JP2002529827A - 改良されたコイン受け入れ器用センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コイン受け入れ器用センサ（Ｓ１）は、直列共振回路に接続された誘導器（Ｌ１）を有する。センサコイルは、２つの同一のキャパシタ（Ｃ１，Ｃ２）からなる共振キャパシタンスを有する直列の共振配置で構成され、１つはセンサのいずれか一方にある。この直列共振配置は、コイン受け入れ器の電源の同相成分ノイズによるセンサの読み出しの影響を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 この発明は、コイン受け入れ器のセンサに関し、特に多数金種のコイン受け入
れ器に用いられるが、この用途に限定されることはない。

【０００２】 背景 異なる金種のコインを区別するコイン受け入れ器は周知であり、その一例とし
て我々のＧＢ−Ａ−２ １６９ ４２９号に記載がある。この受け入れ器は、セ
ンサコイルが被験コインの材質や金属成分を示すコインパラメータ信号を生成す
る、コインに対して一連の誘導試験を行うコイン検出ステーションをコインがそ
れに沿って通過するコイン下降通路を備える。コインパラメータ信号はコインパ
ラメータデジタル情報を提供するためにデジタル化され、次いで被験コインが受
け入れ可能か否かを判断するために、マイクロコントローラによって記憶された
コイン情報と比較される。コインが受け入れ可能と判断された場合、マイクロコ
ントローラは、そのコインが受け入れ通路に導かれるよう受け入れゲートを作動
させる。そうでなければ、受け入れゲートは不作動のままでコインは排除通路に
導かれる。

【０００３】 コイン検出ステーションは異なる周波数で励磁される複数の異なるコイルを有
し、これらのコイルはコイン検出ステーションを通過する被験コインと個別の誘
導カップリングを形成する。ここでは、誘導センサコイルが、並列発振回路や発
振回路を有する増幅器のフィードバック路に接続されている。 それぞれの発振回路は、マルチプレクサによって増幅器のフィードバック路に
連続して接続され、生じる増幅の変動の一連のサンプルがデジタル化されマイク
ロコントローラに送られる。この先行技術の構成における問題は、各センサコイ
ル回路が、増幅器のフィードバック路に順次切り換えられる際、確実な発振条件
を作るのに所定の時間を要することである。これは、マルチプレクサがセンサコ
イルの様々な出力を通して走査する速度を各々に制限することになる。また、電
子ノイズはセンサコイルの出力の精度を低下させる。 ＥＰ ０ ７０４ ８２５は、直列共振回路にコイルを有するコイン識別器を
開示する。コイルの一端は接地され、他端はキャパシタを経て差動増幅器の正負
変換入力に接続されている。

【０００４】 発明の概要 この発明は、従来よりも高速で走査され、ノイズの影響を受けにくいコイン識
別器用センサを提供する。

【０００５】 この発明によれば、自己発振回路の第１及び第２のキャパシタの間に直列接続
され被験コインと誘導カップリングを形成する誘導器と、前記誘導器をコインが
通過する際に前記回路の発振特性の変化を検出する検出器とからなる、コイン受
け入れ器用センサが提供される。 第一および第二のキャパシタは実質的に同じ値であってもよい。 この発明によれば、直列接続された回路は、ノイズの影響に対してより高い抵
抗を有する従来用いられている先行の並列回路を用いるよりもより迅速に作動さ
れる。 この発明によるセンサは、複数の自己発振回路及び前記回路を検出器に順次接
続するマルチプレクサの構成を具備することが好ましい。 このセンサは、スイッチオン時の過渡現象を減少するためにスイッチオン時に
おけるその、またはそれぞれの自己発振回路に予め設定されたバイアスを加える
ための手段を有することが好ましい。 この検出器は、回路の発振特性の振幅および／または周波数を検出することが
できる。 この発明がより十分に理解されるために、以下の添付図面を参考にして例示と
してその実施態様を説明する。

【０００６】 詳細な説明 コイン受け入れ器の概要 図１は、この発明によるコインセンサを有するコイン受け入れ器の概略構成を
示す。このコイン受け入れ器は、異なる金種の多数のコイン、例えば新ユーロコ
インおよび新バイメット２ドルコインを含む新ＵＫコインのような二種の金属を
用いたコインを識別することができる。 前記の受け入れ器は、被験コインが入口３から縁を立ててそれに沿って通過し
、コイン検出ステーション４を通り、ゲート５に向かって落下するコイン下降通
路２を有する本体１を具備する。試験は検出ステーション４を通る各コインにつ
いて行われる。試験結果が真のコインであることを示す場合、ゲート５が開かれ
、そのコインは受け入れ通路６を通過できるが、そうでなければ前記ゲートは閉
ざされたままなので、排除通路７にそらされる。 コイン８が受け入れ器を通る際のコインの通路を破線９で概略的に示す。

【０００７】 コイン検出ステーション４は破線で外形を示した４つのコイン検出コイルユニ
ットＳ１，Ｓ２，Ｓ３およびＳ４を有し、これらはコインと誘導カップリングを
形成するよう励磁されている。またコイルユニットｐｓは、ゲートの下流側にあ
って受け入れ通路６に配設され、受け入れ可能と判断されたコインが受け入れ通
路６の内部を実際に通ったか否かを判断する信用センサ[credit sencer] として
作動する。

【０００８】 これらのコイルは、図２に概略図で示すドライブ及びインタフェース回路１０
によって異なる周波数で励磁されている。渦電流が前記コイルユニットによって
被験コインに誘導される。４つのコイルとコインの間の異なる誘導カップリング
は、前記コインを実質的に唯一のものとして特徴付ける。ドライブ及びインタフ
ェース回路１０は、コインとコイルユニットＳ１，Ｓ２，Ｓ３及びＳ４の間に、
異なる誘導カップリングの関数として対応するコインパラメータデータ信号を生
成する。対応する信号はコイルユニットＰＳのために生成される。コイルＳはコ
イン固有のコード[chordal] 領域の誘導特性を検出するために、被験コインの直
径に対して小さい直径を有する。 コインに対面するコイルユニットＳの領域Ａを、コイン表面の特定領域の誘導
特性が検出できるように、例えば、コイルＳ１について７２ｍｍ² より小さくな
るように作ることによって高い感度限界を得ることができる。

【０００９】 コインが本物であることを判断するために、被験コインによって生成されたコ
インパラメータ信号は、ＥＥＰＲＯＭ１２の形態でメモリーに結合されたマイク
ロコントローラ１１に供給される。マイクロコントローラ１１は被験コインから
送られたコインパラメータ信号を生成し、その結果をＥＥＰＲＯＭ１２に保持さ
れた対応する記憶値と比較する。 この記憶値は、上部及び下部の数値制限を有するウィンドウの形態で保持され
る。したがって、生成されたデータが特定の金種の真のコインに関連付けられる
対応するウィンドウに落ちた場合、そのコインは受け入れ可能であることを示し
ているが、そうでない場合は排除される。受け入れが可能な場合には、信号はラ
イン１３でドライブ回路１４に送られ、図１に示すゲート５を、コインが受け入
れ通路６を通過できるように作動させる。さもなければ、ゲート５は開かれず、
コインは排除通路７を通過する。

【００１０】 マイクロコントローラ１１は、生成されたデータを、多数の異なる金種のコイ
ンの適切な作動ウィンドウデータの異なるセットと比較し、それによってコイン
受け入れ器は１つ以上の特定の通貨のセットのコインを受け入れるかまたは拒絶
することができる。コインが受け入れられた場合、受け入れ通路６に沿ったその
通路は、受け入れ後信用センサコイルユニットＰＳによって検出され、前記ユニ
ット１０は対応するデータをマイクロコントローラ１１に送り、マイクロコント
ローラ１１はライン１５で、受け入れられたコインに属する通貨の信用性の量を
示す出力を供給する。

【００１１】 マイクロコントローラ１１にデータを供給するために、センサコイルユニット
Ｓはそれぞれ個別に振動回路に接続された１つ以上の誘導コイルを有し、コイル
ドライブ及びインタフェース回路１０はコイルユニットからの出力を連続して走
査するマルチプレクサを有する。各回路は５０〜１５０ＫＨｚの周波数帯域で振
動し、前記回路部品は、センサコイルＳ１〜Ｓ４のそれぞれがそれらの間のクロ
ス−結合を避けるための異なる固有共振周波数をもつように選択される。

【００１２】 コインがセンサコイルユニットＳ１を通過する際、そのインピーダンスはコイ
ンの存在によって１００ミリ秒にわたって変化する。その結果、コイル中の振動
の振幅が、コインが通過する間に変わり、振動周波数が変わる。振幅の変化及び
コインによって生成された変調により生じた周波数は、コインの特性を表わすコ
インパラメータ信号を生成するのに用いられる。コインユニットＳ１とそれと関
連するドライブ及び検出回路のより詳細なブロック図を図３に示す。センサコイ
ルユニットＳ１の回路だけを示すが、関係する１６は、他のセンサＳ２〜４が、
順次走査される同一の回路を有し、すなわち、共通制御回路（図示せず）の下で
、連結されたマルチプレクサスイッチＭ１〜４を用いて使用時にスイッチがオン
・オフされることが理解されるだろう。

【００１３】 発振器部 センサコイルユニットＳ１は、インダクタンスＬ１及びオーム抵抗ＲＬ１を有
する誘導コイルを備え、誘導コイルは、入力インピダンスが増幅器Ａ１に接続さ
れたセンサネットワークを形成するキャパシタＣ１およびＣ２を有する共振回路
に連続する下降通路に沿ってコインが通過する際に、そのコインと誘導カップリ
ングを形成する。後に詳述するように、キャパシタＣ１およびＣ２は雑音抑制を
容易にするために等価であることが好ましい。フィードバック抵抗Ｒ３に接続さ
れたセンサネットワークは、利得およびＡ１の周波数特性の出力位相を作る。増
幅器Ａ１は、抵抗Ｒ１を通ってその出力からその入力＋ｖｅへ至るフィードバッ
ク路を有し、自己振動回路を形成する。共振の際、ネットワークはセンサ抵抗Ｒ
Ｌ１（巻線抵抗損失からなる）に等しい最小のインピダンス及びゼロ位相移動を
もつ。よって増幅器は、共振周波数において最大利得とゼロ位相移動をもつ。出
力の制限された部分は、共振周波数においてＡ１を発振させる入力＋ｖｅにフィ
ードバックされる。新しいセンサに切り換えるときに振動を自然に重ねることが
できる場合、安定した振幅に達するまでに１ミリ秒または２ミリ秒かかるが、こ
れは非常に遅すぎる。事実上の即時スタートを行うには、ステップ電圧ＶＢＩＡ
Ｓが抵抗Ｒ２を通り、センサを横切って印加される。

【００１４】 コインがセンサＳ１の磁界にある場合、抵抗ＲＬ１の損失は増加し、増幅器Ａ
の利得および増幅出力電圧ＶＯＳＣは減少する。センサのインダクタンスＬ１も
上下に移動し、共振周波数を変える。

【００１５】 センサＳ１〜４のそれぞれは、バイアス電圧ＶＢＩＡＳによって作動可能とな
る１６のような自己発振回路に接続され、マルチプレクサＭ１を介して切り換え
られるそのフィードバックを有する。後に詳述するが、すべてのセンサ回路が単
一の入力ラインでマイクロコントローラ１１に入力を生成する共有の検出回路を
分担するようにマルチプレクシングが用いられる。

【００１６】 各発振器からの出力は、マルチプレクサスイッチＭ１を通って高速比較器ＣＰ
１およびサンプルアンドホールド回路ＳＨ１の双方に給送するよう切り換えられ
る。高速比較器ＣＰ１は利得リミッタとして作動し、それによって方形波のレー
ル−トゥ−レール出力ＶＯＳＣＳＱを生成し、発振器が直線領域で作動を保持す
るように、すなわち、正弦波形出力を与え、かつ飽和に達しないように、フィー
ドバックの制御量が加えられる。 ＶＯＳＣＳＱは、それぞれの固有のフィードバック抵抗Ｒ１を用いて各センサ
を設定できるように、異なるフィードバック量が第２のマルチプレクサスイッチ
Ｍ２を通過する。第３のマルチプレクサスイッチＭ３は、選択された発振回路に
ＤＣオフセット電圧ＶＢＩＡＳを切り換え、抵抗Ｒ２がＶＢＩＡＳに重ね合わさ
れたフィードバック信号電圧を設定するためにＲ１で電位分割器を形成する。前
記のように、マルチプレクサスイッチＭによって回路が選択されたとき、ＶＢＩ
ＡＳは発振を速やかに初期化する。

【００１７】 センサは選択されないとき、発振増幅器Ａ１の入力＋ｖｅは抵抗Ｒ４によって
ＧＮＤに導入され、Ａ１の出力もまたＧＮＤに導入される。Ｃ１およびＣ２（Ｌ
１で接続）の共通端の電圧は、高値抵抗Ｒ５によって接地され、Ｃ１およびＣ２
の各両端はＧＮＤ電位である。すべてのマルチプレクサは、センサのアドレスが
過渡現象を阻止するように変化し、１つのセンサ共振キャパシタから次へ送られ
る約５マイクロ秒の間、ディセーブルとなり、それはスタート信号の振幅に影響
を与えるだろう。要求された走査速度では、誤まった出力レベルを安定させるた
めの充分な待ち時間がない。したがって、センサＳが選択され（すなわち、図３
のＳ１および回路１６）マルチプレクサが再度イネーブルになると、ＶＢＩＡＳ
はＡ１の入力＋ｖｅに切り換えられ、入力−ｖｅは増幅器により同レベルに駆動
される。これは、ＶＢＩＡＳを、図３に示すようにＣ１の上方端部に出し、それ
によってセンサＳ１をも横切り、ＶＢＩＡＳ及びＶＢＩＡＳ／２のＤＣレベルの
ピーク−トゥ−ピーク電圧で固有発振を始めさせる。Ｒ２に接続されたフィード
バック抵抗Ｒ１は、コインがないときに、正確にこの電圧で発振を維持するよう
設定され、発振器は要求された振幅で即時スタートが可能になる。コインが存在
する場合、センサＳ１の余分の有効抵抗が、振幅出力をその新しいレベルに急速
に（例えば、約２００マイクロ秒）減少させる。これはセンサ間で切り換えが行
われるときに生じる遅れの主な原因であり、これを打ち消すためにマイクロコン
トローラ１１のカウンタ（図示せず）は、読み出しが安定する前に、各センサに
休止期間を与えるために予め設定された発振出力のサイクル数をカウントする。 後に詳述するように、同じカウンタが周波数検出のために使用され、カウント
値は、最大走査速度または周波数の測定精度を最適化する。

【００１８】 前記のＣ−Ｌ−Ｃセンサネットワーク（すなわちＣ１，Ｓ１，Ｃ２）は共振時
において低インピーダンスを有し、特に０．２Ｖより小さい電圧が発振を維持す
るためにそれを横切って加えられる。最大の信号−ノイズ比を与えるために、抵
抗Ｒ３は、増幅器が飽和に達することなく、この電圧をＡ１出力の振幅最高点に
増幅するために選択される。共振周波数において、増幅器は高利得でしかしＤＣ
でかつ共振から離れた周波数を有し、センサネットワークは高インピーダンスを
有しかつそれは単一利得を有する。ＶＯＳＧは、その結果、フィードバック電圧
及びＶＢＩＡＳのＤＣオフセットに等しい一定の振幅の小さい方形波とともに、
順番にコインの存在及びコインの金種の関数となるセンサの抵抗にその振幅が依
存する正弦波から主に構成されている。

【００１９】 復調器部 前記のように、共通のサンプル−ホールド回路ＳＨ１は、コインがそれぞれの
コイルユニットＳを通過する通路に生成される、連続するサンプルの振幅の包絡
線の変化を検出するために、増幅器の出力ＶＯＳＣの振幅を復調する。

【００２０】 復調器は、発振器の出力ＶＯＳＣの最小値に等しいＤＣ出力を瞬間的に生成す
る低価格のアナログスイッチＳＮをサンプリングに用いる。増幅器Ａ２は、この
電圧を緩衝し利得を加えることにより、マイクロコントローラを０Ｖから５Ｖの
Ａ／Ｄ入力範囲で有効に使用させる。 増幅器Ａ２はまた、帯域ノイズを除去する低減フィルタとして作用する。前記
サンプリングは、単一方向において高速の応答を行うことができる、ダイオード
検出器とは異なった方法で、非常に高速の復調を与え、増幅器Ａ１の各発振サイ
クルの出力電圧を追尾することができる。

【００２１】 サンプル−ホールド回路ＳＨ１は、次に説明するように、センサネットワーク
から送られるトリガ信号によってＡ１の各発振サイクルに対して予め決定された
位相でトリガされる。Ａ１が共振時に発振しているとき、Ｒ３を通った電流ＩＲ
は、電圧ＶＯＳＣ及びフィードバック電圧（ＶＯＳＣＳＱの一部）の出力に対す
る位相となる。 この電流は、また共振回路Ｃ−Ｌ−Ｃを通ってＧＮＤへ流れる。二つの共振キ
ャパシタＣ１及びＣ２は、非常に低い損失角度（及び高い安定性）を有する高性
能ＣＯＧタイプであり、Ｃ２を横切って上昇した電圧が常に電流ＩＲより遅れ、
それによって９０°向きが変わったＶＯＳＣとなる。Ｃ２の電圧は、マルチプレ
クサＭ４（ＶＣＡＰとして）を介して他の高速反転比較器ＣＰ２に供給され、（
ＶＣＡＰがＶＢＩＡＳを越えるときに）ＶＯＳＣの最小値に一致する立上りエッ
ジを常に有する方形波ＶＣＡＰＳＱを生成する。単安定ＭＮは正のパルス幅を約
１５０ｎ秒に減らし、生じるパルス（ＳＡＭＰＬＥ）が、スイッチＳＷを瞬時に
閉じてキャパシタＣＳの最小電圧ＶＯＳＣを記憶する。ＣＳに直列した抵抗ＲＳ
は、アナログスイッチ制御入力からの高周波電荷注入スパイク［high frequency
charge injection spikes］の影響を減少させる。

【００２２】 サンプルのパルス幅は、ＣＳを充電する非常に高い電流及び非常に高速で低抵
抗のアナログスイッチを必要とすることなく適正な精度でＶＯＳＣの最小値を取
得する必要性に基づいて算出される。 正弦波は、例えば±４°（＝cos^-1(0.9975))で、または１００ｋＨｚにおいて
約±１１０ナノ秒のピークの０．２５％以内である。少量の進み［advance］が
サンプル信号に加えられ、エッジの立下り、スイッチの閉成はそのエッジの立上
りよりもむしろＶＯＳＣの最小値に一致する。これは、センサが選択される間に
センサをＶｂｉａｓ／２でＤＣレベルに保持するＲ５及びＲ６を用いることによ
り可能である。

【００２３】 センサ電流ＩＲは、キャパシタＣ２（IC2 ）と、並列しているように見える（
IR5-6 ）バイアス抵抗Ｒ５及びＲ６との間で分割される。図４に示すように、Ｉ
Ｃ２はＶＣ２及びＩＲ５−６を９０°で引き込む。ＶＣ２は、それによって、Ｓ
ＡＭＰＬＥパルスより進みながら、９０°よりわずかに少ない角度でＩＲ及びＶ
ＯＳＣより遅れる。

【００２４】 ＣＳに発生した信号は、増幅器Ａ２によって増幅され、ライン１７で、次の加
工のために、図２に示すように、マイクロコントローラ１１に送られる。ライン
１７の出力は、センサコイルユニットＳ１−４の振幅の包絡線の連続するアナロ
グ量のサンプルが複合して構成される。これらのサンプルは、前記で説明したよ
うに、次の加工及びＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されたウィンドゥデータとの比較を
行うために、マイクロコントローラによってデジタル化される。

【００２５】 前記の回路は、マルチプレクサが従来のものよりもさらに高速で作動されると
いう利点を有する。特に、ＧＢ−Ａ−２ １６９ ４２９で説明した先行技術で
ある並列回路については、センサコイルが安定しかつ有効な出力を生成するのに
、センサ回路あたり２ミリ秒の時間が必要であった。一方、この発明による上記
の回路では、有効なデータが２００マイクロ秒で得られるので、この発明によれ
ば、走査周波数を１０倍に増加させることができる。

【００２６】 周波数測定 さらに、コインがセンサコイルを通過するときに生じる周波数の命令実行から
測定値が作られる。ＶＣＡＰＣＳＱの周波数の測定値は、マイクロコントローラ
１１内の２つのカウンタ（図示せず）を用いて作られる。一方のカウンタはＶＣ
ＡＰＣＳＱのサイクル数を記憶し、他方のカウンタは、生じるサイクルが与えら
れた数になるのに要する時間を測定する高速カウンタ（５ＭＨｚ）である。信号
ＶＣＡＰＳＱはライン１８（図３）でマイクロコントローラ１１に送られる。

【００２７】 センサＳが図２のマルチプレクサＭによって選択されたとき、少数のサイクル
は、センサ磁界とコインの間の相互作用が安定した出力を生むために、これらの
カウンタによって無視され、次いで、高速カウンタから読み出しが行われる。Ｖ
ＯＳＣＳＱのサイクルの数が要求された後、第２の読み出しが行われ、次いでこ
れら２つの間の読み出しの差が取り上げられる。この結果が基準として記憶され
た、コインが存在しないときの対応する結果と比較され、周波数の変更がチェッ
クされる。

【００２８】 多数のサイクルの計時により、走査速度の低速化を招いてもより高い精度を得
ることができる。好ましくは、たった１つのセンサが周波数測定用に用いられ、
それは他のセンサよりもより多くの時間（サイクル）が割当てられる。 サイクルカウントの終了は、また、次のセンサに移動する前にＡ／Ｄ入力（ラ
イン１７に向けて）から増幅の読み出しが行われる際の時間として用いられる。
これにより、各センサは、一定時間よりもむしろ多数のサイクルを割り当てられ
、より速い応答時間を有するより高い周波数センサがより短時間で走査されるこ
とが理解されるだろう。

【００２９】 直列共振回路 センサコイルＳ１及びキャパシタＣ１，Ｃ２からなる共振直列配置は、電源の
同相成分ノイズを図３に示す回路へセンサが読み出す際の影響を減少させる。弁
別ノイズ［differential noise］、すなわち、回路の１本のレールのみのノイズ
は通常、フィルタで除去される。しかし、接地について双方の電力供給レールに
現れる同相成分ノイズは抑止するのが困難である。受け入れ回路は接地レールを
もたないし、またノイズのフィルタ除去のためのバイアスとして使用される適切
な無雑音基準がない。

【００３０】 ノイズ電流が電源から回路、センサ及び漂遊キャパシタンスの接続部を経て接
地へ流れるので、同相成分ノイズは、コイン受け入れ器の誘導センサ回路に問題
を引き起こす。これらのノイズ電流は、検出されたコインパラメータにエラーを
生じさせる、真のセンサ電圧と結合する電圧を生成する。

【００３１】 また、ノイズは増幅変調の和及び差を生成する発振器の出力と結合する。和の
信号は比較的高い周波数を有し増幅器Ａ２と接続された低減フィルタによって通
常はフィルタ除去される。しかし、弁別信号は間違ったセンサ出力を生じるコイ
ンの通過によって生成される変調の包絡線に対応する周波数の１つであるかもし
れないので、この弁別信号は問題の多いものとなる。

【００３２】 漂遊キャパシタンスを通って流れるノイズ電流の影響を抑えるこの発明による
共振直列配置について説明する。センサコイルＳ１及び２つの同一のキャパシタ
Ｃ１及びＣ２の直列接続を見ると、このセンサネットワークの共振周波数は、数
１で表される。

【００３３】

【数１】

【００３４】 問題を生じる十分に高い特定のノイズ電圧は、ピーク−トゥ−ピーク振幅で２
０Ｖのオーダーである。直列共振回路の増幅器Ａ１の入力−ｖｅに生じた励振電
圧は、ピーク−トゥ−ピークで０．２Ｖのオーダーの比較値−よりも小さい、す
なわち、１００倍小さい。ノイズ電圧に関する限り、この−ｖｅの入力位置は事
実上のＧＮＤである。

【００３５】 この回路の漂遊キャパシタンスＣＳＴＲＡＹは、図５に示すように、センサコ
イルの中間点に接続された５０ピコフラッドのオーダーのキャパシタをさす。コ
イルの電荷の中央を通り、漂遊キャパシタを通って接地に向かうノイズ電流は以
下の共振周波数を生成する。

【００３６】

【数２】

【００３７】 これは明らかに回路で検出されるべきセンサ信号と同じ共振周波数である。図
５に示した共振ネットワークの２つの１／２が、同じインピーダンス（Ｃ１＋Ｌ
１／２及びＣ２＋Ｌ２／２）を有するので、回路の２つの１／２を流れる２つの
ノイズ電流Ｉｎ１及びＩｎ２は、等しくかつ逆であり、その結果、増幅器Ａ１に
入力−ｖｅでゼロノイズ電圧が生じる。

【００３８】 共振周波数での増幅器Ａ１の利得がおよそ２０となるように設定され、それに
よって０．２Ｖのセンサ入力から４Ｖのピーク−トゥ−ピーク電圧を生成する。
共振以外の場合、Ｃ−Ｌ−Ｃセンサネットワークのインピーダンスは急速に増加
し、利得が集結に向かう。

【００３９】 Ｉｎ１及びＩｎ２が等しい場合、ノイズ電圧はＡ１への入力として発生せず、
かつ増幅されたノイズは発生しない。抵抗Ｒを通って流れるノイズ電流、すなわ
ち、図６に示すように、Ｉｎ１×Ｒ３によって生じるノイズ電流だけが残るだろ
う。しかし、Ｒ３及びＩｎ１は両方とも比較的低いので、結果として生じるノイ
ズ電圧はたいへん小さい。

【００４０】 この分析は、漂遊キャパシタンスはセンサＳ１の中心部に接続されることを示
唆する。コイルの中心部より他の場所を抜けて結合されたセンサ共振周波数での
ノイズ電流については、インダクタンスはＬ１／２ではなく、そのノイズは低い
インピーダンスネットワークではなく、その代わりに高いインピーダンスを有す
る共振のないネットワークであると考えられる。したがって、そのようなノイズ
電流は抑止される。 δＬ１及びＣ１またはＣ２の間で生じる共振においては、他の周波数が存在す
るが、導入されたノイズ電圧は増幅器Ａ１からの低い利得を生じさせるだけであ
ろう。よって、この発明によれば、直列の共振回路はノイズ抑止において実質的
な向上がなされる。

【００４１】 多くの変更や変形がクレームされたこの発明に含まれる。例えば、実施態様の
説明において、各センサコイルＳは１つの誘導器を構成する。しかし、１つ以上
の誘導コイルを位相のどちらか一方または逆の位相に接続して用いることができ
る。また、これら２つのコイルは一方側だけよりも図１に示すコイン下降通路の
反対側に配置することができる。また、４つ以上のセンサコイルを用いてもよい
。図１に示した受け入れ後センサＰＳからの信号は、マルチプレクサスイッチＭ
へ加えられる入力を用いて、図３に示した回路によって加工されることが理解さ
れるだろう。さらに、前記の例示のように、センサコイルは不変の連続したパタ
ーンで走査される。しかし、特定の環境では、走査パターンを変えることによっ
てセンサコイルの他のものではなく、特定の１つからさらにすぐれたサンプルを
取り出すことが好ましいかもしれない。

【００４２】 さらに、センサはコインだけでなくトークンを検出するのにも用いることがで
きる。ここで用いられる用語コインは、トークンあるいは他のコインのようなア
イテムを含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明によるセンサを有するコイン受け入れ器のブロック図である。

【図２】 図１に示すセンサの回路ブロック図である。

【図３】 前記センサのより詳細な回路図である。

【図４】 図３に示す信号のベクトル図である。

【図５】 ノイズ抑止を説明するための、図３に示したセンサコイル回路１６の概略図で
ある。

【図６】 図３の増幅器Ａ１に入力されるノイズ電流の流れを説明する概略図である。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自己発振回路（ＲＬ１，Ｌ１，Ｃ１，Ｃ２，Ａ１）の第１及
   び第２のキャパシタ（Ｃ１，Ｃ２）の間に直列接続され被験コインと誘導カップ
   リングを形成する誘導器（Ｌ１）と、前記誘導器をコインが通過する際に前記回
   路の発振特性の変化を検出する検出器とからなる、コイン受け入れ器用センサ（
   Ｓ１）。
2. 【請求項２】 自己発振回路は、増幅器（Ａ１）を備え、前記の直列接続さ
   れた誘導器とキャパシタとは、前記増幅器に接続されコインが誘導器を通過する
   際にその出力の発振特性を変えるセンサネットワークを構成する請求項１による
   センサ。
3. 【請求項３】 増幅器が、その出力にフィードバックループで接続された第
   １入力（＋）と、センサネットワークが接続される第２入力（−）とを有する請
   求項２によるセンサ。
4. 【請求項４】 誘導器が、インダクタンス（Ｌ１）及び抵抗（ＲＬ１）を有
   するコイルからなる請求項２または３によるセンサ。
5. 【請求項５】 前記第１および第２キャパシタが実質的に同じ値である請求
   項１から４のいずれか１つによるセンサ。
6. 【請求項６】 検出器が、自己発振回路の発振特性の振幅を繰り返しサンプ
   リングするよう構成された請求項１から５のいずれか１つによるセンサ。
7. 【請求項７】 検出器が、そのサイクルと関連する予め設定された位相で増
   幅器の出力の振幅をサンプリングするよう構成されたサンプルアンドホールド回
   路を具備してなる請求項２から５のいずれか１つによるセンサ。
8. 【請求項８】 サンプルアンドホールド回路のトリガー動作を行うトリガー
   回路を有し、このトリガー回路が、増幅器の出力に対して位相遅れを有するセン
   サネットワークの信号に応答する請求項７によるセンサ。
9. 【請求項９】 コインが誘導器を通過する際の回路の発振特性について予め
   設定された振幅基準を確認する手段を具備してなる請求項１〜８のいずれかによ
   るセンサ。
10. 【請求項１０】 検出器が、回路の発振特性の周波数を検出する周波数検出
    器を具備してなる請求項１〜９によるセンサ。
11. 【請求項１１】 与えられた時間内に生じる回路の発振出力のサイクル数を
    カウントするカウンタを具備してなる請求項１０によるセンサ。
12. 【請求項１２】 生成される回路の発振出力のサイクルが与えられた数にな
    るのに要する時間を監視するタイマーを具備してなる請求項１０または１１によ
    るセンサ。
13. 【請求項１３】 スイッチ閉成時に回路に予め設定されたバイアスを加えス
    イッチオン時の過渡現象を減少させる手段を具備してなる請求項１〜１２のいず
    れかによるセンサ。
14. 【請求項１４】 回路を検出器に順次接続する複数の前記自己発振回路と１
    つのマルチプレクサ構成を具備してなる請求項１〜１３のいずれかによるセンサ
    。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれかに記載されたセンサを具備して
    なるコイン受け入れ器。