Brevet FR2700042A1 — publié le 19940701

Système de Desée dynamique optimisée pour machine de traitement du courrier. La présente invention se rapporte à la pesée dynamique d'articles de courrier défilant en continu sur un chemin de transport d'une machine de traitement du courrier, de son poste d'alimentation à son poste d'affranchissement. Elle vise plus particulièrement un moyen de déterminer automatiquement et rapidement, par rapport au flux d'articles en cours de traitement, la classe d'affranchissement à laquelle appartient chacun de ceux-ci en vue de commander le poste d'affranchissement. Le temps de traitement du courrier peut être ainsi optimisé et les risques d'erreur peuvent être minimisés. En effet, la détermination instantanée et reproductible de la classe d'affranchissement édictée par les organismes postaux rend inutile la recherche absolue d'une mesure exacte de poids tout en réduisant de façon significative ce temps de traitement. Pour un tel dispositif, le facteur temps est déterminant, la quantité du courrier à traiter étant très importante ( i > plusieurs milliers d'objets....). Les objets à traiter sont généralement des lettres ne pesant que quelques dizaines de grammes. Pour l'affranchissement du courrier, la poste fixe des tranches de poids correspondant à des tarifications différentes selon les destinations et le mode d'envoi. Jusqu'à présent, les machines à affranchir étaient équipées d'une balance pouvant déterminer le poids de chaque objet avec précision (1 g). Ce poids était ensuite pris en compte par la machine à affranchir qui déterminait le tarif d'affranchissement correspondant. L'inconvénient de cette technique réside dans le fait que le temps d'une pesée précise est non négligeable. Pour diminuer le temps de la pesée, il était nécessaire de revoir la technique de pesée. La tarification de la poste fonctionnant par tranche de poids, la précision de la pesée n'a pas une grande importance. Les seuls points critiques sont des poids mesurés correspondant aux changements de tranche. I1 est connu par le brevet FR 2.633.715 (Pitney Bowes) de rechercher la détermination de l'authenticité d'un signal de poids. Selon ce procédé, une vibration harmonique est mise en oeuvre à cet effet avec un plateau vibrant de mesure. La période d'oscillation obtenue avec l'article placé sur plateau est comparée aux essais d'étalonnage pour déterminer ensuite la masse de l'article à l'aide d'équations dérivées. L'authencité du signal de sortie de la balance est obtenue avec le contrôle des amplitudes de ce signal de sortie et de l'uniformité ou de la reproductibilité de l'oscillation. En effet, dans un signal valide, l'amplitude diminue progressivement à une vitesse caractéristique de la structure de la balance, alors que la période converge rapidement vers une valeur constante. Il est recherché par le document FR 2.676.540 (Poirier) de remplacer la balance complexe, coûteuse et nécessitant un étalonnage, par un dispositif mécanique d'indiquer si un pli de courrier dépasse un certain poids déterminé par le simple exament visuel d'un équilibre. Un examen visuel d'un état d'équilibre est proposé dans le document EP 0194 363 (Kotzin) qui décrit une balance à fléau et contrepoids coulissant. Le brevet EP 0153 813 (Bell & Howell Co) a déjà évoqué le problème de la catégorisation d'affranchissement propre aux machines d'insertion de documents multiples dont le poids de chacun d'entre eux est mémorisé. Même si le poids de l'article de courrier renfermant un nombre déterminé de documents insérés peut être déterminé rapidement par calcul, le problème posé par l'optimisation du temps de mesure en vue d'une classification selon des tranches de poids n'est assurément pas abordé. Le souci primordial de s'affranchir de la pesée précise à proximité des seuils de poids séparant les classes d'affranchissement n'est pas soulevé à notre connaissance dans l'état de la technique. Le but du dispositif selon l'inventijon est de pouvoir peser une quantité d'objets (lettres, courriers, etc...) dans un minimum de temps pour les affranchir en fonction de leur poids, de leur destination, et du mode d'envoi. Selon l'invention, un dispositif pour déterminer la classe d'affranchissement d'un article de courrier en optimisant le temps de mesure, est caractérisé en ce qu'il comporte - un dispositif de pesée recevant à la volée chaque article de courrier et fournissant un premier signal électrique traduisant la valeur d'une force exercée par ce dispositif de pesée et cet article de courrier, sur une jauge de contrainte; - des moyens pour déterminer un second signal électrique représentant une estimation du poids de l'article; - des moyens pour comparer ce second signal à une suite de valeurs de seuil croissantes, jusqu'à ce qu'une valeur de seuil soit supérieure à la valeur du second signal, et en déduire une classe d'affranchissement correspondant à cette dernière valeur de seuil; la valeur de seuil courante étant remplacée par une valeur de seuil plus élevée tant que la valeur du second signal est supérieure ou égale à la valeur de seuil courante. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens pour déterminer un second signal électrique représentant une estimation du poids de l'article, comportent des moyens pour détecter et mémoriser la valeur maximale et la valeur minimale du signal fourni par le dispositif de pesée pour chaque article de courrier; - des moyens pour déterminer la moyenne de ces deux valeurs, cette moyenne constituant la valeur courante du second signal. Selon un second mode de réalisation, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens pour déterminer un second signal électrique représentant une estimation du poids de l'article, comportent des moyens pour filtrer le premier signal afin d'éliminer ses suroscillations. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description et des figures l'accompagnant - la figure 1 représente schématiquement une machine à affranchir associée à un dispositif selon l'invention; - la figure 2 représente le schéma synoptique d'un premier exemple de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 3 représente un organigramme des opérations successivement réalisées par ce premier exemple de réalisation; - la figure 4 illustre le fonctionnement de ce premier exemple de réalisation, pour la détermination d'une classe d'affranchissement pour un article de courrier; - la figure 5 représente le schéma synoptique d'un second exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 1 représente un équipement de traitement de courrier comportant quatre sous-ensembles 1,...,4, dont un sous-ensemble de pesée 2 et une machine à affranchir 4. Le sous-ensemble 2 comporte : un plateau 6 recevant chaque article de courrier 7, à la volée; une suspension à ressort 5; un capteur de force 8, à jauge de contrainte; et un circuit électronique de mesure, 9, qui fournit à la machine à affranchir 4 un mot binaire t désignant une classe d 'affranchissement. La figure 2 représente le schéma synoptique d'un premier exemple de réalisation du circuit 9. Il comporte - une entrée 29 recevant un signal analogique fourni par le jauge de contrainte 8; - un circuit 30 échantillonnant la valeur maximale de ce signal et la convertissant en une valeur numérique V1; - un circuit 31 échantillonnant la valeur minimale de ce signal, et le convertissant en une valeur numérique V2; - un circuit additionneur 32 calculant V1 + V2 2 autrement dit la moyenne m de la valeur maximale et de la valeur minimale du signal fourni par la jauge de contrainte; - une mémoire morte 38 mémorisant des valeurs de seuil s1, ...., Sn correspondant respectivement aux poids maximaux des tranches de poids définissant les classes d'affranchissement;; - un comparateur numérique 33 ayant deux entrées respectivement reliées à une sortie du circuit 32 et à une sortie de la mémoire 38; et ayant une sortie fournissant un signal binaire; - un circuit 34 d'incrémentation de tranche de poids, ayant une sortie reliée à une entrée d'adresse de la mémoire 38, et fournissant un mot binaire ti désignant une classe d'affranchissement, autrement dit une tranche de poids; - un registre 36 ayant : une entrée reliée à la sortie du circuit 34, une entrée reliée à la sortie du comparateur 33, et une sortie fournissant le mot binaire t. lorsque le comparateur 33 détecte que la valeur m est supérieure à la valeur de seuil fournie par la mémoire 38; - un afficheur 35 ayant une entrée reliée à une sortie du registre 36; - une sortie 37 du circuit 9, fournissant le mot t. à la machine à affranchir 4 pour sélectionner une valeur d'affranchissement. La figure 3 représente un organigramme des opérations réalisées par ce premier exemple de réalisation, et des graphes illustrant ces opérations. L'opération 100 consiste à recevoir un signal analogique 120 fourni par la jauge de contrainte 8. Ce signal présente des suroscillations dont l'amplitude décroît avec le temps, mais dont la valeur maximale et la valeur minimale encadrent la valeur finale obtenable si on attend la fin du régime transitoire. L'opération 101 consiste à échantillonner et numériser la valeur maximale V1. L'opération 102 consiste à échantillonner et numériser la valeur minimale V2 . Ces valeurs sont représentées sur les graphes 121 et 122 respectivement. L'opération 103 consiste à calculer la valeur moyenne V1 + V2 qui est considérée comme représentative 2 de la valeur finale. Cette approximation permet d'éviter d'attendre la fin du régime transitoire pour prendre une décision sur la classe d'affranchissement. La valeur m est représentée sur le graphe 123. L'opération 104 est une opération qui peut éventuellement être réitérée plusieurs fois pour un même article de courrier. La valeur m est une constante qui est comparée à des valeurs de seuil croissantes ; S1, S2 ...., Sn, jusqu'à ce que la valeur de seuil soit supérieure à la valeur m. Si la valeur m est supérieure à la valeur courante Si 1 du seuil, celle-ci est remplacée par la valeur suivante Si, par l'opération 106 qui incrémente la tranche de poids en remplaçant le mot binaire ti 1 par un mot binaire ti. L'opération 107 consiste à lire la mémoire 38 à l'adresse t. pour obtenir la nouvelle valeur de seuil Si. Si la valeur m est inférieure ou égale à la valeur de seuil courante Si 1' l'incrémentation des valeurs de seuil est arrêtée. L'opération 105 consiste à conclure que la classe d'affranchissement est celle désignée par t. , la tranche de poids correspondant à la valeur de seuil Si 1 .La figure 4 illustre le fonctionnement de ce premier exemple de réalisation en montrant un cas où la valeur moyenne m est comprise entre Si 1 et Si, ce qui correspond à la tranche de poids ti. Cette figure montre aussi la distinction entre les valeurs de seuil S1, ..., Sn fournies par la mémoire 38 et les bornes théoriques S1, ..., Sn délimitant les tranches de poids, d'après les tarifs de la poste. Si = Si + 8. i = si~l + Où 8i et ei,l sont des marges de sécurité qui sont choisies supérieures ou égales à l'incertitude portant sur la mesure du poids de l'article. La valeur m n'est pas une mesure exacte du poids, mais l'incertitude sur cette mesure ne fausse pas la conclusion, c'est-à-dire la sélection d'un d'affranchissement, grâce à ces marges de sécurité ei, ei-1 La figure 5 représente le schéma synoptique d'un second exemple de réalisation 9' du circuit électronique du dispositif selon l'invention.Ce circuit 9' comporte - une borne d'entrée 11 recevant le signal analogique fourni par la jauge de contrainte 8; - un circuit 12 de filtrage passe-bas et de conversion analogique-numérique; - une mémoire morte 16 mémorisant des valeurs de seuil Sn; - un soustracteur 13 ayant une première entrée reliée à une sortie du circuit 12 et une seconde entrée reliée à une sortie de la mémoire 16; - un circuit 14 relié à la sortie du soustracteur 13 pour extraire la valeur absolue A de la valeur différence fournie par celui-ci; - un comparateur 15 ayant : une entrée reliée à la sortie du circuit 14, une entrée recevant une valeur fixée T constituant une marge de sécurité, et une sortie fournissant un signal binaire traduisant le résultat de la comparaison; - un circuit 17 d'incrémentation de tranche de poids, ayant une sortie reliée à une entrée d'adresse de la mémoire 16 et fournissant un mot binaire ti désignant une classe d'affranchissement, autrement dit une tranche de poids; - un registre 18 ayant : une entrée reliée à la sortie du comparateur 15, une entrée reliée à la sortie du circuit 17, et une sortie fournissant le mot binaire ti lorsque le comparateur 15 détecte que la valeur A fournie par le circuit 14 est supérieure à la marge de sécurité T; - un afficheur ayant une entrée reliée à la sortie du registre 18; - une sortie du circuit 9', fournissant le mot ti à la machine à affranchir 4 pour sélectionner une valeur d'affranchissement. Le filtrage réalisé par le circuit 12 élimine les suroscillations du signal fourni par la jauge de contrainte 8. Ce signal a alors une pente de signe constant et qui diminue, en valeur absolue, avec le temps. La différence A entre le signal filtré et la valeur de seuil est comparée, en valeur absolue, par rapport à la marge de sécurité T qui joue le même rôle que les marges de sécurité ei t 8i-1 mentionnées précédemment. Lorsque la valeur absolue A de la différence est inférieure à la marge de sécurité T, la mesure est considérée comme terminée et sa valeur est constituée par la valeur de seuil courante. La tranche de poids correspondante est désignée par le mot ti qui constitue l'adresse de lecture courante pour la mémoire 16. Si la valeur absolue de A est supérieure à T, le circuit 17 fournit une nouvelle valeur d'adresse et la mémoire 16 fournit une nouvelle valeur de seuil, supérieure à la précédente. Cette opération est réitérée jusqu'à ce que valeur de seuil rattrape la valeur A, avec un écart inférieure à T. Comme le premier mode de réalisation, ce second mode de réalisation détermine donc une classe d'affranchissement sans attendre préalablement l'établissement du signal à sa valeur finale. Par conséquent, il permet des pesées à cadence élevée. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour déterminer la classe d'affranchissement d'un article de courrier en optimisant le temps de mesure, caractérisé en ce qu'il comporte - un dispositif de pesée (5, 6, 8) recevant à la volée chaque article de courrier et fournissant un premier signal électrique traduisant la valeur d'une force exercée par ce dispositif de pesée et cet article de courrier, sur une jauge de contrainte; - des moyens pour déterminer un second signal électrique représentant une estimation du poids de l'article; - des moyens pour comparer ce second signal à une suite de valeurs de seuil ( sl, ..., sn) croissantes, jusqu'à ce qu'une valeur de seuil soit supérieure à la valeur du second signal et en déduire une classe d'affranchissement correspondant à cette dernière valeur de seuil. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour déterminer un second signal électrique représentant une estimation du poids de l'article, comportent - des moyens pour détecter et mémoriser la valeur maximale et la valeur minimale du signal fourni par le dispositif de pesée pour chaque article de courrier; - des moyens pour déterminer la moyenne de ces deux valeurs, cette moyenne constituant la valeur, constante du second signal. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour déterminer un second signal électrique représentant une estimation du poids de l'article comportent des moyens (12) pour filtrer le premier sign al afin d'éliminer ses sur-oscillations.