纸币检测方法和设备及光电传感器自适应调节方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光电传感器自适应调节方法和装置，该自适应调节方法能自适应调节光电传感器发光端电压对应的DAC数值，且对该DAC数值进行补偿，因此降低了结构偏移、表面积灰等外在因素对光电传感器的影响，增强光电传感器的自适应性。该光电传感器适应调节方法和装置运用于纸币检测设备和方法中，降低纸币检测设备的故障率。本发明专利技术还提供该纸币检测设备和纸币检测方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金融自助设备中的纸币检测方法和装置，尤其涉及该纸币检测设备中光电传感器发光端 电压对应的DAC数值的自适应调节方法和装置。
技术介绍
现金自动柜员机中为了检测输送通道中的纸币的存在情况、计算单张纸币的宽度以及检测纸币是否存在重叠，通常采用在输送通道中布设多组光电传感器的方式进行检测。然而，在某些地方设备使用频繁时，脏污和积灰容易影响该类传感器，使其接收端真正接收到的光线强度大打折扣，因此传感器对环境适应性较差。目前解决方法一般是采用线性光电传感器，设置其发光端为一个固定工作电流值，接收端模拟信号输出到多选一模拟开关，中央处理单元控制模拟开关片选端，采用扫描的方式逐一读取每一通道光电传感器的接收端输出电压信号，然后经过ADC转换后根据接收端输出值换算得到输送通道中的纸币对光线的阻挡程度。该方式因为使用发光端固定工作电流值，存在调节范围有限、通道较多时扫描速度慢、电路集成度低等缺点。为了解决上述问题，有的自动柜员机机芯采用了数字式光电传感器，设置其发光端一个固定的有一定余量的固定工作电流值，接收端输出的数字信号经整形隔离电路处理后引入至中央处理单元的GPIO 口，简化了电路，但该用法存在一定制约，虽然光电传感器发光端设置的工作电流值已有一定量的余量，但还是在一定程度上会受到传感器表面及通道脏污积灰、传感器安装结构偏移、传感器光衰老化等因素的影响，导致在输送通道无纸张阻挡状态下传感器接收端不能接收到足够的光线强度，从而引起检测出现异常，这间接地降低了光电传感器的使用寿命。在自动柜员机大规模使用时，机器频繁报停和更换传感器及清理灰尘使得机器的使用受到一定影响。因此，增强光电传感器的适应性也是纸币检测技术中要研发的课题。
技术实现思路
本专利技术目的之一是提供一种光电传感器自适应调节方法和装置，增强光电传感器的自适应性。本专利技术目的之二是提供一种纸币检测方法和设备，将该光电传感器自适应调节方法和装置应用于纸币检测方法和设备中，降低纸币检测设备的故障率。该光电传感器自适应调节方法，其包括步骤一，通过一控制单元把一光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤二 ；步骤二，通过一判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤三；如果能接收到光，则进行步骤四；步骤三，通过一调节单元设置DAC数值X在XO的基础上增加一个固定增量值A X，即X =XO+ A X，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间等待发光稳定后，再次进行步骤二 ；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，进行步骤五；步骤四，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值XI，然后通过一补偿单元对Xl值进行固定偏移量补偿后得到XI’值，然后对XI’值分别补偿固定偏移量、棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，且将该X2值保存到一存储单元中，并通过一结果输出单元输出调节成功的结果；以及步骤五，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入一事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的DAC数值默认值，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果。具体的，步骤四中，由实验测试反推得到一个固定偏移量e，由棱镜最大加工误差所引入的光强损耗值反推得到DAC数值的棱镜补偿系数a，由机构设计最大允许的位移角度偏差反推得到DAC数值的结构偏移补偿系数P，由实 际脏污积灰情况分析统计反推得到DAC数值的脏污积灰经验补偿系数Y，XI’的计算公式是X1’ =Xl+e (Xl-XO)，X2的计算公式是X2 = a 3 Y (XI’ -X0)。具体的，步骤五中，该默认值换算方法为n f0.04/ +0.235 I T IlV ,1^0.04/ + 0.235 ” J I 28 二X3 = -R + Usf — *--hior-I*/ -lHx-I] -R+ Usf . —---XOV1000J A Uref 、八八,Iv 1000JA Uref，公式反映了传感器发光端与接收端光路距离I与传感器发光端DAC理论推荐值X3之间的关系，式中常量和系数由传感器本身特征、硬件电路设计等因素决定，式中A表示传感器发光端的驱动运放电路的放大倍数，Usf表示传感器发光端工作时的正向压降，Uref表示DAC电路的参考电压，R表示发光端对应限流电阻的阻值。该光电传感器自适应调节装置，其包括一存储单元，用以存储事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值、自适应调节后的DAC数值以及补偿系数；一判断单元，用以判断该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值为X时该光电传感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC数值的极限值；一调节单元，将光电传感器的发光端电压对应的DAC数值在截止电压对应的DAC数值XO基础上逐级增加一固定增量值AX，用以获得一临界发光电压DAC数值Xl ;—补偿单元，用以调用该存储单元中的补偿系数，对该临界发光电压DAC数值Xl进行固定偏移量补偿，以及棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的补偿；一控制单兀，用以初始化该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X为截止电压对应的DAC数值XO，以及控制该自适应调节装置的各结构单元相互配合工作；以及一结果输出单元，用以输出自适应调节成功与否的结果。该纸币检测方法，包括步骤1，初始化一纸币检测设备，该纸币的检测设备包括上述光电传感器自适应调节装置；步骤2，从存储单元中读取补偿系数以及事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值；步骤3，设置光电传感器发光端电压对应的DAC数值X为默认发光等级DAC值；步骤4，判断是否收到自适应调节的指令，如果是，则进行步骤5，如果否，则进行步骤10 ;步骤5，通过该控制单元把该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤6 ;步骤6，通过该判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤7 ;如果能接收到光，则进行步骤8 ;步骤7，通过该调节单元设置DAC数值X在XO的基础上增加一个固定增量值A X，即X =XO+ A X，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间等待发光稳定后，再次进行步骤6 ;如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，进行步骤9;步骤8，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值XI，通过该补偿单元读取该补偿系数对Xl值进行固定偏移量补偿后得到XI’值，然后对XI’值分别补偿棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电传感器自适应调节方法，其包括步骤一，通过一控制单元把一光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值XO,确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤二 ；步骤二，通过一判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤三；如果能接收到光，则进行步骤四； 步骤三，通过一调节单元设置DAC数值X在XO的基础上增加一个固定增量值A X，即X = XO+A X，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间等待发光稳定后，再次进行步骤二 ；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败， 进行步骤五； 步骤四，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值XI，在Xl的基础上增加一固定偏移量e得到XI’，然后通过一补偿单元对XI’值分别补偿棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，且将该X2值保存到一存储单元中，并通过一结果输出单元输出调节成功的结果；步骤五，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入一事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的DAC数值默认值X3，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果。2.如权利要求I所述的光电传感器自适应调节方法，其特征在于，步骤四中，由实验测试反推得到一个固定偏移量e，由棱镜最大加工误差所引入的光强损耗值反推得到DAC数值的棱镜补偿系数a，由机构设计最大允许的位移角度偏差反推得到DAC数值的结构偏移补偿系数P，由实际脏污积灰情况分析统计反推得到DAC数值的脏污积灰经验补偿系数Y，XI’ 的计算公式是X1’ = Xl+ e (Xl-XO)，X2 的计算公式是X2 = a P Y (XI’ -X0)，固定偏移量e的经验数值是e = 0. 3。3.如权利要求I所述的光电传感器自适应调节方法，其特征在于，步骤五中，该DAC默认值换算方法为4.一种光电传感器自适应调节装置，其包括 一存储单元，用以存储事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值、自适应调节后的DAC数值以及补偿系数； 一判断单元，用以判断该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值为X时该光电传感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC数值的极限值； 一调节单元，将光电传感器的发光端电压对应的DAC数值在截止电压对应的DAC数值XO基础上逐级增加一固定增量值AX，用以获得一临界发光电压DAC数值Xl ； 一补偿单元，用以调用该存储单元中的补偿系数，对该临界发光电压DAC数值Xl进行固定偏移量e补偿，以及棱镜光强损耗a、结构偏移光强损耗3和传感器表面脏污积灰光强损耗Y的补偿； 一控制单元，用以初始化该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X为截止电压对应的DAC数值X0，以及控制该自适应调节装置的各结构单元相互配合工作；以及一结果输出单元，用以输出自适应调节成功与否的结果。5.一种纸币检测方法，包括 步骤1，初始化一纸币检测设备，该纸币的检测设备包括如权利要求4所述的光电传感器自适应调节装置； 步骤2，从存储单元中读取补偿系数以及事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值； 步骤3，设置光电传感器发光端电压对应的DAC数值X为默认发光等级DAC值； 步骤4，判断是否收到自适应调节的指令，如果是，则进行步骤5，如果否，则进行步骤10 ； 步骤5，通过该控制单元把该光电传感器的发光端电压对应的DAC...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灿杰，张海堂，宾立子，
申请(专利权)人：广州广电运通金融电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：