Brevet FR2575312A1 — publié le 19860627

La présente invention concerne un compteur à prépaiement pour l'achat d'énergie électrique sans argent liquide, à l'aide de cartes de valeur préalablement payées, sur lesquelles une unité de valeur au moins est mémorisée, comprenant une fente pour l'introduction d'une carte de valeur, une tête de lecture de l'information mémorisée sur la carte de valeur, une tête d'oblitération de l'unité de valeur et un dispositif de commande relié à la tête de lecture, à la tête d'obli- tération, à un compteur d'électricité et à un interrupteur de blocage.Un tel compteur à prépaiement est décrit dans la revue "Neues aus der Technik", vogel-verlag, D-8700 Wuerzburg, 1.2.1977, p. 3. On sait que les compteurs à prépaiement sont installés en grand nombre chez les consommateurs d'énergie électrique. Un fonctionnement correct dépend de l'état parfait du compteur à prépaiement et des cartes de valeur utilisées. En cas de réclamation d'un client dont les cartes de valeur n'ont pas été acceptées par le compteur à pré- paiement, il fallait jusqu'à présent démonter ce dernier et le con- tr8ler en usine. Lorsque le compteur à prépaiement fonctionnait cor- rectement, il fallait rechercher le défaut sur les cartes de valeur utilisées par le client et prouver à ce dernier que ses cartes de valeur avaient été falsifiées ou rendues inutilisables par une mani- pulation incorrecte. L'invention a pour objet un compteur à prépaiement du type pré- cité, permettant une vérification du compteur et des cartes de valeur directement au lieu d'utilisation du compteur. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispo- sitif de commande est relié à un registre de crédit et à un indicateur, peut être commuté entre un premier et un second mode de fonctionnement et est réalisé de façon que dans les deux modes de fontionnement, la vali- dité de la carte de valeur introduite dans la fente est vérifiée à l'aide des informations mémorisées, puis indiquée par l'indicateur; dans le premier mode de fonctionnement, le registre de crédit est incrémenté de l'unité de valeur et cette dernière est oblitérée; et dans le second mode de fonctionnement, le registre de crédit n'est pas incrémenté et la tête d'oblitération est hors service. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel: la figure 1 représente le schéma de principe d'un compteur à pré- paiement; la figure 2 représente une carte de valeur; la figure 3 représente une carte de service; la figure 4 représente une carte de crédit d'urgence; et la figure 5 représente un diagramme. Une ou plusieurs unités de valeur sont mémorisées, sous forme de marquages codés par diffraction optique, sur une carte de valeur 1 préalablement payée. Le boîtier du compteur à prépaiement comporte une fente non représentée pour l'introduction d'une telle carte de valeur 1. Une tête 2 lit l'information mémorisée sur la carte de valeur 1 et une tête 3 oblitère l'unité de valeur. Un dispositif de commande 4, un microordinateur de préférence, est relié à la tête de lecture 2, la tête d'oblitération 3, une touche 5, un indicateur optique 6 età un indicateur acoustique 7. Une mémoire 8 non volatile est affectée au dispositif de commande 4 et constituée par un regis- tre de crédit 9, un registre de crédit d'urgence 10, par au moins un registre tarifaire 11, un registre de redevance fixe 12, une cellule de mémoire 13 et une seconde cellule de mémoire 14. Un compteur 15 mesure l'énergie électrique absorbée et délivre des impulsions de quantités fixes au dispositif de commande 4; la fréquence de ces impulsions est proportionnelle à la puissance électrique de l'utili- sateur, déterminée par le compteur d'électricité 15. Le circuit de ce dernier comprend un interrupteur de blocage 16 commandé par le dispositif de commande 4 et autorisant ou bloquant l'acquisition d'énergie. La figure 2 représente une carte de valeur 1, sur laquelle un code A est enregistré par exemple sous forme de marquages à diffrac- tion optique. Ce code A caractérise la carte comme une carte de valeur et représente une seule unité de valeur. L'utilisateur du compteur à prépaiement peut acquérir de telles cartes de valeur 1 moyennant paiement. La figure 3 représente une carte de service 17, qui diffère de la carte de vaieur 1 en ce que les marquages à diffraction optique forment le code B. La figure 4 enfin représente une carte de-crédit d'urgence 18 portant le code C. Les cartes de service 17 et les cartes de crédit d'urgence 18 ne sont délivrées qu'à des personnes autorisées, au persornnel de service par exemple, et ne sont pas dis- ponibles pour le grand public. La tête de lecture 2 du compteur à prépaiement est réalisée de façon qu'il puisse contrôler l'authenticité des informations mémorisées sur la carte 1, 17 ou 18 introduite et lire et identifier le code A, B ou C. La technique pour une telle mémorisation et lec- ture d'information est connue et ne sera donc pas décrite ici. Lors de l'installation du compteur à prépaiement chez l'utili- sateur, le registre de crédit 9 est en général vide et le tarif applicable est mémorisé dans le registre tarifaire 11. Lorsque l'u- tilisateur introduit une carte de valeur 1 valide dans la fente etque la tête de lecture identifie le code A, l'indicateur optique 6 indique que la carte de valeur I a été acceptée et l'indicateur acoustique 7 produit une brève tonalité. Dans le premier mode de fonctionnement du dispositif de commande 4, celui-ci excite la tête d'oblitéra- tion 3, de sorte que l'unité de valeur est effacée thermiquement par exemple sur la carte de valeur 1, qui est ainsi oblitérée. Le dispo- sitif de commande 4 incrémente en outre le registre de crédit 9 d'une unité de valeur. La carte de valeur 1 oblitérée peut alors être retirée de la fente. Le contenu du registre de crédit 9 est indiqué sur l'indicateur 6. L'introduction d'une autre carte de valeur 1 valide permet de répéter le phénomène décrit à volonté. Comme indiqué ci-après, le contenu du registre de crédit 9 peut être constitué par un avoir obtenu par oblitération de cartes de valeur 1 et un crédit d'urgence assuré à l'utilisateur. Par raison de simplicité, le contenu du registre de crédit 9 est toujours appelé crédit ci-dessous. Dès que le contenu du registre de crédit 9 est positif et qu'un crédit déterminé est ainsi disponible, le dispositif de commande 4 excite l'interrupteur de blocage 16, qui ferme le circuit vers les utilisateurs électriques non représentés, et de l'énergie électrique peut être consommée. Le compteur d'électricité 15 mesure, comme pré- cédemment indiqué, l'énergie électrique absorbée et délivre des impulsions de quantités constantes, qui sont transmises au dispositif de commande 4 et décrémentent le registre de crédit 9 proportionnel- lement à l'acquisition d'énergie et au tarif en vigueur. Lorsque le contenu du registre de crédit 9 s'annule, l'interrupteur de blocage 16 s'ouvre et la consommation d'énergie est interdite. Le dispositif de commande 4 est commutable sur un second mode de fonctionnement, qui permet de contr8ler d'une part l'authenticité et la validité des cartes de crédit 1 et d'autre part le bon fonction- nement du compteur après paiement. Dans ce second mode, et comme dans le premier, l'authenticité et la validité de la carte de valeur 1 introduite sont d'abord vérifiées à l'aide de l'information mémori- sée sur cette dernière, le code A est lu et l'acceptation de la carte de valeur 1 est indiquée optiquement et/ou acoustiquement si la véri- fication est positive. La tete d'oblitération 3 demeure toutefois hors service et le registre de crédit 9 n'est pas incrémenté après ces opérations. L'indication d'acceptation de la carte de valeur 1 montre que d'une part la carte de valeur 1 est valide et d'autre part que le compteur à prépaiement est en état de marche dans la mesure o il peut accepter une carte de valeur 1 valide. La commutation du dispositif de commande 4 entre les deux modes de fonctionnement peut s'effectuer par exemple à l'aide d'un interrup- teur manoeuvré à la main et non représenté. Il est particulièrement avantageux d'effectuer la commutation entre le premier et le second mode de fonctionnement à l'aide de la carte de service 17 et de munir le dispositif de commande 4 d'un élément de temporisation (non-représenté) pour le retour automatique au premier mode de fonctionnement. Lorsqu'une carte de service 17 est introduite dans la fente au lieu d'une carte de valeur 1 et la tête de lecture 2 identifie le code B, le dispositif de commande 4 commute automatiquement sur le second mode de fonction- nement, c'est-à-dire que la tête d'oblitération 3 est mise hors ser- vice et le registre de crédit 9 n'est pas incrémenté. La carte de service 17 est ensuite retirée, puis une carte de valeur 1 introduite pour contr8le. L'élément de temporisation est remis à zéro chaque fois qu'une 2575 3 1 2 carte 1 ou 17 est introduite. Lorsqu'aucune carte 1 ou 17 n'est introduite pendant une durée prédéterminée, l'élément de retard fait passer le dispositif de commande 4 sur le premier mode de fonction- nement, dans lequel des cartes de valeur 1 valides introduites sont de nouveau oblitérées. Lorsqu'une carte de service 17 est introduite dans la fente, la tête de lecture 2 identifie le code B et le dispositif de commande 4 est ainsi commuté sur le second mode de fonctionnement, un dispositif programmateur relié au dispositif de commande 4 permet de modifier le contenu du registre de crédit 9, du registre de crédit d'urgence 10, du registre tarifaire 11 et du registre de redevance fixe 12. La touche 5 peut servir de dispositif programmateur. Un premier enfon- cement bref de la touche 5 fait apparaître le contenu du premier registre accessible, c'est-à-dire du registre de crédit 9, sur l'in- dicateur 6. Un nouvel enfoncement bref de la touche 5 fait apparaître le contenu du registre de crédit d'urgence 10 sur l'indicateur 6, etc. Lorsque la touche est enfoncée pendant plus d'une seconde par exemple, le premier chiffre 6a de l'indicateur commence à clignoter; un bref enfoncement répété de la touche permet de programmer ce chiffre du registre considéré 9, 10, 11 ou 12. La programmation des autres chif- fres 6b, 6c,... s'effectue de la même façon. Un programmateur portable 19 permet une programmation plus rapide des registres 9 à 12. Ce programmateur est avantageusement équipé d'un microordinateur, qui commande le déroulement de la pro- grammation, et comprend un émetteur-récepteur 20 qui, avec un émetteur- récepteur 21 relié au dispositif de commande 4 du compteur à prépaie- ment, constitue une interface optoélectrique 22. Un crédit d'urgence en général unique, dont le montant est par exemple de 5 unités de valeur et qui est mémorisé dans le registre de crédit d'urgence, est disponible pour le cas o le crédit mémorisé dans le registre de crédit 9 diminue, l'utilisateur ne possède plus de cartes de valeur 1 valides et désire néanmoins continuer à acqué- rir de l'énergie. Ce crédit d'urgence est mobilisable uniquement quand le crédit mémorisé dans le registre de crédit 9 tombe au-dessous d'un seuil de 5 unités de valeur par exemple. Un élément 6d de l'indicateur 6 indique la disponibilité du crédit d'urgence. La manoeuvre d'un élé- ment de mobilisation du crédit d'urgence, l'enfoncement de la touche dans l'exemple représenté, permet de mobiliser le crédit d'urgence. La mobilisation du crédit d'urgence éteint l'élément indicateur 6d et incrémente le registre de crédit 9 du contenu du registre de crédit d'urgence 10. La cellule de mémoire 13 est en outre validée de sorte que la mobilisation du crédit d'urgence est mémorisée de façon non volatile. Alors que le contenu du registre de crédit 9 est affiché en permanence sur l'indicateur 6 quand le crédit d'urgence n'est pas mobilisé, les chiffres 6a à 6c clignotent désormais, c'est-à-dire que le contenu du registre de crédit 9 est indiqué par intermittence quand le crédit d'urgence est mobilisé. L'utilisateur voit ainsi nettement que les chiffres 6a à 6c n'indiquent plus le crédit effectif (avoir), introduit par des cartes de valeur 1, mais un crédit fictif constitué par la somme du crédit effectif et du crédit d'urgence. L'enfoncement de la touche 5 fait apparaître sur l'indicateur 6 le contenu du registre de crédit 9 diminué du montant du crédit d'urgence, c'est-à-dire le crédit effectif qui est encore positif (avoir) ou déjà négatif (dette). Un élément 6e indique le signe du crédit. Lorsque le crédit fictif s'annule, l'indicateur de blocage 16 s'ouvre et l'alimentation est interrompue. L'oblitération d'un nombre suffisant de cartes de valeur 1 valides, soit cinq cartes de valeur dans l'exemple décrit, permet de rembourser le crédit d'urgence mobilisé; la cellule de mémoire 13 est ainsi de nouveau effacée et l'indication clignotante du crédit fic- tif se transforme en une indication stable du crédit effectif. La figure 5, qui représente le contenu du registre de crédit 9 en fonction du temps, permet de mieux comprendre le fonctionnement du compteur à prépaiement décrit. Le contenu du registre de crédit 9 est nul jusqu'à l'instant t1. Le caractère E signifie qu'un crédit d'urgence est disponible, comme le montre l'élément indicateur 6d (figure 1). A l'instant t1, six cartes de valeur 1 sont introduites successivement dans le compteur à prépaiement et oblitérées. Le con- tenu du registre de crédit s'élève alors à six unités de valeur. Pen- dant l'intervalle de temps t1 à t7, de l'énergie électrique est 2 7 5 3 1 2 consommée continûment et le registre de crédit 9 décrémenté en consé- quence. Un crédit d'urgence n'est pas disponible dans l'intervalle de temps t1 à t2, car le crédit est supérieur au seuil fixé-à cinq unités de valeur. A l'instant t2, ce seuil est franchi vers le bas et un crédit d'urgence est disponible. A l'instant t3, une carte de valeur 1 est introduite et oblitérée, le contenu du registre de crédit 9 étant ainsi incrémenté d'une unité de valeur. A l'instant t4, le crédit d'urgence est mobilisé et le registre de crédit 9 est incré- menté du montant de cinq unités de valeur mémorisé dans le registre de crédit d'urgence 10. Pendant l'intervalle de temps t4 à t7, l'in- dication clignotante du crédit fictif appraraît sur l'indicateur, comme le montre le caractère b sur la figure 5. L'enfoncement de la touche 5 pendant l'intervalle de temps t4 à t7 permet aussi l'indi- cation du crédit effectif (caractère o sur la figure 5).A l'instant t5, le crédit effectif devient négatif, comme l'indique l'élément 6e. L'oblitération d'une carte de valeur 1 à l'instant t6 ne suffit pas au paiement du crédit d'urgence mobilisé. A l'instant t7, le crédit fictif s'annule, l'indicateur 6 indique une dette de cinq unités de valeur et l'interrupteur de blocage 16 s'ouvre jusqu'à l'instant t8 o le crédit d'urgence est payé, l'interrqpteur de blocage 16 refermé et le crédit d'urgence disponible de nouveau. La carte de crédit d'urgence 18 sert à programmer le compteur à prépaiement de façon que le crédit d'urgence soit mobilisable plus d'une fois, par exemple trois fois. La cellule de mémoire 14 est vali- dée quand une personne autorisée introduit une carte de crédit d'ur- gence 18 dans le compteur à prépaiement et la tête; de lecture 2 identifie le code C. Il en résulte une modification permanente du fonctionnement du compteur à prépaiement: la cellule de mémoire 13 n'est pas mise à 1 lors.de la première mobilisation du crédit d'ur- gence, mais uniquement après la troisième mobilisation successive d'un crédit d'urgence de cinq unités de valeur à chaque fois. Après la mobilisation d'un tel crédit d'urgence multiple, la dettedoit être payée par oblitération de cartes de valeur 1 pour qu'un crédit d'ur- gence soit de nouveau disponible. Lorsque le compteur à prépaiement doit encaisser une redevance fixe, indépandante de la consommation d'énergie effective et s'éle- vant par exemple à deux unités de valeur par mois, cette redevance fixe est enregistrée dans le registre de redevance fixe 12 lors de la programmation du compteur. Une horloge intégrée au dispositif de commande 4 décrémente le registre de crédit 9-périodiquement, toutes les deux heures par exemple, d'un montant déterminé par le contenu du registre de redevance fixe 12. Un interrupteur horaire, avantageusement intégré au dispositif de commande 4, produit une commutation de tarif à des instants pré- alablement programmés à l'aide de la touche 5 ou du programmateur 19. Au lieu d'un interrupteur horaire, il est également possible-de relier au dispositif de commande un récepteur sans fil de signaux tarifaires. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Compteur à prépaiement pour l'achat d'énergie électrique sans argent liquide, à l'aide de cartes de valeur préalablement payées, sur lesquelles une unité de valeur au moins est mémorisée, comprenant une fente pour l'introduction d'une carte de valeur, une tête de lecture de l'information mémorisée sur la carte de valeur, une tête d'obli- tération de l'unité de valeur et un dispositif de commande relié à la tête de lecture, à la tête d'oblitération, à un compteur d'électricité et aun interrupteur de blocage, ledit compteur étant caractérisé en ce que le dispositif de commande (4), relié à un registre de crédit (9) et à un indicateur (6; 7), est commutable entre un premier et un second mode de fonctionnement et réalisé de façon que dans les deux modes de fonctionnement la validité de la carte de valeur (1) intro- duite dans la fente est vérifiée à l'aide des informations mémorisées (A), puis indiquée par l'indicateur (6; 7); dans le premier mode de fonctionnement, le registre de crédit (9) est incrémenté de l'unité de valeur et cette dernière est oblitérée; et dans le second mode de fonctionnement, le registre de crédit (9) n'est pas incrémenté et la tête d'oblitération (3) est hors service. 2. Compteur à prépaiement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier code (A), mémorisé sur la carte de valeur (1), et un deuxième code (B), mémorisé sur une carte de service (17), sont au choix lisibles par une et par la même tête de lecture (2); et le dispositif de commande (4) est commutable sur le second mode de fonctionnement lors de la détection du deuxième code (B) et recommandable dans le premier mode de fonctionnement par un élément de temporisation. 3. Compteur à prépaiement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mode de fonctionnement du dispositif de commande (4) est com- muté par un interrupteur actionné manuellement. 4. Compteur à prépaiement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de commande (4) est relié à un registre de crédit d'urgence (10), à au moins un registre tarifaire (11), à un registre de redevance fixe (12) et à un dispositif programmateur (5; 19); et le contenu des registres (9 à 12) est modifiable à l'aide du dispositif programmateur (5; 19) quand le deuxième code (B) est détaché. 5. Compteur à prépaiement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif programmateur (19) est constitué par un programma- teur portable, relié par une interface optoélectrique (22) au dispo- sitif de commande (4). 6. Compteur à prépaiement selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément (5) de mobilisation d'un cré- dit d'urgence est relié au dispositif de commande (4); le dispositif de commande (4) est réalisé de façon que la manoeuvre de l'élément (5) de mobilisation du crédit d'urgence incrémente le registre de crédit (9) du contenu du registre de crédit d'urgence (10); une cellule de mémoire (13) est validée lors de la mobilisation du crédit d'urgence puis effacée lors du paiement du crédit d'urgence par oblitération de cartes de valeur (1); et l'indicateur (6) comporte un élément (6d) pour l'indication de la disponibilité de crédit d'urgence. 7. Compteur à prépaiement selon revendication 6, caractérisé en ce qu'un troisième code (C) mémorisé sur une carte de crédit d'urgence (18) est lisible par la tête de lecture (2); et le dispositif de com- mande (4) est réalisé de façon qu'une autre cellule de mémoire (4) soit validée lors de la détection du troisième code (C) et rende ainsi un crédit d'urgence disponible plusieurs fois. 8. Compteur à prépaiement selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif de commande (4) est réalisé de façon que l'indicateur (6) affiche en permanence le contenu du registre de crédit (9) quand le crédit d'urgence est disponible, affiche par intermittence le contenu du registre de crédit quand le crédit d'urgence est mobilisé et indique le contenu du registre de crédit (9) diminué du montant du crédit d'urgence quand ce dernier est mobilisé et l'élément (5) de mobilisation du crédit d'urgence actionné. 9. Compteur à prépaiement selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le registre de crédit (9) est décré- menté d'un montant prédéterminé, à des intervalles de temps prédéterminés. 10. Compteur à prépaiement selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande (4) est un microordinateur avec un interrupteur horaire de tarif intégré. : 45'5 5 12 11. Compteur à prépaiement selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande (4) est relié à un récepteur sans fils de signaux tarifaires.