JP2022134296A - ゲート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２次元コードを上側に向けた状態でユーザが通過することが可能なゲート装置を提供すること。【解決手段】 実施形態によれば、ゲート装置は、ゲート装置本体と、ＩＣカードリーダと、２次元コードリーダとを有する。ＩＣカードリーダは、ゲート装置本体の上面部に外部に露出するように設けられたアンテナ部を有する。２次元コードリーダは、アンテナ部よりも上方に設けられ、光軸を下方向に向け、２次元コードを上方向に向けた状態で２次元コードを読み取り可能なコード読取光学系を有する。【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、ゲート装置に関する。

例えばＩＣカードをかざしてユーザの入退場管理を行うＩＣカードリーダ／ライタと、ＱＲコード（登録商標）やバーコードといった２次元コードをかざしてユーザの入退場管理を行う２次元コードリーダとの両方を有するゲート装置が知られている。

特開２００７－７２８４８号公報

本発明が解決しようとする課題は、２次元コードを上側に向けた状態でユーザが通路を通過することが可能なゲート装置を提供することにある。

実施形態によれば、ゲート装置は、ゲート装置本体と、ＩＣカードリーダと、２次元コードリーダとを有する。ＩＣカードリーダは、前記ゲート装置本体の上面部にアンテナ部を有する。２次元コードリーダは、前記アンテナ部よりも上方に設けられ、光軸を下方向に向け、２次元コードを上方向に向けた状態で前記２次元コードを読み取り可能なコード読取光学系を有する。

実施形態にかかるゲート装置を示す概略的な斜視図。 実施形態にかかるゲート装置の概略的なブロック図。 ゲート装置のＩＣカードリーダ／ライタ及び２次元コードリーダの位置関係を示す概略的な斜視図。 図３中のＡ－Ａ線に沿う断面図。

実施形態に係るゲート装置１０について図１から図４を用いて説明する。

図１には、ゲート装置１０として鉄道駅の改札機を示す。図２には、ゲート装置１０の概略的なブロック図を示す。図３には、ゲート装置１０のＩＣカードリーダ／ライタ１６と、２次元コードリーダ１８との位置関係を示す概略的な斜視図を示す。図４には、図３中のＡ－Ａ線に沿う断面図を示す。

図１に示すように、ユーザの通路Ｐには、ゲート装置１０が設けられる。ゲート装置１０は、床面に固定されるゲート装置本体１２と、ゲート装置本体１２において通路Ｐとは反対側に設けられる仕切部１２ａと、ゲート装置本体１２との間に通路Ｐを形成するブロック体１２ｂとを有する。

ここでは、通路Ｐに沿う方向を前後方向とし、図１に示すゲート装置本体１２の手前側を後方、奥側を前方とする。ゲート装置本体１２とブロック体１２ｂとの離間方向を左右方向とし、通路Ｐに対して例えば右側にゲート装置本体１２が配置され、左側にブロック体１２ｂが配置される。

ユーザが図１中の奥側から手前側に向かって共通の通路Ｐを通過する場合に備えて、ブロック体１２ｂは、ゲート装置本体１２と同じ構成に形成されていることが好ましい。この場合、ゲート装置本体１２としてのブロック体１２ｂは、図１に示すゲート装置本体１２とは前後方向を反転させる。

ゲート装置本体１２は、例えば略直方体状に形成される。ゲート装置本体１２は、左右方向の幅に比べて前後方向の長さが長く形成されている。ゲート装置本体１２の左右方向の幅は、１８０ｍｍ程度である。ゲート装置本体１２の上面部１３の高さは、床面から１ｍ程度である。通路Ｐの幅は、５５０ｍｍから５９０ｍｍ程度、又は、９００ｍｍから９５０ｍｍ程度である。

ゲート装置１０は、ドア１４と、ＩＣカードに読み書きを行うＩＣカードリーダ／ライタ１６と、ＱＲコード（登録商標）やバーコードといった２次元コードの情報を読み出す２次元コードリーダ１８と、表示部２０とを有する。ドア１４、ＩＣカードリーダ／ライタ１６、及び、表示部２０は、ゲート装置本体１２に設けられる。２次元コードリーダ１８は、仕切部１２ａに設けられる。なお、２次元コードは、例えばスマートフォンの画面に表示させるほか、紙に印刷して用いてもよい。

図２に示すように、ゲート装置１０は、主制御部２２を有する。ゲート装置１０は、さらに、光源２４、通信部２６、ドアドライバ２８及び料金テーブル３０を有する。ここでは、主制御部２２に対して、ＩＣカードリーダ／ライタ１６、２次元コードリーダ１８、表示部２０、光源２４、通信部２６、ドアドライバ２８及び料金テーブル３０が例えば有線で接続されている。主制御部２２は、ＩＣカードリーダ／ライタ１６、２次元コードリーダ１８、表示部２０、光源２４、通信部２６、ドアドライバ２８、及び、料金テーブル３０を制御する。

なお、通信部２６は、主制御部２２の制御により、２次元コードを用いた入退場記録を例えばクラウドサーバ等と送受信する。ドアドライバ２８は、通路Ｐを閉塞する状態と開放する状態とに、ドア１４を動かす。料金テーブル３０は入場駅と退場駅との間の乗車運賃を記憶する。料金テーブル３０は、主制御部２２に有線で接続されているのでなく、クラウドサーバにあってもよい。

ＩＣカードリーダ／ライタ１６は、アンテナ部４２と、アンテナ部４２を制御するＩＣカードリーダ／ライタ制御部（以下、制御部という）４４とを有する。

アンテナ部４２は、ゲート装置本体１２の上面部１３に外部に露出するように設けられる。制御部４４は、ゲート装置本体１２の内部に設けられる。アンテナ部４２のケースには、ＩＣカードをかざす位置を明示する表示が付されている。図１中、アンテナ部４２は、所定の位置にＩＣカードをかざすようにユーザを案内する略楕円状の案内部４２ａを有する。

案内部４２ａは通路Ｐを通過しようとするユーザが視認できる向きに向けられている。例えば案内部４２ａの法線方向は、上下方向に対して傾けられている。案内部４２ａの法線方向は、ゲート装置本体１２の手前側上方、又は、手前側左側上方に向けられていることが好適である。本実施形態では、案内部４２ａの法線方向が手前側上方に向けられている例について説明する。

制御部４４は、アンテナ部４２を制御するとともに、ＩＣカードとアンテナ部４２との間で送受信する信号を制御する。制御部４４は、ＩＣカードから取得した信号を主制御部２２に送信する。

２次元コードリーダ１８は、例えばカメラなどのコード読取光学系５２と、コード読取光学系５２を制御するコード読取制御部５４とを有する。

図３及び図４に示すように、仕切部１２ａは、ゲート装置本体１２の上面部１３に対して上方に突出する。このため、仕切部１２ａは、通路Ｐを通るあるユーザと、例えば隣接するゲート装置本体１２での反対方向から隣接する通路を通る他のユーザとの手の干渉を抑制する。

仕切部１２ａは、コード読取光学系５２及び光源２４を固定する固定部６０を有する。固定部６０は、ゲート装置本体１２の上面部１３の上方、及び、ＩＣカードリーダ／ライタ１６のアンテナ部４２の上方から右方向に外れた位置で、上面部１３よりも上方に突出する。コード読取光学系５２及び光源２４は、上面部１３よりも上側に設けられる。そして、コード読取光学系５２及び光源２４も、ゲート装置本体１２の上面部１３の上方、及び、ＩＣカードリーダ／ライタ１６のアンテナ部４２の上方から右方向に外れた位置に設けられる。

固定部６０は凹部６２を有する板状に形成される。固定部６０のうち通路Ｐ側の面６０ａは、前後方向及び上下方向により規定される面に平行な面である。凹部６２は通路Ｐ側を向き、固定部６０の面６０ａに対して凹む。凹部６２は、凹部６２の天井部６４と、天井部６４に連続し、上下方向及び前後方向により規定される面に対して傾斜する傾斜面６６とを有する。天井部６４付近の傾斜面６６よりも、天井部６４から下側に離れた位置での傾斜面６６は、通路Ｐに近い。傾斜面６６は、例えば平面である。傾斜面６６は、天井部６４よりも上面部１３に近い位置において、固定部６０の左右方向の肉厚が厚い。天井部６４が床面に平行な平面であるとすると、天井部６４と傾斜面６６とのなす角度θは、例えば鋭角となる。

コード読取光学系５２及び光源２４は、天井部６４に設けられる。コード読取光学系５２の２点鎖線で示す光軸Ｏは、上面部１３の案内部４２ａに向けられる。光軸Ｏは、アンテナ部４２の案内部４２ａに交差する。コード読取光学系５２の焦点距離は、少なくとも、コード読取光学系５２とＩＣカードリーダ／ライタ１６の案内部４２ａとの間の距離である。コード読取光学系５２の読取領域Ｒは、ユーザは視認できないが、例えば、図３及び図４中に破線で囲む領域である。本実施形態では、コード読取光学系５２の読取領域Ｒは、アンテナ部４２の案内部４２ａを覆う領域であることが好適である。読取領域Ｒは、例えば、コード読取光学系５２と、案内部４２ａの外側の破線で示す位置との間の空間部分となる。なお、コード読取光学系５２とアンテナ部４２の案内部４２ａとの間の距離は、例えば１４０ｍｍ程度である。固定部６０の通路Ｐ側の面６０ａと、光軸Ｏとの間の角度αは、後方側から前方側を見る位置で、例えば２７°程度である。

コード読取光学系５２の読取領域Ｒは、左右方向について、上面部１３の上方において、少なくとも光軸Ｏの周囲の図４中の破線の内側の範囲である。コード読取光学系５２の読取領域Ｒは、前後方向について、コード読取光学系５２とアンテナ部４２の案内部４２ａの前方側端部と後方側端部との間の範囲である。読取領域Ｒは、図４中の破線の外側の領域にあってもよい。読取領域Ｒは、例えば、ゲート装置本体１２の通路Ｐ側の端部１３ａよりも左側の通路Ｐを含む領域にあってもよい。

光源２４は、コード読取光学系５２に隣接する位置に設けられる。光源２４は、コード読取光学系５２を囲うように固定部６０に設けられていてもよい。光源２４は、例えばＬＥＤを用いる。光源２４から射出させる光は、コード読取光学系５２の読取領域Ｒの少なくとも一部を照らす。光源２４から射出させる光の波長は、ユーザに対し、２次元コードを読取領域Ｒに案内可能な可視光領域である。光源２４は、可視光領域の波長の光を案内部４２ａに向けて照射することにより、ユーザに対し、読取領域Ｒを案内する。すなわち、読取領域Ｒは、光源２４から射出させる光によりユーザに認識される。

光源２４から射出させる光で照らす範囲を図４中に二点鎖線で囲む領域Ａとして示す。実際には光源２４から射出させる光は散乱するため、光源２４は、領域Ａで示すよりも広い範囲を照らすことになり得る。光源２４から射出する光の色は、例えば、白色光、赤光等、適宜に変更可能である。例えば、光源２４から射出する光の色は、通常は白色光であるが、ユーザに注意喚起する場合、赤色とする。また、光源２４からの光の強さは、ゲート装置１０の周囲に比べて明るくすることが好ましいが、光の強さは、２次元コードを読み取り可能な程度に主制御部２２により調整される。

ゲート装置１０の動作について説明する。ここでは、ユーザがＩＣカードを用いてゲート装置１０の通路Ｐを通過する例、及び、スマートフォンの画面に表示される２次元コードを用いてゲート装置１０の通路Ｐを通過する例について説明する。

主制御部２２及び制御部４４は、ＩＣカードリーダ／ライタ１６において、アンテナ部４２を制御し、常時読み取りを受け付ける状態にある。主制御部２２及びコード読取制御部５４は、コード読取光学系５２を制御し、常時読み取りを受け付ける状態にある。

まず、ユーザがＩＣカードを用いてゲート装置１０の通路Ｐを通過する例について説明する。

ユーザがＩＣカードを案内部４２ａにかざし、ユーザがＩＣカードによって入場を行う場合、ＩＣカードリーダ／ライタ１６の制御部４４は、アンテナ部４２からの信号を受信し、主制御部２２に信号を送信する。主制御部２２は、コード読取制御部５４に信号を送信する。コード読取制御部５４は、コード読取光学系５２の受付を一旦停止する。

主制御部２２は、例えばゲート装置本体１２に隣接する通路Ｐをユーザに通過させるか否か制御部４４に出力する。

主制御部２２が制御部４４に対し、ゲート装置本体１２とブロック体１２ｂとの間の通路Ｐにユーザを通過させてよいと出力したとき、主制御部２２は、ドアドライバ２８に信号を送り、ドア１４をゲート装置本体１２に収納する状態に動作させるとともに、制御部４４に信号を送り、制御部４４において、アンテナ部４２を通してユーザのＩＣカードに、入場記録を記録する。

主制御部２２がゲート装置本体１２に隣接する通路Ｐにユーザを通過させてはならないと出力したとき、主制御部２２は、ドアドライバ２８に信号を送り、通路Ｐのうちユーザの前方側を塞ぐように前方側のドア１４をゲート装置本体１２から突出させる状態に動作させる。

ユーザがＩＣカードを案内部４２ａにかざし、ユーザがＩＣカードによって退場を行う場合、制御部４４は、ＩＣカードに書きこまれた入場記録及び残額をアンテナ部４２を通して取得し、主制御部２２に出力する。主制御部２２は、コード読取制御部５４に信号を送信する。コード読取制御部５４は、コード読取光学系５２の受付を一旦停止する。

主制御部２２は、入場記録が記憶された駅と退場しようとする駅との間の運賃を料金テーブル３０から取得し、制御部４４に所定の料金を引いた残りの金額を出力する。残額が０円以上で、制御部４４が退場を許可する出力をする場合、制御部４４は、アンテナ部４２を通してＩＣカードに退場記録を書き込むとともに、残額を書き込む。残額が０円以上の場合、主制御部２２は、ドアドライバ２８を駆動させて、ドア１４で通路Ｐを塞ぐ状態を解除する。

残額が０円よりも少なくなる場合、主制御部２２は、ドアドライバ２８を駆動させて、ドア１４で通路Ｐを塞ぐ。

なお、所定のＩＣカードとは異なるＩＣカードを案内部４２ａにかざした場合、制御部４４は、アンテナ部４２からの信号を主制御部２２に送信する。主制御部２２は、ドアドライバ２８を駆動させて、ドア１４で通路Ｐを塞ぐ。

コード読取制御部５４は、ＩＣカードのユーザの処理が完了した後、コード読取光学系５２の受付を再開する。

次に、ユーザが２次元コードを用いてゲート装置１０の通路Ｐを通過する例について説明する。

ユーザは、光源２４からの光の領域Ａへの案内にしたがって、２次元コードを上方向に向けた状態で読取領域Ｒに２次元コードをかざす。２次元コードリーダ１８のコード読取光学系５２の読取領域Ｒに２次元コードが上向きの状態で提示された場合、コード読取制御部５４は、コード読取光学系５２を用いて、所定の焦点距離内の２次元コードの像を取得する。コード読取制御部５４は、２次元コードの像を画像処理し、２次元コードの情報を取得する。コード読取制御部５４は、コード読取光学系５２で取得した画像を画像処理し、２次元コードの情報に基づいて駅のプラットフォームへの入退場の可否を主制御部２２に出力する。主制御部２２は、制御部４４に信号を送信する。制御部４４は、ＩＣカードリーダ／ライタ１６の読み取り受付を一旦停止する。

なお、２次元コードを上方向に向けた状態とは、２次元コードが上下方向に直交する状態だけでなく、２次元コードが右側上方、左側上方、前側上方、後側上方に適宜に向いた状態を含む。

ユーザは、ゲート装置１０の読取領域Ｒに２次元コードをかざす際、２次元コードを下方に向けて読取領域Ｒにかざすのではなく、上方に向けて読取領域Ｒにかざして読み取らせる。２次元コードをゲート装置１０の読取領域Ｒにかざしたとき、２次元コードの法線ベクトルは、手前側上方（後方側上方）、又は、手前側左側上方（後方側左側上方）に向けられている。２次元コードの法線ベクトルは、鉛直上方、又は、奥側上方（前方側上方）に向けられていてもよい。このため、ユーザは、ゲート装置１０の通路Ｐを通過しながら、所定の読取領域Ｒに２次元コードを配置することができ、かつ、配置していることを認識することが容易である。

コード読取制御部５４が主制御部２２に入退場を許可する出力をする場合、主制御部２２は、ドアドライバ２８に信号を送り、ドア１４で通路Ｐを塞ぐ状態を解除する。また、主制御部２２は、表示部２０に必要な情報を表示する。また、主制御部２２は、通信部２６を制御して、ユーザの入場記録又は退場記録をクラウドサーバに記憶させる。

なお、コード読取制御部５４が入退場を許可する出力をする場合、主制御部２２又はコード読取制御部５４は、音を出したり、光源２４からの光の色を変更させることによって、ユーザに入退場を許可することを知らせるようにしてもよい。

コード読取制御部５４が入退場を不可とする出力をする場合、主制御部２２は、光源２４から読取領域Ｒに射出する光の色を例えば赤色に変色させ、ユーザに注意を促す。主制御部２２は、ドアドライバ２８に信号を送り、通路Ｐのうちユーザの前方側を塞ぐように前方側のドア１４をゲート装置本体１２から突出させる状態に動作させる。

制御部４４は、２次元コードのユーザの処理が完了した後、アンテナ部４２でのＩＣカード読み取りの受付を再開する。

ゲート装置１０は、ＩＣカードを用いた入退場、２次元コードを用いたユーザの入退場を例えばこのように処理して行う。

本実施形態に係る、ＩＣカード及び２次元コードの読み取りが両方できるゲート装置１０において、ゲート装置１０に２次元コードをかざす際、２次元コードを下側に向けて読取領域Ｒにかざすのではなく、上側に向けて読取領域Ｒにかざして情報を読み取らせることができる。このとき、ユーザ（旅客）は、例えばスマートフォンの表示画面に２次元コードを表示されているか否か認識することができ、その２次元コードをゲート装置１０の読取領域Ｒにかざしているか否か認識することができる。

通常、読取領域Ｒは、ユーザは可視化できないが、光源２４からの領域Ａの光により、ユーザに対し、読取領域Ｒの位置を案内することができる。そして、本実施形態では、光源２４からの白色光などの光によって、ユーザは、２次元コードをゲート装置１０の読取領域Ｒに配置しているか否か認識することができる。このため、ユーザが２次元コードをかざす位置が読取領域Ｒからずれた状態でユーザが通路Ｐを通過しようとすることを防止することができる。したがって、２次元コードをかざす位置のずれによって、ゲート装置１０のドア１４が閉じた状態が維持され、ゲート装置１０の通路Ｐの手前側に後続の人が滞留することを防止することができる。

また、コード読取光学系５２の設置場所は、２次元コードをかざす位置の上方から、右側にずれた位置にある。このため、ゲート装置１０は、コード読取光学系５２にユーザの右手や右腕が当たらないようにすることができる。また、コード読取光学系５２の焦点距離は、コード読取光学系５２からＩＣカードリーダ／ライタ１６の案内部４２ａまでの距離にしている。このため、コード読取光学系５２で２次元コードを確実に読み取ることができる。

２次元コードを読み取る２次元コードリーダ１８のコード読取光学系５２とＩＣカードリーダ／ライタ１６のアンテナ部４２とを離した位置に設けることができる。このため、２次元コードのコード読取光学系５２と、ＩＣカードリーダ／ライタ１６のアンテナ部４２とにより生じるノイズの発生を抑制できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、２次元コードを上側に向けた状態でユーザが通路Ｐを通過することが可能なゲート装置１０を提供することができる。

なお、本実施形態では、２次元コードを読み取らせる読取領域Ｒを案内部４２ａの上方の位置であるとして説明したが、読取領域Ｒは、案内部４２ａの前方又は後方にずれた位置にあってもよい。この場合でも、例えば光源２４からの光、又は、ゲート装置本体１２の上面部１３上での表示により、２次元コードの読取領域Ｒをユーザに認識させることができる。この場合、アンテナ部４２で２次元コードを表示したスマートフォンの信号を意図せず受信することを抑制する。

本実施形態では、コード読取光学系５２を固定部６０の凹部６２に設ける例について説明した。通路Ｐを通過するユーザの身体が干渉しないのであれば、コード読取光学系５２をゲート装置本体１２の上方に設けてもよい。

ＩＣカードリーダ／ライタ１６の制御部４４の代わりに、主制御部２２がアンテナ部４２を制御してもよい。２次元コードリーダ１８のコード読取制御部５４の代わりに主制御部２２がコード読取光学系５２を制御してもよい。主制御部２２は、ゲート装置本体１２内に設けられていなくてもよい。主制御部２２は、制御サーバとして、クラウド上に設けられていてもよい。

なお、２次元コードリーダ１８のコード読取光学系５２の周囲には、光源２４が設けられていなくてもよい。例えば、ゲート装置本体１２の上面部１３にイラストや文字によって、読取領域Ｒを示すことができれば、光源２４は、必ずしも必要でない。光源２４が設けられない場合、コード読取光学系５２で２次元コードの情報を取得するための光は、駅構内の光や、太陽光などを用いることができる。

光源２４はアンテナ部４２の案内部４２ａに設けられていてもよい。例えば案内部４２ａに設けられる光源２４から射出させる光により、コード読取光学系５２の読取領域Ｒを案内してもよい。

本実施形態では、ゲート装置１０として鉄道の改札機の例を説明した。ゲート装置１０は、空港での飛行機への入退場ゲート、バスの運賃支払機、テーマパーク、映画館、イベント会場への入退場ゲート、ビルへの入退場ゲートなど、種々の場所に使用することができる。なお、上述した実施形態では、ゲート装置１０がＩＣカードリーダ／ライタ１６を有する例について説明した。ＩＣカードに情報を書き込む必要がない場合、ＩＣカードリーダ／ライタ１６の代わりに、ＩＣカードリーダを用いてもよい。

以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、２次元コードを上側に向けた状態でユーザが通過することが可能なゲート装置１０を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…ゲート装置、１２…ゲート装置本体、１２ａ…ブロック体、１３…上面部、１３ａ…端部、１４…ドア、１６…ＩＣカードリーダ／ライタ、１８…２次元コードリーダ、２０…表示部、２２…主制御部、２４…光源、２６…通信部、２８…ドアドライバ、３０…料金テーブル、４２…アンテナ部、４２ａ…案内部、４４…ＩＣカードリーダ／ライタ制御部、５２…コード読取光学系、５４…コード読取制御部、６０…固定部、６２…凹部、６４…天井部、６６…傾斜面

Claims (5)

1. ゲート装置本体と、
   前記ゲート装置本体の上面部に設けられたアンテナ部を有するＩＣカードリーダと、
   前記アンテナ部よりも上方に設けられ、光軸を下方向に向け、２次元コードを上方向に向けた状態で前記２次元コードを読み取り可能なコード読取光学系を有する２次元コードリーダと、
   を有する、ゲート装置。
2. 前記ゲート装置本体において通路とは反対側に設けられ、前記コード読取光学系を固定する固定部を有する、請求項１に記載のゲート装置。
3. 前記固定部は、前記通路側を向く凹部を有し、
   前記凹部は、上下方向及び前記通路に沿う前後方向により規定される面に対して傾斜し、上側に対して下側が前記通路に近い、傾斜面を有する、請求項２に記載のゲート装置。
4. 前記固定部には、前記２次元コードの読取領域を案内する光を射出する光源が設けられ、
   前記コード読取光学系の読取領域は、前記ゲート装置本体の前記上面部との間、かつ、前記光源から射出される光に照らされる範囲を含む、請求項２又は請求項３に記載のゲート装置。
5. 前記コード読取光学系の読取領域は、前記アンテナ部を覆う領域である、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のゲート装置。
   
   

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