JP2004157744A - 光学式・電波式併用の携帯型マルチリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】光学的情報記録媒体及びＲＦタグの双方から１回の操作で情報を読み取るという両読み機能を確実に実現すること。
【解決手段】リーダ本体１３内には、情報ラベル１２のバーコード１２ａを読取口１４を通じて読み取るための光学系１６を含む情報読取装置１５が設けられると共に、情報ラベル１２に固着されたマイクロ波タグ１２ｂとの通信を行うために、光学系１６の光軸に添って設定された検出エリアが通信可能範囲（図中に斜線帯で示す）となるように配置された高指向性のパッチアンテナ１７と、読取口１４周辺の検出エリアを通信範囲としてカバーするダイポールアンテナ１８が設けられる。トリガスイッチ１９が操作されたときには、パッチアンテナ１７を使用した通信動作、ダイポールアンテナ１８を使用した通信動作が順次試行される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコードや２次元コードのような光学的情報記録媒体及びＲＦタグの双方から１回の操作で情報を読み取ることが可能な光学式・電波式併用の携帯型マルチリーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、種々の製品或いは荷物などの管理対象物に対して、光学情報コード（バーコードや２次元コード）を記録した光学的情報記録媒体とＲＦタグとの双方を貼付し、その管理対象物の使用履歴を含むライフサイクル管理や搬送経路の管理・追跡などに役立てることが考えられている。この場合には、光学情報コードを印刷したラベルに対して、管理用情報の書き込みが可能なＲＦタグを固着したもの（以下、情報ラベル）が使用される。このような情報ラベルの使用に対処するために、情報ラベルに記録された光学情報コード及びＲＦタグの記憶情報を両読みできる光学式・電波式併用の携帯型マルチリーダが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような携帯型マルチリーダに対する市場要求は、情報読取範囲が密着状態位置から数十ｃｍまでの範囲であること、光学情報コード及びＲＦタグの記憶情報を読み取る方向が同一であること（つまり、１回の操作で両読みできること）、携帯型であるために必要となる電源用内蔵電池の消費が極力少ないこと、などである。内蔵電池の容量を考慮した場合、数十ｃｍまでの距離でＲＦタグとの通信を行うためには、通信媒体としてマイクロ波（例えば２．５ＧＨｚ帯）を採用することが望ましく、これに応じて、指向性が強く且つ小型化が可能で受信感度も良好なパッチアンテナを使用することになる。
【０００４】
この場合、光学式・電波式併用携帯型マルチリーダの模式的側面図及び模式的平面図を示す図５及び図６のように、情報ラベル１の光学情報コードであるバーコード１ａを読み取るためにリーダ本体２内に設けられる情報読取装置３は、バーコード１ａからの反射光をリーダ本体２に設けられた透光性カバー付きの読取口２ａを通じて受光する光学系４（結象用レンズ４ａ及びＣＣＤラインセンサ４ｂ）を備えた構成とされる。このような光学系４を設けることが必須の構成要件となるため、情報ラベル１のＲＦタグ１ｂと通信を行うためのパッチアンテナ５は、読取口２ａを塞ぐ位置に配置できず、光学系４の光軸からずらした状態（図５参照）で配置しなければならない。
【０００５】
また、情報ラベル１が予め決められた検出可能範囲の最遠位置にある状態でも両読みを可能にするためには、パッチアンテナ５による通信エリアを図５に斜線帯で示すような状態、つまり、情報読取装置３による検出エリアと重なるように設定しなければならない。ところが、このような配置とした場合には、情報読取装置３による検出エリア内、特には読取口２ａの近傍にパッチアンテナ５の不感帯（図５中に矢印Ａで示す領域）が発生することになる。このため、実際の使用時において、バーコード１ａ及びＲＦタグ１ｂの記憶情報を１回の操作で両読みできない場合が発生することがあるなど、その操作性に問題が出てくる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、光学的情報記録媒体及びＲＦタグの双方から１回の操作で情報を読み取るという両読み機能を確実に実現できるようになる光学式・電波式併用携帯型マルチリーダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の手段では、ＲＦタグとの通信動作を行うための高指向性の第１のアンテナが、光学的情報記録媒体の記録情報をリーダ本体に設けられた読取口を通じて読み取るための光学系の光軸に沿って設定された検出エリアを通信可能範囲とした状態で配置されている。このため、従来構成で述べたように、読取口の近傍に第１のアンテナの不感帯が生ずることになるが、上記読取口周辺の検出エリアを通信範囲としてカバーする低指向性の第２のアンテナが配置されているから、この第２のアンテナにより上記不感帯に位置したＲＦタグとの通信動作が可能になる。トリガスイッチが操作されたときには、制御手段が、検出エリア内のＲＦタグとの通信動作を第１のアンテナ及び第２アンテナを交互に使用して試行する通信制御、並びに情報読取装置による情報読取制御を予め設定された順序で実行するようになっているから、光学的情報記録媒体及びＲＦタグの双方から１回の操作で情報を読み取るという両読み機能を確実に実現できることになる。
【０００８】
請求項２記載の手段によれば、第１のアンテナ及び第２アンテナによる通信動作が同時に行われることがなく、しかも一方のアンテナを使用した通信制御によりＲＦタグとの通信動作が成功した時点で他のアンテナを使用した通信制御の実行がキャンセルされるから、消費電力を抑制する上で有益となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図１ないし図４を参照しながら説明する。 図１及び図２には、光学式・電波式併用携帯型マルチリーダ（以下、単に携帯型マルチリーダ）１１の模式的側面図及び模式的平面図が示されている。これら図１及び図２において、携帯型マルチリーダ１１は、情報ラベル１２に印刷されたバーコード１２ａ（光学情報コードに相当）、並びにその情報ラベル１２に固着されたマイクロ波タグ１２ｂ（ＲＦタグに相当）の記憶情報を両読みできるように構成されたものである。尚、マイクロ波タグ１２ｂは、通信媒体としてマイクロ波（例えば２．５ＧＨｚ帯）を採用したＲＦタグであり、種々の情報の書き込みが可能な構成となっている。
【００１０】
この携帯型マルチリーダ１１の手持ち可能なリーダ本体１３のヘッド部には、透光性カバー付きの読取口１４が設けられており、リーダ本体１３内には、バーコード１２ａを上記読取口１４を通じて読み取るための情報読取装置１５が収納されている。この情報読取装置１５は、バーコード１２ａからの反射光を読取口１４から受光する光学系１６（結象用レンズ１６ａ及びＣＣＤラインセンサ１６ｂ）を備えた構成となっている。尚、読取口１４は、ＣＣＤラインセンサ１６ｂの画素の配列方向と平行した横長形状に形成されている。
【００１１】
リーダ本体１３内には、光学系１６の下方位置（手持ち部側の位置）に、マイクロ波タグ１２ｂと通信を行うための高指向性のパッチアンテナ１７（第１のアンテナに相当）が設けられている。このパッチアンテナ１７は、例えば４ｃｍ角程度の大きさのもので、光学系１６の光軸に添って設定された検出エリアが通信可能範囲（図１に斜線帯で示す）となるように配置されている。
【００１２】
また、リーダ本体１３内には、棒状のアンテナ線と直交する方向にドーナッツ状にゲインを持つ低指向性のダイポールアンテナ１８（第２のアンテナに相当）が設けられている。このダイポールアンテナ１８は、読取口１４の近傍に当該読取口１４と直交するように配置されており、以て読取口１４周辺の検出エリアを通信範囲（図１中に二点鎖線Ｂで囲んだ領域）としてカバーするように配置されている。
【００１３】
リーダ本体１３の握り部には、トリガスイッチ１９が設けられている。また、図１及び図２中には示していないが、リーダ本体１３のヘッド部上面には、液晶などから成る表示器（図３に符号２０を付して示す）やキーボード（図３に符号２１を付して示す）が設けられている。さらに、リーダ本体１３内には、図３に示すような回路構成要素が収納されている。
【００１４】
即ち、図３は、携帯型マルチリーダ１１の電気的構成を示すものであり、以下これについて説明する。
ＣＰＵ２２（制御手段に相当）は、携帯型マルチリーダ１１の動作全般を制御するために設けられており、前記トリガスイッチ１９、表示器２０及びキーボード２１は、このＣＰＵ２２に対し入出力インタフェース２３を介して接続されている。
【００１５】
光学情報処理回路２４は、前記ＣＣＤラインセンサ１６ｂ及びこのセンサ１６ｂの走査出力を所定周期でサンプリングすると共に所定のしきい値レベルで二値化する二値化回路２４ａを含んで構成されたもので、その二値化回路２４ａから出力される二値化信号列は、データ変換部２５によって画像信号に変換された後にＣＰＵ２２に与えられる。ＣＰＵ２２は、与えられた画像信号をＲＡＭ２６に一時的に記憶し、その記憶内容に基づいて読み取りバーコード１２ａの解読処理を行う。
【００１６】
スイッチ要素２７は、通常の電磁式リレー或いはソリッドステートリレーなどにより構成されたもので、その切り替え状態に応じて、パッチアンテナ１７及びダイポールアンテナ１８の何れか一方をＲ／Ｆ制御回路２８に対し選択的に接続する構成となっている。このＲ／Ｆ制御回路２８は、接続された状態にあるアンテナ（パッチアンテナ１７若しくはダイポールアンテナ１８）を通じて送信するための所定周波数（マイクロ波帯）のキャリア信号を発生する信号発生回路、データ送信時に上記キャリア信号に変調をかける変調回路、アンテナによる受信信号を復調する復調回路などを含んで構成されている。データ変換部２９は、ＣＰＵ２２からの送信データをアナログ信号に変換してＲ／Ｆ制御回路２８内の変調回路に与えると共に、そのＲ／Ｆ制御回路２８内の復調回路による復調信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ２２に与える構成となっている。
【００１７】
ＣＰＵ２２は、マイクロ波タグ１２ｂから情報を読み取る場合、質問信号をデータ変換部２９を通じて出力する。これによりデータ変換部２９においてアナログ信号に変換された質問信号が、Ｒ／Ｆ制御回路２８で変調された後にパッチアンテナ１７及びダイポールアンテナ１８の何れかから送信される。この質問信号を受信したマイクロ波タグ１２ｂは、応答信号をアンサバックするようになる。この応答信号は、パッチアンテナ１７或いはダイポールアンテナ１８からＲ／Ｆ制御回路２８に与えられて復調され、その復調信号がデータ変換部２９によりデジタル信号に変換されてＣＰＵ２２に与えられる。ＣＰＵ２２は、そのデジタル化された復調信号を解析することによりマイクロ波タグ１２ｂからの情報を読み取る。
【００１８】
上記スイッチ要素２７の切り替え動作は、ＣＰＵ２２からの指令を受けるアンテナ選択部３０により行われる構成となっている。また、ＣＰＵ２２には、前記入出力インタフェース２３、データ変換部２５及び２９、アンテナ選択部０の他に、コネクタ３１ａを備えた外部インタフェース３１が接続されている。尚、表示器２０、ＣＰＵ２２、Ｒ／Ｆ制御回路２８などの電源は、内蔵電池３２に接続された電源部３３から供給されるようになっている。
【００１９】
さて、図４のフローチャートにはＣＰＵ２２による制御内容のうち本発明の要旨に関係した部分が示されており、以下これについて説明する。
即ち、この図４は、マイクロ波タグ１２ｂとの通信処理の手順を示すものであり、まず、アンテナ選択部３０を通じてスイッチ要素２７をパッチアンテナ１７側に切り替えることにより、当該パッチアンテナ１７をＲ／Ｆ制御回路２８に接続する（ステップＳ１）。次いで、パッチアンテナ１７を通じてマイクロ波タグ１２ｂから情報を読み取る動作（これについては前述した）を試行し（ステップＳ２）、その読み取り結果が適正か否かを判断する（ステップＳ３）。
【００２０】
パッチアンテナ１７を通じてマイクロ波タグ１２ｂから適正な情報を読み取った場合には、光学情報処理回路２４によるバーコード１２ａの読み取り処理や表示器２０による情報表示処理などを含む次処理ステップＳ４へ移行する。これに対して、適正な情報を読み取れなかった場合には、アンテナ選択部３０を通じてスイッチ要素２７をダイポールアンテナ１８側に切り替えることにより、当該ダイポールアンテナ１８をＲ／Ｆ制御回路２８に接続する（ステップＳ５）。次いで、ダイポールアンテナ１８を通じてマイクロ波タグ１２ｂから情報を読み取る動作（これについては前述した）を試行し（ステップＳ６）、その読み取り結果が適正か否かを判断する（ステップＳ７）。
【００２１】
ダイポールアンテナ１８を通じてマイクロ波タグ１２ｂから適正な情報を読み取った場合には、前記次処理ステップＳ４へ移行するが、適正な情報を読み取れなかった場合には、情報ラベル１２にマイクロ波タグ１２ｂが固着されているか否かを判断する（ステップＳ８）。この場合、情報ラベル１２にマイクロ波タグ１２ｂが固着されているか否かの情報は、例えばバーコード１２ａ中に含まれるものであり、上記ステップＳ８での判断は、光学情報処理回路２４を通じてバーコード１２ａを読み取った結果に基づいて行う。
【００２２】
そして、マイクロ波タグ１２ｂが固着されていないと判断したときには、表示器２０による情報表示処理などを含む次処理ステップＳ９へ移行する。また、マイクロ波タグ１２ｂが固着されていると判断したときには、パッチアンテナ１７及びダイポールアンテナ１８の通信範囲内にマイクロ波タグ１２ｂが存在しているにも拘らず、情報の読み取り動作ができなかったものとしてエラー処理ステップＳ１０を実行する。
【００２３】
以上要するに、上記した本実施例の構成によれば、以下に述べるような作用・効果が得られるものである。
即ち、本実施例による携帯型マルチリーダ１１にあっては、マイクロ波タグ１２ｂとの通信動作を行うための高指向性のパッチアンテナ１７が、バーコード１２ａの記録情報をリーダ本体１３に設けられた読取口１４を通じて読み取るための光学系１６の光軸に沿って設定された検出エリアを通信可能範囲とした状態で配置されている。このため、マイクロ波タグ１２ｂ（情報ラベル１２）が上記検出エリアの最遠位置にある場合でも、受信感度が良好なパッチアンテナ１７により当該マイクロ波タグ１２ｂとの間の通信が可能になる。
【００２４】
パッチアンテナ１７が上記のように配置された場合、読取口１４の近傍に当該パッチアンテナ１７の不感帯が生ずることになるが、上記読取口１４周辺の検出エリアを通信範囲としてカバーする低指向性のダイポールアンテナ１８が配置されているから、このダイポールアンテナ１８により上記不感帯に位置したマイクロ波タグ１２ｂとの通信動作が可能になる。そして、トリガスイッチ１９が操作されたときには、ＣＰＵ２２が、検出エリア内のマイクロ波タグ１２ｂとの通信動作をパッチアンテナ１７及びダイポールアンテナ１８をこの順に使用して試行する通信制御、並びに情報読取装置１５によるバーコード１２ａの読み取り制御を順次実行するようになっているから、バーコード１２ａ及びマイクロ波タグ１２ｂの双方から１回の操作で情報を読み取るという両読み機能を確実に実現できることになる。この場合、本実施例において新たに追加された形態となるダイポールアンテナ１８は、その占有体積が極めて小さく且つ軽量なものであるから、携帯型マルチリーダ１１の大型化及び重量の増大を防止できる。
【００２５】
また、上記実施例では、パッチアンテナ１７及びダイポールアンテナ１８による通信動作が同時に行われることがなく、しかも先に行われるパッチアンテナ１７を使用した通信制御によりマイクロ波タグ１２ｂとの通信動作が成功した時点でダイポールアンテナ１８を使用した通信制御の実行がキャンセルされる構成となっているから、消費電力を抑制する上で有益となる。
【００２６】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以下に述べるような変形或いは拡張が可能である。
ダイポールアンテナ１８による通信動作を先に行った後にパッチアンテナ１７による通信動作を行う構成も可能である。但し、携帯型マルチリーダ１１を実際に使用する場合には、情報ラベル１２に対しリーダ本体１３を遠方側から近づけるという操作が行われるのが普通であるから、上記実施例のような順序で通信動作を行うほうが合理的である。また、バーコード１２ａの読み取り動作を行った後にマイクロ波タグ１２ｂとの通信動作を行う構成とすることも可能である。 読み取り対象の光学的情報記録媒体としては、バーコードに限らずＱＲコードのような２次元コードであっても良い。第１及び第２のアンテナは、パッチアンテナやダイポールアンテナ以外であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す光学式・電波式併用携帯型マルチリーダの模式的側面図
【図２】同マルチリーダの模式的平面図
【図３】同マルチリーダの電気的構成図
【図４】通信処理手順を示すフローチャート
【図５】従来例を示す図１相当図
【図６】同従来例を示す図２相当図
【符号の説明】
１１は光学式・電波式併用携帯型マルチリーダ、１２は情報ラベル、１２ａはバーコード（光学情報コード）、１２はマイクロ波タグ（ＲＦタグ）、１３はリーダ本体、１４は読取口、１５は情報読取装置、１６は光学系、１７はパッチアンテナ（第１のアンテナ）、１８はダイポールアンテナ（第２のアンテナ）、１９はトリガスイッチ、２２はＣＰＵ（制御手段）、２４は光学情報処理回路、２７はスイッチ要素、２８はＲ／Ｆ制御回路を示す。

Claims (2)

1. 光学的情報記録媒体の記録情報をリーダ本体に設けられた読取口を通じて読み取るための光学系を含んで成る情報読取装置と、
   前記光学系の光軸に沿って設定された検出エリアが通信可能範囲となるように配置される高指向性の第１のアンテナと、
   前記読取口周辺の検出エリアを通信範囲としてカバーするように配置された低指向性の第２のアンテナとを備え、
   トリガスイッチの操作に応じて、前記検出エリア内のＲＦタグとの通信動作を前記第１のアンテナ及び第２アンテナを交互に使用して試行する通信制御、並びに前記情報読取装置による情報読取制御を予め設定された順序で実行する制御手段とを備えたことを特徴とする光学式・電波式併用の携帯型マルチリーダ。
2. 前記制御手段は、前記第１のアンテナ及び第２アンテナの何れか一方を使用した通信制御によりＲＦタグとの通信動作が成功した時点で他のアンテナを使用した通信制御の実行をキャンセルすることを特徴とする請求項１記載の光学式・電波式併用の携帯型マルチリーダ。

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