特許 7506323 コード読取装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-18

(45)【発行日】2024-06-26

(54)【発明の名称】コード読取装置

(51)【国際特許分類】

   G06K 7/10 20060101AFI20240619BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20240619BHJP

   G06K 7/12 20060101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

G06K7/10 416

E05B49/00 Z

G06K7/12

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021022575

(22)【出願日】2021-02-16

(65)【公開番号】P2022124756

(43)【公開日】2022-08-26

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神野 翔

【審査官】後藤 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－３１９８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２１１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２６８２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３４６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９７９６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｅ０５Ｂ ４９／００

Ｇ０６Ｋ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直姿勢で提示される表示面であって、情報コードを含む前記表示面に対して照射光を照射する光源と、
前記表示面によって反射された前記照射光である反射光と、外乱光と、を受けて、前記反射光と、前記外乱光のうち、前記反射光の波長成分と同じ特定の波長成分の光と、を通し、前記外乱光のうち、前記特定の波長成分以外の波長成分の光の通過を遮断する第１のフィルタと、
前記第１のフィルタを通過した光を結像するレンズと、
前記レンズによって結像された画像を画像データに変換する素子と、
前記素子から前記画像データを取得して、取得済みの前記画像データによって示される前記画像内の前記情報コードに記録されている情報を読み取る読取部と、
前記反射光と前記外乱光の双方を遮断可能な第２のフィルタと、
前記第２のフィルタのオンとオフを制御するフィルタ制御部と、
を備え、
前記レンズの表面の一部は、前記第１のフィルタで覆われ、前記レンズの前記表面の残りの一部は、前記第２のフィルタで覆われている、コード読取装置。

【請求項2】

前記照射光の波長は、４３０～４９０ナノメートルである、請求項１に記載のコード読取装置。

【請求項3】

前記第１のフィルタは、前記レンズの前記表面の半分を覆い、
前記第２のフィルタは、前記レンズの前記表面の残りの半分を覆う、請求項１又は２に記載のコード読取装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、情報コードに記録されている情報を読み取るためのコード読取装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、扉の横の壁に設置されるリーダ装置が開示されている。リーダ装置は、情報コードから情報を読み取り、読取済みの情報を入出管理サーバに送信する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０４６８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コードリーダが壁に設置される状況において、情報コードを表示する表示面は、鉛直姿勢でコードリーダに提示される。この際に、太陽光等の外乱光が、当該表示面の裏側からコードリーダに入射する。例えば、夕方等では、昼間と比較して、表示面の裏側から入射する太陽光の一部（以下では「入射光」と記載）が強くなる。入射光が強くなると、カメラが撮像した画像の一部が、強い入射光によって白くぼける現象、いわゆる、ハレーションが発生する場合がある。ハレーションにより、情報コードの鮮明な撮像が阻害される可能性がある。

【0005】

本明細書では、外乱光の影響を受ける状況において、情報コードを鮮明に撮像するための技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書が開示するコード読取装置は、鉛直姿勢で提示される表示面であって、情報コードを含む前記表示面に対して照射光を照射する光源と、前記表示面によって反射された前記照射光である反射光と、外乱光と、を受けて、前記反射光と、前記外乱光のうち、前記反射光の波長成分と同じ特定の波長成分の光と、を通し、前記外乱光のうち、前記特定の波長成分以外の波長成分の光の通過を遮断する第１のフィルタと、前記第１のフィルタを通過した光を結像するレンズと、前記レンズによって結像された画像を画像データに変換する素子と、前記素子から前記画像データを取得して、取得済みの前記画像データによって示される前記画像内の前記情報コードに記録されている情報を読み取る読取部と、を備える。

【0007】

このような構成によれば、第１のフィルタによって、外乱光のうち、反射光の波長成分と同じ特定の波長成分以外の波長成分の光が素子に入射することを抑制することができる。一方で、反射光、即ち、光源の照射光の波長成分と同じ波長成分の光が素子に入射する。即ち、外乱光の影響を受ける状況において、情報コードを含む画像の結像に利用する光を、光源の照射光の波長成分と同じ波長成分の光に限定することができる。以上より、外乱光によるハレーションの発生を抑制して、情報コードを鮮明に撮像することができる。

【0008】

前記照射光の波長は、４３０～４９０ナノメートルであってもよい。

【0009】

このような構成によれば、４３０～４９０ナノメートルの波長、いわゆる、青色の波長の光を利用して、情報コードを鮮明に撮像することができる。

【0010】

前記反射光と前記外乱光の双方を遮断可能な第２のフィルタと、前記第２のフィルタのオンとオフを制御するフィルタ制御部と、をさらに備え、前記レンズの表面の一部は、前記第１のフィルタで覆われ、前記レンズの表面の残りの一部は、前記第２のフィルタで覆われていてもよい。

【0011】

このような構成によれば、例えば、ハレーションが発生し易い状況（例えば夕方）において、第２のフィルタをオンして、外乱光の入射量を低減することができる。一方、ハレーションが発生し難い状況（例えば昼間）において、第２のフィルタをオフして、外乱光の入射を促すことができる。例えば、第２のフィルタをオフにすることで、光源の照射光の強さを抑えることができる。また、例えば、第２のフィルタを備えず、第１のフィルタがレンズの全面を覆う比較例が想定される。この比較例では、第１のフィルタによって特定の波長成分以外の波長成分の光の通過が常に遮断される。このため、コード読取装置を情報コードの読取以外の用途（例えば、撮像対象の媒体のカラー画像の撮像、情報コード以外の対象（例えば人の顔）の撮像）に利用することが困難となる。これに対して、上記の構成によれば、第２のフィルタをオフすることによって、コード読取装置を情報コードの読取以外の用途に利用することができる。

【0012】

前記第１のフィルタは、前記レンズの前記表面の半分を覆い、前記第２のフィルタは、前記レンズの前記表面の残りの半分を覆っていてもよい。

【0013】

このような構成によれば、第１のフィルタを通過する波長成分を適切な量に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】コード読取装置の利用状況を示す。

【図2】コード読取装置のブロック図を示す。

【図3】コード読取装置で実行される処理のフローチャート示す。

【図4】昼間のケースを示す。

【図5】夕方のケースを示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（コード読取装置１０の利用状況；図１）
本実施例のコード読取装置１０は、情報コード（例えば２次元コード）に記録されている情報を読み取るための装置である。コード読取装置１０は、所定の領域（例えば、工場、事務所）の壁に設置される。コード読取装置１０は、所定の領域の出入り口に設置されているドア１００に隣接している。コード読取装置１０は、サーバ３００と通信可能である。

【0016】

コード読取装置１０は、ドア１００を解錠するために利用される。具体的には、ユーザは、二次元コードを表示するカード２００の表面をコード読取装置１０に提示する。ここで、カード２００の二次元コードには、ユーザを識別するＩＤが記録されている。コード読取装置１０は、カード２００の二次元コードを撮像して、撮像済みの二次元コードからＩＤを読み取る。コード読取装置１０は、読取済みのＩＤをサーバ３００に送信する。サーバ３００は、コード読取装置１０からＩＤを受信すると、当該ＩＤの認証を実行する。サーバ３００は、当該ＩＤの認証が成功する場合に、ドア１００を解錠する信号をドア１００の電気錠（図示省略）に送信する。これにより、ドア１００の電気錠が解錠し、ユーザは、ドア１００を開けて所定の領域に進入することができる。なお、変形例では、二次元コードは、カード２００に限らず、例えば、携帯端末のディスプレイに表示されてもよい。

【0017】

上記のように、コード読取装置１０は、壁に設置されている。そのため、カード２００は鉛直姿勢で提示される。例えば、コード読取装置１０が、屋外等の太陽光が当たる場所に設置されている場合に、太陽光が、カード２００の裏面からコード読取装置１０に入射する。例えば、夕方等では、昼間と比較して、カード２００の裏面から入射する太陽光の一部（以下では「入射光」と記載）が大きくなる。入射光が大きくなると、コード読取装置１０が撮像した画像の一部が、強い入射光によって白くぼける現象、いわゆる、ハレーションが発生する場合がある。ハレーションにより、情報コードの鮮明な撮像が阻害される可能性がある。本明細書に開示の技術は、このような問題に対処するためのものである。

【0018】

（コード読取装置１０の構成；図１、図２）
図２に示すように、コード読取装置１０は、表示部１２と、撮像部１４と、通信インターフェース１６と、制御部２０と、を備える。なお、以下では、インターフェースのことを「Ｉ／Ｆ」と記載する。図１に示すように、表示部１２と撮像部１４は、コード読取装置１０の表面に露出している。撮像部１４は、表示部１２の鉛直方向における下側に配置されている。なお、図１では、残りの各部１６、２０は、コード読取装置１０の表面に隠れて見えない。なお、変形例では、撮像部１４の位置は、表示部１２の鉛直方向における下側に限らず、例えば、表示部１２の水平方向における隣であってもよい。

【0019】

表示部１２は、様々な情報を表示するディスプレイである。通信Ｉ／Ｆ１６は、サーバ３００との通信を実行するためのＩ／Ｆである。通信Ｉ／Ｆ１６は、例えば、ＬＡＮを介した通信を実行可能である。制御部２０は、コード読取装置１０の各部（例えば１４等）を制御する。

【0020】

撮像部１４は、情報コードを撮像するための装置である。撮像部１４は、レンズ３０と、光源３２と、撮像素子３４と、を備える。レンズ３０は、撮像部１４の外側から入射した光を結像するためのレンズである。光源３２は、撮像する対象（例えばカード２００）に対して照射光を照射する光源である。光源３２は、例えば、ＬＥＤライトである。光源３２の照射光の波長は、４３０～４９０ナノメートルであり、いわゆる青色を示す。撮像素子３４は、レンズ３０によって結像された画像を画像データに変換する半導体素子である。

【0021】

レンズ３０の表面（即ち、コード読取装置１０の表面の側）は、青色通過フィルタ３０ａと、遮断制御フィルタ３０ｂと、に覆われている。青色通過フィルタ３０ａは、青色の波長成分の光（例えば、光源３２の照射光）を通し、青色の波長成分以外の波長成分の光の通過を遮断するフィルタである。遮断制御フィルタ３０ｂは、光の通過を許可するオンと、光の通過を遮断するオフと、のうちのいずれかに設定可能なフィルタである。遮断制御フィルタ３０ｂのオンとオフは、制御部２０によって制御される。デフォルトでは、遮断制御フィルタ３０ｂはオフである。

【0022】

図２に示すように、青色通過フィルタ３０ａは、レンズ３０の表面の鉛直方向における上半分を覆い、遮断制御フィルタ３０ｂは、レンズ３０の表面の鉛直方向における下半分を覆っている。

【0023】

（コード読取装置１０の処理；図３）
図３を参照して、制御部２０によって実現される処理について説明する。図３の処理は、コード読取装置１０の電源がオンされることをトリガとして開始される。

【0024】

Ｓ１０では、制御部２０は、撮像対象の媒体（例えばカード２００）が近接することを監視する。例えば、制御部２０は、撮像部１４によって撮像された画像を解析し、当該画像内での物体の移動を検知する。そして、制御部２０は、物体の移動が検知される場合に、撮像対象の媒体が近接したと判断して（Ｓ１０でＹＥＳ）、Ｓ２０以降の処理に進む。なお、変形例では、コード読取装置１０は、物体の接近を検知するセンサ（例えば赤外線センサ）を備えていてもよい。そして、コード読取装置１０は、当該センサから所定の信号を受信する場合に、撮像対象が近接したと判断してもよい。

【0025】

Ｓ２０では、制御部２０は、ハレーションの発生が予測されるハレーション条件が満たされるのか否かを判断する。ハレーション条件は、例えば、現在時刻が、早朝及び夕方を示す時間帯（例えば、午前６時３０分～午前７時３０分、及び、午後１６時３０分～午後１７時３０分）に含まれることである。なお、変形例では、コード読取装置１０は、周囲の照度を計測するセンサを備えていてもよい。そして、コード読取装置１０は、当該センサの出力値が所定の値を超える場合に、ハレーション条件が満たされると判断してもよい。

【0026】

制御部２０は、ハレーション条件が満たされると判断する場合（Ｓ２０でＹＥＳ）に、Ｓ２２に進み、ハレーション条件が満たされないと判断する場合（Ｓ２０でＮＯ）に、Ｓ２２の処理をスキップして、Ｓ３０に進む。

【0027】

Ｓ２２では、制御部２０は、遮断制御フィルタ３０ｂをオフからオンに変更する。制御部２０は、Ｓ２２が終了すると、Ｓ３０に進む。

【0028】

Ｓ３０では、制御部２０は、照射光を光源３２に照射させる。Ｓ３２では、制御部２０は、撮像部１４から画像データを取得する。Ｓ３４では、制御部２０は、Ｓ３２で取得した画像を解析して、当該画像の中から情報コードを表すコード画像を特定する。そして、制御部２０は、コード画像のデコードを実行して、コード画像によって表される情報コードに記録されているＩＤを読み取る。

【0029】

Ｓ３６では、制御部２０は、通信Ｉ／Ｆ１６を介して、Ｓ３４で読み取ったＩＤをサーバ３００に送信する。これにより、サーバ３００によってＩＤの認証が実行される。

【0030】

続くＳ４０では、制御部２０は、遮断制御フィルタ３０ｂが現在オンであるのか否かを判断する。制御部２０は、遮断制御フィルタ３０ｂが現在オンであると判断する場合（Ｓ４０でＹＥＳ）に、Ｓ４２において、遮断制御フィルタ３０ｂをオンからオフに変更する。制御部２０は、Ｓ４２が終了すると、図３の処理を終了する。

【0031】

また、制御部２０は、遮断制御フィルタ３０ｂが現在オフであると判断する場合（Ｓ４０でＮＯ）に、Ｓ４２の処理をスキップして、図３の処理を終了する。

【0032】

なお、コード読取装置１０は、情報コードから情報を読み取る用途以外の用途でも利用可能である。例えば、コード読取装置１０は、インターフォンとしても利用可能である。この場合には、コード読取装置１０は、遮断制御フィルタ３０ｂをオフに維持して、撮像対象を撮像し、撮像済みの画像を所定の領域内の表示装置（図示省略）に表示させる。また、他の変形例では、撮像対象が人の顔である場合において、コード読取装置１０のよって撮像された顔の画像を顔認証に利用してもよい。

【0033】

（昼間のケース；図４）
本ケースでは、現在日時が昼間を示す時間であり、早朝及び夕方を示す時間帯に含まれない。このため、コード読取装置１０は、カード２００が近接すると（図３のＳ１０でＹＥＳ）、ハレーション条件が満たされないと判断して（Ｓ２０でＮＯ）、遮断制御フィルタ３０ｂをオフに維持して、照射光を光源３２に照射させる（Ｓ３０）。

【0034】

青色通過フィルタ３０ａは、カード２００の表面によって反射された照射光である反射光と、太陽光と、を受ける。そして、青色の反射光と、太陽光のうち、青色の波長成分の光と、が青色通過フィルタ３０ａを通過する。即ち、レンズ３０の上半分において、太陽光のうち、青色の波長成分以外の波長成分の光が遮断される。

【0035】

一方、遮断制御フィルタ３０ｂがオフであるので、レンズ３０の下半分では、反射光と太陽光の双方が通過する。即ち、レンズ３０の下半分において、太陽光は遮断されない。

【0036】

昼間では、太陽が水平線から高い位置にあるので、太陽光は、撮像部１４に直接に入射しない。このため、撮像部１４が受ける太陽光の影響は、比較的小さく、ハレーションが発生し難い。本ケースでは、ハレーションが発生し難い状況において、遮断制御フィルタ３０ｂをオフして、太陽光の入射を促すことができる。例えば、遮断制御フィルタ３０ｂをオフにすることで、光源３２の照射光の強さを抑えることができる。

【0037】

また、例えば、遮断制御フィルタ３０ｂを備えず、青色通過フィルタ３０ａがレンズ３０の全面を覆う比較例が想定される。この比較例では、青色通過フィルタ３０ａによって青色の波長成分以外の波長成分の光の通過が常に遮断される。このため、コード読取装置１０を情報コードの読取以外の用途（例えば、カラー画像の撮像、顔認証）に利用することが困難となる。これに対して、本実施例の構成によれば、遮断制御フィルタ３０ｂをオフすることによって、コード読取装置１０を情報コードの読取以外の用途に利用することができる。なお、変形例では、比較例の構成を採用してもよく、「第２のフィルタ」を省略可能である。

【0038】

（夕方のケース；図５）
本ケースでは、現在日時が、夕方を示す時間帯に含まれる。このため、コード読取装置１０は、カード２００が近接すると（図３のＳ１０でＹＥＳ）、ハレーション条件が満たされると判断して（Ｓ２０でＹＥＳ）、遮断制御フィルタ３０ｂをオンにして（Ｓ２２）、照射光を光源３２に照射させる（Ｓ３０）。

【0039】

青色通過フィルタ３０ａを通過する光については、図４のケースと同様である。一方、遮断制御フィルタ３０ｂがオンであるので、レンズ３０の下半分では、反射光と太陽光の双方が遮断される。即ち、本ケースでは、青色の波長成分の光のみがレンズ３０を通過する。

【0040】

夕方では、太陽が水平線に近い位置にあるので、太陽光は、撮像部１４に直接に入射し得る。このため、撮像部１４が受ける太陽光の影響は、比較的大きく、ハレーションが発生し易い。遮断制御フィルタ３０ｂをオンにすることで、太陽光の入射量を低減することができる。

【0041】

また、青色通過フィルタ３０ａによって、太陽光のうち、反射光の波長成分と同じ青色の波長成分以外の波長成分の光が撮像素子３４に入射することを抑制することができる。一方で、反射光、即ち、光源３２の照射光の波長成分と同じ波長成分の光が撮像素子３４に入射する。即ち、太陽光の影響を受ける状況において、情報コードを含む画像の結像に利用する光を、光源３２の照射光の波長成分と同じ波長成分の光に限定することができる。以上より、太陽光によるハレーションの発生を抑制して、情報コードを鮮明に撮像することができる。

【0042】

また、レンズ３０の上半分を青色通過フィルタ３０ａで覆い、レンズ３０の下半分を遮断制御フィルタ３０ｂで覆うことにより、青色通過フィルタ３０ａを通過する波長成分を適切な量に調整することができる。

【0043】

（対応関係）
コード読取装置１０、カード２００の表面が、それぞれ、「コード読取装置」、「表示面」の一例である。太陽光が、「外乱光」の一例である。レンズ３０、光源３２、撮像素子３４が、それぞれ、「レンズ」、「光源」、「素子」の一例である。青色通過フィルタ３０ａ、遮断制御フィルタ３０ｂが、それぞれ、「第１のフィルタ」、「第２のフィルタ」の一例である。青色の波長成分が、「特定の波長成分」の一例である。図３のＳ３４の処理を実行する制御部２０、Ｓ２２の処理を実行する制御部２０が、それぞれ、「読取部」、「フィルタ制御部」の一例である。

【0044】

以上、本明細書で開示する技術の具体例を説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。

【0045】

（変形例１）「特定の波長成分」は、青色以外の色（例えば赤色）の波長成分であってもよい。

【0046】

（変形例２）青色通過フィルタ３０ａがレンズ３０の表面を覆う割合は、半分に限らず、例えば、７割、３割等の他の割合であってもよい。また、遮断制御フィルタ３０ｂがレンズ３０の表面を覆う割合は、半分に限らず、例えば、７割、３割等の他の割合であってもよい。

【0047】

（変形例３）青色通過フィルタ３０ａが、例えば、右半分を覆い、遮断制御フィルタ３０ｂが、左半分を覆ってもよい。本変形例では、右半分、左半分が、それぞれ、「半分」、「残り半分」の一例である。

【0048】

（変形例４）「外乱光」は、太陽光に限らず、例えば、外部の照明器具（例えば車のヘッドライト）等であってもよい。

【0049】

（変形例５）コード読取装置１０は、遮断制御フィルタ３０ｂをオンすることを示す第１の値と、遮断制御フィルタ３０ｂをオフすることを示す第２の値と、のいずれかの値を示すフィルタ設定値を記憶していてもよい。フィルタ設定値は、ユーザによって変更可能であってもよい。そして、図３のＳ２０では、制御部２０は、フィルタ設定値が第１の値を示す場合に、ハレーション条件が満たされると判断し、フィルタ設定値が第２の値を示す場合に、ハレーション条件が満たされないと判断してもよい。

【0050】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0051】

１０ ：コード読取装置
１２ ：表示部
１４ ：撮像部
１６ ：通信Ｉ／Ｆ
２０ ：制御部
３０ ：レンズ
３０ａ ：青色通過フィルタ
３０ｂ ：遮断制御フィルタ
３２ ：光源
３４ ：撮像素子
１００ ：ドア
２００ ：カード
３００ ：サーバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】