Brevet FR2881549A1 — publié le 20060804

i Domaine de la technique La présente invention se rapporte au domaine du traitement de courrier. Elle vise en particulier un dispositif de mesure de la largeur d'un article de courrier transporté dans un système d'affranchissement. Art antérieur 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 et dans laquelle est effectuée une véritable mesure de la largeur de l'article de courrier par l'intermédiaire de barrettes de diodes. Cette solution apparemment simple est cependant extrêmement coûteuse en pratique car elle suppose l'utilisation de plusieurs barrettes de longueur importante. On connaît encore par le brevet US,6,169,978 (Siemens) un 15 système sophistiqué de détermination des dimensions de l'article transporté afin de lui affecter un montant précis d'affranchissement. Objet et définition de l'invention La présente invention vise ainsi à remédier aux inconvénients précités et à permettre la mesure de la largeur L d'un article de courrier à des fins d'affranchissement, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des systèmes techniques complexes ou coûteux pour effectuer cette mesure. Un but de l'invention est aussi de réaliser cette mesure au vol, c'est à dire pendant le transport de l'article de courrier au travers du système d'affranchissement et sans arrêt de celui-ci. Ces buts sont atteints conformément à l'invention grâce à un dispositif de mesure au vol de la largeur L d'un article de courrier dans une machine de traitement de courrier dans laquelle on fait se déplacer les articles de courrier parallèlement à une paroi de mise en référence, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection rendu actif lors de la détection de la présence d'un article de courrier passant au dessus d'une pluralité de leviers disposés selon un pas fixe déterminé perpendiculairement à ladite paroi de mise en référence, un dispositif d'émission d'un rayon lumineux disposé au droit d'un premier levier de ladite pluralité, un dispositif de réception de ce rayon lumineux, un dispositif de comptage d'un temps de parcours t mis par ce rayon lumineux pour aller dudit dispositif d'émission au dit dispositif de réception via ladite pluralité de leviers et un dispositif de calcul pour calculer un nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier à partir d'une différence entre ledit temps t et un temps initial tO correspondant à un temps de parcours du rayon lumineux dudit dispositif d'émission au dit dispositif de réception en absence du passage d'articles de courrier au dessus de ladite pluralité de leviers. Ainsi, un seul élément lumineux d'émission/réception suffit à cette structure essentiellement mécanique pour déterminer avec une précision suffisante la largeur d'un article de courrier et, dès lors que son poids et éventuellement sa longueur et son épaisseur sont connus, calculer:son montant d'affranchissement. Il comporte en outre un dispositif de détermination de la largeur L d'un article de courrier à partir dudit nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier. De préférence, ledit dispositif de comptage comprend un compteur dont le démarrage est commandé par ledit dispositif d'émission et dont l'arrêt est commandé par ledit dispositif de réception. De préférence, chaque levier est articulé sur un arbre commun monté transversalement par rapport au sens de déplacement des articles de courrier et solidaire à ses deux extrémités d'un châssis de la machine de traitement de courrier. De préférence, chaque levier articulé présente avantageusement une forme générale en col de cygne avec une première partie d'extrémité, avantageusement triangulaire, destinée à traverser une ouverture d'un plateau de réception de la machine de traitement de courrier et une seconde partie d'extrémité, opposée à la première par rapport à un axe de rotation dudit arbre commun, destinée dans une position de repos correspondant à une absence de passage d'articles de courrier au dessus de ladite pluralité de leviers, à masquer le rayon lumineux transmis entre ledit dispositif d'émission et ledit dispositif de réception. Entre ladite seconde partie extrémité et ledit axe de rotation est accrochée une première extrémité d'un élément élastique dont l'autre extrémité est solidaire d'une barre support montée transversalement dans le châssis. La présente invention concerne également un procédé de mesure au vol de la largeur L d'un article de courrier dans une machine de traitement de courrier dans laquelle on fait circuler les articles de courrier parallèlement à une paroi de mise en référence, caractérisé en ce que l'on détecte la présence d'un article de courrier passant au dessus d'une pluralité de leviers disposés selon un pas fixe déterminé perpendiculairement à ladite paroi de mise en référence, en ce que l'on active l'émission d'un rayon lumineux depuis un émetteur disposé au droit d'un premier levier de ladite pluralité, en ce que l'on détecte la réception de ce rayon lumineux par un récepteur, en ce que l'on détermine un temps de parcours t mis par ce rayon lumineux pour aller dudit émetteur audit récepteur via ladite pluralité de leviers, et en ce que l'on calcule un nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier à partir d'une différence entre ledit temps t et un temps initial tO correspondant à un temps de parcours du rayon lumineux dudit émetteur au dit récepteur en absence du passage d'articles de courrier au dessus de ladite pluralité de leviers. De même, on détermine la largeur L d'un article de courrier à partir dudit nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier. Dans un mode de réalisation particulier dans lequel est nécessaire de taquer l'article de courrier, le rayon lumineux est réfléchi par le premier levier qui n'est pas activé par le passage dudit article de courrier. La présente invention se rapporte également à toute machine 30 de traitement de courrier comprenant un dispositif de mesure au vol de la largeur L d'un article de courrier tel que précité. 2881549 4 Brève description des dessins 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 en perspective d'une machine de traitement de courrier intégrant un dispositif de mesure de la largeur d'un article de courrier selon l'invention; - la figure 2 illustre en détail le dispositif de mesure de la figure 1; - les figures 3 à 6 sont des vues de dessous schématiques du dispositif de la figure 2 selon deux modes de réalisation différents respectivement dans une position de repos et dans une position d'activation; - la figure 7 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 8 est un organigramme montrant un exemple de diverses étapes rnises en oeuvre dans le procédé de mesure au vol de la largeur d'un article de courrier selon l'invention. Description détaillée de modes de réalisation préférentiels La tarification d'articles de courrier repose sur des critères de poids et de dimension des articles de courriers (épaisseur, longueur de l'enveloppe, largeur de l'enveloppe). Il s'agit soit de vérifier que les dimensions de l'enveloppe sont supérieures à des seuils, soit de vérifier que le rapport entre la longueur et la largeur de l'enveloppe est compris entre deux limites (exemples: 1,3 Pour attribuer de façon automatique le tarif adapté à chaque article de courrier dans un lot non homogène, on dispose, en amont du module d'affranchissement d'une machine de traitement de courrier, en général au niveau de son module d'alimentation appelé aussi alimenteur, un dispositif qui mesure le poids et les dimensions de chaque enveloppe, et transrnet ces informations à un calculateur de tarif. La mesure de poids peut aussi être réalisée à part au moyen d'un module de pesée 2881549 5 indépendant disposé dans le chemin de transport des enveloppes, par exemple entre l'alimenteur et le module d'affranchissement. La figure 1 illustre une machine de traitement de courrier intégrant un dispositif de mesure de la largeur L d'un article de courrier selon l'invention. Elle comporte classiquement d'amont en aval (selon le sens de déplacement des articles de courrier au travers de la machine) : un module d'alimentation 10 muni d'un plateau de réception 12 sur lequel sont placés en une pile compacte homogène ou non (selon que les articles sont de même dimension ou non) les articles de courrier à affranchir, de rouleaux d'entraînement 14 et de moyens de taquage (avantageusement latéral 16 et/ou arrière) de ces articles de courrier contre une paroi de mise en référence (appelé aussi guide-pli 18) ; un module de sélection (dont seuls les rouleaux inférieurs 20 sont représentés) pour extraire un à un, par le dessous de la pile, les articles de courrier à affranchir tout en leur impulsant une vitesse V de déplacement généralement constante; et un module d'affranchissement 22 pour imprimer une empreinte postale sur l'article de courrier ainsi sélectionné. Selon l'invention, cette machine comporte en outre un dispositif 24 de mesure de la largeur de chaque article de courrier, disposé avantageusement en sortie du module de sélection, et comportant une pluralité d'organes escamotables 26 répartis régulièrement le long d'une ligne perpendiculaire à la paroi de mise en référence 18 et de préférence sur toute la largeur de la machine de traitement de courrier. Chaque organe escamotable se présente sous la forme d'un levier 26 articulé sur un arbre commun 28 monté transversalement par rapport au sens de déplacement des articles de courrier et solidaire à ses deux extrémités du châssis cle la machine de traitement de courrier, de préférence du plateau de réception du module d'alimentation comme l'illustre la figure 2. En effet, chaque levier articulé qui peut présenter une forme générale en col de cygne comporte une première partie d'extrémité avantageusement triangulaire 26A destinée à traverser une ouverture 12A du plateau de réception 12 et une seconde partie d'extrémité 26B, opposée à la première par rapport à l'axe de rotation sur l'arbre commun 28, destinée dans une position de repos correspondant à une absence d'article de courrier à masquer les rayons lumineux transmis entre un dispositif d'émission lumineuse (émetteur 30A), typiquement une diode électroluminescente, et un dispositif de réception 30B. Entre cette seconde partie extrémité et l'axe de rotation traversé par l'arbre commun est accrochée une première extrémité d'un élément élastique 32 dont l'autre extrémité est solidaire d'une barre support 34 montée transversalement dans le châssis. Cet élément élastique, un ressort par exemple, est ajusté pour ne pas gêner le déplacement des articles de courrier au travers de la machine et donc pour permettre au levier 26 à la fois de s'effacer sous le simple poids d'un article de courrier lors de son passage à son niveau et de revenir dans sa position initiale une fois ce passage effectué. Les leviers sont espacés les uns des autres d'un pas fixe identique déterminé de telle sorte qu'il soit possible de discriminer sans échec possible les différents formats postaux adressés par la machine de traitement de courrier. Si l'on se réfère aux normes postales en vigueur en Europe, un. espacement de 10 mm par exemple permettra de séparer sans difficulté les formats C6, B6, E6 dont les largeurs d'enveloppe sont respectivement de 114 mm, 125 mm et 140 mm. La largeur moyenne d'une machine de traitement de courrier étant en Europe couramment de 250 mm (afin de permettre le passage d'enveloppes au format C4 en mode paysage ou C5 en mode portrait), il est envisagé de disposer 25 leviers en travers de cette machine. Bien entendu, ces nombre et largeurs traitées sont donnés à titre purement illustratif et tout autre combinaison est évidemment envisageable notamment selon le type de courrier traité ou la nature des normes postales mises en oeuvre, par exemple américaines. La figure 3 montre schématiquement en vue de dessous la disposition des leviers 26 dans leur position initiale de repos en absence de passage d'articles de courrier pour un premier mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode, la mesure de la largeur d'un article de courrier est basée sur la différence de vitesse de la lumière en fonction du milieu traversé, la lumière se propageant en ligne directe entre l'émetteur 30A et le récepteur 30B. 2881549 7 Chaque levier est constitué d'un même matériau ayant un indice de réfraction déterminé ndraP de préférence très différent de celui de l'air na'r et présente une largeur déterminée ddrap. La distance entre deux leviers dair est connue et fixée lors de la construction de la machine en fonction des normes postales en vigueur et des caractéristiques des enveloppes traitées. Un premier levier 26p est disposé à la distance dair de la paroi de référence 18. De même, sont fixées par construction les distances dE entre l'émetteur 30A et le premier levier 26p d'une part et dR entre un dernier levier 26d et le récepteur 30B d'autre part. Si l'on appelle vair la vitesse de la lumière dans l'air et Vdrap celle dans le matériau du levier, il est possible de déterminer le temps de parcours initial t0 mis par un rayon lumineux pour se déplacer de l'émetteur au récepteur en traversant tous les leviers au nombre déterminé de x. On obtient aisément l'égalité suivante: t0 = (dE/Vair + (ddrap/Vdrap)*x + (dair/vair*(x_1) + (dR/Vair) Un article de courrier durant sa traversée de la machine de traitement de courrier passe nécessairement au niveau de la ligne des leviers et active donc lors de son passage un nombre déterminé y de leviers correspondant à sa largeur. La figure 4 montre la disposition des leviers en regard des émetteur et récepteur après activation de certains d'entre eux par un article de courrier 36. Le temps de parcours t mis par un rayon lumineux pour se déplacer de l'émetteur au récepteur en traversant les seuls leviers non activés est alors donné par l'égalité suivante: t _ (dE/Vair + (ddrap/Vdrap)*(x_y) + (ddrap/Vair*y + (dair/vair*(x_ 1) + (dR/Vair soit encore avec c la célérité de la lumière dans le vide: t = t0 (ddrap*ndrap*y)/ç + (ddrap*nair*y)/C d'où l'on peut extraire le nombre y de leviers activés par l'article 30 de courrier: y = [(t t0)*Ç]/ddrap*(nair ndrap)] On peut noter que dE et dR n'interviennent pas dans le calcul de y ce qui facilite la détermination de la largeur L de l'article de courrier (les tolérances dimensionnelles sur ces valeurs n'entrent en effet pas en considération pour le résultat du calcul) donnée alors par l'inégalité suivante: (y_2)*ddrap + (y_1)*dair On notera également que le taquage de l'article de courrier contre la paroi de mise en référence 18 n'est pas nécessaire, il suffit seulement en effet qu'il défile perpendiculairement à cette paroi. La figure 5 montre schématiquement en vue de dessous la disposition des leviers 26 dans une position initiale de repos en absence de passage d'articles de courrier pour un second mode de réalisation de l'invention. Dans ce second mode, la mesure de la largeur d'un article de courrier n'est plus basée sur la différence de vitesse de la lumière et l'émetteur 30A et le récepteur 30B sont maintenant disposés d'un même coté (et forment classiquement un même module) au niveau de la paroi de mise en référence 18. En effet, dans ce mode, les rayons lumineux ne traversent plus les leviers 26 mais sont réfléchis par ceux-ci, plus précisément par le premier levier 26p. Le temps de parcours initial t0 mis par un rayon lumineux pour se déplacer de l'émetteur au récepteur après réflexion sur le premier levier 26p est donc donné maintenant par l'égalité suivante: t0 = 2*(dE/Vair) La figure 6 montre la disposition des leviers en regard de l'ensemble émetteur/récepteur après activation de certains d'entre eux par un article de courrier 36. Le temps de parcours t mis par un rayon lumineux pour se déplacer de l'émetteur au récepteur après réflexion sur le premier levier non activé 26n est alors donné par l'égalité suivante: t = 2*(dE/Vair) + 2*y*(ddrap + dair)/Vair soit encore avec c la célérité de la lumière dans le vide: t = t0 + 2*y*(ddrap + dair)/wnair) d'où l'on peut extraire le nombre y de leviers activés par l'article de courrier: y = [(t t0)*c] /[2*vair*(ddrap + dair) 2881549 9 Comme précédemment, dE n'intervient pas dans le calcul de y ce qui facilite la détermination de la largeur L de l'article de courrier donnée alors par l'inégalité suivante: (y-1)*ddrap + y*dair Il comporte tout d'abord un dispositif 40 de détection du front d'un article de courrier disposé sur le chemin de transport des articles de courrier, de préférence légèrement en aval de la ligne de leviers, pour garantir que lors de son activation par un article de courrier, une partie avant de celui-ci a déjà obligatoirement franchi cette ligne et a donc nécessairement activé certains des leviers 26. On désigne ici par activation l'état du dispositif de détection lorsqu'un article de courrier passe à son voisinage et, par exemple, dans le cas d'un capteur optique, interrompt un faisceau lumineux émis par le capteur. On notera toutefois que ce dispositif de détection de la présence d'un article de courrier 40 peut être aussi de type logiciel, et consister par exemple en un calcul en continu du temps de parcours t et une détermination d'une variation de ce temps par rapport au temps de parcours initial t0, la variation de t par rapport à t0 signifiant en effet nécessairement la présence d'un article de courrier. L'activation de ce capteur 40 met en route l'émetteur 30A auquel il est relié et dont l'activation déclenche elle-même le démarrage d'un comptage d'impulsions par un compteur 42, la réception du rayon lumineux par le récepteur 30B provoquant l'arrêt de ce comptage. Le nombre d'impulsions entre le démarrage du compteur et son arrêt donne la durée t de parcours de la lumière entre émetteur et récepteur à partir de laquelle un dispositif de calcul 44, avantageusement à microprocesseur, relié en sortie du compteur permet entre autres de calculer en fonction des égalités précédentes le nombre y de leviers activés (la durée t0 ayant été préalablement déterminée lors de la construction ou à chaque 2881549 io initialisai:ion de la machine de traitement) et d'en déduire la largeur L de l'article de courrier. Un exemple de traitement des données mis en oeuvre dans le circuit précité sera explicité en référence à l'organigramme de la figure 8. Un test 100 examine si le capteur 40 est activé. Si ce n'est pas le cas, il y a retour à l'entrée de ce test 100. Si le capteur est activé, on passe à l'étape 102 de déclenchement de l'émetteur 30A, lequel active dans une étape 104 le démarrage du comptage du temps de parcours de la lumière. Lorsqu'un test 106 détecte la réception d'un signal lumineux par le récepteur 30B, on passe à l'étape 108 d'arrêt du comptage du temps de parcours de la lumière, puis à l'étape 110 de détermination du nombre y de leviers activés et de la valeur L de l'article de courrier. Une étape 112 assure une réinitialisation du processus avec arrêt de l'émetteur 30A et remise à zéro du compteur 42. Pour s'affranchir d'erreurs de mesures éventuelles, on notera que cette mesure peut être réitérée plusieurs fois pendant le passage de l'article de courrier, une moyenne des résultats étant ensuite effectuée après mise à l'écart des valeurs extrêmes. Il est à noter également que l'invention 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, 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 paroi de mise en référence 18, que ce soit pour des enveloppes de travers dont le bord arrière est le plus éloigné de la surface de référence ou pour des enveloppes de travers dont le bord avant est le plus éloigné de cette surface de référence. Il REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure au vol de la largeur L d'un article de courrier dans une machine de traitement de courrier dans laquelle on fait se déplacer les articles de courrier (36) parallèlement à une paroi de mise en référence (18), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection (40) rendu actif lors de la détection de la présence d'un article de courrier (36) passant au dessus d'une pluralité de leviers (26) disposés selon un pas fixe déterminé (ddrap+dair) perpendiculairement à ladite paroi de mise en référence, un dispositif (30A) d'émission d'un rayon lumineux disposé au droit d'un premier levier (26p) de ladite pluralité, un dispositif (30B) de réception de ce rayon lumineux, un dispositif (42) de comptage d'un temps de parcours t mis par ce rayon lumineux pour aller dudit dispositif d'émission au dit dispositif de réception via ladite pluralité de leviers et un dispositif (44) de calcul pour calculer un nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier à partir d'une différence entre ledit temps t et un temps initial t0 correspondant à un temps de parcours du rayon lumineux dudit dispositif d'émission au dit dispositif de réception en absence du passage d'articles de courrier au dessus de ladite pluralité de leviers. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (44) de détermination de la largeur L d'un article de courrier à partir dudit nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de comptage comprend un compteur (42) dont le démarrage est commandé par ledit dispositif d'émission et 30 dont l'arrêt est commandé par ledit dispositif de réception. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque levier (26) est articulé sur un arbre commun (28) monté transversalement par rapport au sens de déplacement des articles de courrier et solidaire à ses deux extrémités d'un châssis de la machine de traitement de courrier. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque levier articulé présente préférentiellement une forme générale en col de cygne avec une première partie d'extrémité, avantageusement triangulaire (26A), destinée à traverser une ouverture (12A) d'un plateau de réception (12) de la machine de traitement de courrier et une seconde partie d'extrémité (26B), opposée à la première par rapport à un axe de rotation dudit arbre commun, destinée dans une position de repos correspondant à une absence de passage d'articles de courrier au dessus de ladite: pluralité de leviers, à masquer le rayon lumineux transmis entre ledit dispositif d'émission et ledit dispositif de réception. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que entre laclite seconde partie extrémité et ledit axe de rotation est accrochée une première extrémité (32A) d'un élément élastique (32) dont l'autre extrémité (32B) est solidaire d'une barre support (34) montée transversalement dans le châssis. 7. Procédé de mesure au vol de la largeur L d'un article de courrier dans une machine de traitement de courrier dans laquelle on fait circuler les articles de courrier (36) parallèlement à une paroi de mise en référence (18), caractérisé en ce que l'on détecte la présence d'un article de courrier passant au dessus d'une pluralité de leviers (26) disposés selon un pas fixe déterminé (ddrap+da'r) perpendiculairement à ladite paroi de mise en référence, en ce que l'on active l'émission d'un rayon lumineux depuis un émetteur (30A) disposé au droit d'un premier levier (26p) de ladite pluralité, en ce que l'on détecte la réception de ce rayon lumineux par un récepteur (30B), en ce que l'on détermine un temps de parcours t mis par ce rayon lumineux pour aller dudit émetteur audit récepteur via ladite pluralité de leviers, et en ce que l'on calcule un nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier à partir d'une différence entre ledit temps t et un temps initial tO correspondant à un temps de parcours du rayon lumineux dudit émetteur au dit récepteur en absence du passage d'articles de courrier au dessus de ladite pluralité de leviers. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on détermine la largeur L d'un article de courrier à partir dudit nombre déterminé y de leviers activés par le passage dudit article de courrier. 9. Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que le rayon lumineux est réfléchi par le premier levier (26p, 26n) qui n'est pas activé par le passage dudit article de courrier. 10. Machine de traitement de courrier comprenant un dispositif de mesure au vol de la largeur L d'un article de courrier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.