ES2272349T3 - Maquinas de venta automatica y aparato para la manipulacion de monedas. - Google Patents

Abstract

Método para la detección de la presencia y/o situación de una superficie (80, 90) en un aparato de manipulación de monedas (102) detectando un impulso acústico reflejado de la superficie (80, 90), caracterizado porque el impulso acústico es producido por una descarga eléctrica.

Description

Máquinas de venta automática y aparato para la manipulación de monedas.

La presente invención se refiere a máquinas de venta automática y a aparatos para la manipulación de monedas, de un tipo que pueden incorporar dispositivos de validación de las monedas.

Ciertos aspectos de la invención son de particular relevancia para las máquinas de venta automática.

Las máquinas de venta automática tienen que ser visitadas frecuentemente, de manera típica, por un técnico de servicio para comprobar que no se agote ninguno de los artículos que se desea mantener en reserva. Las visitas deben ser suficientemente frecuentes para evitar que se agoten algunos artículos de reserva con el resultado de pérdida de ventas, pero no es necesario que sean excesivamente frecuentes, de manera que resulten innecesarias. Este proceso puede ser difícil de planificar, especialmente por el hecho de que pueden haber variaciones en el ritmo en que se efectúa la venta de los diferentes artículos.

Las máquinas de venta automática pueden sufrir fallos, de manera que un producto que se desea vender se atasca y, por lo tanto, el cliente que ha pagado por el artículo puede encontrarse con que no lo recibe. Para evitar la pérdida consiguiente, es conocido el dotar las máquinas de venta automática con detectores que determinan si un producto ha sido vendido tal como se deseaba. También se conoce el disponer un sensor que detecta cuando se ha terminado el producto, y como respuesta a ello impedir otras ventas.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se prevé una máquina para la venta automática que tiene medios para medir una cantidad de productos para vender almacenados en su interior. Esta disposición puede ser utilizada para múltiples objetivos. Es posible determinar si la cantidad del producto a vender cambia según la venta deseada, confirmando de esta manera que la venta ha tenido lugar. Si la cantidad detectada no cambia de manera apropiada, se puede hacer que la máquina intente efectuar nuevamente la venta del artículo, en la esperanza de solucionar el fallo o atasco. Es posible, además, asegurar que se impidan ventas si el nivel se determina que es cero. Según un aspecto preferente de la invención, no obstante, una señal representativa de la cantidad detectada es transmitida a una localización remota, de manera que es posible determinar, antes de que se haya terminado un producto, que se requería pronto la reposición de artículos, y entonces se podrá organizar una visita de una persona de servicio.

Si bien este aspecto ha sido descrito en el contexto de la medición de la cantidad de productos disponibles para la venta (y estos productos podían ser de cualquier tipo, tal como paquetes, vasos, latas, o elementos a granel de líquido o sólido granular), se pueden aplicar las mismas ventajas para utilizar esta técnica para la medición de productos de desperdicio, tales como vertidos de líquido en un contenedor de desperdicios, dado que las técnicas proporcionarán avisos por adelantado de cuándo se requiere la presencia de una persona de servicio. Otra alternativa consiste en medir la cantidad del artículo objeto de la venta (tal como líquido en un vaso), a efectos de obtener una venta más precisa de lo que se consigue simplemente, por ejemplo, por una operación de medición de tiempo.

Se pueden utilizar diferentes técnicas para determinar la cantidad de un producto vendible. No obstante, existe una técnica especialmente preferente, que es relativamente económica de implementar y que es adecuada para su utilización con muchas configuraciones físicas distintas. Como consecuencia, de acuerdo con una realización preferente de la invención, la cantidad de producto vendible se determina generando un impulso acústico y determinando el tiempo invertido para la reflexión del impulso desde una superficie hasta llegar a un receptor. Tal como se describe más adelante, una técnica de este tipo ha sido descrita con anterioridad (GB-A-2190749) para medir la cantidad de monedas en un tubo de almacenamiento. También se explica más adelante una mejora especialmente ventajosa que ha sido aplicada a esta técnica, y que es beneficiosa cuando se utiliza en una máquina de venta automática de acuerdo con el presente aspecto de la invención.

Otros aspectos de la invención son de particular relevancia para los dispositivos de validación de monedas.

Los dispositivos de validación de monedas incluyen habitualmente muchos sensores, por ejemplo, para detectar las características de las monedas insertadas, detectar la presencia de monedas en diferentes localizaciones dentro de la trayectoria de las monedas, detectar el nivel de monedas dentro de los almacenamientos de las mismas, etc. Se han hecho muchos intentos de conseguir detectores más eficaces, más compactos y/o menos onerosos.

Un ejemplo es mostrado en el documento GB-A-2190749. El dispositivo que se da a conocer controla el nivel de monedas dentro de un tubo de monedas dirigiendo un tren de impulsos de ultrasonidos hacia la parte superior del apilamiento y midiendo el tiempo entre los impulsos emitidos y reflectados. Este dispositivo tiene la ventaja de proporcionar una indicación del nivel absoluto de las monedas, en vez de indicar meramente si el nivel ha superado o no un cierto umbral, tal como es el caso con muchos detectores de nivel habituales. No obstante, el dispositivo descrito adolece de una serie de desventajas. Es difícil de fabricar, porque el transductor ultrasónico es una estructura resonante y, por lo tanto, produce oscilaciones transitorias. Cualquier amortiguación utilizada para reducir estas oscilaciones transitorias, reducirá también la potencia generada, conduciendo a problemas potenciales de oscilaciones transitorias. Además, si una proporción sustancial de la salida del transductor está acoplada en la estructura circundante, esto puede tener como resultado la saturación del micrófono receptor. El transductor tiene que ser separado en una considerable distancia con respecto al apilamiento de monedas, porque, de otro modo, el microprocesador detectará el impulso reflejado antes de que haya dejado de detectar el impulso emitido, de manera que la estructura general tiene grandes dimensiones, además de ser difícil su
montaje.

El documento US 4 774 841 A da a conocer que el nivel de un tubo "stech" es controlado por un transductor de ultrasonidos.

Sería deseable mitigar, por lo menos, algunos de estos problemas.

Sería deseable además conseguir técnicas simples y eficaces en cuanto a costes para detectar diferentes aspectos de la configuración de un dispositivo para la validación de monedas, de manera que se puedan detectar o evitar los fallos y atascos.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se da a conocer un aparato para la manipulación de monedas que tiene un generador eléctrico de chispas. Para detectar la localización o presencia de una superficie, el generador de chispas es seleccionado para producir una onda de presión, y se detecta el tiempo necesario para que la onda de presión alcance un receptor.

En la realización que se describe a continuación, la onda de presión es reflejada desde la superficie (suponiendo que existe esta última) hacia un micrófono. La detección de la reflexión por el micrófono proporciona una indicación de la presencia de la superficie, y el tiempo de tránsito proporciona una indicación de la localización de dicha superficie. La chispa genera una fuerte onda de presión con una elevación muy rápida en el tiempo y una duración muy breve. La elevación rápida en el tiempo proporciona un resultado muy preciso en comparación, por ejemplo, con el dispositivo del documento GB-A-2190749, en el que la elevación relativamente suave en el tiempo significa que el cálculo de la localización de la superficie con respecto a la detección del impulso reflejado dependerá de la amplitud y, por lo tanto, será inexacto. La duración reducida del impulso permite que el generador de chispas quede situado próximo a la superficie detectada sin correr el riego de que la onda de presión emitida sea detectada de forma contemporánea con la onda reflectada.

Otros aspectos de la invención están dirigidos a la idea de utilizar impulsos acústicos para detectar la configuración de un dispositivo para la validación de monedas; así, por ejemplo, se puede utilizar un impulso acústico para detectar si se dispone o no de un almacenamiento de monedas, o si una puerta de direccionado de monedas se encuentra o no en una posición predeterminada, al determinar si el impulso acústico reflejado es recibido dentro de un período de tiempo determinado. Un impulso acústico puede ser utilizado también para detectar una dimensión de un almacenamiento de monedas (por ejemplo, la anchura de un tubo de monedas) al detectar el tiempo necesario para que el impulso alcance al receptor después de haber sido reflejado por una pared del almacenamiento. La presencia de una moneda atascada en una orientación determinada será también detectada como resultado de la interferencia con el impulso acústico. Todas estas posibilidades resultan más practicables por la utilización de impulsos especialmente cortos, preferentemente menores de 100 microsegundos y, más preferentemente, menores de 25 microsegundos, tal como pueden ser generados por una chispa eléctrica.

A continuación, se describirán a título de ejemplo varias realizaciones de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 muestra esquemáticamente un aparato para la manipulación de monedas, de acuerdo con la invención;

la figura 2 es una vista esquemática de un tubo de monedas del aparato de la figura 1, que tiene asociado un detector de nivel que funciona de acuerdo con un método de la presente invención;

las figuras 3a y 3b son diagramas de un circuito para el accionamiento del sensor de nivel;

la figura 4 es un diagrama de formas de onda que aparecen en el circuito de las figuras 3a y 3b;

la figura 5 es una vista en perspectiva de una sección de almacenamiento de monedas del aparato de la figura 1;

las figuras 6a y 6b son diagramas esquemáticos que muestran varias configuraciones de un dispositivo para la validación de monedas que pueden ser detectadas utilizando técnicas según la presente invención;

la figura 7 es una vista esquemática de una máquina automática de venta, de acuerdo con la presente invención; y

la figura 8 es una vista en planta de un dispensador de producto en otra máquina de venta automática, según la invención.

Haciendo referencia a la figura 1, un aparato (102) para la manipulación de monedas comprende un dispositivo (104) para la validación de las monedas para recibir monedas, tal como se ha indicado con el numeral (106). Durante el paso de las monedas (106) a lo largo de la trayectoria (108) en el dispositivo de validación (104), el dispositivo de validación proporciona señales indicativas de si las monedas son aceptables y, en este caso, del valor de las monedas.

Las monedas aceptables entran a continuación en un separador de monedas (110), que tiene un cierto número de puertas (no mostradas) controladas por los circuitos del aparato para separar selectivamente las monedas de la trayectoria principal (112) y produciendo a su paso hacia cualquiera de una serie de otras trayectorias (114), (116), (118), (119) y (120), o permitiendo que las monedas pasen a lo largo de la trayectoria (112) hacia la trayectoria (122) que conduce a una caja monedero (124). Si las monedas no son aceptables, en vez de entrar en el separador (110), son conducidas directamente a una ranura de rechazo con intermedio de una trayectoria (126).

Cada una de las trayectorias (114), (116), (118), (119), y (120) conduce a un tubo correspondiente de cinco tubos de monedas o contenedores (128), (130), (131), (132) y (134). Cada uno de estos contenedores está dispuesto para almacenar un apilamiento vertical de monedas de un valor determinado. Si bien se han mostrado cinco contenedores, se puede disponer cualquier número deseado.

Un dispensador indicado esquemáticamente con el numeral (136) puede funcionar para dispensar monedas de los contenedores seleccionados cuando se tiene que dar cambio por el aparato.

Haciendo referencia a la figura 2, se muestra un tubo de monedas representativo (2) que corresponde a cualquiera de los contenedores (128), (130), (131), (132) y (134). El tubo de monedas (2) lleva almacenadas en su interior monedas (4) en un apilamiento vertical cara a cara, descansando sobre una base cuyo nivel se ha indicado por la línea de referencia (6). Un generador de impulsos acústicos, en forma de un intersticio generador de chispas (8), y un micrófono (10) quedan situados por encima del tubo de monedas (2). En esta realización, tanto el intersticio generador de chispas (8) como el micrófono (10) están situados sobre una línea de referencia (12) del sensor, situada a una altura (H) por encima de la base (6) del apilamiento de monedas (si bien sería posible su montaje a diferentes alturas).

A efectos de detectar el nivel de las monedas en el tubo (2), un circuito de control provoca el disparo de una chispa, y se mide el tiempo necesario para que el impulso acústico resultante reflejado sobre la moneda de la parte superior del apilamiento (4) y llegue al micrófono (10). Suponiendo que el tiempo es t, y que la velocidad del sonido es V, entonces la altura del apilamiento viene dada por S = H - Vt/2.

V = 331,29 x \surd (T/273) m/s, en la que T es la temperatura absoluta. Se pueden obtener resultados precisos suponiendo una temperatura promedio; no obstante, en una realización preferente, se utiliza un sensor de temperatura para conseguir una exactitud más elevada. Esto supone que la altura H es conocida de manera suficientemente exacta, lo que se puede conseguir por control de las tolerancias de fabricación, o por una operación de calibrado inicial en la que el tiempo de reflexión t es medido con el tubo de monedas vacío, y entonces se calcula H igual a Vt/2.

Haciendo referencia a la figura 3a, un oscilador (20) es acoplado a un transformador inversor (22). La salida de éste es rectificada por un diodo (24) y la salida en corriente continua es almacenada en un condensador (26), proporcionando aproximadamente 250 voltios en corriente continua. Este voltaje es acoplado, con intermedio de un tiristor (28), con intermedio de un transformador amplificador (30). Cuando se dispara el tiristor (28), se genera un voltaje de 9 kV aproximadamente en la salida del trasformador amplificador (30), que está conectada con intermedio del generador de chispas (8). Esto produce una chispa potente que tiene un tiempo de elevación menor de 20 microsegundos. La potencia de la chispa es acoplada directamente al aire, en vez de la estructura circundante, lo cual tiene como resultado un impulso acústico breve y muy eficaz.

El tiristor es disparado a intervalos regulares, por ejemplo, 50 Hz, por un generador (36) del ritmo de las chispas, que está acoplado al tiristor por un interfaz óptico incluyendo un LED (38).

El generador de ritmo de chispas (36) tiene también una salida (A) que es facilitada al circuito de detección mostrado en la figura 3b. Esta salida (A) comporta un único tiempo de impulso cada vez que se genera una chispa. Este impulso es aplicado a una entrada de arranque (39) para poner en marcha el contador (40).

La salida del micrófono (10) es facilitada con intermedio del amplificador (42) a un comparador (44). La salida del comparador aumenta siempre que el micrófono detecta una señal suficientemente fuerte, de manera que la salida del amplificador supera un umbral V_{REF}. La salida ascendente del comparador es aplicada, con intermedio de una puerta AND (46), a una entrada (48) de paro del contador (40). La entrada de reloj (49) del contador (40) está acoplada a un reloj de 10 Mhz (50). De acuerdo con ello, el contador cuenta el tiempo entre que se genera la chispa y que el impulso reflejado es recibido por el micrófono (10). Un procesador (52) recibe la salida del contador (40) y la salida de un sensor de temperatura (54), a efectos de calcular la altura (S) del apilamiento. El sensor de temperatura (54) podría ser un sensor individual, por ejemplo, un termistor, o podría ser una salida derivada de un sensor utilizado para otros objetivos, por ejemplo, un sensor electromagnético utilizado para medir características de las monedas, en cuyo caso la salida del sensor cuando no hay monedas, se podría utilizar para indicar la temperatura.

Haciendo referencia de forma adicional a la figura 4, la forma de onda (A) representa el impulso enviado al contador (40) por el generador de ritmo de chispas (36). La forma de onda (B) muestra la salida del comparador (42). Se observará que el micrófono detecta impulsos aproximadamente en el momento en que se genera la chispa. El micrófono detectará directamente el impulso acústico procedente del generador de chispas. Asimismo, dado que la chispa es tan potente, creará un grado de oscilaciones transitorias en el estructura asociada, aunque una proporción muy pequeña de la potencia está acoplada a la estructura. Esto puede crear una o varias vibraciones adicionales que son captadas por el micrófono
(10).

A efectos de evitar que estos impulsos iniciales interfieran con el funcionamiento del contador (40), un circuito de retardo (56) está dispuesto para generar una señal de cancelación mostrada en (C) en la figura 4. Ésta dura, aproximadamente, 150 microsegundos desde el inicio del impulso de disparo de la chispa, mostrado en (A) en la figura 4, y es suficientemente largo para comprender cualquiera de los impulsos iniciales detectados por el micrófono. El impulso (C) es aplicado por un inversor (58) a otra entrada de la puerta AND (46), de manera que ninguna salida del comparador (44) es transferida a la entrada de interrupción del contador mientras existe la señal de cancelación (C).

En una realización modificada, el circuito puede funcionar para tomar dos mediciones de tiempo, (t1) y (t2) que, tal como se ha mostrado en la figura 4, representan respectivamente el primer impulso acústico (I1) detectado después de que el impulso de la chispa ha sido emitido, y el primer impulso acústico (12) detectado después de un periodo de cancelación determinado, que puede corresponder al periodo (C) de la figura 4. Existe una distancia conocida predeterminada (D) asociada al primero de estos impulsos (I1). Por ejemplo, ésta puede ser la distancia entre el generador de chispas (8) y el micrófono (10). De manera alternativa, puede haber una superficie reflectante en una posición fija conocida, siendo la distancia (D) la suma de la distancia desde el generador de chispas a la superficie relectante y desde la superficie reflectante al micrófono.

Utilizando esta disposición, el nivel de las monedas puede ser calculado determinando la distancia (L) desde el generador de chispas a la parte superior del apilamiento de monedas y a continuación, desde la parte superior del apilamiento hasta el receptor, utilizando la relación:

L/D = t2/t1.

Eso proporciona una indicación precisa de nivel sin requerir medición de temperatura, porque las influencias de la temperatura efectúan (t1) y (t2) de manera correspondiente y, por lo tanto, se anulan entre sí.

La necesidad de conocer la dimensión (D) puede ser evitada por operaciones de calibrado apropiadas.

En las disposiciones que se han descrito, en vez de calcular la posición de la parte superior del apilamiento, la posición puede ser determinada por utilización de una tabla de consulta con entrada con la medición o mediciones del tiempo.

El generador de descargas puede ser activado continuamente al ritmo deseado en todo un periodo en el que están siendo realizadas las mediciones. A efectos de mejorar la resolución, el procesador (52) realiza preferentemente una serie de mediciones desde el contador (40) y hace el promedio de las mismas.

De manera alternativa o adicional, el generador (36) del ritmo de descargas puede responder a una señal procedente de un circuito de validación (no mostrado) que indica que una moneda está siendo dirigida al almacén de monedas (2). Como respuesta a ello, una primera chispa es generada para medir el nivel de monedas en el tubo y, en un determinado periodo de retardo posterior, se genera una segunda descarga para realizar una segunda medición. Estas mediciones son comparadas, y si la diferencia no representa un grosor adicional correspondiente a una moneda única, se genera una señal de error. De manera alternativa o adicionalmente, las mediciones realizadas antes y después de una operación de dispensación de una moneda pueden ser comparadas. En estas realizaciones, las mediciones son activadas por eventos.

En una realización preferente de las realizaciones activadas por eventos, el generador de ritmo de descarga (36) es activado durante un periodo de tiempo predeterminado cada vez que se efectúa una medición. Esto posibilita la realización de unas serie de lecturas y de realizar su promedio para conseguir cada una de las mediciones.

Experimentos que se han realizado sugieren que, suponiendo un juego de monedas en el que la moneda más delgada tiene un grosor de 1,75 mm, suponiendo que no se utiliza compensación de temperatura y que existe una posible variación de 10°C de temperatura, es posible obtener una exactitud que corresponde a la mitad del grosor de una moneda (con un nivel de 29 monedas). No obstante, el error es eliminado de manera efectiva por compensación de temperatura. En una realización práctica es posible, sin esfuerzos indebidos, limitar las variaciones debidas a tolerancias mecánicas a 25% del grosor de la moneda más delgada. Se ha descubierto también que, a causa de la rápida elevación en el tiempo del impulso acústico, es posible medir un tiempo de reflexión con una resolución de 0,1 microsegundos. Promediando 10 lecturas, se observa que se obtiene una resolución igual, aproximadamente, a 0,18 mm.

De acuerdo con lo anterior, utilizando la materia que da a conocer la presente invención, se puede conseguir fácilmente una resolución de la medición más precisa que el grosor de una moneda única. Esto se puede comparar con la disposición prevista en el documento GB-A-2190749, en el que los experimentos sugieren que el tiempo de elevación del impulso acústico es probable que sea del orden de 250 microsegundos, y el tiempo total del impulso es, posiblemente, del orden de 1,5 milisegundos. Además, si el transductor es amortiguado para reducir suficientemente la amplitud del impulso, la potencia del impulso es tan baja que se producen problemas de oscilaciones transitorias. De acuerdo con ello, a efectos prácticos, la resolución de una moneda única sería muy difícil de conseguir, o incluso imposible.

La figura 5 muestra disposiciones prácticas que funcionan de acuerdo con la materia que se da a conocer en la presente invención. En este caso, existe un generador de descargas único (8) destinado a generar impulsos acústicos para detectar los niveles de apilamiento de los contenedores (128), (130), (131), (132) y (134). Los impulsos acústicos son enviados a los contenedores utilizando un colector (60). El generador de descarga (8) tiene terminales (62) y (64) que conducen a un par de conductores (no mostrados) cuyos extremos están separados aproximadamente por 3 mm. El colector (80) comprende tubos con un diámetro de 3 mm que se prolongan desde la zona de descarga a lugares saturados por encima de los contenedores. El extremo de cada tubo está abocinado para incrementar el diámetro interno de 3 mm a 6 mm, proporcionando mejores características de acoplamiento de imperancia y de trasmisión acústica de impulsos. Cada uno de los extremos abocinados (66) está situado inmediatamente adyacente a un micrófono correspondiente (68), con el eje entre el extremo abocinado (66) y el micrófono (68) situado por encima del eje del contenedor respectivo de los contenedores (128), (130), (131), (132) y (134). Esto ayuda a evitar reflexiones acústicas no deseadas.

La utilización del colector (60) para transportar el impulso acústico a áreas correspondientes se ha observado que reduce significativamente el coste y espacio ocupados por el dispositivo según la presente invención. Los micrófonos pueden ser conmutados sucesivamente al circuito y fuera del mismo, de manera que se puede utilizar el mismo dispositivo de detección para la totalidad de los sensores de nivel.

Haciendo referencia nuevamente a la figura 1, cada uno de los contenedores (128), (130), (131), (132) y (134) es, preferentemente, desmontable y sustituible por un contenedor de diámetro distinto. En caso deseado, los contenedores pueden ser situados en un sólo cassette que puede ser desmontado con respecto al aparato (102) para facilitar el desmontaje y sustitución de contenedores individuales.

Preferentemente, los dispositivos de montaje para los contenedores individuales son tales que el centro de la parte superior de cada contenedor está situada siempre en una posición predeterminada, con independencia del diámetro del contenedor. Por lo tanto, por ejemplo si, el contenedor (128) tuviera que ser sustituido por un contenedor de diferente diámetro, tal como se ha indicado con el numeral (129) en líneas de trazos, el contenedor, el extremo (66) del colector y el micrófono (68) tendrían todavía las posiciones relativas apropiadas para un funcionamiento correcto.

Tal como se explica adicionalmente más adelante, es posible aplicar las técnicas de la invención para detectar parámetros distintos del nivel de monedas en el tubo de monedas. Se ha determinado que se utilizan técnicas similares de manera ventajosa para otros objetivos, y que esto es particularmente practicable si es posible producir impulsos acústicos que tienen tiempos de elevación muy rápidos y duración reducida, porque esto posibilita el montaje del detector en un dispositivo de validación de monedas de tipo compacto. De acuerdo con ello, un dispositivo de descarga de arco eléctrico, tal como el mencionado anteriormente, es particularmente deseable. No obstante, puede ser posible utilizar otras disposiciones, por ejemplo, un transductor piezoeléctrico amortiguado que es activado por un alto voltaje de duración breve, si bien se prevé que esto sería significativamente más difícil de conseguir.

Se pueden disponer generadores de impulsos acústicos separados para diferentes objetivos en el dispositivo validador de monedas. No obstante, en una realización especialmente preferente de la invención, se utilizan impulsos acústicos generados para múltiples objetivos. Esto se podía conseguir teniendo varios micrófonos distintos en posiciones predeterminadas, a efectos de detectar reflexiones respectivas de las superficies correspondientes. De manera alternativa, igual que en la disposición descrita en el párrafo siguiente, se pueden utilizar el mismo generador y micrófono para más de un objetivo, dada una disposición adecuada, para analizar la salida de los circuitos de detección.

Haciendo referencia nuevamente a la figura 2, la invención podría ser utilizada para detectar un atascamiento de una moneda. Por ejemplo, si una moneda se ha atascado en la posición mostrada en líneas de trazos por el numeral (18), el impulso reflejado del intersticio generador de descarga se puede dirigir alejándolo del micrófono, posiblemente a la pared lateral del tubo de monedas. De manera alternativa, la reflexión puede haber alcanzado el micrófono durante el periodo de cancelación mostrado con la letra (C) en la figura 4. Por lo tanto, en la realización preferente para detectar este atasco, el procesador (52) está dispuesto para determinar cuándo el contaje alcanzado por el contador (40) supera un umbral determinado, lo cual indica que no se ha recibido reflexión apropiada por el micrófono. Como respuesta a ello, el procesador genera una señal de error.

Un efecto similar se produce también si no existe el tubo de monedas (2). De acuerdo con ello, aunque no exista posibilidad de atasco en el tubo de monedas, el procesador puede ser dispuesto para generar una señal de error si no se ha detectado impulso reflejado por el micrófono dentro de un intervalo predeterminado después de la generación de la descarga.

Haciendo referencia a la figura 6a, una señal acústica puede ser también utilizada para determinar si una puerta (80) se encuentra en una primera posición, en la que se proyecta hacia adentro del canal (82) que forma una trayectoria de monedas, o si la puerta ha sido retirada por detrás de la pared posterior (84) de dicha trayectoria.

Haciendo referencia a la figura 6b, se puede utilizar también un impulso para determinar la anchura de un tubo de monedas (2), posiblemente por reflexión del impulso acústico en una prolongación saliente (90) del tubo. Este procedimiento puede ser utilizado para configurar automáticamente el dispositivo de validación de monedas, de manera que las monedas de las dimensiones correctas son dirigidas a dicho tubo de monedas. En estas circunstancias, el mismo sensor puede ser utilizado para detectar la presencia del tubo de monedas, o de un cassette que contiene a dicho tubo y a otros tubos de monedas.

Las técnicas de la invención podrían ser utilizadas además para determinar el nivel de monedas en una caja monedero, aunque éstas estén dispuestas de forma desordenada. En estas circunstancias, puede ser deseable utilizar dos o más sensores de nivel, y/o la disposición puede ser tal que el sensor está destinado a indicar solamente cuando el nivel supera un umbral predeterminado.

Se debe observar que las técnicas de la invención podrían ser utilizadas para otros objetivos distintos a la detección de nivel de monedas.

Haciendo referencia a la figura 7, ésta muestra esquemáticamente una máquina de venta automática (500) de acuerdo con la presente invención. La máquina de venta automática (500) es una máquina para la dispersación de bebidas calientes. Un almacén para los vasos (502) almacena vasos en un apilamiento (504), del cual el recipiente situado en la parte inferior puede ser suministrado a un compartimiento de llenado (506), indicado con el numeral (508). Entonces, se suministra agua caliente al vaso (508) a través de la boquilla (510). El líquido vertido se recoge en un contenedor de rebose (512).

La máquina tiene tres pares de transmisores/recep-
tores de impulsos acústicos (8), (10), que forman respectivamente sensores de nivel, todos ellos acoplados a un controlador central (514). Cada uno de ellos está estructurado como el detector de nivel de la figura 2. El controlador (514) comprende un circuito de control, tal como el de las figuras 3a y 3b, y está dispuesto para acoplar el circuito de control a cada uno de los sensores de nivel de forma sucesiva.

Los sensores de nivel están dispuestos para medir (a) el número de vasos del almacén de vasos (502), (b) el nivel de líquido dispensado al vaso (508) y (c) el nivel de líquido que se encuentra en el contenedor de rebose (512). El controlador está acoplado a un módem (516) que, por su parte, está conectado a un enchufe (518) para recibir un cable telefónico estándar. La disposición es tal que siempre que el nivel medido de vasos en el almacén (502) desciende por debajo de un nivel predeterminado, y siempre que el nivel en el contenedor de vertidos (512) supera un nivel predeterminado, el controlador (514) utiliza el módem (516) para comunicar con un lugar alejado para indicar de que pronto será necesario efectuar servicio. Como alternativa, dicha localización alejada o remota puede ser dispuesta para consultar la máquina de venta automática regularmente, para determinar los niveles en el almacenamiento de vasos (502) y en el contenedor de vertido (512).

El controlador (514) está dispuesto para terminar la dispensación de líquido al vaso (508) si el nivel de líquido en el interior del mismo supera un valor predeterminado.

Los vasos pueden ser llenados de forma previa con ingredientes apropiados. De manera alternativa, puede disponerse un almacenamiento separado para dichos ingredientes, en cuyo caso se puede disponer un sensor de nivel adicional para dicho almacenamiento.

No es necesario que se dispongan todos estos sensores. Si se dispone más de uno de ellos, puede ser posible utilizar un generador de impulsos acústicos común (8). Si bien es deseable que los sensores utilicen descargas de arco eléctrico para producir el impulso acústico, ello no es esencial, especialmente si hay más sitio disponible y/o se requiere una menor precisión.

La figura 8 muestra un dispensador de producto (600) de otra máquina para la venta automática, según la presente invención. Ésta tiene una forma conocida en general, de manera que los productos individuales (602) se disponen en vueltas correspondientes en una estructura helicoidal (604). Haciendo girar la estructura helicoidal (604) una vez alrededor de su eje, todos los productos son desplazados hacia la abertura (606) y el producto situado en el extremo cae de la estructura pasando a la abertura.

Se dispone un detector de nivel que incorpora un dispositivo (8) de descarga de arco eléctrico y un dispositivo receptor (10). El impulso acústico procedente del arco se desplaza a lo largo del eje de la estructura helicoidal (604), y se refleja en el receptor (10) por el último producto retenido en la estructura, de manera que el tiempo de recepción del impulso reflejado representa el número de productos almacenados en la estructura helicoidal. Esta disposición puede ser controlada y utilizada como las disposiciones descritas en lo anterior.

En las disposiciones de las figuras 7 y 8, si se detecta que el nivel de vasos o de productos ha disminuido llegando a cero, se inhibe la continuación de la venta, y si se detecta que el nivel no ha disminuido de manera apropiada después de las instrucciones de la venta, se efectúa otro intento de venta.

Claims (27)

1. Método para la detección de la presencia y/o situación de una superficie (80, 90) en un aparato de manipulación de monedas (102) detectando un impulso acústico reflejado de la superficie (80, 90), caracterizado porque el impulso acústico es producido por una descarga eléctrica.

2. Método, según la reivindicación 1, que comprende la etapa de producir un valor representativo de la localización de la superficie (80, 90) al determinar el tiempo requerido para recibir el impulso.

3. Método, según la reivindicación 2, en el que el valores representativo del número de monedas de un almacenamiento de monedas (2).

4. Método, según la reivindicación 3, en el que el almacenamiento de monedas (2) es un tubo en el que las monedas están almacenadas encaradas entre sí en un almacenamiento (4).

5. Método, según la reivindicación 3, en el que el almacenamiento es una caja monedero (124).

6. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, que comprende la etapa de detectar adicionalmente el tiempo necesario para que el impulso acústico recorra una distancia predeterminada, y determine dicho valor dependiendo de la relación entre los tiempos detectados.

7. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la disposición de una señal indicativa de si se ha detectado o no la superficie (80, 90).

8. Método para la detección de la configuración de un paso de monedas en un dispositivo (104) para la validación de monedas, cuyo método comprende la generación de un impulso acústico y la determinación de la configuración a partir del tiempo necesario para la reflexión del impulso desde una superficie del paso para alcanzar un receptor (10), de manera que el impulso acústico es producido por una descarga eléctrica.

9. Método, según la reivindicación 8, en el que el impulso acústico tiene una duración menor de 100 microsegundos.

10. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de producir una señal indicadora de un atasco de monedas dependiendo de la salida del receptor (10).

11. Método, según la reivindicación 10, en el que la señal representativa del atasco de monedas es producida si el receptor (10) no produce una salida que supera un umbral predeterminado dentro de un periodo de tiempo predeterminado.

12. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de proporcionar una señal indicativa de la presencia de un almacenamiento de monedas (2) en dependencia de la salida del receptor (10).

13. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de producir una salida representativa de la posición de una puerta direccionadora de las monedas, dependiendo de la salida del receptor (10).

14. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la producción de una señal representativa de las dimensiones de un almacenamiento de monedas (2), dependiendo de la salida del receptor (10).

15. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de detectar la temperatura ambiente y determinar la localización de una superficie (80, 90) que refleja el impulso acústico teniendo en cuenta el tiempo necesario para que la reflexión alcance el receptor (10) y la temperatura.

16. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de generar repetitivamente impulsos acústicos y promediar los tiempos detectados.

17. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la generación del impulso acústico como respuesta a una señal de control representativa de un evento detectado.

18. Método, según la reivindicación 17, que comprende la etapa de generar un primer y un segundo impulsos acústicos en respuesta a una señal representativa de que se ha direccionado una moneda a un almacenamiento de monedas (2), y determinando si la respuesta del receptor (10) a los impulsos acústicos difiere en una forma que indique que la moneda ha sido recibida en el almacenamiento de monedas
(2).

19. Aparato para la manipulación de monedas que tiene un almacenamiento de monedas (2) y un detector de nivel para detectar el nivel de las monedas en dicho almacén, comprendiendo el detector de nivel medios (52) para determinar el nivel a partir del tiempo en el que se determina que un impulso acústico ha sido reflejado por una superficie (80, 90) cuya localización es indicativa del nivel, caracterizado porque el detector de nivel comprende, además, medios para generar una descarga eléctrica (8) y porque el impulso acústico es producido por la descarga eléctrica.

20. Aparato, según la reivindicación 19, en el que el almacenamiento (2) es un tubo de monedas (128, 130, 131, 132, 134) en el que las monedas están almacenadas en un apilamiento (4), poseyendo el aparato medios de montaje (60) para soportar el tubo de monedas de manera tal que permita la sustitución del tubo de monedas por un tubo para recibir monedas de diferente diámetro, siendo tales los medios de montaje (60) que provocan que el centro de la embocadura del tubo tenga una localización predeterminada, con independencia del tubo soportado de este modo.

21. Aparato, según la reivindicación 19 ó 20, que tiene una serie de almacenamientos de monedas (128, 130, 131, 132, 134) y un colector (60) para dirigir impulsos acústicos desde los medios (8) generadores de descarga eléctrica a los correspondientes almacenamientos para posibilitar la detección de los niveles en los almacenamientos (128, 130, 131, 132, 134).

22. Aparato, según la reivindicación 21, en el que el colector (60) tiene extremos (66) abocinados hacia afuera, para emitir impulsos acústicos a los correspondientes almacenamientos (128, 130, 131, 132, 134).

23. Método para determinar la cantidad de artículos de stock almacenados en una máquina de venta automática (500), que son vendidos a cambio de un valor y rellenados por una persona de servicio, incluyendo el método la etapa de dirigir un impulso acústico a los elementos de stock, determinando el tiempo necesario para que el impulso reflejado alcance un receptor (10) y calculando la cantidad de artículos del stock a partir del tiempo determinado, en el que el impulso acústico es producido por una descarga eléctrica.

24. Método, según la reivindicación 23, en el que el impulso acústico tiene una duración menor de 100 microsegundos.

25. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 23 y 24, que comprende la etapa de detectar la temperatura ambiente y determinar la localización de una superficie (80, 90) que refleja el impulso acústico, teniendo en cuenta el tiempo necesario para que la reflexión alcance el receptor, así como la temperatura.

26. Máquina automática de venta (500) que comprende un almacenamiento de artículos de stock que son vendidos a cambio de elementos de valor y que son repuestos por una persona de servicio, caracterizada porque la máquina de venta automática (500) comprende medios de detección (514, 10, 8) para dirigir un impulso acústico de los artículos de stock, determinando el tiempo necesario para que el impulso reflejado alcance un receptor (10) y calculando la cantidad de artículos de stock a partir del tiempo predeterminado, de manera que los medios de detección (514, 8, 10) comprenden medios (8) para producir una descarga de arco eléctrico para generar el impulso acústico.

27. Máquina de venta automática (500), según la reivindicación 26, que comprende medios (516) para transmitir una indicación de dicha cantidad detectada a un lugar que se encuentra en situación remota.