Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
CA 02494406 2005-O1-25
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Procédé et dispositif de vérification au voi de la hauteur d'un article de
courrier à des fins d'affranchissement
La présente invention se rapporte au domaine de traitement de
courrier. Elle vise en particulier un système d'affranchissement qui
comporte un dispositif simple pour s'assurer de la hauteur H; d'un article
de courrier par rapport à au moins un seuil dimensionnel SH définissant
un rangement de tarif postal.
On connaît déjà, par exemple, par le document US,6,006,210
(Pitney Bowes) une machine de traitement de courrier dotée d'une
possibilité de tarification dimensionnelle.
Cette machine fournit une véritable mesure de la hauteur de
l'article de courrier par l'intermédiaire d'une barrette de diodes.
Cette solution apparemment simple est cependant extrêmement coûteuse
en pratique. En effet, elle suppose à la fois l'utilisation d'une barrette de
longueur importante et des moyens pour garantir que l'article de courrier
soit parfaitement "taqué", c'est-à-dire qu'il ne soit pas de travers par
rapport à la face de référence de la machine.
Dans fa pratique, sauf à recourir à d'autres dispositifs de
positionnement généralement complexes, il s'avère qu'une mise en biais
se produit souvent et que son ampleur dépend de la nature de la machine
et de celle de l'article convoyé.
On connaît encore par le brevet US,6,169,978 (Siemens) un
système sophistiqué de détermination des dimensions de l'article
transporté afin de lui affecter un montant précis d'affranchissement.
Ce système part aussi du principe selon lequel tous les articles convoyés
sont bien positionnés, mis en référence. Dans le cas contraire, les mesures
dimensionnelles seraient erronées et les valeurs d'affranchissement aussi.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients
précités et à permettre la vérification au vol de la hauteur H; d'un article
de courrier à des fins d'affranchissement, sans qu'il soit nécessaire de
procéder à ia mesure exacte de cette hauteur H; ni de positionner l'article
de courrier de façon parfaitement "taquée", c'est-â-dire dans une position
rigoureusement parallèle à la surface de référence de la machine à partir
de laquelle sont effectués les contrôles ou les mesures.
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L'invention vise ainsi à mettre en oeuvre un procédé simple et à
réaliser un dispositif économique et cependant fiable qui permette, sans
utilisation de dispositifs techniques complexes, de déterminer facilement
et au vol la catégorie de tarif postal à laquelle doit appartenir un article
de
courrier, en fonction de la valeur d'une dimension donnée, telle que la
hauteur, de cet article de courrier.
Ces buts sont atteints conformément à l'invention grâce à un
procédé de vérification au vol de la hauteur H; d'un article de courrier à
des fins d'affranchissement et par rapport à au moins un seuil
dimensionnel SH définissant un changement de tarif postal, chaque article
de courrier comportant des bords périphériques longitudinaux de
longueur D; et des bords périphériques transversaux de hauteur H;, lequel
procédé est caractérisé en ce que l'on fait circuler les articles de courrier
à
une vitesse constante V le long d'une surface de référence de telle
manière que chaque article soit en contact avec ladite surface de
référence, au moins sur une partie de l'un de ses bords longitudinaux,
en ce que l'on détecte la présence d'un article par rapport à un point
donné de la surface de référence, d'une part à une première distance d1
proche de la surface de référence perpendiculairement à celle-ci, et
d'autre part à une deuxième distance d2 éloignée de la surface de
référence perpendiculairement à celle-ci et correspondant au dit seuil
dimensionnel SH, en ce pue l'on détecte les première et deuxième durées
de présence ti, t2 d'un même article aux dites première et deuxième
distances dl, d2 par rapport à la surface de référence, en ce que l'on
compare le rapport t~/ti des deuxième et première durées de présence à
la deuxième distance d2 et à la première distance di à une valeur égale
à (1-c) où c représente un coefficient correcteur inférieur à 1 dépendant
des tolérances de détection de la présence d'un article, et en ce que l'on
considère que la hauteur H; d'un article est supérieure au seuil
dimensionnel SH si, et seulement si, la relation t2/tl > 1-~ est vérifiée.
Avantageusement, le coefficient c peut être compris entre
environ 0,005 et 0,05, et de préférence voisin de 0,01.
On peut en outre déterminer la longueur D; d'un article à partir
de la durée de présence ti et de la vitesse de déplacement V des articles.
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Selon l'invention, il est spécialement réalisé un dispositif de
vérification au vol de la hauteur H; d'un article de courrier à des fins
d'affranchissement par rapport à au moins un seuil dimensionnel SH
définissant un changement de tarif postal, chaque article de courrier
comportant des bords périphériques longitudinaux de longueur D, et des
bords périphériques transversaux de hauteur H;, lequel dispositif est
caractérisé en ce que il comprend un convoyeur de transport à plat des
articles de courrier à une vitesse constante V le long d'un guide définissant
une surface de référence parallèle au sens de déplacement des articles de
courrier placés sur le convoyeur, des moyens de taquage pour placer
chaque article en contact avec ladite surface de référence au moins sur
une partie de l'un de ses bords longitudinaux, un premier dispositif de
détection rendu actif lors de fa détection de la présence d'un article par
rapport à un point donné de ia surface de référence à une première
distance dl proche de la surface de référence perpendiculairement à
celle-ci, au moins un deuxième dispositif de détection rendu actif lors de la
détection de la présence d'un article par rapport à un point donné de la
surface de référence à une deuxième distance dz éloignée de la surface de
référence perpendiculairement à celle-ci et correspondant au dit seuil
dimensionnel SH, un dispositif de comptage des première et deuxième
durées tl et t2 pendant lesquelles les premier et deuxième dispositifs de
détection sont rendus actifs lors du passage d'un article et un dispositif de
calcul et de comparaison pour calculer le rapport tz/tl desdites deuxième
et première durées t2, tl, comparer ce rapport t~/tl à une valeur de seuil
égale à (1-~) où E représente un coefficient correcteur inférieur à 1
dépendant des tolérances de détection de la présence d'un article et
fournir une information selon laquelle 1a hauteur H; d'un article est
supérieure au seuil dimensionnel SH si, et seulement si, la relation
t~/ti > 1-c est vérifiée.
Le coefficient ~ est compris de préférence entre environ 0,005
et 0,05, et de préférence voisin de 0,01.
Les première et deuxième dispositifs de détection peuvent
comprendre des capteurs optiques.
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Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de
comptage comprend au moins un codeur optique.
Le dispositif peut en outre comprendre un dispositif de calcul de
la longueur D; d'un article à partir de la première durée de présence t1 et
de la vitesse V de déplacement des articles.
L'invention concerne également un système de détermination
du montant d'affranchissement de courrier, comprenant un dispositif de
mesure du poids et des dimensions d'articles de courrier, avec un
dispositif de vérification au vol de la hauteur H; d'un article de courrier
tel
que défini ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnés à
titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est une vue schématique de dessus montrant le
principe d'un procédé et d'un dispositif de vérification au vol de
dimensions d'un article de courrier à des fins d'affranchissement
qui mettent en aeuvre l'invention ;
- les figures 2 à S montrent différents exemples de détermination
des dimensions d'un article de courrier selon le procédé
conforme à l'invention ;
- la figure 6 est un schéma-bloc montrant les éléments principaux
d'un exemple de circuit de traitement pouvant être incorporé
dans le dispositif selon l'invention ; et
- la figure 7 est un organigramme montrant un exemple de
diverses étapes mises en oeuvre dans le procédé de vérification
au vol de la hauteur d'un article de courrier selon l'invention.
La tarification d'articles de courrier repose sur des critères de
poids et de dimension des plis (épaisseur, longueur de l'enveloppe,
hauteur de l'enveloppe).
II s'agit
- soit de vérifier que les dimensions de l'enveloppe sont
supérieures à des seuils,
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- soit de vérifier que le rapport entre la longueur et la hauteur
est compris entre deux limites (exemples : 1,3 < R < 2,5
pour les USA, R < racine carrée de 2 pour l'Allemagne).
Pour attribuer de façon automatique le tarif adapté à chaque pli
5 dans un lot non homogène, on dispose en amont d'une machine à
affranchir, un dispositif qui mesure le poids et les dimensions de chaque
enveloppe, et transmet ces informations à un calculateur de tarif. Les
mesures des dimensions sont alors réalisées par des capteurs adaptés
dans le cheminement des enveloppes entre l'alimenteur et la base
d'affranchissement.
Selon l'invention, la vérification de la hauteur H1,
respectivement H2, d'une enveloppe 1, respectivement 2, par rapport à un
seuil prédéfini SH peut être réalisée de façon trës simple dès lors qu'une
enveloppe 1, respectivement 2, disposée à plat sur une bande 6 d'une
convoyeur se déplaçant à une vitesse constante V dans le sens de la
flèche F de la figure 1, est au moins partiellement taquée contre un guide-
pli K présentant une surface de référence 5 parallèle au sens de
déplacement des enveloppes 1, 2, c'est-à-dire que des moyens sont
prévus pour placer chaque article 1, respectivement 2, en contact avec la
surface de référence 5 au moins sur une partie de l'un des bords
longitudinaux de longueur D1, respectivement DZ.
II est à noter que si l'invention exige un taquage au minimum
sur une partie de la longueur d'un article de courrier, en revanche, elle
permet de résoudre, sans mettre en oeuvre des moyens mécaniques de
repositionnement des enveloppes, le problème des enveloppes qui, dans
la pratique, ne sont pas rigoureusement positionnées, mais sont
légèrement de travers, comme représenté sur les figures 4 et 5, sans
toutefois que le biais soit trop marqué. En pratique, l'invention prend en
compte des enveloppes dont les bords longitudinaux peuvent former un
angle a de l'ordre de 0 à 5° avec la surface de référence 5, que ce
soit
pour des enveloppes de travers 3 dont le bord arrière est le plus éloigné
de la surface de référence (figure 4) ou pour des enveloppes de travers 3
dont le bord avant est le plus éloigné de la surface de référence 5
(figure 5).
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La détermination des dimensions des enveloppes 1, 2, 3
(figures 1 à 5), c'est-à-dire la longueur D1, D2, D3, ainsi que la
détermination du fait que la hauteur H1, H2, H3 est supérieure ou
inférieure à au moins un seuil SH, peut se faire de façon simple à l'aide de
dispositifs de mesure qui peuvent être constitués par de simples capteurs
Cl, C2 changeant d'état lorsqu'une enveloppe passe à leur niveau.
On voit ainsi que sur la figure 1, l'enveloppe 1 s'apprête à
passer au niveau des deux capteurs C~, C2 placés à poste fixe en regard
du trajet de défilement de la bande 6 du convoyeur, tandis que
l'enveloppe 2 de hauteur H2 plus réduite que la hauteur H1 de
l'enveloppe 1 ne passera ensuite qu'au niveau du capteur 1.
Les capteurs Cl et C2 sont placés par rapport à un point donné
7 d'une ligne de la surface de référence 5 perpendiculaire à la bande 6 du
convoyeur, respectivement à une distance di proche de la surface de
référence 5, perpendiculairement à celle-ci, et à une distance dZ éloignée
de la surface de référence 5, perpendiculairement à celle-ci et
correspondant à un seuil dimensionnel SH par rapport auquel on veut
déterminer si la hauteur H1, H2, H3 d'un article de courrïer 1, 2, 3 est ou
non supérieure.
En ce qui concerne la hauteur (ou largeur) d'un document 1, 2,
3, il ne s'agit pas d'effectuer la mesure réelle de cette grandeur, mais de
déterminer si cette grandeur est ou non supérieure au seuil SH prédéfini.
Une enveloppe 1, 2 ou 3, durant son parcours sur la bande 6
défilant devant la surface de rëférence 5 passe au niveau du premier
capteur Cl qui déclenche lui-même, lorsqu'il détecte une présence
d'enveloppe, le comptage d'impulsïons issues par exemple d'un codeur
optique le nombre d'impulsions, c'est-à-dire la durée t1 pendant laquelle le
capteur Cl détecte la présence d'une enveloppe, permet entre autres de
déduire la longueur Dl, D2, D3 du document 1, 2 ou 3, dès lors que la
vitesse constante V de déplacement de la bande 6 est connue.
Lorsque le capteur C2 détecte la présence d'une enveloppe 1, 2
ou 3, ce capteur C2 déclenche de la même manière le comptage
d'impulsions issues par exemple d'un codeur optique le nombre
d'impulsions, c'est-à-dire la durée t2 pendant laquelle le capteur C2 détecte
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la présence d'une enveloppe, permet de définir une longueur LZ de
masquage du capteur Ci par une enveloppe 1, 2 ou 3, et surtout en
combinaison avec la durée tl (ou la longueur Ll) de déterminer de façon
fiable si une enveloppe a réellement une hauteur H; supérieure au seuil
prédéfini SH.
La comparaison des durées t2 et t1 ( ou des longueurs LZ et Li)
déterminées à partir de la détection de l'activation des capteurs Cl et C2,
permet de vérifier que le dépassement du seuil n'est pas dû à un mauvais
positionnement d'une enveloppe qui serait de travers.
Il est ainsi important de s'assurer que la valeur t2 est proche de
la valeur tl (ou la valeur L2 proche de la valeur Li).
On compare ainsi le rapport t~/tl à une valeur égale à 1-c où ~
représente un coefficient correcteur inférieur à 1 dépendant des
tolérances des détecteurs Cl, CZ et des dimensions des enveloppes d'un
même format, et on considère que la hauteur H; (par exemple H1, H2, H3)
d'un article (par exemple 1, 2, 3) est supérieure au seuil SH si, et
seulement si, la relation t~/tl > 1-g est vérifiée.
La valeur c peut être avantageusement de l'ordre de 0,01, mais
peut aussi selon les cas être comprise entre environ 0,005 et 0,05.
Comme on l'a indiqué précédemment, le dépassement d'un
seuil SH entraîne dans de nombreux cas un changement de tarif pour 1e
montant d'affranchissement à appliquer, quel que soit par ailleurs le poids
de l'article de courrier pesé ou estimé.
II est ainsi important que le seuil SH ne soit pas artificiellement
considéré comme dépassé du fait d'un positionnement de travers qui
entraîne l'activation temporaire du capteur CZ.
Le fait de détecter la hauteur H (ou largeur) d'un article de
courrier par surveillance de l'activation du capteur C2 de façon continue
sur une période de temps permet de garantir, par comparaison avec le
même suivi effectué sur l'activation du capteur Ci, de s'assurer d'un
dépassement effectif de seuil.
Par exemple, si une enveloppe 3 est de travers d'un angle a
(figures 4 et 5), avec un coefficient de tolérance ~=0,01, si t2/ti < à,99 on
considérera que le seuil SH est non dépassé alors qu'un système de
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mesure ou d'estimation de largeur d'enveloppe propre à l'état de la
technique, aurait estimé le contraire. En effet, le point inférieur P le plus
éloigné de la surface de référence 5 du guide-pli 4 se trouve effectivement
à une distance supérieure à SH de la surface de référence 5 (taquage). La
prise en compte de la détection par le capteur C2 (occultation optique) de
cette largeur ou hauteur H3 sur toute la longueur D3 de l'article de courrier
constitue un moyen de vérification du dépassement de seuil. La même
approche s'applique pour chaque seuil supplémentaire SH; qui peut être
choisi avec à chaque fois un capteur C, analogue au capteur C2 disposé à
la distance d; correspondant au seuil SH; par rapport au point H de la
surface de référence 5.
La figure 2 montre un exemple où une enveloppe 2 est
convenablement taquée le long de la surface de référence 5 et présente
une hauteur HZ inférieure à SH. Dans ce cas, le capteur C2 n'est jamais
activé et le dispositif émet une valeur LZ=0, tandis que le capteur Ci sert à
fournir une valeur Ll définissant la longueur D2 de l'enveloppe 2.
La figure 3 montre un exemple où une enveloppe 1 est
convenablement taquée le long de la surface de référence 5 et présente
une hauteur H1 supérieure à SH. Dans ce cas, le capteur CZ est activé
pendant une durée t2 correspondant à une longueur de masquage L2
égale à la longueur de masquage Ll déterminée à partir de l'activation du
capteur Cl. Le dispositif émet l'information selon laquelle la hauteur H1 est
supérieure au seuil SH et le capteur Cl sert à fournir une valeur Li
définissant la longueur Dl de l'enveloppe 1.
Le cas des figures 4 et 5 où une enveloppe 3 se présente de
biais par rapport à la surface de référence 5 a été décrit précédemment et
on a vu que l'enveloppe 3 a bien été considérée comme présentant une
hauteur H3 inférieure au seuil SH, bien que le capteur CZ ait été activé
pendant un temps correspondant à une longueur de masquage L2, dès
lors que ces valeurs t2 et LZ étaient très inférieures aux valeurs ti et Ll
déterminées à partir du capteur Ci.
Le capteur Cl permet cependant de déterminer de façon
satisfaisante la longueur D3 de l'enveloppe 3 à partir de la grandeur Ll en
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donnant à la longueur D3 ia valeur de la grandeur L1, dès lors que l'angle
a est faible et ne dépasse pas environ 5°.
Que les enveloppes 1, 2, 3 soient ou non légèrement de
travers, le dispositif selon l'invention permet de déterminer au vol leur
longueur et de vérifier leur hauteur par rapport à un seuil prédéfini SH,
sans qu'il soit besoin de redresser mécaniquement les enveloppes de
travers dès lors que celles-ci ont été partiellement taquées contre la
surface de référence 5 du guide-pli 4.
On décrira en référence à la figure 6 un exemple de circuit de
traitement pouvant être mis en oeuvre dans le cadre du dispositif selon
l'invention.
Des modules 11, 12 détectent respectivement l'activation des
capteurs Cl et C2. On désigne ici par activation l'état des capteurs C1 et CZ
lorsqu'un article de courrier passe à leur voisinage et, par exemple, dans
le cas de capteurs optiques, interrompt un faisceau lumineux émis par les
capteurs.
Les modules 11, 12 sensibles à l'activation des capteurs Ci et CZ
respectivement commandent une unité 31 de gestion de compteurs 21, 22
qui délivrent eux-mêmes des informations ti et t2 respectivement
correspondant aux durées de présence d'un même article de courrier en
regard des capteurs Cl et C2 respectivement.
Les données tl et tZ sont appliquées à un module 32 de calcul
du rapport t~/t1, lequel rapport t~/tl est appliqué à un module 33 de
comparaison du rapport tz/tl avec une valeur 1-e. La sortie du module 33
est appliquée à un module 36 fournissant l'information selon laquelle la
hauteur H; de l'article de courrier est ou non supérieure à un seuil
prédéterminé SH. Un module 35 effectue par ailleurs le calcul de la
longueur de masquage L1 (à laquelle correspond la longueur D, de
l'enveloppe) à partir de la valeur t1 issue du compteur 21 et de la valeur
de la vitesse V de déplacement de la bande 6 du convoyeur.
Un exemple de traitement des données selon le procédé
conforme à l'invention sera explicité en référence à l'organigramme de la
figure 7.
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Un test 101 examine si le capteur Cl est activé. Si ce n'est pas
le cas, il y a retour à l'entrée de ce test 101. Si le capteur est activé, on
passe à l'étape 102 de démarrage du comptage de la durée de l'activation
du capteur Cl, puis un test 103 examine si le capteur Cl est toujours
5 activé. Lorsque le test 102 détecte la fin de l'activation du capteur Cl, on
passe à l'étape 104 d'arrêt du comptage de la durée de l'activation du
capteur Cl, puis à l'étape 105 de détermination de la valeur L1 à l'étape
106 de remise à zéro du compteur associé au capteur Cl. La sortie de
l'étape 106 est reliée à l'entrée du test 101 pour réinitialiser le processus.
10 La sortie du test 101 est en outre reliée à un test 107 qui
examine si le capteur Cz est activé. Si ce n'est pas le cas, on applique un
test 108 pour examiner si la fin du comptage de la durée d'activation du
capteur Cl est intervenue. Si oui, une étape 109 détermine que la valeur
L2 est nulle. Si non, il y a retour à l'entrée du test 107.
Si le test 107 détecte l'activation du capteur CZ, on passe à une
étape 110 de démarrage du comptage de la durée d'activation du capteur
C2. Ensuite, un test 111 examine si le capteur CZ est toujours activé. Si le
capteur C2 n'est plus activé, on passe à une étape 112 d'arrêt du
comptage de la durée de l'activation du capteur Cz, puis à une étape 113
de la détermination de la valeur L2 et à une étape 114 de remise à zéro du
compteur associé au capteur C2. Les sorties des étapes 105, 107, 113 sont
reliées à l'entrée d'une étape 115 de calcul du rapport L~/L1. Ensuite,
on passe à un test 116 pour examiner si L~/Ll > SH. Si oui, l'étape 117
affiche H > SH ; si non, l'étape 118 affiche H=0.
Par ailleurs, la sortie de l'étape 106 est reliée à l'entrée du test
101 pour réinitialiser le processus après le traitement d'un article de
courrier.
L'invention s'applique à un système de détermination du
montant d'affranchissement de courrier comprenant un dispositif de
mesure du poids et des dimensions d'articles de courrier, et dans lequel on
incorpore un dispositif de vérification au vol de la hauteur H; d'un article
de courrier tel que décrit précédemment. Le dispositif de mesure du poids
au vol peut être disposé en amont ou en aval du dispositif de vérification
au vol de la hauteur d'un article de courrier.
