JPH10500515A - Coin identification sensor and coin handling system - Google Patents

Coin identification sensor and coin handling system

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JPH10500515A
JPH10500515A JP8526882A JP52688296A JPH10500515A JP H10500515 A JPH10500515 A JP H10500515A JP 8526882 A JP8526882 A JP 8526882A JP 52688296 A JP52688296 A JP 52688296A JP H10500515 A JPH10500515 A JP H10500515A
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ステュラーツ，エリック
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カミンズ−アリソン・コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 所望する硬貨と所望しない硬貨とを識別するための硬貨識別センサ及び硬貨ハンドリングシステムは、交番磁界を引き起こすための励磁コイル（２１２）を備えている。これらの交番磁界は、前記所望する硬貨と所望しない硬貨とに作用して、渦電流を誘導する。前記硬貨識別センサ（２１０）は、また、前記所望する硬貨と所望しない硬貨とから渦電流を検出するための検出コイル（２２２、２２４）を備えている。前記検出コイルは、感知した前記所望する硬貨（２１４）と所望しない硬貨（２１４）の組成に対応する差分電圧を引き起こす。 (57) [Summary] A coin identification sensor and a coin handling system for distinguishing a desired coin from an undesired coin include an exciting coil (212) for generating an alternating magnetic field. These alternating magnetic fields act on the desired and undesired coins to induce eddy currents. The coin identification sensor (210) further includes detection coils (222, 224) for detecting an eddy current from the desired coin and the undesired coin. The detection coil produces a differential voltage corresponding to the sensed composition of the desired coin (214) and the undesired coin (214).

Description

【発明の詳細な説明】 硬貨識別センサ及び硬貨ハンドリングシステム発明の分野 本願発明は、概ね、混在した金種の硬貨を取り扱うことができるように、硬貨 識別センサを採用した硬貨ハンドリング装置に関する。特に、本願発明は、渦電 流センサを使用して、種々の組成からなる硬貨間を識別する硬貨ハンドリング装 置に関する。 発明の背景 この種の硬貨ハンドリング装置は、渦電流センサを使用して種々の硬貨の間を 識別できるようになっている。ここでの文言「硬貨」は、本願明細書において幅 広い意味で使用されており、任意のタイプの硬貨、トークン、またはそれらに代 わる物を含んでいることに注意されたい。渦電流センサは、分析される硬貨に渦 電流を誘導させるための少なくとも１つの一次コイルを備えている。前記一次コ イルは、交流電圧を受け、該交流電圧は、対応する交流電流を該一次コイルに引 き起こす。当該技術で周知のように、前記一次コイルを流れる前記交流電流は、 該一次コイルの中および周辺を通る交番磁界を引き起こすようになっている。 前記交番磁界の特性は、前記一次コイルに加えられる電圧の周波数及び振幅を 含む種々の要因による。この要因に関しては、後で詳細に説明する。励磁コイル としても知られている前記一次コイルは、当該一次コイルの近くに運ばれた硬貨 と誘導関係となるように作用（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅ）してお り、それによって、分析されるべき硬貨に渦電流が引き起こされる。前記一次コ イルから発生する磁界が交番するので、対応する渦電流も同様に交番する。誘導 された渦電流は、分析される硬貨の組成によって影響される。 前記硬貨に誘導された交番する渦電流は、また、それ自身の磁界を引き起こす 。これらの磁界は、検出コイルとしても知られている１あるいはそれ以上の数の 二次コイルによって検出される。渦電流センサは、一次コイル及び二次コイルを 備えた変圧器ような形状をしているので、一次コイルは、また、１あるいはそれ 以上の数の二次コイルに交番電圧を誘導する。一次コイルから、１あるいはそれ 以上の数の二次コイルに誘導された電圧は、同相モード電圧（コモンモード電圧 ） として示されている。そして、渦電流によって二次コイルに誘導されたより小さ い電圧から構成される渦電流信号だけを対象とするために、一次コイルから１あ るいはそれ以上の数の二次コイルに誘導された電圧は、除去あるいは無視されな ければならない。これは、二次コイルからの電圧信号を処理して、一次コイルに よって二次コイルコイルに誘導された電圧を除去することにより、成し遂げられ る。しかし、そのような信号処理は、当該システム内の構成要素の数を増加させ てしまい、望ましくない。また、これに対応して、信号のひずみが増加すると共 に、部品の故障や電気ノイズや製造が複雑になるなどの他の問題が引き起こされ る可能性も増加する。このような信号処理はまた、渦電流信号の微細な変動を分 析する性能を低下させる可能性も生じさせる。 引き起こされた渦電流の強さは、加えられる交番磁界の周波数によって直接的 に影響される。高周波数の交番磁界を使用して硬貨を識別する場合と低周波数の 交番磁界を使用して硬貨を識別する場合とが、選択的に行われる。高周波数の交 番磁界を使用する場合は、硬貨のあまり深くないところまでしか通らない磁界を 発生する傾向がある。したがって、表面の組成と構造がより重要となる。これは 、特に他の部分と異なる金属で一方の面を被覆したりあるいは両面を被覆した硬 貨を識別するとき、不利となる。一方、低周波数の交番磁界を使用する場合は、 磁界は、硬貨内のより深いところまで通る傾向となる。したがって、全組成にわ たってよりよい検出を行うことができる。しかしながら、磁界がより深く通るこ とから、硬貨ハンドリング装置内で硬貨を囲んでいる部分に対して疑似信号が発 生する可能性が増加するという不利が生じる。 従来技術における渦電流センサは、大きな磁界を引き起こすために、大きくな りがちであった。多数の渦電流センサを採用する硬貨ハンドリング装置は、セン サ間でクロストーク（混信）を経験することがある。残念ながら、クロストーク は、硬貨の材料の中身の正確な決定を妨害する。発明の概要 本願発明は、種々の材料組成の硬貨どうしを互いに識別するのに使用する改良 された硬貨識別センサを提供するものである。 より具体的に言うと、本願発明の一実施例は、渦電流センサを順次通過する硬 貨の流れの中にある、特定の硬貨に渦電流を誘導させるための、改良された渦電 流センサを提供するものである。渦電流センサそれ自身は、さらに、単一の励磁 （一次）コイルと、２つの検出（二次）コイルとを備えている。一次コイルは、 特定の周波数で通電される。前記特定の周波数は、コイル周辺の交番磁界の広が りを制限できるようにすると共に、分析すべき硬貨の表面に十分に交番磁界を通 すことができるように、選択されている。２つの検出コイルは、基端側検出コイ ルと末端側検出コイルとを備えている。基端側検出コイルが、末端側検出コイル よりも、硬貨の流れのより近くに位置決めされるように、渦電流センサの全体が 、硬貨の流れの一方の側に配置されている。励磁コイルにより引き起こされる基 端側検出コイルと末端側検出コイルとの間の同相モード電圧（ｃｏｍｍｏｎ ｍ ｏｄｅ ｖｏｌｔａｇｅ）が、減じられ、硬貨の渦電流の強さを示している電圧 差のみが残るように、基端側検出コイルと末端側検出コイルは位置決めされ且つ 接続されている。電圧差を分析して、振幅と、励磁コイルに加えられた電圧との 位相の関係とを求める。振幅が組合わされた、位相に関する追加情報によって、 分析すべき硬貨の組成をより正確に評価することができる。硬貨ハンドリング装 置は、物理的な大きさに基づいて個々の硬貨を機械的に分離し、次いで、識別セ ンサからの情報を利用することによって、異なった材料でつくられた同様な大き さの硬貨どうしを識別することができる。 好適な実施例においては、渦電流センサの直径は、分析すべき最も小さい硬貨 の直径よりも小さくなっている。特に磁気シールド（遮蔽）と組み合わせて採用 される場合は、磁界を小さくして集中させることによって、硬貨ハンドリング装 置の隣接するセンサ間でのクロストーク（混信）を減少させることができる。図面の簡単な説明 図１は、本願発明を具体化したディスクタイプの硬貨選別機の斜視図であって 、当該硬貨選別機の頂部が破断されてその内部構造がみえるようにした状態の斜 視図である。 図２は、図１の線２−２にほぼ沿って取った拡大水平断面図である。 図３は、最大高さにある硬貨を示している、図２の線３−３にほぼ沿って取っ た拡大断面図である。 図４は、放出凹部と整合した最大高さにある５セント貨（ニッケル）を示して いる、図２の線４−４にほぼ沿って取った拡大断面図である。 図５は、本願発明を具体化したディスク対ディスクタイプの硬貨選別機の斜視 図である。 図６は、図５の配置の平面図である。 図７は、図６の線７−７にほぼ沿って取った拡大断面図である。 図８は、図６の線８−８にほぼ沿って取った拡大断面図である。 図９は、本願発明を具体化した、改良した硬貨識別センサと硬貨の模式的な断 面図である。 図１０は、図９の硬貨識別センサの模式的な回路線図である。 図１１は、図９の硬貨識別センサの硬貨の図式的な斜視図である。 図１２Ａは、本願発明の識別センサを用いて使用するための検出回路の回路線 図である。 図１２Ｂは、図１２Ａの回路に供給される入力信号の波形線図である。好適な実施例の説明 本願発明は種々の変更や代替的な形状を取ることが可能であるが、本願発明の 具体的な実施例が、図面に示された例を用いることによって表され、且つ詳細に 記述されている。しかしながら、本願発明を、記述された特定の形状に限定する 意図はないことを理解すべきである。むしろ、本願発明は、添付した請求項によ って定義された本願発明の精神及び範囲に含まれる全ての変更例、同等例、及び 代替例に及ぶことを理解すべきである。 本願発明の硬貨識別センサは種々の異なった硬貨ハンドリング装置で使用でき るが、デイスクタイプの高速度硬貨選別機で特に有用なものとなっている。した がって、本願発明は、硬貨識別センサが利用される典型的な硬貨ハンドリング装 置として、デイスクタイプの硬貨選別機の使用を具体的に参照して記述されてい る。 さて、図面を参照すると、図１−８は、２つのタイプの硬貨ハンドリング装置 を図示している。一方は、デイスクタイプの硬貨選別機（図１−図４）であり、 他方はデイスク対デイスクタイプ（二つディスクを並設したタイプ）の硬貨選別 機（図５−図８）である。これらのタイプの硬貨ハンドリング装置の各々は、硬 貨駆動部材を使用している。硬貨駆動部材は、静止した、換言すれば固定された 硬貨案内部材のメタル硬貨案内面に沿って硬貨を移動させるための、弾性表面を 備えている。デイスクタイプの硬貨選別機においては、硬貨駆動部材は回転ディ スクとなっており、硬貨案内部材は静止した選別ヘッド（すなわち、静止選別ヘ ッド）となっている。ディスク対ディスクタイプの硬貨選別機においては、硬貨 駆動部材は一対の回転ディスクを備えており、硬貨案内部材は、静止した列形成 ヘッド（すなわち、静止列形成ヘッド）と、静止した選別ディスク（すなわち、 静止選別ディスク）とを備えている。 後述する詳細な記述に関して、文言「静止プレート」と「選別プレート」とは 、ディスクタイプの硬貨選別機における静止選別ヘッドと、ディスク対ディスク タイプの硬貨選別機における静止列形成ヘッド及び静止選別ディスクとを包含す るものとする。 最初に、図１のディスクタイプの硬貨選別機を参照すると、ホッパー１０が、 混在した金種の硬貨を受ける。そして、ホッパー１０は、該硬貨を、ハウジング １１に設けた中央開口部を介して、環状の選別ヘッドすなわち案内プレート１２ の形状をした硬貨案内部材に供給する。環状の選別ヘッドすなわち案内プレート １２の形状をした硬貨案内部材は、ハウジング１１の内側すなわちハウジング１ １の下に設けられている。硬貨は、これらの開口部を通過して、回転ディスク１ ３の形状をした硬貨駆動部材の頂面に置かれる。この回転ディスク１３は、短い シャフト（図示せず）に回転可能に取り付けられて、ベースプレート１５に取り 付けられた電動モータ１４によって駆動される。回転ディスク１３は、中実なメ タルディスク１７の頂面に接合された弾性パッド１６を備えている。 弾性パッド１６の頂面は、約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の間隙だけ、 選別ヘッド１２の下側の面から間隔があけられていることが好ましい。間隙は、 一対の後方ピボット１８、１９を含む３つの取付配置点によって、選別ヘッド１ ２の周縁に沿って設定されている。一対の後方ピボット１８、１９は、それぞれ のトーションスプリング２０によって負荷が加えられている。トーションスプリ ング２０によって、選別ヘッドの前方部が持ち上げられるようになっている。し かしながら、通常の作動の間は、選別ヘッド１２の前方部は、ラッチ２２によっ て所定位置に保持されている。ラッチ２２は、ボルト２３によってフレーム１５ に枢動可能に取り付けられている。ラッチ２２は、選別ヘッド１２に固定された ピン２４に係合する。ラッチ２２を枢動させて、ピン２４との係合を解除し、ト ーションスプリング２０により、選別ヘッド１２の前方部を上側位置（図示せず ）まで持ち上げることによって、弾性パッド１６及び選別ヘッド１２の対向面に 接近することができる。 回転ディスク１３が回転するとき、該回転ディスク１３の頂面に置かれた硬貨 ２５は、遠心力によって、パッド面上を外側に向かって摺動するようになってい る。硬貨２５は、例えば、最初に、円錐体２６に近い回転ディスク１３の中心か ら移動する。そのため、十分な遠心力を受けて、回転ディスク１３の上面との静 止摩擦に打ち勝つことになる。硬貨が外側に移動したとき、弾性パッド１６上に 平らに置かれた硬貨は、パッド面と選別ヘッド１２との間の間隙に入る。なぜな ら、このプレートの内側周縁の下側は、弾性パッド１６の上方にあって、該弾性 パッド１６から、最も厚い硬貨の厚さと同じくらいの距離だけ離して設けられて いるからである。さらに後述するように、硬貨はそれぞれの金種に選別される。 そして、硬貨は、各金種ごとに、１０セント貨用のスロット２７、１セント貨用 のスロット２８、５セント貨用のスロット２９、２５セント貨用のスロット３０ 、１ドル貨用のスロット３１、５０セント貨用のスロット３２のような、それぞ れのスロットから放出される。一般に、通貨用の硬貨は、直径の違いによって、 金種ごとに選別される。 硬貨が押圧されて、選別ヘッド１２の下面に係合しているとき、整合作動、基 準位置合わせせ作動、選別作動、及び排出作動のほとんどが行われることが好ま しい。換言すれば、硬貨を運ぶ通路を有する選別ヘッド１２の下面と、回転ディ スク１３の上面との間の距離は、運ばれる硬貨の厚さよりも小さくなっている。 上述したように、そのような確実な制御により、予め選択された数の選択された 金種の硬貨が選別機から排出されたとき、硬貨選別機は迅速に停止させられる。 確実な制御によって、また、選別機を比較的小型にすることができ、さらに、高 速度で作動させることができる。確実な制御によって、例えば、１つの縦列にな っ た硬貨の流れが比較的密集することとなり、この流れにある各硬貨をそれぞれの 出口スロットに確実に案内することができる。 図２を参照すると、好適な選別ヘッド１２の底面が示されている。選別ヘッド １２の底面には、種々の溝と、硬貨を積極的に制御することによって高速度で選 別できるようにしかも摩損の問題を避けることができるように特に設計された他 の手段とが設けられている。図２は底面であることから、図１において時計方向 の硬貨の循環が、図２では反時計方向に表されていることに、注意し続けるすべ きである。循環する硬貨に作用する種々の手段は、入口領域４０と、「重なった （ｓｈｉｎｇｌｅｄ）」硬貨を分離させるための手段４１と、厚い硬貨を選択す るための手段４２と、硬貨を再循環させるための第１の手段４４と、硬貨を再循 環させるための手段４６を含む第１の基準位置合わせ手段４５と、第２の基準位 置合わせ手段４７と、１０セント貨、１セント貨、５セント貨、２５セント貨、 １ドル貨、５０セント貨のような６つの異なった硬貨の金種用の出口手段２７、 ２８、２９、３０、３１、及び３２とを備えている。選別ヘッド１２の最も下側 にある面は、参照数字５０によって示されている。 最初に入口領域４０を参照すると、外側に移動する硬貨は、最初に、案内プレ ートすなわち選別ヘッド１２の下側に形成された平坦面６１の下方にある半環状 領域の下に入る。図２の案内プレートの底面に重ねられた硬貨Ｃ１は、入口領域 ４０に入った硬貨の例である。入口領域４０内では、硬貨は径方向に自由に移動 できるようになっているが、壁６２に係合したとき、径方向への自由な移動は終 了する。しかし、図２の反時計方向に中央矢印によって示されているように、弾 性パッド１６の回転運動によって、硬貨は、壁６２に沿って円周方向に移動する 。入口領域４０が、重なった硬貨によって遮断されるのを防止するために、平坦 領域６１には、傾斜面４１が設けられている。傾斜面４１は、壁すなわち段部（ ステップ）６３を形成している。この段部６３は、重なった一対の硬貨のうち最 も上側にある硬貨と係合する。図２において、例えば、上側の硬貨Ｃ２は、下側 の硬貨Ｃ３上に重なっている。さらに図３に示されているように、上側硬貨Ｃ２ の移動は、壁６３によって制限されている。その結果、下側の硬貨Ｃ３が回転デ ィスク１３によって移動させられたとき、上側の硬貨Ｃ２は、下側の硬貨Ｃ３か ら 強制的に分離させられる。 図２に戻ると、硬貨Ｃ１ような入口領域４０において循環している硬貨は、次 に、厚い硬貨を選択する手段４２に案内される。この手段４２は、面６４を備え ている。面６４は、選別ヘッドの最も下側にある面５０から深さ０．０７０イン チ（１．７８ｍｍ）だけ、選別ヘッド１２内に凹設されている。そのため、段部 （ステップ）すなわち壁６５が、入口領域４０の平坦面６１と面６４との間に形 成されている。面６４と、回転ディスク１３の上面との間の距離は、そのため、 約０．０７５インチ（約１．９０５ｍｍ）となっている。その結果、パッド圧に よって、面６４と回転ディスク１３との間に、比較的厚い硬貨が保持される。最 初にそのような厚い硬貨と係合させるために、面６４の最初の部分には、傾斜部 ６６が設けられている。傾斜部６６は、壁６２に隣接して設けられている。その ため、回転ディスク１３が回転したとき、壁６２に接している入口領域４０にあ る厚い硬貨は、傾斜部６６と係合し、その後、この硬貨の径方向位置は、回転デ ィスク１３と面６４との間の圧力によって固定される。しかしながら、最初に傾 斜部６６と係合し損なった厚い硬貨は、壁６５と係合し、そのため、再循環させ られ、選別ヘッドの中央領域内に戻される。これは、例えば、図４において、硬 貨Ｃ４で図示されている。厚い硬貨のこの最初の選択と位置決めによって、整合 しなかった厚い硬貨が、第１の基準位置合わせ手段４５に向かう硬貨の流れを妨 げることを防止している。 さて図２に戻ると、厚い硬貨を選択する手段４２に設けられた傾斜部６６は、 また、一対の薄い硬貨、換言すれば重なった薄い硬貨と係合することもできる。 そのような一対の薄い硬貨、換言すれば重なった薄い硬貨は、面６４と回転ディ スク１３との間で、パッド圧力の下で運ばれる。厚い硬貨の場合と同じように、 そのような一対の重なった硬貨は、その径方向位置が固定され、第１の基準位置 合わせ手段４５に向けて運ばれる。硬貨を参照するための第１の基準位置合わせ 手段４５は、外壁６２に沿って案内され次第に傾斜部７３に至る１つの縦列にな った硬貨の流れを得る。 薄い硬貨は遠心力によって径方向外側に移動することにより、厚い硬貨Ｃ５２ ａはパッド圧によって同心円軌道を移動することにより、硬貨は、第１の基準位 置合わせ手段４５内に導入される。重なった硬貨Ｃ５８ａとＣ５０ａは、内壁８ ２で分離される。その結果、下側の硬貨Ｃ５８ａは、面７２ａに当接しながら運 ばれる。下側の硬貨Ｃ５８ａの進行は、Ｃ５８ｂ、Ｃ５８ｃ、Ｃ５８ｄ、及びＣ ５８ｅおける位置によって示されている。より具体的に説明すると、下側の硬貨 Ｃ５８は、回転ディスク１３と面７２との間で係合して、これにより、下側の硬 貨は第１の再循環手段４４に運ばれる。第１の再循環手段４４で、下側の硬貨は 、Ｃ５８ｄ及びＣ５８ｅで示す位置で壁７５によって再循環させられる。壁８２ の最初で傾斜部９０を使用して、選別ヘッド１２の下で、外壁６２と内壁８２と の間に十分に位置していない硬貨を再循環させる。図２に示されているように、 硬貨を第１の基準位置合わせ手段４５内に適切に導入するのに他の手段を必要と しない。 第１の基準位置合わせ手段４５は、さらに、領域９１において凹設されている 。領域９１は、十分な長さがあることから、最も幅のある金種の硬貨Ｃ５４が、 遠心力によって外壁６２に向けて移動できるようになっている。これによって、 最も幅のある金種の硬貨Ｃ５４は、傾斜部９０において弾性パッド１６と選別ヘ ッド１２との間で押圧されることなく、第１の基準位置合わせ手段４５内のその 外壁６２に向けて自由に移動することができる。内壁８２は、その凹部の天井部 分の輪郭にしたがうように構成されていることが好ましい。第１の基準位置合わ せ手段４５の領域９１は、傾斜部９３及び９４によって選別ヘッド１２内に持ち 上げられている。内壁８２の一貫した輪郭は、傾斜部９５によって与えられてい る。 第１の基準位置合わせ手段４５は、比較的薄い厚さの硬貨Ｃ５０が、遠心力に より外壁６２に沿って案内されるように十分に深くなっている。しかし、第１の 基準位置合わせ手段４５は、比較的厚さの厚い硬貨Ｃ５２及びＣ５４が、弾性パ ッド１６と選別ヘッド１２との間で押圧されることができるように十分に浅くな っている。その結果、比較的厚さの厚い硬貨Ｃ５２及びＣ５４は、第１の基準位 置合わせ手段４５を通って移動するとき、内壁８２に沿って案内される。第１の 基準位置合わせ手段４５は、セクション９６を備えている。セクション９６は、 硬貨Ｃ５２が、内壁８２に設けられた最大半径位置８３において内壁８２から離 れ傾斜部７３に向かう方向に運ばれるように、曲がっている。この硬貨Ｃ５２は 、 内壁８２によって案内されるように十分に厚い。しかし、硬貨Ｃ５２は、第１の 基準位置合わせ手段４５の幅よりも狭い幅を有している。 選別ヘッド１２のこのような形状によって、全ての金種の硬貨は、傾斜部７３ に設けられた幅の狭い傾斜指状部７３ａに収束する。最も大きな幅を有するＣ５ ４は、内壁と外壁との間でセクション９６の面を経由して運ばれ、傾斜指状部７ ３ａに向かう。これによって、全ての硬貨の外側エッジが、概ね共通の半径位置 に運ばれる。硬貨Ｃ５０を外壁６２の後ろの部分に沿わせて径方向内側に向ける ことにより、隣接する硬貨によって硬貨が外壁６２からオフセットされ且つ傾斜 状部７３ａに導かれる可能性は、かなり減少する。外壁６２からわずかにオフセ ットされて傾斜指状部７３ａに導かれる任意の硬貨Ｃ５０は、出口スロット２７ のエッジ５１を径方向内側に移動させることによって、対処可能である。これに よって、スロット２７の幅が十分に増加し、オフセットした硬貨Ｃ５０を捕らえ ることができ、しかも、より大きな金種の硬貨の捕獲を防止することができる。 オランダの硬貨を選別するために、傾斜指状部７３ａを約０．１４０インチ（約 ３．５５６ｍｍ）とすることができる。傾斜部７３の終端で、硬貨は弾性パッド １６内で強固に押圧され、第２の基準位置合わせ手段４７に向けて前方へ運ばれ る。 硬貨Ｃ５０ｃの一部が、傾斜部７３に設けられた幅の狭い傾斜指状部７３ａに よって係合されている限り、硬貨Ｃ５０ｃのような硬貨は、第２の基準位置合わ せ手段４７に向けて前方へ運ばれる。硬貨が傾斜指状部７３ａと係合できるほど には十分に外壁６２に接近していないならば、その硬貨は、第２の再循環手段４ ６によって画定された壁７４に衝突し、そして、再循環されて入口領域４０に戻 される。 第１の再循環手段４４、第２の再循環手段４６、及び第２の基準位置合わせ手 段４７は、選別ヘッド１２において連続する位置に画定されている。第１の再循 環手段４４と共に第２の再循環手段４６が、パッド圧の積極的な制御の下で、硬 貨を再循環させていることは明らかである。第２の基準位置合わせ手段４７は、 また、硬貨の確実な制御を利用して、硬貨の最も外側をゲージ壁７７に整合させ る。この目的のために、第２の基準位置合わせ手段４７は、面７６と、傾斜部７ ８とを備えている。面７６は、例えば、選別ヘッド１２の底面から０．１１０イ ンチ（１．２７ｍｍ）のところにある。傾斜部７８は、硬貨Ｃ５０ｄのような硬 貨の内側エッジ部に係合する。 図２に最もよく示されているように、ゲージ壁７７の最初の部分は、選別ヘッ ド１２及び回転ディスク１３の中心に関するら旋通路に沿っている。その結果、 硬貨が回転ディスク１３によって円周方向に積極的に駆動されるとき、図３の硬 貨Ｃ１６に示されているように、硬貨の外側エッジは、ゲージ壁７７に係合し、 わずかに径方向内側に向けて正確なゲージ半径位置に押し進められる。図３は、 さらに、第２の再循環手段４６から排出される硬貨Ｃ１７を示している。 図２を参照すると、第２の基準位置合わせ手段４７は、わずかに傾斜した傾斜 部８０で終端となっている。傾斜部８０によって、硬貨は、回転ディスク上で弾 性パッド１６に強固に押圧される。そのとき、外側のほとんどのエッジは、ゲー ジ壁７７によって設けられている基準半径に整合する。傾斜部８０の終端で、硬 貨は、最大圧縮力で、選別ヘッド１２と弾性パッド１６との間で挟持される。こ れよって、硬貨は、第２の基準位置合わせ手段４７のゲージ壁７７によって決定 される新しい径方向位置に確実に保持される。 選別ヘッド１２は、さらに、選別手段を備えている。この選別手段は、一連の 放出凹部２７、２８、２９、３０、３１、及び３２からなっている。この一連の 放出凹部２７、２８、２９、３０、３１、及び３２は、プレートの外側周縁に沿 って円周方向に間隔をあけて設けられている。連続するスロットの最も内側のエ ッジは、増加する直径の順番で硬貨を受けそして放出できるように、全ての硬貨 の外側エッジの共通半径位置から徐々に離れるように設けられている。各放出凹 部の幅は、硬貨の直径よりもわずかに大きくなっている。これによって、硬貨は 、特定の凹部によって収容されそして放出される。各放出凹部の径方向外側エッ ジに隣接する案内プレート１２の面は、前記凹部に収容された硬貨の外側部分を 弾性パッド内に押圧する。その結果、これらの硬貨の内側エッジが、放出凹部内 で上方に傾斜する。放出凹部は、案内プレート１２の周縁に向けて外側に延びて いる。その結果、これらの放出凹部の内側エッジが、傾斜した硬貨を外側に案内 し、結局、案内プレート１２と弾性パッド１６との間からこれらの硬貨を放出す る。 放出凹部の最も内側のエッジは、１つの特定の金種のみの硬貨の内側エッジが 、 各凹部に入ることができるように位置決めされている。残りの他の全ての硬貨は 、その特定の凹部の最も内側のエッジを越えてさらに内側に延びている。その結 果、これらの硬貨の内側エッジはその凹部に入ることはできない。 例えば、第１の放出凹部２７は、１０セント貨のみ排出するようになっている 。したがって、この凹部の最も内側のエッジ５１は、１０セント貨の直径よりも ほんのわずかだけ大きい距離だけ、ゲージ壁７７の半径位置から内側に間隔をあ けた半径位置に設けられている。その結果として、１０セント貨のみが、第１の 放出凹部２７に入ることができる。全ての金種の硬貨の外側エッジは同じ半径位 置に位置決めされているので、硬貨が第２の基準位置合わせ手段４７を離れると き、１セント貨、５セント貨、２５セント貨、１ドル貨、及び５０セント貨の全 ては、第１の放出凹部２７の最も内側のエッジを越えて内側に延びる。それによ って、これらの硬貨がその特定の凹部に入ることが防止される。 凹部２８においては、１セント貨の内側エッジのみが、選別ヘッド１２の周縁 に十分近いところに位置決めされ、これによって、凹部２８に入ることができる 。１セント貨より大きい全ての硬貨の内側エッジは、凹部２８の最も内側のエッ ジ５２を越えて内側に延び、その結果、案内プレートと弾性パッドとの間で挟持 されたままとなる。その結果として、１セント貨を除いて全ての硬貨は、凹部２ ８を過ぎて回転され続ける。 同様に、５セント貨のみが放出凹部２９に入り、２５セント貨のみが放出凹部 ３０に入り、１ドル貨のみが放出凹部３１に入り、そして、５０セント貨のみが 放出凹部３２に入る。 各硬貨は、放出凹部を通したその移動の間ずっと、選別ヘッド１２と弾性パッ ド１６との間で挟持されるので、硬貨は、全時間、確実な制御下にある。したが って、たとえ、硬貨の一部が既に案内プレートの外側周縁を越えて突出したとき でも、任意の硬貨を、その放出凹部の長さに沿った任意の位置で止めることがで きる。その結果として、（例えば、予め選択された数の特定の金種の硬貨の計数 に応答して、）たとえいつ回転ディスクが停止されようとも、種々の放出凹部内 に既にあるこれらの硬貨を、ディスクが次の計数作動で再始動されるまで、選別 ヘッド内に保持することができる。 ６つの近接センサＳ1−Ｓ6の１つが、選別ヘッドに設けられた６つの出口溝２ ７−３２の各々の外側のエッジに沿って取り付けられている。これによって、そ れぞれの出口溝を通過する硬貨を感知し計数できるようになっている。センサＳ1 −Ｓ6を出口溝に設けることによって、各センサは、１つの特定の金種の硬貨に 専念することができる。したがって、センサの出力信号を処理して、硬貨の金種 を決定する必要はない。センサＳ1−Ｓ6の有効フィールド（すなわち、有効な場 ）の全ては、半径位置のちょうど外側に設けられている。その半径位置のちょう ど外側で、出口溝２７−３２に到達する前に、全ての硬貨の金種の外側エッジが 測定（ｇａｕｇｅ）される。その結果、各センサは、その出口溝に入る硬貨のみ 検出し、その出口溝を飛び越えて進む硬貨は検出しない。最も大きい硬貨の金種 （例えば、米国の５０セント貨）のみが、６番目の出口溝３２に到達する。した がって、この出口溝にセンサを設けることは、他の出口溝２７−３１にセンサを 設ける場合に比較して高い正確さは要求されない。 近接センサＳ1−Ｓ6に加えて、出口溝２７−３２の各々は、６つの硬貨識別セ ンサＤ１−Ｄ６の１つを備えている。これらの硬貨識別センサＤ１−Ｄ６は、渦 電流センサであり、図９−図１２に関連して後で詳細に説明する。 硬貨識別センサＤ１−Ｄ６の１つが、その出口溝の硬貨にとって適切でない材 料である硬貨材料を検出したとき、駆動モーターを非通電あるいは駆動モーター との係合を解除してブレーキを作動させることによって、ディスクを停止させる ことができる。そのとき、疑わしい硬貨の後端がその出口溝の出口エッジを通過 するまで、１あるいはそれ以上の電気パルスで駆動モーターをジョッギング作動 させることによって、疑わしい硬貨を排出させることができる。硬貨の後端がそ のセンサからその出口溝の出口エッジに移動するのに必要とされる正確なディス クの移動は、各硬貨の金種ごとに経験的に決定され、制御システムのメモリに記 憶させることができる。そのとき、選別機ディスクに設けられたエンコーダーを 使用することにより、疑わしい硬貨の感知後の実際のディスクの移動を測定する ことができる。その結果、疑わしい硬貨がその出口溝の出口エッジを通過する正 確な位置で、ディスクを停止させることができる。それによって、その疑わしい 硬貨に従っている硬貨の排出を確実に防止することができる。 図５は、ディスク対ディスクタイプの硬貨選別機を図示している。ディスク対 ディスクタイプの硬貨選別機は、列形成装置１１０を備えている。列形成装置１ １０は、混在した金種の硬貨を受けるホッパーを備えている。ホッパーによって 、硬貨は、中央供給開口部を介して、環状の列形成ヘッドすなわち案内プレート １１２の形状をした硬貨案内部材へと供給される。硬貨が中央供給開口部を通過 したとき、回転可能なディスク１１４の形状をした硬貨駆動部材の頂面に置かれ る。ディスク１１４は、電動モーター（図示せず）によって駆動される短いシャ フト（図示せず）に回転可能に取り付けられいる。ディスク１１４は、弾性パッ ド１１８を備えている。弾性パッド１１８は、弾性ゴムあるいは高分子材料から 形成されていることが好ましい。弾性パッド１１８は、中実のメタルプレート１ ２０の頂面に接合されている。 ディスク１１４が（図６で見て反時計方向に）回転したとき、ディスク１１４ の頂面に置かれた硬貨は、遠心力により弾性パッド１１８の面上を外側に向けて 摺動する。硬貨が外側に移動したとき、弾性パッド１１８に平らに置かれている これらの硬貨は、パッド面と列形成ヘッド１１２との間の間隙に入り込む。なぜ なら、列形成ヘッド１１２の内側周縁の下側が、該弾性パッド１１８から最も厚 い硬貨の厚さとほぼ同じ距離だけ間隔をあけて、弾性パッド１１８の上方に設け られているからである。 図６に最も明瞭に示されているように、外側に移動する硬貨は、最初に環状の 凹部１２４に入る。凹部１２４は、列形成ヘッド１１２の下側に形成されており 、列形成ヘッド１１２の内側周縁部の主要部分に沿って延びている。凹部１２４ に入り込んだ硬貨が径方向に移動できるように、凹部１２４は、上面を備えてい る。この上面は、最も厚い硬貨の厚さよりも大きい距離だけ、弾性パッド１１８ の頂面から間隔があけられている。凹部１２４の上流外側壁１２６は、列形成ヘ ッド１１２の最も下側の面１２８に向けて下方に延びている。列形成ヘッド１１ ２の最も下側の面１２８は、弾性パッド１１８の頂面から、最も薄い硬貨の厚さ よりもかなり小さい（例えば、０．０１０インチ（約０．２５４ｍｍ）小さい） 距離（例えば０．０１０インチ（約０．２５４ｍｍ））だけ、間隔をあけて設け られていることが好ましい。その結果、硬貨の最初の径方向の移動は、硬貨が凹 部１ ２４の上流外側壁１２６に係合したとき、終了する。しかし、弾性パッド１１８ の回転運動により、硬貨は、上流外側壁１２６に沿って円周方向に続けて移動す る。 傾斜部１２７が、上流外側壁１２６の下流端に形成されている。硬貨は、上流 外側壁１２６に係合して、その後、傾斜部１２７に到達し、回転パッド１１８に よってさらに移動して、溝１２９に入る。例えば、図６において概ね１２時の位 置にある硬貨Ｔ’ａ’は、回転パッド１１８によって移動して溝１２９内に入る 。しかしながら、傾斜部１２７に到達する前に上流外側壁１２６から径方向内側 に離れて依然位置決めされている硬貨は、再循環壁１３１に係合する。再循環壁 １３１は、硬貨が溝１２９に入り込むのを妨げる。その代わり、硬貨が、ランド 部１３０の上流端に形成された傾斜部１３２に到達するまで、硬貨は、再循環壁 １３１に沿って移動する。 凹部１２４に直接的に開口していない列形成ヘッド１１２の中央開口部の一部 のみが、ランド部１３０によって占有されている周縁部のセクター（扇形部）と なっている。ランド部１３０は、下面を備えている。下面は、列形成ヘッド１１ ２の最も下側の面すなわち最下面１２８と同一平面上にあるかあるいは最下面１ ２８よりもわずかに高い位置にある。中央供給開口部を通して回転パッド１１８ の頂面に最初に置かれた硬貨は、ランド部１３０の下に設けられている列形成ヘ ッド１１２の周縁セクターに入らない。なぜなら、ランド部１３０と回転パッド １１８との間の間隔は、最も薄い硬貨の厚さよりもわずかに狭くなっているから である。 硬貨の一部のみが凹部１２４に入り（すなわち、傾斜部１２７に係合せず）、 再循環壁１３１に沿って移動したとき、硬貨は再循環される。より具体的に説明 すると、硬貨の外側部分は、ランド部１３０の先端に設けられた傾斜部１３２に 係合する。例えば、図６において概ね９時の位置にある２５セント硬貨は、傾斜 部１３２に係合しているように図示されている。傾斜部１３２によって、硬貨の 外側部分が下方に向けて弾性パッド１１８内に押圧され、これによって、硬貨は 、その硬貨の外側部分がランド部１３０の下方にまで延びた状態で、ランド部１ ３０の内側エッジ（すなわち、列形成ヘッド１１２の内側周縁部）の下にある同 心 経路を下流側に向けて移動する。ランド部１３０の下流端に到達した後、硬貨は 、再び凹部１２４に入る。その結果、回転する弾性パッド１１８によって、硬貨 は、凹部１２４を通って溝１２９内に移動する。 傾斜部１２７に係合した硬貨は、溝１２９に入る。溝１２９は、内壁１３１と 外壁１３３とによって画定されている。外壁１３３は、回転ディスク１１４の中 心に対して一定の半径を有している。溝１２９の上面と回転パッド１１８の頂面 との間の距離は、最も薄い硬貨の厚さよりもわずかだけ小さくなっていることか ら、硬貨は、溝１２９を通って同心経路を下流側に移動する。硬貨が溝１２９を 通って下流側に移動するとき、溝１２９の面の摩損を防止するために、溝１２９ には、潤滑剤が充填された潤滑剤充填キャビティ１４６が設けられている。硬貨 が下流側に移動している間、硬貨は、外壁１３３との接触を維持する。溝１２９ の下流側端で、硬貨は、傾斜部１４１を通してら旋状の溝１３４内に移動する。 ら旋状の溝１３４の上面と弾性パッド１１８の頂面との間の距離は、最も厚い硬 貨の厚さよりもわずかに大きくなっている。それによって、硬貨は、ら旋状の溝 １３４の外側のら旋状の壁１３７との接触を維持しながら、ら旋状の溝１３４を 通って下流側に移動する。ら旋状の溝１３４によって、硬貨は、出口溝１３６に 案内される。外側のら旋状の壁１３７の下流端で、すなわち、外側のら旋状の壁 １３７がその最大半径となる位置で、硬貨は傾斜部１３９に係合する。傾斜部１ ３９によって、硬貨は、下側に向けて回転パッド１１８の弾性面内に押圧される 。外側のら旋状の壁１３７に接触する硬貨の外側エッジは、共通の半径位置を有 しており、出口溝１３６内を通過しようとしている。径方向外側エッジが傾斜部 １３９に係合しない硬貨は、再循環溝１４０の壁１３８に係合する。再循環溝１ ４０の壁１３８は、再循環させるために、そのような硬貨を案内して入口凹部１ ２４内に戻す。 ら旋状の溝１３４によって、溝１２９からら旋状の溝１３４に入ってくる重な った硬貨が分離されるようになっている。一対の重なった硬貨が溝１２９を通っ て移動している間、重なった硬貨の組合わされた厚さは、通常、十分に大きくな っているので、一対の硬貨のうち下側の硬貨が弾性パッド１１８内に押圧される 。その結果、その一対の硬貨は、溝１２９を通ってディスクに対して同心的に回 転 し、ら旋状の溝１３４に入る。ら旋状の溝１３４の内壁１３５が外側に向けてら 旋状に延びているので、上側の硬貨は、結局、内壁１３５の上側垂直部に係合し 、下側の硬貨は、内壁１３５の下そしてランド部１３０の下を通過する。そのと き、下側の硬貨は、ディスクに対して同心的に回転してランド部１３０の下を通 過して再循環され、列形成ヘッド１１２の入口凹部１２４に戻る。しかしながら 、もし、重なった硬貨の組合わされた厚さが十分に大きくなく、これによって、 一対の硬貨のうち下側の硬貨が弾性パッド１１８内に押圧されないならば（例え ば、２枚のとても薄い外国製硬貨の場合）、後述するようにその硬貨は、出口溝 １３６内で分離される。 出口溝１３６によって、該出口溝１３６に入る全ての硬貨は、異なった厚さや 直径にかかわらず、共通のエッジ（全ての硬貨の内側エッジ）が同じ径方向位置 で整合した状態で、該出口溝１３６を出る。その結果、硬貨の反対側（すなわち 、外側）のエッジを使用して、円形選別装置１２２で選別されるようになってい る。出口溝１３６の上面は、列形成ヘッド１１２の最下面１２８からわずかに凹 設されている。その結果、出口溝１３６の内壁１４２は、硬貨案内壁を形成する 。しかしながら、この上面は、パッド面に十分に近づいているので、全ての金種 の硬貨は弾性パッド１１８内に押圧される。回転パッド１１８が出口溝１３６を 通して硬貨を移動させている間、潤滑剤充填キャビティ１４６は、硬貨が出口溝 １３６の面を摩損するのを防止する。 硬貨が出口溝１３６を通って前進するとき、硬貨は、図５において回転ディス ク１１４の回転中心と同心になっている経路をたどる。なぜなら、全ての金種の 硬貨は、連続的にしっかりと弾性ディスク面内に押圧されるからである。この押 圧係合によって、硬貨が確実に保持されるので、出口溝１３６内で硬貨を包含さ せるための外壁は必要ない。全ての金種の硬貨の内側エッジは、結局、内壁１４ ２に係合する。そのとき、内壁１４２は、硬貨を外側に向けてディスクの周縁に 案内する。図６に示されているように、硬貨が列形成ヘッド１１２を出るとき、 出口溝１３６の内壁１４２の下流側セクションは、硬貨の内側エッジのための最 終のゲージ壁を形成する。 出口溝１３６は、ら旋状の溝１３４によって分離されなかった重なった硬貨を 分離する。任意の対の重なった硬貨の組合わされた厚さは、十分に厚いので、そ の対の下側の硬貨が弾性パッド１１８内に押圧される。その結果として、その対 の硬貨は、ディスクに対して同心的に回転する。出口溝１３６の内壁１４２は外 側に向けてら旋状に延びているので、上側の硬貨は、結局、内壁１４２の上側垂 直部に係合する。そして、下側の硬貨は内壁１４２の下を通過する。この下側の 硬貨は、再循環溝１４４内に進む。再循環溝１４４は、入口凹部１２４のように 機能し、この硬貨を溝１２９内の下流側に案内する。 好ましい実施例においては、列形成装置１１０を使用して、円形選別装置１２ ２に硬貨を供給するようになっている（図５参照）。したがって、図６において 、静止した選別プレートすなわちディスク１５０の形状をした硬貨案内部材の周 縁に沿って形成された一連の開口部上に硬貨を進ませることによって、硬貨は選 別される。この開口部１５２ａ−１５２ｈの径方向の幅は、漸進的に増加するよ うになっている。その結果、小さな硬貨は大きな硬貨の前に取り除かれることと なる。全ての開口部１５２ａ−１５２ｈの外側エッジは、円筒形壁１５４からわ ずかに離れて間隔をあけて設けられている。硬貨が連続する開口部上を前進する とき、硬貨の外側エッジを案内できるように、円筒形壁１５４は、ディスク１５ ０の外側周縁に沿って延びている。円筒形壁１５４と開口部１５２ａ−１５２ｈ の外側エッジとの間のディスク面は、硬貨の外側部分を連続的に支持する。各硬 貨がその開口部に到達するまで、硬貨の内側部分は、また、ディスク１５０によ って支持される。その開口部のポイントで、硬貨の内側エッジは、下側に向けて 傾斜し、そして、硬貨は、その開口部を介して落下する。開口部１５２ａに到達 する前に、硬貨は、円筒形壁１５４によって、径方向内側にわずかに移動する。 これによって、列形成装置１１０から円形選別装置１２２に硬貨が移動した後、 硬貨は、正確に位置決めされることとなる。 一連の開口部１５２ａ−１５２ｈに沿って硬貨を進めるために、硬貨の上面は 、弾性ゴムパッド１５６に係合する。弾性ゴムパッド１５６は、回転ディスク１ ５８の形状をした回転駆動部材の下面に取り付けられている（図７及び図８）。 図６で見て、回転ディスク１５８は、時計方向に回転する。他の実施例において 、図７及び図８に示した弾性ゴムパッド１５６の代わりに弾性ゴムリングを使用 し、 これを、回転ディスク１５の下面の外側周縁に取り付けるようにしてもよい。弾 性ゴムパッド１５６の下面は、ディスク１５０の上面に十分に近づけて間隔をあ けているので、ディスク１５０の周縁部に沿って同心的に硬貨が進められている 間、弾性ゴムパッド１５６によって、硬貨の厚さにかかわらず、全ての金種の硬 貨がディスク１５０の面にしっかりと押圧されるようになっている。その結果と して、硬貨が、排出される特定の開口部１５２上に位置決めされたとき、弾性ゴ ムパッド１５６によって、硬貨は押圧され、該開口を通って落下する（図８）。 図６に示されているように、硬貨識別センサＤは、選別用の開口部１５２ａ− １５２ｑの上流側でディスク１５０に取り付けられている。硬貨が硬貨識別セン サＤを横切るとき、硬貨は未だ選別されていないので、このセンサが、単に機能 することによって、通過している硬貨が、選別される硬貨の金種の１つに対応す る組成を備えているか否かを決定する。もし、答えが否定的ならば、被駆動ディ スク１５８を停止させて、その所望されない硬貨を取り除くことができる。ある いは、オペレーターは、単に、所望されない硬貨が検出されたということの注意 を受けることができる。 図６に示されているように、静止したディスク１５０は、その円弧形状セクシ ョンが、列形成装置１１０の近くの位置で破断されている。これによって、硬貨 が、出口溝１３６と円形選別装置１２２との間を円滑に移動できる。この破断さ れたセクションによって、列形成ヘッド１１２によって形成された出口溝１３６ に沿って進められる硬貨は、実際に弾性ゴムパッド１５６に係合し、その後、硬 貨は、完全に回転ディスク１１４を離れることとなる。各硬貨が回転ディスク１ １４の周縁に接近したとき、硬貨の外側部分がそのディスクの周縁を越えて突出 し始める。この突出は、小さな直径の硬貨よりも大きな直径の硬貨の方が早く始 まる。図７に示されているように、回転ディスク１１４を越えて突出した硬貨の 部分は、結局、静止した選別ディスク１５０に形成された支持面と重なる。硬貨 がディスク１５０と重なったとき、硬貨は、また、弾性ゴムパッド１５６の経路 を遮る。硬貨の外側部分は、弾性ゴムパッド１５６に係合する（図７）。 各硬貨は、短時間の間、列形成装置１１０内で部分的に位置決めされると共に 、円形選別装置１２２内で部分的に位置決めされる。その後、硬貨は、列形成装 置 １１０から円形選別装置１２２に実際に移動する。図６に示されているように、 列形成ヘッド１１２に設けられた出口溝１３６の硬貨案内内壁１４２は、列形成 ヘッド１１２の出口端で、円筒形壁１５４の内面１５４ａの延長線をたどり始め ている。その結果、（ディスク１５０に移動したとき、硬貨の外側エッジになる ）回転ディスク１１４上における硬貨の内側エッジは、出口溝１３６の内壁１４ ２によって円滑に案内される。次いで、硬貨が回転ディスク１１４からディスク １５０に移動したとき、円筒形壁１５４の内面１５４ａによって円滑に案内され る。 前述したように、出口溝１３６は、全ての金種の硬貨が弾性パッド１１８内に しっかりと押圧されるだけの深さを備えている。硬貨が列形成装置１１０を離れ るまで、硬貨は、そのように押圧されたままとなる。弾性パッド１１８内に硬貨 をしっかりと押圧することによって、硬貨は、移動過程の間、確実に保持された ままとなる。すなわち、円形選別装置１２２の静止した選別ディスク１５０に完 全に移動する前に、硬貨が、遠心力によって回転ディスク１１４から飛び去らな くなることが確実になる。 ディスク１１４からディスク１５０への硬貨の移動を容易にするために、ディ スク１５０の頂面の外側エッジ部には、テーパー部１６０が設けられている（図 ７参照）。したがって、たとえ硬貨が弾性パッド１１８内に押圧されていても、 硬貨が移動する間、硬貨は、静止した選別ディスク１５０のエッジに引っ掛かる ことはない。 さて、図９−図１２を参照すると、本願発明の一実施例は、渦電流センサ２１ ０を採用している。渦電流センサ２１０は、硬貨ハンドリングシステムの硬貨識 別センサＤ１−Ｄ６として作動する。渦電流センサ２１０は、硬貨２１４に渦電 流を誘導させるために使用される交番磁界を発生する励磁コイル２１２を備えて いる。励磁コイル２１２は、始端２１６と終端２１８とを備えている。一実施例 として、交流励磁コイル電圧Ｖex、例えば、周波数２５０ＫＨでピークからピー クまでの電圧が１０ボルトの正弦波信号が、励磁コイル２１２の始端２１６と終 端２１８に加えられる。交流電圧Ｖexは、励磁コイル２１２に、対応する電流を 引き起こす。その電流は、さらに、対応する交番磁界を引き起こす。交番磁界は 、励磁コイル２１２内及びその周辺に存在し、そして、外側に向けて硬貨２１４ に 達する。硬貨２１４が励磁コイル２１２の近くまで移動したとき、交番磁界は、 硬貨２１４に伝わる。そして、硬貨が交番磁界を通って移動したとき、渦電流が 硬貨２１４に誘導される。硬貨２１４を流れる渦電流の強さは、硬貨の材料の組 成、特に、その材料の電気抵抗による。オームの法則（電圧＝電流×抵抗）にし たがって、どの程度の電流が硬貨１１４に流れるのかは、抵抗が影響を与える。 渦電流は、それ自身で、また、対応する磁界を引き起こす。基端検出コイル２ ２２と末端検出コイル２２４とが硬貨２１４上に配置されている。その結果、渦 電流を発生させる磁界により、電圧が基端検出コイル２２２と末端検出コイル２ ２４上に誘導される。末端検出コイル２２４は、硬貨２１４の上に位置決めされ ている。基端検出コイル２２２は、末端検出コイル２２４と通過中の硬貨２１４ との間に位置決めされている。 一実施例において、励磁コイル２１２、基端検出コイル２２２、及び末端検出 コイル２２４は、全て同じ方向（時計方向あるいは反時計方向）に巻き付けられ ている。基端検出コイル２２２と末端検出コイル２２４とが同じ方向に巻き付け られているので、その結果、渦電流によってこれらのコイルに誘導される電圧は 、適切に方向決めされる。 基端検出コイル２２２は、始端２２６と終端２２８とを備えている。同様に、 末端検出コイル２２４は、始端２３０と終端１３２とを備えている。硬貨１１４ からの距離を増加させるために、基端検出コイル２２２と末端検出コイル２２４ とは、次のように位置決めされている。すなわち、硬貨に近い方から、基端検出 コイル２２２の終端２２８、基端検出コイル２２２の始端２２６、末端検出コイ ル２２４の終端２３２、及び末端検出コイル２２４の始端２３０の順で位置決め されている。図１２に示されているように、基端検出コイル２２２の終端２２８ は、伝導ワイヤ２３４を介して末端検出コイル２２４の終端２３２に接続されて いる。検出コイル２２２、２２４の他の組み合わせが可能であることは当業者に は明らかだろう。例えば、他の実施例において、基端検出コイル２２２は、末端 検出コイル２２４の反対方向に巻き付けることができる。この場合、基端検出コ イル２２２の始端２２６は、末端検出コイル２２４の終端２３２に接続される。 硬貨２１４の渦電流は、基端検出コイル２２２に電圧ＶPROXを誘導し、末端検 出コイル２２４にＶdistを誘導する。同様に、励磁コイル２１２は、また、基端 検出コイル２２２と末端検出コイル２２４の各々にコモンモード（ｃｏｍｍｏｎ ｍｏｄｅ）電圧（同相電圧）Ｖcomを誘導する。励磁コイル２１２内で、検出 コイルの物理的配置を対称的にしたので、コモンモード電圧Ｖcomは、各検出コ イルで事実上同じになっている。基端検出コイル２２２と末端検出コイル２２４ が、同じ方向に巻き付けられ且つ同じ方向に物理的に方向決めされ、そして、終 端２２８と終端２３２とが接続されているので、励磁コイル２１２によって誘導 されるコモンモード電圧Ｖcomは減じられ、硬貨２１４の渦電流に対応する差分 電圧（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ）Ｖdiffのみ残される。これによ って、コモンモード電圧Ｖcomを減じるために電気回路を追加する必要がない。 コモンモード電圧Ｖcomは、事実上、減じられる。なぜなら、末端検出コイル２ ２４と基端検出コイル２２２の両方が、励磁コイル２１２から同じレベルの誘導 電圧Ｖcomを受けるからである。 コモンモード電圧Ｖと違って、渦電流によって誘導される末端検出コイル２２ ４の電圧と基端検出コイル２２２の電圧は、事実上、同じではない。これは、基 端検出コイル２２２が、末端検出コイル２２４よりも通過中の硬貨の近くに故意 に位置決めされているからである。したがって、基端検出コイル２２２に誘導さ れる電圧は、かなり強くなっている。すなわち、基端検出コイル２２２に誘導さ れる電圧は、末端検出コイル２２４に誘導される電圧よりも大きな振幅を備えて いる。本願発明においては、渦電流により基端検出コイル２２２に誘導された渦 電流誘導電圧から、渦電流により末端検出コイル２２４に誘導された渦電流誘導 電圧が減じるようになっているが、電圧の振幅差は、渦電流応答を詳細に分析で きるように十分に大きくなっている。 図９に示されているように、励磁コイル２１２は、磁気シールド２３４によっ て径方向で囲まれている。磁気シールド２３４は、高いレベルの磁気透磁率を備 えており、励磁コイル２１２を囲むことによって、磁界の包含を援助できるよう になっている。磁気シールド２３４によって、漂遊磁界と、近くにある他の渦電 流センサとの干渉を防止できる。磁気シールドは、それ自身、スチールの外側ケ ース２３６によって、径方向において囲まれている。 一実施例において、励磁コイル２１２は、円筒形のセラミック（例えば、アル ミナ）コア２３８を使用している。アルミナは、湿気を通さず、摩耗に対して強 い面を備えている。セラミックコア２４８は、摩耗に耐えることができることが 望ましい。なぜなら、セラミックコア２４８は、硬貨２１４と摩擦接触する可能 性があるからである。アルミナは、高い硬度、すなわち、モース硬度スケール（ ｍｏｈｓ ｓｃａｌｅ）で約９の硬度を有しているので、摩擦接触に十分に耐え ることができる。 渦電流センサ１０を形成するために、基端検出コイル２２２と末端検出コイル ２２４とが、コイル形状に巻き付けられている（図示せず）。好ましい形状は、 ０．５インチ（約１２．７ｍｍ）の長さと、０．２６２０インチ（約６．６５４ ８ｍｍ）の最大直径と、０．１６６０インチ（約４．２１６４ｍｍ）の最小直径 と、２つの溝とを有する円筒形状である。２つの溝は、０．０６０インチ（約１ ．５２４ｍｍ）幅を有しており、０．０６０インチ（約１．５２４ｍｍ）だけ離 れて間隔が設けれている。また、２つの溝は、０．０３インチ（約０．７６２ｍ ｍ）だけ前記形状の一端から間隔をあけて設けられている。基端検出コイル２２ ２と末端検出コイル２２４の両方とも、３５０回巻きの＃４４ＡＷＧ（アメリカ 電線規格）の、エナメルで被覆された磁気ワイヤ層を備えている。これは、前記 溝の利用可能な空間をほぼ均一に充填するように巻き付けられている。基端検出 コイル２２２と末端検出コイル２２４の各々は、終端２２８と終端２３２とが伝 導ワイヤ２３４によって一緒に接続された状態で、同じ方向に巻き付けられてい る。基端検出コイル２２２の始端２２６と、末端検出コイル２２４の始端２３０ とは、接続ケーブルのそれぞれ別個のワイヤに接続されている。 励磁コイル２１２は、ほぼ均一の層が円筒状のアルミナセラミックコイル形態 に巻き付けられて構成されている。円筒状のアルミナセラミックコイル形態は、 ０．５インチ（約１２．７ｍｍ）の長さと、０．２７５０インチ（約６．９８５ ｍｍ）の外径と、０．０３１２５インチ（約０．７９３７５ｍｍ）の壁の肉厚と を備えている。励磁コイル２１２は、１３５回巻きの＃４２ＡＷＧ（アメリカ電 線規格）の、エナメルで被覆された磁気ワイヤで、基端検出コイル２２２と末端 検出コイル２２４と同じ方向に巻き付けられている。励磁コイル電圧Ｖexは、始 端２１６と終端２１８に加えられる。 励磁コイル２１２と基端検出コイル２２２と末端検出コイル２２４とが巻き付 けられた後、励磁コイル２１２は、共通の中心軸を中心として、基端検出コイル ２２２及び末端検出コイル２２４上に滑らせて組み付けられる。このとき、渦電 流センサ２１０がテスト発信器（図示せず）に接続される。テスト発信器は、励 磁電圧Ｖexを励磁コイル２１２に加える。励磁コイルの位置は、コイル巻線の近 くに金属が存在していない状態で、基端検出コイル２２２及び末端検出コイル２ ２４からのゼロ応答を交流電圧計に与えることができるように、当該コイルの軸 線に沿って調整される。 磁気シールド１４４は、励磁コイル２１２上に滑らせて組み付けられ、基端検 出コイル２２２及び末端検出コイル２２４からのゼロ応答を再び与えることがで きるように調整される。 磁気シールド２４４と、該磁気シールド２４４内に設けられた励磁コイル２１ ２、基端検出コイル２２２、及び末端検出コイル２２４とは、次いで、スチール の外側ケース２４６に配置され、ポリマー樹脂（図示せず）で封入され、これに よって、磁気シールド２４４と、励磁コイル２１２と、基端検出コイル２２２と 、末端検出コイル２２４との位置が「固定（ｆｒｅｅｚｅ）」される。 前記樹脂を硬化させた後、基端検出コイル２２２に最も近い渦電流センサ２１ ０の端部は、砂などで研磨され、そして、ラップ仕上げされ、これにより、励磁 コイル２１２及び基端検出コイル２２２が樹脂内の浅い位置で凹設された状態の 平坦で滑らかな面が与えられる。 硬貨２１４によって、基端検出コイル２２２及び末端検出コイル２２４上に誘 導された電圧を検出するために、その検出された電圧の位相の分析と振幅分析と を組み合わせて使用することが好ましい。このタイプの分析によって、硬貨の表 面の形状寸法の変動の影響と、硬貨とコイルとの間の距離の変動の影響とを最小 限にすることができる。 励磁コイル２１２に加えられる電圧によって、電流が励磁コイル２１２を流れ る。この電流の変化は、電圧２００の変化よりも遅れている。例えば、超電導コ イルにおいて、電流は、電圧２２０よりも９０度だけ遅れる可能性がある。実際 、 硬貨２１４の渦電流は、励磁コイル２１２の電流に抵抗損失を負わせることとな る。そのため、励磁コイル２１２の電圧と電流との間の最初の位相の相違は、硬 貨２１４の存在によって、減少する。したがって、末端検出コイル２２４と始端 ２２６とに電圧が誘導されたとき、励磁コイル２１２に加えられた電圧と検出コ イルの電圧との間の位相差は、硬貨に流れる渦電流の影響によって減少する。位 相差の減少量は、硬貨の電気的な特性及び磁気的な特性、したがって、硬貨の組 成に関連する。位相差と最大振幅とを分析することによって、硬貨の組成を正確 に評価することができる。 図１２Ａ及び１２Ｂは、２つの検出コイル２２２と２２４からの差分出力信号 Ｖdiffをサンプリングするための好ましい位相感知用の検出器２５０を図示して いる。差分出力信号Ｖdiffは、緩衝（バッファ）増幅器（ｂｕｆｆｅｒ ａｍｐ ｌｉｆｉｅｒ）２５２を通ってスイッチ２５４に達する。スイッチ２５４で、該 スイッチ２５４を瞬間的に閉じることによって、差分出力信号Ｖdiffは、周期ご とに１回、サンプルされる。スイッチ２５４は、Ｖex信号から生成される一連の 基準パルス、すなわち、周期ごとに一つのパルスによって制御される。基準パル ス２５８は、励磁電圧Ｖexと同調している。その結果、サンプリングの間の差分 出力信号Ｖdiffの振幅は、検出コイル電圧２３６、２３８の振幅だけでなく、励 磁コイル２１２の信号と検出コイル２３６、２３８の信号との間の位相差との関 数になっている。 Ｖexから得られたパルスは、「オフセット角（ｏｆｆｓｅｔ ａｎｇｌｅ）」 だけ遅延している。「オフセット角」を調整することによって、渦電流センサ２ １０の基端面と感知される硬貨２１４の表面との間の間隙の変動に合わせて、Ｖdiff の感度を最小限にできる。所定の硬貨のオフセット角の値は、硬貨２１４と 同じ材料からつくられた基準のメタルディスクを移動させることによって、経験 的に決定することができる。このとき、前記基準のメタルディスクは、該基準の メタルディスクがセンサ面に接触する位置から、該基準のメタルディスクがセン サ面から約０．００１インチないし０．０２０インチ（約０．０２５４ｍｍない し０．５０８ｍｍ）だけ離れた位置まで移動させられる。検出器２５０からの信 号サンプルは、両位置で測定される。２つの測定値間の差は表示される。このプ ロセスは、異なったオフセット角で数回繰り返される。これによって、２つの測 定値の間が最小となるオフセット角が決定される。 緩衝された（ｂｕｆｆｅｒｅｄ）Ｖdiffがサンプルされるごとに、その結果と してのサンプル値が第２の緩衝増幅器２５６を通ってアナログ／デジタル変換器 （Ａ／Ｄコンバーター）（図示せず）に出力される。その結果としてのデジタル 値は、マイクロプロセッサー（図示せず）に供給される。マイクロプロセッサー によって、その値は、参照用テーブル（図示せず）に記憶された種々の値の範囲 と比較される。各記憶された値の範囲は、特定の硬貨の材料に対応している。し たがって、所定のサンプル値によって示された硬貨の材料は、そのサンプル値が 当てはまる特定の記憶された範囲によって決定される。記憶された値の範囲は、 各金種の１回分の硬貨を単に測定し、そして、各金種ごとに測定してその結果得 られた値の範囲を記憶することによって、経験的に決定される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Coin identification sensor and coin handling system Field of the invention The present invention generally relates to a coin handling device employing a coin identification sensor so that coins of mixed denominations can be handled. In particular, the present invention relates to a coin handling device that distinguishes between coins of various compositions using an eddy current sensor. Background of the Invention This type of coin handling device uses an eddy current sensor to distinguish between various coins. Note that the term "coin" is used herein in a broad sense and includes any type of coin, token, or alternative. The eddy current sensor comprises at least one primary coil for inducing an eddy current in the coin to be analyzed. The primary coil receives an alternating voltage, which causes a corresponding alternating current in the primary coil. As is well known in the art, the alternating current flowing through the primary coil causes an alternating magnetic field to pass through and around the primary coil. The characteristics of the alternating magnetic field depend on various factors, including the frequency and amplitude of the voltage applied to the primary coil. This factor will be described later in detail. The primary coil, also known as the excitation coil, acts inductively with a coin carried near the primary coil, thereby causing the coin to be analyzed to have an eddy current. Is caused. Since the magnetic field generated from the primary coil alternates, the corresponding eddy currents alternate as well. The induced eddy current is affected by the composition of the coin being analyzed. The alternating eddy currents induced in the coin also cause its own magnetic field. These magnetic fields are detected by one or more secondary coils, also known as detection coils. Since the eddy current sensor is shaped like a transformer with a primary coil and a secondary coil, the primary coil also induces an alternating voltage on one or more secondary coils. The voltage induced from the primary coil to one or more secondary coils is shown as a common mode voltage. Then, in order to target only the eddy current signal composed of the smaller voltage induced in the secondary coil by the eddy current, the voltage induced in one or more secondary coils from the primary coil is removed. Or they must be ignored. This is accomplished by processing the voltage signal from the secondary coil to remove the voltage induced on the secondary coil by the primary coil. However, such signal processing increases the number of components in the system and is undesirable. Correspondingly, signal distortion increases and the likelihood of other problems, such as component failure, electrical noise, and increased manufacturing complexity, increases. Such signal processing also has the potential to degrade the ability to analyze small variations in the eddy current signal. The strength of the induced eddy current is directly affected by the frequency of the applied alternating magnetic field. A case where a coin is identified using a high frequency alternating magnetic field and a case where a coin is identified using a low frequency alternating magnetic field are selectively performed. When a high frequency alternating magnetic field is used, it tends to generate a magnetic field that only penetrates to not too deep of the coin. Therefore, the composition and structure of the surface becomes more important. This is a disadvantage, especially when identifying coins that are coated on one side or on both sides with a different metal than the other parts. On the other hand, if a low frequency alternating magnetic field is used, the magnetic field will tend to pass deeper into the coin. Therefore, better detection can be performed over the entire composition. However, penetrating the magnetic field deeper has the disadvantage of increasing the possibility of false signals being generated for the part surrounding the coin in the coin handling device. The eddy current sensors in the prior art tend to be large in order to create a large magnetic field. Coin handling devices that employ multiple eddy current sensors may experience crosstalk between the sensors. Unfortunately, crosstalk hinders the accurate determination of the contents of coin material. Summary of the Invention The present invention provides an improved coin discrimination sensor used to discriminate coins of various material compositions from one another. More specifically, one embodiment of the present invention provides an improved eddy current sensor for inducing eddy currents in specific coins in a flow of coins that sequentially pass through the eddy current sensor. Is what you do. The eddy current sensor itself further comprises a single excitation (primary) coil and two detection (secondary) coils. The primary coil is energized at a specific frequency. The particular frequency is selected so as to limit the spread of the alternating magnetic field around the coil and to allow the alternating magnetic field to sufficiently pass through the surface of the coin to be analyzed. The two detection coils include a proximal detection coil and a distal detection coil. The entire eddy current sensor is located on one side of the coin flow so that the proximal detection coil is positioned closer to the coin flow than the distal detection coil. The common mode voltage between the proximal and distal detection coils caused by the excitation coil is reduced, leaving only a voltage difference indicative of the eddy current strength of the coin. In addition, the proximal detection coil and the distal detection coil are positioned and connected. The voltage difference is analyzed to determine the amplitude and the phase relationship between the voltage applied to the excitation coil. The additional information on the phase combined with the amplitude allows a more accurate assessment of the composition of the coin to be analyzed. Coin handling equipment mechanically separates individual coins based on their physical size, and then uses information from identification sensors to separate similarly sized coins made of different materials. Can be identified. In a preferred embodiment, the diameter of the eddy current sensor is smaller than the diameter of the smallest coin to be analyzed. In particular, when adopted in combination with a magnetic shield (shielding), by reducing and concentrating the magnetic field, crosstalk (interference) between adjacent sensors of the coin handling device can be reduced. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a perspective view of a disc-type coin sorter that embodies the present invention, and is a perspective view in a state where the top of the coin sorter is broken so that its internal structure can be seen. FIG. 2 is an enlarged horizontal sectional view taken generally along line 2-2 of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken substantially along line 3-3 of FIG. 2, showing the coin at its maximum height. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken generally along line 4-4 of FIG. 2, showing the five cents (nickel) at a maximum height aligned with the discharge recess. FIG. 5 is a perspective view of a disc-to-disk type coin sorter embodying the present invention. FIG. 6 is a plan view of the arrangement of FIG. FIG. 7 is an enlarged sectional view taken generally along line 7-7 of FIG. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view taken generally along line 8-8 of FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an improved coin discrimination sensor and a coin embodying the present invention. FIG. 10 is a schematic circuit diagram of the coin identification sensor of FIG. FIG. 11 is a schematic perspective view of a coin of the coin identification sensor of FIG. FIG. 12A is a circuit diagram of a detection circuit for using the identification sensor of the present invention. FIG. 12B is a waveform diagram of an input signal supplied to the circuit of FIG. 12A. Description of the preferred embodiment While the invention may take various modifications and alternative forms, specific embodiments of the invention will be illustrated and described in detail using examples shown in the drawings. . It should be understood, however, that the intention is not to limit the invention to the particular shapes described. Rather, it is to be understood that the invention extends to all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Although the coin identification sensor of the present invention can be used in a variety of different coin handling devices, it is particularly useful in disk type high speed coin sorters. Accordingly, the present invention has been described with particular reference to the use of a disc type coin sorter as a typical coin handling device utilizing a coin identification sensor. Referring now to the drawings, FIGS. 1-8 illustrate two types of coin handling devices. One is a disc type coin sorter (FIGS. 1 to 4), and the other is a disc-to-disk type (two discs side by side) coin sorter (FIGS. 5 to 8). Each of these types of coin handling devices uses a coin drive member. The coin drive member has an elastic surface for moving coins along a stationary, or in other words, fixed, coin guide surface of the coin guide member. In the disc type coin sorter, the coin drive member is a rotating disk, and the coin guide member is a stationary sorting head (that is, a stationary sorting head). In a disk-to-disk type coin sorter, the coin driving member includes a pair of rotating disks, and the coin guide member includes a stationary row forming head (ie, a stationary row forming head) and a stationary sorting disk (ie, a stationary sorting disk). , Stationary sorting disc). Regarding the detailed description to be described later, the words "stationary plate" and "sorting plate" are a stationary sorting head in a disc type coin sorter, a stationary row forming head and a static sorting disc in a disk-to-disk type coin sorter. Shall be included. First, referring to the disc type coin sorter in FIG. 1, the hopper 10 receives coins of mixed denominations. Then, the hopper 10 supplies the coin to the annular sorting head, that is, the coin guide member in the shape of the guide plate 12, through the central opening provided in the housing 11. A coin guide member in the form of an annular sorting head or guide plate 12 is provided inside the housing 11, that is, below the housing 11. Coins pass through these openings and are placed on the top surface of a coin drive member in the form of a rotating disk 13. The rotating disk 13 is rotatably mounted on a short shaft (not shown) and is driven by an electric motor 14 mounted on a base plate 15. The rotating disc 13 has an elastic pad 16 joined to the top surface of a solid metal disc 17. The top surface of the resilient pad 16 is preferably spaced from the lower surface of the sorting head 12 by a gap of about 0.005 inches (0.13 mm). The gap is set along the periphery of the sorting head 12 by three mounting points including a pair of rear pivots 18 and 19. The pair of rear pivots 18 and 19 are loaded by respective torsion springs 20. The torsion spring 20 lifts the front part of the sorting head. However, during normal operation, the front of the sorting head 12 is held in place by the latch 22. Latch 22 is pivotally attached to frame 15 by bolts 23. The latch 22 engages with a pin 24 fixed to the sorting head 12. The latch 22 is pivoted to disengage the pin 24 and the torsion spring 20 raises the front of the sorting head 12 to an upper position (not shown) so that the elastic pad 16 and the sorting head 12 The opposing surface can be approached. When the rotating disk 13 rotates, the coin 25 placed on the top surface of the rotating disk 13 slides outward on the pad surface due to centrifugal force. The coin 25, for example, first moves from the center of the rotating disk 13 near the cone 26. Therefore, a sufficient centrifugal force is applied to overcome the static friction with the upper surface of the rotating disk 13. As the coins move outward, the coins laid flat on the resilient pad 16 enter the gap between the pad surface and the sorting head 12. The reason for this is that the lower side of the inner peripheral edge of the plate is located above the elastic pad 16 and is separated from the elastic pad 16 by the same distance as the thickness of the thickest coin. As described further below, coins are sorted into respective denominations. The coins are divided into a slot 27 for a 10-cent coin, a slot 28 for a 1-cent coin, a slot 29 for a 5-cent coin, a slot 30 for a 25-cent coin, and a slot 31 for a dollar coin for each denomination. ., 50 cents. Generally, coins for currency are sorted by denomination according to their diameter. When the coin is pressed and engaged with the lower surface of the sorting head 12, most of the alignment operation, the reference positioning operation, the sorting operation, and the ejection operation are preferably performed. In other words, the distance between the lower surface of the sorting head 12 having a passage for carrying coins and the upper surface of the rotating disk 13 is smaller than the thickness of the coins to be carried. As mentioned above, such a reliable control allows the coin sorter to be stopped quickly when a preselected number of coins of the selected denomination have been ejected from the sorter. Reliable control also allows the sorter to be relatively small and to operate at high speeds. With reliable control, for example, the flow of coins in one column can be relatively dense, and each coin in this flow can be reliably guided to its respective exit slot. Referring to FIG. 2, the bottom surface of a preferred sorting head 12 is shown. The bottom surface of the sorting head 12 is provided with various grooves and other means specially designed to enable high speed sorting by actively controlling coins and to avoid wear problems. Have been. It should be kept in mind that FIG. 2 is a bottom view, so that the clockwise circulation of coins in FIG. 1 is represented in FIG. 2 in a counterclockwise direction. Various means of acting on the circulating coins include an entry area 40, a means 41 for separating "shingled" coins, a means 42 for selecting thicker coins, and a means for recirculating the coins. , A first reference alignment means 45 including means for recirculating coins, a second reference alignment means 47, a 10-cent coin, a 1-cent coin, a 5-cent coin Outlet means 27, 28, 29, 30, 31, and 32 for six different coin denominations, such as .25 cents, 1 dollar coins, 50 cents. The lowermost surface of the sorting head 12 is designated by reference numeral 50. Referring first to the entry area 40, coins traveling outward initially enter a semi-annular area below a flat surface 61 formed below the guide plate or sorting head 12. The coin C <b> 1 stacked on the bottom surface of the guide plate in FIG. 2 is an example of the coin entering the entrance area 40. In the entrance area 40, the coins can move freely in the radial direction, but when they are engaged with the wall 62, the free movement in the radial direction ends. However, the rotational movement of the resilient pad 16 causes the coin to move circumferentially along the wall 62, as indicated by the central arrow in a counterclockwise direction in FIG. An inclined surface 41 is provided in the flat region 61 in order to prevent the entrance region 40 from being blocked by the overlapped coins. The inclined surface 41 forms a wall, that is, a step (step) 63. The stepped portion 63 engages with the uppermost coin of a pair of coins that have overlapped. In FIG. 2, for example, the upper coin C2 overlaps with the lower coin C3. Further, as shown in FIG. 3, the movement of the upper coin C2 is restricted by the wall 63. As a result, when the lower coin C3 is moved by the rotating disk 13, the upper coin C2 is forcibly separated from the lower coin C3. Returning to FIG. 2, coins circulating in the entry area 40, such as coin C1, are then guided to means 42 for selecting thick coins. This means 42 has a surface 64. The surface 64 is recessed into the sorting head 12 by a depth of 0.070 inches (1.78 mm) from the lowermost surface 50 of the sorting head. Thus, a step or wall 65 is formed between the flat surface 61 and the surface 64 of the entrance region 40. The distance between the surface 64 and the top surface of the rotating disk 13 is therefore about 0.075 inches (about 1.905 mm). As a result, a relatively thick coin is held between the surface 64 and the rotating disk 13 by the pad pressure. A ramp 66 is provided in the first portion of the surface 64 to initially engage with such thick coins. The inclined portion 66 is provided adjacent to the wall 62. Therefore, when the rotating disc 13 rotates, the thick coin in the entrance area 40 in contact with the wall 62 engages with the inclined portion 66, and thereafter, the radial position of the coin is determined by the rotating disc 13 and the surface 64. Fixed by the pressure between. However, the thick coins that initially failed to engage the ramp 66 engage the wall 65 and are thus recirculated and returned into the central area of the sorting head. This is illustrated, for example, in FIG. 4 by a coin C4. This initial selection and positioning of the thick coin prevents the misaligned thick coin from obstructing the flow of the coin toward the first reference alignment means 45. Returning to FIG. 2, the inclined portion 66 provided in the means 42 for selecting a thick coin can also engage with a pair of thin coins, in other words, overlapped thin coins. Such a pair of thin coins, in other words, overlapping thin coins, are conveyed between the surface 64 and the rotating disc 13 under pad pressure. As in the case of thick coins, such a pair of stacked coins is fixed in its radial position and conveyed to the first reference alignment means 45. The first reference alignment means 45 for referring to coins obtains a flow of coins in one column guided along the outer wall 62 and gradually reaching the inclined part 73. The thin coin moves radially outward by centrifugal force, and the thick coin C52a moves on a concentric orbit by pad pressure, so that the coin is introduced into the first reference positioning means 45. The overlapped coins C58a and C50a are separated by the inner wall 82. As a result, the lower coin C58a is carried while being in contact with the surface 72a. The progress of the lower coin C58a is indicated by the positions at C58b, C58c, C58d, and C58e. More specifically, the lower coin C58 is engaged between the rotating disk 13 and the surface 72, whereby the lower coin is conveyed to the first recirculation means 44. In the first recirculation means 44, the lower coin is recirculated by the wall 75 at the positions indicated by C58d and C58e. A ramp 90 is used at the beginning of the wall 82 to recirculate coins that are not well positioned between the outer wall 62 and the inner wall 82 under the sorting head 12. As shown in FIG. 2, no other means is required to properly introduce the coin into the first reference alignment means 45. The first reference positioning means 45 is further recessed in the area 91. Since the area 91 has a sufficient length, the widest denomination coin C54 can move toward the outer wall 62 by centrifugal force. Thereby, the coin C54 of the widest denomination is directed toward its outer wall 62 in the first reference positioning means 45 without being pressed between the elastic pad 16 and the sorting head 12 at the inclined portion 90. You can move freely. Preferably, the inner wall 82 is configured to follow the contour of the ceiling portion of the recess. The area 91 of the first reference positioning means 45 is lifted into the sorting head 12 by the inclined portions 93 and 94. A consistent profile of the inner wall 82 is provided by the ramp 95. The first reference positioning means 45 is sufficiently deep so that the coin C50 having a relatively small thickness is guided along the outer wall 62 by centrifugal force. However, the first reference positioning means 45 is sufficiently shallow so that the relatively thick coins C52 and C54 can be pressed between the elastic pad 16 and the sorting head 12. As a result, the relatively thick coins C52 and C54 are guided along the inner wall 82 when moving through the first reference alignment means 45. The first reference positioning means 45 includes a section 96. The section 96 is bent such that the coin C52 is transported in a direction away from the inner wall 82 toward the inclined portion 73 at a maximum radial position 83 provided on the inner wall 82. This coin C52 is thick enough to be guided by the inner wall 82. However, the coin C52 has a width smaller than the width of the first reference positioning means 45. Due to such a shape of the sorting head 12, coins of all denominations converge on the narrow inclined finger portion 73 a provided on the inclined portion 73. The largest width C54 is carried between the inner and outer walls via the face of section 96 and is directed toward the slanted fingers 73a. This brings the outer edges of all coins to a generally common radial position. By directing the coin C50 radially inward along the portion behind the outer wall 62, the likelihood that adjacent coins will be offset from the outer wall 62 and guided to the ramp 73a will be significantly reduced. Any coin C50 slightly offset from the outer wall 62 and guided to the tilt finger 73a can be dealt with by moving the edge 51 of the outlet slot 27 radially inward. As a result, the width of the slot 27 is sufficiently increased, and the offset coin C50 can be captured, and the capture of coins of a larger denomination can be prevented. For sorting Dutch coins, the slanted fingers 73a can be about 0.140 inches (about 3.556 mm). At the end of the inclined portion 73, the coin is firmly pressed in the elastic pad 16 and is carried forward toward the second reference positioning means 47. As long as a part of the coin C50c is engaged by the narrow inclined finger portion 73a provided in the inclined portion 73, the coin such as the coin C50c moves forward toward the second reference positioning means 47. Transported to If the coin is not close enough to the outer wall 62 to be able to engage the inclined finger 73a, the coin will strike the wall 74 defined by the second recirculation means 46, and It is recycled and returned to the inlet area 40. The first recirculation means 44, the second recirculation means 46, and the second reference positioning means 47 are defined at successive positions in the sorting head 12. It is clear that the second recirculation means 46 together with the first recirculation means 44 are recirculating coins under the active control of pad pressure. The second reference positioning unit 47 also aligns the outermost side of the coin with the gauge wall 77 by using the reliable control of the coin. To this end, the second reference positioning means 47 comprises a surface 76 and a ramp 78. The surface 76 is, for example, 0.110 inches (1.27 mm) from the bottom surface of the sorting head 12. The ramp 78 engages the inner edge of a coin, such as coin C50d. As best shown in FIG. 2, the first part of the gauge wall 77 is along a spiral path with respect to the center of the sorting head 12 and the rotating disc 13. As a result, when the coin is positively driven in the circumferential direction by the rotating disc 13, the outer edge of the coin engages the gauge wall 77, as shown in coin C16 in FIG. It is pushed to the correct gauge radius position inward in the radial direction. FIG. 3 further shows a coin C17 discharged from the second recirculation means 46. Referring to FIG. 2, the second reference positioning means 47 terminates at a slightly inclined slope 80. The coin is firmly pressed against the elastic pad 16 on the rotating disk by the inclined portion 80. Most of the outer edges then align with the reference radius provided by the gauge wall 77. At the end of the ramp 80, the coin is clamped between the sorting head 12 and the elastic pad 16 with maximum compressive force. This ensures that the coin is held at the new radial position determined by the gauge wall 77 of the second reference alignment means 47. The selection head 12 further includes a selection unit. This sorting means consists of a series of discharge recesses 27, 28, 29, 30, 31, and 32. The series of discharge recesses 27, 28, 29, 30, 31, and 32 are circumferentially spaced along the outer periphery of the plate. The innermost edge of successive slots is provided gradually away from a common radial location of the outer edges of all coins so that coins can be received and ejected in order of increasing diameter. The width of each ejection recess is slightly larger than the coin diameter. Thereby, coins are accommodated and ejected by specific recesses. The surface of the guide plate 12 adjacent the radially outer edge of each ejection recess presses the outer portion of the coin contained in said recess into the elastic pad. As a result, the inner edges of these coins are inclined upward in the ejection recess. The discharge recess extends outward toward the periphery of the guide plate 12. As a result, the inner edges of these ejection recesses guide the inclined coins outward and eventually eject these coins from between the guide plate 12 and the elastic pad 16. The innermost edge of the ejection recess is positioned such that the inner edge of coins of only one particular denomination can enter each recess. All other remaining coins extend further inward beyond the innermost edge of that particular recess. As a result, the inner edges of these coins cannot enter the recess. For example, the first discharge recess 27 discharges only ten cents. Therefore, the innermost edge 51 of the recess is provided at a radial position spaced inwardly from the radial position of the gauge wall 77 by a distance only slightly greater than the diameter of the ten cents. As a result, only ten cents can enter the first discharge recess 27. Since the outer edges of the coins of all denominations are located at the same radial position, when the coin leaves the second reference positioning means 47, the coins of 1 cent, 5 cents, 25 cents, 1 dollar, And all of the 50 cents extend inward beyond the innermost edge of the first discharge recess 27. This prevents these coins from entering that particular recess. In the recess 28, only the inner edge of one cent is positioned sufficiently close to the periphery of the sorting head 12 so that it can enter the recess 28. The inner edge of all coins greater than a cent extends inward beyond the innermost edge 52 of the recess 28, so that it remains pinched between the guide plate and the resilient pad. As a result, all coins except the one cent coin continue to be rotated past the recess 28. Similarly, only five cents enter the release recess 29, only 25 cents enter the release recess 30, only one dollar enters the release recess 31, and only 50 cents enter the release recess 32. Because each coin is pinched between the sorting head 12 and the resilient pad 16 during its movement through the ejection recess, the coins are under full control all the time. Thus, any coin can be stopped at any position along the length of its ejection recess, even if a portion of the coin has already protruded beyond the outer periphery of the guide plate. As a result, these coins already in the various ejection recesses (for example, in response to counting a preselected number of coins of a particular denomination), regardless of when the rotating disc is stopped, The disc can be held in the sorting head until the disc is restarted with the next counting operation. Six proximity sensors S 1 -S 6 Are mounted along the outer edges of each of the six outlet grooves 27-32 provided in the sorting head. Thus, coins passing through each exit groove can be sensed and counted. Sensor S 1 -S 6 In the outlet channel, each sensor can be dedicated to one particular denomination coin. Therefore, there is no need to process the output signal of the sensor to determine the coin denomination. Sensor S 1 -S 6 All of the effective fields (ie, effective fields) are located just outside the radial position. Just outside of its radial position, before reaching the outlet channels 27-32, the outer edges of all coin denominations are gauged. As a result, each sensor detects only coins entering the exit groove, and does not detect coins jumping over the exit groove. Only the largest coin denomination (eg, 50 cents in the United States) reaches the sixth outlet slot 32. Therefore, providing a sensor in this outlet groove does not require higher accuracy than providing a sensor in the other outlet grooves 27-31. Proximity sensor S 1 -S 6 In addition, each of the outlet grooves 27-32 includes one of the six coin identification sensors D1-D6. These coin identification sensors D1 to D6 are eddy current sensors, and will be described later in detail with reference to FIGS. When one of the coin identification sensors D1-D6 detects a coin material that is not suitable for the coin in the exit groove, the drive motor is de-energized or disengaged from the drive motor to activate the brake. , The disk can be stopped. The suspicious coin can then be ejected by jogging the drive motor with one or more electrical pulses until the trailing edge of the suspicious coin has passed the exit edge of its exit channel. The exact disk movement required for the trailing end of the coin to move from the sensor to the exit edge of the exit groove is empirically determined for each coin denomination and stored in the control system memory. be able to. Then, by using the encoder provided on the sorter disc, the actual movement of the disc after the detection of the suspicious coin can be measured. As a result, the disc can be stopped at the exact position where the suspect coin passes through the exit edge of its exit groove. Thereby, it is possible to reliably prevent the coins following the suspect coin from being ejected. FIG. 5 illustrates a disk-to-disk type coin sorter. The disk-to-disk type coin sorter includes a row forming device 110. The row forming device 110 includes a hopper that receives coins of mixed denominations. The hopper feeds coins through a central feed opening to a coin guide member in the form of an annular row forming head or guide plate 112. As the coins pass through the central supply opening, they are placed on the top surface of a rotatable disk 114 shaped coin drive member. The disk 114 is rotatably mounted on a short shaft (not shown) driven by an electric motor (not shown). The disk 114 has an elastic pad 118. The elastic pad 118 is preferably formed from an elastic rubber or a polymer material. The elastic pad 118 is joined to the top surface of the solid metal plate 120. When the disc 114 rotates (counterclockwise as viewed in FIG. 6), the coin placed on the top surface of the disc 114 slides outward on the surface of the elastic pad 118 due to centrifugal force. As the coins move outward, those coins that lie flat on the resilient pad 118 enter the gap between the pad surface and the row forming head 112. This is because the lower side of the inner peripheral edge of the row forming head 112 is provided above the elastic pad 118 at a distance substantially equal to the thickness of the thickest coin from the elastic pad 118. As shown most clearly in FIG. 6, coins traveling outward enter the annular recess 124 first. The recess 124 is formed below the row forming head 112 and extends along a major portion of the inner peripheral edge of the row forming head 112. The recess 124 has an upper surface so that coins that have entered the recess 124 can move in the radial direction. This top surface is spaced from the top surface of the resilient pad 118 by a distance greater than the thickness of the thickest coin. The upstream outer wall 126 of the recess 124 extends downward toward the lowermost surface 128 of the row forming head 112. The lowermost surface 128 of the row forming head 112 is a distance (eg, 0.010 inches) less than the thickness of the thinnest coin from the top surface of the resilient pad 118. It is preferably spaced apart by 0.010 inches (about 0.254 mm). As a result, the initial radial movement of the coin ends when the coin engages the upstream outer wall 126 of the recess 124. However, due to the rotational movement of the elastic pad 118, the coin continues to move circumferentially along the upstream outer wall 126. An inclined portion 127 is formed at the downstream end of the upstream outer wall 126. The coin engages the upstream outer wall 126 and then reaches the ramp 127 and is further moved by the rotating pad 118 into the groove 129. For example, the coin T′a ′ at approximately the 12 o'clock position in FIG. 6 moves by the rotating pad 118 and enters the groove 129. However, coins still radially spaced away from the upstream outer wall 126 before reaching the ramp 127 engage the recirculation wall 131. The recirculation wall 131 prevents coins from entering the groove 129. Instead, the coin moves along the recirculation wall 131 until the coin reaches the inclined portion 132 formed at the upstream end of the land portion 130. Only a part of the central opening of the row forming head 112 that is not directly opened to the recess 124 is a peripheral sector (sector) occupied by the land 130. The land 130 has a lower surface. The lower surface is flush with the lowermost surface of the row forming head 112, that is, the lowermost surface 128, or is slightly higher than the lowermost surface 128. Coins initially placed on the top surface of the rotating pad 118 through the central supply opening do not enter the peripheral sector of the row forming head 112 located below the land 130. This is because the interval between the land 130 and the rotating pad 118 is slightly smaller than the thickness of the thinnest coin. When only a portion of the coin enters recess 124 (ie, does not engage ramp 127) and moves along recirculation wall 131, the coin is recirculated. More specifically, the outer portion of the coin is engaged with the inclined portion 132 provided at the tip of the land portion 130. For example, the 25 cent coin at approximately the 9 o'clock position in FIG. 6 is shown engaging the ramp 132. The inclined portion 132 pushes the outer portion of the coin downward into the elastic pad 118, so that the coin is placed in the land portion 130 with the outer portion of the coin extending below the land portion 130. The concentric path under the inner edge of (i.e., the inner periphery of the row forming head 112) is moved downstream. After reaching the downstream end of the land portion 130, the coin enters the concave portion 124 again. As a result, the coin moves through the recess 124 and into the groove 129 by the rotating elastic pad 118. The coin engaged with the inclined portion 127 enters the groove 129. The groove 129 is defined by the inner wall 131 and the outer wall 133. The outer wall 133 has a constant radius with respect to the center of the rotating disk 114. Since the distance between the upper surface of the groove 129 and the top surface of the rotating pad 118 is slightly smaller than the thickness of the thinnest coin, the coin travels concentrically downstream through the groove 129. . The groove 129 is provided with a lubricant-filled cavity 146 filled with a lubricant to prevent the surface of the groove 129 from being worn when coins move downstream through the groove 129. While the coin is moving downstream, the coin maintains contact with the outer wall 133. At the downstream end of the groove 129, the coin travels through the ramp 141 into the spiral groove 134. The distance between the top surface of the spiral groove 134 and the top surface of the elastic pad 118 is slightly larger than the thickness of the thickest coin. Thereby, the coin travels downstream through the spiral groove 134 while maintaining contact with the spiral wall 137 outside the spiral groove 134. The coin is guided to the outlet groove 136 by the spiral groove 134. At the downstream end of the outer helical wall 137, i.e. at the position where the outer helical wall 137 is at its maximum radius, the coin engages the ramp 139. The coin is pressed downward by the inclined portion 139 into the elastic surface of the rotating pad 118. The outer edges of the coins contacting the outer helical wall 137 have a common radial position and are about to pass through the outlet channel 136. Coins whose radially outer edges do not engage the ramp 139 engage the walls 138 of the recirculation groove 140. The wall 138 of the recirculation groove 140 guides such coins back into the inlet recess 124 for recirculation. The spiral groove 134 separates overlapping coins entering the spiral groove 134 from the groove 129. While the pair of coins is moving through the groove 129, the combined thickness of the coins is usually sufficiently large so that the lower coin of the coin pair is Pressed into 118. As a result, the pair of coins rotates concentrically with respect to the disk through the groove 129 and enters the spiral groove 134. Since the inner wall 135 of the spiral groove 134 extends spirally outward, the upper coin eventually engages with the upper vertical portion of the inner wall 135, and the lower coin moves below the inner wall 135. Then, it passes under the land 130. At this time, the lower coin rotates concentrically with respect to the disk, passes below the land portion 130, is recirculated, and returns to the entrance recess 124 of the row forming head 112. However, if the combined thickness of the overlapping coins is not large enough so that the lower coin of the pair is not pressed into the elastic pad 118 (eg, two very thin foreign coins) In the case of coins), the coins are separated in the outlet groove 136 as described later. The outlet groove 136 ensures that all coins entering the outlet groove 136 are aligned with their common edges (the inner edges of all coins) aligned at the same radial position regardless of different thicknesses and diameters. Exit 136. As a result, the coin is sorted by the circular sorter 122 using the opposite (ie, outer) edge of the coin. The upper surface of the outlet groove 136 is slightly recessed from the lowermost surface 128 of the row forming head 112. As a result, the inner wall 142 of the outlet groove 136 forms a coin guide wall. However, this top surface is sufficiently close to the pad surface so that all denomination coins are pressed into the elastic pad 118. While the rotating pad 118 moves coins through the outlet groove 136, the lubricant-filled cavity 146 prevents the coins from wearing away the surface of the outlet groove 136. As the coin advances through the outlet groove 136, the coin follows a path that is concentric with the center of rotation of the rotating disk 114 in FIG. This is because coins of all denominations are continuously and firmly pressed into the elastic disk surface. Since the coin is securely held by the pressing engagement, an outer wall for containing the coin in the outlet groove 136 is not required. The inner edge of all denomination coins eventually engages the inner wall 142. At that time, the inner wall 142 guides the coin outward and to the periphery of the disk. As shown in FIG. 6, as the coins exit the row forming head 112, the downstream section of the inner wall 142 of the outlet channel 136 forms the final gauge wall for the inner edge of the coin. The outlet groove 136 separates coins that have not been separated by the spiral groove 134. The combined thickness of any pair of overlapping coins is sufficiently large so that the lower coin of the pair is pressed into the resilient pad 118. As a result, the coin pairs rotate concentrically with respect to the disk. Since the inner wall 142 of the outlet groove 136 extends spirally outward, the upper coin eventually engages the upper vertical portion of the inner wall 142. Then, the lower coin passes below the inner wall 142. The lower coin advances into the recirculation groove 144. Recirculation groove 144 functions like inlet recess 124 and guides the coin downstream in groove 129. In the preferred embodiment, coins are fed to the circular sorter 122 using the row forming device 110 (see FIG. 5). Thus, in FIG. 6, coins are sorted by advancing them over a series of openings formed along the periphery of a stationary sorting plate or coin guide in the shape of disk 150. The radial widths of the openings 152a-152h gradually increase. As a result, small coins are removed before large coins. The outer edges of all openings 152a-152h are spaced slightly away from cylindrical wall 154. The cylindrical wall 154 extends along the outer periphery of the disc 150 so that it can guide the outer edge of the coin as it advances over the continuous opening. The disk surface between the cylindrical wall 154 and the outer edges of the openings 152a-152h continuously supports the outer portion of the coin. The inner part of the coin is also supported by the disc 150 until each coin reaches its opening. At the point of the opening, the inner edge of the coin slopes down and the coin falls through the opening. Before reaching the opening 152a, the coin is slightly moved radially inward by the cylindrical wall 154. Thus, after the coins are moved from the row forming device 110 to the circular sorting device 122, the coins are accurately positioned. The top surface of the coin engages an elastic rubber pad 156 to advance the coin along a series of openings 152a-152h. The elastic rubber pad 156 is attached to the lower surface of the rotary drive member in the shape of the rotary disk 158 (FIGS. 7 and 8). 6, the rotating disk 158 rotates clockwise. In another embodiment, an elastic rubber ring may be used instead of the elastic rubber pad 156 shown in FIGS. 7 and 8, and may be attached to the outer peripheral edge of the lower surface of the rotating disk 15. Since the lower surface of the elastic rubber pad 156 is spaced sufficiently close to the upper surface of the disk 150, the elastic rubber pad 156 allows the thickness of the coin to be increased while the coin is advanced concentrically along the periphery of the disk 150. Irrespective of this, coins of all denominations are firmly pressed against the surface of the disk 150. As a result, when the coin is positioned over the particular opening 152 to be ejected, the coin is pressed by the elastic rubber pad 156 and falls through the opening (FIG. 8). As shown in FIG. 6, the coin identification sensor D is attached to the disk 150 at an upstream side of the sorting openings 152a to 152q. When a coin traverses the coin identification sensor D, the coin has not yet been sorted, and this sensor simply functions so that the passing coin has a composition corresponding to one of the denominations of the coin being sorted. Is determined. If the answer is negative, driven disk 158 can be stopped to remove the unwanted coin. Alternatively, the operator may simply be alerted that an unwanted coin has been detected. As shown in FIG. 6, the stationary disk 150 has its arcuate section broken at a location near the row forming device 110. This allows the coin to move smoothly between the outlet groove 136 and the circular sorting device 122. Due to the broken section, the coin advanced along the outlet groove 136 formed by the row forming head 112 actually engages the elastic rubber pad 156, after which the coin completely leaves the rotating disk 114. Become. As each coin approaches the periphery of the rotating disk 114, the outer portion of the coin begins to protrude beyond the periphery of the disk. This protrusion starts earlier for large diameter coins than for small diameter coins. As shown in FIG. 7, the portion of the coin protruding beyond the rotating disk 114 eventually overlaps the support surface formed on the stationary sorting disk 150. When the coin overlaps the disk 150, the coin also blocks the path of the elastic rubber pad 156. The outer part of the coin engages the elastic rubber pad 156 (FIG. 7). Each coin is partially positioned within the row forming device 110 and partially positioned within the circular sorter 122 for a short period of time. Thereafter, the coins actually move from the row forming device 110 to the circular sorting device 122. As shown in FIG. 6, the coin guide inner wall 142 of the outlet groove 136 provided in the row forming head 112 starts to follow the extension of the inner surface 154a of the cylindrical wall 154 at the outlet end of the row forming head 112. I have. As a result, the inner edge of the coin on the rotating disk 114 (which becomes the outer edge of the coin when moved to the disk 150) is smoothly guided by the inner wall 142 of the outlet groove 136. Then, when the coin moves from the rotating disk 114 to the disk 150, it is smoothly guided by the inner surface 154a of the cylindrical wall 154. As described above, the outlet groove 136 has a depth such that all denomination coins are firmly pressed into the elastic pad 118. Until the coins leave the row forming device 110, the coins will remain so pressed. By pressing the coin firmly into the elastic pad 118, the coin remains securely held during the movement process. In other words, it is ensured that the coins do not fly off the rotating disc 114 due to centrifugal force before completely moving to the stationary sorting disc 150 of the circular sorting device 122. In order to facilitate the movement of coins from the disk 114 to the disk 150, a tapered portion 160 is provided at the outer edge of the top surface of the disk 150 (see FIG. 7). Therefore, even when the coin is pressed into the elastic pad 118, the coin does not catch on the edge of the stationary sorting disk 150 during the movement of the coin. Referring now to FIGS. 9-12, one embodiment of the present invention employs an eddy current sensor 210. The eddy current sensor 210 operates as coin identification sensors D1 to D6 of the coin handling system. The eddy current sensor 210 includes an exciting coil 212 that generates an alternating magnetic field used to induce an eddy current in the coin 214. The excitation coil 212 has a start end 216 and an end 218. As an example, the AC excitation coil voltage V ex For example, a sine wave signal having a frequency of 250 KH and a peak-to-peak voltage of 10 volts is applied to the start 216 and the end 218 of the exciting coil 212. AC voltage V ex Causes a corresponding current in the excitation coil 212. The current also causes a corresponding alternating magnetic field. The alternating magnetic field is present in and around the excitation coil 212 and reaches the coin 214 outward. When the coin 214 moves close to the exciting coil 212, the alternating magnetic field is transmitted to the coin 214. Then, when the coin moves through the alternating magnetic field, an eddy current is induced in the coin 214. The strength of the eddy current flowing through the coin 214 depends on the composition of the material of the coin, particularly the electric resistance of the material. According to Ohm's law (voltage = current × resistance), the resistance affects how much current flows through the coin 114. Eddy currents themselves and cause corresponding magnetic fields. The base detection coil 222 and the end detection coil 224 are arranged on the coin 214. As a result, a voltage is induced on the proximal detection coil 222 and the distal detection coil 224 by the magnetic field that generates the eddy current. The end detection coil 224 is positioned on the coin 214. The proximal detection coil 222 is positioned between the distal detection coil 224 and the passing coin 214. In one embodiment, the excitation coil 212, the proximal detection coil 222, and the distal detection coil 224 are all wound in the same direction (clockwise or counterclockwise). Because the proximal sensing coil 222 and the distal sensing coil 224 are wound in the same direction, the voltage induced in these coils by eddy currents is thus properly oriented. The base end detection coil 222 has a start end 226 and an end end 228. Similarly, the end detection coil 224 has a start end 230 and an end end 132. To increase the distance from the coin 114, the proximal detection coil 222 and the distal detection coil 224 are positioned as follows. That is, from the side closer to the coin, positioning is performed in the order of the end 228 of the base detection coil 222, the start 226 of the base detection coil 222, the end 232 of the end detection coil 224, and the start 230 of the end detection coil 224. As shown in FIG. 12, the terminal end 228 of the proximal end detection coil 222 is connected to the terminal end 232 of the distal end detection coil 224 via the conductive wire 234. It will be apparent to those skilled in the art that other combinations of sensing coils 222, 224 are possible. For example, in other embodiments, the proximal detection coil 222 can be wound in the opposite direction of the distal detection coil 224. In this case, the start end 226 of the base detection coil 222 is connected to the end 232 of the end detection coil 224. The eddy current of the coin 214 is applied to the base end detection coil 222 by the voltage V PROX , And V is applied to the end detection coil 224. dist Is induced. Similarly, the excitation coil 212 also applies a common mode voltage (common mode voltage) V to each of the base end detection coil 222 and the end end detection coil 224. com Is induced. Since the physical arrangement of the detection coil in the excitation coil 212 is symmetrical, the common mode voltage V com Are virtually the same for each detection coil. The proximal detection coil 222 and the distal detection coil 224 are wound in the same direction and physically oriented in the same direction, and are induced by the excitation coil 212 because the terminal ends 228 and 232 are connected. Common mode voltage V com Is subtracted, and a difference voltage V corresponding to the eddy current of the coin 214 is obtained. diff Only remain. Thereby, the common mode voltage V com It is not necessary to add an electric circuit to reduce the noise. Common mode voltage V com Is effectively reduced. This is because both the end detection coil 224 and the base end detection coil 222 cause the same level of the induced voltage V com Because they will receive Unlike the common mode voltage V, the voltage of the distal detection coil 224 and the voltage of the proximal detection coil 222 induced by the eddy current are not substantially the same. This is because the proximal detection coil 222 is deliberately positioned closer to the passing coin than the distal detection coil 224. Therefore, the voltage induced in the base end detection coil 222 is considerably high. That is, the voltage induced in the base end detection coil 222 has a larger amplitude than the voltage induced in the end end detection coil 224. In the present invention, the eddy current induced voltage induced in the terminal detection coil 224 by the eddy current is reduced from the eddy current induced voltage induced in the base end detection coil 222 by the eddy current. The difference is large enough to allow a detailed analysis of the eddy current response. As shown in FIG. 9, the excitation coil 212 is radially surrounded by a magnetic shield 234. The magnetic shield 234 has a high level of magnetic permeability and can surround the excitation coil 212 to assist in containing a magnetic field. The magnetic shield 234 prevents stray magnetic fields from interfering with other nearby eddy current sensors. The magnetic shield is itself radially surrounded by a steel outer case 236. In one embodiment, the excitation coil 212 uses a cylindrical ceramic (eg, alumina) core 238. Alumina has a surface that is impermeable to moisture and resistant to wear. Desirably, the ceramic core 248 can withstand wear. This is because the ceramic core 248 may come into frictional contact with the coin 214. Alumina has a high hardness, i.e. a hardness of about 9 on the Mohs scale, so that it can well withstand frictional contact. To form the eddy current sensor 10, a base end detection coil 222 and a end detection coil 224 are wound in a coil shape (not shown). A preferred shape is 0.5 inches long, a maximum diameter of 0.2620 inches, a minimum diameter of 0.1660 inches, and 20.5 inches. And a cylindrical shape having two grooves. The two grooves are 0.060 inches (about 1.524 mm) wide and are spaced apart by 0.060 inches (about 1.524 mm). Also, the two grooves are spaced apart from one end of the shape by 0.03 inches (about 0.762 mm). Both the proximal end detecting coil 222 and the distal end detecting coil 224 include a 350 turn # 44 AWG (American Wire Standard) enameled magnetic wire layer. It is wound so as to substantially uniformly fill the available space of the groove. Each of the proximal end detecting coil 222 and the distal end detecting coil 224 are wound in the same direction with the terminal end 228 and the terminal end 232 connected together by the conductive wire 234. The start end 226 of the base end detection coil 222 and the start end 230 of the end end detection coil 224 are connected to respective separate wires of the connection cable. The excitation coil 212 is formed by winding a substantially uniform layer in the form of a cylindrical alumina ceramic coil. A cylindrical alumina ceramic coil configuration has a length of 0.5 inch (about 12.7 mm), an outer diameter of 0.2750 inch (about 6.985 mm), and a diameter of 0.03125 inch (about 0.79375 mm). Wall thickness. The excitation coil 212 is a 135-turn # 42 AWG (U.S.A. wire standard) enameled magnetic wire wound in the same direction as the base end detection coil 222 and the end detection coil 224. Excitation coil voltage V ex Is applied to the start 216 and the end 218. After the excitation coil 212, the base detection coil 222, and the end detection coil 224 are wound, the excitation coil 212 is slid over the base detection coil 222 and the end detection coil 224 around a common central axis. Can be At this time, the eddy current sensor 210 is connected to a test transmitter (not shown). The test transmitter uses the excitation voltage V ex Is applied to the excitation coil 212. The position of the excitation coil is such that no metal is present near the coil winding so that zero response from the base end detection coil 222 and the end detection coil 224 can be given to the AC voltmeter. Is adjusted along the axis of. The magnetic shield 144 is slid over the excitation coil 212 and adjusted so that it can reapply the zero response from the proximal detection coil 222 and the distal detection coil 224. The magnetic shield 244 and the excitation coil 212, the base end detection coil 222, and the end end detection coil 224 provided in the magnetic shield 244 are then disposed on a steel outer case 246, and a polymer resin (not shown). ), Thereby "freezing" the positions of the magnetic shield 244, the excitation coil 212, the proximal detection coil 222, and the distal detection coil 224. After the resin is cured, the end of the eddy current sensor 210 closest to the base end detection coil 222 is polished with sand or the like, and lap-finished, so that the excitation coil 212 and the base end detection coil 222 Is provided at a shallow position in the resin to provide a flat and smooth surface. In order to detect the voltage induced by the coin 214 on the proximal detection coil 222 and the distal detection coil 224, it is preferable to use a combination of phase analysis and amplitude analysis of the detected voltage. This type of analysis can minimize the effects of variations in the geometry of the coin surface and the variations in the distance between the coin and the coil. A current flows through the exciting coil 212 due to the voltage applied to the exciting coil 212. This change in current is later than the change in voltage 200. For example, in a superconducting coil, the current may lag behind the voltage 220 by 90 degrees. In fact, the eddy current of the coin 214 causes a resistance loss to the current of the exciting coil 212. Therefore, the initial phase difference between the voltage and the current of the exciting coil 212 is reduced by the presence of the coin 214. Therefore, when a voltage is induced between the end detection coil 224 and the start end 226, the phase difference between the voltage applied to the excitation coil 212 and the voltage of the detection coil decreases due to the influence of the eddy current flowing through the coin. The amount by which the phase difference is reduced is related to the electrical and magnetic properties of the coin, and thus the composition of the coin. By analyzing the phase difference and the maximum amplitude, the composition of the coin can be accurately evaluated. 12A and 12B show the difference output signal V from the two detection coils 222 and 224. diff Shows a preferred phase-sensitive detector 250 for sampling. Difference output signal V diff Reaches switch 254 through buffer amplifier 252. By instantaneously closing the switch 254 with the switch 254, the differential output signal V diff Is sampled once per cycle. The switch 254 ex Controlled by a series of reference pulses generated from the signal, one pulse per period. The reference pulse 258 is the excitation voltage V ex Is in tune with As a result, the differential output signal V during sampling diff Is a function of not only the amplitude of the detection coil voltages 236 and 238, but also the phase difference between the signal of the excitation coil 212 and the signal of the detection coils 236 and 238. V ex Are delayed by an "offset angle". By adjusting the “offset angle”, V is adjusted in accordance with the variation of the gap between the base end face of the eddy current sensor 210 and the surface of the coin 214 to be sensed. diff Sensitivity can be minimized. The value of the offset angle of a given coin can be empirically determined by moving a reference metal disk made of the same material as the coin 214. At this time, the reference metal disk is moved from the position where the reference metal disk contacts the sensor surface to the position where the reference metal disk is about 0.001 inch to 0.020 inch (about 0.0254 mm to 0 inch) from the sensor surface. .508 mm). The signal samples from detector 250 are measured at both locations. The difference between the two measurements is displayed. This process is repeated several times at different offset angles. This determines the offset angle at which the distance between the two measurements is minimal. Buffered V diff Is sampled, the resulting sampled value is output through a second buffer amplifier 256 to an analog-to-digital converter (A / D converter) (not shown). The resulting digital value is provided to a microprocessor (not shown). The microprocessor compares the value to various ranges of values stored in a look-up table (not shown). Each stored value range corresponds to a particular coin material. Thus, the coin material indicated by a given sample value is determined by the particular stored range to which that sample value applies. The range of stored values is determined empirically by simply measuring one coin of each denomination and then measuring for each denomination and storing the resulting range of values. You.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．所望する硬貨と所望しない硬貨とを識別するための硬貨識別センサであって 、 交番磁界を引き起こすための励磁コイルを備えており、 前記交番磁界は、前記所望する硬貨と所望しない硬貨とに作用して、渦電流を 誘導しており、 前記硬貨識別センサは、さらに、 前記所望する硬貨と所望しない硬貨とに誘導された前記渦電流を検出するため の一対の巻線を有する検出コイルを備えており、 前記一対の巻線は、前記硬貨からそれぞれ異なった距離だけ離れて位置決めさ れて、感知した前記所望する硬貨と所望しない硬貨の組成に対応する差分電圧を 引き起こすようになされていることを特徴とする硬貨識別センサ。 ２．所望する硬貨と所望しない硬貨とを識別するための硬貨識別感知システムで あって、 電圧が加えられて交番磁界を引き起こすための励磁コイルを備えており、 前記交番磁界は、前記所望する硬貨と所望しない硬貨とに作用して、渦電流を 誘導し、 前記硬貨識別感知システムは、さらに、 前記前記所望する硬貨と所望しない硬貨から渦電流を検出するための検出コイ ルであって、感知した前記所望する硬貨と所望しない硬貨の組成に対応する差分 電圧を引き起こす前記検出コイルと、 前記励磁コイルに加えられた電圧と、前記検出コイルに誘導された前記差分電 圧との間の位相差を検出するための手段とを備えていることを特徴とする硬貨識 別感知システム。 ３． 請求項２に記載された、所望する硬貨と所望しない硬貨とを識別するため の硬貨識別感知システムにおいて、 前記励磁コイルに加えられた電圧と、前記検出コイルに誘導された前記差分電 圧との間の位相差を検出するための手段は、またさらに、前記差分電圧の振幅を 検出するための手段を備えていることを特徴とする硬貨識別感知システム。 ４． 所望する硬貨と所望しない硬貨とを識別するための硬貨識別感知システム であって、 正弦波電圧が加えられて交番磁界を引き起こすための励磁コイルを備えており 、 前記交番磁界は、前記所望する硬貨と所望しない硬貨とに作用して、渦電流を 前記硬貨に誘導しており、 前記硬貨識別システムは、また、 前記所望する硬貨と所望しない硬貨から渦電流を検出するための検出コイルで あって、前記所望する硬貨と所望しない硬貨とに隣接して位置決めされた基端コ イルと、前記所望する硬貨と所望しない硬貨とから離れて位置決めされた末端コ イルとを有する前記検出コイルを備えており、前記基端コイルと前記末端コイル とは前記一次コイルと同じ方向に巻き付けられており、前記基端コイルは、始端 と終端とを有しており、前記末端コイルは、始端と終端とを有しており、前記末 端コイルの前記終端は、前記基端コイルの前記終端に接続されており、前記基端 コイルの始端と前記末端コイルの始端のうちの一方が、電気的に接地されており 、他方が非接地となっており、前記非接地端が、感知した前記所望する硬貨と所 望しない硬貨の組成に対応する差分電圧を示しており、 前記硬貨識別感知システムは、さらに、 前記励磁コイルに加えられた電圧と、前記検出コイルに誘導された前記差分電 圧との間の位相差を検出するための手段を備えていることを特徴とする硬貨識別 感知システム。[Claims] 1. A coin identification sensor for identifying a desired coin and an undesired coin. ,   It has an excitation coil to induce an alternating magnetic field,   The alternating magnetic field acts on the desired coin and the undesired coin to generate eddy currents. Guiding   The coin identification sensor further comprises:   To detect the eddy current induced by the desired coin and the undesired coin A detection coil having a pair of windings of   The pair of windings are positioned at different distances from the coin. The difference voltage corresponding to the composition of the desired coin and the undesired coin detected. A coin identification sensor characterized in that it is caused to cause. 2. A coin identification sensing system for distinguishing desired coins from unwanted coins So,   An excitation coil for applying a voltage to cause an alternating magnetic field,   The alternating magnetic field acts on the desired coin and the undesired coin to generate eddy currents. Guide,   The coin identification sensing system further comprises:   A detection coil for detecting an eddy current from the desired coin and the undesired coin; Difference corresponding to the sensed composition of the desired coin and the undesired coin. Said detection coil causing a voltage;   The voltage applied to the excitation coil and the differential voltage induced by the detection coil; Means for detecting a phase difference between pressure and pressure. Another sensing system. 3. In order to distinguish between a desired coin and an undesired coin according to claim 2. In the coin identification sensing system of   The voltage applied to the excitation coil and the differential voltage induced by the detection coil; The means for detecting the phase difference between the differential voltage and the voltage A coin identification and sensing system comprising means for detecting. 4. Coin identification sensing system for distinguishing desired coins from unwanted coins And   It has an excitation coil for applying a sinusoidal voltage to create an alternating magnetic field. ,   The alternating magnetic field acts on the desired coin and the undesired coin to generate eddy currents. Leading to the coin,   The coin identification system also includes:   A detection coil for detecting eddy currents from the desired coin and the undesired coin The base coin positioned adjacent to the desired coin and the undesired coin. And a terminal coin positioned away from the desired and undesired coins. And said detection coil having a base coil and said end coil. Is wound in the same direction as the primary coil, and the proximal coil is And the end coil, the terminal coil has a start end and a terminal end, and the terminal coil has The end of the end coil is connected to the end of the base coil, One of a start end of the coil and a start end of the end coil is electrically grounded. , The other is non-grounded, and the non-grounded end is in contact with the detected desired coin. It shows the differential voltage corresponding to the composition of the undesired coin,   The coin identification sensing system further comprises:   The voltage applied to the excitation coil and the differential voltage induced by the detection coil; Coin identification characterized by comprising means for detecting the phase difference between the pressure and the pressure Sensing system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140769A (en) * 2003-10-15 2005-06-02 Sumitomo Chemical Co Ltd Method of detecting abnormalities in powder quantitative discharge equipment
JP2017520849A (en) * 2014-06-23 2017-07-27 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Coin detection system

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