DE602006001034T2

DE602006001034T2 - Funkübertragungssystem, Antennenvorrichtung und Verfahren zur Bogenbearbeitung

Info

Publication number: DE602006001034T2
Application number: DE602006001034T
Authority: DE
Inventors: Atsushi c/oIPD Nakagawa
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2026-03-08
Also published as: ATE393973T1; US20060273911A1; EP1732166B1; DE602006001034D1; EP1732166A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Funkkommunikationssystem zur Kommunikation über Funk mit einem Funkkommunikationsmedium, eine Antennenvorrichtung, die in dem Funkkommunikationssystem enthalten ist, und eine und einer Bogenverarbeitungsvorrichtung zur Kommunikation über Funk mit einem Funkkommunikationsmedium, das in einem Bogen enthalten ist, der mit relativ hoher Geschwindigkeit befördert wird, wobei der Bogen basierend auf dem Kommunikationsergebnis bearbeitet wird.
17 zeigt schematisch ein solches Funkkommunikationssystem, wie es in der Bogenverarbeitungseinrichtung, die z. B. in der japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungs-Nr. 2003-296786 offenbart wird, eingesetzt wird. Wie gezeigt, kommuniziert das Funkkommunikationssystem über Funk mit einem Funkkommunikationsmedium 10, das in einem Bogen enthalten ist, der mit relativ hoher Geschwindigkeit befördert wird.
Das Funkkommunikationsmedium 10 ist, z. B. ein RF ID tag, und wird über einen Förderweg 7 mit einer Geschwindigkeit v [m/s] in der durch den Pfeil T angegebenen Richtung befördert. Tatsächlich wird das Funkkommunikationsmedium 10 in einen Bogen (nicht gezeigt), z. B. einem Bankwechsel oder Postartikel, eingebaut befördert. Eine Antennenvorrichtung 21 die zur Kommunikation mit der Haupteinheit 20 des Funkkommunikationssystems verbunden ist, ist entlang des Förderweges 7 vorgesehen.
Wenn das Funkkommunikationsmedium 10, das auf dem Förderweg 7 befördert wird, in den Kommunikationsbereich 8 der Haupteinheit 20 (Antennenvorrichtung 21) eintritt, empfangt es die elektromagnetische Strahlung, die von der Antennenvorrichtung 21 abgegeben wird. Wenn die Stärke der Strahlung einen Wert erreicht, mit dem das Funkkommunikationsmedium 10 betrieben werden kann, kann das Medium 10 einen Sendeaufruf von der Haupteinheit 20 empfangen.
Wie in 18 gezeigt, überträgt die Haupteinheit 20 in regelmäßigen Intervallen einen Sendeaufruf (Funkkommunikationssignal). Sobald es den Sendeaufruf empfängt, überträgt das Funkkommunikationsmedium 10 ein Antwortsignal. Sobald die Haupteinheit 20 das Antwortsignal empfängt, schließt sie die Kommunikation ab und nimmt die Übertragung von Sendeaufrufen in regelmäßigen Abständen wieder auf.
Wo das obengenannte Funkkonmunikationssystem in die Bogenverarbeitungsvorrichtung eingebaut ist, die fortlaufend mit hoher Geschwindigkeit Bögen bearbeitet, in denen das Funkkommunikationsmedium 10 eingebaut ist, zum Lesen von Daten von dem Medium 10, ist eine Gegenmaßnahme für die zuverlässige Durchführung der Kommunikation notwendig. Beispielsweise ist es notwendig, die Antennenvorrichtung des Funkkommunikationssystems zu vergrößern, oder eine Vielzahl an Antennenvorrichtungen entlang des Förderweges der Bögen zu schaffen und die Antennenvorrichtungen in Übereinstimmung mit den entsprechenden Bögen, die in die Kommunikationsbereiche der Antennenvorrichtungen eintreten, in Folge zu schalten. Dieser zugrundeliegende Stand der Technik ist z. B. in den japanischen Patentanmeldungen KOKAI Veröffentlichungs-Nr. 2000-105800 oder 2002-216092 offenbart.
Steuert man jedoch ein Mikrominiaturfunkkommunikationsmedium mit einer Mikrominiaturantenne an, wie es in Zukunft vorherrschend sein wird, ist es schwierig für den obengenannten zugrundeliegenden Stand der Technik, über eine relativ große Entfernung hinweg in der Bewegungsrichtung des Mediums eine gleichbleibende Leistung an das Medium zu liefern. Entsprechend ist es gut möglich, dass ein Kommunikationsfehler auftritt, bei dem das Funkkommunikationssystem das Funkkommunikationsmedium, das sich in dem Kommunikationsbereich bewegt, nicht aufrufen kann.
Außerdem ist es schwierig, z. B. wenn die Antennenvorrichtung des Funkkommunikationssystems aus einer Leiterplatte besteht, wie im zugrundeliegenden Stand der Technik, die Antennenvorrichtung in einen Förderweg zum Befördern von Bögen einzubauen, da der Förderweg eine komplexe Struktur hat und ein Förderband, Transportrollen etc. enthält.
Ziel der Erfindung ist es, ein Funkkommunikationssystem, eine Antennenvorrichtung und eine Bogenbearbeitungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage sind über eine relativ große Distanz in der Bewegungsrichtung des Mediums, verlässlich auf ein Funkkommunikationsmedium zuzugreifen, das mit einer relativ hohen Geschwindigkeit befördert wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Funkkommunikationssystem, eine Antennenvorrichtung und eine Bogenverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, dass die Antennenvorrichtung gemäß der Konfiguration eines Förderweges zum Befördern des Funkkommunikationsmediums positioniert ist.
Um diese Ziele entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung zu erreichen, ist eine Antennenvorrichtung, wie in Anspruch 1 dargelegt, vorgesehen.
Die Erfindung wird leichter verständlich durch die folgende detaillierte Beschreibung und die beigelegten Zeichnungen, in denen:
1 ein schematisches Blockdiagramm ist, das den Aufbau der Bogenverarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht;
2A eine schematische Ansicht ist, die ein Beispiel eines Funkkommunikationsmediums, das von der Vorrichtung aus 1 verarbeitet wird, darstellt;
2B eine schematische Ansicht ist, die ein anderes Beispiel des Funkkommunikationsmediums, das von der Vorrichtung aus 1 verarbeitet wird, darstellt;
3A eine schematische perspektivische Ansicht ist, die die Struktur einer Antennenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
3B ein Schaltplan ist, der die Antennenvorrichtung von 3A darstellt;
4 eine Ansicht ist, die dabei hilft, die Arbeitsweise der Antennenvorrichtung von 3S zu erklären;
5A eine schematische perspektivische Ansicht ist, die die Struktur einer Antennenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
5B eine Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem die Antennenvorrichtung von 5A abgewinkelt ist;
5C eine schematische Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem die Antennenvorrichtung von 5A in eine Bogenverarbeitungsvorrichtung eingebaut ist;
5D eine Schnittansicht ist, die dabei hilft, die Lagebeziehung zwischen Förderbändern und der Antennenvorrichtung zu erklären;
6A und 6B Ansichten sind, die dabei helfen, andere Möglichkeiten der Anordnung der Antennenvorrichtung von 5A zu erklären;
7A eine schematische Ansicht ist, die Förderbänder darstellt, die einen Förderweg zum Befördern des Funkkommunikationsmediums definieren;
7B eine schematische perspektivische Ansicht ist, die eine Antennenvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt, in der die Forderbänder von 7A für die Bildung eines Übertragungswegs benutzt werden;
7C eine schematische Ansicht ist, die dabei hilft, ein Beispiel einer Energieversorgungsmethode zu erklären, die dazu dient, das Förderband aus 7B mit Energie zu versorgen;
8 eine schematische Ansicht ist, die dabei hilft, die Arbeitsweise der Antennenvorrichtung aus 7B zu erklären;
9A eine schematische perspektivische Ansicht ist, die die Struktur einer Antennenvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
9B eine schematische Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem die Antennenvorrichtung von 9A in eine Bogenverarbeitungsvorrichtung eingebaut ist;
9C eine Schnittansicht ist, die ein Anordnungsbeispiel der Antennenvorrichtung bezüglich der Förderbänder zeigt;
9D eine Schnittansicht ist, die ein weiteres Anordnungsbeispiel der Antennenvorrichtung bezüglich der Förderbänder zeigt;
10 eine schematische Ansicht ist, die dabei hilft, den Betrieb der Antennenvorrichtung aus 9A zu erklären;
11A eine schematische Ansicht ist, die eine Antennenvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
11B eine Ansicht ist, die dabei hilft, die Schaltkreise der Antennenvorrichtung aus 11A zu erklären;
12 eine Ansicht ist, die dabei hilft, die Arbeitsweise der Antennenvorrichtung aus 11A zu erklären;
13A eine Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem das Funkkommunikationsmedium an einem peripheren Bereich eines Bogens angebracht ist;
13B eine Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem das Funkkommunikationsmedium an einem anderen peripheren Bereich des Bogens angebracht ist;
13C eine schematische Ansicht ist, die eine Antennenvorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
14 eine schematische Ansicht ist, die eine Antennenvorrichtung nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
15 eine schematische Ansicht ist, die dabei hilft, die Beschickerstruktur der Antennenvorrichtung aus 14 zu erklären;
16A ein Schaltdiagramm ist, das dabei hilft, die Kopplungsstruktur der Signaleingangsseite der in 15 gezeigten Antennenvorrichtung zu erklären;
16B ein Schaltdiagramm ist, das dabei hilft, die Kopplungsstruktur der Anschlussseite der in 15 gezeigten Antennenvorrichtung zu erklären;
17 eine schematische Ansicht ist, die dabei hilft, die Arbeitsweise einer herkömmlichen Antennenvorrichtung zu erklären; und
18 ein Ablaufdiagramm ist, das dabei hilft, die Sendebefehlausgangs-Einstellung eines herkömmlichen Funkkommunikationssystems zu erklären.
Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen erklärt.
Der Fall, in dem ein Funkkommunikationsmedium, das in einen Bogen eingebaut ist, (nicht dargestellt) keine eingebaute Batterie hat und eine Kommunikationsverarbeitung mit elektromagnetischer Strahlung von 2,45 GHz, die von einem Funkkommunikationssystem ausgesendet wird, durchführt, wird beschrieben.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das den Aufbau einer Bogenverarbeitungsvorrichtung 300 gemäß der Erfindung zeigt. In 1 wird ein Funkkommunikationsmedium 10 mit einer Geschwindigkeit v [m/s] in eine Richtung des Pfeils T durch einen Förderweg 7 befördert, der in der in der Bogenverarbeitungsvorrichtung 300 enthalten ist. In den Ausführungsfor men wird das Funkkommunikationsmedium 10 eingebaut (eingebettet) in einen Bogen (nicht dargestellt) eines Finanzinstruments oder einer postalischen Sache befördert. Da die Lagebeziehung zwischen der Haupteinheit 20, der Antennenvorrichtung 21 und dem Förderweg 7 der Bogenverarbeitungsvorrichtung 300 ähnlich der in 17 gezeigten ist, erfolgt davon keine Beschreibung. In 1 und 17 geben gleiche Referenznummern gleiche Elemente an.
Zuerst erfolgt eine ausführliche Beschreibung des Funkkommunikationsmediums 10.
Das Funkkommunikationsmedium 10 enthält eine Kommunikationsantenne 11, einen Modulierbereich 12, einen Gleichrichtungs/Berichtigungsbereich 13, und einem Speicherbereich 14. Der Modulierbereich 12, der Gleichrichtungs/Demodulierbereich 13 und der Speicherbereich 14 sind aus einem IC Chip 15 geformt.
Das Funkkommunikationsmedium 10 enthält die in 2A gezeigte Ausführung und die in 2B gezeigte Ausführung. Die Ausführung aus 2A ist, z. B. ein RF ID tag mit einer eingebauten flachen, kleinen Peilantenne 11, bei dem die Richtung eines genutzten Magnetfeldes H senkrecht zu der flachen Oberfläche der Antenne ist. Die Ausführung aus 2B ist, z. B., ein RF ID tag mit einer externen Antenne 11. In der nachstehenden Beschreibung kommt das Funkkommunikationsmedium 10 der Ausführung aus 2A zum Einsatz. Pfeile H in 2A und 2B zeigen die jeweiligen Richtungen des Magnetfeldes H an, das von der Antenne 11 genutzt wird.
Wenn das beförderte Funkkommunikationsmedium 10 in den Kommunikationsbereich 8 des Funkkommunikationssystems eintritt, empfangt es über die Antenne 11 elektromagnetische Strahlung (Trägerwellen) die von der Antennenvorrichtung 21 der Haupteinheit 20 abgegeben werden. Die elektromagnetische Strahlung wird durch den Gleichrichtungs/Demodulierbereich 13 gleichgerichtet und als Betriebsenergie für das Funkkommunikationsmedium 10 benutzt.
Das Funkkommunikationsmedium 10 wird durch den erzeugten Gleichstrom betriebsfähig, und empfängt einen Sendeaufruf, der von der Haupteinheit 20 übertragen wird und auf Trägerwellen überlagert wird, wobei es vorgegebene Daten aus dem Speicherbereich 14 liest und die Daten über die Antenne 11 überträgt. Die Übertragungsdaten werden durch den Modulierbereich 12 moduliert. Der Sendeaufruf, der von der Haupteinheit 20 übertragen wird, ist als Speicherdaten-Übertragungsbefehl definiert, der dem Funkkommunikationsmedium 10 erteilt wird. Außerdem sind die Daten, die vom Speicherbereich 14 des Mediums 10 gelesen wurden, die Identifikationsdaten zum Identifizieren eines Bogens, auf dem das Medium 10 befestigt ist. Ist der Bogen ein Bogen aus wertvollem Papier, so enthalten die Identifikationsdaten die Art des Geldes.
Der Modulierbereich 12 enthält, z. B., einen Diodenschalter, und wird in Übereinstimmung mit dem Zustand der Übertragungsdaten an- und ausgeschaltet. Sind beispielsweise die Sendedaten "1", wird der Modulierbereich 12 angeschaltet, und die Antenne wird durch die Antennenimpedanz abgebrochen. Somit wird die elektromagnetische Strahlung der Haupteinheit 20 absorbiert. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Sendedaten „0" sind, der Modulierbereich 12 ausgeschaltet, d. h. der Diodenschalter wird geöffnet, das Ende der Antenne 11 wird ebenfalls geöffnet, und die elektromagnetische Strahlung von der Haupteinheit 20 wird reflektiert.
Das Funkkommunikationsmedium 10 überträgt durch die oben beschriebene Rückstreuungsmethode Daten an die Haupteinheit 20.
Das Funkkommunikationssystem wird nun detailliert beschrieben. Das Funkkommunikationssystem enthält die Haupteinheit 20 und eine Antennenvorrichtung 21. Die Haupteinheit 20 enthält einen Zirkulator 22, Mischer 23 und 24, einen Oszillator 25, einen Entmodulierungsbereich 26, einen Basisband-Bearbeitungsbereich 27, einen Host-Schnittstellen-Bereich 28 und einen Kommunikationskontrollbereich 29. Die Haupteinheit 20 ist über den Host-Schnittstellen-Bereich 28 mit einem Host-Apparat 30 verbunden.
Wird ein Lesebefehl vom Host-Apparat 30 übertragen, wie z. B. der Kontrollvorrichtung der Bogenbearbeitungsvorrichtung 300 oder dem Host-Computer, wird er über den Host-Schnittstellen-Bereich 28 an den Kommunikationskontrollbereich 29 weitergegeben, der seinerseits den Lesebefehl an den Basisband-Bearbeitungsbereich 27 weitergibt.
Der Basisband-Bearbeitungsbereich 27 bereitet die Sendedaten auf der Basis des Lesebefehls auf und, überträgt, nach dem Filtern, die Sendedaten als Basisbandsignal an den Mischer 24. Im Mischer 24 wird das Basisbandsignal einer Amplitudentastungs-Modulation (ASK) unterworfen. Das ASK modulierte Signal wird über Trägerwellen überlagert, die über den Zirkulator 22 von der Antennenvorrichtung 21 ausgestrahlt werden, und wird dadurch auf das Funkkommunikationsmedium 10 übertragen.
Die übertragene elektromagnetische Strahlung wird, wie oben beschrieben, durch die Rückstreuungsmethode vom Funkkommunikationsmedium 10 reflektiert. Das vom Funkkommunikationsmedium 10 reflektierte Signal wird von der Antennenvorrichtung 21 empfangen und in den Mischer 23 eingegeben, in den die gleiche lokale Frequenz wie die eingegeben wird, die während dessen Übertragung verwendet wird. Der Mischer 23 extrahiert das Signal, das durch das Funkkommunikationsmedium 10 moduliert wurde.
Der Demodulierungsbereich 26 demoduliert das Signal, das durch den Mischer 23 extrahiert wurde in die Daten „1" oder „0", und überträgt die Daten an den Basisband-Bearbeitungsbereich 27. Die vom Basisband-Bearbeitungsbereich 27 extrahierten Daten werden durch den Host-Schnittstellen-Bereich 28 auf den Host-Apparat 30 übertragen.
Wie oben beschrieben, kann das Funkkommunikationssystem in einer berührungsfreien Weise die Daten, die im Speicherbereich 14 des Radiokommunikationsmediums 10 gespeichert sind, lesen.
Die Bogenverarbeitungsvorrichtung 300 kontrolliert den Beförderungsvorgang eines Bogens basierend auf den Daten, die durch das Funkkommunikationssystem vom Funkkommunikationsmedium 10 gelesen werden, d. h. die Identifikationsdaten des Bogens, an dem das Funkkommunikationsmedium 10 angebracht ist. Der Beförderungsvorgang enthält, z. B., den Sammelvorgang der Bögen in Einheiten ihrer Art, die auf den Identifikationsdaten der Bögen basieren.
Wie oben beschrieben, ist es nötig, über eine relativ große Entfernung entlang des Förderweges des Mediums 10 ein stabiles Magnetfeld H zu erzeugen, wenn die Funkkommunikation mit dem Funkkommunikationsmedium 10 durchgeführt wird, das eine kleine Peilantenne enthält, und das Medium 10 mit relativ hoher Geschwindigkeit befördert wird. Zu diesem Zweck wurde in der Ausführungsform die Struktur der Antennenvorrichtung 21 des Funkkommunikationssystems, die dazu benutzt wird, das Magnetfeld H zu erzeugen, das das Funkkommunikationsmedium 10 antreibt, erfunden.
Die Antennenvorrichtung 21 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ausführlich beschrieben. Die Antennenvorrichtung 21 hat eine Struktur, die sich für das in 2A gezeigte Funkkommunikationsmedium 10 mit der kleinen Peilantenne eignet. 3A zeigt schematisch die Struktur der Antennenvorrichtung 21, und 3B zeigt die Schaltung der Antennenvorrichtung 21.
Die Antennenvorrichtung 21 wird z. B. aus zwei parallelen Übertragungslinien 421 und 422 auf einer dielektrischen Bodenplatte 41 durch das Verwenden von Kupferfolienmusterung geformt, und indem sie durch einen Anschlussbereich 45, der zwischen ihnen liegt, elektrisch verbunden werden.
Die Antennenvorrichtung 21 ist nahe am Förderweg des Funkkommunikationsmediums 10 positioniert, so dass die beiden Übertragungslinien 421 und 422 im Wesentlichen parallel zur Beförderungsrichtung des Mediums 10 (Bogen) sind, und das Medium 10 passiert zwischen den beiden Übertragungslinien 421 und 422. Wie in 4 gezeigt, kooperieren die Übertragungslinien 421 und 422, um ein magnetisches Feld E zu erzeugen, das von der Übertragungslinie 421 zur anderen Übertragungslinie 422 gerichtet ist, um so das Magnetfeld H zu erzeugen, das für das Funkkommunikationsmedium 10 nötig ist.
Wie in 3B gezeigt, wird ein Signal, das aus dem Zirkulator 22 kommt, durch einen Gleichfrequenzteiler 43, wie, z. B. einen Wilkinson Frequenzteiler, in zwei gleiche Komponenten aufgeteilt. Eine der dabei entstehenden Komponenten wird direkt an die Übertragungslinie 421 gesendet. Die andere Komponente hingegen wird zuerst an einen Phasenversatzbereich 44 wie eine Phasenversatzschaltung gesendet, wo die Phase der Komponente um 180° versetzt wird, und wird dann an die andere Übertragungslinie 422 gesendet. Der Gleichfrequenzteiler 43 und der Phasenverschiebungsbereich 44 fungieren als Eingangsschaltung der vorliegenden Erfindung. Wie oben beschrieben, ist der Anschlussbereich 45, der als Anschlusskreis mit einem Widerstand dient, der der charakteristischen Impedanz der Übertragungslinien 421 und 422 entspricht, zwischen den Enden der Übertragungslinien 421 und 422 gegenüber ihrer Signaleingangsenden verbunden.
Wird ein Signal in die Antennenvorrichtung 21, die wie oben aufgebaut ist, eingegeben, wird das horizontale elektrische Feld E zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 erzeugt, wie in 3A und 4 gezeigt, wobei das Magnetfeld H, das senkrecht zur Antennenoberfläche (der Oberfläche der Platte 41) ist, zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 entsteht. Da nämlich die Impedanz der Übertragungslinie 421 der der anderen Übertragungslinie 422 entspricht, dienen die Signalkomponenten, die in die Übertragungslinien 421 und 422 eingegeben werden, als progressive Wellen und bilden ein einheitliches Magnetfeld H, das sich zwischen der Signaleingangsseite der Linien und ihren Enden erstreckt.
Obwohl in dieser Ausführungsform die Signalkomponenten, die in die Übertragungslinien 421 und 422 eingegeben werden, ihre Phasen um 180° voneinander versetzt haben, können ihre Phasen auch um einen anderen Grad versetzt sein, wenn die Einheitlichkeit des Magnetfelds H nicht als wichtig angesehen wird. Mit anderen Worten kann der Grad der Einheitlichkeit des Magnetfeldes H verändert werden, indem man die Phasen der Signalkomponenten ändert. Allerdings ist es, um ein höchst einheitliches Magnetfeld H zu erzeugen, notwendig, die Phasen der Signalkomponenten, die in die benachbarten Übertragungslinien eingegeben werden, um 180° voneinander zu versetzen. Das Gleiche gilt für den Fall, in dem drei oder mehr Übertragungslinien verwendet werden.
Bei der obengenannten Struktur wird das einheitliche Magnetfeld H auf die Antenne 11 des Funkkommunikationsmediums 10 innerhalb der Zone, die sich entlang der Gesamtlänge der Linien 421 und 422 erstreckt, ausgeübt, wenn sich das Funkkommunikationsmedium 10 mit der Geschwindigkeit v [m/s] durch den Förderweg 7 zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 in die Richtung, die in 3A durch den Pfeil T angedeutet ist, bewegt. Somit wird das Funkkommunikationsmedium 10 durch das Funkkommunikationssystem 20 für eine vorgegebene Zeit mit konstanter Energie versorgt.
Daher macht es die Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform dem Funkkommunikationsmedium 10 möglich, einen zuverlässigen Kommunikationszustand aufzubauen und beizubehalten, während sich das Medium 10 über die Antennenvorrichtung 21 bewegt, und ermöglicht es somit dem Medium, die Kommunikationsverarbeitung, bis zu der Zeit, in der das Medium 10 die Antennenvorrichtung 21 passiert, normal durchzuführen und abzuschließen.
Es ist zu beachten, dass die Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform besonders dann geeignet ist, wenn die Kommunikation in der Nähe der Antennenvorrichtung 21 durchgeführt wird, und die Leistung, die durch induktive Kopplung zwischen der Vorrichtung 21 und dem Funkkommunikationsmedium 10 erzeugt wird, ausnutzt, oder wenn das Funkkommunikationsmedium 10, das von der Antennenvorrichtung 21 mit Energie versorgt wird, ein RF ID tag mit einer kleinen eingebauten Peilantenne ist.
Außerdem wird in der Antennenvorrichtung 21 die Intensität des Magnetfeldes H, das zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 entsteht, verändert, wenn der Abstand zwischen den Linien 421 und 422 geändert wird. Der Abstand zwischen ihnen wird basierend auf der Intensität des Magnetfeldes, die für die Bogenverarbeitungsvorrichtung 300 benötigt wird, festgelegt.
Die Länge L [m] der Übertragungslinien 421 und 422, die in 3A dargestellt sind, wird basierend auf der Fördergeschwindigkeit v [m/s] des Funkkommunikationsmediums 10 auf dem Förderweg 7, und der Zeit t [s], die für die Kommunikationsbearbeitung zwischen dem Funkkommunikationssystem 20 und dem Funkkommunikationsmedium 10 benötigt wird, festgelegt. Und zwar muss folgendes gelten: L ≥ v × t
Darüber hinaus kann, wenn die Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform benutzt wird und wenn die Bearbeitungszeit durch einen Anstieg der zwischen dem Funkkommunikationsmedium 10 und dem Funkkommunikationssystem 20 zu übertragenden Daten erhöht wird, oder wenn die Fördergeschwindigkeit des Mediums 10 erhöht wird, damit umgegangen werden, indem man einfach die Übertragungslinien 421 und 422 verlängert.
Eine Antennenvorrichtung 121 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben. Die Antennenvorrichtung 121 hat die gleiche Basisstruktur wie die der ersten Ausführungsform.
5A zeigt schematisch den wesentlichen Teil der Antennenvorrichtung 121. Ist der Förderweg 7 an der Position, die der Antennenvorrichtung 121 entspricht, gekrümmt, ist es notwendig, die Antennenvorrichtung 121 entlang des gekrümmten Förderweges 7 auszurichten. Um über eine lange Entfernung eine beständige Kommunikation aufzubauen, ist es nämlich notwen dig, dass sich die Übertragungslinien der Antennenvorrichtung 121 nahe am Kommunikationsmedium 10, das auf dem Förderweg befördert wird, befinden. Wird eine starre Platte 41 als Basisbauteil der Antennenvorrichtung 121 verwendet, wie in der ersten Ausführungsform, ist es schwierig, die Antennenvorrichtung entlang des gekrümmten Förderweges 7 bereitzustellen.
Angesichts dessen ist in der zweiten Ausführungsform die Basisplatte 41, auf der die Übertragungslinien 421 und 422 liegen, beispielsweise aus einer Polyimidschicht geformt, und die Übertragungslinien sind aus einem verformbaren Material, wie z. B. Kupferfolie. Die Basisplatte 41 ist entsprechend der Form des Förderweges 7, wie in 5B gezeigt, abgewinkelt, und befindet sich nahe am Förderweg 7, wie in 5C gezeigt. Der Abstand zwischen dem Förderweg 7 und der Antennenvorrichtung 121 ist bei einem Wert festgelegt, der es dem Funkkommunikationssystem 10, das auf dem Förderweg 7 befördert wird, ermöglicht, eine Leistung zu empfangen, die das Medium 10 antreiben kann. Entsprechend befindet sich die Antennenvorrichtung 121, wie in 5D gezeigt, zwischen den beiden Förderbänderpaaren an einer Position nahe am Förderweg 7.
Wie oben beschrieben, kann die Antennenvorrichtung 121 der zweiten Ausführungsform geeignet in der Nähe des gekrümmten Förderweges 7 positioniert sein, wie in 5C gezeigt. Außerdem kann, wenn der Förderweg 7 verdreht ist, wie in 6A gezeigt, so dass er das Funkkommunikationsmedium 10 zuerst horizontal und dann vertikal befördert, die Antennenvorrichtung 121 entsprechend dem gekrümmten Förderweg 7 gekrümmt sein, wie in 6B gezeigt. Somit kann sich die Antennenvorrichtung 121 in der Nähe und parallel zum Förderweg 7 befinden. Deshalb kann die Antennenvorrichtung der zweiten Ausführungsform in verschiedene Bogenverarbeitungsapparate 300 eingebaut sein, die verschieden geformte Förderwege 7 enthalten. Es gibt nämlich keine Einschränkungen betreffend die Position der Antennenvorrichtung 121.
Die Übertragungslinien 421 und 422 auf der Vorrichtung 121 sind im Wesentlichen parallel zum Förderweg 7 und somit auch zur Oberfläche des Funkkommunikationsmediums 10 positioniert, das auf dem Weg 7 befördert wird, unabhängig davon, ob die Antennenvorrichtung 121 abgewinkelt ist, wie in 5B gezeigt, oder verdreht ist, wie in 6B gezeigt.
Eine Antennenvorrichtung 221 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben.
Die Antennenvorrichtung 221 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Förderwege 5a und 5b, die zum Befördern des Funkkommunikationsmediums 10 dienen, leitfähig gemacht werden und dazu gebracht werden, als Übertragungslinien 421 und 422 zu fungieren. Wie in 7A gezeigt, ist der Förderweg 7 durch zwei endlose Förderbänder 4a und 4b und zwei Förderbänder 5a und 5b definiert. In der zweiten Ausführungsform, wie in 7B gezeigt, werden die beiden Förderbänder 5a und 5b, die als die oberen Flächen des Förderweges 7 dienen, leitfähig gemacht. Alternativ können die Förderbänder 4a und 4b, die als untere Flächen des Förderweges 7 dienen, leitfähig gemacht werden.
Genauer, wie in 7B gezeigt, werden die beiden Förderbänder 5a und 5b, die die obere Fläche des Förderweges 7 definieren, zwischen mehreren Rollen 6 gespannt, aus leitfähigen Bauteilen, wie z. B. Stahlbändern, geformt, und werden als Übertragungslinien 421 und 422 genutzt.
Wie in 7B gezeigt, wird ein Signal, das vom Zirkulator 22 kommt, durch den Gleichfrequenzteiler 43 in zwei gleiche Komponenten aufgeteilt. Eine der dabei entstehenden Komponenten wird direkt an ein Ende des Förderbandes 5a (Übertragungslinie 421) gesendet. Dagegen wird die andere Komponente zuerst an den Phasenversatzbereich 44 gesendet, wo die Phase der Komponente um 180° versetzt wird, und wird dann an ein Ende des anderen Förderbandes 5b (Übertragungslinie 422) gesendet. Des Weiteren ist der Anschlussbereich 45 mit den anderen Enden der Förderbänder 5a und 5b verbunden.
Der Gleichfrequenzteiler, Phasenversatzbereich 44 und Anschlussbereich 45 können über die Schäfte der Rollen 6 elektrisch mit den Förderbändern 5a und 5b verbunden sein, wenn die Rollen 6 aus leitfähigen Bauteilen ausgeformt sind. Alternativ können sie elektrisch über leitende Bürsten 46, die die Bänder kontaktieren, wie in 7C gezeigt, mit den Bändern 5a und 5b verbunden sein.
Wie oben beschrieben, werden in der dritten Ausführungsform die Förderbänder 5a und 5b dazu gebracht, als Übertragungslinien 421 beziehungsweise 422 zu fungieren, und ein Magnetfeld H, das senkrecht bezüglich der Fläche des beförderten Funkkommunikationsmediums 10 ist, wird zwischen den Förderbändern 5a und 5b erzeugt, wie in 8 gezeigt. Entsprechend empfangt in der dritten Ausführungsform das Funkkommunikationsmedium 10, das in einen Bogen eingebaut ist, wenn es zwischen den Förderbändern 5a und 5b passiert, Leistung, und steuert das Funkkommunikationssystem an, wie in der ersten und zweiten Ausführungsform. Insbesondere in der dritten Ausführungsform kann das Funkkommunikationsmedium 10 näher an den Übertragungslinien 421 und 422 positioniert sein, als in der ersten und zweiten Ausführungsform, und dadurch die Kommunikation zuverlässiger ausführen.
Eine Antennenvorrichtung 321 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben.
Die Antennenvorrichtung 321 ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Übertragungslinien 421 und 422 aus leitfähigen Drähten, z. B. Kupferdrähten, 511 und 512, geformt sind, wie in 9A gezeigt. Die leitfähigen Drähte 511 und 512 können auch gemäß der Form des Förderweges 7 abgewinkelt sein, wie bei der Antennenvorrichtung 121 der zweiten Ausführungsform. Und zwar können die Übertragungslinien 421 und 422 entlang des gekrümmten Förderweges 7 abgewinkelt sein, wie in 9B gezeigt. Außerdem ist zu beachten, dass in der vierten Ausführungsform die leitfähigen Drähte 511 und 512 gemäß der Form des Förderweges 7 abgewinkelt sind, dann nahe am Weg 7 positioniert werden, und durch ein isolierendes Material, wie z. B. Harz, in einer Position angebracht werden, wobei sie die Antennenvorrichtung 321 fixieren.
Ein Signal, das vom Zirkulator 22 kommt, wird durch den Gleichfrequenzteiler 43 in zwei gleiche Komponenten aufgeteilt. Eine der dabei entstandenen Komponenten wird direkt an das eine Ende des leitfähigen Drahtes 511 gesendet (Übertragungslinie 421). Die andere Komponente wird zuerst an den Phasenversatzbereich 44, wo die Phase der Komponente um 180° versetzt wird, und dann an ein Ende des anderen leitfähigen Drahtes 512 (Übertragungslinie 422) gesendet. Des Weiteren wird der Anschlussbereich 45 mit den anderen Enden der Förderdrähte 511 und 512 verbunden.
Die leitfähigen Drähte 511 und 512 können sich innerhalb eines Paars von Förderbändern 7a und 7b befinden und, wie in 9C gezeigt, den Förderweg 7 schaffen, oder sie können sich, wie in 9D gezeigt, außerhalb der Bänder 7a und 7b befinden. Der Abstand zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 kann verkleinert werden, um dadurch die Intensität des Magnetfeldes H, das auf das Funkkommunikationsmedium 10 ausgeübt wird, in der Struktur von 9C höher zu machen als in der Struktur von 9D. Die Lage der leitfähigen Drähte 511 und 512 wird jedoch angesichts der Vorteilhaftigkeit der Anordnung der Drähte bestimmt.
Wie oben beschrieben, werden in der Antennenvorrichtung 321 der vierten Ausführungsform die leitfähigen Drähte 511 und 512 dazu gebracht, als Übertragungslinien 421 bzw. 422 zu fungieren, und das Magnetfeld H wird zwischen den beiden leitfähigen Drähten senkrecht zur Oberfläche des beförderten Funkkommunikationsmediums 10 erzeugt. Entsprechend empfängt es in der vierten Ausführungsform, wenn das Funkkommunikationsmedium 10, das in einen Bogen eingearbeitet ist, zwischen den leitfähigen Drähten 511 und 512 passiert, Leistung, und steuert das Funkkommunikationssystem an, wie in der ersten bis dritten Ausführungsform.
Eine Antennenvorrichtung 521 nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben. Die Antennenvorrichtung 521 ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den beiden Übertragungslinien 421 und 422 eine Übertragungslinie 423 verwendet wird. In den anderen Strukturen ist die Antennenvorrichtung 521 im Wesentlichen mit der Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform identisch.
Wie in 11A gezeigt, enthält die Antennenvorrichtung 521 drei Übertragungslinien 421, 422 und 423, die zueinander parallel sind, und deshalb in einen Apparat eingebaut werden können, der zwei Bögen parallel zueinander befördert und sie simultan verarbeitet. Die Antennenvorrichtung 521 kann abgewinkelt oder verdreht sein, wie in der zweiten bis vierten Ausführungsform. Somit kann in allen Ausführungsformen die Anzahl der Übertragungslinien erhöht werden, um eine Vielzahl an Bögen parallel zueinander zu befördern und sie simultan zu verarbeiten.
Wie oben erwähnt, ist die Antennenvorrichtung 521 in einen Bogenverarbeitungsapparat zum simultanen Befördern und Verarbeiten zweier Bögen P1 und P2, die zwei Förderrouten 1 und 2 nutzen, eingebaut, und enthält die drei Übertragungslinien 421, 422 und 423, die sich in der Beförderungsrichtung der Bögen erstrecken. Die Antennenvorrichtung 521 beispielsweise wird gebildet, indem ein Muster aus Kupferfolie in den drei Übertragungslinien 421, 422 und 423 auf der Fläche der Basisplatte 41 geformt wird, und die Enden der Linien durch den Anschlussabschnitt 45 elektrisch verbunden werden.
Wie in 11B gezeigt, wird ein Signal, das vom Zirkulator 22 kommt, durch den Gleichfrequenzteiler 43 in drei gleiche Komponenten aufgeteilt. Eine der dabei entstehenden Komponenten wird direkt an das eine Ende der zentralen Übertragungslinie 422 gesendet. Die jeweiligen übrigen Komponenten werden zuerst in die Phasenversatzbereiche 44a und 44b gesendet, wo ihre Phasen um 180° versetzt werden, und werden dann an die jeweiligen Enden der beiden anderen Übertragungslinien 421 und 423 gesendet.
Zu dem Zeitpunkt werden, wie in 12 gezeigt, Magnetfelder H1 und H2 zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 und den Übertragungslinien 422 und 423 gebildet, die senkrecht bezüglich der Fläche des beförderten Funkkommunikationsmediums 10 sind. Wenn sich die Bögen P1 und P2, in die die entsprechenden Funkkommunikationsmediums-Teile eingebaut sind, zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 und zwischen den Übertragungslinien 422 und 423 bewegen, wie in 11A gezeigt, erhalten die Funkkommunikationsmediums-Teile 10 Leistung und steuern das Funkkommunikationssystem an. So macht es die Antennenvorrichtung 521 der fünften Ausführungsform möglich, dass zwei Bögen P1 und P1 simultan befördert und verarbeitet werden.
Obwohl im Fall von 11B zwei Phasenversatzbereiche 44a und 44b für die Übertragungslinien 421 und 423 vorhanden sind, die sich an gegenüberliegenden Enden befinden, ist es möglich, dass für die zentrale Übertragungslinie 422 nur ein einziger Phasenversatzbereich 44 vorhanden ist. Es ist ausreichend, wenn jedes der nebeneinander liegenden Übertragungslinienpaare um 180° phasenversetzt wird. Außerdem ist es, wie oben erwähnt, nicht immer nötig, die Phasen der nebeneinander liegenden Übertragungslinien um 180° zu versetzen, sondern der Grad des Versatzes kann auf einen beliebigen Wert festgesetzt werden.
Darüber hinaus ist es notwendig, die Anzahl der Übertragungslinien entsprechend zu erhöhen, wenn die Antennenvorrichtung 521 in einer Bogenverarbeitungsvorrichtung verwendet wird, die drei oder mehr Bögen parallel befördert, und simultan bearbeitet. Es ist auch notwendig, entsprechend der Anzahl der entstandenen Übertragungslinien einen geeigneten Gleichfrequenzteiler bereitzustellen, und die entsprechenden Phasenversatzbereiche mit jeder zweiten Übertragungslinie zu verbinden, um die Phasen der entsprechenden Signalkomponenten, die an jede zweite Übertragungslinie gesendet werden, um 180° zu versetzen.
Eine Antennenvorrichtung 621 nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben.
In jeder der obengenannten Ausführungsformen wird vorausgesetzt, dass die laterale Position des Funkkommunikationsmediums 10 auf dem Übertragungsweg konstant gehalten wird. Tatsächlich befindet sich jedoch das Funkkommunikationsmedium 10 nicht immer im Zentrum eines Bogens. Wenn beispielsweise das Funkkommunikationsmedium 10 in einer Ecke jedes Bogens P eingebaut ist, kann es sein, dass einige Bögen mit ihren Vorderseiten nach oben, wie in 13A gezeigt, und andere Bögen mit ihren Rückseiten nach oben, wie in 13B gezeigt, befördert werden. So kann es leicht sein, dass sich die laterale Position zwischen den Funkkommunikationsmediums-Teilen 10 unterscheidet.
Unterscheidet sich die laterale Position zweier Funkkommunikationsmediums-Teile 10, kann es zu einem Fall kommen, in dem sich das Funkkommunikationsmedium 10 außerhalb des Kommunikationsbereichs 8 befindet und keine Kommunikation durchführen kann. Um das zu vermeiden, enthält die Antennenvorrichtung 621 der sechsten Ausführungsform drei parallele Übertragungslinien 421, 422 und 423, wie die fünfte Ausführungsform. Obwohl die Antennenvorrichtung 621 im Wesentlichen die gleiche Struktur hat wie die Antennenvorrichtung 521, unterscheidet sie sich im Zweck.
In der Antennenvorrichtung 621 der sechsten Ausführungsform wird nämlich jeder Bogen P so befördert, dass das Zentrum jedes Bogens P die zentrale Übertragungslinie 422 passiert, die in den drei Übertragungslinien 421 bis 423 enthalten ist, wie in 13C gezeigt, was eine zuverlässige Kommunikation ermöglicht, die immer durchgeführt werden kann, unabhängig der Position des Funkkommunikationsmediums 10 auf jedem Bogen P. D. h., dass selbst wenn einige Bögen mit ihren Vorderseiten nach oben befördert werden, wie in 13A gezeigt, und andere Bögen mit ihren Rückseiten nach oben befördert werden, wie in 13B gezeigt, ihre Funkkommunikationsmediums-Teile 10 zwischen den Übertragungslinien 421 und 422 oder zwischen den Übertragungslinien 422 und 423 passieren. Somit können alle Funkkommunikationsmediums-Teile 10 eine zuverlässige Kommunikation durchführen.
Auch bei der sechsten Ausführungsform reicht es aus, wenn die Funkkommunikationsmediums-Teile 10 an drei oder mehr verschiedenen Bogenbereichen angebracht sind die Anzahl der Übertragungslinien entsprechend zu erhöhen, einen geeigneten Gleichfrequenzteiler entsprechend der Anzahl der entstandenen Übertragungslinien bereitzustellen, und die entsprechenden Phasenversatzbereiche mit jeder zweiten Übertragungslinie zu verbinden, so dass die Phasen der entsprechenden Signalkomponenten, die an jede zweite Übertragungslinie gesendet werden, um 180° versetzt werden. In diesem Fall kann die Position jedes Funkkommunikationsmediums 10 festgestellt werden, bevor jeder Bogen P an die Antennenvorrichtung 621 gesendet wird, und ein Eingangssignal braucht nur an die an die Übertragungslinie, die der festgestellten Position entspricht, gesendet werden.
Eine Antennenvorrichtung 721 nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben.
Wie die Antennenvorrichtung 221 der dritten Ausführungsform, ist die Antennenvorrichtung 721 dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbänder 4a und 4b aus leitfähigen Bauteilen geformt sind, wie z. B. Stahlbändern, und dazu gebracht werden, als die Übertragungslinien 421 und 422 zu fungieren. Die Förderbänder 4a und 4b sind in den Förderbändern 4a, 4b, 5a und 5b enthalten, die den Förderweg 7 definieren, um jeden Bogen mit dem Funkkommunikationsmedium 10 zu befördern, und definieren die untere Seite des Förderweges 7. In der dritten Ausführungsform wird über die leitfähigen Bürsten 46, Leistung an die Förderbänder 5a und 5b übertragen, wie in 7C gezeigt. Im Gegensatz dazu hat die Antennenvorrichtung 721 der siebten Ausführungsform eine Struktur, die dazu dient, jedem der Förderbänder 5a und 5b auf berührungsfreie Weise Leistung zuzuführen.
Wie in 14 gezeigt, wird bei der Antennenvorrichtung 721 der Abstand zwischen den Förderbändern 4a und 4b auf s [mm] festgelegt, was die Erzeugung eines Magnetfeldes H einer Intensität, die vom Funkkommunikationsmedium 10 benötigt wird, das zwischen den Bändern 4a und 4b passiert, ermöglicht. Außerdem wird die Breite jedes Förderbandes 4a, 4b auf d [mm] festgelegt. Je kleiner der Abstand s zwischen den Förderbändern 4a und 4b ist, desto geringer ist die Intensität des Magnetfeldes H, das von der Antennenvorrichtung 721 erzeugt wird.
Wie in 15 gezeigt, ist ein Signalübertragungsbereich 61 vorhanden, der sich mit den Eingangsenden der Förderbänder 4a und 4b auf berührungsfreie Weise überschneidet. Die Länge, über die sich der Signalübertragungsbereich 61 mit den Eingangsenden der Förderbänder 4a und 4b überschneidet, wird von der Frequenz eines Signaleingangs an die Antennenvorrichtung 721 bestimmt. Auch bei der Antennenvorrichtung 721 werden die um 180° voneinander versetzten Signale an die nebeneinander liegenden Förderbänder 4a und 4b (Übertragungslinien 421 und 422) eingegeben.
Die Länge, über die sich der Signalübertragungsbereich 61 mit den Eingangsenden der Förderbänder 4a und 4b überschneidet, wird, z. B., auf ein Viertel der Wellenlänge des Signals festgelegt, das in die Förderbänder 4a und 4b eingegeben wird. Da die siebte Ausführungsform ein Übertragungssignal mit einer Frequenz von 2,45 GHz verwendet, ist eine Wellenlänge 12,24 cm, und deshalb ist die Viertel-Wellenlänge 3,06 cm. Entsprechend ist in der siebten Ausführungsform die Länge, über die sich der Signalübertragungsbereich 61 mit den Eingangsenden der Förderbänder 4a und 4b überschneidet, auf 3,06 cm festgelegt.
Auf gleiche Weise wird ein Anschlussabschnitt 62 vorgesehen, der sich mit den Ausgangsenden der Förderbänder auf berührungsfreie Weise überschneidet. Der Signalübertragungsbereich 61 und der Anschlussabschnitt 62 fungieren in der Erfindung als Signalschaltkreis. Die Länge, über die sich der Anschlussabschnitt 62 mit den Ausgangsenden der Förderbänder 4a und 4b überschneidet, wird ebenfalls auf ein Viertel der Wellenlänge des an die Antennenvorrichtung 721 eingegebenen Signals festgesetzt. In der siebten Ausführungsform ist nämlich die Länge, über die sich der Anschlussbereich 62 und die Ausgangsenden der Förderbänder 4a und 4b überschneiden, ebenfalls auf 3,06 cm festgelegt.
Wie beispielsweise in 16A gezeigt, enthält der Signalübertragungsbereich 61 einen Anschluss 46, der mit einem Signalübertragungslinienanschluss vom Zirkulator 22 verbunden ist, einen Gleichfrequenzteiler 43 zum Verteilen eines Signals vom Anschluss 46 an die leitfähigen Förderbänder 4a und 4b, einen Phasenversatzbereich 44 zum Versetzen der Phase von einem der Signale vom Gleichfrequenzteiler 43, einen Impedanzwandler 47 und einen Induktivitätskopplungsbereich 48.
Der Induktivitätskopplungsbereich 48 weist zwei Leiter 48a und 48b auf, um zwei Signalkomponenten verschiedener Phasen, die aus dem Phasenversatzbereich 44 ausgegeben werden, berührungsfrei an die Förderbänder 4a und 4b zu übertragen. Die Leiter 48a und 48b sind im gleichen Abstand s [mm] angeordnet wie die Förderbänder 4a und 4b und haben die gleiche Breite d [mm]. Die Leiter 48a und 48b sind leitfähige Muster, die durch Drucken gebildet sind. In der siebten Ausführungsform ist die Länge der Leiter 48a und 48b auf 3,06 cm festgelegt, was der Länge entspricht, über die sich der Induktivitätskopplungsbereich 48 mit den Förderbändern 4a und 4b überschneidet. Da die Leiter 48a und 48b des Induktivitätskopplungsbereichs 48 sich in der Impedanz von den Linien des Phasenversatzbereichs 44 unterscheiden, wird zwischen ihnen der Impedanzwandler 47 eingefügt.
Wie in 15 gezeigt, liegen die Leiter 48a und 48b des Induktivitätskopplungsbereichs 48 den Förderbändern 4a und 4b jeweils an den Eingangsenden der Bänder berührungsfrei gegenüber. In diesem Zustand ist es erwünscht, den Abstand zwischen den Förderbändern 4a, 4b und den Leitern 48a, 48b auf einen Wert festzusetzen, der es ermöglicht, eine maximale Leistung vom Signalübertragungsbereich 61 in die Förderbänder 4a und 4b einzugeben, als ein Ergebnis der Kopplung des Signalübertragungsbereichs 61 und der Förderbänder 4a und 4b. In dieser Ausführungsform, wird der Abstand auf 1 mm festgelegt.
Andererseits enthält der Anschlussbereich 62, wie in 16B gezeigt, einen Widerstand 50, der beispielsweise mit einem anderen Induktivitätskopplungsbereich 49 verbunden ist, der berührungsfrei mit den Förderbändern 4a und 4b verbunden ist. Der Widerstand 50 ist auch mit den Leitern 49a und 49b verbunden, die in den Induktivitätskopplungsbereich 49 eingebaut sind, und hat einen Widerstand, der der Impedanz der Förderbänder 4a und 4b entspricht. Die beiden Leiter 49a und 49b des Induktivitätskopplungsbereichs 49 sind mit demselben Intervall s [mm] dazwischen angeordnet wie die beiden Förderbänder 4a und 4b und haben die gleiche Breite d [mm] wie die Bänder 4a und 4b und die gleiche Länge, die von der Frequenz eines Signals bestimmt wird, das in die Förderbänder 4a und 4b eingegeben wird. Die Leiter 49a und 49b sind gedruckte leitfähige Muster.
In der siebten Ausführungsform wird die Länge der Leiter 49a und 49b des Induktivitätskopplungsbereichs 49 auf ein Viertel der Wellenlänge des Signals festgelegt, das in die Förderbänder 4a und 4b eingegeben wird, d. h. 3,06 cm, wie bei den Bändern 4a und 4b.
Wie in 15 gezeigt, liegen an den Ausgangsenden der Förderbänder 4a und 4b die Leiter 49a und 49b des Induktivitätskopplungsbereichs 49 den jeweiligen Förderbändern 4a und 4b berührungsfrei gegenüber. In der siebten Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Förderbändern 4a und 4b ebenfalls auf 1 mm festgelegt, wie im Signalübertragungsbereich 61.
Bei der obengenannten Struktur wird ein Signal, das vom Zirkulator 22 kommt, über den Anschluss 46 auf den Signalübertragungsbereich 61 übertragen und durch den Gleichfrequenzteiler 43 in zwei gleiche Komponenten geteilt. Eine der beiden Komponenten wird über den Impedanzwandler 47 und den Leiter 48a direkt an das eine Ende des Förderbandes 4a gesendet. Die andere Komponente hingegen wird zuerst an den Phasenversatzbereich 44 gesendet, wo ihre Phase um 180° versetzt wird, und wird dann über den Impedanzwandler 47 und den Leiter 48b an ein Ende des anderen Förderbandes 4b gesendet.
Da die Leiter 48a und 48b des Signalübertragungsbereichs 61 den Eingangsenden der Förderbänder 4a und 4b mit einem Abstand von 1 mm gegenüberliegen, über ein Viertel der Wel lenlänge des übertragen Signals, wird aufgrund ihrer Kopplung die maximale Leistung aus dem Signalübertragungsbereich 61 an die Förderbänder 4a und 4b geliefert.
In ähnlicher Weise liegen im Anschlussbereich 62, der dazu dient, die Übertragungswege zu begrenzen, um zu verhindern, dass stationäre Wellen in den Übertragungswellen auftreten, die durch die leitfähigen Förderbänder 4a und 4b gebildet werden, die Leiter 49a und 49b einander mit einem Abstand von 1 mm gegenüber, über ein Viertel der Wellenlänge des übertragenen Signals. Entsprechend wird aufgrund ihrer Kopplung maximale Leistung von den Förderbändern 4a und 4b an den Anschlussbereich 62 geliefert. Der Widerstand 50 des Anschlussbereichs 62 absorbiert die gelieferte maximale Leistung. Deshalb fungiert der Anschlussbereich 62 als der Übertragungslinienanschluss der Förderbänder 4a und 4b, und zwar begrenzt der Anschlussbereich 62 die Übertragungslinien.
Bei der Antennenvorrichtung 721 der siebten Ausführungsform, werden die Förderbänder 4a und 4b berührungsfrei über den Signalübertragungsbereich 61 der Haupteinheit 20 mit Leistung versorgt, während sie mit hoher Drehzahl drehen, um Bögen zu befördern, wobei ein Magnetfeld H zwischen den Förderbändern 4a und 4b gebildet wird, das bezüglich der Fläche des Funkkommunikationsmediums 10 senkrecht ist. Wenn das Funkkommunikationsmedium, das in jeden Bogen eingebaut ist, zwischen den Förderbändern 4a und 4b durchlauft, empfängt es Leistung und steuert die Haupteinheit 20 an.
Wie oben beschrieben sind in der siebten Ausführungsform die Förderbänder zum Befördern von Bögen mit Funkkommunikation mit relativ hoher Geschwindigkeit aus leitfähigem Material, und Leistung wird berührungsfrei vom Signalübertragungsbereich 61 an die leitfähigen Förderbänder 4a und 4b geliefert, und wird begrenzt vom Anschlussbereich 62, der berührungsfrei vorgesehen ist. Demzufolge kann durch die Antennenvorrichtung 721 der gleiche Vorteil erreicht werden wie durch die Antennenvorrichtung 221 der dritten Ausführungsform, und der Signalübertragungsbereich 61 und der Anschlussbereich 62 können ohne Kontakt zu den Förderbändern 4a und 4b vorgesehen sein und damit frei von Nachteilen, wie Abnutzung aufgrund von Schleifkontakt der leitfähigen Bürsten mit den Kontakten der Förderbänder 4a und 4b, sein, selbst wenn die Bänder mit hoher Drehzahl gedreht werden. Die Antennenvorrichtung 721 der siebten Ausführungsform ermöglicht nämlich eine stabile Kommunikationsverarbeitung, die über lange Zeit ausgeführt werden kann.
Außerdem kann die maximale Leistung immer an die Bänder geliefert werden, da die Länge, über die sich der Induktivitätskopplungsbereich 48 des Signalübertragungsbereichs 61 mit den Förderbändern 4a und 4b überschneidet, auf ein Viertel der Wellenlänge des Übertra gungssignals festgelegt ist. Dies erleichtert die Aufnahme der Antennenvorrichtung 721 des Funkkommunikationssystems in den Förderweg außerordentlich.
Obwohl in der siebten Ausführungsform die Länge, über die sich der Induktivitätskopplungsbereich 48 des Signalübertragungsbereichs 61 mit den Förderbändern 4a und 4b überschneidet, auf ein Viertel der Wellenlänge des Übertragungssignals festgesetzt ist, kann ein Justiermechanismus vorgesehen sein, der die Position des Signalübertragungsbereichs 61 so einstellt, dass die Länge der sich überschneidenden Teile länger oder kürzer wird als die Viertel Wellenlänge, wie beispielsweise in 15 gezeigt. Der in 15 gezeigte Justiermechanismus enthält einen Schieber 611 der an der hinteren Fläche des Signalübertragungsbereichs 61 befestigt ist, und eine Schiene 612, die den Schieber 611 trägt, so dass der Schieber in die Längsrichtung der Förderbänder 4a und 4b gleiten kann. Nachdem die Länge, über die sich der Signalübertragungsbereich 61 und die Förderbänder 4a und 4b überschneiden, eingestellt ist, wird der Justiermechanismus, z. B. durch eine Schraube, fixiert. Mit dem Justiermechanismus kann die Übertragungsmenge an Leistung eingestellt werden. Außerdem kann mit dem Justiermechanismus die Intensität des Magnetfeldes H, das durch die Förderbänder 4a und 4b gebildet wird, eingestellt werden, der Kommunikationsabstand zum Funkkommunikationsmedium 10 kann eingestellt werden, und überflüssige Strahlung von der Haupteinheit 20 kann minimiert werden.
In ähnlicher Weise kann, wenn ein Justiermechanismus (nicht dargestellt) zum Justieren des Abstandes zwischen den Leitern 48a und 48b des Signalübertragungsbereichs 61 verwendet wird, der Abstand s zwischen diesen Teilen der Leiter 48a und 48b, die sich mit den Förderbändern 4a und 4b überschneiden, durch diesen Mechanismus vergrößert oder verkleinert werden, wodurch die Übertragungsmenge der Leistung verändert wird. Somit kann die Intensität des Magnetfeldes H eingestellt werden, der Kommunikationsabstand zum Funkkommunikationsmedium 10 kann eingestellt werden und überflüssige Strahlung von der Haupteinheit 20 kann minimiert werden.
Obwohl in der siebten Ausführungsform zwei Paare von Förderbändern als die Förderbänder, um Bögen zu befördern, benutzt werden, ist die Erfindung auch für einen Apparat geeignet, der drei oder mehr Paare von Förderbändern verwendet.
Außerdem enthalten, obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen die zu bearbeitenden Bögen insbesondere Wertpapiere (inklusive Banknoten) sind, diese auch Kartenmedien wie Bankkarten und Kreditkarten.
Wie oben beschrieben sind in der Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform eine Vielzahl an Übertragungslinien vorhanden, die sich parallel zueinander entlang der Beförderungsrichtung des Funkkommunikationsmediums 10 befinden, und ein Magnetfeld H wird senk recht bezüglich der Fläche des beförderten Funkkommunikationsmediums 10 zwischen den Übertragungslinien erzeugt, und ermöglicht so die Kommunikation mit dem Funkkommunikationsmedium 10. Entsprechend kann, wenn die Antennenvorrichtung 21 in der Nähe oder entlang eines Förderweges angebracht ist, um sequenziell und mit hoher Geschwindigkeit Bögen mit den jeweils darin eingebauten Kommunikationsmediumsteilen 10 zu verarbeiten, sie ein einheitliches Magnetfeld H über eine relativ große Entfernung in die Beförderungsrichtung der Mediumsteile 10 erzeugen. Somit kann das Funkkommunikationsmedium 10 einheitliche Leistung empfangen und eine zuverlässige Kommunikationsverarbeitung durchführen, wenn es im Kommunikationsbereich 8 des Funkkommunikationssystem vorhanden ist.
Wenn die Übertragungslinien 421 und 422 verlängert werden, können sie außerdem leicht mit einem Anstieg der Bearbeitungszeit aufgrund eines Anstiegs der Datenmenge, die zwischen dem Funkkommunikationsmedium und dem Funkkommunikationssystem übertragen werden soll, oder einem Anstieg der Fördergeschwindigkeit umgehen.
Die Antennenvorrichtung 121 der zweiten Ausführungsform und die Antennenvorrichtung 321 der vierten Ausführungsform können den gleichen Vorteil bieten wie die Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform. Da außerdem die Antennenvorrichtungen der ersten und vierten Ausführungsform verformt werden können, können sie leicht befestigt werden, selbst wenn der Förderweg einen komplexen Aufbau hat.
Die Antennenvorrichtung 221 der dritten Ausführungsform und die Antennenvorrichtung 721 der siebten Ausführungsform können den gleichen Vorteil bieten wie die Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform. Da außerdem in diesen Antennenvorrichtungen die Förderbänder, die einen Förderweg für das Funkkommunikationsmedium 10 definieren, aus einem leitfähigen Material gebildet sind, um als Übertragungslinien zu fungieren, können die Antennenvorrichtungen leicht befestigt werden, selbst wenn der Förderweg einen komplexen Aufbau hat. Insbesondere die Antennenvorrichtung 721 der siebten Ausführungsform verwendet eine Struktur, in der die Förderbänder berührungsfrei mit Leistung versorgt werden und auch berührungsfrei begrenzt werden. Entsprechend können sich die Kontakte der Antennenvorrichtung 721 nicht durch Abnutzung verschlechtern, und zuverlässige Kommunikation kann über einen langen Zeitraum durchgeführt werden.
Die Antennenvorrichtung 521 der fünften Ausführungsform kann den gleichen Vorteil bieten wie die Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus ist, da in der Antennenvorrichtung 521 drei oder mehr Übertragungslinien parallel zueinander verlaufen, um eine Vielzahl an Kommunikationsbereichen zu bieten, die Antennenvorrichtung 521 für ein Bearbeitungsschema geeignet, in dem eine Vielzahl an Funkkommunikationsmediumsteilen 10 parallel zueinander befördert werden.
Die Antennenvorrichtung 621 der sechsten Ausführungsform kann den gleichen Vorteil bieten wie die Antennenvorrichtung 21 der ersten Ausführungsform. Da in der Antennenvorrichtung 621 darüber hinaus drei oder mehr parallel zueinander verlaufende Übertragungslinien vorhanden sind, um eine Vielzahl von Kommunikationsbereichen zu definieren, ermöglicht es die Antennenvorrichtung 621 einer Vielzahl an Funkkommunikationsmediumsteilen 10, eine zuverlässige Kommunikation durchzuführen, selbst wenn die Mediumsteile 10 zwischen Bögen an separaten Positionen positioniert sind.
Beispielsweise können die Bögen die in der obengenannten Ausführungsform verwendet werden, Kartenmedien, wie z. B. Bankkarten, Kreditkarten, etc., sowie Bögen von Wertpapieren (inklusive Banknoten) enthalten.
Außerdem sind, obwohl in den obengenannten Ausführungsformen die Antennen (Übertragungslinien), die parallel zueinander angeordnet sind, verlängerte Linien sind, die sich in Beförderungsrichtung erstrecken, diese nicht auf solche Linien beschränkt.
Auch die oben verwendeten Begriffe „parallel" oder „senkrecht" bedeuten nicht mathematisch genau „parallel" oder „senkrecht", sondern erlauben einige Abweichungen, die sich aus Abweichungen aufgrund der Herstellung oder der Montage ergeben.

Claims

Antennenvorrichtung für ein Funkkommunikationssystem, das eine Funkkommunikation durch Übertragen und Empfangen von Signalen zu und von einem Funkkommunikationsmedium (10), das durch einen Förderweg (7) transportiert wird, durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält: eine Mehrzahl von Übertragungslinien (421, 422) die parallel zueinander entlang des Förderwegs vorgesehen sind, und einen Signalkreis (44), der ein Signal von einer Haupteinheit des Funkkommunikationssystems in eine Mehrzahl von Komponenten zerlegt, Phasen der Komponenten zueinander versetzt und die resultierenden Komponenten an die jeweiligen Übertragungslinien zuführt.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkreis enthält: einen Signalzerlegungskreis (43), der das Signal von der Haupteinheit (20) in die Komponenten zerlegt und die Komponenten an die Übertragungslinien (421, 422) zuführt; einen Phasenversatzkreis (44), der die Phasen der Komponenten zueinander versetzt, so dass die Komponenten unterschiedlicher Phasen an benachbarte der Übertragungslinien zugeführt werden, und dann die resultierenden Komponenten an die Übertragungslinien zuführt; und einen Anschlusskreis (45), der die Übertragungslinien abschließt.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskreis (45) einen Widerstand äquivalent zu einer charakteristischen Impedanz der Übertragungslinien (421, 422) hat.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatzkreis (44) die Phasen der Komponenten, die den benachbarten der Übertragungslinien zuzuführen sind, um 180° versetzt.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungslinien (421, 422) aus Elementen gebildet sind, die entlang des Förderwegs (7) deformierbar sind.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungslinien (421, 422) aus leitenden Förderbändern (5a, 5b) gebildet sind, die das Funkkommunikationsmedium (10) entlang des Förderwegs (7) transportieren.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkreis enthält: einen Signalübertragungsabschnitt (61), der überlappend mit Eingangsenden der Förderbänder (4a, 4b) in einer nicht berührenden Weise vorgesehen ist; und einen Anschlussabschnitt (62), der überlappend mit den Ausgangsenden der Förderbänder (4a, 4b) in einer nicht berührenden Weise vorgesehen ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge, über die der Signalübertragungsabschnitt (61) mit den Eingangsenden der Förderbänder (4a, 4b) überlappt, und eine Länge, über die der Anschlussabschnitt (62) mit den Ausgangsenden der Förderbänder (4a, 4b) überlappt, aus einer Wellenlänge eines Signals, das den Förderbändern über den Signalkreis zugeführt wird, bestimmt werden.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge ein Viertel der Wellenlänge des Signals ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter einen Justiermechanismus (611, 612) enthält, der die Länge einstellt.
Funkkommunikationssystem, enthaltend: eine Antennenvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein magnetisches Feld (H) für das Funkkommunikationsmedium (10), das durch den Förderweg (7) transportiert wird, erzeugt, wobei das magnetische Feld (H) durch das Funkkommunikationsmedium führt; und die Haupteinheit (20), die Signale über die Antennenvorrichtung zu und von dem durch den Förderweg transportierten Funkkommunikationsmedium überträgt und empfängt, wodurch eine Kommunikation mit dem Funkkommunikationsmedium durchgeführt wird.
Bogenverarbeitungsvorrichtung zum Transportieren eines Bogens, der mit einem Funkkommunikationsmedium (10), das Identifikationsdaten speichert, versehen ist, die die Identifika tionsdaten von dem Funkkommunikationsmedium liest und den Bogen basierend auf den gelesenen Identifikationsdaten bearbeitet, enthaltend: eine Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, und eine Haupteinheit (20), die Signale über die Antenneneinrichtung zu und von dem Funkkommunikationsmedium, das durch den Förderweg transportiert wird, überträgt und empfängt, wodurch eine Kommunikation mit dem Funkkommunikationsmedium durchgeführt wird.
Bogenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkreis enthält: einen Signalzerlegungskreis (43), der das Signal von der Haupteinheit (20) in die Komponenten zerlegt und die Komponenten an die Übertragungslinien (421, 422) zuführt; einen Phasenversatzkreis (44), der die Phasen der Komponenten zueinander versetzt, so dass die Komponenten unterschiedlicher Phasen an benachbarte der Übertragungslinien zugeführt werden, und dann die resultierenden Komponenten an die Übertragungslinien zuführt; und einen Anschlusskreis (45), der die Übertragungslinien abschließt.
Bogenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungslinien (421, 422) aus leitenden Förderbändern (5a, 5b) gebildet sind, die das Funkkommunikationsmedium (10) entlang des Förderwegs (7) transportieren.
Bogenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkreis enthält: einen Signalübertragungsabschnitt (61), der überlappend mit Eingangsenden der Förderbänder (4a, 4b) in einer nicht berührenden Weise vorgesehen ist, und einen Anschlussabschnitt (62), der überlappend mit Ausgangsenden der Förderbänder (4a, 4b) in einer nicht berührenden Weise vorgesehen ist.