(57)【要約】【課題】従来のＰＯＳ端末は、耐障害性を強化しようとすることで、複雑で、高コストとなってしまった。【解決手段】オールインワンの一体型ＰＯＳ端末３１の構成として、サーバとの通信は無線ＬＡＮとする。電源は商用電源を使用するが、バッテリ４３を搭載しておりバッテリによる稼動も可能とする。ハードウェアはＪａｖａ（登録商標）プロセッサ３２で構成し、単純化、小型化を実現する。またＨＤＤや冷却ファン等の機構部品を使用しないことで故障率を下げる。ＰＯＳアプリケーションもＪａｖａ（登録商標）言語を使用することで、可搬性と耐障害機能を実現する。以上から信頼性の確保と同時に、屋外での使用や設置運用の自由度を格段に向上させる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルなどの表示と入力装置、磁気カードリーダ（以下ＭＳＲ）やスキャナ等の入力装置、レシートプリンタ等の出力装置を持った販売時点情報管理端末（以下ＰＯＳ端末）で、ＰＯＳアプリケーションはＰＯＳの商品コード更新や価格情報、販売情報などのデータをネットワーク接続されたサーバと通信するのと同時に、ＰＯＳ端末内部のローカル不揮発性メモリにも書き込むことにより、サーバやネットワーク通信に障害が発生した場合、ＰＯＳ端末単独で運用を継続でき、かつ障害が復旧した場合、すみやかにサーバとＰＯＳ端末の処理データの同期が取れることを特徴とするＰＯＳ端末装置。
【請求項２】
上記ＰＯＳ端末のハードウェアを、Ｊａｖａ（登録商標）プロセッサで構成し、Ｊａｖａ（登録商標）で作られたＰＯＳアプリケーションを、仮想マシン環境を用いることなく直接Ｊａｖａ（登録商標）バイトコードを実行するＰＯＳ端末装置。
【請求項３】
また上記ＰＯＳ端末のハードウェアは、バッテリ運転可能なように消費電力低減機能を有することと、レシート用プリンタにもバッテリから電源供給できる機構をもち、レシートプリンタを含む一体型ＰＯＳ端末をバッテリ運転可能とし、交流電源の瞬断や停電などの障害時にも稼動継続することを特徴とするＰＯＳ端末装置。
【請求項４】
上記ＰＯＳ端末のハードウェアは、無線ネットワーク通信機能を有し、前記、請求項３の一体型ＰＯＳ端末がバッテリ運転が可能であるという特徴と併せることで、完全にケーブルなしでＰＯＳ端末として稼動させることができることができるＰＯＳ端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
販売店舗先に設置されるＰＯＳ端末は、店舗内または遠隔地にあるサーバとネットワーク接続して情報の管理をリアルタイム運用することを前提としている。そのため高い稼働率が要求されており、様々な障害に対処したり、耐障害機能を実装したり、障害時に可能な限り稼動の継続を図り、障害復旧時には自動回復の手段を講じる技術に関する分野。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＯＳ端末装置は、耐障害の様々な機能を有している。例えばハードウェアに冗長化を持たせて、万一の障害発生時には切り替えて使用するといったものである。例えば記憶装置であるハードディスク装置（以下ＨＤＤ）、電源ユニット、ネットワークコントローラ等である。またハードウェアを常に監視する装置も実装されており、電源電圧や筐体内部の温度、冷却ファンの動作回転数などをモニタし、異常が発生していないかを監視している。しかしそうしたハードウェアを実装しても必ずしも十分とは言えない上に、装置を冗長化して持たせることでコストや消費電力もかさんでしまう。さらにシステム構成要素の増加と複雑化を招き、管理運用にも手間が必要となる。そこでＩＣカードを記憶装置とすることで故障率をさげようということもされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。また外部にも無停電電源装置などを設置し、商用電源の瞬断や停電に備えたり、各周辺装置への電力出力を制御、停電などの電力障害に対処すること（例えば、特許文献３参照。）や、消費電力の少ないものだけをバッテリバックアップし障害に備えること（例えば、特許文献４参照。）もおこなわれている。またサーバとの通信の障害に備えた機能が必要なことからストアサーバを２重化してサーバダウンに備えるということもおこなわれている（例えば、特許文献５参照。）がＰＯＳ端末側では対応が困難である。そのためにサーバとの通信の障害に備えた機能を標準で持ち、可搬性に優れ、セキュリティにも強いＪａｖａ（登録商標）言語で作られたＰＯＳアプリケーションを動作させることが考えられるが、そのためには、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）やＬｉｎｕｘなどのオペレーティングシステム（以下ＯＳ）に加え、仮想Ｊａｖａ（登録商標）実行環境（以下ＪＶＭ）が必要である。これはＪａｖａ（登録商標）言語がマルチプラットフォーム対応であるための仕様である。ＪＶＭ上でＪａｖａ（登録商標）のアプリケーションを動作させるためには高速な演算性能のプロセッサ（以下ＣＰＵ）が必要であり、メモリも通常の処理とＪａｖａ（登録商標）の仮想マシンのための処理とで、かなりのハードウェア資源を必要とする。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５  −  ０６２０７０（第１−２頁、第１図）
【特許文献２】
特開平０５  −  ０４６８７１（第１−２頁、第１図）
【特許文献３】
特開平０８  −  ２４９０９０（第１−４頁、第２図）
【特許文献４】
特開平０５  −  ０１１８９３（第１−５頁、第１図）
【特許文献５】
特開平１１  −  ０９６４６４（第１−４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
耐障害性を強化しようとすることで、複雑で、高コストとなってしまった従来のＰＯＳ端末の課題に対し、本発明のＰＯＳ端末は、単純化したハードウェアでコストを下げ、故障率を低下させ、消費電力を減らし、バッテリ稼動を可能とする。それにより十分な耐障害性を備える。さらに通信を無線とし、設置導入から運用において最大限の自由度を持たせ、メンテナンスに必要な手間を省くものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ＰＯＳ端末の構成として、オールインワンのＰＯＳ端末であり、サーバとの通信は無線ＬＡＮとする。電源は商用電源を使用するが、バッテリを搭載しており、バッテリによる稼動も可能である。商用電源が接続されている時は商用電源で稼動し、同時にバッテリの電源容量を監視し、満充電状態でなければ充電もおこなう。この構成により本発明の一体型ＰＯＳ端末にはケーブルがない状態で運用することが可能という特徴がある。
【０００６】
ＰＯＳ端末で動作するＰＯＳアプリケーションソフトウェアはＪａｖａ（登録商標）言語で作られており、メモリリークなどの問題が起こり難い特徴があり、サーバやネットワークの通信障害に対しては、ＰＯＳ端末内の不揮発性メモリに通信情報と同じデータを保持することで稼動を継続でき、障害復旧時はサーバ内の情報と同期を自動で取るという手段を講じている。
【０００７】
ＰＯＳ端末を構成するハードウェアは、Ｊａｖａ（登録商標）のバイトコードを直接実行するＪａｖａ（登録商標）プロセッサで構成しており、ＪＶＭを動作させる必要がないため単純化したハードウェアを構成できる。使用部品点数も減らすことができ、低消費電力化にも貢献する。それでありながら高速なＰＣでのＪＶＭでのＪａｖａ（登録商標）アプリケーション実行と同等な処理性能を実現している。ハードウェアがＪａｖａ（登録商標）の実行環境に最適化して単純化できることで、ＯＳやＪＶＭが不要となり、必要とされる不揮発性記憶装置の容量も低減できる。結果としてＨＤＤを使用せずとも不揮発性メモリで十分であり、回転系機構部品を持つ故障率の高いＨＤＤを使用せずに済む。同様に低消費電力・低発熱であるため回転系機構部品である冷却ファンも不要であり、ＰＯＳ端末の故障率を格段に小さくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を説明する。なお、この実施例では店舗に２台以上の複数のＰＯＳ端末を設置し販売時点管理を実施している。店舗には店舗サーバがあり、本部と通信回線により接続している場合を例として説明している。
【０００９】
図１はある販売業を営む店舗の例である。店舗には複数のＰＯＳ端末が設置されており、商品管理、顧客管理、販売時点管理などをおこなっている。ＰＯＳ１１２には、内部に不揮発性メモリ１３があり、各種データはここに記録されると同時に、店舗内ネットワーク（以下店舗内ＬＡＮ）１１を通じて店舗内サーバ１８の内部記憶装置１９に蓄えられる。店舗内サーバ１８には、ＰＯＳ１  １２だけでなくＰＯＳ２  １５に同様なデータも蓄えられる。また商品コードや価格などもリアルタイムで店舗内サーバ１８から、店舗内の各ＰＯＳ端末へ配信される。各ＰＯＳ端末はレシートプリンタも持ち、販売時にはレシート印刷も実施している。店舗内サーバ１８はインターネットへダイアルアップする等の通信手段を持ち、店舗が営業している時は常時接続されている。本部には本部サーバ２１があり、大容量の記憶装置２２が整備され、各拠点の店舗からの販売データや商品データ等をリアルタイムで管理している。
【００１０】
図１では、ＰＯＳ１  １２に内部記憶装置１３とレシートプリンタ１４、ＰＯＳ２  １５に内部記憶装置１６とレシートプリンタ１７のみ記載したが、実際は表示装置やキーボード（これは液晶タッチパネルが使用される場合が多い）、ＭＳＲ、バーコードスキャナ等のＰＯＳ周辺機器が接続されている場合も同様に考えてよい。また店舗内サーバには、ＲＡＩＤ構成のＨＤＤや無停電電源などのフェイルセーフの装置が用意されている。本部サーバ２１ではさらに大規模な設備投資がなされている。本発明のＰＯＳ端末は記憶装置にＨＤＤなどの回転機構装置を使用せず、不揮発性メモリを採用しているためＲＡＩＤ装置は不要であり、格段に部品故障率が低い。またバッテリを内蔵しているため、高価でメンテナンスが必要な無停電電源装置も不要である。店舗内ＬＡＮ１１は通常はイーサネット（登録商標）が用いられているが、本発明のＰＯＳ端末は無線ＬＡＮであり、ＰＯＳ端末の設置にイーサネット（登録商標）ケーブルの敷設の必要がない。したがって店舗内ＰＯＳ端末の配置レイアウトも自由に変更できる。もちろん実際に使用する無線ＬＡＮの技術は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂであろうと、ＩＥＥＥ８０２．１１ａであろうと、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈであろうと、ＴＣＰ／ＩＰで通信のできる通信基盤で稼動できるものであれば限定する必要のないものである。ちなみに本発明の実施例では、現在最も普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ｂを採用している。各ＰＯＳ端末には無線ＬＡＮのアンテナを内蔵する基板ユニットを実装している。店舗内サーバ１８にも同様である。これらをアクセスポイントと呼ぶＨＵＢのようなもので無線ネットワークを構成している。
【００１１】
図２に本発明のＰＯＳ端末のソフトウェア構成例を示す。ＰＯＳ端末に組み込み動作するクライアントアプリケーションはＪａｖａ（登録商標）言語で作られている。Ｊａｖａ（登録商標）言語の特徴や仕様が、ＰＯＳシステムのような信頼性と堅牢さを求めるシステムに適しているからである。具体的に数例をあげると、ガーベージコレクションによりメモリリークの恐れがない、障害予測対処の記載が必要な言語構成仕様である、セキュリティが確保されている通信の技術仕様である、等々である。さらに本発明のＰＯＳ端末のクライアントアプリケーションは、リアルタイムのサーバとの通信を、ＰＯＳ端末内部の不揮発性メモリにもキャッシングする。これによりサーバの障害や通信障害が発生したとしてもＰＯＳ端末としての運用をスタンドアロンＰＯＳとして継続する仕様である。障害のモニタもしており、障害が復旧したと判断できれば、ＰＯＳ業務のバックグランドでサーバとの障害時のデータ不整合部分の同期を取るように工夫を施している。
【００１２】
また本発明のＰＯＳ端末のクライアントアプリケーションは、ＰＯＳ周辺機器もＪａｖａ（登録商標）で直接制御するが、周辺機器特有の情報やＡＰＩをＩ／Ｆするドライバも組み込んでいる。ハードウェアはＪａｖａ（登録商標）プロセッサが直接Ｊａｖａ（登録商標）のネイティブコードであるバイトコードを実行するため、本発明のＰＯＳ端末のソフトウェア構成例はきわめて単純なものとなる。一方一般的なＰＣプラットフォームで同様な仕様のＰＯＳ端末アプリケーションを実行しようとすると、ＰＯＳ端末クライアントアプリケーションとＰＯＳ周辺機器ドライバを動作させる環境が必要でＪＶＭを組み込むこととなる。ＪＶＭが動作するためにはＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）やＬｉｎｕｘといったＯＳが必要であり、こうしたソフトウェア構成のシステムを動作させるために、高速なプロセッサと大容量のメモリが必要である。なぜならＪＶＭではＪａｖａ（登録商標）のバイトコードをＯＳが解釈できるプロセッサの命令にインタープリットしているためである。プレコンパイルや部分キャッシュなどの技術も用いられるが、そのためには更に多くのメモリが必要とされることとなる。結果として複雑で高価で処理の遅いシステムとなってしまう。
【００１３】
図３に本発明のＰＯＳ端末のハードウェアブロック図を示す。ＰＯＳ端末３１は表示用のＬＣＤパネル３７、タッチパッド４０、バーコードスキャナ４２、ＭＳＲ４４、レシートプリンタ４６、キャッシュドロア４８を接続しているが、筐体としては一体型ＰＯＳ端末として作り込んであるものである。ただしメンテナンスが容易となるように分解分離はやりやすい筐体構造である。また顧客向けのカスタマディスプレイなどを接続も可能なように汎用性も持たせている。プロセッサ３２はＪａｖａ（登録商標）のバイトコードを直接実行できるＪａｖａ（登録商標）プロセッサである。処理には他の一般的なプロセッサと同様にＤＲＡＭで構成されたメインメモリ３３にておこなう。Ｊａｖａ（登録商標）プロセッサ３２の特徴としてはスタックアーキテクチャプロセッサであるということであるが、本発明には直接関係しない。命令やＰＯＳ情報の記録場所として不揮発性メモリであるＲＯＭ３４を使用している。ＲＯＭではあっても書き換え可能なＲＯＭである。実際本発明ではフラッシュＲＯＭを使用している。図３ではＲＯＭ３４を一つのブロック図としてあるが、複数のデバイスであっても、また一部のＲＯＭ領域をＲＯＭのメモリカードやＩＣカードとして分離分割しても、かまわない。無線ＬＡＮの通信はＬＡＮコントローラ３６でおこなう。本実施例ではＩＥＥＥ８０２．１１ｂの無線通信回路であるが、これが回路直接基板に実装したものでも、カードとしてカードコネクタに実装したものでも、違いはない。またＩＥＥＥ８０２．１１ａであっても、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈであっても、あるいは他の無線ＬＡＮ技術によるものであってもかまわない。この無線ＬＡＮによりＰＯＳ端末から通信ケーブルを省くことができる。表示装置３７へは表示コントローラ３８が表示情報を出力する。各種ＰＯＳ周辺機器はＩ／Ｏコントローラ４７が制御する。電源以外の主な回路ブロックは以上であり、非常に単純な構成である。Ｊａｖａ（登録商標）プロセッサ３２でＪａｖａ（登録商標）プログラムを直接実行するため、ＪＶＭのためのハードウェアリソースが必要ないためである。ＰＣ環境でプロセッサの動作周波数を１ＧＨｚ程度必要である場合でも、本発明のＰＯＳ端末では１００ＭＨｚ程度でＪａｖａ（登録商標）プロセッサ３２を動作させることで同等の処理性能を得ることができる。現在の微細化された半導体プロセスによって製造したプロセッサであれば、１００ＭＨｚ程度の動作周波数では、きわめて消費電力が低く、低発熱であり、電磁波放出も低く抑えることができる。したがって冷却用のファンなどの機構部品も不要である。機構部品がないことで故障率を格段にさげることができる。さらに上述したようにソフトウェアモデルも単純であることにより、不揮発性記憶装置に対する容量の要求も少ない。したがってＨＤＤではなく半導体メモリでまかなうことができる。回転機構装置であるＨＤＤを使用しないことはＪａｖａ（登録商標）プロセッサ同様に、消費電力を抑え、故障率を下げることができ、コストも下げることができる。
【００１４】
電源は通常商用電源３５により供給されることとしているが、電源回路３９が商用電源３５の供給がないと判断すると、充電回路４１を制御して、内蔵しているバッテリ電池４３から電源を供給する。商用電源３５から電源供給されている通常状態では、電源回路３９から充電回路４１を経て、バッテリ電池４３を充電している。本実施例では、電源回路３９の出力は、基板へも充電回路４１へも整流後の直流出力である。しかしながら電源回路３９と充電回路４１の設計の仕様や機器構成の要求仕様により、インバータ方式を採用したとしても、かまわない。バッテリを内蔵しているため、充電容量に依存はするがバッテリ稼動も可能である。バッテリ稼動時間をなるべく延ばすためにレシートプリンタ４６でキャリッジの移動速度を変更したり、印刷速度を変更したり、待機時に電源供給を遮断するなどの回路を実装している。
【００１５】
上記の無線ＬＡＮとバッテリ稼動により屋外での使用することができる。また持ち運びもできることで、必要なときに一体型ＰＯＳ端末を持ち出して、販売時点管理を実施し、店舗に戻ってからサーバへ情報登録するというような、運用の範囲や業務形態を大きく拡大させることができるものである。
【００１６】
さらに電源の瞬断、停電でもバッテリ稼動ができるので、無停電電源を内蔵しているのと同じ効果が得られるものである。
【００１７】
【発明の効果】
商用電源の瞬断や停電、またサーバやネットワークの通信障害においても機能停止に陥らない。ハードウェアもソフトウェアもＪａｖａ（登録商標）実行環境に特化してあり単純で低コストで構成できる。ハードウェアの故障率が低い。ケーブルによる設置制限がないので、稼動中の持ち運びや、屋外での使用も可能である。Ｊａｖａ（登録商標）で作られたＰＯＳアプリケーションをＪａｖａ（登録商標）プロセッサで実行するためＯＳやＪＶＭなどが不要であり、設置導入や運用などの管理コストが大幅に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＯＳ端末で構成されるシステム構成例の図。
【図２】本発明のＰＯＳ端末のソフトウェア構成例の図。
【図３】本発明のＰＯＳ端末のハードウェアブロック図。
【符号の説明】
１１：店舗内ネットワーク
１２：店舗内に設置されているＰＯＳ１
１３：ＰＯＳ１内部の不揮発性メモリ
１４：ＰＯＳ１に組み込まれているレシートプリンタ
１５：店舗内に設置されているＰＯＳ２
１６：ＰＯＳ２内部の不揮発性メモリ
１７：ＰＯＳ２に組み込まれているレシートプリンタ
１８：店舗内サーバ
１９：店舗内サーバ内部の大容量記録装置
２０：店舗と本部を結ぶインターネットなどの通信ネットワーク
２１：本部サーバ
２２：本部内部の大容量記録装置
３１：一体型ＰＯＳ端末
３２：Ｊａｖａ（登録商標）プロセッサ
３３：ＤＲＡＭ
３４：ＲＯＭ
３５：商用電源
３６：ネットワークコントローラ
３７：ＰＯＳに組み込まれているタッチパネル液晶ディスプレイ
３８：表示コントローラ
３９：電源回路
４０：タッチパッド
４１：充電回路
４２：スキャナ
４３：充電電池
４４：磁気カードリーダ（ＭＳＲ）
４５：ＰＯＳ端末内部システムバス
４６：レシートプリンタ
４７：Ｉ／Ｏコントローラ
４８：キャッシュドロア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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