Brevet FR2576732A1 — publié le 19860801

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRANSMISSION D'INFORMATIONS CODEES La présente invention a trait à un nouveau procédé de transmission d'informations codées et, plus précisément, à un procédé permettant d'appliquer ou incorporer sur un support quelconque une information quelconque codée de manière à incorporer son propre rythme ou horloge de lecture. Le but de l'invention est de proposer un système-de transmission d'informations codées particulièrement fiable et sûr, et susceptible d'être mis en oeuvre, au niveau de la nature du moyen de codage, de manière extrêmement simple et peu coûteuse, en particulier en recourant à des caractères ou signes universellement utilisés tels que des caractères d'un alphabet par exemple. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de transmission d'informations codées caractérisé en ce qu'it consiste, d'une part, à appliquer ou incorporer par tous moyens appropriés sur un support quelconque une séquence de n paquets d'emplacements de caractères ou signes, groupés les uns a la suite des autres et de même longueur et comportant chacun un même nombre n d'emplacements occupés ou non par L'un de p caractères ou signes prédéterminés, chaque combinaison de ces p caractères ou signes dans un paquet correspondant, selon une loi de codage prédéterminée, à un nombre, une lettre ou signe, ou groupe de lettres ou signes quelconques, ladite toi de codage étant telle que dans n'importe quel paquet l'emplacement de rang q soit occupé par un caractère ou signe présentant un élement signifiant situé toujours au même endroit a l'intérieur dudit paquet, la succession régulière -2- i éme dans ladite séquence desdits éléments signifiants de qième rang déterminant ainsi un rythme d'horloge dit horloge codée, et, d'autre part, à restituer l'information codée dans ladite séquence en lisant d'un bout à l'autre la séquence de façon à détecter et positionner dans le temps tous les éléments signifiants de tous Les caractères ou signes, en comparant un étalon de temps dit horloge étalon correspondant à ladite horloge codée, à la succession d'éléments signifiants lue, de manière itérative jusqu'à trouver la coincidence entre les horloges codée et étalon, puis en décodant le contenu des paquets successifs de la séquence ainsi rigoureusement calés dans l'échelle de temps défini par l'horloge étalon. De préférence les p caractères sont choisis parmi les lettres d'un alphabet et plus précisément celles susceptibles d'être individualisées à partir d'un élément signifiant aisément identifiable par le système de lecture et que l'on retrouve dans chacune des p lettres choisies. A l'intérieur de chaque paquet de la séquence les éléments signifiants des diverses lettres sont susceptibles d'occuper des emplacements régulièrement espacés et caractérisés par leur rang. L'horloge codée peut être calée sur les éléments signifiants se trouvant au premier rang, c'est-à-dire ceux que l'on rencontre en premier dans chaque paquet, auquel cas bien entendu un tel élément signifiant doit se trouver au premier rang de chaque paquet de la séquence. Mais l'horloge codée peut être calée sur les éléments signifiants d'un autre rang. Afin de bien expliquer le procédé de l'invention on va décrire ci-après un mode de mise en oeuvre en référence aux dessins annexes sur lesquels: Figure la illustre un exemple de codage selon l'invention; - Figure lb illustre l'échelle de temps définie par l'horlo- ge codée intégrée au code de la figure la; - Figure lc représente les positions possibles dans un paquet des éléments signifiants des lettres de codage choisies; - Figure ld représente les signaux de lecture du code de la figure la; -3- - Figure le représente un mode de codage des chiffres 0 à 7 par le systeme illustré par la figure la; - Figure If montre les quatre types d'écarts entre éléments signifiants dans le système illustré par La figure la; - Figure lg montre le positionnement dans le temps, à' L'in- térieur d'une unité de temps de l'horloge codée, des éléments signifiants possibles; - Figures 2a à 2c illustrent divers modes de Lecture d'une information codée du type de La figure la; - Figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation de l'ensemble d'un système de Lecture apte à traiter les informations conformément à l'invention; - Figure 4 illustre une variante de réalisation du dispositif de la figure 3, et - Figure 5 représente un organigramme de traitement numéri- que des signaux de Lecture en vue d'établir La coïncidence entre horloge codée et horloge étalon. Dans l'exemple illustré par la figure la on a représenté une séquence de six paquets successifs de deux emplacements possibles-, soit d'un bLanc, soit de l'une des lettres choisies dans Le groupe formé par Les trois Lettres majuscules H,I et L de l'alphabet latin. Certains groupes (1er,2ème,4ème,5ème,6èreie) comportent deux lettres, L'un (3ème) n'en comportant qu'une. Ces lettres ont été choisies parce que L'on peut les individualiser aisément à La lecture par un étlément signifiant constitué par une barre verticale présente à La fois dans Le H, le I et le L. L'information codée de la figure la intègre sa propre horloge de lecture ou horloge codée représentée en figure lb par une succession de tops régulièrement répartis Le long de la séquence codée et calés -sur les étLéments signifiants se trouvant au premier rang de chaque paquet. Sur la figure la on constate en effet que te premier emplacement de lettre dans chaque paquet est occupé par une lettre ( ou L) comportant un élément signifiant (barre verticale) en premier rang. Compte tenu des Lettres thoisies et du fait que chaque paquet comporte deux epLacenen s possibles de Lettres, la figure ic illustre a l'intérieur de l'unité de temps u de -4- L'horloge codée de la figure lb Les emplacements possibles ou rangs des éléments signifiants des diverses combinaisons possibles de lettres. On voit ainsi qu'il y a six rangs pour les éléments signifiants, ceux de la lettre I se trouvant en 2ème et 5ème rang. Du fait que dans l'exemple de la figure la il a été choisi (arbitrairement) de caler l'horloge codée sur le premier rang il est par suite nécessaire que chaque paquet comporte, en premier emplacement de lettre, soit un H, soit un L. S'il avait été choisi de caler Ladite horloge sur le second rang, chaque paquet aurait comporté un I en premier emplacement de lettre, l'autre emplacement comportant un H, un i, un L ou un blanc. La figure ld représente les tops de lecture de tous les éléments signifiants de l'information codée de la figure 1a. La figure le illustre un mode de codage possible parmi d'autres des chiffres 0 à 7 par une combinaison d'un H ou un L avec l'une des trois lettres H,I,L ou un blanc, ce codage s'appliquant au cas de l'horloge codée calée sur les éléments signifiants de premier rang tel qu'illustré par les figures la et lb. La figure 1f illustre les quatre écarts différents E1 à E4 entre éléments signifiants susceptibles d'être lus dans un paquet et permettant de discriminer les H,I et L dans le temps le long de l'échelle de lecture (figure ld) de l'information codée de la figure la. Cette lecture s'effectue, conformément à l'invention, de la manière suivante. Dans le système de lecture on va générer une horloge étalon définissant une échelle des temps dont l'unité est égale à l'unité u de l'horloge codée. L'information codée de ta figure la est portée par un support quelconque et les premières lettres de chaque paquet sont réparties dans L'espace intervalles réguliers, ce qui est le cas si les lettres sont par exemple tapées à la machine ou imprimées. L'horloge codée est donc constante. Pour que cette horloge codée soit lue correctement il faut donc que La vitesse de lecture soit constante et- -5- determinée. S'il en était autrement il suffirait de connaître la vitesse ou sa loi de variation pour corriger la Lecture afin de retrouver une horloge codée correspondant à l'horloge étalon. Cela peut se faire par exemple en prévoyant un codeur incrémental dans un dispositif de lecture analogique de l'information codée selon la figure la. La figure 2a illustre deux exemples de dispositifs de lecture délivrant un signal analogique à chaque passage d'un élement signifiant devant un détecteur. Sur cette figure 2a on a représenté en C1 un capteur optique ponctuel capable de lire la présence d'une barre verticale par différence d'éclairement entre cette barre et l'environnement. Chaque barre verticale se trouvant dans le champs du capteur C1 est projetée par une optique appropriée 1 sous forme d'un point sur un photodétecteur 2 générant par l'intermédiaire d'un amplificateur 3 un signal analogique. Le passage devant le photodétecteur 2 d'une barre horizontale se traduit par un signal. lumineux inférieur au seuil de déclenchement en sorte que seules les barres verticales ou élements signifiants de l'information lue sont pris en compte. En C2 on a schématisé un capteur magnétique symbolisé par une bobine magnétique à noyau ouvert 4 définissant un entrefer vertical correspondant aux barres verticales de l'information codée, les lettres de celle-ci étant bien entendu imprimées avec une encre magnétique. La bobine 4 est reliée à un amplificateur 5 délivrant un signal analogique. Les figures 2b et 2c représentent des variantes du capteur optique C1. Le capteur C3 de la figure 2b est un capteur linéaire, l'image sur l'élément photosensible 6 étant un trait vertical correspondant à la barre verticale se trouvant devant le capteur. Le capteur C4 de la figure 2c est un capteur bidimensionnel, l'image sur l'élément photosensible 7 étant un rectangle correspondant à la barre verticale se trouvant devant le capteur. La figure 3 illustre le schéma général d'un mode de rêalisation d'un système de lecture apte à traiter -6- l'information codée conformément à l'invention. Plus précisément, la figure 3 illustre le cas de la lecture d'un message codé conformément à l'invention, symbolisé en 8 et lu par exploration progressive par déplacement mutuel entre le message 8 porté par un support quelconque et un capteur optique constitué ici par exemple par une caméra 9. - Sur la figure 3 c'est la caméra 9 qui se déplace parallèlement au message 8 le long d'un rail de guidage symbolisé en 10, mais ce pourrait bien entendu être le contraire, la caméra 9 étant fixe et le message 8 défilant devant elle. La caméra 9 délivre, par une connexion 11, à un dispositif de numérisation 12 des signaux de lecture du message 8 au cours du déplacement de la caméra 9 le long du rail 10 par des moyens conventionnels non représentés. La caméra 9 est munie par ailleurs d'un codeur incrémental 13 constituant une horloge de lecture permettant de lire correctement l'horloge codée portée par le message 8 quelle que soit la vitesse de déplacement de la caméra 9 par rapport audit message. Le codeur 13 délivre donc des signaux d'horloge au dispositif de numérisation 12 ainsi qu'à un dispositif interface 14 interposé entre le dispositif de numérisation 12 et l'unité de traitement et d'affichage des informations. Cette unité comprend un organe intelligent tel qu'un micro-processeur 15, une horloge interne 16, une mémoire vive 17, une mémoire morte 18 et une console de visualisation et d'affichage 19 munie d'un dispositif de décodage permettant de restituer en clair le message lu. La figure 4 illustre une variante de réalisation correspondant au cas o il n'y a pas de déplacement relatif entre la caméra 9 et le message 8, celui-ci se trouvant en totalité dans le champ de la camera. Suivant cette variante, il n'est pas nécessaire de prévoir un codeur incrémental, le rythme de lecture du message étant généré par Le système (15,16) et appliqué aux dispositifs 12 et 14 pour échantillonner convenablement les signaux provenant de la caméra 9. -7- Il est à noter que dans Les cas d'un dépLacemoeit relatif entre la caméra 9 et Le message 8, si la vitesse de lecture est connue et parfaitement constante, le codeur 13 est inutile, le système (15,16) définissant L'horloge de Lecture assurant l'échantillonnage convenable des signaux provenant de la caméra. La figure 5 représente un organigramme du traitement logique effectué sous la commande de l'organe intelligent 15 du système de lecture de La figure 3, des signaux numériques générés par le dispositif de numérisation 12 et correspondant par exemple à la séquence de Lecture de L'information de La figure la, illustrée par la figure ld. On a vu lors de la description de la figure 3 que te système de lecture comporte une horloge de lecture permettant d'échantillonner les signaux de Lecture de la figure 1d, c'est à-dire de déterminer les écarts E1 à E4 et donc de discriminer les lettres H,IL ainsi que les blancs. Le processus de traitement desdits signaux de lecture consiste à faire 'glisser" l'horloge étalon mémorisée dans Le système de lecture le long de l'axe des temps défini par l'horloge de lecture et à comparer de manière itérative l'horloge étalon avec la succession des signaux de lecture jusqu'à trouver une coïncidence entre chaque top de L'horloge étalon et un top de lecture, une teLLe coïncidence étant illustrée par les deux figures lb,ld. Cette coincidence est La clé du décodage et est la seule possible comme on peut Le constater en considérant Les figures lb,ld. En effet, si L'on décale le premier top de L'écheLLe de La figure lb pour Le faire coïncider avec le 2ème, le 3ème ou Le 4ème top de l'échelle de la figure ld on constate qu'en regard de tous Les autres tops de la figure lb, il n'y a pas systématiquement un top en coïncidence de la figure ld. Bien entendu, dans Le cas simple de La figure la il n'y a pas d'essais de coïncidence itératifs a effectuer dans La mesure o L'on fait coïncider au départ le premier top de L'horloge étalon et Le premier signal de lecture, la coïncidence étant ipso facto étabLie, nais ce n'cst pas le cas si l'éléent signifiant de L'borloge codée n'est pas celui du premier rang dans chaque paquet. Une fois La coincidence obtenue entre iVhorioge codée -8- et l'horloge étalon, le contenu des paquets successifs de la sequence est alors analysé et décodé grâce à la détermination desdits écarts E1 à E4 (figure lf) et l'information décodée est affichée en clair en 19. C'est l'ensemble des opérations ci-dessus qui est représenté sous forme de programme sur la figure 4. Selon ce programme, on effectue l'acquisition et la numérisation, puis la mémorisation, de N échantillons (tops de lecture) avec leur instants ti le long de l'échelle des temps fournie par l'horloge de lecture. Après cette mémorisation, on effectue la recherche des paquets, l'horloge codée Tc des paquets étant connue. La boucle de décodage des paquets assure la recherche de la convergence sur x paquets et permet de connaître la nature du premier et du second caractère de chaque paquet. Chaque &paquet peut comporter un nombre quelconque de lettres. Les lettres H,I et L sont faciles à identifier et caractériser à l'aide d'un élément signifiant formé par une barre verticale, mais d'autres lettres de l'alphabet latin peuvent être choisies à partir d'un ou plusieurs éléments signifiants différents. Des lettres d'un autre alphabet et, d'une manière générale des signes quelconques, conventionnels ou non, peuvent être choisis pourvu qu'ils aient en commun au moins un élément signifiant identifiable de manière simple, sûre et non équivoque. L'utilisation de signes d'un alphabet courant présente le grand avantage de rendre l'application de l'information codée sur son support particulièrement simple et peu coûteuse, celle-ci se faisant par impression ou à la machine à écrire tout simplement à condition d'utiliser un capteur optique de lecture par différence d'éclairement entre les caractères imprimés et le fond du support. Dans l'exemple des figures la,le il n'existe que huit combinaisons possibles de codage dans chaque paquet mais en augmentant le nombre d'emplacements possibles de signes de chaque paquet on multiplie bien entendu le nombre de combinaisons. -9- R E V E N D I C A T I 0 N S :=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:: 1. Procédé de transmission d'informations codées caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, à appliquer ou incorporer par tous moyens appropriés sur un support quelconque une séquence de m paquets d'emplacements de caractères ou signes, groupés les uns à la suite des autres et de même longueur et comportant chacun un même nombre n d'emplacements occupés ou non par l'un de p caractères ou signes prédétermines, chaque combinaison de ces p caractères ou signes dans un paquet correspondant, selon une loi de codage prédéterminée, à un nombre, une lettre ou signe, ou groupe de lettres ou signes quelconques, ladite loi de codage étant telle que dans n'importe quel paquet l'emplacement de rang q soit occupé par un caractère ou signe présentant un élément signifiant situé toujours au même endroit à l'intérieur dudit paquet, la succession régulière dans ladite séquence desdits éléments signifiants de qième rang déterminant ainsi un rythme d'horloge dit horloge codée, et, d'autre part, à restituer l'information codée dans ladite séquence en lisant d'un bout à l'autre la séquence de façon à détecter et positionner dans le temps tous les éléments signifiants de tous les caractères ou signes, en comparant un étalon de temps dit horloge étalon correspondant à ladite horloge codée, à la succession d'éléments signifiants lue, de manière itérative jusqu'à trouver la coïncidence entre les horloges codée et étalon, puis en décodant le contenu des paquets successifs de la séquence ainsi rigoureusement calés dans l'échelle de temps défini par l'horloge étalon. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les p caractères sont choisis parmi les lettres d'un alphabet et plus précisément celles susceptibles d'être individualisées à partir d'un élément signifiant aisément identifiable par le système de lecture et que l'on retrouve dans chacune des p lettres choisies. 3. Procedé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu' à l'intérieur de chaque paquet de la séquence les elements signifiants des diverses lettres sont susceptibles -10- d'occuper des emplacements régulièrement espacés et caractérisés par leur rang. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque paquet comporte au moins deux emplacements possibles, soit d'un blanc, soit d'un signe ou caractère choisi dans un groupe prédéterminé de signes ou caractères en fonction des caractéristiques du ou des éléments signifiants choisis. 5. Dispositif de lecture pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un capteur (9) susceptible de délivrer sous forme analogique des signaux de lecture des éléments signifiants du message à décoder (8), un dispositif de numérisation (12) relié audit capteur (9), un dispositif d'interfaçage (14) interposé entre le dispositif de numérisation (12) et un ensemble de traitement de données comprenant un microprocesseur (15), une horloge interne (16), des mémoires vive et morte (17,18) et un dispositif d'affichage et visualisation (19) muni d'un circuit de décodage afin d'afficher en clair le message lu. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit capteur (9) est une caméra. 7. Dispositif suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le micro-processeur (15) adresse auxdits dispositifs de numérisation (12) et d'interfaçage (14) des signaux d'hcrloge de lecture chargés d'échantillonner les signaux de lecture délivrés par ledit capteur (9). 8. Dispositif suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que, dans le cas de la lecture du message codé (8) par déplacement relatif entre ce dernier et le capteur (9), celui-ci est muni d'un codeur incrémental (13) adressant auxdits dispositifs de numérisation (12) et d'interfaçage (14) des signaux d'horloge de lecture chargés d'échantillonner les signaux de lecture délivrés par ledit capteur (9).