EP4081893A1 - Elektronisches regaletiketten-system mit energieversorgung zum langzeitbetrieb von verbrauchern eines regaletiketts - Google Patents

Elektronisches regaletiketten-system mit energieversorgung zum langzeitbetrieb von verbrauchern eines regaletiketts

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Publication number
EP4081893A1
EP4081893A1 EP19832968.2A EP19832968A EP4081893A1 EP 4081893 A1 EP4081893 A1 EP 4081893A1 EP 19832968 A EP19832968 A EP 19832968A EP 4081893 A1 EP4081893 A1 EP 4081893A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shelf
signal
supply device
energy
supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19832968.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas RÖßL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vusiongroup GmbH
Original Assignee
SES Imagotag GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SES Imagotag GmbH filed Critical SES Imagotag GmbH
Publication of EP4081893A1 publication Critical patent/EP4081893A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/147—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units using display panels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/028—Generation of voltages supplied to electrode drivers in a matrix display other than LCD
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2380/00—Specific applications
    • G09G2380/04—Electronic labels

Definitions

  • the invention relates to an electronic shelf label system with power supply via a shelf rail for long-term operation of consumers of a shelf label.
  • ESL system for short, where ESL stands for "Electronic Shelf Label", with power supply via a shelf rail
  • ESL stands for "Electronic Shelf Label”
  • a shelf rail to which the ESLs are attached is equipped with electrical conductor tracks which are connected to a power supply unit for the electrical supply of the ESLs to electrically connect the ESLs to the power supply unit.
  • the known energy supply is relatively expensive because a large number, in particular isolated, mechanical components must be provided in each ESL and in each shelf rail. These mechanical components are subject to natural wear and tear. In addition, improper handling can contaminate or even damage the mechanical components. This can lead to malfunctions during operation. The mechanical components are also associated with considerable additional expenditure in terms of manufacture and maintenance, which is necessary to avoid the problems mentioned during operation. In the known system there is also the restriction that the ESLs cannot be positioned or moved along the shelf rail as required.
  • the invention has the object of providing an improved ESL system in which the above-mentioned problems are overcome.
  • This object is achieved by a method for operating an electronic shelf label system, the system having shelf labels attached to shelf rails, the shelf labels being designed to be able to be supplied with energy in a contactless manner, and the shelf rail having a supply device for contactless energy supply to those attached to it
  • the shelf rail has at least one conductor loop, wherein the conductor loop is part of the supply device of the shelf rail and the conductor loop is used to output a signal that can be generated by the supply device for the purpose of said energy supply of shelf labels positioned on the shelf rail corresponding to the conductor loop, wherein according to the method with the aid of the supply device, said signal is generated and emitted via the conductor loop and the respective shelf label positioned corresponding to the conductor loop is electrical e Energy that is transmitted from the supply device to the shelf label with the aid of the signal is stored in a rechargeable long-term energy storage device and used for its operation outside a period of time in which the signal is present.
  • an electronic shelf label system which has shelf rails and attached shelf labels, wherein the shelf labels are designed to be supplied with energy in a contactless manner, and wherein each shelf rail has a supply device for contactless energy supply of the shelf labels attached to it and each of the shelf rails has at least one conductor loop, wherein the conductor loop is a component of the supply device of the shelf rail and the conductor loop is used to output a signal that can be generated by the supply device for the purpose of said energy supply of shelf labels positioned corresponding to the conductor loop on the shelf rail, the Shelf labels have a rechargeable long-term energy store and the shelf labels for storing the energy transmitted to them with the aid of the signal from the supply device in the long-term Energy storage and are designed to use the energy stored in the long-term energy storage for their operation outside of the time span of the presence of the signal.
  • this signal is used on the shelf labels positioned along the relevant conductor loop to charge the long-term energy storage device. This measure ensures that the power required to generate and output the signal, which must be provided with the aid of the supply device, in particular its battery, is also used optimally outside the supply device.
  • an electronic shelf label system can have a large number of shelf rails. For example, up to 100,000 such shelf rails can be installed in larger supermarkets. Since each of these shelf rails is equipped with a, in particular battery-operated, supply device, this means that 100,000 such supply devices must be primarily supplied with electrical power or energy.
  • the energy required for outputting the signal can be provided on the one hand by a battery that is built into the supply device, in particular a rechargeable battery. Unused radiation losses caused by the emitted signal lead to a shortened one in this design Battery life and increased maintenance costs or, in the case of rechargeable batteries, more frequent charging cycles, which in turn shortens the life of the batteries.
  • the long-term energy storage device can be implemented by a so-called “supercapacitor”, or “ultracapacitor” for short.
  • supercapacitor also known as an ultracapacitor
  • a supercapacitor is a high-performance capacitor with a capacitance value that is much higher than that of other capacitors, but has lower voltage limits and bridges the gap between electrolytic capacitors and rechargeable batteries. It typically stores 10 to 100 times more energy per unit volume or mass than electrolytic capacitors, can accept and release charges much faster than batteries, and tolerate many more charge and discharge cycles than rechargeable batteries.
  • the signal from the above-mentioned considerations of energy saving can occur as rarely as possible and then also be present for as short a period of time as possible.
  • this relatively short occurrence of the signal can also be used optimally for rapid and, above all, sufficient energy storage for later operation outside the time span in which the signal is present.
  • supercapacitors and ultracapacitors for example, from a large number of companies, such as AVX, Cellergy, Elna, Ioxus, Maxwell , Nichicon, Panasonic, PowerStor are commercially available.
  • the supply device can use the signal to establish communication with the one or more selected shelf labels in addition to supplying energy to one or more shelf labels attached to the shelf rail, and each shelf label checks when the signal is present evaluating the signal to determine whether it has been selected for communication with the supply facility.
  • a selective response or a selective communication structure with a single shelf label or a group of shelf labels that are arranged along a conductor loop.
  • each shelf label first establishes its electrical supply with the aid of the signal and then checks whether it has been selected for communication with the supply device. This ensures that the energy stored in the long-term energy store is used specifically only when the control label is operated outside of the time span in which the signal is present. At the same time, the energy provided with the help of the signal is used to directly supply the shelf label for communication purposes.
  • each shelf label that determines that it has not been selected for communication with the supply facility reduces its activities to the signal during the to use the entire remaining time span of the presence of the signal for storing electrical energy until the long-term energy storage device is charged as completely as possible.
  • the electronics of the shelf label can be designed in such a way that parts of the electronics, in particular also those e.g. digital components, which are used for communication purposes and which are not immediately necessary for storing energy during the entire remaining period of time when the signal is present, switched off, de-energized or at least switched to a state with extremely low energy consumption.
  • the electronics of the shelf labels can also be designed in such a way that the process of energy storage when the signal is present is independent of whether the respective shelf label is to participate in communication with the supply device or not.
  • Such an electronic shelf label can provide a wide variety of functionalities or, with the help of its electronics or assemblies, fulfill a wide variety of functions.
  • the shelf label can be used, for example, to record environmental parameters, such as temperature or humidity, or as an input element for receiving an input interaction from a user (e.g. recording a fingerprint or pressing a key) or as a display medium for presenting a Information for the user, namely as a shelf label display, configured or designed accordingly.
  • Sensors can also be present, with the help of which the distance to objects on the shelf or in front of the shelf can be determined, such as so-called "flight-of-time" sensors.
  • a camera can also be included, with the aid of which digital images of products or whose EAN code can be generated, which can subsequently be used to register products or to establish a logical link between a product and the relevant shelf label or by moving their hands in front of the shelf. It can also be used to identify people, such as the identity check and the resulting activation of authorizations for service personnel.
  • the real label can, for example, display information or provide opportunities for interaction, only for the service staff or in particular e are intended for a specific category (goods conciliator, manager, etc.) of service personnel.
  • At least one shelf label of the system can have at least one electrical consumer (sensor, camera, input element, etc.) which causes an electrical power consumption outside the time span of the presence of the signal, wherein according to the method each shelf label that has such a consumer that Covers power consumption of the consumer outside the period of the presence of the signal with the help of the electrical energy stored in the long-term energy store.
  • at least one electrical consumer sensor, camera, input element, etc.
  • the consumer or consumers are therefore additional components that are provided in addition to those components of the shelf label that are necessary for contactless energy and communication supply and possibly for displaying information when the shelf label is configured as a shelf label display.
  • a display unit required for this can also be configured as a consumer and therefore supplied with the aid of the long-term energy store.
  • the electrical supply of the loads can also take place with the aid of the energy stored in the long-term energy store. It is particularly advantageous if the respective consumer processes data during his activity causing the electrical power consumption outside of the time span of the presence of the signal, which was previously transferred from the supply device to said shelf label during communication between the supply device and the shelf label containing the consumer were transferred and saved there.
  • This situation arises, for example, when biometric data, which correspond to service personnel, for example, have previously been transferred from the supply facility to the real label and then at a later point in time when the signal is no longer present to identify a person (e.g. by the service staff) can be used with the help of the camera.
  • the image contents of a display unit of the shelf label can thus also be changed at any point in time outside of the time span in which the signal is present, using the image data previously received from the supply device.
  • the respective consumer generates and stores data during his activity causing the electrical power consumption outside the time span of the presence of the signal and then, i.e. within the time span of the presence of the signal, from the shelf label during communication be transferred with the supply facility to the supply facility.
  • This scenario occurs, for example, when outside the presence of the signal with the help of a consumer, such as a temperature sensor, temperature curves are recorded or, for example, a flight-of-time sensor recognizes the change or removal or addition of objects on the shelf or, for example, a user input is recorded with the aid of an input element, etc.
  • the consumer in question generates data that are communicated to the supply device for further processing at a later point in time when the signal is present.
  • the respective consumer has a memory unit which, when the signal is present, can be accessed via a data bus from the electronics of the shelf label provided for communication with the supply device. It would also be possible to provide a central storage unit (for example EEPROM) in which the data are stored centrally by the respective consumers and from there can also be accessed centrally with the aid of the electronics provided for communication mentioned.
  • a central storage unit for example EEPROM
  • the shelf label is also designed in such a way that it can be attached to the shelf rail in question. It thus has fastening elements which are designed to be essentially complementary to those of the shelf rail in order to enter into a non-positive connection with the shelf rail.
  • the implementation is preferably rail-like, so that the shelf label can optionally be positioned along the shelf rail, if necessary also optionally freely displaceable along the shelf rail. Positioned there, the shelf label is supplied with energy in the contactless manner described in detail below.
  • the shelf label can have a proprietary interface for energy transmission that can only be used for this purpose.
  • the shelf label preferably has a standardized energy transmission interface, which can be designed, for example, in accordance with the RFID standard (RFID stands for Radio Frequency Identification and a relevant standard is e.g. ISO / IEC 18000 etc.).
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the shelf label particularly preferably has a first NFC interface for its contactless energy supply with the aid of a (radio) signal (NFC signal). This has the advantage that this NFC interface can be used not only for local energy transmission on the shelf or on the shelf rail, but also directly there for bidirectional contactless communication.
  • NFC Near Field Communication
  • the shelf label when configured as a shelf label display, can have an energy-saving display unit such as an LCD display.
  • an energy-saving display unit such as an LCD display.
  • the technology used is based on electronic ink or electronic paper technology.
  • Such a display unit thus has a reflective screen in technical jargon also called electronic paper display, abbreviated EPD, and is with the help of "electronic paper", "E-paper” for short, also called “e-paper” or “e-ink” in English.
  • EPD electronic paper display
  • Such a screen is generally a reflective, i.e. passive, non-self-illuminating screen in which the - relatively static - information reproduction is based on the fact that light (ambient light) generated by an external (artificial or natural) light source radiates onto the screen and is reflected from there to the viewer.
  • the display unit is supplied on the one hand with energy and on the other hand with data that can represent commands for controlling the display unit or also image content.
  • said data can also be transmitted via this NFC interface, which data is processed by the display unit in such a way that the image content of your screen changes.
  • the display unit can also output corresponding status information via the NFC interface, which represents the successful change in the image content.
  • the energy supply can be terminated by the signal via the first NFC interface after which the content of the screen remains unchanged until the next desired change.
  • the first NFC interface also has the aforementioned electronics, specifically in the present case a microcontroller unit that can exchange data with the consumers via the data bus.
  • a central micro-controller unit can also be provided in the shelf label, which coordinates (controls) the processes and functionalities in the shelf label, but in particular also controls the energy management in the shelf label.
  • shelf label to be implemented, in particular designed as a shelf label display, without its own battery or accumulator, both of which are relatively expensive and require maintenance or replacement over time.
  • a first capacitor namely a so-called smoothing capacitor, which is usually provided in power supply devices (here in this specific case a so-called contactless power transmission unit), is used in the shelf label for short-term, temporary smoothing or stabilization of the internal supply voltage.
  • the shelf label can also have one or more second capacitors, namely so-called backup capacitors, which are usually provided distributed in the electronics in order to locally support the supply voltage in their vicinity.
  • the shelf label is designed in such a way that its electronics for communication, possibly also for updating the screen content, are only active using the first NFC interface when it is supplied with the signal with the help of the external electronic supply device.
  • the smoothing capacitor and the backup capacitors allow only an extremely short, longer-term operation of the first NFC interface up to the breakdown of the supply voltage established by the NFC interface itself. From this point in time, only the electrical energy stored in the long-term energy storage device is available for the consumers of the shelf label Can be operated for several hours until the long-term energy storage device has to be recharged with the help of the signal (e.g. NFC signal).
  • the signal e.g. NFC signal
  • the housing of the shelf label can be completely and permanently encapsulated because it is no longer necessary to replace a battery or accumulator, so that it can only be opened for recycling purposes (e.g. with special tools).
  • the NFC functionality such as standardized NFC communication with standardized energy supply during NFC communication, can be implemented with the help of a commercially available NFC module (e.g. to implement an NFC tag).
  • a commercially available NFC module e.g. to implement an NFC tag.
  • Updates of the screen of the energy-saving display unit and the status report are not done directly by the shelf label display in a communication with an access point, as is the case with known systems, but are handled by the intermediate supply device, which acts as a relay station is in contact with the access point via a suitable (and essentially freely selectable) communication method, which will be discussed in detail below.
  • the shelf label is equipped with the required consumers ex works, e.g. modular.
  • the supply device then acts not only as a relay station for the communication with these consumers while the signal is present, but also as a relay station for the power supply of the shelf labels positioned corresponding to their conductor loop, in order to ensure the delayed operation of the consumers of the shelf labels, possibly also the To enable display unit, for example, to change the image content outside of the time window of the occurrence of the signal (eg NFC signal).
  • the supply device has at least one conductor loop formed on the shelf rail and one electrically conductively connected to the at least one conductor loop, in particular to its two line ends, hereinafter referred to as loop connections, electronic supply unit on.
  • the supply unit is designed to transfer the energy for the electrical supply of a shelf label, which is mounted on the shelf rail corresponding to the conductor loop, to the shelf label in a contactless manner with the aid of the conductor loop.
  • Contactless means here that this is done by generating and emitting the mentioned signal (eg NFC signal), ie by sending the signal or with the help of an inductive coupling between two adjacent conductor loops or coils.
  • the shelf label In order to receive the signal, the shelf label also has a conductor loop consisting of a single loop or turn or a plurality of turns, that is to say a coil. This coil is part of the first NFC interface on the shelf label.
  • shelf label is positioned adjacent to the area spanned by the conductor loop of the shelf rail and is located there essentially within or adjacent to a zone delimited by the conductor loop of the shelf rail If the shelf label is inserted into the shelf rail, the conductor loop or coil built into the shelf label is automatically in the one for the transmission of the shelf rail, for example visible, formed or covered by a protective strip of material or a wall of the shelf rail Signal between the two adjacent conductor loops or coils that can be used.
  • the areas spanned by the two conductor loops or coils are preferably par allele oriented to each other and localized at a defined distance of less than a millimeter to a few millimeters.
  • the shelf rail itself is made of a suitable material, preferably plastic, for example by injection molding.
  • It can have an electrically conductive, preferably metallic, particularly preferably flat, shielding on its rear side, that is to say that side facing the shelf and thus facing away from the shelf labels attached to it, which allows a to generate a defined background, which allows the tuning of an antenna oscillating circuit necessary for signal transmission in the supply device to this defined background.
  • An undefined background can in fact lead to the antenna resonant circuit being detuned to such an extent that communication can even become impossible and / or the energy transmission is inefficient.
  • the defined background created by the shield contributes to efficient energy transmission as well as reliable communication.
  • the at least one conductor loop can optionally be integrated into the shelf rail or attached to it. Integration in the shelf rail is advantageous if the shelf rail is made of plastic, for example, as mentioned, and the conductor loop is integrated there during injection molding, for example, i.e. during the production of the shelf rail.
  • the conductor loop can, however, also be attached to the surface of the shelf rail, e.g. by gluing it on.
  • the conductor loop (s) is (are) formed on a printed circuit board. This circuit board can then be integrated into the shelf rail as a separate component or attached to it.
  • the shelf rail can also be designed in such a way that the circuit board is exchangeable so that it is easy to respond to a wide variety of requirement profiles in shelf planning with a wide variety of conductor loop configurations, which can be implemented, for example, on a single circuit board or on different circuit boards.
  • the shelf rail itself has a conductor loop receptacle. This can be designed in such a way that it is located, for example, on the front of the shelf rail, i.e. where the rear of the shelf label is positioned as close as possible to the shelf rail when it is attached to the shelf rail.
  • the conductor loop receptacle can, however, also run on the rear of the shelf rail, corresponding to that area of the shelf rail where the shelf label can be attached, which can result in better accessibility of the conductor loop for maintenance purposes or also ensures unsurpassable protection against damage.
  • the conductor loop recording can, for example be realized by a gap-shaped recess in, for example, the plastic material of the shelf rail, in which recess the conductor loop is inserted.
  • the shape of the conductor loop and its exact position can also be defined as precisely as possible without further measures (such as the previously mentioned circuit board and its positioning).
  • the conductor loop positioned on the rear can also be connected in an electrically conductive manner at practically any point with electronics of the supply device without having to consider the position of the shelf labels positioned on the front of the shelf rail.
  • the recess can also have a snap or fixing mechanism which fixes the conductor loop in its desired position.
  • the depression can also be designed in such a way that it can accommodate a plurality of turns of the conductor loop, wherein these can be arranged next to one another and / or one above the other in the depression.
  • a conductor loop that extends along an entire shelf rail, which can be several meters long, can therefore also be implemented.
  • the circumference of the conductor loop of the shelf rail can extend, for example, along the entire length of the shelf rail and the entire height of the shelf rail. Preferably, however, the area spanned by the conductor loop will be somewhat smaller than the area of its front side defined by the physical dimensions of the shelf rail.
  • the at least one guide loop is preferably located within the channel of the shelf rail, which is formed on the back of that wall of the shelf rail on which the shelf label, inserted into the shelf rail, rests with its rear or rear wall. Said channel is integrated in this wall.
  • a single circumferential conductor track or a coil-like, multiple circumferential conductor track that is to say a conductor track having a plurality of turns.
  • This conductor loop has a loop connection at each of its two ends, to which the supply device is connected.
  • the shelf rail can be equipped with a single conductor loop which extends, for example, essentially along the entire length of the shelf rail. This means that several shelf labels can be supplied with a single signal at the same time.
  • the respective longitudinal extension of which is based on the longitudinal extension of the shelf label used on the shelf rail, the longitudinal extension usually being a few cm, such as 8-12 cm.
  • This enables the individual (selective) energy supply for each shelf label as well as the individual (selective) communication with each individual shelf label at (almost) any position along the shelf rail.
  • This is advantageous when the shelf label is to be positioned as flexibly as possible and nevertheless an energy supply or communication with each shelf label that is as individual as possible is to be possible.
  • larger zones can also be provided, in which there can then be several shelf labels, which are then supplied with energy together with the conductor loop concerned and either collectively supplied with data or carry out individual communication with the relevant supply device for as long the signal is present.
  • This configuration can be used when the exact position of the respective shelf label is irrelevant. Such a case is given if, for example, several identical products are placed on a shelf over a longer section or the entire length of the shelf and the same information about these products is always presented by several shelf label displays placed at greater distances from one another along the longitudinal extension of the shelf rail .
  • mixed configurations of relatively short zones and, in relation thereto, also relatively long zones can also be present along a shelf rail.
  • the conductor loops of the shelf rail can all be used together, i.e. at the same time, for energy transmission from the supply device. However, this means a corresponding design or training for the electronics of the supply device. It has therefore proven to be particularly advantageous if the supply unit is designed to multiplex the energy transmission via the conductor loops. Only a single conductor loop that is electronically selected is used for energy transmission.
  • the supply device can be designed differently with regard to its interface suitable for energy transmission.
  • the supply unit is preferably designed as a second NFC interface for contactless energy supply of the shelf label (s), the at least one conductor loop of the shelf rail being a component of the NFC interface intended for contactless energy transmission (as well as contactless communication).
  • the second NFC interface can be implemented with a commercially available NFC circuit (e.g. NFC reader circuit) that is connected to the conductor loop.
  • the conductor loop thus implements an inductance that is used as a component of an antenna or also for inductive coupling with the corresponding inductance or conductor loop on the shelf label side.
  • the electronic supply device is integrated into the shelf rail or attached to it.
  • a shelf rail with an individual electronic power supply can thus be implemented.
  • the supply device can, for example, also be formed directly on the circuit board.
  • the supply device can be connected to it as a module or mechanically coupled to the shelf rail as a module, e.g. inserted laterally into a receiving space or area provided for this purpose and positioned there in an electrically conductive manner with the conductor loop of the shelf rail.
  • the shelf rail as a whole, including its supply device can be tolerated and put back into operation at another location without any problems.
  • the energy supply of the supply device can be implemented in different ways.
  • the supply device can take place via an Ethernet cable that connects the supply device to other communication devices (e.g. a router), with the supply voltage for the supply device also being provided via this Ethernet cable.
  • a separate supply station e.g. a power supply unit
  • This supply station preferably supplies a group of electronic supply devices, particularly preferably for an entire shelf, in particular for a group of shelves. This allows the modular structure of a supply infrastructure for a single shelf or for geographically or thematically sorted groups of shelves or even just reducing the number of supply stations to a necessary minimum.
  • the electronic supply device is particularly preferably designed to be able to be supplied with energy in a radio-based manner, and the supply station is in turn designed as a radio energy source for, in particular, directed, radio-based energy supply to the electronic supply device.
  • the radio energy source With the help of the radio energy source, there is a contactless, targeted energy transfer to the supply device.
  • the supply Establish a pension recipient. This enables a completely cable-free supply infrastructure of, on the one hand, the shelf labels attached to the shelf rail and, on the other hand, also the supply device provided for supplying the shelf labels. In fact, the installer of the system saves himself the cabling between the actual energy source and the respective shelf.
  • Radio energy sources equipped with this technology can be installed on the ceiling of a business premises, for example, and supply them selectively within a radius of up to a maximum of 10 meters there the respective rack rails assigned and localized in this area supply facilities with the help of powerful, so focused radio signals executed to them.
  • the electronic supply device is preferably also designed for contactless communication with one or more shelf labels using the technology that is also used to transmit energy to the shelf label.
  • the aforementioned NFC technology is preferably used again. This allows the best possible utilization of the available electronic components for both contactless energy transmission and contactless communication over relatively short distances, as is the case with shelf labels attached to the shelf rail.
  • the supply device can now be designed in such a way that, when the energy supply from the radio energy source is present, it also generates and emits the signal in order to also locate the shelf labels corresponding to its conductor loop of the shelf rail exactly within the time span of the energy supply from the radio energy source to provide energy in a contactless manner.
  • the supply device has a supply energy store.
  • This can be a rechargeable battery or an accumulator or a be mentioned supercapacitor.
  • This supply energy store is coupled to charging electronics of the supply device, the charging electronics being able to be a component of the supply receiver or being connected to the supply receiver separately therefrom.
  • the charging electronics which can be implemented as a commercially available module, are designed in such a way that they are used to charge the supply energy store when the radio signal is received from the radio energy source, and the supply voltage that is then available is also output if necessary.
  • the operation of the electronics of the supply device itself and, on the other hand, the energy supply of the shelf labels on the shelf rail on the one hand can now be detached (i.e. delayed) from the temporal occurrence of the radio activity of the radio energy source the supply facility is installed.
  • an operating scenario can be implemented in which, for example, during the night hours with the help of the radio energy source, the supply energy storage devices of the various supply devices are charged in order to keep the shelf labels with the help of the signal with energy when needed during the day to supply.
  • supply devices can be specifically supplied with energy during the day, on the one hand to recharge their own supply energy storage device and / or to supply them with energy from the respective supply device from shelf labels with the aid of the signal. This can be of interest if, due to increased activity in one or more shelf labels, the autonomous energy supply of the supply device is not ensured during the day until the next nightly charge.
  • the supply device has a further interface which is intended for communication with an access point.
  • This further interface can be designed for radio communication.
  • a time slot communication method in particular a proprietary time slot communication method, can preferably be used for radio communication with the access point.
  • a communication station here the access point
  • the access point sends a synchronization data signal having the time slot symbol at the beginning of the respective time slot for the currently present time slot.
  • the supply devices are designed to switch from a sleep state to an active state at a wake-up time and to receive the synchronization data signal in the active state, and if the received time slot symbol is a time slot intended for the respective supply device indicates, for defining a new wake-up time corresponding to the next occurrence of the time slot determined for this supply device in a time slot cycle following the currently present time slot cycle.
  • the supply device After the supply device has established its synchronism as discussed above, it is basically sufficient if it changes back to the sleep state, because the next wake-up time is automatically known from the time grid of the time slot communication method known to it.
  • the definition of the new wake-up time can therefore be limited to restarting a time control stage (eg a timer) of the supply device with the timing parameters already used previously for changing from the sleep state to the active state.
  • the supply device can then switch back to the sleep state and remain there until the time control again wakes up and changes from the sleep state to the active state at the new wake-up time in the next time slot cycle.
  • the supply device does not necessarily have to remain in the sleep state for the rest of the time slot intended for it, but can also process further tasks in an active state during the time slot or also during the time slot cycle.
  • the previously discussed time control then works in the background independently of the other, further activities of the supply facility.
  • the new wake-up time can be defined by determining an absolute or relative time, for example relative to the time the synchronization data signal occurs or relative to the time at which the sleep state is resumed after the active state, or also relatively at the time at which the end of the synchronization data signal occurs.
  • the definition of the new wake-up time can, however, also be understood to mean that the duration of the sleep state following the active state in which the time slot symbol was received, or the sum of the duration of sleep State and active state or the sum of the duration of several such state sequences determines the new wake-up time.
  • the definition of the new wake-up time can also include a compensation of a drift in its time base that is individually present for each supply device. For this purpose, for example, a time difference between the expected occurrence of the synchronization data signal with the time slot symbol, which indicates the time slot intended for the respective supply device, and the actual occurrence can be measured in the supply device, and at the time control stage to correct its timing must be taken into account.
  • the compensation is only used when synchronism has been established.
  • asynchronous supply device does not change periodically, as would be the case in the synchronous state, but, for example, once at any point in time from its sleep state to its active state and remains in this active state the willingness to receive. If nothing has been received within a certain period of time, such as a time slot duration, it changes back to the sleep state and repeats the attempt to receive at another point in time. As soon as a synchronization data signal is received, the time slot symbol is evaluated, i.e. checked.
  • the time slot symbol received in this case indicates with the highest probability a time slot not intended for the relevant supply device, which is determined autonomously by the supply device.
  • the supply device knows the system of occurrence of the time slot symbols and, after evaluating the received time slot symbol, can independently decide whether it can still count on the time slot intended for it in the present time slot cycle (first case) or only in the following time slot cycle (second case).
  • the supply device is for defining a new wake-up time corresponding to the next occurrence of the time slot intended for it in the currently present one Time slot cycle formed.
  • the supply device is designed to define a new wake-up time corresponding to the next occurrence of the time slot intended for it in the time slot cycle following the currently present time slot cycle.
  • the supply device determines that the time slot intended for it will no longer occur in the currently available time slot cycle because it already occurred in the past in this time slot cycle.
  • said time control is also used for this type of definition of the new wake-up time, the time control now being operated with the timing parameter with which the desired entry into the synchronous state is achieved.
  • the timing parameter to be selected results for the supply device from the inherent knowledge of the time slot communication method used. The timing parameter is thus determined by the electronics of the supply device, which have knowledge of the parameters of the time slot communication method.
  • These parameters can be queried or transmitted to the access point by the supply device when they are registered with the respective access point, or they can already be programmed into the supply device in advance. In both cases it is useful if the supply device has a memory stage for storing the parameters of the time slot communication method and the supply device is designed to access and take into account these parameters for the purpose of defining the new wake-up time.
  • the parameters can represent all the details of the timing of the time slot communication method, such as parameters relating to the timing of communication between the access point and the supply device, parameters relating to predefined times or time segments, but also parameters relating to the basic structure of the time slot communication method, such as number of Time slots, the duration of a time slot, the duration of the time slot cycle or, as parameters, the explicitly specified time slot symbols for identifying the individual time slots or algorithms for calculating the time slot symbols.
  • an asynchronous supply device can autonomously, i.e.
  • the affected supply device calculates the new wake-up time in the active state, changes to the sleep state and changes to the active state at the calculated wake-up time, receives the time slot symbol of the time slot intended for it and is then back in the synchronous state. If no further activities are expected from it in the present time slot, it immediately switches to the sleep state and then only switches to the active state again in the next time slot cycle in order to receive the synchronization data signal in the time slot intended for it.
  • a supply device For communication with the access point, such a supply device essentially has a radio communication stage, also called a transceiver, and a logic stage interacting therewith which provides the logical function of the supply device.
  • the transceiver is an electronic system that is designed to both receive and transmit and in which the functionality required for modulating a carrier signal as well as demodulating received signals is designed.
  • the transceiver can be implemented by active and passive electronic components or assemblies, with the help of which analog signals can be converted into digital signals and vice versa.
  • the logic stage can, for example, be implemented entirely by hardware or have a microprocessor and memory modules or a microcontroller with integrated memory modules, so that software stored in the memory modules can be processed.
  • the supply device can receive a radio signal from the access point with the aid of its transceiver, process received data contained in the radio signal with the aid of the logic stage and if necessary, generate response data with the aid of the logic stage and send them back to the access point as a radio signal via the transceiver.
  • such a supply device has the supply energy store for its own energy supply as well as for supplying energy to the shelf labels.
  • the supply device has different operating states. This includes said active state with a relatively high energy consumption.
  • the active state is, for example, when sending or receiving data when communicating with the access point or when supplying power to the shelf labels with the aid of the signal and, subsequently, also when sending and / or receiving data when communicating with the shelf labels when measuring the battery voltage, the voltage that can be generated with the aid of the supply energy store is present.
  • the sleep state there is a relatively low energy consumption.
  • the active state is predominantly for detecting the synchronism with the access point and in the time slot intended for the supply device for communication with the access point.
  • the supply device In the active state, the supply device is, for example, ready to receive in order to receive commands and possibly also received data from the access point and to process them with the aid of its logic stage. In the active state, send data can also be generated with the aid of the logic stage and communicated to the communication station. Outside the time slot intended for the supply device, the supply device is operated predominantly in the energy-saving sleep state. In the sleep state, the logic stage or the timing stage only carries out those activities that are necessary for the timing to wake up in time, so that the supply device goes to the next time slot intended for it to receive the synchronization data signal and / or to communicate the access point is ready.
  • m time slots for example 255 time slots
  • n seconds for example 15 seconds.
  • the n Seconds form a time slot cycle.
  • m time slots are available within a time slot cycle for communication with the supply facilities.
  • Each of the supply devices is assigned to one of the time slots, with several supply devices also being able to be assigned to a specific time slot.
  • the basic operating strategy for each supply device is to keep the synchronous supply device in the sleep state for as long as possible and only then, if absolutely necessary, such as on the one hand for the purpose of data transmission with the access point and on the other hand for the purpose of sending the signal to the shelf labels in order to transmit energy there and, if necessary, also to communicate with them, for as short a period of time as possible in the active state operate.
  • This together with the previously discussed as complete as possible energy storage for the shelf labels, i.e. as soon as the signal is available, so that as little energy as possible is lost through unused radiation of the signal, leads to an all-encompassing energy efficiency of the system, especially its contactless components (supply devices and shelf labels) .
  • a communication protocol based on the standards or specifications ZigBee, Bluetooth or WiFi etc. can also be used for radio communication with the access point, but this leads to less energy-efficient operation of the system.
  • the supply devices thus implement a contactless "gateway" or a relay station for the entirety of the shelf labels mounted on the relevant shelf rail, both for energy transmission and for communication transmission between the shelf labels and the respective access point to which the supply device is assigned in terms of radio technology .
  • the access point serves as a higher-level interface between the shelf labels of an IT infrastructure that controls the shelf labels, such as a server with a corresponding software application, a cloud solution and the like.
  • a group of shelf labels from the respective supply device is one such group Access point assigned by radio (logically) so that communication with this group of shelf labels only takes place via this access point.
  • the access point can communicate with the shelf labels grouped on the shelf rail of the respective supply facility via the supply facilities that are located in a geographical (radio-technically accessible) area around it.
  • the access point can also have the supply station, which is designed for the directional, radio-based energy supply of the electronic supply device.
  • the supply device for the relevant shelf rail implements a combined energy supply and communication supply device for the shelf labels attached to the relevant shelf rail.
  • the supply device is thus configured or designed for local contactless energy transmission as well as local contactless communication with shelf labels attached to the shelf rail.
  • Such a supply device can also be referred to as a shelf rail control device or shelf rail controller because it controls all activities of the shelf labels mounted on the shelf rail in question, which, depending on the configuration of the shelf labels, affects both the display behavior, the communication behavior and the respective energy supply includes the operation of the other consumers of the shelf labels.
  • the electronic supply device is designed to receive and forward a unique identifier of the shelf label involved in the communication for the purpose of determining the position of the shelf label in question.
  • shelf labels can for example be programmed in such a way that they display their identification at randomly selected times within a time window Submit (single or multiple) to ensure individual reception at the care facility.
  • An anti-collision method known from RFID technology for example, can also be used with this contactless transmission in order to ensure individual reception at the supply facility.
  • the forwarding of the unique identifier takes place preferably to a data processing device, such as the server of the business premises, which carries out or coordinates the communication with the individual electronic shelf labels.
  • the server can also store the logical link between products that are displayed on the respective shelf and the shelf label displays positioned there and thus ensure that the respective shelf label display presents the information that belongs to the product in question.
  • the server is also informed about the position or extension of the respective conductor loop on the shelf rail and is also informed by the supply device together with the identifier about which conductor loop was used to obtain the identifier from the shelf label. It can also be used to create three-dimensional digital maps of the positions of the entirety of the shelf labels in a business premises. This applies both to the shelf labels configured to display information and, in an analogous manner, to the other functionalities of the shelf label mentioned that are possible by the various consumers.
  • the electronics of the various devices in the system, as well as their interfaces, etc., can be implemented in a discrete and integrated manner with the aid of a wide variety of passive and active electronic components.
  • a microprocessor with appropriate peripheral components or a microcontroller is preferably used, whereupon software for providing the various functionalities is processed.
  • So-called ASICs Application-Specific Integrated Circuits
  • the various structural or functional groups in particular the consumers on the shelf label, can have the mentioned, individual integrated circuits (microcontroller, microprocessor, ASIC, etc.) in addition to passive components.
  • FIG. 1 shows an electronic shelf label system according to the invention
  • Fig. 2 is a block diagram of a shelf rail with a supply
  • Figure 3 is a block diagram of a shelf label display
  • Fig. 4 is a perspective view of the shelf rail with a supply
  • FIG. 5 shows a cross section of the view according to FIG. 4 along the line
  • FIG. 6 shows a cross section of the view according to FIG. 4 along the line
  • FIG. 8 shows a view similar to FIG. 7 with contacting elements of the supply device
  • a shelf label system 1 which comprises a number of electronic shelf labels 201-211 which are attached to three - "intelligent" - shelf rails 3.
  • Each shelf rail 3 has an electronic supply device 401-403, which is inserted into it at the side
  • a data processing device is also shown, which is implemented with the aid of a server 5 which is connected by cable to an access point 6, which has two antennas 7, for example.
  • the supply devices 401-403 shown are in radio contact with the access point 6 via first radio signals F1.
  • the extremely energy-saving proprietary time slot communication method discussed in the general description is used for this communication.
  • Each of the shelf rails 3 is mounted on an individual shelf 8 at its front edge.
  • the three illustrated shelves 8 all belong to a shelf 9, which is only indicated very schematically. Various products can be placed on the shelf 8, but these are not shown in the present case for reasons of clarity.
  • the supply devices 401-403 are each shown schematically on the right edge of the shelf rails 3, but this does not necessarily have to be the case. You can therefore also be in other positions along the shelf rail 3 or on its left edge. In the present case, the supply devices 401-403 are integrated into the shelf rails 3, that is to say, for example, installed or inserted in a shaft (not shown here, but see FIG. 5).
  • FIG. 1 shows a single conductor loop L integrated into the shelf rail 3, which is connected with its two loop connections C to the supply device 401-403 installed there.
  • the shelf rails 3 carry the shelf labels 201-211.
  • the shelf rail 3 like the shelf labels 201-211, is designed in such a way that the shelf labels 201-211 can be inserted from the front into the shelf rail 3 and thereby lock with it via a snap mechanism in such a way that they can only be removed from the shelf rail 3 with considerable effort can be removed.
  • the mechanism mentioned allows the shelf labels 201-211 to be displaced along the shelf rail 3 with only a small expenditure of force in relation thereto and consequently to be easily placed in any position.
  • a snap mechanism of the type described is known, for example, from WO2017 / 153481A1, FIG. However, the mechanism can also be designed differently, which will be discussed in detail below.
  • a block diagram of the shelf labels 201-211 is discussed below with reference to FIG. Since in the present case it is assumed that all shelf labels 201-211 are of identical design, only a single shelf label 201 is referred to below.
  • the block diagram shows a first NFC interface 11 with its coil 12A, which is connected to an interface circuit 11A.
  • the coil 12A together with an interface capacitor 12B, forms an antenna resonant circuit 12C, with the aid of which a signal from an NFC-enabled device can be received.
  • the signal transmitted with the help of the guide loop L can be transmitted with the aid of the antenna resonant circuit 12C received and used in the shelf label 201 for energy supply as well as for bidirectional communication with the relevant supply device 401-403.
  • the shelf label 201 has a so-called contactless power transmission unit 11B which is connected to the antenna resonant circuit 12C and which has a rectifier unit 11C on the input side and a voltage regulator unit HD on the output side.
  • a first supply voltage VCCI is generated with respect to a first reference potential GND1, which, for example, has a value of approximately 2.2 volts and is provided for operating the NFC functionality of the shelf label 201.
  • the first NFC interface 11 also has a communication unit 11E, with the aid of which communication can be carried out in accordance with the NFC specification or protocol. It has a load modulation unit 11F connected to the antenna resonant circuit 12C for load modulation of the received signal as a function of transmission data signals TX. Another component is a protection unit 11G which is also connected to the antenna resonant circuit 12C and which protects against an undesirably high input power and is designed as a signal limiter. Furthermore, a clock generator unit HH connected to the antenna resonant circuit 12C is provided, which generates a system clock on the basis of the received signal CLK generated, which is used within the communication unit 11E.
  • ASK demodulation unit 111 (ASK stands for "amplitude-shift keying"), which generates received data signals RX from small fluctuations in the amplitude of the signal rectified with the aid of the rectifier unit 11C J is provided, which is clocked with the system clock CLK and processes incoming data signals RX and converts them into data D and generates outgoing data signals TX from data D.
  • ASK amplitude-shift keying
  • the block diagram also shows a display unit 13A, which is divided into an electronic paper display controller 14 and an electronic paper display screen 15 that can be controlled therewith.
  • the received data are interpreted, if necessary the image contents of the screen 15 are changed accordingly, or status information in the form of data D is transmitted via the first NFC interface 11 to the respective supply device 401-403.
  • the shelf label 201 has additional consumers in addition to the display unit 13A, namely an input unit 13B, a flight-of-time sensor unit 13C, a temperature sensor unit 13D and a camera unit 13E .
  • Each of these units can have its own integrated controller circuit (IC) by analogy with the display unit 13A.
  • Another consumer is a central micro-controller unit 13 which controls the data traffic of the data D and the functionalities of the shelf label 201 centrally.
  • the data processing or control takes place in accordance with a program code which is stored in the micro-controller unit 13 and is processed with its central processing unit (CPU).
  • CPU central processing unit
  • All of these loads 13, 13A-13E are intended or can be intended to be operated in a manner detached in time from the existence of the signal with the aid of which, as discussed, the first supply voltage VCCI is generated.
  • the shelf label 201 has a long-term energy storage unit 13F, which is divided into a long-term energy storage in the form of a supercapacitor 13H and a charging stage 13G, which is designed to charge the supercapacitor 13H, with Presence of the signal with the aid of the charging stage 13G electrical energy for the operation of the consumer 13, 13A-13E is stored in the supercapacitor 13H outside a period of the presence of the signal.
  • the charging stage 13G is connected on the input side to the first supply voltage VCCI opposite the first reference potential GND1, that is to say connected to the output of the contactless power transmission unit 11B. On the output side, it provides a second supply voltage VCC2 with respect to a second reference potential GND2, the first and the second reference potential GND1 and GND2 being identical, that is to say corresponding circuit points are connected to one another.
  • the two supply voltages VCCI and VCC2 can differ with regard to their value or be the same, which ultimately depends on the specifications of the loads 13, 13A-13E to be supplied.
  • the long-term energy storage unit 13F is designed to be controllable with the aid of the central micro-controller unit 13.
  • the energy level of the stored energy eg categorized into three value ranges, such as good, medium, low
  • the Voltage supply for different consumers 13A-13E can be selectively controlled with the aid of an output release control signal OE sent by microcontroller unit 13 to long-term energy storage unit 13F, which has been discussed in detail in connection with FIG.
  • shelf labels 201-211 all have the same design, that is to say all have the consumers 13, 13A-13E shown in FIG. 2, it should be made clear at this point that this does not have to be the case.
  • a few shelf labels for example 201, 203, 204, 206, 207, 209 and 211, can be implemented exclusively as shelf label displays per shelf rail.
  • Other shelf labels such as 202, 205, 208 and 210 could not have a display unit 13A at all, but instead have a camera unit 13E and a flight-of-time sensor unit 13C each and ultimately the last one that fell in love Shelf label 209 have only one temperature sensor unit 13D.
  • any combination of consumers 13A-13E per shelf label 201-211 can be provided here.
  • This can be implemented through a selective hardware design of the respective consumers 13A-13E in the respective shelf label.
  • This can also be implemented in such a way that some or all types of consumers 13A-13E are implemented and can be activated with the help of control commands, i.e. can be activated in software (e.g. by the central micro-controller unit 13) and / or through special designs of the housing of the respective shelf labels are available or not available.
  • FIG. 1 a block diagram of one of the shelf rails 3 according to FIG. 1 is discussed with reference to FIG.
  • the shelf label 403 is shown here as a representative, since all supply devices 401-403 are of identical design.
  • the shelf rail 3 carries the conductor loop L which is attached directly to it and which has been integrated into it. Corresponding to the position of the conductor loop L - in the present case - the shelf label displays 207-211 positioned there are also indicated.
  • the electrical connection of the loop connections C to an electronic circuit 18A of a second NFC interface 18 of the supply device 403 is also shown.
  • This second NFC interface 18 also has similar components to the first NFC interface 11A The fundamental difference here is that it is designed to generate and output the signal, that is to say has a transmission unit (not shown in detail).
  • the second NFC interface 18 also has its own NFC controller (not shown).
  • the second NFC interface 18 is designed with the aid of the signal it emits for the contactless transmission of electrical energy to the shelf label displays 207-211 and for bidirectional communication of data with the shelf label displays 207-211 activated by said energy transmission.
  • the supply device 403 also has an access point communication interface 19 which is designed for radio-based communication with the access point 6 shown in FIG. 1 via the first radio signals F1.
  • the access point communication interface 19 has electronics designed for this purpose (not shown in detail) and a Antenna configuration 19A, which can also include several antennas.
  • the supply device 403 has a control unit 20 to control the internal processes as well as the energy supply of the shelf labels 207-211 and the communication with the shelf labels 207-211, as well as the communication with the access point 6.
  • the control unit 20 is implemented with the aid of a micro-controller which is connected to the second NFC interface 18 and the access point communication interface 19 via a bidirectional data bus.
  • the individual supply devices 401-403 are supplied with electrical energy with the aid of a supply transmitter 21 (also referred to as a radio energy source), which is designed to operate with the aid of a focused or directed (second) radio signal F2 with a certain transmission power, such as 5 W, to transmit electrical energy to a receiver (that is, one of the supply devices 401-403).
  • a supply transmitter 21 also has a large number of antennas 22 (six are shown here), with the aid of which the direction of the energy transmission (ultimately the propagation of the second radio signal F2) can be set relatively precisely, so that the energy-transmitting second radio signal F2 is precise the respective supply device 401-403 arrives.
  • This energy transfer is known under the term “Power over WiFi”.
  • the supply transmitter 21 can also be built into the access point 6.
  • the supply device 403 shown in FIG. 3 has a supply receiver 23 which is suitable for receiving the second radio signals F2 and which, with its antenna configuration 24 (which can have several antennas) and electronics (not in the Detail shown) is equipped.
  • the supply receiver 23 is designed to receive the second radio signal F2 and to store the energy transmitted with it in an internal, rechargeable, electrical supply energy store 25 (e.g. rechargeable battery, accumulator or "super capacitor") and thus a third supply voltage VCC3 in relation to a third reference potential GND3, with this third internally provided Supply voltage VCC3 is operated for each of the supply devices 401-403.
  • an internal, rechargeable, electrical supply energy store 25 e.g. rechargeable battery, accumulator or "super capacitor
  • the supply filing 403 can, for example, use its control unit 20 to query or monitor the charge status of the internal supply energy store 25. As soon as the state of charge falls below a certain level, the control unit 20 can request a (new) charge with the aid of the first radio signal F1. In the proprietary time slot communication method mentioned, this can be done, for example, as part of a status query by the access point 6. The result of this status query is received by the access point 6 and, depending on the implementation, can be forwarded directly to the supply transmitter 21 or passed on to the supply transmitter 21 with the involvement of the server 5. Since the exact geographical position (the three-dimensional coordinates) of each of the supply devices 401-403 as well as their unique identifier is known in the system 1 (e.g.
  • the supply transmitter 21 can direct the second radio signal F2 precisely towards the position of the respective das Send out charging requesting supply device 401-403.
  • the second radio signal F2 is received there and the energy transmitted with its help is used to charge the internal supply energy store 25 there. This can in particular also happen when the rest of the electronics of the supply device 403 are in the sleep state.
  • shelf rails 3 described here are thus designed with the aid of the supply devices 401-403 built into them for contactless communication with the shelf label displays 201-211 installed on them and an access point 6 assigned to them by radio designed for contactless energy supply in the sense of energy storage in the supply devices 401-403 built into them for their own operation as well as for the energy supply of the respective shelf label display 201-211, while the respective first NFC interface 11 is active with the aid of the signal
  • the shelf labels 201-211 are designed for the autonomous power supply of their individual consumers 13, 13A, 13B-13E even during a period of time during which the signal from the respective supply device 401-403 is not present or does not exist.
  • the access point 6 can, for example, communicate image update data to the shelf label display 201 with the aid of the proprietary time slot communication method.
  • the relevant supply device 401 changes from the sleep state to the active state when it wakes up, recognizes its synchronism with the access point 6 and, as a result, that it is addressed by the access point 6 to receive image update data .
  • these image update data are transmitted to the supply device 401 and are at least temporarily stored.
  • the electronic components of the supply device 401 required for communication with the access point 6 are then put back into the sleep state.
  • the supply device 401 can receive the image update data in real time (that is, synchronous to the communication with the access point 6) or with a time delay for receiving the image update data (that is, asynchronous to the communication with the access point 6) forward to the relevant shelf label display 201. To do this, it activates its second NFC interface 18, generates and emits the signal via its conductor loop L, which activates the shelf labels 201-203 installed on the top shelf rail 3, establishes a communication link to the shelf label display 201 and transmits the image update Data to the shelf label display 201, where the received image update data is transferred to the display unit 13A and processed there to change the image content.
  • all of the shelf labels 201-203 installed on the top shelf rail use the signal to charge their long-term energy stores 13H.
  • FIG. 4 shows a shelf rail 3 with one of the shelf labels 201-211, which is designed as a shelf label display 2 and which is attached to it.
  • FIG. 4 also shows a supply device 401-403 inserted laterally into the shelf rail 3, here abbreviated with the reference numeral 4.
  • the shelf rail 3 has, for example, a length of approximately 3 meters, a height of approximately 4.5 cm and a thickness of 1.2 cm.
  • FIG. 5 shows a section through the shelf rail 3. According to the section AA shown in FIG. 4, this section runs transversely (normal to the front of the shelf rail 3) through the shelf rail 3. Furthermore, in contrast to FIG a shelf 8 is visible, to which the shelf rail 3 is fastened with the aid of a top-hat rail 26 made of metal.
  • the top-hat rail 26 forms a conductivity structure for generating defined damping ratios for the contactless transfer of energy from the supply device 4 to the shelf label display 2 as well as for the contactless communication between the supply device 4 and the shelf label display 2.
  • the top-hat rail 26 can be connected to the shelf 8 by gluing, riveting, clamping, plugging or screwing, etc., but this is not discussed in detail in the figures.
  • the shelf rail 3 has a first fastening structure for fastening the shelf label display 2.
  • the first fastening structure has a wall 29 running between a head region 27 and a foot region 28 of the shelf rail 3. Analogous to the head and foot area 27, 28, the wall 29 also runs along the entire shelf rail 3 and forms a shelf label plane on the front of the wall oriented towards the shelf label display 2, on which the shelf label display 2 rests essentially flush with its rear wall.
  • the first fastening structure has a first fastening groove 30 formed on the head region 27 and extending along the head region 27 and a second fastening groove 31 formed on the foot region 28 and extending along the foot region 28.
  • the fastening grooves 30 and 31 are such designed that the shelf label 2 with its fastening elements 32 and 33 can be inserted locking into them, so that the rear wall of the shelf label 2 is positioned adjacent to the shelf label plane.
  • the fastening elements 32 and 33 are positioned and configured accordingly, and the housing of the shelf label 2 is dimensioned or shaped.
  • the shelf rail 3 also has a second fastening structure for fastening the conductor loop L.
  • the second fastening structure also has the wall 29, two tubes 34 being formed on the rear side of the wall.
  • the two tubes 34 are aligned parallel to one another and run localized at a defined distance of approx. 1 cm from one another approximately along the entire length of the shelf rail 3.
  • Their two central axes define a conductor loop plane which, at a defined first distance of approx. 5 millimeters parallel to the shelf label level.
  • the wall 29 here has a thickness of approx. 2 millimeters and the tubes 34 are at least partially set into the wall 29, which allows a small distance between the conductor loop level and the shelf label level without the load capacity of the wall 29 being unnecessary would suffer.
  • the shelf rail 3 also has a third fastening structure for fastening the top-hat rail 26.
  • the third fastening structure has two substructures which are formed on the one hand on the head side in a hanging device 35 for hanging the shelf rail 3 and on the other hand in a snap lip 36 for snapping in on the foot side.
  • the third fastening structure also has a first spacer element 37 positioned at the head area 27 and a second spacer element 38 positioned at the foot area 28.
  • the two spacer elements 37 and 38 are used to fix and maintain a defined second distance between the top hat rail 26 and the conductor loop plane, with the planar structure of the top hat rail 26 being oriented essentially parallel to the conductor loop plane.
  • the two spacer elements 37 and 38 are oriented essentially at an angle of 90 ° away from the rear side of the wall and extend from the wall 29 to the top-hat rail 26, where they touch the top-hat rail 26 and ensure the desired position.
  • the top-hat rail 26 is positioned at the second distance of approximately 7 millimeters from the conductor loop plane.
  • the top hat rail 26 itself has a thickness of approximately 1 millimeter. Their height is about 2.5 cm, what on the head side and on the foot side, then in each case about 5 millimeters long hat brim-like edges that are offset by about 3 mm extend, with which the interaction with the plastic body of the shelf rail 3 takes place.
  • the length of the top-hat rail 26 corresponds approximately to the length of the shelf rail 3.
  • the outer extent of the coil 12A formed on the rear wall of the shelf label display 2 is entered in FIG. 5 by the dimensions 39. It is clearly visible here that the coil 12A rests flat on the shelf label plane and is arranged there corresponding to and even overlapping with the spatial extent of the conductor loop L measured in the direction of the height of the shelf rail 2.
  • the shelf rail 3 also has a fourth fastening structure which is used to fasten the supply device 4 to the supply device 4 at an end region (left or right end) of the shelf rail 3 between the wall 29 of the shelf rails 3 and the with the help of Third fastening structure to slide in and fix the top hat rail 26, so that the conductor loop connections C of the conductor loop L available there are in contact with the supply device 4.
  • the fourth fastening structure has a first insertion channel 40 formed on the rear side of the wall below the first spacer element 37 and open towards the foot area 28 and a second insertion channel 41 formed on the rear side of the wall above the snap lip 36 and open towards the head area 27 on.
  • the fourth fastening structure has a round openings 43 located at the head-side end of the wall 29 and at the foot-side end of the wall 29, into which fastening screws 44 (see, for example, FIG. 6 but also 9 and 10) from the side of the shelf rail 3 for The supply device 4 can be screwed to the shelf rail 3.
  • FIG. 6 shows a section through the shelf rail 3 according to the sectional area BB shown in FIG. 4, which is oriented transversely (aligned normal to the front side of the shelf rail 3) through the shelf rail 3 and to the right of the sectional area AA at that point of the shelf rail 3 runs, on which contact elements 45 of the supply device 4 are formed.
  • the large number of Reference symbols that do not directly relate to the fastening of the supply device 4 are hidden in FIG.
  • each of the contact surfaces 46 being soldered to one of the loop connections C.
  • the contact surfaces 46 are contacted with the contact elements 45 designed as spring contacts, so that a connection with the conductor loop L is established and this is part of the second NFC interface 18 can be used.
  • the contact surfaces 46 can be dispensed with and the wire forming the conductor loop L can be contacted directly at the end regions of the wire provided as conductor loop connections C.
  • FIGS. 7 and 8 will be discussed, FIG. 7 showing the supply device 4 only slightly pulled out of the shelf rail 3 and FIG. 8 also showing the contacting elements 45 in a slightly different representation.
  • FIG. 7 showing the supply device 4 only slightly pulled out of the shelf rail 3
  • FIG. 8 also showing the contacting elements 45 in a slightly different representation.
  • the majority of the reference symbols have been omitted in order not to overload the representations.
  • the long-term energy storage unit 13F hereinafter referred to as unit 13F for short, is discussed in more detail in a further developed embodiment.
  • the unit 13F is fed by the power transmission unit 11B, which generates the first supply voltage VCCI on the output side when the (NFC) signal is present at the coil 12A.
  • the first supply voltage VCCI can fluctuate depending on the quality of the NFC signal.
  • the unit 13F has a first voltage regulator stage (voltage regulator) 100 which provides a regulated DC voltage with a defined value for the subsequent charging and current limiter stage (charger and current limiter) 101.
  • Stage 101 effects a load limitation and ensures that the charging current is limited so that the NFC signal is not overloaded and does not collapse. This can be important so that other shelf labels that are installed on the same shelf rail 3 can also be supplied and communication with them can also be carried out. It also ensures that the supercapacitor 13H is charged correctly (according to its specification).
  • the unit 13F also has a cold start stage 102, which is designed to control a first electronic switching stage 103.
  • the cold start stage 102 ensures that the electronics connected downstream of the first switching stage 103 are only supplied from the supercapacitor 13H when its charge has reached a minimum level, so that continuous operation of the downstream electronics is possible without having to Load with the downstream electronics, the voltage at the supercapacitor 13H would drop so much that the downstream electronics would stop operating again.
  • the cold start stage 102 uses the first switching stage 103 to switch a second voltage regulator stage 104 to the supercapacitor 13H, from which, for example, a maximum voltage of 2.2 volts can be tapped.
  • the micro-controller unit 13 can already exchange data D with the digital control unit 11 J and thus also decode and, if necessary, also execute commands that are received via the first NFC interface 11, or receive or transmit data D .
  • the unit 13F has an energy threshold value detection stage 105 which is designed to subdivide the energy stored in the supercapacitor 13H into three categories, for example, and this information, for example, as the energy status ES (for example in the form of "good”, “medium”) or "bad") to the micro-controller unit 13 to communicate.
  • the energy status ES for example in the form of "good”, “medium” or "bad
  • the micro-controller unit 13 decides which of the loads 13A-13E may be supplied with their respective supply voltage VCC2_1 or VCC2_2, whereby it is also taken into account whether the respective loads 13A-13E are at all (meaningful) supply are, for example, from the received data D or commands.
  • the micro-controller unit 13 thus decides which loads 13A-13E are allowed to draw current from the supercapacitor 13H.
  • the supply voltage VCC2_1 for the display unit 13A is only released when the energy status is "good". Only then can the image content of the screen 15 be changed and then the electrical supply to the display unit 13A is set to the To keep energy consumption from the supercapacitor 13H as low as possible.
  • the unit 13F has an output control stage (output control) 106 which, with the aid of an output enable control signal OE, the microcontroller Unit 13 is controlled. It converts the output enable control signal OE into a switching signal for two further switching stages 107 and 108.
  • the supply voltage VCC2_1 provided for the microcontroller unit 13 can also be fed to the consumers 13A-13B, whereas for the consumers 13C-13E the supply voltage VCC2_2 with a value different from the supply voltage VCC2_1 (from eg 5 volts), which is generated with the aid of a third voltage regulator stage 109, can be switched on with the aid of the third switching stage 109.
  • This procedure can of course also be used individually with regard to each consumer 13A-13E if a corresponding number of switching stages and possibly also a corresponding number of voltage regulators are provided according to the number of consumers.

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Regaletiketten-Systems (1), wobei das System Regaletiketten (203) befestigt an Regalschienen (3) aufweist, wobei die Regaletiketten auf kontaktlose Weise mit Energie versorgbar ausgebildet sind, und die Regalschiene eine Versorgung-Einrichtung (21) zur kontaktlosen Energieversorgung der an ihr befestigten Regaletiketten aufweisen und die Regalschiene zumindest eine Leiterschleife (L) aufweist, wobei die Leiterschleife ein Bestandteil der Versorgung-Einrichtung der Regalschiene ist und die Leiterschleife zur Abgabe eines durch die Versorgung-Einrichtung generierbaren Signals zwecks besagter Energieversorgung von korrespondierend zu der Leiterschleife an der Regalschiene positionierter Regaletiketten dient, wobei gemäß dem Verfahren mit Hilfe der Versorgung-Einrichtung besagtes Signal generiert und über die Leiterschleife abgegeben wird und das jeweilige korrespondierend zu der Leiterschleife positionierte Regaletikett elektrische Energie, die mit Hilfe des Signals von der Versorgung-Einrichtung an das Regaletikett übertragen wird, in einem wieder-aufladbaren Langzeit-Energiespeicher speichert und für seinen Betrieb außerhalb einer Zeitspanne des Vorliegens des Signals verwendet.

Description

Titel
Elektronisches Regaletiketten-System mit Energieversorgung zum Langzeitbetrieb von Verbrauchern eines Regaletiketts
Beschreibung
Technisches Feld
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Regaletiketten-System mit Energieversorgung über eine Regalschiene zum Langzeitbetrieb von Verbrauchern eines Regaletiketts.
Hintergrund.
Ein elektronisches Regaletiketten-System zur Anzeige von Information mit Hilfe von elektronischen Regaletikettenanzeigen, nachfolgend kurz ESL-System genannt, wobei ESL für „Electronic Shelf Label" steht, mit Energieversorgung über eine Regalschiene ist beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung WO 2017/153481 Al bekannt. Bei diesem bekannten ESL-System ist eine Regalschiene, an der die ESLs angebracht werden, mit elektrischen Leiterbahnen ausgerüstet, die an ein Netzgerät zur elektrischen Versorgung der ESLs angeschlossen sind. Die ESLs weisen an ihrer Rückseite gefederte Kontakte auf, mit denen die Leiterbahnen kontaktiert werden, um die ESLs elektrisch mit dem Netzgerät zu verbinden.
Die bekannte Energieversorgung ist jedoch relativ teuer, weil eine Vielzahl, insbesondere vereinzelter, mechanischer Komponenten in jedem ESL und in jeder Regalschiene vorzusehen ist. Diese mechanischen Komponenten unterliegen einer natürlichen Abnutzung. Zudem können die mechanischen Komponenten bei unsachgemäßer Handhabung verunreinigt oder sogar beschädigt werden. Dies kann im Betrieb zu Störungen führen. Auch geht mit den mechanischen Komponenten ein erheblicher Mehraufwand in der Herstellung wie auch in der Wartung, die zur Vermeidung der genannten Probleme im Betrieb nötig ist, einher. Bei dem bekannten System existiert zudem die Einschränkung, dass die ESLs nicht wahlfrei entlang der Regalschiene positioniert oder verschoben werden können. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein verbessertes ESL- System bereitzustellen, bei dem die vorstehend genannten Probleme überwunden sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Regaletiketten-Systems gelöst, wobei das System Regaletiketten befestigt an Regalschienen aufweist, wobei die Regaletiketten auf kontaktlose Weise mit Energie versorgbar ausgebildet sind, und die Regalschiene eine Versorgung-Einrichtung zur kontaktlosen Energieversorgung der an ihr befestigten Regaletiketten aufweisen und die Regalschiene zumindest eine Leiterschleife aufweist, wobei die Leiterschleife ein Bestandteil der Versorgung- Einrichtung der Regalschiene ist und die Leiterschleife zur Abgabe eines durch die Versorgung-Einrichtung generierbaren Signals zwecks besagter Energieversorgung von korrespondierend zu der Leiterschleife an der Regalschiene positionierter Regaletiketten dient, wobei gemäß dem Verfahren mit Hilfe der Versorgung-Einrichtung besagtes Signal generiert und über die Leiterschleife abgegeben wird und das jeweilige korrespondierend zu der Leiterschleife positionierte Regaletikett elektrische Energie, die mit Hilfe des Signals von der Versorgung-Einrichtung an das Regaletikett übertragen wird, in einem wieder-aufladbaren Langzeit-Energiespeicher speichert und für seinen Betrieb außerhalb einer Zeitspanne des Vorliegens des Signals verwendet.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein elektronisches Regaletiketten-System, das Regalschienen und daran befestigte Regaletiketten aufweist, wobei die Regaletiketten auf kontaktlose Weise mit Energie versorgbar ausgebildet sind, und wobei jede Regalschiene eine Versorgung-Einrichtung zur kontaktlosen Energieversorgung der an ihr befestigten Regaletiketten aufweist und jede der Regalschienen zumindest eine Leiterschleife aufweist, wobei die Leiterschleife ein Bestandteil der Versorgung-Einrichtung der Regalschiene ist und die Leiterschleife zur Abgabe eines durch die Versorgung-Einrichtung generierbaren Signals zwecks besagter Energieversorgung von korrespondierend zu der Leiterschleife an der Regalschiene positionierter Regaletiketten dient, wobei die Regaletiketten einen wieder-aufladbaren Langzeit-Energiespeicher aufweisen und wobei die Regaletiketten zum Speichern der mit Hilfe des Signals von der Versorgung-Einrichtung an sie übertragenen Energie in dem Langzeit- Energiespeicher sowie zum Verwenden der in dem Langzeit-Energiespeicher gespeicherten Energie für ihren Betrieb außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals ausgebildet sind.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen geht in Abkehr von bekannten Maßnahmen ein vollständiger Verzicht auf Kontakt bzw. leitungsgebundene Energieversorgung der Regaletiketten an einer Regalschiene einher. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Energieversorgung des Regaletiketts völlig frei von mechanischen Kontakten und den damit einhergehenden Problemen erfolgt. Somit lässt sich das System kostengünstiger hersteilen und wegen der vermiedenen, insbesondere wartungsanfälligen, mechanischen Komponenten de facto in Bezug auf diese mechanischen Komponenten wartungsfrei betreiben.
Weiterhin wird auch der Aspekt der Energieeffizienz in dem System mit der nötigen Aufmerksamkeit bedacht. Immer dann, wenn von der Versorgung-Einrichtung das Signal abgegeben wird, wird dieses Signal bei den entlang der betreffenden Leiterschleife positionierten Regaletiketten zum Aufladen des Langzeit-Energiespeichers genützt. Diese Maßnahme stellt sicher, dass die zum Generieren und Abgeben des Signals nötige Leistung, die mit Hilfe der Versorgung-Einrichtung, insbesondere ihrer Batterie, bereitgestellt werden muss, auch außerhalb der Versorgung-Einrichtung optimal genützt wird. Hierbei ist zu bedenken, dass ein solches elektronisches Regaletiketten-System eine Vielzahl von Regalschienen aufweisen kann. So können beispielsweise in größeren Supermärkten bis zu 100.000 solcher Regalschienen verbaut sein. Da jede dieser Regalschienen mit einer, insbesondere batteriebetriebenen, Versorgung-Einrichtung ausgestattet ist, bedeutet dies, dass auch 100.000 solche Versorgung-Einrichtungen primär mit elektrischer Leistung bzw. Energie versorgt werden müssen. Würde nun die mithilfe des Signals abgegebene Leistung nicht möglichst vollständig in eine Energiespeicherung auf der Seite des das Signal empfangenden Regaletiketts umgesetzt, würde der für das Abgeben des Signals von der Versorgung-Einrichtung benötigte Energieanteil bildlich gesprochen durch Abstrahlung des Signals „verpuffen", also vergeudet sein.
Die Bereitstellung der für das Abgeben des Signals nötigen Energie kann einerseits durch eine in der Versorgung-Einrichtung verbaute, insbesondere weideraufladbare, Batterie erfolgen. Ungenützte Abstrahlungsverluste bedingt durch das abgegebene Signal führen bei dieser Ausbildung zu einer verkürzten Batterielebenszeit und zu erhöhten Wartungskosten oder im Fall von wieder aufladbaren Batterien zu häufigeren Ladezyklen, was wiederum die Lebensdauer der Batterien verkürzt.
Der Aspekt der Energieverschwendung ist jedoch auch bei einer Ausbildung zu beachten, bei der die Versorgung-Einrichtung mithilfe eines Netzgerätes, das seinerseits an ein konventionelles Stromnetz angeschlossen ist, versorgt wird. Auch in diesem Falle würde ohne eine systematische Zwischenspeicherung bzw. Pufferung der mit dem Signal übertragenen Energie auf der Seite der Regaletiketten umgerechnet auf die große Anzahl der Versorgung-Einrichtungen eine erhebliche Diskrepanz zwischen der in das System zugeführten Energie und der tatsächlich in dem System zur elektronischen Verarbeitung genutzter Energie vorliegen. Hierbei wäre wie erwähnt, ein erheblicher Anteil dieser Diskrepanz einer nutzlosen Abstrahlung der Signale zuzuordnen.
Gleiches gilt sinngemäß auch für die Versorgung der Versorgung- Einrichtung mittels „Power over WiFi".
Mit der Speicherung der mit Hilfe des Signals übertragenen Energie in dem wieder-aufladbaren Langzeit-Energiespeicher der Regaletiketten geht jedoch auch ein weiterer bedeutender Vorteil einher. Diese Maßnahme erlaubt es nämlich dem Regaletikett nicht nur innerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals aktiv zu sein, sondern völlig losgelöst von der momentan durch das Signal stattfindenden Energieversorgung, auch außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals in Betrieb zu sein. Dies wiederum bildet die Grundlage verschiedenster neuer Ausbildungsformen und Einsatzmöglichkeiten der Regaletiketten, die nicht mehr an das üblicherweise aus Gründen der Energieeinsparung möglichst selten auftretende Signal beschränkt bzw. gebunden sind, worauf nachfolgend noch im Detail eingegangen ist.
Der Langzeit-Energiespeicher kann gemäß der bevorzugten Ausbildungsform durch einen sogenannten „Superkondensator", kurz „Supercap", auch „Ultrakondensator" genannt, realisiert sein. Natürlich können auch weideraufladbare Batterien oder Akkumulatoren zum Einsatz kommen. Der Vorteil der erwähnten Superkondensatoren liegt jedoch in folgendem Sachverhalt. Ein Superkondensator, auch Ultrakondensator genannt, ist ein Hochleistungskondensator mit einem Kapazitätswert, der viel höher als bei anderen Kondensatoren ist, jedoch niedrigere Spannungsgrenzen aufweist und die Lücke zwischen Elektrolytkondensatoren und wiederaufladbaren Batterien überbrückt. Er speichert typischerweise 10 bis 100 Mal mehr Energie pro Volumen- oder Masseneinheit als Elektrolytkondensatoren, kann Ladungen viel schneller als Batterien aufnehmen und abgeben und toleriert viel mehr Lade- und Entladezyklen als wiederaufladbare Batterien. Im vorliegenden Anwendung- Szenario kann das Signal aus den erwähnten Überlegungen der Energieeinsparung möglichst selten auftreten und dann auch während einer möglichst kurzen Zeitspanne vorliegen. Mit Hilfe der Superkondensatoren lässt sich jedoch auch dieses relativ kurze Auftreten des Signals optimal zur raschen und vor allem ausreichenden Energiespeicherung für den späteren Betrieb außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals nützen.
Unbeschadet der Tatsache, dass bei der Integration eines Superkondensators in ein Regaletikett kleine Bauformen zum Einsatz kommen, sei hier beispielhaft erwähnt, dass zum Zeitpunkt der Anmeldung Superkondensator und Ultrakondensatoren z.B. von einer Vielzahl von Unternehmen, wie z.B. AVX, Cellergy, Elna, Ioxus, Maxwell, Nichicon, Panasonic, PowerStor im Handel erhältlich sind.
Auch sei an dieser Stelle erwähnt, dass der „Batteriebetrieb" der Versorgung-Einrichtung ebenfalls mit Hilfe eines dort verbauten Superkondensators möglich ist.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei können Merkmale der einen Anspruchs-Kategorie entsprechend den Merkmalen der anderen Anspruchs- Kategorie weiterentwickelt werden, sodass die im Zusammenhang mit der einen Anspruchs-Kategorie angeführten Wirkungen und Vorteile auch für die andere Anspruchs-Kategorien vorliegen.
Um das Signal optimal zu nützen, kann gemäß einem weiteren Aspekt die Versorgung-Einrichtung mit Hilfe des Signals zusätzlich zur Energieversorgung eines oder mehrerer an der Regalschiene befestigter Regaletiketten eine Kommunikation mit dem einen oder mehreren ausgewählten Regaletiketten aufgebaut werden und jedes Regaletikett prüft bei Vorliegen des Signals unter Auswertung des Signals, ob es für eine Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung ausgewählt ist. Dies ermöglicht neben einer ganzheitlichen Energieversorgung aller an der Regalschiene entlang der Leiterschleife befestigten Regaletiketten ein selektives Ansprechen bzw. einen selektiven Kommunikationsaufbau mit einem einzelnen Regaletikett oder einer Gruppe von Regaletiketten, die entlang einer Leiterschleife angeordnet sind.
Dabei ist es von Vorteil, wenn jedes Regaletikett beim Auftreten des Signals zunächst seine elektrische Versorgung mit Hilfe des Signals etabliert und danach die Prüfung erfolgt, ob es für eine Kommunikation mit der Versorgung- Einrichtung ausgewählt ist. Damit ist sichergestellt, dass die in dem Langzeit- Energiespeicher gespeicherte Energie dezidiert nur bei einem Betrieb des Regeletiketts außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals verwendet wird. Zugleich wird die mit Hilfe des Signals bereitgestellte Energie zur unmittelbaren Versorgung des Regaletiketts für Kommunikationszwecke genutzt.
Um die Energieausbeute beim Speichern der mit Hilfe des Signals übertragbaren Energie zu optimieren, ist es von Vorteil, wenn jedes Regaletikett, das feststellt, dass es nicht für eine Kommunikation mit der Versorgung- Einrichtung ausgewählt ist, seine Aktivitäten darauf reduziert, das Signal während der gesamten verbleibenden Zeitspanne des Vorliegens des Signals zum Speichern von elektrischer Energie zu nützen, bis dass der Langzeit- Energiespeicher möglichst vollständig aufgeladen ist. Zu diesem Zweck kann die Elektronik des Regaletiketts so ausgebildet sein, dass Teile der Elektronik, insbesondere auch jene z.B. digitalen Bauteile, die für Kommunikationszwecke zum Einsatz kommen und die nicht unmittelbar zum Speichern von Energie während der gesamten verbleibenden Zeitspanne des Vorliegens des Signals nötig sind, abgeschaltet, stromfrei oder zumindest in einen Zustand mit extrem niedriger Energieaufnahme geschalten werden.
Die Elektronik der Regaletiketten kann auch so ausgelegt sein, dass der Vorgang der Energiespeicherung bei Vorliegen des Signals unabhängig davon ist, ob das jeweilige Regaletikett an einer Kommunikation mit der Versorgung- Einrichtung teilnehmen sollen oder nicht.
Ein solches elektronisches Regaletikett kann unterschiedlichste Funktionalitäten bereitstellen bzw. mit Hilfe seiner Elektronik oder Baugruppen unterschiedlichste Funktionen erfüllen. Das Regaletikett kann z.B. zum Erfassen von Umgebungsparametern, wie z.B. zur Temperatur- oder auch Feuchtigkeitserfassung, oder als Eingabeelement zum Empfang einer Eingabeinteraktion eines Benutzers (z.B. Erfassen eines Fingerabdrucks oder einer Tastenbetätigung) oder auch als Anzeigemedium zur Präsentation einer Information für den Benutzer, nämlich als Regaletikettenanzeige, konfiguriert bzw. dementsprechend ausgebildet sein. Auch können Sensoren vorhanden sein, mit deren Hilfe der Abstand zu Objekten auf dem Regalboden oder auch vor dem Regal bestimmbar ist, wie z.B. sogenannte „Flight-of-Time" Sensoren. Auch kann eine Kamera enthalten sein, mit deren Hilfe digitale Bilder von Produkten bzw. deren EAN-Code erzeugbar sind, die in weiterer Folge zur Registrierung von Produkten oder zur Herstellung einer logischen Verknüpfung zwischen einem Produkt und dem betreffenden Regaletikett verwendbar sind. Die Kamera kann jedoch auch zur Detektion von Personen bzw. der Erkennung der Bewegungsrichtung der Person oder auch der Bewegung ihrer Hände vor dem Regal benutzt werden. Auch lässt sich damit eine Identifikation von Personen, wie beispielsweise die Identitätsprüfung und daraus resultierende Freischaltung von Berechtigungen für ein Service-Personal realisieren. Darauf aufbauend kann das Realetikett z.B. Informationen anzeigt oder Interaktionsmöglichkeiten bereitstellt, die nur für das Service-Personal oder insbesondere für eine bestimmte Kategorie (Waren-Nachschlichter, Manager, usw.) des Service- Personals gedacht sind.
Demgemäß kann zumindest ein Regaletikett des Systems zumindest einen elektrischen Verbraucher (Sensor, Kamera , Eingabeelement, usw.) aufweisen, der außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals eine elektrische Leistungsaufnahme verursacht, wobei gemäß dem Verfahren jedes Regaletikett, das einen solchen Verbraucher aufweist, die Leistungsaufnahme des Verbrauchers außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals mit Hilfe der in dem Langzeit-Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie deckt.
Bei dem oder den Verbrauchern handelt es sich also um zusätzliche Komponenten, die zusätzlich zu jenen Komponenten des Regaletiketts vorgesehen sind, die zur kontaktlosen Energie- und Kommunikationsversorgung und ggf. zur Anzeige von Information bei einer Konfiguration des Regaletiketts als Regaletikettenanzeige nötig sind. Allerdings kann auch eine dafür nötige Anzeige-Einheit als Verbraucher konfiguriert sein und daher mithilfe des Langzeit-Energiespeichers versorgt werden.
Auch kann während des Vorliegens des Signals die elektrische Versorgung der Verbraucher mit Hilfe der in dem Langzeit-Energiespeicher gespeicherten Energie erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der jeweilige Verbraucher Daten während seiner die elektrische Leistungsaufnahme verursachenden Aktivität außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals verarbeitet, die zuvor während einer Kommunikation der Versorgung-Einrichtung mit dem den Verbraucher aufweisenden Regaletikett von der Versorgung-Einrichtung an das besagte Regaletikett übertragen und dort gespeichert wurden. Diese Situation liegt beispielsweise dann vor, wenn biometrische Daten, die z.B. zu einem Service-Personal korrespondieren, zuvor von der Versorgung-Einrichtung auf das Realetikett übertragen wurden und dann zu einem späteren Zeitpunkt, zu dem das Signal nicht mehr vorliegt, zum Identifizieren einer Person (z.B. des Service- Personals) mit Hilfe der Kamera verwendet werden. Auch können damit zu jedem beliebigen Zeitpunkt außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals die Bildinhalte einer Anzeige-Einheit der Regaletikette unter Ausnutzung der zuvor von der Versorgung-Einrichtung erhaltenen Bilddaten geändert werden.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der jeweilige Verbraucher während seiner die elektrische Leistungsaufnahme verursachenden Aktivität außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals Daten generiert und speichert und diese Daten danach, also innerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals, von dem Regaletikett während einer Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung an die Versorgung-Einrichtung übertragen werden. Dieses Szenario liegt beispielsweise dann vor, wenn außerhalb des Vorliegens des Signals mit Hilfe eines Verbrauchers, wie beispielsweise eines Temperatur- Sensoren Temperaturverläufe aufgezeichnet werden oder beispielsweise eines Flight-of-Time Sensors die Änderung bzw. Entfernung oder Ergänzung von Objekten auf dem Regalboden erkannt wird oder beispielsweise mit Hilfe eines Eingabeelements eine Benutzereingaben erfasst wird usw. In all diesen Fällen generiertet der betreffende Verbraucher Daten, die zu einem späteren Zeitpunkt bei Vorliegen des Signals zur weiteren Bearbeitung an die Versorgung- Einrichtung kommuniziert werden. Zu diesem Zweck verfügt der jeweilige Verbraucher über eine Speicher-Einheiten, auf die bei Vorliegen des Signals von der zur Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung vorgesehenen Elektronik des Regaletiketts aus über einen Daten-Bus zugegriffen werden kann. Auch wäre es möglich, eine zentrale Speicher-Einheit (z.B. EEPROM) vorzusehen, in der die Daten zentral durch die jeweiligen Verbraucher angelegt werden und von dort aus auch zentral mit Hilfe der erwähnten zur Kommunikation vorgesehenen Elektronik abgerufen werden können.
Das Regaletikett ist weiterhin derart ausgebildet, dass es an der gegenständlichen Regalschiene anbringbar ist. Es weist also Befestigungselemente auf, die im Wesentlichen komplementär zu jenen der Regalschiene ausgebildet sind, um mit der Regalschiene eine kraftschlüssige Verbindung einzugehen. Bevorzugt ist die Realisierung schienenartig, so dass das Regaletikett wahlfrei entlang der Regalschiene positionierbar ist, ggf. auch wahlweise frei entlang der Regalschiene verschiebbar ist. Dort positioniert wird des Regaletikett mit Energie in der nachfolgend im Detail beschriebenen kontaktlosen Art und Weise versorgt.
Das Regaletikett kann eine proprietäre Schnittstelle zur Energieübertragung aufweise, die nur für diesen Zweck einsetzbar ist. Bevorzugt weist das Regaletikett jedoch eine standardisierte Energieübertragung- Schnittstelle auf, die beispielsweise gemäß dem RFID-Standard (RFID steht für Radio Frequency Identification und ein zutreffender Standard ist z.B. ISO/IEC 18000 usw.) ausgebildet sein kann. Besonders bevorzugt weist das Regaletikett jedoch eine erste NFC-Schnittstelle für seine kontaktlose Energieversorgung mit Hilfe eines (Funk-)Signals (NFC-Signals) auf. Damit geht der Vorteil einher, dass diese NFC-Schnittstelle nicht nur zur lokalen Energieübertragung am Regal bzw. an der Regalschiene, sondern auch direkt dort zur bidirektionalen kontaktlosen Kommunikation einsetzbar ist. Damit werden insbesondere Probleme im Funkverkehr verursacht durch andere Funksysteme in einem Geschäft bzw. Verkaufsraum vermieden, weil diese üblicherweise weit entfernt von den Regalen, wo das Regaletikett installiert ist, lokalisiert sind und daher kaum bis garkeinen Einfluss auf die lokale Energieübertragung wie auch Kommunikation zwischen den eng aneinander positionierten Kommunikationspartnern direkt an der Regalschiene haben. NFC steht hier für Near Field Communication und die zutreffenden Standards sind z.B. ISO/IEC 13157, -16353, -22536, -28361 usw.
Das Regaletikett, wenn konfiguriert als Regaletikettenanzeige, kann eine energiesparende Anzeigeeinheit, wie z.B. eine LCD-Anzeige aufweisen. Insbesondere basiert die zur Anwendung kommende Technologie jedoch auf Electronic-Ink- bzw. Electronic-Paper-Technologie. Ein solche Anzeigeeinheit weist also einen reflektiven Bildschirm im Fachjargon auch Electronic-Paper- Display, abgekürzt EPD, genannt und ist mit Hilfe von „elektronischem Papier", kurz „E-Papier" auch englisch „e-paper" oder „e-ink" genannt, realisiert. Diese Begriffe stehen im Wesentlichen für das Prinzip einer elektrophoretischen Anzeige, bei der z.B. positiv geladene, weiße Partikel und negativ geladene, schwarze Partikel in einem transparenten zähflüssigen Polymer enthalten sind. Durch kurzzeitiges Anlegen einer Spannung an Elektroden, zwischen denen das Medium aus Partikeln und Polymer angeordnet ist, werden in Betrachtungsrichtung entweder die schwarzen vor den weißen Partikeln platziert oder umgekehrt. Diese Anordnung bleibt dann ohne weitere Energiezufuhr für relativ lange Zeit (z.B. einige Wochen) aufrecht. Segmentiert man die Anzeige entsprechend, so lassen sich z.B. Buchstaben, Zahlen oder Bilder mit relativ hoher Auflösung realisieren, um besagte Informationen anzuzeigen. Ein solcher reflektiver Bildschirm kann jedoch auch mit Hilfe anderer Technologien, die z.B. unter dem Begriff „electrowetting" oder „MEMS" bekannt sind, realisiert sein. Der Bildschirm kann z.B. wie erwähnt zur Schwarz-Weiß-Wiedergabe, zur Graustufen-Wiedergabe, zur Schwarz-Weiß-Rot- oder auch Schwarz-Weiß-Gelb- Wiedergabe ausgebildet sein. Auch sollen zukünftige Entwicklungen mitumfasst sein, die eine Voll-Farb- oder auch Multi-Color-Wiedergabe ermöglichen. Bei einem solchen Bildschirm handelt es sich ganz allgemein um einen reflektiven, also passiven, nicht selbst leuchtenden Bildschirm bei dem die - relativ statische - Informationswiedergabe darauf basiert, dass von einer externen (künstlichen oder natürlichen) Lichtquelle erzeugtes Licht (Umgebungslicht) auf den Bildschirm einstrahlt und von dort zum Betrachter reflektiert wird.
Die Anzeigeneinheit wird mit Hilfe der ersten NFC-Schnittstelle einerseits mit Energie und andererseits mit Daten, die Befehle zur Steuerung der Anzeigeeinheit oder auch Bildinhalte repräsentieren können, versorgt. Es lassen sich also während der Energieversorgung über die NFC-Schnittstelle auch besagte Daten über diese NFC-Schnittstelle übermitteln, die von der Anzeigeeinheit dahingehend verarbeitet werden, dass sich der Bildinhalt ihres Bildschirms verändert. Nach abgeschlossener Veränderung des Bildinhalts kann von der Anzeigeeinheit über die NFC-Schnittstelle auch eine entsprechende Status-Information abgegeben werden, welche die erfolgreiche Veränderung des Bildinhalts repräsentiert. Nach abgeschlossener Veränderung des Bildinhalts, gegebenenfalls auch nach Abgabe der Status-Information, kann die Energieversorgung durch das Signal über die erste NFC-Schnittstelle beendet werden, wonach der Bildinhalt des Bildschirms bis zur nächsten gewollten Veränderung unverändert bleibt.
Die erste NFC-Schnittstelle weist auch die zuvor erwähnte Elektronik, im vorliegenden Fall konkret eine Mikrocontroller-Einheit auf, die über den Daten-Bus mit den Verbrauchern Daten austauschen kann.
Auch kann in dem Regaletikett zusätzlich zur NFC-Schnittstelle und ihrer digitalen Stufe z.B. eine zentrale Mikro-Controller-Einheit vorgesehen sein, welche die Abläufe und Funktionalitäten in dem Regaletikett koordiniert (steuert), insbesondere jedoch auch des Energiemanagement im Regaletikett steuert.
Der Einsatz der genannten Technologien erlaubt vor allem die Realisierung des Regaletiketts, insbesondere als Regaletikettenanzeige ausgebildet, ohne eine eigene Batterie oder einen Akkumulator, die beide relativ teuer sind und im Laufe der Zeit eine Wartung oder einen Austausch erfordern.
Gegebenenfalls kommt in dem Regaletikett ein erster Kondensator, nämlich ein sogenannter Glättungskondensator, der üblicherweise bei Spannungsversorgung-Einrichtungen (hier im konkreten Fall eine sogenannte kontaktlose Leistungsübertragung-Einheit) vorgesehen ist, zur kurzfristigen, temporären Glättung bzw. Stabilisierung der internen Versorgungsspannung zur Anwendung.
Auch kann des Regaletikett einen oder mehrere zweite Kondensatoren, nämlich sogenannte Stützkondensatoren aufweisen, die üblicherweise in der Elektronik verteilt vorgesehen sind, um lokal in ihrer Umgebung die Versorgungsspannung zu stützen.
Das Regaletikett ist also derart ausgebildet, dass seine Elektronik zur Kommunikation, ggf. auch zum Update des Bildschirminhalts, unter Ausnützung der ersten NFC-Schnittstelle immer nur dann aktiv ist, wenn es mit Hilfe der externen elektronischen Versorgung-Einrichtung durch das Signal versorgt wird.
Der Glättungskondensator und die Stützkondensatoren erlauben bei Wegfall des Signals nur einen extrem kurzen, zeitlich darüberhinausgehenden Betrieb der ersten NFC-Schnittstelle bis hin zum Zusammenbruch der durch die NFC-Schnittstelle selbst etablierten Versorgungsspannung. Ab diesem Zeitpunkt steht für die Verbraucher des Regaletiketts nur mehr die in dem Langzeit- Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie zur Verfügung, mit der sich ein Betreib über mehrere Stunden aufrecht halten lässt, bis dass der Langzeit- Energiespeicher wieder mit Hilfe des Signals (z.B. NFC-Signals) aufgeladen werden muss.
Das Gehäuse des Regaletiketts kann vollständig und dauerhaft gekapselt sein, weil kein Austausch einer Batterie oder eines Akkumulators mehr nötig ist, so dass es sich nur mehr für Recyclingzwecke (z.B. mit Spezialwerkzeug) öffnen lässt.
Die NFC-Funktionalität, wie z.B. standardisierte NFC-Kommunikation mit standardisierter Energieversorgung während der NFC-Kommunikation kann mit Hilfe eines kommerziell erhältlichen NFC-Moduls (z.B. zur Realisierung eines NFC-Tags) realisiert sein. Zusammen mit der erörterten Anzeigefähigkeit lässt sich somit ein auf wenige, absolut benötigte elektronische Komponenten reduziertes und daher auch hinsichtlich dieser beiden Funktionalitäten ein extrem günstiges Regaletikett realisieren.
Updates des Bildschirms der energiesparenden Anzeigeeinheit und Statusbericht dazu, werden nicht direkt von der Regaletikettenanzeige in einer Kommunikation mit einem Access-Point erledigt, so wie dies bei bekannten Systemen der Fall ist, sondern von der zwischengeschalteten Versorgung- Einrichtung abgewickelt, die als Relaisstation agiert und ihrerseits über eine geeignete (und im Wesentlichen frei wählbare) Kommunikationsmethode mit dem Access-Point in Kontakt steht, worauf nachfolgend noch im Detail eingegangen ist.
Sind über die reine Anzeigefähigkeit hinausgehende Funktionen nötig, wird das Regaletikett mit den dafür benötigten Verbrauchern ab Werk z.B. modular ausgerüstet. Die Versorgung-Einrichtung agiert dann nicht nur als Relaisstation für die Kommunikation mit diesen Verbrauchern währen des Vorliegens des Signals, sondern auch als Relaisstation für die Energieversorgung der korrespondierend zu ihrer Leiterschleife positionierten Regaletiketten, um den zeitversetzten Betrieb der Verbraucher der Regaletiketten, ggf. auch der Anzeige-Einheit beispielsweise zur Bildinhaltsveränderung, außerhalb des Zeitfensters des Auftretens des Signals (z.B. NFC-Signal) zu ermöglichen.
Wie erwähnt weist die Versorgung-Einrichtung zumindest eine an der Regalschiene ausgebildete Leiterschleife und eine mit der zumindest einen Leiterschleife gekoppelte, insbesondere mit deren beiden Leitungsenden, nachfolgend Schleifen-Anschlüsse genannt, elektrisch leitend verbundene, elektronische Versorgung-Einheit auf. Die Versorgung-Einheit ist dazu ausgebildet, die Energie zur elektrischen Versorgung eines Regaletiketts, das an der Regalschiene korrespondierend zu der Leiterschleife montiert ist, mit Hilfe der Leiterschleife kontaktlos an das Regaletikett zu übertragen. „Kontaktlos" bedeute hier, dass dies durch Generierung und Abgabe des erwähnten Signals (z.B. NFC-Signal), also durch Aussenden des Signals oder mit Hilfe einer induktiven Kopplung zwischen zwei benachbart lokalisierten Leiterschleifen bzw. Spulen erfolgt.
Um das Signal zu empfangen, weist das Regaletikett auch eine Leiterschleife bestehend aus einer einzigen Schleife bzw. Windung oder einer Vielzahl von Windungen, also eine Spule, auf. Diese Spule ist ein Bestandteil der ersten NFC-Schnittstelle des Regal etiketts.
Weiterhin bedeutet „korrespondierend zu", dass das Regaletikett benachbart zu der durch die Leiterschleife der Regalschiene aufgespannten Fläche positioniert ist und dort im Wesentlichen innerhalb einer oder benachbart zu einer durch die Leiterschleife der Regalschiene begrenzten Zone lokalisiert ist. Die Leiterschleife der Regalschiene selbst kann in der Ebene der Regalschiene, z.B. sichtbar, ausgebildet sein oder von einem schützenden Materialstreifen bzw. einer Wand der Regalschiene bedeckt sein. Wird das Regaletikett in die Regalschiene eingesetzt, so befindet sich die in dem Regaletikett verbaute Leiterschleife bzw. Spule automatisch in der für die Übertragung des Signals zwischen den beiden nebeneinander positionierten Leiterschleifen bzw. Spulen nutzbaren Zone. Bevorzugt sind bei in die Regalschiene eingesetztem Regaletikett die durch die beiden Leiterschleifen bzw. Spulen (einerseits der Regalschiene angehörend und anderseits dem Regaletikett angehörend) aufgespannten Flächen parallel zueinander orientiert und im definierten Abstand von weniger als einem Millimeter bis hin zu einigen wenigen Millimetern lokalisiert. Um die Signalübertragung hin zum Regaletikett und die Kommunikation zwischen der Versorgung-Einrichtung und dem Regaletikett sicherzustellen, also nicht zu beeinträchtigen bzw. zu behindern, ist die Regalschiene selbst aus einem geeigneten Material, bevorzugt aus Kunststoff, z.B. durch Spritzguss, gefertigt. Sie kann auf ihrer Rückseite, also jener Seite, die dem Regal zugewandt ist und somit von den an ihr befestigten Regaletiketten abgewandt ist eine elektrisch leitende, bevorzugt metallisch, besonders bevorzugt flächenhaft ausgebildete, Abschirmung aufweisen, die es erlaubt einen definierten Hintergrund zu erzeugen, was die Abstimmung eines für die Signalübertragung nötigen Antennen-Schwingkreises in der Versorgung- Einrichtung auf diesen definierten Hintergrund erlaubt. Ein Undefinierter Hintergrund kann nämlich dazu führen, dass der Antennen-Schwingkreis derart stark verstimmt wird, dass eine Kommunikation sogar unmöglich werden kann und/oder die Energieübertragung ineffizient ist. Der durch die Abschirmung erzeugte definierte Hintergrund trägt zur effizienten Energieübertragung wie auch zuverlässigen Kommunikation bei.
Weiterhin kann die mindestens eine Leiterschleife optional in die Regalschiene integriert oder an ihr befestigt sein. Die Integration in die Regalschiene ist dann vorteilhaft, wenn die Regalschiene beispielsweise wie erwähnt aus Kunststoff gefertigt ist und bereits beim z.B. Spritzgießen, also bei der Fertigung der Regalschiene, die Leiterschleife dort integriert wird. Die Leiterschleife kann jedoch auch auf der Oberfläche der Regalschiene, z.B. durch Aufkleben, befestigt werden. Insbesondere dann, wenn viele Leiterschleifen, die nebeneinander angeordnet sind, gefordert sind und dementsprechend auch viele Zuleitungen zu berücksichtigen sind, hat es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Leiterschleife(n) auf einer Leiterplatte ausgebildet ist (sind). Diese Leiterplatte kann dann als eigener Bauteil in die Regalschiene integriert oder an ihr befestigt werden. Auch kann die Regalschiene derart ausgebildet sein, dass die Leiterplatte austauschbar ist, sodass leicht auf unterschiedlichste Anforderungsprofile in der Regalplanung mit unterschiedlichsten Leiterschleifenkonfigurationen, die z.B. auf einer einzigen Leiterplatte oder auch auf verschiedenen Leiterplatten realisiert sein können, reagiert werden kann. Besonders bevorzugt weist jedoch die Regalschiene selbst eine Leiterschleifen- Aufnahme auf. Diese kann so ausgebildet sein, dass sie z.B. an der Vorderseite der Regalschiene lokalisierst ist, also dort wo die Rückseite des Regaletiketts im an der Regalschiene befestigten Zustand möglichst nahe an der Regalschiene positioniert ist. Die Leiterschleifen-Aufnahme kann jedoch auch korrespondierend zu jenem Bereich der Regalschiene, wo das Regaletikett angebracht werden kann, an der Rückseite der Regalschiene verlaufen, was eine bessere Zugänglichkeit der Leiterschleife für Wartungszwecke mit sich bringen kann oder auch einen unübertrefflichen Schutz gegen Beschädigung sicherstellt.
Letztendlich ist die Leiterschleife dort auch vor den Blicken der Kunden eines Supermarkts verborgen. Strukturell kann die Leiterschleifen-Aufnahme z.B. durch eine spaltförmige Vertiefung im z.B. Kunststoffmaterial der Regalschiene realisiert sein, in welche Vertiefung die Leiterschleife eingesetzt ist. Damit kann auch die Form der Leiterschleife wie auch ihre exakte Position möglichst präzise ohne weitere Maßnahmen (wie z.B. die zuvor erwähnte Leiterplatte und ihre Positionierung) definiert werden. Auch kann die rückseitig positionierte Leiterschleife praktisch an jedem beliebigen Punkt mit einer Elektronik der Versorgung-Einrichtung elektrisch leitend verbunden werden, ohne dass auf die Position der vorderseitig an der Regalschiene positionierten Regaletiketten Rücksicht genommen werden muss. Die Vertiefung kann auch einen Schnapp- bzw. Fixierungsmechanismus aufweisen, der die Leiterschleife in ihrer Sollposition fixiert. Auch kann die Vertiefung derart ausgebildet sein, dass sie eine Mehrzahl an Windungen der Leiterschleife aufnehmen kann, wobei diese nebeneinander und/oder übereinander in der Vertiefung angeordnet sein können.
Auch ist man bei der Integration einer Leiterschleifen-Aufnahme direkt in die Regalschiene (also in ihr Material) bei Planung bzw. Herstellung der Leiterschleife nicht an die Grenzen des Herstellungsprozess für Leiterplatten gebunden und kann somit auch Leiterschleifen mit einer Länge realisieren, die jene für Leiterplatten von gegenwärtig ca. einem Meter bei weitem übertreffen.
Es lässt sich somit durchaus auch eine Leiterschleife realisieren, die sich entlang einer gesamten Regalschiene erstreckt, die mehrere Meter lang sein kann.
Der Umfang der Leiterschleife der Regalschiene kann sich beispielsweise entlang der gesamten Länge der Regalschiene und der gesamten Höhe der Regalschiene erstrecken. Bevorzugt wird die durch die Leiterschleife aufgespannte Fläche jedoch etwas kleiner sein als die durch die physikalischen Dimensionen der Regalschiene definierte Fläche ihrer Vorderseite. Bevorzugt ist die zumindest eine Leitschleife innerhalb des Kanals der Regalschiene lokalisiert, der an der Rückseite jener Wand der Regalschiene ausgebildet ist, an der das Regaletikett eingesetzt in die Regalschiene mit seiner Rückseite bzw. Rückwand anliegt. In dieser Wand ist besagter Kanal integriert. Zur Realisierung der Leiterschleife der Regalschiene kann eine einzige umlaufende Leiterbahn oder eine spulenartig mehrfach umlaufende Leiterbahn, also eine mehrere Windungen aufweisende Leiterbahn, vorgesehen sein. Diese Leiterschleife weist an ihren beiden Enden je einen Schleifen-Anschluss auf, an den die Versorgung- Einrichtung angeschlossen ist. Die Regalschiene kann mit einer einzigen Leiterschleife ausgestattet sein, die sich z.B. im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Regalschiene erstreckt. Damit lassen sich mehrerer Regaletiketten gleichzeitig mit einem einzigen Signal versorgen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn entlang der Längserstreckung der Regalschiene eine Mehrzahl von Leiterschleifen ausgebildet ist, die jede für sich mit der Versorgungseinheit (wie erwähnt, nur in diesem Fall mit individuellen Schleifen-Anschlüssen) gekoppelt ist, und die Versorgungseinheit zur schleifen-selektiven Abgabe des Signals, also zur selektiven Energieübertragung mit Hilfe jeder der Leiterschleifen ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, mit einer einzigen Versorgung-Einrichtung ein einziges Regaletikett oder eine Gruppe von Regaletiketten wahlweise mit Energie zu versorgen, wobei die Regaletiketten korrespondierend zu der jeweiligen Leiterschleife der Regalschiene angeordnet sind. Je nach Implementierung können entlang der Regalschiene beispielsweise 2 oder 3 oder bis zur 15 oder sogar wesentlich mehr Leiterschleifen realisiert sein. Diese Leiterschleifen sind entlang der Längserstreckung der Regalschiene nebeneinander positioniert und ihre jeweils beiden Schleifen-Anschlüsse entlang der Regalschiene zu der Versorgung-Einrichtung hingeführt und dort mit ihr elektrisch leitend verbunden. Die Längserstreckung der durch die jeweilige Leiterschleife abgedeckten Zone an der Regalschiene kann für alle Leiterschleifen identisch sein. So können entlang der Regalschiene viele eng beieinander liegende Zonen definiert sein, deren jeweilige Längserstreckung sich an der Längserstreckung des an der Regalschiene zur Anwendung kommenden Regaletiketts orientiert, wobei die Längserstreckung üblicherweise einige cm aufweist, wie z.B. 8-12 cm. Dies ermöglicht die individuelle (selektive) Energieversorgung für jedes Regaletikett ebenso wie die individuelle (selektive) Kommunikation mit jedem einzelnen Regaletikett an (beinahe) beliebigen Positionen entlang der Regalschiene. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Positionierung des Regaletiketts möglichst flexibel erfolgen soll und trotzdem eine möglichst individuelle Energieversorgung bzw. Kommunikation mit jedem Regaletikett möglich sein soll. Es können jedoch auch größere Zonen vorgesehen sein, in denen sich dann mehrere Regaletiketten befinden können, die dann gemeinsam mit der betroffenen Leiterschleife mit Energie versorgt werden und entweder im Kollektiv mit Daten versorgt werden oder eine individuelle Kommunikation mit der betreffenden Versorgung- Einrichtung durchführen, solange das Signal präsent ist. Diese Konfiguration kann dann zur Anwendung kommen, wenn die exakte Position des jeweiligen Regaletiketts keine Rolle spielt. Ein solcher Fall ist dann gegeben, wenn z.B. auf einem Regal über einen längeren Abschnitt oder die Gesamtlänge des Regals hinweg mehrerer identische Produkte platziert sind und durch mehrere in größeren Abständen zueinander entlang der Längserstreckung der Regalschiene platzierte Regaletikettenanzeigen immer die gleiche Information zu diesen Produkten präsentiert wird. Entlang einer Regalschiene können jedoch auch gemischte Konfigurationen aus relativ kurzen Zonen und im Verhältnis dazu auch relativ langen Zonen vorliegen.
Die Leiterschleifen der Regalschiene können alle gemeinsam, also gleichzeitig, zur Energieübertragung von der Versorgung-Einrichtung genutzt werden. Dies bedeutet jedoch für die Elektronik der Versorgung-Einrichtung ein entsprechendes Design bzw. eine entsprechende Ausbildung. Daher hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Versorgungseinheit zum Multiplexen der Energieübertragung über die Leiterschleifen ausgebildet ist. Es wird dabei immer nur eine einzige Leiterschleife, die elektronisch ausgewählt ist, zur Energieübertragung verwendet.
Wie auf analoge Weise bereits im Zusammenhang mit dem Regaletikett erörtert, kann die Versorgung-Einrichtung hinsichtlich ihrer zur Energieübertragung geeigneten Schnittstelle unterschiedlich ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Versorgung-Einheit jedoch als eine zweite NFC-Schnittstelle zur kontaktlosen Energieversorgung des oder der Regaletiketten ausgebildet, wobei die mindestens eine Leiterschleife der Regalschiene ein zur kontaktlosen Energieübertragung (wie auch zur kontaktlosen Kommunikation) bestimmter Bestandteil der NFC-Schnittstelle ist. Die zweite NFC-Schnittstelle lässt sich mit einem kommerziell verfügbaren NFC-Schaltkreis (z.B. NFC-Reader-Schaltkreis) realisieren, der an die Leiterschleife angeschlossen wird.
Ganz allgemein ist hier festzustellen, dass die Leiterschleife somit eine Induktivität realisiert, die als Bestandteil einer Antenne oder auch zur induktiven Kopplung mit der korrespondierenden Induktivität bzw. Leiterschleife auf der Seite des Regaletiketts zum Einsatz kommt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn pro Regalschiene genau eine einzige elektronische Versorgung-Einrichtung zum Einsatz kommt. Dies erlaubt eine fokussierte Energieversorgung nur für diese eine Regalschiene, also die Gesamtheit der an ihr befestigten Regaletiketten zu realisieren.
In diesem Zusammenhang hat es sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die elektronische Versorgung-Einrichtung in die Regalschiene integriert oder an ihr befestigt ist. Somit lässt sich eine Regalschiene mit individueller elektronischer Energieversorgung realisieren. Es kann die Versorgung-Einrichtung z.B. auch direkt an der Leiterplatte ausgebildet sein. Weiterhin kann die Versorgung-Einrichtung als Modul mit ihr verbunden sein oder als Modul mit der Regalschiene mechanisch gekoppelt sein, z.B. seitlich in einen dafür vorgesehenen Aufnahmeraum oder -bereich eingesetzt sein und dort positioniert mit der Leiterschleife der Regalschiene elektrisch leitend verbunden sein. Dadurch kann die Regalschiene als Ganzes inklusive ihrer Versorgung-Einrichtung vertragen und an einem anderen Ort problemlos wieder in Betrieb genommen werden.
Die Energieversorgung der Versorgung-Einrichtung kann auf unterschiedliche Weise realisiert sein. So kann die Versorgung-Einrichtung beispielsweise über ein Ethernet-Kabel erfolgen, das die Versorgung-Einrichtung mit anderen Kommunikationseinrichtungen (z.B. einem Router) verbindet, wobei über dieses Ethernet-Kabel auch die Versorgungsspannung für die Versorgung- Einrichtung bereitgestellt wird.
Es kann jedoch auch eine separate Versorgungsstation (z.B. ein Netzgerät) zur Energieversorgung der elektronischen Versorgung-Einrichtungen vorgesehen sein. Bevorzugt versorgt diese Versorgungsstation eine Gruppe von elektronischen Versorgung-Einrichtungen, besonders bevorzugt für ein ganzes Regal, insbesondere für eine Gruppe von Regalen. Dies erlaubt den modularen Aufbau einer Versorgungsinfrastruktur für ein einziges Regal oder für geographisch oder thematisch sortierte Gruppen von Regalen oder auch nur die Reduktion der Anzahl der Versorgungsstationen auf ein nötiges Mindestmaß.
Besonders bevorzugt ist die elektronische Versorgung-Einrichtung jedoch auf funkbasierte Weise mit Energie versorgbar ausgebildet, und die Versorgungsstation ist ihrerseits als Funk-Energiequelle zur, insbesondere gerichteten, funkbasierten Energieversorgung der elektronischen Versorgung- Einrichtung ausgebildet. Mit Hilfe der Funk-Energiequelle erfolgt also eine kontaktlose zielgerichtete Energieübertragung hin zur Versorgung-Einrichtung. Zum Empfang des energieübertragenden Funksignals weist die Versorgung- Einrichtung einen Versorgungsempfänger auf. Dies ermöglicht eine völlig kabelfreie Versorgungsinfrastruktur von einerseits der an der Regalschiene befestigten Regaletiketten und andererseits auch der für die Versorgung der Regaletiketten vorgesehenen Versorgung-Einrichtung. De facto erspart sich der Errichter des Systems die Verkabelung zwischen der tatsächlichen Energiequelle und dem jeweiligen Regal. Dieser Umstand ermöglicht eine im Wesentlichen wahlfreie Positionierung der Regale im Geschäft wie auch die wahlfreie und einfache Positionierung der Regalschienen an verschiedensten Regalen wie auch deren Austausch zwischen den Regalen. Diese Art der Energieübertragung wie auch die zugrundeliegende Technologie ist unter dem Begriff „Power over Wi Fi" bekannt. Mit dieser Technologie ausgerüstete Funk-Energiequellen lassen sich beispielsweise an der Decke eines Geschäftslokals installieren und versorgen in einem Umkreis von bis zu maximal 10 Meter selektiv die dort den jeweiligen Regalschienen zugeordneten und in diesem Umkreis lokalisierten Versorgung- Einrichtungen mit Hilfe von zu ihnen hingerichteten leistungsstarken, also fokussierten Funksignalen.
Bevorzugt ist, wie bereits angesprochen, die elektronische Versorgung-Einrichtung auch zum kontaktlosen Kommunizieren mit einem oder mehreren Regaletiketten unter Ausnutzung jener Technologie, die auch zur Energieübertragung an das Regaletikett zum Einsatz kommt, ausgebildet. Bevorzugt kommt hierbei wieder die bereits erwähnte NFC-Technologie zum Einsatz. Dies erlaubt eine möglichst optimale Ausnutzung der verfügbaren elektronischen Komponenten für sowohl die kontaktlose Energieübertragung als auch die kontaktlose Kommunikation über relativ kurze Distanzen, so wie dies bei an der Regalschiene befestigten Regaletiketten der Fall ist.
Die Versorgung-Einrichtung kann nun derart ausgebildet sein, dass sie bei Vorliegen der Energieversorgung durch die Funk-Energiequelle auch das Signal generiert und abgibt, um genau innerhalb der Zeitspanne der Energieversorgung durch die Funk-Energiequelle auch die korrespondierend zu ihrer Leiterschleife der Regalschiene positionierten Regaletiketten auf kontaktlose Weise mit Energie zu versorgen. Um jedoch auch außerhalb der Zeitspanne, innerhalb der die Energieversorgung durch die Funk-Energiequelle vorliegt, eine Energieversorgung der Regaletiketten zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn die Versorgung-Einrichtung einen Versorgung-Energiespeicher aufweist. Diese kann eine wieder aufladbare Batterie oder ein Akkumulator oder auch ein erwähnter Superkondensator sein. Dieser Versorgung-Energiespeicher ist mit einer Ladeelektronik der Versorgung-Einrichtung gekoppelt, wobei die Ladeelektronik ein Bestandteil des Versorgungsempfängers sein kann oder separat davon mit dem Versorgungsempfänger verbunden ausgebildet sein kann. Die Ladeelektronik, die z.B. als kommerziell erhältliches Modul realisiert sein kann, ist derart ausgebildet, dass mit ihr bei einem Empfang des Funksignals von der Funk-Energiequelle das Aufladen des Versorgung-Energiespeichers erfolgt, ggf. auch die dann zur Verfügung stehende Versorgungsspannung abgegeben wird.
Mit Hilfe des Versorgung-Energiespeichers der Versorgung- Einrichtung lässt sich nun losgelöst (also zeitversetzt) vom zeitlichen Auftreten der Funkaktivität der Funk-Energiequelle einerseits der Betrieb der Elektronik des Versorgung-Einrichtung selbst und andererseits auch die Energieversorgung der Regaletiketten an der Regalschiene, an der die Versorgung-Einrichtung verbaut ist, bewerkstelligen. Damit lässt sich z.B. ein Betriebsszenario realisieren, bei dem beispielsweise während der Nachtstunden mit Hilfe der Funk-Energiequelle die Versorgung-Energiespeicher der verschiedenen Versorgung-Einrichtungen aufgeladen werden, um während des Tages immer dann, wenn benötigt, die Regaletiketten mit Hilfe des Signals mit Energie zu versorgen. Auch können bei entsprechendem Bedarf während des Tages gezielt Versorgung-Einrichtungen mit Energie versorgt werden, um einerseits ihren eigenen Versorgung- Energiespeicher wieder aufzuladen und/oder auch von der jeweiligen Versorgung-Einrichtung aus Regaletiketten mit Hilfe des Signals mit Energie zu versorgen. Dies kann dann von Interesse sein, wenn bedingt durch erhöhte Aktivität in einem oder mehreren Regaletiketten die autonome Energieversorgung der Versorgung-Einrichtung während des Tages bis hin zur nächsten nächtlichen Aufladung nicht sichergestellt ist.
Zusätzlich zu der zweiten NFC-Schnittstelle, die für die Energieversorgung der Regaletiketten und Kommunikation mit den Regaletiketten vorgesehen ist, weist die Versorgung-Einrichtung eine weitere Schnittstelle auf, die zur Kommunikation mit einem Access-Point bestimmt ist. Diese weitere Schnittstelle kann zur Funkkommunikation ausgebildet sein. Für die Funk-Kommunikation mit dem Access-Point kann bevorzugt ein Zeitschlitz- Kommunikationsverfahren, insbesondere ein proprietäres Zeitschlitz- Kommunikationsverfahren zur Anwendung kommen. Gemäß diesem proprietären Zeitschlitz-Kommunikationsverfahren kommuniziert eine Kommunikationsstation (hier der Access-Point) mit einer Anzahl von Versorgung-Einrichtungen mit Hilfe eines Zeitschlitz- Kommunikationsverfahrens, bei dem in sich stetig wiederholender Folge eine Anzahl von Zeitschlitzen pro Zeitschlitzzyklus zur Kommunikation bereitstehen und jeder Zeitschlitz durch ein eindeutiges Zeitschlitzsymbol auf eindeutige Weise gekennzeichnet ist und somit alleine durch das Zeitschlitzsymbol von anderen Zeitschlitzen unterscheidbar ist. Gemäß dem Verfahren sendet der Access-Point für den momentan vorliegenden Zeitschlitz ein Synchronisations- Datensignal aufweisend das Zeitschlitzsymbol am Beginn des jeweiligen Zeitschlitzes aus. Die Versorgung-Einrichtungen sind dazu ausgebildet, zu einem Aufwachzeitpunkt von einem Schlaf-Zustand in einen Aktiv-Zustand zu wechseln und zum Empfangen des Synchronisations-Datensignals im Aktiv-Zustand, und, wenn das empfangene Zeitschlitzsymbol einen für die jeweilige Versorgung- Einrichtung bestimmten Zeitschlitz anzeigt, zum Definieren eines zu dem nächsten Auftreten des für diese Versorgung-Einrichtung bestimmten Zeitschlitz korrespondierenden neuen Aufwachzeitpunkts in einem auf den momentan vorliegenden Zeitschlitzzyklus folgenden Zeitschlitzzyklus.
Damit geht der Vorteil einher, dass ein Synchronismus zwischen dem Access-Point und einer Versorgung-Einrichtung auf möglichst einfache und trotzdem äußerst robuste Weise erkannt, beibehalten und während des Betriebs des Systems gewährleistet ist. Dies verbessert auch die Energieeffizienz der Gesamtheit der Versorgung-Einrichtungen, die logisch einem einzigen Access- Point zugeordnet sind, weil bereits unmittelbar zu Beginn des Zeitschlitzes die Prüfung auf Synchronismus stattfindet.
Es reicht dabei nun völlig aus, dass jede Versorgung-Einrichtung, die sich an der Kommunikation mit dem betreffenden Access-Point beteiligt, über das Zeitschlitzsymbol Bescheid weiß, welches den für sie bestimmten Zeitschlitz anzeigt. Jede der Versorgung-Einrichtungen orientiert sich also individuell an dem Auftreten eines für sie relevanten Zeitschlitzsymbols, identifiziert das für sie relevante Zeitschlitzsymbol und definiert ihren nächsten Aufwachzeitpunkt, um mit dem durch die Kommunikationsstation vorgegebenen Timing des Zeitschlitz- Kommunikationsverfahrens synchron zu bleiben, wobei dieses Timing bei den Versorgung-Einrichtungen bekannt ist. Dabei reicht es völlig aus, dass das Zeitschlitzsymbol den jeweiligen Zeitschlitz eindeutig identifiziert, z.B. mit einer für jeden Zeitschlitz individuellen Zeitschlitzkennung. Weitere Informationen kodiert in das Synchronisations-Datensignal, so wie dies oft bei anderen Verfahren vorkommt, sind hier unnötig, um eine Versorgung-Einrichtung synchron mit dem Access-Point zu betreiben, dem sie funktechnisch zugeordnet ist. Die betreffende Versorgung-Einrichtung stellt ihren Synchronismus mit dem Access-Point also alleine durch den Umstand des Erkennens des Zeitschlitzsymbols fest, das zu dem von ihr erwarteten Zeitpunkt bzw. in einem Erwartungszeitfenster auftritt und den für sie bestimmten Zeitschlitz anzeigt.
Nachdem die Versorgung-Einrichtung ihren Synchronismus wie zuvor erörtert festgestellt hat, reicht es grundsätzlich aus, wenn sie wieder in den Schlaf-Zustand wechselt, weil der nächste Aufwachzeitpunkt automatisch durch den ihr bekannten Zeitraster des Zeitschlitzkommunikationsverfahrens bekannt ist. Das Definieren des neuen Aufwachzeitpunktes kann sich somit darauf beschränken, dass eine z.B. Zeitsteuerstufe (z.B. ein Timer) der Versorgung-Einrichtung mit den bereits zuvor zum Wechseln vom Schlaf-Zustand in den Aktiv-Zustand benutzen Timing-Parameter neu gestartet wird. Danach kann die Versorgung-Einrichtung wieder in den Schlaf-Zustand wechseln und dort verharren, bis dass ausgelöst durch die Zeitsteuerung wieder ein Aufwachen und Wechseln von dem Schlaf-Zustand in den Aktiv-Zustand zu dem neuen Aufwachzeitpunkt in dem nächsten Zeitschlitzzyklus durchgeführt wird. Die Versorgung-Einrichtung muss jedoch nicht zwingend für den Rest des für sie bestimmten Zeitschlitzes im Schlaf-Zustand verharren, sondern kann auch während des Zeitschlitzes oder auch des Zeitschlitzzyklus weitere Aufgaben in einem Aktiv-Zustand bearbeiten. Die zuvor erörterte Zeitsteuerung arbeitet dann im Hintergrund unabhängig von den anderen, weiteren Aktivitäten der Versorgung-Einrichtung. Das Definieren des neuen Aufwachzeitpunktes kann durch die Bestimmung einer absoluten oder relativen Zeitangabe erfolgen, wie z.B. relativ zum Zeitpunkt des Auftretens des Synchronisations-Datensignals oder relativ zum Zeitpunkt, zu dem nach dem Aktiv-Zustand wieder der Schlaf- Zustand eingenommen wird, oder auch relativ zum Zeitpunkt zu dem das Ende des Synchronisations-Datensignals eintritt. Das Definieren des neuen Aufwachzeitpunktes kann jedoch auch so verstanden werden, dass die Dauer des nach dem Aktiv-Zustand, in dem das Zeitschlitzsymbol empfangen wurde, anschließenden Schlaf-Zustands oder auch die Summe der Dauer aus Schlaf- Zustand und Aktiv-Zustand oder auch die Summe der Dauer mehrerer solcher Zustandsfolgen den neuen Aufwachzeitpunkt bestimmt.
Da jede Versorgung-Einrichtung ihre eigene Zeitsteuerstufe betreibt und exemplarische Streuungen des Verhaltes der jeweiligen elektronischen Komponenten nicht auszuschließen sind, kann das Definieren des neuen Aufwachzeitpunktes auch eine Kompensation einer für jede Versorgung- Einrichtung individuell vorliegende Drift ihrer Zeitbasis beinhalten. Zu diesem Zweck kann beispielsweise in der Versorgung-Einrichtung eine Zeitdifferenz zwischen dem erwarteten Auftreten des Synchronisations-Datensignal mit dem Zeitschlitzsymbol, das den für die jeweilige Versorgung-Einrichtung bestimmten Zeitschlitz anzeigt, und dem tatsächlichen Auftreten gemessen werden und bei der Zeitsteuerstufe zur Korrektur ihres Timings berücksichtigt werden. Die Kompensation kommt jedoch nur bei Festgestelltem Synchronismus zum Einsatz.
Wurde jedoch an Stelle des erwarteten Zeitschlitzsymbols ein anderes Zeitschlitzsymbol empfangen, liegt kein Synchronismus vor und die Versorgung-Einrichtung muss eine Neu-Synchronisierung durchführen. Zu diesem Zweck wechselt eine solche asynchrone Versorgung-Einrichtung nicht periodisch, so wie dies im synchronen Zustand der Fall wäre, sondern z.B. zu einem beliebigen Zeitpunkt ein einziges Mal von ihrem Schlaf-Zustand in ihren Aktiv-Zustand und verharrt in diesem Aktiv-Zustand in der Empfangsbereitschaft. Wenn in einer bestimmten Zeitspanne wie z.B. einer Zeitschlitzdauer nichts empfangen wurde, wechselt sie wieder in den Schlaf- Zustand und wiederholt zu einem anderen Zeitpunkt den Empfangsversuch. Sobald ein Synchronisations-Datensignal empfangen wird, wird das Zeitschlitzsymbol ausgewertet, also geprüft. Das dabei empfangene Zeitschlitzsymbol zeigt mit höchster Wahrscheinlichkeit einen für die betreffende Versorgung-Einrichtung nicht bestimmten Zeitschlitz an, was von der Versorgung-Einrichtung autonom festgestellt wird. Die Versorgung-Einrichtung kennt die Systematik des Auftretens der Zeitschlitzsymbole und kann nach Auswertung des empfangenen Zeitschlitzsymbols selbstständig entscheiden, ob sie noch in dem vorliegenden Zeitschlitzzyklus (erster Fall) oder erst im darauffolgenden Zeitschlitzzyklus (zweiter Fall) mit dem für sie bestimmten Zeitschlitz rechnen kann. Für den ersten Fall ist die Versorgung-Einrichtung zum Definieren eines zu dem nächsten Auftreten des für sie bestimmten Zeitschlitz korrespondierenden neuen Aufwachzeitpunkts in dem momentan vorliegenden Zeitschlitzzyklus ausgebildet. Die Versorgung-Einrichtung stellt durch Auswertung des empfangenen Zeitschlitzsymbols und unter Kenntnis der Systematik des Auftretens der Zeitschlitzsymbole fest, dass der für sie bestimmte Zeitschlitz noch in dem momentan vorliegenden Zeitschlitzzyklus auftreten wird. Für den zweiten Fall ist die Versorgung-Einrichtung zum Definieren eines zu dem nächsten Auftreten des für sie bestimmten Zeitschlitz korrespondierenden neuen Aufwachzeitpunkts in jenem dem momentan vorliegenden Zeitschlitzzyklus folgenden Zeitschlitzzyklus ausgebildet. Die Versorgung-Einrichtung stellt durch Auswertung des empfangenen Zeitschlitzsymbols und unter Kenntnis der Systematik des Auftretens der Zeitschlitzsymbole fest, dass der für sie bestimmte Zeitschlitz in dem momentan vorliegenden Zeitschlitzzyklus nicht mehr auftreten wird, weil er in diesem Zeitschlitzzyklus bereits in der Vergangenheit auftrat. Wie einleitend zum synchronen Zustand erörtert, kommt auch für diese Art der Definition des neue Aufwachzeitpunkts besagte Zeitsteuerung zum Einsatz, wobei die Zeitsteuerung nun mit jenem Timing-Parameter betrieben wird, mit dem der erwünschte Eintritt in den synchronen Zustand erreicht wird. Der zu wählende Timing-Parameter ergibt sich für die Versorgung-Einrichtung aus der inhärenten Kenntnis des zur Anwendung kommenden Zeitschlitz-Kommunikationsverfahrens. Der Timing- Parameter wird also von der Elektronik der Versorgung-Einrichtung, welche über die Parameter des Zeitschlitz-Kommunikationsverfahrens Kenntnis hat, bestimmt.
Diese Parameter können von der Versorgung-Einrichtung bei ihrer Registrierung bei dem jeweiligen Access-Point von dem Access-Point abgefragt bzw. an sie übertragen werden oder bereits vorab in der Versorgung-Einrichtung einprogrammiert sein. In beiden Fällen ist es zweckmäßig, wenn die Versorgung- Einrichtung eine Speicherstufe zum Speichern der Parameter des Zeitschlitz- Kommunikationsverfahren aufweist und die Versorgung-Einrichtung zum Zugreifen auf und Berücksichtigen diese Parameter zwecks Definition des neuen Aufwachzeitpunkts ausgebildet ist. Die Parameter können alle Details des Timings des Zeitschlitz-Kommunikationsverfahren repräsentieren, wie etwa Parameter betreffend zeitliche Abläufe zum Kommunizieren zwischen dem Access-Point und der Versorgung-Einrichtung, Parameter betreffend vordefinierte Zeitpunkte oder Zeitabschnitte, aber auch Parameter betreffend die Grundstruktur des Zeitschlitz-Kommunikationsverfahrens, wie z.B. Anzahl der Zeitschlitze, die Dauer eines Zeitschlitzes, die Dauer des Zeitschlitzzyklus, oder auch als Parameter die explizit angegebenen Zeitschlitzsymbole zur Identifizierung der einzelnen Zeitschlitze oder auch Algorithmen zur Berechnung der Zeitschlitzsymbole. Unter Zuhilfenahme dieser Parameter kann eine asynchrone Versorgung-Einrichtung autonom, also automatisch für sich selbst ohne externes Zutun abklären, ob auf Grundlage des soeben empfangenen Zeitschlitzsymbols der für sie bestimmte Zeitschlitz noch innerhalb des momentan vorliegenden Zeitschlitzzyklus zu erwarten ist oder ob der für sie bestimmte Zeitschlitz im vorliegenden Zeitschlitzzyklus bereits der Vergangenheit angehört und folglich der nächste für sie bestimmte Zeitschlitz erst im nächsten Zeitschlitzzyklus auftreten wird. Die betroffene Versorgung- Einrichtung berechnet im Aktiv-Zustand den neuen Aufwachzeitpunkt, wechselt in den Schlaf-Zustand und wechselt zu dem berechneten Aufwachzeitpunkt in den Aktiv-Zustand, empfängt das Zeitschlitzsymbol des für sie bestimmten Zeitschlitzes und befindet sich danach wieder im synchronen Zustand. Soweit im vorliegenden Zeitschlitz keine weiteren Aktivitäten von ihr erwartet werden, wechselt sie unverzüglich in den Schlaf-Zustand und wechselt danach erst wieder im nächsten Zeitschlitzzyklus in den Aktiv-Zustand, um das Synchronisations- Datensignal in dem für sie bestimmten Zeitschlitz zu empfangen.
Eine solche Versorgung-Einrichtung weist zur Kommunikation mit dem Access-Point im Wesentlichen eine Funk-Kommunikationsstufe, auch Transceiver genannt, und eine damit zusammenwirkende Logikstufe auf, die logische Funktion der Versorgung-Einrichtung bereitstellt. Der Transceiver ist eine Elektronik, die sowohl zum Empfange wie auch Senden ausgebildet ist und bei der die erforderliche Funktionalität zum Modulieren eines Trägersignals wie auch Demodulieren von Empfangssignalen ausgebildet ist. Der Transceiver kann durch aktive und passive elektronische Komponenten oder Baugruppen realisiert sein, mit deren Hilfe analoge Signale in digitale Signale und umgekehrt konvertierbar sind.
Die Logikstufe kann z.B. vollständig durch Hardware realisiert sein oder einen Mikroprozessor und Speicherbausteine oder einen Mikrokontroller mit integrierten Speicherbausteinen aufweisen, sodass in den Speicherbausteinen gespeicherte Software abarbeitbar ist. Die Versorgung-Einrichtung kann mit Hilfe ihres Transceivers ein Funk-Signal von dem Access-Point empfangen, in dem Funk-Signal enthaltene Empfangsdaten mit Hilfe der Logikstufe verarbeiten und gegebenenfalls mit Hilfe der Logikstufe Antwortdaten generieren und diese über den Transceiver wieder als ein Funk-Signal an den Access-Point abgeben.
Wie bereits erörtert weist eine solche Versorgung-Einrichtung den Versorgung-Energiespeicher zu ihrer eigenen Energieversorgung wie auch zur Energieversorgung der Regaletiketten auf. Um möglichst energieeffizient zu arbeiten, weist die Versorgung-Einrichtung verschiedene Betriebs-Zustände auf. Dazu zählt besagter Aktiv-Zustand mit einem relativ hohen Energieverbrauch.
Der Aktiv-Zustand liegt z.B. beim Senden oder Empfangen von Daten bei einer Kommunikation mit dem Access-Point oder beim Energieversorgen der Regaletiketten mit Hilfe des Signals und in weiterer Folge auch beim Senden und/oder Empfangen von Daten bei einer Kommunikation mit den Regaletiketten oder auch beim Batteriespannungsmessen der mit Hilfe des Versorgung- Energiespeichers erzeugbaren Spannung vor. In dem Schlaf-Zustand liegt dagegen ein relativ niedriger Energieverbrauch vor. Bevorzugt werden so viele elektronische Komponenten wie möglich von der Stromversorgung durch den Versorgung-Energiespeicher getrennt bzw. abgeschattet oder zumindest in einem Modus mit möglichst geringem Energiebedarf betrieben (z.B. möglichst langsam getackte). Der Aktiv-Zustand liegt vorwiegend zum Detektieren des Synchronismus mit dem Access-Point und in dem für die Versorgung-Einrichtung bestimmten Zeitschlitz zur Kommunikation mit dem Access-Point vor. In dem Aktiv-Zustand weist die Versorgung-Einrichtung z.B. eine Empfangsbereitschaft auf, um Befehle und gegebenenfalls auch Empfangs-Daten von dem Access-Point zu empfangen und mit Hilfe ihrer Logikstufe zu verarbeiten. Im Aktiv-Zustand können auch mit Hilfe der Logikstufe Sende-Daten generiert und an die Kommunikationsstation kommuniziert werden. Außerhalb des für die Versorgung-Einrichtung bestimmten Zeitschlitzes wird die Versorgung- Einrichtung vorwiegend in dem energiesparenden Schlaf-Zustand betrieben. In dem Schlaf-Zustand führt die Logikstufe bzw. die Zeitsteuerstufe nur jene Aktivitäten durch, die für das Timing zum rechtzeitigen Aufwachen nötig sind, damit die Versorgung-Einrichtung zum nächsten für sie bestimmten Zeitschlitz zum Empfang des Synchronisations-Datensignals und / oder zur Kommunikation mit dem Access-Point bereit ist.
Beispielhaft sei hier noch erwähnt, dass bei dem proprietären Zeitschlitz-Kommunikationsverfahren z.B. innerhalb von n Sekunden, z.B. 15 Sekunden, m Zeitschlitze, z.B. 255 Zeitschlitze, zum Einsatz kommen. Die n Sekunden bilden einen Zeitschlitzzyklus. In diesem Zeitschlitz- Kommunikationsverfahren stehen also m Zeitschlitze innerhalb eines Zeitschlitzzyklus für eine Kommunikation mit den Versorgung-Einrichtungen zur Verfügung. Jede der Versorgung-Einrichtungen ist einem der Zeitschlitze zugeordnet, wobei einem bestimmten Zeitschlitz auch mehrere Versorgung- Einrichtungen zugeordnet sein können.
Um nun so energieeffizient wie möglich zu arbeiten, also den Energie-Eigenverbrauch jeder Versorgung-Einrichtung zu minimieren, besteht daher die grundlegende Betriebsstrategie für jede Versorgung-Einrichtung darin, die synchrone Versorgung-Einrichtung so lange wie möglich im Schlaf-Zustand zu halten und nur dann, wenn unbedingt nötig, wie z.B. einerseits zwecks Datenübertragung mit dem Access-Point und andererseits zwecks Abgabe des Signals an die Regaletiketten, um dorthin Energie zu übertragen und ggf. auch mit ihnen zu kommunizieren, für eine möglichst kurze Zeitspanne im Aktiv- Zustand zu betreiben. Dies zusammen mit der zuvor erörterten möglichst vollständigen Energiespeicherung bei den Regaletiketten, also sobald das Signal vorliegt, sodass möglichst wenig Energie durch ungenützte Abstrahlung des Signals verloren geht, führt zu einer allumfassenden Energieeffizienz des Systems, insbesondere seiner kontaktlosen Komponenten (Versorgung- Einrichtungen und Regaletiketten).
Grundsätzlich kann für die Funkkommunikation mit dem Access- Point aber auch ein Kommunikationsprotokoll basierend auf den Standards bzw. Spezifikationen ZigBee, Bluetooth oder WiFi usw. zur Anwendung kommen, was jedoch zu einem weniger energieeffizienten Betrieb des Systems führt.
Die Versorgung-Einrichtungen realisiert somit einen kotaktlosen „Gateway" bzw. eine Relaisstation für die Gesamtheit der an der betreffenden Regalschiene montierten Regaletiketten sowohl zur Energieübertragung wie auch zur Kommunikationsübertragung zwischen den Regaletiketten und dem jeweiligen Access-Point, dem die Versorgung-Einrichtung funktechnisch zugeordnet ist.
Der Access-Point dient als übergeordnete Schnittstelle zwischen den Regaletiketten einer die Regaletiketten steuernden IT-Infrastruktur, wie beispielsweise Server mit entsprechender Software-Applikation, einer Cloud- Lösung und dergleichen. In einem solchen funkbasierten System ist eine Gruppe von Regaletiketten durch die jeweilige Versorgung-Einrichtung einem solchen Access-Point funktechnisch (logisch) zugeordnet, sodass die Kommunikation mit dieser Gruppe von Regaletiketten nur über diesen Access-Point erfolgt. In einem Geschäftslokal eines zum Beispiel Supermarkts können mehrere solche Access- Points installiert sein, wobei jeder Access-Point für die Kommunikation mit ihm logisch (funktechnisch) zugeordneten Versorgung-Einrichtungen dient. Der Access-Point kann über die Versorgung-Einrichtungen, die in einem geographischen (funktechnisch erreichbaren) Bereich um ihn herum lokalisiert sind, hinweg mit den an der Regalschiene der jeweiligen Versorgung-Einrichtung gruppierten Regaletiketten kommunizieren.
Der Access-Point kann zusätzlich zu dieser Funktionalität auch die Versorgungsstation aufweisen, die zur gerichteten, funkbasierten Energieversorgung der elektronischen Versorgung-Einrichtung ausgebildet ist.
Summarisch betrachtet realisiert die Versorgung-Einrichtung bei der betreffenden Regalschiene eine kombinierte Energieversorgung- und Kommunikationsversorgung-Einrichtung für die an der betreffenden Regalschiene befestigten Regaletiketten. Die Versorgung-Einrichtung ist somit für eine lokale kontaktlose Energieübertragung wie auch lokale kontaktlose Kommunikation mit an der Regalschiene befestigten Regaletiketten konfiguriert bzw. ausgebildet.
Eine solche Versorgung-Einrichtung kann auch als Regalschienen steuereinrichtung oder auch Regalschienen-Controller bezeichnet werden, weil sie alle Aktivitäten der an der betreffenden Regalschiene montierten Regaletiketten steuert, was je nach Konfiguration der Regaletiketten sowohl das Anzeigeverhalten, das Kommunikationsverhalten, als auch die jeweilige Energieversorgung und den Betrieb der weiteren Verbraucher der Regaletiketten umfasst.
Als besonders vorteilhaft hat es sich zudem erwiesen, wenn die elektronische Versorgung-Einrichtung zum Empfangen und Weiterleiten einer eindeutigen Kennung des an der Kommunikation beteiligten Regaletiketts zwecks Bestimmung der Position des betreffenden Regaletiketts ausgebildet ist.
Sind innerhalb einer Leiterschleife der Regalschiene mehrere Regaletiketten angeordnet bzw. werden mehrere Regaletiketten gleichzeitig mit Energie über eine einzige Leiterschleife versorgt, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um den Empfang der jeweiligen Kennung sicherzustellen. Zu diesem Zweck können die Regaletiketten beispielsweise so programmiert sein, dass sie ihre Kennung zu zufällig ausgewählten Zeitpunkten innerhalb eines Zeitfensters (einfach oder mehrfach) abgeben, um den individuellen Empfang bei der Versorgung-Einrichtung sicherzustellen. Ebenso kann bei dieser kontaktlosen Übertragung ein z.B. aus der RFID-Technologie bekanntes Anti-Kollision- Verfahren zur Anwendung kommen, um den individuellen Empfang bei der Versorgung- Einrichtung sicherzustellen.
Die Weiterleitung der eindeutigen Kennung erfolgt dabei bevorzugt an eine Datenverarbeitungseinrichtung, wie beispielsweise den Server des Geschäftslokals, der die Kommunikation mit den einzelnen elektronischen Regaletiketten durchführt bzw. koordiniert.
Der Server kann auch die logische Verknüpfung zwischen Produkten, die auf dem jeweiligen Regal ausgestellt sind, und den dort positionierten Regaletikettenanzeigen speichern und somit sicherstellen, dass die jeweilige Regaletikettenanzeige jene Informationen präsentiert, die zu dem betreffenden Produkt gehören.
Der Server ist auch über die Position oder Erstreckung der jeweiligen Leiterschleife an der Regalschiene informiert und wird von der Versorgung-Eirichtung zusammen mit der Kennung auch darüber informiert, welche Leiterschleife zum Bezug der Kennung von dem Regaletikett benutzt wurde. Damit lassen sich auch dreidimensionale digitale Landkarten der Positionen der Gesamtheit der Regaletiketten in einem Geschäftslokal erstellen. Dies betrifft sowohl die zum Anzeigen von Information konfigurierten Regaletiketten wie auch auf analoge Weise die anderen erwähnten durch die verschiedenen Verbraucher möglichen Funktionalitäten des Regaletiketts.
Die Elektronik der verschiedenen Vorrichtungen des Systems wie auch deren Interface usw. kann mit Hilfe unterschiedlichster passiver wie auch aktiver elektronischer Bauteile auf diskrete wie auch integrierte Weise realisiert sein. Bevorzugt kommt dabei auch ein Mikroprozessor mit entsprechenden Peripheriebausteinen oder ein Mikrokontroller zum Einsatz, worauf eine Software zur Bereitstellung der verschiedenen Funktionalitäten abgearbeitet wird. Auch können sogenannte ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) zur Anwendung kommen. Im Detail können die verschiedenen Bau- bzw. Funktionsgruppen, insbesondere die Verbraucher im Regaletikett neben passiven Bauteilen die erwähnten, individuellen integrierten Schaltkreise (Mikrokontroller, Mikroprozessor, ASIC, usw.) aufweisen. Diese und weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich durch die nachfolgend erörterten Figuren.
Figurenkurzbeschreibung
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Es zeigen auf schematische Weise:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes elektronisches Regaletiketten-System;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Regalschiene mit einer Versorgung-
Einrichtung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Regaletikettenanzeige;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Regalschiene mit einer Versorgung-
Einrichtung;
Fig. 5 einen Querschnitt der Ansicht gemäß der Figur 4 entlang der
Schnittfläche A-A;
Fig. 6 einen Querschnitt der Ansicht gemäß der Figur 4 entlang der
Schnittfläche B-B;
Fig. 7 eine Ansicht der Regalschiene mit nur teilweise eingesetzter
Versorgung- Einrichtung;
Fig. 8 eine zu der Figur 7 ähnliche Ansicht mit Kontaktierungselementen der Versorgung-Einrichtung;
Fig. 9 Details einer Langzeit-Energie-Speicher-Einheit des Regaletiketts.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Figur 1 ist ein Regaletiketten-System 1 dargestellt, das eine Anzahl von elektronischen Regaletiketten 201-211 umfasst, die an drei - „intelligenten" - Regalschienen 3 befestigt sind. Jede Regalschiene 3 weist eine elektronische Versorgung-Einrichtung 401-403 auf, die seitlich in sie eingesetzt ist. Ebenfalls dargestellt ist eine Datenverarbeitungseinrichtung, die mit Hilfe eines Server 5 realisiert ist, der kabelgebunden mit einem Access-Point 6, der beispielhaft zwei Antennen 7 aufweist, verbunden ist.
Die dargestellten Versorgung-Einrichtungen 401-403 stehen mit dem Access-Point 6 über erste Funksignale Fl im Funkkontakt. Damit lassen sich von dem Server 5 aus z.B. Bildinhalte von als Regaletikettenanzeigen ausgebildeten Regal eti ketten 201-211 verändern, gegebenenfalls auch zugehörige Statusinformationen von den Regaletiketten 201-211 abfragen und an den Server 5 übertragen oder auch Aktivitäten von zusätzlichen Verbrauchern (die nachfolgend noch anhand der Figur 3 erörtert sind) der Regaletiketten 201- 211 steuern oder nützen. Für diese Kommunikation kommt das in der allgemeinen Beschreibung erörterte, extrem energiesparende proprietäre Zeitschlitz-Kommunikationsverfahren zum Einsatz.
Jede der Regalschienen 3 ist an einem individuellen Regalboden 8 an dessen Vorderkante montiert. Die drei dargestellten Regalböden 8 gehören alle zu einem nur sehr schematisch angedeuteten Regal 9. Auf dem Regalboden 8 können verschiedene Produkte abgelegt werden, die jedoch im vorliegenden Fall aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.
Die Versorgung-Einrichtungen 401-403 sind jeweils am rechten Rand der Regalschienen 3 schematisch dargestellt, was jedoch nicht zwingend so sein muss. Sie können sich also auch an anderen Positionen entlang der Regalschiene 3 oder auch an deren linken Rand befinden. Die Versorgung- Einrichtungen 401-403 sind im vorliegenden Fall in die Regalschienen 3 integriert, also zum Beispiel in einem Schacht (hier nicht dargestellt, siehe jedoch Fig. 5) verbaut bzw. eingesetzt.
Weiterhin zeigt die Figur 1 jeweils eine einzige in die Regalschiene 3 integrierte Leiterschleife L, die mit ihren beiden Schleifen-Anschlüssen C mit der dort verbauten Versorgung-Einrichtung 401-403 verbunden ist. Die Regalschienen 3 tragen die Regaletiketten 201-211.
Die Regalschiene 3 ist ebenso wie die Regaletiketten 201-211 derart ausgebildet, dass die Regaletiketten 201-211 von vorne in die Regalschiene 3 eingesetzt werden können und dabei über einen Schnappmechanismus derart mit ihr verriegeln, sodass sie nur mit erheblichem Kraftaufwand wieder von der Regalschiene 3 entfernt werden können. Zugleich erlaubt der erwähnte Mechanismus, dass die Regaletiketten 201-211 entlang der Regalschiene 3 mit im Verhältnis dazu nur geringem Kraftaufwand verschoben und folglich leicht an beliebiger Position platziert werden können. Ein Schnappmechanismus der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der WO2017/153481A1, Figur 2, bekannt. Der Mechanismus kann jedoch auch anders ausgebildet sein, worauf nachfolgend noch im Detail eingegangen wird. Im Folgenden ist ein Blockschaltbild der Regaletiketten 201-211 anhand der Figur 2 erörtert. Da im vorliegenden Fall davon ausgegangen wird, dass alle Regaletiketten 201 -211 identisch ausgebildet sind, wird nachfolgend nur auf ein einziges Regaletikett 201 Bezug genommen.
Das Blockschaltbild zeigt eine erste NFC-Schnittstelle 11 mit ihrer Spule 12A, die an eine Schnittstellenschaltung 11A angeschlossen ist. Die Spule 12A bildet zusammen mit einem Schnittstellenkondensator 12B einen Antennenschwingkreis 12C, mit dessen Hilfe ein Signal eines NFC-fähigen Geräts empfangbar ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich dabei um die Versorgung- Einrichtungen 401-403, die NFC-fähig ausgebildet sind. Ist die Spule 12A entsprechend nahe (einige zehntel Millimeter bis ca. 4 Millimeter) an die Leiterschleife L herangebracht, was bei dem an der Regalschiene 3 angebrachten Regaletiketten 201 der Fall ist, kann mit Hilfe des Antennenschwingkreises 12C das mit Hilfe der Leitschleife L ausgesandte Signal empfangen und in dem Regaletikett 201 zur Energieversorgung wie auch zur bidirektionalen Kommunikation mit der betreffenden Versorgung-Einrichtung 401-403 genutzt werden.
Zu diesem Zweck weist das Regaletikett 201 eine an den Antennenschwingkreis 12C angeschlossene sogenannte kontaktlose Leistungsübertragung-Einheit 11B auf, die eingangsseitig eine Gleichrichter- Einheit 11C und ausgangseitig eine Spannungsregler-Einheit HD aufweist. Damit wird bei Vorliegen des Signals gegenüber einem ersten Bezugspotenzial GND1 eine erste Versorgungsspannung VCCI generiert, die z.B. einen Wert von ca. 2,2 Volt aufweist und zum Betrieb der NFC-Funktionalität des Regaletiketts 201 bereitgestellt wird.
Die erste NFC-Schnittstelle 11 weist weiterhin eine Kommunikation- Einheit 11E auf, mit deren Hilfe die Kommunikation gemäß NFC-Spezifikation bzw. -Protokoll durchführbar ist. Sie weist eine an den Antennenschwingkreis 12C angeschlossenen Lastmodulation-Einheit 11F zur Lastmodulation des empfangenen Signals in Abhängigkeit von Sendedatensignalen TX auf. Ein weiterer Bestandteil ist eine ebenfalls an den Antennenschwingkreis 12C angeschlossene Schutz-Einheit 11G, die vor einer unerwünscht hohen Eingangsleistung schützt und als Signalbegrenzer ausgebildet ist. Weiterhin ist eine an den Antennenschwingkreis 12C angeschlossene Taktgenerator-Einheit HH vorgesehen, die auf Grundlage des empfangenen Signals einen Systemtakt CLK generiert, der innerhalb der Kommunikation-Einheit 11E verwendet wird.
Eine weitere Komponente bildet eine ASK-Demodulation-Einheit 111 (ASK steht hier für „amplitude-shift keying"), die aus kleinen Schwankungen der Amplitude des mit Hilfe der Gleichrichter-Einheit 11C gleichgerichteten Signals Empfangsdatensignale RX generiert. Weiterhin ist eine digitale Kontrolleinheit 11 J vorgesehen, die mit dem Systemtakt CLK getaktet wird und eingehende Empfangsdatensignale RX verarbeitet und in Daten D umsetzt und ausgehende Sendedatensignale TX aus Daten D generiert.
Das Blockschaltbild zeigt auch eine Anzeige-Einheit 13A, die sich in einen Electronic-Paper-Display-Controller 14 und einen damit steuerbaren Electronic-Paper-Display-Bildschirm 15 gliedert. Mithilfe des Controllers 14 werden die empfangenen Daten interpretiert, gegebenenfalls die Bildinhalte des Bildschirms 15 entsprechend verändert oder auch Statusinformationen in Form von Daten D über die erste NFC-Schnittstelle 11 an die jeweilige Versorgung- Einrichtung 401-403 abgegeben.
Das Regaletikett 201 weist im vorliegenden Fall zusätzlich zu der Anzeige-Einheit 13A weitere Verbraucher auf, nämlich eine Eingabe-Einheit 13B, einen Flight-of-Time-Sensor-Einheit 13C, eine Temperatur-Sensor-Einheit 13D und eine Kamera-Einheit 13E. Jede dieser Einheiten kann in Analogie zu der Anzeige-Einheit 13A ihren eigenen integrierten Controller-Schaltkreis (IC) aufweisen.
Einen weiteren Verbraucher bildet eine zentrale Mikro-Controller- Einheit 13, welche den Datenverkehr der Daten D und die Funktionalitäten des Regaletiketts 201 zentral steuert. Die Datenverarbeitung bzw. Steuerung erfolgt dabei gemäß einem Programmcode, der in der Micro-Controller-Einheit 13 gespeichert ist und mit ihrer Central Processing Unit (CPU) abgearbeitet wird.
Alle diese Verbraucher 13, 13A-13E sind dazu bestimmt oder können dazu bestimmt sein, zeitlich losgelöst von der Existenz des Signals, mit dessen Hilfe wie erörtert die erste Versorgungsspannung VCCI erzeugt wird, betrieben zu werden.
Zu diesem Zweck weist das Regaletiketten 201 eine Langzeit- Energie-Speicher-Einheit 13F auf, die sich in einen Langzeit-Energiespeicher in Form eines Superkondensators 13H und eine Lade-Stufe 13G, die zum Laden des Superkondensators 13H ausgebildet ist, gliedert, wobei bei Vorliegen des Signals mit Hilfe der Lade-Stufe 13G elektrische Energie für den Betrieb der Verbraucher 13, 13A-13E außerhalb einer Zeitspanne des Vorliegens des Signals in dem Superkondensator 13H gespeichert wird. Die Lade-Stufe 13G ist eingangsseitig an die erste Versorgungsspannung VCCI gegenüber den ersten Bezugspotenzial GND1 angeschlossen, also mit dem Ausgang der kontaktlosen Leistungsübertragung-Einheit 11B verbunden. Ausgangsseitig stellt sie eine zweite Versorgungsspannung VCC2 gegenüber einem zweiten Bezugspotential GND2 bereit, wobei das erste und das zweite Bezugspotential GND1 und GND2 identisch sind, also entsprechende Schaltungspunkte miteinander verbunden sind.
Die beiden Versorgungsspannungen VCCI und VCC2 können sich hinsichtlich ihres Werts unterscheiden oder gleich sein, was letztendlich von den Spezifikationen der zu versorgenden Verbraucher 13, 13A-13E abhängt.
Sobald die zweite Versorgungsspannung VCC2 ausreichend hoch ist, beginnen die Verbraucher 13, 13A-13E zu arbeiten und stehen funktionell zur Verfügung.
Als besonders vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang jedoch erwiesen, dass die Langzeit-Energiespeicher-Einheit 13F mit Hilfe der zentralen Micro-Controller-Einheit 13 steuerbar ausgebildet ist. So kann z.B. das Energie-Niveau der gespeicherten Energie (z.B. kategorisiert in drei Wertebereiche, wie z.B. gut, mittel, gering) mit Hilfe eines Energiestatus(- Signals) ES an die Mikro-Controller-Einheit 13 übergeben werde und in Abhängigkeit davon die die Spannungsversorgung für unterschiedliche Verbraucher 13A-13E selektiv mit Hilfe eines von der Mikro-Controller-Einheit 13 an die Langzeit-Energiespeicher-Einheit 13F abgegebenen Ausgangs-Freigabe- Steuersignals OE gesteuert werden, worauf im Detail im Zusammenhang mit der Figur 9 eingegangen ist.
Auch wenn in der vorliegenden Erörterung davon ausgegangen ist, dass die Regaletiketten 201-211 alle dieselbe Ausbildung haben, also alle die in der Figur 2 gezeigten Verbraucher 13, 13A-13E aufweisen, sei an dieser Stelle klargestellt, dass dies nicht so sein muss. So können beispielsweise pro Regalschiene nur einige Regaletikett z.B. 201, 203, 204, 206, 207, 209 und 211 ausschließlich als Regaletikettenanzeige realisiert sein. Andere Regaletiketten z.B. 202, 205, 208 und 210 könnten überhaupt keine Anzeige-Einheit 13A aufweisen, dafür jedoch eine Kamera-Einheit 13E und je eine Flight-of-Time- Sensor-Einheit 13C aufweisen und letztendlich könnte das letzte verliebende Regaletikette 209 nur eine Temperatur-Sensor-Einheit 13D aufweisen. Grundsätzlich kann hier jedoch jede Kombination der Verbraucher 13A-13E pro Regaletikett 201-211 vorgesehen sein. Dies kann durch eine selektive hardwaremäßige Ausbildung der jeweiligen Verbraucher 13A-13E im jeweiligen Regaletikett realisiert sein. Dies kann auch so realisiert sein, dass einige oder alle Arten von Verbrauchern 13A-13E implementiert sind und mit Hilfe von Steuerbefehlen freigeschaltet werden können, also softwaremäßig (z.B. durch die zentrale Micro-Controller-Einheit 13) aktivierbar sind und/oder durch spezielle Ausbildungen des Gehäuses der jeweiligen Regaletiketten verfügbar oder eben nicht verfügbar sind.
Im Folgenden ist anhand der Figur 3 ein Blockschaltbild einer der Regalschienen 3 gemäß der Figur 1 erörtert. Stellvertretend ist hier das Regaletikett 403 visualisiert, da alle Versorgung-Einrichtungen 401-403 identisch ausgebildet sind.
Die Regalschiene 3 trägt die direkt an ihr befestigte Leiterschleifen L, die in sie integriert wurde. Korrespondierend zu der Position der Leiterschleife L sind auch - im vorliegenden Fall - die dort positionierten Regaletikettenanzeigen 207-211 angedeutet dargestellt. Im Unterschied zur Figur 1 ist auch die elektrische Verbindung der Schleifen-Anschlüsse C mit einer elektronischen Schaltung 18A einer zweiten NFC-Schnittstelle 18 der Versorgung-Einrichtung 403 dargestellt Auch diese zweite NFC-Schnittstelle 18 weist ähnliche Komponenten die die erste NFC-Schnittstelle 11A auf, wobei hier der grundsätzliche Unterschied darin besteht, dass sie zum Generieren und Abgeben des Signals ausgebildet ist, also eine Sendeeinheit (nicht im Detail dargestellt) aufweist. Auch die zweite NFC-Schnittstelle 18 weist ihren eigenen NFC-Controller (nicht dargestellt) auf. Die zweite NFC-Schnittstelle 18 ist mit Hilfe des von ihr abgegebenen Signals zur kontaktlosen Übertragung von elektrischer Energie an die Regaletikettenanzeigen 207-211 sowie zur bidirektionalen Kommunikation von Daten mit den durch besagte Energieübertragung aktivierten Regaletikettenanzeigen 207-211 ausgebildet.
Die Versorgung-Einrichtung 403 weist weiterhin ein Accesspoint- Kommunikationsinterface 19 auf, das zum funkbasierten Kommunizieren mit dem in der Figur 1 dargestellten Access-Point 6 über die ersten Funk-Signale Fl ausgebildet ist. Das Accesspoint-Kommunikationsinterface 19 weist zu diesem Zweck eine dafür ausgebildete Elektronik (nicht im Detail dargestellt) und eine Antennenkonfiguration 19A, die auch mehrere Antennen umfassen kann, auf.
Zur Steuerung der internen Abläufe wie auch der Energieversorgung der Regaletiketten 207-211 und der Kommunikation mit den Regaletiketten 207-211, sowie der Kommunikation mit dem Access-Point 6 weist die Versorgung- Einrichtung 403 eine Steuereinheit 20 auf. Die Steuereinheit 20 ist mit Hilfe eines Mikro-Controllers realisiert, der über einen bidirektionalen Datenbus mit der zweiten NFC-Schnittstelle 18 und dem Accesspoint-Kommunikationsinterface 19 verbunden ist.
Wie in der Zusammenschau mit der Figur 1 ersichtlich ist, erfolgt die Versorgung der einzelnen Versorgung-Einrichtungen 401-403 mit elektrischer Energie unter Zuhilfenahme eines Versorgungssenders 21 (auch als Funk- Energiequelle bezeichnet), der dazu ausgebildet ist, mit Hilfe eines fokussierten bzw. gerichteten (zweiten) Funksignals F2 mit einer bestimmten Sendeleistung, wie zum Beispiel 5 W, elektrische Energie an einen Empfänger (also eine der Versorgung-Einrichtungen 401-403) zu übertragen. Ein solcher Versorgungssender 21 weist auch eine Vielzahl von Antennen 22 (hier sind sechs Stück dargestellt) auf, mit deren Hilfe die Richtung der Energieübertragung (letztendlich die Ausbreitung des zweiten Funksignals F2) relativ genau einstellbar ist, so dass das energieübertragende zweite Funksignal F2 präzise bei der jeweiligen Versorgung-Einrichtung 401-403 ankommt. Diese Energieübertragung ist unter dem Begriff „Power over WiFi" bekannt. An dieser Stelle sei auch erwähnt, dass der Versorgungssender 21 auch in dem Access- Point 6 verbaut sein kann.
Um diese Art der Energieübertragung nutzen zu können, weist die in der Figur 3 dargestellte Versorgung-Einrichtung 403 einen zum Empfangen der zweiten Funksignale F2 geeigneten Versorgungsempfänger 23 auf, der mit seiner Antennenkonfiguration 24 (die mehrere Antennen aufweisen kann) und einer Elektronik (nicht im Detail dargestellt) ausgerüstet ist. Der Versorgungsempfänger 23 ist dazu ausgebildet, das zweite Funksignal F2 zu empfangen und die damit übertragene Energie in einem internen, wieder aufladbaren, elektrischen Versorgung-Energiespeicher 25 (z.B. aufladbaren Batterie, Akkumulator oder auch „Superkondensator") zu speichern und damit eine dritte Versorgungsspannung VCC3 gegenüber einem dritten Bezugspotential GND3 zu generieren. Mit dieser intern bereitgestellten dritten Versorgungsspannung VCC3 wird jede der Versorgung-Einrichtungen 401-403 betrieben.
Im Betrieb kann die Versorgung-Einreichung 403 beispielsweise mit Hilfe ihrer Steuereinheit 20 den Ladezustand des internen Versorgung- Energiespeichers 25 abfragen bzw. überwachen. Sobald der Ladezustand unter ein bestimmtes Niveau sinkt, kann die Steuereinheit 20 mit Hilfe des ersten Funksignals Fl eine (Neu-) Aufladung anfordern. Im erwähnten proprietären Zeitschlitz-kommunikationsverfahren kann dies z.B. im Rahmen einer Statusabfrage durch den Access-Point 6 geschehen. Das Ergebnis dieser Statusabfrage wird vom Access-Point 6 empfangen und kann je nach Implementierung direkt an den Versorgungsender 21 weitergeleitet werden oder unter Einbeziehung des Servers 5 an den Versorgungssender 21 weitergeleitet werden. Da im System 1 (z.B. dem Server 5) die genaue geographische Position (die dreidimensionalen Koordinaten) jeder der Versorgung-Einrichtungen 401- 403 sowie ihre eindeutige Kennung bekannt ist, kann der Versorgungsender 21 das zweite Funksignal F2 präzise gerichtet hin zur Position der jeweiligen das Aufladen anfordernden Versorgung-Einrichtung 401-403 aussenden. Dort wird das zweite Funksignal F2 empfangen und die mit seiner Hilfe übertragene Energie zur Aufladung des dortigen internen Versorgung-Energiespeichers 25 verwendet. Dies kann insbesondere auch dann geschehen, wenn sich der Rest der Elektronik der Versorgung-Einrichtung 403 im Schlaf-Zustand befindet.
Die hier beschriebenen „intelligenten" Regalschienen 3 sind also mit Hilfe der in ihnen verbauten Versorgung-Einrichtungen 401-403 zur kontaktlosen Kommunikation mit den an ihnen installierte Regaletikettenanzeigen 201-211 und einem ihnen funktechnisch zugeordneten Access-Point 6 ausgebildet. Weiterhin sind die Regalschienen 3 zur kontaktlosen Energiebereitstellung im Sinne von Energiespeicherung in den in ihnen verbauten Versorgung- Einrichtungen 401-403 für ihren eigenen Betrieb wie auch für die Energieversorgung der jeweiligen Regaletikettenanzeige 201-211 ausgebildet, und zwar während die jeweilige erste NFC-Schnittstelle 11 mit Hilfe des Signals aktiv ist. Weiterhin sind die Regaletiketten 201-211 zur autonomen Energieversorgung ihrer individuellen Verbraucher 13, 13A, 13B-13E auch während einer Zeitspanne ausgebildet, währen der das Signal der jeweiligen Versorgung-Einrichtung 401-403 nicht vorliegt bzw. existiert. Im Betrieb des Systems kann der Access-Point 6 z.B. Bild-Update- Daten mit Hilfe des proprietären Zeitschlitz-Kommunikationsverfahrens an die Regaletikettenanzeige 201 kommunizieren. Die betreffende Versorgung- Einrichtung 401 wechselt zu ihrem Aufwachzeitpunkt vom Schlaf-Zustand in den Aktiv-Zustand, erkennt ihren Synchronismus mit dem Access-Point 6 und in Folge, dass sie vom Access-Point 6 zum Empfang von Bild-Update-Daten adressiert ist. In weiterer Folge werden im für die Versorgung-Einrichtung 401 vorgesehenen Zeitschlitz (oder einer Serie solcher Zeitschlitze) diese Bild- Update-Daten an die Versorgung-Einrichtung 401 übertragen und zumindest temporär zwischengespeichert. Danach werden die für die Kommunikation mit dem Access-Point 6 benötigten elektronischen Komponenten der Versorgung- Einrichtung 401 wieder in den Schlaf-Zustand versetzt.
Die Versorgung-Einrichtung 401 kann in Echtzeit (also synchron zu der Kommunikation mit dem Access-Point 6) oder zeitversetzt zum Empfang die Bild-Update-Daten (also asynchron zu der Kommunikation mit dem Access-Point 6) diese Bild-Update-Daten an die betreffende Regaletikettenanzeige 201 weiterleiten. Dazu aktiviert sie ihre zweite NFC-Schnittstelle 18, generiert und gibt das Signal über ihre Leiterschleife L ab, was die an der obersten Regalschiene 3 installierten Regaletiketten 201-203 aktiviert, stellt eine Kommunikationsverbindung zu der Regaletikettenanzeige 201 her und überträgt die Bild-Update-Daten an die Regaletikettenanzeige 201, wo die empfangenen Bild-Update-Daten an die Anzeige-Einheit 13A übergeben und dort zur Veränderung des Bildinhalts verarbeitete werden. Während dieses gesamten Vorgangs nützen alle an der obersten Regalschiene installierten Regaletiketten 201-203 das Signal, um ihre Langzeit-Energiespeicher 13H aufzuladen. Sobald von der Regaletikettenanzeige 201 eine Erledigungsmeldung bei der Versorgung- Einrichtung 401 eingeht, stellt diese die Abgabe des Signals ein und alle an der obersten Regalschiene 3 installierten Regaletiketten 201-203 deaktivieren mit Wegfall der Energieübertragung zumindest ihre erste NFC-Schnittstelle 11. Weitere Aktivitäten der Verbraucher 13, 13A-13E der jeweiligen Regaletiketten 201-203 sind von dieser Deaktivierung nicht betroffen und werden durch Energiebereitstellung mit Hilfe des Langzeit-Energiespeichers 13H weitergeführt.
In weiterer Folge ist auf die mechanische Struktur der Regalschiene 3 eingegangen, die ebenfalls zum energieeffizienten Betrieb des Systems beiträgt. Die Figur 4 zeigt eine Regalschiene 3 mit einem der Regaletiketten 201-211, das als Regaletikettenanzeige 2 ausgebildet ist und das an ihr befestigt ist. Die Figur 4 zeigt weiterhin eine seitlich in die Regalschiene 3 eingesetzte Versorgung-Einrichtung 401-403, hier abgekürzt mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnet. Die Regalschiene 3 weist bespielhaft eine Länge von ca. 3 Meter, eine Höhe von ca. 4,5 cm und eine Dicke von 1,2 cm auf.
Die Figur 5 zeigt einen Schnitt durch die Regalschiene 3. Gemäß der in der Figur 4 eingezeichneten Schnittfläche A-A verläuft dieser Schnitt quer (normal auf die Vorderseite der Regalschiene 3) durch die Regalschiene 3. Weiterhin ist im Unterschied zu der Figur 4 auch ein vorderer Teil eines Regalbodens 8 sichtbar, an dem die Regalschiene 3 mit Hilfe einer aus Metall gefertigten Hutschiene 26 befestigt ist. Die Hutschiene 26 bildet eine Leitfähigkeitsstruktur zur Erzeugung von definierten Dämpfungsverhältnissen für die kontaktlose Energieübertragung von der Versorgung-Einrichtung 4 an die Regaletikettenanzeige 2 wie auch für die kontaktlose Kommunikation zwischen der Versorgung-Einrichtung 4 und der Regaletikettenanzeige 2. Mit Hilfe der definierten Dämpfungsverhältnisse lässt sich einerseits die Energieübertragung optimieren und andererseits auch die Kommunikation auf zuverlässige Weise durchführen, weil der Antennenschwingkreis der Versorgung-Einrichtung 4 auf diese definierten Dämpfungsverhältnisse abgestimmt ist. Die Hutschiene 26 kann durch Verkleben, Vernieten, Klemmen, Stecken oder Verschrauben usw. mit dem Regalboden 8 verbunden sein, worauf jedoch in den Figuren nicht näher eingegangen ist.
Die Regalschiene 3 weist eine erste Befestigungsstruktur zur Befestigung der Regaletikettenanzeige 2 auf. Die erste Befestigungsstruktur weist eine zwischen einem Kopfbereich 27 und einem Fußbereich 28 der Regalschiene 3 verlaufende Wand 29 auf. Analog zu dem Kopf- und Fußbereich 27, 28 verläuft auch die Wand 29 entlang der gesamten Regalschiene 3 und bildet an ihrer zur Regaletikettenanzeige 2 hin orientierten Wand-Vorderseite eine Regaletiketten-Ebene, an der die Regaletikettenanzeige 2 im Wesentlichen bündig mit ihrer Rückwand anliegt. Die erste Befestigungsstruktur weist zusätzlich zu der Wand eine an dem Kopfbereich 27 ausgebildete und sich entlang des Kopfbereichs 27 erstreckende erste Befestigungsrille 30 und eine am Fußbereich 28 ausgebildete und sich entlang des Fußbereichs 28 erstreckende zweite Befestigungsrille 31 auf. Die Befestigungsrillen 30 und 31 sind derart ausgebildet, dass das Regaletikett 2 mit seinen Befestigungselementen 32 und 33 in sie verriegelnd einsetzbar ist, sodass die Rückwand des Regaletiketts 2 an der Regaletiketten-Ebene anliegend positioniert ist. Entsprechend sind die Befestigungselemente 32 und 33 positioniert und ausgebildet und das Gehäuse des Regaletiketts 2 dimensioniert bzw. geformt.
Die Regalschiene 3 weist weiterhin eine zweite Befestigungsstruktur zur Befestigung der Leiterschleife L auf. Auch die zweite Befestigungsstruktur weist die Wand 29 auf, wobei an der Wand-Rückseite zwei Röhren 34 ausgebildet sind. Die zwei Röhren 34 sind parallel zueinander ausgerichtet und verlaufen in einer definierten Entfernung von ca. 1 cm voneinander lokalisiert etwa entlang der gesamten Länge der Regalschiene 3. Ihre zwei Zentralachsen definieren eine Leiterschleifen-Ebene, die in einem definierten ersten Abstand von ca. 2,5 Millimeter parallel zur Regaletiketten-Ebene verläuft. Die Wand 29 weist hier eine Dicke von ca. 2 Millimeter auf und die Röhren 34 sind zumindest teilweise in die Wand 29 hineinversetzt, was einen geringen Abstand zwischen der Leiterschleifen-Ebene und der Regaletiketten-Ebene erlaubt, ohne dass die Belastbarkeit der Wand 29 unnötig leiden würde.
Die Regalschiene 3 weist weiterhin eine dritte Befestigungsstruktur zur Befestigung der Hutschiene 26 auf. Die dritte Befestigungsstruktur weist zwei Teilstrukturen auf, welche einerseits kopfseitig in einer Hängevorrichtung 35 zum Einhängen der Regalschiene 3 und andererseits fußseitig in einer Schnapplippe 36 zum Einschnappen gebildet sind.
Die dritte Befestigungsstruktur weist weiterhin ein beim Kopfbereich 27 positioniertes erstes Distanzelement 37 und ein beim Fußbereiche 28 positioniertes zweites Distanzelement 38 auf. Die beiden Distanzelemente 37 und 38 dienen zur Fixierung und Einhaltung eines definierten zweiten Abstands der Hutschiene 26 von der Leiterschleifen-Ebene, wobei auch hier eine im Wesentlichen parallele Orientierung der flächigen Struktur der Hutschiene 26 zu der Leiterschleifen-Ebene realisiert ist. Die beiden Distanzelemente 37 und 38 sind im Wesentlichen im Winkel von 90° weg von der Wand-Rückseite orientiert und erstrecken sich von der Wand 29 hin zu der Hutschiene 26, wo sie die Hutschiene 26 berühren und die Sollposition sicherstellen. Im vorliegenden Fall ist die Hutschiene 26 in dem zweiten Abstand von ca. 7 Millimeter von der Leiterschleifen-Ebene entfernt positioniert. Die Hutschiene 26 selbst weist eine Dicke von ca. 1 Millimeter auf. Ihre Höhe beträgt etwa 2,5 cm, woran sich kopfseitig und fußseitig anschließend noch jeweils ca. 5 Millimeter lange hutkrempen-artig um ca. 3 mm abgesetzte Ränder erstrecken, mit denen das Zusammenwirken mit dem Kunststoffkörper der Regalschiene 3 erfolgt. Die Länge der Hutschiene 26 entspricht in etwa der Länge der Regalschiene 3.
Weiterhin ist in der Figur 5 die äußere Ausdehnung der an der Rückwand der Regaletikettenanzeige 2 ausgebildeten Spule 12A durch die Bemaßung 39 eingetragen. Hier ist deutlich sichtbar, dass die Spule 12A plan an der Regaletiketten-Ebene anliegt und dort korrespondierend zu und sogar überlappend mit der räumlichen Ausdehnung der Leiterschleife L gemessen in Richtung der Höhe der Regalschiene 2 angeordnet ist.
Die Regalschiene 3 weist weiterhin eine vierte Befestigungsstruktur auf, die zur Befestigung der Versorgung-Einrichtung 4 dient, um die Versorgung- Einrichtung 4 an einem Endbereich (linkes oder rechtes Ende) der Regalschiene 3 zwischen die Wand 29 der Regalschien 3 und die mit Hilfe der dritten Befestigungsstruktur befestigte Hutschiene 26 einzuschieben und zu fixieren, so dass die dort verfügbare Leiterschleifen-Anschlüsse C der Leiterschleife L mit der Versorgung-Einrichtung 4 kontaktiert sind. Die vierte Befestigungsstruktur weist zu diesem Zweck einen an der Wand-Rückseite unterhalb des ersten Distanzelements 37 ausgebildeten und hin zum Fußbereich 28 offenen ersten Einschubkanal 40 und einen an der Wand-Rückseite oberhalb der Schnapplippe 36 ausgebildeten und hin zu dem Kopfbereich 27 offenen zweiten Einschubkanal 41 auf. In die beiden Einschubkanäle 40 und 41 lässt sich die Versorgung- Einrichtung 4 mit ihren Befestigungsschienen 42 einschieben, die in der Figur 6 sichtbar sind. Zudem weist die vierte Befestigungsstruktur eine am kopfseitigen Ende der Wand 29 und eine am fußseitigen Ende der Wand 29 lokalisierte Rund- Öffnungen 43 auf, in die von der Seite der Regalschiene 3 her Befestigungsschrauben 44 (siehe z.B. Figur 6 aber auch 9 und 10) zum Verschrauben der Versorgung-Einrichtung 4 mit der Regalschiene 3 eindrehbar sind.
Die Figur 6 zeigt einen Schnitt durch die Regalschiene 3 gemäß der in der Figur 4 eingezeichneten Schnittfläche B-B, die quer (normal auf die Vorderseite der Regalschiene 3 ausgerichtet) durch die Regalschiene 3 orientiert ist und rechts von der Schnittfläche A-A an jener Stelle der Regalschiene 3 verläuft, an der Kontaktelemente 45 der Versorgung-Einrichtung 4 ausgebildet sind. Zwecks verbesserter Übersichtlichkeit wurde die Vielzahl der Bezugszeichen, die nicht unmittelbar die Befestigung der Versorgung-Einrichtung 4 betreffen, in der Figur 6 ausgeblendet.
Weiterhin sind im vorliegenden Fall zwei Kontaktflächen 46 vorgesehen, wobei jede der Kontaktflächen 46 mit einem der Schleifen- Anschlüsse C verlötet ist. Die Kotaktflächen 46 werden bei vollständig in die Regalschiene 3 eingeschobener Versorgung-Einrichtung 4, also wenn diese in der Sollposition positioniert ist, mit den als Federkontakte ausgebildeten Kontaktelementen 45 kontaktiert, so dass eine Verbindung mit des Leiterschleife L hergestellt ist und diese als Bestandteil der zweiten NFC-Schnittstelle 18 nutzbar ist. Im Unterschied zu dieser Ausbildung kann jedoch bei einer näher beieinander liegenden Positionierung der Kontaktelemente 45 auf die Kontaktflächen 46 verzichtet werden und der die Leiterschleife L bildende Draht an den als Leiterschleifen-Anschlüssen C vorgesehenen Endbereichen des Drahtes direkt kontaktiert werden.
Zu erwähnen ist noch, dass am anderen Ende der Regalschiene 3, genauer gesagt am anderen Ende der Röhren 34 der Draht der Leiterschleife L einteilig von der einen Röhre 34 zur anderen Röhre 34 verläuft.
Abschließend sei noch auf die Figuren 7 und 8 eingegangen, wobei die Figur 7 die nur geringfügig aus der Regalschiene 3 herausgezogene Versorgung-Einrichtung 4 zeigt und die Figur 8 in einer leicht geänderten Darstellung auch die Kontaktierungselemente 45 zeigt. Auch hier wurde auf die überwiegende Anzahl der Bezugszeichen verzichtet, um die Darstellungen nicht zu überladen.
In der Figur 9 ist die Langzeit-Energiespeicher-Einheit 13F, nachfolgend kurz Einheit 13F genannt, in einer weiterentwickelten Ausbildungsform detailliert näher erörtert. Wie bereits aus der Figur 2 ersichtlich ist, wird die Einheit 13F durch die Leistungsübertragung-Einheit 11B gespeist, die bei Vorliegen des (NFC-)Signal an der Spule 12A ausgangseitig die erste Versorgungsspannung VCCI generiert. In Abhängigkeit von der Qualität des NFC-Signals kann die erste Versorgungsspannung VCCI schwanken.
Eingangsseitig weist die Einheit 13F eine erste Spannungsregulator- Stufe (voltage regulator) 100 auf, die eine geregelte Gleichspannung mit einem definierten Wert für die nachfolgenden Lade- und Strom-Begrenzer-Stufe (charger and current limiter) 101 bereitstellt. Die Stufe 101 bewirkt eine Lastbegrenzung und sorgt dafür, dass der Ladestrom begrenzt wird, damit das NFC-Signal nicht zu stark belastet wird und nicht zusammenbricht. Dies kann wichtig sein, damit auch andere Regaletiketten, die an derselben Regalschiene 3 verbaut sind, ebenfalls versorgt werden können und auch die Kommunikation mit ihnen durchführbar ist. Sie sorgt weiterhin dafür, dass der Superkondensator 13H korrekt (entsprechend seiner Spezifikation) geladen wird.
Die Einheit 13F weist weiterhin eine Kaltstart-Stufe (cold Start) 102 auf, die zum Ansteuern einer ersten elektronischen Schaltstufe 103 ausgebildet ist. Die Kaltstart-Stufe 102 sorgt dafür, dass die der ersten Schaltstufe 103 nachgeschaltete Elektronik erst dann aus dem Superkondensator 13H versorgt wird, wenn dessen Ladung ein minimales Niveau erreicht hat, sodass ein kontinuierlicher Betrieb der nachgeschalteten Elektronik möglich ist, und zwar ohne, dass durch Belastung mit der nachgeschalteten Elektronik die Spannung am Superkondensator 13H so stark absinken würde, dass die nachgeschaltete Elektronik ihren Betreibe wieder einstellen würde. Ist das minimale nötige Ladungs-Niveau erreicht, schaltet die Kaltstart-Stufe 102 mit Hilfe der erste Schaltstufe 103 einen zweite Spannungsregulator-Stufe 104 an den Superkondensator 13H, an dem z.B. eine Spannung von maximal 2,2 Volt abgreifbar ist. Mit Hilfe der zweiten Spannungsregulator-Stufe 104 wird eine höhere (vervielfachte) Versorgungsspannung VCC2_1 von ca. 3 Volt erzeugt, welche für den Betrieb der zentrale Mikro-Controller-Einheit 13 nötig ist, und an die zentrale Mikro-Controller-Einheit 13 abgeben, worauf diese ihren Betrieb aufnimmt. In diesem Zustand kann die Mikro-Controller-Einheit 13 bereits Daten D mit der digitale Kontrolleinheit 11 J austauschen und somit auch Befehle, welche über die ersten NFC-Schnittstelle 11 empfangen werden, decodieren und ggf. auch ausführen oder Daten D empfangen bzw. übermitteln.
Weiterhin weist die Einheit 13F eine Energie-Schwellwert- Detektionsstufe 105 auf, die dazu ausgebildet ist, die im Superkondensator 13H gespeicherte Energie z.B. in drei Kategorien zu Unterteilen und diese Information z.B. als Energiestatus ES (z.B. in Form von „gut", „mittel" oder „schlecht") an die Mikro-Controller-Einheit 13 zu kommunizieren.
In Abhängigkeit vom vorliegenden Energiestatus ES entscheidet die Mikro-Controller-Einheit 13 dann, welche der Verbraucher 13A-13E mit ihrer jeweiligen Versorgungsspannung VCC2_1 oder VCC2_2 versorgt werden dürfen, wobei auch berücksichtigt wird, ob die jeweiligen Verbraucher 13A-13E überhaupt (sinnvollerweise) zu versorgen sind, was sich z.B. aus den empfangenden Daten D oder Befehlen ergeben kann. Die Mikro-Controller- Einheit 13 entscheidet also welche Verbraucher 13A-13E Strom aus dem Superkondensator 13H ziehen dürfen. So wird z.B. die Versorgungsspannung VCC2_1 für die Anzeige-Einheit 13A nur dann freigeschaltet, wenn der Energiestatus „gut" vorliegt. Erst dann kann eine Änderung des Bildinhalts des Bildschirms 15 erfolgen und danach wird die elektrische Versorgung der Anzeige- Einheit 13A eingestellt, um den Energieverbrauch aus dem Superkondensator 13H so gering wie möglich zu halten.
Zur Realisierung der An- und Abschaltung der individuellen Versorgungsspannung VCC2_1 oder VCC2_2 an die individuellen Verbraucher 13A-13E weist die Einheit 13F eine Ausgangs-Kontrollstufe (output-control) 106 auf, die mit Hilfe eines Ausgangs-Freigabe-Steuersignals OE der Mikro- Controller-Einheit 13 gesteuert wird. Sie setzt das Ausgangs-Freigabe- Steuersignal OE in ein Schaltsignal für zwei weitere Schaltstufen 107 und 108 um.
Mit Hilfe der zweiten Schaltstufe 107 lässt sich so z.B. jene für die Mikro-Controller-Einheit 13 vorgesehene Versorgungsspannung VCC2_1 auch den Verbrauchern 13A - 13B zuführen, wohingegen für die Verbraucher 13C-13E die Versorgungsspannung VCC2_2 mit einem von der Versorgungsspannung VCC2_1 abweichenden Wert (von z.B. 5 Volt), der mit Hilfe einer dritten Spannungsregulator-Stufe 109 generiert wird, mit Hilfe der dritten Schaltstufe 109 aufschalten lässt.
Dieses Vorgehen ist natürlich auch in Bezug auf jeden Verbraucher 13A-13E individuell anwendbar, wenn entsprechend der Anzahl der Verbraucher eine entsprechende Anzahl der Schaltstufen und ggf. auch eine entsprechende Anzahl an Spannungsregulatoren vorgesehen sind.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorangehend detailliert beschriebenen Figuren nur um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Regaletiketten- Systems (1),
- wobei das System (1) Regaletiketten (201-211) befestigt an Regalschienen (3) aufweist, wobei die Regaletiketten (201-211) auf kontaktlose Weise mit Energie versorgbar ausgebildet sind, und die Regalschiene (3) eine Versorgung-Einrichtung (401-403) zur kontaktlosen Energieversorgung der an ihr befestigten Regaletiketten (201-211) aufweisen und die Regalschiene (3) zumindest eine Leiterschleife (L) aufweist, wobei die Leiterschleife (L) ein Bestandteil der Versorgung-Einrichtung (401-403) der Regalschiene (3) ist und die Leiterschleife (L) zur Abgabe eines durch die Versorgung-Einrichtung (401-403) generierbaren Signals zwecks besagter Energieversorgung von korrespondierend zu der Leiterschleife (L) an der Regalschiene (3) positionierter Regaletiketten (201-211) dient,
- wobei gemäß dem Verfahren mit Hilfe der Versorgung-Einrichtung (401-403) besagtes Signal generiert und über die Leiterschleife (L) abgegeben wird und das jeweilige korrespondierend zu der Leiterschleife (L) positionierte Regaletikett (201-211) elektrische Energie, die mit Hilfe des Signals von der Versorgung- Einrichtung (401-403) an das Regaletikett (201-211) übertragen wird, in einem wieder-aufladbaren Langzeit-Energiespeicher (13H) speichert und für seinen Betrieb außerhalb einer Zeitspanne des Vorliegens des Signals verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Versorgung-Einrichtung (401-403) mit Hilfe des Signals zusätzlich zur Energieversorgung eine Kommunikation mit einem oder mehreren ausgewählten Regaletiketten (201-211) aufbaut und jedes Regaletikett (201-211) bei Vorliegen des Signals unter Auswertung des Signals prüft, ob es für eine Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung (401-403) ausgewählt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei jedes Regaletikett (201-211) beim Auftreten des Signals zunächst seine elektrische Versorgung mit Hilfe des Signals etabliert und danach die Prüfung erfolgt, ob es für eine Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung (401-403) ausgewählt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 3, wobei jedes Regaletikett (201-211), das feststellt, dass es nicht für eine Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung (401-403) ausgewählt ist, seine Aktivitäten darauf reduziert, das Signal während der gesamten verbleibenden Zeitspanne des Vorliegens des Signals zum Speichern von elektrischer Energie zu nützen, bis dass der Langzeit-Energiespeicher (13H) möglichst vollständig aufgeladen ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei zumindest ein Regaletikett (201-211) des Systems (1) zumindest einen elektrischen Verbraucher (13A-13E) aufweist, der außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals eine elektrische Leistungsaufnahme verursacht,
- wobei gemäß dem Verfahren jedes Regaletikett (201-211), das einen solchen Verbraucher aufweist, die Leistungsaufnahme des Verbrauchers außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals mit Hilfe der in dem Langzeit- Energiespeicher (13H) gespeicherten elektrischen Energie deckt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der jeweilige Verbraucher (13A-13E) während seiner die elektrische Leistungsaufnahme verursachenden Aktivität außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals Daten (D) verarbeitet, die zuvor während einer Kommunikation der Versorgung-Einrichtung (401-403) mit dem den Verbraucher (13A-13E) aufweisenden Regaletikett (201-211) von der Versorgung-Einrichtung (401-403) an das besagte Regaletikett (201-211) übertragen und dort gespeichert wurden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 - 6, wobei der jeweilige Verbraucher (13A-13E) während seiner die elektrische Leistungsaufnahme verursachenden Aktivität außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals Daten (D) generiert und speichert und diese Daten (D) danach, also innerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals, von dem Regaletikett (201-211) während einer Kommunikation mit der Versorgung- Einrichtung (401-403) an die Versorgung-Einrichtung (401-403) übertragen werden.
8. Elektronisches Regaletiketten-System (1), das
- Regalschienen (3) und daran befestigte Regaletiketten (201-211) aufweist, wobei die Regaletiketten (201-211) auf kontaktlose Weise mit Energie versorgbar ausgebildet sind, und wobei jede Regalschiene (3) eine Versorgung- Einrichtung (401-403) zur kontaktlosen Energieversorgung der an ihr befestigten Regaletiketten (201-211) aufweist und jede der Regalschienen (3) zumindest eine Leiterschleife (L) aufweist, wobei die Leiterschleife (L) ein Bestandteil der Versorgung-Einrichtung (401-403) der Regalschiene (3) ist und die Leiterschleife (L) zur Abgabe eines durch die Versorgung-Einrichtung (401-403) generierbaren Signals zwecks besagter Energieversorgung von korrespondierend zu der Leiterschleife (L) an der Regalschiene (3) positionierter Regaletiketten (201-211) dient, wobei die Regaletiketten (201-211) einen wieder-aufladbaren Langzeit- Energiespeicher (13H) aufweisen und wobei die Regaletiketten (201-211) zum Speichern der mit Hilfe des Signals von der Versorgung-Einrichtung (401-403) an sie übertragenen Energie in dem Langzeit-Energiespeicher (13H) sowie zum Verwenden der in dem Langzeit- Energiespeicher (13H) gespeicherten Energie für ihren Betrieb außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals ausgebildet sind.
9. System (1) nach Anspruch 8, wobei die Versorgung-Einrichtungen (401-403) dazu ausgebildet sind, zusätzlich zur Abgaben des Signals zwecks Energieversorgung mit Hilfe des Signals eine Kommunikation mit einem oder mehreren Regaletiketten (201-211) aufzubauen, und jedes Regaletikett (201-211) dazu ausgebildet ist, bei Vorliegen des Signals das Signal dahingehend zu prüfen, ob das jeweilige Regaletikett (201-211) für eine Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung (401-403) ausgewählt ist.
10. System (1) nach Anspruch 9, wobei jedes Regaletikett (201-211) dazu ausgebildet ist, als Folge des Erkennens, dass es nicht für eine Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung (401-403) ausgewählt ist, die Aktivität seiner Elektronik darauf zu reduzieren, das Signal während der gesamten verbleibenden Zeitspanne des Vorliegens des Signals zum Speichern von elektrischer Energie zu nützen, bis dass der Langzeit- Energiespeicher (13H) möglichst vollständig aufgeladen ist
11. System (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 - 10, wobei zumindest ein Regaletikett (201-211) des Systems (1) zumindest einen elektrischen Verbraucher (13A-13E) aufweist, der außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals eine elektrische Leistungsaufnahme verursacht, und das Regaletikett (201-211), das einen solchen Verbraucher aufweist, die Leistungsaufnahme des Verbrauchers (201-211) außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals mit Hilfe der in dem Langzeit-Energiespeicher (13H) gespeicherten elektrischen Energie deckt.
12. System (1) nach Anspruch 11, wobei das Regaletikett (201-211) eine Elektronik aufweist, die derart ausgebildet ist, dass für den Verbraucher (13A-13E) gespeicherte Daten (D) verfügbar sind, die während einer Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung (401-403) von der Versorgung- Einrichtung (401-403) an das den Verbraucher (13A-13E) aufweisende Regaletikett (201-211) kommuniziert wurden, und wobei der Verbraucher (13A- 13E) dazu ausgebildet ist, diese Daten (D) außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals zu verarbeiten.
13. System (1) nach einem der Ansprüche 11 -12, wobei der Verbraucher (13A-13E) dazu ausgebildet ist, außerhalb der Zeitspanne des Vorliegens des Signals Daten (D) zu generieren und zu speichern und wobei das Regaletikett (201-211) eine Elektronik aufweist, die derart ausgelegt ist, dass die durch den Verbraucher (13A-13E) gespeicherten Daten (D) für sie während der Zeitspanne des Vorliegens des Signals verfügbar sind und dass diese Daten (D) während einer Kommunikation mit der Versorgung-Einrichtung (401-403) an die Versorgung-Einrichtung (401-403) übertragbar sind.
14. System (1) nach einem der Ansprüche 8 -13, wobei jedes Regaletikett (201-211) eine erste NFC-Schnittstelle (11) und wobei jede Versorgung-Einrichtung (401-403) eine zweite NFC-Schnittstelle (18) für besagte Energieversorgung des Regaletiketts (201-211) und Kommunikation zwischen der Versorgung-Einrichtung (401-403) und dem Regaletikett (201-211) aufweist und die Leiterschleife (L) ein Bestandteil der zweiten NFC-Schnittstelle (18) ist.
15. System (1) nach einem der Ansprüche 8 - 14, wobei die
Versorgung-Einrichtungen (401-403) dazu ausgebildet sind, auf kontaktlose Weise mit Energie versorgt zu werden und die an sie auf kontaktlose Weise übertragene Energie in einem aufladbaren Versorgung-Energiespeicher (25) zu speichern und die dort gespeicherte Energie für ihren eigenen Betrieb wie auch zur kontaktlosen Energieversorgung der Regaletiketten (201-211) zu verwenden.
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