专利名称：硬币接受器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的硬币、辅币或类似的具有货币价值的硬币接受器。
背景技术：
传统的硬币接受器包括硬币滑动通道，硬币沿其向下通过一感测站并在该感测站传感器检测硬币的特征。例子在我们的GB-A-2169429和WO99/23615中有描述。典型地，电感式传感器设置在感测站，该感测站执行感应硬币检测并在检测下产生硬币的材料和金属含量的函数的硬币参数信号。也可以使用其它传感器，比如一个或多个光学传感器。借助于微控制器将硬币参数信号数字化并与存储的硬币数据比较，以确定所检测的硬币的合格率和通常的面额。如果该硬币是合格的，微控制器就打开接受门，硬币径直进入接受通道，但是否则接受门保持关闭且硬币径直进入拒绝通道。
硬币滑动通道包括倾斜的滑动表面或者飞行甲板，硬币沿其靠边滚动通过硬币感测站，飞行甲板设置在临近隔开的、通常向上延伸的侧壁之间，其将具有周边边缘的硬币保持在飞行甲板上。一个或两个侧壁可以倾斜成垂直方向以便当硬币沿飞行甲板向下运动时促使硬币在检测时翻倒，从而硬币的一个主要表面将沿着侧壁之一滑动。这是为了减少硬币在滑动通道上的摆动。当硬币经过感测站时硬币摆动会改变电感式传感器和连续硬币之间的距离，并且在检测硬币时从硬币到硬币传感器的电感耦合产生不希望的偏差，这降低了硬币参数信号。
硬币在硬币滑动通道中可能堵塞。通常，对于这个问题，建议移动侧壁分离以清除堵塞。侧壁中的一个形成为接受器的主体的一部分，另一个侧壁被定义成悬挂在主体的门上的表面。在硬币堵塞的情况下，操作-释放机构以轻轻打开铰接的门，从而移开侧壁使得堵塞的硬币降落到飞行甲板并进入拒绝通道。但是，门的设置不期望地增加了硬币接受器的制造成本。而且，如果传感器安装在门上，需要提供柔性线束来调节铰链并将传感器与主体上的微控制器相连接。该线束也增加了制造成本。
发明内容
依据本发明提供一种硬币接受器，其包括硬币感测站；延伸通过感测站的硬币滑动通道，该通道包括硬币引导表面，在硬币沿着该通道穿过感测站期间硬币的主要表面以滑动接合方式位于该引导表面上，其中该通道是弯曲的，以便当硬币沿着通道移动时，该硬币的所述表面被向心力迫使硬币贴着硬币引导表面。
由向心力使硬币主要表面压靠在硬币引导表面上减少了可能的硬币摆动。而且，硬币通道可以做的比目前的宽，这可以消除硬币堵塞释放机构比如目前常用的铰接门的需要。
硬币接受器可以具有带有硬币引导表面的主体，以及安装在主体上的盖子，以使硬币通道在所述表面和盖子之间延伸。在不需要硬币堵塞释放机构的情况下，盖子可固定安装在主体上。
可以设置有硬币入口，具有用于引导硬币插入入口到硬币引导表面的特定区域的弯曲的入口表面。
本发明还提供一种硬币接受器，其包括硬币感测站；延伸通过感测站的硬币滑动通道；以及在硬币感测站的传感器线圈，所述线圈中的一个包括沿着硬币滑动通道纵向延伸的细长绕组。
该细长线圈可以绕在一个长度比宽度长的细长线圈架上，并且比将要接受的硬币的最大直径要长。与细长线圈匹配的处理电路将从其中得出的硬币参数信号作为硬币直径的函数。
至少一个环形截面的线圈也可以能设置在感测站，其直径小于将要接受的硬币的最小直径。
本发明进一步还包括一种硬币接受器，其包括硬币感测站；延伸通过感测站的硬币滑动通道，该通道包括弯曲的硬币引导表面，在硬币沿着通道穿过感测站期间硬币的主要表面以滑动接合方式位于该引导表面上；以及与硬币引导表面相对的侧壁，所述硬币滑动通道在硬币引导表面和侧壁之间延伸，其中所述侧壁相对于弯曲的硬币引导表面固定安装。
本发明也提供一种硬币接受器，其包括硬币感测站；延伸通过感测站的硬币滑动通道，该通道包括弯曲的硬币引导表面，在硬币沿着通道穿过感测站期间硬币的主要表面以滑动接合方式位于该引导表面上；以及用来减小硬币的主要表面与硬币引导表面之间的压力差的装置，以防止硬币粘在硬币引导表面上。该接受器可以包括穿过硬币引导表面的压力释放孔。
为了更完整地理解本发明，将参照下述附图对实施例进行描述，其中图1是依据本发明的硬币接受器的示意性简图；图2是图1所示的接受器的电路的原理框图；图3是接受器的立体分解示意图；图4是右侧盖的内侧表面的侧视图；图5是接受器的俯视图；图6是沿图1的X-X’线的接受器，从主体拆下右侧盖并且略去左侧盖的水平横截面图；图7是沿图1的Y-Y’线的接受器，从主体拆下右侧盖并且略去左侧盖的垂直截面图；图8是沿图1的Z-Z’线的接受器，从主体拆下右侧盖并且略去左侧盖的垂直截面图；图9示出了通过硬币感测站的硬币引导表面的水平曲率；图10示出了通过硬币感测站的硬币引导表面的垂直曲率；图11是当硬币进入硬币入口时该接受器的俯视图；图12是硬币通过硬币感测站的通道的示意性视图；图13是传感器线圈S1、S2之一的平面图；图14是图13中所示线圈的截面图；图15是传感器线圈S3的俯视图；图16是图15中所示的线圈的侧视图；图17是传感器线圈的安装的平面图；图18是硬币和传感器线圈相互作用的示意性视图；图19是图18的感应产生的波形图；以及图20是相应于图10的改进的硬币引导表面的示意性截面图。
具体实施例方式
硬币接受器的概述图1示出了依据本发明的多种面额接受器的总体结构。接受器包括主体1，其具有硬币滑动通道2，检测中的硬币从入口3沿着滑动通道顺边通过硬币感测站4然后落向具有第一和第二门臂5a，5b的门5，门臂开关硬币接受通道6和硬币拒绝通道7。当硬币通过感测站4时，对每个硬币实行检测。如果检测的输出表明是真硬币的存在，门臂5a打开并且臂5b关闭以使硬币能通过接受通道6，相反，门臂5a保持关闭且门臂5b关闭以使硬币转向拒绝通道7。用于硬币8的通过接受器的硬币通道用虚线9表示。
硬币感测站4包括三个硬币感测线圈单元S1、S2和S3，给它们通电以与硬币产生电感耦合。而且，线圈单元PS设置在接受通道6中，门5的下游，以作为信用传感器用于检测确定为可接受的硬币实际上是否已传递到接受通道6中。信用传感器可以安装在现象金盒(未示出)中，现金盒从接受通道而不是从接受器本身接受真的硬币。
如图2所示，线圈由驱动和接口电路10在不同的频率下激励。在检测的硬币中由线圈单元感应出涡流。在四个线圈和硬币之间的不同的电感耦合基本单一地表现出硬币的特性。驱动和接口电路10产生相应的数字硬币参数信号x1、x2、x3，作为硬币和线圈单元S1、S2、S3和S4之间的不同电感耦合的函数。产生相应的信号用于线圈单元PS。为了检测硬币的各自的弦区的感应特征，线圈S1和S2相对于所检测的硬币的直径具有较小的直径。通过将用于线圈单元S1和S2的线圈单元S面对硬币的面积A设为小于72mm2，其允许硬币面的各自区域的感应特征被检测，则可以实现改进的鉴别。线圈单元S3绕在细长的绕线管上，并沿硬币通道延伸。线圈单元的结构将在下文作更详细的阐述。
为了定义硬币的真实性，将被检测的硬币产生的硬币参数信号反馈给与存储器12连接的微控制器11。微控制器11处理从检测的硬币产生的硬币参数信号x1-x3，并将输出结果与存储器12所存储的相应值进行比较。所存储的值保持在具有上下限的范围内。这样，如果处理的数据落入与特定面值的真币相关的相应的范围内，表示该硬币可被接受，反之该硬币被拒绝。如果是可接受的，在线13上提供一信号至图1中所示的操作门5的驱动电路14从而允许硬币被送到接受通道6。反之，门5不打开且硬币被送到拒绝通道7。
微控制器11将处理过的数据与不同面值的硬币对应的大量不同细操作范围数据相比较，从而硬币接受器可接受或拒绝超过一种的特定货币的硬币。如果该硬币被接受，沿着接受通道6通过的硬币被在后的接受信用传感器线圈单元PS检测，并且单元10传送相应数据到微控制器11，其接着提供在线15上的输出，该输出表明属于接受的硬币的大量货币信用。
每个传感器线圈单元S包括与单独的振荡电路相连接的感应线圈，且线圈驱动和接口电路10包括顺序搜索线圈单元输出的多路转换器，以给微控制器11提供数据。为了避免他们之间的交叉耦合，每个电路典型地在频率为50-150kHz的范围内振荡，选择该电路元件以使每个传感器线圈S1-S4具有不同的自然共振频率。
当硬币通过每个传感器线圈单元S1-S3时，它的阻抗由于硬币的存在超过～100毫秒的周期而改变。因此，通过线圈的振荡幅度在硬币通过的周期上被改变并且振荡频率被改变。由硬币产生的调制引起的幅度和频率的变化用于产生代表硬币特征的硬币参数信号x1-x3。
硬币滑动通道图3是硬币接受器的立体分解示意图，示出了主体以及左盖和右盖16、17。硬币的通道9限定在主体1和右盖16之间。图2中所示的电子仪器(图3中未示出)安装在主体上并被左盖17盖住。使用时盖16、17两者都固定于主体1上。没有传统的门装置以允许硬币堵塞的释放。接受器具有前侧表面18、后侧表面19、顶面20和底面21。
硬币滑动通道2由主体1上的弯曲表面22和右侧盖16上的弯曲硬币引导表面23限定。正如可以从图5的俯视图看到的，硬币引导表面23延伸进硬币入口3中。硬币引导表面23的曲率朝向前侧表面18减小，以便当它们经硬币入口3进入接受器时引导进入的硬币朝向前侧壁18。这将在后面解释。
参见图3和4，右侧盖也包括倾斜的硬币滑动边缘24，以沿着滑动通道2引导硬币。
如图6-8的截面图所示，硬币引导表面22当在水平和垂直截面看时都是弯曲的，并且从硬币入口3延伸到主体1上的大体垂直的平面表面区域25，在图3中图示出来。
如图9和10所示，表面22水平方向上曲率半径为Rh，且在水平截面上曲率半径为Rv。这样，当硬币沿着通道9移动横过表面22时，它同时在水平和垂直曲线上运动。
图11和12示出了硬币26通过硬币感测站24。如图11所示，当硬币26插入硬币入口3时，右侧盖16上的弯曲表面23引导该硬币到主体1上的弯曲表面22上，并还指引它朝向前侧壁18进入如图12中所示的位置。该硬币就以箭头A的方向从入口3到如图12所示的位置移动。
此后，硬币26以箭头B所示的弯曲通道通过硬币感测站。硬币因重力落在倾斜的凸台24上，并且表面22的大体垂直和水平的弯曲特征确保硬币26的主要圆侧面之一与表面22滑动接合，并当硬币沿着通道B通过感测站4时由向心力迫使紧贴表面22。这样，硬币的摇摆的趋势由于硬币由向心力保特与表面22滑动接合的事实而实质性地减小了。相反，传统的验证器使用线性通道使得即便硬币倾斜到垂直，该旋转的硬币也由于其转动从而导致硬币摆动而试图直立。
当硬币到达通道B的终点时，硬币由于重力沿着通道C落下到大体垂直的表面25之上并在门5的控制下以如前所述的方式在接受通道6或拒绝通道7上被接受或拒绝。
由于硬币26通过向心力紧贴表面22，硬币滑动通道的侧壁之间的空间可以制成比传统的硬币接受器中的要大，从而消除对释放硬币堵塞的铰接门的需要。这样，右侧盖16可被固定安装在主体1上而不需要用来清除硬币堵塞的铰接硬币门。
现在时传感器线圈S1、S2和S3的结构作更详细的描述。图13和14示出了传感器线圈S1和S2的结构。每个线圈包括塑料材质的大体为圆柱形的绕线管27，线圈28的绕线形成在其上。将绕线管27配合地推进所谓的由烧结铁素体材料制成的半壶形铁芯29中。绕线28的末端固定在延伸通过半壶形铁芯29的圆柱形侧壁中的狭缝31的塑料末端件30中。
图15和16分别是传感器线圈S3的平面图和侧视图。线圈包括由铁素体材料制成的其上形成有铜绕线33的细长绕线管32。绕线管安装在具有定位接线片35的矩形安装支架34上。将线圈S1、S2和S3配合地推入具有分别接受线圈S1、S2和S3的凹口37、38和39的安装支架36上，凹口39包括用于接纳线圈S3上的定位接线片35的区域39a。安装支架36由装配通过图6所示的倾斜表面22背面的安装孔40、41的螺钉保持。
图18和19示出了当硬币26在弯曲表面22上时传感器线圈S1、S2和S3产生的响应。在图18中，示出硬币26从位置26-1至26-2的移动。当硬币26移动经过线圈S2，它形成与线圈的电感耦合和作为时间的函数的由图19中所示的线圈S1产生的相应的参数信号x1。信号x1的振幅偏差是制成硬币的材料的近似函数并且线圈沿着硬币的带型区域检测的硬币的材料含量。类似的输出由线圈S2产生。由于线圈S2与线圈S1通以不同频率的电压，振幅偏差不同但是同样取决于制成硬币的材料。
细长线圈S3提供硬币的直径的指示。当硬币经过线圈时，产生如图19所示的大体为矩形幅度偏差x3，并且可以理解脉冲的宽度d，从时间t1至t2，都取决于硬币直径。依据本发明发现，细长线圈S3提供硬币直径的高度可靠的指示。
线圈S1-S3的布置的优点是它们都安装在硬币滑动通道的同侧上，并且在设置弯曲表面22的主体的后壁上。这样，与检测的硬币的电感耦合可由线圈通过弯曲表面22可靠地形成，并且如前所述，硬币通过向心力紧贴在弯曲表面上。因此检测的硬币和线圈S1-S3之间的距离从硬币到硬币基本保持为常数，这样提高了由线圈产生的硬币参数信号的可靠性。
另外，仅在通道2的一侧设置线圈S1-S3还具有优点，即在主体1和右侧盖16之间不需要形成电连接，这减少了硬币接受器的成本。
现参见图20，示出了接受器的改进，其中弯曲表面22包括负压释放孔43。发现当硬币26在表面22上滑动时，硬币和表面间的紧密接触会使接触弯曲表面22的硬币表面之间产生的负压区上升，其阻止硬币沿通道的行进。根据本发明，负压释放孔43能使任何负压释放，从而使硬币沿着滑动通道的行进畅通。
有很多改进和变型落入本发明的范围。例如，当已经描述硬币使用的接受器时，它可能用于辅币或其它具有货币价值的类似的物品。而且，当硬币移动到弯曲表面上时，硬币的保持力可以包括离心力和本文相应解释的使用过的向心力。
权利要求
1.一种硬币接受器，其包括硬币感测站；延伸通过感测站的硬币滑动通道，该通道包括硬币引导表面，在硬币沿该通道穿过感测站期间硬币的主要表面以滑动接合方式位于该硬币引导表面上，其中该通道是弯曲的，以便当硬币沿通道移动时，硬币的所述表面通过向心力促使紧贴硬币引导表面。
2.如权利要求1所述的硬币接受器，其中当硬币移动通过感测站时，硬币通过向心力促使紧贴硬币引导表面。
3.如前述任一项权利要求所述的硬币接受器，其包括具有硬币引导表面的主体，和安装在主体上的盖，其中硬币通道在所述表面和盖之间延伸。
4.如权利要求3所述的硬币接受器，其中盖固定安装在主体上，不具有硬币堵塞释放机构。
5.如前述任一项权利要求所述的硬币接受器，其包括硬币入口和用于引导插入入口的硬币到硬币引导表面的特定区域的弯曲入口表面。
6.如前述任一项权利要求所述的硬币接受器，其中将硬币引导表面构造成用于减小硬币的主要表面和硬币引导表面之间的压力差。
7.一种硬币接受器，其包括硬币感测站；延伸通过感测站的硬币滑动通道；以及在硬币感测站的传感器线圈，所述线圈之一包括沿着硬币滑动通道纵向延伸的细长绕组。
8.如权利要求7所述的硬币接受器，其中细长线圈绕在长比宽长的细长线圈架上。
9.如权利要求8所述的硬币接受器，其中细长线圈比将要接受的硬币的最大直径要长。
10.如权利要求7、8或9所述的硬币接受器，其包括至少一个在感测站的圆形截面的线圈。
11.如权利要求10所述的硬币接受器，其中圆形线圈的直径比将要接受的硬币的最小直径要小。
12.如权利要求7至11中任一项所述的硬币接受器，其包括与细长线圈连接的处理电路，以从其得到作为硬币直径的函数的硬币参数信号。
13.一种硬币接受器，其包括硬币感测站；延伸通过感测站的硬币滑动通道，该通道包括弯曲的硬币引导表面，在硬币沿该通道穿过感测站期间硬币的主要表面以滑动接合方式位于该硬币引导表面上；以及与硬币引导表面相对的侧壁，所述硬币滑动通道在硬币引导表面和侧壁之间延伸，其中所述侧壁相对于弯曲的硬币引导表面固定安装。
14.一种硬币接受器，其包括硬币感测站延伸通过感测站的硬币滑动通道，该通道包括弯曲的硬币引导表面，在硬币沿该通道穿过感测站期间硬币的主要表面以滑动接合方式位于该硬币引导表面上；以及用于减小硬币的主要表面与硬币引导表面之间的压力差的装置，以防止硬币粘在硬币引导表面上。
15.一种如权利要求14所述的硬币接受器，其包括穿过硬币引导表面的压力释放孔。
全文摘要
一种硬币接受器，其包括具有两个大体为圆形的线圈(S1，S2)和一个细长线圈(S3)的硬币感测站，硬币感测站安装在弯曲的硬币引导表面一侧上，从而检测的硬币通过向心力被抛出与表面(22)滑动接合以形成与线圈的感应式耦合用来检测硬币的可接受性。
文档编号G07F1/00GK1802672SQ200480008690
公开日2006年7月12日 申请日期2004年4月2日 优先权日2003年4月4日
发明者M·R·H·贝尔, K·C·马尔维 申请人:货币控制有限公司