JPH03216779A - マーク読取方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、例えばプリペイドカードの表面に表示され
た度数表示用のマーク等を読み取るためのマーク読取方
法及び装置に係り、特に、偽造されたマークと正規のマ
ークとを判別することが可能なマーク読取方法及び装置
に関するものである。

「従来の技術」 通常、ブリペイドカードと呼ばれるカード（例えばＮＴ
Ｔのテレホンカード、ＪＲグループのオレンジカード等
）の中には、そのカードにより使用できる金額等に対応
する度数がマークとしてカードに書き込まれているもの
がある。このようなマークの種類としては、カードの一
部を所定形状に穿孔することでこのカードを貫通する光
の有無によりマークを読み取るものと、カード表面に印
刷等でマークを形成してこのカードからの反射光の強弱
によりマークを読み取るものとが広く知られている。

そして、いずれのマークの種類によっても、カード使用
時には、カードリーダーと呼ばれるカード読取装置によ
りカード上のマークを検出してそのマークに表示された
度数を読みだし、この度数から使用金額等に対応する度
数を減じた度数のマークを穿孔する、あるいは印刷等す
ることで度数を書き直すことが行われる。

このように、マークにより度数を表示する形式のブリペ
イドカードは、磁気的手段により度数を書き込む形式の
プリベイドカードに比較して、その読取装置も含めて安
価に構成することができ、今後の活用が期待されている
。

「発明が解決しようとする課題」 しかしなから、このようなプリペイドカードでは、次に
示すような不正使用方法が考えられる。

すなわち、マークを穿孔で形成する場合には、穿孔した
穴を塞げば再度使用が可能であり、また、マークを印刷
等で形成する場合には、マークを形成するインキと同一
色のインキでマークを印刷すれば度数の改′ｉＬ（かい
ざん）が可能である。従って、このような不正使用方法
を防止する必要が生ずるが、現時点において有効な防止
方法は提案されていない。

この発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、マー
クを光学的に読み取るマーク読取方法及び装置において
、偽造されたマークと正規のマークとを簡易かつ確実に
判別することの可能なマーク読取方法及び装置の提供を
その目的としている。

「課題を解決するための手段」 そこでこの発明のうち請求項１に係る発明は、物体上に
表示されたマークを光学的に読み取る方法において、マ
ークからの分光反射率が相異なる複数の波長領域にそれ
ぞれピーク波長を有する複数の光でこのマークを順次照
らし、これら各光からの反射光の強度の差分からマーク
を判別することで前記課題を解決せんとしている。

また、請求項３に係る発明は、物体上に表示されたマー
クを光学的に読み取るマーク読取装置を、マークからの
分光反射率が相異なる複数の波長領域にピーク波長を有
する少なくとも２つの発光素子と、これら発光素子を順
次発光させる電源と、前記マークからの反射光を受光す
る受光素子と、前記各発光素子からの反射光の強度をそ
れぞれ記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された
反射光の強度データの差分を計算する差分計算手段と、
この差分からマークを判別する判別手段とからなるもの
とすることで、前記課題を解決せんとしている。

ここで、前記マークは、可視光領域内の狭領域において
その分光反射率が急激に変化する材質で形成することが
好ましい。

「作用」 この発明では、マークからの分光反射率が相異なる複数
の波長領域にピーク波長を有する少なくとも２つの発光
素子を順次発光させ、これら各発光素子からの反射光の
強度データの差分を計算することでマークの判別を行っ
ている。すなわち、正規のマークは各発光素子で照らさ
れた場合にその反射率が異なることから、その反射光の
強度もある一定値だけ異なることになる。従って、デー
タの差分がある一定値だけ異なれば正規のマークである
と判別することができ、逆にデータの差分が一定値以下
であればマーク以外の部分であると判別することができ
る。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第２図は、この発明のマーク読取方法及び
装置を、自動販売機に装備されたプリベイドカードの度
数を読み取る装置に適用したー実施例を示す図である。

ここで、本実施例に係るマ−ク読取方法及び装置を説明
する前に、第３図を参照して、このマーク読取装置によ
り読み取られるマークが表示されたプリペイドカードの
概略構成について説明する。

第３図中、符号１は矩形薄板状に形成されたブリベイド
カードｌであり、このプリベイドカード１の表面には、
カード１により使用可能な金額に対応する度数が表示さ
れたマーク２が設けられている。このマーク２は、可視
光領域内の比較的狭範囲においてその分光反射率が急激
に変化するインキにより形成されており、印刷技術等を
用いてカード１表面に表示される。具体的には、このイ
ンキは可視光領域内の特定の２波長、例えばλ及びλ２
（λ１くλ２とする）においてその反射率がほとんど０
％及び１００％となるようなものである。このようなイ
ンキとしては、例えば、有価証券等の偽造防止用に開発
されたインキが好適に適用可能である。しかしなから、
本発明の実施にあたっては、本実施例の態様に限定され
る必要は当然なく、少なくともインキの分光反射率が複
数の波長領域において異なれば本発明の実施は可能であ
り、従って、かかる特性を有するインキであれば周知の
インキから好適に選択可能である。

次に、第１図ないし第２図を参照して、本実施例のマー
ク読取装置について説明すれば、符号３、４はそれぞれ
発光ダイオード等からなる第１及び第２の発光素子であ
る。これら発光素子３、４は、図示されないカードリー
ダー内に設けられ、このカードリーダーにより一定方向
に移送される前記ブリペイドカードｌのマーク２に相対
向するように、このプリベイドカードｌから所定距Ｍ離
間されて配置されている。第１、第２の発光素子３、４
は、そのピーク波長が前記マーク２を形成するインキの
特定の２波長λ　　λ　とそれぞれ略一１　１　　　　
　２ 致された２種類の発光素子である。また、符号５はフォ
トトランジスタ等からなる受光素子であり、ブリベイド
カードｌからの反射光を受光すべく前記発光素子３、４
の近傍に配置されている。この場合、受光素子５は、前
記特定の２波長λ１、λ２に対して十分な感度を有する
分光特性を有していることが好ましい。但し、各発光素
子３、４の波長λ１、λ２に対応して異なる分光特性を
有する受光素子を２種類用意しても良いことは勿論であ
る。

符号６は、受光素子５からの信号を増幅する増幅器であ
る。符号７は増幅器６により増幅された信号を出力８ビ
ットでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器である。符号８はＣ
ＰＵ　（中央演算素子）であり、データバス９、アドレ
スバス１０を介してＡ／Ｄ変換器７及び後述するＲＡＭ
，ＲＯＭ，　カード検出センサ、デコーダとデータの授
受を行うと共に、装置全体の制御を行う。符号１１はＲ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、符号１２はＲＯＭ（
リードオンリメモリ）である。

符号ｌ３は前記カードリーダー内にカード挿入口付近に
設けられ、前記カードｌがカードリーダー内に挿入され
たことを検出するカード検出センサであり、このカード
検出センサからの検出信号は前記ＣＰＵ８に送出される
。符号１４は同様にカードリーダー内に設けられ、ＣＰ
Ｕ８により制御されてカード１を一定方向に移送するモ
ータである。

符号ｌ５はデコーダであり、前記ＣＰＵ８からの信号を
デコードしてスイッチｌ６に送出する。

スイッチ１６は、前記発光素子３、４のオン／オフ制御
を行うものである。

次に、第４図に示すフローチャート及び第１図、第２図
を参照して、本実施例のマーク読取方法について説明す
る。

（１）マーク読み取り マーク読取装置の作動が開始すると（ステップＳＰ　１
）　、ＣＰＵ８はカード検出センサ１３からの検出信号
の入力待ち状態となる（ステップＳＰ２）。そして、カ
ード検出センサ１３から検出信号が入力されると、ＣＰ
Ｕ８はモータ１４を作動させてブリベイドカード１を一
定方向に移送させると共に、ピーク波長λ１なる第１の
発光素子３を発光させるべくデコーダｌ５に信号を送出
し、デコーダ１５は、ＣＰＵ８からの信号に基づいてス
イノチｌ６を制御することで、第１の発光素子３を発光
させる（ステップＳＰ３）。発光素子３からの光はブリ
ベイドカードｌ上で反射し、受光素子５により受光され
る。受光素子５は、受光強度に応じた信号をアナログ量
として出力し、この受光強度信号は、増幅器６により増
輻された後にＡ／Ｄ変換器７により８ビットのデジタル
信号に変換される（ステップＳＰ４）。デジタル信号と
された受光素子５からの受光強度信号は、ＲＡＭ１１内
の第１の記憶領域内に記憶される（ステップＳＰ５）。

すなわち、本実施例では、ＲＡＭＩｌは２つの記憶領域
に分割され、一方（第１）の記憶領域がピーク波長λ１
の第１の発光素子３による反射光の受光強度が記憶され
る領域とされ、他方（第２）の記憶領域がピーク波長λ
２の第２の発光素子４による反射光の受光強度が記憶さ
れる領域とされている。

ＲＡＭＩＩへの記憶作業が終了したら、ＣＰＵ８は次に
第２の発光素子４を発光させるべくデコーダｌ５に信号
を送出し、デコーダｌ５は、ＣＰＵ８からの信号に基づ
いてスイッチｌ６を制御することで、第２の発光素子４
を発光させる（ステップＳＰ６）。以降の動作は前記第
１の発光素子３の場合と同様であり、受光素子５の受光
強度信号は増幅器６、Ａ／Ｄ変換器７を介してＲＡＭＩ
ｌ内の第２の記憶領域内に記憶される（ステップＳＰ７
〜ＳＰ８）。

そして、カード１の読み取りが終了したか否かを判定し
くステップＳＰ９）、終了していない場合には再度ステ
ップＳＰ３に戻って発光素子３、４の発光及び受光強度
信号の記憶作業を継続する。

このようにして、第１、第２の発光素子３、４を交互に
間欠発光させつつその受光強度信号を順次記憶すること
で、カード１の移送方向に沿ってその表面に形成された
マーク２の読み取りを行う。

この際、ＲＡＭＩＩ内の第１、第２の記憶領域には、若
いアドレスから順に受光強度信号が記憶される・そして
、カード１の読み取りが終了したら、マーク２の判別作
業に移行する（ステ・ノブＳＰＩＯ以降）。

なお、前述のように第１、第２の発光素子３、４を交互
に発光させる場合において、モータ１４によるカード１
の移送作業を連続的に行うと、第５図に示すように、第
１の発光素子３により照らされるカード１表面の領域２
ｌと第２の発光素子４により照らされる領域２２とが同
一とはならず、カード１の移送方向に沿うで若干ずれる
こととなる。しかしなから、発光素子３、４の発光から
ＲＡＭＩＩへの受光強度信号の記憶完了までの時間に比
較して、モータ１４による単位時間あたりのカードｌ移
送距離は大変短く、従って、本実施例においては、カー
ドｌ上のほぼ同一領域における受光強度信号を記憶して
いるものと考えることができる。

また、マーク２の読み取り誤差を小さくするという観点
から、第１、第２の発光素子３、４の発光間隔の間にカ
ード１が移送される距離と、力一ド１の移送方向に沿っ
たマーク２のパターンとの間に所定の同期関係を形成し
ておくことが好ましい。本実施例では、発光素子３、４
が３回発光したときにカードｌが移送される距離毎にマ
ーク２が形成されている。

（２）マーク判別 カード１の読み取りが終了したら、ＣＰＵ８は自身のカ
ウンタをリセットしくステップＳＰ　１　０）、同一ア
ドレス上に記憶されている第１、第２の記憶領域内のデ
ータを若いアドレスから順に読み出し（ステップＳＰＩ
Ｉ）、これら２つのデータの差分を計算する（ステップ
ＳＰ１２）。そして、この差分とＲＯＭ１２内に記憶さ
れている閾値とを比較し（ステップＳＰ１３）、差分が
閾値以上であればカウンタをインクリメントして（ステ
ップＳＰ１４）度数判定を行う　（ステップＳＰ　ｌ　
５）。

すなわち、受光素子５がマーク２からの反射光を受光す
れば、第１の受光素子３が発光した場合はその反射率が
Ｏ％に近いためその受光強度信号は０に近く、一方、第
２の受光素子４が発光した場合はその反射率が１００％
に近いためその受光信号は２５５（８ビット）に近くな
るので、例えば閾値を２００程度に設定しておけ゛ば、
マーク２のみを判別することができる。

そして、ＲＡＭＩＩ内にまだ読み出されていないデータ
が残っていれば、ステップＳＰＩＩに戻って再度データ
の読み出しを行い、データを全て読み出していれば動作
を終了する（ステップＳＰ１６、ＳＰ１７）。一方、前
記差分が閾値以下であればステップＳＰＩＩに戻り、再
度データの読み出しを行う。

以上の動作を第６図を参照してさらに説明すれば、一例
として、第６図に示すように各アドレスにデータが格納
されていたとする。アドレス１、２、４においてはデー
タの差分はＯであり、すなわち、なにも表示されていな
い白色部分からの信号であることが判別できる。次に、
アドレス３、６においてはデータの差分は２５５であり
、この部分にはマーク２が表示されていることが判別で
きる。また、アドレス５においてはデータの差分は０で
はないが十分に閾値以下であり、この部分にはなにか表
示されているがマーク２ではないことが判別できる。さ
らに、アドレス７においてはデータの差分は０であり、
従って、なにも表示されていない白色部分からの信号で
あることが判別できる。（実は、各データの値そのもの
は２５５ではなく、従ってなにか表示されているが偶然
に発光素子３、４からの光の反射率が等しいため白色部
分と同等の扱いを受けている）。このようにして、マー
ク２が表示されている部分とそうでない部分とを明確に
判別することができる。さらに、本実施例では、各発光
素子３、４が３回発光したときにカード１が移送される
距離毎にマーク２が形成されているため、アドレス番号
にして３番おきにマーク２が表示されていることとなり
、従って、３つおきにマーク判別を行うことによって、
さらに明確に判別作業を行うこともできる。

なお、度数判別が終了した後は、使用金額に応じて度数
を減算し、例えばパンチ等によりマーク部分を穿孔する
ことで新たな度数を書き込めばよい。

従って、本実施例によれば、各発光素子３、４に対応す
る受光強度信号の差分を計算しているので、この差分が
所定の閾値以上であるときにのみマーク２が表示されて
いると判別でき、マークが偽造された場合でも正規のマ
ーク２と偽造されたマーク２とを確実かつ簡易に弁別す
ることができる。また、読み取りデータの中からマーク
２に対応するデータのみを確実に抽出することができる
ため、マーク２の開始／終了を示す領域をブリペイドカ
ード１表面に設ける必要もなく、マーク２の構成のみな
らずその読取装置の構成も簡略化することができる。

なお、本発明のマーク読取方法及び装置は、その細部が
前記実施例に限定されることなく、種々の変形例が可能
である。一例として、前記実施例では、マーク２はブリ
ベイドカード１の度数表示を目的としていたが、これに
限らず、例えばＩＤ番号表示を目的とするものであって
もよいことは勿論である。当然、ブリベイドカードｌの
みならず普通の商品の表面に表示されたバーコード等の
マークを読み取る装置への適用も好適に可能である。さ
らに、前記実施例では発光素子を２種類用いていたが、
これに限らずピーク波長の異なる３種類以上の発光素子
を用いてもよい。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれば、マーク
からの分光反射率が相異なる複数の波長領域にピーク波
長を有する少なくとも２つの発光素子を順次発光させ、
これら各発光素子からの反射光の強度データの差分を計
算することでマークの判別を行っているので、この差分
が所定の閾値以上であるときにのみマークが表示されて
いると判別でき、マークが偽造された場合でも正規のマ
ークと偽造されたマークとを確実かつ簡易に弁別するこ
とができる。また、読み取りデータの中からマークに対
応するデータのみを確実に抽出することができるため、
マークの開始／終了を示す領域を物体表面に設ける必要
もなく、マークの構成のみならずその読取装置の構成も
簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の一実施例であるマーク読
取装置を示す図であって、第１図はその概略構成を示す
ブロック図、第２図は同詳細構成を示すブロック図、第
３図は本実施例の読取対象たるブリペイドカードを示す
平面図、第４図は本発明の一実施例であるマーク読取方
法を説明するためのフローチャート、第５図はマーク上
の発光素子により照らされる領域を示す平面図、第６図
はＲＡＭ内に記憶されたデータを示す図である。 ｌ・・・・・・プリペイドカード（物体）、２・・・・
・・マーク、３、４・・・・・・発光素子、５・・・・
・・受光素子、８・・・・・・ＣＰＵ　（差分計算手段
、判別手段）、１ｌ・・・・・・ＲＡＭ（記憶手段）、
ｌ５・・・・・・デコーダ、ｌ６・・・・・・スイノチ
（共に電源）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体上に表示されたマークを光学的に読み取る方
   法であって、マークからの分光反射率が相異なる複数の
   波長領域にそれぞれピーク波長を有する複数の光でこの
   マークを順次照らし、これら各光からの反射光の強度の
   差分からマークを判別することを特徴とするマーク読取
   方法。
2. （２）前記マークは、可視光領域内の狭領域においてそ
   の分光反射率が急激に変化する材質で形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のマーク読取方法。
3. （３）物体上に表示されたマークを光学的に読み取る装
   置であって、マークからの分光反射率が相異なる複数の
   波長領域にそれぞれピーク波長を有する少なくとも２つ
   の発光素子と、これら発光素子を順次発光させる電源と
   、前記マークからの反射光を受光する受光素子と、前記
   各発光素子からの反射光の強度をそれぞれ記憶する記憶
   手段と、この記憶手段に記憶された反射光の強度データ
   の差分を計算する差分計算手段と、この差分からマーク
   を判別する判別手段とを具備してなるマーク読取装置。
4. （４）前記マークは、可視光領域内の狭領域においてそ
   の分光反射率が急激に変化する材質で形成されているこ
   とを特徴とする請求項３記載のマーク読取装置。