Brevet FR2264327A1 — publié le 19751010

L'invention se rapporte d'une manière génerale au problème du tri sélectif d'objets appartenant àun même ensemble, et concerne plus particulierement un procédé, un dispositif et un appareil permettant la sélection quasi-aléatoire d'un nombre donné ou d'une proportion déterminée des objets relevant de l'une des classes d' un ensemble hiérarchisé. Ce problème de tri- sélectif d'objets se pose fréquemment dans de nombreux domaines d'application, par exemple dans l'industrie en vue de contrôler la qualité de fabrication de produits, ou bien dans le domaine du commerce pour évaluer par voie statistique le marché potentiel de biens de grande consommation. La sailtion la plus simple à de tels problèmes est d'affecter à chaque article de l'ensemble un numéro d'ordre univoque, et de sélectionner certains d'entre eux en fonction de critères fondés sur une série aléatoire, par exemple la suite des décimales du nombre pi Cette solution parfaite sur le plan du hasard du choix des obj-ets a toutefois pour inconvénients d'tre de mise en oeuvre relativement complexe, et notamment d'exiger l'emploi de moyens de calcul automatique, mais surtout de se mal prêter au choix sélectif d'objets répartis entre plusieurs classes hiérarchiques, par ex-emple les personnes appartenant aux différentes catégories socio-professionnelles d'un échantillon de population. L'invention vise précisément à résoudre ce problème du choix sélectif objets dans un ensemble hiérarchisé, et ce par des moyens très simples pouvant être mis en oeuvre de manière quasi-artisanale et à petite échelle. te procédé conforme à l'invention pour la sélection quasialéatoire d'un nombre donné ou dlune proportion déterminée des objets appartenant à l'une quelconque des classes d'un ensemble hiérarchisé est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement:: - à assigner chaque objet à l'une au moins de m classes; -à porter en correspondance sur chaque objet m codes chacun formé d'au plus un repère identifiable à l'un des éléments d'un mot de code à ç positions pondérées permettant de-représenter tout entier inférieur ou égal à leur somme s; - à affecter à chaque classe un coefficient multiplicateur k tel que k.s soit au moins égal au nombre des objets qui lui sont assignés, et à porter tout code correspondant à cette classe et formé d'un repère de poids q sur k.q de ces objets;; - et à identifier et sélectionner parmi tous les objets de l'en- semble ceux dont le code correspondant à une classe de coefficient s"identifie à l'un des éléments d'un mot de test de même format qu'un mot de code et de poids total n, soit k.n objets. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité est avantageusement constitué par un ensemble de cartes d'identification dont chacune représente un objet de l'ensemble et porte une grille virtuelle de dimensions et disposition normalisées formée de m colonnes et 2 lignes correspondant respectivement aux classes d'objets et aux positions d'un mot, chacun des repères associés à un objet étant constitué par une marque telle qu'une perforation située au noeud approprié de la grille. Un appareil pour la sélection des cartes d'un dispositif d' identification du type indiqué comprend essentiellement: - un réceptacle agencé pour recevoir et arrêter une carte dans une position bien déterminée; - un système de lecture capable de détecter la présence d'une marque en un noeud quelconque de la grille de repères portée sur ladite carte; - des moyens de programmation du système de lecture pour en limiter l'action à un ou plusieurs noeuds spécifiés; - et des moyens de signalisation couplés au système de lecture et sélectivement excités lorsqu'une marque est présente sur la carte en l'un au moins des noeuds spécifiés par les moyens de programmation. Selon un mode de réalisation préféré, et comme déjà indiqué, les marques sont constituées par des perforations pratiquées dans les cartes; de manière corollaire, le système de lecture comprend avec avantage une source lumineuse et au moins un capteur photosensible disposés de part et d'autre de la carte d'identification en place dans son réceptacle et contre laquelle est disposée une carte de sélection de présentation similaire pourvue de perforations aux noeuds sélectionnés mais occultant la lumière au droit des autres noeuds. Il suffit donc qu-e deux perforations se présentent en alignement pour que les moyens de sigalisation se trouvent excités. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif illustré par les dessins annexés, sur lesquels: tes Figures 1 et 2 illustrent deux systèmes de codage utilisables par l'invention; Les Figures 3 et 4 représentent respectivement deux grilles de codage et de test mises en oeuvre par l'invention; La Figure 5 représente schématiquement une carte de sélection portant une grille de test et un jeu de cartes dtidentification portant une grille de codage conformes à ltinvention; Les Figures 6 et 7 représentent respectivement en coupe frontale et en coupe transversale un appareil pour la sélection de cartes dutype montré sur la Figure 5; et La Figure 8 donne le schéma de circuits électriques associés à l'appareil des Figures 6 et 7. Le système de codage illustré par la Figure 1 fait emploi de quatre positions de code pondérées P1-P4 de poids respectifs q = 1,2,3 et 4 permettant de représenter séparément ou par combinaisons additives tous les nombres entiers compris entre 1 et leur somme s (soit 10) et, par défaut, le nombre zéro. On remarquera que certains de ces nombres (3 à 7) peuvent entre représentés par deux combinaisons dis-tinctesa,b (par exemple, 5a = 1+4 5b = 2+3),et que chaque position intervient également (à savoir huit fois) dans les seize combinaisons possibles; c'est dire que chacune des quatre positions a autant de chances (une sur deux) de figurer dans une quelconque combinaison choisie au hasard. ta- Figure 2 illustre un système de codage répondant aux mimes critères, mai-s selon lequel les quatre positions P'1-Pt4 de poids respectifs qt= 1,2,4 et 8 se combinent d'une seule manière pour représenter chacun des entiers compris entre I et 15. tes Figures 3 et 4 montrent respectivement une grille GR pour.l'identification d'un objet et une grille GS pour la sélection d'un nombre donné ou dune proportion déterminée d'objets dans 1' une des classes d'un ensemble. chacune de ces deux grilles GE,GS comporte d'une part quatre colonnes Cl-C4 respectivement affectées aux différentes classes de l'ensemble, et d'autre part quatre lignes correspondant respectivement aux quatre positions pondérées P1-P4 du système de codage 1-2-3-4 utilisé. La grille d'identification GR comporte en outre une ligne supplémentaire Po correspondant à une position de poids nul, qui permet d'indiquer positivement qu' un objet n'appartient pas à une ou plusieurs des classes C1-C4, en portant sur cette ligne une marque dans la ou les colonnes voulues. En effet, selon un aspect essentiel de l'inventian, la grille d'identification GR de la Figure 3 comporte dans chacune de ses colonnes C1-C4 un unique repère R, pourvu sur le dessin d'un double indice identifiant la colonne et la ligne auxquelles il appartient. Chacun de ces repères R peut être matériellement constitué par une marque opaque, un symbole, une plage magnétisée, etc... dans le cas où la grille est portée par un objet de configuration quelconque; dans le cas préféré où cette grille est portée sur une carte constituant l'objet lui-méme ou bien sur une fiche attachée à un objet à identifier, les repères R sont simplement et avantageusement constitués par des perforations ou fenêtres transparèntes pouvant être facilement lues par des moyens optiques. Dans tous les cas, la grille d'identification GR est bien entendu disposée à un emplacement et dans une orientation relative normalisés. Selon un autre aspect essentiel de l'invention, à chacune des colonnes C1-C4 est attaché un coefficient multiplicateur k tel que le produit k.s soit égal au nombre des objets affectés à la classe correspondante, et parmi ces objets, le nombre de ceux dont lagrille dtidentification GR compasse dans la colonne concernée un repère R de poids q est égal à k.q. En pratique, les classes sont avantageusement hiérarchisées, c'est à dire dotées de coefficients k formant une série géomètrique et par exemple égaux à des puissances successives de -s=l0, soit 1-10-100-1.000...et donc comprennent respectivement un nombre max-imal d'objets égal à 10-100 1.000-10.000..De la sorte, il est possible de sélectionner de manière quasi-aléatoire un pourcentage quelconque des objets de lt ensemble, en choisissant d'une part la classe de rang approprié (par exemple k=10 pour 1; et d'autre part la valeur du mot de test (par exemple n=+) porté sur la grille de sélection GS. Cette grille de sélection GS, montrée sur la Figure 4, présente le même format qu'une grille d'identification GR, mais à la différence de cette dernière comporte dans une seule colonne (C2) correspondant à la classe des objets à sélectionner un ou plusieurs points de test T de même nature qu'un repère R et dont la position ou la combinaison de valeur n indique le nombre ou la proportion des objets à sélectionner dans la classe spécifiée, soit k.n. Ainsi, sur la Figure 5, la colonne C2 de coefficient k=10 comporte deux points de test T21,T23 de poids respectifs 1 et 3, de sorte que n=4 et que 40 objets seront sélectionnés, boit 4oSi N=10.000. Cette sélection s'effectue, comme déjà indiqué, en comparant chacune des grilles d'identification GR à une grille de sélection GS, et en retenant ceux des objets dont la grille GR comporte au moins un repère R coincidant avec un point de test T de la grille CS. La comparaison est particulièrement aisée lorsque les objets à sélectionner sont constitués ou représentés par des cartes perforées et que le mot de test est porté sur une carte de présentation similaire: Ainsi, dans le cas illustré sur la Figure 5, la carte de sélection CS 10.6b comporte dans la colonne de coefficient 10 trois points de test de poids respectifs 1, 2 et 3, soit 6 au total.Le processus de comparaison aboutit donc à sélectionner, commerepré- senté, les dix cartes d'identification CR 10.1 qui portent un repère de poids 1 dans la colonne 10, ainsi que les vingt cartes CR 10.2 et les trente cartes CR 10.3 qui portent respectivement les repères de poids 2 et 3 dans cette même colonne. Au total, soixante cartes sont donc sélectionnées (k.n = 10.6 = 60). Par contre, les quarante cartes CR 10.4 portant le repère 4 dans la colonne 10 et les N-(60+40)=N-100 cartes CR 10.0 portant le repère de poids nul dans cette meme colonne ne sont pas retenues. Dans la représentation simplifiée de la Figure 5, Ies repe- res R portés dans les trois autres colonnes de chaque carte d'identification CR n'ont pas été représentés, puisqu'ils n'interviennent pas dans le processus de sélection considéré. Inversement, les grilles de repères figurées sur ces cartes pour faciliter la lecture du dessin sont de préférence omises en pratique puisque dépourvues de toute utilité et même indésirables dans le cas où le mode de codage utilisé doit rester secret, ou au moins difficilement déchiffrable par des tiers. Par contre, une telle grille est avantageusement portée sur la carte de sélection CS pour en faciliter la perforation à la demande, la ligne de poids nul étant toutefois omise puisque sans utilité pour la détermination du nombre des cartes à sélectionner.Enfin, les cartes dtidentification CR sont de préférence agencées de manière que la lecture des repères R ne puisse s'effectuer que lorsque la carte est dans une position relative correcte par rapport à la carte de sélection CS ou aux moyens de référence équivalents; cette dernière carte peut en effet être remplacée par exemple par un empilage de plaquettes pourvues chacune d'une fente parallèle aux lignes ou colonnes. On va maintenant décrire en se référant aux Figures 6 à 8 un exemple particulièrement simple de réalisation d'un appareil pour la sélection manuelle de cartes d'identification CR comportant au moins un repère coincidant avec un point de test d'une carte de sélection CS. Les cartes sont du type schématiquement montré sur la Figure 5 et portent des repères ou points de test constitués par de simples perforations. L'appareil choisi comme exemple comprend essentiellement un réceptacle 10 montré en coupe frontale et transversale sur les i- gures 6 et 7 respectivement, un ensemble électro-optique. associé schématiquement représenté sur la Figure 7 et des circuits électriques de signalisation dont le schéma est donné sur la Figure 8. Le réceptacle 10 est constitué par un empilage de plaquettes judicieusement découpées et assemblées par rivetage. Les plaquettes extrêmes 11,16 comportent une simple fenêtre F dont les dimensions et la disposition correspondent à celles de la grille de repères G d'une carte d'identification CR en place dans le réceptacle 10. Cette carte est revue dans une fente de dimensions appropriées 18 délimitée par les deux éléments 14a/b d'une plaquette intermédiaire encadrée par deux plaquettes 13,15 pourvues au droit des fenêtres F d'une pluralité de trous 20 alignés avec les noeuds de la grille G de la carte CR en place. Entre la plaquette extrême 11 et la plaquette perforée 13 est interposée une plaquette 12 formée de deux bandes parallèles délimitant un couloir pour le passage de la carte de sélection CS transversalement à la carte d'identification OR. Les deux cartes étant de même format, ce couloir 17 présente les mêmes dimensions transversales que la fente 18. Des dispositions appropriées sont prévues pour garantir la mise en place correcte de la carte CR dans la fente 18 du réceptacle 10: La grille G est située dans l'un des angles de la carte CR délimités par ses deux médianes, et le petit côte correspondant de cette carte comporte au voisinage de son angle opposé une encoche E destinée à coopérer avec un détrompeur D constitué par une tige traversant l'empilage des plaquettes au niveau du fond de la fente 18. De la sorte, toute inversion de la carte CR amène la grille G en dehors des fenêtres F et interdit l'engagement complet de la carte dans la fente 18; en outre, aucune perforation ne peut venir encorncidence avec un trou 20, mime momentanément au cours d'une insertion erronée, comme montré en trait mixte. De même, des dispositions appropriées garantissent la-mise en place correcte de la carte de sélection CS-dans le couloir 17: Au milieu du flanc supérieur de ce dernier est agencé un dispositif d'indexation I, par exemple constitué par une lame élastique cambrée en V très ouvert et librement encastrée dans un logement de forme appropriée découpé dans la partie supérieure de la plaquette intermédiaire 12. L'autre du cliquet ainsi formé coopère avec des encoches pratiquées dans le rebord supérieur de la carte CS et dont l'espacement correspond au pas de la grille G Ces encoches, situées sur l'une des moitiés du rebord de la carte CS, permettent d'amener une rangée de perforations alignées sur sa médiane transversale et constituant le mot de test sur l'une quelconque des colonnes significatives de la carte d'identification OR,- en se référant à l'échelle portée sur l'extrémité de la carte de sélection CS. Ces dispositions facilitent donc le processus de sélection tout en interdisant toute mise en place erronée de la carte CS. En outre, elles ont pour avantage de limiter à seize le nombre des cartes de sélection CS nécessaires pour extraire un nombre queleon- que de cartes dtidentification CR (chacune correspondant à l'une des combinaison du système de codage 1-2-3-4 utilisé).Enfin, 1' échange par inadvertance de cartes des deux types , quelle que soit la substitution opérée, ne permet d'amener en coincidence aucune de leurs perforations respectives. Ces mesures de sécurité sont complétées par l'emploi d'un micro-interrupteur K monté dans un logement 19 ménagé à la base de l'empilage et dont le levier de commande porte un téton coulissant dans un passage ménagé entre les deux parties de la plaquette 14a/bpour déboucher au fond de la fente 18 au droit de l'encoche E d' une carte CR inversée (représentée entrait mixte).Ce micro-interrupteur K,- - qui ne peut être fermé que lorsqu'une carte CE est correctement mise en place dans le réceptacle 10, contre l'alimentation du système de lecture électro-optique et des circuits de signalisation associés, qui vont maintenant être décrits en se référant aux Figures 7 et 8 respectivement: Le système de lecture comprend essentiellement une source lumineuse et un capteur photosensible disposés de part et d'autre du réceptacle 10 au droit des fenêtres F.La source est symboliquement représentée par un lampe L située au foyer d'un miroir conca veM1 recouvrant la fenêtre F de la plaquette ll I1 est toutefois bien évident que pourrait être utilisée toute autre source lumineuse capable d'éclairer uniformément la fenêtre F, par exemple une plaquette électroluminescente, ou bien d'éclairer sélectivement les débouchés des trous 20, par exemple à l'aide de fibres optiques ou autres guides de lumière. De même, le capteur photosensible est symboliquement représenté par un phototransistor situé au foyer d'un miroir concave M2 recouvrant la fenêtre F de la plaquette 16. Dans ce cas encore il est bien évident que d'autres types de capteurs pourraient être utilisés, par exemple une plaquette portant une grecque photorésistante ou une matrice de photodiodes. Comme montré sur la Figure 8, la lampe L est montée en série avec une source d'alimentation Â et le micro-interrupteur K, et par suite ne s'allume que lorsqu'une carte d'identification CR est correctement mise en place dans le réceptacle 10. Le phototransistor 91 est branché aux bornes de la lampe L, en série avec un relais Z ou avec l'entrée d'un circuit électronique équivalent. Ce relais ne peut donc être excité qu'à la double condition qu'une carte CR soit correctement en place dans la fente 18 et comporte au moins une perforation alignée avec une perforation de la carte de sélection CS en place dans Ie couloir 17.Si besoin est, la présence de cette dernière pourrait être vérifiée au moyen d'un second micro-interrupteur monté en série avec le premier. Le relais Z actionne un contact;Tnverseur qui, lorsque l-'in- terrupteur K est fermé et selon qu'il se trouve en position de repos (comme représenté) ou en position de travail, allume respectivement un voyant Vo ("NON") ou un voyant V1 ("OUI") pour signifier que la carte CR testée doit être écartée ou sélectionnée. Une action positive est donc assurée pour chaque essai, ce qui permet de vérifier qu'il a été correctement effectué et que l'appareil est est en bon état de fonctionnement. Bien évidemment, les voyants Vow V1 pourraient être remplacés par d'autres moyens de signalisation et/ou couplés à des moyens de tri automatique des cartes testées. C'est dire d'une manière plus générale que l'invention n'est nullement limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et illustrés à titre d'exemples, mais au contraire comprend tous leurs équivalents techniques, pris séparément ou en combinaison et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour la distribution d'objets entre plusieurs classes et la sélectio-n quasi-aléatoire d'un nombre donné ou d'une proportion déterminée d'objets dans l'une quelconque desdites classes, caractérisé en ce qutil consiste essentiellement: - à assigner chaque objet à l'une au moins de m classes; - à porter en correspondance sur chaque objet m codes C chacun formé d'au plus un repère R identifiable 9 l'un des éléments d'un mot de code à positions pondérées P permettant de représenter séparément ou par combinaisons additives tout entier inférieur ou égal à la somme s de leurs poids respectifs;; - à affecter à chaque classe un coefficient multiplicateur k tel que k.s soit au moins égal au nombre des objets qui lui sont assignés, et à porter tout code correspondant à cette classe et formé d'un repère de poids q sur kva de ces objets; - et à sélectionner parmi tous les objets de ltensemble ceux dont le code correspondant à une classe de coefficient k s'identifie à~l'un des éléments-d'un mot de test de même format qu'un mot de code et de poids total n, soit k.n objets. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le choix des P positions d'un mot de code ou de test et celui de leurs combinaisons additives sont tels que toutes lesdites positions contribuent-ègalement à la représentation de l'ensemble des entiers. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre maximal des objets assignés à une même classe est égal à 10k. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la somme s des poids respectifs des p positions d'un mot de code ou de test est égale à 10. 5. Procédé selon l'ensemble des revendications 2 à- 4, caractérisé en ce que le format d'un mot de code ou de test comprend quatre positions de poids respectifs 1-2-3-4 et éventuellement une position supplémentaire de poids nul. 6. Dispositif d'identification pour la lise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque objet est constitué ou représenté par une carte OR de format normalisé comportant une grille virtuelle G de dimensions et disposition normalisées formée de m colonnes et p lignes correspondant respectivement aux m classes d'objets et aux 2 positions d'un mot, chacun des repères R associés à un objet étant constitué par une marque portée au noeud correspondant de la grille. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les marques portées sur chaque carte CR sont constituées par des perforations ou fenêtres transparentes. 8. Dispesitif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que la carte CR étant de format rectangulaire, e la grille virtuelle G est portée à l'intérieur de l'un de ses quadrantsdélimités par ses deux médianes. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que chaque carte CR est pourvue d'encoches périphériques ou autres dispositions ayant une fonction de détrompage, d'indexation ou de spécification d'une catégorie d'objets. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'ordre de succession des lignes et/ou des colonnes de la grille virtuelle G-diffère de celui des positions d'un mot et des classes dtobjets, respectivement. 11.. Dispositif selon 1 'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qutil comprend en outre un jeu de cartes CS en nombre égal à celui des positions et de leurs combinaisons, et dont chacune comporte une rangée de perforations correspondant à un mot de test et des encoches périphériques ou autres moyens d'indexation permettant d'amener ladite rangée de perforations en coincidence avec l'une quelconque des colonnes de la grille d';ne carte d'identification d'un objet. 12. Appareil pour la sélection des cartes d'un dispositif d' identification selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement: - un réceptacle 10 agencé pour recevoir et arrêter dans une posr tion bien déterminée une carte d'identification OR; - un système de lecture capable de détecter la présence d'une marque en un noeud quelconque de la grille de ladite carte; - des moyens de programmation du système de lecture pour en limiter ltaction à un ou plusieurs noeuds spécifiés d'une colonne déterminée de ladite grille;; - et des moyens de signalisation et/ou de tri automatique cou -plés au système de lecture et sélectivement excités selon qutune marque est présente on non sur la carte en 1 'un au moins des noeuds spécifiés par les moyens de programmation. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le système de lecture comprend au moins une source lumineuse L et au moins un capteur phôtosensible pj respectivement situés de part et d'autre de la carte CR en place dans son réceptacle et au droit de ses perforations ou fenêtres transparentes. 14. Appareil selon la revendication 13, caradtérisé en ce que les moyens de programmation comprennent au moins un écran occultant la lumière de la source au droit des noeuds autres que ceux spécifiés, et par exemple constitué par une carte de sélection selon la revendication 11. 15. Appareil selon-l'une quelconque des revendications 12 à 14 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour inhiber le système de lecture et/ou les moyens de signalisation ou de tri en cas de mise en place incorrecte de la carte d'identification CR ou de tentative de lecture d'une carte de sélection OS. 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le réceptacle 10 est constitué par un empilage de plaquettes découpées et perforées délimitant une fente pour l'insertion d'une carte d'identification et un couloir pour le passage d'une carte de sélection, ainsi que des fenêtres et trous au droit de la grille de repères.