DE19581765C2 - Vorrichtung, System und Verfahren zum Verwalten von Wagen, insbesondere Gepäckwagen, Einkaufswagen oder dergleichen - Google Patents
Vorrichtung, System und Verfahren zum Verwalten von Wagen, insbesondere Gepäckwagen, Einkaufswagen oder dergleichenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Ver
walten von Wagen, insbesondere Gepäckwagen, Einkaufswagen oder dergleichen.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein automatisiertes, selbsttätiges Wagen-Ver
waltungssystem, welches das Aufbewahren, Ausgeben und Zurücknehmen von
derartigen Wagen erlaubt.
Aus der EP 0 360 264 A2 ist eine Vorrichtung zum Arretieren von Transportwagen
bekannt, die eine Verriegelungsschiene mit einem seitlichen Führungsspalt auf
weist, in den an den Wagen befestigte Verriegelungselemente einführbar sind und
mittels einer Betätigungseinrichtung arretierbar und an demselben Ende der Ver
riegelungsschiene, an dem die Wagen eingeführt werden, auch wieder abgebbar
sind. Die Betätigungsseinrichtung enthält ein Sperrelement, welches das Verriege
lungselement des betreffenden Wagens erfasst und erst nach Einwurf einer Münze
das Verriegelungselement und damit den betreffenden Wagen freigibt.
Aus der WO 90112378 und aus der US 3,897,863 ist ein System zur Zurück
nahme, Aufbewahrung aus Ausgabe von Transportwagen bekannt, bei dem Arre
tierungseinrichtungen an dem Boden der Wagen-Sammelstation angebracht sind,
welche gegen das Radgestell oder gegen die Räder der Transportwagen wirken, um
diese festzusetzen oder freizugeben.
Aus der EP 0 141 285 A1 ist ein Magazin für Transportwagen bekannt, mit einer
Eingabe-Durchfahrsperre und einer Entnahme-Durchfahrsperre. Jeder Wagen trägt
eine eigene ihm zugehörige Datenkodierung, die von einer Leseeinrichtung der
Entnahme-Durchfahrsperre und einer Leseeinrichtung der Entnahme-Durchfahr
sperre gelesen werden kann. Die Leseeinrichtung der Entnahme-Durchfahrsperre
gibt die gelesene individuelle Kodierung des betreffenden Wagens an die Lesee
inrichtung der Eingabe-Durchfahrsperre weiter, und letztere gibt die Geldrückgabe
bei Durchfahrt des mit einer solchen Kodierung ausgestatteten Transportwagens
frei.
Aus der EP 0 597 285 A1 ist eine Verwaltungseinrichtung für Schubgepäckwagen
bekannt, bei der jeder Schubgepäckwagen eine kodierbare Kompakteinheit auf
weist, welche eine Empfänger-/Sendereinheit besitzt, wobei mehrere stationäre
Sender/Empfänger vorgesehen sind, welche jeweils aktuelle Positionen jedes
Wagens über ein Fernsprech-Leitungsnetz an eine zentrale Datenerfassungs- und
Verarbeitungsanlage melden können.
In den Vereinigten Staaten sind automatisierte Wagen-Verwaltungssysteme bekannt
geworden zum Verwalten und Abgeben einer großen Anzahl von Wagen zur
Verwendung durch die allgemeine Öffentlichkeit. Diese Systeme halten typisch eine
Anzahl von Wagen innerhalb einer Führung oder Schiene und erlaubt das Abgeben
und Zurücknehmen von Wagen, ohne eine menschliche Unterstützung zu benötigen.
Eine Unterstützung ist nur erforderlich für eine periodische Prüfung des Systems
zum Einsammeln von Münzen und Ausführen von Routine-Wartungsarbeiten.
Weiterhin bieten Wagen-Verwaltungssysteme eine zusätzliche Einnahmequelle für
einen Flughafen.
Die meisten Wagen-Verwaltungssysteme verwenden Wagen, welche besonders für
die Verwendung in den Systemen ausgebildet sind. Viele halten eine Rolle oder ein
besonderes Paßstück an einem Wagen. Daher werden die meisten Wagen-
Verwaltungssysteme als vollständige Systeme mit besonderen Wagen-Verwaltungs
einheiten und Wagen verkauft.
Viele öffentliche Einrichtungen, insbesondere in Europa, besitzen bereits Wagen,
haben aber keine Wagen-Verwaltungseinheiten zum Abgeben der Wagen. Wenn
diese Einrichtungen ihre eigenen Wagen auf automatisierte Systeme umstellen
wollen, gibt es wenige Alternativen, kurz, den Kauf eines neuen Wagen-Verwal
tungssystems mit neuen Wagen, um dies zu verwirklichen. Daher ist ein Bedarf für
ein Wagen-Verwaltungssystem vorhanden, welches verwendet werden kann, um
vorhandene Wagen zur Aufnahme in einem automatisierten System nachzurüsten.
Wagen-Verwaltungssysteme bieten ebenfalls einen Zusatznutzen, indem die Anzahl
der nicht zurückgegebenen Wagen, die im Bereich der öffentlichen Einrichtung
zurückgelassen werden, häufig verringert wird. Viele Wagen-Verwaltungssysteme
sind so ausgebildet, daß sie eine "Vergütung" für das Zurückgeben des Wagens zu
dem System anbieten, welche Kunden motiviert, ihre Wagen zurückzugeben, wenn
sie diese benutzt haben. Auch wenn der Kunde, der den Wagen entnommen hat,
den Wagen nicht zurück bringt, kann eine andere Person den Wagen einsammeln
und ihn gegen die Vergütung zurückgeben. Es wurde festgestellt, daß das
Vergütungs-System die Anzahl der nicht zurückgegebenen Wagen signifikant senkt
und somit die Sicherheitsgefahren und Verkehrsstauungen als Ergebnis nicht
zurückgegebener Wagen verringert.
Durch Bereitstellen der Möglichkeit für Vergütungen in einem Wagen-Verwaltungs
system können jedoch auch Betrüger versuchen, das System zu täuschen und
wiederholt Vergütungen abzufordern, indem sie das System täuschen, daß Wagen
zurückgegeben werden, während dies tatsächlich nicht der Fall ist. Viele Wagen-
Verwaltungssysteme sind für Diebstähle großer Vergütungsbeträge als ein Ergebnis
geschickter Betrüger anfällig. Daher ist ebenfalls ein Bedarf nach einem Wagen-
Verwaltungssystem entstanden, welches dem Diebstahl erschlichener Vergütungen
widersteht.
Die Erfindung zielt auf diese und andere Schwierigkeiten im Stand der Technik,
indem sie ein automatisiertes Wagen-Verwaltungssystem angibt, welches leicht mit
einer Vielzahl von Wagen einsetzbar ist, auch mit vorhandenen Wagen, die nicht
besonders für die Verwendung in dem Wagen-Verwaltungssystem gestaltet und
hergestellt sind. Bevorzugte Systeme halten Wagen-Paßstücke, die an Wagen
befestigt sind, in einer Halteschiene, und verwenden einen Flügelrad-Mechanismus
zum selektiven Steuern der Abgabe oder Rücknahme von Wagen. Weiterhin ist eine
weit entwickelte und im wesentlichen fehlerfreie elektronische Steuerung der
Abgabe und Rücknahme von Wagen durch die Verwendung verschiedener
Positions- und Annäherungs-Sensoren vorgesehen. Daher ist die Erfindung
insbesondere für Einrichtungen gut geeignet, welche einen oder mehrere ver
schiedene Arten von Wagen besitzen, da diese Wagen alle in ein einzelnes
automatisiertes Wagen-Verwaltungssystem integrierbar sind, welches dem "Betrug"
widersteht, insbesondere dem Diebstahl von Vergütungen, welche von dem System
abgegeben werden.
Daher ist gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Wagen-Verwaltungsvorrichtung
zum Halten von Wagen des Typs mit einem daran in einer vorbestimmten Höhe
angebrachten-Wagen-Paßstück vorgesehen. Die Vorrichtung beinhaltet eine
Halteschiene mit einem offenen Ende zum Aufnehmen eines Wagen-Paßstückes
eines Wagens; ein drehbar angebrachtes Flügelrad mit mehreren Flügeln, die sich
radial von dessen Rotationsachse erstrecken, zum selektiven Zurückhalten des
Wagens mit einem in der Schiene gehaltenen Wagen-Paßstück; und eine elektro
magnetische Bremse, die an das Flügelrad gekoppelt ist, zum selektiven Unterbinden
der Rotation des Flügelrades und dadurch Beschränken der Entfernung des
Wagen-Paßstückes aus der Halteschiene.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Wagen-Verwaltungsvorrichtung
zum Halten von Wagen der Art mit einem in einer vorbestimmten Höhe angebrach
ten Wagen-Paßstück vorgesehen, welche eine Halteschiene mit einem offenen Ende
zum Aufnehmen eines Wagen-Paßstückes beinhaltet, und eine Eingriffsöffnung, die
an wenigstens einer Seite davon vorgesehen ist; ein Flügelrad mit mehreren Flügeln,
die sich radial von dessen Rotationsachse erstrecken und welches drehbar
angebracht ist, wobei sich wenigstens ein Flügel durch die Eingriffsöffnung der
Halteschiene erstreckt; eine an das Flügelrad gekoppelte Verriegelungseinrichtung
zum selektiven Unterbinden der Rotation des Flügelrades und dadurch Beschränken
der Entfernung des Wagen-Paßstückes aus der Halteschiene; und eine an das
Flügelrad gekoppelte Ein-Wege-Kupplung zum Freigeben der Rotation des
Flügelrades in einer rückwärtigen Richtung, um dadurch dem Wagen-Paßstück zu
erlauben, in die Halteschiene eingesetzt zu werden.
Gemäß einem weiteren Aspket der Erfindung ist eine Wagen-Verwaltungsvor
richtung zum Halten von Wagen mit einem in einer vorbestimmten Höhe angebrach
ten Wagen-Paßstück vorgesehen, mit einer Halteschiene mit einem offenen Ende
zum Aufnehmen eines Wagen-Paßstückes und einer Eingriffsöffnung, die an
wenigstens einer von deren Seiten ausgebildet ist; einem Flügelrad mit ersten und
zweiten Flügeln, welche sich radial von dessen Rotationsachse erstrecken, zum
selektiven Halten des Wagen-Paßstückes in der Halteschiene; und einer Flügelrad-
Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Rotationsposition des Flügelrades.
Die ersten und zweiten Flügel weisen Kerben auf, die jeweils in ersten und zweiten
vorbestimmten radialen Entfernungen von der Rotationsachse des Flügelrades
festgelegt sind, und die Flügelrad-Positionserfassungseinrichtung beinhaltet erste
und zweite Sensoren, die jeweils in der ersten und zweiten vorbestimmten radialen
Entfernung zum Erfassen der Kerben in den ersten und zweiten Flügeln angeordnet
sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Wagen-Verwaltungssystem
zum Abgeben von Wagen vorgesehen, mit einem in einer vorbestimmten Höhe an
einem Wagen angebrachten Wagen-Paßstück; einer Halteeinrichtung zum selektiven
Halten des Wagen-Paßstückes, und einer Paßstück-Identifizierungs-Erfassungsein
richtung zum Identifizieren des Wagens, wenn der Wagen in der Halteeinrichtung
gehalten ist. Die Paßstück-Identifizierungs-Erfassungseinrichtung beinhaltet eine
erste Sendeeinrichtung, welche innerhalb des Wagen-Paßstückes angeordnet ist,
zum Bereitstellen eines den Wagen anzeigenden Identifikationssignals und eine erste
Empfangseinrichtung, welche an die Halteeinrichtung gekoppelt ist, zum Erfassen
des Identifikationssignals, wenn das Wagen-Paßstück in der Halteeinrichtung
gehalten ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Abgeben von
Wagen in einer Wagen-Verwaltungsvorrichtung des Typs mit einer Halteschiene mit
einem offenen Ende zum Aufnehmen von Wagen-Paßstücken, die an den Wagen
angebracht sind, und einem drehbar angebrachten Flügelrad mit mehreren Flügeln,
die sich radial von dessen Rotationsachse erstrecken, zum selektiven Halten von
Wagen, die mit Wagen-Paßstücken in der Schiene gehalten sind, vorgesehen. Das
Verfahren beinhaltet die Schritte, daß das Einführen eines Wagen-Paßstückes in die
Halteschiene erfaßt wird, das Wagen-Paßstück wird identifiziert und es wird
bestimmt, ob das Wagen-Paßstück ein gültiges Paßstück ist; durch das Flügelrad
wird erfaßt, wann das Paßstück vollständig innerhalb der Schiene aufgenommen ist,
und eine Vergütung wird abgegeben, wenn ein gültiges Paßstück identifiziert ist und
das Paßstück vollständig innerhalb der Schiene gehalten ist.
Diese und andere Vorteile und Merkmale, welche die Erfindung kennzeichnen, sind
im einzelnen in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt und bilden einen Teil
hiervon. Für ein besseres Verständnis der Erfindung und der Vorteile und Aufgaben,
die durch ihre Verwendung erhalten werden, wird auf die Zeichnungen Bezug
genommen, welche einen weiteren Teil hiervon bilden, und auf die beigefügte
Beschreibung, in welcher eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
beschrieben ist.
Dabei zeigen:
Fig. 1a eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen, bevorzug
ten Wagen-Verwaltungssystems;
Fig. 1b eine vergrößerte Teilansicht des Wagen-Verwaltungssystems in Fig.
1a, mit einer davon entfernten Zugangsabdeckung und zeigt den
Flügelrad-Mechanismus und die darin enthaltenen Sensoren;
Fig. 2 eine teilweise perspektivische Ansicht des Wagen-Paßstückes in
Fig. 1a;
Fig. 3 eine Seitenansicht vom Ende durch das offene Ende der Halte
schiene mit einem darin gehaltenen Wagen-Paßstück;
Fig. 4 eine teilweise perspektivische Ansicht der Halteschiene, des
Flügelrad-Mechanismus und der Sensoren für das Wagen-Ver
waltungssystem der Fig. 1a und 1b;
Fig. 5a eine perspektivische Explosionsansicht des Flügelrad-Mechanismus
in Fig. 4;
Fig. 5b eine Draufsicht auf das Flügelrad in Fig. 5a;
Fig. 5c eine Draufsicht auf ein alternatives Flügelrad, das zur Verwendung
mit dem Flügelrad-Positionssensor des Systems der Fig. 1a und 1b
geeignet ist;
Fig. 6 eine quer geschnittene Draufsicht auf den Zentriermechanismus und
Dämpfungsmechanismus für den Flügelrad-Mechanismus in Fig. 4;
Fig. 7 ein vereinfachtes Schaltbild der elektronischen Komponenten in
dem Wagen-Paßstück und dem Paßstück-Identifikationssensor für
das System in Fig. 1a;
Fig. 8 eine vereinfachte Darstellung der elektronischen Komponenten in
der Steuerung für das System in Fig. 1a;
Fig. 9a-d Flußdiagramme, welche die Wirkungsweise eines bevorzugten
Steuerungssystems für das System in Fig. 1a zeigen;
Fig. 9e ein Flußdiagramm einer zu der in Fig. 9d alternativen Wagen-
Paßstück-Hinein/Hinaus-Routine;
Fig. 10a-f funktionale Draufsichten, welche die verschiedenen Stufen der
Rückgabe eines Wagens in das Wagen-Verwaltungssystem in Fig.
1a zeigen; und
Fig. 11 eine funktionelle Draufsicht, welche eine alternative Positionierung
für den Paßstück-Identifikationssensor des Wagen-Verwaltungs
systems in Fig. 1a zeigt.
In den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen
Ansichten gleiche Teile bezeichnen, zeigen die Fig. 1a und 1b ein erfindungs
gemäßes, bevorzugtes Wagen-Verwaltungssystem 10, mit einer Wagen-Ver
waltungseinheit 50 zum Halten und Abgeben mehrerer Wagen wie Gepäckwagen
20. Die Wagen-Verwaltungseinheit 50 beinhaltet eine Halteschiene 52, die von
mehreren Trägern 54 über dem Boden gehalten wird, zum Aufnehmen und Abgeben
von Wagen durch ein offenes Ende 56. Ein Flügelrad-Mechanismus 60 ragt in die
Halteschiene hinein zum Steuern des Einfügens und Entfernens von Wagen in das
und aus dem System und eine Steuerung 58 stellt eine elektronische Steuerung für
das System 10 bereit, einschließlich einer Steuerung des Flügelrad-Mechanismus
60, des Annehmens von Zahlungen und des Abgebens von Vergütungen.
Der Wagen 20 ist bevorzugt ein verschachtelbarer Gepäckwagen, wie sie von einer
Anzahl von Lieferanten verfügbar sind, einschließlich Smarte Carte, Inc. Andere
Arten von Wagen, einschließlich Einkaufswagen, Kinder-Sportwagen etc., können
ebenfalls erfindungsgemäß verwendet werden. Weiterhin können, während
bevorzugt ineinander verschachtelbare Wagen verwendet werden, um die zum
Halten einer Anzahl von Wagen erforderliche Schienenlänge zu verringern, ebenfalls
nicht verschachtelbare Wagen verwendet werden.
Ein Wagen-Paßstück 30 ist an dem Wagen 20 angebracht zum Zusammenwirken
mit der Halteschiene 52 beim Halten des Wagens 20 in der Wagen-Verwaltungsein
heit 50. Wie in Fig. 2 gezeigt, beinhaltet das Paßstück 30 eine Montageklemme 32
mit einer Sattelklemme 31, welche das Paßstück 30 an einem senkrechten Träger
22 nahe dem hinteren Teil des Wagens 20 in einer vorbestimmten Höhe von der
Oberfläche des Bodens lösbar befestigt. Die Höhe des Paßstückes 30 liegt
bevorzugt im Bereich von 9 bis 14 Inch, insbesondere bevorzugt bei etwa 12 Inch
Höhe. Alternative Montageverfahren, einschließlich dauerhaften Montageverfahren
wie Schweißen, können angewendet werden, um das Paßstück 30 an dem Wagen
20 anzubringen.
Das Paßstück 30 kann an Gepäckwagen, Einkaufswagen, Kinder-Sportwagen etc.
angebracht werden Weiterhin kann es an unterschiedlichen Stellen an einem Wagen
angebracht werden, einschließlich vertikaler oder horizontaler Träger, Radgehäuse
oder Körbe eines Wagens. Es ist erkennbar, daß die Gestaltung der Paßstück-
Klemme entsprechend der Anordnung des Paßstückes an einem Wagen variiert.
Zusätzlich ist erkennbar, daß die Rollen des Wagens selbst als Paßstücke zum
Halten des Wagens in der Halteschiene verwendbar sind.
Die bevorzugte Gestaltung des Wagen-Paßstückes 30 erlaubt daher, daß Wagen,
welche nicht in ein vorhandenes Wagen-Verwaltungssystem integriert sind (und an
denen somit keine Paßstücke angebracht sind), ebenso wie Wagen, die in andere
automatisierte System integriert sind (mit daran angebrachten anderen Paßstücken),
in dem bevorzugten Wagen-Verwaltungssystem 10 verwendet werden. Das
bevorzugte System kann daher als ein signifikant standardisiertes System 10 zur
Verwendung einer breiten Vielzahl von Wagen verwendet werden. Es ist jedoch
erkennbar, daß das bevorzugte System 10 ebenfalls neue Wagen verwenden kann,
welche besonders zur Verwendung mit dem System ausgebildet sind.
Das Wagen-Paßstück 30 beinhaltet erste und zweite Rollen 36 und 38, die drehbar
auf einem Basisteil 34 der Klammer 32 mit Bolzen 39 befestigt sind. Ein Träger 33
kann ebenfalls verwendet werden, um die Basis 34 gegen die Sattelklemme 31 zu
stützen.
Die Rollen 36 und 38 sind bevorzugt aus einem Kunststoff wie Versathane®
Polyurethan hergestellt. Andere Materialien einschließlich Nylon können ebenfalls
verwendet werden. Die erste Rolle 36 beinhaltet bevorzugt Elektronik (nachfolgend
erläutert), welche ein Identifikationssignal bereitstellt, das von der Wagen-
Verwaltungseinheit 50 verwendet wird, um den bestimmten Wagen zu identifizie
ren, an welchem das Paßstück 30 angebracht ist. In der bevorzugten Ausführungs
form ist die zweite Rolle 38 jedoch inaktiv, d. h., darin ist keine Elektronik enthalten.
Die Zwei-Rollen-Konstruktion des Paßstückes 30 bietet mehrere Vorteile. Zuerst
unterstützen die längs ausgerichteten Rollen ein Zentrieren des Paßstückes in der
Halteschiene 52. Weiterhin unterstützen die Rollen die Bewegung des Wagens 20
entlang der Schiene durch Abrollen an den Innenseiten der Schiene, durch Halten
des Paßstückes in der Mitte der Schiene und durch Verhindern, daß der Wagen
verzogen wird, während das Paßstück in der Schiene gehalten ist. Die Verwendung
einer zweiten Rolle weist ebenfalls den Vorteil auf, die erste Rolle daran zu hindern,
zurück in die Nähe eines Sensors gezogen zu werden, sobald das Paßstück in die
Schiene eingefügt ist, und stellt eine der Betrüger-Vorsorge-Maßnahmen in dem
bevorzugten System 10 bereit (welche nachfolgend detaillierter erläutert wird).
Die Rollen 36 und 38 sind bevorzugt auf der Basis 34 drehbar. Wie oben erläutert,
wird durch die Drehbarkeit die Bewegung des Paßstückes entlang der Halteschiene
unterstützt. Die Rollen können jedoch durch feste Elemente ersetzt werden, obwohl
sich daraus eine größere Reibung innerhalb der Schiene ergeben kann.
Zusätzlich rotieren die Rollen 36 und 38 bevorzugt um vertikale Achsen. Wie in Fig.
3 erkennbar ist, stellt diese Anordnung einen Grad von Spiel innerhalb der Schiene
52 bereit, zum Kompensieren von Schwankungen in der Paßstück-Höhe zwischen
den Wagen oder zum Kompensieren von Veränderungen der Bodenoberfläche (z. B.
Erhöhungen oder Spalten), welche die Paßstückhöhe verändern können, wenn der
Wagen die Halteschiene entlang rollt. Als Ergebnis der Paßstück-Höhenabweichun
gen dieser Gestaltung können Wagen signifikant weniger geneigt sein, sich in der
Halteschiene zu fangen. Es ist erkennbar, daß die Rollen statt dessen erfindungs
gemäß um horizontale Achsen rotieren können (oder auch die Räder des Wagens
selbst sein können).
In Fig. 1a wird eine Wagen-Verwaltungseinheit 50 verwendet, um Wagen 20 zu
halten und deren Abgabe zu steuern. Die Einheit 50 beinhaltet eine Steuerung 58,
welche eine elektronische Steuerung des Abgebens, Zurücknehmens, der Abgabe
von Vergütung und Wechselgeld und Bezahlungsfunktionen des Wagen-Ver
waltungssystems 10 bereitstellt. Die primären Betriebskomponenten der Steuerung
58 werden unten anhand von Fig. 8 erläutert; die in Fig. 1 gezeigten Komponenten,
welche die Bedienerschnittstelle für das System 10 bilden, werden jedoch kurz
beschrieben.
Eine Anzeige 58b ist enthalten zum Bereitstellen von Hinweistexten und Abgeben
von Informationen für einen Bediener. Die Anzeige 58b kann jede aus einer Anzahl
von Arten alphanumerischer Anzeigen mit LED, LCD, Vakuum oder CRT-Anzeigen
sein, z. B. eine von Seiko hergestellte 16-Zeichen-Nr. L2014B1J000-LCD-Anzeige.
Die Bezahlung von einem Kunden wird durch einen von drei Mechanismen
entgegengenommen. Als erstes akzeptiert ein Kartenleser 58a eine Zahlung von
einer Kredit- oder Guthaben-Karte, welcher ebenfalls ein Modem und eine
Kommunikationsverbindung zum Verifizieren einer Karte vor dem Akzeptieren der
Zahlung beinhalten kann. Ein bevorzugter Kartenleser ist der von der CommStar,
Inc. hergestellte EasyReader-Kartenleser. Als zweites akzeptiert ein Geldscheinleser
58c Zahlungen durch Einführen von Geldscheinen mit verschiedenen Nennwerten.
Ein bevorzugter Geldscheinleser ist der von Rowe hergestellte CBA-2-Geld
scheinleser. Als drittes akzeptiert ein Münzleser 58d die Zahlung in Münzwährung.
Ein bevorzugter Münzleser ist der von Coin Controls hergestellte C235-Sentinal-
Münzleser. Die Verwendung und der Betrieb jeder dieser Arten von Lesern ist im
Stand der Technik bekannt und es ist erkennbar, daß eine Zahlung in jeder
Kombination der obigen Geräte akzeptiert werden kann.
Die Bedienerschnittstelle der Steuerung 58 beinhaltet ebenfalls eine Wechselgeld-
Ausgabe 58e, welche Wechselgeld und/oder Vergütungen an den Kunden in
Münzwährung zurückgibt, wie den von Coin Controls hergestellten Mark II-
Wechselgeld-Ausgeber. Wechselgeld und Vergütungen können ebenfalls durch
einen Geldschein-Ausgeber oder durch Kreditieren eines Kredit- oder Guthaben-
Kontos zurückgegeben werden; typisch ist jedoch eine Rückgabe in Münzwährung
in den meisten Situationen ausreichend.
In der Einheit 50 sind zum Ausführen von Routine-Wartungsarbeiten des Systems
mehrere Zugangsabdeckungen vorgesehen. In Fig. 1 sind z. B. drei Zugangs
abdeckungen klappen 59a, 59b und 59c gezeigt. Die Abdeckungen sind bevorzugt
verriegelt, um Zugang nur autorisiertem Personal zu erlauben. Es ist erkennbar, daß
die Anordnung und die Anzahl der Abdeckungen variieren kann.
Eine Halteschiene 52 wird von einer Anzahl von vertikalen Trägern 54 in einer
vorbestimmten Höhe getragen. Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Schiene 52
bevorzugt einen rechtwinkligen Querschnitt auf, mit einem unten offenen Schlitz,
der sich entlang der Länge der Schiene erstreckt. Es ist erkennbar, daß die Höhe
und die Querschnittsform der Schiene primär durch die Höhe und die Form der
Paßstücke 30 an den Wagen 20 bestimmt sind. Wenn die Paßstücke z. B. Rollen
beinhalten, welche um horizontale Achsen drehen, ist der Schlitz in der Schiene an
der Seite der Schiene offen.
Die Länge der Schiene 52 variiert abhängig von der Anzahl der Wagen, welche
gehalten werden soll. Die Schiene ist bevorzugt modular ausgebildet, wodurch feste
Längen von Schienen in jeder im Stand der Technik bekannten Weise zusammen
gefügt werden können, um die erforderliche Länge bereitzustellen.
Das bevorzugte System 10 verwendet eine einzelne Einheit 50 zum Abgeben und
Zurücknehmen von Wagen, resultierend in einer Last In-First Out-Wagenabgabe.
Daher ist die Schiene 52 bevorzugt nur an einem Ende 56 offen, wobei das
gegenüberliegende Ende verschlossen ist. Eine alternative Ausführungsform kann
jedoch separate Steuerungseinheiten an jedem Ende der Schiene beinhalten, zur
First In-First Out-Abgabe, wobei Wagen an einem Ende des Systems zurückgenom
men werden und an dem anderen Ende abgegeben werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt, stellt ein Flügelrad-Mechanismus 60 ein Hindernis in der
Halteschiene 52 durch eine Eingriffsöffnung 55 in der Schiene bereit. Wie am
besten in Fig. 5a gezeigt, sind die primären Komponenten des Flügelrad-Mechanismus
60 ein Flügelrad 80, eine Ein-Wege-Kupplung 61 und eine elektromagnetische
Bremse 65.
Die Fig. 5a und 5b zeigen das Flügelrad 80 detaillierter. Das Flügelrad 80 beinhaltet
bevorzugt vier Flügel 82a-d, die sich radial von der Rotationsachse des Flügelrades
erstrecken. Jede Anzahl von Flügeln, z. B. nur zwei können verwendet werden.
Weiterhin rotiert das Flügelrad 80 bevorzugt um eine vertikale Achse, welche es
den Rollen des Wagen-Paßstückes 30 erlaubt, entlang der Flügel abzurollen, wenn
das Paßstück durch die Schiene hinter dem Flügelrad-Mechanismus 60 geschoben
wird und verringert dadurch die Reibung, die das Wagen-Paßstück in der Schiene
erfährt. Bei Rollen, welche statt dessen um horizontale Achsen rotieren kann das
Flügelrad 80 ebenfalls um eine horizontale Achse rotieren. Alternativ kann das
Flügelrad 80 um eine Querachse zu derjenigen der Paßstück-Rollen 36 und 38
rotieren.
Die Flügel 82a-d des Flügelrades 80 gelangen bevorzugt durch die Eingriffsöffnung
55 in der Halteschiene 52 mit einem Wagen-Paßstück in Eingriff. Alternativ können
die Flügel auch mit anderen Teilen des Wagens in Eingriff kommen, die entweder
in einer zweiten Halteschiene gehalten werden oder nicht, z. B. gekoppelt mit einem
in der Schiene 52 gehaltenen Wagen-Paßstück.
Die Ein-Wege-Kupplung 61 beinhaltet ein geschlitztes Element 63, welches in einem
Haupt-Gehäuse 64 drehbar mit mehreren Bolzen an dem Flügelrad 80 angebracht
ist, welche sich durch Öffnungen 85 und 62 in dem Flügelrad 80 und dem Gehäuse
64 erstrecken. Eine Welle 69 ist wiederum mit dem geschlitzten Element 63
gekoppelt, welches eine schlitzartige Öffnung darin zum Halten eines Paßstückes
auf der Welle 69 zum Zusammenwirken aufweist.
Eine bevorzugte Ausbildung der Kupplung 61 ist eine Überhol-/Schalt-/Rücklauf
sperren-Kupplung, wie die von Warner Electric hergestellte FSO 300-Kupplung.
Diese Art von Kupplung erlaubt es dem Flügelrad 80 und dem Kupplungs-
Hauptgehäuse 64, in eine dem Uhrseigersinn entgegengesetzte Richtung, bezogen
auf die Welle 69 und das geschützte Element 63 (bei der Betrachtung von oben),
zu drehen. Dies erlaubt dem Flügelrad, frei zu drehen, wenn ein Wagen-Paßstück
in die Halteschiene 52 eingeführt wird (d. h., in einer Einsetz- oder Rückgabe-
Richtung), wenn ein Wagen zurückgegeben wird.
Das untere Ende der Welle 69 wird von einem Lager 69a (in Fig. 4 gezeigt)
gehalten, das die Welle in der Einheit hält, während es der Welle 69 erlaubt, relativ
dazu zu drehen. Das untere Ende der Welle 69 beinhaltet ebenfalls eine ringförmige
Nut 69b (Fig. 5a), welche von einem Waldes Truarc #5133-74 Sprengring gesichert
wird, welcher die Kupplung 61 und das Flügelrad 80 auf der Welle 69 trägt. Das
gegenüberliegende Ende der Welle 69 erstreckt sich durch eine elektromagnetische
Bremse 65 und wird in einem geschlitzten Element 67 gehalten, welches selektiv
innerhalb eines Haupt-Gehäuses 66 drehbar ist. Die Bremse 65 unterbindet selektiv
die Rotation des Flügelrades 80 zum Beschränken der Bewegung eines Wagen-
Paßstückes aus der Schiene 52 in einer Entnahme- oder Abgabe-Richtung.
Die Bremse 65 ist bevorzugt eine elektrisch betätigte federbelastete Reibungs
bremse, welche bei Abwesenheit eines elektrischen Steuerungssignals normalerwei
se in einem verriegelten Zustand vorgespannt ist, wie die von Warner Electric
hergestellte elektromagnetische Bremse ERS-68. Durch anlegen eines elektrischen
Signals (im Fall der bevorzugten Bremse wenigstens 24 VDC) wird dem geschlitzten
Element 67 ermöglicht, frei innerhalb des Gehäuses 66 zu drehen. Alternativ kann
die elektromagnetische Bremse 65 normalerweise in einem unverriegelten Zustand
vorgespannt sein; in solch einem Fall verbraucht die Bremse jedoch mehr Energie,
da die Bremse während der meisten Zeit typisch verriegelt ist und nur unverriegelt
ist, wenn ein Wagen abgegeben wird.
Ein abweichender Verriegelungsmechanismus kann als Alternative zu der
elektromagnetischen Bremse 65 verwendet werden. Beispiele beinhalten eine
Magnetspule und gesteuerte mechanische Vorrichtungen, Klinkenfreigabe-
Steuerungsmechanismen, etc.
Entweder können die Ein-Wege-Kupplung oder die elektromagnetische Bremse
unabhängig voneinander bei der Steuerung des Flügelrades 80 verwendet werden.
Es wurde jedoch festgestellt, daß die Kombination von Kupplung und Bremse eine
einfache, wirksame und energiesparende Steuerung des Flügelrades 80 ermöglicht.
Z. B. erlaubt die Ein-Wege-Kupplung, daß Wagen zurückgegeben werden, ohne
Energie an die Bremse anzulegen, da die Kupplung die Rotation des Flügelrades in
einer Einfügerichtung erlaubt. Zusätzlich müssen bestimmte Komponenten des
Systems wie der Paßstück-Identifikationssensor 120 nicht kontinuierlich erfassungs
bereit sein, um erfassen, wann ein Wagen zurückgegeben wird, da die Kupplung
eine freie Rotation in dieser Richtung erlaubt, sondern das Einfügen des Wagens
selbst kann von einem Sensor erfaßt werden zum "Erwachen" des Systems zum
Handhaben der Wagen-Rückgabe- und Vergütungs-Vorgänge. Bei dieser Konfiguration
ist die einzige Zeit, zu welcher Energie zu der Bremse abgegeben werden
muß, wenn ein Wagen entnommen wird, nachdem ein ausreichender Betrag von
einem Kunden eingeworfen wurde. Daher wird von dem System wenig Energie
verwendet. Weiterhin ist das System dadurch zuverlässiger, daß ein Wagen nur von
dem System freigegeben wird, wenn die Energie von der Steuerung 58 zu der
Bremse 65 abgegeben wird.
In dem Flügelrad-Mechanismus 60 ist bevorzugt ebenfalls ein Zentriermechanismus
enthalten zum Zentrieren des Flügelrades in vorbestimmten Positionen, bevorzugt
mit einem Flügel, der sich in die Halteschiene 52 erstreckt, allgemein senkrecht zu
deren Längsachse. Durch Halten des Flügelrades an vorbestimmten Positionen in
Ruhe ist die Position des Flügelrades signifikant leichter zu erfassen und zu steuern,
mit weniger komplexen und teuren Sensoren. Andernfalls kann ein Positionssensor
in dem Flügelrad-Mechanismus zum Bereitstellen eines Signals eingefügt sein,
welches die exakte Winkelposition des Flügelrades darstellt; ein solcher Sensor ist
jedoch sehr wahrscheinlich teurer und komplex und erfordert mehr Software-
Steuerungsaufwand durch die Steuerung 58.
Wie in Fig. 6 gezeigt, gelangt der Zentrier-Mechanismus, ein federbelastetes
Zentriergerät 90 mit einer Mehrzahl von Nocken-Folgerollen 94 in Eingriff, die mit
dem Flügelrad 80 gekoppelt sind. Das Zentriergerät 90 beinhaltet einen federbela
steten Nocken 92 mit schrägen Kanten, welche mit den Nocken-Folgerollen 94
zusammenwirken und das Flügelrad in eine von vier Positionen zwingen. In der
bevorzugten Ausführungsform ist die Nockenkante gebildet durch zwei planare
Oberflächen, die an einem Scheitelpunkt verbunden sind. Es ist jedoch erkennbar,
daß andere bekannte Kantenprofile, einschließlich gekrümmter, vewendet werden
können, um die Nocken-Wirkung zu variieren, welche von dem Gerät auf das
Flügelrad 80 ausgeübt wird.
Die Nocken-Folgerollen 94 sind bevorzugt drehbar auf Bolzen angebracht, welche
durch die Unterseite des Flügelrades 80 geschraubt sind. Die Anzahl, der Abstand
und die Anordnung der Rollen ist abhängig von der Anzahl der Flügel und der
gewünschten Zentrierwirkung (z. B. dem Betrag der angewendeten Zentrierkraft),
welche durch den Mechanismus angewendet wird. Für vier Flügel werden vier
gleichförmig positionierte Rollen bevorzugt, mit den gewünschten Winkelpositionen
des Flügelrades an den Mittelpunkten zwischen zwei benachbarten Rollen. Das
Flügelrad wird zu dem Punkt gezwungen, an welchem die Kompression der Feder
in dem Zentriergerät 90 minimiert ist, welche hier die Mittelpunktposition ist, da der
Nocken 92 des Gerätes 90 in diesen Positionen am wenigsten komprimiert ist.
Es ist ebenfalls erkennbar, daß die Rollen feststellbar an der Flügelrad/Kupplungs-
Anordnung angebracht sein können. Dies erhöht jedoch die Reibung zwischen den
Rollen 94 und dem Zentriergerät 90 und macht es für das Flügelrad schwerer, zu
drehen.
Ein Dämpfungsmechanismus kann ebenfalls optional in dem Flügelrad-Mechanismus
60 zum Glätten der Rotation des Flügelrades enthalten sein. Es wurde festgestellt,
daß das Flügelrad infolge der durch den Zentriermechanismus angewendeten
Zentrierkraft die Neigung haben kann, über die vorbestimmte Rotationsposition
hinauszudrehen. Durch die Verwendung eines Dämpfungsmechanismus wird die
Umwandlung der in dem Zentriermechanismus gespeicherten potentiellen Energie
in die kinetische Energie des Flügelrades verringert, wodurch die durch den
Zentriermechanismus induzierte Rotation des Flügelrades verringert wird, um das
Flügelrad am Hinausdrehen über vorbestimmte Positionen zu hindern.
Der Dämpfungsmechanismus verwendet ein Dämpfungsgerät 95 mit einem Nocken
96, welcher im Aufbau dem Nocken 92 des Zentriergerätes 90 gleicht, mit
angeschrägten Kanten, welche viele verschiedene Nockenoberflächenprofile
aufweisen können. Der Nocken 96 bewegt sich relativ zu dem Dämpfungsgerät 95
durch eine hydraulische Kolben- und Zylinder-Anordnung, z. B. einen Luftdruckzylin
der, der in der Wirkungsweise mit einem Stoßdämpfer vergleichbar ist, wie dem von
Ace Controls Inc. hergestellten MC 150. Diese Art von Anordnung widersteht
Änderungen in der Geschwindigkeit und bietet eine relativ gleichförmige Bewegung
des Nockens 96 und daher eine gleichförmige Bewegung für das Flügelrad 80.
Der Dämpfungsmechanismus verwendet ebenfalls Nocken-Folgerollen 94, welche
an der Unterseite des Flügelrades 80 drehbar angebracht sind. Das Dämpfungsgerät
95 ist bevorzugt um etwa 45° (oder alternativ um 135, 225 oder 275 Grad) von
der Position des Zentriergerätes 90 versetzt orientiert. Über diese Orientierung wird
die maximale Dämpfungswirkung des Dämpfungsmechanismus mit der Position der
maximalen potentialen Energie für den Zentriermechanismus koordiniert. In einer
alternativen Ausführungsform können die Rollen 94 an der Oberseite des
Flügelrades 80 angebracht sein oder an einem separaten Element, welches sich
zusammen mit dem Flügelrad dreht. Weiterhin können jeweils separate Rollen für
die Dämpfungs- und Zentriermechanismen verwendet werden, es wurde jedoch
festgestellt, daß die Verwendung eines einzelnen Satzes Rollen die Anzahl der Teile
verringert und eine einfachere Montage erlaubt.
In Fig. 1b verwendet das Wagen-Verwaltungssystem 10 mehrere Sensoren zum
Verfolgen der Bewegung der Wagen entlang der Halteschiene 52. Ein erster Sensor,
Wagen-Hinein/Hinaus-Sensor 100, ist dem Ende 56 der Halteschiene 52 benachbart
in einer Sensoröffnung 57 angebracht. Dieser Sensor beinhaltet einen Arm, der in
die Schiene 52 hineinragt. Ein sich hinter den Sensor 100 bewegendes Wagen-
Paßstück gelangt in Eingriff mit dem Arm und rotiert ihn um eine Achse quer zu der
Längsachse der Schiene.
Der Sensor 100 ist bevorzugt ein Zwei-Wege-Sensor, welcher separate Signale zum
Erfassen bereitstellt, ob ein Wagen-Paßstück sich in die oder aus der Schiene 52
bewegt. Diese Art von Sensor ist beispielhaft der von Micro Switch hergestellte
Limit Switch. Andere bekannte Sensoren, einschließlich mechanisch betätigter,
magnetischer oder kapazitiver Annäherungssensoren etc. können verwendet
werden, einschließlich binärer Sensoren, welche nur erfassen, ob ein Paßstück
vorhanden ist, statt die Richtung zu erfassen, in welcher sich das Paßstück bewegt.
Weiterhin kann auf den Sensor 100 verzichtet werden, wobei seine Funktionen
statt dessen in die Software und die anderen Sensoren integriert werden.
Der Sensor 100 wird verwendet zum Zählen der Wagen innerhalb und außerhalb
des Systems. Weiterhin kann der Sensor 100 neben anderen Vorgängen (z. B.
Aufwecken der Steuerung aus einem "Schlaf"-Zustand) zum Aktivieren der
Steuerung 58 zum Einschalten des Paßstück-Identifikationssensors 120, wenn ein
Wagen-Paßstück in die Schiene 52 eingesetzt wird, verwendet werden. Daher ist
ein im wesentlichen automatischer Betrieb vorgesehen, da ein Benutzer das System
vor dem Zurückgeben des Wagens nicht manuell aktivieren muß.
Wie am besten in Fig. 4 gezeigt und funktional in Fig. 5b wird ein zweiter Sensor,
ein Flügelrad-Positionssensor 110 zum Erfassen, welcher Flügel 82a-d in der
Halteschiene 52 positioniert ist, verwendet. In der bevorzugten Ausführungsform
werden drei getrennte Annäherungsdetektoren 111, 112 und 113 verwendet, um
Kerben 83a-c zu erfassen, welche in verschiedene Flügel geschnitten sind. Die
Detektoren sind entlang einer radialen Linie jeweils in Distanzen r1, r2 und r3 von
der Rotationsachse des Flügelrades 80 entfernt angeordnet.
Die Winkelposition der Detektoren beträgt bevorzugt 90 Grad von der Winkelposi
tion des Flügels, der in die Schiene 52 ragt, obwohl die Detektoren auch 0, 180
oder 270 Grad davon ausgerichtet sein können. Die Detektoren sind bevorzugt
direkt über einem der Flügel positioniert, wenn das Flügelrad in einer zentrierten
Position ist, so daß der Flügel identifiziert werden kann, wenn er zentriert ist. Es ist
jedoch erkennbar, daß die Anordnung und die Anzahl der Detektoren mit der
Anordnung und der Anzahl der Flügel variiert.
Wie in den Fig. 5a und 5b erkennbar ist, werden Kerben in die oberen Kanten der
Flügel des Flügelrades 80 geschnitten. Alternativ können die Kerben und die
Detektoren an der Unterseite des Flügelrades positioniert sein, oder an einem
separaten Element, welches sich zusammen mit dem Flügelrad dreht. Die Kerbe 83a
ist an dem Flügel 82a in einer Distanz r1 von der Rotationsachse des Flügelrades
80 entfernt ausgebildet. Ebenso ist die Kerbe 83b in dem Flügel 82b in einer
Distanz r2 ausgebildet und die Kerbe 83c ist in Flügel 82c in einer Distanz r3
ausgebildet. Der Flügel 82d weist keine Kerbe auf. Es ist erkennbar, daß die
Anordnung dieser Kerben in den Flügeln variieren kann.
Die Detektoren 111, 112 und 113 sind Annäherungsdetektoren, wie von der Turck
Inc. hergestellte induktive Annäherungssensoren, welche allgemein eine Spule und
eine Ferritkernanordnung, eine Oszillatorschaltung, eine Detektorschaltung und eine
Halbleiter-Ausgangsschaltung enthalten. Die Oszillatorschaltung steuert die Spule
und gibt ein Hochfrequenzfeld dadurch aus. Ein nahe der Spule plaziertes
Metallobjekt sammelt Wirbelströme und verringert die Energie in der Oszillator
schaltung. Der Detektor und die Halbleiter-Ausgangsschaltungen erfassen den
Energieverlust in der Oszillatorschaltung und stellen eine digitale Ausgangsdar
stellung davon bereit. Andere bekannte Arten von Detektoren können ebenfalls
verwendet werden.
Mit den Detektoren 111, 112 und 113 ist jede Kerbe in einem Flügel nicht von dem
erfaßten Zustand unterscheidbar, wenn kein Flügel unterhalb des Detektors ist.
Daher wird jeder Flügel wie folgt durch einen Flügelrad-Positionssensor 110
identifiziert. Jeder Flügel 82a-d hat eine einzelne Identifikation als ein Ergebnis des
Vorhandenseins und der Position der Kerbe in dem Flügel. Angenommen eine "1 "
zeigt die Erfassung des metallischen Materials in einem Flügel und eine "0" zeigt,
daß kein metallisches Material erfaßt wurde, geben die Detektoren 111, 112 und
113 einen von fünf Zuständen aus, wie in Tabelle I gezeigt:
Alternativ kann ein einzelner Detektor verwendet werden, um zu erfassen, wann ein
Flügel eine bestimmte Position passiert, wobei die Software verwendet wird, um
eine Zählung zu inkrementieren oder zu dekrementieren, um zu verfolgen, welcher
Flügel in die Schiene 52 hineinragt. Ein potentielles Problem dieser alternativen
Anordnung ist jedoch, daß ein Betrüger die Kupplung oder Bremse beschädigen
kann und das Flügelrad über einem Detektor hin und her "wackeln" kann, um
mehrere Wagenrückgaben zu simulieren. In der bevorzugten Ausführungsform hat
die Steuerung 58 andererseits eine zuverlässige Identifikation, welcher Flügel unter
dem Sensor 110 positioniert ist und weiß, in welcher Reihenfolge die Flügel
angeordnet sind und ist für diese bestimmte Betrugstechnik nicht anfällig, da die
Steuerung genau weiß, welcher Flügel bei einer einwandfreien Rückgabe zu
erwarten ist.
Bei dem Flügelrad-Positionssensor 110 können verschiedene Flügelräder mit
verschiedenen Kombinationen von Kerben in den Flügeln verwendet werden. Wie
z. B. in Fig. 5c gezeigt, beinhaltet ein alternatives Flügelrad 80' Flügel 82a'-82d'.
Der Flügelradpositionssensor 110 weist wiederum Detektoren 111, 112 und 113
auf, die jeweils bei Radien r1, r2 und r3 vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungs
form beinhaltet der Flügel 82a' keine Kerbe. Der Flügel 82b' beinhaltet eine Kerbe
83b' bei Radius r2 und der Flügel 82c' beinhaltet eine Kerbe 83c' bei Radius r3.
Zusätzlich beinhaltet der Flügel 82d' eine Kerbe 83d', die sich von dem Radius r2
zu dem Radius r3 aufspannt. Bei Radius r1 sind keine Kerben vorgesehen; der
Detektor 111 kann daher unabhängig als "Zentriert"-Sensor verwendet werden,
welcher erfaßt, wenn ein Flügel direkt unterhalb der Position des Sensors 110
positioniert ist. Die Identifikation, welcher Flügel sich in dieser Position befindet,
wird durch die Kombination der Detektoren 112 und 113 erfaßt. Die Tabelle II zeigt
die Detektorausgangssignale für das Flügelrad 80':
Die in Fig. 5c gezeigte alternative Anordnung hat den Vorteil, daß sie allein mit dem
Detektor 111 in der Lage ist, zu erfassen, ob ein Flügel in einer Position zentriert
ist (1 = Flügel, 0 = kein Flügel) und nur unter Verwendung der Dektoren 112 und
113 in der Lage ist, zu erfassen, welcher Flügel unter dem Sensor positioniert ist.
Diese Anordnung neigt zum Vereinfachen der zum Erfassen der Flügelradpositionen
erforderlichen Software.
Diese alternative Anordnung ist insbesondere anwendbar bei Ausführungsformen,
bei welchen der Hinein/Hinaus-Sensor 100 nicht verwendet wird und erlaubt den
Detektoren 112 und 113, für die meiste Zeit abgeschaltet zu sein und spart
Verarbeitungszeit und benötigte Energie. Wenn z. B. ein Flügel unter dem Sensor
110 zentriert ist, besteht typisch kein Bedarf, die Detektoren 112 und 113 ein
zuschalten. Der Detektor 111 kann periodisch geprüft werden (z. B. alle 0,1
Sekunden), um zu bestimmen, ob eine Bewegung des Flügels aufgetreten ist (z. B.
bei einer Wagen-Rückgabesituation), oder kann an eine Interrupt-Leitung angebun
den werden, um das System zu wecken, wenn eine Bewegung des Flügelrades
erfaßt wird (dies bewirkt die Ausführung der gleichen Funktion wie Sensor 100).
Wenn die Bewegung des Flügels fort von dem Detektor 111 auftritt, kann das
System die Detektoren 112 und 113 aktivieren, um das Identifizieren des nächsten
Flügels zu unterstützen. Sobald der nächste Flügel identifiziert ist, können die
Detektoren 112 und 113 abgeschaltet werden und der Detektor 111 kann in den
Schlafzustand zurückkehren. Es ist erkennbar, daß ein Flügel die meiste Zeit unter
dem Sensor 110 positioniert ist und daher wird die Verwendung der Detektoren
112 und 113 auf diese Weise weitgehend verringert.
Eine alternative Ausführungsform des Flügelrad-Positionssensors 110 verwendet
zwei entlang einer radialen Linie in ersten und zweiten Distanzen von der
Rotationsachse des Flügelrades 80 angeordnete Detektoren. Zwei gegenüberliegend
angeordnete Flügel, z. B. die Flügel 82a und 82c, weisen Kerben in einem ersten
Abstand auf und das andere Paar, die Flügel 82b und 82d, weisen Kerben mit
einem zweiten Abstand auf. Wenn wiederum "1" die Erfassung des metallischen
Flügelmaterials bezeichnet und "0" die Abwesenheit des metallischen Materials
bezeichnet, geben die ersten und zweiten Detektoren drei unterschiedliche Zustände
aus, wie in Tabelle III gezeigt:
In dieser alternativen Ausführungsform wird die Steuerung mit der Anordnung der
Flügel programmiert und ist daher in der Lage, zu bestimmen, welcher Flügel sich
unter dem ersten und zweiten Detektor befindet. Daher stellt das oben erwähnte
Betrugsverfahren ebenfalls kein Problem für diese alternative Ausführungsform dar.
Es ist erkennbar, daß beide bevorzugten Flügelrad-Positionssensor-Ausbildungen
relativ einfach und kostengünstig sind und vergleichsweise einfach in der Steuerung
58 zu implementieren sind. Andere Positionssensoren, wie Winkelpositions
sensoren, können alternativ verwendet werden.
Wie in Fig. 1b gezeigt, ist ein dritter Sensor, ein Paßstück-Identifikationssensor 120
entlang der Schiene 52 direkt hinter dem Flügelrad-Mechanismus 60 positioniert.
Dieser Sensor bestätigt, daß ein Wagen-Paßstück eines zurückgegebenen Wagens
vollständig in die Schiene 52 eingesetzt ist und von dem Flügelrad-Mechanismus
60 gehalten wird. Weiterhin kann dieser Sensor zum Identifizieren des Wagen-
Paßstückes als zu dem System 10 gehörig verwendet werden, zum Zweck des
Zurückgebens einer Vergütung und zum weiteren Schutz vor Betrügern.
Die erste der oben beschriebenen Funktionen für den Sensor 120 kann durch viele
Arten von Sensoren ausgeführt werden, einschließlich den oben unter Bezug auf
den ersten Sensor 100 beschriebenen. Die zweite Funktion jedoch, das Identifizie
ren des Wagen-Paßstückes erfordert einen zusätzlichen Grad von Zusammenwirken
zwischen Paßstück 30 und Sensor 120.
Die bevorzugte Gestaltung für den Paßstück-Identifikationssensor 120 ist
vereinfacht in Fig. 7 gezeigt. Der Sensor 120 beinhaltet einen Sender 121, einen
Empfänger 126 und eine an den Sender und den Empfänger gekoppelte Paßstück-
Erfassungsschaltung 130. In Fig. 7 ist ebenfalls ein Wagen-Paßstück 30 mit einem
an einen Sender 145 gekoppelten Empfänger 140 gezeigt. Wenn sich das Wagen-
Paßstück 30 in der unmittelbaren Nähe des Sensors 120 befindet, ist der Sender
121 des Sensors 120 elektromagnetisch mit dem Empfänger 140 des Paßstückes
30 gekoppelt und der Empfänger 126 des Sensors 120 ist elektromagnetisch mit
dem Sender 145 des Paßstückes 30 gekoppelt. Wenn diese Kopplung stattfindet,
erzeugt die Paßstück-Erfassungsschaltung 130 ein Signal KEY_PRESENT, welches
anzeigt, daß ein gültiges Paßstück erfaßt wurde.
Die Wirkungsweise des Sensors 120 und des Paßstückes 30 ist die folgende. Der
Sender 121 des Sensors 120 ist jede bekannte Oszillatorschaltung, die in der Lage
ist, ein festes Frequenzsignal mit einer Frequenz F1 zu erzeugen, welche bevorzugt
jede Frequenz zwischen etwa 30 kHz und 200 kHz ist. Der Sender 121 kann einen
Oszillator 125 und einen Verstärker 124 enthalten, die an eine parallele L-C-
Schaltung aus einer Drahtspule 122 und einem Kondensator 123 angeschlossen.
Die Induktivität und die Kapazität der Spule 122 und des Kondensators 123 werden
selektiert, um die Frequenz F1 in einer dem Durchschnittsfachmann bekannten
Weise zu erzeugen. Das feste Frequenzsignal wird von der Spule 122 über eine
kurze Distanz von der Spule, bevorzugt etwa 0,5 bis 2,0 Inch, abgestrahlt. Die
Distanz ist so ausgewählt, daß ein Paßstück nur dann erfaßt wird, wenn es sich in
der Halteschiene 52 direkt gegenüber dem Sensor 120 befindet.
Das von der Spule 122 abgestrahlte Signal wird von dem Empfänger 140
empfangen, wenn sich das Paßstück in der Nähe des Sensors 120 befindet. Der
Empfänger 140 beinhaltet ein paralleles Resonanznetzwerk mit einer Spule 141 und
einem Kondensator 142, die parallel geschaltet sind, wobei die Induktivität und die
Kapazität der Spule und des Kondensators jeweils so selektiert sind, daß der
Empfänger 140 auf die Resonanz bei der Frequenz F1 abgestimmt ist.
Der Empfänger 140 ist an den Paßstück-Sender 145 gekoppelt, welcher ein
paralleles Resonanznetzwerk aus einer Spule 146 und einem Kondensator 147
beinhaltet. Ein Ende des parallelen Resonanznetzwerkes des Senders 145 ist an
einen Mittelabgriff der Spule 141 angeschlossen. Das andere Ende des Sender-
Netzwerkes ist durch zwei Dioden 143 und 144 an die Enden der Spule 141 des
Empfängers 140 angeschlossen. Die Induktivität und Kapazität der Spule 146 und
des Kondensators 147 des Senders 145 werden derart ausgewählt, daß, wenn ein
Signal (z. B. vom Sender 121 des Sensors 120 erzeugt) mit ausreichender Stärke
vorhanden ist, das induzierte Wechselspannungspotential an jedem Ende der Spule
140, bezogen auf ihren Mittelabgriff, in das parallele Resonanznetzwerk des
Senders 145 durch Dioden 143 und 144 eingekoppelt wird. Da die Wechsel
spannung an jedem Ende der Spule 141 180 Grad außerhalb der Phase des anderen
Endes ist, und da die Dioden jeden positiven Zyklus durchlassen, weist das
Erregersignal in dem parallelen Resonanznetzwerk des Senders 145 exakt die
doppelte Frequenz der Empfänger-Oszillation auf. Dies bewirkt eine Resonanz des
parallelen Resonanznetzwerkes des Senders 145 bei einer Frequenz F2, welche
exakt das Doppelte der Frequenz F1 ist. Die Stärke dieses Signals ist bevorzugt
ausreichend, um in den Empfänger 126 des Sensors 120 nur dann einzukoppeln,
wenn das Paßstück direkt gegenüber dem Sensor in der Spur ist.
Es ist erkennbar, daß, da der Empfänger 140 auf eine Resonanz bei der Frequenz
F1 abgestimmt ist, der Empfänger als Ergebnis angelegter Signale bei anderen
Frequenzen nicht in Resonanz gelangt und daher nicht genug Energie aufweist, um
den Sender 145 zu erregen, um ein Rückgabesignal abzugeben. Da der Sender 145
auf eine Resonanz bei der Frequenz F2 abgestimmt ist, gibt der Sender keine
Signale auf einer anderen Frequenz aus.
Der Empfänger 126 des Sensors 120 beinhaltet ein paralleles Resonanznetzwerk
aus Spule 127 und Kondensator 128, deren Induktivität und Kapazität so
ausgewählt sind, daß der Empfänger 126 so abgestimmt ist, daß er ein Signal mit
einer Frequenz F2 empfängt. Der Empfänger 126 empfängt andere Signale nicht
ausreichend. Das Resonanzsignal des parallelen Resonanznetzwerkes wird verstärkt
und durch einen Impulsformer 129 in eine Impulsfolge umgewandelt. Der Impuls
former 129 kann ein einfacher Komparator oder ein anderes Gerät sein, welches
eine binäre Impulsfolge bereitstellt, welche aus einem schwingenden AC-Signal
ausgegeben wird.
Aus den bekannten Frequenzen F1 und F2 kann der Paßstück-Detektor 130 wie
folgt bestimmen, ob ein gültiges Paßstück von dem Sensor 120 erfaßt wurde. Das
Ausgangssignal des Impulsformers 129 wird in einen Teile-durch-Acht-Zähler 132
eingegeben, welcher eine Frequenz erzeugt und ausgibt, die 1/8 der Frequenz der
durch den Impulsformer 129 erzeugten Impulsfolge ist. Die Anordnung eines Zählers
zum Wirken als Teile-durch-Acht-Frequenzgenerator ist im Stand der Technik
bekannt.
Das Ausgangssignal des Oszillators 125 des Senders 121 wird in einem Teile-durch-
Vier-Zähler 131 eingespeist, welcher ein Ausgangssignal mit einer Frequenz
erzeugt, die 1/4 der Oszillatorfrequenz F1 ist. Die Anordnung eines Zählers zum
Wirken als Teile-durch-Vier-Frequenzgenerator ist ebenfalls im Stand der Technik
bekannt.
Das Ausgangssignal des Zählers 131 wird in den Rücksetz-Eingang des Zählers 132
eingespeist. Durch diese Kombination tritt die Zeit, in welcher das Ausgangssignal
des Zählers 132 hoch ist, nur auf, wenn der Empfänger 126 in Resonanz ist, um
ein Signal an den Zähler 132 bei der Frequenz F2 anzulegen, da die Frequenz F2 als
das Doppelte der Frequenz F1 selektiert ist. Wenn eine Impulsfolge von dem
Impulsformer 129 bereitgestellt wird, welche niedriger als die Frequenz F2 ist, wird
der Zähler 132 von dem Zähler 131 zurückgesetzt, bevor sein Ausgangssignal hoch
wird. Dieses verhindert wirksam, daß ein Signal mit der Frequenz F1 (z. B. infolge
dessen, daß ein Betrüger ein Metallgegenstand neben dem Sensor 120 plaziert, um
das von dem Sender 121 gesendete Signal zu reflektieren) einen Paßstück-
Vorhanden-Zustand, infolge des gesendeten Signals bei einer Frequenz F1, welches
von dem Empfänger 126 aufgefangen und verstärkt wird, anzeigt.
Das Ausgangssignal des Zählers 132 wird in den Takteingang eines Zwischen
speichers 133 eingespeist. Der Dateneingang D des Zwischenspeichers 133 ist an
den Ausgang eines ersten Zeitgebers (T1) 134 angeschlossen. Der Zeitgeber 134
nimmt ein START_SENSE-Signal 136 von der Steuerung 58 (nicht in Fig. 7 gezeigt)
durch eine Schnittstelle 138 entgegen. Der Zeitgeber 134 ist jeder bekannte
Zeitgeber, welcher so ausgebildet ist, daß er ein hohes Signal für einen festen
Zeitabschnitt ausgibt, nachdem er durch ein hohes Eingangssignal dazu veranlaßt
wurde. In der bevorzugten Ausführungsform stellt der Zeitgeber 134 eine positive
Spannung an dem Dateneingang des Zwischenspeichers 133 für etwa 5 bis 15
Sekunden, bevorzugt etwa 10 Sekunden, bereit, nachdem START_SENSE von der
Steuerung 58 ausgegeben wird.
Mit dem an den Zeitgeber 134 angeschlossenen Dateneingang des Zwischen
speichers 133 und dem an den Zähler 132 angeschlossenen Takteingang wird das
Ausgangssignal Q des Zwischenspeichers 133 nur dann hoch, wenn ein Paßstück
in dem durch den Zeitgeber 134 eingestellten Zeitrahmen erfaßt wird (d. h., wenn
die Daten- und Takt-Eingangssignale beide hoch sind). Der Benutzer hat daher nur
einen bestimmten Zeitabschnitt, nachdem der Sensor 120 aktiviert wurde, um das
Wagen-Paßstück weit genug in die Schiene 52 einzuschieben, damit es von dem
Sensor 120 erfaßt wird.
Das Ausgangssignal Q des Zwischenspeichers 133 wird zu der Steuerung 58 als
ein KEY_PRESENT-Signal 137 durch die Schnittstelle 138 zurückgegeben. Ein
zweiter Zeitgeber (T2) 135 wird verwendet, um das KEY_PRESENT-Signal nach
einem vorbestimmten Zeitabschnitt zurückzusetzen. Der Zeitgeber 135 wird durch
das Ausgangssignal des Zählers 132 aktiviert und wird daher ausgelöst, wenn das
Takteingangssignal des Zwischenspeichers 133 durch den Zähler 132 hoch wird.
Das Ausgangssignal des Zeitgebers 135 wird in den Rücksetzeingang des
Zwischenspeichers 133 eingespeist, wodurch nach einem festen Zeitabschnitt,
nachdem das Eingangssignal des Zwischenspeichers 133 hoch geworden ist,
bevorzugt etwa 10 Sekunden, das Ausgangssignal auf einen niedrigen Pegel
zurückgesetzt wird. Die Wirkung des Zeitgebers 135 hält das KEY_PRESENT-Signal
für die Steuerung 58 lange genug aktiv, um das Signal zu erfassen, wenn sie in
einem Abruf-Modus arbeitet.
Verschiedene Modifikationen der Gestaltung des Sensors 120 und des Paßstückes
30 sind erfindungsgemäß möglich. Der Sender 121 des Sensors 120 kann z. B.
durch das START_SENSE-Signal 136 gesteuert werden, um nur zu schwingen,
wenn er durch die Steuerung 58 angewiesen wird. Weiterhin kann der Sensor 120
verwendet werden, um zu verifizieren, daß keine Impulse während eines Zeitfen
sters empfangen werden, in welchem der Sender 121 abgeschaltet ist.
Erfindungsgemäß können außerdem andere Sensor/Paßstück-Anordnungen
verwendet werden. Z. B. können andere Annäherungs-Identifikationssysteme, auch
solche, welche separate Identifikationscodes für jedes Paßstück bereitstellen (um
das System in die Lage zu versetzen, jeden einzelnen Wagen in dem System zu
verfolgen) verwendet werden; diese weitentwickelten Systeme sind aber
vergleichsweise teuer und erfordern eine weiterentwickelte Steuerung als den
vergleichsweise einfachen und preiswerten bevorzugten Sensor 120.
Der Empfänger 140 und der Sender 145 des Paßstückes 30 sind bevorzugt
innerhalb von dessen erster Rolle 36 angebracht. In der bevorzugten Ausführungs
form sind die Komponenten des Empfängers und des Senders auf einer kreisförmi
gen Glasfaser-Leiterplatte ausgebildet, welche zur Montage innerhalb einer
verdeckten Ausnehmung in der Rolle 36 ausgebildet ist. Die Spulen 141 und 146
sind bevorzugt als Leiterplatten-Bahnen auf der Leiterplatte ausgebildet und die
Dioden und Kondensatoren sind in einer im Stand der Technik bekannten Weise auf
der Platte angebracht. Alternativ können die Spulen 141 und 146 gewickelte
Drahtspulen sein, die am Umfang einer Scheibe angebracht sind.
Es ist erkennbar, daß die Frequenzen F1 und F2 gewählt werden können, um die
Wagen-Paßstücke 30 und den Sensor 120 des bevorzugten Wagen-Verwaltungs
systems 10 an Kundenwünsche anzupassen. Daher können verschiedene
Einrichtungen verschiedene Frequenzen nutzen, so daß Paßstücke von einer
Einrichtung nicht mit einer anderen Einrichtung zusammenarbeiten. Dies verhindert
ebenfalls, daß Betrüger Universal-Paßstücke bekommen, die in allen Einrichtungen
arbeiten.
Wie oben beschrieben, ist die zweite Rolle 38 des Wagen-Paßstückes 30 inaktiv.
Ein Zweck dieser Rolle 38 ist es, die Rolle 36 daran zu hindern, daß sie zurück in
die Nähe des Sensors 120 gezogen wird, wenn das Flügelrad 80 durch voll
ständiges Einsetzen eines Wagens in die Schiene 52 weitergeschaltet wurde.
Sobald das Flügelrad weitergeschaltet wurde, beschränken die Ein-Wege-Kupplung
61 und die Bremse 65 die Rotation des Flügelrades in der entgegengesetzten
Richtung und die Anordnung des Sensors 120 direkt hinter dem Flügelrad-
Mechanismus 60 wirkt ebenfalls so, daß die Rolle 36 nicht ein zweitesmal von dem
Sensor 120 erfaßt wird, nachdem bereits ein gültiges Paßstück erfaßt wurde.
Fig. 8 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild der primären elektronischen Komponenten
der Steuerung 58. Der Programmkode für die Steuerung 58 wird in einem Prozessor
152 ausgeführt. Der Programmkode ist in einer Kombination eines Nur-Lese-
Speichers 156 und einem Teil eines batteriegepufferten wahlfreien Zugriffsspeichers
154 gespeichert. Ein verbleibender Teil des wahlfreien Zugriffsspeichers 154 wird
als Arbeitsspeicher verwendet. Viele verschiedene, bekannte Mikroprozessoren oder
Mikro-Kontroller können zur Verwendung als Prozessor 152 geeignet sein, z. B. der
von Intel hergestellte Prozessor 8031.
Für den Durchschnittsfachmann ist erkennbar, daß verschiedene Hilfsschaltungen
für den Prozessor 152 erforderlich sind, z. B. eine Spannungsversorgungsschaltung,
ein Quarzoszillator, Datenpuffer und andere erforderliche Komponenten. Weiterhin
ist erkennbar, daß die Konfiguration, die Installation und der Betrieb des Prozessors
152, des ROM 156, des RAM 154 und der anderen erforderlichen Hilfsschaltungen
im Stand der Technik bekannt sind.
Der Prozessor 152 weist eine Anzahl von Eingängen und Ausgängen auf, durch
welche er mit verschiedenen Teilgruppen externer Komponenten innerhalb der
Steuerung 58 kommuniziert. Eine Teilgruppe beinhaltet z. B. die Anzeigefeld-
Komponenten, welche die primäre Bedienerschnittstelle bereitstellen, einschließlich
einer Anzeige 58b, einem Kartenleser 58a, einem Geldscheinleser 58c, einem
Münzleser 58d und einer Münzausgabe 58e, welche in der Lage sein müssen,
Informationen von dem Prozessor 152 zu empfangen und zu dem Prozessor 152 zu
senden.
Ein Anzeigefeld-Eingabe/Ausgabe-Block 157 ist zwischen den Anzeigefeld-
Komponenten und Prozessor 152 gezeigt, zum Handhaben des Informations
austausches dazwischen. Der Anzeigefeld-E/A-Block 157 ist allgemein dargestellt,
da die Anzeigefeld-Komponenten mit dem Prozessor 152 auf verschiedene Weisen
verbunden sein können. Z. B. kann jeder der Komponenten ein Adreßraum
zugewiesen sein und sie kann in bekannter Weise an die Adreß- und Daten-Busse
des Prozessors 152 angeschlossen sein. Alternativ kann der Informationsaustausch
durch serielle oder parallele Kommunikation durch einen oder mehrere reservierte
E/A-Anschlüsse des Prozessors 152 gehandhabt werden. Es ist weiterhin
erkennbar, daß verschiedene Puffer, Multiplexer und andere Kommunikationsgeräte
abhängig von der insbesondere selektierten Weise zum Austauschen von Daten
zwischen den Anzeigefeld-Komponenten und dem Prozessor 152 erforderlich sein
können.
Die Komponenten 58a-58e sind bevorzugt kommerziell verfügbare Elemente und die
Verwendung, Steuerung und die für die Steuerung dieser Elemente über einen
Prozessor wie den Prozessor 152 erforderlichen Informationsaustauschprotokolle
sind daher im Stand der Technik bekannt. Da der Kartenleser 58a ebenfalls eine
Kreditkarten-Verifikation von einer entfernten Stelle beinhalten kann, kann weiterhin
ein optionales Modem 158 zum Handhaben der auswärtigen Kommunikation daran
angeschlossen sein. Die erforderlichen Peripheriegeräte, Verbindungen und
Steuerungsabläufe zum Steuern des Modems 158 sind ebenfalls im Stand der
Technik bekannt.
Eine zweite Teilgruppe von Komponenten, welche von dem Prozessor 152
angesteuert werden, sind die Wagen-Hinein- und Wagen-Hinaus-Zähl-Anzeigen
151a und 151b und der Wagen-Paßstück-Hinein/Hinaus-Schalter 153. Der Schalter
und die Anzeigen sind bevorzugt hinter einer Zugangsabdeckung angeordnet,
wodurch nur autorisiertes Wartungspersonal Zugriff auf die Komponenten hat. Die
Wagen-Hinein-Zählanzeige 150a zeigt die Anzahl der Wagen an, welche momentan
in dem System 10 gehalten sind. Die Wagen-Hinaus-Zählanzeige 151b stellt eine
Anzeige der Anzahl der Wagen bereit, welche momentan von Kunden genutzt
werden. Wie in Fig. 8 gezeigt, können beide Anzeigen durch die Anzeigefeld-
Eingabe/Ausgabe-Schaltung 157 gesteuert werden. Die Anzeigen werden bevorzugt
aus kommerziell verfügbaren Komponenten ausgewählt, wie den von Red Lion
Controls hergestellten CUB 3LR-Anzeigen und daher ist die Übertragung von
Informationen zwischen den Anzeigen und dem Prozessor 152 im Stand der
Technik bekannt. In einer alternativen Ausführungsform können die Wagen-
Zählungen in einem einzelnen Anzeigeregister oder auch einer Anzeige 58b
angezeigt werden, die hinter einer Zugangsabdeckung durch einen Druckknopf
ansprechbar ist. Ein Bediener ist in der Lage, durch verschiedene Ansichten zu
togglen, um separate Zählungen von Wagen hinein, Wagen hinaus, verwendete
Wagen, abgegebene Wagen, etc., zu erhalten.
Der Wagen-Paßstück-Hinein/Hinaus-Schalter 153 wird verwendet, um einen
alternativen Wartungsmodus des Betriebs für den Prozessor 152 zu selektieren,
welcher automatisch die elektromagnetische Bremse 65 freigibt, um dem
Wartungspersonal zu ermöglichen, Wagen zu dem System hinzuzufügen oder
daraus zu entfernen. Der Schalter 153 kann mit dem Prozessor 152 in jeder der
bekannten Weisen, z. B. durch einen reservierten Eingang/Ausgang, als eine Adresse
in dem Prozessor-Adreßraum oder als ein externer Interrupt verbunden sein.
Eine dritte Teilgruppe von Komponenten, welche von dem Prozessor 152 gesteuert
werden, sind der Wagen-Hinei 24081 00070 552 001000280000000200012000285912397000040 0002019581765 00004 23962n/Hinaus-Sensor 100, der Flügelrad-Positionssensor
110 und der Paßstück-Identifikationssensor 120. Der Wagen-Hinein/Hinaus-Sensor
100 stellt bevorzugt zwei getrennte Ausgänge zur Verfügung, welche jeweils
anzeigen, ob ein Wagen in die Schiene 52 eingesetzt oder aus der Schiene 52
entfernt wird. Der Flügelradpositionssensor 120 beinhaltet Detektoren 111, 112,
113, von denen jeder einen Ausgang aufweist, welcher beaufschlagt wird, wenn
ein metallisches Material in der Nähe des Detektors erfaßt wird. Weiterhin, wie
oben unter Bezug auf Fig. 7 erwähnt, empfängt der Paßstück-Identifikationssensor
120 ein Eingangssignal START_SENSE, welches von dem Prozessor 152
ausgegeben wird, um den Sensor 120 zu veranlassen, ein gültiges Paßstück zu
erfassen. Der Sensor 120 stellt außerdem ein Ausgangssignal KEY_PRESENT bereit,
welches ausgegeben wird, wenn der Sensor 120 ein gültiges Paßstück erfaßt. Es
ist erkennbar, daß die Eingangs/Ausgangs-Signale zu und von den Sensoren 100,
110, 120 in jeder der oben beschriebenen bekannten Weisen mit dem Prozessor
152 verbunden sein können.
Eine vierte Teilgruppe von Komponenten, welche durch den Prozessor 152
angesteuert werden, ist die elektromagnetische Bremse 65. Wie oben erwähnt, ist
die Bremse 65 normalerweise in einer verriegelten Position vorgespannt und wird
durch das Anlegen eines 24VDC-Signals entriegelt. Da viele Prozessoren mit 3 oder
5 VDC arbeiten, ist bevorzugt eine Bremsen-Ansteuerung 155 zwischen der Bremse
65 und dem Prozessor 152 eingefügt, um die erforderliche Spannungsverstärkung
zum Ansteuern der Bremse 65 als Reaktion auf ein Eingangssignal mit niedriger
Spannung bereitzustellen, welches von dem Prozessor 152 ausgegeben wird. Im
Stand der Technik sind viele geeignete Verstärkerschaltungen bekannt.
Die Steuerung 58 ist bevorzugt so aufgebaut, daß sie in der Weise arbeitet, wie in
den Fig. 9a-d gezeigt. Der zum Ausführen der hier veröffentlichten Abläufe
erforderliche Programmkode ist abhängig von dem besonderen Prozessor und der
in der Steuerung 58 verwendeten Programmiersprache. Es ist daher erkennbar, daß
die Erzeugung von Programmkode der hier gegebenen Offenbarung innerhalb der
Erfahrung eines Durchschnittsfachmanns ist.
Die Hauptroutine 200 für den Betrieb der Steuerung 58 ist in Fig. 9a gezeigt. Der
erste Schritt in dieser Routine ist ein Initialisierungsschritt 202, in welchem
verschiedene Verwaltungsfunktionen, wie das Initialisieren von Variablen, das
Einstellen von Interrupts etc., ausgeführt werden.
Als nächstes verzweigt die Routine zu Block 204 zum Bestimmen, ob der Wagen-
Paßstück-Hinein/Hinaus-Schalter eingestellt ist. Wie oben erläutert, wird dieser
Schalter durch Wartungspersonal eingestellt, wenn erwünscht ist, Wagen zu dem
System hinzuzufügen oder aus dem System zu entfernen. Wenn dieser Schalter
eingestellt ist, verzweigt die Routine zu Block 260 zum Aufrufen der Wagen-
Paßstück-Hinein/Hinaus-Unterroutine, welche diesen alternativen Betriebsmodus
handhabt. Diese Routine wird unten anhand von Fig. 9d erläutert.
Wenn der Wagen-Paßstück-Hinein/Hinaus-Schalter nicht eingestellt ist, wie dies
typisch im normalen Betriebsmodus des Systems festgestellt wird, geht die
Steuerung zu Block 206 über, um zu bestimmen, ob ein "Wagen-Hinein"-Zustand
erfaßt ist, der anzeigt, daß ein Wagen zurückgegeben wird. In der bevorzugten
Ausführungsform wird dieser Zustand erfaßt durch Erfassen eines von dem Sensor
100 erfaßten "Wagen-Hinein". In der oben beschriebenen, alternativen Ausfüh
rungsform, in welcher der Sensor 100 jedoch nicht verwendet wird, kann der
"Wagen-Hinein"-Zustand durch den Sensor 110 erfaßt werden, da es einem in die
Schiene 52 eingesetzten Wagen möglich ist, durch die Ein-Wege-Kupplung 61 das
Flügelrad 80 zu drehen. Die Anfangsrotation des Flügelrades 80 als Ergebnis des
Einführens eines Wagens in die Schiene wird erfaßt, wenn die Detektoren 111-113
alle anzeigen, daß kein metallisches Material erfaßt wird (entsprechend dem
"Zwischen-den-Flügeln"-Zustand in Tabelle I oben), oder bei dem Flügelrad in Fig.
5c, wenn der Detektor 111 anzeigt, daß kein metallisches Material erfaßt wird.
Sobald der "Wagen-Hinein"-Zustand erfaßt wird, geht die Steuerung über zu Block
240 zum Aufrufen der Wagen-Rückgabe-Routine, welche detaillierter unten anhand
von Fig. 9c erläutert wird. Wenn andererseits der Wagen-Hinein-Zustand nicht
erfaßt wird, geht die Steuerung über zu Block 208 um zu bestimmen, ob eine
Abgabeanforderung ausgelöst wurde.
Jede Anzahl von Bedingungen kann eine Abgabeanforderung auslösen. Ein Benutzer
kann z. B. einen Druckknopf in dem Anzeigefeld niederdrücken, um eine Wagen-
Abgabe anzufordern. Alternativ kann eine Wagen-Abgabe automatisch durch
Einführen einer Kredit- oder Guthaben-Karte in den Kartenleser 58a, das Einführen
eines Geldscheines in den Geldscheinleser 58c oder das Einwerfen einer Münze in
den Münzleser 58d ausgelöst werden, welche alle anzeigen, daß ein Kunde den
Erhalt eines Wagens vorbereitet.
Wenn keine Abgabeanforderung empfangen wird, kehrt die Steuerung zu Block 204
zurück, um erneut die Hauptschleife der Routine 200 zu durchlaufen. Wenn jedoch
eine Abgabeanforderung empfangen wird, geht die Steuerung über zur Zahlungsent
gegennahme-Routine 210 zum Steuern der verschiedenen Zahlungsentgegen
nahmegeräte und Bestimmen, ob ausreichende Beträge in das System eingegeben
wurden, um einen Wagen-Abgabevorgang auszulösen. Der Programmablauf der
Zahlungsentgegennahme-Routine 210 ist allgemein im Stand der Technik bekannt
und hängt von einer Anzahl Faktoren ab, z. B. den Kosten eines Wagens, der
Anzahl/Arten der in dem System vorhandenen Zahlungsgeräte, etc.
Nachdem die Zahlungsentgegennahme-Routine 210 aufgerufen ist, geht die
Steuerung zu Block 212 über, um zu bestimmen, ob eine korrekte Zahlung erhalten
wurde. Wenn die korrekte Zahlung nicht erhalten wurde, kehrt die Steuerung zurück
zu Block 204 zurück, um die Hauptschleife zu durchlaufen. Zusätzlich werden alle
erforderlichen Funktionen wie das Zurückgeben von Teilzahlungen zu diesem
Zeitpunkt ausgeführt.
Wenn die korrekte Zahlung empfangen wurde, übergibt der Block 210 die
Steuerung zu Block 220 zum Aufrufen der Wagenabgabe-Routine. Der Ablauf dieser
Routine wird unten anhand von Fig. 9b erläutert. Nach der Routine 220 kehrt die
Steuerung zu Block 204 zurück und durchläuft erneut die Hauptschleife der Routine
200.
Es ist erkennbar, daß jede der oben erwähnten Unterroutinen durch Interrupts
ausgelöst werden kann, gegenüber einem kontinuierlichen Durchlauf in einer
Hauptroutine. Es ist ebenfalls erkennbar, daß andere Funktionen, wie verschiedene
allgemeine Verwaltungsroutinen, ebenso in der Hauptroutine enthalten sein können.
Weiterhin ist erkennbar, daß verschiedene Fehlererfassungs- und Selbsttest-
Routinen in der Routine 200 verwendet werden können und weiterhin, daß ein
Diagnose- oder Programm-Modus dort enthalten sein kann, um eine Modifikation
der Hauptroutine oder Anpassung an Kundenwünsche für eine bestimmte
Einrichtung (z. B. Änderung des Betrages der Abgabekosten und der abgegebenen
Vergütung) zu ermöglichen. Für den Durchschnittsfachmann sind andere Modifika
tionen der Routine 200 erkennbar.
In Fig. 9b wird die Wagen-Abgabe-Routine 220 detaillierter erläutert. Der erste
Schritt in dieser Routine ist es, die elektromagnetische Bremse freizugeben 222,
welcher bevorzugt durch Ausgeben eines Signals zu der Bremsen-Ansteuerung 155
ausgeführt wird. Dies gibt das Flügelrad 80 frei und erlaubt dem Kunden, den
letzten Wagen hinter das Flügelrad und aus der Schiene 52 zu ziehen. Wenn ein
Wagen aus der Schiene 52 herausgezogen wird, wird das Flügelrad 80 zu dem
nächsten Flügel weitergeschaltet. Daher wartet die Routine 220 im Block 224, bis
der nächste Flügel von dem Sensor 110 erfaßt wird, welcher anzeigt, daß das
Wagen-Paßstück des abgegebenen Wagens hinter das Flügelrad 80 bewegt wurde.
An diesem Punkt verzweigt die Routine 220 zu Block 226, um die elektromagneti
sche Bremse 65 erneut zu verriegeln und dadurch die weitere Rotation des
Flügelrades 80 zu beschränken. Als nächstes wartet die Routine 220 im Block 228,
bis ein "Wagen-hinaus"-Zustand durch den Sensor 100 erfaßt wird. Sobald dieser
Zustand erfaßt wird, ist das Wagen-Paßstück des abgegebenen Wagens aus der
Halteschiene 52 entfernt worden. An diesem Punkt wird in Block 230 die Anzahl
der in dem System 10 gehaltenen Wagen ("Wagen-Hinein") verringert und die
Anzahl der abgegebenen Wagen ("Wagen-hinaus") wird erhöht. Es ist erkennbar,
daß alternativ nur eine Variable unterstützt werden kann, welcher die Anzahl der
enthaltenen oder ausgegebenen Wagen zugeordnet ist, wobei der andere Wert
basierend auf der bekannten Anzahl der Wagen in dem System berechnet wird.
Wie oben erläutert kann in einer alternativen Ausführungsform auf den Wagen-
Hinein/Hinaus-Sensor 100 verzichtet werden, wobei seine Funktionen in dem
Sensor 110 enthalten sind. In diesem Fall ist der in Block 228 erfaßte "Wagen-
Hinaus"-Zustand nicht erforderlich, da der Sensor 110 einen "Wagen-Hinaus"-
Zustand durch Erfassen einer 90 Grad-Rotation des Flügelrades anzeigt. Daher kann
der Block 224 für die Erfassung des nächsten Flügels, welcher erfaßt, wenn eine
Rotation des Flügelrades aufgetreten ist, geeignet sein, um zu verifizieren, daß das
Wagen-Paßstück des abgegebenen Wagens jenseits des Flügelrades 80 und nicht
länger in dem System aufgenommen ist. Daher ist es erkennbar, daß ein separater
Wagen-Hinaus-Erfassungsblock 228 optional ist.
In Fig. 9c ist die Wagenrücknahmeroutine 240 beschrieben. Zustätzlich wird Bezug
genommen auf die Fig. 10a-f, welche vereinfacht das physikalische Einsetzen eines
Wagen-Paßstückes in die Schiene 52 während der Rückgabe eines Wagens zeigen.
Fig. 10a zeigt die Rollen 36, 38 eines in die Schiene 52 eingesetzten Wagen-
Paßstückes und mit dem unter den Sensor 110 plazierten Flügel 82a. Fig. 10b zeigt
die den Sensor 100 passierende und den "Wagen-Hinein"-Zustand auslösende Rolle
36, welche in Block 206 der Hauptroutine 200 in der bevorzugten Ausführungsform
erfaßt wird (in Fig. 9a gezeigt).
In der Routine 240 ist der erste Schritt, den Paßstück-Identifikationssensor zu
aktivieren 242, welcher bevorzugt ausgeführt wird durch Ausgeben des
START_SENSE-Signals zu Sensor 120. Als nächstes bestimmt das System in Block
244 in der oben beschriebenen Weise, ob das Paßstück des zurückgegebenen
Wagens ein gültiges Paßstück ist.
Wenn ein gültiges Paßstück von dem Sensor 120 erfaßt wird, wird in Block 246 ein
Kennzeichen gesetzt und die Steuerung geht über zu Block 248. Andernfalls zeigt
das Gültiges-Paßstück-Kennzeichen ein ungültiges Paßstück an und die Steuerung
geht trotzdem über zu Block 248. In Block 248 wartet das System, bis der nächste
Flügel durch den Sensor 110 erfaßt wird. Wie oben erläutert kann der nächste
Flügel durch Prüfen der Detektoren 111-113 für das Flügelrad 80 in Fig. 5b oder
durch Prüfen des Sensors 111 für das Flügelrad 80' in Fig. 5c erfaßt werden.
Wie in den Fig. 10c und 10d gezeigt, passiert die Rolle 36 des Paßstückes 30 den
Sensor 120 bevorzugt vor einer vollständigen 90 Grad-Rotation des Flügelrades 80
(welche in Fig. 10e dargestellt ist). Die Erfassung eines gültigen Paßstückes wird
daher bevorzugt auftreten, bevor der nächste Flügel durch den Sensor 110 erfaßt
wird. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist der Sensor 120 bevorzugt innerhalb des Bereiches
in der Schiene angeordnet, der durch die Rotation des Flügelrades 80 bestimmt ist
(Umfangsdarstellung durch die gestrichelte Linie 300 in Fig. 11), so daß das
Paßstück vor der Erfassung des nächsten Flügels identifiziert wird.
Die bevorzugte Ausrichtung des Sensors 120 bietet eine wesentliche Sicherheit
gegen Vergütungs-Diebstahl. Andernfalls, wenn das Paßstück bis hinter der
Flügelrad-Weiterschalt-Position nicht gelesen wurde, wäre ein Betrüger in der Lage,
das Flügelrad um einen geringen Betrag per Hand zu drehen, um einen zurückgege
benen Wagen zu simulieren und das System zu aktivieren. Als nächstes kann der
Betrüger den hintersten Wagen in der Schiene zurück in die Leseposition ziehen, um
dem Sensor 120 zu ermöglichen, das Paßstück zu identifizieren und dann das
Flügelrad von Hand in die nächste Position drehen und die Vergütung entgegen
nehmen.
Zusätzlich ragt infolge der bevorzugten Positionierung des Sensors 120 innerhalb
des durch das Flügelrad 80 bestimmten Bereiches der nächste Flügel des
Flügelrades bevorzugt in die Halteschiene 52 hinein, bevor die Rolle 36 den Sensor
120 passiert. Daher ist an diesem Punkt das Wagen-Paßstück infolge der durch den
nächsten Flügel gebildeten Sperre nicht in der Lage, aus der Halteschiene 52
gezogen zu werden.
Durch die bevorzugte Position des Sensors 120 in der Schiene 52 kann eine
zusätzliche Ebene der Diebstahls-Verhinderung bereitgestellt werden. Wie in Fig.
10f beispielhaft dargestellt kann, sobald das Flügelrad 80 in die nächste zentrierte
Flügelposition weitergestellt ist, die Rolle 36 des Paßstückes 30 durch die Rolle 38,
die das Flügelrad 80 berührt, nicht zurück in die Nähe des Sensors 120 gezogen
werden.
Wie weiterhin in Fig. 11 gezeigt, kann das Positionieren eines Paßstück-Identifika
tionssensors 120' näher an der zentrierten Position eines Flügels ebenfalls
vorteilhaft sein. In dieser Situation kann, auch wenn die Rolle 38 von einem
Betrüger von dem Paßstück 30 abgebrochen wird, die Rolle 36 infolge des
zentrierten Flügelrades nicht vollständig über den Sensor 120' zurückgezogen und
identifiziert werden. Erfindungsgemäß können auch andere Position des Sensors
120 innerhalb des bevorzugten Bereiches verwendet werden.
In Fig. 9c prüft der Block 249, ob ein gültiges Paßstück erfaßt wurde, durch Prüfen
des Gültiges-Paßstück-Kennzeichens, nachdem der nächste Flügel in Block 248
erfaßt wurde und anzeigt, daß eine 90 Grad-Rotation des Flügelrades 80 auftgetre
ten ist. Wenn ein gültiges Paßstück erfaßt wurde, wird eine Vergütung im Block
250 durch Aktivieren des Münzausgebers 58e zum Ausgeben des korrekten
Betrages der Vergütung ausgegeben. Der Ablauf dieses Schrittes variiert ent
sprechend des in einer im Stand der Technik bekannten Weise verwendeten,
besonderen Münzausgebers. Wenn das Gültiges-Paßstück-Kennzeichen nicht
gesetzt ist, verzweigt die Steuerung statt dessen zu Block 251, um auf einer
Anzeige 58b anzuzeigen, daß ein ungültiges Paßstück erfaßt wurde und es wird
keine Vergütung ausgegeben. In jedem Fall geht die Steuerung als nächstes zu
Block 252 über, um die Anzahl der aufgenommenen Wagen zu erhöhen und die
Anzahl der abgegeben Wagen zu verringern, bevor die Steuerung zu der Hauptrou
tine 200 zurückkehrt.
In Fig. 9d ist ein alternativer Wartungsmodus der Steuerung 58, welcher durch den
Wagen-Paßstück-Hinein/Hinaus-Schalter 153 ausgelöst wird, in der Wagen-
Paßstück-Hinein/Hinaus-Routine 260 gezeigt. In dieser Routine wird die elektro
magnetische Bremse 65 im Block 261 freigegeben, um ein freies Einsetzen und
Entfernen von Wagen durch Wartungspersonal zu ermöglichen. In Block 262 wird
ein "Wagen-Hinein"-Zustand geprüft. Dies kann durch den Sensor 100 erfaßt
werden. Wenn ein "Wagen-Hinein"-Zustand erfaßt wird, geht die Steuerung über
zu Block 264, um zu warten, bis der nächste Flügel erfaßt wird und anzeigt, daß
ein Wagen bis hinter das Flügelrad 80 vorgeschoben wurde. An diesem Punkt kann
in Block 266 die Anzahl der aufgenommenen Wagen erhöht und die Anzahl der
abgegebenen Wagen verringert werden. Dann kann in Block 274 vor der Rückkehr
zum Hauptprogramm 200 die Bremse 65 verriegelt werden. In Block 266 kann die
Gesamtanzahl der Wagen in dem System ebenfalls erhöht werden, z. B. durch
Auswählen einer anderen Position des Schalters 153 oder durch Togglen eines
zweiten Schalters (nicht dargestellt), um anzuzeigen, daß neue Wagen zu dem
System hinzugefügt wurden.
Wenn ein "Wagen-Hinein"-Zustand im Block 262 nicht erfaßt wird, geht die
Steuerung über zu Block 268 zum Bestimmen, ob ein "Wagen-Hinaus"-Zustand
erfaßt wurde. Dieser Zustand wird bei der bevorzugten Ausführungsform durch den
Sensor 100 erfaßt. Wenn kein "Wagen-Hinaus"-Zustand erfaßt wird, geht die
Steuerung direkt zu Block 274 über, um die Bremse 65 vor der Rückkehr zur
Hauptroutine 200 nochmal zu verriegeln.
Wenn jedoch ein "Wagen-Hinaus"-Zustand erfaßt wird, geht die Steuerung über zu
Block 272 zum Verringern der Anzahl der aufgenommenen Wagen und zum Erhöhen
der Anzahl der abgegebenen Wagen. Weiterhin kann die Gesamtanzahl der Wagen
in dem System wie oben beschrieben verringert werden. Als nächstes wird im Block
274 die Bremse entriegelt, bevor die Steuerung zu der Hauptroutine 200 zurückge
geben wird.
Es ist erkennbar, daß sobald der "Wagen-Hinaus"-Zustand durch den Sensor 100
erfaßt ist, das Flügelrad 80 bereits in die nächste Flügelposition weitergelaufen ist,
so daß dieser Zustand nicht notwendigerweise erfaßt werden muß.
In der oben erwähnten alternativen Ausführungsform, welche einen Sensor 100
nicht verwendet, ist die Wagen-Paßstück-Hinein/Hinaus-Routine etwas vereinfacht,
wie beispielhaft in der Routine 280 in Fig. 9e ausgeführt. Zuerst wird wie oben die
Bremse freigegeben 282. Als nächstes wartet das System im Block 284, bis ein
Flügel durch den Sensor 110 nicht erfaßt wird (d. h., wenn ein "Zwischen-den-
Flügeln"-Zustand erfaßt wird), der anzeigt, daß ein Wagen in die Schiene eingesetzt
oder aus der Schiene entfernt wird. Für das Flügelrad 80 (Fig. 5b) wird dies erfaßt,
wenn die Detektoren 111-113 keinen Flügel anzeigen und für das Flügelrad 80'
(Fig. 5c) wird dies erfaßt, wenn der Detektor 111 keinen Flügel anzeigt.
Sobald das Flügelrad eine zentrierte Position verlassen hat, geht die Steuerung zu
Block 286 über, um zu warten, bis der nächste Flügel erfaßt wird, in der gleichen
Weise für jede Flügelrad-Ausführungsform (80 oder 80'), wie oben bei Block 284
erläutert.
In Block 288 bestimmt das System dann aus der neuen Flügelposition, ob ein
"Wagen-Hinein"- oder ein "Wagen-Hinaus"-Zustand aufgetreten ist. Bei dem
Flügelrad 80 in Fig. 5b werden alle Detektoren 111-113 abgerufen, wie oben
beschrieben. Bei dem Flügelrad 80' in Fig. 5c müssen nur die Detektoren 112 und
113 aktiviert werden, nachdem der neue Flügel durch den Detektor 111 erfaßt ist.
Da die Anordnung der Flügel in dem System gespeichert ist, kann eine Rotation des
Flügelrades im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn unterschieden
werden, wobei die Wagen-Hinein- und Wagen-Hinaus-Zählungen entsprechend in
den Blöcken 290 und 292 eingestellt werden. Dann wird in Block 294 die Bremse
verriegelt, bevor die Steuerung zu der Routine 200 zurückkehrt.
In einer anderen alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Wagen-
Paßstück-Hinein/Hinaus-Routine als Interrupt gesteuert werden, welcher durch die
Position des Wagen-Paßstück-Hinein/Hinaus-Schalters 153 signalisiert wird. In
diesem Fall ist die Steuerung der Bremse 65 mit der Position des Schalters 153
verbunden, um dadurch die wiederholten Zyklen zu verringern, in welchen die
Bremse zwischen verriegelten und unverriegelten Zuständen übergeht.
Die obige Kombination von Sensoren und Komponenten, die in der hier offenbarten
Weise arbeiten, bieten verschiedene Schutzebenen gegen den Diebstahl von
Vergütungen durch Betrüger. Die Größe und die Form der Flügel erlauben das
Einsetzen nur eines Paßstückes zur Zeit in die Schiene. Die begrenzte Größe des
Schlitzes im Boden der Schiene macht es schwierig, auf das Flügelrad und andere
innere Komponenten des Systems zuzugreifen. Der Zentriermechanismus macht es
schwierig, das Flügelrad in einer Zwischenposition zwischen zentrierten Positionen
zu halten. Die Kombination der Sensoren 100, 110 und 120 wird durch die
Steuerung koordiniert, um Vergütungen nur dann auszugeben, wenn eine
vorbestimmte Einstellung von Zuständen in einer vorbestimmten Reihenfolge
auftritt. Jeder Flügel an dem Flügelrad ist separat identifizierbar und erlaubt der
Steuerung, zwischen einer Rotation zu einem nächsten Flügel und einem "Wackeln"
nahe einer Flügelposition zu unterscheiden. Wie oben beschrieben, verhindert die
Positionierung des Sensors 120 im Pfad des Flügelrades 80 ebenfalls, daß ein
bereits in die Schiene eingeführtes Wagen-Paßstück zur Ausgabe zusätzlicher
Vergütungen verwendet wird. Andere Schutzmaßnahmen und Vorteile einschließlich
der anderen oben beschriebenen sind für den Durchschnittsfachmann erkennbar.
Es ist daher erkennbar, daß die Erfindung ein Wagen-Verwaltungssystem angibt,
welches in vielfältigen Anwendungen mit einer Vielzahl von Wagen verwendbar ist,
und mit einer weiter entwickelten elektronischen Steuerung, die einem Diebstahl
durch Betrüger in hohem Maße widersteht. Der Durchschnittsfachmann erkennt,
daß vielfältige Modifikationen der bevorzugten Ausführungsform vorgenommen
werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen; die Erfindung ergibt
sich aus den beigefügten Ansprüchen.
Claims (65)
1. Vorrichtung zum Verwalten von Wagen, insbesondere von Gepäckwagen
oder Einkaufswagen, mit einem in einer vorbestimmten Höhe daran angebrachten
Wagen-Paßstück (30), mit:
einer Halteschiene (52) mit einem offenen Ende (56) zum Aufnehmen eines Wagen- Paßstückes (30) des Wagens;
gekennzeichnet durch
ein drehbar angebrachtes Flügelrad (80) mit mehreren Flügeln (82a-82d), welche sich radial von dessen Rotationsachse erstrecken, zum selektiven Halten der Wagen mit dem in der Schiene (52) gehaltenen Wagen-Paßstück (30); und
eine elektromagnetische Bremse (65), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum selektiven Unterbinden der Rotation des Flügelrades (80), um dadurch das Herausführen des Wagen-Paßstückes (30) aus der Halteschiene (52) zu verhindern.
einer Halteschiene (52) mit einem offenen Ende (56) zum Aufnehmen eines Wagen- Paßstückes (30) des Wagens;
gekennzeichnet durch
ein drehbar angebrachtes Flügelrad (80) mit mehreren Flügeln (82a-82d), welche sich radial von dessen Rotationsachse erstrecken, zum selektiven Halten der Wagen mit dem in der Schiene (52) gehaltenen Wagen-Paßstück (30); und
eine elektromagnetische Bremse (65), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum selektiven Unterbinden der Rotation des Flügelrades (80), um dadurch das Herausführen des Wagen-Paßstückes (30) aus der Halteschiene (52) zu verhindern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher die Halteschiene (52) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist, mit einem abwärts offenen Schlitz und einer Eingriffsöffnung (55), die an wenigstens einer Seite davon ausgebildet ist, und in welcher das Flügelrad (80) angebracht ist,
wobei wenigstens ein Flügel (82a-82d) durch die Eingriffsöffnung (55) der Halte schiene (52) hindurchtritt.
bei welcher die Halteschiene (52) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist, mit einem abwärts offenen Schlitz und einer Eingriffsöffnung (55), die an wenigstens einer Seite davon ausgebildet ist, und in welcher das Flügelrad (80) angebracht ist,
wobei wenigstens ein Flügel (82a-82d) durch die Eingriffsöffnung (55) der Halte schiene (52) hindurchtritt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
mit einer Einrichtung zum Einstellen der Höhe der Halteschiene (52) (52) gegenüber einer Bodenoberfläche, wobei die Halteschiene (52) zur Verwendung mit Wagen
mit Wagen-Paßstücken (30) ausgebildet ist, die in unterschiedlichen vorbestimmten Höhen angebracht sind.
mit einer Einrichtung zum Einstellen der Höhe der Halteschiene (52) (52) gegenüber einer Bodenoberfläche, wobei die Halteschiene (52) zur Verwendung mit Wagen
mit Wagen-Paßstücken (30) ausgebildet ist, die in unterschiedlichen vorbestimmten Höhen angebracht sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher das Flügelrad (80) um eine vertikale Achse drehbar angebracht ist und
vier Flügel (82a-82d) beinhaltet, welche gleichförmig um die Rotationsachse des
Flügelrades (80) beabstandet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
mit einer Ein-Wege-Kupplung (61), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum
Ermöglichen der Rotation des Flügelrades (80) in einer Rückgaberichtung, um
dadurch zu ermöglichen, daß das Wagen-Paßstück (30) in die Halteschiene (52)
eingesetzt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher:
- a) die Kupplung (61) ein Gehäuse (64) beinhaltet, welches fest an dem Flügel rad (80) angebracht ist, und ein geschlitztes Element (63), welches drehbar in dem Gehäuse (64) angebracht ist, um in eine Richtung zu drehen;
- b) die elektromagnetische Bremse (65) ein festes Gehäuse (66) beinhaltet, ein geschlitztes Element (67), welches drehbar in dem Gehäuse (66) ange bracht ist, und eine Bremseinrichtung (65), welche mit dem geschlitzten Element (67) gekoppelt ist, zum selektiven Verhindern der Rotation des geschlitzten Elementes (67) relativ zu dem Gehäuse (66) als Reaktion auf ein elektrisches Eingangssignal; und
- c) wobei die Vorrichtung weiterhin eine geschlitzte Welle (69) umfaßt, welche die geschlitzten Elemente (63, 67) der Kupplung (61) und der elektromagne tischen Bremse (65) koppelt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
bei welcher die elektromagnetische Bremse (65) normalerweise in einem verriegel
ten Zustand vorgespannt ist, und wobei die elektromagnetische Bremse (65) als
Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Signals daran freigegeben wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
mit einer Zentriereinrichtung (90) zum Zentrieren des Flügelrades (80) in mehreren
Positionen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
bei welcher die Zentriereinrichtung (90) einen federbelasteten Nocken (92) enthält,
welcher so ausgebildet ist, daß er auf mehreren Nocken-Folgerollen (94) abrollt,
welche zur Rotation mit dem Flügelrad (80) gekoppelt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
bei welcher die Nocken-Folgerollen (94) vier Nocken-Folgerollen (94) beinhalten,
welche an der Unterseite des Flügelrades (80) gleichförmig beabstandet sind, zum
Positionieren des Flügelrades (80) in vier Positionen, wobei jede Position einen
Flügel (82a-82d) des Flügelrades (80) innerhalb der Halteschiene (52) positioniert
und sich dieser quer zu der Längsachse der Halteschiene (52) erstreckt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9,
bei welcher der federbelastete Nocken (92) eine Nockenoberfläche mit ersten und
zweiten ebenen Oberflächen beinhaltet, welche entlang einer gemeinsamen Kante
verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8,
mit einer Dämpfungseinrichtung (95), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist,
zum Abschwächen der Rotation des Flügelrades (80), welche durch die Zentrier
einrichtung (90) induziert wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
bei welcher die Dämpfungseinrichtung (95) einen Nocken (96) beinhaltet, welcher
an einen Hydraulikzylinder gekoppelt ist und so ausgebildet ist, daß er auf mehre
ren Nocken-Folgerollen (94) abläuft, welche zur Rotation mit dem Flügelrad (80)
gekoppelt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1,
mit einer Steuerungseinrichtung (58), welche an die elektromagnetische Bremse
(65) gekoppelt ist, zum Steuern der Abgabe und der Rücknahme von Wagen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
bei welcher die Steuerungseinrichtung (58) einen Flügelrad-Positionssensor (110)
beinhaltet, zum Erfassen der Rotationsposition des Flügelrades (80).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
bei welcher das Flügelrad (80) erste und zweite Kerben (83a-83c) beinhaltet, die
in ersten und zweiten Flügeln (82a-82d) jeweils in ersten und zweiten radialen
Entfernungen von der Rotationsachse des Flügelrades (80) vorgesehen sind; und
wobei der Flügelrad-Positionssensor (110) erste und zweite Annäherungsdetekto
ren (111, 112, 113) beinhaltet, welche jeweils in den ersten und zweiten radialen
Entfernungen angeordnet sind, zum Erfassen der Flügel (82a-82d) des Flügelrades
(80).
17. Vorrichtung nach Anspruch 15,
bei welcher die Steuerungseinrichtung (58) einen Paßstück-Identifikationssensor
(120) beinhaltet, welcher der Halteschiene (52) benachbart ausgerichtet ist, zum
Identifizieren eines Wagen-Paßstückes (30), welches in der Halteschiene (52)
gehalten ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
bei welcher der Paßstück-Identifikationssensor (120) einen Sender (121) beinhaltet,
zum Senden eines ersten Signals zu dem Wagen-Paßstück (30), und einen Empfän
ger (126) zum Erfassen eines von dem Wagen-Paßstück (30) als Reaktion auf den
Empfang des ersten Signals gesendeten zweiten Signals.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17,
bei welcher die Steuerungseinrichtung (58) weiterhin eine Vergütungs-Einrichtung
beinhaltet, welche an den Flügelrad-Positionssensor (110) und den Paßstück-
Identifikationssensor (120) gekoppelt ist, zum Abgeben einer Vergütung, wenn ein
gültiges Wagen-Paßstück (30) in die Halteschiene (52) eingeführt wurde.
20. Vorrichtung nach Anspruch 15,
bei welcher die Steuerungseinrichtung (58) einen Wagen-Hinein/Hinaus-Sensor
(100) beinhaltet, welcher in die Halteschiene (52) hineinragt, zum Erfassen des
Einsetzens und Entnehmens des Wagen-Paßstückes (30) in die bzw. aus der
Halteschiene (52).
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
bei welcher der Wagen-Hinein/Hinaus-Sensor (100) erste und zweite Signale zum
Anzeigen jeweils der Wagen-Hinein- und Wagen-Hinaus-Zustände bereitstellt.
22. Vorrichtung zum Verwalten von Wagen, insbesondere von Gepäckwagen
oder Einkaufswagen, mit einem in einer vorbestimmten Höhe angebrachten Wagen-
Paßstück (30), mit:
einer Halteschiene (52) mit einem offenen Ende (56) zum Aufnehmen eines Wagen- Paßstückes (30) und einer an wenigstens einer Seite davon ausgebildeten Eingriffs öffnung (55);
gekennzeichnet durch
ein Flügelrad (80) mit mehreren Flügeln (82a-82d), welche sich radial von einer Rotationsachse davon erstrecken, wobei das Flügelrad (80) drehbar angebracht ist, wobei wenigstens ein Flügel (82a-82d) sich durch die Eingriffsöffnung (55) der Halteschiene (52) erstreckt;
eine Verriegelungseinrichtung (65, 66, 67), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum selektiven Unterbinden der Rotation des Flügelrades (80), um dadurch das Herausführen des Wagen-Paßstückes (30) aus der Halteschiene (52) zu verhindern; und
eine Ein-Wege-Kupplung (61), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, und die Rotation des Flügelrades (80) in einer Rückwärts-Richtung ermöglicht, um dadurch das Wagen-Paßstück in die Halteschiene (52) einsetzen zu können.
einer Halteschiene (52) mit einem offenen Ende (56) zum Aufnehmen eines Wagen- Paßstückes (30) und einer an wenigstens einer Seite davon ausgebildeten Eingriffs öffnung (55);
gekennzeichnet durch
ein Flügelrad (80) mit mehreren Flügeln (82a-82d), welche sich radial von einer Rotationsachse davon erstrecken, wobei das Flügelrad (80) drehbar angebracht ist, wobei wenigstens ein Flügel (82a-82d) sich durch die Eingriffsöffnung (55) der Halteschiene (52) erstreckt;
eine Verriegelungseinrichtung (65, 66, 67), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum selektiven Unterbinden der Rotation des Flügelrades (80), um dadurch das Herausführen des Wagen-Paßstückes (30) aus der Halteschiene (52) zu verhindern; und
eine Ein-Wege-Kupplung (61), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, und die Rotation des Flügelrades (80) in einer Rückwärts-Richtung ermöglicht, um dadurch das Wagen-Paßstück in die Halteschiene (52) einsetzen zu können.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22,
bei welcher die Verriegelungseinrichtung (65, 66, 67) eine elektromagnetische
Bremse (65) umfaßt, welche normalerweise in einem verriegelten Zustand vor
gespannt ist, und wobei die elektromagnetische Bremse (65) als Reaktion auf das
Anlegen eines elektrischen Signals freigegeben wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, mit einer Steuerungseinrichtung (58),
welche an die Verriegelungseinrichtung (65, 66, 67) gekoppelt ist, zum Steuern
des Abgebens oder Zurücknehmens von Wagen, wobei die Steuerungseinrichtung
(58) beinhaltet:
- a) einen Flügelrad-Positionssensor (110) zum Erfassen der Rotationsposition des Flügelrades (80);
- b) einen Paßstück-Identifikationssensor (120), welcher in der Nähe der Halte schiene (52) (52) ausgerichtet ist, wobei das Flügelrad (80) zwischen dem Paßstück-Identifikationssensor (120) und dem offenen Ende (56) der Halte schiene (52) eingefügt ist, zum Identifizieren eines in der Halteschiene (52) gehaltenen Wagen-Paßstückes (30); und
- c) eine Vergütungseinrichtung, welche an den Flügelrad-Positionssensor (110) und den Paßstück-Identifikationssensor (120) gekoppelt ist, zum Abgeben einer Vergütung, wenn ein gültiges Wagen-Paßstück (30) in die Halteschie ne (52) (52) eingesetzt ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
bei welcher die Steuerungseinrichtung (58) weiterhin einen Wagen-Hinein/Hinaus-
Sensor beinhaltet, welcher zwischen dem Flügelrad (80) und dem offenen Ende
(56) der Halteschiene (52) in die Halteschiene (52) zum Erfassen des Einsetzens
und Entnehmens des Wagen-Paßstückes (30) aus der Halteschiene (52) hineinragt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (80) mit ersten und zweiten Flügeln (82a-82d) versehen ist, welche sich radial von einer Rotationsachse davon er strecken, zum selektiven Halten des Wagen-Paßstückes (30) in der Halteschiene (52), wobei die ersten und zweiten Flügel (82a-82d) Kerben (83a-83c) aufweisen, welche jeweils in ersten und zweiten vorbestimmten radialen Entfernungen von der Rotationsachse des Flügelrades (80) bestimmt sind; und dass
eine Flügelrad-Positionserfassungseinrichtung (110) zum Erfassen der Rotations position des Flügelrades (80) mit ersten und zweiten Sensoren (111, 112, 113) vorgesehen ist, die in ersten und zweiten vorbestimmten radialen Entfernungen zum Erfassen der Kerben (83a-83c) in den ersten und zweiten Flügeln (82a-82d) angeordnet sind.
dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (80) mit ersten und zweiten Flügeln (82a-82d) versehen ist, welche sich radial von einer Rotationsachse davon er strecken, zum selektiven Halten des Wagen-Paßstückes (30) in der Halteschiene (52), wobei die ersten und zweiten Flügel (82a-82d) Kerben (83a-83c) aufweisen, welche jeweils in ersten und zweiten vorbestimmten radialen Entfernungen von der Rotationsachse des Flügelrades (80) bestimmt sind; und dass
eine Flügelrad-Positionserfassungseinrichtung (110) zum Erfassen der Rotations position des Flügelrades (80) mit ersten und zweiten Sensoren (111, 112, 113) vorgesehen ist, die in ersten und zweiten vorbestimmten radialen Entfernungen zum Erfassen der Kerben (83a-83c) in den ersten und zweiten Flügeln (82a-82d) angeordnet sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
bei welcher die Halteschiene (52) einen rechtwinkligen Querschnitt mit einem nach
unten offenen Schlitz und einer an wenigstens einer Seite definierten Eingriffsöff
nung (55) aufweist, und wobei das Flügelrad (80) derart angebracht ist, daß
wenigstens ein Flügel (82a-82d) durch die Eingriffsöffnung (55) in die Halteschiene
(52) hineinragt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26,
bei welcher das Flügelrad (80) weiterhin dritte und vierte Flügel (82a-82d) beinhal
tet und wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Flügel (82a-82d) um die
Rotationsachse des Flügelrades (80) gleichförmig beabstandet sind.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28,
wobei die dritten und vierten Flügel (82a-82d) Kerben (83a-83c) aufweisen, die
jeweils in ersten und zweiten vorbestimmten radialen Entfernungen ausgebildet
sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28,
bei welcher der dritte Flügel (82a-82d) eine Kerbe (83a-83c) aufweist, welche in
einer dritten vorbestimmten Entfernung von der Rotationsachse des Flügelrades
(80) ausgebildet ist, und wobei die Flügelrad-Positionserfassungseinrichtung (110)
weiterhin einen dritten Sensor umfaßt, welcher in einer dritten vorbestimmten
radialen Entfernung von der Rotationsachse des Flügelrades (80) angeordnet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30,
bei welcher der vierte Flügel (82a-82d) keine darin ausgebildete Kerbe (83a-83c)
aufweist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 26,
bei welcher die Flügelrad-Positionserfassungseinrichtung (110) weiterhin einen
dritten Sensor umfaßt, welcher in einer vorbestimmten dritten radialen Entfernung
von der Rotationsachse des Flügelrades (80) angeordnet ist, und wobei die ersten
und zweiten Flügel (82a-82d) keine in der dritten vorbestimmten radialen Entfer
nung darin ausgebildeten Kerbe (83a-83c) aufweisen.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32,
bei welcher das Flügelrad (80) weiterhin dritte und vierte Flügel (82a-82d) beinhal
tet, und wobei der dritte Flügel (82a-82d) wenigstens eine Kerbe (83a-83c) bein
haltet, welche sich von einer ersten vorbestimmten radialen Entfernung zu der
zweiten vorbestimmten radialen Entfernung aufspannt, und wobei der vierte Flügel
(82a-82d) keine Kerbe aufweist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 26,
bei welcher die Flügel (82a-82d) des Flügelrades (80) ein metallisches Material
aufweisen und wobei die ersten und zweiten Sensoren (112, 113) Annäherungs
detektoren zum Erfassen des metallischen Materials in deren Nähe sind.
35. Vorrichtung nach Anspruch 26,
mit einer Zentriereinrichtung (90), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum
Zentrieren des Flügelrades (80) in mehreren zentrierten Positionen.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35,
bei welcher die Flügelrad-Positionserfassungseinrichtung (110) an einer von mehre
ren zentrierten Positionen vorgesehen ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 26,
mit:
- a) einer Verriegelungseinrichtung (65, 66, 67), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum selektiven Verhindern der Rotation des Flügelrades (80) und dadurch Beschränken der Entfernung des Wagen-Paßstückes (30) aus der Halteschiene (52);
- b) einer Ein-Wege-Kupplung (61), welche an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum Ermöglichen der Rotation des Flügelrades (80) in einer rückwärtigen Richtung und dadurch ermöglicht, daß das Wagen-Paßstück (30) in die Halteschiene (52) eingesetzt wird; und
- c) einer Steuerungseinrichtung (58), welche an die Verriegelungseinrichtung (65, 66, 67) gekoppelt ist, zum Steuern der Entnahme und der Rückgabe von Wagen.
38. Wagen-Verwaltungssystem zum Abgeben von Wagen, insbesondere Ge
päckwagen oder Einkaufswagen, mit:
- a) einem Wagen-Paßstück (30), welches an einem Wagen in einer vorbestimm ten Höhe angebracht ist;
- b) einer Halteeinrichtung zum selektiven Halten des Wagen-Paßstückes (30); und
- c) einer Paßstück-Identifikationserfassungseinrichtung (120) zum Identifizieren
des Wagens, wenn das Wagen-Paßstück (30) von der Halteeinrichtung
gehalten wird, wobei die Paßstück-Identifikationserfassungseinrichtung
(120) beinhaltet:
- a) eine erste Sendeeinrichtung (145), welche innerhalb des Wagen- Paßstückes (30) angeordnet ist, zum Bereitstellen eines Identifika tionssignals, das den Wagen anzeigt; und
- b) einer ersten Empfangseinrichtung (126), welche an die Halteein richtung gekoppelt ist, zum Erfassen des Identifikationssignals, wenn das Wagen-Paßstück (30) in der Halteeinrichtung gehalten ist.
39. System nach Anspruch 38,
bei welchem das Wagen-Paßstück (30) lösbar an einem senkrechten Träger (22)
des Wagens durch eine Klammer (31, 32) angebracht ist; wobei das Wagen-
Paßstück (30) an verschiedenen Arten vorhandener Wagen anbringbar ist.
40. System nach Anspruch 38,
bei welchem die Halteeinrichtung eine Halteschiene (52) aufweist, mit einem
offenen Ende (56) zum Aufnehmen des Wagen-Paßstückes (30), einem drehbar
angebrachten Flügelrad (80), wobei ein Flügel (82a-82d) in eine Eingriffsöffnung
(55) in der Halteschiene (52) hineinragt, und eine Verriegelungseinrichtung, welche
an das Flügelrad (80) gekoppelt ist, zum selektiven Verhindern der Rotation des
Flügelrades (80).
41. System nach Anspruch 40,
bei welchem das Wagen-Paßstück (30) erste und zweite Rollen (36, 38) beinhaltet,
welche um vertikale Achsen drehbar angebracht und entlang einer Achse angeord
net sind, welche parallel zu einer Längsachse der Schiene (52) verläuft, wenn die
Rollen in der Schiene (52) gehalten sind.
42. System nach Anspruch 41,
bei welchem die erste Empfangseinrichtung (126) der Halteschiene (52) benachbart
angeordnet ist, wobei das Flügelrad (80) zwischen der ersten Empfangseinrichtung
(126) und dem offenen Ende (56) der Halteschiene (52) eingefügt ist, zum Erfassen
des Identifikationssignals, wenn das Wagen-Paßstück (30) das Flügelrad (80)
dreht, wobei die erste Sendeeinrichtung (145) in der ersten Rolle (36) des Wagen-
Paßstückes (30) angebracht ist und wobei, wenn das Wagen-Paßstück (30) in die
Halteschiene (52) hinter das Flügelrad (80) eingesetzt ist, die erste Rolle (36) distal
von der ersten Empfangseinrichtung (126) durch die zweite Rolle (38) gehalten
wird, welche das Flügelrad (80) berührt.
43. System nach Anspruch 41,
bei welchem die erste Empfangseinrichtung (126) der Halteschiene (52) benachbart
angeordnet ist, um das Identifikationssignal zu erfassen, wenn das Wagen-Paß
stück (30) innerhalb des Rotationsweges des Flügelrades (80) positioniert ist.
44. System nach Anspruch 43,
bei welchem die erste Empfangseinrichtung (126) direkt über einer zentrierten
Position eines Flügels (82a-82d) des Flügelrades (80) angeordnet ist, welcher in die
Halteschiene (52) hineinragt.
45. System nach Anspruch 38,
bei welchem die Paßstück-Identifikationserfassungseinrichtung (120) weiterhin
umfaßt:
- a) eine zweite Sendeeinrichtung (121), welche an die Halteeinrichtung gekop pelt ist, zum Abgeben eines Paßstück-Betätigungssignals; und
- b) eine zweite Empfangseinrichtung (140), welche innerhalb des Wagen- Paßstückes (30) angeordnet ist und an die erste Sendeeinrichtung (145) gekoppelt ist, zum Empfangen des Paßstück-Betätigungssignals und Betäti gen der ersten Sendeeinrichtung (145) als Reaktion darauf.
46. System nach Anspruch 45,
bei welchem die zweite Sendeeinrichtung (121) auf einer ersten Frequenz schwingt
und wobei die zweite Empfangseinrichtung (140) eine Spule (141) in einem par
allelen Resonanznetzwerk beinhaltet, welches abgestimmt ist, um bei der ersten
Frequenz als Reaktion auf die abgestrahlte Energie zu schwingen, welche von der
zweiten Sendeeinrichtung (121) gesendet wird.
47. System nach Anspruch 46,
bei welchem die erste Sendeeinrichtung (145) eine Spule (146) in einem parallelen
Resonanznetzwerk beinhaltet, welche an den zweiten Empfänger (140) gekoppelt
ist und abgestimmt ist, um bei einer zweiten Frequenz als Reaktion auf die Schwin
gung der zweiten Empfangseinrichtung (140) zu schwingen.
48. System nach Anspruch 47,
bei welchem die zweite Frequenz das doppelte der ersten Frequenz ist.
49. System nach Anspruch 47,
bei welchem die Spule (141) in dem zweiten Empfänger (140) eine Mittelanzapfung
aufweist, und wobei jedes Ende der Spule (141) durch eine Diode (143, 144) an
den ersten Sender (145) gekoppelt ist.
50. System nach Anspruch 47,
bei welchem die erste Empfangseinrichtung (126) eine Spule (127) in einem
parallelen Resonanznetzwerk beinhaltet, welches so abgestimmt ist, daß es bei der
zweiten Frequenz als Reaktion auf die abgestrahlte Energie oszilliert, die von der
ersten Sendeeinrichtung (145) gesendet wird.
51. System nach Anspruch 50,
bei welchem die Paßstück-Identifikationserfassungseinrichtung weiterhin eine
Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines gültigen Paßstückes (30) umfaßt und ein
Paßstück-Erfassungssignal als Reaktion auf die Schwingung der ersten Empfangs
einrichtung (126) erzeugt.
52. System nach Anspruch 38,
welches weiterhin eine Vergütungs-Einrichtung umfaßt, zum Ausgeben einer
Vergütung, wenn ein gültiges Paßstück (30) durch die Paßstück-Identifikationsein
richtung (120) erfaßt wird.
53. Verfahren zur Ausgabe von Wagen in einer Wagen-Verwaltungsvorrichtung,
mit einer Halteschiene (52) mit einem offenen Ende (56) zum Aufnehmen von an
den Wagen angebrachten Wagen-Paßstücken (30) und einem drehbar angebrachten
Flügelrad (80) mit mehreren Flügeln (82a-82d), welche sich radial von dessen
Rotationsachse erstrecken, zum selektiven Halten von Wagen mit Wagen-Paß
stücken (30), die in der Schiene (52) aufgenommen sind, wobei das Verfahren die
folgenden Schritte umfaßt:
- a) Erfassen des Einsetzens eines Wagen-Paßstückes (30) in die Halteschiene (52);
- b) Identifizieren des Wagen-Paßstückes (30) und Bestimmen, ob das Wagen- Paßstück (30) ein gültiges Paßstück (30) ist;
- c) Erfassen, ob das Paßstück (30) vollständig innerhalb der Schiene durch das Flügelrad (80) gehalten wird; und
- d) Ausgeben einer Vergütung, wenn ein gültiges Paßstück (30) identifiziert und das Paßstück (30) vollständig innerhalb der Schiene (52) gehalten wird.
54. Verfahren nach Anspruch 53,
bei welchem das Wagen-Paßstück (30) einen Paßstück-Empfänger (140) beinhaltet,
welcher so abgestimmt wird, daß er als Reaktion auf abgestrahlte Energie bei einer
ersten Frequenz auf einer ersten Frequenz schwingt, und einen Paßstück-Sender
(145), welcher so abgestimmt wird, daß er ein Paßstück-Identifikationssignal mit
einer zweiten Frequenz als Reaktion auf die Schwingung des Paßstück-Empfängers
(140) abstrahlt, und wobei der Identifikationsschritt die Schritte beinhaltet:
- a) Emittieren eines Betätigungssignals mit der ersten Frequenz von einem Paßstück-Identifikationssensor (120), der in der Wagen-Verwaltungsvor richtung der Halteschiene (52) benachbart angebracht wird; und
- b) Empfangen des Paßstück-Identifikationssignals und Anzeigen eines gültigen Paßstückes (30), wenn das Wagen-Paßstück (30) dem Paßstück-Identifika tionssensor (120) benachbart plaziert wird.
55. Verfahren nach Anspruch 54,
bei welchem der Abstrahlungs- und Empfangs-Schritt in einem Paßstück-Identifika
tionssensor (120) ausgeführt werden, welcher der Halteschiene (52) benachbart
plaziert ist, zum Empfangen des Paßstück-Identifikationssignals, wenn das Wagen-
Paßstück (30) innerhalb eines Rotationspfades des Flügelrades (80) positioniert wird.
56. Verfahren nach Anspruch 55,
bei welchem der Paßstück-Identifikationssensor (120) in einer Position zum Emp
fangen des Paßstück-Identifikationssignals positioniert ist, nachdem ein Entfernen
des Wagen-Paßstückes (30) aus der Halteschiene (52) verhindert wird, aber bevor
das Flügelrad (80) vollständig in eine nächste Position gedreht wird.
57. Verfahren nach Anspruch 55,
bei welchem der Einführungs-Erfassungsschritt weiterhin den Schritt umfaßt, in
dem der Paßstück-Identifikationssensor (120) aktiviert wird, wenn das Einsetzen
eines Wagen-Paßstückes (30) in die Halteschiene (52) erfaßt wird.
58. Verfahren nach Anspruch 53,
bei welchem der Einsetz-Erfassungsschritt den Schritt umfaßt, in dem das Wagen-
Paßstück (30) mit einem Wagen-Hinein/Hinaus-Sensor (100) erfaßt wird, welcher
dem offenen Ende (56) der Halteschiene (52) benachbart positioniert wird.
59. Verfahren nach Anspruch 53,
bei welchem das Flügelrad (80) erste und zweite Flügel (82a-82d) mit Kerben (83a-
83c) beinhaltet, welche jeweils in ersten und zweiten vorbestimmten radialen
Entfernungen von der Rotationsachse des Flügelrades (80) ausgebildet sind, und
wobei der Paßstück-Erfassungsschritt den Schritt umfaßt, daß die Rotationsposi
tion des Flügelrades (80) mit einem Flügelrad-Positionssensor (110) mit ersten und
zweiten Sensoren (111, 112, 113) erfaßt wird, welche jeweils in ersten und
zweiten vorbestimmten radialen Entfernungen zum Erfassen der Kerbe (83a-83c)
auf den ersten und zweiten Flügeln (82a-82d) angeordnet sind.
60. Verfahren nach Anspruch 59,
bei welchem der Einsetz-Erfassungsschritt den Schritt umfaßt, in dem die Rotation
des Flügelrades (80) mit dem Flügelrad-Positionssensor (110) erfaßt wird.
61. Verfahren nach Anspruch 53,
mit dem Schritt, in dem das Flügelrad (80) gegen eine Rotation in einer Entnahme
richtung verriegelt wird, wenn das Paßstück (30) vollständig innerhalb der Schiene
(52) durch das Flügelrad (80) gehalten wird.
62. Verfahren nach Anspruch 61, 28
bei welchem das Flügelrad (80) an eine Ein-Wege-Kupplung (61) gekoppelt wird, welche das Einführen des Wagen-Paßstückes (30) in die Halteschiene (52) erlaubt,
und wobei der Verriegelungsschritt den Schritt umfaßt, in dem das Flügelrad (80) mit einer an das Flügelrad (80) gekoppelten elektromagnetischen Bremse (65) verriegelt wird.
bei welchem das Flügelrad (80) an eine Ein-Wege-Kupplung (61) gekoppelt wird, welche das Einführen des Wagen-Paßstückes (30) in die Halteschiene (52) erlaubt,
und wobei der Verriegelungsschritt den Schritt umfaßt, in dem das Flügelrad (80) mit einer an das Flügelrad (80) gekoppelten elektromagnetischen Bremse (65) verriegelt wird.
63. Verfahren nach Anspruch 62,
bei welchem die elektromagnetische Bremse (65) normalerweise zum Verriegeln
des Flügelrades (80) bei der Abwesenheit eines elektrischen Signales vorgespannt
wird.
64. Verfahren nach Anspruch 61,
mit dem Schritt, daß eine Zahlung von einem Kunden empfangen wird und das
Flügelrad (80) freigegeben wird, um dem Kunden zu erlauben, den Wagen auf der
Wagen-Verwaltungsvorrichtung zu entnehmen.
65. Verfahren nach Anspruch 61,
mit dem Schritt, in dem das Flügelrad (80) freigegeben wird, um Wartungspersonal
das Einführen von Wagen in die und das Entfernen von Wagen aus der Wagen-
Verwaltungsvorrichtung zu erlauben.
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