JP7010052B2 - 情報読取システム - Google Patents

Description

本明細書で開示する技術は、情報記録媒体に記録されている情報の読み取りを行う充電式の読取装置と、その読取装置を充電するための充電装置と、を備える情報読取システムに関する。

情報記録媒体に記録されている情報の読み取りを行うための充電式の読取装置が知られている。この種の読取装置は、充放電の繰り返しが可能な二次電池を電力供給源として備えることが知られている。例えば、特許文献１には、充放電の繰り返しが可能な二次電池を有する電源供給システムを備える携帯機器が開示されている。特許文献１の電源供給システムは、電力供給源として二次電池を備えるとともに、二次電池をアシストするためのキャパシタが備えられている。特許文献１の電源供給システムでは、キャパシタが備えられていることにより、携帯機器が、瞬間的な大電流放電の要求に応答することを可能にしている。

特開２０１１－１３９６１４号公報

読取装置の電力供給源として特許文献１の電源供給システムを用いると、二次電池の残容量が所定の満充電電圧から終止電圧に至るまでの間、二次電池から供給される電力を利用して読取装置を動作させることができる（即ち、二次電池を電力供給源として利用することができる）。この場合、二次電池の容量が大きいほど、読取装置を継続して長期間動作させることができる。そのため、読取装置を、充電可能な環境から離れた環境下で長期間使用するためには、容量が大きい二次電池を備えておくことが好ましい。

その一方で、二次電池は、一般的に、容量が大きいほど充電に長期間を要することも知られている。そのため、二次電池を電力供給源として利用する読取装置を使用する場合、二次電池の残容量を管理しながら使用する必要があるし、充電のために読取装置を利用できない期間が生じる可能性もある。また、充放電回数の増加に伴う二次電池の劣化状況を考慮した上で読取装置を使用する必要もある。このように、二次電池を電力供給源とする読取装置を使用する場合、使用者の利便性が妨げられる可能性がある。

本明細書では、読取装置が二次電池を電力供給源とする従来の構成に比べ、読取装置の使用者の利便性を向上させ得る技術を提供する。

本明細書は、情報記録媒体に記録されている情報の読み取りを行う充電式の読取装置と、前記読取装置を充電するための充電装置と、を備える情報読取システムを開示する。前記読取装置は、前記情報記録媒体に記録されている情報を読み取るための読取部と、前記読取部と電気的に接続され、前記読取部に電荷を供給可能であるとともに、前記読取部に供給するための電荷を蓄えるための第１キャパシタと、前記第１キャパシタと電気的に接続される第１通電部と、を備えている。前記充電装置は、前記第１キャパシタに供給するための電荷を蓄えるための第２キャパシタと、前記第２キャパシタと電気的に接続されるともに、前記第１通電部との間で通電状態を確立可能な第２通電部と、前記第２キャパシタと電気的に接続される場合に、前記第２キャパシタに電荷を供給する電力供給源と、を備えている。

この構成によると、読取装置の第１通電部と充電装置の第２通電部との間で通電状態が確立されていない間は、充電装置において、電力供給源から第２キャパシタに電荷を供給し、第２キャパシタにその電荷を蓄えさせることができる。また、通電状態が確立されていない間は、読取装置の読取部は、第１キャパシタに蓄えられた電荷を利用して、情報の読み取りを実行することができる。読取装置が情報の読み取りを実行すると、第１キャパシタ内の電荷の残容量が減少する。その後、読取装置の第１通電部と充電装置の第２通電部との間で通電状態が確立される場合、通電状態が確立された時点において、第１キャパシタの電位が第２キャパシタの電位よりも低い場合、第１通電部及び第２通電部を介して、電位の高い第２キャパシタから電位の低い第１キャパシタに電荷が移動する。一般的に、キャパシタは、パワー密度（即ち、単位時間当たりに入出力できる電力量）が高いという特徴を備える。そのため、この際の電位の移動の大部分は、二次電池を充電する場合に比べて短い期間の間（例えば数秒間の間）に行われる。この結果、第１キャパシタ内には、短期間である程度の電荷が蓄えられる。その後、通電状態が解消されると、読取装置の読取部は、第１キャパシタ内の電荷を利用して情報の読み取りを再び実行することができる。

そのため、上記の構成によると、読取装置の使用者は、読取装置を用いて読み取りを実行した後で、第１通電部と第２通電部との間の通電状態を確立させれば、長期間の充電期間を必要とすることなく、読取装置の第１キャパシタに、ある程度の量の電荷を蓄えることができる。読取装置の読取部は、第１キャパシタに蓄えられた電荷を使用して再び読み取りを実行することができる。上記の構成によると、二次電池を電力供給源とする従来の読取装置のように、長期間の充電期間を設けなくても、短期間の間通電状態を確立させることで、読取装置を、読取部による情報の読み取りを実行可能な状態にすることができる。そのため、使用者は、第１キャパシタの電荷の残量を管理する必要もない。さらに、一般的に、キャパシタは、二次電池と比べて、充放電を繰り返した場合の劣化が生じ難いという特徴も備える。そのため、上記の構成によると、使用者は、充放電の繰り返しに伴う第１キャパシタの劣化状態を考慮する必要もない。従って、上記の構成によると、読取装置が二次電池を電力供給源とする従来の構成に比べ、読取装置の使用者の利便性を向上させ得る。

特に、例えば、読取装置が、店舗のレジに設置されるコードリーダのように、特定の領域内で使用され、使用後（即ち、読み取り実行後）に特定の場所に戻され、かつ、読み取りが実行される頻度が比較的高い読取装置である場合、充電に必要な期間が短く、残容量の管理が容易で、劣化が起こり難いことが特に好ましい。上記の構成では、そのような状況においても、二次電池を電力供給源とする従来の読取装置を使用する従来の構成に比べ、使用者の利便性を向上させ得る。

前記第２キャパシタの容量は、前記第１キャパシタの容量よりも大きくてもよい。

この構成によると、第２キャパシタの容量が第１キャパシタの容量より大きいため、第１通電部と第２通電部との間で通電状態が確立した場合に、第２キャパシタの容量が第１キャパシタの容量と等しい場合に比べて、電位の高い第２キャパシタから電位の低い第１キャパシタに移動する電荷の量が多くなる。従って、この構成によると、短期間で第１キャパシタにより多くの電荷を蓄えさせ得る。

前記電力供給源は、さらに、前記第２通電部と電気的に接続される場合に、前記第２通電部に電荷を供給してもよい。前記充電装置は、さらに、前記第２キャパシタと、前記第２通電部と、前記電力供給源と、の間の接続状態を、前記第２キャパシタと前記電力供給源とが電気的に接続された第１状態と、前記第２通電部と前記第２キャパシタとが電気的に接続された第２状態と、前記第２通電部と前記電力供給源とが電気的に接続された第３状態と、の間で切り替え可能な切替部を備えてもよい。

この構成によると、接続状態が第１状態である間は、電力供給源から第２キャパシタに電荷が供給され、第２キャパシタ内に電荷が蓄えられる。接続状態が第２状態である間に、第１通電部と第２通電部との間で通電状態が確立されると、第２キャパシタの電位が第１キャパシタの電位より高ければ、第２キャパシタから第１キャパシタに電荷を移動させることができる。また、接続状態が第３状態である間に、第１通電部と第２通電部との間で通電状態が確立されると、その時点の電力供給源の電位が第１キャパシタの電位より高ければ、電力供給源から第１キャパシタに電荷を移動させることができる。

そのため、上記の構成によれば、以下に説明するような手順に従って、読取装置の第１キャパシタにより多くの電荷を蓄えることができる。まず、切替部によって、接続状態を第１状態に切り替える。これにより、電力供給源から第２キャパシタに電荷が供給され、第２キャパシタ内に電荷が蓄えられる。次いで、切替部によって、接続状態を第１状態から第２状態に切り替える。そして、所定回数以上の読み取りを実行した後の読取装置の第１通電部と、充電装置の第２通電部との間で通電状態を確立させる。この時点では、第１キャパシタの電位は第２キャパシタの電位より低い。そのため、接続状態が第２状態である間に、通電状態が確立されると、第１通電部及び第２通電部を介して、電位の高い第２キャパシタから電位の低い第１キャパシタに短期間で（例えば数秒間で）電荷が移動する。この時点で、第１キャパシタにはある程度電荷が蓄えられる。第２キャパシタから第１キャパシタへの電荷の移動が行われることに伴い、第２キャパシタと第１キャパシタとの間の電位差が小さくなる。第２キャパシタと第１キャパシタとの間の電位差が小さくなると、第２キャパシタから第１キャパシタへの電荷の移動が行われ難くなる。この場合、切替部によって、接続状態を第２状態から第３状態に切り替える。この時点において、電力供給源の電位が、第１キャパシタの電位よりも高ければ、第１通電部及び第２通電部を介して、電位の高い電力供給源から電位の低い第１キャパシタに電荷が移動する。これにより、第１キャパシタに、より多くの電荷を蓄えさせることができる。電力供給源の電位が十分に高ければ、第１キャパシタの容量の上限まで第１キャパシタに電荷を蓄えさせることができる。従って、上記の構成によると、第１キャパシタにより多くの電荷を蓄えさせることができる。

前記電力供給源は、電池であってもよい。

この構成によると、充電装置を運搬可能に構成することができる。そのため、充電装置を任意の場所に配置して読取装置の充電を行うことができる。

前記充電装置は、特定の情報処理を実行可能な端末装置の一部として構成されればよい。

この構成によると、充電装置は、読取装置の充電のみを行う専用の装置でなくてもよい。使用者は、別途専用の充電装置を設けずに済む。

第１実施例の情報読取システムの構成を模式的に示すブロック図。 第１実施例の充電装置の切替制御部が実行する充電処理の内容を示すフローチャート。 第１実施例の第１キャパシタと第２キャパシタの通電状態の確立前後における残容量を模式的に示す説明図。 第１実施例における充電電流の推移を示すグラフ。 第１実施例における第１キャパシタの電位及び第２キャパシタの電位の推移を示すグラフ。 第２実施例の第１キャパシタと第２キャパシタの通電状態の確立前後における充残容量を模式的に示す説明図。

（第１実施例）
（情報読取システム２の構成）
図１を参照して、本実施例の情報読取システム２について説明する。図１の情報読取システム２は、読取装置１０と、充電装置５０と、を備える。なお、図１では、充電装置５０が端末装置１００の一部として構成されている様子が図示されているが、本実施例では、充電装置５０は端末装置１００の一部ではなく、独立した一つの装置として構成される。端末装置１００については後述の第４実施例で説明する。

（読取装置１０の構成）
読取装置１０は、二次元コード等の情報コードに記録されている情報を光学的に読み取るための充電式のコードリーダである。本実施例では、読取装置１０は、店舗のレジ等に設置されるコードリーダのように、特定の領域内で使用され、使用後（即ち、所定回数の情報の読み取りの実行後）に、充電装置５０の所定位置に載置され、かつ、情報の読み取りが実行される頻度が比較的高いコードリーダである場合を想定している。読取装置１０は、操作部１２と、表示部１４と、読取部１６と、制御部１８と、メモリ１９と、第１通電部２０と、第１キャパシタ２２と、外部通信インターフェース２４とを備えている。以下、本明細書では、インターフェースのことを「Ｉ／Ｆ」と記載する。

操作部１２は、例えば１個のボタンを備える。使用者は、操作部１２を操作することによって、指示を読取装置１０に入力することができる。表示部１４は、情報を表示するためのディスプレイである。他の例では、操作部１２が複数個のキーを備えていてもよい。また、さらに他の例では、読取装置１０は、操作部１２と表示部１４のうちの少なくとも一方を備えていなくてもよい。

読取部１６は、情報コードに記録されている情報を光学的に読み取るためのモジュールである。読取部１６は、図示しない発光部及び受光部を有する。発光部は、読取対象の情報コードに光を照射する。受光部は、情報コードからの反射光を受光する。

制御部１８は、メモリ１９内のプログラム（図示しない）に従って様々な処理を実行する。例えば、制御部１８は、読取部１６の受光部が受光した反射光に基づいて、情報コードに記録された情報をデコードすることができる。以下では、読取部１６の発光部による情報コードへの光の照射、読取部１６の受光部による反射光の受光、制御部１８による情報のデコード、の一連の処理のことを単に「読み取り」と呼ぶ場合がある。メモリ１９は、様々なプログラムを記憶する。また、メモリ１９は、読み取られた情報を一時的に記憶するための一時記憶領域も備えている。

第１通電部２０は、充電装置５０の第２通電部６０と接触させることによって、第２通電部６０との間で通電状態を確立するための電極である。本実施例では、読取装置１０を充電装置５０の筐体の所定の載置部（図示しない）に載置させると、第１通電部２０と第２通電部６０とが接触し、第１通電部２０と第２通電部６０との間で通電状態が確立する（図中の一点鎖線部参照）。また、第１通電部２０は、第１キャパシタ２２と電気的に接続されている。第１通電部２０は、第２通電部６０との間で通電状態が確立されている間に、第２通電部６０を介して取得された電荷を、第１キャパシタ２２に供給することができる（図中の矢印Ｌ５参照）。

第１キャパシタ２２は、第１通電部２０から供給される電荷を蓄えるためのキャパシタである。本実施例では、第１キャパシタ２２は、リチウムイオンキャパシタである。他の例では、第１キャパシタ２２は、電気二重層キャパシタであってもよい。第１キャパシタ２２は、操作部１２、表示部１４、読取部１６、制御部１８、メモリ１９、外部通信Ｉ／Ｆ２４のそれぞれと電気的に接続されており、これらの各要素に電荷を供給可能である。即ち、第１キャパシタ２２は、操作部１２、表示部１４、読取部１６、制御部１８、メモリ１９、外部通信Ｉ／Ｆ２４の各要素の電力供給源として機能する。

外部通信Ｉ／Ｆ２４は、外部の機器（例えば、読み取られた情報を管理するための端末装置）との間で通信を実行するためのＩ／Ｆである。本実施例では、外部通信Ｉ／Ｆ２４は、無線通信（例えばＷｉ－Ｆｉ通信）を実行可能なＩ／Ｆである。他の例では、外部通信Ｉ／Ｆ２４は有線通信を実行可能なＩ／Ｆであってもよい。制御部１８は、外部通信Ｉ／Ｆ２４を介して、情報コードから読み取られた情報を外部の機器に送信することができる。

（充電装置５０の構成）
充電装置５０は、読取装置１０を充電するための装置である。本実施例では、充電装置５０は、店舗のレジ等に設置されるコードリーダを充電するための充電装置を想定している。即ち、本実施例の充電装置５０は、店舗のレジ等の特定の領域内に配置され、使用後（即ち、所定回数の情報の読み取りの実行後）の読取装置１０を載置するためのホルダであるとともに、載置中の読取装置１０の充電を行うための充電器である場合を想定している。

充電装置５０は、第２通電部６０と、切替制御部６２と、メモリ６３と、第２キャパシタ６４と、電源部６６と、を備える。なお、図１では、充電装置５０が電池６８を備える様子が図示されているが、本実施例では、充電装置５０は電池６８を備えていない。電池６８については後述の第３実施例で説明する。

第２通電部６０は、読取装置１０の第１通電部２０と接触させることによって、第１通電部２０との間で通電状態を確立するための電極である。上記の通り、充電装置５０の筐体の所定の載置部（図示しない）に読取装置１０を載置させると、第１通電部２０と第２通電部６０とが接触し、第１通電部２０と第２通電部６０との間で通電状態が確立される（図中の一点鎖線部参照）。また、第２通電部６０は、切替制御部６２と電気的に接続されている。これにより、第２通電部６０は、切替制御部６２から供給される電荷（図中矢印Ｌ４参照）を取得することができる。

切替制御部６２は、第２通電部６０、第２キャパシタ６４、電源部６６のそれぞれと電気的に接続されており、第２通電部６０と、第２キャパシタ６４と、電源部６６との間の接続状態（以下では「接続状態」と呼ぶ場合がある）を切り替えるための制御部である。切替制御部６２は、メモリ６３に記憶されているプログラムに従って、後述の充電処理（図２参照）を実行する。切替制御部６２は、充電処理を行うことにより、接続状態を、待機状態、放電状態、充電状態の３つの状態の間で切り替える。待機状態は、切替制御部６２を介して、電源部６６と第２キャパシタ６４とを電気的に接続させた状態である。待機状態では、電源部６６から第２キャパシタ６４に電荷を供給することができる（図中矢印Ｌ１、Ｌ２参照）。放電状態は、切替制御部６２を介して、第２キャパシタ６４と第２通電部６０とを電気的に接続させた状態である。放電状態では、第２キャパシタ６４から第２通電部６０に電荷を供給することができる（図中矢印Ｌ３、Ｌ４参照）。充電状態は、切替制御部６２を介して、電源部６６と第２通電部６０とを電気的に接続させた状態である。充電状態では、電源部６６と第２通電部６０に電荷を供給することができる（図中矢印Ｌ１、Ｌ４参照）。メモリ６３は、切替制御部６２に充電処理を実行させるためのプログラムを記憶する。

第２キャパシタ６４は、読取装置１０の第１キャパシタ２２に供給するための電荷を蓄えるためのキャパシタである。本実施例では、第２キャパシタ６４も、リチウムイオンキャパシタである。他の例では、第２キャパシタ６４も、電気二重層キャパシタであってもよい。また、本実施例では、第２キャパシタ６４の容量は、第１キャパシタ２２の容量と等しい。上記の通り、第２キャパシタ６４は、切替制御部６２と電気的に接続されている。そのため、第２キャパシタ６４は、接続状態が待機状態である間は、切替制御部６２を介して電源部６６から供給される電荷を取得することができ（図中矢印Ｌ１、Ｌ２参照）、取得した電荷を蓄えることができる。また、第２キャパシタ６４は、接続状態が放電状態である間は、蓄えられている電荷を、切替制御部６２を介して第２通電部６０に供給することができる（図中矢印Ｌ３、Ｌ４参照）。

電源部６６は、図示しない商用電源に接続されており、読取装置１０を充電するための電力供給源として機能する電力供給手段である。上記の通り、電源部６６は、切替制御部６２と電気的に接続されている。そのため、電源部６６は、接続状態が待機状態である間は、切替制御部６２を介して第２キャパシタ６４に電荷を供給することができる（図中矢印Ｌ１、Ｌ２参照）。また、電源部６６は、接続状態が充電状態である間は、切替制御部６２を介して第２通電部６０に電荷を供給することができる（図中矢印Ｌ１、Ｌ４参照）。

（充電処理：図２）
続いて、図２を参照して、充電装置５０の切替制御部６２が実行する充電処理の内容を説明する。充電装置５０の電源部６６が商用電源に接続され、充電装置５０に電源が投入されると、切替制御部６２は、図２の充電処理を開始する。充電処理の開始時点では、切替制御部６２は、接続状態を待機状態に設定している。即ち、この時点では、電源部６６から、切替制御部６２を介して第２キャパシタ６４に電荷が供給され、第２キャパシタ６４にその電荷が蓄えられる（図１中矢印Ｌ１、Ｌ２参照）。

Ｓ１０では、切替制御部６２は、読取装置１０の第１通電部２０と充電装置５０の第２通電部６０との間で通電状態が確立することを監視する。具体的には、切替制御部６２は、第２通電部６０が第１通電部２０と接触されることを監視する。例えば、読取装置１０の使用者は、第１通電部２０と第２通電部６０との間で通電状態が確立していない間（即ち、読取装置１０が充電装置５０から離れている間）、操作部１２を操作して所定の読取指示を入力することにより、読取部１６及び制御部１８に、情報コードに記録された情報の読み取りを実行させることができる。この際、読取部１６及び制御部１８は、その時点で第１キャパシタ２２に蓄えられている電荷を利用して、情報の読み取りを実行する。読取部１６及び制御部１８が読取を実行すると、第１キャパシタ内の電荷の残容量が減少する。使用者が、読取装置１０を使用して所定回数の読み取りを実行した後で、読取装置１０を充電装置５０の筐体の所定の載置部（図示しない）に載置させると、第１通電部２０と第２通電部６０とが接触し、第１通電部２０と第２通電部６０との間で通電状態を確立させることができる。この場合、切替制御部６２は、Ｓ１０でＹＥＳと判断し、Ｓ１２に進む。

Ｓ１２では、切替制御部６２は、接続状態を、待機状態から放電状態に切り替える。即ち、第２キャパシタ６４から切替制御部６２を介して第２通電部６０に電荷が供給可能な状態（図１中矢印Ｌ３、Ｌ４参照）に切り替わる。多くの場合、通電状態の確立時点（Ｓ１０でＹＥＳの時点）では、読み取りが実行された後の読取装置１０の第１キャパシタ２２の電位Ｖ１（図１参照）は、待機状態の間に電荷が蓄えられていた第２キャパシタ６４の電位Ｖ２（図１参照）よりも低くなる。そのため、通電状態が確立されると、第１通電部２０及び第２通電部６０を介して、電位の高い第２キャパシタ６４から電位の低い第１キャパシタ２２に電荷が移動する。一般的に、キャパシタは、パワー密度（即ち、単位時間当たりに入出力できる電力量）が高いという特徴を備える。そのため、この際の電位の移動の大部分は、二次電池を充電する場合に比べて非常に短い期間の間（例えば数秒間の間）に行われる。この結果、第１キャパシタ２２内には、短期間である程度の電荷が蓄えられる。

この点について、図３を参照してさらに具体的に説明する。図３中の（ａ）は、第１通電部２０及び第２通電部６０の間で通電状態が確立される前において、第１キャパシタ２２と第２キャパシタ６４のそれぞれに蓄えられている電荷の残容量を模式的に表している。図３中の（ｂ）は、第１通電部２０及び第２通電部６０の間で通電状態が確立された後において、第１キャパシタ２２と第２キャパシタ６４のそれぞれに蓄えられている電荷の残容量を模式的に表している。本実施例では、第１キャパシタ２２と第２キャパシタ６４の容量は等しい（即ち１：１である）。この例では、図３の（ａ）に示すように、通電状態が確立される前の時点（図２のＳ１０でＮＯと判断されている間）の第１キャパシタ２２の残容量は０％であり、第２キャパシタ６４の残容量は１００％である（即ち満充電状態である）。そして、その後、通電状態が確立され、電荷の移動経路が放電状態に切り替わると、第１通電部２０及び第２通電部６０を介して、短期間の間（例えば数秒～十数秒の間）に、電位の高い第２キャパシタ６４から電位の低い第１キャパシタ２２に電荷が移動する。この結果、図３の（ｂ）に示すように、通電状態が確立されたことで、短期間の間に、第１キャパシタ２２の残容量と、第２キャパシタ６４の残容量とがどちらもおよそ５０％になる。

続くＳ１４では、切替制御部６２は、第２キャパシタ６４から切替制御部６２に向かって流れる電流Ｉ１（図１参照）の値が、電源部６６から切替制御部６２に向けて流れる電流Ｉ２（図１参照）の値以下になることを監視する。具体的には、Ｓ１４では、切替制御部６２は、電流Ｉ１、電流Ｉ２の値をそれぞれ監視し、電流Ｉ１の値が電流Ｉ２の値以下になることを監視する。上記の通り、放電状態では、第２キャパシタ６４から切替制御部６２に電荷が供給される（即ち、第２キャパシタ６４から切替制御部６２に向かって電流Ｉ１が流れる）。この間、電源部６６からも、切替制御部６２に向かって電荷が供給されている（即ち電源部６６から切替制御部６２に向かって電流Ｉ２が流れている）。ただし、放電状態の間は、電源部６６から切替制御部６２に供給される電荷は第２通電部６０には供給されていない。切替制御部６２は、電流Ｉ１、Ｉ２のそれぞれの値を監視する。上記の通り、通電状態が確立された直後は、第２キャパシタ６４と第１キャパシタ２２との電位差が大きいため、第２キャパシタ６４から第１キャパシタ２２に短期間で多くの電荷が移動する。その間は、電流Ｉ１の値は電流Ｉ２の値よりも大きい。しかしながら、その後、第２キャパシタ６４と第１キャパシタ２２との電位差が小さくなると、単位時間当たりに第２キャパシタ６４から第１キャパシタ２２に移動する電荷量は少なくなる。そして、最終的には、電流Ｉ１の値が電流Ｉ２の値以下になる。その場合、切替制御部６２は、Ｓ１４でＹＥＳと判断し、Ｓ１６に進む。

Ｓ１６では、切替制御部６２は、接続状態を、放電状態から充電状態に切り替える。即ち、電源部６６から切替制御部６２を介して第２通電部６０に電荷が供給可能な状態（図１中矢印Ｌ１、Ｌ４参照）に切り替わる。Ｓ１６において、充電状態に切り替わった時点では、第１キャパシタ２２には、電荷が上限まで蓄えられていない。具体的には、本実施例では、図３の（ｂ）に示すように、この時点の第１キャパシタ２２の残容量はおよそ５０％である。そのため、本実施例では、接続状態が充電状態に切り替わった時点では、電源部６６の電位Ｖｉｎ（図１参照）は、第１キャパシタ２２の電位Ｖ１（図１参照）よりも高い。そのため、電位の高い電源部６６から、切替制御部６２、第２通電部６０、及び、第１通電部２０を介して、電位の低い第１キャパシタ２２に電荷が供給される。これにより、第１キャパシタ２２には、さらに電荷が蓄えられる。

続くＳ１８では、切替制御部６２は、第１キャパシタ２２の電位Ｖ１と、電源部６６の電位Ｖｉｎとの電位差が無くなる（即ち、電位Ｖ１と電位Ｖｉｎとが等しくなる）ことを監視する。具体的には、Ｓ１８では、切替制御部６２は、第１キャパシタ２２への電荷の移動が停止することを監視する。上記の通り、Ｓ１６において接続状態が充電状態に切り替わった時点では、電源部６６の電位Ｖｉｎは、第１キャパシタ２２の電位Ｖ１よりも高い。そのため、電位の高い電源部６６から、切替制御部６２、第２通電部６０、及び、第１通電部２０を介して、電位の低い第１キャパシタ２２に電荷が供給される。これにより、第１キャパシタ２２に電荷が蓄えられていくと、第１キャパシタ２２の電位Ｖ１と電源部６６の電位Ｖｉｎとの間の電位差が小さくなる。第１キャパシタ２２の容量の上限まで電荷が蓄えられると（即ち、満充電状態に到達すると）、第１キャパシタ２２の電位Ｖ１と、電源部６６の電位Ｖｉｎとの電位差が無くなる。即ち、第１キャパシタ２２への電荷の移動が停止する（即ち電流Ｉ２が流れなくなる）。その場合、切替制御部６２は、Ｓ１８でＹＥＳと判断し、Ｓ２０に進む。

Ｓ２０では、切替制御部６２は、第１通電部２０と第２通電部６０との間の通電状態が解除されることを監視する。具体的には、Ｓ２０では、切替制御部６２は、第２通電部６０の接触状態を監視し、第１通電部２０が第２通電部６０から離されることを監視する。読取装置１０の使用者が、読取装置１０を充電装置５０から取り外せば、通電状態が解除される。使用者は、満充電状態の読取装置１０を用いて、再び情報コードの読み取りを行うことができる。この場合、切替制御部６２は、Ｓ２０でＹＥＳと判断し、Ｓ２２に進む。一方、第１通電部２０と第２通電部６０との間の通電状態が解除されない場合、切替制御部６２は、Ｓ２０でＮＯと判断し、Ｓ１８に戻る。この場合、切替制御部６２は、第１キャパシタ２２が満充電状態まで充電された状態で（Ｓ１８でＹＥＳ）、第１通電部２０と第２通電部６０との間の通電状態が解除される（Ｓ２０でＹＥＳ）まで、Ｓ１８、Ｓ２０の監視を継続する。

Ｓ２２では、切替制御部６２は、接続状態を、充電状態から待機状態に切り替える。これにより、再び、切替制御部６２を介して、電源部６６から第２キャパシタ６４に電荷が供給され、第２キャパシタ６４にその電荷が貯められる（図１中矢印Ｌ１、Ｌ２参照）。Ｓ２２を終えると、切替制御部６２は、Ｓ１０の監視に戻る。このように、切替制御部６２は、充電装置５０の電源がオンされている間、Ｓ１０～Ｓ２２の各処理を繰り返し実行する。

さらに、図４を参照して、上記の充電処理（図２参照）における充電電流の値の推移について具体的に説明する。図４は、本実施例において、通電状態が確立されてからの経過時間と、第１キャパシタ２２に流れる充電電流との関係を表わすグラフである。図４に示すように、通電状態の確立直後は、第２キャパシタ６４から第１キャパシタ２２に電流Ｉ１（図４中の実線部参照）が流れる（図２のＳ１２）。通電状態の確立直後は、第２キャパシタ６４と第１キャパシタ２２との電位差が大きいため、流れる電流Ｉ１の値が大きい。その後、第２キャパシタ６４と第１キャパシタ２２との電位差が小さくなることに伴い、流れる電流Ｉ１の値は小さくなる。その後、タイミングＴ１において、電流Ｉ１の値が、電源部６６から切替制御部６２に向けて流れる電流Ｉ２の値以下になる（Ｓ１４でＹＥＳ）。この場合、切替制御部６２が、電荷の移動経路を、放電状態から充電状態に切り替える（Ｓ１６）。これにより、タイミングＴ１以降は、電源部６６から第１キャパシタ２２に電流Ｉ２（図４中の太線部参照）が流れる。その後、電源部６６から第１キャパシタ２２に電流Ｉ２を流し続けることにより、第１キャパシタ２２が満充電される。

また、図５を参照して、上記の充電処理（図２参照）における第１キャパシタ２２の電位及び第２キャパシタ６４の電位の推移について具体的に説明する。図５は、本実施例において、通電状態が確立されてからの経過時間と、第１キャパシタ２２の電位及び第２キャパシタ６４の電位との関係を表わすグラフである。図５に示すように、通電状態の確立直後は、第２キャパシタ６４の電位Ｖ２と第１キャパシタ２２の電位Ｖ１との差が大きい。この場合、第２キャパシタ６４から第１キャパシタ２２に大きな電流Ｉ１が流れる（図２のＳ１２）。その後、第２キャパシタ６４と第１キャパシタ２２との電位差が小さくなる。その後、第２キャパシタ６４と第１キャパシタ２２との電位差がほぼなくなるタイミングＴ１において、電流Ｉ１の値が、電源部６６から切替制御部６２に向けて流れる電流Ｉ２の値以下になる（Ｓ１４でＹＥＳ）。この場合、切替制御部６２が、電荷の移動経路を、放電状態から充電状態に切り替える（Ｓ１６）。これにより、タイミングＴ１以降は、電源部６６から第１キャパシタ２２に電流Ｉ２が流れる。第１キャパシタ２２に電荷が蓄えられることにより、第１キャパシタ２２の電位が上限値に向けて上昇していく（図５中の太線部参照）。その結果、第１キャパシタ２２の電位Ｖ１が満充電される。

以上、本実施例の情報読取システム２の構成及び動作について説明した。上記の通り、本実施例では、読取装置１０の第１通電部２０と充電装置５０の第２通電部６０との間で通電状態が確立される場合（図２のＳ１０でＹＥＳ）に、切替制御部６２によって接続状態が放電状態に切り替えられると（Ｓ１２）、電位の高い第２キャパシタ６４から電位の低い第１キャパシタ２２に電荷を移動させることができる。一般的に、キャパシタは、パワー密度（即ち、単位時間当たりに入出力できる電力量）が高いという特徴を備える。そのため、この際の電位の移動の大部分は、二次電池を充電する場合に比べて短い期間の間（例えば数秒間の間）に行われる。この結果、第１キャパシタ２２内には、短期間である程度の量の電荷が蓄えられる（図３の（ｂ）参照）。これにより、仮に、この時点で通電状態が解除された場合であっても、読取装置１０の読取部１６及び制御部１８は、第１キャパシタ２２内の電荷を利用して情報の読み取りを実行することができる。

そのため、本実施例によると、読取装置１０の使用者は、読取装置１０を用いて読み取りを実行した後で、第１通電部２０と第２通電部６０との間の通電状態を確立させれば、長期間の充電期間を必要とすることなく、読取装置１０の第１キャパシタ２２に、ある程度の量の電荷を蓄えることができる。本実施例では、二次電池を電力供給源とする従来の読取装置のように、長期間の充電期間を設けなくても、短期間の間通電状態を確立させることで、読取装置１０を、読み取りを実行可能な状態にすることができる。そのため、使用者は、第１キャパシタ２２の電荷の残量を管理する必要もない。さらに、一般的に、キャパシタは、二次電池と比べて、充放電を繰り返した場合の劣化が生じ難いという特徴も備える。そのため、本実施例によると、使用者は、充放電の繰り返しに伴う第１キャパシタ２２の劣化状態を考慮する必要もない。従って、本実施例によると、読取装置１０が二次電池を電力供給源とする従来の構成に比べ、読取装置１０の使用者の利便性を向上させることができる。

特に、本実施例の読取装置１０のような店舗のレジ等に設置されるコードリーダは、特定の領域内で使用され、使用後（即ち、読み取り実行後）に特定の場所（即ち充電装置５０の載置部）に戻され、かつ、読み取りが実行される頻度が比較的高い環境下で使用される。上記の通り、本実施例では、読取装置１０がそのような環境下で使用される場合であっても、第１キャパシタ２２に短期間で読み取りの実行に必要な電荷を蓄えることができ、第１キャパシタ２２の残容量の管理も必要なく、第１キャパシタ２２の劣化状態の必要もない。従って、本実施例では、そのような環境下においても、二次電池を電力供給源とする従来の読取装置を使用する従来の構成に比べ、使用者の利便性を向上させることができる。

また、本実施例では、切替制御部６２は、接続状態を、待機状態、放電状態、充電状態の３つの状態の間で切り替えることができる。そして、上記の通り、充電処理の開始時点では、切替制御部６２は、接続状態を待機状態に設定する。これにより、電源部６６から第２キャパシタ６４に電荷が供給され、第２キャパシタ６４内に電荷が蓄えられる。その後、通電状態が確立する場合（図２のＳ１０でＹＥＳ）に、切替制御部６２は、接続状態を、待機状態から放電状態に切り替える（Ｓ１２）。これにより、上記の通り、電位の高い第２キャパシタ６４から電位の低い第１キャパシタ２２に短期間で（例えば数秒間で）電荷を移動させることができ、第１キャパシタ２２にある程度の量の電荷を蓄えさせることができる。そして、第２キャパシタ６４と第１キャパシタ２２との間の電位差が小さくなり、電流Ｉ１の値が電流Ｉ２の値以下になると（Ｓ１４でＹＥＳ）、切替制御部６２は、接続状態を、放電状態から充電状態に切り替える（Ｓ１６）。これにより、電位の高い電源部６６から電位の低い第１キャパシタ２２にさらに電荷を移動させることができ、第１キャパシタ２２の容量の上限まで電荷を蓄えさせることができる。従って、本実施例によると、比較的短期間で、第１キャパシタ２２の容量の上限まで電荷を蓄えさせることができる。

本実施例と請求項の対応関係を説明しておく。情報コードが「情報記録媒体」の一例である。電源部６６が「電力供給源」の一例である。切替制御部６２が「切替部」の一例である。待機状態が「第１状態」の一例であり、放電状態が「第２状態」の一例であり、充電状態が「第３状態」の一例である。

（第２実施例）
図６を参照して第２実施例の情報読取システムについて説明する。本実施例では、第２キャパシタ６４の容量が、第１キャパシタ２２の容量よりも大きい点が第１実施例とは異なる。具体的に言うと、本実施例では、第２キャパシタ６４の容量は、第１キャパシタ２２の容量の３倍である。これにより、図２のＳ１２において、切替制御部６２が、接続状態を放電状態に切り替えた際における第１キャパシタ２２及び第２キャパシタ６４の挙動の一部も第１実施例と異なる。

本実施例でも、Ｓ１２において、切替制御部６２が、接続状態を放電状態に切り替えると、第２キャパシタ６４から切替制御部６２を介して第２通電部６０に電荷が供給可能な状態（図１中矢印Ｌ３、Ｌ４参照）に切り替わる。これにより、電位の高い第２キャパシタ６４から電位の低い第１キャパシタ２２に電荷が移動し、第１キャパシタ２２内には、短期間である程度の電荷が蓄えられる。

この点について、図６を参照して詳しく説明する。図６中の（ａ）は、第１通電部２０及び第２通電部６０の間で通電状態が確立される前において、第１キャパシタ２２と第２キャパシタ６４のそれぞれに蓄えられている電荷の残容量を模式的に表している。図６中の（ｂ）は、第１通電部２０及び第２通電部６０の間で通電状態が確立された後において、第１キャパシタ２２と第２キャパシタ６４のそれぞれに蓄えられている電荷の残容量を模式的に表している。ただし、本実施例では、第２キャパシタ６４の容量は、第１キャパシタ２２の容量の３倍である（即ち３：１である）。この例でも、図６の（ａ）に示すように、通電状態が確立される前の時点（図２のＳ１０でＮＯと判断されている間）の第１キャパシタ２２の残容量は０％であり、第２キャパシタ６４の残容量は１００％である（即ち満充電状態である）。そして、その後、通電状態が確立され、接続状態が放電状態に切り替わると、第２キャパシタ６４から第１キャパシタ２２に電荷が移動する。この結果、図６の（ｂ）に示すように、第１キャパシタ２２の残容量と、第２キャパシタ６４の残容量とがどちらもおよそ７５％になる。

上記の通り、本実施例によると、第２キャパシタ６４の容量が第１キャパシタ２２の容量より大きいため、第１通電部２０と第２通電部６０との間で通電状態が確立した場合に、第２キャパシタ６４の容量が第１キャパシタ２２の容量と等しい第１実施例の場合に比べて、電位の高い第２キャパシタ６４から電位の低い第１キャパシタ２２に移動する電荷の量が多くなる。従って、この構成によると、短期間で第１キャパシタ２２により多くの電荷を蓄えさせることができる。

（第３実施例）
本実施例では、電源部６６に代えて、電池６８が電力供給源として用いられる点が第１、第２実施例とは異なる（図１の破線部参照）。本実施例の電池６８も、切替制御部６２と電気的に接続されている。本実施例では、待機状態は、切替制御部６２を介して電池６８と第２キャパシタ６４とが電気的に接続される状態であり、充電状態は、切替制御部６２を介して電池６８と第２通電部６０とが電気的に接続される状態である。待機状態では、電池６８から第２キャパシタ６４に電荷を供給可能であり（図中矢印Ｌ１´、Ｌ２参照）、充電状態では、電池６８から第２通電部６０に電荷を供給可能である（図中矢印Ｌ１´、Ｌ４参照）。また、本実施例では、図２のＳ１４において、切替制御部６２は、電流Ｉ１との比較を、電流Ｉ２に代えて、電池６８から切替制御部６２に向けて流れる電流Ｉ２´（図１参照）を用いて行う。本実施例の電池６８は二次電池であるが、他の例では、電池６８は一次電池であってもよい。

上記の通り、本実施例では、電力供給源として電池６８を用いる。そのため、充電装置５０と運搬可能に構成することができる。本実施例では、充電装置５０を任意の場所に配置して読取装置１０の充電を行うことができる。

（第４実施例）
本実施例では、充電装置５０が端末装置１００の一部として構成されている点が、第１～第３実施例とは異なる（図１の破線部参照）。本実施例の端末装置１００は、読取装置１０で読み取られた情報を読取装置１０から受信して管理するための装置である。端末装置１００は、例えばＰＯＳレジ端末等であってもよい。本実施例の端末装置１００は、充電装置５０の各要素（即ち、第２通電部６０、切替制御部６２、メモリ６３、第２キャパシタ６４、及び、電源部６６）に加えて、操作部１０２、表示部１０４、制御部１０６、メモリ１０８、及び、外部通信Ｉ／Ｆ１１０を含む。

操作部１０２は、複数のキーを備える。使用者は、操作部１０２を操作することによって、様々な指示を端末装置１００に入力することができる。表示部１０４は、様々な情報を表示するためのディスプレイである。制御部１０６は、メモリ１０８内のプログラムに従って様々な処理を実行する。例えば、制御部１０６は、読取装置１０から受信された情報を用いた様々な処理（計算等）を実行することができる。メモリ１０８は、様々なプログラムを記憶する。また、メモリ１０８は、読取装置１０から受信された情報を記憶するための記憶領域も備えている。外部通信Ｉ／Ｆ１１０は、読取装置１０との間で通信を実行するためのＩ／Ｆである。本実施例では、外部通信Ｉ／Ｆ１１０は、無線通信（例えばＷｉ－Ｆｉ通信）を実行可能なＩ／Ｆであるが、他の例では、外部通信Ｉ／Ｆ１１０は有線通信を実行可能なＩ／Ｆであってもよい。制御部１０６は、外部通信Ｉ／Ｆ１１０を介して、読取装置１０から送信される情報（即ち、情報コードから読み取られた情報）を受信することができる。

本実施例では、充電装置５０は、端末装置１００の一部として構成されている。そのため、充電装置５０は、読取装置１０の充電のみを行う専用の装置でなくてもよい。使用者は、別途専用の充電装置を設けずに済む。

以上、本明細書で開示する技術の実施例を詳細に説明したが、上記の各実施例はあくまで例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。

（変形例１）上記の各実施例では、第１通電部２０及び第２通電部６０は電極であり、相互に接触することによって、通電状態を確立する。これに限られず、第１通電部２０及び第２通電部６０は、いずれも、非接触式の電力伝送ユニットであってもよい。この場合、第１通電部２０と第２通電部６０との間の距離が所定の閾値距離以下になる場合に、第１通電部２０及び第２通電部６０との間で通電状態が確立されてもよい。

（変形例２）上記の各実施例では、読取装置１０は、情報コードに記録された情報を読み取るためのコードリーダであり、読取部１６は、情報コードに記録されている情報を光学的に読み取るためのモジュールである。これに限られず、読取装置１０は、ＲＦ（Radio Frequencyの略）タグ、ＩＣカード等、他の情報記録媒体に記録された情報を読み取るための装置であってもよい。読取部は、ＲＦ通信部、ＮＦＣ（Near Field Communicationの略）通信部等であってもよい。

（変形例３）上記の各実施例では、切替制御部６２が、メモリ６３に記憶されているプログラムに従って、図２の充電処理を実行している。これに限られず、充電装置５０には、切替制御部６２及びメモリ６３に代えて、図２の各処理を実行可能な切替回路が設けられていてもよい。この場合、切替回路が「切替部」の一例である。

（変形例４）上記の第２実施例では、第２キャパシタ６４の容量は、第１キャパシタ２２の容量の３倍である。これに限られず、第２キャパシタ６４の容量が第１キャパシタ２２の容量よりも大きければ、第２キャパシタ６４及び第１キャパシタ２２は任意の容量を有していてもよい。

（変形例５）上記の第３実施例では、充電装置５０には、電池６８が設けられ、電源部６６は設けられていない。これに限られず、充電装置５０には、電源部６６と電池６８が両方設けられていてもよい。その場合、電源部６６が商用電源と接続されている場合には、電源部６６を切替制御部６２に接続し、電源部６６が商用電源と接続されていない場合には、電池６８を切替制御部６２に接続するようにしてもよい。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：情報読取システム
１０ ：読取装置
１２ ：操作部
１４ ：表示部
１６ ：読取部
１８ ：制御部
１９ ：メモリ
２０ ：第１通電部
２２ ：第１キャパシタ
２４ ：外部通信Ｉ／Ｆ
５０ ：充電装置
６０ ：第２通電部
６２ ：切替制御部
６３ ：メモリ
６４ ：第２キャパシタ
６６ ：電源部
６８ ：電池
１００ ：端末装置
１０２ ：操作部
１０４ ：表示部
１０６ ：制御部
１０８ ：メモリ
１１０ ：外部通信Ｉ／Ｆ

Claims (4)

1. 情報記録媒体に記録されている情報の読み取りを行う充電式の読取装置と、前記読取装置を充電するための充電装置と、を備える情報読取システムであって、
   前記読取装置は、
   前記情報記録媒体に記録されている情報を読み取るための読取部と、
   前記読取部と電気的に接続され、前記読取部に電荷を供給可能であるとともに、前記読取部に供給するための電荷を蓄えるための第１キャパシタと、
   前記第１キャパシタと電気的に接続される第１通電部と、
   を備えており、
   前記充電装置は、
   前記第１キャパシタに供給するための電荷を蓄えるための第２キャパシタと、
   前記第２キャパシタと電気的に接続されるともに、前記第１通電部との間で通電状態を確立可能な第２通電部と、
   前記第２キャパシタと電気的に接続される場合に、前記第２キャパシタに電荷を供給し、さらに、前記第２通電部と電気的に接続される場合に、前記第２通電部に電荷を供給する電力供給源と、
   前記第２キャパシタと、前記第２通電部と、前記電力供給源と、の間の接続状態を、前記第２キャパシタと前記電力供給源とが電気的に接続された第１状態と、前記第２通電部と前記第２キャパシタとが電気的に接続された第２状態と、前記第２通電部と前記電力供給源とが電気的に接続された第３状態と、の間で切り替え可能な切替部と、
   を備え、
   前記切替部は、前記第２状態において、前記第２キャパシタから前記切替部への電流の値が、前記電力供給源から前記切替部への電流の値より大きい値から前記電力供給源から前記切替部への電流の値以下の値に変化する場合に、前記第２状態から前記第３状態に切り替える、
   情報読取システム。
2. 前記第２キャパシタの容量は、前記第１キャパシタの容量よりも大きい、
   請求項１に記載の情報読取システム。
3. 前記電力供給源は、電池である、
   請求項１又は２に記載の情報読取システム。
4. 前記充電装置は、特定の情報処理を実行可能な端末装置の一部として構成される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の情報読取システム。
   
   

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