Brevet FR2932593A1 — publié le 20091218

Système et procédé de vérification de la validité d'un article de valeur, et horodateur comprenant un tel système La présente invention concerne la vérification de la validité d'un article de valeur, et s'applique particulièrement dans le cas de la vérification de la validité de pièces de monnaie dans un appareil fournissant des services contre paiement, tel un horodateur. Le document WO 97/26627 Al décrit un système de vérification de la validité d'un article de valeur, du type comprenant : un générateur d'un champ magnétique, un dispositif de guidage de l'article de valeur, pour faire passer l'article de valeur dans le champ magnétique suivant un chemin de passage, de manière que l'article de valeur modifie le champ magnétique, un capteur du champ magnétique, un dispositif de vérification de la validité de l'article de valeur en fonction d'une modification du champ magnétique, mesurée par le capteur lors du passage de l'article de valeur. Dans ce document, le générateur de champ magnétique comprend une première bobine d'une cellule magnétique, alimentée par un signal alternatif à niveau et fréquence fixes. Ainsi, le champ magnétique généré est un champ alternatif. En outre, le capteur de champ magnétique comprend une seconde bobine placée en regard de la première bobine. Un tel capteur de champ magnétique est uniquement sensible à la variation de champ magnétique. De plus, sa sensibilité décroît en même temps que la fréquence. Un but de l'invention est d'augmenter la sensibilité du capteur de champ magnétique. A cet effet, l'invention a pour objet un système de vérification de la validité d'un article de valeur, du type précité, caractérisé en ce que le champ magnétique est un champ magnétique permanent dans le temps, au moins lors du passage de l'article de valeur, et en ce que le capteur de champ magnétique est un capteur à magnétorésistance géante. Grâce à l'invention, le champ magnétique étant permanent, l'influence du phénomène des courants de Foucault, qui s'oppose à la modification de champ magnétique que l'on cherche à observer, est grandement minimisée. En outre, un autre intérêt d'un capteur à magnétorésistance géante est la petite étendue de sa surface sensible, inférieure au mm2, qui permet de faire une mesure ponctuelle de champ magnétique, alors que la taille relativement importante des capteurs inductifs par rapport aux pièces de monnaie, ne permettent que d'avoir une mesure de résolution spatiale faible, sensiblement le rayon de la pièce de monnaie, ce qui est particulièrement néfaste lorsque l'on souhaite discriminer des pièces ayant globalement des propriétés magnétiques similaires, mais avec localement des propriétés différentes. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, combinables entre elles suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le capteur à magnétorésistance géante présente une sensibilité maximum selon un axe de sensibilité, et l'axe de sensibilité est parallèle à une droite tangente au chemin de passage, - l'article de valeur est une pièce de monnaie de forme générale circulaire et ayant un centre, et le chemin de passage est le chemin parcouru par le centre de la pièce de monnaie, - le champ magnétique comprend, au moins dans une zone dite de mesure, des lignes de champ magnétique s'étendant parallèlement les unes aux autres, le capteur électromagnétique comprend une surface sensible placée dans la zone de mesure, et le chemin de passage traverse la zone de mesure, - le générateur du champ magnétique comprend un aimant permanent, - le système comprend un article de référence, le dispositif de guidage est configuré pour faire suivre à l'article de référence au moins une partie chemin de passage avant le passage de l'article de valeur, de manière que l'article de référence modifie le champ magnétique, et le dispositif de vérification est configuré pour tenir compte de la modification du champ magnétique, mesurée par le capteur lors du passage de l'article de référence, - le dispositif de guidage est configuré pour faire suivre à l'article de référence au moins une partie du chemin de passage, avant le passage de chaque article de valeur dont la validité est vérifiée par le système, - le dispositif de guidage comprend un élément rotatif d'entraînement de l'article de valeur, de sorte que le chemin de passage comprenne un arc de cercle, l'article de référence est solidaire de l'élément rotatif de manière à suivre l'arc de cercle. L'invention a également pour objet un horodateur comprenant un système de vérification de la validité d'un article de valeur selon l'invention, pour vérifier un paiement réalisé en échange d'un service fourni par l'horodateur. L'invention a également pour objet un procédé de vérification de la validité d'un article de valeur, du type comprenant : générer d'un champ magnétique, guider l'article de valeur, afin de faire passer l'article de valeur dans le champ magnétique suivant un chemin de passage, de manière que l'article de valeur modifie le champ magnétique, mesurer le champ magnétique lors du passage de l'article de valeur par un capteur de champ magnétique, vérifier la validité de l'article de valeur en fonction d'une modification du champ magnétique, mesurée lors du passage de l'article de valeur, le procédé étant caractérisé en ce que : le champ magnétique est un champ magnétique permanent dans le temps, au moins lors du passage de l'article de valeur, le capteur de champ magnétique est un capteur à magnétorésistance géante. Ces caractéristiques de l'invention, ainsi que d'autres apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention. Cette description fait référence aux dessins annexés, qui représentent : - sur la figure 1 : une vue de face d'un système selon l'invention de vérification de la validité d'une pièce de monnaie, - sur la figure 2 : un agrandissement d'une partie de la figure 1, - sur la figure 3 : une vue de profil du système de la figure 1, - sur la figure 4 : un diagramme électrique d'un capteur électromagnétique et d'un dispositif de vérification du système de la figure 1, et - sur la figure 5 : les étapes d'un procédé selon l'invention de vérification de la validité d'une pièce de monnaie, mis en oeuvre par le système de la figure 1. Il est représenté sur la figure 1 un système 10 de vérification de la validité d'un article de valeur, et plus précisément d'une pièce de monnaie 12, de forme générale circulaire et ayant un centre 14. Le système 10 comprend tout d'abord un dispositif 16 de guidage de la pièce de monnaie 12. Le dispositif de guidage 16 comprend une roue d'entraînement 18 s'étendant selon un plan général, et ayant un centre 20 et une tranche 22. La roue d'entraînement est montée mobile en rotation autour d'un axe XX', passant par le centre 20 et perpendiculaire au plan général de la roue d'entraînement 18. Le dispositif de guidage 16 comprend en outre un moteur 24 d'entraînement de la roue 18 autour de l'axe XX'. La roue d'entraînement 18 comprend en outre un espace 26 de réception de la pièce 12, ouvert sur la tranche 22 de manière à être apte à recevoir et évacuer la pièce par la tranche 22 de la roue d'entraînement 18. L'espace de réception 26 est agencé de sorte que la pièce de monnaie 12, lorsqu'elle est reçue dans l'espace de réception 26, soit sensiblement immobile par rapport à la roue d'entraînement 18. Ainsi, le dispositif de guidage 18 est apte à déplacer la pièce de monnaie 12 suivant un chemin de passage 26, correspondant au chemin suivi par le centre 14 de la pièce de monnaiel2, ce chemin de passage 26 comprenant un arc de cercle 28 autour de l'axe XX', correspondant au déplacement de la pièce de monnaie 12 avec la roue d'entraînement 18. Le système 10 comprend en outre un aimant permanent 30, formant un générateur d'un champ magnétique permanent dans le temps c'est-à-dire d'intensité constante. L'aimant permanent 30 a une forme générale cylindrique autour d'un axe YY', et est fixe par rapport à la rotation de la roue d'entraînement 18. En référence à la figure 3, l'aimant permanent 30 comprend une face transversale 32 correspondant à un pôle négatif ou positif de l'aimant permanent 30. La face transversale 32 est disposée en regard de la roue d'entraînement 18, face au plan général de la roue d'entraînement 18, de sorte que les axes YY' et XX' soient parallèles. La face transversale 32 est placée proche de la roue d'entraînement 18. Le champ magnétique généré par l'aimant permanent 30 comprend des lignes de champ 34 partant de la face transversale 32 et traversant la roue d'entraînement 18. Les lignes de champ 34 passant dans une zone 36 (représentée par des pointillés), dite de mesure, autour de l'axe YY' de l'aimant permanent 30, s'étendent parallèlement, du moins à l'échelle du système 10, les unes aux autres. Comme cela est visible sur la figure 1, l'arc de cercle 28 du chemin de passage 26 traverse la zone de mesure 36. Le système 10 comprend en outre un capteur 38 de champ magnétique. Le capteur de champ magnétique 38 est un capteur à magnétorésistance géante. Le capteur à magnétorésistance géante 38 est placé en face de l'aimant permanent 30, de l'autre côté de la roue d'entraînement 18. Le capteur 38 est également fixe par rapport à la rotation de la roue 18. En référence à la figure 2, le capteur à magnétorésistance géante 38 présente une sensibilité maximum selon un axe de sensibilité AA'. Le capteur 38 est ainsi sensible uniquement à la composante de champ magnétique suivant l'axe de sensibilité AA'. L'axe de sensibilité AA' est parallèle à une droite tangente à l'arc de cercle 28 du chemin de passage 26. Le capteur à magnétorésistance géante 38 comprend une surface sensible 40 par laquelle passe l'axe de sensibilité AA'. La surface sensible 40 est placée dans la zone de mesure 36, face à la face transversale 32 de l'aimant permanent 30, de sorte que les lignes de champs 34 sensiblement parallèles entre elles atteignent la surface sensible 40. L'axe YY' traverse ainsi la surface sensible 40. La surface sensible 40 s'étend de préférence sur moins d'un mm2. Ainsi, le dispositif de guidage 18 est agencé pour faire passer la pièce de monnaie 12 dans la zone de mesure 36 suivant l'arc de cercle 28 du chemin de passage 26, entre l'aimant permanent 30 et le capteur à magnétorésistance géante 38, de manière que la pièce de monnaie modifie le champ magnétique dans la zone de mesure 36, et que le capteur à magnétorésistance géante 38 mesure cette modification. De préférence, le chemin de passage 26 du centre 14 de la pièce de monnaie 12 passe par la zone de mesure 36, de sorte que la pièce de monnaie 12 soit observée sur tout son diamètre. Le dispositif de guidage 18 comprend en outre un article de référence 41. L'article de référence 41 est solidaire de la roue d'entraînement 18. L'article de référence 41 est positionné sur un cercle auquel appartient l'arc de cercle 28 du chemin de passage 26. Ainsi, lors de la rotation de la roue d'entraînement 18, l'article de référence 41 est agencé pour suivre l'arc de cercle 28 du chemin de passage 26, avant le passage de chaque pièce de monnaie 12 dont la validité est vérifiée par le système 10. En particulier, l'article de référence 40 est ainsi agencé pour passer dans la zone de mesure 36, entre l'aimant permanent 30 et le capteur 38 de manière à modifier le champ magnétique, et de manière que le capteur 38 mesure cette modification, dite de référence. Le système 10 comprend en outre un aiguillage, représenté schématiquement par le bloc 42, entre un premier embranchement et un second embranchement. L'aiguillage 42 est placé en sortie du dispositif de guidage 18, c'est-à-dire après le capteur électromagnétique 38 dans le sens du chemin de passage 26. Le premier embranchement est destiné à recevoir les pièces de monnaie qui ont été reconnues valides, et mène par exemple à une casette (non représentée) de stockage de pièces de monnaie. Le second embranchement est destiné à recevoir les pièces de monnaie qui ont été reconnues invalides, et mène par exemple à un réceptacle (non représenté) de retour de monnaie à l'utilisateur. Le système 10 comprend en outre un dispositif 44 de vérification de la validité de la pièce de monnaie 12, en fonction de la modification du champ magnétique, mesurée par le capteur à magnétorésistance géante 38 lors du passage de la pièce de monnaie 12 dans la zone de mesure 36. En référence à la figure 4, le capteur électromagnétique 38 comprend un pont de Wheatstone 46, avec une résistance dont la valeur change en fonction du champ magnétique mesuré. Le dispositif de vérification 44 comprend un microprocesseur 48 relié au pont de Wheatstone par, dans l'ordre depuis le capteur électromagnétique 38, un amplificateur 50 et un convertisseur analogique/numérique 52. Ainsi, le microprocesseur 48 est apte à recevoir les modifications de champ magnétique mesurées par le capteur électromagnétique 38. Le microprocesseur 48 comprend des instructions 54 pour vérifier la validité de la pièce de monnaie 16 en tenant compte de la modification du champ magnétique, mesurée par le capteur électromagnétique 38 lors du passage de l'article de référence 41. De préférence, les instructions 54 sont conçues de manière à réaliser une opération de normalisation de la mesure de vérification, sur la base de la mesure de référence. Cela permet de s'affranchir des variations et dérives des divers composants électroniques et magnétiques. Le microprocesseur 48 comprend en outre des instructions 56 pour commander l'aiguillage 42 en fonction de la vérification réalisée par les instructions 54, de manière que, si la pièce de monnaie 12 est validée, l'aiguillage 42 oriente la pièce de monnaie 12 vers le premier embranchement, tandis que, si la pièce de monnaie 12 n'est pas validée, l'aiguillage 42 oriente la pièce de monnaie 12 vers le second embranchement. En référence à la figure 5, le fonctionnement du système 10 comprend tout d'abord une étape 100 au cours de laquelle le moteur 24 met en rotation la roue d'entraînement 18. Au cours d'une étape 110, l'article de référence 41, entraîné par la roue 18, passe dans la zone de mesure 36 et modifie le champ magnétique généré par l'aimant permanent 30. Au cours d'une étape 120, le capteur électromagnétique 38 mesure la modification de champ magnétique causée par le passage de l'article de référence 40. Au cours d'une étape 130, la mesure de l'étape 120, dite mesure de référence, est transmise au microprocesseur 48. Au cours d'une étape 140, la pièce de monnaie 12 est introduite dans l'espace de réception 26. Au cours d'une étape 150, la pièce de monnaie 12 est guidée par la roue d'entraînement 18, afin de faire passer la pièce de monnaie 12 dans la zone de mesure 36 du champ magnétique suivant un chemin de passage. Au cours d'une étape 160, lors du passage de la pièce de monnaie 12, la pièce de monnaie 12 modifie le champ magnétique. Au cours d'une étape 170, le capteur électromagnétique 38 mesure le champ magnétique lors du passage de la pièce de monnaie. Au cours d'une étape 180, la mesure de l'étape 170, dite mesure de vérification, est transmise au microprocesseur 48. Au cours d'une étape 190, les instructions 54 vérifient la validité de la pièce de monnaie 12, à partir de la mesure de référence et de la mesure de vérification. Au cours d'une étape 200, les instructions 56 commandent l'aiguillage 42 en fonction de la vérification réalisée par les instructions 54.10 REVENDICATIONS1.- Système de vérification de la validité d'un article de valeur (12), du type comprenant : un générateur (30) d'un champ magnétique, un dispositif (16) de guidage de l'article de valeur (12), pour faire passer l'article de valeur (12) dans le champ magnétique suivant un chemin de passage (26), de manière que l'article de valeur (12) modifie le champ magnétique, un capteur (38) du champ magnétique, un dispositif (48, 54) de vérification de la validité de l'article de valeur (12) en fonction d'une modification du champ magnétique, mesurée par le capteur (38) lors du passage de l'article de valeur (12), le système étant caractérisé en ce que le champ magnétique est un champ magnétique permanent dans le temps, au moins lors du passage de l'article de valeur (12), le capteur de champ magnétique (38) est un capteur à magnétorésistance géante. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que : le capteur à magnétorésistance géante (38) présente une sensibilité maximum selon un axe de sensibilité (AA'), l'axe de sensibilité (AA') est parallèle à une droite tangente au chemin de passage (26). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que : l'article de valeur (12) est une pièce de monnaie de forme générale circulaire et ayant un centre (14), le chemin de passage (26) est le chemin parcouru par le centre (14) de la pièce de monnaie (12). 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en outre en ce que : le champ magnétique comprend, au moins dans une zone dite de mesure, des lignes de champ magnétique (34) s'étendant parallèlement les unes aux autres, le capteur électromagnétique (38) comprend une surface sensible (40) placée dans la zone de mesure (36),le chemin de passage (26) traverse la zone de mesure (36). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en outre en ce que le générateur (30) du champ magnétique comprend un aimant permanent. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en outre en ce que : il comprend un article de référence (41), le dispositif de guidage (16) est configuré pour faire suivre à l'article de référence (41) au moins une partie (28) chemin de passage (26) avant le passage de l'article de valeur, de manière que l'article de référence (40) modifie le champ magnétique, le dispositif de vérification (48, 54) est configuré pour tenir compte de la modification du champ magnétique, mesurée par le capteur (38) lors du passage de l'article de référence (41). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en outre en ce que le dispositif de guidage (16) est configuré pour faire suivre à l'article de référence (41) au moins une partie du chemin de passage (26), avant le passage de chaque article de valeur (12) dont la validité est vérifiée par le système. 8. Système selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en outre en ce que : le dispositif de guidage (16) comprend un élément rotatif (18) d'entraînement de l'article de valeur (12), de sorte que le chemin de passage (26) comprenne un arc de cercle (28), l'article de référence (41) est solidaire de l'élément rotatif (18) de manière à suivre l'arc de cercle (28). 9. Horodateur comprenant un système de vérification de la validité d'un article de valeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour vérifier un paiement réalisé en échange d'un service fourni par l'horodateur. 10. Procédé de vérification de la validité d'un article de valeur, du type comprenant : générer d'un champ magnétique, guider (150) l'article de valeur (12), afin de faire passer l'article de valeur (12) dans le champ magnétique suivant un chemin de passage (28), de manière que l'article de valeur (12) modifie le champ magnétique,mesurer (170) le champ magnétique lors du passage de l'article de valeur (12) par un capteur (38) de champ magnétique, vérifier (190) la validité de l'article de valeur (12) en fonction d'une modification du champ magnétique, mesurée lors du passage de l'article de valeur (12), le procédé étant caractérisé en ce que : le champ magnétique est un champ magnétique permanent dans le temps, au moins lors du passage de l'article de valeur (12), le capteur de champ magnétique (38) est un capteur à magnétorésistance géante.