PT84115B - Processo e aparelho para identificar moedas - Google Patents

Description

Descrição do objecto do invento que

STANDARD ELECTRIC KIRK â/S, dinamarquesa, industrial, com sede em Ane Stauningsvej 21, DK-87OO, Horsens, Dinamarca, pretende obter em Portugal, para: PROCESSO E APARELHO PARA IDENTIFICAR MOEDAS

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O presente invento refere—se a um processo e a um aparelho para identificar moedas, incluindo o guiamento de uma moeda através de uma passagem em que determinadas propriedades da moeda são medidas por um, dispositivo electromagnético e em que um número de medições e tomado a diferentes posições da moeda no interior da passagem. Os filtros de moeda são conhecidos anteriormente, por exemplo, a partir de:

Patente inglesa N?. 1.551209 que descreve um dispositivo para verificar peças de metal em particular moedas, através do qual é medida a resposta electro magnética a determinados períodos de tempo, relacijo nados com a velocidade à qual a moeda passa pelo de^ tector.

Pedido de Patente inglesa N5. 2.107.104 que descreve um aparelho de identificação de moedas que possui uma espiral indutora enrolada num núcleo de ferrite que possui dois polos adaptados em dimensão e localização para os tipos de moeda a serem detectados. 0 efeito das moedas no campo electromagnético é medido quando a moeda está entre os polos e quando e_s tá adjacente a cada face de polo.

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Ref: K.B. Hansen 11

Pedido de Patente inglesa N?.

2.086.633 que descreve um aparelho de escolha de moedas que possui uma combinação de sensores fotoelectricos e electromagnéticos para avaliar entre moedas de diferente per meabilidade.

DE-OS N? 2.716.74o que descreve um dispositivo que inclui um complicado sistema de sensores fotoeléc— tricôs, indutores e de capacidade para identificar moedas.

Considera-se que estes processos conhecidos proporcionam resultados bastante pouco dignos de confiança e o objecto do presente invento é ultrapassar as desvantagens dos filtros de moeda conhecidos.

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Os principais aspectos do presente invento são definidos nas reivindicações.

Com o presente invento obtem-se um filtro de moeda que é independente do tempo que uma moeda leva a passar por um detector. É simples pelo facto de utilizar apenas um conjunto de espirais electromagnéticas para tomar uma pluralidade de sucessivas medições electromagnéticas de cada moeda.

As posições da moeda segundo as quais são tomadas as medições são determinadas pelas próprias moedas.

Os aspectos acima mencionados e outros do presente invento tornar-se-ão evidentes a partir da pormenorizada descrição que se segue das formas de realização do in vento, tomada em conjunto com os desenhos, em que:

Fig?. 1 - ilustra os principais gerais dos meios de detecção de bordo de moeda, relativamente a um conjunto de espirais acoplados.

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Ref: K.B. Hansen 11

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Fig?s. 2 e 3 ilustram os sinais de entrada e de saída de espiral que ocorrem num modo de descanso e num modo activado,

Fig?. 4 — ilustra o efeito de colocar um detector de bordo de moeda próximo do topo da moeda.

Fig?. 5 — representa um diagrama de bloco esquemático de um circuito de identificação de moeda,

Fig?. 6 - representa tensões de sinais significativos que ocorrem no circuito da Figura 5, e

Fig.? 7 - ilustra os resultados intermediários armazenados do identificador de moeda.

Os princípios gerais são ilustrados na Figura 1. Todas as moedas introduzidas 1 estão a descer num plano inclinado 2 e todas as medições são efectuadas dinamicamente em pouco tempo e utilizando um mínimo de energia,

A moeda interrompe um número de canais de luz 3,4,5 antes de passar pelo centro de um par de espirais 6.

A redução do acoplamento entre os espirais é medida um número de vezes com a moeda em diferentes posições, controlado pelos canais de luz,

Os princípios das medições são ilustradas nas Figuras 2 — 4.

acoplamento entre os espirais 6 será descrito em primeiro lugar. É emitido um sinal sinusoidal E por uma espiral CE.

Quando não há nenhuma moeda entre as duas espirais (CE, CR) o sinal é recebido não atenuado. A amplitude do sinal recebido R é determinada pelo factor de acoplamento das duas espirais. Quando uma moeda fica entre as duas espirais (CE, CR) o sinal recebido é atenuado.

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Ref: K.B. Hansen 11

em amplitude cebido é o resultado (Al, A2, diferentes posições

A diferença dido para

Os sinais turas por tância do (atenuação Ai) no An e Amax) sinal reA3, que é meda moeda colocados a diferentes aldiferente discentro espiral. Os canais de luz devem ser comodo que nenhum dos canais simultaneamente atinja o bordo de fuga de qualquer das moedas que está a diâmetros das diferentes moedas deve existir um canal de luz colocado próximo do topo da é numa posição mais elevada do que 80^> moeda.

locados de passar

Para cada um dos moeda, isto diâmetro da exactamente do

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Fazendo uma medição de acoplamento a moeda que está a passar se expõe ao obtem-se selectivamente um diâmetro elevaquando canal de luz, do porque uma ligeira diferença da uma grande diferença moeda que esta presente entre as partes é ilus7 na parte da sensoras 8 das espirais naquele momento, trado na Figura 4.

Isto

Fazendo mais medições em sequencia com o mesmo par de mudança de atenuação será medida Isto dá uma indicação do taxa de moedas, a em adição à atenuação máxima cunho da moeda. As moedas maiores e normalmente mais valiosas interromperão a maioria dos canais de luz e, por

A primeira mediisso, proporcionam medições relevantes.

ção deve, de preferência, representar a menor atenuação

Que , área quando

Os canais de luz devem ser dispostos de pelo menos 1*?6 (de preferencia entre 1 e da moeda fique dentro da parte é tomada a primeira medição sensoras tal modo

20<) da da espiral diagrama moeda é dado na de bloco de um circuito identificador de núfigura 5 (Na descrição que se segue o mero de canais de luz é indicado até três).O identificador de moeda inclui um microcomputador 10 que possui as seguintes linhas de controlo:

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Ref; K.B. Hansen 11

LC1, LC2 e LC3: selecção de canal de luz

Recolocação: Linha de recolocação para recolar um contador de 8 bits 11 após as medições estarem completas.

A informação é dada ao microcomputador 10 através das seguintes linhas de saída:

Linha de alimentação de dados(DB):

todos os resultados são transmitidos ao medidos (A1,A2

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Interrupção através de 8 linhas de uma porta de microcomputador 10 de saída a partir bits

12.

Esta linha(lNT) assinala ao microcomputador 10 que está presente um resul tado na porta 12.

O contador 11 conta o número de impulsos observados numa linha CP2 provenientes de um relógio gerador de impulsos 13. Isto é uma medida binária directa de uma atenuação Ai.

A selecção de canais de luz ELC1-3, RLC1-3 é feita num selector / descodificador 14 pelo microcomputador 10 através das linhas de controlo LC1, LC2 e LC3, que são tornadas aptas quando o contador 11 sai da recolocação da sua posição de descanso.

A parte receptora do selector / descodificador 14 envia o sinal INT para o microcomputador 10 para cada posição da moeda onde os resultados devem ser lidos a partir da porta 12. Quando está presente o sinal INT o con

-5“

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Mod. 71 - 10 OOO ex. - 4-86 teúdo da porta 12 é aprisionado.

O relógio gerador de impulsos 13 alimenta a espiral de transmissão ou de emissão CE com uma tensão alternada CPI que é tornada sinusoidal por uma rede-RC RCE.

O gerador também carrega o contador 11 com impulsos de relógio CP2 quando não está inibido por um comparador 15. O gerador 13 é dotado de um dispositivo de alongamen to de impulso para o sinal de inibição INH proveniente do comparador 15« conteúdo do contador 11 é transmitido para o microcomputador 10 através da porta 12. Quando o sinal INT fica baixo”, o conteúdo é aprisionado. Com um alto” na linha INT o conteúdo do contentor é transmitido directamente para a linha de alimentação de dados DB.

Um conversor digital/analogo (d/a) 16 traduz o conteúdo do binário do contador 11 para um sinal analógico qae é fornecido ao comparador 15.

Nas entradas do comparador 15, o nível do sinal recebido SAÍDA - ESPIRAL da espiral recebida CR é comparado com a saída SAÍDA - DA do conversor D/A 16, (confrontar Figura 6). Quando o sinal SAÍDA - ESPIRAL se torna mais baixo do que o sinal SAÍDA -DA, a saída de comparador INH torna-se baixa. Na posição de descanso isto sucederá para cada onda média negativa do sinal SAÍDA - ESPIRAL. 0 alongador de impulso no relógio gerador de impulso 13 cobre o período entre ondas médias, e como impulsos longos chegam a intervalos curtos (ver Figura 6), o impulso de relógio CP2 para o contador 11 é inibido.

Descrever-se-á agora a execução de medições com referência às Figuras 5^6. No modo de descanso RM o nível do sinal SAÍDA-DA é pré-estabelecido de modo que, quando o conteúdo do contador é zero, a onda média negativa do sinal recebido SAÍDA - ESPIRAL fica sempre por baixo do sinal SAÍDA — DA. Cada vez que SAÍDA — ESPIRAL

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Mod. 71 - 10 000 ex. - 4-86 fica por baixo de SAÍDA -DA, a saída do comparador 15 fica baixa e o impulso de relógio CP2 para o contador 11 é inibido. O alongador de impulso no relógio gerador de impulso 13 cobre o periodo entre ondas médias negativas. 0 contador 11 permanece a zero e o sinal SAÍDA - DA permanece estável.

As tensões nas saídas seguintes são ilustradas esquematicamente: SAÍDA - ESPIRAL, SAÍDA - DA, INH e CP2.

As frequências não são correctas em relogio ao tempo para a passagem da moeda.

A passagem de uma moeda entre as espirais é o modo activado AH que será agora descrito. O efeito de uma moeda introduzida entre a espiral emissora CE e o receptor CR é que a amplitude do sinal recebido SAÍDA — ESPIRAL é atenuada. Isto significa que a onda média negativa do sinal recebido já não ficará sob SAÍDA - DA. Consequentemente não serão detectados mais impulsos no sinal INH na saída do comparador 15.

Estando o sinal INH estável no seu nível elevado, o sinal de impulso de relógio CP2 já não é inibido e o contador 11 inicia a contagem. 0 conteúdo deste contador é agora convertido num sinal analógico através do conversor D/A 16. Visto que aumenta a entrada de binário do conversoe D/A 16, aumentará também o seu sinal SAÍDA - DA.

Como se pode ver na Figura 6, o sinal SAÍDA - DA seguirá a amplitude atenuada do sinal recebido até se alcançar a atenuação máxima. Uma vez que se tenha alcançado este nível por SAÍDA - DA, a amplitude do sinal SAÍDA -ESPIRAL começa a aumentar e a onda média negativa do sinal irá novamente para baixo de SAÍDA - DA. Como consequência, a linha INH começará a pulsar de novo, CP2 é inibido e o contador pára na posição que atingiu e permanece estável.

conteúdo do contador é um número que indica a ate-7i

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Mod. 71 - 10 000 ex. - 4-86 nuação máxima para a moeda e a SAÍDA - DA permanece estável no nível de atenuação máxima. Também a informação proveniente da porta 12 para a linha DB permanece estável no seu valor mais elevado para a moeda em questão.

As medições da taxa” da mudança de atenuação serão agora descritas. Com o identificador na sua posição do descanso, o contador 11 é recolocado a zero e coloca—se um sinal de nível elevado na linha selectora de luz LC1. Agora quando uma moeda entra entre as espiras e se inicia a atenuação do sinal SAÍDA - ESPIRAL, o selector/descodi— ficador 14 colocará um sinal no emissor do primeiro canal de luz ELC1. Quando a moeda se expõe a luz do primeiro receptor de luz RLC1, o selector/descodificador 14 aprisionará o conteúdo da porta 12 e proporciona um sinal INT ao microcomputador 10. 0 microcomputador fará a leitura da porta 12, armazenará este resultado como RESULTADO DA PRIMEIRA ATENUAÇÃO AI e muda o sinal de nível elevado de LC1 para LC2.

sinal INT desaparece de modo que a porta 12 é aberta para novos dados e ELC2 é ligado. 0 contador continuará a funcionar quando a moeda passa na espiral no seu caminho para a sua posição de atenuação máxima. Quando RLC2 recebe luz, o conteúdo da porta 12, que faz a leitura do número acumulado no contador 11, será aprisionado de novo, um novo sinal INT dá origem a que o microcomputador 10 faça a leitura da porta 12, armazena o resultado como RESULTADO DA SEGUNDA ATENUAÇÃO A2 e muda o sinal de nível elevado de LC2 para LC3, Após a armazenagem do RESULTADO DA TERCEIRA ATENUAÇÃO A3, o sinal de nível elevado em LC3 é removido, e o sinal INT desaparece de modo que a porta 12 é aberta novamente para novos dados.

Após isto o microcomputador 10 espera pelo nível de atenuação máxima para a moeda em questão verificando o conteúdo do contador 11 através da porta 12 em cada 8 mseç.

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Quando duas medições sucessivas revelam que o conteúdo do contador permanece inalterado (diferente de zero), o conteúdo da porta é armazenado como RESULTADO DE ATENUAÇÃO MÁXIMA (A max). Após o contador 11 ser recolado e ser colocado um sinal de nível elevado em LC1, espera pela próxima moeda. 0 emissor ELC1, no entanto, não é accionado antes que uma nova moeda inicia a atenuação dos sinais de espiral.

Para um identificador com três canais de luz haverá quatro resultados armazenados intermediários, Al, A2, A3 e A max, como se indica na Figura 7.

A Figura 7 representa a atenuação tal como representada pelo sinal SAÍDA - ESPIRAL que se verifica durante a passagem (AM) de uma moeda. Os impulsos de relógio CP2 para o contador 11 são também indicados assim como as posições na curva de invólucro SAÍDA - ESPIRAL em que as medições de atenuação Al, A2, A3 e Amax são tomadas. 0 sinal SAÍDA -DA ficará baixo logo que o contador 11 seja recolocado.

Visto que para uma moeda especifica a atenuação máxima (Resultado Amax) tem uma correlação com as outras atenuações medidas, (Resultado Al, A2, e A3) determinado pela geometria e cunhagem da moeda, a diferença entre os resultados será representada por uma curva de distribuição GAUSS muito mais estreita para uma amostra ao acaso do que o resultado máximo Amax daria só por si. Os valores medidos podem ser combinados de muitas maneiras. Pode obter-se uma alta selectividade utilizando dois valores calculados Amax - A3 e A3-A2 em adição a três dos resultados medidos iniciais (Al, A2 e Amax).

Para um identificador de moeda com três canais de luz os resultados seguintes têm, por isso, de estar dentro dos limites de aceitação previamente programados:

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Resultado	de	atenuação máxima	Araax
Resultado	da	primeira atenuação	Al
Resultado	da	segunda atenuação	A2
Resultado	de	correlação Cl	Amax
Resultado	de	correlação C2	A3 -

pode ser feita inserindo uma

A fixação dos limites amostra ao acaso de um tipo de moeda no identificador

O resultado das diferentes medições para esta representado por distribuições e desvio pamoeda mostra pode

Gauss caracterizadas drão (d) .

ser depois pelo valor médio ( u ) de aMod. 71 - 10 000 ex. - 4-86 limites para culados (por exemplo

Os cinco u 2d) os resultados são então cale armazenados em EPROM

Por meio de amostra o número de selecçao moedas em de limites pode ser

Um gráfico de ser relacionado das pequeno.

operação como se segue:

servir de moedas que devem cada amostra para fixação do presente invento pode

O contador é recolocado, - as luzes estão desligadas Um sinal não atenuado é recebido pelo espiral recptora moeda entra entre as espirais sinal começa a tornar-se atenuado contador inicia a contagem,não em tempo, mas por fases (incrementos) aumenta em atenuação canal moeda de luz 1 é ligado luz bloqueia a é exposta a luz situação canal moeda canal do (Al) contador é registada é desligado luz 1 luz 2 é ligado expõe-se de de a luz situação do contador é registada canal de luz 2 é desligado moeda (A2)

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Ref: K.B. Hansen 11 contador é continuamente verificado para atenuação máxima conteúdo do encontrar a encontrada a atenuação máxima situação do contador é registado (Amax) contador é recolocado números registados (Al, A2 ... Amax) são avaliados individualmente e/ou em combinação.

A moeda é aceite

Está pronto para

Os ou rejeitada uma nova moeda

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As moedas mais pequenas não bloqueiam o canal de luz 1 (C2). Os resultados Al (θ A2) são registados imediatamente no contador.

Será óbvio que a pormenorizada especificação acima referida deve ser considerada apenas como um exemplo de uma forma de realização dos princípios do presente invento

Claims (8)

1-. - Processo para identificar moedas que compreende um guiamento para uma moeda (1) através de uma passagem (2) em que determinadas propriedades da moeda são medidas por um dispositivo electromagnético (6), e em que um número de medições é tomado em diferentes posições da moeda no interior da passagem, caracterizado pelo facto de, pelo menos, duas medições electromagnéticas serem tomadas em posições determinadas por meios sensores de bordo de moeda (3, A, 5)·

2?. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de cada uma das referidas medições incluir o registo de um sinal (Al, A2, A3, Amax) que representa uma certa atenuação de um sinal de modo de descanso enviado a partir de um dispositivo electromagnético.

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3?. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de as medições serem tomadas através da leitura do contador (11) que é feita por fases através de aumentos incrementais na atenuação.

4?. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de a atenuação ser medida, pelo menos, numa posição em adição a uma posição de medições de atenuação máxima.

. - Processo de acordo com a reivindicação 3» caracterizado pelo facto de se fazer iniciar o contador (11) por meio da introdução da moeda (1) no interior do campo electromagnético do dispositivo electromagnético (CE/CR).

6?.

- Processo de acordo com a reivindicação 3, caMod. 71 - 10 000 ex. - 4-66 racterizado pelo facto de, pelo menos, uma leitura do contador ser tomada numa sensores de dispositivos próximo do bordo de topo posição de moeda em que um moeda (3, Fig^? 1) (1).

bordo de da moeda

7^?

Processo de acordo com a reivindicação 1 dos esta caracterizado pelo facto de as medidas serem tomadas em posições (3, A, 5) onde o bordo de fuga de uma moeda que está a passar é avaliado pelo sensor.

8* .

- Aparelho para levar a efeito o processo de a25 cordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de incluir, pelo menos, um dispositivo sensor de bordo de moeda colocado perto do bordo de topo (mais do que 80 do diâmetro da moeda) de, pelo menos, uma das moedas a ser medida.

- Aparelho de acordo com racterizado pelo facto de os meios moeda (3 nos, 1 dentro

9do a reivindicação 8, sensores de bordo cade

U, 5) serem dispostos de (de preferência 1 campo do dispositivo electromagnético quando o tal modo que, pelo me20 <) de área da moeda esteja

- · ^z .

primeiro dos referidos meios avalia a referida moeda.

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10?. - Aparelho para efectuar o processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os meios sensores de bordo da moeda (3,4,5) serem sensores ópticos.