JP2006033038A - 太陽電池を用いた光通信システム及び受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽電池を有する受信装置のデータ通信のための構成を簡素化する。
【解決手段】 光源を有する送信装置３と、光を電気に変換する太陽電池１３を有しこの太陽電池１３によって発電された電気を駆動電源とする受信装置２とを備え、送信装置３は、光源を用いてデジタルデータを光信号に変換して送信し、受信装置２は、太陽電池が受信した光信号に応じて発電する電気量に基づいて光信号をデジタルデータに変換する。これによって光通信が実現され、受信装置に従来のように、無線通信のためだけに用いられる無線通信装置を設ける必要がない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽電池を用いた光通信システム及び受信装置に関する。

従来、スーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗の商品陳列棚には、陳列されている商品に対応した棚札がセットされており、陳列されている商品の商品名、単価、規格（量）、特売表示等の商品データを顧客が容易に確認できるようになっている。一般に、このような棚札としては紙製等のカード式のものが用いられており、商品に関する商品名、単価等の商品データはプリンタによって印刷されている。

しかしながら、このような棚札によれば、例えば翌日から単価等を変更する場合には、閉店後、店員が変更する商品に対応した棚札を新しい棚札と交換する作業を行わなければならず、交換する数が多い場合は多大な労力と時間を費やすことになる。また、時間帯を設定してその時間帯だけ特売するような場合には商品数が多いと対処できないことになる。さらに、季節毎に商品の陳列位置を大幅に変更する場合にも大量の棚札の交換作業が発生するので、同様の問題が発生する。

そこで、このような問題に対処すべく、棚札として電子棚札を用い商品データを電子的に書き換えることができる電子棚札システムが開発され、使用されるようになってきている。

電子棚札システムで使用される電子棚札は、単価など表示する液晶表示器、ホスト装置からデータを受信するデータ受信部、太陽電池などから構成されている。この電子棚札は、太陽電池が発電する電気を電源として駆動し、ホスト装置から赤外線通信などの無線通信で受信した信号に基づいて、液晶表示器に表示する単価を変更する。

電子棚札に対して単価変更の信号を送信するホスト装置としては、例えば、店舗のバックヤードなどに設置されるホストコンピュータがある。この場合には、売り場の天井などには、ホストコンピュータに接続された無線通信装置が複数設置され、ホストコンピュータは、これらの無線通信装置を介して電子棚札と無線通信を実行する。

ホスト装置の別例としては、ハンディターミナルがある（例えば、特許文献１参照）。ハンディターミナルは、バーコード化された商品コードを光学的に読み取るスキャナ、キーボード、無線通信装置などから構成されている。ハンディターミナルは、無線通信装置によって電子棚札と無線通信を実行する。

特開２００１−１０９９５６公報

しかしながら、このような従来の電子棚札システムでは、電子棚札とホスト装置との無線通信を実現させるために、電子棚札には、無線通信のためだけに用いられる受信装置が必要であり、構成が複雑になるという問題がある。

本発明の目的は、太陽電池を有する受信装置のデータ通信のための構成を簡素化することである。

本発明の光通信システムは、光源を有する送信装置と、光を電気に変換する太陽電池を有しこの太陽電池によって発電された電気を駆動電源とする受信装置と、を備え、前記送信装置は、前記光源を用いてデジタルデータを光信号に変換して送信する送信手段を有し、前記受信装置は、前記太陽電池が受信した光信号に応じて発電する電気量に基づいて前記光信号をデジタルデータに変換する受信手段を有する。

本発明の受信装置は、光を電気に変換する太陽電池と、前記太陽電池が受信した光信号に応じて発電する電気量に基づいて前記光信号をデジタルデータに変換する受信手段と、を備え、前記太陽電池によって発電された電気を駆動電源とする。

本発明によれば、太陽電池を有する受信装置のデータ通信のための構成を簡素化することができる。

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、太陽電池を用いた光通信システムとして、スーパーマーケットなどの店舗で用いられる電子棚札システムへの適用例を示す。

［システム概要］
図１は本実施の形態の電子棚札システム１を概略的に示すシステム構成図である。図１に示すように、電子棚札システム１は、商品の単価などの商品データを表示する受信装置である複数の電子棚札２、この電子棚札２に商品データを送信する送信装置であるハンディターミナル３、ハンディターミナル３に商品データを配信するホスト装置であるストアコンピュータ４などから構成されている。ハンディターミナル３の個数は、１個でもよいし複数ででもよい。この電子棚札システム１は、概略的には、ハンディターミナル３から射出した光に応じて、電子棚札２が備える後述する太陽電池１３が発電する電気量が変化するのを利用して、ハンディターミナル３と電子棚札２とで光通信を実行するものである。

［電子棚札２］
図２は電子棚札２を示す正面図である。電子棚札２は、商品が陳列される陳列棚（図示せず）において商品の陳列部に対応した位置に取り付けられ、対応する商品の単価データなどの商品データを表示するものである。電子棚札２は、矩形形状の筐体１１を有している。そして、電子棚札２は、この筐体１１に、単価データなどの商品データを表示する表示器である液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）１２、太陽電池１３を備えている。また、筐体１１の下部には、商品の商品名やバーコードが印字された商品データカード１４が貼付されている。このバーコードは、商品コードをバーコード化したものである。なお、表示器として、本実施の形態においては液晶ディスプレイ１２を用いたが、ＬＥＤ表示器やＥＬ表示器等であっても良い。また、モノクロ表示でもカラー表示でも良い。

太陽電池１３は、受けた光を電気に変換する発電装置であり、その構造は周知であるので説明は省略する。電子棚札２は、この太陽電池１３が発電した電気によって駆動する構成である。即ち、太陽電池１３が電子棚札２の駆動電源となっている。

図３は電子棚札２の回路構成を示す回路図である。電子棚札２は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、コンピュータプログラムなどの固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データを書き換え自在に記憶しワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２１を備えており、このマイコン２１が各部を駆動制御する。

このマイコン２１には、バスライン２２を介して、液晶ディスプレイ１２を駆動する表示コントローラ２３が接続されている。さらに、マイコン２１には、書き換え自在な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などから構成される不揮発性メモリ部２４もバスライン２２を介して接続されている。この不揮発性メモリ部２４には、液晶ディスプレイ１２に表示する単価などのデータがデジタルデータで記憶される単価記憶エリア（図示せず）が形成されている。

このマイコン２１には、太陽電池１３に接続されたデータ受信回路２５が接続されている。データ受信回路２５には、コンパレータ２６が設けられている。コンパレータ２６のプラス入力端子２６ａは、抵抗２７を介して太陽電池１３の一方の出力端子１３ａに接続されるとともに、抵抗２８を介して太陽電池１３の他方の出力端子１３ｂに接続されている。コンパレータ２６のマイナス入力端子２６ｂは、抵抗２９を介して太陽電池１３の一方の出力端子１３ａに接続されるとともに、抵抗３０を介して太陽電池１３の他方の出力端子１３ｂに接続されている。さらに、コンパレータ２６のマイナス入力端子２６ｂは、コンデンサ３１を介して太陽電池１３の他方の出力端子１３ｂに接続されている。コンパレータ２６の出力端子２６ｃは、マイコン２１の割り込み端子２１ａ及びデータ受信端子２１ｂに接続されている。

このデータ受信回路２５では、太陽電池１３に当たる光の量が変化し太陽電池１３が発電する電気量である発電電圧が変化すると、回路中の電圧に変化が生じる。例えば太陽電池１３に対して店舗内に設置された照明装置（図示せず）から一定の光が当たっている状態で、太陽電池１３にパルス状の光信号を射出すると、図４に示すように、太陽電池１３の出力電圧（発電電圧）ａ（図３におけるａで示す部分の電圧）は、パルス状に変化する。コンパレータ２６のマイナス入力端子２６ｂには、太陽電池１３の出力電圧ａが抵抗２９,３０に分圧されるとともにコンデンサ３１に蓄えられるので、太陽電池１３の出力電圧ａがリファレンス電圧ｂ（図３におけるｂで示す部分の電圧）となって信号として入力される。このとき、コンパレータ２６のプラス入力端子２６ａには、太陽電池１３の出力電圧ａが抵抗２７,２８により分圧された電圧ｃ（図３におけるｃで示す部分の電圧）がパルス状のまま信号として入力される。そして、コンパレータ２６では、これらの入力電圧ｂ,ｃ（信号）が比較されて、出力電圧ａの変化がパルス電圧（パルス信号）ｄ（図３におけるｄで示す部分の電圧）としてマイコン２１に出力される。マイコン２１は、このパルス電圧ｄをデジタルデータ、つまり、「１」及び「０」の組み合わせのデータ列に変換して記憶する。ここに、受信手段の機能が実行される。

［ハンディターミナル３］
図５はハンディターミナル３を示す斜視図である。図５に示すように、ハンディターミナル３の本体ケース４１の上面には、液晶ディスプレイ４２と、キーボード４３とが順に設けられている。キーボード４３は、ファンクションキー４３ａ、テンキー４３ｂ、送信キー４３ｃなどを備えている。また、本体ケース４１には、光学読取装置であるバーコードスキャナ４４（図６参照）が内蔵され、本体ケース４１の下面の先端部には、バーコード読取窓４５が形成されている。ここで、バーコードスキャナ４４は、光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ４６（図６参照）を備え、このＬＥＤアレイ４６からバーコードに光を射出し、反射した光をＣＣＤ（Charge Coupled Device ：図６参照）４７で受光して読み取るものである。このハンディターミナル３は、可搬性を有する大きさに形成されている。

図６はハンディターミナル３の電装系を示すブロック図である。ハンディターミナル３は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、コンピュータプログラムなどの固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データを書き換え自在に記憶しワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）５１を備えており、このマイコン５１が各部を駆動制御する。

このマイコン５１には、バスライン５２を介して、液晶ディスプレイ４２を駆動する表示コントローラ５３、キーボード４３からの信号を出力するキーボードコントローラ５４、バーコードスキャナ４４のＣＣＤ４７やＬＥＤアレイ４６などを駆動するスキャナコントローラ５５が接続されている。さらに、マイコン５１には、ストアコンピュータ４との間の無線通信を司る通信手段である無線インタフェース５６、書き換え自在な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどから構成される記憶部である不揮発性メモリ部５７もバスライン５２を介して接続されている。不揮発性メモリ部５７には、例えばストアコンピュータ４から配信される後述する商品マスタファイルがデジタルデータで記憶される。

［ストアコンピュータ４］
図７はストアコンピュータ４の電装系を示すブロック図である。ストアコンピュータ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成されるマイコン６１を有し、このマイコンにバスライン６２を介して接続された通信手段である無線インタフェース６３から、ハンディターミナル３との間で相互に無線通信を実行し得るように構成されている。

また、マイコン６１にはバスライン６２及びＩ／Ｏ機器制御部６４を介して、キーボード６５、表示器６６及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）６７が接続されている。ＨＤＤ６７には、マイコン６１のＣＰＵを動作させる制御プログラムの他、商品マスタファイル等が格納されている。商品マスタファイルは、商品コードに、商品名や単価などの商品データを対応付けして記憶するものである。

［各種処理］
次に、電子棚札システム１の各マイコン２１,５１,６１がコンピュータプログラムに従って実行する各種の処理を店員の操作手順とともに説明する。

図８はストアコンピュータ４とハンディターミナル３との間で行われる単価データ配信処理を示すフローチャートである。

電子棚札２の液晶ディスプレイ１２に表示されている商品の単価を変更する際には、店員は、ストアコンピュータ４において、キーボード６５操作によりＨＤＤ６７に記憶されている商品マスタファイルの価格データを変更し、単価データの配信操作を実行する。

図８に示すように、ストアコンピュータ４は、店員のキーボード６５操作により、ＨＤＤ６７に記憶されている商品マスタファイルの単価データが変更され、単価データの配信操作がなされたならば、ＨＤＤ６７に記憶されている単価データを含む商品マスタファイルをハンディターミナル３に対して無線インタフェース６３を用いて無線送信する（ステップＳ１）。

ハンディターミナル３では、ストアコンピュータ４から商品マスタファイルを受信したならば（ステップＳ１１のＹ）、受信した商品マスタファイルを不揮発性メモリ部５７に記憶する（ステップＳ１２：記憶手段）。このとき、既に、商品マスタファイルが存在している場合には、上書き記憶する。このようにして、ストアコンピュータ４からハンディターミナル３に、商品の単価データが配信される。

図９はハンディターミナル３における単価変更処理を示すフローチャートである。

次に、店員は、ハンディターミナル３を手に取り、電子棚札２の商品データカード１４に印字されたバーコードに対するバーコードスキャナ４４によるスキャニング操作を行う。

図９に示すように、ハンディターミナル３では、上述した店員による操作によりバーコードスキャナ４４による商品コードの読取入力が有った場合には（ステップＳ２１のＹ）、不揮発性メモリ部５７に記憶されている商品マスタファイルを検索して、入力された商品コードによって特定される商品の単価データなどを取得する（ステップＳ２２：取得手段）。そして、取得した単価データなどを液晶ディスプレイ４２に表示する（ステップＳ２３）。

店員は、液晶ディスプレイ４２に表示された商品の単価などを確認した後、バーコードスキャナ４４のＬＥＤアレイ４６から射出される光が電子棚札２の太陽電池１３に当たるように、ハンディターミナル３を電子棚札２に近づけてかざす。そして、キーボード４３の送信キー４３ｃを押下する。

店員によりキーボード４３の送信キー４３ｃが押下されたならば（ステップＳ２４のＹ）、単価データ送信処理を実行し、電子棚札２に対して商品の単価データを光通信により送信する（ステップＳ２５：送信手段）。このステップＳ２５における単価データ送信処理を図１０に基づいて説明する。図１０に示すように、単価データ送信処理では、ステップＳ２２で取得したデジタルデータである商品コードを構成するデジタル値に応じてＬＥＤアレイ４６の点灯を制御する。具体的には、デジタルデータは、デジタル値（「１」及び「０」）のデータ列によって構成されているので、データ列の最初のデジタル値から順次以下の処理を実行する。デジタル値が「１」の場合には（ステップＳ３１のＹ）、ＬＥＤアレイ４６を規定時間点灯させ（ステップＳ３２）、デジタル値が「１」ではなく「０」の場合には（ステップＳ３１のＮ）、ＬＥＤアレイ４６を規定時間消灯させる（ステップＳ３４）。デジタルデータがデータ列の最後のものでなく送信データが未だ有る場合には（ステップＳ３３のＮ）、ステップＳ３１に戻り、デジタル値のデータ列のうち、次のデータ値に対してステップＳ３１以下の処理を同様に実行する。このような処理によってデジタルデータを構成する各デジタル値毎にＬＥＤアレイ４６の点灯又は消灯がなされ、これにより、デジタルデータである商品コードがパルス状の光信号に変換されて送信される。

図１１は電子棚札２における単価変更処理を示すフローチャートである。

電子棚札２では、ハンディターミナル３からパルス状の光信号を受信したならば（ステップＳ４１のＹ）、この光信号を元のデジタルデータである単価データに変換し、不揮発性メモリ部２４の単価記憶エリアに記憶させる（ステップＳ４２）。単価記憶エリアに、単価データが既に記憶されている場合には、上書き記憶させる。なお、パルス状の光信号のデジタル信号への変換方法は、既に説明したので、ここでは説明を省略する。

そして、単価記憶エリアに記憶させた単価データを液晶ディスプレイ１２に数字で表示させ（ステップＳ４３：表示手段）、光信号の受信に成功し変換が完了した旨を報知するために、液晶ディスプレイ１２に表示させた単価データを規定回点滅させる（ステップＳ４４：報知手段）。この点滅が終了すると、通常の表示状態に戻る。

以上説明したように、本実施の形態では、デジタルデータは、商品データであり、受信装置は、情報を表示する表示器である液晶ディスプレイ１２と、光信号を変換したデジタルデータに基づいて商品データを液晶ディスプレイに表示する表示手段とを有する電子棚札２である。そして、この電子棚札２は、駆動電源として有する太陽電池１３を用いて送信装置であるハンディターミナル３からの光信号を受信して光通信を実行するので、通信のためだけの装置である無線通信装置を必要とする従来の受信装置に比べて、電子棚札２のデータ通信のための構成が簡素化される。

また、本実施の形態では、送信装置は、光源であるＬＥＤアレイ４６を有しこのＬＥＤアレイ４６からコードシンボル化された商品コードに向けて射出した光の反射を利用して当該商品コードを読み取る光学読取装置であるバーコードスキャナ４４と、商品コードと商品データとを対応付けてデジタルデータで記憶する記憶部である不揮発性メモリ部５７と、バーコードスキャナ４４によって読み取った商品コードに対応させて不揮発性メモリ部５７に記憶されている商品データを取得する取得手段と、を備え、送信手段は、取得した商品データ（本実施の形態では単価データ）を光信号に変換して送信するものである。そして、このハンディターミナル３は、バーコードスキャナ４４が有するＬＥＤアレイ４６を用いて受信装置である電子棚札２へ光信号を送信して光通信を実行するので、ＬＥＤアレイ４６が光通信の光源に兼用されている。よって、通信のためだけの装置である無線通信装置を必要とする従来のデータ送信装置に比べて、ハンディターミナル３の構造が簡素化される。

また、本実施の形態においては、商品コードと商品データとを対応付けて記憶したホスト装置であるストアコンピュータ４と、このストアコンピュータ４と送信装置であるハンディターミナル３とのデータ通信を可能とする通信手段である無線インタフェース５６,６３と、ハンディターミナル３に設けられ、データ通信によってストアコンピュータ４から受信した商品コードと商品データとを対応付けて記憶部である不揮発性メモリ部５７に記憶させる記憶手段と、を備えることにより、複数のハンディターミナル３が記憶しているデータを、一つのストアコンピュータ４からデータ送信を行うことにより、一斉に変更することができる。

また、本実施の形態においては、受信装置である電子棚札２に設けられ光信号の受信が完了したことを報知する報知手段を備えることにより、操作者（店員）がデータ通信の完了を確認することができる。

なお、本実施の形態では、太陽電池１３を用いた光通信システムとして、受信装置に電子棚札２を適用した電子棚札システム１を例に説明したが、これに限られるものではなく、太陽電池を有する受信装置と、光源を有する送信装置との組み合わせで任意のシステムを構成すればよい。

本発明の一実施の形態の電子棚札システムを概略的に示すシステム構成図である。 電子棚札を示す正面図である。 電子棚札の回路構成を示す回路図である。 電子棚札における各種電圧のタイムチャートである。 ハンディターミナルを示す斜視図である。 ハンディターミナルの電装系を示すブロック図である。 ストアコンピュータの電装系を示すブロック図である。 単価データ配信処理を示すフローチャートである。 ハンディターミナルにおける単価変更処理を示すフローチャートである。 単価データ送信処理を示すフローチャートである。 電子棚札における単価変更処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 電子棚札システム（太陽電池を用いた光通信システム）
２ 電子棚札（受信装置）
３ ハンディターミナル（送信装置）
４ ストアコンピュータ（ホスト装置）
１２ 液晶ディスプレイ（表示器）
１３ 太陽電池
４４ バーコードスキャナ（光学読取装置）
４６ ＬＥＤアレイ（光源）
５６ 無線インタフェース（通信手段）
５７ 不揮発性メモリ部（記憶部）
６３ 無線インタフェース（通信手段）
ステップＳ１２ 記憶手段
ステップＳ２２ 取得手段
ステップＳ２５ 送信手段
ステップＳ４３ 表示手段
ステップＳ４４ 報知手段

Claims (6)

1. 光源を有する送信装置と、
   光を電気に変換する太陽電池を有しこの太陽電池によって発電された電気を駆動電源とする受信装置と、
   を備え、
   前記送信装置は、前記光源を用いてデジタルデータを光信号に変換して送信する送信手段を有し、
   前記受信装置は、前記太陽電池が受信した光信号に応じて発電する電気量に基づいて前記光信号をデジタルデータに変換する受信手段を有する太陽電池を用いた光通信システム。
2. 前記デジタルデータは、商品データであり、
   前記受信装置は、情報を表示する表示器と、前記光信号を変換した前記デジタルデータに基づいて商品データを前記表示器に表示する表示手段とを有する電子棚札である請求項１記載の太陽電池を用いた光通信システム。
3. 前記送信装置は、
   前記光源を有しこの光源からコードシンボル化された商品コードに向けて射出した光の反射を利用して当該商品コードを読み取る光学読取装置と、
   商品コードと商品データとを対応付けてデジタルデータで記憶する記憶部と、
   前記光学読取装置によって読み取った前記商品コードに対応させて前記記憶部に記憶されている前記商品データを取得する取得手段と、
   を備え、
   前記送信手段は、取得した前記商品データを光信号に変換して送信する請求項２記載の太陽電池を用いた光通信システム。
4. 商品コードと商品データとを対応付けて記憶したホスト装置と、
   このホスト装置と前記送信装置とのデータ通信を可能とする通信手段と、
   前記送信装置に設けられ、データ通信によって前記ホスト装置から受信した前記商品コードと前記商品データとを対応付けて前記記憶部に記憶させる記憶手段と、
   を備える請求項３記載の太陽電池を用いた光通信システム。
5. 前記受信装置に設けられ光信号の受信が完了したことを報知する報知手段を備える請求項１ないし４の何れか一記載の太陽電池を用いた光通信システム。
6. 光を電気に変換する太陽電池と、
   前記太陽電池が受信した光信号に応じて発電する電気量に基づいて前記光信号をデジタルデータに変換する受信手段と、
   を備え、前記太陽電池によって発電された電気を駆動電源とする受信装置。
   

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