JP2649742B2 - 改善されたコイン、紙幣、その他の通貨の受納とスラッグまたは贋金の排除のための方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、それらの真正性及び金種の確認のような目
的のためのコイン、紙幣、その他の通貨の検査に関し、
特に、有効なコインまたは紙幣の高水準の受納を達成す
ると同時にスラッグもしくは贋金のような有効でないコ
インまたは紙幣の高水準の排除を達成するための方法及
び装置に関する。本発明は、コイン、紙幣、その他の通
貨の検査に適しているが、簡単にするために、以下の模
範的な解説は主にコインに関している。紙幣、銀行券、
その他の通貨の検査への本発明の適用は、当業者にすぐ
に明らかになるであろう。

背景技術 全ての本物のアイテムをそれらの状態に関係なく正確
に確認して受納することができる完全な受納と、全ての
本物でないアイテムを正確に識別して排除することがで
きる完全な排除という、“受納”及び“排除”の相容れ
ない目標間でバランスを取らなければならないことが、
コイン及び通貨の検査の分野において長い間認められて
きた。理想的な条件下で検査する場合、理想的なまたは
完全なコインと、異なる特性を有するスラッグまたは贋
金を分離しようとするのは、たとえその違いが比較的わ
ずかであっても、困難ではない。理想的なコインの特性
を確認するデータは記憶され得、そして検査されるべき
コインまたはスラッグから測定されたデータと比較され
得る。コイン受納基準を狭く限定することによって、こ
れらの基準内に含まれるデータを発生する有効なコイン
は受納され得、またこれらの基準外にあるデータを発生
するスラッグは排除され得る。コイン受納及びスラッグ
排除のための周知の方法は、コイン受納のための基準を
固定するためにコイン受納窓を使用することである。こ
のような窓の使用の１つの例は、本発明の譲受人に譲渡
された米国特許第3,918,564号に記載されている。

もちろん、実際には、検査条件も検査されるコインも
理想的ではない。窓または他の検査手段は、すり減った
もしくは傷ついた本物のコインについてのある範囲の特
性コインデータを受け入れると共に、極端な熱さ、極端
な寒さ、湿気等のような環境条件を補償するように組み
立てられなければならない。受納窓または他のコイン検
査基準が広められまたはゆるめられるにつれて、スラッ
グもしくは贋物のコインは、ますます本物として誤って
受納されそうになる。検査基準が狭められまたは締めら
れるにつれて、本物のコインは一層排除されそうにな
る。

本発明の譲受人に譲渡された1989年10月18日出願の英
国出願第89/23456.1号は、十分に高水準な受納及び排除
を同時に達成する。現実社会の妥協に対する１つの答で
ある。この英国出願は、高水準の受納を維持すると同時
に高水準の排除を達成するふぞろいの窓を設置するため
の技術を記載している。

別の先行技術のアプローチは、マーズエレクトロニク
ス社のインテリトラック（登録商標）シリーズ製品に見
い出だされる。インテリトラック（登録商標）シリーズ
製品は、本発明の譲受人に譲渡されるヨーロッパ特許出
願第EP 0 155 126号に記載されているように実質的に動
作する。

発明の概要 本発明は、改善された受納及び排除を達成するための
簡単なかつコスト効果のある方法及び装置に関する。本
発明の１つの態様は、満足できる程度に高水準のコイン
受納を維持すると同時に、コイン受納基準の形態を実質
的に修正することにより大いに改善された水準のスラッ
グ排除を達成することにおける改善に関する。第２の態
様は、詐欺の企てが認められ得る時、コイン受納基準を
一時的に締めるかまたは再調整することによる詐欺防止
に関する。第３の態様は、コイン受納窓のための自動調
整プロセスにおける贋物のコイン及びスラッグの影響を
できるだけ小さくすると同時に、環境条件の変化を補償
するように自動調整することに関する。本発明の第４の
態様は、マイクロプロセッサーに基づいたコイン確認シ
ステムにおいて、メモリースペースを維持すると共に、
計算時間をできるだけ少なくすることに関する。本発明
の他の態様は、以下の詳細な明細書から明らかになるで
あろう。

本発明は、コイン、通貨等の受納性を示す１つ以上の
パラメーターを測定するための広範囲の電子的検査手段
に適用され得る。本発明の種々の態様は、希望された応
用次第で別々にまたは連係して使用され得る。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明との使用に適する、センサーを含む
電子的コイン検査装置の実施態様の略ブロック図であ
る。

第２図は、第１図の実施態様の中のセンサーのための
適切な位置を表わす概略図である。

第３図は、３つのコイン受納基準を検査するための先
行技術のコイン受納窓のグラフ表示である。

第４図は、本発明の１態様、すなわちコイン受納クラ
スターを使用する改善されたコイン受納基準のグラフ表
示である。

第５図は、本発明のコイン受納基準の改善された限定
のための、コイン受納クラスターの動作のフローチャー
トである。

第６図は、本物のコインのためのある測定基準の典型
的な線分布曲線のグラフ表示である。

第7A図は、本発明の反詐取または反詐欺の態様を説明
するために、無効なコインの同じ基準のための線分布を
含むように描かれた、第６図の本物のコインの基準のた
めの線分布のグラフ表示である。

第7B図は、本物のコインの線分布及び無効なコインの
線分布のある測定基準についての実質的オーバーラップ
を示す付加的グラフ表示である。

第7C及び7D図は、ある本物のコインの線分布及び無効
なコインの線分布のためのある測定基準についての最小
オーバーラップを示す付加的グラフ表示である。

第８図は、本発明の反詐欺または反詐欺の態様の動作
のフローチャートである。

第９図は、コイン受納窓の中心のための自動調整プロ
セスにおいて、贋物のコイン及びスラッグの影響をでき
るだけ少なくすることに関する、本発明の態様の動作の
フローチャートである。

第10図は、マイクロプロセッサーに基づいたコイン確
認システムにおいて、相対値計算とメモリースペースの
維持とマイクロプロセッサー計算時間の最小化とに関す
る、本発明の動作の一部のフローチャートである。

第11図は、基準パラメーターの大幅な変化の存在によ
る確認装置における測定された応答の修正を説明する本
発明の態様に関するグラフ表示である。

詳細な説明 本発明のコイン検査装置及び方法は、コインの受納性
を表わすパラメーターを測定するための広範囲の電子的
コイン検査手段に適用され得、また多数の国のコインセ
ットからのかなり多数のコインの確認及び受納に適用さ
れ得る。特に、以下の説明は、特定のコインの特定の検
査のための受納範囲を設けることについての詳細に集中
しているが、他のコイン検査手段や他のコインへの本発
明の適用は、当業者に明らかになるであろう。

図面は、代表的なものとして意図され、縮尺は描かれ
ていない。この明細書の初めから終わりまで、用語“コ
イン”は、コインで動作する装置を使用する試みの際に
人によって使用され得る、本物のコイン、代用硬貨、贋
物のコイン、スラッグ、ワッシャー、及びその他のアイ
テムを含むように意図されている。また、開示された発
明は、コインと同様に、紙幣及び他の通貨の確認に適宜
適用され得る。本発明は、一般に、コイン、紙幣及びそ
の他の通貨検査装置に広く適用可能であることが確認さ
れるであろう。

本発明の方法及び装置の目下好適な実施態様は、コイ
ン確認器の現存する一群、すなわちマーズエレクトロニ
クス、インテリトラック（登録商標）シリーズの改造型
として提供される。本発明は、修正された制御プログラ
ムと修正された制御データを使用する。インテリトラッ
ク（登録商標）シリーズは、ヨーロッパ出願第EP 0 155
126号に記載されているように実質的に動作する。その
ヨーロッパ出願は、本発明の譲受人に譲渡され、この明
細書中に引例によって取り入れられている。

第１図は、以下に記載した改造を行なうことにより本
発明の方法及び装置を提供するのに適切な、先行技術の
電子的コイン検査装置10のブロック概略図を示す。電子
的コイン検査装置10の機械的部分は、第２図に示され
る。電子的コイン検査装置10は、２つの主要部分、すな
わち個々のセンサー回路21、22及び23を含むコイン検査
及び検知回路20と、処理及び制御回路30とを含む。処理
及び制御回路30は、プログラムされたマイクロプロセッ
サー35と、アナログ／デジタル（A/D）コンバーター回
路40と、信号整形回路45と、コンパレーター回路50と、
カウンター55と、ノアゲート61、62、63、64及び65とを
含むる。

センサー回路21、22の各々は、コイン通路の対抗する
側壁の近くに配置された直列接続コイルを有する両面誘
導センサー24、25を含む。第２図に示されるように、セ
ンサー24は、好適に、広範囲の直径のコインを検査する
ために大きな直径になっている。センサー回路23は、第
２図に示されるように好適に配置されている誘導センサ
ー26を含んでいる。

センサー回路21は、直径及び材料のようなコインパラ
メーターを検査するために使用される高周波低出力発振
器である。コインがセンサー24を通過している時、セン
サー回路21の出力の周波数及び振幅は、センサー24との
コインの相互作用の結果として変化する。この出力は、
整形回路45で整形され、コンパレーター回路50に供給さ
れる。整形回路45からの信号の振幅における変化が予め
決められた量を越えた場合、コンパレーター回路50は、
マイクロプロセッサー35の中断ピンに接続される信号線
36に出力を発生する。

また、整形回路45からの出力は、入力されるアナログ
信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバーター回路40
の入力に供給される。このデジタル出力は、マイクロプ
ロセッサー35に信号線42を通じて直列に供給される。デ
ジタル出力は、センサー回路21の出力の振幅における通
過コインの影響を検出するために、マイクロプロセッサ
ー35でモニターされる。周波数シフト情報と共に、振幅
情報は、１個のセンサー21を使用して、広範囲の直径及
び材料のコインの特に信頼できる検査のための十分なデ
ータを、マイクロプロセッサー35に供給する。また、セ
ンサー回路21の出力は、ノアゲート61の一方の入力に接
続され、次にノアゲート61の出力は、ノアゲート62の一
方の入力に接続される。ノアゲート62は、カウンター55
に接続された出力を有するノアゲート65の１つの入力と
して接続される。センサー回路21についての周波数関連
情報は、センサー回路21の出力をノアゲート61、62及び
65を介してカウンター55へ選択的に接続することによっ
て発生する。センサー回路22及び23についての周波数情
報は、同様に、各センサー回路22または23の出力をノア
ゲート63または64とノアゲート65とを介してカウンター
55に選択的に接続することによって発生する。センサー
回路22は、同様に高周波低出力発振器であり、コイン厚
さを検査するために使用される。センサー回路23は、自
動販売機において普通見いだされるストローブセンサー
である。第３図に示されるように、センサー26は受納ゲ
ート71の後ろに設置されている。センサー回路23の出力
は、コイン詰まりを検出するため、また数珠つなぎに機
械の中へ受納可能なコインを落とすような方法による顧
客の詐取を防止するため、クレジットの許可のような機
能を制御するために使用されている。

マイクロプロセッサー35は、以下に述べられるよう
に、カウンター55へのセンサー回路21、22及び23からの
出力の選択的接続を制御する。センサー回路21、22及び
23の出力における発振周波数は、予め決められたサンプ
ル時間において生じる出力信号のスレショールドレベル
交差をカウントすることによってサンプリングされる。
カウントは、カウンター回路55で行われ、予め決められ
たサンプル時間の長さはマイクロプロセッサー35により
制御される。各ノアゲート62、63及び64の一方の入力
は、その関連センサー回路21、22及び23の出力に接続さ
れる。センサー21の出力は、反転増幅器として接続され
ているノアゲート61を介して接続される。各ノアゲート
62、63及び64の他方の入力は、マイクロプロセッサー35
からのそれぞれの制御信号線37、38及び39に接続されて
いる。制御信号線37、38及び39における信号は、各セン
サー回路21、22及び23が質問されもしくはサンプルされ
る時期、または換言すればセンサー回路21、22及び23の
出力がカウンター回路55に供給される時期を制御する。
例えば、マイクロプロセッサー35が信号線38及び39にハ
イ（ロジック“1"）信号、信号線37にロー（ロジック
“0"）信号を発生させる場合、センサー回路21は質問さ
れ、そしてノアゲート61の出力がローになるたびにノア
ゲート62はハイ出力を生じ、このハイ出力は、ノアゲー
ト65を介してカウンター55のカウント入力に供給され
る。カウンター55は出力カウント信号を発生し、カウン
ター55のこの出力は、マイクロプロセッサー35へ信号線
57で接続される。マイクロプロセッサー35は、カウンタ
ー回路55及びA/Dコンバーター回路40の出力、またはそ
れらから計算された１つの値もしくは複数の値が、記憶
された受納範囲内にあるかどうかを確認することによっ
て、カウンター回路55の出力カウント信号及びA/Dコン
バーター回路40からのデジタル振幅情報が、受納可能な
直径及び材料のコインを示しているかどうかを確認す
る。センサー回路22が質問される場合、マイクロプロセ
ッサー35は、カウンター出力が受納可能な厚さのコイン
を示しているかどうかを確認する。最後に、センサー回
路23が質問される場合、マイクロプロセッサー35は、カ
ウンター出力がコインの有無を示しているかどうかを確
認する。直径及び厚さ検査の両方が満足された場合、本
物及び贋物のコインの識別において高度の正確さが達成
される。

当業者は、第１図に示されかつ上記に説明されたブロ
ック図の代わりに、具体的なロジック回路をたくさんの
方法で容易に提供することができるであろう。好適に、
第１図の実施態様に適する回路構成要素は、本発明の譲
受人の子会社であるマーズ エレクトロニクス社で販売
されたTA100スタンドアロン型受納器の目下一部である
タイプの応用具体化集積回路（ASIC）に組み込まれてい
る。第１図の回路構成要素を提供する別の具体的方法
は、上記に言及された、本発明の譲受人に譲渡されてい
る、引例により本明細書に取り入れられているヨーロッ
パ特許出願第EP 0 155 126号に示されかつ説明されてい
る。

本発明の方法は、センサー回路21からの周波数情報に
基づいたコイン受納範囲を設ける背景の中でただちに説
明されるであろう。コインが誘導センサー24に近づきそ
して通過するにつれて、その関連発振器の周波数は、コ
インがない時のアイドリング周波数f₀から変化し、セン
サー回路21の出力はそれに応じて変化する。また、この
出力信号のエンベロープの振幅が変化する。次に、マイ
クロプロセッサー35は周波数における最大変化ｆを計算
する。この場合ｆは、コイン通過中に測定された周波数
とアイドリング周波数間の最大絶対差に等しい。また、
ｆの値はしばしばシフト値と呼ばれる。ｆ＝max（f
_measured−f₀）次に、無次元量Ｆ＝f/f₀が計算され、検
査されるコインについてのこのＦの値が有効なコインの
受納範囲内にあるかどうかを調べるために、記憶された
受納範囲と比較される。また、このＦの値はしばしば相
対値と呼ばれる。

こういう測定及び計算に対する背景として、本発明の
譲受人に譲渡された米国特許第3,918,564号を見よ。そ
の特許に説明されているように、このタイプの測定技術
は、周波数以外のセンサー出力信号のパラメーター、例
えば振幅にさらに適用する。同様に、本発明は、振幅及
び周波数出力を与える特定のセンサーのためのコイン受
納範囲のセッティングに具体的に適用されると同時に、
いずれかのセンサーで測定された１パラメーターまたは
複数のパラメーターを有する、多数の以前受納されたコ
インの統計的関数から得られたコイン受納範囲のセッテ
ィングに一般に適用する。

先行技術において、コインが受納可能であると確認さ
れた場合、Ｆの値は、記憶され、新しい受納範囲を計算
するためのマイクロプロセッサー35により使用される情
報の記憶に追加された。例えば、記憶されたＦの値の経
常平均値は、予め決められた数の以前受納されたコイン
について計算され、受納範囲は、経常平均値プラスマイ
ナス該平均値の記憶された定数もしくは記憶されたパー
センテージとして定められていた。好適に、広狭両方の
受納範囲がマイクロプロセッサー35に記憶されていた。
かけがえとして、これらの範囲はRAMまたはROMに記憶さ
れ得た。示された実施態様において、新しい受納範囲が
広い値にセットされるか狭い値にセットされるかは、デ
ータ伝送バスを介してマイクロプロセッサーに供給され
る外部情報によって制御されていた。かけがえとして、
マイクロプロセッサー35の１入力に接続された選択スイ
ッチが使用され得た。後者の装置において、マイクロプ
ロセッサー35は、スイッチの状態、すなわちそれが開い
ているか閉じているかを検査し、スイッチの状態によっ
て範囲を調整していた。狭い範囲は、スラッグの受納に
対して非常に良好な保護を達成したが、その代わりに、
すり減ったまたは傷ついた受納可能なコインが排除され
そうになったりした。広い受納範囲及び狭い受納範囲の
どちらかを選択できることは、装置の所有者に、操作経
験に従って受納範囲を調整することを許容した。第４及
び５図の解説と共にさらに下文で説明されるように、本
発明は、受納／排除交換に対する改善されたかつより精
巧なアプローチを有している。

マイクロプロセッサー35の他のポートは、第２図に示
されるゲート71を制御するためのリレー制御回路70と、
クロック75と、電源回路80と、インターフェース信号線
81、82、83及び84と、デバッグ信号線85とに接続され
る。マイクロプロセッサー35は、受納できないコインと
受納可能なコインを分離するためのまたは他のコイン回
送業務を遂行するためのゲートを動作させるリレー回路
70を制御するように容易にプログラムされ得る。このよ
うなゲートを制御することの微に入り細にわたる詳細
は、本発明の一部を形成しない。

クロック75及び電源80は、マイクロプロセッサー35で
必要とされるクロック及び電源入力を供給する。インタ
ーフェース信号線81、82、83及び84は、電子的コイン検
査装置10を含むコイン動作の自動販売メカニズムに含ま
れ得る他の装置または回路構成要素へ、電子的コイン検
査装置10を接続するための手段を構成する。こういう別
の装置及びそれへの接続の詳細は、本発明の一部を形成
しない。デバッグ信号線85は、動作をモニターすると共
に結果をデバッグするための検査接続を提供する。

第２図は、コイン検査装置10の機械的部分と、センサ
ー24、25及び26が２つの間隔をあけた側壁32、38とコイ
ントラック33、33aにより限定されたコイン通路の近く
に適当に設置され得る１つの方法とを示している。コイ
ン取扱装置は、通常のコイン受け入れカップ31と、通常
のヒンジ及びスプリングアセンブリー34で接続された２
つの間隔をあけた側壁32及び38と、コイントラック33、
33aとを含む。コイントラック33、33a及び側壁32、38
は、コイン入場カップ31からコインセンサー24、25を通
り過ぎるコイン通路を形成する。また、第２図は、ゲー
ト71の後ろに設置されたセンサー26を示し、このセンサ
ー26は、受納できないコインと受納可能なコインを分離
するために第２図に示されている。

センサーの他の位置決めが有益になり得ること、また
他のコイン通路配置が企図されること、さらに他のコイ
ン検査のための追加センサーが使用され得ることが理解
されるはずである。

本発明の種々の態様はただちに記述されるであろう。

コインクラスター−コイン受納基準の改善された限定 コインを確認する場合、通常、コインに対して２つ以
上の独立した検査が実行され、そして、すべての検査結
果がコインの金種に関して予想される結果に等しいかま
たは近くなった場合のみ、コインは、本物またはその特
定の金種もしくはタイプのものとみなされる。例えば、
２つ以上のセンサーで生じたフィールドに対するコイン
の影響は、厚さ、直径及び材料内容に対応する本物のコ
インについて既知の測定量と比較され得る。これは、３
つの直交軸P₁、P₂及びP₃の各々が測定されるべき３つの
独立したコイン特性を表わしている第３図に、グラフ的
に表わされている。タイプＡのコインに関して、特性P₁
の測定値は、上限U_A1及び下限L_A1以内にある範囲（また
は窓）W_A1以内に含まれるように期待される。同様に、
コインの特性または属性P₂及びP₃は、それぞれ範囲W_A2
及びW_A3以内にあるように期待される。もし３つの測定
値の全てがこれらの範囲または窓内にあるなら、コイン
はタイプＡの受納可能なコインであるとみなされる。こ
れらの環境下で、受納可能なコインについての測定値
は、第３図においてR_Aとして示された３次元の受納領域
内にあるだろう。コインの１つ以上のタイプを確認する
ように準備されたコイン確認器は、異なるコインタイプ
Ｂ、Ｃ等のための異なる受納領域R_B、R_C等を有するであ
ろう。

下記に第7B、7C及び7D図に関してさらに解説されるよ
うに、贋物のコインまたはスラッグは、本物のコインに
ついてのセンサー測定量分布以内に含まれるかまたはオ
ーバーラップするセンサー測定量分布を有し得る。例え
ば、スラッグは、その金種の有効なコインの属性とオー
バーラップする属性を示すので、第３図の領域R_A内に含
まれる特性を有し得る。受納領域R_Aにおけるより狭い範
囲は前記スラッグを排除し得るとはいえ、このような制
限はまた本物のコインの排除を増加させるであろう。

本発明は、より良く限定される。改善されたコイン受
納基準を提供するために、莫大な数の贋物のコインに関
する２つの観察知識を斟酌する。第１に、贋物のコイン
は、有効なコインと同じセンサー応答の分布を生じな
い。第２に、第３図に示される領域R_Aのような受納領域
内に含まれるたいていの贋物のコインは、受納領域の周
辺にあり、本物のコインについて確認された値と非常に
少ないオーバーラップを示した。例えば、第7B、7C及び
7D図として示されたヒストグラムを見よ。これらは、大
量の経験的に検査された合衆国25セントコイン及び大量
の経験的に検査された外国のコイン間の、３つの別々の
コイン検査に対するオーバーラップを示す。コイン測定
基準は、各ヒストグラムの横座標に表わされる。それに
対して、明記された測定基準を有する検査されたコイン
のパーセンテージは、各ヒストグラムの縦座標から確認
され得る。第7C及び7D図ではオーバーラップは非常に少
ないことが注目される。

第7B図を見ると、25セントコインに関するデータは、
この図に描かれた材料検査に対する外国のコインに関す
るデータと著しくオーバーラップしていることがわか
る。この検査基準の調整は、莫大な数の本物の25セント
コインをさらに排除することなく、外国のコインの受納
を実際上少なくすることはできない。これに反して、第
7C及び7D図の厚さ及び直径検査については、オーバーラ
ップの領域はずっと小さくなり、受納基準の個々の調整
は、外国のコインの排除を著しく増加させると同時にま
だたくさんの本物の25セントコインを受納することをな
し得る。その目下好適な実施態様において、本発明は、
材料、厚さ、直径等のようなコイン受納基準が一般に互
いに独立していないことを認める点について、今述べら
れたよりもっと巧妙なアプローチをとっている。例え
ば、本物のコインの典型的な厚さにオーバーラップする
コイン厚さを有するスラッグは、なおさら統計的に、本
物のコインの直径とも同様にオーバーラップするコイン
直径を有しそうになり得る。本発明は、以下にさらに説
明されるように、このような相互関係を斟酌する。

特定の金種のコインについて、いくつかの異なるセン
サー群からのセンサー応答データが集められ、また本物
のコインの大きな母集団についての前記データが集めら
れた。このような分布は第7B、7C及び7D図に示され、こ
れらの図は、普通の仕方でコインメカニズムを介して提
示された多数の代表的な25セントコインについてのセン
サー応答におけるピーク変化を示している。次に、全て
のこれらのデータは、受納値の“クラスター”を形成す
るように、３次元座標システムの中にマップされた。さ
らに、既知の贋物のコインまたはスラッグについてのデ
ータが集められ、マップされた。また、スラッグとして
しばしば使用される１個の前記外国のコインについての
データが、第7B、7C及び7D図に示されている。このデー
タは、同様に３次元座標システムの中にマップされ、い
くつかの点は受納点として認められなかった。

第４図は、３次元座標システムにおけるコインセンサ
ー値のマッピングを表わしている。X₁,X₂,X₃座標軸の交
差における点f₁₀,f₂₀,A₀は、検知回路のための電気的活
動のゼロ点を表わすと同時に、システムのためのアイド
ル動作点を表わしている。点0,0,0は、規範的目標だけ
のために示される任意のスタート点であり、環境要因等
に応じて変更され得る。ベクトルC₀は、この定常アイド
ル動作点で終わり、ｘ座標システムまたはゼロ電気的活
動システムからｘ′座標システムすなわちアイドルセン
サー応答座標システムへのマッピングを実行するために
利用される。

領域R_A、R_B及びR_Cは、３つの異なっている金種の本物
のコインを検出する際の使用のための第３図に示される
ようなリニアーな受納領域を表わし、また領域C_A、C_B及
びC_Cは、これらの同じ３つの本物のコインのためのクラ
スター領域を表わしている。領域S_A及びS_Bは、贋物のコ
インのクラスター領域の例である。ｘ′座標システムの
原点から始まるベクトルV₁、V₂及びV₃は、各コイン金種
についてのセンサー応答分布に対する本物のコインクラ
スターの中心で終わり、実際にはｘ′システムから各コ
インクラスターのためのｘ″システムへのマッピングす
る。ｘ″座標システムへのこの追加的マッピングは、マ
イクロプロセッサーのためのメモリー要求と計算時間と
を節約する。このマッピングアプローチの追加的利益効
果は、以下に説明される。

コインクラスターは、２組の基準のために形成されか
つ最適化される。まず、第４図におけるベクトルV₁、V₂
及びV₃で表わされる。各コインタイプについての平均ベ
クトルが作り出される。これらのベクトルは、各コイン
についての経験的統計的データに基づいて決定される。
いったんこれらのベクトルが決定されれば、各ベクトル
の位置についての“許容誤差”を許容しかつ増加させる
ことによって、受納基準における融通性の増加がなし遂
げられ得る。典型的に、各コインについてのプラスマイ
ナス１カウントの許容誤差は、90％より大きい受納率を
維持するために必要とされる。また、クラスターの中心
は、その正しい位置からプラスマイナス２カウント置換
の許容誤差でオフセットされ得、また本物のコインのよ
り高い受納率を達成するために再び増大され得る。

第２の基準はスラッグ受納をできるだけ少なくするこ
とである。必要とされるスラッグ排除率を達成する目的
は、１個のスラッグまたは複数のスラッグのクラスター
領域にオーバーラップする増大したコインクラスターの
一部を除去することによってアドレスされる。除去され
るであろう一部の例は、第４図において陰をつけた部分
O_Aである。この部分O_Aは有効なコインについて非常に低
い頻度で発生し、それゆえにその除去はコイン受納率に
最小限度に影響を与える。目下好適な実施態様におい
て、結果として生じるコイン受納クラスターは、メモリ
ーにおける索引テーブルに記憶され、３次元空間におけ
る複数の点によって表わされる。

第５図は、本発明のこの態様の動作を示すフローチャ
ートである。最初のコイン金種確認ｉ＝１（ブロック50
3）のために、コイン（X₁,...X_m）の測定された特性
（ブロック502）と各ベクトルについての各中心点（cnt
r₁,...cntr_m）の差（₁,..._m）（ブロック504）は、上下
限に対して比較される（ブロック506）。第５図におい
て使用される変数に関して、ｉはコイン金種指数、ｍは
測定されるコインパラメーターの数、（L_1i,...L_mi）は
下限、（U_1i,...U_mi）は上限である。

前記値が適当な範囲内に含まれない場合、次にコイン
金種指数ｉは増加し（ブロック508）、前記値は別のコ
イン金種についての範囲に対して比較される。前記値が
その範囲内にある場合、システムは、前記値により形成
されたベクトルが索引テーブル内にあるかどうかを調べ
るために照合する（ブロック510）。すなわち、ベクト
ルがテーブル内にあるならば、次にコインは受納される
（ブロック512）。コイン金種変数は、有効なデータが
確認されるまで、または全ての有効な金種値がサーチさ
れしまうまで漸増するであろう（ブロック514、516）。
コイン金種指数“i"が漸増する度に、システムは、その
コイン金種に関連する索引テーブルの該当部分を調べ
る。

このように、高水準のスラッグ排除を維持しながら、
一定水準のコイン受納が達成される。さらに、本発明の
方法及び装置は、第３図に示されるようなアプローチに
従う本物のコインのセンサー応答と区別できないセンサ
ー応答を生じるスラッグの排除を達成する。

クラスターを限定する点は、その成分がすべて整数の
数字であるベクトルとして表わされ得ると共に、クラス
ターの大きさは有限群の整数値になるという事実から、
別の利点が生じる。センサー応答量は、該量がｘ座標シ
ステムに関して取り出された場合よりも小さい１組の数
字の使用を許容するｘ′座標システムに関連して取り出
される。なおその上、Ｖベクトルは、ｘ′座標システム
をｘ″座標システムへマップする。もし平均値が各量か
らまた除去されるならば、次に、もっと小さい１組の整
数の数字がクラスターの大きさを表わすために必要とさ
れる。結果として、基準コードがクラスターの大きさを
表わし得る。各クラスターのための特別の機能は、索引
テーブルにおけるメモリーに容易に記憶され得るから、
基準コードによるコインクラスターの表示は、制限され
たメモリースペースを有する低コストのマイクロプロセ
ッサーの使用を実用的なものにする。

さらに、ｘ″座標システムに関して異なるコインタイ
プのクラスターの間に、大きな度合いの共通性が存在す
ることが見出された。この共通性は、一回だけ記憶され
るべき全てのコインについてのクラスター情報と、マイ
クロプロセッサーメモリーに別々に記憶されるべき残り
のコイン特性値との大きな共通部分を許容する。結果と
して、メモリー必要性における節約が実現される。即
ち、各クラスタ内のベクトルからそのクラスタの平均ベ
クトルを除去してX₁″、X₂″、X₃″座標系にすればベク
トルデータ値は各クラスタ間で重複してくる。これを一
般的にいえば、ある定義された参照平均ベクトルに平均
ベクトル各々を符合するよう変換（翻訳）することを意
味する。その変換のための修正定数によって、許容クラ
スタ各々をその修正定数で修正し、修正された許容クラ
スタ間で共通な部分は一回だけメモリに記憶することで
メモリの節約が図られる。

好適な実施態様において、索引テーブルは、該テーブ
ルによる急速サーチができるようにソート形式でメモリ
ーに記憶されている。サーチは、テーブルの中央でスタ
ートし、関係するデータを含むテーブルの部分の急速な
確認のためのサーチ技術を使用する。

環境変化を変えることに伴って測定を安定にしかつ高
水準の本物のコインの受納を維持するために、C₀及びＶ
ベクトルの各々についての履歴情報が維持されなければ
ならず、またこれらのベクトルは、システムパラメータ
ーが温度、湿度、構成要素摩滅等によって変化する場
合、同様に変化されなければならないことが注目される
べきである。これらのベクトルは、システムのアイドル
動作状態を指し、ゆっくりした変化と同様に階段状の変
化を経験し得るパラメーターの関数となり、全てのベク
トルは安定した動作舞台を提供するための補正及び適応
可能な追跡を必要とする。また、全てのコインタイプの
ためのＶベクトルは、正確に同じように補正されると同
時に、コイン金種の関数として同様に補正され得る。

また、コイン受納クラスターは、３つよりもむしろ２
つのコイン特性の測定に基づいて、３次元よりもむしろ
２次元において作り出され得ることが注目されるべきで
ある。

反詐取及び反詐欺 本発明の別の態様は、スラッグが該スラッグの分布の
方へ受納窓を移動させるための試みにおいて、先行技術
のコイン確認器で使用されていた所での詐欺行為を回避
するための改善された方法及び装置を含む。先行技術の
方法は、どんなコイン検査についても、周波数、振幅等
のような、検査されるかも知れないどんな関数も表わす
ように全てのｆ変数を取り出すことにより理解され得
る。以下の先行技術の詳細な説明は、下記に説明される
ように動作させるためにプログラムされた、第１図に示
されるような回路構成要素を使用して合衆国25セントコ
インについての周波数検査に関するであろう。

初めの校正及び同調のために、８個の受納可能な５セ
ントコインのような若干数の受納可能なコインが、５セ
ントコインについて装置を同調させるために挿入され
る。センサー回路21の出力周波数は繰り返しサンプリン
グされ、周波数値f_measuredが得られる。最大差の値ｆ
は、最初の５セントコインの通過中に、f_measured及びf
₀間の最大差から計算される。ｆ＝max（f_measured−
f₀） 次に、無次元量Ｆが、f₀で最大差値ｆを割ることによ
り計算され、そこでＦ＝（f/f₀）となる。最初の５セン
トコインについて計算されたＦは、記憶された受納範囲
内にあるかどうかを調べるために、該範囲と比較され
る。最初の５セントコインは受納可能な５セントコイン
なので、そのＦの値は前記範囲内にある。最初の５セン
トコインは受納され、マイクロプロセッサー35はそのコ
インについてのコインカウントＣを得る。

コインカウントＣは、受納可能なコインがあらかじめ
決められたスレショールド数に達するまで、該コインに
出くわす度に１ずつ漸増される。そのスレショールド数
が達成されるまで、最新のＦの値が、受納された最後の
コインに基づいて記憶される。そのスレショールド数が
達成された時、続いて挿入されるコインのための受納
“窓”の受納範囲を決定するための中心点として、一番
最後のＦの値を使用するように、フラグがソフトウェア
プログラムにセットされる。初めから記憶されていた範
囲はもはや使用されず、新しい範囲が、一番最後のＦの
値プラスマイナス定数に基づき得るか、またはどんなロ
ジック的方法でも一番最後のＦの値から計算され得る。
いったん上記説明のように同調されると、実際の動作環
境において実行することができる。

追加のコインが挿入されるにつれて、コインメカニズ
ムは、新しいＦの値及び受納範囲を引き続いて再計算す
るように設計された。贋物のコインが挿入された場合、
そのＦの値は理論上受納範囲内にないだろうから、コイ
ンは排除されるだろう。贋物のコインの排除後、新しい
アイドル周波数f₀が測定され、次にマイクロプロセッサ
ー35は次のコインの到来を待ち受けた。

このように、Ｆの値及び受納範囲の再計算は、システ
ムに、それ自身で自動同調かつ再校正し、かくして構成
要素ドリフト、温度変化、その他の環境的変化等を補償
することを許した。達成されるべき有益な補償のため
に、新しいＦの値の再計算が実行され、その結果これら
の値は以前受納されたコインによって過度に重み付けさ
れなかった。

多くの利点を達成すると同時に、先行技術の装置は、
実際にはその測定された特性が第7A図に示されるような
既知の受納可能なコインについての特性にオーバーラッ
プするスラッグが存在するために、害を被った。第7A図
において、710と示されたアイテムは、本物のコインの
ある測定基準についての線分布である。曲線720は、ス
ラッグの同一測定基準についての線分布である。オーバ
ーラップは、第7A図において陰を付いた領域730として
示されている。結果として、これらのスラッグを繰り返
し挿入することは、スラッグが受納されるにつれて、追
跡によりスラッグの方へ窓の中心点を移動させるであろ
う。結局、受納は、スラッグに対して100％となり、有
効なコインに対して不十分になるであろう。

本発明は、以下に説明されるように、この問題に取り
組んでいる。

どんな所定の金種のコインのための受納基準も、コイ
ン受納窓の中心点からの測定されたコイン検査データの
分布によって示され得る。本発明の好適な実施態様にお
いて、本明細書においてもっと初期に解説したように、
無次元量Ｆは、計算され、次に、検査されるコインに関
するＦの計算値がコイン受納窓における一定の分布内に
あるかどうかを調べるために、記憶された受納範囲と比
較される。第６図は、ゼロにおける中心点と、“＋3"及
び“−3"における受納限界とを有するこのような分布の
表示である。第６図におけるアイテム610は、本物のコ
インについての測定基準線分布を表わしている。

実際問題として、無効なコインは本物のコインの分布
にわずかにオーバーラップする分布を有している。第7A
図におけるアイテム710は、“0"における中心点を有す
る第６図の本物のコインの線分布と、“5"における中心
点を有する無効なコインまたはスラッグのオーバーラッ
プする線分布とを示している。無効なコインの線分布
は、720として示されている。もちろん、本物のコイン
の分布710の左側への分布を含む、第7A図に示された以
外の、無効なコインのための分布が存在する。第６図及
び第7A図に示された本物のコインの分布と無効コイン分
布は、代表的なものにすぎない。

本物のコインについての特性データの線分布は、第7A
図に示される陰を付けた領域730において、無効なコイ
ンについての線分布とオーバーラップすることが容易に
わかる。先行技術に関して上記に説明されたような、窓
の自動調整を使用するコインメカニズムのために、それ
らのうちのいくつかはちょうど本物のコインの受納窓の
外側の縁内の特性を有する無効なコインを繰り返し挿入
することは、システムに無効コイン分布パターンの方へ
コイン受納窓の中心点を移動させる原因となるであろ
う。この“追跡”は、結局、無効なコインの受納と本物
のコインの排除という結果を生ずる。コインメカニズム
をごまかすかだますことを望む人は、コインメカニズム
へ若干数の無効なコインを繰り返し挿入する必要がある
だけで、事実上本物でないコインを受納するようにシス
テムをプログラムし、収益の著しい損失を結果として生
じる。

こういう行為と戦うために、本発明は、無効コイン分
布の方への受納窓の中心点のこの“追跡”を防止するこ
とによって、改善された無効なコインの排除に備える。
これは、第7A図のグラフにおける点“3"及び“4"間の無
効コイン分布における“異常接近”領域“z"内のよう
な、コイン受納窓の外側の限界の近くになるパラメータ
ーを有するどんな無効なコインも検知することによって
なし遂げられる。

この方法に従ったステップのシーケンスは、第８図の
フローチャートに示される。まず、提示されたコインが
有効であるかどうかの確認がなされる（第８図のブロッ
ク812）。例えば第６図及び第7A図の本物のコインの分
布の中心点“0"の周りの対称的な限界“＋3"及び“−3"
で限定されるような、本物のコイン受納窓内に規定パラ
メーターを有するコインは、有効とみなされる。これに
対して、そのコイン受納窓の外側のコインは、有効でな
いとみなされる。

コインが有効でない場合、システムは、詐欺モードフ
ラグがセットされているかどうかを確認する（ブロック
802）。そのフラグがセットされていない場合、無効な
コインが、第7A図における“3"及び“4"間の“異常接
近”領域“z"内にはまっているかどうかの確認がなされ
る（ブロック804）。その質問に対する答がイエスの場
合、システムは、無効コイン分布曲線から離れてプリセ
ット量だけコイン受納窓の中心を移動させる（ブロック
806）。例えば、第7A図に関して、コイン受納窓の中心
は、“0"から“−1"へ移動させられる。かけがえして、
右側の受納境界を“3"から“2"へ移動し得る。いずれに
せよ、非常にわずかの本物コインは受納されないであろ
うが、必然的に全ての無効なコインはその時排除され、
それによりどのように企てられた詐取も防止される。

次に、詐欺カウンターがクリアされ（ブロック80
8）、そして詐欺モードフラグがセットされる（ブロッ
ク810）。次に、別の無効なコインがメカニズムに挿入
された場合、システムは、詐欺モードフラグがセットさ
れている（ブロック802）ことを認め、そしてコイン受
納窓の中心の変更は行われない。

第7A図の例に関して、コイン受納窓の中心は、プリセ
ットされた、同一金種の有効なコインのスレショールド
数が詐欺カウンターでカウントされるまで、その“−1"
位置を維持する。第7A図における“3"及び“4"間の“異
常接近”領域“z"内にはまっている特性を有する別の無
効なコインが、メカニズムに提示される場合、詐欺カウ
ンターはゼロにリセットされ得る。

いったん詐欺カウンターが要求されたスレショールド
数に達すれば、詐欺モードフラグはクリアされ、コイン
受納窓の中心は元の位置へ戻される。このステップは、
第８図のフローチャートに左側の縦列のブロック812乃
至824で示される。

具体的には、ブロック812がコインが有効であると確
認した後、ブロック814は、詐欺モードフラグがセット
されていることを認める。有効なコインが詐欺モードフ
ラグをトリガーしたものと同じ金種である場合（ブロッ
ク816）、次に詐欺カウンターが漸増する（ブロック81
8）。詐欺カウンターがそのプリセットされたスレショ
ールド限界に達した時（ブロック820）、詐欺モードフ
ラグはクリアされ（ブロック822）、受納窓は元の位置
に戻される（ブロック824）。

第7A図の例において、いったん有効なコインのスレシ
ョールド数が詐欺カウンターがカウントされれば、コイ
ン受納窓の中心は、“−1"から“0"へ戻される。

この方法によって、贋物のコイン、スラッグ等を受納
するようにコインメカニズムを操る企ては邪魔される、
なぜなら、もし使用者がコインメカニズムへ多数の無効
なコインを繰り返し挿入し、たとえこれらのコインのう
ちのいくつかが受納され、いくつかが、受納基準のわず
かな移動がそれらの受納を生じるほど少量だけ受納可能
にされそこなうのみとしても、受納窓は無効コイン分布
の方へ移動しないだろうからである。要するに、本発明
のこの態様に従って、コイン受納窓は、有効なコインの
スレショールド数がカウントされるほどの時間まで、若
干数の有効でないコインまたはスラッグについての無効
コイン分布から立ち退く。

上記に述べた方法は、どんな金種のコインにも使用さ
れ得る。さらに、色々なパラメーターの値は、詐欺モー
ドフラグをクリアするために必要とされる本物のコイン
のスレショード値や、詐欺モードをトリガーする無効コ
イン分布の一部の幅（第7A図における領域“z"）や、コ
イン受納窓の中心が無効コイン分布から立ち退かされる
距離に制限されずに、調整することができる。これら及
び他のパラメーターは、各金種のコイン、及び、コイン
メカニズムまたはコインに関する他の特別な条件のため
にあつらわれ得る。例えば、ある分布を有する贋物のコ
インがしばしば本物の合衆国25セントコインに間違われ
ることがわかっているならば、そこで、このコインにつ
いての受納窓は、その贋物のコインの範囲外の距離を移
動させると共に、最低限10個以上の本物の合衆国25セン
トコインの確認の間そこに留まるようにプログラムされ
得る。

この反詐取と反詐欺の方法及び装置は、コイン、紙幣
または他の通貨検査装置を制御する制御ロジックにより
コイン基準が調整され得るどんなコイン検査装置にも、
この発明の他の態様とはかかわりなく使用され得る。し
かしながら、目下好適な実施態様は、１台のシステム
に、本発明の他の態様と共にこの反詐取、反詐欺の態様
を組み入れることである。

改善されたコイン受納窓中心の自動調整 コイン受納窓の中心の自動調整方法は、各コインにつ
いてのコイン受納窓の中心からの偏差の合計を累積する
ことを含んでいる。偏差の合計がプリセット値と等しい
かまたは越える場合、コイン受納窓の中心位置は調整さ
れる。

本発明の１態様により、コイン受納窓の中心点から
の、単なる小偏差または逐次偏差は、偏差の経常合計に
加算される。この小偏差帯の外側の、コイン変数におけ
る急なまたは大きな偏差は、中心の調整に関して無視さ
れる。なぜなら、このような大きな偏差は、贋物のコイ
ン、スラッグ等を受納しかつ本物のコインを受納しない
方へ、コイン受納窓を当然にシフトしがちであることが
認められるからである。

第９図は、本発明のこの態様に含まれるステップを示
すフローチャートである。まず、コインメカニズムは、
通常の方法で、例えばコイン受納窓に関して必要な情報
を確立するために８個の有効なコインを利用して、“仕
込まれる。”次に、外側の限界が、多数の在来の方法の
いずれか１つの方法でまたは上記に述べたクラスター技
術を使用して、窓のためにセットされる。これらのステ
ップは、窓が設置される、というブロック902のなかで
結合されている。コインが有効として受納されない場合
（ブロック904）、（CNTRとして第９図に示される）コ
イン調整窓の中心に対する調整は行われず、システムは
次のコインを待つ（ブロック903）。

コインが有効であると確認された場合（ブロック90
4）、次に、Ｍすなわちその特定のコインについての測
定基準とCNTR間の絶対値差が、中心調整偏差限界DEVと
比較される（ブロック906）。この絶対値差が限界DEVよ
り小さい場合、次に、累積合計値CSが、値“CNTR−M"を
加えることにより修正される（ブロック908）。

Ｍ及びCNTR間の絶対値差が限界DEVを越える場合（ブ
ロック906）、次に、累積合計CSに対する調整は行われ
ず、システムは次のコインの到来を待ち受ける。

累積合計CSが、一定の正の累積合計限界に等しいかも
しくは越える場合、または負の累積合計限界より小さい
場合（ブロック910）、CNTR値は、適当になるように、
プリセット量により漸増または漸減させられる（ブロッ
ク912）。次に、累積合計CSはそれに応じて調整され、
そしてシステムは次のコインの到来を待ち受ける。

したがって、コイン調整窓の中心値CNTRからの偏差が
小さい有効なコインだけが、中心値の自動調整に影響を
及ぼすことがわかる。この制限された偏差外に偏差する
コインは、中心自動調整に変化をもたらさない。贋物の
コイン及びスラッグは、ほとんど全ての場合、限界DEV
量以上に中心点CNTRから偏差するので、この方法は、贋
物のコイン、スラッグ等が中心自動調整メカニズムに影
響を及ぼさないことを実質的に保証する。

上記に述べられた中心自動調整メカニズムを保護する
ための方法は、より広いコイン受納窓が利用されるのを
許容し、それにより本物のコインがシステムによって受
納される頻度を増加させる。

好適な実施態様において、この改善されたコイン受納
窓中心自動調整は、本発明の全ての他の態様と共に利用
される。しかしながら、この中心調整方法は、本発明の
態様を独立的にまたはいろいろ組み合わせて使用され得
ることが理解されることである。

相対値計算 上記に説明された、また相対値と呼ばれ得る無次元Ｆ
値を計算するために、低コストのマイクロプロセッサー
を使用するのが有益である。このため、Ｆ値に基づいた
計算を実行するために、256の評価係数が処理を容易に
するために利用され、帰着する数は最も近い整数にはし
ょられた。

この計算方法は解答の若干のロスを結果として生じ
た。例えば、256の評価係数と休止値f₀との比が１より
大きい場合、全ての整数値は、ある休止値f₀に対する相
対値でカバーされる範囲内に存在しなかった。例えば、
休止値f₀が128kHzなら、そこで、相対値Ｆは偶数の数に
なるであろう。（Ｆ＝f/128＊256＝ｆ＊２）同様に、f₀
が奇数の数なら、奇数値のＦのみが存在した。さらに、
休止値f₀が変化した場合、存在しない値のリストも同様
に変化した。したがって、拡張された索引テーブルが、
全ての可能な相対値Ｆを適応させるために要求される。
これは、不経済なメモリースペースを消費し、コイン確
認のために費やされる計算時間を増加させた。

また、256のようなはなはだ大きな評価係数の使用
は、しばしばＦの整数値が１より非常に大きくなること
を意味し、またそれゆえに余分なメモリースペースが、
Ｆ値のために必要なデータとコイン受納窓の中心とその
窓の範囲とを記憶するために必要とされた。

さらに、高い周波数で動作するセンサーのために、確
認解答は、はしょりにより、いくつかの可能な実際のシ
フト値ｆに相当する１つの整数の相対値として失われ
た。例えば、センサーがf₀＝1024kHzで動作した場合、
そこで1024割る256イコール1/4になり、シフト値ｆのた
めの乗数になった。この例において、f₀＝1024kHzのと
きの4,5,6及び7kHzのｆ値に関して、４つ全部のｆ値に
ついてＦ＝１となる。これは、本物のコインと贋物を分
離するためのコインメカニズムの能力を減ずる、解答に
おけるロスを結果として生じた。

結論として、先行技術のシステムにおいては、Ｆ相対
値の計算のはしょりは、コイン受納窓の中心の0.5のバ
イアスを結果として生じた。これは、整数間の全ての値
が低い方へはしょられたためである。窓中心は、プラス
マイナス１の漸増で調整され得ただけなので、中心は、
安定状態でプラスマイナス0.5で常にバイアスされた。
このことはさらにコイン受納率を減じた。窓幅のプラス
マイナス１の拡張が、減じられたコイン受納率を補正す
るために使用された場合、その結果贋物のコインの受納
が増加した。

上記に述べられた本発明の別の態様は、256の評価係
数の先行技術のシステムにおける使用法を越える付加的
解答を提供する。相対値Ｆは次式によりただちに好適に
計算される。

Ｆ＝ｆ＊Ｅ（f₀）/f₀ ここで、Ｅ（f₀）は、各変数及びコイン金種を別々に
計算した休止値f₀の（EWMAとしてここに同様に呼ばれ
る）指数的に重み付けされた移動平均である。コイン漸
増における指数的に重み付けされた移動平均に関する理
論式は次の通りである。式A:E（f₀）_ｉ＝Ｅ（f₀）_i-1＋
Ｗ＊（f_0i−Ｅ（f₀）_i-1）＋0.5ここで、Ｗ＝重み付け
係数であり、０と１の間の値を有する。その答は、0.5
バイアスエラーを消去するために、はしょられたものと
反対にまるめられる。最初の確認測定のために、Ｅ
（f₀）は、この明細書において初期に述べられたあの仕
込みのような、ユニットの“仕込み”の間の休止値であ
るf₀に等しくなるようにセットされる。コンピューター
シミュレーションにより、1/40のＷの値がコインメカニ
ズムの最高の性能を結果として生じることが確認され
た。時間外に、Ｅ（f₀）_i/f_0iは、f₀の安定状態におい
て１に近づく。

指数的に重み付けされた移動平均（Ｅ（f₀）_ｉ）及び
瞬間休止値（f_0i）は、まれにもって大きな偏差を伴
う、１からの偏差を修正される。休止値f₀の急な変化が
生じるそれらの場合において、Ｅ（f₀）_i/f₀の比は１か
ら著しく偏差し得、シフト値ｆの変化を部分的に補償す
る。これは、窓を著しく拡張することなく、窓中心の自
動調整を可能にする。さらに、窓が自動調整されると同
時に、Ｅ（f₀）_i/f_0iの比は、かなり多量の提示コイン
のために新しい心配が生じない場合、１に戻る。

第11図は、休止値の階段状変化f₀乃至f₀′と、点線で
示される指数的に重み付けされた移動平均（Ｅ
（f₀）_ｉ）を示す。受納窓外にシフト値ｆを容易に陥ら
せる、休止値f₀におけるどんな階段状変化も、ある動作
点から別の動作点への滑らかな移動を与えるために、Ｅ
（f₀）によって補償されなければならない。第11図に関
して、この滑らかな移動は、システムの追跡速度より遅
い速度になるべきである。Ｅ（f₀）/f₀は、第11図に示
されるように、窓中心が若干の遅延を伴ってシフト値を
追跡するようにさせる。

シフト値ｆで乗算された、その指数的に重み付けされ
た移動平均からの休止値f₀の相対偏差がプラスマイナス
0.5の範囲内にある間は、本発明のこの態様は、相対値
Ｆ間にギャップを作り出さない。この方法は、たいてい
の場合に、休止値f₀における急な大きい変化に従うコイ
ン受納窓の中心の速やかな自動調整を考慮に入れる十分
なコイン受納率に備える。さらに、この新規な方法は、
解答のロスのない相対値Ｆを生じ、また、まるめによっ
て0.5バイアスを消去し、改善された贋物のコインの排
除を用意する。指数的に重み付けされた移動平均は容易
に計算され得るので、別の利点は、マイクロプロセッサ
ー実行が容易なことである。指数的に重み付けされた移
動平均の定常値は、各休止値と記憶された休止値のため
に別々に計算される必要があり、Ｗの１つの一定値のみ
が記憶される必要がある。

上記に与えられた、指数的に重み付けされた移動平均
のための式Ａは、必要とされた特性を有する式のほんの
一例である。この必要とされた特性は、比（Ｅ（f₀）_i/
f_0i）が安定状態で１にならなければならないこと、及
び、残りにおける推移の間、比（Ｅ（f₀）/f₀）が、シ
フト値ｆで乗算される場合、相対値Ｆが受納窓に含まれ
なければならず、そのためコイン受納窓の中心の調整が
行われ得るようになっていなければならないことを含
む。

指数的に重み付けされた移動平均（EWMA）は、ユニッ
トの老朽化、摩損、汚染及び掃除、周囲温度等のような
色々な変化を補償するように計算され得る。これは、第
10図のフローチャートにおいて示されるように、次の方
法で遂行され得る。

最初のEWMA（Ｅ（f₀））は、メカニズムが“仕込まれ
る”時の休止値f₀に等しい。次に、続いて計算されたEW
MAと関連した休止値f_0iの間の偏差が合計される（第10
図におけるブロック102）。偏差（S_i）の合計の絶対値
がスレショールド値1/Wを越える場合（ブロック104）、
次にEWMAは、（偏差合計の符号にしたがって）プリセッ
ト量だけ漸増または漸減され、偏差合計はそれに応じて
調整される（ブロック106）。好適な実施態様におい
て、偏差合計がスレショールド値1/Wを越える場合、EWM
Aは“＋1"または“−1"動かされる。偏差合計がスレシ
ョールド値を越えない場合、システムは次にコインの到
来を待つ（ブロック112）。

周波数の代わりに、（振幅のような）休止値を有する
どんなパラメーターも使用され得る。

本発明のさらに別の態様は、コイン、紙幣または他の
通貨確認装置における上記に開示された方法の全てを組
み合わせることを含む。もちろん、上記態様の他の組み
合わせ及び置換は、同様に意図され、当業者により有益
に見い出され得る。

好適な実施態様において、本発明のいくつかの態様に
関して、マイクロプロセッサー35は、付録としてこれに
添付された付属プリントアウトに従ってプログラムされ
る。しかしながら、電子的コイン検査装置10及びここに
記載された方法の動作は、上記説明から当業者に明確に
なるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドビンス，ボブ エム. アメリカ合衆国，19085 ペンシルヴァ ニア，ヴィラノヴァ，ノース ストーン リッジ レーン 2205 (56)参考文献 特開 昭59−172091（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−17890（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−19992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−22194（ＪＰ，Ａ)

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】センサーと処理制御回路とを有する通貨確
   認装置の動作方法において、 検査される少なくとも２つの通貨特性に対応した軸を有
   しそして該通貨確認装置のアイドル動作点をその原点と
   する座標系を規定し、 複数の本物通貨の各々について該少なくとも２つの通貨
   特性を表わすデータを検知し、 該複数の本物通貨の各々に関する該検知されたデータを
   該アイドル動作点を原点とするベクトルとして結合し、 該ベクトルを該座標系にマッピングして許容クラスタを
   形成し、 該許容クラスタを記憶し、 該通貨確認装置へ投入されたアイテムを検知して、該ア
   イテムに関し該少なくとも２つの通貨特性を表わすデー
   タを発生し、 該投入アイテムに関して発生されたデータを検査ベクト
   ルに変換し、 該記憶された許容クラスタ内の前記ベクトル個々と、該
   検査ベクトルを照合し、そして 該検査ベクトルが該許容クラスタ内のベクトルの１つに
   一致したときは、該アイテムを本物として受容すること
   からなる方法。
2. 【請求項２】請求項第１項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、更に 複数の既知の贋物アイテムの各々から該少なくとも２つ
   の通貨特性を表わすデータを検知し、 該複数の贋物アイテムの各々に関する検知データを贋物
   ベクトルに変換し、 該贋物ベクトルを該許容クラスタ内のベクトルと照合
   し、そして 該贋物ベクトルに一致する該許容クラスタ内のベクトル
   を該許容クラスタ内から消去することからなる方法。
3. 【請求項３】請求項第１項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、該許容クラスタ内のベクトル各々に許容誤差が
   与えられている方法。
4. 【請求項４】請求項第１項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、該許容クラスタ内のベクトルがメモリの索引テ
   ーブルに記憶されている方法。
5. 【請求項５】請求項第４項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、該許容クラスタのベクトルは該検査ベクトルと
   の照合を容易にする正規化コードに従って記憶されてい
   る方法。
6. 【請求項６】請求項第４項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、該索引テーブルのベクトルは検査ベクトルとの
   照合時に高速検索を可能にするよう履歴傾向に従って記
   憶されている方法。
7. 【請求項７】請求項第６項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、該検索は索引テーブルの中点から開始されてい
   る方法。
8. 【請求項８】請求項第１項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、複数の許容クラスタがその各々が異なる額面の
   通貨に対応するよう形成されている方法。
9. 【請求項９】請求項第８項の通貨確認装置の動作方法に
   おいて、更に 該アイドル動作点を原点としそして該複数の許容クラス
   タ各々の平均で終端する平均ベクトルを定義し、 参照平均ベクトルを定義し、 該参照平均ベクトルに符合するよう該平均ベクトル各々
   を翻訳する修正定数を発生させ、 該修正定数各々をメモリに記憶し、 該許容クラスタ各々をそれに対応する修正定数で修正
   し、そして 共通である該許容クラスタ各々からのベクトルデータの
   全てをメモリに一回だけ記憶している方法。
10. 【請求項１０】センサーと処理制御回路とを有する通貨
    確認装置の動作方法において、 該通貨確認装置のアイドル動作点を規定し、 複数の第１のタイプの本物通貨アイテムの各々から少な
    くとも２つの異なるアイテム特性を検知し、 該第１のタイプの本物通貨アイテム各々から検知された
    アイテム特性を結合して該アイドル動作点を原点とする
    第１のベクトルを形成し、 該複数の第１のベクトルを座標系上にマッピングして第
    １の許容クラスタを形成し、 複数の第２のタイプの本物通貨アイテムの各々から少な
    くとも２つの異なるアイテム特性を検知し、 該第２のタイプの本物通貨アイテム各々から検知された
    アイテム特性を結合して該アイドル動作点を原点とする
    第２のベクトルを形成し、 該複数の第２のベクトルを座標系上にマッピングして第
    ２の許容クラスタを形成し、 該第１と第２の許容クラスタを記憶し、 投入されたアイテムを検知して、該少なくとも２つの異
    なるアイテム特性を表わす検査データを発生し、 該発生された検査データを検査ベクトルに変換し、 該検査ベクトルを該第１と第２の許容クラスタ内の前記
    ベクトル個々と照合し、そして 該検査ベクトルが該第１の許容クラスタ内のベクトルと
    一致したときは該投入アイテムを第１のタイプの本物通
    貨アイテムとして受容し、該検査ベクトルが該第２の許
    容クラスタ内のベクトルと一致したときは該投入アイテ
    ムを第２のタイプの本物通貨アイテムとして受容してい
    る方法。
11. 【請求項１１】請求項第10項の通貨確認装置の動作方法
    において、更に 該第１の許容クラスタの平均について該アイドル動作点
    からの第１の平均ベクトルを定義し、 該第２の許容クラスタの平均について該アイドル動作点
    からの第２の平均ベクトルを定義し、 該第２の平均ベクトルを該第１の平均ベクトルに符号す
    るよう変換するための修正定数を発生し、 該修正定数を記憶し、 該第２の許容クラスタ内の各ベクトルを該修正定数で修
    正し、 該第２の許容クラスタをメモリから削除し、そして 該第１の許容クラスタ内のベクトルと一致する該修正さ
    れた第２のベクトル値をメモリに一回だけ記憶する方
    法。
12. 【請求項１２】請求項第11項の通貨確認装置の動作方法
    において、所定の許容誤差が環境変動の保償のために該
    第１と第２の平均ベクトルに付加されている方法。
13. 【請求項１３】請求項第10項の通貨確認装置の動作方法
    において、ベクトル値の全てがメモリの索引テーブルに
    記憶されている方法。
14. 【請求項１４】請求項第13項の通貨確認装置の動作方法
    において、該ベクトルは検査ベクトルとの照合を容易に
    するため正規化コードに従って記憶されている方法。
15. 【請求項１５】請求項第13項の通貨確認装置の動作方法
    において、該索引テーブルのベクトルは該検査ベクトル
    との照合時に高速検索できるよう履歴傾向に従って記憶
    されている方法。
16. 【請求項１６】請求項第15項の通貨確認装置の動作方法
    において、該検索は該索引テーブルの中点から開始され
    るものである方法。
17. 【請求項１７】センサーと処理・制御回路とを有する通
    貨確認装置を動作させて、本物通貨を贋物通貨と識別す
    る方法において、 複数の本物通貨の各々に関し少なくとも２つの異なる通
    貨特性を検知して、該少なくとも２つの異なる通貨特性
    に対応する２つの特性値からなるデータを該複数の本物
    通貨の各々について得、 それぞれのデータを複数の離散的データ点へと変換し、 該本物通貨を表わす該変換されたデータ点のクラスタを
    形成し、 該形成されたデータ点のクラスタを記憶し、検査通貨を
    検査して、該検査通貨に関する該少なくとも２つの通貨
    特性に対応するデータ点を発生し、 該検査通貨のデータ点を該記憶されているクラスタ内の
    前記個々のデータ点と照合し、そして 該検査通貨のデータ点が該クラスタ内のデータ点のいず
    れかと一致したとき、該検査通貨を受容する方法。
18. 【請求項１８】請求項第17項の識別方法において、該照
    合の前に該特性値各々は該本物通貨についての所定の上
    限と下限値内にあるかどうかが調べられている方法。
19. 【請求項１９】通貨の本物と贋物を識別する通貨確認装
    置であって、少なくとも２つの異なる通貨特性を通貨に
    ついて検知するセンサー、 該通貨確認装置のアイドル動作点を規定する手段、 本物の通貨についての該検知された特性データを該アイ
    ドル動作点を原点とするベクトルに変換する手段、 該ベクトルを座標系にマッピングして許容クラスタを形
    成する手段、 該許容クラスタを記憶する手段、 投入通貨からの特性データを検査ベクトルに変換する手
    段、及び 該検査ベクトルが該許容クラスタ内の前記個々のベクト
    ルのいずれかと一致したかを判定する手段とからなる通
    貨確認装置。