DISPOSITIVO Y METODO DE VERIFICACION DE MONEDAS.

Dispositivo y método de verificación de monedas para obtención de características mecánicas de una moneda (5) que tiene un conjunto sensor.

El conjunto sensor tiene una masa de inercia (10), y un acelerómetro (11) montado solidariamente sobre dicha masa de inercia (10), midiendo el acelerómetro (11) la aceleración de la masa de inercia (10) según una primera dirección en la que se produce una fuerza de acción-reacción entre moneda (5) y conjunto sensor. En el método de verificación de monedas se realiza una caracterización de la respuesta mecánica del selector (1). Se procesan los datos relativos a la aceleración junto con dicha caracterización de la respuesta mecánica del selector (1). Se extrae una función característica de la evolución de la fuerza de acción-reacción entre moneda (5) y masa de inercia (10)

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200801375.

Solicitante: AZKOYEN MEDIOS DE PAGO, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: NAVARRA.

Inventor/es: ECHAVARRI SANZ DE GALDEANO,LUIS SANTOS, CARLOSENA GARCIA,ALFONSO, PINA INSAUSTI, JOSE LUIS, LOPEZ MARTIN,ANTONIO J.

Fecha de Solicitud: 7 de Noviembre de 2007.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 15 de Junio de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G07D5/06 FISICA.G07 DISPOSITIVOS DE CONTROL.G07D MANIPULACION DE MONEDAS O DE PAPELES DE VALOR, p. ej. VERIFICACION, CLASIFICACION POR DENOMINACION, CONTEO, DISPENSACION, CAMBIO O DEPOSITO. › G07D 5/00 Verificación especialmente adaptada a la determinación de la identidad o la autenticidad de monedas, p. ej. para separar monedas que son inaceptables o que son moneda extranjera. › Verificación de la dureza o de la elasticidad.

Clasificación PCT:

  • G07D5/06 G07D 5/00 […] › Verificación de la dureza o de la elasticidad.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y método de verificación de monedas.

Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro de los aparatos que comprueban la validez de monedas o de fichas metálicas, o de elementos discoidales en general. Para diferenciar las monedas de curso legal o fichas válidas, entre sí o de sus correspondientes fraudes, estos aparatos determinan distintas propiedades de las mismas, como son: sus dimensiones, propiedades eléctricas, electromagnéticas, presencia de acuñaciones, peso, dureza, etc.

Antecedentes de la invención

Actualmente, para determinar las diferentes propiedades de las monedas o fichas metálicas, se utilizan todo tipo de sensores (ópticos, electromagnéticos, piezorresistivos, etc.); las señales que provienen de estos sensores son procesadas por los subsiguientes procedimientos electrónicos.

De todos estos procedimientos, los más utilizados son aquellos que miden las dimensiones de las monedas a través de procedimientos ópticos, y los que determinan propiedades de la aleación relacionadas con la conductividad eléctrica y la permeabilidad magnética utilizando uno o varios sensores electromagnéticos.

Se conocen y hallan descritos un menor número de invenciones relacionadas con la medida de propiedades mecánicas de las monedas como su elasticidad o dureza, que resultan de interés para detectar fraudes compuestos de materiales más blandos y menos elásticos como el plomo y el estaño, de los que están compuestos algunos fraudes. Las propiedades de dureza y/o elasticidad se intentan determinar indirectamente a través de la medida, por ejemplo, del tiempo de contacto al golpear la moneda contra un elemento más duro, de la energía transmitida al elemento sensor en dicho impacto, de la forma y/o duración de las vibraciones generadas sobre el elemento sensor en el impacto, e incluso de las propias vibraciones generadas sobre la moneda, y que se manifiestan en forma de sonido. Los sensores empleados en estas invenciones suelen ser elementos piezoeléctricos, micrófonos, e incluso de tipo capacitivo.

Así, por ejemplo, en EP-0318229-A2 se describe un procedimiento para la discriminación de monedas basado en el análisis del sonido emitido por las monedas tras el impacto sobre una superficie o placa dura, utilizando como sensor un micrófono situado en las proximidades de la superficie de impacto.

En GB-2339316-A se describe un dispositivo que incorpora un sensor piezoeléctrico que proporciona una señal eléctrica representativa de las vibraciones transmitidas a través de la carcasa del selector desde la superficie de impacto, tras producirse el impacto de la moneda contra dicha superficie.

En GB-2236609-A se describe un selector de monedas que incorpora un sensor piezoeléctrico que se monta en las proximidades de una pieza sobre la que impacta la moneda, y que hace la función de elemento amortiguador o absorbente de la energía cinética de la moneda; tras el impacto, las vibraciones se propagan por la carcasa y el sensor piezoeléctrico genera una señal eléctrica.

El documento WO 83/00400-A1 describe un dispositivo para la discriminación de las monedas en función de su elasticidad; para ello se utiliza un sensor piezoeléctrico que recibe las vibraciones, a través de una pieza intermedia, excitadas en una primera pieza que recibe el impacto de la moneda en análisis. Para que el dispositivo sea fiable, las monedas deben golpear la superficie de impacto desde la misma altura.

En EP-0543212-B1 se describe un sensor piezoeléctrico diseñado para discriminar monedas en función de su dureza, cuya estimación se realiza midiendo el tiempo de contacto de la moneda cuando choca durante su rodadura con el sensor. El sensor se construye montando un sensor piezoeléctrico entre un bloque inmóvil que hace la función de soporte rígido y una superficie dura de impacto, que puede tener forma esférica o rectilínea. La presión provocada por la moneda durante el tiempo en el que está en contacto con la superficie de impacto se transmite directamente al sensor piezoeléctrico como una fuerza de compresión, transformándose en una señal eléctrica. La duración de la señal desde su inicio hasta que alcanza su valor de reposo se toma como el valor representativo de la dureza de la moneda.

El documento ES-2114831-A2 trata de un sensor piezoeléctrico aplicable a la discriminación de monedas en función del material y dimensiones; para ello se hace chocar la moneda, mientras rueda, contra un cuerpo macizo incrustado solidariamente en una de las paredes del paso de la moneda. En sus proximidades y a una cierta distancia óptima, se monta un transductor piezoeléctrico que transforma las vibraciones provocadas por el choque de la moneda contra dicho cuerpo, en una señal eléctrica.

También en EP-0500836-B1 se describe un dispositivo para discriminar monedas en función de su elasticidad. En este caso se utiliza un sensor de deformaciones situado en la zona de impacto de las monedas que detecta las vibraciones generadas tras el impacto.

En WO 93/06569-A1 se describe un dispositivo que incorpora una placa metálica sobre la que se monta un sensor piezoeléctrico; el impacto de la moneda sobre dicha placa produce una señal oscilante que depende de la masa y elasticidad de la moneda, y cuyo análisis se realiza registrando los valores máximo y mínimo de dicha señal durante un intervalo de tiempo definido. La aceptabilidad de la moneda se determina en función de los valores de pico o de una combinación entre ellos.

Descripción de la invención

La invención se refiere a un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 y a un método de acuerdo con la reivindicación 19. Realizaciones preferidas del dispositivo y del método se definen en las reivindicaciones dependientes.

Una de las limitaciones fundamentales de las que adolecen el tipo de procedimientos descritos anteriormente es que las características del impacto dependen enormemente de las características mecánicas y dimensionales del selector, como por ejemplo, los materiales utilizados, el anclaje de los diferentes componentes, la inclinación del mismo, las tolerancias de fabricación, que hacen que las dispersiones en las medidas de las monedas sean muy grandes, dificultando en gran medida la discriminación de los fraudes. A este problema se une el hecho de que los sensores utilizados, particularmente los piezoeléctricos y piezoresistivos suelen presentar tolerancias y derivas elevadas. Por otra parte, los procedimientos que pretenden medir la duración del tiempo de contacto entre la moneda y el elemento sobre el que golpea no resultan en la práctica muy fiables, dado que dicho tiempo es muy similar para la mayoría de monedas de curso legal. Por tanto, sólo es posible en la práctica discernir fraudes realizados con materiales mucho más blandos que las monedas, por ejemplo, el plomo.

Es un objetivo de la presente invención conseguir un aparato y un método de verificación de monedas y/o fichas que sirvan, no sólo para determinar y diferenciar fraudes de tipo blando, sino que también sea capaz de identificar y distinguir entre sí distintas monedas de curso legal a través de la medida de propiedades mecánicas.

Otro objetivo de la presente invención es conseguir un aparato y un método que no dependan de las dispersiones en el selector debidas a su proceso de fabricación o instalación.

La invención se refiere a un dispositivo para la obtención de características mecánicas de una moneda para su verificación. El dispositivo se monta en un selector que comprende una carcasa y una zona de paso de la moneda a verificar, incluyendo la zona de paso una rampa de rodadura.

El dispositivo de la invención comprende un conjunto sensor que a su vez comprende una masa de inercia y un acelerómetro montado solidariamente sobre dicha masa de inercia. El acelerómetro mide la aceleración de la masa de inercia según una primera dirección en la que se produce una fuerza de acción-reacción entre moneda y conjunto sensor.

El conjunto sensor tiene al menos un grado de libertad según un primer eje, estando relacionado de manera directa dicho primer eje con la primera dirección del acelerómetro.

El dispositivo para la obtención de características mecánicas de una moneda para su verificación se monta en la carcasa del selector, en cualquier punto de la zona de paso de la moneda a través del selector, de forma que se produzca un impacto entre la moneda y el conjunto sensor....

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de verificación de monedas para obtención de características mecánicas de una moneda (5), montándose el dispositivo en un selector (1), comprendiendo el selector (1) una carcasa (2) y una zona de paso de la moneda (5) a verificar con una rampa de rodadura (3), comprendiendo el dispositivo de verificación de monedas un conjunto sensor caracterizado porque:

i) el conjunto sensor comprende una masa de inercia (10), y un acelerómetro (11) montado solidariamente sobre dicha masa de inercia (10), estando configurado el acelerómetro (11) para medir la aceleración de la masa de inercia (10) según una primera dirección en la que se produce una fuerza de acción-reacción entre moneda (5) y conjunto sensor;

ii) el conjunto sensor tiene al menos un grado de libertad según un primer eje, estando relacionado de manera directa dicho primer eje con la primera dirección del acelerómetro (11);

iii) el dispositivo es montado en la carcasa (2) del selector (1) en cualquier punto de la zona de paso de la moneda (5);

iv) la superficie de la masa de inercia (10) es de un primer material cuya dureza es superior a la de la moneda (5) más dura.

2. Dispositivo de verificación de monedas según la reivindicación 1, caracterizado porque la masa de inercia (10) es del mismo orden de magnitud de la masa de la moneda (5) a verificar.

3. Dispositivo de verificación de monedas según la reivindicación 2, caracterizado porque la masa de inercia (10) tiene una masa comprendida entre 1 y 50 g.

4. Dispositivo de verificación de monedas según la reivindicación 3, caracterizado porque la masa de inercia (10) tiene una masa comprendida entre 1 y 10 g.

5. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la masa de inercia (10) es de un primer material cuya dureza es superior a la de la moneda (5) más dura.

6. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la masa de inercia (10) comprende un segundo material cualquiera, recubierto de un primer material cuya dureza es superior a la de la moneda (5) más dura.

7. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la masa de inercia (10) comprende una pluralidad de materiales, siendo el material de la superficie sobre la que tiene lugar el impacto de la moneda (5) un primer material cuya dureza es superior a la de la moneda (5) más dura.

8. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 5-7, caracterizado porque el primer material es acero.

9. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 5-7, caracterizado porque el primer material es un material cerámico.

10. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque la masa de inercia (10) consiste en un cilindro.

11. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque la masa de inercia (10) tiene una superficie configurada para recibir el impacto de la moneda (5) que comprende un plano que presenta un determinado ángulo respecto a la trayectoria de la moneda (5).

12. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la masa de inercia (10) está unida de forma elástica a la carcasa (2) del selector (1).

13. Dispositivo de verificación de monedas según la reivindicación 12, caracterizado porque la masa de inercia (10) está unida a la carcasa (2) mediante uno o más resortes (12).

14. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque el conjunto sensor está dispuesto al principio de la rampa de rodadura (3).

15. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque el conjunto sensor está dispuesto al final de la rampa de rodadura (3).

16. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque el conjunto sensor está dispuesto en un punto en la zona de paso de la moneda (5) en la que el movimiento de la moneda (5) se desarrolla de forma estable.

17. Dispositivo de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque el conjunto sensor está dispuesto en una zona de caída libre de la moneda (5).

18. Método de verificación de monedas para obtención de características mecánicas de una moneda (5), caracterizado porque comprende:

a) disponer una masa de inercia (10) de forma elástica en una carcasa (2) de un selector (1), donde la superficie de la masa de inercia (10) es de un primer material cuya dureza es superior a la de la moneda (5) más dura;

b) disponer un acelerómetro (11) de forma solidaria a la masa de inercia (10), formando dicha masa de inercia (10) y dicho acelerómetro (11) un conjunto sensor;

c) realizar una caracterización de la respuesta mecánica del selector (1) a efectos de impacto sobre el conjunto sensor;

d) someter a la moneda (5) a un impacto contra la masa de inercia (10), provocando en dicha masa de inercia (10) una fuerza de acción-reacción;

e) medir en el acelerómetro (11) datos relativos a la aceleración que se produce en dicho impacto;

f) procesar dichos datos relativos a la aceleración junto con dicha caracterización de la respuesta mecánica del selector (1);

g) extraer una función característica de la evolución de dicha fuerza de acción-reacción entre moneda (5) y masa de inercia (10).

19. Método de verificación de monedas según la reivindicación 18, caracterizado porque dicha caracterización se realiza mediante una medición de la respuesta impulsional del selector (1).

20. Método de verificación de monedas según la reivindicación 19, caracterizado porque dicha caracterización se lleva a cabo produciendo un impacto cuya duración es sustancialmente menor a la duración típica del impacto de una moneda (5).

21. Método de verificación de monedas según la reivindicación 18, caracterizado porque dicha caracterización se realiza mediante una medición de la respuesta en frecuencia del selector (1), tanto en magnitud como en fase.

22. Método de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 18-21, caracterizado porque la extracción de dicha evolución de la fuerza de acción-reacción se realiza mediante técnicas de deconvolución.

23. Método de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 18-22, caracterizado porque la extracción de dicha evolución de la fuerza de acción- reacción se realiza filtrando los datos relativos a la aceleración con el filtro inverso de la respuesta del selector (1).

24. Método de verificación de monedas según la reivindicación 22 cuando depende de la reivindicación 19, caracterizado porque el cálculo se realiza de forma recursiva a partir de muestras en el tiempo de la respuesta impulsional del conjunto sensor y de la aceleración producida en el impacto de la moneda (5) con el conjunto sensor.

25. Método de verificación de monedas según la reivindicación 22 cuando depende de la reivindicación 21, caracterizado porque la deconvolución se realiza mediante la división compleja del espectro de la aceleración producida en el impacto de la moneda (5) con el conjunto sensor y la respuesta en frecuencia del selector (1), y realizando a continuación la transformada inversa de Fourier discreta del resultado de dicha división.

26. Método de verificación de monedas según la reivindicación 23, caracterizada porque los coeficientes en el tiempo del filtro inverso se obtienen mediante un procedimiento de cálculo recursivo a partir de muestras en el tiempo de la respuesta impulsional, y porque la forma de la evolución de la fuerza de acción-reacción se calcula mediante la convolución en el tiempo entre dichos coeficientes del filtro inverso y la señal muestreada proporcionada por el conjunto sensor ante el impacto de la moneda (5).

27. Método de verificación de monedas según la reivindicación 23, caracterizada porque los coeficientes en el tiempo del filtro inverso se obtienen como la transformada de Fourier discreta inversa del inverso complejo de la función que resulta de calcular la transformada de Fourier discreta de las muestras de la respuesta impulsional del selector (1), y porque la forma de la evolución de la fuerza de acción-reacción se calcula mediante la convolución en el tiempo entre dichos coeficientes del filtro inverso y la señal muestreada proporcionada por el conjunto sensor ante el impacto de la moneda (5).

28. Método de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones 21-27, caracterizado porque los cálculos que involucran operaciones de tipo recursivo, suma de productos de muestras o transformadas de Fourier discretas se llevan a cabo mediante un procesador digital de señal (DSP).

29. Método de verificación de monedas según la reivindicación 18, caracterizado porque un parámetro para discriminar monedas se obtiene calculando la potencia espectral por bandas de la señal de aceleración producida por la moneda (5) o de la fuerza de acción-reacción calculada.

30. Método de verificación de monedas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la evolución de dicha fuerza de acción-reacción entre moneda (5) y masa de inercia (10) se utiliza como referencia fiable para conocer un instante a partir del cual se procede a analizar el sonido producido por la moneda (5).

31. Método de verificación de monedas según la reivindicación 30, caracterizado porque para la identificación de monedas se utiliza dicho instante conjuntamente con una señal eléctrica correspondiente a una señal acústica producida por el impacto de la moneda (5) sobre la masa de inercia (10), sin ser dicha señal acústica afectada por vibraciones producidas en la carcasa (2) del selector (1) por dicho impacto.


 

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