Brevet FR2877467A1 — publié le 20060505

APPAREIL DE DISTRIBUTION DE TICKETS SANS CONTACT Domaine de l'invention La présente invention concerne les appareils de distribution de tickets à lecture/écriture sans contact. Exposé de l'art antérieur Il existe, par exemple pour l'utilisation des transports en commun, des appareils de distribution délivrant à un utilisateur, contre paiement, des tickets de transport. Les tickets sont par exemple des tickets à lecture/écriture sans contact, appelés par la suite tickets sans contact. Un ticket sans contact est constitué, par exemple, d'un empilement de couches en carton ou en plastique entre lesquelles est disposée une puce reliée à une antenne. La lecture et l'écriture de données au niveau de la puce peuvent être réalisées par l'intermédiaire d'un dispositif de lecture/écriture sans contact. Les tickets sans contact présentent, par rapport à des tickets de type magnétique, un niveau de sécurité plus élevé et autorisent un stockage de données plus important. Dans un appareil classique de distribution de tickets sans contact, la fourniture d'un ticket sans contact à un utilisateur comprend d'abord une étape de découpe de l'extrémité d'un rouleau et une étape d'impression, sur le ticket découpé, d'éléments décoratifs ou de données, telles que la date d'émis- sion, la date de fin de validité, etc. Le ticket sans contact est alors amené jusqu'à une position d'arrêt au niveau du dispositif de lecture/écriture sans contact pour l'écriture de données sur la puce du ticket. Une fois les données écrites et vérifiées, le ticket est délivré à l'utilisateur. La présence de pièces métalliques dans l'appareil de distribution impose, pour le bon déroulement des opérations de lecture et d'écriture au niveau de la puce d'un ticket sans contact à distribuer, que l'antenne du ticket sans contact et l'antenne du dispositif de lecture/écriture sans contact soient très proches lors de la réalisation des opérations d'écriture et de lecture sur la puce du ticket sans contact. Si l'antenne du ticket sans contact est amenée à une position trop éloignée de l'antenne du dispositif de lecture/écriture sans contact, un échange de signaux correct ne pourra pas être réalisé entre la puce du ticket sans contact et le dispositif de lecture/écriture sans contact. Actuellement, les tickets sans contact ont des antennes de forme, de position et de caractéristiques électriques variables. En outre, il existe plusieurs types de puces pour tickets sans contact, ce qui accentue encore davantage les variations au niveau du couplage entre l'antenne du ticket sans contact et l'antenne du dispositif de lecture/écriture sans contact. De façon classique, le ticket sans contact est amené à une position d'arrêt prédéterminée à proximité de l'antenne du dispositif de lecture/écriture sans contact. Une telle position d'arrêt correspond à une position de couplage optimal entre l'antenne du ticket sans contact et l'antenne du dispositif de lecture/écriture sans contact déterminée pour un ticket sans contact ayant des dimensions, une forme d'antenne et une puce déterminées. Un inconvénient d'un tel procédé est que si les dimensions du ticket sans contact, la disposition de l'antenne au niveau du ticket sans contact, et/ou les caractéristiques électriques de l'antenne varient fortement de celles utilisées pour déterminer la position d'arrêt du ticket par rapport à l'antenne du dispositif de lecture/écriture sans contact, le couplage entre l'antenne du ticket sans contact et l'antenne du dispositif de lecture/écriture sans contact peut être dégradé à un niveau ne permettant pas un échange de données correct entre la puce du ticket sans contact et le dispositif de lecture/écriture sans contact. Un tel ticket ne sera alors pas distribué à l'utilisateur mais amené dans une réserve de tickets rejetés. En effet, l'appareil de distribution ne peut alors pas déterminer si le mauvais déroulement des opérations de lecture et d'écriture est dû à un mauvais couplage ou à une détérioration de la puce du ticket sans contact. La présente invention vise un appareil de distribution de tickets sans contact dans lequel, préalablement à la distribution d'un ticket, des données sont écrites sur la puce du ticket, permettant la distribution de tickets sans contact ayant des antennes de dimensions et de caractéristiques électriques variables, et/ou la distribution de tickets sans contact pour lesquels la position de l'antenne au niveau du ticket peut varier. Selon un autre objet, la présente invention vise à réduire le nombre de tickets rejetés par l'appareil de distribution. Résumé de l'invention Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit un appareil de distribution de tickets à lecture/écriture sans contact, chaque ticket comprenant une puce reliée à une antenne, comprenant un moyen de lecture et d'écriture sans contact, adapté, lors d'une phase de programmation de la puce d'un ticket, à échanger des données avec la puce; et un moyen d'entraînement adapté à déplacer le ticket par rapport au moyen de lecture et d'écriture. Le moyen de lecture et d'écriture est adapté à émettre de façon répétée un signal de requête, à détecter l'émission d'un signal d'accusé réception par le ticket en réponse au signal de requête et, alors, à commander le moyen d'entraînement de façon à rapprocher le ticket du moyen de lecture et d'écriture d'une distance supplémentaire déterminée avant le début de la phase de programmation du ticket. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le moyen de lecture et d'écriture comprend une antenne reliée à une source d'un signal périodique de fréquence déterminée et un moyen de modulation du signal périodique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le moyen d'entraînement comprend des rouleaux. La présente invention prévoit également un procédé de positionnement, pour un appareil de distribution de tickets à lecture/écriture sans contact, chaque ticket comprenant une puce reliée à une antenne, d'un ticket par rapport à un moyen de lecture et d'écriture sans contact, adapté, lors d'une phase de programmation de la puce du ticket, à échanger des données avec la puce du ticket, le procédé comprenant l'émission répétée par le moyen de lecture et d'écriture d'un signal de requête; le rapprochement du ticket par rapport au moyen de lecture et d'écriture; l'émission, par le ticket, à réception du signal de requête, d'un signal d'accusé réception; la détection, par le moyen de lecture et d'écriture, du signal d'accusé réception; et le rapprochement supplémentaire du ticket d'une distance déterminée par rapport au moyen de lecture et d'écriture avant le début de la phase de programmation du ticket. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'étape d'émission du signal de requête comprend l'alimentation d'une antenne du moyen de lecture et d'écriture par un signal périodique modulé en amplitude. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un exemple de réalisation particulier faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 est une coupe schématique d'un exemple de réalisation d'un appareil de distribution de tickets sans contact selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique de dessus d'un ticket sans contact et de l'antenne d'un dispositif de lecture/écriture sans contact de l'appareil de distribution; et la figure 3 illustre schématiquement le circuit électrique associé à un ticket sans contact et le circuit électrique associé au dispositif de lecture/écriture sans contact. Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. La figure 1 représente très schématiquement un exemple de réalisation d'un appareil de distribution 10 de tickets sans contact selon l'invention. L'appareil de distribution 10 comprend un boîtier 12 dans lequel sont disposés un rouleau 16 pour la fabrication des tickets sans contact. Le rouleau 16 est monté libre en rotation autour d'un axe A. L'extrémité libre du rouleau 16 est insérée dans un dispositif d'entraînement 18 qui fournit l'extrémité du rouleau 16 à un dispositif de découpe 20. Lorsqu'un utilisateur effectue la commande d'un ticket, par l'intermédiaire d'un module d'interface non représenté, le dispositif d'entraînement 18 fait avancer l'extrémité du rouleau 16 dans le dispositif de découpe 20 d'une distance correspondant à la longueur d'un ticket. Le ticket est alors découpé et déplacé par des rouleaux d'entraînement 22 vers un dispositif d'impression 24 adapté à imprimer des motifs et/ou des données sur l'une et/ou l'autre des faces du ticket. Des rouleaux d'entraînement 25 déplacent alors le ticket depuis le dispositif d'impression 24 jusqu'au niveau d'un dispositif de lecture/écriture sans contact 26 pour l'écriture de données sur la puce du ticket et la vérification des données écrites. Des rouleaux d'entraînement 27 déplacent alors le ticket vers un dispositif de distribution 28 qui, si l'opération de vérification des données écrites sur le ticket s'est déroulée correctement, fournit le ticket à l'utilisateur par l'intermédiaire d'un orifice 29, ou tout autre dispositif adapté, et, dans le cas contraire, guide le ticket vers un réceptacle 30 pour tickets rejetés. Le dispositif d'entraînement 18, le dispositif de découpe 20, le dispositif d'impression 24, le dispositif de lecture/écriture sans contact 26, le dispositif de distribution 28, et les moteurs d'entraînement des rouleaux 22, 25, 27 sont commandés par un microprocesseur non représenté. La figure 2 représente une vue schématique de dessus d'un ticket sans contact obtenu après découpe. Le ticket sans contact 31 a, vu de dessus, une forme sensiblement rectangulaire de longueur L et de largeur 1 et est constitué, par exemple, d'un empilement de couches de carton ou de plastique entre lesquelles est disposée une antenne 32 dont les extrémités sont connectées à une puce 34. L'antenne 32 est par exemple constituée d'une piste d'argent obtenue par dépôt métallique sur une couche du ticket 31. L'antenne 32 comprend généralement plusieurs boucles, par exemple deux ou trois. Les boucles formant l'antenne 32 ne s'étendent pas nécessairement sur la totalité de la périphérie du ticket 31. A titre d'exemple, l'antenne 32 représentée en figure 2 délimite une surface sensiblement égale à la moitié de la surface totale du ticket. Le dispositif de lecture/écriture sans contact 26 comprend une antenne 36, comportant par exemple une boucle unique reliée à un circuit de lecture/écriture 38. La figure 2 illustre les proportions relatives entre l'antenne 36 du dispositif de lecture/écriture sans contact 26 et l'antenne 32 du ticket sans contact 31. La distance séparant les rouleaux d'entraînement 25, 27, situés respectivement en amont et en aval du dispositif de lecture/écriture sans contact 26 est inférieure à la longueur L. A titre d'exemple, la longueur L d'un ticket 31 est inférieure à 85 millimètres. Une position relative entre le ticket 31 et l'antenne 36 adaptée au bon déroulement des opérations de lecture et d'écriture sur la puce du ticket 31 par le dispositif de lecture/écriture sans contact est telle que le facteur de couplage entre l'antenne 32 et l'antenne 36 est supérieur à un facteur de couplage minimum Kmini et inférieur à un facteur de couplage maximum Kmaxi. Si le facteur de couplage entre l'antenne 32 et l'antenne 36 est inférieur à Kmini, la puissance reçue par la puce 34 du ticket 31 risque d'être insuffisante pour assurer un échange correct de données entre la puce 34 et le circuit de lecture/écriture 38. Si le facteur de couplage est supérieur à Kmaxi, une forte désadaptation de l'antenne 36 du dispositif de lecture/écriture sans contact 26 risque de se produire, réduisant le champ émis à un niveau insuffisant pour alimenter la puce 34 du ticket 31. En pratique, un facteur de couplage convenable est obtenu lorsque, vues selon une direction perpendiculaire au plan des antennes, les antennes 32 et 36 se chevauchent partiellement. La présente invention consiste à commander les rouleaux d'entraînement 25 qui déplacent le ticket 31 pour l'amener à proximité du dispositif de lecture/écriture sans contact 26 de sorte que la position d'arrêt du ticket 31 à laquelle le ticket 31 est maintenu pour les opérations de lecture/écriture corresponde à une position pour laquelle le facteur de couplage entre les antennes 32, 36 est compris entre Kmini et Kmaxi. Pour cela, la présente invention met en oeuvre un protocole d'échange de données particulier entre la puce 34 et le circuit de lecture/écriture 38. Un tel protocole d'échange de données, qui sera décrit plus en détail par la suite, peut correspondre à un protocole déjà mis en oeuvre lorsqu'un utilisateur place un ticket sans contact qui lui a été délivré par un appareil de distribution en vis-à- vis d'un terminal de lecture/écriture sans contact classique pour la lecture et/ou l'écriture de données sur la puce 34 du ticket 31. La figure 3 illustre schématiquement les principaux composants constituant la puce 34 et le circuit de lecture/écriture 38. La puce 34 comprend un condensateur 40 dont les bornes E et F sont reliées à l'antenne 32. Une résistance 42 est montée en série avec un interrupteur commandé 44. L'ensemble formé par la résistance 42 et l'interrupteur 44 est monté entre les bornes E et F. La puce 34 comprend également un microprocesseur 46 comprenant deux bornes d'alimentation auxquelles est connecté un condensateur 48. La borne E est reliée à l'anode d'une diode 50 dont la cathode est reliée à une borne d'alimentation du microprocesseur 46. La borne F est reliée à l'autre borne d'alimentation du microprocesseur 46. La borne E est, en outre, reliée à une entrée d'un démodulateur 52 (Dem) adapté, à partir du signal reçu au niveau de l'antenne 32, à fournir un signal démodulé au microprocesseur 46. Le microprocesseur 46 commande un modulateur 54 (Mod) qui commande l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur 44. Dans le présent exemple de réalisation, le circuit de lecture/écriture 38 comprend un générateur d'un signal périodique 60 à une fréquence de l'ordre par exemple de 14 Mégahertz dont une borne est reliée à un potentiel de référence 61, par exemple, la masse et dont l'autre borne attaque un amplificateur 62 adapté à réaliser une modulation d'amplitude sur le signal fourni par le générateur 60 à partir d'un signal de commande Com fourni par le microprocesseur de l'appareil de distribution, non représenté. La sortie de l'amplificateur 60 attaque un noeud G qui constitue une borne de l'antenne 36, l'autre borne de l'antenne 36 étant reliée au potentiel de référence 61. Le noeud G attaque une entrée d'un amplificateur/démodulateur 64 qui fournit un signal ATQ au microprocesseur de l'appareil de distribution. Le fonctionnement de l'appareil de distribution selon la présente invention est le suivant: Tant que le dispositif de lecture/écriture sans contact 26 n'a pas détecté la présence d'un ticket 31, le microprocesseur de l'appareil de distribution fournit de façon continue un signal de commande déterminé, correspondant à un signal de requête, à l'amplificateur 62 qui module en amplitude le signal périodique fourni par le générateur 60. L'antenne 36 émet donc un champ électromagnétique variable modulé par le signal de requête. Lorsqu'un utilisateur demande la délivrance d'un ticket sans contact, après découpe et impression, les rouleaux d'entraînement 25 déplacent le ticket découpé 31 pour le rapprocher de l'antenne 36. L'antenne 32 commence alors à recevoir le signal émis par l'antenne 36. Le signal reçu est alors redressé par la diode 50 et lissé par le condensateur 48 pour assurer l'alimentation du microprocesseur 46. Le signal reçu attaque également le démodulateur 52 qui fournit un signal démodulé au microprocesseur 46. Lorsque la distance séparant l'antenne 32 de l'antenne 36 est inférieure à une certaine distance, le facteur de couplage entre les antennes 32, 36 devient supérieur à Kmini. Le signal fourni par le démodulateur 52 au microprocesseur 46 correspond alors au signal de requête ou à un signal représentatif du signal de requête. Le microprocesseur 46 commande alors le modulateur 54 qui vient fermer et ouvrir l'interrupteur 44 selon une séquence parti-culière correspondant à un signal d'accusé réception. La mise en parallèle aux bornes de l'antenne 32 de la résistance 42 lorsque l'interrupteur 44 est fermé provoque une variation du potentiel au noeud G du circuit de lecture/écriture 38 qui se traduit par la fourniture par l'amplificateur 64 d'un signal correspondant au signal ATQ représentatif du signal d'accusé réception. Dès que le dispositif de lecture/écriture sans contact 26 reçoit un signal d'accusé réception ATQ, cela signifie qu'un ticket sans contact 31 est en phase d'approche du dispositif de lecture/écriture sans contact 26. Le microprocesseur de l'appareil de distribution 10 commande alors une avancée supplémentaire du ticket 31 par les rouleaux d'entraînement 25 d'une distance déterminée assurant que le facteur de couplage des antennes 32, 36 est supérieur à Kmini tout en restant inférieur à Kyi. A ce moment, le dispositif de lecture/écriture sans contact 26 cesse d'envoyer un signal de requête par l'intermédiaire de l'antenne 36 et commence la phase de programmation du ticket sans contact demandée par l'utilisateur. Selon une variante de réalisation, l'appareil de distribution 10 de tickets sans contact comprend une réserve de tickets sans contact unitaires prédécoupés à la place du rouleau 16. Lorsqu'un utilisateur effectue la commande d'un ticket, un ticket sans contact prédécoupé est fourni aux roulements d'entraînement 22 depuis la réserve par un système adapté. La présente invention comporte de nombreux avantages: Premièrement, le procédé de positionnement du ticket sans contact par rapport à l'antenne 36 du dispositif de lecture/écriture sans contact est indépendant du type du ticket utilisé. Cela permet donc de s'adapter automatiquement à des variations de fabrication des tickets sans contact, par exemple concernant les dimensions du ticket, les dimensions de l'antenne, la position relative de l'antenne par rapport au ticket, les caractéristiques électriques de l'antenne, etc., y compris à l'intérieur d'un même rouleau de tickets. Deuxièmement, chaque opération de programmation sur le ticket de contact étant réalisée avec un facteur de couplage adapté entre l'antenne 32 du ticket sans contact 31 et l'antenne 36 du dispositif de lecture/écriture sans contact 26, on limite le nombre de tickets rejetés en raison de mauvaises conditions d'échanges de signaux entre l'antenne 32 du ticket 31 et l'antenne 36 du dispositif de lecture/écriture sans contact 26. On limite donc le nombre de tickets rejetés aux seuls tickets défectueux (par exemple comprenant une puce ou une antenne endommagée). Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'hottune de l'art. En particulier, les rouleaux d'entraînement 22, 25, 27 assurant le déplacement des tickets peuvent, en tout ou en partie, être remplacés par des éléments mobiles de préhension, par exemple, par succion. REVENDICATIONS 1. Appareil de distribution (10) de tickets (31) à lecture/écriture sans contact, chaque ticket comprénant une puce (34) reliée à une antenne (32), comprenant: un moyen de lecture et d'écriture (26) sans contact, 5 adapté, lors d'une phase de progranimation de la puce d'un ticket, à échanger des données avec la puce; et un moyen d'entraînement (25) adapté à déplacer le ticket par rapport au moyen de lecture et d'écriture, dans lequel le moyen de lecture et d'écriture est adapté à émettre de façon répétée un signal de requête, à détecter l'émission d'un signal d'accusé réception par le ticket en réponse au signal de requête et, alors, à commander le moyen d'entraînement de façon à rapprocher le ticket du moyen de lecture et d'écriture d'une distance supplémentaire déterminée avant le début de la phase de programmation du ticket. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le moyen de lecture et d'écriture (26) comprend une antenne {36) reliée à une source (60) d'un signal périodique de fréquence déterminée et un moyen de modulation (62) du signal périodique. 4. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le moyen d'entraînement (25) comprend des rouleaux. 5. Procédé de positionnement, pour un appareil de distribution (10) de tickets (31) à lecture/écriture sans contact, chaque ticket comprenant une puce (34) reliée à une antenne (32), d'un ticket par rapport à un moyen de lecture et d'écriture (26) sans contact, adapté, lors d'une phase de programmation de la puce du ticket, à échanger des données avec la puce du ticket, le procédé comprenant les étapes suivantes: l'émission répétée par le moyen de lecture et d'écriture d'un signal de requête; le rapprochement du ticket par rapport au moyen de lecture et d'écriture; l'émission, par le ticket, à réception du signal de requête, d'un signal d'accusé réception; la détection, par le moyen de lecture et d'écriture, du signal d'accusé réception; et le rapprochement supplémentaire du ticket d'une distance déterminée par rapport au moyen de lecture et d'écri- ture avant le début de la phase de programmation du ticket. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape d'émission du signal de requête comprend l'alimentation d'une antenne (36) du moyen de lecture et d'écriture (26) par un signal périodique modulé en amplitude.