BRPI0917777B1 - artigo opticamente ativo - Google Patents
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Abstract
artigo opticamente ativo, método de fabricação de um artigo retrorrefletivo e artigo retrorrefletivo os inventores do presente pedido desenvolveram materiais, métodos, e artigos oticamente ativos inovadores. uma modalidade do presente pedido é um artigo oticamente ativo, que compreende: um material que reflete infravermelho posicionado adjacente a um substrato oticamente ativo de tal modo que o material que reflete infravermelho forma um padrão que pode ser lido por um sensor infravermelho quando o substrato oticamente ativo é iluminado por uma fonte de luz infravermelha. outra modalidade do presente pedido refere-se a um método de fabricação de um artigo oticamente ativo, que compreende: obtenção de uma laminação oticamente ativa, e posicionamento de um material que reflete infravermelho na laminação oticamente ativa para formar um padrão. o artigo oticamente ativo pode ser, por exemplo, uma placa de licença.
Description
ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO
Campo da Invenção [001] O presente pedido refere-se, em geral, a artigos oticamente ativos inovadores, métodos de produção e uso dos mesmos, e sistemas nos quais os artigos podem ser usados.
Antecedentes da Invenção [002] Idealmente, placas de licença têm uma similaridade geral de estilo ou aparência que permite um rápido reconhecimento das placas de licença emitidas por várias autoridades de licenciamento e que inibe falsificação. Ao mesmo tempo, placas de licença devem fornecer um código de identificação ou imagem distinto, individualizado e exclusivo para cada veículo, estado, ou motorista. Para isto, diversas autoridades de licenciamento oferecem placas de licença personalizadas. Tais placas permitem que o motorista selecione um design atrativo ou significativo que será estampado em sua placa de licença. Como resultado da produção de tais placas de licença personalizadas, cada estado oferece numerosos designs diferentes de placa de licença a seus constituintes.
[003] A proliferação destas placas de licença individualizadas é significativa. Por exemplo, o estado do Oregon, EUA, oferece sete opções de design diferentes para placas de licença, para motoristas de veículos padrão: árvore, salmão, lago Crater, fundo cultural, operador de radioamador (presunto), veículo antigo, e interesse especial. Além disso, o estado do Oregon oferece seis tipos de placas sem fins lucrativos, para motoristas de veículos padrão: placas do Lions Club, Oregon Masonic Family, Oregon Professional Firefighters, Oregon State Elks, Share the Road, e Support Our Troops. Adicionalmente, o estado do Oregon oferece seis tipos de placas de faculdades, para motoristas de veículos padrão: Eastem Oregon University, Oregon State University, Portland State University, University of Oregon, University of Portland, e Willamette University.
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Adicionalmente, o estado do Oregon oferece dez placas de veteranos e relacionadas ao serviço militar, para motoristas de veículos padrão: Congressional Medal of Honor, Disabled Veteran, Ex-POW, First Marine Division, Gold Star Family, National Guard, Non-Commission Officers Association, Purple Heart, Veterans Recognition, e Vietnam Veterans. Isto resulta em um total de 33 opções de placas personalizadas diferentes para veículos padrão em um único estado. Se cada um dos 50 estados americanos e cada uma das 10 províncias canadenses oferecerem aproximadamente o mesmo número de opções para veículos padrão, quase 2.000 opções de design diferentes para placas de licença estarão disponíveis. Isto nem sequer leva em conta as opções de placa de licença para bicicletas motorizadas, motocicletas, motocasas, trailers, caminhões, veículos comerciais, veículos do governo, veículos de transporte, e casa móveis.
[004] Ao mesmo tempo, sistemas de reforço automatizados, incluindo, por exemplo, sistemas de pedágio eletrônico, sistemas de ultrapassagem de sinal vermelho, sistemas de controle de velocidade, e sistemas de acesso de controle, estão se tomando mais predominantes. Diversas modalidades de tais sistemas se baseiam em uma leitura exata de uma placa de licença do veículo, que é geralmente realizada por um sistema de reconhecimento de placa de licença automatizado. Entretanto, a obtenção de uma leitura exata de uma placa de licença de um veículo está se tomando cada vez mais difícil devido à ampla variedade de placas de licença agora nas estradas.
Descrição da Invenção [005] O desafio de leitura que placas de licença podem apresentar a um sistema de reconhecimento de placa de licença automatizado é devido a pelo menos alguns dos seguintes fatores: (1) variações nas propriedades reflexivas dos materiais da placa de licença, (2) fontes, caracteres e designs nãopadrão nas placas de licença, (3) variações nas tecnologias de segurança embutidas nas placas de licença, (4) variações nas câmeras ou sistemas de
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3/20 reconhecimento óptico de caracteres, (5) a velocidade do veículo passando pela câmera ou pelo sistema de reconhecimento óptico de caracteres, (6) a quantidade de veículos passando pelas câmeras ou pelos sistemas de reconhecimento óptico de caracteres, (7) o espaçamento entre os veículos passando pelas câmeras ou pelos sistemas de reconhecimento óptico de caracteres, (8) amplas variações na iluminação ambiente circundando as placas de licença, (9) clima, (10) local de montagem e/ou inclinação da placa de licença, (11) amplas variações nos gráficos da placa de licença, (12) a distância entre o detector e a placa de licença permissível para cada sistema de reforço automatizado, e (13) oclusão da placa de licença por, por exemplo, outros veículos, sujeira na placa de licença, artigos na estrada, barreiras naturais, etc.
[006] Os inventores do presente pedido procuraram fazer com que a identificação da placa de licença seja mais fácil. Mais especificamente, os inventores do presente pedido buscam otimizar a exatidão da identificação de símbolos na placa de licença, o que pode facilitar uma identificação mais exata, por exemplo, do dono do veículo, do estado ou país onde a placa de licença foi emitida, e do tipo de placa de licença (por exemplo, comercial versus pessoal, automóvel, caminhão, motocicleta).
[007] Uma modalidade do presente pedido refere-se a um artigo oticamente ativo que compreende: um material que reflete infravermelho posicionado adjacentemente a um substrato oticamente ativo de tal modo que o material que reflete infravermelho forma um padrão que pode ser lido por um sensor infravermelho quando o substrato oticamente ativo é iluminado por uma fonte de luz infravermelha.
[008] Outra modalidade do presente pedido refere-se a um método de fabricação de um artigo oticamente ativo, que compreende: obtenção de uma laminação oticamente ativa, e posicionamento de um material que reflete infravermelho na laminação oticamente ativa para formar um padrão.
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4/20 [009] Outra modalidade do presente pedido refere-se a um artigo oticamente ativo que compreende: um filme óptico multicamada cobrindo pelo menos uma porção de uma laminação oticamente ativa, e sendo que o filme óptico multicamada tem uma refletância relativamente alta para luz dentro de uma primeira faixa espectral e uma refletância relativamente baixa para luz dentro de uma segunda faixa espectral. Em algumas modalidades, a primeira faixa espectral situa-se entre cerca de 700 nm e cerca de 1.100 nm, e a segunda faixa espectral situa-se entre cerca de 400 nm e cerca de 700 nm.
[010] Para todas estas modalidades alternativas, o artigo oticamente ativo pode ser, por exemplo, uma placa de licença, um adesivo de validação, uma permissão de uso, um rótulo de identificação, ou uma etiqueta. Além disso, o artigo oticamente ativo pode ser aplicado a outro artigo, como, por exemplo, uma etiqueta retrorrefletiva aplicada a uma sinalização. O substrato oticamente ativo pode ser, por exemplo, reflexivo ou retrorrefletivo (como, por exemplo, uma laminação retrorrefletiva com rebordo ou prismática). O material que reflete infravermelho pode ser, por exemplo, um filme óptico multicamada ou pode ser um material que inclui um corante ou pigmento oticamente ativo. O padrão pode incluir, por exemplo, informações, gráficos, imagens, códigos de barras, caracteres alfanuméricos, ou outros símbolos legíveis por máquina.
Breve Descrição dos Desenhos [011] A figura 1 é uma vista explodida de uma placa de licença exemplificadora de um veículo motorizado.
[012] A figura 2 é uma vista de superfície frontal explodida da placa de licença veicular da figura 1.
[013] A figura 3 é uma vista de superfície frontal da placa de licença das figuras 1 e 2 mostrada como vista no espectro infravermelho proximal.
[014] A figura 4 é uma representação esquemática da placa de
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5/20 licença do exemplo 2.
[015] As figuras 5A e 5B são fotografias digitais de uma porção da placa de licença da figura 4 tomadas com luz ambiente visível e com luz infravermelha proximal, respectivamente.
[016] A figura 6 é uma representação esquemática da placa de licença do exemplo 3.
[017] A figura 7 é uma fotografia digital da placa de licença da figura 6 tomada com luz infravermelha proximal.
Descrição de Realizações da Invenção [018] Várias modalidades e implementações serão descritas em detalhes. Estas modalidades não devem de nenhuma maneira ser interpretadas como limitadoras do escopo do presente pedido e alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do espírito e escopo das invenções. Por exemplo, diversas modalidades, implementações e exemplos são discutidos com referência específica a placas de licença, mas estas não devem ser interpretadas como limitantes do escopo do pedido a esta única implementação exemplificadora. Adicionalmente, apenas algumas finalidades foram discutidas aqui, mas finalidades não descritas aqui especificamente estão incluídas dentro do escopo do presente pedido. Deste modo, o escopo do presente pedido deve ser determinado pelas reivindicações.
[019] As figuras 1 e 2 são, respectivamente, uma vista em perspectiva explodida e uma vista de superfície frontal de uma placa de licença exemplificadora de um veículo motorizado conforme vista no espectro de luz visível por, por exemplo, um ser humano ou uma câmera digital. A placa de licença 10 inclui uma placa de licença em branco retangular 20 posicionada de forma adjacente a uma peça retangular de laminação oticamente ativa (por exemplo, retrorrefletiva) 40. A placa de licença em branco 20 inclui duas superfícies principais 22 e 24 separadas por uma espessura que está ligada por quatro superfícies laterais 26,28,
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6/20 e 32. A placa de licença em branco 20 pode ser formada de qualquer material que tenha a rigidez desejada, por exemplo, metal, plástico, ou madeira. A laminação retrorrefletiva 40 inclui duas superfícies principais 42 e 44 separadas por uma espessura que é ligada por quatro superfícies laterais 46,48, 50 e 52. Estampados na laminação retrorrefletiva 40 estão: uma imagem gráfica da palavra Tennessee 60, o texto The Volunteer State 62, uma imagem de um filamento de segurança flutuante 64, os caracteres alfanuméricos 123 456 66, e um gráfico de fundo de colinas sobrepostas 68. A placa de licença 10 inclui, também, quatro orifícios 70 passantes através da laminação retrorrefletiva 40 e da placa de licença em branco 20, para facilitar a fixação da placa de licença 10 a um veículo motorizado através de, por exemplo, parafusos ou rebites. Isto é apenas um sistema de fixação exemplificador e os versados na técnica irão apreciar que outros podem ser usados. A placa de licença em branco 20 e a laminação retrorrefletiva podem ser, opcionalmente, mantidas juntas e centralizadas no meio da moldura 72.
[020] A figura 3 é uma vista de superfície frontal da placa de licença das figuras 1 e 2, mostrada conforme vista no espectro infravermelho proximal (com o uso de uma fonte de luz LED emitindo luz numa faixa entre cerca de 800 nm e cerca de 850 nm). Afigura 3 mostra que a placa de licença 10 inclui, também, um código de barras 80 e um código de barras 90. O código de barras 80 sobrepõe os gráficos 60 e 62, e o código de barras 90 sobrepõe uma porção do gráfico 68. No espectro de luz visível, os códigos de barras 80 e 90 não são visíveis enquanto os gráficos 60, 62 e 68 são visíveis. No espectro de luz infravermelho proximal, os códigos de barras 80 e 90 são visíveis.
[021] Em uma implementação exemplificadora da modalidade mostrada nas figuras 1 a 3, os códigos de barras 80 e 90 são formados pela fixação permanente ou temporária de um ou mais filmes ópticos multicamada infravermelho proximal reflexivos, visivelmente transparentes, à laminação retrorrefletiva 40. Tal fixação pode ocorrer, por exemplo, com o uso de um adesivo.
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O uso de filmes ópticos multicamada infravermelho proximal reflexivos, visivelmente transparentes, na placa de licença 10 faz com que luz infravermelha proximal incidente na placa de licença 10 seja refletida a partir de uma trajetória de luz retrorrefletiva diferente e, desde modo, cria regiões de alto contraste na placa de licença 10 quando vista sob luz infravermelha proximal. Os filmes ópticos multicamada são efetivamente espelhos reflexivos IR com alta transmissão através do espectro de luz visível. Ao mesmo tempo, a imagem/gráficos/símbolos/padrão na placa de licença 10 permanece amplamente inafetada pela presença do(s) filme(s) óptico(s) multicamada quando vista sob luz visível. Devido ao fato de que o(s) filme(s) óptico(s) multicamada infravermelho proximal reflexivo(s), visivelmente transparente(s), não são significativamente visíveis no espectro de luz visível, a imagem/gráficos/símbolos/padrão criada com o uso do(s) filme(s) óptico(s) multicamada não é visível ao olho humano no espectro de luz visível. Deste modo, o(s) filme(s) óptico(s) multicamada podem ser usados para criar imagens/gráficos/símbolos/padrões ocultas ou escondidas em uma placa de licença que podem agir como identificadores de veículo em sistemas de reconhecimento de placa de licença automatizados. Filmes ópticos multicamada de comprimento de onda seletivo são um material preferencial para estas aplicações, entretanto, outros filmes visivelmente transparentes e com propriedades reflexivas IR também funcionam bem.
[022] Em uma implementação exemplificadora da modalidade mostrada nas figuras 1 a 3, os gráficos (especialmente os números 456) 66 são formados pela adição de um corante infravermelho proximal à tinta que foi usada para imprimir estes gráficos. O uso de uma tinta que inclui um corante com reflexão infravermelho proximal na placa de licença 10 faz com que luz infravermelha proximal incidente na placa de licença 10 seja refletida a partir de uma trajetória de luz retrorrefletiva diferente e, desde modo, cria regiões de alto contraste na placa de licença 10 quando vista sob luz infravermelha proximal. Consequentemente, o
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8/20 gráfico 456 é visível tanto sob o espectro de luz visível como sob o espectro de luz infravermelha. Corantes exemplificadores comercialmente disponíveis incluem aqueles produzidos, por exemplo, pela H.W. Sands Corporation and Epolin, Inc.
[023] O material oticamente ativo escolhido para qualquer implementação específica dependerá das características ópticas, estruturais, e de durabilidade desejadas. Deste modo, materiais oticamente ativos desejados irão variar com base na aplicação desejada. Materiais oticamente ativos incluem substratos reflexivos e retrorrefletivos. O termo retrorrefletivo para uso na presente invenção, refere-se ao atributo de reflexão de um raio oblíquo de luz incidente em uma direção antiparalela à direção incidente ou quase, de modo que ele retoma à fonte de luz ou à adjacência imediata da mesma. Dois tipos conhecidos de laminação retrorrefletiva são laminação à base de microesferas e laminação em cubo angular (frequentemente chamada de laminação prismática). A laminação à base de microesferas, frequentemente chamada de laminação com rebordo, emprega uma grande quantidade de microesferas tipicamente pelo menos parcialmente embebidas em uma camada aglutinante e tendo materiais reflexivos especulares ou difusos associados a elas (por exemplo, partículas de pigmento, flocos de metal, camadas de vapor) para retrorrefletir luz incidente. Exemplos ilustrativos são descritos, por exemplo, nas patentes U.S. n° 3.190.178 (McKenzie), 4.025.159 (McGrath) e 5.066.098 (Kult). A laminação prismática retrorrefletiva, frequentemente chamada de laminação prismática, compreende uma parte do corpo que tem tipicamente uma superfície frontal substancialmente plana e uma superfície posterior estruturada que compreende uma pluralidade de elementos em cubo angular. Cada elemento prismático compreende três faces ópticas aproximadamente mutuamente perpendiculares. Exemplos ilustrativos são descritos, por exemplo, nas patentes U.S. n° 1.591.572 (Stimson), 4.588.258 (Hoopman), 4.775.219 (Appledom et al.), 5.138.488 (Szczech) e 5.557.836 (Smith et al.). Uma camada de vedação pode ser aplicada à superfície estruturada para
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9/20 manter contaminantes longe dos cubos angulares individuais. Uma laminação em cubo angular flexível, como aquela descrita, por exemplo, na patente U.S. n° 5.450.235 (Smith et al.) pode também estar incorporada nas modalidades ou implementações do presente pedido. A laminação retrorrefletiva para uso em conexão com o presente pedido pode ser, por exemplo, ou fosca ou lustrosa.
[024] O material que reflete infravermelho pode ser, por exemplo, um filme óptico multicamada. O filme óptico multicamada escolhido para qualquer implementação específica dependerá das características ópticas, estruturais, e de durabilidade desejadas. Deste modo, filmes ópticos multicamada desejáveis irão variar com base na aplicação desejada. Alguns filmes ópticos multicamada exemplificadores são descritos, por exemplo, na patente U.S. n° 6.024.455 e na publicação PCT n° WO 95/17692. Filmes ópticos multicamada exemplificadores comercialmente disponíveis incluem, por exemplo, Vikuiti Clear Card Filter, Solar Reflective Film, e SM 857, todos produzidos pela 3M Company, de St. Paul. O espectro de refletância e transmissão de um filme óptico multicamada em particular depende, em parte, da espessura óptica das camadas individuais ao longo de vários eixos, e é substancialmente determinado pelo bem conhecido coeficiente Fresnel. Os filmes podem ser projetados para refletir luz infravermelha, visível, ou ultravioleta através da escolha de espessuras ópticas adequadas. O relacionamento desejado entre os índices refrativos das camadas poliméricas pode ser alcançado pela seleção de materiais adequados e condições de processamento adequadas.
[025] Alternativamente ou em combinação, o material pode incluir um corante que reflete ou absorve infravermelho. Descrições exemplificadoras de tais corantes podem ser encontradas, por exemplo, na publicação U.S. n° 2007/0082963. Corantes que refletem infravermelho comercialmente disponíveis incluem, por exemplo, aqueles produzidos pela H.W. Sands Corporation, de
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Juniper, Florida, EUA, e pela Epolin Corporation, de Newark, NJ, EUA. Uma vantagem exemplificadora do uso de um filme óptico multicamada, especialmente filmes ópticos multicamada com alta transmissão de luz visível, é que diferente dos corantes que absorvem infravermelho proximal, a tonalização ou alteração de cor pode ser amplamente evitada ou minimizada.
[026] O(s) filme(s) óptico(s) multicamada podem ser temporariamente ou permanente fixos à laminação oticamente ativa, por exemplo, através de laminação, adesão, fixação mecânica, ou uso de um adesivo.
[027] O termo dotado de um padrão, para uso na presente invenção, refere-se a um design ou imagem, sendo que pelo menos parte do mesmo pode transmitir informações. Designs ou imagens exemplificadores incluem, por exemplo, símbolos, padrões, caracteres alfanuméricos, curvas senoidais, códigos de barras (incluindo, por exemplo, códigos de barras lineares, códigos de barras bidimensionais, etc.), designs, imagens, símbolos, informações legíveis por máquina, e gráficos. Os materiais oticamente ativos podem incluir qualquer tipo de símbolos virtuais incluindo, por exemplo, curvas senoidais, características alfanuméricas, ou códigos de barras. Exemplos de imagens de segurança são descritos, por exemplo, nas patentes U.S. n° 6.288.842, D517610 e D511187.
[028] Os artigos oticamente ativos aqui descritos são geralmente configurados para incluir uma laminação que pode ser aplicada a um dado objeto ou substrato, e que pode incorporar várias combinações de filmes multicamada e camadas retrorrefletivas dotadas de um padrão. Os artigos são, em geral, oticamente ativos em um único lado. Isto é, um lado (designado como o lado frontal) está, em geral, adaptado para receber luz incidente a partir de uma fonte e emitir luz refletida ou retrorrefletida em direção a um detector (como o olho de um observador), e o outro lado (designado como lado posterior) é em geral
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11/20 adaptado para aplicação a um objeto como uma camada adesiva. O lado frontal está voltado para a fonte de luz bem como o detector. Os artigos não transmitem, em geral, quantidades significativas de luz do lado frontal até o lado posterior, ou vice-versa, devido, pelo menos em parte, à presença de uma substância ou camada no retrorrefletor, como uma camada de vapor de metal, uma película de vedação, e/ou uma camada de adesão.
[029] Um uso para os artigos oticamente ativos aqui descritos está nas placas de licença que são detectadas por um sistema de detecção ou reconhecimento de placas de licença. Um sistema de detecção de placas de licença exemplificador usa uma câmera e um sistema de iluminação para capturar imagens de placas de licença. Uma imagem da cena incluindo a placa de licença pode ser produzida a partir de iluminação ambiente e de luz adicionada por uma fonte de luz designada (por exemplo, iluminação coaxial que direciona os raios de luz em direção à placa de licença quando a câmera está se preparando para gravar uma imagem). Os raios de luz emitidos pela iluminação coaxial em combinação com as propriedades retrorrefletivas da placa de licença criam um sinal forte e brilhante a partir do local da placa na cena que é, por outro lado, uma imagem ampla. O sinal brilhante é usado para identificara localização da placa de licença. Então, o sistema automático de reconhecimento de placa de licença (ALPR) se foca na região de interesse (a região de brilho) e busca por combinações para símbolos esperados observando-se padrões de contraste passíveis de reconhecimento. Os símbolos reconhecidos são frequentemente dotados de alguma determinação de segurança na combinação com outro computador ou outro dispositivo de comunicação para expedir as informações sobre a placa de licença observada.
[030] A luz detectada pela câmera pode vir a partir de qualquer uma de inúmeras fontes. De interesse particular é a luz refletida pela placa de licença e a quantidade de luz refletida a partir de cada área dentro daquela região
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12/20 de interesse na placa de licença. A câmera ou sistema de detecção coleta luz de cada região da placa de licença com o objetivo de criar uma diferença (contraste) entre cada um dos símbolos na placa de licença. O contraste pode ser afetado de inúmeras formas, incluindo o uso de iluminação coaxial para subjugar a quantidade de luz vinda de fontes de luz ambiente. O uso de filtros na câmera pode ajudar a acentuar as diferenças entre os símbolos e o plano de fundo pela remoção seletiva de porções indesejadas do espectro de luz e passando apenas as porções desejadas do espectro de luz.
[031] A luz no veículo e no ambiente do ALPR pode ser dividida entre as seguintes regiões espectrais: luz visível na região entre cerca de 400 e cerca de 700 nm e luz infravermelha na região entre cerca de 700 e cerca de 1.100 nm. Câmeras típicas têm uma sensibilidade que inclui ambas faixas, embora a sensibilidade de um sistema de câmera padrão diminui significativamente para comprimentos de onda mais longos que 1.100 nm. Vários diodos emissores de luz (LEDs) podem emitir luz sobre toda esta faixa de comprimento de onda, e tipicamente a maioria dos LEDs são caracterizados por um comprimento de onda central e uma distribuição estreita ao redor deste comprimento de onda. Por exemplo, em um sistema que inclui LEDs que emitem raios de luz que têm um comprimento de onda de 830 nm +/- 20 nm, uma câmera adequadamente equipada poderia detectar uma placa de licença no espectro infravermelho proximal com luz não visível ao motorista do veículo. Portanto, o motorista não veria o efeito de luz estroboscópica dos LEDs e não seria distraído pelos mesmos.
[032] As câmeras e luzes para estes sistemas são tipicamente montados para visualizar as placas de licença em algum ângulo em relação à direção do movimento do veículo. Locais de montagem exemplificadores incluem posições acima do fluxo de tráfego ou do lado da estrada. As imagens são tipicamente coletadas a um ângulo de 20 graus até 45 graus, a partir da
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13/20 incidência normal (frontal) à placa de licença.
[033] Um detector que é sensível à luz infravermelha ou ultravioleta conforme for adequado seria usado para detectar a luz retrorrefletida fora do espectro visível. Câmeras exemplificadoras incluem aquelas disponíveis junto à PIPS Corporation, de Knoxville, TN, EUA, incluindo, mas não se limitando a P372.
[034] Os artigos retrorrefletivos aqui descritos podem ser usados para se otimizar a eficiência de captura destes sistemas de detecção ou reconhecimento de placas de licença. A eficiência de captura pode ser descrita como o processo de se localizar e identificar corretamente os dados da placa de licença, incluindo, mas não se limitando a, símbolos, tipo da placa, e origem da placa. As aplicações destes sistemas automatizados incluem, mas não se limitam a, sistemas de pedágio eletrônico, sistemas de ultrapassagem de luz vermelha, sistemas de monitoramento de velocidade, sistemas de rastreamento de veículos, sistemas de temporização de viajens, identificação automatizada e sistemas de alerta, e sistemas de controle de acesso a um veículo. Tal como é acima mencionado, sistemas automáticos de reconhecimento de placas de licença atuais têm eficiências de captura que são menores que aquelas desejadas devido, por exemplo, a um contraste baixo ou inconsistente dos símbolos bem como contrastes indefinidos ou distrativos de um desenho e/ou símbolos na placa de licença.
[035] Os artigos oticamente ativos do presente pedido podem também ser usados em sinalização. O termo sinalização, para uso na presente invenção, refere-se a um artigo que representa informações, geralmente através de caracteres alfanuméricos, símbolos, gráficos, ou outros símbolos. Exemplos específicos de sinalização incluem, mas não se limitam a, sinalização usada para propósitos de controle de tráfego, sinais de estrada, materiais de identificação (por exemplo, licenças), e placas de licença veiculares. Seria vantajoso, em algumas aplicações, o uso dos artigos do presente pedido para empregar a propriedade
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14/20 desejável dos símbolos de visualização sem alteração na aparência de uma sinalização sob luz visível. Tais artigos retrorrefletivos permitiríam a leitura de informações de sinalização específicas destinadas ao consumo geral, enquanto evitariam distração do motorista ou do leitor do sinal por e/ou detecção indesejada de marcações ocultas. Tal desenvolvimento facilita marcações imperceptíveis em e/ou sinalização através de artigos para propósitos de segurança, identificação, e controle de inventário. Esta imperceptibilidade pode ser criada, por exemplo, por um filme óptico multicamada visivelmente transparente ou um filme óptico multicamada que tem uma cor que se aproxima da cor do substrato de sinalização. Os símbolos ocultos podem auxiliar no controle de inventário de sinalização, tal como é descrito, por exemplo, na publicação PCT n° WO 96/35196. Por exemplo, os símbolos ocultos poderíam conter informações de sinalização específicas como, por exemplo, número de lote do material de sinalização, data de instalação, informações de ordem repetida, ou expectativa de vida útil do produto.
[036] Por exemplo, um sinal de estrada retrorrefletivo poderia incluir símbolos infravermelho reflexivos fixados à porção de laminação retrorrefletiva do sinal. Tal fixação poderia ocorrer, por exemplo, durante a produção, no momento da instalação, ou após a instalação. Uma vantagem de tal sinal é que os símbolos não interferem com a leitura rápida do sinal pelos motoristas conforme o motorista dirige em frente ao sinal, devido ao fato de que os símbolos não são visíveis ao motorista. Mas os símbolos podem ser vistos por funcionários da estrada ou máquinas montadas com uma câmera de infravermelho. Esta identificação pode ser usada, por exemplo, para manutenção do sinal, registro da vida útil, reorganização, ou para medir o desempenho do sinal com base nas informações nos símbolos.
[037] Objetivos e vantagens do presente pedido são adicionalmente ilustrados pelos exemplos a seguir, mas os materiais específicos
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15/20 e quantidades dos mesmos listados nos exemplos, bem como outras condições e detalhes, não devem ser interpretados como limitantes da invenção, uma vez que os versados na técnica irão reconhecer que outros parâmetros, materiais, e equipamentos podem ser usados. Todas as partes, porcentagens e razões da presente invenção são em peso, a menos de outro modo especificado.
Exemplo 1 [038] Um rolo de laminação reflexiva branco tendo uma característica de segurança embutida no mesmo e um adesivo sensível à pressão revestido na parte posterior do tipo comercializado pela 3M Company, de Minnesota, EUA, sob a designação comercial Digital License Plate (DLP) Sheeting Series 9250T com uma Ensure™ Virtual Security Thread foi estampado com o uso de técnicas de impressão de transferência térmica em massa no sistema de placa de licença digital descrito nas patentes U.S. n° 6.712.532 (Look), 6.246.428 (Look et al), 5.818.492 (Look), 5.508.105 (Orensteen et al) e 4.847.237 (Vanderzanden). O padrão estampado formou um gráfico de fundo de colinas sobrepostas 68, tal como é mostrada nas figuras 1 a
3. Neste exemplo, a placa de licença continha a palavra Tennessee 60 centralizada horizontalmente ao longo de sua porção superior, e as palavras The Volunteer State 62 em letras menores acima da palavra Tennessee. A laminação impressa foi então laminada com um filme Clear Protective Film 9097 comercializado pela 3M Company.
[039] A laminação reflexiva estampada foi aplicada a um substrato de alumínio de 15 cm por 30 cm (6 polegadas por 12 polegadas) (por exemplo, uma placa de licença em branco 20) com um cilindro de pressão para formar a placa de licença 10. Os caracteres 123 456 foram colados à placa de licença com o uso de uma fita adesiva sensível à pressão Scotch Double Stick Tape, produzida e comercializada pela 3M Company. A porção 123 dos gráficos foi formada por Vermelho Perrindo 12R1412D, produzido pela Penn Color, diluído
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16/20 com um peso igual de metil etil cetona (MEC). A porção 456 dos gráficos foi formada por uma mistura de 25 g de Vermelho Perrindo 12R1412D produzido pela Penn Color, 25 g de cicloexanona, e 0,5 g de Epolin 5588 (um corante infravermelho reflexivo).
[040] O símbolo de código de barras foi formado colocando-se longitudinalmente e de modo alternado pedaços retangulares de um filme IR reflexivo multicamada Vikuiti Clear Card Filter, produzido e comercializado pela 3M Company, e pedaços retangulares de um filme de poliéster, comercializado pela 3M Company, sob a designação Dual-Purpose Transparency Film CG5000. Neste exemplo em particular, quatro pedaços retangulares de 25 mm (1 polegada) de largura do filme multicamada foram fornecidos com os seguintes comprimentos: 18 mm (0,7 polegadas), 9 mm (0,35 polegadas), 6 mm (0,24 polegadas), e 3 mm (0,12 polegadas). Quatro pedaços retangulares de filme de poliéster com as mesmas dimensões também foram fornecidos. O padrão com símbolos foi criado alternando-se os pedaços retangulares de material com os pedaços de material de poliéster, começando-se com as peças mais longas do filme multicamada (18 mm (0,7 polegadas)) e do filme de poliéster, e continuando em uma ordem de comprimento descrescente.
[041] O filme IR reflexivo multicamada Vikuiti Clear Card Filter é projetado para refletir especularmente radiação infravermelha (IR), portanto evitando retrorreflexão de luz incidente. Em contraste, o filme de poliéster permite que radiação IR seja retrorrefletida. Quando vistos sob condições de iluminação IR proximal (800 - 850 nm), os símbolos lembram um código de barras 80 com pedaços de filme multicamada parecendo escuros e os pedaços de filme de poliéster retrorrefletem o IR e parecem mais brilhantes. O código de barras foi posicionado sobre a palavra Tennessee, na porção superior da placa de licença e foi mantido no lugar com uma fita adesiva sensível à pressão Scotch Double Stick Tape. O padrão/código de barras era visivelmente
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17/20 transparente a olho nu e, portanto, era imperceptível ao público em geral próximo à placa de licença. Os gráficos de fundo, bem como a palavra Tennessee, eram visíveis através do código de barras.
[042] Um símbolo adicional foi criado para fornecer um padrão de código de barras idêntico 90 com pedaços retangulares alternados de um segundo filme IR reflexivo multicamada, comercializado pela 3M Company, sob a designação CM 875 e o filme de poliéster acima mencionado. O segundo código de barras foi colocado na porção inferior da placa de licença, abaixo dos números 123 456, e foi preso pela fita adesiva sensível à pressão Scotch Double Stick Tape.
[043] Os versados na técnica irão apreciar que os gráficos ou símbolos podem ser estampados diretamente no ou fixados ao material oticamente ativo. Tal impressão pode ser afetada, por exemplo, com uma impressora térmica.
[044] Uma imagem da placa de licença montada foi capturada com uma câmera de um dispositivo de acoplamento de carga (CCD) P372 ou Spike Plus com uma alta sensibilidade a infravermelho e diodos emissores de luz infravermelha (LEDs), comercializada pela PIPS Technology Inc., do Tennessee, EUA. A câmera foi montada com lentes de 35 mm. A saída dos LEDs na câmera foi medida com um detector espectral USB2000 e relacionada a um software de operação de espectrômetro OOIBase32, produzidos e comercializados pela Ocean Optics Inc., da Florida, EUA. A intensidade de pico da saída foi observada como sendo cerca de 830 nm. A placa de licença montada foi colocada a aproximadamente 12,8 m (42 pés) da câmera em um suporte com inclinação vertical de aproximadamente 10°.
Exemplo 2 [045] Uma placa de licença foi fornecida conforme descrito no exemplo 1, exceto pelo fato de que (1) o gráfico de fundo foi uma cena de um
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18/20 lago arborizado. (2) as palavras Explore Minnesota foram estampadas ao longo da porção superior da placa de licença, e (3) as palavras 10,000 Lakes foram estampadas ao longo da porção inferior da placa de licença. No centro aproximado da placa de licença, os caracteres alfanuméricos NSTIG8R foram estampados no centro aproximado da placa de licença. A figura 4 é uma representação esquemática desta placa de licença.
[046] Neste exemplo, os símbolos foram criados pela centralização de três pedaços quadrados de 1,3 cm por 1,3 cm (0,5 polegadas por 0,5 polegadas) de um filme multicamada Vikuiti Clear Card Filter estendido verticalmente do lado direito da placa de licença. Os símbolos quadrados foram fixados à placa de licença através da fita adesiva sensível à pressão do exemplo 1, e foram aplicados usando-se pressão manual.
[047] Uma câmera digital DSC-S85, produzida e comercializada pela Sony Corporation, de Tóquio, Japão, foi usada para capturar imagens da placa de licença sob condições de iluminação infravermelho proximal. A câmera foi desmontada e o bloco filtrante de IR foi substituído por um bloco filtrante de radiação visível IR proximal (NIR) 1146-0 IRT, produzido pela Cyro Industries, de New Jersey, EUA O bloco filtrante de luz visível tinha um tamanho e espessura iguais a do bloco filtrante de IR. A imagem tomada com esta câmera é mostrada na figura 5A.
[048] Imagens de luz visível também foram capturadas sob condições ambientes usando-se uma câmera digital A2 (também produzida pela Konica Minolta, de Tóquio, Japão) com um flash instantâneo, facilitando assim a observação das propriedades retrorrefletivas da laminação reflexiva. A imagem tomada com esta câmera é mostrada na figura 5B. Para ambas as imagens, o conjunto de placa de licença foi colocado em um suporte com uma inclinação vertical de aproximadamente 30°.
Exemplo 3
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19/20 [049] Uma placa de licença foi fornecida conforme descrito no exemplo 1, exceto pelo fato de que a laminação reflexiva branca permaneceu não-estampada. Os símbolos foram criados e centralizados verticalmente na placa de licença na seguinte ordem: (1) um primeiro símbolo formado a partir de um filme IR reflexivo multicamada comercialmente disponível CM 875 no formato de um código de barras radial foi colocado na placa de licença, (2) um segundo símbolo formado a partir de um filme IR reflexivo multicamada comercialmente disponível Solar Reflecting Film comercializado pela 3M Company foi colocado na parte superior da placa de licença no formato das letras I e R, e (3) um terceiro símbolo no formato da letra T foi colado na placa de licença e foi formado a partir de uma fita adesiva sensível à pressão visualmente transparente comercialmente disponível Scotch Magic Tape, comercializada pela 3M Company. A figura 6 é uma representação esquemática desta placa de licença.
[050] Um filme de tereftalato de polietileno (PET) retangular com dimensões de 15,2 cm por 30,5 cm (6 polegadas por 12 polegadas) foi colocado sobre a placa de licença com os símbolos montados na mesma com o propósito de proteção dos símbolos durante o manuseio da placa de licença. O conjunto foi então colocado em uma esteira transportadora de uma máquina de estampagem por calor RB 230D, produzida e comercializada pela UTSCH AG, de Siegen, Alemanha. A temperatura do cilindro foi ajustada para 150°C, e o braço de estampagem do equipamento foi abaixado até entrar em contato com a placa de licença. A esteira de transporte foi movida sob o cilindro aquecido, e o conjunto de placa de licença foi carregado através do equipamento de estampagem a quente, fazendo com que os símbolos fossem levemente colados à placa de licença. O filme PET foi removido após a laminação.
[051] Imagens do conjunto da placa de licença sob condições ambientes e sob condições IR foram capturadas com, respectivamente, uma
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20/20 câmera digital A2 e uma câmera PIPS 372. As amostras foram colocadas em uma superfície horizontal para convenientemente capturar as imagens de luz visível sob condições ambiente. As amostras foram subsequentemente colocadas em uma posição quase vertical, encostadas contra um suporte, para captura de imagens sob condições IR. Os símbolos eram visivelmente transparentes mas pareceram escuros sob condições IR proximal, criando assim contraste na radiação infravermelha. A imagem sob condições IR é fornecida na figura 7.
[052] Os versados na técnica apreciarão que muitas alterações podem ser feitas aos detalhes das modalidades e implementações acima descritas sem se desviar dos princípios subjacentes dos mesmos. O escopo do presente pedido deve, portanto, ser determinado somente pelas reivindicações a seguir.
Claims (8)
- Reivindicações1. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO compreendendo:um material que reflete infravermelho posicionado de forma adjacente a um substrato opticamente ativo de tal modo que o material que reflete infravermelho forma um padrão que pode ser lido por um sensor infravermelho quando o artigo opticamente ativo é iluminado por uma fonte de luz infravermelha, caracterizado pelo fato de que o material que reflete infravermelho é transparente a luz visível e em que o substrato opticamente ativo é um dentre retrorrefletivo ou reflexivo.
- 2. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato retrorrefletivo inclui um dentre laminação prismática ou laminação com rebordo.
- 3. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material que reflete infravermelho é um filme óptico multicamada.
- 4. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato opticamente ativo é transparente à luz visível.
- 5. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um padrão subjacente que é visível no espectro de luz visível através do substrato opticamente ativo.
- 6. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o padrão inclui pelo menos um dentre informações, gráficos, imagens, caracteres alfanuméricos, códigos de barras, ou outros símbolos legíveis por máquina.
- 7. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO, de acordo com aPetição 870190010599, de 31/01/2019, pág. 35/402/2 reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a visibilidade do padrão difere com base no ângulo a partir do qual o artigo opticamente ativo é visto.
- 8. ARTIGO OPTICAMENTE ATIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o artigo é uma sinalização selecionada a partir de um grupo consistindo em uma placa de licença (10), um adesivo de validação, uma permissão de uso, um rótulo de identificação, ou uma etiqueta.
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