[發明專利]使用音頻以檢測進紙錯誤或多頁進紙

有效

• 申請號: 201280054829.9
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103946137A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 安東尼·A·西拉克斯;蘭德爾·R·梅西克;托馬斯·克雷格里·米德爾頓;丹尼爾·P·菲尼;斯瓦普尼爾·薩卡什特;大衛·M·雪爾特
• 申請（專利權）人: 柯達公司
• 主分類號: B65H7/06
• 分類號: B65H7/06;B65H7/12
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

技術領域

本發明涉及檢測文件處理裝置中的進紙錯誤以及多頁進紙的裝置和方法。特定來說，本發明涉及利用超聲波換能器和聲波處理來檢測卡住和多頁進紙的裝置和方法。

背景技術

文件掃描儀饋送并且輸送紙質文件通過一個或多個成像子系統以產生表示原件的數字圖像文件。當兩個或兩個以上文件或紙片不小心被饋送機構傳送到掃描儀的成像部分時(本文稱作“多頁進紙”)，因為文件的重疊，存在信息捕獲的損失。這導致需要分類并且重新掃描那些文件以及生產力的損失。商業領域中的大多數文件掃描儀利用通過文件傳輸到接收器的超聲波能量來檢測何時發生多頁進紙。當關于是否存在超過一層紙的知識是重要的時，此技術也被用于其他紙輸送裝置中，例如在分配紙幣的ATM機器中。大多數系統依賴于由于多個紙張之間的薄空氣間隙或多個間隙內的超聲波能量的相消干涉所引起的所接收到的超聲波能量振幅的大幅度下降。其他系統使用振幅下降和多個紙張對一個紙張的相移差的組合來檢測多頁進紙情況，如上文所列的美國專利中描述。

此外，已經描述了使用音頻頻率麥克風檢測過多或唯一聲能量的多個系統，當一個文件或多個文件被饋送及輸送過程損壞、弄皺、撕裂或以其他方式變形(本文稱作“進紙錯誤”)時，所述由文件產生的能量被傳輸。經由音頻頻率聲音的處理，將這些聲音與機構的正常聲音區分開。所述聲音被量化、與閾值(所述閾值為可調整的)相比較且接著用于立即停止饋送和/或輸送機構以防止或大體上限制對文件的損壞。

鑒于文件輸送設計內的驅動輥及其他傳感器的位置，并入用于超聲波能量(通常在40KHz.到300KHz.的范圍中)的一個接收裝置或多個接收裝置以及用于接收音頻信息(通常在1KHz.到10KHz.的范圍中)的一個額外裝置或多個額外裝置兩者表示成本損失和封裝挑戰兩者。

發明內容

本發明合并了基于一個接收裝置(在優選方法中，駐極體麥克風)的基于超聲波的多頁進紙檢測及基于聲音的損壞檢測的兩個功能，從而節省成本并且實現了紙輸送系統中的物理放置，其中空間可以為非常珍貴的。此外，此處使用的駐極體麥克風大大比專用超聲波接收器便宜。

駐極體麥克風在較寬頻率范圍上操作并且能夠同時檢測與文件損壞相關聯的聲音圖案以及用于多頁進紙檢測的40KHz.音調。在用放大器緩沖信號之后，聲音能量的頻譜經由兩個帶通濾波器分成用于損壞檢測的低頻率通道及用于多頁進紙檢測的高頻率通道。每一子系統(損壞檢測和多頁進紙檢測)獨立地作用于由其對應帶通濾波器呈現的信息。保持低頻聲音從用于多頁進紙檢測的超聲波波形中濾波出是重要的，因為此聲音在振幅及相位兩個方面調制高頻率超聲波音調，從而使檢測性能降級。類似地，由于由模/數采樣過程導致的頻率混疊，重要的是在超聲波音調傳遞到損壞檢測子系統之前濾波出超聲波音調。此混疊導致可以落入由損壞檢測算法考慮的頻率范圍中的拍頻。

此外，已經發現在順應安裝座或橡膠隔振器中安裝聲音檢測裝置(麥克風)有助于減少不想要的聲音、噪聲及振動從掃描儀機構傳導到麥克風中。

聲音檢測裝置(通常為麥克風)在優選實施例的超聲波頻率(40KHz.)下的電輸出振幅比現有技術中描述的壓電接收器的振幅低得多。與常規超聲波接收器相比，這要求麥克風輸出的額外放大。

基于超聲波的多頁進紙檢測確定兩個或兩個以上文件何時在發射器和接收器換能器之間重疊。輸出可以用于立即停止輸送或用于允許在警告操作者的情況下輸送文件。存在關于基于多頁進紙檢測將或不將文件圖像傳遞到主機的若干其它選項。

本發明的優選實施例包括一種用于通過以下操作饋送紙張(例如文件)的方法：使用輥推進所述紙張使其通過紙張輸送路徑；以及使用超聲波換能器朝著所述紙張和音頻接收器引導超聲波能量。所述音頻接收器檢測由所述換能器以及由輸送紙張的機構產生的音頻數據。所述音頻數據被記錄或以其它方式轉換為、并且收集為數字數據幀并且經處理以如由數據幀指示而確定多頁進紙或進紙錯誤情況是否存在于輸送路徑中。如果存在，那么終止紙張饋送。上文描述的處理的部分包括將所述音頻數據濾波為兩個頻帶。第一頻帶用于確定多頁進紙并且第二頻帶用于確定進紙錯誤。在第二頻帶中計算音頻數據的能級。