CN104574646A - 一种atm机中卡钞检测和定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种ATM机中卡钞检测和定位的方法，该方法在钞票传送路径上，设置检测是否有钞票正在经过的传感器，包括在每张钞票传送时系统给该钞票设置标签，标签上至少标明该钞票所要经过的路径上的传感器和到达该传感器的时间；当该钞票按时经过传感器时，在标签上标明，该钞票已正常经过该传感器，直到经过最后一个传感器，进入目的地；当有钞票未按时经过任何一个传感器时，停止传送后面的钞票，并指示卡钞和卡钞点，卡钞点在未按时经过的传感器之前和按时到达的最后一个传感器之后。本发明中，通过对每一张准备传送的钞票设计一个标签，当根据标签的要求该钞票没有到位时，可以准确地判断有卡钞发生，且可以准确定位卡钞行为发生在什么地方。

Description

一种ATM机中卡钞检测和定位的方法

技术领域

本发明涉及ATM机领域，特别涉及一种ATM机中卡钞检测和定位的方法及系统及ATM机。

背景技术

ATM机在办理存取款业务时，纸币沿着传输通道从一个存储模组被传输至另一个存储模组，在传输过程中很容易造成卡钞。如果卡钞未能被及时检测，会造成后续纸币跟随被卡纸币堵塞在卡钞位置，使卡钞情况更加严重，进而增加了自恢复难度。另外，如果在检测到卡钞时未能准确定位卡钞位置，势必也会影响尝试自动恢复的实施效果，或增加客服现场修复故障的难度。

目前，针对上述问题的解决办法通常是采用超时方式检测卡钞和传感器单器件定位或单链式分析的方式，其缺点在于：采用超时的方式与通道传输速度相关，而速度却会因传输负载的变化一直波动，因此，当机械原因或纸币纸质引起负载变化时必然影响到卡钞检测的及时性；而简单的传感器单点定位卡钞位置的方式只能覆盖当前卡钞，或某一有限区域，不能反映此时传输通道的全面信息，使后续自恢复动作存在盲点；单链式虽然能够覆盖全面，但是采用的是逆向的单链表，不能真实反映所有传输路径的物理结构，使得在检测上存在局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ATM机中卡钞检测和定位的方法，通过该方法在卡钞发生时，能够准确定位卡钞点。

本发明的技术方案是：一种ATM机中卡钞检测和定位的方法，该方法在钞票传送路径上，设置检测是否有钞票正在经过的传感器，包括以下步骤，

在每张钞票传送时系统给该钞票设置标签，所述的标签上至少标明该钞票所要经过的路径上的传感器和到达该传感器的时间；

当该钞票按时经过传感器时，在所述的标签上标明，该钞票已正常经过该传感器，直到经过最后一个传感器，进入目的地；当有钞票未按时经过任何一个传感器时，停止传送后面的钞票，并指示卡钞和卡钞点，所述的卡钞点在未按时经过的传感器之前和按时到达的最后一个传感器之后。

本发明中，通过对每一张准备传送的钞票设计一个标签，当根据标签的要求该钞票没有到位时，可以准确地判断有卡钞发生，且可以准确定位卡钞行为发生在什么地方。

进一步的，本发明中，还可以将标签上标明该钞票所要经过的路径上的传感器和到达该传感器的时间通过驱动传动钞票的皮带的带轮所旋转的角度表示。

相对于传统超时检测方式，本发明采用光栅计数的方式来检测卡钞，以实际距离代替时间，完全不受传输速度变化的影响，从而能够更加及时检测出卡钞情况。

下面结合具体实施例对本发明作较为详细的描述。

附图说明

图1：存取款循环机芯结构示意图。

图2：纸币在通道中传输示意图。

图3：传输通道和传感器分布图。

图4：传感器节点链式路径图。

图5：纸币经过和离开传感器节点示意图。

图6：纸币运行信息的数据结构图。

图7：路径拆分图。

图8：路径对应的纸币链表图。

图9：纸币进入路径示意图。

图10：第一张纸币数据结构图。

图11：第一张纸币信息插入时的主路径链表图。

图12：主路径纸币链表变化图。

图13：主路径纸币实际行程示意图。

图14：纸币从主路径进入分路径链表变化图。

图15：纸币从主路径进入分路径示意图。

图16：纸币达到主路径终点链表变化图。

图17：纸币达到主路径终点示意图。

图18：光栅计数检测装置正面图。

图19、光栅计数检测装置侧面图。

图20：传感器节点之间卡钞(明卡钞)示意图。

图21：传感器节点之上卡钞(暗卡钞)示意图。

具体实施方式

本实施例是对在传送钞票的路径上设置传感器，检测钞票传送过程中是否卡钞，如果卡钞则停止以后的钞票传送的同时，还显示钞票被卡在什么地方，方便维修。

本实施例是一种应用于常见的ATM机中的，卡钞检测和定位方法，目前，常见的ATM机主要包含取款机、存款机和存取款一体机等。不论是何种ATM机，都需要传送钞票，如取钞时将钞票从钱箱内传送到取钞口，存钞时需要将存钞口的钞票传送到保存钞票的钱箱内，本发明以存取款一体机内部的循环机芯为例进行说明，但是其应用又不限于存取款一体机。

如图1所示，存取款一体化的循环机芯主要由存取钞口、暂存、钞箱、验钞器、传输通道组成。当客户存款时，纸币从存取钞口分离出来，经过验钞器验钞，真币传输至暂存，验钞未通过的纸币退回至存取钞口；当客户点击ATM机上确认存款按钮时，纸币又从暂存传输至相应钞箱中；当客户取款时，纸币从相应钞箱分离出来，经过验钞器验钞，真币进入存取钞口以供客户提取，验钞未通过的纸币回收处理。因此，如果需要将钞票从暂存箱传送到钞箱，在开始传送时就能确定它的传送路径，同时根据传送时传送带运动的速度，可以确定它何时到达什么地方，因此，在路径上设置有传感器，将某一个业务(如存款或取款)的纸币传输通道展开，可以形成图2所示的纸币传输示意图，如图所示，主传输通道只有一个，就是横的粗线，而分传输通道数量为多个，分通道是从主通道中分出的通道，事实上，分传输通道的个数并不受限制，甚至可以为0，如存款取消时，纸币从暂存到存取钞口，只有一个主传输通道，而没有分传输通道；存款确认时，纸币从暂存到钞箱，假如钞箱有A/B/C/D/E五个钞箱，那么分传输通道就有四个(其中一个钞箱作为纸币默认存入点并入主通道)。每个传输通道中依次分布了传感器，如图所示的三角形符号代表传感器，用以检测纸币在传输通道中运行状态。当传送纸币时，需要传送的纸币就确定了传送路径，如取款时，从A钞箱中取出一张纸币，则很明显，该纸币从A钞箱到暂存钞箱，要经过安装在这一段的传感器上，如果正常传送的话，这一段上的传感器应该能够感应到。对应到图2就是在传送开始时，就能获得该钞票要经过几个传感器，根据传送速度，一般就知道什么时候到什么地方的传感器了。

如图3所示，传感器沿传输通道布置，该图为传输通道的俯视图，为了覆盖纸币左右两端，一般情况下在同排传感器中布置左右各一对，如图中的第一对L、R所代表的传感器，但是这种布置并不是绝对，根据需求也可以布置一对或布置三对，如中间的L、M、R所代表的左、中、右三个一组的传感器。

将同排传感器抽象成一个传感器节点，然后以节点互连的方式重新构造纸币传输示意图，可以得出如图4所示的传感器节点链式图，图中横线即主路径即代表主传输通道，分路径对应分传输通道，路径由传感器节点链接而成。从图中可以看出，传感器节点有两种类型，交叉节点(圈中交叉)和非交叉节点(空心)，如图中d、e、f处于主路径与分路径的交叉位置，因此为交叉节点，其余节点为非交叉节点。虽然存在交叉节点，但对于钞票纸币传送路径来说，任何一张纸币，不论是交叉节点还是非交叉节点，它传送到的下一个节点都是唯一的，不可能传送钞票时，在一个交叉节点有两种选择。

如图5所示，纸币在传送带的带动下，经过一个传感器节点时有两种状态，上图为进入传感器节点中的传感器感应区的情形，下图为离开这个传感器节点中传感器感应区的情形。在进行处理时，可以对这两个状态进行定义，如当纸币遮住传感器节点中的任何一个传感器，传感器节点状态为EN_NODE_STATUS_BILL_ENTER，表示纸币进入传感器节点；也就是上图的状态，当纸币离开传感器节点中所有传感器，传感器节点状态为EN_NODE_STATUS_BILL_EXIT，表示纸币离开传感器节点，节点状态默认为EN_NODE_STATUS_BILL_EXIT。由此可见，节点的状态可以间接反映出纸币的状态。

传感器构成了传感器节点，传感器节点通过链式互连，形成了纸币的运行轨迹，如图6所示，纸币的运行信息可以用纸币的预设运行路径objPath和实际运行轨迹objTrack来描述，预设运行路径会根据实时传输状况进行调整，如经过验钞器时，可能因为纸币真假属性改变其默认传输路径。

为便于跟踪纸币在传输路径中的传输情况，将图4的路径图进行拆分，如图7所示，分成一个主路径和多个分路径a、b、c、d、e、f、g，因为纸币是依次进入传输路径中，并且在路径中顺序传输，所以纸币在路径中存在链式关系，进而可以为每一个传输路径建立一个对应的纸币链表，链表中纸币的顺序即代表了其在路径中的传输顺序，如图8所示。

如图9所示，当第一张纸币进入路径时，首先会触发节点a，那么程序中当检测到节点a首先被触发时，可以认定第一张纸币进入了主路径，那么可以新建一个纸币运行信息的数据结构Bill_0，即为该纸币设置标签，标签上标明该纸币的预设运行路径和记录运行轨迹，如图10所示，其预设运行路径objPath为a->b->c->d->e->f->h，并在实际运行轨迹objTrack中插入了一个节点SensorNode_a，表明该纸币正经过节点a，同时更新节点的数据结构，实时反映该纸币的运行状态：enNodeStatus=EN_NODE_STATUS_BILL_ENTER，后续该纸币每经过一个节点x(b/c/d/e/f/h)都会在其运行轨迹objTrack中插入相应节点SensorNode_x，实时反映该纸币的实际运行轨迹。

与此同时，如图11所示，将新建的纸币数据结构Bill_0插入到主路径的纸币链表中，此时链表中只有一个元素，表示当前路径中只有一张纸币。当多个纸币连续进入路径后，链表组成元素依次增加，如图12所示，每新进一张纸币x，那么将其所对应的数据结构Bill_x插入到链表的尾部。具体纸币的行程如图13所示。

如图14所示，当纸币x从主路径进入到分路径时，主路径链表删除对应的数据结构Bill_x，并将其插入到分路径链表的尾部。具体纸币的行程如图15所示。

如图16所以，当纸币x到达主路径的终点时，主路径链表删除对应的数据结构Bill_x，需要说明的是，删除前Bill_x必然在链表的头部，因为其处在路径中的最前面。对于纸币达到分路径的终点时，处理方式相同。具体纸币的行程如图17所示。

由此可见，通过这种二叉树式多链分析和跟踪纸币运行轨迹的方式，可以随时获知任意一张纸币此时身在何处，即根据纸币所在链表来确定纸币当前所在的路径区域，根据纸币的当前运行轨迹来确定纸币当前所处的节点之上或节点之间的位置。

如图18、19所示，是一种衡量纸币传输距离的检测装置，主要由安装在传动轴4上的光栅1和光学传感器2组成，传动轴4带动转送带3运动时，也带动光栅1转动，当光栅1转动时，光学传感器2会因为光栅的遮挡和不遮挡输出跳变的信号，通过跳变信号通过计数器可以计算出光栅转动的栅格数，又因为光栅是安装在传动轴4上的，通过传动比换算，最终可以得出栅格与传输通道中距离的对应关系。传动轴4带动钞票传送。

如图20所示，a、b两个传感器节点的距离为S，当纸币经过节点a，而在规定“时间(用距离来衡量)”内没有达到节点b，那么视为卡钞，具体检测方法为：假设距离与栅格的比例系数为K(即1个光栅格对应距离为K)，那么距离S对应的栅格数为n=S/K。当传输启动时，开始对栅格计数，当纸币在离开节点a时，记录当时光栅的计数值ulExitCount = X，理论上，在光栅计数值尚未计数到(X+S/K)之前，纸币应该达到节点b，否则可视为卡钞。实际测量时，为避免计算误差，在S/K的基础上增加一个余量△，因此，可以实时检测当前光栅计数值Y与纸币离开节点a时计数值X之差|Y-X|，是否超过了节点a与节点b的判断距离(S/K+△)(非实际距离，因为增加了余量)，此判断距离即为图6所示的ulMainInterval和ulSubInterval的取值来源，当|Y-X|>(S/K+△)时(等同于Y>(X+S/K+△))，即判断为卡钞，此类卡钞称之为暗卡钞。

如图21所示，当纸币达到节点时，记下光栅的计数值ulEnterCnt=X，理想情况下，纸币达到节点时不会倾斜，但是考虑到现实中很难保证不倾斜，因此为了修正检测结果，可以当纸币全部覆盖传感器节点时再次记录光栅计数值ulEnterCnt=X₀，当一直没有检测到全覆盖时，可以沿用数值X。假设纸币的正常宽度为W(换算成栅格数为W/K)，那么S≈W+(X₀-X)，当纸币倾斜度为0时，S=W。理论上，纸币在到达传感器节点后，应该在光栅计数到(W/K+X₀)之前离开该传感器节点，否则可视为卡钞。同样，为了避免计算误差，适当增加一个余量△，那么，当|Y-X|>(W/K+△)（非全覆盖情形）或|Y-X₀|>(W/K+△)（全覆盖情形）时，即可判断为卡钞，此类卡钞为明卡钞。

     综上所述，将这种检测卡钞的算法嵌入到链式分析和跟踪纸币运行轨迹的算法中，可以做到：及时准确检测出卡钞，同时准确定位出卡钞位置以及卡钞时通道中所有纸币的运行状态，如卡的是哪一张纸币，以及其他纸币正在何处等，从而为后续故障自动恢复提供更好的支持，即使需要人工介入维护时，也可以做到有据可查，保证了纸币的安全性。

Claims (3)

1.一种ATM机中卡钞检测和定位的方法，该方法在钞票传送路径上，设置检测是否有钞票正在经过的传感器，其特征在于：包括以下步骤，

在每张钞票传送时系统给该钞票设置标签，所述的标签上至少标明该钞票所要经过的路径上的传感器和到达该传感器的时间；

当该钞票按时经过传感器时，在所述的标签上标明，该钞票已正常经过该传感器，直到经过最后一个传感器，进入目的地；当有钞票未按时经过任何一个传感器时，停止传送后面的钞票，并指示卡钞和卡钞点，所述的卡钞点在未按时经过的传感器之前和按时到达的最后一个传感器之后。

2.根据权利要求1所述的ATM机中卡钞检测和定位的方法，其特征在于：所述的标签上标明该钞票所要到达传感器的时间是通过驱动传动钞票的皮带的带轮所旋转的角度表示。

3.根据权利要求2所述的ATM机中卡钞检测和定位的方法，其特征在于：在所述的皮带轮上设置一个与皮带轮同轴且连动的光栅(1)，光栅(1)的边缘伸入一个光学传感器(2)中，设置一个计数器该计数器对光学传感器(2)输出变化进行计数，系统根据计数获得带轮所旋转的角度。