JPH0415892A - 個別データ識別装置 - 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〉 本発明は、一般にＩＤ（個別認識）カードと称せられる
識別カードとこの識別カードが有する固有のデータを読
み取るカード読取装置とからなり、成る部屋への入退出
を管理する目的で特定の個人を識別するためや、工場の
生産ラインに流れる加工品を識別するために用いられる
個別データ識別装置に関するものである。

〈従来の技術〉 この種の従来の個別データ識別装置における識別カード
としては、ＩＣカード、電波式カードおよび先代カード
等が一般に用いられている。ＩＣカードは、機密保持の
ための情報コード信号を記憶したＩＣを内蔵し、自体の
電極を通じてカード読取装置に接続すると、カード読取
装置からの読み出し入力に応答して情報コード信号を出
力するようになっている。

また、電波式カードおよび先代カードは、何れも原理的
にはＩＣカードとほぼ同様で、カード読取装置から発せ
られる電波または光に反応して固有の識別コード信号を
示す電波または光をカード読取装置に返送するようにな
っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 然し乍ら、ＩＣカードは、カードに磁気情報が印刷され
て主にキャッシュカード等に用いられる磁気カードに比
較して、蓄積情報量が多く、外乱ノイズの影響が少なく
、形状が小型である特長を有する反面、カード読取装置
に電極を通じて電気的接続する接触式であるため、その
操作に手間がかかり、また、携帯時における電極の保護
機構を必要とし、更に防水機能を具備させるのが困難で
あることから取り扱いに注意を要する等の欠点があり、
信顛性の低いものである。

一方、電波式カードは、非接触式であって衣服や壁越し
に識別コードを検知できるので、操作に手間がかからず
、無電極構成とすることもできる利点を有するが、他へ
の電波障害の悪影響があり、他の機器との干渉が起こっ
たり、隣室においても識別コードを検知してしまう問題
がある。また、電池をカードの電源として用いた場合に
は、消費電力が大きいので電池が短期間に消耗して頻繁
に交換しなければならず、これを回避しようとすれば容
量の大きい電池を必要とし、カード自体が大型化する。

更に、先代カードは、電波式と同様に非接触式であって
、電波式のような他への影響が少く、且つ他の機器との
干渉がなく、指向性が強いことからエリアを限定できる
長所を有するが、カード自体に送受信機能を具備させる
必要があることと、それに伴い電力消費が大きいために
容量の大きな電池電源を備える必要があることとにより
、比較的大型で且つ重量も大きなものになっており、然
も電池の消耗が激しいことによりランニングコストが高
くつく問題がある。

そこで、本出願人は、前述の各識別カードの種々の欠点
を悉く解消した識別カードを案出して平成１年７月７日
付で出願（特願平１−１７６０２０号）している。この
識別カードは、光を透過させる表面プレートの内面側に
液晶シャッタを、且つこの液晶シャッタの後面側に光反
射板をそれぞれ配設し、メモリに記憶した固有データに
基づいて制御部により液晶シャッタをオン・オフ駆動す
るようにしたものであり、液晶シャッタのオン・オフに
よる固有データをカード読取装置により光学的に読み取
られるようになっている。

この識別カードは、非接触式であって自体から光や電波
等を一切発しないので長寿命で高い倍額性を有し、固有
データ発注用の液晶シャッタは極めて消費電力が小さい
ので固有データを常時発生させる構成とできることから
、カード読取装置からの読み出し作用に応答する起動ス
イッチ類を一切必要とせず、光学的読取手段で読み取る
ので他への干渉や影響が全くない顕著な効果がある。

ところが、光学的カード読取装置において、識別カード
からの反射光とそれの背景からの反射光とを区別するの
が困難で、このＳ／Ｎ比を向上させることが課題として
残存している。例えば、人体の衣服の細部分にネームプ
レートとして常時取り付ける入退出管理用の個人識別カ
ードとして用いた場合、識別カードの光反射板で反射さ
れ且つ液晶シャッタで変調される反射光による個別デー
タの検知信号と、識別カードの周囲の衣服表面からの反
射光によるノイズとを正確に区別するのが困難である。

これを防止するために、カード読取装置からの投光の投
射範囲を識別カードのみに当たるよう限定することが考
えられるが、そうすれば、識別カードの位置が少しずれ
ただけで個別データを読み取れなくなる。このような問
題を解消しさえすれば、前述のような極めて顕著な効果
を備えた個別データ識別装置を提供できる筈である。

本発明は、このような点に留意してなされたものであり
、個別データに基づいて液晶シャッタをオン・オフ駆動
する識別カードと、この識別カードの個別データを光学
的に正確に読み取れるカード読取装置とを備えた個別デ
ータ識別装置を提供することを技術的課題とするもので
ある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記した課題を達成するための技術的手段と
して、個別データ識別装置を以下のように構成した。即
ち、自体に固有のデータを有する識別カードと、この識
別カードのデータを読み取るカード読取装置とからなる
個別データ識別装置において、前記識別カードに、光入
射側に位置する液晶シャッタと、入射偏光と直交した偏
光成分を反射する回帰反射板と、固有データを記憶する
メモリと、この固有データに基づいて前記液晶シャッタ
をオン・オフ駆動する制御部とを具備し、前記カード読
取装置を、直線偏光を出射する投光部と、この投光部か
らの出射偏光に対し偏光方向が直交する偏光フィルタ板
を光入射側に備えた受光部と、この受光部による受光信
号を判別する信号処理部とを有する光学読取構成とした
ことを特徴として構成されている。

〈作用〉 カード読取装置の投光部から出射された読み取り用偏光
が識別カードに入射すると、固有データに基づいて駆動
されている液晶シャッタが開状態時のみ偏光が液晶シャ
ッタを透過し且つ回帰反射板により入射偏光と直交した
偏光成分の約半分がカード読取装置に向は反射され、こ
の反射偏光のみが、投光部の出射偏光に対し偏光方向が
直交する偏光フィルタ板を通じて受光部で光電変換され
、識別カードの周辺等で反射した他の偏光は、偏光方向
が変化しないので、受光側の偏光フィルタ板で阻止され
て受光部に入射することがなく、ノイズは発生しない。

従って、カード読取装置において液晶シャッタのオン・
オフによる固有データを正確に読み取れる。

この識別カードは、自体から光等を一切発しない簡単な
構成であるため、長寿命で高い信転性を有し、また、電
力消費の極めて小さい液晶シャッタの駆動を利用して固
有データを発生させるので電池の消耗が少く、そのため
固有データを常時発生させる構成とすることができ、カ
ード読取装置からの指令により起動する特別な起動機構
が不要であり、装置を軽量小型化できる。更に、光学的
手段で固有データが読み取られるようになっているので
、他への干渉や悪影響がなく、防水手段を施して水中で
使用することもできる。

一方、カード読取装置の２種の偏光フィルタ板と識別カ
ードの回帰反射板との組み合わせにより、ノイズを除去
して識別カードの固有データのみを正確に読み取れるの
で、識別カードの前述の種々の長所を最大限に活かすこ
とができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第１図は入退出管理用に適用した場合の本発明の一実施
例のブロック構成図で、識別カードＩＤＩは、表面プレ
ート１と後部プレート（図示せず）との間に、偏光フィ
ルタ２と液晶板３が重ね合わされてなる液晶シャッタ４
、回帰反射板５、ワンチップマイクロコンピュータ６を
搭載し且つ液晶駆動回路７を設けたプリント基板（図示
せず）をそれぞれ前方から配置介在するとともに、相互
に重合固定されてなる。

表面プレート１は、赤外線に対し透明なアクリル成形品
であって可視光カントフィルタとして機能し、表面に個
人の会社名、職名および氏名等がシルク印刷により形成
されていることにより、通常時はネームプレートとして
も機能する。

液晶シャッタ４を構成する液晶板３は、プリント基板の
マイクロコンピュータ６および液晶駆動回路７に接続さ
れている。回帰反射板５は、直線偏光を入射させると、
反射光は楕円偏光または円偏光となり、入射偏光と直交
した偏光成分が約半分反射する。尚、後部プレートの内
側の収納部に、電源となる組型リチュウム電池（図示せ
ず）がマイクロコンピュータ６および液晶板３に給電で
きるよう接続状態で収納されており、この後部プレート
の外側面には、衣服のポケット部等に取り付けるための
安全ピンまたはクリンプを具備している。

一方、カード読取装置１０は、投光系回路部と受光系回
路部とからなり、投光系回路部は、信号発生器１０１か
ら例えば１０ｋＨｚのクロック信号を発生し、このクロ
ック信号に基づいて発光素子駆動回路１０２により赤外
線発光ダイオードからなる投光部１０３が発光制御され
、投光部１０３からは第２図（ａｌに示すような１Ｏｋ
ｆ（ｚの変調光が投光レンズ１０４を通じ投光側偏光フ
ィルタ板１０５により直線偏光として出射される。

また、受光系回路部は、投光側偏光フィルタ板１０５に
対し偏光方向が直交する受光側偏光フィルタ板１０６が
受光口に配設され、投光部１０３からの投射光の反射光
が受光側偏光フィルタ板１０６および集光レンズ１０７
を通じてフォトトランジスタからなる受光部１０８で光
電変換された後に、増幅回路１０９で増幅され、この受
信信号が検波回路１）０により信号発生器１０１からの
クロック信号に同期して検波されることにより、識別カ
ードＩＤＩの固有データであるＩＤコード信号に変換さ
れ、ｃｐｕからなる信号処理回路１）１において、前述
のＩＤコード信号がメモリ１）２に記憶されている全て
の識別カードＩＤＩの各ＩＤコードのなかに同一のもの
が存在するか否かの参照が行われるようになっている。

次に前記実施例の作用について説明する。いま、入退出
管理システムに適用する場合、カード読取装置１０を、
入退出者を管理する必要のある特定の部屋、例えばコン
ピユータ室のドアーの近傍の壁面に埋設する。また、こ
のカード読取装置１０の起動用スイッチとして、赤外線
受動形人体検知器がドアーの上部に設置されているもの
とする。

識別カードＩＤ１のマイクロコンピュータ６のメモリ（
ＲＯＭ）には、例えば第１図に示すようなパルス幅の大
きな３個のパルスとパルス幅の小さな３個のパルスとを
組み合わせてなるカード固有のＩＤコードが予め記憶さ
れており、マイクロコンピュータ６は、電池から給電さ
れて常時ＩＤコード信号を発生するとともに、液晶シャ
ッタ駆動回路７を通じＩＤコードに基づいて液晶シャッ
タ４をオン・オフしている。この時、可視光カットフィ
ルタとして機能する表面プレート１により、前述の液晶
シャッタ４のオン・オフ状態、つまりＩＤコードは外部
から視認できないようになっている。

そして、この識別カードＩＤＩは、クリップ等によりコ
ンピユータ室への入室許可者の衣服の胸ポケツト部位に
取り付けられ、通常時には表面プレート１に記された個
人名等によりネームプレートとして使用される。

この入室許可者がコンピユータ室に近づくと、先ずドア
ーの上部の人体検知器が、入室許可者から放射する遠赤
外線の検知により入室許可者を検出して人体検出信号を
出力し、この人体検出信号によりカード読取装置１０の
信号発生器１０１が起動し、投光部１０３からは、第２
図（ａｌに示すような１０ｋＨｚの変調光が発光出力さ
れ、且つ投光レンズ１０４を通じ投光側偏光フィルタ板
１０５により直線偏光として出射される。

この出射された変調光が、コンピユータ室に近づいた入
室許可者の胸ポケツト部に付いている識別カードＩＤＩ
に投射され、この変調光は、ＩＤコードに基づいて液晶
シャッタ４が開状態となった時のみ液晶シャッタ４を透
過し、且つ回帰反射板５により入射偏光と直交した偏光
成分が約半分反射される。この反射光が受光側偏光フィ
ルタ板１０６および集光レンズ１０７を通じて受光部１
０８で光電変換される。ここで、受光側偏光フィルタ板
１０６の偏光方向が投光側偏光板１０５に対し９０°異
なるので、投光側偏光フィルタ板１０５を通じて出射さ
れ且つ回帰反射板５で反射した偏光のみが受光され、他
の例えば衣服等で反射した偏光は偏光方向が変化しない
ために受光部１０８に受光されることはない。従って、
ノイズを除去した第２図（ｂｌに示すような受信信号を
得る。同図（ｂ）のＴ。Ｎが液晶シャッタ４のオン期間
で且つＴ。ＦＦがオフ期間である。また、この受信信号
は、１ＯｋＨｚの変調光と例えば１００ＨｚのＩＤコー
ドとによる２重変調光であるため、外乱光等の影響をも
除去できる。この受信信号が検波回路１）０により信号
発生器１０１からのクロック信号に同期して検波されて
ＩＤコード信号に変換され、このＩＤコード信号が、信
号処理回路１）１においてメモリ１）２に記憶されてい
る全ての識別カードの各ＩＤコードと参照され、受信信
号により得られたＩＤコード信号がメモリ１）２に登録
されたものである場合には、信号処理回路１）１から信
号出力されてドアーの施錠が解除され、コンピユータ室
への入室が可能となる。

第３図および第４図は、工場の加工ラインにおける加工
品の識別用に通用した場合の本発明の他の実施例を示す
。第３図において、第１図と同−若しくは同等のものに
は同一の符号を付してその説明を省略する。そして、こ
の実施例の識別カードＩＤ２が前記実施例の識別カード
ＩＤＩと相違する点は、マイクロコンピュータ６に読み
書き可能なメモリ（ＲＡＭ）を備えてそのメモリにＩＤ
コード信号を記憶するようにしたことと、第４図に示す
ように隅部に書き換え信号受信用のフォトトランジスタ
からなる受光素子８および集光レンズ９を具備させた構
成のみであり、それに伴ってカード読取装置１）の構成
が若干異なる。

次に、この実施例の作用について第４図および第５図を
参照しながら説明する。第４図に示すように識別カード
ＩＤ２を加工品１２に貼着して、この各加工品１２をベ
ルトコンベア１３に載せて加工ラインに流す。この時、
識別カードｒＤ２において、メモリに記憶されたＩＤコ
ード信号に基づいて液晶シャッタ４が常時オン・オフ制
御されており、受光素子８に光信号が入射しない限り液
晶シャッタ４のオン・オフによるＩＤコードの発生を常
時継続する（ステップＳｌ）。

加工品１２が加工機１４に対向する加工位置まで移動さ
れて停止されると、加工機１４に対設されたカード読取
装置１）からの変調された偏光が識別カードｒＤ２に投
射され、前述と同様にして識別カードＩＤ２のメモリに
記憶された加工手順を示すＩＤコード信号を液晶シャッ
タ４のオン・オフにより光学的に読み取り、この読み取
った信号に基づいてカード読取装置１）から加工機１４
に加工指示が与えられ、この加工指示に基づいて加工機
１４が加工品１２に加工を施す。この場合も前述の実施
例と同様に、液晶シャッタ４を透過して回帰反射板５に
入射した偏光と直交した偏光成分が約半分反射され、こ
の偏光方向が９０°異なる反射偏光のみが、投光側偏光
フィルタ板１０５に対、し偏光方向が９０°異なる受光
側偏光フィルタ板１０６を通じて受光され、加工品１２
で反射した偏光は偏光方向が変化しないために受光部１
０８に受光されることはない。

その加工が終了すると、加工機１４からカード読取装置
１）に対し加工終了信号が送られ、各加工データを管理
する中央処理制御装置１）４がら新たなデータをマイク
ロコンピュータらなる信号処理回路１）３に対し送出さ
れ、信号処理回路１）３が、そのデータに基づいて発光
素子駆動回路１０２を介して投光部１０３を発光制御し
、投光部１０３から書き換え用データが電光変換されて
出射され、この光信号が識別カードＩＤ２の集光レンズ
９を介し受光素子８で光電変換されて受信されると、ス
テツ７”Ｓ２によりＹＥＳと判断されて次にその受信信
号が新たに書き換える信号であるが否かをマイクロコン
ピュータ６で判別され（ステップＳ３）、若しも書き換
え用の信号でない場合には前述と同様に動作してメモリ
に記憶のＩＤコードによる液晶シャッタ４のオン・オフ
が継続されるが１、書き換え用の信号である場合には、
この信号がマイクロコンピュータ６のメモリに新たに記
憶されてＩＤコードの書き換えが行なわれる（ステップ
Ｓ４）。

このようにして、加工品１２に対する加工、検査、調整
等に関するデータが識別カードＩＤ２に蓄積されていく
ので、各加工品１２の個別データを必要に応じて何時で
も取り出すことができ、加工品１２０個別管理を極めて
容品に行なうことができる。

また、第６図は前記第２の実施例における他の制御手段
を示し、ＩＤコードの発生を、カード読取装置等の外部
からの起動信号の入力時のみ行わせるようにして更に節
電効果を得られるようにしたものである。通常時は液晶
シャッタ４のオン・オフ駆動によるＩＤコードの発生を
停止しながら受光素子８に光信号が入力したか否かを常
時監視（ステップＳ５）シており、カード読取装置１）
に対向停止することにより該カード読取装置１）から起
動信号が出射されると、これが受光素子８で受光される
ことによりステップＳ７でＹＥＳと判断され、記憶され
ているＩＤコードに基づいて液晶シャッタ４の駆動が開
始されてＩＤコードを発生する（ステップＳ８）。この
ＩＤコードの発生が所定時間だけ継続されるのを待って
（ステップ５９）ＩＤコードの発生を停止させる（ステ
ップ５１））。

そして、前述の１０コードによる加工が終了してカード
読取装置１）から書き換え用の光信号が出射されると、
これを受光素子８で受光し、且つＩＤコードの書き換え
用信号であると判別されると（ステップＳ６）、その書
き換え用信号によりメモリのＩＤコードが書き換え（ス
テップ５１０）られた後に同様の動作を繰り返す。

尚、本発明は前記説明並びに図面の内容にのみ限定され
るものではなく、請求の範囲を逸脱しない限り種々の変
形例をも包含し得る。例えば、電源として電池を用いる
場合について説明したが、極めて消費電力の小さい液晶
シャッタを駆動させるので、表面に太陽電池を埋め込ん
で電源とすることもできる。

また、カード読取装置１）において投光部１０３と投光
側偏光フィルタ板１０５とにより直線偏光を出射させる
ようにしたが、レーザ光を出射するようにすれば、投光
側偏光フィルタ板１０５は不要となる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明の個別データ識別装置によれば、識
別カードは、自体から光、電波或いは音等を一切発しな
い簡単な構成としたので、長寿命で高い信軌性を有し、
また、電力消費の極めて小さい液晶シャッタの駆動を利
用して固有データを発生させるので電池の消耗が少く、
そのため固有データを常時発生させる構成とすることが
できるので、カード判別装置からの指令により起動する
特別な起動機構が不要であり、装置を軽量小型化できる
。更に、光学的手段で固有データが読み取られるように
なっているので、他への干渉や悪影響がなく、防水手段
を施して水中で使用することもできる。

しかも、カード読取装置から出射する直線偏光と、受光
側に設けた出射偏光に対し偏光方向が直交する偏光フィ
ルタ板と、識別カードの回褐反射板との組み合わせによ
り、識別カードの固有データによる反射偏光以外の反射
偏光の受光を確実に阻止できるので、ノイズを除去して
固有データのみを正確に読み取ることができ、識別カー
ドの前述の種々の顕著な効果を最大限に活かすことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図は
そのカード光学読取装置の発信信号と受信信号の各波形
図、 第３図は本発明の他の実施例のブロック構成間、第４図
はその使用状態を示す斜視図、 第５図はその制御手段のフローチャート、第６図はその
他の制御手段のフローチャートである。 １）１．１）３・・・信号処理回路（信号処理部）ＩＤ
Ｉ、ＩＤ２・・・識別カード ４・・・液晶シャッタ ５・・・回帰反射板 ６・・・マイクロコンピュータ（制御部）１）・・・カ
ード読取装置 ３・・・投光部 ５・・・投光側偏光フィルタ板 ６・・・受光側偏光フィルタ板 ８・・・受光部 特　許　出　願　人　　オプテンクス株式会社代　　　
理　　　人　　弁理士　西　１）　新第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自体に固有のデータを有する識別カードと、この
   識別カードのデータを読み取るカード読取装置とからな
   る個別データ識別装置において、前記識別カードに、光
   入射側に位置する液晶シャッタと、入射偏光と直交した
   偏光成分を反射する回帰反射板と、固有データを記憶す
   るメモリと、この固有データに基づいて前記液晶シャッ
   タをオン・オフ駆動する制御部とを具備し、前記カード
   読取装置を、直線偏光を出射する投光部と、この投光部
   からの出射偏光に対し偏光方向が直交する偏光フイルタ
   板を光入射側に備えた受光部と、この受光部による受光
   信号を判別する信号処理部とを有する光学読取構成とし
   たことを特徴とする個別データ識別装置。