Brevet FR2609197A1 — publié le 19880701

Dispositif discriminateur de pièces de monnaie La présente invention concerne un dispositif dis- criminateur de pièces de monnaie. Jusqu'alors il existait des dispositifs discri- minateurs de pièces de monnaie, par exemple tels que représen- tés dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le No 111587/1984. Ce dispositif discriminateur de pièces de monnaie comporte des bobines primaire et secondaire disposées sur des côtés opposés d'un passage pour les pièces de monnaie et est adapté nourexécuter la discrimination de l'authenticité d'une pièce de monnaie au moyen de l'envoi, par l'intermédiaire d'un amplificateur, de la tension induite dans la bobine secondaire lorsque la bobine primaire est excitée par un circuit oscil- lateur, à un comparateur, puis au moyen de la comparaison de la tension induite et d'une tension de référence prédéterminée, en référence à chaque type (ou matériau) des pièces de monnaie. Le niveau du signal envoyé au comparateur est influencé par la dérive et les caractéristiques thermiques des amplificateurs utilisés pour le circuit oscillateur ser- vant à commander la bobine primaire et à amplifier les signaux de la bobine secondaire, et également par le vieillissement des amplificateurs et des bobines. Pour résoudre ce problème, un moyen consiste à étendre la gamme admissible de la tension de référence dans le comparateur, à titre d'anticipation de la variation du niveau du signal d'entrée. Cependant l'exten- sion de la gamme admissible de la tension de référence permet souvent d'effectuer une discrimination erronée d'une pièce de monnaie contrefaite en tant que pièce de monnaie authenti- que. C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un dispositif discriminateur de pièces de mon- naie, qui puisse exécuter une discrimination précise des piè- ces de monnaie sans erreur due aux influences de la dérive et des caractéristiques thermiques des éléments détecteurs. Pour atteindre l'objectif de la présente inven- tion, il est prévu, comme cela est représenté sur la figure 7 annexée à la présente demande, un dispositif discriminateur de pièces de monnaie comportant des moyens de détection magné- tique ma" servant à détecter les caractéristiques magnétiques d'une pièce de monnaie; des moyens "b" de discrimination des pièces de monnaie servant à déterminer le type de ladite piè- ce de monnaie par comparaison des données délivrées par les- dits moyens de détection magnétique à des données de référence; des moyens "c" de mémorisation du niveau détecté, servant à mémoriser les données détectées par lesdits moyens de détec- tion magnétique; et des moyens "d" de détection d'une anoma- lie de dispersion, servant à comparer la différence entre les valeurs maximale et minimale de chaque type de pièce de mon- naie, présentes dans les données détectées mémorisées dans lesdits moyens de mémorisation du niveau détecté, à une va- leur de référence. Conformément au dispositif discriminateur de piè- ces de monnaie conforme à la présente invention, étant donné que l'opération de calcul de la différence entre les valeurs maximale et minimale à partir des données, mémorisées séparé- ment, du type de pièce de monnaie dans les moyens de mémori- sation du niveau détecté et également l'opération de compa- raison du résultat calculé à la valeur de référence sont exé- cutées en plus de l'opération de discrimination des types de pièces de monnaie, la précision de la discrimination peut être accrue d'une manière remarquable. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un schéma-bloc montrant une première forme de réalisation d'un dispositif discrimina- teur de pièces de monnaie conforme à la présente invention; - la figure 2 représente un diagramme montrant la forme d'onde du signal détecté; - la figure 3 représente un diagramme montrant la relation entre la plage de référence et le niveau du si- gnal détecté; - la figure 4 est un organigramme montrant le fonctionnement d'une seconde forme de réalisation de la pré- sente invention; - la figure 6 est un organigramme montrant une partie de l'opération de discrimination mise en oeuvre dans une troisième forme de réalisation de la présente invention;et - la figure 7 est un schéma-bloc montrant un agen- cement fondamental du dispositif discriminateur de pièces de monnaie conforme à la présente invention. En référence à la figure 1, une bobine primaire 2 raccordée à un circuit oscillateur 1 est disposée en vis- à-vis d'une bobine secondaire 3. Une pièce de monnaie 7 est portée par exemple par un convoyeur (non représenté) et est déplacée horizontalement sur la figure 1 le long d'un passage de circulation des pièces de monnaie, formé entre les bobines primaire et secondaire 2 et 3.La bobine secondaire 3 est rac- cordée à un amplificateur 4. Un signal de sortie délivré par l'amplificateur 4 est envoyé à un convertisseur analogique/ numérique 6 par l'intermédiaire d'un redresseur 5, est trans- formé en un signal numérique et est envoyé à une unité centra- le de traitement CPU 8 par l'intermédiaire d'une borne d'en- trée/sortie 7. A l'unité CPU 8 se trouvent également raccordées une mémoire morte ROM 9 contenant un programme de commande pour l'unité CPU 8, une mémoire à accès directe RAM 10 servant à mémoriser les données détectées et les données de référence utilisées pour la discrimination, et une borne d'entrée/sor- tie 11 servant à envoyer des signaux de commande délivrés par l'unité CPU 8 à d'autres appareils, et à recevoir des signaux provenant de moyens d'entrée comme par exemple un clavier. Lorsque la pièce C traverse la région située en- tre les bobines primaire et secondaire 2 et 3 (désignée ci- après sous le terme de "zone de détection"), le niveau "V" du signal détecté varie en fonction du temps "t" comme repré- senté sur la figure 2. C'est-à-dire que le niveau V du signal diminue graduellement lorsque la pièce de monnaie C pénètre dans la zone de détection, en passant par un minimum lorsque la pièce de monnaie C atteint le centre de la zone de détec- tion, puis augmente graduellement lorsque la pièce de monnaie C s'écarte du centre de la zone de détection. Lorsque la piè- ce de monnaie C quitte totalement la zone de détection, le niveau du signal devient constant et essentiellement identique à celui présent avant que la pièce de monnaie C ait pénétré dans la zone de détection. Etant donné que chaque gamme des niveaux minimum des signaux (Vmin-Vmax) est déterminée préala- blement en rapport avec chaque type de pièce de monnaie, par exemple 1 yen, 5 yens, 10 yens, 50 yens, 100 yens et 500 yens, il est possible de déterminer le type d'une pièce de monnaie en identifiant la gamme VminVmax, dans laquelle se situe le niveau minimum détecté du signal. On va maintenant décrire la commande effectuée par l'unité CPU 8 en référence à l'organigramme de la figure 4. Sur cet organigramme, "Sn" désigne le n-ème pas de traite- ment. Si: On déclenche l'opération de discrimination en branchant le dispositif discriminateur et en introduisant une pièce de monnaie C dans la zone de détection. S2: Discrimination sur le fait de savoir si une pièce de monnaie est présente dans la zone de détection. Cette discrimination est exécutée par exemple au moyen de la détec- tion de la variation du niveau de sortie du signal délivré par la bobine secondaire 3. Si la réponse est "OUI", la pro- cédure passe au pas suivant S3. S3: Détection d'un signal de sortie minimum de la bobine secondaire 3 et envoi de ce niveau de signal détec- té à l'unité CPU 8. S4: Discrimination du type de pièce de monnaie, basée sur celle des gammes de la figure 2 à laquelle appar- tient le niveau détecté. S5: Mémorisation des niveaux détectés pour cha- que type de pièce de monnaie dans la mémoire RAM 10. S6: Lorsque le niveau du signal de sortie déli- vré par la bobine secondaire 3 ne varie pas pendant un inter- valle de temps prédéterminé, il est établi que la discrimina- tion de toutes les pièces de monnaie est terminée et la procé- dure passe au pas S7. Si la discrimination de toutes les piè- ces de monnaie n'est pas encore terminée, la procédure revient au pas S2 et répète les pas S2 à S5. S7: Lecture de la donnée du niveau détecté à partir de la mémoire RAM 10 et détection de la valeur maxima- le Dax de la valeur minimale Dmin et de la différence de ni- max' min veau tD (= Dmax-Dmin) pour ce type de pièce de monnaie. Lors de ce pas, la différence de niveau est calculée pour chaque type de pièces de monnaie AD1, AD5, D10, D50, D1 à D500(ci- après on désignera ces différences de niveau AD1 ou ZD500 par "D " n S8: Comparaison de la différence calculée de niveau ADn à une différence de niveau A Ln, qui est la diffé- rence de niveau obtenue lorsque toutes les pièces de monnaie d'un certain type sont authentiques (la différence de niveau àLn trouvée par expérience est mémorisée préalablement dans la mémoire ROM 9 ou dans la mémoire RAM 10). Dans le cas "OUI" (ADn Z iLn), il est établi qu'aucune pièce de monnaie inad- missible comme par exemDle une pièce de monnaie contrefaite, n'est mélangée aux autres pièces, et la procédure passe au pas S9, Jors duquel l'opération est achevée. D'autre part, dans le cas "NON" (&Dn> ALn), il est établi que différents types de pièces de monnaie ou de pièces de monnaie contrefaites sont mélangées, et la procédure passe au pas S10. Conformément au dispositif discriminateur de pièces de monnaie conforme à la présente invention, étant donné qu'une gamme Vnmax ou Vnmin nmax nmin du niveau détecté du signal (une pièce de monnaie se situant dans cette gamme étant déterminée comme authentique) est ré- glée de manière à être suffisament plus large que la gamme ADn des données détectées obtenues à partir de la mesure réel- le des pièces de monnaie authentiques telle que représentées sur la figure 3 et que la valeur ADn est comparée à la va- leur de référence après la discrimination de toutes les pièces de monnaie, la différence entre D'nma et Dnmin est faible,com- nmax nmin me représenté par une ligne en trait plein sur la figure 3, lorsque toutes les pièces de monnaie sont authentiques. Au contraire on obtient un niveau détecté extrêmement faible (ou extrêmement élevé D' min comme cela est représenté par une ligne formée de tirets sur la figure 3 lorsqu'au moins une pièce de monnaie contrefaite est mélangée parmi les autres pièces. Par conséquent on peut détecter qu'il existe des piè- ces de monnaie contrefaites mélangées parmi les autres piè- ces en comparant Dn et ALn- S10: Un signal d'alarme est délivré afin de com- mander des moyens d'asservissement (non représentés) informant que la pièce contrefaite est mélangée aux autres pièces. L'opé- ration de détection d'une anomalie est alors achevée. Sll: Lorsqu'une anomalie est détectée, une dis- crimination est faite pour savoir s'il s'agit d'un type de monnaie différent ou une pièce de monnaie contrefaite, qui est mélangé aux pièces de monnaie, qui ont été évaluées.Dans un tel cas, il est préférable que par exemple O la pièce de monnaie soit renvoyée, Q l'opération de discrimination soit répétée, Q une confirmation optique est exécutée, et analogue. Même si, à la longue, il apparaissait une dérive ou des modi- fications des caractéristiques dans l'oscillateur 1,dans les bobines primaire et secondaire 2 et 3 dans l'amplificateur 4, ceci aurait une faible influence sur la différence entre la valeur maximale Dmax et la valeur minimale Dmin,conformément à la présente ivention. Ceci permet d'empêcher un fonctionnement erroné dans le dispositif discriminateur. On va décrire ci-après, en référence à la figure 5, l'opération de discrimination dans une autre forme de réa- lisation. S20: L'opération de discrimination démarre. S21: Discrimination sur le fait de savoir si une pièce de monnaie est présente dans la zone de détection. Cette discrimination est exécutée par exemple au moyen de la détection de la variation du niveau de sortie du signal déli- vré par la bobine secondaire 3. Si la réponse est "OUI", la procédure passe au pas suivant S22. S22: Détection d'un signal de sortie minimum de la bobine secondaire 3 et envoi de ce niveau de signal dé- tecté à l'unité CPU 8. S23: Discrimination du type de pièce de monnaie, basée sur celle des gammes de la figure 2 à laquelle appar- tient le niveau détecté. S24: Discrimination sur le fait de savoir si le niveau détecté D utilisé ou la discrimination du type de n pièces de monnaie dépasse le niveau maximum précédent détecté D ou s'il est inférieur au niveau minimum détecté D.Si nmax nmin le niveau D dépasse le niveau D'nma ou est inférieur au ni- n nmax veau D'nmin (OUI), la procédure passe au pas suivant S25. Dans le cas NON, elle passe au pas S28. Si un long intervalle de temps ne s'est pas écou- lé depuis la dernière discrimination les valeurs D et D nmax nmin mémorisées dans la mémoire RAM 10 lors de la dernière discri- mination peuvent être utilisées pour les valeurs initiales de Dnmax et Dnmin de la présente discrimination. Sinon, les valeurs Dnmax et Dnmin trouvées par expérience peuvent être mémorisées préalablement dans la mémoire RAM 10 et peuvent être enregistrées simultanément dans une zone spécifique de cette mémoire lors du démarrage de l'opération de discrimina- tion (par exemple lors du pas S21). S25: Réenregistrement des données de D ou de nmax D dans la mémoire RAM 10. min - S26: La lecture des valeurs Dnmax et Dnmin à par- tir de la mémoire RAM 10 eta détermination de la différence 260919? de niveau D (c'est-à-dire Dnmax -Dnmin) pour chaque type de pièce de monnaie. S27: Comparaison de la différence de niveaux calculée D à une différence de niveau nL trouvée par expé - n n rience et mémorisée dans la mémoire RAM 10. Dans le cas "OUI" (4Dn i ZLn), il est établi qu'aucune pièce de monnaie inadmis- sible comme par exemple des pièces de monnaie contrefaites, n'est mélangée aux autres pièces, et la procédure passe au pas S28. D'autre part, dans le cas NON (àDn> Ln), il est éta- bli que différents types de pièces de monnaie ou de pièces de monnaie contrefaites sont mélangés aux autres Dièces, et la procédure passe au pas S3. S28: Lorsque le niveau du signal de sortie dé- livré par la bobine secondaire 3 n'apparaît pas pendant un intervalle de temps prédéterminé (OUI), il est établi que la discrimination de toutes les pièces de monnaie est achevée, et l'opération passe au pas S29. Au contraire, lorsque le ni- veau a varié (NON), il est établi que la discrimination de toutes les pièces de monnaie n'est pas encore achevée et l'opé- ration revient au pas S21. S30: Un signal d'alarme est envoyé de manière à commander des moyens d'avertissement (non représentés) indi- quant que la pièce de monnaie contrefaite est mélangée aux autres pièces. L'opération de détection d'une anomalie est de ce fait terminée (S31). Lors des opérations de discrimination de pièces de monnaie des première et seconde formesde réalisation, l'opé- ration de détection d'une anomalie pour des types spécifiques de pièces de monnaie ne peut pas être exécutée sans l'obten - tion de données ayant des valeurs de niveaux maximales et mini- males pour les types correspondants de pièces de monnaie. Par conséquent il est impossible d'effectuer l'opération de dis- crimination des pièces de monnaie lorsqu'il n'existe qu'un échantillon (pièce de monnaie). Cependant l'adjonction de l'opé- ration de discrimination des pièces de monnaie représentée 260919? sur l'organigramme de la figure 6 après le pas S8 dans la pre- mière forme de réalisation et après le pas S28 ou S29 permet d'exécuter l'opération de détection d'une anomalie dans un tel cas, comme cela va être décrit ci-après en référence à la figure 6. S40: Discrimination sur le fait de savoir les niveaux détectés dans chaque type de pièce de monnaie sont répartis de façon non uniforme à proximité de la valeur limite supérieure (Vnmax) du niveau de référence ou à proximité de la valeur limite inférieure (Vnmin) de ce niveau. Lorsque les données de tous les types de pièces de monnaie sont répartis non uniformément vers l'un ou l'autre de ces niveaux limites, il est établi que l'opération de discrimination s'est déroulée normalement et que l'opération est par conséquent achevée (S41). Au contraire, lorsqu'on a détecté une autre tendance par rap- port à celles indiquées ci-dessus, il est établi que des piè- ces de monnaie contrefaites sont mélangées aux autres pièces et par conséquent l'opération est terminée (S43), après qu'un signal d'alarme a été délivré (S42). Conformément au dispositif discriminateur de piè- ces de monnaie conforme à la présente invention, la discrimi- nation du type de pièces de monnaie s'effectue par détection des données concernant les caractéristiques magnétiques des pièces de monnaie et par comparaison des données détectées à des données de référence, et également par calcul de la dif- férence entre les valeurs maximale et minimale des données détectées de manière à comparer le résultat calculé aux valeurs de référence. De ce fait il est possible d'empêcher une détec- tion erronée produite par la dérive et par des variations des caractéristiques thermiques des appareils de mesure et par conséquent d'exécuter une discrimination précise des pièces de monnaie. REVENDICATION Dispositif discriminateur de pièces de monnaie, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détection magné- tiques (a) servant à détecter les caractéristiques magnétiques d'une pièce de monnaie; des moyens (b) de discrimination des pièces de monnaie servant à déterminer le type de ladite piè- ce de monnaie par comparaison des données délivrées par les- dits moyens de détection magnétique à des données de référence; des moyens (c) de mémorisation du niveau détecté, servant à mémoriser les données détectées par lesdits moyens de détec- tion magnétique; et des moyens (d) de détection d'une anoma- lie de distribution, servant à comparer la différence entre les valeurs maximale et minimale de chaque type de pièce de mon- naie, présentes dans les données détectées mémorisées dans lesdits moyens de mémorisation du niveau détecté, à une va- leur de référence.