(57)【要約】【課題】アンテナを適当な形状及び大きさに確保することができ、更に他の構成要素との配置関係が適当である、アンテナの受信性能を妨げず通信性能の高いハンズフリーターミナルを提供することである。【解決手段】アンテナ８を備えるアンテナ基板９を手袋４の甲部５に配置し、ＲＦＩＤリーダ１０と制御部１１とを備える制御基板１３を手袋４の甲部５であって当該手袋４をする手の甲に対しアンテナ基板９の外側に配置した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手袋と、
前記手袋の手の甲部側に配置され、前記手袋をした手に把持される品物に付されたＲＦＩＤチップとの間のデータ通信に利用されるアンテナを備えるアンテナ基板と、
前記手袋の甲部であって前記アンテナ基板の配置位置より前記手袋をした手の甲から遠い側に配置され、前記アンテナを介して前記手袋をした手に把持される品物に付されたＲＦＩＤチップとの間でのデータ通信を実行するＲＦＩＤリーダと、
前記手袋の甲部であって前記アンテナ基板の配置位置より前記手袋をした手の甲から遠い側に配置され、前記ＲＦＩＤリーダに前記ＲＦＩＤチップとの間のデータ通信を実行させて得たデータを出力する情報処理部と、
を備えるハンズフリーターミナル。
【請求項２】
前記アンテナ基板と、前記ＲＦＩＤリーダ及び前記情報処理部の間には隙間が設けられている、請求項１記載のハンズフリーターミナル。
【請求項３】
前記手袋の甲部であって、前記アンテナの配置位置の外側に配置され、前記情報処理部が出力するデータを上位機に無線送信するデータ送信部を備える請求項１又は２記載のハンズフリーターミナル。
【請求項４】
前記アンテナ基板は、フレキシブルな基板で構成されている請求項１乃至３記載のハンズフリーターミナル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）チップに非接触で無線通信を行なう技術に係り、手袋を手に嵌めるだけで把持した品物に付されているＲＦＩＤチップとの間で非接触無線通信を行なうことができるハンズフリーターミナルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商品等に付されたＲＦＩＤチップに対し無線でデータ通信を行なうハンディタイプのリーダライタが広く知られている。ホストコンピュータとの間は無線または有線で接続されており、商品等に付されたＲＦＩＤチップにハンディタイプのリーダライタを近づけて、リーダライタとＲＦＩＤチップとの間で無線電波信号の送受を行なう。ハンディタイプのリーダライタは、持ち運びできるため広範な領域での作業を可能とする一方で、使用する者の片手を塞いでしまい、作業効率が落ちるという難点があった。そこで、更に近年、リーダライタのアンテナが作業用手袋に一体となった、いわゆるハンズフリータイプのものが提案されている（特許文献１）。それにより、作業者はハンディタイプのリーダライタを片手に持つことなく、手袋を嵌めることで他の作業をしながら無線信号の送受を行なうことができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６５８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示の発明においては、アンテナのみが手袋の甲に一体となっており、当該アンテナとケーブルにより繋がった制御部等、他の構成要素を、別途、体の他の部分（特許文献１においては腕）に保持して作業をしなければならない（特許文献１の図１及び図３参照）。従って、使用中にケーブルの断線等を気にしなければならず、また、着脱時にも相当の注意が必要であるため利便性に欠ける。
【０００５】
これに対して、同じく特許文献１において、アンテナや制御部等のリーダライタに必要な構成要素が一体に備えられたカードを手袋の甲部に設置するタイプのハンズフリーターミナルが提案されており（特許文献１の図５参照）、それにより上記の問題は解消されている。しかしながら、当該特許文献１の図５に対応する発明においては、制御部、液晶表示及び操作キーをカード状のハンディターミナルに備え、更に残りの限られたスペースにアンテナを備える構成のため、データの読み取りを行なうのに適当な大きさと形状のアンテナを確保するのが困難である。また、このように他の構成要素が同一カード上に配置されるため、当該他の構成要素の配置位置との関係上、アンテナをデータの読み取りに適当な位置に配置することについても制限があり、配置によってはアンテナ周辺に発生する磁束が遮断されてしまう虞がある。従って、例えば、当該カード状のハンディターミナルが手の甲部に装着された手袋をして、ＲＦＩＤチップが付された商品を掴んだとしても、アンテナの形状、大きさ及び配置が適当でないため、読み取り漏れが起きる虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、アンテナを適当な形状及び大きさに確保することができ、更に他の構成要素との配置関係が適当である、アンテナの受信性能を妨げず通信性能の高いハンズフリーターミナルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハンズフリーターミナルは、手袋と、前記手袋の手の甲部側に配置され、前記手袋をした手に把持される品物に付されたＲＦＩＤチップとの間のデータ通信に利用されるアンテナを備えるアンテナ基板と、前記手袋の甲部であって前記アンテナ基板の配置位置より前記手袋をした手の甲から遠い側に配置され、前記アンテナを介して前記手袋をした手に把持される品物に付されたＲＦＩＤチップとの間でのデータ通信を実行するＲＦＩＤリーダと、前記手袋の甲部であって前記アンテナ基板の配置位置より前記手袋をした手の甲から遠い側に配置され、前記ＲＦＩＤリーダに前記ＲＦＩＤチップとの間のデータ通信を実行させて得たデータを出力する情報処理部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アンテナ及び他の構成要素の配置位置が適当であるため、アンテナの受信性能を妨げず通信性能の高いハンズフリーターミナルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の一形態を図１ないし図６に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の一形態であるハンズフリーターミナル１の外観模式図である。
【００１１】
図１に基づいて、本発明のハンズフリーターミナル１の概要を説明する。本発明の実施の一形態であるハンズフリーターミナル１は、後に詳述する無線通信装置２を収納した筐体３を手袋４の甲部５に貼付して構成されている。手袋４は、当該手袋４を嵌めて作業をする者が手先を使う細かい作業を行いやすいように指の付け根辺りから指先までの覆いがなく、掌と甲の部分だけが覆われるタイプの手袋である。筐体３は、おしなべて言うと平べったい円筒状であり、当該円筒状の内部に後述する無線通信装置２を収納する。上面から見た筐体３は、円周の一部は四角形がはみ出すようにせり出した筐体せり出し部６を有する。そして、筐体３の下面は手袋４の甲部５に貼付され、上面はカバーのように外れる構造になっており、当該上面カバー７を外すことで筐体３の内部構造を見ることができる。
【００１２】
図２は、筐体３内部の無線通信装置２の構造を模式的に示す斜視図である。
【００１３】
図２に基づいて、無線通信装置２を構成する筐体３の内部構成物について説明する。当該無線通信装置２は、大きく分けてアンテナ８を備えるアンテナ基板９と、ＲＦＩＤリーダ１０、制御部１１及びデータ送信部１２を備える制御基板１３との二重構造により構成されている。そしてアンテナ基板９と制御基板１３とは、一定の距離ｗをもって対向配置するよう複数の基板固定リブ１４により筐体３に固定されている。尚、本発明の実施の一形態におけるアンテナ基板９と制御基板１３との間の距離ｗは、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。
【００１４】
アンテナ基板９は平板円形状のプリント基板である。アンテナ８はコイルから成り、当該コイルをプリント基板であるアンテナ基板９上に円形状に巻回させてアンテナ８を形成する。
【００１５】
制御基板１３はアンテナ基板９と同じ曲率の円形状であるが、前述した筐体３のようにその円周の一部から四角形がはみ出すような基板せり出し部１５を有している。尚、前述した筐体３の筐体せり出し部６の形状はこの制御基板１３の基板せり出し部１５の形状に合わせて形成されたものである。制御基板１３上には、ＲＦＩＤリーダ１０、制御部１１及びデータ送信部１２が搭載されている。
【００１６】
ＲＦＩＤリーダ１０は、アンテナ基板９上に巻回されたアンテナ８の両端部と連結し、当該アンテナ８を介して商品等に付されたＲＦＩＤチップから商品情報等のアナログデータを読み取り、当該アナログデータをデジタルデータに変換する処理等を行なう。尚、後述するが、アンテナ８が形成されているアンテナ基板９と、ＲＦＩＤリーダ１０が搭載されている制御基板１３とは一定の距離ｗをもって対向しているため、アンテナ基板９にプリントされたアンテナ８の両端部が対向する制御基板１３上のＲＦＩＤリーダ１０まで伸びてＲＦＩＤリーダ１０と連結する構造となっている。
【００１７】
情報処理を実行する情報処理部としての制御部１１は、前述したＲＦＩＤリーダ１０及び次に説明するデータ送信部１２と制御基板１３上で連結し、それらを駆動制御する。
【００１８】
データ送信部１２は、制御基板１３上であって他の構成物の配置位置と異なる、前述した基板せり出し部１５に配置されている。そして、無線通信等により外部の上位機であるホストコンピュータ（図示せず）との間でＲＦＩＤリーダ１０によりデジタル処理された商品情報等の無線によるデータの送信を実行する。この場合の無線によるデータ通信は、本実施の形態においてはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）であり、詳細は図示しないが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール及びアンテナを基盤に搭載し、当該アンテナを介してホストコンピュータとのデータ通信を実現する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによれば、１０ｍ以内の近距離であれば、通信機器の間に障害物（例えば、隣の部屋など）があるような場合であっても通信が可能になっている。
【００１９】
また、無線通信装置２は、例えばリチウムイオンバッテリ等の図示しないバッテリを備え、各部に給電する。
【００２０】
図３は、手袋４に貼付された筐体３に収納された無線通信装置２を模式的に示した平面図である。尚、説明の便宜上、当図は筐体３の上面カバー７を取り外し、アンテナ基板９及び制御基板１３を透明な状態で示している。
【００２１】
図３により、無線通信装置２を構成する構成物の平面的な配置関係について説明する。前述したとおり、アンテナ８は、アンテナ基板９に円形状に形成され、その両端部がアンテナ基板９と対向する制御基板１３の中央部に引き込まれ、ＲＦＩＤリーダ１０と接続する。そしてＲＦＩＤリーダ１０と制御部１１とが制御基板１３上で連結している。図３から分かるとおり、無線通信装置２を上面から見ると、ＲＦＩＤリーダ１０と制御部１１とは円形状に巻回されたアンテナ８の内側に配置されている。また、制御部１１と結合するデータ送信部１２は、円形状に巻回されたアンテナ８の外側の制御基板１３の基板せり出し部１５上に配置される。
【００２２】
尚、図３においては、アンテナ８及びその他の内部構成物が同一平面上に配置されているように示されているが、実際には図２において説明したとおり、紙面奥側のアンテナ基板９にアンテナ８が形成され、紙面手前側の制御基板１３上にＲＦＩＤリーダ１０と制御部１１及びデータ送信部１２が配置されている。
【００２３】
図４は、図３における無線通信装置２をＡ−Ａ断面に沿って見た模式図である。
【００２４】
図４により、無線通信装置２を構成する構成物を断面で見た配置関係について説明する。筐体３の内部において、アンテナ８を備えたアンテナ基板９と、アンテナ８以外の構成要素を備えた制御基板１３とは、アンテナ基板９が手の甲に近い側、そして制御基板１３がその外側に位置するように、手の甲部３と略平行に設置される。また、アンテナ基板９は、アンテナ８が形成された面が手の甲部５側に面するよう配置されている。そして、制御基板１３は、アンテナ基板９に面した側にＲＦＩＤリーダ１０、制御部１１及びデータ送信部１２を搭載している。
【００２５】
尚、詳細は図示しないが、アンテナ８に電流を流すと、アンテナ８周辺に磁束が発生する。この磁束は、アンテナ基板９と制御基板１３との間に隙間が設けられていることで、その隙間から洩れ出し、手袋４を嵌めた手の掌側まで到達する。そしてこの磁束に、商品に付されたＲＦＩＤチップ（図示せず）が接近すると、つまり、無線通信装置２が貼付された手袋４を嵌めた手でＲＦＩＤチップが付された商品を掴むと、当該商品に付されたＲＦＩＤチップに内蔵されたコイルアンテナ（図示せず）に誘導起電力が発生し、ＲＦＩＤチップに記憶されたデータがアンテナ８に対して送信される。
【００２６】
尚、通常使用時のハンズフリーターミナル１においては、アンテナ８に常時電流を流しておくことで、ハンズフリーターミナル１に接近する商品に付されたＲＦＩＤチップの情報を洩れなく受信する。
【００２７】
図５は、無線通信装置２の電装系を示すブロック図である。
【００２８】
無線通信装置２の電装系について図５に基づいて説明する。無線通信装置２は、各部を集中的に制御するＣＰＵ１６（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えている。このＣＰＵ１６には、ＣＰＵ１６が実行するプログラム等の固定データが書き込まれているＲＯＭ１７（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ワークデータ等の可変データを更新自在に書き込むＲＡＭ１８（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とがバスライン１９を介して接続され、前述した情報処理部としての制御部１１を構成している。ＣＰＵ１６は、ＲＦＩＤリーダに対しアンテナ８を介し商品に付されたＲＦＩＤチップ２０との間で非接触通信を行わせ、読み取った商品情報等のアナログデータをデジタルデータに変換させる処理等を実行させる。更に、ＣＰＵ１６には前述したデータ送信部１２がバスライン１９を介して接続されており、当該データ送信部１２に、ＲＦＩＤリーダ１０に処理させた商品情報等のデジタルデータをホストコンピュータ２１との間で通信させる。
【００２９】
以上のような構成により、ハンズフリーターミナル１は、アンテナ８を介し図示しない商品に付されたＲＦＩＤチップとの間で非接触通信を行ない、当該ＲＦＩＤチップに記憶された商品情報等のデータを受取る。受取ったデータはＲＦＩＤリーダ１０により処理され、データ送信部１２により外部の上位機であるホストコンピュータ２１に通信される。そして、当該受取った商品情報に基づき、ホストコンピュータ２１が会計処理を実行する。尚、ＲＦＩＤチップに対する非接触通信方式としては、例えば、通信可能距離が最大で数ｃｍ程度ある電磁結合方式のものを用いる。従って、ハンズフリーターミナル１は当該非接触通信の距離範囲をＲＦＩＤチップが付された商品がアンテナ８にかざされる程度の距離範囲に限る構成となっている。
【００３０】
図６は、ハンズフリーターミナル１をレジ担当の店員Ａが嵌めて会計処理をする様子を示す模式図である。
【００３１】
図６に基づいて、本発明のハンズフリーターミナル１の使用態様の一例を説明する。店員Ａが、本発明の実施の一形態に係るハンズフリーターミナル１を両手に嵌めて商品情報の読み取りを行なう。店員Ａは、両手にハンズフリーターミナル１を嵌めた状態で、ＲＦＩＤチップが付された商品２２が入った買い物籠２３から両手それぞれに異なる商品２２を掴み、別に準備した買い物籠２４の中に当該掴んだ商品２２を移すことで、同時に異なる２つの商品２２の商品情報を読み取ることができる。これにより、従来の、例えば商品２２を一つ一つ手にとって順次リーダにかざして商品情報の読み取りを行なうバーコードによる場合と比べ、ほぼ２倍のペースで読み取り作業を行なうことができ、レジカウンターの前に並ぶ客の待ち時間を短縮することができる。また、バーコードの読み取り時には必要である商品一つ一つをリーダにかざすという行為自体が不要であるため、レジ担当の店員Ａの労力を軽減することもできる。
【００３２】
本実施の形態によれば、無線通信装置２をアンテナ基板９と制御基板１３との二重構造としたため、アンテナ基板９上においてアンテナ８の大きさ及び形状を十分かつ適当に採ることができ、また、アンテナ８以外の構成物がアンテナ８と同一基板上に配置されないため、他の構成物の配置により制限を受けることなくアンテナ８を適当な位置に配置することができる。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、筐体３内において、アンテナ基板９を手袋４の甲部５に近い側に配置し、制御基板１３をアンテナ基板９の外側に配置したため、当該ハンズフリーターミナル１を嵌めてＲＦＩＤチップが付された商品２２を掴んだとき、当該アンテナ８と商品２２に付されたＲＦＩＤチップとの距離が短くなり、当該ＲＦＩＤチップに記憶されている情報の読み取り漏れやエラーを防止することができ、読み取り率を高めることができる。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、無線通信装置２はアンテナ基板９と制御基板１３との間に隙間（距離ｗ）を設けた構造であるため、アンテナ８周辺に発生する磁束を阻害するものがなく、当該隙間（距離ｗ）から磁束が洩れだしハンズフリーターミナル１を嵌めた手が掴んだ商品に付されたＲＦＩＤチップまで十分到達することができるため、アンテナ８の受信性能を高めることができる。
【００３５】
更に、本実施の形態によれば、ハンズフリーターミナル１はデータ送信部１２をアンテナ基板９上のアンテナ８の設置位置の外側である制御基板１３上の基板せり出し部１５に設けた構造であるため、データ送信部１２に対するアンテナ８周辺に発生する磁束の影響を最小限に抑えることができ、それにより、データ送信部１２とホストコンピュータ２１との通信性能を高めることができる。
【００３６】
更に、本実施の形態によれば、アンテナ基板９のアンテナ８が形成された面が手袋４の甲部５側に面するようアンテナ基板９を設置するようにしたため、アンテナ８とハンズフリーターミナル１をした手で掴まれた商品２２との距離を更に短くすることができ、アンテナ８の受信性能を高めることができる。
【００３７】
更に、本実施の形態によれば、ＲＦＩＤリーダ１０、制御部１１及びデータ送信部１２が、アンテナ基板９に面する側の制御基板１３上に設置されるため、それら構成要素がアンテナ基板９と当該制御基板１３との間に設けられた隙間（距離ｗ）側に配置され、筐体３自体のサイズをコンパクトにまとめることができる。
【００３８】
尚、本発明の実施の一形態における手袋４は、掌と甲のみを覆い指が抜ける形状としたが、指をすっぽり覆う一般的な形状のものや、先が二股に分かれたミトンタイプのものであってもよい。
【００３９】
また、本発明の実施の一形態においては、筐体３を手袋４に貼付したが、その他、埋め込みやスナップによる拘留等、通常の使用に耐える他の構造に拠ってもよい。
【００４０】
また、本発明の実施の一形態においては、無線通信装置２が収納された筐体３が貼付された手袋４をレジ担当の店員Ａが両手に嵌めて作業する態様を示したが、左右どちらか一方の手袋４のみに当該筐体３を貼付した手袋４を使用するようにしてもよいし、左右どちらか一方のみをどちらかの手に嵌めて使用するようにしてもよい。
【００４１】
また、本発明の実施の一形態におけるアンテナ８の形状は、手袋４の甲部５に貼付される無線通信装置２の筐体３の外観形状に合わせ、円形状に形成されているが、無線通信装置２の筐体３の形状及びアンテナ８の形状共に円形状に限るものではなく、その他の形状であってもよい。
【００４２】
また、本発明の実施の一形態においては、アンテナ基板８の材質については特に指定しなかったが、例えばフレキシブル基板を採用し、当該フレキシブル基板を手袋の甲部に貼付する構成としてもよい。それにより、手袋の可撓性を維持することができ、当該手袋の付け心地を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の一形態であるハンズフリーターミナルの外観模式図である。
【図２】筐体内部の無線通信装置の構造を模式的に示す斜視図である。
【図３】手袋に貼付された筐体に収納された無線通信装置を模式的に示した平面図である。
【図４】図３における無線通信装置をＡ−Ａ断面に沿って見た模式図である。
【図５】無線通信装置の電装系を示すブロック図である。
【図６】ハンズフリーターミナルをレジ担当の店員が嵌めて会計処理をする様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…ハンズフリーターミナル、４…手袋、５…手袋の甲部、８…アンテナ、９…アンテナ基板、１０…ＲＦＩＤリーダ、１１…制御部（情報処理部）、１２…データ送信部、ｗ…アンテナ基板と制御基板との間の隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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