(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感知された貨幣類の特性の関数として貨幣類パラメータ信号を生成する信号源と、特定金種の貨幣類のパラメータの信号の値の通常受入範囲であって、受入確率が比較的高い領域と比較的低い領域を包含し、その中でパラメータ信号の値が感知された前記特定金種の貨幣類の比較的高いかまたは低い発生確率に対応している通常受入範囲に相当するデータを提供する記憶部と、第１の貨幣類に対応して発生したパラメータ信号が所定値をとるときを決定し、それに応じて、連続して発生する第２の貨幣類に対応するパラメータ信号の値を、通常受入範囲に比べて狭い制限された受入範囲に相当するデータと比較し、発生した第２のパラメータ信号が制限された受入範囲内にある場合に、第２の貨幣類の受入可能性に相当する出力を提供するプロセッサとからなり、前記所定値は、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が通常受入範囲の外側に隣接する所定の安全障壁範囲内の値であることを特徴とする貨幣類受入器。
【請求項２】
前記所定値は、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が、(a) 低確率領域および(b) 通常受入範囲外の所定の安全障壁領域の１つに存在する値である請求項１に記載の受入器。
【請求項３】
制限された受入範囲が、高確率領域に相当する請求項２に記載の受入器。
【請求項４】
前記所定値は、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が、(a) 低確率領域、(b) 通常受入範囲外の所定の安全障壁領域および(c) 前記高受入確率領域の所定部分の1つに存在する値である請求項１に記載の受入器。
【請求項５】
制限された受入範囲が、高確率領域に相当する請求項４に記載の受入器。
【請求項６】
制限された受入範囲が、高確率領域に相当する請求項１に記載の受入器。
【請求項７】
プロセッサが、所定回数で連続して発生したパラメータ信号を、制限された受入範囲と比較し、前記の所定回数のすべてが受入可能な貨幣類に相当すれば、その後に通常受入範囲に復帰するように動作可能である請求項１に記載の受入器。
【請求項８】
プロセッサが、パラメータ信号を通常受入範囲と比較し、前記低受入確率領域内であって前記所定回数より小さい予め選択された回数のパラメータ信号の発生の後に、制限された範囲に切り替えるように動作可能である請求項７に記載の受入器。
【請求項９】
予め選択された回数が１であり、所定回数が６から２０まである請求項８に記載の受入器。
【請求項１０】
プロセッサが、連続して発生したパラメータ信号のいずれかを前記の制限された受入範囲と所定時間のあいだに比較し、その後通常受入範囲に復帰するように動作可能である請求項１に記載の受入器。
【請求項１１】
信号源が、複数の独立した貨幣類パラメータ信号を感知された貨幣類のそれぞれ異なる特性の関数として生成するように動作可能であり、記憶部が、特定金種の貨幣類のそれぞれに対するパラメータ信号の値の通常受入範囲のためのデータを生成するように構成された請求項１に記載の受入器。
【請求項１２】
プロセッサが、発生した第1の各パラメータ信号を前記通常受入範囲の対応する１つと個別に比較し、対応する通常受入範囲の低受入確率領域と予め設定された数値関係を有する発生した第１のパラメータ信号のいずれか1 つに応じて、連続して発生した異なる各パラメータ信号を、各パラメータ信号の対応する制限された受入範囲と比較するように動作可能である請求項１１に記載の受入器。
【請求項１３】
プロセッサが、発生した第1の各パラメータ信号を前記通常受入範囲の対応する１つと個別に比較し、通常受入範囲の低受入確率領域と予め設定された数値関係を有する発生した第１のパラメータ信号の対応する１つに応じて選択的に、連続して発生した異なる各パラメータ信号を、各パラメータ信号の対応する制限された受入範囲と比較するように動作可能である請求項１１に記載の受入器。
【請求項１４】
信号源が、貨幣類の特性を感知するセンサを有する請求項１１に記載の受入器。
【請求項１５】
センサが、コインからなる貨幣類の特性を感知するように動作可能である請求項１４に記載の受入器。
【請求項１６】
センサが、コインの誘導特性を感知するための誘導子からなる請求項１５に記載の受入器。
【請求項１７】
センサが、紙幣からなる貨幣類の特性を感知するように動作可能である請求項１５に記載の受入器。
【請求項１８】
予め設定された数値関係をとる貨幣類に対応するパラメータ信号の発生に応じて所定時間を計測するように作動可能なタイマーを備え、プロセッサは前記タイマーが時間計測を完了し、通常受入範囲に復帰するまで、連続して発生するパラメータ信号を制限された受入範囲と比較するように作動可能である請求項１に記載の受入器。
【請求項１９】
感知された貨幣類の特性の関数として貨幣類パラメータ信号を生成し、特定金種の貨幣類のパラメータ信号の値の通常受入範囲であって、受入確率が比較的高い領域と比較的低い領域を包含し、その中でパラメータ信号の値が感知された前記特定金種の貨幣類の比較的高いかまたは低い発生確率に対応している通常受入範囲に相当するデータを提供し、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号の発生が通常受入範囲外の所定の安全障壁範囲内の値を有するときを決定し、それに応じて、連続して発生する第２の貨幣類に対応するパラメータ信号の値を、通常受入範囲に比べて狭い制限された受入範囲に相当するデータと比較し、第２のパラメータ信号発生が制限された受入範囲内であれば、第２の貨幣類の受入可能性に相当する出力を提供することからなる貨幣類受入方法。
【請求項２０】
感知された貨幣類の特性の関数として貨幣類パラメータ信号を生成する信号源と、特定金種の貨幣類のパラメータ信号の値の通常受入範囲であって、受入確率が比較的高い領域と比較的低い領域を包含し、その中でパラメータ信号の値が感知された前記特定金種の貨幣類の比較的高いかまたは低い発生確率に対応している通常受入範囲に相当するデータを提供する記憶部と、発生した第１の貨幣類に相当するパラメータ信号が低受入確率領域から離れた所定値をとるときを決定し、それに応じて、連続して発生する第２の貨幣類に対応するパラメータ信号の値を、通常受入範囲に比べて狭い制限された受入範囲に相当するデータと比較し、発生した第２のパラメータ信号が制限された受入範囲内にある場合に、第２の貨幣類の受入可能性に相当する出力を提供し、第１の所定回数で連続して発生したパラメータ信号を、制限された受入範囲と比較し、その全てが受入可能な貨幣類に相当すれば、通常受入範囲に復帰するように動作可能なプロセッサとからなり、通常範囲を使用する場合に、前記第１の予め設定された数より小さい第２の予め選択された発生数のパラメータ信号が、前記所定値をとるときに、制限された受入範囲が選択されることを特徴とする貨幣類受入器。
【請求項２１】
前記第２の予め選択された発生回数が、１回の発生である請求項20に記載の受入器。
【請求項２２】
第１の予め設定された発生回数が、６から２０までである請求項２１に記載の受入器。
【請求項２３】
第１の予め設定された発生回数が、６から８までである請求項２２に記載の受入器。
【請求項２４】
プロセッサが、制限された受入範囲を選択した後のパラメータ信号の発生を、前記の制限された受入範囲と所定時間のあいだに比較し、その後通常受入範囲に復帰するように動作可能である請求項２２に記載の受入器。
【請求項２５】
プロセッサが、制限された受入範囲を選択した後のパラメータ信号の発生を、前記の制限された受入範囲と所定時間のあいだに比較し、その後通常受入範囲に復帰するように動作可能である請求項２０に記載の受入器。
【請求項２６】
前記の予め設定された数値関係が、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が低受入確率領域内の値を有するときに生じる請求項２５に記載の受入器。
【請求項２７】
前記の予め設定された数値関係が、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が低受入確率領域内の値を有するときに生じる請求項２０に記載の受入器。
【請求項２８】
前記の予め設定された数値関係が、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が通常受入範囲外の所定の安全障壁領域内の値を有するときに生じる請求項２７に記載の受入器。
【請求項２９】
前記の予め設定された数値関係が、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が通常受入範囲外の所定の安全障壁領域内の値を有するときに生じる請求項２０に記載の受入器。
【請求項３０】
前記の予め設定された数値関係が、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が前記高受入確率領域内の所定部分に存在する値を有するときに生じる請求項２９に記載の受入器。
【請求項３１】
前記の予め設定された数値関係が、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が前記高受入確率領域内の所定部分に存在する値を有するときに生じる請求項２０に記載の受入器。
【請求項３２】
予め設定された数値関係をとる貨幣類に対応するパラメータ信号の発生に応じて所定時間を計測するように作動可能なタイマーを備え、プロセッサは前記タイマーが時間計測を完了し、通常受入範囲に復帰するまで、連続して発生するパラメータ信号を制限された受入範囲と比較するように作動可能である請求項２０に記載の受入器。
【請求項３３】
感知された貨幣類の特性の関数として貨幣類パラメータ信号を生成し、特定金種の貨幣類のパラメータ信号の値の通常受入範囲であって、受入確率が比較的高い領域と比較的低い領域を包含し、その中でパラメータ信号の値が感知された前記特定金種貨幣類の比較的高いかまたは低い発生確率に対応している通常受入範囲に相当するデータを提供し、第１の貨幣類に対応して発生したパラメータ信号が低受入確率領域と所定値をとるときを決定し、それに応じて、連続して発生する第２の貨幣類に対応するパラメータ信号の値を、通常受入範囲に比べて狭い制限された受入範囲に相当するデータと比較し、第２の発生したパラメータ信号が制限された受入範囲内であれば、第２の貨幣類の受入可能性に相当する出力を提供し、第１の所定回数で連続して発生したパラメータ信号を、制限された受入範囲と比較し、それらが受入可能な貨幣類に相当すれば、通常受入範囲に復帰することからなり、通常受入範囲を使用する場合には、前記第１の所定回数より小さい第２の予め選択された回数で発生するパラメータ信号が前記所定値をとるときに、制限された受入範囲が選択されることを特徴とする貨幣類受入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
この発明は、例えばコインや紙幣のような貨幣類〔money item〕の受入器に関するもので、特定のしかし限定されない様々の金種の受入器に適用される。
【０００２】
背景
コインおよび紙幣受入器は周知である。コイン受入器の一例は我々のGB-A-2 169 429に記載されている。この受入器はコイン下降経路を有し、これに沿ってコインはコイン感知ステーションを通過し、そこでセンサコイルが一連の誘導テストをコインに対して行い、検査したコインの材質および金属含有量を示すコインパラメータ信号を生成する。コインパラメータ信号はマイクロコントローラによってデジタル化され、記憶されたコインデータと比較され、試験したコインの受入可能性または不可能性が決定される。コインが受入可能と判断された場合、マイクロコントローラは受入ゲートを操作し、コインは受入経路に導かれる。そうでない場合には、受入ゲートは操作されず、コインは拒絶経路に導かれる。
【０００３】
紙幣識別器において、センサは紙幣の特性を検出する。例えば、光学検出器を使用して紙幣の幾何学的な大きさ、光源に対する透過または反射としてのスペクトル応答を検出することができる。あるいは磁性印刷インクの存在を適当なセンサで検出することができる。このようにして生成されたパラメータ信号を、前記従来技術のコイン受入器と同様の方法でデジタル化し、記憶された値と比較する。紙幣の受入可能性は、この比較の結果に基づいて決定される。
【０００４】
同じ金種の多数のコインまたは紙幣が受入器を通過する場合には、コインパラメータデータの連続的な値が得られる。これら信号の値の分布をグラフにプロットすると、中央にピークを有し、そこから向かい合う両側に立ち下がりを有する釣鐘状の曲線が結果として生じる。グラフの形状は一般的にガウス曲線であるが、必ずしもそうである必要はない。
【０００５】
この分布は、特定金種のコインまたは紙幣などの貨幣類において、対応するパラメータ信号の最も可能性のある値は釣鐘状曲線のピークに存在し、可能性はその両側へ向かうにつれて減少することを示している。従来のコインおよび紙幣識別器において、データは特定金種のパラメータ信号の受入可能な範囲に応じてメモリに記憶される。したがって、受入器は被験コインまたは紙幣の値を記憶したデータと比較し、信憑性を決定する。データは上限および下限値に関してウィンドウを規定してもよいし、または中間値および標準偏差としてウィンドウを規定してウィンドウが中間値に対する所定数の標準偏差からなるようにしてもよい。記憶されるウィンドウを狭くすることによって、真正貨幣類と不正貨幣類との識別力が増加する。しかしながら、ウィンドウが狭すぎると、真正貨幣類の拒絶率が不利に増加してしまう。したがってウィンドウの幅はこれら2 つの要素間の中間物として選択される。コインまたは紙幣識別器をごまかそうとする企みは通常、記憶された受入ウィンドウ内に存在するパラメータ信号を生成することを容認させる複製コインまたは紙幣の製造を伴う。
【０００６】
US-A-5 355 989において、コインを試験することによって生成されたコインパラメータ信号が、該コインのための低受入確率領域に相当する真正コイン用の通常ウィンドウの領域に位置するとき、真正コインのための第１の通常受入ウィンドウから第２のより狭いウィンドウに切り替えを行うコイン受入器が記載されている。不正コインの一群が全て類似した特性を有するかもしれないし、それらによって識別器が通常ウィンドウに存在するパラメータ信号を生成するかもしれないが、これらのパラメータ信号は一貫して、真正コインに関連するウィンドウの高確率ピーク領域ではなく、通常ウィンドウ内のベル状曲線分布の低確率立ち下がり領域に集中する値を有する。
【０００７】
パラメータ信号がこの低確率領域に存在するとき、第２の狭い方のウィンドウが次の試験されたコインのために使用される。次のコインが狭い方のウィンドウ内のパラメータを有していればそれは真正コインであるが、そうでない場合は拒絶されるべき不正コインである。この方法は、受入器が受け入れるべき通貨の価値の高いコインに相当するが必ずしも同一ではない特性を有する外国通貨の、特に価値が低い金種のコインを使用して行われる不正行為を防止しようとするものである。外国金種のコインはそれら独自のパラメータ信号のガウス分布を示す。もしこの分布の低確率立ち下がり領域が部分的に受入器が受け入れるべき真正コインの分布における対応領域と重複すれば、この低価値の外国コインが時には真正コインとして受け入れられる。
【０００８】
しかしながら、重大な問題が残っている。US-A-5 355 989に開示の装置では、真正コインが挿入されると、装置は第２の狭い方のウィンドウから第１の通常受入ウィンドウに切り替えられる。次に挿入されたコインが外国通貨コインであり、それが通常受入ウィンドウ内のパラメータ信号を有していればそれは受け入れられるが、その後、次の試験されるコインのために装置は第２の狭い方のウィンドウに切り替わる。次のコインが真正コインであれば、それは受け入れられ、装置は第１のウィンドウに戻る。このUS特許はウィンドウ間の切り替えを行う前にｎ個のコイン群を計数する可能性を検討している。したがって、従来の装置では、かなりの数の外国通貨コインを、真正コインと１つずつまたは同数のｎ個の群ずつ交互に変えることによって受け入れることが可能である。さらなる不都合としては、全ての外国コインが受け入れられるわけではないため、また不正行為者が外国コインを使用しようとするときには、第１の比較的広範な受入ウィンドウの外に存在するために何度も拒絶されるかもしれないため、装置が極めて遅いことである。しかしながら、従来の識別器は不正行為を問題にしておらず、不正コインが実際に受け入れられたときに反応するのみである。
【０００９】
発明の概要
本発明はこれらの問題を克服しようとするものである。本発明の第１の観点によれば、感知された貨幣類の特性の関数として貨幣類パラメータ信号を生成する信号源と、特定金種の貨幣類のパラメータの信号の値の通常受入範囲であって、受入確率が比較的高い領域と比較的低い領域を包含し、その中でパラメータ信号の値が感知された前記特定金種の貨幣類の比較的高いかまたは低い発生確率に対応している通常受入範囲に相当するデータを提供する記憶部と、第１の貨幣類に対応して発生したパラメータ信号が予め設定された数値関係をとるときを決定し、それに応じて、連続して発生する第２の貨幣類に対応するパラメータ信号の値を、通常受入範囲に比べて制限された受入範囲に相当するデータと比較し、発生した第２のパラメータ信号が制限された受入範囲内にある場合に、第２の貨幣類の受入可能性に相当する出力を提供するプロセッサとからなり、第１の貨幣類に対応するパラメータ信号が通常受入範囲外の所定の安全障壁範囲内の値を有するときに、前記の予め設定された数値関係が生じることを特徴とする貨幣類受入器が提供される。
【００１０】
本発明によれば、所定の安全障壁範囲は通常不正コインの分布ピークと整合させることができるため、たとえ不正コインが通常受入範囲外のパラメータ信号を生成しても、不正な試みの存在が検出され、受入器は制限された受入範囲に切り替わり、不正の危険が減少される。
【００１１】
本発明はさらに、不正コインを検出するための対応方法を包含する。
第２の観点において、本発明は、感知された貨幣類の特性の関数として貨幣類パラメータ信号を生成する信号源と、特定金種の貨幣類のパラメータ信号の値の通常受入範囲であって、受入確率が比較的高い領域と比較的低い領域を包含し、その中でパラメータ信号の値が感知された前記特定金種貨幣類の比較的高いかまたは低い発生確率に対応している通常受入範囲に相当するデータを提供する記憶部と、発生した第１の貨幣類に相当するパラメータ信号が低受入確率領域と予め設定された数値関係をとるときを決定し、それに応じて、連続して発生する第２の貨幣類に対応するパラメータ信号の値を、通常受入範囲に比べて制限された受入範囲に相当するデータと比較し、発生した第２のパラメータ信号が制限された受入範囲内にある場合に、第２の貨幣類の受入可能性に相当する出力を提供し、第１の所定回数で連続して発生したパラメータ信号を、制限された受入範囲と比較し、その全てが受入可能な貨幣類に相当すれば、通常受入範囲に復帰するように動作可能なプロセッサとからなり、通常範囲を使用するときに、制限された受入範囲が、前記第１の予め設定された数より小さい第２の予め選択された発生数のパラメータ信号に応じて、前記の予め設定された数値関係をとりながら、選択されることを特徴とする貨幣類受入器を提供する。
【００１２】
第１の所定数より小さい第２の予め選択された数を設けることにより、不正コインからの識別が実質的に向上する。例えば、潜在的な不正コインが一回出現しただけで制限された受入範囲の使用を誘発することができ、その後は通常受入範囲に切り替わる前に、制限された受入範囲に当てはまる多数の真正コインが出現する必要がある。このように、不正行為者が不正コインを用いて繰り返し受入器をごまかそうとすれば、このような企みはそのたびに制限された受入範囲の使用を誘発し、それが引き続く不正行為を防止するために多数回使用される。受入器は一方、新しい不正行為のそれぞれに対して反応を示すので、さらなる不正コイン受け入れの危険が減少される。
【００１３】
プロセッサは、所定回数で連続して発生したパラメータ信号を、制限された受入範囲と比較し、前記の所定回数のすべてが受入可能な貨幣類に相当すれば、その後に通常受入範囲に復帰するように動作可能であってもよい。
【００１４】
プロセッサは、さらに、連続して発生したパラメータ信号のいずれかを前記の制限された受入範囲と所定時間のあいだに比較し、その後通常受入範囲に復帰するように動作可能であってもよい。
【００１５】
信号源は、複数の独立した貨幣類パラメータ信号を感知された貨幣類のそれぞれ異なる特性の関数として生成するように動作可能であり、記憶部が、特定金種の貨幣類のそれぞれに対するパラメータ信号の値の通常受入範囲のためのデータを生成するように構成されてもよい。
【００１６】
プロセッサは、各パラメータ信号の第１の発生を前記通常受入範囲の対応する１つと個別に比較し、対応する通常受入範囲の低受入確率領域と予め設定された数値関係を有する発生した第１のパラメータ信号のいずれか１つに応じて、連続して発生した異なる各パラメータ信号を、各パラメータ信号の対応する制限された受入範囲と比較するように動作可能であってもよい。
【００１７】
あるいは、プロセッサは、各パラメータ信号の第１の発生を前記通常受入範囲の対応する１つと個別に比較し、通常受入範囲の低受入確率領域と予め設定された数値関係を有する発生した第１のパラメータ信号の１つに応じて選択的に、連続して発生した異なる各パラメータ信号を、各パラメータ信号の対応する制限された受入範囲と比較するように動作可能であってもよい。
本発明の受入器はコイン、紙幣またはその他の貨幣類と使用するために構成されてもよい。
【００１８】
詳細な説明
【００１９】
コイン受入器の概観
図１は、コインに適用されるこの発明による一般的な受入器の形態を示す。このコイン受入器は、例えば、新ユーロコインセット及び新しいバイメット２ポンドコインを含む新ＵＫコインのようなバイメットコインを含む異なる金種の複数のコインを識別できる。コイン受入器は、コイン減速通路２を備え、検査対象のコインがそれに沿って縁回り〔edgewise〕で移動し、入口３からコイン検出ステーション４を通ってゲート５に向かって落下する。検査は、コインが検出ステーション４を通る際にそれぞれのコインについて行われる。検査結果が真のコインの存在を示す場合は、ゲート５が開いてコインは受入通路６を通過できるが、そうでなければ、ゲートは閉じたままでコインは拒絶通路７にそらされる。受入器を通るコイン８のコイン通路は破線９によって図示される。
【００２０】
コイン検出ステーション４は、破線で示した４つのコイン検出用コイルユニットＳ１，Ｓ２、Ｓ３およびＳ４を含み、これらはコインと誘導カップリングを生成するように励磁される。また、コイルユニットＰＳがゲート５の下流の受入通路６に配設され、受入可能と判定されたコインが、受入れ通路６を実際に通ったかどうかを検出する真偽センサとして作動する。
【００２１】
コイルは、図２に示す駆動およびインタフェース回路１０によって異なる周波数で励磁される。渦電流がコイルユニットによって検査コインに導かれる。４つのコイルとコインとの間の異なる誘導カップリングが、そのコインを実質的に独自なものとして特徴付ける。駆動およびインタフェース回路１０が、コインとコイルユニットＳ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４との間に異なる誘導カップリングの関数として対応するコインパラメータデータのデジタル信号ｘ1 、ｘ2 、ｘ3 、ｘ4 を生成する。対応する信号は、コイルユニットＰＳのために生成される。コイルＳは、コインの個別のコード領域の誘導特性を検出するために、検査コインの直径に対して小さい直径を有する。コインに対面するコイルユニットＳの面積Ａを、例えばコイルＳ１を７２ｍｍ2 より小さくすることによって、感度限界を改善することができ、個々のコインの面の領域の誘導特性が検出できる。
【００２２】
コインが真正なことを判定するために検査コインによって生成されるコインパラメータ信号は、ＥＥＰＲＯＭ１２の形態のメモリに結合されたマイクロコントローラ１１に供給される。マイクロコントローラ１１は、検査コインに由来するコインパラメータ信号ｘ1 〜ｘ4 を生成し、次いでその結果をＥＥＰＲＯＭ１２に保持された対応する記憶値と比較する。前記記憶値は、上限値および下限値を有するウィンドウに換算して保持されている。したがって、生成されたデータが、特定の金種の真のコインについて対応するウィンドウ内に含まれる場合は、そのコインが受入可能であることを示しているが、そうでなければ拒絶される。受入可能な場合、信号は、そのコインが受入通路６を通過できるように、図１に示したゲート５を作動する駆動回路１４にライン１３で送られる。そうでなければ、ゲート５は開かれず、そのコインは拒絶通路７を通過する。
【００２３】
マイクロコントローラ１１は、生成されたデータを異なる金種のコインに適した複数の異なるウィンドウ作動データのセットと比較する。それにより、コイン受入器は、特定の通貨セットの１つ以上の数量のコインを受け入れるか、または拒絶できる。コインが受け入れられた場合、受入通路６に沿う通路では、後置した受入真偽センサコイルユニットＰＳによって検出が行われ、ユニット１０は対応するデータをマイクロコントローラ１１へ送り、受け入れコインを特性付ける通貨の真実性の総量を示す結果をライン１５に順番に供給する。
【００２４】
センサコイルユニットＳのそれぞれは、個別の発振回路に接続された１つ以上の誘導コイルを含み、コイル駆動およびインタフェース回路１０はコイルユニットから結果を連続的に走査するマルチプレクサを含み、データをマイクロコントローラ１１へ供給する。各回路は、主に５０〜１５０ｋＨｚの範囲の周波数で発振を行い、回路部品は、相互のクロスカップリングを避けるために、各センサコイルＳ１〜Ｓ４が異なる自然共振周波数をもつように選択される。
【００２５】
コインがセンサコイルユニットＳ１を通過するとき、そのインピーダンスは１００ミリ秒までの時間を超えるコインの存在によって変更される。その結果、コイルを通る発振の振幅は、コインが通過する時間を超えて変更され、共振周波数も変更される。コインによって生成される変調に起因する振幅および周波数の変化は、コインの特性を表わすコインパラメータ信号ｘ1 〜ｘ4 を生成するのに使用される。
【００２６】
図３は、同じ金種の多数のコインが識別機の内部を通過するときに生じる１つのパラメータの値ｘ1 の釣鐘状の分布曲線２０を示す。ほとんどのパラメータ値ｘ1 の生成はピーク値ｘp で生じ、通常、釣鐘形の分布は、このピーク値の周りに生じることがわかるであろう。この分布は、識別機の内部を、例えば同じ金種の１００枚のコインを通過させ、対応するｘ1 の値を記録することによって測定できる。ＥＥＰＲＯＭ１２は、識別機によって受け入れられるべき各金種のパラメータｘ1 の受入可能値のウィンドウに対応するデータを記憶する。図３において、ここで通常受入ウィンドウＮＡＷとして挙げられたウィンドウの１つは、図に示すように、ウィンドウ上限値ｗ1 とウィンドウ下限値ｗ2 との間に延びている。ＥＥＰＲＯＭ１２の記憶値は、ウィンドウ上限値ｗ1 とウィンドウ下限値ｗ2 自体を構成するかまたは平均値および偏差値を構成することができ、それによって、マイクロコントローラ１１は、前記平均に関して予め設定された数の標準偏差としての記憶データからウィンドウＮＡＷを規定することができる。
【００２７】
図３のグラフは、さらに異なる方法で考察できる。通常受入ウィンドウ（ＮＡＷ）に対応する真の金種のコインについて、最もあり得るパラメータｘ1 の値はピーク値ｘp であり、最もあり難い値はウィンドウ上限値ｗ1 とウィンドウ下限値ｗ2 で生じる。受入可能値ｘf がウィンドウ下限値ｗ2 の近くで生じることはあり得るが、図３に示した確率分布は、そのような値ｘf の多くが真のコインに関して生じ得ないことを明らかにする。
いくつかの値ｘf が生じた場合、破線で示したように、おそらく中心またはｘf の周りにピーク値を有する不正な分布の存在を示すだろう。この特性は、真のコインと、通常受入ウィンドウＮＡＷの中に含まれるコインパラメータ値ｘf を生成する同じデザインで製造された不正なコインのセットを区別するこの発明によって適用される。この発明によれば、パラメータ値ｘf を超える値の発生は異常であり不正の発生を示すものと考えられる。この発明によれば、図３に示した制限されたアクセスウィンドウＲＡＷは、以下に説明するような現状を検出するために使用される。
【００２８】
図３に示すように、上部および下部の安全マージンＬＳＭ、ＵＳＭは、真のコインに対応するパラメータ値の発生の確率が比較的低い領域を規定する。分布曲線２０により、真の値が発生する確率が比較的低い下部安全マージンＬＳＭと上部安全マージンＵＳＭよりも、確率が比較的高い破線２２、２３の間の部分で、パラメータ信号ｘ1 が発生する確率がより高いことが理解できるだろう。この発明によれば、図２に示すマイクロコントローラ１１がＬＳＭまたはＵＳＭのいずれかの値ｘf の存在を検出したとき、ＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されたデータに基づいて、通常受入ウィンドウＮＡＷから制限された、図３に示すような通常受入ウィンドウよりも狭い受入ウィンドウＲＡＷに切り換えられる。実際上、ＲＡＷは、ＬＳＭおよびＵＳＭと同一範囲内にはない、異なる値が適用される破線２２、２３の間の高い確率領域に相当する。次の検査コインによって生成されたパラメータ信号ｘ1 の発生が連続して起きた場合、例えば、前回の値ｘf に接近したＵＳＭで生じた場合、上記した次のコインは制限されたアクセスウィンドウＲＡＷの外側にあるために拒絶され、分布２０の真のコインが形成する部分よりも、不正なコインの分布２１の部分を形成する不正なコインが存在することを示す確率が高い。
【００２９】
第１の検査コインが、通常受入ウィンドウＮＡＷの上部安全マージンＵＳＭまたは下部安全マージンＬＳＭのいずれかにあるパラメータ信号ｘf を示すとき、そのコインは真のコインとして受け入れられる（その他の検出されたパラメータが条件を満たすものと仮定して）。しかし、受入器は、次いで、次のコインのために、制限されたアクセスウィンドウＲＡＷに切り替える。パラメータ値ｘf を有する第１のコインの発生は、マイクロコントローラ１１のカウンタを構成するフラグをセットする。受入器は、カウンタによって予め設定された数量のコインのセットのために制限されたアクセスウィンドウの使用を続け、制限されたウィンドウＲＡＷ内にあるパラメータ信号ｘ1 を有する多数のコインが引き続いて発生するまで、フラグをセットした状態のままにする。その数は、コインデータの分布と分布２０の限界値に正当に入った真のコインの確率に依存する。これはコイン毎に変化するが、一般的には、６枚ないし８枚のコインの挿入または少なくて１枚、多くて１２枚のコインの挿入である。
【００３０】
カウントの終了以前に、制限されたアクセスウィンドウの外側に他のコインが値ｘ1 を生成した場合、フラグはリセットされ、カウントが再び開始される。
【００３１】
さらに、上部安全障壁ＵＳＢと下部安全障壁ＬＳＢとが、上部および下部ウィンドウ限界値ｗ1 、ｗ2 のそれぞれに配設されている。コインが、上部または下部安全障壁ＵＳＢ、ＬＳＢのいずれかの内側に存在するパラメータ信号ｘ1 を生成した場合、前記したプロセスが実行され、受入器は通常受入ウィンドウＮＡＷから制限されたアクセスウィンドウＲＡＷへ切り替える。このプロセスは、前記の不正な分布２１のような分布の部分を形成する潜在的に不正なコインを拒絶するために実行される。例えば、真の分布２０に接近し類似した分布を有する外国金種のコインや、分布２１を有する外国のコインを発見することが可能である。詐欺師は受入器の内部に同じ金種の一連の外国コインを供給することにより、識別機に対して詐欺行為を行おうとするかもしれない。この発明による前記の配置形態によれば、そのパラメータ信号はＵＳＢ内に入る場合、第１の外国コインは、通常受入範囲ＮＡＷの外側にあるので拒絶され、システムがＲＡＷに切り替えて不正コインの分布が連続するコインを拒絶するだろう。第１の不正なコインのパラメータ信号がＵＳＭ内に入る場合、それは受け入れられ、次いで、次のコインのために、システムがＮＡＷからＲＡＷへ切り替えられる。不正な外国コインの大部分はそれらのパラメータ信号が分布２１の他の部分よりもＵＳＢにあることが多いので、第１の不正なコインが拒絶される確率は高い。
【００３２】
受入器は、制限されたアクセスウィンドウＲＡＷが適用された後、与えられた期限後に、受入器を通常受入ウィンドウＮＡＷに戻す。詐欺師は、不正なコインを挿入し、次いで制限されたアクセスウィンドウＲＡＷに切り替わるコイン受入器によってそのコインを受け入れさせるかもしれない。詐欺師が数回にわたって試み、あきらめて立ち去った後、正直なユーザーが来て正常な受入ウィンドウに基づいて受入器を使用するのに間に合うように、前記タイマーが中断期間をもつ。
【００３３】
マイクロコントローラ１１が続けて行うルーチンを図４に詳細に示す。ステップＳ０において、システムは初期化される。前記したカウンタは、その作動パラメータｎが初期化され、すなわちｎ＝０にセットされる。また、前記したタイマーは、ｔmax から、ステップＳ０における中断の条件ｔが初期化されたこと、すなわち、ｔ＝０であることを示すゼロに変化できる作動パラメータｔを有する。
【００３４】
ステップＳ１において、パラメータ信号ｘ11、ｘ12、…ｘ1 Ｎの連続する値が示されている。これらのパラメータ信号の発生は、次々と連続するコインの受入検査に応じて生成される。連続したパラメータ信号の発生は、以下に説明するルーチンの残りによって次々と試験される。
【００３５】
第１のコインに基づいて生成されたパラメータ信号ｘ11の第１の発生を考慮して、ステップＳ２では、タイマーが使用中かどうかを確認するための検査が実行される。タイマーが使用中でなければ、ｔ＝０となる。これは、受入器が最後に使用されて以来、充分に長い期間が経過したことを意味し、比較的広い通常受入ウィンドウＮＡＷを使用することが安全であることを表す。
【００３６】
ステップＳ３において、フラグカウンタの状態がチェックされる。フラグパラメータｎ＝０であれば、フラグはセットされておらず、通常受入ウィンドウＮＡＷを使用しても安全であることを意味する。しかし、タイマーが作動するまで、フラグカウンタがセットされると、以前に受け入れたコインが、タイマーが作動するまでずっとフラグをトリガーした状態であることを示すので、通常受入ウィンドウを使用することは安全ではない。その結果、値ｘ11は制限されたアクセスウィンドウＲＡＷと比較されねばならない。値ｘ11が制限されたアクセスウィンドウＲＡＷ内に入った場合、コインはステップＳ５で受け入れられるか、そうでなければステップＳ６で拒絶される。
【００３７】
前記のように、タイマーまたはカウンタのフラグが０にセットされている場合、通常受入ウィンドウＮＡＷを使用することは安全である。この検査はステップＳ７で実行され、コインはステップＳ５またはＳ６で受け入れられるかまたは拒絶されるかのいずれかである。
【００３８】
受入ウィンドウのいずれかに対するパラメータ値の比較に加えて、発生したそれぞれのパラメータ値が上部および下部の安全マージンおよび各安全障壁と比較される。これらの検査はステップＳ８およびＳ９で行われる。パラメータ信号の値ｘ22が障壁またはマージンＵＳＢ、ＵＳＭ、ＬＳＢ、ＬＳＭのいずれかに入ると、前記のフラグをセットしかつタイマーが作動するようにセットする必要があることを示す。これらの動作はステップＳ１０で実行され、カウントパラメータｎは予め設定された最大値ｎmax にセットされる。ｎmax と、複数の連続したコインに対応する整数が、比較的狭い制限されたアクセスウィンドウＲＡＷを使うとき、真のコインであることを連続的に判定する必要があることを理解するだろう。タイマーインターバルｔの値は、タイマーが値ｔ＝０となるまで作動する期間に対応するｔmax にセットされる。したがって、受入器は、制限されたアクセスウィンドウＲＡＷを使用した期間後、復活しかつ通常受入ウィンドウＮＡＷの使用に切り替えた後に、時間をセットする（ステップＳ２）。
【００３９】
パラメータ信号ｘ11の値が、ステップＳ８、Ｓ９で検査されたマージンまたは障壁のいずれにも入らなかった場合、コインは受け入れられたとみなされ、パラメータ信号ｘ11は制限されたアクセスウィンドウＲＡＷに入る。この場合、すでにゼロでないならば、カウンタパラメータｎはデクリメントされる必要がある。これはステップＳ１１で生じる。
【００４０】
コインパラメータ信号ｘ11が上部安全マージンＵＳＭに最初に入った状態を考えてみる。この状態では、ｔ＝０およびｎ＝０であるので、ルーチンは、ステップＳ７に移行して値が通常受入ウィンドウＮＡＷと比較される。値ｘ11がウィンドウに入り、ステップＳ５でコインが受け入れられる。
【００４１】
さらに、ステップＳ９において値ｘ11が上部安全マージンＵＳＭ内にあるか否かが判定される。その結果、ステップＳ１０においてフラグカウンタパラメータｎはｎmax にセットされ、タイマーパラメータｔはｔmax にセットされる。
【００４２】
第２のコインが入れられ、第２のコインパラメータ信号ｘ1 が発生したとき、ステップＳ２において、タイマーはここでｔ≠０にセットされ、プロセスはステップＳ３に移行する。ステップＳ４において、パラメータｎ≠０と値ｘ12は、制限されたアクセスウィンドウＲＡＷと比較される。上限値は、受け入れられるかまたは拒絶されるかのいずれかである。受け入れられたと判定されれば、上限値はステップＳ８およびＳ９で検査されたマージンおよび障壁の外側に入る。タイマーｔは、その間中ずっとゼロに向かって作動し続ける。
【００４３】
このプロセスは、タイマーｔ＝０またはカウンタフラグｎ＝０となるまで、連続したパラメータｘ1 を発生しつづける。受入器は、次いで、通常受入ウィンドウＮＡＷの使用に戻る。
【００４４】
前記のプロセスは、１つのコインパラメータ信号ｘ1 に関係する。しかし、前記したように、４つの異なるコインパラメータ信号ｘ1 〜ｘ4 がこの例では生成され、事実、実際上は１４までの異なる個々のパラメータ信号を生成することができる。図４に従って行われたルーチンは、前記のようにコントロールされて、他に対して独立して生成されたそれぞれのパラメータ信号を有し、それぞれが正常アクセスウィンドウおよび制限されたアクセスウィンドウを有する個々のコインパラメータ信号について実行される。プロセスを簡略化する代案として、１つのパラメータ信号がそれぞれのＵＳＢ、ＬＳＢ、ＬＳＭまたはＵＳＭに入ったことがトリガーとなって、すべてのコインパラメータ信号について同時に個々の制限されたアクセスウィンドウが使用される。
【００４５】
他の変形例が可能である。図３に示したルーチンにおいて、カウンタフラグは、予め設定された第１の数ｎmax から下方へ計時される。一般的にｎmax は６から２０の両端を含めた範囲に存在する。ｎ≠０であれば、制限されたアクセスウィンドウＲＡＷが使用される（ステップＳ３）。しかし、ｎ＝０、すなわち６から２０の真のコインが検出されたとき、通常ウィンドウＮＡＷが使用される。１つの不正なコインの発生が、前記ＲＡＷの使用を再度トリガーする（ステップＳ８〜Ｓ１０）。しかし、予め選択された異なる不正なコインの発生数Ｐを使用してｎ＝ｎmax にリセットしたい場合は、それによってＲＡＷの使用を再度トリガーする。予め選択された不正なコインの発生数Ｐは、システムの感度を高めるために、予め設定された数ｎよりも少なくなるように選択される。図４を参照しながら説明したように、より大きいＰの値は、場合によっては、システムを鈍化させるのに好ましいが、不正なコインに対する感度を最大にするためには、Ｐの数は１であることが好ましい。
【００４６】
他の変形例として、ルーチンは、特定の環境において不正なコインであることを意味する、ＮＡＷ自体のたいへん狭い部分の中に入ったコインパラメータ信号に応じて通常受入ウィンドウＮＡＷからＲＡＷへ切り替えることができる。
【００４７】
紙幣受入器
前記したルーチンは、紙幣受入器にも適用でき、その例を図５に示す。検査紙幣３０は、駆動ローラ３１、３２の間に挿入され、紙幣センサが直列に配設された検査プラテン３３を通過する。この例では、４つのセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４は図示されている。これらのセンサは、紙幣の長さ、幅または厚さを検出する光学的センサ、分光反応を分析するために紙幣からの反射光を検出するセンサを備えている。また、代わりに紙幣を透過する光を検出してもよい。予め設定された紙幣の１つ以上の個々の部分が測定される。また、米国特許４８６４２３８号に記載のように、磁性印刷インクの存在を検出することができる。センサＳ１〜Ｓ４は、駆動およびインタフェース回路１０によって駆動および処理され、個々のパラメータ信号ｘ1 、ｘ2 、ｘ3 、ｘ4 を生成する。これらのパラメータ信号は紙幣に関する異なるパラメータを表すが、コイン受入器のために、図１および２を参照して説明した対応する信号に類似している。生じる信号は前記したルーチンに従って処理される。パラメータ信号は、記憶されたウィンドウ値を有するＥＥＰＲＯＭ１２に接続されたマイクロコントローラ１１に送られる。パラメータ信号は、図４を参照しながら前記した方法で、受入紙幣に対応する記憶ウィンドウと比較され、受入可能な紙幣の検出が行われ、結果はライン１３によってゲート３４を作動させるゲートドライバ１４に送られる。紙幣は、受入可能と判定された場合に貯蔵部３５に送られ、そうでない場合は拒絶通路３６に送られ、受入器を出て行く。
【００４８】
この発明によれば、紙幣受入器は、受入可能な紙幣の金種のために個々に通常受入ウィンドウの中に入る、同じデザインによってすべてが作られた連続する不正な紙幣を詐欺師が挿入するのを識別するために強化された安全性を備える。
【００４９】
この発明をコイン受入器および紙幣受入器に関する例示によって説明したが、この発明は、コインに代わってしばしば使われるトークンのような他の貨幣類やクレジットカードやデビットカードに限定されない金銭的価値を有する他のシート面ターに適用できることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるコイン受入器の略ブロック図である。
【図２】  図１のコイン受入器の回路の略ブロック図である。
【図３】  図１のコイン受入器によって生成されるコインパラメータ信号の分布曲線である。
【図４】  マイクロコントローラ１１によって実行される処理ステップの略フロー図である。
【図５】  この発明による紙幣受入器の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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