專利名稱：硬幣檢測器校準的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及校準硬幣檢測器以使每個檢測器具有合格硬幣的準確數(shù)據(jù)，可以把該準確數(shù)據(jù)和從要校定的硬幣得到的數(shù)據(jù)進行比較，從而確定硬幣的合格性。
鑒別不同面值的硬幣的硬幣檢測器是周知的，并在同一申請人的GB-A-2169429申請中說明了一種示例。這種硬幣檢測器包括一條硬幣滑行道，順著該滑行道硬幣沿著邊通過硬幣測量站，在該測量站利用傳感器硬幣對硬幣進行一系列感應檢測，以得到表示被測試硬幣的尺寸以及金屬含量的傳感器信號。為得到硬幣數(shù)據(jù)數(shù)字化傳感器信號，把該硬幣數(shù)據(jù)和通過微處理器存儲的數(shù)據(jù)進行比較，從而判定被測試的硬幣是否合格。若發(fā)現(xiàn)硬幣是合格的，該微處理器操縱接收門，以把硬幣導入接收通道。反之，使該接收門保持為不工作的，從而把硬幣導入拒絕通道。
該存儲數(shù)據(jù)代表硬幣數(shù)據(jù)的合格值。理論上該存儲數(shù)據(jù)應該用單個數(shù)據(jù)值表示，但實際上由于各硬幣本身是不同的，硬幣參數(shù)數(shù)據(jù)因硬幣不同而不同，從而通常把該數(shù)據(jù)存儲成窗口數(shù)據(jù)，對應于硬幣合格數(shù)據(jù)值的窗口或范圍。
由于相同設計下制造出的檢測器之間出現(xiàn)較小的制造差異，窗口數(shù)據(jù)應隨檢測器不同而不同。因此，不可能對同一設計下大量制造的硬幣檢測器編制一組固定的窗口數(shù)據(jù)。該問題的一種常規(guī)解決辦法是，通過讓一序列具體面值的已知真實硬幣通過檢測器來逐個地校準檢測器，以導出測試數(shù)據(jù)，從測試數(shù)據(jù)可為每個檢測器計算出適當?shù)拇翱跀?shù)據(jù)并存儲在存儲器中。請參閱GB-A-1 452 740。但是，這種校定方法是費時的，因為為了得到能夠從其中計算出各窗口的數(shù)據(jù)，對于每一種面值需要使一組試驗硬幣通過檢測器。
EP-A-0 072 189中說明另一種校準方法。在這種方法中，使金屬圓片狀的第一和第二代幣通過檢測器，并使代幣受到和要檢測的硬幣相同的感應測試。這些代幣選擇成具有被檢測硬幣的各種特性。在安裝檢測器期間，使這些代幣依次通過感應傳感站，接著把得到的數(shù)據(jù)和標準值進行比較，并且從中計算校準因子。提供硬幣數(shù)據(jù)的一系列標準合格值，并且把這些校準因子施加到標準數(shù)據(jù)上，從而推導出將存儲在正被校準的各個檢測器的存儲器里的對合格硬幣數(shù)據(jù)的適當補償值。
US 5 495 931中公開一種插入到硬幣滑行道中的校準器件。該器件包括一個硬幣，該硬幣可加電以對傳感器硬幣誘發(fā)信號，這些傳感器硬幣仿真硬幣并可用來校準檢測器。請參閱EP-A-0 602 474，該申請公開一種采用校準圓片以及采用一種泰勒級數(shù)形式下的校準算法的校準方法。
這些現(xiàn)有方法存在一些缺點。采用校準圓片具有這樣的缺點，即從感應測試導出的校準數(shù)據(jù)是響應圓片在檢測器中的滾動而產(chǎn)生的，這限制了可得到的精度。另外，根據(jù)校準因子補償?shù)恼嬗矌诺臉藴手滴幢厥蔷_的。在實用中主動加電的校準器件可能由于各檢測器電感耦合不同而不能提供一致的結(jié)果。
本發(fā)明力圖克服這些困難。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種校準硬幣檢測器的方法，檢測器包括一條被標定的硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿該通道通過時感應傳感器裝置用于形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和判定該硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個和檢測器特性相關(guān)的值。該方法包括在檢測器的一個固定位置處插入一個和要標定的硬幣不同的校準鑰，以便通過傳感器裝置的運行在該鑰內(nèi)感應渦流電流，從而生成作為檢測器獨有特性的函數(shù)的傳感器信號的校準值。
通過在檢測器的固定位置采用一個校準鑰，和迄今使用的移動式校準代幣相比，能夠得到精確得多的傳感器信號的校準值。
然后可以去掉該鑰，以使檢測器可用于對被檢查的硬幣進行硬幣標定。
檢測器可以包括一條設置在側(cè)壁之間的硬幣滑行道，側(cè)壁彼此是可以相對移動的，例如以允許取出卡在滑行道中的硬幣，因此根據(jù)本發(fā)明的方法可以包括下述步驟移開側(cè)壁，把校準鑰插入到滑行道的預定位置處，合上側(cè)壁，然后借助該鑰形成電感耦合從而導出硬幣信號的校準值。
感應傳感器裝置可包括多個電感線圈，從而可以在各線圈和鑰之間形成各個電感耦合?？砂谚€的形狀配置為使各個電感耦合為最佳?？梢园错樞虻禺a(chǎn)生耦合，例如按順序地為線圈加電，從而可監(jiān)視各線圈和鑰之間的各個電感耦合。
在另一個方面，本發(fā)明提供一種校準硬幣檢測器的方法，檢測器包括一條被標定的硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿該通道通過時感應傳感器裝置形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和判定該硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個和檢測器特性相關(guān)的值。該方法包括在檢測器的一個固定位置處插入一個和要標定的硬幣不同的校準鑰，以便產(chǎn)生與傳感器裝置的電感耦合，從而生成作為各檢測器獨有特性的函數(shù)的傳感器信號的校準值；把傳感器信號的校準值和集數(shù)據(jù)進行比較，該集數(shù)據(jù)涉及從所述設計的硬幣檢測器的集合推導出的對應的傳感器信號的校準值，并且為每個被校準的所述檢測器確定一個作為該比較的函數(shù)的傳感器信號值，該值對應于特定的硬幣面值，以補償該檢測器的獨有特性。
可以把涉及到傳感器信號的補償值的數(shù)據(jù)存儲在被校準的檢測器內(nèi)，例如半導體存儲器里。該補償值可以存儲為和硬幣信號的合格值窗口對應的窗口數(shù)據(jù)，以便適應各硬幣間的差異。此外，可以把有關(guān)傳感器信號的校準值的數(shù)據(jù)存儲在檢測器中以允許隨后的重新編程。然后可以對檢測器重新編程以接收不同面值的硬幣，這可以通過參照所存儲的校準信號值并參照不同面值的硬幣信號的集平均計算出不同面值硬幣的傳感器信號補償值來達到。這可以在制造之后，例如在現(xiàn)場，進行。
替代地，對于被校準的檢測器，可以通過提供從相同設計的硬幣檢測器集得出的檢測器數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫達到校準，每個數(shù)據(jù)集包括該集中某個檢測器的所述校準值并包括一個該檢測器響應某特定面值的真硬幣而產(chǎn)生的硬幣信號值，并且根據(jù)被校準檢測器的硬幣信號校準值和對應的數(shù)據(jù)集的校準值的比較選擇至少一集的數(shù)據(jù)集。
通過在滑行道中插入多個不同的所述鑰，可以為單個檢測器得到多于一個的傳感器信號的校準值，從而與各感應裝置生成不同的電感耦合。
本發(fā)明還包括一種帶有硬幣檢測器的硬幣檢測器校準設備，檢測器包括一條被標定硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿著該通道通過時感應傳感器裝置用于形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和判定該硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個和檢測器的特性相關(guān)的值，并且還包括一個校準鑰，該鑰和要標定的硬幣不同，其設置成可裝在檢測器中的固定位置上以便通過傳感器裝置的運行在該鑰內(nèi)感應渦流電流，從而生成作為檢測器各自特性的函數(shù)的傳感器信號的校準值。
校準鑰最好為可自定位在滑行道中預定位置上的形狀。備擇地，可以把該鑰插入到一個支架中，該支架被插入在硬幣道中。檢測器可包括一個能打開的門，以把鑰插入到預定的位置上，從而和感應裝置形成電感耦合，并且然后在進行硬幣標定作為檢測器使用前取出該鑰。
本發(fā)明還提供一種對預先設計的硬幣檢測器進行校準的方法，硬幣檢測器包括一條被標定硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿著該通道通過時感應傳感器裝置形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和判定該硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個隨不同檢測器的特性變化的值。該方法包括形成與感應裝置的校準電感耦合，以產(chǎn)生作為各個檢測器的特征的函數(shù)的傳感器信號的校準值；把傳感器信號的校準值和一個數(shù)據(jù)進行比較，該數(shù)據(jù)涉及從所述設計的硬幣檢測器的集合推導出的對應的傳感器信號的校準值并涉及該檢測器集響應某具體面值的一個真硬幣產(chǎn)生的傳感器信號，從而為該被校準的檢測器推導出一個用于所述面值的并根據(jù)該檢測器的獨有特性得到補償?shù)膫鞲衅餍盘栔?；傳感器信號的校準值和來自檢測器數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比較，這些數(shù)據(jù)集是從所述設計的所述硬幣檢測器集得到的，每個數(shù)據(jù)集包括該集合中某個檢測器的所述校準值并且包括該檢測器對某具體面值的一個真硬幣響應而產(chǎn)生的傳感器信號值。
根據(jù)該被校準的檢測器的傳感器信號校準值與數(shù)據(jù)集中對應校準值的比較，可以從這些數(shù)據(jù)集中選擇數(shù)據(jù)。
對于那些它們的傳感器信號校準值屬于該值各自的預定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)集，可以從數(shù)據(jù)集中形成多個傳感器信號校準值和對應的真實硬幣的傳感器值之間的平均差值?？梢园押退龇秶约斑@些平均值有關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送給被校準的硬幣檢測器，然后通過把被校準的檢測器的傳感器信號校準值和所述各范圍進行比較可選出一個所述范圍，并且可以把該選出范圍的平均值和被校準檢測器的傳感器信號校準值組合起來，從而對被校準的檢測器提供傳感器信號的補償值。可以把被傳送的數(shù)據(jù)從一個中央位置饋送到遠程位置處的多個被校準的檢測器里，或者響應來自檢測器位置處的請求饋送到各個檢測器里。
為了能更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)參照
作為示例的各實施方式，附圖為圖1是穿過根據(jù)本發(fā)明的要被校準的硬幣檢測器的硬幣滑行道的示意剖視圖，其中未示出拒絕門；圖2是從另一側(cè)的圖1中所示的檢測器的剖視圖，以示出拒絕門；圖3是圖2中所示的檢測器的頂平面圖；圖4是沿圖2中所示的A-A’線所取的部分示意剖面圖；圖5示意表示檢測器的電路；圖6是校準硬幣檢測器下所執(zhí)行的主要處理步驟的示意框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一種方法中所使用的校準鑰的示意側(cè)視圖；圖8是圖2中所示的檢測器的示意剖視圖，以示出就位的校準鑰；圖9是圖6中所示的集數(shù)據(jù)采集期間所執(zhí)行的各步驟的更詳細流程圖；圖10更詳細地說明圖6中所示的特性表述步驟的一個示例；圖11是從校準鑰以及一個真硬幣得到的硬幣信號的校準值的集平均值(x軸)和被校準檢測器的對應獨有值(y軸)之間的關(guān)系曲線；圖12更詳細地示出圖6中示出的個別化步驟的一個示例，以和參照圖10描述的特性表述步驟一起使用。
圖13是曲線圖，表示用于本發(fā)明的方法的第二示例中的一組硬幣信號的數(shù)據(jù)庫，這些硬幣信號是從一集合中的多個(n個)硬幣檢測器(x軸)為多個不同的真測試硬幣以及二個校準鑰(y軸)得到的；圖14表示圖6的特性表述步驟的第二示例，以和圖13中示出的數(shù)據(jù)庫一起使用；圖15表示圖6的個別化步驟的第二示例，以和參照圖14說明的特性表述步驟一起使用；以及圖16是根據(jù)本發(fā)明的方法的第三示例的示意流程圖，在該示例中從中央數(shù)據(jù)庫向遠程位置上的檢測器發(fā)送檢測數(shù)據(jù)。
參照圖1，硬幣檢測器包括機體1，機體1含有一個從上面向其中插入硬幣的硬幣入口2，從而硬幣落入斜的硬幣滑行面3，并且接著沿邊地滾動通過硬幣感測段4，感測站4包括用虛線示出的傳導幣C1、C2和C3。一個硬幣5示為處于斜滑行面3上，它沿虛線示出的通道6移動。
在斜滑行面3的端頭，硬幣經(jīng)口7落入到電磁線圈操縱的接收門8，接收門8或者讓硬幣進入接收通道9或者讓硬幣進入拒絕通道10。接收門是通過響應感測站4處的感應傳感幣的電路運行的，從而若判定硬幣具有合格特性，通過垂直于圖中紙平面的滑動操作打開門8，這樣可讓硬幣沿通道9下落并被接收。硬幣通過接收通道可由另一個傳感器(未示出)引導。在別的情況下，門8保持關(guān)閉，從而阻塞接收通道，因此硬幣由該門轉(zhuǎn)向到拒絕通道10中。
硬幣5在二個相對的壁之間的隙中滾動，如圖2、3和4中所示，該間隙是通過檢測器機體1上的壁11以及滑行門13的內(nèi)壁12定義的，滑行門13繞安裝在機體1中的大體垂直方向的軸14鉸接。主滑行面3包括在滑行門13(圖4)的底緣上形成的一個橫檔。通過彈簧15滑行門13通常偏離關(guān)閉位置，從而壁11、12通常相互平行，如圖3中的陰影線所示。但是，通過以其本身所知的方式操作拒絕桿可以如圖3中的實線所示向外轉(zhuǎn)動滑行門13，以便在卡住硬幣的情況下從滑行道中釋放硬幣。此外，還可以更大地打開門13，以便如下面會更詳細地解釋那樣進入滑行道。
圖1中示出的硬幣感測站處的三個傳感線圈電路C1-C3安裝在檢測器機體上。每個電路包括一對在硬幣滑行道相對兩側(cè)中串聯(lián)連接的線圈，一個線圈安裝在壁11的后面，另一個線圈在滑行門13中，對二個線圈加電以便和沿硬幣滑行道3滾動的硬幣產(chǎn)生電感耦合。這些線圈幾何構(gòu)形不同，并由圖5中所示的安裝在檢測器機體上的激勵及接口電路16以不同的頻率加電。三個線圈和硬幣之間的不同電感耦合用于發(fā)現(xiàn)該硬幣在金屬含量和物理尺寸方面上的唯一表征。激勵和接口電路16產(chǎn)生三個作為硬幣5和線圈C1-C3之間的不同電感耦合的函數(shù)的相應傳感器信號x1、x2、x3?？梢杂靡恍┮阎牟煌绞叫纬蓚鞲衅餍盘杧1、x2、x3。在我們的GB-A-2 169 429中詳細地說明一種方法。在該方法中，線圈包含在各自的諧振電路內(nèi)，當硬幣通過線圈時每個諧振電路保持在其自然諧振頻率上。作為和硬幣發(fā)生電感耦合而造成線圈阻抗中瞬態(tài)變化的結(jié)果，該頻率在瞬態(tài)基上變化。阻抗的這種改變造成振幅和頻率二方面的改變。如在我們先有的說明書中所描述的那樣，當硬幣通過線圈時監(jiān)視峰值振幅偏差，并對該偏差數(shù)字化以便為每個線圈電路生成傳感器信號x。借助在硬幣通過線圈期間把線圈電路的激勵頻率保持于其自然諧振頻率上，振幅偏差被加大，以幫助區(qū)別各種硬幣。然而，可以以其它方式產(chǎn)生信號，例如在硬幣通過線圈時監(jiān)視所生成的頻率(請參見GB-A-1 452 740)，或者在硬幣通過線圈時監(jiān)視相位變化。
為了判定硬幣的真實性，由被測試的硬幣產(chǎn)生的三個傳感器信號x1、x2、x3被饋送到微處理器17，微處理器17和檢測器中以EEPROM18為形式的存儲器裝置連接。微處理器17把從被測試的硬幣得到的傳感器信號和EEPROM 18中保存的對應存儲值進行比較。這些存儲值是以具有上限和下限的各個窗口的形式存儲的。這樣，若各個傳感器信號x1、x2、x3在和某特定面值的真硬幣相關(guān)的對應窗口內(nèi)，則把硬幣當作是合格的，反之則被拒絕。若是可接收的，在線19上向激勵電路20提供一個信號，該激勵電路操作圖1中所示的門8，以許可該硬幣通過接收通道9。反之，則不打開該門，從而該硬幣通過拒絕通道10。在硬幣標定過程期間，微處理器對傳感器信號x1、x2、x3和一些用于不同面值的硬幣的適當?shù)牟煌墓ぷ鞔翱跀?shù)據(jù)集進行比較，從而硬幣檢測器可以接收或拒絕某特定貨幣系中的多于一種的硬幣。
本發(fā)明涉及在檢測器的存儲器18中設置存儲數(shù)據(jù)，從而可用于與從被測試的硬幣得到的硬幣參數(shù)信號進行比較的目的，相同設計下批量生產(chǎn)的檢測器由于制造容限的原因并不具有完全相同的特性。因此，為了最佳地鑒別不同面值中的硬幣，對于不同的檢測器在EEPROM 18中存儲的數(shù)據(jù)值應略有不同。本發(fā)明涉及優(yōu)化所存儲的數(shù)據(jù)值，以便補償不同檢測器各不相同的特性。
現(xiàn)在說明根據(jù)本發(fā)明的校準處理的示例。在下述各示例中，在校準過程中為各個檢測器得出各傳感器信號x1、x2、x3的校準值，然后在校準該檢測器時把傳感器信號的結(jié)果校準值和從相同設計制造出的一集硬幣檢測器中得到的類似信號進行比較。這樣可以確定各個檢測器的特性，從而可以在計及其獨有的特性下恰當?shù)匕驯硎竞细裼矌诺挠矌艆?shù)數(shù)據(jù)編程到該檢測器中。
校準處理可以認為包括如圖6中所示的三個主要步驟。在第一步驟S1，收集和相同設計下所有制造的硬幣檢測器集的特性有關(guān)的數(shù)據(jù)集。在步驟S2，參考步驟S1收集的集數(shù)據(jù)表述要校準的具體檢測器的特性。在步驟S3，對該具體檢測器賦于專用的代表著不同面值的合格硬幣的硬幣參數(shù)參照數(shù)據(jù)，該參照數(shù)據(jù)是根據(jù)特征表述步驟S2的結(jié)果選擇的。后面會詳細說明三種不同的主要特征表述及個別化方法。
在下述示例中，集數(shù)據(jù)收集步驟S1和特征表述步驟S2都使用了校準鑰K，圖7中示出鑰的一種示例。
鑰由金屬板組成，典型地用青銅或者其它適當?shù)暮辖鹄珂囥~制造，以便和圖1中示出的感測站4處的線圈C1、C2和C3產(chǎn)生特定的電感耦合。如圖8中所示，把校準鑰K插入到檢測器中固定不動的位置上。通過打開滑行門13并且把鑰放在硬幣滑行道上，把鑰K插入到檢測器中。鑰K構(gòu)形成自定位在某特定位置上。它包括一個定位在滑行門13中的一個凹口R中的銷P。這可從圖8中看出。鑰具有完全覆蓋線圈C3的直徑并且部分地遮住C1和C2的周邊形狀。因此，它分別和線圈C1、C2和C3形成不同的電感耦合。從而鑰K提供一種基準，依靠這種基準可以通過傳感器線圈C1-C3的電感耦合校準檢測器。該基準不同于由被檢查的硬幣產(chǎn)生的電感耦合。如可從下面明白得那樣，根據(jù)本發(fā)明的方法可以使用不同材料和/或不同形狀的不同鑰以產(chǎn)生不同的傳感器信號校準值集。此外，代替自定位在滑行道中，可以把鑰插在鑰架(未示出)中，鑰架本身被插在通道中以把鑰定位在靠著C1-C3。
現(xiàn)參照圖9說明為硬幣檢測器集采集數(shù)據(jù)的步驟S1。在步驟S1.1，該集的第一個檢測器通過對微處理器17的總線的連接件21(圖5和8)與諸如個人計算機的外部處理機22(圖5中未示出)連接。然后在步驟S1.2，按圖8中所示的方式，把第一校準鑰K1插在硬幣滑行道中。通過圖5中所示的激勵電路16，一次一個地順序?qū)鞲衅骶€圈電路C1、C2和C3加電，以順序地產(chǎn)生傳感器信號校準值x1、x2、x3。請理解這些信號是數(shù)字的。由于鑰位于固定位置上，對線圈電路的加電時間可以長于硬幣沿滑行道滾動的時間，從而可得到高精確的校準值。把微處理器17配置成向外部處理機22發(fā)送校準值并存儲在外部處理機中。
在步驟S1.3，用第二校準鑰K2代替第一鑰K1，第二鑰由不同的材料制成和/或形狀不同，從而產(chǎn)生第二組不同的與線圈C1、C2、C3的電感耦合，重復加電處理并且類似地把第二鑰的線圈信號校準值存儲在外部處理機內(nèi)。
接著在步驟S1.4取出鑰K2，并向該檢測器饋入一組某具體面值的已知真硬幣。微處理器17把由已知真硬幣產(chǎn)生的傳感器信號值x1、x2、x3引導到外部處理機22，處理機22對各信號x1、x2、x3取平均值并且存儲平均值。
在步驟S1.5，重復處理，直至為該集中的所有硬幣檢測器收集各組數(shù)據(jù)。該集典型地可包括50-200個檢測器。
當從該集的檢測器收集所有的數(shù)據(jù)時，于步驟S1.6在外部處理機22中進行處理。
在本發(fā)明的第一示例中，為該集的檢測器產(chǎn)生從每個硬幣得到的數(shù)據(jù)的平均值。分別考察從該檢測器集各C1、C2和C3接收的數(shù)據(jù)。在本示例中，研究來自線圈C1的輸出，并請理解以相類似的方式處理來自線圈C2和C3的輸出。首先，從響應第一校準鑰K1由該集檢測器產(chǎn)生的傳感器信號x1生成集平均值k1av。從該集響應第二校準鑰K2產(chǎn)生的校準值x1生成類似信號K2av。從響應步驟S1.4中引入的真硬幣產(chǎn)生的已存儲的傳感器信號值x1生成平均集值tav。這樣，在步驟S1.6(圖9)結(jié)束時，生成分別對應于各線圈C1、C2和C3的集平均值k1av、K2av和tav，并存儲在外部處理機22中。這些數(shù)據(jù)可以在圖2的步驟S2中由表述制造出的各個檢測器的特性的處理中使用?，F(xiàn)參照圖10更詳細地說明該步驟。
步驟S2.0代表一個過程的開始，在該過程中生成線上新制造的檢測器分別用由于生產(chǎn)加工期間的制造容限而產(chǎn)生的獨有特性表述。在步驟S2.1按圖5中所示的方式使檢測器和外部處理機22連接，并且如圖8中所示把第一鑰插入到該檢測器的硬幣滑行道中。該鑰K1和圖9的數(shù)據(jù)收集處理期間使用的鑰K1具有相同的設計，從而具有相同的鑰特性。在步驟S2.2測量傳感器信號x1、x2、x3以便為該檢測器提供自己的校準值Ik1。然后把每個線圈電路C1-C3的校準值Ik1存儲在外部處理機22中。
在步驟S2.3，對于在圖9的數(shù)據(jù)收集處理期間使用過的第二鑰K2重復該處理，即使用和K2具有相同特性的第二鑰K2。把每個線圈的結(jié)果硬幣校準值Ik2存儲到外部處理機22中。
當二個鑰的每個都插入到然后都移出檢測器時，處理移到步驟S2.4，在該步驟中值Ik1和Ik2分別和對應的平均值k1av和k2av比較。請參照圖11，根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當研究傳感器線圈中的一個比如傳感器線圈電路C1時，校準值Ik1、Ik2對相應平均值k1av、k2av的曲線大致是一條直線。若使用附加的不同的校準鑰，則平均值knav和對應的各值Ikn位于相同的直線上。類似地，值tav和對應的真正硬幣的值It落在相同直線上。從而，對于每個正校準的檢測器，通過把值tav定位到圖11中示出的曲線上(定位在x軸上)，有可能從該曲線(在y軸上)讀出特定硬幣面值的具體正確值。
在本發(fā)明的該示例中，和圖11中所示的曲線的斜率和截距有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲在各個檢測器中。應理解圖11中所示的直線曲線的形式是y=mx+c其中m是斜率而c是y軸截距，從而從由被標準的各個檢測器得到的Ik1和Ik2以及平均值k1av和k2av，有可能計算出該曲線的截距c和斜率m的值。m及c的值是由外部處理機22利用步驟S1和步驟S2.2期間收集的數(shù)據(jù)在圖10中所示的步驟S2.4中并且在步驟S2.5中計算的，m及c的值被存儲在被校準的各個檢測器的存儲器18中。用于每個傳感器線圈電路C1、C2和C3的對應的m及c的值被存儲在存儲器18中。
然后，每個檢測器去接收一些不同面值的真硬幣(圖6的步驟S3)，現(xiàn)參照圖12詳細對此說明。
在步驟S3.0，外部處理機22和某個檢測器連接，并在步驟S3.1從該檢測器的存儲器18讀出各個線圈電路C1、C2及C3的斜率及截距參數(shù)m和c。在步驟S3.2，由處理機22重構(gòu)圖11的直線曲線，并接著插入先前從某真硬幣計算出的平均值tat，從而為所涉及的該檢測器導出其真值。這可參照圖11得到理解，從x坐標tav和該曲線交點處的y坐標可以確定該檢測器的專用真值It?？梢岳斫猓幚頇C22可以方便地為每個傳感器線圈電路C1、C2和C3分別從值tav以及檢索出的m及c的值計算該值。在步驟S3.3，把三個線圈電路C1、C2和C3的各結(jié)果專用值It存儲在存儲器18中。事實上，如前面所述，這些專用值是按具有位于值It的前后的上限和下限的窗口存儲的，以便考慮到實際中在不同硬幣間會發(fā)生相同面值的不同真硬幣可產(chǎn)生不同的硬幣信號而設置合格窗口。
現(xiàn)在該檢測器已準備好運行，并且所存儲的窗口可以和通過該檢測器的被檢查硬幣所生成的傳感器信號x1、x2、x3進行比較。
可以理解，在數(shù)據(jù)采集的步驟S1期間，通過讓一組不同面值的硬幣通過該集中的每個檢測器并產(chǎn)生相應的平均值，可以為一些不同的真硬幣產(chǎn)生適當?shù)木?；可以對不同的真硬幣重復步驟S1.4，從而在個別化步驟S3期間，可以對不同的真硬幣重復S3.3過程，以便能把用于不同面值的真硬幣的各窗口存儲到該檢測器的存儲器中，從而允許該檢測器標定一些不同的硬幣面值。
在制造時不必為所有的真硬幣編制合格窗口。若需要，有可能以后在現(xiàn)場重復個別化步驟S3，以便改變檢測器接收的硬幣面值。為此，使外部處理機22和檢測器連接，在步驟S3.1提取m及c的存儲值，然后在步驟S3.2，利用與該檢測器的新的合格硬幣相稱的值tav按前面所述計算新的專用值It。
在校準處理的第二示例中，不形成平均值kav和tav，而是在數(shù)據(jù)采集步驟S1從硬幣檢測器集導出檢測器數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫。各個數(shù)據(jù)集包含響應至少一個鑰K1或K2及一些通過該集中每個檢測器的真硬幣Tn產(chǎn)生的校準值。這樣，每個數(shù)據(jù)集典型地包括傳感器信號k1、k2以及根據(jù)對應于通過檢測器的真硬幣T1、T2、T3和T4而產(chǎn)生的值t1、t2、t3和t4。典型地從該檢測器集生成50-200個這樣的數(shù)據(jù)集，并且生成圖13中所示的相應數(shù)據(jù)曲線。
在特性表述步驟S2期間，在各個檢測器的存儲器18中存儲和二個鑰K1和K2的傳感器信號校準值有關(guān)的數(shù)據(jù)，即Ik1和Ik2。在圖14中示出該處理，在該圖中如上面所述那樣執(zhí)行步驟S2.1至步驟S2.3，然后把結(jié)果值Ik1和Ilk2存儲在被校準的檢測器的存儲器18里。
在圖15中示出個別化處理。在把外部處理機22和檢測器相連接下，在步驟S3.5從檢測器的存儲器18提取鑰參數(shù)Ik1、Ik2，然后在步驟S3.6把這些值和于步驟S1采集的已存儲數(shù)據(jù)集進行比較。這二個值Ik1和Ik2和該集的各數(shù)據(jù)集的值進行比較，以便選擇出和存儲在檢測器中的鑰值最相似的數(shù)據(jù)集。以這種方式，選擇一個最接近于該被校準的檢測器的特性的數(shù)據(jù)集。作為一種修改，可以從該檢測器集中選出一些數(shù)據(jù)集并對各值取平均，從而減小數(shù)據(jù)中的誤差。
接著，根據(jù)需要標定那些種硬幣，可以把適當?shù)恼嬗矌胖道鐃1、t2、t3編程到各個檢測器的存儲器18中。如上面所述，可以使每個存儲值帶有窗口，以容納相同面值下不同真硬幣在信號中出現(xiàn)的差異。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的第三示例中，重新排列圖13所示的數(shù)據(jù)庫中所保持的信息，以允許在現(xiàn)場選擇性地對檢測器重新編程，例如從中央站在電話線上向檢測器發(fā)送適當?shù)母木帞?shù)據(jù)。假定檢測器在其存儲器中擁有鑰參數(shù)Ik1，并且它的微處理器包括重新編程子程序，該子例程可以在檢測器上自身地運行，不需要例如處理機22的外部處理機。
和圖13的數(shù)據(jù)庫有關(guān)的信息保持在中央位置處以便傳輸?shù)浆F(xiàn)場檢測器中。數(shù)據(jù)庫以可以把信息方便地發(fā)送給檢測器的方式組織。在本示例中，假定檢測器已經(jīng)編程為具有按參照圖15說明的上述方式的適當?shù)挠糜谟矌舤1、t2和t3的真硬幣值，但是，然后，它需要為某附加的真硬幣編程值t4。為達到這點，重新組織圖13的數(shù)據(jù)庫，從而把用于每個數(shù)據(jù)集的t4的值當成是相對于該集的值k1的某差值。從而，對于每個數(shù)據(jù)集，t4的值可按如下表示t4=k1+Δ應理解到，在每個數(shù)據(jù)集中t4、k1和Δ的各值可以是不同的。重新組織圖13的數(shù)據(jù)，以提供一系列的“數(shù)據(jù)屜”，在“數(shù)據(jù)屜”中收集各個區(qū)段中的k1的值。這在圖16中的步驟S4.1中未出。請理解，不同參數(shù)的值可以看做是信號數(shù)字化性質(zhì)造成的計數(shù)值。在下表中，以例子的方式示出三個數(shù)據(jù)屜，它們用于k在100.00-100.99,101.00-101.99以及102.00-102.99之間的計算值，然而實際上可使用多得多的數(shù)據(jù)屜。
表
把各數(shù)據(jù)集的不同值收集到不同k值的屜中，并且在步驟S4.2，對每個屜的數(shù)據(jù)集所對應的Δ值取平均以產(chǎn)生值Δav。然后在中央位置處的存儲器里存儲各數(shù)據(jù)屜的結(jié)果值以及對應的Δav的值。
當需要從遠程位置把t4的值編程到某檢測器的存儲器中時，沿著電話線數(shù)字式地把表中示出的屜數(shù)據(jù)傳送到該檢測器。例如，可以認為該檢測器相對于圖5的處理機22位于遠程位置，例如在一臺付費電話機中。處理機22存儲前面表中示出的屜數(shù)據(jù)，并且通過接口電路(未示出)該處理機經(jīng)電話線和微處理器17的總線連接。在起始接續(xù)過程之后，該檢測器切換到校準模式，并從處理機22向該檢測器發(fā)送和相繼的數(shù)據(jù)屜的k1區(qū)段值有關(guān)的數(shù)據(jù)并發(fā)送相關(guān)的Δav值，如步驟S4.3所示。該檢測器檢索其存儲的Ik1值，并且在步驟S4.5記下何時從中央位置接收含有該值的某數(shù)據(jù)屜。在步驟S4.5把和該選定的屜對應的Δav值加到所存儲的Ik1值上，從而為該檢測器生成一個適當?shù)膖4的值。圍繞該t4值計算適當?shù)拇翱谥?，并在該檢測器的存儲器18中存儲所產(chǎn)生的窗口上下限。應理解，在實踐中將使用多于一個的校準鑰的屜數(shù)據(jù)。
可以意識到，該過程允許在現(xiàn)場或者為了改變和某種特定硬幣相關(guān)的值或者為了對新硬幣面值提供數(shù)據(jù)而選擇性地對存儲器18重新編程。應該理解，可以同時向多個現(xiàn)場檢測器廣播表中的數(shù)據(jù)，以便可以同時對它們重新編程，不必為了外部處理去提取它們各自的校準值。備擇地，可以響應從檢測器接收的請求，單獨地對各個檢測器發(fā)送表中的數(shù)據(jù)。例如，對于電話硬幣盒中的硬幣檢測器，當裝配新檢測器時，可以通過從遠程位置經(jīng)過電話系統(tǒng)對該硬幣盒下裝表的數(shù)據(jù)進行編程，而該下裝是通過來自該硬幣盒的控制電路響應檢測出安裝新的檢測器(例如維修事件)發(fā)出的請求啟動的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用固定的校準鑰K具有這樣的優(yōu)點，即和現(xiàn)有技術(shù)采用瞬時通過線圈C1、C2、C3的代幣或硬幣方式相比，固定鑰產(chǎn)生的傳感器信號計數(shù)值精度提高。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用來自一個硬幣檢測器集的數(shù)據(jù)在檢測器的存儲器中為合格硬幣存儲的各個值與為了達到可接收的硬幣鑒定所需的實際值之間提供了非常準確的相關(guān)性。采用集數(shù)據(jù)具有這樣的優(yōu)點在制造期間為了校準存儲器不再需要使大數(shù)量的各面值的硬幣通過每個檢測器。此外，本方法可在每個檢測器的存儲器中提供當需要使檢測器用于不同的幣組下能夠準確重新編程的數(shù)據(jù)。
實際中對于相同設計的檢測器可能存在多于一條的生產(chǎn)線，從而對于校準目的需要具有多于一組的鑰。但是，為了產(chǎn)生相容的校準，必須使不同組的各鑰具有可證實的相同特性。為了滿足這個要求，可以根據(jù)鑰在各個檢測器中生成的值x1、x2和x3，把各鑰的特性和主鑰的特性進行比較，并把某鑰和對應的主鑰之間的好比說x1上的差異和該鑰相關(guān)地存儲起來，在實際校準處理中作為一種補償使用。
雖然使用固定鑰是有好處的，有可能通過用已知的真硬幣代替靜止鑰實施根據(jù)本發(fā)明的方法，這些真硬幣作為移動式校準鑰和與被標定的硬幣相同的方式被饋入通過檢測器。對于參照圖13至15說明的第二種示例，已知真硬幣T1和T2的值可在步驟S2(圖14)用于對檢測器進行特性表述，并且在個別化步驟S3期間(圖15)這些值可和數(shù)據(jù)庫中的值進行比較。
本文中的術(shù)語“硬幣”包括代幣以及類似的硬幣類有價物品。
權(quán)利要求
1．一種校準硬幣檢測器的方法，檢測器包括一條被標定的硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿該通道通過時感應傳感器裝置用來形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和用于判定硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個和檢測器特性相關(guān)的值，該方法包括在檢測器的一個固定位置處插入一個和要標定的硬幣不同的校準鑰，以便通過傳感器裝置的運行在該鑰內(nèi)感應渦流電流，從而生成作為檢測器的獨有特性的函數(shù)的傳感器信號校準值。
2．一種校準硬幣檢測器的方法，檢測器包括一條被標定的硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿該通道通過時感應傳感器裝置用來形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和用于判定硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個和檢測器特性相關(guān)的值，該方法包括在檢測器的一個固定位置處插入一個和要標定的硬幣不同的校準鑰，以便產(chǎn)生和傳感器裝置的電感耦合，從而生成作為檢測器的獨有特性的函數(shù)的傳感器信號校準值，把該傳感器信號校準值和與從該設計的一個硬幣檢測器集導出的相應傳感器信號校準值有關(guān)的集數(shù)據(jù)進行比較，以及作為比較的函數(shù)為所述被校準的檢測器確定與某特定硬幣面值的傳感器值對應的用于補償該檢測器的特有特性的數(shù)據(jù)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中集數(shù)據(jù)包括與從該設計的一個硬幣檢測器集導出的相應傳感器信號校準值有關(guān)的所述數(shù)據(jù)并且包括與該集的檢測器響應所述特定面值的一個真硬幣產(chǎn)生的傳感器信號有關(guān)的數(shù)據(jù)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中傳感器信號的校準值和集數(shù)據(jù)進行比較，該集數(shù)據(jù)包括從所述設計的所述硬幣檢測器導出的相應傳感器信號校準值的集平均值并包括響應某特定面值的某真硬幣生成的傳感器信號的平均值，從而對所述被校準的檢測器為所述面值導出所述傳感器信號的補償值。
5．根據(jù)權(quán)利要求2、3或4的方法，包括把和傳感器信號的補償值有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲在被校準的檢測器中。
6．根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5的方法，包括把和傳感器信號校準值有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲在檢測器中。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，包括通過參照校準信號的所述存儲值以及用于某不同面值的傳感器信號的集平均值，為該不同面值的硬幣計算傳感器信號的補償值。
8．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中把傳感器信號的校準值和來自從所述設計的所述硬幣檢測器集導出的各檢測器數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比較，每個數(shù)據(jù)集包括該集的某個檢測器的所述校準值并包括該檢測器響應某特定面值的某真硬幣產(chǎn)生的一個傳感器信號的值。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，包括根據(jù)被校準的檢測器的傳感器校準值和數(shù)據(jù)集中的對應校準值的比較從數(shù)據(jù)集中選擇數(shù)據(jù)。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，包括為其傳感器信號校準值在預定范圍之內(nèi)的各數(shù)據(jù)集，生成來自這些數(shù)據(jù)集的多個傳感器信號校準值和從真硬幣得到的相應傳感器信號之間的差異的平均值。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，包括把和所述區(qū)間以及平均值有關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到被校準的硬幣檢測器，通過把被校準的檢測器的傳感器信號校準值和所述區(qū)間比較選擇所述區(qū)間中的一個區(qū)間，并且把所選定區(qū)間的所述平均值和被校準的檢測器的傳感器信號校準值組合起來，從而為被校準的檢測器提供傳感器信號的補償值。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中從一個中央位置向各遠程位置的多個被校準的檢測器饋送要發(fā)送的數(shù)據(jù)。
13．根據(jù)上面任何權(quán)利要求的方法，包括使補償值連帶著窗口的上下限值并把這些窗口上下限值存儲在被校準的檢測器中。
14．根據(jù)上面任何權(quán)利要求的方法，包括順序地把多個不同的所述鑰逐個地插在滑行道中，以便與感應裝置形成不同的電感耦合。
15．根據(jù)上面任何權(quán)利要求的方法，包括在把檢測器用于標定被檢查的硬幣之前從檢測器取出鑰。
16．根據(jù)上面任何權(quán)利要求的方法，其中通道位于相互可移動的側(cè)壁之間，該方法包括使側(cè)壁分離，把校準鑰插在滑行道中的固定位置，關(guān)閉側(cè)壁，然后形成與鑰的電感耦合。
17．根據(jù)上面任何權(quán)利要求的方法，其中感應傳感器裝置包括多個感應線圈，這些線圈與鑰分別形成電感耦合。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中順序地產(chǎn)生所述耦合。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，包括順序地對這些線圈加電并監(jiān)視線圈與鑰之間的電感耦合。
20．根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中每個線圈和一個加電的電路連接，從而響應校準鑰的插入改變電路中所產(chǎn)生的信號的相位、頻率和/或振幅。
21．根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中以當被標定的硬幣通過線圈時或者當插入校準鑰時把加電電路保持在其自然諧振頻率的方式使每個線圈和各自的加電諧振電路連接，該方法包括監(jiān)視因插入校準鑰而在諧振電路中產(chǎn)生的信號振幅的偏差，并由其產(chǎn)生校準信號。
22．一種硬幣檢測器校準設備，包括硬幣檢測器，該硬幣檢測器包括一條被標定的硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿該通道通過時感應傳感器裝置用來形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和用于判定硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個和檢測器特性相關(guān)的值，并且還包括一個校準鑰，該鑰和要標定的硬幣不同，其設置成可裝在檢測器中的固定位置上，以便通過傳感器裝置的運行在該鑰內(nèi)感應渦流電流，從而生成作為檢測器特有特性的函數(shù)的傳感器信號校準值。
23．根據(jù)權(quán)利要求22的硬幣檢測器校準裝置，其中鑰具有可自定位在通道中某預定位置上的形狀。
24．根據(jù)權(quán)利要求22或23的硬幣檢測器校準裝置，其中鑰具有一個銷，該銷由硬幣滑行道中的一個對應凹口容納。
25．根據(jù)權(quán)利要求22或23的硬幣檢測器校準裝置，包括一個用于該鑰的架，該架可拆卸式地安裝在檢測器中。
26．根據(jù)權(quán)利要求22至25中任一要求的硬幣檢測器校準裝置，包括多個所述鑰，以便和感應裝置形成不同的電感耦合。
27．根據(jù)權(quán)利要求22至26中任一要求的硬幣檢測器校準裝置，其中感應裝置包括多個相對于硬幣通道位于彼此隔開的位置上的線圈，并且該鑰或每個所述鑰設置成和各個線圈產(chǎn)生各不相同的電感耦合。
28．根據(jù)權(quán)利要求27的硬幣檢測器校準裝置，其中該鑰或每個所述鑰是金屬板。
29．一種校準預先設計的硬幣檢測器的方法，該硬幣檢測器包括一條被標定的硬幣的通道以及至少一個感應傳感器裝置，當硬幣沿該通道通過時感應傳感器裝置用來形成與硬幣的電感耦合，從而產(chǎn)生和用于判定硬幣的真實性的硬幣數(shù)據(jù)進行比較的傳感器信號，該傳感器信號是一個隨每個檢測器變化的與檢測器特性相關(guān)的值，該方法包括形成與感應裝置的校準電感耦合，以產(chǎn)生作為每個檢測器的特性的函數(shù)的傳感器信號校準值；把傳感器信號校準值和一個數(shù)據(jù)進行比較，該數(shù)據(jù)涉及從所述設計的硬幣檢測器的集合推導出的對應傳感器信號校準值并涉及該檢測器集響應某具體面值的一個真硬幣產(chǎn)生的傳感器信號，從而為該被校準的檢測器推導出一個用于所述面值的并根據(jù)該檢測器的特有特性得到補償?shù)膫鞲衅餍盘栔?；把傳感器信號的校準值和來自檢測器數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比較，這些數(shù)據(jù)集是從所述設計的所述硬幣檢測器集得到的，每個數(shù)據(jù)集包括該集合中某個檢測器的所述校準值并且包括該檢測器對某具體面值的一個真硬幣響應而產(chǎn)生的傳感器信號值。
30．根據(jù)權(quán)利要求29的方法，包括根據(jù)被校準的檢測器的傳感器信號校準值與數(shù)據(jù)集中對應校準值的比較從這些數(shù)據(jù)集中選擇數(shù)據(jù)。
31．根據(jù)權(quán)利要求29的方法，包括為那些它們的傳感器信號校準值在該值各自的預定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)集，從數(shù)據(jù)集中形成多個傳感器信號校準值和對應的真硬幣的傳感器值之間的平均差值。
32．根據(jù)權(quán)利要求31的方法，包括把和所述范圍及平均值有關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到被校準的檢測器，通過把被校準的檢測器的傳感器信號校準值和所述范圍進行比較選出所述范圍中的一個范圍，并且把該選出范圍的平均值和被校準檢測器的傳感器信號校準值組合起來以對被校準的檢測器提供傳感器信號的補償值。
33．根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一要求的方法，包括使該補償值連帶著窗口上下限值并且把窗口上下限值存儲在被校準的檢測器中。
34．根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中從某中央位置向各遠程位置處的多個被校準的檢測器饋送要發(fā)送的數(shù)據(jù)。
35．根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中響應檢測器的請求，從某中央位置向遠程位置的該要被校準的檢測器饋送要發(fā)送的數(shù)據(jù)。
全文摘要
通過在硬幣檢測器中的某固定位置插入一個和硬幣不同的校準鑰來校準硬幣檢測器,當運行檢測器的傳感器線圈(C1,C2,C3)時在鑰中感應出渦流電流,從而從傳感器線圈產(chǎn)生作為各檢測器的特有特性的函數(shù)的信號校準值。可以把該傳感器信號校準值和與從相同設計下的硬幣檢測器集導出的對應校準值有關(guān)的集數(shù)據(jù)進行比較。
文檔編號G07D5/08GK1221506SQ97195259
公開日1999年6月30日 申請日期1997年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月5日
發(fā)明者馬爾克姆·雷吉納德·哈拉斯·貝爾, 羅伯特·塞德奈·沃克, 丹尼斯·伍德, 利斯·赫頓 申請人:硬幣控制有限公司