Dispositivo y método para detectar la cantidad de monedas en un depósito.

Un dispositivo para medir el número de monedas en un dispositivo (G) de manejo de monedas o en un aparato similar que comprende:

- por lo menos un depósito sustancialmente tubular (2) para almacenar, cargar y dispensar monedas;

- unos medios emisores (4) de un campo magnético que incluyen por lo menos un inductor (5) dispuesto periféricamente a dicho depósito (2) y alimentado para generar dicho campo magnético susceptible de impactar a las monedas contenidas en dicho depósito (2);

- unos medios detectores (8) para detectar pérdidas magnéticas de dicho campo magnético debido a las monedas presentes en dicho depósito (2);

- unos medios de cálculo (9) conectados operativamente a dichos medios detectores (8) para calcular dicho número de monedas en dicho depósito (2) como una función de dichas pérdidas magnéticas,

caracterizado porque dichos medios emisores (4) comprenden por lo menos un circuito de partición compuesto por lo menos por dos elementos pasivos (5, 7) uno de los cuales comprende dicho inductor (5), dichos medios detectores (8) incluyen por lo menos un circuito de medición (10) de la diferencia de potencial eléctrico en los extremos de dicho inductor (5) para medir el valor de voltaje de dicha diferencia de potencial eléctrico cuando dicho inductor (5) es alimentado para detectar dichas pérdidas magnéticas.

Dispositivo y método para detectar la cantidad de monedas en un depósito Campo de la invención La presente invención es aplicable al campo de los dispositivos de manejo de monedas insertadas en distribuidores de monedas, alimentos, bebidas o similares y en todos los dispositivos que pueden recibir y/o dispensar monedas.

Más específicamente, esta invención está relacionada con un dispositivo adecuado para detectar y contar las monedas en uno o más depósitos pertenecientes a un dispositivo de manejo de monedas.

Antecedentes de la técnica En los distribuidores de monedas, así como en los distribuidores de alimentos u otras cosas, un papel fundamental es desempeñado por el dispositivo de manejo de monedas, es decir, un dispositivo que recibe monedas para el pago y/o dispensa monedas como cambio de un pago o como intercambio de papel moneda.

El uso de este dispositivo de manejo de monedas está siendo usado en gran medida cada vez más en dispositivos automatizados que los contienen. Otro ejemplo en este sentido es su utilización para el pago de los productos ofrecidos por las máquinas expendedoras o máquinas de servicios, tales como pagos en autopistas, aparcamiento de vehículos, etc.

Los dispositivos de manejo de monedas por lo general incluyen una abertura para la inserción de monedas, uno o más depósitos para las monedas insertadas y circuitos electrónicos para controlar el dispositivo de manejo de monedas en términos de identificación y conteo de las monedas insertadas.

Específicamente si el dispositivo de manejo de monedas también debe proporcionar dinero, estará provisto de más depósitos, uno para cada tipo de moneda aceptada. En este caso, los circuitos electrónicos también se acoplan a unos medios mecánicos que, después del reconocimiento de las monedas insertadas, las dirigirán a un depósito correspondiente.

Está claro que la utilización de los anteriores dispositivos de manejo de monedas tiene muchos inconvenientes no sólo acerca de la seguridad del dinero contenido en los mismos, sino también acerca de la funcionalidad, que es para evitar fallos o errores en la gestión de la recepción y dispensación de monedas.

De este modo, es importante contar con precisión las monedas que entran y salen del dispositivo de manejo de monedas, pero no sólo. Para el dinero entrante, es importante identificarlas para evitar recibir monedas falsas, para contar la cantidad de dinero insertado y para dirigirlo apropiadamente.

Los dispositivos de manejo de monedas de la técnica anterior resuelven estos inconvenientes de algunas maneras diferentes, aunque los tipos más utilizados utilizan una solución electromagnética, es decir, como se puede ver en los documentos de patente CA 2 426 462, U.S. 4.124.110 y JP 6.293.320, que utilizan sensores magnéticos.

Más específicamente, en tales dispositivos de manejo de monedas se está aprovechando la perturbación del estado de reposo de uno o más osciladores, que tienen el inductor, que es la parte reactiva del circuito oscilador, proyectado y colocado de modo que el flujo magnético impacta a la moneda en tránsito en el canal de medición. Esencialmente, en estos dispositivos de manejo de monedas se genera un campo electromagnético que impacta en el recorrido de inserción de monedas. En dichas monedas se generan las corrientes de Foucault, es decir las corrientes parásitas que se desarrollan en los metales cuando se ven impactadas por campos magnéticos alternos y que son pérdidas electromagnéticas para dicho campo generado. La magnitud de estas pérdidas, que depende del tipo de metal y el tamaño, permite identificar y contar las monedas insertadas.

El almacenamiento del número de monedas insertadas/dispensadas no sólo permite exponer la cantidad recibida y/o dispensada, sino también verificar la cantidad de dinero contenido en el dispositivo de manejo de monedas.

Sin embargo, los dispositivos de manejo de monedas descritos tienen algunos inconvenientes, uno de los cuales es la inserción o la extracción de monedas desde el dispositivo en el estado apagado y directamente desde los depósitos por un operario o como resultado de un robo.

De hecho, durante la vida útil de un dispositivo de manejo de monedas, se produce que un operario, a intervalos regulares o tras una notificación, procede para llenar por lo menos parcialmente los depósitos vacíos insertando monedas directamente, es decir sin insertarlas en el circuito de supervisión y de selección descrito anteriormente. En este caso, el control electrónico del dispositivo de manejo de monedas no es capaz de saber qué tipo y cuántas monedas están presentes en los depósitos.

Por otra parte, puede suceder que algunas monedas se quedan atascadas en un depósito o el suministro de monedas se ve afectado por los errores por los que se proporciona un número incorrecto o tipo incorrecto de monedas. En este caso, el dispositivo de manejo de monedas no sólo no podría detectar el error, sino que habrá almacenado en la memoria un número incorrecto de monedas realmente almacenadas en los depósitos.

Para superar estos inconvenientes, se conocen dispositivos de manipulación de monedas que realizan un conteo directo de las monedas en cada depósito. En particular, una primera categoría de dispositivos de manejo de monedas utilizan sensores ópticos que detectan el nivel de monedas en cada depósito. Estos sensores, sin embargo, devuelven una medición aproximada porque generalmente están limitados a detectar el paso de niveles de umbral predeterminados, situados típicamente alrededor del 10%, 50% y el 90% de la capacidad máxima de los depósitos. Además, los sensores ópticos requieren una constante limpieza y a menudo tienen un engorroso cableado.

También se conocen dispositivos de manejo de monedas que tienen el fenómeno de reflexión de una onda acústica enviada hacia la pila de monedas presente en los depósitos para detectar su número. Algunos ejemplos se describen en las patentes EP 1 413 991 y EP 1 242 979. Esta solución, sin embargo, tiene algunas limitaciones. En primer lugar, la onda acústica generada debe tener una longitud corta y una amplitud grande, ya que por lo general es generada por una descarga eléctrica. En este caso, sin embargo, esta generación es una fuente de ruido eléctrico y magnético en los circuitos electrónicos circundantes.

Por otra parte, también esta solución, que utiliza la medición del tiempo que tarda la onda para llegar a las monedas y volver tras una reflexión, devuelve una medición inexacta. En particular, además de la precisión del tiempo de detección, en los depósitos se desarrollará inevitablemente una pluralidad de ondas reflejadas parásitas que hacen incierta la detección exacta del tiempo principal de llegada de onda reflejada.

Otros dispositivos conocidos utilizan inductores eléctricos situados cerca de los depósitos para generar un campo magnético que les impactan. En particular, el inductor es, para el circuito de suministro de energía, una carga variable con el número de monedas en cada depósito.

El documento US 6.267.662 B1 describe un dispositivo en el que el circuito de suministro de energía proporciona una fuente de alimentación de CA al inductor con una frecuencia variable para encontrar la frecuencia resonante del inductor. Este último depende del número de monedas en el depósito. Sin embargo, es evidente que este método es realmente caro.

El documento DE 38 02 121 describe un dispositivo en el que al principio se alimenta el inductor para generar el campo magnético que impacta a las monedas, luego se apaga la corriente. Esto hace que sea posible medir el campo magnético inducido en las monedas que depende directamente del número de monedas. Esta solución, además de ser cara, es realmente complicada. El campo magnético inducido es de hecho muy limitado y se disuelve rápidamente, así que necesita un circuito de medición evolucionado y muy preciso. De lo contrario, la medición puede no ser posible o verse afectada por un error significativo.

También se conoce el documento DE 42 26 611 en el que se alimenta el inductor para generar un campo magnético que impacta a las monedas. El suministro de energía se apaga para medir el campo magnético residual, que llevan las monedas durante el período de alimentación del inductor, y su tiempo de descarga. En particular, la medición de campo magnético residual se repite varias veces a intervalos regulares después de apagar el suministro de energía para alejarlo de ese momento para evitar que una medición se vea afectada por energía falsa residual. Una vez más, la medición, como en el circuito descrito anteriormente, es particularmente cara, ya que debe ser una... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para medir el número de monedas en un dispositivo (G) de manejo de monedas o en un aparato similar que comprende:

- por lo menos un depósito sustancialmente tubular (2) para almacenar, cargar y dispensar monedas;

- unos medios emisores (4) de un campo magnético que incluyen por lo menos un inductor (5) dispuesto periféricamente a dicho depósito (2) y alimentado para generar dicho campo magnético susceptible de impactar a las monedas contenidas en dicho depósito (2) ;

- unos medios detectores (8) para detectar pérdidas magnéticas de dicho campo magnético debido a las monedas presentes en dicho depósito (2) ;

- unos medios de cálculo (9) conectados operativamente a dichos medios detectores (8) para calcular dicho número de monedas en dicho depósito (2) como una función de dichas pérdidas magnéticas,

caracterizado porque dichos medios emisores (4) comprenden por lo menos un circuito de partición compuesto por lo menos por dos elementos pasivos (5, 7) uno de los cuales comprende dicho inductor (5) , dichos medios detectores (8) incluyen por lo menos un circuito de medición (10) de la diferencia de potencial eléctrico en los extremos de dicho inductor (5) para medir el valor de voltaje de dicha diferencia de potencial eléctrico cuando dicho inductor (5) es alimentado para detectar dichas pérdidas magnéticas.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende por lo menos un generador de CA (6) para alimentar a dicho inductor (5) .

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque entre dicho circuito de medición (10) y dichos medios de medición (9) se interpone un circuito amplificador (14) , el coeficiente de amplificación de dicho circuito amplificador (14) ha sido comprobado por los medios de cálculo (9) para ajustar dicho valor de voltaje detectado a un intervalo de voltaje predeterminado según unos parámetros de dicho circuito de medición (10) .

4. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichos medios de cálculo (9) comprenden por lo menos una unidad lógica programable (12) .

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho generador de CA (6) incluye por lo menos un elemento de temporización, que pertenece a dicha unidad lógica programable (12) , conectada funcionalmente a por lo menos un filtro de paso bajo (16) para obtener una señal eléctrica de salida que tiene una forma de onda sinusoidal.

6. Un método para medir el número de monedas en por lo menos un depósito (2) de un dispositivo (G) de manejo de monedas, o un sistema similar, que implica las siguientes etapas:

- generación y emisión de un campo magnético a través de un inductor (5) alimentado eléctricamente y que impacta a dicho por lo menos un depósito (2) de modo que las monedas almacenadas en el mismo provocan pérdidas magnéticas en dicho campo magnético;

- medición de dichas pérdidas magnéticas;

- cálculo del número de las monedas almacenadas en dicho depósito (2) mediante la sustracción del valor medido de dichas pérdidas magnéticas al valor medido de dichas pérdidas magnéticas en ausencia de monedas en dicho depósito (2) y dividiendo esa diferencia por un valor predeterminado de pérdidas magnéticas generadas por la presencia de una moneda en dicho depósito (2) ,

caracterizado porque dicho valor medido de dichas pérdidas magnéticas se hace midiendo la diferencia de potencial eléctrico entre los extremos de dicho inductor (5) durante el suministro de energía de dicho inductor (5) .

7. Método según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende, antes de dicha etapa de medición, una etapa de calibración para determinar dicho valor predeterminado de pérdidas magnéticas.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque dicha etapa de calibración incluye por lo menos las siguientes etapas:

- una primera etapa de generación de un campo magnético susceptible de impactar a por lo menos dicho depósito (2) cuando está vacío;

- una primera etapa de medición de las pérdidas magnéticas de dicho vacío de campo magnético;

- una etapa de carga, en dicho depósito (2) , de un número predeterminado de monedas;

- una segunda etapa de generación de un campo magnético susceptible de impactar a dicho depósito (2) que contiene dicho número predeterminado de monedas;

- una segunda etapa de medición de las pérdidas magnéticas de dicho campo magnético causadas por dicho número predeterminado de monedas;

- una etapa de cálculo de dichas pérdidas magnéticas causadas por dicho número predeterminado de monedas, ejecutada restando el valor de dichas pérdidas magnéticas detectadas con dicha segunda etapa de medición al valor de dichas pérdidas detectadas con dicha primera etapa de medición y dividiendo dicha diferencia por dicho número predeterminado de monedas.

9. Método según una o más de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por comprender una etapa adicional de 10 calibración en la que se puede identificar:

- una primera etapa de aumento del número calculado de dichas monedas, si el número calculado es diferente de un entero, al número entero más cercano;

- una segunda etapa de aumento de dichas mediciones de pérdidas magnéticas a un valor normalizado de tal manera que dicho número calculado de dichas monedas coincidirá con el número entero más próximo;

- una etapa de almacenamiento de la magnitud de dicha segunda etapa de aumento para aplicar dicha segunda etapa de aumento a todas las mediciones posteriores de pérdidas magnéticas mayores o igual a dicho valor normalizado.