CN106586620B - 薄片类介质输送状态检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄片类介质输送状态检测系统及方法。所述系统包括主控单元、通道转速检测装置和第一位置检测装置；所述通道转速检测装置用于检测所述输送通道的转速，并产生与所述转速对应的脉冲信号；所述第一位置检测装置用于检测薄片类介质的前端到达输送通道起始位置到尾端离开输送通道起始位置的起始过程；所述主控单元用于根据通道转速检测装置在所述起始过程中产生的脉冲信号，得到表征通道转动频率的标准脉宽T0和表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W，根据所述T0和W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常。本发明无需设置多个传感器，有利于节省成本，简化系统构成。

Description

薄片类介质输送状态检测系统及方法

技术领域

本发明涉及传输检测技术领域，特别是涉及薄片类介质输送状态检测系统及方法。

背景技术

在薄片类介质(如纸币)运送过程中，通常采用多点传感器检测的方法，判断薄片类介质在运送路径各个位置是否发生异常。在一个简化的输送控制系统结构中，包括：薄片类介质、输送通道、输送方向、传感器单元以及驱动装置。传感器单元是由多个传感器组成，设于输送通道的各个位置，用于检测薄片类介质在输送过程中是否出现输送异常，例如卡塞、打滑、间距过小、折叠等。驱动装置由多个步进电机组成，步进电机用于驱动输送通道运转，编码器/码盘用于检测步进电机是否运转正常。对所述控制系统中薄片类介质输送状态进行检测的方法为：根据各传感器采集的信息判断薄片类介质在输送过程中是否出现异常，以及根据编码器/码盘获取到的信息检测薄片类介质在输送过程中电机是否异常。

在上述控制系统中，需要在运送路径各个位置设置对应的传感器，以采集薄片类介质在运送路径各个位置的状态信息，由于需要依赖于多个传感器进行检测，系统结构复杂，硬件成本较高。

发明内容

基于此，本发明实施例提供了薄片类介质输送状态检测系统及方法，能够简化系统结构，降低硬件成本。

本发明一方面提供一种薄片类介质输送状态检测系统，包括：主控单元、通道转速检测装置和第一位置检测装置；

所述通道转速检测装置用于检测所述输送通道的转速，并产生与所述转速对应的脉冲信号；所述第一位置检测装置用于检测薄片类介质的前端到达输送通道起始位置到尾端离开输送通道起始位置的起始过程；

所述主控单元用于根据通道转速检测装置在所述起始过程中产生的脉冲信号，得到表征通道转动频率的标准脉宽T0和表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W，根据所述T0和W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常。

本发明另一方面提供一种薄片类介质输送状态检测方法，包括：

S1，采集第一过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号，所述第一过程为薄片类介质的前端到达第一位置检测装置到尾端离开第一位置检测装置的过程；根据第一过程脉冲信号的脉宽以及脉冲总数计算第一过程的平均脉宽t1和通道实际转动频率f1；其中，所述第一位置检测装置设于输送通道的起始位置；

S2，根据f1相对于驱动装置输出给输送通道的理论转动频率F的频率误差判断所述薄片类介质在第一过程中是否出现输送异常；若否，用t1更新预设的表征通道转动频率的标准脉宽T0，并将第一过程对应的脉冲总数作为表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W；

S3，采集第一过程之后产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号的脉宽和脉冲数，根据所述脉宽和脉冲数、标准脉宽T0和单位脉冲数W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常。

上述实施例的方案，通过设置第一位置检测装置和检测所述输送通道的转动速度并产生与所述转动速度对应的脉冲信号的通道转速检测装置，以少量传感设备获得薄片类介质的输送通道起始位置的状态信息，通过通道转速检测装置获得薄片类介质在起始位置的输送过程状态信息；依据通道转速检测装置产生的脉冲信号，得到表征通道转动频率的标准脉宽T0和表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W，根据所述T0和W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常，无需设置多个传感器，有利于节省成本，简化系统构成。

附图说明

图1为一实施例的薄片类介质输送状态检测系统的结构示意图；

图2为一实施例的薄片类介质输送控制系统的结构示意图；

图3为一实施例的采集到脉冲信号的示意图；

图4为薄片类介质前端到达起始位置传感器的状态示意图；

图5为薄片类介质覆盖起始位置传感器的状态示意图；

图6为薄片类介质尾端离开起始位置传感器的状态示意图；

图7为薄片类介质尾端在起始位置到结束位置之间的状态示意图；

图8为薄片类介质前端到达结束位置传感器的状态示意图；

图9为薄片类介质覆盖结束位置传感器的状态示意图；

图10为薄片类介质尾端离开结束位置传感器的状态示意图；

图11为一实施例的薄片类介质输送状态检测方法的示意性流程图；

图12为一实施例的薄片类介质输送状态检测装置的示意性结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例的薄片类介质输送状态检测系统的结构示意图；如图1所示，该检测系统包括主控单元、通道转速检测装置106和输送通道起始位置的第一位置检测装置104，优选的，所述第一位置检测装置104为一传感器(也称作第一传感器或起始位置传感器)。所述通道转速检测装置104用于检测所述输送通道的转速，并产生与所述转速对应的脉冲信号；所述第一位置检测装置104用于检测薄片类介质的前端到达输送通道起始位置到尾端离开输送通道起始位置的起始过程。所述主控单元用于根据通道转速检测装置104在所述起始过程中产生的脉冲信号，得到表征通道转动频率的标准脉宽T0和表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W，根据所述T0和W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常。

本实施例的薄片类介质输送状态检测系统，通过设置第一位置检测装置和检测所述输送通道的转动速度并产生与所述转动速度对应的脉冲信号的通道转速检测装置，以少量传感设备获得薄片类介质的输送通道起始位置的状态信息，通过通道转速检测装置获得薄片类介质在起始位置的输送过程状态信息；依据通道转速检测装置产生的脉冲信号，得到表征通道转动频率的标准脉宽T0和表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W，根据所述T0和W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常，无需设置多个传感器，有利于节省成本，简化系统构成。

在传统的检测控制系统中，需要在运送路径各个位置设置对应的传感器，以采集薄片类介质在运送路径各个位置的状态信息，并且各传感器采集的薄片类介质的状态信息，是以单位时间为标准计量单位，而单位时间的确定依赖于驱动装置中多个步进电机速度的稳定和编码器/码盘测量精度。由于驱动装置中一个或多个步进电机转动频率发生改变时，相同时间对应的实际位移变化并不会被考虑，因此当驱动装置中一个或多个步进电机的速度发生改变时，容易导致薄片类介质的位置判断误差及异常状态判断滞后等问题。特别是在高速输送系统中，难以准确的检测薄片类介质在输送过程中的异常状态。

为了解决该问题，在一优选实施例中，所述薄片类介质输送状态检测系统还包括设于输送通道结束位置的第二位置检测装置105，用于检测薄片类介质的前端到达输送通道结束位置到尾端离开输送通道起结束置的结束过程。优选的，所述第二位置检测装置105为一传感器(也称作第二传感器或者结束位置传感器)。所述主控单元还用于根据通道转速检测装置在所述起始过程与所述结束过程之间的传输过程中产生的脉冲信号的脉宽ti，得到所述薄片类介质在的累计输送误差T＝∑Ti，Ti＝(ti-T0)；根据所述累计输送误差T、标准脉宽T0和单位脉冲数W判断所述薄片类介质在所述传输过程中是否出现输送异常。所述主控单元还用于根据通道转速检测装置在所述结束过程中产生的脉冲信号，得到结束过程的平均脉宽t2和通道平均转动频率f2，根据f2相对于F的频率误差、t2与T0的脉宽误差，判断所述薄片类介质在结束过程中是否出现输送异常。

结合图2所示，101标识的是薄片类介质，102标识的是输送通道的输送带，103标识的是薄片类介质的输送方向，所述第一传感器104用于检测薄片类介质的前端到达输送通道起始位置到尾端离开输送通道起始位置的起始过程；所述第二传感器105用于检测薄片类介质的前端到达输送通道结束位置到尾端离开输送通道起结束置的结束过程；所述通道转速检测装置106用于检测所述输送通道的转速，并产生与所述转速对应的脉冲信号。所述主控单元用于根据第一传感器检测到的起始过程、以及通道转速检测装置在所述起始过程中产生的脉冲信号，检测薄片类介质在起始位置是否出现异常；以及用于根据第二传感器检测到的结束过程、以及通道转速检测装置在所述结束过程中产生的脉冲信号，检测薄片类介质在结束位置是否出现异常；还用于根据通道转速检测装置在起始过程到结束过程之间产生的脉冲信号，检测薄片类介质在起始位置到结束位置之间的输送路径中是否出现异常。

在一优选实施方式中，所述驱动装置为无刷直流电机，所述通道转速检测装置为编码器/码盘。与异步电机不同，直流无刷电机是同步电机的一种，其电机转子的转动频率受电机定子旋转磁场的速度及转子极数影响；直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制装置，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转动频率回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转动频率，相比异步电机来说，有利于保证在薄片类介质输送过程中，输送通道的转动频率稳定。

在一优选实施方式中，所述编码器/码盘能够检测输送通道的实时转动频率，并将检测到转动频率转换为相应的脉冲信号发送给主控单元，例如，当输送通道的转动频率变化时，其产生的脉冲信号的脉宽将发生变化，当输送通道在一定时间内的位移量变化时，其产生的脉冲信号的脉冲数将发送变化。在一实施例中，所述编码器/码盘产生的脉冲信号如图3所示，其中，202标识的是单个脉宽，脉宽越小对应的输送通道的转动频率越高，脉宽越大对应的输送通道的转动频率越低。203标识的是薄片类介质正常进入、覆盖、离开起始位置传感器/结束位置传感器的脉冲区间。204标识的是薄片类介质可能发生异常输送状态的脉冲区间，205标识的是无刷直流电机回归调速的脉冲区间。需要说明的是，图3所示的脉冲信号仅为一种示例，实际输送过程中得到的脉冲信号与薄片类介质传输异常情况及无刷直流电机回归调速方式有关。优选的，编码器/码盘应尽量安装在通道起始端，以保证及时监控通道速度变化。

在一优选实施例中，所述薄片类介质输送状态检测系统还包括一优化控制存储单元和一信息采集单元；通过信息采集单元从起始位置传感器和结束位置传感器获得薄片类介质在起始位置和结束位置的状态信息，从通道转速检测装置获得输送通道的运行状态信息；主控单元将信息采集单元获取的信息进行整理，之后传输给优化控制存储单元；优化控制存储单元存储并计算分析得到的信息，并反馈结果给主控单元；主控单元根据反馈结果判断是否有输送异常。

在一优选实施例中，所述的薄片类介质输送状态检测系统还包括：自校准单元，与所述主控单元信号连接，用于根据主控单元检测出的异常情况生成对应的校准指令，根据所述校准指令回归调整无刷电机的转动频率，以保证后续薄片类介质的输送稳定。

在一优选实施例中，所述的薄片类介质输送状态检测系统还包括：图像识别单元，与所述主控单元信号连接，用于采集输送通道上薄片类介质的图像，并根据所述图像识别所述薄片类介质，得到所述薄片类介质的前端到尾端的标准宽度；对应的，所述主控单元，还用于以所述标准宽度为参照，判断所述薄片类介质在起始位置/结束位置是否出现异常。以纸币为例，图像识别单元可根据纸币的图像识别出纸币的币种和面值，进而可通过查表获得与当前纸币对应的特征信息，包括纸币长、宽信息等；还以用识别得到的纸币宽度，对起始位置过程和结束位置过程中检测到的介质宽度测量值是否异常进行核准。

下面结合图4～图10，对本实施例的薄片类介质输送状态检测系统的工作原理进行说明。

具体的，起始位置传感器除了检测薄片类介质到达、覆盖、离开起始位置的状态，还可检测薄片类介质在起始位置时的特征信息；类似的，结束位置传感器除了检测薄片类介质到达、覆盖、离开结束位置的状态，还可检测薄片类介质在结束位置时的特征信息。所述特征信息包括:介质编号N、介质宽度W(本发明中介质宽度是指介质在输送通道上输送时，与其输送方向一致的边长，可参考图4～10所示)、与下一介质的间距P等特征信息。并且，本实施例中将介质宽度W表示为：介质前端到达起始位置传感器到尾端离开起始位置传感器期间内(也称起始过程/第一过程)编码器/码盘产生的脉冲数；将与下一介质的间距P是表示为：前一介质尾端离开起始位置传感器到后一介质前端到达起始位置传感器期间内编码器/码盘产生的脉冲数。此外，还可通过起始过程计算正常情况下介质位移对应的预期位移数，用介质尾端离开起始位置传感器到其前端到达结束位置传感器的期间内编码器/码盘产生的脉冲数表示。

具体的，在根据通道转速检测装置在起始过程到结束过程期间内(也称为输送过程/第二过程)产生的脉冲信号，检测薄片类介质在输送过程中是否出现异常时，需要分析的薄片类介质在输送过程中的状态信息包括：实时位移脉冲数Si、实时间距脉冲数Pi、实时输送误差Ti以及实时累计误差T。实时位移脉冲数Si表征薄片类介质尾端相对起始位置传感器的位移，用相应的脉冲数表示；起始间距脉冲数P指薄片类介质的尾端离开起始位置传感器后、下一薄片类介质的前端到达起始位置传感器期间内得到脉冲数；对应的，实时间距脉冲数Pi表征在输送过程中所述薄片类介质的尾端与下一个薄片类介质的前端的间距，与起始间距脉冲数P、实时累计误差T等比脉冲数T/T0的差值相关，即Pi＝P-T/T0。实时输送误差Ti指以单个或者固定个数脉冲对应时间内的移位误差，用单个或者固定个数的脉宽相对单个或固定个数标准脉宽的时间差值(该值有正负)；实时累计误差T是对实时输送误差Ti的累计和。

优选的，所述自校准单元还用于，通过薄片类介质正常输送过程中得到的状态参数信息，来校准从起始位置传感器到结束位置传感器的距离所对应的标准表征介质总位移的理论总位移脉冲数L，以适应系统误差。同时在正常输送过程中的标准脉宽T0在不同特征的薄片类介质输送时可能不同，对应的，所述自校准单元还用于对因介质原因引起的系统误差进行实时调整。

本实施例的薄片类介质输送状态检测系统，以无刷直流电机替代多个常规步进电机，以少量传感器(起始位置传感器和结束位置传感器)和通道转速检测装置替代大量传感器配置，以少量传感器获得薄片类介质的输送通道起始位置和结束位置的状态信息，以通道转速检测装置获得薄片类介质在起始位置到结束位置的输送过程状态信息；主要是依据通道转速检测装置产生的脉冲信号，结合薄片类介质的起始状态信息实时判断薄片类介质在整个输送过程中的状态是否异常，能够快速准确定位异常，同时兼顾高速输送和系统低成本的需求。

图11为一实施例的薄片类介质输送状态检测方法的示意性流程图；如图11所示，本实施例中的薄片类介质输送状态检测方法包括步骤：

S100，将薄片类介质的前端到达第一传感器到尾端离开第一传感器的过程作为第一过程(也称起始过程)，采集第一过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号；记录第一过程对应的脉冲信号中各脉冲的脉宽以及脉冲总数，并根据所述脉宽、脉冲总数计算第一过程对应的平均脉宽t1和通道实际转动频率f1；其中，所述第一传感器设于输送通道的起始位置。

参考上述系统，本实施例中，采集与输送通道的转速对应的脉冲信号，即采集通道转速检测装置输出的脉冲信号；所述通道转速检测装置设于输送通道，用于检测所述输送通道的转动速度，并产生与所述转动速度对应的脉冲信号。

其中，第一过程如图4～图6所示，并且薄片类介质的前端和尾端是相对于薄片类介质在输送通道上的传输方向而言。为了更准确的检测通道转速，将通道转速检测装置设于输送通道的起始端。若输送通道的转速稳定、且输送带与驱动装置之间不存在打滑，那么在第一过程中通道转速检测装置输出的脉冲数与所述薄片类介质的宽度成正比关系，即薄片类介质的宽度越大，在第一过程中通道转速检测装置输出的脉冲数越多；反之则越少。因此本实施例中用检测单元输出的脉冲数来表征薄片类介质的宽度。

S200，根据f1相对于驱动装置输出给输送通道的理论转动频率F的频率误差判断所述薄片类介质在第一过程中是否出现输送异常；若否，用t1更新预设的表征通道转动频率的标准脉宽T0，并将第一过程对应的脉冲总数作为表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W。

根据各个脉冲的脉宽ti、脉冲总数W，可计算第一过程对应的平均脉宽t1＝(∑ti)/W；根据第一过程对应的平均脉宽t1、编码器光栅数/码盘码数m以及占空比D，可推导出第一过程对应的通道实际转动频率f 1＝D/(m*t1)。

将计算得到的第一过程对应的通道实际转动频率f1与驱动装置理论输送到通道端的转动频率F对比，由于即使在正常情况下，通道实际转动频率与驱动装置输送到通道端的理论转动频率F之间也可能存在误差，因此预设一宽度误差系数k1，以提高异常检测的准确性，具体如：如果|F-f1|>F*k1，则判断为所述薄片类介质在第一过程中出现输送异常；其中，k1是薄片类介质宽度异常判断的参数，主要应用在薄片类介质遮挡起始位置传感器/结束位置传感器的过程中，k1也是判断输送速度异常的参数，可应用在薄片类介质传输的全过程中。

在一优选实施例中，如果k1的预设值为5％，当|F-f1|>F*k1，且F<f1时，则返回介质超宽的检测异常，或当|F-f1|>F*k1，且F>f1时，则返回质超短的检测异常，继续输送薄片类介质；如果|F-f1|<＝F*k1，判断为所述薄片类介质在第一过程中无输送异常，更新T0＝t1，即用第一过程对应的平均脉宽t1更新预设的表征通道转动频率的标准脉宽T0；同时还可用第一过程对应的脉冲总数表征所述薄片类介质的宽度，用第一过程对应的脉冲总数更新预先存储的所述薄片类介质的标准宽度参数。如果k1预设值为20％，当|F-f1|>F*k1时，返回介质在起始位置卡塞的异常，可控制系统停止输送或者调解通道驱动电机。

可以理解的是，k1取不同值，实际是指通道的实际输送转动频率f1与理论转动频率F的误差大小不同，针对不同的误差大小需要采取不同的系统调节措施，以保证介质的有效输送。

S300，采集第一过程之后产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号的脉宽和脉冲数，根据所述脉宽和脉冲数、标准脉宽T0和单位脉冲数W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常。

在一优选实施例中，步骤S300可细分为以下步骤S301～S304：

S301，将所述薄片类介质的尾端离开第一传感器到前端到达第二传感器的过程作为第二过程(也称输送过程)，采集第二过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号；记录第二过程中采集到的各个脉冲的脉宽ti，计算所述脉宽ti与标准脉宽T0的差值，得到所述薄片类介质在第二过程中的实时输送误差Ti＝(ti-T0)。

其中，所述第二传感器设于输送通道的结束位置；其中，第二过程如图7所示。

S302，计算所述薄片类介质在第二过程中的累计输送误差T＝∑Ti，根据所述累计输送误差T、标准脉宽T0和单位脉冲数W判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常。

在一优选实施方式中，若当前的累计输送误差T/T0>W*k1，则判断为所述薄片类介质在第二过程中出现输送异常，并根据第二过程中当前时刻之前已采集到的脉冲数，还可定位出所述输送异常在第二过程中的位置。

在一优选实施例中，在第二过程中，还需实时检测所述薄片类介质与下一个薄片类介质之间的间距，以此判断所述薄片类介质是否有卡塞异常。对应的，在薄片类介质N的尾端离开起始位置传感器之后，到下一薄片类介质N+1的前端到达起始位置传感器期间(将该过程称为第四过程，可以理解的是，第二过程包含第四过程)，采集通道转速检测装置在此期间输出的脉冲信号，由此可得到薄片类介质N与薄片类介质N+1的起始间距脉冲数。即记录第四过程中采集到的脉冲总数，作为表征所述薄片类介质与下一个薄片类介质的起始间距脉冲数的起始间距脉冲数P。对应的，在第二过程中，根据标准脉宽T0、起始间距脉冲数P以及当前的累计输送误差T，可计算在第二过程中所述薄片类介质与下一个薄片类介质的实时间距脉冲数Pi＝P-T/T0。

在一优选实施例中，根据所述实时间距脉冲数Pi判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常的情况包括：若当前的实时间距脉冲数Pi<P*k2，则判断为所述薄片类介质在第二过程中出现输送异常，并根据第二过程中当前时刻之前已采集到的脉冲数，定位所述输送异常在第二过程中的位置；其中，k2为预设的间距误差系数，是薄片类介质间距异常判断的参数；与k1的取值类似，在系统中可对k2设置多个不同的值，以判断薄片类介质的不同状态。例如：设置k2大于等于50％，若Pi<P*k2，则判断为所述薄片类介质在第二过程中出现卡塞；否则，如果设置k2小于50％，若Pi<P*k2、且Pi小于预设的最小允许间距Pmin，判断为所述薄片类介质在第二过程中出现介质间距过小异常。

在一优选实施例中，在第二过程结束时，还可判断该过程中是否有位移异常，具体实现方式可为：记录第二过程中采集到的脉冲总数，作为所述薄片类介质在第二过程中的实时位移脉冲数Si；并根据所述实时位移脉冲数Si、预先计算的预期位移脉冲数S判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常。例如：若实时位移脉冲数Si>S*k3，则判断为所述薄片类介质在第二过程中出现输送异常；其中，k3为预设的位移误差系数，是薄片类介质位移异常判断的参数，主要应用在薄片类介质在尾端离开起始位置传感器到前端进入结束位置传感器的过程中。优选的，k3＝(S+P*(1-k2))/S，其中P*k2>Pmin；或者k3＝(S+W*k1)/S。

S303，将薄片类介质的前端到达第二传感器到尾端离开第二传感器的过程作为第三过程(也称结束过程)，采集第三过程中与输送通道的转速对应脉冲信号；记录第三过程中采集到的各个脉冲的脉宽以及脉冲总数，计算第三过程中通道转速检测装置输出的平均脉宽t2，以及第三过程中的通道平均转动频率f2；

其中，第三过程如图8～图10所示，与第一过程类似，在第三过程中进一步检测薄片类介质的特征状态(例如介质宽度)和输送状态(例如位移误差)是否异常。

S304，根据f2相对于F的频率误差、t2与T0的脉宽误差，判断所述薄片类介质在第三过程中是否出现输送异常。

在一优选实施例中，若|F-f2|>F*k1或者|T0-t2|的值大于设定阈值，则判断为所述薄片类介质在第三过程中出现输送异常；其中，k1为预设的宽度误差系数；所述设定阈值可根据实际检测精度设置。

在一优选实施例中，在第三过程中进一步检测薄片类介质的位移误差是否异常包括：实时记录第三过程中采集到的脉冲总数Wi，并更新所述薄片类介质的尾端离开第一传感器之后的实时位移脉冲数Si＝Si+Wi；在在第三过程中结束后，若所述第一过程、第二过程、第三过程中均未出现输送异常，则根据更新后的实时位移脉冲数Si、单位脉冲数W更新系统存储的理论总位移脉冲数为L＝Si+W，以作为之后介质输送状态检测的参数。

在一优选实施例中，所述驱动装置为无刷指令电机；在第一过程结束时刻，还可检测第一过程中采集到的各脉冲的脉宽是否与系统存储的标准脉宽一致，若不一致，根据第一过程中采集到的各脉冲的脉宽与标准脉宽的脉宽误差调节驱动装置的转动频率，使得输送通道的转速更加稳定。

基于上述实施例的说明，下面以一具体应用实例对本发明薄片类介质输送状态检测方法做进一步的说明。包括步骤：

步骤1，薄片类介质进入输送通道，其前端进入起始位置传感器时刻(参考图4)，主控单元记录介质编号N；

步骤2，通过一信息采集单元，在薄片类介质前端进入起始位置传感器到尾端离起始位置传感器过程中实时采集通道转速检测装置输出的单个脉宽ti，同时记录通道转速检测装置输出的脉冲数Wi；

步骤3，通过一优化控制存储单元存储一系列的ti，计算起始过程对应的平均脉宽t1及通道平均转动频率f1；

步骤4，主控单元核对通道转动频率f1与电机输送到通道端的理论转动频率F对比，如果|F-f1|>F*k1，则认为介质N在起始位置出现输送异常，否则通过一自校准单元将所述平均脉宽t1作为正常情况下的标准脉宽T0，即更新T0＝t1，作为之后判断介质输送异常判断的一参数。

步骤5，在薄片类介质N尾端离开起始位置传感器时刻，记录介质N宽度，用单位脉冲数表示为W＝Wi，通过优化控制存储单元存储介质N的宽度W，同时获取起始位置传感器和结束位置传感器之间的理论距离L，由此估算介质N从起始位置传感器输送到结束位置传感器过程对应的预期位移脉冲数S为：S＝L-W；同时，在薄片类介质N尾端离开起始位置传感器时刻起，所述信息采集单元开始采集介质N与介质N+1的起始间距脉冲数P；

步骤6，薄片类介质N在尾端离开起始位置传感器到前端进入结束位置传感器前，所述信息采集单元实时采集通道转速检测装置输出的单个脉宽ti；

步骤7，优化控制存储单元计算实时输送误差Ti＝(ti-T0)，并计算实时累计误差T＝∑Ti，同时计算介质N与介质N+1的实时间距脉冲数Pi＝P-T/T0，并保存；

步骤8，主控单元判断在起始位置、输送过程中是否异常。例如：如果Pi<P*k2、Si>S*k3、T/T0>W*k1中任一满足，则确认介质输送异常；

步骤9，介质N前端进入结束位置传感器时刻起，信息采集单元实时采集通道转速检测装置输出的单个脉宽ti，同时采集到的脉冲数Wi；在介质N尾端离开结束位置传感器后，如果介质N在前述的输送过程均没有发生异常，则保存当前时刻实时位移脉冲数Si，并更新表征介质总位移的理论总位移脉冲数L＝Si+W，W为介质N的标准宽度。

步骤10，优化控制存储单元存储结束过程采集到的一系列单个脉宽ti，计算结束过程对应的平均脉宽t2和通道转动频率f2；

步骤11，主控单元核对所述通道转动频率f2与电机输送到通道端的理论速度频率F对比，如果|F-f2|>F*k1，则认为介质N在结束位置出现输送异常；

步骤12，薄片类介质N+1前端离开起始位置传感器时刻，可停止采集介质N与的介质N+1的起始间距脉冲数p，存储介质N与介质N+1的起始间距脉冲数P，并重新启动一个步骤1相应的检测进程，以启动对介质N+1的输送全过程的状态检测。

其中，上述步骤4、步骤11中，k1取值包括：当k1等于无刷直流电机速度调制误差时，返回介质超长或超短异常；当k1等于特征阈值时，返回介质在传感器上卡塞。其中特征阈值由通道转速、输送系统结构特性、系统需求决定，优选的，k1取值区间为[10％，100％]。

其中，上述步骤8中k2取值包括：当检测到介质间距P后，读取预设的参数k2，当P*k2等于预设的最小允许间距Pmin时，返回介质间距小的异常结果；当k2等于50％时，返回介质卡塞的异常结果。其中，k3取值包括：k3＝(S+P*(1-k2))/S或者k3＝(S+W*k1)/S，其中P*k2>Pmin。

作为一优选实施方式，当输送通道里存在多个薄片类介质时，根据k1、k2和k3各自的取值大小，优先反馈紧急程度较高的异常检测结果；例如:优先反馈k2取值50％时对应的介质卡塞的异常结果。

本发明提供的薄片类介质输送状态检测方法，通道起始位置判断介质输送状态，如正常则以起始状态参数作为判断通道中其他位置介质状态的标准；在薄片类介质在通道中，依据通道转速检测装置输出的脉冲信号，结合薄片类介质的起始状态参数，实时判断薄片类介质在输送过程中的输送状态是否异常，以保证快速准确定位判断；此外还在结束位置进行状态确认，以此实现对介质输送全过程的异常检测；无需依赖大量的传感器，有利于节省成本，还可克服通道转速不稳定导致的检测滞后，提高检测准确度。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。

基于与上述实施例中的薄片类介质输送状态检测方法相同的思想，本发明还提供薄片类介质输送状态检测装置，该装置可用于执行上述薄片类介质输送状态检测方法。为了便于说明，薄片类介质输送状态检测装置实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图12为本发明一实施例的薄片类介质输送状态检测装置的示意性结构图；如图12所示，本实施例的薄片类介质输送状态检测装置包括：

起始过程采集模块501，用于采集第一过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号，所述第一过程为薄片类介质的前端到达第一位置检测装置到尾端离开第一位置检测装置的过程；根据第一过程脉冲信号的脉宽以及脉冲总数计算第一过程的平均脉宽t1和通道实际转动频率f1；其中，所述第一位置检测装置设于输送通道的起始位置；

起始状态检测模块502，用于根据f1相对于驱动装置输出给输送通道的理论转动频率F的频率误差判断所述薄片类介质在第一过程中是否出现输送异常；若否，用t1更新预设的表征通道转动频率的标准脉宽T0，并将第一过程对应的脉冲总数作为表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W；

以及，输送过程检测模块503，用于采集第一过程之后产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号的脉宽和脉冲数，根据所述脉宽和脉冲数、标准脉宽T0和单位脉冲数W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常。

需要说明的是，上述示例的薄片类介质输送状态检测装置的实施方式中，各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明前述方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明前述方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

此外，上述示例的薄片类介质输送状态检测装置的实施方式中，各功能模块的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述薄片类介质输送状态检测装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。可以理解，其中所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，但这些对象不受这些术语限制。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种薄片类介质输送状态检测系统，其特征在于，包括主控单元和通道转速检测装置；

所述通道转速检测装置用于检测输送通道的转速，并产生与所述转速对应的脉冲信号；

所述主控单元用于根据通道转速检测装置在起始过程中产生的脉冲信号，得到表征通道转动频率的标准脉宽T0和表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W；具体用于根据通道转速检测装置在起始过程中产生的脉冲信号，得到起始过程的平均脉宽t1和通道平均转动频率f1，并根据f1判断所述薄片类介质在起始过程中是否出现输送异常；若否，用t1更新预设的表征通道转动频率的标准脉宽T0，并将起始过程对应的脉冲总数作为表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W；

所述主控单元还用于采集通道转速检测装置在起始过程之后产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号的脉宽和脉冲数，根据所述脉宽和脉冲数、标准脉宽T0和单位脉冲数W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常；

所述起始过程为薄片类介质的前端到达输送通道起始位置到尾端离开输送通道起始位置的过程。

2.根据权利要求1所述的薄片类介质输送状态检测系统，其特征在于，还包括第二位置检测装置，用于检测薄片类介质的前端到达输送通道结束位置到尾端离开输送通道结束位置的结束过程；

所述主控单元还用于根据通道转速检测装置在所述起始过程与所述结束过程之间的传输过程中产生的脉冲信号的脉宽ti，得到所述薄片类介质在所述起始过程与所述结束过程之间的传输过程的累计输送误差T＝∑Ti，Ti＝(ti-T0)；根据所述累计输送误差T、标准脉宽T0和单位脉冲数W判断所述薄片类介质在所述传输过程中是否出现输送异常；

所述主控单元还用于根据通道转速检测装置在所述结束过程中产生的脉冲信号，得到结束过程的平均脉宽t2和通道平均转动频率f2，根据f2相对于驱动装置输出给输送通道的理论转动频率F的频率误差、t2与T0的脉宽误差，判断所述薄片类介质在结束过程中是否出现输送异常。

3.根据权利要求1所述的薄片类介质输送状态检测系统，其特征在于，还包括：图像识别单元和/或自校准单元，

所述图像识别单元与所述主控单元信号连接，用于采集输送通道上薄片类介质的图像，并根据所述图像识别所述薄片类介质，得到所述薄片类介质的前端到尾端的标准宽度；所述主控单元还用于以所述标准宽度为参照，判断所述薄片类介质在起始位置/结束位置是否出现异常；

所述自校准单元与所述主控单元信号连接，用于根据主控单元检测出的异常情况生成对应的校准指令，根据所述校准指令调节驱动输送通道运转的驱动装置的转动频率，以及用于通过薄片类介质正常输送过程中得到的脉冲信号，来校准对应的标准脉冲信号。

4.一种薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，包括：

S1，采集第一过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号，所述第一过程为薄片类介质的前端到达第一位置检测装置到尾端离开第一位置检测装置的过程；根据第一过程脉冲信号的脉宽以及脉冲总数计算第一过程的平均脉宽t1和通道实际转动频率f1；所述第一位置检测装置设于输送通道的起始位置；

S2，根据f1相对于驱动装置输出给输送通道的理论转动频率F的频率误差判断所述薄片类介质在第一过程中是否出现输送异常；若否，用t1更新预设的表征通道转动频率的标准脉宽T0，并将第一过程对应的脉冲总数作为表征薄片类介质理论宽度的单位脉冲数W；

S3，采集第一过程之后产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号的脉宽和脉冲数，根据所述脉宽和脉冲数、标准脉宽T0和单位脉冲数W检测薄片类介质在所述输送通道的传输过程中是否出现异常。

5.根据权利要求4所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31，采集第二过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号，所述第二过程为所述薄片类介质的尾端离开第一位置检测装置到前端到达第二位置检测装置的过程；根据第二过程实时采集到的脉宽ti得到所述薄片类介质在第二过程中的实时输送误差Ti＝(ti-T0)；所述第二位置检测装置设于输送通道的结束位置；

S32，根据第二过程采集到的脉冲数计算所述薄片类介质在第二过程中的累计输送误差T＝∑Ti，根据所述累计输送误差T、标准脉宽T0和单位脉冲数W判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常；

S33，采集第三过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号，所述第三过程为薄片类介质的前端到达第二传感器到尾端离开第二传感器的过程；根据第三过程脉冲信号中的脉宽以及脉冲总数计算第三过程的平均脉宽t2和通道平均转动频率f2；

S34，根据f2相对于F的频率误差、t2与T0的脉宽误差，判断所述薄片类介质在第三过程中是否出现输送异常。

6.根据权利要求5所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，根据所述累计输送误差T、标准脉宽T0和单位脉冲数W判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常包括：

若当前的累计输送误差T/T0>W*k1，判断为所述薄片类介质在第二过程中出现输送异常，并根据第二过程中当前时刻之前已采集到的脉冲数，定位所述输送异常在第二过程中的位置；

其中，k1为预设的宽度误差系数。

7.根据权利要求5所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，步骤S3还包括：

S35，采集第四过程中产生的与输送通道的转速对应的脉冲信号，所述第四过程为所述薄片类介质的尾端离开第一位置检测装置到下一个薄片类介质的前端到达第一位置检测装置的过程；记录第四过程中采集到的脉冲总数，作为表征所述薄片类介质与下一个薄片类介质的起始间距的起始间距脉冲数P；

所述步骤S32中还包括：

在所述第二过程中，根据标准脉宽T0、起始间距脉冲数P以及当前的累计输送误差T，计算在第二过程中所述薄片类介质与下一个薄片类介质的实时间距脉冲数Pi＝P-T/T0；根据Pi判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常。

8.根据权利要求7所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，根据Pi判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常，包括：

若当前的Pi<P*k2，则判断为所述薄片类介质在第二过程中出现输送异常，并根据第二过程中当前时刻之前已采集到的脉冲数，定位所述输送异常在第二过程中的位置；其中，k2为预设的间距误差系数；

并且，

若Pi<P*k2、且k2大于等于50％，判断为所述薄片类介质在第二过程中出现卡塞；

否则，若Pi<P*k2、且Pi<Pmin，判断为所述薄片类介质在第二过程中出现介质间距过小异常，Pmin为预设的介质之间的最小允许间距。

9.根据权利要求7所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，步骤S32中还包括：

记录第二过程中采集到的脉冲总数，作为所述薄片类介质的尾端离开第一位置检测装置之后的实时位移脉冲数Si；

根据所述实时位移脉冲数Si、预设的第二过程的预期位移脉冲数S判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常；

所述第二过程的预期位移脉冲数S用于表征第一位置检测装置和第二位置检测装置之间的理论总位移脉冲数。

10.根据权利要求9所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，步骤S34之后还包括步骤：

S36，若所述薄片类介质的输送状态正常，记录在第五过程中采集到的表征介质总位移的理论总位移脉冲数L，得到表征所述薄片类介质在第二过程的预期位移量的预期位移脉冲数S＝L-W；所述第五过程为所述薄片类介质的尾端离开第一位置检测装置到尾端离开第二位置检测装置的过程。

11.根据权利要求9所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，根据实时位移脉冲数Si、预设的第二过程的预期位移脉冲数S判断所述薄片类介质在第二过程中是否出现输送异常，包括：

若Si>S*k3，判断为所述薄片类介质在第二过程中出现输送异常；

其中，k3为预设的位移误差系数，k3＝(S+P*(1-k2))/S，或者k3＝(S+W*k1)/S，P*k2>Pmin，Pmin为预设的介质之间的最小允许间距。

12.根据权利要求10所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，步骤S33之后还包括步骤：

S37，记录第三过程中采集到的脉冲总数Wi，更新所述薄片类介质的尾端离开第一位置检测装置之后的实时位移脉冲数Si＝Si+Wi；在第三过程结束后，若所述第一过程、第二过程、第三过程中均未出现输送异常，根据更新后的实时位移脉冲数Si、单位脉冲数W更新理论总位移脉冲数L＝Si+W。

13.根据权利要求5所述的薄片类介质输送状态检测方法，其特征在于，步骤S2之后还包括步骤：

S4，检测第一过程中采集到的各脉冲的脉宽与预设的标准脉宽是否一致，若不一致，根据第一过程中采集到的各脉冲的脉宽误差调节所述驱动装置的转动频率；

和/或，根据f1相对于驱动装置输出给输送通道的理论转动频率F的频率误差判断所述薄片类介质在第一过程中是否出现输送异常包括：若|F-f1|>F*k1，则判断为所述薄片类介质在第一过程中出现输送异常；

和/或，根据f2相对于F的频率误差、t2与T0的脉宽误差，判断所述薄片类介质在第三过程中是否出现输送异常包括：若|F-f2|>F*k1或者|T0-t2|的值大于设定阈值，则判断为所述薄片类介质在第三过程中出现输送异常；

其中，k1为预设的宽度误差系数。