JP3367665B2

JP3367665B2 - コイン検査装置

Info

Publication number: JP3367665B2
Application number: JP51158391A
Authority: JP
Inventors: ノーマンレイモンドマザード; ヒリップアンドリューホルステンクロフト; ピーターロナルドスミス
Original assignee: マイクロシステムコントロールズプロプライエタリーリミテッド
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 2003-01-14
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: BR9106621A; ATE159114T1; CA2086684C; CA2086684A1; WO1992001270A1; KR930701800A; DE69127899D1; EP0537251A1; US5476168A; JPH06500652A; EP0537251A4; EP0537251B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、コイン、代用硬貨または同様のものを検査
あるいは識別する方法およびその装置に関するものであ
る。

コインで作動する装置は、商品やサービスの提供に世
界中でますます使われるようになっている。このような
装置には、遊技機、多種の商品を売る自動販売機、ゲー
ム機（ポーカーゲーム機などの）、および公衆電話など
がある。

この中の自動販売機は、公共交通機関の切符やお菓子
やビデオカセットや棒パン等様々な商品を供給してお
り、先進国においては、労賃が高いこと、このような商
品を夜中でも買いたいというニーズがあるため、その傾
向が顕著である。

加えて、公衆電話すなわちペイホンはさらに高度にな
って来ている。“テレホンカード”やクレジットカード
だけでしか使えないペイホンが増える傾向にあるが、将
来のペイホンは、現在イタリアで使われているような、
コインもテレホンカードもゲットーニ（電話用代用硬
貨）も使えるモデルになりそうである。

紙幣検査装置が使われているが、紙幣（特に、破損し
たり使い古された紙幣）を“読む”こと固有の問題と、
ほとんどの国において小額の通貨は硬貨になっていると
いう傾向とが相俟って、前記のあらゆる応用分野でコイ
ン検査装置が必要とされるであろう。

前記の応用分野のどれかに使われるためには、コイン
検査装置は、異なる価値の硬貨の区別、異なる国の硬貨
の区別、そして、本物と偽物の区別を素早く正確に行わ
なければならない。現在使われているコイン検査装置で
は、外国の小額硬貨と、そのコイン検査装置が置かれて
いる国のより高額なコインとを正確に区別できないこと
がある。加えて、特にヨーロッパのような地域において
は、色々な国々から入ってくる大量の硬貨に現在のコイ
ン検査装置では対応できない。

コイン検査装置での公知技術の一例が米国特許第3918
565号明細書であり、プログラマブル・メモリに記憶さ
れているデータと使用されたコインのデータとを比較す
るコイン選択方法とその装置が開示されている。

この米国特許第3918565号明細書では、コインを調べ
て生成される周波数などの信号の数値を、プログラマブ
ル・メモリに記憶されている本物のコインの受入れでき
る数値と比較する。

もう１つのコイン検査装置の例はオーストラリア特許
出願第24242/84号であり、コイン中に渦電流を誘起させ
る脈動コイルを使用することが開示されている。モニタ
手段を使って渦電流が減衰するのをモニタし、モニタ手
段の出力と記憶している基準値とを比較することによっ
て識別を可能にしている。

このオーストラリア特許出願第24242/84号のアプロー
チは必要以上に複雑で、適切な迅速さで識別を行うこと
ができないであろうと考える。

本発明の目的は、改良されたコイン検査装置を提供す
ることにある。

本発明は、次のステップを含むコイン識別方法を提供
するものである。

コインの少なくとも一部がその間に位置付けられるよ
うにした検出コイルを単一のパルスで励磁するステッ
プ、パルス減衰の逆起電力波形の少なくとも一部を反転し
増幅して、前記一部またはその各部から前記コインの識
別定義を与える情報を抽出するステップと、前記識別定義がある期間またはある期間を表す消シス
テム・クロック計数値の形で、また、前記期間または前
記数値は、前記コイルの消磁に関して予め定められた時
間、および、前記逆起電力波形と基準電圧波形とが交わ
る時点間の時間に関連するものであって、前記コインの
識別定義を基準識別定義とマイクロプロセッサで比較し
て前記コインが受入れできるものか、受入れできないも
のかを判定するステップ。

また、本発明は、次のステップを含むコイン検査方法
を提供するものである。

コインの少なくとも一部が励磁の際にその間に位置付
けられるようにした検出コイルを励磁するステップ、予め定められた時間後前記コイルを消磁するステッ
プ、電圧振幅制限逆起電力波形または電圧減衰波形の第１
の位置と第２の位置を前記コイル間において反転し増幅
するステップ、前記コイルの消磁と前記第１の波形部分が第１の基準
電圧と交わる時点との間の時間から第１のシステムクロ
ック計数値を得るステップ、前記コイルの消磁と前記第２の波形部分が第２の基準
電圧と交わる時点との間の時間から第２のシステムクロ
ック計数値を得るステップ、前記コイルの消磁と前記第２の波形部分だ第３の基準
電圧と交わる時点との間の時間から第３のシステムクロ
ック計数値を得るステップ、前記第１の数値、前記第２の数値、および前記第３の
数値を、それぞれ第１の範囲の記憶された数値、第２の
範囲の記憶された数値、および第３の記憶された数値と
それぞれ比較するステップ、および、前記第１の数値、前記第２の数値、および前記第３の
数値が、それぞれ前記第１の範囲、前記第２の範囲、お
よび前記第３の範囲内にあれば前記コインの受入を表す
信号を発生するステップ。

さらに、本発明は、１つのタイプのコインの基準値を
記憶するコイン検査装置において、次のステップを含む
プログラミング方法を提供するものである。

第１の種類の第１のコインの少なくとも一部がその間
に位置付けられるようにした検出コイルを単一のパルス
で励磁するステップ、パルス減衰の逆起電力から、前記第１のコインの識別
定義となる第１の数値セットとしての情報を抽出するス
テップ、前記第１の数値セットを記憶するステップ、第１の種類の第２のコインについて前記第１ステップ
および前記第２ステップを繰り返し、前記第１の数値セ
ットとともに前記各ステップにより発生された第２の数
値セットを記憶し、数値範囲セットを発生するステッ
プ、予め定められた個数の第１のコインについて前記ステ
ップを繰り返すステップ、および、前記第１の種類の全てのコインについて得られた記憶
された数値範囲セットを、１つまたはそれ以上の前記範
囲の一端または両端において拡大し、または拡大するこ
となく、前記第１の種類のコインを表す１つの数値範囲
セットとして規定するステップ。

また、本発明は、次のものを具備するコイン検査装置
を提供するものである。

基準軌道、前記軌道のいずれか一方の側に位置する検出コイル、コインの少なくとも一部が前記コイル間に存在するこ
とを検出する検出手段、前記コイルを単一のパルスで励磁し、消磁する手段
と、消磁後の前記検出コイルにおける電圧減衰波形のいく
つかの部分から導かれ、システム・クロック計数値また
はその計数値のセットになっている前記コインの識別定
義を励磁期間から導く手段。

さらに、本発明は、コイン検査装置のコイン軌道を提
供するものである。

コイン軌道は部分的に第１の側壁と第２の側壁および
ベースによって形成され、前記第１の側壁と前記第２の
側壁のそれぞれは使用中に垂直方向に対しある角度をな
すように配置されている。コインは、前記軌道を重力に
よって前記第１の側壁から離れて前記第２の側壁の方へ
傾くようにして通過する。前記ベースと前記第２の側壁
は90゜以上180゜以下の角度をなしており、前記ベース
は使用中に垂直方向に対しある角度をなすように配置さ
れている。前記軌道を次々と通過するコインは前記ベー
スと前記第２の側壁を通過する際ほぼ同様の傾きとな
る。

本明細書中において、コインという用語は、偽のコイ
ン、“私鋳貨幣”および代用硬貨をも包含するものとす
る。

以下、本発明の実施例を次の添付図面を参照しながら
詳細に説明する。

第１図は、本発明によるコイン検査装置本体の実施例
を示す正面図、第２図は、第１図のコイン検査装置の平面図、第３図は、第１図のコイン検査装置の下面図、第４図は、第１図のコイン検査装置本体の付属要素を
示す正面図、第５図は、第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は、第１図の本体要素の正面図、第７図は、第６図のVII−VII線断面図、第８図は、第７図の部分拡大図、第９図は、第６図のIX−IX線断面図、第10図は、第１図のＸ−Ｘ線断面図、第11図は、コイン検査／識別装置の実施例回路の部分
回路図、第12図は、第１図〜第10図のハードウェアおよび／ま
たは第11図の回路を使用した、コインにパルスを印加し
た後の硬貨を示す波形、第13図は、第11図の回路を変移素子で第12図の波形を
制限した波形、第14図は、第13図の波形を部分的に拡大して明確にし
た図、第15図は、第14図の波形のある部分を反転し増幅した
図、第16図は、第14図の波形の別の部分を反転し増幅した
図、である。

まず、好ましい実施例であるハードウェアに関する第
１図〜第10図を参照する。

好ましいコイン検査装置は、特定の装置に内蔵される
ユニットであって、どのような装置であれ、その装置に
投入されたコインは、検査装置中のコイン転動軌道を通
り、受け入れられたものはある１つの出口から、また、
受入れられないものはもう１つの出口から出てきて、適
切な信号が次の動作のために特定の装置に送られる。

第１図〜第３図に示すように、好ましい実施例のコイ
ン検査装置10は、本体を有し、この本体は、18で示すよ
うにヒンジ結合された２つの本体部分14（本体）と16
（付属本体）とを具備している。

付属本体16は、印刷配線板組立体98があり、第５図の
28'にその１つを示しているネジ等でカバー100が付属本
体16に締結されている。

本体部分14は、印刷配線板組立体102をその中に具備
し、第５図の106にその１つを示しているネジ等でカバ
ー104が本体部分14に締結されている。

印刷配線板組立体98,102には、検査装置10を動作さ
せ、監視し、制御する全ての電気・電子部品を組込むこ
とができる。

本体カバー104は、好ましくは、本体14部分の溝108,1
10に留めることができ、また、前記のように106のよう
なネジによって締結することができる。

自動販売機などの装置に検査装置10を締結するため
に、その装置のブラケット（図示しない）に検査装置10
をピン112,116,118で取り付けることができる。

ほぼ立方形の本体12の上面図（第２図）にコイン投入
口20、下面図（第３図）に受入口22と排出口24が示され
ている。

第４図、第５図、および第６図、特に第５図を参照す
ると、コイン軌道26がコイン投入口20から伸びている。
コイン軌道の幅Ｗは、検査装置10に投入されるはずのコ
インの厚さに一致する最大限の寸法に選定されている。
オーストラリアで使われる好ましい例では、幅Ｗは3.5m
mである。それは、オーストラリアコインで最も厚い２
ドルコインが3mmであるからである。

第１の光センサー28がコイン軌道26の入口近傍にあっ
て、コイン軌道の第１部分30は下方に傾き（第４図、第
５図）、垂直に対して角度が付けてある（第５図）。

従来の検査装置では、転がりながら検知器の所を通る
コインを軌道あるいは溝の片方の壁に向けようとしてい
た。

そのような公知技術として、イギリス特許第2182477
号がある。この特許の第２図にコインの“溝"10が示さ
れている。コイン11はこの溝の壁に向くようにされ（第
２図の左側の壁）、溝の壁は溝の底に対して鋭角になっ
ている。問題の壁と底は両方とも垂直に対してある角度
が付けられている。

イギリス特許第2182477号の第２図のような配置の考
え方によると、こうすることによって重力でコインは問
題の壁に対してそれ自身で平らになる。それは、壁がコ
インに落ちる側にあり、また、コイン11の下側が図示の
位置に向かって底を動いて行くので、重力でそのように
平らになるのである。

実際には、その配置ではしばしばうまく行かないこと
がある。コインは溝をゴロゴロ転がり、イギリス特許21
82477号の第２図に示されている部分（コイル12、13の
間）は、その溝をコインが次々と通過すると再現性がな
くなってしまう。

一方、第５図に示すように、本発明の好ましい実施例
のコイン軌道30のベース32は、側壁36に対して公知例の
それと反対の向きを持っている。そのコインが検出領域
38を通って行くとき、ＸまたはＹのように側壁36に接触
している。コイン（例えば、第５図に示す小さいコイン
Ｘ）がコイン投入口20へ落ちて行くとき、コインは部分
30の方へ倒れる。重力によって、コインは部分30の斜面
を転がり落ちる。このとき、コイン周囲の下部はベース
32の横の傾きに沿って滑り落ちる。コインの下部周縁部
分はベース32と点接触しており、ベース32の下端と側壁
34の下端の間にある。このようになっているので、コイ
ンはまた重力によって第５図に示す位置に倒れる。この
とき、上部周縁はコイン軌道26の側壁36と点接触してい
る。

第５図の配置において、コインがコイン軌道26の領域
38を次々と通過するとき、それぞれのコインは周縁部と
側壁36の間と、周縁部とベース32の間で点接触するよう
な向きを取る。この向きは従来技術の向きよりも安定し
ていて、従って、コインが領域38を次々通過しても再現
性がより高い。

径の大きいコインＹは、コインＸの倒れ角度とやや異
なる角度になるが、実質的には全てのコインについて同
じである。このことは正確に検出を行うのに有用である
ということが判っている。前述した従来技術のコイン軌
道では、検出（後述）する領域38において、コインが異
なるとその領域をコインが通過するときゴロゴロぐらぐ
らすることになり、また、濡れていたりべたべたしてい
たりすると向きが違ってしまい、結果的に、正確に識別
する能力が低下してしまう。本実施例では、各コインは
領域38を“点接触”で、そして側壁36に対して実質的に
同じ倒れ角で、コイル40,42に関連づけられて（後述）
領域38を通過するので、識別におけるこのような問題は
最小限になる。

領域38におけるコイン軌道26のそれぞれの側面に、１
組の誘導（ポット）コイル40,42が設けられている。コ
イル40,42は、検出回路（例えば、第11図の回路のよう
なもの）に接続されており、単一の誘導磁場を形成して
いる。これらのコイル40,42は、従来からある通常のス
イッチング回路（図示しない）によってコイン１個を検
出するごとに発生する単一のパルスで励磁される。

コイル40,42は、好ましくは接着剤で、各々、本体部
分14,16に物理的に結合されている。コイル40,42は、コ
イン軌道26の平面にほぼ平行で、できるだけ近付けてコ
イン軌道の幅Ｗほど離してあるのが第５図から判る。

検出領域38の端部のコイル40,42のすぐ近傍に、一対
の光センサー44,46（第４図、第６図、第７図）があ
る。

第７図には、また、排出レバー48も示されている。こ
の排出レバーを押し下げて、コイン軌道26で詰まってし
まったコインを開放する。

第８図にさらに詳しく図示されているように、本体部
分14のベースには、コイン受入／拒絶機構50がある。

機構50は、素早く動作する手段であって、受入、すな
わち検出されたコインを「受入」軌道に移動させ、拒絶
コインが受入軌道に入って行かないように素早く動作す
る。拒絶コインは、「拒絶」軌道の方に向きを変えられ
る。

機構50は、「円滑に動く」ピボット64を支点とする受
入／拒絶アーム62を有し、このアームは、本体部分14に
ネジ等54で締結されたＵ字状電磁石52を有するソレノイ
ドで動作する。この円滑に動くピボット64の動く範囲は
制限されており、例えば、本体部分14の溝にあって２つ
の位置の間でアーム62が素早く動くようになっている。

アーム62は、通常はスプリング手段58によって、第７
図に示す「不合格」の位置に保持されている。拒絶位置
にあるときは、アーム62の表面84はコイン軌道26のベー
ス底部32の続きになっている。

この機構が「受入」信号、あるいはインストラクショ
ンのようなものを受けると、このソレノイドが励磁され
る。これによって、アーム62は電磁石52に引き付けられ
る。特に、ピボット64は、電磁石52の下部に引き付けら
れ、必然的に磁石に付いてしまう。この段階になると、
電磁石52/アーム62の組合せによって、磁束をさらに多
く発生させることができ、これによってもっと強い電磁
力がアーム62に働いて、第８図の位置へさらに素早く動
くようになる。第８図に示すような配置にすると、アー
ム62を非常に素早く引き付けられるということが判って
いる。

受入コインと拒絶コイン、両方の軌道については、第
１図〜第10図に関連付けて説明する。第10図に最もよく
表わされている。

第９図は、検出装置10の本体12を開放して示してお
り、本体部分14,16は支点18を中心にして回転して開い
ている。支点18は、好ましくは本体12の両端に設けられ
た２本のヒンジピンであって、通常コイン軌道26の線上
にある。

本体部分14,16とカバー100,104は、射出成形されたプ
ラスチックス製とすると一層よい。さらに好ましくは、
コイン軌道26の内部もそれらの部分を成形品で形成する
とよい。このようにすると、コイン軌道26の両方の
「壁」がそれぞれ一体の一部品でできる。

第９図に最もよく示されている本体の構造は、コイン
軌道26を掃除することができるように、ヒンジ結合され
ている２つの本体部分14,16は、好ましくはスプリング
手段のようなもので付勢しておいて、開いて離すことが
できる。検査装置のコイン軌道は、そこを通過するコイ
ンに付着して運ばれる塵埃によって汚れ、そして／また
は塞がれてくる。

さらに、本体部分14,16を開いて離せるというのは、
装置の中で引っ掛かった曲がったコインや偽造コイン
が、拒絶軌道に落ちて行けるようにするということでも
ある。

本体部分14,16に取り付けられているカバー100,104
は、また、電子部品を飛沫および泥から保護する。

第10図のコインＺ（50オーストラリア・セント硬貨）
が投入口20から検査装置10に入って行っている。実用さ
れる場合、例えば自動販売機の外側から投入口20へ、コ
インＺが最初に通過しなければならないコイン軌道が延
びてきている。

コインＺがコイル40と42の間の図示の位置に到達する
と（コインX,Yがその位置に図示されている第５図も参
照）、コインＺの存在を光センサー44,46が検出する。

センサー44,46からの「コイン検出」信号がマイクロ
プロセッサ（図示されていない）に送られると、マイク
ロプロセッサはコイル40,42を単一のパルスで励磁させ
る。この励磁、すなわちパルスによる結果を分析して
（この好ましい方法については後述する）、マイクロプ
ロセッサは機構50へ「受入」信号を送出したり送出しな
かったりする。

「受入」信号が機構50へ送出されると、ソレノイドが
励磁されアーム62に引き付けられて、コインＺは矢印86
で示す「受入」軌道を通って行く。

分析の結果、コインが受入れできないなら、アーム62
は「拒絶」位置のままで、コインＺはアーム62の表面84
で向きを変えられ、矢印88で示す「拒絶」軌道に入る。

コインＺは、検査装置10を通る間中動き続けているこ
とに留意すべきである。コインＺが機構50に到達するよ
りも前に、検査装置10のエレクトロニクスによる分析と
判定が確実に行われて、アーム62が引き付けられたり引
き付けられなかったりする。

さらに、もう２対の光センサが設けられている。チェ
ック光センサ90,92とアクセプト光センサ94,96である。

コインＺが受入れできるとされ、受入軌道を落ちて行
くと、まず、チェック・センサ90,92の間を通過する。
チェック・センサもアクセプト・センサも前記のマイク
ロプロセッサが常に監視し、検査装置内のコインの動き
を確認している。コインＺの通過軌道がチェック光セン
サ90,92をトリガする前にアクセプト光センサ94,96をト
リガするような軌道であれば、コインＺは不正とみなさ
れ、警報が発せられるか、何も出力されない。これは、
ごまかし検査させようと、糸あるいはより糸などに結ん
でコインを検査装置から出し入れするような場合に適用
される。

コインがさらに受入軌道を落ちて行くと、アクセプト
光センサ94に到達する。アクセプト光センサがトリガが
掛かることによってマイクロプロセッサは、コインＺが
装置内を間違いなく通過していると判断し、適切な出力
を出す。

センサ90,92,94,96を使い、これらからの情報を処理
するので、検査装置は“ごまかし防止要素を具備するこ
とになる。

実用上は、受入軌道はコイン貯蔵室あるいは箱まで延
びており、一方、拒絶軌道は、拒絶コイン、代用硬貨、
傷物あるいは偽物などをユーザーが取り出せる場所まで
延びている。

コインが受入れできるとされると、検査装置10は、そ
れが内蔵されている装置にその承認したコインの価値を
表す信号を送る。そして、その価値あるいは多くのコイ
ンの累積合計額は表示手段に表示することができる。

第１図〜第10図の検査装置を使ったコイン検査／識別
方法の実施例を以下に説明する。

第11図は、検査装置10に内蔵されている回路部の回路
図である。重ねて述べることになるが、検査装置10は、
検査装置を制御するマイクロプロセッサを有する。この
マイクロプロセッサは、検査装置10をプログラムした
り、再プログラムしたりするための非インテリジェント
端末（例えば、キーボードと表示装置だけを有する）を
接続してプログラムされる。

このようなプログラミングは、好ましくは、ハンドヘ
ルドの装置（図示していない）を使って行われる。この
装置は、検査装置に接続されるようになっており、他の
種類のコインを使えるようにプログラムするだけでな
く、全ての機能（コインの価値、作動、停止）を設定す
る。

ハンドヘルド装置は、プログラミングに使われると、
主識別装置をプログラム・モードに設定する。

第12図〜第16図は、第１図〜第10図の検査装置を使っ
た検査ステップを示している。

プログラミング・モードのとき、最初に、検査装置を
通過している軌道からある数値を得てマイクロプロセッ
サに記憶させ、この数値は、使用モードにおいて引き続
いて行われる参照と比較に使われる。

好ましいプログラミング・モードでは、所定数（例え
ば10個）のコインを検査装置に通す。これらのコインは
勿論同じタイプ（国、額、寸法など）で、実際に流通し
ているそのタイプの条件を代表していなければならな
い。

本発明の好ましい形式で、第１のコインが検査装置を
通ると、後述する方法で３個の数値が生成される。

仮に、この３個の数値を500、120、98としよう。これ
らの数値はマイクロプロセッサに保持される。

次のコインの数値を502、119、98とする。これらの数
値も記憶され、これら３つの数値それぞれについて
「窓」、すなわち範囲500〜502、119〜120および98がで
きる。続いて、コインを所定数まで検査装置10に投入す
ると、窓は498〜502、119〜121および97〜99となる。

検査装置10に基準コインを通過することによってでき
たそれらの窓は、そのままにしておいて、好ましくは、
自動あるいはプログラム化してその窓を例えば、495〜5
05、118〜122および96〜100というように拡張すること
ができる。この窓の拡張の度合いは知識、経験、および
／または試行によって様々であろうが、検査装置が本物
で傷のないコインを受入れできないとすることが非常に
まれにしか起こらないことを確実にする。

「使用」モードで、コインが検査装置10に投入され、
（例えば）497、118および99という数値が生成される。
それらの数値は、記憶してある数値範囲、すなわち窓と
比較される。そのコインの各数値が、各々、対応する数
値範囲の中に入っていれば、そのコインは、プログラム
された数値のコインであるとして受入れられる。

しかしながら、540、121および75という数値のコイン
は、その数値全てがそれぞれの数値範囲に入っていない
ので、受入れできるとはされず、拒絶される。

それでは、本発明の実施例では、どのようにしてそれ
らの数値を導き出し、また、どのように記憶してある範
囲と「使用」中の比較が行われるかを以下に詳述する。

第12図は、コイル40,42が励磁され消磁されたときど
うなるかを示したグラフである。コイル40および42によ
る単一の誘導場における、時間に対する電圧のグラフ
で、時間αはコイル40,42が励磁された時間、時間βは
コインへの磁場が切られた時間である。

第12図の例示波形は、パルス印加、すなわちコイン励
磁の時点において一対のコイル40,42の間に位置するコ
インの、厚さ、直径、表面の特性および材料組成などの
コインパラメータによって決まる。

例だけのためであるが、コイル40,42が励磁される時
間を200マイクロ秒とする。勿論、妥当な数値ならどの
ような時間（素早くコインを検査／識別するという要求
に一致するなら）を使ってもよい。

第12図に出力波形を示す。消磁した直後に電圧スパイ
ク66が発生し、その後、電圧は減衰して行き安定状態Ｑ
に落ち着く。電圧が固有の値（この例では5V）に戻った
ときに安定状態Ｑになる。

第12図の波形は、実際に第11図の回路の点Ａにおいて
発生した波形である。点Ｂでは、過渡抑圧素子（ZD1 S
AS）の働きで第13図に示す波形になる。この波形は、電
圧スパイク66を電圧上限68にカットする過渡抑圧素子に
よって制限（歪みなしに）されていることを除けば、第
12図の波形と同じである。

第14図は、第13図の波形の減衰部70を、明確にするた
めに拡大したものである。減衰波形部70のいずれか異な
った２つの部分、例えばセクション72,74部分を次の処
理のために選択し、各々の部分における波形を分析す
る。この分析は、減衰波形部70のいずれか異なった２つ
の部分が、電圧／時間の領域において適切な値の基準電
圧に対していかなる特有の数値（システムクロック計数
値）を示すかを知る（得る）ことによって実行できる。
消磁後の逆起電力減衰波形（消磁されてからの減衰電圧
波形）は、上述したように、コイン励磁の時点において
一対のコイル40,42の間に位置するコインの、厚さ、直
径、表面の特性および材料組成などのコインパラメータ
によって決まる。そして、消磁直後に電圧スパイク66が
発生し、その後、電圧は減衰して行き、やがて安定状態
に落ち着くが、消磁直後に発生する電圧応答波形のう
ち、電圧スパイク66から電圧上限68までをカットした後
の減衰パルスの逆起電力波形70の少なくとも一部分72,7
4部分において、コインのパラメータによって様々な形
の波形として現れる。

これまでは、第12図、第13図および第14図の波形は、
単一の仮想コインに関するものであった。

第15図に２つの波形を示す。破線のもの78と実線のも
の76は、それぞれ２つの異なるタイプのコインＸとＹを
表している。例えば、波形78は、20オーストラリア・セ
ント硬貨で、波形76は、10オーストラリア・セント硬貨
である。

第15図の波形は、第14図における減衰波形部70の一部
分72が第11図においてU₂で示す比較器とレジスタ、キャ
パシタを有する回路によって反転・増幅されたものであ
って、第11図の回路の位置Ｃでの波形である。反転と増
幅を行う理由は、減衰波形部70の一部分72を電圧／時間
の領域において容易かつ便利にそして確実に比較され得
るような形式に変換し、システムクロック計数値で表さ
れるデジタル出力として取り出すためである。

適切な値の基準電圧V_R1が決まっており、β位置（コ
イル40,42の消磁）から波形76とV_R1との交点までの時間
が計数される。

システム・クロック計数値でその時間間隔をCC1とす
る。

波形76（コインＸ）のシステム・クロック計数値をCC
1−Ｘとする。波形78（コインＹ）については、同様の
時間をシステム・クロック計数値でCC1−Ｙとする。

クロック計数でのCC1−ＸとCC1−Ｙの数値は、各々コ
インＸとＹについて決められた前記の３つの数値の内の
１つである。

第16図に、第14図の部分波形70の一部分74が第11図に
おいてU₃で示す比較器とレジスタ、キャパシタを有する
回路によって反転・増幅されたものを示す。反転と増幅
を行う理由は、減衰波形部70の一部分74を電圧／時間の
領域において容易で迅速かつ便利に、そして確実に比較
され得るような形式に変換し、システムクロック計数値
で表されるデジタル出力として取り出すためである。す
なわち、一対の検出コイル40,42間に位置するコインの
パラメータによって様々な形に現れる電圧応答波形であ
って、一対の検出コイル40,42の消磁直後に発生する電
圧応答波形のうち、電圧スパイク66から電圧上限68まで
をカットした後の減衰パルスの逆起電力波形70の少なく
とも一部分72,74を反転・増幅処理することによって、
減衰波形部（部分波形）70の一部分72,74を電圧／時間
の領域において容易で迅速かつ便利に、そして確実に比
較されるような形式に変換し、その波形からシステムク
ロック計数値で表されるデジタル出力を得ることがで
き、システムクロック計数値で表されるその出力を分析
することによって容易で迅速かつ便利に、そして確実に
コインの識別を行うことができる。波形80（コインＸ）
と（破線の）82（コインＹ）は、例えば第５図の仮想の
コインＸとＹのプロフィールを表している。

第11図の回路の点Ｄを表している第16図では、各々の
波形に対して２つの基準電圧V_R2とV_R3が決められ、β位
置と、波形とV_R2との交点までの時間を計数CC2とし、波
形80と82に対して、各々、計数値CC2−ＸとCC2−Ｙとす
る。

同様に、β位置から各波形とV_R3との交点までの時間
を計数CC3とすると、計数値CC3−ＸとCC3−Ｙが得られ
る。

かくして、コインＸについてこれが数値CC1−Ｘ、CC2
−ＸとCC3−Ｘを持っているということになる。好適な
構成では、システム・クロック計数の単位は0.5マイク
ロ秒である。そして、この例では、数値はクロック計数
で次のようになる。

CC1−Ｘ 497 CC2−Ｘ 118 CC3−Ｘ 99 検査装置10のプログラミング・モードにおいて、CC1
−Ｘ、CC2−ＸおよびCC3−Ｘは、比較器U₁、U₂およびU₃
が動作して生成される。それぞれの場合において適切な
基準電圧に達すると、各々に対応する比較器は、「計数
停止」信号を送り、比較器U₁、U₂およびU₃からの「計数
停止」信号によって、それぞれに対応するCC1、CC2およ
びCC3についてクロック計数の数値が決まり、前述のマ
イクロプロセッサに記憶される。

コインＸのタイプの他のコインを検査装置10に通すこ
とによって、記憶されているCC1、CC2およびCC3の値
は、次のような範囲、すなわち「窓」を持つようにな
る。

CC1の範囲 495〜505 CC2の範囲 118〜122 CC3の範囲 96〜100 続いてコインＸが検査装置10に投入されると、その値
（CC1−Ｘ＝497、CC2−Ｘ＝118、CC3−Ｘ＝99）は、マ
イクロプロセッサに記憶されている各々の範囲と比較さ
れる。その値が各々の範囲に入っていれば、そのコイン
は受入れられ、受入信号ができる。

本発明の好ましい実施例では、12タイプの範囲をマイ
クロプロセッサに記憶するが、装置および／またはソフ
トウェアは、比較のためにメモリに記憶すべきコイン・
タイプの範囲の数がどれだけになろうと変更可能であ
る。

前述したように、受入信号によって検査装置10は、受
入れできるコインに受入軌道を通過させる。90、92およ
び94などの受入／チェック・センサが、コインがコイン
軌道を正しい方向に通過したということを指示したら、
マイクロプロセッサは、好ましくは、検査したコインに
関する、および／または検査装置が受入れした多くのコ
インの累積金額に関する出力を発生させられる。

“偽コイン”を捕捉するように検査装置10をプログラ
ミングすることができ、こうすると、それらが流通でき
ないようにすることもできる。関係の偽コインのタイプ
に関して、その偽コインの価値を０と登録するだけのプ
ログラミングをその装置について現場ですればよいので
ある。すると、その偽コインは検査装置で「受入れ」ら
れるが、金額は全く表示されない。

本発明の実施例の検査装置10は自己補償する。コイン
検査装置の正確さは、安定した電子状態を維持すること
にかかっている。温度、部品の使用年数などによる検出
・増幅回路のばらつきが装置の正確さに影響する。

演算増幅器のDC出力を、安定状態の時に連続して監視
することによって、この装置は自己補償手段を具備する
ことができる。この出力は、自動的に要求通りの所定レ
ベルに調整される。こうすることによって、回路内のば
らつきを補償し、その装置の正確さを維持するのであ
る。しかしながら、この好ましい実施例では、自己補償
法の必要がないような機能を回路が持っている。

本発明の、および／または記載した実施例のコイン検
査装置は、多くの改良点があることが明らかである。

まず、一対のコイルの磁場に単一のパルスしか加えな
いことで、素早い識別ができる。このことは賭け機や料
金徴収ブースなどの高速分野において特に有用である。
なお、一対のコイルはインダクタンスと抵抗として作用
し、異なるコインが一対のコイルの磁場に置かれると、
その場の環境変化に応じてインダクタンスの値も変化す
る。本発明では、消磁直後に発生する電圧スパイク66か
ら電圧上限68までをカットした後の減衰パルスの逆起電
力波形70の少なくとも一部分72,74の部分において、コ
インのパラメータによって様々な形の波形として現れ
た、この電圧応答を利用してコインの種類を判定・判別
する。

パルス印加後に発生する逆起電力波形70の一部分72,7
4を分析することで、正確な識別を行うことができる。
すなわち、コインX,Yの少なくとも一部がその間に位置
付けられるようにした一対の検出コイル40,42の消磁直
後に発生する電圧応答波形のうち、電圧スパイク66から
電圧上限68までをカットした後の減衰パルスの逆起電力
波形70の少なくとも一部分72,74を選択し、前記一対の
検出コイル40,42の消磁後における前記波形70が第１、
第２、第３の基準電圧V_R1、V_R2、V_R3と交わる時点まで
の時間から３つのシステム・クロック計数値を得ること
によって、前記コインX,Yの識別定義を基準識別定義と
比較することにより、容易で迅速かつ便利に、そして確
実にコインの識別・判別を可能ならしめたものである。

現場でプログラムできることで、新たな、および／ま
たは異なるコインのためのプログラムが、検査装置をワ
ークショップに返さなくてもできる。

検査装置本体は２つの基本部分に別れるので、入手し
やすく、掃除しやすい。

コイン軌道は、検出領域をコインが続けて通過して
も、コインの傾きが再現性よく一定になるように設計さ
れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ホルステンクロフトヒリップアンドリューオーストラリア国ニューサウスウエールズ州 2575 ミッタゴンワンデバンプレイス７ (72)発明者スミスピーターロナルドオーストラリア国ビクトリア州 3040 ウエストエセンドンクリフトンストリート 97 (56)参考文献特開昭64−26293（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−262992（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−26294（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−11592（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−187385（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G07D 5/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コインX,Yの少なくとも一部がその間に位
置付けられるようにした一対の検出コイル40,42を単一
のパルスで励磁するステップと、前記一対の検出コイル40,42間に位置するコインのパラ
メータによって様々な形に現れる電圧応答波形であっ
て、一対の検出コイル40,42の消磁直後に発生する波形
のうち、電圧スパイク66から電圧上限68までをカットし
た後の減衰パルスの逆起電力波形70の少なくとも一部分
72,74または各々の部分から前記コインの識別定義を与
える情報を抽出するステップと、前記識別定義がある期間を表すシステム・クロック計数
値CC1,CC2,CC3の少なくとも３つの数値の形であって、前記一対の検出コイル40,42の消磁後における前記逆起
電力波形70が第１の基準電圧V_R1と交わる時点までの時
間から第１のシステム・クロック計数値CC1を、また、
前記検出コイル40,42の消磁後における前記逆起電力波
形70が第２の基準電圧V_R2と交わる時点までの時間から
第２のシステム・クロック計数値CC2を、さらに、前記
検出コイル40,42の消磁後における前記逆起電力波形70
が第３の基準電圧V_R3と交わる時点までの時間から第３
のシステム・クロック計数値CC3を得ることによって、
前記コインの識別定義を基準識別定義とマイクロプロセ
ッサで比較して前記コインが受入れできるものか、受入
れできないものかを判定するステップ、とを含んでなるコイン検査方法。
【請求項２】波形70のいずれか異なった２つの部分であ
る第１の波形部分74と第２の波形部分72とで反転・増幅
されている請求項１記載の方法。
【請求項３】前記第１の数値CC1、前記第２の数値CC2、
および前記第３の数値CC3を、それぞれ第１の範囲の記
憶された数値、第２の範囲の記憶された数値、第３の範
囲の記憶された数値と比較するステップと、前記第１の数値CC1、第２の数値CC2、および第３の数値
CC3が、それぞれ前記第１の範囲、第２の範囲、第３の
範囲内にあれば前記コインの受入れを表す信号を発生す
るステップ、とを含んでなる請求項１または２記載の方法。
【請求項４】前記各々のシステム・クロック計数値を得
ることは、それぞれの基準電圧に対して波形70の前記少
なくとも一部分72,74の反転・増幅された形式での交点
を検知することを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】基準軌道26、前記軌道26のいずれか一方の側に位置する一対の検出コ
イル40,42と、コインＺの少なくとも一部が前記一対の
検出コイル40,42間に存在することを検出する検出手段4
4,46と、前記一対の検出コイル40,42を単一のパルスで励磁し消
磁する手段と、前記一対の検出コイル40,42間に位置するコインのパラ
メータによって様々な形に現れる電圧応答波形であっ
て、一対の検出コイル40,42の消磁直後に発生する波形
のうち、電圧スパイク66から電圧上限68までをカットし
た後の減衰パルスの逆起電力波形70の少なくとも一部分
72,74から得られるシステム・クロック計数値CC1,CC2,C
C3の少なくとも３つの数値からなる前記コインの識別定
義を導く手段とを含んでなるコイン検査装置。
【請求項６】前記コインＺを複数の行き先の１つへ移動
することを許可するための判別に対して作用する受容／
拒絶手段50をさらに備えた請求項５記載のコイン検査装
置。
【請求項７】前記受容／拒絶手段50が浮動ピボット64上
を旋回するアーム62を備え、前記アーム62が、該当する
信号を受けて“受容”位置と“拒絶”位置との間を移動
するようにし、前記アーム62はソレノイド手段52によっ
て押圧手段58に移動されるようにした請求項６記載のコ
イン検査装置。
【請求項８】コインに関する記憶された情報と比較する
比較手段と、この比較に反応してコインＺを複数の行き先の１つへ移
動するように操作することができる分別手段50とをさら
に含んでおり、この分別手段は以下のものを備えている（ａ）コインが通過する入口20、（ｂ）分別されたコインを受け取る２つ以上の出口86,8
8、（ｃ）入口20と出口86,88との間に位置し、（ｉ）浮動ピボット64上を旋回しコインが出口86,88の
一方へ導かれる第一の位置とコインが出口86,88の他方
を通る第２の位置との間を動くことができ、通常は第１
の位置に押圧されているアーム62、（ii）アーム62を第１の位置から第２の位置へ移動させ
る信号により動作するソレノイドと磁石、請求項５記載のコイン検査装置。
【請求項９】アーム62が第１の位置にあるとき、浮動ピ
ボット64上にあるアーム62が磁石52から離れている請求
項８記載のコイン検査装置。
【請求項１０】第１の本体部分14および第２の本体部分
16を有し、前記本体部分14,16がヒンジ結合18されてお
り、前記本体部分14,16の内部はいずれもコイン通路26
となっている請求項８または９記載のコイン検査装置。
【請求項１１】前記本体部分14,16がばね手段により常
時互いに押圧されている請求項10記載のコイン検査装
置。
【請求項１２】前記コインＺの通過を検出する少なくと
も２組のセンサ90,92、94,96を含む不正防止機能を備
え、前記コインＺが前記センサ90,92、94,96を正しい方
向で通過してセンサを正しい順序で作動させない限り、
前記コインＺが通過すれば前記センサ90,92、94,96が不
正警報音を発し、それ以上の処理を送信しないように監
視および作動されるようにした請求項５〜11のいずれか
に記載のコイン検査装置。
【請求項１３】前記基準軌道26が、部分的に第１の側壁
34と第２の側壁36と前記第２の側壁36の一部であって前
記第１の側壁34に前記コイル40,42の下部で接するベー
ス32とによって形成され、前記第１の側壁34と第２の側
壁36のそれぞれは使用中に垂直方向に対しある角度をな
すように配置され、コインＸは前記軌道26を重力によっ
て前記第１の側壁34から離れて前記第２の側壁36の方へ
傾くように通過し、前記ベース32と前記第２の側壁36は
90゜以上180゜以下の角度をなしており、前記ベース32
は使用中に垂直方向に対しある角度をなすように配置さ
れ、前記軌道26を次々と通過するコインＸは前記ベース
32と前記第２の側壁36を通過する際ほぼ同様の傾きにな
る請求項５〜12のいずれかに記載のコイン検査装置。