Датчик обнаружения полос и способ обнаружения для него

Изобретение относится к датчику обнаружения полос расположенных на одной стороне полотна и удаленных друг от друга в продольном направлении полотна, при этом датчик содержит: излучатель света, расположенный в местоположении вдоль пути транспортировки полотна и выполненный с возможностью излучения света обнаружения на одну сторону полотна; приемник света, расположенный в местоположении вдоль пути транспортировки на расстоянии от излучателя света вдоль пути транспортировки, причем приемник света выполнен с возможностью приема света обнаружения, отражаемого полотном, и вывода сигнала обнаружения, соответствующего интенсивности принимаемого света обнаружения, и устройство распознавания полос, выполненное с возможностью распознавания полос на полотне на основании сигнала обнаружения из приемника света, причем устройство распознавания полос включает в себя критерий распознавания возрастания, указывающий на скорость возрастания уровня сигнала обнаружения, и формирует сигнал наличия полосы, указывающий на наличие полосы, когда изменение сигнала обнаружения удовлетворяет критерию распознавания возрастания. Технический результат заключается в предотвращении ложного обнаружения полос. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к датчику обнаружения полос для обнаружения полос, образующихся на полотне, при транспортировании полотна, и к способу обнаружения, применяемому в датчике обнаружения полос.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Этот тип датчика обнаружения полос включает в себя излучатель света для излучения света обнаружения на транспортируемое полотно, приемник света для приема света обнаружения, отраженного полотном и вывода сигнала обнаружения, соответствующего интенсивности света обнаружения, и блок распознавания для распознавания наличия полос на полотне на основании сигнала обнаружения из приемника света (см. Патентный документ 1). Конкретно, блок распознавания сравнивает среднее пиковое значение сигнала обнаружения с пороговым значением, и формирует сигнал наличия полосы, означающий наличие полосы, если среднее пиковое значение превышает пороговое значение.

СПИСОК ЦИТИРОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0003] Патентный документ 1: Патент Японии № 3980267 (JP 3980267 B2)

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0004] В случае с датчиком обнаружения полос, раскрытым в Патентном документе 1, пороговое значение представляет собой постоянное значение, выраженное в процентном соотношении от среднего пикового значения. Таким образом, если в результате образования полос полотно имеет складки или деформировано волнообразно, вполне возможно, что среднее пиковое значение сигнала обнаружения, полученного из пространства полотна, отличается от сигнала наличия полос, то есть бесполосное пространство будет превышать пороговое значение. В результате датчик обнаружения полос по Патентному документу 1 подвержен ложному обнаружению полос.

[0005] Задача настоящего изобретения состоит в создании датчика обнаружения полос и способа обнаружения для него, посредством которых может предотвращаться ложное обнаружение полос, имеющее отношение к образованию складок или деформации, даже если полотно имеет складки или волнообразно деформируется, так что по сравнению с обычными способами полосы могут обнаруживаться с высокой точностью.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0006] Для решения упомянутой задачи настоящее изобретение предусматривает датчик обнаружения полос для обнаружения полос, расположенных на одной стороне полотна и удаленных друг от друга в продольном направлении полотна, содержащий: излучатель света, расположенный в местоположении вдоль пути транспортирования полотна и выполненный с возможностью излучения света обнаружения на одну сторону полотна; приемник света, расположенный в местоположении вдоль пути транспортирования на расстоянии от излучателя света вдоль пути транспортирования, причем приемник света выполнен с возможностью приема света обнаружения, отражаемого полотном, и вывода сигнала обнаружения, соответствующего интенсивности принимаемого света обнаружения; и устройство распознавания полос, выполненное с возможностью распознавания полос на полотне на основании сигнала обнаружения из приемника света, причем устройство распознавания полос включает в себя критерий распознавания возрастания, указывающий на скорость возрастания уровня сигнала обнаружения, и формирует сигнал наличия полосы, указывающий на наличие полосы, когда изменение сигнала обнаружения удовлетворяет критерию распознавания возрастания.

[0007] В вышеупомянутом датчике обнаружения полос устройство распознавания полос формирует сигнал наличия полосы, когда изменение уровня сигнала обнаружения удовлетворяет критерию распознавания возрастания, и таким образом сигнал наличия полосы точно указывает на наличие полосы независимо от состояния поверхности (складок или волнистости) полотна. В результате датчик обнаружения полос может обнаруживать с высокой точностью только полосы.

Свет обнаружения предпочтительно является невидимым светом, то есть светом в ближнем инфракрасном диапазоне. В этом случае, датчик обнаружения полос может обнаруживать полосы, не подвергаясь неблагоприятному воздействию внешнего света, такого как свет от осветительного оборудования.

[0008] Предпочтительно, чтобы угол между оптической осью излучателя света и одной стороной полотна был равен 30 градусам или менее. В этом случае, поскольку свету обнаружения, падающему на полотно, придан большой угол падения, передача света обнаружения сквозь полотно ограничена, в результате чего свет обнаружения, отражаемый от полотна, возрастает по интенсивности.

[0009] Конкретно, критерий распознавания возрастания представлен двумя положениями на полотне, удаленными друг от друга в продольном направлении полотна, и разность уровней между сигналами обнаружения получают в двух положениях. Кроме того, устройство распознавания полос предпочтительно распознает полосы на полотне на основании скользящего среднего значения, вычисленного из заданного числа сигналов обнаружения и критерия распознавания возрастания.

Устройство распознавания полос может дополнительно включать в себя критерий распознавания понижения, указывающий на скорость понижения уровня сигнала обнаружения.

[0010] Кроме того, там, где на полотне с постоянным шагом расположены полосы, датчик обнаружения полос может дополнительно содержать устройство распознавания отсутствия полосы, выполненный с возможностью распознавания отсутствия полосы, и устройство распознавания отсутствия полосы выдает сигнал отсутствия полосы, когда заданное пороговое значение достигается значением счетчика, которое увеличивается, при этом сбрасываясь каждый раз, когда выдается сигнал наличия полосы или прекращается выдача сигнала наличия полосы. В этом случае сигнал отсутствия полосы точно указывает на отсутствие полосы.

Настоящее изобретение также предусматривает способ обнаружения для обнаружения полос, и подробности способа обнаружения и датчик обнаружения полос станут очевидными из нижеследующего описания, рассматриваемого в сочетании с сопровождающими чертежами.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] В датчике обнаружения полос и способе обнаружения согласно настоящему изобретению выдается сигнал наличия полосы, указывающий на наличие полосы, когда изменение сигнала обнаружения удовлетворяет критерию распознавания возрастания и, соответственно, даже если полотно имеет складки или волнообразно деформировано, полосы на полотне могут точно обнаруживаться независимо от подобного рода складок или волнообразной деформации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Фиг. 1 схематически иллюстрирует датчик обнаружения полос согласно варианту осуществления, применимому к автомату производства сигарет.

Фиг. 2 - вид в перспективе сигареты с фильтром, изготовленной с использованием автомата производства на Фиг. 1.

Фиг. 3 - структурная схема, иллюстрирующая функциональные возможности детектирующей панели полосы, фигурирующей на Фиг. 1.

Фиг. 4 - график, показывающий вывод сигнала обнаружения на основании тех полос, которые обнаружены.

Фиг. 5 - блок-схема, показывающая часть процедуры распознавания полос выполняемой устройством распознавания полос, согласно варианту осуществления.

Фиг. 6 - блок-схема, показывающая остающуюся часть процедуры распознавания полос.

Фиг. 7 - график, показывающий критерий распознавания возрастания и критерий распознавания снижения согласно варианту осуществления, вместе с выводом сигнала обнаружения.

Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая функции счетчика полос и устройство распознавания отсутствия, блока распознавания отсутствия полос.

Фиг. 9 - блок-схема, показывающая часть процедуры распознавания полос, выполняемой устройством распознавания полос согласно данной модификации.

Фиг. 10 - блок-схема, показывающая остающуюся часть процедуры распознавания полос согласно данной модификации.

Фиг. 11 - график, показывающий критерий распознавания возрастания и критерий распознавания понижения согласно данной модификации вместе с выводом сигнала обнаружения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Обращаясь к Фиг. 1, датчик обнаружения полос согласно варианту осуществления применяется к автомату производства сигарет. Автомат производства сигарет оснащен валком 12 полотна, и полотно W подается из валка 12 полотна на формовочное устройство 18 вдоль пути 14 транспортирования.

[0014] Конкретно, блок 16 подающего ролика расположен на пути 14 транспортирования и подает полотно W от валка 12 полотна в направлении устройства 18 изготовления при постоянной скорости транспортирования.

Полотно W имеет множество сформированных на нем полос B. Полосы В удалены друг от друга с постоянным шагом в продольном направлении полотна W и расширяются в поперечном направлении полотна W. Полосы В образуются посредством применения ингибитора горения в жидком виде к одной стороне полотна W.

[0015] Формовочное устройство 18 получает нарезанный табачный материал вдоль полотна W. В формовочном устройстве 18 нарезанный табачный материал непрерывно оборачивается в полотно W в виде табачного штранга. Изготовленный табачный штранг разрезается на заданную длину для получения двойных курок DC. Каждая двойная курка DC имеет бумажную обертку двойной длины, изготовленную из участка полотна W.

Далее двойные курки DC вместе с фильтрующими мундштуками доставляются в автомат присоединения фильтрующих мундштуков. Автомат присоединения фильтрующих мундштуков изготавливает сигареты с фильтром FC, как показано на Фиг. 2, из двойных курок DC и фильтрующих мундштуков.

[0016] Конкретно, в автомате присоединения фильтрующих мундштуков каждую двойную курку разрезают на две сигареты, и каждый фильтрующий мундштук также разрезается на множество штрангов фильтрующего материала. Затем один штранг фильтрующего материала, расположенный между двумя сигаретами, сигареты и штранг фильтрующего материала соединяют вместе, будучи скрученными с ободковой бумагой, таким образом образуя сигарету с двойным фильтром. Сигарета с двойным фильтром разрезается на две равные части, посредством чего из одной сигареты с двойным фильтром получаются две сигареты с фильтром FC.

[0017] Бумажная обертка каждой сигареты с фильтром FC имеет две полосы В, и полосы В придают сигарете с фильтром FC свойство низкой воспламеняемости. Фильтрующие мундштуки и автомат присоединения фильтрующих мундштуков на фиг. 1 не проиллюстрированы.

Как ясно из Фиг. 1, вышеупомянутый датчик 10 обнаружения полос установлен между блоком 16 направляющего ролика и формовочным устройством 18 и выполняет способ обнаружения полос В нижеописанным образом. Датчик 10 обнаружения полос включает в себя множество светоизлучающих диодов (СИД) 20 в качестве излучателя света, множество фотодиодов 22 в качестве приемников света и панель 24 обнаружения.

[0018] СИД 20 излучают свет обнаружения на одну сторону полотна W по всей его ширине (процесс излучения). Конкретно, свет обнаружения является невидимым светом, имеющим длину волны, выбранную из ближнего инфракрасного диапазона 750 нм до 1500 нм, например длину волны 950 нм, и угол между оптической осью света обнаружения и облучаемой стороной полотна W устанавливается в 30 градусов или менее.

[0019] Фотодиоды 22 расположены по ходу транспортирования дальше СИД 20, как видно в направлении транспортирования полотна W. Фотодиоды 22 принимают свет обнаружения, отраженный от одной стороны полотна W, то есть от полос В или областей без полос, отличных от полос В, и формируют электрический сигнал обнаружения, соответствующий принятому детектирующему свету (процесс вывода). В этом варианте осуществления датчик 10 обнаружения полос дополнительно включает в себя светофильтр 23, установленный только в передней части фотодиодов 22, и светофильтр 23 отсекает свет, имеющий длину волны менее 750 нм, а именно видимый свет.

[0020] СИД 20 и фотодиоды 22 электрически соединены с панелью 24 обнаружения. Панель 24 обнаружения регулирует количество света, излучаемого светодиодами 20, а также светочувствительность фотодиодов 22 и обнаруживает полосы В и тому подобное на полотне W на основании сигнала обнаружения, как описано ниже.

Панель 24 обнаружения является тем, что называется одноплатным компьютером и включает в себя монтажную плату и компоненты, установленные на монтажной плате, такие как микропроцессоры, специализированная БИС, память и интерфейсы ввода/вывода. Далее функциональные возможности панели 24 обнаружения вместо специальной конфигурации панели 24 обнаружения будут описаны подробно со ссылкой на функциональную блок-схему на Фиг. 3.

[0021] Сигнал обнаружения от фотодиодов 22, прежде всего, преобразуется в цифровой сигнал в устройстве 26 и затем передается через фильтр 28 нижних частот. Впоследствии компоненты колебания постоянного тока, содержащиеся в сигнале обнаружения, обнаруживаются в устройстве 30, и управляемая переменная для количества света, которое должно излучаться из СИД 20, вычисляются в устройстве 32 на основании обнаруженных компонентов колебания постоянного тока. Затем на основании вычисленной управляемой переменной для количества света 15, управляющий сигнал для возбуждения СИД 20 модулируется в устройстве 34, и модулированный управляющий сигнал подается на СИД 20 через устройство 36 вывода. Соответственно, СИД 20 могут излучать соответствующим образом управляемый свет на целевую сторону (полосы В и области без полос) полотна W.

[0022] Сигнал обнаружения, который прошел через устройство A/D преобразования также подается на устройство 40 через фильтр 38 верхних частот, из которого коэффициент усиления принятого света регулируется в соответствии с управляемой переменной, полученной в устройстве 32.

В результате устройство 40 может получать сигнал обнаружения, который точно указывает интенсивность отражения света обнаружения.

Устройство 40 получает сигнал обнаружения S_R с интервалами дискретизации. Интенсивность полученного сигнала S_R обнаружения значительно изменяется в зависимости от наличия/отсутствия полосы B.

[0023] Конкретно, поскольку полосы В образованы путем применения ингибитора горения, пологость полос В выше, чем областей без полос. То есть интенсивность отражения света обнаружения, отраженного от полос В выше, чем света обнаружения, отраженного от областей без полос. Таким образом, при построении графика по временной оси, полученный сигнал S_R обнаружения, очерчивает сигнал WF₀ соответствующий полосам В. Однако, поскольку сигнал S_R обнаружения колеблется из-за складок, волнообразной деформации полотна или тому подобного, как установлено выше, сигнал WF₀ является зазубренным, как показано на Фиг. 4.

[0024] Сигнал S_R обнаружения подается из устройства 40 в следующее сглаживающее устройство 42, которое выполняет процесс сглаживания сигнала S_R обнаружения. Конкретно, сглаживающее устройство 42 последовательно вычисляет скользящее среднее значение сигнала S_R обнаружения в соответствии с указанной ниже формулой, и выводит скользящее среднее значение в виде сглаженного сигнала S_D обнаружения (процесс вычисления скользящего среднего значения).

S_D(k)=(S_R(k)+S_R(k-1)...+S_R[k-(L-1)])/L

В формуле k представляет собой количество конечной выборки сигнала S_R обнаружения, который является целью обработки скользящего среднего значения, и L представляет собой количество выборок или подсчет выборок. В этом варианте осуществления подсчет выборок составляет «7».

[0025] Сигнал S_D обнаружения, полученный таким образом, подают в следующее устройство 44, где вышеупомянутые компоненты колебания постоянного тока удаляются из сигнала S_D обнаружения. Обработанный сигнал S_D обнаружения затем выводится из устройства 44 на устройство отображения (не показано) и отображается на устройстве отображения в качестве сигнала WF₁.

Сигнал WF₁ получается путем построения сигнала S_D обнаружения вдоль временной оси и является более гладким, чем сигнал WF₀, извлеченный из сигнала S_R обнаружения, как показано на Фиг. 4.

[0026] Сигнал S_D обнаружения также подается в устройство 46 распознавания в качестве распознавателя полос, и на основании сигнала S_D обнаружения устройство 46 распознавания обнаруживает полосы В на полотне W (процесс распознавания полос).

Конкретно, каждый раз, когда обнаруживают сигнал S_D обнаружения, устройство 46 распознавания выполняет процедуру распознавания полос, проиллюстрированную на Фиг. 5 и 6. В последующем, процедура распознавания полос будет пояснена.

[0027] Предполагая, что сигнал S_D(n) обнаружения, в качестве примера, подается в устройство 46 распознавания, определяют сначала на этапе S1 является ли сигнал S_B наличия полосы выводимым или нет и, если решение является «ложным» (N), будет выполняться этап S2. На этапе S2 считываются сигналы S_D(n-N) и S_D(n) обнаружения в начальной и конечной точках заданного периода отслеживания T_N(n) (см. Фиг. 7). В этом варианте осуществления "N" в период отслеживания T_N(п) означает, что период T отслеживания определяется как целое кратное N цикла вывода сигнала S_D обнаружения_, и "n" в S_D(n) и T_N(n) означает положение сигнала S_D обнаружения и период T_N отслеживания по отношению к временной оси, как видно на Фиг. 7.

[0028] На этапе S3 осуществляется определение, указанное следующей формулой

S_D(n)-S_n(n-N)≥L₁.

В формуле L₁ представляет собой возрастание распознаваемого уровня.

Если решение на этапе S3 является «ложным», то следующий сигнал S_D(n+1) обнаружения подается на устройство 46 распознавания, и повторяется тот же самый процесс из этапа S₁, как описано выше.

[0029] После этого этапы S1-S3 выполняются повторно, и когда решение на этапе S3 становится «истинным» (Y), то сигнал S_B наличия полосы выводится. То есть сигнал S_B наличия полосы выводится в момент разности уровней между сигналами S_D(n-N) и S_D(n) обнаружения определенного периода отслеживания T_N становится большим или равным возрастанию распознаваемого уровня L₁ (этап S5).

[0030] Когда этап S1 выполняется после вывода сигнала S_B наличия полосы, решение на этапе S1 становится «истинным», и, следовательно, процесс переходит с этапа S1 к этапу S6 на Фиг. 6. На этом этапе считываются сигналы S_D(m-M) и S_D(m) обнаружения в начальной и конечной точках заданного периода отслеживания T_M(m). "M" в период T_M(m) отслеживания означает, что период T отслеживания определяется как целое кратное M выходного цикла сигнала S_D обнаружения, и "m" в S_D(m) и Т_м(m) означают положения сигнала S_D обнаружения и период T_M отслеживания по отношению к временной оси, как видно на Фиг. 7, "n" и "m" будучи во взаимосвязи: n<m.

[0031] На следующем этапе S7 выполняется определение, указанное следующей формулой

S_D(m-M)-S_D(m)≥L₂.

В формуле L₂ означает снижение распознаваемого уровня и L₁ и L₂ во взаимосвязи_: L₁≥L₂.

Если решение на этапе S7 является «ложным», то следующий сигнал S_D(М+1) обнаружения подают в устройство 46 распознавания с выдаваемым сигналом S_B наличия полосы, и повторяется тот же самый процесс, как описано выше, на этапе S1.

[0032] Этапы S1, S6 и S7 после этого выполняются повторно, и когда решение на этапе S7 становится «истинным» (Y), вывод сигнала S_B наличия полосы прекращается (этап S9).

То есть вывод сигнала S_B наличия полосы прекращается в момент разности уровней между сигналами S_D(m-М) и S_D(м) обнаружения определенного периода Т_М отслеживания становится большим, чем или равным понижению распознаваемого уровня L₂.

[0033] Как понятно из вышеприведенного описания, устройство 46 распознавания обнаруживает наличие/отсутствие полос В не только на основании критерия распознавания возрастания (период T_N отслеживания и распознавания возрастания уровня L₁) означает скорость возрастания уровня сигнала S_D обнаружения, но только на основании критерия распознавания понижения (период Т_М отслеживания и распознавания понижения уровня L₂), означающего скорость понижения уровня сигнала S_D обнаружения. Таким образом, даже если полотно W имеет складки или волнообразно деформируется, как упоминалось выше, такие складки или волнистые деформации почти не влияют на обнаружение полос B, и не только наличие, но и рабочая ширина полос В могут быть обнаружены с высокой точностью. Само собой разумеется, что вместо сигнала S_D обнаружения, сигнал S_R обнаружения может непосредственно использоваться в качестве сигнала обнаружения.

[0034] Также для обнаружения полос B в качестве света обнаружения используется свет в ближнем инфракрасном диапазоне, и, кроме того, фотодиоды 22 используются в сочетании со светофильтром 23 для отделения видимого света. В результате внешний свет, такой как свет от осветительного оборудования, не оказывает неблагоприятного влияния на обнаружение полос B.

Кроме того, поскольку угол между оптической осью СИД 20 и полотном W составляет 30 градусов или менее, свет обнаружения эффективно отражается полотном W, так что отраженный свет обнаружения ясно показывает наличие/отсутствие полос В на полотне W.

[0035] Датчик 10 обнаружения полос согласно данному варианту осуществления может обнаруживать не только полосы В, но и отсутствие полос B. Способ обнаружения отсутствия полос В будет объяснен ниже.

Как проиллюстрировано на Фиг. 3 панель 24 обнаружения дополнительно включает в себя блок распознавания отсутствия полосы, который составляется из счетчика 48 полос, вращающегося датчика 50, а также устройства 52 распознавания отсутствия. Вращающийся датчик 50 прикреплен к подающему ролику вышеупомянутого блока 16 подающего ролика, как показано на Фиг. 1, и передает импульсный сигнал, соответствующий расстоянию транспортированию полотна W к счетчику 48 полос.

[0036] Счетчик 48 полос также подключен к устройству 46 распознавания, и работа счетчика 48 полос управляется началом или прекращением вывода вышеупомянутого сигнала S_B наличия полосы. Например, производят сброс показаний счетчика 48 полосы каждый раз, когда вывод сигнала S_B наличия полосы прекращается. В этом случае, как показано на Фиг. 8, счетчик 48 полос перезапускается каждый раз, когда сигнал S_B наличия полосы прекращается и сохраняет приращение значения до тех пор, пока вывод следующего сигнала S_B наличия полосы не прекратится.

[0037] Счетчик 48 полос подает значение счетчика в устройство 52 распознавания отсутствия, как показано на Фиг. 3. Устройство 52 распознавания отсутствия сравнивает значение счетчика, подаваемого из счетчика 48 полос с пороговым значением, и, если значение счетчика достигает порогового значения без сброса значения из-за отсутствия полосы B, устройство 52 распознавания отсутствия выводит сигнал S_K отсутствия полосы за пределы, как показано на Фиг. 8. Также, сигнал S_K отсутствия полосы возвращается на счетчик 48 полос в качестве сигнала сброса значения. Пороговое значение установлено в такое значение, чтобы оно являлось большим, чем значение счетчика, в любое время, если полосы В на полотне W удалены друг от друга с постоянным шагом.

[0038] С учетом вышеуказанной процедуры для обнаружения отсутствия полос B, значение счетчика превышает пороговое значение только тогда, когда полоса В отсутствует, в результате чего, отсутствие полос В может надежно обнаруживаться.

Настоящее изобретение не ограничено датчиком 10 обнаружения полос вышеизложенного варианта осуществления и может быть изменено различными способами.

Например, устройство 46 распознавания может выполнять процедуру распознавания полос, показанную на Фиг. 9 и 10, вместо процедуры распознавания полос, показанной на Фиг. 5 и 6, для обнаружения полос В.

[0039] Сначала на этапе S11 на Фиг. 9 определяют выводится ли сигнал S_B наличия полос, как на вышеуказанном этапе S1. Если решение является «ложным», то определяют является или нет первый счетчик для измерения вышеуказанного периода T_N отслеживания, показывающим значение, понижающегося в пределах T_N (этап S12). Если решение на этапе S12 является «ложным», то определение обозначается следующей формулой, выполняемой на этапе S13:

S_DA ^-S_DB≥α.

[0040] В формуле присутствуют S_DA и S_DB, и предыдущие значения, соответственно, сигнал S_D обнаружения выводят из упомянутого выше сглаживающего устройства 42 и, как показано на Фиг. 11, α является желательным пороговым значением, указывающим на изменение в возрастании сигнала WF₁.

Если решение на этапе S13 является «ложным», этапы с Sll по S13 выполняются повторно, и, когда решение на этапе S13 становится «истинным», начинается работа первого счетчика и сигнал S_DA обнаружения подставляется в опорное значение А (этап S14).

Вновь выполняется этап S14, решение, выполняемое на этапе S12, впоследствии становится «истинным», и на этапе S15 выполняется определение, указанное следующей формулой

S_DA-A≥L₁.

Как показано на Фиг. 11, L₁ является вышеупомянутым возрастанием распознаваемого уровня.

[0041] Если решение на этапе S15 является «истинным», первый счетчик подсчитывает, то есть значение счетчика увеличивается (этап S16). В результате, этап S15 выполняется многократно до тех пор, пока решение на этапе S12 остается «истинным», то есть пока период отслеживания T_N не закончится.

Если решение на этапе S15 становится «истинным», то выводится сигнал S_B наличия полосы (этап S17). Также на этапе S17 значение первого счетчика сбрасывается.

[0042] Когда этап S11 выполняется после вывода сигнала S_B наличия полосы, решение на этапе S11 становится «истинным» и, соответственно, на этапе S18 на Фиг. 10 определяется показывает ли второй счетчик для измерения периода T_M отслеживания значение, понижающееся в пределах T_M. Если решение на этапе S18 является «ложным», то определение обозначается следующей формулой, выполняемой на этапе S19:

S_DB-S_DA≥β.

Как показано на Фиг. 11, β является пороговым значением, указывающим на изменение в понижении сигнала WF₁.

[0043] Если решение на этапе S19 является «ложным», этапы Sl8 по S19 выполняются повторно и, когда решение на этапе S19 становится «истинным», начинается работа второго счетчика, и сигнал S_DA обнаружения подставляется в опорное значение С (этап S20).

После того, как выполняется этап S20, решение на этапе S18 выполняется и впоследствии становится «истинным», и определение, указанное следующей формулой, выполняется на этапе S21:

С-S_DA≥L₂

Как видно на Фиг. 11, L₂ является вышеупомянутым понижением распознаваемого уровня.

[0044] Если решение на этапе S21 является «ложным», второй счетчик подсчитывает, то есть значение счетчика увеличивается (этап S22). В результате этап S21 выполняется многократно, до тех пор, пока решение на этапе S18 остается «истинным», то есть пока период T_M отслеживания не истечет.

Если решение на этапе S21 становится «истинным», то вывод сигнала S_B наличия полосы (этап S23) прекращается. Кроме того, на этапе S23, значение второго счетчика сбрасывается.

[0045] Также с вышеуказанной процедурой распознавания полос, показанной на Фиг. 9 и 10, полосы В могут быть обнаружены точно независимо от складок или волнистой деформации полотна W как с процедурой распознавания полос, показанной на Фиг. 5 и 6.

Каждый период T_N и T_M отслеживания может определяться как количество импульсов импульсного сигнала, выводимого из вращающегося датчика 50, вместо количества выходных циклов сигнала S_D обнаружения.

[0046] Также, как показано на Фиг. 3, панель 24 обнаружения дополнительно может включать в себя устройство 54 определения скорости, соединенное к вращающемуся датчику 50. Устройство 54 определения скорости распознает скорость транспортировки полотна W на основании импульсного сигнала от вращающегося датчика 50 и подает распознанную скорость транспортировки в устройство 46 распознавания.

[0047] С другой стороны, устройство 46 распознавания изменяет длительность периода отслеживания в соответствии со скоростью транспортировки полотна W так, чтобы длина полотна W подаваемого в пределах периода отслеживания могла быть постоянной. В этом случае, даже если скорость транспортировки полотна W изменяется, каждый критерий распознавания, представленный двумя положениями на полотне W, удаленными друг от друга в продольном направлении полотна W, и понижение в пределах заданного расстояния и разности уровней между сигналами обнаружения, получаются в этих двух положениях. Это позволяет устанавливать критерий распознавания, период отслеживания которого представлен с точки зрения расстояния и не зависит от скорости транспортировки полотна W.

[0048] Кроме того, датчик 10 обнаружения полос согласно настоящему изобретению может применяться не только для обнаружения полос на полотне W, используемом в производстве сигарет, но и к обнаружению полос, образующихся на различных тканях.

В случаях, когда тип полотна W, используемого для производства сигарет или серии товаров изменяется от одного к другому, степень отражения света обнаружения от полотна может изменяться, и значение сигнала обнаружения в целом может увеличиваться или уменьшаться. Даже в таких случаях датчик обнаружения полос по настоящему изобретению может быть использован без необходимости изменения настроек пороговых значений и тому подобного по отношению к полотну или серии товаров.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0049] 10: датчик обнаружения полос

20: СИД (излучатель света)

22: фотодиод (приемник света)

23: светофильтр

24: панель обнаружения

26: устройство аналогово-цифрового преобразования (A/D)

28: фильтр нижних частот

34: устройство модуляции (корректирования)

38: фильтр верхних частот

46: устройство распознавания полос (распознаватель полос)

48: счетчик полос

50: вращающийся датчик

52: устройство распознавания отсутствия

54: устройство определения скорости

S_B: сигнал наличия полосы

S_K: сигнал отсутствия полосы

W: оберточное полотно

1. Датчик обнаружения полос для обнаружения полос, расположенных на одной стороне полотна и удаленных друг от друга в продольном направлении полотна, содержащий:
излучатель света, расположенный в местоположении вдоль пути транспортировки полотна и выполненный с возможностью излучения света обнаружения на одну сторону полотна;
приемник света, расположенный в местоположении вдоль пути транспортировки на расстоянии от излучателя света вдоль пути транспортировки, причем приемник света выполнен с возможностью приема света обнаружения, отражаемого полотном, и вывода сигнала обнаружения, соответствующего интенсивности принимаемого света обнаружения, и
устройство распознавания полос, выполненное с возможностью распознавания полос на полотне на основании сигнала обнаружения из приемника света,
причем устройство распознавания полос включает в себя критерий распознавания возрастания, указывающий на скорость возрастания уровня сигнала обнаружения, и формирует сигнал наличия полосы, указывающий на наличие полосы, когда изменение сигнала обнаружения удовлетворяет критерию распознавания возрастания.

2. Датчик обнаружения полос по п. 1, в котором свет обнаружения является невидимым светом.

3. Датчик обнаружения полос по п. 1, в котором угол между оптической осью излучателя света и одной стороной полотна равен 30 градусам или менее.

4. Датчик обнаружения полос по п. 1, в котором критерий распознавания возрастания представлен двумя положениями на полотне, удаленными друг от друга в продольном направлении полотна, и разностью уровней между сигналами обнаружения, получаемыми в двух положениях.

5. Датчик обнаружения полос по п. 1, в котором устройство распознавания полос распознает полосы на полотне на основании скользящего среднего значения, вычисленного из заданного числа сигналов обнаружения и критерия распознавания возрастания.

6. Датчик обнаружения полос по п. 1, в котором устройство распознавания полос дополнительно включает в себя критерий распознавания понижения, указывающий на скорость понижения уровня сигнала обнаружения.

7. Датчик обнаружения полос по п. 1, в котором:
полосы расположены на полотне с постоянным шагом, датчик обнаружения полос дополнительно содержит блок распознавания отсутствия полос, выполненный с возможностью распознавать отсутствие полос, и
блок распознавания отсутствия полос выводит сигнал отсутствия полосы, когда значение счетчика достигает заданного порогового значения, которое увеличивается, сбрасываясь каждый раз, когда выдается сигнал наличия полосы или прекращается выдача сигнала наличия полосы.

8. Датчик обнаружения полос по п. 1, в котором полотно представляет собой оберточное полотно для сигарет для обертывания в нем нарезанного табачного материала, и полосы образуются путем нанесения в жидком виде ингибитора горения.

9. Способ обнаружения полос для обнаружения полос, расположенных на одной стороне полотна и удаленных друг от друга в продольном направлении полотна, содержащий:
процесс излучения, при котором излучают свет обнаружения на одну сторону полотна во время транспортировки полотна вдоль пути транспортировки;
процесс вывода, при котором принимают свет обнаружения, отраженный полотном, и выводят сигнал обнаружения, соответствующий интенсивности принятого света обнаружения; и
процесс распознавания полос, при котором распознают полосы на полотне на основании сигнала обнаружения, выводимого в процессе вывода,
при этом процесс распознавания полос включает в себя применение критерия распознавания возрастания, указывающего на скорость возрастания уровня сигнала обнаружения, и формируют сигнал наличия полосы, указывающий на наличие полосы, когда изменение сигнала обнаружения удовлетворяет критерию распознавания возрастания.