JP2783856B2 - コイン取り扱い装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、一般的には、硬貨の認証、識別、選別及
び集計に関するもので、具体的には、漸新で、改善され
た硬貨の認証識別装置を伴う電子式硬貨選別装置で硬貨
認証機械としての有用性を整えたものに関する。

（従来の技術とその問題点） この発明によりなされた技術的解決は、処理能力の高
い硬貨の識別、選別装置の出現に直結している。具体的
には従来の装置では、速度上の制約を超えるために段階
周波発生装置によって、強磁性回路に逐次的に不連続励
磁周波を範囲として作用させ、その反応を利用して硬貨
を識別する方式がとられて来た。

同様の制約は装置が、電流のパルスを誘導し、渦電流
の崩壊特性を測定する方式であったことに起因してい
た。

近年、硬貨の識別と確認の技術は、特に、電子式判別
装置通の開発に伴い著しく進歩して来た。硬貨の識別と
確認の基本原理は良く知られているところである。初期
の硬貨利用自動販売機では投入コインの識別と確認には
機械式装置が使用されていた。当時の自販機では一種類
の画面硬貨しか使えないものもあって、機械式コイン寸
法判定装置としては、投入されたコイン状の物体が、或
る種の硬貨額面にサイズ的に合致するか否かだけを識別
するものすら存在した。当然、偽造コインの使用には常
に敏感にならざるを得なかった。後年、基礎運動学に準
拠した機械式装置が開発され、コインの質量を判別する
為に予め決められた復元力と投入コインの反揆力の関係
を応用する方式が採られた。偽コインと本物のコインに
与えられた物理的サイズと質量の矛盾はコインが路面で
反揆する際に照合され、偽コインはコイン返却通路に振
り分けられる仕組みであった。

トランジスターの発明が本格化すると共に電子応用の
硬貨認識装置の使用が緒についた。この傾向は更に進
み、集積回路（IC）と称せられる回路の比重が1970年代
から1980年代にかけ大巾に増大した。今日では、世界の
凡ゆるところで複数種類の硬貨識別能力を備えた電子応
用の硬貨識別装置の使用が常識化している。

所で、初期の電子式硬貨識別装置の原理では、硬貨１
ケの金属含有量を、硬貨が識別装置内を通過している過
程で、その硬貨の通路直近に配設した励磁コイルのイン
ダクタンスに反応させて検知する方式が採られていた。
この環境下では、硬貨自体はコイルに対し、１ケの金属
芯として作用し、特定のコイルの端末に対し全体端末イ
ンダクタンスとしての効果をもたらすことになる。或る
特定周波における交流電流の大きさなどのような電子パ
ラメータを測定することは、硬貨の金属含有に関する情
報を与えることと共にコイルと硬貨の組み合わせのイン
ダクタンスを決定することになる。

同様に硬貨の直径を判定する為の様々な電子装置が用
いられているが、之等装置の殆んどは、逐次的にマスク
をかけたり、或は、マスクをかけない光電式検知器を装
備している。

キャド氏（Cadot）による米国特許4086527には、硬貨
を励磁、検知コイルの中間に配置するようにし電磁回路
の一部を構成させる方式を採用している。夫々に或る特
性を有する励磁シグナルのシーケンスが励磁コイルに印
加され、出力コイルの回路のレスポンスは清流、計測さ
れ、牽引表中の値のシーケンスと対比される。出力され
たレスポンスのパターンのマッチングによりテスト対象
物が所定の流通硬貨と受け入れべきか、或は、不適切な
ものとして拒否すべるべきかの決定が下される。キャド
の特許では更に、追而、応用される硬貨の認定行為の為
に使用する牽引を作成する上での装置を基準化する方式
も教示している。

完全電子システム応用の近代的硬貨認定装置の別の実
例としては、チョウ氏（Chow）による米国特許4509633
が挙げられる。チョーの装置には、数組の光電検知器が
装着してあり、そこから出る光束が装置内で設けたコイ
ンを通路を適当な迂回的時差で横断する際にそこを通過
する硬貨の直径を検知するものである。こゝには硬貨の
金属含有を検知する為に単一の励磁コイルが用いられて
いる。硬貨判別装置内に投入されたコインを流通硬貨と
して受け入れるか或は、拒絶するかの判定用として所定
の流通硬貨の１組が用意され、コイルシグナルと前記硬
貨の直径値の組み合わせから作られ牽引値が用意され
る。

硬貨選別装置、或は、識別機械の別の実例としては、
レオナード（Leonard）通の英国特許出願2,135,905Aが
挙げられる。レオナードの装置では、コイン通路に隣接
して数組のコイルを配設し、そこに連続的にパルスをあ
てることで硬貨の金属含有と直径の両方を検知しようと
するものである。このレオナードの装置の基本原理は、
先述のコイルの一つを励磁し、それによって硬貨の中に
渦電流を誘導するものである。一度び励磁（方形パル
ス）が取除かれると、渦電流の崩壊が計測される。更
に、レオナードの硬貨判別装置には、直径寸法の異る各
種のコイルが装着されている。直径の異るコイルに誘導
された渦電流は、その渦電流の崩壊に伴って夫々異った
コイル出力を出す。この方法によると、ギリギリのタイ
ミングで単一のコイルに印加された方形パルスのシーケ
ンスで、別のコイルによって検知された渦電流の崩壊特
性の測定結果を組み合わせたものが誘導コイルに作用
し、硬貨の径と金属含有は正確に検知される。渦電流に
よって、検知コイル内に誘導された電流特性の大体の崩
壊率指数が硬貨の分類に応用される。ここでも特定の額
面の硬貨用に用意された特定範囲の牽引表によって同シ
ステム内を通過する各硬貨の有効性と額面が検知され
る。

周知の如く、自販機などの領域で使用されている硬貨
判別装置や典型的なコイン認識装置等は、硬貨の有効性
と額面を検知し、それにより、特定の時間内に投入され
た硬貨の合計を集計し、それの見合った製品又はサービ
スの提供を決定する。多くの自販機の場合、投入された
全ての硬貨は、共通の集収凾に集められる。これも周知
の事実であるが、硬貨判別装置が作動すると、判別装置
からの出力シグナルを用いて、複数の容器の中にコイン
を分類し、夫々は特定の額面のコインの集収をはかる。
従ってコイン選別機や分類機としての硬貨判別装置は有
効と無効のコインの選別動作をすると同時に、有効と判
定されたコインの額面、金種を検知するものである。

硬貨の有効判定動作からコインの分類作業に移る上で
の実質的な技術上の問題点は、取扱い能力の点と、特定
の時間内にどれだけ効率的に一定数のコインの分類作業
をやれるかということである。その性質からしても、硬
貨判別装置は、コインを１ケづゝ処理する上で適切な設
計、構造を備えねばならない。

当然ながら、従来の発明に於ても、自販機や上述した
様々な装置のコイン集収凾の中に集められたコインは異
種、非同一額面のものがある。一般的には、硬貨は商業
上の流通経路を経て、米国で慣用となっているように、
５セント貨の２ドルロール、10セント貨の５ドルロー
ル、或は25セント貨の10ドルロールの様に、使い易い単
位に包装されるものである。之等のロットは夫々の事業
所等に送られ、つり銭としても使われる。自販機や、通
行料金所その他の場所で多くのつり銭としての用途があ
るが、之等は様々な額面のものが一緒に集収凾に収容さ
れているのが常である。

一方、銀行業務には、各所から集計されて来た金種、
額面の異る異種硬貨の大量の集荷を捌く作業が含まれ
る。その他の業務でも例えば、公衆電話、パーキングメ
ーター、自販機その他で、大量の異種硬貨の集団を捌く
ことが多い。

在来技術による硬貨選別装置の殆んどは機械的なサイ
ズ判定方式のものである。換言すれば、之等の装置は硬
貨が投入されるとその有効性を見込み、機械式装置を使
って投入硬貨の寸法、更にはその額面に従って分類作業
をするものである。この種の先行技術の１例として周知
のものには連続的に口径を小さくした穴を持つトレイを
装着したシェーカー型コイン選別機がある。硬貨は、予
め決められた比率と単位時間に従って振動トレイの上に
載置され、コインは振動をかけられながらトレー上の通
路を下ってゆく。最初の穴の列は最小径の硬貨の寸法に
従って作られて小径コインを受け入れる代わりに、大き
い硬貨の受け入れを拒否する。第１の穴の列から下流方
向に、適切な間隔を置いて第２の穴の列が配設してあ
り、そこでは次に大きいサイズの硬貨を受けとめその他
のサイズを締め出す。

この場合、穴をあけたトレーを通過させる硬貨の量と
その単位時間、及び穴の打ち抜き数は専ら経験的に決め
られているので、非常に高い率でまとまった夫々の金種
のコインの流れが、夫々の金種に合った穴を通過して収
納ビンに到達することになる。

その他の型式のものではレール式分選機が知られてい
るが、これには一対の分岐式コインキャリアーがあっ
て、コインがその上に到達するとレールが開き、下部支
持サポートが除かれるので、コインがキャリアー上に落
下、載積する方式である。更には、回転式円板の上にコ
インが落下する構造のコイン選別機もよく知られてい
る。この種の装置では、硬貨は遠心力によって円板の外
周側に振り出され、その先に配設された、サイズ別の排
出溝を通って分選される。

選別された硬貨に対しては、周知の再包装システムが
用意されていて、予め決められた好都合な数の単位を組
むようになる。このような硬貨包装機の１例はハル氏
（Hull）等による米国特許3,707,244及び3,751,871があ
るが、これは何れも本発明の権利引受人に指名されてい
る。この装置には、真空雰囲気内に配置された回転ドラ
ムの内側に多数の同額面コインが投入される仕組みにな
っている。回転ドラムには複数のさら穴位置に打ち抜き
が施され、そこは部分的に真空状態が保たれていてドラ
ムの回転と同時に完全真空雰囲気によってコインが吸い
上げられる。さら穴位置は、回転によって誘導コイルセ
ンサーの位置を通過し、更に、コインが検知されるやエ
アージェットを動作させ、コインをコインシュート内に
叩き落とす。このハル等の特許では、コインシュートの
出側にコイン積上げ機構があって、そこから同額面のコ
イン毎に、予め決められた数を包装することになる。更
に、同装置は、検知したコインを集計し、さら穴から充
てんシュートに強制的に移転させる作動をする。この方
法によれば、同額面のコインの大量の集積の総額を包装
と同時に正確に把握することが出来る。

このハルの'871号特許にみられる硬貨包装装置の原理
上の特長は、その高い処理能力であり、一定の時間内に
多数の硬貨を処理し包装することが出来る。

従ってこの技術を追従する先には、単一ディスク型の
それよりも更に多い処理能力を持つ、信頼性の高い硬貨
分選装置の出現が望まれるのである。更には、かゝる分
選装置は、信頼性に富む分選能力の他に、その分類した
硬貨を精確に、高い信頼度で集計する能力が強く望まれ
るのだが、それは、この種の装置が金の所有者の命令を
うけてオペレーターが、金の分類、選別、集計をする目
的を負わされているからである。その代表的な１例は公
衆電話用の硬貨選別作業である。ハルによる米国特許3,
751,871に教示されているコイン包装装置で高い処理能
力を有するものには、そこに開示された硬貨選別方式に
硬貨処理装置を補足的に備えることが望まれている。

上記の指摘にもある如く、レオナードの英国特許にみ
られる硬貨判別装置には、コインの大きさを識別する為
にも複数のコイルが必要である。又ハルの特許に示され
る硬貨包装装置の回転ドラム内側のさら穴も、米国通貨
の25セント貨のような最大の流通硬貨を受け入れられる
寸法とすることが望まれている。このような環境下で
は、小径のコインがさらに穴に収まった際、その機械に
は単一の金種のみ投入されていれば、コインがさら穴に
入っているかどうかを検知することが二次的な問題とな
る。然し、ハルの装置に異種コインの集団が投入される
場合には、若し、さら穴の或るものが、流通コインのそ
れより小径の、例えば10セント貨や１セント貨に占有さ
れてしまうと、識別効率は著しく悪化することになる。

そこで本技術を追求する上では、大量のコインを受け
入れ、その内蔵する電子コイルのみでコインのサイズ及
び金属含有（これ等により硬貨の額面）を識別するコイ
ン・サインを検知出来る装置の出現が強く望まれるので
ある。一般的にはレオナード式選別機がその目的を達し
たと評価されている。然し、レオナード式選別機には、
多くのコインを選別する上で、上述した渦電流の崩壊か
ら生ずる類似した形の指数的崩壊曲線間の微妙な違いを
検知する為により厳密な基準化が必要となろう。又レオ
ナードの装置には、検知した渦電流の指数的崩壊特性の
微妙な差異をマイクロセカンド（100万分の１秒）のオ
ーダーで検知出来るような精巧な時間基準を設ける必要
があろう。この方向で追究を進めると、装置は複雑化
し、その上に時間基準設定の為の精密な部品構成も、更
には、より厳格な較正の要求も生じて来よう。更に、装
置は投入されたコインがコイルを通過するに当って、同
装置に教示されたように、コインがパルスの全シーケン
スを満たせるようにゆっくりした速度で回転する必要が
ある。従って全電子式硬貨分類機の技術を追求してゆけ
ば、その装置は、コイルからの出力によってのみ硬貨の
選別をするようになるが、その記号検知方式は、パルス
の検知や指数的崩壊特性の検索には、精密なタイミング
を必要としない装置であることが望まれる。

（問題点を解決するための手段及びその作用） 本発明は、予め定められた幾可学的図形の中に特有の
金属含有を夫々に有する硬貨のような金属対象物の構成
群を識別するためのセンサーに係る。このセンサーは１
次及び２次巻線を持つ変圧器コイルと、投入硬貨を、実
質的に予め決められた一定の速度で一個づつ変圧器コイ
ルを通過するように移動させる為のキャリアーと、予め
決められた対象物識別用出力信号の組を格納する記憶装
置を含む。対象物識別信号の一つは、対象としている硬
貨のいずれか一つのものに相当し、未知の対象物、即
ち、現行の流通硬貨とは異なるものに相当する対象物識
別信号を少なくとも一つ用意したものとなる。同装置
は、信号発振器で、電気的信号によって１次巻線を励磁
し、最低２つの異なる、第１及び第２の周波数構成を持
つ電気的信号によって特定されるものと、第２次巻線に
接続する信号処理装置で出力信号のうちの第１周波数構
成に反応する信号を第１の記号シグナルに出力し、更に
出力信号のうち第２の周波数構成に反応する信号を第２
の記号シグナルに出力するシグナルプロセサーと、マイ
クロプロセサーで記憶装置とジグナルプロセサーに接続
して、前記の２つの記号シグナルに反応する、対象物認
識用の出力信号の一方を出力するものから構成されてい
る。

本発明では、上記のハルの特許に引用されたような高
処理能力を持つ硬貨処理機械の分野でも実際に使用出来
るような、硬貨選別装置を提供することで、先願技術が
望んでいる目的を果すことが出来た。真空雰囲気内で回
転ドラムを操作することは、この型の処理装置の構造上
の宿命からも当該装置の内部に硬貨と向かい合わせにコ
イルを配設するのは極めて困難である。

加えて、さら穴は複数の環状リングの内側に配設して
あり、その環状リングの集合体がドラムを構成する構造
であるため、硬貨の寸法測定に光電式検知機を利用する
ことが無理である。

更に、重要な点は、本発明者の指摘する如く、現在流
通している比較的小型のコインが比較的大きいさら穴に
着座してしまった場合、例えば、米国通貨の例をとれ
ば、10セント貨が、25セント貨までのものを扱うさら穴
に着座しているとすれば、どのようにしてコインの径と
記号を検知するかという問題になる。これを展開してゆ
くと、ハル型の処理装置の分野には、全く新規な硬貨選
別方法と装置が必要となってくる。本発明の研究の成果
として、本発明者は、この望ましい実施例にあるさら穴
を拡大することで、米国通貨の（スーザンＢ、アンソニ
ーデザインの）１ドル硬貨も50セント硬貨も処理出来る
直裁的な手法を考案した。

本発明による硬貨選別装置には２つの新規な基本理念
があるが、それは、回転式ドラムのコイン処理装置の分
野の高処理能力用のものに応用出来るのである。その第
１は、コイン分類装置に使用される、独特な構造のコイ
ルで通常の芯材に巻いたバランス型変圧器の形態になっ
ている。変圧器の１次巻線は励磁コイルとして作動し、
２次巻線は、検知コイルとして作用する。望ましい実施
例では、４ケの独立したコイルは、共通の流手方向の軸
と芯を持つ一対ごとに間隔をあけて、配設され更に下側
の一対のコイルはバランス型変圧器の１次巻線の一部と
２次巻線の一部を構成し、同様に上方の２つのコイルも
１次及び２次巻線の一部分を構成するように配置してあ
る。本実施例では、コインの通路に最も近く配設したコ
イルが変換器の２次巻線の一部分であり、その直近で上
方に配置した同様のコイルは、一次巻線の一部分とな
る。コイルの長手方向の軸に沿って作られたスペースを
横切るとそこに第３のコイルがあってそれが変圧器の１
次巻線の残り部分を構成している。頂部にあるコイルは
２次巻線の残り部分を構成する。理想的には、本発明の
特殊コイルの実施例が理想的なエアーコアー式変換機を
構成するのが望ましい。本実施例には、変圧器の長手方
向に沿って移動可能なフェライドビードが設けてあり、
変圧器のバランスを保っている。

この特殊硬貨選別装置の第２の基本理念は、スペクト
ル中で十分間隔があけられた、同時に印加される複数の
周波数成分からなる励磁シグナルを使用することにあ
る。本技術の考案では周知の如く、金属芯の誘導子に
は、非直線性のものがある。本発明では、変圧器として
巻線されたエアーコアーコイルが用いられているが、そ
の中には、通過中のコインで誘導される渦電流を通し
て、コイル結合の形で非直線性が現われている。本来
は、コイルやその周辺の信号処理回路は渦電流検知の作
用をするものである、４キロヘルツ以下の周波数では、
結合しているコインの合金含有が結合特性を支配してい
る。30キロヘルツ以上では、コインの大きさが結合特性
を、従って、信号出力特性を支配する。ここで留意すべ
きなのは、これは、コインが感知コイルを通過する際に
占有する全領域にわたって実質的に均一な磁場を励磁シ
グナルが誘電するという条件のもとに正しいということ
である。本発明では上記した変圧器コイルは、ドラムの
回転によりコイルを通過する単一のさら穴の全巾を横切
って作られる実質的に均一な磁場が更生されるように大
きさを決められている。

この技術考案で周知の如く、さら穴における均一な磁
場の環境下では、励磁シグナルの周波数が低くなるにつ
れ、通過する硬貨の金属含有に対し、高周波シグナルに
対するインダクタンスの変化は無反応になってゆく。表
皮効果があらわれ、結合の変化は、主として通過するコ
インの大きさによることになる。

本発明者はこの知識を複合周波数による励磁シグナル
の構成に応用したのであるが、この複合周波励磁シグナ
ルは変圧器の１次巻線えの入力時に混合され、検知コイ
ルへ出力される際に分離されて、その出力によって高周
波と低周波による励磁から出力される出力シグナルの貢
献度を検知するのである。この実施例では、高周波によ
る励磁は100キロヘルツのオーダーであり、低周波励磁
は1.5キロヘルツのオーダーで行われる。

尚、本発明の範囲に帰属するものであるが、米国通貨
以外の硬貨が混したような場合に求められるものとし
て、本実施例に開示した２つの周波数組合せを更にふや
したものゝ実現も求められている。更には、、本開示を
考慮すれば更に志向されることではあるが、２つ以上の
周波数の応用も強く望まれている。加えて、之も本発明
の範囲に帰属するものであるが、各周波数の検知器から
の出力シグナルの振巾ピークと巾を測定し、類似したサ
イズと金属含有の硬貨を選別する技術が、例えば欧州市
場のように各国に跨る複数の流通硬貨が時には単数のバ
クチ内に混在するケースでそれを選別する必要性が強く
求められている。

本技術の発明者は、３つの基本的記号パラメーターを
之等のシグナルから求め、それ等を、広範囲な硬貨額面
の中で逐一の選別に応用する技術を発見したものであ
る。

多くの硬貨選別機械が採用している励磁と検知用のコ
イルは、その検知コイルの出力信号の量特性が、コイン
の通貨に際し特性形状を構成し、コインが誘電子の中心
部真下に来た時には最大の量になる傾向を示す。その量
特性はコインが中心部に近づくにつれて上昇し、中心部
を離れると共に減衰する。本発明者は、高周波シグナル
構成により貢献したパルスの巾とピーク値が、全世界に
流通している多種の硬貨の寸法と特殊に関連しているこ
とを発見した。茲でも記述した如く、量特性の巾は、パ
ルスが予め決められた各方向の臨界を通過する点でのパ
ルスの一時的な巾を指差するものである。換言すれば、
パルスの巾は出力特性が予め決められたスレショールド
を正の方向に横断する時と、出力特性がその後にスレシ
ョールドより下がる時との間の時間間隔に等しくなるの
である。

本発明の実施例では、高周波シグナルの量特性の巾と
ピークの値を検知したが、米国の流通硬貨では、サイン
成分としては、低周波シグナルからのピーク値を使用す
ることが必要とされていることがわかった。従って本発
明では、コインのサイズと金属含有の双方を検知する為
に、２つの比較的巾広い間隔をあけた周波数構成で励磁
される単一のバランス型変圧器検知コイルを使用するこ
とゝした。検知は、変圧器の２次巻線において、高低両
周波シグナル構成に分離し、３つの記号特性を検知する
ことでなされる。之等の３つの記号特性は夫々に、高周
波用出力特性のパルス巾と、そのピーク値と周波数構成
のピーク値である。之等３つの記号特性から、典型的な
流通硬貨、例えば、米国硬貨の１セント、５セント、10
セント、25セント、50セント及び１ドル硬貨などのすべ
てを精度高く識別出来ることが判った。

ハルの特許でもふれたところの圧縮空気のジェットを
用いて検知済みコインを、さら穴から吹き飛ばしてコイ
ンの導管に導いて、集収、包装させる方法も応用されて
いる。

本発明の実施例には、ハルの装置を改良したものが採
用されているが、そこには、６本の異ったコイン導管
が、回転ドラムの内側に、ドラムの回転軸にほゞ平行
に、そしてさら穴の進行方向には直角になるように配設
してある。

各導管は専ら特定の額面の硬貨を受け入れる為のもの
であるから、適切なタイミングでエアジェットがさら穴
に保持されたコインの登録が済んだ時点で夫々の導管に
作用する仕組みとなっている。

本実施例には、夫々に40ケのさら穴を設けた10ケの環
状リングが単一の回転ドラムを構成し、上記した真空雰
囲気の中に介設してある。従って、本実施例では回転ド
ラムの上方には10ケのコイルからなる列が構成してあ
る。ドラムの回転方向からみてその下流には、６本のコ
イン導管に対応する６列からなるソレノイド作動のエア
ーバルブが配設してある。従ってドラムの各回転リング
に対応した夫々のコイン導管に１ケのソレノイド作動の
エアバルブが設けてある。第７列目のエアバルブは、以
下にのべる状況においてコインをドラム内部に戻す為に
用意されたものである。

更に、本発明には、１組の遅延センサーがエアーバル
ブからみて下流に設置されている。遅延センサーの役割
は、ハルのコイン包装装置に使用されているような検知
器に応用されている様な方式でコインが所定の位置にあ
るかを検知するものである。この装置ではコインを信頼
性高く集計するのが重要な作用であるから、ソレノイド
作動のエアバルブが作動中にそれのよってはねられたコ
インを確認するのが遅延センサーの役割りである。従っ
て、一定の額面のコインが特定のさら穴位置で検知され
ると、当該エアーバルブは、さら穴がコイン導管を通過
する際に作動する。その後、このさら穴の位置は、異動
して遅延センサーに近づき、装置はコインがまだそこに
存在しているか否かを検出する。若しコインが存在して
いない時は、ソレノイド作動バルブからのエアージェッ
トがコインをさら穴から無事導管にはね出し、集計表に
その硬貨額が集計されたむねが確認されたことになる。
若しコインがそこに留っている場合は、コインの集計単
位は変更されない。

勿論、遅延センサーを、本実施例における各エアーバ
ルブの中間点に追加的に設置して、エアーバルブが解放
状態のまゝに、放置されないよう検出をはかる事は可能
である。但し、この感知機の増設に要する費用、これを
配設する為にセンサーとエアバルブの間隔を更に拡げる
ことで、発生する追加コストには妥当性が無いと発明者
は所見している。それより、全部のエアーバルブを作動
させる方法で装置を操作して、定期的にバルブの状態を
検査し、その後にコインを投入して、特殊なさら穴位置
におけるコインの在否をたしかめ、一切のバルブの作動
を止めて遅れセンサーの作動を検査する方法がより望ま
しかろう。若しチャネル内にコインが存在しない時は、
そのチャネル用のエアーバルブが開放状態のまゝになっ
ている為、コインを連続的に排出しつゞけていることに
なる。

更に本技術分野において周知なように、コインが励磁
検知コイル構造に隣接して置かれると、誘導型硬貨判別
機では、検知コイルからの出力シグナルの量に悪影響を
もたらすということである。本発明に於ては、検知コイ
ルの列は回転ドラムの外表の特定の位置に出来る丈け近
く、但し横置き状態で配設してある。ドラムは比較的大
型であり、回転軸における僅かな異常も、検知コイルと
同じ環状リングに沿った別のさら穴位置との間の空間に
とっては重大な差異として現われる。換言すれば、若し
ドラムが軸を僅かに外れて回転すると当然よろめき運動
が起り、或るさら穴は、コイルの近くを通過し、その反
対側の環上のさら穴は、コイルとの間に必要異常の距離
をおくことになる。当然、同じコインが同じコイルの上
を通過しても、コイン記号として検知したものは不正確
且つ信頼性のうすい解析を経たことになる。換言すれ
ば、ドラム回転上の些細な機械的不完全さが、全く同一
の条件を作ったつもりでも大きく、左右されて重大な誤
差につながる結果となる。

かゝる状態を抹殺する為に、本発明の実施例では、機
械を選別機として作動する前に各さら穴の位置を正確に
基準化している。この基準化の行程では、流通している
硬貨の１群を回転しているドラムに投入する。周知の如
く、流通しているコインは同一額面のものであっても、
夫々に記号特性、流通中の摩耗状況や数年に一度行われ
る鋳造で金属含有率が塩化するなど多くの点で同一では
ない。基準化の行程では、上記した記号シグナルの値
を、各コインを収納したコイルを通過するさら穴の位置
で読みとるようにする。上記に引用した第７列のエアー
バルブで各コインをドラムの内側に吹き飛ばして戻し、
夫々のさら穴位置に着座させる。この方法で数分間装置
を操作させれば、各さら穴位置には、個々のコインで、
流通額面をしたものが、代表サンプルとして着座するこ
とになる。記号シグナルの高、低の値は基準化の工程で
記憶装置に読みとられて各さら穴の位置として記憶さ
れ、次に機械を選別機として作動させれば良い。

上記の如く、第７列を構成するソレノイド作動のエア
バルブが、コイン導管の上にある最后のバルブの列から
更に下流位置に配設してある。このエアーバルブの１ケ
を作動させて、さら穴内のコインをドラムの内部へ吹き
戻す。之等のエアーバルブは、上述の基準化工程の時
と、機械の操作時に未知の額面の対象物を探知した場
合、それを除去する特に使用する。この段階で、本明細
書に今后用いる専門用語を紹介しておくのが適切と考え
る。検知した対象物でさら穴に着座している対象物と、
流通硬貨の記号値の相違が相当に大きい場合は、装置は
その対象物を“分類外品”（off sort）と断定し、偽硬
貨として扱う。従って、流通する硬貨の記号値と著しく
異る記号値を発信している対象物を検知した場合は、当
該対象物を導管に排出して偽コイン、或は、対象外品と
して扱う。

夫々に非常に近くに、但し、有効な記号の範囲内には
無い１組の記号シグナルは、“不明”（unknown）と呼
称される。機械を操作中、最后のバルブの列の特殊な環
状リングと連合しているバルブは、特定のさら穴が“不
明”の対象物を抱えてその下を通過する時、作動する。
この方法によれば、対象物は通常、排出させ、機械の内
部に吹き戻される。但し、そのようなコインが後で別の
さら穴を発見して着座する可能性も高い。ここで注意す
べきは、この種の運転は高い確率で増加し、非常に限界
に近い金属的寸法的特性を備えた流通硬貨でさえ、有効
な硬貨として、正しく分類される。若しそのコインの記
号特性が、特定のさら穴位置の僅か外側にある場合で
は、別の記号特性のさら穴位置に落ちる可能性があっ
て、そこでそのコインは、着座することになる。更に、
不明の値も、稀れではあっても、決して、不可能ではな
く発生しうるので例えば、コインがさら穴に斜めに着座
し一方の端部でさら穴に残留している部分が、さら穴の
側壁に、捉えられている場合などがその例である。この
ような環境下にあっては、コインはさら穴底部に確実に
着座していないので、正しく記号シグナルを発信出来な
いことになるかも知れぬが、この場合、多くは、不明の
範囲に落ちても、対象外の範囲に落とされることはな
い。

本実施例の具体的使用例では、“不明”処理扱いにな
った例は非常に少い。本発明では、“不明”は正確な分
類と集計を伴うものとして定義するのが望ましい。

以下に更にのべる説明からも、更に充分理解されると
ころだが、茲に開示した硬貨選別方法と装置は、硬貨の
分類、確認装置として茲に記述した他の形式のものに比
しより多くの多用性を備えているものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。なお、図中、同様な部材には同一の符号を付し
ている。

第１図は、本発明の実施例による装置及び本実施例に
おいて使用される他の設備をそれに連結させているとこ
ろを示す総画図である。

符号20を付したものは、本発明によるコイン選別機で
ある。符号21を付したものは、コイン洗浄部である。コ
イン洗浄部は、本発明による装置で行われるプロセスの
最初にコインが入れられるところである。コイン洗浄部
21は、通常備えられているものではあるが、本発明に係
るものではない。

コインは、スレード片コンベア22によりコイン洗浄部
21から入荷用傾斜部25まで運び上げられる。入荷用傾斜
部25に投入されたコインは、入荷用傾斜管26により回転
ドラムの内部へ運ばれる。回転ドラムは、モータ27によ
り回転させられる。モータ27の出力は、第１図中に仮想
線で示されたベルト28により回転ドラムの外部に接続さ
れている。ドラムを保持するチャンバーの一方の端は、
レキサン・ポリカーボネイト・プラスチックからなる窓
29により密閉されている。この窓29には開口30があり、
入荷用傾斜管26がこの開口30において窓29を通過してい
る。

第１図には、運転用コンソール40も示されている。運
転用コンソール40は、CRT41とキーボード42とを備えて
いる。CRT41は、装置の運転状態を監視するのに使用さ
れ、キーボード423は、装置の制御に使用される。一の
印刷部は、一般的な21.59cm（8.5inch）幅の用紙45を出
力する。用紙45は、レポート、サービスやメンテナンス
に関するテクニカル・データの印刷用に使用される。さ
らに、より小さな印刷装置46が、本装置が選別したコイ
ンの結果とともに、特定の選別運転に関する表のハード
・コピーをとるために使用される。

70個のソレノイド作動エア・バルブの配列が、（その
中でドラムが回転する）チャンバーの上部表面に配置さ
れている。第１図において、その配列は符号31により示
されている。第１図には、遅延センシング・コイル32も
示されている。

本実施例において、符号31の位置において示される各
ソレノイド作動エア・バルブは、ソレノイドを作動させ
るために、ねじられた導線の対をそこに取り付けてい
る。なお、図面の簡単のために、図中においてそれは省
略されている。同様に、符号32において示されているプ
ロシミティ（proximity）センターの出力線も省略され
ている。

本コイン選別装置は、従来の技術において説明したハ
ルら（Hull et al.）の特許において開示されているも
のと、その物理的構造が類似している。したがって、バ
キューム・プレナム（vacuum plenum）及び複数のカウ
ンタボアを備えた回転ドラムについては、ハルらの特許
を参照することで理解することができる。

第２図は、回転ドラム50を模式的に示す斜視図であ
る。回転ドラム50は、平行している10の環状溝C1〜C10
を有する。ただし、第２図では、８個の環状溝のみが示
されている。各環状溝は、所定の数（本実施例では40）
のカウンタボア51を環状溝に沿って等間隔に備えてい
る。各々のカウンタボア51は、独立したものである。ま
た、各カウンタボア51は、中心に小径の孔52を有し、孔
52は、第４図に示したように、回転ドラム50の外面まで
貫通している。

ハルらの特許に開示された装置と同様の方法により、
回転ドラム50は、装置の作動中は減圧されているプレナ
ム内で回転する。したがって、回転ドラム50の外側の気
圧は内部の気圧より低く、空気は、孔52を通って、回転
ドラム50の内部から外部へ流出する。本装置の作動中、
不図示のプレナムによる減圧のために、コインは、カウ
ンタボア51の底に吸着される。

図２に示すように、各環状溝は、40個のカウンタボア
を有する。カウンタボア51は、各環状溝の間で隣り合う
カウンタボア51の中心を結ぶ線が、回転ドラム50の回転
軸と平行となるように配置されている。よって、隣り合
う環状溝の間の隣り合うカウンタボア51は列を形成す
る。この列には、R1からR40までの符号が付されてい
る。回転ドラム50に配置されたカウンタボア51は、10行
40列からなる直行したマトリックスと見なすことができ
る。マトリックスは、シリンダ（回転ドラム）の表面を
取り囲んでおりその一端と他端とがつながっている部位
においては、列１と列40とが隣り合っている。

どの列を列１とするかは任意である。列１は、本実施
例では、不図示のマスター・タイミング・マークで定義
されている。タイミング・マークは、一般的な光学検出
器により検出される。さらに、不図示のタイミング・マ
ークは、各列に配置され、特定のカウンタボアの列がコ
イン・センサの位置に来たときにフォトカプラのフォト
ディテクタをふさぐようになっている。なお、このよう
な装置を用いて、外部のデジタル制御回路と機械的回転
機の同期をとることは、当業者に公知のことである。

図３は、本発明による装置の内部を詳細に示す図であ
る。なお、図中、一部は仮想線で描かれている。回転ド
ラム50が回転するバキューム・プレナムは、エンド・キ
ャップ55にその一端を支持されている。なお、図３にお
いて、図面手前に見える装置の端部は、図１において図
面奥の端部である。図３に見られるように、カウンタボ
ア51は、複数のコイン受収部56a〜56fの上を回転する。
回転ドラム50の破断部では、コイン受収部56の上部開口
が見られる。各コイン受収部56からは、傾斜した底部を
有するコイン受収管57が延びている。各コイン受収部56
は、６個のコイン取り出し管58aから58fまでにの一つに
順に接続されている。上記のコイン用の管の束は、第２
のレキサンからなる窓59を通過している。

図３の61dには、ソレノイド作動エア・バルブの典型
的な列が示されている。本明細書では、ソレノイド作動
エア・バルブの７つの列をそれぞれ符号61aから61gで表
すこととする。そして、列61dは、４番面のコイン受収
部56dの上に配置されていることが好ましい。第７番目
のソレノイド作動エア・バルブの列61g（図３において
不図示）は、回転ドラム50の上部のバウジングの外面に
沿った位置におかれている。これにより、その位置にお
いてカウンタボア51から吹き出されたコインは、回転ド
ラム50の内部に戻ることとなる。

列61dの端部に、ソレノイド作動エア・バルブの典型
的な例が示されている。ソレノイド作動エア・バルブ
は、ソレノイド65とエア・ジェット66とを備えている。
これらのデバイスの各々は、マニフォールド67をエア・
ジェット66に連結する不図示のバルブを制御する。マニ
フォールド67には、圧縮空気源（不図示）が接続されて
おり、ソレノイド65がエア・ジェット66への圧縮空気の
流入を調整する。圧縮空気が流されるのは、孔52の一つ
がエア・ジェット66の直下にあるときである。これによ
り、その孔52のあるカウンタボア51に収容されている全
てのコインは、コイン受収部56dに吹き込まれる。

転向板68は、回転ドラム50に挿入された入荷用傾斜管
26から回転ドラム50の内部に入ったコインを回転ドラム
50の長手方向へ分散させるものである。不図示のレベル
スイッチがスレード片コンベア22を制御し、回転ドラム
50に入り撹拌されるコインとカウンタボア51に保持され
るコインとの割合を調整する。

ソレノイド作動エア・バルブからのエア・ジェット66
は、バキューム・プレナムの外部を通過する。エア・ジ
ェット66がプレナムの壁を通過する部位は、気密に作ら
れている。したがって、ソレノイド65は、図１に示され
るようにこの装置の外部に設置され、エア・ジェット66
の先端は、バキューム・プレナムの内部であって回転し
ている回転ドラム50の外周面の真上に位置する。

第４図Ａは、本実施例の回転ドラム50の構造の一部
と、センシング・コイル70との断面図を示す。断面図
は、回転ドラム50の環状溝の中心線と、センシング・コ
イル70の中心線を含む面を示している。断面図には、３
つのカウンタボア51a〜51cが例示されている。各カウン
タボアは、その中心から回転ドラム50の外周面に抜ける
孔52をその中心に備えている。

センシング・コイル70は、４つのコイル71〜74をボビ
ング75に巻き付けた構造を備えている。ボビング75は、
非常に低い透磁率を有する材料からなる。本実施例で
は、ボビング75は、デキン・プラスチック（Dekin plas
tic）からなる。コイルは、対を作るように配置さてい
る。すなわち、コイル71とコイル72とは、ボビング75の
下部に巻き付けられており、コイル73とコイル74とは、
コイル71及びコイル72から鉛直方向に離れた位置に配置
されている。コイル71〜74は、ボビング75の長手方向の
軸76に直角に巻かれている。本実施例では、コイル71〜
74の各々は、32ゲージのマグネット用銅線を200回巻い
たものとなっている。

ボビング75の長手方向の軸76は、同時にねじ孔77の中
心線でもある。ねじ孔77は、ボビング75の長手方向に貫
通する孔である。ねじ孔77には、ねじを設けられたフェ
ライトビード78が挿入してある。ねじ孔77とフェライト
ビード78とが有する、ねじにより、フェライトビード78
は、コイル72とコイル73との間に位置決めすることが可
能である。第４図Ａに見られるように、フェライトビー
ド78は、体積の小さな磁性体であり、２つの二次コイル
のバランスの微調整を行うためにだけに用いられる。仮
にコイル71と74が完璧に巻かれていれば、センシング・
コイル70は、エア・コアの平行変換器（balanced trans
former）となり、フェライトビード78を用いる必要はな
い。

第４図Ｂは、第４図Ａに示したセンシング・コイル70
の電気的等価回路である。図中、80は、平行変換器の入
力１次側ポートをしめし、81は、出力すなわち２次側ポ
ートを示す。第４図Ａと第４図Ｂとから明らかなよう
に、ボビング75の内側のコイル72及びコイル73は平行変
換器の１次側となり、コイル71とコイル74とは２次側と
なる。第４図Ａで示したように、実施例では、フェライ
トビード78を用いているが、第４図Ｂでは、平行変換器
は、可変の金属コアを有しているように示されている。

長手方向の軸76に垂直な断面では、ボビング75とコイ
ル71〜74は、長方形となっている。第４図Ａの断面は、
その長方形の短い方の辺に平行にとってある。ボビング
75の、そしてまたコイルの幅は、カウンタボア51の直径
にほぼ等しい。また、長方形をしたコイルの長手方向の
長さは、カウンタボア51より非常に大きい。第４図Ｂに
示した電気的な構成は、ボビング75とコイルとを上記の
ように配置した場合に、コインのサイズ及び金属成分を
識別する非接触コイルセンサとして非常によく機能す
る。ここで第一に重要なことは、センシング・コイル70
の下に中心が一致するようカウンタボア51が位置すると
きに、カウンタボア51の底部全体を一様な誘導場（indu
ced field）が交差することである。したがって、種々
の他の形状のコイルを使っても本発明を実施することは
可能であるが、内側寸法（inner dimesnsion）のアスペ
クト比が約2.75である長方形ボビングが本発明に係る実
用的な実施例において、最もよい結果を与えると考えら
れる。

本実施例では、ボビング75は、幅2.54cm（1inch）、
長さ4.064cm（1.6inch） 高さ5.08cm（2inch）であ
る。ここで、幅とは第４図Ａにおいて水平方向をいい、
高さとは鉛直方向という。コイル71〜74の外面は、ボビ
ング75の外面よりわずかに引っ込んでおり、かつ、プラ
スチックによりシールドされている。

次に、カウンタボア51内でコインの配置が不確定であ
るという問題に対する本願発明の解決方法の理解を助け
るために、上記のような制約を受ける形状が、カウンタ
ボアを交差する場に対し与える影響について説明する。
第４図Ａには、３つのカウンタボア5a〜ｃが示されてい
る。本実施例のカウンタボア51は、米国硬貨クォータ
（25セント）より少しだけ大きな直径を有する。当然な
がら、本発明に求められる唯一の条件は、本発明に係る
装置で使用する硬貨又は代用硬貨の中で最も大きいもの
が挿入しうるように、カウンタボア51の直径が十分に大
きいことである。第４図Ａに示された例では、カウンタ
ボア51aにはクォータ、カウンタボア51bにはニッケル
（５セント）硬貨、そしてカウンタボア51cにはダイム
（10セント）硬貨が配置されている。

クォータのケースは、あまり面白いものではない。な
ぜならば、クォータは、カウンタボア51と直径がほぼ同
一であるため、カウンタボア51のほぼ中心に位置するか
らである。しかし、コイン（硬貨）がカウンタボア51よ
り小さい場合には、コインの位置が確定しないという問
題が解決されなければない。ここで、カウンタボア51の
直径をr1、コインの直径をr1より小さなr2とすると、コ
インの中心は、カウンタボア51の中心を中心とする半径
r1−r2の円の中にあることとなる。さらに言えば、コイ
ンの中心は、半径r1−r2の円の円周上又は円内のいずれ
かにあることとなる。

小さなコインの位置が確定されないということは、そ
のコインの中心が、孔52の長手方向軸と一致するカウン
タボアの中心に対し前後する可能性があるということで
ある。したがって、コインは、回転ドラム50の接面から
横にずれ、孔52を通り過ぎ、そして、回転ドラム50の回
転方向にポインティング（pointing）する。言い換える
と、カウンタボア51の中心からのコインの中心のずれ
は、回転ドラム50の回転軸に平行な方向に大きな成分を
有し得るのである。

また、小さなコインは、回転方向に関して、カウンタ
ボア51の中心の前又は後ろにずれる可能性もある。

前者のずれからは、小さなコインのカウンタボア51内
の横方向の位置が、コイルの下を通過する際に、コイン
が与える電磁気的な効果に影響を与えないよう、コイル
71〜74の長方形形状の長辺が十分に大きくなければなら
ないという条件が導かれる。つまり、コイルの長方形形
状の長辺の長さは、境界条件が電気的な応答を変化させ
ないように、長くする必要がある。境界条件は、ダイム
の中心がカウンタボア51の中心にあるか、r1−r2だけ横
にずれた位置にあるかにより、電気的な応答に大きな影
響を及ぼすからである。したがって、コインの中心がカ
ウンタボアの中心から回転方向に対して横方向にずれる
ことに起因した、小さなコインにおける応答の変化は、
コイル71〜74の長方形形状における長辺の長さを増大さ
せることにより解決される。

第４図Ａには、回転ドラムの回転方向に位置がずれた
ダイムがカウンタボア51cに示されている。ダイムが、
カウンタボア内で横方向にその中心をずらして配置され
ていると仮定すれば、機械の応答の変化は、単に、コイ
ンが通過する際の電磁気的インパクトのタイミングの関
数となることは明らかである。このケースでは、コイン
の中心は、カウンタボアの中心からr1−r2だけ前方へず
れていることから、通過するコインによって生じるパル
スのピークの時間的位置における変動（jitter）に対
し、信号処理回路が鈍感となることが重要である。本実
施例では、機械の２つのパラメータが上記のことを可能
とする。第１は、いずれかの環状溝の中で、第４図Ａに
おいて寸法線82で示される隣り合うカウンタボアの間隔
が、コインの中心とカウンタボアの中心との間の最大距
離（r1−r2）より十分に大きく、これより、機械がコイ
ン通過の間隔を簡単に識別できることである。言い換え
ると、コイン間の干渉が生じないことである。第２に、
前述のように本発明は、コイン検出及び確認用のアレン
ジメントを達成している。このコイン検出及び確認用の
アレンジメントにおいて、典型的な鋳造硬貨のセットの
中のコインを完全に識別するために必要とされる特性信
号は、変化する信号のピーク値とその幅だけである。し
たがって、信号のピーク及び参照電圧との正又は負の交
差（crossing）の発生と、機械の回転との間の相当な時
間的不一致があっても許容することができる。

回転ドラム50の上に配置される上記のタイミング装置
（不図示）は、カウンタボア51の一つが、アウトプット
用のエア・バルブの一つのエア・ジェット66の下の中心
に物理的に配置されたときに“ダークタイム（dark tim
e）”が供給されるようになっている。タイミング装置
に対する連続する２つのダークタイムの間隔は、一つの
カウンタボアが特定のコイルの中心下に位置するまでに
必要とされる時間と、次のカウンタボアがそのコイルの
中心下に位置するまでの時間である。

本実施例のタイミング装置は、ダークタイムのパルス
と同期し、タイミングマークがオプトカプラーを塞いだ
ときに発生するこれらダークタイムのパルスを、ソレノ
イド作動エア・バルブの列61及びセンシング・コイル70
に対するカウンタボア51の相対的位置を確かめるために
用いる。タイミングマークは、孔52が、エアジェット66
の中心の下に位置したときに、オプトカプラーが塞が
れ、ダークタイムが発生するように準備されるので、本
装置は、ダークタイムの中央でソレノイド65のうちの適
当な一つを作動させる。特性信号用のデータを取得する
場合には、本装置は、最後のドークタイムの終了から次
のダークタイムの開始までの間の十分に中ほどの時間に
データを読み込む。当然ながら、次のダークタイムの開
始時は、回転ドラム50が回転する際のライトタイム（li
ght time）とダークタイムのタイミングのパターンにロ
ックオンすることにより決められる。言い換えれば、デ
ータの読み込みは、隣り合うカウンタボアがセンシング
・コイル70の中心の下に位置した時間の中間の時に行わ
れるのである。これにより、最後に通過したコインに対
するコインの応答を保存し、隣にあるつぎのコインが来
ることによるコイルの応答が始まる前にそれを読みとる
ことが可能な条件が保証される。

もちろん、当業者にとって自明である方法により、ラ
イトタイムとダークタイムの役割を逆にすることによっ
ても、また、オプトカプラー以外のデバイスから取得さ
れた電気信号を用いることによっても、上記と同様のア
レンジメントを構成することも可能である。

第５図は、センシング・コイル70及びソレノイド作動
エア・バルブの列61の配置を示す平面図を示す。図面の
左側には、各列の名称R1〜R7が示されている。これら
は、列61a〜61gに対応している。図面左の矢印85は、図
中に描かれている配列に対する回転ドラムの回転の方向
を示している。

前述したように、方形のセンシング・コイル70は、カ
ウンタボアの直径より相当に長い。このために、本実施
例では、空間的な制限から、10個のセンシング・コイル
を一列に配置することが物理的に不可能である。そこ
で、10個の読みとり用のセンシング・コイル70a〜70j
は、論理的に一列を形成するが、物理的には互い違いに
配置されている。すなわち、センシング・コイル70a〜7
0jの各々は、カウンタボア間の距離（第４図Ａの82で示
される間隔）と等しい距離だけ、隣にある他の２つのコ
イルから回転方向にずれるように配置されている。よっ
て、センシング・コイル70a、70c...70iまでは、物理的
に一列に配置されている。センシング・コイル70b、70
d...70jまでは、上記の一列より回転方向下方にカウン
タボア間の距離だけ離れて配置されている。本実施例で
は、検出サーキットリー内のタイミング・サーキットリ
ーが、回転方向に関し前にある、つまりリード（先導）
する列からの信号に基づいてバルブを作動させる場合
に、その作動を遅延させることが望ましい。このときの
遅延時間は、回転ドラムが１回転に要する時間の1/40に
等しい時間である。これにより、本装置内で、例えばコ
イル70aと70bとの出力信号が論理的にも電気的にも同期
することとなる。本実施例において、回転ドラム50は、
１分間に約16回転する。したがって、ドラムの外側の所
定の位置に対し、ある孔52の中心が一直線上に位置して
から、その隣の孔52が一直線上に位置するまでの時間は
93ミリ秒（msec）である。93msecは、モデムマイクロプ
ロセッサ（modem microprocessors）にとっては、比較
的長い時間である。また、一列のセンサーから全てのデ
ータを取得し、なおかつコインを選別するための適当な
分析を行うことも、93msec内で行うことが可能である。

第５図の上の方には、同様に互い違いに配置された一
組の遅延コイル70a′〜70j′が配列の反対側にあるのが
示されている。下記に説明するとの同じ物理的制約によ
り、遅延コイルは互い違いに配列することが必要となっ
ている。しかしながら、遅延コイルは、本発明の実施例
の中にコインが存在するか否かを確実に検出できれば足
りるものである。このことから、コイルの配置はより簡
単にすることであっても良く、全てのコイルを一列に配
置することであってもよい。

本実施例において、ソレノイド作動エア・バルブの列
61aは、ダイム用のコイン受収部の上に配置されてい
る。同様に、ソレノイド作動エア・バルブの列61bは、
ペニー（１セント）用のコイン受収部の上に、ソレノイ
ド作動エア・バルブの列61cは、ニッケル用のコイン受
収部の上に、ソレノイド作動エア・バルブの列61dは、
クォータ用のコイン受収部の上に配置されている。な
お、コイン受収部の選択は任意であり、また、コイン受
収部の種別をどの順に並べるかも任意である。列R5及び
R6に対応する列61e及び61fは、通常、米国硬貨について
は使用しない。しかし、どちらも、代用硬貨の交換シス
テム等において、分類すべきコインを蓄積するためのも
のとして使用することができる。

本実施例を制御するソフトウェアは、各傾斜部にその
種別と利用法を割り当てる。したがって、いずれの傾斜
部も、ソフトウェアの制御により、本装置の機械的構成
を変えることなく、どの種類の硬貨を受けるか自由に割
り当てることができる。入れられる硬貨の内容について
の既知の統計値（又は他の基準）を利用して、近い将来
に最も効率のよい選別が実行できるように傾斜部に種別
を割り当てることもできる。上記の割り当ては、固定し
てもよく、適時変更することであってもよい。

例えば、そのコインが公衆電話から得られたものであ
るならば、その多くがクォータである可能性がある。傾
斜部の種別を適宜変更する場合には、利用者は、そこか
ら所定量のクォータが排出されるまで特定の傾斜部をク
ォータ用に割り当てることができる。所定量のクォータ
が排出されると、直ちに第２の傾斜部がクォータ用に割
り当てられ、コンソールに、予め定められた量のクォー
タが第１の傾斜部の出口にあることを係人に警告する表
示が出される。これにより、係人は、適当な処置を行う
ことができる。適当な処置とは、第１の傾斜部からバッ
グを外すこと等をいう。処置が行われている間に、コイ
ンの選別は継続され、クォータは第２の傾斜部に排出さ
れる。

上記構成をとることにより、本発明は、連続的に選別
と計数とを行うことができ、バッチプロセスに限定され
ることがない。

本実施例では、ソレノイド作動エア・バルブの列61f
に対応する列R6は、コイン受収部56fの上に配置され、
選別対象外の物を受けるのに利用される。前述したよう
に、選別対象外の物とは、明確に検出できるが、その特
性信号が、有効な特性信号のいずれとも大きく相違し、
偽物とみなされるもののことである。コイン選別機まで
達することのあるスラグ（slag）その他の迷い込んだ金
属物は、この位置で拒絶される。選別対象外の物は、ソ
フトウェアによりその他の種別として取り扱われる。し
たがって、いずれの傾斜部も選別対象外の物を受けるよ
うに割り当てることができる。

ソレノイド作動エア・バルブの最後の列61gは、最後
のコイン受収部56fより回転方向の下方に配置されてい
る。したがって、列R7においてカウンタボアから吹き出
されたものは、回転ドラムの内部に戻る。前述したよう
に、本発明では、カウンタボア内に未知物体が検出され
た場合に上記バルブが作動される。未知物体とは、有効
な硬貨について有効であると定義された特性信号に近い
がその範囲内に入らない特性信号を発生させるものをい
う。本実施例では、有効な特性信号の範囲は、400ある
カウンタボアの位置の各々について定められているの
で、上記のことは、それら有効な特性信号の範囲との関
係で解釈されなければならない。各カウンタボアの位置
についての有効な特性信号の範囲は、その値が互いに非
常に近似したものではあるが、与えられたコインの種別
に対して完全に一致するものではない。コインは、成分
又は大きさに関し、年代、汚損、化学的弊害に起因した
誤りが生じる余地があるので、あるカウンタボアの中で
センシング・コイル70を通過した場合には、本装置によ
り未知物体として検出される可能性がある一方で、他の
カウンタボアの中で他のセンサーを通過した場合には、
有効なレンジ内に収まる可能性もある。

未知物体は、本装置の中に蓄積されるので、最終的に
は、回転ドラムの中はこの未知物体のみとなる。本実施
例では、上記のような状態になった場合には、ドラム内
の全ての物を特定のコイン受収部及び傾斜部を介して排
出し、装置内を空にする。

先導するセンサー（リードセンサー）は、主検出部で
あり、コインの確認及び識別用の主たるデバイスとして
使用される。後の方にあるセンサ（ラグセンサ）は、カ
ウンタボアがソレノイド作動バルブの配列の下を通過し
た後に、カウンタボア内に物が残っているか否かを検出
するために使用される。本実施例では、コインを確認
し、選別するにとどまらず、各コイン受収部56に投入さ
れたコインの個数、つまり、各コイン取り出し管58（第
３図）へ投入されたコインの個数をも数える。したがっ
て、本装置が、コインの存在とその種別を検出し、列61
aから列61dまでの中の適切なエア・バルブに適切な時間
に信号を与えた場合には、コインが排出されたことを確
認することが重要となる。全ての動作が適切に行われた
場合には、コインは、コイン受収部に排出され、このコ
インが位置していた環状溝の上に配置されてラグセンサ
は、当該カウンタボアがラグセンサ70′の下を通過した
ときにコインを検出することはない。

ラグセンサがコインを検出しなかった場合には、コイ
ンは適切なコイン受収部に適切に排出されたとみなされ
る。そして、そのコインの種類に関する計数値が１だけ
増加される。ラグセンサが、当該カウンタボア内に金属
物体を検出した場合には、計数値は増加されない。な
お、センシング・コイルにおいてコインが検出されたと
きに計数値を１だけ増加させ、ラグセンサにおいてコイ
ンが再び検出されたときに計数値を１だけ減少させる
か、センシング・コイルにおいてコインが検出され、そ
の後にラグセンサにおいてコインが検出されなかったと
きに計数値を１だけ増加させるか、いずれの方法を採用
するかは自由である。

次に、本実施例における励磁源について説明する。本
実施例では、励磁信号のうち高周波成分が、リードコイ
ル70a〜70jの互い違いに配置された列に交互に供給され
る。したがって、高周波成分がコイル70a、70c...70iに
これらのコイルを励磁するために与えられているときに
は、コイル70b、70d...70jには、高周波成分は与えられ
ない。逆に、後者のコイルは、前者のコイルに高周波成
分が与えられていないときに、高周波成分により励磁さ
れる。

本実施例では、上記のスイッチングは、50％のチュー
ティサイクルを有し、低周波の励磁信号の周波数と同じ
割合でスイッチされる。

上記のようにすることにより、高周波信号による励磁
によって生じるコイル間のクロストークを抑制すること
が可能となる。したがって、高周波信号によって同時に
励磁される隣り合うコイルの間の距離は、例えば第５図
のコイル70bと70dの間の距離は、どこでも２つの環境溝
の分だけある。

第６図は、本装置の一方の端部の断面図である。第６
図には、コイン受収部56の上を回転する円筒状の回転ド
ラム50が示されている。第６図には、検出用のコイル70
及びソレノイド作動エアバルブ65の位置も示されてい
る。この第６図は、本装置の全体の作動を理解するのに
役立つものである。回転ドラム50は、図中の矢印の方向
に回転する。回転ドラムの断面は、環状溝C1にあるカウ
ンタボアにおいてとられたものである。したがって、こ
れらのカウンタボアは、検出用のコイル70aの下を通
る。また、偶数信号の環状溝の一つ（環状溝C2）に係る
コイル70bも図示されており、ドラムの回転方向に関す
る、奇数番号の環状溝におけるコイルと偶数番号の環状
溝におけるコイルとの間のオフセットが示されている。
ラグコイル70a′は、上記のコイルの回転下方にあり、
環状溝C1のカウンタボア内のコインの有無を検出する。

符号54は、部分的に減圧されたプレナムを示す。プレ
ナム54は、ソレノイド作動エアバルブ65のいずれか１つ
の作動により排出されるときまで、コインをカウンタボ
ア51に吸引するための負圧を作り出すためのものであ
る。第６図において、環状溝C1に関連するソレノイド作
動エアバルブ65には、ドラムの回転方向に順に、１〜７
の下付添え字を付している。

図中、カウンタボア51a及び51dから排出された２つの
コインが例示されている。図中、カウンタボア51aは、
バルブ65₇が作動し、パイプ66₇を介して空気の噴流を送
り、コインを排出したときの位置に示されている。破線
による矢印64は、カウンタボア51aから排出されたコイ
ンのおおよその軌跡を示している。矢印54の線に示され
たコインは、排出されたコインの軌跡を示すために描か
れたものであり、コインがカウンタボアから排出された
瞬間のコインの位置を示すものではない。

バルブ65₇の作動により排出されるコインは、未知物
体であり、回転ドラム50の内部に戻されるものである。
破線の矢印63は、別のコインの軌跡を例示するものであ
る。すなわち、矢印63は、エアバルブ65₄の作動により
カウンタボア51dから排出され、コイン受収部56cに貯め
られるコインの奇跡を示している。コインが投入される
べきコイン受収部56に対するエアバルブ65の位置は、計
算値と経験値との組み合わせにより定められる。このと
きに、ドラムの回転によりコインに与えられる接線方向
の速度成分と、ノズル66のエアによりコインに与えられ
る半径方向の速度成分とが考慮されている。

特定のカウンタボアに位置するコインがリードコイル
70aの下を通過した時と、エアバルブ65₁に最初に達した
時との間に、本発明の特性値検出装置は、本実施例で使
用する３つの特性信号を取得し、保存されているキャリ
ブレーション値（calibration value）と同じか否か比
較し、カウンタボアからコインを除去するのにいずれの
エアバルブ65を作動させるべきかについての適切な決定
を行う。以下、特性信号を取得し、上記決定を行う装置
について説明する。

第７図は、本実施例のコイン検出及び特性取得サーキ
ットリーのブロック・ダイアグラムである。本実施例の
マスターコントローラは、MC6809型のマクロプロセッサ
110の周りに構築される。マクロプロセッサ110は、モト
ローラ社製の6800型マイクロプロセッサの一つである。
バスシグナルタイミング、レジスターキャパシティその
他のMC6809マイクロプロセッサのパラメータは、文書に
より公開されており、当業者に既知のものである。この
プロセッサは、16ビットのアドレスバス111と８ビット
のアドレスバス112とを有する。また、図中、符号115
は、マルチライン・コントロール・バスを示している。

本実施例では、メモリマップドI/Oを特性検出装置と
して使用する。したがって、特性信号を構成する種々の
デジタル信号は、システムメモリ内の特定の論理アドレ
スに配置される。本実施例のメモリ・マップド・データ
・アクイシジョン・アレンジメントを実行するために必
要とされるデコードとドライビング・サーキットリー
は、一般的なものであり、その詳細は省略する。

本実施例において、システムのランダムアクセスメモ
リは、４つの6264型ランダムアクセスメモリ117a〜117d
からなる。メモリチップ117は、機能的に不揮発性とな
るように、一般的なバッテリーバックアップにより電源
のバックアップがとられている。これにより、キャリブ
レーションプロセスにより得られた有効特性レンジを本
装置が止められている間に保存することが可能となって
いる。なお、磁気ディスク等の他の不揮発性メモリに得
られたキャリブレーション値を保存するような構成とし
てもよい。後の利用のために、キャリブレーションプロ
セスから導かれた定数をオフラインで保存するためにシ
ステムにディスクドライブを接続することであってもよ
い。

バスサーキット111、112及び115は、ポートサーキッ
ト118に接続されている。これらは、一般的なコンピュ
ータのポート、例えば、シリアルポート及びパラレルポ
ート等を表している。これらのポートは、入出力デバイ
スを接続するためのものである。入出力デバイスとは、
図１の運転用コンソール40に模式的に示されているCRT
ディスプレイ41、キーボード42及びプリンタ45、46をい
う。これらのサーキットの構成は、一般的なものであ
る。

本願発明の発明者は、最近、別の実施例を構成してい
る。この別の実施例では、ポートサーキット118は、単
一の一般的なシリアルポートと置き換えられ、そのシリ
アルポートは、本実施例をIBM PC XTのような一般的な
小型のパーソナルコンピュータに接続するのに使用され
る。これにより、種々のメンテナンス、オーバーヘッド
及びレポート作成機能を行うことが可能となる。これら
の機能は、前もってアセンブリ言語により書かれ、マイ
クロプロセッサ110により直接実行される。マイクロプ
ロセッサのための簡単な命令のセットも定義されてい
る。この命令のセットは、装置の作動パラメータを変更
する等のためのものである。さらに、小型のパーソナル
コンピュータを利用することにより、コントローラとシ
リアルポートとの間の通信のための簡単なシンタックス
を作ることも可能となっている。上記通信が可能となる
ことにより、利用者は、小型のパーソナルコンピュータ
で簡単に得ることがてきる、より高級なコンピュータ言
語を利用できるようになり、レポート作成機能やチケッ
ト印刷機能をより簡単に実行できるようになる。

第７図の右側には、本実施例の構成を示すブロック図
が示されている。アドレス、データ及びコントロールバ
スは、それぞれ10個のプロキシミティ／バルブボード
（PVB）120aから120jに接続されている。第７図には、
プロキシミティ／バルブボード（PVB）120の最初の１個
と最後の１個が示されている。PVBの各々は、複数の導
線121a〜121jにより接続されている。これらの導線のう
ちライン126a〜126jには、オシレーターボード125から
コネクタボード122を介してリード許可（LEAD ENABLE）
信号が供給される。図中符号124を付した22個のライン
のクループがオシレーターボード125からの信号をコネ
クタボード122に伝達する。リード信号（LEAD SIGNAL）
は、各々のリードセンサ70のそれぞれのライン127に供
給される。ラグ信号（LAG SIGNAL）は、ラグセンサ70
a′〜70j′の各々からそれぞれのライン128に供給され
る。最後に、７本のライン129は、各々のプロキシミテ
ィバルブボード120からのエアバルブ制御用出力を、各
々のPVBにより制御されている環状溝に係る７つのエア
バルブ65に接続する。したがって、各PVBにおいて、ラ
イン126〜128が入力ラインであり、７つのエアバルブ制
御ライン129が出力ラインである。

本明細書では、コントローラと特性取得サーキットリ
ーに、信号ラインしか記載されていない。特に断らない
限り、図面の簡単等のために、信号のグランド、電源線
及び類似のものは省略する。

第７図の破線によるブロック130a〜130jには、各環状
溝と関連し、第５図に示したようにドラムの表面に取り
付けられたセンサーとバルブが示されている。ブロック
130aに示された７個のエアバルブ65は、第５図の左の縦
列である環状溝C1と関連するエアバルブに対応する。こ
のように、プロキシミティ／バルブボードの一つによる
制御されるエアバルブの各グループは、第５図における
バルブの縦列の一つに相当し、１つの環状溝のために制
御される７つのエアバルブを構成する。なお、センサー
及びバルブからなるグループ130は、ドラムに固定され
たサーキットリーの電気的及び電気機械的部品を表して
おり、プリント回路基板に配置されたものを示している
のではない。

前述したように、第７図は、システム全体のブロック
図である。第７図には、10個の個別のプロキシミティ／
バルブボード120と10個のセンサー及びバルブの集合130
がある。また、コネクタボード122とオシレーターボー
ド125は、システムに１個ずつある。第７図に示されて
いるシステムの各ブロックの詳細は、第８図Ａ〜Ｅに示
されている。第８図Ａは、オシレーターボード125を示
している。第８図Ｂは、コネクタボード122の詳細を示
している。第８図Ｃは、各々のプロキシミティ／バルブ
ボード120の図である。第８図Ｄ及びＥは、第８図Ｃの
リード信号処理ブロック及びラグ信号処理ブロックを示
している。

第８図Ａは、オシレーターボード125の図であり、シ
ステムの主信号源を示している。本実施例における励磁
信号の源は、100キロヘルツのオシレーター131である。
本実施例では、オシレーター131及びその後の回路の振
幅安定性がよいことが重要である。オシレーター131の
出力は、ライン132に与えられる。ライン132は、その出
力を複数の他のデバイスの入力端に伝達する。ゼロ交差
検出器135は、ライン136に方形波を出力する。この方形
波は、カウンタチェイ137のクロック入力として使用さ
れる。カウンタチェイン137は、入力波形を64分周する
（a divide by 64 function）。これにより、ライン138
に約1.56キロヘルツの方形波が出力される。

ライン138の信号は、アナログスイッチ139の制御入力
に供給される。アナログスイッチ139の信号入力にはラ
イン132から100キロヘルツの信号が与えられる。これに
より、アナログスイッチ139は、ライン132からの100キ
ロヘルツの信号を、ライン138の信号の1.56キロヘルツ
の割合でオン／オフするゲートとして機能する。ライン
138の信号は、インバーター141により反転される。イン
バーター141の出力は、ライン142に現れ、第２のアナロ
グスイッチ145の制御入力に与えられる。アナログスイ
ッチ145の信号入力には、ライン132から100キロヘルツ
の信号が与えられる。アナログスイッチ145の出力は、
ライン146に現れる。したがって、ライン146には、前述
と同様に、100キロヘルツの信号のバーストが1.56キロ
ヘルツの割合で現れる。インバーター141の作用のた
め、ライン140への出力は、ライン138への出力がハイで
あるときにライン132からの信号を通過させる。ライン1
38の信号がローであるときは、ライン146にライン132か
らの信号が出力され、ライン140はローに維持される。
ライン138と140の信号は、ミキサー143に出力される。
また、ライン142と146の信号はミキサー147に入力され
る。ミキサー143及び147の出力は、それぞれライン148
及び149に現れ、それぞれローパスフィルタ150及び151
に入力される。ライン138のそのままの信号と、それが
反転された信号は、それぞれライン156と157に与えられ
る。

ライン152と153とには、いずれも、オシレーター131
からの100キロヘルツの信号とディバイダー（divider）
137からの1.56キロヘルツの信号とが混ざり、さらにロ
ーバスフィルターを通った信号が通っている。これらの
信号は、いずれも上記２つの周波数が混合されたもので
あるので、ライン153に100キロヘルツの周波数成分が乗
っているときは、ライン152のそれは乗らず、ライン152
に乗っているときには、ライン153には乗っていない。
また、ライン156にENABLE（EVE）（許可（偶数））信号
が乗っているときは、ライン152にオシレーター131の10
0キロヘルツ成分が現れる。一方、ライン156にENABLE
（EVEN）信号が乗っていないときは、ライン152にオシ
レーター131の100キロヘルツ成分が現れない。しかし、
これらの状況下で、ライン157には、ENABLE（ODD）（許
可（奇数））信号が乗り、ライン153に100キロヘルツ成
分が現れる。これが、第５図において説明した、リード
センサの互い違いの列を交互に（高周波成分で）励磁す
る励磁源である。ライン152と153の信号は、それぞれ、
第８図Ａの５個のドライバ増幅器158及び159に入力され
る。ドライバ増幅器は、同じ偶数（even）及び奇数（od
d）の励磁信号に乗せている５つのラインを有する。な
お、第８図Ａにおいて、５つのラインは、まとめて符号
160及び161が付されている。増幅器158及び159は、適切
な励振（drive）と絶縁（isolation）をセンサに与える
ために備えられている。

ライン132へのオシレーター131からの出力は、ローパ
スフィルタ163にも入力される。ローパスフィルタ163の
出力は、10個のドライバ増幅器162に入力される。これ
らのドライバの出力は、10個のラインの集合165に入力
され、LAG EXCITATION信号を10個のラグ検出コイル70
a′〜70j′の各々に与えられる。本実施例では、オシレ
ーター131の100キロヘルツの出力のみが、ラグコイルを
励磁するために使用されている。これは、ラグコイルの
主たる目的が、ラグコイルのところを通過するカウンタ
ボアにコインが存在するか否かを検出することにあるか
らである。

第８図Ｂは、コネクタボード122の詳細を示してい
る。図に左側から入っている線は、オシレーターボード
125からの信号ラインである。図面右側のラインの集合1
21a及び121bは、プロキシミティ／バルブボードのため
に記載されたものである。なお、120aは第１の環状溝、
120bは第２の環状溝に対応している。

第８図Ｂで破線122で囲まれた部分は、コネクタボー
ド122の構成要素を示している。なお、図示されている
のは、コネクタボードの回路の1/5の部分である。した
がって、完全なコネクタボード122では、第８図Ｂに示
されたサーキットリーがさらに４つあることになる。オ
シレーターボード125からの信号と典型的な奇数番及び
偶数番の環状溝との関係を示すために、最初の２つの環
状溝用の接続回路が示されている。図において、オシレ
ーターボードからのライン156及び157のENABLE EVEN及
びENABLE ODD信号は、ボードを介して、環状溝２及び１
のライン121b及び121aにそれぞれ直接接続されている。
図面に示されているように、ライン156及び157からの許
可信号は、コネクタボードの他の偶数及び奇数のチャネ
ルにそれぞれ入力されている。奇数番のチャネル１につ
いての説明は、他のチャネルの作用に説明するのに十分
であろう。５つのラインの集合161（第８図Ａ）の１つ
は、回転ドラムの上に取り付けられているリードセンサ
70aに直接接続されている。第８図Ｂ及び第７図におい
て、ライン161と、リードセンサ70aから出ている２本の
出力ラインとが３つのラインの集合167aを形成する。図
中符号168aを付した、リードセンサ70aから出ている２
本の出力ラインは、計測増幅器169aの入力端子に接続さ
れている。計測増幅器169は、物理的にコネクタボード
上に置かれている。なお、添え字ａ〜ｊを付した参照符
号は、それぞれ、環状溝１〜10の構成要素であることを
意味する。また、符号にプライム（′）を付したもの
は、当該環状溝用のラグセンサと関連することを示す。

計測増幅器169aの出力は、ライン127a（集合121aの一
部）に入力される。ライン127aは、プロキシミティ／バ
ルブボード120aに接続されているLEAD SIGNAL信号ライ
ンである。

同様に、集合165からのLAG EXCITATION信号は、ラグ
センサ70a′に入力される。ラグセンサ70a′の出力は、
計測増幅器169a′により増幅され、チャンネル１のPVB
へのライン128aに入力される。チャンネル１用の７つの
エアバルブ制御用ライン129aは、コネクタボード122を
介して、７つのラインの集合169aに直接接続されてい
る。

第８図Ｂに示す２番のチャンネル通の、偶数番号のチ
ャンネルについての回路構成は、、回路が接続される個
々の環状溝と関連する個々のセンサ及びバルブを除き、
また、偶数の許可及び励磁信号が用いられることを除
き、上記と同一である。同様に、他の環状溝についての
コネクタボード122を介しての接続も、第８図Ｂに示さ
れたのと同様である。

次に、第８図Ｃについて説明する。第８図Ｃには、一
つの環状溝のための典型的なPVBのプロキシミティ／バ
ルブボード120が示されている。したがって、特定の環
状溝を意味する添え字ａ〜ｊは、この図では省略されて
いる。ラインの集合121からの信号は、図面左からボー
ドに入力される。、バス111、112及び115との接続は、
図面右側に示されている。

ライン126のLEAD ENABLE（リード許可）信号及びライ
ン127の当該リードセンシングコイルからのLEAD SIGNAL
（リード信号）出力は、リード信号処理ブロック170に
入力される。ライン128のLAG SIGANL（ラグ信号）は、
ラグ信号処理ブロック171に入力される。これらのブロ
ック内のサーキットリーの詳細は、第８図Ｄ及びＥにお
いて説明する。以下、信号処理ブロック170及び171の出
力について説明する。ライン175及び176には、それぞ
れ、低周波及び高周波のピーク信号がアナログ電圧とし
て現れる。このアナログ電圧は、４チャネルA/Dコンバ
ーター177に入力される。ライン178にはラグ出力信号が
与えられ、A/Dコンバーター177の他の入力に供給され
る。信号処理ブロック170及び171からのライン179及び1
80には、それぞれ、リードセンサ及びラグセンサのため
の幅許可信号（width enable signals）が与えられる。
最後に、クリア用信号が、ライン181からリード信号処
理ブロック170へ入力される。

ライン175と176の低周波及び高周波のピーク信号は、
特性信号を提供するものである。特性信号は、ライン12
7におけるLEAD SIGNALの低周波成分の振幅のピークと、
高周波成分の振幅のピークとからなる。このように、ラ
イン175及びライン176における信号は、低及び高周波の
振幅のピークの信号であり、この信号は、ライン127が
接続されているコイルを通過するコインの特性の一部を
表している。

ライン179及びライン180におけるリード及びラグ幅許
可信号（lead and lag width enable signal）は、スレ
ッシュホールド検出部の出力である。この出力は、ライ
ン127及びライン126の入力信号が、適当なフィルタリン
グと整流の後に、しきい値より高い場合にハイとなる。
ピーク信号は、A/Dコンバータ177により８ビットのデジ
タル値に変換され、適切な時間にシステムにより読みと
られるように、PVBの８ビットデータバスに入力され
る。

ライン179及びライン180における幅許可信号は、幅測
定回路に入力される。幅測定回路は、破線185で囲まれ
ている部分である。ライン179及びライン180における幅
許可信号は、NANDゲート186及び187のそれぞれの一方の
入力に供給される。NANDゲート186及び187の他方の入力
には、幅オシレータ188からの信号が供給される。NAND
ゲート189及び187の出力は、ライン189及び180を介し
て、リード幅カウンタ191及びラグ幅カウンタ192のクロ
ック入力に供給される。第８図Ｃより、ライン179及び1
80におけるリード及びラグ幅許可信号が、カウンタ191
及び192によるカウントを交互に許可したり禁止したり
することが明らかである。なぜならば、それら幅許可信
号は、幅オシレータ188からのクロック信号を交互に導
通させたり、切断したりするからである。ライン179に
おける幅許可信号が、ライン127におけるリード信号の
大きさの増加に応じてハイとなった場合には、リード幅
カウンタ191は、ライン127におけるリード信号の大きさ
が所定値より減少し、リード幅許可信号がローとなるま
でカウントを行う。したがって、カウンタ191に保存さ
れる値は、リード幅許可信号がハイであった時間に対応
したものとなる。この時間は、ライン127が接続されて
いるリードセンサコイル70を物体が通過したために、ラ
イン127における信号の大きさが所定値を上回った時間
である。また、カウンタ192がカウントし、保存する値
は、ラグ信号の幅を表す。

カウンタ191及び192の出力は、それぞれ、８つのライ
ンからなるセット195及び196を介して、トライステート
バッファー（tristate buffer）197及び198に入力され
る。

前述のように、プロキシミティ／バルブボード120の
ための特性取得サーキットリーは、全て、システムメモ
リ用のメモリマップドI/Oのアドレス空間の一部であ
る。前述の特性は、低周波及び高周波数ピーク信号とリ
ード幅信号とをその成分に含んでいる。低周波及び高周
波ピーク信号は、チードセンシングコイルからのもの
で、A/Dコンバータ177により８ビットの番号に返還され
ている。リード幅信号は、カウンタからライン195に出
力されたものである。さらに、ラグ検出特性は、ライン
196に現れる８ビットの番号という形態の幅信号として
のみ提供される。全ての特性値は、マイクロプロセッサ
110（第７図）の制御による適切な時間に、システムデ
ータバス112に読み込むために、PVBデータバス182に送
られる。コントロールロジックブロック210は、システ
ムメモリの各論理アドレスのデータの値を詠むための周
知のアドレス及び読み取り要求コントロールロジックで
ある。コントロールロジックブロック210の機能を実現
するためのサーキットリーは、当業者に公知のものであ
る。ライン211には、両方向バスドライバ212を制御する
ためのバス制御信号が現れる。両方向バスドライバ212
は、システムデータバス112をPVBデータバス182に接続
するものである。４つの制御ライン215は、A/Dコンバー
タ177を制御するものである。ライン181には、ブロック
210からのクリア信号が現れ、信号処理ブロック170並び
にカウンタ191及び192のクリア入力に入力される。プロ
セッサ110がクリアファンクションに係る特定のアドレ
スに書き込みをすべき旨の命令を発した場合には、ライ
ン181の信号はハイとなり、上記に参照した回路に保存
されている全ての特性値を消去する。

個別にデコードされたリード幅特性を読むための信号
とラグ幅特性を読むための信号とは、ライン216及びラ
イン217にそれぞれ供給される。これらのラインは、ト
ライステート入力（tristate input）をトライステート
バッファ197及び198に接続する。トライステートバッフ
ァ197及び198は、マイクロプロセッサの制御のもと、適
切なときに、カウンタ191及び192の出力をPVBデータバ
ス182に接続する。もちろん、プロキシミティ／バルブ
ボード120からデータが読み込まれている場合には、ラ
イン211は、両方向バスドライバ212を制御し、データを
PVBバス182からシステムデータバス112に転送させる。

上記より明らかなように、ピーク及び幅の特性値は、
プロキシミティ／バルブボード120上のサーキットリー
により得られる。これらの値は、マイクロプロセッサ11
0の制御のもと、システムデータバス112により読まれ
る。特性信号の解析は、マイクロプロセッサの制御のも
と、システムメモリに保存されているキャリブレーショ
ン値に基づいて行われる。解析が終了すると、マイクロ
プロセッサは、プロキシミティ／バルブボード120に信
号を送り、後述する方法により、関連するソレノイド制
御エアバルブの列を次々と制御させる。コントロールロ
ジックブロック210からの２つのデコードされた出力
は、ライン218及び219に供給される。これは、出力をエ
アバルブにラッチングし、それらのバルブの状態を読み
とるためである。ここでエアバルブとは、プロキシミテ
ィ／バルブボード120により制御されているものをい
う。８ビット（うち７ビットはバルブを制御するのに使
用される）かならるワードがバルブに書き込まれると、
そのワードはシステムデータバス112に現れ、PVBデータ
バスに送られる。８ビットラッチ220の時間を計るため
に、ライン218の信号が適当に変換させられる。ラッチ
の出力は、８つのライン211に現れ、出力トライバ222に
入力される。出力ドライバ222は、エアバルブのソレノ
イドを作動するのに十分な電気的な駆動力を供給するも
のである。

また、バルブの状態に関する情報をシステムにおいて
読みとることができる。７つのエアバルブ制御ラインか
らなる集合129は、ポイント225において、ドライバ222
の出力及びレベルシフタ226の入力に接続されている。
レベルフタは、ソレノイドを駆動するために使用された
信号のレベルを適当な論理レベルに変換する。この論理
レベルは、ライン227に出力される。出力された論理レ
ベルは、トライステートバッファ228に入力される。マ
イクロプロセッサが制御ライン219に係るアドレスに書
き込みを行うと、トライステートバッファ228は、ライ
ン227を介してPVBデータバス182に対し信号を出力し、
バルブの現在の状態についての情報を読み取り可能とす
る。この情報は、動作不良のバルブを検出し、システム
により適切な位置へ出力が供給されていることを確認す
るのに使用される。

つまり、ピーク値特性及び幅値特性は、全て第８図Ｃ
に示された装置からシステムデータバス112に読み込ま
れる。バルブ制御用のワードは、各環状溝に係る７つの
エアバルブを制御するために、システムデータバス112
からラッチ220に書き込まれる。さらに、本実施例で
は、自己診断及びキャリブレーション用の情報が提供さ
れる。これには、レベルシフタ226及びラグ信号出力ラ
イン178に係るバルブ状態読み取り装置が含まれる。

第８図Ｄ及びＥは、ブロック170のリード信号処理サ
ーキットリー及びブロック171のラグ信号処理サーキッ
トリーの詳細を示す図である。第８図Ｄにおいて、破線
170により囲まれた要素は、リード信号処理回路の要素
を示している。環状溝のリードセンサに接続された計測
増幅器169からの出力は、ライン127に現れる。ライン12
6のリード許可信号は、アナログスイッチ230の制御用入
力信号である。コネクタボード122において説明したよ
うに、ライン126は、リードセンサ励磁信号が100キロヘ
ルツの高周波信号のバーストを含む場合にアクティブと
なる。したがって、アナログスイッチ230は、ライン127
からの信号を、リード信号処理装置の信号経路にあるポ
イント231に交互に通過させる。

ポイント231以降において、信号の高周波成分は、回
路170の上側の部分に示されたサーキットリーにより処
理され、低周波成分は、下側の含分により処理される。
はじめに、回路の上側の部分について説明する。ポイン
ト231における信号は、バッフアーとして機能する増幅
器232を通った後、遮断周波数が置52キロヘルツである
ハイパスフィルタ235を通る。ハイパスフィルタの出力
はライン236を介して200キロヘルツのノッチフィルタ23
7に入力される。ノッチフィルタ237は、100キロヘルツ
の高周波励磁信号の２次高調波を除去する。フィルタの
出力は、全波整流器（full wave rectifier）238により
整流される。整流器の出力は、ローパスフィルタ239を
介してライン240に出力される。フィルタ235は、ポイン
ト231における信号の全ての低周波成分を減衰させるも
のである。また、整流器238とローパスフィルタ239との
組み合わせは、ライン127から処理装置に入る信号の高
周波成分の大きさを表す信号をライン240に出力する。

本実施例において、ライン240の信号は、ピーク特性
信号及び幅特性信号の生成に使用される。ライン240
は、コンパレータ241の一方の入力に接続される。コン
パレータ241の他の入力は、基準電圧源242に接続され
る。基準電圧源242は、幅カウンタ191（第８図Ｃ）のト
リガーレベルを定める。これにより、リードセンサを金
属物体が通過したことに対応して、ポイント240に現れ
る。パルスの幅を定義するための所定のしきい値を決め
ることができる。コンパレータ241の出力はライン179に
現れ、第８図Ｃにおいて説明した幅カウンタを制御す
る。

ライン240の信号は、加算増幅器245にも入力される。
加算増幅器245の他方の入力には、負の基準電圧源246が
接続されている。基準電圧源246として負のものを採用
しているのは、ライン247の出力信号のダイナミックレ
ンジを大きくとり、A/Dコンバータ177の利点を最大限利
用するためである。ライン247への出力は、一般的ピー
クホールド回路に入力される。ピークホールド回路は、
ライン247における信号のピーク値を取得、保持し、こ
れをA/Dコンバータ177への高周波ピーク値としてライン
176に出力する。

ポイント231からの信号は、ライン249を介してバッフ
ァー増幅器250にも入力される。また、バッファー増幅
器250の出力は、2.6キロヘルツのローパスフィルタ251
に入力される。ローパスフィルタ251の出力は、ライン2
52を介して第２の全波整流器255に入力され、整流され
る。整流器255は、ライン256に出力する。ライン256の
信号は、第２のピークホールド回路257に入力される。
ピークホールド回路257は、ライン256からの信号のピー
ク値を保持し、ライン175に出力する。ライン175の信号
は、前述と同様にA/Dコンバータに入力される。

コントロールロジック210からクリア信号がライン181
に出力されたときには、ピークホールド回路248及び257
の出力はゼロにリセットされ、次のパルスの発生に対す
る準備がなされる。

第８図Ｅは、ラグ信号処理回路171を示す。この回路
は、リード信号処理回路のフィルタ237と同じ機能を果
たす200キロヘルツのノッチフィルタ258を有する。この
フィルタの出力は、全波整流器259により整流される。
全波整流器259の出力は、ローパスフィルタ260を通っ
て、ポイント261に与えられる。ラグコイルが接続され
ている増幅器169′は、オシレータボードからの100キロ
ヘルツの信号のみにより励磁されているので、ポイント
261における信号は、ラグセンサが検出した信号の大き
さを表す正の電圧となる。通常のオペレーションでは、
ライン261からの信号は、コンパレータ262の一方の入力
に入力される。コンパレータ262の他方の入力は、基準
電圧源265に接続される。この組み合わせは、コンパレ
ータ241と基準源242がリード信号処理回路170において
与えるのと同じしきい値を設定するという機能を有す
る。したがって、コンパレータからライン180への出力
は、前述と同様の方法により、ラグ幅信号カウンタの制
御に利用される。

ポイント261からの信号は、ラグ出力信号としてライ
ン178を介してA/Dコンバータ177にも供給されている。
第８図Ｃにおいて説明したように、この信号は、装置の
キャリブレーション及び試験の間に利用されるが、通常
の運転中に特性信号を生成するために利用されることは
ない。

本実施例では、リード信号処理サーキットリー170の
低周波チャネル用ピーク値のみが利用される。しかしな
がら、コインの識別の信頼性確保のために４つの特性信
号を要求するシステムでは、幅値を利用することもでき
る。

第９図は、クォータ及びダイムについての高周波チャ
ンネルのピーク値及び幅値の典型的な例を示す。カーブ
275は、センシングコイルをクォータが通過したことに
よりライン240に生じる出力信号を示す。カーブ276は、
ダイムの通過によりライン240に生じた信号のレベルを
示す。第９図において、Vrefにより示される電圧レベル
は、電圧源242の電圧を意味する。なお、この図のカー
ブは例示であり、実際にコインの通過により生じたカー
ブは、異なる種々の形状を有することがある。さらに、
外国硬貨や代用貨幣のその他の物体については、さら
に、いろいろな異なるカーブが生じ、本装置は、確実に
これを検出し、特定できる。

クォータがセンサの下を通過したときには、大きな電
圧値のカーブが現れる。の信号は、ピーク電圧V_PQに達
するまで増加する。信号は、クォータがセンサを通過す
るにつれ低下し、破線278によって示される時間に基準
電圧を下回るようになる。信号が基準電圧より高い時間
がクォータの幅信号であり、第９図において寸法線W_Qに
より示されている。この時間は、カウンタ191によりカ
ウントされるものに対応する。

ダイムに係るカーブは、より鈍い形状をし、より低い
ピーク値を有する。つまり、ピーク値V_PDは、非常に低
い。結果として、信号が基準電圧より高い期間W_Dは、短
い。この期間は、NANDゲート186の出力により許可を得
たカウンタ191のカウントを表すものである。

プロセッサ110は、比較的ビジー（bussy）な状態であ
り続ける。本実施例では、隣り合う２つのカウンタボア
の中心が特定の点を通過するのに要する時間は93msecで
ある。全てのPVBは、同じ信号をクリア信号としてデコ
ードするので、全てのチャンネルのチャンネルクリア信
号は、ライン181にほとんど同時に与えられる。一旦、
ピーク値及び幅値がクリアされると、以下のことが行わ
れる。はじめに、ピーク検出装置及び幅検出装置が、マ
スタータイミングソース制御マイクロプロセッサ110と
同期せずに動作する。したがって、最後に取得された信
号レベルがクリアされると、マイクロプロセッサ110か
らのアシスト又はアテンションなしに、第７図及び第８
図に示されたサーキットリーにより、次のピーク値信号
と幅値信号のセットが自動的に取得される。

データは、特定の環状溝の２つの隣り合うカウンタボ
ア間の中心点がリードセンサの下を通過したときとほぼ
同時に読み込まれる。マイクロプロセッサ10がデータバ
スからデータを読みとれる速度のために、本装置は、短
い時間に、逐次10個のチャンネルをポーリングして、リ
ードコイルを最後に通過した10個のカウンタボアの列か
ら特性信号を取得する。これら特性信号が一旦保存され
ると、本装置は、次のカウンタボアの列の近傍に備え
て、特性取得装置を初期状態にリセットすべく、適切な
クリア信号を出すだけでよい。その間に、マイクロプロ
セッサ110は、得られた特性値を保存されているキャリ
ブレーション値と比較し、センサを通過したばかりの各
環状溝のカウンタボアにあったコインの種別を決定す
る。上記が終了すると、解析を行ったそのカウンタボア
がエアバルブ配列のしたを通過する際のソレノイド作動
エアバルブ65の作動を制御するために、メモリキュー
（memory queue）に適切な出力信号を供給する。これが
終了すると、マイクロプロセッサが、30の特性信号（各
環状溝につき３つの特性信号）のセットを次に読みとる
準備ができ、カウンタボアの次列のデータ処理に進む。

コインの種別が決定されると、カウンタボアからのコ
インの排出を制御する信号を出力することが可能とな
る。コインの排出は、マイクロプロセッサが、コイン受
収部の上を通過する際のコインの相対位置について関知
しなくてもよい方法で行われる。しかしながら、同じ環
状溝の隣り合うカウンタボアの中のコインの種別の順番
はランダムである。コイン受収部は隣り合うカウンタボ
アの間隔だけ離れて配置されている一方で、特定種別の
コインの現れる順番が不明であることから、他のコイン
より物理的に後ろにあるコイン、すなわち、回転方向に
関し上流側にあるコインを、下流側にあるコインより先
に排出する必要がある場合もある。言い換えると、コイ
ンは、センサの配列の所定位置を通過する順番に無関係
に排出される可能性があるのである。

マイクロプロセッサの仕事を可能な限り簡単にするた
めに、エアバルブにおけるコイン排出を制御するための
キューイングシステムが開発された。各環状溝について
７ビットのワードがマシンメモリに定義されている。マ
シンメモリは、７つのパラレルシフトレジスタ（parall
el shift register）としてオペレートすべく論理的に
操作させる。コイン排出用のメモリキューは、検出され
た各コインに対応して、７ビットの一つにマシンアクセ
スを与えることにより実行される。しかしながら、検出
されたコインの種別に応じて、７ワードの各々の特定の
１つのビットのみがセットされる。

上記オペレーションについて、第５図、第10図、第11
図Ａ〜Ｅを用いて説明する。第10図は、７つのシフトレ
ジスタのうち４つを用いたコイン排出用メモリキューの
論理構造を例示している。図には、N0〜N4までの５つの
ワードが示されている。図の上部には、クォータ、ニッ
ケル、ペニー、ダイムをそれぞれ表すＱ、Ｎ、Ｐ及びＤ
が示されている。回転ドラムが物理的に回転すると、ワ
ードは、下方に論陸的に移動する。したがって、このメ
モリキュー構造は、各コイン種別のための４つのパラレ
ルシフトレジスタであると考えることができる。本実施
例の７ビットメモリキューでは、残りのシフトレジスト
のうち２つ（第10図において不図示）は、２つの他のコ
イン受収部（第３図）に割り当てられている。また、最
後のシフトレジスタでは、ドラムの内部へ戻される未知
の値に対して割り当てられている。一般的な使用におい
ては、コイン受収部と関連するシフトレジスタの一つ
は、選別項目外として使用される。各ワードの左のビッ
トは“Q"列の下にある。つまり、この列は、コインをク
ォータ用のコイン受収部に排出するエアバルブを制御す
るシフトレジスタを表す。最も左にある“Q"列に示され
るビットは、第５図の61dに示されるエアバルブの列を
作動させたり、作動させなかったりするのに使用され
る。同様に、第10図の右隣の次の列は、ニッケル列であ
る。この列のビットは、第５図の61cの列のエアバルブ
を作動させる。同様に、“P"列のビットは、61b列のエ
アバルブを、“D"列のビットは、61a列のエアバルブを
制御する。

第10図のノーテーションは、各々のコイン受収部の上
に新しいカウンタボアのセットの中心があったとき毎
に、全てのバルブがワード０という出力として読みとら
れることを示す。

ワードN4からN1までに示された対角線上の文字Ｑ、
Ｎ、Ｐ及びＤは、コインの種別の検出に応じてセットさ
れる固有のビットを表す。センサによりコインの種別が
決定され、それが上記４種類のコインの種別のいずれか
である場合には、上記４ビットのうち１つのみがセット
される。したがって、あるカウンタボアについてフォー
クが検出された場合には、文字“Q"があるワードN4の最
も左のビットに１がたてられる。もし、ペニーが検出さ
れた場合には、ワードN2の２番目のビットに１がたてら
れ、ワードN1からN4までの他のビットはもとのまま変化
させられない（すなわち、０である）。

センシングコイルは、ダイム排出用のエアバルブの列
から、物理的及び時間的に、カウンタボア間の距離１つ
分だけ離れて配置されている。このことは、本実施例で
は、コイル70b、70d、...70jについて真である。しかし
ながら、キューは、マイクロプロセッサにより操作させ
るN1からN4までのワードの数及び全てのバルブが読みと
られるN0に対応するワードを増やすことで、より上流に
あるセンサーに対し適切に作動するように構成すること
ができる。よって、センサ70a、70c、...70iを利用して
いる環状溝のために、キューの中の読み出しが行われる
ニブル（nibble）の間に、及びN1からN4までの４つのワ
ードの間に、余分なワードがおかれる。

第11図ＡからＥまでは、コイン排出用メモリキューの
動作を説明するための例が示されている。示される例
は、最初のカウンタボアがクォータを有し、次のカウン
タボアがペニーを有する場合のデータが取得された場合
を示す。なお、以下の説明では、適宜第５図をも参照す
るのが好ましい。

第11図ＡからＥまでにおいて、メモリ中のＸは、先行
するコインの検出に応じてマイクロプロセッサがセット
した未知のコンディションを表す。第11図Ａは、時間T1
におけるメモリキューの状態を示す。クォータが検出さ
れ、そのために、ワードN4の最も左のビットが１にセッ
トされ、対角線上のセット可能な他のビットはゼロにセ
ットされている。つまり、クォータを検出したことに応
じて、４つのワードN1〜N4の対角線には、1000なるビッ
トシークエンスが書き込まれている。

次のカウンタボアの内容物が検出されると、コイン排
出用キューの４つの論理シフトレジスタ全てが１だけ下
にシフトされ、マイクロプロセッサは、次にペニーを検
出したことに対応して、対角線上のビットの一つをセッ
トする。この結果、対角線上のビットパターンは、0010
になる。その前の対角線上の1000は、１ビット下にシフ
トされている。そして、時間T1に、読み取りワードN0に
あった４つの未知のコンディションは、シフトアウトさ
れている。時間T2において、例示したビットパターンの
最初のビットが読み取りワードN0に達する。具体例に
は、ダイム用のシフトレジスタに０ビットが達してい
る。これは、この環状溝に関しては、時間T2にダイム用
のソレノイドが作動しないということを意味する。

第５図において、上記例がエアバルブ列61aからカウ
ンタボア間の距離１つ分だけ離れているセンサコイル70
bについてのものであると仮定すると、上記が、システ
ムの適切なレスポンスであることがわかる。クォータは
時間T1に検出されたことから、時間T2にはクォータはカ
ウンタボア間の距離１つ分だけで移動しており、ダイム
用のエアバルブの列61aの下に位置する。したがって、
時間T2に、ワードN0の最も右に０が現れることは適切な
ことである。

次に、他のコインが読み取られ、カウンタボアが位置
を一つ移動し、時間T3となる。第11図Ｃは、時間T3にお
けるメモリキューの状態を示す。時間T3には、対角線上
に他のビットのセットが書き込まれるが、説明の簡単の
ために、図示を省略している。時間T3において、ペニー
用及びダイム用の双方のエアバルブは、ともにキュー内
の０に応答する。第５図を参照すれば、これが適切な動
作であることがわかる。時間T3において、クォータは、
列61bまで進んでいるため、ペニー用のコイン受収部の
上に位置する。１個のカウンタボアだけ後にあるペニー
は、ダイム用のコイン受収部の上まで進んでおり、列61
aのバルブの下に位置する。したがって、前述した２つ
のゼロは、正しい結果である。

次に、再びビットがシフトされると、読み取りワード
N0の左からの３つのビットには、X01が現れる。ワードN
0に１が現れたときには、そのビットに対応するエアバ
ルブが作動される。時間T4では、ペニー用のシフトレジ
スタに対応するビットがワードN0において１となってい
る。

第５図からわかるように、時間T4には、クォータが列
R3に進み、ニッケル用のコイン受収部の上に位置する。
したがって、コイン排出用のメモリキューのニッケルに
対応する列が０であることは適切なことである。一方、
ペニーの方は、カウンタボア１個分だけ後ろにあるの
で、ペニー用のコイン受収部の上に位置することにな
る。第11図Ｄは、１がペニー用のシフトレジスタの読み
取りワードにあることを示しており、実際に、当該環状
溝の列61bのエアバルブが作動され、ペニーをペニー用
のコイン受収部に排出させる。

最後に、時間T5にカウンタボアの位置がもう一度シフ
トする。第11図Ｅは、このことを示している。第11図Ｅ
では、読み取りワードのクォータ用の列に１が現れてい
る。実際に、時間T4とT5との間に、クォータは、ニッケ
ル用のコイン受収部からクォータ用のコイン受収部へ移
動している。したがって、列61dにおけるこの環状溝に
関するバルブが作動され、クォータは、適切なコイン受
収部に排出される。

上記より明らかなように、検出されたコインの値は、
コイン排出メモリキューの対角線上のビットパターンに
変換される。このとき、対角線上のビットの１つのみ
が、検出されたコインに対応して１にセットされる。第
11図Ａ〜Ｅに見られるように、クォータは、ペニーより
１個のカウンタボアの分だけ先行している。しかしなが
ら、ペニー用のコイン受収部は、クォータ用のコイン受
収部よりカウンタボア２個分だけ上流側にあるので、ペ
ニーは、時間T4になって始めて排出される。

以上より明らかなように、ある環状溝についてコイン
の値が決定されると、マイクロプロセッサ110は、コイ
ン排出用メモリキューに適切な対角線上のビットパター
ンを書き込むだけでよく、後は、キューを機能させるた
めに必要なシフトという比較的簡単なステップを実行す
るだけで、いずれのコインがどこにあるかということを
追跡する必要がない。

前述したように、本実施例は、極めて簡単にセルフキ
ャリブレーションを行う。本装置は、運転用コンソール
40からの制御により、キャリブレーション用運転モード
とすることが可能である。この運転モードでは、既知な
もののサンプルが本実施例のドラムの中に入れられる。
次に、装置が運転され、選別及び連続モード運転におい
て前述したように、PVBが２つのピーク特性と１つの幅
特性からなる１セットの特性を取得する。もちろん、手
元にあるコインシステムが、他の特性信号を利用する場
合には、本発明の実施例にも同じ特性信号を定義するこ
とができる。

キャリブレーションモード運転中には、ドラムの各カ
ウンタボアの位置について取得された各特性信号がメモ
リ117に保存される。個々のカウンタボアについて取得
された新しい特性値は、保存されている値の最大及び最
小と比較され、それらより大きい又は小さいときは、新
しい値への書き換えが行われる。

さらに、キャリブレーションモード運転中は、列61g
のソレノイド制御エアバルブが作動し、サンプルをドラ
ムの中に戻す。これにより、サンプルは、ランダムに混
合され、長い時間の間に、あるサンプルが異なるカウン
タボアに入っている状態で異なるセンシングコイル70に
より検出されるようになる。これにより、特定のタイプ
の既知物体からなるサンプルに対する本実施例の装置が
示す応答に関し、極めて良好な統計を得て、これらから
なるデータを特性信号に関するセットとして保存するこ
とができる。前述したように、これらのデータは、オフ
ラインの装置を含む、いかなる種類の不揮発性メモリに
も保存することができる。

もちろん、特定のコインシステムのコインを検出すべ
くシステムを構成する場合には、本装置は、上記の方法
により、そのコインシステムの個々のコインについてキ
ャリブレーションを行わなければならない。このような
キャリブレーションが行われると、異なるカウンタボア
の位置及び異なるセンシングコイル70の間で大きく変化
するが、時間に対してはあまり変化することのない数多
くの変数が得られる。

また、本装置は、いろんなオペレータにより取り扱わ
れることのあるコインシステムにおける変化に対して
も、容易に適応できる。例えば、ある形式の代用硬貨を
検出する必要がある場合に、その代用硬貨を本装置に投
入するだけ、装置はキャリブレーションがされる。どの
ような運転を行っている間であっても、簡単なキーボー
ドの操作により、種々のコイン受収部56をそれらのコイ
ンを受収するものと定めることができる。同様に、造弊
のコストを下げるべく、政府が貨幣の合金の成分を変更
したよう場合その他の変化があっても、本装置は、上記
キャリブレーションプロセスにより、簡単に対応するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による硬貨選別装置と機械的に
組み合せた全体絵画図を示す。 第２図は実施例による回転ドラムと内部にコインを収納
するさら穴の絵画図を示す。 第３図は実施例による各素子とコインの放出路をファン
トムに示す。 第4A図は、実施例による新規な検知コイルを通過するさ
ら穴の回転部との代表的な組み合せの正面部分断面図
と、検知コイルの断面図とを示す。 第4B図は本発明の実施例による検知コインの回路図を示
す。 第５図は本発明の実施例によるセンサーコイルとエアバ
ルブとの配列の投影図を示す。 第６図は円筒にエアバルブを配列し、回転するドラムの
内部にコイン受収部を配した正面部分断面図を示す。 第７図は実施例によるコントロールとシグナアチアアク
イジション回路のブロック図を示す。 第8A図は実施例による発振部の回路図を示す。 第8B図は実施例によるコネクタボードの回路図を示す。 第8C図は実施例によるPVBの代表的回路とブロック図を
示す。 第8D図は実施例による信号検知装置のアナログ回路のブ
ロック図を示す。 第8E図は実施例による遅延センサーのプロキシティ検知
回路のブロック図を示す。 第９図は実施例による記号信号の出力電圧のグラフ図を
示す。 第10図は実施例による個々のメモリー位置とコイン放出
例のダイアグラムを示す。 第11A図から第11E図は実施例による単一チャンネルにお
ける２つの隣接したさら穴のコインのシーケンス検出の
一代表例によるコイン放出メモリーの各変化状態を示
す。 20……コイン選択装置 21……清掃部 25……入貨用傾斜部 26……入貨用傾斜管 27……モーター 28……ベルト 29……レキサンポリカーボネイト窓 30……開放部 31……ソレノイド作動エアバルブ 32……遅延センサーコイン 40……コンソール 41……CRT 42……キーボード 45……プリンタ 46……小型プリンタ 50……回転ドラム 51……さら穴 52……小径の穴 55……エンドキャップ 56……コイン受収部 57……受収管 58……出貨幣用傾斜管 59……第２レキサンポリカーボネイト窓 61……エアバルブ 63……矢印 64……矢印 65……ソレノイド作動バルブ 66……エアパイプ 67……マニホールド 68……転向板 70a〜70j……先行コイル 70a′〜70j′……遅延コイル 70……センシングコイル 71〜74……コイル 76……垂直軸 77……ネジ 78……フエライトビード 80……１次側（変圧器） 81……２次側（変圧器） 82……間隔 85……矢印 110……マイクロプロセッサ 111……アドレスバス 112……システムデータバス 115……ラインコントロールバス 117……アクセスメモリーチップ 118……レベルポート回路 120……PVB（プロシィミティ／バルブボート） 121……線路 122……シングルコネクタボード 125……発振ボード 126〜128……線路 129……エアバルブ制御線路 130……センサー及びバルブギループ 131……100kHz発振器 132……線路テムデータバス 135……ゼロクロスシング検出器 137……デバイダー，計数チェーン 138……線路 139……アナログスイッチ 140……線路 141……変換器 142……線路 143……ミキサ 145……アナログスイッチ 146……線路 147……ミキサ 148〜149……線路 150……ローパスフィルタ 151……ローパスフィルタ 152〜153……線路 156〜157……線路 158〜159……増巾器 160……集合線路 161……集合線路 162……トライバー増巾器 163……ローパスフィルタ 165……集合線路 168……線路 169……計測用増巾器 170……先行信号処理ブロック 171……遅延信号処理ブロック 175〜176……線路 177……A/D変換器 178〜181……線路 182……PVBデータバス 185……区線 186……NANDゲート 187……NANDゲート 188……広帯域発振器 189……線路 191……先行ワイドカウンタ 192……遅延ワイドカウンタ 195〜196……線路 197……トリステイトバッファ 198……トリステイトバッファ 210……論理制御ブロック 211……線路 212……インターフェイスシステムデータバス 216……線路 217……線路 220……８ビットセッチ 221……線路 222……アウトプットドライバー 226……レベルシフター 227……区線 228……トリスライトバッファ 230……アナログスイッチ 231……接続点 232……緩衝増巾機 235……高域波器 236……線路 237……200kHzノッチフィルタ 238……全波整流器 239……低域波器 240……線路 241……コンパレータ 242……基準電圧電源 245……加算増巾器 246……負の基準電圧電源 247……線路 248……ピークホールド回路 249……線路 250……緩衝増巾器 251……低域波器 252……線線 255……全波整流器 256……線路 258……200kHzノッチフィルタ 259……全波整流器 260……波器 261……接続点 262……コンパレータ 265……基準電圧電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム ドナルド ヒース、ジュニ ア アメリカ合衆国 30110 ジョージア州 ブレマン、キャッシタウン ロード 2225 (56)参考文献 特開 昭63−45691（ＪＰ，Ａ) 米国特許3751871（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G07D 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸を有し、前記回転軸に垂直な平面上
   にある複数の溝部に配置された孔のあいた複数のカウン
   タボアを有する回転円筒ドラムと、 前記回転円筒ドラムを囲むように設けられ、前記回転円
   筒ドラムの内壁との間にプレナムを形成する円筒ハウジ
   ングと、 前記回転円筒ドラム内の圧力が、前記回転円筒ドラム外
   の圧力より高くなるように前記プレナム内を減圧するポ
   ンプと、 前記円筒ハウジング内において所定の回転方向に前記円
   筒ドラムを回転させるモータと を有するコイン取り扱い装置であって、 前記円筒ハウジングの上に設置されたコインセンサの配
   列であって前記溝部のそれぞれの上に少なくとも一つの
   前記コインセンサが位置するコインセンサの配列と、 前記回転軸と平行な線に沿って前記円筒ドラム内に位置
   する複数の細長いコイン受収部と、 前記円筒ハウジングの上に配置され、選択的に作動させ
   ることのできるエアバルブの配列であって、前記溝部の
   各々において少なくとも１つの前記エアバルブが各々の
   前記コイン受収部の上に実質的に位置するエアバルブの
   配列と、 特定の前記溝部の前記カウンタボアの一つに収容された
   金属物が前記特定の溝部の上に位置する前記コインセン
   サを通過する毎に、複数のコイン選別信号の中から特定
   の前記コイン選別信号を供給するために、前記コインセ
   ンサの配列に接続されたコイン選別回路と、 前記コイン受収部の中の適当な一つに前記金属物を排出
   すべく、前記特定のコイン選別信号に応じて、前記特定
   の溝部の上に位置する前記エアバルブの適当な一つに駆
   動信号を与えるように、前記エアバルブの配列及び前記
   コイン選別回路に接続されたコントローラと を備え、前記コントローラは、Ｍを予め定められた有効
   なコインに係る前記複数のコイン選別信号の数と等しい
   整数、Ｎを前記複数の溝部の数よりも大きな整数である
   とした場合に、それぞれがＭ個のビットポジションを有
   する少なくともＮ個のシフトレジスタとして論理的に配
   列された排出信号用キューメモリを含み、 前記コントローラは、前記複数のコイン選別信号の特定
   の１つを与える前記コイン選別回路に応答して前記駆動
   信号を前記Ｍ個のビットポジションの特定の１つへロー
   ドするとともに、前記回転円筒ドラムの回転に同期して
   前記シフトレジスタの内容をシフトし、 前記コントローラは、前記複数の溝部の各々について、
   前記溝部の上に位置する前記エアバルブの配列の各々
   が、前記Ｎ個のシフトレジスタのうちの特定の１つの前
   記ビットポジションの特定の一つと操作可能に接続され
   るように、前記エアバルブの配列に接続されている ことを特徴とするコイン取り扱い装置。