专利名称：自动柜员机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来处理纸币的自动柜员机。
背景技术：
日本专利JP-B2-3-74431公开了一种自动柜员机，在这种自动柜员机中，在透过纸币光线量的基础上来判断出纸币是新的还是旧的。
日本专利JP-A-10-134225公开了一种自动柜员机，在该机器中，能根据纸币的类型和磨损程度来改变对纸币的处理速度。
日本专利JP-A-10-213581公开了一种通过测量纸币在变形时的反作用力来测量纸币刚挺性的方法。
日本专利JP-A-1-256435和JP-A-8-194859公开了一种自动柜员机，在该机器中，歪扭的纸币、未对齐的纸币、以及磨损的纸币被退回到自动柜员机的一个出入口。
发明内容
本发明的目的是涉及一种用来处理纸币的自动柜员机，在该机器中，能可靠地检测出纸币的切口和/或纸币刚挺性的过度减小。
根据本发明的一种用来处理纸币的自动柜员机，其包括一条用来使纸币沿设定方向移动的纸币通路；一个用来测量纸币状态的检测器，其包括一个用来向纸币发射光线的光线发射器，以及一个用来接收纸币反射光线或穿透过纸币光线二者至少之一的光线接收器。
由于所述检测器通过由光线发射器向纸币发射一束光线、并用光线接收器接收被纸币反射光线或透过纸币光线中的至少之一来测量纸币的状态，因此，所述状态是在纸币反射光线或透过纸币光线中的至少之一的基础上用光学方法检测出的。
该自动柜员机还包括一个纸币变形装置，用来向纸币施加拉力、压力以及一对作用力中的至少之一，其中拉力的施加是在至少一个第一方向和一个第二方向上进行的，第一方向平行于设定的方向，并垂直于纸币的厚度方向，第二方向垂直于该设定方向和纸币厚度方向；压力的施加也是在所述第一和第二方向中的至少一个方向上进行的；所述的那对作用力在第一和第二方向中的至少一个方向上相互背离，同时这对力的方向在纸币的厚度方向上相反。这样就由纸币变形装置延展了纸币上两种缝隙中至少一种的宽度，这两种缝隙分别是指延通到纸币边缘处的缝隙、未延通到纸币边缘处的缝隙，这样就能可靠地检测出纸币上的切口或缝隙。拉力、压力和所述那对作用力中的至少一个在设定方向上的检测器上游侧和下游侧的至少一侧处作用到纸币上。如果纸币变形装置包括至少一个滚轮和一个可转动的辅助滚轮，其中滚轮可绕一条平行于第二方向的轴线转动，所述滚轮具有一个适于在第二方向上与纸币接触、并被压紧到辅助滚轮外周表面上的锥形表面，且锥形表面具有弹性物，则无需使滚轮的转动轴线在垂直于纸币厚度方向的一个假想平面内相对于纸币进给滚轮的转动轴线偏斜，就可以容易地产生拉力和压力二者中的至少一个力。如果滚轮包括一对锥形表面、且锥形表面朝向相同的方向，就可抑制了在纸币上作用一个转动力矩。
当由光线接收器所检测到的纸币反射光线和穿透过纸币光线中的至少一个的光度(流明度)超过某一设定值时，则检测器就检测到纸币上存在延通到纸币边缘处的缝隙、和未延通到纸币边缘处的缝隙两种中的至少一种，并将此作为纸币的状态，这样就可以可靠地检测出在纸币上的缝隙或切口。所述的光度可以是由光线接收器所接收到的、纸币反射光线和纸币透过光线的至少一个的平均光强、最大光强度或总光通量。
如果光线接收器检测到光度和对比度二者中至少之一，就可以在所检测到光度和对比度至少一个的基础上估计出来作为纸币状态指标的纸币刚挺性，其中的光度是指由光线接收器接收到的纸币反射光线和纸币透过光线的至少一个的光度，对比度是指由光线接收器所接收到纸币反射光线和穿透过纸币光线中的至少一个的对比度，这样就用光学的方法测量了纸币的刚挺性。所述的光度可以是由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币透过光线至少一个的平均光强、最大光强或总光通量。所述对比度可以是由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币穿透光线的至少一个的光强均方差或最大光强和最小光强之间的差值。
如果光线接收器是检测光度和对比度二者中至少之一，且如果由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币穿透光线至少一个的光度不超过一个设定值时，就可以在所检测到光度和对比度至少一个的基础上估计出作为纸币状态指标的纸币刚挺性，其中的光度是指由光线接收器接收到的纸币反射光线和纸币透过光线的至少一个的光度，对比度是指由光线接收器所接收到纸币反射光线和穿透过纸币光线中的至少一个的对比度。这样就避免了在对刚挺度的估计或计算过程中引入与纸币上缝隙或切口相对应的光学数值(对刚挺度计算)的干扰。光度可以是由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币透过光线至少一个的平均光强、最大光强度或总光通量。而对比度可以是由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币穿透光线的至少一个的光强均方差或最大光强和最小光强之间的差值。
光线接收器检测出光度和对比度这两项中的至少一项，其中的光度是指由光线接收器所接收到的被纸币上非印刷区(基本为白色或未着墨的区域)和印刷区(基本不为白色或着墨区域)所反射的光线、与透过纸币上印刷区和非印刷区的穿透光线中至少一种光线的光度，而对比度是指由光线接收器所接收到的、在由纸币上的非印刷区和印刷区所反射的光线和透过纸币上非印刷区和印刷区的穿透光线的至少一种光线的对比度。当光度和对比度中的至少一个小于某一设定值时，检测器就判断出纸币的刚挺性低于设定的刚挺度要求。
光线接收器检测出了光度和对比度这两项中的至少一项，其中的光亮度是指由光线接收器所接收到的被纸币上非印刷区(基本为白色或未着墨的区域)所反射的光线、与透过纸币上非印刷区的穿透光线的至少一个的光亮度，而对比度是指由光线接收器所接收到的、由纸币上的非印刷区所反射的光线和透过纸币上非印刷区的穿透光线的至少一种光线中的对比度。当光度小于某一设定值时和/或对比度大于某一设定值时，检测器就判断出纸币的刚挺性低于设定的刚挺度要求。
如果纸币变形装置包括至少一个可绕一条平行于第二方向的轴线转动的滚轮、和一个可转动的辅助滚轮，滚轮包括第一和第二外周表面，这两个表面适于在第二方向上与纸币接触，并压紧到所述辅助滚轮的一个外周表面上，第一和第二表面相对于纸币的摩擦系数是不同的，且第一和第二外周表面上带有弹性物，则无需使滚轮的转动轴线在垂直于纸币厚度方向的一个假想平面内相对于纸币进给滚轮的转动轴线偏斜，就可以容易地产生拉力和压力二者中的至少一个作用力。
图1是本发明自动柜员机的剖视图；图2是本发明中的纸币监测装置的剖视图；图3的立体图表示了本发明纸币监测装置的一部分；图4的示意图表示了在纸币上形成的切口；图5是表示纸币上形成的切口的示意图；图6的立体图表示了本发明的纸币变形装置；图7的立体图表示了本发明的另一种纸币变形装置；图8的立体图表示了本发明另一种纸币监测装置的一部分；图9的立体图表示了本发明又一种纸币监测装置的一部分；图10的立体图表示了本发明又一种纸币监测装置的一部分；图11的图线表示了在抗弯刚挺性比值(指旧纸币和新纸币之间的比值)和平均光亮度比值(旧纸币和新纸币之间的比值)之间的关系；
图12的图线表示了在抗弯刚挺性比值(指在旧纸币和新纸币之间的比值)和光亮度均方差的比值(旧纸币和新纸币之间的比值)之间的关系；图13的图线表示了在抗弯刚挺性比值(指旧纸币和新纸币之间的比值)和平均光亮度比值(旧纸币和新纸币之间的比值)之间的关系；图14的图线表示了在抗弯刚挺性比值(指旧纸币和新纸币之间的比值)和光亮度均方差的比值(旧纸币和新纸币之间的比值)之间的关系；图15是一个纸币出入口的横截面示意图；图16是本发明另一种纸币监测装置的横截面示意图；图17的视图表示了本发明的另一种纸币变形装置；图18的放大视图表示了本发明纸币变形装置中的一对滚轮。
图19的立体图表示了纸币监测装置和纸币变形装置；图20的图线表示了在纸币变形装置滚轮锥角与由纸币监测装置检测出的带有切口的纸币数目之间的关系；图21的放大视图表示了本发明的纸币变形装置中的一个双锥面滚轮；图22的示意图表示了由纸币变形装置施加到纸币上的作用力；图23的示意图表示了由纸币变形装置施加到纸币上的另一种作用力；图24的视图表示了本发明的另一种纸币变形装置；图25的放大视图表示了本发明纸币变形装置中的另一种滚轮。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的自动柜员机1具有一个纸币处理装置2和一个人机界面装置3。纸币处理装置2将纸币收入到自动柜员机1中，以及在此推露出纸币，以便于操作自动柜员机1的人员取走纸币。界面装置3具有一个由显示监视器和按钮组成的组合体，或是一个包括显示监视器和触压开关的触摸屏。操作自动柜员机的人员通过界面装置3输入指令，例如提取现金或储存钱款，由界面装置3指示自动柜员机1的工作程序。该自动柜员机1可包括一个卡处理装置、一个存折处理装置和/或一个硬币处理装置。
当该操作者在界面装置3上发出要储钱的指令时，纸币出入口4的一个活门打开，以将成叠的纸币收到自动柜员机1中。这些纸币的每一张都由一个进给滚轮从纸币出入口拉入而进给向一个传送通路5，其中的进给滚轮的外周表面是由弹性物制成的。传送通路5例如是多个滚轮和一条皮带的组合体，以分别对每一张夹在转动皮带和滚轮之间的纸币进行传送。一个纸币验钞器6检测每张纸币的磁性和/或光学特性，来验证每张纸币是否为伪钞。伪钞以及那些尺寸由于撕扯等原因而变小的不当纸币通过通路7的转接而返回到纸币出入口4。判断为适当的纸币由一个容器8临时容放。当由自动柜员机1计算出纸币出入口4中纸币金额与操作自动柜员机1的人员经界面装置3输入的数目一致时，纸币通过传送通路5输送到另一个容器9中。如果该另一个容器9具有与不同面额的纸币相对应的多个容器隔室9，则纸币通过通路7的转接而导引向各个容器隔室9中合适的一个。
当操作者要从自动柜员机1中取款时，操作者通过界面装置3发出取款的指令。所需数目的纸币被从所述的另一个容器9中输送到传送通路5。当纸币的状态通过纸币验钞器6验证为不适于再从自动柜员机1中流通出去时，不当的纸币就通过通路7的转接而被临时存放在容器8中。只有合适的纸币被输送到纸币出入口4。当纸币出入口4中已经容放了所需金额的纸币后，纸币出入口4的活门打开，这样就使得纸币能被操作者取出到自动柜员机1之外，且不当纸币被从容器8输送到一个残币容器10中。
由于自动柜员机1要被用在自助网点或全天营业的商店中，所以必须要求其具有高可靠性。在另一方面，在市场上流通的纸币通常是状态不佳的。在对低刚挺性和/或带有切口的纸币进行输送和储存时，很容易造成卡塞。当纸币上的切口被一个纸币传送导轨挂住时，就会发生卡塞，或者当低刚挺性的纸币在沿纸币传送路径达到某一处无纸币传送力作用到纸币前向端的位置时，纸币就会造成皱折。由纸币具有切口和低刚挺性引起的故障具有相当高的发生概率。因而，应当将带有切口和低刚挺性的纸币排除出自动柜员机1。
在图1所示的纸币出入口4和容器8之间设置了一个图2所示的纸币判断装置20。
该纸币判断装置20具有一个第一光线发射器21、一个第二光线发射器22、一个光线接收器23、一个促动装置24、一个评定装置25和一个纸币检测器26。第一光线发射器21例如包括隔一条传送路径而朝向光线接收器23的发光二极管LED，纸币B沿其中的传送路径传送。第二光线发射器22例如包括沿传送路径与光线接收器23并列布置的LED。光线接收器23例如包括一个线型CCD像头，其能形成纸币的一个光学图像。第一光线发射器21、第二光线发射器22和光线接收器23被用来检测或测量纸币的状态，而促动装置24用来使纸币B变形。评定装置25包括至少一个CPU和一个存储装置，来处理由第一光线发射器21、第二光线发射器22和光线接收器23获得的光学信息。
促动装置24可具有几个滚轮24，它们的转动轴线相互分开，而它们的外径是相同的。纸币检测器26例如包括一对光电二极管和光敏晶体管，用来检测在这对光电二极管和光敏晶体管的光轴上是否存在纸币。
可用一对光线接收器23来分别和第一光线发射器21和第二光线发射器22相对应。如果用单个光线接收器23来与第一光线发射器21和第二光线发射器22配套时，则第一光线发射器21和第二光线发射器22是交替地发射光线的，这样在第二光线发射器22不发射光线时，第一光线发射器21发射光线，当第二光线发射器22发射光线时，第一光线发射器21停止发射光线。光线接收器23可用作纸币验钞器6，这样纸币判断装置20就被集成合并在纸币验钞器6中。
纸币检测器26可被设置在靠近第一光线发射器21和光线接收器23间光轴的位置处。传送通路5包括传送滚轮27和传送导轨28。至少有一个用来促动纸币B向前的传送滚轮27可用一个平板皮带代替。
如图3所示，传送导轨28具有透明的导引元件28T，光线穿过该元件在第一光线发射器21和光线接收器23之间、以及第二光线发射器22和光线接收器23之间传播。
纸币B由传送滚轮27沿传送导轨28传送到第一光线发射器21和光线接收器23之间光轴的定时从下面的数据计算出来的纸币B由传送滚轮27沿传送导轨28传送到纸币检测器26的定时、以及纸币前向端以恒定的速度从纸币检测器26运动到第一光线发射器21和光线接收器23之间光轴时的时间间隔。
如图4所示，所述切口可以是一条从纸币的外周边缘延伸的切口k1或者是一个未延通到纸币外周边缘的切口k2。当切口k1或k2的宽度很大时，从第一光线发射器21发出的光线就能照到光线接收器23上，因而，当由光线接收器23接收到的光线强度或光线总光通量大于一个设定值时，评定装置25就判断出纸币具有切口，也就是说，当由光线接收器23接收到光线的光线强度或总光通量非常大时，评定装置25就可判断出纸币上具有切口。其中的设定数值程度大于纸币没有切口时、由光线接收器23所接收到光线的强度或光线总光通量。
事实上，在许多情况下，切口k1或k2的宽度是像图5所示的那样小。因而，为了正确地判断纸币上是否具有切口，至少是在第一光线发射器21和光线接收器23之间光轴的上游侧最好用促动装置24将切口k1或k2的宽度扩大。
如图6和图7所示，由于促动装置24具有几个滚轮24，这些滚轮的转动轴线相互分离开，但它们的外径是相等的，所以纸币在其厚度方向上发生变形，这样就使得切口k3和/或k4的宽度扩大，以通过切口k3和/或k4来透过大量的光线。如果即使切口k3和k4的宽度扩大后，光线也不能穿过切口k3和/或k4，则切口k3和k4的周边就会被反射光线照得更亮。在纸币上没有切口时，在由光线接收器23接收到的光线等的总光通量、最大光强度、平均光强的基础上，得出由光线接收器23接收到的光线等的总光通量、最大光强度、平均光强度的一套参考值，在该参考值的基础上判断纸币上是否存在切口。
切口的长度m或n是由评定装置25从光线接收器23所形成的图像中计算出来的，这样，切口m或n大于一个设定阈值时，纸币就可判断为不适合的。该判断是在切口一个端部与纸币前向边缘或之后向边缘之间的最大距离的、或者是在由CCD检测到的切口形成区域大小的基础上作出的。
如图8所示，切口k4的宽度可由一个挤压滚轮和一个向上吹的压缩空气的组合效果来扩大，或者是通过一个用来产生一对作用力的梳状元件来扩大，这对作用力在垂直于纸币厚度方向、且相互垂直的几个方向上的至少一个方向上相互背离，同时这对作用力的方向相反，这样就使得切口在纸币厚度方向上扩大了。
如图9和图10所示，为了扩大切口的宽度，最好还应该使切口的宽度在垂直于纸币厚度方向的方向上扩大。
如图9所示，促动装置24具有圆锥台形状的锥面滚轮，其相对于转动轴线的锥角为θ，且锥面滚轮的锥面在转动轴线方向上相互正对，这样，由于在每个锥形表面的相对径向外表面和相对径向内表面之间的切向速度差，就使得纸币的一部分在垂直于纸币厚度的方向上和纸币的进动方向上受压，而扩大了切口的宽度。
如图10所示，促动装置24具有几个圆柱形的滚轮，这些滚轮的转动轴线相对于垂直于纸币厚度的方向、以及纸币的进动方向有一个偏斜角β，这样，在垂直于纸币厚度的方向上和纸币的进动方向上就作用了一个拉力，由此来扩大切口的宽度。可用一个声学传感器来检测是否存在切口。
如图11所示，由于纸币反射光线的光度(平均光强或光亮度、最大光强度或总光通量)以及纸币的刚挺性是随在市场中流通时间的长短而减小，因而就可列出两个比值之间的关系式，其中的两个比值分别是指未用过的新纸币与各种流通时间后的用过纸币的光度的比值；以及未用过的新纸币与各种流通时间后的用过纸币的抗弯曲刚挺性的比值。
如图12所示，由于纸币反射光线的对比度(光强度的均方差与最大光强度和最小光强度之间的差)以及纸币刚挺性是随市场中流通时间的长短而减小，因而就可以列出两个比值之间的关系式，其中的两个比值分别是指未用过的新纸币与各种流通时长的用过纸币的对比度的比值；以及未用过的新纸币与各种流通时长的已用过纸币的抗弯曲刚挺性的比值。
因而，当纸币发出的光线的光度和/或对比度小于一个设定的阈值，就可判断出纸币是低刚挺性的。
在图11和图12中，光度和对比度的测量是在一个图4和图5所示包括印刷区B1和非印刷区B2的表面上进行的。作为备选方案，如图13和图14所示的情况，也可只在非印刷区上测量光度和对比度。
如图13所示的情况，可拟定出新纸币或未用过纸币与用过了对应时长的旧纸币光度之间的比值与新纸币或未用过纸币与用过了对应时长的旧纸币的抗弯曲刚挺性比值之间的关系。如图14所示的情况，可拟定出在新纸币或未用过纸币与用过了对应时长的旧纸币对比度之间的比值与新纸币或未用过纸币与用过了对应时长的旧纸币的抗弯曲刚挺性比值之间的关系。
因而，在光度和对比度只是在未印刷区B2进行测量的情况中，当从纸币的非印刷区B2反射出的光线的对比度大于一个设定的阈值和/或从纸币的非印刷区B2反射出的光线的光度小于一个设定阈值时，纸币就可判断是低刚挺性的。
当检测到的纸币上切口和/或纸币的低刚挺性超过一个可接受值时，则纸币就被返回到纸币出入口4，这样就防止了不当的纸币被收入到自动柜员机1中。
也可以用光通量传感器(例如光敏元件)来测量平均光强、光亮度以及总的光通量，而不是用电荷耦合CCD元件。
如图15所示，纸币判断装置20最好是设置在靠近纸币出入口4的位置，这样不当的纸币就可以无需进送到传送通路5就可被返回到纸币出入口4。
活门30打开以使得纸币B能插入到纸币出入口4中。在纸币B被插入到纸币出入口4中之后，活门30被关上，且纸币B被压在一个压板31和一个导引板32之间。与导引板32相接触的纸币还与一个进给滚轮33相接触，其中的进给滚轮33的外周面上设置了高摩擦的弹性物，这样就可以通过进给滚轮33的转动来输送纸币。一个在外周面上设置了高摩擦弹性物的限挡滚轮34，其在一个方向上可转动，以促动纸币向纸币出入口4方向运动。这样就只有与导引板32和进给滚轮33相接触的纸币能从纸币出入口4输送到传送通路5，而不与导引板32和进给滚轮33接触的其它纸币则被避免了从纸币出入口4输送到传送通路5。
在纸币被进给滚轮33进行输送的同时，判断纸币上是否存在切口和纸币是否为低刚挺性的。进给滚轮33和限挡滚轮34可使纸币变形而扩大切口的宽度。当检测到在纸币上具有不可接受的切口存在和/或纸币的刚挺性低得不可接受时，进给滚轮33进行反转而将不当纸币返送到纸币出入口4。被返回到纸币出入口4的不当纸币被与导引板32相接触，这样用户就可以容易地将不当纸币撤出。
最好能在最短的时间内，在纸币判断装置20中对某种纸币进行检测来适当地确定出作为纸币上切口存在和纸币低刚挺性判断基础的设定值，由于设定值按照纸币面额的不同而有所不同的。纸币的种类可通过用CCD测量纸币上的印刷图案或用一个色彩传感器(带有色彩滤光镜的光电传感器)来测量纸币上的一种颜色来测量。
如图16所示，在另一种纸币判断装置50中，纸币B在传送导轨55a和55b之间传送。一种从动轴52被压紧在由一个电机(图中未示出)驱动的促动轴51和传送轴61到63的每一个上，这样就使得夹在从动轴52和促动轴51和传送轴61到63的每一个之间的纸币B通过传送轴61-63进行传送，同时在纸币的宽度方向上有一个拉力作用在纸币上，以扩大纸币上的切口。其中的宽度方向垂直于纸币厚度方向和纸币进给传送方向。
一个图像输入装置53例如包括一个LED和一个线型CCD传感器，这样由LED发射出、并由纸币反射的光线和/或由LED发射出的光线以及透过纸币的光线由线型CCD传感器所接收，而输入一个纸币的图像。线型CCD传感器对纸币进行扫描所沿的光轴Q2距离促动轴51一段长度j2。为了可靠地检测纸币上的切口，最好使长度j1尽可能地小。
从动轴52和传送导轨55b被支撑在一个构架54b上，且促动轴51、传送轴61-63和传送导轨55a和55b被支撑在一个构架54a上，该构架54a通过一个枢轴67可转动地连接到构架54b上，这样就使得构架54a可相对于构架54b向上摆动，以从纸币判断装置50中除去杂质或处理阻塞。在邻近传送导轨55a和55b的地方设置了一个纸币检测器66、一个磁性传感器64和一个纸币厚度传感器65。
图17表示了从图16中的Q1箭头方向对纸币判断装置50所观察到的视图。促动装置51具有一个轴101、转动轴承102、锥形滚轮103、限挡环104以及一个齿轮105。齿轮105由所述的电机(图中未示出)驱动。固定到轴101上的锥形滚轮103的外周表面上分别具有弹性物，该外周表面锥缩向一个传送中心线Q3。转动轴承102在构架54a上可转动地支撑着轴101，且限挡环104防止轴101的轴向串动。从动轴52上带有从动滚轮111、一轴112和弹簧113。固定到轴112上的从动滚轮111被传送导轨55b挡住而不能轴向移动，并被弹簧113紧压在锥形滚轮103上。
判断控制装置56用连线121与图像输入装置53电路连接，以及通过连线122与纸币检测器66、磁性传感器64和纸币厚度传感器电路连接，这样就可对图像输入定时、以及从输入图像对纸币上切口进行检测的定时进行控制。
一个机械控制装置57在自动柜员机1中能产生机械运动，例如来转接通路7。该机械控制装置57通过连线123与判断控制装置56电路连接。当纸币B沿一条正常的传送路径被收入到自动柜员机1中时，纸币从出入口4经传送通路5传送而被临时收容在容器8中。如果由纸币判断装置50在纸币上发现了切口，则通路7被转接到将纸币返回到通路4的状态。如果由纸币判断装置50在纸币上发现了切口，同时纸币被从容器8传送到容器9，则通路7被转接成将纸币传送到一个废币容器10中。
如图18所示，锥形滚轮103具有一段圆柱形的外周表面，其宽度为T，以及一段锥形的外周面C。从动滚轮111具有一个圆柱形的外周面。在该实施例中，φd1max约为20mm，φd2约为16mm，W为0.5mm，且θ为15到45度。
当夹在锥形滚轮103和从动滚轮111之间的纸币通过锥形滚轮103的驱动转动而传送时，锥形滚轮103如图18中的虚线所示的那样，在锥形上从小径位置向大径部位的方向上发生轴向变形，这样就在图19所示的那样产生了一个作用力F，促使纸币在F力的方向上移动。设置了一个透明的窗口53s，来透过透明窗口53s将纸币的图像输入到线型CCD传感器中。
由LED53a发出的至少一部分光线穿过了其宽度已被作用力F拉开的切口，而被线型CCD传感器53b所接收到，这样就如图20所示的情况，通过用线型CCD传感器53b来检测至少一部分光线，就能检测或测量切口。对于θ而言，最好使其大于零而小于60°，特别是在15°左右。
如图21所示，锥形滚轮103可以具有一对锥形的外周表面。图22表示了纸币上的夹紧点Pa和Pb，在这两点上，纸币被夹紧在单锥形表面的锥形滚轮和从动滚轮之间，单锥面的锥形滚轮可向纸币施加拉力Fa和Fb，且由单锥面的锥形滚轮向纸币施加了转动力矩Ma和Mb，每个转动力矩都是由纸币在锥形滚轮上的进给速度不一致而造成的。
如果锥形滚轮具有一对锥形外周面，纸币的夹紧点为Pa1、Pa2、Pb1、Pb2，在这些点处，纸币被夹紧在这对锥形滚轮的锥形表面和从动滚轮之间，这样就如图23所示的那样，由锥形滚轮向纸币施加了拉力Fa和Fb，且由锥形滚轮的双锥形表面向纸币施加了转动力矩Ma1、Ma2、Mb1、Mb2。转动力矩Ma1和Ma2相互抵消，且转动力矩Mb1和Mb2相互抵消。因而，在纸币上只作用了拉力Fa和Fb。
如图25所示，锥形滚轮103可用一个摩擦滚轮105来代替，其外周表面包括一段高摩擦系数的弹性物表面105a和一段低摩擦系数的弹性物表面105b，低摩擦的弹性物包括碳氟化合物树脂等材料。当一个从动滚轮由作用力N压紧在摩擦滚轮105上时，外周面上的弹性物表面105a和105b如图25中的虚线所示的那样轴向突出。由于外周弹性物表面105a的摩擦系数要大于外周弹性物表面105b的系数，当外周弹性物表面105b被设置在传送中心线Q3和外周弹性物表面105a之间时，纸币会被促使从外周弹性物表面105b移向外周弹性物表面105a，这样就在纸币上作用了拉力，而将切口的宽度拉大。
传送轴61可用所述的促动轴51取代，这样就可以在更长的时间段和更长的距离上保持切口的扩张。
权利要求
1.一种用于处理纸币的自动柜员机，其包括一条用来沿设定方向传送纸币的纸币通路；以及一个用来检测纸币状态的检测器，该检测器包括用来向纸币发射光线的光线发射器，以及一个用来接收纸币反射光线或透过纸币光线中至少之一的光线接收器。
2.根据权利要求1所述的自动柜员机，其特征在于还包括一个纸币变形装置，用来向纸币施加拉力、压力以及一对作用力中的至少之一，其中拉力的施加是在至少一个第一方向和一个第二方向上进行的，第一方向平行于设定的方向，并垂直于纸币的厚度方向，第二方向垂直于该设定方向和纸币厚度方向；压力的施加也是在所述第一和第二方向中的至少一个方向上进行的；所述的那对作用力在第一和第二方向中的至少一个方向上相互背离，同时这对力的方向在纸币的厚度方向上相反，这样就由纸币变形装置延展了纸币上两种缝隙中至少一种的宽度，这两种缝隙分别是指延通到纸币边缘处的缝隙、未延通到纸币边缘处的缝隙。
3.根据权利要求2所述的自动柜员机，其特征在于拉力、压力和所述那对作用力中的至少之一在设定方向上的检测器上游侧和下游侧的至少一侧处作用到纸币上。
4.根据权利要求2所述的自动柜员机，其特征在于纸币变形装置包括至少一个滚轮和一个可转动的辅助滚轮，其中滚轮可绕一条平行于第二方向的轴线转动，该滚轮具有一个适于在第二方向上与纸币接触、并被压紧到辅助滚轮外周表面上的锥形表面，且锥形表面上具有弹性物。
5.根据权利要求4所述的自动柜员机，其特征在于所述滚轮包括一对锥形表面，且锥形表面朝向相同的方向。
6.根据权利要求1所述的自动柜员机，其特征在于当由光线接收器所检测到的纸币反射光线和穿透过纸币光线的至少一个的光度超过某一设定值时，检测器就检测到纸币上存在延通到纸币边缘处的缝隙、和未延通到纸币边缘处的缝隙两种中的至少一种，并将此作为纸币的状态。
7.根据权利要求1所述的自动柜员机，其特征在于光线接收器检测到光度和对比度二者中至少之一，并在所检测到光度和对比度至少一个的基础上估计出来作为纸币状态指标的纸币刚挺性，其中的光度是指由光线接收器接收到的纸币反射光线和纸币透过光线的至少一个的光度，对比度是指由光线接收器所接收到纸币反射光线和穿透过纸币光线中的至少一个的对比度。
8.根据权利要求6所述的自动柜员机，其特征在于所述光度是在由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币透过光线至少一个的平均光强、最大光强或总光通量的至少一个参数的基础上确定的。
9.根据权利要求7所述的自动柜员机，其特征在于所述光度是在由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币透过光线至少一个的平均光强、最大光强或总光通量的至少一个参数的基础上确定的。
10.根据权利要求7所述的自动柜员机，其特征在于所述对比度是在由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币穿透光线的至少一个的光强均方差与最大光强和最小光强间差值的至少之一的基础上确定的。
11.根据权利要求1所述的自动柜员机，其特征在于光线接收器是检测光度和对比度二者中至少之一，且如果由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币穿透光线至少一个的光度不超过一个设定值时，就可以在所检测到光度和对比度至少一个的基础上估计出作为纸币状态指标的纸币刚挺性，其中的光度是指由光线接收器接收到的纸币反射光线和纸币透过光线的至少一个的光度，对比度是指由光线接收器所接收到纸币反射光线和穿透过纸币光线中的至少一个的对比度。
12.根据权利要求11所述的自动柜员机，其特征在于所述光度是在由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币透过光线至少一个的平均光强、最大光强或总光通量的至少一个参数的基础上确定的。
13.根据权利要求11所述的自动柜员机，其特征在于所述对比度是在由光线接收器所接收到的纸币反射光线和纸币穿透光线的至少一个的光强均方差与最大光强和最小光强间差值的至少之一的基础上确定的。
14.根据权利要求7所述的自动柜员机，其特征在于光线接收器检测出光度和对比度这两项中的至少一项，其中的光度是指由光线接收器所接收到的被纸币上非印刷区和印刷区所反射的光线、与透过纸币上印刷区和非印刷区的穿透光线中至少一种光线的光度，而对比度是指由光线接收器所接收到的、在由纸币上的非印刷区和印刷区所反射的光线和透过纸币上非印刷区和印刷区的穿透光线的至少一种光线的对比度。
15.根据权利要求14所述的自动柜员机，其特征在于当光度和对比度中的至少一个小于某一设定值时，检测器就判断出纸币的刚挺性低于设定的刚挺度要求。
16.根据权利要求7所述的自动柜员机，其特征在于光线接收器检测出了光度和对比度这两项中的至少一项，其中的光亮度是指由光线接收器所接收到的被纸币上非印刷区所反射的光线、与透过纸币上非印刷区的穿透光线的至少一个的光亮度，而对比度是指由光线接收器所接收到的、由纸币上的非印刷区所反射的光线和透过纸币上非印刷区的穿透光线的至少一种光线的对比度。
17.根据权利要求16所述的自动柜员机，其特征在于当光度小于某一设定值时，检测器就判断出纸币的刚挺性低于设定的刚挺度要求。
18.根据权利要求16所述的自动柜员机，其特征在于当对比度大于某一设定值时，检测器就判断出纸币的刚挺性低于设定的刚挺度要求。
19.根据权利要求2所述的自动柜员机，其特征在于纸币变形装置包括至少一个可绕一条平行于第二方向的轴线转动的滚轮、和一个可转动的辅助滚轮，滚轮包括第一和第二外周表面，这两个表面适于在第二方向上与纸币接触，并压紧到所述辅助滚轮的一个外周表面上，第一和第二表面相对于纸币的摩擦系数是不同的，且第一和第二外周表面上带有弹性物。
全文摘要
一种用于处理纸币的自动柜员机,其具有一条用来沿设定方向传送纸币的纸币通路;以及一个用来检测纸币状态的检测器,该检测器包括用来向纸币发射光线的光线发射器,以及一个用来接收纸币反射光线或透过纸币光线中至少之一的光线接收器。
文档编号G07D9/00GK1350272SQ0112559
公开日2002年5月22日 申请日期2001年8月17日 优先权日2000年10月20日
发明者玉本淳一, 大森佳之, 改井瑞树, 吉田和司 申请人:株式会社日立制作所