JP4250732B2 - 電子ラベルの遠隔制御電源 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、別の請求項（独立した請求）の序文（プリアンブル）による方式の価格の情報を表示する遠隔制御の電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
略して電子ラベルと称されるこのような遠隔制御の電子的価格表示装置は、スーパーマーケットなどにおいてスーパーマーケットの棚の商品について価格その他の情報を表示するために使用される。このような装置は、例えば特許出願ＷＯ９５／２５３００によって既知の方式である。この文書によれば、複数の電子ラベルを有する節点を経由して行なうワイヤレス交信の中央制御ユニットが説明されており、それぞれのラベルは節点からのメッセージを受信する受信器および節点にメッセージを送信する送信器を備えている。中央制御ユニットによって送信される代表的なメッセージには価格の最新情報が含まれる。価格情報のデータ送信は、一般にメッセージが送られるラベルまたはラベルのグループを識別するコードで始まり、電子ラベルから送られるメッセージは一般に最新情報の認知だけで構成される。ラベルは赤外線（ＩＲ）信号を送信し、その送信用電源はそれぞれのラベルの電池から供給される。ＩＲ信号は６ボルトの電圧で１.５ないし２アンペア程度の電流を消費するＬＥＤによって送信される。これは３ボルトの電源で３ないし４アンペアの需要に相当する。公称電圧３ボルトのラベルの電池が、ラベルの寸法および価格を低減させよう小形化するため選定され、１.５ないし２アンペアのピーク電流を十分に供給することができない。したがって、ラベルにはＩＲ信号を送信するためＬＥＤが必要とするエネルギーを蓄積する送信コンデンサが設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術による電子ラベルの問題点は、すべてのコンデンサが蓄積した電荷を徐々に減少させる漏洩の影響を受けることであった。電子ラベルでは、送信コンデンサ内の減少した蓄積電荷がＬＥＤによって送信される信号の強さを低下させ、通信の失敗の原因となることがある。この現象を防止するため、電子ラベルでは送信コンデンサが何時でも適正に充電されていることが保証されていなければならない。したがって、送信コンデンサの電荷はマイクロプロセッサまたは特定応用集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子ラベルの制御手段によって監視され、送信コンデンサの電荷が一定の水準よりも下がった場合は何時でも十分に充電される。これは電力の消費を増加させ、電子ラベルの電池の寿命を低下させる。この問題を解決するため漏洩電流が非常に低い高級仕様のコンデンサを使用することが可能である。これは製作コストの増加を招く。
【０００４】
本発明の主要な目的は、上述した従来技術の電子ラベルの欠点を解決する電子ラベルを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、添付する請求項に記載された特徴を有する装置によって達成される。本発明によって形成される装置は、ＬＥＤにエネルギーを提供するために必要な場合だけ送信コンデンサが完全に充電されるので消費電力が低い。したがって、コンデンサを完全に充電されたレベルに維持するためのエネルギーの浪費がない。さらに数秒程度の短時間だけで完全に充電されるので、低級な仕様（したがって低価格の）コンデンサを使用することができ、したがって漏洩電流が高くても信頼性の高い交信を確実に行なうために十分な充電を保持することができる。本発明を、説明する実施態様およびそれに付随する図面を参照して以下詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による電子ラベル１の第１の実施態様を示す。ラベル１は、電子ラベル１を操作するために必要なプログラム論理を備えた特定応用集積回路（ＡＳＩＣ）３を備えている。ＡＳＩＣ３にはリチウム電池５などの電源から電圧調整器７を経て電力が供給される。ＡＳＩＣ３は、ＬＣＤディスプレイ１１などの表示装置に情報を表示させるＬＣＤドライバ９などの表示ドライバ手段に指示を送信する。さらにＡＳＩＣ３は、タイマ１３、ＩＲ受信器１５などの受信手段、およびＩＲ送信器１７などの送信手段に接続される。ＡＳＩＣ３は、価格情報などを記憶することのできるメモリ１９のような記憶手段を有している。
【０００７】
図２は、ＡＳＩＣ３によって制御される送信コンデンサ充電回路２１の実施態様を示す。ＡＳＩＣは、３ボルトの電池の電圧を６ボルトに倍増させる充電ポンプ２３の一部を形成している充電ポンプコンデンサ２３”に接続される充電ポンプのドライブ装置２３’を備え、６ボルトの電荷を充電ポンプコンデンサ２３”に蓄積する。この６ボルトの電圧の電荷は、抵抗体２５を経て送信コンデンサ２７に供給される。送信コンデンサ２７は、ＩＲ送信器ＬＥＤ２９および上記の送信器２９用のトランジスタ３１の形態の開閉手段から構成される送信回路に接続される。ＡＳＩＣ３は、充電ポンプ２３を（充電ポンプのドライブ装置２３’を介して）制御する制御論理３３、およびトランジスタ３１のドライバ３５を備えている。充電ポンプ２３が制御論理３３によって活性化され、かつトランジスタ３１がアースに接続されていない場合は、電流は抵抗体２５を経てコンデンサ２７に流れる。コンデンサ２７が充電されると充電ポンプ２３を不活性とすることができる。ＩＲ信号を送信する必要がある場合は、ＡＳＩＣの制御論理３３はトランジスタ３１をアースに接続し、電流は送信コンデンサ２７からＬＥＤ２９を通ってトランジスタ３１に、続いてアースに流れる。
【０００８】
トランジスタ３１を活性化させるため、ドライバ３５はトランジスタ３１のドレーンと同じ程度の電圧、すなわち６ボルトをトランジスタ３１のゲートに供給しなければならない。これは電池の電圧の２倍であり、６ボルトの電圧に充電するためスイッチ３８を経て充電ポンブ２３に接続することができるドライブコンデンサ３７によって供給することができる。スイッチ３８は制御論理３３によって制御され、トランジスタ３１を制御するためドライバ３５を電源に接続するため使用することもできる。トランジスタのドライバ３５はトランジスタ３１をアースに接続することができ、これによって電流を送信コンデンサ２７からＬＥＤ２９を経て流すことが可能となり、こうしてトランジスタ３１の適切なパルス発生によりデータのパルスを送ることができるようになる。
【０００９】
電池の電力を節約するため、ＡＳＩＣ３は認知しなければならない信号を受信した場合だけ充電ポンプ２３を送信コンデンサ２７に接続する。これは制御論理３３によって実施できる。許容できないメッセージの認知の遅れを回避するため、充電ポンプ２３は例えば１または２秒の短時間で送信コンデンサ２７を完全に充電することができる大きさとする。送信コンデンサが６ボルトにおいて４４ないし４７ＴＦの容量を有していると、３ボルトの電池５から送信コンデンサ２７を１ないし２秒で充電するのに必要な充電電流は、充電過程の効率によって２５０ないし８００ＴＡ程度である．この小さい電流はＣＲ２０３２電池などの小さなリチウム電池によって容易に供給することができる。このように節点が信号、例えば価格情報の変更をあるラベルに意図して発信する場合は、節点はそのラベルのアドレスを含んだメッセージを発信する。そのラベルが自分のアドレスを含んだ何らかのメッセージを節点から受信した場合は、その制御論理３３は、必要となった場合にそのラベルが直ちに返答を送信できるようにするため、充電ポンプ２３に直ちに送信コンデンサ２７の充電を開始するように指令する。受信したメッセージは返答の必要がないと制御論理３３が決定した場合は、制御論理３３は充電ポンプ２３に送信コンデンサ２７の充電を停止するように指令する。受信したメッセージが返答を必要とする場合は、送信コンデンサ２７に蓄積されたエネルギーは普通の方法でＬＥＤ２９に電力を送るために使用することができる。送信コンデンサ２７の電荷がラベルおよび節点の交信の途中で枯渇した場合は、充電ポンプは送信コンデンサ２７を完全に充電させるため活性化される。これは交信の最後のメッセージがラベルによって発信されるまで継続される。送信コンデンサ２７の電荷は所定の時間保持することができるので、新しいメッセージを受信した場合は返答の準備ができているか、またはＬＥＤ２９を作動させることなくアースに放電することができる。
【００１０】
図３に示される本発明の第２の実施態様においては、必要な部材数を低減させるためドライブコンデンサ３７を省略することができる。ドライブコンデンサは、充電ポンプコンデンサ２３”を、６ボルトの電流をトランジスタ３１に供給するために直接使用することによって省略することができる。これには本発明の第１の実施態様を参照して上記に説明したように、放電した後で送信コンデンサ２７を完全に充電するため、充電ポンプコンデンサ２３”は６ボルトに再充電され、ラベル１および制御節点間で交信が行なわれている間は、スイッチ用トランジスタ３１を作動させることが必要となる場合のためこの電圧に保持される。これは所定の時間またはラベルおよび節点の交信が終了するまで、充電ポンプコンデンサを希望する電圧レベルに保持させるように制御論理３３を修正し、ドライバ３５を充電ポンプコンデンサ２３”に接続することによって達成することができる。
【００１１】
図４に示される本発明の第３の実施態様においては、充電ポンプコンデンサは電池４１などの追加電源によって置き換えることができる。この電池は、ラベル１が通常に使用されている場合すなわち待機状態または情報を表示している間、電池５と並列に３ボルトの電源として使用することができる。これはラベルの動作寿命を延長させ、延長される寿命の実際の値は電池４１の大きさによって決定される。電池４１が電池５と同一の場合は、ラベル１の寿命は２倍となる。ラベルが信号を送信しなければならず、したがって６ボルトの電源を必要とする場合は、電池５および４１は送信コンデンサ２７を充電するために使用することができる６ボルトの電圧を発生するため直列に接続することができる。この切り替えは制御論理３３の制御により充電ポンプ２３のドライブ装置２３’によって実施できる。この実施態様は、普通は現在の電池と同一の大きさを有する３ボルトの追加電池を使用して説明されたけれども、もちろん希望する結果を達成するため任意の好都合な大きさの複数の追加電池を使用することも可能である。
【００１２】
この改良は図３に示される本発明の実施態様に関連して実施したものについて示されたが、もちろん図２に示される本発明の実施態様に対しても実施することができる。
【００１３】
本発明のすべての実施態様において、メッセージに対する返答の遅れが許容できる場合は、ラベルに宛てた信号を受信したときに、受信したメッセージに対して返答が必要かどうかを制御論理３３が決定することができるのに必要なだけ送信コンデンサ２７の充電を遅らせることができる。代表的な場合としてメッセージが部分的なまたはすべてのラベルに使用されるとすると、ラベルのアドレスはヘッダまたはプロトコルで交信され、ヘッダまたはプロトコルに記載されたラベルだけがメッセージに反応する。宛先でないラベルは、メッセージに記載されたラベルとの交信が行なわれている間の電力の消費を低減するため、予めプログラムされた期間またはメッセージに記載された期間、受信器を非活性とすることができる。返答が必要な場合は、制御論理３３は、充電ポンプ２３に宛先のラベルの送信コンデンサ２７を十分に充電するように指令する。受信したメッセージが返答を必要としないものである場合は、宛先のラベルは指令を実行するがその送信コンデンサ２７は充電しないままで放置され、したがって送信コンデンサ２７の不必要な充電によるエネルギーの浪費はない。本発明は、上述の実施態様に限定することを意図するものではなく、付随する請求項の範囲内において変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１つの実施態様による電子ラベルのブロック図を示す。
【図２】 本発明の１つの実施態様による送信コンデンサ充電回路のブロック図を示す。
【図３】 本発明の第２の実施態様による送信コンデンサ充電回路のブロック図を示す。
【図４】 本発明の第３の実施態様による送信コンデンサ充電回路のブロック図を示す。

Claims (6)

1. 電源（５）、受信手段（１５）、送信手段（１７、２９）、上記送信手段（１７、２９）のためのスイッチ手段（３１）、上記電源（５）の電圧よりも高い電圧において電流を発生するための充電ポンプ手段（２３）、上記充電ポンプ手段を送信コンデンサ（２７）に選択的に接続するための制御手段（３）から構成され、これにより上記送信コンデンサ（２７）が、上記電源（５）の電圧よりも高い電圧で上記送信手段（１７、２９）に電力を供給するため上記送信手段（１７、２９）に接続可能である電子ラベル（１）の電力の使用を制御する方法において、
   上記ラベル（１）に向けられた信号を上記受信手段（１５）が受信した後、上記充電ポンプ（２３）からの電力を上記送信コンデンサ（２７）に供給するステップを特徴とする方法。
2. 上記送信コンデンサ（２７）が、所定の期間または上記送信手段（１７、２９）によって交信の最後のメッセージが送信されるまで、上記充電ポンプ（２３）から電力を供給されるステップを特徴とする請求項１による方法。
3. 上記スイッチ手段（３１）が、上記電源（５）の電圧よりも高い電圧において上記充電ポンプ（２３）から電力を供給されるステップを特徴とする請求項１または２の何れかによる方法。
4. 電源（５）、受信手段（１５）、送信手段（１７、２９）、上記送信手段（１７、２９）のためのスイッチ手段（３１）、上記電源（５）の電圧よりも高い電圧において電流を発生するための充電ポンプ手段（２３）、上記充電ポンプ手段を送信コンデンサ（２７）に選択的に接続するための制御手段（３）から構成され、これにより上記送信コンデンサ（２７）が、上記電源（５）の電圧よりも高い電圧において上記送信手段（１７、２９）に電力を供給するため上記送信手段（１７、２９）に接続可能である電子ラベル（１）において、
   上記制御手段（３）が、受信した信号が送信すべき返答を必要とするかどうかを決定し、返答が必要な場合には上記充電ポンプ手段（２３）を上記送信コンデンサ（２７）に接続する制御論理手段（３３）を含むことを特徴とする電子ラベル。
5. 上記スイッチ手段（３１）が、上記電源（５）よりも高い電圧を供給されるように、上記充電ポンプ（２３）に接続可能であることを特徴とする請求項４による電子ラベル。
6. 上記充電ポンプ（２３）が、追加電源（４１）を含むことを特徴とする請求項４または５の何れかによる電子ラベル。

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