DE3711941A1

DE3711941A1 - Optoelectronic coin tester

Info

Publication number: DE3711941A1
Application number: DE19873711941
Authority: DE
Inventors: Rainer Tilgner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1988-10-20

Abstract

The optoelectronic coin tester is used to test the lateral surface of coins (M) in a running duct of a coin testing device. A reflected-light barrier (2, 3) is aligned radially with the lateral surface of the coin and its signal is converted by a converter (10) into an electrically evaluable signal and fed to a circuit for evaluation. The reflected-light barrier (2, 3) is integrated into the coin running path (1), and directed from below against approaching coins (M), in such a way that the radiation receiver (3) is arranged in the running direction of the coin (M) upstream of the radiation source (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischer Münzprüfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an optoelectronic coin validator according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung zur Münzprüfung ist beispielsweise in der US-PS 41 72 222 beschrieben, wobei deren Hauptfunktion darin besteht, zwischen der britischen 5-Pence-Münze und der deutschen 1-Mark-Münze zu unterscheiden. Diese beiden Münzen sind schwer voneinander zu unterscheiden, da ihre Durchmesser, Dicken und Materialien, aus denen sie bestehen, nahezu gleich sind. Eine britische 5-Pence-Münze hat jedoch eine gerändelte, ein deutsches Markstück eine glatte Mantelfläche, die nur eine geringe Anzahl von geprägten Ornamenten aufweist. Dieser Unterschied wird festgestellt, wenn die Münze unterhalb einer lichtemittierenden Einrichtung hindurchläuft, wobei deren von der Mantelfläche der Münze reflektiertes Licht von einer Einrichtung empfangen wird, die sich neben der Lichtemittierenden Einrichtung befindet. Die gerändelte Mantelfläche der 5-Pence-Münze reflektiert das Licht diffuser als die glatte der deutschen 1-Mark-Münze und veranlaßt den Detektor, einen längeren Ausgangsimpuls abzugeben, als wenn sich eine 1-Mark-Münze an ihm vorbeibewegt. Es wird ein Signal mit einer Amplitude proportional zu dieser Impulslänge erzeugt und mit einem Signal mit einer Referenzamplitude verglichen. Die beiden Arten von Münzen werden in Abhängigkeit davon unterschieden, ob die Amplitude des Signals, das aus dem von der Münze reflektierten Licht abgeleitet wird, größer oder kleiner als diese Referenzamplitude ist.Such a device for coin testing is described, for example, in US Pat. No. 4,172,222, wherein whose main function is between the British 5 pence coin and the German 1 mark coin differentiate. These two coins are heavy from each other to differentiate because of their diameters, thicknesses and The materials from which they are made are almost the same. A British 5 pence coin, however, has a knurled, a German market piece a smooth surface that only has a small number of embossed ornaments. This difference is noticed when the coin below a light emitting device runs through, their from the lateral surface of the coin reflected light is received by a device, which is next to the light emitting device located. The knurled surface of the 5 pence coin reflects the light more diffusely than the smooth one German 1-mark coin and causes the detector to one longer output pulse than if there was a 1 mark coin moved past him. There will be a signal with generated an amplitude proportional to this pulse length and with a signal with a reference amplitude compared. The two types of coins are in Depending on whether the amplitude of the Signal from the light reflected by the coin is derived larger or smaller than this Reference amplitude is.

Damit eine solche Münzprüfvorrichtung möglichst vielseitig verwendet werden kann, ist es wünschenswert, daß der Durchgang von Münzen verschiedenen Durchmessers möglich ist. Wenn die erwähnte Reflexionslichtschranke so positioniert wird, daß große Münzen frei unter ihr hindurchlaufen können, dann bewegen sich kleine Münzen in einem erheblichen Abstand unter ihr vorbei. Es hat sich herausgestellt, daß unter diesen Umständen die Unterschiede hinsichtlich der Impulslänge von der Abtasteinrichtung viel kleiner sind als in den Fällen, in denen sich der Münzenrand dicht an der Reflexionslichtschranke vorbeibewegt. Infolgedessen wird die Unterscheidung von zwei kleinen Münzen auf der Basis der Impulslänge unzuverlässig.So that such a coin checking device is as versatile as possible can be used, it is desirable that the Passage of coins of different diameters possible is. If the reflection light barrier mentioned so positioned that large coins freely under it can walk through, then small coins move in a considerable distance below her. It has emphasized that under these circumstances the Differences in pulse length from that Scanners are much smaller than in the cases in which the edge of the coin close to Reflection light barrier moved past. As a result the distinction between two small coins based the pulse length unreliable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Münzen mit unterschiedlichen Durchmessern in einer gemeinsamen Prüfstrecke auf das Vorhandensein einer Rändelung zu prüfen. Außerdem soll der Rändelprüfer in bestehenden Prüfeinrichtungen nachrüstbar sein. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Anordnung hat den Vorteil, daß sie bei relativ kurzer Laufbahn und geringem Leistungsbedarf Rändelungen durchrollender Münzen unabhängig von deren Durchmesser nicht nur wahrnehmen, sondern genau unterscheiden kann. Damit ist es möglich, auch Münzen mit gleichen Abmessungen und aus gleichem Werkstoff, aber mit verschiedener Beschaffenheit der Rändelung der Mantelfläche, was z.B. bei der deutschen 50-DPf-Münze und der portugiesischen 2,5-Esc-Münze der Fall ist, zu unterscheiden.The invention has for its object to coins different diameters in one Test route for the presence of knurling check. In addition, the knurl tester should be in existing Test facilities can be retrofitted. This is solved Task by the in the characterizing part of claim 1 specified characteristics. Advantageous further developments are can be found in the subclaims. The arrangement has that Advantage that they have a relatively short career and low Power requirement Knurling of rolling coins not only perceive regardless of their diameter, but can differentiate exactly. It is possible also coins with the same dimensions and from the same Material, but with different properties Knurling the outer surface, which e.g. with the German 50 DPf coin and the Portuguese 2.5 Esc coin Case is to distinguish.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, das in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt ist. Darin zeigen:The invention is based on an embodiment described in the accompanying drawings is shown. In it show:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Anordnung einer Reflexionslichtschranke in der Laufbahn eines Münzprüfers, schematisch; Fig. 1, the inventive arrangement of a reflective sensor in the track of a coin validator, schematically;

Fig. 2 den Verlauf des Lichtstrahls in der Anordnung nach Fig. 1 beim Durchlauf unterschiedlicher Münzen, in vergößerter, schematischer Darstellung, und Fig. 2 shows the course of the light beam in the arrangement of FIG. 1 when passing different coins, in an enlarged, schematic representation, and

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Auswerteschaltung für den Münzprüfer nach Fig. 1. Fig. 3 is a block diagram of the evaluation circuit for the coin acceptor of FIG. 1.

In Fig. 1 und 2 ist die geneigte Münzenlaufbahn 1 eines Selbstkassierers gezeigt, auf der eingeworfene Münzen M durch die Prüfeinrichtung rollen, in der verschiedene Parameter der Münzen geprüft werden. Zur Prüfung der Beschaffenheit der Mantelfläche einer Münze ist in die Laufbahn ein Reflexionslichtschranke eingelassen, die im wesentlichen aus einer Strahungsquelle 2 und einem Strahlungsempfänger 3 besteht. In Figs. 1 and 2, the inclined coin track 1 is shown a self cashier roll on the deposited coin M by the checking device, to be tested in the different parameters of the coins. To check the condition of the surface of a coin, a reflection light barrier is built into the track, which essentially consists of a radiation source 2 and a radiation receiver 3 .

Als Strahlungsquelle 2 dient eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode (LED), vor die eine Spaltblende 4 gesetzt ist. In den weiteren Strahlengang ist eine Linse 5 eingefügt, die den Lichtstrahl L auf die Münze konzentriert. Um periodische Lichtwechsel bei einer Rändelung zu erhalten, muß die Reflexionsfläche auf der Umfangsfläche der Münze M schmaler als der zu erfassende Rändelabstand sein. Außerdem soll die Reflexionsfläche nur einen Teil der Breite der Mantelfläche der Münze M ausmachen, weil andernfalls Schriftzüge oder Ornamente auf der Mantelfläche das Licht annähernd so modulieren wie Münzen mit glatter Mantelfläche.An incandescent lamp or a light-emitting diode (LED), in front of which a slit diaphragm 4 is placed, serves as the radiation source 2 . A lens 5 is inserted into the further beam path, which concentrates the light beam L onto the coin. In order to obtain periodic light changes during knurling, the reflection surface on the circumferential surface of the coin M must be narrower than the knurling distance to be detected. In addition, the reflective surface should only make up part of the width of the outer surface of the coin M , because otherwise lettering or ornaments on the outer surface modulate the light approximately like coins with a smooth outer surface.

Der Strahlungsempfänger 3 ist eine Fotodiode, die das von der Münze reflektierte Licht empfängt. Damit sich der Arbeitsluftspalt zwischen Lichtschranke und Münze beim Prüfen von Münzen M 1, M 2, M 3 mit verschiedenen Durchmessern (Fig. 2) möglichst wenig ändert, ist die Reflexionslichtschranke 2, 3 derart unter der Münzenlaufbahn angeordnet, daß der Lichtstrahl L gegen die anrollenden Münzen gerichtet ist, wobei er mit der Münzenlaufbahn 1 einen spitzen Winkel von etwa 15° einschließt. Der Lichtstrahl L verläßt die Münzenlaufbahn 1 durch die Autrittsöffnung 6 (Fig. 2) und trifft auf die Mantelfläche der Münze M 1, M 2 oder M 3 in deren unterer Hälfte, von wo er zu der in einem Schacht 7 versenkt angebrachten Fotodiode 3 zurückgeworfen wird.The radiation receiver 3 is a photodiode which receives the light reflected by the coin. So that the working air gap between the light barrier and the coin changes as little as possible when checking coins M 1 , M 2 , M 3 with different diameters ( FIG. 2), the reflection light barrier 2 , 3 is arranged under the coin path so that the light beam L against the rolling coins is directed, including an acute angle of about 15 ° with the coin track 1 . The light beam L leaves the coin path 1 through the access opening 6 ( FIG. 2) and strikes the outer surface of the coin M 1 , M 2 or M 3 in its lower half, from where it is thrown back to the photodiode 3, which is sunk in a shaft 7 becomes.

Die verschiedenen Kreisbögen in Fig. 2 geben Münzen mit unterschiedlichem Durchmesser wieder: der gestrichelte Kreisbogen M 1 symbolisiert z.B. eine 50-DPf-Münze, der strichpunktierte Kreisbogen M 2 eine 1-DM-Münze und der Kreisbogen M 3 eine 5-DM-Münze. Alle drei Münzarten sind zweimal in der Fig. 2 eingezeichnet, links am Anfang der Meßstrecke und rechts an deren Ende, was durch die reflektierten Lichtstrahlen verdeutlicht wird, die in der der Münzendarstellung entsprechenden Weise, also z.B. gestrichelt, gezeichnet sind. Im Idealfall entspricht die Reflexion an der Mantelfläche einer Münze dem Gesetz, nach dem der Einfallswinkel gleich dem Ausfallwinkel ist, bezogen auf die Tangente an dem Kreisbogen im Auftreffpunkt. Dies trifft jedoch nur für Münzen mit glatter Mantelfläche annähernd zu. Rändelungen bestehen aus gerundeten Ein- und Ausbuchtungen, so daß der reflektierte Lichtstrahl über den berechenbaren Reflexionswinkel hinwegschwenkt. Zweckmäßig hat die Fotodiode eine große strahlungsempfindliche Fläche und ist in dem Schacht 7 versenkt und geschützt, da sie von den Münzen überrollt wird. Beim Überrollen wird zugleich der Meßvorgang beendet.The different circular arcs in FIG. 2 represent coins of different diameters: the dashed circular arc M 1 symbolizes, for example, a 50 DPf coin, the dash-dotted circular arc M 2 a 1 DM coin and the circular arc M 3 a 5 DM coin . All three types of coins are shown twice in FIG. 2, on the left at the beginning of the measuring section and on the right at the end thereof, which is illustrated by the reflected light rays which are drawn in the manner corresponding to the representation of the coins, for example with dashed lines. Ideally, the reflection on the surface of a coin corresponds to the law that the angle of incidence is equal to the angle of reflection, based on the tangent to the arc at the point of impact. However, this only applies to coins with a smooth surface. Knurls consist of rounded indentations and bulges, so that the reflected light beam swings over the calculable reflection angle. The photodiode expediently has a large radiation-sensitive area and is sunk and protected in the shaft 7 since it is overrun by the coins. When rolling over, the measuring process is ended at the same time.

Der Fotostrom der Fotodiode 3 wird in der Auswerteelektronik nach Fig. 3 verarbeitet. Dabei wird das elektrische Signal in mehreren Stufen so umgewandelt, daß eine Rändelung erkannt und unterschieden werden kann. Eine Stromversorgung 9 liefert der Strahlungsquelle 2 einen konstanten Strom. Der von der Münze M reflektierte Lichtstrahl wird von dem Strahlungsempfänger 3 wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt, das einem Strom-Spannungswandler 10 zugeführt und verstärkt wird. Das verstärkte Signal wird an einen RC-Hochpaß 11 weitergeleitet, der die Rändelfrequenz durchläßt. Dieses differenzierte Signal gelangt zu einem Schwellwertkomparator 12 (Schmitt-Trigger), der als Rechteckformer des Signals dient. Die Anzahl der Rechteckimpulse wird in einem Zähler 13 gezählt und einer Auswertung 14 zugeführt. The photocurrent of the photodiode 3 is processed in the evaluation electronics according to FIG. 3. The electrical signal is converted in several stages so that knurling can be recognized and distinguished. A power supply 9 supplies the radiation source 2 with a constant current. The light beam reflected by the coin M is converted again by the radiation receiver 3 into an electrical signal, which is fed to a current-voltage converter 10 and amplified. The amplified signal is forwarded to an RC high-pass filter 11 which passes the knurling frequency. This differentiated signal arrives at a threshold value comparator 12 (Schmitt trigger), which serves as a square wave form of the signal. The number of rectangular pulses is counted in a counter 13 and sent to an evaluation 14 .

Der Zähler 13 wird vor dem Abtasten einer Münze M durch eine besondere Rückstell-Lichtschranke 15, 16, mit Verstärker 17 zurückgesetzt.The counter 13 is reset before a coin M is scanned by a special reset light barrier 15 , 16 with amplifier 17 .

Die Anzahl der erfaßten, periodischen Lichtwechsel ist ein Maß für das Vorhandensein einer Rändelung und deren Teilung. Die Auswertung des Fotostromes kann durch Einstellung von Parametern in der Auswerteelektronik beeinflußt werden, z.B. durch Einstellen des Hochpasses 11, des Schwellwertes oder der Hysterese des Komparators 12. Eine optimale Einstellung liegt vor, wenn die Differenz von gerändelten zu glatten Münzen möglichst groß ist.The number of detected, periodic light changes is a measure of the presence of a knurling and its division. The evaluation of the photo current can be influenced by setting parameters in the evaluation electronics, for example by setting the high pass 11 , the threshold value or the hysteresis of the comparator 12 . An optimal setting is when the difference between knurled and smooth coins is as large as possible.

Claims

Labeled in the first opto-electronic coin to test the lateral surface of coins in a passage of a coin testing apparatus in which a reflection light barrier is radially directed to the lateral surface of the coin, the signal is converted by a transducer into an electrically evaluable signal and a circuit is fed to the evaluation, characterized records that the reflection light barrier ( 2 , 3 ) is integrated into the coin track ( 1 ) and directed from below against rolling coins ( M ) that the radiation receiver ( 3 ) is arranged in the direction of the coin ( M ) in front of the radiation source ( 2 ) is.

2. Optoelectronic coin validator according to claim 1, characterized in that the light beam ( L ) emitted by the radiation source ( 2 ) of the reflection light barrier for detecting the knurling division leaves the coin path ( 1 ) at an acute angle.

3. Optoelectronic coin validator according to claim 1, characterized in that the radiation receiver ( 3 ) in the coin track ( 1 ) sunk in a shaft ( 7 ) is arranged.

4. Optoelectronic coin validator according to claim 1, characterized in that the signal emitted by the reflection light barrier ( 2 , 3 ) is successively amplified in a converter ( 10 ), differentiated in a high-pass filter ( 11 ) and shaped in a comparator ( 12 ) a counter ( 13 ) is supplied with evaluation ( 14 ).

5. Optoelectronic coin validator according to claim 4, characterized in that the counter ( 13 ) is reset by a light barrier ( 15 , 16 ) of each incoming coin ( M ).