle on the abscissa die ⁇ j J -en the Musterp - ⁇ Studfer.
  • the extreme values in Wn and all Wnmax Akzep r dance areas [Bnj.-p -S n c ⁇ ., 'B nj.- ⁇ -p c -Snj.] J of the J pattern define statements for these coin type n the extended
  • the extended acceptance range A allows a rough check for coin type n regardless of the specific coin validator.
  • the relationship between the acceptance areas A and those of the sample inspector can also be determined by the WinkelOC. can be characterized by tq. ) equal to M / B. is and this angle. is approximately the same for all n.
  • the numerical values are preferably normalized.
  • the purpose of normalization is, on the one hand, to adapt the measured values to the 2 number ranges available in a microprocessor (e.g. [1, 256] or [1, 4096]), and on the other hand to partially switch off the aging effect of the measuring device and the oscillator. If the actual measurement value V is less than the parameter measurement value V measured in the absence of a coin in air, the quotient V / V is multiplied by the maximum value of the available number range (e.g. 4096):
  • Vnorm 4096-V / 'V ⁇ L.
  • FIG. 4 The essential elements of the coin validator 1 according to the invention for carrying out the method are shown in FIG. 4.
  • Such coin validators 1 are units which can be installed with the coin channel in an automatic coin machine (e.g. automatic telephone machine).
  • the essential components for the method are one or more measuring devices 2 and 3, a microprocessor 4 connected thereto for evaluating the measured values, for recognizing approved coins and for controlling the method, and non-volatile data memories 5 connected to these means and means 6 for triggering the calibration of the coin validator 1.
  • the means 6 comprises parts 8 of the microprocessor 4 for acquiring calibration signals 7 and the reference data memory 9 with the reference values which are determined according to the
  • the measuring devices arranged on the coin channel 10 comprise, for example, a detector 2 for inductively checking the alloy and the thickness of a coin 11 and a detector 3 for measuring the diameter of the coin 11 by means of electromagnetic high-frequency waves.
  • the first detector 2 measures with its secondary coil the attenuation and phase shift of the input signal, the frequency of which is approximately 4 kHz, provoked by the presence of the coin 11.
  • the second detector 3 measures the frequency shift or the attenuation of an oscillator operated at approximately 60 kHz by the presence of coin 11 in the field.
  • the measurement of the attenuation on the first detector is e.g. carried out with a stationary coin 11, the measurements of the phase shift at the first detector and at the second detector are carried out when the coin 11 rolls past in the coin channel 10. These measurements carried out when the coins roll past effectively consist of a series of staggered measurements, the extreme value of which corresponds to the measured value to be processed.
  • Such second detectors 3 can also operate at higher frequencies (up to 20 MHz).
  • the processor 4 compares the measured, normalized parameter values with the associated acceptance ranges stored in the first data memory 5 and decides whether to accept the tested coin 11 as a type n coin if the measured values of both measuring devices fall within the corresponding acceptance ranges. If such an assignment is not possible, the coin 11 is rejected.
  • the measured values are preferably used to adaptively adapt the stored reference mean values.
  • the calibration part 7 of the processor 4 can be activated for calibration. Then two to five coins 11 one
  • the measured values are normalized by the processor 4 and compared with the values stored in the memory 5. If the absolute difference between the determined mean adhoc x_m off and the stored average value M exceeds the threshold value D ', the mean values M and acceptance areas A to one of the processes described above are recalculated and stored in the reference data memory. 9 This ends the calibration and the processor 4 is deactivated in the calibration state.
  • the coin validator 1 is now ready for use.

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Abstract

Das Verfahren zur Kalibrierung von Münzprüfern, mit der zugehörigen Vorrichtung, beruht auf der Verwendung von normalen Münzen, erfordert nur wenige on-line Messungen und kann deshalb im Feld ausgeführt werden. Die Kalibrierung beruht auf der Anpassung von vorausbestimmten, Münztyp-spezifischen Akzeptanzbereichen.

Description

Kalibrieren von Münzprüfern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrie¬ rung von Münzprüfern nach Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Solche Münzprüfer werden beispielsweise zum Erkennen von zugelassenen Münzen in Dienstleistungsautomaten verwendet. Das Erkennen erfolgt durch Messung eines oder mehrerer Münz¬ parameter und deren Vergleich mit entsprechenden im Speicher des Münzprüfers gespeicherten Referenzwerten. Eine Münze wird akzeptiert, sofern alle gemessenen Parameter innerhalb der vorgegebenen Akzeptanzbereiche eines zugelassenen Münztypes liegen, anderenfalls wird die Münze zurückgewiesen.
Die von baugleichen Münzprüfern ermittelten Mess¬ werte hängen nicht nur vom Münztyp ab (Streuung um den Nominalwert wegen Fabrikationstoleranz, Abnützung), sondern auch von den Fabrikationstoleranzen des Münzprüfer selbst, die sich als systematische Fehler bemerkbar machen. Es ist deshalb notwendig, einen neuen (oder revidierten, oder reparierten) Münzprüfer vor der Verwendung in einem Münzautomaten zu kalibrieren, d.h. für jeden zugelassenen Münztyp mit dem
ERSATZBLATT Münzprüfer eine Reihe von Messwerten zu ermitteln, aufgrund deren mit Mitteln der Statistik die beiden Eckwerte eines Akzeptanzbereichs bestimmt und im Speicher des Münzprüfers abgelegt werden, zwischen denen die Messwerte dieses Münztyps liegen müssen, damit der Münzprüfer eine Münze als echt erkennt. Mit dem Münzprüfer ermittelte Akzeptanzbereiche nicht zugelassener ähnlicher Münzen können jedoch die Eckwerte des Akzeptanzbereichs jeder zugelassenen Münze einschränken. Die Nachteile dieses Verfahrens sind der grosse Aufwand für die Kalibrierung, da jeder neue, revidierte oder reparierte Münzprüfer für jeden zugelassenen Münztyp mit einem ausge¬ wählten Satz einer grossen Anzahl von Münzen getestet werden muss, sowie die praktische Undurchfuhrbarkeit einer Anpassung der im Felde eingesetzten Münzprüfer an einen neuen Münztyp.
Aus der WO 80/01963 ist bekannt, die Mittelwerte und die Akzeptanzbereiche der Messwerte von PrüfObjekten im Betrieb mittels der Messwerte der akzeptierten Münzen laufend neu auszurechnen, um Einflüsse auf die Empfindlichkeit des Münzprüfers, wie Alterung der Münzprüferkomponenten der im Um¬ lauf befindlichen Münzen, zu eliminieren.
Es ist weiterhin bekannt, wie in EP-A-0 072 189 beschrieben, die Anzahl von Messungen dadurch zu reduzieren, dass zur Kalibrierung eines Münzprüfers zwei genau bekannte, nicht münzenähnliche Prüflinge ("Tokens") anstelle eines Satzes von echten Münzen verwendet werden und dass aufgrund der mit den beiden Prüflingen mit einem speziellen Testgerät erhaltenen Messresultaten die Akzeptanzbereiche berechnet werden.
Die Verwendung von Prüflingen setzt aber die Verfüg¬ barkeit der aus den Prüflingen und dem Testgerät bestehenden Kalibriereinheit voraus, weshalb ein Bedürfnis besteht, ein kostensenkendes einfaches Verfahren zu finden, das auch im
ERSATZBLATT Feld mit normalerweise vorhandenen Münzen auskommt und die Anzahl der nötigen Messungen stark reduziert.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Ver¬ fahren, gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 1.
Der Vorteil des erfinderischen Verfahrens besteht darin, dass für jeden zu kalibrierenden Münzprüfer nur wenige on-line Messungen getätigt werden müssen, was den Zeit- und Personalaufwand stark reduziert. Zudem ist die Anwendung des Verfahrens im Feld ermöglicht, da normale Münzen eines zu¬ gelassenen Münztyps gebraucht werden können. Bevorzugte Varianten sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein Akzeptanzbereich A wird durch einen Mittelwert M der Messwerte und eine maximale positive und negative Ab¬ weichung (p#e) gegeben, d.h. A = [M-p-e,M+p*e] , wobei p ein Toleranzfaktor und e die Streuung der Messwerte bedeuten. Entsprechend werden die Akzeptanzbereiche des Referenzprüfers für jeden Münztyp bestimmt, sowie der erweiterte Akzeptanz¬ bereich A durch die Extremwerte der Akzeptanzbereiche der Musterprüfer. Zur zuverlässigen Eichung des Referenzprüfers und der Musterprüfer werden jeweils vorzugsweise mindestens 32, bzw. 8 Münzen jedes Münztyps gemessen. Das Verfahren ist speziell für die Bestimmung der Akzeptanzbereiche von dem Münzdurchmesser entsprechenden Messparametern geeignet.
In bevorzugten Formen des Verfahrens wird das
Abweichen des Messverhaltens des Serie-Münzprüfers vom
Referenzprüfer dadurch ermittelt, dass die Differenz zwischen dem Mittelwert Xm der Messwerte der kleinen Anzahl von Münzen eines beliebigen Münztyps m und dem entsprechenden abge¬ speicherten Mittelwert M des Referenzprüfers bestimmt wird. Eine Korrektur wird vorzugsweise nur dann durchgeführt, wenn die Differenz Xm - M_m einen Grenzwert D überschreitet. Die
Korrektur besteht entweder darin, dass
ERSATZBLATT Mn(neu) = Mn(alt) + (Xm-Mm(alt) ) für alle n Münzty -p ~en
oder dass
Mn(neu) = Mn(alt) • (Xm/Mm(alt) ) für alle n Münzty -p ~en
für alle Akzeptanzbereiche A neu berechnet und abgespeichert wird.
Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass das Abweichen des Messverhaltens des zu kali¬ brierenden Serie-Münzprüfers nur durch die Messung von 2 bis 5 zum gleichen Münztyp m gehörenden, gewöhnlichen Münzen be¬ stimmt werden kann.
Die Erfindung umfasst ferner einen Münzprüfer, gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 11. Der er- findungsmässige Vorteil besteht darin, dass Mittel zur Kalibrierung im Münzprüfer eingebaut sind, durch die aufgrund weniger Messungen die im Datenspeicher vorhandenen Akzeptanzbereiche A neu berechnet und abgespeichert werden können. Die Mittel zur Kalibrierung umfassen vorzugsweise Mittel zur Auslösung der Kalibrierung sowie zugehörige Pro¬ zessor- und Speichermittel. Die Speicher sind vorzugsweise als PROMs(EPROM,EEPROM) ausgeführt.
Bevorzugten Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1-4 am Beispiel der Durchmesserprüfung dargestellt :
Fig. 1 zeigt eine Wahrscheinlichkeitsverteilung des dem Münzdurchmesser entsprechenden Parameters, gemessen an einem beliebigen Münzprüfer,
ERSATZBLATT Fig 2. zeigt das Flussdiagramm des erfinderischen Verfahrens,
Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Akzeptanz¬ bereich A eines Referenz-Münzprüfers und den Akzeptanz¬ bereichen einer Gruppe von Musterprüfern, sowie dem resultierenden erweiterten Akzeptanzbereich A .
Fig 4. zeigt in schematischer Form den erfin¬ derischen Münzprüfer mit den zugehörigen Messstellen in einem Telephonautomat und den wesentlichen Komponenten.
Im folgenden werden die bestehenden Zusammenhänge im Detail erklärt und ein bevorzugtes erfinderisches Verfahren beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt eine Häufigkeitsverteilung von dem Münzdurchmesser entsprechenden Parametermessungen V., z.B. bei einem Referenz-Münzprüfer, für eine Anzahl Münzen K gleichen Typs. Elementare statistische Methoden erlauben, daraus einen empirischen Mittelwert M und eine empirische Standardab¬ weichung e zu berechnen :
M = -^V.
_ v2 _ ι_
= (M2 - V2) wobei V2 = i//v-:
Ein möglicher, aufgrund dieser Werte definierbarer Akzeptanzbereich A für Münzen des vorgegebenen Typs ist das Intervall [M-p-e, M+p-e], wobei p ein zu wählender Toleranz¬ faktor ist. p wird dabei so gewählt, dass möglichst alle Messwerte in den Akzeptanzbereich A fallen und dass sich benachbarte Akzeptanzbereiche für verschiedene Münztypen nicht überschneiden. Ein typischer Wert für p ist 3 oder 4.
ERSATZBLATT Das erfinderische Verfahren gliedert sich in zwei Phasen. In einer ersten off-line Phase geht man von von einer Auswahl baugleicher Münzprüfer aus und wählt daraus einen Referenzmünzprüfer und J (J z. B. gleich 10) Musterprüfer aus.
Die Zahl der zu identifizierenden Münztypen sei N (N z.B. für die Schweiz bis 6: -.10, -.20, -.50, 1.-, 2.-, 5.-). Obwohl die Münzen normalerweise einer Währung angehören, kann der Satz von Münztypen natürlich auch verschiedene Währungen umfassen, solange die verschiedenen Münzen durch die im Münzprüfer zur Verfügung stehenden Messvorrichtungen unter¬ scheidbar sind. Für jeden Münztyp werden eine relativ grosse Zahl K. (K_ z. B. gleich 8, 16, 32, 64, usw.) der Münzen bereitgestellt zur Ausmessung des Referenzprüfers und zur Bestimmung seines Akzeptanzbereichs für jeden Münztyp n. Für das Ausmessen der Musterprüfer werden für jeden Münztyp n geringere Mengen K notwendig sein, z.B. halb so viele wie für den Referenzprüfer.
Gemäss dem Flussdiagramm in Fig.2 bestimmt man, nach Bereitstellung des Referenzprüfers und der J Musterprüfer sowie der N Münzsätze von K Münzen beim Start zuerst in Block 10 in einem ersten Messschritt für jeden Münztyp n, (n=l,...,N) die K. Messwerte V . der K Münzen am Referenz¬ prüfer, und berechnet daraus in Block 11 den Mittelwert M und die Streuung S . Entsprechend werden für jeden der J Muster- prüfer in Block 12 die Messwerte W.n,k der K_2 Münzen zur
Berechnung der Mittelwerte B . und der zugehörigen Streuungen S . bestimmt. Wie die Praxis zeigt, sind die Streuungen sowohl für alle Münztypen als auch für alle baugleichen Münzprüfer nur wenig verschieden und können vereinfachend gleich e gesetzt werden (Block 13) .
Diese Messungen und Berechnungen werden für jeden Münztyp n durchgeführt.
ERSATZBLATT Im Block 13 werden nun für jeden Münztyp aufgrund der vorhandenen Messwerte die Akzeptanzbereiche für den Referenzprüfer und ein für alle Musterprüfer gültiger Akzeptanzbereich, der erweiterte Akzeptanzbereich A , bestimmt. Für den n-ten Münztyp ist der Akzeptanzbereich A des Referenzprüfers gleich
An = [Mn~p'e' M n +P*e]
und für den erweiterten Akzep ctanzbereich Aen gilt
Aen = [LWnmm. ,' Wnmax]J
wobei
Wnmm. = min (B nj.-e-p) nmax - ax (Brι*.j+e-p)
und der Toleranzfaktor p, wie oben erklärt, so gewählt wird, dass möglichst viele Messwerte innerhalb des erweiterten Akzeptanzbereichs A liegen und gleichzeitig zwischen be¬ nachbarten erweiterten Akzeptanzbereichen A kein Ueberlappen auftritt. Diese Grundwerte werden in einem Datenspeicher für Referenzwerke des Münzprüfers abgespeichert.
Soweit die erste off-line Phase des erfinderischen Verfahrens. Die Gesamtheit der im erfindungsmässigen Verfahren zum voraus bestimmten Werte besteht deshalb aus den N Mittel¬ werten M des Referenzprüfers, dem Wert (p-e),und den 2N Grenzwerten der erweiterten Akzeptanzbereiche A für jeden
Münztyp, Wnmm. und Wnmax. Diese Werte werden im Datenspeicher für Referenzwerte, z.B. einem EPROM, jedes zum Einbau bereiten Münzprüfers diesen Typs, Serie-Münzprüfer genannt, ge¬ speichert.
Die zweite on-line Phase des er inderischen Ver¬ fahrens wird auf die Serie-Münzprüfer angewandt, z.B. nach
ERSATZBLATT Einbau eines neuen Münzprüfers in den Münzautomaten, aber auch nach Reparaturen und Revisionen, und besteht darin, wie in
Block 14 dargestellt, Messwerte V . von ein paar wenigen, z.B.
M=2 bis 5, zu einem Münztyp m gehörenden Münzen zu bestimmen.
Die im Münzprüfer eingebauten Auswertemittel bestimmen den
Mittelwert X , solange alle Messwerte innerhalb eines der gespeicherten erweiterten Akzeptanzbereiche A liegen, und vergleichen ihn mit dem für den Münztyp m abgespeicherten
Mittelwert Mm. Gemäss Block 15, falls die absolute Differenz
Xm - Mm grösser als D ist, werden die Mittelwerte des
Serie-Münzprüfers und die spezifischen Akzeptanzbereiche A neu nach Block 16 gerechnet und im Datenspeicher des Serie-Münzprüfers abgespeichert. Vorzugsweise besteht die Neuberechnung in einer simplen konstanten Korrektur für alle Münztypen n, d.h. die neuen Mittelwerte berechnen sich aus den alten wie folgt:
Mn(neu) = Mn(alt) + (X -Mm) , für alle n, wobei l≤m≤N.
Wird die Rechnung in Integer-Mode ausgeführt wird, werden Aenderungen, die unter dem Grenzwert D<1 liegen, nicht verarbeitet. Die Praxis zeigt, dass die konstante Korrektur genau genug ist. Eine alternative Korrekturberechnung, die aber aufwendigere Integer-Multiplikationen erfordert, benützt die Formel
Mn(neu) = Mn(alt) • (X /'Mm) für alle n, wobei l≤m≤N.
Durch die neue Berechnung der Mittelwerte M und deren Abspeicherung sind die Akzeptanzbereiche A angepasst und damit der Serie-Münzprüfer kalibriert. Die erweiterten Akzeptanzbereiche A werden nicht angepasst. Nach dieser on-line Kalibrierung ist der Serie-Münzprüfer funktionsbereit.
Vorzugsweise fügt sich jetzt im normalen Betrieb ein, wie z.B.von WO 80/01963, vorbekanntes adaptives Verfahren
ERSATZBLATT zur weiteren Anpassung der Mittelwerte an, das die Alterung des Münzprüfers und der Münzen korrigiert.
Eine Umkalibrierung oder Anpassung an einen anderen Münzsatz erfolgt durch Austausch des Datenspeichers, der die in der off-line Phase für diesen Münzensatz ermittelten Grundwerte des Referenzprüfers und die erweiterten Akzeptanz- bereiche A der Musterprüfer enthält. Die Endkalibrierung erfolgt durch die oben beschriebene zweite on-line Phase. Sie kann im Feld ohne Benutzung einer Servicewerkstatt erfolgen.
Fig. 3 zeigt in graphischer Darstellung für den Münztyp n das Messverhalten der J Musterprüfer im Vergleich zum Referenzprüfer. Für bessere Uebersichtlichkeit ist J hier gleich 3 gewählt. Auf der Ordinate ist der Akzeptanzbereich für den Referenzprufer aufgetragen, auf der Abszisse die¬ jJenig -en der Musterp -^rüfer. Die Extremwerte Wn i.n und Wnmax aller Akzep rtanzbereiche [Bnj.-p c-S n~., ' B nj.-ι-p c-Snj.]J der J Muster- prüfer definieren für diesen Münztyp n den erweiterten
Akzeptanzbereich Aen, wobei Snj. durch e ersetzt werden kann.
In der Annahme, dass die J Musterprüfer die Gesamtheit der baugleichen Serie-Münzprüfer eines Münzprüfertyps gut repräsentieren, erlaubt der erweiterte Akzeptanzbereich A eine Grob-Prüfung für den Münztyp n unabhängig vom spezifischen Münzprüfer.
Der Zusammenhang zwischen den Akzeptanzbereichen A und denen der Musterprüfer kann auch durch die WinkelOC . charakterisiert werden, indem tq . ) gleich M /B . ist und dieser Winkelt . für alle n ungefähr der gleiche ist. Die
Grenzwerte Wnmi.n und Wnmax können dann- auch mit Hilfe der
Winke10C . berechnet werden.
Es ist im Zusammenhang mit Fig 2. auch klar, dass die Wahl des Referenzprüfers unter den Musterprüfern vorge¬ nommen werden kann, wenn das Messverhalten aller vorgewählten
ERSATZBLATT Münzprüfer nach jeweils K2 Messungen schon bekannt ist, damit der Referenzprüfer möglichst im Mittelbereich der Musterprüfer liegt. Dies heisst, dass die Messschleife für die Werte V . effektiv nicht vor der für die Werte Wn*.j,κ durchlaufen werden muss, sondern dass die Reihenfolge der Blöcke 11 und 12 umgekehrt werden kann.
Die Zahlenwerte sind vorzugsweise normalisiert. Die Normalisierung bezweckt einerseits die Anpassung der Messwerte an die in einem Mikroprozessor zur Verfügung stehenden 2 Zahlbereiche (z.B. [1, 256] oder [1, 4096]), und anderseits die teilweise Ausschaltung des Alterungseffekts der Messvorrichtung und des Oszillators. Falls der eigentliche Messwert V kleiner ist als der bei NichtVorhandensein einer Münze in Luft gemessenen Parametermesswert,V , wird der Quotient V/V mit dem Maximalwert des zur Verfügung stehenden Zahlenbereichs (z.B. 4096) multipliziert:
Vnorm = 4096-V/'VτL.
Die wesentlichen Elemente des erfindungsgemässen Münzprüfers 1 zur Durchführung des Verfahrens sind in Fig. 4 dargestellt. Solche Münzprüfer 1 sind Einheiten, die mit dem Münzkanal in einen Münzautomaten (z.B. Telephonautomaten) einbaubar sind.
Die für das Verfahren wesentlichen Bestandteile sind eine oder mehrere Messvorrichtungen 2 und 3, ein damit ver¬ bundener Mikroprozessor 4 zur Auswertung der Messwerte, zum Erkennen von zugelassenen Münzen und zur Steuerung des Ver¬ fahrens, sowie mit diesen Mitteln verbundene, nicht flüchtige Datenspeicher 5 und Mittel 6 zum Auslösen der Kalibrierung des Münzprüfers 1. Das Mittel 6 umfasst Teile 8 des Mikroprozes¬ sors 4 zum Erfassen von Kalibriersignalen 7 und den Referenz¬ datenspeicher 9 mit den Referenzwerten, die nach dem
ERSATZBLATT erfindungsgemassen Verfahren bestimmt wurden. Die Mittel 2 bis 7 sind in Fig. 4 nur schematisch dargestellt.
Die am Münzkanal 10 angeordneten Messvorrichtungen umfassen beispielsweise einen Detektor 2 zur induktiven Prüfung der Legierung und der Dicke einer Münze 11 und einen Detektor 3 zur Messung des Durchmessers der Münze 11 mittels elektromagnetischen Hochfrequenzwellen. Der erste Detektor 2 misst mit seiner Sekundärspule die Abschwächung und Phasenver¬ schiebung des Eingangssignals, dessen Frequenz ungefähr bei 4 kHz liegt, provoziert durch die Präsenz der Münze 11. Der zweite Detektor 3 misst die Frequenzverschiebung oder die Abschwächung eines mit ungefähr 60 kHz betriebenen Oszillators durch die Anwesenheit der Münze 11 im Feld. Die Messung der Abschwächung am ersten Detektor wird z.B. bei stationärer Münze 11 ausgeführt, die Messungen der Phasenverschiebung am ersten Detektor sowie am zweiten Detektor werden beim Vorbeirollen der Münze 11 im Münzkanal 10 ausgeführt. Diese beim Vorbeirollen der Münzen ausgeführten Messungen bestehen effektiv aus einer Serie von zeitlich gestaffelten Messungen, deren Extremwert dem zu verarbeitenden Messwert entspricht. Solche zweite Detektoren 3 können auch bei höheren Frequenzen (bis 20 MHz) arbeiten.
Im Normalbetrieb vergleicht der Prozessor 4 die gemessenen, normalisierten Parameterwerte mit den zugehörigen im ersten Datenspeicher 5 abgespeicherten Akzeptanzbereichen und entscheidet die Annahme der geprüften Münze 11 als Münze vom Typ n, falls die Messwerte beider Messvorrichtungen in die entsprechenden Akzeptanzbereiche fallen. Falls eine solche Zuordnung nicht möglich ist, wird die Münze 11 zurückgewiesen. Die Messwerte werden vorzugsweise dazu verwendet, die abge¬ speicherten Referenzmittelwerte adaptiv anzupassen.
Der Kalibrierteil 7 des Prozessors 4 kann zum Kalibrieren aktiviert werden. Danach werden zwei bis fünf Münzen 11 eines
ERSATZBLATT einzigen Münztyps m in den Münzautomaten eingegeben und von den Messvorrichtungen 2 und 3 gemessen. Die Messwerte werden vom Prozessor 4 normalisiert und mit den im Speicher 5 abge¬ speicherten Werten verglichen. Falls die absolute Differenz zwischen dem adhoc ermittelten Mittelwert X_m und dem abge- speicherten Mittelwert M den Grenzwert D überschreitet,' werden die Mittelwerte M und die Akzeptanzbereiche A nach einem der oben beschriebenen Verfahren neu gerechnet und im Referenzdatenspeicher 9 abgespeichert. Damit ist die Kalibrierung zu Ende und der Prozessor 4 im Kalibrierzustand deaktiviert sich. Der Münzprüfer 1 ist jetzt betriebsbereit.
Sind mehrere Messvorrichtungen 2,3 längs des Münz¬ kanals 10 angeordnet, die für die Erkennung der Münze 11 notwendig sind, läuft das oben beschriebene Verfahren für jede Messvorrichtung 2,3 unabhängig aber gleichzeitig ab.
ERSATZBLATT

Claims

Patentansprüche
1. - Verfahren zur Kalibrierung von Münzprüfern (1) eines zur Erkennung von mehreren Münztypen bestimmten Münz¬ prüfertyps, wobei jeder Münzprüfer (1) mindestens eine Mess¬ vorrichtung (2,3), Mittel (4) zur Auswertung von Messwerten und zur Erkennung von zugelassenen Münzen (11) und einen Datenspeicher (5) aufweist, und wobei die Erkennung darauf beruht, dass der oder die Münzpara etermesswerte V mit im Datenspeicher abgespeicherten Akzeptanzbereichen A verglichen werden, bestehend aus
- Messung von dem oder den zur Erkennung verwend¬ baren Münzparametern an einer repräsentativen Menge K von zugelassenen Münzen für jeden Münztyp n, l≤n≤N,
- Bestimmung und Abspeicherung im Datenspeicher des Münzprüfers (1) von Akzeptanzbereichen A für jeden Münztyp n,
weiter gekennzeichnet durch
- Messung des oder der Münzparameter für die repräsentativen Mengen (K ; K ) von Münzen für jeden Münztyp n und Bestimmen der entsprechenden Akzeptanzbereiche mit einem Referenzprüfer und mit einer Gruppe von J Musterprüfern gleichen Typs,
- Bestimmen eines erweiterten Akzep ~tanzbereichs Aen für jeden Münztyp n,
- Abspeichern der Akzeptanzbereiche A des Referenz¬ prüfers und der erweiterten Akzeptanzbereiche A für jeden Münztyp n im Datenspeicher eines zu kalibrierenden Serie-Münzprüfers (1) ,
- Messung mit dem Serie-Münzprüfer (1) einer kleinen Anzahl von Münzen eines beliebigen Münztypes m, l≤m≤N,
- Bestimmen der Abweichung des Messverhaltens des Serie-Münzprüfers von dem des Referenzprüfers und Bestimmung einer allfälligen Korrektur,
ERSATZBLATT - Abspeichern von korrigierten Akzeptanzbereichen im Datenspeicher des Serie-Münzprüfers.
2. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Akzeptanzbereich A für einen Münzparameter durch einen Mittelwert M des Münzparameters und durch eine maximale Abweichung (p*e) gegeben ist, d.h.
A = [M-p.e, M+p.e], wobei e die statistische Abweichung des Münzparameters und p ein Toleranzfaktor ist.
3. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass zum Bestimmen der Akzeptanzbereiche des Referenzprüfers, für jeden Münztyp n, K Münzen gemessen und ein Mittelwert Mn und eine Abweichung Sn berechnet werden, und dass zur Bestimmung der Akzeptanzbereiche von J Musterprüfern, für jeden Münztyp n, K_ Münzen gemessen und Mittelwerte B . berechnet werden.
4. - Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der erweiterte Akzeptanzbereich A für einen Münzparameter, für jeden Münztyp n, durch die zwei Extremwerte aller Akzeptanzbereiche [B .-e-p,B .+e-p] der J Musterprüfer
Figure imgf000016_0001
5. - Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Bestimmung der Abweichung des Messver¬ haltens des Serie-Münzprüfers darin besteht, die Differenz zwischen dem Mittelwert X_m der in den erweiterten Akzeptanz- bereich Aen fallenden Messwerte der kleinen Anzahl von Münzen des Münztyps m und dem entsprechenden abgespeicherten Mittel¬ wert M des Referenzp crüfers zu bestimmen,' und dass zur
ERSATZBLATT Korrektur die Mittelwerte zum Berechnen der Akzeptanzbereiche wie folgt geändert und abgespeichert werden:
Mn(neu)' = Mn(alt) ' + (vXm-Mirr) für alle n,' wobei l≤m≤N ist.
6. - Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Bestimmung der Abweichung des Messver¬ haltens des Münzprüfer darin besteht, den Quotienten vom
Mittelwert Xm der Messwerte der kleinen Anzahl von Münzen und des entsprechenden abgespeicherten Mittelwerts M des Referenzprüfers zu bestimmen, und dass die Korrektur darin besteht, die Mittelwerte zum Berechnen der Akzeptanzbereiche wie folgt geändert und abgespeichert werden:
Mn(neu) = Mn(alt) • (Xm/Mm(alt)) für alle n, wobei l≤m≤N ist.
7. - Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Akzeptanzbereiche nur neu berechnet werden, wenn die absolute Differenz (vXm-Mm) g -rösser ist als D.
8. - Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die kleine Anzahl von Münzen für die Kali¬ brierung der Serie-Münzprüfer (1) 2 bis 5 beträgt.
9. - Verfahren nach Anspruch 3-8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass für jeden Münztyp n die repräsentative Menge K von Münzen für den Referenzprüfer mindestens 32 Münzen, und K für die Musterprüfer mindestens 8 Münzen beträgt.
10. - Verfahren nach Anspruch 1-9, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die abgespeicherten Mittelwerte und die Akzeptanzbereiche im Betrieb laufend adaptiv angepasst werden.
11. - Münzprüfer (l) zur Erkennung von mehreren Münztypen n zum Anordnen an einen Münzkanal (10) eines Münz¬ automaten, mit mindestens einer Messvorrichtung (2;3) zum
ERSATZBLATT Messen von Münzparametern, mindestens einem Datenspeicher (5) zur Speicherung von Referenzwerten, mit Mitteln (4) zur Auswertung von Messwerten und für die Erkennung von zuge¬ lassenen Münzen (11) und mit Mitteln (6) zum Kalibrieren der Messvorrichtung (2;3), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) zur Kalibrierung einen Auslöser der Kalibrierung (7) , Mittel (8) zur Berechnung und Abspeicherung angepasster Akzeptanzbereiche für jeden Münztyp n, sowie einen Datenspeicher (9) zur Speicherung der angepassten Akzeptanz¬ bereiche umfassen.
12. - Münzprüfer nach Anspruch 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Mittel zur Kalibrierung (6) Messwerte von mindestens einer Messvorrichtung (2;3) zum Kalibrieren mit einer kleinen Anzahl eingegebener Münzen eines Münztyps m auswerten, um eine Abweichung des Messverhaltens des Münz¬ prüfers (1) von dem des Referenzprüfers festzustellen und alle Akzeptanzbereiche neu zu berechnen und im Datenspeicher (9) abzuspeichern.
13. - Münzprüfer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (4) Mittel zum Normalisieren der Messwerte V an einer Münze (11) mit dem Messwert Vτ 1J im
Leerzustand des Münzkanals (10) und mit dem Maximalwert I des in den Mitteln (4) zur Verfügung stehenden Integerbereichs umfassen.
14. - Münzprüfer nach Anspruch 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (4) zur Auswertung von Mess¬ werten Mittel zur Selbstanpassung während des Betriebs ent¬ halten.
ERSÄTZBLATT
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