JP2012014383A - Electronic inventory tag system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スーパーマーケット等の商品陳列棚や倉庫の在庫管理棚などに設置される電子棚札のシステムに関し、電子棚札の電池交換を不要にしたものである。 The present invention relates to an electronic shelf label system installed on a merchandise display shelf such as a supermarket or an inventory management shelf of a warehouse, and eliminates the need for battery replacement of the electronic shelf label.
近年、電子棚札を導入するスーパーマーケットやコンビニエンスストアが急激に増加している。
電子棚札は、POSシステムの一部として導入され、電子棚札で表示する価格がPOS管理装置により書き換えられ、その価格に基づいてレジでの精算が行われる。
図9は、下記特許文献1に記載された電子棚札システムを示している。電子棚札管理装置1は、通信回線2を介して無線基地局3-1、3-kに接続し、各無線基地局は、個々の商品に対応して陳列棚に設置された電子棚札41-1、・・・4k-nと無線通信を行い、電子棚札管理装置の情報を各電子棚札に伝達する。
In recent years, supermarkets and convenience stores that introduce electronic shelf labels are rapidly increasing.
The electronic shelf label is introduced as a part of the POS system, the price displayed on the electronic shelf label is rewritten by the POS management device, and the settlement at the cash register is performed based on the price.
FIG. 9 shows an electronic shelf label system described in Patent Document 1 below. The electronic shelf label management apparatus 1 is connected to the wireless base stations 3 −1 , 3 -k via the communication line 2, and each wireless base station has an electronic shelf label installed on the display shelf corresponding to each product. 4 1-1 ,... Perform wireless communication with 4 kn to transmit information of the electronic shelf label management device to each electronic shelf label.
電子棚札は、図10に示すように、マイクロプロセッサ21、アンテナ22を介して無線基地局3-1、3-kと無線通信を行う送受信回路23、マイクロプロセッサ21の制御の基に商品価格等を表示する表示器24、電池監視回路25、及び、各部に電力を供給する電池26を備えている。
この電子棚札の導入により、価格表示ミスから発生する顧客のクレームが減り、値札の入れ替えに要する人件費が削減できる。また、時間帯によって商品価格を変えるなど、きめ細かな販売戦略も可能になる。
As shown in FIG. 10, the electronic shelf label has a commodity price based on the control of the microprocessor 21, the transceiver 21 that performs wireless communication with the wireless base stations 3 −1 , 3 -k via the antenna 21, and the antenna 22. And the like, a battery monitoring circuit 25, and a battery 26 for supplying power to each unit.
With the introduction of this electronic shelf label, customer complaints resulting from price display mistakes are reduced, and labor costs required to replace price tags can be reduced. In addition, detailed sales strategies such as changing product prices depending on the time of day will be possible.
しかし、電子棚札の電池は、約3年で交換する必要があると言われている。電子棚札の数は、中小店舗でも一店舗当たり数千〜数万に達するため、電子棚札の電池交換は、店舗経営に大きな負担を強いることになる。また、使用済み電池の大量廃棄は、環境への悪影響が懸念される。 However, it is said that the battery of the electronic shelf label needs to be replaced in about 3 years. Since the number of electronic shelf labels reaches several thousand to several tens of thousands per store even in small and medium-sized stores, battery replacement of electronic shelf labels imposes a heavy burden on store management. In addition, there is a concern that the large-scale disposal of used batteries may adversely affect the environment.
本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、電池を必要としない電子棚札システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to provide an electronic shelf label system that does not require a battery.
本発明の電子棚札システムは、物品を配置する棚に沿って敷設される、一次コイルを構成する給電線と、この給電線に通信用の信号で変調された交流を供給する搬送波駆動回路と、物品に関する情報を表示する表示部と二次コイルとを有する電子棚札と、を備え、一次コイルと二次コイルとの間の電磁誘導を通じて電子棚札への給電と物品に関する情報の通信とが行われることを特徴とする。
このシステムでは、非接触給電を通じて、電子棚札への電力供給と、電子棚札に表示する情報の通信とが同時に行われる。
An electronic shelf label system according to the present invention includes a power supply line that constitutes a primary coil, which is laid along a shelf on which articles are placed, and a carrier wave drive circuit that supplies alternating current modulated with a communication signal to the power supply line. An electronic shelf label having a display unit for displaying information related to the article and a secondary coil, and feeding power to the electronic shelf label and communicating information related to the article through electromagnetic induction between the primary coil and the secondary coil; Is performed.
In this system, power supply to the electronic shelf label and communication of information displayed on the electronic shelf label are simultaneously performed through non-contact power feeding.
また、本発明の電子棚札システムでは、搬送波駆動回路と給電線の一次コイルとの間に直列コンデンサを配置し、電子棚札の二次コイルの端子間に並列共振コンデンサを配置することが望ましい。
一次側に直列、二次側に並列のコンデンサを配置する方式(S/P方式)は、非接触給電の特性解析が容易であり、システムの最適設計が簡単に実行できる。
In the electronic shelf label system of the present invention, it is desirable to arrange a series capacitor between the carrier wave drive circuit and the primary coil of the feeder line, and arrange a parallel resonant capacitor between the terminals of the secondary coil of the electronic shelf label. .
The system (S / P system) in which capacitors in series on the primary side and parallel capacitors on the secondary side are easy to analyze the characteristics of non-contact power feeding, and can easily execute the optimum design of the system.
また、本発明の電子棚札システムでは、直列コンデンサの容量をCs、電子棚札の個数をm、電子棚札に配置された並列共振コンデンサの容量をCp、搬送波の周波数をf0、一次コイルと二次コイルとで構成されるm個のトランスの各々における周波数f0での一次漏れリアクタンスをx1、一次側に換算された二次漏れリアクタンスをx2、一次側に換算された励磁リアクタンスをx0とするとき、
二次コイルの各々に接続する並列共振コンデンサの一次側に換算した値Cpを、
Cp=1/{2πf0×(x0+x2)} (数1)
に設定し、直列コンデンサの値Csを、
Cs=(x0+x2)/{m×2πf0×(x0×x1/m+x1×x2/m+x2×x0)}
(数2)
に設定することが望ましい。
二次側並列共振コンデンサの値Cpは、電源周波数f0において二次自己インダクタンスと共振するように(数1)によって決め、一次側直列コンデンサの値Csは、一次側電源力率が1となるように(数2)によって決める。こうすることで、システムの等価回路が理想トランスと略等価になり、システムの設計が容易になる。
In the electronic shelf label system of the present invention, the capacity of the series capacitor is C s , the number of electronic shelf labels is m, the capacity of the parallel resonant capacitor arranged on the electronic shelf label is C p , the frequency of the carrier wave is f 0 , The primary leakage reactance at frequency f 0 in each of the m transformers composed of the primary coil and the secondary coil is converted to x 1 , the secondary leakage reactance converted to the primary side is converted to x 2 , and converted to the primary side. when the excitation reactance and x 0,
A value C p converted to the primary side of the parallel resonant capacitor connected to each of the secondary coils,
C p = 1 / {2πf 0 × (x 0 + x 2 )} (Equation 1)
Set the series capacitor value C s to
C s = (x 0 + x 2 ) / {m × 2πf 0 × (x 0 × x 1 / m + x 1 × x 2 / m + x 2 × x 0 )}
(Equation 2)
It is desirable to set to.
The value C p of the secondary side parallel resonant capacitor is determined by (Equation 1) so as to resonate with the secondary self-inductance at the power source frequency f 0 , and the value C s of the primary side series capacitor has a primary side power factor of 1 It is determined by (Equation 2) so that By doing so, the equivalent circuit of the system becomes substantially equivalent to the ideal transformer, and the system design becomes easy.
また、本発明の電子棚札システムでは、前記搬送波駆動回路を、信号で変調された周波数1KHz〜1MHzの搬送波を出力する変調回路と、直流を出力する直流電源と、直流電源から出力された直流を搬送波で変調された交流に変換して出力する駆動回路とで構成することができる。 In the electronic shelf label system according to the present invention, the carrier wave drive circuit includes a modulation circuit that outputs a carrier wave having a frequency of 1 kHz to 1 MHz modulated by a signal, a direct current power source that outputs direct current, and a direct current output from the direct current power source. And a drive circuit that converts the signal into an alternating current modulated by a carrier wave and outputs the alternating current.
また、本発明の電子棚札システムでは、この直流電源を定電流駆動し、駆動回路から定電流が出力されるようにする。
直流電源の出力を監視して直流電源を定電流駆動することにより、駆動回路から定電流を出力させることができる。搬送波駆動回路から給電線への出力を定電流化することで、複数の電子棚札の内、一部の電子棚札の電力が変化しても他の電子棚札に加わる電圧は定電圧となる。
In the electronic shelf label system of the present invention, the DC power source is driven with a constant current so that a constant current is output from the drive circuit.
By monitoring the output of the DC power supply and driving the DC power supply at a constant current, a constant current can be output from the drive circuit. By making the output from the carrier wave drive circuit to the feed line constant, even if the power of some of the electronic shelf labels changes, the voltage applied to other electronic shelf labels is constant voltage. Become.
また、本発明の電子棚札システムでは、変調回路が、搬送波をASK(amplitude shift keying)変調する。
ASK変調では、周波数が変化しないため、二次側並列共振コンデンサは、共振状態を維持することができる。
In the electronic shelf label system of the present invention, the modulation circuit modulates the carrier wave by ASK (amplitude shift keying).
In ASK modulation, since the frequency does not change, the secondary parallel resonant capacitor can maintain the resonance state.
また、本発明の電子棚札システムでは、電子棚札の各々への通信が、ブロードキャスト方式で行われる。
電子棚札の識別情報を含む価格情報等がブロードキャスト方式で送信され、各電子棚札は、その中から自己の識別情報を含む情報を取得して表示部に表示する。
In the electronic shelf label system of the present invention, communication to each of the electronic shelf labels is performed by a broadcast method.
The price information including the identification information of the electronic shelf label is transmitted by the broadcast method, and each electronic shelf label acquires the information including its own identification information from the information and displays it on the display unit.
また、本発明の電子棚札システムでは、給電線は、断面形状がコの字形のアルミから成る桟の凹部内に敷設され、電子棚札は、この桟への着脱が可能な装着手段を有し、この装着手段で桟に装着されたときに、一次コイルと電子棚札の二次コイルとの間の電磁誘導が可能になる
電子棚札がアルミ桟に装着されて電子棚札の二次コイルと給電線とが接近することにより、一次コイルと二次コイルとの間の電磁誘導が可能になる。アルミ桟は外部磁界を遮蔽し、ノイズの侵入を抑制する。
In the electronic shelf label system of the present invention, the feeder line is laid in a recess of a cross made of aluminum having a U-shaped cross section, and the electronic shelf label has a mounting means that can be attached to and detached from the cross. However, when it is mounted on the rail with this mounting means, electromagnetic induction between the primary coil and the secondary coil of the electronic shelf label becomes possible. The electronic shelf label is mounted on the aluminum rail and the secondary of the electronic shelf label. When the coil and the feeder line approach, electromagnetic induction between the primary coil and the secondary coil becomes possible. The aluminum bar shields the external magnetic field and suppresses the intrusion of noise.
また、本発明の電子棚札システムでは、電子棚札の二次コイルの端子間に、並列共振コンデンサと並列接続する、逆方向に直列接続された2個のツェナーダイオードを設けることが望ましい。
このツェナーダイオードは、電子棚札の負荷が極めて小さいとき、二次コイルの端子間が過電圧になるのを防止する。また定電流駆動である直流電源の出力電圧が過大になるのを防止する。
In the electronic shelf label system of the present invention, it is desirable to provide two Zener diodes connected in series in the opposite direction and connected in parallel with the parallel resonant capacitor between the terminals of the secondary coil of the electronic shelf label.
This Zener diode prevents an overvoltage between the terminals of the secondary coil when the load on the electronic shelf label is extremely small. In addition, the output voltage of the DC power source that is driven by constant current is prevented from becoming excessive.
また、本発明の電子棚札システムでは、電子棚札に、表示部として電子ペーパーを設けることが好ましい。
電子ペーパーは、表示情報を書き換えるときだけ給電すれば足りるので、消費電力の低減を図ることができる。
Moreover, in the electronic shelf label system of this invention, it is preferable to provide an electronic paper as a display part in an electronic shelf label.
Electronic paper only needs to be supplied when rewriting display information, so that power consumption can be reduced.
本発明の電子棚札システムでは、電子棚札に対して非接触で給電や情報伝達が行われるので、電子棚札に電池を持たせる必要がない。そのため、電池交換の負担が解消され、また、電池の廃棄に伴う環境への悪影響が回避できる。
また、非接触での給電や情報伝達が可能なため、電子棚札を密閉構造化して、防塵性や防水性が要求される工場や倉庫などの劣悪環境下で使用することもできる。
In the electronic shelf label system of the present invention, since power supply and information transmission are performed in a non-contact manner on the electronic shelf label, it is not necessary to have a battery in the electronic shelf label. Therefore, the burden of battery replacement is eliminated, and adverse environmental effects associated with battery disposal can be avoided.
In addition, since non-contact power supply and information transmission are possible, the electronic shelf label can be sealed and used in a poor environment such as a factory or warehouse where dustproof and waterproof properties are required.
図1は、本発明の実施形態である電子棚札システムの基本回路構成を示している。
このシステムは、商品陳列棚に沿って敷設される、一次コイルを構成する給電線30と、給電線30に通信用の信号で変調された交流を供給する搬送波駆動回路40と、商品陳列棚の商品位置に配置される複数の電子棚札50A、50Bとを備えている。
給電線30には、搬送波駆動回路40との間に直列コンデンサ31が配置されている。
搬送波駆動回路40は、信号波で変調された周波数1KHz〜1MHzの搬送波を出力する変調回路41と、直流電源42と、直流電源42からの直流を搬送波で変調された交流に変換して給電線30に出力する駆動回路43とを備えている。
FIG. 1 shows a basic circuit configuration of an electronic shelf label system according to an embodiment of the present invention.
The system includes a power supply line 30 constituting a primary coil, a carrier wave drive circuit 40 that supplies alternating current modulated with a communication signal to the power supply line 30, and a product display shelf. A plurality of electronic shelf labels 50A, 50B arranged at the product position are provided.
A series capacitor 31 is disposed between the feeder line 30 and the carrier wave drive circuit 40.
The carrier wave drive circuit 40 converts a modulation circuit 41 that outputs a carrier wave having a frequency of 1 KHz to 1 MHz modulated by a signal wave, a DC power source 42, and a DC from the DC power source 42 into an AC modulated by the carrier wave to supply a power line. And a drive circuit 43 that outputs to 30.
電子棚札50A(50Bも同様)は、一次コイルとの間で非接触給電トランスを構成する二次コイル51と、二次コイル51の端子間に配置される並列共振コンデンサ52と、整流ブリッジ53を構成する4個のダイオードと、整流ブリッジ53で生成された整流を平滑化する平滑コンデンサ54と、通信で取得した商品価格等の情報を表示する表示部56と、表示部56に給電される電圧・電流を一定に保持するレギュレータ55と、を備えている。 An electronic shelf label 50 </ b> A (same for 50 </ b> B) includes a secondary coil 51 constituting a non-contact power supply transformer with the primary coil, a parallel resonant capacitor 52 disposed between terminals of the secondary coil 51, and a rectifier bridge 53. 4, a smoothing capacitor 54 for smoothing the rectification generated by the rectifier bridge 53, a display unit 56 for displaying information such as a commodity price acquired through communication, and a power supply to the display unit 56 And a regulator 55 that keeps the voltage and current constant.
このシステムでは、各電子棚札50A、50Bに対する通信がブロードキャスト方式で行われ、電子棚札50A、50Bの各々に伝達される情報に、それぞれの電子棚札50A、50Bの識別コードが付されて送信される。電子棚札50A、50Bの表示部56は、給電線30を通じて受信した信号から自己の識別コードが付された情報のみを取得して表示する。表示部56は、こうした処理を実行するマイクロプロセッサ(不図示)を備えているが、マイクロプロセッサの詳しい説明は省略する。 In this system, communication with each of the electronic shelf labels 50A and 50B is performed by a broadcast method, and identification codes of the respective electronic shelf labels 50A and 50B are attached to information transmitted to each of the electronic shelf labels 50A and 50B. Sent. The display unit 56 of the electronic shelf labels 50 </ b> A and 50 </ b> B acquires and displays only information with its own identification code from the signal received through the feeder line 30. The display unit 56 includes a microprocessor (not shown) that performs such processing, but a detailed description of the microprocessor is omitted.
このシステムでは、搬送波駆動回路40の変調回路41が搬送波を信号波でASK変調する。搬送波駆動回路40の駆動回路43は、ASK変調された搬送波をインバータ回路のスイッチング信号に用いて、直流電源42からの直流を交流電力に変換し、給電線30に出力する。
給電線30(一次コイル)に交流が流れると、一次コイルと二次コイル51との間の電磁誘導により、信号で変調された交流が、電子棚札50A、50Bの二次コイル51に誘起される。二次コイル51に誘起された交流は、整流ブリッジ53で整流され、平滑コンデンサ54やレギュレータ55で電圧・電流が一定に制御されて表示部56に給電される。
また、交流に多重化された信号は、復調され、自己の識別コードが付された情報が選択されて表示部56に表示される。
In this system, the modulation circuit 41 of the carrier wave drive circuit 40 ASK modulates the carrier wave with a signal wave. The drive circuit 43 of the carrier wave drive circuit 40 converts the direct current from the direct current power source 42 into alternating current power by using the ASK modulated carrier wave as a switching signal of the inverter circuit, and outputs it to the power supply line 30.
When an alternating current flows through the feeder line 30 (primary coil), an alternating current modulated by a signal is induced in the secondary coil 51 of the electronic shelf labels 50A and 50B by electromagnetic induction between the primary coil and the secondary coil 51. The The alternating current induced in the secondary coil 51 is rectified by the rectification bridge 53, and the voltage / current is controlled to be constant by the smoothing capacitor 54 and the regulator 55, and is supplied to the display unit 56.
Further, the signal multiplexed in alternating current is demodulated, and information with its own identification code is selected and displayed on the display unit 56.
図2、図3、図4及び図5には、給電線30の設置形態や電子棚札50の形状の一例を示している。給電線30は、図2(b)の断面図、及び図3の分解斜視図に示すように、横長のパネル板34の裏側に固定された横長の板状巻芯33の周りに巻回され、パネル板34が表に現われるように、断面形状がコの字形のアルミから成る横桟32の凹部内に収容される。このアルミ横桟32及びパネル板34は、商品陳列棚の棚札が配置される箇所の長さに相当する横長寸法に設定され、板状巻芯33は、巻回された給電線30がパネル板34により隠れる範囲で、できるだけ横長に設定される。
なお、ここでは、給電線30を板状巻芯33に一回だけ巻回した例を図示しているが、給電線30の巻回数は任意である。
2, 3, 4, and 5 show examples of the installation form of the feeder line 30 and the shape of the electronic shelf label 50. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2B and the exploded perspective view of FIG. 3, the power supply line 30 is wound around a horizontally long plate-shaped core 33 fixed to the back side of the horizontally long panel plate 34. The panel plate 34 is accommodated in the recess of the horizontal rail 32 made of aluminum having a U-shaped cross section so that the panel plate 34 appears in the table. The aluminum horizontal bar 32 and the panel plate 34 are set to have a horizontal size corresponding to the length of the place where the shelf label of the product display shelf is arranged, and the wound core 33 has the wound power supply line 30 connected to the panel. As long as it is hidden by the plate 34, it is set as long as possible.
Here, an example in which the power supply line 30 is wound around the plate-shaped core 33 only once is illustrated, but the number of turns of the power supply line 30 is arbitrary.
一方、電子棚札50は、図2(a)の断面図、図4(a)の裏面図、図4(b)の正面図に示すように、裏面に二次コイル51を収容する凹部59を有し、表面に表示部56が設置される基板57を備えており、また、この基板57をアルミ横桟32に着脱自在に装着する装着手段58を備えている。
図5は、装着手段58で電子棚札をアルミ横桟32に取り付けた状態を示している。この状態で給電線30の一次コイルと電子棚札50の二次コイル52とが接近し、非接触給電トランスでの電磁誘導が可能になる。
アルミ横桟32は、外部磁界を遮蔽し、この非接触給電トランスへのノイズの侵入を防いでいる。
On the other hand, as shown in the sectional view of FIG. 2 (a), the back view of FIG. 4 (a), and the front view of FIG. And a substrate 57 on the surface of which the display unit 56 is installed, and an attachment means 58 for detachably attaching the substrate 57 to the aluminum crosspiece 32.
FIG. 5 shows a state in which the electronic shelf label is attached to the aluminum horizontal rail 32 by the mounting means 58. In this state, the primary coil of the feeder line 30 and the secondary coil 52 of the electronic shelf label 50 come close to each other, and electromagnetic induction with a non-contact power transformer becomes possible.
The aluminum crosspiece 32 shields an external magnetic field and prevents noise from entering the non-contact power supply transformer.
次に、給電線30に配置した直列コンデンサ31、及び、電子棚札50の二次コイル51の端子間に配置した並列共振コンデンサ52の作用について説明する。
このように一次側に直列、二次側に並列のコンデンサを配置する方式(S/P方式)を採用すると、非接触給電の特性解析が容易になり、システムの最適設計が簡単に実行できる。
S/P方式の非接触給電回路は、図1に示すように複数の二次側コイルを備える系の場合、図1のPP’より右側の回路が図6に示す等価回路で表される。
ただし、ここでは、簡単のため巻線抵抗や鉄心の損失を無視している。また、二次側の個数mを2としている。
Next, the operation of the series capacitor 31 disposed on the feeder line 30 and the parallel resonant capacitor 52 disposed between the terminals of the secondary coil 51 of the electronic shelf label 50 will be described.
In this way, when a system (S / P system) in which capacitors in series are arranged on the primary side and parallel on the secondary side is adopted, the characteristic analysis of the non-contact power feeding becomes easy, and the optimum design of the system can be easily executed.
In the case of a system including a plurality of secondary coils as shown in FIG. 1, the S / P type non-contact power supply circuit is represented by the equivalent circuit shown in FIG. 6 on the right side of PP ′ in FIG.
However, for the sake of simplicity, the winding resistance and iron core loss are ignored here. The number m on the secondary side is 2.
この等価回路では、一次コイルと二次コイルとで構成されるm個のトランスの各々における一次漏れリアクタンスをx1、一次側に換算された二次漏れリアクタンスをx2、一次側に換算された励磁リアクタンスをx0で表している。xs1は直列コンデンサ31の一次漏れ漏れリアクタンス、xp2は並列コンデンサ52の二次漏れリアクタンス、R1、R2は負荷抵抗、I1、I2は負荷電流、V21、V22は負荷電圧を表している。
このシステムでは、各電子棚札50A、50Bの二次コイル51に接続する並列コンデンサ52の値Cpを、各電子棚札50A、50Bの二次コイル51の自己インダクタンスと共振回路を構成するように、
Cp=1/{2πf0×(x0+x2)} (数1)
と設定する。f0は搬送波の周波数である。
In this equivalent circuit, the primary leakage reactance in each of m transformers composed of a primary coil and a secondary coil is converted to x 1 , the secondary leakage reactance converted to the primary side is converted to x 2 , and converted to the primary side. it represents the excitation reactance at x 0. x s1 is the primary leakage reactance of the series capacitor 31, x p2 is the secondary leakage reactance of the parallel capacitor 52, R 1 and R 2 are load resistances, I 1 and I 2 are load currents, and V 21 and V 22 are load voltages. Represents.
In this system, the value C p of the parallel capacitor 52 connected to the secondary coil 51 of each electronic shelf label 50A, 50B is configured to form a resonance circuit with the self-inductance of the secondary coil 51 of each electronic shelf label 50A, 50B. In addition,
C p = 1 / {2πf 0 × (x 0 + x 2 )} (Equation 1)
And set. f 0 is the frequency of the carrier wave.
一方、一次コイル(給電線30)に接続する直列コンデンサ31の値Csは、一次側電源の力率が1になるように、即ち、図6に示す等価回路のインピーダンスのjを含む項が0になるように設定する。2次側負荷がm個のとき、Csは(数2)のようになる。
Cs=(x0+x2)/{m×2πf0×(x0×x1/m+x1×x2/m+x2×x0)}
(数2)
Cp、Csをこのように設定すると、各負荷抵抗R1、R2の電圧V21、V22及び電流I1、I2は、次式で近似できる。
V21=(V1/b){R1/(R1+R2)} (数3)
V22=(V1/b){R2/(R1+R2)} (数4)
V21+V22=V1/b (数5)
I1=I2=(V1/b){1/(R1+R2)} (数6)
ここで、b=x0/(x0+x2) (数7)
である。
On the other hand, the value C s of the series capacitor 31 connected to the primary coil (feed line 30) is such that the power factor of the primary power supply becomes 1, that is, the term including the impedance j of the equivalent circuit shown in FIG. Set to 0. When the number of secondary loads is m, C s is as shown in (Expression 2).
C s = (x 0 + x 2 ) / {m × 2πf 0 × (x 0 × x 1 / m + x 1 × x 2 / m + x 2 × x 0 )}
(Equation 2)
When C p and C s are set in this way, the voltages V 21 and V 22 and currents I 1 and I 2 of the load resistors R 1 and R 2 can be approximated by the following equations.
V 21 = (V 1 / b) {R 1 / (R 1 + R 2 )} (Equation 3)
V 22 = (V 1 / b) {R 2 / (R 1 + R 2 )} (Equation 4)
V 21 + V 22 = V 1 / b (Equation 5)
I 1 = I 2 = (V 1 / b) {1 / (R 1 + R 2 )} (Equation 6)
Here, b = x 0 / (x 0 + x 2 ) (Expression 7)
It is.
このように、(数3)〜(数6)により、図6の等価回路は、理想トランスの回路と等価になる。この理想トランスの巻数比bは、負荷R1、R2の値に依らない。
また、電源から見た負荷側のインピーダンスZは、
Z={x0/(x0+x2)}2×(R1+R2) (数8)
となる。
以上により、給電電力の変化、即ち、負荷抵抗の変化に対して、S/P方式では、定電流源で駆動すれば、一方の電子棚札50Aの電力が変化しても他方の電子棚札50Bの受電は定電圧となる。
しかし、軽負荷の受電部は過電圧になる虞がある。この対策については後述する。
As described above, the equivalent circuit of FIG. 6 is equivalent to the circuit of the ideal transformer by (Equation 3) to (Equation 6). The turn ratio b of the ideal transformer does not depend on the values of the loads R 1 and R 2 .
Also, the load side impedance Z seen from the power source is
Z = {x 0 / (x 0 + x 2 )} 2 × (R 1 + R 2 ) (Equation 8)
It becomes.
As described above, even if the power of one electronic shelf label 50A is changed in the S / P method with respect to the change in the feed power, that is, the load resistance, even if the power of one electronic shelf label 50A changes, the other electronic shelf label The power reception of 50B is a constant voltage.
However, there is a risk that the light load power receiving unit will be overvoltage. This countermeasure will be described later.
図7は、この電子棚札システムの回路構成の実施例を示している。
この回路の変調回路41は、100kHzの搬送波を発振し、パソコン70から「1」の信号が入力すると搬送波を出力し、「0」が入力すると搬送波の出力を停止することで搬送波のASK変調を行っている。
直流電源42は、定電流駆動する定電流電源回路で構成している。この回路は、駆動回路43に出力される直流を監視し、定電流になるように制御している。
駆動回路43は、変調された搬送波をインバータ回路のスイッチング信号に用いて、定電流電源回路から送られた直流を交流に変換する。そのため、駆動回路43から定電流が出力される。
FIG. 7 shows an embodiment of the circuit configuration of this electronic shelf label system.
The modulation circuit 41 of this circuit oscillates a carrier wave of 100 kHz. When a “1” signal is input from the personal computer 70, the carrier wave is output, and when “0” is input, the carrier wave output is stopped to perform ASK modulation of the carrier wave. Is going.
The DC power source 42 is constituted by a constant current power circuit that is driven at a constant current. This circuit monitors the direct current output to the drive circuit 43 and controls it to have a constant current.
The drive circuit 43 converts the direct current sent from the constant current power supply circuit into alternating current using the modulated carrier wave as a switching signal of the inverter circuit. Therefore, a constant current is output from the drive circuit 43.
電子棚札50の二次コイル51の端子間には、並列共振コンデンサ52とともに、逆方向に直列接続した2個のツェナーダイオード71を、並列共振コンデンサ52と並列に接続している。このツェナーダイオード71は、電子棚札の負荷が極めて小さいとき、二次コイル51の端子間を短絡して負荷を切離し、軽負荷への過電圧を防ぐ作用をする。
また、復調回路60は、二次コイル51の端子電圧と基準電圧とをコンパレータ61で比較し、「1」または「0」の信号を復調する。
Between the terminals of the secondary coil 51 of the electronic shelf label 50, two Zener diodes 71 connected in series in the opposite direction are connected in parallel with the parallel resonant capacitor 52 together with the parallel resonant capacitor 52. The Zener diode 71 acts to prevent overvoltage to a light load by short-circuiting the terminals of the secondary coil 51 to disconnect the load when the load on the electronic shelf label is extremely small.
Further, the demodulator circuit 60 compares the terminal voltage of the secondary coil 51 with the reference voltage by the comparator 61 and demodulates the signal “1” or “0”.
ここでは、電子棚札50の表示部に電子ペーパー72を用いている。電子ペーパー72は、メモリー性を有しており、給電を停止しても安定した表示を続けることができる。そのため、電子ペーパー72の表示を変更するときにだけ、駆動回路43を起動してパソコン70から信号を送れば、その信号が復調回路60で復調されて電子ペーパー72の表示が切り替わる。 Here, the electronic paper 72 is used for the display part of the electronic shelf label 50. The electronic paper 72 has a memory property and can continue stable display even when power supply is stopped. Therefore, only when the display of the electronic paper 72 is changed, if the drive circuit 43 is activated and a signal is sent from the personal computer 70, the signal is demodulated by the demodulation circuit 60 and the display of the electronic paper 72 is switched.
また、図8は、電子棚札50の表示部56として液晶表示器73を用いる場合の実施例を示している。液晶表示器73の表示を維持するためには、液晶表示器73への給電を継続し、液晶表示器73に表示信号を送り続ける必要がある。そのため、ここでは、マイコン62を配置して、復調回路60で復調された情報をマイコン62で保持し、マイコン62から液晶表示器73に表示信号を送り続けるように構成している。 FIG. 8 shows an embodiment in which a liquid crystal display 73 is used as the display unit 56 of the electronic shelf label 50. In order to maintain the display of the liquid crystal display 73, it is necessary to continue power supply to the liquid crystal display 73 and continue to send display signals to the liquid crystal display 73. Therefore, here, the microcomputer 62 is arranged, the information demodulated by the demodulation circuit 60 is held by the microcomputer 62, and the display signal is continuously sent from the microcomputer 62 to the liquid crystal display 73.
このように、この電子棚札システムでは、電子棚札に電池を置く必要がないため、電池交換の負担が解消される。また、電池の廃棄に伴う環境への悪影響も回避できる。また、この電子棚札を密閉構造化して、工場や倉庫などの劣悪環境で使用することもできる。
また、表示部に電子ペーパーを用いる電子棚札は、表示内容を変更するときにだけ電力が消費され、表示の維持には電力が要らないため、レール(アルミ横桟)に多数の電子棚札を並べても、消費電力は殆ど増えない。
また、液晶では、バーコードの表示ができないが、電子ペーパーでは、バーコードを表示することが可能であり、用途の拡大が期待できる。
Thus, in this electronic shelf label system, since it is not necessary to place a battery on the electronic shelf label, the burden of battery replacement is eliminated. Also, adverse environmental impacts associated with battery disposal can be avoided. In addition, the electronic shelf label can be sealed and used in a poor environment such as a factory or a warehouse.
In addition, an electronic shelf label that uses electronic paper for the display unit consumes power only when the display content is changed, and does not require power to maintain the display. Even if they are arranged, power consumption hardly increases.
In addition, barcodes cannot be displayed with liquid crystal, but barcodes can be displayed with electronic paper, and expansion of applications can be expected.
本発明は、商品を陳列するスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の販売店や、在庫を管理する倉庫や工場など、幅広い分野で利用することが可能である。 The present invention can be used in a wide range of fields, such as sales stores such as supermarkets and convenience stores that display products, warehouses and factories that manage inventory, and the like.
30 給電線
31 直列コンデンサ
32 アルミ横桟
33 板状巻芯
34 パネル板
40 搬送波駆動回路
41 変調回路
42 直流電源
43 駆動回路
50A 電子棚札
50B 電子棚札
52 並列共振コンデンサ
53 整流ブリッジ
54 平滑コンデンサ
55 レギュレータ
56 表示部
57 基板
58 装着手段
59 凹部
60 復調回路
61 コンパレータ
62 マイコン
70 パソコン
71 ツェナーダイオード
72 電子ペーパー
73 液晶表示器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Feed line 31 Series capacitor 32 Aluminum crosspiece 33 Plate-shaped core 34 Panel board 40 Carrier wave drive circuit 41 Modulation circuit 42 DC power supply 43 Drive circuit 50A Electronic shelf label 50B Electronic shelf label 52 Parallel resonant capacitor 53 Rectification bridge 54 Smoothing capacitor 55 Regulator 56 Display unit 57 Substrate 58 Mounting means 59 Recessed portion 60 Demodulating circuit 61 Comparator 62 Microcomputer 70 Personal computer 71 Zener diode 72 Electronic paper 73 Liquid crystal display
Claims (10)
該給電線に通信用の信号で変調された交流を供給する搬送波駆動回路と、
前記物品に関する情報を表示する表示部と二次コイルとを有する電子棚札と、
を備え、前記一次コイルと前記二次コイルとの間の電磁誘導を通じて前記電子棚札への給電と前記物品に関する情報の通信とが行われることを特徴とする電子棚札システム。 A feed line constituting a primary coil, laid along a shelf on which articles are placed;
A carrier wave drive circuit for supplying an alternating current modulated with a communication signal to the feeder line;
An electronic shelf label having a display unit for displaying information on the article and a secondary coil;
The electronic shelf label system is characterized in that power supply to the electronic shelf label and communication of information regarding the article are performed through electromagnetic induction between the primary coil and the secondary coil.
前記二次コイルの各々に接続する前記並列共振コンデンサの一次側に換算した値Cpが、
Cp=1/{2πf0×(x0+x2)}
に設定され、前記直列コンデンサの値Csが、
Cs=(x0+x2)/{m×2πf0×(x0×x1/m+x1×x2/m+x2×x0)}
に設定されることを特徴とする電子棚札システム。 3. The electronic shelf label system according to claim 2, wherein a series capacitor is disposed between the carrier wave drive circuit and a primary coil of the feeder line, and the capacity of the series capacitor is C s and the number of the electronic shelf labels. M, the capacitance of the parallel resonant capacitor arranged on the electronic shelf label C p , the frequency of the carrier wave f 0 , and the frequency f 0 in each of the m transformers composed of the primary coil and the secondary coil. Where x 1 is the primary leakage reactance at x 1 , x 2 is the secondary leakage reactance converted to the primary side, and x 0 is the excitation reactance converted to the primary side,
A value C p converted to the primary side of the parallel resonant capacitor connected to each of the secondary coils is
C p = 1 / {2πf 0 × (x 0 + x 2 )}
And the value C s of the series capacitor is
C s = (x 0 + x 2 ) / {m × 2πf 0 × (x 0 × x 1 / m + x 1 × x 2 / m + x 2 × x 0 )}
Electronic shelf label system characterized by being set to.
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