[发明专利]硬币区分装置和方法

说明书

本发明涉及一种用来对硬币和其它小的离散物体进行检测的装置和方法，特别涉及一种可用于硬币计数或处理的装置。

背景信息

有多种设备可用来对硬币或其它小的离散物体进行识别和/或区分。一个例子是硬币计数或处理设备，(诸如在现已成为美国专利5564546的美国专利申请08/255,539，以及其于1997年4月7日(代理案号3730-901-3)申请、继续申请号为＿＿＿＿、现已成为美国专利5620079的其继续申请S.N.08/689 826,08/237,486以及08/431,070中所描述的那些设备，这些专利申请本文援引作为参考)。其它的例子包括自动售货机、诸如吃角子老虎机之类的赌博机、公共汽车或地铁的硬币或专用辅币“售票箱”和其它类似物。较佳的是，对于这些目的而言，所述传感器能提供信息，这些信息可被用来将硬币与非硬币物体区分开来，并可以区分不同面值的硬币和/或将一个国家的硬币与其它国家的硬币区分开来。

但是，已有技术的硬币处理设备和其内的传感器存在很多缺陷。许多现有技术的传感器都会出现很多不为人们所希望的误区分现象。至少在一些情况中，可认为这是由于传感器输出内的信噪比大小造成的。因此，提供具有改善的信噪比的硬币区分传感器是大有用途的。

很多现有技术的硬币处理设备及相关的传感器都是构造成一次只承接一枚硬币，诸如一种可通过一硬币狭槽一次承接一枚硬币的常用型自动售货机。由于对硬币通过量、避免异物的沉积、避免硬币和硬币之间的间距较小(或硬币搭叠)的期望值不高，并且由于所述狭槽自然地限定了最大的硬币直径和厚度，因此，这些设备通常都是用在一种较方便的硬币处理和检测场合中。可用于一次一枚硬币场合的处理器和传感器可能不适用于同时将大量或很多硬币承接在一个地点的场合(诸如用来承接从一硬币储罐倒出的大量硬币的托盘)。因此，希望能提供这样一种硬币处理器和/或设备，即，它既可以成功地用在一种一次一枚硬币的场合中，也可以在一种可承接大量硬币的设备内有效工作。

用于硬币区分的很多现有技术的传感器和相关电路都是被构造成对硬币(或其它物体)的各特征或各参数进行检测，从而提供与作为一个整体的硬币平均值有关的数据。这种传感器和电路不能提供硬币的某些区域或层次(诸如内芯材料和包覆层材料)所特有的信息。在某些货币中，两种或多种面值的货币的平均特征相近得简直难以将它们区别开来。例如，仅仅根据平均差异、敷层(或没有敷层)有差异的主要实际差异，难以将美国一角硬币与1982年之前的美国一分硬币区分开来，因为其主要物理差异是包覆层不同(或没有)。在一些现有设备中，是用硬币感应试验来检测一硬币对由一线圈产生的交变电磁场的影响，尤其是检测硬币对例如与一个或多个硬币的直径、厚度、导电性和导磁性中的一个或多个有关的线圈阻抗的影响。一般来说，当一交变电磁场被提供给这样一个硬币时，电磁场穿透硬币的程度随着频率的增高而降低。靠近硬币表面的特性对较高频率的磁场有较大的影响，而内部材料的影响较小。由于某些硬币，诸如美国的十分硬币和二十五分硬币是层压的，所以，这种与频率的关系可以用在硬币区分中，但是，应该相信，在已有技术中还未以此方式进行使用。所以，提供一种能提供有关硬币或其它物体的不同区域的信息的设备将是更加有用的。

虽然有很多在对硬币和小的物体进行区分时至少从理论上说有用的参数，诸如(包括直径和厚度在内的)尺寸、质量、密度、导电性、磁导率、均匀性或其不具有(诸如有包覆层或有镀层)等等，但是，许多现有技术的传感器都是构造成只能检测这些参数中的一单个参数。在那些仅使用了一单个参数的实施例中，对硬币和其它小物体的区分常常是不准确的，对硬币面值的识别会出现错误(假肯定)，以及不能识别硬币面值(假否定)。在某些情况中，由于传感器不能检测到一个可用来区分硬币的参数(诸如存在不存在硬币镀层、磁性或非磁性特征等)，而可能会将不同的两枚硬币识别成同一种硬币。因此，使用这种传感器，当需要用几个参数来区分硬币和其它物体时，必需设置多个传感器(如果可以获得这些传感器)，并且典型的是每一参数用一传感器进行检测。一设备内传感器个数的增加会增加其制造、设计、维护和修理成本。而且，现有技术的装置通常都要求将多个传感器彼此隔开，通常是沿着硬币行进的直线轨道彼此隔开，并且为了能将来自两个传感器的连续数据与某一特定硬币适当关联起来(并且为了能在所述数据事实上与两个不同硬币相关时，避免将来自两个传感器的数据认为是属于一个硬币)，所述间距常常必须相对较大，这种间距增大了这种设备所要求的实际物理尺寸，并且可能导致一种由于各硬币通过的路径较长而处理速度较慢的装置。