(57)【要約】  外部制御システム（500）から価格情報を受信するための無線通信機能を備えた電子制御可能な棚ディスプレイラベル（100）によって、商品の価格を買い物客に提示することができる。電子制御可能な棚ディスプレイラベル（100）は、第１操作モードおよび第２操作モードを備え、第１操作モードにおける装置の消費電力は、第２操作モードにおける装置の消費電力と異なるものであり、本装置は、外部制御システム（600）によって送信される信号に基づいて、第１操作モードから第２操作モードに切り替わるように配される。
2011517343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機能を備えて外部制御システム（600、500）と通信するディスプレイ装置（100）において、該装置（100）は、第１操作モードおよび第２操作モードを有し、第１操作モードにおける該装置（100）の消費電力は第２操作モードにおける該装置（100）の消費電力と異なり、該装置（100）は外部制御システム（600、500）で送信される信号に基づいて、第１操作モードから第２操作モードに切り替わるように配されることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置（100）において、該装置は、第１操作状態および第２操作状態において電気的に変更可能な情報を表示できることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置（100）において、該装置は電子インクによって実行されるディスプレイを含むことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の装置（100）において、該装置の全体的な厚みは5 mm以下であり、好ましくは0.5 mmから2 mmの範囲内であることを特徴とする装置。
【請求項５】
ディープスリープ操作モードを備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の装置（100）において、該装置（100）は、装置（100）を所定のスリープ期間後に前記ディープスリープ操作モードからウェイクアップさせて他の操作モードにするように配されたタイマー（420）を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置（100）において、前記タイマー（420）に必要なブロックを除いた該装置（100）の他のすべてのブロックは、前記ディープスリープ操作モード中は停止するように配されることを特徴とする装置。
【請求項７】
ゾンビ操作モードを備える、請求項１ないし６のいずれかに記載の装置（100）において、該装置（100）の電力消費はゾンビ操作モードではごくわずかであり、該装置（100）が電磁放射として外部エネルギーを受けるとき、該装置（100）は、ゾンビ操作モードからウェイクアップして他の操作モードになるように配されることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置（100）において、前記外部エネルギーは電磁波の形をとることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７に記載の装置（100）において、前記外部エネルギーは、紫外線光放射、可視光放射または赤外線光放射の形をとることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置（100）において、前記外部エネルギーはレーザー放射であることを特徴とする。
【請求項１１】
ディスプレイ装置（100）を操作する方法において、前記装置（100）は無線通信機能を含んで外部制御システムと通信し、該方法は、前記外部制御システムから送信される信号に基づいて、前記装置（100）の第１操作状態から前記装置（100）の第２操作状態への切り替えを含み、第１操作状態における前記装置（100）の電力消費は第２操作状態における前記装置（100）の電力消費と異なることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項11に記載の方法において、前記装置（100）はディープスリープ操作モードを備え、該方法は、所定のスリープ期間後に内蔵タイマーによって前記装置（100）を前記ディープスリープ操作モードから他の操作モードへウェイクアップさせることを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項12に記載の方法において、前記タイマーに必要なブロックを除いた前記装置（100）の他のすべてのブロックは、前記ディープスリープ操作モード中は停止されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項12または13に記載の方法において、前記内蔵タイマー（420）は、アルゴリズムを用いて前記スリープ期間を算出するようプログラムされることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項14に記載の方法において、前記内蔵タイマー（420）は、前記外部制御システムから受信した情報を用いてプログラムされることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項11ないし15のいずれかに記載の方法において、前記装置（100）はゾンビ操作モードを備え、前記装置（100）の電力消費は前記ゾンビ操作モードではごくわずかであり、前記装置（100）が電磁放射として外部エネルギーを受けることによって、前記装置（100）はゾンビ操作モードからウェイクアップして他の操作モードになることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項16に記載の方法において、前記外部エネルギーは電磁波の形をとることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項16に記載の方法において、前記外部エネルギーは、紫外線光放射、可視光放射または赤外線光放射の形をとることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項18に記載の方法において、前記外部エネルギーはレーザー放射であることを特徴とする。
【請求項２０】
外部エネルギーを供給するように配されて、請求項６ないし９のいずれかに記載のディスプレイ装置（100）をウェイクアップさせる制御装置（600）。
【請求項２１】
ユーザインタフェース、好ましくは押しボタン（S1）を含んで、前記外部エネルギーの伝達を作動する請求項20の制御装置（600）。
【請求項２２】
ユーザが選択可能なデータパターンを送信して、前記ディスプレイ装置（100）の動作を制御するように配された請求項20または21の制御装置（600）。
【請求項２３】
請求項20ないし22のいずれかに記載の制御装置（600）において、該制御装置（600）は携帯型装置であることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、添付した独立請求項１に定義するようなディスプレイ装置に関するものである。また本発明は、添付した独立請求項11によるディスプレイ装置における方法に関するものである。さらに本発明は、添付した独立請求項20による制御装置に関するものである。
【背景】
【０００２】
電子制御可能な小型のディスプレイユニットは、新規で広範囲な適用が継続的に見出される。周知の確実に成長する適用の分野は、店舗および倉庫において見出すことができ、そこでは、棚における従来の紙の値札の代わりに、値段およびその他の商品に関する情報を、電子棚ラベル（ESL）を使って表示している。ESLは、とくに、数千あるいは数万品目の商品の販売を提供する大型店またはスーパーマーケットでの使用に適し、その値段は頻繁かつ正確に更新しなくてはならない。
【０００３】
従来の技術では、スーパーマーケットのラベルにおける値段情報は、紙のラベルに印刷された情報を利用して手作業で変更される。新しい値段が紙または同様のシート材に印刷され、小さなラベルが棚の対応するホルダーに手作業で配される。この単調な方法では、まず更新される値段ラベルの正確な場所を確認し、次に古いラベルを外して新しいラベルに取り替える。これは非常に労働集約的であり、また人的ミスを招きやすい。また、棚における値段とレジスターのスキャナーに記憶された値段との間で、情報の不一致が起こる可能性がある。
【０００４】
これらの問題を解決するために、多様な電子ディスプレイ技術に基づくシステムが開発されESLとして使用されている。これらの電子ディスプレイは、有線または無線通信を介して中央管理システムで更新することができる。完全有線化システムは、多数の個別のESLディスプレイを接続するのに必要とされる複雑なケーブル配線によってレイアウトの限界が生じるという点で、顕著な問題を抱えている。無線システムは、ESLディスプレイモジュールごとに個別の電源が必要であり、および長寿命の電源、つまりバッテリの稼動寿命が長いことが求められるなどの重大な技術的問題を抱えている。また、無線システムは、多くの、場合によっては干渉しあう送受信機を有する環境において、信頼のおける通信チャンネルを備えていなければならず、また、バッテリ寿命を延ばすために、この通信をわずかな電力で行わなければならない。
【０００５】
ESLモジュールの適用に適したディスプレイ技術の１つに、電子ペーパーディスプレイ（EPD）がある。これらは、ハイコントラストで紙のような外観を有し、電力消費が非常に少なく、薄くて軽い形状である。EPDは、見る者に紙から読むような体験をもたらす一方で、表示される情報を更新できる。EPDは、１つの可能性として、電子インクによって可能となる技術である。このようなインクは電子回路によって更新可能な電荷を保持している。電子インクは、フロントライトまたはバックライトを必要としない反射技術であるので、EPDに非常に適していて、直射日光を含む広範囲な照明条件下で視認でき、表示を維持するための電力も不要である。電力は、表示データが変更される場合にのみ消費され、表示データが変わらないままである期間の消費電力はごくわずかである。
【０００６】
無線ESLまたは同様の電子制御無線ディスプレイモジュールは、とくに消費電力および全体的なバッテリ寿命に関する、多くの厳しい要求に直面する。一般的に、これらの小型装置では、１つ以上のバッテリが製造段階中に組み込み装置に搭載される。多くの場合、バッテリは恒久的に取り付けられ、交換不可能である。
【０００７】
装置の製造（バッテリ取り付け）から店舗で実際に使用されるまでの期間が重要になることがあり、この期間中の付加的な電力消費はいずれも、装置の実際の運用寿命を縮めてしまうので、回避すべきである。同時に、装置を起動させるいかなる単調な方法、または装置におけるいかなる付加的な電源スイッチあるいはボタンの必要性も回避して、装置の構造を可能な限り簡略に保ってコストを低くすべきである。さらに、装置の実際の使用においてバッテリ寿命を長くするために、電力消費を最低限に抑えられるように装置を設計すべきである。
【０００８】
既存の従来技術によるディスプレイ装置およびそれに関連する技術が、これらの上述の要求を完全に満たすものでないことは明白である。したがって、この分野において、さらに進歩性のある開発の明確な必要性がある。
【概要】
【０００９】
本発明は、状況に応じてさまざまな操作モードにして、電力消費を最小限に抑え、装置の運用寿命を長くすることができる、新規で進歩性のあるディスプレイモジュールを提供することを目的とする。また、本発明は、さまざまな操作モード間で状態を維持および切り替える、ディスプレイモジュールにおける新たな方法について述べる。さらに、本発明は、ディスプレイモジュールの構造を非常に簡易に保ち、いかなる押しボタンまたはその他の類似のスイッチもディスプレイモジュールに設ける必要のない新規で進歩性のある手法で、ディスプレイモジュールの操作モードを変更するために使用できる制御装置について述べる。
【００１０】
すなわち、広義には、本発明は、外部制御システムと通信する無線通信機能を備えた電子制御ディスプレイ装置を提供することを目的とし、本装置は、２つ以上の操作モードを含んで、外部制御システムからの送信に応答する能力を切り替えることで装置の消費電力を変化させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の利点を完全に理解するために、ESLモジュールなどのディスプレイモジュールは、好ましくは、機械的衝撃に対して良好な保護を提供する、実質的に薄くて柔軟性のある積層構造体として封入されることに留意されたい。これらのモジュールは、一般的に、完璧に滑らかな外面および均一な厚さを有して、（手動または自動の）総体的な管理容易性を助成するものとし、外側面から突出し、あるいはそうでなければ邪魔となる、いかなるボタン、スイッチまたは同様の構成部品も、非常に好ましくない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下に、本発明を、適用例を用いて添付の図面を参照しながら詳細に述べる。
【図１】ESLディスプレイを用いる店舗用システムの一般的な例を示す図である。
【図２】ESLモジュールの例をプラスチックの棚ホルダーとともに示す図である。
【図３】モジュールの厚みおよび滑らかな表面を示す、ESLモジュールの立体図である。
【図４】ESLモジュールの電気サブモジュールを示す簡略図である。
【図５】ゾンビモードに関連する回路を強調した、図４に対応する概略図である。
【図６】ディープスリープモードに関連する回路を強調した、図４に対応する概略図である。
【図７】ESLモジュールの電力検出回路サブモジュールの例を示す簡略図である。
【図８】ESLモジュールの操作モードの変更に用いられる制御装置のウェイクアップ回路の例を示す簡略図である。
【詳細な説明】
【００１３】
図１は一例として、スーパーマーケットまたは同様の販売環境でESLディスプレイを使用する一般的な機構を概略的に示す。
【００１４】
棚には、プラスチックのESLホルダーを保持する棚レールに一般的に取り付けられたESLディスプレイが備え付けられている。ESLディスプレイは、買い物客が気づきやすいように棚における商品に対応する位置に配設される。
【００１５】
ESLディスプレイは、基地局500と無線で通信する。この無線通信方法は、公知の無線通信技術のいずれに基づくものでよいが、ESLモジュールのバッテリ寿命を節約するために、反射型後方散乱通信が望ましい。この手法では、基地局500が能動的に無線信号を送信し、ESLモジュール100は、能動的な無線送信への応答に代わって、無線送信機を使用せずに基地局の信号の反射出力を変調することで応答する。この変調は、ESLモジュールのESLアンテナの負荷状態を変化させることによって、一般的には、アンテナを多くのさまざまな無線周波数インピーダンスに交互に接続させることによって実現する。この後方散乱信号の変調により、ESLモジュールが基地局500に応答可能となり、これらの応答はさらに店舗レベルのサーバに送られる。
【００１６】
各ESLモジュール100は、自身の識別コードによって識別でき、これを使って当該ESLモジュールはこのESLモジュールでの受信を意図する基地局500からの送信を選択的に聴取する。新たな情報、命令またはコマンドを店舗サーバから基地局を介して受信した後、ESLモジュールは、基地局の無線信号の適切に変調した反射を生ずることによって、これらの命令を受信したことを知らせることができる。情報は、変調された反射信号に符号化してもよく、またこの情報を基地局500または店舗レベルサーバによって使用して、応答が意図するESLモジュールから来たことを識別することもできる。変調反射が意図するESLモジュールから来たことをさらに保証するために、基地局500または店舗サーバは、送信後の所定の聴取期間を意図するESLのために残しておき、この時間内に応答するようにしてもよい。
【００１７】
基地局500は、一般的に、たとえばイーサネット接続を介して基地局制御部に有線で接続される。さらに、この基地局制御部は、価格およびその他の商品情報が入っている店舗レベルサーバに接続される。
【００１８】
店舗レベルサーバにおいて、そこであらかじめプログラミングされた命令に従って、もしくは店員の手操作で局所的に、またはチェーン店レベルサーバから受信した命令から遠隔的に価格情報を変更すると、この情報は基地局500を経由して個々のESLディスプレイ100に送られる。
【００１９】
また、対応する価格情報は、店舗レベルサーバと通信するよう配されたレジカウンタでも利用可能とされる。
【００２０】
個々のESLディスプレイ100に送られる情報の内容を変更するための更なる可能性として、携帯端末の使用がある（この機能は図１には示されていない）。このような携帯端末は、店内を自由に動き回るようにさせた店舗スタッフの一員に使用され、店舗レベルサーバと無線で通信することができる。携帯端末は、限定された機能のみを、または装置の処理能力に応じたものを含むことができ、店舗レベルサーバ上で実行されるアプリケーションの全機能を制御するために使用することもできる。少数のESLディスプレイ100を備える小規模店舗での適用では、携帯端末を独立型の店舗レベルサーバの代わりに用いてもよい。
【００２１】
さらに店舗レベルサーバは、チェーン店レベルサーバに関連して用いられて、同一の価格および商品情報を同じチェーン店舗に属する複数の店舗に提供することもできる。
【００２２】
等業者に明らかなように、ソフトウェアアプリケーション、通信機能およびその他の図１に概略的に示したシステムの機能は、当該アプリケーションの詳細に応じて、広くさまざまな異なる手法で構成することができる。図１は、一例として高レベルな例証を提供し、ここに述べる本発明の利点の理解を助成することを意図しているに過ぎない。
【００２３】
ESLモジュールの性質のよりよい理解を与えるために、図２ではESLディスプレイ100をプラスチックホルダー300とともに概略的に示し、ディスプレイモジュール100はホルダー300内に部分的に押し入れられている。ホルダー300は、一般的には、棚の前面レールに取り付けることができ、ESLディスプレイ100の取り付けを容易にする。ホルダー300はさまざまな形状および大きさを有し、たとえば、プレス加工または押出成形したプラスチックから作り出すことができる。ホルダー300は棚レールにクリップ留めしてもよく、または、たとえば両面テープなどの接着材を用いて取り付けてもよい。またESLモジュール100は、用途に応じて、独立したホルダーを使用せずに、棚またはその他の構造体に対して直接的に取り付けてもよい。
【００２４】
図２の実施例では、ESLモジュール100の大きさは、約90 mm（幅）×45 mm（高さ）×2 mm（厚さ）である。これは、ディスプレイモジュール100またはラベルを、便利な手作業での扱い、棚に適した大きさのスペースの占有、ならびに買い物客が見やすい文字および数字の十分な大きさのために、都合のよい大きさにしている。
【００２５】
図３は図２と同じESLモジュールを示しているが、別の角度からラベル100の表面をより明確に示している。このように突出縁または突起ボタンのない均一な厚みを有する形状は、多くの用途において非常に好ましいものである。とりわけ、図２で述べた単純なスライド挿入式のホルダーの使用が可能となる。さらにESLディスプレイ装置は、その表面に印刷ラベル200を取り付けてもよい。
【００２６】
図４は、ESLモジュール100の典型的な主要ブロックを概略的に描写する。ブロックは用途に応じて多少異なってもよく、したがって図４は以下の本発明の論議および記述を容易にすることを意図するに過ぎないことに留意されたい。
【００２７】
アンテナ470からの信号は、本発明によれば、２つの異なる機能を有する無線ブロック490に向かう。通常の操作モードでは、信号は通常信号経路５を通過して、その後中央演算処理装置（CPU）400によって解読される。CPU 400はメモリ410に接続されていて、そこでは、たとえば、表示すべきデータを保存し、後の命令に従ってその後ディスプレイ10に表示することができる。ディスプレイ10を電子駆動するために、ディスプレイ制御ブロック45がESLモジュール100に設けられている。さらに、本発明によるESLモジュール100は、発振器430を有してCPU 400における命令を実行する時間を合わせて、CPU 400自体に加えて、独立したタイマー420にも基本的な時間基準を提供する。このタイマー420は、ESL 100において時間が決められた機能に必要な時間周期を算出するために用いることができる。無線ブロック490は、ウェイクアップ制御モジュール440に接続された補助電力検出回路450を有する。ウェイクアップ制御モジュール440は、発振器430を以下により詳細に述べる手法で制御することができる。
【００２８】
図４に示すブロックの他に、ESLモジュール100は、無線操作を可能とする内蔵電源を含む。一般的にはこの電源はバッテリであるが、本発明はこのような方式のみに限定されるものではない。電源は、たとえば太陽電池、誘導給電、またはバッテリを使用しない、もしくはバッテリとともに用いるいかなる他の種類の無線電源に基づくものでよい。本発明はいかなる電源の電力消費でも最小限にするように管理され、いかなる種類の電源でも制限してしまう。
【００２９】
本発明によれば、ESLモジュール100はさまざまな操作モードを有して、電力消費をさまざまなレベルで制限する。以下に、３種類の異なるモードについて詳細に述べる。
【００３０】
ノーマルモード  −  このモードでは、ESL 100は基本的に、基地局500および店舗レベルサーバからのいかなる送信に対しても通常応答時間を有する。換言すれば、ESLはサーバ送信を継続的または定期的に通常の度合いで聴取し、極度に遅延することなく命令を受信したことを知らせる。このモードでは、消費電力は通常レベルである。
【００３１】
ディープスリープモード  −  このモードでは、基地局500が送信していないことを検知した後、または基地局500（サーバ）がESLモジュール100にメッセージを送って、ある所定の期間において個々のESLモジュール100宛てのさらなる送信がないことを知らせた後は、ESLモジュール100は「スリープ時間」と呼ばれる所定の期間において基地局500からの送信を積極的に聴取しない。ディープスリープモードでは、ESLモジュール100は、ほとんどの回路のスイッチを切って、発振器430およびタイマー420だけ電力を維持することができる。発振器430およびタイマー420は、ESLモジュール100がウェイクアップして、スリープ時間経過後に基地局500が送信しているかを再確認できるようにするために必要とされる。ディープスリープモードの間、ESL 100では、通常無線インタフェースを経由するいかなるデータも、それがオフにされているので受信することができない。このモードでは、消費電力が通常モードに比べて大幅に削減される。
【００３２】
ゾンビモード  −  このモードでは、ESLモジュール100は、ディープスリープモードに比べてそれ以上のシステム構成部品を停止する。無線信号（または他の同様の電磁ウェイクアップ信号）の存在を検出する回路、およびウェイクアップ信号と呼ばれる十分な大きさの信号が検出されたときに発振器430およびCPU 400を起動させる回路を除いて、他のあらゆる構成部品はその電力が切断される。ESL 100は、特定のウェイクアップ信号を受信しない限りこの状態からウェイクアップすることができない。このモードでは、消費電力は最小レベルである。
【００３３】
これらのモードに加えて、ESL 100にはさらなる操作モードがあってもよく、たとえば、だいたいの構成部品／ブロックを停止し、応答時間およびESLモジュール100の電力消費に作用を及ぼすことによって、３種類の基本モードの異なる特徴を組み合わせることができる。
【００３４】
これらのさまざまなモードの用法は、変更可能である。通常モードは、たとえば膨大な量のデータ／命令が、いくつかの一連のメッセージとしてESLモジュール100に送信される状況の使用に適している。各ESLモジュール100は、自身の識別コードによって識別することができ、当該ESLモジュール100は基地局500からの送信を聴取することをわかっている。新たな情報、命令またはコマンドを受信した後、ESLモジュールは、たとえば、店舗レベルサーバに対して適切かつ時宜を得た手法で変調された反射後方散乱を用いて、これらの命令を受信したことを知らせ、当該ESLモジュール100から応答が来ることを識別する。これを容易にするために、店舗サーバにおいて所定のESLモジュール100に宛てた送信の後で所定の聴取期間を設けて、モジュールがこの時間内に応答できるようにしてもよい。ノーマル操作モードでは、ESL 100が稼働中で、基本的に継続的にいつでも通信を行えるので、この手法によるサーバからESL 100へのいくつかの独立したメッセージの送信を短期間で配することができる。
【００３５】
ディープスリープモードは、所定の期間において基地局500／サーバから通信がないことが見込まれる状況での使用に適している。このモードを使用すると、ESLモジュール100は、たとえば、10分ごとにウェイクアップして1分間能動的に送信を聴取するように、時間を合わせることができる。ディープスリープモードの一般的な目的は、たとえば、ESLモジュール100を90〜95％の時間、ディープスリープモードにしておくことにある。この時間は24時間で均等に配分してもよく、あるいは、不均等に配分して、ウェイクアップ時間を日中または夜間の１つ以上の期間に集中させてもよい。異なる曜日に、異なるディープスリープモード特性をもたせてもよい。
【００３６】
ゾンビモードは、ESLモジュール100を長期間休止させておける状況での使用に適している。一般的に、このような状況は、ESLモジュール100の製造後、およびモジュール100が店舗で実際に使用される前の期間であり得る。蓄積期間のいずれにおいても、ESLモジュール100をゾンビモードにしておき、その後、本発明による方法を用いてウェイクアップさせることができる。このような状況としては、この限りではないが、店舗の改築、ESLモジュール100の他の店での再使用およびモジュール100の中間記憶部の再利用、または商品情報および値段が長期間変わらない極めて永久的なタイプの販売機構が含まれる。ゾンビモードであっても、ディスプレイが、たとえば先に述べたEPD技術に基づくものであれば、ESLモジュール100は情報を表示し続けることができる。
【００３７】
次に、ゾンビモードおよびディープスリープモードについて、図５ないし図８を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図５は、ゾンビモードに関連するシステム要素を、点線で強調している。これらは、無線ブロック490における「電力検出回路450」および「ウェイクアップ制御」ブロック440である。
【００３９】
ゾンビモードの主な発想は、無線信号の存在を検出する回路450（電力検出回路）と、十分な大きさの信号が検出されたときに発振器およびCPUを起動させる回路440（ウェイクアップ制御）とを除いて、ESLモジュールにおけるあらゆるシステム構成部品はその電源が切断されることである。また、他の回路要素への電力は切断されないが、基本的には、発振器430をオフにするか、または著しく減衰させるだけで、同様の結果を得ることができる。ほとんどのデジタル回路が回路機能の同期および制御のための発振器を必要とするので、発振器を停止させることで電力消費をゼロレベル近くまで低減することができる。
【００４０】
電力検出回路450の可能な形態の１つを図７に示す。アンテナ470からの無線信号をダイオード472で整流し、コンデンサ474でフィルタにかける。記号「A」で示した地点476における十分な大きさの信号を用いて、「ウェイクアップ制御」ブロック440のトランジスタをオンにし／スイッチを入れて、次いで発振器430をオンにして、大きな無線信号が検出されたことをCPU 400に通知することができる。
【００４１】
「ウェイクアップ制御」440の回路は、回路（スイッチングトランジスタ）に電圧が印加されても、ウェイクアップを待機するときに、および高周波に生成された電圧が回路をオンにし／スイッチを入れるのを待機するときには、待機期間中において消費電力がごくわずかで主に漏れ電流によるものだけであるように設計できる。
【００４２】
「電力検出回路」450のキーポイントは、作動するための電力（バッテリ電力）を必要としないことである。信号は、アンテナ470が検知した無線信号から得た電力によって生成される。回路450がウェイクアップ信号を聴取している間は、バッテリ電力を必要としない。また、非常に低い電力を用いる増幅器を「電力検出回路」450において使用して、小さな無線信号でも容易にウェイクアップ回路を起動することも可能である。しかしこれは、バッテリ電力をいくらか消費する。
【００４３】
ESLモジュール100をゾンビモードに入れるには、２つの可能な手法がある。その１つ目では、外部信号に対して、発振器430を停止して、電力検出およびウェイクアップ回路を有効にする。たとえば、これは、バッテリがESLモジュール100に取り付けられた後で、製造ラインにおいてすることができる。その後、ESLモジュール100は、それが顧客のところに届くまで、ゾンビモードにしておくことができる。また、ESL 100のCPU 400では、電力検出回路およびウェイクアップ回路を構成するレジスターに書き込みをすることにより、ゾンビモードの開始を命令することも可能であり、その後、発振器430に停止するように命令する。これにより、たとえば、店舗レベルサーバでは、店舗内のすべて、または選択されたESLモジュール100に、ゾンビモードに入るように命令できるようになる。
【００４４】
図６は、ディープスリープモードに係るESLモジュールのシステム要素を概略的に示す。これらは、「発振器」430および「タイマー」420である。
【００４５】
ディープスリープモードでは、ESLモジュール100は、基地局500で送られる無線通信メッセージがないとき、ほとんどの回路を停止することによって電力消費を最小限にする。
【００４６】
基地局500は、ESLモジュール100に対して、ESLの内部メモリ410に記憶すべき情報を与えて、どの情報をESLディスプレイ100に表示すべきかを示すメッセージを送信する。これらのメッセージは通常とても短く、１日に数百の値段しか変更しない典型的な店舗では、総送信時間は１日に数分だけでよい。一般的な価格のメッセージは、100ビットを必要とするに過ぎず、範囲が10〜20メートルの無線システムは毎秒1000ビットで円滑に動作できる。またESLモジュール100は、選択される通信技術に応じて、メッセージを基地局500に送り返して、たとえば、メッセージの受信成功を示し、または他の状況を報告してもよい。完全双方向通信は重要ではないが、ESLモジュール100が肯定的に受け取り通知することで、送信されたすべてのメッセージに受け取り通知がされるとすぐに、基地局500に送信をやめさせることができる。
【００４７】
基地局500または店舗サーバ送信機がほんのわずかな時間だけメッセージを送信するので、ESLモジュールはメッセージを常時聴取する場合、かなりの電力を浪費することになる。ディープスリープモードは、モジュールがほとんどの時間、電力節減状態になるようにする。ESLモジュール100においてあらかじめ決められ、または順応的に生成された、いくつかのスケジュール期間では、ESLモジュール100がウェイクアップして、基地局500／サーバからの送信を確認しなければならない。
【００４８】
ESLモジュール100が、基地局500からの送信がない場合に順応的にディープスリープモードに入るようにプログラムされると、すべてのESLモジュール100がメッセージを聴取していることを基地局500が確認するために、基地局500は、個々のESLモジュール100ではない宛先の実際のメッセージまたは空の「ダミー」メッセージを常時送信しなければならないが、ESLモジュール100のウェイクアップおよび聴取の維持を供することを目的とするに過ぎない。
【００４９】
本発明による他の実施例では、基地局500またはサーバが、個々のESLモジュール100のスリープ時間を決定するのに用いられるプログラム化されたアルゴリズムを有するようにされてよい。これらのスリープ時間は、ESLモジュール100に送信してもよく、または基地局500が送信をやめると、モジュール100が同様のアルゴリズムを用いてスリープ時間を作成してもよい。この場合、基地局500は、ESLモジュール100がメッセージを聴取するときに、先の当面の間、次の送信（もしあれば）のスケジュールを組むこともできる。
【００５０】
したがって、スリープ期間は基本的にはESLモジュール100自体によって単独で（基地局500の送信履歴および／または現在の送信状態に順応的に基づいて）決定することができ、またはスリープ期間は基地局500／サーバおよび個々のESLモジュール100の両方に共通するアルゴリズム（１つ以上のモジュール特有パラメータを用いることによってESLモジュール100に対して個々に作成された一般的なアルゴリズム）を用いて決定することができ、あるいは基地局500／サーバがスリープ時およびウェイクアップ時にESLモジュール100に命令を送ることもできる。さらに、スリープ期間を決定する方法は、これらからのいかなる組み合わせでもよい。
【００５１】
上述のいずれかの方法でディープスリープモードに入った後、ESLモジュール100はほとんどの回路のスイッチを切り、発振器430およびタイマー420の電源を維持するだけである。発振器430およびタイマー420は、モジュールが所定の時間にウェイクアップして基地局500が送信しているかを再度確認できるようにするために必要となる。ディープスリープモード中は、ESLモジュール100は、通常の無線インタフェースを経由するいかなるデータも、それがオフにされているので受信することができない。
【００５２】
ESLモジュール100は、どの基地局500も送信していないことをいくつかの方法によって知ることができる。モジュール100は、個々のモジュール100の識別コードを用いるデータがこれ以上送信されないこと、または基地局の変調方式を用いる無線信号が検出できないことを知ることができる。１つの簡易な方法は、メッセージ毎に送られる規定ビットパターンを使用することである。このビットパターンを特定の時間内に検出できなければ、ESLモジュール100は基地局500からの送信はないと結論づけて、ディープスリープモードに入ることができる。また、規定のビットパターンは、ESLモジュール100が基地局の送信データと同期するのを補助するために、またはメッセージの初めの部分を識別するために用いることができるので、送信されたメッセージのサイズを大きくする必要がなくなる。
【００５３】
ESLモジュール100は、基地局500がもはや送信していないでディープスリープモードに入る準備が整っていることを一旦判断すると、基地局500／サーバがどのぐらいの長さ休止するかの情報を提供しない場合、その長さを計算しなければならない。スリープ時間が長ければほとんどのバッテリ電力を節約できるが、ESLモジュール100はメッセージを取り損なう場合がある。
【００５４】
ディープスリープを実現する一つの可能な簡易な方法では、ESLモジュール100は、基地局500がもはや送信していないと判断するとき、タイマー420をセットして、今後は所定の時間間隔で自身をウェイクアップする。その後、モジュールは、発振器430とタイマー420以外のすべての機能をオフにする。
【００５５】
スリープ期間が過ぎると、ESLモジュール100がウェイクアップする。モジュールは無線機をオンにして、基地局500がメッセージを送信しているかを判断する。基地局500が送信している場合には、ディープスリープモードから抜ける。送信がない場合は、ESLモジュール100はタイマー420をリセットして、ディープスリープの間隔にし、発振器430とタイマー以外のすべてを再度オフにする。
【００５６】
この簡便な方法は、ディープスリープモードの主な特徴を例証している。しかしながら、電力消費を低減させつつ、ESLモジュール100が大幅に遅れることなくメッセージを受信できるように、改良することが可能である。
【００５７】
ここで、２つの例がある。
【００５８】
１）  ESLモジュール100は、どのぐらい長くディープスリープのままでいるべきかを順応的に判断する。この方法では、ESLモジュール100は初めのうちは頻繁にウェイクアップして、基地局500が送信を行っているかを確認する。ESLモジュール100は、基地局500が送信を行っていた時間を記録する。記録した送信時間の分布から、ESLモジュール100は、ディープスリープ期間／間隔をどの程度の長さにすべきかを算出することができる。簡単な計算で、ディープスリープ期間oを、基地局の送信の間の平均時間の固定的な小部分（たとえば60パーセント）に設定できる。より複雑な計算では、送信時間分布が用いられて、次の基地局の送信を取り損なう固定的な見込み（たとえば5パーセント）以下に帰着する最長ディープスリープ時間を計算する。
【００５９】
２）  基地局500が一定の間隔でメッセージを送る場合、ESLモジュール100はディープスリープを用いて、そのウェイクアップ期間を基地局500が送信している時間に同調させることができる。これをするには、ESLモジュール100は初めのうちは短いディープスリープ間隔を用いて、頻繁にウェイクアップし、基地局500が送信を行っているかを判断する。送信が検出されるたびに、ESLモジュール100はその時間を記録する。検出した送信時間の間の平均差分は、おおよそ基地局の送信の間の間隔である。
【００６０】
ESLモジュール100は、基地局500がもはやメッセージを送信していないことを検出すると、基地局の送信の間の推定間隔を新たなディープスリープ間隔として使用できる。あるいは、多少短い間隔（たとえば、基地局の送信間の推定時間の固定的な割合、または、基地局の送信間の推定時間から定数を引いたもの）を使用して、基地局500が送信を開始する直前にESLモジュール100がウェイクアップすることを確実してもよい。
【００６１】
本方法はESLモジュール100自体において単独で実行できるが、基地局500がこの先どのぐらいの頻度でメッセージを送信するかを示す基地局500／サーバからのメッセージによる助けを得てもよい。
【００６２】
上述の方法のいずれかを、最大ディープスリープ時間のテストで増強してもよい。算出したディープスリープ時間が最大値を超える場合、最大ディープスリープ時間を、算出したディープスリープ時間の代わりに用いる。これにより、ESLモジュール100がいくらかの既知の断片的な時間でメッセージを確認することが保証される。ESLモジュールの最大ディープスリープ時間は、モジュールのソフトウェアにあらかじめプログラムされたハードウェアで設定してもよく、あるいは、基地局500／サーバからのメッセージによって設定してもよい。
【００６３】
ゾンビモード（図５）およびディープスリープモード（図６）は、完全に別々に使用してもよいが、組み合わせてもよく、換言すれば、ウェイクアップ信号がウェイクアップ制御手段で識別されるたびに、これがディープスリープモードを中断することもできる。
【００６４】
以下に、ゾンビモードからウェイクアップする手順を詳細に述べる。
【００６５】
ゾンビモードからのウェイクアップには、好ましくは２段階の処理がある。最初に、電力検出回路450が十分な大きさの無線信号を検知して、ウェイクアップ回路を作動させる。ウェイクアップ回路440は、発振器430およびCPU400を起動させる。次に、CPU 400が、電力検出回路450で検出した信号がESLモジュール100をウェイクアップすることを実際に意図するかを確認する。
【００６６】
上述の２段階処理が必要とされるのは、偽の無線信号が何らかの方法で電力検出回路450を作動させて、誤ってESLモジュール100をウェイクアップさせてしまう場合があるからである。
【００６７】
検出された信号がESLモジュール100をウェイクアップすることを実際に意図するかを確認するために、CPU 400は電力検出回路450で受信した信号または通常信号経路５を有効にする信号のどちらかを検査する。このときCPU 400は、特有のパルスパターン、有効データパケット、またはウェイクアップイベントが発生したことを示すその他の認識可能な信号を検索する。このような信号がいくらかの時間間隔内に検出されなければ、CPU 400は、電力検出回路450およびウェイクアップ回路440を有効にし、発振器430をオフにすることによってゾンビモードに戻るようにモジュール100に命令してもよい。
【００６８】
本発明の可能な実施例の一つによると、ESLモジュール100を、一度ゾンビモードからウェイクアップした後で、再びこのモードに入ることができないように構成することも可能である。多くの用途においてはゾンビモードを何度も使用できるが、これはいくつかの用途において有用である。
【００６９】
ESLモジュール100が図７に概略的に示す単純な構成の回路を使用している場合、地点476、すなわち地点「A」における電圧は、トランジスタをオンにしてウェイクアップ処理を開始するために、通常、数百ミリボルトである必要がある。これを実現するには、一般的な検出ダイオード472として、ダイオードの信号レベルが0〜10ミリワットである必要がある。また、所定の電圧に達するのに電力を半分しか必要としない「倍電圧回路」などの、それ自体が公知の他のダイオード構成もある。
【００７０】
以下に、ESLモジュールの操作モードを変更する制御装置について、図１および図８を参照して説明する。この制御装置は、以下では「ウェイクアップキー」発信機600と称す。
【００７１】
図１は、近距離からESLモジュール100に向けられた十分な強度の無線周波数パルスに基づいて、ESLモジュール100をゾンビモード（またはディープスリープモード）からウェイクアップさせる、携帯型のウェイクアップ装置600を図示する。
【００７２】
図８は、制御装置600、すなわち「ウェイクアップキー」の基本ブロック図を概略的に描写する。
【００７３】
無線周波数信号を図７における電力検出回路のダイオードに送るために、図８に係る「ウェイクアップキー」発信機600を一つの代替物として使用できる。小型電池式の発信機600は、一般的に、数センチ離れてESLモジュール100をウェイクアップするのに十分な10ミリワットを放出することができ、これによって、図１に概略的に示すようなウェイクアップ装置600の大量生産が可能となる。このような携帯型装置は、店員によって便利に使用することができる。
【００７４】
ウェイクアップキーの周波数は、好ましくは、ESLモジュール100が対象としている受信周波数に近くすべきだが、超近距離では、ESLモジュール100の無線ブロック490が、対象周波数とは大幅に異なる周波数の信号を受信してしまう、近接場カップリング効果が生じる。本発明では、これを有利に用いることができ：たとえば、適切に改良された携帯電話で「ウェイクアップキー」発信機600を使用することができる。GSM携帯電話は最大で600ミリワットを出力し、これは数センチ離れてウェイクアップ回路を作動させるのに十二分なものである。電話は、ESLモジュールが意図的なウェイクアップ信号であると認識する信号を送るように改良しなければならないが、それにも拘らず、これによって、ウェイクアップキー600を製造する簡易で経済的な一つの方法が提供される。
【００７５】
図８は、発信機の電源を入れるための押しボタン式スイッチS1を備えた、簡易なウェイクアップキー600の概略ブロックを示す。電源はバッテリ640でよい。押しボタン式スイッチS1は、無線周波数源630、および無線周波数信号をアンテナ670に送信する増幅器604エネルギーを与える。補助変調器606が、付加的選択スイッチS2、S3を使用して選択できるさまざまなデータパターンに従って変調された無線信号を生成するために設けられている。データパターンは、データパターン生成部602によって生成してもよい。データパターンは、たとえば、ESLモジュール100がウェイクアップした理由を判断できるように用いることもできる。
【００７６】
ESLモジュール100を単にウェイクアップさせること以外に、ウェイクアップキー600は、ESLモジュール100の内部メモリに以前に記憶させた新しい情報をESLモジュール100に表示させることもできる。さらに、ウェイクアップキーは、ESLモジュール100に診断ソフトウェアを実行させることができ、またはESLモジュール100を強制してそのディスプレイ10を未表示にさせることもできる（たとえば、店員に動作不良のモジュールを無効させることができる）。
【００７７】
単なる簡易なウェイクアップキー600にする代わりに、このような制御装置600に付加的な特徴を持たせることも可能である。たとえば、制御装置600は、制御装置を店舗レベルサーバと通信可能にする、GSMまたはGPRSネットワークを経由する補助的な無線通信機能を備えることもできる。このために、たとえば、携帯情報端末（PDA）型の演算処理装置を使用することもできる。このような携帯型端末は、限られた機能のみを含んでもよく、または装置の処理能力に応じて、店舗レベルサーバ上で実行されるアプリケーションの全機能を制御するために使用することもできる。いくつかの用途においては、ESLディスプレイ100の数が少ない小規模の店舗で、携帯型端末600を独立型の店舗レベルサーバの代わりに用いて、ESLモジュール100を制御してもよい。本発明に係るウェイクアップキー機能を備えることで、このような装置600を多様な目的に使用することもできる。
【００７８】
さらに、赤外線発信機をウェイクアップキー600に加えることもできる。これにより、無線および赤外線ベースのESLモジュール100のどちらとも通信できる単独の装置600が提供される。これは、赤外線ESLシステムを無線のものに代えた場合に、店員が使用することができる。
【００７９】
ウェイクアップキー装置600の基本的な機能は、外部エネルギーをESLモジュール100に供給してゾンビモードからウェイクアップさせることであり、モジュール100の電力消費はごくわずかで、ウェイクアップキーで供給される外部エネルギーはモジュールの機能を作動させるのに必要となる。上述のように無線周波数パルスを用いると、ESLモジュール100固有の無線部品を使用できるという利点を得られる一つの可能性がある。しかし、外部エネルギーをESLモジュール100に供給する他の方式も可能である。
【００８０】
たとえば、ウェイクアップキー600からのエネルギーを、可視波長または非可視波長のいずれかの光放射（紫外線または赤外線）として供給してもよい。最新の半導体発光ダイオードまたはレーザーダイオードは、小型の太陽電池またはその他の光−電気変換素子を用いて電力を生成できる高エネルギー光を供給できる。また、光起動式トランジスタを用いることも可能である。これらは、ESLモジュール100に欠かせない、近距離のエネルギー起動を容易にする。これらとともに、付加的な第２段階処理を使用して、偽の信号が電力検出回路を作動させること、およびESLモジュール100が誤ってウェイクアップすることを防ぐことができる。これらの第２段階処理は、光または電波技術に基づくものでよい。
【００８１】
さらに、近距離誘導結合をESLモジュール100のウェイクアップに用いることもできる。携帯型装置600は、外部エネルギーをESLモジュール100に誘導的に供給して、それをゾンビモードからウェイクアップさせるように設計してもよい。
【００８２】
ウェイクアップキー600は携帯型装置の形態で製造する必要はないが、必要であれば、たとえばESLモジュール100を自動的に操作するシステムの一部として配され得ることは明白である。このような装置600は、長期保存後にESLモジュール100をゾンビモードからウェイクアップして、ESLモジュール100を実際の使用状態にし、また、たとえば同時に何らかの印刷ラベル200などをモジュールに付するために用いることができる。
【００８３】
上記の説明は、本発明の例を提示することのみを目的としている。本発明の実施例の変更も可能である。たとえば、電子制御可能なディスプレイモジュール100の無線通信方法は、無線後方散乱技術以外に基づくものでもよい。
【００８４】
ディスプレイモジュール100は、ディープスリープモードおよびウェイクアップ状態のどちらの場合においても、電気的に変更可能な情報を表示できるものでよい。とくに、ディスプレイモジュール100は、ウェイクアップ状態で価格情報を表示するのに加えて、ディープスリープモードでも価格情報を表示するように配された、電子棚ラベルでもよい。
【００８５】
ディスプレイモジュールはさらに、ゾンビ操作モードを備えていてもよい。ディスプレイモジュール100は、ゾンビモードおよびウェイクアップ状態のどちらの場合においても、電気的に変更可能な情報を表示できるものでよい。とくに、ディスプレイモジュール100は、ウェイクアップ状態で価格情報を表示するのに加えて、ゾンビモードでも価格情報を表示するように配された、電子棚ラベルでもよい。
【００８６】
ディスプレイモジュール100は、たとえば電子インクおよび／または電子ペーパーによって実行されてもよい。
【００８７】
ディスプレイモジュール100の全体の厚さは、たとえば5 mm以下でよい。ディスプレイモジュール100の全体の厚さは、たとえば0.5〜2 mmの範囲内でよい。
【００８８】
本発明のさまざまな側面を、以下の例によって例証する：
例１。無線通信機能を備えて外部制御システムと通信する電子制御ディスプレイ装置において、該装置は、１つ以上の操作モードを含んで、外部制御システムからの送信に応答する能力の切り替えに基づいて、該装置の消費電力を変化させることを特徴とする。
【００８９】
例２。例１に係るディスプレイ装置において、該装置は、内蔵タイマーを使用して所定のスリープ期間後に該装置をウェイクアップさせるディープスリープモードを含み、その間はタイマーに必要なものを除いた該装置の他のあらゆるブロックを停止することを特徴とする。
【００９０】
例３。例１に係るディスプレイ装置において、該装置は、該装置をウェイクアップさせるために電磁放射として外部エネルギーを必要とするゾンビモードを含み、ゾンビスリープモード中は該装置の電力消費がごくわずかであることを特徴とする。
【００９１】
例４。例３に係るディスプレイ装置において、前記外部エネルギーは電磁波の形をとることを特徴とする。
【００９２】
例５。例３に係るディスプレイ装置において、前記外部エネルギーは光放射の形をとり、紫外線、可視光線または赤外線の放射のいずれかであることを特徴とする。
【００９３】
例６。例５に係るディスプレイ装置において、前記外部エネルギーはレーザー放射であることを特徴とする。
【００９４】
例７。無線通信機能を備えて外部制御システムと通信する電子制御ディスプレイ装置における方法において、該方法は、この装置の操作モードを切り替えて、外部制御システムからの送信に応答する能力の切り替えに基づいて、この装置の消費電力を変化させる工程を含むことを特徴とする。
【００９５】
例８。例７に係る方法において、この装置は、内蔵タイマーを使用して所定のスリープ期間後にこの装置をウェイクアップさせるディープスリープモードを含み、その間はタイマーに必要なブロックを除いたこの装置の他のあらゆるブロックを停止することを特徴とする。
【００９６】
例９。例８に係る方法において、内蔵タイマーは、アルゴリズムを用いてスリープ期間を計算するようにプログラムされることを特徴とする。
【００９７】
例１０。例８に係る方法において、内蔵タイマーは、外部制御システムから受信した情報を用いてプログラムされることを特徴とする。
【００９８】
例１１。例７に係る方法において、この装置は、この装置をウェイクアップさせるために電磁放射として外部エネルギーを必要とするゾンビモードを含み、ゾンビスリープモード中はこの装置の電力消費がごくわずかであることを特徴とする。
【００９９】
例１２。例１１に係る方法において、前記外部エネルギーは電磁波の形をとることを特徴とする。
【０１００】
例１３。例１１に係る方法において、前記外部エネルギーは光放射の形をとり、紫外線、可視光線または赤外線の放射のいずれかであることを特徴とする。
【０１０１】
例１４。例１３に係る方法において、前記外部エネルギーはレーザー放射であることを特徴とする。
【０１０２】
例１５。例３に係る外部エネルギーを供給して、電子制御ディスプレイ装置をゾンビモードからウェイクアップさせるように配された制御装置。
【０１０３】
例１６。例１５に係る制御装置において、それは、前記外部エネルギーの伝達を作動させる押しボタンを含むことを特徴とする。
【０１０４】
例１７。例１５に係る制御装置において、それは、ユーザに選択可能なパターンを送信して、ウェイクアップされる装置の機能を制御するように配されることを特徴とする。
【０１０５】
例１８。例１５に係る制御装置において、それは、ウェイクアップされる装置に関して密接に近接したところから使用する携帯型装置であることを特徴とする。
【０１０６】
本発明を、一例としてESLディスプレイモジュールを用いて上記に説明したが、本発明はESLの適用のみに限定されるものではなく、本発明によるディスプレイモジュールを、添えた例の範囲および特許請求の範囲において他の用途に用いることもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011517343.tif 000009
【図８】
2011517343.tif 000010
【国際調査報告】
2011517343.tif 000011
2011517343.tif 000012
2011517343.tif 000013
2011517343.tif 000014