Brevet FR2254067A1 — publié le 19750704

La présente invention concerne un appareil d'identification de nombres binaires représentés sous forme codée, Elle se rapporte plus particulièrement à un appareil d'identifi- cation de nombres binaires représentés sous forme codée sur un support, les si gnes binaires nolt et t'l't composant lesdits nombres binaires étant constitués res- pectivement par m et n repères de code comprenant une tête de lecture dudit support, des moyens de transmission des signes binaires lus et desmoyens de reconnaissance du nombre binaire lu. Il existe un grand nombre de dispositifs de ce type, notamment dans le domaine des organes périphériques des ordinateurs et plus particulière- ment dans les lecteurs de rubansperforés. Un exemple d'une telle réalisation est donné amans le brevet français nO 1 261 754. L'objet de l'invention dudit brevet est un générateur de base de temps applicable aux lecteurs de bandes perforées. Toutefeis, la technique connue des lecteurs de bandes perforées y est décrite en détail. Un autre exemple de réalisation d'appareil; de lecture de supports codés est donne dans le brevet français nO 2049 t28, dans lequel est décrit un dispositif de lecture dtinformations graphiques imprimées. Encore un autre exemple de réalisation dtappareil de lecture de support perforé est donné dans le brevet français nO 1 483 567 dans lequel est décrit un lecteur-vérificateur de cartes perforées. Toutefois, tous les dispositifs décrits ci-dessus présentent plusieurs inconvénients qui sont les suivants - la tête de lecture comporte toujours un ou des moyens de guidage afin de permettre un déplacement précis de ladite tête de lecture par rapport au support codé (ou vice-versa). Ces moyens de guidage alourdissent considérablement le système et augmentent son prix dans de granges proportions. - le procédé de lecture est direct, c'est-a-dire que des moyens sont prévus pour envoyer un signal (électrique, lumineux,...) vers le support codé tandis que les moyens de détection de la présence ou de l'absence d'une information sont situés de l'autre côté du support codé par rapport aux moyens pour envoyer un signal (brevet français nO 1 483 567, page 3, 1ère colonne). - d'une façon générale, tous ces dispositifs ne sont pas adaptés àla reconnaissance d'objets placés, par exemple, sur une channe de fabrication et comportant un ruban codé permettant l'identification desdits objets. Le système selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients. À cet effet, il comporte principalement un ruban constitué par un matériau réfléchissant la lumière sur lequel des nombres binaires sont représentés au moyen de repères de code non réfléchissant (ou vice-versa), chaque signe binaire "Os' et "1" étant représenté respectivement par m et n repères de code, par exemple des perforations. Ledit ruban est fixé sur l'objet à identifier tandis que pour effectuer la lecture dudit ruban est prévue une tête de lecture que l'on déplace sans guide sur ledit ruban. Les perforations représentant un signe binaire "O" ou 1 sont alignées sur un axe perpendiculaire à la direction de déplacement.Ladite tête de lecture comprend une première fenêtre subdivisée en p fentes de lecture et u-ie deuxième fenêtre adjacente à la première par laquelle est envoyée de la lumière en direction du ruban qui réfléchit (ou ne réfléchit pas) ladite lumière en l'absence (ou en présence) de perforations.Des conducteurs optiques issus desdites p fentes (1 conducteur par fente) conduisent la lumière réfléchie vers des phototransistors qui détectent la présence ou l'absence de perforations, tandis qu'un dispositif de validation détermine l'instant auquel le signe binaire a été totalement lu. Une variante préférentielle de l'invention est constituée par un support non réfléchissant tandis que les repères codés sont constitués, à l'aide d'un matériau réfléchissant, par des figures géométriques ayant de préférence les dimensions des fentes de la tête de lecture, les m ou les n repères de codes étant adjacents dans unemee ligne, de façon à former une figure continue.On conçoit qu'un tel système présente une très grande sou plesse d'emploi du fait e 11 absence de moyens de guidage de la tête de lecture, due à la grande tolérance angulaire de la tête de lecture. Celle-ci peut avantageusement comporter des rouleaux permettant un déplacement de ladite tête dans la direction convenable. Un autre avantage du système est dû au fait que la lecture par réflexion permet d'utiliser par exemple des rubans métalliques qui résisteront à la chaleur dans le cas où les objets à identifier doivent subir un traitement thermique. De plus, un tel système est particulièrement bon marché. Selon l'invention il est réalisé un appareil d'identification de nombres binaires représentés sous forme codée sur un support, les signes binaires "O" et "1" composant lesdits nombres binaires étant constitués respectivement par m et n repères de code comprenant une tête de lecture dudit support, des moyens de transmission des signes binaires lus et des moyens de reconnaissance du signe binaire lu, caractérisé en ce que ladite tête de lecture comporte une fenêtre en regard du support à lire, ladite fenêtre se subdivisant en p fentes distinctes qui zont chacune reliées aux moyens de transmission des signes binaires lus, la lecture desdits signes binaires s'effectuant par translation de ladite tête de lecture parallèlement au support coud. Suivant un mode préférentiel de réalisation, l'appareil selon l'invention est caractérisé en ce que le support est composé d'un matériau réfléchissant la lumière et les repères de code dtun matériau non réfléchissant, la tête de lecture comprenant une seconde fenêtre adjacente et parallèle à la première fenêtre, tandis que des moyens sont prévus pour envoyer de la lumière par ladite deuxième fenêtre sur ledit support, ladite lumière étant réfléchie vers la première fenêtre en l'absence de repères de code sur le support, tandis qu'aucune réflexion ne se produit à l'endroit d'un reprère de code dudit support. Suivant un autre mode préférentiel de réalisation, l'appareil selon l'invention est caractérisé en ce que le support est composé d'un matériau qui ne réfléchit pas la lumière et les repères de code sont composés d'un matériau réfléchissant, la tête de lecture comprenant une seconde fenêtre adjacente et parallèle à la première fenêtre, tandis que des moyens -sont prévus pour envoyer de la lumière par ladite deuxième-fenetre sur ledit support, ladite lumière étant réfléchie vers la première fenêtre en présence de repères de code sur le support, tandis qu'aucune réflexion ne se produit par ailleurs. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description des modes de réalisation suivants, donnés à titre d'exemples non limitatifs, conjointement avec les figures qui représentent La figure 1, un schéma global de la tete de lecture du système. Les figures 2a, 2b, 2c les différentes parties de la t8te de lecture de la figure 1. La figure 3, une vue schématique des fenêtres de la tête de lecture avec les conducteurs optiques associés. La figure 4, la position des fentes de lecture de la tête de lecture par rapport aux perforations représentant les signes binaires "Q" et "1". La figure 5, les repères de code et la tête de lecture dans le cas d'un support non réfléchissant et de repères de code réfléchissant la lumière. La figure 6, le circuit électronique de traitement des informations lues sur le support codé. Sur la figure 1, la tête de lecture se décompose en deux moitiés identiques 1 et 2 assemblées par vis telles que 6 -une fenêtre 3 permet d'introduire les fibres optiques (non représentées sur la figure) qui permettent d'en- voyer la lumière et de récapérer la lumière réfléchie- les rouleaux 4 et 5 permettent le déplacement de ladite tête sur le support codé. Les figures 2a, 2b et 2c représentent respectivement une vue de dessus (2a) et une vue de face-(2b) des pièces I ou 2 de la figure 1 tandis que la figure 2c représente un rouleau tel que 4 ou 5 sur la figure 1. Sur ces fi gures et sur les suivantes, les mêmes éléments que ceux des figures précédentes portent , les même références. Sur la figure 2a (partie 1 ou 2 de la tête de lecture), 3 repère la fente dans laquelle est introduite la fibre optique, tandis que 7 et 8 sont les cavités dans lesquelles viennent se loger les rouleaux de déplacement, 10 et t1- représentant les petites cavités dans lesquelles viennent se loger les axes desdits rouleaux - 9 et 12 représentent les cavités dans lesquelles sont introduites les vis de fixation des pièces 1 et 2. Sur la figure 2b, on retrouve les mêmes éléments que sur la figure 2a avec les mêmes références. Sur la figure 2c, on a représenté le rouleau 4 permettant le déplacement de la tête de lecture, muni de ses axes 15 qui vont se positionner dans les cavités telles que 10 et 11. Sur la figure 3, l'ensemble des fibres optiques 17, 18, 19, 20 associées respectivement aux fentes 22, 23, 24, et 25 est chargé de capter la lumière réfléchie par le support codé (non représenté sur la figure) et envoyée à l'aide de la fibre optique 21 sur la fenêtre 16. Dans cet exemple, il existe quatre fentes 22, 23, 24 et 25. La figure 4 représente un exemple de lecture de signes binaires, représentés respectivement par 3 perforations pour le signe binaire "l" et une perforation pour le signe binaire "O", à l'aide de la tête de lecture la figure 3 dont seul a été représenté l'ensemble des quatre fentes de lecture. Les lignes de perforations sont distantes de D et les perforations ont un diamètre O ; chaque fente a une largeur d et une longueur L.Dans l'exemple de réalisation décrit dans ce brevet, on a utilisé un ruban perforé suivant le code US ÀSC Il aux normes X 3-18 1967, pour lequel le diamètre ss des perforations était de 0,072 pouce, la distance entre les perforations voisines d'une même colonne étant égale à F, c'est-à-dire 0,1 pouce, tandis que la distance D entre deux colonnes de perforations est égale à 0,2 pouce (dans le code désigné ci-dessus, la séparation entre deux colonnes est de 0,1 pouce). D'autre part, on a choisi une tête de lecture telle que chaque fente a pour dimension L = 0,064 pouce et d - 0,02 pouce. On remarque que la dimension L de la tête de lecture est égale R + E, R étant égal à la moitié du diamètre ld (0,036 pouce) et E étant la distance entre les bords extérieurs de deux perforations voisines (0,1 - 0,072 2 0,028 pouce). Ces dimensions relatives sont celles qui donnent les meilleurs résultats. Le système électronique (représenté sur la figure 5) associé aux quatre fentes est réglé de telle façon que lorsqu'une fente se trouve à 50 ffi ou plus sur une perforation, le système détecte une perforation et dans le cas contraire (moins de 50.g de la surface de la fente sur une perforation) le système ne détecte pas de perforation. Sur exemple de la figure 4, les fentes hachurées détectent une perforation.Dans cet exemple, un bit "0" (1 perforation) sera reconnu du fait que deux fentes au plus détectent un trou tandis qu'un bit "1" sera reconnu du fait que plus de deux fentes détectent un trou. Un tel système permet une tolérance très large dans le positionnement de la tête de lecture. En effet, les essais effectués ont montré que les tolérances obtenues étaient les suivantes - tolérance angulaire : environ 300 - tolérance latérale de 2,4 mm de part et d'autre du centre de la piste dans le cas de quatre fentes et d'un codage avec 3 et t trous. On peut, pour augmenter la tolérance latérale du dispositif, utiliser un autre code de perforations : le tableau ci-dessous donne en fonction du nombre de fentes de la tête de lecture et du nombre de trous pour représenter le bit "ln, la tolérance latérale en fonction des canaux utilisés et du codage du bit ton. Nombre de Nombre fentes de trous du . 4 . 5 : bit l : 4,8 : "0" = 3 6,3 "0" = 3 "1" = 2, 3, 4 "1" = 2, 3, 4 :: 4 5,4 "0" = 4 8,7 "0" = 4 "1" = 2, 3, 4, "1" = 2, 3, 4, 5 5 5 8 "0" = 2, 4 9 "0" = 3 "1" = 1, 2, 3, "1" = 1, 2, 3, 4, 5 4, 5 t t Exemple :Dans le cas de quatre fentes et 5 trous pour le bit "l" (case en bas et à gauche du tableau), la tolérance latérale est de 8 mm (4 mm de part et d'autre de l'axe central) tandis que le bit "0" est représenté par deux perforations (canaux 2 et 4) et le bit "1" par cinq perforations (canaux t, 2, 3, 4 et 5). La figure 5 représente un autre exemple de lecture de signes binaires représentéss respectivement par un rectangle pour le bit "O" et cinq rec- tangles pour le bit "1". Ces cinq rectangles représentés par les repères 61, 62, 53, 64 et 65 sur la figure sont séparés sur cette figure par des pointillés. Cette séparation est une séparation théorique qui n'existe pas en pratique, le bit "1" étant simplement représenté par un grand rectangle de dimension longitudinale cinq fois plus grande que le rectangle 60 représentant le bit "O". Ces rectangles peuvent Qtre constitués par tous types de corps réfléchissants placés sur un support non réfléchissant (su bort non représenté sur la figure).Le fonctionnerlent de ce dispositif est identique à celui décrit à l'aide de la figure 4, à la seule différence que dans ce cas, les repères de code réfléchissent la lumière alors que le support ne la réfléchit pas. La fiabilité d'un tel procédé de codage est encore plus grande que dans le cas décrit à l'aide de la figure 4, le réglage des circuits électroniques (décrits ci-dessous) étant plus simple. La figure 6 représente le circuit électronique de traitement des signaux lumineux envoyés par les fentes par l'intermédiaire des fibres optiques. La description qui va suivre se réfère à l'exemple d'un support réfléchissant et de repères codés ne réfléchissant pas la lumière. Les quatre fibres optiques (non représentées sur la figure) conduisent la lumière sur les phototransistors 30, 31, 32 et 33 dont les circuits de polarisation ntont pas été représentés pour des raisons de simplicité. Lesdits phototransistors sont connectés respectivement aux amplificateurs et détecteurs de niveau (Trigger) 37 et 38, 36 et 39, 35 et 40 et 34 et 41.Les sorties respectives D, C, B et A desdits détecteurs de niveau 38, 39, 40 et 41 sont connectées d'une part à une porte ET 52 dont la sortie délivre en 53 un bit de validation et d'autre part, respectivement aux bascules bistables 45, 44, 43 et 42 (sur l'entrée S desdites bascules bistables de type R - S). Les sorties Q desdites bascules 45, 44, 43 et 42 sont reliées au décodeur 46 qui délivre un bit "O" ou "1" suivant le cas. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant avant de lire une nouvelle colonne, un signal "O" est envoyé sur la ligne RAZ à laquelle sont connectées toutes les entrées R des bascules bistables 42, 43, 44 et 45. Entre deux colonnes de perforations, lorsque la tête de lecture se déplace, étant donné que l'en utilise un ruban réfléchissant la lumière, les détecteurs de niveau détectent de la lumière (au delà de 50 ) et les quatre points A, P, C et D sont au niveau "1".Donc après l'envoi du signal "0" sur la ligne RhZ, les sorties Q des bascules bistables sont à "O" et lorsque le niveau redevient égal à "l" sur PJLZ, lesdites sorties 47, 48, 49 et 50 restent à l'état "O". Lorsque par déplacement de la tête de lecture, les fentes de ladite tete arrivent en regard des perforations (éventuelles) d'une colonne, les détecteurs de niveau correspondant à des fentes éclairées à moins de 50 > envoient un signal "0" sur les entrées S des bascules correspondantes, ce qui se traduit par l'apparition d'un signal "1" à la sortie desdites bascules.Le décodeur 46, suivant le nombre de "O" se trouvant sur ses entrées 47, 48, 49 et 50, transmet en 51 un bit "0" (deux entrées ou moins à "O") ou un bit "l" (plus de deux entrées à "lu). Afin que la lecture soit vraie, il faut attendre que le bit de validation en 53 soit redevenu égal à "1" c'est-à-dire que tous les points A, B, C et D sont à nouveau à "1" (ce qui veut dire que toutes les fentes sont sur une partie de ruban sans perforation). À partir de cet instant, la lecture du bit en 51 est déclenchée et l'information est transmise vers des moyens de traitement non représentés sur la figure. il est évident que le circuit électronique qui vient d'être décrit reste identique dans le cas où le support devient non réfléchissant et les repères de code réfléchissant. il suffit pour cela de passer en logique négative, du fait de l'inversion des parties réfléchissantes et non réfléchissantes par rapport au cas qui vient dêtre décrit. La présente description faisait état de types particuliers de tête de lecture et de circuits électroniques tels que bascules R - S etc... il est bien évident que l'on reste dans le cadre de l'invention en effectuant toute modification susceptible autre accomplie par l'homme de l'art de façon plus ou moins évidente. REVENDICATIONS 1. Appareil dkidentification de nombres binaires représentés sous forme codée sur un support, les signes binaires "0" et "1" composant lesdits nombres binaires étant constitués respectivement par m et n repères de code, comprenant une tête de lecture dudit support, des moyens de transmission des signes binaires lus et des moyens de reconnaissance du signe binaire lu, caractérisé en ce que ladite tête de lecture comporte une fenêtré en regard du support à lire, ladite fenêtre se subdivisant en p fentes distinctes qui sont cha- cune reliées aux moyens de transmission des signes binaires- lus, la lecture desdits signes binaires s'effectuant par translation de ladite tête de lecture parallèlement au support-codé. 2. Appareil selon la revendication l, caractérisé en ce que le support est composé d'un matériau réfléchissant la lumière et les repères de code d'un matériau non réfléchissant, la tête de lecture comprenant une seconde fenotre adjacente et parallèle à la première fenêtre, tandis que des moyens sont prévus pour envoyer de la lumière par ladite deuxième fenêtre sur ledit support ladite lumière étant réfléchie vers la première fenêtre en l'absence de repères de code sur le support, tandis qu'aucune réflexion ne se produit à l'endroit d'un repère de code dudit support. 3. appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les repères de code sont des perforations circulaires, de rayon égal à R et équidistantes entre elles sur une même ligne de m ou n perforations, la distance entre les bords extérieurs les plus proches de deux perforations d'une même ligne étant égale à E, tandis que chacune des p fentes de la première fenêtre a une largeur égale à R + E. 4. Appareil selon l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce que m et n sont respectivement égaux à 1 et 8 tandis que le nombre p de fentes de ladite première fenêtre est égal è 6, la tolérance latérale et angulaire du positionnement de la tête de lecture par rapport au ruban étant telle que la lecture s'effectue sans utilisation de moyens de guidage de ladite tête. 5. Appareil selon lune des revendications 1È1,3, caractérisé en ce que m et n sont respectivement égaux à 1 et 3 tandis que le nombre p de fentes de ladite première fenêtre est égal à 4, la tolérance latérale et angulaire du positionnement de la tête de lecture par rapport au ruban étant telle que la lecture s'effectue sans utilisation de moyens de guidage de ladite tête. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est composé d'un matériau qui ne réfléchit pas la lumière et les repères de code sont composés d'un matériau réfléchissant, la tête de lecture comprenant une seconde fenêtre adjacente et parallèle à la première fenêtre, tandis que des moyens sont prévus pour envoyer de la lumière par ladite deuxième fenêtre sur ledit support, ladite lumière étant réfléchie vers la première fenêtre en présence de repères de code sur le support, tandis qu'aucune réflexion ne se produit par ailleurs. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les repères de code sont constitués par des figures géométriques de mêmes dimensions que les fentes de ladite tête de lecture et adjacentes les unes par rapport aux autres. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que m et n sont respectivement égaux à l et 5 tandis que le nombre p de fentes de ladite première fenêtre estegal à 4, la tolérance latérale et angulaire du positionnement de la tête de lecture par rapport au support étant telle que la lecture s'effectue sans moyens de guidage de ladite tête. 9. Appareil selon l'une des revendications l à 8, caractérisé en ceque ladite tête de lecture comporte également deux rouleaux cylindriques disposés parallèlement aux deux fenêtres, de part et d'autre desdites fentes, lesdits rouleaux permettant le déplacement de la tête de lecture par roulement sur le support codé. 10. Appareil selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les moyens de transmission des signes binaires lus sont constitués par p conducteurs distincts en fibre optique qui transmettent respectivement aux moyens de reconnaissance du nombre binaire lu, la lumière réfléchie par le support ou les repères de code en direction de chacune desdites fentes. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de reconnaissance du nombre binaire lu comportent p voies électroniques distinctes, un décodeur et un circuit de validation de lecture, chacune desdites p voies électroniques reliées respectivement aux p conducteurs en fibre optique délivrant un signal électrique au décodeur indiquant le passage de la fente correspondante sur une portion de support comportant ou ne comportant pas de repères de coude. 12. Appareil selon l'ensemble des revendications 5 et Il ou 8 et 11, caractérisé en ce que chacune des quatre voies électroniques distinctes comporte un phototransistor suivi d'un amplificateur, d'un détecteur de niveau et d'une bascule bistable, le phototransistor étant soumis à la lumière issue du conducteur en fibre optique associé audit phototransistor tandis que le détecteur de niveau délivre un signal Hbas" ou "haut" sur une entrée de la bascule bistable suivant que la fenêtre de la tête de lecture placée à l'autre extrémité de la fibre optique passe ou ne passe pas au-dessus d'un repère de code, le circuit de validation de lecture d'une ligne de repères de code représentant un nombre binaire envoyant un signal électrique de validation au décodeur lorsque toute la ligne correspondante a été lue, tandis que le décodeur délivre un bit "l" Si plus de deux repères de code ont été détectés dans la ligne et un bit "O" dans le cas contraire.