JPH04211888A - 硬貨試験装置作動方法 - Google Patents
硬貨試験装置作動方法Info
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- JPH04211888A JPH04211888A JP3027053A JP2705391A JPH04211888A JP H04211888 A JPH04211888 A JP H04211888A JP 3027053 A JP3027053 A JP 3027053A JP 2705391 A JP2705391 A JP 2705391A JP H04211888 A JPH04211888 A JP H04211888A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は硬貨の真偽および単位の検査に関
し、特に、硬貨試験のための無調整自己試験装置に関す
る。 【0002】 【背景技術】硬貨検査技術では、対象と低周波電磁界と
の相互作用が対象の材質組成、従って、対象が受容可能
な硬貨であるか否か、そして、もし受容可能であれば、
その単位を少なくとも一部示すために使用できるという
ことがずっと以前から認識されている。例えば、米国特
許第 3,059,749号を参照。また、この低周波
試験は1回またはこれ以上高周波試験と組み合わされる
と都合がいいということも認識されている。例えば、本
願の譲受人に譲渡された米国特許第 3,870,13
7号を参照。大部分の公知の電子硬貨試験装置は、幾分
異なる値をもつ構成素子を許容範囲内に、そしてこの硬
貨試験装置の製作中に生じる構成素子の位置決めの変化
を補償するためにこの硬貨試験装置で行なわれる各硬貨
試験ごとに少なくとも1個の同調整素子と少なくとも1
回の同調調整を必要としている。例えば、ブリッジ回路
を使用する低周波硬貨試験装置で、ブリッジ回路は、通
常,試験位置に公知の受容可能な硬貨を置いてそのブリ
ッジを平衡させることにより工場で同調をとられる。 【0003】硬貨試験技術でずっと以前から認識されて
いるもう一つの問題は、構成素子の老化、温度や湿度の
変化のような硬貨試験装置の環境の変化、および電子硬
貨試験装置に使用される電子回路の動作特性の望ましく
ない変化をもたらす同様な非建設的な変化を如何に補償
するかの問題である。 【0004】サービス・マンによる電子硬貨試験装置の
再調整は構成素子の老化の問題への一つの公知の答であ
るが、この再調整は高価で、その問題に対しては一時的
な解決しか与えない。一方、この環境補償問題解決のた
め別の補償回路が開発された。例えば、1981年10
月2日出願で本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願
第 308,548号参照。更に、同調調整または別個
の補償回路の必要がなくなる改良になる送受信方法およ
び装置が開発された。これについては、本願の譲受人に
譲渡された米国特許出願第 428,467号参照。 【0005】 【発明の開示】本発明は、硬貨受容限界を設定して補償
問題を除くための簡単、かつ、価格の割に効果的な方法
および装置に関する。本発明は、硬貨の受容可能性を示
すパラメータを測定するための広範囲の電子硬貨試験に
利用できる。本発明によれば、硬貨試験用の硬貨受容限
界が、所定数の以前受容された硬貨に関する硬貨試験よ
り測定されたパラメータについて計算された統計関数に
基いて装置自体により設定および再調整される。 【0006】本発明の一実施例の動作は以下のごとく要
約できる。すなわち、米国の5セント硬貨のような、試
験されるべき任意の硬貨の標準的な組の初期受容限界が
本発明に従って製作されたすべての硬貨試験装置内に最
初記憶される。これらの初期受容限界は、全ての真正な
5セント硬貨のほぼ100%の受容が確保されるように
、かなり広範囲に設定され。各個々の硬貨試験装置を工
場で調整中、受容可能な硬貨がこの装置内へ挿入されて
1個またはこれ以上のセンサで試験される。各センサに
より測定されたパラメータの統計関数が計算される。 例えば、このパラメータの移動平均が計算される。一度
所定数の受容可能な硬貨が受容されると、新しい受容限
界がこの電子硬貨試験装置により自動的に確立される。 例えば、この新しい受容限界は、移動平均プラスまたは
マイナス記憶され予め確立された定数または移動平均の
記憶され予め確立された割合に設定できる。または、こ
の代りに、標準的な初期受容限界は記憶されず、装置が
5セント硬貨のような特定硬貨について同調されるべき
であるという命令信号を送ることにより同調が開始され
る。そして、所定数の正当な5セント硬貨が挿入され試
験される。平均5セントの硬貨を表わす単一の試験硬貨
も使用できる。そして統計関数が計算され受容限界がそ
れに基いて設定される。同様に、受容されるべき硬貨の
更に別の単位について以上の方法が繰返される。いずれ
の場合にも工場での初期同調が所定数の真正な硬貨を単
に挿入することにより達成される。装置が一度商売上動
作されると、更に別の受容可能な硬貨が挿入されるとき
統計関数がこの電子硬貨試験装置により連続的に計算さ
れる。多数の硬貨が受容された後に温度または湿度の変
化のような環境変化が補償するために、硬貨試験装置は
、統計関数の計算が所定数の最も新しく挿入され受容さ
れた硬貨のみに関する情報に基くように計算に再度重み
づけをする。 【0007】本発明による硬貨試験装置の自己同調の特
徴により、本装置を工場で最初同調するに要する時間と
熟練が著しく減らされ、それにより製造工程に使用され
る労賃が減らされるという利点を有している。更に、本
装置は通常の動作中連続的に自体を再三同調し、これに
よりパラメータの変動および環境変化を補償する。 【0008】本発明の硬貨検査方法および装置は、硬貨
の受容可能性を示すパラメータを測定するための広範囲
の電子的な硬貨試験、および、多くの国の硬貨の組から
得られる任意の数の硬貨の確認および受容に適用できる
が、本発明は米国の5セント硬貨を確認することへの本
発明の適用の説明により十分に説明される。特に、次の
記載は米国の5セント硬貨に対し高周波の直径試験に対
する受容限界を設定するための詳細に集中されているが
、高周波による厚さ試験のような、米国の5セント硬貨
に関する他の硬貨試験、および他の硬貨への本発明の適
用は当業者に明らかであろう。 【0009】図面は具象的になるよう意図されているが
、必ずしも一定の比率で描かれているものではない。 本明細書にわたり、「硬貨」なる用語は、硬貨により作
動される装置を使用しようとして人により使用される可
能性のある、真正の硬貨、トークン、偽造硬貨、小さな
金属塊、ワッシャ、および任意の他の品目を含もうとす
るものである。更に、時々本明細書においては簡単化の
ため硬貨の移動が回転運動として記載される。しかしな
がら、そうでないと示される場合を除き、直線的なおよ
び他の種類の運動も包含される。同様に、具体的な種類
の論理回路が以下に詳述した実施例に関して開示したが
、同等な結果を得るために本発明から逸脱せずに他の論
理回路も使用できる。 【0010】 【発明実施の最良形態】図1は本発明による電子硬貨試
験装置10の図式的なブロック線図である。この電子硬
貨試験装置10の機械的な部分は図3に示されている。 この電子硬貨試験装置10は2つの主要な部分を有して
いる。すなわち、個々のセンサ回路21、22および2
3を含む硬貨検査検出回路20と、処理制御回路30で
ある。この処理制御回路30はプログラムされたマイク
ロプロセッサ35、アナログ−デジタル(A/D)変換
器40、信号整形回路45、比較器回路50、カウンタ
55、およびNORゲート61、62、63、64およ
び65を有している。 【0011】センサ回路21、22は各々2面誘導型の
センサ24、25を有し、これらのセンサ24、25は
その直列接続したコイルを硬貨通路の相対向側壁の近く
に配置している。図3に示すように、センサ24は、な
るべくなら、広範囲にわたる直径の硬貨を試験するため
に直径が大なる方がよい。センサ回路23は、なるべく
なら図3に示したように配置されるべきである誘導セン
サ26を有する。 【0012】センサ回路21は、直径および材質のよう
な硬貨パラメータを試験してマイクロプロセッサ35を
「目ざめさせる」ために使用される高周波定電力発振器
である。硬貨が誘導型のセンサ24を通るとき、センサ
回路21の出力の周波数と振幅はセンサ24と硬貨の相
互作用の結果として変化する。センサ回路21の出力は
、整形回路45により整形されて比較器回路50に送ら
れる。整形回路45からの信号の振幅変化が所定量を超
えると、比較器回路50は、マイクロプロセッサ35の
割込みピンに接続された線36に出力を発生する。この
線36の信号はマイクロプロセッサ35に命令して「目
ざめさせ」、または換言すれば、低電力空転または休止
状態から全電力硬貨評価状態へ移させる。好適な実施例
では、本電子硬貨試験装置10は、低電力動作が非常に
重要な硬貨作動電話機または他の環境で作用することが
できる。この環境では、上述の「目ざめさせ」る特徴が
特に有用である。上述の「目ざめさせ」ることは硬貨到
着を検出したときに電力供給を増大するための唯一の可
能な方法である。例えば、硬貨の到着を検出してマイク
ロプロセッサ35を目ざめさせるためには別々の到着検
出器を使用することもできよう。 【0013】整形回路45からの出力も、入力点のアナ
ログ信号をデジタル出力に変換するA/D変換回路40
の入力に供給される。このデジタル出力は線42でマイ
クロプロセッサ35に直列で供給される。このデジタル
出力は、センサ回路21の出力の振幅に対する通過硬貨
の影響を検出するためにマイクロプロセッサ35により
監視される。周波数シフト情報と共に振幅情報は、マイ
クロプロセッサ35に、単一のセンサ回路21を用いて
広範囲にわたる直径の硬貨の特に信頼性ある試験のため
の十分なデータを提供する。 【0014】センサ回路21の出力もNORゲート61
の1つの入力点に接続され、このNORゲート61の出
力はNORゲート62の入力点に接続される。NORゲ
ート62はNORゲート65の1入力として接続され、
NORゲート65はその出力をカウンタ55に接続する
。センサ回路21に対する周波数に関する情報はNOR
ゲート61、62および65を介してセンサ回路21の
出力をカウンタ55に選択的に接続することにより発生
される。センサ回路22と23に関する周波数情報は、
それぞれのNORゲート63または64およびNORゲ
ート65を介していずれかのセンサ回路22または23
の出力をカウンタ55に選択的に接続することにより同
様に発生される。センサ回路22も高周波低電力発振器
で、硬貨の厚さ試験のために使用される。センサ回路2
3は自動販売機に普通見られるストローブ・センサであ
る。図3に示すように、センサ26は受容ゲート71の
後に配置されている。センサ回路23の出力は、クレジ
ットの認定のような機能の制御、硬貨のつまりの検出、
ひもを用いて装置内へ受容可能な硬貨を下げるような方
法による顧客の詐欺行為の防止に使用される。 【0015】マイクロプロセッサ35は、後で述べるよ
うに、センサ回路23からカウンタ55への出力の選択
的な接続を制御する。センサ回路21、22および23
の出力の発振周波数は、所定のサンプリング時間内に生
じる出力信号のスレッショルド・レベルのクロス回数を
カウントすることによりサンプリングされる。そのカウ
ンティングは、カウンタ55によりなされ、上記の所定
のサンプリング時間の長さは、マイクロプロセッサ35
により制御される。NORゲート62、63および64
の各々の1つの入力は、その関連するセンサ回路21、
22および23の出力に接続されている。センサ回路2
1の出力は反転増幅器として接続されたNORゲート6
1を介して接続される。NORゲート62、63および
64の各々の他の入力は、マイクロプロセッサ35から
それぞれの制御線37、38および39へ接続されてい
る。制御線37、38および39の信号はセンサ回路2
1、22および23の各々が呼び掛けられ、すなわち、
サンプリングされる時を、換言すれば、センサ回路21
、22および23の出力がカウンタ55への供給される
時を制御する。例えば、マイクロプロセッサ35が高(
論理「1」)の信号を線38と39に、そして、低(論
理「0」)の信号を線37に発生すると、センサ回路2
1は呼び掛けられ、そして、NORゲート61の出力が
低となるたびに、NORゲート62は高の信号を発生す
る。この高の信号はNORゲート65を介してカウンタ
55の計数入力点に送られ、カウンタ55によりカウン
トされる。カウンタ55は出力カウント信号を発生し、
このカウンタ55の出力は線57によりマイクロプロセ
ッサ35に接続される。マイクロプロセッサ35は、カ
ウンタ55とA/D変換回路40の出力またはこれから
計算された値(単数または複数)が記憶された受容限界
内にあるか否かを決定することにより、カウンタ55か
らの出力カウント信号とA/D変換回路40からのデジ
タル振幅情報が受容可能な直径の硬貨を示すか否かを決
定する。センサ回路22が呼び掛けられると、マイクロ
プロセッサ35はカウンタ出力が受容可能な厚さの硬貨
を示すか否かを決定する。最後に、センサ回路が呼び掛
けられると、マイクロプロセッサ35はカウンタ出力が
硬貨の存在または不存在を示すか否かを決定する。直径
と厚さの試験が両方とも満足されると、真正硬貨と偽造
硬貨の識別精度は高くなる。 【0016】図2は、次の構成素子を含む図1の実施例
に適した回路の図式的な詳細図である。 【0017】
抵 抗
R1
820
k R2
330 k R3
43 k
R4 ,R9 ,R12
3.
9 k R5 ,R13 ,
R28 , R36
1 k R6 ,
R14 , R18 , R21 ,R27 ,
R29 ,R30 , R31
, R34 , R38 10
0 k R7
510 k R8
680 k
R10
470 k R11
620 k
R15 , R26
47 k
R16
180 k R17
10 k
R20
390
k R22 , R23
150 k R24 ,
R37
6.8 k
R25 , R39 , R40
1 M R35
1.5 k【0018】
誘導型センサ
24
3.
5 mH 25
400 μH
26
240 μ
H 【0019】
コンデンサ
C1 ,C2 ,C3 ,C4 ,C15,
C16, C17,C22,C23
,C34
.1 μf C5
250 pf
C6 ,C33
5
10 pf C7 ,C8
180 pf
C9 ,C10
100
pf C11,C12,C13,
C18
.01 μf C14,C2
1
10 μf
C19,C20
30
pf 【0020】
ダイオード
D1 ,D2 ,D3 ,D4 ,D5 ,D6
,D7 , D8 ,D9 ,D
11, D12,D13,D14,D17,
D18,D20,D21, D22,D23
1N4144
8 D15,D16
HSCH 1001 【0021】 ツ
エナー・ダイオード Z
4.7 v【
0022】
トランジスタ
T1 ,T2 ,T3
2N5089
T4
2N3392 T5 ,T6
2N4356【0023】
電 池
LB
Saft
LB2425 3 V
リチウム【0024】
発 振 器
O
ムラタ 2 MHz セラミ
ック
共振器【00
25】
比 較 器
Comp 1, Comp 2
LM2
903【0026】
NORゲート
61,62,63,64 ナシ
ョナル セミコンダクタ
4001 65
ナシ
ョナル セミコンダクタ
4025【0027】
カウンタ
55
ナショナル セミコンダクタ
CD 4520B【
0028】
内部記憶装置
58
74C244
59
27C16
60
74C
373【0029】
マイクロプロセッサ
35
インテル 80C39【0030】図1の回
路ブロックおよび素子に対応する図2の回路ブロックお
よび素子は似た番号を付されている。図2に詳細に示し
た電子硬貨試験装置10で、ブロック15、16および
17は、センサ回路21、22および23のトランジス
タT1 ,T2 およびT3 へ、それぞれ適切なレベ
ルのベース電流を提供する。センサ回路21は、図3に
示した相対向する側壁36と38に置かれて直列接続さ
れた2つのコイルを有する誘導型のセンサ24を備えた
低電力発振器回路である。センサ24の2つのコイルは
約3.5mHの合成インダクタンスを有し、センサ回路
21は約170kHz のアイドリング周波数で発振す
る。センサ回路21からの発振出力信号は点Aから取ら
れて整形回路45を介してA/D変換器41と比較器回
路50へ接続される。点Bの信号はセンサ回路21の発
振出力信号の包絡線である。センサ回路21が硬貨の影
響を受けない場合、点Bの信号の振幅は約3.5vであ
る。硬貨がセンサ24に近づき、そしてこれを通り過ぎ
ると、点Bの電圧はセンサ24のコイル(複数)の間の
中心に硬貨が配置されるまで減少し、それから硬貨がセ
ンサ24から転動して去るにしたがって再び増大する。 点Bの電圧レベルが約0.2Vだけ変化すると、比較器
回路50は線36に出力を発生する。この出力はNOR
ゲートおよびダイオードを介してマイクロプロセッサ3
5の割込み端子に送られてマイクロプロセッサ35を目
ざめさせる。そして、直径検査に関する振幅と周波数の
情報が上述のように発生されて評価される。 【0031】図2に詳細に示したセンサ回路22も発振
器回路であって、センサ25を通過する硬貨の幅に関す
る周波数試験情報を発生する。図2に示した発振器は、
図3に示した相対向する側壁36と38に配置されて直
列接続された2個のコイルを有する誘導型のセンサ25
を備えている。センサ25の2個のコイルは約400μ
H の合成インダクタンスを有し、発振器回路は約7
50kHz のアイドリング周波数を有している。 【0032】センサ回路23、すなわちストローブ・セ
ンサは、図3に示すように、硬貨ルート決めゲート71
の後にその誘導型のセンサ26を配置している。誘導型
のセンサ26の単一のコイルは約240μH のインダ
クタンスを有し、センサ回路23は約850Hzのアイ
ドリング周波数を有している。上記ストローブ・センサ
は硬貨の通貨の検出、硬貨のつまり、および顧客の詐欺
行為の防止のために使用されている。 【0033】マイクロプロセッサ35は3vのリチウム
電池LBにより後援されたRAM電源80を有するCM
OS装置である。この電力装置により持久記憶装置が提
供される。同じ結果を達成するためにEEPROMおよ
びNOVRAM装置を含む他の装置を使用することもで
きる。図2に示すように、58、59および60と示し
た3個のチップは外部プログラム記憶装置を構成する。 インテル(Intel)社の80C49のような十分な
内部記憶装置をもつマイクロプロセッサ35が使用され
る場合は、チップ58、59および60を省いても良い
。 【0034】好適な実施例では、電子硬貨試験装置10
が硬貨作動電話機に組み込まれている。この実施例では
、装置10は電話機がフックから離されるときに電力を
増大されるのみである。電話機がフックから上げられる
と、各センサ回路が発振し始める。マイクロプロセッサ
35はセンサ回路21に関するアイドリングすなわち硬
貨が無いときの振幅(A0)と周波数(f0)の値とセ
ンサ回路22と23に関する周波数値をサンプリングし
て記憶する。そして、マイクロプロセッサ35は「眠り
」、休止、または待受けモードに入る。このモードでは
、割込み信号が線36に発生されて硬貨が挿入されたと
いうことを示してマイクロプロセッサ35を目ざめさせ
るまでマイクロプロセッサ35はほとんど電力が消費し
ない。マイクロプロセッサ35は目ざめさせられると十
分に電力を供給されてセンサ回路21と22からの情報
を評価し、そして、検出された硬貨が受容可能な硬貨か
否かを決定する。 【0035】本発明の方法を、センサ回路21からの周
波数情報に基づいて硬貨受容限界を設定する場合におい
て次に記憶する。硬貨が誘導型のセンサ24に近づいて
これを通過するに従って、その関連の発振器の周波数は
、硬貨無しのアイドリング周波数f0 から変化し、従
ってセンサ回路21の出力は変化する。また、この出力
信号の包絡線の振幅も変化する。また、この出力信号の
包絡線の振幅も変化する。この後者の変化が所定限界を
超えると、マイクロプロセッサ35は硬貨が挿入された
ということを認識して目ざめる。そして、マイクロプロ
セッサ35は周波数の最大変化Δfを計算する。ここで
Δfは、硬貨通過中に測定された周波数とアイドリング
周波数の最大の絶対差に等しい。即ち、Δf=(f測定
された−f0 )の最大値である。次に、試験される硬
貨に関するこのFの値が真正な硬貨の受容可能な範囲に
入るか否かを知るために、元の無い量F=Δf/f0
が計算されて、記憶された受容限界値と比較される。以
上の測定および計算の背景としては、本願の譲受人に譲
渡された米国特許第 3,918,564号を参照。こ
の特許で述べられているように、この種の測定技術も周
波数以外のセンサ出力信号のパラメータ例えば振幅にあ
てはまる。同様に、本発明は、振幅および周波数出力を
提供する特定センサのための硬貨受容限界の設定に特に
適用されるが、任意のセンサにより測定されたパラメー
タ(単数または複数)の以前受容された多数の硬貨に関
する統計関数から得られる硬貨受容限界の設定に一般的
にも適用される。 【0036】硬貨が受容可能と判別されると、新しい受
容限界の計算のためFの値は記憶されてマイクロプロセ
ッサ35により使用される情報の記憶部に加えられる。 例えば、記憶されたFの値の移動平均は、所定数の以前
に受容された硬貨について計算され、そして、受容限界
が移動平均プラスまたはマイナス記憶された定数または
移動平均の記憶された割合として確立される。なるべく
なら、広狭の両受容限界値がマイクロプロセッサ35に
記憶された方が良い。また、この代わりに、これらの限
界値はRAMまたはROMに記憶することもできる。図
示の実施例では、新しい受容限界が広いまたは狭い値に
設定されるか否かは、データ通信バスを介してマイクロ
プロセッサ35に供給される外部情報により制御される
。または、この代わりに、マイクロプロセッサ35の1
つの入力に接続される選択スイッチを使用することもで
きる。この後者の構造では、マイクロプロセッサ35は
その選択スイッチの状態を、すなわち、選択スイッチが
開いているか閉じているかを試験して、この選択スイッ
チの状態に依存して硬貨受容限界を調整する。硬貨受容
限界が狭い範囲であれば、小金属塊を受容しないような
非常に良好な保護を達成できる。しかしながら、こうす
ると、摩耗または損傷している受容可能な硬貨が拒否さ
れることがある。広狭の受容限界のいずれかを選ぶこと
ができるため、装置の所有者は自分の経営上の経験にし
たがって硬貨受容限界を調整することができる。 【0037】マイクロプロセッサ35の他のポートは、
図3に示したゲート71、クロック75、電源回路80
、インタフェース線81、82、83およびゆうねおよ
びデバック線85を制御するためのリレー制御回路70
に接続されている。マイクロプロセッサ35は、受容で
きない硬貨から受容可能な硬貨を分離するため、または
他の硬貨ルート決めタスクを行なうためのゲートを動作
させるリレー回路70を制御するよう容易にプログラム
できる。しかしながら、このようなゲートの特に詳細な
説明は本発明の一部をも構成するものではない。代表的
なゲート動作のさらに詳細な説明は、例えば、本発明の
譲受人に譲渡された米国特許第 4,106,610号
を参照されたし。また、本発明に関連して使用されるに
適した好適なゲートの詳細については、本願と同時に出
願されて本発明の譲受人に譲渡されたプレスコ(Ple
sko) による「ロウ パワー コイン ルー
チング ゲート(Low PowerCoin Ro
uting Gate)」の名称の米国出願第 585
,252号を参照されたし。 【0038】クロック75と電源80は、マイクロプロ
セッサ35により要求されるクロック入力とクロック入
力を供給する。インタフェース線81、82、83およ
び84は、電子硬貨試験装置10を有する硬貨作動自動
販売装置に含ませることができる他の装置または回路に
電子硬貨試験装置10を接続するための手段を提供する
。今述べた他の装置およびこれへの接続の詳細は、本発
明の一部をも構成するものではない。デバッグ線85は
監視動作およびデバッギングのために試験接続を与える
。 【0039】図3は、2つの相離れた側壁36、38お
よび硬貨軌道33、33aにより明確に定められた硬貨
路の近くにセンサ24、25および26を適当に位置決
めできる一つの方法と電子硬貨試験装置10の機械部分
を示す。硬貨取扱装置11は従来の硬貨受けカップ31
、従来の蝶番・ばね組立体34により結合された2つの
相離れた側壁36と38、および硬貨軌道33、33a
を有している。硬貨軌道33、33aおよび側壁36、
38は硬貨受けカップ31から硬貨センサ24、25を
通る硬貨路を形成している。図3はまたゲート71の後
に置かれたセンサ26をしめすが、図3に示したゲート
71は受容可能な硬貨から受容できない硬貨を分離する
ためのものである。 【0040】なお、センサの他の位置決めも有利であろ
うし、他の硬貨路構成も期待され、そして他の硬貨試験
のために別のセンサも使用できよう。 【0041】図4は、図1〜図3の実施例の動作のフロ
ーチャートである。本発明の方法の一実施例によれば、
受容されるべき硬貨の単位ごとに、各試験ごとの初期受
容限界が電子硬貨試験装置10のマイクロプロセッサ3
5に記憶されている。これらの初期受容限界は、かなり
広く設定されて受容可能な硬貨をほぼ100%確実に受
容する。これらの受容限界は初期調整においてのみ使用
される。電子硬貨試験装置10を同調するために、各単
位をもつ所定数の公知の受容可能な硬貨が挿入される。 例えば、8個の受容可能な5セント硬貨が挿入される。 これらの挿入された硬貨はセンサ回路21により検出さ
れ、マイクロプロセッサ35が目ざめさせられ、センサ
回路21を用いて各硬貨ごとに振幅および周波数試験が
行なわれ、そして、センサ回路22を用いて第2の周波
数試験が行なわれる。そして、上記8個の受容可能な硬
貨に関する試験情報に基づいて新らしい受容限界が計算
される。これらの新らしい受容限界は、さらに挿入され
る硬貨の試験に使用される。例えば、センサ回路21を
用いる周波数試験をさらに述べるが、同様な処理が硬貨
確認過程で行なわれる各試験ごとに行なわれる。 【0042】図4のフローチャートは、硬貨電話機の場
合に関連する方法を示す。しかしながら、本発明の方法
および装置は、他の場合にも使用できる。図4の一般的
な方法は、任意の硬貨試験ごとに周波数、振幅等のよう
な試験をすることができる任意の機能を表わすものと全
てのf変数を考えることにより理解される。以下の具体
的な記載は米国の5セント硬貨の周波数試験に関するも
のである。 【0043】電話機のフックからの外し状態が検出され
ると、マイクロプロセッサ35は供給電力を増大され、
アイドリング周波数f0 は測定されて記憶され、そし
て、マイクロプロセッサ35はその低電力休止状態に入
る、初期の較正および同調のため、電話機のフック外し
信号は人工的にシミュレートすることもできる。そして
、一つの実施例では、一連8個の受容可能な5セント硬
貨が、装置を5セント硬貨について同調するために、挿
入される。マイクロプロセッサ35は、最初の5セント
硬貨が検出されるまでその休止状態に留まる。センサ回
路21の出力の周波数は繰返しサンプリングされて周波
数f測定されたが得られる。そして最初の5セント硬貨
の通過中に、f測定されたとf0 との最大の差から最
大の差の値Δfが計算される。すなわち、Δf=(f測
定された−f0 )の最大値。 【0044】次に、元の無い量FがΔfをf0 で割る
計算により得られる。すなわち、F=Δf/f0 。最
初の5セント硬貨について計算されたFは、記憶された
受容限界内にあるか否かを見るために、その記憶した受
容限界と比較される。最初の5セント硬貨は受容可能な
5セント硬貨であるので、そのFの値は記憶の受容限界
内にある。従って、最初の5セント硬貨は受容され、マ
イクロプロセッサ35はその硬貨に関する硬貨カウント
Cを得る。 【0045】最初の硬貨については、硬貨カウントCは
零に等しい。すなわち、C=O。この硬貨カウントは次
に1だけ増加される。そして、硬貨カウントC=1が数
32と比較される。すなわち、C=32? Cは32
に等しくないから、次の段階ではCが8より大きいか、
または8に等しいかを見るためにCが8と比較される。 すなわち、C≧8? Cは8より大きくなく、8に等
しくないので、次の段階で5セント硬貨について新しい
平均値下、すなわち、F新平均を計算する。すなわち、
F新平均=((C−1)×F旧平均)+F/C。最初の
硬貨に関するF旧平均は零に等しい。従って、F新平均
=F/C=F。次に、F新平均がF旧平均として記憶さ
れる。すなわちF旧平均=F新平均。この段階により最
初の5セント硬貨の処理が完了する。 【0046】更に5セント硬貨が装置同調のために挿入
されるに従って、第8番目の5セント硬貨が挿入される
まで上記方法が繰り返される。第8番目の5セント硬貨
については硬貨カウントC=7であり、これが1だけ増
加されると、硬貨カウントCは8に等しくなる。次に、
Cが8と比較されると、8に等しいことがわかる。その
結果、フラグが設定されて、計算されたF新平均値を用
いて受容限界を決定する。F新平均値は前述のように計
算されるが、これは今度は続いて挿入された5セント硬
貨の受容限界を決定するために使用される。最初に記憶
された受容限界は、もはや使用されない。新しい受容限
界は、F新平均値プラスまたはマイナス一定値、すなわ
ち、上限=F新平均値+X,下限=F新平均−X;ある
いは、F新平均値プラスまたはマイナスF新平均値の一
定割合、上限=(F新平均値)(1+X),下限=(F
新平均値)×(1−X);あるいは任意の論理的な仕方
でF新平均値から計算することができる。上述のように
、装置は一度同調されると、実際の動作環境で使用する
ことができる。 【0047】更に5セント硬貨が挿入されると、F新平
均値と新しい受容限界が連続的に再三計算される。受容
可能な5セント硬貨以外の硬貨が挿入されると、そのF
の値は受容限界内に存在しないので、その硬貨は拒否さ
れる。この後、新しいアイドリング周波数f0 が測定
されてマイクロプロセッサ35は休止状態に戻って硬貨
の到着を待つ。 【0048】第8番目の後の各受容可能な5セント硬貨
に関するF新平均値と受容限界の計算により本発明の装
置は自己同調して自体を再較正し、かくして、パラメー
タのドリフト、温度、および環境の変化等を補償するこ
とができる。この有利な補償が達成するためには、F新
平均値が前に受容された硬貨により過度な重み付けをさ
れないことが重要である。従って、第32番目の5セン
ト硬貨が挿入されると、カウントは増加されてC=32
となり、プロセスは異なった具合に分岐する。C=32
のとき、硬貨カウントCは16にリセットされる。すな
わち、C=16。次に、硬貨カウント値C=16はF新
平均値計算のために使用される。第33番目の硬貨が受
けられると、硬貨カウントC=16が後でのプロセス段
階で使用されるように増加される。上述のプロセスは、
5セント硬貨が更に挿入されるに従って無期限に続く。 【0049】上述のように、本発明の方法は周波数に基
礎を置く試験に限定されない。また、統計関数は単に移
動平均に限定されない。更に、上述のフローチャートの
具体例は計算過程で数8,16および32を使用してい
るが、本発明から逸脱せずに他の所定数も使用できる。 値8,16および32が選択されたのは、a)8個の硬
貨が受容された後にF新平均値がかなり良く決定され、
b)受容可能な硬貨が更に挿入されてもほとんど影響を
与えないように32個の硬貨が挿入された後にF新平均
値が大いに重み付けをされ、そしてc)数16が8と3
2の間にあるからである。 【0050】この好適な実施例では、マイクロプロセッ
サ35は添付のプリントアウトに従ってプログラムされ
ているが、電子硬貨試験装置10の動作は上述の記載か
ら当業者に明らかであろう。
し、特に、硬貨試験のための無調整自己試験装置に関す
る。 【0002】 【背景技術】硬貨検査技術では、対象と低周波電磁界と
の相互作用が対象の材質組成、従って、対象が受容可能
な硬貨であるか否か、そして、もし受容可能であれば、
その単位を少なくとも一部示すために使用できるという
ことがずっと以前から認識されている。例えば、米国特
許第 3,059,749号を参照。また、この低周波
試験は1回またはこれ以上高周波試験と組み合わされる
と都合がいいということも認識されている。例えば、本
願の譲受人に譲渡された米国特許第 3,870,13
7号を参照。大部分の公知の電子硬貨試験装置は、幾分
異なる値をもつ構成素子を許容範囲内に、そしてこの硬
貨試験装置の製作中に生じる構成素子の位置決めの変化
を補償するためにこの硬貨試験装置で行なわれる各硬貨
試験ごとに少なくとも1個の同調整素子と少なくとも1
回の同調調整を必要としている。例えば、ブリッジ回路
を使用する低周波硬貨試験装置で、ブリッジ回路は、通
常,試験位置に公知の受容可能な硬貨を置いてそのブリ
ッジを平衡させることにより工場で同調をとられる。 【0003】硬貨試験技術でずっと以前から認識されて
いるもう一つの問題は、構成素子の老化、温度や湿度の
変化のような硬貨試験装置の環境の変化、および電子硬
貨試験装置に使用される電子回路の動作特性の望ましく
ない変化をもたらす同様な非建設的な変化を如何に補償
するかの問題である。 【0004】サービス・マンによる電子硬貨試験装置の
再調整は構成素子の老化の問題への一つの公知の答であ
るが、この再調整は高価で、その問題に対しては一時的
な解決しか与えない。一方、この環境補償問題解決のた
め別の補償回路が開発された。例えば、1981年10
月2日出願で本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願
第 308,548号参照。更に、同調調整または別個
の補償回路の必要がなくなる改良になる送受信方法およ
び装置が開発された。これについては、本願の譲受人に
譲渡された米国特許出願第 428,467号参照。 【0005】 【発明の開示】本発明は、硬貨受容限界を設定して補償
問題を除くための簡単、かつ、価格の割に効果的な方法
および装置に関する。本発明は、硬貨の受容可能性を示
すパラメータを測定するための広範囲の電子硬貨試験に
利用できる。本発明によれば、硬貨試験用の硬貨受容限
界が、所定数の以前受容された硬貨に関する硬貨試験よ
り測定されたパラメータについて計算された統計関数に
基いて装置自体により設定および再調整される。 【0006】本発明の一実施例の動作は以下のごとく要
約できる。すなわち、米国の5セント硬貨のような、試
験されるべき任意の硬貨の標準的な組の初期受容限界が
本発明に従って製作されたすべての硬貨試験装置内に最
初記憶される。これらの初期受容限界は、全ての真正な
5セント硬貨のほぼ100%の受容が確保されるように
、かなり広範囲に設定され。各個々の硬貨試験装置を工
場で調整中、受容可能な硬貨がこの装置内へ挿入されて
1個またはこれ以上のセンサで試験される。各センサに
より測定されたパラメータの統計関数が計算される。 例えば、このパラメータの移動平均が計算される。一度
所定数の受容可能な硬貨が受容されると、新しい受容限
界がこの電子硬貨試験装置により自動的に確立される。 例えば、この新しい受容限界は、移動平均プラスまたは
マイナス記憶され予め確立された定数または移動平均の
記憶され予め確立された割合に設定できる。または、こ
の代りに、標準的な初期受容限界は記憶されず、装置が
5セント硬貨のような特定硬貨について同調されるべき
であるという命令信号を送ることにより同調が開始され
る。そして、所定数の正当な5セント硬貨が挿入され試
験される。平均5セントの硬貨を表わす単一の試験硬貨
も使用できる。そして統計関数が計算され受容限界がそ
れに基いて設定される。同様に、受容されるべき硬貨の
更に別の単位について以上の方法が繰返される。いずれ
の場合にも工場での初期同調が所定数の真正な硬貨を単
に挿入することにより達成される。装置が一度商売上動
作されると、更に別の受容可能な硬貨が挿入されるとき
統計関数がこの電子硬貨試験装置により連続的に計算さ
れる。多数の硬貨が受容された後に温度または湿度の変
化のような環境変化が補償するために、硬貨試験装置は
、統計関数の計算が所定数の最も新しく挿入され受容さ
れた硬貨のみに関する情報に基くように計算に再度重み
づけをする。 【0007】本発明による硬貨試験装置の自己同調の特
徴により、本装置を工場で最初同調するに要する時間と
熟練が著しく減らされ、それにより製造工程に使用され
る労賃が減らされるという利点を有している。更に、本
装置は通常の動作中連続的に自体を再三同調し、これに
よりパラメータの変動および環境変化を補償する。 【0008】本発明の硬貨検査方法および装置は、硬貨
の受容可能性を示すパラメータを測定するための広範囲
の電子的な硬貨試験、および、多くの国の硬貨の組から
得られる任意の数の硬貨の確認および受容に適用できる
が、本発明は米国の5セント硬貨を確認することへの本
発明の適用の説明により十分に説明される。特に、次の
記載は米国の5セント硬貨に対し高周波の直径試験に対
する受容限界を設定するための詳細に集中されているが
、高周波による厚さ試験のような、米国の5セント硬貨
に関する他の硬貨試験、および他の硬貨への本発明の適
用は当業者に明らかであろう。 【0009】図面は具象的になるよう意図されているが
、必ずしも一定の比率で描かれているものではない。 本明細書にわたり、「硬貨」なる用語は、硬貨により作
動される装置を使用しようとして人により使用される可
能性のある、真正の硬貨、トークン、偽造硬貨、小さな
金属塊、ワッシャ、および任意の他の品目を含もうとす
るものである。更に、時々本明細書においては簡単化の
ため硬貨の移動が回転運動として記載される。しかしな
がら、そうでないと示される場合を除き、直線的なおよ
び他の種類の運動も包含される。同様に、具体的な種類
の論理回路が以下に詳述した実施例に関して開示したが
、同等な結果を得るために本発明から逸脱せずに他の論
理回路も使用できる。 【0010】 【発明実施の最良形態】図1は本発明による電子硬貨試
験装置10の図式的なブロック線図である。この電子硬
貨試験装置10の機械的な部分は図3に示されている。 この電子硬貨試験装置10は2つの主要な部分を有して
いる。すなわち、個々のセンサ回路21、22および2
3を含む硬貨検査検出回路20と、処理制御回路30で
ある。この処理制御回路30はプログラムされたマイク
ロプロセッサ35、アナログ−デジタル(A/D)変換
器40、信号整形回路45、比較器回路50、カウンタ
55、およびNORゲート61、62、63、64およ
び65を有している。 【0011】センサ回路21、22は各々2面誘導型の
センサ24、25を有し、これらのセンサ24、25は
その直列接続したコイルを硬貨通路の相対向側壁の近く
に配置している。図3に示すように、センサ24は、な
るべくなら、広範囲にわたる直径の硬貨を試験するため
に直径が大なる方がよい。センサ回路23は、なるべく
なら図3に示したように配置されるべきである誘導セン
サ26を有する。 【0012】センサ回路21は、直径および材質のよう
な硬貨パラメータを試験してマイクロプロセッサ35を
「目ざめさせる」ために使用される高周波定電力発振器
である。硬貨が誘導型のセンサ24を通るとき、センサ
回路21の出力の周波数と振幅はセンサ24と硬貨の相
互作用の結果として変化する。センサ回路21の出力は
、整形回路45により整形されて比較器回路50に送ら
れる。整形回路45からの信号の振幅変化が所定量を超
えると、比較器回路50は、マイクロプロセッサ35の
割込みピンに接続された線36に出力を発生する。この
線36の信号はマイクロプロセッサ35に命令して「目
ざめさせ」、または換言すれば、低電力空転または休止
状態から全電力硬貨評価状態へ移させる。好適な実施例
では、本電子硬貨試験装置10は、低電力動作が非常に
重要な硬貨作動電話機または他の環境で作用することが
できる。この環境では、上述の「目ざめさせ」る特徴が
特に有用である。上述の「目ざめさせ」ることは硬貨到
着を検出したときに電力供給を増大するための唯一の可
能な方法である。例えば、硬貨の到着を検出してマイク
ロプロセッサ35を目ざめさせるためには別々の到着検
出器を使用することもできよう。 【0013】整形回路45からの出力も、入力点のアナ
ログ信号をデジタル出力に変換するA/D変換回路40
の入力に供給される。このデジタル出力は線42でマイ
クロプロセッサ35に直列で供給される。このデジタル
出力は、センサ回路21の出力の振幅に対する通過硬貨
の影響を検出するためにマイクロプロセッサ35により
監視される。周波数シフト情報と共に振幅情報は、マイ
クロプロセッサ35に、単一のセンサ回路21を用いて
広範囲にわたる直径の硬貨の特に信頼性ある試験のため
の十分なデータを提供する。 【0014】センサ回路21の出力もNORゲート61
の1つの入力点に接続され、このNORゲート61の出
力はNORゲート62の入力点に接続される。NORゲ
ート62はNORゲート65の1入力として接続され、
NORゲート65はその出力をカウンタ55に接続する
。センサ回路21に対する周波数に関する情報はNOR
ゲート61、62および65を介してセンサ回路21の
出力をカウンタ55に選択的に接続することにより発生
される。センサ回路22と23に関する周波数情報は、
それぞれのNORゲート63または64およびNORゲ
ート65を介していずれかのセンサ回路22または23
の出力をカウンタ55に選択的に接続することにより同
様に発生される。センサ回路22も高周波低電力発振器
で、硬貨の厚さ試験のために使用される。センサ回路2
3は自動販売機に普通見られるストローブ・センサであ
る。図3に示すように、センサ26は受容ゲート71の
後に配置されている。センサ回路23の出力は、クレジ
ットの認定のような機能の制御、硬貨のつまりの検出、
ひもを用いて装置内へ受容可能な硬貨を下げるような方
法による顧客の詐欺行為の防止に使用される。 【0015】マイクロプロセッサ35は、後で述べるよ
うに、センサ回路23からカウンタ55への出力の選択
的な接続を制御する。センサ回路21、22および23
の出力の発振周波数は、所定のサンプリング時間内に生
じる出力信号のスレッショルド・レベルのクロス回数を
カウントすることによりサンプリングされる。そのカウ
ンティングは、カウンタ55によりなされ、上記の所定
のサンプリング時間の長さは、マイクロプロセッサ35
により制御される。NORゲート62、63および64
の各々の1つの入力は、その関連するセンサ回路21、
22および23の出力に接続されている。センサ回路2
1の出力は反転増幅器として接続されたNORゲート6
1を介して接続される。NORゲート62、63および
64の各々の他の入力は、マイクロプロセッサ35から
それぞれの制御線37、38および39へ接続されてい
る。制御線37、38および39の信号はセンサ回路2
1、22および23の各々が呼び掛けられ、すなわち、
サンプリングされる時を、換言すれば、センサ回路21
、22および23の出力がカウンタ55への供給される
時を制御する。例えば、マイクロプロセッサ35が高(
論理「1」)の信号を線38と39に、そして、低(論
理「0」)の信号を線37に発生すると、センサ回路2
1は呼び掛けられ、そして、NORゲート61の出力が
低となるたびに、NORゲート62は高の信号を発生す
る。この高の信号はNORゲート65を介してカウンタ
55の計数入力点に送られ、カウンタ55によりカウン
トされる。カウンタ55は出力カウント信号を発生し、
このカウンタ55の出力は線57によりマイクロプロセ
ッサ35に接続される。マイクロプロセッサ35は、カ
ウンタ55とA/D変換回路40の出力またはこれから
計算された値(単数または複数)が記憶された受容限界
内にあるか否かを決定することにより、カウンタ55か
らの出力カウント信号とA/D変換回路40からのデジ
タル振幅情報が受容可能な直径の硬貨を示すか否かを決
定する。センサ回路22が呼び掛けられると、マイクロ
プロセッサ35はカウンタ出力が受容可能な厚さの硬貨
を示すか否かを決定する。最後に、センサ回路が呼び掛
けられると、マイクロプロセッサ35はカウンタ出力が
硬貨の存在または不存在を示すか否かを決定する。直径
と厚さの試験が両方とも満足されると、真正硬貨と偽造
硬貨の識別精度は高くなる。 【0016】図2は、次の構成素子を含む図1の実施例
に適した回路の図式的な詳細図である。 【0017】
抵 抗
R1
820
k R2
330 k R3
43 k
R4 ,R9 ,R12
3.
9 k R5 ,R13 ,
R28 , R36
1 k R6 ,
R14 , R18 , R21 ,R27 ,
R29 ,R30 , R31
, R34 , R38 10
0 k R7
510 k R8
680 k
R10
470 k R11
620 k
R15 , R26
47 k
R16
180 k R17
10 k
R20
390
k R22 , R23
150 k R24 ,
R37
6.8 k
R25 , R39 , R40
1 M R35
1.5 k【0018】
誘導型センサ
24
3.
5 mH 25
400 μH
26
240 μ
H 【0019】
コンデンサ
C1 ,C2 ,C3 ,C4 ,C15,
C16, C17,C22,C23
,C34
.1 μf C5
250 pf
C6 ,C33
5
10 pf C7 ,C8
180 pf
C9 ,C10
100
pf C11,C12,C13,
C18
.01 μf C14,C2
1
10 μf
C19,C20
30
pf 【0020】
ダイオード
D1 ,D2 ,D3 ,D4 ,D5 ,D6
,D7 , D8 ,D9 ,D
11, D12,D13,D14,D17,
D18,D20,D21, D22,D23
1N4144
8 D15,D16
HSCH 1001 【0021】 ツ
エナー・ダイオード Z
4.7 v【
0022】
トランジスタ
T1 ,T2 ,T3
2N5089
T4
2N3392 T5 ,T6
2N4356【0023】
電 池
LB
Saft
LB2425 3 V
リチウム【0024】
発 振 器
O
ムラタ 2 MHz セラミ
ック
共振器【00
25】
比 較 器
Comp 1, Comp 2
LM2
903【0026】
NORゲート
61,62,63,64 ナシ
ョナル セミコンダクタ
4001 65
ナシ
ョナル セミコンダクタ
4025【0027】
カウンタ
55
ナショナル セミコンダクタ
CD 4520B【
0028】
内部記憶装置
58
74C244
59
27C16
60
74C
373【0029】
マイクロプロセッサ
35
インテル 80C39【0030】図1の回
路ブロックおよび素子に対応する図2の回路ブロックお
よび素子は似た番号を付されている。図2に詳細に示し
た電子硬貨試験装置10で、ブロック15、16および
17は、センサ回路21、22および23のトランジス
タT1 ,T2 およびT3 へ、それぞれ適切なレベ
ルのベース電流を提供する。センサ回路21は、図3に
示した相対向する側壁36と38に置かれて直列接続さ
れた2つのコイルを有する誘導型のセンサ24を備えた
低電力発振器回路である。センサ24の2つのコイルは
約3.5mHの合成インダクタンスを有し、センサ回路
21は約170kHz のアイドリング周波数で発振す
る。センサ回路21からの発振出力信号は点Aから取ら
れて整形回路45を介してA/D変換器41と比較器回
路50へ接続される。点Bの信号はセンサ回路21の発
振出力信号の包絡線である。センサ回路21が硬貨の影
響を受けない場合、点Bの信号の振幅は約3.5vであ
る。硬貨がセンサ24に近づき、そしてこれを通り過ぎ
ると、点Bの電圧はセンサ24のコイル(複数)の間の
中心に硬貨が配置されるまで減少し、それから硬貨がセ
ンサ24から転動して去るにしたがって再び増大する。 点Bの電圧レベルが約0.2Vだけ変化すると、比較器
回路50は線36に出力を発生する。この出力はNOR
ゲートおよびダイオードを介してマイクロプロセッサ3
5の割込み端子に送られてマイクロプロセッサ35を目
ざめさせる。そして、直径検査に関する振幅と周波数の
情報が上述のように発生されて評価される。 【0031】図2に詳細に示したセンサ回路22も発振
器回路であって、センサ25を通過する硬貨の幅に関す
る周波数試験情報を発生する。図2に示した発振器は、
図3に示した相対向する側壁36と38に配置されて直
列接続された2個のコイルを有する誘導型のセンサ25
を備えている。センサ25の2個のコイルは約400μ
H の合成インダクタンスを有し、発振器回路は約7
50kHz のアイドリング周波数を有している。 【0032】センサ回路23、すなわちストローブ・セ
ンサは、図3に示すように、硬貨ルート決めゲート71
の後にその誘導型のセンサ26を配置している。誘導型
のセンサ26の単一のコイルは約240μH のインダ
クタンスを有し、センサ回路23は約850Hzのアイ
ドリング周波数を有している。上記ストローブ・センサ
は硬貨の通貨の検出、硬貨のつまり、および顧客の詐欺
行為の防止のために使用されている。 【0033】マイクロプロセッサ35は3vのリチウム
電池LBにより後援されたRAM電源80を有するCM
OS装置である。この電力装置により持久記憶装置が提
供される。同じ結果を達成するためにEEPROMおよ
びNOVRAM装置を含む他の装置を使用することもで
きる。図2に示すように、58、59および60と示し
た3個のチップは外部プログラム記憶装置を構成する。 インテル(Intel)社の80C49のような十分な
内部記憶装置をもつマイクロプロセッサ35が使用され
る場合は、チップ58、59および60を省いても良い
。 【0034】好適な実施例では、電子硬貨試験装置10
が硬貨作動電話機に組み込まれている。この実施例では
、装置10は電話機がフックから離されるときに電力を
増大されるのみである。電話機がフックから上げられる
と、各センサ回路が発振し始める。マイクロプロセッサ
35はセンサ回路21に関するアイドリングすなわち硬
貨が無いときの振幅(A0)と周波数(f0)の値とセ
ンサ回路22と23に関する周波数値をサンプリングし
て記憶する。そして、マイクロプロセッサ35は「眠り
」、休止、または待受けモードに入る。このモードでは
、割込み信号が線36に発生されて硬貨が挿入されたと
いうことを示してマイクロプロセッサ35を目ざめさせ
るまでマイクロプロセッサ35はほとんど電力が消費し
ない。マイクロプロセッサ35は目ざめさせられると十
分に電力を供給されてセンサ回路21と22からの情報
を評価し、そして、検出された硬貨が受容可能な硬貨か
否かを決定する。 【0035】本発明の方法を、センサ回路21からの周
波数情報に基づいて硬貨受容限界を設定する場合におい
て次に記憶する。硬貨が誘導型のセンサ24に近づいて
これを通過するに従って、その関連の発振器の周波数は
、硬貨無しのアイドリング周波数f0 から変化し、従
ってセンサ回路21の出力は変化する。また、この出力
信号の包絡線の振幅も変化する。また、この出力信号の
包絡線の振幅も変化する。この後者の変化が所定限界を
超えると、マイクロプロセッサ35は硬貨が挿入された
ということを認識して目ざめる。そして、マイクロプロ
セッサ35は周波数の最大変化Δfを計算する。ここで
Δfは、硬貨通過中に測定された周波数とアイドリング
周波数の最大の絶対差に等しい。即ち、Δf=(f測定
された−f0 )の最大値である。次に、試験される硬
貨に関するこのFの値が真正な硬貨の受容可能な範囲に
入るか否かを知るために、元の無い量F=Δf/f0
が計算されて、記憶された受容限界値と比較される。以
上の測定および計算の背景としては、本願の譲受人に譲
渡された米国特許第 3,918,564号を参照。こ
の特許で述べられているように、この種の測定技術も周
波数以外のセンサ出力信号のパラメータ例えば振幅にあ
てはまる。同様に、本発明は、振幅および周波数出力を
提供する特定センサのための硬貨受容限界の設定に特に
適用されるが、任意のセンサにより測定されたパラメー
タ(単数または複数)の以前受容された多数の硬貨に関
する統計関数から得られる硬貨受容限界の設定に一般的
にも適用される。 【0036】硬貨が受容可能と判別されると、新しい受
容限界の計算のためFの値は記憶されてマイクロプロセ
ッサ35により使用される情報の記憶部に加えられる。 例えば、記憶されたFの値の移動平均は、所定数の以前
に受容された硬貨について計算され、そして、受容限界
が移動平均プラスまたはマイナス記憶された定数または
移動平均の記憶された割合として確立される。なるべく
なら、広狭の両受容限界値がマイクロプロセッサ35に
記憶された方が良い。また、この代わりに、これらの限
界値はRAMまたはROMに記憶することもできる。図
示の実施例では、新しい受容限界が広いまたは狭い値に
設定されるか否かは、データ通信バスを介してマイクロ
プロセッサ35に供給される外部情報により制御される
。または、この代わりに、マイクロプロセッサ35の1
つの入力に接続される選択スイッチを使用することもで
きる。この後者の構造では、マイクロプロセッサ35は
その選択スイッチの状態を、すなわち、選択スイッチが
開いているか閉じているかを試験して、この選択スイッ
チの状態に依存して硬貨受容限界を調整する。硬貨受容
限界が狭い範囲であれば、小金属塊を受容しないような
非常に良好な保護を達成できる。しかしながら、こうす
ると、摩耗または損傷している受容可能な硬貨が拒否さ
れることがある。広狭の受容限界のいずれかを選ぶこと
ができるため、装置の所有者は自分の経営上の経験にし
たがって硬貨受容限界を調整することができる。 【0037】マイクロプロセッサ35の他のポートは、
図3に示したゲート71、クロック75、電源回路80
、インタフェース線81、82、83およびゆうねおよ
びデバック線85を制御するためのリレー制御回路70
に接続されている。マイクロプロセッサ35は、受容で
きない硬貨から受容可能な硬貨を分離するため、または
他の硬貨ルート決めタスクを行なうためのゲートを動作
させるリレー回路70を制御するよう容易にプログラム
できる。しかしながら、このようなゲートの特に詳細な
説明は本発明の一部をも構成するものではない。代表的
なゲート動作のさらに詳細な説明は、例えば、本発明の
譲受人に譲渡された米国特許第 4,106,610号
を参照されたし。また、本発明に関連して使用されるに
適した好適なゲートの詳細については、本願と同時に出
願されて本発明の譲受人に譲渡されたプレスコ(Ple
sko) による「ロウ パワー コイン ルー
チング ゲート(Low PowerCoin Ro
uting Gate)」の名称の米国出願第 585
,252号を参照されたし。 【0038】クロック75と電源80は、マイクロプロ
セッサ35により要求されるクロック入力とクロック入
力を供給する。インタフェース線81、82、83およ
び84は、電子硬貨試験装置10を有する硬貨作動自動
販売装置に含ませることができる他の装置または回路に
電子硬貨試験装置10を接続するための手段を提供する
。今述べた他の装置およびこれへの接続の詳細は、本発
明の一部をも構成するものではない。デバッグ線85は
監視動作およびデバッギングのために試験接続を与える
。 【0039】図3は、2つの相離れた側壁36、38お
よび硬貨軌道33、33aにより明確に定められた硬貨
路の近くにセンサ24、25および26を適当に位置決
めできる一つの方法と電子硬貨試験装置10の機械部分
を示す。硬貨取扱装置11は従来の硬貨受けカップ31
、従来の蝶番・ばね組立体34により結合された2つの
相離れた側壁36と38、および硬貨軌道33、33a
を有している。硬貨軌道33、33aおよび側壁36、
38は硬貨受けカップ31から硬貨センサ24、25を
通る硬貨路を形成している。図3はまたゲート71の後
に置かれたセンサ26をしめすが、図3に示したゲート
71は受容可能な硬貨から受容できない硬貨を分離する
ためのものである。 【0040】なお、センサの他の位置決めも有利であろ
うし、他の硬貨路構成も期待され、そして他の硬貨試験
のために別のセンサも使用できよう。 【0041】図4は、図1〜図3の実施例の動作のフロ
ーチャートである。本発明の方法の一実施例によれば、
受容されるべき硬貨の単位ごとに、各試験ごとの初期受
容限界が電子硬貨試験装置10のマイクロプロセッサ3
5に記憶されている。これらの初期受容限界は、かなり
広く設定されて受容可能な硬貨をほぼ100%確実に受
容する。これらの受容限界は初期調整においてのみ使用
される。電子硬貨試験装置10を同調するために、各単
位をもつ所定数の公知の受容可能な硬貨が挿入される。 例えば、8個の受容可能な5セント硬貨が挿入される。 これらの挿入された硬貨はセンサ回路21により検出さ
れ、マイクロプロセッサ35が目ざめさせられ、センサ
回路21を用いて各硬貨ごとに振幅および周波数試験が
行なわれ、そして、センサ回路22を用いて第2の周波
数試験が行なわれる。そして、上記8個の受容可能な硬
貨に関する試験情報に基づいて新らしい受容限界が計算
される。これらの新らしい受容限界は、さらに挿入され
る硬貨の試験に使用される。例えば、センサ回路21を
用いる周波数試験をさらに述べるが、同様な処理が硬貨
確認過程で行なわれる各試験ごとに行なわれる。 【0042】図4のフローチャートは、硬貨電話機の場
合に関連する方法を示す。しかしながら、本発明の方法
および装置は、他の場合にも使用できる。図4の一般的
な方法は、任意の硬貨試験ごとに周波数、振幅等のよう
な試験をすることができる任意の機能を表わすものと全
てのf変数を考えることにより理解される。以下の具体
的な記載は米国の5セント硬貨の周波数試験に関するも
のである。 【0043】電話機のフックからの外し状態が検出され
ると、マイクロプロセッサ35は供給電力を増大され、
アイドリング周波数f0 は測定されて記憶され、そし
て、マイクロプロセッサ35はその低電力休止状態に入
る、初期の較正および同調のため、電話機のフック外し
信号は人工的にシミュレートすることもできる。そして
、一つの実施例では、一連8個の受容可能な5セント硬
貨が、装置を5セント硬貨について同調するために、挿
入される。マイクロプロセッサ35は、最初の5セント
硬貨が検出されるまでその休止状態に留まる。センサ回
路21の出力の周波数は繰返しサンプリングされて周波
数f測定されたが得られる。そして最初の5セント硬貨
の通過中に、f測定されたとf0 との最大の差から最
大の差の値Δfが計算される。すなわち、Δf=(f測
定された−f0 )の最大値。 【0044】次に、元の無い量FがΔfをf0 で割る
計算により得られる。すなわち、F=Δf/f0 。最
初の5セント硬貨について計算されたFは、記憶された
受容限界内にあるか否かを見るために、その記憶した受
容限界と比較される。最初の5セント硬貨は受容可能な
5セント硬貨であるので、そのFの値は記憶の受容限界
内にある。従って、最初の5セント硬貨は受容され、マ
イクロプロセッサ35はその硬貨に関する硬貨カウント
Cを得る。 【0045】最初の硬貨については、硬貨カウントCは
零に等しい。すなわち、C=O。この硬貨カウントは次
に1だけ増加される。そして、硬貨カウントC=1が数
32と比較される。すなわち、C=32? Cは32
に等しくないから、次の段階ではCが8より大きいか、
または8に等しいかを見るためにCが8と比較される。 すなわち、C≧8? Cは8より大きくなく、8に等
しくないので、次の段階で5セント硬貨について新しい
平均値下、すなわち、F新平均を計算する。すなわち、
F新平均=((C−1)×F旧平均)+F/C。最初の
硬貨に関するF旧平均は零に等しい。従って、F新平均
=F/C=F。次に、F新平均がF旧平均として記憶さ
れる。すなわちF旧平均=F新平均。この段階により最
初の5セント硬貨の処理が完了する。 【0046】更に5セント硬貨が装置同調のために挿入
されるに従って、第8番目の5セント硬貨が挿入される
まで上記方法が繰り返される。第8番目の5セント硬貨
については硬貨カウントC=7であり、これが1だけ増
加されると、硬貨カウントCは8に等しくなる。次に、
Cが8と比較されると、8に等しいことがわかる。その
結果、フラグが設定されて、計算されたF新平均値を用
いて受容限界を決定する。F新平均値は前述のように計
算されるが、これは今度は続いて挿入された5セント硬
貨の受容限界を決定するために使用される。最初に記憶
された受容限界は、もはや使用されない。新しい受容限
界は、F新平均値プラスまたはマイナス一定値、すなわ
ち、上限=F新平均値+X,下限=F新平均−X;ある
いは、F新平均値プラスまたはマイナスF新平均値の一
定割合、上限=(F新平均値)(1+X),下限=(F
新平均値)×(1−X);あるいは任意の論理的な仕方
でF新平均値から計算することができる。上述のように
、装置は一度同調されると、実際の動作環境で使用する
ことができる。 【0047】更に5セント硬貨が挿入されると、F新平
均値と新しい受容限界が連続的に再三計算される。受容
可能な5セント硬貨以外の硬貨が挿入されると、そのF
の値は受容限界内に存在しないので、その硬貨は拒否さ
れる。この後、新しいアイドリング周波数f0 が測定
されてマイクロプロセッサ35は休止状態に戻って硬貨
の到着を待つ。 【0048】第8番目の後の各受容可能な5セント硬貨
に関するF新平均値と受容限界の計算により本発明の装
置は自己同調して自体を再較正し、かくして、パラメー
タのドリフト、温度、および環境の変化等を補償するこ
とができる。この有利な補償が達成するためには、F新
平均値が前に受容された硬貨により過度な重み付けをさ
れないことが重要である。従って、第32番目の5セン
ト硬貨が挿入されると、カウントは増加されてC=32
となり、プロセスは異なった具合に分岐する。C=32
のとき、硬貨カウントCは16にリセットされる。すな
わち、C=16。次に、硬貨カウント値C=16はF新
平均値計算のために使用される。第33番目の硬貨が受
けられると、硬貨カウントC=16が後でのプロセス段
階で使用されるように増加される。上述のプロセスは、
5セント硬貨が更に挿入されるに従って無期限に続く。 【0049】上述のように、本発明の方法は周波数に基
礎を置く試験に限定されない。また、統計関数は単に移
動平均に限定されない。更に、上述のフローチャートの
具体例は計算過程で数8,16および32を使用してい
るが、本発明から逸脱せずに他の所定数も使用できる。 値8,16および32が選択されたのは、a)8個の硬
貨が受容された後にF新平均値がかなり良く決定され、
b)受容可能な硬貨が更に挿入されてもほとんど影響を
与えないように32個の硬貨が挿入された後にF新平均
値が大いに重み付けをされ、そしてc)数16が8と3
2の間にあるからである。 【0050】この好適な実施例では、マイクロプロセッ
サ35は添付のプリントアウトに従ってプログラムされ
ているが、電子硬貨試験装置10の動作は上述の記載か
ら当業者に明らかであろう。
【図1】本発明による電子硬貨試験装置の実施例の図式
的なブロック線図である。
的なブロック線図である。
【図2】図1の実施例に適した回路の詳細な図式的な図
である。
である。
【図2A】図2の左半分を示す図である。
【図2B】図の右半分を示す図である。
【図3】図1の実施例のセンサに適する位置を示す図式
的な図である。
的な図である。
【図4】図1の実施例の動作のフローチャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】 硬貨を試験しそして該試験結果から硬
貨が受容可能かどうかを決定することからなる硬貨試験
装置を作動させる方法であって、該試験は硬貨の測定を
行うものであり、そして該決定は該測定が受容可能硬貨
を示すものであるかどうかを決める所定の受容基準を用
いているものであり、複数の硬貨を試験してそれらが受
容基準初期値を用いて受容可能かどうか決定し、受容可
能であると決定された硬貨の測定から統計的関数値を計
算し、そして所定数の硬貨が受容可能であると決定され
た後に該計算された統計的関数値から導びかれた新しい
受容基準をセットアップしていることからなる硬貨試験
装置を作動させる方法。
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