CN1591557A - 专为零售市场而设的电子显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在零售市场中使用的电子显示系统。该系统由一个中央电脑数据管理装置以及至少一个以上的收发装置和电子标牌组成；所有要被发送的信息被中央电脑数据管理装置区分为多种不同类别并加入特定的地址码，之后通过收发装置采用一点对多点的双向传输方式发送到电子标牌内，经过与电子标牌内置的地址码核对一致后，被发送的信息即可在电子标牌上显示出来。由于商品的各种信息可以由中央电脑数据管理装置经收发装置传输到各个相互独立的电子标牌上，从而极大地方便了商家对各类商品的价格进行实时监控和修改，且可以节约大量的人力物力。

Description

专为零售市场而设的电子显示系统

技术领域：

本发明涉及数字传输与显示技术领域，尤其是涉及一种在零售市场中使用的电子显示系统。

背景技术：

随着我国经济发展水平的提高，市场上出现的商品也日益丰富，为了方便人们购物，超级市场等大型购物中心在我国得到了很大的发展。在这些地方购物时，人们可以看到在各式各样的商品上都有一张卡片形式的价格标牌，上面记载了商品的价格、条码以及其它资料。由于超级市场或其它大型购物中心内的商品种类繁多，少则一两千件，多则上万件，可以想象，要处理或者维护这些价格标牌殊不简单。当商品到达超级市场或大型购物中心后，管理人员在把商品放到货架上之前，先要把产品资料输入电脑，然后定出价钱和进行商品编码，再安排货架等，中央电脑处理系统再把商品资料打印到价格标牌上，最后由商场内的员工将其放到货架上。如前所述，由于超级市场内的货品种类繁多且分布较散，如要改变某些商品的价格或配合商家的销售策略，如价格折扣和优惠等，则非常的困难，往往需要几天的时间才能完成，使得商家的意图难以实时反映在价格标牌上。另外，价格标牌还容易出现人为错误，从而引发灾难性后果，这些情况也并不少见。

近年来，随着科技进步，人们开始尝试用电子标牌去取代前述的老式价格标牌。但由于这些电子显示器耗电巨大，使得产品难以在为商家所广泛接受和采用。可以说，直至目前为止，尚未出现一种完整的用电子标牌来取代纸质价格标牌的技术方案。

发明内容：

本发明的目的就在于针对现有技术的不足之处而提出一种具有实用价格的专为零售市场而设的电子显示系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：该系统由一个中央电脑数据管理装置以及至少一个以上的收发装置和电子标牌组成；所有要被发送的信息被中央电脑数据管理装置区分为多种不同类别并加入特定的地址码，之后通过收发装置采用一点对多点的双向传输方式发送到电子标牌内，经过与电子标牌内置的地址码核对一致后，被发送的信息即可在电子标牌上显示出来。

所述的电子标牌由收发模块、显示模块以及独立电源构成；其中，显示模块中所用的显示器为不耗电的液晶显示屏。

所述的液晶显示屏采用点阵形式的显示方式。

所述的收发模块由RF收发器、地址解码器以及独立电源构成。

所述的显示模块由单片机控制器、LCD推动器、不消耗电的液晶显示屏以及独立电源构成。

所述的显示模块由微处理器、记忆体、LCD推动器、不耗电液晶显示屏以及独立电源构成。

电子标牌内置的地址码为四个；即独立地址码、公共信息地址码、广告信息地址码以及可变地址码，其中，前三个地址码是固定不变的，而可变地址码是随机的。

所述的收发装置包括一个主收发器和至少一个中转收发器，其中主收发器和中转收发器各自负责一定区域内的电子标牌，且主收发器和中转收发器之间互相传递指令，最后由主收发器将各中转收发器所发的指令传送给中央电脑数据管理装置。

所述的主收发器通过RS232或USB连接方式与中央电脑数据管理装置进行数据通信。

主收发器和中转收发器所发出的数据是由射频方式发送，其频率和调制方式与电子标牌中的射频收发器相同。

本发明的有益效果在于：商品的各种信息可以由中央电脑数据管理装置经收发装置传输到各个相互独立的电子标牌上，从而极大地方便了商家对各类商品的价格进行实时监控和修改，且可以节约大量的人力物力。另外，由于该电子显示系统内的电子标牌采用不耗电的液晶显示屏，使得商家可采用较大面积和较大点阵数目的显示屏而不必考虑耗电量，这样就使得电子标牌除了用来显示商品信息外，还可用于显示一些其它资料，如公司信息和广告信息等等，从而极大地提升电子标牌的功能。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

附图1为电子标牌的外观图之一(前视)

附图2为附图1的局部放大图

附图3为电子标牌的外观图之二(后视)

附图4A～4C为电子标牌的几种使用状态图

附图5为电子标牌的另一种使用状态图

附图6为本发明的总体结构示意图

附图7为与中央电脑数据管理装置连接的收发器的内部电子线路图(它通过RS232接口与中央电脑相连)

附图8为与中央电脑数据管理装置连接的另一种形式的收发器的内部电子线路图(它通过USB接口与中央电脑相连)

附图9为中转收发器的内部电子线路示意图

附图10为电子标牌的总体结构示意图

附图11为收发模块的内部结构示意图

附图12为收发模块的电子线路示意图

附图13为显示模块的内部结构示意图(采用单片机)

附图14为显示模块的内部结构示意图(采用微处理器芯片)

附图15为附图13中的显示模块的电子线路示意图

附图16为附图14中的显示模块的电子线路示意图

附图17为整个系统的工作示意图

具体实施方式：

以下所述仅为本发明的较佳实施方式，并不因此而限定本发明的保护范围。

一般来说，大部分超级市场内都有其自己一套完善的电脑管理系统，用来管理所有商品的资料，如价格、品名、产地、条码、规格型号、单位、物价员、等级以及库存等。这些电脑管理系统大都直接连接到收款机上，目的是通过POS管理系统第一时间和中央电脑数据进行同步更新资料，中央电脑管理系统掌管了整个超级市场内的商品运作。申请人为了将超级市场内的商品管理和商品显示标牌完全电子化，在原有中央电脑管理系统的基本商品管理软件中加入一个发送商品资料的应用程序、即所谓的发送软件。该发送软件具有如下功能，第一：它能将中央电脑内所有的商品资料传送到无线收发装置上；第二：它能将公共信息，例如折扣优惠、特价商品等信息进行处理并传送无线收发装置上；第三：它能将广告信息进行处理和传送到无线收发装置上；第四：对每个要发送的信息进行分类并加入特定的地址码。

发送软件的第一个功能是与中央电脑中的基本商品管理软件取得联系，以即时取得最新的商品资料，并对更新的商品资料进行监管。当有需要时可马上把资料传送到电子标牌上，例如价格的变动、商品种类的增减、商品位置变动等，都可通过发送软件把数据经由收发装置发送到每一个电子标牌上。

发送软件的第二个功能是将一些公共信息进行处理，例如中央电脑管理系统要将十条信息发布，发送软件就会分时将信息传到收发装置再传送到每一个电子标牌上，并且定时将电子标牌原有的商品资料(见附图4A和附图4B所示)按需要地在电子标牌的显示屏上还原。大部分的公共信息在数据结构方面主要是以字串为主。

发送软件的第三个功能是将一些广告信息进行处理，例如中央电脑管理系统要将十条信息发布，发送软件就会分时将信息传到收发装置再发送到每一个电子标牌上，并且定时将电子标牌原有商品资料按需要在显示屏上还原。大部分广告信息在数据结构方面主要是以图形为主(见附图4C所示)。

发送软件的第四个功能是把要发送的信息加入相对的地址码，使信息有效和有选择性地发送到与地址码一致的电子标牌上。

在每个电子标牌的收发模块上都有四个地址码，第一个是独立地址码，第二个是公共地址码，第三个是广告地址码，第四个是可变地址码。第一个地址码是每个电子标牌独有的地址码，在所有电子标牌同类产品中没有二个相同的独立地址码，这可确保把单一商品资料传送到指定的标牌上，第二个地址码是所有电子标牌同类产品可共同拥有的地址码，这可确保中央电脑发送一个公共信息而所有电子标牌可同时接收和更新。第三个地址码是所有电子标牌同类型产品可共同拥有的地址码，这可确保中央电脑发送一个广告信息而所有电子标牌可同时接收和更新。第四个是一个可变的地址码，它主要是通过第一个地址码所接收回来的信息，经解码后所得出的数据，再填写到这个地址码上，所以每个电子标牌都有一个随时可变的地址码。其作用主要是针对群组发送资料的用途上。中央电脑处理系统可将所有的电子标牌分成不同的群组类别，而再向不同类别发送不同的群组信息。发送软件其中一个功能，就是将不同要发送的信息有效地分类并加入不同的地址码，经编码后才送到无线收发装置上。

从附图6中可以看出，无线收发装置20是由一个通过数据线201与中央电脑数据管理装置10连接的主收发器21和多个独立的中转收发器22组成。每一个收发器21或22到电子标牌30之间的数据传输是一点对多点的双向传输。该无线收发装置20采用UHF超高频作为传输介质，数据以FSK方式发送，频带主要以433MHZ或915MHZ为主。从每个收发器的电子线路示意图中可见，它们内部都包含了一个单片机型号为Syncmos的SM8958A，用做推动一个UHF收发器芯片(型号为CHIPCON的CC1000)。从附图7和附图8中可看出，主收发器21可通过RS232或USB两种模式以数据线21与中央电脑数据管理装置10连接，接收来自中央电脑传送来的数据，经由单片机进行处理并推动收发器芯片将数据发送出去。同时如果所发的信息是独立地址码信息，电子标牌30会发回一个确认信息，主收发器21亦可通过收发器芯片接收并将确认信息经由单片机传送回中央电脑，以便中央电脑数据管理装置10开始处理下一个被传送数据。附图9是中转收发器22的电子线路图，与主收发器21不同的地方是它并没有与中央电脑连线，它所要发送的数据是从上一个中转收发器或主收发器21所发送来的数据，经收发器芯片接收后，存储在单片机的记忆体内，并等待上一个中转收发器或主收发器21发出一个发送指令，当中转收发器22收到指令后并将存储的数据重新发送，而电子标牌30所发回的确认信息，中转收发器22亦可通过收发器芯片接收并转发到上一个中转收发器或主收发器21里去。

下面对整个系统的运作过程进行进一步的说明。

见附图17所示：由于一般大型超级市场的面积都有数万平方米，以一个433MHZ或915MHZ为频带的合乎国家射频条例标准的无线收发器为例，其发射距离大约只有100～200米左右，不足以覆盖整个超级市场，为了确保每一个电子标牌都能接收到中央电脑数据管理系统所发出的信息，超级市场内只安装一个与中央电脑数据管理装置10连接的主收发器21是不够的。因此在收发装置20内除了有一个与中央电脑连接的主收发器21外，还应有不同数目的中转收发器22，以转发的形式将信息覆盖整个超级市场。如附图17中所示：在天花板100上除了安装主收发器21外，还安装了中转收发器22A和另一个中转收发器22B。主收发器21发出的信息只能覆盖区域I内的电子标牌30，而中转收发器22A则负责区域II内的电子标牌30，最后区域III内的电子标牌30则由中转收发器22B来负责。

当中央电脑数据管理装置10将数据经由RS232或USB47传送到主收发器21后，在主收发器21内的单片机会分析出数据内的地址码是否属于独立信息地址码，如果不是，它会马上把数据发出，并在所有数据发出完毕后，单片机会另行发出一个转发指令，命令收到它信息的下一个中转收发器22A，将接收回来并存储在单片机记忆体内的数据重新发送。而在发送完所有数据后，中转收发器22A亦会发出同样指令，该动作会直至传到最后一个中转收发器为止(本实施例中以中转收发器22B为最后一个中转收发器)。但如果中央电脑数据管理装置10所传送到来的数据属于独立信息地址码，亦即是系统要对个别电子标牌30发送独立的商品资料信息，而所有电子标牌30在接收到数据后，在电子标牌30内的地址解码器312会检测所收到的数据内所包含的独立地址码与本身内置的独立地址码是否一致，如果一致，则该电子标牌30会接收这次所发的数据，同时电子标牌30内的地址解码器芯片会推动收发器芯片向主收发器21或中转收发器22发出一个确认信息。当主收发器21或中转收发器22接收到确认信息后，会马上把信息送回到中央电脑数据管理装置10确认，使中央电脑可以处理下一个商品资料，如中央电脑数据管理装置10在指定时间内未能收到收发器发回的确认信息，中央电脑数据管理系统就有重发资料的需要。当主收发器21发出信息到区域I后，会等待是否有确认信息回来，如果没有，主收发器21内的单片机会另行发出一个转发指令，命令收到它信息的下一个中转收发器22A，将接收回来并存储在单片机记忆体内的数据重新转发到区域II，同时中转收发器22A内的单片机会发出一个确认指令，主收发器21接收到指令后会传送一个确认信息到中央电脑数据管理装置10去完成这次发送过程。如果在指定时间内未能收到确认信息，中转收发器22A内的单片机会向下一个中转收发器22B发出转发指令，以同样形式命令中转收发器50将接收回来并存储在单片机记忆体内的数据重新转发到区域III，而中转收发器22B在接收到确认信息后，单片机会向上一个中转收发器22A发出确认指令，再转发给主收发器21，该动作会持续到最后一个中转收发器为止(附图17是以中转收发器22B为最后一个中转收发器)。如果该次所发信息在中途发生错误而中央电脑数据管理装置10未能在设定时间内收到确认信息，系统就会重发该次数据直到接收正确为止。

见附图10所示：电子标牌30主要是由收发模块31、显示模块32和独立电源33这三部分构成。

附图11所示为收发模块31的内部结构示意图，其中又包括RF收发器311和地址解码器312。由于电子标牌30的RF收发器311必须使用同样的数据传输和调制方法，所以RF收发器311同样选用了CHIPCON的一个UHF收发器芯片型号为CC1000 39，是负责接收无线收发装置20所发送的数据。对于地址解码器312，所选用的芯片是SamSung的单片机型号为S3CK215XZ，它首要的功能是分析RF收发器311送回来的数据。由于无线收发系统所发送的数据内包括四种不同的地址码，地址解码器312就是要把数据内所包括的地址码找出来，并且把所得到的地址码和本身解码器内所包含的地址码进行比较。例如发送的数据内包含1234的地址码，在所有电子标牌30中，只要在本身地址码内四个地址码当中，其中一个与发送地址码1234相符的就能接收这个被发送的信息，其它不符合发送地址码的电子标牌，就不会接收这次所发出的信息。在接收数据过程中，地址解码器芯片还会把接收数据暂存在芯片内的记忆体里，并在所有数据接收后进行CHECKSUM测试，如果测试通过，地址解码器芯片就会通过UART41发放中断到显示模块要求将数据传送，另外同时地址解码器芯片还会检测所收取的数据是否属于独立信息地址码，如是属于独立信息地址码，地址解码器芯片还会马上推动RF收发器311发出一个确认信息，以表示电子标牌30已正确地接收了所发的独立信息。至于地址解码器芯片内所包含的四个地址码，其中三个都是在生产过程中通过PROGRAMMER写进去，并且不能再做修改，它们分别是独立地址码、公共信息地址码和广告信息地址码。而第四个地址码是由传送到显示模块内的数据生成指令，再命令显示模块32内的单片机自生一个地址码并通过UART写到收发模块的地址解码器芯片里面。这样电子标牌都可以有一个随时可变的地址码，这样可以针对群组发送资料起选择性作用。

见附图13和附图14所示：显示模块32的主要作用是将收发模31块所传送到来的信息显示到LCD显示屏34上。它是由一个微处理器323或是一个单片机321、LCD推动控制器322、不耗电LCD显示屏34所组成。

微处理器323或单片机321的主要功能包括通过UART41接收收发模块31所传送到来的所有数据，对数据进行分析并转化为指令，控制LCD推动器322把信息显示到LCD显示屏34等，所以说微处理器323或单片机321是整个电子标牌30的核心部分。由于电子标牌30的功能是由顾客所要求，所以在选择处理器方面也可有所分别。一般来说，我们可以用一个单片机即可达到前文所述的电子标牌的功能。但是如果顾客对电子标牌的功能要求有扩展性，不断有更新功能或支援第三方开发功能等，我们就可以选用微处理器，并在微处理器外围加上记忆体(Program Rom、Sram)324和325，而软件方面就采用了嵌入式软件控制系统，就能达到了以上的要求。微处理器323或单片机321内的软件执行第一个任务是接收收发模块31所传送到来的所有数据，在正常情况下微处理器323或单片机321都处于休眠状态，直到收发模块31从UART41产生中断并要求微处理器323或单片机321从收发模块31内读取所接收回来的数据。由于收发模块31所传送到来的数据是经过打包和压缩，所以微处理器323或单片机321内的软件第二个功能是对这些数据进行解码，将数据演变为有效的指令。软件的第三个功能是执行接收回来的指令。例如更改第四地址码，对显示屏34进行更新，检测电池容量等。软件的第四个功能是要经常检测外界的温度，由于电子标牌30使用的是不耗电显示屏，对不同温度会有不同的显示效果，所以微处理器323或单片机321有必要对环境温度变化进行监测，以配合使用不同的推动显示屏方法，确保在更新显示屏时得到更好的显示效果。软件的第五个功能是用一种独特的供电方式推动LCD推动器322，这种独特的供电方式是受外界温度变化而改变，这种做法主要是与不耗电LCD显示屏34特性有关。

LCD推动器322是更新不耗电LCD显示屏34的动力来源，通过微处理器323或单片机321所产生独特的供电方式，控制LCD推动器322产生不同的能量变化，改变LCD显示屏34内的物质排列方法，形成一种新的排列形式后不再需要能量去维持这种排列，以达到不耗电而能长时间维持最新的显示模式。

LCD显示屏34是一种不耗电的液晶显示屏，例如市场上见到的一种名为表面稳定胆固醇结构的液晶(SSCT LCD)，或一种由法国NEMOPTIC公司所发明的名为BINEM液晶显示屏(BTN LCD)，另一种是由英国ZBD DISPLAYLIMITED公司所发明的名称为MONOCHROME ZBD DISPLAY液晶显示屏(ZBD LCD)等，它们都是一种具有记忆性、省电、广视角、高对比等优点，常被应用在对显示影像更新要求不高，且需长时间维持在使用状态下的产品，这样可以让屏幕连续显示资料长达数小时、数周甚至数月而不需要耗电力，因此有耗电量极低，且具有省电之优势。由于它是由点阵(见附图1和附图2所示)所组成，经由LCD推动器322改变LCD显示屏34内的物质排列方法后，就能在同一个电子标牌30上同时显示商品的不同资料，例如商品名称、价格、规格型号、产地、条码、物价员、等级等(见附图4A和附图4B所示)，让消费者能一目了然地在同一标牌上看到商品的所有资料，真正可以取代传统纸卡式货品显示牌或价格显示牌。另外，它亦能通过显示图案形式(见附图4C和附图4D所示)以显示不同的公共信息和广告信息等。其中，公共信息指的是公司想发布的一些信息，例如用文字或图案形式在显示屏34上显示折扣优惠、特价商品等信息；广告信息是指一些宣传广告，例如以用文字或图案形式在显示屏34上显示一些商品的商标或宣传口号等。见附图5所示：显示屏34还可用图案的形式来显示货品的条码，这些条码的图案都是符合我国条码标准的要求，例如：Code39、Code93、Code128、Codebar、EAN8/13、UPC-A/E、Interleaved2 of 5、Telepen等，而条码以图案形式在这些特殊的显示屏34上显示，由于它们具有广视角、高对比等优点，基本上能被符合国际标准的条码读码器(Barcode Reader)所读取，这可达到对商品的管理实现完全电子化的目的。应该注意的是：这种液晶显示屏34的面积和像素多少与耗电无关，所以可以大大增加显示屏34的面积和像素的数目，显示屏34就能采用点阵形式的显示方式，以随意显示不同大小的字体和各式各样的图案。

收发模块31和显示模块32的供电部分都是由一组独立电源33提供，例如一组七号电池或是充电电池等(见附图3所示)，它并不需要从外间提供电源，目的是保持独立个体形式方便安装或维修，并不需要连线到其它硬件上，使电子标牌30不需要固定到特定位置或货架上。

附图15采用了单片机为控制芯片的显示模块32电路示意图，当中所采用的单片机是SamSung的单片机型号为S3CK215XZ。而附图16是采用了微处理器为控制芯片的显示模块32电子线路示意图，当中所采用的微处理器是SamSung的ARM7微处理器型号为S3C3410。从图中可见，控制芯片会连接一个温度传感器对外间温度进行监察，并可推动一个电源供应器，目的是产生一种独特的供电方式到LCD推动器322去，经过Common和Segment两组不同的LCD推动器322后就能产生一种不同能量变化的波形推动三种不同型号的不耗电液晶显示屏。

Claims (10)

1.专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：该系统由一个中央电脑数据管理装置以及至少一个以上的收发装置和电子标牌组成；所有要被发送的信息被中央电脑数据管理装置区分为多种不同类别并加入特定的地址码，之后通过收发装置采用一点对多点的双向传输方式发送到电子标牌内，经过与电子标牌内置的地址码核对一致后，被发送的信息即可在电子标牌上显示出来。

2.根据权利要求1所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：所述的电子标牌由收发模块、显示模块以及独立电源构成；其中，显示模块中所用的显示器为不耗电的液晶显示屏。

3.根据权利要求2所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：所述的液晶显示屏采用点阵形式的显示方式。

4.根据权利要求3所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：所述的收发模块由RF收发器、地址解码器以及独立电源构成。

5.根据权利要求3所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：所述的显示模块由单片机控制器、LCD推动器、不消耗电的液晶显示屏以及独立电源构成。

6.根据权利要求3所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：所述的显示模块由微处理器、记忆体、LCD推动器、不耗电液晶显示屏以及独立电源构成。

7.根据权利要求1至6中任何一项所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：电子标牌内置的地址码为四个；即独立地址码、公共信息地址码、广告信息地址码以及可变地址码，其中，前三个地址码是固定不变的，而可变地址码是随机的。

8.根据权利要求7所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：所述的收发装置包括一个主收发器和至少一个中转收发器，其中主收发器和中转收发器各自负责一定区域内的电子标牌，且主收发器和中转收发器之间互相传递指令，最后由主收发器将各中转收发器所发的指令传送给中央电脑数据管理装置。

9.根据权利要求8所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：所述的主收发器通过RS232或USB连接方式与中央电脑数据管理装置进行数据通信。

10..根据权利要求8或9所述的专为零售市场而设的电子显示系统，其特征在于：主收发器和中转收发器所发出的数据是由射频方式发送，其频率和调制方式与电子标牌中的射频收发器相同。

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