SE513077C2 - Metod för att styra energianvändningen i en elektronisk etikett samt avlägset styrd elektronisk etikett - Google Patents

Description

5.13 0277 Ett problem med tidigare kända elektroniska etiketter är att alla kondensatorer lider av läckage, vilket långsamt minskar deras lagrade laddning. I elektroniska etiketter leder denna minskade lagrade laddning i sändningskondensatorn till en minskad signalstyrka hos signalen som sänds av LED och kan resultera i kommunikationsfel. För att förhindra detta måste den elektroniska etiketten säkerställa att sändningskondensatorn alltid år riktigt laddad. Laddningen av sändningskondensatorn övervakas därför av styrorganen hos den elektroniska etiketten såsom en mikroprocessor eller integrerat krets specifik för applikationen och laddningen i sändningskondensator påfylles närhelst den faller under en viss nivå. Detta leder till ökad energiförbrukning, vilket minskar batteriets livslängd i den elektroniska etiketten. För att komma till rätta med detta problem är det möjligt till använda kondensatorer med höga specifikationer med mycket låga läckageströmmar. Detta leder till ökade tillverkníngskostnader.

Ett första ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en elektronisk etikett som övervinner nackdelarna med ovannämnda kända elektroniska etiketter.

Detta ändamål uppnås medelst en anordning som har kännetecknen som anges i de bifogade kraven.

En anordning utformad i enlighet med uppfinningen har en reducerad energiförbrukning eftersom sändningskondensatorn endast laddas helt när det krävs för att förse LED med energi. Därför slösas ingen energi bort för att upprätthålla kondensatorn på en helt laddad nivå. Vidare kan _ kondensatorer med lägre specifikation (och följdaktligen billigare) användas då de bara är helt laddade under korta tidsperioder, i storleksordningen några sekunder, och således kan de behålla tillräcklig laddning till säkerställa pålitliga kommunikationer även med stora läckageströmmar. 513 077 Uppñnningen kommer att nu att beskrivas mer i detalj med hjälp av illustrerande utföringsformer och med hänvisning till medföljande ritningsñgurer, varvid: Figur 1 visar ett blockdiagram över en elektronisk etikett i enlighet med en utföringsforrn av uppfinningen.

Figur 2 visar ett blockdiagram över en _laddningskrets för en såndningskondensator i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 3 visar ett blockdiagram över en laddningskrets för en sändningskondensator i enlighet med en andra utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 4 visar ett blockdiagram över en laddningskrets för en såndningskondensator i enlighet med en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 1 visar en första utföringsforrn av en elektronisk etikett 1 i enlighet med föreliggande uppfinning. Etiketten 1 innehåller en applikationsspecifik integrerad krets (ASIC) 3 vilken innehåller programlogiken som krävs för att driva den elektroniska etiketten 1. ASIC 3 tillförs elektrisk energi från i en energikälla såsom ett litiumbatteri 5 via en spånningsregulator 7. ASIC 3 sänder instruktioner till displaydrivorgan såsom LCD-driver 9, vilket gör att upplysningar framträder på displayorgan såsom LCD-display 1 1. ASIC 3 är även ansluten till ett tidrelå 13 och till mottagningsorgan såsom IR- mottagare 15 och såndningsorgan såsom IR-sändare 17. ASIC 3 har minnesorgan såsom minne 19, i vilket prisinformation och liknande kan vara lagrad.

Figur 2 visar en utföringsform av en laddningskrets 21 för sändningskondensator vilken styrs av ASIC 3. ASIC innehåller ett 513 07.7 4 laddningspumpdrivsteg 23' anslutet till en laddningspumpkondensator 23" vilka tillsammans formar en laddningspump 23, vilken fördubblar batterispänningen på 3V till 6V och lagrar öV-laddningen i laddningspumpkondensatom 23". Denna laddning med en spänning på 6V kan då tillföras via ett motstånd 25 till sändningskondensatorn 27.

Sändningskondensatorn 27 är ansluten till en sändningskrets innefattande IR-sändningsLED 29 och ett växlingsorgan för nämnda sändare 29 i form av transistor 31. ASIC 3 innehåller styrlogik 33, vilken styr laddningspumpen 23 (via laddningspumpdrivsteget 23') och en driver 35 för transistor 31. Om laddningspumpen 23 aktiveras av styrlogiken 33 och transistorn 31 inte är ansluten till jord, kommer ström att flöda genom motståndet 25 till kondensator 27. När kondensatorn 27 är laddad kan laddningspumpen avaktiveras. När en sändning av en IR-signal krävs, ansluter ASIC's styrlogik 33 transistom 31 till jord och ström kommer att flöda från sändningskondensatom 27 genom LED 29 till transistorn 31 och sedan till jord.

För att aktivera transistorn 31 måste driver 35 tillföra en spänning till transistorns 31 styre, vilken är i samma storleksordning som spänningen på transistorns 31 kollektor, dvs. 6V. Detta är dubbla batterispånningen och kan erhållas från en drivkondensator 37 vilken kan anslutas via växlaren 38 för att ladda pumpen 23 för att uppladdas till en spänning på 6 volt. Växlaren 38 styrs av styrlogiken 33 och kan även användas till att ansluta driver 35 till energikållan för att styra transistorn 31. Transistorns driver 35 kan ansluta transistorn 31 till jord, vilket därigenom tillåter ström att flöda från sändningskon-densatorn 27 genom LED 29, vilken därigenom kan vara ord att skicka datapulser med lämplig pulsning av transistom 31.

För att spara batterikraft ansluter ASIC 3 bara laddningspumpen 23 till såndningskondensatorn 27 när den mottar en signal vilken den skall erkänna. Detta kan vara implementerat av styrlogiken 33. För att undvika oacceptabla fördröjningar av erkännandemeddelanden kan 513 0775 laddningspumpen 23 dimensioneras så att den kan ladda sändningskondensatorn 27 helt på en kort tid, exempelvis 1 eller 2 sekunder. Om sändningskondensatorn har en kapacitans på 44-47 TF vid 6V kommer laddningsströmmen som krävs från batteriet 5 vid 3V för att ladda sändningskondensatorn 27 i 1-2 sekunder att vara i storleksordningen 250-800 TA beroende på effektiviteten hos laddnings- processen. Denna låga ström kan med lätthet erhållas från ett litet litiumbatteri, såsom en CR 2032 batteri. Således, om en nod sänder en signal avsedd exempelvis att ändra prisinformationen på en etikett, sänder noden ett meddelande innehållande adressen till den etiketten. När den etiketten mottar meddelanden från en nod innehållande dess egen adress, kan dess styrlogik 33 omedelbart beordra laddningspumpen 23 att starta laddningen av sändningskondensatorn 27 så att etiketten snabbt kan sända ett svar om det blir nödvändigt. Om styrlogiken 33 avgör att det mottagna meddelandet inte kräver ett svar, beordrar styrlogiken 33 laddningspumpen 23 att stoppa laddningen av sändningskondensatorn 27. Om det mottagna meddelandet kräver ett svar, kan energi som lagrats i sändnings-kondensatorn 27 användas på normalt sätt att mata LED 29.

Om laddningen på sändningskondensatorn 27 töms under kommunikationen mellan etiketten och en nod, aktiveras laddningspumpen för att fylla på laddningen hos sändnings-kondensatorn 27 . Detta fortsätter tills ett slutligt meddelande i en kommunikation sänds av etiketten. Laddningen på sändnings-kondensator 27 kan sedan bibehållas under en förbestämd tidsperiod så att, i händelse att ett ny meddelande mottas, den år klar att svara eller den kan laddas ur till jord utan att aktivera LED 29.

I en andra utföringsform av uppfinning som visas i figur 3 kan användandet av en drivkondensator 37 uteslutas för att reducera antalet komponenter som krävs. Drivkondensatorn kan uteslutas genom direkt användande av laddningspumpkondensatorn 23" för att tillföra en 6V ström till transistom 31. Detta kräver att, efter det att den urladdats för att ladda sändningskondensatorn 27 helt, såsom beskrivits ovan med 513 0767 hänvisning till den första utföringsformen av uppfinningen, laddningspumpkondensatorn 23" uppladdas till 6V och hälles vid denna spänning medan kommunikationer utförs mellan etiketten 1 och styrnod(- er) om aktivering av växlingstransistorn 31 krävs. Detta kan erhållas genom att modifiera styrlogiken 33 som kan utformas att hålla laddningspumpkondensator vid önskad spänningsnivå under en förbestämd tidsperiod eller tills kommunikationen mellan etiketten och noden har avslutats och genom att ansluta driver 35 till laddningspumpkondensator 23".

I en tredje utföringsform av uppfinningen som visas i figur 4 kan laddningspumpkondensatorn bytas ut mot en ytterligare energikälla såsom batteri 41. Detta batteri kan användas såsom en 3V energikälla i parallell med batteri 5 när etikett 1 används normalt, dvs. pä vänteläge eller visande av information. Detta utökar etikettens livslängd, där den verkliga ökningen av livslängden bestäms av batteriets 41 storlek. Om batteriet 41 är identiskt med batteriet 5, kommer etikettens 1 livslängd att fördubblas.

När etiketten skall sända en signal och därför behöver en 6V energikälla, kan batterierna 5 och 41 anslutas i serie till producera en 6V spänning vilken kan användas att ladda sändnings-kondensatorn 27. Denna växling kan utföras av drivsteget 23' hos laddningspumpen 23 under styrning av styrlogiken 33. Även om denna utföringsform har illustrerats genom användandet av ett extra 3V batteri med samma storlek som det normalt föreliggande batteriet är det är naturligtvis möjligt till använda ett flertal extra batterier av någon lämplig storlek för att erhålla önskat resultat. Även om denna förbättring visas implementerad i anslutning utförings- formen av uppfinning som visas i figur 3 är det är naturligtvis möjligt till implementera den i utföringsforrnen av uppfinning som visas i figur 2.

I alla utföringsformer av föreliggande uppfinning, om en fördröjning i svaren pä meddelanden kan accepteras, sä kan, när en signal adresserad till etiketten mottas, laddningen av sändningskondensatorn 27 fördröjas 513 0777 tills tillräckligt mycket av meddelandet har mottagits för att möjliggöra för styrlogiken 33 att besluta om ett svar krävs eller inte. I ett första fall kan meddelandet använda en del, eller hela, adressen hos etiketter som kommuniceras med i en rubrik eller protokoll och bara etiketter som nämns i rubriken eller protokollet kommer att reagera på meddelandet.

Icke-adresserade etiketter kan avaktivera deras mottagare under en förprogrammerad tidsperiod eller en tidsperiod som nämns i meddelandet för att reducera deras energiförbrukning medan kommunikationen sker med etiketter som nämnts i meddelandet. Om ett svar krävs kan styrlogiken 33 beordra laddningspumpen 23 att ladda upp sändningskondensatorn 27 på de adresserade etiketterna. Om det mottagna meddelandet är sådant inget svar krävs, utför sedan de adresserade etiketterna kommandot, men deras sändnings-kondensatorer 27 förblir oladdade och därför slösas ingen energi vid onödig uppladdning av sändningskondensatorn 27.

Uppfinningen år inte avsedd att begränsas till utföringsformerna beskrivna ovan utan kan modifieras inom ramen för de bifogade kraven.

Claims (4)

513 077 S* PATENTKRAV

1. Metod för att styra energianvändningen i en elektronisk etikett (1) innefattande sändningsorgan ( 17,29), mottagningsorgan (15), sändningskondensator (27), laddningspumporgan (23), styrorgan (3) för anslutning av nämnda laddningspumporgan (23) till nämnda sändningskondensator (27), varvid nämnda sändningskondensator (27) är anslutningsbar till nämnda sändningsorgan (17,29), kännetecknad av steget att nämnda styrorgan (3) avgör om en mottagen signal kräver att ett svar sänds och som svar härpà ansluter nämnda laddningspumporgan (23) till nämnda sändningskondensator (27).

2. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att styrorganet (3) bryter anslutningen mellan nämnda laddningspumporgan (23) och nämnda sändningskondensator (27) om sändning ej skall ske.

3. Elektronisk etikett (1) innefattande sändningsorgan (17,29), mottagningsorgan (15), sändningskondensator (27), laddningspumporgan (23), styrorgan (3) för anslutning av nämnda laddningspumporgan (23) till nämnda sändningskondensator (27 ), varvid nämnda sändningskondensator (27) är anslutningsbar till nämnda sändningsorgan (17,29), kännetecknad av att nämnda styrorgan (3) avgör om en mottagen signal kräver att ett svar sänds och som svar härpå ansluter nämnda laddningspumporgan (23) till nämnda sändningskondensator (27 ).

4. Elektronisk etikett enligt krav 4, kännetecknad av att styrorganet (3) bryter anslutningen mellan nämnda laddningspumporgan (23) och nämnda sändningskondensator (27) om sändning ej skall ske.