Sistema y método de selección de monedas, que comprende, al menos:

(i) un primer elemento emisor (1) de luz;(ii) un segundo elemento receptor (2) de la luz emitida por el primer elemento emisor (1); y(iii) medios de tratamiento de la señal todo ello de tal forma que no exista acoplamiento significativo emisor (1) y receptor (2) sin presencia de una moneda (10), mientras que si existirá un acoplamiento gracias a la interposición del canto de una moneda (10)

Sistema y método de selección de monedas.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es un sistema que compruebe la validez de las monedas, fichas o en general, elementos discoidales mediante el análisis del canto de dicho elemento. La presente invención resuelve el análisis del canto de la moneda de forma sencilla y económica, pudiéndose incorporar en los selectores de monedas como un sensor adicional en combinación con otros sensores dedicados al análisis de otras características, como diámetro, y características eléctricas y mecánicas de la aleación.

Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro de los aparatos que comprueban la validez de monedas, fichas u otros elementos discoidales. Para diferenciar los elementos válidos de aquellos que no lo son, estos aparatos determinan distintas propiedades de los mismos como son, por ejemplo, sus dimensiones, propiedades electromagnéticas, propiedades eléctricas, peso, dureza, acuñaciones, entre otras.

Antecedentes de la invención

En el actual estado de la técnica, para la determinación de las distintas propiedades de las monedas, fichas o elementos discoidales, se utilizan una amplia gama de sensores, como por ejemplo, sensores ópticos, magnéticos, piezoeléctricos o acústicos que son procesados por medios electrónicos dispuestos a tal efecto.

Son comúnmente utilizados los sistemas que miden las dimensiones de las monedas por 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. Otros procedimientos ópticos están relacionados con el examen de la estampación o relieve de las monedas, unos encaminados al análisis de las caras de las monedas y otros del borde o canto de las mismas.

Existen numerosos ejemplos de sensores que examinan la estampación de las caras de la moneda normalmente basados en sensores de imagen tipo CCD. Estos sistemas tienen el problema de que existen multitud de estampaciones o imágenes diferentes para una misma moneda, lo que complica, extraordinariamente su identificación. Además, el sensor y la electrónica asociada son de elevado coste, limitando las posibilidades de uso.

En cambio, el examen o identificación del canto de la moneda requiere medios más sencillos y económicos. Como ejemplos de ello, se encuentran en el actual estado de la técnica los siguientes documentos:

Así, por ejemplo, el documento GB2071381 describe un sensor óptico para el canto de las monedas compuesto por una pareja de emisor-receptor cuyos haces ópticos están dirigidos hacia la moneda, coincidiendo en su canto. Parte de la luz emitida, es reflejada por la moneda y alcanza al sensor. En función de la intensidad de luz recibida, se aceptará o rechazará la moneda en curso. Este sistema tiene el inconveniente de que solamente se analiza un pequeño arco del total del canto de la moneda.

Una disposición similar para el análisis del canto de las monedas la podemos ver en el documento EP0416932, que presenta el mismo problema descrito anteriormente.

Otros ejemplos podemos verlos en los documentos DE3335347, en el que se examina el canto de la moneda con una disposición de sensores contenidos en un plano perpendicular al del paso de la moneda, mientras que en el caso anterior era paralelo. Al igual qué en el caso anterior, solamente se analizará una pequeña parte del total de la periferia de la moneda.

El documento WO09106072A1, describe un dispositivo de análisis del canto de la moneda consistente en la iluminación del canto por un haz de luz paralelo, que ilumina el canto de la moneda lateralmente. En la vertical de la pista de rodadura se sitúa un detector al que previamente se ha interpuesto una lente focalizadora y una rejilla coincidente con el paso del modelo de canto de la moneda válida a detectar. Con esta disposición, el sensor solamente dará una señal válida cuando coincida el diámetro válido de la moneda (por la lente de enfoque) y cuando el modelo del canto también coincida. Este sensor también presenta el mismo problema que las anteriores invenciones, ya que el análisis del canto se realiza en un pequeño arco. Otro problema que presenta es que el sensor es válido únicamente para un tipo de moneda (diámetro y canto concretos), por lo que sería necesario incluir tantos sensores específicos como tipos de monedas a validar.

En general, el efecto que produce el análisis de una pequeña parte de los 360 grados del borde de la moneda es que no es posible en muchos casos distinguir una moneda con moleteado interrumpido de una lisa o de moleteado continuo y monedas poligonales de las circulares. Tampoco es posible distinguir monedas con inscripciones espaciadas angularmente, como es el caso de la "flor española" (como las monedas de 0,20 €) o motivos en relieve de un tamaño o separación angular importante.

Para solucionar el problema descrito y ampliar angularmente el análisis del canto de la moneda, se han desarrollado algunas soluciones que se detallan a continuación:

El dispositivo del documento WO09106072A1, utiliza varios fotorreceptores orientados a diferentes ángulos de la moneda aumentando la zona de análisis. Esta solución además de costosa, tiene el inconveniente del espacio requerido para su implementación.

El documento WO09744760A1, describe un sistema óptico basado en una fuente de luz láser y una óptica que ilumina la moneda según una linea vertical y perpendicular respecto a la pista de rodadura. En la parte opuesta se sitúa un sensor lineal en posición también vertical. La moneda interrumpe parcialmente el haz y proyecta la sombra del canto sobre el sensor. Esto permite analizar una zona más importante del canto de la moneda, pero con el inconveniente del elevado coste del conjunto emisor, óptica y sensor, lo que lo hace inviable en muchas aplicaciones.

El documento WO00043961A1 describe otra forma de análisis del canto. En este caso el emisor es una fuente de luz láser colimada para conseguir un haz de sección rectangular y estable con la distancia. El resultado es un análisis preciso de una zona amplia del canto de la moneda, pero tiene el inconveniente de que la fuente de luz debe situarse en un lateral de la pista de rodadura, siendo un problema de difícil solución en dispositivos de tamaño reducido. Además la fuente de luz es cara y poco robusta en utilizaciones en las que se exige amplio margen de temperaturas o condiciones ambientales adversas.

Descripción de la invención

Para paliar los problemas arriba mencionados, se presenta el sistema y método de selección de monedas, objeto de la presente invención. Dicho sistema comprende, al menos:

Todo ello de tal forma que no exista acoplamiento directo significativo entre el emisor - receptor sin presencia de una moneda, mientras que sí existirá un acoplamiento gracias a la interposición del canto de una moneda.

Para que este acoplamiento se materialice durante un recorrido importante de la moneda, dichos elementos emisores y receptores se situarán sobre una línea sustancialmente paralela a la pista de rodadura y a una distancia mínima superior al diámetro de la moneda de mayor tamaño admisible.

La separación entre emisor y receptor es una característica importante, ya que va a definir la zona de la pista de rodadura en la que va a poder ser examinado el canto de la moneda. Se asume, prescindiendo del tamaño de la moneda, que la zona de análisis del canto de la moneda es equivalente, como mínimo, a la distancia entre los dos elementos del conjunto emisor-receptor. Esta característica permite que la zona examinada del canto de la moneda sea muy superior a los descritos en el estado de la técnica y anteriormente mencionados.

Una característica importante para el emisor y el receptor es que deben de disponer de un elevado ancho de haz, ya que de lo contrario, al alejarlos, no existiría acoplamiento óptico a través de la reflexión del canto de la moneda. Es decir, el emisor y el receptor no deben incorporar ópticas concentradoras....

1. Sistema selector de monedas que tiene una pista de rodadura (6) de monedas configurada para definir un camino de rodadura de una moneda (10) entre:

caracterizado porque comprende, al menos

donde el primer elemento emisor (1) y el segundo elemento receptor (2):

están dispuestos y configurados para que:

2. Sistema según reivindicación 1 caracterizado porque la distancia entre emisor (1) y receptor (2) es mayor que el diámetro de la menor moneda admisible.

3. Sistema según reivindicación 1 o 2 caracterizado porque la distancia entre emisor (1) y receptor (2) es sustancialmente igual a la longitud de la pista de rodadura (6).

4. Sistema según reivindicación 1 o 2 caracterizado porque la distancia entre emisor (1) y receptor (2) es próxima al diámetro de la moneda de mayor tamaño admisible.

5. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque los ejes (E) de máxima radiación del elemento emisor (1) y de máxima sensibilidad del elemento receptor (2) están orientados hacia la rampa de rodadura (6).

6. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque el elemento emisor (1) tiene un diagrama de radiación con un máximo del 100% de radiación en el eje frontal (E) y un mínimo del 0% de radiación en el lateral.

7. Sistema según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento receptor (2) tiene un diagrama de radiación con un máximo del 100% de sensibilidad en el eje frontal y un mínimo del 0% de sensibilidad en el lateral.

8. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque el elemento emisor (1) es un fotodiodo con emisión en el espectro infrarrojo.

9. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque el elemento receptor (2) es un fotodiodo PIN que tiene filtro de luz visible transparente al infrarrojo.

10. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una pluralidad de barreras ópticas (7-9) para medir el diámetro y posición de la moneda.

11. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios de tratamiento de la señal comprenden, al menos:

de tal forma que los medios de procesamiento de señal (16) gobiernan la fuente de corriente (11) del elemento emisor (1) y además reciben las señales de los filtros (13, 14), del derivador (15) y la señal amplificada (12) del elemento receptor (2).

12. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende un sensor de temperatura para detectar la deriva térmica del elemento emisor (1).

13. Sistema según reivindicaciones 11-12 caracterizado porque los medios amplificadores (12) comprenden un amplificador de transimpedancia.

14. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque cualquiera de los medios de filtrado paso-banda, paso-bajo y derivador son implementados en una forma seleccionada entre:

- implementación analógica con circuitería dedicada;

- implementación digital en los medios lógicos de procesamiento de señal (16).

15. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios de procesamiento de señal (16) comprenden un procesador digital de señales tipo DSP.

16. Método de selección de monedas, implementado en un sistema según las reivindicaciones 1 a 13 caracterizado porque analiza, al menos, las siguientes señales:

- la señal amplificada (12) del elemento receptor (2);

- la señal filtrada paso-banda (13);

- la señal filtrada paso-bajo (14);

- y la derivada (15) de la señal filtrada paso-bajo (14);

de tal forma que para cada una de ellas se calcula el valor medio de la señal, el valor eficaz, los valores de pico máximos y mínimos, valor pico a pico, número de pasos por cero, transformada de Fourier, separación entre picos, desviación típica y varianza, para todo el recorrido de la moneda o por tramos;

y donde, además, se comparan los parámetros obtenidos con los establecidos para monedas válidas y, si son aceptables, el microcontrolador (16) activará la compuerta de admisión (17) junto con otras señales de comunicación con otros dispositivos, no representados, y en caso contrario la moneda será rechazada.