JPS58500263A - コインの有効性を検査する装置に関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コインの有効性を検査する装置に関する改良発明の分野 本発明はコインの有効性を検査する装置およびそれに係る改良に関する。

本明細書を通じて、「コイン」なる用語は、真正コイン、トークン（擬貨）、偽 造コイン、代用コイン、ワッシャその他、コイン作動装置を用いようとしている 人々によって使われる可能性のある如何なる物品をも意味するものとする。

発明の背景 現在、種々の電子コイン有効性検査装置が広く用いられており、このような装置 では、たとえば、装置に挿入されたコインが移動するコイントラックに沿って間 隔をおいた種々の位置に１つまたはそれ以上の誘導感知コイルまたは送受信コイ ルが設けである。感知コイルは電子処理回路に接続してあシ、この電子処理回路 において、コインが各誘導センサを通過するときに・コインの性質にしたがって 変化する信号特性（すなわち１周波数、振幅または位相）の大きさが１種または それ以上の特定の金額の許容コインを示す所定の値と比較される。このようにし て、テストコインの有効性（２） が検査され、もしそのコインが適当なテストに合格しなければ拒絶される。

スイッチがオンにされると、電子回路はほとんど絶゛えることなく、電源によっ て付勢される。多くの用途において、連続的な電力消費は重要ではない。たとえ ば、この有効性検査回路をホラトドリングを分配する自動販売機で用いる場合、 処理回路の消費する平均電力の割合は、自動販売機でヒータおよび制御機器で必 要とする平均電力と比べても無視することができる。

しかしながら、コイン有効性検査装置のある種の用途たとえば、比較的電源電力 の低い公衆電話やバラチリから電力を受けるタバコ自動販売機やパーキングメー タでは、さきに述べた形式の有効性検査回路の消費する平均電力は、許容できな いほど高いものである。世界中の多くの国々で用いられている公衆電話では、現 在でも機械的なコイン有効性検査装置が種々の形態でまだ使用されている。これ らの機械的な装置を電子装置に変えて挿入されたコインについての有効性検査の 完全性を改良することが望ましいのであるけれども、公知の電子式コイン有効性 検査装置は、非常に低い電力消費（たとえば５ボルトで２ミリアンペア）の要求 を満たすことが殆んどできない。

本出願人の英国特許第１４８３１９２号に開示されている電子式コイン有効性検 査装置は、コイン通路に沿り（６） てコイルの間を通過した挿入コインが許容材料で作られている場合に出力信号を 発生するようになっている送信器／受信器誘導到着センサを包含する。コイン通 路のさらに下流の位置でコインは光学的にテストされて、その有効性、直径等を 検査される。これは本出願人の英国特許明細書第１２７２５６０号に開示されて いる。

コインが最初の誘導テストおよびそれに続く光学テストの両方に合格すると、コ インは合格ゲートを通って合格通路に受け入れられる。光学テストでは、光源を 光学ロインセンサ、たとえば光電装置と組合わせて用いている。これらの光源が 絶えず付勢される場合、特別の期待寿命を持つ。したがって、これらの光源の期 待寿命を延ばすためには、光源は誘導到着センサからの出力信号によってスイッ チオンされる。最近の傾向は、検査区域ておいてコイン特性の望ましい測定を行 なうだめの誘導容量技術に向いているが、先に述べたように、公知のコ、イン取 ９扱い機構における全電力消費量は成る用途洸とっては許容できない程高い。

米国特許第３７３８４６９号では、まず各コインを感知スイッチによって寸法に ついて検査し、つぎに測定プローブによって第２のテストを行なう種々の形態の コイン検査装置が開示されている。コインは、これら両方のテストに合格したと きにのみ受け入れられる。この装置は連続的に電力を受けてｂるが、バッテリ電 ヵ（４） に依存している場合には、これは欠点となる。電力消費量を減らすためには、電 流供給回路網を切・入するように直径感知スイッチを利用することができる。し かしながら、このスイッチは測定プローブの検査区域にコインが到着する前に作 動させられるので、これらの手段が作用されているにもかかわらず、電流供給回 路網はやや早くにスイッチを入れられる。また、直径感知スイッチは通過するコ インの縁との接触によって作動するようにセットされているが、現在のところ、 信頼性を含むいくつかの理由によって無接触測定が好ましい。さらに、コイント ラックから特定の間隔をおいて配置されたスイッチは、ただ１種類の寸法のコイ ンを検出することができるだけであり、しだがって、コイントラックを１つだけ しか用いない場合には多種金額の用途には不適である。

発明の概要 本発明の１つの目的は、誘導的または容量的にコインについての必要な測定を行 なうが平均電力消費量が比較的低い改良したコイン取扱い装置を提供することに ある。

本発明の第１の特徴によれば、コインの有効性を検査する装置は、検査区域にお いて可変磁場または電場を定めるように配置した手段と、検査区域にあるコイン とこの場の間の相互作用の程度が許容コインを示す（５） １６Ｆ’４５８５００２Ｇ３　（４） ものであるかどうかを決定する回路装置とを包含し、この回路装置は、プログラ ムにしたがってブロック内でオンにされてその平均電力消費量を減じるようにな っており、さらに被検査コインの存在を検出した際にのみ前記プログラムを開始 させるように検出装置が配置しである／、゛。

したがって、本質的にこのコイン有効性検査装置はほんの少しの平均電力を必要 とするだけであり、バリデーション回路の各セクションの設計が付勢時の最低電 力消費量に合わせである場合には、電力消費量は最低に保たれ、さらに、回路ブ ロックはそれにまかされた仕事をなすに充分な時間だけ実質的に作動するように なっている。その結果、コインの到達を待っている間、待機電力消費量は０かあ るいは非常に低く、コインが検査区域にあるときでも電力消費量は最低に保たれ る。しだがって、全体的に、平均電力消費量もまた非常に低い。

本発明の第２の特徴によれば、コインの有効性を検査する装置は、検査区域にお いて可変磁場または電場を与えるように配置した手段と、検査区域にあるコイン とこの場との間の相互作用の程度が許容コインを示すものであるかどうかを決定 する回路装置とを包含しこの回路装置はパワーアップすることができ、さらに検 査区域にコインが到達したことを検出して前記回路（６） 装置がコイン受入れの前記決定を行なう限られた時間のみ回路装置をパワーアッ プするように作動する検串装置が設けである。

コインが場付与手段の検査区域に到達するまで回路装置がパワーアップされない ため、コイン有効性検査装置の平均電力消費量は低くなる。

回路装置のパワーアップでは、回路装置をオンにするか、あるいは供給電力を増 大させるか、いずれかであシ、ブロックごとに生じてもよいし、または前記回路 が同時にパワーアップされるようにしてもよい。

本発明の第１および第２の特徴の場合、回路装置は一実施例において、場と受け 入れることができる任意のコインとの間の相互作用程度の範囲を示す上下の限界 値を記憶する記憶装置と、場と検査区域のあるコインとの間の相互作用程度を決 定するように配置した装置と、検出した相互作用程度が前記範囲内にあるかどう かを決定するように配置した比較装置とを包含する。

低コストの記憶装置が広く市販されているが、これは非持久性である（すなわち 、電源電力が除かれたとき記憶された情報が消滅するのである）。したがって、 このような記憶装置は絶えず付勢しておく必要はない。

持久性のある記憶装置はより電力を消費することがある。しかしながら、好まし い配置では、記憶装置は記憶された限界値を呼び出すことができるに充分な時間 （７） たけ実質的に作動するようになっている。このようにして、市販の低コスト持久 性記憶装置を用いることによって、平均電力消費量を非常に低く保てることがわ かった。

別の配置において、回路装置はコイン経路に沿って設置した誘導、感知装置を包 含し、したがって、検査区域に町変場を与えるのに加えて、コインと場の相互作 用程度を感知するとともに、検査区域を移動しつつある任意の許容コインが通過 するようにセットした所定の限界を達成する前記相互作用程度を形成することに よって、検査区域におけるコインの到達を決定することができる。

コインの到達を検出し、またコインの有効性を検査するように作用する感知装置 を唯１つ用いることによって、これら２つ○仕事をなすために別々の感知装置を 設ける必要はない。

感知装置は、コインがそれを通過するときに発振周波数が最大値に達する発振回 路に接続してもよい。

ピーク周波数は、コインの１つまたはそれ以上の特性のうちの位置測定値であり 、このコインが所定の受け入れ基準を満たしているかどうかを決定するように処 理することができる。測定で用いられるのがピーク周波数であっても、コインと 誘導センサによって与えられる磁場との相互作用は、発振器出力信号の振幅を（ ８） 減らす効果を持つ。発振器周波数を測定する普通の方法では、発振器出力信号振 幅が所定のクロック間隔内で所定の限界レベルと交差する回数と一致するように カウント数が加えられる。しかしながら、発振振幅は充分なものでなければなら ず、したがって発振器信号の最大減衰率を与えるこれから知ろうとしているコイ ンの金額についてさえ、発振器信号の最小振幅が限界レベルを超えて発振器周波 数を正しく決定するようになっていなけれ（げならないことは明らかである。コ イン到達の検出に続いて発振器に供給される電力を高めることによって、この要 求を満たすことができる。一方、発振器がコインの到達を検出するのに必要な電 力は比較的低い。したがって、平均電力消費量も低い。

このパワーアップ技術を用いていない公知構造の発振器の消費する電力は、ピー ク周波数のサンプリングで必要とする電力によって決まり、これは先に述べたよ うに、低い平均電力消費を必要とする成る種の用途では許容できない程高いもの である。

本発明のもう１つの％徴に話題を転じて、コイントラックに沿って感知コイルを 装着し、この感知コイルを自己発振回路に接続し、コインの有効性および金額を 検査することは周知である。コインがセンサを通過するとき発振周波数または振 幅が検査区域にあるコイルによって与えられる磁場とコインそのものとの相互’ Ｊｉ）ｉ”：ａ５８５００２６３　（５）作用の程度にしたがって変化する。こ の変化が許容コインを示す所定の値と一致するかどうかを決定するのに検出回路 が用いられる。検査の精度を高めるために磁場とコインの最大相互作用のときに コインに近い面が常にコインから特定の間隔を保ち、かつコインに対して特定６ ゛向きを持たなければならない。この理由のために、普通は通路を垂直面から傾 け、コインがコイントラックをころがシ降シるときに１重力によってコインをそ れが移動しているコイントラックの片側壁面と面接触させておくようになってい る。さらに、許されたスペース限界内で、誘導コイルをできる限シコイントラッ クの下に設けてコインが感知コイルを通過するときに、できる限シコインの側方 運動（たとえば、非線形移行または動揺）をで−きる限り減少できるに充分な距 離を与えるようになっている。しかしながら。

コイル有効性検査装置の幅における実際の限界がコインの運動を落ち着かせるの に必要なコイントラックの長さを比較的短かいものに限定してしまい、これはコ インの軽い側方運動による不正確さを完全に克服するためにはしばしば不充分で ある。唯１つの感知コイルを用いることによって、コイルで行なった測定の感度 が高くなるけれども、全体的な精度は測定のばらつきによって制限を受ける。

測定値のばらつきはコイン通路の反対側壁面に装着（１０） した別の感知コイルを先の感知コイルと直列または並列に接続することによって 減じることができる。この別の感知コイルは、第１のコイルのインダクタンスに ほぼ等しいインダクタンスを有する。このように配置することによって、コイン が通過するとき感知コイルに対するコインの側方位置における如何なる変化に対 しても補正を行なうことができ、したがって、測定値のばらつきがかなり減じる ということがわかった。しかしながら、この補正を行なうと、コイン有効性テス トの感度を失うことになる。

よって、本発明の別の目的は改良した誘導センサ装置を提供することにある。

本発明のオ乙の特徴によれば、コイン有効性検査装置はコイン通路を包含し、こ のコイン通路に沿ってコインがセンサ装置によって生じた可変磁場または電場を 受ける検査区域を通って移動させられるようになっており、さらに、検査区域に おいて磁場とコインとの間の、センサ装置において検出される相互作用の程度が 許容コインを示すものであるかどうかを決定するように配置された手段を包含し 、このセンサ装置がコイ１ン通路の両側にほぼ対向して互に隔たって装着した一 対の誘導または容量感知装置を包含し、この通路がそれに沿って移動するコイン が感知装置に対して所定の側方位置関係にほぼ留まるように配置してあり、感知 （１１） 装置が回路内で処理装置に接続するようになっており、それによって感知装置の 一方が、場とコインの相互作用の程度に応じてコインの１つまたはそれ以上の特 性を主として検出する測定装置となり、他方の感知装置がコインの移動経路にお ける変化による測定ばらつきを主として減じるように作用する補正装置となり、 これら感知装置の誘導値または容量値が異なった値に設定されて測定感度対ばら つきの比率を高めるようになっている。

感知装置についての相対インダクタンスまたはキャパシタンスを適当に選択する ことによって、測定感度対ばらつきの比率は最大となって全体の測定精度を最高 にすることができる。選んだ値の精度は、発生する側方運動の変化の範囲に依存 する。これが大きければそれだけ２つの感知コイルのインダクタンスの比率が高 くなる。周囲の情況にもよるが、インダクタンス比は、１ｏｔｊｂの低さにもな り得るし、９０％の高さにもなシ碍る。

誘導コイルは、互いに直列または並列に接続して相互インダクタンスを助けたり 、あるいは対立させたシすることができる。これらのコイルが直列に接続しであ る場合、測定コイルの方が大きなインダクタンスを持つことになり、並列に配置 しである場合には、測定コイルは小さいインダクタンスを持つことになる。通（ １２） 常は、コイン通路は垂直平面に対して浅い角度（はぼ１０度）で傾いており、し たがって、出来る限９コインがコイン通路の側壁の一方とほぼ面接触しながら、 このコイン通路をころがり降りるようにしである。測定コイルが主として反応す るようにしである特定のコインの特性に応じて測定コイルは一方の壁面に装着し てあり、この壁面に対してコインが面接触しながら移動することになる。あるい は、遠い方の壁面に設けることもある。例えば、コインの厚さを測定する場合、 測定コイルは遠い方の壁面に装着することになり、一方、コインの材質を測定す る場合には、測定コイルは近い方の壁に装着することになる。

感知装置が容量型要素の場合にも同様の考慮がなされる。

本発明の第４の特徴に言及すれば、材料組成にかなり依存するコインの有効性に ついて検査を行なう技術は公知である。公知技術の１つでは、コインを通して電 磁信号を送信し、この信号における減衰率を測定する。そのためには、コイント ラックの両側に送信コイルと受信コイルとを必要とする。この技術には２つＱ大 きな欠点がある。まず、普通に使用するいくつかのコイン材質によって生じる減 衰率の変動がかなり大きく、これはある特定の国のコインのセットでさえ、し、 ：γしは起ることであシ、従来は２つ以上の信号周波数を用いて適切な判定を行 なっていた。たとえば、銅、アルミニュウム、軟鋼およびニッケルの場合、２　 ｋＨｚの送信周波数が特に適しているが、しんちゅう、牛ユブラニッケルおよび 非磁性ステンレス鋼の場合には、２５　ｋｌ−Ｌ！、の周波数が必要とされる。

二種類の周波数を使用する必要があるということは、二対の送受信コイルを用い るか、あるいは送信コイルで２つの周波数を混ぜ合わせ、アナログフィルタを持 つ受信コイルで２つの周波数を分離するかしなければならない。このようなアナ ログ回路は高価であり、比較的１力消費量が高い。この測定技術の牙２の大きな 欠点は、異なった材料の層からなるコインの場合、従来用いられていた周波数で は、異なった材料の影響が平均化される。その結果、ニッケル被覆牛ユウプラニ ッケルコアからなる５７ランコインとニッケルコアを牛ユウプラニッケルで包ん だ′５マルクコインの場合、電磁信号の減衰度をこれら２つのコインを区別する のに用いるのは困難である。

別の例では、信号の減衰率よりもむしろ送信信号と受信信号の位相差を測定して いる。この技術はある程度の利点を持つけれども、その大きな欠点は減衰技術の 場合と同じである。すなわち、コインで用いられている材料の範囲にわたって良 好な分析を行なうために２つ以上の周波数を用いており、これでは同様：て２つ （１４） のチャンネルとアナログフィルタを必要とする。

一定の周波数で送信減衰率を測定する際の変動は電圧制御式発信器を用いて一定 の減衰率を与える周波数を測定することになる。使われるコイン材料の全範囲に わたって、送信周波数は約１００１（ｚないし１００ｋＨｚに変化しなければな らない。この範囲にわたって急速に回転することのできる電圧制御式発振器は、 定周波数発信器（Ｉ　ＭＨｚ　）と０．８　ＭＨｚないしＩ　ＭＨ２の範囲にわ たって作動することのできる電圧制御式発振器を用い、かつ、これらの発振器の 出力を混ぜ合わせて異なった周波数に分離することによって得ることができる。

組み合わせた出力はディジタルであり、したがってプログラム化できる有効性チ ェックには適しているけれども、そのシステム帯域幅と電力消費量がこの技術を 殆んど不適当としている。

英国特許明細書牙１２５５４９２号には、各コインが多数のテストを受け、その テストの１つが１００　ｋＨｚ発撮器から付勢されたブリッジ感知回路に接続し たコイルを用いている誘導テストであるコインをテストし受け入れるか拒絶する 装置が開示されている。誘導テストはコインの電磁特性を検査し、ブリッジ回路 が許容コインによってのみつり合うようにしである。ブリッジをつり合わせない コインは拒絶される。この装置はイギリスの６ｄ、１／−および２／−コインを 認識（１５） するように特に設計してあり、これら６種類の各々の製造に用いられる合金は同 じである。したがって、このテストは特定のコイン材料を知るように設計しであ る。このテストでは、異なった材料からなる均質なコインを′区別することはで きるが、サンドインチ構造のコインは、異なったコイン材料層の「平均比」効果 により、知ろうとしているコイン材料を区別することができないような反応を生 じる。

本発明の目的は、唯一つの周波数を用いただけでも異なった構造の同一寸法のコ イン、たとえば、サンドインチコインと均質コインをより確実に区別することが できる装置を提供することにある。

本発明の牙４の特徴によれば、コインの有効性を検査する装置はコインが移動さ せられるようになっているコイン検査区域と、検査区域にあるコインに発振電磁 場を与え、この場とコインの相互作用の程度に応答する誘導センサ装置と、この 誘導センサ装置の応答にしたがって、この相互作用程度が許容金額の真正コイン を示しているかどうかを決定するように配置した処理装置とを包含し、場の向き がコインの面に対してほぼ直角の方向においてコインを貫ぬくような方向となっ ており、発振器の周波数がこの装置の許容できる各金額の直圧コインが検査区域 に存在している場合にコイン内の場のスキン深さがコインの表面被覆の深さより 下であるが、コインの中央平面と同じ深さではない検査する方法が提供され、こ の方法において、コインは検査区域に移動させられ、誘導センサ装置によって発 振電磁場を受け、この誘導センサ装置がこの場とコインの相互作用程度に応答し 、誘導センサ装置の応答にしたがって相互作用程度が許容コインを示しているも のであるかどうかの判定が行なわれ、この場の向きがコインの表面に対してほぼ 直角の方向にコインを貫ぬくような方向となっており、発振器の周波数がこの装 置の許容できる各金額の真正コインが検査区域に存在している場合に、コイン内 の場のスキン（表皮）深さがコインの表面被覆の深さより下ではあるが、コイン の中央平面までの深さとはなっていないように選ばれている。

この明細書で用いる「スキン（表皮）深さ」は、電流密度が１／ｅ（ここでｅは 指数関数である）、すなわちコインの表面における電流密度あるいは場密度の３ ６８％であるコインの表面以下の深さとして定義する。

場周波数の選択の精度は知ろうとしている特定のコインに依存するが、通常は、 発振器周波数は上下の限界がほぼ８０　ｋＨｚないしほぼ２００　ｋＨｚの範囲 にある。

特定の周波数の選択はかなり意味がある。非常に高い周波数の発振器（たとえば 、Ｉ　Ｍｌ（ｚ　）の場合、スキン深さくコインへの電磁波の貫通度）が非常に 小さく、したがって送受信技術は非実用的であり、誘導感知技術でさえ、有効性 チェックがコインの表面材料によってかなりの影響を受ける。スキン深さは、電 磁場の周波数の関数であり、かつ、電磁場の貫通する材料の導電性および磁気透 過性の関数である。したがって、明らかなように、非常に高い周波数の場合、サ ンドインチ構造のコインと同じ外層材料で全体を作ったコインとの区別は不可能 である。

「スキン（表皮）効果」が無視できる程度であり、コインの材料内の電磁波の強 さがそれほど減衰しない低周波数（たとえば、約２　ｋＨｚ　）を用いることも 公知である５゜このような周波数では、層状のコインで用いられる異種材料の異 なった効果が送信技術と誘導感知技術の両方において平均化される傾向があり、 多層コインは電磁波についての効果が異種層コインによって生じさせられる平均 効果と同じとなる唯一種の材料からなるコインと時には区別できなくなる。した がって、このような技術はある環境のもとでは満足した経果を得ることはできな い。

一方、すでに解っていると思うが、磁場周波数を適切な値、たとえば上下の限界 がほぼ８０　ｋＨｚないしは（１８） ぼ２００　ｋＨｚの範囲内で選ぶことによって、磁場がコインの表面の領域の下 のコアの下の領域までほぼ貫通するが、コアの中心まではほとんど達しないこと になる。このようにして、発振周波数を適切に選ぶことによって、スキン深さは サンドインチ構造コインの外層を貫ぬいてコアの外側の領域に達し、たとえば５ ７ランコインと５マルクコインで発生する減衰率において区別できる差が生じる ことになる。もちろん、選定した周波数の正確な値は、コインを作っている特定 の材料に依存する。周波数が約１２０　ｋＨｚであれば、現在世界中で普通に用 いられているかなり異なった材料で作られた多数のサンドインチコインと均質コ インを含む多くのコインセットにとって適しているものと考えられる。

発振磁場とコインの相互作用程度にしたがって周波数および振幅が変化する発振 回路の一部をなす誘導感知装置によれば、温度の影響、周波数ドリフト等のよう な望まないパラメータの影響を最小限におさえるために、コインがないときに発 振器出力電圧対コインに本発明は、オ６の特徴によれば、交流信号を直流信号に 変換し、電力消費量を非常に低くするとともに精度ヲ高めることに関する。

（１９） 本発明Ｏオ６の特徴によれば、第１と第２の回路網とこれら２つの回路網に交互 に正弦入力信号の正負の半サイクルを与える装置と、各ブランチ入シ回路網にお いてそれぞれの半波信号を直流信号に変換する平滑装置と、２つのブランチ回路 網からのこれらの直流信号を組み合わせて、振幅が２つの直流信号の係数の合計 に等しい出力信号を発生する装置とを包含する整流回路が提供される。

図面の簡単な説明 本発明をより良く理解してもらうために、かつ本発明をどのように実施するかを 示すべく、以下例として添付図面に言及する。

第１図は特にコイントラックに沿った６つの誘導センサの配置を示すコインバリ データの概略側面図である。

第２図は第１図の１ａ−１ａ線に沿った断面図である。

第３図は誘導センサと関連して用いられる判定制御回路の簡略化したブロックダ イアグラムの図である。

第４図はこの回路の詳細な回路図である。

第５図は第３、第４図の回路に含まれる整流平滑回路の簡略な回路図である。

第６図はこの整流平滑回路の動作を説明する信号ダイアグラムの図である。

（２０７ 矛７図は整流平滑回路からの出力信号が供給されアナログディジタル変喚器の動 作モードを示す別あ信号ダイアグラムの図である。

矛８図は、矛６図、牙４図の回路に含まれる大規模集積回路（ＬＳＩ）がどのよ うにプログラム化されるかを示すフローチャートの図である。

矛９図は判定制御回路の異なった部分に電力が供給される時刻を示す波形ダイア グラムの図である。

矛１０図は判定制御回路において高周波発振器をパワーアンプすることの有意性 を説明するための種々の信号波形を示す図である。

、ｔ−１１図は矛１の誘導センサが発振回路にどのように接続されるかを示す図 である。

牙１２図は同一の直径、厚みの、直径方向断面で示す３つのコインにおける種々 の「スキン深さ」を示す図で、各コインが唯１つの特定の周波数の発振電磁場に 両側からさらされる状態を示しており、これらのコインが異なった金属で、（ａ ）が異なった金属で包んだ金属コア、（ｂ）が二種の金属を逆にしてコアを被覆 したコイン、および（ｃ）唯１つの金属からなるものを示゛す図でちる。

牙１５図は修正した判定制御回路を示す、牙３図に類似した簡略ブロックダイア グラムの図である。

矛１４図は牙１３図の回路の一部を実現する好ましく２１） 賢人：ｆｆ５８５００２Ｇ３　（８） い方法を示す回路ダイアグラムの図でちる。

実施例の詳細な説明 矛１図、矛２図を参照しながらこれから説明するコイン有効性検査装置はクレジ ット総合機能あるいは機構制御（たとえば、チェンジーギビング）機能をもたな い。挿入コインの有効性検査を行うことができるだけであり、たとえば６つの異 なった金額までのコインを識別するようになっている。そのために、この装置は ６つの出力端子Ｇ−Ｐ（矛４図）を有し、これらの端子の適当な１つのところで ６つの識別された金額のうちの１つの金額の許容コインが装置に挿入され、それ を通り過ぎたのちコインの金額を表示するように１つの信号を発生することにな る。さらに、許容信号が端子Ｑのところに現われ、この端子Ｑ　ｉｄたとえばコ イン合格／不合格ゲートを作動させてコインを合格コインシュートに入れるよう に用いることができる。あるいは、このコインが合格であると判断されない場合 には、端子Ｑのところに信号が現われず、合格／不合格ゲートがコインを不合格 コインシュートに振り向けることになる。

矛１図、牙２図を参照して、コイン有効性検査装置はケーシング２の頂きに人ロ ホノパまだはスロット位置を包含し、このホッパを通してコインが落される。

（２２） 一消散装置６に衝突する。このエネルギー消散装置はコインをはね返らせること なくその衝撃エネルギーを吸収するようになっている。したがって、コインは位 置７において下向きに傾斜したコイントランク４に沿って重力の作用の下に転が り始め、５つの誘導センサＨＦ１．ＬＰおよびＨＦを連続的に通過することにな る。牙１のセンサＨＦ１は２つの円形コルクを包含し、だれらのコイルは前後の 隔たった側壁５．６（矛２図参′＠）におけるコイン経路Ｏ各側に１つ当て配置 されている。これらの側壁はコイントラック４と共にコイン通路を構成している 。矛２図に明瞭に示しであるように、側壁５．６は垂直面から浅い角度（たとえ ば約１０度）で後方に傾いており、コインがセンサＨＦ１゜ＬＦおよびＨＦを順 次通過するときに後方の側壁６とできる限り確実に面接触するようにしである。

ＨＦ１のコイルの下縁はコイントラック４のやや上方に隔たっている。これらの コイルの直径は識別しようとしている最小コインよりも小さくなっていて「直径 効果」を最少限に押えるようになっている。同様にして、矛２センサＬＦは２つ の円形のコイルを包含し、これらのコイルは一方が側壁６に装着してあり、他方 が前方の側壁５に装着してあり、両コイル共にその下縁がコイントラック４のや や上方に位置するように配置しである。これらのコイルの直径は最小コインより も小さく２３） くなっている。矛６のセンサＨＦには側壁６（で装着してあって、唯１つのコイ ルからなる。しかしながら、ツクに対してほぼ上向きに延びるよって配置しであ る。

図示したように、センサＨＦ２の下縁はトラック４の上方に隔たっているが、そ の下方に配置しても良い。

センサＨＦ１　、ＨＦ２はそれぞれ自励式発振回路３００゜６０１（牙６図、牙 ４図）に接続してあり、これらの発振回路は装置の検査区域からコインがこない ときに特定のアイドル周波数で発振するようになっている。

各場合において、アイドル周波数は高周波数（たとえば５００−１５００　ｋＨ ｚ　）である。コインが各センサに向ってトラック４を転がり落ちてセンサによ る発振磁場に入ったとき、コインと発振磁場との間に相互作用が生じる。これは 自励回路の発振周波数にシフトを生じさせ、コインがセンサに面と向ったときに 最大値に達する。つぎに発振周波数は、コインがセンサを通過するにつれて連続 的に減じはじめ、最終的にその周波数レベルは以前のフィトリングレベルにモト る。コイン７がトラック４を転がり落ちているときのセンサＨＦ１．ＨＦ２で発 生する発振周波数波形がそれぞれオ９図（ａ）　、　（ｃ）に示しである。コイ ンは発振回路からのエネルギーも吸収し、それによってこの回路に制動をかけ、 その発振電圧の振幅を減らす。判定制御回（２４） 路はピーク周波数シフトを検査するが、電圧振幅の現象を最小限におさえるよう に設計されている。これを行なう要領は、矛３図、矛４図を特に参照しながら以 下に詳しく説明する。各センサにとって、そのアイドリング周波数から出発した ピーク周波数シフトは、コインのいくつかの特性、たとえば直径、材質、厚みお よび表面ディテールに依存することになる。しかしながら、センサＨＦＩ、ＨＦ ２の各々は、その寸法、形状、コイントランクに対する配列および発振周波数に より、ひとつの特定の特性にのみ主として反応するよって設計されている。この ようにして、センサＨＦ１は主としてコインの厚みに反応する。一方、センサＨ Ｆ１にはコインの直径に主として反応する。ＨＦ１およびＨＦ２の周波数信号を 処理する場合、各コイルから引き出されたピーク周波数が特定の金額の許容コイ ンを示す所定の上下の限界値のセットと矛循しないかどうかを決定するために比 較が行なわれる。

センサＬＦ’も自励式発振回路ＳＯＯ（牙６図、牙４図）に接続しであるが、こ の発振回路はかなり低い周波数で発振する。以下に説明する特別の理由のために この周波数は、上下の限界がは°ぼ８０　ｋＨｚと２００ｋｌ（ｚ　である範囲 、好１しくは約１２０　ｋＨ２の周波数であるように選ばれる。センサＬＦの場 合、それを通過してトラック４を転がり落ちるコインは、回路３０２１杉：Ｕ５ ８５００２６３　（９） の発振出力信号の周波数変化および振幅減衰を生じさせることになるが、この場 合、周波数変化は小さく無視することかでき、その代ｊｙｆ、ピーク減衰率のと ころの信号振幅が識別した金額の許容コインに一致する上下の限界値のグループ と矛循しないかどうかを決定するように比較が行なわれる。センサＬＦはコイン の材質特性に主として反応する。バリデーション（判定制御）回路がセンサＨＦ Ｉ、ＬＦおよびＨＦ２を通過したコインが、このコイン有効性検査装置によって 識別されるある任意のコイン金額についての適当な組合わせのテストに合格した ことを決定する場合には、この回路は端子Ｑ（３１□４図）に合格信号を発生す る。１つまたはそれ以上のテストにしくじった時には、合格信号は発生しない。

端子Ｑにおける合格信号の有無は先に述べたよう知、合格／不合格ゲートの位置 を制御するのに用いられる。

牙ろ図を参照して、判定制御回路がコインのないときに初めてオンになった時、 ＬＰ、Ｈ−Ｆに発振回路５０１．３０２はその外部バイアス入力部工に電圧信′ 号が加えられていないために付勢されないが、ＨＦ１回路５００はその内部バイ アス部回路に電源５０４の電圧が絶えず加えられているために、スタンバイまた はアイドリング状態にセットされる。この状態において、ＨＦ１発振器５００は 少量の電流、たとえば５ボ（２６） ルトで約１ミリアンペアよシ少ない電流を外部電源３０４から受ける。ＨＦ１発 振回路は抵抗回路（たとえば、抵抗器）３０５を通して電源の戻り端子に接続さ れている。回路３０５には並列にブランチ回路網が接続してあり、このブランチ 回路網は電子スイッチ５０７がライン５００上の電圧信号によって閉じたとき、 抵抗回路３０５と並列に接続される抵抗回路（たとえば、抵抗器）３０６を包含 する。ＨＦ１スタンバイモードで電子スイッチ３０７は開となる。

パワーアップ電子スイッチ６０８は、ライン６１７上の「パワーアップ」信号に よって閉ざされたとき、ライン３０９に清って電源３０４から電力を供給して、 スイッチ′！Ｉ０７を閉ざすと共にパワーアップライン３１０に浴ってバイアス 回路網６１１を通してＦＨ２発振器６０１、低周波発振回路３０２、増幅器３１ ２、整流平滑回路３１６、および電圧周波数変換器ろ１４に電力を供給する。バ イアス回路網３１１を経てライン３１０に供給された電力はＨＦ２．ＬＦ発振回 路３０１．５０２を作動状態にする。また、スイッチ５０７が閉じて抵抗回路６ ０６を抵抗回路３０５と並列接続すると、発振回路３００と電源３０４はもどり 端子との間の有効抵抗が減り、これは発振回路′５００をアイドリングすなわち スタンバイ状態から全付勢状態にステップアンプさせることになる。これは発掘 振幅を大きくする。

ＬＰ発振回路３０２からの出力信号は増幅器ろ１２内で緩衝され、つぎに整流平 滑回路３１５に送られる。

この整流平滑回路３１３は発振回路出力信号の大きさに比例した直流信号を出力 部に発生する。このアナログ信号は電圧周波数変換器６１４において相当するデ ィジタル周波数信号に変換される。増幅器３１２は整流平滑回路３１乙の立ち上 りからＬＰ発振回路を絶縁するように作用する。

プログラム化可能な固定記憶装置（ＦＲＯＭ）３１５には判定制御回路が識別す るように設計されている多数（この実施例では６）の異なったコイン金額の各々 に対する上下の限界値が記憶されている。ＦＲＯＭ３１５は、電子スイッチ６１ ９がライン３１８に発生した「ＦＲＯＭ−エネイブル」信号によって閉ざされた ときに電源′５０４によって人力ピンｙの所で付勢される。

このバリデーション回路のすべての構成要素の動作は大規模集積回路（ＬＳＩ） ３１６によって制御される。

この大規模集積回路はそれぞれ発振回路ＨＦ２．ＨＦ１、および電圧周波数変換 器６１４の出力ライン５０１゜５０２．４７１に接続された人力部ａ、ｂ、ｃを 有する。このＬＳＩは所定のプログラム（そのフローダイアグラムが矛８図に示 しである）に従って受け取った入力データを取シ扱い、適当なときにライン３１ ７Ｋ「パワーアップ」信号を発生すると共にライン３１８（２８） にｒＰＲＯＭ−エネーブル」信号を発生してＰＲＯＭ内に記憶された上下の限界 値のセットを読み出す。ＬＳＩはＨＦ１．ＨＦ２の測定値をＦＲＯＭから読み出 された限界値と比較してテスト中の各コインが識別金額の許容コインであるかど うかを決定するようにも作動する。

牙４図を参照して、端子Ａ、Ｂは電源および外部電源５０４（牙３図）のもどり 端子をバリデーション回路に接続するのに役立つ。端子Ａは供給電圧ライン４０ ０に接続してあり、端子Ｂは負電位（０ボルト）ライン４０２に接続しである。

ＨＦ２発振器３０１はライン４００，４０２間に接続しである。発振回路３０１ はコルピッツ回路であると適当であり、そのトランジスタのエミッタが直列に配 置したインダクタンス４０６と抵抗器４０５を通して負電位ライン４０２に接続 されている。バイアス信号がライン４０７上でトランジスタベースに与えられた ときに、この発信器が作動するようになる。ＨＦ２発信回路出力部５０３はライ ン５０１によってコンデンサ４０８および緩衝回路４０９を通してＬＳＩ３１６ の入力部すに接続しである。この緩衝回路４０９によってＨＰ　２発振回路３０ １の出力信号を発振周波数に影響を与えることなく出力端子りの所で監視するこ とができる。

ｑ祿昭５８５００２６３　（１の２ センサＨＦ１の２つのコイル（この実施例では平行に対向して配置しである）は センサＨＦ２と同様の要領でコイルビッツ発振回路に接続しである。しかしなが ら、すでに述べたように発振器ＨＦ１は抵抗器４１０、ダイオード４１１および 正負電圧ライン４００，４０２間に接続された抵抗器４１２の直列配置を包含す る分圧器から発振器トランジスタベースに印加されるバイアス電圧信号により常 に少なくともアイドリング状態にある。発振器トランジスタのエミッタを負電圧 ライン４０２に接続しているブランチの有効抵抗は電子スイッチ５０７（スイッ チングトランジスタの形をとる）のベースに印加されるパワーアップ信号によっ て減らされて抵抗層６０６を抵抗器３０５と並列に接続することができる。これ によってＨＦ１発振回路３００はアイドリングすなわちスタンバイ状態からフル パワー状態に切りかえられる。ＨＦ１発振器の同調回路の２つのコンデンサ５８ ０’　、　５８１の牛ヤパシタンスの比は約３：１に選ばれて発振器の出力部５ ０５からの出力信号の減・衰を最少限に押える。ＨＦ　１発振回路の出力部はコ ンデンサ４１６および緩衝回路４１４を通してＬＳ、ｌ３１６の入力部ａに接続 しである。この緩衝回路４１４ｄＨＦ１発振器の発振周波数をその値を変えるこ となく端子Ｃのところで監視させ得るように連続的に作動する。発振器トランジ スタのベースと買電（３０） 圧ライン４０２の間に接続されたコンデンサ４１５はこのトランジスタのための 減結合コンデンサとして作用する。さらに電圧ライン４００，４０２間にはコン デンサ４０５，４０４．４１６が接続してちり、これらのコンデンサは高周波濾 過とエネルギー補充を行うようになっている。これは供給電圧の変動を防ぐが、 これがないとバリディジョン回路の作動を狂わせることになる。

スイッチングトランジスタ６０７のベースは、抵抗器７０８およびコンデンサ７ ０９の直列配置を通して負ライン４０２に接続してあり、電子スイッチ３０８（ これもスイッチングトランジスタの形をしている）がＬＳＩ３１６からライン６ １７のベースに印加された」パワーアンプ」信号によってオンにされたときにト ランジスタ７１０を通してライン５００に泪って電圧信号を受けるように配置し である。この電子スイッチ３１９は才１のスイッチングトランジスタ４２０を包 含し、これはＬＳＩ３１６がライン６１８上に「２８０Ｍ−エネイブル」信号を 発生したときに別のスイッチングトランジスタ４２１のベースに電圧信号を送り 、また電力をＦＲＯＭの人力部ｙに切りかえる。トランジスタ４２１のベースに 印加された電圧信号は、同時に、ＦＲＯＭ３１５のエネイブル人力部Ｘに信号１ ４ｔてＬｓ　Ｉ　５１６がＰ　ＲＯＭおよび読み出し記憶（３１） データをアドレス指定するのを可能とする。

ライン４００，４０２間に接続されたコンデンサ４２４は外部電源からのエネル ギーを蓄積し、トランジスタ４２０．４２１がオンのときＰ凡０Ｍ５１５に供給 される電力を増大させるのにこの蓄積されたエネルギーを用いることができる。

ＦＲＯＭ３１５は７つのアドレス人力部ＡＤ　−Ａ６を有し、これらのアドレス 入力部はＬＳＩ３１６がＦＲＯＭをリクエストしてＦＲＯＭに記憶された、適当 に復号化されたアドレスラインＡＯ−Ａ６と組合ったコイン金額に相当する上下 の限界値のヘッドを示す信号を出力ラインＤＯ−Ｄ３に与えるのを可能としてい る。アドレス入力部ＡＤ−Ａ５はそれぞれ対応するコイン出力端子Ｉ、に、Ｌ、 Ｍ、Ｎ、Ｐに接続されている。アドレスラインＡ６は端子Ｑに接続されている。

ＰＩ’ｔＯＭアドレス信号および出力信号１−１：異なった時間にラインＡＯ− Ａ６に送られる。ラインＡＤ−Ａ６に数セットのデータを運ぶのに多重操作を用 いることによってＬＳＩで必要とするビンの数が減シ、したがってコストも減る 。

ＬＳＩ動作はプログラムに従い、このプログラムは０、５　ＭＨｚと２５０Ｈｚ の周波数で２組のクロックパルスを同時に供給するクロック回路４２２からのク ロックパルスに従って進行する。２組のクロックパルスを（３２） 用いた理由は、ＬＳＩ３１６で必要とする異なったタイミング波形が広い範囲に わたっているからであり、かつ２つのかな）異なったペースクロック周波数と適 当な分圧器を用いてこれらのクロックパルスを発生させるのが便利だからである 。ＬＳＩは出力端子Ｇに信号を与え、クロックパルス率を監視するのを可能とす る。さらに、ＬＳＩは図示したように、スイッチ４２３を備えたセツテング入力 部ｄを有し、ＨＦ　２センサのために２つの異なった到達／脱出限界レベルの一 方を予じめ選定するようになっている。

低周波（ＬＰ）発振回路５０２は、２つの高周波発振器（ＨＦ’ｌ　、ＨＦ２） に類似しておシ、コルピッツ発振器を包含する。このＬＦセンサの２つのコイル はこの実施例では、相互インダクタンスを対抗させるように平行に配置しである 。発振器トランジスタは、抵抗器４２９．ダイオード４５０および抵抗器４６１ （これらは共にバイアス回路網３１１を構成している）の直列配置を備え、さら に２つの減結合コンデンサ４５２．４５５を備えている。これらのコンデンサは 直列回路網４２９，４５１と共にラインろ１０から電力を供給されてＬＳＩがラ イン５１７にパワーアップ信号を発生したときに、そのパワーアップ電圧を受け るようになっている切シ換え式供給うイン４３４と負電圧ライン４０２と同じ電 位にある負電圧ライン４６５′７）■Ｕ５８５００２６３　（Ｈ） との間に接続されている。コルピッツ発振器のエミッタ回路は可変抵抗器４３６ と、インダクタンス７′５０と結合した固定抵抗器７２８，７２９を包含し、コ インの有無を問わず発振振幅をバリディジョン回路のダイナミックレンジ内にセ ットするのを可能とする。回路３０２からの発振出力信号は増１福器５１２に送 られる。この増幅器は、図示したように、エミッタホロア緩衝器の形をしており 、その出力はライン４３７に沿って整流平滑回路３１３に送られ、またコンデン サ４３８を隔て差動増幅器４ろ９に送られる。この差動増幅器はゼロ交差検波器 として作用し、回路３１１５の動作を制御するのに役立つ。

牙５図に示すように、整流平滑回路６１３はエミッタホロア緩衝器３１２の出力 部に接続した並列ブランチ５１０，５１１に配置された２つのＣＭＯＳスイッチ ング装置４１０，４４１を包含する。それぞれのブランチはブランチ５１０，５ １１の一方を基準電圧に保持されたライン４４４に接続してあり、別のＣＭＯＳ スイッチング装置４４３，４４２．２つのブランチ５１０　、５１１のためフィ ルタ回路網４４５，４４６および人力部がこれらフィルタ回路網からの出力信号 を受ける積分差動増幅器４４７を包含する。牙６図（、）のところにエミッタホ ロア緩衝回路３１２からの正弦出力信号が示しである。ゼロ交差検波器４３９の 出力（３４） 部がノアゲート４４Ｂ（矛４図）を介して４つのＣＭＯＳスイッチング装置に接 続されており、従ってパワーアップライン３１７からのエネイブリング信号をラ イン５６２に受けたときのみこれらのスイッチング装置を制御するようになって いる。ゼロ交差検出器４３９はＣＭＯＳスイッチング装置を対の状態、すなわち 、４４０．４４２，４４１．４４３とで制御し、その結果ライン４３７の信号の 正の半サイクルがフィルタ回路網４４５に通じる入力部（Ｃ現われ、−力負の半 サイクルがフィルタ回路網４４６に通じる入力部に現われる。これらの信号波形 がそれぞれ矛６図（ｃ）　、　（ｄ）にＸとＹで示しである。一方、ゼロ交差検 波器からのスイッチング波形が矛６図の（ｂ）に示しである。矛４図に示すよう に、フィルタ回路網４４５，４４６はＲｅフィルタであり、各々の波形Ｘ、Ｙか らの平均直流レベルを発生し、これが積分差動増幅器４４７の対応した入力部に 送られる。この積分によって第２の濾過段階が与えられ、差動増幅器が存在する ことによって正負の入力の大きさが算術的に刀口算され、負直流出力電圧を発生 し、これが出力ライン４５０に現われる。

増幅器４４７が実質的に直流入力信号を受けるときそれは大きな帯域幡あるいは 高いスリュー率を必要としない。ゼロ交差検波器４６９は電力消費量が低く、０ ＭＯ８装置４４０−４４３を有するスイッチング装（３５） 置となる。これらＣ！ＭＯ８装置は、ノアゲート４４８の１つの入力部にライン ５５０で印加されるパワーアップ信号が無視し得るほどの電力消費量をＬＳＩに よって発生させられたときに付勢させられる。

差動増幅器４４７を使用することは測定精度にとっては重要であ、る。基準供給 電圧とする直流オフセット成分を有する入力波形を考える。この直流レベルはＸ 。

ｙのところで交互に与えられ、極性の同一の直流成分を与えることになシ、差動 増幅器からのその結果生じた出力がＯとなる。ＣＭＯＳアナログスイッチ４４〇 −４４６はＱＮ抵抗値を持つ必要はない。何となれば、４つの装置に対するＯＮ 抵抗値は類似したものであり、これは１つの装置でそれらが積分される場合（好 ましいものである）固有のものであるｃ４つのスイッチと低インピーダンス緩衝 器ろ１２を使用することによってフィルタ回路網の出力が常に一定の低いソース インビ、−ダンスを示す。したがって測定値Ｏ差は常に正確である。

このようにして、整流平滑回路３１５は、電力消費量を非常に低く保ったまま入 力制限波形から直流信号を与える。同じ結果は、単一のダイオード整流器では達 成することはできない。それはダイオードの順方向電圧低下およびその電圧の温 度係数によるオフセット電圧があるからである。２つのダイオードを用いる精密 整流器と演算増幅器はこれらのエラーの源を取りのぞくが、この演算増幅器は差 動周波数（即ち、１００Ｘ　１２０　ｋＨｚ　−＝　１２　Ｍｌ（ｚ　）の約１ ００倍の利得帯域幅の積と早いスリュウ率を必要とすることになる。牙４図、牙 ５図、オ６図に関連して説明した回路はこれらの要件の必要性を除く。

ＬＳＩによって発生したパワーアップ信号の持続時間中、ライン４５０（矛４図 ）の負：Ｎ流電圧信号が牙１のブランチ４５５に涜ってＣＭＯＳスイッチング装 置４５３に直接送られ、ユニティ−ゲイン反転増幅器４５１を含む牙２のブラン チに沿ってライン４５６を経て牙２のＣＭＯＳスイッチング４５４に送られる。

これらのＣＭＯＳスイッチング装置は、出力ライン４５７にある共通のディジタ ル信号によって交互に切りかえられる。スイッチング装置４５３または４５４か らの切りかえられた電圧は、積分増幅器４７２の非反転入力部に送られる。この 積分増幅器は、入力電圧信号の代数サインに従って増減する傾斜出力電圧を発生 する。この傾斜信号は、電圧比較器４５２においてその反転入力部にある基準電 圧と比較される。この電圧は、抵抗器４５８，４５９を包含する抵抗回路網を通 してもどされる比較器４５２の出力信号（・でよって値＋Ｖｔ、−ＶｔＯ間に切 り換えられる。

基準電圧Ｖｒｅｆは、パワ、−アップライン５１０から’Ｊ８Ｆ＝：１Ｊ５８５ ００２（ｉ３　（１２）バイアスされる反転入力部を有する演算増幅器４６１か らパワーアップライン３１０と負ライン４６５の間に接続された等価抵抗器４６ ５，４６６を包含する分圧回路網を通してライン４６０で与えられる。コンデン サ４６５，４６４は減結合コンデンサである。ライン４４，４上の基準電圧、ゼ ロ交差検波器４５９の基準電圧、増幅器４５１および積分器４５６．非反転入力 部上の電圧および基準電圧±Ｖｔ　はすべてライン４６０上の基準電圧Ｖｒｅｆ 　から引き出される。

電圧周波数変換回路３１４の動作を牙７図を参照しながら以下に説明する。電圧 周波数変換器３１４への入力電圧としてライン４５０に送られる、整流平滑回路 ３１３からの直流出力電圧−Ｖｉｎで示されている（ライン４６０上のＶｒｅ　 ｆ　が０ボルトとして示されている）スイッチング装置４５３，４５４への入力 部のところのブランチ４５５．４５６上の電圧がそれぞれ牙７図の（ａ）と（ｂ ）に示される場合の時間ｔｏ　を考える。

このとき、ノアゲート４７０の出力部に現われる比較器の出力信号は負の値−ｖ ｘ〔矛７図（ｅ）〕を有し、この信号は同時にスイッチング装置４５５，４５４ の制御人力部に印加され、−Ｖｉｎ電圧を保留しながら積分増幅器４７２の反転 入力部に電圧＋Ｖｉｎを入れる。

牙７図の（ｃ）は積分増幅器４７２への入力電圧を示す。

この増幅器は、従って、入力部に値−Ｖｉｎ　ｔ　／　ＲＯを（６８） 有する傾斜電圧ｖｏｕｔ　（牙７図の（ｄ）を参照〕を与える。ここでＲＣは積 分器４７２の有効抵抗値および容量値を示す。積分器４７２の出力電圧は電圧比 較器４５２において限界電圧と比較される。この限界電圧はこのとき値−Ｖｔを 有し、反転入力部に印加される。出力傾斜電圧は基準電圧（時間ｔ１の時）に等 しい場合、比較器４７２の出力は低い方から高い方に変化して新しい値＋Ｖｘ　 ［矛７図の（ｅ）］となる。−Ｖｘはライン４３５とほぼ同じ電位であシ、一方 ＋Ｖｘはライン３１０の電位とほぼ同じ電位である。抵抗回路網４５８．４５９ による比較器４５２の出力電圧の変化は比較器４５２の反転入力部にある基準電 圧＋ｖ１　を変化させる。同時に、比較器４５２の新しい出力は装置４５３，４ ５４を切り替えて、今や積分器４７２の反転入力部に加えられた電圧は値−Ｖｉ ｎとなる。これは矛７図の（Ｃ）に示されている。つぎに、積分器の出力電圧が 傾斜Ｖ／Ｒ，Ｃを持って安定した状態で上昇し、時間Ｔ２　において値＋Ｖ＋に 等しくなる。その後、回路はもう一回切シ替わり、積分器の出力は再び立ち下シ 傾斜電圧になる。従って（パワーアップ信号がＬ　Ｓ　Ｉで生じている間）パル ス化された電圧信号がノアゲート４７０の出力部からライン４５７に発生し、ラ イン４７１に涜ってＬ　Ｓ　’Ｉろ１６のＬＰ人力部Ｃに通ることは了解された い。あきらかたように、積分器出力電圧の正負の傾（３９） 斜はＶｉｎの大きさに比例する。したがって、ライン４７１に発生した信号の周 波数はＬＦ発振回路３０２からの出力信号の振幅に正比例する。

基準電圧Ｖｒｅ　ｆの選定した大きさは特に重要なものではないという、ことに 注目されたい。それは整流平滑回路６１３、反転増幅器４５１、積分器４７２お よび比較器４５２にとって共通の基準電圧として用いるからである。選定した大 きさがライン３１０上の「パワーアップ」電圧の約半分であって、ダイナミック レンジを通じて検出回路を線形に保つと適当である。また、積分器４７２の入力 端子波形の正負の半サイクルに対して同じ入力電圧（整流平滑回路３１６からの 出力電圧）を用いることにより、ライン４７１上の出力周波数信号に何らオフセ ットがないということに注目されたい。すなわち入力端子Ｖｉｎがほぼゼロのと き、ライン４７１上の信号の周波数もほぼゼロになる。

さらに、ライン４７１上のＬＰ倍信号期間はＶｔに比例し、これはつぎにパワー アップ電圧に比例するが、Ｖｉｎがパワーアップ電圧と共に増加する（　Ｖｉｎ は低周波発振器出力信号の振幅に比例する）ので出力期間はパワーアップ電圧と はほとんど無関係となる。

本質的に、ＬＳＩの機能はテスト中のコインが識別コインの許容コインであるか どうかを決定すると同じ要領でａ、ｂ、ｃに受ける信号ＨＦＩ、ＨＦ２．ＬＦ（ ４０） 信号を処理することにある。ＨＦＩ、ＨＦ２の信号の場合、ＬＳＩは所定のクロ ック間隔でＨＦ信号があらかじめセットした限界レベル（矛１０図の説明におい てはＶｔＨと呼ぶ）を横切る回数をカウントすることによって瞬間周波数を決定 する。ＬＦ倍信号場合、ＬＳＩはその各サイクルの間クロック回路４２２によっ て生じたクロックパルスをカウントし、従って、ＬＦ倍信号瞬間的な期間を測定 する。

理想的には、ドリフト、温度変化の影響を補正するためＬＳＩはＨＦ１　、ＨＦ ２　、ＬＦカウント数対ピークレベルのちょうど前後に存在するアイドリングレ ベル（すなわち、対応するセンサの検査区域ｔＣコインがない場合）のピーク値 の比を計算し、Ｐ几０Ｍ３１５から読み出された所定の上下の限界値のセットに 対して計算した比率を比較する。実際には、ＨＦ１．ＨＦ２信号の場合、各ピー クカウントはアイドル値とはかなり違ったものとなり、従ってピーク周波数濯と アイドリング周波数との差を計算することによって完全補正にかなり近い値が得 られる。しかしながら、ある種のコイン金額に対して減衰されたビークＬＦ振幅 はアイドル値よりもかなり小さく、従って、ＬＳＩはＬＦカウントの場合指数値 を計算するようにプログラムされる。

ライン４７１上のＬＰ出力信号はほぼ１：１のマー１祿！ｌ：ｆｆ５８５００２ ６３　（’ｆ３）り率の方形波であり、その周波数はＬＦ発発註回路３０２振動 の大きさに従って変化する。ＬＦセンサを通過するコインのピーク減衰率を正確 に測定するために、ＬＳＩに゛よって行われる各測定サンプルは好ましくは２、 ５　ｍｓ　より長く行ってはいけない。従って、０１％精度の場合、人力周波数 は最低４００　ｋＨｚでなければならないであろう。積分器帯域幅および比較器 ４５２を通るときの信号伝播遅延の影響を最少限：Ｃ押えるためには入力周波数 よりもむしろＬＳＩに送られるＬＦＦ力信号の期間が先に指運したように測定さ れる。実際の例では、最長期間は２ｍｓであるように選ばれ、５１２　ｋＨｚク ロックは各期間が最大カウント数１０２４を与えるように決めら、れる。この最 長期間は発振器の最小振幅に相当し、この最小振幅は最高の減衰を生じるコイン 金額に相当する。ＬＳＩによって計算されるピーク対アイドル比は８゛１減衰率 のコインの場合にフルスケール測定を与えるように選ばれる。コインの不存在に 相当する最短期間（は従って０．２５ｍ５である。

この「アイドル」期間は８回連続の期間にわたって測定されて分解能を高め、コ インが存在する前、またはコインが測定場を去ったのちのいずれでも測定できる 。

測定後、ＬＳＩ３１６は２つの人力期間に相当する２つの１０ビツト二進数を記 憶係切に有する。第一の二進数（アイドル）は８回連続のアイドル期間中に発生 （４２） した全パルスのカウント数である。牙２の１０ビツト二進数（ピーク）はＨＦ１ 到達とＨＦ２離脱との間に存在する任意の単一人力期間に発生し人クロックパル スの最大数のカウントである。ＬＳＩは二進割算を行う。

（ピーク／アイドル）Ｘ５１２−正規化ピークこの正規化ピークはコインの減衰 率に相当する９ビツト二進数であり、ＬＳＩにおいてＦＲＯＭ３１５から読み出 された上下の限界値のセットと比較される。

パワーオンボルトの大きさ、５１２　ｋＨｚクロック周波数積分器におけるＲＣ Ｏ値、整流平滑回路６１３利得およびＬＰ発振回路６０２の絶対振ｉは低周波検 出回路が線形のレスポンスを持っているならば正規化ピーク値に影響を与えない 。コイン検査装置の全体的な動作を特にＬＳＩによって行われるステップ（８０ ０−８４２）を示す牙８図を参照しながら以下に説明する。

ここで、トリデージョン装置がオフであシ、どこにもコインがないものと仮定す る。つぎに、この装置がオンにされる。以下の説明では、ＬＳＩの動作の理解を 容易にするために、ＬＳＩに送られるＨＦ１．ＨＦ２およびＬＰの入力信号を扱 うモードが唯一つとして説明するが、実際には、先に述べた要領でライン４７１ 上のＬＰ倍信号扱うような、より複雑な技術を採用す（４３−） ることもできる。

ステップ　８００ ＬＳＩがレジスタ、ラッチ、タイマおよびシーケンサのすべてをリセットする。

ステップ　８０１ 遅延時間（たとえば２５６　ｍｓ）がタイムアウトし、ＨＦ１Ｆ振回路をそのス タンバイ、すなわちアイドリングモードで充分な時間正規の漁振周波数に定める 。

ステップ　８０２ つぎに、ＨＦ１アイドルカウントがＬＳＩに蓄えられる。

ステップ　８０６ 上記の要領においてＬＳＩは所定のクロック間隔において発振器信号がｖｔＨス レショルド〔矛１０図（ｄ）〕と交差する回数に相当するカウントをくり返し蓄 える。

各カウントにおいて、ＬＳＩは、ＨＦ１カウントマイナスステツプ８０２で蓄え られたＨＦ１アイドルカウントに等しい△ＨＦ１を計算する。

ステップ　８０４ 各計算された値△ＨＦ１は△ＨＦＩ　Ｔ（ＨＦＩ　Ｔ（牙１０図の（ａ）を参照 ）に相当するカウントマイナスＨＦＩアイドルカウントに等しい〕と比較され、 もしこの△ＨＦ１カウントが△ＨＦＩよシも大きくない場合は、ＬＳＩは元にも どってつぎのＨＦ’１カウントに（４４） 関してステップ８０３をくり返す。しかしながら、ΔＨＰ１ＨＦ１カウント−Ｉ 　Ｆ　１　Ｔカウントを越えている場合には、ＬＳＩはステップ８０５に進む。

あきらかなように、ステップ８０４はコインの到達を実際にサーチしている。特 に、コインの到達Ｏ検出前には、電子スイッチ３１６．５０８がオフとなってい ることに注目されたい。これはライン３１７にＬＳＩによってパワーアップ信号 が発生させられておらず、従ってＬＦ。

ＨＦ２発振回路３０２，３０１が消勢されているからである。）マた、ライン３ １８にＬＳＩ５１６によって「ＦＲＯＭエネイブル」信号が発生させられていな いので、ＦＲＯＭ３１５も消勢されている。従って、電源・から引かれた電流の みがＨＦ１発振器をスタンバイ状態に維持し、かつＬＳＩを付勢するのに必要な ものとなる。この全電流は、たとえば５ボルトで約１’ｍＡより小さいだろう。

ステップ　８０５ ＬＳＩはパワーアップラッチをセットする。このパワーアップラッチはライン３ １７上にパワーアップ信号を発生するようになっており、ＨＦ１発振器に全電力 を供給し、ＬＦ　、ＨＦに回路を付勢するようになっている。同時に、プログラ ムはＩ−（Ｆ　１信号に対してはステップ８０６に進みＬ　Ｆ　、　ＨＦ信号に 対してはステップ８２６に進む。

（４５） １楕”ｆｆ５８５００２Ｇ３　（１４）ステップ　８０６ 所定期間（この例では２５６ｍ５）をタイムアウトするようにセットしたＨＦｉ タイマが始動される。このＨＦ１タイマの目的は後に説明する。

ステップ　８０７ コインの到達が検出されたので、各連続ΔＨＦ１カウントは受け取られた最高の △ＨＦＩ値についてチェックを受ける。もし電流値が先に述べたピーク値を越え ている場合には、この電流カウントが新しいピーク値として代用される。

ステップ　８０８ 各△ＨＦ１カウントが△ＨＦＩＴＨＦ２カウントいるかどうかについての決定が 行われる。もし越えている場合には、プログラムはステップ８０９に進むが、越 えていない場合（すなわちＨＦ１離脱が検出された場合）、プログラムはステッ プ８１０に進む。

ステップ　８０９ ＨＦ１タイマがタイムアウトした場合、プログラムはステップ８１１に進む。そ うでなければ、プログラムはステップ８０８にもどり、つぎの△ＨＦ１カウント に関してステップ８０８をくり返す。ＨＦＩタイムド期、間（２５６ｍＳ）はす べての許容コインについてＨＦ１離脱がＨＦＩタイムド期間内に検出されてしま うように選ばれる。しかしながら、装置が使われていな（４６） いときにＨＦ　１アイドルドリフトのようなファクタが△ＨＦ　１アイドルカウ ントを△ＨＦ　Ｉ　Ｔスレショルド以上に上昇させてしまうことも考えられる。

このようにして、ＬＳＩはコインの到達を誤検出し５、さらにＨＦ１離脱がまっ たく検出されないことになる。このような状態の下で、ＨＦ１タイマがな′、〆 ）器片にはＬＳＩリセッティングは生じ得ないであろう。しかしながら、ＨＦＩ Ｔスレショルドまで上昇するＨＦ１のアイドルカウントの異常事態においても、 ２５６ｍ５遅延時間後、プログラムはステップ８１１に進む。

ステップ　８１１ 新しいＨＦ１アイドルカウントが格納される。

ステップ　８１２ レジスタ、ラッチ、タイマおよびシーケンスのすべてがリセットされ、プログラ ムはステップ８０３に戻り、別のコインの到達のためのサーチを開始する。普通 の状態では、プログラムはステップ８０８から８１０に直接進む。

ステップ　８１０ ＨＦ１タイマがリセットされる。

ステップ８０７で決定されたピークΔＨＦＩカウントがＦＲＯＭに格納されたＨ Ｆ１の上下限界値のいくつかのセットと比較され、このピークカウントが識別（ ４７） 金額の１つの上下限界値の間にあるかどうかを決定する。

ＬＦ、ＨＦ２の信号に戻って、プログラムは、同時にステップａ１４　（ＬＰ） および８１５（ＨＦ２）に進む前に、プリセット期間（たとえば３２ｍ５）の間 遅延する。この遅延はＬＦ、ＨＦ２発振における過渡現象をＬＰ、ＨＦ２測定が 行われる前に消しさる。

ステップ　８１４ ＬＦ倍信号各サイクルにおいてカウントされたクロックパルスの数に相当するＬ Ｆカウントはくり返し蓄受は取られたいくつかのカウントの内ピークＬＰカウン トについてサーチが行われる。

ＨＦ２アイドルカウントが蓄積される。

ＬＳＩはＨＦ２信号がクロック間隔において所定のスレショルドレベルと交差す る回数に相当する。ＨＦ２カウントをくり返し蓄積し、各ＨＦ　２カウントにつ いてＨＦ２カウントマイナスＨＦ２アイドルカウントに等しい値△ＨＦ　２を計 算する。

（４８） ＬＳＩはいくつかのＨＦ２７ウントの最大のものをピークカウントとして格納す る。

ステップ　８１９ ＬＳＩはＨＦ２Ｔより大きい△ＨＦ　２カウントからΔＨＦ２Ｔよシ小さいΔＨ Ｆ２カウントまでの過（度現象についてサーチする。過渡条件がみたされない場 合にはプログラムはステップ８１６　、８１８に戻り、ピークＬＦ、ＨＦ２カウ ントについてのサーチを続ける。

過渡条件がみたされる場合（すなわち、ＨＦ２離脱）、プログラムはステップ８ ２０，８２１に同時に進む。

ステップ　８２０ △ＨＦ２ピークカウントはＦＲＯＭから読み出された異なったコイン金額につい ての△ＨＦ２の上下の限界値と比較され、ＨＦ２ピークが識別金額のいずれか一 つについての限界値の間にあるかどうかを決定する。

ＬＳＩはＬＰアイドル刀ウつトを蓄積する。これに関しては、ＨＦ’１．１（Ｆ ２の測定の場合、コインが検査区域、（到達する前にアイドル値を蓄積する必要 があるということを指摘したい。なぜならば、コインが検査区域にあるときに行 う計算にアイドル随が必要であるからである。しかしながら、ＬＦの場合、測定 されるのはＬＰピーク対しＰアイドルの比であり、したがって、アイドル値はコ インが検査区域にある前でも後ｆｆｂＭ”１ｉ５８５００２Ｇ３　（１５）でも 測定され得る。この例では、コインが検査区域を去ったのちにＬＦアイドルを測 定した方が便利であることが解った。

ステップ　８２２ ＬＳＩはステップ８１６で決定されたＬＦピークカ０ウント対スステップ８２１ 決定されたＬＰアイドルカウント比を計算する。

ステップ　８２６ ＬＳＩはこの計算したＬＦ比をＦＲＯＭから読み出される異なったコイン金額に ついての上下のＬＦ比限界値と比較する。

ステップ　８２４ ＬＳＩが有効性検査を行い、ステップ８１３，８２０および８２′５において実 施されたＨＦ１．ＨＦ２．ＬＦテストの各々がテスト中のコインについて同じ金 額を示しているかどうかを調べる。もし示している場合には、コインは合格であ り、さもなければ不合格である。つぎにプログラムは、ステップ８１２．８２５ に同時に進む。ステップ８１２についてはすでに説明した。

ステップ　８２５ Ｌ８Ｉがステップ８２４で実施された有効性検査の結果を出力する。

さきに説明したコイン有効性検査装置の非常に重要（５０） な特徴は、ＦＲＯＭの使用によって、装置を種々の国々のコインセット（て合わ せるために行う必要のある改造がＦＲＯＭに格納されたデータを変えるだけでよ いということである。

牙９図を参照して時間プロットとしてバリデーション回路の種々つ信号および電 流の変化が示しである。

牙９図の（ａ）　、　（ｃ）はＨＦＩ　、ＨＦ２の発振器の出力信号の周波数の 変化を示しており、牙９図の（ｂ）はＬＦ発振器出力信号の振幅を表わしている 。矛９図の（ｄ）はＨＦ１発振器とＬ　Ｓ　Ｉの引き込んだ全電流を示している 。この電流はＨＦＩＴスレショルドが達成されたのちアイドリングレベルからよ り高いレベルまで変化し、この高いレベルがＨＦ２周波数がＨＦ２Ｔスレシヨル ド以下に低下したのち短時間の間持続し、その後ＨＦ１発振器がアイドリングに 戻る。ＨＦ　１到達を感知したときに最も減衰率の大きいコインの減衰効果でさ え小さいので、アイドリングＨＦ１電力消費量は非常に小さく、たとえば５ボル トで約１　ｍＡより小さい。

Ｌ　Ｆ　、　ＨＦ　２発振器は、ＨＦ１発振器がフルパワーで作動していると同 じ時間付勢される。これが矛９図０（ｅ）に示しである。このとき（ＦＲＯＭが 付勢されているときを別にして）バリデーション回路の使用する全電流は５ボル トで約１５　ｍＡである。牙９図（ｆ）は、ＦＲＯＭが、牙１の期間中ＨＦ’　 １限界値を読み出し得（５１） るように付勢され、ＨＦ　２離脱後矛２．第３の期間の間まずＨＦ２を、つぎに ＬＦの限界値を読み出し得るように付勢されることを示している。バリデーショ ン回路で用いる全電流は５ボルトで約５０−１５０ｍＡで比較的高く、その間Ｆ ＲＯＭが付勢されている。しかしながら、ＦＲＯＭが各コインごとに付勢される ５つの期間は限界値の必要な読み出しにちょうど充分な長さであって、ＦＲＯＭ が付勢される全時間を最小限に押えるように選ばれる。さきに述べた電力消費量 は安いという理由でＦＲＯＭをバイポーラＦＲＯＭＳに変えることが考えられる 。０ＭＯ８ＦＲＯＭＳ　が電力消費量が低いという理由で市販されているが、一 般にそのコストは高くて不適当である。矛９図の（ｇ）は使用される全電流（フ ルライン）が時間と共にどのように変化するかを示している。破線は平均消費電 流の代表的な値（５ボルトで２　ｍＡ以下）を示している。

もちろん、この値はコイン検査装置に連続的にコインを挿入する間隔の平均時間 に依存する。

牙４図を参照して、パワーアップ信号がＬＳＩによって発生させられたときをの ぞいて、ノアゲート４４８゜４７０．５０６の出力が論理「０」に保たれること に注目されたい。これは各ゲートの下流にちる回路を不作動状態にし、従って電 力消費量を減じ、これらのノアゲートの池の入力部におけるいかなる偽の信号を も無効とする。すべての電子回路が絶えず付勢されている公知のコイン検査装置 の場合、全電流はたとえば一点鎖線で示すようなものとなろう。従って、あきら かに、本発明Ｏ装置は平均消費量をかなり減らし、公衆電話のような用途にも特 に使用することができるようになる。また、ＬＳＩ以外の回路は最少限に押えら れるので、コストが小さくなりかつ信頼性が高まる。

例えば、各識別コイン金額に対する各テスト（ＨＦ１、ＬＦまたはＨＦ２）と組 合わされた各上限値または下限値は９ビツト数であり、これは４ビツトデータワ ードで組織化される種類のＦＲＯＭに格納される。

従って、ＦＲＯＭから９ビツト数を読み出すには、このＦＲＯＭに対しての３つ の別々のアドレスを用いる必要がある。従って、図示実施例では、６種類のコイ ン金額を識別することができるコイン有効性装置の場合、ＦＲＯＭは３６回○連 続バーストにおいてＨＦＩ限界値を読み出すように付勢され得る。これは者数が ６つのアドレスを必要とし、６種類のコイン金額の各各について２つの限界値（ 上限、下限）があるからである。ＦＲＯＭは１マイクロ秒で各読み出しが行なえ るように組織化される。従って、６種類のテストのためにすべての限界値を読み 出すのにＦＲＯＭを付勢するのに必要とされる全時間は３Ｘ５６Ｘ１マイクロ秒 イコール１０８マイクロ秒となろう。このようにＰＲｇ楕”Ｕ５８５００２６３ 　（１６） ＯＭをアドレス指定することによって、ＦＲＯＭで消費する平均電力はきわめて 小さくなることはあきらかであろう。

回路がＬＦまたはＨＦ２発振悪をオンにしたときからコインがセンサＬＦまた； −１ＨＦ２の検査区域に入ったときまでの時間ＴＬＦ　（牙９図（ｂ）〕、ＴＨ Ｆ２　Ｃ牙９図（Ｃ）〕を可能としていることも注目されたい。これらの期間は ＬＦ、ＨＦ２発振器を適当な時間にスイッチオン後一定アイドリング周波数、振 幅におちつかせることを可能とする。

ＨＦ１発振器をパワーアップする重要性をよシ充分に理解してもらうために才１ ０図をここで参照されたい。牙１０図（、）はオ９図（ａ）に相当し、ＨＦ１発 振器の時間経過につれた周波数の変化を示している。ｔｌはコインが発振磁場と 相互作用して周波数を増加させると共に信号の振幅を減少させはじめたばかりの 時間である。時間１［において、周波数信号はＨＦＩＴスレショルドに達し、Ｈ Ｆ１発振器はさきに述べたようにパワーアップされる。周波数信号は時間ｔｌ　 で最大値に達し、つぎに再び低下してＨＦＩＴスレショルド以下に下る。最後に 、時間１■　において、ＨＦ１発振器はそのアイドリング状態に戻される。

牙１０図（ｂ）　、　（ｃ）は、それ自体より低い電力レベル〔牙１０図（ｂ） 〕とより高い電力レベル〔牙１０図（５４） （Ｃ）〕で連続的（ｃ付勢されるためにさきに述べた本発明の矛１．矛２の特徴 の実施例を構成していないが、ＨＦ１．ＨＦ２発振器の周波数に一致する周波数 で作動する発振器の出力発振信号を示している。牙１０図（ｂ）　、　（Ｃ）お よび（ｄ）が純粋に図式的ン′よものであり、連続した振動が説明のために充分 に広げられて示していることを強調したい。これらの図において、発振信号の包 絡線が破線で示しである。「＋」および「−」は供給電力レールを示している。

すでに説明したように、ＬＳＩは発振器信号が所定の期間内で電圧スレショルド ｖＴＨと交差する回数をカウントすることによって瞬間的な発振器信号周波数を 連続的に査定している。

矛１０図（ｄ）において、低電力またはアイドリングで差動している発振器の信 号波形が示されている。これで解るように、検査区域にコインがない場合のピー ク信号レベルは電圧スレショルドＶＴＨよりもそれほど大きくなく、したがって 時間Ｔの間、発振器信号が充分に減衰されスレショルドｖＴＨを交差することが できなくなる。したがって、この時間の間、ＬＳＩはパルス周波数ンて相当する カウントを蓄積する機能を続けることができない。この理由で矛１０図（Ｃ）に 示すように、公知の発振器では電力が充分に旨いレベルにセットされ、発振器信 号のもつとも大きく減じられた大きさのものでもスレショルドＶＴＨを越えるこ とになる。比較（５５） 的安い市販のＬＳＩでは、そこで用いられる０ＭＯ８装置のスイッチングスレシ ョルドが広い製造公差を与えられているので、発振器電力は充分に大きくして最 大の信号減衰を発生させるコインの場合でもＣＭｏ５スレシヨルド電圧の最高値 を越えることになるようＫしなければならない。この要求動作を満足するように 設計されたある種の発振回路では、それがフィトリングにあるときに消費される 電力は上記の類の用途にとってはあまりにも高すぎる。

牙１０図（ｄ）は、この欠点が検査区域にコインが到達したときにパワーアップ される発振器を用いることによってどのように克服されるかを示している。この 点について、矛１０図（ｂ）に関して特に注目してもらいたいのは、低い電力で 作動している発振器の場合でも、時間１■　で（コイン到達）、発振信号のピー クがなお電圧スレショルドｖＴＨを越え、したがって、ＬＳＩがコインの到達を 検出できるということである。したがって、ＨＦ１発振器はコインがないときに 低電力でアイドル作動するように設計される。あきらがなように、時間ｔＩＩ　 まで、比較的低い電力だけを必要とする。時間ｔ■　においてＨＦ、　４発振器 はパワーアップされ、これは発振器信号の大きさを増大させ、このときでもスレ ショルドＶＴＨを越えることになる。ＨＦ’ｌＴ発振器は時間ＴＡの間パワーア ップされるだけで良い（５６） が、ＨＦ２．ＬＦ発振器がオフとなると同時にＨＦ１発振器を「パワーダウン」 させるともつと便利である。

このようにしなければ、２つの別々の制御信号が必要となろう。この理由のため に、図示実施例ではＨＦ１発振器は時間ｔＩｖ　までパワーアップされ続ける。

理想的には、スレショルドレベルＨＦ１Ｐを充分な低さにセットして、コインが 磁場との最大相互作用の位置に来る前に充分に越えられるようにしておかなけれ ばならない。これはピーク減衰が達成される前に過渡現象を消えさらせるための 最高の時間ＴＢ　を与える。

たとえば、ＴＢ　は数ミリ秒のオーダにあり、ＨＦ１発振周波数が１０００サイ クル７１ｍ５のオーダにあって連続したサイクルが牙１０図（ｂ）ないしくｄ） に示すよりもかなり接近した状態になるということに注目されたい。しかしなが ら、ＨＦ１発振信号を説明するだめに示した要領（は、これらの図の理解を助け るために作用したものである。

このようにして実際に、１４Ｆ１発振器はスタンバイモードで検査区域へのコイ ンの到達のみを検出することができるが、充分な発振振幅をピーク減衰率に維持 することができるようにパワーアップされ、ピーク周波数を量的な評価を行って コインが合格であるかどうかを決定できるようになっていなければならない。

コインの到達を検出すると共に、コインについてのテストを行う唯一つの位置て 感知装置を設けた場合、コイン到達を感知する到達センサと到達センサによって 作動させられる別体の測定用センサとを用いなくて良いので特に有利であること を指運したい。またＨＦ１発振器はコインがその検査区域に到達するまでパワー アップされないので、ＨＦ１発振器がパワーアップされる期間が短かくなシ、し たがって、コイン有効性検査装置の平均電力消費量を「最低にする」。

すてに矛１図、矛２図に関連して説明したように、コイントラック４の傾斜配置 はコインがＨＦ１．ＬＰ。

ＨＦ２センサを通過するときにできるだけ後壁６と面接触し続けるようにするた め設計しである。このようにしなければ、コインが側方運動を発生してＨＦ１゜ ＬＦ、ＨＦ２ピーク値を不正確にし、許容コインを不合格としたり、にせのコイ ンを誤って合格としたシすることになるかもしれない。このようにコイントラッ クを傾けているにもかかわらず、実際には、センサを通過するコイン移動経路に ほんの少しの変化があることが解った。特にスペースの制限のために種々のセン サをエネルギー消散装置５（牙１図）に接近して設けた場合にこれがある。これ を補正して測定値のばらつきを減らすために、ＨＦＩ、ＬＦセンサはそれぞれコ イントラックの片側に一つづつ配置した１対の感知コイルを包含する。牙１１図 を参照して、ＨＦ１センサ（５８） は前壁５に装着した測定用コイルＨＦＩＭと後壁６に装着した補正用コイルＨＦ ＩＣとを包含する。この実施例において、これら測定用、補正用コイルは並列に 接続しである。２つのコイルの相対インダクタンス（Ｌｌ、Ｌ２）は、その有効 インピーダンスが測定を越えるＨ　Ｆ　１ＭのインダクタンスＬ１に主として依 存し、その結果、測定用コイルが２つのコイルＨＦ　Ｉ　Ｍ　、　ＨＦＩＣ間に 生じさせた発振磁場とコイン７との間の相互作用を主として感知するようになっ ている。したがって、ＨＦ　Ｉ　ＭコイルのインダクタンスＨＦ１ｃコイルのイ ンダクタンスよりかなり小さい。しかしながら、ＨＦ１発振器３００からの出力 発振信号についてのコイン移動経路における変化の影響を良好に補正することに 補正用コイルの効果があるということが解った。

しかしながら２つのコイルのインダクタンスが等しい公知の装置と比べれば、測 定感度は充分に高く、しかもなおコイン厚さに対する依存度は高く、測定値のば らつきもほんの少しであり、好ましいものである。その結果、感度対ばらつきの 比に大きく依存する全体的な精度が改善される。事実、２つのコイルのインダク タンス値を適切に選択することによって、全精度が最高となり得る。この選択は 、センサの前のコイントラックの長さ、コイントラックの側壁が垂直面から傾い ている角度およびコインのはね返りを最小限に押えな（５９） がらコインの移動方向を変えるためにコイントラックの頂きに設けた任意のエネ ルギー消散装置の有効性などのようなファクタに依存する。代表的な例を上げれ ば、コインの側方運動の成分が非常に小さい場合、最高の測定精度を得るだめの 感知コイルのインダクタンスまたは牛ヤパシタンスの比は約１０％はどの低さに なる。側方運動がより大きい場合には、この比を約９０％はどの高さの値に選ば なければならないかもしれない。

２つのコイルが直列に接続しである別の配置では、測定用コイルは補正用コイル よりもがなシ大きいインダクタンスを持ち、２つのコイルの有効インピーダンス を主として測定用コイルのインダクタンスによって決定しなければならないであ ろう。

ＬＦセンサの場合にも同様の考えを採用する。ただし、ＬＰ測定用コイルは後壁 ６に装着し、補正用コイルは前壁に装着することが適当である。ＨＦ２センサは ほとんどいかなる厚みによる影響をも避けるために単一の感知コイルで構成しで ある。いずれにしても、コインが単一のＨＦ２コイルに到達するときまでに、コ イン移動経路におけるいかなる変化およびその影響も無視され得る。

以上に述べたＬ　Ｐアイドル周波数を選ぶことの重要性について認識してもらう ために、以下牙１２図に言（６０） 及する。

第１２図には、同じ寸法（直径Ｄ）と厚さくｔｏ）の３つＯコインが示してあり 、これらのコインは誘導センサ装置の２つのコイルによって両側面から周波数ｆ 。

の発振電磁場Ｈを受ける。この電磁場は、先に述べたように、上下の限界が約８ ０　ｋＨｚと２００　ｋＨｚである範囲内にある。周波数Ｆｏは好ましくは約１ ２０　ｋＨｚであり、ＬＰコイルはコインが検査区域を通過するとき、その面に 対してほぼ直角に磁場が向くように配置方向決めされる。

矛１２図（、）を参照して、この第１のコインは金属Ｘで作ったコアと別種の金 属Ｙの被覆とからなる。金属Ｘ、Ｙの導伝性および磁力透過性は磁場が金属Ｘよ りも金属Ｙをよシ容易に突き抜けることになるように選ばれる。矛２のコイン〔 牙１０図（ｂ）〕は牙１のコインと同じ厚さの被覆を有するクラットコインであ るが、この場合コアは金属Ｙからなり、被覆は金属Ｘからなる。しかしながらオ ６のコイン〔牙１０図（Ｃ）〕では、コインは全体的に均質であシ、唯一種の金 属Ｘからなる。

周波数ｆｏＳ　３つのコインのそれぞれのスキン深さがコインのいかなる被覆の 深さよりも下であるが、コインの中心平面Ｐの深さまでに至っていないように選 ばれる。牙１のコインの場合、「スキン深さ」はδ１で示しである。しかしなが ら第２のコインの場合、スキン深さδ２　はδ１　よシ大きい。それは、磁場が 金属Ｘより金属Ｙをよシ容易に透過することができるからである。この理由のた めに、矛６のコインの場合には、スキン深さδ、はもつとも小さい。

ＬＦ処理回路（・こおける６つの異なったピーク減衰レベルが牙２図に示す６種 類のコインに関して存在することは了解されたい。磁場がコインのすべての部分 を通して充分な程度捷で透過することになるように充分に低い周波数を用いよう としている場合は、「平均化」効果が発生するため、矛１と矛２のコインをはっ きりと区別することは不可能となる。一方、「スキン効果」により、磁場がコイ ン被覆の厚さの下まで充分に透過できないようにすべく周波数を非常に高いもの としようとしている場合には、矛２．牙３のコインを区別することは不可能とな ろう。しかしながら、特定の範囲内でＬＦアイドリング周波数を適切に選択する ことによって、いくつかの異なったコイン材料をより薙実Ｈｔ（区別することが できる。

ＬＦセンサはかならずしも２つの感知コイルで構成しなければならない訳ではな い。たとえば、唯一っの感知コイルであっても良く、この場合、ＬＦテストはコ インの厚さとはほとんど無関係となるという利点がある。一方、コイン移動経路 における変化についての（６２） 補正もまったくなくなる。

最後て、ＬＦセンサについて先に述べた特定の周波教範、囲を用いることから生 じる利点は誘導感知装置を用いることを必然的に伴うということであるが、誘導 センサの変りにアウトオブバランスセンサを採用することによってコイン移動経 路変化についての補正およびコイン到達時のパワーアップという利点がある限シ 、容量センサを用いても良いことを強調したい。

先に述べたコインバリデータについては種々の修正が可能である。例えば、ＬＦ センサはコイン材質に主として反応する片側コイルであっても良い。バリデータ の移動デツキの形状寸法を適当に選ぶことによって、ＬＦセンサを通過するコイ ントランクに沿ったコイン移動時のいかなる動揺の影響も最少限となる。

ＨＦ１発振器についてのある種の回路配置の場合、電力消費量は無視し得る程度 ということができるが、この場合ＨＦ１発振器に対して切替えなしの電力供給が 要求される。かわりに、牙１３図（牙６図で用いたと同じ参照符号が同じあるい は相当する部品を示している）に示したようにＨＦ１発振器３００は電源３０４ の正端子から供給を受け、この電源から連続的に電流を引いて抵抗要素３０６′ を通してアースに流している。

別の修正が次１３図の回路に行われている。牙６図の実施例では、ＬＳＩの電力 消Ｓ２量は小さくて無視しく６３） 得る程度であるが、ＬＳＩはたえず付勢されている。

しかしながら、同じ情況で、さらに全体の電力消費量を減らすことが望ましく、 これは矛１３図の回路に採用した切替え供給配置によって達成され得る。

図示したように、ブランチ接続部１０ｏ５が供給ライン４００から減圧装置１０ ００に通じており、この減圧装置の出力部は′ライン＋００６を経てＬＳＩ３１ 乙の電力供給入力部に接続しである。通常開の電子スイッチ１００１が減圧装置 １０００と並列に接続しである。このスイッチ１００１は制御入力部を有し、こ の制御入力部はライン３１７に接続してあってＬＳＩによって発生したパワーア ップ信号を受け、スイッチを閉ざすようになっている。

減圧装置１０００は、もつとも簡単な減圧装置で、高インピーダンス抵抗要素を 包含する。コイン到達前、スイッチ１００１は開いており、電源３０４の正電位 の一部（ＬＳＩの高い内部抵抗によって決定される）がＬ　Ｓ　Ｉに印加されて いる。このようにＬＳＩに供給された電力は、コイン到達を検出させるのに充分 なものである。

コイン到達後、ライン６１７にパワーアップ信号が発生したとき、電子スイッチ ＋　００１が閉じ、減圧装置１０００を効果的に短絡させ、従って電源３０４の 正電位をＬ　Ｓ　Ｉ　３１６の供給入力部に直接与え、Ｌ　Ｓ　Ｉ（６４） がフルパワーで作動してコインの有効性検査を行なう横切る電位低下の二乗に比 例し、従ってパワーアップ信号がライン５１Ｚ上に存在しているときを除いて、 ＬＳＩによって消費される全電力はかなり減じられることに注目されたい。

コイン到達に先だってＬＳＩに印加される電圧は、ＬＳＩがそのプログラムを正 し〈実施する必要な最小電圧より充分に大きい必要があるが、ＬＳＩ内の電力消 費量を最少限に押えるという観点から選ばなければならない。さらに、バリデー タを接続しようとしている組合わせ装置（たとえば自動販売機、または公衆電話 ）内に設けられた特定の回路に依存して、この特定回路に出力論理信号を正しく 送るようにＬＳＩには最少限の供給電圧が必要である。几Ｖ−Ｒの値は上記の基 準が同時に満足され得るように注意深く選ばれる。しかしながら、ＬＳＩの内部 抵抗はその作動状態によって変る可能性があり、これはＬＳＩに認可される電圧 を変化させすぎることになる。このような電圧変動を防ぐために、減圧装置１０ ００は、牙１４図に示すように、分圧器の形をとっており、抵抗要素１０００に １００６およびユニティゲイン増幅器１００４を包含する。この増幅器の入力部 は分圧器のタツビングボイ１１表：Ｕ５８　５００２６３　Ｃ’１９ノントに接 続してあり、出力部はＬＳＩの供給入力部に接続しである。このようにして、Ｌ ＳＩへの供給電圧は抵抗要素１００３の抵抗値がＲＬＳＩ　におけるいかなる変 化にも関係なく要素１００２．１００３の総合直列抵抗に向う限シ電源電圧の同 じ部分に等しく保たれる。

先に述べた実施例では、センサＨＦ１からの信号はコインが合格であるか否かを 決定するのに用いられるが、種々の回路ブロックのパワーアップ（すなわち、０ または低い電力から全作動電力まで上昇する）は信号が許容コインについて適切 なものであるかどうかが解るかどうかには無関係にコイン到達を示す乱れがＨＦ １信号に発生したというだけのことに応じて達成される。従って、この検査装置 は電気的または機械的な改造なしに世界中の国々で使われているコインの少なく とも大部分に応じて自動的なパワーアップ機能を果すことができ、この装置を異 なった国で採用する場合には、ＰＲＯＭ内の限界値の格納を行うだけで良い。

また、本物のコインであるかもしれないすべての物品の到達が感知され、最初の テストを通過した物品のみが合格コインか不合格コインかの判別を行われること になる。従つ−Ｃ、コイン検査機能について必要なもの以外の構成要素を加える ことなく、許容できないコインの数および許容できるコインの数を監視させ得る （６６） 信号を利用することができる。これは、特定の装置が異常な数のスラグを受けて いるか、にせもののコインを受け入れているか、あるいは正しく機能してないの ではないかということを査定するだめのガイドとして役立てることができる。

第６図 ｊ　ｒ−口　家 区 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第　１６　図 第１４図 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　コイン検査動作のζめに電力を必要とするコインの有効性を検査する装置 であって、コイン経路を構成する装置（４，５，６）及びコイン経路上のコイン と相互作用を行なって情報信号を発生する少なくとも１つの装置（ＨＦ１　、Ｌ Ｐ　、ＨＦ２　）とからなる装置において； 少なくとも大部分のコインに応答して情報信号を発生する前記相互作用装置の１ つ（ＨＦ１）、該情報信号が許容コインを示しているかどうかを決定するだめの 回路装置（３１６，３１５）、前記相互作用装置から情報信号が発生したときに 作動して該検査装置へのコイン検査動作に適した電力の供給を開始する検出装置 （３１６）とを含み、該検出装置は前記相互作用装置からの情報信号が合格コイ ンを示しているかどうかにかかわらず作動するようになっており、それにより前 記電力供給はコインがコイン経路に沿って通過するたびごとに実質上行なわれる ようにしたことを特徴とする装置。 ２、　請求の範囲第１項記載の装置において、個々にパワーアップされ得るよう になっている回路部分（３００゜５０１、３０２．３１５．　３１６　）と、を 包含し、また、コイン検査動作を必要とする期間を通じて前記回路部分の各々を パワーアップし、それ以外の期間ではパワーアラ（６８） プしないように配置し、た制御装置（３１６）を包含することを特徴とする装置 。 ３、　請求の範囲第２項記載の装置において、前記回路部分の１つ（３１５）が 許容コインと組合わせた基準値を含む記憶部であシ、制御装置（５１６）がこの 記憶部をその内容にアクセスすることを必要とする期間にわたってパワーアップ し、他の期間にはパワーアップしないようになっていることを特徴とする装置。 ４、請求の範囲第２項または牙３項記載の装置において、制御装置（３１６，第 １３図）がそれ自身に印加されている電力をコイン検査動作中に増大させること によって前記情報信号の発生に応答するようになっていることを特徴とする装置 。 ５、請求の範囲第２項ないし第４項のいずれが１つに記載の装置において、コイ ンが存在していない時、前記相互作用装置（ＨＦ１）が低電力で作動し、前記制 御装置（３１６）が前記情報信号の発生に応答してこの情報信号の持続時間中、 前記相互作用装置をパワーアップすることを特徴とする装置。 ６、　請求の範囲第５項記載の装置において、前記相互作用装置（ＨＦＩ）を除 いて通常は付勢されていない複数の相互作用装置（ＨＦ１．ＬＰ、ＨＦ２）を有 し、前記制御装置（３１６）が前記情報信号の発生に応答して前記相互作用装置 のすべてをパワーアップす（６９） ることを特徴とする装置。 Ｚ　請求の範囲第１項記載の装置において、複数の相互作用装置（ＨＦ１．ＬＰ 、ＨＦ２）を有し、前記相互作用装置（ＨＦ１）の１つが連続電力レベルで作動 するようになっており、制御装置（３１６）が前記情報信号の発生に応じて、残 りの相互作用装置をパワーアップするようになっていることを特徴とする装置。 ８、請求の範囲第５項記載の装置において、情報信号が許容コインを示している かどうかを決定する前記制御装置（５１６）が前記情報信号の１つを少なくとも 所定の振幅（１／ＴＨ）に維持することを必要とし前記１つの情報信号がコイン と相互作用を行なう前記１つの相互作用装置（ＨＦ１）に応答して振幅を減じる ようになっておシ、低電力で、前記１つの情報信号の減少した振幅が前記所定の 振幅より小さくなっており、前記１つの情報信号の減少した振幅が所定の振幅以 上にとどまるように前記１つの相互作用装置がパワーアップされることを特徴と する装置。 ９　請求の範囲前項のいずれかに記載の装置において、すべてのコインを装置に 挿入するだめの共通のコイン経路（４＋５＋６）を有することを特徴とする装置 。 １０、請求の範囲前記のいずれかに記載の装置において、前記回路装置（３１６ ，３１５）が許容コインと（７０） ７４表昭５８５００２６３　（２） 組合わせた基準値を含む記憶装置（３１５）を包含し、これら回路装置が前記基 準値と前記情報信号を比較して検査されているコインが許容コインであるかどう かを決定するように作動し、前記記憶装置が合格であると判別される任意の所望 セットのコインに相当する基準値の任意の所望セットでプログラム化されている ことを特徴とする装置。 １１、請求の範囲第１０項記載の装置において、前記記憶装置がプログラム化可 能な持久固定記憶装置であることを特徴とする装置。 １２、特許請求の範囲前項のいずれかに記載の装置において、少なくとも１つの 相互作用装置（ＨＦ１　）が１対の誘導または容量感知装置（ＨＦＩＭ、ＨＦＩ Ｃ）を包含し、これらの感知装置がコイン経路（４，５，６）の向い合った側面 上で互いにほぼ向い合い、かつ互いに隔たった状態に装着してあり、このコイン 経路がそこを移動するコインが感知装置に対して所定の側方位置関係にほぼとど まるように配置してあり、これらの感知装置が前記回路装置（３１５１３１６） と接続してあり、感知装置の１つ（ＨＦＩＭ）が場とコインの間の相互作用の程 度に応じてコインの１つまたはそれ以上の特性を主として検出するように作用す る装置であり、他方の感知装置（ＨＦＩＣ）がコイン移動経路における変化によ る測定値のばらつきを主として減じ（７１） るように作用する補正装置であシ、これら感知装置のインダクタンスまたはキャ パシタンス値が異なった値に選ばれて測定感度対ばらつきの比を高めるようにな っていることを特徴とする装置。 １６、請求の範囲第１２項記載の装置において、前記感知装置が直列に互いに接 続したインダクタンスであり、測定用インダクタンスがより大きいインダクタン ス値を有することを特徴とする装置。 １４、請求の範囲第１２項記載の装置において、感知装置が互いに並列に接続さ れたインダクタンスであシ、測定用のインダクタンスが小さい値を有することを 特徴とする装置。 １５　請求の範囲前項のいずれかに記載の装置において、前記相互作用装置の少 なくとも１つ（ＬＰ）が検査区域にあるコインに発振電磁場を与えるように配置 した誘導センサであり、前記回路装置（３１６，５１５）が場とコインの相互作 用の程度が許容コインを示しているかどうかを決定するように配置してあり、こ の場がコインの面に対してほぼ直角の方向にこのコインを貫ぬくような向きとな っており、発振場の周波数が、表面被覆を有する許容コインの存在下で、コイン 内の場のスキン深さが表面被覆の深さより下であるがコインの中心平面までは達 しないように選ばれることを特徴とする装置。 （７２、 特許請求の範囲第１５項記載の装置において、前記周波数が８０ないし２００　 ＫＨｚであることを特徴とする装置。 １Ｚ　請求の範囲第１６項記載の装置において、前記周波数がほぼ１２０　ＫＨ ｚであることを特徴とする装置。 １８、請求の範囲前項のいずれかに記載の装置において、前記情報信号の少なく とも１つが発振信号の形で発生させられ、直流信号に変換され、この変換が整流 回路（３１３）によって行なわれ、この整流回路が第１、第２の回路網（４４５ ，４４６）と、これら２つの回路網に交互に発振信号の正負の半サイクルを与え る装置（４４０，４４ｉ）と、各回路網においてそれぞれの半波信号を直流信号 に変換する平滑装置と、２つの回路網からの直流信号を組合わせて大きさが２つ の直流信号の係数の合計に等しい出力信号を発生する装置（４４７）とを包含す ることを特徴とする装置。 １９、コイン検査動作のだめの電力を必要とする、コインの有効性を検査する装 置において、個々にパワーアップされるようになっている電気回路部（３００゜ ３０１．３０２，３１５，３１６）と、コインの到達を感知して検査する装置（ ＨＦ１）と、感知装置がコインの到達を感知したときにパワーアップされるよう に配置された制御装置（３１６）とを包含し、前記回路部の各々がその動作時の 期間を通じてコイン検査動（７３） 作のために必要とされるが、他の期間を通じては必要とされないことを特徴とす る装置。 ２０、コインの有効性を検査する装置において、検査しようとしているコインと 相互作用を行ない、この相互作用に応じて情報信号を発生する少なくとも１つの 電気作動式センサ（ＨＦ１）と、前記相互作用の最初の期間の間検知可能な程度 まで前記情報信号が発生させられるように前記センサに充分な電力を供給する装 置Ｃ５００，６０４、３０５）と、前記情報信号の発生を検出し、所望の作動レ ベルまで前記センサに印加される電力を高めるように作用する装置（３１６，３ ０８゜３０７）とを包含することを特徴とする装置。