ES2204415T3 - Maquina para la manipulacion de dinero. - Google Patents

Abstract

Aparato de manipulación de dinero (2) que comprende un almacén (22) utilizado para almacenar moneda de un primer valor procedente de una pluralidad de transacciones y para dispensar dicha moneda como cambio, y medios de generación de señales (50), caracterizado porque, en respuesta a una señal procedente de los medios de generación de señales (50), el aparato (2) dirige moneda de un segundo valor al almacén (22).

Description

Máquina para la manipulación de dinero.

La presente invención se refiere a un aparato para la manipulación de unidades de dinero. La invención se describirá principalmente en el contexto del manejo de monedas, pero es aplicable asimismo a aparatos que también o alternativamente manejan otras unidades de dinero, tales como billetes de banco, tarjetas inteligentes, tarjetas de pago o elementos similares.

Se conoce la disponibilidad de un aparato de manipulación de monedas que recibe y valida monedas de diferentes valores, y que dirige las monedas válidas a los respectivos contenedores, cada uno de los cuales contiene monedas de un mismo valor. Se conoce también el hecho de dispensar de monedas desde dichos contenedores como cambio, en la cantidad correspondiente a la diferencia entre el valor de las monedas introducidas y el precio de un producto o servicio obtenido a partir de una máquina asociada con el aparato de manipulación de monedas.

Se conoce también la forma de disponer el nivel de monedas en cada contenedor para que no exceda un nivel predeterminado superior. El aparato tiende así a dirigir las monedas de un valor específico a un contenedor asociado hasta que se alcanza el nivel superior, y entonces cualquier otra moneda del mismo valor se envía a una caja para el dinero, que normalmente es de un tipo que no permite la dispensación de moneda desde la misma.

Periódicamente, un operador vaciará la caja del dinero. En este momento, es habitual que los operadores ajusten los niveles de las monedas en los contenedores de monedas de modo que cada uno contenga un número de monedas que corresponda al nivel llamado de "flotación" en cada contendor respectivo, en un intento de asegurar que habitualmente haya una existencia adecuada de monedas en el contenedor para utilizarlas como cambio, de resultar necesario.

Durante la utilización, entre las visitas del operador, varían los niveles de monedas en los contenedores, y algunas veces no hay suficientes monedas en un contenedor para suministrar el cambio correcto para una transacción dada, en el momento en que la máquina se dice que está en el modo de "sólo cambio exacto". Se comprende que cuando una máquina expendedora automática sólo acepta el cambio exacto para un elemento seleccionado, se pierden ventas.

Se conoce por el documento EP 0 653 084 el intento de minimizar el riesgo de que, en el período que sigue a la revisión de la máquina, no haya suficientes monedas disponibles para el cambio, disponiendo que el aparato controle ciertos parámetros para calcular dinámicamente la probabilidad de que un valor particular se precise para ser dispensado.

El documento US 5.356.333 se refiere a un depósito de monedas que constituye un almacén para almacenar temporalmente las monedas introducidas en un aparato de manipulación de monedas en una transacción individual, antes de que se devuelvan al usuario o se dirijan a una caja de dinero.

La presente invención da a conocer un aparato de manipulación de dinero según la reivindicación 1, y un método de funcionamiento para un aparato de manipulación de dinero, según la reivindicación 33. Las características preferentes de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.

Se describirá a continuación un ejemplo de un aparato según la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 representa un esquema de la parte mecánica de un aparato de manipulación de monedas;

- la figura 2 representa un diagrama de bloques del circuito del aparato de manipulación de monedas;

- la figura 3 representa una vista que muestra una casete desmontable;

- la figura 4 representa un diagrama de flujo;

- la figura 5 representa una vista de una máquina expendedora automática;

- la figura 6 representa un diagrama de flujo; y

- la figura 7 representa un diagrama de flujo.

La figura 5 muestra una máquina expendedora automática, indicada en general por el número de referencia (90). Haciendo referencia a la figura 1, el aparato de manipulación de monedas (2) en la máquina expendedora automática incluye un dispositivo de validación de monedas (4) para recibir monedas, como se indican por (6). Durante el paso de las monedas (6) a lo largo de una ruta (8) en el dispositivo de validación (4), el dispositivo de validación proporciona señales que indican si las monedas son aceptables, y si está establecido de esta manera, el valor de las monedas. Se conocen varios tipos de dispositivos de validación, incluyendo dispositivos de validación que utilizan técnicas ópticas, acústicas e inductivas. Ejemplos de dichos dispositivos de validación se describen, entre otros, en los documentos GB 1 397 083, GB 1 443 934, GB 2 254 948 y GB 2 094 008.

A continuación, las monedas aceptables entran en un separador de monedas (10), que presenta un número de puertas (no representadas) controladas por los circuitos del aparato para desviar selectivamente las monedas desde una ruta principal (12) a alguna de las varias otras rutas (14), (15), (16) y (17), o permitiendo que las monedas sigan a lo largo de la ruta (12) a una ruta (20) que lleva a una caja de dinero (21). Si las monedas no son aceptables, en lugar de entrar en el separador (10) se llevan directamente a una ranura de rechazo a través de la ruta (30).

Cada una de las rutas (14), (15), (16) y (17) lleva a uno de los cuatro respectivos tubos de monedas o contenedores (22), (24), (26) y (28). Cada uno de estos contenedores está dispuesto para almacenar una pila vertical de monedas de un valor particular. Aunque sólo se muestran cuatro contenedores, puede preverse cualquier número de ellos.

Un dispensador, indicado esquemáticamente en (29), es operable para dispensar monedas desde los contenedores cuando el cambio lo ha de dar el aparato. Las monedas dispensadas se entregan a una ruta de reembolso (31).

Como se muestra en la figura 3, los tubos (22), (24), (26) y (28) están provistos de una casete (40) que puede retirarse, y los tubos mismos pueden retirarse de la casete, tal como se describe en el documento GB 2 246 897 A.

Haciendo referencia a la figura 2, el circuito incorpora un microprocesador (50) conectado a los colectores de datos y direcciones (52) y (54). Aunque se muestran buses separados, las señales de datos y de direcciones pueden, en cambio, ser transmitidas simultáneamente por un bus único. También podría estar previsto un colector para las señales de control.

El microprocesador (50) se halla conectado a través de los colectores (52) y (54) a una memoria de sólo lectura (ROM) (56) y a una memoria de acceso aleatorio (RAM) (58). La ROM (56) almacena el programa que controla la operación completa del microprocesador (50), y la RAM (58) se utiliza por el microprocesador (50) como una memoria de cuaderno de notas.

El microprocesador (50), la ROM (56) y la RAM (58) están combinados en un único circuito integrado, en la forma de realización preferente.

El microprocesador (50) puede estar conectado también a través de los colectores (52) y (54) a una EAROM (60) para almacenar una variedad de parámetros alterables.

El microprocesador (50) también está acoplado a través de los colectores (52) y (54) a unos circuitos de entrada y salida indicados en (62). Los circuitos (62) incluyen interruptores accionables por el usuario, por lo menos un sensor de nivel para cada uno de los contenedores de monedas (22), (24), (26) y (28); circuitos para accionar el dispensador (29) y las puertas del separador de monedas (10), los circuitos del dispositivo de validación (4), y una pantalla visionable por el usuario del aparato para visualizar el valor de la cantidad acumulada y una indicación cuando hay almacenadas monedas insuficientes para garantizar que habrá cambio disponible. Los circuitos (62) están conectados a una pantalla (68) visible para el operador y a un teclado auxiliar (70) accesible sólo al operador.

Los circuitos de entrada y salida (62) incluyen también una interconexión entre el circuito de control del aparato y el panel de circuito (64) de la máquina expendedora automática a la cual está conectado, y otra interconexión a un dispositivo de verificación (66).

Durante el funcionamiento del aparato, el microprocesador (50) comprueba sucesivamente las señales recibidas desde el dispositivo de validación para determinar si una moneda ha sido introducida en el aparato. Cuando se ha acumulado una determinada cantidad, el microprocesador comprueba también las señales procedentes de la máquina expendedora automática para determinar si se ha llevado a cabo una operación de venta. En respuesta a las diversas señales recibidas por el microprocesador (50), se ejecutan diversas partes del programa almacenado en la ROM (56). El microprocesador está dispuesto de esta manera para operar y recibir señales de los sensores de nivel de los contenedores de monedas (22), (24), (26) y (28), y para controlar las puertas del separador (10) con el objeto de entregar las monedas a las localizaciones requeridas, y también puede operar para ocasionar la información apropiada que debe mostrarse en las pantallas del aparato y para enviar señales a la máquina expendedora automática para permitir o evitar operaciones de venta. El microprocesador también puede operar para controlar que el dispensador entregue las cantidades apropiadas de cambio.

La disposición descrita hasta este momento es completamente convencional, y por consiguiente, los detalles de las estructuras particulares adecuadas para utilizar como las diversas partes del mecanismo no se describirán con detalle.

La secuencia particular de muchas de las operaciones llevadas a cabo por el microprocesador pueden ser las mismas que en los aparatos precedentes. Por consiguiente, un programa adecuado para almacenar en la ROM (56) puede ser diseñado por cualquiera familiarizado con la materia, y por consiguiente se describirán solamente las operaciones llevadas a cabo por las partes específicamente relevantes de dicho programa.

El aparato (2) está dispuesto para controlar cada transacción realizada por la máquina expendedora automática. Más específicamente, el microprocesador (50) registra, por cada transacción, el precio del elemento seleccionado, el número y los valores de las monedas suministradas como pago, y el número y los valores de las monedas suministradas en el cambio. El procesador (50) registra también cuando ocurre el suceso de tener "sólo el cambio exacto", y qué tubos de monedas están vacíos y por cuanto tiempo. El número y el valor de las monedas suministradas como cambio se determina mediante un algoritmo adecuado de cambio en el microprocesador, tal como se describe, por ejemplo, en el documento GB 2 269 258. La información registrada por el procesador (50) se almacena en el dispositivo de verificación (66).

Cuando el operador visita la máquina, promueve que el microprocesador (50) analice los datos almacenados por el dispositivo de verificación (66) y calcula el nivel de flotación deseado para cada valor de la moneda al pulsar las teclas apropiadas en el teclado auxiliar (70). Alternativamente, los datos almacenados pueden ser descargados y procesados por un ordenador que el operador enchufa en el procesador (50) o en el dispositivo de verificación (66). Las etapas del cálculo se exponen en la figura 4. Más específicamente, el microprocesador (50) calcula el número total de monedas de tal valor que se han introducido (etapa 72) y el número total de monedas de tal valor (etapa 74) que se han dispensado en los siete días anteriores. Se calcula a continuación la diferencia entre el número de monedas dispensadas y el de las introducidas (etapa 76). Dicho número se multiplica a continuación por cuatro, dando por supuesto que el operador visita la máquina una vez al mes, para llegar a una estimación de la diferencia en un mes, y por consiguiente a una estimación para el nivel de flotación. A continuación, el microprocesador (50) divide la cifra estimada para el nivel de flotación por el número máximo de monedas que pueden ser almacenadas por un tubo en el mecanismo (etapa 78), se redondea el resultado por exceso (etapa 80) al próximo número entero para llegar a un número que representa el número de tubos de tal valor que deben ser colocados.

El microprocesador (50) realiza cálculos similares para cada uno de los valores de la moneda, y a continuación decide qué cambios necesitan realizarse entonces en los tubos de monedas del conjunto. Una señal, que representa las instrucciones que se refieren al cambio de los tubos, se genera y se envía a los circuitos (62). Las instrucciones se visualizan a continuación en el pantalla (68).

Por ejemplo, suponemos que en un período de 7 días, el mecanismo de monedas detecta que se han introducido 100 monedas de 5p, y se han dispensado 130 monedas de 5p como cambio. Si el operador ha de visitar la máquina una vez al mes, utilizando las etapas del algoritmo mencionado anteriormente, se observa que debería estar disponible una flotación de 120 monedas de 5p al empezar. Suponiendo que un tubo preformado almacena por lo menos 90 monedas de 5p, entonces puede observarse que por lo menos deben hallarse presentes dos de dichos tubos, cada uno lleno con 90 monedas de 5p, en cada servicio, para reducir el riesgo de que ocurra un modo de "sólo cambio exacto". En lugar de suministrar dichos dos tubos llenos, deberían preverse dos tubos conteniendo un total de 120 o más monedas.

En el ejemplo mencionado anteriormente, el procesador (50) hace predicciones acerca de los tubos que se requieren por predicción de la distribución probable de monedas a dispensar como cambio. Esto se realiza por control del flujo de entrada y salida de cada valor de moneda en un período de tiempo predeterminado, o más simplemente, la diferencia entre el número de monedas de aquel valor introducidas y el número de monedas del mismo valor dispensadas. El número de tubos que se requiere se estima entonces utilizando la capacidad conocida, predeterminada, de un tubo.

El ejemplo anterior, por ejemplo, no tiene en cuenta las fluctuaciones a través del período de siete días controlado, tales como los períodos en que una secuencia de monedas de 5p se dispensa como cambio, y ninguna se introduce. Son posibles métodos más sofisticados de predicción de un buen nivel de flotación y por consiguiente del número de tubos requeridos.

En un enfoque alternativo, se calcula un coeficiente de agotamiento para cada valor de la moneda, en el que

Proporción(R)= \frac{\text{(núm. de monedas dispensadas - núm. monedas aceptadas)}}{\text{capacidad del tubo o tubos de monedas}}

(teniendo en cuenta sólo monedas de un valor determinado).

La proporción se establece sobre 50 ventas, y se actualiza continuamente, utilizando una muestra dinámica de una secuencia de 50 ventas.

R tiende a 0 con un agotamiento más lento de monedas en los tubos de monedas, y tiende a 1 con un agotamiento más rápido de las monedas. El valor calculado R puede utilizarse como un indicador para cambios en los tubos. Por ejemplo, si R>0,80 continuamente para un valor dado, para un cierto número de ventas, tales como 10, entonces el microprocesador emite una señal que indica que el número de tubos de monedas para dicho valor debería ser aumentado. Similarmente, si R<0,15, por ejemplo, el procesador emite una señal que indica que el número de tubos debería ser disminuido (el procesador puede ser programado para suprimir dicha señal si el número de tubos es de uno).

La información acerca del número y del valor de las monedas introducidas en el mecanismo y controladas por el microprocesador (50) es útil por sí misma. Por ejemplo, puede dar una indicación de cambios en los niveles de población relativos de ciertos valores de la moneda, o de la introducción de nuevas monedas en un conjunto de monedas.

Como se debatirá más adelante, las predicciones del número de tubos a prever para cada valor se pueden hacer por otros caminos y utilizando variables distintas de las utilizadas en los ejemplos anteriores.

La información acerca de los precios de los elementos a vender es útil para realizar predicciones precisas acerca del cambio que será necesario. La información del precio es útil especialmente en dichas predicciones cuando hay una alteración en el precio. Como una ilustración solamente, supongamos que la máquina expendedora automática se prepara para utilizarla en el Reino Unido y consta de un tubo único de monedas para cada uno de los valores de 5p, 10p, 20p y 1\mathsterling. Solamente un elemento está disponible para ser vendido y su precio es de 95p. Utilizando la información acerca del precio del elemento para vender y del conjunto del dinero aceptable, el procesador puede resolver que, cualesquiera que sean las monedas introducidas, el único cambio que será dispensado siempre será de 5ps y de 10ps. Sobre tal base, el procesador emite instrucciones para retirar los tubos de 20p y de 1\mathsterling y sustituirlos, por ejemplo, por un tubo extra para 5ps, y un tubo extra para 10ps, y dirigir todas las monedas restantes directamente a la caja del dinero.

Otro parámetro útil es el número y los valores de las monedas dispensadas como cambio. Dicha información puede utilizarse, por ejemplo, para pedir un nuevo tubo para monedas de un valor más elevado que cualquiera de los ya previstos. Supongamos que el valor más elevado de moneda para el cual está previsto un tubo sea para una moneda de 20p y las transacciones tienen lugar regularmente (más de 5 veces por día de promedio) en las que cinco o más monedas de 20p se dispensan como cambio, en cuyo caso puede pedirse un tubo de monedas para 1\mathsterling. Usualmente, será preferible considerar también otros parámetros, tales como el número de valores de las monedas introducidas. En el ejemplo anterior, un tubo de monedas de 1\mathsterling sería de uso limitado si se reciben pocas monedas de 1\mathsterling debido a que el tubo se vaciará de una forma relativamente rápida. El algoritmo de cambio en uso, que influye en la probabilidad de que una moneda se dispense en el cambio, puede también ser útil.

Pueden ser significativos otros parámetros, tales como los datos indicativos de los niveles de población relativa de los respectivos valores del dinero en la zona en la que se ha de utilizar el aparato. El nivel de población relativa de valores dados está relacionado con la probabilidad de que aquellos valores se introduzcan en la máquina. Los niveles de población relativos pueden variar dentro de un país, como por ejemplo, en Alemania del sur donde hay una distribución diferente de monedas con relación al resto del país. Dichos datos se conocen y pueden ser suministrados por un mecanismo de programación tal como un ordenador, en el campo, o puede ser preprogramado en su interior, dependiendo del destino pensado para el mecanismo. El mecanismo podría, por ejemplo, notar donde está aumentando el uso de tarjetas inteligentes y/o billetes de banco y recomendar cambios en los tubos de monedas como resultado de ello. Como se mencionó anteriormente, se efectúa un registro referido a los sucesos de "sólo cambio exacto". Se observa, por ejemplo, cuando ocurren sucesos de "sólo cambio exacto", cuánto tiempo ha pasado entre ellos, y qué tubos se han vaciado (o presentan el nivel previsto). Alguna parte o la totalidad de dicha información puede utilizarse también en la predicción de qué tubos de cambio deberían preverse.

Mientras cada uno de los parámetros mencionados anteriormente puede utilizarse por sí mismo para proporcionar una indicación de los tubos de cambio que se requieren, resulta ventajoso usualmente considerar dos o más de dichos parámetros, en combinación.

En el presente ejemplo, las casetes de cambio comprenden tubos separables (22), (24), (26) y (28). El operador simplemente intercambia tubos de ciertos valores de acuerdo con las instrucciones que ve en los medios de pantalla (68). El operador utiliza el teclado auxiliar (70) del aparato de monedas para informar al microprocesador de los cambios en los tubos en el mecanismo, lo cual altera por consiguiente el reglaje del microprocesador (50) de acuerdo con las monedas que se dirigen subsiguientemente al tubo correcto y se dispensan del tubo correcto.

Se pueden concebir también otras modificaciones al aparato descrito. Por ejemplo, en lugar de utilizar la información almacenada en los siete días anteriores, el microprocesador puede analizar la información almacenada desde que se instaló el aparato. Alternativamente, por ejemplo, el procesador podría estar preparado para llevar a cabo un análisis de la información significativa después de un número predeterminado de transacciones.

En lugar de sustituir ciertos tubos, el operador podría sustituir la casete completa, de acuerdo con instrucciones adecuadas dadas por el aparato, con una casete preparada con una predeterminada disposición de tubos. Casetes preparadas de tal manera pueden marcarse con un código, indicando el tipo y la distribución de los tubos en el interior de la casete, de modo que las instrucciones para el cambio de los tubos podrían ser visualizadas utilizando el código apropiado, y una vez se ha insertado la casete, el código podría ser entrado a través del teclado auxiliar para informar al microprocesador de qué tubos están en uso.

La predicción puede almacenarse en el procesador para ser recuperada por el operador en una fecha posterior. Alternativamente, pueden obtenerse predicciones remotamente, utilizando técnicas conocidas, de modo que el operador conozca por adelantado qué tubos debe tocar en la revisión de la máquina. Por ejemplo, la máquina puede transmitir señales por una línea de teléfono, o por una línea eléctrica, a un ordenador en el centro de servicio. Las señales transmitidas pueden ser datos relativos a señales de venta, que a continuación se procesan en el centro de servicio para proporcionar instrucciones acerca del cambio de tubos, o señales que representen las instrucciones. Los datos también puede ser descargados utilizando una tarjeta inteligente, y ser procesados o leídos en otro lugar.

La información referente a sucesos de "sólo cambio exacto", que se registra en el dispositivo de verificación presenta otros usos distintos de los de predecir la necesidad de tubos de cambio. Como se mencionó anteriormente, un suceso de "sólo cambio exacto" se considera como equivalente a la pérdida de ventas, y un registro de dichos sucesos es útil para los análisis para determinar la existencia y el volumen de las ventas perdidas. Un registro de sucesos de "sólo cambio exacto" puede ser útil también para el establecimiento de niveles de flotación, o para determinar si el operador necesita visitar la máquina más a menudo para rellenar los tubos de monedas.

En el ejemplo mencionado anteriormente, está predeterminada la frecuencia con la que el operador de servicio visita la máquina, o la próxima fecha para la visita, y la frecuencia de las visitas o la fecha se utilizan para calcular el número óptimo de almacenes para reducir el riesgo de que uno o más tubos se queden sin monedas. Alternativamente, como se describirá con más detalle más adelante, el operador puede visitar la máquina expendedora automática para sustituir la casete de cambio o rellenar los almacenes en respuesta a instrucciones que se han emitido desde la máquina con antelación, por ejemplo, instrucciones que hagan referencia a la fecha en la que debe realizarse la visita.

En este ejemplo, la máquina emite instrucciones para el operador para visitar de acuerdo con una predicción de cuándo uno de los tubos probablemente ha agotado las monedas.

Para realizar la predicción, el procesador (50), automáticamente y una vez a la semana, efectúa ciertos cálculos, como se explica más adelante haciendo referencia a la figura 6, utilizando información almacenada en el dispositivo de verificación (60).

En primer lugar, el procesador (50) calcula, para uno de los valores utilizados para el cambio, un coeficiente de vaciamiento r1 para la semana anterior, como sigue:

r_{1} = b_{1} - a_{1}

donde b_{1} es el número de monedas del valor dado dispensadas como cambio en la semana anterior, y a_{1} es el número de monedas del valor dado introducidas como pago en la semana anterior.

El número de monedas en los tubos para el valor de referencia, en el momento en que los cálculos se llevan a cabo, N_{1}, se divide por r_{1}, y el resultado se redondea por abajo al número entero más próximo, V_{1}. El número V_{1} resulta una estimación del número de semanas a pasar antes de que el tubo se vacíe.

Los cálculos anteriores se repiten para cada uno de los valores utilizados para el cambio, obteniendo como resultado un conjunto de valores V_{i}. Se selecciona el valor no negativo más pequeño V_{s}, que representa el tiempo más corto estimado antes de que uno de los tubos agote sus monedas.

El procesador informa entonces al centro de servicio, a través de una conexión telefónica, que el operador necesita visitar la máquina en una fecha situada a V_{s} semanas. En aquella visita, el operador sustituye la casete de cambio por una nueva casete de cambio, que contiene ya las monedas apropiadas, en niveles predeterminados.

Asimismo se pueden concebir diversas modificaciones. En lugar de informar simplemente al operador de la fecha en la que deba visitar, la máquina también puede calcular e indicar el número probable de monedas a mantener en cada uno de los almacenes en un tiempo de V_{s} semanas, de modo que el operador conozca cuantas monedas de cada valor debe llevar para rellenar todos los almacenes. Los cálculos pueden realizarse con relación a otras estimaciones, por ejemplo, la diaria o la de una vez al mes. Las predicciones pueden realizarse utilizando otros parámetros, por ejemplo, los descritos anteriormente en relación con el primer ejemplo, o utilizando otros cálculos. En lugar de calcular cuándo es probable que el primer tubo quede vacío, el procesador puede predecir cuándo es probable que un tubo tenga un número dado de monedas, por ejemplo, dos. En los cálculos de la fecha en que el operador debería efectuar la visita, puede introducirse un margen de error de una semana, por ejemplo, (es decir, que se informa al operador para visitar una semana antes de la fecha sobre la que el procesador ha estimado que el primer tubo quedará vacío de monedas). Como antes, la fecha podría suministrarse a distancia con los cálculos realizados de forma remota por la máquina expendedora automática.

En otro ejemplo, que constituye una forma de realización de la invención reivindicada, en lugar de pedir un cambio en los tubos, el mecanismo recoloca un tubo existente y lo utiliza para un nuevo valor de moneda.

En este ejemplo, la máquina de expendición automática se prepara para su utilización en Brasil. De esta manera, los criterios de aceptación del dispositivo de validación para determinar qué monedas resultan aceptables corresponde al dinero en el Brasil y los tubos se configuran para almacenar monedas de la divisa del Brasil.

Más específicamente, el aparato de monedas (2) acepta monedas de 25 centavos y monedas de 50 centavos, entre otras. Hay dos tubos (22) y (28) a los que se dirigen las monedas de 25 centavos y las monedas de 50 centavos se dirigen a la caja del dinero (21). Las monedas de 25 centavos necesarias para el cambio se dispensarán desde el primero de dichos tubos (22), a menos que esté vacío en cuyo caso se dispensarán desde el segundo tubo (28). Las monedas de 25 centavos aceptadas se dirigen al segundo tubo (28) salvo que esté lleno, en cuyo caso se dirigirán al primer tubo (22).

El procesador (50) registra cuántas monedas hay en cada uno de los tubos (22), (24), (26) y (28) al final de cada transacción y, más particularmente, qué tubo está vacío. Utilizando dicha información, el procesador (50) calcula, para cada tubo en base a las 50 transacciones anteriores, un valor E, que constituye una indicación de con qué frecuencia el tubo está vacío, del modo siguiente:

E = \frac{\text{número de transacciones al fin de las cuales el tubo queda vacío}}{50}

Un tubo queda vacío con más frecuencia cuando más próximo se halla E al valor 1.

Un tubo que queda vacío con más frecuencia, se convierte en menos útil, y de esta manera se reduce la eficiencia del aparato de monedas (2). Una de las razones por las que se vacía un tubo frecuentemente la constituye si las monedas del tubo se dispensan a menudo en múltiples para cambio, en cuyo caso el problema de un tubo frecuentemente vacío puede reducirse disponiendo una moneda de una valor más alto para utilizarla en el cambio.

En este ejemplo, cuando E excede el valor de 0,6 para el primer tubo (22) de 25 centavos, el mecanismo de monedas se adapta de modo que se utilicen monedas de 50 centavos para el cambio cuando resulte apropiado, en lugar de las monedas de 25 centavos. Más específicamente, el procesador (50) altera el recorrido de las monedas, de modo que las monedas de 50 centavos se dirigen al que fue anteriormente el primer tubo (22) de monedas de 25 centavos, y las monedas de 25 centavos se dirigen al segundo tubo (28) o, si dicho tubo está lleno, a la caja del dinero (21). La forma y el tamaño de las monedas de 25 centavos y de 50 centavos son similares de modo que no se requiere ningún cambio de tubo.

Son posibles otras formas de determinar cuando conviene recolocar un tubo existente, por ejemplo, considerando el ritmo de agotamiento de un tubo, o, como se ha descrito anteriormente, en relación con los cambios de los precios de los productos o en la puesta a punto para el dinero.

Es posible que cuando se recoloque un tubo queden aún en el tubo monedas del anterior valor. En tal caso, dichas monedas remanentes pueden ser desviadas a la caja del dinero, o incluso dispensadas como cambio en la próxima transacción (aún cuando aquello diera como resultado un pago incorrecto en cuanto al cambio). Alternativamente, debido a que el mecanismo conoce cuántas monedas del valor anterior hay en el tubo en todo momento, puede continuar dispensando cambio del tubo con monedas del primer valor mientras se llena el tubo desde la parte alta con monedas del segundo valor.

En otro ejemplo, se analizan las ventas anteriores en una máquina expendedora automática para predecir las necesidades futuras de existencia. El aparato es similar al aparato descrito en primer lugar con anterioridad, pero también almacena en el dispositivo de verificación (66) qué elemento en existencia se dispensa en cada venta. El procesador analiza entonces los datos almacenados y los utiliza para producir predicciones de ventas futuras de cada producto.

Utilizando las tendencias derivadas del análisis de las ventas anteriores y la posición de almacenamiento de dinero, la máquina predice el momento más próximo en que uno de los productos se agotará. Alternativamente, por ejemplo, la máquina predice el momento más próximo en que uno de los productos alcanzará un nivel del 5% del nivel máximo de aquel producto. Dicha información resulta una indicación del tiempo más largo en el que un agente de servicio debería visitar la máquina para rellenarla. De una manera similar a como se describió en las primeras formas de realización, la máquina también puede estimar y emitir el número de elementos de cada producto que se precisarán para rellenar la máquina en dicho momento. Esta información puede llevar a una reducción en el número de visitas a la máquina necesarias por parte de un agente de servicio.

Alternativamente, la máquina está provista de la fecha en la que el agente de servicio efectuará la próxima visita, y la máquina entonces estima y emite la cantidad de artículos a añadir de cada producto de modo que la máquina dispondrá de suministro de cada producto hasta la próxima visita del agente de servicio en aquella fecha dada. Esto puede evitar el sobrecargado de una máquina y lleva también a que los productos suministrados a la máquina sean más frescos.

Asimismo, la máquina puede predecir cuando algún producto presenta primeramente probabilidad de agotarse, o que alcanza un nivel predeterminado, y utilizando dicha información advierte cuántos elementos de cada uno de los demás productos se deben suministrar de modo que se agoten, o alcancen el nivel determinado, en la proximidad del mismo momento.

En este ejemplo, los cálculos se efectúan diariamente, y la información está disponible en la máquina de expendición automática en una pantalla, al presionar una tecla adecuada. Alternativamente, los resultados pueden suministrarse a un puesto remoto. Asimismo, los datos pueden suministrarse a un puesto remoto y ser procesados en este lugar.

El algoritmo utilizado en este ejemplo se describe más adelante y se muestra en el diagrama de flujo de la figura 7. La máquina de expedición automática ofrece M diferentes tipos de productos a la venta, y el algoritmo utiliza la información acerca de las ventas de todo tipo de productos para elaborar una predicción de las ventas futuras.

De acuerdo con el algoritmo, se utiliza un número de variables para calcular una tendencia general y un componente de variabilidad, que a continuación se utilizan para predecir futuras ventas durante un período futuro deseado.

En lo que sigue, el subíndice n se refiere al número del día, donde n=0 para el día que acaba de terminar, n=1 para el día anterior y así sucesivamente, hasta n=6 para el último día de la semana anterior. De este modo si hoy fuera martes, entonces n=0 se refiere al lunes, n=1 se refiere al domingo, etc., y así sucesivamente hasta que n=6 se refiere al miércoles. De modo similar, si hoy fuera miércoles, n=0 se refiere al martes, etc. F y f son factores de desvanecimiento, representando el hecho de que, según pasa el tiempo, la información acerca de la actividad de un día juega una parte menor en las predicciones. F es el factor de desvanecimiento por semana y f es el factor de desvanecimiento por día. En este ejemplo, (1-f)^{7}= (1-F), y más particularmente, F=0,5.

Se utilizan las variables A_{n} y x_{n}, representando A_{n} las ventas promedio del producto A para un día tipo n, con relación al promedio dinámico para todos los días para todos los productos, y siendo x_{n} el promedio dinámico diario del total de ventas para todos los productos igual como se calculan para un día n. En lugar de calcular los promedios utilizando todos los datos recogidos a partir de cuándo la máquina expendedora automática inició su funcionamiento, lo cual podría requerir una gran cantidad de memoria, los promedios se calculan al final de cada día utilizando algoritmos, como se menciona a continuación:

A_{corriente} = A_{6}(1-F) + Ft_{A}/x_{0}

donde t_{A} = número total de ventas para el producto A en el día que ha terminado

x_{corriente} = x_{0}(1-f) + fT

donde T es el número total de ventas para todos los tipos de productos en el día que ha terminado.

A continuación, se calcula un valor W, en el que W = x_{corriente}/x_{6}. De esta manera, W representa el promedio dinámico acabado de calcular con relación al mismo promedio dinámico calculado en el mismo día de la semana anterior. Si W es menor que 1, entonces se cambia a 1 para calcular las necesidades de existencia de artículos, debido a que un incremento en las necesidades de existencia de artículos es del mayor interés.

Se calcula también otra variable R_{n}, en que R_{n} es el promedio del total de ventas para un particular día tipo (por ejemplo, lunes), con relación al promedio dinámico de todos los días según se calculó el día anterior.

R_{corriente} = R_{6}(1-F) + FT/x_{0}

Asimismo se calcula un término V_{A} de variancia en el que V_{A} = (1-f)V_{A} + fD_{A}^{2}

D_{A} es la diferencia entre las ventas totales reales del producto A en el día que ha terminado y las ventas totales esperadas para el producto A para el día que ha terminado.

De esta manera:

D_{A} = t_{A} - E_{A}

donde t_{A} = número total de ventas para el producto A en el día que ha terminado y E_{A} = al número total esperado de ventas del producto A para el día que ha terminado. E_{A} se calcula por la ecuación

E_{A} = A_{6}x_{0}

donde A_{6} y x_{0} se calcularon ya al final del día anterior.

Si D_{A} es negativo, se le da el valor 0. Esto da una respuesta diferente a elevaciones en los movimientos de productos en comparación con sus descensos.

Habiendo realizado todos los cálculos anteriores, los valores calculados para x, A y R se nombran nuevamente para utilizarlos en los cálculos siguientes, esto es en los cálculos al final del día siguiente, y asimismo para cálculos de la tendencia general, que se debate más adelante. Más específicamente, x_{6} se abandona, los valores x_{5} a x_{0} se etiquetan de nuevo como x_{6} a x_{0}, respectivamente, y x_{corriente} se etiqueta de nuevo como x_{0}. De manera similar, A_{6} y R_{6} se abandonan, y A_{corriente} y A_{0} a A_{5} se etiquetan de nuevo como A_{0} a A_{6} respectivamente, y R_{corriente} y R_{0} a R_{5} se etiquetan de nuevo como R_{0} a R_{6}, respectivamente.

Entonces se deduce la tendencia general utilizando estos valores etiquetados de nuevo x_{0} a x_{6}, y W según se expuso ya su cálculo anteriormente. La tendencia general viene dada por x_{n}W^{m}, en la que n es el día de la semana, desde n=0 a n=6, y m es el número de la semana, empezando con m=1 para la semana que llega. De esta manera, la tendencia general para el día que llega es x_{6}W, para el día siguiente es x_{5}W y así sucesivamente hasta x_{0}W. La semana después se inicia con x_{6}W^{2}, x_{5}W^{2} y así sucesivamente.

La tendencia general, según se ha mencionado anteriormente, implica una indicación amplia de la probabilidad de las ventas futuras. Para cada producto se añade también un componente de su respectiva variabilidad, el cual representa un margen para fluctuaciones.

El componente de variabilidad para el producto A es la raíz cuadrada de (kdV_{A})

en la que:

d = número de días en adelanto para la predicción;

V_{A} es el término de variación según se calculó anteriormente; y

k es una constante.

En este ejemplo, k=18, que presenta el efecto de imponer un margen similar en escala a tres desviaciones típicas para una distribución normal.

Pueden utilizarse otros algoritmos para predecir futuras necesidades de productos. Por ejemplo, es posible además una predicción para cada tipo de producto utilizando solamente ventas del propio producto. Asimismo, por ejemplo, los cálculos descritos anteriormente con relación a las monedas que pueden adaptarse para utilizarlos con existencias, siendo la principal diferencia que la nueva existencia no se introduce en cada final de jornada. En un examen alternativo, se utiliza una red neural para realizar predicciones de futuras necesidades de existencias.

Claims (47)

1. Aparato de manipulación de dinero (2) que comprende un almacén (22) utilizado para almacenar moneda de un primer valor procedente de una pluralidad de transacciones y para dispensar dicha moneda como cambio, y medios de generación de señales (50), caracterizado porque, en respuesta a una señal procedente de los medios de generación de señales (50), el aparato (2) dirige moneda de un segundo valor al almacén (22).

2. Aparato de manipulación de dinero (2), según la reivindicación 1, en el que la moneda del primer valor permanece en el almacén cuando el aparato dirige moneda del segundo valor al almacén, de modo que moneda del primer valor y del segundo valor se almacenan simultáneamente en el almacén (22).

3. Aparato de manipulación de dinero (2), según la reivindicación 2, en el que el aparato (2) continúa dispensando moneda del primer valor como cambio mientras almacena moneda del segundo valor.

4. Aparato de manipulación de dinero (2), según la reivindicación 3, en el que el aparato identifica el número de unidades de moneda del primer valor en el almacén (22).

5. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato (2) separa toda la moneda del primer valor por desviarla a la caja del dinero o por dispensarla como cambio en la próxima transacción cuando moneda del segundo valor se dirige al almacén.

6. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la recolocación del almacén está relacionada con un cambio en el establecimiento del dinero.

7. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la recolocación del almacén está relacionada con un cambio en el dinero para que esté disponible para cambio.

8. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo valor es un valor que se dirigió anteriormente a una caja de dinero (21) del aparato de manipulación de dinero (2).

9. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo valor tiene sustancialmente la misma forma y tamaño que los del primer valor.

10. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato continúa aceptando el primer valor cuando el segundo valor se dirige al almacén (22).

11. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios (50) para controlar la moneda en el aparato, en el que una salida desde los medios de control influye en los medios de generación de señales (50).

12. Aparato de manipulación de dinero (2), según la reivindicación 11, en el que los medios de control (50) controlan el agotamiento de moneda en el almacén.

13. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se genera una señal cuando el ritmo con que se agota la moneda en el almacén (22) excede un valor predeterminado.

14. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios (50) para controlar ciertos parámetros durante el transcurso del tiempo, en el que la información así obtenida se utiliza por los medios de generación de señales (50).

15. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de generación de señales (50) son sensibles a los datos indicativos de los niveles de población relativa de los respectivos valores de moneda en la zona en la que el aparato (2) se va a utilizar.

16. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de generación de señales (50) son sensibles al número de unidades de moneda de un valor particular que han sido recibidas por el aparato (2).

17. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de generación de señales (50) son sensibles al número de unidades de moneda de un valor particular que han sido dispensadas por el aparato (2).

18. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de generación de señales (50) son sensibles al camino por el que las unidades de moneda de un valor particular han sido encaminadas por el aparato (2).

\newpage

19. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de generación de señales (50) son sensibles a cada valor de moneda que puede ser dispensada por el aparato (2).

20. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de generación de señales (50) son sensibles a los datos de precios representativos de los precios de productos o servicios obtenidos por el suministro de unidades de dinero a dicho aparato (2).

21. Aparato de manipulación de dinero (2), según la reivindicación 20, en el que el precio de los productos o servicios seleccionados y las unidades de dinero suministradas para obtener aquellos productos o servicios están controlados durante todo el tiempo y la información obtenida de esta manera se utiliza por los medios de generación de señales (50).

22. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en el que el aparato (2) es para el manejo de monedas.

23. Aparato de manipulación de dinero (2), según la reivindicación 22, en el que el almacén de dinero (22) es un tubo dispuesto dentro de una casete desmontable (40).

24. Aparato de manipulación de dinero (2), según la reivindicación 23, en el que el tubo (22) se puede desmontar de la casete (40).

25. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, que comprende medios de registro (66) para registrar detalles del suceso que ocurre cuando no hay suficiente moneda en los almacenes para suministrar el cambio correcto para una transacción determinada.

26. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, que comprende medios (50) para contar el número de unidades de moneda de cada valor insertadas en cada transacción.

27. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26, que comprende medios (50) para contar el número de unidades de moneda de cada valor dispensadas en cada transacción.

28. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la señal para dirigir monedas del segundo valor al almacén se genera automáticamente en respuesta a una condición predeterminada.

29. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios (50) para contar el número de unidades de moneda en cada almacén (22).

30. Aparato de manipulación de dinero (2), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios (50) para registrar cuando el almacén (22) está vacío.

31. Procesador adaptado para utilizarlo en un aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30.

32. Máquina de expendición automática (90) que comprende un aparato de manipulación del dinero, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30.

33. Método de funcionamiento de un aparato de manipulación de dinero que comprende un almacén (22), utilizado para almacenar moneda a partir de una serie de transacciones y dispensar moneda como cambio, comprendiendo el método el dirigir inicialmente solamente moneda de un primer valor al almacén (22), almacenar moneda de dicho primer valor procedente de una serie de transacciones y dispensar moneda de dicho primer valor como cambio, caracterizado porque el método comprende además el dirigir moneda de un segundo valor al almacén (22) en respuesta a una señal procedente de los medios de generación de señales.

34. Método, según la reivindicación 33, en el que la moneda del primer valor permanece en el almacén cuando el aparato desvía moneda del segundo valor al almacén, de modo que monedas del primero y segundo valores se almacenan simultáneamente en el almacén (22).

35. Método, según las reivindicaciones 33 ó 34, que comprende la identificación del número de unidades de moneda del primer valor en el almacén (22).

36. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 35, que comprende el contar el número de unidades de moneda de cada valor introducidas en cada transacción.

37. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 36, que comprende el contar el número de unidades de moneda de cada valor dispensadas en cada transacción.

38. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 37, en el que el primero y segundo valores corresponden a monedas.

39. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 38, en el que la recolocación del almacén (22) se relaciona con un cambio en el establecimiento del dinero.

40. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 39, en el que la recolocación del almacén (22) se relaciona con un cambio en la moneda que se ha hecho disponible para el cambio.

41. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 40, en el que el segundo valor de la moneda es un valor que se dirigió anteriormente a una caja de dinero (21) del aparato de manipulación de dinero.

42. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 41, en el que el segundo valor de la moneda tiene sustancialmente la misma forma y tamaño que los del primer valor.

43. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 40, en el que el aparato continúa aceptando el primer valor de la moneda cuando dirige el segundo valor al almacén (22).

44. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 41, en el que se genera una señal en respuesta a los medios de control (50) los cuales controlan el agotamiento de moneda del primer valor del almacén (22).

45. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 44, en el que toda la moneda del primer valor se retira del almacén (22) al desviarla a la caja del dinero o dispensarla como cambio en la próxima transacción, cuando la moneda del segundo valor se dirige al almacén (22).

46. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 45, en el que el mecanismo continúa dispensando moneda del primer valor como cambio después que la moneda del segundo valor se dirige al almacén (22).

47. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 46, en el que la señal para dirigir la moneda del segundo valor del almacén (22) se genera automáticamente en respuesta a una condición predeterminada.