AT402982B - Elektronisches anzeige- und eingabesystem mit induktiver energieversorgung der einzelnen anzeige- und eingabeeinheiten - Google Patents

Description

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   Die Erfindung   betrifft   ein elektronisches Anzeige- und Eingabesystem dessen einzelne Anzeige- und
Eingabeeinheiten drahtlos mit einer Datenverarbeitungseinheit verbunden sind. Die Übertragung von Energie und Daten erfolgt mittels Induktiver Kopplung. Dazu erzeugt eine an eine Datenverarbeitungseinheit angeschlossene Sende- und Empfangseinheit mittels angeschlossener Induktionsschleife ein magnetisches Wechselfeld mit aufmoduliertem Datenstrom. Dieses Wechselfeld wird in einer Spule In der Anzeige- und Eingabeeinheit als induzierte Spannung erfasst, und daraus werden Energie und Daten rückgewonnen. Über die induktiv gekoppelten Spulen können auch Daten von der Anzeige-und Eingabeeinheit an die Sendeund Empfangseinheit rückübermittelt werden. 



   Die vorgestellte Erfindung hat den Zweck, einzelne mobile oder eine grössere Menge von räumlich verteilten Anzeige- und Eingabeeinheiten an eine   EDV-Antage     anzuschliessen.   Diese Aufgabenstellung tritt beispielsweise im Bereich der Kommissionierung von Lagern, aber auch bei der elektronischen Preisauszeichnung von Waren in Regalen auf. Im Bereich industrieller Fertigung müssen häufig Fertigungshinweise ausgegeben und Rückmeldungen erfasst werden. Mobile Datenerfassung ist In   vielen Logistik- und   Produktionsbereichen wichtig. Ähnliche Aufgabenstellungen sind Im Bereich der Sicherheitstechnik denkbar. 



  Ebenso ist es denkbar, die Anzeige- und Eingabeeinheiten mit Personen, Maschinen, Transporten etc. mitzuführen um vor Ort drahtlos Informationen abzurufen oder zu erfassen. 



   In der EP 0 250 307   A 1   wird ein System dargestellt, das aus Anzeigeeinheiten mit einem   snellen   Daten- und Versorgungsbus besteht. Nachteilig sind dabei neben dem Verkabelungsaufwand die Störanfälligkeit der   gaivanischen Kontaktierung   zwischen der   Versorgungsschine   und den Anzeigeeinheiten. Eine   Eingabemöglichkeit   ist nicht vorgesehen. 



  Bekannt sind auch drahtlose Ansätze mit Infrarotdatenübertragung, wie in WO 86/02477 A1 angeführt. Da zur optischen Datenübertragung zwischen Sende- und Anzeigeeinheit ein Sichtkontakt notwendig ist, stellen unvermeidliche   Sichtbehinderungen   wie Personen oder Gegenstände   em schwienges Problem   dar. Die Energieversorgung kann über Solarzelle und wiederaufladbare Battenen erfolgen, erfordert aber eine aufwendige Energiesparschaltung wie in WO 94/11833   A 1   angeführt, und funktioniert nur bel hohen Beleuchtungsstärken einwandfr. el Anzeigeeinheiten, die induktiv mit Daten versorgt werden, sind In EP 0 447 278 A2, WO 91/08539   A 1   und WO 90/00775   A 1   angeführt.

   Da die Energieversorgung über Battenen erfolgt, ist eine periodische Wartung und Entsorgung der Battenen notwendig. 



  Eine wartungsfreie   kontaktlose   Lösung ohne   Eingabemöglichkeit wird In   der EP 0 623 873 A1 dargestellt. Dabei wird über eine mit Wechselstrom beaufschlagte   Induktionsschleife   Energie zur Anzeigeeinheit übertragen. Da diese Energieübertragung gemäss Patentanspruch 1 ausschliesslich in den Pausen der Datenübertragung erfolgt, und für die Rückmeldung weitere Pausen eingefügt werden müssen, werden wiederaufladbare Batterien oder grosse Kondensatoren zur Pufferung der Versorgungsspannung In der Anzeigeeinheit benötigt. Die Verlegung der Induktionsschleife muss aufgrund der niedrigen Effizienz der Energieübertragung unmittelbar an den Anzeigeeinheiten vorbeigeführt werden, wodurch eine aufwendige Verkabelung erforderlich wird. 



   Gegenstand der Erfindung Ist ein Anzeige- und Eingabesystem weiches drahtlos mit bidirektionaler Datenübertragung, mit einfach verlegbaren Induktionsschleifen, wartungsfrei und ohne Batterien, Akkumulatoren oder Kondensatoren arbeitet. Weiters ist neben der   Anzeige- auch eine Dateneingabemöglichkeit   vorgesehen. Eine Ausführungsform der Erfindung ist die mobile Datenerfassung mit stationären Sendeschleifen und mitgeführten Anzeige- und Eingabeeinheiten. 



     Erfindungsgemäss   wird dies dadurch erreicht, dass die Übertragung von Energie und Daten zu den Anzeige- und Eingabeelementen über ein magnetisches Wechselfeld gleichzeitig und mit zeitlich konstanter   Energieübertragung erfolgt. Die   Konstanz der Energieübertragung wird durch die Verwendung geeigneter   Sendemodulationsarten erzielt,   sodass keine Lücken der Energieübertragung während der Datenübertragung entstehen. 



  Für die Modulation des magnetischen Wechselfeldes mit digitalen Daten zur Anzeigeeinheit kommen verschiedene binäre Modulationsarten wie Amplitudenumtastung (ASK), Frequenzumtastung (FSK), oder Phasenumtastung (PSK), aber auch Pulsmodulationen wie Pulsdauermodulation (PDM), Pulsphasenmodulation (PDM) etc. In Betracht. Wesentlich bei der Auswahl der   Modulationsart Ist dabei,   dass im zeitlichen Mittel die an die Anzeigeelemente übertragene Energiemenge nur unwesentlich schwankt. 



  Benutzermeldungen oder sonstige Eingaben können über Tasten erfasst werden, und an die Sendestation zurückübermittelt werden. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass Daten von der Anzeige- und Erfassungseinheit an die Sendestation über die induktiv gekoppelten Spulen zurück übertragen werden. 



  Für die Übertragung der Daten von der Anzeigeeinheit zur Sende-und Empfangseinheit ist aus Energiegründen eine   Belastungsmodulation   vorzuziehen. Denkbar wäre auch die Verwendung eines Oszillators, der von einem grossen Ladekondensator versorgt wird und Sendepulse an die Empfangsspule (in diesem Fall als "Sendespule") überträgt. Eine   jsführungnform   der Erfindung ist die mobile Datenausgabe und 

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Erfassung.eine Sende- und Empfangseinheit (9) mit einer Datenverarbeitungsanlage (10) verbunden ist An diesen Orten kann die Person Daten auslesen oder eingeben. 



  

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Elektronisches Anzeige- und EIngabesystem mit induktiver Energieversorgung der einzelnen Anzeige- einheiten (1), die drahtlos über eine Sende- und Empfangseinheit (9) an eine Datenverarbeitungseinheit (10) angeschlossenen sind, wobei - die Sende- und Empfangseinheit (9) mittels Sendeschleife (11) ein moduliertes magnetisches Wechselfeld (19) aufbaut, das In der Empfangsspule (2) der Anzeigeeinheit (1) eine Spannung induziert, - diese Spannung in der Anzeigeeinheit (1) zur Gewinnung von Energie und Daten genützt wird. - zur Funktionskontrolle eine Rückmeldung von der Anzeigeeinheit (1) zur Datenverarbeitungsein- heit (10) über den gekoppelten magnetischen Fluss (19) erfolgt, - die Kontrolleinheit (6) in der Anzeigeeinheit (1) Funktionen wie Speicher, Rechenwerk oder Chtffrierwerk enthä ! t. dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung mit Daten und Energie gleichzeitig erfolgt und die verwendete Modulation so gewählt ist, dass die Energieübertragung Im zeitlichen Mittel etwa konstant bleibt und somit zusätzliche Energiespeicher wie Akkumulatoren oder grosse Ladekon- densatoren entfallen können.
2. 2. Elektronisches Anzeige- und EIngabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einga- ben mittels Eingabeeinheit (8) erfasst und über den gekoppelten magnetischen Fluss (19) an die Datenverarbeitungseinheit (10) übermittelt werden können.
3. 3. Elektronisches Anzeige-und Eingabesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheiten (1) mobil mit Personen, Waren oder Gegenständen mitgeführt werden und dass an bestimmten Örtlichkeiten Sendeschleifen (11) verlegt sind, an denen mittels Anzeigeeinheiten (1) Daten aus einer Datenverarbeitungsanlage (10) abgerufen oder eingegeben werden können.