(57)【要約】【課題】チェックアウトの操作時に、子供などがスキャナの走査面を覗き込むといった安全上好ましくない状況の発生を検知でき、この安全上好ましくない状況が発生した場合、瞬時にスキャナのレーザ発光を停止することを可能とするチェックアウト機器を提供する。【解決手段】走査窓３を有するハウジング４と、このハウジング４内に配置された光源７を有し、この光源７からの光をこの走査窓３を介してハウジング外部へ出射することによりこのハウジング外部に形成される走査空間或いはこの走査空間の近傍にある読取対象物の識別パターンを走査して、この読取対象物にて反射された反射光によりパターン情報を読み取るスキャナ２と、走査空間或いはその近傍に感度を有し、赤外線を検知する非接触型の熱検知センサ１１と、この非接触型の熱検知センサ１１の出力に基づき光源７のオン及びオフを制御する制御部１２とを備えて構成する。【選択図】図１
2009176105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査窓を有するハウジングと、
このハウジング内に配置された光源を有し、この光源からの光をこの走査窓を介してハウジング外部へ出射することによりこのハウジング外部に形成される走査空間或いはこの走査空間の近傍にある読取対象物の識別パターンを走査して、この読取対象物にて反射された反射光によりパターン情報を読み取るスキャナと、
前記走査空間或いはその近傍に感度を有し、赤外線を検知する非接触型の熱検知センサと、
この非接触型の熱検知センサの出力に基づき前記光源のオン及びオフを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするチェックアウト機器。
【請求項２】
前記非接触型の熱検知センサは、焦電センサであることを特徴とする請求項１記載のチェックアウト機器。
【請求項３】
走査窓を有するハウジングと、
このハウジング内に配置された光源を有し、この光源からの光をこの走査窓を介してハウジング外部へ出射することによりこのハウジング外部に形成される走査空間或いはこの走査空間の近傍にある読取対象物の識別パターンを走査して、この読取対象物にて反射された反射光によりパターン情報を読み取るスキャナと、
前記走査空間或いはその近傍に感度を有し、赤外線を検知する非接触型の熱検知センサと、
前記走査空間或いはその近傍に感度を有し、この走査空間或いはその近傍内の物体の有無を検出する光電センサと、
これらの非接触型の熱検知センサの出力と光電センサの出力とに基づき前記光源のオン及びオフを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするチェックアウト機器。
【請求項４】
前記光電センサは前記走査空間の周辺に複数配置されていることを特徴とする請求項３記載のチェックアウト機器。
【請求項５】
前記制御部は、前記非接触型の熱検知センサの出力によって人間の存在を検知した場合、アラームを出力することを特徴とする請求項１又は３記載のチェックアウト機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は商品読み取り用のスキャナを有するチェックアウト機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーマーケットやコンビニエンスストアの清算においては、商品パッケージ上に印刷されたバーコードを読み取るスキャナをフロントエンドに配置してキャッシャーの負担を軽減する配置となっている。このスキャナはＰＯＳ（Point Of Sales：販売時点情報管理）レジスタの一部であり、バーコードに光をあて、反射光の強弱により白黒のデータを読み取る。
【０００３】
スキャンの光源としては通常ＬＥＤか半導体レーザが用いられる。図１３はレーザビームスキャナの構成例を示す図である。レーザビームスキャナは、レーザ光源５０と、各側面部位に鏡面が形成された多角形状のポリゴンミラー５１と、レーザ光を受光する受光素子５２とを備えており、ポリゴンミラー５１は駆動手段により回転駆動される。このレーザスキャン方式は、レーザ光をポリゴンミラー５１の側面に照射し、各鏡面にて反射させた光をバーコード面５３上でスキャンさせながら照射することによって、バーコード面５３で反射された光を受光素子５２により検知する。レーザ光がバーコードパターンの各バーの幅方向を横切るようにスキャン照射されると、バーコードの白黒または明暗のパターンによって反射光の強度が変化するので、受光素子５２がこの反射光の強度変化を電気信号に変換することにより、レーザビームスキャナはバーコード情報を取得する。
【０００４】
この方式はレーザビームが自動的にスキャン照射されているので、例えば数十センチ程度の遠隔距離からバーコードを読み取りでき、広い読取幅の出力ビームを形成でき、バーコード及びスキャナ間の距離によらずに高い読取率でバーコードを読み取りできるという特徴を持つ。また、光源、光センサ、回転ミラーをハウジングに一体化できるのでスキャナ本体を小型化できる。このスキャナは例えばＰＯＳレジ搭載用の標準スキャナとして広く使用されている。
【０００５】
レーザビームスキャナでは、ガラス面を透過したレーザ光が商品上のバーコードに当たりその反射光がセンサにより読み取られている。商品が無い場合は、このレーザ光はそのまま外部に向かって放射され、場合によっては周囲の人間の目に入ることもあり得る。レジ用スキャナで用いられるレーザ光源は、安全基準IEC60825-1に規定されたクラス１に分類される製品を使用することで十分とされ、特に安全対策は不要とされている。このクラス１の基準は瞬き無しに連続して100秒間レーザ光を人が見つめても網膜が損傷しないという生物的強度で規定されるものである。現実に最近までのレジでは、専用の訓練されたオペレータがチェックアウト機器の操作を行なっており、安全基準の規定を超えるような長時間スキャナ空間を人が覗くことはまれであり、チェックアウト機器の操作法は問題とはならなかった。
【０００６】
しかしながら最近海外（特に米国）のスーパーなどでは購入者が自分でレジ清算を行なうセルフチェックレジシステム（以下セルフレジと称す）の導入が進んでいる。
【０００７】
このシステムにおいては、購入者が自分で商品をスキャナ上にかざして商品情報の読み取りを行なう。購入者は何も操作訓練を受けていないため、訓練されたオペレータと異なる行動をとることも懸念される。特に子供などがセルフレジを利用する場合には、興味本位でスキャナ面に、規定時間以上に長時間顔をつけてしまうということも十分に想定される。このような状況下で点滅するレーザ光を人が長時間覗き込んだ場合、網膜の損傷の他、点滅光による不快感などさまざまな生理的障害を引き起こす可能性がある。セルフレジを購入者が使用する際、このような可能性に対する対策を装置側に十分に施しておくことがきわめて重要となる。その対策は人間が覗き込んだ場合に、障害が発生する前にレーザ発光を停止することである。
【０００８】
現在のスキャナにおいても、レーザ発光が自動的に停止するようにシステムが組まれている。しかしながらこのシステムは所定時間読み取り処理がない休止状態のときに、スキャナのモードを、レーザ光源の発光を一時中断する停止モードにするものであって、網膜の損傷や生理的障害を回避するという目的のために合致する物ではない。たとえ休止モード状態でレーザ発光が停止していても、商品が読み取り領域の中に挿入され光学センサに反応が生じると、自動的にシステムはレーザ光源を発光させてスキャナを読み取り可能な状態にする。読み取り領域に挿入されるものが商品でなく幼児の顔であってもスキャナは同様に作動する。そのためこのレーザ発光を休止させるシステムではスキャナは不特定多数のユーザを想定した安全装置とはなりえない。
【０００９】
このように現在ＰＯＳレジなどに利用されているスキャナシステムでは、セルフレジのように一般のユーザが使用する際の安全装置は手薄であり問題がある。
【００１０】
セルフチェックアウトシステムに関しては、従来、セルフ・サービス・チェックアウト・ステーションを使用または操作している際に、顧客を助けまたは監視し、窃盗および他の不正行為からセルフ・サービス・チェックアウト・ステーションを守る解決策を提供する技術が提案されている（特許文献１参照）。防犯機能に関する技術については、赤外線センサやＣＣＤカメラ等を別途必要とせず、不審者が侵入した場合に外部に通知可能な防犯機能付き画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２０８１４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１３０８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら安全のために走査領域に挿入されているものが人間であると判定された場合、スキャナがレーザ発光を一律に停止にすることは、スキャナの使用上大きな支障となる。読み取り動作の途中で、商品を持っている手の部分が検知された可能性もあるからである。そこでレーザ発光を停止する処理を行うにしても、状況をみてそれがユーザである人間にとって危険な状況かどうかをある程度判断してやらないと逆に極めて使いにくいスキャナになってしまう。
【００１２】
このような状況の判断をおこなうシステムとして従来研究されている手法は、カメラを用いた状況判定システムである。特許文献１の図１に開示されたセルフ・サービス・チェックアウト・ステーションは、セルフレジにビデオカメラをつけて走査装置の使用状況をモニタ出来るようにした例である。この構成では一台一台のカメラの映像をバックヤードで店舗の人間により監視する、またはVTR等に記録しておくようになっている。後者のＶＴＲ等では安全対策とは成りえないし、複数のカメラの映像を常時人間が監視するということも、店舗運営の効率化という点から負担が大きく優れた策とはいえない。またレジ一台一台にＶＴＲカメラを設置させねばならず、製品のコストも上昇する。
【００１３】
以上より比較的簡単、安価な構成で、上記した安全上の問題を回避できるスキャナシステムの必要性が高まっている。
【００１４】
上記の課題に鑑み、本発明の目的は、レーザスキャン方式のスキャナを有するセルフレジにおいて、チェックアウトの操作時に、子供などがスキャナの走査面を覗き込むといった安全上好ましくない状況の発生を検知でき、この安全上好ましくない状況が発生した場合、瞬時にスキャナのレーザ発光を停止することを可能とするチェックアウト機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を解決するため、本発明の一態様によれば、走査窓を有するハウジングと、このハウジング内に配置された光源を有し、この光源からの光をこの走査窓を介してハウジング外部へ出射することによりこのハウジング外部に形成される走査空間或いはこの走査空間の近傍にある読取対象物の識別パターンを走査して、この読取対象物にて反射された反射光によりパターン情報を読み取るスキャナと、前記走査空間或いはその近傍に感度を有し、赤外線を検知する非接触型の熱検知センサと、この非接触型の熱検知センサの出力に基づき前記光源のオン及びオフを制御する制御部と、を備えたことを特徴とするチェックアウト機器が提供される。
【００１６】
また、本発明の別の一態様によれば、走査窓を有するハウジングと、このハウジング内に配置された光源を有し、この光源からの光をこの走査窓を介してハウジング外部へ出射することによりこのハウジング外部に形成される走査空間或いはこの走査空間の近傍にある読取対象物の識別パターンを走査して、この読取対象物にて反射された反射光によりパターン情報を読み取るスキャナと、前記走査空間或いはその近傍に感度を有し、赤外線を検知する非接触型の熱検知センサと、前記走査空間或いはその近傍に感度を有し、この走査空間或いはその近傍内の物体の有無を検出する光電センサと、これらの非接触型の熱検知センサの出力と光電センサの出力とに基づき前記光源のオン及びオフを制御する制御部と、を備えたことを特徴とするチェックアウト機器が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、チェックアウトの操作時において、安全上好ましくない状況が発生したことを検知でき、この状況が発生した場合、スキャナからのレーザ発光を瞬時に停止し、また、安全上好ましくない状況がなくなったことも検知でき、この場合、スキャナからのレーザ発光を開始するように、レーザ発光の切り替え制御を行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るチェックアウト機器について、図１乃至図１２を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るチェックアウト機器は、顧客自身により商品のチェックアウトの操作が行われるチェックアウトステーションに用いられる。このチェックアウトステーションはバーコード読み取り装置であるスキャナである。このスキャナは、商品上の識別パターンであるバーコードを走査することによってバーコード情報を読み取り商品情報を表示器に表示し、精算処理を行うものである。
【００２０】
図１（ａ）はチェックアウトステーションの構成を左側面から見た図である。チェックアウトステーション１は、商品上のバーコード上にレーザ光をスキャン照射して反射光により商品情報を読み取るスキャナ２と、光透過性を有する材質からなる窓３を上面に配してなるハウジング４と、このハウジング４の上面に立設された支柱部５と、この支柱部５に設けられて情報を表示する表示器６とを備えている。
【００２１】
スキャナ２はレーザスキャン方式のバーコード読み取り装置であり、レーザ光源７と、ミラー８と、バーコード面において反射された反射光を受光しこの反射光の光電変換を行う受光部９と、受光部９から出力される電気信号からバーコード情報をデコードし、このバーコード情報から商品情報を出力する商品情報出力部１０とを備えている。ミラー８は光学系の一つであり、レーザ光源７から出射されるレーザ光の光軸に直交する軸を軸線とする軸部を有する。この軸部には図示しないモータ等の回転駆動手段が軸支されており、モータ軸の回転角に応じて、ハウジング４外部の走査空間を走査する走査光がレーザ光より生成されるようになっている。図１（ｂ）は窓３と焦電センサ１１との配置を装置上面から見た図であり、ハウジング４の外部からは窓３は外観、スキャン面として視認される。このスキャン面に商品のバーコードがかざされた状態で、ハウジング４内部から外部へ走査光が出射されて、この走査光により走査されたバーコードからの散乱光が窓３を透過して装置内へ入射されるようになっている。商品情報出力部１０の機能はＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ及びＲＡＭにより実現される。
【００２２】
更にチェックアウトステーション１は、熱検知方向が斜め上方になるように配置された焦電センサ１１と、焦電センサ１１から出力される電圧の振幅の大きさに基づきレーザ光源７のオン及びオフを制御する制御部１２とを備えている。焦電センサ１１は熱源から放出されている赤外線を感知して微小な電圧信号を出力する人間検知センサである。
【００２３】
焦電センサ１１は、一例として、赤外線の受光量の変化量に応じた大きさの微分電圧信号を出力する焦電素子と、この微分電圧信号を増幅してフィルタリングして得た検知電圧信号を出力する検知回路とを備えている。焦電センサ１１の上部には走査空間からの赤外線を焦電素子に収束するレンズが装着されている。このレンズの種類を変えることにより走査空間の大きさや形状は調節可能にされている。制御部１２の機能はＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭによって実現される。チェックアウトステーション１は、焦電センサ１１の出力によって人間の存在を検知した場合、アラームを出力する図示しないアラーム機構も設けており、このアラーム機構は制御部１２により制御可能にされている。
【００２４】
このような構成により、商品の読み取りを行うための走査空間及びその近傍に人体の一部が入り込んだ場合、あるいはこの走査空間及びその近傍を人が横切った場合、焦電センサ１１は輻射熱を感知し、受光した赤外線の変化量に応じた大きさの検知電圧信号を出力する。この検知電圧信号は図示しないアンプにより増幅出力された後、制御部１２によって人体の一部の存在又は人の移動の有無等の判別が行われる。焦電センサ１１からの出力波形はピークが一回現れてから揺らぎながら減衰するような形状を有する。人がずっと止まっている場合、焦電センサ１１の出力は減衰してなくなるが、チェックアウトステーション１を利用する人はたいてい動いているため、この焦電センサ１１からは時間軸方向に沿って揺らいだ形状の波形が出力され続ける。
【００２５】
制御部１２は、処理の一例として、検知電圧信号について予め設定した閾値を記憶しておき、焦電センサ１１から出力される検知電圧信号の値がこの閾値よりも小さく、且つ電圧変化が生じた状態が一定時間続くことを検知した場合、走査空間には熱源がありこの熱源が人の手であると判定する。レーザ光源７がオン状態である場合、制御部１２はこのレーザ光源７をオフにしない。あるいは、レーザ光源７がオフ状態である場合、制御部１２は、このレーザ光源７をオン状態に切り替える。人の手であることが判別されてレーザ光が出力されるため、人は商品のチェックアウトの操作を行うことができる。
【００２６】
制御部１２は、検知電圧信号が閾値よりも大きい値を有し、且つ電圧変化の生じた状態が一定時間続くことを検知した場合、走査空間には熱源がありこの熱源は人間の頭部であると判定する。レーザ光源７がオン状態である場合、制御部１２はこのレーザ光源７への電源の供給を直ちに停止する。あるいは、レーザ光源７がオフ状態である場合、制御部１２はこのオフ状態を維持する。
【００２７】
従って、頭部や手といった人体の部位の大きさに応じてレーザ光源７の発光及び停止がオンオフ制御されるため、ユーザが商品をスキャナ２にかざすなど、手だけ、商品だけ、又は手及び商品が走査空間に入っている場合、レーザ光の発光が続けられる。一方、走査空間に頭が入ったと判定されると、レーザ光の発光が直ちに止められる。子供がスキャン面を覗き込むといった動作を行った場合でも、チェックアウトステーション１では、比較的簡単なシステムを使うことによって、ほぼ瞬時にレーザ発光を停止させることができるようになる。従って、このチェックアウトステーション１によれば、人にとって好ましくない状況が発生したかどうかを判別でき、この状況の発生が検知された場合、レーザ光源７の発光及び停止の切り替え制御を行えるようになる。
【００２８】
本実施例ではスキャナ２の走査空間に感度を有するように空間的な感度を持つ焦電センサ１１が配置されている。焦電センサ１１の位置及び向きは、この焦電センサ１１の感度の範囲がスキャナ２の読み取り領域と一致するように設定されており、この空間的な感度の範囲に人体が入れば反応が出る。これを利用して制御部１２がレーザ光源７への電源をオフすることにより、ユーザの目にレーザ光が入ることを防ぐことができる。電源をオフにする手法の代わりに、図示しない遮蔽板を光路に挿入して、レーザ光をカットするようにしてユーザの目にレーザ光が入ることを防いでもよい。しかしながら、それだけであるとわずかな人間の動作も焦電センサ１１が検出してしまい、本来発光を停止すべきでない時でもレーザ発光が止まることも考えられる。図２を参照してそのような場合の対応を説明する。
【００２９】
図２（ａ）は手が窓３の上方の読み取り領域に入ったときの状況を示す図であり、同図の状況は焦電センサ１１から出力される電圧の値が小さい場合に対応する例である。図２（ｂ）は頭が窓３の上方の読み取り領域に入ったときの状況を示す図であり、同図の状況は焦電センサ１１から出力される電圧の値が大きい場合に対応する例である。これらの図において上述した要素と同じ符号を有する要素はそれらと同じものを表す。図２（ｃ）は人体の部位のサイズと焦電センサ１１の出力電圧との関係の一例を示す図である。
【００３０】
図２（ａ）の例では例えば手の一部が読み取り領域に入ったとしても焦電センサ１１は反応をする。これは通常の読み取り動作であって決して異常であるわけではないので、制御部１２はレーザ発光を停止する必要はない。一方図２（ｂ）の例は人間が覗き込んでいるような状況でありこの場合制御部１２は早急にレーザ発光を停止する必要がある。
【００３１】
レーザ光源７のアンプの電源をオフにしても良いし、図示しない可動式の遮蔽板等でレーザ光の一部を遮蔽しても良い。そこで本例では手及び商品が走査空間に入った状況と頭が走査空間に入った状況との２つの状況を判別するために、焦電センサ１１の出力値の大小によりレーザ光源７への電源をオフにするかどうかの判定を制御部１２が行うことが有効である。対象範囲である走査空間に大きな人体部分が入るほうが焦電センサ１１の出力は大きくなる。そこで手のような小さな部分と頭のような比較的大きな部分とは焦電センサ１１の出力を制御部１２が閾値と比較することにより判別できる。そこで頭部がスキャン領域としての走査空間に入っていると判断されたときのみレーザ発光を停止するように設定することによって安全でかつ実用的なレーザスキャンシステムを実現できる。図２（ｃ）では、予め決められた閾値Ｖｏよりも焦電センサ１１の出力電圧が大きい場合、制御部１２は頭部が走査空間に存在すると判断する。
【００３２】
このようにして、このチェックアウトステーション１によれば、セルフチェックレジのチェックアウトにおいて幼児や老人などが装置近傍にいたとしてもユーザは安全にチェックアウトの操作を続けることができ、なおかつレジ動作の快適性を妨げずにこの操作を行うことができる。従来、セルフレジにおいてはユーザがスキャナを覗き込んだ際の安全対策が必ずしも十分ではなかったが、チェックアウトステーション１によれば、人間が覗いたときにのみレーザ発光を停止する有効な安全機構を提供することができるようになる。
【００３３】
また、チェックアウトステーション１は焦電センサ１１を人間検知センサとして用いていたが、チェックアウトステーション１は人間検知センサとして量子型赤外線センサを用いることができる。焦電センサ１１は価格が低く、導入の観点から実用的である点で有用である。焦電センサ１１が出力する信号電圧は減衰により飽和してしまうが、量子型赤外線センサは波形の飽和がなく、検知判断がし易い点で有用である。
【００３４】
また、チェックアウトステーション１は、焦電センサへの赤外線の入射及び遮断を変化させた状態でこの焦電センサを使うといった態様により人間の検知を行うこともできる。焦電センサ１１は信号電圧の変化量だけを出力するため、熱源が止まった状態では出力レベルが減衰するのに対し、赤外線の入射及び遮断を変化させて焦電センサを使用する態様では熱源の検知信号の波形の飽和が生じない。この焦電センサを用いたスキャナを用いることにより、減衰しない信号電圧をもとに検出処理を行えるため、熱源の検知信号を安定して出力することが可能であり、上記の焦電センサ１１を用いて得られた効果と同等かそれ以上の効果を得ることができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
チェックアウトステーション１を含むシステムは簡単に人間の有無を検知できるので有効であるが、焦電センサ１１は受光変化に応じて微分出力するという特性上、動いている熱源にしか反応しないため、頭部をチェックアウトステーション１に近接させたまま、ユーザがそのままじっとしていると焦電センサ１１からの応答がなくなってしまう。このため、装置側から人間がどのような状態であるのかをチェックアウトステーション１が判断できなくなってしまう可能性が有る。スキャナ２のスキャン面を人が覗きながら完全にじっとしているようなことは現実的にはあまり起こりえないと思われるが、そのような状況に対応できるシステムの検討も必要となる。
【００３６】
本発明の第２の実施形態に係るチェックアウト機器は、スキャナ及び焦電センサに加えて、走査空間に物体があるかどうかを検出する反射型の光電センサを設けている。この光電センサは、一例として、走査空間に向けて光を出射する投光部と、走査空間にある物体により反射された反射光を受光する受光部と、投光部が光を出射しているときに受光部における受光レベルを予め設定した閾値と比較して比較結果に基づき物体の有無を検出する検出部とを備えている。走査空間に物体が存在しないと物体による反射光がなくなり、また、走査空間に物体が存在すると光電センサ及び物体間の距離に応じた強度の反射光が受光されることを利用して光電センサは物体の有無を検出するようにしている。
【００３７】
本実施形態に係るチェックアウト機器もチェックアウトステーションに用いられる。安全システムが作動するようにされた実施例について図３以降に説明する。図３に、チェックアウトステーションの読み取り領域と、この読み取り領域の周辺であり頭部が入らないようユーザに立ち入りを避けてもらいたい空間との定義例を示す。図３（ａ）はチェックアウトステーション１３の上面から見た上記の領域及び空間を示す図であり、読み取り領域Ａはチェックアウトステーション１３が読み取り可能な領域ないしは空間を表す。Ｂはユーザ頭部が入ることを避けるべき空間を表す。図３（ｂ）は左側面から見た同領域Ａ及び同空間Ｂを示す図であり、図３（ｃ）は正面から見たこれらの領域Ａ及び空間Ｂを示す図である。これらの図中で同じ符号を有する要素どうしは同じ要素である。チェックアウトステーション１３は縦型であり、ベースハウジング１４上面から垂直に上部ハウジング１５が立設されている。図３（ａ）及び図３（ｂ）の奥側、即ち装置右側に人が立ち、チェックアウトステーション１３に対して商品をかざしたときに、上部ハウジング１５の内部から外部の商品に向かって走査光が出射されるようになっている。
【００３８】
チェックアウトステーション１３は、レーザ光を出力するレーザ光源１６と、このレーザ光を斜め上方及び斜め下方の各方向に分割して窓１７に向けて照射する分割ミラー１８と、商品上のバーコード面からの反射光を受光してこの反射光の光電変換を行う図示しない受光部と、バーコード情報をデコードして商品情報を出力する図示しない商品情報出力部と、図示しない表示器とを備えている。レーザ光源１６への電源は後述する制御部によってオン及びオフの制御を行われるようにされている。
【００３９】
図３に示す装置、領域及び空間の関係に、１つの焦電センサ１９と５つの光電センサ２０とを配置した例を図４に示す。図４に示すこれら以外の要素で上述した符号と同じ符号を持つ要素はそれらと同じ要素を表す。図４（ａ）はチェックアウトステーション１３における１つの焦電センサ１９及び５つの光電センサ２０の配置関係を装置上面から見た図であり、図４（ｂ）は同配置関係を装置左側面から見た図であり、図４（ｃ）は同配置関係を装置正面から見た図である。各光電センサ２０の検知方向は矢印Ｃにより示されている。Ｄは焦電センサ１９の検知可能な空間の略外縁を表す。焦電センサ１９の検知可能な空間の中心軸が、ベースハウジング１４の水平上面に対して略平行から略垂直の間の範囲の値をとる仰角になるように、この焦電センサ１９はチェックアウトステーション１３に配設されている。
【００４０】
上部ハウジング１５には、窓１７を挟んで上下方向に離間した箇所に２個の光電センサ２０が投受光可能な状態で設けられている。ベースハウジング１４の上面部には３つの光電センサ２０が共に投受光可能な状態で設けられている。上部ハウジング１５に設けられた２つの光電センサ２０は、これらの光電センサ２０の投受光ビームの光軸が読み取り領域Ａを横切って略水平方向に延びるように設けられている。ベースハウジング１４に設けられた３つの光電センサ２０は、これらの光電センサ２０の投受光ビームの光軸が読み取り領域Ａを横切って略垂直方向に延びるように設けられている。制御部２１は焦電センサ１９から出力される電圧の変化量と、各光電センサ２０からの出力とに基づいてレーザ光源１６のオン及びオフを制御するものである。制御部２１にはＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭが用いられる。
【００４１】
図４に示すようにチェックアウトステーション１３はその読み取り領域Ａ周辺に立方格子状に光電センサ２０を配置しており、この読み取り空間の周辺部に物があるかどうかを検知できるようにしている。光電センサ２０の格子状配置の間隔は少なくとも２０〜３０ｃｍであり、幼児の頭部が読み取り領域Ａ内に入った場合、必ずどこかの光電センサ２０の光軸にかかるように各光電センサ２０は配置されている。このように立方格子状に光電スイッチ１９を配置することにより、読み取り空間内に挿入された物体のおおよその大きさを制御部２１が推定可能になっている。この第２の実施例でも第１の実施例と同様に読み取り領域空間を監視するように焦電センサ１９が配置されている。
【００４２】
このような構成のチェックアウトステーション１３の傍らにユーザが近づいて、このユーザの頭部がベースハウジング１４の正面、左側面及び右側面のいずれかの面側より読み取り領域Ａに入った場合、各光電センサ２０の投受光と、焦電センサ１９のレーザ光とがこの頭部と交差する。図５及び図６に、チェックアウトステーション１３が読み取り領域Ａに存在する物体が商品であると判定する場合の配置例及び出力例を示す。図５（ａ）は読み取り領域Ａに商品が存在する状況にあるチェックアウトステーション１３を側面から見た図であり、図５（ｂ）は同じ状況のチェックアウトステーション１３を正面から見た図である。図６（ａ）は図５の状況における各光電センサ２０の出力波形の時間推移を示す図である。この例ではｎは５である。図６（ｂ）は図５の状況における焦電センサ１９の出力波形の一例を示す図である。
【００４３】
図５のように価格読み取りを行うための商品が読み取り領域Ａ内に挿入された場合、光電センサ２０のいくつかは反応するが、焦電センサ１９には反応が無いため、制御部２１はレーザ光源１６を発光させてチェックアウトステーション１３は通常の商品の読み取りを行う。
【００４４】
具体的には、チェックアウトステーション１３は、５つの光電センサ２０のうちの出力値がオンである状態の光電センサ２０の個数あるいは位置、及び検知対象物の大きさの対応関係を記憶したメモリを有する。いずれかの光電センサ２０の出力がオン状態であり、且つ焦電センサ１９の出力が予め決められた基準値以下である場合、制御部２１はこのメモリの対応関係に基づき、対象物が例えば米袋など大きいものであるが人の頭ではないと判定する。
【００４５】
図７及び図８に、チェックアウトステーション１３が読み取り領域Ａに存在する物体が人間の頭部であると判定する場合の配置例及び出力例を示す。図７（ａ）は読み取り領域Ａに人間の頭部が存在する状況にあるチェックアウトステーション１３を側面から見た図であり、図７（ｂ）は同じ状況のチェックアウトステーション１３を正面から見た図である。図８（ａ）は図７の状況における各光電センサ２０の出力波形の時間推移を示す図である。図８（ｂ）は図７の状況における焦電センサ１９の出力波形の一例を示す図である。
【００４６】
図７のように人間の頭部が読み取り領域Ａに入った場合、光電スイッチとしての光電センサ２０のいくつかと焦電センサ１９との両方に反応が出る。システム、即ち制御部２１は立方格子状に配置された各光電センサ２０の出力に基づき対象物は大きさがあり且つ焦電センサ１９の出力に基づき対象物が人体の一部であると判断し、頭部が入ったと判定してレーザ発光を一時停止する。頭部が静止していると、焦電センサ１９の出力レベルは減衰し、制御部２１による観測が行えなくなってしまうが、光電センサ２０の出力レベルには変化が無いため、まだ頭部が読み取り領域Ａの中に存在することを検知でき制御部２１はレーザ光源１６の発光を停止し続ける。このように光電センサ２０と焦電センサ１９とが装置に設けられていることにより、頭部が挿入されたこと、及び頭部が静止してずっと領域内に存在していることが検知でき、安全なレーザ発光の停止ができるのである。
【００４７】
具体的には、焦電センサ１９から一旦大きな値が出力された後、この値が揺らぎながら減衰したこと、及びいずれかの光電センサ２０がオン状態であることが検知された場合、子供がチェックアウトステーション１３の上に覆い被さっているということを制御部２１は検出する。
【００４８】
また、図９及び図１０に、チェックアウトステーション１３が読み取り領域Ａに存在する物体が人間の手であると判定する場合の配置例及び出力例を示す。図９（ａ）は読み取り領域Ａに人間の手が挿入された状況にあるチェックアウトステーション１３を側面から見た図であり、図９（ｂ）は同じ状況のチェックアウトステーション１３を正面から見た図である。図１０（ａ）は図９の状況における各光電センサ２０の出力波形の時間推移を示す図である。図１０（ｂ）は図９の状況における焦電センサ１９の出力波形の一例を示す図である。
【００４９】
図９のように手のような部位であり、挿入されても問題の無い部位が読み取り領域Ａに入った場合、制御部２１は焦電センサ１９の出力が小さく、人体の一部であっても頭部ではないという判定を行い、通常の読み取り処理を継続する。
【００５０】
図１１はチェックアウトステーション１３の制御部２１が行う制御のアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。制御部２１がレーザ光源１６の出力を最初に停止させておいたときの例について述べる。ステップＳ１において、制御部２１は、焦電センサ１９と各光電センサ２０との各出力を監視し続けている。ステップＳ２において、制御部２１は、焦電センサ１９の出力とオン状態の光電センサ２０の個数とに基づき、表１の論理を用いて、レーザ発光を行うかどうかについて判定する。
【表１】
2009176105.tif 000003
【００５１】
対象物の大きさを推定するためには、図１２（ａ）に示すように、各光電センサ２０へ物が近づいたときに、オン状態である光電センサ２０の個数がカウントされる。このとき、２個以上の光電センサ２０がオンである場合、制御部２１は、物体の大きさが人間の頭部以上の大きさであるという推定処理を行う。対象物が人間であるかどうかの判断が行われる。図１２（ｂ）に示すように、焦電センサ１９の出力が閾値Ｖｏを超えた場合、制御部２１は物体が人間の頭部であると判断処理する。
【００５２】
オン状態の光電センサ２０の個数が２以上であり、且つ焦電センサ１９の出力が閾値Ｖｏを超えていることを制御部２１が検知した場合、制御部２１はレーザ発光を止めた状態を維持する。図１１では、ステップＳ２からＹｅｓルートを通り、制御部２１はステップＳ１の処理を行う。従ってレーザ発光は行われない。
【００５３】
ステップＳ２において、焦電センサ１９の出力が閾値Ｖｏを超えているがオン状態の光電センサ２０の個数が２より少ない場合、制御部２１は人体の一部がスキャン空間近傍にあるがスキャン空間内ではないと判断し、Ｎｏルートを通り、ステップＳ３において、制御部２１はレーザ発光をオンにする。これにより、チェックアウトステーション１３はスキャン走査が可能な状態にされる。ステップＳ２において、焦電センサ１９の出力が閾値Ｖｏよりも小である場合、オン状態の光電センサ２０の個数にかかわらず、制御部２１は、物体が人間の頭ではないと判断し、Ｎｏルートを通り、レーザ発光をオンにする（ステップＳ３）。
【００５４】
また、レーザ光源１６が最初から発光されている場合、オン状態の光電センサ２０の個数が２以上であり且つ焦電センサ１９の出力が閾値Ｖｏを超えていることが検知された場合、制御部２１はオン状態のレーザ光源１６の発光を止める。
【００５５】
このような安全システムにより、頭部を検出して停止し、必要なときはレーザ発光を続ける安全で効率的なスキャナシステムを実現できる。
【００５６】
またこのようなシステムに連動して警報を発するアラーム機構をチェックアウトステーション１３に設けることは有用である。一定時間以上頭部がスキャナ読み取り領域から退かない場合、システムの側からアラーム音、文字表示、音声による警告を発して、ユーザに移動を促すことが有効になる。図１１の例では、焦電センサ１９の出力が閾値Ｖｏを超えており、且つオン状態の光電センサ２０の個数が２以上であることを制御部２１が検知した場合、制御部２１は警告を表示器に表示させる。また、焦電センサ１９の出力が閾値Ｖｏを超えており、且つオン状態の光電センサ２０の個数が２より少ないことを検知した場合も、制御部２１は警告表示を行う。このような機構をチェックアウトステーション１３に設けることにより、不必要に一人のユーザがレジシステムを占有することを防ぐことができ、セルフレジの稼動の効率を下げないようにすることができる。
【００５７】
チェックアウトステーション１３では、制御部２１が最初は物が入ってきたかどうかを監視しており、光電センサ２０の出力により対象物のおおよその大きさをチェックする。物体のサイズが非常に小さい場合、制御部２１は特に処理を行わない。物体のサイズがある程度の大きさ以上であり、焦電センサ１９にある時間において非常に大きな熱反応を出力し、しかも物体が読み取り領域Ａを抜けた様子がないといった状況が起きた場合、制御部２１は人間の頭が読み取り領域Ａに入っていると判定してレーザ発光を停止する。
【００５８】
換言すれば、チェックアウトステーション１３は、各光電センサ２０の出力の組み合わせと、焦電センサ１９の出力とを組み合わせて使っている。制御部２１は、物の有無をベースハウジング１４及び上部ハウジング１５に各々埋め込まれた光電センサ２０の個別の出力値をチェックすることにより、その光電センサ２０の位置に物があるかどうかを検出している。制御部２１は、５つの光電センサ２０の出力結果により、物体の占める空間の大きさや形状について判定できるようになる。制御部２１は物のサイズを判定し、焦電センサ１９の出力により物が生体であるかどうかを判定している。
【００５９】
すなわち、チェックアウトステーション１３は、主に４つの特徴を有する。
【００６０】
（１）読み取りを行うための走査空間近傍にユーザの存在を検知する人間検知センサとして焦電センサ１９が置かれている。
【００６１】
（２）人間検知センサは走査空間上とこの走査空間とつながる操作者手前側との両方において人間の存在を検知できるよう複数配置されている。
【００６２】
（３）光電センサ２０が読み取り面及びこの読み取り面と直交する面に配置されている。
【００６３】
（４）人間検知センサの出力情報をもとに、商品走査用の光のシャットオフを行なう制御回路または遮蔽機構が設けられている。
【００６４】
また、仮に焦電センサ１９の感度の方向が水平方向であるように焦電センサ１９を設けると、人がチェックアウトステーションの手前に立っているだけの状況までもが検知される。チェックアウトステーション１３では、人が装置の手前に立つことや、装置の傍らを人が通行することの誤検知を防止するため、人がベースハウジング１４の上に被さったときだけ焦電センサ１９が反応するようにこの焦電センサ１９の感度の向きが決められている。焦電センサ１９は、装置の真横の方角についてのこの焦電センサ１９の感度があまり大きくならないように配置されている。
【００６５】
このように、チェックアウトステーション１３によれば、ユーザが商品をチェックアウトステーション１３にかざしている状態では、焦電センサ１９により読み取り領域Ａにある部位は手だけ、商品だけ、あるいは手及び商品であることを検出してレーザ発光をオンにすることができ、また、頭部が読み取り領域Ａに入った場合、レーザ発光を直ちにオフにすることができるようになる。チェックアウトステーション１３によれば、読み取り領域Ａにある物体が手、商品及び頭のうちのいずれかであるかを誤りなく瞬時に判断してレーザ光源１６のオンオフ切り替えを行えるようになる。このチェックアウトステーション１３では、ユーザは通常のチェックアウトの操作を行うことができ、ユーザにとって好ましくない姿勢になった状況だけを検知することができる。例えば幼児がチェックアウトステーション１３の上に覆い被さった状態でじっとしているような場合でも、制御部２１が焦電センサ１９の出力の変化のみならず、オン状態の光電センサ２０の個数を観測するため、幼児などの姿勢を検出可能となって、レーザ光源１６のオンオフ切り替えが瞬時に行われるようになる。
【００６６】
また、ベースハウジング１４の上面の全面に亘って光電センサ２０を配置することによって、チェックアウトステーション１３はより大きい物体を検知することもできる。
【００６７】
また、ベースハウジング１４に設けられている３つの光電センサ２０のうちの、ユーザが操作時に立つ位置に近い側である操作面側に設けられた１つの光電センサ２０と、上部ハウジング１５に近い側に設けられた２つの光電センサ２０とのそれぞれがオフ状態からオン状態に変化する順番を制御部２１が見るようにして、ユーザの装置への立入り方向を検出してもよい。操作面側の光電センサ２０がオン状態であるときに、上部ハウジング１５側の２つの光電センサ２０の状態がオフからオンに変化した場合、制御部２１は人の頭が読み取り領域Ａに入ったと判断する。人間の頭が読み取り領域Ａに入ったときに、頭の位置が、操作面側から上部ハウジング１５側へ向かって移動したことをチェックアウトステーション１３は判定してもよい。すなわち、各光電センサ２０のオフからオンになる状態の変化の順番を見ることによって、チェックアウトステーション１３は頭部の移動方向をも検出できる。チェックアウトの操作時には、人間が装置に向き合う姿勢をとるため、人間の頭部が操作面側すなわち装置の手前側から読み取り領域Ａに入り込むことが考えられる。従って、光電センサ２０の状態変化の順番や位置をモニタする制御を行うことも有効である。
【００６８】
また、チェックアウトステーション１３も、人間検知センサに例えば量子型の赤外線センサを用いることができる。焦電センサ１９は価格が低い点で有用であり、量子型の赤外線センサは波形の減衰による飽和がなく、検知判断がし易い点で有用である。また、チェックアウトステーション１３は、焦電センサ１９を、この焦電センサ１９への赤外線の入射及び遮断が変化するようにした状態で使用してもよく、このようにすれば、検知信号の減衰による飽和が生じないため、焦電センサ１９を用いて得られた効果と同等かそれ以上の効果を得ることができる。
【００６９】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００７０】
上記の各実施形態では、人間検知センサとしての焦電センサの個数は１であったが、各実施形態に係るチェックアウト機器は、焦電センサを複数設けてもよい。ベースハウジングの右側面上方の空間に感度を有する焦電センサ、左側面上方の空間に感度を有する焦電センサ、及び正面上方の空間に感度を有する焦電センサの３つの焦電センサをチェックアウト機器に設けることができる。このようにすれば、チェックアウトステーションの右側面側から頭部が入ってきたこと、あるいは左側面側から頭部が入ってきたこと、あるいは正面方向から頭部が入ってきたことを、チェックアウト機器が識別することができるようにもなる。
【００７１】
上記の各実施形態のチェックアウト機器は、１つの焦電センサの代わりに１つの非接触型の赤外線センサを使うことができるが、各実施形態に係るチェックアウト機器は、複数の赤外線センサを有するサーモグラフィ装置を設け、このサーモグラフィ装置の出力をもとに制御部がレーザ光源のオンオフ制御を行うこともできる。サーモグラフィ装置は、それぞれハウジングの上面に２次元配置された複数の赤外線センサと、これらの赤外線センサからの赤外線を収束する光学系と、視野を走査してこの光学系を介して集束した赤外線の受光量に応じた赤外線像を取得する走査部とを有する。各実施形態に係るチェックアウト機器がサーモグラフィ装置を設けることによっても、このチェックアウト機器は上記の効果と同じ効果を得ることができる。
【００７２】
各実施形態に係るチェックアウト機器と、ビデオカメラを設けたチェックレジとについて述べる。人がスキャナ２のスキャン面を覗き込むといった状況を監視するために、仮にチェックアウトステーションの傍らを撮影するビデオカメラを設置するシステムを構成した場合、そのチェックアウトステーションはレーザ発光のオンオフ切り替えを瞬時に行うことは困難であるといえる。ビデオカメラ等を設置して子供らの頭部が読み取り領域に入ることを検出するためには、画像処理や、撮影画像の解像度の調整を要するが、これらの処理及び調整を行うことは現実的とはいえず、また、コストがかかる。これに対し、チェックアウトステーション１は、非接触型の熱検知センサを設けることにより、製品価格の上昇をもたらさずに安全で効率的なチェックアウト操作を行えるようになる。
【００７３】
上記の第１の実施形態では、制御部１２が走査空間にある人体の部位を判別する際、走査空間にある熱源の大きさと１つの閾値とを比較していたが、本実施形態に係るチェックアウト機器は、複数の閾値を記憶しておき、熱源の大きさがこれらの閾値の範囲のいずれかに当てはまるかを判定することによって、人体の部位を判別してもよい。例えば熱源の大きさが第１の閾値と第２の閾値との間の値である場合、この熱源が人間の手であると判定する処理や、あるいは熱源の大きさが第３の閾値と第４の閾値との間の値である場合、この熱源が人間の頭部であると判定する処理などを、本実施形態に係るチェックアウト機器は行うことができる。
【００７４】
上記の第２の実施形態では、上部ハウジング１５に設けられる各光電センサ２０の位置及び各光電センサ２０どうしの間隔と、ベースハウジング１４に設けられる各光電センサ２０の位置及び各光電センサ２０どうしの間隔とは、検知対象とする頭部の大きさに応じて種々変更可能である。
【００７５】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００７６】
また、上記の各実施形態に係るチェックアウト機器を含むチェックアウトステーションを複数台店舗に設置し、各チェックアウトステーションの間を通信回線により接続し、これらのチェックアウトステーションにＰＯＳ機能を実装してもよい。このレーザ光読み取り装置を、スーパーマーケット、コンビニエンスストア等の商品清算に使われるＰＯＳ用の商品読み取り用のスキャナとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るチェックアウト機器の構成を示す模式図である。
【図２】焦電センサの出力に基づき人体の部位を判断する手法を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るチェックアウト機器の読み取り領域と、この読み取り領域の周辺の空間との定義例を示す図である。
【図４】図３に示す装置、領域及び空間の関係に、１個の焦電センサと複数の光電センサとを配置した状態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るチェックアウト機器に設けられる光電センサ及び焦電センサの配置例を示す図である。
【図６】図５の状況に対応する光電センサ及び焦電センサの出力例を示す図である。
【図７】図５の配置のチェックアウト機器に人間の頭部が入った場合の状況を示す図である。
【図８】図７の状況に対応する光電センサ及び焦電センサの出力例を示す図である。
【図９】図５の配置のチェックアウト機器に人間の手が入った場合の状況を示す図である。
【図１０】図９の状況に対応する光電センサ及び焦電センサの出力例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るチェックアウト機器が行う制御のアルゴリズムを説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートにおいて対象物の大きさを推定する方法と対象物が人間であるかどうかを判断する方法とを説明するための図である。
【図１３】レーザビームスキャナの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１３…チェックアウトステーション（チェックアウト機器）、２…スキャナ、３，１７…窓（走査窓）、４…ハウジング、５…支柱部、６…表示器、７，１６…レーザ光源（光源）、８，１８…ミラー、９…受光部、１０…商品情報出力部、１１，１９…焦電センサ（非接触型の赤外線センサ）、１２，２１…制御部、１４…ベースハウジング、１５…上部ハウジング、２０…光電センサ。
【図１】
2009176105.tif 000004
【図２】
2009176105.tif 000005
【図３】
2009176105.tif 000006
【図４】
2009176105.tif 000007
【図５】
2009176105.tif 000008
【図６】
2009176105.tif 000009
【図７】
2009176105.tif 000010
【図８】
2009176105.tif 000011
【図９】
2009176105.tif 000012
【図１０】
2009176105.tif 000013
【図１１】
2009176105.tif 000014
【図１２】
2009176105.tif 000015
【図１３】
2009176105.tif 000016