CN1808930A - 无线电通信设备和无线电通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线电通信设备，包括：传送路径(7)，无线电通信媒体(10)通过该传送路径传送；设在传送路径(7)中的通信天线(21)；和沿运动的无线电通信媒体(10)的传送方向，设在天线(21)上游侧的检测器(30)。检测器(30)检测通过的无线电通信媒体(10)。无线电主单元(20)使用检测器(30)检测该无线电通信媒体(10)，并在检测器(30)的检测信号基础上，按适当的定时向该无线电通信媒体(10)发送轮询命令。由此，当无线电通信媒体(10)到达天线(21)的天线区(8)时，能够从无线电主单元(20)向无线电通信媒体(10)，按适当的定时发送轮询命令。

Description

无线电通信设备和无线电通信方法
技术领域
本发明涉及一种无线电通信设备和一种无线电通信方法，该设备和方法使用电磁波与无线电通信媒体进行无线电通信。具体说，本发明涉及一种无线电通信设备和一种无线电通信方法，其中，诸如包括无线电通信媒体的可转让的保险和邮件的纸张，以高速传送，同时，借助产生作用在合并到被传送纸中的无线电通信媒体上的电磁波，建立与无线电通信媒体的无线电通信。
背景技术
图9示意画出常规无线电通信设备的一个例子(例如参考日本专利申请KOKAI Pub.No.2000-105800)。该无线电通信设备有传送路径2，无线电通信媒体1沿图9所示箭头方向，通过该传送路径2传送。实际上，无线电通信媒体1，是以诸如可转让的保险和邮件被合并到纸中(未画出)的状态下传送的。术语“被合并的状态”包括，包含在纸中的状态和被粘贴在纸表面上的状态。在传送路径2的中途，设有无线电主单元3的天线4。
当通过传送路径2传送的无线电通信媒体1，进入无线电主单元3(天线4)的通信区5时，从天线4辐射的电磁波(载波)向无线电通信媒体1输送工作的电功率。然后，当输送的功率达到预定的电平时，无线电通信媒体1改变为能够从无线电主单元3接收轮询命令的状态。
如图10所示，无线电主单元3按规则的时间间隔，通过天线4发送轮询命令。实际上，无线电主单元3发送轮询命令，是借助把轮询信号叠加在载波上实现的。具体说，已经进入通信区5的无线电通信媒体1，由载波输送功率，改变成可通信状态，并响应轮询命令，与无线电主单元3进行无线电通信。
更具体地说，已经进入通信区5并已经接收功率的无线电通信媒体1，接收无线电主单元3发送的轮询命令，并向无线电主单元3发出响应，同时通过通信区5。当无线电主单元3从无线电通信媒体1接收该响应时，无线电主单元3向主设备(未画出)发送叠加在接收信号上的接收数据。如果无线电通信媒体1是合并到可转让的保险的，该接收数据是价值信息数据，如果无线电通信媒体1是合并到邮件的，该接收数据是地址信息数据。于是，在完成通信处理之后，无线电主单元3为下一个传送的无线电通信媒体1，再次启动轮询命令的发送。
但是，在上述常规的无线电通信设备中，通过传送路径2传送的无线电通信媒体1，在进入无线电主单元3的天线4的通信区5的定时中，存在着变化。因此，可能出现的情况是，在通信序列中，上述无线电通信媒体1进入无线电主单元3的通信区5、接收无线电主单元3发送的轮询命令、和发送响应，不是在无线电通信媒体1通过并离开通信区5之前完成。
例如，如果无线电通信媒体1在接收轮询命令中晚了，则出现的情况是，尽管无线电通信媒体1在无线电主单元3的通信区5内，但它不能发送响应。随着无线电通信媒体1传送速度的增加，这种故障将更频繁出现。
此外，举例说，如果可转让的保险中无线电通信媒体1的合并位置偏移，离开它的中心，那么无线电通信媒体1在通过天线4时的位置，将按照可转让的保险的传送状态而改变(保险的取向，例如是前端向上还是后端向上，和每一保险是面朝下放置还是面朝上放置)。因此，如果无线电通信中，使用的是设在相对传送路径2固定的位置的天线4，则它不能向全部有不同传送状态的无线电通信媒体1，提供稳定的通信，所以通信有些时候是不可能的。
发明内容
本发明的目的，是提供一种无线电通信设备和一种无线电通信方法，它们给出与传送的无线电通信媒体稳定的通信。
要达到上述目的，按照本发明，是提供一种无线电通信设备，本无线电通信设备发送通信数据，同时借助产生作用在运动的无线电通信媒体上的电磁波，向运动的无线电通信媒体输送运行功率，并从无线电通信媒体接收响应信号，本无线电通信设备包括：与运动的无线电通信媒体进行无线电通信的天线；检测器，该检测器沿运动的无线电通信媒体的运动方向，设在天线的上游一侧，并检测运动的无线电通信媒体；和无线电主单元，当无线电通信媒体到达天线的设定位置时，该无线电主单元根据从检测器获得的媒体检测信号，向无线电通信媒体发送无线电通信信号。
按照本发明，还提供一种无线电通信设备，本无线电通信设备发送通信数据，同时借助产生作用在运动的无线电通信媒体上的电磁波，向运动的无线电通信媒体输送运行功率，并从无线电通信媒体接收响应信号，本无线电通信设备包括：多根天线，沿横过运动无线电通信媒体运动方向的宽度方向并排地排列，并与无线电通信媒体进行无线电通信；检测器，设在沿运动的无线电通信媒体运动方向的天线上游一侧，并检测运动的无线电通信媒体沿宽度方向的通过位置；和选择器开关，该选择器开关根据从检测器获得的无线电通信媒体的通过位置信息，从天线中按与通过位置对应的位置，选择一组天线组。
按照本发明，还再提供一种无线电通信方法，本方法发送通信数据，同时借助产生作用在运动的无线电通信媒体上的电磁波，通过天线向运动的无线电通信媒体输送运行功率，并通过天线从无线电通信媒体接收响应信号，本无线电通信方法包括：媒体检测步骤，该步骤用检测器检测运动的无线电通信媒体，该检测器设在沿运动的无线电通信媒体运动方向的天线上游一侧；和信号发送步骤，当无线电通信媒体到达天线的设定位置时，该步骤根据从检测器获得的媒体检测信号，向无线电通信媒体发送无线电通信信号。
本发明另外的目的和优点，将在随后的说明中阐述，且部分可从该阐述中明显看出，也可以凭借本发明的实践学到。本发明的目的和优点，可以借助本文后面特别指出的手段和组合来实现和达到。
附图说明
结合在本说明书中，并构成本说明书一部分的附图，表明本发明的实施例，并与上述的一般说明及后面实施例的详细说明一起，可以视作对本发明原理的解释。
图1是示意图，表明按照本发明第一实施例的无线电通信设备；
图2是图1无线电通信设备和无线电通信媒体的方框图；
图3是时序图，用于解释图1无线电通信设备的工作原理；
图4是时序图，用于解释本发明第二实施例的无线电通信设备的工作原理；
图5是时序图，用于解释本发明该第二实施例的无线电通信设备的工作原理；
图6A和6B是简图，画出纸的传送状态和无线电通信媒体位置的例子；
图7是示意图，按照本发明第三实施例，画出无线电通信设备主要部分的结构；
图8是示意图，用于解释结合到图7无线电通信设备中的检测器的另一个例子；
图9是示意图，画出常规的无线电通信设备；和
图10是时序图，用于解释由图9常规无线电通信设备发送的轮询命令的发送定时。
具体实施方式
下面参考附图，说明本发明的实施例。
首先说明第一实施例。
图1是按照第一实施例的无线电通信设备示意图。在图1中，无线电通信媒体10以速度v[m/s]沿箭头T方向，通过传送路径7传送。在第一实施例中，无线电通信媒体10是以安装在(合并到)纸上的状态被传送的，该纸例如是可转让的保险和邮件(未画出)。
在传送路径7的某一点上，设置无线电主单元20的通信天线21。再有，用于检测被传送的无线电通信媒体10的检测器30，按离开天线21预定距离L(排列间距L)，设在传送路径7的天线21的前方(传送方向的上游一侧)。检测器30的输出端，连接至无线电主单元20。
在第一实施例中，无线电通信媒体10是以合并到纸中的状态被传送的，因此，必须提供一种用检测器30检测无线电通信媒体10的方案。具体说，在第一实施例的结构中，用摄像机作为检测器30，拍摄被传送的纸表面的像，纸的类型和传送姿态，由拍摄的像与预制词典像的比较确定，而无线电通信媒体10的合并位置，根据确定的结果确定。具体说，无线电通信媒体10的合并位置，是按照纸的类型固定的，从而借助检测纸表面的像，能够检测无线电通信媒体10的实际合并位置。
图2是包括无线电通信媒体10和无线电通信设备的系统的方框图。
首先解释无线电通信媒体10。
无线电通信媒体10包括通信天线11、调制部分12、整流/解调部分13、和存储器部分14。调制部分12、整流/解调部分13、和存储器部分14是作为一块IC芯片15形成的。
当传送的无线电通信媒体10进入无线电通信设备的通信区8时，从无线电主单元20的天线21发送的电磁波(载波)，被无线电通信媒体10的天线11接收。该电磁波被整流/解调部分13整流，并用作无线电通信媒体10的运行功率。
无线电通信媒体10借助产生的DC功率，变成可运行的。于是，无线电通信媒体10接收无线电主单元20发送的轮询命令(无线电通信信号)，并把它叠加在载波上，从存储器部分14读出预置的数据，然后通过天线11发送该数据。传输的数据被调制部分12调制。
调制部分12由二极管开关之类形成，并在ON(导通)状态和OFF(截止)状态之间，按照传输的数据的状态切换。例如，如果传输的数据是“1”，调制部分12改变到ON(导通)状态，而天线11因天线阻抗而被终止。结果，来自无线电主单元20的电磁波被吸收。再有，如果传输的数据是“0”，调制部分12改变到OFF(截止)状态，就是说，二极管开关被断开。于是，天线1的该端也被断开，来自无线电主单元20的电磁波因此被反射。
无线电通信媒体10借助如上所述的后向散射方法，向无线电主单元20发送数据。
下面，解释无线电通信设备。无线电通信设备包括无线电主单元20、天线21、和检测器30。
无线电主单元20有环行器22、混频器23及24、振荡器25、解调部分26、基带处理部分27、主接口部分28、和通信控制部分29。通信控制部分29与检测器30的输出端连接。还有，无线电主单元20用位于无线电主单元20和主设备40之间的主接口部分28，与主设备40连接。
当主设备40，例如主计算机，向无线电主单元20发送读出命令时，该命令通过主接口部分28发送至通信控制部分29，同时向基带处理部分27发布读出命令。
基带处理部分27根据读出命令，编辑传输的数据，并且经过滤波之后，把传输数据作为基带信号，发送至混频器24。该基带信号在混频器24中经过ASK(幅移键控)调制。ASK调制信号叠加在天线21通过环行器22发射的载波上，从而发送至无线电通信媒体10。
发送的电磁波，被无线电通信媒体10借助如上所述的后向散射方法反射。由无线电通信媒体10反射的信号，被天线21接收，并输入混频器23，向该混频器23输入与该混频器23传输的频率相同的本振频率。混频器23抽取被无线电通信媒体10调制的信号。
解调部分26对混频器23抽取的信号解调，成为数据“1”或“0”，并把这些数据发送至基带处理部分27。在基带处理部分27中抽取的数据，通过主接口部分28发送至主设备40。
如上所述，无线电通信设备能够以非接触方式，读出存储在无线电通信媒体10存储器部分14中的数据。
下面，解释无线电通信设备的工作原理。
如上所述，常规的无线电通信设备，如图10所示，是按规则的时间间隔发送轮询命令的，以便与无线电通信媒体通信，而无线电通信媒体是以不规则的时间间隔进入通信区的。无论如何，按照该方法，如果在纸张的每一张中，粘附有或合并有无线电通信媒体，当这些纸张以相对高的速度连续传送时，可以出现无线电通信媒体在无线电通信设备的通信区中存在，而通信处理未完成的情况。
因此，在该第一实施例中，图1所示检测器30检测无线电通信媒体10的位置，并按适当的定时向每一无线电通信媒体10发送轮询命令。具体说，检测器30检测无线电通信媒体10的实际传送位置。然后，如图3所示，在无线电通信媒体10的前边缘部分已经沿传送方向通过指定位置之后，通信控制部分29按照传送路径7中的传送速度，计算预定的时间t，并在经过了时间t之后，输出发送轮询命令的命令信号。在该操作中，发送轮询命令的定时，即时间t，被设定为无线电通信媒体10借助功率输送而进入接收轮询命令之后，该无线电通信媒体10接收轮询命令的定时。
如上所述，按照该第一实施例，本身合并到纸中的无线电通信媒体10，被检测器30检测，并在无线电通信媒体10到达通信区8且与它进行通信成为可能的定时上，发送轮询命令。因此，当无线电通信媒体10出现在通信区8时，能够完成无线电通信，并与相对高速传送的无线电通信媒体进行稳定的通信处理。
下面，解释本发明的第二实施例。在第二实施例中，代替摄像机的是，使用有光源和光接收器的反射式光传感器作为检测器30，这比第一实施例中更为合理。第二实施例的结构，除检测器30外，与第一实施例相同。因此，如同在第一实施例中一样，有各自相同功能的构成单元，以第一实施例中相同的各自参考数字标记，略去对它们的详细解释。
如果无线电通信媒体10被合并到诸如可转让的保险的纸中，则合并位置按照纸的类型而不同。而且，无线电通信媒体10的传送位置，即使是在同一类型的纸张之间，也按照其传送姿态而不同。例如，如在图4所示，图上画出图形A的传送姿态和图形B的传送姿态，图形A中，无线电通信媒体10定域在紧靠传送方向前端一侧，而图形中，无线电通信媒体10定域在紧靠传送方向后端一侧。
因此，如果在光学传感器沿传送方向检测纸P的前端之后，在预定时间已经过去的定时上，发送轮询命令，那么可能出现的情况是，在内部功率输送电压加到无线电通信媒体10之前，无线电通信设备根据纸P的传送姿态，向无线电通信媒体10发送轮询命令。在上述情形下，无线电通信媒体10不能正常接收轮询命令。
具体说，图4所示图形A的纸P，按无线电通信媒体10定域在紧靠传送方向前端一侧位置的姿态传送，从而，即使轮询命令是在上述定时发送的，也能进行正常的通信处理。但是，在图形B的情形中，如果轮询命令是在上述定时发送的，则轮询命令是当输送到无线电通信媒体10的功率不充分时发送，从而不能正常地进行通信处理。
因此，在第二实施例中，在检测器30沿传送方向检测纸P的后端之后，在时间t已经过去时发送轮询命令，就是说，如图5所示，是在整张纸P已经通过上述指定位置之后发送轮询命令，而不是在检测器30检测纸P的前端之后，在时间t已经过去时发送轮询命令。因此，向纸P发送的轮询命令，是不管纸P的传送姿态和类型，都在无线电通信媒体10起动之后。
如上所述，还按照第二实施例，轮询命令可以如第一实施例那样，按照无线电通信媒体10的传送位置，按适当的定时发送，从而，即使无线电通信媒体10以相对高的速度传送，也能进行稳定的通信处理。
下面，解释本发明的第三实施例。如在图7所示，第三实施例的无线电通信设备的特征，是有两根天线21a和21b，沿横过运动无线电通信媒体传送方向的方向(本文此后称为“宽度方向”)，并排地排列。就是说，沿宽度方向并排地排列需要数量的天线。这种结构与上面第二实施例结合，不论无线电通信媒体10在纸P中的合并位置如何，都能实现稳定的通信处理。第三实施例除包括多根天线21a和21b外，几乎与第一实施例相同。因此，如同在第一实施例中一样，有各自相同功能的构成单元，以第一实施例中相同的各自参考数字标记，略去对它们的详细解释。
例如，如果无线电通信媒体10合并在紧靠矩形纸张P转角部分的位置，那么无线电通信媒体10沿宽度方向的通过位置，随纸P的传送姿态(媒体的取向，诸如以右侧向上或相反侧向上传送，和面朝下或面朝上传送)变化。具体说，在沿箭头T方向以图6A所示姿态传送的纸P中，无线电通信媒体10通过紧靠图的底侧的位置。在沿箭头T方向以图6B所示姿态传送的纸P中，无线电通信媒体10通过紧靠图的顶侧的位置。
有关纸P的传送姿态和无线电通信媒体10通过位置的信息，能够用检测器30拍摄纸表面的像，并把该像与预制的词典像比较获得。这种用词典像的像识别方法，可以用众所周知的技术的组合实现。
在第三实施例中，把天线21a和21b沿宽度方向，排列在与无线电通信媒体10通过的两个位置对应的各自位置。天线21a和21b通过选择器开关60，连接到环行器22。通信控制部分29根据检测器30检测的无线电通信媒体10的传送位置信息，控制选择器开关60。
例如，如果检测器30检测的结果是，纸P是图6A所示的传送姿态，通信控制部分29控制选择器开关60，选择与传送姿态对应的天线21b。相反，如果检测器30检测的结果是，纸P是图6B所示的传送姿态，通信控制部分29控制选择器开关60，选择与传送姿态对应天线21a。由此，无线电通信媒体10在任何情形下，都直接在有效的天线上通过，不管纸P的传送姿态如何。
还有，图8画出检测器30的另一个例子。如图8所示，可以用多个(在本实施例中是两个)金属检测器30a和30b(检测部分)作为检测器。金属检测器30a和30b沿宽度方向并排地排列。金属检测器30a和30b检测半导体装置的终端，或无线电通信媒体10的天线11的金属部分，并据此检测无线电通信媒体10的存在/不存在(通过)。
金属检测器30a和30b如图8所示沿宽度方向并排地排列的结构，能实现无线电通信媒体10通过位置的检测(图8中的上侧或下侧)，与纸的传送状态(它是以右侧向上或相反侧向上传送，和面朝下或面朝上传送)无关。
具体说，通信控制部分29根据金属检测器30a和30b获得的检测结果，控制选择器开关60，选择对应的天线。无线电通信媒体10位置的确定和检测方法，可以用不同于上面使用像识别方法和使用金属检测器的方法。
如上所述，按照第三实施例，即使纸张P以各种传送姿态传送，其中，它们是以右侧向上或相反侧向上传送，和面朝下或面朝上传送，每一被传送纸P中无线电通信媒体10的合并位置被检测，并根据检测结果切换天线21a和21b。这样，即使无线电通信媒体10以相对高的速度传送，也能获得稳定的通信状态，还能实现稳定的通信处理。
另外的优点和变化，本领域熟练人员应能立刻想到。因此，本发明在它的更广泛方面，不受本文出示并说明的具体细节及代表性实施例的限制。因此，在不偏离本创造性概念的精神和范围的情形下，可以作出各种变化，本创造性概念的精神和范围，由后面的权利要求书及其等价叙述规定。
例如，在第三实施例中，说明的情况是，两根天线沿宽度方向并排地排列。但是，本发明不受此限制，而可以采用并排排列三根或多根天线的结构，同时，天线的选择器开关的触点数与天线数对应。
此外，在上面的实施例中，其上叠加轮询命令的载波是连续地发送的。但是，载波可以断续地发送，使它在检测器30检测到无线电通信媒体时的定时上发送。

Claims (10)

1.一种无线电通信设备，该无线电通信设备通过天线(21)发送通信数据，同时借助产生作用在运动的无线电通信媒体(10)的电磁波，向该运动的无线电通信媒体输送运行功率，并通过天线(21)从无线电通信媒体(10)接收响应信号，该无线电通信设备的特征在于包括：
检测器(30)，该检测器设在天线(21)的沿运动的无线电通信媒体(10)的运动方向的上游侧，并检测该运动的无线电通信媒体(10)；和
无线电主单元(20)，当无线电通信媒体(10)到达天线(21)的设定位置时，该无线电主单元(20)根据从检测器(30)获得的媒体检测信号，向无线电通信媒体(10)发送无线电通信信号。
2.按照权利要求1的无线电通信设备，特征在于
该无线电通信媒体(10)，以合并到纸(P)中的状态运动；和
该检测器(30)拍摄被无线电通信媒体(10)合并的纸(P)表面的像、把该像与事先预制的词典像比较、然后根据比较结果，检测无线电通信媒体(10)的合并位置。
3.按照权利要求1的无线电通信设备，特征在于
该无线电通信媒体(10)，以合并到纸(P)中的状态运动；和
该检测器(30)沿纸(P)的运动方向，检测运动的纸的后端；和
该无线电主单元(20)，从检测器(30)检测纸(P)的后端，已经过了一定时间之后，发送无线电通信信号。
4.一种无线电通信设备，该无线电通信设备发送通信数据，同时借助产生作用在运动的无线电通信媒体(10)的电磁波，向该运动的无线电通信媒体输送运行功率，并从无线电通信媒体(10)接收响应信号，该无线电通信设备的特征在于包括：
多个天线(21a、21b)，沿横过运动无线电通信媒体(10)运动方向的宽度方向并排地排列，并与无线电通信媒体(10)进行无线电通信；
检测器(30)，设在天线(21a、21b)的沿运动的无线电通信媒体(10)运动方向的上游侧，并检测该运动的无线电通信媒体(10)沿宽度方向的通过位置；和
选择器开关(60)，该选择器开关(60)根据从检测器(30)获得的无线电通信媒体(10)的通过位置信息，从天线(21a、21b)中按与通过位置对应的位置，选择一组天线组。
5.按照权利要求4的无线电通信设备，特征在于
该无线电通信媒体(10)，以合并到纸(P)中的状态运动；和
该检测器(30)拍摄被无线电通信媒体(10)合并的纸(P)表面的像、把该像与事先预制的词典像比较、然后根据比较结果，检测无线电通信媒体(10)的合并位置。
6.按照权利要求4的无线电通信设备，特征在于
该无线电通信媒体(10)，以合并到纸(P)中的状态运动；和
该检测器(30)有多个检测部分(30a、30b)，沿宽度方向并排排列，并根据检测部分(30a、30b)获得的检测结果，检测无线电通信媒体(10)沿宽度方向的通过位置。
7.按照权利要求6的无线电通信设备，特征在于
这些检测部分(30a、30b)是金属检测器。
8.一种无线电通信方法，该无线电通信方法发送通信数据，同时借助产生通过天线(21)作用在运动的无线电通信媒体(10)的电磁波，向该运动的无线电通信媒体输送运行功率，并通过天线(21)从无线电通信媒体(10)接收响应信号，该无线电通信方法的特征在于包括：
媒体检测步骤，该步骤用检测器(30)检测运动的无线电通信媒体(10)，该检测器(30)设在天线(21)的沿运动的无线电通信媒体(10)运动方向的上游侧；和
信号发送步骤，当无线电通信媒体(10)到达天线(21)的设定位置时，该步骤根据从检测器(30)获得的媒体检测信号，向无线电通信媒体(10)发送无线电通信信号。
9.按照权利要求8的无线电通信方法，特征在于
该无线电通信媒体(10)，以合并到纸(P)中的状态运动；和
在媒体检测步骤中，拍摄被无线电通信媒体(10)合并的纸(P)表面的像、把该像与事先预制的词典像比较、然后根据比较结果，检测无线电通信媒体(10)的合并位置。
10.按照权利要求8的无线电通信方法，特征在于
该无线电通信媒体(10)，以合并到纸(P)中的状态运动；
在媒体检测步骤中，检测器(30)沿纸(P)的运动方向，检测运动纸(P)的后端；和
在信号发送步骤中，从检测器(30)检测纸(P)的后端，已经过了一定时间之后，发送无线电通信信号。
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