CN110577096B - 介质处理系统中过程异常的检测 - Google Patents

Abstract

本申请涉及介质处理系统中过程异常的检测。由一或多个振动传感器沿着介质传输路径检测片状介质阻塞，所述一或多个振动传感器捕获沿着所述路径的组件的机械移动，所述组件与所述片状介质交互以用于沿着所述传输路径驱动或引导所述片状介质。分析在所述片状物的前进期间检测到的振动以用于区分与所述片状物的正常处置相关联的检测到的振动和与所述片状物的异常处置相关联的检测到的振动。可响应于区分与所述片状物的所述异常处置相关联的所述检测到的振动而将错误状况用信号发出到控制系统。

Description

介质处理系统中过程异常的检测

分案申请信息

本申请是申请日为2016年10月21日、申请号为201680060728.0、发明名称为“介质处理系统中过程异常的检测”的发明专利申请的分案申请。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2015年10月21日申请的第14/919,556号美国申请案的权益，且所述美国申请案的揭示内容特此以全文引用方式并入。

技术领域

本发明涉及介质处置系统，其包含为了例如打印、成像、复印、分类、布置及装订的处理目的而传输片状介质的系统，且更特定来说，本发明涉及用于感测片状介质的分离、馈送及传输期间的介质处置问题以供处理的方法及设备。

背景技术

例如文档扫描仪、复印机、打印机、传真机及从片状介质获得数据或将图像及文本压印到片状介质上的其它介质处理系统的介质处理设备包含用于沿着传输路径移动片状介质的介质传输系统。这些介质传输系统有时可能会在片状介质沿着介质传输路径移动时由于介质处理设备或片状介质自身中的问题或异常而阻塞。在将片状介质装载到介质处理设备的介质传输路径中之前，操作者通常移除订书钉、曲别针或用于将含有两个或多于两个片状物的片状介质固持在一起的其它紧固件。然而，有时，操作者未能移除或甚至未注意到这些紧固件。使片状介质沿着介质传输路径前进而不移除紧固件可能会对片状介质造成显著损坏，且还可损坏介质传输路径、成像或打印系统或沿着介质传输路径定位的其它信息传送系统。另外，在装载片状介质之前，紧固件(尤其是订书钉)的移除可能会损坏所述介质，使得两个或多于两个片状物在其被馈送到传输路径中时保持附接。如果两个或多于两个片状物使用紧固件或因为由紧固件的移除造成的残留损坏而保持附接在一起，那么片状介质的预期处理可能会受影响。举例来说，未能独立地使个别片状物在文档扫描仪中成像可导致信息丢失。

虽然已实施系统来在片状介质从输入托盘被传输到扫描仪装置中之前检查订书钉、曲别针或将片状介质装订在一起的其它紧固件，但其检测范围可能会受限且其有时未能检测到装订被传输到扫描仪装置中的片状介质的紧固件。在这些情景中，仍会发生阻塞。另外，这些系统通常未能定位介质传输系统内阻塞的位置。

一些文档处置器系统检测被装载到输入托盘中的文档中订书钉的存在。然而，此类系统通常仅寻找文档的预定区中的订书钉，且仅能够在文档处于输入托盘中时检测订书钉。一些文档不会配合到输入托盘中，且因此在将这些文档传递到扫描仪中之前将不会检测到这些文档中的订书钉。另外，许多类型的文档，包含不同大小的文档，对订书钉来说不具有“预选”区。因此，现有系统可能会遗漏订书钉存在但不处于所监测的预选区中的文档中的订书钉。

除了由紧固件造成的问题以外，介质处理设备还在分离输入托盘中排队的介质期间特别容易出现问题，这也可能由以下各者造成：不良文档准备或堆叠、馈送介质片状物中的折痕或褶皱、不同介质重量及厚度，及其它介质相关问题，以及由磨损、灰尘及污垢及其它因素造成的介质传输组件自身的问题。这些问题在高速介质处理设备或处置易毁坏介质的介质处理设备的情况下可能尤其严重。未能及时检测介质处置的问题可能会损坏原始介质，从而造成数据丢失，需要特殊处置来改正问题，且由于停机时间而降低设备效率。

已使用各种方法来监测介质处理设备中片状介质的传输。自动介质处理系统已为了防止损坏被处理的介质的目的而使用一系列不同机械、光学及音频传感器方法。

在一种方法中，声音片状介质在其沿着介质传输路径移动时可用于诊断片状介质的状况。安静或均一的声音可指示片状介质沿着介质传输路径的正常或无问题传递。响亮、非预期或非均一的声音可指示片状介质的传递的妨碍，例如由于片状介质的阻塞或撕裂或物理损坏的停止。

检测阻塞的其它已知方法包含使用光学或机械传感器来监测片状介质沿着介质传输路径穿过各个位置的时间。如果片状介质在传输开始之后的给定时间量内未到达给定位置处，那么推断片状介质阻塞。这些传感器趋向于具有有限检测范围，且沿着介质传输路径通常需要若干传感器来产生有用结果。

共同转让的第8,857,815号美国专利描述了接近片状介质馈送路径的起点放置麦克风以便在进行中检测片状介质阻塞的声音。通过在取样窗内对高于给定阈值的声音样本的数目计数来处理麦克风信号。如果计数足够大，那么用信号发出片状介质阻塞。然而，当片状介质沿着介质传输路径移动时，并不提供关于片状介质的位置的信息。因此，尽管声音可用于在进行中检测阻塞，但关于阻塞位置的信息是不可用的。

针对各种异常仍需要一种检测由介质传输系统使之前进的片状介质的简单、快速且稳健的技术。这些异常可例如由装订对象的存在或残留效应造成，或由可归因于介质自身的呈现或状况的问题造成。进一步需要一种防止损坏介质、介质传输系统及介质处理设备以避免信息丢失且减少停机时间的简单、快速且稳健的技术。另外，仍需要一种指示片状介质阻塞的快速且稳健的技术，其还沿着介质传输路径准确地识别阻塞位置。

发明内容

本发明涉及一种沿着文档扫描仪及其它介质处理设备的介质传输路径检测异常的方法及系统，所述异常是例如由装订对象的存在或残留效应造成或由介质自身的呈现或状况造成的异常。优选地，在片状介质遇到任何成像系统、打印系统或沿着介质传输路径定位的其它信息传送系统之前检测此类异常。

沿着介质传输路径适当定位及安装的振动检测器产生连续信号，其可被传达到处理器以检测不利于介质处理设备的预期运转的各种类型的异常。处理器内的信号处理可区分指示介质传输的异常的振动和伴随有介质沿着介质传输路径的正常移动的振动。可通过在介质传输系统已知为在正常状况下操作时感测振动来获得指示正常操作的振动，且可将这些感测到的正常信号存储在存储器中。替代地，可将指示用于实施比较的正常状况的信号预存储在可由过程存取的存储器中，包含在由处理器执行、另外可从与处理器通信的服务器存取的程序中。可以若干方式监测可指示异常的振动，包含感测沿着介质传输路径的组件的位置、加速度或应力的变化。多个振动检测器可沿着介质传输路径定位，特别是与不同介质传输阶段相关联，例如将介质馈送到介质处置系统中，使介质在介质传输内前进，将片状介质弹出到输出托盘中，或将介质分类到不同输出托盘或位置中。可个别地或共同地分析来自检测器的信号以确定或甚至预期故障或性能问题的来源。

异常的检测及特性化会提供可用于优化介质处理设备的操作的信息，包含如果存在可疑阻塞、过度应力或介质处理设备的组件风险，那么使介质的进一步传输暂停。可实施自动化干预以识别、保护或甚至绕开负责检测到的异常的介质。可发布或记录警告或提醒来识别介质或其上所含有的可能已受影响的信息，或可能已经受磨损、应力、未对准或损坏的组件。举例来说，如果文档在传输中阻塞，那么所扫描的图像可能是不可读的。举另一实例，如果文档移动通过传输的速度改变，那么所扫描的图像可能是不完整的或受影响。

本文中所描述的方法及系统还可包含不同类型的传感器系统，例如用于检测通过空气发射的声音及支撑结构中传播的振动两者的传感器系统。

可通过使用传输设备使片状物通过一或多个介质处理级从队列机构前进到弹出机构而避免在通过介质处理设备的传输期间损坏片状介质。可旋转地支撑于传输设备的支撑结构中的辊接合片状物以用于驱动或引导片状物。可使用安装在支撑结构上或安装在支撑结构附近的一或多个传感器检测支撑结构中的一者中传播的振动。来自传感器的数据被提供到处理系统，所述处理系统分析在片状物前进期间检测到的振动以用于区分与片状物的正常处置相关联的检测到的振动和与片状物的异常处置相关联的检测到的振动。基于此分析，可通过响应于区分与片状物的异常处置相关联的检测到的振动而将错误状况用信号发出到控制系统来避免损坏片状介质。

介质处理设备还可包含一或多个介质处理级及用于使片状物通过所述一或多个介质处理级从队列机构前进到弹出机构的传输设备。所述传输设备包含用于接合片状物的辊及用于可旋转地支撑所述辊的支撑结构。安装在所述支撑结构中的一或多者上的传感器检测所述支撑结构中传播的振动。处理系统分析在片状物前进期间检测到的振动，且区分与片状物的正常处置相关联的检测到的振动和与片状物的异常处置相关联的检测到的振动。控制单元响应于使检测到的振动与片状物的异常处置相关联的分析而从所述处理系统接收错误状况信号。

附图说明

图1是展示呈文档扫描仪形式的介质处理设备的组件的图解。

图2是展示图1的介质处理设备的介质传输系统的组件的图解。

图3是展示文档扫描仪的组件的展开视图的图解。

图4A及4B是展示文档扫描仪的信号及信息传送的框图。图4B是来自图4A的框图的视图的延续，如图式上所指示。

图5是用于来自振动检测单元的信息输入的系统处理单元的操作的图解。

图6是在片状介质沿着介质传输系统的初始前进期间沿着三个正交轴收集的振动值的绘图。

图7是展示用于检测振动例外的振动值的处理的流程图。

图8是展示图7的例外测试块的逻辑结构的流程图。

图9是展示可执行的校准程序的说明。

图10是展示图1的介质处理设备的替代介质传输系统的组件的图解。

具体实施方式

本发明涉及用于检测涉及传输通过介质传输系统的介质的异常的系统及方法。振动检测器检测与传输通过介质传输系统的介质(通常是文档)相关联的振动轮廓。处理器分析这些振动轮廓以确定潜在故障的发生及位置，例如纸张阻塞或其它性能问题。可使用实施于可包含一或多个非暂时性有形计算机可读存储媒体的可编程计算机内的指令集实行处理。举例来说，所述可编程计算机可包含磁性或光学存储媒体、例如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)的固态电子存储装置，或用于存储指令以用于实行所期望处理的任何其它物理装置或媒体。另外，所述指令可嵌入在机器可读条形码中，所述机器可读条形码是由成像装置读取且由可编程计算机处理。

可使用包含文档扫描仪的成像设备的文档处置设备及其它类型的设备(例如复印机、传真机、打印机、装订装置及其它系统)实施所述系统及方法。文档馈送托盘或用于将文档收纳为串行馈送片状物堆叠的其它部件可包含单张馈送、顶部馈送、底部馈送或其它串行馈送配置。

在图1中将介质处理设备描绘为文档成像扫描仪10，其包含扫描仪基底100、扫描仪荚180、输入托盘110、输出托盘190及操作者控制面板122。扫描仪荚180覆盖文档扫描仪10的顶部表面且使用铰链连接到扫描仪基底100。所述铰链允许在文档扫描仪10内存在介质阻塞时或在文档扫描仪10需要被清理时打开及关闭文档扫描仪10。

输入托盘110可在扫描时打开且在文档扫描仪10不使用时关闭，如由箭头A3所说明。当输入托盘110关闭时，可减小文档扫描仪10的占用面积。待扫描的片状介质115可放置到输入托盘110中。此类片状介质115的实例包含纸质文档、感光胶片及磁性记录介质。顶部片状介质117是片状介质堆叠115的顶部处的介质，且是待由推送辊120拉到文档扫描仪10中的下一片状介质。输入托盘110具备输入侧引导件130a及130b，其可在垂直于片状介质115的传输方向的方向上移动。通过定位侧引导件130a及130b来匹配片状介质115的宽度，会减少片状介质115在输入托盘110中的移动，且设置用于启动自动化传输的片状介质115的位置(例如，左、右或中心调整)。输入侧引导件130a及130b可被统称为输入侧引导件130。输入托盘110可附接到发动机(未展示)，所述发动机致使输入托盘110将顶部片状介质117提升成与推送辊120接合以用于启动自动化传输，或降低输入托盘110以允许将额外片状介质115添加到输入托盘110。

输出托盘190由铰链连接到扫描仪荚180，从而允许调整输出托盘190的角度，如由被标记为A1的箭头所展示。输出托盘190具备输出侧引导件160a及160b，其可在垂直于片状介质115的传输方向的方向上移动，即，从片状介质115的传输方向到左及右方向。通过定位输出侧引导件160a及160b来匹配片状介质115的宽度，有可能限制输出片状介质150在输出托盘190中的移动。输出侧引导件160a及160b可被统称为输出侧引导件160。提供输出托盘挡块170以使顶部片状介质117在由输出传输辊140弹出之后停止。当输出托盘190在向上状态中(如图1所展示)时，经弹出片状介质被后缘对准。在向下状态中，经弹出片状介质抵靠输出托盘挡块170被前缘对准。

操作者控制面板122附接到扫描仪基底100或扫描仪荚180，且可倾斜(如由被标记为A2的箭头所展示)以允许操作者进行最佳定位。操作者输入125布置在操作者控制面板122的表面上，从而允许操作者输入命令，例如开始、停止及更动。操作者输入125可包含一或多个按钮、开关、触敏面板的部分、操作者显示器128上的可选择图标，或其它可选择输入机构。更动命令可允许操作者在扫描时临时停用文档扫描仪10的多馈送检测、阻塞检测或其它特征。操作者控制面板122还包含操作者显示器128，其允许将信息及图像呈现给操作者。如上所述，操作者显示器128可包含与文档扫描仪10的命令及操作相关的可选择图标。操作者控制面板122还可含有扬声器及LED(未展示)以将额外反馈提供给操作者。

图2说明文档扫描仪10内部的介质传输路径290。多个辊沿着介质传输路径290定位，包含推送辊120、馈送辊223、分离器辊220、外送辊260、传输辊265及输出传输辊140。推送辊120及馈送辊223可被统称为馈送模块225。振动传感器255、麦克风200a、200b、200c、第一介质传感器205、第二介质传感器210、感应传感器215、超声发射器282及超声接收器284沿着介质传输路径290定位，以例如在顶部片状介质117沿着介质传输路径290传输时感测介质传输路径290内的片状介质。包含荚图像获取单元230及基底图像获取单元234以捕获片状介质的图像。

扫描仪基底100的顶部表面形成介质传输路径290的下介质引导件294，而扫描仪荚180的底部表面形成介质传输路径290的上介质引导件292。可提供三角翼185，其帮助将片状介质从输入托盘110引导到介质传输路径290中。如图2所展示，三角翼185可经布置为上介质引导件292的可移除区段，从而从上介质引导件292过渡到扫描仪荚180的扫描仪柜。可使三角翼185成角度以允许麦克风200A、B指向输入托盘110中，由此改进信号采集。

在图2中，箭头A4展示片状介质在介质传输路径290内行进的传输方向。如本文中所使用，术语“上游”是指相对于传输方向A4较靠近输入托盘110的位置，而“下游”是指相对于传输方向A4较靠近输出托盘190的位置。第一介质传感器205具有检测传感器，其布置在推送辊120的上游侧处。第一介质传感器205可安装在输入托盘110内，且检测片状介质115是否放置在输入托盘110上。第一介质传感器205可属于所属领域的技术人员已知的任何形式，包含但不限于接触传感器及光学传感器。第一介质传感器205生成及输出第一介质检测信号，其信号值取决于介质是否放置在输入托盘110上而改变。

第一麦克风200a、第二麦克风200b及第三麦克风200c是检测例如由顶部片状介质117在通过介质传输路径290传输期间生成的声音的声音检测器的实例。麦克风生成及输出表示检测到的声音的模拟信号。麦克风200a及200b布置到推送辊120的左侧及右侧，同时紧固到扫描仪荚180前部处的三角翼185。麦克风200a及200b经安装为朝向输入托盘110指向下。为了使由例如顶部片状介质117在片状介质传输期间生成的声音能够更准确地由第一麦克风200a及第二麦克风200b检测，在三角翼185中面向输入托盘110提供孔，以便改进第一麦克风200a及第二麦克风200b检测声音的能力。麦克风200a及200b使用减振衬垫安装到三角翼185。第三麦克风200c在馈送辊223及分离器辊220的下游侧处，同时紧固到上介质引导件292。在上介质引导件292中面向介质传输路径290为第三麦克风200c提供孔。麦克风200c使用减振衬垫安装在上介质引导件292中。举一实例，所述麦克风可为使用隔离器材料齐平地安装到挡板以减小从挡板传送到MEMS的振动的MEMS麦克风。通过齐平地安装MEMS，会减小可由麦克风检测到的麦克风后方的内部机器噪声量。

第二介质检测器210布置在馈送辊223及分离器辊220的下游侧处且布置在外送辊260的上游侧处。第二介质检测器210检测在那个位置处是否存在片状介质。第二介质检测器210生成及输出第二介质检测信号，其信号值取决于在那个位置处是否存在片状介质而改变。第二介质检测器210可属于所属领域的技术人员已知的任何形式，包含但不限于接触传感器、运动传感器及光学传感器。

一或多个振动传感器255定位在介质传输设备内。可安装在上介质引导件292上的振动传感器255经布置为紧接于与推送辊120及馈送辊223处于共同底座上的馈送模块225。振动传感器255可为加速度计、陀螺仪或外部箔应变计。振动传感器255优选地与馈送模块225的邻近辊120、223安装在共同平台上，使得可检测到与片状介质和馈送辊223之间的操作接合相关联的干扰。振动传感器255还可经定位为与经受与片状介质沿着介质传输路径290传输相关联的干扰的一或多个引导件表面成结构固-固连接。举例来说，振动传感器255可安装在三角翼185上，这会帮助将片状介质从输入托盘110引导到介质传输路径290中。振动传感器255还可定位在外送辊260上游以提供与片状介质进入到介质传输路径290中相关联的干扰的局部化检测，使得可在片状介质接合文档扫描仪10内的更敏感结构或可干扰后继片状介质的传输之前检测到片状介质或其传输的问题。

安装在下介质引导件294上的感应传感器215定位在馈送辊223及分离器辊220下游，同时定位在外送辊260上游以进一步监测片状介质进入到介质传输路径290中。感应传感器215检测金属组件，例如从订书钉或其它紧固件，其可将片状介质装订在一起或以其它方式干扰片状介质沿着介质传输路径290的预期进一步移动。感应传感器215还优选地定位在外送辊260上游，以在片状介质最初进入到介质传输路径290中后就提供对潜在妨碍的金属组件的检测。

一起形成超声检测器280的超声发射器282及超声接收器284经布置为靠近顶部片状介质117的介质传输路径290，以便跨越介质传输路径290面向彼此。超声发射器282发射超声波，其穿过顶部片状介质117且由超声接收器284检测。接着，超声接收器生成及输出对应于检测到的超声波的信号，其可为电信号。

可使用多个超声发射器282及超声接收器284。在此情景中，超声发射器282跨越下介质引导件294垂直于如由箭头A4所标记的传输方向定位，而超声接收器284跨越上介质引导件292垂直于如由箭头A4所标记的传输方向定位。

荚图像获取单元230具有图像传感器，例如接触图像传感器(CIS)或电荷耦合装置(CCD)。类似地，基底图像获取单元234具有图像传感器，例如CIS或CCD。

随着顶部片状介质117沿着介质传输路径290行进，顶部片状介质117经过荚成像孔径232及基底成像孔径236。荚成像孔径232是上介质引导件292中的狭槽，而基底成像孔径236是下介质引导件294中的狭槽。荚图像获取单元230随着顶部片状介质117经过荚成像孔径232而使顶部片状介质117的顶部表面成像，且输出图像信号。基底图像获取单元234随着顶部片状介质117经过基底成像孔径236而使顶部片状介质117的底部表面成像，且输出图像信号。还有可能配置荚图像获取单元230及基底图像获取单元234，使得顶部片状介质117的仅一个表面成像。

顶部片状介质117由辊集合沿着介质传输路径290移动。辊集合是由驱动辊及正常力辊组成。驱动辊是由将驱动力提供到辊的发动机驱动。正常力辊是提供压力以在驱动辊和正常力辊之间捕获顶部片状介质117的自由回转辊。在文档扫描仪10中，抓取顶部片状介质117以沿着介质传输路径290传输的初始驱动及正常力辊被称为外送辊260。沿着介质传输路径290的额外驱动及正常力辊对被称为传输辊265。辊可由单个发动机驱动，其中所有辊一起开始及停止。替代地，辊可分组在一起，其中每一群组是由其自身发动机驱动。这允许在不同时间开始及停止不同发动机群组或允许以不同速度运行不同发动机群组。

文档扫描仪10可具有输出传输辊140。输出传输辊140连接到单独驱动发动机，其使顶部片状介质117加速或使顶部片状介质117减速以用于修改将输出片状介质150放置到输出托盘190中的方式，如例如第7,828,279号美国专利中详细地所描述，所述美国专利特此以引用方式并入。

放置在输入托盘110上的片状介质115通过推送辊120的旋转而在下介质引导件294和上介质引导件292之间在由箭头A4展示的传输方向上传输。推送辊120将顶部片状介质117拉出输入托盘110且将其推到馈送辊223中。分离器辊220抵抗馈送辊223的旋转，使得当输入托盘110具有放置在其上的多个片状介质115时，仅选择接触馈送辊223的顶部片状介质117以供馈送到介质传输路径290中。片状介质115在顶部片状介质117下方的传输受到分离器辊220限定以防止一次馈送多于一个片状介质，一次馈送多于一个片状介质被称为“多馈送”。

顶部片状介质117馈送于外送辊260之间且传输通过传输辊265，同时由下介质引导件294及上介质引导件292引导。顶部片状介质117经发送为经过荚图像获取单元230及基底图像获取单元234以供成像。接着，顶部片状介质117由输出传输辊140弹出到输出托盘190中。除了麦克风200a、200b及200c以外，还可靠近介质传输路径290的出口提供麦克风297。此麦克风297检测片状介质朝向传输路径的端的声音，且随着片状介质被输出到输出托盘190中而检测声音。这些检测到的声音可用于检测输出托盘190中发生的阻塞，或随着片状介质离开介质传输路径290而检测阻塞。系统处理单元270监测文档扫描仪10的状态且控制文档扫描仪10的操作，如下文更详细地所描述。

尽管图2以通常被称为“顶部馈送机构”的馈送配置展示片状介质堆叠115上方的推动辊120以选择顶部片状介质117，但可使用其它配置。举例来说，可颠倒推送辊120、馈送辊223及分离器辊220，使得推送辊选择片状介质堆叠115的底部处的片状介质。在此配置中，麦克风200a及200b可移动到扫描仪基底100中。振动传感器255还可安装在下介质引导件294上。

图3是如从由图2中的方向箭头A5展示的视点所见的文档扫描仪10的框图。如图3所展示，第一麦克风200a沿着三角翼185被提供到推送辊120及馈送辊223的左侧。第二麦克风200b沿着三角翼185被提供到推送辊120及馈送辊223的右侧。麦克风200a及200b的放置随着顶部片状介质117由推送辊120推送到馈送辊223中而从顶部片状介质117捕获声音。第三麦克风200c优选地定位在馈送辊223略后方及下游。麦克风200c的放置随着顶部片状介质117经过馈送辊223且在到达外送辊260之前从顶部片状介质117捕获声音。

在图3中将振动传感器255描绘为处于馈送辊223下游，但处于第三麦克风200c上游。尽管安装在第三麦克风200c下方的下介质引导件294上，但在图3中将感应传感器215展示为处于振动传感器255和第三麦克风200c之间的布局位置中。感应传感器215优选地横跨片状介质的全宽以检测可定位在片状介质的任何区中的金属组件。超声检测器280定位在外送辊260下游及传输辊265上游。传输辊265的额外集合跨立于荚成像孔径232及基底成像孔径236两者，其也优选地横跨片状介质的全宽以捕获在片状介质的前侧或背侧上任何地方所携载的图形、文本或其它类型的信息。

图4A及4B说明文档扫描仪10内的信号及信息传送的框图。荚图像获取单元230进一步由荚图像装置400、荚图像A/D转换器402及荚像素校正404组成。如上所述，荚图像装置400具有等倍光学系统类型的接触图像传感器(CIS)，其具备使用互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像捕获装置。图像捕获装置的元件在垂直于介质传输路径290的主扫描方向上被布置成一行，如由箭头A4所展示。如上所述，代替CIS，还有可能使用缩倍光学系统类型的图像捕获传感器，其使用电荷耦合装置(CCD)。荚成像A/D转换器402转换从荚图像装置400输出的模拟图像信号以生成数字图像数据，接着，其被输出到荚像素校正404。荚像素校正404校正任何像素或放大异常。荚像素校正404将数字图像数据输出到系统处理单元270内的图像控制器440。基底图像获取单元234进一步由基底图像装置410、基底图像A/D转换器412及基底像素校正414组成。基底图像装置410具有等倍光学系统类型的接触图像传感器(CIS)，其具备使用互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像捕获装置，图像捕获装置的元件在主扫描方向上被布置成一行。如上所述，代替CIS，还有可能使用缩倍光学系统类型的图像捕获传感器，其使用电荷耦合装置(CCD)。基底图像A/D转换器412转换从基底图像装置410输出的模拟图像信号以生成数字图像数据，接着，其被输出到基底像素校正414。基底像素校正414校正任何像素或放大异常。基底像素校正414将数字图像数据输出到系统处理单元270内的图像控制器440。来自荚图像获取单元230及基底图像获取单元234的数字图像数据将被称为“捕获到的图像”。

操作者配置图像控制器440以通过操作者控制面板122或网络接口445对捕获到的图像执行所需图像处理。随着图像控制器440接收捕获到的图像，其将捕获到的图像连同定义应对捕获到的图像执行的图像处理的工作规范一起发送到图像处理单元485。图像处理单元485对捕获到的图像执行所需图像处理且输出经处理的图像。应理解，可使用单个可编程处理器或通过使用多个可编程处理器(包含一或多个数字信号处理器(DSP)装置)提供图像处理单元485的功能。替代地，图像处理单元485可由定制电路提供(例如，由专用于数字文档扫描仪中而设计的一或多个定制集成电路(IC)提供)，或由可编程处理器与定制电路的组合提供。

图像控制器440管理图像缓冲存储器475以保持经处理的图像直到网络控制器490准备好将经处理的图像发送到网络接口445。图像缓冲存储器475可为所属领域的技术人员已知的任何形式的内部或外部存储器，包含但不限于SRAM、DRAM或快闪存储器。网络接口445可属于所属领域的技术人员已知的任何形式，包含但不限于以太网、USB、Wi-Fi或其它数据网络接口电路。网络接口445连接文档扫描仪10与计算机或网络(未展示)以发送及接收捕获到的图像。网络接口445还提供通过供应文档扫描仪10进行操作所需的各种类型的信息远程控制文档扫描仪10的构件。网络控制器490管理网络接口445且将网络通信导引到图像控制器440或机器控制器430。

第一声音获取单元420a包含第一麦克风200a、第一声音模拟处理422a及第一声音A/D转换器424a，且响应于由第一麦克风200a采集的声音而生成声音信号。第一声音模拟处理422a通过将从第一麦克风200a输出的信号传递通过低通或带通滤波器以选择所关注频带过滤所述信号。第一声音模拟处理422a还放大所述信号且将其输出到第一声音A/D转换器424a。第一声音A/D转换器424a将从第一声音模拟处理422a输出的模拟信号转换成数字第一源信号，且将其输出到系统处理单元270。如本文中所描述，第一声音获取单元420a的输出被称为“左声音信号”。第一声音获取单元420a可包括离散装置或可集成到例如数字输出MEMS麦克风的单个装置中。

第二声音获取单元420b包含第二麦克风200b、第二声音模拟处理422b及第二声音A/D转换器424b，且响应于由第二麦克风200b采集的声音而生成声音信号。第二声音模拟处理422b通过将从第二麦克风200b输出的信号传递通过低通或带通滤波器以选择所关注频带过滤所述信号。第二声音模拟处理422b还放大所述信号且将其输出到第二声音A/D转换器424b。第二声音A/D转换器424b将从第二声音模拟处理422b输出的模拟信号转换成数字第二源信号，且将其输出到系统处理单元270。如本文中所描述，第二声音获取单元420b的输出将被称为“右声音信号”。第二声音获取单元420b可包括离散装置或可集成到例如数字输出MEMS麦克风的单个装置中。

第三声音获取单元420c包含第三麦克风200c、第三声音模拟处理422c及第三声音A/D转换器424c，且响应于由第三麦克风200c采集的声音而生成声音信号。第三声音模拟处理422c通过将从第三麦克风200c输出的信号传递通过低通或带通滤波器以选择所关注频带过滤所述信号。第三声音模拟处理422c还放大所述信号且将其输出到第三声音A/D转换器424c。第三声音A/D转换器424c将从第三声音模拟处理422c输出的模拟信号转换成数字第三源信号，且将其输出到系统处理单元270。如本文中所描述，第三声音获取单元420c的输出将被称为“中心声音信号”。第三声音获取单元420c可包括离散装置或可集成到例如数字输出MEMS麦克风的单个装置中。

在下文中，第一声音获取单元420a、第二声音获取单元420b及第三声音获取单元420c可被总称为“声音获取单元420”。

场检测单元432包含感应传感器215、场信号处理434及场A/D转换器436，且响应于由感应传感器215采集的金属组件的存在而生成场信号。场信号处理434放大从感应传感器215输出的信号的所期望方面，且将其输出到场A/D转换器436。A/D转换器436将从场信号处理434输出的模拟信号转换成数字第一源信号，且将其输出到系统处理单元270。场检测单元432可包括离散装置或可集成到例如数字输出模块或ASIC装置的单个装置中。

振动检测单元442包含一或多个振动传感器255、振动信号处理444及振动A/D转换器446。振动检测单元442响应于由振动传感器255采集的振动而生成振动信号。振动信号处理444通过将从振动传感器255输出的信号传递通过低通或带通滤波器以选择所关注频带过滤所述信号。振动信号处理444还放大所述信号且将其输出到振动A/D转换器446。A/D转换器446将从振动信号处理444输出的模拟信号转换成数字第一源信号，且将其输出到系统处理单元270。振动检测单元442可包括离散装置或可集成到例如数字输出模块或ASIC装置的单个装置中。

传输驱动器单元465包含一或多个发动机及控制逻辑，需要所述控制逻辑来启用所述发动机以使推送辊120、馈送辊223、外送辊260及传输辊265旋转以沿着介质传输路径290传输顶部片状介质117。

系统存储器455具有随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)，或其它存储器装置、硬盘或其它固定磁盘装置，或软盘、光盘或其它便携式存储装置。此外，系统存储器455存储计算机程序、数据库及表，其用于文档扫描仪10的各种控制功能中。此外，系统存储器455还可用于存储捕获到的图像或经处理的图像。

系统处理单元270具备中央处理单元(CPU)，且基于存储于系统存储器455中的程序进行操作。系统处理单元270可为单个可编程处理器或可包括多个可编程处理器、数字信号处理器(DSP)、大型集成电路(LSI)、专用集成电路(ASIC)及/或现场编程门阵列(FPGA)。系统处理单元270连接到操作者输入125、操作者显示器128、第一介质传感器205、第二介质传感器210、超声检测器280、荚图像获取单元230、基底图像获取单元234、第一声音获取单元420a、第二声音获取单元420b、第三声音获取单元420c、场检测单元432、振动检测单元442、图像处理单元485、图像缓冲存储器475、网络接口445、系统存储器455、传输驱动器单元465。

系统处理单元270控制传输驱动器单元465、荚图像获取单元230及基底图像获取单元234以获取捕获到的图像。此外，系统处理单元270具有机器控制器430、图像控制器440、声音阻塞检测器450、位置阻塞检测器460、金属检测器495、振动检测器498及多馈送检测器470。这些单元是可由在处理器上操作的软件实现的功能模块。这些单元还可实施于独立集成电路、微处理器、DSP或FPGA上。

声音阻塞检测器450执行声音阻塞检测处理。在声音阻塞检测处理中，声音阻塞检测器450基于从第一声音获取单元420a获取的第一声音信号、从第二声音获取单元420b获取的第二声音信号及/或从第三声音获取单元420c获取的第三声音信号确定是否已发生阻塞。声音阻塞检测器450基于每一信号或信号的组合确定已发生介质阻塞的情景可被称为“声音阻塞”。

位置阻塞检测器460执行位置阻塞检测处理。位置阻塞检测器460使用从第二介质传感器210获取的第二介质检测信号、从超声检测器280获取的超声检测信号及计时器单元480来确定是否已发生阻塞，计时器单元480是在传输驱动器单元465启用推送辊120及馈送辊223以馈送顶部片状介质117时开始。位置阻塞检测器460还可使用荚图像获取单元230及基底图像获取单元234来检测顶部片状介质117的前缘及后缘。在此情况中，图像控制器440输出前缘及后缘检测信号，其与计时器单元480组合，以在预定义时间量内未断言前缘及后缘检测信号的情况下确定是否已发生阻塞。位置阻塞检测器460基于第二介质检测信号、超声检测信号、荚图像获取单元230或基底图像获取单元234确定已发生介质阻塞的情景可被称为“位置阻塞”。

多馈送检测器470执行多馈送检测处理。在多馈送检测处理中，多馈送检测器470基于从超声检测器280获取的超声信号确定馈送模块225是否已允许多个片状介质进入介质传输路径290。多馈送检测器470确定多个片状介质进入介质传输路径290的情景可被称为“多馈送”。

金属检测器495执行金属检测处理。金属检测器495使用从场检测单元432获取的金属检测信号来确定片状介质是否含有金属材料。金属检测器495确定进入介质传输路径290的片状介质含有金属材料的情景可被称为“金属检测例外”。

振动检测器498执行振动检测处理。振动检测器498使用从振动检测单元442获取的振动检测信号来确定振动传感器442是否检测到任何振动。振动检测器498确定进入介质传输路径290的片状介质造成振动的情景可被称为“振动检测例外”。

机器控制器430确定沿着介质传输路径290是否已发生异常状况，例如介质阻塞。当存在声音阻塞、位置阻塞、金属检测例外、振动检测例外及/或多馈送状况中的至少一者时，机器控制器430确定已发生异常。当检测到异常时，机器控制器430基于操作者对异常状况的预定义配置而采取行动。预定义配置的一个实例将是使机器控制器430通知传输驱动器单元465停用发动机。同时，机器控制器430使用操作者控制面板122向操作者通知介质阻塞。替代地，机器控制器430可在操作者显示器128上显示异常状况或通过网络接口445发布异常状况通知，从而允许操作者手动地采取行动来解决所述状况。

当沿着介质传输路径290尚未发生介质阻塞时，图像控制器440致使荚成像获取单元230及基底成像获取单元234使顶部片状介质117成像以获取捕获到的图像。荚成像获取单元230经由荚图像装置400、荚图像A/D转换器402及荚像素校正404使顶部片状介质117成像，而基底成像获取单元234经由基底图像装置410、基底图像A/D转换器412及基底像素校正414使顶部片状介质117成像。

图5是用于本发明的优选实施例的处理的框图。一或多个振动传感器255检测与推送辊120及传输通过馈送模块225的馈送辊223的旋转运动及偏转相关联的振动，特别是如通过将顶部片状介质117拉到介质传输路径290中所产生的振动。从振动传感器255(其可为加速度计或陀螺仪)输出的信号包含记录沿着或围绕三个正交轴的速度、方向或定向变化的三个信号分量。在图5中将这些信号展示为信号X 510、信号Y 520及信号Z 530。系统处理单元270产生X轴振动值550、Y轴振动值560及Z轴振动值570。系统处理单元270考虑包含重力效应的虚假影响。通过将所有三个轴归一化为零来减轻或移除重力效应。可通过计算来自通道的数据点的累加平均值来完成此归一化。如果未考虑重力效应，那么由于重力的大值会使通道歪斜，从而将偏置添加到接收到的信息。归一化还实现将检测到的振动的较小变化。

振动是在片状介质移动通过介质传输路径290时产生，且会由于阻塞而突然停止。馈送模块225中传播的振动可由振动传感器255检测到且用于确定振动检测例外。在这方面，一或多个振动传感器255优选地安装在外送辊260的上传输引导件292或下传输引导件294上或外送辊260上游。这会在顶部片状介质117进入介质传输路径290时实现片状介质阻塞的检测。额外振动传感器可沿着传输介质路径290安装在任何地方以通过比较在多个传感器之间检测到的振动强度来检测振动位置。

图6表示通过顶部片状介质117沿着介质传输路径290的正常传递而产生的一组振动值，如由振动传感器255所检测。总体地，X轴振动值550表示振动轮廓630，Y轴振动值560表示振动轮廓640，且Z轴振动值570表示振动轮廓650，在振动传感器255的位置处全部都在共同时间跨度内。

与顶部片状介质117的传输相关联的振动的检测针对沿着正交X、Y及Z轴获得的相应记录振动值550、560及570在点600、610及620处开始。点600、610及620标记区域A的开始，其对应于机器控制器430激活传输驱动器单元465以接合推送辊120来将顶部片状介质117拉向馈送辊223及分离器辊220。区域A表示在机器控制器430激活传输驱动器单元465和推送辊120实际上旋转之间的延迟中捕获的振动值。图6中的区域B对应于推送辊120开始旋转及将顶部片状介质117拉到馈送辊223及分离器辊220中。区域B的持续时间延长直到由推送辊120及馈送辊223的速度的突然变化造成的辊振动噪声从顶部片状介质117消散到振动噪声的背景中。区域C对应于顶部片状介质117被选择且推向外送辊260。在区域C的结束处，顶部片状介质117已到达超声检测器280。区域D对应于在顶部片状介质117经过外送辊260且在传输驱动器单元465取消激活馈送模块225以防止额外片状介质115进入介质传输路径290时结束之后的顶部片状介质117。分离器辊220抵抗额外片状介质115(如果存在)的馈送，且将到达输入托盘110中的介质堆叠的顶部的下一片状介质115被预安排在分离器辊220处。图6中的区域E对应于馈送模块225被取消激活之后的介质传输路径290中的顶部片状介质117。可通过使用例如第二介质传感器210的额外传感器创建额外区域以确定介质传输路径290内顶部片状介质117的位置。

振动例外检测区域用于界定图6所展示的振动轮廓中的振动值的区域，其中振动检测器498对振动值执行振动检测处理，从而查找振动例外。图7是振动例外检测处理的流程图。计算最大振动框700从X轴振动值550计算最大X轴振动730。计算最大振动框710从Y轴振动值560计算最大Y轴振动740。计算最大振动框720从Z轴振动值570计算最大Z轴振动750。例外测试框760对照相应阈值测试最大X轴振动730、最大Y轴振动740及最大Z轴振动750。这些阈值可为预定校准值，如下文更详细地所论述。来自测试的是(YES)结果指示已检测到介质例外770。来自测试的否(NO)结果指示尚未检测到介质阻塞。如果未检测到介质阻塞，那么介质传输系统继续操作到框780。介质阻塞的实例包含：沿着介质传输路径290的介质移动停止；多个片状介质115同时被馈送到经设计成一次仅传送片状介质115的单个介质的介质传输路径290中；及对片状介质115的褶皱、撕裂或其它物理损坏。

在图7中，计算最大振动框700计算最大X轴振动730，其表示产生了多少振动或从X轴振动值550产生的振动强度是多少。最大X轴振动730可按来自X轴振动值550的高振幅计数而计算，如例如第US2014/0251016号美国专利公开案中所描述，所述美国专利公开案特此以引用方式并入。最大X轴振动730可由例如X轴振动值550的最大峰值到峰值振幅或峰值振幅表示。最大X轴振动730还可由X轴振动值550的特性或质量的任何其它比较表示。移动窗可用于将X轴振动值550分割成共同地一起用于计算最大振动框700中的帧。移动窗针对振动轮廓630从振动检测区域内的最近N₁个X轴振动值550计算最大X轴振动730，其中N₁通常是1024。计算最大振动框700在600处开始，且继续直到检测到振动例外或已到达X轴振动值550的末尾或到达振动检测窗的末尾。当推送辊120及馈送辊223最初开始旋转时，其产生振动噪声的尖峰或突发，如振动轮廓630的区域B中所展示。此尖峰被称为机械噪声，且是由于推送辊120及馈送辊223的机械部件从静止变成旋转运动。计算最大振动框700忽略振动轮廓630的区域A或区域B内的X轴振动值550以避免基于机械噪声产生错误振动例外。替代地，计算最大振动框700可对振动轮廓630的区域A或区域B内的X轴振动值550加权以减少产生错误振动例外的机会。

计算最大振动框710计算最大Y轴振动740，其表示产生了多少振动或从Y轴振动值560产生的振动强度是多少。最大Y轴振动740可按来自Y轴振动值560的高振幅计数而计算，如例如第US2014/0251016号美国专利公开案中所描述。最大Y轴振动740可由例如Y轴振动值560的最大峰值到峰值振幅或峰值振幅表示。最大Y轴振动740还可由Y轴振动值560的特性或质量的任何其它比较表示。移动窗可用于将Y轴振动值560分割成共同地一起用于计算最大振动框710中的帧。移动窗针对振动轮廓640从振动检测区域内的最近N₂个Y轴振动值560计算最大Y轴振动740，其中N₂通常是1024。计算最大振动框710在610处开始，且继续直到检测到振动例外或已到达Y轴振动值560的末尾或到达振动检测窗的末尾。当推送辊120及馈送辊223最初开始旋转时，其产生振动噪声的尖峰或突发，如振动轮廓640的区域B中所展示。此尖峰被称为机械噪声，且是由于推送辊120及馈送辊223的机械部件从静止变成旋转运动。计算最大振动框710忽略振动轮廓640的区域A或区域B内的Y轴振动值560以避免基于机械噪声产生错误振动例外。替代地，计算最大振动框710可对振动轮廓640的区域A或区域B内的Y轴振动值560加权以减少产生错误振动例外的机会。

计算最大振动框720计算最大Z轴振动750，其表示产生了多少振动或从Z轴振动值570产生的振动强度是多少。最大Z轴振动750可按来自Z轴振动值570的高振幅计数而计算，如例如第US2014/0251016号美国专利公开案中所描述。最大Z轴振动750可由例如Z轴振动值570的最大峰值到峰值振幅或峰值振幅表示。最大Z轴振动750还可由Z轴振动值570的特性或质量的任何其它比较表示。移动窗可用于将Z轴振动值570分割成共同地一起用于计算最大振动框720中的帧。移动窗针对振动轮廓650从振动检测区域内的最近N₃个Z轴振动值570计算最大Z轴振动750，其中N₃通常是1024。计算最大振动框720在620处开始，且继续直到检测到振动例外或已到达Z轴振动值570的末尾或到达振动检测窗的末尾。当推送辊120及馈送辊223最初开始旋转时，其产生振动噪声的尖峰或突发，如振动轮廓650的区域B中所展示。此尖峰被称为机械噪声，且是由于推送辊120及馈送辊223的机械部件从静止变成旋转运动。计算最大振动框720忽略振动轮廓650的区域A或区域B内的Z轴振动值570以避免基于机械噪声产生错误振动例外。替代地，计算最大振动框720可对振动轮廓650的区域A或区域B内的Z轴振动值570加权以减少产生错误振动例外的机会。

应注意，计算最大振动框700、710及720不必使用相同方法来计算振动值550、560及570的最大振动。可针对每一轴使用不同方法，包含高振幅计数、峰值到峰值振幅计数、峰值振幅、平均振幅及/或频率。

图8是例外测试框760的详细图解。框800比较最大X轴振动730和振动阈值T_A1。如果最大X轴振动730大于振动阈值T_A1，那么指示例外770。如果最大X轴振动730不大于阈值T_A1，那么阻塞测试移动到框810，其比较最大Y轴振动740和振动阈值T_B1。

如果最大Y轴振动740大于振动阈值T_B1，那么指示例外770。如果最大Y轴振动740不大于振动阈值T_B1，那么阻塞测试移动到框820，其比较最大Z轴振动750和振动阈值T_C1。

如果最大Z轴振动750大于振动阈值T_C1，那么指示例外770。如果最大Z轴振动750不大于振动阈值T_C1，那么阻塞测试移动到框830，其比较最大X轴振动730和振动阈值T_A21且比较最大Y轴振动740和振动阈值T_B21。

如果最大X轴振动730大于振动阈值T_A21且最大Y轴振动740大于振动阈值T_B21，那么指示例外770。如果最大X轴振动730不大于振动阈值T_A21或最大Y轴振动740不大于振动阈值T_B21，那么阻塞测试移动到框840，其比较最大X轴振动730和振动阈值T_A22且比较最大Z轴振动750和振动阈值T_C22。

如果最大X轴振动730大于振动阈值T_A22且最大Z轴振动750大于振动阈值T_C22，那么指示例外770。如果最大X轴振动730不大于振动阈值T_A22或最大Z轴振动750不大于振动阈值T_C22，那么阻塞测试移动到框850，其比较最大Y轴振动740和振动阈值T_B23且比较最大Z轴振动750和振动阈值T_C23。

如果最大Y轴振动740大于振动阈值T_B23且最大Z轴振动750大于振动阈值T_C23，那么指示例外770。如果最大Y轴振动740不大于振动阈值T_B23或最大Z轴振动750不大于振动阈值T_C23，那么阻塞测试移动到框860，其比较最大X轴振动730和振动阈值T_A3、比较最大Y轴振动740和振动阈值T_B3且比较最大Z轴振动750和振动阈值T_C3。

如果最大X轴振动730大于振动阈值T_A3且最大Y轴振动740大于振动阈值T_B3且最大Z轴振动750大于振动阈值T_C3，那么指示例外770。如果最大X轴振动730不大于阈值T_A3或最大Y轴振动740不大于振动阈值T_B3或最大Z轴振动750不大于振动阈值T_C3，那么阻塞测试移动以继续780。

在例如文档扫描仪10的介质处理设备中，许多阻塞通常是由于不良准备，其中操作者未确保多个片状介质115在被放置到输入托盘110中之前不附接在一起。片状介质115可使用例如订书钉、曲别针或粘合剂附接在一起。

片状介质阻塞最有可能在顶部片状介质117由馈送模块225从输入托盘110中的片状介质堆叠115选择且由馈送辊223馈送到介质传输路径290中时发生。一或多个振动传感器255与第三麦克风200C一起理想地经定位以用于检测馈送辊223的区中的介质阻塞。一旦顶部片状介质117的前缘经过外送辊260，就降低了介质阻塞的可能性。随着顶部片状介质117的后缘接近推送辊120，后缘阻塞的机会开始增加。在此时期间，一或多个振动传感器255与第一麦克风200a及第二麦克风200b一起理想地经定位以用于沿着顶部片状介质117的后缘检测介质阻塞。

举例来说，随着片状介质移动通过介质传输路径290，顶部片状介质117的前缘夹挤在驱动辊和正常力辊之间的辊隙中。当片状介质的前缘进入辊隙时，前缘撞击驱动辊及正常力辊，产生了音频噪声及振动的尖峰或突发，其可在由麦克风200及一或多个振动传感器255产生的音频及振动轮廓内检测到。通过组合来自声音获取单元420的信息与来自振动检测单元442的信息，声音阻塞处理可对来自声音获取单元420的数字源信号不同地加权以减少起因于顶部片状介质117进入辊隙时的噪声的错误声音阻塞的可能性。

随着时间的推移，如图6所展示的振动轮廓630、640、650随着介质传输路径290的机械组件磨损而改变。举例来说，振动轮廓可随着部件磨损且生成更多振动而变得放大。当此发生时，系统可向操作者提供可能需要维护或更换部件的听觉或视觉提醒。为了检测或补偿由机械组件引入的额外振动，可在文档扫描仪10内实施校准程序。在振动轮廓630、640、650的区域A中，推送辊120尚未开始将顶部片状介质推送到馈送辊223中。图6的区域A内的X轴振动值550、Y轴振动值560及Z轴振动值570用于检测介质传输路径290的机械组件的任何变化以及振动传感器采集的变化。在替代实施方案中，可使用两个连续顶部片状介质117之间的间隙。在此情况中，可在顶部片状介质117的后缘已经过第一介质传感器205之后使用X轴振动值550、Y轴振动值560及Z轴振动值570，如由第一介质检测信号所指示。

图9是针对单个振动传感器255的优选实施例中的校准过程的流程图的实例。校准过程可个别地应用于振动传感器中的每一轴(X、Y及Z)，或可应用于振动传感器群组。校准区域框905上的计算最大振动针对振动传感器255从表示来自图6所展示的振动轮廓的区域A的振动值的振动值900产生校准振动910。图6的区域A的大小可含有有限数目个样本以执行有效校准，因此多个振动轮廓可在被馈送到校准过程之前连结在一起。框945确定校准振动910是否在可接受的公差范围内。可接受范围通常是从存储于系统存储器455中的默认校准值起的±50ADC步长，或ADC的全刻度的某一百分比。应注意，每一轴X、Y及Z可具有存储于系统存储器455中的不同默认校准值。如果校准振动在可接受范围内，那么处理继续到框960，其中无需校准。如果校准振动910不在可接受范围内，那么处理继续到框950，其确定校准振动910是否大于存储于系统存储器455中的默认校准值T_C。如果校准振动910不大于默认校准值T_C，那么振动传感器采集比先前用于振动检测处理中更少的振动。为了补偿校准振动910的减少，在框955中降低由振动检测处理针对那个振动传感器轴使用的阈值以增加振动检测器498的灵敏度。如果校准振动910大于默认校准值，那么介质传输系统10产生更多振动。这可由于机械部件变得磨损且需要更换或振动传感器的灵敏度存在变化。在框965中通知操作者，且在框970中操作者具有选项以接受校准振动910的变化。如果操作者不接受校准振动910的变化，那么介质传输系统10需要维修，如框980中所展示。如果操作者接受校准振动910的增加，那么振动传感器采集比先前更多的振动。为了补偿校准振动910的增加，在框975中增加由振动检测处理针对那个振动传感器使用的阈值以降低振动检测器498的灵敏度。

可通过训练过程计算初始阈值T_A1、T_B1、T_C1、T_A21、T_B21、T_A22、T_C22、T_B23、T_C23、T_A3、T_B3及T_C3。从片状介质115沿着介质传输路径290的正常传递而捕获振动传感器255的振动轮廓630、640及650以创建振动轮廓库。所述库由N₄个片状介质115的振动轮廓630、640及650的集合组成，其中N₄通常是250。接着，训练过程分析库中的每一片状介质115的振动轮廓630、640及650，且计算振动轮廓库内的最大X轴振动730、最大Y轴振动740及最大Z轴振动750。为了找出用于多个阈值测试830到860的阈值，将振动轮廓彼此进行比较以找出沿着全部三个正交轴X、Y及Z产生最大振动的振动值。

重复所述过程，同时将除了一个以外所有的振动轴值都保持恒定。在将一个振动值保持恒定时，针对产生大于所找出的前一振动的振动的振动值搜索其它振动轮廓。如果找到更大振动，那么针对轴的那个振动值取代针对那个轴的当前振动。所述过程继续搜索每一轴的振动轮廓，同时将另一振动轴值保持恒定。

接着，使用这些最大振动值来设置阈值T_A1、T_B1、T_C1、T_A21、T_B21、T_A22、T_C22、T_B23、T_C23、T_A3、T_B3及T_C3。因为振动轮廓库是使用片状介质115通过介质传输路径290的正常传递而创建，所以X轴振动值550、Y轴振动值560及Z轴振动值570产生超过阈值测试的最大X轴振动730、最大Y轴振动740及最大Z轴振动750的任何时间都应指示例外770，如图8所描述。

操作者可将介质传输路径290置于训练模式中以允许阈值进行优化以匹配被装载到输入托盘110中的片状介质115的类型。阈值T_A1、T_B1、T_C1、T_A21、T_B21、T_A22、T_C22、T_B23、T_C23、T_A3、T_B3及T_C3可为通用阈值，这意味着所述阈值将在广泛范围的类型的片状介质115内工作。其也可为定制阈值，这意味着阈值T_A1、T_B1、T_C1、T_A21、T_B21、T_A22、T_C22、T_B23、T_C23、T_A3、T_B3及T_C3是针对特定类型的片状介质115而定义。举例来说，介质传输路径290可仅处理110#卡纸介质。在此情况中，将仅使用110#卡纸介质来完成训练以便优化此类型的介质的阈值。每当介质传输路径290将其用途限定到一组特定类型的介质时，就可仅使用那些介质类型来完成训练以优化阈值。替代地，阈值中的每一者可跨越整个振动轮廓经设置为通用与定制阈值的混合，由此允许振动检测处理使用特定于振动轮廓630、640及650的特定区域中的类型片状介质的定制阈值。

另外，可特定地针对每一介质传输路径290设置阈值。在此情况中，每一不同介质处理设备可针对片状介质115产生对那个系统唯一的振动轮廓。替代地，阈值T_A1、T_B1、T_C1、T_A21、T_B21、T_A22、T_C22、T_B23、T_C23、T_A3、T_B3及T_C3可为全局阈值，这意味着所述阈值将跨越整个振动轮廓而被应用。其也可为局部阈值，这意味着阈值T_A1、T_B1、T_C1、T_A21、T_B21、T_A22、T_C22、T_B23、T_C23、T_A3、T_B3及T_C3是针对特定区域A到E而定义，由此处置介质传输路径290的各个区段的唯一特性。介质传输路径290的唯一特性可属于所属领域的技术人员已知的任何形式，包含但不限于辊材料的变化、辊速度的变化、介质传输路径290内的弯曲或曲折。

图10说明对输出传输辊140和输出托盘挡块170之间的介质传输路径290的添加。输出引导瓣1020将个别片状介质偏转到输出托盘190中。输出引导瓣1020附接在介质传输路径290的端处以便控制被放置到输出托盘190中的片状介质。

振动传感器1010可安装在输出引导瓣1020上以监测片状介质从介质传输路径290到输出托盘190中的输出。通过将振动传感器1010放置在输出引导瓣1020上，可确认片状介质到输出托盘190中的输出。还可监测振动传感器的输出以对片状物的数目计数或以其它方式检测输出托盘190的充满状态。举例来说，随着输出托盘190变满，输出引导瓣1020上振动传感器1010的倾斜度改变。另外，振动传感器1010可监测输出引导瓣1020的偏转或定向的非预期变化以检测离开介质传输路径290的片状介质翻转或未正确地堆叠在输出托盘190中的例子。举例来说，振动传感器1010可检测引导瓣1020是否未返回到其预期位置作为输出托盘190的装载中的问题的指示。如果输出引导瓣1020未处于指示输出托盘190为空的位置，那么可在一批新片状介质115添加到输入托盘110开始时生成警告。这会防止前一批片状介质已从输出托盘190移除之前将新一批片状介质馈送到介质传输路径290中。

振动传感器1010优选地是监测从介质传输路径290弹出的个别片状介质的影响的加速度计，但可使用其它类型的振动传感器。可监测来自经由类似于振动检测单元442的振动检测单元而操作的振动传感器的振动值的异常，其指示与片状介质从介质传输路径290的弹出或输出片状介质150在输出托盘190中的堆叠相关联的问题。

替代地，振动传感器1010或另一振动传感器可安装在输出托盘190中或上，或可安装在其包含输出托盘挡块170的各种组件中的任何者中或上。可比较由振动传感器1010监测到的预期振动峰值的时序和由振动传感器255监测到的预期振动峰值的时序，以识别指示个别片状介质的输入和输出之间的介质传输路径290中的问题的时序误差。

振动传感器也可被添加在沿着介质传输路径290的其它位置中以监测异常振动，尤其是呈在事件之间从预期振幅、图案或时序改变的振动形式。举例来说，振动传感器可定位在沿着介质传输路径290的各种位置中，包含在上介质引导件292及下介质引导件294上的各种位置中，尤其是在与促成片状介质的移动或响应于片状介质的移动的介质传输路径的组件进行机械连通的位置中。振动传感器也可安装在介质传输路径290的入口及出口处或附近的位置中，包含与输入托盘110及输出托盘190的组件进行机械接合的位置。

由振动检测单元442监测到的振动值可与由声音获取单元420监测到的声音值一起被系统处理单元270解译，以沿着介质传输路径290更准确地检测阻塞。举例来说，当推送辊120及馈送辊223最初开始旋转时，其产生伴随有振动轮廓的音频噪声的尖峰或突发，如图6的区域B中所展示。此音频噪声尖峰被称为机械噪声，且是由于推送辊120及馈送辊223的机械部件从静止变为旋转运动。此机械噪声的位置及持续时间是难以预测的。然而，振动传感器255可检测来自机械部件的振动。通过组合来自振动检测器498的信息与具有来自声音获取单元420的音频轮廓的信息，声音阻塞检测器450可对来自声音获取单元420的数字源信号不同地加权以减少起因于来自推送辊120及馈送辊223的音频噪声的尖峰或突发的错误声音阻塞。

还可监测振动检测单元442的输出以例如通过监测超出扫描仪10经设计以适应的范围的极度冲击或运动来检测文档扫描仪10的物理损伤。系统处理单元270可以包含创建此类事件的日志的若干方式做出响应、提供此类事件已发生的警告，或执行系统检查以确定是否已遭受损坏。

Claims (14)

1.一种监测片状介质通过介质处理设备的传输的方法，其包括以下步骤：

使用包含一或多个辊的传输设备沿着介质传输路径从队列机构运送至少一个片状介质；

使用至少一个振动检测单元检测所述介质处理设备中传播的振动，且生成检测到的振动信号；

利用至少一个声音获取单元检测被传输的所述介质的声音并生成声音信号；

通过组合来自所述至少一个振动检测单元和所述至少一个声音获取单元的信息对所述声音信号加权；

在处理系统中分析所述检测到的振动信号和加权的所述声音信号，其中所述分析包含确定所述检测到的振动信号和加权的所述声音信号是否与所述介质处理设备中片状介质的正常或异常处置相关联；

响应于确定所述检测到的振动信号和加权的所述声音信号与所述片状介质的异常处置相关联，而向控制系统发出错误状况的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析步骤包含比较所述检测到的振动信号和已知为与所述片状介质的所述异常处置相关联的振动特性，以及比较加权的所述声音信号和已知为与所述片状介质的所述异常处置相关联的声音特性。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含响应于发出错误状况的信号而中止所述片状介质的前进。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述辊包含用于向所述片状介质赋予运动的驱动辊，且其中所述至少一个振动检测单元包含安装在所述驱动辊中的至少一者的支撑结构上的至少一个振动传感器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个振动检测单元包含至少两个振动传感器，其中第一振动传感器检测辊的至少一个支撑结构上的振动，且第二振动传感器检测靠近用于接收由传输设备推进的所述片状介质的输出托盘的弹出机构的振动。

6.根据权利要求5所述的方法，其中分析所述检测到的振动信号包括单独地分析来自所述第一振动传感器和所述第二振动传感器中的每一者的所述检测到的振动信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个振动检测单元和所述至少一个声音获取单元经配置以当片状介质的前缘接触辊时监测所述介质处理设备。

8.一种介质处理设备，其包括：

传输设备，其用于使片状介质通过一或多个介质处理级从队列机构前进到弹出机构，其中所述传输设备包含用于接合所述片状介质的辊及用于可旋转地支撑所述辊的支撑结构；

至少一个振动检测单元，其用于当所述介质被传输时检测振动信号；

至少一个声音获取单元，其用于当所述介质被传输时检测声音信号；

处理系统，其经配置以：通过组合来自所述至少一个振动检测单元和所述至少一个声音获取单元的信息加权所述声音信号，以及分析检测到的所述振动信号和加权的所述声音信号，其中所述分析包括确定检测到的所述振动信号和加权的所述声音信号是否与所述介质处理设备中片状介质的正常或异常处置相关联；及

控制单元，其响应于确定检测到的所述振动信号与所述片状介质的异常处置相关联而从所述处理系统接收错误状况信号。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述处理系统经配置以比较所述检测到的振动信号和已知为与所述片状介质的异常处置相关联的振动特性，以及比较加权的所述声音信号和已知为与所述片状介质的所述异常处置相关联的声音特性。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述控制单元响应于发出错误状况的信号而中止所述片状介质的所述前进。

11.根据权利要求8所述的设备，其中所述辊包含用于向所述片状介质赋予运动的驱动辊，且其中所述至少一个振动检测单元包括安装在所述驱动辊中的至少一者的支撑结构上的至少一个振动传感器。

12.根据权利要求8所述的设备，其中所述至少一个振动检测单元包括至少两个振动传感器，其中第一振动传感器检测辊的至少一个支撑结构上的振动，且第二振动传感器检测靠近用于接收由传输设备推进的所述片状介质的输出托盘的弹出机构的振动。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述处理系统经配置以分析来自所述第一振动传感器和所述第二振动传感器中的每一者的检测到的所述振动信号。

14.根据权利要求8所述的设备，其中所述至少一个振动检测单元和所述至少一个声音获取单元经配置以当片状介质的前缘接触辊时监测所述介质处理设备。

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