(57)【要約】      （修正有）【課題】バーコードや二次元コードが情報の発信側であり、受信側がそれを光学的に読み取って情報を伝達するという既存の光学的読取装置を使う情報伝達システムにおいて、逆に受信側から発信側に情報を伝達することができる光学的読取装置を提供する。【解決手段】レンズ１１２、２次元撮像素子１１１、並びに制御回路１１３を構成要素として有する光学的読取装置であって、これら構成要素に加えて、磁気信号による情報を発信するためのコイル１２１、スイッチング回路１２２、制御回路１２３、充電制御回路１２５及び電池１２４を構成要素として有する磁界発生ユニット１２を具備する。このことによって、スマートフォンに表示された二次元コードを光学的読取装置で読み取った場合などに、磁界発生ユニットから磁気信号を発信し、それをスマートフォンの磁気センサで受信することによって双方向での情報伝達を可能とする。【選択図】図２
0003220066.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁気信号を発生する磁界発生ユニットを具備し、
該磁気信号を用いて情報を発信する機能を有することを特徴とする光学的読取装置。
【請求項２】
請求項１に示した光学的読取装置であって、
バーコードまたは二次元コードを読み取ることができることを特徴とする光学的読取装置。
【請求項３】
請求項１に示した光学的読取装置であって、
該磁界発生ユニットが発生する該磁気信号は、スマートフォンが具備する磁気センサで受信できる特性を持っていることを特徴とする光学的読取装置。
【請求項４】
該磁界発生ユニットが発信する該磁気信号は、１文字以上の情報を含んでいる文字コード化パルス列であることを特徴とする光学的読取装置。
【請求項５】
請求項４に示した光学的読取装置において、
該磁界発生ユニットが発信する該磁気信号には、誤り訂正符号を含んでいることを特徴とする光学的読取装置。
【請求項６】
請求項１に示した光学的読取装置において、
該磁界発生ユニットから該磁気信号を発生する時に、
使用者が容易に確認できる光、表示、音響、振動などのいずれかによって、該磁気信号の発生を確認できることを特徴とする光学的読取装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、光学的読取装置に関する。とくに、バーコードまたは二次元コードを読み取るだけではなく、磁界発生ユニットが発生する磁気信号を用いて情報を発信することができる光学的読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーコードや二次元コードは伝達する情報量が多いという特徴が有る。当初は実物への印刷での使用が多かったが、スマートフォンやパーソナルコンピュータのディスプレイの高解像度化と読取装置の進化により、ディスプレイ画面上に表示されたコードを読み取るという利用方法が多くなってきた。二次元コードの代表であるＱＲコード（登録商標）を使った店舗における決済、物品の確認などへの利用が増えている。
【０００３】
一方、スマートフォンには多様なセンサが搭載されていて、アプリケーションソフトウェアからセンサの測定値を呼び出して使えるようになっている。そのうちの１つである地磁気センサは方位を検出するために使われている。いわゆる徒歩ナビゲーションアプリケーションソフトウェアや山岳ナビゲーションアプリケーションソフトウェアでは方位情報が必須である。
【０００４】
この地磁気センサは、一般的な磁気を測定するためにも使うことができ、磁気通信を行うなどの技術が開示されている。例えば、自動車の運転中などに、携帯電話を手から離して使うために、電磁結合を利用する近距離無線通信システムを使うものが提案されている。この近距離無線通信システムは、基礎ユニットおよび携帯装置で構成されており、誘導磁界の振幅変調を通して双方向に通信するもので、信号は、音声、オーディオ、データ、映像のいずれでもありうる。（特許文献１）
【０００５】
この技術は磁気通信で双方向通信を実現している点は評価できる。しかし、通信する情報をバーコードや二次元コードに変換する手法を含んでいないので、盗み聞きや盗み見などに対してセキュリティー上の課題が有る。
【０００６】
また、携帯端末が、相手の通信装置の発生する磁気の強度を検出する磁気検出部と、自身の姿勢を検出する姿勢検出部を備えており、磁気検出部は磁気の強度を検出して、相手との距離が赤外線通信可能状態になる距離であるように、さらに、姿勢検出部が検出した姿勢情報から、自身と相手の赤外線通信部の光軸の向きが合うように、自身をどちらに向ければ良いかを使用者に通知する技術が提案されている。（特許文献２）
【０００７】
しかし、この技術では通信するのは姿勢の情報に限定されており、汎用性という点で課題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】公表特許公報平１１−５０５３９５号
【特許文献２】公開特許公報２０１２−２５６９５７号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
バーコードもしくは二次元コード（以下の説明では二次元コードで代表する）は記載できる情報量が多く、また人間の眼で一見しても内容を読み取れないのでセキュリティー上も有利である。
【００１０】
しかし、二次元コードを使ったデータの伝達は、発信側である印刷物またはディスプレイから、受信側である二次元コードの読取装置またはスマートフォンのカメラへの一方通行である点に課題がある。もし、発信側に受信側から読取が正しく行われたということや、誰が受信したのかを伝達できれば、二次元コードの利点がさらに増えることが期待される。
【００１１】
本考案は、二次元コードが情報の発信側であり、受信側がそれを光学的に読み取るという既存のシステムにおいて、逆に受信側から発信側に情報を伝達することを比較的容易な方法で実現することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本考案は、二次元コードを光学的手段で読み取る装置が、情報を発信できる機能を持つように、磁気信号を発生する磁界発生ユニットを具備したものである。
また、該磁気信号はスマートフォンが備えている磁気センサで受信することができる特性を持つ。
【００１３】
さらに、磁界発生ユニットが発信する磁気信号は、１文字以上の情報を含んでいる文字コード化パルス列とした。また、磁気信号には、誤り訂正符号を含むことができる。
【００１４】
本考案の技術は、光学的読取装置が情報の受信先であるだけでなく、情報の発信元としても機能する手段を付加するものである。
【００１５】
すなわち、二次元コードを使った情報の伝達が一方向である点を改善して両方向への伝達を可能とするために、受信側の光学的読取装置に磁気信号を発生する磁界発生ユニットを併設しておき、二次元コードを読み取った時などに磁気信号を発生して、それを二次元コードの発信側であるスマートフォンに送り、スマートフォンの磁気センサで磁気信号を受け取るものである。
【００１６】
伝達された情報はスマートフォンのレジスタやメモリに記録され、様々なアプリケーションソフトウェアで使われる可能性が有る。
【００１７】
磁気信号が外来のノイズや地磁気の擾乱を受けにくくするために、情報は文字コード化パルス列に変換される。また、ノイズなどが原因となって、情報に誤りが発生した場合に備えて信号には誤り訂正符号を含んでいて、誤りが発生した場合に自動的に検出し、かつ修正することができる。
【００１８】
また二次元コードの読み取り作業を行う人間は、二次元コードが表示されているスマートフォンの画面を注視しているので、スマートフォンに向けて磁気信号が発射されたかどうかを直ちには知りにくい。そこで、磁気信号が発射されたときに、例えば光学的読取装置の一部に設置したパイロットランプを点灯して双方向通信の手順が進んでいることを直ちに確かめられるようにすることも出来る。
【考案の効果】
【００１９】
二次元コードを使ったデータの伝達を、片方向ではなく双方向とすることができるので、受信側の認証などセキュリティー向上や、あるいは受信側に関する情報収集などが可能になる。
【００２０】
簡単な事例として、二次元コードを読み取った側（受信側）から二次元コードを表示した側（発信側）に、続けて別の二次元コードを表示するように促す情報を返す場合に使える。
【００２１】
また、送信側と受信側が直接に接続されていないので、特に高度なセキュリティーが必要な場合、例えば個人情報を扱う病院内のシステムと外部のシステムとの接続に使うことができる。あるいは店舗における決済や催し物の会場での入退場券の確認などに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】磁界発生ユニットを具備した光学的読取装置を用いた情報伝達システムの全体構成を示す概念図
【図２】磁界発生ユニットを具備した光学的読取装置の構成を示す概念図
【図３】スマートフォンの構成を示す概念図
【図４】文字コード化パルス列を説明する図
【図５】誤り訂正符号を説明する図
【考案を実施するための形態】
【実施例】
【００２３】
以下、本考案の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本考案の磁界発生ユニットを具備した光学的読取装置を用いた情報伝達システムの全体構成を示す概念図である。
【００２４】
情報伝達システムは、磁界発生ユニット１２を具備した光学的読取装置１と、磁気センサ２３１を備えたスマートフォン２で構成されている。
【００２５】
スマートフォン２のディスプレイ２１の画面に、アプリケーションソフトウェアによって伝達したい情報が準備され、情報をコーディングした二次元コード４がディスプレイ２１に表示される。
【００２６】
光学的読取装置１はパーソナルコンピュータ３に接続されており、図示していない人間の手に握られていて、図で左側にあるスマートフォン２のディスプレイ１に対向している（図では分かりやすさのために、スマートフォン２は紙面に直角の方向を向いている）。
【００２７】
光学的読取装置１のハンドル１５の上部付近に有る読取ボタン１３を押すと、破線で示してある仮想的な視野内に有る二次元コード４を読み取ることができる。読み取られた二次元コード４はパーソナルコンピュータ３に送られて、元の情報がデコードされる。
【００２８】
図２は、磁界発生ユニット１２を併設した光学的読取装置１の構成を示す概念図である。図２の下部に描かれている撮像ユニット１１は、レンズ１１２を通して２次元撮像素子１１１に二次元コード４の画像が像を結ぶ。制御回路１１３は、２次元撮像素子１１１を制御して、電気信号に変換された画像信号をパーソナルコンピュータ３に送る。
【００２９】
図２の上部に描かれている磁界発生ユニット１２は、図１から見て取れるように、撮像ユニット１１の上部に併設されている。併設する位置は撮像ユニット１１の上部に限定されない。磁界発生ユニット１２は、コイル１２１、コイルに電流を流すためのスイッチング回路１２２、短時間にコイル１２１に必要な電流を供給する電池１２４、スイッチング回路１２２を制御してパルス状の波形を生成する制御回路１２３からなっている。
【００３０】
コイル１２１は、パルス状の電流を繰り返して流すことで、通信に使う連続したパルス状の磁界を発生する。電池１２４はパーソナルコンピュータ３から供給される電力を使い、充電制御回路１２５によって充電され、コイル１２１でパルス状の磁界を発生するための比較的大きな電流を流すことができる。
【００３１】
コイル１２１が発生する磁界は、近傍に存在するスマートフォンの磁気センサが感知できる強度である。
【００３２】
スイッチング回路１２２はコイル１２１を接続した回路に通電と遮断を繰り返すパルス状の電流を流すのに使われる。制御回路１２３は、パーソナルコンピュータ３からパルス信号を受け取って、スイッチング回路１２２を駆動する。また、そのとき一定の時間だけパイロットランプ１４を点灯させる。
【００３３】
図３は、スマートフォン２の構成を示す概念図である。スマートフォン２はディスプレイ２１、無線通信を行うための無線回路２２、プロセッサーＩＣ、画像処理ＩＣ、ＤＲＡＭ、電源管理ＩＣや各種のセンサを搭載した制御回路２３、メモリ２４ならびに各部に電力を供給する電池２５などで構成されている。図で各部をつなぐ配線は省略してある。
【００３４】
磁気センサ２３１は、制御回路２３に搭載されており、ホール素子などで構成されており、３次元の磁界の強度を検出する。磁気センサ２３１は、通常は電子コンパスとして地磁気の検出に使われている。地磁気から測定される方位は、通常はナビゲーションアプリケーションソフトウェアなどによって使われている。磁気センサ２３１は、直流磁界の他に交流磁界も測定できる。
【００３５】
磁気センサ２３１は、図２に示した磁界発生ユニット１２が近傍にあるとき、それが発生した磁界を検出する。
【００３６】
以上に説明した構成からなる情報伝達のシステムの動作について、スマートフォン２の或るアプリケーションソフトウェアがディスプレイ２１に二次元コード４を表示した時点から説明する。読取作業を行う人間が光学的読取装置１のレンズ１１２をスマートフォン２のディスプレイ２１に対向させると、２次元撮像素子１１１で撮像した画像信号がパーソナルコンピュータ３に送られて、画像がそのディスプレイに表示される。
【００３７】
読取作業を行う人間が二次元コードの画像が視野内に入っていることを確認して、光学的読取装置１のハンドル１５の上部に有る読取ボタン１３を押すと、破線で示してある仮想的な視野内に有る二次元コード４を読み取ることができる。
【００３８】
読み取られた二次元コード４の画像がパーソナルコンピュータ３に送られて、情報がデコードされる。このとき一部に誤りがあっても二次元コードの持っている誤り訂正符号を使って正しい情報が得られる。
【００３９】
二次元コード４が正しく読み取られると、パーソナルコンピュータ３から磁界発生ユニット１２に磁気信号の発生を指令する制御信号が送られる。このときの制御信号は単に受信したことを通知する信号か、もしくは複雑なテキストを含む信号である。
【００４０】
磁気信号を発生する制御信号の指令によってスイッチング回路１２２が駆動されて、コイル１２１にパルス列をなす電流が流れて、磁気信号が磁界発生ユニット１２の外部に広がる。
【００４１】
このとき同時に、光学的読取装置１のパイロットランプ１４を一定の時間点灯する。読取作業をする人がパイロットランプ１４によって、磁気信号が発生したことを知ることができる。パイロットランプに限らず、表示、音響、振動で磁気信号が発生したことを知らせる方法であれば任意の方法を使える。
【００４２】
図４は、文字コード化パルス列を説明する図である。磁気信号が単純なパルスであると外部の磁気雑音が有るときエラーとなりやすい。一定のパターンをなすパルス列であれば、磁気雑音と区別して信号であるかどうかを判別しやすい。
【００４３】
図４（ａ）は、参考に連続した８個のパルスの列を示したものである。各パルスの下に「１」と書いてあるのは、その位置にパルスが有るということである。パルスが無い場合は「０」と書く。
【００４４】
図４（ｂ）は、例として「受信」という単語の先頭の漢字の「受」をシフトＪＩＳでコード化した場合の、パルス列を示している。日本語の漢字は２バイト（１６ビット）で１文字を表しており、「受」は１６進数で表現すると、８ｅｆ３で表現されるパルス列である。パルス列の下部には、上で説明したように、パルスの有る位置には「１」、パルスの無い位置には「０」と書いてある。
【００４５】
１文字以上のテキスト情報の場合は、このような２バイトでコード化された文字をつなげたものが出力される。単に受信したことを発信側に返すのであれば、７ビットでコード化されているアスキーコードの数字、記号もしくは制御文字を使う。
【００４６】
図５は、誤り訂正符号を説明する図である。誤り訂正符号とは、回路の雑音などで、情報伝達時にその一部が化けてしまうことに備え、情報の誤りを発見しかつ訂正するために、伝達される情報とは別に付加される符号のことである。図５（ａ）は、例として送信される本来の８ビットの信号を示したものである。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した８ビットの信号に４ビットを付加して１２ビットとしたものである。
【００４７】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の信号を定められた規則で演算して得られたものであるので、元の信号とは全く違うものになっている。図５（ｂ）を別の規則で演算すると誤りの有無が判り、かつ正しい信号が復元される。
【００４８】
磁界発生ユニット１２の外部に広がった磁気信号は、近傍に存在するスマートフォン２の磁気センサ２３１で検出され、誤りがあった場合は誤り訂正符号を使って正しい信号が復元される。この信号は磁気センサ２３１がプロセッサーＩＣに対して発生する割り込み動作で処理されて、レジスタやメモリに記録される。
【００４９】
これで双方向のデータ伝達が終わり、スマートフォン２のプロセッサーＩＣは次の処理に入る。すなわち、例えばアプリケーションソフトウェアが今まで表示していた二次元コード４を消去して、続いて別の二次元コードを表示する手順などが自動的に行われる。
【００５０】
このようにして、磁気信号を発生する磁界発生ユニットを具備した光学的読取装置を使った双方向の情報伝達のシステムが実現できた。
【符号の説明】
【００５１】
１      光学的読取装置
１１    撮像ユニット
１１１  ２次元撮像素子
１１２  レンズ
１１３  制御回路
１２    磁界発生ユニット
１２１  コイル
１２２  スイッチング回路
１２３  制御回路
１２５  充電制御回路
１２４  電池
１３    読取ボタン
１４    パイロットランプ
１５    ハンドル
２      スマートフォン
２１    ディスプレイ
２２    無線回路
２３    制御回路
２３１  磁気センサ
２４    メモリ
２５    電池
３      パーソナルコンピュータ
４      二次元コード
【図１】
0003220066.tif 000003
【図２】
0003220066.tif 000004
【図３】
0003220066.tif 000005
【図４】
0003220066.tif 000006
【図５】
0003220066.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月2日(2018.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁気信号を用いて情報を発信する機能を有する磁界発生ユニットを具備することを特徴とする光学的読取装置。
【請求項２】
バーコードまたは二次元コードを読み取ることができる光学的読取装置であって、請求項１に記載の磁界発生ユニットを具備することを特徴とする光学的読取装置。
【請求項３】
請求項1に記載の光学読取装置であって、スマートフォンが具備する磁気センサで受信できる磁気信号を発生できる磁界発生ユニットを具備することを特徴とする光学的読取装置。
【請求項４】
請求項１の光学読取装置であって、１文字以上の情報を含んでいる文字コード化パルス列を磁気信号として発生できる磁界発生ユニットを有することを特徴とする光学的読取装置。
【請求項５】
請求項４に示した光学的読取装置において、
誤り訂正符号を含んだ文字情報を磁気信号として発生できる磁界発生ユニットを有することを特徴とする光学的読取装置。
【請求項６】
請求項１に示した光学的読取装置において、
磁気信号の発生を表示するために、点灯するパイロットランプ、音を発生する音響ユニット又は振動を発生する振動ユニットを有することを特徴とする光学的読取装置。
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月28日(2018.11.28)
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
レンズ、２次元撮像素子、並びに制御回路を構成要素として有する光学的読取装置であって、これら構成要素に加えて、磁気信号による情報を発信するためのコイル、スイッチング回路、制御回路、充電制御回路及び電池を構成要素として有する磁界発生ユニットを具備することを特徴とする光学的読取装置。
【請求項２】
バーコードまたは二次元コードを読み取ることができる請求項１に記載の光学的読取装置。
【請求項３】
前記磁界発生ユニットがスマートフォンの具備する磁気センサで受信できる磁気信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の光学的読取装置。
【請求項４】
前記磁界発生ユニットが１文字以上の情報を含んでいる文字コード化パルス列を磁気信号として発生することを特徴とする請求項１に記載の光学的読取装置。
【請求項５】
前記磁界発生ユニットが誤り訂正符号を含んだ文字情報を磁気信号として発生することを特徴とする請求項４に記載の光学的読取装置。
【請求項６】
前期磁気信号の発生を表示するために、点灯するパイロットランプ、音を発生する音響ユニット又は振動を発生する振動ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の光学的読取装置。