TWI493471B - 電子紙顯示裝置、處理模組及其資料處理方法 - Google Patents

Description

電子紙顯示裝置、處理模組及其資料處理方法

本發明關於一種電子紙顯示裝置、處理模組及其資料處理方法。更具體而言，本發明的電子紙顯示裝置可接收載有字元碼之資料訊號，並藉由轉換字元碼為一顯示資料，以根據顯示資料產生一顯示控制訊號，使顯示模組顯示相對應之圖樣。

近年來，電子紙顯示器因具有輕薄、耐用及符合節能環保的低耗電等優點，因此在市面上已經存在各式各樣的應用產品，例如：零售業之電子標籤及消費性電子產品之電子書閱讀器。

現有的電子標籤主要包含一天線、一射頻辨識標籤(radio frequency identification tag；RFID tag)、一微控制器(Microcontroller Unit；MCU)以及一點矩陣式顯示器。射頻辨識標籤係透過天線係自外部的RFID讀寫器(Reader/Writer)接收並儲存載有顯示資料之RFID訊號。微控制器係自射頻辨識標籤讀取顯示資料，以產生顯示控制訊號，使點矩陣式顯示器顯示相對應之圖樣(文字、條碼及/或各種圖形)。

然而，由於顯示資料的大小通常是射頻辨識標籤所能儲存之資料量的好幾倍大，故RFID讀寫器須透過多次陸續地將部份的顯示資料傳送至射頻辨識標籤，且微控制器須陸續地自射頻辨識標籤讀取部份的顯示資料，才能得到完整的顯示資料。據此，對大量採用電子標籤的零售業來說，使用少數的RFID讀寫器更新大量的電子標籤所顯示之圖樣是相當耗時的作業。若增加RFID讀寫器的數 量，則勢必大量增加整體設備上的成本及操作上的人力成本。

有鑑於此，如何改善更新電子標籤所需耗費的時間，乃為業界亟待解決的問題。

本發明之目的在於提供一種電子紙顯示裝置及其處理模組與資料處理方法。具體而言，本發明提供的電子紙顯示裝置可接收載有字元碼之資料訊號，並藉由轉換字元碼為一顯示資料而顯示相對應之圖樣。由於字元碼的資料量相較於顯示資料的資料量相當小(一般而言，小於10倍以上)，因此透過本發明之資料處理方法，一般情況下，RFID讀寫器僅須一次的傳送即可使電子紙顯示裝置顯示指定的圖樣，以大幅度地改善更新電子標籤所需耗費的時間。

為達上述目的，本發明揭露一種電子紙顯示裝置，其包含一天線、一射頻辨識標籤、一處理模組及一顯示模組。該射頻辨識標籤耦接於該天線，用以透過該天線接收一資料訊號，其中該資料訊號載有至少一字元碼。該處理模組電性連接至該射頻辨識標籤，用以自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼，將該至少一字元碼轉換為一顯示資料，以及根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號。該顯示模組，電性連結至該處理模組，用以接收該顯示控制訊號，並根據該顯示控制訊號顯示一圖樣。

此外，本發明更揭露一種用於一電子紙顯示裝置之資料處理方法。該電子紙顯示裝置包含一天線、一射頻辨識標籤、一處理模組及一顯示模組。該射頻辨識標籤耦合至該天線。該處理模組電 性連接至該射頻辨識標籤及該顯示模組。該資料處理方法包含下列步驟：(a)使該射頻辨識標籤透過該天線接收一資料訊號，其中該資料訊號載有至少一字元碼；(b)使該處理模組自該射頻辨識標籤讀取該資料訊號，將該至少一字元碼轉換為一顯示資料，以及根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號；以及(c)使該顯示模組自接收該顯示控制訊號，並根據該顯示控制訊號顯示一圖樣。

此外，本發明更揭露一種用於一電子紙顯示裝置之處理模組。該處理模組用以自一射頻辨識標籤，讀取至少一字元碼，並將該至少一字元碼轉換為一顯示資料，以及根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號。

此外，本發明更揭露一種用於一電子紙顯示裝置之一處理模組之資料處理方法。該資料處理方法包含下列步驟：(a)自該射頻辨識標籤，讀取至少一字元碼；(b)將該至少一字元碼轉換為一顯示資料；以及(c)根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號。

為讓本發明之上述目的、技術特徵和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。

本發明的內容將透過以下實施例來解釋，但本發明的實施例並非用以限制本發明必須在如以下實施例中所述的任何特定的環境、應用或方式方能實施。因此，以下實施例的說明僅在於闡釋本發明，而非用以限制本發明。在以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關的元件已省略而未繪示，且繪示於圖式中的各元件之間的尺寸比例僅為便於理解，而非用以限制為實際的實施比例。

本發明之第一實施例如第1圖所示，其係一電子紙顯示裝置1之示意圖。電子紙顯示裝置1包含一天線11、一射頻辨識(radio frequency identification；RFID)標籤13、一處理模組15及一顯示模組17。處理模組15及顯示模組17自一外部電源供應器(例如：電池或變壓器)接收所需之工作電壓。

天線11及標籤13所採用的頻段可為工業科學醫療(industrial,scientific and medical；ISM)頻段、低頻(low frequency；LF)頻段、高頻頻段(High frequency；HF)以及特高頻(Ultra High Frequency；UHF)頻段其中之一。於本實施例中，天線11及標籤13所採用的頻段為860MHz至960MHz。。

射頻辨識標籤13耦接於天線11，並透過天線11自一RFID讀寫器(圖未繪示)接收載有一個或多個字元碼102之一資料訊號100，並將字元碼102儲存至其之記憶體(圖未繪示)中。依據各個國家之文字，字元碼102之編碼可為Big-5編碼、ASCII編碼、JIS02081編碼、GB23121編碼、GB18030編碼、Unicode編碼等。舉例而言，繁體中文字之「永」、「奕」、「科」、「技」四個字的Big5編碼以16進制分別為「0xA5,0xC3」「0xAB,0xB3」「0xAC,0xEC」「0xA7,0xDE」。

處理模組15電性連接至射頻辨識標籤13及顯示模組17。當射頻辨識標籤13接收資料訊號100後，會產生一觸發訊號至處理模組15，使處理模組15根據觸發訊號，自射頻辨識標籤13讀取字元碼102。於字元碼102後，處理模組15並將字元碼102轉換為一顯示資料，再根據顯示資料產生一顯示控制訊號104。接著，顯 示模組17接收顯示控制訊號104，並根據顯示控制訊號104顯示一圖樣。

於本實例中，顯示模組17係一點矩陣式顯示器(如第2圖所示)。處理模組15係將字元碼102轉換為欲於點矩陣式顯示器中顯示的內容(即顯示資料)，以據此產生顯示控制訊號104，使得顯示模組17顯示相對應之圖樣。舉例而言，字元碼102為「0xA5,0xC3」、「0xAB,0xB3」、「0xAC,0xEC」及「0xA7,0xDE」，則顯示資料為代表點矩陣式顯示器各點畫素之狀態，而顯示控制訊號104係控制點矩陣式顯示器顯示「永」、「奕」、「科」、「技」四個字。須說明者，根據各種字元碼之組合，顯示模組17顯示之圖樣可文字、條碼、圖案或其任二之組合。

具體而言，若矩陣式顯示器具有96條行(Line)，且每行具有200點(Dot)，則整體具有200*96個點畫素。由於每個點畫素使用一位元(bit)代表其狀態，因此習知技術所需傳送之顯示資料的資料量為200*96位元，即2400位元組(Bytes)。以「永」字為例，其代表之顯示資料為「0xC0,0x00、0x80,0x01、0x00,0x02、0xF0,0x07、0x00,0x24、0xF8,0x35、0x80,0x15、0x80,0x0C、0xC0,0x0C、0x60,0x04、0x30,0x0C、0x18,0x3C、0x8C,0x24、0x86,0x65、0x00,0x47及0x00,0xC6」，即需要32位元組的資料量。

相較於習知技術，本發明透過傳送資料量僅為2位元組(即「0xA5,0xC3」)之字元碼，再將字元碼轉換為顯示資料，以使得顯示器得以顯示相同圖樣。如此一來，本發明無須透過多次陸續地將部份的顯示資料傳送至射頻辨識標籤，進而大幅度地改善更 新電子標籤所需耗費的時間。

此外，當電子紙顯示裝置1由電源關閉狀態切換至電源開啟狀態時，處理模組15亦將外部電源供應器所提供之工作電壓作為觸發訊號，以自射頻辨識標籤13讀取字元碼102。再者，由於射頻辨識標籤13可在無外部電源供應器供電之狀態下運作，故當電子紙顯示裝置1處於電源關閉狀態時，射頻辨識標籤13仍可透過天線11接收資料訊號並儲存其所載之字元碼。

在此情況下，當電子紙顯示裝置1切換至電源開啟狀態時，處理模組15會自射頻辨識標籤讀取其儲存之字元碼，並進一步判斷射頻辨識標籤所儲存之字元碼仍為字元碼102或為新的字元碼。換言之，處理模組15會將本身所儲存之字元碼102與射頻辨識標籤所儲存之字元碼進行比較。若射頻辨識標籤所儲存之字元碼為新的字元碼，則處理模組15將新的字元碼轉換為新的顯示資料，並產生新的顯示控制訊號，以使得顯示模組17根據新的顯示控制訊號顯示新的圖樣。

本發明之第二實施例如第3圖所示，其係一電子紙顯示裝置3之示意圖。電子紙顯示裝置3包含一天線11、一射頻辨識標籤13、處理模組15及一顯示模組17。由於第二實施例之電子紙顯示裝置3與第一實施例之電子紙顯示裝置1近似，以下將僅描述第二實施例與第一實施例之差異。

如第3圖所示，電子紙顯示裝置3之處理模組15更包含一微控制器31及一字庫積體電路(integrated circuit)33。微控制器31電性連接至射頻辨識標籤13、顯示模組17及字庫積體電路33。 微控制器31自射頻辨識標籤13讀取字元碼102，並將字元碼102傳送至字庫積體電路33。字庫積體電路33儲存一字庫資料。字庫積體電路33自微控制器31接收字元碼102，並根據字庫資料將字元碼102轉換為顯示資料302，並傳送至微控制器31。據此，微控制器31根據顯示資料302產生顯示控制訊號104。

本發明之第三實施例如第4圖所示，其係一電子紙顯示裝置4之示意圖。電子紙顯示裝置4包含一天線11、一射頻辨識標籤13、處理模組15及一顯示模組17。由於第三實施例之電子紙顯示裝置3與第一實施例之電子紙顯示裝置1近似，以下將僅描述第三實施例與第一實施例之差異。

如第4圖所示，電子紙顯示裝置4之處理模組15包含一微控制器41及一記憶體43。微控制器41電性連接至射頻辨識標籤13、顯示模組17及記憶體43。微控制器41自射頻辨識標籤13讀取字元碼102。記憶體43儲存一字庫資料。微控制器41於讀取字元碼102後，自記憶體43讀取字庫資料，並依據字庫資料將字元碼102轉換為顯示資料，再根據顯示資料產生顯示控制訊號104。

本發明之第四實施例如第5圖所示，其係一種資料處理方法之流程圖。本實施例所述之資料處理方法可用於一電子紙顯示裝置，例如：第一實施例之電子紙顯示裝置1、第二實施例之電子紙顯示裝置3以及第三實施例之電子紙顯示裝置4。電子紙顯示裝置包含一天線、一射頻辨識標籤、一處理模組及一顯示模組。射頻辨識標籤耦合至天線。處理模組電性連接至射頻辨識標籤及顯示模組。

首先，於步驟S501中，使射頻辨識標籤透過天線接收一資料訊號，其中此資料訊號載有至少一字元碼。接著，於步驟S503中，使處理模組自射頻辨識標籤讀取至少一字元碼，並將至少一字元碼轉換為一顯示資料，以及根據顯示資料，產生一顯示控制訊號。於步驟S505中，使顯示模組自接收顯示控制訊號，並根據顯示控制訊號顯示一圖樣。

除上述步驟，第四實施例之資料處理方法亦能執行第一實施例至第三實施例所描述之所有操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第四實施例如何基於第一實施例至第三實施例以執行該等操作及功能，故在此不再贅述。

本發明之第五實施例如第6圖所示，其係一種資料處理方法之流程圖。本實施例所述之資料處理方法可用於一電子紙顯示裝置之處理模組，例如：第一實施例之電子紙顯示裝置1、第二實施例之電子紙顯示裝置3以及第三實施例之電子紙顯示裝置4。電子紙顯示裝置包含一天線、一射頻辨識標籤、一處理模組及一顯示模組。射頻辨識標籤耦合至天線，以透過天線揭收一載有至少一字元碼之資料訊號。處理模組電性連接至射頻辨識標籤及顯示模組。

首先，於步驟S601中，自射頻辨識標籤，讀取至少一字元碼。接著，於步驟S603中，將至少一字元碼轉換為一顯示資料。於步驟S605中，根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號。

除上述步驟，第五實施例之資料處理方法亦能執行第一實施例至第三實施例所描述之所有操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第五實施例如何基於第一實施例至第三實施例 以執行該等操作及功能，故在此不再贅述。

綜上所述，本發明之電子紙顯示裝置可接收載有字元碼之資料訊號，並藉由轉換字元碼為一顯示資料，以根據顯示資料產生一顯示控制訊號，使顯示模組顯示相對應之圖樣。如此一來，相較習知技術，一般情況下，本發明僅需自RFID讀寫器接收一次的資料訊號即可使電子紙顯示裝置顯示指定的圖樣，以大幅度地改善更新電子標籤所需耗費的時間。

上述實施例所闡述的內容僅用以例舉本發明的部分實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，並非用以限制本發明的實質保護範疇。因此，任何熟悉本技術領域者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，且本發明的權利保護範圍以申請專利範圍為準。

1‧‧‧電子紙顯示裝置

11‧‧‧天線

13‧‧‧射頻辨識標籤

15‧‧‧處理模組

19‧‧‧顯示模組

100‧‧‧資料訊號

102‧‧‧字元碼

104‧‧‧顯示控制訊號

3‧‧‧電子紙顯示裝置

31‧‧‧微控制器

33‧‧‧字庫積體電路

4‧‧‧電子紙顯示裝置

41‧‧‧微控制器

43‧‧‧記憶體

第1圖為本發明第一實施例之電子紙顯示裝置1之示意圖；第2圖為本發明顯示模組17之示意圖；第3圖為本發明第二實施例之電子紙顯示裝置3之示意圖；第4圖為本發明第三實施例之電子紙顯示裝置4之示意圖；第5圖為本發明第四實施例之資料處理方法之流程圖；以及第6圖為本發明第五實施例之資料處理方法之流程圖。

1‧‧‧電子紙顯示裝置

11‧‧‧天線

13‧‧‧射頻辨識標籤

15‧‧‧處理模組

19‧‧‧顯示模組

100‧‧‧資料訊號

102‧‧‧字元碼

104‧‧‧顯示控制訊號

Claims (12)

1. 一種電子紙顯示裝置，包含：一天線；一射頻辨識標籤(radio frequency identification tag；RFID tag)，耦接於該天線，用以透過該天線接收載有至少一字元碼之一資料訊號，並儲存該至少一字元碼；一處理模組，電性連接至該射頻辨識標籤，用以自一外部電源供應器接收一工作電壓時，自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼及儲存該至少一字元碼，並將該至少一字元碼轉換為一顯示資料，以及根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號；以及一顯示模組，電性連結至該處理模組，用以接收該顯示控制訊號，並根據該顯示控制訊號顯示一圖樣；其中，該射頻辨識標籤更透過該天線接收載有至少另一字元碼之另一資料訊號，並儲存該至少另一字元碼，該處理模組更於自該外部電源供應器接收另一工作電壓時，自該射頻辨識標籤讀取該至少另一字元碼，以及判斷該至少另一字元碼是否與該至少一字元碼相同；其中，當該至少另一字元碼與該至少一字元碼相同時，該處理模組不將該至少另一字元碼轉換為另一顯示資料；其中，當該至少另一字元碼與該至少一字元碼不相同時，該處理模組將該至少另一字元碼轉換為另一顯示資料，並產生另一顯示控制訊號，以及該顯示模組更接收該另一顯示控制訊號，並根據該另一顯示控制訊號顯示另一圖樣。
2. 如請求項1所述之電子紙顯示裝置，其中該處理模組包含一微控制器及一字庫積體電路(integrated circuit)，該微控制器電性連接至該射頻辨識標籤、該顯示模組及該字庫積體電路，該字庫積體電路用以儲存一字庫資料，該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼，並傳送該至少一字元碼至該字庫積體電路，該字庫積體電路根據該字庫資料，將該至少一字元碼轉換為該顯示資料，並傳送該顯示資料至該微控制器，以及該微控制器根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。
3. 如請求項1所述之電子紙顯示裝置，其中該處理模組包含一微控制器及一記憶體，該記憶體儲存一字庫資料，該微控制器電性連接至該射頻辨識標籤、該顯示模組及該記憶體，該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼，以及自該記憶體讀取該字庫資料，並依據該字庫資料，將該至少一字元碼轉換為該顯示資料，以及根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。
4. 一種用於一電子紙顯示裝置之資料處理方法，該電子紙顯示裝置包含一天線、一射頻辨識標籤、一處理模組及一顯示模組，該射頻辨識標籤耦合至該天線，該處理模組電性連接至該射頻辨識標籤及該顯示模組，該資料處理方法包含下列步驟：(a)使該射頻辨識標籤透過該天線接收載有至少一字元碼之一資料訊號，並儲存該至少一字元碼；(b)使該處理模組於自一外部電源供應器接收一工作電壓 時，自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼及儲存該至少一字元碼，並將該至少一字元碼轉換為一顯示資料，以及根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號；以及(c)使該顯示模組自接收該顯示控制訊號，並根據該顯示控制訊號顯示一圖樣；(d)使該射頻辨識標籤透過該天線接收載有至少另一字元碼之另一資料訊號，並儲存該至少另一字元碼；以及(e)使該處理模組於自該外部電源供應器接收另一工作電壓時，自該射頻辨識標籤讀取該至少另一字元碼，以及判斷該至少另一字元碼是否與該至少一字元碼相同；(f)當該至少另一字元碼與該至少一字元碼相同時，使該處理模組將該至少另一字元碼轉換為另一顯示資料；(g)當該至少另一字元碼與該至少一字元碼不相同時，使該處理模組將該至少另一字元碼轉換為另一顯示資料，並根據該另一顯示資料，產生另一顯示控制訊號，以及使該顯示模組自接收該另一顯示控制訊號，並根據該另一顯示控制訊號顯示另一圖樣。
5. 如請求項4所述之資料處理方法，其中該處理模組包含一微控制器及一字庫積體電路，該微控制器電性連接至該射頻辨識標籤、該顯示模組及該字庫積體電路，該字庫積體電路儲存一字庫資料，該步驟(b)更包含下列步驟：(b1)使該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼，並傳送該至少一字元碼至該字庫積體電路；(b2)使該字庫積體電路根據該字庫資料，將該至少一字元 碼轉換為該顯示資料；以及(b3)使該微控制器根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。
6. 如請求項4所述之資料處理方法，其中該處理模組包含一微控制器及一記憶體，該微控制器電性連接至該射頻辨識標籤、該顯示模組及該記憶體，該記憶體儲存一字庫資料，該步驟(b)更包含下列步驟：(b4)使該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼；(b5)使該微控制器自該記憶體讀取該字庫資料，並依據該字庫資料，將該至少一字元碼轉換為該顯示資料；以及(b6)使該微控制器根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。
7. 一種用於一電子紙顯示裝置之處理模組，用以於自一外部電源供應器接收一工作電壓時，自儲存至少一字元碼之一射頻辨識標籤，讀取該至少一字元碼及儲存該至少一字元碼，並將該至少一字元碼轉換為一顯示資料，以及根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號；其中，該射頻辨識標籤更儲存至少另一字元碼，該處理模組更於自該外部電源供應器接收另一工作電壓時，自該射頻辨識標籤讀取該至少另一字元碼，以及判斷該至少另一字元碼是否與該至少一字元碼相同；其中，當該至少另一字元碼與該至少一字元碼相同時，該處理模組不將該至少另一字元碼轉換為另一顯示資料； 其中，當該至少另一字元碼與該至少一字元碼不相同時，該處理模組將該至少另一字元碼轉換為另一顯示資料，並產生另一顯示控制訊號。
8. 如請求項7所述之處理模組，其中該處理模組包含一微控制器及一字庫積體電路，該微控制器電性連接至該字庫積體電路，該字庫積體電路儲存一字庫資料，該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼，並傳送該至少一字元碼至該字庫積體電路，該字庫積體電路根據該字庫資料，將該至少一字元碼轉換為該顯示資料，並傳送該顯示資料至該微控制器，以及該微控制器根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。
9. 如請求項7所述之處理模組，其中該處理模組包含一微控制器及一記憶體，該微控制器電性連接至該記憶體，該記憶體儲存一字庫資料，該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼，以及自該記憶體讀取該字庫資料，並依據該字庫資料，將該至少一字元碼轉換為該顯示資料，以及根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。
10. 一種資料處理方法，用於一電子紙顯示裝置之一處理模組，該資料處理方法包含下列步驟：(a)於自一外部電源供應器接收一工作電壓時，自儲存至少一字元碼之一射頻辨識標籤，讀取至少一字元碼並儲存該至少一字元碼；(b)將該至少一字元碼轉換為一顯示資料；以及(c)根據該顯示資料，產生一顯示控制訊號；其中，該射頻辨識標籤更儲存至少另一字元碼，以及該 資料處理方法更包含下列步驟：(d)於自該外部電源供應器接收另一工作電壓時，自該射頻辨識標籤讀取該至少另一字元碼；(e)判斷該至少另一字元碼是否與該至少一字元碼相同；(f)當該至少另一字元碼與該至少一字元碼相同時，不將該至少另一字元碼為另一顯示資料；(g)當至少另一字元碼與該至少一字元碼不相同時，將該至少另一字元碼轉換為另一顯示資料並產生另一顯示控制訊號。
11. 如請求項10所述之資料處理方法，其中該處理模組包含一微控制器及一字庫積體電路，該微控制器電性連接該字庫積體電路，該字庫積體電路用以儲存一字庫資料，該步驟(a)更包含下列步驟：(a1)使該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼，並傳送該至少一字元碼至該字庫積體電路；該步驟(b)更包含下列步驟：(b1)使該字庫積體電路根據該字庫資料，將該至少一字元碼轉換為該顯示資料；以及該步驟(c)更包含下列步驟：(c1)使該微控制器根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。
12. 如請求項10所述之資料處理方法，其中該處理模組包含一微控制器及一記憶體，該微控制器電性連接該記憶體，該記憶體儲存一字庫資料，該步驟(a)更包含下列步驟： (a2)使該微控制器自該射頻辨識標籤讀取該至少一字元碼；該步驟(b)更包含下列步驟：(b2)使該微控制器自該記憶體讀取該字庫資料，並依據該字庫資料，將該至少一字元碼轉換為該顯示資料；以及該步驟(c)更包含下列步驟：(c2)使該微控制器根據該顯示資料，產生該顯示控制訊號。