JP2003234672A - 広スペクトラム変調方式による後方散乱式電子式棚ラベルシステム - Google Patents
広スペクトラム変調方式による後方散乱式電子式棚ラベルシステムInfo
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Abstract
・シーケンスを使用する、ESLから通信基地局(CB
S)への被変調後方散乱アップリンクのためのデジタル
変調技術を用いる電子式棚ラベル(ESL)システム用
を提供する。 【解決手段】 CBSは、マンチェスター符号化振幅被
変調搬送波によりESLにメッセージを送信する。メッ
セージを受信した後で、ESLは、擬似ランダム・コー
ド・シーケンスにより、連続波(CW)信号を反射的に
変調することにより応答する。複数の擬似ランダム・コ
ード・シーケンスを選択することができるが、その場
合、各コード・シーケンスは、特定の応答に対応する。
CBSから受信したCW信号を反射的に変調するために
使用するkHz搬送波は、コード・シーケンスにより変
調される。次に、CBSは、反射的に変調された信号を
受信し、送信されたメッセージを決定するために受信信
号の相互関連をチェックする。
Description
用される電子式棚ラベル(ESL)システムに関し、特
に、広スペクトラム変調方式による後方散乱式電子式棚
ラベルシステムに関する。
アイテム用の複数の商品棚ラベル(ESL)を含む。E
SLは、店内の陳列棚上の商品アイテムに対応する価格
を表示し、通常、陳列棚の前縁部に沿ったレールに取り
付けられる。店舗は、数千のESLを含むことができ、
商品アイテムの価格を表示することができる。ESL
は、ESLに関する情報が、通常、ESL識別情報及び
ESLアイテム情報を含むESLデータ・ファイル内に
維持されている中央サーバに接続している。ESLが表
示する価格情報は、価格参照(PLU)データ・ファイ
ルから入手される。中央サーバは、価格変更メッセージ
を含むメッセージを、通信基地局(CBS)を通してE
SLに送る。
は、CBSからESLへ通信するために無線通信を使用
している。このような方法の場合、CBSからESLへ
の通信、すなわちダウンリンクは、振幅変調マンチェス
ター符号化データを使用している。ESLからCBSへ
の通信、すなわちアップリンクは、ESLにより再変調
されCBSに返送される、CBSが送信する連続搬送波
を使用することができる。この技術は被変調後方散乱又
は再変調搬送波(CW)と呼ばれる。
場合には、アップリンク通信は、ESLが受信したメッ
セージの受信及び正しい実行を肯定応答するために、E
SLに対してだけ使用される。アップリンク情報は、例
えば、360ミリ秒(ms)だけ持続する1つの連続周
波数として変調することができる。アップリンクに対し
ては、限られた数の異なる変調周波数を使用することが
できる。アプリケーション・ソフトウェアは、ESLが
肯定応答で応答するか、又は全然応答しない質問メッセ
ージのシーケンスからESLの状態を推定し、CBS
は、メモリの統合性、表示ガラスの破損、又はバッテリ
ーの状態、プッシュボタンの操作等を知ることができ
る。
に、擬似ランダム・シーケンスを使用するESLからの
被変調後方散乱アップリンクに対して、デジタル変調技
術を使用する改良形ESLシステムのための方法及び装
置を有利に提供する。
は、CBSは、マンチェスター符号化振幅変調搬送波に
よりESLにメッセージを送信する。メッセージを受信
した後で、ESLは、擬似ランダム・コード・シーケン
スにより連続波(CW)信号を反射的に変調することに
より応答する。CW信号は、アップリンク段階、すなわ
ち、タイムスロット中に、CBSにより送信される。複
数の擬似ランダム・コード・シーケンスを選択すること
ができるが、その場合、各コード・シーケンスは、特定
の応答に対応する。1つの態様においては、コード・シ
ーケンスは、CBSから受信したCW信号を反射的に変
調するために使用される32.768kHzの搬送波を
変調する。次に、CBSは、反射的に変調した信号を受
信し、送信されたメッセージを判断するために受信信号
の相互関連をチェックする。
はチップ速度は、16.384kHzであり、その結
果、32.768kHz搬送波を中心にして32.76
8kHz幅のスペクトルができ、この場合、搬送波を中
心にした−3dBの帯域幅は16.384kHzにな
る。コード長が511チップである場合には、結果とし
て得られるデータ速度は、1秒間に32.062ビット
であり、ESLからの応答のために使用することができ
るスロット中の1回の肯定応答中に複数のビットを送信
することができる。
することにより、応答の再変調スペクトルの中心周波数
はほぼこの周波数になり、CBSの受信機は、中心周波
数がほぼこの周波数である帯域フィルタを使用すること
ができ、それにより、CBSの受信機で直流接続を行う
必要がなくなり、CBSの受信機のノイズを最低限度ま
で低減することができる。例えば、受信機の位相ノイズ
は、10kHz以上の周波数帯で低減し、蛍光燈が発生
するインパルス・ノイズは、もっと高い周波数帯で低減
し、ショット・ノイズはもっと高い周波数帯で無視でき
る程度に低減する。
施形態について説明するが、この説明は単に例示として
のものに過ぎない。
より詳細に説明する。添付の図面は、本発明の好適ない
くつかの実施形態を示す。しかし、本発明は、種々の形
で実施することができ、本明細書に記載する実施形態に
限定されない。それどころか、これらの実施形態は、本
明細書の説明を完全なものにし、当業者に本発明の範囲
を示すためのものに過ぎない。
ム100である。システム100は、ホスト・コンピュ
ータ・システム102及び販売時点情報管理(POS)
システム104を含む。この場合、構成部品102及び
104は、ネットワークにより接続している別々の構成
部品であるが、これらの構成部品及びそのサブ構成部品
も、種々の方法で結合又は分離することができる。それ
故、ホスト・コンピュータ・システム102は、他のP
OS端末のネットワーク用のホスト・コンピュータとし
ても機能するPOS端末であってもよい。
は、記憶媒体106、システム・ソフトウェア108、
ESLソフトウェア110、表示器112及び入力装置
114を含む。記憶媒体106は、ホスト・システム1
02がPOS端末116に配信するために使用すること
ができるアイテムの価格を記憶するPLUデータ・ファ
イル106を含む。他の方法としては、PLUデータ・
ファイル106に直接アクセスするための、バーコード
・スキャナ118を設置することができる。記憶媒体1
06は、また、各ESL122用のPLU番号及びES
L識別情報のようなアイテム情報を含むESLデータ・
ファイル109を含む。システム102は、記憶媒体1
06の内容を更新し、種々のシステム機能を実行するシ
ステム・ソフトウェア108を実行する。入力装置11
4は、好適には、キーボードであることが好ましいが、
データは種々の別な方法で入力することもできることが
分かっている。
キャナ118及びPOS端末116を含む。
BS)ユニット120及びESL122を含む。CBS
ユニット120は、できれば小売店の天井内又は天井付
近に装着することが好ましい。ESL122は、通常、
アイテムに隣接する小売店の陳列棚に取り付けられる。
2宛てのすべてのメッセージを記録し、そのリストを作
成し、送信する。ESLソフトウェア110は、価格変
更メッセージを含むメッセージを、天井を横切って周期
的に設置されるCBSユニット120によりESL12
2に送信する。これらのメッセージは、無線周波数(R
F)通信、赤外線通信、有線リンク又は通信技術のある
種の組合わせにより、ホスト・システム102からCB
Sユニット120に送信される。
受信した後で、CBSユニット120は、マンチェスタ
ー符号化振幅変調搬送波によりESL122にメッセー
ジを送信する。ESL122は、次に、メッセージを受
信し、適当な処理を行う。例えば、メッセージが、特定
のESL122宛ての価格変更メッセージである場合に
は、ESL122は、メッセージを復号し、表示価格を
更新する。メッセージを受信した後で、ESL122
は、以下にさらに詳細に説明するように、CBS120
に肯定応答を送信する。
の有効範囲のある部分が重なるように、天井に沿ってグ
ループとして配置することができる。すなわち、各ES
L122は、少なくとも2つのCBSユニット120の
受信範囲内に位置する。
図である。表示器202は、アイテム価格及び関連デー
タのような情報を表示する。ESL122は、それぞ
れ、メッセージを送受信するための、以下にさらに詳細
に説明する送信機205及び受信機206を含む。電源
208は、ESL122を作動するための電力を供給す
る。電力は、バッテリー、太陽電池、外部電源又は他の
適当な技術により供給することができる。ESL122
の動作は、ESL回路204により制御される。ESL
回路204は、受信した入力メッセージを復号し、メッ
セージにより指示された任意の動作を行う。例えば、価
格変更メッセージを受信した場合には、ESL回路20
4は、新しい価格情報で表示器202を更新し、送信機
205による肯定応答の送信をスタートする。ESL回
路204は、また、メモリ、タイマ及び他の構成部品の
ような種々の構成部品を含むことができる。
の詳細図である。本発明のESLは、CBS120に擬
似ランダム・コード・シーケンスを送信するが、その場
合、各コード・シーケンスは、特定の応答に対応する。
ESL送信機回路205は、シフト・レジスタ302及
び304及びモジュロ2加算器306を備える、ゴール
ド・コード・ゼネレータ301を含む。シフト・レジス
タ302及び304は、それぞれ、最短長擬似ランダム
・コード・ゼネレータとして、適宜実行することができ
る。ゴールド・コード発生の詳細については、引用によ
ってその全文を本明細書の記載に援用する、ロバート
C.ディクソンの、「商業用途用のスペクトル拡散シス
テム」の第三版を参照されたい。
ディングは、データ・クロック入力308により制御さ
れる。チップ・クロック入力310は、チップ速度を提
供する。好適な実施形態の場合には、データ・クロック
入力308及びチップ・クロック入力310は、それぞ
れ、周波数32.062Hz及び16.384kHzで
動作するが、本発明の範囲から逸脱することなしに他の
周波数を使用することもできる。マルチプレクサ312
は、シフト・レジスタ304にシード値を供給し、第1
のシード値316又は第2のシード値318が、シフト
・レジスタ304にロードされたかどうかを判断するデ
ータ入力314により制御される。
応答するために、ESL回路204は、CBS120に
送信されるデータ・シーケンスに対応するシード値を選
択する。例えば、「1」データ・ビットは、第1のシー
ド値316に対応することができ、「0」データ・ビッ
トは、第2のシード値318に対応することができる。
シード値は、最適の自己相関特性及び相互相関特性とな
るように選択される。次に、シード値は、シフト・レジ
スタ304にロードされる。シフト・レジスタ302及
び304の出力は、ゴールド・コードのような擬似ラン
ダム・コード・シーケンスを生成するために、加算器3
06により加算されたモジュロ2である。コード・シー
ケンスは、「擬似ランダム」と呼ばれる。何故なら、こ
のコード・シーケンスは、本当のガウス・ノイズではな
いからである。例えば、シフト・レジスタ302は、肯
定応答(ACK)及び否定応答(NACK)の両方に対
して、値511でシードすることができる。シフト・レ
ジスタ304は、ACKに対しては、値223でシード
することができ、NACKに対しては、値208でシー
ドすることができる。
流源320を制御するデジタル的に変調された信号を生
成するために、変調器319により、32.768kH
z搬送波のようなデジタル搬送波を変調する。電流源3
20は、コンデンサ322及びダイオード324に接続
している。ダイオード324は、アンテナ326に接続
している。
20にダイオード324を変調させ、CBS120から
受信した連続波(CW)信号を再変調させる。アンテナ
326から反射されるエネルギーは、アンテナ・インピ
ーダンス及び負荷インピーダンスの不整合の関数であ
る。負荷インピーダンスは、電流源320の変動により
変調され、電流源320はダイオード324を通る電流
を変動させる。それ故、負荷インピーダンスは、擬似ラ
ンダム・コード・シーケンス信号により変化し、変調さ
れる。
はチップ速度は16.384kHzであり、その結果、
32.768kHz搬送波を中心とするスペクトルの帯
域幅は32.768kHzである。コード長が511チ
ップである場合には、結果として得られるデータ速度
は、1秒間に32.062ビットであり、ESLからの
応答のために使用することができる360ミリ秒のスロ
ット中の1回の肯定応答中に複数のビットを送信するこ
とができる。「チップ」は、擬似ランダム・コードの1
つのビットを送信するのに要する時間と定義される。
第1段400である。複数の低ノイズ・アンプ(LN
A)404を通して、複数の受信アンテナ402がコン
バイナ406に接続している。コンバイナ406の出力
は、直交中間周波数復調器(QIFM)410に入る前
に、RF帯域フィルタ408を通る。帯域フィルタは、
24.567kHzから40.960kHzの範囲内の
周波数を適当に通過することができる。QIFM410
は、2.4GHzCW信号で動作し、2つのベースバン
ド出力、すなわち、同相(I)ベースバンド出力信号
と、直交ベースバンド(Q)出力信号を供給するため
に、RF信号を除去する。この場合、I信号の位相は、
Q信号の位相から90度ずれている。I信号は、アナロ
グ−デジタル(A/D)変換器414によりデジタルI
信号に変換される前に、オーディオ・アンプ及び帯域フ
ィルタ412を通る。Q信号は、アナログ−デジタル
(A/D)変換器418によりデジタル信号に変換され
る前に、オーディオ・アンプ及び帯域フィルタ416を
通る。オーディオ・アンプ及び帯域フィルタ414及び
416は、66dBの利得で、24.576kHzから
40.960kHzの帯域通過周波数範囲内で適当に動
作することができる。次に、デジタルI信号及びQ信号
は、以下にさらに詳細に説明するように、受信機デジタ
ル信号プロセッサ(DSP)に送られる。
第2段400’である。この好適な実施形態の場合に
は、第2段400’は、DSPにより実施される。以下
の説明においては、段400’の素子は別々の機能ブロ
ックになっているが、好適な実施形態の場合、これらの
ブロックを好適にDSP内で実施することができること
を理解することができるだろう。DSP内のいくつかの
ブロック用に種々の回路を使用することができることを
理解することができるだろう。図4(B)に示すよう
に、デジタルI及びQ信号は、電力検出器452により
受信され、この電力検出器は、これらの信号を振幅変調
信号に変換し、上記振幅変調信号は帯域フィルタ454
を通り、この帯域フィルタ454は、24〜40kHz
帯域幅の外側の周波数成分をほとんど除去する。その後
で、復調器456は、搬送波位相推定器458と一緒
に、擬似ランダム・ゴールド・コードを変調するため
に、ESL内で前に使用した32.768kHzのCW
信号を除去する。復調器456の出力は、次に、ダウン
サンプリング・ブロック460を通過し、デジタル・サ
ンプルの数を低減する。ダウンサンプリング・ブロック
460の出力は、第1の相関器462及び第2の相関器
464に送信される。第1の相関器462は、受信信号
を「1」データ・ビットに対応するコード・シーケンス
と相互に関連づけ、一方、第2の相関器464は、受信
信号を「0」データ・ビットに対応するコード・シーケ
ンスと相互に関連づける。入力信号と「0」又は「1」
との間の整合の程度を示す相関器462及び464の出
力は、次に、ピーク検出器466及び判断ユニット46
8に送られる。ピーク検出器466及び判断ユニット4
68は、次に、アップリンク通信の誤差確率の推定値を
供給する受信信号のSN比を決定する。SN比は、アッ
プリンク通信を受信するためのしきい値を設定し、アッ
プリンク通信の信頼性を設定するために使用される。判
断ユニット468は、有効な「0」又は「1」を受信し
たと判断した場合には、「0」又は「1」信号の表示を
ホスト・システムに送信するために、データ出力470
上に出力される。受信信号のSN比は、また、そうした
い場合には、さらに処理するために、信号472上に出
力することもできる。好適な実施形態の場合には、ピー
ク検出器466は、メッセージに応答する際に、ESL
が使用するタイムスロットに対応する特定の時間のピー
クを監視する。さらに、蛍光燈からの干渉は、DSP上
に追加の濾過アルゴリズムを設置することにより最低限
度に低減することができる。
「1」以外の「2」又は「3」等のような他の状態を供
給するために、他のシード値を使用することができる。
さらに、小売店内のESLを異なるCBSに応答し、異
なるシード値を使用する各グループとすることもでき
る。
ESLと通信するための方法500である。ステップ5
02において、CBS120のようなCBSは、マンチ
ェスター符号化振幅変調搬送波により、ESLにメッセ
ージを送信する。CBSは、また、アップリンク・タイ
ムスロット中に、連続波(CW)信号の送信をスタート
する。ステップ504において、ESLは、メッセージ
を受信し、適当な応答であると判断する。ステップ50
6において、ESLは、必要な応答に対応するシード値
を選択する。次に、ステップ508において、ESL
は、シード値に基づいて擬似ランダム・コード・シーケ
ンスを発生する。ステップ510において、ESLは、
デジタル的に変調された信号を発生するために、32.
768kHzのような搬送波を擬似ランダム・コード・
シーケンスで変調する。ステップ512において、ES
Lは、デジタル的に変調された信号によりCW信号の反
射を変化させてCBSに応答を送信する。ステップ51
4において、CBSは、応答を受信する。ステップ51
6において、CBSは、応答を濾過し、搬送波を除去す
るために応答を復調する。ステップ518において、C
BSは、応答を識別するために応答の相互関連をチェッ
クする。ステップ520において、CBSは、応答をホ
スト・システムに中継する。
ることなしに、本発明を種々に修正及び変更することが
できることを容易に理解することができるだろう。それ
故、本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれに相当す
るものの範囲内に入る本発明の種々の修正及び変更を含
む。
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 通信基地局(CBS)から送信されたメ
ッセージを受信するように配置されている電子式価格表
示システムであって、 擬似ランダム・コード・シーケンスにより連続波(C
W)信号を反射的に変調することにより、前記メッセー
ジに対する応答を送信するための送信機を含む電子式棚
ラベル(以下、「ESL」という)と、 反射的に変調された連続波信号を受信し、相互関連をチ
ェックするための通信基地局と、を備えることを特徴と
する電子式価格表示システム。 - 【請求項2】 前記ESLが応答中に、前記連続波信号
が通信基地局により送信される、請求項1に記載の電子
式価格表示システム。 - 【請求項3】 前記擬似ランダム・コード・シーケンス
が、特定の応答に対応するように、複数の擬似ランダム
・コード・シーケンスから前記ESLにより選択され
る、請求項1に記載の電子式価格表示システム。 - 【請求項4】 電子式棚ラベル(以下、「ESL」とい
う)のための通信方法であって、 通信基地局(CBS)から前記ESLにメッセージを送
信するステップと、 擬似ランダム・コード・シーケンスにより、連続波(C
W)信号を反射的に変調することにより、前記メッセー
ジに応答を送信するステップと、 前記通信基地局により前記反射的に変調した連続波信号
を受信し、相互関連をチェックするステップと、の各ス
テップを有する通信方法。 - 【請求項5】 さらに、前記ESLにより前記応答に対
応するシード値を選択するステップを含む、請求項4に
記載の通信方法。 - 【請求項6】 さらに、前記ESLにより、前記シード
値に基づく前記擬似ランダム・コード・シーケンスを発
生するステップを含む、請求項5に記載の通信方法。
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