JP4155002B2 - 光学式・電波式両様型読取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコードおよびＲＦタグの両方を読み取り可能な光学式・電波式両様型読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、商品にバーコードなどの情報コードを印刷したラベルを添付し、流通の各段階でラベルの情報コードをコードリーダで読み取って販売・在庫管理をすることが行われている。
一方、最近、電波による通信が可能なＲＦ（Ｒａｄｉｏ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグを商品に装着し、ＲＦタグに記憶された情報をタグリーダで読み取ることにより、商品管理や在庫管理などを行うことが実用化されつつある。この場合、ＲＦタグに記録可能な情報量は情報コードに比較して大きく、細かな管理が可能となるので、商品に応じて、情報コードまたはＲＦタグのいずれか適した方、或は両方を装着するシステムが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
バーコードとＲＦタグの両方を商品に添付する場合、バーコードを印刷したラベルにＲＦタグを固着したものが使用される。一方、このバーコードを印刷しＲＦタグを取り付けたラベル（以下、情報ラベル）に対し、バーコードの読み取りとＲＦタグの読み取りとを同時に行い得るようにした装置（光学式・電磁式両様型読取装置）が考えられている。
【０００４】
この読取装置に対してユーザからは、ハンディタイプであること、情報ラベルを読み取り可能な距離は０（装置の読取口の直ぐ近く。）〜数十センチメートルであることといった要求がある。数十センチメートル離れたＲＦタグと通信可能とするには、使用する電波としては通信距離の長いマイクロ波（例えば２．５ＧＨｚ帯）を採用し、且つアンテナとしては指向性の良いパッチアンテナを使用する。
【０００５】
バーコードの反射光を受光して当該バーコードを撮像するための受光手段としては、通常ＣＣＤラインセンサが用いられるが、このＣＣＤラインセンサの光軸上にパッチアンテナを配置することは、アンテナでバーコードの反射光を遮ることとなるためできない。このような事情から、パッチアンテナはＣＣＤラインセンサの光軸からずらして配置する必要がある。
【０００６】
しかしながら、ＣＣＤラインセンサの光軸からパッチアンテナをずらして配置すると、ＣＣＤラインセンサの視野とパッチアンテナの通信エリアがずれるようになる。このため、例えば、図８に示すように、情報ラベルＬが数十センチメートル離れた位置（実線の位置）にあるときにＣＣＤラインセンサＳの視野Ｅ１とパッチアンテナＰの通信エリアＥ２とが一致してバーコードの撮像と、ＲＦタグとの通信とが同時に行い得るように構成した場合、それよりも近い距離に情報ラベルＬがあると、ＣＣＤラインセンサＳの視野Ｅ１内にバーコードを位置（例えば、二点鎖線の位置）させた時には、ＲＦタグがパッチアンテナＰの通信エリアＥ２から外れて通信不能になってしまい、逆にパッチアンテナＰの通信エリアＥ２内にＲＦタグを位置させた時には、ＣＣＤラインセンサＳの視野Ｅ１からバーコードが外れて情報コードを撮像できなくなってしまう。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、読み取り対象物との距離の遠近に関わらず、ＣＣＤエリアセンサによるバーコードの撮像と、ＲＦタグとの通信を同時に行うことができる光学式・電波式両様型読取装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、ＲＦタグはバーコードのバーの並び方向と直交する方向に配置されており、アンテナは、ＣＣＤラインセンサの画素の並び方向に一致する方向の軸線を中心にして揺動可能に構成されていることを特徴とする。この構成によれば、アンテナが揺動することによってその通信エリアが変化するので、バーコードとＲＦタグとがどの位置にあっても、ＣＣＤラインセンサによるバーコードの撮像と、アンテナによるＲＦタグとの通信とを同時に行うことができる。なお、同時にとは、バーコードの撮像およびＲＦタグとの通信が時間的に正確に同時という意味ではなく、多少の時間的なずれはあっても、装置の向きを変えることなく、双方を行うことができることを意味するものとする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例をハンディタイプの光学式・電波式両様型読取装置に適用して図１〜図５により説明する。
図２は光学式・電波式両様型読取装置１の電気的構成を示すもので、本読取装置１は、制御回路２、受光手段としてのＣＣＤラインセンサ３、Ａ／Ｄ変換器４、２値化回路５、アンテナとして特には指向性の良い板状アンテナの一種である例えばパッチアンテナ６、変復調回路７、データ変換回路８、スイッチ群９、液晶などからなる表示器１０、記憶部１１、通信インターフェース１２などから構成されている。なお、本装置１は、電源として電池１３を備えると共に、１００Ｖの商用電源から直流電源を得る直流電源回路１４を備えている。
【００１２】
制御回路２は、マイクロコンピュータを主体とするもので、全体の動作を制御する。ＣＣＤラインセンサ３は、情報コード、例えばバーコードからの反射光を図１に示す結像レンズ１５を介して受光する。ＣＣＤラインセンサ３の受光情報（撮影画像）は、走査線信号として出力され、Ａ／Ｄ変換器４でデジタル信号に変換され、２値化回路５によって所定のレベルで２値化される。この２値化された走査線信号は、制御回路２により画像信号として記憶部１１に記憶される。そして、制御回路２は、記憶部１１に記憶された画像情報に基づいてバーコードを解読する。
【００１３】
ＲＦタグから情報を読み出す場合、先ず制御回路２は、質問信号（デジタル信号）を出力する。この質問信号は、データ変換回路８によりアナログ信号に変換され、変復調回路７により変調されてパッチアンテナ６から電波信号として送信される。このときパッチアンテナ６から送信される電波信号は、或る程度遠距離まで届くように例えば２．５ＧＨｚ帯のマイクロ波となっている。
【００１４】
ＲＦタグは、質問信号を受信すると、これに応答して回答信号を送信する。この回答信号は、パッチアンテナ６により受信され、変復調回路７により復調されてデータ変換回路８によりアナログ信号に変換され、制御回路２は、そのアナログ化された回答信号を解読する。
【００１５】
通信インターフェース１２には外部機器、例えば管理用コンピュータに接続するためのコネクタ１６が接続されている。そして、制御回路２は、バーコードおよびＲＦタグの解読情報を通信インターフェース１２から管理用コンピュータに送信する。
【００１６】
図３は光電式・電波式両様型読取装置１の外観を示すもので、本装置１の本体１７は、プラスチック製の主部１７ａと同じくプラスチック製の握り部１７ｂとからなるピストル型をなしている。そして、主部１７ａの先端面には、横長の読取口１８が開口形成されている。なお、読取口１８の横長方向はＣＣＤラインセンサ３の画素の並び方向に一致している。
【００１７】
本体１７のうち主部１７ａの上面部には、表示器１０が配設されている。また、握り部１７ｂの上部前側にはスイッチ群９のうちの一つのスイッチ９ａが設けられ、残りのスイッチは握り部１７ｂの後側に配設されている。
【００１８】
主部１７ａ内には、図１に示すようにＣＣＤラインセンサ３が配設され、このＣＣＤラインセンサ３と読取口１８との間に結像レンズ１５が設けられている。また、結像レンズ１５の例えば下側には、矩形状のパッチアンテナ６が揺動支持手段としての軸１９を中心にして揺動可能に配設されている。この軸１９は、その軸線方向がＣＣＤラインセンサ３の画素の並び方向に一致するように配置されている。従って、パッチアンテナ６の揺動方向は、ＣＣＤラインセンサ３の画素の並び方向を左右方向としたとき、図１に矢印Ａで示す上下方向となるように定められている。なお、パッチアンテナ６は、揺動動作手段としての振り子用の錘（図示せず）の作用によって短周期で上下方向に揺動するようになっている。
【００１９】
以上のような構成の読取装置１によって図５に示す情報ラベル２０に印刷されたバーコード２１に記録された情報と、このバーコード２１の上（バーの並び方向と直交する方向）に取り付けられたＲＦタグ２２とに記録された情報とを同時に読み取る場合の作用を説明する。
【００２０】
読取装置１の握り部１７ｂを手に持ち、読取口１８を情報ラベル２０のバーコード２１に向け、そして、読取口１８の横長方向をバーコード２１のバーの並び方向に一致させた状態にしてスイッチ９ａをオン操作する。すると、バーコード２１で反射された反射光が読取口１８を通じて主部１７ａ内に入射し、結像レンズ１５によりＣＣＤラインセンサ３上に集光（結像）される。
【００２１】
ＣＣＤラインセンサ３は、結像レンズ１５により集光されたバーコード２１からの反射光を受光（撮像）し、その受光情報を走査線信号として出力する。そして、この走査線信号は、最終的に画像情報として記憶部１１に記憶される。制御回路２はその画像情報に基づいてバーコード２１に記録された情報を解読する。
【００２２】
一方、パッチアンテナ６からは質問信号が電波信号として発せられる。この質問信号は、ＲＦタグ２２から発せられる回答信号を受信するまで繰り返し行われる。ここで、パッチアンテナ６は、図示しない振り子用の錘の作用によって軸１９を中心にして矢印Ａ方向の揺動を短周期で繰り返す。このため、パッチアンテナ６の通信エリアＥｐが上下に変化し、或る揺動角度になったとき、その通信エリアＥｐ内にＲＦタグ２２が入るようになる。
【００２３】
そして、パッチアンテナ６の通信エリア内にＲＦタグ２２が入ると、当該ＲＦタグ２２は質問信号を受信し、回答信号を電波信号として送信する。この回答信号はパッチアンテナ６により受信され、制御回路２によって解読される。
このように、パッチアンテナ６が揺動することによって図１の（ａ）および（ｂ）に示すように通信エリアＥｐが上下に変化するので、情報ラベル２０が本体１７に対して遠近方向に対してどのような位置にあっても、読取口１８がバーコード２１の方を向くように本体１７を保持したまま、換言すればＣＣＤラインセンサ３の視野Ｅｃ内にバーコード２１を入れてＣＣＤラインセンサ３によってバーコード２１を撮像しながら、パッチアンテナ６の通信エリアＥｐ内にＲＦタグ２２を入れて当該ＲＦタグ２２と通信で、バーコード２１の撮像と、ＲＦタグ２２との通信とを同時に行うことができるものである。
【００２４】
そして、以上のようにして解読されたバーコード２１の記録情報およびＲＦタグ２２の記録情報は通信インターフェース１２からコネクタ１６に接続された管理用コンピュータなどに送信される。
【００２５】
ＲＦタグ２２の読み取りにおいて、ＲＦタグ２２の読み取りができない場合の原因としては、ＲＦタグ２２が故障していることも考えられる。そこで、この実施例では、図４に示すフローチャートのように、解読動作を予め設定された回数ｎだけ実行し、それでもなお解読不能のときには、Ｆタグ２２の読み取り動作を中止し、エラー処理、例えば通信不能であることを表示器１０などに表示するように構成している。
【００２６】
図６は本発明の第１の参考例を示すもので、同図に前述の一実施例で説明したと同一部分には同一符号を付して示し、異なる部分のみ説明する。この参考例では、読取口１８から主部１７ａ内に入った光をミラー２３で反射させて光路を変更させるようにしている。そして、パッチアンテナ６を主部１７ａ内に固定し、その代わりにミラー２３を軸２４を中心にして上下方向に揺動可能に配設している。
【００２７】
上記構成において、パッチアンテナ６の通信エリアＥｐ内にＲＦタグ２２が入るように本体１７を保持する。このように本体１７を保持したままでも、ミラー２２が上下方向に揺動することによってＣＣＤラインセンサ３の視野Ｅｃが上下に変化するので、ミラー２２の或る揺動角度でバーコード２１の反射光をＣＣＤラインセンサ３が受光できるようになる。
【００２８】
図７は本発明の第２の参考例を示すもので、この参考例も第１の参考例と同様に光路変更用のミラー２３を備えている。そして、第１の参考例と異なるところは、このミラー２３の裏側にパッチアンテナ６を設け、このミラー２３とパッチアンテナ６との一体物を軸２５を中心にして上下方向に揺動可能に配設しているところにある。
【００２９】
この構成によれば、ミラー２３とパッチアンテナ６とが軸２５を中心にして一体に揺動すると、或る揺動角度でＣＣＤラインセンサ３にバーコード２１の反射光が受光され、また或る揺動角度でパッチアンテナ６がＲＦタグ２２と通信するようになる。なお、場合によっては、ＣＣＤラインセンサ３がバーコード２１の反射光を受光する揺動角度と、パッチアンテナ６がＲＦタグ２０と通信する揺動角度とは同じこともある。
【００３０】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或は変更が可能である。
アンテナはパッチアンテナに限られない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す腰部の断面図
【図２】 電気的構成を示すブロック図
【図３】 斜視図
【図４】 ＲＦタグとの通信動作のスローチャート
【図５】 情報タグの正面図
【図６】 本発明の第１の参考例を示す図１相当図
【図７】 本発明の第２の参考例を示す図１相当図
【図８】 従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
図中、２は制御回路、３はＣＣＤラインセンサ（受光手段）、６はパッチアンテナ（アンテナ）、１５は結像レンズ、１９は軸、２０は情報ラベル、２１はバーコード、２２はＲＦタグ、２３はミラー、２４および５は軸である。

Claims (1)

1. 情報コードで反射された反射光を受光する受光手段と、ＲＦタグとの間で電波を送受信するアンテナとを備え、前記受光手段の受光結果に基づいて前記情報コードに記録された情報を読み書きすると共に、前記アンテナにより受信した電波に基づいて前記ＲＦタグに記録された情報を読み取るようにした光学式・電波式両様型読取装置において、
   前記情報コードはバーコードであって、前記ＲＦタグは前記バーコードのバーの並び方向と直交する方向に配置されており、
   前記受光手段は、ＣＣＤラインセンサからなり、且つ、前記アンテナは、前記ＣＣＤラインセンサの画素の並び方向に一致する方向の軸線を中心にして揺動可能に構成されていることを特徴とする光学式・電波式両様型読取装置。

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