专利名称：硬币接收器的制作方法
技术领域：
鉴别不同类别硬币的硬币接收器是众所周知的，并在我们的英国专利GB-A-2,169,429中已阐述一实例。该接收器包括一硬币滑道，硬币沿此滑道穿过一检测台，在此，线圈对硬币进行一系列的电感测试，以便产生显示检测硬币材料和金属含量的硬币参数信号。将硬币参数信号数字化，以便提供数字化的硬币参数数据，然后借助微控器将上述数据与存储的硬币数据比较，确定检测硬币的合格性或者反之。如果证实硬币合格，微控器则操纵接收闸门，使硬币落向接收通道；反之，闸门则保持非运行状态，硬币落向拒收通道。
硬币检测台包括若干不同的线圈，对上述线圈可以不同频率通电，而且其规格可以各不相同，以便当硬币穿过检测台时，可与测试中的硬币仅在其一侧或在其两侧形成单独的电感耦合。上前采用的线圈相对于硬币其断面积之大足以使电感耦合至少遍布硬币表面的主要部分产生涡流，其结果，检测的参数构成硬币若干不同参数的平均值，如其金属含量，厚度和表面图案的平均值。
由较大传感器线圈产生的平均效果在某些情况下将出现一些弊端。例如，对于包括不同材料区，如由一种以上金属或金属合金新制的硬币的以及由第一合金中心区和其外周包有第二种不同合金的环区构成的某些类别硬币(下文称之为“双金属”硬币)而言，正在日益流通。上述不同区域对接收器的传感器线圈呈现不同的电感特性；然而较大面积的线圈易于平均两个金属区的效果，其结果导致不能令人满意的将其它类别的硬币与伪制品，如带有中心孔的垫圈相识别。
在美国专利US-A-4,955,497(Tamura，Electric Works Ltd)中叙述另一实施例，在此例中，对沿滑道成一直线的线圈通电，以便测定检测中硬币的不同特性。借助于检测线圈产生的信号峰值，测定硬币两种不同材料的特性和硬币厚度；而且通过沿硬币滑道间隔的两线圈的输出值的交迭点，测出硬币直径。将上述峰值和交点与存储的真币数据相比较。测量直径所需的线圈成一直线的特点限制了硬币的检测，而且造成双金属硬币检测的困难。
WO-A-93/22747(Mars Inc)公开了一种用于双金属硬币的硬币接收器，该接收器采用其各自宽度明显小于双金属硬币直径的两个磁传感器，两传感器基本上平行于硬币滑道配置。上述传感器联成电桥电路，而且利用传感器输出值之间的差异鉴别双金属硬币和伪造器。
发明概述按照本发明已显而易见，借助于采用沿硬币滑道横向排列的小线圈并监测其输出值，则有可能通过在至少传感器输出之一的取样(Sample)值特性中寻求至少一个预置判据，更加精确清晰地提取出硬币的有关特性的细节，然后将传感器输出数据与相应的存储数据比较，以便确定硬币的合格性。
更具体而言，本发明提供一种硬币接收器，该接收器包括一硬币滑道，若干传感器线圈，取样(Sample)装置和控制装置，当硬币沿滑道运行时，上述传感器线圈检测硬币，传感器沿硬币滑道横向延伸成一列配置，以便当硬币穿过传感器时检测硬币端面各不相同的区域，而且产生分别作为不同区域函数的随时变化的传感器输出值；在硬币穿过传感器期间，上述取样装置将传感器输出值反复取样；上述控制装置顺序监测取样值，以便确定至少传感器输出值之一符合一预定判据的时刻，并随之再将取样的传感器的输出的数据与相应的存储数据比较，确定硬币的合格性。。
该列传感器线圈可以包括沿硬币滑道横向延伸成一线或多线配置的线圈组件。它们可以在硬币滑道两侧，或仅在一侧。
上述线圈组件面对硬币的面积最好小于72mm2。
上述传感器线圈装置可分别与振荡电路耦接，而且取样装置运行，当硬币穿过该线圈装置时，将电路的振荡特性参数取样，如频率或振幅，或两者兼而有之。
上述控制装置的构形可以选定当输出值之一与预定判据相符时出现的传感器输出的取样值的集合，以便将选定取样值与储存数据比较。
换言之，控制装置的构形可以确定传感器输出值分别与各自预定判据相符的时刻并将其值与存储数据比较。
预定判据可以包括传感器输出值的一突变点，如硬币通过期间出现的传感器输出值的一主要或局部的最大或最小值。预定判据还可出现在传感器之一发出的至少一取样值与另一传感器发出的至少一取样值形成一预定值特性曲线的时刻。上述值的特性曲线可以包括从传感器之一发出的顺序的取样值与从另一传感器发出的相应的取样值的交迭点；或者可以是从上述传感器发出的取样值相对变化率的函数。
本发明还包括一种识别硬币的方法，该方法包括检测沿着设有相互间隔配置的若干传感器线圈的滑道通过的硬币，以便当其穿过沿硬币滑道横向延伸成一列的线圈时，检测硬币端面的各不相同的区域，以便产生随时变化的传感器输出值，分别作为不同区域的函数；在硬币穿过传感器期间，将传感器输出值反复取样；顺序监测该取样值，以便确定至少传感器输出值之一符合预置判据的时刻，随之又将取样的传感器输出数据，与对应的存储数据比较，确定该硬币的合格性。
附图概述为更充分地理解本发明，现将参照附图以例证方式详述本发明的实施例。附图包括
图1是本发明硬币接收器第一实施例的正视简图；图2是图1所示硬币接收器的电路简图；图3是沿图1A-A′线剖切的硬币接收器局部剖视图4a是图3所示线圈之一的局部放大剖视图；图4b是图4a所示线圈的前端面图；图5是图1所示线圈和线圈主振荡电路和接口电路的示意图；图6是显示当硬币穿过传感器线圈运行时，硬币参数信号如何随时间变化的曲线图；图7是当硬币穿过线圈时，利用微控器完成对硬币参取样号值进行顺序集合的处理程序的方框流程图；图8是用微控器进行确定硬币参数信号X1(a)峰值出现率的程序图；图9是用微控器确定硬币参数信号X1(a)和X2(a)值的突变点出现率的程序图；图10是本发明硬币接收器第二实施例的正视简图；图11是图10所示硬币接收器的电路简图；图12是图10所示线圈和线圈主振荡电路和接口电路简图；图13是一硬币穿过图10所示传感器线圈运行时，硬币参数信号如何随时间变化的曲线图；图14是图13所示曲线的局部放大图；以及图15是硬币穿过图10检测台时，用微控器进行处理工序的方框流程图；发明详述第一实施例现将详述本发明硬币接收器的第一实施例，该硬币接收器包括一多种硬币的接收器，能确认包括双金属硬币的若干不同类别的硬币，如新的成套欧元硬币和包括新的双金属￡2.00硬币的英国新的成套硬币。
硬币接收器的实际配置如图1概略所示。该硬币接收器包括一带有硬币滑道2的壳体1，要检测的硬币从入口3沿滑道2边缘朝前穿过一硬币检测台4，然后落向闸门5。当硬币穿过检测台4时，对各枚硬币进行检测。如果检测结果指示是真币，闸门5则开启，硬币可以送至接收通道6，但反之，闸门则保持闭合，硬币则偏至拒收通道7。硬币8穿过接收器的硬币轨迹用虚线9概略显示。
硬币检测台4包括用虚线表示的四个硬币检测线圈装置C1a，b，C2，C3a，b和C4，对其通电，以便与硬币产生电感耦合。另外，在闸门5的下方的接收通道6内设有一线圈装置CC，作为一确认传感器，以便检测已确定为合格的硬币事实上是否已进入接收通道6。
借助图2所示的主振荡和接口电路10，以不同频率对线圈通电。线圈装置在测试中的硬币产生涡流。三个线圈和硬币之间的不同的电感耦合使硬币呈现明显独特的特性。主振荡和接口电路10产生四个相应的硬币参数信号X1，X2，X3，X4，作为硬币和线圈装置C1，C2，C3和C4之间的不同电感耦合的函数。对线圈装置CC产生相应的信号Xc。
为确定硬币的真实性，由测试中硬币产生的四个硬币参数信号X1，X2，X3和X4送至与电可擦程控只读存储器EEPROM12形式的存储装置耦接的微控器11。微控器11将按照下文中详述的方式处理测试中硬币发出的硬币参数信号，并且其结果与EEPROM12中保存的相应存储值比较。存储值按照具有上、下极限值的窗口保存。因此，如果处理的数据属于指定类别真币相应的窗口范围内，则表明该硬币是合格的，否则拒收。如果验收合格，线路13上提供一信号送至操纵图1所示闸门5的驱动电路14，以便将硬币送至接收通道6。否则，闸门5则不开启，硬币送至拒收通道7。
微控器11将已处理的数据与适于不同类别硬币的若干不同组的操作窗口数据比较，以便硬币接收器可以接收或拒收指定货币组的一枚以上的硬币。如果硬币合格，采用一确认位置的验收传感器线圈装置CC检测硬币是否沿接收通道6通过，而且装置10将相应的数据Xc送至微控器11，随后在线路15上提供一指示确认为合格硬币的所付金额的输出值。
现将更加详述传感器线圈的构形。再参见图1，硬币接收器按常规方式在其壳体1的轴17上铰接一硬币门16。如图3详示，硬币滑道2设在门16的内壁18和壳体1的壁19之间。滑道2包括门16上的一倾斜凸台20，硬币沿向下的凸台、周边朝前运行，穿过传感器线圈装置C1，C2，C3和C4。图3的滑道2的凸台20上显示硬币8。虽然实际上硬币将斜靠在壁18，19之一，但是简化所示硬币是处于直立位置。如现有技术已知，在图1和3中，显示门16是靠弹簧偏移至闭合位置；但是如果硬币卡塞，它也可以从壳体1向外转动，以便松开被夹住的硬币并使其落入拒收通道7。
为说明该接收器改善的操作特性，图1所示硬币8是作为一双金属硬币的例证；并且在此例中硬币包括新的￡2.00硬币。该硬币包括铜镍合金的第一中心芯部区21，其外周围绕着在此称之为青铜合金的第二环区或环22，青铜含有Cu76％，Ni4％和Zn20％。但是，下文中将显而易见，本发明并非局限于检测双金属硬币。
参照图3，线圈装置C1a，b包括一安装在壳体1壁19的内侧和门16的壁18上的一对线圈组件C1a，C1b。该线圈组件C1a，C1b的构形将局部与检测的双金属硬币8的青铜环22形成电感耦合，即与硬币铜镍合金的中心区21无明显的电感耦合。
如图4详示，各线圈组件C1a，C1b包括一基本为塑料的筒形绕线管23，其上形成线圈绕组24。绕线管23推装入烧结铁氧体材料制成的所谓半槽芯25。半槽芯25包括一带有通孔的筒形中心磁头26和同心的外周园筒支承凸缘27；磁头26上的通孔，目的在于减小所用铁氧体材料。
替代绕线管的另一方案是可以围绕一图中未示的绕线架缠绕线圈24的绕组，而且将绕组加热，软化其绝缘材料；从而冷却时，形成一自支承式的线圈，然后将其从绕线架上卸下并推装入半槽芯25。
半槽芯25的支承凸缘27推装入壁上一相应的凹槽；因此，组件C1a的凸缘27推装入壁19的筒形凹槽28，而组件C1b的凸缘27推装入壁18的相应凹槽29。在此例中，线圈24的绕组外径d1是7.3mm。带有绕线管23的线圈24的内径d2为2.78mm，穿过磁头26的孔径为2mm。此例中，线圈组件C1a，b的端面30相距6.24mm。线圈24的轴向长度为2.78mm。半槽芯25的外径d3为9mm，因此，此例中，各线圈装置的端面30面积A，即面向检测中硬币的端面面积为63.62mm2。组件C1a，b的绕组24电器上串联。如图3所见，设有同轴配置线圈24的线圈组件C1a，b配置在检测硬币8的相对侧。
在电磁铁线圈设计的现有技术中众所周知，普通的筒形线圈的磁场沿线圈轴线集中。因此，就各线圈组件C1a，b而言，磁场主要集中在半槽芯25铁氧体磁头26中；而且除磁通穿过外周材料返回磁头26的端面30区之外，围绕线圈的磁通主要靠外围铁氧体凸缘27围绕线圈的环路形成。因此，在极大程度上，组件C1a，b对于穿行硬币的灵敏度，局限于穿过磁头26之间的硬币区。组件C1a，b紧靠硬币滑道2定位，并且线圈的尺寸d3应使硬币和线圈之间的电感耦合基本仅限于硬币8的第二外区22，而与第一内区21不存在明显的耦合。如图3所见，半槽芯25在硬币滑道20底下延伸，以便磁芯26的构形对准硬币8的外环22。
现就线圈装置C2，C3和C4而论，它们是由与图4所示组件C1a相同的线圈组件C2，C3和C4组成。线圈装置C1-C4沿图1所示线31相对于硬币滑道2横向延伸成排安装。虽然在本例中直线31与滑道2是正交延伸，但是可以采用相对于硬币滑道横向布置，而且更普遍而言，这并非必须将线圈装置配置成一直线。按照本发明已证实由于使面向硬币的线圈组件，如线圈C1a，b的面积A小于72mm2，可以提高识别效果，这将允许检测不同电感特性的硬币区。一般而言，各线圈C未必是环形。事实上方形或矩形线圈可以具有若干优点。横排传感器最好包括至少三个线圈装置。
参照图3，线圈装置C2安装在线圈装置C1a，b上方，以便当硬币穿过检测台4时，和硬币的弦交叉。将显而易见，当硬币滚动穿过线圈装置C2时，将首先与硬币的外区22形成电感耦合，然后与内区21电感耦合，然后再与外区22电感耦合。线圈装置C2包括一单独的线圈组件，因此线圈装置22仅从一侧检测硬币的特性。
线圈装置C3a，b包括按照与线圈组件C1a，b相同方式安装在硬币滑道相对侧的一对线圈组件C3a，C3b。线圈装置C3a，b安装在装置C2的上方，因此在其不同弦的位置对硬币测试是灵敏的。
线圈装置C4包括如图4所示的安装在高于线圈装置C3a，b上方位置的一单独的线圈。
显而易见，由于当硬币穿过线圈时，线圈装置将对检测的硬币的各自不同的区域作出感应，从线圈装置C1-C4产生的输出值将取决于包括其直径、材料特性、厚度，是否是双金属硬币和若干其它因素的硬币特性。
图5例示线圈装置与图1所示线圈主振荡和接口电路10的联接方法。就线圈装置C1而言，线圈组件C1，C1b是串联，与电容器C一同在反相放大器A1的反馈回路中。因此，电路作为一振荡器，其输出值包括取决于线圈组件C1a，C1b电感性能的振幅和频率。当硬币穿过线圈组件C1a，C1b之间时，在硬币和线圈组件之间出现电感耦合，其结果使在放大器反馈电路中的电感系数(inductance)变化，这将根据瞬变原理随之改变振荡器的振幅和频率。
就线圈装置C1而言，采用包络检定器E1测试振幅，而且包络线振幅是借助于一模拟数字转换器D1，当硬币穿过线圈组件C1a，C1b之间时，依次取样，以便当硬币穿过线圈装置C1时，提供一系列的顺序数字化取样值X1(a)。
线圈装置C2接入反相放大器A2的反馈回路，并借助于包络检定器E2和模拟数字转换器D2产生相应的数字化的硬币参数信号X2(a)。
此外，当硬币穿过线圈装置C2时，检测振荡器A2的频率偏差。一频率检测器F检测振荡器A2的瞬间频率，采用模拟数字转换器D2′，对输出值依次取样并数字化，以便提供硬币参数输出信号X2(f)。
线圈装置C3a，b接入反相放大器A3的反馈回路中，其线圈组件C3a，C3b串联。一包络检定器E3和模拟数字转换器D3产生包括当硬币穿过线圈组件C3a，C3b之间时出现的一系列振幅偏差的数字取样值的数字化参数信号输出值X3(a)。
线圈装置C4接入放大器A4的反馈电路中，而且包括检定器E4和模拟数字转换器D4一同产生振幅偏差信号X4(a)。
尽管以例证为目的显示各A/D(模拟数字)转换器D1-D4；然而显而易见，振荡器电路的输出可能多路传输至一单独的A/D转换器，以便节省电路的费用。
图6显示当硬币穿过硬币检测台4时，硬币参数信号X随时间变化的方式。显而易见，图6所示各曲线的形状取决于检测硬币的特性，而且这些曲线标志着硬币类别的各自“特征”。穿过传感器线圈C1-C4的硬币的排出导致振幅普遍减小；但是A/D转换器D1-D4产生一信号转换，从而形成图6所示曲线。
图5所示模拟数字转换器D1-D4产生的取样值的集合(At)，含有时间间隔为Dt的顺序转换脉冲期间产生的顺序信号群。因此，在时间t所取的信号集合At如下。
At＝{Xt1(a)+Xt2(a)+Xt2(f)+Xt3(a)+Xt4(a)} (1)虽然图6例示在时间t时同时出现的各集合值的全部，但实际上组成集合的各取样值X可以遍及限定的期间测取，该期间将明显短于Dt。
如图2所示，微控器11接收组成顺序集合At的硬币参数信号X的连续值。如图7所示，微控器11将顺序信号群Ak→Ak+n组合成n个顺序集合值的运行暂存器32。
在工序S1中处理暂存器中的最终的集合数据，以便确定至少硬币参数信号X之一的值与预定判据相符的时刻，例如取样值峰值出现的时刻；或者从传感器之一发出的信号值与另一传感器发出的相应信号值形成一预定值特性曲线的时刻。上述值的特性曲线可以由或者达到或者超过极值的曲线的一交迭点组成；下文中将对此更详细阐述。包括预定判据的数据集合A在工序S2中存储。
然后在工序S3，将各硬币参数数据值X1(a)，X2(a)，X2(f)，X3(a)和X4(a)与电可擦程控只读存储器EERPOM12(图1)中对应的存储值比较。存储值按照分别有上下极限值的窗口W＝W1a，W2a，W2f，W3a，W4a保存，以便容纳硬币与硬币的微小差异。事实上，在EEPROM12中存储着符合不同硬币类别的一系列不同设定值的硬币窗口W，而且在工序S3中将工序S2的结果与所有的存储设定值比较，以便确定硬币是否是合格的货币类别。
如果确定硬币合格，在工序S4提供一指示硬币类别及其合格性的输出值，以便提供图2所示的输出值13，15，或者指示硬币应拒收。
在工序S1中，可检测硬币参数信号X1(a)峰值的方法将参照图8详述。该流程以工序S1.10起始。在工序S1.11中，设定参数P等于零。在工序S1.12中，从三个顺序的数据群Ak，(其中k＝p-1，p和p+1)中选定逐次的硬币参数信号X1(a)。
在工序S1.13中，将三个顺序值X1(a)相互比较。如果中间值大于前面的值和后面的值，这将表明已出现峰值。因此要校核下述不等式x1(a)p-1＜x1(a)p＞x1(a)p+1？ (2)
如果测试正确，特定值X1(a)p表明是峰值。如果测试不等式(2)不正确，在工序S1.14中参数p增大，并且重复上述工艺，以便扩展遍及数据群的连续值，以试图在X1(a)中找到峰值。
当求峰值时，考虑k＝p特定值，将从暂存器中取出全部数据群Ak。这就是硬币参数信号的数据群出现在峰值X1(a)中。
在工序S2.10中，取出的数据群将暂存，而且，在工序S3.10中，从存储数据信号集合中发出的各硬币参数信号，即X1(a)，X2(a)，X2(f)，X3(a)和X4(a)分别与EEPROM12中存储的对应窗口相比较，确定硬币是否是接收器要接收的特定类别的硬币。如前所述，对于在EEPROM中具有相关存储窗口的若干不同类别硬币可以重复上述工序。
图9显示确定图6所示曲线X1(a)和X2(a)中出现交迭时刻的程序。当出现交迭时，与交迭出现相关的数据群用于与EEPROM12中存储的窗口数据比较。
在工序S1.20中，该程序开始，并且在工序S1.21中设定参数p为零。然后从暂存器31中取出信号值X1(a)和X2(a)，用于两个连续的数据群Ak，借助于参数p，即k＝p & p+1选定数集。
然后，在工序S1.23，将所取的数据值按下列不等式比较，以便确定已取的数据是否已出现交迭。
X1(a)p＜X2(a)p和X1(a)p+1＞X2(a)p+1 或X1(a)p＞X2(a)p和X1(a)p+1＜X2(a)p+1(3)显而易见，上述测试确定图6所示曲线X1(2)和X2(a)是否相互交迭。
如果未发现交迭，在工序S1.24中将参数P增加，并且对于在图7所示数据群Ak暂存器31中的连续的下一组信号值重复上述程序。
然而，如果测到交迭，则从暂存器31中取出随着交迭出现在k＝p的特定值的数据群Ak，而且在工序S2.20中将其存储。
然后在工序S3.20中，如前所述，将工序S2.20中存储的各信号值与EEPROM12中保存的相应窗口值比较，以便确定硬币真实性和类别。
本发明上述实例的优点在于采用横排线圈装置C1-C4，可以更加精确清晰地确定有关硬币的细微特征。线圈组件的尺寸相对小于硬币，则可以如图6各曲线图所示分别确定硬币各弦区的特性。如前所述，图6曲线图显示双金属硬币的输出值。至今为止，当采用大直径的传感线圈时，将至少遍及硬币表面的主要部分产生一平均效果，因此这将难以在双金属硬币与带中心孔的相应垫圈之间进行鉴别。反之，本发明接收器的上述实施例可以容易地鉴别上述双金属硬币和相应的垫圈。参照图6，信号X2(a)的输出，通常采用根据特定类别的一真正双金属硬币的拱形图形。但是，如果带中心孔的伪造垫圈穿过接收器，则产生中心“下垂”的轨迹33。采用现有技术的接收器，将硬币整个表面的效果平均，则由于平均效果，难以在真的硬币和垫圈之间鉴别。然而，按照本发明，如果确定振幅峰值X1(a)，为了确定数集Ax，在数集Ax中参数X2(a)对应值采用双金属硬币和带有中心孔的相应垫圈的明显不同的值，即分别是值34和35。因此，就真的双金属币而言，EEPROM12中的存储窗口数据明显不同于伪造垫圈所产生的数据，允许很容易检测出上述的伪制品。于是，按照本发明，根据选定的数据集合Ax，与现有技术相比，其鉴别能够精确清晰得多。
在初始测试时，可以确定数据中的不同判据，以便求出标志特定硬币独一无二特性的数据集合。对某些硬币而言，用于选定数集Ax的判据可以在硬币参数信号X之一等于或与EEPROM12存储的预定临界值相交的时刻。
对某些货币而言，在图6所示输出值的某些曲线之间的交点是一恰当的判据。对另一些硬币类别而言，可以利用图6曲线中可能存在的局部最小值。某些双金属硬币可能在曲线之一中产生一凹点，可以用其作为判据。
另外，可以利用在图6曲线图点之间的更复杂的特性关系，而且可以考虑曲线的相关形状。例如，可以从第一时间产生的一数集A1和随后在后一时间再产生的数集A2取出硬币参数信号X的两个值；而且可以处理上述值以便获得各曲线图的梯度标志。当梯度符合预定特性关系时，则选定相应的数据集A，而且将其与EEPROM212中存储的数据比较。第二实施例现将参照附图10至15详述本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例相似；而且采用相同的序号标注相应的零件。第二实施例中线圈装置在检测台4上的配置方式不同，而且处理硬币数据的方式也不同。
参照图10，五个上述的线圈装置C1-C5沿硬币滑道9横向延伸，成排配置。代之以图1所示沿一直线31成行配置，上述线圈装置交错配置排列，当硬币沿其滑道穿过轴线时，线圈装置的轴线与硬币的主面基本上正交。如前所述，线圈装置和硬币的交叉主要出现在各线圈装置的磁芯区；而且图10所示的线圈交错配置允许当硬币穿过滑道9时附加的线圈装置C5将包含在硬币8的圆周范围之内。可以利用线圈装置的构形，使检测硬币的直径范围为15-33mm。因此，图10的配置允许借助第五线圈装置测试硬币端面的附加区。图11简略显示线圈装置与微控器11的联接，而且基本上与图1和图5前述的配置相符，只是为线圈装置C5设一附加电路，产生一硬币参数信号X5(a)。
在此例中，各线圈装置C1-C5按照图1所示线圈组件C1a，b相同方式，包括安装在硬币滑道相对两侧，硬币门16和接收器壁19上的一对线圈组件。
参照图11，硬币装置C1-C5与定位接收线圈装置CC经线圈主振荡和接口电路10与微控器11相联接。电路运行与图2所述相同。图中显示的随机存取存储器RAM31与微控器11联接。
在图12中更详细地显示线圈装置C1-C5的联接。各线圈装置的线圈组件串联。线圈装置C2的线圈组件反相联接，以便组件的极性相斥。另一硬币装置，其组件同相联接，使其线圈的极性相吸。在振荡器电路中，每对线圈的联接方式参照图5如前所述。各振荡器电路的自然谐振频率是不同的，以便减少干扰。频率为60-100KHz之间，但不局限于此范围；而且频率之高足以不完全穿透测试中的硬币。设置一多路转换器32，该转换器能搜索记录线圈装置的输出值并将其送至共用的包络检定器E1和A/D转换器D1，使得在输出线路33中顺序发出信号X1(a)、X2(a)、X3(a)、X4(a)和X5(a)；以此替代每一线圈装置采用一单独的A/D转换器。
另外，设置一频率检测器F，以便检测线圈装置C2输出值的频率变化。检测器F的输出信号送至A/D转换器D2′，以便提供硬币信号X2(f)的连续取样值。显而易见，虽然为简化起见在图12中未显示，但多路转换器32还可以提供定位接收传感器CC用的取样值。
图13显示在硬币穿过图10的硬币检测台4期间，从各种线圈装置C1-C5发出的输出信号值。
图14显示在硬币穿过检测台期间所取三个顺序信号组的局部放大图。显而易见，图12所示的多路转换器32在线圈装置C1-C5输出的顺序值之间发出选通脉冲，以便产生输入图11所示微控器11的顺序脉冲信号组X1(a)-X5(a)。另外，图12频率检测器F检测的频率调制导致相应的取样值(Sample values)X2(f)。
微控器11所设计的运行如图15所示。顺序的硬币数据信号组在工序S5输入微控器11，在此检测传感器输出值中的若干不同的判据。在此例中，监测的十二种不同判据如下
如此表中所用，“增量”和“减量”与图13转换曲线相关。就判据1至6而言，X(a)的最大增量是相对于无硬币存在时出现的值。
参照图15，在工序S6中测定上述12个判据。显而易见，当硬币穿过硬币检测台时，在工序S5产生的顺序硬币参数信号组输入微控器11。检测按照上表列出的判据的各最大值和最小值并暂存在与图11所示微控器11相联接的RAM31中。在图15的工序S7中显示该暂存。当硬币穿过时，随着检测顺序的局部最大值和最小值，将适时修正各最大值和最小值。随此出现，将对其前述的存储值与新产生的值比较，并且将根据它是否应是最大值或最小值，存储其中一恰当的值。当硬币已穿过时，然后将12个判据的最终存储值按照第一实施例工序S3前述的方法，与图11所示EEPROM12中存储的窗口数据比较。因此EEPROM中存储的窗口数据与不同类别真币的十二个判据值相对应，借此，判据可以校核检测硬币的真实性。这将在图15工序S8中进行。然后在工序S9中，按照上述方式，根据比较结果，接收或拒收硬币。
显而易见，该算法的特点是如果在检测过程中相继出现较大的峰值和极值，图12各种曲线的局部峰值和极值可能判定，然后拒收。更显而易见，本发明不局限于用算法求出的实际判据。取而代之，可以采用其它判据检测，如前文所述的交迭、梯度等。
在此所用的术语“硬币”包括代用货币和其它硬币类的有价额的物品。
权利要求书按照条约第19条的修改1.一种硬币接收器，包括一硬币滑道，若干传感器线圈，用于硬币沿滑道运行时检测硬币，与上述传感器线圈相联的主振荡电路；上述传感器线圈沿硬币滑道横向延伸成一列配置，以便靠主振荡电路通电，当硬币穿过线圈时与硬币端面各不相同的区域电感耦合，而且逐一检测上述各区域，产生随时间变化的传感器输出值，作为相应不同区域的函数；取样装置，将硬币通过传感器期间产生的传感器输出值反复取样，以便提供相应的取样值；和控制装置，监测取样值并确定至少传感器输出值之一与预置判据相符的时刻，并且随之又将从传感器输出中取样的数据与相应的存储数据比较，确定硬币的合格性。
2.一种如权利要求1所述的硬币接收器，其特征在于传感器线圈包括一列传感器线圈装置，其构形与硬币的相应区形成电感耦合。
3.一种如权利要求2所述的硬币接收器，其特征在于该列传感器线圈装置包括沿硬币滑道横向延伸的成行配置的线圈组件。
4.一种如权利要求2或3所述的硬币接收器，其特征在于一个或多个传感器线圈装置包括硬币滑道相对两侧的线圈组件。
5.一种如权利要求4所述的硬币接收器，其特征在于线圈组件之一与主振荡电路耦接，而另一线圈组件与取样装置耦接。
6.一种如权利要求2或3所述的硬币接收器，其特征在于一个或多个传感器线圈装置包括仅在硬币滑道一侧的线圈组件。
7.一种如权利要求6所述的硬币接收器，其特征在于上述的传感器线圈装置的各线圈组件与主振荡电路和取样装置都耦接。
8.一种如权利要求2至7中任一项所述的硬币接收器，其特征在于线圈装置包括线圈组件，其面向硬币的面积小于72mm2。
9.一种如权利要求2至8中任一项所述的硬币接收器，其特征在于该线圈装置包括线圈，其构形围绕面向硬币滑道渗磁的磁芯。
10.一种如权利要求2至9中任一项所述的硬币接收器，其特征在于该传感器线圈装置分别与一振荡电路耦接，而且取样装置运行，当硬币穿过线圈装置时，将电路的振荡特性参数取样。
11.一种如权利要求10所述的硬币接收器，其特征在于上述的特性包括频率或振幅或者二者。
12.一种如任一项前述权利要求所述的硬币接收器，其特征在于控制装置的构形要选定在输出值之一与上述预定判据相符时出现的传感器输出的取样值的集合，并将选定的取样值与上述存储数据比较。
13.一种如权利要求1至11中任一项所述的硬币接收器，其特征在于所述控制装置的构形将确定传感器输出值分别符合相应的预定判据的时刻并将其值与存储的数据比较。
14.一种如任一项前述权利要求所述的硬币接收器，其特征在于预定的判据包括传感器输出值中的一突变点。
15.一种如权利要求14所述的硬币接收器，其特征在于所述突变点包括在硬币穿过期间出现的传感器输出值的主要或局部的最大或最小值。
16.一种如任一项前述权利要求所述的硬币接收器，其特征在于预定的判据包括存在传感器之一发出的至少一个取样值与另一传感器发出的至少一个取样值形成一预定值的特性曲线。
17.一种如权利要求16所述的硬币接收器，其特征在于所述取样值特性曲线包括从传感器之一发射的顺序取样值与从另一传感器发出的相应取样值的交点，或者可以是从传感器发出的取样值相对变化率的函数。
18.一种如权利要求16所述的硬币接收器，其特征在于该取样值的特性曲线包括从传感器取样的值相对变化率的预定的函数。
19.一种鉴别硬币的方法，包括检测沿一滑道通过的硬币，该滑道沿其横向成一列间隔配置若干传感器线圈，当硬币穿过其间时，线圈通电，与硬币端面各不相同的区域电感耦合，以便对各区域产生随时间变化的传感器输出值，作为不同区域的对应函数；在硬币穿过传感器期间反复取样传感器输出值；顺序监测取样值，确定至少传感器输出值之一符合预定的判据时刻；和随之又将从取样的传感器发出的数据与相应的存储数据比较，以便确定硬币的合格性。
20.一种如权利要求19中所述的方法，其特征在于包括正当硬币穿过传感器线圈之际，连续寻求确定至少传感器输出值之一符合判据的时刻，而且如果不止一次符合判据，需选定最符合判据的取样值。
21.一种硬币接收器，包括一硬币滑道；若干传感器线圈，当硬币沿滑道运行时，对硬币进行检测；主振荡电路，与传感器线圈耦接；传感器线圈沿硬币滑道横向延伸呈一列配置，以便靠主振荡电路对其通电，当硬币穿过其间运行时，与硬币端面的各不相同的区域电感耦合，并且分别检测各区，产生随时间变化的传感器输出值，作为相应不同区域的函数；取样电路，以便将硬币通过传感器期间产生的传感器各输出值反复取样，以便提供相应的取样值；和控制电路，监测取样值并确定至少传感器输出值之一与预定判据相符的时刻，而且随之又将从传感器取样的数据与相应的存储数据比较，确定该硬币的合格性。
权利要求
1.一种硬币接收器，包括一硬币滑道；若干传感器线圈，用于硬币沿滑道运行时检测硬币；上述传感器沿硬币滑道横向延伸成一列配置，以便当其运行穿过传感器时，检测硬币端面的各自不同的区域，而且产生随时变化的传感器输出值，作为相应不同区域的函数；取样装置，将硬币通过传感器期间产生的传感器输出值反复取样，以便提供相应的取样值；和控制装置，监测取样值并确定至少传感器输出值之一与预置判据相符的时刻，并且随之又将传感器输出的数据与相应的存储数据比较，确定硬币的合格性。
2.一种如权利要求1所述的硬币接收器，其特征在于传感器线圈包括一列传感器线圈装置，其构形将与硬币的相应区形成电感耦合。
3.一种如权利要求2所述的硬币接收器，其特征在于该列传感器线圈装置包括沿硬币滑道横向延伸的成行配置的线圈组件。
4.一种如权利要求2或3所述的硬币接收器，其特征在于一个或多个传感器线圈装置包括硬币滑道相对两侧的线圈组件。
5.一种如权利要求2，3或4所述的硬币接收器，其特征在于一个或多个传感器线圈装置包括仅在硬币滑道一侧的线圈组件。
6.一种如权利要求2至5中任一项所述的硬币接收器，其特征在于线圈装置包括线圈组件，其面向硬币的面积小于72mm2。
7.一种如权利要求2至5中任一项所述的硬币接收器，其特征在于该线圈装置包括线圈，其构形围绕面向硬币滑道渗磁的磁芯。
8.一种如权利要求2至7中任一项所述的硬币接收器，其特征在于该传感器线圈装置分别与一振荡电路耦接，而且取样装置运行，当硬币穿过线圈装置时，将电路的振荡特性参数取样。
9.一种如权利要求8所述的硬币接收器，其特征在于上述的特性包括频率或振幅或者二者。
10.一种如任一项前述权利要求所述的硬币接收器，其特征在于控制装置的构形要选定在输出值之一与上述预定判据相符时出现的传感器输出取样值的集合，并将选定的取样值与上述存储数据比较。
11.一种如权利要求1至9中任一项所述的硬币接收器，其特征在于所述控制装置的构形将确定传感器输出值分别符合相应的预定判据的时刻并将其值与存储的数据比较。
12.一种如任一项前述权利要求所述的硬币接收器，其特征在于预定的判据包括传感器输出值中的一突变点。
13.一种如权利要求12所述的硬币接收器，其特征在于所述突变点包括在硬币穿过期间出现的传感器输出值的主要或局部的最大或最小值。
14.一种如任一项前述权利要求所述的硬币接收器，其特征在于预定的判据包括存在传感器之一发出的至少一个取样值与另一传感器发出的至少一个取样值形成一预定值的特性曲线。
15.一种如权利要求14所述的硬币接收器，其特征在于所述取样值特性曲线包括从传感器之一的连续取样值与从另一传感器的连续取样值的交点，或者可以是从传感器的取样值相对变化率的函数。
16.一种如权利要求14所述的硬币接收器，其特征在于该取样值的特性曲线包括从传感器的取样值相对变化率的预定的函数。
17.一种鉴别硬币的方法，包括检测沿间隔设置若干传感器线圈的滑道通过的硬币，以便当其运行穿过上述线圈时，检测硬币端面各自不同的区域；上述线圈沿硬币滑道横向延伸排成一列，以便产生随时变化的传感器输出值，作为不同区域对应函数；在硬币穿过传感器期间反复取样传感器的输出值；顺序监测取样值，确定至少传感器输出值之一符合预定的判据时刻；并随之又将从传感器取样的数据与相应的存储数据比较，以便确定硬币的合格性。
18.一种如权利要求17所述的方法，包括正当硬币穿过传感器线圈之际，连续寻求确定至少传感器输出值之一符合判据的时刻，而且如果不止一次符合判据，需选定最符合判据的取样值。
19.一种硬币接收器，包括一硬币滑道；若干传感器线圈，当硬币沿滑道运行时对硬币进行检测，传感器沿硬币滑道横向延伸，成一列配置，以便当硬币穿过传感器时检测其端面各不相同的区域，并且产生随时变化的传感器输出值，作为不同区域的对应函数；取样电路，以便将硬币通过传感器期间产生的传感器各输出值反复取样，以便提供相应的取样值；和控制电路，监测取样值并确定至少传感器输出值之一与预定判据相符的时刻，而且随之又将从传感器输出取样的数据与相应的存储数据比较，确定该硬币的合格性。
全文摘要
一种硬币接收器,包括传感器线圈装置(C1,C2,C3,C4),其尺寸之小足以使硬币穿过它们时,能检测硬币(8)端面各不相同的区域,以便产生随时变化的传感器输出值(X1(a),X2(a),X2(f),X3(a),X4(a)),作为不同区域的函数。传感器的输出值反复取样。微控器(11)监测取样值,以便确定至少传感器输出值之一适于一预定的判据,如达到峰值,并且随之再将包括峰值的该传感器输出值与EEPROM(12)中存储的相应值比较,确定硬币的合格性。
文档编号G07D5/08GK1278352SQ9881065
公开日2000年12月27日 申请日期1998年10月30日 优先权日1997年11月3日
发明者丹尼斯·伍德 申请人:硬币控制有限公司