Un discriminador de monedas para discriminar entre monedas acuñadas de un tipo predeterminado y monedas falsas con un contenido metálico similar y que simulan dicho tipo,

comprendiendo el discriminador un paso de monedas para recibir monedas que se están sometiendo a prueba, al menos una bobina (C) posicionada adyacente a dicho paso de monedas, un primer medio de excitación de bobina (O1) para someter dicha bobina a una primera corriente de baja frecuencia, un segundo medio de excitación de bobina (O2) para someter dicha bobina, o una bobina adicional posicionada adyacente a dicho paso, a una segunda corriente de alta frecuencia, primeros medios de supervisión (PSD1) para supervisar una primera variación aparente de impedancia de dicha una bobina que resulta de corrientes parásitas inducidas, en uso, dentro del cuerpo de dicha moneda por dicha primera corriente y para producir una primera señal representativa de dicha primera variación de impedancia y segundos medios de supervisión (PSD2) para supervisar una segunda variación aparente de impedancia de dicha bobina o bobina adicional, caracterizado porque la frecuencia de dicha corriente de alta frecuencia se selecciona de tal manera que, en uso, se inducen corrientes parásitas en un revestimiento superficial endurecido por medios mecánicos de una moneda acuñada de dicho tipo por dicha segunda corriente y para producir una segunda señal representativa de dicha segunda variación de impedancia, seleccionándose la frecuencia de dicha corriente de baja frecuencia de tal manera que dichas segundas señales de referencia corresponden a corrientes parásitas que se están produciendo dentro del cuerpo de las monedas y que no dependen del grosor de las monedas acuñadas de dicho tipo, y medios de comparación (MIP) configurados para comparar la proporción de dichas primeras y segundas señales producidas por una moneda, que se está sometiendo a prueba, con las proporciones de conjuntos de referencia almacenados de dichas primeras y segundas señales que se han producido en un procedimiento de calibración sometiendo una gran cantidad de monedas acuñadas de dicho tipo a altas y bajas frecuencias o para comparar los conjuntos de primeras y segundas señales con una distribución almacenada de primeras y segundas señales de referencia obtenidas en dicho procedimiento de calibración usando una gran cantidad de monedas acuñadas de dicho tipo

Discriminador de monedas.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un discriminador de monedas y a un procedimiento de discriminación entre monedas auténticas y monedas falsas.

La presente invención se refiere, especialmente, a un discriminador de monedas que mide tanto la superficie como la conductividad eléctrica media de la moneda. En resumen, las conductividades se miden por medio de una bobina que induce corrientes parásitas dentro de la moneda. Los componentes de alta frecuencia de la corriente parásita miden la conductividad en superficie. Los componentes de baja frecuencia miden la conductividad en masa o media. Las corrientes parásitas inducidas en la moneda metálica se miden con un medio de detección externo a la moneda. Los valores medidos se comparan con los valores de monedas auténticas conocidas y se rechazan las monedas sospechosas.

Descripción de la técnica anterior

Los discriminadores de monedas se usan para medir diferentes características físicas de una moneda a fin de determinar su tipo, por ejemplo, su valor, unidad monetaria o autenticidad. A tal efecto, se miden diversas características dimensionales, eléctricas y magnéticas, tales como el diámetro y el grosor de la moneda, su conductividad eléctrica, su permeabilidad magnética y su dibujo del canto y/o de la superficie, por ejemplo, su estriado del canto. Normalmente, los discriminadores de monedas se usan en máquinas manipuladoras de monedas, tales como máquinas contadoras de monedas, máquinas clasificadoras de monedas, máquinas expendedoras, máquinas tragaperras, etc. Ejemplos de máquinas manipuladoras de monedas previamente conocidas se describen, por ejemplo, en los documentos WO 97/07485 y WO 87/07742.

Con frecuencia, los discriminadores de monedas de técnica anterior hacen uso de una pequeña bobina con un diámetro inferior al diámetro de la moneda. En la Figura 1 se muestra la disposición de bobina. Dicha bobina se usa para medir las propiedades de conductividad y/o magnéticas de la moneda. La moneda se hacer rodar, o se impulsa, por la bobina. Las mediciones que se usan para identificar la moneda normalmente se realizan cuando el centro de la moneda está sobre la bobina. En muchas aplicaciones, se realizan mediciones continuamente para determinar en qué momento la moneda está en la posición correcta para identificación.

Los resultados de medición de conductividad de la moneda obtenidos varían dependiendo del punto real de medición en la moneda. Esto se puede deber a diferencias de intervalo entre la bobina y el metal provocadas por el dibujo de la moneda o por distorsión en el bucle de corriente parásita provocada por la proximidad del borde de una moneda.

Los circuitos electrónicos que usan una única bobina para medir monedas se pueden dividir en dos tipos:

En la técnica de CW, si se usa la misma bobina para generar y detectar las corrientes parásitas, el efecto de la moneda provocará una variación aparente de la inductancia y resistencia de la bobina. El circuito eléctrico mide estas variaciones y las usa para identificar el tipo de moneda. Este es el principio que usan los aceptadores de monedas de máquinas expendedoras, de máquinas tragaperras y de máquinas contadoras de monedas.

El experto en la materia entenderá que las técnicas de CW y PI son equivalentes cuando se usan con monedas no magnéticas.

La técnica de CW se puede subdividir en dos tipos de circuito electrónico:

El procedimiento de inducción de impulsos (PI), que mide la resistencia o conductividad de una moneda exponiéndola a un impulso magnético y detectando la disminución de corrientes parásitas inducidas en la moneda, en general, se conoce en el campo técnico. El modo de funcionamiento de dichos discriminadores de monedas se describe, por ejemplo, en el documento GB-A-2135095, en el que una disposición de verificación de monedas comprende una bobina transmisora que se impulsa con un impulso de tensión rectangular a fin de generar un impulso magnético, que se induce en una moneda pasante. Las corrientes parásitas generadas de ese modo en la moneda dan lugar a un campo magnético que se supervisa o detecta por medio de una bobina receptora. La bobina receptora puede ser una bobina independiente o, alternativamente, puede estar constituida por la bobina transmisora que tiene dos modos de funcionamiento. Supervisando la amplitud inicial y la velocidad de disminución de las corrientes parásitas inducidas en la moneda, se puede obtener un valor representativo de la conductividad de la moneda, dado que la velocidad de disminución es una función de la misma.

Como se ha analizado, para monedas no magnéticas las técnicas de CW y PI son equivalentes. Los resultados de una se pueden convertir a la otra usando un método matemático denominado la transformada de Fourier. En esta solicitud la técnica anterior se describe en función del procedimiento de CW. No obstante, se podrían describir las mismas ideas usando el lenguaje de la técnica de PI.

Algunos discriminadores existentes permiten rechazar monedas falsas cuyo tamaño físico, conductividad eléctrica o propiedades magnéticas son diferentes. La conductividad eléctrica medida puede depender o no del grosor de la moneda. Esto se determina por la frecuencia usada para crear las corrientes parásitas y por el efecto de profundidad de penetración. El efecto de profundidad de penetración hace que corrientes de alta frecuencia fluyan sólo sobre la superficie de un conductor. En la Figura 2 se muestra la relación entre profundidad de penetración, frecuencia y conductividad.

En la Figura 2, la conductividad se ofrece en términos del porcentaje del Estándar Internacional del Cobre Recocido, % IACS. Esta escala se basa en la conductividad del cobre puro que se ha tratado térmicamente mediante un proceso denominado recocido. El cobre puro recocido se define con una conductividad del 100%. La Figura 2 muestra otras dos conductividades. La aleación de color dorado que se usa para hacer muchas monedas tiene una conductividad de, aproximadamente, el 16%. La aleación de color plateado que se usa en las monedas inglesas de 10 y 50 p es del 5% IACS, es decir, conduce sólo 1/20, como el cobre puro.

Por regla general, si un grosor de moneda es superior a 3 ó 4 profundidades de penetración, la lectura de conductividad no dependerá del grosor. En la Figura 2 se puede observar que frecuencias superiores a 100 kHz darán lecturas de conductividad de la moneda que no dependen del grosor. Por el contrario, si la frecuencia de medición es inferior a 20 kHz, el grosor de la moneda tendrá un gran efecto en la lectura de la "conductividad".

Existe una técnica anterior para el uso de dos frecuencias para discriminar monedas, por ejemplo, la patente de Mars Inc (GB1397083 de mayo de 1971). La alta frecuencia mide la conductividad mientras que la baja frecuencia mide una combinación de conductividad y grosor. En la práctica, los productos que se basan en esta patente usan bobinas independientes en posiciones diferentes para las mediciones de alta y baja frecuencia. Esto simplifica el diseño del sistema electrónico.

Asimismo, existe una técnica anterior para el uso de una frecuencia muy alta para medir una fina capa de recubrimiento en la superficie de una moneda, por ejemplo, el documento GB2358272 de Coinstar, memoria descriptiva en la que se describe...

1. Un discriminador de monedas para discriminar entre monedas acuñadas de un tipo predeterminado y monedas falsas con un contenido metálico similar y que simulan dicho tipo, comprendiendo el discriminador un paso de monedas para recibir monedas que se están sometiendo a prueba, al menos una bobina (C) posicionada adyacente a dicho paso de monedas, un primer medio de excitación de bobina (O₁) para someter dicha bobina a una primera corriente de baja frecuencia, un segundo medio de excitación de bobina (O₂) para someter dicha bobina, o una bobina adicional posicionada adyacente a dicho paso, a una segunda corriente de alta frecuencia, primeros medios de supervisión (PSD₁) para supervisar una primera variación aparente de impedancia de dicha una bobina que resulta de corrientes parásitas inducidas, en uso, dentro del cuerpo de dicha moneda por dicha primera corriente y para producir una primera señal representativa de dicha primera variación de impedancia y segundos medios de supervisión (PSD₂) para supervisar una segunda variación aparente de impedancia de dicha bobina o bobina adicional, caracterizado porque la frecuencia de dicha corriente de alta frecuencia se selecciona de tal manera que, en uso, se inducen corrientes parásitas en un revestimiento superficial endurecido por medios mecánicos de una moneda acuñada de dicho tipo por dicha segunda corriente y para producir una segunda señal representativa de dicha segunda variación de impedancia, seleccionándose la frecuencia de dicha corriente de baja frecuencia de tal manera que dichas segundas señales de referencia corresponden a corrientes parásitas que se están produciendo dentro del cuerpo de las monedas y que no dependen del grosor de las monedas acuñadas de dicho tipo, y medios de comparación (MIP) configurados para comparar la proporción de dichas primeras y segundas señales producidas por una moneda, que se está sometiendo a prueba, con las proporciones de conjuntos de referencia almacenados de dichas primeras y segundas señales que se han producido en un procedimiento de calibración sometiendo una gran cantidad de monedas acuñadas de dicho tipo a altas y bajas frecuencias o para comparar los conjuntos de primeras y segundas señales con una distribución almacenada de primeras y segundas señales de referencia obtenidas en dicho procedimiento de calibración usando una gran cantidad de monedas acuñadas de dicho tipo.

2. Un discriminador de monedas según la reivindicación 1, en el que dichos primeros y segundos medios de excitación de bobina (O₁, O₂) están conectados a la misma bobina.

3. Un discriminador de monedas según la reivindicación 1, que comprende un tercer medio de excitación de bobina para someter una bobina de dicha al menos una bobina, o una bobina adicional posicionada adyacente a dicho paso de monedas, a una tercera corriente de frecuencia intermedia y terceros medios de supervisión para supervisar una tercera variación aparente de impedancia de dicha al menos una bobina o dicha bobina adicional que resulta de corrientes parásitas inducidas, en uso, en dicha moneda a una profundidad inferior a dicha superficie endurecida por medios mecánicos, y no dentro del cuerpo de dicha moneda, por dicha tercera corriente de frecuencia y para producir una tercera señal representativa de dicha tercera variación de impedancia, estando configurados los medios de comparación para comparar una distribución de dichas primeras, segundas y terceras señales producidas por una moneda, que se está sometiendo a prueba, con una distribución almacenada de conjuntos de referencia de dichas primeras, segundas y terceras señales obtenidas en un procedimiento de calibración usando una gran cantidad de monedas acuñadas de dicho tipo.

4. Un discriminador de monedas para discriminar entre monedas acuñadas de un tipo predeterminado y monedas falsas con un contenido metálico similar y que simulan dicho tipo, comprendiendo el discriminador un paso de monedas para recibir monedas, que se están sometiendo a prueba, al menos una bobina (CP) posicionada adyacente a dicho paso de monedas, un primer medio de excitación de bobina por impulsos (MIP2, SW) para someter dicha bobina a un primer impulso excitador de corta duración, un segundo medio de excitación de bobina por impulsos (MIP2, SW, CS) para someter dicha bobina (CP), u otra bobina de dicha al menos una bobina, a un segundo impulso excitador de más duración, un primer medio de supervisión (MIP2) adaptado para supervisar la disminución de las corrientes parásitas inducidas, en uso, en una moneda, que se está sometiendo a prueba, por el impulso corto, y para producir una primera señal representativa de la velocidad de disminución de las corrientes parásitas inducidas por el impulso corto, y un segundo medio de supervisión (MIP2) adaptado para supervisar la disminución de las corrientes parásitas inducidas, en uso, en la moneda, que se está sometiendo a prueba, por el impulso largo y para producir una segunda señal representativa de la velocidad de disminución de las corrientes parásitas inducidas en la moneda por el impulso de más duración, medios de comparación (MIP2) para comparar un conjunto de dichas primeras y segundas señales con conjuntos de referencia almacenados de dichas primeras y segundas señales obtenidas sometiendo una gran cantidad de monedas acuñadas de dicho tipo a dichos primeros y segundos impulsos excitadores en un procedimiento de calibración, caracterizado porque la primera señal de referencia de cada conjunto de señales de referencia corresponde a corrientes parásitas producidas en un revestimiento superficial endurecido por medios mecánicos de dichas monedas acuñadas y la segunda señal de referencia de cada conjunto corresponde a corrientes parásitas que se están produciendo dentro del cuerpo de las monedas acuñadas, seleccionándose la duración de dicho impulso largo de tal manera que dichas segundas señales de referencia no dependen del grosor de las monedas acuñadas de dicho tipo predeterminado.

5. Un discriminador de monedas según la reivindicación 4, en el que se usa una única bobina (CP), para llevar a cabo, tanto los impulsos cortos como los largos y se supervisan las disminuciones de las corrientes parásitas que se producen en la moneda.

6. Un discriminador de monedas según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el que una de dichas bobinas, o una bobina adicional, se somete a un tercer impulso excitador de duración intermedia a la de dichos impulsos corto y largo, y en el que las disminuciones de las corrientes parásitas inducidas en una moneda, que se está sometiendo a prueba, por los respectivos impulsos excitadores se supervisa para producir un conjunto de tres señales correspondientes a las tres velocidades de disminución de las corrientes parásitas inducidas y el conjunto de tres señales se compara con conjuntos de referencia de dichas tres señales producidas en un procedimiento de calibración llevado a cabo en monedas acuñadas.