(57)【要約】【課題】低使用率無線装置を提供する。【解決手段】この低使用率無線装置は、高データレート・トランシーバと、低データレート受信機と、マイクロプロセッサとを含む。低データレート受信機は、大量の情報を受信するためにコマンドを受信する。表示情報は、低データレート受信機を通しての受信能力を遥かに超えている。受信したコマンドに応じて、マイクロプロセッサは、スリープ・モードから覚醒し、表示情報を受信するために高データレート・トランシーバを作動する。マイクロプロセッサは、表示情報を受信すると、高データレート・トランシーバの動作を停止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高データレート・トランシーバと、
前記高データレート・トランシーバのところでコマンドを受信して表示情報を受信し、それに応じてウェイクアップ信号を生成するための低データレート受信機と、
前記ウェイクアップ信号を受信し、それに応じてスリープ・モードから覚醒し、前記高データレート・トランシーバを作動して前記表示情報を受信するためのマイクロプロセッサとを備え、前記マイクロプロセッサが、前記表示情報を受信した場合に、前記高データレート・トランシーバの動作を停止する低使用率無線装置。
【請求項２】
前記低データレート受信機が、後方散乱技術により前記受信したコマンドに対して肯定応答をする、請求項１に記載の低使用率無線装置。
【請求項３】
前記低データレート受信機が、毎秒１６キロビット以下の瞬時データレートを有し、前記高データレート・トランシーバが、毎秒２５０キロビット以上の瞬時データレートを有する、請求項１に記載の低使用率無線装置。
【請求項４】
前記表示情報を表示するためのドット・マトリクス表示装置をさらに備える、請求項１に記載の低使用率無線装置。
【請求項５】
前記表示情報を持続的に格納するためのメモリをさらに備える、請求項４に記載の低使用率無線装置。
【請求項６】
前記表示情報が表示された後で、前記ドット・マトリクス表示装置の電力がオフになる、請求項４に記載の低使用率無線装置。
【請求項７】
低使用率無線装置が電子棚ラベルである、請求項４に記載の低使用率無線装置。
【請求項８】
低使用率無線装置が広告用表示装置である、請求項４に記載の低使用率無線装置。
【請求項９】
表示装置を有する低使用率無線装置と通信するための方法であって、
低データレート受信機により、表示情報を高データレートで受信しなければならないことを示すコマンドを受信するステップと、
前記コマンドの受信に応じてウェイクアップ信号を生成するステップと、
前記ウェイクアップ信号に応じて、前記表示情報を受信するために前記高データレート・トランシーバを作動するステップと、
前記高データレート・トランシーバにより前記表示情報を受信するステップと、
前記表示情報の受信を終了した場合に、前記高データレート・トランシーバの動作を停止するステップとを含む方法。
【請求項１０】
表示装置により前記表示情報を表示するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記表示情報を表示した後で、前記表示装置の電源をオフにするステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記低使用率無線装置が電子棚ラベルである、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記低使用率無線装置が広告用表示装置である、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記低データレート受信機が、毎秒１６キロビット以下の瞬時データレートを有し、前記高データレート・トランシーバが、毎秒２５０キロビット以上の瞬時データレートを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記低データレート受信機が、後方散乱技術により前記受信したコマンドに対して肯定応答をする、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
低使用率無線装置であって、
双安定型表示装置と、
高データレート・トランシーバと、
前記双安定型表示装置を更新するためにコマンドを受信し、ウェイクアップ信号を生成するための低データレート受信機と、
前記ウェイクアップ信号に応じて、スリープ・モードから覚醒し、前記高データレート・トランシーバを作動して表示情報を受信するためのマイクロプロセッサとを備え、前記マイクロプロセッサが、前記双安定型表示装置を作動して前記受信した表示情報を表示させ、前記マイクロプロセッサが、前記表示情報を表示した場合に、前記双安定型表示装置および前記高データレート・トランシーバの両方の動作を停止する低使用率無線装置。
【請求項１７】
前記低データレート受信機が、後方散乱技術により前記受信したコマンドに対して肯定応答をする、請求項１６に記載の低使用率無線装置。
【請求項１８】
前記低データレート受信機が、毎秒１６キロビット以下の瞬時データレートを有し、前記高データレート・トランシーバが、毎秒２５０キロビット以上の瞬時データレートを有する、請求項１６に記載の低使用率無線装置。
【請求項１９】
前記低使用率無線装置が電子棚ラベルである、請求項１６に記載の低使用率無線装置。
【請求項２０】
前記低使用率無線装置が広告用表示装置である、請求項１６に記載の低使用率無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、電池式低使用率無線装置と通信するための装置および方法に関し、特に新しい情報の更新を受信するために無線装置がオンになる時間の長さを低減し、それにより平均電力消費量を低減し、電力を節約するための有利な装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池式電子棚ラベル（ＥＳＬ）は、多くの場合、１回の電池の充電で数年間稼働しなければならない。通常、従来のＥＳＬは、アイテムの価格およびアイテムの単価のような限られた情報を表示する専用のセグメント化液晶表示装置（ＬＣＤ）を含む。限られた情報を表示するので、従来のＥＳＬは、ＥＳＬのところで情報を更新するために、一度に数百ビットを受信するための低使用率、低電力および低データレート受信機を含む。電力を節約するために、低データレート受信機は、通常は電力がオフの状態になっていて、ビーコン信号を受信するために周期的に覚醒するが、その時点で、受信機は、以降の更新情報を受信するためにオンの状態のままでいるかどうかを決定する。
【０００３】
セグメント化したＬＣＤの表示できる情報量は限られているので、従来のＥＳＬは、グラフィックス等のような広告情報を表示するための用途は限られていた。一方、従来のドット・マトリクス表示装置は、広告にもっと適しているもっと多くの情報を表示することができる。例えば、ドット・マトリクス表示装置は、グラフィックス、カラー・グラフィックス、種々のスタイルおよびフォントのカラー・テキスト、および他の集客情報を表示することができる。しかし、ドット・マトリクス表示装置を更新するために必要な情報量は、１回の更新に数万ビットを超える場合がある。例えば、ローエンドの３２０×２４０画素ビデオ・グラフィックス・アレイ（ＶＧＡ）の１つのカラー・ドット・マトリクス表示装置は、現在、１回の更新のために７６，８００ビットを必要とするが、一方、セグメント化ＬＣＤは１回の更新に数百ビットしか必要としない。更新するのに低データ受信機アプローチを使用した場合には、ドット・マトリクス表示装置を従来のＬＣＤよりも遥かに長い時間電源をオンにしなければならないので、そのため電力消費が大きくなる。
【０００４】
ＥＳＬまたは広告用表示装置のドット・マトリクス表示装置が必要とする送信の速いデータレートを満足させるための１つのアプローチは、Ｉ．Ｅ．Ｅ．Ｅ．８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＺｉｇｂｅｅ（登録商標）トランシーバのような従来の高帯域トランシーバの使用を含む場合がある。１回の電池の充電で、ＥＳＬまたは広告用表示装置を長時間稼働させる目的で電力を節約するために、従来の高帯域トランシーバは、例えば、１０分間に１回スリープ・モードから覚醒させるというように、非常に低い使用率で稼働しなければならない。ＥＳＬおよび広告用表示装置を使用している小売業者は、好適には情報を更新するための応答時間を更新開始の数秒間にする必要がある。その結果、従来の高帯域トランシーバを使用しているＥＳＬまたは広告用表示装置は、更新が開始したのかどうかを判定するために、少しずつ秒数を増大しながら周期的に覚醒しなければならない。従来の高帯域トランシーバは、更新が開始したのかどうかを判定するために、複数回パケット交換を行わなければならない。さらに、従来の高帯域トランシーバは、自身が通信する遠く離れている端末装置と同期した状態で複数回パケット交換を行わなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故、この方法で使用する従来の高帯域トランシーバは、従来のＥＳＬと比較した場合かなりの電力を浪費する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電子棚ラベルまたは広告用表示装置のような低使用率無線装置にドット・マトリクス表示装置を内蔵する際のいくつかの問題を解決しなければならないことを認識している。そのために、ドット・マトリクス表示装置を駆動するためのデュアル・モード低使用率の無線装置を開示している。第１の通信モードの場合、低使用率無線装置は、販売時点情報管理（ＰＯＳ）システムのようなホスト・システムから表示情報を受信すべきかどうかを判定するために、低電力および低データレートの受信機を使用する。この判定を行った場合、低使用率無線装置は、第２の通信モードで稼働する。第２の通信モードの場合、低使用率無線装置は、ドット・マトリクス表示装置が必要とする表示情報を受信するために従来の高データレート・トランシーバを使用する。都合のよいことに、本発明は、高データレート・トランシーバを有するドット・マトリクス表示装置が必要とする大量の情報を受信する処理能力の利点と、コマンドを受動的に肯定応答するための低データレートの受信機の電力節約の利点を有する。
【０００７】
添付の図面を参照しながら、下記の詳細な説明を読めば、本発明および本発明の他の特徴および利点をよりよく理解することができるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明によるＥＳＬ１２２を使用する取引管理システム１００である。システム１００は、ＥＳＬホスト・コンピュータ・システム１０２と、販売時点情報管理（ＰＯＳ）端末１１４とを含む。この図の場合、構成要素１０２および１１４は、ネットワークにより一緒に接続している別々の構成要素になっているが、これらの構成要素またはそのサブ構成要素も、ＰＯＳシステム１１６を構成するために種々の方法で結合または分割することができる。
【０００９】
また、システム１００は、通信基地局（ＣＢＳ）１２０と、ＥＳＬ１２２とを含む。ＥＳＬ１２２は、本発明による低使用率無線装置の一例であり、図２のところでさらに詳細に説明する。ＣＢＳ１２０は、小売り施設の天井またはその近くに適切に装着することができる。ＥＳＬ１２２は、通常、アイテムに隣接する店舗の棚に取り付けられる。ある態様においては、システム１００は、複数のグループのＥＳＬ１２２と、複数のＣＢＳ１２０とを含む。この場合、好適には、ＥＳＬ１２２の各グループは、ＣＢＳ１２０のうちの１つに割り当てることが好ましい。
【００１０】
また、システム１００は、アクセス・ポイント（ＡＰ）１２８を含む。図２のところでさらに詳細に説明するように、ＥＳＬ１２２は、従来のＥＳＬで従来使用されていた受動後方散乱技術以外のＩ．Ｅ．Ｅ．Ｅ．８０２．１１のような異なるプロトコルを通してホスト・コンピュータ１０２と通信する高データレート・トランシーバを有する。ＡＰ１２８は、高データレート・プロトコルをサポートし、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１３０を通してホスト・コンピュータ１０２と通信する。別の方法としては、ＡＰ１２８は、有線ネットワーク１２４、有線ＬＡＮ、または別々の有線ネットワークを通してホスト・コンピュータ１０２と通信することができる。別の方法としては、本発明の教示は、ＣＢＳにアクセス・ポイント機能を統合することを考えている。
【００１１】
ホスト・コンピュータ・システム１０２は、ＥＳＬ１２２への価格更新のようなメッセージを記録し、スケジューリングを行う。ＥＳＬホスト・コンピュータ・システム１０２は、ＥＳＬ１２２のための行動リストを監視し、維持する。行動リスト上のアイテムまたは記録は、ＰＯＳシステム１１４またはホスト・コンピュータ１０２のユーザから提供することができる。メッセージに基づいて、ＥＳＬホスト・コンピュータ・システム１０２は、ＥＳＬ１２２に対してスケジューリングを行い、ＥＳＬホスト・コンピュータ・システム１０２は、適当なメッセージを生成し、そのメッセージを適当なＣＢＳ１２０に送信する。メッセージは、２つの種類のメッセージの一方からのものであってもよい。第１の種類は、ＥＳＬのクロックを同期させるための、または特定のＥＳＬに表示情報を更新する必要があることを知らせるためのビーコン・メッセージを含む。第２の種類は、表示情報更新を含む。
【００１２】
メッセージは、通信リンク１２４を通してＣＢＳ１２０に送信される。通信リンク１２４は、無線周波（ＲＦ）通信、赤外線（ＩＲ）通信、または通信技術のある種の組合せを適宜使用することができる。ＥＳＬ１２２のグループは、通信のために特定のＣＢＳに割り当てられる。ホスト・システム１０２からメッセージを受信した後で、ＥＳＬ１２２に割り当てられた特定のＣＢＳ１２０は、ＲＦ通信、ＩＲ通信、または通信技術のある種の組合せを適宜使用することができる通信リンク１２６により、ＥＳＬ１２２にメッセージを送信する。２つの種類のメッセージの処理については、図２のところでさらに詳細に説明する。
【００１３】
図２は、本発明による低使用率無線装置２００である。低使用率無線装置２００は、１つまたは複数のＥＳＬ１２２として適宜使用することができる。低使用率無線装置２００は、低データレート受信機２１０と、高データレート・トランシーバ２３０と、マイクロプロセッサ２２０と、永続メモリ２５０と、ドット・マトリクス表示装置２４０と、電池２６０とを含む。低データレート受信機２１０は、従来の受動後方散乱技術を使用する従来の低使用率、低電力受信機であってもよい。高データレート・トランシーバ２３０は、本発明の教示により修正したＩＥＥＥ８０２．１１受信機のような従来の高データレート・トランシーバであってもよい。マイクロプロセッサ２２０は、マイクロプロセッサが数マイクロアンペア（μＡ）しか消費しないで、数マイクロ秒で作動すなわち覚醒することができる待機モードを有する任意の適当なマイクロプロセッサであってもよい。このタイプの動作に適しているあるマイクロプロセッサ・グループとしては、例えば、テキサス・インストルメンツ社のＭＳＰ４３０シリーズのマイクロプロセッサがある。電池２６０は、マイクロプロセッサ２２０および低データレート受信機２１０と結合している。マイクロプロセッサ２２０は、必要に応じて通信バス２２５を通して高データレート・トランシーバ２３０、表示装置２４０およびメモリ２５０に電力を供給する。
【００１４】
永続メモリ２５０は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）である。好適には、フラッシュ・メモリおよび電力を供給しなくてもデータを持続的に格納することができる任意の他のメモリ・タイプを使用することが好ましい。表示装置２４０は、更新を行うのに高レートのデータを必要とするＫｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ  Ｉｎｃ．社製のコレステリックＬＣＤ（ＣｈＬＣＤ）、ＺＢＤ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ  Ｌｔｄ．社製の双安定型表示装置、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｌｏｇｉｃ社の電子ペーパー等のような任意の適切な双安定型表示装置、または任意の適切なタイプの低電力消費ドット・マトリクス表示装置であってもよい。双安定型表示装置は、表示装置への電力をオフにした後でも、オン−スクリーン画像およびテキストのような情報を引き続き表示する。この表示装置は、表示情報が変化した場合だけ電力を使用する。
【００１５】
通常の動作モードの場合、低データレート受信機２１０は、ビーコン・メッセージを受信するために約１．４５秒毎にスリープ・モードから覚醒する。このモードの場合には、低データレート受信機２１０は、サイクル毎に２μＡ程度の少ない電力を消費し、または平均６マイクロワット（μＷ）を消費する。ビーコン・メッセージは、通常、低データレート受信機２１０が覚醒し、その内部ロジックと同期し、スリープ・モードに戻る時間同期ポイントとしての働きをする。低データレートの受信機２１０の瞬時データレートは、毎秒約１６キロビットである。しかし、低データレートの受信機２１０が１．４５秒毎に覚醒することを考えた場合、実効データレートは毎秒約３００キロビットである。
【００１６】
テキスト、グラフィックス、フォント、スタイル、カラー等の更新のような表示情報による表示装置２４０の更新のような行動を実行する場合には、ビーコン・メッセージはアドレスおよびデータ構成要素を含む。アドレス構成要素は、データ構成要素の宛先である特定のＥＳＬを識別する。データ構成要素は、コマンドおよびコマンドに関連するデータ部分を含む。低データレート受信機２１０は、コマンドに対して肯定応答するために従来の受動後方散乱技術を使用する。ある行動を行う場合には、低データレート受信機２１０は、リンク２１８を通してマイクロプロセッサ２２０にクロックまたは任意の適切なタイプの割込み信号を送る。
【００１７】
また、低データレート受信機は、シリアル・ポート２１５を通してマイクロプロセッサ２２０にコマンドおよびデータ部分を転送する。マイクロプロセッサ２２０はスリープ・モードから覚醒し、そのクロックを同期させ、それに応じてコマンド部分を処理する。例えば、表示２４０を更新すべきであることを示すコマンドの場合には、コマンド部分は、ビーコン・メッセージにより低データレート受信機２１０の直列出力２１５にデータを送る。他の実施形態の場合には、リンク２１８は、直列出力２１５と結合して１つの信号線になることができる。この他の実施形態の場合には、状態の変化または信号の遷移を、コマンドを受信するまでマイクロプロセッサ２２０を作動するのに使用することができる。
【００１８】
マイクロプロセッサ２２０は、覚醒し、コマンド部分を処理する。コマンド部分を処理する場合には、マイクロプロセッサ２２０は、表示２４０への更新がホスト・コンピュータ１０２からの要求であることを認識する。マイクロプロセッサ２２０は、表示情報を受信するために覚醒し、ホスト・コンピュータ１０２との通信を開始するために、通信バス２２５を通して高データレート・トランシーバ２３０に信号を送る。高データレート・トランシーバ２３０は、そのデータレートが、低データレート受信機２１０より実質上高い限りは、任意の通信プロトコルを使用し、低使用率無線装置２００の平均電力消費を節約する働きをすることができる。トランシーバ２３０の最低通信レートは、表示装置２４０を更新するために必要な情報量により変わり、数ミリ秒中にこの量の情報で表示装置２４０を更新することができる。３２０×２４０画素の表示装置のように画面のサイズがもっと小さい場合には、少なくとも毎秒２５０キロビットで動作し、約０．５〜１ワットの電力を消費するトランシーバで十分である。表示情報を受信している際に消費電力をもっと少なくするために、好適には、データレートは毎秒メガビット程度であることが好ましい。これらの基準に適合するプロトコルの一例としては、Ｉ．Ｅ．Ｅ．Ｅ．８０２．１１プロトコルがある。
【００１９】
高データレート・トランシーバ２３０は、ネットワーク１３０を通してホスト・コンピュータ１０２のようなホスト・コンピュータから表示情報を受信し、この表示情報を格納するために永続メモリ２５０に転送する。永続メモリ２５０は、同じ表示情報を再度受信しなくても、後で検索することができるように表示情報を格納する。表示情報の受信が完了した場合には、マイクロプロセッサ２２０は表示装置２４０を覚醒させて、永続メモリ２５０内に格納している表示情報により表示装置２４０を更新する。表示装置２４０は、更新した表示情報を表示する。表示情報が表示されると、マイクロプロセッサ２２０は、電力をオフにし、スリープ・モードになり、次のコマンドを待機するように表示装置２４０に信号を送る。表示装置２４０は、双安定型表示装置なので、表示された情報は、表示装置２４０の電力をオフにした後でも表示されたままである。
【００２０】
図では、低データレートの受信機２１０および高データレート・トランシーバ２３０は別々の構成要素として示してあるが、本発明の教示に従ってこれらの構成要素を１つの構成要素に統合することができることを理解されたい。
【００２１】
広告態様を強化するために、表示装置２４０は、従来のＬＣＤ  ＥＳＬより大きな画面サイズを有することができる。例えば、表示装置２４０の画面サイズを従来のＬＣＤ  ＥＳＬの１インチ×２インチから５インチ×７インチにすることができる。このサイズの画面の場合には、より集客力のある広告情報を表示することができ、もっと遠くから見ることができる。本発明による低使用率無線装置２００のもう１つの例は、広告用表示装置を含む。
【００２２】
図３は、本発明による図２の構成要素を含む広告用表示装置３００の外観図である。広告用表示装置３００は、自立タイプのものであってもよく、または棚の上に装着することができる。図３に示すように、正確な縮尺ではないが、表示エリアは約４×５インチである。表示装置は、約５０〜１００画素／インチを含むドット・マトリクス表示装置により適宜実施することができる。
【００２３】
図４は、本発明による図２の低使用率無線装置２００と通信するための方法を示すフローチャートである。ステップ４１０において、表示装置２４０のような無線装置の表示装置を更新するために、低データレート受信機がコマンドを受信する。例えば、ＰＯＳシステム１１６のコンピュータ１０２のようなＰＯＳシステムのホスト・コンピュータは、無線装置の表示情報を更新するためにコマンドを送信することができる。ステップ４２０において、例えば、ＰＯＳシステムと通信するために、高データレート・トランシーバ２３０のような高データレート・トランシーバが作動する。例えば、マイクロプロセッサ２２０は、スリープ状態から覚醒して高データレート・トランシーバに信号を送りＰＯＳシステムと通信することができる。ステップ４３０において、高データレート・トランシーバを通して表示情報を受信する。ステップ４４０において、表示装置２４０のような表示装置が、作動して、受信した表示情報を表示する。ステップ４５０において、受信した表示情報が表示される。ステップ４６０において、表示装置および高データレート・トランシーバの動作を停止する。方法４００は、次のコマンドを受信するまで待機状態４７０になる。待機状態４７０中、表示装置は電力を全然消費しないが、高データレート・トランシーバ、低データレート受信機、およびマイクロプロセッサは、スリープ・モード中、最小電力を消費する。別の方法としては、待機状態４７０中、高データレート・トランシーバの電力を完全にオフにすることができる。次のコマンドが到着すると、この方法はステップ４１０に進む。
【００２４】
現在の好ましい実施形態の種々の態様から本発明を開示してきたが、添付の特許請求の範囲に適合する他の環境に本発明を適宜適用することができることを理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を有利に使用することができる取引管理システムのブロック図である。
【図２】本発明による低使用率無線装置である。
【図３】本発明による図２の構成要素を含む広告用表示装置の外観図である。
【図４】本発明による図２の低使用率無線装置と通信するための方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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