JP4475219B2 - 携帯型情報読取端末 - Google Patents

Description

本発明は、外部装置と無線通信を行なう無線通信手段を備えた携帯型情報読取端末に関する。

従来、物流（ロジスティクス）における商品管理方法の一つとして、各商品の搬入・搬出・仕分け・在庫管理・社内移動・売上発生時点等において、あらかじめ商品・値札・カード・外箱等に記載又は貼付されているバーコード等の情報コードを、光学情報読取装置を用いて読み取り、その情報をホスト装置に入力し、入力した情報を解析してホスト装置内に構築されたデータベースを逐次更新することにより、商品管理を効率的に行う技術が実用化されている。このようにバーコード等の情報コードを利用した商品管理方法によれば、情報コードとして記録された商品情報を、光学情報読取装置を介して瞬時にかつ正確に読み取ってホスト装置に入力することができるので、入力作業時間の短縮や、入力作業の軽減、誤入力の低減等を図ることができる。

また、当初、ホスト装置等にケーブルを介して接続された単なる入力装置であった光学情報読取装置は、小型化・軽量化・高機能化が進むことによって、自由に持ち運びが可能な単体の装置として構成されるようになってきた。つまり、読み取った情報コードを装置内に一旦蓄積しておき、その後、ホスト装置へまとめて無線通信により出力可能に構成することによって、ケーブルを介してホスト装置に接続されない形態のものが用いられるようになったのである。このような装置によれば、ホスト装置から離れた任意の場所で読み取りが行えるので、作業性の大幅な向上を図ることができる。
特開平１０−３０１６６８号公報

ところで、このように近年の光学情報読取装置の機能が複雑化、高度化した結果、１枚の基板で全ての処理を実行することが困難となることから、複数の基板に機能を分割することが行なわれているものの、基板間をケーブルで接続しなければならず、基板の枚数が多くなると、基板の配置が困難となる。

このような問題を解決するために、特許文献１では、携帯情報端末装置の機能を複数のカード（メイン基板と所定の機能に特化した機能基板）に分散し、それらのカード間を光通信で通信することによりカードの配置の自由化を高めることを提案している。
しかしながら、メイン基板に、ホスト装置と通信するための無線通信機能に加えて機能基板と通信するための光通信機能を新たに搭載することは、メイン基板の構成が複雑化してしまい、メイン基板の小形化という要請に反するものである。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、外部装置と無線通信する機能を備えたメイン基板が他の機能基板とも通信することが可能となる構成を、簡単な構成で且つ小形に実現することができる携帯型情報読取端末を提供することにある。

請求項１の発明によれば、メイン基板に搭載された第１の無線通信手段により外部装置と通信することができる。ここで、制御手段は、機能基板と通信する必要が生じたときは、第１の無線通信手段により機能基板の第２の無線通信手段と通信する。従って、基板の配置の自由化を高めながら、特別な手段を設けることなく機能基板と通信することができるので、構成の簡単化を図ることができる。

また、機能基板の第２の無線通信手段と通信する場合は、外部装置と通信する場合と比較して小出力でするので、省電力を図ることができると共に外部への影響を防止できる。
請求項２の発明によれば、第２の無線通信手段のアンテナとして、回路パターンの一部となる銅箔パターンを利用して形成するようにしたので、アンテナの構成を簡単化することができる。

請求項３の発明によれば、入力操作を行なうためのキーボード用の機能基板の配置の自由化を高めることができる。
請求項４の発明によれば、出力用の表示器用の機能基板の配置の自由化を高めることができる。

請求項５の発明によれば、本発明をBluetoothの通信機能を備えた携帯型情報読取端末に適用することができる。
請求項６の発明によれば、本発明をＲＦＩＤの通信機能を備えた携帯型情報読取端末に適用することができる。

以下、本発明を携帯型コードリーダに適用した一実施例について図面を参照して説明する。
図１は、携帯型コードリーダの構成を概略的に示すブロック図である。この図１において、携帯型コードリーダ（携帯型情報読取端末に相当）１内には、メイン基板２、キーボード基板（機能基板に相当）３、表示基板（機能基板に相当）４が配置されており、これらの基板は、後述するように互いにBluetooth（登録商標）でデータ通信するようになっている。

メイン基板２は、制御回路（制御手段に相当）５、光学情報読取回路６、無線モジュール７を構成するBluetooth通信回路（第１の無線通信手段に相当）８、チップアンテナ９及びパターンアンテナ１０、電源回路１１、二次電池１２から構成されている。パターンアンテナ１０は、回路パターンの一部として銅箔パターンを利用して形成されている。Bluetooth通信回路８は、マスタに設定されていると共に、使用するアンテナを切替回路１３によりチップアンテナ９とパターンアンテナ１０との何れかに切替可能となっている。これらの切替回路１３、チップアンテナ９、パターンアンテナ１０から出力切替手段が構成されている。パターンアンテナ１０のゲインは、その特性上、チップアンテナ９のゲインよりも小さくなっている。

キーボード基板３は、キーボード１４、キーボードデコード回路１５、Bluetooth通信回路（第２の無線通信手段に相当）１６、パターンアンテナ１７を備えて構成されている。Bluetooth通信回路１６は、スレーブに設定されている。
表示基板４は、表示装置（入力手段に相当）１８、表示制御回路１９、Bluetooth通信回路２０、パターンアンテナ２１から構成されている。Bluetooth通信回路（第２の無線通信手段に相当）２０は、スレーブに設定されている。

メイン基板２の制御回路５は、キーボード基板３のキーボードデコード回路１５からBluetooth通信にて送られてきたキーボード情報に基づいてコードの読取りが指示されたと判断したときは、照明用ＬＥＤ２２を点灯した状態で、光学情報読取回路６によるＣＣＤ２３からの光学情報を読取ったり、外部機器とのBluetooth通信など必要な処理を実施したりする。また、メイン基板２の制御回路５は、表示装置１８の表示内容の更新にあたり、表示基板４の表示制御回路１９に対してBluetooth通信にて必要な情報を送る。

光学情報読取回路６は、商品のバーコードを読取り、内部に蓄積されたバーコード−価格対比表を使用して売上を求めて売上伝票を図示しない外部装置としてのプリンタに発行させる。このプリンタとの通信にBluetoothを用いている。
キーボード基板３及び表示基板４のパターンアンテナ１０は、メイン基板２のチップアンテナ９またはパターンアンテナ１０との間でBluetooth無線による通信が可能となっている。

図２は、メイン基板２、キーボード基板３、表示基板４を概略的に示す斜視図である。この図２において、各基板２〜４の裏面（電子部品の実装面の反対面）にはBluetooth通信回路８，１６，２０がそれぞれ搭載されていると共に、当該Bluetooth通信回路８，１６，２０と接続されたパターンアンテナ１０，１５，２１が回路パターンでそれぞれ形成されている。また、メイン基板２には、Bluetooth通信回路８と接続されたチップアンテナ９が実装されている。

ここで、メイン基板２、キーボード基板３、表示基板４の各Bluetooth通信回路８，１６，２０には、通信相手を特定するために以下の通信設定情報が設定されている。
（１）接続対象機器のBluetoothデバイス名
（２）接続対象機器のBluetoothアドレス名
メイン基板２、キーボード基板３、表示基板４にはピンコネクタ２４が実装されており、それらの基板２〜４が有する電源端子間はピンコネクタ２４に接続されたケーブル２５で接続されている。これにより、メイン基板２の電源回路１１から他の基板３，４に給電可能となっている（図１参照）。

次に上記構成の作用について説明する。
図３は、メイン基板２の制御回路５による起動処理を示している。この図３において、携帯型コードリーダ１の電源をオンすると、メイン基板２、キーボード基板３、表示基板４がそれぞれ起動処理を実行する。

図３は、メイン基板２の起動処理を示すフローチャートである。この図３に示すように、メイン基板２の制御回路５は、無線モジュール７のアンテナをゲインの低いパターンアンテナ１０に設定してから（Ｓ１）、Bluetooth無線の相手局を表示基板４に設定すると共に（Ｓ２）、表示基板４に表示データを送信する(Ｓ３)。これにより、表示基板４に対してBluetoothにより表示データが送信されるので、表示基板４の表示装置１８には初期画面が表示される。

次に、Bluetooth無線の相手局をキーボード基板３に設定し（Ｓ４)、キーボード操作があるまで待機する（Ｓ５）。
ユーザによりキーボード操作が行われると（Ｓ５：ＹＥＳ）、その内容を確認し（Ｓ６）、バーコード読取以外の処理を指示するものである場合には（Ｓ６：ＮＯ）、その内容に基づいた処理を実施し（Ｓ１３）、再びキーボード操作待機状態となる（Ｓ５）。ユーザによりバーコード読取処理の指示が行なわれたことを確認した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、商品のバーコード読取を行ってから（Ｓ７）、無線の相手局を表示基板４に設定し（Ｓ８）、読取データおよび売上データを表示基板４に送信する（Ｓ９）。これにより、表示装置１８には、読取データおよび売上データが表示される。

次に、無線の相手局をキーボード基板３に設定し（Ｓ１０）、キーボード操作を待つ（Ｓ１１）。ユーザによりキーボード操作が行われたことを確認した場合に（Ｓ１１：ＹＥＳ）、データプリント以外の操作であったときは（Ｓ１２：ＮＯ）、追加読取としてステップＳ７に戻る。ユーザによりデータプリントの指示が行なわれたことを確認した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、アンテナをゲインの高いチップアンテナ９に設定し（Ｓ１４）、相手局をプリンタに設定した上で（Ｓ１５）、プリンタに売上データを送信する（Ｓ１６）。この場合、この売上データはブロック単位で送信され、ブロック送信ごとに送信データが終了したかどうかの確認を行うようになっている（Ｓ１７）。送信データが終了していない場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、キーボード確認のための規定のインターバル(たとえば０．１秒)になったかどうかを確認し（Ｓ１８）、インターバルに達していない場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、ステップＳ１６に戻って次のブロックを送信する。

規定のインターバルに達した場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、アンテナをゲインの低いパターンアンテナ１０に設定すると共に（Ｓ１９）、無線の相手局をキーボード基板３に設定してから（Ｓ２０）、キーボード操作があったかどうかの確認を行う（Ｓ２１）。キーボード操作が確認されなかった場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、ステップＳ１４に戻ってプリンタへの売上データの送信を継続する。キーボード操作が行われたことを確認した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、その内容を確認し（Ｓ２２）、プリンタへの送信を停止するものでない場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、その内容に基づいた処理を実施してから（Ｓ２６）、ステップＳ１４に戻る。プリンタへの送信停止の指示を受けた場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、アンテナをゲインの高いチップアンテナ９に設定すると共に（Ｓ２３）、無線の相手局をプリンタに設定し（Ｓ２４）、プリンタの紙送りなどのプリンタ終了処理を行い（Ｓ２５）、ステップＳ１に戻る。ステップＳ１７にて送信データ終了であった場合にも、「ＹＥＳ」と判断してステップＳ２５の処理に移行する。
以上の動作により、メイン基板２は、キーボード基板３及び表示基板４との間でBluetooth通信により入力データまたは出力データの入出力が行なわれる。

このような実施例によれば、メイン基板２が有するBluetooth通信機能を利用して他の機能基板であるキーボード基板３及び表示基板４とBluetooth通信によりデータの入出力を行なうようにしたので、複数の基板間を光通信によりデータ通信を実行する構成のものと違って、メイン基板２の構成が複雑化することなく実施することができる。

また、メイン基板２が外部装置であるプリンタと通信するときは大出力で行ない、携帯型コードリーダ１内部のキーボード基板３または表示基板４と通信するときは小出力で行なうようにしたので、Bluetoothによる通信が他のBluetooth通信の障害となってしまうことを防止できる。

さらに、このようにBluetooth通信の出力を切替える手段として、チップアンテナ９とパターンアンテナ１０とを切替えるようにしたので、ソフトにより一つのアンテナのゲインを切替える構成のものと違って、ソフトが複雑化することなく容易に実施することができる。

しかも、Bluetooth通信による情報伝達は無線によるものであるので、機能基板を任意の位置へ実装することが可能であり、形状への制約が無く、電源用のピンコネクタ２４の接続だけですむ。また、メイン基板２のアンテナのうち外部機器であるプリンタとの通信用として、ゲインの高いチップアンテナ９を使用するが、キーボード基板３及び表示基板４のアンテナはゲインが低くてもよいことから、パターンアンテナ１０を使用することによってコストを抑制することができる。

本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
メイン基板に搭載されているパターンアンテナ１０を省略し、チップアンテナ９に対する出力を切替えるようにしてもよいし、チップアンテナ９を省略し、パターンアンテナ１０に対する出力を切替えるようにしてもよい。
無線通信手段としてBluetooth通信回路に代えて、メイン基板の外部との通信方法がＲＦＩＤの場合は、メイン基板をＲＦＩＤ親局に設定し、機能基板にＲＦＩＤ子局に設定し、それらの間でＲＦＩＤタグ通信を行なうようにしてもよい。

本発明の一実施例における携帯型コードリーダの電気的構成を示すブロック図 メイン基板、表示基板、キーボード基板を示す斜視図 メイン基板の起動処理を示すフローチャート（その１） メイン基板の起動処理を示すフローチャート（その２）

符号の説明

図面中、１は携帯型コードリーダ（携帯型情報読取端末）、２はメイン基板、３はキーボード基板（機能基板）、４は表示基板（機能基板）、８はBluetooth通信回路（第１の無線通信手段）、９はチップアンテナ（出力切替手段）、１０はパターンアンテナ（出力切替手段）、１３は切替回路（出力切替手段）、１６はBluetooth通信回路（第２の無線通信手段）、２０はBluetooth通信回路（第２の無線通信手段）である。

Claims (6)

1. 外部装置と無線通信を行なう第１の無線通信手段を備えた携帯型情報読取端末であって、
   前記第１の無線通信手段を含む端末全体の動作を制御する制御手段を有したメイン基板と、
   前記制御手段に対してデータを出力する出力手段または前記制御手段が出力したデータを入力する入力手段などの所定の機能を有すると共に第２の無線通信手段を有した複数の機能基板とを備え、
   前記第１の無線通信手段は、ゲインの小さなパターンアンテナ及びゲインの大きなチップアンテナと、通信出力を小出力にする場合には前記パターンアンテナを選択し、大出力にする場合には前記チップアンテナを選択する出力切替手段とを備えて構成され、
   前記制御手段は、前記第１の無線手段を通じて前記複数の機能基板の第２の無線通信手段と順に小出力で通信し、前記外部装置と通信する必要が生じた場合は大出力で通信するように前記出力切替手段を制御することを特徴とする携帯型情報読取端末。
2. 前記第２の無線通信手段は、前記機能基板上に回路パターンの一部として銅箔パターンで形成されたアンテナを備えていることを特徴とする請求項１記載の携帯型情報読取端末。
3. 前記出力手段は、入力操作を行なうためのキーボードであることを特徴とする請求項１または２記載の携帯型情報読取端末。
4. 前記入力手段は、液晶パネルやエレクトロルミネセンスパネルなどの表示パネルを有する表示器であることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の携帯型情報読取端末。
5. 前記第１の無線通信手段は、Bluetooth（登録商標）のマスタに設定され、
   前記第２の無線通信手段は、Bluetoothのスレーブに設定されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の携帯型情報読取端末。
6. 前記第１の無線通信手段は、ＲＦＩＤの親局に設定され、
   前記第２の無線通信手段は、ＲＦＩＤの子局に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の携帯型情報読取端末。

Images