SE466930B

SE466930B - Mottagar- och saendaranordning foer ett prisinformationssystem

Info

Publication number: SE466930B
Application number: SE9000651A
Authority: SE
Inventors: Roland Braennstroem
Original assignee: Roland Braennstroem
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1992-04-27
Also published as: DE69127191D1; SE9000651L; SE9000651D0; WO1991013499A1; EP0516723A1; DE69127191T2; EP0516723B1

Description

15 20 25 30 35 40 466 950 variera med en faktor pà åtminstone 500 ggr. Detta medför att den information som sänds fràn prisinformationsenheten till kontrollenheten oftast endast utgöres av en enkel svarsignal, ofta med làng varaktighet och som i kontrollenheten filtreras i ett filter med liten bandbredd. Dessutom uppstär problem med frekvensavvikelser mellan oscillatorerna i kontrollenheten och prisinformationsenheterna om inte förhållandevis dyra kri- staller skall användas för oscillatorerna i kontrollenheten och prisinformationsenheterna. Totalkostnaden för prisinforma- tionssystemet pâverkas förhållandevis mycket av priset pà de använda kristallerna eftersom det erfordras en kristall per prisinformationsenhet och antalet prisinformationsenheter i systemet kan ofta vara mycket stort. Det är därför önskvärt att kunna använda sà billiga kristaller som möjligt.

Mottagar- och sändaranordningen enligt föreliggande upp- finning eliminerar dessa nackdelar genom att den utformats enligt patentkravets 1 kännetecknade del. Genom att styra den spänningsstyrda oscillatorn i mottagar- och sändaranordningen pà ett sådant sätt att bade frekvens och fasläge för oscilla- torerna i kommunikationsenheten och prisinformationsenheterna överensstämmer kan signaler med längre varaktighet och filter med smalare bandbredd användas. Dessutom kan signaler med ett tämligen komplicerat mönster överföras med bibehàllet signal- -brusförhàllande. Detta kan även utnyttjas för att minska in- verkan av störkällor med konstant frekvens.

Uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas i form av ett utföringsexempel med hänvisning till de bifogade ritning- arna, där: Fig. 1 visar ett förenklat blockschema pà ett prisin- formationssystem i vilket föreliggande uppfinning kan använ- das; och Fig. 2 visar ett kretschema på en utföringsform av mot- tagar- och sändaranordningen enligt föreliggande uppfinning.

Det i fig. 1 visade prisinformationssystemt enligt upp- finningen för användning i t.ex. en butiks- eller lagerlokal innefattar en överordnad datorenhet 10, vilken t.ex. kan vara i form av en persondator eller dylikt. Den överordnade dator- enheten 10 är ansluten till en kommunikationsenhet 12, vilken alltid är ansluten till ett induktivt kopplat slingpar 14 som är monterade i butiks- eller lagerlokalen. 10 15 20 25 30 35 40 J 466 930 Ett slingpar innebär två st. slingor (en slinga är en elektrisk ledare med samma start- och slutpunkt) vilka är pla- cerade på ett sådant sätt att, när det strömmatas, magnetfäl- tets riktning ändras i så stor utsträckning som möjligt då användning av den ena slinga överförs till den andra. I bu- tiks- eller lagerlokalen finns ett antal prisinformationsen- heter 18 vilka t.ex. är placerade på varuhyllorna vid de varor de är avsedda att informera om. Var och en av prisinforma- tionsenheterna 18 innefattar en återgivningsenhet 28 (se fig. 2) för visande av t.ex. prisinformation och/eller annan infor- mation. Kommunikationen mellan kommunikationsenheten 12 och prisinformationssenheterna 18 åstadkommas trådlöst genom in- duktiv koppling. Vid sändning till prisinformationsenheten 18 driver kommunikationsenheten 12 en sinusformad ström i ett slingpar 14. Ett mot strömmen proportionellt magnetfält upp- kommer dà i rummet (Biot-Savarts lag). Genom ändring av sinus- formens frekvens åstadkommes två tillstånd, s.k. frekvensmodu- lering, varvid binärt kodad information kan överföras. Till- ståndet "O" kan, motsvaras av exempelvis frekvensen 48,96-0,64 kHz och tillståndet "1“ av exempelvis frekvensen 40,96+O,64 1Hz. I varje prisinformationsenhet 18 finns det en slinga, i vilken det uppkommer en spänning proportionell mot magnetfäl- tets derivata (Faradays induktionslag). Vidare är varje pris- informationsenhet försedd med två st. samplade filter vilka är känsliga för ovanstående frekvenser. På så sätt återskapas den information som utgörs av de två tillstánden.

Om butiks- eller lagerlokalen är så stor att kommunika- tionsenhetens 12 räckvid inte är tillräcklig finns möjlighet att ansluta en eller flera slavenheter 16 till kommunikations- enheten 12. Varje slavenhet 16 är utrustad med 2 slingpar. Vid sändning av information sänder alla slavenheter 16 och kommu- nikationsenhetens 12 parallellt, dvs. strömmar med likadan storlek och med samma rotationsriktning skapas i alla anslutna slingpar 14 samtidigt.

Figur 2 visar ett kretsschema på en mottagar- och sän- daranrodning enligt följande uppfinning. Den visade mottagar- och sändaranordningen är avsedd att innefattas i en prisin- formationsenhet. Mottagar- och sändaranordningen innefattar en slinga 20 för mottagning av information från kommunikations- enheten och för sändning av information till kommunikations- 10 15 20 25 30 35 40 enheten. Då ingen kommunikation pàgàr med prisinformations- enheten är en omkopplare 26 i det visade läget dà effekt fràn effektkällan 40 intermittent matas till ett antal kretsar, nämligen tva filter- och demodulatorkretsar 30, 32 av så kallad omkopplingskondensator-typ, en mellan slingan 1 och de båda filter- och demodulatorkretsarna 30, 32 ansluten förstär- kare 22 och tvà komparatorer 34, 36. När information överförs f) fràn kontrollenheten till prisinformationsenheten mottages ett väckningsmeddelande av ett digitalt nätverk 38 vilket styr omkopplaren 26 sà att den intar sitt andra läge dá effekt kon- tinuerligt matas till förstärkaren 22, filter- och demodula- torkretsarna 30 och 32 och komparatorerna 34, 36. Resonansfre- kvensen för filtrer- och demodulatorkretsarna 30 och 32 styrs av en spänningsstyrd oscillator 50 som i sin tur styrs av en inbyggd kristall 46 via en så kallad fas-làst slinga 52, 54 och 56 när en omkopplare 60 har det i figur 2 visade läget.

Den fas-låsta slingan innefattar tvà frekvensdelningskretsar 52 och 54 samt en faskomparator 56 av flanktriggad typ. Detta sätt är mycket vanligt i moderna mottagare, då endast en kri- stall erfordras för mottagning av olika frekvenser och in- ställning av den mottagna frekvensen enkelt kan ske genom änd- ring av frekvensdelningskretsarna 52 och 54. Dá information överförs till prisinformationsenheten styrs den spänningsstyr- da oscillatorn 50 av den mottagna informationen så att bade frekvens och fasläge för oscillatorerna i kontrollenheten och prisinformationsenheten överensstämmer. När information över- förs till prisinformationsenheten styr det digitala nätverket 38 omkopplaren 60 till det läge då en andra faskomparator 58 är ansluten till den spänningsstyrda oscillatorn 50. Faskompa- ratorn 58 erhåller insignaler fràn frekvensdelningskretsen 52 samt från de båda komparatorerna 34 och 36. Vidare innefattar mottagar- och sändningsordningen en fasförskjutningskrets 42 E-90°] vilken är ansluten till filter- och demodulatorkretsen 30. Den visade mottagar- och sändaranordningen kan också drivas i sändningsmoden varvid en omkoppare 62 är i ettdera av i? tva lägen da mottagar- och sändaranordningen är i mottagninge- moden. Omkopplaren kan även ha n lägen (varvid n är ett heltal) för àstadkommande av valfri fasmodulering tillsammans med olika fasförskjutningskretsar.

Antag att kontrollenheten alstrar utsignalen sin 10 15 20 30 35 40 466 950 (Wref 1 Wmod) t. Denna signal betecknas (fl) och mottages av slingan 1 i prisinformationsenheten. Genom denna ändring av sinusformens frekvens àstadkommes tva tillstànd, s.k. fre-kvensmodulering, varvid binärt kodad information kan över- föras. Tillstàndet "1" kan motsvaras av exempelvis frekvensen Wref + Wmod och tillståndet "0“ av exempelvis frekvensen Wref - Wmod. Vidare antages fasvinkeln för kontrollenhetens utsig- nal vara 0 vid t=0. Antag desutom att prisinformationsenhetens spänningsstyrda oscillator 50 genererar signalen sin (Wot + V0) där V0 är fasvinkeln vid t=0. Denna signal betecknas (52) och överförs, direkt respektive via fasförskjutningskretsen 42, till filter och demodulatorkretsen 32 respektive filter- och demodulatorkretsen 30. Den av slingan 20 mottagna signalen (fl) överförs via förstärkaren 22 till de bada filter- och demodulatorkretsarna 30 och 32. Utsignalen (f3) fràn filter- och demodulatorkretsen 30 kan da beskrivas med funktionen sin och utsignalen (f4) från filter- och demodulatorkretsen kan beskrivas med funktionen sin (Wref 1 Wmod) t-sin (Wot + Vo + E) 2 Funktionen (f3) kan skrivas pà ett annat sätt l sin((Wref 1 Wmod-Wo)t + Vo-åg) + L sin((Wref 1 Wmod)t +...) 2 2 där den sista termen kan försummas eftersom en signal med sa hög frekvens effektivt filtreras bort av filtret. Utsignalerna (f3) och (f4) förstärks av komparatorerna 34 och 36, varvid de fràn dessa komparatorer erhållna signalerna utgör börvärdessignaler vilka överförs till faskomparatorn 58.

Dessutom överförs signalen (f2) efter division med Wrsf/Wmod (frekvensdelningskretsen 52) och med fasläget V, dvs. ¿ sin(Wo(Wmod/Wref)t + V) till faskomparatorn 2 58 som ärvärdes-signal. Denna signal betecknas (f6). Utsignal- en fràn faskomparatorn 58 styr den spänningsstyrda oscillatorn 50, i beroende av insignalerna [(f6), (f3a), (f4a)], sà att 10 15 20 25 30 35 40 466 930 följande samband gäller ¿ sin((Wref 1 Wmod - Wo)t + Vo - §g)= l sin(Wo(Wmod/Wref)t+ V) 2 2 2 Först beräknas ekvationen för den höga frekvensen Wref + Wmod - Wo =Wo(Wmod/Wref) och Vo - gg = V 2 dvs. Wo= Wref och Vo = V + OJ (IT N Med hjälp av en frekvens kan emellertid ej fasläget re- lateras till kontrollenhetens oscillator. Det uppkomna fas- läget är beroende av oscillatorns frekvens.

För den làga frekvensen gäller Wref - Wmod ~ Wo - Wo(Wmod/Wref) och Vo - 3 = H - V N dvs. Wo = Wref och Vo Il U1 - V (2) N Om fasläget skall förbli oförändrat vid frekvensväxlíng- en erhålles med (1) och (2) Ett villkor för ovanstående är naturligtvis att varje paket med hög respektive làg frekvens har en längd som är n.2n/Wmod, dvs. paketet innehåller Wref/Wmod i n cykler. Om en generellare ansats görs, med tanke pà att funktionen är peri- odisk, erhàlls lösningen V =g 1 m H 2 Signalerna enligt (f3) och (f4) är insignaler till var sin komparator 34 och 36. Utsignalerna fràn komparatorn (f3a) och (f4a) uppför sig enligt följande (fsa) __ I i I t____: I______1 \....~ __- ,__, __...- (f1) LLLLLLLLLL HHHHHHHHHHHHHHH LLLLLLLLLLLL 10 15 20 25 30 35 40 466 130 Beteckningarna “LL.“ resp. “HH.“ betecknar period med làg resp. hög frekvens. Det torde dock vara lämpligare att lasa fasen till ett annat fasläge: : : :__w! :“m_I ~Wrr| 1» U* *_«~ _; :_Ww: l_ll| =_w- '-s»~ *«-~ LLLLLLLLLL HHHHHHHHHHHHHHH LLLLLLLLLLLL Detta ger 900 fasvridning för bàde (f3) och (f4) vilket ger mindre blockering av signalerna i bandpassfiltren 30 och 32.

Tiden mellan positiva flanker för börvärdes-signalerna [(f3a), (f4a)] och ärvärdes-signalen (fö) styr den spännings- styrda oscillatorn 50 efter väckningsmeddelandet, dvs. då kom- munikation pàgàr. Under tiden kommunikation ej pàgàr styrs den spänningsstyrda oscillatorn 50 på normalt sätt, dvs. av den prisinformationsenheten ingående kristallen 46 via den fas- -lästa slingan 52, 54 och 56.

Intern frekvens (f6) ___ ____f ”__ __” w! Mm ___? ”__ inf 1“u_: :___: :___: '_"_: 'Wm-| f-mm* '---* 1- (fas) g_m+ ' __ __, “iller lll* r_l ___* :___: :___: zw__: :___: :___: :__m_: :___: L" (+4a} “am ____mi gwwí W, “ml mi- _m_ *_; '"_~' 1_~m: 1__w: :_M_: :__M_: :__ : :___ xxx** xmxxx xkmkk xxxxx Uteignal till V80 Mellan markeringarna "f" ändras den spänningsstyrda oscillatorns 50 frekvens. Ändringen blir proportionell mot tiden mellan flankarna. Det är dessutom viktigt att sambandet Wref-Wmod "fel håll". annars sker ändring av Wo àt När prisinformationsenheten sänder till kontrollenheten sker modulering av utsignalen med omkopplaren 62.

Moduleringen kan tänkas ske pà följande sätt: (fii) ++++-~-~++++-~--++++----++++----++++~~“- 466 950 8 “+“ beskriver utsänd signal med frekvensen Wo och fasläge 0°. beskriver utsänd signal med frekvensen Wo och fasläge 180°.

I gränsen mellan 0 och -1800 erhålls 5 |___:""“':______ fw: fm: -1-+-+--|-++++-a-+++ ------------------- --_ (fil) Den ovan beskrivna utföringsformen av föreliggande upp- 10 finning utgör endast ett exempel pà hur uppfinningen kan rea- liseras och utgör ingen begränsning av uppfinningen, vilkens skyddsomfång anges i patentkraven.

(I 1/1

Claims

10 15 20 25 30 35 40 9 . 466 930 Patentkrav

1. Mottagar- och sändaranordning för företrädesvis ett prisinformationssystem vilket innefattar ett antal prisin- formationsenheter för visande av ändringsbar information, en överordnad datorenhet för inmatning av information vilken kommunicerar med en till densamma ansluten kommunikationsenhet varvid dubbelriktad kommunikation mellan kommunikationsenheten och prisinformationsenheterna sker med trådlös induktiv kopp- ling, vilken anordning dessutom innefattar en spänningsstyrd oscillator (50) vilken styr resonansfrekvenserna för två i anordningen ingående filter- och demodulatorkretsar (30, 32), vilka båda matas med en via en förstärkare (22) förstärkt signal som trådlöst mottagits av ett i anordningen ingående mottagar/sändarorgan (20), en kristalloscillator (46) vilken m.h.a. en fas-låst slinga (52, 54, 56) styr den spänningsstyrda oscillatorn (50), k ä n n e t e c k n a d dessutom innefattar en av ett i anordningen ingående digitalt nätverk (38) styrd omkopplare (60), en till vardera filter- och demodulatorkretsen (30, 32) ansluten komparator (34, 36) för erhållande av två börvärdessignaler (f3a, f4a) vilka matas till en faskomparator (58), vilken omkopplare (60) har ett första läge då kommunikation ej pågår då den spänningsstyrda oscilla- torn (50) styrs via den fas-låsta slingan (52, 54, 56) och ett andra läge då kommunikation pågår då den spänningsstyrda oscillatorn (50) styrs via faskomparatorn (58) vilken såsom insignaler erhåller de två börvärdessignalerna (f3a, f4a) samt en ärvärdessignal vilken utgöres av en utsignal (f2) från den spänningsstyrda oscillatorn (50) som via en frekvens-delnings- krets (52) överföres till faskomparatorn (58), varvid styr- ningen sker på ett sådant sätt att frekvens och fasläge för oscillatorerna i de anordningar som används för sändning av att anordningen respektive mottagning överensstämmer.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de båda filtren i filter- och demodulatorkretsarna (30, 32) är så kallade omkopplingskondensator-filter, varvid kret- sarna fungerar både som filter och demodulatorer.

3. Anordning enligt Eﬁšv 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att förstärkaren (22), de båda filter- och demodulatorkretsarna (30, 32) och komparatorerna (34, 36) antingen drivs av en effektkälla (40) via en omkopplare (26) då 10 15 20 466 930 '0 kommunikation pågår eller intermittent.

4. Anordning enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att det digitala nätverket (38) erhåller två insignaler (f3a, f4a) från komparatorerna (34, 36) för styrande av de båda omkopplarna (60, 26) samt en omkopplare (62) med n lägen, varvid ett första läge är inkopplat då anordningen fungerar som i mottagare, samt de n-1 andra lägena då anordningen fungerar som f) en fasmodulerande sändare.

5. Anordning enligt krav 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att den fas-låsta slingan (52, 54, 56) innefattar den till den spänningsstyrda oscillatorn (50) anslutna frekvensdelnings- kretsen (52), en till kristalloscillatorn (46) ansluten frek- vensdelningkrets (54) och en till de båda frekvensdelnings- kretsarna (52, 54) ansluten faskomparator (56) av flanktriggad typ.

6. Anordning enligt krav 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att en fasförskjutning införes i den från filter- och demodulatorkretsen (30) erhållna signalen (f3) via en fasför- skjutningskrets (42) vilken är ansluten mellan den spännings- styrda oscillatorn (50) och filter- och demodulatorkretsen (30) så att en fasskillnad på 90° åstadkommes mellan signalerna (f3) och (f4).