本实用新型属于金融设备技术领域，更具体地说，是涉及一种纸币形态检测装置及包含该纸币形态检测装置的自助存取款设备。
背景技术：
自助金融设备因其优异的自助交易性能被广泛应用推广，由于自助金融设备内部具有多个功能模块，纸币需要通过传输通道在各个功能模块之间进行传输，以完成验钞、收纳等功能。在传输过程中，至可能会偏斜或出现其他形态，尤其是在换向节点的位置，纸币的异常形态可能会导致出现卡钞等异常运行情况，影响设备的正常运行。现有的自助金融设备对纸币形态的检测比较单一，且检测位置也受到限制，不利于正确判断纸币在传输通道中的形态。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种纸币形态检测装置，以解决现有技术中存在的缺少对纸币形态进行全面有效检测的装置的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种纸币形态检测装置，包括：用于传输纸币的第一传输路径、用于获取第一状态信息的两个第一传感器及用于处理计算所述第一状态信息的处理器；
两个所述第一传感器沿垂直于所述第一传输路径传输方向的方向对称设置在所述第一传输路径的传输面两侧，且两个所述第一传感器的间距不大于所述纸币的标准长度，所述处理器分别与两个所述第一传感器电连接；所述第一状态信息包括所述纸币的两侧分别触发两个所述第一传感器和/或所述纸币的两侧分别离开所述第一传感器的时间信息。
进一步地，所述纸币形态检测装置还包括换向器、通过所述换向器与所述第一传输路径连接的第二传输路径及用于获取第二状态信息的两个第二传感器；两个所述第二传感器沿垂直于所述第二传输路径传输方向的方向对称设置在所述第二传输路径的传输面两侧，且两个所述第二传感器的间距等于两个所述第一传感器的间距；所述第二状态信息包括所述纸币的两侧分别触发两个所述第二传感器和/或所述纸币的两侧分别离开所述第二传感器的时间信息。
进一步地，所述纸币形态检测装置还包括通过所述换向器与所述第一传输路径连接的第三传输路径及用于获取第三状态信息的两个第三传感器；两个所述第三传感器沿垂直于所述第三传输路径传输方向的方向对称设置在所述第三传输路径的传输面两侧，且两个所述第三传感器的间距等于两个所述第一传感器的间距；所述第三状态信息包括所述纸币的两侧分别触发两个所述第三传感器和/或所述纸币的两侧分别离开所述第三传感器的时间信息。
进一步地，所述第二传感器与所述第一传感器的间距大于所述第三传感器与所述第一传感器的间距，且两个间距之差等于纸币的标准宽度。
进一步地，所述纸币形态检测装置还包括用于分别连接支撑所述第一传感器的第一支架结构。
进一步地，所述第一支架结构包括第一架体及设于所述架体上的两个第一传感器连接座，两个所述第一传感器连接座分别用于与两个所述第一传感器连接。
进一步地，两个所述第一传感器连接座分别在平行于两个所述第一传感器连接座分布方向的方向上与所述第一架体滑动连接。
进一步地，所述纸币形态检测装置还包括用于分别连接支撑所述第二传感器的第二支架结构。
进一步地，所述纸币形态检测装置还包括用于分别连接支撑所述第三传感器的第三支架结构。
本实用新型提供的纸币形态检测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型纸币形态检测装置，通过在传输路径的某一节点横向设置两个传感器，当纸币经过该节点的时候，纸币的两侧能够分别触发两个传感器，因此，通过该节点处的两个传感器获取纸币两侧触发和/或离开的时间信息，再经过计算，能够判断纸币是否为倾斜或连张等形态，对纸币的形态能够做出比较全面的预测，提高对纸币形态的判定的准确性，装置结构简单，使用方便，检测效率高，检测范围广，检测准确度高。
本实用新型还提供一种自助存取款设备，包括上述的纸币形态检测装置。
本实用新型提供的自助存取款设备的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型自助存取款设备，通过采用上述的纸币形态检测装置，能够对传输通道中的纸币形态做出准确有效的判断，进而能够根据纸币的异常形态快速的进行下一步的调整措施，如倒退、停机、更换路径等，降低了设备出现卡钞的风险，提高了使用的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的纸币形态检测方法的工作状态图一；
图2为本实用新型实施例提供的纸币形态检测方法的工作状态图二；
图3为本实用新型实施例提供的纸币形态检测方法的工作状态图三；
图4为本实用新型实施例提供的纸币形态检测方法的工作状态图四；
图5为本实用新型实施例提供的纸币形态检测方法的工作状态图五；
图6为本实用新型实施例提供的纸币形态检测方法的工作状态图六；
图7为本实用新型实施例提供的纸币形态检测方法的工作状态图七。
其中，图中各附图标记：
1-第一传输路径；2-第一传感器；3-纸币；4-第二传输路径；5-第二传感器；6-换向器；7-第三传输路径；8-第三传感器；9-第一支架结构；10-第二支架结构；11-第三支架结构
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的纸币形态检测装置进行说明。所述纸币形态检测装置，包括第一传输路径1、第一传感器2及处理器；
第一传输路径1，用于传输纸币3；
两个第一传感器2沿垂直于第一传输路径1传输方向的方向对称设置在第一传输路径1的传输面两侧，且两个第一传感器2的间距不大于纸币的标准长度，用于获取包括纸币3的两侧分别触发两个第一传感器2和/或纸币3的两侧分别离开第一传感器2的时间信息的第一状态信息；
处理器分别与两个第一传感器2电连接，用于处理计算第一状态信息。
本实用新型提供的纸币形态检测装置，与现有技术相比，通过在传输路径的某一节点横向设置两个传感器，当纸币经过该节点的时候，纸币的两侧能够分别触发两个传感器，因此，通过该节点处的两个传感器获取纸币两侧触发和/ 或离开的时间信息，再经过计算，能够判断纸币是否为倾斜或连张等形态，对纸币的形态能够做出比较全面的预测，提高对纸币形态的判定的准确性，装置结构简单，使用方便，检测效率高，检测准确度高。
进一步地，请一并参阅图3至图5，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，为了更加适应在换向节点处的检测需求，纸币形态检测装置还包括换向器6、通过换向器6与第一传输路径1连接的第二传输路径4及用于获取第二状态信息的两个第二传感器5；两个第二传感器4沿垂直于第二传输路径4传输方向的方向对称设置在第二传输路径4的传输面两侧，且两个第二传感器5的间距等于两个第一传感器2的间距；第二状态信息包括纸币3的两侧分别触发两个第二传感器5和/或纸币3的两侧分别离开第二传感器5的时间信息。
进一步地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，为了适应在具有两个换向路径的换向节点处的检测需求，纸币形态检测装置还包括通过换向器6与第一传输路径1连接的第三传输路径7及用于获取第三状态信息的两个第三传感器8；两个第三传感器8沿垂直于第三传输路径7传输方向的方向对称设置在第三传输路径7的传输面两侧，且两个第三传感器8的间距等于两个第一传感器2的间距；第三状态信息包括纸币3的两侧分别触发两个第三传感器8和/或纸币3的两侧分别离开第三传感器8的时间信息。
进一步地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，第二传感器5与第一传感器2的间距大于第三传感器8与第一传感器2的间距，且两个间距之差等于纸币的标准宽度。
进一步地，请参阅图1至图7，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，为了方便传感器的安装，纸币形态检测装置还包括用于分别连接支撑第一传感器2的第一支架结构9。
具体地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，第一支架结构9包括第一架体及设于第一架体上的两个第一传感器连接座，两个第一传感器连接座分别用于与两个第一传感器2连接。
进一步地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，两个第一传感器连接座分别在平行于两个第一传感器连接座分布方向的方向上与第一架体滑动连接。由于不同面值纸币的尺寸不一致，为了适应更多面值纸币的检测需求，可以通过该能滑动的第一传感器连接座调整第一传感器2的间距，提高使用便捷性。
进一步地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，纸币形态检测装置还包括用于分别连接支撑第二传感器5的第二支架结构10。
进一步地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，两个第一传感器连接座分别在平行于两个第二传感器连接座分布方向的方向上与第二架体滑动连接。由于不同面值纸币的尺寸不一致，为了适应更多面值纸币的检测需求，可以通过该能滑动的第二传感器连接座调整第二传感器5的间距，提高使用便捷性。
进一步地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，纸币形态检测装置还包括用于分别连接支撑第三传感器8的第三支架结构11。
进一步地，作为本实用新型提供的纸币形态检测装置的一种具体实施方式，两个第一传感器连接座分别在平行于两个第三传感器连接座分布方向的方向上与第三架体滑动连接。由于不同面值纸币的尺寸不一致，为了适应更多面值纸币的检测需求，可以通过该能滑动的第一传感器连接座调整第三传感器8的间距，提高使用便捷性。
该纸币形态检测装置适用于换向节点附近路径的纸币状态检测，检测控制过程简单，能够有效判定在换向前后纸币是否出现了异常的形态，例如倾斜、连张、相邻纸币的间距过大或过小，大大增加了形态检测的范围，进而能够及时的将关于纸币形态的信息反馈给控制系统，控制系统能够及时的进行后续的纠正处理，防止出现卡钞等情况，降低设备运行的故障率。
应用于上述纸币形态检测装置的纸币形态检测方法，包括如下步骤：
通过对称设置在第一传输路径1的传输面两侧的两个第一传感器2获取在第一传输路径1上传输的纸币3的第一状态信息；
两个第一传感器2沿垂直于第一传输路径1传输方向的方向设置，且两个第一传感器2的间距不大于纸币3的标准长度；
第一状态信息包括纸币3的两侧分别触发两个第一传感器2和/或纸币3 的两侧分别离开第一传感器2的时间信息；
基于第一状态信息获得纸币3的形态。
该检测方法通过在传输路径的某一节点横向设置两个传感器，当纸币经过该节点的时候，纸币3的两侧能够分别触发两个传感器，因此，通过该节点处的两个传感器获取纸币两侧触发和/或离开的时间信息，再经过计算，能够判断纸币是否为倾斜或连张等形态，对纸币的形态能够做出比较全面的预测，提高对纸币形态的判定的准确性。其适用于一般传输路径的检测，也适用于在换向节点附近的传输路径的检测。
可选地，两个第一传感器2的间距与纸币3的标准长度之比为2:3-1:1，保证能够进行有效的触发。
具体地，请一并参阅图4，基于第一状态信息获得纸币3的形态包括：
根据触发时间的间隔计算纸币3的倾斜角度，计算关系式为
其中，θ为纸币3相对纸币标准形态倾斜的角度，t1为纸币3第一次触发其中一个第一传感器2的时间，t2为纸币3第一次触发另一个第一传感器2的时间，v为传输速度，S为纸币的标准长度。
倾斜的原因主要是纸币在传输过程中受到摩擦造成的，通过关系式(1)，能够较为准确的计算出纸币3相对于纸币标准形态(在传输过程中不倾斜、不连张、间距与标准间距一致的形态)倾斜的角度，检测方法简单，结果可靠。若两个第一传感器2的触发时间不同，则计算出的θ数值不为零。
进一步地，基于第一状态信息获得纸币3的形态包括：
利用纸币3第一次触发第一传感器2和纸币3第一次离开第一传感器2的时间差与传输速度v相乘，得到纸币3在该时间间隔内的运行长度，在将该长度与纸币的标准宽度相比，以判断纸币在第一传输路径1上是否连张，如果该运行长度大于纸币的标准宽度，则可判定为连张。
进一步地，请参阅图1至图7，还包括如下步骤：
通过对称设置在第二传输路径4的传输面两侧的两个第二传感器5获取在第二传输路径4上传输的纸币3的第二状态信息；
第二传输路径4上传输的纸币3由第一传输路径1经过换向器6传输获得；
两个第二传感器5沿垂直于第二传输路径4传输方向的方向设置，且两个第二传感器5的间距等于两个第一传感器2的间距；
第二状态信息包括纸币3的两侧分别触发两个第二传感器5和/或纸币3 的两侧分别离开第二传感器5的时间信息；
基于第二状态信息获得纸币3的形态。
如果是在换向节点的位置进行检测，那么根据实际检测需要，还需要在第二传输路径4上增加与第一传感器2的布局类似的两个第二传感器5，能够单独检测在第二传输路径4上的纸币是否连张、倾斜等，同时，还能与第一传感器2结合使用，以检测并判定更多的纸币形态。
具体地，参阅图5，基于第二状态信息获得纸币3的形态包括：
根据纸币3首次触发第二传感器5的时间和纸币3首次离开第二传感器5 的时间的时间间隔计算纸币3的运行长度，计算关系式为
C＝(t4-t3)×v (2)
若C＞W，则判定纸币3连张；
其中，t3为纸币3第一次触发第二传感器5的时间，t4为纸币3第一次离开第二传感器5的时间，v为传输速度，C为纸币3在首次触发第二传感器5和纸币3首次离开第二传感器5的时间间隔内的运行长度，W为纸币的标准宽度。
纸币在换向后，受到摩擦碰撞也容易发生连张的现象，因此通过在换向路径上设置第二传感器5能够有效检测换向后是否发生连张，进一步扩大了形态检测的范围。
具体地，请参阅图7，基于第一状态信息和第二状态信息获得纸币3的形态包括：
根据相邻两张纸币3分别触发第二传感器5的时间计算纸币的运行长度，计算关系式为
C1＝(t8-t7)×v (2)
若C1＞L，则判定相邻两张纸币3间距过宽；
若C1＜L，则判定相邻两张纸币3间距过窄；
其中，t7前一张纸币第一次触发所述第二传感器的时间，t8为后一张纸币第一次触发第二传感器5的时间，v为传输速度，C1为在相邻两张纸币分别首次触发第二传感器5的时间间隔内纸币的运行长度，L为相邻两张纸币的标准间距。
通过相邻两个纸币在经过换向节点后分别触发第二传感器5的时间能够简单并有效的判定自换向后纸币是否间距过大或过小，进一步扩大了形态检测的范围，便于控制系统做出及时的反馈和调整。
该判定方法也同样适用于判定在第一传输路径1上进行传输的相邻纸币是否间距过大或过小。
进一步地，请参阅图1至图7，还包括如下步骤：
通过对称设置在第三传输路径7的传输面两侧的两个第三传感器8获取在第三传输路径7上传输的纸币3的第三状态信息；
第三传输路径7上传输的纸币3由第一传输路径1经过换向器6传输获得；
两个第三传感器8沿垂直于第三传输路径7传输方向的方向设置，且两个第三传感器8的间距等于两个第一传感器2的间距；
第二传感器5与第一传感器2的间距大于第三传感器8与第一传感器2的间距，且两个间距之差等于纸币的标准宽度；
第三状态信息包括纸币的两侧分别触发两个第三传感器8和/或纸币的两侧分别离开第三传感器8的时间信息；
基于第三状态信息获得纸币3的形态。
为了适应对应更多换向路径的换向节点处的纸币形态的检测，根据实际检测需要，还需要在第三传输路径7上增加与第一传感器2的布局类似的两个第三传感器8，能够单独检测在第三传输路径7上的纸币是否连张、倾斜等，同时，还能与第一传感器2、第二传感器5结合使用，以检测并判定更多的纸币形态。将第二传感器5与第一传感器2的间距和第三传感器8与第一传感器2 的间距设置成不同的，且两个间距之差等于纸币的标准宽度，便于简化计算处理的过程，提高检测效率。
进一步地，基于第三状态信息获得纸币的形态包括：
基于第二状态信息和第三状态信息获得纸币3的形态。
结合多种状态信息，能够判定在相邻两个纸币分别换向到不同路径后是否出现连张，有利于扩大检测范围。
具体地，请参阅图6，基于第二状态信息和第三状态信息获得纸币3的形态包括：
根据相邻两纸币分别触发第二传感器5和第三传感器8的时间间隔计算纸币的运行长度，计算关系式为
C2＝(t6-t5)×v (3)
若C2＜W，则判定纸币在换向分叉处连张；
其中，t5为前一张纸币第一次触发第二传感器8的时间，t6为后一张纸币第一次触发第三传感器8的时间，v为传输速度，C2为相邻两张纸币在分别触发第二传感器5和第三传感器8的时间间隔内的运行长度，W为纸币的标准宽度。判定方法简单可靠，检测效率高。
请参阅图1，在正常的工作状态下，纸币3在第一传输路径1上不倾斜的顺次通过，相邻纸币的间距均为标准的间距值，此时两个第一传感器2同时被纸币3的两侧触发，且纸币的两侧同时离开两个第一传感器2，随后后一张纸币在移动了标准间距的距离后再次触发两个第一传感器2，在第二传输路径4 和第三传输路径7上的传输判定原理是相同的。
请参阅图2及图3，在正常的工作状态下，纸币3经过换向器6转换到第二传输路径4或第三传输路径7上继续进行传输，判定方式也采用前述的判定方式。
本实用新型还提供一种自助存取款设备，所述自助存取款设备包括上述的纸币形态检测装置。
本实用新型提供的自助存取款设备，通过采用上述的纸币形态检测装置，能够对传输通道中的纸币形态做出准确有效的判断，进而能够根据纸币的异常形态快速的进行下一步的调整措施，如倒退、停机、更换路径等，降低了设备出现卡钞的风险，提高了使用的稳定性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。