TWI779339B - 無線電子標籤及其系統 - Google Patents

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Abstract

一種無線電子標籤及其系統,無線電子標籤包括顯示模組、整流天線模組以及控制驅動模組。顯示模組具有顯示面,整流天線模組設置於顯示模組之顯示面上且用以接收電磁波訊號並轉換為電能訊號,整流天線模組係由透光導電材料所構成,控制驅動模組用以將電能訊號轉換為運作所需之電能以及發送命令訊號至顯示模組,其中,顯示模組還用以依據命令訊號於顯示面上顯示標籤訊號。

Description

無線電子標籤及其系統
一種無線電子標籤及其系統,更詳而言之,係一種可透過無線通訊控制的無線電子標籤及其系統。
一般而言,無線電子標籤常用於商店、賣場或百貨等場所,用以顯示商品價格及相關資料等等。無線電子標籤也可取代紙質標籤或卡片,可自由更新無線電子標籤所顯示的資訊是其優點之一。為了進一步縮小無線電子標籤的體積或面積,習知的無線電子標籤使用天線取代輸入裝置,用以接收外部控制裝置的無線訊號以更新無線電子標籤所顯示的資訊。
然而,為了避免天線遮蔽無線電子標籤的顯示單元,或是避免顯示單元妨礙天線接收無線訊號,習知技術中的天線與顯示單元在設計上會避免重疊,換句話說,會因為設置天線而增加無線電子標籤的體積或面積,同時也需要另尋空間設置電池。因此,如何提供一種可進一步降低體積或面積的無線電子標籤及其系統,遂成為業界亟待解決的課題。
為解決前述習知技術的種種問題,本發明之一目的,即在於提供一種可進一步降低體積或面積的無線電子標籤及其系統。
為了達到前述目的,本發明之無線電子標籤,包括顯示模組、整流天線模組以及控制驅動模組。顯示模組具有顯示面,整流天線模組設置 於顯示模組之顯示面上且用以接收電磁波訊號並轉換為電能訊號,整流天線模組係由透光導電材料所構成,控制驅動模組用以將電能訊號轉換為運作所需之電能以及發送命令訊號至顯示模組,其中,顯示模組還用以依據命令訊號於顯示面上顯示標籤訊號。
在一實施例中,整流天線模組的透光率在50%至95%之間。
在一實施例中,整流天線模組係由金屬網格、氧化銦錫(ITO)、石墨稀薄膜或薄金屬濺鍍材質所構成。
在一實施例中,整流天線模組包括至少一組偶極子天線(Dipole antenna)以及至少一二極體,二極體與偶極子天線連接以形成將電磁波訊號轉換為電能訊號之電路。
在一實施例中,控制驅動模組還包括整流濾波單元,整流濾波單元用以接收該整流天線模組所輸出之電能訊號,並用以將電能訊號轉換成電能。
在一實施例中,控制驅動模組還包括能量儲存單元,能量儲存單元用以儲存整流濾波單元輸出之電能,並用以供應顯示模組電能。
在一實施例中,能量儲存單元係為固態電池、電池或超級電容。
在一實施例中,顯示模組係為電子紙(ePaper)。
在一實施例中,控制驅動模組還包括訊號天線單元,訊號天線單元用以接收無線控制訊號,其中,控制驅動模組還用以依據無線控制訊號產生命令訊號。
在一實施例中,控制驅動模組還用以產生回報訊號,並透過訊號天線單元發送回報訊號。
本發明還提供一種無線電子標籤系統,包括所述各實施例中任一實施例所述之無線電子標籤以及遠端控制裝置,遠端控制裝置用以產生無線控制訊號,並透過無線通訊方式發送無線控制訊號予控制驅動模組。
相較於習知技術,本發明之無線電子標籤以透光導電材料構成整流天線模組,因此可將整流天線模組設置於顯示模組之顯示面上而不會妨礙顯示模組的顯示功能,能夠有效運用顯示模組之顯示面上方空間,從而達到降低無線電子標籤體積或面積之效果。除此之外,控制驅動模組還可包括整流濾波單元、能量儲存單元或訊號天線單元,訊號天線單元用以接收無線控制訊號,以及透過整流濾波單元將電能訊號轉換為電能並由能量儲存單元儲存,可節省電池空間。
10:顯示模組
100:顯示面
11:整流天線模組
110:偶極子天線
111:二極體
12:控制驅動模組
120:整流濾波單元
121:能量儲存單元
122:訊號天線單元
2:無線電子標籤
3:遠端控制裝置
圖1a係為本發明第一實施例之無線電子標籤的結構示意圖。
圖1b係為本發明第二實施例之無線電子標籤的結構示意圖。
圖1c係為本發明第一或第二實施例之無線電子標籤的功能模組示意圖。
圖2係為本發明第三實施例之無線電子標籤的功能模組示意圖。
圖3a係為本發明第四實施例之整流天線模組的結構示意圖。
圖3b係為本發明第五實施例之整流天線模組的結構示意圖。
圖3c係為本發明第六實施例之整流天線模組的結構示意圖。
圖4係為本發明第三實施例之無線電子標籤系統的架構示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
請參閱圖1a、圖1b及圖1c,圖1a係為本發明第一實施例之無線電子標籤的結構示意圖,圖1b係為本發明第二實施例之無線電子標籤的結構示意圖,圖1c係為本發明第一或第二實施例之無線電子標籤的功能模組示意圖。如圖所示,本發明之無線電子標籤,包括顯示模組10、整流天線模組11以及控制驅動模組12。
顯示模組10具有顯示面100,顯示面100上的全部或部分區域可用於顯示標籤訊號,例如圖案或文字等等。整流天線模組11設置於顯示模組10之顯示面100上,整流天線模組11用以接收電磁波訊號且整流天線模組11係由透光導電材料所構成。
控制驅動模組12用以發送命令訊號至顯示模組10,其中,顯示模組10還用以依據命令訊號於顯示面100上顯示標籤訊號。在第一實施例中,控制驅動模組12設置在顯示模組10的一側面,在第二實施例中,控制驅動模組12設置在顯示模組10的背面(相對於顯示面100),以及在其他的實施例中,控制驅動模組12也可設置在顯示模組10的顯示面100上,但不以此為限。控制驅動模組12可以由微控制器(MCU)或驅動電路等元件來實現。
整流天線模組11用以接收電磁波訊號並轉換為電能訊號,可實現遠距離供電,如此可不需使用電池或使用體積較小的蓄電設備。由於整流天線模組11係由透光導電材料所構成,不會遮蔽顯示面100上的標籤訊號,因此顯示面100上的全部區域皆可用於設置整流天線模組11,在顯示面100 的顯示區域面積相同的條件下相較於習知技術,本發明之無線電子標籤所需要的體積或面積較小。
在一實施例中,整流天線模組11的透光率在50%至95%之間。整流天線模組11係由金屬網格、ITO、石墨稀薄膜或薄金屬濺鍍材質所構成,但不以此為限。
請參閱圖2,圖2係為本發明第三實施例之無線電子標籤的功能模組示意圖。在一實施例中,控制驅動模組12還可包括整流濾波單元120。整流濾波單元120用以接收來自於整流天線模組11之電能訊號,並用以將電能訊號轉換成電能。整流濾波單元120可包括匹配電路(matching circuit)、整流器電路(rectifier circuit)、直流濾波器(DC pass filter)或電源管理單元(PMU)等元件。
在一實施例中,控制驅動模組12還可包括能量儲存單元121,能量儲存單元121用以儲存整流濾波單元120輸出之電能,並用以供應顯示模組10電能。能量儲存單元121可為固態電池、可充電之電池或超級電容,但不以此為限。配合整流天線模組11及整流濾波單元120的無線充電功能,可持續維持無線電子標籤運作而不需更換能量儲存單元121。
在一實施例中,控制驅動模組12還可包括訊號天線單元122。訊號天線單元122用以接收無線控制訊號,以及控制驅動模組12還用以依據無線控制訊號產生命令訊號。透過整流天線模組11及訊號天線單元122可實現同時進行遠距離通訊以及遠距離充電。舉例而言,訊號天線單元122可以使用藍牙通訊的頻段接收無線控制訊號,而整流天線模組11則是使用ISM Band(例如915MHz)接收電磁波訊號,但不以此為限,在其他實施例中,訊號天線單元122及整流天線模組11也可使用其他頻段,例如但不限於用以接 收基於IEEE 802.11標準的2.4GHz或5GHz的電磁波訊號,且訊號天線單元122及整流天線模組11使用的頻段可以相同或不同。
在進一步的實施例中,訊號天線單元122可以由透光導電材料所構成,且可設置於顯示模組10之顯示面100上,但不以此為限。
在一實施例中,控制驅動模組12還用以產生回報訊號,並透過訊號天線單元122發送回報訊號。控制驅動模組12可在顯示模組10的標籤訊號更新完成或是發生異常狀態時,產生回報訊號,並透過訊號天線單元122發送回報訊號以通知外部裝置。
請參閱圖3a、圖3b及圖3c,圖3a、圖3b及圖3c係分別為本發明第四到第六實施例之整流天線模組的結構示意圖。如圖所示,整流天線模組11可包括至少一組偶極子天線110以及至少一二極體111,二極體111與偶極子天線110連接以形成將電磁波訊號轉換為電能訊號之電路。偶極子天線110係由一對對稱放置的導體所構成,如圖3a、圖3b及圖3c中以虛線框示之兩個對稱導體(不包含二極體111),在圖3a、圖3b及圖3c的實施例中是以對稱之矩形導體所構成,但不以此為限,偶極子天線110可以由其他形狀的導體所構成。此外,偶極子天線110以及二極體111的數量也可以視連接方式或無線電子標籤的面積大小等因素進行調整,本發明於此不作限制。
如圖3a、圖3b及圖3c所示,偶極子天線110以及二極體111連接所形成之電路可將電磁波訊號轉換並整流為電能訊號,並可透過改變偶極子天線110以及二極體111連接之方式接受不同極性方向的電磁波訊號,或是進而調整轉換效率。此外,透過這些實施例之結構,還可將偶極子天線110以及二極體111設置於同一面,且不需要其他匹配電路即可達成共軛匹配。
在一實施例中,顯示模組10可為電子紙,但不以此為限。
請參閱圖3,圖3係為本發明第三實施例之無線電子標籤系統的架構示意圖。本發明還提供一種無線電子標籤系統,包括:如本發明各實施例中任一實施例所述之無線電子標籤2以及遠端控制裝置3,用以產生無線控制訊號,並透過無線通訊方式發送無線控制訊號。遠端控制裝置3可以是具有無線通訊功能及輸入介面之電子設備,例如電腦、伺服器或行動裝置,也可架設於無人機或掃地機器人等移動式裝置上,協助彌補通訊死角。
綜上所述,本發明之無線電子標籤以透光導電材料構成整流天線模組,因此可將整流天線模組設置於顯示模組之顯示面上而不會妨礙顯示模組的顯示功能,能夠有效運用顯示模組之顯示面上方空間,從而達到降低無線電子標籤體積或面積之效果。除此之外,控制驅動模組還可包括整流濾波單元、能量儲存單元或訊號天線單元,訊號天線單元用以接收無線控制訊號,以及透過整流濾波單元將電能訊號轉換為電能並由能量儲存單元儲存,可節省電池空間。
上述實施方式僅為例示性說明本發明之原理及其功效,而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下,對上述實施例進行修飾與變化。因此,本發明之權利保護範圍,應如後述之申請專利範圍所列。
10:顯示模組
100:顯示面
11:整流天線模組
12:控制驅動模組

Claims (9)

  1. 一種無線電子標籤,包括:顯示模組,具有顯示面;整流天線模組,包括設置於該顯示模組之顯示面上的至少一組偶極子天線以及至少一二極體,該二極體與該偶極子天線連接以形成將電磁波訊號轉換並整流為電能訊號之電路,其中,該整流天線模組所能接受的電磁波訊號極性方向係根據該偶極子天線以及該二極體連接之方式所確定,且該整流天線模組係由透光導電材料所構成;以及控制驅動模組,用以將該電能訊號轉換為運作所需之電能,以及依據該控制驅動模組中的訊號天線單元所接收的無線控制訊號來發送命令訊號至該顯示模組,其中,該顯示模組還用以依據該命令訊號於該顯示面上顯示標籤訊號。
  2. 如請求項1所述之無線電子標籤,其中,該整流天線模組的透光率在50%至95%之間。
  3. 如請求項1所述之無線電子標籤,其中,該整流天線模組係由金屬網格、氧化銦錫(ITO)、石墨稀薄膜或薄金屬濺鍍材質所構成。
  4. 如請求項1所述之無線電子標籤,其中,該控制驅動模組還包括:整流濾波單元,用以接收該整流天線模組所輸出之電能訊號,並用以將該電能訊號轉換成電能。
  5. 如請求項4所述之無線電子標籤,其中,該控制驅動模組還包括:能量儲存單元,用以儲存該整流濾波單元輸出之電能,並用以供應該顯示模組電能。
  6. 如請求項5所述之無線電子標籤,其中,該能量儲存單元係為固態電池、可充電電池或超級電容。
  7. 如請求項1所述之無線電子標籤,其中,該顯示模組係為電子紙。
  8. 如請求項1所述之無線電子標籤,其中,該控制驅動模組還用以產生回報訊號,並透過該訊號天線單元發送該回報訊號。
  9. 一種無線電子標籤系統,包括:如請求項1至8中任一項所述之無線電子標籤;以及遠端控制裝置,用以產生該無線控制訊號,並透過無線通訊方式發送該無線控制訊號予該控制驅動模組。
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