KR102296460B1 - 분배기 내 종이 제품의 인증을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

분배기로부터 분배된 종이 제품을 인증하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 종이 제품 형성물이 분배기에 로딩되며, 종이 제품 형성물은 그 표면에 새겨진 식별 마크를 갖는다. 분배기 내에서, 입사광이 표면 위로 향해지고 표면의 디지털 이미지가 캡처된다. 새겨진 식별 마크는 종이 제품 형성물의 주변 표면에 비해 디지털 이미지에 인식 가능한 인증 서명을 생성한다. 캡처된 디지털 이미지는 인증 서명의 존재 여부에 대해 분석되고, 인증 서명이 존재하지 않는 경우, 종이 제품 형성물은 미인가된 것으로 간주되고 대응 조치가 개시된다.

Description

분배기 내 종이 제품의 인증을 위한 방법 및 시스템

본 발명은, 일반적으로, 롤형 타월 또는 적층형 타월 등의 소모용 종이 제품을 분배기로부터 분배하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 이때, 제품의 인증여부가 분배하기 전에 확인된다.

개인 가정용이든 공공용이든, 타월과 티슈 등의 종이 제품을 분배함에 따라, 분배된 양을 제어하고 또한 종이 제품이 얼마만큼 분배되었는지를 결정하기 위한 서로 다른 많은 유형의 수동 및 자동 분배 장치를 초래하였다. 예를 들어, 미국특허 제7,780,380호는, 적층형 종이 제품들(예를 들어, 접히고 적층형 냅킨 또는 종이 타월)의 분배기를 개시하고 있으며, 여기서, 센서 유닛은, 분배기 하우징의 내부 측벽에 의해 지지되며, 분배기의 리필이 필요한 때를 검출하는 데 사용된다. 하지만, 이러한 분배기는 일반적으로 리필 제품이 분배기와 함께 사용하도록 인증된 것인지 여부를 식별할 능력이 없다. 미인증이거나 미승인된 제품은 품질이 열악할 수도 있으며 종이 걸림이나 기타 심각한 문제가 발생할 수 있다. 독점 분배기를 덜 비싸고 품질이 더 낮은 제품으로 리필하는 행위를 종종 당해 업계에서 "스터핑(stuffing)"이라고 한다.

따라서, 제품이 인증되지 않은 경우에는 분배기를 "잠그거나" 사용불가능하게 하는 분배기를 제공하는 방법 및 시스템이 제안되었다. 예를 들어, 미국특허 제8,165,716호는 분배기에 탑재된 제품이 제품과 연관된 기준 표시를 식별함으로써 분배기에서 사용하도록 인증되는지를 프로세서에 의해 결정하는 단계를 포함하는 제품을 분배하는 방법이 개시하고 있다. 특히, 본 방법은 제1 광을 갖는 제품 상의 기준 표시에 안료를 여기시키는 단계를 포함한다. 제2 광이 안료에 의해 방출된다. 제1 광 세기는 제1 시간에서 제2 광의 것으로 측정되고, 제2 광 세기는 제2 시간에서 제2 광의 것으로 측정된다. 광 세기의 변화는 제1 시간부터 제2 시간까지 산출되고 미리 결정된 값과 비교되어서 제품을 인증하게 된다. 제품이 인증되었다는 결정에 대응하여, 제품의 제1 양이 분배된다. 시트 제품이 미인증되었다고 결정되면, 제2의 더 적은 양의 시트 제품이 분배된다.

따라서, 업계에서는, 분배기나 리필 제품의 비용을 과도하게 추가하지 않거나, 제품 분배 동작에 악영향을 끼치지 않으면서 제품을 정확하게 인증할 수 있는 새롭고 개선된 분배 시스템을 지속적으로 찾고 있다.

본 발명의 목적 및 장점은 다음 설명에서 일부 제시되거나, 그 설명으로부터 자명할 수 있거나, 본 발명의 실시를 통해 습득될 수 있다.

본 발명의 측면들에 따르면, 분배기로부터 분배된 종이 제품, 특히 리필 제품을 인증하기 위한 분배기 시스템 및 방법을 제공하며, 여기서, 종이 제품은, 연속적인 티슈 또는 종이 타월의 롤 또는 접힌 냅킨들의 적층부 등의 종이 제품 형성물로서 분배기에 초기에 로딩된다. 본 시스템 및 방법은 분배기의 특정 유형이나 구성 또는 분배된 종이 제품의 유형으로 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 본 발명의 시스템 및 방법은, 전형적으로 “집에서 떨어져 있는” 공중 환경 또는 반개인 환경에서 발견되는 소모성 종이 제품 분배기(예를 들어, 수동 또는 자동 화장실 티슈 분배기, 종이 타월 분배기, 및 접힌 냅킨 분배기)와 통합될 때 특히 유용하다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, “집에서 떨어져 있는”이라는 용어는, 여러 가지 이유로 또는 목적으로 전형적인 가정의 외부에 있는, 사람들이 모이는 장소 또는 위치를 의미한다. 집에서 떨어져 있는 위치의 예로는, 사무실 건물, 사무실 스위트, 소매점, 및 창고, 제조 시설과 같은 비즈니스 장소, 학교, 병원, 및 기타 유형의 의료 시 설, 예배 장소, 호텔, 및 모텔, 컨퍼런스 센터 등이 있다. 이 시스템은, 통제되는 대중을 위해 여러 부지 시설이 제공되는 산업 현장이나 제조 현장 또는 빌딩 세입자의 사용을 위해 여러 화장실 시설이 제공되는 구조에서 특히 유용하다. 본 발명의 화장실 시스템은 주거 환경 또는 사적 환경에서 유용할 수도 있지만, 이러한 사용은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다는 점을 인식해야 한다.

상기 방법은 분배기에 종이 제품 형성물(초기 또는 리필 제품)을 로딩하는 단계를 포함하며, 여기서 종이 제품 형성물은 종이 제품 형성물의 표면, 예를 들어 제품의 측면 또는 가장자리 상에 새겨진 식별 마크를 갖는다. 분배기 내에서, 입사광이 상기 표면 위로 향해지고 조사된 표면의 디지털 이미지가 이미지 촬영기(imager)로 캡처된다. 새겨진 식별 마크는 종이 제품 형성물의 주변 표면에 비해 디지털 이미지에 인식 가능한 인증 서명을 생성한다. 그리고 나서 캡처된 디지털 이미지는 인증 서명의 존재 여부에 대해 분석된다. 인증 서명이 존재하지 않는 경우, 종이 제품 형성물은 위조 또는 미인가 제품으로 간주되고 대응 조치가 개시된다.

특정 실시예에서, 식별 마크는 종이 제품 형성물의 생산 라인에 통합될 수도 있는 적절한 레이저 조각 시스템을 통해 종이 제품 형성물의 표면에 레이저로 정의된다. 종래의 레이저 조각 시스템은 주지되어 있으며, 천연 섬유 제품을 포함하여, 광범위한 재료에 대해 정밀한 깊이 제어 및 패턴 생성 역량을 제공한다.

소정의 실시예들에서, 분배기는 롤형 제품 분배기일 수 있고, 종이 제품 형성물은 당 기술분야에서 널리 사용되고 공지된 바와 같이, 연속적인 종이 제품의 롤이다. 이러한 유형의 제품 형성물로, 식별 마크는 롤의 측면 표면에 정의될 수도 있다.

대안적인 실시예에서, 분배기는 적층형 제품 분배기일 수 있고, 종이 제품 형성물은 적층부의 측면 표면을 따라 연장되는 식별 마크를 갖는 접힌 종이 제품의 적층부이다.

식별 마크를 형성하는 데 사용된 조각 기법은 본질적으로 색상 면에서 종이 제품 형성물의 주변 표면과 구별할 수 없으므로 인해 일반적으로 사용자 또는 유지관리자가 볼 수 없는 마크를 만들 수도 있지만, 그러한 사람에 의해 감지되는 촉각 특성을 가질 수도 있다. 대안적으로, 조각 기법의 결과 시각적으로 감지할 수 있는 마크가 생길 수도 있다. 예를 들어, 레이저 조각 공정은 표면에 새겨진, 시각적으로 구분할 수 있는 "탄(burn)" 마크를 생성할 수도 있다.

분배기는 사용자의 존재를 감지하고 종이 제품의 측정된 시트를 자동으로 분배하는 임의의 주지된 전자 분배기일 수 있다. 이러한 유형의 분배기의 경우, 대응 조치로는 부분 잠금 기능 또는 전체 잠금 기능을 연결하는 것을 포함시킬 수 있으며, 여기서 분배기는 종이 제품 형성물의 일부 또는 전부를 분배할 수 없게 된다. 일 실시예에서, 분배기는 유지관리 요원에게 시정 조치 요청을 생성하는 원격 중앙 감시 스테이션에 보류중인 잠금 기능의 연결을 알릴 수도 있다. 이 실시예의 경우, 잠금 기능의 연결은 유지관리 요원이 미인가된 종이 제품 형성물을 인증된 종이 제품 형성물로 교체할 기회를 갖도록 시간 지연형일 수도 있다.

다양한 디지털 이미징 기법을 사용하여 인증 서명의 존재를 확인하고 유효성을 검사할 수도 있다. 예를 들어, 새겨진 마크의 깊이 또는 다른 표면 윤곽은 종이 제품 형성물의 주변 표면에 비해 왜곡된 반사광 패턴을 생성할 수도 있다. 이 왜곡된 광 패턴은 유효한 인증 마크에 대한 공지 또는 "표준" 값과 비교되는 측정 가능한 특징을 캡처된 디지털 이미지에 생성할 수도 있다. 예를 들어, 디지털 이미지는 유효한 인증 마크에 대응하는 공지된 치수 또는 픽셀 카운트 값을 갖는 프로세서에 의해 비교되는 인증 서명의 치수 (예, 길이) 또는 픽셀 카운트에 대해 분석될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 시스템 및 방법 측면들에 따라 종이 제품 형성물 표면에 인증 마크를 새기는 시스템 및 방법의 작동 원리도이며;
도 2는 종이 제품 형성물 상에 새겨진 인증 마크를 감지하기 위한 시스템 및 방법의 측면 작동 원리도이며;
도 3은 롤형 종이 제품 형성물의 측면 상에서 인증 마크의 존재를 감지하기 위한 디지털 이미지 촬영기를 구비한 예시적인 종이 제품 분배기의 정면도이며;
도 4는 도 3의 분배기의 측단면도이며, 디지털 이미지 촬영기에 의해 취득되는 디지털 이미지의 필드를 나타내며;
도 5a 및 도 5b는 각각, 인증 마크를 갖거나 갖지 않은 풀 롤에서 취한 디지털 이미지를 나타내는 롤형 종이 제품 형성물의 측면도이며;
도 6은 적어도 하나의 마크가 디지털 이미지의 필드에 캡처된, 복수의 인증 마크가 그 안에 새겨진 롤형 종이 제품 형성물의 측면도이며;
도 7a 및 도 7b는 분배기 내의 적층형 종이 제품 형성물의 정면도 및 측면도로, 인증 마크가 적층부의 측면 표면에 새겨져 있으며;
도 8은 본 발명의 특징부를 포함하는 분배기의 제어 기능 및 구성 요소의 다이어그램도이다.

이제, 본 발명의 예들이 도면에 도시되어 있는 본 발명의 하나 이상의 실시예를 상세히 설명한다. 각 예 및 실시예는, 본 발명의 설명을 위해 제공되며, 본 발명을 한정하려는 것을 의미하지 않는다. 예를 들어, 일 실시예의 일부로서 도시되거나 설명된 특징부들은 다른 실시예와 함께 사용되어 또 다른 실시예를 만들 수 있다. 본 발명은, 이들 변형예 및 기타 변형예를 본 발명의 범주 및 사상 내에 있는 것으로서 포함하고자 하는 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 범위 내의 시스템 및 방법 실시예들의 소정의 작동 원리를 도시한다. 도 1에서, 종이 제품 형성물(14)("형성물")은 공중 화장실 시설에서 통상적으로 종이 타월 분배기와 함께 사용되는 유형의 롤형 제품 형성물로서 도시되어 있다. 종이 제품 형성물(14)은 비었거나 고갈된 분배기 내로 로딩되는 리필 제품일 수도 있고, 통상적으로 천공된 시트 또는 미천공된 시트의 연속적인 롤형 웹으로 형성된다. 인증 마크(70)는 도 1에 도시된 형성물(14)의 측면과 같이, 형성물(14)의 표면 측면(72)에 새겨져 있다. 이 마크(70)는 임의의 원하는 모양, 형태, 패턴 등을 취할 수도 있다. 예를 들어, 마크(70)는 분배기 또는 형성물(14)의 제조업자의 독점 마크일 수도 있다. 예시된 실시예에서, 마크(70)는 측면(72) 주위로 완전히 연장되는 원주상 밴드 또는 스트라이프이다. 마크(70)는 도 1에서와 같이, 연속적인 마크일 수도 있고 또는 일련의 개별 이격된 심볼과 같은 불연속적인 마크일 수도 있다. 분배기 내에서의 형성물(14)의 초기 로딩 위치에 관계없이 마크(70)가 정적 디지털 이미지 필드에서 검출 가능하다는 점에서 연속적인 마크(70)가 바람직할 수도 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 마크(70)는 측면(72)의 외부 평면에 대하여 깊이(108)를 갖는 정도까지 형성물(14)의 표면 측면(72)에 새겨져 있다. 이 깊이(108)의 값은 조각 공정의 유형, 재료의 유형 등에 따라 달라질 것이며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 새겨진 마크(70)의 깊이(108)는 측면(72)의 주변 표면에 비해 입사광(106)으로부터의 반사광의 왜곡 또는 붕괴를 발생시키기에 충분하다. 다시 말해서, 새겨진 마크(70)로 향하는 입사광(106)은 도 2에 그래픽으로 도시된 바와 같이, 표면 측면(72)으로부터 직접적으로 반사하는 입사광(106)에 비해 다르게 반사할 것이다. 이러한 왜곡되거나 붕괴된 반사광 패턴은 제품 형성물(14) 상의 새겨진 마크(70)의 존재를 확인하기 위해 분석될 수 있는 표면 측면(72)을 찍은 디지털 이미지에서 검출 가능한 변칙 또는 특징을 생성할 것이다.

마크(70)를 생성하는 데 사용된 조각 공정은 주변 표면 측면(72)에 비해 마크(70)의 새겨진 표면의 반사 성질을 변경할 수도 있으며, 이에 따라 마크(70)로부터 검출 가능한 반사광 패턴에 부가할 수 있다. 예를 들어, 공정은 덜 반사하는 표면 측면(72)에 비해 더 반사하는 "폴리싱" 마감을 갖는 마크(70)를 가져올 수도 있다.

재차 도 1을 참조하면, 조각 시스템(102)이 그래픽으로 도시되어 있다. 특정 실시예에서, 이 시스템(102)은 기계 제어기(106)에 의해 제어되는 레이저 조각기이다. 레이저 조각 스테이션은 형성물(14)의 임의의 적합한 제조 공정에 통합될 수 있으며, 표면 측면(72)이 조각을 위해 노출된다. 레이저 조각기 및 기술은 잘 알려져 있으며, 본 발명의 이해 및 인식을 위해 본원에서 상세히 설명할 필요는 없다. 마크(70)의 원하는 깊이(108)를 달성하기 위해, 고도로 집중되고 시준된 레이저 빔이 형성물(14) 내의 정확한 양의 제품을 제거(예를 들어, 기화)하도록 정밀하게 제어될 수 있다. 기계 제어기(106)는 통상적으로 표면 상의 원하는 패턴으로 레이저 빔을 추적하는 하나 이상의 회전 또는 진동하는 거울의 사용을 통해 일반적으로 마크(70)의 임의의 원하는 패턴을 생성할 수 있다.

제어기(106)는 제품 형성물(14)의 상이한 배치 실행을 위해 용이하게 상호 교환될 수 있는 마크의 라이브러리(104)를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 마크(70)는 다양한 무작위한 시간에 변할 수 있어서, 위조자가 위조된 리필 제품을 대량 생산하는 것을 방지한다. 제품 형성물(14)이 로딩되는 분배기 제어기가 현재의 유효한 마크(70)로 업데이트되는 한, 마크는 원하는 만큼 자주 변경될 수 있다.

본 발명의 범위 내에서 분배 시스템 및 방법의 다양한 실시예가 도면에 도시되어 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 시트 재료의 연속적인 롤 등의 분배기 내에 로딩된 종이 제품 형성물(14)로부터 시트 재료(12)의 형태로 된 종이 제품을 분배하기 위한 자동 전자 분배기 시스템(10)이 도시되어 있다. 이 실시예에서 종이 제품(12)은, 분리를 위해 천공될 수도 있는, 종이 타월 또는 화장실 티슈 등의 흡수성 재료이다. 분배기 시스템(10)은, 벽 또는 유사한 수직면에 장착될 수 있는 후방 패널(18), 한 쌍의 대향 측면 패널(20, 22), 및 전방 커버(24)를 갖는 분배기 하우징(16)을 포함한다. 전방 커버(24)는, 폐쇄 상태와 개방 상태 사이에서 이동 가능하도록 힌지(28)에 의해 하우징(16)의 하측 부분에 회동식으로 연결될 수도 있다. 분배기 하우징(16)의 전방 커버(24)는 통상적으로 교체 시트 재료 롤(14)을 분배기(10) 내에 적재하기 위해 또는 교체 시트 재료 롤을 서비스하기 위해 개방되어 있다. 래치(도시되지 않음)는, 하우징(16) 내의 분배기 구성요소들과의 미인가 조작을 피하도록 전방 커버(24)가 닫힌 상태로 고정되게 할 수 있다.

도 3 및 도 4에서 "롤 제품"으로 도시된 종이 제품 형성물(“롤”)(14)은, 코어 또는 슬리브(30)를 포함할 수도 있고, 또는 미국특허 제5,620,148호에 개시된 것과 같이 코어리스 롤일 수도 있다. 롤 제품(14)은, 도시된 실시예에서 롤 홀더(36, 38)에 의해 하우징(16)의 측면 패널(20, 22)에 연결되는 한 쌍의 장착 허브(32, 34)에 의해 하우징(16) 내에서 회전가능하게 지지될 수도 있다. 롤 제품(14)의 외주는, 예를 들어 미국특허 제6,224,010호에 개시된 바와 같이 롤(14)의 권취해제를 위한 다른 지지 부재 없이 하우징의 일부에 의해 지지될 수도 있다. 그러나, 하우징(16)은 연결된 기구가 없거나 거의 없는 별도의 유닛으로서 제공될 수도 있음을 이해할 것이다. 이 예에서, 본원에서 도시된 및/또는 설명된 분배 기구의 일부 또는 전부는 하우징에 삽입되는 하나 이상의 모듈로서 제공될 수도 있다. 이러한 분배기 하우징 및 모듈의 예는 미국특허 제4,131,044호 및 제6,079,035호에 개시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 시트 재료(12)는, 롤 제품(14), 한 쌍의 롤러(40, 42) 사이, 및 예를 들어 하우징(16)의 하측 말단(45) 내의 분배 개구(44)를 통과한다. 대안으로, 분배 개구는, 전방 커버 내에 형성될 수도 있고, 또는 전방 커버의 일부와 하측 말단(도시되지 않음)의 일부 모두에 형성될 수도 있다. 개구(44)는, 톱니 모양의 에지를 가질 수도 있고, 또는 (재료(12)가 천공되지 않은 경우) 시트 재료의 웹을 절단하기 위한 톱니를 지지할 수도 있다. 롤러(40)의 일 말단은 롤 홀더(46)에 의해 하우징(16)의 측면 패널(20)에 회전가능하게 장착될 수도 있고, 롤러(42)의 일 말단은 롤 홀더(48)에 의해 하우징(16)의 측면 패널(20)에 회전가능하게 장착될 수도 있다. 롤러(40, 42)의 다른 말단은, 트랜스미션 하우징(50) 내에 은폐된 롤 홀더에 의해 측면 패널(22)에 회전가능하게 장착될 수도 있다. 트랜스미션 하우징(50)은, 전기 모터(52)로부터 롤러(40)로 구동을 전달하여 롤러를 회전가능하게 구동시키는 트랜스미션을 포함한다.

롤러(40, 42)는, 롤 제품(14) 상의 시트 재료(12)의 두께보다 바람직하게 약간 작은 갭을 갖는 닙(54)을 함께 형성한다. 시트 재료(12)는, 구동 롤러(40)와 종동 롤러(42)의 회전에 의해 롤(14)로부터 시트 재료를 잡아당겨 분배 개구(44)를 통해 분배하도록 닙(54)을 통과한다.

활성화 센서(56)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈(58)에 인접하여 하우징(16)의 하측 말단(45) (또는 대안으로 하우징 내의 모듈)에 장착될 수도 있다. 그러나, 활성화 센서(56) 및/또는 렌즈(58), 또는 당업계에 공지된 임의의 활성화 시스템은 하우징(16)의 임의의 영역에 장착될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 센서(56)는 적외선 복사를 검출하기 위한 종래의 수동 센서일 수도 있다. 수동 적외선 검출기는, 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어, 미국특허 제4,757,337호에 개시되어 있다. 실제로, 센서(56)는, 렌즈(58) 아래에 배치된 사용자의 손으로부터의 적외선 방사를 검출하고, 방사를 검출하면, 전기 모터(52)를 활성화하기 위한 신호를 송신 하여 분배 개구(44)를 통해 시트 재료의 길이를 분배하도록 배치된다.

대체 실시예에서, 센서(56)는, 분배기에서 또는 분배기 근처에서 사용자의 존재를 검출하기 위해 능동 신호를 방출하는 능동 장치일 수도 있다. 이러한 능동 감지 시스템도 통상의 기술자에게 공지되어 있다.

본 시스템 및 방법 실시예의 측면은 디지털 이미지 기술 분야의 당업자에게 공지된 디지털 이미지 촬영 및 처리 기술을 이용한다. 일반적으로 이하에서 더욱 상세히 설명하는 도면들을 참조하면, 하나 이상의 디지털 이미지 촬영 시스템 (“이미지 촬영기”)(62)를 분배기 시스템(10)과 함께 이용하여, 분배기(16)에서, 도 4의 롤 제품(14) 또는 적층형 제품(80)(도 7b)의 측면과 같은, 종이 제품 형성물(14)의 측면의 디지털 이미지(60)(예를 들어, 도 4, 도 5a와 도 3b)를 생성한다. 디지털 이미지 촬영기(62)는 임의의 적합하고 상업적으로 이용 가능한 디지털 카메라(67) 및 하나 이상의 LED 광의 어레이와 같은 광원(63)일 수도 있다. 디지털 카메라(67)는 본원에 설명된 목적을 위해 충분한 픽셀 밀도 및 해상도를 갖는다. 디지털 이미지 촬영기(62)는, 측면(72) 등의 종이 제품 형성물(14, 80)의 측면의 디지털 이미지(60)를 주기적으로 생성하기 위한 위치에서 분배기 하우징 내에 장착되고 배향될 수도 있다. 도 4 및 도 7b는 종이 제품 형성물(14, 80)의 측면(72)에 대하여 이미지 촬영기(62)에 의해 취해진 디지털 이미지의 필드를 파선으로 보여주고 있다. 디지털 이미지 촬영기들(62)은, 분배기 하우징(16) 내에 완전히 장착될 수도 있고, 또는 도 7a의 실시예에 도시된 바와 같이 하우징의 측벽(20, 22)을 통해 돌출되는 렌즈와 함께 하우징(16)의 외부에 장착될 수도 있다.

디지털 이미지 촬영기(62)는 마크(70)를 포함하는 표면 측면(72)의 디지털 이미지를 캡처하는 정의된 이미지 필드(60)를 갖는 디지털 카메라(67)를 포함한다. 디지털 이미지(60)는 분배기 시스템(10)의 구성요소로서 직접적으로 포함될 수도 있고 또는 복수의 분배기(16)에 대하여 원격으로 배치되고 공통으로 포함될 수도 있는 디지털 이미지 프로세서(64)에 전송된다. 디지털 이미지 프로세서(64)는 주변 표면 측면(72)에 비해 광 패턴을 분석하고 마크(70)로부터 구별하는 충분한 처리 능력을 가지고 구성된다. 이러한 구별은 디지털 이미지(60) 내에서 마크(70)의 가장자리 또는 다른 측면을 정의하는 픽셀들에 의해 감지될 수도 있다. 본원에 설명된 일부 실시예에서, 디지털 이미지 프로세서(64)는 새겨진 마크(70)에 의해 생성되는 것으로 알려진 소정의 픽셀 임계 값을 넘어 픽셀의 카운트를 수행할 수도 있다. 그런 다음, 이 카운트는 공지된 유효한 마크(70)에 대한 소정의 카운트 값과 비교되어 제품 형성물(14)을 인증할 수 있다. 새겨진 마크(70)로부터 반사된 광의 다른 측면들도 분석될 수 있다. 예를 들어, 디지털 이미지 프로세서(64)는 또한 새겨진 마크(70)에 의해 생성되는 디지털 이미지(60)에 캡처된 특징부의 치수 값을 결정할 수도 있다.

소정의 실시예들은 밝기가 비교적 급격하게 변하는 (예를 들어, 밝기가 불연속적인) 이미지 내의 지점들을 식별하는 수학적 방법인 디지털 이미지 처리에서의 공지된 에지 검출 기술에 의존할 수도 있다. 이미지에 에지 검출기 기술을 적용한 결과, 이미지의 오브젝트 경계를 나타내는 일련의 연결된 곡선을 얻게 된다. 이미지에 에지 검출 알고리즘을 적용하면, 처리할 데이터의 양을 크게 감소시킬 수도 있고, 관련성이 낮은 정보를 필터링할 수 있으면서, 이미지의 중요한 구조적 특성은 유지한다. 3차원 오브젝트의 2차원 이미지로부터 추출된 에지는 시점 의존적이거나 시점 독립적인 것으로서 분류될 수 있다. 본 개시 내용과 관련하여, 시점 독립적 에지는, 전형적으로 표면 마킹 및 표면 형상과 같은 3차원 오브젝트의 고유한 특성을 반영한다. 전형적인 에지는 노란색 또는 흰색 배경에 대한 붉은 색 블록 사이의 경계일 수도 있다.

에지 검출에는 여러 가지 방법이 있지만, 대부분은 검색 기반 및 제로 크로싱 기반인 두 가지 범주로 분류된다. 검색 기반 방법은, 먼저 에지 강도의 척도, 일반적으로 그라디언트 크기 등의 1차 미분 식을 연산한 후 에지의 로컬 배향의, 일반적으로 그라디언트 방향의 연산된 추정값을 이용하여 그라디언트 크기의 로컬 방향 최대값을 검색하여 에지를 검출한다. 제로 크로싱 기반 방법은, 일반적으로 라플라시안의 제로 크로싱 또는 비선형 미분 식의 제로 크로싱을 이용하여 에지를 찾기 위해 이미지로부터 연산된 2차 미분 식에서 제로 크로싱을 검색한다.

에지 검출에 대한 전처리 단계로서, 전형적으로 가우스 평활화인 평활화 단계가 거의 항상 적용된다. 알려진 에지 검출 방법들은, 적용되는 평활화 필터의 유형 및 에지 강도의 측정이 연산되는 방식에 있어서 주로 다르다. 많은 에지 검출 방법은, 이미지 그라디언트의 연산에 의존하므로, x 및 y 방향으로 그라디언트 추정을 계산하는 데 사용되는 필터 유형도 다르다.

디지털 이미지 처리 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 목적을 위해 구현될 수도 있는 기술에 정통하다는 것을 인식해야 한다.

도 5a 및 도 5b는 도 3 및 도 4에 도시된 롤 제품 분배 시스템(10)에 관련된 방법 및 시스템 실시예에 관한 것이다. 도 5a는 롤 종이 형성물(14)의 측면(72)을 나타내고 있다. 도 3의 디지털 이미지 촬영기(62)는, 도 5a에 도시된 디지털 이미지(60)를 캡처하도록 롤 허브(32) 및 롤 홀더(36) 위에 배치된다. 디지털 이미지(60)는 제품(14)에 적용된다면, 마크(70)가 존재하는 경우, 본질적으로 제품(14)의 풀 상태에서 롤 제품 형성물(14)의 표면 영역을 캡처한다. 도 5a의 이러한 특정 실시예에서, 디지털 이미지(60)는 이미지 프로세서(64)로 전송되며, 여기서 이미지는 마크(70)의 존재에 대해 분석된다. 마크가 이미지(60)에서 검출되지 않음에 따라, 제품 형성물(14)은 위조품 (예를 들어, 인증되지 않거나 인가되지 않음)으로 간주되고, 명령어가 시정 조치를 위해 발생되거나 발행된다. 전술한 바와 같이, 이러한 동작은 부분 또는 전체 잠금 기능을 연결하는 것을 포함할 수도 있으며, 여기서 분배기가 종이 제품 형성물로부터 제품의 일부 또는 전부를 분배하는 것이 불가능하게 된다. 일 실시예에서, 분배기는 유지관리 요원에게 시정 조치 요청을 생성하는 원격 중앙 감시 스테이션에 보류중인 잠금 기능의 연결을 알릴 수도 있다. 이 실시예의 경우, 잠금 기능의 연결은 유지관리 요원이 미인가된 종이 제품 형성물을 인증된 종이 제품 형성물로 교체할 기회를 갖도록 시간 지연형일 수도 있다.

계속 도 5a를 참조해 보면, 디지털 이미지(60)는 디지털 이미지 프로세서의 위치에 따라 유선 또는 무선 연결을 통해 디지털 이미지 프로세서(64)에 전송될 수도 있다. 이와 관련하여, 디지털 이미지 촬영기(62)는, 프로세서(64)가 디지털 이미지 촬영기(62)의 구성요소로서 통합되지 않은 경우에 디지털 신호 프로세서(64)로의 이미지의 전송을 수행하는 데 충분한 하드웨어/소프트웨어를 포함한다.

초기 교정 단계들은 개개의 마크(70)에 대한 비교 표준을 얻기 위해서 제품 형성물(14)을 구성하는 다양한 재료에서 다양한 디자인, 크기 등의 마크(70)로 수행될 수도 있다. 이들 표준 값은 현재 유효 마크(70)로 프로세서(64)를 업데이트할 때 프로세서(64)에 의해 저장되고 액세스 가능하다.

도 5b는 측면(72)에 연속적인 원주상 스트라이프로서 정의된 유효 마크(70)를 갖는 롤 제품 형성물(14)을 도시한다. 이러한 유형의 연속적인 마크는 제품 형성물(14)의 초기 회전 위치에 관계없이, 마크가 디지털 이미지(60)의 필드 내에 있다는 것을 보장한다는 점에서 바람직할 수도 있다. 이미지(60)는 유효 마크(70)의 존재를 검출하는 프로세서(64)로 전송되고, 여기서 제품 형성물(14)의 인증이 완료되고 잠금 기능 (또는 다른 시정 조치)이 해제되고 정상적인 분배 동작이 가능해 지도록 보장된다.

도 6은 롤 제품 형성물(14)의 표면 측면(72)에 새겨진 복수의 마크(70)가 제품(14)의 제조자 또는 제품(14)이 사용되도록 의도되는 분배기의 명칭 또는 로고인 실시예를 도시한다. 마크(70)는 스포크 패턴으로 배열된다. 이 실시예에서의 디지털 이미지(60)의 필드는 더 커서 본질적으로 풀 제품(60)의 표면적의 절반을 포함한다. 분배기 내의 디지털 이미지 촬영기(62)는 더 큰 이미지(60)를 생성하기 위해 이미지를 결합하는 다수의 카메라(67)를 포함할 수도 있다. 마크(70)의 패턴은 분배기에 적재될 때 제품(14)의 회전 위치에 관계없이, 적어도 하나의 마크(70)가 필드(60)에 존재하도록 보장한다. 하나 이상의 마크(70)가 검출되고 시정 조치가 개시되지 않으면 인증이 유효한 것으로 확인된다.

도 7a, 7b는, 인터리브되고 접힌 종이 타월(82)의 적층부 등의 적층형 종이 제품 형성물(80)을 분배하도록 구성된 분배 시스템(10)을 도시한다. 도 7b는 적층형 제품 형성물(80)의 측면(72) 및 디지털 이미지(60)의 필드가 보이는 분배기 시스템(10)의 측면을 도시한다. 도 7a에서, 다수의 디지털 이미지 촬영기(62)가 분배기(16)의 측면(22)을 따라 정렬될 수도 있고, 개별 이미지 촬영기(62)의 각 이미지를 결합하여 도 7a와 도 7b에 도시한 디지털 이미지(60)를 생성한다는 점을 인식할 수 있다.

도 7b를 참조하면, 마크(70)는 예를 들어 회사의 명칭 또는 로고와 같은, 반복되는 단어, 기호 등의 형태로 적층부의 측면(72)에 새겨져 있다. 이미지(60)는 전술한 바와 같이 마크(70)에 대해 분석된다.

도 10은 시스템과 방법의 다양한 구성요소 기능을 도시하는 다이어그램이다. 도시한 실시예에서, 시스템(10)은, 디지털 프로세서(64)와 이미지 촬영기(62)가 개별적인 분배기(16)와 통합된 분배기(16)를 포함한다. 전력은, 외부에서 또는 내부에서 배터리(206)를 통해 디지털 프로세서(64), 디지털 이미지 촬영기(62), 분배기 제어기(200), 센서(56), 및 전자 피드 기구(202)를 포함하는 다양한 구성요소에 공급된다. 전술한 바와 같이, 본 방법과 시스템의 측면들은, 종래의 전자 피드 기구(202)를 이용하는 종래의 분배기의 임의의 방식과 함께 통합될 수도 있다. 잠금 특징부(204)는, 피드 기구(202) 내에 통합되며, 전술한 바와 같이 유효한 인증 마크(70)의 검출과 같은, 소정의 상태가 충족될 때까지 종이 제품이 분배기로부터 분배되는 것을 방지한다. 종이 제품 형성물(14, 80)을 분배기(16) 내에 초기에 로딩하면, 디지털 이미지 촬영기(62)와 프로세서(64)는 제품(14, 80)의 감시되는 측면의 초기 디지털 이미지(60)를 취할 수도 있으며, 여기서, 마크(70)가 제품 상에 존재하는 것을 보장하도록 패턴 인식 알고리즘을 이용한다. 마크(70)가 검출되지 않으면, 제품(14, 80)이 인가되지 않았으며 신호가 디지털 이미지 촬영기(64)에 의해 분배기 제어기(200)로 전송되고, 이어서 잠금 기능(204)을 개시한다고 가정할 수 있다.

본 발명은 바람직한 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명에 포함되는 주제는 이들 특정 실시예들로 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 반대로, 본 발명의 주제는, 다음의 청구 범위의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 모든 대안, 수정 및 균등물을 포함하고자 하는 것이다.

Claims (10)

1. 분배기로부터 분배된 종이 제품을 인증하기 위한 방법으로, 상기 방법은
   상기 종이 제품 형성물을 상기 분배기에 로딩하되, 상기 종이 제품 형성물은 상기 종이 제품 형성물의 표면에 새겨진 식별 마크를 갖는, 단계;
   상기 분배기 내에서, 입사광을 상기 표면 위로 향하게 하고 상기 표면의 디지털 이미지를 캡처하고, 여기서 상기 새겨진 식별 마크는 상기 종이 제품 형성물의 주변 표면에 비해 상기 디지털 이미지에 인식 가능한 인증 서명을 생성하는, 단계;
   상기 캡처된 디지털 이미지를 상기 인증 서명의 존재 여부에 대해 분석하는 단계를 포함하고;
   상기 인증 서명이 존재하지 않는 경우, 상기 종이 제품 형성물은 미인가된 것으로 간주되고 대응 조치가 개시되고; 그리고
   여기서 상기 식별 마크는 상기 종이 제품 형성물의 표면에 레이저로 정의되어서, 상기 종이 제품 형성물의 주변 표면에 대하여 깊이를 갖고,
   상기 인증 서명은 상기 주변 표면에 비해 상기 새겨진 식별 마크에 의해 생성된 디지털 이미지에서 검출 가능한 반사광 이미지인, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 분배기는 롤형 제품 분배기이고, 상기 종이 제품 형성물은 연속적인 종이 제품의 롤이되, 상기 식별 마크는 상기 롤의 측면 표면에 정의되는, 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 분배기는 적층형 제품 분배기이고, 상기 종이 제품 형성물은 접힌 종이 제품의 적층부이되, 상기 식별 마크는 상기 적층부의 측면 표면을 따라 연장되는, 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 식별 마크는 색상 면에서 상기 종이 제품 형성물의 주변 표면과 구별할 수 없는, 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 분배기는 자동 전자 분배기이되, 상기 대응 조치는 부분 잠금 기능 또는 전체 잠금 기능을 연결하는 것을 포함하고, 여기서 상기 분배기는 상기 종이 제품 형성물로부터 제품의 일부 또는 전부를 분배할 수 없게 되는, 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 분배기는 유지관리 요원에게 시정 조치 요청을 생성하는 원격 중앙 감시 스테이션에 보류중인 상기 잠금 기능의 연결을 알리는, 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 잠금 기능의 연결은 상기 유지관리 요원이 미인가된 종이 제품 형성물을 인증된 종이 제품 형성물로 교체할 기회를 갖도록 시간 지연형인, 방법.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 디지털 이미지는 상기 인증 서명의 치수 또는 픽셀 카운트에 대해 분석되고 공지된 인증 마크에 대응하는 공지된 치수 또는 픽셀 카운트와 비교되는, 방법.
10. 삭제

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