JP6562550B2 - 読取ユニット、自動改札機、情報読取方法、情報読取プログラム - Google Patents

Description

この発明は、光の反射特性が異なるモジュールをコード領域内に配列した２次元コード等の情報記号の情報を読み取る技術に関する。

従来、情報記号の１つとして、ＱＲコード（登録商標）等の２次元コードがある。２次元コードは、周知のように、光の反射特性が異なる２種類のモジュール（例えば、白のモジュールと、黒のモジュール）をコード領域内に配列した情報記号である。モジュールとは、２次元コードを構成する最小の単位セルであり、１ビットのデータに相当する。モジュールは、２次元コードの情報に応じて、コード領域内に配列される。すなわち、２次元コードは、コード領域内におけるモジュールの配列を読み取ることにより、その２次元コードの情報を読み取ることができる。

２次元コードは、様々な用途での使用が検討されている。例えば、２次元コードを印刷した乗車券（キップ等）で改札処理が行える改札システムが提案されている（特許文献１参照）。情報が乗車券情報である２次元コードを印刷した乗車券は、乗車券の使い回しや、キセル等にかかる不正使用を防止するための情報（入場情報や、出場情報等）を、自動改札機での改札処理時に記録することができない。

特許文献１では、情報が乗車券情報である２次元コードを印刷した乗車券の不正使用を防止するために、券売機等で発券された乗車券について、使用状態（入場情報や出場情報等）を管理する上位装置を備えることを提案している。自動改札機は、情報が乗車券情報である２次元コードを印刷した乗車券での改札処理時に、上位装置から該当する乗車券の使用状態を取得し、改札通路における利用者の通行を許可するかどうかを判定する改札処理を行う。

また、コピー等による２次元コードの複製を抑制する提案もなされている（特許文献２参照）。特許文献２には、２次元コードのコード領域の一部に、第１の波長の光（例えば、赤外光）が照射されたときにはモジュールからの反射光を透過させ、第２の波長の光（例えば、可視光）が照射されたときにはモジュールからの反射光の透過を妨げる被覆部を設けることを提案している。

特開２０１３− ９７５３７号公報 特開２０１３−２４６６８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された構成では、２次元コードの情報の読取時に、この２次元コードが印刷された媒体（乗車券等）が適正に発行された真媒体であるか、コピー等により不正に複製された偽媒体であるかを判定することができない。このため、偽媒体であっても、真媒体が使用されていなければ使用できる。一方、真媒体は、偽媒体が使用されると、未使用であっても使用できない。このように、特許文献１に記載された構成では、偽媒体が使用される可能性があり、偽媒体の使用に対するセキュリティが十分に確保されていなかった。

なお、特許文献２は、コピー等による２次元コードの複製を抑制する技術を開示しているだけであり、不正に作成された偽媒体の使用に対するセキュリティを向上させるものではない。

この発明の目的は、情報記号を印刷した媒体が、適正な真媒体であるのか、不正に複製された偽媒体であるのかを判定することによって、偽媒体の使用に対するセキュリティを向上させた技術を提供することにある。

この発明の読取ユニットは、上述の目的を達するために以下のように構成している。

この読取ユニットは、媒体に形成されている情報記号であって、光の反射特性が異なるモジュールがコード領域内に配列され、且つ、コード領域の一部に、第１の波長の光が照射されたときにはモジュールからの反射光を透過させ、第１の波長と異なる第２の波長の光が照射されたときにはモジュールからの反射光の透過を妨げる被覆部が設けられた情報記号の情報を読み取る。

情報記号は、例えば、上述した特許文献２に記載されているコード領域の一部に被覆部を設けた２次元コードである。また、ここで言う、モジュールとは、情報記号を構成する最小の単位セルであり、１ビットのデータに相当する。モジュールは、情報記号の情報に応じてコード領域に配列されている。すなわち、コード領域におけるモジュールの配列が、情報記号の情報を示す。

第１の照射部は、第１の波長の光を読取領域に照射し、第２の照射部は、第２の波長の光を読取領域に照射する。撮像部は、読取領域を撮像する。読取部は、撮像部が撮像した読取領域の画像を処理して、その画像に撮像されている情報記号の情報を読み取る。第１の波長の光と、第２の波長の光とは、波長が異なっていればよい。第１の波長の光は、例えば赤外光、可視光、紫外光のいずれであってもよいし、第２の波長の光は、第１の波長の光と異なる波長であれば、赤外光、可視光、紫外光のいずれであってもよい。

また、読取部は、撮像されている情報記号のコード領域におけるモジュールの配列を読み取ることにより、その情報記号の情報を読み取る。

情報記号は、モジュールの配列による特定のパターンが、コード領域の被覆部が設けられていない領域に形成されている。判定部は、情報記号が形成されている媒体が適正であるかどうかを判定する。この判定部は、以下に示す（１）〜（３）の条件が成立したとき、情報記号が形成されている媒体が適正であると判定する。
（１）読取部において、第１の照射部が第１の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した読取領域の画像を処理して情報記号の情報の読み取りが行えた。
（２）読取部において、第２の照射部が第２の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した読取領域の画像を処理して情報記号の情報の読み取りが行えなかった。
（３）読取部において、第２の照射部が第２の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した読取領域の画像を処理して特定のパターンの読み取りが行えた。

撮像部は、第１の波長の光が情報記号に照射されていれば、被覆部に影響されることなく、コード領域全体のモジュールの撮像が行える。一方、撮像部は、第２の波長の光が情報記号に照射されていれば、被覆部が設けられていないコード領域についてはモジュールの撮像が行えるが、被覆部が設けられているコード領域についてはモジュールの撮像が行えない。すなわち、読取部は、第１の波長の光を情報記号に照射して撮像した画像であれば、情報記号の情報を読み取ることはできるが、第２の波長の光を情報記号に照射して撮像した画像であれば、情報記号の情報を読み取ることはできない。但し、読取部は、第２の波長の光を情報記号に照射して撮像した画像であっても、被覆部が設けられていない領域に形成されている特定のパターンの読み取りは行える。

したがって、判定部は、情報記号が形成されている媒体が、適正な真媒体であるか、不正に複製された偽媒体であるかの判定が行える。これにより、偽媒体の使用に対するセキュリティの向上が図れる。

例えば、判定部は、読取部が、第１の照射部が第１の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した読取領域の画像を処理して情報記号の情報の読み取りが行えないと（上記（１）の条件が成立しないと、）、情報記号が形成されている媒体が適正である（真媒体である。）と判定しない。

また、判定部は、読取部が、第２の照射部が第２の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した読取領域の画像を処理して情報記号の情報の読み取りが行えると、情報記号が形成されている媒体が適正でない（偽媒体である。）と判定する構成にしてもよい。

また、判定部は、読取部が、第２の照射部が第２の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した読取領域の画像を処理して特定のパターンの読み取りが行えないと（上記（３）の条件が成立しないと、）、情報記号が形成されている媒体が適正である（真媒体である。）と判定しない、構成にしてもよい。

さらに、判定部は、読取部において、第２の照射部が第２の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した読取領域の画像を処理して情報記号の情報の読み取り、および特定のパターンの読み取りが行えないと、情報記号が形成されている媒体が適正であるとも、適正でないとも判定しない特定のパターン検出不可と判定する構成にしてもよい。

また、判定部の判定結果を出力する出力部を備える構成にしてもよい。この出力部は、情報記号の情報を処理する装置に出力する構成であってもよいし、情報記号の情報を表示器に表示する構成であってもよい。さらには、媒体が適正であるかどうかの判定結果を、音声等で報知する構成であってもよい（媒体が適正であるときには報知を行わず、媒体が適正でないときにのみ報知を行う構成であってもよい。）。

また、この発明の読取ユニットは、光の反射特性が異なるモジュールがコード領域内に配列されたＱＲコード（登録商標）等の情報記号の情報を読み取って、処理する様々な種類の機器（例えば、自動改札機）に利用できる。

この発明によれば、情報記号が印刷された媒体が、適正な真媒体であるのか、不正に複製された偽媒体であるのかを判定することができるので、偽媒体の使用に対するセキュリティの向上が図れる。

読取ユニットの主要部の構成を示すブロック図である。 図２（Ａ）は、被覆部を設けた２次元コードを示す図であり、図２（Ｂ）は、被覆部を設けていない２次元コードを示す図である。 読取ユニットの動作を示すフローチャートである。 自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。 駅構内から出場する利用者に対して処理を行う出場用ユニットの外観を示す概略図である。 出場用ユニットの駅構内から出場する利用者にとっての改札通路入口付近の拡大図である。 ２次元コードが印刷されたキップによる入場処理を示すフローチャートである。 ２次元コードが印刷されたキップによる出場処理を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態について説明する。

図１は、この例にかかる読取ユニットの主要部の構成を示すブロック図である。この例にかかる読取ユニット１は、制御部２と、第１の照射部３と、第２の照射部４と、撮像部５と、読取部６と、出力部７と、を備えている。この読取ユニット１は、媒体に印刷されている２次元コード（例えば、ＱＲコード（登録商標））の情報を読み取る。２次元コードが、この発明で言う、情報記号に相当する。また、この読取ユニット１は、２次元コードが印刷された媒体が、適正に発行されたもの（以下、真媒体と言う。）であるか、コピー等により不正に複製されたもの（以下、偽媒体と言う。）であるかを判定する。２次元コードが印刷された媒体としては、例えば乗車券（キップ）、クーポン券、会員カードがある。

ここで、媒体に印刷されている２次元コードについて簡単に説明しておく。図２（Ａ）は、被覆部を設けた２次元コードを示す図であり、図２（Ｂ）は、被覆部を設けていない２次元コードを示す図である。図２（Ａ）、（Ｂ）に示す２次元コード１００の情報は、同じである。この例では、真媒体には、図２（Ａ）に示す被覆部１０１を設けた２次元コードが印刷されている。すなわち、図２（Ｂ）に示す被覆部１０１を設けていない２次元コード１１０が印刷されている媒体は、この例ではコピー等により不正に複製された偽媒体である。

図２に示すように、２次元コード１００、１１０は、公知のように、光の反射特性が異なる白のモジュールと、黒のモジュールとをコード領域に配列したものである。以下、白のモジュール、および黒のモジュールを総称して単にモジュールと言う。コード領域は、略正方形である。２次元コード１００、１１０は、コード領域の３つの角に、コード領域の向き（２次元コード１００、１１０の向き）を検知するためのシンボル１０２を形成している。コード領域には、２次元コード１００、１１０の情報に応じて、白のモジュールと、黒のモジュールとが配列されている。モジュールは、２次元コード１００、１１０を構成する最小の単位セルであり、１つのモジュールが１ビットのデータに相当する。読取ユニット１は、２次元コード１００、１１０のコード領域におけるモジュールの配列を読み取ることにより、２次元コード１００、１１０の情報を読み取る。

なお、シンボル１０２も、複数のモジュールによって構成されている。

また、図２（Ａ）に示すように、この例では、真媒体に印刷されている２次元コード１００は、上述した特許文献２に記載されたものと同様に、コード領域の一部に被覆部１０１を設けている。被覆部１０１は、コード領域の３つの角に形成されているシンボル１０２に重ならないように設けている。この例では、コード領域の３つの角に形成されているシンボル１０２が、この発明で言う特定のパターンに相当する。

被覆部１０１は、赤外光（この発明で言う、第１の波長の光に相当する。）が照射されたときには、被覆部１０１が設けられている領域に位置するモジュールからの反射光を透過させる。また、被覆部１０１は、可視光（この発明で言う、第２の波長の光に相当する。）が照射されたときには、この被覆部１０１が設けられている領域に位置するモジュールからの反射光の透過を妨げる。例えば、被覆部１０１は、このような特性を有するインク（例えば、赤外線透過インク）を塗布した領域である。

コード領域における被覆部１０１の大きさは、２次元コード１００の情報の読み取りに失敗する大きさであればよい。コード領域における被覆部１０１は、２次元コード１００の誤り訂正レベルの復元能力では復元できない大きさ、例えばコード領域の３０％以上の大きさである。

図１に戻って、読取ユニット１の各構成について説明する。制御部２は、読取ユニット１本体各部の動作を制御する。第１の照射部３は、読取領域に対して赤外光を照射する。第２の照射部４は、読取領域に対して可視光を照射する。撮像部５は、読取領域を撮像する。

読取部６は、撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、この画像に撮像されている２次元コード１００、１１０のコード領域におけるモジュールの配列を読み取ることにより、この２次元コード１００、１１０の情報を読み取る。

また、制御部２は、読取部６が情報を読み取った２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体が真媒体であるかどうかを判定する。この判定を行う機能が、この発明で言う判定部に相当する。すなわち、この例では、制御部２が、この発明で言う判定部にかかる構成を有している。

出力部７は、読取部６が読み取った２次元コード１００、１１０の情報、および制御部２が判定した２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体が真媒体であるか、偽媒体であるかの判定結果を出力する。出力部７は、２次元コード１００、１１０の情報を処理する装置（後述する、自動改札機２０の制御部２１等）に出力する構成であってもよいし、２次元コード１００、１１０の情報を表示器に表示する構成であってもよい。さらには、媒体が適正であるかどうかの判定結果を、音声等で報知する構成であってもよい。

なお、制御部２は、読取ユニット１本体の動作を制御するコンピュータ（プロセッサ）を有し、このコンピュータが、この発明にかかる情報読取方法を実行する。また、この発明にかかる情報読取プログラムは、制御部２が有するコンピュータにインストールされるプログラムである。

この読取ユニット１の動作について説明する。図３は、読取ユニットの動作を示すフローチャートである。

読取ユニット１は、第１の照射部３が赤外光を読取領域に照射し、撮像部５が読取領域を撮像する第１の撮像処理を一定時間間隔(例えば、５０ｍｓｅｃ間隔）で繰り返す（ｓ１、ｓ２）。ｓ２にかかる第１の撮像処理では、媒体が読取領域に位置していれば、この媒体に印刷されている２次元コード１００、１１０が撮像される。この第１の撮像処理では、図２（Ａ）に示した被覆部１０１を設けた２次元コード１００が媒体に印刷されていても、被覆部１０１の影響を受けることなく、コード領域全体のモジュールが撮像できる。また、第１の撮像処理では、図２（Ｂ）に示した被覆部１０１が設けられていない２次元コード１１０が媒体に印刷されていても、コード領域全体のモジュールが撮像できる。

読取ユニット１は、読取部６において、ｓ２にかかる第１の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報の読取処理を行う（ｓ３）。

読取部６は、ｓ２にかかる第１の撮像処理で撮像した読取領域の画像に、２次元コード１００、１１０が撮像されていない場合や、撮像されている２次元コード１００、１１０に欠けや歪み等が生じている場合に、ｓ３で２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに失敗する。読取ユニット１は、２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに失敗すると（ｓ４）、ｓ１に戻る。

また、読取ユニット１は、ｓ３で２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに成功すると（ｓ４）、第２の照射部４が可視光を読取領域に照射し、撮像部５が読取領域を撮像する第２の撮像処理を行う（ｓ５）。ｓ２の第１の撮像処理から、ｓ５の第２の撮像処理までの時間は、長くても数１００ｍｓｅｃである。したがって、ｓ５にかかる第２の撮像処理は、直前のｓ３で情報を読み取った２次元コードが読取領域に位置しているときに行われる。すなわち、ｓ２の第１の撮像処理、およびｓ５の第２の撮像処理では、同じ媒体を撮像する。

この第２の撮像処理では、図２（Ａ）に示した被覆部１０１を設けた２次元コード１００が媒体に印刷されていると、被覆部１０１が設けられていないコード領域についてはモジュールが撮像できるが、被覆部１０１が設けられているコード領域についてはモジュールが撮像できない。一方、第２の撮像処理では、図２（Ｂ）に示した被覆部１０１が設けられていない２次元コード１１０が媒体に印刷されていると、コード領域全体のモジュールが撮像できる。

読取ユニット１は、読取部６において、ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の３つのシンボル１０２を検出する検出処理を行う（ｓ６）。図２に示すように、この例では、被覆部１０１は、２次元コード１００の３つのシンボル１０２に重ならない位置に設けている。したがって、読取部６は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す２次元コード１００、１１０であれば、３つのシンボル１０２を検出できる。ただし、被覆部１０１が３つのシンボル１０２のいずれかに重なる位置に設けられている２次元コードである場合や、撮像されている２次元コード１００、１１０に欠けや歪み等が生じている場合等に、３つのシンボル１０２を検出できない場合がある。

読取部６は、ｓ６で２次元コード１００、１１０の３つのシンボル１０２が検出できると（ｓ７）、ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報の読取処理を行う（ｓ８）。

上述したように、ｓ５にかかる第２の撮像処理では、図２（Ａ）に示した被覆部１０１が設けられた２次元コード１００であると、被覆部１０１が設けられている領域については、モジュールが撮像されないため、２次元コード１００の誤り訂正レベルの復元能力ではモジュールの復元ができなくなる。したがって、ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像された２次元コードが、図２（Ａ）に示した被覆部１０１が設けられている２次元コード１００であれば、２次元コード１００の情報の読み取りに失敗する。一方、ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像された２次元コードが、図２（Ｂ）に示した被覆部１０１が設けられていない２次元コード１１０であれば、２次元コード１１０の情報の読み取りに成功する。

制御部２は、ｓ８で２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに成功すると（ｓ９）、この２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体を偽媒体と判定する（ｓ１３）。また、制御部２は、ｓ８で２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに失敗すると（ｓ９）、この２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体を真媒体と判定する（ｓ１０）。

また、読取ユニット１は、ｓ６で２次元コード１００、１１０の３つのシンボル１０２が検出できないと（ｓ７）、ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報の読み取り処理を行う（ｓ１１）。ｓ１１にかかる処理は、上述したｓ８と同じである。

制御部２は、ｓ１１で２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに成功すると（ｓ１２）、この２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体を偽媒体と判定する（ｓ１３）。

また、制御部２は、ｓ１１で２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに失敗すると（ｓ１２）、ループ回数Ｌを１カウントアップ（Ｌ＝Ｌ＋１）し（ｓ１４）、ループ回数Ｌが予め定めている閾値を超えたかどうかを判定する（ｓ１５）。制御部２は、ｓ１５で閾値を超えていないと判定すると、ｓ１に戻り、上述した処理を繰り返す。

また、制御部２は、ｓ１５でループ回数Ｌが閾値を超えていると判定すると、シンボル検出不可と判定し（ｓ１６）、ループ回数Ｌをリセットする（ｓ１７）。ｓ１６では、２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体について、真媒体であるとも、偽媒体であるとも判定しない。

読取ユニット１は、ｓ３、ｓ８、またはｓ１１で読み取った２次元コード１００、１１０の情報、およびｓ１０、ｓ１３、またはｓ１６における判定結果を出力部７から出力し（ｓ１８）、ｓ１に戻る。

ｓ１８では、ｓ３、ｓ８、またはｓ１１で読み取った２次元コード１００、１１０の情報、およびｓ１０、ｓ１３、またはｓ１６における判定結果を、２次元コード１００、１１０の情報を処理する装置（後述する、自動改札機２０の制御部２１等）に出力する構成であってもよいし、図示していない表示器に表示する構成であってもよい。さらには、媒体が適正であるかどうかの判定結果を、音声等で報知する構成であってもよい。

このように、読取ユニット１は、ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報の読み取り成功すると、この２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体を偽媒体と判定する。

また、読取ユニット１は、以下に示す（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の条件を満足したときに、２次元コード１００、１１０が印刷されている媒体を真媒体と判定する。

（ａ）ｓ２にかかる第１の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに成功
（ｂ）ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報の読み取りに失敗
（ｃ）ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の３つのシンボル１０２の検出に成功
このように（ｃ）の条件を設けたので、ｓ５にかかる撮像処理の撮像タイミングに、意図的に２次元コード１００、１１０に欠けや歪み等が生じるように偽媒体の姿勢が変化させられた場合であっても、この偽媒体を真媒体であると誤って判定するのを防止できる。

したがって、２次元コード１００、１１０が印刷された媒体が、適正な真媒体であるのか、不正に複製された偽媒体であるのかを精度よく判定することができ、偽媒体の使用に対するセキュリティの向上が図れる。

なお、読取ユニット１は、ｓ２にかかる第１の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報が読み取れ、また、ｓ５にかかる第２の撮像処理で撮像部５が撮像した読取領域の画像を処理し、撮像されている２次元コード１００、１１０の情報が読み取れなかった場合に、この２次元コード１００が印刷されている媒体を真媒体と判定する構成にしてもよい。

また、上記の例における（ｃ）の条件は、例えば２次元コード１００、１１０の２つ以上のシンボル１０２が検出できたことや、１つ以上のシンボル１０２が検出できたことを条件にしてもよい。また、真媒体に印刷される２次元コード１００を、コード領域の被覆部１０１が設けられていない領域に、モジュールの配列により特定のパターンを形成したものとし、この特定のパターンの検出に成功したことを条件にしてもよい。

また、図３に示す各ステップの順番は一例であり、同様の作用効果が得られるのであれば、その順番を入れ替えてもよい。例えばｓ５にかかる処理を、ｓ２とｓ３との間で行うようにしてもよい。

さらに、２次元コード１００に設けられている被覆部１０１の形状は、図２（Ａ）に示した形状に限らず、どのような形状であってもよいし、複数のパターンで構成されるものであってもよい。被覆部１０１は、上述したように、この被覆部１０１が設けられている領域に位置するモジュールの配列からの反射光の透過を妨げることによって２次元コード１００の情報の読み取りに失敗する大きさであればよい。

次に、上述した読取ユニット１を備える自動改札機２０について説明する。この例にかかる自動改札機２０は、駅の改札口に設置される。ここでは、駅構内に入場する利用者に対して改札処理を行う入場用ユニットと、駅構内から出場する利用者に対して改札処理を行う出場用ユニットと、を対向させて配置し、入場用ユニットと出場用ユニットの間に形成される改札通路における利用者の通行方向を双方向（駅構内に入場する方向、および駅構内から出場する方向）にした自動改札機２０を例にして説明する。

図４は、この例にかかる自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。図５は、駅構内から出場する利用者が所持する乗車券を受け付ける出場用ユニットの外観を示す概略図である。図６は、出場用ユニットの駅構内から出場する利用者にとっての改札通路入口付近の拡大図である。

なお、駅構内に入場する利用者が所持する乗車券を受け付ける入場用ユニットの外観も図５に示す出場用ユニットと略同じであるが、２次元コード１００が印刷されたキップを回収する機能を備えていない点で相違する。

自動改札機２０は、上述した読取ユニット１（１ａ、１ｂ）と、ＩＣ券情報読取部２２（２２ａ、２２ｂ）と、回収部２４と、利用者検知部２５と、表示部２６と、扉開閉部２７と、通信部２８と、を備えている。

制御部２１は、自動改札機２０本体の動作を制御する。

上述した読取ユニット１（１ａ、１ｂ）は、改札通路を通行する利用者が読取領域内に翳したキップの券面に印刷されている２次元コード１００、１１０を光学的に読み取る。読取ユニット１ａは、図５、図６に示す出場用ユニットに取り付けている。また、読取ユニット１ｂは、図示していない入場用ユニットに取り付けている。キップの券面に印刷されている２次元コード１００の情報は、乗車券情報である。２次元コード１００が印刷されているキップが、適正に発行された媒体であり、２次元コード１１０が印刷されている媒体が、不正に複製された媒体である。読取ユニット１（１ａ、１ｂ）は、図３に示した処理を実行し、ｓ３、ｓ８、またはｓ１１で読み取った２次元コード１００、１１０の情報、およびｓ１０、ｓ１３、またはｓ１６における判定結果を制御部２１に出力する。

ＩＣ券情報読取部２２（２２ａ、２２ｂ）は、改札通路を通行する利用者が無線通信エリア内に翳した非接触ＩＣ券との無線通信により、この非接触ＩＣ券に対する乗車券情報の読み取りや、乗車券情報の書き込みを行う。ＩＣ券情報読取部２２ａは、図５に示す出場用ユニットに取り付けている。また、ＩＣ券情報読取部２２ｂは、図示していない入場用ユニットに取り付けている。

読取ユニット１ａの撮像領域（上述した撮像部５の撮像領域）と、ＩＣ券情報読取部２２ａの無線通信領域とは、図６に示すように、駅構内から出場する利用者にとっての改札通路の入口付近に設けている。また、読取ユニット１ｂの撮像領域と、ＩＣ券情報読取部２２ｂの無線通信領域とは、駅構内に入場する利用者にとっての改札通路の入口付近に設けている。

回収部２４は、今回の使用で、使用済みになったキップを回収する。この回収部２４は、出場用ユニットに設けられ、入場用ユニットに設けられていない。回収部２４は、キップ回収口２４ａに設けられたシャッタを開閉する。キップ回収口２４ａは、読取ユニット１ａの撮像領域の近くに設けている。

利用者検知部２５は、改札通路に沿って配置した複数のセンサにより、改札通路内に位置する利用者の位置を検知する。利用者検知部２５は、改札通路を挟んで対向させて配置した一方のユニットに、この改札通路に沿って取り付けた複数の発光素子と、他方のユニットに、各発光素子が対向する位置に取り付けた複数の受光素子と、を有する。利用者検知部２５は、発光素子から照射されている光を受光していない受光素子があれば、その受光素子に対応する位置に利用者がいると判断する。

表示部２６は、改札通路を通行している利用者に対してメッセージを表示する表示器２６ａを２つ備えている。一方の表示器２６ａは、図５に示す出場用ユニットに取り付けており、駅構内から出場する利用者に対するメッセージを表示する。他方の表示器は、図示していない入場用ユニットに取り付けており、駅構内に入場する利用者に対するメッセージを表示する。

扉開閉部２７は、改札通路における利用者の通行を許可するときに、その利用者の出口側に設けた扉２７ａ、２７ｂを開する。また、扉開閉部２７は、改札通路における利用者の通行を許可しないときに、その利用者の出口側に設けた扉２７ａ、２７ｂを閉する。図５、図６に示す扉２７ａは、駅構内に入場する利用者に対して開閉する扉であり、扉２７ｂは、駅構内から出場する利用者に対して開閉する扉である。入場用ユニットにも、対向する位置に扉２７ａ、２７ｂを設けている。

通信部２８は、図示していない使用状態管理装置との間におけるデータ通信を制御する。

なお、使用状態管理装置は、適正に発券されたキップについて、そのキップの識別番号、入場処理に使用されたかどうかを示す入場情報、および出場処理に使用されたかどうかを示す出場情報対応付けた使用状態管理情報を記憶している。

次に、自動改札機２０の動作について説明する。自動改札機２０は、ＩＣ券情報読取部２２（２２ａ、２２ｂ）が無線通信エリア内に位置する非接触ＩＣ券に対するポーリングを一定時間間隔で繰り返し行う。また、自動改札機２０は、読取ユニット１（１ａ、１ｂ）が、図３に示した処理を行っている。

自動改札機２０は、先に、ＩＣ券情報読取部２２が無線通信エリア内に位置する非接触ＩＣ券からのレスポンスを受信すると、この非接触ＩＣ券を所持している利用者に対する改札処理を行う。反対に、自動改札機２０は、先に、読取ユニット１が光学読取領域内に位置するキップに印刷されている２次元コード１００、１１０の情報を読み取ると（図３に示す処理を行うと）、このキップを所持している利用者に対する改札処理を行う。非接触ＩＣ券による改札処理については公知の自動改札機と同じであるので、ここでは説明を省略し、２次元コード１００、１１０が券面に印刷されたキップによる改札処理について説明する。

図７は、２次元コードが印刷されたキップによる入場処理を示すフローチャートである。自動改札機２０は、駅構内に入場する利用者が所持するキップに対して、読取ユニット１ｂが図３に示した処理実行した後、この図７に示す処理を行う。読取ユニット１ｂは、図３に示したｓ１８で、ｓ３、ｓ８、またはｓ１１で読み取った２次元コード１００、１１０の情報、およびｓ１０、ｓ１３、またはｓ１６における判定結果を自動改札機２０の制御部２１に出力している。

自動改札機２０は、読取ユニット１ｂにおいて２次元コード１００、１１０が印刷されたキップが真媒体と判定されたかどうかを判定する（ｓ２１）。自動改札機２０は、真媒体であると判定されていなければ（すなわち、偽媒体、またはシンボル未検出と判定されていれば）、扉開閉部２７が扉２７ａを閉し（ｓ２４）、利用者が改札通路を通行して駅構内に入場するのを許可することなく本処理を終了する。

また、自動改札機２０は、読取ユニット１ｂが真媒体と判定していれば、読取ユニット１ｂが読み取った乗車券情報（２次元コード１００、１１０の情報）により、改札通路における利用者の通行を許可しないかどうかを判定する（ｓ２２）。ｓ２２では、乗車券情報に含まれているキップの有効期間や、有効区間により改札通路における利用者の通行を許可するかどうかを判定する。

自動改札機２０は、ｓ２２において改札通路における利用者の通行を許可しないと判定すると（ｓ２３）、扉開閉部２７が扉２７ａを閉し（ｓ２４）、利用者が改札通路を通行して駅構内に入場するのを許可することなく本処理を終了する。

また、自動改札機２０は、ｓ２２において改札通路の通行を許可しないと判定しなければ、読取ユニット１ｂが今回乗車券情報を読み取ったキップの使用状態管理情報の通知を使用状態管理装置に要求する（ｓ２５）。読取ユニット１ｂが読み取った乗車券情報にはキップの識別番号が含まれている。ｓ２５では、キップの識別番号を使用状態管理装置に通知している。

自動改札機２０は、使用状態管理装置から、読取ユニット１ｂが今回乗車券情報を読み取ったキップの使用状態管理情報を受信すると（ｓ２６）、受信した使用状態管理情報により、改札通路における利用者の通行を許可するかどうかを判定する（ｓ２７）。ｓ２７では、読取ユニット１ｂが今回乗車券情報を読み取ったキップが発行済みの未使用のキップであれば、改札通路における利用者の通行を許可すると判定する。反対に、読取ユニット１ｂが今回乗車券情報を読み取ったキップが未発行のキップ、または入場処理に使用されているキップであれば、改札通路における利用者の通行を許可しないと判定する。

自動改札機２０は、ｓ２７において改札通路における利用者の通行を許可しないと判定すると（ｓ２８）、扉開閉部２７が扉２７ａを閉し（ｓ２４）、利用者が改札通路を通行して駅構内に入場するのを許可することなく本処理を終了する。

また、自動改札機２０は、ｓ２７において改札通路における利用者の通行を許可すると判定すると（ｓ２８）、扉開閉部２７が扉２７ａを開し（ｓ２９）、利用者が改札通路を通行して駅構内に入場するのを許可する。また、自動改札機２０は、使用状態管理装置に対して、読取ユニット１ｂが今回乗車券情報を読み取ったキップの入場情報の更新を使用状態管理装置に通知し（ｓ３０）、本処理を終了する。

使用状態管理装置は、この更新の要求に応じて、読取ユニット１ｂが今回乗車券情報を読み取ったキップの入場情報を入場処理に使用されたことを示す情報に更新する。

次に、図８を参照して、２次元コードが印刷されたキップによる出場処理について説明する。図８は、２次元コードが印刷されたキップによる出場処理を示すフローチャートである。自動改札機２０は、駅構内から出場する利用者が所持するキップに対して、読取ユニット１ａが図３に示した処理実行した後、この図８に示す処理を行う。読取ユニット１ａは、図３に示したｓ１８で、ｓ３、ｓ８、またはｓ１１で読み取った２次元コード１００、１１０の情報、およびｓ１０、ｓ１３、またはｓ１６における判定結果を自動改札機２０の制御部２１に出力している。

自動改札機２０は、読取ユニット１ａにおいて２次元コード１００、１１０が印刷されたキップが真媒体と判定されたかどうかを判定する（ｓ４１）。自動改札機２０は、真媒体であると判定されていなければ（すなわち、偽媒体、またはシンボル未検出と判定されていれば）、扉開閉部２７が扉２７ｂを閉し（ｓ４４）、利用者が改札通路を通行して駅構内から出場するのを許可することなく本処理を終了する。

また、自動改札機２０は、読取ユニット１ａが真媒体と判定していれば、読取ユニット１ａが読み取った乗車券情報（２次元コード１００、１１０の情報）により、改札通路における利用者の通行を許可しないかどうかを判定する（ｓ４２）。ｓ４２では、乗車券情報に含まれているキップの有効期間や、有効区間により改札通路における利用者の通行を許可するかどうかを判定する。

自動改札機２０は、ｓ４２において改札通路における利用者の通行を許可しないと判定すると（ｓ４３）、扉開閉部２７が扉２７ｂを閉し（ｓ４４）、利用者が改札通路を通行して駅構内から出場するのを許可することなく本処理を終了する。

また、自動改札機２０は、ｓ４２において改札通路の通行を許可しないと判定しなければ、読取ユニット１ａが今回乗車券情報を読み取ったキップの使用状態管理情報の通知を使用状態管理装置に要求する（ｓ４５）。読取ユニット１ａが読み取った乗車券情報にはキップの識別番号が含まれている。ｓ４５では、キップの識別番号を使用状態管理装置に通知している。

自動改札機２０は、使用状態管理装置から、読取ユニット１ａが今回乗車券情報を読み取ったキップの使用状態管理情報を受信すると（ｓ４６）、受信した使用状態管理情報により、改札通路における利用者の通行を許可するかどうかを判定する（ｓ４７）。ｓ４７では、読取ユニット１ａが今回乗車券情報を読み取ったキップが発行済みであり、且つ入場処理に使用され、出場処理に使用されていないキップであれば、改札通路における利用者の通行を許可すると判定する。反対に、読取ユニット１ａが今回乗車券情報を読み取ったキップが未発行のキップである場合や、入場処理に使用されていないキップである場合や、出場処理に使用されているキップである場合等に、改札通路における利用者の通行を許可しないと判定する。

自動改札機２０は、ｓ４７において改札通路における利用者の通行を許可しないと判定すると（ｓ４８）、扉開閉部２７が扉２７ｂを閉し（ｓ４４）、利用者が改札通路を通行して駅構内から出場するのを許可することなく本処理を終了する。

また、自動改札機２０は、ｓ４７において改札通路の通行を許可すると判定すると（ｓ４８）、回収部２４がキップ回収口２４ａに設けられたシャッタを開する（ｓ４９）。自動改札機２０は、利用者がキップ回収口２４ａに投入したキップを回収すると（ｓ５０）、回収部２４がキップ回収口２４ａに設けられたシャッタを閉する（ｓ５１）。

自動改札機２０は、扉開閉部２７が扉２７ａを開し（ｓ５２）、利用者が改札通路を通行して駅構内から出場するのを許可する。また、自動改札機２０は、使用状態管理装置に対して、読取ユニット１ａが今回乗車券情報を読み取ったキップの出場情報の更新を使用状態管理装置に通知し（ｓ５３）、本処理を終了する。

使用状態管理装置は、この更新の要求に応じて、読取ユニット１ａが今回乗車券情報を読み取ったキップの出場情報を出場処理に使用されたことを示す情報に更新する。

このように、この自動改札機２０では、不正に作成されたキップ等の媒体が使用されるのを防止できるとともに、キセル等の不正使用も防止できる。

また、自動改札機２０は、所定の操作が行われたときに、読取ユニット１（１ａ、１ｂ）がｓ１８で出力した、ｓ３、ｓ８、またはｓ１１で読み取った２次元コード１００、１１０の情報、およびｓ１０、ｓ１３、またはｓ１６における判定結果を表示部２６が表示器２６ａに表示する構成にしてもよいし、音声で報知する構成にしてもよい。

また、自動改札機２０は、図３に示した処理を、読取ユニット１の制御部２と、自動改札機２０の制御部２１とで、分担して実行する構成にしてもよい。例えば、読取ユニット１の制御部２に、２次元コード１００、１１０の撮像、情報の読み取り、シンボル１０２の検出にかかる処理を実行させ、自動改札機２０の制御部２１に、その他の処理を実行させるようにしてもよい。また、読取ユニット１の制御部２に、２次元コード１００、１１０の撮像にかかる処理を実行させ、自動改札機２０の制御部２１には、その他の処理を実行させるようにしてもよい。

また、読取ユニット１の制御部２、および自動改札機２０の制御部２１を１つの制御部（コンピュータ）で構成してもよい。

なお、この発明にかかる読取ユニット１は、上述の自動改札機２０に限らず、２次元コードに記録されている情報を読み取り、読み取った情報を処理する装置であれば、どのような装置にも適用できる。

１（１ａ、１ｂ）…読取ユニット
２…制御部
３…第１の照射部
４…第２の照射部
５…撮像部
６…読取部
７…出力部
２０…自動改札機
１００、１１０…２次元コード
１０１…被覆部
１０２…シンボル

Claims (7)

1. 媒体に形成されている情報記号であって、光の反射特性が異なるモジュールがコード領域内に配列され、且つ、前記コード領域の一部に、第１の波長の光が照射されたときには前記モジュールからの反射光を透過させ、前記第１の波長と異なる第２の波長の光が照射されたときには前記モジュールからの反射光の透過を妨げる被覆部を設けた前記情報記号の情報を読み取る読取ユニットであって、
   前記第１の波長の光を読取領域に照射する第１の照射部と、
   前記第２の波長の光を前記読取領域に照射する第２の照射部と、
   前記読取領域を撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した前記読取領域の画像を処理して、その画像に撮像されている前記情報記号の情報を読み取る読取部と、
   前記情報記号が形成されている媒体が適正であるかどうかを判定する判定部と、を備え、
   前記情報記号は、前記モジュールの配列による特定のパターンが、前記コード領域の前記被覆部が設けられていない領域に形成されており、
   前記判定部は、
   前記読取部において、前記第１の照射部が前記第１の波長の光を前記読取領域に照射して前記撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報の読み取りが行え、
   また、前記読取部において、前記第２の照射部が前記第２の波長の光を前記読取領域に照射して前記撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報の読み取りが行えず、
   さらに、前記読取部において、前記第２の照射部が前記第２の波長の光を前記読取領域に照射して前記撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記特定のパターンの読み取りが行えた、
   の３つの条件が成立したときに、前記情報記号が形成されている媒体が適正であると判定する、読取ユニット。
2. 前記判定部は、前記読取部において、前記第２の照射部が前記第２の波長の光を前記読取領域に照射して前記撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報の読み取りが行えると、前記情報記号が形成されている媒体が適正でないと判定する、請求項１に記載の読取ユニット。
3. 前記判定部は、前記読取部において、前記第２の照射部が前記第２の波長の光を前記読取領域に照射して前記撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報の読み取り、および前記特定のパターンの読み取りが行えないと、前記情報記号が形成されている媒体が適正であるとも、適正でないとも判定しない特定のパターン検出不可と判定する、請求項２に記載の読取ユニット。
4. 前記情報記号が形成されている媒体に対する前記判定部の判定結果を出力する出力部を備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の読取ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の読取ユニットを備え、
   前記読取ユニットの前記判定部において、前記情報記号によって乗車券情報が印刷された乗車券が適正であるかどうかを判定した判定結果を用いて、改札通路における利用者の通行可否を判定する自動改札機。
6. 媒体に形成されている情報記号であって、光の反射特性が異なるモジュールがコード領域内に配列され、且つ、前記コード領域の一部に、第１の波長の光が照射されたときには前記モジュールからの反射光を透過させ、前記第１の波長と異なる第２の波長の光が照射されたときには前記モジュールからの反射光の透過を妨げる被覆部を設けた前記情報記号の情報を読み取る情報読取方法であって、
   前記情報記号は、前記モジュールの配列による特定のパターンが、前記コード領域の前記被覆部が設けられていない領域に形成されており、
   第１の照射部が前記第１の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報を読み取る第１の読取ステップと、
   第２の照射部が前記第２の波長の光を前記読取領域に照射して前記撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報を読み取る第２の読取ステップと、
   前記情報記号が形成されている媒体が適正であるかどうかを判定する判定ステップと、をコンピュータが実行し、
   前記判定ステップは、
   前記第１の読取ステップにおいて、前記情報記号の情報の読み取りが行え、
   また、前記第２の読取ステップにおいて、前記情報記号の情報の読み取りが行えず、
   さらに、前記第２の読取ステップにおいて、前記特定のパターンの読み取りが行えた、
   の３つの条件が成立したときに、前記情報記号が形成されている媒体が適正であると判定するステップである、情報読取方法。
7. 媒体に形成されている情報記号であって、光の反射特性が異なるモジュールがコード領域内に配列され、且つ、前記コード領域の一部に、第１の波長の光が照射されたときには前記モジュールからの反射光を透過させ、前記第１の波長と異なる第２の波長の光が照射されたときには前記モジュールからの反射光の透過を妨げる被覆部を設けた前記情報記号の情報の読み取りをコンピュータに実行させる情報読取プログラムであって、
   前記情報記号は、前記モジュールの配列による特定のパターンが、前記コード領域の前記被覆部が設けられていない領域に形成されており、
   第１の照射部が前記第１の波長の光を読取領域に照射して撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報を読み取る第１の読取ステップと、
   第２の照射部が前記第２の波長の光を前記読取領域に照射して前記撮像部で撮像した前記読取領域の画像を処理して前記情報記号の情報を読み取る第２の読取ステップと、
   前記情報記号が形成されている媒体が適正であるかどうかを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させ、
   前記判定ステップは、
   前記第１の読取ステップにおいて、前記情報記号の情報の読み取りが行え、
   また、前記第２の読取ステップにおいて、前記情報記号の情報の読み取りが行えず、
   さらに、前記第２の読取ステップにおいて、前記特定のパターンの読み取りが行えた、
   の３つの条件が成立したときに、前記情報記号が形成されている媒体が適正であると判定するステップである、情報読取プログラム。

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