Un sistema de control de una máquina expendedora.

La invención se engloba en el campo de las máquinas expendedores (máquinas "vending").

Se conocen máquinas expendedoras, tales como la máquina "Palma Mixta" del grupo Azkoyen® (España), en las que toda la lógica se localiza en una única tarjeta de control, que recibe la información proveniente de los sensores de la máquina y envía las órdenes pertinentes a las unidades o elementos periféricos, por ejemplo, a los motores de extracción, electroválvulas, etc., mediante una serie de mazos de cables. En la mayoría de los casos, se utiliza una, o varias, tarjetas de entradas y salidas (E/S) como interfaz entre la tarjeta de control y los elementos periféricos.

Esta configuración de la máquina implica una serie de problemas. La necesidad de utilizar mazos de cables ole diferente longitud y número de hilos (según las necesidades de cada elemento periférico) complica y encarece el montaje de la electrónica, así como su mantenimiento. Además, cuando se desea modificar una máquina, por ejemplo, sustituir un tipo de dispositivo extractor por otro, o un tipo de dispositivo de medio de pago por otro, puede ser necesario modificar todo el cableado relacionado con dicho dispositivo, lo cual, evidentemente, hace que sea más difícil modificar o poner al día una máquina. Es decir, esta configuración implica poca flexibilidad.

Por ello, sería conveniente establecer un sistema más modular, con una distribución de la lógica de la máquina, que reduzca el número de mazos de cables mediante la descentralización de la lógica de control en varias tarjetas de control, cada una con sus funciones determinadas, y mediante la utilización de uno o varios buses (de potencia y de control), que comuniquen las diferentes tarjetas de control.

Ejemplos del estado de la técnica, relacionados con las máquinas expendedoras y que contemplan una cierta distribución de la lógica y/o el uso de buses de comunicación, son US-A-6 119 053, US-A-5 959 869 y JP-A-5-89325.

Otros ejemplos del estado de la técnica relacionado con sistemas de control en general (pero no con las máquinas expendedoras en concreto) son EP-A-0 791 506, US-A-5 352 957 y US-A-4 459 655.

Por otra parte, la solicitud de patente europea EP-A-0 996 103 describe máquinas expendedoras en las que una tarjeta de control se comunica con una pluralidad de componentes periféricos de la máquina no mediante los mazos de cables paralelos comentados en lo anterior, sino mediante un bus de comunicación serie. Tanto la tarjeta de control como los componentes periféricos disponen de su respectivo CPU. EP-A-0 996 103 describe como se puede cambiar un programa contenido en la tarjeta de control mediante una sustitución de los datos en una memoria EPROM cuyo contenido original se borra con luz ultravioleta (según el estado de la técnica comentado en EP-A-0 996 103) o por medio de la conexión de una tarjeta RAM.

Ahora bien, EP-A-0 996 103 sólo parece referirse al cambio del programa en la tarjeta de control central, y no hace referencia a la posibilidad de cambiar programas y/o datos en otros módulos de la máquina. Por tanto, parece ser que EP-A-0 996 103, a pesar de cierta distribución de la lógica (varios CPUs, asociados con periféricos y conectados a la tarjeta de control mediante un bus de comunicación serie), en realidad también contemple un sistema bastante centralizado del control, en el que todas las funciones relevantes y susceptibles de ser modificadas están ubicadas en la tarjeta de control, lo que implica un grado bastante bajo de modularidad y flexibilidad.

Para aumentar la flexibilidad del sistema, sería deseable obtener un mayor grado de modularidad.

Por otra parte, para reducir la necesidad de mano de obra, sería conveniente reducir la necesidad de manipulación física de componentes para realizar modificaciones en el software (programas y datos) de las máquinas. EP-A-0 996 103 describe procedimientos que requieren una manipulación física de memorias (EPROM o RAM). Sería conveniente reducir a un mínimo la necesidad de tales modificaciones, con el fin de obtener un sistema que no requiera ninguna manipulación física de la máquina para actualizar sus programas o datos sino que incluso permita realizar las actualizaciones o modificaciones a distancia, mediante, por ejemplo, enlaces por radio, línea telefónica, GSM, etc.

Otro ejemplo del estado de la técnica es la patente estadounidense US-A-4 598 379. Este documento describe un sistema de control de una máquina expendedora basado en un módulo o microcomputadora principal que controla, mediante el envío de comandos por uno o varios cables, la operación de varios módulos o submicrocomputadoras que, cada una, controla un respectivo bloque funcional de la máquina expendedora. Entre los bloques funcionales se encuentra una unidad de medios de pago (a la cual está funcionalmente asociado el correspondiente módulo o submicrocomputadora de medios de pago), una unidad de interfaz de usuario (a la cual está funcionalmente asociado el correspondiente módulo o submicrocomputadora de interfaz de usuario) y una unidad de extracción (a la cual está funcionalmente asociado el correspondiente módulo o submicrocomputadora extracción).

Se trata de un sistema modular en el que, sin embargo, se ha previsto una configuración específica de los módulos; esto implica que si de desea cambiar uno de los módulos asociados con la unidad de medios de pago, la unidad de interfaz de usuario o la unidad de extracción, puede ser necesario cambiar el módulo principal o, por lo menos, cambiar sustancialmente los programas y/o datos mencionados en dicho módulo principal. No está previsto cambiar los programas básicos de los módulos a través del bus, y tampoco se contempla la posibilidad de adaptar el funcionamiento del módulo principal de forma automática, en función de las características concretas de los módulos secundarios o submicrocomputadoras. Es decir, el sistema expuesto en el documento US-A-4598379 parece ofrecer flexibilidad en cuanto al cableado, pero no es fácilmente expansible ya que la sustitución de uno de los módulos secundarios por otro podría exigir una sustitución o modificación sustancial también del módulo principal. Es decir, por ejemplo, si se decide incorporar una nueva unidad de medios de pago, puede ser necesario diseñar un nuevo módulo de medios de pago, con el fin de permitir el control adecuado de dicho módulo. Ahora bien, para poder incorporar el nuevo módulo de medios de pago, sería probablemente también necesario cambiar el módulo principal o modificar los programas de dicho módulo principal (US-A-4598379 no explica cómo se llevaría a cabo tales modificaciones). Lógicamente, todo esto implica una falta de flexibilidad. Por tanto, sería deseable un sistema con lógica distribuida que facilite el cableado y que también permita que una parte importante de dicha lógica distribuida (concretamente, uno o varios de los módulos) pueda ser modificada (por ejemplo, un módulo de medios de pago ser sustituido por otro) sin que ello requiera modificaciones de los demás módulos.

La invención se refiere a un sistema de acuerdo con la reivindicación 1. Realizaciones preferidas de dicho sistema se definen en las reivindicaciones dependientes.

Básicamente, se trata de un sistema de control de una máquina expendedora, que incluye:

un módulo principal (a continuación también denominado PRI);

al menos una unidad de medios de pago, que incluye medios para recibir y detectar un pago;

al menos una unidad de interfaz de usuario, que incluye medios de presentación de mensajes al usuario y/o medios de introducción de instrucciones por parte del usuario;

al menos una unidad de extracción, que incluye medios de extracción de productos mediante, al menos, un extractor de productos;

un módulo de medios de pago (a continuación también denominado MDP) funcionalmente asociado a dicha unidad de medios de pago, comprendiendo dicho módulo, al menos, un microcontrolador;

un módulo de interfaz de usuario (a continuación también denominado IDU) funcionalmente asociado a dicha unidad dé interfaz de usuario, comprendiendo dicho módulo, al menos, un microcontrolador;

al menos un módulo de extracción (a continuación también denominado EXT), funcionalmente asociado a dicha unidad de extracción; comprendiendo dicho módulo, al menos, un microcontrolador;

al menos un bus de comunicaciones serie.

El módulo principal (PRI), el módulo de medios de pago (MDP), el módulo de interfaz de usuario (IDU) y el módulo de extracción (EXT) están dispuestos de modo que, al menos, el módulo principal (PRI) puede comunicar con dichos módulo de pago (MDP), módulo de interfaz de usuario (IDU) y módulo de extracción (EXT) a través de dicho bus (6).

El sistema incluye medios de modificar datos en memorias de los módulos (PRI, MDP, IDU y EXT) a través de dicho bus.

Según la invención, el sistema también incluye medios de modificar, al menos, una parte de los programas de los microcontroladores de todos los módulos mencionados (PRI, MDP, IDU y EXT) a través de dicho bus. Los microcontroladores incluyen medios de borrar y de volver a escribir parte o la totalidad de su memoria de programa. Según una realización preferida de la invención, se utilizan microcontroladores que existen en el mercado y que pueden llevar a cabo este proceso usando únicamente sus propios recursos; microcontroladores con éstas características son ofrecidos por, por ejemplo, Microchip (PIC 18FXXX), Motorola (MC 68HC908XXX), SGS-THOMSON (ST7232XXX) y Texas Instruments (MSP430FXXX), entre otros fabricantes. Sin embargo, la invención también puede realizarse con microcontroladores sin esta característica de "auto-programación", en cuyo caso los microcontroladores son asistidos por circuitería externa para realizar el cambio parcial o total de sus programas.

Para actualizar el programa de control de uno de los módulos, la totalidad o parte del programa es enviado al módulo a través del bus. En el módulo, el programa es grabado en la memoria de programa del microcontrolador del módulo, o bien directamente, o bien a través de una memoria intermedia.

Preferiblemente, el programa de control de un módulo puede ser actualizado por partes, en cuyo caso no es necesario transmitir y grabar la totalidad del programa, con lo que se acelera el proceso de actualización en el caso de que surjan nuevas prestaciones o se corrijan errores de programa, que afectan solamente a alguna porción del programa de cada módulo.

Para que este procedimiento sea posible, el código máquina del programa de cada módulo debe estar dividido en secciones. Esto significa que dicho código máquina debe estar subdividido en grupos de funciones, y cada uno de dichos grupos debe estar asociado a unas posiciones fijas de comienzo y fin dentro de la memoria flash (o flash EPROM) del programa (la memoria flash es un tipo de memoria EEPROM en la que el código de programa puede ser modificado sobre la marcha, por sectores). De esta manera, cuando esta asociación es conocida por el programador que actúa desde un terminal externo, es posible tanto la actualización del software completo de un módulo como la actualización de un cierto fragmento del software. Lógicamente, puede quedar una cierta parte de código que no pueda ser modificada desde el exterior, por ejemplo, la correspondiente a las comunicaciones por el bus y a la lectura/escritura de la memoria flash.

El sistema incluye los medios necesarios para llevar a cabo las operaciones señaladas en lo anterior.

A continuación, comentaremos brevemente la función de cada módulo:

Su objetivo es coordinar las actividades de todos los elementos de la máquina para llevar a cabo las funcionalidades exigidas a ésta, las cuales pueden incluir: venta de productos, mantenimiento de contabilidades y estadísticas, comunicación con el usuario y con medios externos para obtener información sobre las ventas, comunicación con el usuario y con medios externos para efectuar el mantenimiento y servicio de la máquina, y supervisión automática de su propio estado de funcionamiento.

En lo que se refiere a su función de coordinar, el módulo principal debe preferiblemente realizar las siguientes funciones: inicio ordenado de cada módulo; sondeo periódico de estado de cada módulo; desarrollo del servicio.

El módulo principal también puede realizar intermediación en las fases de ejecución de funciones de programación, comunicación de datos y actualización de secciones de programa de otros módulos.

Para poder realizar sus funciones de forma adecuada y para asegurar la modularidad del sistema, el módulo principal (PRI) incluye preferiblemente medios de solicitar información relativa a su configuración al módulo de medios de pago (MDP), al módulo de interfaz de usuario (IDU) y al módulo de extracción (EXT) a través del bus, y cada uno de dichos módulos (MDP, IDU y EXT) incluye medios de enviar la información relativa a su configuración solicitada al módulo principal (PRI) a través de -dicho bus, disponiendo el módulo principal (PRI) con medios de almacenar un perfil de configuración de cada uno de dichos módulos en base a dicha información relativa a su configuración. El módulo principal (PRI) está dispuesto de forma que se comunica con los demás módulos (MDP, IDU y EXT) mediante el envío de instrucciones y/o datos en función del perfil de configuración almacenado. Por tanto, cuando se arranca la máquina, el módulo principal sondea la configuración de los otros módulos y, en base a los resultados de dicho sondeo, almacena un perfil de configuración con el fin de que su posterior comunicación con dichos módulos se lleve a cabo en función de la configuración de los mismos, es decir, de una forma que se ajuste a las características de los otros módulos. Esto es importante para asegurar la modularidad: si se sustituye un módulo con ciertas características (necesidad de datos, capacidad de realizar operaciones, etc.) por otro con otras características, el módulo principal lo detecta y realiza su posterior comunicación con el módulo de acuerdo con las características de dicho módulo, facilitándole los datos e instrucciones que precisa con el formato adecuado.

Preferiblemente, en el módulo principal (PRI) se definen aquellos comportamientos o características de la máquina que sean específicos de una aplicación concreta, por ejemplo: requisitos del tipo de máquina, requisitos del país o zona geográfica de destino y/o requisitos de un cliente. Es decir, el módulo principal puede incluir datos específicos relativos a un cliente determinado, a una máquina determinada y/o a una zona geográfica determinada, mientras que los demás módulos no incluyen tales datos.

De esta forma, el diseño del resto de los elementos de la máquina se independiza de este tipo de variables y se hace uniforme para todos los periféricos de un mismo tipo, con lo cual, cuando se fabrican las máquinas expendedoras, el único de los módulos (PRI, MDP, IDU y EXT) que varía en función de las condiciones particulares de la máquina, país (o zona geográfica) y/o cliente es el módulo principal (PRI).

Con carácter general, las funciones que, preferiblemente, debe realizar el módulo de medios de pago (MDP) son:

- Detectar la introducción de crédito en cualquiera de las unidades o periféricos de medios de pago e informar al módulo principal (PRI) de ello.

- Decidir en función del crédito disponible, el cambio disponible y el precio de un producto, si es posible realizar la venta de dicho producto.

- Informar al módulo principal (PRI) de la cantidad exacta de crédito disponible.

- Calcular y devolver el cambio correspondiente tras una venta o el crédito introducido tras una cancelación, ya sea ésta por pulsación de la tecla de recuperación, exceso de tiempo límite o cualquier otro motivo.

- Detectar el número y tipo de unidades o periféricos de medios de pago disponibles.

- Proporcionar al módulo principal (PRI) todos los datos que le solicite para una correcta gestión de contabilidades.

- Informar al módulo principal (PRI) del estado de funcionamiento en el que se encuentra el módulo de medios de pago (MDP), así como su estado lógico.

- Llevar a cabo las funciones de menú necesarias para modificar sus propios datos locales, por medio del módulo de interfaz de usuario (IDU), a través del módulo principal (PRI).

- Permitir la variación de su configuración tanto a través del módulo de interfaz de usuario como a través del módulo de comunicaciones.

- Posibilitar el cambio de su programa total o parcialmente, mediante escritura de una o varias secciones de programa.

A continuación, se indican, a modo de ejemplo, diferentes unidades o periféricos de medios de pago que podrán ser conectados al MDP:

- Módulo de recuperación ("coin retum motor module").

- Monedero con cambio ("coin mechanism") MDB-ICP (MDP-ICP: norma internacional del sector de vending).

- Monedero con cambio Ejecutivo ("Executive type coin mechanism") (Protocolo A de Mars®).

- Monedero con cambio BDV (BDV: norma alemana del sector de vending).

- Selector ("coin validator") Protocolo Azkoyen® L.

- Selector Protocolo BDTA (BDTA: norma alemana de la asociación de fabricantes y operadores de máquinas de tabaco).

- Selector Protocolo BDTA, alimentado con batería.

- Clasificador ("coin selector").

- Devolvedor ("change giver")de tubos.

- Devolvedor RODE-E (RODE®: Marca Azko-yen®).

- Devolvedor RODE-U (RODE®: Marca Azko-yen®).

- Devolvedor RODE-U (RODE®: Marca Azko-yen®) con discriminador.

- Retentor de monedas ("coin escrow") "V" paletas.

- Retentor de monedas "T" rotativa.

- Lector de billetes MDB-ICP.

- Lector de billetes tipo OTR-CBV®.

- Lector de billetes tipo Smiley®.

- Lector de tarjetas bancarias MDB-ICP.

- Lector de tarjetas prepago Comunicación asíncrona, protocolo Orga®.

- Lector de tarjetas prepago con control directo de la tarjeta.

Existen varias opciones para la disposición del módulo de medios de pago.

Una primera posibilidad es que coexistan varios módulos de medios de pago (MDP's) en una misma máquina, cada uno controlando diferentes periféricos de los mencionados en lo anterior. Esto favorece la escalabilidad, al permitir añadir tantos módulos al bus principal como se quiera. Además, facilita el tableado, ya que se pueden conectar los diferentes módulos directamente al bus principal. Sin embargo, esta alternativa implica una serie de desventajas, a saber: el coste se incrementa notablemente, al necesitar cada grupo de periféricos un microcontrolador (\muC) distinto; son necesarios tantos módulos como grupos diferentes de periféricos se puedan conectar a un mismo módulo; y perjudica la modularidad, al tener que gestionar el PRI las diferentes posibilidades de crédito, la devolución de los diferentes módulos, etc.

Una segunda posibilidad consiste en utilizar un único módulo de medios de pago por máquina, el cual controla varias de las unidades o periféricos anteriormente citados. Dependiendo del tipo de máquina y aplicación, se puede desarrollar el módulo de medios de pago (MDP) más adecuado.

Esta alternativa implicaría una serie de ventajas, a saber: puede reducir el coste, ya que se necesita un solo microcontrolador (\muC) para controlar todo lo referente a medios de pago; favorece la modularidad, porque el módulo principal (PRI) se comunica de la misma forma independientemente del módulo de medios de pago (MDP) que se monte en la máquina; en principio no perjudica el cableado porque normalmente todos los periféricos de medios de pago se pueden situar cerca del módulo de medios de pago (MDP) al que se conecten.

Las desventajas que esta alternativa presenta son: no es escalable (en caso que hubiera que conectar un periférico no previsto de antemano, habría que desarrollar un nuevo módulo).

Se puede diseñar varios módulos de medios de pago, cada uno con medios para funcionar con y ser conectado a una combinación habitual de periféricos o unidades de medios de pago. Cuando se desarrolla una máquina, se selecciona para la misma una combinación de unidades o periféricos de medios de pago que correspondan a un módulo dé medios de pago (MDP) existente.

Preferiblemente, la invención se realiza de acuerdo con la segunda alternativa indicada en lo anterior, ya que se considera más práctico y económico. Sin embargo, preferiblemente es posible la conexión de más de un módulo de medios de pago (MDP) por máquina, con el fin de permitir el telepago. Esto es porque aún cuando la función de telepago se encuentre en el módulo de comunicaciones (COM) (el cual se comentará más adelante), a todos los efectos se le considerará como otro módulo de medios de pago MDP de la máquina. Si hay más de un módulo de medios de pago (MDP), el módulo principal sólo tendrá en cuenta uno de ellos al realizar una venta. De lo contrario, se podrían dar combinaciones de crédito, cambios, etc, entre los diferentes módulos de medio de pagos (MDPs) y las funciones propias del módulo de medios de pago (MDP) pasarían al módulo principal (PRI), rompiendo el concepto de modularidad.

Con carácter general, las funciones que debe realizar un módulo de interfaz de usuario (IDU) son las de gestionar los teclados, displays y otros dispositivos que permitan que el usuario interactúe con la máquina. A continuación se citan, a modo de ejemplo, una serie de funciones:

- Reconocer la pulsación de alguna tecla, identificarla e informar al módulo principal (PRI).

- Presentar mensajes en una pantalla (display) de la máquina; los mensajes pueden ser procedentes del módulo principal (PRI), de otros módulos o del propio módulo de interfaz de usuario (IDU).

- Informar al módulo principal (PRI) de que el operario quiere acceder a una función de menú determinada (mediante el teclado de programación), identificándola con su código correspondiente.

- Editar los parámetros de configuración modificables de la máquina mediante funciones de menú, y permitir su modificación por el operario. Estos parámetros de configuración pueden ser datos residentes en cualquiera de los módulos; se establece el protocolo necesario para realizar la modificación de dichos datos.

- Informar al módulo principal (PRI) del estado de funcionamiento en el que se encuentra el módulo, así como de su estado lógico.

- Detectar las unidades o periféricos de interfaz de usuario conectados al módulo y enviar esta información al módulo principal (PRI).

- Informar al módulo principal (PRI) de las funciones de menú que puede implementar el propio módulo de interfaz de usuario (IDU), dentro de una lista general de posibles funciones. Asimismo, debe permitir la variación de sus parámetros de configuración tanto a través del propio IDU corno del módulo de comunicaciones (COM).

- Posibilitar el cambio de su programa total o parcialmente, mediante escritura de una (o varias) secciones de programa.

Con el objetivo de reducir la intervención del módulo principal (PRI) y que la gestión de las funciones de menú la realice principalmente el módulo de interfaz de usuario (IDU), éste debe conocer las funciones que dispone la máquina. Sin embargo, la información de todas las funciones de la máquina va a estar repartida entre los distintos módulos de ésta, según las funciones que permita cada módulo, consiguiendo así una mayor modularidad del sistema. Para reunir toda la información en el IDU, se puede realizar, el siguiente procedimiento: 1) En el arranque de la máquina el módulo principal (PRI) pregunta a todos los módulos qué funciones tiene; 2) Cada módulo deberá responder con los códigos de las funciones de menú que tiene; y 3) El módulo principal (PRI) le envía al módulo de interfaz de usuario (IDU) la lista de los códigos de funciones que posee la máquina.

De esta forma, cada vez que el operario acceda a una función de menú (a partir de su código) el módulo de interfaz de usuario (IDU) se lo comunicará al módulo principal (PRI) que actuará en consecuencia, informando al módulo en cuestión, y ése módulo se comunicará directamente con el módulo de interfaz de usuario (IDU). Una vez que el operario haya seleccionado la función de menú que quiere ejecutar, el módulo de interfaz de usuario (IDU) se lo comunicará al módulo principal (PRI), y éste informará al módulo que corresponda para que ejecute la función.

Con carácter general, las funciones que debe realizar un módulo de extracción (EXT) son:

- Extracción del producto indicado por el módulo principal (PRI), liberando a éste de dicha tarea.

- Impedir la extracción no deseada del producto.

- Detectar el número de grupos de extractores conectadas al módulo, el número y tipo de los extractores conectados a cada uno de ellos, así como enviar esta información al módulo principal (PRI).

- Recoger información de los extractores, como la existencia de cada uno de los productos, la salida del producto vendido o las eventuales averías de los motores de extracción, y comunicársela al módulo principal (PRI) para que éste la procese como corresponda (contabilidades de producto, encender indicadores de avería o de agotado producto, comunicar averías al exterior, cobrar el producto, etc.).

- Informar al módulo principal (PRI) del estado de funcionamiento en el que se encuentra el módulo, así como su estado lógico.

- Llevar a cabo las funciones de menú necesarias para modificar sus propios datos locales de configuración, por medio del módulo de interfaz de usuario (IDU), a través del módulo principal (PRI).

- Informar al módulo principal (PRI) de las funciones de menú que puede implementar un módulo de extracción concreto, dentro de una lista general de posibles funciones.

- Permitir la variación de su configuración tanto a través del módulo de interfaz de usuario (IDU) como del módulo de comunicaciones (COM).

- Posibilitar el cambio de su programa total o parcialmente, mediante escritura de una (o varias) secciones de programa.

El módulo de extracción (EXT) puede estar conectado a y funcionar con, por ejemplo, uno o varios de los siguientes tipos de extractores:

- Extractores de snacks (tipo husillos)

- Extractores de botes y botellas

- Extractores de botellas (tipo bandejas)

- Extractores de tetra bicks (tipo noria)

- Extractores de tabaco

- Extractores de vasos y paletillas (máquina de café)

- Extractores de producto soluble (máquina de café)

- Extractores de tipo fresh-brew (máquina de café)

- Grupo de café (máquina de café)

- Brazo-Extractor de azúcar (máquina de café)

El objetivo de incorporar módulos de extracción a la máquina expendedora es doble. Por una parte, esto permite programar el control de la máquina de forma modular, de modo que el control de los extractores de producto se realice desde el módulo de extracción (EXT) y no desde el módulo principal (PRI). Por otra parte, esto permite simplificar la electrónica de la máquina ya que se eliminan las tarjetas de entradas y salidas que, en las máquinas convencionales, conectan el (único) módulo de control central con los extractores y se simplifica el cableado de la máquina.

En cuanto a la relación entre el módulo de extracción y los extractores, existen varias alternativas básicas:

Una primera alternativa consiste en utilizar un sólo módulo de extracción para toda la máquina, en cuyo caso dicho módulo de extracción controla todos los extractores; en este caso, un sólo módulo de extracción puede tener que controlar varios tipos de extractores. Esta alternativa implica un coste bajo ya que se usa un sólo microcontrolador para realizar las funciones de módulo de extracción, a la vez que se puede liberar al módulo principal (PRI) de la tarea de decidir el canal del que se debe extraer, ya que todos los extractores están conectados al mismo módulo de extracción (EXT). Sin embargo, esta alternativa puede requerir microcontroladores de mayor capacidad de memoria (capaces de almacenar la lógica de todos los tipos de extractores que se pueden instalar en una máquina expendedora), implica una menor escalabilidad y un cableado más complejo (ya que algunos extractores pueden encontrarse físicamente muy alejados del módulo de extracción (EXT)).

Otra alternativa sería disponer un módulo de extracción específico para cada tipo de extractor que incluye la máquina expendedora. Así, se instalaría un módulo de extracción (EXT) en las máquinas expendedoras que tienen un único tipo de extractor (por ejemplo, las máquinas de tabaco), mientras que aquellos modelos que disponen de varios tipos de extractores (por ejemplo, porque venden diferentes tipos que productos que requieren diferentes mecanismos de extracción) incorporarían varios módulos de extracción (EXT). Tanto la funcionalidad como el interfaz de comunicación de los distintos módulos de extracción (EXT) deben ser idénticos, de forma que el tipo de extractor controlado por el módulo sea transparente para el resto de la máquina.

Las ventajas de esta segunda alternativa son las siguientes: facilita el cableado (porque permite la localización de los distintos módulos de extracción cerca de los extractores correspondientes); permite utilizar microcontroladores de menor capacidad de memoria (ya que deben incluir únicamente la lógica de control del tipo de extractor utilizado) (si la capacidad de memoria lo permite, se puede programar un mismo módulo de extracción de la lógica de varios tipos de extractor a fin de reducir "stock"); y facilita la personalización del número y tipo de conectores al tipo de extractor utilizado.

Los inconvenientes que son: perjudica en parte la modularidad porque requiere que el módulo principal (PRI) conozca la relación entre las distintas selecciones y los canales de extracción, ya que debe solicitar la extracción de la selección al módulo de extracción que corresponde al canal de extracción en el que se encuentre el producto correspondiente. El módulo principal (PRI) debe manejar asimismo los datos de contabilidad referentes a la extracción para contemplar la posibilidad de que un mismo producto se encuentre en dos tipos de extractor distintos o que existan promociones de productos asociadas a productos situados en otro tipo de extractor (por ejemplo, snacks y latas de refrescos). Además, esta segunda alternativa exige la utilización de un mayor número de tarjetas (una por cada módulo de extracción).

Según una submodalidad de esta segunda alternativa, existe la posibilidad de utilizar varias módulos de extracción de un mismo tipo dentro de una misma máquina. Esto mejora la escalabilidad y simplifica el cableado, pero también implica un incremento del número de tarjetas (una por módulo) y, por tanto, del coste, y además requiere la asignación de una nueva dirección del módulo de extracción (EXT) en caso de que el módulo principal (PIRI) detecte la conexión al bus de control de varios módulos del mismo tipo.

Según una tercera alternativa, se conecta al bus anteriormente mencionado (el bus principal) un módulo de control del sistema de extracción, de cuyo controlador de comunicaciones en serie parte un bus local del sistema de extracción. A este bus local se conectan distintos módulos de extracción (EXT) de producto, encargándose cada uno de estos módulos del control de uno o varios extractores. La conexión de los módulos de extracción al bus local se realiza a través de los respectivos controladores de comunicaciones en serie de los microcontroladores utilizados y se utiliza preferentemente un protocolo más sencillo que el empleado en el bus principal.

Las ventajas de esta tercera alternativa son las siguientes: favorece la escalabilidad; permite liberar al módulo principal (PRI) de la tarea de decidir el canal del que se debe extraer, gracias a la conexión de todos los extractores al mismo módulo de control del sistema de extracción; y permite utilizar microcontroladores de menor coste en los módulos de extracción (EXT), ya que los microcontroladores empleados deberían disponer únicamente de un sencillo controlador de comunicaciones en serie (tipo UART) para su conexión al bus local del sistema de extracción.

Los principales inconvenientes de esta opción son: necesita la utilización de un mayor número de tarjetas y ralentiza la reprogramación de un tipo de extractor, al requerir la sustitución del programa de los distintos módulos de extracción correspondientes a dicho tipo de extractor.

Preferiblemente, el sistema también incluye un módulo de comunicaciones (a continuación también denominado COM) que incluye medios de comunicación con un terminal externo. Preferiblemente, el módulo de comunicaciones (COM) incluye medios de convertir datos recibidos del terminal externo, de acuerdo con un formato externo, a un formato interno de la máquina.

La función principal del módulo de comunicaciones (COM) es la de interfaz entre la máquina expendedora y un terminal externo y, por tanto, debe ser capaz de recibir, almacenar o enviar información relacionada con, por ejemplo:

- Configuración general de la máquina y de sus módulos, incluyendo el propio módulo de comunicaciones (COM)

- Sucesos e incidencias generales de la máquina y de sus módulos

- Actualización de software general de la máquina, de uno o varios de sus módulos (incluyendo el propio módulo de comunicaciones), mediante la escritura de la sección o secciones de programa que correspondan.

- Contabilidades generales de productos o de dinero

Dicha información de solicitud de escritura o lectura de datos de la máquina puede presentarse al módulo de comunicaciones (COM) desde el terminal externo en diferentes formatos o protocolos. La misión del módulo de comunicaciones (COM) es la de descodificarla y presentarla a la máquina independientemente del protocolo o medio de transmisión utilizado en la comunicación entre el terminal externo y el módulo de comunicaciones (COM). Así, se puede interpretar que la función del módulo de comunicaciones es la de traducción de los protocolos que pueda enviar el terminal externo a comandos propios de la máquina expendedora.

De esta manera se consigue:

- Descargar al módulo principal (PRI) de las tareas de descodificación de los diferentes protocolos utilizados.

- El módulo principal (PRI) no necesita conocer todos y cada uno de los comandos correspondientes a cada protocolo.

El terminal externo puede ser remoto.

Preferiblemente, el módulo de comunicaciones (COM) implemente las funciones correspondientes al "telepago" mediante teléfono móvil.

Por tanto, para comunicar con una máquina expendedora que incorpora un sistema de control de acuerdo con la presente invención, no se requiere el uso de un protocolo determinado, sino que la máquina es capaz de comunicar con terminales externos de acuerdo con una pluralidad de protocolos, dependiendo de las características concretas del módulo de comunicaciones. Ejemplos de protocolos que pueden usarse en este campo son:

- EVA-DTS (norma internacional del sector)

- Enhanced DDCMP (norma internacional del sector)

- DEX/UCS (norma americana del sector)

- VTM (norma propia de Azkoyen®)

- BDTA (norma alemana del sector)

- Control de una impresora

Preferiblemente, el módulo de comunicaciones comprende medios para comunicar con el terminal externo a través de una pluralidad de medios físicos de transmisión, por ejemplo:

- Infrarrojos mediante ASK (Amplitude Shift Keying; método genérico) e IrDA®.

- RS-232.

- Comunicación directa a través de un pin I/O del microcontrolador.

- Modem GSM.

- Modem de telefonía fija.

El módulo de comunicaciones debe comprender medios de realizar varias y, preferiblemente, todas de las siguientes funciones:

- Detectar la entrada de alguno de los protocolos soportados

- Descodificar la información recibida

- Diferenciar si el mensaje va dirigido al propio módulo de comunicaciones (COM) o a otro módulo de la máquina expendedora.

- Si el mensaje va dirigido al propio módulo de comunicaciones (COM), entonces establecer un diálogo mediante comandos entre el terminal externo y el módulo de comunicaciones (COM) para que el terminal externo pueda:

\circ Leer datos de configuración del COM

\circ Modificar datos de configuración del COM

\circ Leer datos de sucesos e incidencias del COM

\circ Actualizar el propio software del COM

- En caso contrario, es decir., si el mensaje no va dirigido al propio módulo de comunicaciones (COM), entonces convertir el mensaje en comandos y datos que se enviarán al módulo principal (PRI) a través del bus.

- Recibir mensajes del módulo principal (PRI) a través del bus, convertirlos en comandos y datos adecuados según el protocolo que se utilice y enviárselos al terminal externo.

El objetivo de las dos últimas funciones es:

\circ Leer datos de configuración general de la máquina vendedora o de cualquier módulo

\circ Modificar datos de configuración general o de cualquier módulo

\circ Leer datos de sucesos e incidencias generales de la máquina o de cualquier módulo

\circ Actualizar el software de cualquier módulo

\circ Leer las contabilidades generales de productos o de dinero

- Enviar ciertos datos regularmente según un horario de llamadas por módem.

- En el caso que ocurra una incidencia grave, enviar información relativa a la misma por módem a un terminal externo.

- Informar al módulo principal (PRI) del estado de funcionamiento en el que se encuentra el módulo de comunicaciones (COM), así como su estado lógico.

- Llevar a cabo las funciones de menú necesarias para modificar sus propios datos locales, por medio del módulo de interfaz de usuario (IDU), a través del módulo principal (PRI).

- Permitir el "telepago" del producto seleccionado (en este caso y desde un punto de vista funcional, el módulo de comunicaciones se considerará un módulo de medios de pago desde el resto del sistema).

Tal y como ya se ha indicado, una de las funciones principales del módulo de comunicaciones (COM) es la de traductor entre la máquina expendedora y un terminal externo y su misión es la de recibir, almacenar y/o enviar información. El terminal externo puede enviar dicha información en diferentes formatos o protocolos. El módulo de comunicaciones comprende medios de descodificar la información recibida y de presentarla a la máquina de acuerdo con un formato/protocolo interno de la máquina, independientemente del protocolo o medio de transmisión utilizado por el terminal externo.

Para realizar la función de traducción, el módulo de comunicaciones (COM) comprende preferiblemente medios de:

- Descomponer el comando recibido en un conjunto de datos elementales a leer o escribir.

- Para cada dato elemental, enviar al módulo principal (PRI) un comando interno de lectura o escritura. En caso de lectura, el módulo principal (PRI) responderá con el dato pedido. En caso que haya que devolver información al Terminal Externo, el módulo de comunicaciones compondrá los datos elementales (enviados desde el módulo principal) para formar el comando de respuesta correspondiente al protocolo de comunicación del terminal externo.

Como se ha dicho, una de las principales funciones del módulo de comunicaciones (COM) es la de posibilitar la actualización del software de los módulos de la máquina (incluido el del propio módulo de comunicaciones). Esta función se realiza preferiblemente de la siguiente manera:

- El terminal externo indica al módulo de comunicaciones (mediante un comando) el módulo de la máquina, la dirección de comienzo de la memoria sobre el que se va a escribir el nuevo software y los propios datos.

- El módulo de comunicaciones (COM) reenvía esta información al módulo principal.

Por tanto, el módulo principal (PRI) se encargará de realizar la tarea de sustitución del antiguo software por el nuevo, por lo que, en una primera etapa, no habrá ninguna interacción entre el módulo de comunicaciones (COM) y el resto de los módulos de la máquina (a saber, los módulos de medios de pago, de interfaz de usuario y de extracción).

El bus es preferiblemente un bus CAN (Controller Area Network®, Robert Bosch GmbH.) Las características de velocidad y fiabilidad del bus CAN son superiores a las de otros buses del mercado. Además, actualmente se están integrando controladores de este bus en numerosas familias de microcontroladores del mercado, sin aumentar excesivamente el coste de estos microcontroladores.

Las ventajas principales de utilizar este tipo de bus son:

- Alta fiabilidad, mínima tasa de errores y alta velocidad de transferencia.

- Libera al microcontrolador (\muC) de las tareas de corrección de errores, retransmisión de tramas, etc., porque éstas las realiza el propio controlador de bus integrado en el microcontrolador.

- El microcontrolador debe atender interrupciones de comunicaciones cada 8 "bytes", a diferencia de otros estándares donde el microcontrolador debe atender interrupciones cada "byte".

- El incremento de coste por utilizar un bus CAN es mínimo gracias a su uso masivo en el sector de la automoción. Existen otras alternativas de diseño de buses, no integrados en el microcontrolador, que obligan a introducir controladores y componentes externos, además del correspondiente programa de control, lo que aumenta el coste total del sistema.

- Flexibilidad en las comunicaciones.

- Cualquier nodo conectado al bus puede comunicarse con cualquier otro

- Un nodo puede configurarse para escuchar todos, ninguno o determinados mensajes que se transmiten por el bus.

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La Figura 1 es un diagrama de bloques que refleja la configuración de una realización preferida del sistema, en la que se pueden observar los diferentes módulos y el bus.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que refleja el módulo de medios de pago y las unidades de medios de pago asociadas al mismo.

La Figura 3 es un diagrama de bloques que refleja el módulo de interfaz de usuario y las unidades de interfaz de usuario asociadas al mismo.

La Figura 4 es un diagrama de bloques que refleja varios módulos de extracción y las unidades de extracción asociadas a ellos.

La Figura 5 es un diagrama de bloques de una tarjeta de transistores que hace la función de interfaz entre un módulo de extracción y uno o varios extractores.

En la figura 1 se puede ver la configuración básica de una realización preferida de la invención, en la que el módulo principal (1), el módulo de medios de pago (2), el módulo de interfaz de usuario (3), un primer módulo de extracción (4A) (destinado al control de un primer tipo de extractores, por ejemplo, extractores del tipo husillos), un segundo módulo de extracción (4B) (destinado a controlar un segundo tipo de extractores, por ejemplo, extractores de botes) y el módulo de comunicaciones (5) están conectados a un bus CAN (6). En este caso, se ha optado por disponer sólo un módulo de medios de pago (2), que puede controlar varios periféricos o unidades de medios de pago. En cambio, se ha incorporado dos módulos de extracción (4A, 4B), cada una diseñado para el control de un determinado tipo de extractor, es decir, con esta sistema se puede controlar una máquina expendedora con dos tipos diferentes de extractores.

La figura 2 ilustra como, de acuerdo con una realización preferida de la invención, el módulo de medios de pago (2) está conectado mediante cables a un módulo de recuperación (201), un monedero con cambio MDB-ICP (202), un lector de billetes bancarias MDB-ICP (203) y un lector de tarjetas (204).

También existe la posibilidad de conectar un monedero con cambio Ejecutivo (205). En este caso, el módulo de medios de pago sólo se encargaría del control de dicho monedero (205) y del módulo de recuperación, mientras que el lector de billetes (203) y el lector de tarjetas (204) serían gestionados por el monedero con cambio Ejecutivo (205) y se conectarían a este. Si el sistema incorpora dicho monedero con cambio Ejecutivo (205), no se necesita el monedero MDB-ICP (202).

Conviene tener en cuenta que un monedero con cambio Ejecutivo (igual que un lector de tarjetas bancarias MDB-ICP) no tiene la obligación de informar al módulo de medios de pago de la cantidad de crédito exacta de la que disponen. En cualquier caso, el módulo principal (PRI) sólo debe emplear la información de crédito a efectos de mensajes en pantalla, nunca para realizar ningún tipo de cálculo ya que de esa tarea se encargará el módulo de medios de pago.

La figura 3 ilustra un diagrama de bloques en el que se observa como el módulo de interfaz de usuario está asociado a una pantalla (301) (por ejemplo, una pantalla L.C.D. de 16x2 caracteres, o un display de LED's con 8 caracteres), un indicador (LED) que indica la condición de "agotado cambio" (302), un indicador (LED) que indica la condición de "agotado producto" (303), una botonera (304) en la que cada botón está asociado a un producto, un teclado alfanumérico (305) (con este teclado se debe pulsar más de una tecla para realizar una selección y normalmente se asocia a los extractores de husillos, por eso también es conocido como "teclado de husillos"), 1 teclado de programación (306) con 4 teclas (A, B, C, D) que permiten al operario acceder y manejar el menú de configuración de la máquina, 1 botón de recuperación (307), un zumbador acústico (308) (que emite pitidos con la pulsación de las teclas). Además, se pueden incluir un sintetizador de voz (309) y una o varias pantallas de indicación de precio o de producto agotado (311, 312 y 313) que están conectados al módulo de interfaz de usuario (3) mediante un bus local de tipo síncrono (310).

En la figura 4 se observa como se ha dispuesto un primer módulo de extracción (4A) para controlar una serie de extractores de husillo (411-414; 421-424; 431-434; 441-444) a través de respectivas tarjetas de transistores (41; 42; 43; 44). Ocho de los extractores de husillos (411-414; 421-424) corresponden a una primera bandeja de productos y los demás (431-434; 441-444) corresponden a una segunda bandeja de productos.

Por otra parte, la máquina también incluye extractores de otro tipo, a saber, extractores de botes (uno de los tipos de extractores de botes empleados por Azkoyen®) (451-453); estos son controlados por un segundo módulo de extracción (4B) a través de la correspondiente tarjeta de transistores (45).

Además, la máquina puede incluir otros tipos de extractores, en cuyo caso se añaden preferiblemente los módulos de extracción específicamente diseñados para controlar dichos tipos de extractores. Por ejemplo, en la figura 4, se ilustra un tercer módulo de extracción (4C) que controla, a través de la tarjeta de transistores 46, una pluralidad de extractores de tipo noria (461-463).

En la figura 5 se ilustra esquemáticamente una de las tarjetas de transistores (41). Las tarjetas de transistores (41-46) hacen la función de interfaz entre los extractores y los correspondientes módulos de extracción. Cada módulo de extracción (4A, 4B, 4C) dispone de una serie de conectores a los que se conectan una o varias tarjetas de transistores, que disponen a su vez de cuatro conectores (4101-4104) para la conexión de hasta cuatro extractores, pudiéndose conectar varias tarjetas de transistores en serie. A cada conector (4101-4104) de la tarjeta de transistores llegan los cables de alimentación del motor de extracción y los cables de los distintos microrruptores instalados (final de carrera, producto agotado, etc.). La tarjeta incluye además, o bien un transistor para regular cada uno de los motores de un único sentido de giro, o bien un puente de transistores para los motores de doble sentido de giro, pudiendo tener una de las ramas del puente común a todos los extractores. La lógica de conmutación de los transistores reside en el microcontrolador del módulo de extracción, que tiene acceso igualmente a los valores de los distintos microrruptores.

Para simplificar el cableado, la tarjeta de transistores (41) incorpora registros de desplazamiento (4111, 4112) para actuar sobre los transistores y leer la información de los microrruptores. Con estos registros se convierte la información en paralelo existente entre la tarjeta de transistores (41) y el extractor (411, 412, 413, 414) (la tensión aplicada sobre los distintos transistores o el nivel de tensión de los microrruptores de los distintos extractores) en comunicación serie entre el módulo de extracción (4A) y la tarjeta de transistores (41), enviando los bits de información de los distintos extractores secuencialmente.