KR102269873B1

KR102269873B1 - 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기

Info

Publication number: KR102269873B1
Application number: KR1020190156070A
Authority: KR
Inventors: 이동욱
Original assignee: 이동욱
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-06-28
Also published as: KR20210066611A

Abstract

본 발명의 실시 형태는 5G, WiFi, LTE, Bluetooth를 포함한 교류(AC) 전파 신호를 수신하여 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 렉테나; 상기 렉테나에서 출력되는 직류(DC) 전력을 이용하여 가격을 표시하는 가격표시패널;을 포함할 수 있다.

Description

렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기{Electronic shelf label based rectenna}

본 발명은 전자가격표시기로서, 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기에 관한 것이다.

일반적으로, 유통 매장에서는 선반에 진열 중인 상품에 대한 판매 가격이나 할인 정보, 단가, 원산지 등과 같은 상품 정보를 표시하는 종이 레이블이 사용되고 있다. 이러한 종이 레이블을 이용한 가격 표시 방식은 상품 정보가 변경되거나 상품 진열 위치가 변경되는 경우에 사용 중이던 종이 레이블을 폐기하고 새로운 종이 레이블을 작성해야 하므로, 유지 보수에 지속적인 비용이 발생하며 나아가 환경적인 측면에서도 종이라는 원자재를 낭비하게 되어 환경 보호에 부정적인 영향을 미치게 된다.

따라서, 기존의 종이 레이블을 대체하기 위한 수단으로서 전자가격표시기(ESL;Electronic Shelf Label)에 대한 연구 및 개발이 적극적으로 이루어지고 있다. 이러한 전자가격표시기는 자체에 배터리가 장착되는 방식으로 전원을 공급받았다.

그러나 매장에 진열된 상품의 재진열시 상품과 가격 매칭이 어렵고, 전자가격표시기의 설치환경 및 조건이 달라 이를 제어하는 것이 어려웠다. 또한, 개별 배터리에서 동선을 통한 +/-전선을 통한 전원 공급은 되나, 패턴의 폭이 커서 실장 및 배치에 한계가 있었다.

이에, 한국공개특허 10-2016-0139931와 같이 상품이 진열되는 선반에 별도의 전원공급수단을 두어, 전자가격표시기에 전원을 무선으로 공급하였다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이 AC 전원을 입력받아 복수의 전자가격표시기(30)의 구동을 위한 형태로 변환하는 전원 공급 장치(20)와, 전원 공급 장치로부터 공급된 전원을 상기 복수의 전자가격표시기(30)에 무선으로 공급하는 선반(40)과, 선반 장치로부터 무선으로 전원을 공급받는 충전 모듈을 구비하는 복수의 전자가격표시기(30)와, 1차 코일(Primary Coil)의 역할을 하여 전자가격표시기(30)에 무선 충전하는 복수의 충전 라인(50)을 구비하였다.

그러나 이러한 구조를 가질 경우, 선반(40)의 충전 라인(50)에 전자가격표시기(30)를 밀착시켜야만 충전이 가능한 비효율성을 가지게 되는 문제가 있다.

한국공개특허 10-2016-0139931

본 발명의 기술적 과제는 무선 충전시에 별도의 충전 라인과 선반을 필요로 하지 않는 전자가격표시기를 제공하는데 있다.

상기 렉테나는, 상기 교류(AC) 전파 신호를 수신하는 안테나; 상기 안테나에서 수신된 교류(AC) 전파 신호를 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 정류기;를 포함할 수 있다.

상기 정류기는, 이황화몰리브덴(MoS₂) 재질로 된 몰리브덴 이황화 정류기임을 특징으로 할 수 있다.

상기 전자가격표시기는, 상기 렉테나에서 출력되는 직류(DC) 전력을 이용하여 충전이 이루어지는 배터리;를 포함하며, 상기 렉테나에서 직류(DC) 전력이 출력되지 않는 경우 상기 배터리의 충전 전력을 이용하여 가격표시패널의 가격 표시가 이루어짐을 특징으로 할 수 있다.

상기 전자가격표시기는, 모듈화된 하나 이상의 렉테나의 탈착이 가능한 구조를 가짐을 특징으로 할 수 있다.

상기 전자가격표시기는, 모듈화된 하나 이상의 렉테나의 탈부착이 가능하도록 직류(DC) 전력을 입력받는 하나 이상의 DC 입력 단자;를 포함하며, 상기 렉테나는, 변환된 직류(DC) 전력을 출력하는 DC 출력 포트;를 포함하며, 상기 DC 출력 포트가 상기 DC 입력 단자에 탈착됨을 특징으로 할 수 있다.

상기 전자가격표시기는, 가격표시패널의 구동전력의 세기에 비례하는 DC 입력 단자의 개수를 가짐을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 별도의 전원공급장치 없이 전자가격표시기를 구동할 수 있게 된다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 일상의 5G, WiFi, LTE, Bluetooth 등의 다양한 전파 신호를 직류 전력으로 변환하는 렉테나를 기반으로 하여 전자가격표시기의 구동시킬 수 있어, 따라서 전자가격표시기를 선반에 밀착 부착할 필요없이 어느 장소에서나 전자가격표시기의 가격 표시가 가능하게 된다.

도 1은 기존의 전자가격표시기의 무선충전 시스템을 도시한 그림.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기가 외부의 대기중의 전자파 신호를 수신하여 충전이 이루어지는 예시 그림.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기가 선반에 설치된 예시 그림.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 렉테나를 모듈형으로 하여 전자가격표시기의 본체에 부착 또는 탈착하도록 구현한 예시 그림.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 1개의 렉테나가 부착된 전자가격표시기의 예시 그림.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 2개의 렉테나가 부착된 전자가격표시기의 예시 그림.
도 6c는 본 발명의 실시예에 따라 3개의 렉테나가 부착된 전자가격표시기의 예시 그림.

이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기가 외부의 대기중의 전자파 신호를 수신하여 충전이 이루어지는 예시 그림이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기의 구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기가 선반에 설치된 예시 그림이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 렉테나를 모듈형으로 하여 전자가격표시기의 본체에 부착 또는 탈착하도록 구현한 예시 그림이며, 도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 1개의 렉테나가 부착된 전자가격표시기의 예시 그림이며, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 2개의 렉테나가 부착된 전자가격표시기의 예시 그림이며, 도 6c는 본 발명의 실시예에 따라 3개의 렉테나가 부착된 전자가격표시기의 예시 그림이다.

전자가격표시기(100)는 백색, 흑색, 적색 등 색을 표현하면서 문자와 단순한 그림을 소비자에게 보여주는 역할을 한다. 이러한 전자가격표시기(100)를 구현함에 있어서, 본 발명은 렉테나(110)(rectenna; rectifying+antenna)를 이용하여 전자가격표시기(100)를 반영구적으로 사용할 수 있게 한다.

렉테나(110)(rectenna)는, 알려진 바와 같이 기본적으로는 흡수 전력의 최대화를 위해 안테나(111) 소자의 공진현상을 이용한다. 1/2 파장의 다이폴 안테나의 중앙부에 정류 다이오드를 접속한 구조로서 안테나의 크기에 제한이 있어 주로 마이크로파대에서 소규모의 전력을 전달받는 용도로 사용된다.

렉테나(110)는, 최근에 5G, WiFi, LTE, Bluetooth 등의 대기중의 일상적인 다양한 교류(AC) 전파 신호를 직류(DC) 전력으로 변환하는 기술이 개발되었는데, 본 발명은 별도의 전원 공급 장치 없이도 도 2에 도시한 바와 같이 일상적인 대기중의 교류(AC) 전파 신호를 이용하여 전자가격표시기(100)의 충전 및 구동이 이루어지도록 한다.

이를 위하여 본 발명의 렉테나(110)를 기반으로 하는 전자가격표시기(100)는, 5G, WiFi, LTE, Bluetooth를 포함한 교류(AC) 전파 신호를 수신하여 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 렉테나(110)와, 렉테나(110)에서 출력되는 직류(DC) 전력을 이용하여 가격을 표시하는 가격표시패널(120)을 포함할 수 있다. 이밖에 배터리(130)가 포함될 수 있다.

렉테나(110)는, 5G, WiFi, LTE, Bluetooth를 포함한 대기중의 다양한 교류(AC) 전파 신호를 수신하여 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다. 예컨대, Wi-Fi 주파수인 2.4GHz,및 5GHz대에 적합한 소재를 사용한 렉테나(110)의 경우, 일반적인 Wi-Fi가 강도한 150마이크로와트의 경우, 40마이크로와트의 전력을 만들어 낼 수 있다.

이를 위해 렉테나(110)는 도 3에 도시한 바와 같이 교류(AC) 전파 신호를 수신하는 안테나(111)와, 안테나(111)에서 수신된 교류(AC) 전파 신호를 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 정류기(112)를 포함한다.

정류기(112)의 경우, 이황화몰리브덴(MoS₂) 재질로 된 몰리브덴 이황화 정류기(112)가 사용된다.

기존의 렉테나(110)에서는, 정류기(112)에는 실리콘이나 비소화갈륨이 사용되어 왔으나, 이러한 실리콘이나 비소화가륨의 소재의 경우 Wi-Fi 2.4GHz대나 5GHz대는 커버가능하지만 유연성(flexible)이 적은 단점을 가진다. 이러한 점을 고려하여 본 발명은 이황화몰리브덴(MoS₂) 재질로 된 몰리브덴 이황화 정류기(112)를 사용한다

몰리브덴 이황화 정류기(112)는, 3개의 원자가 한 층을 이루는 가장 얇은 반도체 물질 중 하나로 휘는 반도체가 사용되는데, 화학물질 처리를 통해 반도체에서 금속으로 상전이를 일으키면서 쇼트키 다이오드로 바뀐다. 쇼트키 다이오드란 금속과 반도체가 맞붙어 정류 작용을 하는 소자이다.

가격표시패널(120)은, 렉테나(110)에서 출력되는 직류(DC) 전력을 이용하여 가격을 표시하는 디스플레이 패널이다. 따라서 가격표시패널(120)은, LCD, LED 등의 디스플레이창으로 구현하거나 또는 입력과 표시를 동시에 수행할 수 있는 터치 스크린 화면으로도 구현할 수 있다. 참고로, 터치 스크린 패널이라 함은, 화면 표시 수단일 뿐만 아니라 터치펜이나 손가락 등의 터치 수단에 의하여 터치를 감지하는 입력 수단이다. 참고로, 터치 스크린 패널은, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 중 어느 하나의 방식의 터치 패널로 구현될 수 있다. 터치 패널은 CRT나 LCD 등과 조합시켜 문장과 그림 등이 표시되어 있는 장소를 직접 누름으로써 기기를 제어할 수 있는 투명 스위치 패널이다.

배터리(130)는, 렉테나(110)에서 출력되는 직류(DC) 전력을 이용하여 충전이 이루어지며, 전자가격표시기(100)의 가격표시패널(120)의 표시 동작을 위한 충전 전력을 공급할 수 있다.

결국, 본 발명의 렉테나(110)를 기반으로 하는 전자가격표시기(100)는, 별도의 전원공급장치 없이 일상의 5G, WiFi, LTE, Bluetooth 등의 다양한 전파 신호를 이용하여 동작될 수 있다. 이러한 본 발명의 렉테나(110)를 기반으로 하는 전자가격표시기(100)를 시스템상에 구현할 때의 모습을 도 4에 도시하였다.

도 4를 참조하면, 가격 정보 관리 서버(예를 들어, ESL 서버), 복수의 전자가격표시 중계기(예를 들어, 게이트웨이) 및 복수의 전자가격표시기(100)(예를 들어, 전자태그)를 포함할 수 있다.

가격 정보 관리 서버는 하드웨어적으로는 통상적인 서버와 동일한 구성을 가지며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함한다. 또한, 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있으며, 대표적인 것으로는 윈도우 환경에서 사용되는 웹사이트(website), IIS(Internet Information Server)와 유닉스 환경에서 사용되는 CERN, NCSA, APPACH 등이 이용될 수 있다.

가격 정보 관리 서버는, 매장 내 품목별 가격 정보를 관리하고 POS와 연동하는 역할을 한다. PC가 아니라 태블릿PC 등 휴대용 단말기로 관리 서버에 접속하면 매장 안에서 전자가격표시기(100)를 보면서 가격 정보를 변경할 수도 있다. 전자가격표시기(100)를 활용하면 매대에 표시된 가격과 POS 가격 정보가 상이해 발생하는 결제 실수를 줄일 수 있게 된다.

이를 위해 가격 정보 관리 서버는 유선 통신망(예를 들어, 이더넷)을 통해 가격 정보 등을 포함하는 상품 정보를 복수의 전자가격표시 중계기로 전송할 수 있다.

예를 들어, 가격 정보 관리 서버는 복수의 전자가격표시기(100) 중에서 상품 정보 업데이트가 필요한 전자가격표시기(100)가 있는 경우, 업데이트된 상품 정보를 복수의 전자가격표시 중계기로 전송할 수 있다.

복수의 전자가격표시 중계기 각각은 무선통신모듈을 구비하고 있어, 복수의 전자가격표시기(100)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 복수의 전자가격표시 중계기 각각은 가격 정보 관리 서버로부터 수신한 상품 정보를 해당 전자가격표시기(100)로 전송할 수 있다.

복수의 전자가격표시기(100) 각각은 복수의 전자가격표시 중계기 중 적어도 하나로부터 상품 정보를 수신하고, 수신한 상품 정보를 디스플레이할 수 있다.

예를 들어, 복수의 전자가격표시기(100) 각각은 슬립(Sleep) 모드에 있다가 주기적으로 웨이크업(Wake-up)하여 복수의 전자가격표시 중계기 중 적어도 하나와 통신을 수행할 수 있다. 이를 통해, 복수의 전자가격표시기(100) 각각은 상품 정보의 업데이트가 필요한 경우 복수의 전자가격표시 중계기 중 적어도 하나로 부터 업데이트된 상품 정보를 수신하여 디스플레이할 수 있다.

전자가격표시 중계기는, 전자가격표시기(100)와 매장 POS, 가격 정보 관리 서버와 통신하는 매개체입니다. 한 게이트웨이당 2000~3000여개 전자가격표시기(100)와 통신하는데, 주로 저전력 통신 규격인 ‘지그비’를 사용할 수 있다. 전자가격표시기(100)마다 고유 ID를 부여하고 지그비를 통해 통신하면서 정보를 주고받는다.

한편, 상기의 도 2 내지 도 5는 렉테나가 전자가격표시기(100)에 내장된 내장형을 예로 도시하였다. 나아가 본 발명의 전자가격표시기(100)는, 내장형 구조가 아닌 탈부착형 구조도 가능하다. 즉, 모듈화된 하나 이상의 렉테나(110)의 탈착이 가능한 구조를 가지도록 구현할 수 있는데, 도 5에 도시한 바와 같이 렉테나(110)를 모듈형으로 하여 전자가격표시기(100)의 본체에 부착 또는 탈착하도록 구현할 수 있다.

이를 위해 전자가격표시기(100)는, 모듈화된 하나 이상의 렉테나(110)의 탈부착이 가능하도록 직류(DC) 전력을 입력받는 하나 이상의 DC 입력 단자를 포함하며, 또한 렉테나(110)는, 변환된 직류(DC) 전력을 출력하는 DC 출력 포트를 구비한다. 따라서 렉테나(110)의 DC 출력 포트가 DC 입력 단자에 탈착될 수 있도록 한다.

나아가, 가격표시패널(120)이 클수록 화면이 크기 때문에 화면이 더 커져 구동전력을 더 많이 소비하게 된다. 이러한 점을 고려하여, 전자가격표시기(100)는, 가격표시패널(120)의 구동전력의 세기에 비례하는 DC 입력 단자의 개수를 가지도록 한다.

가격표시패널(120)의 구동전력의 세기에 비례하는 DC 입력 단자의 개수를 가짐으로써, 전자가격표시기(100)의 본체에 탈부착될 수 있는 렉테나(110)의 개수가 조절 가능하여 렉테나(110)의 출력 전력의 크기를 크게 할 수 있다.

예를 들어, 도 6(a)에 도시한 바와 같이 1개의 렉테나(110)가 전자가격표시기(100)의 본체에 부착되어 제1전력을 제공하거나, 또는 도 6(b)에 도시한 바와 같이 2개의 렉테나(110)가 전자가격표시기(100)의 본체에 부착되어 제1전력보다 더 큰 제2전력을 제공하거나, 또는 도 6(c)에 도시한 바와 같이 3개의 렉테나(110)가 전자가격표시기(100)의 본체에 부착되어 제2전력보다 더 큰 제3전력을 제공할 수 있도록 구현할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

100:전자가격표시기 110:렉테나
111:안테나 112:정류기
120:가격표시패널

Claims

5G, WiFi, LTE, Bluetooth 중 어느 하나를 포함한 교류(AC) 전파 신호를 수신하여 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 렉테나(110);
상기 렉테나(110)에서 출력되는 직류(DC) 전력을 이용하여 가격을 표시하는 가격표시패널(120);을 포함하고,
상기 렉테나(110)는, 상기 교류(AC) 전파 신호를 수신하는 안테나(111); 상기 안테나(111)에서 수신된 교류(AC) 전파 신호를 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하는 정류기(112);를 포함하며,
상기 렉테나(110)에서 출력되는 직류(DC) 전력을 이용하여 충전이 이루어지는 배터리(130);를 포함하고,
상기 렉테나(110)에서 직류(DC) 전력이 출력되지 않는 경우 상기 배터리(130)의 충전 전력을 이용하여 가격표시패널(120)의 가격 표시가 이루어지며,
정류기(112)의 경우, 이황화몰리브덴(MoS₂) 재질로 된 몰리브덴 이황화 정류기(112)가 적용되고,
매장 내 품목별 가격 정보를 관리하는 가격 정보 관리 서버를 포함하며,
상기 가격 정보 관리 서버와 연결되는 것으로, 무선통신모듈이 구비된 복수의 전자가격표시 중계기를 포함하고,
상기 가격표시패널(120)은 복수개로 이루어지고, 개개의 가격표시패널(120)은 개개의 전자가격표시기(100)에 탑재되며, 개개의 전자가격표시기(100)에는 고유 ID가 부여되고,
상기 가격 정보 관리 서버는 유선 통신망을 통해 가격 정보 및 해당 전자가격표시기(100)의 고유 ID를 포함하는 상품 정보를 상기 복수의 전자가격표시 중계기로 전송하고,
상기 복수의 전자가격표시 중계기는 상기 가격 정보 관리 서버로부터 수신한 상품 정보를 해당 전자가격표시기(100)로 전송함으로써, 실시간으로 상품의 가격 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 전자가격표시기는,
모듈화된 하나 이상의 렉테나(110)의 탈착이 가능한 구조를 가짐을 특징으로 하는 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기.
청구항 4에 있어서,
상기 전자가격표시기는, 모듈화된 하나 이상의 렉테나(110)의 탈부착이 가능하도록 직류(DC) 전력을 입력받는 하나 이상의 DC 입력 단자;를 포함하며,
상기 렉테나(110)는, 변환된 직류(DC) 전력을 출력하는 DC 출력 포트;를 포함하며,
상기 DC 출력 포트가 상기 DC 입력 단자에 탈착됨을 특징으로 하는 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기.
청구항 5에 있어서, 상기 전자가격표시기는,
가격표시패널(120)의 구동전력의 세기에 비례하는 DC 입력 단자의 개수를 가짐을 특징으로 하는 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기.