(57)【要約】【課題】周辺機器としての通信端末やPCを使うことなく入力作業時間を短縮可能なフィールド機器を提供する。【解決手段】発光部から出射した光をカバーガラス上に配置された反射物で反射させて受光部で受光する赤外線スイッチを備えたフィールド機器において、前記反射物としてバーコードを用いると共にバーコード読取手段およびデコード機能を備えている。【選択図】    図１
2012150603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部から出射した光をカバーガラス上に配置された反射物で反射させて受光部で受光する赤外線スイッチを備えたフィールド機器において、前記反射物としてバーコードを用いると共にバーコード読取手段およびデコード機能を備えたことを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
バーコード読取時はバーコードモードに切り替わり、発光部が読み取りに適したパルス発光または連続発光に切り替わることを特徴とする請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項３】
前記発光部からの光がパルス発光の場合は、前記受光部にHPFを用いて帯域制限を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のフィールド機器。
【請求項４】
前記発光部からの光がパルス発光の場合は、受光部において、受光信号を検波後ADCでレベル判定するか、またはコンパレータでレベル判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィールド機器。
【請求項５】
前記発光部からの光がパルス発光の場合は、パルス受光部の帯域制限にロックインアンプを用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフィールド機器。
【請求項６】
複数の赤外線スイッチをバーコードリーダとして機能させ、前記複数の赤外線スイッチに対して複数のバーコードのそれぞれを同時に読み取ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のフィールド機器。
【請求項７】
バーコード接触部に送受光の焦点を絞るための集光レンズを備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のフィールド機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線スイッチを有する流量計や圧力計等のフィールド機器に関し、パラメータ設定の容易化を図ったフィールド機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８（ａ）はLCD表示器と赤外線スイッチを備えたフィールド機器の変換器筐体の正面図である。変換器筐体１に取り付けたカバーガラス３の内側に赤外線スイッチ２およびLCD表示器４が備えられている。この例では赤外線スイッチは３個備えられている。
【０００３】
変換器筐体１が防水機能や防爆機能を持っている場合でもカバーガラス３を開けることなくカバーガラス上面から赤外線スイッチ２の位置を操作者が指で触れることでプッシュスイッチとして働く機能を持っている。そして、赤外線スイッチ２を操作することでフィールド機器の各種パラメータの設定入力を行うことができる。
【０００４】
図８（ｂ）は赤外線スイッチ部の断面図である。
原理は反射型のフォトインタラプタと同様である。基板１２上に発光部１０と受光部１１が実装されている。発光部１０には赤外線ダイオード、受光部にはフォトトランジスタやフォトダイオードなどが用いられる。
【０００５】
反応領域Ａは発光部10から出た光が出射光路Ｅに従って進み、反射物（操作者の指等）に反射して反射光路Ｆに従って受光部に届く光の経路設計をしたときに、反射物がある場合に最も敏感に反応する領域を示している。反応領域Ａのガラス面周辺での検知感度は電子回路（図示省略）により調整し操作者の指がガラス面に触れたときのみ反応するようにされている。
【０００６】
図８（ｃ）は赤外線スイッチの動作ブロック図である。
赤外線ダイオードからなる発光部10はパルス信号で発光し、フォトトランジスタやフォトダイオードなどからなる受光部11の検出信号をHPF（ハイパスフィルタ）３２を通すことで直流および低周波領域の外乱光ノイズの影響が除去される。
【０００７】
検波部33は交流成分を検波しADC34でレベル検出を行いCPU35で操作者31の指の有無を判定する。パルスの周期は1〜10msec程度とされ、ON DUTYは消費電力低減のためS/N比が許容する範囲で小さくされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３７５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このような赤外線スイッチを備えたフィールド機器では赤外線スイッチは３個から４個しか搭載できないため、割り付けられる機能はLCD表示器を見ながらのスクロールや選択に限定される。したがって入力パラメータが多い場合やアルファベットを選択してある程度の長さの文字列入力を行う場合には比較的情報量が多く、作業の所要時間も多くなる。
【００１０】
また複数の機種に同様の入力を行う場合は同じ操作の繰り返しになり台数分だけ時間を要する。この点を解決するために外部機器との通信手段として筐体を開けて一時的に接続する通信ポートや、筐体を開けずにIrDAなどの赤外線通信ポートを備えている機種もあるある。その場合、周辺機器として専用通信端末やノートPCが別途必要となる。また防爆エリアでは防爆対応設計されていないこれらの周辺機器は持ち込むことができないという課題がある。
【００１１】
従って本発明は、赤外線スイッチを用いた情報入力において、周辺機器としての通信端末やPCを使うことなく入力作業時間を短縮可能なフィールド機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載のフィールド機器においては、
発光部から出射した光をカバーガラス上に配置された反射物で反射させて受光部で受光する赤外線スイッチを備えたフィールド機器において、前記反射物としてバーコードを用いると共にバーコード読取手段およびデコード機能を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２においては、請求項１に記載のフィールド機器において、
バーコード読取時はバーコードモードに切り替わり、発光部が読み取りに適したパルス発光または連続発光に切り替わることを特徴とする。
【００１４】
請求項３においては、請求項１又は２に記載のフィールド機器において、
前記発光部からの光がパルス発光の場合は、前記受光部にHPFを用いて帯域制限を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項４においては、請求項１乃至３のいずれかに記載のフィールド機器において、
前記発光部からの光がパルス発光の場合は、受光部において、受光信号を検波後ADCでレベル判定するか、またはコンパレータでレベル判定することを特徴とする。
【００１６】
請求項５においては、請求項１乃至３のいずれかに記載のフィールド機器において、
前記発光部からの光がパルス発光の場合は、パルス受光部の帯域制限にロックインアンプを用いることを特徴とする。
【００１７】
請求項６においては、請求項１乃至５のいずれかに記載のフィールド機器において、
複数の赤外線スイッチをバーコードリーダとして機能させ、前記複数の赤外線スイッチに対して複数のバーコードのそれぞれを同時に読み取ることを特徴とする。
【００１８】
請求項７においては、請求項１乃至６のいずれかに記載のフィールド機器において、
バーコード接触部に送受光の焦点を絞るための集光レンズを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１〜５によれば、
赤外線スイッチを手動操作してパラメータ選択入力や数値入力をする従来例に比較して、入力に要する時間を大幅に短縮することができる。また、同じ入力を複数台の機器に対して実施する場合、バーコードデータ作成が１回で済むためさらに所要時間の短縮が可能となる。
【００２０】
また、バーコードそのものが入力操作履歴となり、機器の管理の確実性を増大させることができる。
更に、防爆エリアにある機器の場合でも防爆設計を施した周辺機器としての専用端末やPCを現場で必要としない。
請求項６によれば、複数の赤外線スイッチに対して複数のバーコード情報のそれぞれを同時に読み取ることができる。
請求項7によれば、発光指向性と受光指向性が焦点を結ばないタイプの場合、反応領域が焦点の位置に小さく絞られるので、バーコード走査部に送受光の焦点を合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のフィールド機器の動作時の要部断面構造図である。
【図２】バーコード読取の機能ブロック図である。
【図３】バーコード読取時のフローチャートである。
【図４】他の実施例を示すバーコード読取の機能ブロック図である。
【図５】他の実施例を示すバーコード読取の機能ブロック図である。
【図６】本発明の他の実施例を示すフィールド機器の動作時の要部断面構造図である。
【図７】赤外線スイッチが複数個所ある機器において、各スイッチを同時にバーコードリーダとして機能させる例である。
【図８】フィールド機器の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は本発明のフィールド機器の動作時の要部断面構造図である。図８（ａ）に示す従来例とは操作者の指に変わってバーコード記録紙を用いる点、及び後述するデコードのための参照テーブルを用いる点のみが異なっている。
【００２３】
本発明では、複数ある赤外線スイッチのなかのひとつに操作者の指の替わりに1次元バーコードを印刷した紙などの媒体50を手動でスキャンさせる。
図１に示す実施例では矢印Ｂで示す移動方向は反応領域Ａの焦点が絞られた領域をバーコードのデータキャラクタが通過するように発光部10と受光部11を並べた線上をカバーガラス３に接触させながら移動させる。
このバーコード50は反応領域Ａのカバーガラス面での焦点エリアで読み取ることができる分解能にサイズを合わせて作成されている。
【００２４】
図２はバーコード読取の機能ブロック図である。
操作者の指がバーコード50に置き換わった以外は基本的に共通のブロック図で実現できる。発光信号はパルス発光または連続発光のどちらでもよいが、ここではパルス発光の場合で説明する。発光パルス周期はバーコードの白黒が読み取れるようなレートに合わせて小さくする必要がある。
【００２５】
たとえばデータキャラクタおよびスペースの寸法が1mmで100本のラインを持つ用紙を3秒でスキャンする場合は、一箇所のキャラクタおよびスペースの通過時間が大雑把に計算すると3sec/（100×2）=1.5msecとなる。安定して検波を行うためには10パルス程度連続する必要があるとすれば、発光パルスの周期は2.5msec/10=150usec以下となる。
【００２６】
パルスの立上り/立下りは10usec程度あれば実現でき、発光パルスの周期やDUTYをバーコード読み取りモードに合わせて変えることで従来の赤外線スイッチのLCD表示器４やフォトトランジスタ10やフォトダイオード11がそのまま適応できる。
読み取ったバーコードの文字列は予め用意された参照テーブル37を参照してCPU35でデコードする。
【００２７】
図３はバーコード読取時のフローチャートである。
ステップ１においては、通常の赤外線スイッチモードになっている。
ステップ２において、赤外線スイッチに指を触れて従来と同じ通常入力モードからバーコード読取モードへ切り替える。
【００２８】
ステップ３において、手動スキャンに切替わるのを待機する。
ステップ４において、一定の制限時間（たとえば本例では３秒間）バーコード入力が開始されるのを待つ。
開始されなければＮｏとなり、ステップ１に戻って通常入力モードへ復帰する。バーコード入力が開始されたらＹｅｓとなり、
ステップ５に進み、バーコードを手動でスキャンさせて読み取りを行う。
【００２９】
ステップ６において、正常読取が完了した場合はＹｅｓとなって
ステップ８に進み参照テーブルによりデコードする。正常読取ができずＮｏとなった場合は、ステップ７に進んでLCD表示器に読み取りエラーを表示してステップ３の手動スキャン待機に戻る。
ステップ９においてはデコードした読取内容をLCD表示器に表示し目視での入力結果確認を可能にする。
【００３０】
上述の構成によれば、次のような効果がある。
１）赤外線スイッチを手動操作してパラメータ選択入力や数値入力をする従来例に比較して、入力に要する時間を大幅に短縮することができる。
また、同じ入力を複数台の機器に対して実施する場合、バーコードデータ作成が1回で済むためさらに所要時間の短縮が可能となる。
【００３１】
２）バーコードそのものが入力操作履歴となり、機器の管理の確実性が増す。
３）防爆エリアにある機器の場合でも防爆設計を施した周辺機器としての専用端末やPCを現場で必要としない。
【００３２】
図４（ａ）は他の実施例を示すバーコード読取の機能ブロック図である。
外乱光の影響が無視できるような場合は発光部からの光を図４（ｂ）に示すような連続発光としてもよい。この場合は図２に示す機能ブロック図にバーコード読み取り時にHPF32をバイパスするための切替スイッチ37,38を付加する。図（ｃ）はバーコードによって読み込まれた受光パルスの状態を示している。このように連続発光を用いればバーコードの読取速度を上げることができる。
【００３３】
図５（ａ，ｂ）は他の実施例を示すバーコード読取の機能ブロック図である。図５（ａ）は図２に示す従来の受光信号検出手段としてADCの変わりにコンパレータ37を用いて閾値に対する判定をするようにしたものである。
【００３４】
図５（ｂ）は発光部がパルス発光の場合、図２に示す従来の受光信号検出手段としてHPF32、検波部33、ADCの変わりにロックインアンプ38を用いて帯域制限しものである。
このような構成によればSN比が向上して外乱光に強い受光信号検出が可能となる。
【００３５】
図６は出射光路Ｅと反射光路Ｆが焦点を結ばないタイプの場合、カバーガラス３の上部に集光レンズ60を置き、バーコード走査部に送受光の焦点Ｄを合わせるようにしたものである。この場合、集光レンズ60はバーコード読み取り時の専用冶具として用いる。
このような構成によれば反応領域Ａを焦点Ｄの位置に小さく絞ることができる。
【００３６】
図７は赤外線スイッチが複数個所（図では３箇所）ある機器において、各スイッチを同時にバーコードリーダとして機能させる例である。この場合、３本のバーコードを平行に同時にスキャンする。各スイッチはたとえば図２に示すようなバーコード読取の機能ブロックをそれぞれ持っており、一度により多くのバーコード情報を読み取ることができる。
【００３７】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００３８】
１      変換器筐体
２      赤外線スイッチ
３      カバーガラス
４      ＬＣＤ表示器
10      発光部
11      受光部
12      基板
14      操作者の指
31      操作者
32      ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）
33      検波部
34      ＡＤＣ
35      ＣＰＵ
36      参照テーブル
37,38    切替えスイッチ
50      バーコード
60      集光レンズ
Ｅ      出射光路
Ｆ      反射光路
【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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【図７】
2012150603.tif 000009
【図８】
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