ES2291002T3 - Validacion. - Google Patents

Abstract

PROCEDIMIENTO PARA VERIFICAR MONEDAS QUE COMPRENDE AL MENOS TOMAR DOS MEDICIONES DE UNA MONEDA DESCONOCIDA: Y ACEPTAR LA MONEDA DESCONOCIDA COMO QUE CORRESPONDE A UN PRIMER TIPO DE MONEDA SI EL PUNTO DEFINIDO POR LA MEDICION ESTA COMPRENDIDO EN EL ESPACIO DEFINIDO POR LOS EJES DE LAS MEDICIONES, EN UN PRIMER LADO DE UNA SUPERFICIE DISCRIMINANTE EN LA CUAL LAS DISTANCIAS MAHALANOBIS DE LOS CENTROS DE LA DISTRIBUCION DE DICHO PRIMER TIPO DE MONEDA Y UN SEGUNDO TIPO DE MONEDA ESTAN EN RELACION PREDETERMINADA, CARACTERIZADO PORQUE DICHA RELACION CORRESPONDE (AL MENOS APROXIMADAMENTE) A LA IGUALDAD DE LAS SUMAS DE LAS DISTANCIAS MAHALANOBIS RESPECTIVAS CON LAS RESPECTIVAS CONSTANTES PREDETERMINADAS, UNA DE LAS CUALES AL MENOS NO ES CERO.

Description

Validación.

La presente invención se refiere a un aparato y a un método para la validación de artículos de valor; particularmente, pero no de forma exclusiva, monedas y billetes de banco.

Estos aparatos de validación comprenden en general un sistema detector destinado a generar dos o más señales de medición, y un sistema de proceso para determinar la aceptabilidad basándose en las señales y en datos almacenados que definen los criterios de aceptación que corresponden a un tipo de artículo válido.

Los criterios de aceptación definen en general un área o volumen (en un espacio de medición definido por ejes que corresponden a las señales de medición) determinado por la distribución estadística de mediciones de una población de artículos genuinos conocidos, comprendiendo las mismas.

La distribución de artículos genuinos puede solaparse con las de otras, o con las de falsificaciones, imitaciones o piezas constituidas por trozos de metal.

La patente GB-A-2272319 da a conocer un dispositivo de validación o validador de monedas que utiliza una región de aceptación que tiene un límite curvado.

Los documentos EP-A-0367921, EP-A-0505609, US-A-5351798 y WO-A-92/18951 dan a conocer validadores de monedas que utilizan regiones de aceptación que tienen una zona de limitación elipsoidal o circular.

Los documentos WO-A-92/18951, GB-A-2251111 y US-A-5351798 dan a conocer validadores de monedas en los que una moneda es clasificada como uno de varios tipos que dependen de la distancia de Mahalanobis (es decir, el cuadrado de la distancia euclídea en un espacio en el que las mediciones se normalizan por la variancia) a partir de la medición de la moneda hasta el centro de la distribución de cada tipo.

El documento EP-A-0560023 da a conocer un validador de billetes de banco en el que se acepta un billete de banco como genuino si sus mediciones definen un punto dentro de una distancia de Mahalanobis predeterminada desde el centro de una distribución de billetes de banco válidos.

Los límites de una región de aceptación definidos por una distancia de Mahalanobis fija corresponden a límites elipsoidales, y definen asimismo un contorno de igual probabilidad (suponiendo que la distribución de monedas genuinas es unimodal y normal. (Gausiana)) de forma que las mediciones de una moneda genuina caerán probablemente dentro de los límites.

La frecuencia con la que distintas piezas de metal y/o tipos de monedas se encuentran depende no solamente del número total de dichas piezas metálicas o tipos de monedas en circulación, sino asimismo, en ciertas circunstancias, de la localización geográfica del aparato de validación y/o de la hora del día, del día de la semana o la estación del año. En realizaciones de la presente invención, se tiene en cuenta uno o varios de estos factores para decidir si una moneda determinada es válida o no.

De acuerdo con esto, la presente invención da a conocer un método según la reivindicación 1.

También se prevé el correspondiente aparato.

Otros aspectos y realizaciones preferentes a la invención son los que se dan a conocer en la descripción siguiente y en las reivindicaciones, con las ventajas que quedarán evidentes a continuación.

La invención se ilustrará a continuación solamente a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en alzado frontal en sección ilustrativa de los componentes mecánicos de un validador de monedas utilizado en una primera realización de la invención, pero de tipo conocido;

la figura 2 es un diagrama de bloques esquemático de las componentes eléctricas del validador de monedas de la figura 1;

la figura 3 es un diagrama que muestra el contenido de una memoria del validador de la figura 2 en la primera realización;

la figura 4a es un gráfico tridimensional de la distribución sobre dos ejes horizontales de medición de las mediciones del sensor a partir de monedas conocidas para corresponder a poblaciones de monedas y de simples piezas metálicas en solape, mostrándose en el eje vertical la frecuencia o probabilidad; y

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la figura 4b es un diagrama de dispersión que muestra la distribución de las mediciones de la moneda y de la simple pieza metálica de la figura 4a sobre los dos ejes de medición;

la figura 5a es una representación teórica de un plano discriminante entre dos distribuciones de monedas exactamente iguales, en dos ejes de medición de sensor; y

la figura 5b es un gráfico correspondiente para dos distribuciones desiguales de monedas que muestran un discriminante curvado entre ellas;

la figura 6 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del circuito de control de la figura 2 de la primera realización;

la figura 7 es un gráfico que muestra una región de aceptación en una segunda realización de la invención y que corresponde a la figura 5b; y

la figura 8 muestra una región de aceptación alternativa a la de la figura 7 en la segunda realización;

la figura 9 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del circuito de control de la figura 2 en la segunda realización;

la figura 10 es un diagrama de bloque esquemático que muestra los componentes eléctricos de un aparato de validación de monedas según una tercera realización de la invención;

la figura 11 es un diagrama de flujo que modifica el funcionamiento de la figura 6 en la tercera realización;

la figura 12 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del circuito de control de la figura LO en una cuarta realización de la invención;

la figura 13 es un gráfico de frecuencias (sobre un eje vertical) con respecto a una medición del sensor de monedas (sobre un eje horizontal) para solapar clases de monedas y de simples piezas metálicas y muestra las ventanas de aceptación utilizadas en una quinta realización;

la figura 14 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento de la quinta realización;

la figura 15 es un gráfico sobre dos ejes de medición del sensor mostrando distribuciones de monedas y de simples piezas metálicas que se pueden discriminar en una sexta realización;

la figura 16 es un diagrama de flujo que muestra la modificación de la figura 12 en una séptima realización;

la figura 17 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del circuito de control en una octava realización;

la figura 18 es un diagrama ilustrativo que muestra los componentes de un validador de billetes de banco utilizado en una novena realización de la invención (de tipo conocido).

Primera realización

Haciendo referencia a la figura 1, una moneda a validar en esta realización entra por la entrada (1) y rueda más allá de un sistema detector (2) que comprende, por ejemplo, dos detectores inductivos de bobina (2a), (2b) (por ejemplo, un detector -2a- que responde básicamente al grosor de la moneda y un sensor -2b- básicamente sensible al diámetro de la misma). Dependiendo de las salidas de los sensores, una puerta de aceptación (3) es controlada para dirigir la moneda a una trayectoria de aceptación (4) o a una trayectoria de rechazo (5).

En el caso de que se puedan reconocer valores múltiples, se disponen otras puertas (no mostradas) para dirigir selectivamente una moneda aceptada de acuerdo con su valor a uno de una serie de distintos lugares de almacenamiento.

Haciendo referencia a la figura 2, las señales del sistema detector (2) son facilitadas sobre una serie de líneas indicadas con el numeral (6) a un circuito de control (8) (por ejemplo, un microcontrolador, microordenador o circuito microprocesador; o un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC)). El circuito de control (8) contiene una memoria de lectura solamente (ROM) que almacena un programa operativo que controla la forma en la que funciona el aparato.

El circuito de control (8) puede funcionar procesando los valores medidos recibidos en las líneas de entrada (6) con valores de datos almacenados en lugares predeterminados en un lugar de almacenamiento (10) (por ejemplo, una memoria programable de lectura solamente (PROM), que puede ser de un componente único, o de múltiples componentes distintos, o que se pueden combinar con el circuito de control -8-).

El circuito de control (8) funciona como respuesta a señales de temporización producidas por un reloj (12) (que puede estar por su parte integrado en un circuito único con el circuito de control -8-). El circuito de control (8) puede funcionar para dirigir el lugar de almacenamiento (10) al suministrar señales de dirección en un bus de direcciones (14) y señales de habilitación en una línea de habilitación (16). Como respuesta a la operación de dirección, se suministran valores de datos del lugar de almacenamiento (10) al circuito de control (8) con intermedio de un bus de datos (18).

A título de ejemplo, en esta realización tres sensores pueden quedar dispuestos para generar respectivamente señales de salida básicamente sensibles a la conductividad, el grosor y diámetro de las monedas insertadas. Cada uno de los sensores comprende una o varias bobinas, en un circuito auto-oscilante. En el caso de los sensores de diámetro y grosor (2b), (2a) respectivamente, un cambio en la inductancia de cada bobina provocado por la proximidad de una moneda insertada provoca la alteración de la frecuencia del oscilador, pudiéndose deducir de dicho cambio de frecuencia una representación digital de la característica correspondiente de la moneda. En el caso del sensor de conductividad (no mostrado), un cambio en la Q de la bobina provocado por la proximidad de una moneda insertada provoca la alteración del voltaje en la bobina, con lo que se puede derivar una salida digital representativa de la conductividad.

De manera alternativa, otros tipos de dispositivos sensores, tales como los escritos en las solicitudes de la propia solicitante actual GB-A-2288266 y GB-A-2287341, o seleccionados entre una amplia gama de sensores inductivos, acústicos, de masa, óptico o de otro tipo, pueden quedar dispuestos dentro del sistema detector (2).

El circuito de control (8) está dispuesto para llevar a cabo operaciones aritméticas digitales basándose en las señales recibidas y en las líneas (6). El sistema detector (2) puede comprender un convertidor analógico a digital (ADC), o alternativamente un convertidor de este tipo puede quedar dispuesto como parte del circuito de control (8). Como alternativa, el sistema detector (2) puede facilitar señales de salida que son sometidas a umbral pasando a ser de estado doble, y el circuito de control (8) puede temporizar las transiciones en las líneas (6) (por ejemplo, para derivar una frecuencia).

El circuito de control (8) está dotado de líneas de salida (24), sobre las que se produce una señal de control para controlar la puerta (3) (y cualesquiera otras puertas de direccionado), y una señal de crédito se produce para indicar el importe o valor de la moneda recibida para utilizar por el aparato (por ejemplo, una máquina de venta automática, una máquina de venta de tíquet, un aparato para el cambio de dinero o similares) al que está conectado el aparato validador.

Haciendo referencia a la figura 3, en esta realización, el lugar de almacenamiento (10) almacena una serie de registros de tipos de monedas (10a), (10b),...(10N). Cada registro de tipo de monedas comprende un vector de k dimensiones (siendo k el número de señales de salidas producidas por el sistema sensor (2) ; en este caso, k=3) indicando, para el tipo de moneda de referencia, el vector de valores medios \overline{M} para cada una de las k mediciones que aparecen por una población conocida de monedas de este tipo. Por lo tanto, el vector medio define la posición, en el espacio de medición definido por las mediciones, del centro de la población de monedas de dicho tipo.

También está comprendida dentro de cada registro de tipo de moneda la matriz de covariancia (k x k) que describe la distribución de las monedas de este tipo alrededor del punto medio. Los términos diagonales \sigma11, \sigma22, \sigma33 indican la variancia a lo largo de cada uno de los ejes de medición M_{1}, M_{2}, M_{3}, y los términos no diagonales indican la covariancia (medida de la correlación) entre los ejes de medición en la población de monedas. En realidad, dado que la matriz de covariancia es simétrica, los términos duplicados no es necesario que queden almacenados.

Finalmente, con cada tipo de registro (10a), (10b),... (10n), se almacenan unas constantes predeterminadas V y P. La constante V es el logaritmo del determinante de la matriz de convariancia para el tipo de elemento. La determinante de la matriz de covariancia es una medición del volumen de la distribución de monedas de dicho tipo dentro del espacio de medición. El término P es, en esta realización, una constante predeterminada que se refiere a la frecuencia relativa en que aparece el tipo de moneda. Por ejemplo, puramente a título de ejemplo, en el mercado de Inglaterra en su conjunto, la frecuencia de aparición de una moneda de 10 peniques (10p) puede ser un múltiple de una frecuencia de aparición de la moneda de 50p, y es muchos órdenes de magnitud superior que la frecuencia de aparición de monedas extranjeras. No obstante, en algunas localizaciones específicas (por ejemplo, en puertos marítimos o cerca de aeropuertos, o de bases militares extranjeras) la frecuencia de aparición de monedas extranjeras puede ser mucho mayor.

De manera similar, en Alemania, la frecuencia de aparición de monedas de marcos alemanes es en general muy superior a la de las coronas de Estonia, pero en ciertos lugares las coronas de Estonia pueden aparecer con mucha mayor frecuencia.

A continuación, el término "frecuencia" se refiere a la frecuencia de aparición o distribución, en vez de hacer referencia a frecuencias de señales de corriente alterna (CA) (que se pueden utilizar en el proceso de validación).

También se contiene dentro de cada registro 10a-10n un campo que indica el valor de la moneda de referencia D la magnitud de crédito a asignar cuando se encuentra dicha moneda; La entrada de un cero u otro indicador predeterminado en este campo es indicador de que en vez de una moneda se trata simplemente de un trozo de metal.

El funcionamiento de la realización descrita anteriormente se explicará a continuación de manera más detallada.

La figura 4a es un gráfico que muestra la probabilidad o frecuencia (en un eje vertical) para dos tipos de monedas A, B, sobre dos salidas de sensor M_{1}, M_{2} (sobre ejes horizontales). El eje vertical está normalizado.

La figura 4b es un diagrama de dispersión que representa los mismos datos representados en el espacio de medición definido por las dos dimensiones de medición de sensor M_{1}, M_{2}, y muestra una serie de contornos de frecuencia para cada uno de los dos tipos de monedas A, B. La figura 4b corresponde por lo tanto a una vista verticalmente hacia abajo de la figura 4a. En la figura 4b, los puntos oscuros son mediciones reales de una muestra al azar del primer tipo de moneda A y los cruces de color oscuro son mediciones del segundo tipo de moneda B.

Se apreciará que, utilizando una primera medición M1 solamente, es imposible separar los dos tipos de monedas puesto que las mediciones indicadas por los centros de estas dos distribuciones se encuentran muy próximas. La separación es algo más fácil utilizando la otra medición M2, en la que como mínimo los centros de las distribuciones están separados, pero existe todavía un solape significativo entre las distribuciones y por lo tanto es difícil conseguir una separación que supere un nivel deseado (por ejemplo, 95%) de la moneda A y rechace un nivel deseado (por ejemplo, 95%) de la moneda B.

En las figuras 4a y 4b, las dos monedas son de diferente tipo y de diferentes divisas nacionales; por lo tanto, en una jurisdicción determinada, una de las monedas debe ser aceptada como válida y la otra rechazada como si se tratara simplemente de un trozo de metal. No obstante, la siguiente descripción se aplica igualmente tanto si ambos valores son válidos en la misma divisa, o valores válidos en diferentes divisas, o bien uno es una moreda falsificada y el otro es una moneda válida.

Tal como se indica en una realización de la solicitud anterior de la misma solicitante actual WO-A-92/18951, se puede conseguir una mejora de comportamiento al definir una elipsoide o elipse alrededor del elemento de tipo A. No obstante., en este caso, tal como se puede apreciar de la figura 4b, esta elipse no proporcionaría necesariamente por sí misma la aceptación requerida de tipo A sin aceptar también algunas monedas de tipo B. El mismo problema se presenta con la utilización de un discriminante lineal tal como queda indicado en una realización de la Patente GB-A-2272319.

Tal como se ha mencionado en una segunda realización de la Patente WO-A-92/18951, una alternativa consistiría en extraer el vector de medición creado cuando una moneda determinada a comprobar pasa por el sistema sensor (2) (que corresponde a un punto del espacio de medición de la figura 4b) y derivar un valor de distancia desde el punto a los centros de cada uno de los tipos de monedas A, B.

Cada una de las mediciones de distancia es normalizada por las variancias de las respectivas clases de monedas, a efectos de corresponder a un cierto número de desviaciones estándar desde cada centro, y por lo tanto a una cierta frecuencia o nivel de probabilidad de que una moneda del tipo en cuestión pueda dar lugar a las mediciones. Esto corresponde por lo tanto a una superficie discriminante en el espacio de medición creado en el punto en el que contornos elípticos, tal como se muestra en la figura 4b, que representa la misma frecuencia de aparición para diferentes tipos de monedas, se cortan entre sí. El discriminante representa por lo tanto una superficie en la que las probabilidades de que las mediciones de la moneda hayan sido creadas por una moneda del primer tipo y por una moneda del segundo tipo son iguales (un "contorno de equiprobabilidad").

Haciendo referencia a la figura 5a, en ].a que dos tipos tienen iguales distribuciones (es decir, para representar una elipse, por ejemplo, 2 desviaciones estándar, siendo las anchuras de las elipses de los dos tipos de monedas iguales) y las mediciones entre las dos están correlacionadas de manera similar (es decir, las dos elipses tienen igual inclinación con respecto a los ejes de medición), tal como se muestra en la figura 5a, dicha superficie discriminante de equiprobabilidad se reduce a una línea recta o una superficie plana. En caso de que una, o ambas, de estas suposiciones no se cumplan, entonces la superficie discriminante es curvada, tal como se ha representado en la figura 5b.

Por lo tanto, para llevar a cabo el método descrito en dicha realización de Patente WO-A-92/18951, el circuito de control (8) de esta realización se podía disponer para introducir las lecturas de sensor (figura 6 fase -102-); leer la memoria (10) (etapa -104-); y calcular, para cada tipo de moneda A, B... N, un valar de distancia:

D_{j} = (X - \overline{M}_{j})^{T} \sum^{-1}_{j} (X - \overline{M}_{j})

en la que:

X = vector de medición definido por K mediciones desde el sistema de medición (2) de una moneda a validar;

\overline{M}_{j} = vector de medición media almacenado en el lugar de almacenamiento (10) para el tipo de moneda j;

\sum^{-1}_{j} = matriz de covariancia inversa para la clase de moneda j almacenada en el lugar de almacenamiento (10).

()^{T}= operación de transposición

D_{j} = distancia de Mahalanobis desde la medición de la moneda al centro del tipo de moneda j.

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Se apreciará fácilmente que, en el caso de que los ejes de una elipse son paralelos a los ejes de medición, esto resuelve la ecuación elíptica común:

D_{j} = (X_{1} - \overline{M}_{1j})^{2} / \sigma_{11} + (X_{2} - \overline{M}_{2j})^{2} / \sigma_{22} + (X_{3} - \overline{M}_{3j})^{2} / \sigma_{33}

(en la que D_{j} es equivalente al cuadrado de la distancia Euclidiana).

En la presente realización, no obstante, los valores de distancia calculados de esta manera son modificados adicionalmente en la etapa (105). Tal como se ha explicado anteriormente, en la figura 5a, por ejemplo, los contornos elípticos relativos a los dos tipos de moneda A ó B representan, para monedas conocidas por su correspondencia a estos tipos, la probabilidad de que las mediciones a que dan lugar la moneda se encontrarán dentro de la elipse. No obstante, en el caso de que dos distribuciones se solapen, la presente realización realiza un primer ajuste para tener en cuenta el hecho de que los volúmenes ocupados por las dos distribuciones no son en general iguales (tal como la figura 5b). En el caso en que una distribución específica de monedas ocupa un gran volumen en el espacio de medición (por ejemplo, el límite de 2 x desviación estándar ocupa un gran volumen en espacio de medición), es probable que una lectura de moneda determinada se encontrara dentro de la región de aceptación de la moneda. Por ejemplo, una distribución especialmente mal definida de monedas puede cubrir substancialmente la totalidad del espacio de medición dentro del alcance de los detectores, pero esto no haría más probable que cualquier moneda determinada fuera de hecho un miembro de dicho tipo de moneda. De acuerdo con ello, en esta realización, un primer ajuste del proceso anteriormente descrito normaliza la medición de probabilidad, al ajustar la medición de distancia calculada de este modo para tener en cuenta la medición del volumen V_{j} en el espacio de medición del tipo de moneda de referencia, que viene determinado por:

V_{j} = ln |\sum_{j}|

en la que;

|\sum_{j}| es el determinante de \sum_{j}.

La medición de distancia de D_{j} es proporcional al logaritmo de probabilidad, y por lo tanto el término de volumen V_{j} es proporcional igualmente al logaritmo del volumen en el espacio de medición de la distribución de tipos de monedas.

Esta operación se puede interpretar como normalización, dado que el efecto de tomar la distancia de Mahalanobis para cada moneda es el de transformar los ejes de medición en ejes girados y escalados de acuerdo con la matriz de covariancia; la operación de adición de logaritmo del término de volumen (es decir, la operación de multiplicar la probabilidad equivalente por el término de volumen) consiste en normalizar los ejes transformados para preservar el volumen de cada distribución de tipo de moneda.

El segundo término almacenado P_{j} es una probabilidad a priori o término de frecuencia, tal como se ha explicado anteriormente. Por ejemplo, en esta realización, Los términos de probabilidad P_{j} para tipos de monedas que corresponden a monedas válidas en el valor del país de referencia se dispone:a proporcionales a los números de monedas en circulación, mientras que las probabilidades para monedas válidas de diferentes divisas o simplemente piezas de metal se disponen de acuerdo con niveles determinados empíricamente (que pueden variar en diferentes situaciones geográficas).

El término de "probabilidad" P_{j} realmente almacenado en el lugar de almacenamiento (10) es:

P_{j} = -2 ln F_{j}

en la que F_{j} es la frecuencia de que se presente el tipo de moneda de referencia tal como se ha indicado anteriormente.

La medición de distancia ajustada que corresponde a la probabilidad de que una moneda determinada quede representada por las mediciones se calcula por lo tanto en la etapa (106) como AD_{j} = D_{j} + V_{j} + P_{j} (=D_{j}+ln|\sum_{j}|-2lnF_{j}). Por lo tanto, la distancia de Mahalanobis es corregida, de manera efectiva, al multiplicar la probabilidad de medición correspondiente por la probabilidad esperada real de que se presente la moneda de referencia.

Haciendo referencia nuevamente a la figura 5a, utilizando solamente el discriminante lineal que se muestra (correspondiente a distancias de Mahalanobis iguales) comportaría el reconocimiento de un vector de medición determinado como correspondiente a uno de dos clases, dependiendo del lado de la línea discriminante en el que se encontrarían, con independencia de si una de las clases se presenta mil veces de manera más habitual que la otra.

En la práctica, si un tipo de moneda se encuentra a disposición de una manera mucho más frecuente que otro, entonces se podría esperar que un conjunto determinado de mediciones pudiera corresponder, a igualdad del resto de factores, al tiro de moneda que se presente más frecuentemente. Por lo tanto, el efecto de restar el logaritmo de una probabilidad a priori o frecuencia de un término de aparición con respecto a la distancia consiste en dividir la distancia por la frecuencia al cuadrado de observancia, y de aquí multiplicar la probabilidad de distribución correspondiente por el cuadrado de la frecuencia a priori del término de frecuencia F_{j}.

Una vez calculada una medición de distancia ajustada ADN para cada tipo de moneda j (AD_{j}=D_{j}+V_{j}+P_{j}) (etapa -108-) se selecciona la clase de moneda asociada con la distancia ajustada más corta calculada de este modo (es decir, la probabilidad más elevada) como correspondiente a la moneda de prueba (etapa -110-). Si la clase de moneda corresponde a un tipo de moneda válido, el circuito de control (8) emite una señal de aceptación e indica el valor de crédito sobre las líneas (24) (etapa -112-). Si el tipo de moneda corresponde a una moneda extranjera o simplemente a un trozo de metal, el circuito de control (8) emite una señal de rechazo por las líneas (24) (etapa -112-).

El efecto de seleccionar la distancia más corta corresponde a la utilización, en el espacio definido por los ejes de medición, de las superficies discriminantes que discurren entre los centros de las distribuciones de monedas válidas y simplemente trozos de metal conocidos, siendo cada una de las superficies discriminantes tal que, en cualquier punto de la superficie, la diferencia entre las distancias de Mahalanobis a los centros entre los cite discrimina la superficie es constante. En el caso de que dos poblaciones de monedas o de simples piezas metálicas tuvieran probabilidades y volúmenes a priori idénticos, esta diferencia sería cero, correspondiendo a las realizaciones descritas en los documentos WO-A-92/18951 o US-A-5351798. No obstante, si bien la discriminación se podía llevar a cabo sobre esta base, la utilización según la presente realización de diferentes términos de volumen y/o diferentes probabilidades a priori para diferentes tipos de monedas o de piezas metálicas tendría como resultado que la diferencia no fuera nula.

En esta realización, son posibles numerosas modificaciones y variaciones. Por ejemplo, el lugar de almacenamiento (10) puede contener múltiples términos de probabilidad P_{j}, uno para cada uno de una serie de países distintos (o, en general, lugares geográficos), y el circuito de control (8) puede contener una entrada (por ejemplo, un interruptor no mostrado) para seleccionar un país (o lugar). De este modo, los mismos datos medios, covariancia y volumen son almacenados para todos los países, pero las frecuencias de aparición son distintas en diferentes países (para tener en cuenta el hecho de que, hablando de modo general, el conjunto de monedas válidas de un país tiene lugar más frecuentemente en dicho país que el de otros países) y el circuito de control (8) está dispuesto para aceptar diferentes monedas como válidas de indicar sus valores en diferentes países (de manera que las monedas válidas de un país sean reconocidas como simples trozos de metal en un país distinto).

Los datos almacenados en el lugar de almacenamiento (10) pueden no ser los valores reales de las matrices medias y covariancia sino que podían ser funciones o derivadas de las mismas. En particular, en el caso de que solamente se utilice para cada valor de moneda un término de probabilidad a priori o frecuencia P_{j} único y fijo, las constantes P_{j} y V_{j} se pueden combinar como constante única y, además, los medios y/o coeficientes de covariancia se pueden almacenar en una forma ya normalizada por esas constantes (o datos derivados) haciendo por lo tanto innecesario su almacenamiento separado.

Se observará fácilmente que los efectos de los términos de volumen y frecuencia son independientes, y que se puede conseguir una cierta ventaja de cada uno de ellos en el aislamiento del otro.

Muchas otras variantes de esta realización podrán quedar evidentes para los técnicos de la materia.

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Segunda realización

La realización anteriormente descrita está destinada a distinguir de manera precisa entre una serie de diferentes monedas, y entre monedas y tipos conocidos de simples trozos de metal. No obstante, en la práctica, es posible que nuevos tipos o tipos desconocidos de piezas metálicas puedan ser insertadas en el mecanismo. Para protegerse contra ello, además del proceso anteriormente descrito de la figura 6, se lleva a cabo una prueba adicional para determinar si las mediciones de monedas definen un punto que se encuentra dentro de un volumen aceptable en el espacio de medición.

Haciendo referencia a la figura 7, la curva (A1) indica una ventana de aceptación definida por un contorno en el que la distancia ajustada AD corresponde a un nivel de probabilidad del 95%. El segmento de curva (A1) es por lo tanto elipsoidal. Corta el contorno discriminante de equiprobabilidad (A2), que se define por una ecuación cuadrática tal como se ha explicado anteriormente.

El volumen comprendido por los segmentos de curva (A1) y (A2) puede ser utilizado simplemente como volumen ce aceptación al comprobar la distancia ajustada AD_{j} seleccionada en la etapa (110) en la figura 6 contra un umbral fijo que corresponde a la probabilidad de aceptación deseada en otra etapa (111) (no mostrada) después de la etapa (110), y rechazando la moneda si se encuentra fuera de la región de aceptación definida por el segmento de línea elíptica (A1) que corresponde al umbral fijado.

Es igualmente posible definir la región de aceptación de otros modos. Por ejemplo, en vez de comprobar la distancia ajustada ADN contra un umbral fijo tal como se ha descrito con referencia a la figura 7, la distancia de Mahalanobis D podía ser comprobada para conseguir exactamente el mismo resultado.

De manera alternativa, haciendo referencia a la figura 8, la región de aceptación podría ser definida por umbrales superior e inferior X_{h}, X_{1}, para la medición M_{1} e Y_{h}, Y_{1} para la medición M_{2}, tal como se ha mostrado en la figura 8, para definir una región de aceptación rectangular (o, para múltiples ejes de medición, cuboidal). En este caso, en la etapa (111), las lecturas de sensor M_{1}, M_{2}... son comprobadas cada una de ellas con respecto a umbrales correspondientes almacenados superior e inferior para el valor de moneda seleccionado en la etapa (110).

Igualmente, se podrían utilizar otros tipos de región de aceptación (por ejemplo, tal como se explica en el documento GB-A-2238152).

En el proceso mostrado en la figura 6, la clase de moneda más probable es seleccionada en la etapa (110) y a continuación, tal como se ha explicado anteriormente, se puede llevar a cabo otra prueba de aceptación (no mostrada).

No obstante, haciendo referencia a la figura 9, en este caso, la memoria (10) almacena datos de referencia que definen un límite de aceptación para cada valor de moneda válida (por ejemplo, en forma de un umbral fijo definiendo una curva (A1) igual que en la figura 7 o umbrales superior e inferior para cada medición tal como la figura 8).

Después del acceso al lugar de almacenamiento en la etapa (104) para leer los datos de referencia, en una etapa (105) el circuito de control (8) determina, para el valor de moneda de referencia, si las mediciones se encuentran dentro del volumen de aceptación definido por los datos de referencia.

En caso contrario, en las etapas (114) y (116), el circuito de control (8) vuelve a la etapa (104) para leer los datos de referencia para otro tipo de moneda válida hasta que se alcanza el último tipo de moneda válida (etapa -114-).

En este caso, la moneda no se encuentra dentro de la región de aceptación para ninguna moneda válida y se considera por lo tanto en la etapa (118) que se debe rechazar. Después de la etapa (118), el circuito de control vuelve a la etapa (112) para emitir la señal de validación que indica el rechazo de la moneda.

Cuando se detecta que una moneda se encuentra dentro de la región de aceptación para un tipo de moneda válida (etapa -105-), el circuito de control (8) calcula entonces la distancia ajustada ADN para dicho tipo de moneda j y para otros tipos de monedas (incluyendo tipos de simples piezas de metal conocidas) cuyas distribuciones se solapan con el volumen de aceptación para dicho tipo de moneda. Entonces, en la etapa (110), se selecciona el mínimo de estas distancias ajustadas.

Por lo tanto, la etapa (110) lleva a cabo la determinación de si la distancia ajustada al tipo de moneda válido ya seleccionado es más corta que la distancia ajustada al centro de cualquier otro tipo de moneda, lo que corresponde a una determinación del lado de la superficie discriminante (A2) de la figura 7 u 8 se encuentra una moneda determinada.

En el caso en que la moneda se encuentre más próxima a la distribución de monedas válidas ya determinada, en la etapa (112) el circuito de control (8) emite una señal indicadora de que se ha determinado una moneda válida de dicho valor; de otro modo, el circuito de control (8) emite una señal indicadora de que se ha detectado una moneda no válida.

Por lo tanto, se puede utilizar la disposición de la figura 9 en la que se tienen que detectar múltiples tipos de monedas, y solamente un número limitado de tipos de monedas (por ejemplo, solamente un tipo de moneda único) se puede confundir con una simple pieza metálica conocida. La clasificación inicial de moneda se puede llevar a cabo por simples operaciones de comparación tal como se ha mostrado en la figura 8, y las distancias ajustadas deben ser calculadas solamente para el tipo único de moneda y tipo de simple pieza metálica con la que se puede confundir, y solamente cuando se determina en la etapa (105) que la moneda sometida a prueba corresponde a este tipo de moneda.

Tercera realización

Haciendo referencia a continuación a la figura 10, se describirá una tercera realización de la invención.

En esta realización, el rendimiento se mejora al tener en cuenta las condiciones de variación en el tiempo.

En esta realización, los componentes que tienen los mismos numerales de referencia son iguales que en la primera realización y no se describirán adicionalmente.

En esta realización, el lugar de almacenamiento (10) es substituido por una memoria de acceso al azar (RAM), una memoria de lectura solamente eléctricamente programable (EPROM), u otro tipo de memoria que se puede rescribir (11b), disponiéndose una ROM (11a) de inicio. La ROM (11a) de inicio contiene, en esta realización, los mismos datos que se han dado a conocer en la realización anterior con respecto a la figura 3.

No obstante, en esta realización, el circuito de control (8) se ha dispuesto para leer los datos almacenados en la ROM (11a) de inicio al poner en marcha, y escribirlos en e] almacenamiento inscribible (11b). Toda validación subsiguiente es llevada a cabo con referencia a los datos del almacenamiento inscribible (11b), siendo utilizada la ROM de inicio (11a) solamente en el caso de que se pierde subsiguientemente la potencia. (La ROM -11a- de inicio se puede incorporar en el circuito de control -8- en caso deseado).

Los datos medios, de volumen, probabilidad y covariancia, para cada clase de monedas se encuentra entonces a disposición para "autoajuste" de los límites de medición tal como se describe en los documentos GB-A-2059129 o EP-A-0155126. De acuerdo con ello, en esta realización, después de la aceptación de una moneda tal como corresponde a un tipo de moneda determinado, el circuito de control (8) queda dispuesto para utilizar el vector X de medición de monedas para cambiar el vector medio Mi para el tipo de moneda de referencia.

Preferentemente, por las razones que se dan a conocer en el documento EP-A-0480736, solamente las monedas que tienen una elevada probabilidad de corresponder al tipo de moneda de referencia son utilizadas en la actualización de los medios del tipo de moneda. Esto se puede conseguir de varias maneras, por ejemplo:

1.

La actualización de la media se lleva a cabo solamente en el caso en el que la distancia ajustada AD es menor que un nivel predeterminado TH, que corresponde a la elipse interna mostrada en la figura 7;

2.

La actualización se lleva a cabo solamente en e]. caso en que la distancia de Mahalanobis D es menor que un nivel predeterminado (este es equivalente al anterior punto (1));

3.

La actualización se lleva a cabo solamente cuando la distancia Euclídea, la distancia Manhattan (manzana de ciudad), o alguna otra distancia métrica en medición de espacios es menor que un nivel predeterminado, o que la medición se encuentra dentro de un volumen de aceptación predeterminado definido de otra manera;

4.

La actualización se lleva a cabo solamente cuando la diferencia entre la distancia ajustada más corta y la distancia ajustada más corta siguiente supera un margen predeterminado.

El último de estos métodos tiene la ventaja de que permite la utilización de monedas que están relativamente aleadas del centro de la distribución del tipo de monedas, pero que, no obstante, son de manera no ambigua, monedas de tipo correcto porque tienen una baja probabilidad de corresponder a cualquier otro tipo.

Por otra parte, la utilización de uno de los tres métodos primeros tiene ventajas en conseguir que las monedas a las que es sensible el autoajuste están normalmente distribuidas en todas las direcciones en un espacio de medición.

En la presente realización, se utiliza el primero de los métodos indicados, tal como se ha mostrado en la figura 11, que sigue de modo conveniente después de la etapa (112) de la figura 6. En la etapa (202), la distancia ajustada AD que corresponde a la clase de moneda aceptada en la etapa (110) es comprobada con respecto al umbral TH mostrado en la figura 7. Si la distancia ajustada es menor que el umbral (es decir, las mediciones de las monedas se encuentran dentro de la elipse interna TH de la figura 7) entonces las mediciones de las monedas son utilizadas para actualizar la media en la etapa (204); de otro modo, la media se deja sin ajustar.

También es posible recalcular las matrices de covariancia (y términos de volumen) para cada una de las monedas aceptadas, tal como se da a conocer en los documentos GB-A-2059129 ó EP-A-0560023. Se facilitan detalles de la forma de ajuste de las medias en cualquiera de las solicitudes anteriores que se han indicado, y que se incorporan en la descripción actual a título de referencia.

Cuarta realización

Las probabilidades P a priori pueden cambiar también a lo largo del tiempo, por ejemplo, si se realiza un intento deliberado y mantenido de "engañar" el mecanismo de monedas por la inserción repetida de simples trozos de metal, con la esperanza de una aceptación accidental o con la esperanza de re-enseñar al aparato de validación para la aceptación de los simples trozos de metal con intermedio de la acción de autoajuste.

En el documento EP-A-0480736, se da a conocer que los intentos de este tipo pueden ser vencidos por la comprobación de las monedas insertadas con respecto a criterios anti-engaño, que marcan o "etiquetan" la moneda insertada como simple trozo de metal y, después de la inserción de uno de dichos trozos de metal o de un número predeterminado de los mismos, ajustan el límite de aceptación para reducir la aceptación adicional de dichas simples piezas de metal temporalmente.

En la presente realización, se consigue un resultado similar al alterar el término de probabilidad a priori P_{j} en la detección de una simple pieza metálica o una sucesión de piezas metálicas o posibles piezas metálicas, dado que los inventores han observado que después de la inserción de una simple pieza metálica existe una probabilidad correspondientemente incrementada de inserción de otras piezas metálicas o de la reinserción de la misma pieza metálica.

En esta realización, el aparato es el mostrado en la figura 10, y el proceso de validación es, en general, similar al mostrado en la figura 6 (incorporando preferentemente la figura 11), pero se modifica por el proceso de la figura 12, que de manera conveniente sigue la etapa (112).

Tal como se ha mostrado en la figura 12, si la moneda que se acaba de recibir (etapa -206-) es clasificada como un simple trozo o pieza metálica (es decir, un tipo de moneda falsificada conocido o un tipo de moneda que corresponde a una moneda extranjera), se utiliza en una etapa (210) de incremento de la probabilidad a priori P para dicho tipo de piezas metálicas. Por ejemplo, la constante P se puede incrementar en un incremento predeterminado (o se puede multiplicar por un facto predeterminado) en cualquier ocasión en la que dicha pieza metálica es detectada, o un contador que efectúa el contaje del número de piezas metálicas dentro de las últimas (por ejemplo) mil monedas se puede incrementar, y la probabilidad P se puede ajustar cuando el contador alcanza un umbral predeterminado.

Si la moneda no es clasificada como simple trozo o pieza metálica (es decir, se encuentra más próxima a una moneda genuina que a cualquiera de las simples piezas metálicas) pero a pesar de ello la distancia ajustada AD a la pieza metálica (o la distancia de Mahalanobis D a la pieza metálica) es menos de un umbral predeterminado de aceptación (etapa -208-), la moneda se utiliza de manera similar para ajustar la probabilidad a priori (etapa -210-).

Si no es aplicado ninguno de estos criterios, en otras palabras, si la moneda es improbable que sea una pieza metálica y ha sido aceptada como válida, en la etapa (212) el circuito de control (8) comprueba si, como mínimo, n monedas han sido aceptadas desde la última pieza metálica o posible pieza metálica (etapas -206- y -208-) y si el número de monedas es superior al número de umbral m, el circuito de control (8) lee la ROM (11a) y sustituye la probabilidad a priori actual para la pieza metálica en el lugar de almacenamiento (11b) por el valor original procedente del lugar de almacenamiento (11a).

Son posibles varias modificaciones en el proceso anteriormente descrito. Por ejemplo, en vez de esperar n monedas en la etapa (212) y restablecer la probabilidad a priori original en la etapa (214), la probabilidad a priori para una simple pieza metálica se podría incrementar en cada ocasión en la que se detecta una moneda válida. De igual modo, en vez de incrementar la probabilidad a priori en caso de que tenga lugar la detección de una simple pieza metálica, la probabilidad se podría incrementar cuando la diferencia entre el número de piezas genuinas detectadas y de las simples piezas o trozos metálicos supera un nivel predeterminado o cuando la proporción de monedas genuinas aceptadas con respecto a las simples piezas metálicas detectadas supera un nivel predeterminado.

En vez de volver a cargar una probabilidad a priori P_{j} inicial para un tipo de piezas o trozos metálicos y a continuación incrementar la probabilidad cuando se detectan piezas o trozos metálicos de dicha clase, puede ser preferible almacenar en la ROM (11a) un valor de probabilidad relativamente elevado y a continuación disminuir la probabilidad si no se detectan simples piezas metálicas después de un tiempo predeterminado. Esto desanima por lo tanto a los infractores en cuanto a la desconexión del mecanismo para incrementar la aceptación de simples piezas o trozos metálicos.

En vez de utilizar las técnicas descritas en lo anterior de la primera o segunda realizaciones para detectar simples piezas metálicas, se podrían utilizar otros criterios para detectar dichas simples piezas metálicas, por ejemplo, se podrían utilizar zonas de aceptación definidas tal como se ha dado a conocer en el documento GB-A-2238152.

El incremento (o factor de escalado) \DeltaP, por el cual se ajusta una probabilidad a priori, puede ser determinado, en vez de ser constante, de acuerdo con la probabilidad de que la moneda insertada sea una simple pieza o trozo metálico. Por ejemplo, la cantidad en la que se ajusta la probabilidad a priori puede ser inversamente proporcional a la distancia ajustada AD al centro de la población de las piezas o trozos metálicos, o inversamente proporcional a la distancia de Mahalanobis al mismo, de manera que cuanto mayor es la probabilidad de que la moneda sea falsificada, mayor es el efecto que tiene en la restricción de la aceptación subsiguiente de monedas falsificadas similares.

Por lo tanto, en esta realización, cuando se detecta una moneda que cumple los criterios de falsificación (es decir, que se clasifica como simple pieza o trozo metálico o que tiene una elevada probabilidad de serlo), la probabilidad a priori de identificar las mismas monedas o monedas similares como simples piezas metálicas del mismo tipo se incrementa. Esto tiene el efecto de reducir la región de espacio de medición en el que dichas monedas serán aceptadas como monedas válidas, tal como en la Solicitud de Patente Europea de los propios solicitantes que se ha indicado anteriormente EP-A-0480736.

Será evidente que, en la tercera y cuarta realizaciones, las dos características de modificación de la media (y, si es necesario, las estadísticas de covariancia) de cada tipo de moneda, por una parte, y la restricción temporal de la aceptación de simples piezas metálicas, por otra, se pueden utilizar independientemente entre sí, y de la primera o segunda realizaciones.

Quinta realización

Haciendo referencia a la figura 13, en una realización adicional, la etapa de reconocimiento de una simple pieza metálica que se lleva a cabo en la etapa (206) de la figura 12 se extiende a otros tipos de aparatos de validación (por ejemplo, el que se da a conocer en las Patentes EP-A-0480736 o GB-A-2238152).

En esta realización, el mecanismo de monedas es sustancialmente el descrito con referencia a las figuras 1 y 2. No obstante, el dispositivo de almacenamiento o memoria (10) almacena límites superior e inferior de la ventana, definiendo una ventana de aceptación para uno o varios tipos de monedas. Una de dichas ventanas de aceptación está comprendida entre -3 y +3 en la figura 13, y la correspondiente distribución de frecuencia de monedas (correspondiendo en una dimensión a la que se ha mostrado en la figura 4a) se ha indicado por (710). Tal como se ha mostrado, se solapa en una zona (730) una distribución de frecuencia (720) que corresponde a un tipo conocido de pieza metálica que está centrado en un valor de medición +5.

En lo que se ha descrito, el aparato de la presente realización corresponde al conocido por los documentos GB-A-2093620 y EP-A-0480736, que se incorporan en esta descripción a título de referencia. Además, la presente realización da a conocer datos de ventana almacenados que definen una ventana z para detectar elementos insertados que caen centralmente dentro de la distribución de piezas metálicas conocidas y, por lo tanto, que corresponden probablemente a piezas metálicas conocidas. Esta ventana se apreciará situada a una cierta distancia del borde de la ventana de monedas de -3 a +3.

Después de llevar a cabo la operación d validación de monedas tal como se ha dado a conocer en los documentos GB-A-2093620 o EP-A-0480736, se lleva a cabo el procedimiento de la figura 15 en cada una de las monedas. En la etapa (306), el circuito de control (8) comprueba si las mediciones de la moneda se encuentran o no dentro de los límites de aceptación superior e inferior que definen la ventana z de simples piezas metálicas definidas. En caso contrario, entonces el circuito de control (8) pasa a la etapa (312). Si las mediciones de las monedas están realmente comprendidas dentro de la ventana z, el funcionamiento pasa a la etapa (310) provocando la reducción de la aceptación de simples piezas metálicas por modificación de la ventana de aceptación alrededor de la distribución (710) de monedas válidas.

En la etapa (310) de esta realización, el límite de ventanas superior está restringido de +3 a +2 en la detección de una simple pieza metálica en la ventana z para dichas simples piezas metálicas.

Por lo tanto, no son las simples piezas metálicas (relativamente raras) que se encuentran en la cola de la distribución de simples piezas metálicas en la zona de solape (730) las que ponen en marcha el estrechamiento de la ventana de aceptaci5n de monedas en una etapa (310), sino las simples piezas metálicas que muestran medidas a una cierta distancia de las monedas genuinas pero que son claramente falsas (etapa -306-).

Esto es, no obstante, ventajoso dado que al detectar monedas que son claramente simples piezas metálicas, un intento de introducir piezas metálicas en el dispositivo validador se puede detectar con anterioridad y, por lo tanto, es menos probable que tenga éxito que si la etapa (310) es diferida hasta que una inserción al azar conduce a mediciones en la zona (730).

En esta realización, tal como se ha mostrado, se mantiene el contaje del número de monedas genuinas desde La última pieza metálica detectada y, en la etapa (312), se comprueba el número con respecto a un umbral n y la ventana original es restablecida en una etapa (314) después de haber detectado n monedas válidas.

En vez de disparar la etapa (310) de modificación de la ventana para cada detección de una simple pieza metálica, la etapa de detección (306) puede conducir al incremento de un contador (llevado a la práctica por el circuito de control -8-) y la etapa (310) puede ser llevada a cabo cuando el contaje alcanza un cierto valor de umbral. La aceptación de un cierto número de monedas válidas puede actuar disminuyendo el contaje.

Sexta realización

En la realización anteriormente descrita, la detección de una simple pieza metálica es llevada a cabo en un parámetro de medición M_{1} y los resultados de la prueba de dicho parámetro son utilizados para controlar la ventana de aceptación del mismo parámetro. No obstante, será evidente de lo anterior que no es necesariamente el método más preferente de funcionamiento para la invención. Por ejemplo, en la figura 15, la población de monedas (710) está bien separada con respecto a la población de simples piezas metálicas (720) a lo largo de un primer eje M_{1}, pero está defectuosamente separada a lo largo de otro eje de medición M_{2}. Por lo tanto, es difícil separar las dos poblaciones utilizando solamente la medición M_{2}.

Como alternativa a la utilización de una ventana estrecha z_{2} de "simples piezas metálicas bien definidas" para detectar la pieza metálica utilizando la medición M_{2}, se puede prever una ventana z_{1} para las simples piezas metálicas y la medición M_{1} es comprobada con respecto a aquélla. Si se detecta una simple pieza metálica porque la medición M_{1} está comprendida dentro de la banda z_{1} entonces ésta es utilizada en la etapa (306) adicionalmente a la ventana z_{2} o de
forma alternativa a la misma para restringir la ventana de monedas w_{2} para excluir la zona (730) en la medición M_{2}.

Séptima realización

Preferentemente, en todas las realizaciones anteriormente descrita aparte de la primera, segunda o tercera, además de comprobar si un número predeterminado de monedas válidas han llegado después de que la restricción de la aceptación ha sido impuesta por cualquiera de los métodos anteriores, también se lleva a cabo otra prueba del período de tiempo que ha transcurrido dado que se ha observado que frecuentemente los delincuentes que intentan defraudar máquinas accionadas por monedas se desaniman después de un período de tiempo. Por ejemplo, se puede utilizar un tiempo correspondiente a diez minutos, o una serie de horas, y la probabilidad original a priori, o anchura original de la ventana de aceptación, se pueden restablecer después de este período desde la última recepción de una simple pieza metálica.

Haciendo referencia a la figura 16, una disposición más compleja de acuerdo con esta realización (a utilizar con la realización de figura 12) lleva a cabo las etapas (216) y (218) antes de llevar a cabo la etapa (210) de la figura 12. En la etapa (216), el circuito de control (8) mide el tiempo que ha transcurrido desde la última ocasión en la que se reconoció una simple pieza metálica en la etapa (216) utilizando el reloj (12). En la etapa (218), este tiempo T es utilizado para calcular la cantidad en la que la probabilidad a priori P es incrementada en la etapa (210). Por ejemplo, el incremento en una probabilidad a priori AP puede ser calculado en forma de \DeltaP = K_{1}/T + K_{2} (siendo K_{1} y K_{2} constantes), de manera que se añade siempre un incremento de K_{2} (que puede ser cero) con incremento adicional K_{1}/T que es grande cuando el tiempo desde la inserción de una simple pieza metálica era pequeño.

También es posible en esta realización reducir la probabilidad a priori para una simple pieza metálica después de cada ocasión en la que se ha reconocido una moneda genuina, siendo el incremento en el que se ha reducido la probabilidad a priori dependiente de manera similar del tiempo que ha transcurrido desde que se reconoció por última vez una simple pieza metálica. En este caso se puede utilizar un límite inferior por defecto.

El tiempo que ha transcurrido desde la última inserción de una moneda puede ser utilizado de otra manera. Por ejemplo, la probabilidad a priori para que un tipo de simple pieza metálica correspondiente al valor de una moneda extranjera que se ha colocado se puede variar después de la detección de la inserción de otro elemento de la misma moneda. En vez de utilizar simplemente el tiempo desde la última moneda válida o desde la última pieza metálica detectada, se podría utilizar de modo alternativo la relación del tiempo desde la última pieza metálica con respecto al tiempo desde la última moneda.

Octava realización

En otra realización de la invención, que sis puede utilizar con cualquiera de las realizaciones anteriores distintas a la primera, segunda o tercera, el umbral requerido para invocar la modalidad de restricción de aceptación se modifica a lo largo del tiempo. Haciendo referencia a la figura 17, si se detecta una simple pieza metálica por cualquiera de los métodos anteriores en una etapa (402), un contador (iniciado en cero) es incrementado en una etapa (404); si no se ha detectado una simple pieza metálica en la etapa (402), el contador es disminuido en una etapa (406).

Si el contaje retenido en el contador supera un determinado umbral en la etapa (408), se restringe la aceptación futura de piezas metálicas similares en una etapa (410) (por ejemplo, por cualquiera de los métodos antes descritos tales como reducir las dimensiones de la ventana de aceptación o incrementar la probabilidad de futuro reconocimiento como simple pieza metálica) en una etapa (410). Si en una etapa (412) se detecta que el contaje se encuentra por debajo de un umbral mínimo, indicando una aceptación predominante de monedas válidas, la zona de aceptación se ensancha nuevamente en una etapa (414) tal como se ha descrito anteriormente.

Se mantiene un contaje adicional del número de ocasiones en las que se ha restringido la aceptación (ver -410-). Si supera un número de predeterminado (por ejemplo, 2) en una etapa (416), el umbral TH_{2} comprobado en la etapa (408) se reduce en la etapa (418). El umbral TH_{2} puede empezar en un valor de, por ejemplo, 2; el umbral negativo TH_{3} puede ser sustancialmente mayor (es decir, puede requerir un número considerable de monedas válidas para poner en marcha la etapa -414-).

Novena realización

Si bien las realizaciones anteriormente descritas se refieren a un dispositivo de validación de monedas tal como se ha mostrado en la figura 1, también son aplicables a validación de billetes de banco.

La figura 18 muestra esquemáticamente un dispositivo de validación de billetes de banco para un billete de banco (27), comprendiendo un sistema de transporte mostrado con los numerales (21a), (21b) para impulsar el billete de banco (27) más allá de un sistema detector que comprende los tres detectores (22a), (22b), (22c), (que, en esta realización, comprenden cabezales detectores de colores múltiples tal como se da a conocer, por ejemplo, en el documento GB-A-1470737) cuyas señales de salida son suministradas mediante líneas de señales (26) a una unidad de control (28) que incorpora el dispositivo de almacenamiento (30).

La unidad de control (28) genera señales de salida en las líneas (34), una de las cuales controla un deflector (23) entre una primera posición en la que un billete de banco es dirigido en una trayectoria (24) a un almacenamiento de billetes de banco válidos y una segunda posición en la que el billete de banco es dirigido a una trayectoria (25) hacia una ranura de rechazo (no mostrado).

En términos generales, cada uno de los detectores (22a-22c) está dispuesto para tomar una serie de lecturas al pasar el billete de banco (27) por el sistema detector, de panera que cada detector explora puntos a lo largo de una línea correspondiente a lo largo del billete de banco para detectar tres colores en cada punto, tal como se da a conocer, por ejemplo, en el documento EP-A-0560023. Las lecturas de los detectores (22a-22c) para cada punto a lo largo del billete son procesados por la unidad de control (29), (30), por ejemplo, tal como se da a conocer en la Patente EP-A-0560023, para deducir un número menor de mediciones que son utilizadas en lugar de las señales de salida del detector de monedas, igual a lo descrito en las realizaciones anteriores.

Décima realización

En la séptima realización descrita anteriormente, la aceptación queda restringida temporalmente y/o restablecida de acuerdo con una medición de tiempo y más específicamente una medición del tiempo transcurrido desde un evento anterior tal como la inserción de una moneda falsa. En esta realización se utiliza el tiempo absoluto para controlar la tasa de aceptación.

De acuerdo con ello, en esta realización, el circuito de control (8) puede funcionar leyendo el reloj (12) y determinando la hora del día. Dentro del dispositivo de almacenamiento (10), se almacenan varias ventanas de tiempo comprendiendo un tiempo de inicio y un tiempo final (o un tiempo de duración). Cuando el tiempo indicado por el reloj (12) corresponde al tiempo de inicio, se añade una cantidad P a la distancia de Mahalanobis para incrementar la probabilidad a priori, hasta que se alcanza el tiempo final.

Esta realización es basada en el descubrimiento de que los intentos de introducir simples piezas metálicas en una máquina se observan más habitualmente dentro de intervalos de tiempo repetidos; por ejemplo, a ciertas horas del día o en ciertos días de la semana o dentro de determinadas semanas del año. Por ejemplo, en el caso en que se realizan intentos de introducir simples piezas metálicas por niños de escuela, la probabilidad de introducción de la simple pieza metálica a priori puede aumentar (y, por lo tanto, puede disminuir la tasa de aceptación de simples piezas metálicas) durante la mañana antes de las horas del colegio; durante las interrupciones para desayuno en la escuela; y por la tarde después de las horas de la escuela.

De manera similar, en lugares en los que se depositan frecuentemente monedas por parte de turistas, la probabilidad a priori para cada tipo determinado de moneda extranjera puede aumentar durante las estaciones de turismo máximo (por ejemplo, a lo largo de los meses de verano en los lugares de veraneo, o durante los meses de invierno para las estaciones de invierno).

Naturalmente, en vez de añadir un incremento nulo a la probabilidad a priori (o, de manera más estricta, a la distancia de Mahalanobis desde el tipo de simple pieza metálica; por defecto y añadir luego un incremento P durante cada ventana de tiempo predeterminado, sería posible desde luego añadir un incremento por defecto y no añadir incremento durante períodos de tiempo predeterminados "seguros" o añadir un primer y un segundo incrementos en un primer y segundo períodos de tiempo distintos correspondiendo a tiempos "más seguros" o "menos seguros".

También sería posible, desde luego, utilizar la presente realización con ventanas fijas de aceptación rectilínea para cada medición, para cambiar entre ventanas de aceptación amplia y estrecha para una o varias mediciones a horas específicas del día, días de la semana o semanas del año. De acuerdo con ello, la presente realización se puede combinar con cualquiera de las realizaciones anteriores.

El dispositivo de almacenamiento (10) puede comprender diferentes juegos de datos de restricción (cada juego de datos comprende una o varias ventanas de tiempo con períodos de restricción repetido definidas por un tiempo de inicio y un tiempo final o una hora y una duración) y datos de restricción asociados (por ejemplo, definiendo una zona de aceptación amplia y una zona de aceptación más estrecha), correspondiendo a diferentes localizaciones o zona geográficas, y se pueden disponer medios para seleccionar uno de los juegos dependiendo de la localización en la que se tiene que utilizar la máquina.

Otras realizaciones y modificaciones

A continuación, el término "moneda" se utiliza para hacer referencia no solamente a monedas válidas sino también, en el caso en que el contexto lo requiera, a monedas falsas, as como fichas y similares que adoptan la estructura de objetos en forma de monedas.

De manera similar, el término "billete de banco" se refiere también a otros artículos de valor tales como cheques pre-impresos que se pueden caracterizar de manera similar.

Otros sistemas de detección distintos a los sistemas de detección ópticos o magnéticos pueden ser utilizados para monedas o billetes de banco; por ejemplo, sistemas detectores acústicos tales como en el documento US-A-4463607 o sistemas de detección de billetes de banco de tipo magnético, tales como en los documentos US-A-4864238, US-A-4967156 o US-A-5014006.

Para mayor facilidad de visualización, las realizaciones anteriores se ilustran con respecto a sistemas bidimensionales (por ejemplo, dos mediciones). No obstante, se debe comprender que la invención está principalmente destinada a su utilización con números de mediciones mayores (por ejemplo, cuatro o cinco mediciones distintas).

Si bien el cálculo de las ecuaciones se ha descrito anteriormente, quedará evidente que se podrían prever tablas de consulta almacenadas (por ejemplo, en la ROM), almacenando los resultados de dichas ecuaciones (y, en caso deseado los resultados de las pruebas de aceptación siguientes) para una determinada gama de valores introducidos, y el término "calcular" y otros términos similares de este documento se destinan a hacer referencia también a procesos de consulta con la utilización de dichas tablas almacenadas.

Se comprenderá que la presente invención no está limitada a las realizaciones anteriormente descritas, pero se extiende a cualesquiera otras modificaciones obvias o construcciones equivalentes.

Claims (15)

1. Método de comprobación de un artículo de dinero, que comprende el tomar como mínimo dos mediciones de prueba de un artículo desconocido y aceptando el artículo como correspondiente a un primer tipo de artículo si se encuentra dentro de una zona de aceptación en el espacio de medición definido por ejes correspondientes a dichas mediciones de prueba, extendiéndose la región a lo largo de dicho eje, comprendiendo la alteración temporal de la zona de aceptación a lo largo de un primer eje dependiendo de si el artículo desconocido cumple un criterio de posible falsificación, comprendiendo además la etapa de tomar una medición de tiempo adicional a dichas mediciones de prueba y alterando dicha zona de aceptación dependiendo de la medición de tiempo.

2. Método, según la reivindicación 1, que comprende el restablecimiento de la zona de aceptación original dependiendo de dicha medición de tiempo.

3. Método, según la reivindicación 1, que comprende el cálculo de una nueva región de aceptación utilizando dicha medición de tiempo.

4. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha medición de tiempo es una medición del tiempo desde que se cumplió por última vez dicho criterio de posible falsificación.

5. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha medición de tiempo es una medición del tiempo desde la última inserción de un artículo desconocido.

6. Método, según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha etapa de alteración de dicha zona de aceptación es llevada a cabo dependiendo de si dicha medición de tiempo se encuentra dentro de una o varias ventanas de tiempo repetidas periódicamente.

7. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha zona de aceptación está limitada, por lo menos parcialmente, por una línea o superficie elíptica.

8. Método, según la reivindicación 7, que comprende la etapa de calcular una función de distancia de Mahalanobis.

9. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la etapa de alterar temporalmente la zona de aceptación comprende una modificación de la línea o superficie.

10. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la etapa de alterar temporalmente la zona de aceptación es tomada dependiendo de una relación entre mediciones para más de uno de dichos artículos desconocidos.

11. Método, según la reivindicación 10, en el que la relación comprende un contaje de la diferencia entre el número de monedas aceptadas y el número que cumple el criterio de posible falsificación.

12. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho segundo tipo de moneda es una moneda falsa.

13. Aparato que comprende medios para llevar a cabo el método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

14. Aparato, según la reivindicación 13, que comprende un validador de monedas.

15. Aparato, según la reivindicación 13 ó 14, que comprende un validador de billetes de banco.