ES2299541T3 - Procedimiento y dispositivo para medir el diametro de monedas. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para verificar monedas en aparatos de verificación de monedas con los siguientes pasos: - las monedas pasan por un campo electromagnético entre al menos una bobina emisora y una bobina receptora, - a la bobina emisora se da periódicamente una breve señal de emisión, cuya duración es reducida en relación con el tiempo de paso de las monedas, caracterizado porque para determinar el diámetro de las monedas - el campo electromagnético está configurado de tal forma que el campo quede cubierto parcialmente al menos también por la zona superior de las mismas, - para diferentes intervalos de tiempo de los impulsos de emisión recurrentes se determinan valores de determinación, y a partir de los valores de amortiguación máximos con respecto a los intervalos de tiempo se forma una curva amortiguación sobre el tiempo, - la curva sobre el tiempo se extrapola al momento cero del impulso de emisión y, por tanto, se determina el valor de amortiguación en el momento cero y - el valor de amortiguación en el momento cero, determinado por extrapolación, se compara con una banda de aceptación predefinida o con una línea característica predefinida para diámetros de monedas para su comparación con un valor teórico almacenado.

Description

Procedimiento y dispositivo para medir el diámetro de monedas.

La invención se refiere a un procedimiento para medir el diámetro de monedas según la reivindicación 1.

Al verificar monedas en aparatos de verificación de monedas se verifican diversas características de las monedas insertadas para conseguir una discriminación fiable de monedas falsas. Entre las características de las monedas, que se han de determinar, figura también su diámetro. Se conoce el procedimiento de medir el diámetro de monedas con la ayuda de dos barreras de luz. Con la ayuda del tiempo de cubrición de las barreras de luz y la diferencia de tiempo entre las barreras de luz durante el paso de las monedas se calcula el diámetro de éstas. Este tipo de medición de tamaño tiene una tolerancia de medición de aproximadamente \pm 0,5 mm. Sin embargo, se conocen juegos de monedas, en los que el diámetro de las distintas monedas no se diferencia en más de 0,5 mm. Por lo tanto, el procedimiento conocido es insuficiente para una identificación exacta de monedas falsificadas.

Asimismo se conoce el procedimiento de estimar el diámetro sobre la base de los tiempos de cubrición de sensores inductivos de monedas. Este procedimiento tampoco es especialmente exacto.

Por el documento DE19726449 se conoce un procedimiento para verificar monedas con una disposición de sensores que trabajan por inducción, en el que la bobina primaria de la disposición de bobinas es alimentada de una señal de emisión periódica que contiene armónicas. En el procedimiento conocido, a la señal de emisión se asigna un número de pasos de conmutación. A partir de los valores de la señal de recepción, en los correspondientes pasos de conmutación que se repiten con la frecuencia de la señal de emisión quedan formadas curvas envolventes. Un dispositivo de evaluación forma, sobre la base del número de las curvas envolventes generadas al mismo tiempo, un criterio para la generación de la señal de aceptación o de devolución. Las curvas envolventes son características de la consistencia de una moneda, pudiendo ser evaluadas de manera adecuada. Así, por ejemplo, la relación de las amplitudes de las curvas envolventes es una medida característica.

La invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento para medir el diámetro de monedas, en el que sea posible una determinación especialmente exacta.

Este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1.

Como en los sensores inductivos habituales, las monedas pasan por un campo electromagnético. La disposición de bobinas, sin embargo, está configurada de tal forma que al menos la zona superior de las monedas cubra el campo al menos parcialmente, independientemente de su diámetro. Al igual que en el procedimiento conocido, descrito en último lugar, la bobina emisora es alimentada de un impulso de emisión periódico que es corta en proporción al tiempo de paso de las monedas. Para las diferentes frecuencias del impulso de emisión se determinan los valores de amortiguación máximos. Según en qué momento se realice una medición a partir del comienzo del impulso de emisión, cambia la frecuencia del campo. Entonces, se obtienen valores máximos tales como se producen también en el documento DE19726449 por las curvas envolventes descritas allí. En el procedimiento según la invención, estos valores de medición de amortiguación se extrapolan al momento cero, y los valores de medición determinados de esta manera se comparan con bandas de aceptación predefinidos para diámetros de monedas. Si el valor determinado no se encuentra dentro de una banda de aceptación, la moneda se expulsa como moneda falsificada.

El procedimiento según la invención parte del siguiente conocimiento. Una moneda que pasa por un campo forma una pantalla. La dimensión de la pantalla, sin embargo, depende de la frecuencia del campo. Las bajas frecuencias son amortiguadas principalmente por el material, es decir, el campo atraviesa el material en función de su conductividad. Cuanto mayor sea la frecuencia del campo, tanto menor será su penetración en el material. Cuanto mayor sea la frecuencia, tanto más la tensión inducida en la bobina receptora depende de la cubrición por la moneda. En el caso de muy altas frecuencias incluso se produce un llamado efecto de "skin", es decir que el campo ya prácticamente no penetra en el material de la moneda. Si se generara una frecuencia infinitamente alta, el efecto de pantalla dependería ya sólo del tamaño, es decir, del diámetro de la moneda. Evidentemente, no es posible realizar frecuencias infinitamente altas. En el caso de un flanco infinitamente escarpado de un impulso, la frecuencia sería infinita, pero no es posible realizarlo técnicamente. Más bien, el circuito de emisión tarda cierto tiempo en establecer el campo magnético, aprox. 1 \museg. con los componentes usuales.

En el procedimiento según la invención, los distintos puntos de medición, dependientes de la frecuencia, para los máximos de amortiguación, pueden unirse formando una curva o incluso una recta. La forma de la curva depende de la proporcionalidad del comportamiento de amortiguación, por una parte, y la configuración de la disposición de bobina, por otra parte. Así, es posible una disposición de bobinas, en la que se obtenga una relación lineal entre la amortiguación y el diámetro.

Extrapolando al momento t=0 los valores de amortiguación medidos para los diferentes puntos de medición de la señal de emisión, la amortiguación determinada es una medida del diámetro. Se ha demostrado que este método de medición conduce a un resultado muy favorable con desviaciones reducidas. Para la extrapolación de los valores de medición pueden aplicarse diferentes procedimientos, por ejemplo, el llamado ajuste de curvas, para obtener, a partir de los valores medidos respectivamente, un valor de medición para el momento cero y, por tanto, para el diámetro de la moneda que ha pasado. Según una forma de realización del procedimiento según la invención puede procederse en el sentido del documento DE19726449, es decir, se puede realizar una división del impulso de emisión en un número de pasos parciales. Se puede prever una única bobina emisora o secundaria, cuyas señales de salida pueden transformarse en curvas envolventes con la frecuencia correspondiente de la señal de emisión, con pasos de conmutación repetidos. Para ello, sin embargo, no se requiere una formación expresa de las curvas envolventes, sino simplemente la determinación de valores máximos para las frecuencias correspondientes. Los valores máximos se extrapolan entonces, de la manera que ya se ha descrito, al momento cero para determinar el valor de diámetro.

Para realizar el procedimiento según la invención, según la invención se prevé que para las bobinas emisora y receptora se utilicen bobinas rectangulares, relativamente cortas en el sentido de rodadura de las monedas. Preferentemente, la longitud de las bobinas rectangulares en el sentido de rodadura es sensiblemente más corta que el diámetro de la menor moneda posible.

Según otra forma de realización de la invención, la altura de la bobina receptora está dividida en al menos un tramo superior y un tramo inferior, estando dispuesto el tramo superior a tal altura por encima de la trayectoria de monedas que esté cubierto aún parcialmente por las monedas con el menor diámetro, mientras que el tramo inferior llegue hasta la trayectoria de monedas o finalice justo encima de ésta. El tramo superior de la bobina receptora puede usarse para medir el diámetro tal como se ha descrito anteriormente. El tramo inferior sirve para determinar el material, pudiendo realizarse la determinación del material de distintas maneras, pero especialmente también de la manera que se describe en el documento DE19726449.

Finalmente, según otra forma de realización de la invención, el tramo inferior de la bobina receptora puede estar dividido en dos subtramos dispuestos uno encima de otro, el tramo inferior de los cuales esté cubierto por la zona de monedas bicolores, situada fuera del núcleo de las monedas bicolores. Como es sabido, las monedas bicolores son aquellas que presentan un núcleo de un primer material y un anillo de otro material, dispuesto alrededor del núcleo. Como es sabido, algunas monedas de Euro están configuradas como monedas bicolores. Por la división del tramo inferior de la bobina receptora en dos subtramos puede realizarse también una discriminación de las monedas con vistas al núcleo y el anillo de una moneda bicolor.

A continuación, la invención se describe detalladamente con la ayuda de dibujos. Muestran

La figura 1 una estructura esquemática de un dispositivo para realizar el procedimiento según la invención,

la figura 2 las líneas características de amortiguación, por ejemplo, para una disposición según la figura 1, durante el paso de monedas de distintos materiales,

la figura 3 un campo de líneas características de valores máximos de la amortiguación para diferentes materiales de moneda, incluyendo su extrapolación a 0,

la figura 4 un detalle aumentado de la figura 4 con la extrapolación a 0,

la figura 5 un campo de líneas características similar a la figura 3, pero con una corrección de la extrapolación lineal,

la figura 6 un campo de líneas características similar a la figura 3, pero con una extrapolación no lineal,

la figura 7 una línea característica para diferentes diámetros y materiales, con una extrapolación no lineal y corrección.

En la figura 1 se puede ver una vía de rodadura 10 para monedas de un verificador de monedas, no representado en detalle, sobre la cual rueda una moneda bicolor 12. La moneda se desplaza por la disposición de bobinas, constituida por una bobina emisora 14 y una bobina receptora 16. Las disposiciones de bobinas 14, 16 son rectangulares y en el sentido de rodadura de la moneda 12 son más cortas que el diámetro de ésta. La bobina receptora 16 está dividida en tres tramos 18, 20 y 22. La división tiene lugar en altura. Es tal que el tramo 18 quede cubierto temporalmente en cualquier caso, al menos parcialmente, por la zona superior de la moneda, independientemente de su diámetro. La moneda 12 se compone de un núcleo interior 24 y un anillo 26 alrededor del núcleo 24 (moneda bicolor). El tramo superior 18 está dispuesto de tal forma que, normalmente, no esté cubierto por el núcleo 24, cuando la moneda pase por la disposición de bobinas. El tramo 20 está concebido de tal forma que, sustancialmente, alcance la zona del núcleo de una moneda bicolor. El tramo inferior 22 cubre sustancialmente la zona inferior del borde o del anillo 26. Para la medición que aún se describirá se recurre en primer lugar al tramo 18 para determinar el diámetro. Los tramos 20 y 22 sirven para determinar el material según un procedimiento que se describe en el documento DE19726449.

La bobina emisora 14 es cargada periódicamente con impulsos rectangulares que tienen, por ejemplo, una duración de 30 \mus. Dado que el paso de una moneda por una disposición de bobinas, tal como está representada en la figura 1, dura aproximadamente 200 ms, la duración de la señal de emisión es reducida en relación con el tiempo de paso de la moneda. Un impulso rectangular de este tipo se emplea de forma recurrente también en el procedimiento según el documento DE19726449 mencionado. Si ahora, según este documento, el impulso de emisión se divide en secciones temporales o pasos de conmutación individuales y si se realiza una medición de la señal de la bobina receptora 18 a los distintos pasos temporales, se obtendrá por ejemplo una de las curvas que están representadas en la figura 2. La curva con el mayor valor máximo es aquella que corresponde a la máxima amortiguación. La máxima amortiguación o pantalla se obtiene con la máxima frecuencia. Por tanto, esta curva corresponde a la máxima frecuencia a la que se mide, es decir, en un paso de conmutación posterior al inicio del impulso de emisión. Midiendo durante el tiempo de paso de la moneda de forma recurrente siempre durante este momento, se obtiene la curva mencionada con el máximo valor máximo. Si los pasos temporales están más alejados del punto de inicio o del flanco anterior del impulso rectangular, la consecuencia es una menor frecuencia y, por tanto, una menor amortiguación. Con otras palabras, en el mismo material de moneda, en función de la frecuencia se obtiene una amortiguación distinta durante el paso de la moneda. La frecuencia distinta resulta, como se ha mencionado, por el momento de medición en relación con el flanco anterior del impulso rectangular.

Cabe mencionar que el haz de curvas según la figura 2 no se puede conseguir con una moneda bicolor; ésta conduce a otro haz de curvas tal como está representado en el documento DE19726449 mencionado. El haz de curvas según la figura 2, en cambio, se refiere a una moneda fabricada homogéneamente de un material determinado.

Uniendo los valores máximos del haz de curvas según la figura 2 formando una curva, resulta, por ejemplo, la extensión de la curva 30 en la figura 5. Los distintos puntos medidos en la curva 30 corresponden a diferentes frecuencias que conducen a una amortiguación diferente. En el caso de otro material resultan otras extensiones de curva, como está representado en la figura 5. La asignación de las curvas a los materiales resulta de la leyenda a la derecha en la figura 5.

El establecimiento de la tensión rectangular o del impulso rectangular como señal de emisión tarda cierto tiempo, por ejemplo, 1 \mus. Sin embargo, como se aspira a desconectar el valor de amortiguación dependiente del material, cumpliendo la suposición de que la frecuencia es infinitamente alta, se requiere una extrapolación de las curvas según la figura 5 para obtener el valor de amortiguación en el momento 0. Esto se indica en la figura 5, en la que están representadas sustancialmente las curvas según la figura 3.

La figura 4 muestra la extensión de las curvas según la figura 3 en el marco de tiempo de 0 a 1 \mus. Se puede ver que el intervalo para la amortiguación con materiales individuales, con el mismo diámetro de moneda, oscila entre 367 y 357,5. Este es un intervalo extraordinariamente pequeño que basta para una determinación suficientemente exacta del tamaño del diámetro.

En la figura 6 se ha realizado una extrapolación no lineal, que también se conoce de por sí, por ejemplo bajo la denominación ajuste de curvas. Mientras que en las curvas según las figuras 3 a 5 se usa un valor de diámetro de
30 mm, el haz de curvas según la figura 6 se basa en un diámetro de moneda de 18 mm.

En la figura 7 está dibujada una línea característica del diámetro encima de los valores de medición de amortiguación, para una extrapolación no lineal y corrección del haz de curvas según la figura 3 ó 5. Se puede ver que los puntos de medición de diferentes materiales se encuentran aproximadamente en una función aproximada a una recta, de modo que el procedimiento descrito permite detectar exactamente si una moneda insertada se encuentra dentro del intervalo de diámetro predefinido o no. Los diámetros teóricos de las distintas monedas de un juego de monedas pueden definirse por una ventana de diámetros que ha de ser muy pequeña para poder discriminar exactamente incluso juegos de monedas con diferencias de diámetro muy pequeñas. El error máximo asciende, al menos teóricamente, a 0,115 mm. Este error es suficiente para distinguir también aquellas monedas, cuyo diámetro difiera sólo en 0,5 mm.

Como ya se ha mencionado, el procedimiento descrito puede realizarse sólo con el tramo 18 de bobina receptora. Los tramos 20 y 22 de bobina receptora pueden usarse para determinar el material de la manera descrita en el documento DE19726449. En este caso, las curvas envolventes según la figura 2, que también se generan en dichos tramos, sirven para determinar el material. Las monedas diseñadas como monedas bicolores también pueden detectarse según el procedimiento conocido.

Claims (2)

1. Procedimiento para verificar monedas en aparatos de verificación de monedas con los siguientes pasos:

-

las monedas pasan por un campo electromagnético entre al menos una bobina emisora y una bobina receptora,

-

a la bobina emisora se da periódicamente una breve señal de emisión, cuya duración es reducida en relación con el tiempo de paso de las monedas,

caracterizado porque para determinar el diámetro de las monedas

-

el campo electromagnético está configurado de tal forma que el campo quede cubierto parcialmente al menos también por la zona superior de las mismas,

-

para diferentes intervalos de tiempo de los impulsos de emisión recurrentes se determinan valores de determinación, y a partir de los valores de amortiguación máximos con respecto a los intervalos de tiempo se forma una curva amortiguación sobre el tiempo,

-

la curva sobre el tiempo se extrapola al momento cero del impulso de emisión y, por tanto, se determina el valor de amortiguación en el momento cero y

-

el valor de amortiguación en el momento cero, determinado por extrapolación, se compara con una banda de aceptación predefinida o con una línea característica predefinida para diámetros de monedas para su comparación con un valor teórico almacenado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque a un tramo recurrente periódicamente del impulso de emisión está asignado un número de pasos de conmutación, porque a partir de los valores de la señal de recepción de la bobina receptora en los pasos de conmutación correspondientes que se repiten con la frecuencia del impulso de emisión se forman curvas envolventes y porque un dispositivo de evaluación determina los valores máximos correspondientes sobre la base del número de curvas envolventes generadas al mismo tiempo.