专利名称：辐板蛇行校正系统和辐板蛇行校正方法
技术领域：
本发明涉及用于在传送辐板(web)的设备中校正辐板的蛇行(meandering)的技 术，辐板为片状的连续材料。
背景技术：
已经提出了在用多个滚筒支撑例如金属膜或塑料膜等辐板的同时传送辐板的设 备。在上面的设备中，辐板由于多种原因而出现蛇行。因此，需要一种防止或校正辐板蛇行 的技术。下面的相关技术被公开为用于处理辐板蛇行的技术。日本特许公开 No. 2007-210747 (JP-A-2007-210747)介绍了这样的技术在喷墨打印机等等之中提供 滤波器，以便提取记录介质的边缘检测中输出自边缘检测器的信号水平中的变化。根据 JP-A-2007-210747，这能从输出自边缘传感器的信号中移除不必要的频带的分量。日本特开No. 2003-182896 (JP-A-2003-182896)介绍了这样的技术提供低通滤 波器，以便从输出自处理单元的信号中移除高频分量，该单元对输出自边缘位置检测传感 器的信号进行处理。日本特开No. 11-40144 (JP-A-11-40144)介绍了这样的技术电极材料在到达绕 线机之前由一对可旋转滚筒从两侧进行挤压，接着，电极材料的边缘基于所检测到的边缘 位置通过旋转滚筒受到调节。日本特开No. 9-208093 (JP-A-208093)介绍了这样的技术带状元件的横向边缘 的馈送位置基于带状元件的横向位移以及带状元件的移动速度通过在带状元件的横向方 向上移动馈送侧轴的位置受到调节。如JP-A-2007-210747或JP-A-2003-182896所介绍，在辐板蛇行校正控制中，有必
要从由边缘传感器检测到的信号中移除高频分量。这是因为高频分量包含不是由辐板的蛇 行而是由辐板边缘的原始形状等导致的噪音。当辐板蛇行校正控制以反馈方式或类似方式 执行以跟踪该噪音时，例如振动等的麻烦可能发生。另一方面，当想要以高准确度进行蛇行 校正控制时，有必要获得尽可能大的反馈增益。因此，希望获得具有尽可能宽的频带的检测 信号。为了实现这一点，在由边缘传感器检测到的信号上执行的低通滤波处理中，用作截止 基准的上限频率被设置为不包含高频噪音的范围内可能的最高频率。然而，低通滤波处理中的上限频率通常是固定的。出于这个原因，例如，甚至当基 本上没有高频噪音时，由边缘传感器检测到的信号以类似的方式被处理。在这一点上，仍存 在进行改进以实现高准确度蛇行校正控制的空间。
发明内容
本发明提供了一种辐板蛇行校正系统以及辐板蛇行校正方法，其能够可靠地移除 高频噪音，并能在辐板蛇行校正控制中依赖于高频噪音的情况使得低通滤波处理最优化。本发明的第一实施形态提供了一种辐板蛇行校正系统。辐板蛇行校正系统包含
4边缘检测装置，其检测指示辐板横向边缘位置的边缘位置信号；HPF处理装置，其将预定的 下限频率用作基准，在由边缘检测装置检测到的边缘位置信号上执行高通滤波处理；高频 噪音分析装置，其分析经过HPF处理装置的高频噪音；LPF处理装置，其将预定的上限频率 用作基准，在由边缘检测装置检测到的边缘位置信号上执行低通滤波处理；系数设置装置， 其基于由高频噪音处理装置进行的分析的结果，设置决定由LPF处理装置执行的低通滤波 处理的特性的系数；蛇行校正装置，其基于由LPF处理装置获取的信息执行校正辐板蛇行 的处理。采用上面的配置，低通滤波处理的特性基于对通过高通滤波处理获取的高频噪音 的分析结果来确定。因此，在辐板蛇行校正控制中，可以可靠地移除高频噪音，并且，可以依 赖于高频噪音的情况最优化低通滤波处理。另外，高频噪音分析装置可包含噪音方差计算装置，该装置计算高频噪音的方差。通过分析高频噪音的方差，可以适当地把握高频噪音的状态。另外，系数设置装置可包含上限频率设置装置，其基于由噪音方差计算装置计算 得到的方差来设置上限频率。通过参照高频噪音的方差，容易地将上限频率设置为在不包含高频噪音的范围内 尽可能高。另外，上限频率设置装置可将上限频率设置为上限频率随着方差增大而减小，上 限频率随着方差减小而增大。对于大的方差，当上限频率增大时，高频噪音被包含在内的可能性增大。因此，像 上面的方式那样设置上限频率是有效的。另外，辐板蛇行校正系统还可包含异常检测装置，该装置基于方差检测异常的发 生。例如，当方差超过阈值时，或当方差超过阈值的状态的持续时间达到预定时间段 时，可以确定为在辐板或系统中已发生异常。因此，使用方差进行异常检测是有效的。另外，当方差超过预定上限值以及当方差超过预定上限值的状态的持续时间已达 到预定时间段时，异常检测装置可判断为异常已发生。另外，当异常检测装置判断为异常已 发生时，异常检测装置可记录表示异常已发生的状态的日志。通过这样做，可以指明辐板的异常位置，并且，可以认识到异常发生的时间。本发明的第二实施形态提供了一种辐板蛇行校正方法。辐板蛇行校正方法包含 检测指示辐板横向边缘位置的边缘位置信号；将预定下限频率用作基准，在边缘位置信号 上执行高通滤波处理；分析已通过高通滤波处理的高频噪音；将预定的上限频率用作基 准，在边缘位置信号上执行低通滤波处理；基于高频噪音分析结果，设置决定低通滤波处理 的特性的系数；基于通过低通滤波处理获取的信息，校正辐板的蛇行。另外，高频噪音的分析可包含计算高频噪音的方差。另外，上限频率可基于方差来设置。另外，上限频率可被设置为上限频率随着方差增大而减小，并且，上限频率随着 方差减小而增大。另外，辐板蛇行校正方法还可包含基于方差来检测异常的发生。另外，异常发生检测可包含当方差超过预定上限值时，以及当方差超过预定上限值的状态的持续时间已达到预定时间段时，判断为异常已发生，并记录指示该状态的日志。根据辐板蛇行校正方法的功能和有利效果类似于辐板蛇行校正系统中的功能和 有利效果。如上面所介绍的，根据本发明的实施形态，可以可靠地移除高频噪音，并且，可以 在辐板蛇行校正控制中依赖于高频噪音的情况对低通滤波处理进行最优化。
本发明的特征、优点、技术以及工业意义将在下面参照附图对本发明示例性实施 例的详细介绍中介绍，在附图中，相似的标号表示相似的元件，其中图1示出了根据本发明一实施例的辐板蛇行校正系统的基本配置；图2示出了根据本发明第一实施例的辐板蛇行校正系统的配置；图3示出了确定方差和上限频率之间的关系的特性曲线；图4A示出了当方差相对较小时上限频率的设置；图4B示出了当方差相对较大时上限频率的设置；图5为一流程图，其示出了在根据本发明第一实施例的辐板蛇行校正系统中执行 的处理流程；图6示出了根据本发明第二实施例的辐板蛇行校正系统的配置；以及图7为一流程图，其示出了根据第二实施例在异常检测装置中执行的处理流程。
具体实施例方式下面将参照附图介绍本发明一实施例。图1为一框图，其示出了根据本发明一实 施例的辐板蛇行校正系统1的基本配置。辐板蛇行校正系统1包含边缘检测装置2、HPF处 理装置3、高频噪音分析装置4、LPF处理装置5、系数设置装置6、蛇行校正装置7。边缘检测装置2检测指示辐板横向边缘位置的边缘位置信号。HPF处理装置3将预定的下限频率用作基准，在由边缘检测装置2检测到的边缘位 置信号上执行高通滤波处理。高频噪音分析装置4分析经过HPF处理装置3的高频噪音。LPF处理装置5将预定的上限频率用作基准，在由边缘检测装置2检测到的边缘位 置信号上执行低通滤波处理。系数设置装置6基于由高频噪音分析装置4执行的分析的结果，设置决定由LPF 处理装置5执行的低通滤波处理的特性的系数。蛇行校正装置7基于由LPF处理装置5所获取的信息执行用于校正辐板蛇行的处理。如上所述，在本实施例中，低通滤波处理的特性基于对通过高通滤波处理获取的 高频噪音的分析结果来确定。此高频噪音包含不是由于辐板的蛇行引起、而是由于辐板边 缘的原始形状等引起的噪音，且其不应在蛇行校正控制中用作反馈值或类似物。根据本实 施例，在辐板蛇行校正控制中，可以可靠地移除高频噪音，也可以依赖于高频噪音的情况对 低通滤波处理进行最优化。下面将参照附图在更为具体的实施例中介绍本发明的实施方式。注意，在不同的
6实施例中，类似的参考标号表示具有相同或类似功能以及有利作用的类似的部件，且不再 重复对其进行介绍。第一实施例图2示出了根据本实施例的辐板蛇行校正系统1的配置。边缘检测装置2为一已 知传感器，其检测辐板横向边缘位置，并向HPF处理装置3和LPF处理装置5输出作为边缘 位置信号15的关于所检测到的边缘位置的信息。HPF处理装置3为由电容器和寄存器构成的已知装置。HPF处理装置3移除低于 预定下限频率fmin的频率分量。已经经过HPF处理装置3的高频噪音16被输出到高频噪 音分析装置4。高频噪音分析装置4由CPU、存储装置(ROM、RAM等)、I/O端口、预定程序等的组 合构成。高频噪音分析装置4基于高频噪音16来分析不是由于辐板的蛇行引起的噪音，即 由于辐板边缘的初始形状等引起的噪音。在当前实施例中，高频噪音分析装置4包含噪音 方差计算装置10。噪音方差计算装置10计算高频噪音16的方差。这里计算的噪音方差17被输出 到将在下面介绍的上限频率设置装置11。LPF处理装置5为由电容器、寄存器构成的已知装置。LPF处理装置5移除高于预 定上限频率fmax的频率分量。已经经过LPF处理装置5的信号作为用在辐板蛇行校正处 理中的蛇行校正处理信号18被输出到蛇行校正装置7。系数设置装置6由CPU、存储装置、I/O端口、预定程序等的组合构成。系数设置装 置6基于由高频噪音分析装置4进行的分析的结果来设置决定由LPF处理装置5执行的低 通滤波处理的特性的系数。在当前实施例中，系数设置装置6包含上限频率设置装置11。上限频率设置装置11基于噪音方差17来设置上限频率fmax。这种设置基于图3 所示的特性曲线L来进行。也就是说，上限频率fmax随着由噪音方差计算装置10计算的 高频噪音16的方差S增大而减小，上限频率fmax随着方差S减小而增大。上面介绍的上限频率fmax的设置具有图4A与图4B所示的特征。图4A和图4B各 自示出了经过低通滤波处理的低通频率范围RL和经过高通滤波处理的高通频率范围RH。 落在低通频率范围RL中的信号作为蛇行校正处理信号18被输出到蛇行校正装置7。图4A 显示出方差S相对较小时的实例。图4B示出了方差S相对较大时的实例。如这些实例所 示，上限频率fmax在方差S小时增大，下限频率fmax在方差S大时减小。这是因为，当方 差S小时，高频噪音16被包含在低通频率范围RL内的可能性低，而当方差S大时，高频噪 音16被包含在低通频率范围RL中的可能性高。图5示出了在如上配置的辐板蛇行校正系统1中执行的处理流程。在此处理中， 当边缘检测装置2(见图2)检测到边缘位置信号15时(SlOl)，HPF处理装置3在边缘位置 信号15上执行高通滤波处理(S102)。于是，由噪音方差计算装置10计算通过高通滤波处 理获取的高频噪音16的方差(S103)。此后，上限频率设置装置11基于计算到的噪音方差17设置上限频率fmax (S104)， 接着，LPF处理装置5基于上限频率fmax在边缘位置信号15上执行低通滤波处理(S105)。 已经经过低通滤波处理的信号作为蛇行校正处理信号18被输出到蛇行校正装置7(S106)。 蛇行校正装置7基于蛇行校正处理信号18来执行辐板蛇行校正处理(S107)。
根据当前实施例的辐板蛇行校正系统1，在校正辐板蛇行的控制中，可以可靠地从 边缘位置信号15中移除高频噪音16，并且，也可以使得低通滤波处理最优化，从而使得总 是以最优的状态获得有效的信号。第二实施例图6示出了根据当前实施例的辐板蛇行校正系统21的配置。辐板蛇行校正系统 21与第一实施例中的不同之处在于，辐板蛇行校正系统21包含异常检测装置25。异常校正装置25基于从噪音方差计算装置10输出的噪音方差17来检测异常的 发生。异常检测装置25由CPU、存储装置、I/O端口、预定程序等的组合构成。图7示出了由异常检测装置25执行的处理流程。在此处理中，当噪音方差17—— 即图3中的方差S——被输入到异常检测装置25时(S201)，异常检测装置25判断方差S是 否大于上限方差Smax (S202)。在S202中，当判断为方差S不大于上限方差Smax(N)时，判 断为不存在异常，于是，处理退出程序。另一方面，在S202中，当判断为方差S大于上限方 差Smax (Y)时，此后，异常检测装置25判断此状态的持续时间——也就是说，方差S大于上 限方差Smax的持续时间——是否已经达到预定的时间段(S203)。在S203中，当判断为持 续时间尚未达到预定的时间段时(N)，判断为不存在异常，于是，处理退出程序。另一方面， 在S203中，当判断为持续时间已经达到预定的时间段时(Y)，判断为异常已经发生，于是， 记录关于此状态的日志(S204)。将在此日志中记录的信息可以为方差S、方差S大于上限 方差Smax的持续时间、发生时间、指明异常发生的辐板位置的信息等。根据当前实施例，通过使用高频噪音16 (噪音方差17)，除了根据第一实施例的功 能和有利作用以外，可以检测辐板的故障位置、系统异常等等。
权利要求
一种辐板蛇行校正系统，其特征在于包含边缘检测装置，其用于检测指示辐板横向边缘位置的边缘位置信号；HPF处理装置，其用于将预定的下限频率用作基准，在由边缘检测装置检测到的边缘位置信号上执行高通滤波处理；高频噪音分析装置，其用于分析经过HPF处理装置的高频噪音；LPF处理装置，其用于将预定的上限频率用作基准，在由边缘检测装置检测到的边缘位置信号上执行低通滤波处理；系数设置装置，其用于基于由高频噪音分析装置进行的分析的结果，设置决定由LPF处理装置执行的低通滤波处理的特性的系数；以及蛇行校正装置，其用于基于由LPF处理装置获取的信息，执行用于校正辐板蛇行的处理。
2.根据权利要求1的辐板蛇行校正系统，其中，高频噪音分析装置包含计算高频噪音 的方差的噪音方差计算装置。
3.根据权利要求2的辐板蛇行校正系统，其中，系数设置装置包含上限频率设置装置， 上限频率设置装置基于由噪音方差计算装置计算得到的方差来设置上限频率。
4.根据权利要求3的辐板蛇行校正系统，其中，上限频率设置装置将上限频率设置为 上限频率随着方差增大而减小，且上限频率随着方差减小而增大。
5.根据权利要求2-4中任意一项的辐板蛇行校正系统，其还包含异常检测装置，异常 检测装置用于基于方差检测异常的发生。
6.根据权利要求5的辐板蛇行校正系统，其中，当方差超过预定上限值时，以及当方 差超过预定上限值的状态的持续时间已达到预定时间段时，异常检测装置判断为异常已发 生。
7.根据权利要求6的辐板蛇行校正系统，其中，当异常检测装置判断为异常已发生时， 异常检测装置记录指示异常已发生的状态的日志。
8.一种辐板蛇行校正方法，其特征在于包含 检测指示辐板横向边缘位置的边缘位置信号；将预定的下限频率用作基准，在边缘位置信号上执行高通滤波处理； 分析已经过高通滤波处理的高频噪音；将预定的上限频率用作基准，在边缘位置信号上执行低通滤波处理； 基于高频噪音分析结果，设置决定低通滤波处理的特性的系数；以及 基于通过低通滤波处理获取的信息，校正辐板的蛇行。
9.根据权利要求8的辐板蛇行校正方法，其中，高频噪音的分析包含计算高频噪音的方差。
10.根据权利要求9的辐板蛇行校正方法，其中，上限频率基于方差来设置。
11.根据权利要求10的辐板蛇行校正方法，其中，上限频率被设置为上限频率随着方 差增大而减小，且上限频率随着方差减小而增大。
12.根据权利要求9-11中任意一项的辐板蛇行校正方法，其还包含基于方差来检测异 常的发生。
13.根据权利要求12的辐板蛇行校正方法，其中，异常发生检测包含当方差超过预定上限值时，以及当方差超过预定上限值的状态的持续时间已达到预定时间段时，判断为异 常已发生，并记录指示该状态的日志。
14. 一种辐板蛇行校正系统，其包含 边缘检测器，其检测指示辐板横向边缘位置的边缘位置信号； HPF处理单元，其将预定的下限频率用作基准，在由边缘检测器检测到的边缘位置信号 上执行高通滤波处理；高频噪音分析单元，其分析经过HPF处理单元的高频噪音；LPF处理单元，其将预定的上限频率用作基准，在由边缘检测器检测到的边缘位置信号 上执行低通滤波处理；系数设置单元，其基于由高频噪音分析单元执行的分析的结果，设置决定由LPF处理 单元执行的低通滤波处理的特性的系数；以及蛇行校正单元，其基于由LPF处理单元获取的信息，执行用于校正辐板蛇行的处理。
全文摘要
一种辐板蛇行校正系统(1)，其包含边缘检测器(2)，其检测辐板的边缘位置信号；HPF处理单元(3)，其将预定的下限频率用作基准，在边缘位置信号上执行高通滤波处理；高频噪音分析单元(4)，其分析经过HPF处理单元(3)的高频噪音；LPF处理单元(5)，其将预定的上限频率用作基准，在边缘位置信号上执行低通滤波处理；系数设置单元(6)，其基于由高频噪音分析单元(4)进行的分析的结果，设置决定低通滤波处理的特性的系数；蛇行校正单元(7)，其基于由LPF处理单元(5)获取的信息，校正辐板的蛇行。
文档编号B65H23/032GK101980939SQ200980111776
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年4月8日
发明者不破稔夫 申请人:丰田自动车株式会社