CN106296980B - 一种叠钞方法、系统以及金融自助设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叠钞方法、系统以及金融自助设备，所述叠钞方法包括：通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态；根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置；在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置对所述纸币单元进行堆叠。本发明根据检测到的纸币单元的物理状态，动态调整所述纸币单元的最佳叠钞参数，有利于提高纸币堆叠的整齐度。

Description

一种叠钞方法、系统以及金融自助设备

技术领域

本发明涉及金融自助设备领域，尤其涉及一种叠钞方法、系统以及金融自助设备。

背景技术

现有的金融自助服务终端主要包括自动存款机、自动取款机以及自动存取款机等，为了在这些直接处理纸质货币的设备中实现人机之间的纸币交换功能，需要在这些设备中装配叠钞装置。所述叠钞装置用于将用户存入的纸币或钞箱输出的纸币整齐地叠成整沓，以实现纸币存储或用户取款。

现有叠钞装置的实现方式主要有：风火轮连续旋转堆叠纸币和风火轮起停转动堆叠纸币，后者又称为常规起停转动堆叠纸币。然而，上述两种方式均要求纸币以及纸币间的物理状态良好，如：没有发生过大的歪斜、没有发生追尾、相邻纸币的间距良好等。但由于处理的纸币可能存在污迹或破损，或者纸币在传送过程中可能发生歪斜、追尾、重叠和堵塞等，导致采用现有的叠钞方式可能发生纸币堆叠不整齐、纸币混乱或在纸币出口发生堵塞等不良状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叠钞方法、系统以及金融自助设备，提高纸币堆叠的整齐度。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种叠钞系统，包括传输装置和叠钞装置，所述叠钞装置用于将所述传输装置送入的纸币单元堆叠为整沓钞票，还包括纸币检测装置和控制装置；

所述控制装置包括：

纸币状态计算模块，用于根据所述纸币检测装置提供的数据计算纸币单元的物理状态；

叠钞参数计算模块，用于根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数；

叠钞动作触发模块，用于在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置对所述纸币单元进行堆叠。

本发明通过对纸币单元的物理状态进行检测，根据纸币单元的物理状态计算将纸币送入叠钞机构的最佳叠钞参数，在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置对所述纸币单元进行堆叠，有助于提高纸币堆叠的整齐度，避免纸币堵塞和纸币混乱等不良状况的发生。

在一种优选的实施方式当中，所述纸币检测装置包括第一纸币检测传感器、第二纸币检测传感器和第三纸币检测传感器，所述第一纸币检测传感器和所述第二纸币检测传感器垂直于所述传输通道的传输方向排布，所述第三纸币检测传感器，用于检测所述纸币单元被送入所述叠钞装置的距离；

所述纸币状态计算模块包括斜度计算单元，用于根据所述纸币单元的边沿通过所述第一纸币检测传感器和所述第二纸币检测传感器的时间差，计算所述纸币单元的歪斜程度；

所述叠钞参数计算模块包括第一送入距离计算单元，用于根据所述纸币单元的歪斜程度，计算所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离。

在另一种优选的实施方式当中，所述纸币状态计算模块包括宽度计算单元，用于根据所述纸币单元通过所述纸币检测装置的任意一个纸币检测传感器所用的时间，计算所述纸币单元沿传输方向的宽度；

所述叠钞参数计算模块包括第二送入距离计算单元，用于在检测到所述纸币单元沿传输方向的宽度超出预设的阈值时，计算所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离。

在又一种优选的实施方式当中，所述纸币状态计算模块包括纸币间距计算单元，用于根据前一纸币的后边沿以及后一纸币的前边沿经过所述纸币检测装置的任一纸币检测传感器的时间差，计算相邻纸币之间的第一间距；

所述传输装置包括第一传输通道和第二传输通道，所述纸币单元依次经过所述第一传输通道和所述第二传输通道，被送入所述叠钞装置；

所述叠钞参数计算模块包括纸币间距调整单元，用于当相邻纸币之间的第一间距小于预先设定的标准间距时，在前一纸币离开所述第一传输通道后，并且后一纸币尚未进入所述第二传输通道时，降低所述第一传输通道的传输速度，和/或，加快所述第二传输通道的传输速度，以拉开相邻纸币之间的间距。

本发明针对纸币斜度过大、宽度过大以及纸币间间距过小等非正常状态下的纸币进行特殊处理，动态调整纸币被送入叠钞装置的距离以及纸币之间的间距，有助于提高叠钞的整齐度和可靠性。

本发明还提供了一种金融自助设备，包括通过纸币传输通道连接的上部机芯和下部机芯；

所述上部机芯设置有纸币分离模块、纸币识别模块和如上所述的叠钞系统；

所述纸币分离模块用于将存入的整沓纸币分离为单张的纸币；

所述纸币识别模块用于检验纸币是否符合存入或提取的要求；

所述纸币传输通道用于在上部机芯和下部机芯之间传输纸币；

所述下部机芯设置有一个或多个钞箱，用于对纸币进行存储。

相应地，本发明还提供了一种叠钞方法，包括：

通过所述纸币检测装置检测纸币单元的物理状态；

根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过所述传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置；

在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置对所述纸币单元进行堆叠。

在一种优选的实施方式当中，所述纸币单元的物理状态包括纸币单元的歪斜程度，所述纸币单元的叠钞参数包括纸币单元被送入所述叠钞装置的距离；

所述通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态，包括：

根据所述纸币单元的边沿通过第一纸币检测传感器和第二纸币检测传感器的时间差，计算所述纸币单元的歪斜程度；

所述根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过所述传输装置将所述纸币单元送入所述叠钞装置，包括：

根据所述纸币单元的歪斜程度，计算第三纸币检测传感器在所述纸币单元前边沿上的检测点与所述纸币单元的最前端在传输方向上的距离，将所述距离与预设的标准送入距离相加，获取所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离；其中，所述标准送入距离为在纸币单元不存在歪斜的情况下，纸币单元经过所述第三纸币检测传感器后直到所述叠钞装置开始对其堆叠时传输的距离。

在另一种优选的实施方式当中，所述纸币单元的物理状态包括纸币单元沿传输方向的宽度，所述纸币单元的叠钞参数包括纸币单元被送入所述叠钞装置的距离；

所述通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态，包括：

根据所述纸币单元通过所述纸币检测装置的任意一个所述纸币检测传感器所用的时间，计算所述纸币单元沿传输方向的宽度；

所述根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置，包括：

在检测到所述纸币单元沿传输方向的宽度超出预设的阈值时，增大所述纸币单元被送入所述叠钞装置的距离，获取所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离；其中，增大的距离与所述纸币单元沿传输方向的宽度成正相关。

在又一种优选的实施方式当中，所述纸币单元的物理状态包括相邻纸币之间的间距；

所述通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态，包括：

根据前一纸币的后边沿以及后一纸币的前边沿经过所述纸币检测装置的任一所述纸币检测传感器的时间差，计算相邻纸币之间的第一间距；

所述根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置，包括：

当相邻纸币之间的第一间距小于预先设定的标准间距时，在前一纸币离开第一传输通道后，并且后一纸币尚未进入第二传输通道时，降低所述第一传输通道的传输速度，和/或，加快所述第二传输通道的传输速度，以拉开相邻纸币之间的间距。

附图说明

图1是本发明提供的金融自助设备的机芯整体示意图；

图2是本发明提供的叠钞系统的一个实施例的结构示意图；

图3是本发明提供的叠钞方法的一个实施例的方法流程图；

图4是本发明提供的叠钞系统在第一纸币传输状态下的俯视图；

图5是本发明提供的纸币歪斜状态示意图；

图6是本发明提供的叠钞系统在第二纸币传输状态下的俯视图；

图7是本发明提供的叠钞系统在第三纸币传输状态下的俯视图；

图8是本发明提供纸币单元的物理状态示意图；

图9是本发明提供的叠钞系统的框架结构图；

图10是如图9所示实施例提供的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明提供的金融自助设备的机芯整体示意图。

如图1所示，所述金融自助设备包括通过纸币传输通道02连接的上部机芯01和下部机芯03。

所述上部机芯设置有纸币分离模块012、纸币识别模块011以及叠钞系统013，所述叠钞系统013的具体结构如图2所示。

所述纸币分离模块012用于将存入的整沓纸币分离为单张的纸币。

所述纸币识别模块011用于检验纸币是否符合存入或提取的要求。

所述纸币传输通道02用于在上部机芯和下部机芯之间传输纸币。

所述下部机芯03设置有一个或多个钞箱，用于对纸币进行存储。

在具体实施当中，所述金融自助设备优选为自动存款机，当自动存取款机提供存款服务时，存入的纸币经过纸币分离模块012分离后一张张经过纸币识别模块011，对于符合存入要求的纸币经过纸币传输通道02送入下部机芯03，所述下部机芯03中设置有多个钞箱，纸币传输通道02根据控制中心(图中未示出)的指示将纸币传输到对应的钞箱内。对于不符合存入要求的纸币经过出钞方向通道进入纸币分离模块012后端的叠钞系统，叠成整沓退钞。当纸币需从自动存取款机提取时，钞箱中的纸币经过纸币传输通道02的传输进入上部机芯01中的纸币识别模块011，对于符合提取的纸币经过出钞方向通道进入分离模块012后端的叠钞系统013，叠成整沓以便客户取款，对于不符合提取的纸币，将根据控制中心的指示，通过纸币传输通道02将纸币传输到对应的回收钞箱内。

进一步地，所述上部机芯01中还设置有垂直的机芯连接机构通道014，水平方向的纸币传输通道02与上部机芯01中的其他部件之间通过所述机芯连接机构通道014连接。

参见图2和图9，图2是本发明提供的叠钞系统的一个实施例的结构示意图。图9是本发明提供的叠钞系统的一个实施例的框架图。所述叠钞系统包括纸币检测装置11、控制装置12、传输装置13和叠钞装置14。

所述纸币检测装置11用于检测纸币单元进入叠钞装置14之前的物理状态信息，其中，所述纸币单元由单张或者多张纸币构成。应当说明的是，下文中虽多以单张的纸币作为例子进行说明，但本领域技术人员根据本发明实施例中的描述可以直接地毫无异议地将其推广到由多张纸币构成纸币单元的同等情况，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。所述纸币检测装置11优选由安装在传输装置13的传输通道0104上的第一纸币检测传感器0301和第二纸币检测传感器0302组成。通过第一纸币检测传感器0301和/或第二纸币检测传感器0302检测到纸币单元的时间长短来获取纸币单元的物理宽度。通过第一纸币检测传感器0301和第二纸币检测传感器0302检测到纸币单元的时间差来获取纸币单元的物理歪斜程度。通过第一纸币检测传感器0301和第二纸币检测传感器0302检测到前后相邻纸币的经过时间差来获取各纸币首尾物理间距。获取得到的纸币单元的物理状态如图8所示，状态一为纸币单元的正常状态，即纸币单元的宽度正常并且不存在歪斜，状态二为纸币单元宽度过小的情况，状态三为纸币单元存在歪斜的情况，状态四为纸币单元宽度过大(存在重叠或者追尾)的情况。状态五为相邻纸币之间的间隔示意图，纸币之间的正常间距为b，状态五中第一张纸币和第二张纸币之间的间距a＜b，属于间距过小的情况。纸币检测装置11将以上所述获取得到的信息进行记录保存，并进一步的提供给控制装置12进行状态分析使用。进一步地，所述纸币检测装置还包括第三纸币检测传感器0303，所述第三纸币检测传感器0303用于检测纸币单元被送入所述叠钞装置14的距离，当所述纸币单元被送入所述叠钞装置14的距离达到一定要求时，触发叠钞装置14转动叠钞。在具体实施当中，所述纸币检测传感器优选为通过光线和声波等方式实现的可在纸币经过时产生不同信号的传感设备。

所述控制装置12用于控制所述纸币检测装置检测所述纸币单元的物理状态，控制所述传输装置完成纸币单元的传输，控制所述叠钞装置完成纸币单元的堆叠并将所述纸币单元顺利送至纸币出口。如图10所示，所述控制装置12具体包括：纸币状态计算模块121，用于根据所述纸币检测装置11提供的数据计算纸币单元的物理状态；叠钞参数计算模块122，用于根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数；叠钞动作触发模块123，用于在所述纸币单元被送入所述叠钞装置14且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置14对所述纸币单元进行堆叠。在具体实施当中，所述控制装置可以为CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)或者MCU(Microcontroller Unit，微处理单元)等。

所述传输装置13用于将纸币单元送入所述叠钞装置14，优选包括第一传输通道0104和第二传输通道0105，纸币单元由第一传输通道0104往第二传输通道0105的方向运动。在具体实施当中，所述传输装置还包括第一驱动装置0106和第二驱动装置0107，第一传输通道0104和第二传输通道0105分别由第一驱动装置0106和第二驱动装置0107驱动，控制装置可通过控制第一驱动装置0106和第二驱动装置0107调整第一传输通道0104和第二传输通道0105的传输速度，传输过程中第一传输通道0104的传输速度小于等于第二传输通道0105的传输速度，可在必要时拉开相邻纸币之间的距离。

所述叠钞装置14用于将所述传输装置13送入的纸币单元堆叠为整沓钞票，优选由风火轮0108、动力电机0110、监测码盘0109、监测传感器0111和叠钞托板0112构成。所述纸币单元被送入所述叠钞装置14的距离具体为所述纸币单元被送入所述风火轮0108的距离，当检测到所述纸币单元进入风火轮0108的距离达到最佳距离后，动力电机0110带动风火轮0108转动一个步进角度，所述纸币单元被风火轮0108夹持旋转至叠钞托板0112，整齐堆叠在叠钞托板0112上。所述风火轮0108上设置有监测码盘0109，所述监测码盘0109由与所述动力电机0110同步的转轴驱动，所述监测码盘0109的转速由监测传感器0111侦测得到，则所述风火轮0108转动的角度可通过监测传感器0111对所述监测码盘0109进行检测获取。

在一种优选的实施方式当中，所述纸币检测装置11包括第一纸币检测传感器0301、第二纸币检测传感器0302和第三纸币检测传感器0303，所述第一纸币检测传感器0301和所述第二纸币检测传感器0302垂直于所述传输通道的传输方向排布，所述第三纸币检测传感器0303，用于检测所述纸币单元被送入所述叠钞装置14的距离。

所述纸币状态计算模块121包括斜度计算单元，用于根据所述纸币单元的边沿(前边沿或者后边沿)通过所述第一纸币检测传感器0301和所述第二纸币检测传感器0302的时间差，计算所述纸币单元的歪斜程度；

所述叠钞参数计算模块122包括第一送入距离计算单元，用于根据所述纸币单元的歪斜程度，计算所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离。

在另一种优选的实施方式当中，所述纸币状态计算模块121包括宽度计算单元，用于根据所述纸币单元通过所述纸币检测装置的任意一个纸币检测传感器所用的时间，计算所述纸币单元沿传输方向的宽度；

所述叠钞参数计算模块122包括第二送入距离计算单元，用于在检测到所述纸币单元沿传输方向的宽度超出预设的阈值时，计算所述纸币单元被送入所述叠钞装置14的最佳距离。

在又一种优选的实施方式当中，所述纸币状态计算模块121包括纸币间距计算单元，用于根据前一纸币的后边沿以及后一纸币的前边沿经过所述纸币检测装置11的任一纸币检测传感器的时间差，计算相邻纸币之间的第一间距；

所述传输装置13包括第一传输通道0104和第二传输通道0105，所述纸币单元依次经过所述第一传输通道0104和所述第二传输通道0105，被送入所述叠钞装置14；

所述叠钞参数计算模块122包括纸币间距调整单元，用于当相邻纸币之间的第一间距小于预先设定的标准间距时，在前一纸币离开所述第一传输通道0104后，并且后一纸币尚未进入所述第二传输通道0105时，降低所述第一传输通道0104的传输速度，和/或，加快所述第二传输通道0105的传输速度，以拉开相邻纸币之间的间距。

参见图3，是本发明提供的叠钞方法的一个实施例的方法流程图。

如图3所示，所述叠钞方法包括步骤S1～S3：

S1，通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态。

纸币检测装置包括一个或多个纸币检测传感器，安装在传输装置的传送通道上，用于检测纸币单元进入叠钞装置之前的物理状态信息。所述纸币单元的物理状态是指纸币本身的形态信息，包括但不限于纸币单元的歪斜程度、纸币单元沿传输方向的宽度以及相邻纸币之间的间距。

一般地，在所述步骤S1之前，还包括：调整所述叠钞装置的风火轮的转动角度，使得所述风火轮处于纸币单元可进入的状态，并保持该状态直到有纸币单元被送入。

S2，根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置。

在具体实施当中，所述叠钞装置优选为风火轮叠钞装置，为使得纸币单元能被风火轮充分夹紧，应使纸币单元尽量深入风火轮叶片的根部。为使得叠钞装置能连续堆叠纸币，应使得相邻纸币之间的间距足够大。所述纸币单元被送入叠钞装置的距离可以用纸币单元经过传输装置出口附近的第三纸币检测传感器后继续传输的距离来表示。现有技术当中，纸币被送入叠钞装置的距离为技术人员根据经验预先设定的固定值。一般地，在纸币的物理状态良好的情况下，当纸币宽度的60％～80％进入风火轮时，即可控制所述风火轮转动，实现纸币的堆叠。然而，当纸币发生歪斜、追尾或者重叠时，若仍按原来的传输距离将纸币送入叠钞装置，风火轮的叶片将无法夹紧纸币，造成纸币堆叠的不整齐；而当相邻纸币之间的间距过小时，前一纸币尚未完成堆叠时，后一纸币即已到达传输通道出口，堵塞纸币出口。本发明可根据纸币单元的物理状态，动态调整纸币单元被送入叠钞装置的距离以及相邻纸币之间的间距，有助于提高纸币堆叠的整齐度和可靠性。

S3，在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置对所述纸币单元进行堆叠。

纸币检测装置将检测到的纸币单元的物理状态信息反馈给控制装置，控制装置根据这些信息对纸币单元的叠钞参数进行调整，以使得纸币单元达到最佳的叠钞参数。所述最佳叠钞参数为使得纸币单元能被正常堆叠的相关参数，如可以是使得纸币单元能被所述叠钞装置充分夹紧的最短纸币传输距离，又或者是使得纸币单元能被所述叠钞装置连续堆叠的最小相邻纸币间距。当所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，可通过控制所述叠钞装置的转动，完成对所述纸币单元的堆叠。

在一种优选的实施方式当中，所述纸币单元的物理状态包括纸币单元的歪斜程度，所述纸币单元的叠钞参数包括纸币单元被送入所述叠钞装置的距离。

为实现对纸币单元的歪斜程度的检测，如图2或图4所示，所述纸币检测装置包括第一纸币检测传感器0301和第二纸币检测传感器0302，所述第一纸币检测传感器0301和所述第二纸币检测传感器0302并排设置于所述传输装置的传输通道0104上，并且垂直于所述传输通道的传输方向排布。

所述步骤S1包括：

根据所述纸币单元的边沿通过所述第一纸币检测传感器和所述第二纸币检测传感器的时间差，计算所述纸币单元的歪斜程度。

参见图5，由于所述第一纸币检测传感器0301和所述第二纸币检测传感器0302之间的距离H为定值，纸币单元的歪斜程度可通过所述第一纸币检测传感器0301和所述第二纸币检测传感器0302的对应检测位置在传输方向上的距离L表示。通过检测所述纸币单元0304的边沿(前边沿AB或者后边沿CD)经过所述第一纸币检测传感器0301和所述第二纸币检测传感器0302的时间差，并结合所述传输装置的传输速度，将所述时间差和传输速度相乘，即可获得所述斜度L。其中，由于所述传输装置的传输速度由控制装置控制，可通过控制装置直接获取。

所述纸币检测装置还包括第三纸币检测传感器0303，用于检测所述纸币单元被送入所述叠钞装置的距离，与前述类似的所述纸币被送入所述叠钞装置的距离可通过经过所述第三纸币检测传感器0303后的传输时间与相应传输速度的乘积获取。

对于歪斜的纸币单元，可根据歪斜的程度相应地增大纸币单元被送入叠钞装置的距离以使得纸币单元能被叠钞装置充分地夹紧，所述步骤S2优选包括：

根据所述纸币单元的歪斜程度，计算所述第三纸币检测传感器在所述纸币单元前边沿上的检测点与所述纸币单元的最前端在传输方向上的距离X，将所述距离X与预设的标准送入距离相加，获取所述纸币单元被送入叠钞装置的最佳距离。其中，所述标准送入距离在纸币单元不存在歪斜的情况下，纸币单元经过所述第三纸币检测传感器后继续传输的距离，可以为本领域技术人员根据经验预先设置的距离值。

如图5所示，设纸币单元的歪斜程度为L(即纸币检测传感器0301和0302的相应检测点在传输方向上的距离)，W代表纸币单元的长度，L₁代表纸币单元前边沿AB的两个端点A和B在传输方向上的距离，H₁代表纸币单元前边沿AB的两个端点A和B在垂直于传输方向上的距离，α代表纸币单元歪斜的角度。

因此，当第三纸币检测传感器0303检测到纸币单元进入风火轮0108距离较预先设置的标准送入距离大X时，可驱动其转动一个步进角度完成堆叠，完成该转动角度后纸币单元进入风火轮并偏离了传输通道出口处，风火轮的后续一个叶片也刚好对准传输通道纸币出口处等待下一张纸币进入。即，此时所述最佳送入距离w₁＝w₀+X。其中，w₀为预先设置的纸币单元不存在歪斜时，纸币单元被送入所述叠钞装置的标准送入距离，X的大小与歪斜程度成正相关。

X的确定方法的一种优选实施方式如下：

如图5所示，所述第三纸币检测传感器0303优选设置于平行于传输方向的直线Line1、Line2或者Line3上。X为所述第三纸币检测传感器0303在所述纸币前边沿上的检测点与所述纸币单元的最前端A在传输方向上的距离。其中，Line1经过所述第一纸检测传感器0301，Line3经过所述第二纸检测传感器0302，Line2为所述第一纸检测传感器0301和所述第二纸检测传感器0302的中垂线。应当说明的是，所述第三纸币检测传感器0303设置于Line1、Line2、Line3上仅为本发明的优选实施方式，在具体实施当中，可根据实际需要将所述第三纸币检测传感器0303设置于传输通道的其他位置，本发明对此不作限定。下面以将所述第三纸币检测传感器设置于Line1上为例，对本实施方式的原理进行说明：

当所述第三纸币检测传感器设置于Line1上，有以下关系：

L/H＝tgα

cosα＝H₁/W

综合上式，得：

H₁＝W*cos(arctan(L/H))

而所述第三纸币检测传感器在纸币前边沿上的检测点到纸币最前端在传输方向上的距离H₃满足：

H₃＝H₁/2-H/2

因此，可计算出X值为：

X＝taα*H₃＝taα*(H₁/2-H/2)

把H₁代入得：

X＝taα*((W*cos(arctan(L/H)))/2-H/2)

本领域技术人员可以理解，将所述第三纸币检测传感器设置于Line2、Line3或者其他位置处时，均可采用与上述相类似的方法计算出相应位置处的X值，本发明对此不一一举例说明，X的取值与纸币单元的歪斜程度成正相关，并由所述第三纸币检测传感器的具体布放位置决定。

所述最佳距离为使得纸币能被所述叠钞装置充分夹紧的纸币传输距离，传输装置的传输通道出口附近还设置有第三纸币检测传感器，用于对纸币被送入所述叠钞装置的距离进行检测。控制装置通过所述第三纸币检测传感器，在检测到纸币单元被送入的距离达到先前计算的最佳距离后，触发叠钞装置启动，完成对该纸币单元的堆叠，有利于提高纸币堆叠的整齐度。

在另一种优选的实施方式当中，所述纸币单元的物理状态包括纸币单元沿传输方向的宽度，所述纸币单元的叠钞参数包括纸币单元被送入所述叠钞装置的距离。

所述步骤S1包括：

根据所述纸币单元通过所述纸币检测装置的任意一个纸币检测传感器所用的时间，计算所述纸币单元沿传输方向的宽度。

具体地，可将所述纸币单元通过所述第一纸币检测传感器0301和/或所述第二纸币检测传感器0302所用的时间与相应传输通道的传输速度相乘来获取所述纸币单元沿传输方向的的宽度。

纸币单元宽度的大小除了与纸币的面值和币种有关，还可能因为纸币破损、被折叠或者多张纸币的部分重叠(追尾)而变化。特别的，当所述纸币单元的宽度比预设的标准纸币宽度大时，若仍按照原来的送入距离将所述纸币送入所述叠钞装置，则纸币被送入所述叠钞装置的部分过少，叠钞装置在叠钞时无法夹紧纸币，难以将纸币余留在传输通道的部分拉出，将造成纸币堆叠不整齐和纸币堵塞等不良现象的发生。

因此，对于宽度过大的纸币单元，可根据宽度大小相应地增大纸币单元被送入叠钞装置的距离，增大的距离与所述纸币单元沿传输方向的宽度成正相关，所述步骤S2，包括：

在检测到所述纸币单元沿传输方向的宽度超出预设的阈值时，增大所述纸币单元被送入所述叠钞装置的距离，获取所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离；其中，增大的距离与所述纸币单元沿传输方向的宽度成正相关。

如图6所示，纸币0304和纸币0305重叠造成纸币单元的宽度过大，设纸币单元的标准宽度为w_s，纸币单元经过第三纸币检测传感器0303进入风火轮0108(即叠钞装置)的标准距离为w₀，该值为预先设置的标准宽度状态下纸币单元进入叠钞装置的合理距离值，此时堆叠纸币最佳。通过纸币检测传感器0301和0302检测到纸币单元沿传输方向的宽度为w_t(该宽度为纸币0304和0305重叠后的总宽度)。因此，纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离w₁可通过以下方式计算：

当w_t>1.3*w₀时，w₁＝w₀*w_t/w_s，否则w₁＝w₀。

当控制装置通过第三纸币检测传感器0303检测到纸币单元进入叠钞装置的距离达到w₁时，可驱动叠钞装置的风火轮0108转动一个步进角度完成堆叠，完成该转动角度后纸币单元进入风火轮0108进行堆叠并偏离了传输通道出口处，风火轮0108的后续一个叶片也刚好对准传输通道纸币出口处等待下一张纸币进入。

在又一种优选的实施方式当中，所述纸币单元的物理状态包括相邻纸币之间的间距；

所述步骤S1包括：

根据前一纸币的后边沿以及后一纸币的前边沿经过所述纸币检测装置的任一纸币检测传感器的时间差，计算相邻纸币之间的第一间距；

如图7所示，为相邻纸币之间的间距过小的情况，可通过第一纸币检测传感器0301和/或第二纸币检测传感器0302检测前一纸币0304的后边沿和后一纸币0305的前边沿经过的时间差，将所述时间差与所述传输装置的传输速度相乘，即可计算得到前后纸币之间的间距。

叠钞装置要实现顺利堆叠纸币关键在于能够顺利地等待纸币进入风火轮0108，且在下一纸币到达前使风火轮0108转动一个步进角。

纸币识别装置中的第一纸币检测传感器0301和/或第二纸币检测传感器0302检测到前一纸币0304的后边沿经过之后，记录当前时间值T_L，当第一纸币检测传感器0301和/或第二纸币检测传感器0302检测到后一纸币0305的前边沿进入时，记录当前时间值T_H，纸币间的距离时间为：T_H-T_L，反复以上步骤即可得出每一张纸币间的距离时间，结合传输装置的传输通道速度，即可计算出相邻纸币之间的具体间距。

设传输通道的速度为V(单位mm/s)，即纸币之间的距离a＝V*(T_H-T_L)(单位mm)，动力电机0110稳定最高转动速度为v_h(单位pps)，风火轮0108直径为d(单位mm)，动力电机0110转动200转风火轮转动一圈。其中，V和v_h均为预先设定的已知值，纸币被送入叠钞装置进行堆叠时，风火轮0108需要转动一个步进角度，所述步进角度优选为60°。设动力电机0110速度为v_x(单位pps)，应当满足以下关系：

a/V＝(200/v_x)*(1/6)

解得：v_x＝1200*V/a

v_x和v_h的关系要求为：v_x≤v_h，当v_x和v_h相等时，a取得最小值。由此可见，v_x＝v_h时，a为叠钞装置能够处理的相邻纸币间的最小间距。

当相邻纸币之间的间距小于叠钞装置能够处理的相邻纸币间的最小间距a时，若仍采用现有的方法对其进行堆叠，将造成纸币堆叠混乱，甚至堵塞纸币出口，影响金融自助设备的可靠性。

本实施例中，所述传输装置设置有至少两个传输通道，如图2和图7所示，所述传输装置优选包括第一传输通道0104和第二传输通道0105，所述纸币单元依次经过所述第一传输通道0104和所述第二传输通道0105，被送入所述叠钞装置。所述第一传输通道0104通过第一驱动装置0106进行驱动，所述第二传输通道0105通过第二驱动装置0107进行驱动，控制装置可通过调节第一驱动装置0106和第二驱动装置0107的转动速度来控制第一传输通道0104和第二传输通道0105的传输速度。

所述步骤S2包括：

当相邻纸币之间的第一间距小于预先设定的标准间距时，在前一纸币0304离开所述第一传输通道0104后，并且后一纸币0305尚未进入所述第二传输通道0105时，降低所述第一传输通道0104的传输速度，和/或，加快所述第二传输通道0105的传输速度，以拉开相邻纸币之间的间距。

本发明在识别出相邻纸币之间的间距过窄时，通过控制调整第一传输通道0104和第二传输通道0105的传输速度，以将前后纸币的间距拉开，使得相邻纸币之间的间距满足叠钞装置能够处理的纸币间最小间距的要求，有利于保证叠钞装置的可靠运行，提高纸币堆叠的整齐度。

进一步地，所述第一传输通道0104的传输速度V_L和所述第二传输通道0105的传输速度V_H满足：

V_L＝(V_H*S)/((a_H-a_L)+S)

其中，S为调整传输速度时，后一纸币与所述第二传输通道0105的距离。a_H为预先设定的相邻纸币之间的标准间距。a_L为调整传输速度时，后一纸币与前一纸币之间的间距。

并且，V_L∈[V_LLimit，V]，V_H∈[V，V_HLimit]。

其中，V为第一传输通道0104和第二传输通道0105的正常传输速度。V_LLimit为第一传输通道0104允许的最低传输速度。V_HLimit为第二传输通道0105允许的最高传输速度。

本发明可从上述区间中为第一传输通道0104和第二传输通道0105选取符合要求的传输速度，以实现平稳的速度变化，有利于防止传输通道速度突变对设备带来的损害。

特别地，当无法从上述范围中为第一传输通道0104和第二传输通道0105选取符合要求的传输速度时，即不能将相邻的纸币拉开至合适的距离时，可将该两张纸币看作一个整体，获取其整体宽度，按照前述实施方式中宽度过大的情况进行处理。

金融自助设备在纸币传输过程中在出现纸币卡滞等故障后，会停止设备，避免继续传输纸币，设备要进行复位操作，需要把通道中的纸币送出到纸币出口，此时纸币的状态是不可控的，往往会出现如图4、图6和图7的情况。本发明针对斜度过大、宽度过大以及纸币间间距过小等非正常状态下的纸币进行特殊处理，动态调整纸币单元被送入叠钞装置的距离以及纸币之间的间距，有助于提高叠钞的整齐度和可靠性。

综上所述，本发明提供的叠钞方法、系统和金融自助设备，通过对纸币单元的物理状态进行检测，可根据纸币单元的物理状态，对纸币单元的叠钞参数进行调整，在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发叠钞机构对纸币进行堆叠，有助于提高纸币堆叠的整齐度，避免纸币堵塞和纸币混乱等不良状况的发生。进一步地，本发明针对斜度过大、宽度过大以及纸币间间距过小等非正常状态下的纸币进行特殊处理，动态调整纸币单元被送入叠钞装置的距离以及纸币之间的间距，有助于提高叠钞的整齐度和可靠性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种叠钞系统，包括传输装置和叠钞装置，所述叠钞装置用于将所述传输装置送入的纸币单元堆叠为整沓钞票，其特征在于，还包括纸币检测装置和控制装置；

所述控制装置包括：

纸币状态计算模块，用于根据所述纸币检测装置提供的数据计算纸币单元的物理状态；

叠钞参数计算模块，用于根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数；其中，所述纸币单元的最佳叠钞参数包括所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离；

叠钞动作触发模块，用于在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置对所述纸币单元进行堆叠。

2.如权利要求1所述的叠钞系统，其特征在于，所述纸币检测装置包括第一纸币检测传感器、第二纸币检测传感器和第三纸币检测传感器，所述第一纸币检测传感器和所述第二纸币检测传感器垂直于所述传输通道的传输方向排布，所述第三纸币检测传感器，用于检测所述纸币单元被送入所述叠钞装置的距离；

所述纸币状态计算模块包括斜度计算单元，用于根据所述纸币单元的边沿通过所述第一纸币检测传感器和所述第二纸币检测传感器的时间差，计算所述纸币单元的歪斜程度；

所述叠钞参数计算模块包括第一送入距离计算单元，用于根据所述纸币单元的歪斜程度，计算所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离。

3.如权利要求1所述的叠钞系统，其特征在于，所述纸币状态计算模块包括宽度计算单元，用于根据所述纸币单元通过所述纸币检测装置的任意一个纸币检测传感器所用的时间，计算所述纸币单元沿传输方向的宽度；

所述叠钞参数计算模块包括第二送入距离计算单元，用于在检测到所述纸币单元沿传输方向的宽度超出预设的阈值时，计算所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离。

4.如权利要求1所述的叠钞系统，其特征在于，所述纸币状态计算模块包括纸币间距计算单元，用于根据前一纸币的后边沿以及后一纸币的前边沿经过所述纸币检测装置的任一纸币检测传感器的时间差，计算相邻纸币之间的第一间距；

所述传输装置包括第一传输通道和第二传输通道，所述纸币单元依次经过所述第一传输通道和所述第二传输通道，被送入所述叠钞装置；

所述叠钞参数计算模块包括纸币间距调整单元，用于当相邻纸币之间的第一间距小于预先设定的标准间距时，在前一纸币离开所述第一传输通道后，并且后一纸币尚未进入所述第二传输通道时，降低所述第一传输通道的传输速度，和/或，加快所述第二传输通道的传输速度，以拉开相邻纸币之间的间距。

5.一种金融自助设备，其特征在于，包括通过纸币传输通道连接的上部机芯和下部机芯；

所述上部机芯设置有纸币分离模块、纸币识别模块和如权利要求1～4任一项所述的叠钞系统；

所述纸币分离模块用于将存入的整沓纸币分离为单张的纸币；

所述纸币识别模块用于检验纸币是否符合存入或提取的要求；

所述纸币传输通道用于在上部机芯和下部机芯之间传输纸币；

所述下部机芯设置有一个或多个钞箱，用于对纸币进行存储。

6.一种叠钞方法，其特征在于，包括：

通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态；

根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置；其中，所述纸币单元的最佳叠钞参数包括所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离；

在所述纸币单元被送入所述叠钞装置且达到所述最佳叠钞参数后，触发所述叠钞装置对所述纸币单元进行堆叠。

7.如权利要求6所述的叠钞方法，其特征在于，所述纸币单元的物理状态包括纸币单元的歪斜程度，所述纸币单元的叠钞参数包括纸币单元被送入所述叠钞装置的距离；

所述通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态，包括：

根据所述纸币单元的边沿通过第一纸币检测传感器和第二纸币检测传感器的时间差，计算所述纸币单元的歪斜程度；

所述根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置，包括：

根据所述纸币单元的歪斜程度，计算第三纸币检测传感器在所述纸币单元前边沿上的检测点与所述纸币单元的最前端在传输方向上的距离，将所述距离与预设的标准送入距离相加，获取所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离；其中，所述标准送入距离为在纸币单元不存在歪斜的情况下，纸币单元经过所述第三纸币检测传感器后直到所述叠钞装置开始对其堆叠时传输的距离。

8.如权利要求6所述的叠钞方法，其特征在于，所述纸币单元的物理状态包括纸币单元沿传输方向的宽度，所述纸币单元的叠钞参数包括纸币单元被送入所述叠钞装置的距离；

所述通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态，包括：

根据所述纸币单元通过所述纸币检测装置的任意一个所述纸币检测传感器所用的时间，计算所述纸币单元沿传输方向的宽度；

所述根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将纸币单元送入叠钞装置，包括：

在检测到所述纸币单元沿传输方向的宽度超出预设的阈值时，增大所述纸币单元被送入所述叠钞装置的距离，获取所述纸币单元被送入所述叠钞装置的最佳距离；其中，增大的距离与所述纸币单元沿传输方向的宽度成正相关。

9.如权利要求6所述的叠钞方法，其特征在于，所述纸币单元的物理状态包括相邻纸币之间的间距；

所述通过纸币检测装置检测纸币单元的物理状态，包括：

根据前一纸币的后边沿以及后一纸币的前边沿经过所述纸币检测装置的任一所述纸币检测传感器的时间差，计算相邻纸币之间的第一间距；

所述根据所述纸币单元的物理状态，计算所述纸币单元的最佳叠钞参数，通过传输装置将所述纸币单元送入叠钞装置，包括：

当相邻纸币之间的第一间距小于预先设定的标准间距时，在前一纸币离开第一传输通道后，并且后一纸币尚未进入第二传输通道时，降低所述第一传输通道的传输速度，和/或，加快所述第二传输通道的传输速度，以拉开相邻纸币之间的间距。