Brevet FR2676295A1 — publié le 19921113

La présente invention concerne d'une façon générale le codage de fils tels que fils magnétiques pour l'authentification de papier de sécurité tel que du papier fiduciaire. On connait déjà depuis longtemps, en particulier par le brevet GB-A-1 127 043, le principe du codage d'un fil magnétique, le fil étant incorporé à un billet de banque ou analogue Un tel codage consiste à effectuer sur le fil une répartition judicieuse de matière magnétique ou magnétisable, de telle sorte que des moyens de lecture et de traitement permettent de dériver de cette répartition une information. On connaît en outre, notamment par le document WO-A-90/08367, un procédé de codage particulier d'un tel fil Plus précisément, ce document enseigne un codage d'informations numériques binaires dans lequel la présence de matière magnétique ou magnétisable sur une longueur donnée du fil indique un premier niveau logique, par exemple un " 1 ", tandis que l'absence de matière magnétique ou magnétisable sur une autre longueur donnée de fil, typiquement identique à la première, signifie un second niveau logique, par exemple un " 10 "I. Un tel codage peut s'avérer difficile à lire, notamment lorsque le code comporte une succession importante de bits à " O " ou à " 1 ", car il n'est alors pas possible pour le moyen de lecture de se resynchroniser sur chaque début de bit. En pratique, un codage de ce type n'est utilisable qu'avec des machines de lecture de code dans lesquelles la vitesse relative de la tête de lecture et du papier incorporant le fil de sécurité est fixe et bien déterminée Et il exclut pratiquement une lecture "à la volée" à l'aide d'un crayon lecteur à tête magnétique ou analogue. Par ailleurs, un codage de ce type connu peut conduire à l'existence sur le fil de zones magnétiques étendues (cas d'une succession de bits à " 1 "), ce qui complique la fabrication et accroit le risque de fausses lectures comme on le verra plus loin. La présente invention vise à pallier ces inconvénients de la technique antérieure et notamment à proposer un procédé de codage qui offre une bonne fiabilité de lecture même dans des conditions difficiles. Elle permet de coder une information qui peut être représentative de la valeur faciale d'un billet de banque, de sa date de fabrication, de son numéro de série, etc Elle concerne à cet effet, selon un premier aspect, un procédé de codage d'un fil de sécurité pour papier fiduciaire ou analogue, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer sur le fil un codage d'une pluralité d'informations élémentaires constituées respectivement par une pluralité de segments avant sensiblement même longueur, l'information de chaque segment étant déterminée par le rapport cyclique de la longueur d'une zone active ou activable (par exemple magnétique ou magnétisable) du segment à la longueur dudit segment. L'invention concerne également un fil de sécurité obtenu par ce procédé et un papier de sécurité incorporant un tel fil. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 illustre un premier type de codage selon la présente invention, la figure 2 illustre une forme concrète de fil de sécurité basée sur le codage de la figure 1, la figure 3 illustre une autre forme concrète de fil de sécurité basée sur le codage de la figure 1, 3 - la figure 4 représente un signal électrique pouvant être obtenu lors de la lecture du fil de la figure 3, la figure 5 illustre un second type de codage selon l'invention, la figure 6 illustre un troisième type de codage selon l'invention, et la figure 7 illustre un billet de banque incorporant un fil codé selon l'invention. En référence tout d'abord à la figure 1, on a représenté un codage binaire élémentaire selon l'invention Sur cette figure et sur toutes celles qui suivent, les zones hachurées représentent des zones de présence de matière magnétique ou magnétisable, tandis que les zones blanches indiquent l'absence de matière magnétisable. Selon ce codage élémentaire, chaque segment d'information élémentaire occupe une longueur déterminée L du fil magnétique F Un " O "est représenté par l'absence de matière sur toute la longueur L, tandis qu'un " 1 " est représenté par la présence de matière sur un premier tiers de la longueur L, les deuxième et troisième tiers étant dépourvus de matière. Ainsi un " 1 " correspond à un rapport cyclique de 33 % entre la zone o la matière magnétique est présente, tandis qu'un " O " correspond à un rapport cyclique nul. Bien entendu, la convention inverse pourrait être adoptée On notera ici que, dans tout le présent mémoire, on entend par "rapport cyclique" le rapport entre la longueur d'une zone active du code (en l'espèce une zone comportant une substance magnétique ou magnétisable) et la longueur totale du segment contenant cette zone active Un rapport cyclique peut donc prendre une valeur comprise entre O et 100 %. Avantageusement, un mot constitué par une pluralité de bits ainsi codés peut être encadré par des segments de début et de fin, ou par des segments délimiteurs, appropriés Ces segments ont pour objet essentiel, outre la délimitation des mots, de permettre la synchronisation de la lecture sur la longueur L des bits, et ce quelle que soit la vitesse de passage du papier devant le système de lecture. On a représenté sur la figure 2 un exemple de codage d'identification de valeurs faciales de billets de banque. Dans cet exemple, chaque mot, par exemple un mot de huit segments de longueur L, comporte une première partie constituée d'une succession de M "l", et une seconde partie constituée d'une succession de N " O ", avec M+N= 8 Dans ce cas, non seulement le codage des segments individuels, mais également le codage d'un mot entier, met en jeu un rapport cyclique variable Ainsi chaque mot peut adopter huit états différents, avec un rapport cyclique entre le nombre de segments à " 1 " et le nombre total de segments du mot variant ici entre 0 % et 100 % par pas de 12,5 %. Un tel codage selon la présente invention est particulièrement avantageux en ce que le décodage, dans une unité de traitement située en aval des moyens de lecture, peut être réalisé d'une manière extrêmement simple avec des moyens intégrateurs appropriés En outre, étant donné la structure même de chaque mot, aucun segment de début ou de fin, ou délimiteur, n'est nécessaire En outre, la lecture peut se faire indifféremment sans un sens ou dans l'autre. Bien entendu, toute autre forme de mot peut être employée. Notamment, le codage des segments élémentaires tel que décrit plus haut peut être mis à profit pour encoder dans le fil magnétique des informations telles que des codes normalisés ASCII, ce qui autorise l'encodage d'une large variété d'informations On peut également effectuer l'encodage d'informations conformément au format de certains codes-à-barres, et notamment du code-à-barres dit "MSI", basé sur les variations du rapport cyclique entre des zones pleines et des zones vides De préférence, le choix est dirigé vers des codes dits auto-correcteurs d'erreurs. Une autre variante d'utilisation du codage de segments décrit plus haut est illustrée sur la figure 3. Dans cet exemple, on trouve des segments délimiteurs spéciaux qui encadrent deux à deux un mot caractérisé non pas par une répartition particulière d'informations binaires ou autres, mais par le nombre d'éléments d'information individuels avant tous même valeur ou même signification En l'espèce, on trouve P segments d'information, P pouvant varier par exemple en fonction de la valeur faciale des billets, ces segments étant constitués, comme on l'a déjà décrit, d'un tiers de longueur revêtu de substance magnétique suivi de deux tiers de longueur dépourvus de substance. Dans cet exemple, les segments délimiteurs comportent des zones magnétiques plus larges En particulier, on peut prévoir soit des segments délimiteurs de longueur L' supérieure à la longueur L des segments d'information, comme illustré, soit des segments délimiteurs de même longueur L, mais dont le rapport cyclique est supérieur à celui des segments d'information. Une telle solution est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet d'utiliser des moyens de traitement particulièrement simples en aval des moyens de lecture magnétique du fil Ainsi, si l'on prévoit dans ces moyens de traitement un étage intégrateur de constante de temps appropriée, on obtient à sa sortie le signal illustré sur la figure 4 On comprend qu'en prévoyant en aval de l'intégrateur deux détecteurs à seuil ayant deux niveaux de seuil Si et 52 différents, on 6 - peut détecter avec le premier détecteur les segments délimiteurs et avec le second détecteur, de seuil plus bas, les segments d'information, dont la valeur de crête en sortie d'intégration est plus basse Ainsi un simple compteur branché en aval du second détecteur et apte à être remis à zéro par le premier détecteur permettra de délivrer une information numérique égale au nombre P de segments d'informations dans le mot considéré. Bien que l'on ait envisagé dans la description qui précède le cas d'un codage numérique binaire (deux valeurs, "" ou " 1 ", l'invention peut également être utilisée pour des codages numériques différents, et par exemple un codage ternaire Dans ce cas, on utilise trois rapports cycliques différents, dont le premier est préférentiellement nul, pour coder les trois valeurs possibles de l'information élémentaire. On va maintenant décrire en référence à la figure un autre type de codage faisant appel aux principes de la présente invention Dans ce cas, chaque segment élémentaire est de longueur fixe L, mais le rapport cyclique entre la zone magnétique ou magnétisable et la longueur totale du segment peut varier soit continûment, soit par pas. Une telle approche permet de réaliser le codage d'informations analogiques tout à fait quelconques, en particulier par modulation de largeur d'impulsions (technique dite PCM ou MIC). Dans l'exemple illustré, on a représenté une pluralité de segments élémentaires successifs dont les largeurs d'impulsions respectives (c'est-à-dire la largeur des zones magnétisées ou magnétisables, proportionnelle au rapport cyclique) sont représentatives de l'amplitude d'un signal analogique En l'espèce, on a encodé un signal sinusoïdal de période T déterminée. Pour effectuer une discrimination entre différents types de billets de banque, on peut par exemple encoder des signaux sinusoïdaux de périodes T différentes selon le type de billet, et/ou de formes d'ondes différentes selon le type de billet (par exemple signaux en dents de scie, signaux triangulaires, signaux rectangulaires). Par ailleurs, on peut prévoir l'encodage de signaux analogiques dont la période, la forme d'onde, l'amplitude, etc peuvent varier, continûment ou par pas, sur la longueur du fil de sécurité, pour enrichir le contenu informationnel du fil Préférentiellement, afin de pouvoir assurer la lecture indifféremment dans un sens ou dans l'autre, on utilise des formes d'onde symétriques. Une autre approche de la présente invention est illustrée sur la figure 6 Elle consiste à encoder un signal analogique selon le principe de la modulation delta Le fil de sécurité comporte dans ce cas une succession de segments de même longueur pouvant avoir deux valeurs de rapport cyclique, par exemple 0 % et 33 %, correspondant respectivement à une décroissance du signal analogique encodé et à une croissance de celui-ci. Un codage de ce type est avantageux en ce qu'il se prête bien à la compression de données, ce qui permettra d'incorporer au fil de sécurité une densité d'informations accrue pour une longueur et une résolution de l'impression de l'encre magnétique données. En variante, on peut utiliser un dérivé de la modulation delta dans lequel chaque information élémentaire peut prendre trois valeurs, de façon analogue au codage ternaire mentionné plus haut. Un avantage particulier des codages décrits en référence aux figures 5 et 6 réside dans une bonne immunité au bruit ainsi qu'une bonne sélectivité; plus précisément, un traitement de signal approprié notamment un lissage, de type connu en soi, en aval du circuit de démodulation permet de s'affranchir aisément des signaux parasites En pratique, il ne s'agit plus dans ce cas du 8 - codage d'informations numériques ou alphanumériques discrètes, mais du codage d'une signature particulière du papier de sécurité, avec en corollaire une sensibilité aux erreurs qui peut être réduite. Dans le cas de la modulation de largeur d'impulsions aussi bien que dans le cas de la modulation delta, le dispositif de lecture du fil de sécurité comporte un module de décodage permettant de restituer le signal analogique Ce signal, éventuellement après traitement complémentaire, filtrage et compression de l'échelle de temps, peut être restitué de façon acoustique Dans ce cas, l'authenticité du papier peut être vérifiée par l'opérateur par simple audition de ce signal. On peut citer ici un avantage commun à toutes les formes de réalisation de l'invention On a observé expérimentalement que, lorsqu'un fil ou un film de sécurité était revêtu d'encre magnétique ou magnétisable sur une zone étendue, il existait des risques importants de cassure ou de fissuration de l'encre une fois séchée, avec en corollaire un risque d'arrachement de l'encre et donc de lecture erronée du fil de sécurité Au contraire, étant donné que les codages de la présente invention n'impliquent jamais l'existence de zones magnétiques étendues, ce risque est minimisé. Quel que soit le codage utilisé, la réalisation de fils à magnétisation discontinue et leur incorporation à un papier fiduciaire peuvent faire appel à des techniques connues en elles-mêmes. Par exemple, les zones magnétiques peuvent être obtenues par impression d'une encre magnétique sur un film non magnétique Un matériau particulièrement approprié pour le film est le polyester, coloré ou non selon que l'on souhaite ou non masquer l'impression Dans un premier cas, on peut découper le film en bandes très étroites, assimilées à des fils, que l'on peut noyer dans 9 - l'épaisseur du papier Alternativement, des bandes découpées dans le film peuvent être transférées sur la surface du papier, par exemple selon une technique classique de transfert à chaud On peut encore utiliser un vernis détachable, transférable par la même technique. Pour l'impression, on utilise avantageusement la technique de la sérigraphie ou de l'héliogravure En pratique, avec ces techniques, la longueur des segments élémentaires d'information peut être avantageusement comprise entre 1 et quelques millimètres Bien entendu, des longueurs plus courtes peuvent aussi être obtenues. Afin d'assurer que chaque document, notamment billet de banque, comporte au moins un mot entier et ses éventuels délimiteurs dans leur continuité ou, dans le cas du codage d'une signature analogique, au moins le codage d'une ou de plusieurs ondes entières de celle-ci, on prévoit avantageusement qu'une longueur de fil incorporée au document soit égale au supérieure au double de la longueur du mot ou de l'onde codée, selon les cas. Ainsi on a illustré sur la figure 7 un billet de banque B de forme rectangulaire incorporant, parallèlement et à proximité de l'un de ses petits bords, un fil ou ruban codé selon l'invention dans lequel, quel que soit le décalage entre la position de l'information sur le fil et les bords du billet, on est sûr de trouver à chaque fois sur le billet un mot entier. De préférence, la lecture du fil intégré à un papier fiduciaire s'effectue en magnétisant tout d'abord les zones magnétisables par passage au voisinage d'un aimant, puis par passage sous un capteur tel qu'un capteur à bobines, un capteur magnétorésistif ou un capteur à effet Hall. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci- dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de - l'art saura v apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. Ainsi, bien que toute la description qui précède ait été faite en se référant à un codage par magnétisation/absence de magnétisation, l'invention s'applique avantageusement au codage avec des zones comportant une quelconque substance active ou activable et des zones dépourvues d'une telle substance Dans le cas d'une substance activable, l'activation peut s'effectuer de toute manière appropriée, par exemple par application d'un champ d'ondes électromagnétiques. On peut par exemple utiliser des substances avant un comportement spécifique sous un rayonnement infrarouge ou ultraviolet, ou encore des substances de métallisation. L'invention peut s'appliquer à l'authentification de toute sorte de papiers de sécurité, notamment pour billets de banque, chèques, etc ainsi que de tous documents en matière plastique tels que cartes de crédit et analogues. il - REVENDICATIONS 1 Procédé de codage d'un fil ou ruban de sécurité (F) pour papier fiduciaire ou analogue, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer sur le fil un codage d'une pluralité d'informations élémentaires constituées respectivement par une pluralité de segments ayant sensiblement même longueur (L), l'information de chaque segment étant déterminée par le rapport cyclique de la longueur d'une zone active ou activable du segment à la longueur totale dudit segment. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone active ou activable de chaque segment est une zone magnétique ou magnétisable. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise un codage binaire, deux valeurs d'information correspondant à deux rapports cycliques différents. 4 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise un codage ternaire, trois valeurs d'information -correspondant à trois rapports cycliques différents. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'un des rapports cycliques a une valeur nulle. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on applique un codage par mots. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque mot comporte un nombre fixe de segments comprenant une première succession (M) de segments avant une première valeur d'information et une seconde succession (N) de segments ayant une seconde valeur d'information. 8 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque mot comporte un nombre variable (P) de segments d'information identiques et en ce que les mots 12 - sont séparés par des délimiteurs constitués de segments d'information différents. 9 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on code un signal analogique. 10 Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le codage est effectué par modulation de largeur d'impulsions. 11 Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le codage est effectué par modulation delta. 12 Fil de sécurité pour papier fiduciaire ou analogue, obtenu par un procédé selon l'une des revendications précédentes. 13 Papier fiduciaire, notamment billet de banque, caractérisé en ce qu'il comporte un fil de sécurité selon la revendication 11.