一种钞箱出钞倾斜角度检测方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明属于存取款设备领域，提供了一种钞箱出钞倾斜角度检测方法及装置。本发明通过在钞箱出钞过程中，分别记录钞票经过两个传感器时电机累计输出的霍尔信号量，并根据两个霍尔信号量的差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度，使得计算出的钞票的倾斜角度更加准确，从而避免了现有的钞箱出钞倾斜角度检测方法所存在的由于电机转速变化及单片机的实时性延迟而导致计算出的钞票的倾斜角度存在偏差的问题，提高了整机的运行效率和稳定性。
【专利说明】
一种纱箱出纱倾斜角度检测方法及装置
技术领域
[0001] 本发明属于存取款设备领域，尤其涉及一种钞箱出钞倾斜角度检测方法及装置。
【背景技术】
[0002] 存取款设备中的钞票一般存储在存取款设备的钞箱中，当用户在存取款设备进行 取款业务时，首先由电机带动挖钞轮旋转将钞票从钞箱中带出，然后再通过后续的各个机 械部件的联动作用，将钞票传输至与用户交互的接客部。为了保证钞票在各个环节的正确 传输，一般会对钞箱出钞时钞票的倾斜角度进行检测，若钞票的倾斜角度过大，则认为钞票 歪斜，整机会回退钞票重新出钞。
[0003] 现有的存取款设备的钞箱中，与钞票传输路径方向垂直的方向并列设置有两个传 感器，在出钞过程中，如图1(a)所示，若钞票正常传输，则两个传感器会同时被钞票遮挡，即 两个传感器会同时检测到钞票;若钞票发生歪斜，如图1(b)和(c)所示，两个传感器中的一 个传感器首先会检测到钞票，而另一个传感器一段时间之后才会检测到钞票。现有的计算 钞票的倾斜角度的方法为：当两个传感器中的一个传感器首先检测到钞票时（如图1(b)所 示），记录当前时间tl，当两个传感器同时检测到钞票(如图1(c)所示)时，记录当前时间t2。 假设电机匀速旋转的速度为v，由于钞票的传输速度与电机的转速相同，也为v，因此，如图1 (d)所示，在tl~t2这段时间内，钞票的传输距离为h = (t2_tl) · V，由于两个传感器之间的 距离d是已知的，因此，钞票的倾斜角度Θ可通过公式tan0=h/d求出。
[0004] 然而，在实际出钞过程中，由于电机负载的变化，电机的转速也会发生相应变化， 即电机并不始终是匀速旋转的，且由于系统采用单片机记录时间，而单片机在处理其他任 务时，可能会使得记录的时间存在延时，因此，采用现有的方法所计算出的钞票的倾斜角度 会与钞票的实际倾斜角度存在偏差。
[0005] 综上可知，现有的钞箱出钞倾斜角度检测方法存在由于电机转速变化及单片机的 实时性延迟而导致计算出的钞票的倾斜角度存在偏差的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种钞箱出钞倾斜角度检测方法及装置，旨在解决现有的 钞箱出钞倾斜角度检测方法所存在的由于电机转速变化及单片机的实时性延迟而导致计 算出的钞票的倾斜角度存在偏差的问题。
[0007] 本发明是这样实现的，一种钞箱出钞倾斜角度检测方法，由电机带动挖钞轮旋转 进而带动钞票移动完成出钞过程，所述电机每旋转预设角度输出一个霍尔信号，且与钞票 传输路径方向垂直的方向并列设置有两个传感器，所述方法包括：
[0008] 在钞箱出钞过程中，当所述两个传感器中至少有一个传感器首先检测到钞票时， 记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍尔信号量；
[0009] 当所述两个传感器同时检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的 数量，计为第二霍尔信号量；
[0010] 计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值；
[0011] 根据所述差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度;其中，所述倾斜角度为钞票相对 于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度。
[0012] 本发明还提供了一种钞箱出钞倾斜角度检测装置，由电机带动挖钞轮旋转进而带 动钞票移动完成出钞过程，所述电机每旋转预设角度输出一个霍尔信号，且与钞票传输路 径方向垂直的方向并列设置有两个传感器，所述钞箱出钞倾斜角度检测装置包括：
[0013] 霍尔信号量记录模块，在钞箱出钞过程中，当所述两个传感器中至少有一个传感 器首先检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍尔信号 量;当所述两个传感器同时检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量， 计为第二霍尔信号量；
[0014] 差值计算模块，用于计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值；
[0015] 倾斜角度计算模块，用于根据所述差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度;其中，所 述倾斜角度为钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度。
[0016] 本发明通过在钞箱出钞过程中，分别记录钞票经过两个传感器时电机累计输出的 霍尔信号量，并根据两个霍尔信号量的差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度，使得计算出 的钞票的倾斜角度更加准确，从而避免了现有的钞箱出钞倾斜角度检测方法存在由于电机 转速变化及单片机的实时性延迟而导致计算出的钞票的倾斜角度存在偏差的问题，提高了 整机的运行效率和稳定性。
【附图说明】
[0017] 图1是现有技术提供的钞箱出钞倾斜角度检测方法的检测原理示意图；
[0018] 图2是本发明实施例提供的钞箱出钞原理示意图；
[0019] 图3是本发明实施例提供的钞箱出钞倾斜角度检测方法的检测原理示意图；
[0020] 图4是本发明实施例提供的钞箱出钞倾斜角度检测方法的实现流程示意图；
[0021] 图5是本发明实施例提供的钞箱出钞倾斜角度检测装置的模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0023] 本发明实施例通过在钞箱出钞过程中，分别记录钞票经过两个传感器时电机累计 输出的霍尔信号量，并根据两个霍尔信号量的差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度，使得 计算出的钞票的倾斜角度更加准确，从而避免了现有的钞箱出钞倾斜角度检测方法存在由 于电机转速变化及单片机的实时性延迟而导致计算出的钞票的倾斜角度存在偏差的问题， 提尚了整机的运彳丁效率和稳定性。
[0024] 图2示出了本发明实施例提供的钞箱出钞原理，为了便于说明，仅示出了与本发明 实施例相关的部分，详述如下：
[0025]如图2所示，在钞箱出钞时，由电机(图中未示出）带动挖钞轮3旋转，进而带动钞票 移动完成出钞过程，且在出钞过程中钞票与挖钞轮3紧密贴合。
[0026] 在实际应用中，电机可以为直流无刷电机，且电机每旋转预设角度会输出一个霍 尔信号。其中，预设角度可根据实际情况进行设置，此处不做限制，例如可设置电机每旋转 7.5度输出一个霍尔信号。
[0027] 在出钞过程中，由于挖钞轮、联动部件等机械部件不可避免地存在磨损情况，因 此，可能会导致钞票发生歪斜，即钞票与与其传输路径方向垂直的方向会存在一定的倾斜 角度。因此，如图2所示，在与钞票传输路径方向垂直的方向并列设置两个传感器，用来检测 出钞过程中钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度，两个传感器分别为传感 器1和传感器2,传感器1和传感器2的连线所在的直线垂直于纸面。
[0028] 在实际应用中，传感器1和传感器2均可以采用红外传感器，每个红外传感器包括 一个发射端和一个接收端，发射端用于发射红外光，接收端用于接收红外光，每个红外传感 器的发射端和接收端的连线平行于纸面，即钞票经过传感器时，传感器的发射端和接收端 分别位于钞票所在平面的两侧，当钞票经过传感器时，会阻碍传感器的接收端接收发射端 发出的红外光，而当传感器的接收端未接收到红外光时，即认为传感器被钞票遮住。
[0029] 图3示出了本发明实施例提供的钞箱出钞倾斜角度检测方法的检测原理。
[0030] 如图3所示，图中横向单箭头方向表示钞票的传输路径方向，传感器1和传感器2并 列设置于与钞票传输路径方向垂直的方向。如图3(a)所示，在钞箱出钞过程中，若钞票发生 歪斜，则其一端先到达并遮住传感器1，使得传感器1首先检测到钞票，此时记录当前电机累 计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍尔信号量halll。
[0031] 如图3(b)所示，钞票继续沿其传输路径方向移动，当其另一端到达并遮住传感器 2,使得传感器2检测到钞票，此时记录当前电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第二霍尔 信号量hall2,由于传感器1和传感器2是并列设置的，因此，此时传感器1和传感器2的检测 状态是同时检测到钞票。
[0032] 在出钞过程中，挖钞轮3的转速与电机的转速相同，且钞票和挖钞轮3紧密贴合。 [0033]设电机每旋转预设角度β输出一个霍尔信号，挖钞轮3的周长为L，电机每旋转预设 角度β对应的钞票沿其传输路径方向移动的距离为s，即电机每输出一个霍尔信号对应的钞 票沿其传输路径方向移动的距离为s。
[0034] 则电机每输出一个霍尔信号对应的钞票沿其传输路径方向移动的距离
其中，360°为圆周角。
[0035] 如图3(c)所示，在钞票被传感器1检测到到钞票被传感器1和传感器2同时检测到 的过程中，钞票移动的距离h= Δ hall · s，其中，Δ hall为第二霍尔信号量hall2与第一霍 尔信号量halll的差值。
[0036]设传感器1和传感器2之间的距离为d，钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向 的倾斜角度为Θ，则钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度的正切值tan0 = h/d=( Ahall · s)/d，根据钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度的正切值 tan0可求出钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度Θ。根据钞票的倾斜角度Θ 可判断钞票的倾斜程度。
[0037]上述钞箱出钞钞票的倾斜角度检测方法所检测到的钞票的倾斜角度更加准确，可 以提尚整机的运彳丁效率和稳定性。
[0038] 图4示出了本发明实施例提供的钞箱出钞倾斜角度检测方法的实现流程，该钞箱 出钞倾斜角度检测方法是基于图3所对应的钞箱出钞倾斜角度检测方法的检测原理提出 的。
[0039] 在钞箱出钞时，由电机带动挖钞轮旋转进而带动钞票移动完成出钞过程，所述电 机每旋转预设角度输出一个霍尔信号，且与钞票传输路径方向垂直的方向并列设置有两个 传感器。
[0040] 如图4所示，所述方法包括：
[0041] 步骤S101:在出钞过程中，当所述两个传感器中至少有一个传感器首先检测到钞 票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍尔信号量halll;当所述 两个传感器同时检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第二 霍尔信号量hall2。
[0042] 在本实施例中，两个传感器中至少有一个传感器首先检测到钞票是指，两个传感 器中至少有一个传感器首先被钞票遮住;两个传感器同时检测到钞票是指，两个传感器均 被钞票遮住。
[0043]步骤S102:计算所述第一霍尔信号量halll和所述第二霍尔信号量hall2的差值。
[0044]作为本发明一实施例，步骤S102具体包括：
[0045]根据以下公式计算所述第一霍尔信号量halll和所述第二霍尔信号量hall2的差 值：
[0046] Δ hall = hall 2-hall 1 ；
[0047] 其中，halll为第一霍尔信号量，hall2为第二霍尔信号量。
[0048]步骤S103:根据所述差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度，其中，所述倾斜角度为 钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度。
[0049] 作为本发明一实施例，步骤S103具体包括：
[0050] 根据以下公式计算出钞过程中钞票的倾斜角度：
[0051] tan9 = (Δhall · s)/d;
[0052] 其中，Θ为出钞过程中钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度，Δ hall为所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值，s为所述电机旋转预设角度对 应的钞票沿其传输路径方向移动的距离，d为所述两个传感器之间的距离。
[0053] 在本发明实施例中，根据公式tan0 = ( Ahall · s)/d计算得出的是钞票相对于与 其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度的正切值，再根据9 = arctan0可求出钞票相对于与 其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度。
[0054]作为本发明一实施例，所述方法还包括：
[0055] 判断所述倾斜角度是否大于预设阈值；
[0056] 若所述倾斜角度大于预设阈值，则控制整机回退钞票重新出钞。
[0057] 在本发明实施例中，判断钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度是 否大于预设阈值，预设阈值可根据时间情况进行设置，此处不做限制。若钞票相对于与其传 输路径方向垂直的方向的倾斜角度大于预设阈值，则说明钞票歪斜，则控制整机回退钞票 重新出钞，即此时整机会执行回退重试动作。
[0058]作为本发明一实施例，所述方法还包括：
[0059] 若所述倾斜角度小于预设阈值，则控制整机继续出钞。
[0060] 在本发明实施例中，若钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度小于 预设阈值，则说明钞票未发生歪斜，此时继续出钞。
[0061] 图5示出了本发明实施例提供的钞箱出钞倾斜角度检测装置的模块结构。本实施 例所提供的钞箱出钞倾斜角度检测装置包括的各模块用于执行图4对应的实施例中的各步 骤，具体请参阅图4以及图4对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。
[0062] 如图5所示，钞箱出钞倾斜角度检测装置包括霍尔信号量记录模块101、差值计算 模块102及倾斜角度计算模块103。
[0063] 霍尔信号量记录模块101用于在出钞过程中，当所述两个传感器中至少有一个传 感器首先检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍尔信 号量halll;当所述两个传感器同时检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号 的数量，计为第二霍尔信号量hall2。
[0064] 比如，在钞箱出钞过程中，当所述两个传感器中至少有一个传感器首先检测到钞 票时，霍尔信号量记录模块101记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍 尔信号量halll;当所述两个传感器同时检测到钞票时，霍尔信号量记录模块101记录当前 所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第二霍尔信号量hall2。
[0065] 霍尔信号量记录模块101将第一霍尔信号量halll和第二霍尔信号量hall2发送至 差值计算模块102。
[0066] 差值计算模块102用于计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值。 [0067]比如，差值计算模块102接收霍尔信号量记录模块101发送的第一霍尔信号量 halll和第二霍尔信号量hall2,并计算第一霍尔信号量halll和第二霍尔信号量hall2的差 值。
[0068] 差值计算模块102将第一霍尔信号量halll和第二霍尔信号量hall2的差值发送至 倾斜角度计算模块103。
[0069] 倾斜角度计算模块103用于根据所述差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度，其中， 所述倾斜角度为钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度。
[0070]比如，倾斜角度计算模块103接收差值计算模块102发送的第一霍尔信号量halll 和第二霍尔信号量hall2的差值，并根据所述差值，计算出钞过程中钞票的倾斜角度。
[0071] 作为本发明一实施例，差值计算模块102具体用于：
[0072] 根据以下公式计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值：
[0073] Ahall=hall2-halll；
[0074] 其中，halll为第一霍尔信号量，hall2为第二霍尔信号量。
[0075] 作为本发明一实施例，倾斜角度计算模块103具体用于：
[0076] 根据以下公式计算出钞过程中钞票的倾斜角度：
[0077] tan9 = (Δhall · s)/d;
[0078] 其中，Θ为出钞过程中钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度，Δ hall为所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值，s为所述电机旋转预设角度对 应的钞票沿其传输路径方向移动的距离，d为所述两个传感器之间的距离。
[0079] 在实际应用中，霍尔信号量记录模块101、差值计算模块102及倾斜角度计算模块 103可以是存取款设备中的处理器。
[0080]作为本发明一实施例，钞箱出钞倾斜角度检测装置还包括判断模块和控制模块。 [0081 ]判断模块用于判断所述倾斜角度是否大于预设阈值。
[0082]比如，倾斜角度计算模块103将出钞过程中钞票的倾斜角度发送至判断模块，判断 模块根据所述倾斜角度判断所述倾斜角度是否大于预设阈值，并将判断结果输出至控制模 块。
[0083]控制模块用于若所述倾斜角度大于预设阈值，则控制整机回退钞票重新出钞。 [0084]比如，当控制模块接收到的判断结果为所述倾斜角度大于预设阈值时，控制模块 控制整机回退钞票重新出钞。
[0085]作为本发明一实施例，控制模块还用于若所述倾斜角度小于预设阈值，则控制整 机继续出钞。
[0086]比如，当控制模块接收到的判断结果为所述倾斜角度小于预设阈值时，控制模块 控制整机继续出钞。
[0087] 本发明实施例通过在钞箱出钞过程中，分别记录钞票经过两个传感器时电机累计 输出的霍尔信号量，并根据两个霍尔信号量的差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度，使得 计算出的钞票的倾斜角度更加准确，从而避免了现有的钞箱出钞倾斜角度检测方法存在由 于电机转速变化及单片机的实时性延迟而导致计算出的钞票的倾斜角度存在偏差的问题， 提尚了整机的运彳丁效率和稳定性。
[0088] 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。
【主权项】
1. 一种钞箱出钞倾斜角度检测方法，其特征在于，由电机带动挖钞轮旋转进而带动钞 票移动完成出钞过程，所述电机每旋转预设角度输出一个霍尔信号，且与钞票传输路径方 向垂直的方向并列设置有两个传感器，所述方法包括： 在钞箱出钞过程中，当所述两个传感器中至少有一个传感器首先检测到钞票时，记录 当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍尔信号量； 当所述两个传感器同时检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数 量，计为第二霍尔信号量； 计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值； 根据所述差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度;其中，所述倾斜角度为钞票相对于与 其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度。2. 如权利要求1所述的钞箱出钞倾斜角度检测方法，其特征在于，所述计算所述第一霍 尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值，具体包括： 根据以下公式计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值： Δ hall =hall2-hall1; 其中，halll为第一霍尔信号量，hall2为第二霍尔信号量。3. 如权利要求2所述的钞箱出钞倾斜角度检测方法，其特征在于，所述根据所述差值计 算出钞过程中钞票的倾斜角度，具体包括： 根据以下公式计算出钞过程中钞票的倾斜角度： tan9 = ( Δ hall · s)/d； 其中，Θ为出钞过程中钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度，△ ha 11为 所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值，s为所述电机旋转预设角度对应的钞 票沿其传输路径方向移动的距离，d为所述两个传感器之间的距离。4. 如权利要求1所述的钞箱出钞倾斜角度检测方法，其特征在于，所述方法还包括： 判断所述倾斜角度是否大于预设阈值； 若所述倾斜角度大于预设阈值，则控制整机回退钞票重新出钞。5. 如权利要求4所述的钞箱出钞倾斜角度检测方法，其特征在于，所述方法还包括： 若所述倾斜角度小于预设阈值，则控制整机继续出钞。6. -种钞箱出钞倾斜角度检测装置，其特征在于，由电机带动挖钞轮旋转进而带动钞 票移动完成出钞过程，所述电机每旋转预设角度输出一个霍尔信号，且与钞票传输路径方 向垂直的方向并列设置有两个传感器，所述钞箱出钞倾斜角度检测装置包括： 霍尔信号量记录模块，在钞箱出钞过程中，当所述两个传感器中至少有一个传感器首 先检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为第一霍尔信号量;当 所述两个传感器同时检测到钞票时，记录当前所述电机累计输出的霍尔信号的数量，计为 第二霍尔信号量； 差值计算模块，用于计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值； 倾斜角度计算模块，用于根据所述差值计算出钞过程中钞票的倾斜角度;其中，所述倾 斜角度为钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度。7. 如权利要求6所述的钞箱出钞倾斜角度检测装置，其特征在于，所述差值计算模块具 体用于： 根据以下公式计算所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值： Δ hall =hall2-hall1; 其中，halll为第一霍尔信号量，hall2为第二霍尔信号量。8. 如权利要求7所述的钞箱出钞倾斜角度检测装置，其特征在于，所述倾斜角度计算模 块具体用于： 根据以下公式计算出钞过程中钞票的倾斜角度： tan9 = ( Δ hall · s)/d； 其中，Θ为出钞过程中钞票相对于与其传输路径方向垂直的方向的倾斜角度，△ ha 11为 所述第一霍尔信号量和所述第二霍尔信号量的差值，s为所述电机旋转预设角度对应的钞 票沿其传输路径方向移动的距离，d为所述两个传感器之间的距离。9. 如权利要求6所述的钞箱出钞倾斜角度检测装置，其特征在于，所述钞箱出钞倾斜角 度检测装置还包括： 判断模块，用于判断所述倾斜角度是否大于预设阈值； 控制模块，用于若所述倾斜角度大于预设阈值，则控制整机回退钞票重新出钞。10. 如权利要求1所述的钞箱出钞倾斜角度检测装置，其特征在于，所述控制模块还用 于： 若所述倾斜角度小于预设阈值，则控制整机继续出钞。
【文档编号】G07D11/00GK106097566SQ201610601888
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月27日 公开号201610601888.3, CN 106097566 A, CN 106097566A, CN 201610601888, CN-A-106097566, CN106097566 A, CN106097566A, CN201610601888, CN201610601888.3
【发明人】朱熙龙
【申请人】深圳怡化电脑股份有限公司, 深圳市怡化时代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院