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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein die Anzeige einer Information, insbesondere des Preises
oder Analogem in Einzelhandelsgeschäften, oder auch von Lagerdaten
und Analogem und betrifft insbesondere eine neue Anordnung, die
eine Vielzahl von Anzeigemodulen oder elektronischen Etiketten umfasst,
die ferngesteuert werden können,
um variable Daten anzuzeigen.
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Im Stand der Technik ist bereits
eine gegebene Anzahl von Anordnungen dieser Art bekannt.
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Bei den meisten bekannten Anordnungen sind
die elektronischen Etiketten mit einem Zentralrechner über eine
busartige Drahtverbindung verbunden, die im typischen Fall eine
Versorgungsleitung für die
elektronischen Schaltungen der Etiketten und eine oder mehrere Leitungen
für die Übertragung
der Daten zwischen dem Rechner und den Etiketten umfasst.
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Aufgrund der Tatsache, dass diese
Kabel vorhanden sind, sind die Anordnungen unpraktisch zu benutzen,
kostenträchtig
und unzuverlässig.
Sie machen darüber
hinaus die Arbeitsvorgänge
des Umbaus der Geschäfte
sehr kompliziert, da es dazu notwendig ist, die Kabelwege zu modifizieren,
um sie an die neue Inneneinrichtung anzupassen.
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Man kennt weiterhin, insbesondere
aus der FR-A-2 604 315, ein System der bidirektionalen Funkübertragung
zwischen einer Zentralstation und einzelnen Anzeigemodulen, bei
dem die Metallregale für
die zu verkaufenden Produkte dazu benutzt werden, eine elektrische
Kopplung zwischen einer Sendeantenne und den einzelnen von den Regalen
gehaltenen Modulen zu bewirken.
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Eine derartige Lösung hat indessen gewisse Beschränkungen.
Einerseits müssen
alle Regale zwingend aus einem Metall oder Legierungen gebildet
sein, die für
die Kopplung sorgen können.
Andererseits muss die Anordnung der Sendeantenne so gewählt sein,
dass die Antennendrähte
an der oberen Außenfläche jedes
Regals entlanglaufen, was unpraktisch ist. Eine Änderung der Einrichtung des
Geschäftes
macht gleichfalls eine vollständige
Umkonstruktion der Antenne notwendig.
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Letztendlich umfassen die Anzeigemodule dieses
bekannten Systems notwendigerweise zwei getrennte Antennen für den Empfang
eines Trägers und
der eigentlichen Informationen, was die Kompliziertheit und die
Kosten erhöht.
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Durch die vorliegende Erfindung sollen
die Mängel
des Standes der Technik gemildert werden und soll eine Anordnung
vorgeschlagen werden, die wirtschaftlich, zuverlässig und von großer Anpassungsfähigkeit
gegenüber
Umstellungen der Verkaufsflächen
ist und eine hohe Lebensdauer der Batterie zeigt, die jeden Anzeigemodul
versorgt.
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Hierzu wird eine Anordnung vorgeschlagen, wie
sie im Anspruch 1 angegeben ist.
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Die Erfindung betrifft gleichfalls
einen Informationsanzeigemodul, wie er im Anspruch 10 angegeben
ist.
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Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden sich aus der Lektüre der Beschreibung
im Einzelnen ergeben, die als bevorzugte Ausführungsform und nicht als beschränkendes
Beispiel anhand der zugehörigen
Zeichnung gegeben wird, in der
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1 eine
schematische Gesamtansicht einer Anordnung von Anzeigemodulen gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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2 ein
schematisches Blockschaltbild einer ersten Untergruppe eines ersten
Teils der Anordnung zeigt,
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3 ein
schematisches Blockschaltbild einer zweiten Untergruppe des besagten
ersten Teils zeigt,
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4 eine
schematische Gesamtansicht eines zweiten Teils der Anordnung zeigt,
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5 ein
schematisches Blockschaltbild einer Untergruppe des besagten zweiten
Teils zeigt,
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6 eine
schematische Gesamtdarstellung eines dritten Teils der Anordnung
zeigt,
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7 ein
schematisches Blockschaltbild einer Untergruppe des besagten dritten
Teils zeigt und
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8 in
einem Zeitdiagramm die Arbeitsweise der Anordnung zeigt.
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Es sei zunächst darauf hingewiesen, dass von
Figur zu Figur Bauelemente oder Teile, die ähnlich oder identisch sind,
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Was zunächst 1 anbetrifft, so ist dort eine Anordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt, die dazu bestimmt ist, beispielsweise in einem
Supermarkt installiert zu werden. Sie umfasst eine Zentraleinheit 100,
die global gesehen aus einem Rechner 110 besteht, eine
Sendeeinrichtung 130 zum Senden von Daten auf magnetischem
Weg mittels einer Stromschleife 135, sowie eine Einrichtung 150 zur
Sendesteuerung, die zwischen dem Rechner und dem Sender 130 liegt.
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Die Schleife 135 ist in
Form einer einzigen Schleife, wie es dargestellt ist oder in Form
einer Gruppe von Schleifen so ausgebildet, dass die gesamte örtliche
Erstreckung abgedeckt ist, innerhalb der Einrichtungen, die dazu
bestimmt sind, Daten auszusenden, die mehr im Einzelnen später beschrieben
werden, sich befinden können.
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Diese Einrichtungen bestehen aus
einzelnen Anzeigemodulen oder elektronischen Etiketten 200, die
mittels einer geeigneten Empfangsschaltung die Daten empfangen können, die
von der Zentraleinheit ausgesandt werden und die im allgemeinen
so parametriert sind, dass sie an einem Bildschirm, beispielsweise
an einer Flüssigkristallanzeige
die festgelegten und modifizierbaren Daten des Preises bezüglich der
Produkte anzeigen können,
zu denen sie gehören.
Die Anzahl an Etiketten 200 ist natürlich von der Anzahl der Angebote
des Geschäftes
abhängig und
kann beispielsweise einige Tausend betragen.
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Die Anordnung umfasst weiterhin ein
oder mehrere tragbare Terminals 300, die insbesondere die
Strichcodierungen lesen können,
die sich an den Produkten befinden, und die einzeln in Verbindung mit
den Etiketten treten können,
um diese insbesondere so zu parametrieren, dass die Daten der Identifikation
und des Preises eingegeben werden.
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Gegebenenfalls kann die Anordnung
eine Emulationseinrichtung 400 umfassen, die so ausgebildet
ist, dass sie die von der Zentraleinheit und/oder einem tragbaren
Terminal kommenden Daten empfängt
und Anzeigen bezüglich
der Funktion der verschiedenen Einrichtungen zum Austausch der Daten liefert,
um die Anordnung zu prüfen
und zu diagnostizieren.
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Wie es im Einzelnen im Folgenden
beschrieben wird, sind die beiden Hauptfunktionen der Anordnung
die folgenden: Sie erlaubt es einerseits jedes elektronische Etikett 200 mittels
eines tragbaren Terminals 300 zu initialisieren, welche
Funktion darin besteht, dass in einen Sicherungsspeicher des besagten
Etiketts seine Identifizierung eingegeben wird, die vorzugsweise
direkt vom Lesen des Strichcodes des Produktes erhalten wird, und
dass gegebenenfalls gleichfalls die Daten des Preises eingegeben
werden und dass andererseits zu jedem Zeitpunkt die Daten des Preises,
die von den Etiketten angezeigt werden, unter der Steuerung des
Zentralrechners 100 und über die Sende- und Empfangseinrichtungen
durch magnetische Kopplung aktualisiert werden können.
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Im Folgenden werden im Einzelnen
die verschiedenen Bauteile beschrieben, die die erfindungsgemäße Anordnung
bilden.
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Zentraleinheit
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Die Zentraleinheit 100 umfasst
im Wesentlichen einen Rechner 110, einen festen Sender 130 und
eine Sendesteuerung 150.
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Der Rechner kann vom herkömmlichen
Typ sein und wird nicht im Einzelnen beschrieben.
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Im typischen Fall enthält er einen
Speicher für
die Daten bezüglich
jedes angebotenen Produktes, das beispielsweise direkt mittels seines
passenden Codes beispielsweise in Form einer Strichcodierung am
Produkt selbst identifiziert wird, welche Daten beispielsweise die
Daten des Preises pro Artikel, des Preises pro Gewichtseinheit oder
Volumeneinheit, des verbleibendes Vorrates usw. sind.
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Gemäß eines vorteilhaften Aspektes
der Erfindung erfolgt die Übertragung
der Daten, die dazu bestimmt sind, die Anzeige der Etiketten zu
modifizieren, ausgehend von der Zentraleinheit über Funk mit einer sehr niedrigen
Frequenz, wobei der Sender aus einer Stromschleife 135 besteht,
die auf die Übertragungsfrequenz
durch eine passende Kapazität 136 abgestimmt
ist.
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Das hat zur Folge, dass die Informationen
im Wesentlichen in Form eines variablen Magnetfeldes übertragen
werden, wobei die Übertragung
durch eine magnetische Kopplung zwischen der Sendeschleife 135,
die so ausgebildet ist, dass sie das gesamte Geschäft abdeckt,
und den Empfangsschleifen bewirkt wird, die jeweils in den elektronischen Modulen
vorgesehen sind.
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Die Vorteile einer derartigen Lösung sind zahlreich:
- – Die
ausgesandte Welle neigt dazu, im Inneren der Schleife zu bleiben,
- – die
Nähe gegebenenfalls
von metallischen Massen hat einen geringen Einfluss auf das von
den Etiketten empfangene Feld,
- – eine
Verzerrung oder eine beabsichtigte Störung der Übertragung macht Einrichtungen
mit beträchtlicher
Leistung erforderlich,
- – die
Frequenz ist niedrig, der Verbrauch und der Preis der Empfänger sind
stark herabgesetzt.
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Man arbeitet vorzugsweise auf einer
Frequenz zwischen etwa 10 kHz und 150 kHz insbesondere in der Größenordnung
von 30 bis 50 kHz und besonders bevorzugt bei 35 bis 45 kHz. Derartige Frequenzen
erlauben es, die numerische Leistung zu erfüllen, die für die Verbindung zwischen der
Zentraleinheit und den elektronischen Etiketten gefordert ist.
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Vorzugsweise wird die Übertragung
der Signale über
eine Frequenzmodulation (sogenannte FSK-Modulation) bewirkt. Konkret
und in der in 2 dargestellten
Weise kann eine derartige Modulation dadurch bewirkt werden, dass
die Frequenz eines Quarzoszillators 131 mittels eines Teilers 132 mit
varia blem Rang geteilt wird. An diesen Teiler 132 kann sich
in der dargestellte Weise ein weiterer Teiler 133 mit konstantem
Rang anschließen,
an dessen Ausgang eine Stromschleife 135 mit einem Abstimmungskondensator 136 angeschlossen
ist, die eine Sendeantenne bildet, und zwar über einen Niederfrequenzverstärker 134 geeigneter
Leistung, in den ein aktives Tiefpassfilter integriert ist.
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Wenn der Ausgang des Teilers 133 vollständig rechteckige
Signale liefert, ist deren Filterung sehr einfach, da das Signal
keine harmonischen Signale von gerader Ordnung enthält.
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Man kann beispielsweise einen Quarzoszillator
mit einer Frequenz in der Größenordnung
von 3 bis 3,5 MHz, einen Teiler 132, der die Quarzfrequenz durch
10 oder durch 11 je nach dem logischen Wert des zu übertragenden
Signals teilt, das an seinem Eingang DATA liegt, und einen durch
8 teilenden Teiler 133 verwendet. Die hohe und niedrige
Frequenz des FSK modulierten Signals, das ausgesandt wird, liegen
somit auf beiden Seiten einer Mittenfrequenz zwischen etwa 35,7
und 41,6 kHz je nach dem, welche Frequenz für den Quarz 131 gewählt ist.
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Vorzugsweise ist der Teiler 132 mit
variablem Rang in Form eines Abzählers
ausgebildet, der auf einen Zählwert
zum Abzählen
von dem einen oder dem anderen der beiden Werte des Teilers je nach dem
logischen Niveau am Eingang DATA vorgestellt wird.
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Der zweite Teiler 133 umfasst
im Übrigen vorzugsweise
einen Blockiereingang ON/OFF, der dazu verwandt werden kann, das
Senden zu unterbrechen, ohne dass es notwendig ist, auf die Signale hoher
Leistung hinter dem Verstärker 134 einzuwirken.
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Der oben beschriebene Sender wird
von einer Einrichtung 150 gesteuert, die mit dem Rechner 100 in
Verbindung steht und als „Schleifensteuerung" bezeichnet wird.
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Vorzugsweise und in der in 3 dargestellten Weise ist
diese Steuerung um einen Mikroprozessor 152 herum ausgebildet,
der einerseits die vom Rechner 110 kommenden Informationen empfängt und
der auf der anderen Seite diese Informationen zum Schleifensender 130 (Leitungen
DATA und ON/OFF) überträgt.
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Die Rolle der Schleifensteuerung
besteht im Wesentlichen darin, vom Rechner 110 die zu sendenden
Informationen in einem vorbestimmten Format beispielsweise nach
der Norm V24 über
ein Schnittstelle 152' beispielsweise
vom Typ RS232C zu empfangen, sie in einem Pufferspeicher 154 zu
speichern und an den Sender 130 unter Beachtung eines genau bestimmten
Protokolls zu legen, das weiter unten beschrieben wird. Das Programm,
das für
die Arbeit der Steuerung 150 sorgt, ist in einem anderen
Speicher 156 enthalten, während ein zusätzlicher
Speicher 158 die automatischen Sequenzen enthält, die
zu Testzwecken verwandt werden können.
In dieser Hinsicht kann ein Schalter 160 vorgesehen sein,
um das System von einer „Terminal" genannten Betriebsweise,
in der die Steuerung die empfangenen Aufträge des Rechners 110 über die
Leitung RS232C ausführt,
und eine „lokal" genannte Betriebsweise
um zu schalten, in der die Steuerung arbeiten kann ohne mit dem
Rechner verbunden zu sein, indem sie die oben genannten automatischen
Testsequenzen ausführt.
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Etikett
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Wie es in den 4 und 5 dargestellt
ist, umfasst jeder elektronische Modul 200 eine Empfängerschaltung 210,
die als Wellenkollektor eine Spule 211 umfasst, die über einen
Kondensator 212 auf die oben erwähnte Übertragungsfrequenz abgestimmt ist.
Die Spule ist mit einem Tiefpassfilter 213 verbunden, dessen
Ausgang an einem Mischer 214 vom Typ eines Umschalters
liegt.
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Es ist weiterhin ein Filter 215 vorgesehen, auf
das ein Verstärker 216 mit
hohem Verstärkungsfaktor
folgt, der in einem offenen Wirkungsweg angebracht ist, wobei zwei
Kopf bei Fuß angeordnete
Dioden in Gegenkopplung angeordnet sein können, um eine Sättigung
zu vermeiden.
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Auf den Verstärker 216 folgt ein
Begrenzungsverstärker 217,
der die Signale auf einen Pegel bringt, der mit den logischen Schaltungen
kompatibel ist, die nachgeschaltet sind.
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Die lokalen Oszillatoren sind durch
eine Vierteilung ausgehend von einer Frequenz gleich dem Vierfachen
der Empfangsfrequenz gebildet, die ihrerseits dadurch erhalten wird,
dass im Bauteil 218 nacheinander eine von einem Quarzoszillator 219 kommende
Bezugsfrequenz geteilt wird, dessen Resonanz beispielsweise bei
etwa 5 MHz liegt. Der durch 4 teilende Teiler 220 umfasst
beispielsweise zwei in Schleife geschaltete Kippglieder „D" derart, dass zwei
quadratische Wellen geliefert werden. Diese Wellen liegen am Mischer 214.
Als Variante ist es möglich,
als Empfänger
für das
Etikett ein System mit phasenstarrer Schleife PLL zu verwenden,
das beispielsweise auf einer integrierten Schaltung vom Typ XR-2211
basiert, die von der Firma Raytheon auf dem Markt erhältlich ist.
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Wie es in 4 dargestellt ist, umfasst das Etikett 200 weiterhin
einen Mikroprozessor 230, der von einem Taktgeber 232 getaktet
ist und eine Flüssigkristallanzeige 236 über eine
dazwischen geschaltete spezielle Mikrosteuerung 234 betreibt.
Die Anzeige 236 umfasst vorzugsweise einen ersten Bereich,
der dazu bestimmt ist, den Preis pro Artikel anzuzeigen, zu dem
das Etikett gehört,
und einen zweiten Bereich, der vorzugsweise wesentlich kleiner ist und
dazu bestimmt ist, den Preis pro Gewichtseinheit, Volumeneinheit
usw. anzuzeigen.
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Der Mikroprozessor 230 ist
vorzugsweise so gewählt,
dass er den folgenden Kriterien genügt:
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- – geringer
elektrischer Verbrauch,
- – geringe
Kosten,
- – Zykluszeiten,
die an die Datenübertragungsgeschwindigkeit
angepasst sind, die beispielsweise in der Größenordnung von 600 Baud liegt,
- – eine
ausreichende Anzahl von Eingängen
und Ausgängen
(abgesehen von den Anzeigesteuerleitungen), die beispielsweise in
der Größenordnung
von 6 liegt.
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Wie es später im Einzelnen beschrieben wird,
sind die Hauptfunktionen des elektronischen Moduls die folgenden:
- – Empfang
und Speicherung eines Identifikationscodes des Moduls in einem Lese-Schreib-Arbeitsspeicher,
der im Mikroprozessor integriert ist,
- – Empfang
und Erkennung von Preisdaten, die speziell für diesen Modul bestimmt sind,
und
- – Anzeige
dieser Daten.
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Diese Funktionen sind mittels eines
Programmes verwirklicht, das in einem Speicher 238 enthalten
ist, der mit dem Mikroprozessor 230 verbunden ist und der
gleichfalls die empfangenen Informationen speichert.
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Die Empfangsantenne oder der Wellensammler 211 ist
in Abhängigkeit
von den folgenden Forderungen ausgelegt:
- – Seine
Größe sollte
begrenzt sein,
- – er
sollte mit geringen Kosten verbunden sein,
- – er
sollte leistungsfähig
sein.
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Um sicherzustellen, dass die Empfangsspannung
maximal ist, wird gegebenenfalls den Wicklungen die maximale Größe gegeben,
die innerhalb der Grenzen des Gehäuses des Anzeigemoduls möglich ist.
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Um weiterhin die Empfangsspannung
zu erhöhen
und/oder die Anzahl der Windungen der Wicklung zu begrenzen, wird
vorzugsweise ein Ferritkern gewählt,
dessen relative Dielektrizitätskonstante
so hoch wie möglich
ist.
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Tragbares Terminal
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Wie es in den 6 und 7 dargestellt ist, umfasst
das tragbare Terminal 300 ein Gehäuse 310, das eine
Tastatur 320 und eine alphanumerische Anzeige 330,
beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige aufnimmt.
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Die Tastatur 320 umfasst
beispielsweise sechzehn Tasten, nämlich 10 numerische Tasten, eine
Kommataste, eine Löschtaste
und vier Funktionstasten.
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Die Anzeige 330 ist beispielsweise
eine Anzeige mit zwei Zeilen von sechzehn Zeichen.
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Ein Mikroprozessor 340 ist
mit den passenden Eingangs/Ausgangsanschlüssen der Anzeige 330 und
der Tastatur 320 verbunden. Er ist gleichfalls mit einer
Sendeschaltung 350 verbunden, die passende Modulations-
und Verstärkungsschaltungen umfasst
und deren Ausgang mit einer Sendespule 360 verbunden ist,
die eine Stromschleife bildet, die durch eine Kapazität 362 abgestimmt
ist. Ein Festspeicher 342 beispielsweise vom Typ EEPROM
ist mit dem Mikroprozessor über
einen geeigneten Bus verbunden und enthält das Programm, das die Arbeit des
Terminals bestimmt, sowie die vorprogrammierten Daten. Ein Lese-Schreibspeicher 344 ist
gleichfalls vorgesehen, um die Daten zu speichern, die dazu bestimmt
sind, auf die Etiketten übertragen
zu werden (Identifikationsdaten und insbesondere Preisdaten). Eine
Versorgungsbatterie 346 ist mit dem System über einen
EIN/AUS-Schalter 348 verbunden. Ein akustischer Alarmgeber 349,
beispielsweise ein Summer, ist gleichfalls für die später beschriebenen Zwecke vorgesehen.
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Schließlich ist eine optische Lesevorrichtung zum
Lesen von Strichcodierungen, beispielsweise eine Lesevorrichtung 370,
die häufig „Duschkopf" genannt wird, oder
ein optischer Lesestift mit dem Mikroprozessor 340 über ein
Kabel 342 und eine geeignete Schnittstelle 374 verbunden.
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Die Sendeschaltung 350 wird
im Folgenden anhand der 7 beschrieben.
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Der Sender sollte eine relative niedrige
elektromagnetische Leistung abgeben, da bei der Initalisierung oder
der Modifikation eines Etikettes vermieden werden soll, dass benachbarte
Etiketten reagieren.
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Die Modulation wird beispielsweise
nach dem selben Prinzip wie beim Sender 130 bewirkt, der zur
Zentraleinheit gehört,
nämlich
mittels der Teilung der Frequenz eines Quarzoszillators 351 mit
Hilfe eines Teilers mit variablem Teilungsverhältnis 352. An diesen
Teiler 352 kann sich in der dargestell ten Weise ein weiterer
Teiler mit konstantem Teilungsverhältnis 353 anschließen, dessen
Ausgang über
einen Verstärker 354 an
der Sendespule 360 liegt, der ein Abstimmkondensator 362 zugeordnet
ist.
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Eine derartige Schaltung kann die
gleichen Frequenzen wie die Schaltung liefern, die anhand der 2 beschrieben wurde, und
hat die gleichen Vorteile.
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Vorzugsweise besteht der Verstärker 354 aus
einem einzigen NPN-Transistor in Emitterschaltung, dem eine Diode
zugeordnet ist, die verhindern kann, dass die beiden Anschlüsse der
Spule kurzgeschlossen werden, wenn der Transistor sättigt.
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Die Übertragung der Daten des tragbaren Terminals
auf einen Anzeigemodul 200 erfolgt in Annäherung der
Sendeantenne des Terminals an die Empfangsantenne des Moduls, um
eine ausreichende magnetische Kopplung sicherzustellen.
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Das heißt konkret, dass bei einer
Versorgungsgleichspannung von +6 Volt eine ausreichende Leistung
erhalten werden kann, um die Informationsübertragung auf ein Etikett
zu bewirken, das sich in einer Umgebung von 5 cm vom Rahmen des
tragbaren Terminals befindet.
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Das tragbare Terminal 300 kann
wahlweise Einrichtungen zum Speichern der Initalisierungs- und Modifizierungsarbeitsvorgänge der
Etiketten umfassen, wie sie im Folgenden beschrieben werden, um dem
Zentralrechner über
eine Drahtverbindung oder eine elektromagnetische Kopplung Berichte über die bewirkten
Operationen zu liefern.
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Das Terminal kann über eine
geeignete Auslegung des in seinem Festspeicher 342 enthaltenen Programms
beispielsweise die folgenden Funktionen anbieten, die in einem Hauptmenü beim Einschalten des
Terminals wiedergegeben werden:
- – Anzeigen des bereits im Lese-Schreibspeichers des
tragbaren Terminals gespeicherten Strichcodes zur Verifikation,
- – manuelle
Eingabe eines numerischen Wertes gleich dem
- Verhältnis
des Preises pro Kilo zum Preis pro Gegenstand oder des Preises pro
Liter zum Preis pro Gegenstand, wobei dieser Arbeitsvorgang dadurch
erfolgen kann, dass entweder selektiv ein Wert aus einer vorher
gespeicherten Gruppe von Werten abgerufen wird oder der Wert an
der Tastatur eingegeben wird, und in jedem Fall nach der Wahl eine
Bestätigung
durch eine bestimmte Funktionstaste der Tastatur 320 bewirkt
wird,
- – Eingabe
des Preises des Gegenstandes mittels der numerischen Tasten und
der Kommataste der Tastatur 320, gegebenenfalls mit Korrektur
von Fehlern durch die Löschtaste
und endgültige
Bestätigung durch
Betätigung
einer gegebenen Funktionstaste,
- – Programmierung
des Etikettes, d. h. Laden der Daten in dieses, wobei in diesem
Fall ein sekundäres Menü die Wahl
einer der folgenden vier Funktionen ermöglicht:
PROG erlaubt die
Programmierung der Identifizierung im Etikett (sein Strichcode)
und des Verhältnisses
des Kilopreises (oder Literpreises) zum Preis des Gegenstandes;
PRIX
erlaubt die Programmierung des Preises des Gegenstandes, wobei der
Preis sowie das genannte Verhältnis,
wenn die Funktion PROG bereits ausgeführt ist, dann an der Anzeige 236 des
Etikettes erscheinen,
OFF erlaubt das Löschen der Anzeige 236 des
Etiketts, um den Verbrauch während
der benutzungsfreien Zeitspannen zu reduzieren;
ON erlaubt
das Wiederanschalten der Anzeige.
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Es sei darauf hingewiesen, dass sich
die Funktion des Lesens und des Speicherns des Strichcodes nicht
im Hauptmenü befindet.
Diese Funktion wird automatisch ausgeführt. Das heißt genauer, dass
dann, wenn das Lesen eines Strichcodes durch die Bedienungsperson
bewirkt wird, ein Unterbrechungssignal oder ein analoges Signal
den Mikroprozessor in die Betriebsweise des Empfangs und der Speicherung
dieses Codes bringt, der gleichfalls zur Verifikation angezeigt
wird. Dieser Arbeitsvorgang führt
gleichfalls vorzugsweise dazu, dass die Werte des Preises und des
Verhältnisses
Kilopreis (oder Literpreis) zum Preis des Gegenstandes im Lese-Schreibspeicher 344 des
tragbaren Terminals auf Null rückgesetzt
werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
Funktionen PROG, PRIX, OFF und ON des genannten sekundären Menüs nur ausgeführt werden
können, wenn
die Bedienungsperson das tragbare Terminal ausreichend nahe an das
Etikett angenähert
hat, dessen Daten zu modifizieren sind, beispielsweise auf weniger
als 20 cm.
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Die Übertragung der Daten des Terminals zum
Etikett erfolgt zu zwei Zeitpunkten. Zunächst aus Anlass der Weckphase
des Etiketts wie es im einzelnen später beschrieben wird, während der
das besagte Etikett an seiner Anzeige für eine kurze bestimmte Zeitdauer „Laden
des Etiketts" anzeigt,
und dann während
der eigentlichen Phase. der Datenübertragung, während der
die oben genannte Nachricht dauerhaft angezeigt wird, wobei gleichzeitig
der akustische Alarmgeber 349 aktiv ist.
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Am Ende der Übertragung setzt sich das tragbare
Terminal 300 in seinen Ausgangszustand zurück, in dem
der akustische Alarmgeber abgeschaltet ist und das Hauptmenü angezeigt
wird. Das tragbare Terminal kann dann vom Etikett entfernt werden.
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Wecken der Etiketten
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Die Daten werden von der Zentraleinheit 100 oder
einem tragbaren Terminal 300 asynchron auf jedes Etikett übertragen.
Ein Etikett kennt daher vorher den Zeitpunkt nicht, an dem eine
Nachricht (die im Folgenden „Telegramm" genannt wird) zuadressiert wird.
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Aus Gründen in Verbindung mit dem
elektrischen Verbrauch ist es aber unmöglich, dass der Empfänger jedes
Anzeigemoduls fortlaufend im Wachzustand ist.
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Gemäß eines vorteilhaften Aspektes
der vorliegenden Erfindung besteht die Lösung darin, den Empfänger jedes
Moduls 200 nur periodisch „zu wecken", so dass dieser Empfänger dann
während
einer bestimmten Zeitdauer eventuelle Nachrichten hören kann,
die für
den zugehörigen
Modul bestimmt sind. Diese Weckphase alle X Sekunden und während einer
Zeitdauer t wird kon kret über
eine geeignete Taktung der EIN/AUS-Schaltung des Empfängers 210 über den
Mikroprozessor 230 des Moduls 200 bewirkt.
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Auf Seiten des Senders, d. h. genauer
der Sendesteuerung 150 geht jedem Absenden der Telegramme
mit dem Bestimmungsort der Anzeigemodule ein Wecksignal voraus,
dessen Dauer wenigstens gleich X Sekunden ist um sicherzustellen,
dass jeder Empfänger 210 wenigstens
einmal das Vorliegen des Wecksignals erfasst. In diesem Fall bleibt
der Empfänger 210 im
Weckzustand während
einer gegebenen Zeitdauer, in der er Daten empfangen kann, die von
der Zentraleinheit kommen.
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Konkret wählt man für eine maximale Sicherheit
eine Weck signaldauer gleich 2·X
Sekunden.
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Die Zeitdauer X wird nicht einfach
so gewählt,
dass sie so lang wie möglich
ist. Man kann tatsächlich
zeigen, dass dann, wenn n die mittlere Anzahl von Nachrichten ist,
die pro Stunde zum Bestimmungsort eines gegebenen Anzeigemoduls
ausgegeben wird, und dann, wenn die oben erwähnte Zeit t 0,1 Sekunde beträgt, die
optimale Zeitdauer X zur Minimalisierung des Verbrauches des Empfängers 210 in
der Größenordnung
von √(240/n)
liegt.
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Um die Dauer, während der der Empfänger 210 wach
ist, weiter zu minimalisieren, sind in jedes Wecksignal, das von
der Zentraleinheit ausgegeben wird, Rückzählnachrichten und insbesondere
numerische Daten eingebaut, die die Zeit angeben, die noch bleibt,
bevor die Nutzdaten des Telegramms ankommen.
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Man kann beispielsweise im Wecksignal
mit einer Dauer von 2·X
Sekunden acht Rückzählnachrichten,
beispielsweise numerische Codierungen, mit drei oder vier Bit in
regelmäßigen Abständen von 2·X/9 Sekunden
innerhalb des Wecksignals verwenden.
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Wenn die Empfangsschaltung eines
Etiketts aktiv ist, kann in dieser Weise ausgehend vom gerade empfangenen
Rückzählwert die
Zeit bestimmt werden, die bleibt, bis der Strom der ei gentlichen
Daten ankommt. Die Empfangsschaltung kann dann bis zu dieser Ankunft
deaktiviert werden. In dieser Weise wird weiter die Zeitdauer minimalisiert,
während
der die Empfangsschaltung aktiv ist und wird die Lebensdauer der
Batterie verlängert.
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Mit den oben angegebenen Werten lässt sich zeigen,
dass der Verbrauch des Empfängers
minimal ist, wenn X gleich etwa √(6480/n) gewählt wird.
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Es lässt sich gleichfalls zeigen,
dass dann, wenn X über
10 Sekunden liegt, der erhaltene Gesamtverbrauch gleich oder kleiner
als ein Zehntel des Gesamtverbrauches ohne Rückzählung ist.
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Wenn man als Hypothese ein Geschäft annimmt,
das 15000 Gegenstände
und somit 15000 Anzeigemodule enthält, deren Anzeigewerte jede
Nacht auf den neuesten Stand gebracht werden müssen, und wenn man gleichzeitig
annimmt, dass die Zentraleinheit während einer Nacht 150 Telegramme
versendet, die jeweils Daten für
100 Anzeigemodule enthalten und dass dieselbe Sendung dreimal wiederholt
werden muss, um ihren guten Empfang sicherzustellen, dann lässt sich
in der Praxis zeigen, dass die optimale Periode X bei etwa 37 Sekunden
liegt.
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In diesem Fall haben die Wecksignale,
die von der Zentraleinheit vor jeder Aussendung von Daten ausgesandt
werden, eine Dauer von 74 Sekunden bei einer Punktuierung alle 8,2
Sekunden durch eine Rückzählnachricht.
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Es versteht sich, dass die oben angegebenen
Werte nicht als beschränkend
anzusehen sind.
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Während
die oben angegebene Dauer keine Probleme für eine transparente Übertragung
von Informationen gegenüber
den Benutzern der Anordnung, d. h. zwischen der Zentraleinheit und
den Modulen bereitet, kann sie für
eine Übertragung
der Informationen von einem tragbaren Terminal 300 zu einem
Anzeigemodul 200, d. h. im Wesentlichen im Rahmen der Programmierung
oder Initalisierung des Anzeigemoduls zu lang sein.
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Gemäß eines weiteren Aspektes der
Erfindung kann man somit eine Schnellweckeinrichtung für jeden
Modul vorsehen.
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In diesem Fall ist die Empfängerschaltung 210 jedes
Etikettes mit einer Schaltung zum Erfassen eines naheliegenden Senders,
beispielsweise in Form einer Schwellenwertschaltung versehen, die nach
einer Verarbeitung die von der Empfangsantenne empfangene Spannung
empfängt
und den Mikroprozessor benachrichtigt.
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Das Hauptkriterium ist dabei die
Zugriffszeit und man kann das tragbare Terminal so auslegen, dass
es ein Schnellwecksignal mit einer Dauer von beispielsweise zwei
Sekunden, aussendet. Der Mikroprozessor 230 ist konkret
in diesem Fall so ausgelegt, dass er für eine Periode X', die durch die Erfassungsschaltung
bestimmt ist, aktiv ist, und den Empfänger 210 in den wachen
Zustand bringt, wenn die Aussendung eines Schnellwecksignals vom
tragbaren Terminal erfasst wird. In der Praxis kann man X' etwa gleich 800
ms wählen.
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Wie es weiter unten erläutert wird,
kann diese Schnellweckfunktion, die den Stromverbrauch der Schaltungen
des Anzeigemoduls erhöht,
vorzugsweise automatisch (beispielsweise nachts oder an den Tagen,
an denen das Geschäft
geschlossen ist) von der Zentraleinheit 100 gesperrt werden.
Als Variante kann die Schnellweckfunktion auch dauerhaft gesperrt
werden, wobei in diesem Fall der Zugang zu einem betreffenden Anzeigemodul
vom tragbaren Terminal aus nur dann möglich ist, wenn ein ausdrücklicher
Wunsch vom Zentralrechner vorliegt, diese Sperre aufzuheben.
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Übertragungsprotokoll
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Man kann verschiedene Arten von Nachrichten
unterscheiden:
- a) Nachrichten zum Programmieren der Module
einschließlich
natürlich
der Initalisierung eines Moduls.
- b) Datennachrichten. Vorzugsweise umfasst jedes Telegramm, das
vom zentralen Sender 130 versandt wird, eine Gruppe von
Datennachrichten und umfasst jede Nachricht ein Adressenfeld und
ein Datenfeld. Das Adressenfeld ist im typischen Fall die Identifizierung
eines Anzeigemoduls aus der Kenntnis der in Form einer Strichcodierung
am zugehörigen
Produkt angegebenen Daten. Das Datenfeld umfasst im typischen Fall
einen Preis pro Gegenstand oder einen Preis pro Gewichtseinheit
oder Volumeneinheit.
- c) Charakterisierungsnachrichten. Gemäß eines weiteren Aspektes der
Erfindung kann zur Vermeidung, dass der Empfänger 210 jedes Anzeigemoduls
während
der gesamten Dauer (die relativ lang sein kann) eines Telegramms
aktiv bleibt; eine Charakterisierung genannten Nachricht vorausgeschickt
werden, die beispielsweise N erste Chiffren der Identifikatoren der
Module umfasst, die das Telegramm betrifft. Auf den Schritt des
Weckens eines bestimmten Moduls folgt somit unmittelbar ein Schritt
der Speicherung dieser N Chiffren und ein Vergleich mit den N ersten Chiffren
der Identifizierung des betreffenden Moduls. Der Mikroprozessor 230 ist
dann so ausgelegt, dass dann, wenn keine Korrespondenz festgestellt
wird, der Modul wieder einschläft,
um den Verbrauch so gering wie möglich
zu halten und zwar bis zum nächsten
Aufwecken.
-
Man kann weiterhin im Verlauf ein
und desselben Telegramms eine oder mehrere weitere Charakterisierungsnachrichten
abschicken, von denen jede aus einer Unterfamilie der Charakterisierungsnachrichten
am Anfang des Telegramms bestehen.
-
- d) Rückzählnachrichten,
wie sie oben angegeben wurden.
- e) Sperrnachrichten. Diese Nachrichten haben im Wesentlichen
zum Ziel, den Verbrauch der Etiketten so gering wie möglich zu
halten. Man kann insbesondere nennen:
- – Sperrnachrichten
für das
sogenannte Schnellwecken, wie es oben erläutert wurde,
- – Nachrichten
zum Ab- oder Anschalten der Flüssigkristallanzeige
des Moduls (Anweisungen OFF und ON, die oben in der Beschreibung
des tragbaren Terminals erwähnt
wurden),
- – Einschlafnachrichten
für die
Module, die es erlauben, die langsame periodische Weckfunktion während einer
gegebenen Zeitdauer zu sperren. D. h. genauer, dass beim Empfang
einer derartigen Nachricht der Mikroprozessor 230 ein Abzählen ausgehend
von einem gegebenen Wert ausführt
und nur dann wieder die gegebenenfalls von der Zentraleinheit ausgesandten
Wecksignale hört,
wenn das Abzählen
den Wert Null erreicht.
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Die Sperrnachrichten adressieren
sich prinzipiell an die Etiketten, die auf das Hören eingestellt sind. Wenn
jedoch eine geeignete Charakterisierungsnachricht verwandt wird,
können
diejenigen Etiketten ausgewählt
werden, für
die eine gegebene Sperre wirksam werden soll.
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Um die Arten von Nachrichten zu differenzieren,
kann in jeder Nachricht ein Vorsatz vorgesehen sein, der für die Art
der betreffenden Nachricht repräsentativ
ist.
-
Vorzugsweise besteht jede Nachricht
aus einer gegebenen Anzahl von Wörtern,
ist jedes Wort beispielsweise in vier Bit codiert und wird jedes
Wort von drei Fehlererfassungsbit begleitet (Hamming Code oder analog)
und wird alles von einem Wortanfangsbit und drei Wortendbits eingerahmt.
Die Übertragung
kann mit einer Geschwindigkeit in einer Größenordnung von 600 Baud bewirkt
werden und erfolgt vorzugsweise während einer Zeitdauer, die
ein Vielfaches der Taktperiode des Mikroprozessors des Moduls 230 ist.
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Die Adresse eines Anzeigemoduls ist
durch zwei Informationen, nämlich
die Adresse des zugehörigen
Geschäftes,
die beispielsweise in drei Wörtern
codiert ist, und den oben erwähnten
Identifikator (dessen Strichcodierung) bestimmt, der beispielsweise
in dreizehn Wörtern
codiert ist. Es sei darauf hingewiesen, dass es die Verwendung einer
speziellen Adresse für
jedes Geschäft
zu vermeiden erlaubt, dass Interferenzen zwischen zwei sehr nahe
liegenden Geschäften
auftreten.
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Um eine betrügerische Verwendung der Anordnung
zu vermeiden, kann man einen Teil der übertragenden Informationen
beispielsweise dadurch stören,
dass gewisse Wörter
mit einem Wortschlüssel logisch
kombiniert werden, der modifizierbar ist oder nicht und der in jeden
Anzeigemodul durch das tragbare Terminal während der Initalisierung geladen werden
kann.
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Zur Erläuterung der Arbeitsweise der
Anordnung der vorliegenden Erfindung ist schematisch in 8 ein Zeitdiagramm dargestellt,
das dem kompletten Ablauf einer Programmierung eines Moduls durch
ein tragbares Terminal mit einem Schnellwecksignal und einem Nutztelegramm
(gestrichelter Bereich) entspricht.
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Das Gesamtprotokoll, das oben im
Einzelnen beschrieben wurde, wird über eine geeignete Programmierung
einerseits der Sendesteuerung 150, die ein Teil der Zentralstation 100 ist,
andererseits des Mikroprozessors 340, der die Arbeit des oder
jedes tragbaren Terminals 300 leitet, und zum dritten des
Mikroprozessors 230 verwirklicht, der die Arbeit jedes
elektronischen Etiketts leitet.
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Allgemeine Funktion
-
Wie es oben angegeben wurde, wird
die Initialisierung eines Etikettes 200 mittels eines tragbaren
Terminals 300 bewirkt, an dem der Strichcode des Produktes
gelesen wird, dem das Etikett zuzuordnen ist, und das anschließend mit
dem Etikett in der oben angegebenen Weise verbunden wird, um diese
Daten, die von nun an aus der Identifizierungscodierung des Etikettes
sowie anderen Daten wie beispielsweise des Einheitspreises, des
Kilopreises usw. bestehen, einzugeben.
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Die Aktualisierung der von den Etiketten
angezeigten Daten (im Wesentlichen des Preises) erfolgt anschließend entweder
dank einer Datenübertragung
auf magnetischem Wege zwischen der Zentraleinheit und den Etiketten
oder auch dank des tragbaren Terminals.
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Aufgrund der Einrichtungen, die oben
bezüglich
der Informationsübertragung
zwischen den verschiedenen Bauteilen der Anordnung beschrieben wurden,
und der Natur der übertragbaren
Informationen kann man den Anzeigemodulen eine sehr lange Be triebsdauer
geben, ohne dass es notwendig ist, ihre Batterien häufig auszutauschen.
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Diesbezüglich wurden Versuche vom Anmelder
unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
- – Abschalten
der Flüssigkristallanzeige
aller Anzeigemodule während
der Nacht von 22 Uhr bis 9 Uhr und am Ende der Woche Samstag, 21
Uhr bis Montag, 9 Uhr.
- – dauerhafte
Sperre der Schnellweckfunktion wobei diese Funktion nur durch einen
speziellen Befehl und punktuell nur vom Zentralrechner autorisiert
wird.
- – Einschläfern (Sperren
des langsamen Weckens) aller Anzeigemodule Samstag, 21 Uhr bis Montag,
9 Uhr.
- – Aktualisieren
der Anzeige von 500 Modulen pro Tag mit Telegrammen, die 20 Module
jeweils betreffen, und einer Rückweisungsrate
der nicht betroffenen Module dank der Charakterisierungsnachrichten,
die 90% erreicht, und einer dreifachen Übersendung jeder Nachricht.
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Diese Versuche ermöglichten
einen jährlichen
Verbrauch in der Größenordnung
von 80 mA/H, was jedem Modul eine Laufzeit von mehreren Jahren mit
moderat dimensionierten Batterien gab, ohne dass im Übrigen die
magnetische Kopplung mit der Zentralstation dazu benutzt wurde,
eine Energiezuführung
zu bewirken.
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Es versteht sich, dass die vorliegende
Erfindung in keiner Weise auf die oben beschriebene und in den Zeichnungen
dargestellte Ausführungsform beschränkt ist
und dass der Fachmann alle Varianten oder Abwandlungen im Rahmen
des durch die Ansprüche
bestimmten Schutzes in Betracht ziehen wird.
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Es ist somit keineswegs notwendig,
dass jedes Etikett seine passende Empfangsschaltung und die zugehörigen Einrichtungen,
insbesondere die Weckeinrichtungen umfasst. Man kann insbesondere eine
einzige Empfangsschaltung für
eine Gruppe von Etiketten, wie beispielsweise eine Gruppe von Etiketten
vorsehen, die zu einem Regalfach gehören.
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Die oben beschriebene Anordnung kann
darüber
hinaus erforderlichenfalls durch Einrichtungen zum Aussenden von
Informa tionen der Etiketten zur Zentralstation komplettiert sein.
Diese Einrichtungen können
entweder in jedem Etikett oder in einer speziellen Schaltung vorgesehen
sein, die zu einer Gruppe von Etiketten gehört.
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Wie es im Vorhergehenden angegeben
wurde, kann die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise dazu
benutzt werden, den Verkaufspreis in einem Geschäft anzuzeigen, oder auch die
Vorratsdaten (insbesondere die verbleibende Menge, die minimale
Menge usw.) an Lagerplätzen
in fernmodifizierbarer Weise anzuzeigen. Es ist jedoch klar, dass
die Erfindung mit irgendwelchen Informationsarten verwendbar ist,
die man aus der Ferne modifizieren will und die an einer Vielzahl
von delokalisierten Stellen angezeigt werden.