JP2011512765A - 無線周波通信でのスプリアス信号の影響低減装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線周波通信での干渉源（15）からのスプリアス信号（16）の望ましくない影響を低減する装置に関する。本装置は、情報を無線周波数で送受信する少なくとも１つの通信手段（６）と、無線信号を通信手段から受信して反射する受信器（11）とを有する。本装置は、通信手段（６）の送信器もしくは受信器を実質的にスプリアス信号の周波数で、少なくともスイッチオフにするよう構成されている。

Description

詳細な説明

本発明は、請求項１の前段に記載の無線周波通信でのスプリアス信号の影響低減装置に関するものである。

本発明の実施例によれば、本発明の装置は、例えば、電子ディスプレイを搭載してデータを表示するさまざまな表示装置において適用することができる。このようなディスプレイには、例えば、製品上に価格情報を、さらには店内や倉庫内に他の製品情報を表示する電子ディスプレイが含まれる。これらのディスプレイの動作環境で典型的なことは、動作環境には電磁干渉を起こす多数のさまざまな装置が含まれていることが多く、これらは、固定的に設置され、典型的には自身の駆動エネルギーを電気回路網を介して受け入れることである。このような干渉は、それらのシステムに対して大きな影響を及ぼす。なぜなら、その動作原理が故に、電子ディスプレイでデータ通信に使用される無線信号は電力レベルが非常に低いからである。

従来、店舗における値札の価格情報は、製品の価格が変わると、常に手で変更していた。新価格は紙またはこれに相当する材料に印刷され、新価格表示が付されたこれらの値札は、販売店内の棚の上の値札用位置に手で置かれる。したがって、従業員は先ず、更新する値札の正しい位置を探す必要があり、その後、古い値札を取り除いて廃棄し、新規の値札をその場所に差し込む。この仕組みの欠点は、とりわけ、仕組みが非常に面倒であり、間違う危険性が高いことである。間違った場合、例えば、棚の上の値札の価格情報がキャッシシステム内の価格情報と矛盾する状況が発生することがある。

上述の欠点を回避するため、次のような電子システムが開発されている。すなわち、電子表示装置とその電子ディスプレイを棚の前端もしくは上方で商品の近くに配設し、商品の価格情報はシステムの管理センタ等から集中方式で変更できるシステムである。これによって、価格情報の更新がかなりの程度まで容易になり、加速される。ディスプレイ上のデータは、システムに応じて有線もしくは無線方式で更新することができる。有線システムは、それぞれのディスプレイに対してデータ送信用の、また場合によっては電源用の結線を行う必要があるという問題がある。例えば日常の消費者商品の普通の小売店では、ディスプレイの数が比較的多く、その結果、配線数も多くする必要があり、そのため、例えば価格ディスプレイの配置に問題と制限が生ずる。

無線システムは複雑な配線を必要としないが、その代り、電池駆動式価格ディスプレイに接続するアンテナを装備したトランスポンダを必要とし、無線システムの制御装置と適切な通信手段を介して通信しなければならない。

表示装置の電力消費を最小限にして、その電池の稼動寿命を延ばすことを目的とする場合、その通信手段と表示装置の間の通信方法の１つは、次のようなものである。すなわち、表示装置内に配されたトランスデューサが自身では能動的無線通信を行なわず、表示装置の別の電源から送信電力の供給を受けるが、表示装置は、通信手段の無線送信をある時間にある方法で反射するだけである。表示装置は、自身のアンテナの反射率を変えることができ、表示装置は、通信手段のメッセージを簡単な応答メッセージによって確認または応答することができる。次に、このような通信方法を一般的に説明する。

通信手段は、すべての表示装置が聴取する信号を送信することによって表示装置と通信するが、この信号に含まれる表示装置に固有の識別情報に基づいて１台の表示装置が自身に関係するコマンドを識別する。自身に関係するコマンドを受信後、その１台の表示装置は、通信手段自体の送信をその通信手段へ反射し戻し、その際、ある時間遅延である時間に生じる位相シフト量で変えることによって、通信手段に応答する。典型的には、ある価格ディスプレイを目的としたコマンドを送信後、通信手段は、あるタイプの搬送波をある期間だけ送信し始めるが、この搬送波は、コマンドを認識した価格ディスプレイによってある位相シフト量で反射し戻される。その結果、通信手段は、反射された応答をある価格ディスプレイに属するものと認識することができる。なぜなら、通信手段は、上記ディスプレイに固有のコマンドを送信した後、ある時間内にそれを受けることを知っているからである。通信手段は、表示装置で生成された位相シフト量に基づいてそれ自身の送信から電力の著しく弱い反射応答を分離することができる。

典型的には、これらの反射応答信号は非常に弱く、周囲の他の反射もしくは信号によって擾乱され抑圧されることがあるので、この通信に対する他の干渉源の影響をあらゆる可能な手段によって低減する必要がある。

多くの場所における代表的な干渉源のひとつは、蛍光灯とそれに付属する電子回路である。とりわけ、店舗およびスーパーマーケットでは通常、多数の蛍光灯を使用し、それにより生じる問題はこのような施設では深刻である。他の動力線駆動装置もまた、弱い反射信号を抑圧してしまう強力な電磁干渉を生じることがある。

蛍光灯の場合、例えばこれによって生じる干渉は使用時間全体の0.5ないし20%に及ぶことがある。

本発明は、上述の問題を低減すると同時に、無線周波通信において、その一部が反射信号の利用に基づく場合のスプリアス信号の影響を低減する低価格の簡易で信頼性のある装置を提供することを目的とする。本発明による装置は請求項１の特徴段に記載する事項を特徴とする。本発明の他の実施例はその他の請求項に記載する事項を特徴とする。

本発明の装置は、とりわけ、蛍光灯および他のスプリアス信号源からの干渉を十分な程度まで除去もしくは最小にすることができ、例えば、無線周波通信に適用され反射信号を利用する表示装置が通信手段を介して制御装置と干渉なしに確実に通信できるという利点がある。さらに他の利点は、本装置を簡易に低コストで実現できることにある。

次に、添付図面を参照し、実施例により本発明をより詳細に説明する。

スーパーマーケットもしくは同様の販売場所において本発明の装置を表示装置に接続するように適用した模式的概略図である。 本発明の装置を適用した表示装置を前面から見た斜視図である。 本発明による装置を適用した表示装置の側面図である。 図１は、スーパーマーケットもしくは同様の販売場所における本発明による装置の模式的概略図を示す。製品棚１には棚レール２が装備され、その上には、例えば電気泳動式積層ディスプレイ３および製品情報４を装備した表示装置5aが各製品に対応する位置に配されている。積層ディスプレイ３は製品の価格を表示するよう配設され、製品情報４は、なかでも、製品名と、場合に応じてその製品に関連する何らかの情報も含んでいる。同様にして、販売場所における必要な箇所には、ディスプレイポケットを形成する吊下げ表示装置5bがあり、これらもまた電気泳動式積層ディスプレイ３および製品情報４の両方を有している。各電気泳動式積層ディスプレイ３、すなわち単にディスプレイ３は、表示セグメントを備え紙製値札に似た薄い値札を構成し、必要な製品価格および他の必要な記号が、実質的に２色の表示セグメントの色を変えて形成される。ディスプレイの１層は、例えば活性インク層である。インク層は、液体で満たされた多数のマイクロカプセルを含み、これは、例えば、正の表面電荷を有する実質的に黒色の粒子と、負の表面電荷を有する実質的に白色の粒子とを含み、マイクロカプセル内の粒子の位置を電界で制御して、所望の表示セグメントに黒色粒子を上にして上記表示セグメントを上から見ると黒く見え、他の表示セグメントでは白色粒子を上にしてこれらの表示セグメントは上から見ると白く見えるようにする。ディスプレイの背景は同じマイクロカプセルから成り、これは、例えば価格情報は明るい背景に対して数字を暗く、または所望に応じてその反対に、表示することができる。用いられるこのようなディスプレイは、例えばフィンランド特許出願第FI 20050192号に開示されている電気泳動式マイクロカプセルディスプレイ積層板にすることができる。

さらに、本システムは、無線送信器などの通信手段６を装備した少なくとも１つの中央処理装置７を有し、これを介して、例えば更新された価格情報および他の制御情報をディスプレイ３に送信することができる。さらに本システムは、各キャッシュレジスタに配置されたスキャナ８を含んでもよく、これは、キャッシュレジスタシステムへ接続されて価格をスキャンし、キャッシュレジスタシステムおよび表示装置は常に、同じ製品価格更新情報を保有する。またさらに、中央処理装置７は他の制御システムおよび支援システムに接続してもよい。中央処理装置７と表示装置5a、5bとの間の無線接続は矢印９で示す。

本発明の適用は、上述の種類の表示技術を採用した価格表示のみに限定されることはなく、価格表示は、公知のいずれかの技術を適用することにより同様に実現できることは明らかである。本発明は明らかに、表示装置で用いられ反射信号に基づいた無線通信において干渉を低減する方法に関係するものである。さらに本発明は、価格表示にのみ用いられる無線通信における干渉の低減のみに限定されることはなく、本発明は、原則として反射信号に基づく同様の技術が適用される他の電子装置間の無線通信にも適用することができる。したがって、ここに提示した価格表示に重点をおいた例は、例として考えるべきであり、本発明の唯一の実施例ではない。

店舗では通常、天井および製品棚の縁に蛍光灯が取り付けられている。これらの蛍光灯が点灯していると、これらの作動方式に起因して、通信手段６と表示装置5a、5bとの間の通信に干渉を生じる。干渉源としての蛍光灯15により生じるスプリアス信号は図１で矢印16で示す。スプリアス信号16は通常、通信手段６によって生成され表示装置5a、5bによって反射し戻される弱い信号/周波数に非常に近く、その場合、スプリアス信号16はこれらの反射信号を抑圧しやすい。その結果、通信手段６が表示装置5a、5bで反射された信号をスプリアス信号から確実に区別することは困難である。

図２および図３は、棚レール２に取り付ける種類の表示装置5aの一例をより詳細に示すものである。ディスプレイ３に接続されたディスプレイドライバ14、およびアンテナを装備した受信器11、ならびに、例えば従来の電池である電源10が表示装置5aの裏に固定されている。電源10は電気エネルギーを表示装置5aおよびそのディスプレイドライバ14へ供給するよう配設されている。受信器11およびディスプレイドライバ14によってディスプレイ３に表示される価格情報または他の情報は、中央処理装置７から無線方式で更新することができる。本実施例では、更新データおよび制御データは電磁波によって送信されるが、他のデータ送信方法も可能である。各ディスプレイ積層板３は、表示セグメント12を装備し紙製値札に類似した薄い値札を構成し、これには、必要な製品価格および他の必要な記号が実質的に２色の表示セグメント12の色を変えることで形成される。表示セグメント12ならびにその背景13の色は、上述のように電流により生成される電界によって変えられる。

次に、表示装置とこれを制御するシステムとの間で上記装置が無線方式で反射を使用する方法をさらに詳細に説明する。

この例による装置では、表示装置5a、5bは、受信器11のアンテナのモードを少なくとも２つの異なるモード間で変更するモード変更手段17を有し、これによって、例えば第１のモードではアンテナの反射率がよく、第２のモードでは反射率が低い。同様にして、アンテナモードをモード変更手段17によって調節して、アンテナがさまざまな位相でさまざまなモードで電磁波を反射することもできる。したがって表示装置5a、5bは、その受信器11のアンテナのモードを変えて、ある方法で符号化されそのアンテナモードに従って変化する時間遅延を有する反射を生ずるよう構成されている。通信手段６は、表示装置5a、5bにより送信された符号化データ信号としてこの異なる時間遅延を解釈し、これに基づいて、例えば通信手段６はそれぞれの表示装置を識別する。蛍光灯15から放出された信号などの周囲の他のスプリアス信号16により擾乱され抑圧されるのは、まさにこれらの信号である。

上述の符号化とは、最も単純な形では、表示装置5a、5bが通信手段６から送信された搬送波を反射し戻すことを意味する。この搬送波は、例えば685MHzの周波数を有して、表示装置5a、5bは、受信器11のアンテナをモード変更手段17によって、例えば150kHzで接地し、これによって反射信号から一種の方形波を生成してもよい。表示装置5a、5bはこのようにして、アンテナ11のモードを変えることによって反射信号を操作する。この反射では、信号の位相シフトは好ましくは180度であり、そうすれば通信手段６による低電力反射の検知が最良になる。

本発明によれば、スプリアス信号16の干渉の影響は、通信手段６の送信器もしくは受信器のいずれかを実質的にそのスプリアス信号の周波数でスイッチオフし、再度スイッチオンして、スプリアス信号が最強のとき、送信器もしくは受信器がオフになるようにスイッチングすることによって低減される。したがって、通信手段６により送信され表示装置により反射された信号は、スプリアス信号が最も弱い段階にあるときにのみ受信され、反射信号の信号対雑音比は常に実質的に良好になる。この目的で、制御手段18は、例えば中央処理装置７に接続されるように配設され、かつスプリアス信号を生じる蛍光灯15へ電気エネルギーを供給するのと同じ電源系に接続されて、スプリアス信号の周波数は、電源系により生成される電気エネルギーの周波数と同期している。電源系は、例えば動力線回路網でよく、これを介して電気エネルギーが典型的には交流電圧電流（AC）の形で供給される。しかし本発明は、動力線電源回路網のみとの使用には限定されず、電力を生成および/または変換する他の系統に接続して適用することもできる。電気エネルギーを生成する他の系統のうち、言及すべき非限定的例には、総合システム、すなわち風力と太陽エネルギーに基づいたシステムも含まれる。

制御手段18は、動力線回路網からの電流もしくは電圧の周期から実質的に固定のスイッチング点を決定し、さらに中央処理装置７の通信手段６の送信器もしくは受信器を上記実質的に固定のスイッチング点で一時の間、オフにして、再度、オンにする。多相電圧を使用して電気エネルギーを干渉を生じる装置へ供給する場合、制御手段18は、各相ごとに、もしくはそれらの相の一部、例えば最強のスプリアス信号を生じる相でのみ、送信器もしくは受信器のスイッチングを行なうよう構成する。この場合、制御手段18はスプリアス信号の強さを測定するようにも構成されている。

上述のすべての場合で、制御手段18は、各相の１周期に一度、送信器もしくは受信器のオンオフスイッチングを行なう。スイッチオフの期間は一定か、または変えてもよい。この期間を変えたい場合は、必要なスイッチオフ時間を測定しスイッチオフの機能を制御する機能を制御手段18に設ける。

本発明は、上述の実施例のみに限定されず、以下に記載の特許請求項の範囲内で変えてもよいことは当業者に明らかである。したがって、通信手段の送信器もしくは受信器は、周期のある固定点以外の他の位置でスイッチオフすることもできる。この場合、制御手段18は、１周期内で複数回の測定を行なうことによってスプリアス信号16の発生を測定し、必要に応じて、その周期の複数の異なる点で送信器もしくは受信器のオンオフスイッチングを行なうように構成される。上述の測定に基づいて最善のスイッチング点が決定される。

上述の棚ディスプレイの他に、多くのシステムで同様の技法を適用して、例えば倉庫において棚コードおよびデータを表示し、または流通システムにおいて仕分け区分の標識を変更することができる。

同様に、中央処理装置は、必ずしも蛍光灯などのスプリアス信号を発生する装置と同じ電源系へ接続する必要ないことは、当業者に明らかである。このような場合、スプリアス信号の位相および振幅を測定し、通信手段の送信器もしくは受信器をスイッチオフし再度スイッチオンする時間の最良点を決定するように構成される。この場合、中央処理装置の制御手段には正確な周波数基準が必要であり、通信手段の送信器もしくは受信器のスイッチングの間隔は電流と同期することになる。

Claims (15)

1. 少なくとも無線送信器（19）および無線受信器と、通信手段（６）から無線信号を受信しこれを反射し戻す１組の受信器（11）とを含む無線周波通信での電磁スプリアス信号（16）の影響低減装置において、該装置は少なくとも、前記通信手段（６）の送信器もしくは受信器の機能を前記スプリアス信号の周波数と同期して制御するように構成された制御手段（18）を含むことを特徴とする電磁スプリアス信号の影響低減装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記制御手段（18）は、前記通信手段の送信器（19）もしくは受信器（20）を実質的に前記スプリアス信号の周波数でスイッチオフし、再度スイッチオンして、該スプリアス信号が最強のとき、前記送信器もしくは受信器がスイッチオフするよう構成されていることを特徴とする装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、前記制御手段（18）は、前記スプリアス信号（16）の強度を測定し、前記通信手段（６）の送信器（19）もしくは受信器（20）をスイッチオフし、再度スイッチオンして、該通信手段（６）により送信され、反射として該通信手段で受信された信号が、前記スプリアス信号（16）のうち少なくとも１つが最も弱い状態にあるときのみ、前記通信手段（６）の受信器（20）にて受信されるよう構成されていることを特徴とする装置。
4. 前記請求項のいずれかに記載の装置において、前記制御手段（18）は、スプリアス信号（15）を生じる装置へ電気エネルギーを供給するのに使用される電圧の周期において該スプリアス信号（15）が干渉を起こすほど強力な固定のスイッチング点を決定し、前記通信手段（６）の送信器（19）もしくは受信器（20）を該固定のスイッチング点で、一時の間スイッチオフし、再度スイッチオンするよう構成されていることを特徴とする装置。
5. 前記請求項のいずれかに記載の装置において、スプリアス信号（15）を発生する装置へ多相電圧を用いて電気エネルギーを供給する場合、前記制御手段（18）は、前記スプリアス信号の強度を測定し、前記送信器（19）もしくは受信器（20）のスイッチングをそれぞれの相ごとに個別に、あるいは最強のスプリアス信号を発生する相のみにおいて行なうよう構成されていることを特徴とする装置。
6. 前記請求項のいずれかに記載の装置において、該装置は表示装置（5a、5b）を含み、該表示装置は、ディスプレイ（３）と、前記通信手段（６）の無線信号を受信しこれを反射し戻す受信器（11）とを備えていることを特徴とする影響低減装置。
7. 請求項６に記載の影響低減装置において、前記ディスプレイ（5a、5b）は、前記通信手段（６）の無線信号を受信しこれを反射し戻す前記受信器（11）で受信された情報を提示するよう配設されていることを特徴とする影響低減装置。
8. 前記請求項のいずれかに記載の影響低減装置において、該装置は、前記通信手段（６）の無線信号を受信しこれを反射し戻す前記受信器（11）に対して製品に関する価格情報を送信するよう配設されていることを特徴とする影響低減装置。
9. −無線信号を無線送信器（19）により送信し、
   −該送信した無線信号を反射し戻す受信器（11）により該無線信号を受信し、
   −該受信した無線信号を前記反射する受信器（11）により反射し戻す無線周波通信での電磁スプリアス信号（16）の影響低減方法において、該方法は、
   制御手段（18）を用いて通信手段（６）の送信器もしくは受信器の動作を前記スプリアス信号の周波数と同期して制御することを特徴とする電磁スプリアス信号（16）の影響の低減装置方法。
10. 請求項９に記載の方法において、前記通信手段（６）の送信器（19）もしくは受信器（20）を実質的に前記スプリアス信号の周波数でスイッチオフし、再度スイッチオンして、該スプリアス信号が最強なとき、該送信器もしくは受信器がスイッチオフされることを特徴とする方法。
11. 請求項９または10に記載の方法において、該方法は、
    −前記スプリアス信号（16）の強度を測定し、
    −前記通信手段（６）の送信器（19）もしくは受信器（20）をスイッチオフし、再度スイッチオンして、前記通信手段（６）により送信され反射として受信された信号は、前記スプリアス信号（16）のうち少なくとも１つが最も弱い状態にあるときだけ前記通信手段（６）の受信器（20）により受信されることを特徴とする方法。
12. 請求項９ないし11のいずれかに記載の方法において、該方法は、
    −スプリアス信号（15）を生じる装置へ電気エネルギーを供給するのに使用される電圧の周期において該スプリアス信号（15）が干渉を起こすほど強力な固定のスイッチング点を決定し、
    −前記通信手段（６）の送信器（19）もしくは受信器（20）を前記固定のスイッチング点で一時の間スイッチオフし、再度スイッチオンすることを特徴とする方法。
13. 請求項９ないし12のいずれかに記載の方法において、該方法は、スプリアス信号（15）を発生する装置へ多相電圧を用いて電気エネルギーを供給し、該スプリアス信号の強度を測定し、前記送信器（19）もしくは受信器（20）のスイッチングをそれぞれの相ごとに個別に、あるいは最強のスプリアス信号を発生する相のみにおいて行なうことを特徴とする方法。
14. 請求項９ないし13のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記反射する受信器（11）により受信された情報を表示することを特徴とする方法。
15. 請求項９ないし14のいずれかに記載の方法において、該方法は、製品に関する価格情報を前記反射する受信器（11）に送信することを特徴とする方法。

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