CN105164733B - 用于纸币验证器的纸币对准系统 - Google Patents

Abstract

与纸币入口邻近的纸币驱动装置将纸币重新定位并驱动至用于验证的纸币处理路径中。所述纸币驱动装置包括两个驱动辊，所述两个驱动辊优选地在所述纸币处理路径的纵向轴线的两侧相间隔并且与纸币入口邻近。单独地控制每个驱动辊，以容许驱动辊的不同的旋转速度(以及纸币的正向运动和反向运动)，以在接收纸币的整个长度之前使纸币的所接收的端部部分能够移动。该纸币驱动装置优选地与传感装置一起使用，所述传感装置用于感测所插入的纸币的失准并且在感测到的情况下，利用不同的旋转速度来校正所述失准以及优选地将纸币对中于纸币处理路径中。

Description

用于纸币验证器的纸币对准系统

技术领域

本发明涉及文件对中机构，以及特别地，涉及用于纸币验证的纸币对中机构和对准机构。

背景技术

纸币的宽度可能根据特定的货币变化。例如，在欧洲国家具有有与不同的面额相关联的不同的宽度的货币是非常常见的。即使在纸币的宽度对于所有面额为相同的的国家(例如加拿大和美国)中，可能也需要纸币的对中，特别地以简化验证过程。

当纸币运动经过时，每个传感器感测纸币的、在纸币的宽度中的固定位置处的条形部分，即使未将纸币对中，但是将纸币与纸币处理路径的轴线对准也简化纸币的验证。当每一纸币被接着对中并且在宽度中的预定位置处的感测完成时，将纸币的轴线与处理路径的轴线对中进一步简化验证。

尝试验证至少未被对准的纸币是困难的并且存在纸币堵塞的显著的风险。

通常，机械式装置已经被用来通过接合纸币的侧部来将纸币对中，在所述侧部处纸币已经被释放并且在纸币通道内自由地浮动以容许纸币的对中。美国专利6,164,642以及6,149,150为用于纸币的对中的机械式装置的示例。

本发明脱离纸币的传统的释放和机械对中并且利用将纸币的前导边缘重新定位的特定的驱动装置。优选地，仅仅纸币的端部部分被插入于纸币验证器的处理通道中并且在纸币被完全地接收之前移动而被对中。

发明内容

本发明涉及用来将纸币的端部部分重新定位并对中的对中装置和方法。

根据本发明所述的纸币验证器包括特定的初始驱动。纸币验证器包括纸币处理路径，使纸币运动通过所述纸币处理路径，用于确定纸币的有效性。纸币处理路径在其下游端部处包括纸币入口，通过所述纸币入口接收纸币。起动传感器邻近所述纸币入口设置并且该传感器在纸币的一部分被手动地插入通过纸币入口时被致动。沿纸币处理路径的宽度相间隔的并且部分地凸出至纸币处理路径中的一对驱动辊设置于起动传感器的上游的位置处。所述驱动辊中的每一个包括相对的被动辊，所述相对的被动辊位于纸币处理路径的相对的侧上并且凸出至纸币处理路径中，以在不存在纸币时接合相应的驱动辊，并且为能运动的以适应相应的驱动辊与被动辊之间的纸币的厚度。当驱动辊保持与纸币接合并将纸币驱动至纸币处理路径中时，动力驱动装置容许驱动辊的相同的旋转速度或不同的旋转速度。所述驱动装置通过起动传感器的致动而被起动并且使用不同的旋转速度来校正所接收的纸币的失准。一系列的评估传感器位于纸币处理路径的一侧上，以在所接收的纸币被驱动通过纸币处理路径时评定所接收的纸币的有效性。

在本发明的一个方面中，所述起动传感器与驱动辊邻近。

在本发明的一个优选的方面中，识别纸币的所插入的端部的失准的传感装置邻近驱动辊设置并且产生被传递至动力驱动装置的失准信号。动力驱动装置根据所述失准信号选择性地以差动速度驱动所述驱动辊，以提供对所识别的失准的校正。优选地，所述传感装置为与驱动辊邻近的且在驱动辊的上游的、跨过纸币处理路径延伸的传感阵列。

在本发明的又一个方面中，所述起动传感器为邻近驱动辊设置的传感器阵列，所述传感器阵列另外地检测纸币的所插入的端部的失准并且产生被传递至动力驱动装置的失准信号。所述动力驱动装置根据所述失准信号选择性地以差动速度驱动所述驱动辊，以提供对所识别的失准的校正。优选地，驱动辊设置于纸币处理路径的中心线的相对的两侧上。

根据本发明的一个方面，所述驱动辊具有跨过纸币处理路径延伸的固定的旋转轴线。

在本发明的又一个方面中，所述驱动辊与所述纸币入口相间隔一定的距离，所述距离小于能够由纸币验证器验证的纸币的长度的20％。

优选地，根据本发明的一个方面，所述驱动装置包括用于每个驱动辊的步进电机，并且可沿正向和反向方向以相等的速度或差动速度驱动所述驱动辊。

在本发明的一个优选的方面中，所述驱动装置包括一系列的渐进的正向和反向驱动步骤，以将所接收的纸币对准，其中纸币的长度的至少60％超过纸币入口向外延伸。优选地，所述驱动装置包括正向对准驱动模式，其中以相同的旋转速度驱动每个驱动辊，以使纸币运动至所述纸币处理路径中，用于由所述系列的评估传感器验证。

在本发明的又一个方面中，所述驱动装置包括纸币对准模式，所述纸币对准模式包括纸币的所接收的端部部分的一系列的渐进的正向和反向运动，所使用的所述一系列的渐进的正向和反向运动包括驱动辊的不同的旋转速度，以将纸币与纸币处理路径对准，之后是所述驱动辊的速度相等的正向驱动，以使纸币沿评定纸币的有效性的纸币处理路径运动。

优选地，所述动力驱动装置包括与所述驱动辊中的每一个相关联的单独地控制的步进电机。

根据本发明的一个方面所述的纸币对中装置包括设置至纸币处理路径的纵向轴线的相对的侧的一对步进电机，并且传感器阵列跨过纸币处理路径延伸，所述传感器阵列在纸币运动经过传感器阵列时能够感测纸币的前导边缘和侧边缘。所述步进电机位于纸币入口和传感器阵列之间。设置控制装置，所述控制装置从传感器阵列接收传感器信息并根据所述传感器信息确定步进电机的驱动，所述步进电机的驱动包括步进电机的差动驱动，以引起纸币的、相对于纸币处理路径的纵向轴线将纸币对准并对中所需的移动和角运动。

在本发明的一个方面中，设置入口传感器，所述入口传感器检测纸币至处理路径中的插入并产生被提供至控制装置的起动信号。控制装置在接收到所述起动信号时起动步进电机的驱动，以使纸币朝向传感器阵列前进，用于进行角度评估。

在本发明的一个方面中，所述控制装置选择性地驱动步进电机，以使纸币的所接收的端部充分地运动经过传感器阵列，以识别纸币相对于纸币处理路径的角取向，并且此后选择性地以跨过传感器阵列的一系列的正向和反向运动驱动步进电机，所述一系列的正向和反向运动包括步进电机的差动致动，以将纸币的端部对准，以使得纸币的纵向轴线与纸币处理路径的纵向轴线对准。

在本发明的一个优选的方面中，所述控制装置选择性地驱动步进电机，以使纸币的所接收的端部充分地运动经过传感器阵列，以识别纸币相对于纸币处理路径的角取向，并且此后选择性地以跨过传感器阵列的一系列的正向和反向运动驱动步进电机，所述一系列的正向和反向运动包括步进电机的差动致动，以将纸币的端部对准，以使得纸币的纵向轴线与纸币处理路径的纵向轴线对准并且纸币在处理路径中对中。

在本发明的又一个方面中，所述控制器使步进电机在使纸币的端部前进时被同步地驱动以及在纸币的反向运动中被差动地驱动。

在本发明的一个方面中，传感器阵列与纸币入口相间隔待对准的纸币的长度的不到40％。

在本发明的一个优选的方面中，传感器阵列被设置成距离纸币入口不到5厘米。

在本发明的又一个方面中，将驱动辊沿正向方向的差动驱动选择性地用作纸币的端部的对准的一部分。

根据本发明所述的纸币的对准方法包括：

a)感测纸币的端部至纸币处理路径中的插入；

b)致动一对步进电机，以使得每个步进电机经由驱动辊将纸币的端部至少部分地驱动经过跨过处理路径延伸的传感器阵列，以及使所述步进电机停止；

c)若所接收的纸币的纵向轴线相对于纸币处理路径的纵向轴线成一定的角度，则根据所述传感器阵列的传感器的集体反应确定近似角度并且在步进电机之间利用差动驱动使步进电机反转，以提供纸币的端部的至少部分的校正运动；

d)重复步骤b)和c)直至传感器阵列确定令人满意的对准，并且此后均等地驱动步进电机中的每一个以使对准的纸币沿纸币处理路径运动，用于进行评估。

附图说明

附图中示出本发明的优选实施例，其中：

图1示出具有相关联的钱箱的后装载式验证器，其包括纸币对中装置；

图2为图1的纸币验证器的立体图，示出所述纸币验证器中所使用的驱动装置和传感器阵列的细节；

图3为单独地驱动轴承地安装于共同的轴上的驱动辊的两个伺服电机的立体图；

图4为通过所述步进电机的切除立体图，示出一对步进电机驱动装置以及相关联的传感器阵列的优选的定位；

图5为将要由驱动辊接合以最初运动至验证器中以便由传感器阵列进行感测的纸币的示意图；

图6为与图5相似的图，其中纸币已经被驱动至验证器中并且传感器阵列已经确定纸币处于需要校正的角度或位置处；

图7为来自传感器阵列的信号的处理的简化示意图；

图8为与控制驱动辊以提供对纸币的对准相关使用的优选的逻辑的流程图；

图9为示出在纸币的对准方面所使用的另外的处理逻辑的示意图；以及

图10示出用来提供纸币与纸币验证器的处理路径的中心线的对准的另外的处理逻辑。

具体实施方式

纸币验证器2包括用于储存已经被适当地验证的纸币的相关联的钱箱4。验证器2包括用于将纸币输入至验证器的纸币处理槽6。

可通过对图1至4的查看理解纸币对准系统。纸币处理槽6的入口8相对于待处理的纸币的宽度为超大的。纸币穿过纸币槽并且被邻近所述槽设置的驱动辊10和12接合。这些驱动辊10和12中的每一个优选地包括分别显示为14和16的单独地驱动的步进电机(参见图2和图3)。当用户将纸币插入至所述槽中时，前导边缘传感器18感测纸币的前边缘。步进电机14和16被致动并且使驱动辊10和12旋转。重要的方面是，可以以用来将纸币对准或对中的不同的旋转速度驱动所述驱动辊10和12。

图2和图3示出设置至轴承地安装于共同的轴13上的驱动辊14和16的外部的优选的两个伺服电机10和12。每个伺服电机具有小齿轮91以及正齿轮93。将伺服电机设置至驱动辊14和16的外部容许纸币处理路径的中心线的两侧的辊的足够的间距。其它布置方式也为可能的。图3还示出验证器的枢转的顶盖5，其在图4的切除图中已经被移除。顶盖5包括传感器并且还提供至纸币处理路径20的通道。

图4的切除立体图将验证器的顶部部分移除，以使纸币处理通道的一部分暴露。竖直截面通过伺服电机10和12并且它相对于轴承地支撑可旋转的驱动辊14和16的共同的轴13偏移。通过该布置方式，每个驱动辊14和16在其旋转速度和旋转方向方面均能被独立地驱动。

图4还示出传感器模块95，其被插入至凹槽中并且形成纸币处理路径20的一部分。传感器模块95优选地为两部件式传感器的一个部件，其中在路径的相对的侧上的相对应的部件在所示出的部分中被移除。例如，模块95可包括所期望的数量的光电二极管发射器并且相对的构件可为光电二极管接收器，用于感测所发射的光中与覆盖特定的传感器的纸币的边缘或纸币相关联的干扰。

图4还示出驱动辊125、127以及129。一旦纸币已经被对准，就使用这些驱动辊将纸币运输通过处理路径20。纸币的对准在纸币的前导边缘到达这些辊之前发生。一旦纸币已经被对准，就通过单独的运输电机驱动这些辊，并且以同步方式驱动伺服电机10和12以同样将纸币运输通过纸币处理路径。在本设计中，可以看出的是，纸币将经历与辊125、127以及129相关联的重定向。

尽管已经在感测纸币的前导边缘的方面描述了传感器模块95，然而可设置另外的传感器，用于在纸币最终被运输通过验证器时感测纸币并确定其特性。

图5和6示出纸币10在进入验证器并由验证器处理时的典型的进入。纸币100已经显示为与纸币路径呈一定的角度，并且纸币的插入已经将输入传感器18致动且使驱动辊10和12被致动。此时，验证器并不知道纸币100的特定的角度，并且假定驱动辊与纸币接触，驱动辊10和12开始使纸币前进。纸币前进至纸币处理路径20中并且其前导边缘和近似角度将由传感器阵列30检测，传感器阵列30具有沿传感器阵列的长度(纸币处理路径的宽度)相间隔的一系列的单独的传感器。优选地，传感器阵列具有多达28个单独的传感器(通常，光电二极管)，所述传感器在纸币的前导边缘运动经过传感器阵列时可准确地确定纸币的前导边缘的角度。例如，在纸币处于图6的位置中的情况下，可能传感器中的6个或7个已经受到纸币100的前导边缘的干扰。受干扰的传感器的数量和/或干扰的时序可容许适当的角度确定。此外，受干扰的传感器的识别提供与纸币的未对中的位置以及校正方向有关的信息。

传感器阵列30的各个传感器的、在纸币的前导边缘经过其时的致动提供与纸币的前导边缘的位置以及纸币相对于处理路径20的角度两者有关的信息。与纸币对准程序相关联的逻辑在用于校正纸币的对准的任何步骤被执行之前优选地需要一定数量的单独的传感器受到干扰。在优选实施例中，所述方法正向地驱动每个步进电机直至足够的传感器受到干扰，随后确定纸币的哪一个侧边缘更靠前，接着使最接近所述更靠前的边缘的步进电机反转而不驱动另一个步进电机，接着重复所述过程直至实现对准。可通过受干扰的传感器的数量和位置确认对准。

如通过对图6的查看可以理解的，仅仅纸币的前导部分已经进入纸币槽6并且纸币的较大的部分在纸币槽的外部延伸。这是有利的，因为不需要对纸币的完全的或显著的支撑。这使验证器能够为更小的。在主机装置中为验证器分配的空间是有限的。

为了在纸币槽中将纸币对准和对中，选择性地驱动伺服电机14和16。辊10和12中的每一个优选地与纸币100接触。在图6的位置中，可以理解的是，若驱动辊10被驱动而驱动辊12保持静止，则由于存在纸币的夹紧接合，纸币将围绕驱动辊12与纸币的接合点(接触点)旋转或枢转。这将使纸币的纵向边缘能够经历旋转，以与纸币处理路径的纵向轴线对准和/或呈现校正的角度位置以提供纸币的、沿处理路径的宽度的移动。通常需要多个校正步骤。来自传感器阵列的信息可确定纸币何时被对准。此外，假定最初仅仅一定数量的传感器被致动，表明与纸币的前导边缘的重叠状态，最初可估计辊10的校正旋转，并且随后在根据来自其余传感器的反应的程序期间对准辊10的校正旋转。通常需要一系列的步骤。例如，在纸币成一定角度的情况下，速度相等的正向运动容许校正移动。

尽管纸币可能尚未被对中，但是通过辊的差动驱动，可以提供纸币在纸币处理路径中的初始对准。所致动的传感器的数量使得能够评定距离中心对准位置的偏移的量。若接着选择性地驱动纸币以使纸币在纸币槽中移动，则传感器阵列可确认纸币何时已经被对中(根据驱动辊的选择性的驱动)。通过驱动辊10和12的选择性的运动，可以使纸币的中心移动以与纸币路径的中心线对准。以一系列的步骤以及纸币的角度调整和运动实现这一点。还可以理解的是，一旦移动已经发生，纸币的进一步的运动就可根据传感器阵列的反应确认所对中的对准。步进电机提供辊的准确的旋转，并且可以理解的是，辊中的仅仅一个的驱动有效地引起纸币围绕另一个辊与纸币的接触点的旋转。通常，既利用正向运动又利用反向运动。

对于如图1至6中所示的装置，可以理解的是，整个传感器阵列结合两个驱动辊可用于选择性地使纸币的前导边缘在纸币处理路径中移动(摆动)，接着，一旦纸币已经被对准且优选地被对中，随后就沿纸币处理路径驱动纸币。

所述设计为紧凑的(空间有效的)，并且这因为验证器的大小以及在相关联的主机装置中为支付系统所分配的空间的量通常为有限的而是可取的。通过本设计，不需要验证器的伸长的边框部分来支撑纸币在验证器外延伸的显著部分。例如，若对中机构需要纸币浮动(如在现有技术的装置中那样)，则需要更长的支撑装置以避免纸币从纸币槽中掉落的可能性。此外，即使纸币被对中，但是若它未被适当地支撑，它可能部分地掉落或者对准和对中可能由于运动而丧失。在本系统中，可在整个程序中保持纸币的接合。

本设计不仅仅为有空间效益的；它还为有成本效益的，因为一旦纸币已经被对准和对中，驱动辊10和12还沿纸币路径驱动纸币。不存在如在现有技术中那样的仅仅与对中机构相关联的驱动电机。本设计使得能够在不存在显著的附加成本的情况下进行对中。

对于对准系统的运行，可以理解的是，两个单独地控制的步进电机与驱动辊(优选地通过简单的专用的齿轮系连接至所述两个单独地控制的步进电机)形成纸币的最初的接合和对中的部分。步进电机的选择性的致动使得能够精确地控制和调节纸币的位置，因为可以使每个电机旋转一定的量(步数)，其转化为旋转角度并相应地转化为已知的纸币的运动。当使电机中的一个停止而使另一个电机旋转时，纸币围绕停止的辊转动或枢转。因为弹簧加载式被动辊设置于驱动辊上方，所以辊接合纸币，并且驱动辊优选地具有O型环或者有圆形剖面的驱动表面(与可能提供更大的阻力的平坦的且更大的接合表面相反)以容许纸币的旋转。当纸币成一定角度时均等地驱动两个电机引起纸币的中心线的移动。纸币的差动驱动引起纸币的角度的改变。包括用于对准的重复试验的往复运动容许纸币的快速有效的对中。

已经在使一个步进电机停止而使另一个步进电机反向地旋转的方面对运行进行了描述，然而可以使用其它差动速度组合。步进电机能够快速地且准确地启动、加速以及停止并且容许在较短的时间段内进行多个步骤。

将传感器阵列与步进电机和辊结合使用以提供反馈。可取的是，传感器阵列横跨通道，因为这提供良好的信息以评定纸币槽中的纸币的角度以及纸币在纸币处理通道中的任何偏移。

图中所示的设计使用这样的传感器阵列，该传感器阵列优选地具有28个传感器以跨过通道的宽度横跨大约85mm。尽管28个传感器提供准确的评定，但是仅仅10个传感器也可提供足够的信息。传感器的数量影响初始对准评定的精确度，并且更多的传感器可简化电机控制的处理以实现对准和随后的对中。更多的传感器对于具有不同的纸币宽度的货币是特别有用的并且可减少校正步骤的数量。

可取的是，适当地校准光源和传感器阵列以在各个元件之间提供一致性，包括与灵敏度有关的相同的增益。这简化了用来确定传感器是否已经受到纸币干扰的逻辑。

通过本设计，实现了空间效益，因为用来实现对准的组合的两个步进电机以及辊为多用途的并且在对中期间接合或保持纸币。步进电机均用于对准功能并且与纸币随后沿路径的驱动有关。除了位置感测之外，若需要，则传感器阵列还可用来感测纸币的某些特征。

本设计并不需要现有技术的对中结构所需的显著的空间，现有技术的对中机构具有向外运动至开放位置的活动的侧构件。此外，已经发现的是，本设计具有与粉尘污染和溢流阻力有关的优点。可将驱动辊设置于模制空腔中，所述模制空腔配合以将空腔与包括各种传感器的验证头的内部空间有效地隔离。这些传感构件易受粉尘和/或液体污染的影响并且容易被隔离。传感器阵列和电机形成反馈系统以提供快速对准。在数字领域中运行所述系统-使用模数转换器(ADC)对阵列中的每个传感器的输出进行放大和数字化，并且步进电机通过设计而为数字式的并且提供纸币的准确的运动和移动。

在数字领域中运行所述系统提供降低成本以及振荡和漂移的可能性的重要的优点。

模数转换器(ADC)提供十二位分辨率，但是这为扫描子系统的而非对准子系统的函数。对于很多应用，七位的以及可能地甚至六位的更加适中的分辨率可能为足够的。

整个系统具有单一的控制点-微处理器。它负责电机控制、从传感器进行的数据收集以及数学计算。在一个微处理器中至少具有发动机和电机数学控制是优选的，因为若在数据采集、计算以及电机控制之间存在显著的延迟，则步进电机的惯性特性可能将滞后引入所述系统中。

系统的运行相对简单并且包括三个主要的阶段：

-纸币的初始对准。该阶段为快速的并且提供纸币的粗对准，以为纸币对中做准备；

-对中。它包含纸币的反向运动以及2次转动-朝向通道中心的一次转动以及一次相反的转动以将纸币重新对准。整个阶段在视觉上类似于汽车的平行泊车。该阶段的效率取决于纸币的宽度以及所附接的验证器框架的深度，因为纸币越宽且框架越深，存在越少的空间来将纸币对准。为了克服低效率，验证器利用一系列的正向和反向步骤来将纸币对中，通过每一次尝试逐渐地实现更好的对中；

-纸币的最终对准。最终对准用来补偿对中阶段所引入的任何失准，特别是在存在不只一次尝试的情况下。

图9至10中示出用来控制步进电机以及来自传感器阵列的信号的逻辑。该特定的设计不仅容许用于纸币的对中的紧凑的装置以及构件的有成本效益的分担，它还容许纸币的有时间效益的对中以及在纸币被处理时对纸币的有效控制。

为了在评定设计的空间效益的方面提供一些帮助，验证头在大小方面与不包括纸币对中的传统的验证头相似。从纸币槽的入口至传感器阵列的实际间距为大约5cm，但是可根据框架而为更大的。对于纸币对准的处理速度，这为初始角度的函数，然而通常在大约0.5秒内将纸币对准和对中。

对于纸币在对中以及对准期间超过纸币槽延伸的部分，对于美国的纸币，纸币的大约60％或更多在纸币槽的外部延伸。

图9中示出纸币的初始对准。当纸币首次被插入于纸币槽中时，纸币的纵向轴线可能相对于纸币路径的角度成一定的角度。跨过纸币路径延伸的传感器阵列提供与纸币的前导边缘以及纸币的侧边缘有关的信息。通过受干扰的传感器的位置确认纸币的侧边缘，并且因此边缘中的一个将被认为是纸币的前导侧边缘并且将为纸币最初被检测的侧边缘。在纸币最初前进至纸币槽中期间，均等地驱动步进电机中的每一个。一旦传感器阵列中的一定数量的传感器已经受到纸币的前导边缘或侧边缘中的任一个的干扰，就可采取校正行动。在实施步骤200时，确定有多少个传感器被堵塞或干扰。在实施步骤210时，呈现两个选择：若足够的传感器被堵塞，则答案为“是”且在实施步骤220时执行计算，以评定前导边缘的角度还确定是否已经使纸币的足够的宽度运动经过传感器。在实施步骤230时，若角度和覆盖范围为足够的，则如步骤240所示，做出使电机停止的决定。在实施步骤230时，若确定角度和覆盖范围为不足够的，则根据角度和纸币的宽度在实施步骤250时做出应当使步进电机中的哪一个停止的决定。与前导侧边缘相关联的步进电机停止，而另一个电机前进。通过该行动，纸币的角度方面的校正将发生并且另外的传感器将受到干扰并在实施步骤200时被感测到。重复所述过程直至纸币在纸币处理路径中被对准但是纸币的中心线可能未在纸币处理路径的中心线上对中。

在图10中，进一步的对准发生，以有效地使纸币的中心线移动至纸币处理路径的中心线。这一点通过步进电机的选择性的反向旋转以及步进电机的推进而发生。可存在一系列的正向/反向步骤，以有效地使纸币的中心线沿所期望的方向移动。

可通过受干扰的传感器确定纸币相对于纸币处理路径的中心线的偏移。若受干扰的传感器未均匀地分布于纸币处理路径的中心线的两侧，则需要校正行动。在优选实施例中，使与纸币的、离中心线最远的边缘相关联的步进电机反转一定的距离，而另一个步进电机保持静止。在该步骤之后，正向地驱动步进电机中的每一个并且这由于纸币成特定的角度而有效地引起纸币的中心线相对于纸币处理路径的中心线的移动。可通过以下方式校正该角度：沿反向方向驱动另一个步进电机而另一个电机保持静止。可采取一系列的这些重复的步骤来有效地使纸币的中心线移动至纸币处理路径的中心线。可以理解的是，可使用用于通过步进电机改变纸币的相对速度且因此改变纸币的位移的其它特定的装置。已经发现的是，该特定的装置易于操作，不需要大量的处理并且可被非常迅速地执行许多次以实现所期望的移动。还可使用用于驱动辊的单独的控制的其它装置。

本装置的优点之一与紧凑的设计以及使纸币迅速地移动的能力有关。通过有效地将纸币的仅仅端部部分对准于纸币处理路径中，可减小纸币处理路径的宽度。若将纸币的更多的部分容置于纸币处理路径中，则额外的长度像杠杆一样并且因此纸币处理路径的宽度必须容纳该角度。通过利用将纸币的所插入的端部部分(而不是受支撑的纸币的对中长度)对准的过程，存在空间效益。纸币悬挂于纸币槽的外部的更加大的部分仅仅遵循被对中的另一个端部的受控运动。

对于具有不同宽度的货币，宽度更小的纸币可能被以更大的角度插入至纸币槽中并且需要更大的校正。另外，有效地将纸币的中心线与纸币处理路径的中心线对准所需的移动的量可能为更大的。对于具有固定宽度的货币，移动的量为更小的，因为纸币开口可能为相对较紧的(亦即，接近于纸币的宽度，同时仍然使用户能够容易地将纸币插入至验证器中)。

对于纸币的对中，存在与纸币的状态、纸币的变化的宽度以及纸币的总体状态相关联的很多困难。某些纸币在最初被投放流通时是非常坚硬的，而已经流通较长时间的纸币可能是非常破旧且柔软的。使用具有塑料类基材的纸币大体上减小了这些变化。已经发现的是，本纸币对中机构对于纸币的变化的状态具有非常高的耐受性并且因此所述对中机构可将具有不同的状态的纸币对中。

尽管在本文中已经详细地描述了本发明的多个优选实施例，但是本发明所属领域的那些技术人员应当理解的是，可对其作出改变，而不脱离所附权利要求。

Claims (26)

1.一种纸币验证器，所述纸币验证器具有纸币处理路径，纸币运动通过所述纸币处理路径，用于确定纸币的有效性，所述纸币处理路径在其下游端部处包括纸币入口，通过所述纸币入口接收纸币，所述纸币处理路径包括与所述纸币入口邻近的起动传感器，所述起动传感器在纸币的一部分被手动地插入通过所述纸币入口时被致动；在所述起动传感器的上游的位置处的一对驱动辊，所述一对驱动辊沿所述纸币处理路径的宽度相间隔并且部分地凸出至所述纸币处理路径中，所述驱动辊中的每一个包括相对的被动辊，所述相对的被动辊位于所述纸币处理路径的相对的侧上并且凸出至所述纸币处理路径中以在不存在纸币时接合相应的驱动辊，并且为能运动的以适应相应的驱动辊与被动辊之间的纸币的厚度；动力驱动装置，当所述驱动辊保持与纸币接合并且相对于所述纸币处理路径驱动纸币时，所述动力驱动装置容许所述驱动辊的相同的旋转速度或不同的旋转速度；所述动力驱动装置通过致动所述起动传感器而被起动，并且使用所述不同的旋转速度来对所接收的纸币的失准进行校正，其中所述动力驱动装置包括控制装置，所述控制装置构造成根据传感器信息引起纸币的移动和角位移以相对于纸币处理路径的纵向轴线对齐和对中纸币，所述传感器信息包括感应纸币的前导边缘；以及一系列的评估传感器，所述一系列的评估传感器位于所述纸币处理路径的一侧上，以在所接收的纸币被驱动通过所述纸币处理路径时评定所接收的纸币的有效性。

2.根据权利要求1所述的纸币验证器，其特征在于，所述起动传感器与所述驱动辊邻近。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的纸币验证器，包括识别纸币的所插入端部的失准的传感装置，所述传感装置邻近所述驱动辊设置并且产生被传递至所述动力驱动装置的失准信号，所述动力驱动装置根据所述失准信号选择性地以差动速度驱动所述驱动辊，以提供对所述所识别的失准的校正。

4.根据权利要求3所述的纸币验证器，其特征在于，所述传感装置为与所述驱动辊邻近的且在所述驱动辊的上游的、跨过所述纸币处理路径延伸的传感器阵列。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的纸币验证器，其特征在于，所述起动传感器为邻近所述驱动辊设置的传感器阵列，所述传感器阵列另外地检测纸币的所插入端部的失准并且产生被传递至所述动力驱动装置的失准信号，所述动力驱动装置根据所述失准信号选择性地以差动速度驱动所述驱动辊，以提供对所识别的失准的校正。

6.根据权利要求1所述的纸币验证器，其特征在于，所述驱动辊设置于所述纸币处理路径的中心线的相对两侧上。

7.根据权利要求1所述的纸币验证器，其特征在于，所述驱动辊具有跨过所述纸币处理路径延伸的固定的旋转轴线。

8.根据权利要求3所述的纸币验证器，其特征在于，所述传感装置与所述纸币入口相间隔一定的距离，所述距离小于能够由纸币验证器验证的纸币的长度的40％。

9.根据权利要求1所述的纸币验证器，其特征在于，所述动力驱动装置包括用于每个驱动辊的步进电机，并且所述驱动辊能沿正向方向和反向方向被驱动。

10.根据权利要求9所述的纸币验证器，其特征在于，所述动力驱动装置包括一系列的渐进的正向驱动步骤和反向驱动步骤，以将所接收的纸币对准，其中所述纸币的长度的至少60％超过所述纸币入口向外延伸。

11.根据权利要求10所述的纸币验证器，其特征在于，所述动力驱动装置包括正向对准驱动模式，其中以相同的旋转速度驱动每个驱动辊，以使纸币运动至所述纸币处理路径中，用于由所述系列的评估传感器验证。

12.根据权利要求1所述的纸币验证器，其特征在于，所述动力驱动装置包括纸币对准模式，所述纸币对准模式包括所使用的纸币的所接收的端部部分的一系列的渐进的正向运动和反向运动，所述一系列的渐进的正向运动和反向运动包括所述驱动辊的不同的旋转速度，以将纸币与纸币处理路径对准，之后是以相等的速度正向驱动所述驱动辊，以使纸币沿评定纸币的有效性的纸币处理路径运动。

13.根据权利要求1所述的纸币验证器，其特征在于，所述动力驱动装置包括与所述驱动辊中的每一个相关联的单独地控制的步进电机。

14.根据权利要求3所述的纸币验证器，其特征在于，所述动力驱动装置包括与所述驱动辊中的每一个相关联的单独地控制的步进电机；并且所述传感装置为跨过所述纸币处理路径延伸的传感器阵列，所述传感器阵列在纸币运动经过所述传感器阵列时能够感测纸币的前导边缘和侧边缘，所述步进电机位于所述纸币入口与所述传感器阵列之间；所述控制装置构造成用于从所述传感器阵列接收传感器信息并根据所述传感器信息确定所述步进电机的一系列的驱动步骤，所述一系列的驱动步骤包括差动驱动所述步进电机以引起纸币的、相对于所述纸币处理路径的所述纵向轴线将纸币对准并对中所需的移动和角运动。

15.根据权利要求14所述的纸币验证器，其特征在于，所述控制装置选择性地驱动所述步进电机，以使纸币的所接收的端部充分地运动经过所述传感器阵列，以识别纸币的端部相对于纸币处理路径的角取向；并且此后选择性地以一系列的正向驱动步骤和反向驱动步骤驱动所述步进电机，所述一系列的正向驱动步骤和反向驱动步骤包括差动致动所述步进电机，以使纸币的端部移动并将纸币的端部对准，以使得纸币的纵向轴线与纸币处理路径的纵向轴线大致对准。

16.根据权利要求14所述的纸币验证器，其特征在于，所述控制装置选择性地驱动所述步进电机，以使纸币的所接收的端部充分地运动经过所述传感器阵列，以识别纸币相对于纸币处理路径的角取向，并且此后选择性地以跨过所述传感器阵列的一系列的正向运动和反向运动驱动所述步进电机，所述一系列的正向运动和反向运动包括差动致动所述步进电机，以将纸币的端部对准，以使得纸币的纵向轴线与纸币处理路径的纵向轴线对准并且纸币在所述纸币处理路径中对中。

17.根据权利要求14所述的纸币验证器，其特征在于，所述传感器阵列与所述纸币入口相间隔不到5厘米。

18.一种相对于纸币处理路径的中心线将纸币对准的方法，包括：

a)感测纸币的端部插入至纸币处理路径中；

b)致动一对步进电机，以使得每个步进电机经由驱动辊将纸币的端部至少部分地驱动经过跨过所述纸币处理路径延伸的传感器阵列，以及使所述步进电机停止；

c)若纸币的纵向轴线相对于所述纸币处理路径的所述纵向轴线成一定的角度，则根据所述传感器阵列的传感器的集体反应确定近似角度，并且利用步进电机之间的差动驱动使步进电机反转，以提供纸币的端部的校正运动；

d)重复步骤b)和c)直至所述传感器阵列确定对准，从而基于包括感测纸币的前导边缘的传感器信息使纸币的中心与纸币处理路径的纵向轴线对准，并且此后均等地驱动所述步进电机中的每一个以使所对准的纸币沿纸币处理路径运动，用于进行评估。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，每个步进电机的驱动辊在纸币的对准期间保持与纸币接触。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述每个步骤的位移小于0.5cm。

21.根据权利要求18至20中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，最初将所接收的纸币的端部与纸币处理路径的纵向轴线对准，随后确定纸币的纵向轴线相对于纸币处理路径的纵向轴线的任何偏移，并且接着通过所述步进电机的选择性的正向驱动和反向驱动采取校正行动，以根据由所述传感器阵列的信号确定将纸币的端部对中。

22.根据权利要求18所述的方法，包括净校正运动，以校正纸币的端部的最大角度失准，所述净校正运动包括纸币的端部的至少4次正向运动以及3次反向运动。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述净校正运动为至少6次正向运动以及5次反向运动。

24.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，纸币的长度的至少60％在对准期间远离纸币入口向外延伸。

25.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，纸币的长度的至少60％在对准期间在所述纸币处理路径的外部的位置处为不受支撑的。

26.根据权利要求18所述的方法，包括选择性地控制所述步进电机，以沿纸币的端部的正向方向和反向方向提供差动驱动和/或沿正向方向和反向方向提供驱动辊的匹配的驱动。