一种换向器位置检测装置及方法与流程

本发明属于金融设备atm领域，尤其涉及一种换向器位置检测装置及方法。

背景技术：

atm，也称为自动取款机，是银行体系的重要组成部分。随着科技和经济的发展，atm的功能越来越多，使用场景也越来越丰富，日益成为人们日常生活中必不可少的产品。

一般的现金存取款机在运输现金通道中都会装载有改变纸币运输方向的机制（以下称为换向器），通过控制换向器切换动作，控制纸币的行走路线。

换向器控制着纸币的运输方向，换向器的正常切换和及时切换是存取款机能否正常工作的基本保障。换向器切换不及时或者没有正常切换都会导致不同程度的卡钞而出现故障。在目前的存取款设备中，换向器的种类有两种，但对换向器的控制没有检测机制，换向器的控制是通过控制单元输出规定信号驱动换向器动作。存取款设备在启动的时候会初始化设备，由于不知道换向器当前位置因此对换向器的控制通过逻辑实现换向器位置初始化。

目前对换向器的控制通过控制单元输出规定信号驱动换向器向固定的方向的切换。由于对换向器的位置没有检测机制，控制系统发出驱动信号后，不对换向器是否切换成功做检查。这种控制的缺点是，不能知道换向器的当前位置和换向器动作后是否切换成功，设备默认换向器动作成功而继续运行。这种方式的控制若换向器没有正常切换、或切换错误，将会出现卡钞导致损坏纸币的危险。

为此，有必要设计一种换向器位置检测装置及方法，能够即使判断换向器位置，从而防止机器卡钞。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种换向器位置检测装置，旨在解决现有atm换向器没有检测机构容易出现故障的问题。

本发明是这样实现的，一种换向器位置检测装置，包括控制端、换向器、遮挡单元以及至少两个位置信号单元，所述控制端和所述位置信号单元电学相连；所述换向器设有换向器转轴，所述遮挡单元安装在所述换向器转轴上并随所述换向器转轴转动，所述遮挡单元经过所述位置信号单元时所述位置信号单元发送信号给所述控制端。通过增加遮挡单元和位置信号单元判断换向器位置。

本发明的进一步技术方案是：所述位置信号单元包括发射端和接收端，所述发射端和所述接收端对应设置。初始时接收端输出低电平，当遮挡单元挡在发射端和接收端之间时，接收端无法接收到发射端发出的信号，则接收端将输出高电平。

本发明的进一步技术方案是：所述遮挡单元经过所述发射端和所述接收端之间。

本发明的进一步技术方案是：所述遮挡单元为扇形、矩形、三角形中一种。

本发明的进一步技术方案是：所述发射端发出光学信号。

本发明的进一步技术方案是：所述发射端向所述接收端发射红外信号。红外传感器价格低廉，容易购买。

本发明的进一步技术方案是：所述换向器为三相换向器。

本发明的进一步技术方案是：所述换向器位置检测装置包括四个位置信号单元。

本发明的进一步技术方案是：所述换向器为两相换向器。

本发明的进一步技术方案是：所述换向器位置检测装置包括三个位置信号单元。

本方案的另一目的在于提供一种基于前述换向器位置检测装置的换向器位置检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤a：初始化步骤，控制器将位置信号单元设置为低电平，若遮挡单元挡住位置信号单元则位置信号单元输出高电平；

步骤b：检测步骤：控制器获取位置信号单元电平并判断转向器位置。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤b包括以下步骤：

步骤b1：收集步骤，控制器依次获取位置信号单元电平；

步骤b2：判断步骤，控制器将收集到的位置信号单元的电平进行比对，若只有单一位置信号单元为高电平则认定转向器在该位置，若同时有两个以上信号单元为高电平则认定出现错误，进行报错。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤b2包括以下步骤：

步骤b21：控制器判断第i位置信号单元是否被遮挡，若结果为是，则进入步骤b22；若结果为否，则进入步骤b23，其中i为自然数且i的最大值为设置的位置信号单元总数；

步骤b22：判断其他位置信号单元是否被遮挡，若结构为是，则报错，若结果为否，则认定转向器在第i位置信号单元位置处；

步骤b23：进入步骤b21，将步骤b21中的i+1。

本发明的有益效果是：本方案提供的换向器位置检测装置及方法通过对换向器的位置检测，能知道换向器的具体位置，可以根据换向器的具体位置，进行换向器定向切换；通过检测换向器的位置，可以检测控制单元发出换向器动作指令后换向器是否动作成功，解决换向器切换错误导致的卡钞，损坏纸币的问题；此外，还可以通过换向器检测机制得出换向器的故障频率统计换向器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的换向器位置检测装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的换向器的位置变换示意图。

图3是本发明实施例提供的换向器位置检测方法的流程图。

附图标记：1-换向器转轴；2-遮挡单元；3-位置信号单元；31-发射端；32-接收端。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

接下来以三相换向器为例对本发明做进一步说明。

图1是本发明实施例提供的换向器位置检测装置的结构示意图。从图1中可以看出本方案提供的换向器位置检测装置由遮挡单元2和位置信号单元3组成，其中遮挡单元2设置在转向器转轴1的末端，位置信号单元则由一组对射传感器组成。本例中遮挡单元为扇形结构。

当换向器收到控制信号转动时会带动扇形遮挡片转动。当扇形遮挡片没有在对射传感器中间时，对射传感器发射端发出的红外光能被接收端收到，控制单元采集到接收端输入的低电平信号。当扇形遮挡片在对射传感器中间，挡住光线传输至接收端时，控制传感器采集到接收端的电平为高电平。控制单元根据对射传感器的所激发的高、低电平，来判断扇形遮挡片是否在对射传感器中间。换向器检测机制根据这个原理实现换向器位置检测。

图2是本发明实施例提供的换向器的位置变换示意图。下面结合附图2对本例中三相换向器的位置变换方式进行说明。

三相换向器可以在四个位置进行切换，换向器位置描述如图2所示，以下将四个位置分别描述为a位置、b位置、c位置、d位置。

三相换向器由回转线圈（主线圈）以及（锁定线圈）辅助线圈组成。回转线圈用于控制主轴旋转，带动三相换向器完成定位，锁定线圈用于锁定/解锁三相换向器，三相换向器的工作机制如下所述：

（1）在换向器锁定的情况下a和b为一组位置，c和d为一组位置。当换向器锁定时，换向器只能在其中一组位置进行切换。

（2）当换向器处于位置a和位置d时，可进行解锁操作，解锁后，换向器可在a和d位置切换，此时不能到达b位置和c位置。

（3）当换向器处于b位置和c位置时，解锁无效。

根据三相换向器的工作原理，在三相换向器的停止位置（分别为a位置、b位置、c位置、d位置）放置四个对射传感器进行位置检测。

图3是本发明实施例提供的换向器位置检测方法的流程图。从图中可以看出，关于传感器位置检测流程判断顺序如下描述所示：

1、首先获取各传感器的值，判断是否a传感器被遮挡。

2、若是a传感器被挡住，如果b、c、d传感器没有被挡住时，则换向器在a位置；如果b、c、d传感器有一个被遮挡时，则传感器检测位置不正确报错。

3、若a没有被遮挡时，判断b传感器是否遮挡。

4、若b传感器被遮挡，如果c、d传感器没有被遮挡时，则换向器在b位置；如果c、d传感器有一个被遮挡，则传感器检测位置不正确报错。

5、若b传感器没有遮挡时，判断c传感器是否遮挡。

6、若c传感器被遮挡，如果d传感器没有被遮挡时，则换向器在c位置；如果d传感器被遮挡，则传感器检测位置不正确报错。

7、若c传感器没有遮挡时，判断d传感器是否遮挡。

8、若d传感器被遮挡，则换向器在d位置；如果d传感器没有被遮挡，则传感器检测位置不正确报错。

以上是三相换向器检测位置的逻辑控制，在有位置检测机制前提下，控制单元先检测出换向器的位置，然后根据换向器的工作原理，可以实现简单的控制直接到达控制换向器切换至目标位置。并且可以检测出换向器是否切换成功从而做出相应的动作，提前做出保护动作防止出现卡钞损坏纸币的现象。

其他多相换向器根据相同的原理也可以实现操作。

本方案提供的换向器位置检测装置及方法通过对换向器的位置检测，能知道换向器的具体位置，可以根据换向器的具体位置，进行换向器定向切换；通过检测换向器的位置，可以检测控制单元发出换向器动作指令后换向器是否动作成功，解决换向器切换错误导致的卡钞，损坏纸币的问题；此外，还可以通过换向器检测机制得出换向器的故障频率统计换向器的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。