Brevet FR2538934A1 — publié le 19840706

DISPOSITIF DE CONTROLE DE L'AUTHENTICITE DE PIECES DE MONNAIE. La présente invention est relative aux dispositifs de contrôle de l'authenticité de pièces de monnaie utilisées dans les machines automatiques à prépaiement distributrices d'objets ou de prestations de service. On sait que dans ce genre de machines, l'introduction d'une ou de plusieurs pièces de monnaie de valeurs nominales définies, déclenche la distribution d'un objet (par exemple marchandise, ticket, etc.) ou l'obtention d'un service (par exemple communication téléphonique, accès, etc.). I1 est alors nécessaire d'exercer un contrôle de l'authenticité des pièces introduites par llusager désireux d'obtenir de la machine la prestation souhaitée. I1 convient en effet de premunir la machine contre les tentatives de fraude consistant en l'introduction de jetons sans valeur ou de pièces de monnaie étrangères de caractéristiques analogues, mais de valeur moindre que celle des pièces nominales, ces tentatives frauduleuses devant être déjouées et ne pas donner lieu à une distribution quelconque. On a déjà proposé de nombreux dispositifs de controle à cet effet, basés généralement, après une vérification dimensionnelle, sur une vérification de propriétés métalliques et/ou magnétiques de l'alliage formant la pièce en faisant passer la pièce à contrôler dans le champ magnétique alternatif engendré par un enroulement inducteur alimenté par un oscillateur. Certains dispositifs connus font appel à un pont de mesure, réglé à l'équilibre en présence d'une pièce de référence étalon ou comportant une paire d'enroulements identiques dont l'un est couplé à une pièces de référence étalon. Ces dispositifs ont l'inconvénient d'être particulièrement sensibles - à l'influence de la température et de nécessiter des circuits de compensation complexes et de réglage difficile. Ils ne permettent, en outre que le contrôle d'un seul type de pièce. On connaît aussi un dispositif -de contrôle comportant un circuit à deux enroulements, l'un inducteur, l'autre induit, dans lequel les amplitudes des signaux inducteur et induit, fournis initialement par une pièce de référence étalon, sont équilibrés au moyen d'un atténuateur et leurs phases mises en opposition au moyen d'un déphaseur, de façon à obtenir en sortie deux signaux en opposition. Ce dispositif a l'inconvénient que les réglages de l'atténuateur et du déphaseur n'étant valables que pour un seul type de pièce, il nécessite une commutation sur autant de chaînes de traitement électronique que de types de pièces à contrôler. L'invention a donc pour objet un dispositif de contrôle de l'authenticité de pièces de monnaie dans lequel les mêmes éléments mis en oeuvre dans un circuit unique sont aptes à contrôler des pièces de plusieurs valeurs nominales, sans qu'il soit nécessaire de procéder à une commutation quelconque. Le dispositif suivant l'invention comporte : un oscillateur de fréquence et de tension de sortie constantes, un enroulement inducteur relié audit oscillateur et disposé d'un côté d'un couloir de roulement apte à être parcouru par les pièces à contrôler, un premier et un second enroulement induits couplés électromagnétiquement avec l'enroulement inducteur, et il est caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un circuit différentiel analogique ayant ses deux entrées reliées respectivement auxdits enroulements induits par l'intermédiaire d'un circuit d'équilibrage des signaux induits dans ces enroulements, ledit circuit d'équilibrage étant ajuste pour que le circuit différentiel fournisse un signal de sortie sensiblement nul en présence d'une pièce de monnaie authentique dans une position déterminée par rapport auxdits enroulements. L'invention met à profit la différence des influences électromagnétiques que subissent les deux enroulements induits au passage d'une pièce et qui résultent de leur disposition respective par rapport à l'enroulement inducteur. Le dispositif de l'invention présente ainsi l'avantage, vis-à-vis des dispositifs connus, d'avoir une sélectivité beaucoup plus grande du fait que les enroulements induits se trouvent influencés par des pièces de types différents de manières elles aussi typiquement différentes. Suivant des dispositions complémentaires de l'invention, les deux enroulements induits sont disposés : le premier de préférence côte à côte avec l'enroulement inducteur d'un même côté du couloir de roulement des pièces, leurs axes perpendiculaires à la direction de roulement des pièces étant de préférence, situés dans un plan voisin de 450 par rapport à cette direction ; le second approximativement coaxialement à l'enroulement inducteur du côté opposé du couloir de roulement. De préférence, c'est le premier enroulement qui est relié au circuit d'équilibrage. Suivant une autre disposition de 11 invention1 il est prévu un capteur de position sensible au passage d'une pièce de monnaie dans le couloir de roulement, ce capteur étant utilisé pour déterminer avec précision la position de la pièce pour laquelle le signal de sortie doit être évalué pour le contrôle de l'authenticité. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante et du dessin annexe qui représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré dtun dispositif de contrôle d'authenticité conforme à l'invention. Sur ce dessin - les figures 1 et 2 montrent, respectivement en plan et en élévation, deux vues d'un dispositif conforme à l'invention. - la figure 3 est un schéma du branchement électrique de ce dispositif pour le contrôle d'une pièce d'un seul type. - la figure 4 est un schéma de branchement de ce même dispositif adapté au contrôle de pièces de types différents. En se référant aux figures 1 et 2, la machine distributrice présente une fente calibrée 11 pour l'introduction des pièces à contrôler. Une pièce P une fois introduite subit éventuellement dans un senseur 12 un premier test vérifiant de façon connue par exemple le caractère magnétique ou amagnétique de son matériau, ou encore la présente d'un trou dans la pièce P, et fournissant un premier signal de validité sur une entrée 30c d'une porte logique 30 (fig. 3). Après ce test préliminaire, la pièce passe dans un couloir de roulement 13 incliné en pente légère et réalisé en matériau isolant et parvient au dispositif de contrôle d'authenticité 10. Ce dispositif commande un électroaimant 14 dont l'armature mobile peut actionner un aiguillage 15 disposé en aval sur le trajet des pièces. Suivant le résultat du test d'authenticité, l'aiguillage 15 oriente les pièces soit dans un canal 16 vers l'organe de déclenchement de la machine, soit vers un canal 17 dans un canal de rejet. Plus précisément, le dispositif 10 comporte, disposés d'un côté du couloir 13, deux enroulements ou bobines 20 et 21, tandis que de l'autre côté du couloir 13 est disposé un autre enroulement 22. Les trois- enroulements 20, 21, 22 sont montés respectivement dans des demi-pots cylindriques en ferrite 23 à noyau central les enroulements 20 et 22 sont coaxiaux et ont leur axe sensiblement perpendiculaire à la direction de roulement des pièces, l'enroulement 21 étant placé côte à côte avec l'enroulement 20 et son axe, parallèle à celui de l'enroulement 20 étant dans un plan faisant avec la direction de roulement des pièces un angle, de préférence voisin de 450. L'ensemble des enroulements 20 et 21 est dimensionné pour couvrir la majeure partie de la hauteur utile du couloir de roulement 13.En outre, le dispositif 10 comprend un capteur de position 18, par exemple de type photoélectrique comportant une lampe et une photodiode de part et d'autre du couloir 13, qui lorsqu'il est occulté par le passage d'une pièce fournit un signal correspondant dont l'utilisation sera précisée par la suite. En se référant maintenant à la figure 3 qui montre le branchement du circuit électrique de ce dispositif, l'enroulement 20 est relié à un générateur de courant alternatif 24, de préférence stabilisé en tension et en fréquence, et constitue un enroulement inducteur qui produit dans les enroulements induits 21 et 22 des signaux respectifs d'amplitude et de phase différentes. Le premier enroulement induit 21 est relié par l'intermédiaire d'un circuit d'équilibrage comportant en série un atténuateur d'amplitude 25 et un déphaseur 26 à l'une des entrées d'un amplificateur différentiel analogique 28 ayant une seconde entrée reliée au second enroulement induit 22 et formant la différence des signaux analogiques appliqués à ses deux entrées. L'amplificateur différentiel 28 a sa sortie reliée, éventuellement par l'intermédiaire d'un filtre 279 à l'entrée d'un circuit à seuil-réglable 29 et ce dernier circuit est relié à la première entrée 30a de la porte logique électronique 30 ayant une seconde entrée 30b reliée au capteur de position 18 dont il a déjà été question aux figures 1 et 2. La sortie de la porte 30 est enfin reliée par l'intermédiaire d'un amplificateur 31 à l'électroaimant 14 qui commande l'aiguillage 15 de manière à diriger les pièces dans le canal 16 (déclenchement) quand il est excité, ou vers le canal 17 (rejet) quand il n'est pas excité. La porte 30 est choisie, par exemple du type NON-ET, avec une logique telle que l'électroaimant 14 soit excité seulement quand le capteur de position 18 détecte (signal 1 sur l'entrée 30b) le passage d'une pièce jugée authentique (signal 0 sur l'entrée 30a), et inversement, que l'électroaimant 14 ne soit pas excité dans les autres cas. Le fonctionnement de ce dispositif de contrôle est le suivant. Au cours d'opérations de réglages préalables, l'atténuateur 25 et le déphaseur 26 sont réglés de telle sorte que, le flanc avant d'une pièce de référence étalon, provoquant l'occultation du capteur de position 18, l'amplificateur différentiel 28 fournisse, pour cette position précise d'une pièce authentique, un signal d'amplitude approximativement nulle. Les flux induits dans chacun des enroulements 21, 22 par le flux inducteur de l'enroulement 20 et modifiés de façon caractéristique par la présence de l'alliage métallique de la pièce, fournissent ainsi par l'action des éléments 25 et 26 correctement ajustés, des signaux équilibrés aux entrées du circuit différentiel 28. Par ailleurs, le seuil de basculement du circuit 29 est aussi réglé une valeur convenable pour que la dispersion des caractéristiques du matériau des pièces authentiques ne provoquent pas leur rejet par le dispositif de contrôle si le circuit 28 ne fournit pas un signal différentiel de valeur rigoureusement nulle, mais réglé cependant à une valeur suffisamment faible pour que les pièces fausses ou contrefaçons soient détectées à coup sûr et rejetées. En fonctionnement, une pièce P à contrôler subit d'abord dans le senseur 12 le premier test de vérification fournissant un signal sur la porte 30. Elle passe ensuite dans le canal de roulement 13 et traverse le dispositif de contrôle 10. A l'instant où le capteur de position 18 détecte le passage de la pièce dans la position précitée, il émet sur la porte 30b un signal de déblocage de la porte 30, créant ainsi une fenêtre d'échantillonnage du signal différentiel transitoire fourni par les enroulements induits 21, 22 à l'instant de ce passage. Si la pièce P est authentique, le circuit 28 fournit un signal différentiel trop faible pour provoquer le basculement du circuit à seuil 29 pendant la durée de déblocage de la porte 30. Par suite, l'électroaimant 14 est excité et manoeuvre l'aiguillage 15 de sorte que la pièce poursuit son trajet dans le canal 16 vers l'organe de déclenchement de la machine distributrice. En revanche, s' il s'agit d'une pièce contrefaite, l'amplificateur différentiel 28 fournit un signal d'amplitude non nulle et suffisamment élevée pour provoquer le basculement du circuit à seuil 29, celui-ci fournit alors un signal entrainant le blocage de la porte 30 et interdisant l'excitation de l'électroaimant 14. Il en résulte que l'aiguillage 15 dirige le trajet de la pièce P vers le canal de rejet 17. Le circuit précédent peut être adapté facilement pour permettre la vérification de l'authenticité de pièces de plusieurs types, par exemple de 0,5 F, 1 F et 5 F. Le schéma de ce circuit est représenté à la figure 4 où les mêmes éléments portent la même référence que sur la figure 3. Bien entendu, la fente 11 et le couloir de roulement 13 vus à la figure 2 sont, dans ce cas, calibrés pour permettre le passage de la pièce de plus grand diamètre, et le circuit est modifié de la façon suivante le premier enroulement induit 21 est relié en parallèle à une série de trois circuits d'équilibrage constitués de couples de circuits atténuateur d'amplitude - déphaseur 251-261, 252-262, 253-263, chaque couple 25-26 étant affecté à un type de pièce et ajusté individuellement, comme il a été expliqué en relation avec la figure 3, quand une pièce authentique de 0,5 F, 1 F ou 5 F occupe la position de début d'obturation du capteur de position 18. Les sorties de ces trois circuits déquilibrage 25-26 sont respectivement connectées aux premières entrées de trois amplificateurs différentiels 281, 282, 283 ayant une seconde entrée respectivement connectée au second enroulement induit 22. Les sorties des amplificateurs 28 sont respectivement reliées aux entrées de trois circuits à seuil réglable 291, 292, 293 qui, à leur tour, ont leur sortie reliée aux premieres entrées respectives de trois portes logiques 301, 302, 303 ayant des secondes entrées reliées au capteur de position 18 et des troisièmes entrées reliées au senseur 12.Enfin, les sorties de ces trois portes 30 sont connectées respectivement aux trois entrées d'une porte OU 40 qui fournit un signal de sortie significatif de la validité de la pièce à contrôler, et utilisable comme précédemment pour commander un aiguillage. Accessoirement, les sorties des trois portes 30 sont aussi reliées respectivement aux entrées de trois compteurs d'impulsions 411, 412, -413 utilisables pour totaliser le nombre de pièces authentiques de chaque type introduites, par un usager, par exemple dans une machine horodatrice distributrice de tickets pour déterminer le temps de stationnement alloué correspondant à la somme introduite. Le fonctionnement de ce circuit est analogique à celui du circuit de la figure 3 : ltintroductiorl d'une pièce à contrôler de l'un des trois types prévus provoque au passage dans le dispositif de contrôle l'apparition de signaux induits dans les enroulements 21 et 22 qui sont appliqués respectivement à travers les trois circuits d'équilibrage 25-26 sur les paires d'entrée des trois amplificateurs différentiels 28. Les trois signaux issus de ces amplificateurs 28 sont à leur tour respectivement comparés aux trois seuils de réglage 29. Si la pièce à contrôler est authentique, l?un des amplificateurs différentiels 28, par exemple 282, fournit un signal d'amplitude sensiblement nulle alors que les deux autres 281 et 283 donnent des signaux d'amplitude relativement plus élevée. - Par suite, le circuit à seuil 292 seul ne bascule pas, et la porte correspondante 302 fournit un signal de validité transmis à travers la porte OU 40. Les autres circuits à seuil 291 et 293 basculent provoquant un blocage de leur porte 301 et 303 respective. Le signal de la porte 302 est aussi appliqué sur le compteur correspondant 412 dont le total est incrémenté d'une unité. Au contraire, si la pièce à contrôler est fausse, les trois amplificateurs différentiels 28 fournissent des signaux de sortie non nuls qui provoquent le basculement des trois circuits à seuil 29. Les portes 30 sont toutes trois bloquées et- aucun signal de validité n'apparait à la sortie de la porte 40, de même qu'aucun des compteurs 41 n1 est incrémenté. I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, et que des modifications peuvent y être apportées sans sortir de son domaine. En particulier, les deux enroulements induits ne sont pas nécessairement disposés de part et d'autre du couloir de roulement, mais peuvent aussi être disposés d'un même côté, l'enroulement inducteur étant disposé du côté opposé. Aussi, les atténuateur et déphaseur du circuit d'équilibrage peuvent être reliés chacun à un enroulement induit. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de contrôle de l'authenticité de pièces de monnaie comportant - Un oscillateur de fréquence et tension de sortie constantes, - Un enroulement inducteur relié audit oscillateur et disposé d'un côté d'un couloir de roulement apte à être parcouru par les pièces à contrôler, - Un premier et un second enroulement induits couplés électromagnétiquement avec l'enroulement inducteur, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un circuit différentiel analogique (28) ayant ses deux entrées reliées respectivement auxdits enroulements induits (21,22) par l'intermédiaire d'un circuit d'équilibrage (25,26) des signaux induits dans ces enroulements, ledit circuit d'équilibrage étant ajusté pour que le circuit différentiel fournisse un signal de sortie approximativement nul en présence d'une pièce de monnaie authentique dans une position déterminée par rapport auxdits enroulements. 2/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les enroulements induits (21,22) sont disposés respectivement de part et d'autre du couloir de roulement (13). 3/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier enroulement induit (21) disposé du même côté du couloir de roulement (13) que l'enroulement induit (21) est seul relié audit circuit d'équilibrage (25,26). 4/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'enroulement inducteur (20) et le second enroulement induit (22) ont leurs axes sensiblement coaxiaux et perpendiculaires à la direction de roulement des pièces. 5/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'enroulement inducteur (20) et le premier enroulement induit (21) ont leurs axes sensiblement perpendiculaires à la direction de roulement des pièces, et qu'ils sont disposés côte à côte. 6/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les axes de l'enroulement inducteur (20) et du premier enroulement induit (21) sont sigués dans un plan sensiblement à 450 par rapport à la direction de roulement des pièces. 7/ Dispositif de contrôle suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit à seuil (29) branché à la sortie du circuit différentiel (28). 8/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de position (18) sensible au passage d'une pièce dans le couloir de roulement et une porte logique (30) ayant une entrée (30a) reliée à la sortie dudit circuit à seuil et une autre entrée (30b) reliés à la sortie dudit capteur. 9/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit circuit d'équilibrage comporte le montage en série d'un atténuateur d'amplitude (25) et d'un déphaseur (26). 10/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs circuits d'équilibrage (25-26) reliés en parallèle audit premier enroulement induit (21) et un nombre correspondant de circuits différentiels (28), chaque circuit différentiel étant affecté à un type de pièce différent. 11/ Dispositif de contrôle suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte un nombre correspondant de circuits à seuil (29) respectivement branchés à la sortie de chaque circuit différentiel (28) et un nombre correspondant de portes logiques (30) ayant une entrée reliée à un capteur de position (18) sensible au passage d'une pièce dans le couloir de roulement (13) et une autre entrée reliée à la sortie du circuit à seuil correspondant.