FR2656446A1

FR2656446A1 - Information carrier device for systems for remote reading with artificial recognition of characters

Info

Publication number: FR2656446A1
Application number: FR8916959A
Authority: FR
Inventors: Sansen Hugues
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1991-06-28

Abstract

Information carrier device (30) intended to be applied to an object, stationary or moving, to be identified by a system for remote reading with artificial recognition of characters (31). The device according to the invention is characterised in that it includes a catadioptric reflector (33) on which the aforesaid characters (31) are laid out. The catadioptric reflector (33) can advantageously be a thin plane made in the form of an adhesive sticker. Application to the long-range artificial recognition of information, especially on containers, parcels, moving vehicles, and objects in a stock.

Description

La présente invention est relative à un dispositif de support d'informations pour systèmes de lecture à distance à reconnaissance artificielle de caractères. The present invention relates to an information support device for remote reading systems with artificial character recognition.

De nombreuses applications nécessitent une identification (lecture) à grande distance (plus de 2 m) avec une grande fiabilité. Many applications require identification (reading) at a long distance (more than 2 m) with high reliability.

Il s'agit notamment de la lecture d'étiquettes d'identification de conteneurs lors d'opérations de chargement/déchargement. These include the reading of container identification labels during loading / unloading operations.

Des solutions ont été développées pour résoudre ce problème. Solutions have been developed to solve this problem.

Les systèmes à étiquettes radio passives, pour être directifs, nécessitent l'emploi d'émetteurs à hyperfréquence (de l'ordre de 13 cm de longueur d'onde). Ces émetteurs sont difficilement portables. Ces étiquettes radio, relativement chères, sont difficilement applicables dans de nombreuses applications. De plus, certains groupes sociologiques sont de plus en plus conscients des méfaits des hyperfréquences (montée des lobbies "anti ligne haute tension" aux USA, dockers stoppant le travail lorsqu'une antenne radar est en marche, sensibilisation aux risques des fours à micro-ondes fonctionnant en hyperfréquences). Passive radio tag systems, to be directive, require the use of microwave transmitters (of the order of 13 cm wavelength). These transmitters are hardly portable. These relatively expensive radio tags are difficult to apply in many applications. In addition, certain sociological groups are increasingly aware of the harmful effects of microwaves (rise of "anti high voltage line" lobbies in the USA, dockers stopping work when a radar antenna is on, raising awareness of the risks of microwave ovens). waves operating at microwave frequencies).

Les systèmes à reconnaissance de forme par caméra nécessitent des moyens lourds, avec lumière artificielle. Ces matériels sont souvent difficilement transportables, peu adaptés à de nombreuses applications industrielles, nécessitent des investissements importants et ont une limite en distance donnée par la taille des caractères. Camera shape recognition systems require heavy resources, with artificial light. These materials are often difficult to transport, unsuitable for many industrial applications, require significant investment and have a distance limit given by the size of the characters.

Les systèmes de lecture de codes à barres constitueraient la solution idéale du point de vue économique et de la simplicité d'emploi. Il s'agit de systèmes de lecture qui reposent sur la possibilité de décodage, à l'aide d'un dispositif de décodage par cellule photosensible, d'un rayon lumineux passant sur un support comportant une succession d'espaces foncés et d'espaces clairs (ou d'espaces absorbant la lumière et d'espaces la réflé chissant). Cette succession d'informations est ensuite décryptée, pour en recueillir l'information. Barcode scanning systems would be the ideal solution from an economic point of view and ease of use. These are reading systems based on the possibility of decoding, using a photosensitive cell decoding device, a light ray passing over a support comprising a succession of dark spaces and spaces clear (or spaces absorbing light and spaces reflecting it). This succession of information is then decrypted, to collect the information.

Toutefois, les systèmes de lecture de codes à barres les plus performants antérieurement connus ont une portée ne dépassant pas 2 m (dans le cas des laser portables utilisés en zone non protégée). However, the most efficient bar code reading systems previously known have a range not exceeding 2 m (in the case of portable lasers used in unprotected areas).

La présente invention s'est donc donné pour but d'améliorer les performances des systèmes de lecture à distance existants, et tout particulièrement du type utilisant des codes à barres comme "langage" d'informations codées, en sorte qu'ils répondent mieux aux nécessités de la pratique, notamment en ce que
- la distance de lecture (par décodage) est considérablement supérieure à 2 m ;
- la qualité de lecture est également améliorée;
- la puissance ne doit pas être nécessairement augmentée par rapport à celle des systèmes existants, qui peuvent donc être utilisés tels quels.The present invention therefore aims to improve the performance of existing remote reading systems, and more particularly of the type using bar codes as "language" of coded information, so that they respond better to necessities of practice, especially in that
- the reading distance (by decoding) is considerably greater than 2 m;
- the quality of reading is also improved;
- the power does not necessarily have to be increased compared to that of existing systems, which can therefore be used as is.

La présente invention a pour objet un dispositif de support d'informations destiné à être appliqué sur un objet, fixe ou mobile, à identifier par un système de lecture à distance à reconnaissance artificielle de caractères, caractérisé en ce qu'il comporte un réflecteur catadioptrique, sur lequel sont ménagés les caractères précités. The subject of the present invention is an information support device intended to be applied to an object, fixed or mobile, to be identified by a remote reading system with artificial character recognition, characterized in that it comprises a catadioptric reflector , on which the above characters are arranged.

Selon une disposition préférée de ce mode de réalisation, dans le cas où le système de lecture associé est un système à code à barres, les barres de code sont constituées par des bandelettes en une matière à faible albedo appliquées sur le dispositif de support d'informations conforme à l'invention. According to a preferred arrangement of this embodiment, in the case where the associated reading system is a bar code system, the code bars are constituted by strips of a low albedo material applied to the support device. information according to the invention.

De préférence, le réflecteur catadioptrique utilisé est plan à faible épaisseur, et le dispositif de support d'informations constitue une étiquette adhésive. Preferably, the catadioptric reflector used is planar with a small thickness, and the information support device constitutes an adhesive label.

Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. In addition to the foregoing provisions, the invention also comprises other provisions, which will emerge from the description which follows.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un conteneur comportant, sur au moins une face, au moins une étiquette classique sur laquelle existe une succession d'espaces foncés et d'espaces clairs définissant un code à barres, également classique ;
- la figure 2 montre schématiquement l'emplacement d'un système de lecture classique des codes à barres portés par 1' (les) étiquette(s) du conteneur disposées sur une face de celui-ci à une distance qui ne dépasse guère 2 m avec les systèmes de lecture portables les plus performants actuellement existant ;;
- les figures 3 et 4 sont des vues schématiques de profil et de face, respectivement, d'un support amélioré pour codes à barres conforme à l'invention, permettant d'augmenter, en particulier, la portée d'un système de lecture du type existant sur le marché.The invention will be better understood using the additional description which follows, which refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a schematic perspective view of a container comprising, on at least one side, at least one conventional label on which there is a succession of dark spaces and clear spaces defining a bar code, also conventional;
- Figure 2 schematically shows the location of a conventional barcode reading system carried by one (the) label (s) of the container arranged on one side of it at a distance which hardly exceeds 2 m with the most efficient portable reading systems currently in existence;
- Figures 3 and 4 are schematic side and front views, respectively, of an improved support for bar codes according to the invention, allowing to increase, in particular, the range of a system for reading the type existing on the market.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. It should be understood, however, that these drawings and the corresponding descriptive parts, are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation.

Le conteneur 10 illustré à la figure 1 comporte sur ses faces une ou plusieurs étiquettes portant les informations nécessaires à l'identification des produits qu'il contient , telles que les étiquettes désignées sous les références lia, llb et lic. Une même face du conteneur peut donc comporter plusieurs de ces étiquettes, dont la lecture est effectuée à l'aide d'un système de lecture 20, par exemple du type à laser, basé sur l'utilisation d'un code à barres porté par la ou les étiquettes. Comme il a déjà été évoqué plus haut, la distance maximale d à laquelle le système de lecture peut être disposé ne dépasse pas actuellement 2 m.Aux figures 3 et 4 on a représenté une étiquette spéciale constituant un dispositif de support d'informations à cataphote(R) 30 comportant un rétro-réflecteur catadioptrique plan 33 sur lequel est ménagée une succession d'espaces foncés 31 (absorbant la lumière) et d'espaces clairs 32 (réfléchissant la lumière) définissant, en code barres, les informations que l'on souhaite inscrire sur l'étiquette spéciale 30. The container 10 illustrated in FIG. 1 has on its faces one or more labels carrying the information necessary for the identification of the products it contains, such as the labels designated under the references 11a, 11b and lic. The same face of the container can therefore include several of these labels, the reading of which is carried out using a reading system 20, for example of the laser type, based on the use of a bar code carried by the label (s). As already mentioned above, the maximum distance d at which the reading system can be placed does not currently exceed 2 m. In FIGS. 3 and 4, a special label is shown constituting a cataphot information carrier (R) 30 comprising a flat retro-reflector reflecting on which is arranged a succession of dark spaces 31 (absorbing light) and light spaces 32 (reflecting light) defining, in bar code, the information that the we want to write on the special label 30.

Les espaces foncés, à savoir les barres du code, peuvent être réalisés à l'aide de bandelettes d'un tissu adhésif noir, de très faible albédo, ou en matière à base de poudre de carbone. Elles peuvent également être imprimées ou formées sur le support 30 par tout autre moyen approprié. The dark spaces, namely the code bars, can be produced using strips of black adhesive fabric, of very low albedo, or of material based on carbon powder. They can also be printed or formed on the support 30 by any other suitable means.

Des tests de faisabilité ont été conduits successivement avec des systèmes de lecture à laser héliumnéon, par exemple du type commercialisé par la Société
BARCODE sous les dénominations "LASER 70" courte distance et "LASER 70" longue distance, -qui sont bidirectionnels et effectuent 40 balayages par seconde-, pour détecter les codes à barres portés par le dispositif selon l'invention.Feasibility tests have been carried out successively with heliumneon laser reading systems, for example of the type marketed by the Company
BARCODE under the names "LASER 70" short distance and "LASER 70" long distance, which are bidirectional and perform 40 scans per second, to detect the bar codes carried by the device according to the invention.

Le premier permet d'effectuer la lecture à une distance de 0,45 m, alors que le second permet d'effectuer -selon la
Société qui le commercialise- la lecture jusqu' à une distance de 2 m.The first allows reading at a distance of 0.45 m, while the second allows to perform - according to the
Company that markets it - reading up to a distance of 2 m.

Le réflecteur catadioptrique utilisé peut, par exemple, être du type commercialisé par la Société 3M sous la dénomination "SCOTCHLITE" 3870. Il sert, de façon classique, à réfléchir les rayons lumineux vers une source de rayonnement et est utilisé normalement pour les panneaux routiers et des applications analogues. The catadioptric reflector used can, for example, be of the type marketed by the company 3M under the name "SCOTCHLITE" 3870. It is used, in a conventional manner, to reflect light rays towards a source of radiation and is normally used for road signs and similar applications.

Les résultats de l'expérience sont indiqués ciaprès
1) distance d de lecture de l'information avec le système "LASER 70" courte distance : 6 m (alors que le même système de lecture, sans le support catadioptrique selon l'invention, ne dépasse pas la distance de 0,45 m).The results of the experiment are shown below
1) distance d for reading information with the "LASER 70" system short distance: 6 m (whereas the same reading system, without the retro-reflecting support according to the invention, does not exceed the distance of 0.45 m ).

Le même code sur surface blanche papier n' a pu être lu faute d'une grandeur de champ suffisante ;
2) distance d de lecture de l'information avec le système "LASER 70" longue distance : 12 m (alors que le même système de lecture, sans le support catadioptrique selon l'invention, ne dépasse pas la distance de 2 m).The same code on white paper surface could not be read due to insufficient field size;
2) distance d for reading information with the "LASER 70" system long distance: 12 m (whereas the same reading system, without the retro-reflecting support according to the invention, does not exceed the distance of 2 m).

Le même code sur surface blanche papier n'a pu être lu que jusqu'à 1,5 m.The same code on white paper surface could only be read up to 1.5 m.

D'après les tests, la limitation en distance est due essentiellement aux qualités des lasers utilisés en effet, leur forte dispersion nécessite des traits (barres) de largeur supérieure par rapport aux supports classiques (la largeur 1 adoptée pour les barres noires est d'environ 1 cm, alors que la hauteur h peut atteindre 1215 cm) pour obtenir une lecture correcte, mais la distance de 12 m est plus que suffisante pour les applications envisagées, vu que -grâce au seul emploi du réflecteur catadioptrique conforme à l'invention- il a été possible, dans les expériences effectuées par le Demandeur, d'augmenter la distance de lecture en moyenne d'environ un ordre de grandeur. According to the tests, the distance limitation is mainly due to the qualities of the lasers used indeed, their high dispersion requires lines (bars) of greater width compared to conventional supports (the width 1 adopted for the black bars is about 1 cm, while the height h can reach 1215 cm) to obtain a correct reading, but the distance of 12 m is more than sufficient for the envisaged applications, since - thanks to the sole use of the retro-reflector according to the invention - it has been possible, in the experiments carried out by the Applicant, to increase the reading distance on average by approximately an order of magnitude.

Bien entendu, les performances des systèmes existants de lecture de codes à barres peuvent être améliorées notamment en les équipant de moyens diminuant la dispersion des lasers utilisés pour la lecture de codes à barres. Les tests ont en effet prouvé qu'on peut encore augmenter les performances du système, et ce sans augmenter la puissance des lasers, en diminuant simplement la dispersion du rayon laser. Of course, the performance of existing bar code reading systems can be improved in particular by equipping them with means which reduce the dispersion of the lasers used for reading bar codes. Tests have indeed shown that the performance of the system can be further increased, without increasing the power of the lasers, by simply reducing the dispersion of the laser beam.

Pour obtenir un bon rendement du système, il devient nécessaire d'avoir un contraste maximum entre les zones claires 32 et les zones sombres 31. Les zones sombres doivent donc être de bons pièges à lumière, d'albédo le plus faible possible. On peut, par exemple, utiliser certaines formes de carbone (par exemple, carbone en poudre). To obtain a good performance of the system, it becomes necessary to have a maximum contrast between the light areas 32 and the dark areas 31. The dark areas must therefore be good light traps, with the lowest possible albedo. One can, for example, use certain forms of carbon (for example, carbon powder).

Le dispositif de support d'informations catadioptrique conforme à l'invention est destiné à être utilisé avec tout système de lecture et, plus généralement, de reconnaissance artificielle de caractères, afin d'augmenter la qualité du signal reçu et/ou d'augmenter la distance de lecture. Ce dispositif de support d'informations est particulièrement avantageux pour les systèmes de lecture avec laser étant donné que la puissance des lasers de lecture est limitée. En fait, dans ce cas l'utilisation d'un système à cataphote(R) améliore l'intensité du rayon réfléchi. The catadioptric information support device according to the invention is intended to be used with any reading and, more generally, artificial character recognition system, in order to increase the quality of the received signal and / or to increase the reading distance. This information support device is particularly advantageous for laser reading systems since the power of reading lasers is limited. In fact, in this case the use of a cataphot system (R) improves the intensity of the reflected ray.

Le signal réfléchi peut alors être recueilli par le système de détection même à grande distance, dans des conditions suffisantes pour être décodé, sans utiliser de puissance plus importante. Il est ainsi possible d'utiliser les systèmes de lecture existant sur le marché, comme déjà évoqué plus haut.The reflected signal can then be collected by the detection system even from a long distance, under conditions sufficient to be decoded, without using greater power. It is thus possible to use the reading systems existing on the market, as already mentioned above.

Les différents champs possibles d'utilisation du support catadioptrique selon l'invention sont constitués par la reconnaissance d'informations, notamment
- sur conteneurs (immatriculation) (environ 3 millions de conteneurs aux normes ISO 20 pieds et 40 pieds dans le monde) ;
- sur tous colis devant être lus à grande distance ;
- sur véhicules mobiles : notamment automobiles, wagons de chemins de fer ;
- sur objets devant être repérés dans un stock : en particulier, automobiles dans un parc, colis dans un magasin, ces applications n'ayant, bien entendu, aucun caractère limitatif, mais étant indiquées uniquement à titre d'exemples. The various possible fields of use of the retro-reflecting support according to the invention consist of the recognition of information, in particular
- on containers (registration) (approximately 3 million containers with ISO standards 20 feet and 40 feet worldwide);
- on all packages to be read at great distance;
- on mobile vehicles: in particular automobiles, railway wagons;
- on objects to be identified in a stock: in particular, cars in a fleet, packages in a store, these applications having, of course, no limiting character, but being indicated only by way of examples.

Les applications visées comprennent donc, en général, tous les cas où la reconnaissance de caractères doit être effectuée à grande distance ou nécessite une grande fiabilité de lecture. The targeted applications therefore include, in general, all cases where character recognition must be carried out at a long distance or requires high reading reliability.

Les dispositifs selon l'invention sont également utilisables, en donnant les mêmes avantages, avec des systèmes de lecture à caméra. The devices according to the invention can also be used, giving the same advantages, with camera reading systems.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. As is apparent from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of implementation, embodiment and application which have just been described more explicitly; on the contrary, it embraces all the variants which may come to the mind of the technician in the matter, without departing from the framework, or the scope, of the present invention.

Claims

1. Information support device (30), intended to be applied to an object, fixed or mobile, to be identified by a remote reading system with artificial character recognition (20), characterized in that it comprises a catadioptric reflector (33), on which the aforementioned characters are provided (31).

2. Device according to claim 1, characterized in that the catadioptric reflector (33) is flat with a small thickness.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that it is in the form of an adhesive label.

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that, in the case where the associated reading system (20) is a bar code reading system, the code bars are constituted by strips (31) of a low albedo material applied to the support device (30), or are printed on this device.

5. Remote reading system with artificial character recognition, comprising a laser device for detecting characters in bar codes and a decoding device using a photosensitive cell, said characters being carried by an information support device (30) according to any one of claims 1 to 4, in which the information is expressed in the form of bar codes, which are defined by a succession of spaces (bars) (31) absorbing light and spaces (32) reflecting the light, provided on the support device and which are intended, on the one hand, to be detected by the laser device, disposed at an appropriate distance (d) from the information support device, and, on the other hand, to be decoded by the decoding device to collect the corresponding information, which reading system is characterized in that it also comprises means reducing the dispersion of the ray onion emitted by the laser device.

6. Use of the device according to any one of claims 1 to 3, for artificial recognition of characters using a remote bar code reading system.

7. Use of the device according to any one of claims 1 to 3 for artificial recognition of characters using a remote reading system with a camera.