CN101261750B - 一种改进的纸钞辨识器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及允许进行纸钞辨识的设备，该设备包括一个外罩该外罩具有一个受钞部件，一个纸钞收纳部件和一个由所述部件组成的纸钞通路，受钞部件和收纳部件包含着无接缝的纸钞导向装置，构成纸钞通路，用以使用中的纸钞的导向。该设备还包括含着纸钞检测和辨识装置的电路板纸钞通路被设置为和电路板的一个主要平面相交。

Description

一种改进的纸钞辨识器

技术领域

该发明涉及到纸钞辨识方法的改良，更精确地说，涉及到对由自动贩卖机，游戏机，付款机和付钞机等系统处理的软货币，例如钞票的处理和辨识。 

背景技术

为了方便起见，在本详述说明书中，我们将使用“钞票”来指代这一系列软货币。“钞票”还会被用来指代其他形式的，需要确认的具有可检测特征的有价货币，例如门票和优惠券等。 

一台接受和处理钞票的机器通常包括一个通过检查插入钞票的真伪性和新旧程度来对钞票进行辨识的辨识器，并在查验不合格的情况下拒收。该辨识器的例子在本申请人的国际专利，专利号WO03/012747中作过公开。当钞票通过检验后，通常进入一个安全的长期储存，例如一个可移动的盒式储存器或一个机器内部的钱箱。在该长期储存中，检验合格的钞票一般无法被移走或分发给用户，而只能在例如更换储存器时或由一经认可的机器维护或维修的人员清空钱箱时被取走。 

一台纸钞辨识器包含众多的功能部件。因此，一个壳体通常定义为至少是部分的钞票通路，其前部上游部分是可插入钞票的受钞口，后部下游部分是通常连接到一个用于储存钞票的安全的长期储存器的出口。在感知到插入钞票后，辨识器内部的一个传动装置被激活，将钞票经由受钞口拉入辨识器中，并通过一个感应器，该感应器可以检测钞票的某些特性，例如纸钞的有效性。如果钞票的真实性被确认，其将被传动装置沿着钞票通路向下传递，经由出口，进入安全的长期储存器中。而当钞票被确认为伪钞时，传动装置通常反向运转，并将钞票退 回给用户。例如在我们的欧洲专利EP0940778中所描述的一个或多个“防欺诈”功能还可以使辨识器免受欺骗。 

一个传动装置通常包含数对齿轮或辊，并互相配合用以掌控纸钞并将纸钞在钞票通路中转运。各对辊相邻排列并由一电机传动。在每一对辊中至少有一个是由电机传动的。若一对辊都是由电机传动的，那该对辊中的第二个辊将是一个“反应”辊或惰轮，其转动是由电机传动辊的转动而驱动的。传动装置同样可以包括一个或多个安装在间隔分开的从动轮或辊上的灵活的齿状传送带。 

纸钞辨识器的感应器可能包括光源，比如以特定的波长对纸钞进行照射的发光二极管，以及用于接收纸钞发出或反射的光线的光源接收器。合适的磁力感应器也可以感应到纸钞的磁场特性。所获得的纸钞特性将被与真钞的特性进行比较，来鉴别该纸钞的真伪性。 

为了纸钞辨识器的稳定工作和维护，其功能部件如纸钞通路，传动装置和感应器的易接近性是十分重要的。例如，我们经常需要在纸钞通路中清除卡住的纸钞；维护传动装置，比如更换磨损的传送带；清洁或更换感应器。因此，根据WO03/012747和EP0940778，纸钞感应器通常包含可分离的部件，沿着纸钞通路纵向分离，并沿着纸钞通路的壁形成一条接缝。 

人们一直希望纸钞辨识器一方面变得更加可靠和有效，另一方面生产成本变得更加低廉。但是，这些特性在传统意义上总是存在着某种平衡，因为可靠性的增加，例如发生卡钞现象的减少或辨识纸钞的可信度的增加通常归因于更加昂贵的部件。 

因此，存在着以低廉的价格生产可靠且有效的纸钞辨识器的需求。 

发明内容

在此背景下且根据本文第一部分，本发明广义上指：一个纸钞辨识器，包括一个由受钞部件和纸钞收纳部件组成的外罩；一个由这两种部件组成的纸钞通路，其中将受钞部件定义为纸钞通路的上游部件，将收纳部件定义为纸钞通路的下游部件，在纸钞通路中，受钞部件和收纳部件包含着无接缝的纸钞导向装置，并在各自部件中形成了纸钞通路。 

本发明第一部分中所陈述的纸钞辨识器设计简单且生产成本低廉。同时，它又是可靠和有效的。它的设计机动性达到了前所未有水平，例如，在纸钞辨识器部件的排列和更换中，通常其排列是连续的，即沿着纸钞通路的上下游顺序排列。而在本发明第一部分中所陈述的纸钞辨识器中，这些连续排列的部件可以根据要求，通过在壳体中的受钞部件和收纳部件之间合理的分布而彼此分离。例如，可以通过部件的合理分布而使受钞部件或是收纳部件易于更换。 

由于本发明第一部分中所陈述的纸钞辨识器的壳体包含了分别形成纸钞通路的上下游部分的受钞部件和收纳部件，因此该壳体并不像旧工艺中的壳体那样纵向的沿着纸钞通路彼此分离。根据对纸钞辨识器卡钞原因的广泛实验和调查，本发明者发现使用旧生产工艺的纸钞辨识器中，在彼此分离的壳体部件之间的沿着纸钞通路纵向延伸的接缝会对纸钞边缘形成阻隔，并因此造成卡钞，特别是在纸钞在纸钞通路中的初步排列中。本发明第一部分中所陈述的纸钞辨识器的结构可以在以不影响由分离的壳体部件而带来的实质性优点(例如易接近性)的条件下避免该沿着纸钞通路纵向延伸的接缝的形成。 

为了减少卡钞现象的发生，受钞部件中包含位于纸钞通路上游部分延长边缘的无缝纸钞矫正装置，用以矫正纸钞的位置。这样，在纸钞矫正装置中，无论何种方向的接缝都能完全被避免了，使得在关键的纸钞排列阶段发生卡钞的现象大为减少。纸钞矫正装置可方便地包含一个接收管，该接收管还可选择性的包含一个联锁装置，并与纸钞收纳部件中的补充联锁装 置相连接。联锁装置在纸钞收纳部件包含了一个具备补充联锁装置的纸钞收纳管，且纸钞接收管和纸钞收纳管结合起来形成纸钞通路的情况下，对该接收管特别有用。 

更为优化的情况是，受钞部件包含了一个进钞槽和用于夹紧及矫正通过该进钞槽插入纸钞通路的纸钞的装置。而特别优化的情况是，夹紧及矫正纸钞的装置包括：位于进钞槽中间位置的传动装置用来夹紧并沿纸钞通路传递纸钞；而位于纸钞通路延长边缘的无缝纸钞矫正装置用来矫正纸钞通路中已被夹紧的纸钞。这两个装置之间可协同作用：它们互相配合，在纸钞进入后续流程前将其在纸钞通路中排列整齐，并同时减少卡钞的发生。任何未对齐的纸钞会被无缝矫正装置通过向纸钞施加矫正力及传动装置使纸钞产生的移动来进行矫正。与传动装置联合使用的矫正装置最好是无缝的，因为我们发现在使用有缝矫正装置，尤其是缝隙沿着纸钞通路纵向延伸的旧式纸钞辨识器中，那些被夹紧并被传递的纸钞特别容易卡钞。 

传动装置可非常便捷的包含一对驱动轮。这对驱动轮中至少有一个是由位于纸钞收纳部件的电机驱动的。这是一个由本发明第一部分中所述的纸钞辨识器所带来的变通的组件分布的例子：该对驱动轮中至少有一个轮子是由位于纸钞收纳部件的电机驱动的，而在受钞部件中则无需电机，从而使受钞部件的更换成本变得更加低廉。更为优化的方案是，这对驱动轮中的只有一个是由电机驱动的，而另外一个则是惰轮。 

受钞部件可非常便捷的包含一个位于纸钞通路上游的切口，使得驱动装置易于接近纸钞通路。 

纸钞收纳部件还包含纸钞传递装置和纸钞感应装置。纸钞收纳部件中的这些组件使得受钞部件安装和更换的成本更加低廉。纸钞传递装置还包含了一个用于夹紧和传递纸钞的驱动装置和一个对驱动装置进行驱动的电机。 

未来保证纸钞在纸钞通路中仍然保持整齐，纸钞收纳部件还包含了位于纸钞通路下游部分边缘的纸钞导向装置，用以对 纸钞进行导向。尤其优先的是该导向装置是无接缝，这样可以大大减少发生在纸钞通路下游部分的卡钞现象。该无缝纸钞导向装置还可包含一个接收管，该接收管还可选择性的包含一个联锁装置，并与受钞部件中的补充联锁装置相连接(如上文所述，最佳方案是与受钞部件上的纸钞接收管中的联锁装置相连接)。 

纸钞导向装置可以作为一个光学元件，将光源发出的光线输送到纸钞通路中去照射纸钞。此外，纸钞导向装置也可以有选择性的作为一个光学元件，将纸钞通路中的光输送到一个光感应器中。为了使其有效的输送光线，纸钞导向装置可部分的或全部由半透明的塑料材质构成。因此，纸钞导向装置可用于在纸钞通路中输送用于辨识纸钞的感应光线。 

当纸钞导向装置被作为光学元件使用时，特别需要一个无缝的机构。例如，经由无缝光线元件来校准光学传感器会变得更加容易，因为光路将保持恒定。为了达到无缝结构，纸钞导向装将由一个环绕纸钞通路的接收管组成，用于横跨纸钞通路输送光线。这种设计的优势在于，可以使得纸钞辨识器在只有一个光线元件的情况下工作，而纸钞导向装置同时也沿着纸钞通路发挥了纸钞的导向功能。因此，纸钞辨识器将变得更为紧凑且生产成本也较旧工艺更为低廉。接收管可选择性的包含一个用于容纳驱动装置的切口。 

本发明第一部分中所陈述的纸钞辨识器中包含一块与纸钞导向装置协同工作的电路板。该电路板中包含了一对用于检测纸钞通路中的纸钞的有效性的LED灯/感应器组合，纸钞导向装置则在该对有效LED灯/感应器组合中的LED灯及感应器之间形成一个检测光通路，该检测光通路横贯相交纸钞通路。这样，电路板就可以通过分析有效LED灯及有效感应器之间的光线流动来检测纸钞通路中的纸钞。纸钞导向装置中还包含一个或多个完整的光线组件用来导向光线使其沿着检测光通路运行。更为优化的情况实施例是，该对有效LED灯/感应器组合中的LED灯和感应器全都位于电 路板的一个主要表明之上，而纸钞导向装置中的光线组件是由许多棱镜构成的，用来引导该对有效LED灯/感应器组合中的LED发出的光线，穿越纸钞通路，到达该对有效LED灯/感应器组合中的感应器。将LED和感应器置于电路板的一个主要表面之上将显著的简化电路板的生产工艺，从而降低成本。为了加强检测的精确性，纸钞导向装置中的光线组件还可包含一个用来集中该对有效LED灯/感应器组合中的感应器上的光线的聚光透镜。 

该电路板中还额外或可选择性的包含了一对用于感应纸钞插入纸钞辨识器的插入LED灯/感应器组合，插入LED灯/感应器组合中的LED灯和感应器之间则在纸钞导向装置中形成一个插入光通路，该插入光通路横贯纸钞通路。这样，电路板就可以通过分析插入LED灯和插入感应器之间的光流动线来感知纸钞的插入。纸钞导向装置中还包含一个或多个完整的光线组件用来导向光线使其沿着插入光通路运行。为了降低生产成本，插入LED灯/感应器组合中的LED灯和感应器全都位于电路板的一个主要表面之上，而纸钞导向装置中的完整的光学组件是由许多棱镜构成的，用来引导插入LED灯/感应器组合中的LED灯发出的光线，穿越纸钞通路，到达插入LED灯/感应器组合中的感应器。 

为了使插入LED灯/感应器组合尽早的感知到纸钞的插入，纸钞导向装置还包含了一个插入光引导装置，引导从插入LED灯/感应器组合中的LED灯发出的光线，穿越由纸钞辨识器受钞部件构成的纸钞通路的上游部分，到达插入LED灯/感应器组合中的感应器。纸钞辨识器的受钞部件还包含了一个进钞槽和驱动装置，用以在该进钞槽中夹紧和传递插入到纸钞通路中纸币，插入光引导装置则用来引导光线在驱动装置和进钞槽之间穿越纸钞通路的上游部分。这样，插入到进钞槽中的纸钞插入可以在到达驱动装置之前被感知到，使得驱动装置在纸钞到达之前被激活。为了使插入光通路穿越纸钞通路的合适的上游部分，插入光引导装置将由一个光线传输臂和一个光线接收臂组成，并与受钞部件(特别是受钞部件中的纸钞接收管) 协同作用。为了加强感知纸钞插入的精确性，光学组件还可包含一个用来集中插入LED灯/感应器组合中的感应器上的光线的聚光透镜。 

电路板的平坦表面被设计成与纸钞传递的通路相垂直。在一个实施例中，纸钞在传递中通过电路板上的一个缝隙。 

为了保护纸钞辨识器免受欺诈，电路板可额外或可选择性的包含一个用以检测吊线的防吊线LED灯/感应器组合，防吊线LED灯/感应器组合中的LED灯和感应器之间则在纸钞导向装置中形成一个防吊线光通路，该防吊线光通路横贯纸钞通路。这样，电路板就可以通过分析防吊线LED灯/感应器组合中的LED灯和感应器之间的光线流动，检测到对纸钞辨识器的欺诈行为。当纸钞导向装置中同时包含一个检测光通路和一个防吊线光通路时，这两条光通路在纸钞通路中是相互横穿的。为了加强防吊线检测的精确性，纸钞导向装置还可包含一个用来集中防吊线LED灯/感应器组合中的感应器上的光线的聚光透镜。 

电路板中还可包含一个或多个有效LED/感应器组合和/或更多的防吊线LED灯/感应器组合，所有需要的光通路都形成于纸钞导向装置之中。最优先情况为，辨识器中所有基于感应功能的光线都经由纸钞导向装置，这就使纸钞辨识器的设计变得特别紧凑且成本低廉。 

纸钞收纳部件和受钞部件可以固定式连接在一起和/或可移动式的连接在一起，可移动式连接的优势在于这两个部件可以单独更换，考虑到本发明第一方面中的纸钞辨识器所呈现的组件分布的灵活性，这一点是特别有益的。纸钞收纳部件和受钞部件还包含了补充联锁装置，用来解开纸钞收纳部件和受钞部件的联锁。 

在本发明的第二方面中，一个纸钞辨识器是由一个外罩，一个纸钞通路和一个包含一个纸钞感应装置的电路板组成的，其中纸钞通路与电路板的一个主要表面相垂直。 

本发明第二方面所述的纸钞辨识器开启了一个纸钞辨识器设计的新领域，其电路板的主要表面(具有组件的表面)无需像旧的工艺中那样与纸钞通路平行。 

在旧式纸钞辨识器中，一个或多个电路板的主要表面是与纸钞通路平行的，这样纸钞通路的长度将永远不能小于最长的平面电路板的宽度。但是，本发明第二方面所述的纸钞辨识器中，纸钞通路被设计成与电路板的主要平面相交(或者，换言之，电路板被安装形成一个交角，比如与纸钞通路相垂直)，这样就能减小决定纸钞通路长度的电路板的尺寸，形成一个更加紧凑的设计。本发明第二方面中的纸钞辨识器所实现的更短的纸钞通路具有许多明显的优势，例如减小纸钞辨识器的深度。而纸钞辨识器的可靠度也得到了提升，因为更短的纸钞通路将降低纸钞卡纸的几率。 

为了节约空间，电路板优选为与纸钞通路相垂直。另外，电路板还可包含一个类似缝隙的凹处，这样纸钞通路可穿越这个凹处。一个缝隙特别的好处在于，纸钞通路可在电路板的中间位置穿越电路板，从而节约更多的空间。另外，一个缝隙还使得电路板上的部件可以环绕在纸钞通路的周围。 

如果电路板包含一个缝隙或凹处，那电路板还可另外包含被设计成跨越该缝隙工作的纸钞感应装置，纸钞辨识器还可另外包含一个被设计成与电路板的缝隙协同工作的光学元件。 

为了使纸钞辨识器能够辨识纸钞的有效性，纸钞感应装置可包含一个被安装在电路板单一主要表面上的有效LED/感应器组合。另外或可选择性的，纸钞感应装置还可包含一个被安装在电路板单一主要表面上的插入LED/感应器组合，用以感知插入纸钞辨识器的纸钞。纸钞感应装置还可包含一个安装在电路板单一主要表面上的防吊线LED/感应器组合。 

本发明第二方面所述的纸钞辨识器中的光学元件可包含多个光学组件，并在至少一个LED灯/感应器组合的LED灯和感应器之间形成一个光通路，该光通路与纸钞通路相交。更为优化的情况为，光学组件可为纸钞辨识器中所有的光学感应装置提供光通路，使得无需其他的光学组件。因此，光学元件可在该或每个LED灯/感应器组合的LED灯和感应器之间形成一个光通路，这个或每个光通路与纸钞通路相交。 

更优化的形式是，电路板与纸钞通路相垂直，其中的光学组件可包含多个完整的直角棱镜，用来在至少一个LED灯/感应器组合中的LED灯和感应器之间形成一个光通路。多数的纸钞光学感应器在与纸钞垂直时能发挥最大的功效。因此，这些光学元件被合理的安装，这样至少有一个LED灯/感应器组合中的LED灯和感应器之间的光通路与纸钞通路相交，而纸钞通路与在其中运行的纸钞的主要表明相垂直。 

为了增加纸钞感应装置的精确性，光学元件中可包含一个用来集中LED灯/感应器组合中的感应器上的光线的聚光透镜。 

当光学元件具备沿着纸钞通路对纸钞进行导向的第二个功能时，本发明第二方面所述的纸钞辨识器可变得更为紧凑。这样，光学元件会包含一个被定义为纸钞通路的管道。 

电路板的感应装置可具备多种功能。因此，电路板可包含插入感应装置，而光学元件可至少形成插入感应装置的部分光通路。此外，电路板可包含有效感应装置，而光学元件可至少形成有效感应装置的部分光通路。电路板还可包含防吊线感应装置，而光学元件可至少形成防吊线感应装置的部分光通路 

为了降低电路板的生产成本，电路板可包含共同朝向第一个方向的一个LED灯和一个感应器，光学元件可从该LED灯至感应器间，穿越纸钞通路形成一个光通路。理想的方案是，电路板上的所有LED灯和感应器都安装在电路板的单一主要表 面之上，朝向同一个方向。电路板还可包含一个基于感应装置的输出结果而来控制纸钞辨识器的驱动装置的逻辑电路。 

从第三方面，本发明广泛的涵盖了一个包含一个纸钞通路和一个感应纸钞有效性的光学元件的纸钞辨识器，其中的纸钞通路从光学元件的缝隙中穿越。 

光学元件是由半透明的塑料材质构成的，并具备无缝模式的结构。其优势在于可以降低生产成本，并使得纸钞辨识器的感应功能的校准变得更有高效，因为缝隙会改变光学元件中的光学的行为。 

光学元件可包含多个完整的光学组件，例如棱镜，聚光透镜，传导透镜或光通道。 

完整的光学组件可至少形成一条与纸钞通路相交的纸钞有效感应光通路，还可包含一个传导棱镜用以将发自有效光源的光线引导入纸钞通路中，一个接收棱镜用以将来自纸钞通路中的光学引导入有效感应器中。为了加强纸钞有效感应的精确度，光学组件还可包含一个用以集中有效感应器上的光线的聚光透镜。最佳的形式是，光学组件形成数条与纸钞通路相交的平行的纸钞有效感应光通路。这样，就可以在多个位点同时评估纸钞通路的有效性。 

光学组件还可形成一个与纸钞通路相交的插入感应光通路，并包含一个用以将来自插入光源的光线引导入纸钞通路的上游区域的传输臂，和一个用以将来自纸钞通路上游区域的光线引导入插入感应器的接收臂。 

为了加强纸钞辨识器的安全性，光学组件还可形成一个与纸钞通路相交的防吊线光通路。其中的光学组件同时形成一个有效感应光通路，防吊线光通路和有效感应光通路在纸钞通路中互相横跨。 

第四方面，本发明包含一个连同一个纸钞辨识器一起使用的外罩，该外罩包含一个用于纸钞辨识器中接收纸钞的进钞槽，一对位于进钞槽中间位置的，可使接收到的纸钞旋转运动的纸钞夹紧轮，和至少一个用以矫正进钞槽中的纸钞的无缝导向面。 

本发明的外罩可以在纸钞向下进入到纸钞辨识器中进行辨识之前对纸钞进行位置矫正。纸钞排列整齐是纸钞辨识器精确的发挥其核心功能，例如有效性感应，的前提条件。如果纸钞不能正确的排列，则将无法得到有效的辨识。此外，纸钞排列整齐对减少卡钞现象的发生也是很重要的。未排齐的纸钞在纸钞辨识器中更易卡住，导致昂贵的停机时间。本发明第四部分中的外罩可在纸钞刚刚进入纸钞辨识器时，即在进钞槽处，就将纸钞排列整齐，从而避免卡钞现象的发生。 

对纸钞进行位置矫正是由以下两者的协同左右实现的：一对位于中间位置的使纸钞旋转运动的夹紧轮和至少一个用以矫正转动纸钞位置的无缝导向表面。任何排列不整齐的纸钞都会被无缝导向表面所矫正，并使纸钞相对于中间位置夹紧轮发生旋转运动。使用无缝的纸钞导向表面是很重要的，因为我们发现在使用有缝矫正装置，特别是那些缝隙沿着纸钞通路纵向延伸的旧式纸钞辨识器中，转动夹紧并被传递的纸钞特别容易发生卡钞。 

轮子和导向表面合理布局，使得可对未排列整齐的纸钞施加矫正力。由于纸钞可绕纸钞夹紧轮中单独一对夹紧轮旋转，因此矫正力可对未排齐的纸钞进行位置矫正。 

更为简单的形式是，导向表面可以是一个管路。为了使生产变得更加简单且成本低廉，外罩可由一个模压塑料材质构成，而这个管路则可是外罩中的一个模压组件。 

至少有一个轮子是被驱动的，外罩中还包含一个齿轮结构，以使一个外部的电机来驱动至少一个轮子。 

非常方便的，该外罩还可包含一个用来与辨识器相连接的连接装置，从而使这两个设备可以单独装配。该连接装置由例如一个铰链和/或一个用来和辨识器上的补充销子部件相连接的钩子部件组成。 

附图说明

为了使本发明更易理解，接下来是以例如附图形式呈现的参考条例： 

图1是本发明中的纸钞辨识器处于开启形式时的正面透视图； 

图2是图1中的纸钞辨识器处于开启形式时的背面透视图； 

图3是图1中的纸钞辨识器的受钞部件的背面透视图； 

图4是图1中的纸钞辨识器的收纳部件的正面透视图； 

图5a是分开展示的图1中的纸钞辨识器的电路板和一个纸钞收纳通道的背面透视图； 

图5b是图5a中的电路板和一个纸钞收纳通道的侧面透视图； 

图6是图5a和图5b中的电路板的背面透视图； 

图7a是图1中的纸钞辨识器处于关闭形式时的正面透视图； 

图7b是图1中的具有一个可移动电源的纸钞辨识器处于关闭形式时的正面透视图， 

图7c是图1中的纸钞辨识器处于关闭形式时的背面透视图； 

具体实施方式

根据图1和图2，本发明第一个实施例的纸钞辨识器2包含一个紧凑的，盒状外罩3，具有第一，第二，第三，第四侧边2A，2B，2C，2D，一个近端底部2E和一个远端底部2F。众多的由耐久塑料材质铸成的组件构成了该外罩。本质上说，辨识器包含下述三个主要的铸造模块： 

纸钞辨识器2包含一个用来接受纸钞的受钞部件4(未在图上显示纸钞)，其为第一个主要铸造模块，纸钞辨识器还包含一个用来检验纸钞有效性及将受到的纸钞分配到一个长期储存(未在图上显示)中的纸钞收纳部件6，其为第二个主要铸造模块。受钞部件4和纸钞收纳部件6通过两个铰链8相互可旋转连接，下文会详述该连接。在图1和图2中，辨识器2是处于开启形式的，受钞部件6与纸钞收纳部件4是旋转分离的。 

受钞部件4包含一个表面12为长方形的罩子或外罩10，在图1中显示最为清楚。该表面12最接近于纸钞辨识器2的使用者，并包含一个长方形的进钞槽14，形成纸钞通路(或通道)16的前端，纸钞则沿着该通路进入辨识器2并在其中运行。受钞槽14位于该表面12上的一个长方形的突起部分18，使得纸钞辨识器2被安装在一个自动售货机或类似设备(未在图上显示)上时，受钞槽可被使用者看到且触及到。根据自动售货机的设计形式，当纸钞辨识器2安装上去之后，表面12上的该突起部分18可以成为纸钞辨识器2上唯一可见的部分。 

根据图1，图2和图3，外罩10的第一，第二，第三和第四侧边壁20A，20B，20C，20D分别从长方形表面12的底部延伸，使外罩10形成一个具有内部的空穴22末端开口的盒状 外罩。边壁20A，20B，20C，20D上有许多在纸钞辨识器2进行安装时用于定位和固定的结构24。此外，第一侧边壁20A上还有一个凹陷26，其中有一个缝隙28，用来连接纸钞收纳部件6上的扣钩30，同时第三侧边壁20C支持着两个轴承33，各自成为一个铰链8中的一部分。第二，第四侧边壁20B，20D上各自包含向外突起的延伸至末端薄边34，36，用来帮助受钞部件4密封和相对于纸钞收纳部件6的定位。薄边34，36包含内部定位突起37。 

罩子10的一个功能是将辨识器2中的内部组件容纳在受钞部件4之中。根据图2和图3，容纳在受钞部件4的罩子10中的主要部件是：在受钞部件4中形成纸钞通路16的一个纸钞接收通路38，夹紧并沿着纸钞通路16传递纸钞的一对驱动轮40，42，和一个驱动该对驱动轮40中的一个轮子的传动装置44。 

纸钞接收通道38是一个与罩子10整合在一起的硬质管道，从罩子10的表面12上的受钞槽14一直延伸到其与纸钞收纳部件6的纸钞收纳通道48的分界面46处。 

纸钞收纳通道48组成了第三个铸造模块并将在下文中详述。纸钞接收通道38和纸钞收纳通道48共同形成了一个穿过辨识器的四周封闭的管道，作为穿过辨识器的完整的纸钞通路16。纸钞接收通道38的横截面是长方形的，第一和第二侧边壁38B，38D之间的距离构成其相对较长的宽度，第一和第二底边壁38A，38C之间的距离构成其相对较短的高度。纸钞接收通道因此构成并包裹着纸钞通路16，并与纸钞的尺寸完全匹配，使纸钞能沿着纸钞通路16被传递和导向。同时，通道38的宽度是恒定不变的，而其高度在进钞槽中自槽口14起逐渐减小，之后达到一个固定值，这样就形成了一个漏斗形状。这种设计能帮助引导插入的纸钞进入辨识器中。 

纸钞接收通道38中的，作为纸钞边缘导向面(或导向装置)的侧边壁38B，38D在进钞槽14和分界面46之间是无缝 的。在分界面46处，纸钞接收通道38的主壁38A，38C包含锯齿状(齿状)边缘50，作为纸钞收纳部件6中的纸钞收纳管道48的锯齿状(齿状)边缘52的补充，并与其共同作用。纸钞接收管道38中的主壁38A，38C还包含数个沿纸钞通路方向可以容纳轮子40，42和纸钞收纳部件6中的一个光导向装置56的切口54。以下将详述容纳光导向装置56的切口54比容纳轮子40，42的切口54长，这样光导向装置56的顶端比轮子40，42的咬口更接近于进钞槽14。这样，插入的纸钞在到达轮子40，42的咬口之前就能通过光导向装置56被辨识器感知到。纸钞接收通道35的侧边壁38B，38D在分界面46处包含与纸钞通路16完全垂直的直的边缘58。 

轮组40，42用来沿着纸钞接收管道38运输纸钞。该对轮组40，42包含第一个，一个驱动轮40和第二个，一个惰轮42。第一个和第二个轮子40，42是相互偏斜的，这样就能够夹紧其间的纸钞。轮组40，42是安装在轴(轮轴)上的，轮轴分别由纸钞接收通道38两边的，罩子10上的突起支持。每一个轮子40，42分别被定位于纸钞接收通道38的主壁38A，38C上的各一个位于中间位置的切口54内。这样，这对轮组40，42在纸钞通路16中，到两个侧边壁38B，38D距离相等的中间位置进入其中，并接触到被夹紧的纸钞。这对轮组40，42被置于靠近进钞槽14的位置，使其甚至在纸钞通过进钞槽14部分的插入纸钞通路16时，就能够夹紧并沿着纸钞通路16运输纸钞。使用一对位于纸钞通路16中央的轮组40，42还能使该对轮组作为被夹紧的纸钞的一个绕轴转动的支点，这些纸钞的插入方向是与沿着纸钞通路16移动的正确的方向存在着一定角度的。这个绕轴转动的支点，连同纸钞接收通道38的无缝的侧边壁38B，38D则能够修正这样的不整齐情况。 

驱动轮40是由传动装置44驱动的。传动装置44包含：驱动轮40和一个安装在第四侧边壁20D上的第一嵌齿59之间的一个延伸轴57；和一个安装在一个薄边36上的与第一嵌齿59协同作用的第二嵌齿60。第二嵌齿60在末端延伸超出第四侧边壁20D并为薄边36所屏蔽。通过一个驱动装置88(位于纸 钞收纳部件6之中)对第二嵌齿60的驱动会通过第一嵌齿59和轴57导致驱动轮40的移动。 

根据图1，图2和图4，纸钞收纳部件6包含一个末端敞开的盒状格子62。这个格子包含第一，第二，第三和第四后端侧边壁64A，64B，64C，64D，与受钞部件4中相应的前端侧边壁20A，20B，20C，20D的末端对齐，并在其末端支撑着一个格子62的后部挡板66。后部挡板66包含一个末端突起部分68，其中有一个纸钞收纳槽(或出口)70，形成了纸钞通路16的一个出口。 

第一后端侧边壁64A包含与第一前端侧边壁20A上的凹陷26中的缝隙28通过咬合连接的伸长的扣钩30。 

第三侧边壁64C支持着与受钞部件4上的轴承33相连接的第一和第二拄体72，并共同组成了铰链8。最后，第二和第四后端侧边壁64B，64D上包含了用来定位受钞部件4上向外突起的薄边34，36的外部脊状物74，一个与薄边34，36上的定位突起37相匹配的缺口78，和受钞部件4的驱动装置44中的第二嵌齿60。 

纸钞辨识器2的许多内部组件位于纸钞收纳部件6的格子62之中或由其所支持。这些组件包括：形成纸钞收纳部件6中的纸钞通路16的纸钞收纳管道48；在纸钞通路16中运输及验证纸钞的纸钞感应装置；沿纸钞通路16运输纸钞的两对轮组80，82，84，86，和一个驱动两个轮子80，84和受钞部件4的第二嵌齿60的一个驱动装置88。 

根据图4和图5a，图5b，纸钞收纳管道48的外形与受钞管道38一致，为一个硬质管道，从格子62的后部挡板66上的纸钞收纳槽70处向上延伸至与受钞部件4的纸钞接收管道38之间的分界面46。纸钞收纳管道48的横截面是长方形的，分别与第二，第四后端侧边壁64B，64D相邻的第一和第二侧壁48B，48D之间的距离构成其相对较长的宽度，第一和第二主 壁48A，48C之间的距离构成其相对较短的高度。同时，通道48的宽度是恒定不变的，而其高度在纸钞收纳槽70中自槽口70起逐渐减小，之后达到一个固定值。纸钞收纳槽48因此在一端形成了一个漏斗形状。 

纸钞收纳通道48的一个功能是在纸钞收纳部件6中形成了纸钞通路16，并引导纸钞沿着纸钞通路16运行。作为纸钞边缘的导向表面的纸钞收纳通道48的侧边壁48B，48D，在分界面46和收纳槽70之间是无缝的。在分界面46处，纸钞收纳通道48的主壁48A，48C包含锯齿状(齿状)边缘52，作为受钞部件4中的纸钞接收管道38的锯齿状(齿状)边缘50的补充，并与其共同作用。纸钞收纳管道48中的主壁48A，48C还包含可以容纳纸钞收纳部件中的导向轮80，82，84，86的切口90。纸钞收纳管道48的侧边壁48B，48D在分界面46处包含与纸钞通路16完全垂直的直的边缘92。 

纸钞收纳通道48还在纸钞辨识器2感应纸钞中起到了重要的作用。与纸钞接收管道38不同，纸钞收纳通道48是一个半透明的铸体，作为一个完整的光学元件与一个电路板98共同作用来感应纸钞。根据图5a和5b，电路板98被安装在纸钞收纳管道48上靠近与受钞部件4的分界面46的位置，并与纸钞通路16相垂直。纸钞收纳通道48及其形成的纸钞通路16穿越电路板98上的相应形状的孔隙100。在单独展示电路板98的图6中，我们可以清楚的看到孔隙100周围环绕着6组电路板98上的LED灯/感应器组合102，102A，102B，104，104A，104B，每一组都通过纸钞收纳通道48，穿越孔隙100。 

LED灯102，102A，102B和感应器104，104A，104B都位于电路板的极远面上。为了使得电路板98能够感应到纸钞通路16中的纸钞，每一个LED灯/感应器组合中的LED灯102，102A，102B和感应器104，104A，104B之间各自的光通路的大部分都落于纸钞收纳通道48之中。各个光通路的其余部分包含了至少部分的纸钞通路16的横截面。同时，纸钞收纳通道48只截留了部分的光通路，可以被认为形成了整个的光通路。 

电路板上的LED灯/感应器组合102，104的4个部件用于检测纸钞的有效性，被设计成穿越纸钞收纳通道48的最高点，从而通过纸钞通路16。这些有效验证组102，104的每一个都包含两个相邻安装的LED102。为了向这四组有效验证组102，104提供光通路，纸钞收纳通道48包含：四个分别引导电路板98上联合有效验证组102，104中的LED灯102发出的光线，通过纸钞收纳通道48的第一主壁48A，进入纸钞通路16中的全透射棱镜106；和四个位于纸钞通路16另外一边与全透射棱镜106相反排列的，用来引导所有发自LED灯经透射的光线，通过纸钞通路16中的纸钞，穿越纸钞收纳通道48的第二主壁48C，到达有效验证组102，104中的感应器104上的全吸收棱镜108。在全透射棱镜106和LED灯之间的一个界面上，有一个用来集中各自的LED灯所产生的光线的聚光棱镜。同样，在全吸收棱镜108和感应器之间的一个界面上，有一个用来将光学聚焦于相应的感应器上的聚焦棱镜。电路板98可通过传统方法测量和分析四个有效验证LED/感应器组合102，104中的感应器104所接收到的光线来检验纸钞通路16中的纸钞的有效性。 

一个第五LED灯/感应器组合102A，104A同样是穿越纸钞通路48的顶端而工作的，其作用是用来检测纸钞插入到辨识器2中。只有一个LED灯的第五LED灯/感应器组102A，104A的光通路是由光线导向装置56所提供的。光线导向装置56是与纸钞收纳通道48整合在一起的，并通过电路板98上的切口94，96伸进入受钞部件4的切口54中，超越受钞部件4中的上述一对轮组40，42之上。光线导向装置56包含两个在纸钞通路16两边的，分别延伸自纸钞收纳通道48的第一和第二主壁48A，48C的外表面的，平行的伸长透射和吸收臂110，112。在感应光线的过程中，从第五LED灯/感应器组合102A中发出的光线，经由一个输入棱镜进入到透射臂110中。在透射臂的110的一个极端，光线偏离穿过纸钞通路16，进入相应的吸收臂112中。此处，光线被末端偏转朝向一个输出棱镜，该棱镜引导光线进入第五LED灯/感应器组合102A， 104A中的感应器104A之中。电路板98可通过传统方法测量和分析第五LED灯/感应器组合中的感应器104A上的接收光线来感知是否有钞票被插入到纸钞通路16中。 

第六LED灯/感应器组合102B，104B的作用是为了增加纸钞辨识器的安全性，被设计成通过横穿纸钞通道48而工作的。同时，前五组所述的LED灯/感应器组合102，102A，104，104A中的LED灯朝向末端并且需要棱镜将其发出的光线转向进入纸钞通路16，第六LED灯/感应器组合102B，104B中的唯一一个LED灯104B被安装成与电路板98垂直，其发出的光线直接进入到纸钞收纳管道48的第一侧边壁48B中。因此，为了给第六LED灯/感应器组合102B，104B提供光通路，收纳管道48在其第一侧边壁48B处包含有一个聚光透镜，而在其第二侧边壁48D处有一个接收棱镜，用来将透射的光线转向到感应器104B之上。电路板98可通过传统方法测量和分析第六LED灯/感应器组合中的感应器104B上的接收的光线来感知是否有欺诈者企图对辨识器进行欺诈。 

总的来说，环绕并纵向的形成纸钞通路的纸钞收纳通道48，作为一个独立的光学元件为辨识器2的感应功能提供了所有必须的光通路。设计成一次铸造组件的纸钞收纳通道48具有许多发挥不同功能的整合在一起的组件。在一个组件中实现这些功能较多组件解决方案而言大大的降低了成本。 

当纸钞进入纸钞辨识器时，先被受钞部件4中的轮组40，42转运，图4所示，纸钞收纳部件中包含两对轮组80，82，84，86，用来将纸钞进一步向下游转运。纸钞收纳部件6中的这两对轮组80，82，84，86与受钞部件4中的轮组具有相同的结构。它们被相邻安装，通过切口90进入纸钞收纳部件6的纸钞通路16中，夹紧并转运纸钞。 

这两对轮组80，82，84，86中的每一对都包含一个驱动轮80，84和一个偏离驱动轮的惰轮82，86。驱动轮80，84平行的安装在一个轴114上，组成了驱动装置88的一部分。驱动 装置88还包含一个安装在后部挡板66上的驱动电机116，和一系列有效连接电机116和轴114的嵌齿118。 

如上所述，受钞部件4和纸钞收纳部件6是可通过由受钞部件4上的轴承33和纸钞收纳部件6上的拄体组成的两个铰链8相互绕轴移动的。因此，受钞部件4和纸钞收纳部件6可以：如图3和图4所以完全相互分离，或形成图1和图2所示的绕轴开启状态，或形成图7a至图7c所示的绕轴关闭状态。 

在图7a至7c所示的关闭状态下，受钞部件4和纸钞收纳部件6相互连接。铰链8在辨识器2的第三边2C上将部件4和6连接在一起，同时在辨识器2的第一边2A上，格子62的扣钩30与罩子10的切口28以咬合形式相互连接。在第二和第四边2B，2D上，受钞部件4上突起的薄边34，36围绕纸钞收纳部件6上的第二和第四前端侧边64B，64D。薄边34，36的定位借助与脊状物74，内部定位突起37和缺口78。因此，总的来说，罩子10和格子62组合在一起形成了辨识器2处于绕轴关闭状态时的一个容纳内部组件的封闭室体。 

此外，处于绕轴关闭状态时在受钞部件4和纸钞收纳部件6之间还存在着另外的内部连接方式。受钞通道38在分界面46处通过锯齿状(齿状)边缘50，52与纸钞收纳通道48相连接，在进钞槽14至收纳槽70之间形成连续的纸钞通路16。依靠同样的连接方式，在辨识器的输入槽至输出槽之间也形成一条连续的，无纵向连接缝的管道状纸钞通路，并且可以大大降低卡钞现象的发生。此外，光线导向装置56和其手臂110，112与受钞通道38相连，同时传输装置44的第二嵌齿60与驱动装置88中的一系列嵌齿118相连，在电机116和受钞部件4中的驱动轮40之间形成一个有效连接。 

当受钞部件4和纸钞收纳部件6处于关闭状态并完整连接时，辨识器2可实现其验证纸钞的功能。当从进钞槽14插入纸钞时，光导向装置56中的光路被阻断。电路板98上的第五LED灯/感应器组102A，104A检测到这一情况，电机116被 启动，带动辨识器2中驱动轮40，80，84进行旋转，夹紧并向下运输纸钞，并沿着纸钞通路16进入受钞管道38。 

最初，纸钞在受钞槽中4只是被最近的处于中间位置的轮组40，42夹紧和传递。由于该对轮组的位置非常接近与受钞槽14，在受钞通道38的无缝侧边壁38B，38D的协助下，轮组40，42在纸钞通路16中的纸钞进入下游之前就将其排列整齐。使用者插入的未排列整齐的纸钞通过无缝侧边壁38B，38D对其施加的矫正力和纸钞相对于中间位置的中枢轮40，42发生的绕轴转动被予以纠正。 

一般来说，不含与待验证纸钞边缘齐平的缝隙的纸钞通道38，48意味着辨识器不易发生卡钞。辨识器2分为上游受钞部件4和下游收纳部件6，而在这两者之间，纸钞通道38。48的侧边壁38B，38D包含一个与纸钞运动方向不一致的缝隙，这样的设计也可使得卡钞不易发生。 

当一张纸钞在受钞部件4中被矫正后，就会进入纸钞收纳部件6，并在其中被电路板98上的验LED灯/感应器组102，104通过穿越纸钞收纳管道48而检测。如果该纸钞被鉴别，即被证明是有效的，电机116通过纸钞收纳部件6中的两对轮组80，82，84，86，继续将纸钞向下运输出收纳槽7，进入安全的长期储存中。如果该纸钞未通过鉴别，即被证明无效，电机116反向运动，纸钞则被向上退出进钞槽14。 

如果企图通过在纸钞上粘线的方式来欺诈辨识器，这将被电路板上的第六LED/感应器组102B，104A所检测到。 

根据图7b，纸钞辨识器2中的电机116是由一个外部电源120所供电的，该电源能被可移动式的安装在纸钞辨识器的后部挡板66上。这样，这个可移动安装的电源120就能被方便的更换，比如使辨识器在不同电压下工作。 

受钞部件4和纸钞收纳部件6同样可以分别更换，避免例如在罩子10发生损坏的情况下而需要昂贵地更换整个辨识器的情况的发生。 

纸钞辨识器一般与一个收集或堆叠装置一起使用，尽管为了方便参考未在图中显示。该设备可以整合在收集装置之中作为组合设备，或是连接在一个收集或堆叠装置上，使得通过纸钞通路的有效的纸钞离开纸钞辨识器自动进入收集或堆叠装置中。一旦纸钞进入收集或堆叠装置中，其只能被经授权的人移走收集或堆叠装置并清空和/或更换。 

以上的发明实体只是样品性质的，可以在不超出本发明范围内进行修改。因此，例如，在受钞部件至收纳部件中的组件分布可能发生变化。另外，在另一个可选的实施例，沿着纸钞通路的缝隙可以通过使用一个纸钞通道而得到避免，这样一个通道类似一个从进钞槽延伸到收纳槽的无缝管道。 

Claims (15)

1.一种用于处理和辨识灵活的以纸钞形式的有币值的软货币的纸钞辨识器，所述辨识器包括一个具有纸钞受钞部件和纸钞收纳部件的外罩；一个由纸钞受钞部件和纸钞收纳部件组成的纸钞通路，其中受钞部件限定了纸钞通路的上游部分，并且具有一个进钞槽，收纳部件限定了纸钞通路的下游部分，在纸钞通路中，受钞部件和收纳部件包含着无缝的纸钞导向装置，并在各部件中形成了纸钞通路，其中纸钞通路的管道由纸钞接收管道和纸钞收纳管道形成，其中纸钞接收管道由第一和第二侧边壁以及第一和第二主壁形成，纸钞收纳管道由第一和第二侧边壁以及第一和第二主壁形成，没有纵向连接缝，并且当纸钞沿着纸钞通路移动时，无缝的纸钞导向装置矫正纸钞。

2.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于，每个部件中的纸钞导向装置为一个接收导管的形式。

3.根据权利要求2所述的纸钞辨识器，其特征在于，每个部件中的接收导管包含一个联锁装置，用于与其他部件中的导管中的补充联锁装置相连接。

4.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞收纳部件包含纸钞传递装置和纸钞感应装置。

5.根据权利要求4所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞传递装置包含了一个用于夹紧和传递纸钞的驱动装置和一个对驱动装置进行驱动的电机。

6.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞收纳部件的纸钞导向装置设置作为一个光学元件，将光源发出的光线输送到纸钞通路中去照射使用中的纸钞。

7.根据权利要求6所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞导向装置设置作为一个光学元件，将纸钞通路中的光输送到一个光感应器中。

8.根据权利要求6所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞导向装置由半透明的塑料材质构成。

9.根据权利要求1-6中任何一项所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞导向装置由一个环绕纸钞通路的接收管组成，用于横跨纸钞通路输送光线。

10.根据权利要求9所述的纸钞辨识器，其特征在于接收管包含一个用于容纳驱动装置的切口。

11.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞收纳部件和受钞部件可以枢轴转动方式连接在一起。

12.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞收纳部件和受钞部件可以可移动式地连接在一起。

13.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞收纳部件和受钞部件还包含了补充联锁模制装置，用来解开纸钞收纳部件和受钞部件的联锁。

14.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于钞票通过纸钞通路后并经辨识后进入收集器。

15.根据权利要求1所述的纸钞辨识器，其特征在于纸钞通过纸钞通道并经辨识后，传递至一个堆积装置中，经辨识的多数纸钞可堆积在该堆积装置中以备后续存储。

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