WO2021039524A1 - 情報表示装置、情報表示装置の制御方法、表示制御装置および電子ペーパーディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

情報表示装置は、情報送受信媒体と非接触通信により通信する通信部と、前記通信部を介して前記情報送受信媒体から表示情報を受信する送受信部と、前記通信部が受信した電磁波を電力に変換する電力変換部と、を有する通信制御部と、前記送受信部が受信した前記表示情報を記録する記録部と、前記電力変換部から供給される電力の電圧を監視する電圧監視部と、表示駆動部と、を有する表示制御部と、前記表示駆動部により前記記録部が記録した前記表示情報によって表示が更新される表示部と、を備える。

Description

情報表示装置、情報表示装置の制御方法、表示制御装置および電子ペーパーディスプレイ装置

　本発明は、情報表示装置、情報表示装置の制御方法、表示制御装置および電子ペーパーディスプレイ装置に関する。
　本願は、２０１９年８月２９日に、日本に出願された特願２０１９－１５６９７２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　情報表示媒体のペーパーレス化に伴い、紙媒体から電子ペーパー等のディスプレイへの置き換えが進んでいる。ディスプレイを搭載した情報表示装置は、無線等により通信を行う通信機能を備えることで、表示情報を通信により受信してディスプレイに表示できる。

　特許文献１に記載された情報表示媒体は、非接触通信機能を有するアンテナを備えている。また、特許文献１に記載された情報表示媒体はバッテリー等の内蔵電源を有さず、アンテナから電力が供給される。特許文献１に記載された情報表示媒体は、リーダーライター等の情報送受信媒体から表示情報が送信されるとともに電力が供給されるため、物流用ラベルや作業指示書等の小型機器やハンディ機器にも活用できる。

日本国特許第６２２４３１２号公報

　しかしながら、特許文献１に記載された情報表示媒体は、電力を外部からの供給に依存しているため、情報表示媒体を駆動する電源電圧が不安定になりやすい。送信された表示情報でディスプレイの表示を更新している際に電源電圧が不安定になった場合、送信された表示情報が正しくディスプレイに表示されない。また、特許文献１に記載された情報表示媒体は、ディスプレイに送信された表示情報が正しく表示されたか否かを判断する機能を有していない。送信された表示情報が正しく表示されなかった場合、情報表示媒体は表示情報の再更新を自動的に行うことができない。

　本発明はかかる事情を鑑みてなされたものであり、情報送受信媒体から表示情報が送信されるとともに電力が供給される情報表示装置において、送信された表示情報が正しく表示されたか否かを判断することを可能とすることを目的としている。

　上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
　本発明の第一の態様に係る情報表示装置は、情報送受信媒体と非接触通信により通信する通信部と、前記通信部を介して前記情報送受信媒体から表示情報を受信する送受信部と、前記通信部が受信した電磁波を電力に変換する電力変換部と、を有する通信制御部と、前記送受信部が受信した前記表示情報を記録する記録部と、前記電力変換部から供給される電力の電圧を監視する電圧監視部と、表示駆動部と、を有する表示制御部と、前記表示駆動部により前記記録部が記録した前記表示情報によって表示が更新される表示部と、を備える。

　本発明の第二の態様に係る情報表示装置の制御方法は、表示情報および電力を非接触通信により受信する情報表示装置の制御方法であって、前記電力を前記情報表示装置に供給する電力供給工程と、供給する前記電力の電圧が所定値より小さいか否かを監視する電圧監視工程と、前記表示情報により表示を更新する表示更新工程と、を備える。

　本発明の第三の態様に係る表示制御装置は、電子ペーパーディスプレイの表示を制御する表示制御装置であって、表示情報を記録する記録部と、外部から供給される電力の電圧を監視する電圧監視部と、前記電子ペーパーディスプレイの表示を前記記録部が記録した前記表示情報によって更新する表示駆動部と、を備え、前記電圧監視部は、監視する前記電圧が所定値より小さいことを検出する。

　本発明の第四の態様に係る電子ペーパーディスプレイ装置は、上記の表示制御装置と、前記電子ペーパーディスプレイと、を備える。

　上記態様に係る情報表示装置、情報表示装置の制御方法、表示制御装置および電子ペーパーディスプレイ装置によれば、リーダーライター等の情報送受信媒体から表示情報が送信されるとともに電力が供給される情報表示装置において、送信された表示情報が正しく表示されたか否かを判断することが可能となる。

一実施形態に係る情報表示装置の全体構成を示す図である。 同情報表示装置の通信制御部の機能構成図である。 同情報表示装置の表示制御部の機能構成図である。 同情報表示装置の動作フローチャートである。

　本発明の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
　図１は、本実施形態に係る情報表示装置１００の全体構成を示す図である。

　情報表示装置１００は、通信部１と、通信制御部２と、表示制御部３と、表示部４と、を備える。情報表示装置１００は、リーダーライター等の情報送受信媒体ＲＷから、表示情報および電力を非接触通信により受信するＲＦ（Radio Frequency）通信機能を備える。情報表示装置１００は、バッテリー等の内蔵電源を備えておらず、通信部１がＲＦ通信により得た電力のみにより駆動される。

　通信部１は、ＲＦ通信機能用のコイル状アンテナである。通信部１は、情報送受信媒体ＲＷに対して電磁波（例えばＨＦ帯：３～３０ＭＨｚ、ＵＨＦ帯：３００ＭＨｚ～３ＧＨｚ）を送受信する。

　図２は通信制御部２の機能構成図である。
　通信制御部２は、通信部１と組み合わされてＲＦタグ（ＲＦＩＤタグ、ＩＣタグ、無線タグ）として機能する。通信制御部２は、通信部１を介して情報送受信媒体ＲＷから表示情報等のデータやコマンドを受信するとともに通信制御部２等の動作電力を得る。また、通信制御部２は、通信制御部２に格納されたタグ情報等を通信部１から情報送受信媒体ＲＷに対して無線で送信する。通信制御部２は、送受信部２１と、電力変換部２２と、タグ部２３と、コントローラ２４と、を有する。

　送受信部２１は、通信部１に電気的に接続されており、通信部１を介して情報送受信媒体ＲＷに対して送受信を行う。送受信部２１は受信したデータやコマンドをコントローラ２４に送信する。また、送受信部２１は、コントローラ２４からの送信要求に基づいて情報送受信媒体ＲＷに対してデータ等を送信する。

　電力変換部２２は、ＲＦ―ＤＣ変換回路を有しており、通信部１が受信した電磁波から通信制御部２の動作電力を得る。電力変換部２２が得た電力は、表示制御部３にも供給されて動作電力として使用される。

　タグ部２３は、タグ情報を格納するメモリである。タグ情報は、製造時に書き込まれた書換え不可のＩＤタグ情報と、ユーザーが修正書き込みできるリライタブルタグ情報とに分類される。

　コントローラ２４は、送受信部２１が受信したコマンドやデータに基づいて通信制御部２を制御する。また、コントローラ２４は、送受信部２１が受信したコマンドやデータに基づいて表示制御部３とシリアル通信等による通信を行う。コントローラ２４は、不図示のプロセッサやメモリ等で構成されたプログラム実行可能なコンピュータである。コントローラ２４の機能はプログラムを実行することにより実現される。コントローラ２４で動作するプログラムは、コントローラ２４が有する不揮発メモリに格納されている。

　図３は表示制御部３の機能構成図である。
　表示制御部（表示制御装置）３は、表示部４が表示する表示データを記録し、表示部４を駆動して表示部４に表示データを表示させる。表示制御部３は、記録部３１と、表示駆動部３２と、電圧監視部３３と、インターフェイス部３４と、を有する。

　記録部３１は、表示部４が表示する表示データを記録するフレームメモリである。通信制御部２から送信された表示情報は、記録部３１に表示データとして記録される。

　表示駆動部３２は、記録部３１に記録された表示データを、表示部４が規定するタイミングに基づき、表示部４に送信する。また、表示駆動部３２は、通信制御部２から供給された電力を適宜電圧変換して表示部４に供給する。

　電圧監視部３３は、通信制御部２から表示制御部３に供給された電力Ｐの電圧Ｖを監視する。具体的には、電圧監視部３３は、通信制御部２の電力変換部２２から供給される電力Ｐの電圧Ｖが電圧閾値Ｔより小さいか否かを監視する。

　インターフェイス部３４は、通信制御部２のコントローラ２４とシリアル通信等による通信を行う。インターフェイス部３４は、電圧管理フラグＦやビジーフラグＢ等のステータスフラグや、電圧閾値Ｔ等の動作パラメータを格納する複数のレジスタを有している。

　通信制御部２のコントローラ２４は、書き込みコマンドとデータをインターフェイス部３４に対して送信することにより、インターフェイス部３４のレジスタに格納された動作パラメータやステータスフラグの更新を実施できる。また、通信制御部２のコントローラ２４は、読み出しコマンドをインターフェイス部３４に対して送信することにより、インターフェイス部３４のレジスタに格納された動作パラメータやステータスフラグの読み出しを実施できる。

　電圧管理フラグＦは、二値のステータスフラグであり、リセット後の初期値は「１」である。電圧管理フラグＦは、電圧Ｖが電圧閾値Ｔより小さいことを電圧監視部３３が検出した場合に「１」に設定され、その後に電圧Ｖが電圧閾値Ｔより大きくなっても「０」に変更されずに「１」のまま保持される。

　電圧管理フラグＦは、インターフェイス部３４のレジスタに格納されており、情報送受信媒体ＲＷから送信された書き込みコマンドとデータにより変更可能である。例えば、「１」に設定された電圧管理フラグＦは、ユーザーからの書き込みコマンドにより「０」に変更され得る。

　ビジーフラグＢは、二値のステータスフラグであり、リセット後の初期値は「０」である。ビジーフラグＢは、表示制御部３が動作中に「０」から「１」となる。たとえば、ビジーフラグＢは、表示駆動部３２が表示部４に対して表示データを転送している期間中に「１」となり、転送が終了すると「０」に戻る。

　電圧閾値Ｔは、インターフェイス部３４のレジスタに格納されており、情報送受信媒体ＲＷから送信された書き込みコマンドとデータにより変更可能である。ユーザーは、情報送受信媒体ＲＷから電圧閾値Ｔを書き換えるコマンドとデータ（電圧閾値Ｔの具体的な値）を送信する。コマンドとデータを受信した通信制御部２は、表示制御部３のインターフェイス部３４と通信することで、電圧監視部３３の電圧閾値Ｔを書き換える。

　なお、電圧閾値Ｔは、例えば２．５Ｖや３．５Ｖのように予め設定された固定値であってもよい。

　表示部４は、例えば、電気泳動方式等の電子ペーパーディスプレイである。表示部４は、画像保持の為の電気は必要とせず、少しの消費電力で画像の書き換えを実施できる。表示部４の表示方式は、セグメント型またはドットマトリクス型である。表示駆動部３２が表示部４の各画素に所定の電圧をかけることで、選ばれた色の顔料が表示面側に集まる。なお、表示部４は、電気泳動方式等の電子ペーパーディスプレイに限られず、電子粉流体方式やエレクトロウェッティング方式などの電子ペーパーディスプレイであってもよい。表示制御部（表示制御装置）３と表示部４とは、電子ペーパーディスプレイ装置を構成する。

　次にフローチャートを用いて情報表示装置１００の作用を説明する。図４は、情報表示装置１００の動作フローチャートである。コントローラ２４は、送受信部２１が受信した情報送受信媒体ＲＷからの指示に基づき、インターフェイス部３４に対してコマンドとデータを送受信することにより、以下のステップＳ０１からステップＳ０８を実施する。

　電力変換部２２は電力Ｐを表示制御部３に供給する（電力供給工程）。表示制御部３に電力Ｐが供給されると表示制御部３は起動する。コントローラ２４は、ステップＳ０１において、インターフェイス部３４の電圧管理フラグＦの初期化を実施する。電圧管理フラグＦはリセット後の初期値「１」から「０」に変更される。コントローラ２４は、次にステップＳ０２を実行する。

　コントローラ２４は、ステップＳ０２において、インターフェイス部３４の電圧閾値Ｔの初期化を実施する。電圧閾値Ｔは、表示制御部３の最低動作電圧（例えば２．３Ｖ）に初期化される。コントローラ２４は、次にステップＳ０３を実行する。

　コントローラ２４は、ステップＳ０３において、電圧管理フラグＦおよび電圧閾値Ｔ以外の動作パラメータやステータスフラグの初期化を実施する。なお、ステップＳ０１からステップＳ０３は順番が入れ替わってもよい。コントローラ２４は、次にステップＳ０４を実行する。

　動作パラメータやステータスフラグの初期化の完了後、電圧監視部３３は、通信制御部２の電力変換部２２から供給される電力Ｐの電圧Ｖが所定値（電圧閾値Ｔ）より小さいか否かを監視する（電圧監視工程）。

　コントローラ２４は、ステップＳ０４において、情報送受信媒体ＲＷから通信部１が受信した表示情報をインターフェイス部３４に転送する。インターフェイス部３４に転送された表示情報は、記録部３１に表示データとして記録される。インターフェイス部３４への表示情報の転送が完了したら、コントローラ２４は、次にステップＳ０５を実行する。

　コントローラ２４は、ステップＳ０５において、記録部３１に記録された表示データを表示部４に送信して、表示部４の表示を更新する命令（以降、「表示更新命令」という）を発行する。表示更新命令はインターフェイス部３４から表示駆動部３２に送信され、表示駆動部３２は表示部４への表示データの送信を開始する（表示更新工程）。表示駆動部３２が表示部４に対して表示データを転送している期間中、ビジーフラグＢは「０」から「１」となる。コントローラ２４は、次にステップＳ０６を実行する。

　コントローラ２４は、ステップＳ０６において、ビジーフラグＢの読み出しを行い、ビジーフラグＢの値が「１」から「０」に変更されるまで待つ。具体的には、コントローラ２４はビジーフラグＢの値が「１」と等しいか否かを、所定の時間間隔を空けて繰り返し判定する。ビジーフラグＢの値が「１」と等しい（ステップＳ０６：ＹＥＳ）場合は、再度ステップＳ０６を実行する。ビジーフラグＢの値が「０」となったら（ステップＳ０６：ＮＯ）、コントローラ２４は、次にステップＳ０７を実行する。

　コントローラ２４は、ステップＳ０７において、電圧管理フラグＦの読み出しを行う。読み出した電圧管理フラグＦが「１」である場合、以下の二つの事象Ａまたは事象Ｂが発生したと考えられる。

　（事象Ａ）コントローラ２４が表示更新命令を発行してから表示駆動部３２が表示部４への表示データの送信を完了するまでの間において、電圧Ｖが電圧閾値Ｔより小さいことを電圧監視部３３が検出して、電圧管理フラグＦが「１」に変更された可能性がある。

　（事象Ｂ）コントローラ２４が表示更新命令を発行してから表示駆動部３２が表示部４への表示データの送信を完了するまでの間において、電圧Ｖが低下して表示制御部３にリセットがかかり、電圧管理フラグＦがリセット後の初期値「１」に設定された可能性がある。

　事象Ａもしくは事象Ｂが発生した場合、表示更新命令に基づく表示部４の表示の更新は正確に完了していないと推定できる。そこで、コントローラ２４は、ステップＳ０１からステップＳ０６を再試行する（再試行工程）。具体的には、コントローラ２４は電圧管理フラグＦの値が「１」と等しいか否かを判定し、電圧管理フラグＦの値が「１」と等しい（ステップＳ０７：ＹＥＳ）場合は、ステップＳ０１に戻る。

　コントローラ２４は、ステップＳ０７において、読み出した電圧管理フラグＦが「０」（ステップＳ０７：ＮＯ）である場合、表示更新命令に基づく表示部４の表示の更新は正確に完了したと推定できる。コントローラ２４は、次にステップＳ０８を実行する。

　コントローラ２４は、ステップＳ０８において、表示制御部３への電力Ｐの供給を停止する。表示部４は、例えば電気泳動方式等の電子ペーパーディスプレイであるため、電力供給の停止後であっても、表示部４には更新された表示が保持される。

　以上のように、本実施形態の情報表示装置１００は、情報送受信媒体ＲＷと非接触通信により通信するように構成された通信部１と、通信制御部２と、表示制御部３と、表示部４と、を備える。通信制御部２は、通信部１を介して情報送受信媒体ＲＷから表示情報を受信する送受信部２１と、通信部１が受信した電磁波を電力Ｐに変換する電力変換部２２と、を有する。表示制御部（表示制御装置）３は、送受信部２１が受信した前記表示情報を記録する記録部３１と、電力変換部２２から供給される電力Ｐの電圧Ｖを監視する電圧監視部３３と、表示駆動部３２と、を有する。表示部４は、表示駆動部３２により記録部３１が記録した前記表示情報によって表示が更新されるように構成されている。本実施形態によれば、情報送受信媒体ＲＷから表示情報が送信されるとともに電力が供給される情報表示装置１００において、送信された表示情報が正しく更新されて表示されたか否かを判断できる。バッテリーレスで動作する情報表示装置１００は、特別な電源監視機構を追加して必要な動作電力を増加させることなく、送信された表示情報が正しく更新されて表示されたか否かを容易に判断できる。

　本実施形態に係る情報表示装置１００によれば、送信された表示情報に基づいて表示部４の表示が正しく更新されていないと推定された場合（ステップＳ０７：ＹＥＳ）は、表示の更新の再試行を実施できる。情報表示装置１００は、表示が更新されたことを目視により確認せずに、送信された表示情報による表示部４の表示の更新をより確実に実施できる。

　また、本実施形態の表示制御装置（表示制御部３）は、表示情報を記録する記録部３１と、外部（情報送受信媒体ＲＷ）から供給される電力Ｐの電圧Ｖを監視する電圧監視部３３と、電子ペーパーディスプレイ（表示部４）の表示を記録部３１が記録した前記表示情報によって更新する表示駆動部３２と、を備え、電圧監視部３３は、監視する電圧Ｖが所定値より小さいことを検出するように構成されている。

　以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（変形例１）
　例えば、上記実施形態において、コントローラ２４は、読み出した電圧管理フラグＦが「１」（ステップＳ０７：ＹＥＳ）である場合、ステップＳ０１からステップＳ０６を再試行したが、情報表示装置の制御方法はこれに限定されない。情報表示装置は、転送した表示情報が記録部３１に表示データとして記録されていることを確認できた場合、ステップＳ０１～Ｓ０４をスキップし、ステップＳ０５とステップＳ０６のみを再試行してもよい。また、情報表示装置は、読み出した電圧管理フラグＦが「１」である場合において、再試行工程を実施せず、単にエラー情報を提示してもよい。

（変形例２）
　例えば、上記実施形態において、通信制御部２と表示制御部３とは別体となっていたが、情報表示装置の構成はこれに限定されない。情報表示装置は、通信制御部２と表示制御部３とが一体に構成されていてもよい。

　本実施形態で説明した構成は、情報送受信媒体から情報が送信されるとともに電力が供給される装置に適用することができる。

１００　情報表示装置
１　通信部
２　通信制御部
２１　送受信部
２２　電力変換部
２３　タグ部
２４　コントローラ
３　表示制御部（表示制御装置）
３１　記録部
３２　表示駆動部
３３　電圧監視部
３４　インターフェイス部
４　表示部

Claims (13)

1. 　情報送受信媒体と非接触通信により通信する通信部と、
   　前記通信部を介して前記情報送受信媒体から表示情報を受信する送受信部と、前記通信部が受信した電磁波を電力に変換する電力変換部と、を有する通信制御部と、
   　前記送受信部が受信した前記表示情報を記録する記録部と、前記電力変換部から供給される電力の電圧を監視する電圧監視部と、表示駆動部と、を有する表示制御部と、
   　前記表示駆動部により前記記録部が記録した前記表示情報によって表示が更新される表示部と、
   　を備える、
   　情報表示装置。
2. 　前記表示部、前記表示制御部および前記通信制御部は、前記電力変換部から供給される前記電力のみにより駆動される、
   　請求項１に記載の情報表示装置。
3. 　前記電圧監視部は、監視する前記電圧が所定値より小さいことを検出する、
   　請求項１または請求項２に記載の情報表示装置。
4. 　前記表示制御部は、前記電圧監視部が監視する前記電圧が前記所定値より小さいことを検出したことを記録する電圧管理フラグを格納し、
   　前記表示制御部は、その後に監視する前記電圧が前記所定値以上となっても、前記電圧管理フラグの記録を保持する、
   　請求項３に記載の情報表示装置。
5. 　前記所定値は変更設定可能である、
   　請求項３または請求項４に記載の情報表示装置。
6. 　前記表示駆動部が前記表示部の表示を更新するまでに、前記電圧が前記所定値より小さいことを前記電圧監視部が検出した場合、前記表示駆動部に前記表示部の表示を再度更新させる、
   　請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の情報表示装置。
7. 　前記表示部は電子ペーパーディスプレイである、
   　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の情報表示装置。
8. 　前記通信部は、コイル状アンテナである、
   　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の情報表示装置。
9. 　表示情報および電力を非接触通信により受信する情報表示装置の制御方法であって、
   　前記電力を前記情報表示装置に供給する電力供給工程と、
   　供給する前記電力の電圧が所定値より小さいか否かを監視する電圧監視工程と、
   　前記表示情報により表示を更新する表示更新工程と、
   　を備える、
   　情報表示装置の制御方法。
10. 　前記表示を更新するまでに、前記電圧が前記所定値より小さいことを検出した場合、前記表示更新工程を再試行する再試行工程をさらに備える、
    　請求項９に記載の情報表示装置の制御方法。
11. 　電子ペーパーディスプレイの表示を制御する表示制御装置であって、
    　表示情報を記録する記録部と、
    　外部から供給される電力の電圧を監視する電圧監視部と、
    　前記電子ペーパーディスプレイの表示を前記記録部が記録した前記表示情報によって更新する表示駆動部と、
    　を備え、
    　前記電圧監視部は、監視する前記電圧が所定値より小さいことを検出する、
    　表示制御装置。
12. 　前記電圧監視部が監視する前記電圧が前記所定値より小さいことを検出したことを記録する電圧管理フラグを格納し、
    　その後に監視する前記電圧が前記所定値以上となっても、前記電圧管理フラグの記録を保持する、
    　請求項１１に記載の表示制御装置。
13. 　請求項１１または請求項１２に記載の表示制御装置と、
    　前記電子ペーパーディスプレイと、
    　を備えた、
    　電子ペーパーディスプレイ装置。

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