DE69334088T2

DE69334088T2 - System zum Identifizieren beweglicher Objekte

Info

Publication number: DE69334088T2
Application number: DE69334088T
Authority: DE
Inventors: Michinaga Kariya-city Aichi-pref. Nagura; Manabu Kariya-city Aichi-pref. Matsumoto; Yoshiyuki Kariya-city Aichi-pref. Kago; Taisei Kariya-city Aichi-pref. Katoh; Toshihide Kariya-city Aichi-pref. Ando; Atsushi Kariya-city Aichi-pref. Watanabe; Naoki Kariya-city Aichi-pref. Tokitsu; Mutsushi Kariya-city Aichi-pref. Yamashita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: EP0609453B1; US5525991A; DE69332432D1; EP0609453A4; EP1249712B1; EP1249712A1; DE69334088D1; DE69332432T2; WO1994000921A1; EP0609453A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem für ein bewegliches Objekt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Identifizieren eines Antwortsenders, der in einem Kommunikationsbereich an einem beweglichen Objekt angebracht ist, durch Senden von Abfragesignalen von einem Abfragesender zu dem Antwortsender und Empfangen von Antwortsignalen von dem Antwortsender.
Ein Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt sendet Abfragesignale aus einem Abfragesender zu einem Antwortsender, der an einem beweglichen Objekt angebracht ist, und empfängt Antwortsignale aus dem Antwortsender, um dadurch den Antwortsender zu identifizieren. Bisher hat es einen Bedarf nach Identifikationssystemen für ein bewegliches Objekt gegeben, die eine genaue Kommunikation zwischen einem Abfragesender und einem Antwortsender sicherstellen können.
Kommunikationssysteme für ein bewegliches Objekt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind aus der EP-A-0 446 519 und der EP-A-0 438 250 bekannt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationssystem für ein bewegliches Objekt zu schaffen, das eine genaue Kommunikation zwischen Abfragesender und Antwortsender zulässt.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 2 definiert.
Gemäß dem Kommunikationssystem für ein bewegliches Objekt nach Anspruch 1 sendet, wenn der Antwortsender, der in ein bewegliches Objekt eingebaut ist, in irgendeinem der Mehrzahl von Kommunikationsbereichen ist, die von der Mehrzahl von Abfragesendern vorgesehen werden, der zweckmäßige Abfragesender das Abfragesignal; empfängt der Antwortsender das Abfragesignal und erzeugt als Reaktion ein Antwortsignal. Die nach dem Abfragesignal empfangene Trägerwelle wird dann mit dem Antwortsignal moduliert und der Antwortsender sendet die mit dem Antwortsignal modulierte Trägerwelle. Der Abfragesender empfängt diese Welle, um dadurch das Antwortsignal zu identifizieren.
Wenn sich der Antwortsender in dem Bereich befindet, in dem Kommunikationsbereiche überlappen, senden die entsprechenden Abfragesender Abfragesignale an unterschiedlichen Frequenzen und zu unterschiedlichen Zeitpunkten über die Steuereinrichtung, so dass der Antwortsender ein Abfragesignal von irgendeinem der Abfragesender zu einer Zeit empfängt. Daher lässt der Antwortsender das zuerst empfangene Abfragesignal zu, erzeugt ein Antwortsignal, welches die nach dem Abfragesignal empfangene Trägerwelle moduliert und sendet die mit dem Antwortsignal modulierte Trägerwelle.
Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, dass die mit dem Antwortsignal modulierte Trägerwelle von den zwei Abfragesendern empfangen wird, deren Kommunikationsbereiche den zweckmäßigen überlappen. Auch in einem derartigen Fall kann der Antwortsender auf Grund der Frequenzdifferenz der mit dem Antwortsignal modulierten Trägerwelle von der dem anderen Abfragesender zugeordneten Frequenz ohne Funkinterferenz mit dem zweckmäßigen Abfragesender kommunizieren. Weiterhin können anders als in herkömmlichen Fällen, in denen die Kommunikationsdauer von mehreren Abfragesendern zeitlich geteilt verwendet wird, Funkwellen gleichzeitig in den Bereich gesendet werden, in dem Kommunikationsbereiche überlappen. Folglich kann der in das bewegliche Objekt eingebaute Antwortsender auch dann schnell und genau mit einem zweckmäßigen Abfragesender kommunizieren, wenn es sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt.
In der Zeichnung zeigt:
1 ein Flussdiagramm des Steuerprogramms eines Antwortsenders;
2 eine schematische Ansicht, die eine allgemeine Funktionsweise erläutert;
3 ein Blockschaltbild, das einen elektrischen Aufbau zeigt;
4 eine schematische Ansicht, die den Stand der Technik erläutert;
5 eine schematische Ansicht, die einen anderen Stand der Technik erläutert;
6 eine schematische Ansicht, die die Nachteile des Standes der Technik erläutert;
7 ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Abfragesenders zeigt, der in einem Kommunikationskomplex verwendet wird;
8 ein Blockschaltbild des Antwortsenders, der in dem Kommunikationskomplex verwendet wird;
9 eine schematische Ansicht, die eine allgemeine Funktionsweise erläutert;
10 ein Diagramm, das eine Änderung eines Signalpegels der Antwortsignale zeigt, wenn sich ein bewegliches Objekt bewegt;
11 eine schematische Ansicht, die eine allgemeine Funktionsweise eines Identifikationssystems für ein bewegliches Objekt erläutert;
12 eine perspektivische Ansicht, die das allgemeine Erscheinungsbild der Erfindung zeigt;
13 ein Blockschaltbild, das den elektrischen Aufbau der Erfindung zeigt;
14 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken des Abfragesenders und Antwortsenders der Erfindung zeigt;
15 ein Zeitablaufsdiagramm von Abfragesignalausgaben der Erfindung;
16 eine schematische Ansicht, die eine Funktionsweise der Erfindung erläutert;
17 eine schematische Ansicht, die eine andere Funktionsweise der Erfindung erläutert;
18 eine schematische Ansicht, die den Nachteil eines Standes der Technik im Gegensatz zu der Erfindung erläutert;
19 eine schematische Ansicht, die den Nachteil eines anderen Standes der Technik im Gegensatz zu der Erfindung erläutert;
20 eine allgemeine perspektivische Ansicht, die eine elektronische Etikette zeigt;
21 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der tatsächlichen Anwendung der elektronischen Etikette zeigt;
22 eine Abbildung, die den elektrischen Aufbau einer Antwortschaltung der elektronischen Etikette zeigt;
23 einen elektrischen Stromlaufplan des Abfragesenders für die elektronische Etikette;
24 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der tatsächlichen Anwendung der elektronischen Etikette an einem Abrechnungssystem für eine gebührenpflichtige Straße erläutert;
25 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer tatsächlichen Anwendung der Etikette an einem System zum Verwalten von ankommenden/abfahrenden Fahrzeugen eines Parkplatzes erläutert;
26 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der tatsächlichen Anwendung der elektronischen Etikette an einem Stammkunden-Erfassungssystem erläutert;
27 eine allgemeine Ansicht der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, die die Antwortschaltung der elektronischen Etikette beinhaltet, wie sie von innerhalb des Fahrzeugs gesehen wird;
28 eine schematische Ansicht, die den allgemeinen Aufbau der Antwortschaltung der elektronischen Etikette zeigt;
29 eine allgemeine Ansicht der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, die die Antwortschaltung der elektronischen Etikette beinhaltet, die mit einem anderen Informationsprozessor verbunden ist, wie sie von innerhalb des Fahrzeugs gesehen wird;
30 eine Schnittansicht einer Fensterscheibe zum Erläutern des Verfahrens eines Einbettens der Antwortschaltung der elektronischen Etikette in die Fensterscheibe;
31 eine Abbildung, die den allgemeinen elektrischen Aufbau einer anderen elektronischen Etikette zeigt, der die Fensterscheibe betrifft, das die Antwortschaltung enthält;
32 eine allgemeine Ansicht der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, das die Antwortschaltung beinhaltet, wie es von innerhalb des Fahrzeugs gesehen wird; und
33 einen Stromlaufplan zum Erläutern des Speichers in dem HF-Verarbeitungs-IC des Informationsprozessors.
Vor einem Erläutern der Erfindung wird der Stand der Technik im Gegensatz zu der Erfindung und seine Probleme im Folgenden im Detail beschrieben.
Ein Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt weist viele Anwendungen auf, wobei eine ein Verwalten von unbemannten Wägen in einer Fabrik ist. Dieses System weist eine Etiketteneinheit, die als eine Antworteinheit an jedem unbemannten Wagen angebracht ist, und Antenneneinheiten auf, die entlang des Wegs von unbemannten Wägen installiert sind, um Kommunikationsbereiche für eine Kommunikation mit Etiketteneinheiten vorzusehen. Jede Etiketteneinheit dieses Systems beinhaltet einen Speicher zum Speichern von verschiedenen Daten, wie zum Beispiel des Identifikationscodes, von Mengen und Bestimmungsorten der Erzeugnisse, die von dem unbemannten Wagen befördert werden. Dieser Speicher ist derart aufgebaut, dass er ein Auslesen von gespeicherten Daten und ein Einschreiben von neuen Daten zulässt, wie es erforderlich ist.
Jede Antenneneinheit ist derart aufgebaut, dass sie eine Trägerwelle einer bestimmten Frequenz, die mit einem Abfragesignal moduliert ist, und dann eine nicht modulierte Trägerwelle zu ihrem Kommunikationsbereich sendet. Wenn sich ein unbemannter Wagen bewegt, erreicht die Etiketteneinheit, die an dem Wagen angebracht ist, einen Kommunikationsbereich und empfängt ein Abfragesignal.
Die Etiketteneinheit erzeugt dann ein Antwortsignal, das verschiedene Daten, wie zum Beispiel einen Erzeugnisidentifikationscode, enthält, um das Abfragesignal über ein Antwortsignal zu beantworten, moduliert die nicht modulierte Trägerwelle, die dem Abfragesignal folgend empfangen wird, und sendet den mit dem Antwortsignal modulierten Träger.
Die Antenneneinheit empfängt das Antwortsignal, durch welches die Etiketteneinheit des unbemannten Wagens identifiziert wird, der durch den Kommunikationsbereich geht, und erkennt die Erzeugnisse, die von dem Wagen befördert werden. Gemäß dieser Information speichert die Antenneneinheit neue Daten und/oder steuert die Funktionsweise des unbemannten Wagens, wie es erforderlich ist.
Einige von derartigen herkömmlichen Identifikationssystemen für ein bewegliches Objekt verwenden einen Datenspeicher, der aus einem nicht flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einem EEPROM, besteht, für die Antworteinheit. Im Allgemeinen ist viel Zeit notwendig, um Daten in einen nicht flüchtigen Speicher zu schreiben. Wenn das Abfragesignal aus einer Antenneneinheit eine Datenschreibanweisung beinhaltet, erfordert daher die Verarbeitung zum Schreiben von Daten in den Datenspeicher eine verlängerte Zeit. Wenn sich der unbemannte Wagen mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, könnte daher die Etiketteneinheit durch den Kommunikationsbereich gehen, bevor sie Daten lesen kann, die in ihren Datenspeicher geschrieben werden, und diese zu der entgegengesetzten Antenneneinheit senden, was eine genaue Kommunikation erschwert.
Als einen Stand der Technik, der dieses Problem löst, gibt es ein Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt, in welchem eine Antenneneinheit in eine Schreibantenneneinheit 10A und eine Leseantenneneinheit 12A geteilt ist, welche in dieser Reihenfolge entlang des Wegs 16A eines unbemannten Wagens 14A angeordnet sind, wie es in 4 dargestellt ist. Die Schreibantenneneinheit 10A sendet Schreibsignale zu dem unbemannten Wagen 14A in dem Kommunikationsbereich 18A und die Leseantenneneinheit 12A, die an einer nachgeschalteten Position angeordnet ist, sendet Lesesignale zu dem unbemannten Wagen 14A in dem Kommunikationsbereich 20A. Deshalb kann, wenn die Etiketteneinheit 22A, die an dem unbemannten Wagen 14A angebracht ist, beim Schreiben von Daten in ihren Datenspeicher Zeit braucht, die Etiketteneinheit 22A die Verarbeitung für Schreibdaten beenden, bevor sie den Kommunikationsbereich 20A der Leseantenneneinheit 12A erreicht. Anders ausgedrückt kann das System, wenn sich der unbemannte Wagen 14A mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, den Wagen durch eine genaue Kommunikation zwischen der Etiketteneinheit und den Antenneneinheiten identifizieren.
Jedoch weist dieser Stand der Technik ebenso einen Nachteil auf. Der unbemannte Wagen 14A kann aus einem bestimmten Grund in dem Kommunikationsbereich 18A der Schreibantenneneinheit 10A stoppen. In einem derartigen Fall empfängt die Etiketteneinheit 22A, die an dem unbemannten Wagen 14A angebracht ist, wiederholt ein Schreibsignal, das von der Schreibantenneneinheit 10A gesendet wird. Wenn das Schreibsignal eine Schreibanweisung für derartige Daten wie die Anzahl von Durchgängen beinhaltet, wird die Anzahl von Durchgängen zu jeder Zeit geschrieben und aktualisiert, zu der das Schreibsignal empfangen wird. Folglich wird die verkehrte Anzahl von Durchgängen in der Etiketteneinheit 22A gespeichert.
Um dieses Problem zu lösen, haben sich die Erfinder die Anordnung ausgedacht, die in 5 gezeigt ist. Gemäß dieser Anordnung sind Objektdetektoren 24Aa, 24Ab, 26Aa und 26Ab vor bzw. nach den Antenneneinheiten 10A bzw. 12A angeordnet, um ein Objekt zu erfassen. Das heißt, diese Detektoren erfassen die Etiketteneinheit 22A, wenn sie sich in dem Kommunikationsbereich 18A oder 20A der Antenneneinheit 10A oder 12A befindet. Bei dieser Anordnung berechnet das System, dass der unbemannte Wagen 14A für die Zeitdauer, zu der er von dem Objektdetektor 24Aa oder 26Aa erfasst wird, bis zu der Zeitdauer, zu der von dem Objektdetektor 24Ab oder 26Ab erfasst wird, in dem Kommunikationsbereich 18A oder 20A vorhanden ist. Deshalb kann das System mit dieser Anordnung das zuvor erwähnte Problem durch Steuern der Antenneneinheit 10A oder 12A, um ein Schreibsignal lediglich einmal zu senden, wenn der unbemannte Wagen 14A den Kommunikationsbereich 18A oder 20A erreicht und in diesem bleibt, lösen.
Diese Anordnung weist jedoch einen Nachteil auf. Es gibt kein Problem, so lange die unbemannten Wägen 14A mit Etiketteninheiten 22A einer nach dem anderen durch den Kommunikationsbereich 18A oder 20A gehen. Jedoch können zwei unbemannte Wägen 14A gleichzeitig durch den Kommunikationsbereich 18A oder 20A gehen, wie es in 6 gezeigt ist. In einem derartigen Fall sendet, da die Antenneneinheit 10A oder 12A gesteuert wird, um ein Schreibsignal lediglich einmal zu senden, diese ein Schreibsignal zu der Etiketteneinheit 22A, die den Kommunikationsbereich 18A oder 20A zuerst erreicht, aber nicht zu der Etiketteneinheit 22A, die den Kommunikationsbereich später erreicht.
Wenn die Antenneneinheit 10A oder 12A ein Schreibsignal zweimal sendet, wenn der Objektdetektor 24Aa oder 26Aa zwei unbemannte Wägen 14A in dem Kommunikationsbereich 18A oder 20A erfasst, wird die Etiketteneinheit 22A, die den Kommunikationsbereich zuerst erreicht, das Schreibsignal zweimal empfangen, was zu einem doppelten Schreiben führt.
Die zuvor beschriebene Struktur hat die zuvor genannten Probleme im Stand der Technik gelöst. Diese Struktur wird im Detail nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Diese Struktur wird an einer Etiketteneinheit zur Verwendung in dem Kommunikationssystem für unbemannte Wägen angewendet.
In 2, die eine grundlegende Funktionsweise zeigt, wird ein unbemannter Wagen 30A als ein bewegliches Objekt durch eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert, um entlang eines Wegs 32A zu gehen. Es wird erwartet, dass der Wagen 30A, der mit Erzeugnissen beladen ist, in der Richtung von Pfeilen entlang des Wegs 32A zu einem bestimmten Bestimmungsort fährt.
Eine Schreibantenneneinheit 36A, die einen Kommunikationsbereich 34A vorsieht, und eine Leseantenneneinheit 40A, die einen Kommunikationsbereich 38A vorsieht, sind in dieser Reihenfolge an bestimmten angrenzenden Positionen entlang des Wegs 32A angeordnet. Eine Schreibantenneneinheit 44A, die einen Kommunikationsbereich 42A vorsieht, und eine Leseantenneneinheit 48A, die einen Kommunikationsbereich 46A vorsieht, sind ebenso in dieser Reihenfolge an bestimmten angrenzenden Positionen entlang des Wegs 32A den Antenneneinheiten 36A und 40A nachgeschaltet angeordnet. Demgemäß geht, wenn der unbemannte Wagen 30A entlang des Durchgangs 32A läuft, dieser in dieser Reihenfolge durch die Kommunikationsbereiche 34A, 38A, 42A und 46A.
Der unbemannte Wagen 30A ist mit einer Etiketteneinheit 50A als ein Antwortsender versehen, so dass er mit den Antenneneinheiten 36A, 40A, 44A und 48A in den Kommunikationsbereichen 34A, 38A, 42A bzw. 46A kommuniziert, wie es später beschrieben wird.
Jede der Antenneneinheiten 36A, 40A, 44A und 48A weist Batch-Antennen auf, die durch Mikrostreifleitungen realisiert sind, die auf PC-Leiterplatten ausgebildet sind; diese Batch-Antennen sind in mehreren Gruppen als eine Gruppenantenne angeordnet, um die Richtwirkung zu verbessern und eine Fernkommunikation anzupassen. Um Schreib/Lesesignale zu senden, verwenden die Antenneneinheiten 36A, 40A, 44A und 48A Halbmikrowellen in einem Frequenzband von zum Beispiel 2,45 GHz als Trägerwellen.
Die Antenneneinheiten 36A, 40A, 44A und 48A senden die zuvor erwähnten Trägerwellen, die mit einem Schreib/Lesesignal moduliert sind, während der Schreib/Lesesignalsendedauer und senden nicht modulierte Trägerwellen während der anderen Dauer. Während die Antenneneinheit 36A, 40A, 44A oder 48A eine nicht modulierte Trägerwelle sendet, empfängt sie Funkwellen, die von der Etiketteneinheit 50A in den Kommunikationsbereich 34A, 38A, 42A oder 46A gesendet werden.
In 3, die die elektrische Anordnung der Etiketteneinheit 50A zeigt, beinhaltet eine Steuereinheit 52A eine CPU, einen ROM und einen RAM als eine Steuereinrichtung. Die Steuereinheit 52A speichert ein Steuerprogramm (später beschrieben) sowohl zum Steuern einer Kommunikation als auch zur Verwendung als eine Zustandsspeichereinrichtung (ebenso später beschrieben). Eine Antenne 54A besteht zum Beispiel aus Batch-Antennen, die durch Mikrostreifleitungen realisiert sind, die durch PC-Leiterplatten ausgebildet sind.
Die Antenne 54A ist auf zwei Weisen mit der Steuerschaltung 52A verbunden: durch einen Funkwellendetektor 56A und durch eine Demodulationsschaltung 58A. Die Antenne 54A ist über ein Schaltnetz 60A an Masse gelegt. Der Steueranschlussstift des Schaltnetzes 60A ist über eine Modulationsschaltung 62A mit der Steuerschaltung 52A verbunden. Der Funkwellendetektor 56A erfasst die Funkwelle, die von der Antenne 54A empfangen wird, und gibt die Erfassungsdaten zu der Steuerschaltung 52A aus. Die Demodulationsschaltung 58A demoduliert die Funkwelle, die von der Antenne 54A empfangen wird, und gibt die demodulierte Welle als ein Empfangssignal zu der Steuerschaltung 52A aus. Die Modulationsschaltung 62A moduliert die Trägerwelle durch Öffnen/Schließen des Schaltnetzes 60A in Übereinstimmung mit dem Antwortsignal, das aus der Steuerschaltung 52A ausgegeben wird.
Als eine Datenspeichereinrichtung ist ein Datenspeicher 64A mit der Steuerschaltung 52A verbunden. Der Datenspeicher 64A besteht aus einem nicht flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einem EEPROM. Die Steuerschaltung 52A führt die Verarbeitung zum Schreiben oder Lesen von verschiedenen Daten in oder aus dem Datenspeicher 64A aus, wie es erforderlich ist. Alle diese Schaltungen der Etiketteneinheit 50A werden durch eine Batterie (nicht gezeigt) mit Energie versorgt.
Die Funktionsweise wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 1 beschrieben. Wenn Energie zugeführt wird, startet die Steuerschaltung 52A der Etiketteneinheit 50A ein Laufen des Kommunikationssteuerprogramm, das in 1 gezeigt ist. Genauer gesagt wird die Steuerschaltung 52A nach einem Initalisieren (Schritt S1) in den Wartezustand gebracht, bis sie in einem Schritt S2 eine Funkwelle empfängt. In dem vorhergehenden Initialisierungsschritt werden verschiedene Register und Merker für eine Anfangseinstellung gelöscht. Der Beendigungsmerker F wird als die Zustandsspeichereinrichtung ebenso in einem Schritt S1 gelöscht (F ← 0).
Wenn sich der unbemannte Wagen 30A in den Kommunikationsbereich 34A der Schreibantenneneinheit 36A bewegt, empfängt die Antenne 54A der Etiketteneinheit 50A ein Schreibsignal, das von der Schreibantenneneinheit 36A gesendet wird. Der Funkwellendetektor 56A erfasst dieses Schreibsignal und gibt ein Erfassungssignal zu der Steuerschaltung 52A aus. Auf der Grundlage des Erfassungssignals führt die Steuerschaltung 52A die Entscheidung für "JA" in einem Schritt S2 durch und setzt das Programm an einem Schritt S3 fort, um zu überprüfen, ob die empfangene Funkwelle ein Schreibsignal ist. Da die Steuerschaltung 52A im Gegensatz zu dem Schreibsignal aus der Demodulationsschaltung 58A ein Empfangssignal empfängt, führt sie in dem Schritt S3 eine Entscheidung für "JA" durch und das Programm schreitet zu einem Schritt S4 fort.
In dem Schritt S4 überprüft die Steuerschaltung 52A, ob der Beendigungsmerker F gesetzt worden ist. Da der Beendigungsmerker F noch nicht gesetzt worden ist (F = 0), führt die Steuerschaltung 52A eine Entscheidung für "NEIN" durch und schreitet das Programm zu einem Schritt S5 fort, in dem erforderliche Daten in den Datenspeicher 64A geschrieben werden. Danach kehrt das Programm nach einem Setzen des Beendigungsmerkers F(F ← 1) in einem Schritt S6 zu dem Schritt S2 zurück.
Das Datenschreibverfahren in dem Schritt S5 dauert länger als eine andere Verarbeitung. Deshalb kann die Etiketteneinheit 50A, wenn sich der unbemannte Wagen 30A mit einer normalen Geschwindigkeit bewegt, ein Datenschreiben zu der Zeit beenden, zu der der unbemannte Wagen 30A den Kommunikationsbereich 34A der Schreibantenneneinheit 36A verlässt.
Wenn sich der unbemannte Wagen mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt, kann die Etiketteneinheit 50A immer noch in dem Kommunikationsbereich 34A der Schreibantenneneinheit 36A sein, wenn sie ein Datenschreiben beendet hat. In einem derartigen Fall empfängt die Etiketteneinheit 50A erneut ein Schreibsignal. Jedoch führt die Steuerschaltung 52A die Entscheidung für "NEIN" durch, wenn das Programm durch die Schritte S2 und S3 zu dem Schritt S4 fortschreitet, da der Beendigungsmerker F bereits gesetzt worden ist (F = 1), und das Programm schreitet zu einem Schritt S7 fort. In dem Schritt S7 führt die Steuerschaltung 52A die Entscheidung für "JA" durch, da das Schreibsignal, das zweite Mal empfangen wird, von der gleichen Schreibantenneneinheit gesendet wird, die das erste Schreibsignal gesendet hat, und schreitet das Programm zu einem Schritt S2 fort. Anders ausgedrückt setzt die Steuerschaltung 52A, da das Datenschreiben bereits ausgeführt worden ist, die zweiten oder nachfolgenden Schreibdaten außer Kraft.
Wenn der unbemannte Wagen 30A den Kommunikationsbereich 38A der Leseantenneneinheit 40A erreicht, arbeitet die Etiketteneinheit 50A wie folgt. Die Steuerschaltung 52A durchläuft das Programm durch den Schritt S2 zu dem Schritt S3 auf die gleiche Weise, wie sie zuvor beschrieben worden ist, führt die Entscheidung für "NEIN" durch und setzt das Programm an einem Schritt S8 fort. Da die Steuerschaltung 52A ein Lesesignal aus der Demodulationsschaltung 58A empfangen hat, führt sie in dem Schritt S8 die Entscheidung für "JA" durch. Das Programm schreitet dann zu dem Schritt S9 fort, in dem die Steuerschaltung 52A den Datenlesevorgang ausführt. Nachdem der Beendigungsmerker F in dem Schritt S10 gelöscht worden ist (F ← 0), kehrt das Programm zu dem Schritt S2 zurück.
Durch den Datenlesevorgang in dem Schritt S9 liest die Steuerschaltung 52A, um aufgezeichnete Daten zum Beispiel durch die Schreibverarbeitung in dem Datenspeicher 64A zum Senden zu der Leseantenneneinheit 40A zu überprüfen. Um die derart gelesenen Daten zu senden, sendet die Steuerschaltung 52A diese als ein Antwortsignal zu der Modulationsschaltung 62A, welche eine Modulation unter Verwendung des Antwortsignals ausführt, und den EIN/AUS-Zustand des Schaltnetzes 60A steuert.
Die nicht modulierte Trägerwelle, die von der Leseantenneneinheit 40A gesendet wird und von der Antenne 54A empfangen wird, wird daher reflektiert oder absorbiert und zu der Leseantenneneinheit 40A zurückgesendet. Die Leseantenneneinheit 40A empfängt die aus dem Kommunikationsbereich 38A gesendete Funkwelle, während sie eine nicht modulierte Trägerwelle sendet. Die derart empfangene Funkwelle wird demoduliert, um ein Antwortsignal zu erzielen.
In einem Schritt S8 führt die Steuerschaltung 52 die Entscheidung für "NEIN" durch, wenn die von der Antenne 54A empfangene Funkwelle weder ein Schreibsignal noch ein Lesesignal ist, wobei angenommen wird, dass die Funkwelle von einer anderen Quelle als der Antenneneinheit 36A oder 40A gesendet wird. Das Programm kehrt dann zu dem Schritt S2 zurück.
Wenn der unbemannte Wagen 30A in dem Kommunikationsbereich 34A der Schreibantenneneinheit 36A aus irgendeinem Grund stoppt, wird die Etiketteneinheit 50A wiederholt ein Schreibsignal empfangen. Wenn die Steuerschaltung 52A den Datenschreibvorgang ausgeführt hat, werden die zweiten und nachfolgenden Schreibsignale außer Kraft gesetzt, und führt sie kein Datenschreiben mehr durch. Deshalb tritt das Problem eines doppelten Datenschreibens nicht auf.
Wenn mehr als ein unbemannter Wagen 30A in dem Kommunikationsbereich 34A angeordnet ist, der ein Schreibsignal wiederholt von der Schreibantenneneinheit 36A empfängt, führt die Etiketteneinheit 50A von jedem unbemannten Wagen 30A den Datenschreibvorgang lediglich einmal auf Grund der zuvor erwähnten Einrichtung der Steuerschaltung 52A aus.
Der unbemannte Wagen 30A wird derart gesteuert, dass er durch den Kommunikationsbereich 34A der Schreibantenneneinheit 36A vor dem Kommunikationsbereich 38A der Leseantenneneinheit 40A geht. Normalerweise wird deshalb, wenn der unbemannte Wagen 30A durch den Durchgang geht und sich aus dem Kommunikationsbereich 38A bewegt, der Beendigungsmerker F in dem Schritt S6 gesetzt und durch die Steuerschaltung 52A in dem Schritt S10 gelöscht. Demgemäß führt die Etiketteneinheit 50A, wenn der unbemannte Wagen 30A den Kommunikationsbereich 42A einer anderen Schreibantenneneinheit 44A erreicht, den Datenschreibvorgang lediglich einmal aus.
Jedoch ist es möglich, wenn mehr als ein unbemannter Wagen 30A parallel durch zum Beispiel den Kommunikationsbereich 38A der Leseantenneneinheit 40A fährt, dass die Etiketteneinheit 50A eines Wagens hinter dem anderen Wagen kein Empfangssignal empfängt, das von der Leseantenneneinheit 40A gesendet wird.
Wenn der unbemannte Wagen 30A, der ein Lesesignal in dem Kommunikationsbereich 38A empfangen hat, den Kommunikationsbereich 42A der Schreibantenneneinheit 44A erreicht und dort ein Schreibsignal empfängt, führt die Steuerschaltung 52A der Etiketteneinheit 50A den Datenschreibvorgang wie folgt aus. Das Programm schreitet durch die Schritte S2 und S3 zu dem Schritt S4 fort. Da der Beendigungsmerker F nicht gelöscht ist (F = 1), führt die Steuerschaltung 52A in dem Schritt S4 eine Entscheidung für "JA" durch und schreitet das Programm zu dem Schritt S7 fort. Da die Etiketteneinheit 50A ein Schreibsignal von der Schreibantenneneinheit 44A und nicht von der Schreibantenneneinheit 36A empfängt, führt die Steuerschaltung 52A in dem Schritt S7 eine Entscheidung für "NEIN" durch und schreitet das Programm zu dem Schritt S5 fort, in dem Daten geschrieben werden.
Daher führt die Steuerschaltung 52A, wenn die Etiketteneinheit 50A ein Schreibsignal aus der Schreibantenneneinheit 36A oder 44A empfängt, einen Datenschreibvorgang aus und setzt den Beendigungsmerker F, um einen Schreibvorgang durch das zweite oder nachfolgende Schreibsignal außer Kraft zu setzen, um dadurch ein doppeltes Datenschreiben in den Datenspeicher 64A zu verhindern. Auch dann, wenn mehr als eine Etiketteneinheit 50A in dem Kommunikationsbereich 34A oder 42A vorhanden ist, führt jede Etiketteneinheit 50A den Datenschreibvorgang lediglich einmal aus.
Weiterhin überprüft die Steuerschaltung 52A in dem Schritt S7, ob das empfangene Schreibsignal von der gleichen Schreibantenneneinheit wie das letzte Schreibsignal gesendet worden ist, und schreibt Daten, wenn sie die Entscheidung für "NEIN" durchführt. Deshalb kann die Etiketteneinheit 50A auch dann, wenn sie kein Lesesignal aus der Leseantenneneinheit 40A empfangen hat, Daten ohne Ausfall schreiben, wenn sie ein Schreibsignal empfängt.
Der Datenspeicher 64A verwendet einen EEPROM als Datenspeicher. Ein Batteriesicherungs-RAM oder ein anderer Speicher, wie zum Beispiel eine sogenannte IC-Karte, kann an Stelle des EEPROM verwendet werden.
Die zuvor beschriebene Struktur wird an einer Etiketteneinheit für das Identifikationssystem für unbemannten Wägen angewendet. Es ist ebenso an einer Antworteinheit von jedem anderen Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt anwendbar. Zum Beispiel kann sie an der Etiketteneinheit für das Vorgangssteuersystem in einer Fabrik angewendet werden, um eine Produktion durch Anbringen der Etiketteneinheit an jedem Produkt in der Linie zu steuern. Sie ist ebenso an einer Kennungskarte für ein System zum Verwalten von Personen anwendbar, die einen Raum betreten/verlassen.
Stand der Technik im Gegensatz zu der Erfindung und seine Probleme werden im Detail im Folgenden beschrieben.
Verschiedene Kommunikationskomplexe sind für Indentifikationssysteme für ein bewegliches Objekt im Betrieb gewesen. Ein typisches Beispiel ist ein Komplex, in welchem ein Abfragesender ein Abfragesignal sendet, um mit einem Antwortsender zu kommunizieren, der an jedem Erzeugnis angebracht ist, das auf einer Förderlinie befördert wird, ein Antwortsignal empfängt, das von dem Antwortsender gesendet wird, und es zu einer Steuervorrichtung zur Datenverarbeitung ausgibt.
Genauer gesagt sendet der Abfragesender ein Abfragesignal durch eine Antenne. Wenn ein bewegliches Objekt den Kommunikationsbereich erreicht, empfängt der Antwortsender, der an dem beweglichen Objekt angebracht ist, das Abfragesignal durch eine Antenne und sendet ein Signal als Reaktion auf das Abfragesignal. Der Abfragesender empfängt das Antwortsignal und gibt es zu der Steuervorrichtung aus, welche das Antwortsignal verarbeitet und die verarbeiteten Daten zu einem Hauptrechner sendet, wenn es erforderlich ist.
In letzter Zeit ist die Menge von Kommunikationsdaten, die durch ein derartiges Kommunikationssystem handzuhaben sind, mit der Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit von Förderlinien angestiegen, was eine Kommunikationszeitknappheit verursacht. Im Allgemeinen wird dieses Problem durch Anbringen von mehreren Antennen des Abfragesenders entlang des Bewegungswegs von Erzeugnissen und Ausgeben eines Antwortsignals aus jeder der Antennen zu der Steuervorrichtung überwunden. Die Steuervorrichtung wählt die Antenne aus, die das Antwortsignal eines höchsten Pegels empfängt.
Bei dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Verfahren ist es jedoch erforderlich, dass die Steuervorrichtung Antennen schaltet, während die Antwortsignale, die aus dem Abfragesender ausgegeben werden, gelesen werden. Für die Antennenschaltdauer kann die Steuervorrichtung kein Antwortsignal lesen, so dass eine Datenkommunikation unterbrochen wird.
Die folgende Struktur löst die zuvor erwähnten Probleme des Standes der Technik.
In 9, die die allgemeinene Funktionsweise dieser Struktur zeigt, weist ein Abfragesender 10B eine erste feststehende Antenne 12B und eine zweite feststehende Antenne 14B auf und sendet Abfragesignale selektiv durch die ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B. Ein Antwortsender 18B ist an ein bewegliches Objekt 16B angebracht. Die ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B sind entlang des Bewegungsbereichs des beweglichen Objekts 16B angeordnet. Der Kommunikationsbereich von jeder der feststehenden Antennen 12B und 14B ist durch eine Linie mit Strichen und Doppelpunkten angezeigt. Der Abfragesender 10B kann mit dem Antwortsender 18B kommunizieren, wenn sich das bewegliche Objekt 16B in irgendeinem der Kommunikationsbereiche befindet.
Die Kommunikationsbereiche der ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B überlappen. Der Abfragesender 10B ist derart aufgebaut, dass er Abfragesignale, die von einer Steuervorrichtung 20B gesteuert werden, sendet, und Antwortsignale, die von dem Antwortsender 18B empfangen werden, zu der Steuervorrichtung 20B ausgibt.
In 7, die den Aufbau des Abfragesenders 10B zeigt, ist der Abfragesender 10B durch einen Eingangsanschlussstift 10Ba und einen Ausgangsanschlussstift 10Bb mit der Steuervorrichtung 20B verbunden. Der Abfragesender 10B weist eine Pegelentscheidungsschaltung 22B, eine Signalauswahlschaltung 24B und einen Demodulator 26B zusätzlich zu den ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B auf.
Da die ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B den gleichen Aufbau aufweisen, wird die erste feststehende Antenne 12B allein im Folgenden beschrieben, wobei die Beschreibung für die zweite feststehende Antenne 14B weggelassen wird. Die erste feststehende Antenne 12B weist einen Modulator 28B, einen Oszillator 30B, einen Zirkulator 32B, einen Detektor 36B und eine Mikrostreifenantenne 34B auf. Wenn ein Abfragesignal von der Steuervorrichtung 20B durch den Eingangsanschlussstift 10Ba eingegeben wird, moduliert der Modulator das Abfragesignal mit einem Trägersignal, das von dem Oszillator 30B zugeführt wird, und gibt das modulierte Signal durch den Zirkulator 32B zu der Mikrostreifenantenne 34B aus. Wenn ein Antwortsignal von der Mikrostreifenantenne 34B empfangen wird, erfasst der Detektor 36B das Signal durch den Zirkulator 32B und gibt es zu der Pegelentscheidungsschaltung 22B aus.
Die Pegelentscheidungsschaltung 22B ist derart aufgebaut, dass sie Antwortsignale aus beiden der ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B empfängt. Die Schaltung 22B entscheidet den Signalpegel von jedem Antwortsignal, das empfangen wird, um das Antwortsignal eines höheren Pegels zu identifizieren, und sendet das Entscheidungsergebnis zu der Signalauswahlschaltung 24B. Die Signalauswahlschaltung 24B ist derart aufgebaut, dass sie Antwortsignale aus beiden der ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B empfängt. Auf der Grundlage des Entscheidungsergebnisses aus der Pegelentscheidungsschaltung 22B wählt die Signalauswahlschaltung 24B das Antwortsignal eines höheren Pegels aus und gibt es durch den Demodulator 26B und den Ausgangsanschlussstift 10Bb zu der Steuervorrichtung 20B aus.
Die Steuervorrichtung 20B steuert Anweisungen, die aus dem Abfragesender 10B zu dem Antwortsender 18B auszugeben sind, und die Betriebszeit des Abfragesenders 10B. Weiterhin verarbeitet die Steuervorrichtung 20B Daten, die von dem Antwortsender 18B empfangen werden, und gibt verarbeitete Daten zu einem Hauptrechner (nicht gezeigt) oder einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) aus, wie es erforderlich ist.
In 8, die den Aufbau des Antwortsenders 18B zeigt, wird das Abfragesignal, das von einer beweglichen Antenne 40B empfangen wird, durch einen Detektor 42B in eine Steuereinheit 38B eingegeben. Die bewegliche Antenne 40B besteht aus einer Mikrostreifenantenne. Die Steuereinheit 38B gibt ein Antwortsignal als Reaktion auf das Abfragesignal durch einen Modulator 44B, welcher das Antwortsignal moduliert, zu der Mikrostreifenantenne 40B aus. Weiterhin tauscht die Steuereinheit 38B Daten mit einem Datenspeicher 46B aus. Jede Komponente des Antwortsenders 18B wird durch eine Batterie 48B mit Energie versorgt.
Nun wird die Funktionsweise der zweiten Erfindung beschrieben, die den zuvor erwähnten Aufbau aufweist.
Die Steuervorrichtung 20B gibt Abfragesignale intermittierend zu dem Abfragesender 10B aus, so dass die ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B die Abfragesignale senden.
Wenn das bewegliche Objekt 16B den Kommunikationsbereich der ersten feststehenden Antenne 12B erreicht, empfängt der Antwortsender 18B, der an dem beweglichen Objekt 16B angebracht ist, ein Abfragesignal durch die bewegliche Antenne 40B. Der Antwortsender 18B sendet dann ein Antwortsignal, das seine eigene Identifikationsnummer anzeigt, durch die bewegliche Antenne 40B. Die erste feststehende Antenne 12B des Abfragesenders 10B empfängt das Antwortsignal und gibt es durch den Detektor 36B zu der Pegelentscheidungsschaltung 22B aus.
Zu diesem Zeitpunkt wird ebenso das Antwortsignal aus dem Antwortsender 18B durch die zweite feststehende Antenne 14B empfangen und in die Pegelentscheidungsschaltung 22B eingegeben. Jedoch weist das Antwortsignal aus der zweiten feststehenden Antenne 14B einen niedrigeren Signalpegel als das Antwortsignal aus der ersten feststehenden Antenne 12B auf. Demgemäß vermutet die Pegelentscheidungsschaltung 22B, dass das Antwortsignal, das von der ersten feststehenden Antenne 12B eingegeben wird, höher ist und gibt dieses Ergebnis zu der Signalauswahlschaltung 24B aus. Auf der Grundlage dieses Ergebnisses wählt die Signalauswahlschaltung 24B das Antwortsignal aus der ersten feststehenden Antenne 12B aus und gibt es zu dem Demodulator 26B aus.
Der Demodulator 26B demoduliert das Antwortsignal, um die Identifikationsnummer zu erzielen, und gibt es zu der Steuervorrichtung 20B aus.
Die Steuervorrichtung 20B überprüft, ob die Identifikationsnummer zweckmäßig ist. Wenn sie es ist, gibt die Steuervorrichtung 20B ein Abfragesignal, das eine Datenschreibanweisung oder eine Datenleseanweisung enthält, durch die ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B aus, um mit dem Antwortsender 18B zu kommunizieren.
Der Signalpegel des Antwortsignals, das von der ersten feststehenden Antenne 12B empfangen wird und in die Steuervorrichtung 20B eingegeben wird, ändert sich, wenn sich das bewegliche Objekt 16B bewegt. 10 zeigt in (a) von ihr diese Änderungen des Signalpegels.
Wenn sich das bewegliche Objekt 16B bewegt und den Überlappungsbereich der Kommunikationsbereiche der ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B erreicht, wird der Signalpegel des Antwortsignals aus der zweiten feststehenden Antenne 14B größer als der aus der ersten feststehenden Antenne 12B (zu dem Zeitpunkt, der mit "A" bezeichnet ist, wie es durch (b) in 10 gezeigt ist. Dann wählt die Signalauswahlschaltung 24B, wie es durch (c) in 10 gezeigt ist, das Antwortsignal, das von der zweiten feststehenden Antenne 14B empfangen wird, in Übereinstimmung mit der Anweisung aus, die durch die Pegelentscheidungsschaltung 22B gegeben ist, und gibt das Signal zu der Steuervorrichtung 20B aus. Demgemäß steuert die Steuervorrichtung 20B nach dem Zeitpunkt "A" eine Datenkommunikation auf der Grundlage des Antwortsignals aus der zweiten feststehenden Antenne 14B.
Gemäß dieser Struktur lassen die Pegelentscheidungsschaltung 22B und die Signalauswahlschaltung 24B, wie es zuvor erwähnt worden ist, zu, dass der Abfragesender 10B das Antwortsignal eines höheren Pegels der zwei Signale, die von den ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B empfangen werden, zu der Steuervorrichtung 20B ausgibt. Deshalb kann die Steuervorrichtung 20B, obgleich sich die Antwortsignale, die von den ersten und zweiten feststehenden Antennen 12B und 14B empfangen werden, ändern, wenn sich das bewegliche Objekt 12B bewegt, immer das Antwortsignal eines höheren Pegels empfangen.
Daher enthält die Steuervorrichtung 20B des Kommunikationssystems gemäß der zuvor erwähnten Struktur anders als das herkömmliche Kommunikationssystem, in welchem eine Steuervorrichtung mit einer Einrichtung zum Auswählen von einer von mehreren feststehenden Antennen versehen ist, keine Antennenschalteinrichtung. Folglich kann eine Kommunikation zwischen dem Abfragesender 10B und dem Antwortsender 18B nie durch einen Antennenschaltvorgang unterbrochen werden.
Bevor eine Ausstattung zum Identifizieren eines beweglichen Objekts einem anderen Struktur erläutert wird, werden der Stand der Technik im Gegensatz zu dieser Struktur und seine Probleme im Detail im Folgenden beschrieben.
Das Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt weist viele Anwendungen auf, wobei eine für unbemannte Wägen in einer Fabrik ist. Dieses System weist eine Etiketteneinheit, die als eine Antworteinheit an jedem unbemannten Wagen angebracht ist, und Antenneneinheiten auf, die entlang des Wegs von unbemannten Wägen angeordnet sind, um Bereiche für eine Kommunikation mit Etiketteneinheiten vorzusehen. Die Etiketteneinheit dieses Systems beinhaltet einen Speicher, um verschiedene Daten, wie zum Beispiel den Identifikatinscode, Mengen und einen Bestimmungsort der Erzeugnisse zu speichern, die von den unbemannten Wagen befördert werden. Dieser Speicher ist derart ausgelegt, dass der zulässt, dass die gespeicherten Daten gelesen werden und neue Daten geschrieben werden, wie es erforderlich ist.
Jede Antenneneinheit ist dazu ausgelegt, eine Trägerwelle einer bestimmten Frequenz, die mit einem Abfragesignal moduliert ist, und dann eine nicht modulierte Trägerwelle zu ihrem Kommunikationsbereich zu senden. Wenn ein unbemannter Wagen den Kommunikationsbereich erreicht, empfängt die Etiketteneinheit, die an dem Wagen angebracht ist, ein Abfragesignal. Die Etiketteneinheit erzeugt dann ein Antwortsignal für verschiedene Daten, wie zum Beispiel den Erzeugnisidentifikationscode, um das Abfragesignal zu beantworten, moduliert die nicht modulierte Trägerwelle, die von dem folgenden Abfragesignal empfangen wird, verwendet das Antwortsignal und sendet die mit dem Antwortsignal modulierte Trägerwelle.
Die Antenneneinheit empfängt das Antwortsignal, welches zulässt, dass die Einheit die Etiketteneinheit des unbemannten Wagens identifiziert, der durch ihren Kommunikationsbereich läuft, bestimmt die Erzeugnisse, die von dem Wagen befördert werden, speichert neue Daten und/oder steuert einen Betrieb des unbemannten Wagens.
Wenn es zugelassen wird, dass sich unbemannte Wägen in einem großen Bereich bewegen, ist es notwendig, einen großen Kommunikationsbereich festzulegen, um den großen Bewegungsbereich abzudecken. Im Stand der Technik wird dieses Erfordernis durch Teilen des breiten Kommunikationsbereichs in Blöcke und Anordnen einer Mehrzahl von Antennen erfüllt, um die Blöcke zu bedecken.
Wenn die Antenneneinheiten 10C und 12C derart angeordnet sind, dass sich die Kommunikationsbereiche 14C und 16C überlappen, wie es in 18 gezeigt ist, kann jedoch eine Welleninterferenz auftreten. Genauer gesagt wird die Etiketteneinheit 22C, die an dem unbemannten Wagen 20C angebracht ist, wenn ein unbemannter Wagen 20C den Überlappungsbereich 18C (in der Richtung, die mit dem Pfeil dargestellt ist) erreicht, zwei Abfragesignale empfangen, die von den Antenneneinheiten 10C und 12C gesendet werden. In einem derartigen Fall stören sich die zwei Signale gegenseitig, was möglicherweise die Etiketteneinheit 22C für eine Kommunikation sperrt.
Um dieses Problem zu vermeiden, können die Antenneneinheiten 10C und 12C derart angeordnet sein, dass die Kommunikationsbereiche 14C und 16C nicht überlappen, wie es in 19 gezeigt ist. Jedoch bildet diese Anordnung einen Todbereich für eine Kommunikation zwischen Kommunikationsbereichen 14C und 16C aus. Wenn ein unbemannter Wagen 20C diesen Todbereich erreicht, wird die Etiketteneinheit 22C des Wagens 20C nicht im Stande sein, durch irgendeine der Antenneneinheiten 10C und 12C zu kommunizieren.
Die Erfindung, die in der provisorischen japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9339011990 offenbart ist, löst diese Probleme durch das folgende Verfahren. Wenn ein Breitkommunikationsbereich durch eine Mehrzahl von Antenneneinheiten zu bedecken ist, werden den Antenneneinheiten unterschiedliche Kommunikationsdauern zugewiesen. Als Ergebnis können die Etiketteneinheiten, wenn die Antenneneinheiten derart angeordnet sind, dass ihre Kommunikationsbereiche überlappen, ohne Welleninterferenz durch die Antenneneinheiten kommunizieren.
Wenn die unterschiedlichen Kommunikationsdauern jeder der mehreren Antenneneinheiten zugewiesen sind, das heißt, wenn die Kommunikationsdauer durch die Antenneneinheiten zeitgeteilt wird, kann jedoch jede Antenneneinheit lediglich während der zugewiesenen Dauer für eine Kommunikation verwendet werden. Wenn das System eine große Anzahl von Antenneneinheiten mit einschließt, wird der Zyklus für die Kommunikationsdauer für jede Antenneneinheit lang. Für die Etiketteneinheit eines unbemannten Wagens muss, damit diese zweckmäßig kommuniziert, während sie in dem Kommunikationsbereich läuft, eine kurze Kommunikationsdauer zu jeder Antenneneinheit zugewiesen werden, oder muss der unbemannte Wagen mit einer begrenzten Geschwindigkeit gefahren werden.
Die folgende Struktur hat die vorhergehenden Probleme gelöst und wird im Detail unter Bezugnahme auf die 11 bis 17 beschrieben. Diese Struktur wird an einem Identifikationssystem für unbemannte Wägen angewendet.
In 12, die das allgemeine Erscheinungsbild der Struktur zeigt, wird die Bewegung eines unbemannten Wagens 30C als ein bewegliches Objekt entlang eines bestimmten Laufwegs 32C gesteuert. Ein Tor 34C ist an der bestimmten Position des Laufwegs 32C angeordnet, um jeden unbemannten Wagen 30C zu identifizieren.
Das Tor 34C ist quer über dem Laufweg 32C angeordnet und weist eine Mehrzahl von Antenneneinheiten, zum Beispiel fünf Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce, in Abschnitten über den Laufweg 32C auf. Die fünf Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce sehen Kommunikationsbereiche 38Ca bis 38Ce schräg abwärts zu dem Laufweg 32C vor. Von den Kommunikationsbereichen 38Ca bis 38Ce überlappen die angrenzenden einander, wie es in 11 gezeigt ist, welche die allgemeine Funktionsweise dieser Struktur erläutert. Die Überlappungsbereiche sind mit 40Ca, 40Cb, 40Cc bzw. 40Cd bezeichnet.
Es wird auf 11 verwiesen. Die Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce sind mit einer Steuereinrichtung 42C verbunden. Die Steuereinrichtung 42C steuert nicht nur ein Datensenden/empfangen der Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce, sondern sendet ebenso Kommunikationsdaten zu einem Signalprozessor 44C und empfängt Daten von diesem, welcher ein Hauptrechner sein kann. Jeder unbemannte Wagen 30C weist eine Etiketteneinheit 46C als eine Antworteinheit auf, die verschiedene Daten speichert. Wenn ein unbemannter Wagen 30C durch das Tor 34C läuft, kommuniziert diese Etiketteneinheit 46C mit einer der Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce, wie es später beschrieben wird.
13 zeigt den elektrischen Aufbau dieser Struktur. Der Aufbau der Antenneneinheit 36Ca wird beschrieben. Die Antenneneinheit 36Ca weist eine Antenne 48C zum Senden/Empfangen von Signalen, eine Modulationsschaltung 50C, einen Oszillator 52C, einen Zirkulator 54C, einen Mischer 58C und eine Empfangsschaltung 56C auf.
Die Antenne 48C besteht aus Batch-Antennen, die durch Mikrostreifenleitungen realisiert sind, die auf PC-Leiterplatten ausgebildet sind; diese Batch-Antennen sind mehrfach angeordnet, um eine Gruppenantenne zum Verbessern einer Richtwirkung auszubilden, und, um eine Fernkommunikation anzupassen.
Die Modulationsschaltung 50C moduliert eine Trägerwelle mit einer Frequenz von f1 (von dem Oszillator 52C erzeugt) mit einem Abfragesignal aus der Steuereinrichtung 42 und gibt das modulierte Signal durch den Zirkulator 54C zu der Antenne 48C aus. Ein bestimmtes Frequenzband von zum Beispiel 2,45 GHz wird dem System dieser Struktur zugewiesen, so dass Halbmikrowellen in diesem Frequenzband als Trägerwellen ausgegeben werden. Der Oszillator 52C gibt Halbmikrowellen mit einer Frequenz f1 in diesem Frequenzband aus. Die Antenneneinheit 48C ist dazu ausgelegt, selektiv lediglich Funkwellen mit einer begrenzten Frequenz von f1 zu empfangen, die von dem Oszillator 52C festgelegt wird.
Die Empfangsschaltung 56, welche eine Signalverarbeitung, wie zum Beispiel eine Demodulation, ausführt, ist mit dem Mischer 58C verbunden. Der Mischer 58C empfängt nicht nur Trägerwellen aus dem Oszillator 52C, sondern ebenso Funkwellen im Gegensatz zu einem Antwortsignal aus der Antenne 48C durch den Zirkulator 54C. Die Träger- und Funkwellen werden im Gegensatz zu einem Antwortsignal durch den Mischer 58C synthetisiert und in die Empfangsschaltung 56C eingegeben, wo das synthetisierte Signal demoduliert wird, um ein Antwortsignal zu erzielen. Das demodulierte Antwortsignal wird zu der Steuereinrichtung 42C ausgegeben.
Die Antenneneinheit 36Cb bis 36Ce weisen ausgenommen dessen den gleichen Aufbau wie die Antenneneinheit 36Ca auf, dass die Oszillationsfrequenz des Oszillators 52C in jeder Antenneneinheit unterschiedlich ist. Genauer gesagt sind den Oszillatoren 52C für die Antenneneinheit 36Cb bis 36Ce schmale Frequenzbändern zugewiesen, welche nicht überlappen, wie es durch f2 bis f5 in 14 gezeigt ist, während die Oszillationsfrequenz des Oszillators 52C für die Antenneneinheit 36Ca auf f1 festgelegt ist. Alle dieser Frequenzen f1 bis f5 befinden sich innerhalb des zuvor erwähnten bestimmten Frequenzbands und sind den Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce zugewiesen, so dass die Oszillationsfrequenz für eine Antenneneinheit so unterschiedlich wie möglich zu denjenigen für die angrenzenden Antenneneinheiten ist, wie es in 14 gezeigt ist.
In der Steuereinrichtung 42C ist eine Einheitssteuerschaltung 60C mit der Modulationsschaltung 50C und Empfangsschaltung 56C von jeder der Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce verbunden, um Abfragesignale zu einem bestimmten Zeitpunkt, der später erläutert wird, auszugeben, und um Antwortsignale zu empfangen. Die Einheitssteuerschaltung 60C ist durch eine Schnittstellenschaltung 62C mit dem Signalprozessor 44C verbunden. Die Energieversorgungsschaltung 64C wird mit Energie von einer Wechselgrößenenergieversorgung (nicht gezeigt) versorgt. Wenn Energie zugeführt wird, wandelt die Energieversorgungsschaltung 64C diese zu einer bestimmten Gleichspannung und legt die Gleichspannung sowohl an die Einheitssteuerschaltung 60C und die Schnittstellenschaltung 62C als auch an die Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce an.
In der Etiketteneinheit 46C als eine Antworteinheit ist eine Antenne 66C, die aus einer Mikrostreifenantenne besteht, die auf einer PC-Leiterplatte ausgebildet ist, im Stande, einen breiten Frequenzbereich von Funkwellen zu empfangen, wie es durch die gestrichelte Linie in 14 dargestellt ist. Genauer gesagt ist sie im Stande, alle Abfragesignale mit Frequenzen f1 bis f5 zu empfangen, die aus den Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce ausgegeben werden.
Eine Steuerschaltung 68C beinhaltet eine CPU, einen ROM, einen RAM usw. Sie ist dazu ausgelegt, Abfragesignale zu empfangen und verschiedene Daten, die den Identifikationscode beinhalten, in der Form von Antwortsignalen auf die Abfragesignale in Übereinstimmung mit dem gespeicherten Programm auszugeben. Die Steuerschaltung 68C ist auf zwei Weisen mit der Antenne 66C verbunden: durch eine Sendeschaltung 70C und durch eine Empfangsschaltung 72C.
Die Sendeschaltung 70C moduliert die nicht modulierte Trägerwelle, die durch die Antenne 66C empfangen wird, mit einem Antwortsignal, das aus der Steuerschaltung 68C ausgegeben wird, und sendet die modulierte Welle. Die Empfangsschaltung 72C demoduliert die Funkwelle, die durch die Antenne 66C empfangen wird, und gibt sie als ein Abfragesignal in die Steuerschaltung 68C ein. Die Steuerschaltung 68C ist mit einem ladbaren/lesbaren nicht flüchtigen Datenspeicher 74C verbunden. Jede Schaltung in der Etiketteneinheit 46C wird durch eine Batterie 76C mit Energie versorgt.
Die Funktionsweise der dritten Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 15 bis 17 beschrieben. Die Einheitssteuerschaltung 60C der Steuereinrichtung 42C gibt Abfragesignale zu den Zeitpunkten, die in 15 gezeigt sind, zu den Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce aus. Genauer gesagt gibt sie Abfragesignale zu dem Zeitpunkt mit Intervallen von T1, wie es in (a), (c) und (e) in 15 gezeigt ist, zu den Antenneneinheiten 36Ca, 36Cc und 36Ce und zu den gleichen Zeitpunkten mit Intervallen von T1, aber um T2 später als der Zeitpunkt für die ersteren drei Antenneneinheiten, wie es in (b) und (d) in 15 gezeigt ist, zu den Antenneneinheiten 36Cb und 36Cd aus.
In jeder der Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce moduliert die Modulationsschaltung 50C die Trägerwelle aus dem Oszillator 52C mit einem Abfragesignal, das aus der Steuereinrichtung 42C ausgegeben wird, und sendet es in der Form eines Mikrowellensignals durch die Antenne 48C zu dem zweckmäßigen Kommunikationsbereich 38Ca bis 38Ce.
In dem Abfragesignalausgabeintervall T1 wird die Dauer "ta" zum Ausgeben eines Abfragesignals und die verbleibende Dauer "tb" zum Ausgeben eines Antwortsignals festgelegt. Für irgendwelche zwei angrenzenden Antenneneinheiten, zum Beispiel 36Ca und 36Cb, überlappen die Abfragesignalausgangsdauern "ta" nicht.
Die Modulationsschaltung 50C von jeder Antenneneinheit 36Ca bis 36Ce führt keine Modulation in der Dauer "tb" aus, wenn Abfragesignale nicht von der Steuereinrichtung 42C zugeführt werden. Während dieser Dauer wird die Trägerwelle aus dem Oszillator 52C nicht moduliert über die Antenne 48C zu jedem Kommunikationsbereich 38Ca bis 38Ce ausgegeben. Anders ausgedrückt gibt jede Antenneneinheit 36Ca bis 36Ce immer Funkwellen aus, aber sendet ein Abfragesignal lediglich während der Dauer "ta", welche mit Intervallen von T1 auftritt.
Wenn Abfragesignale derart zu den Kommunikationsbereichen 38Ca bis 38Ce ausgegeben werden, kommuniziert die Etiketteneinheit 46C durch das folgende Verfahren, wenn ein unbemannter Wagen 30C, der sich dem Tor 34C auf dem Laufweg 32C annähert, den Kommunikationsbereich 38Ca erreicht. Die Etiketteneinheit 46C empfängt Funkwellen durch die Antenne 66C. Die Empfangsschaltung 72C demoduliert die Funkwellen zu einem Abfragesignal und sendet das Signal zu der Steuerschaltung 68C.
Wenn die Steuerschaltung 68C bestimmt, dass das Abfragesignal aus der Antenneneinheit 36Ca ist, gibt sie ein Antwortsignal des Identifikationscodes zu der Sendeschaltung 70C aus. Zu diesem Zeitpunkt empfängt die Antenne 66C eine nicht modulierte Trägerwelle aus der Antenneneinheit 36Ca und sendet diese zu der Sendeschaltung 70C. Die Sendeschaltung 70C moduliert diese Trägerwelle mit dem Antwortsignal und reflektiert den modulierten Träger zurück zum Senden.
Die Antenneneinheit 36Ca empfängt die Antwortsignalfunkwelle durch die Antenne 48C, um dadurch die Etiketteneinheit 46C zu identifizieren. Genauer gesagt wird die Funkwelle, die von der Antenne 48C empfangen wird, durch den Zirkulator 54C und den Mischer 58C in die Empfangsschaltung 56C eingegeben, wo sie zu dem Antwortsignal demoduliert wird und zu der Steuereinrichtung 42C gesendet wird. Diese Einheitssteuerschaltung 60C der Steuereinrichtung 42C gibt dann die Identifikationscodedaten der kommunizierenden Etiketteneinheit 46C durch die Schnittstellenschaltung 62C in den Signalprozessor 44C ein.
Um ein Kommunizieren mit der Etiketteneinheit 46C fortzusetzen, steuert die Steuereinrichtung 42C die Antenneneinheit 36Ca, um während der nächsten Abfragesignalausgabedauer ein Abfragesignal auszugeben. Wenn das Abfragesignal eine Schreibanweisung beinhaltet, die die Etiketteneinheit 46C anweist, bestimmte Daten zu speichern, führt die Steuerschaltung 68C der Etiketteneinheit 46C die Verarbeitung aus, um die Daten in den Datenspeicher 74C zu schreiben. Wenn das Abfragesignal eine Leseanweisung beinhaltet, die die Etiketteneinheit 46C anweist, bestimmte Daten zu lesen, führt die Steuerschaltung 68C der Etiketteneinheit 46C die Verarbeitung aus, um die Daten aus dem Datenspeicher 74C zu lesen, und gibt sie für eine Kommunikation aus.
Nun wird die Funktionsweise dieser Struktur für den Fall beschrieben, in welchem die Etiketteneinheit 46C eines unbemannten Wagens 30C durch den Überlappungsbereich 40Cc zwischen dem Kommunikationsbereich 38Cc der Antenneneinheit 36Cc und dem Kommunikationsbereich 38Cd der Antenneneinheit 36Cd geht, wie es in 16 gezeigt ist. Da der Abfragesignalausgabezeitpunkt der Antenneneinheit 36Cd um T2 hinter den der Antenneneinheit 36Cc nacheilt, wie es zuvor beschrieben worden ist, empfängt die Antenneneinheit 46C in dem überlappenden Kommunikationsbereich 40Cc die Funkwelle eines Abfragesignals aus irgendeiner der Antenneneinheiten 36Cc oder 36Cd.
Die Etiketteneinheit 46C kann die Funkwelle eines Abfragesignals zuerst aus der Antenneneinheit 36Cc empfangen. Die Steuerschaltung 68C der Etiketteneinheit 46C nimmt das Signal an und gibt ein Antwortsignal in Übereinstimmung mit dem zuvor beschriebenen Vorgang aus. Die Sendeschaltung 70C moduliert die nicht modulierte Trägerwelle, die von der Antenneneinheit 36Cc durch die Antenne 66C empfangen wird, mit dem Antwortsignal und reflektiert sie zum Senden zurück. Zu dem Zeitpunkt eines Sendens des Antwortsignals kann die Antenne 66C eine Abfragesignalfunkwelle aus der Antenneneinheit 36Cd empfangen, da sich die Etiketteneinheit 46C in dem überlappenden Kommunikationsbereich 40Cc befindet.
In einem derartigen Fall wird ebenso die Antwortsignalfunkwelle, die von der Antenne 66C zu der Antenneneinheit 36Cc gesendet wird, zu der Sendeeinheit 36Cd gesendet und wird das Abfragesignal aus der Antenneneinheit 36Cd mit einem Antwortsignal moduliert und zu beiden Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd gesendet. Da die Frequenzen von Funkwellen, die von den Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd gesendet werden, bei f3 bzw. f4 unterschiedlich festgelegt sind, kann jedoch die Antenneneinheit 36Cc die Funkwelle von mit einem Antwortsignal modulierten Trägerwellen mit einer Frequenz von f3 alleine empfangen und identifizieren. Weiterhin kann durch Beinhalten des Identifikationscodes für jede der Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce in jedem Abfragesignal und den für jede Etiketteneinheit 46C in jedem Antwortsignal jede Antenne oder Etiketteneinheit, die ein Signal empfängt, bestimmen, ob das Signal für diese Antenneneinheit gedacht ist.
Daher reagiert die Etiketteneinheit 46C lediglich auf das Abfragesignal aus der Antenneneinheit 36Cc – das zuerst empfangene Signal – kommunizierend mit der Antenneneinheit 36Cc. Nach einem Beendigen einer Kommunikation mit der Antenneneinheit 36Cc wird die Etiketteneinheit 46C, die in dem überlappenden Bereich 40Cc bleibt, das Abfragesignal aus der Antenneneinheit 36Cd annehmen und mit dieser kommunizieren. Deshalb kann die Etiketteneinheit 46C mit den Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd ohne eine Funkinterferenz zwischen den Antenneneinheiten genau kommunizieren.
Weiterhin ist eine Kommunikationszeit jeder Antenneneinheit nicht beschränkt, da die Kommunikationszeit nicht zwischen den Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd geteilt wird, wie es bei einer herkömmlichen Zeitteilungskommunikation ist. Folglich weist die Etiketteneinheit 46C auch dann, wenn sich der unbemannte Wagen um 30C mit einer hohen Geschwindigkeit in dem überlappenden Kommunikationsbereich 40Cc bewegt, eine ausreichende Kommunikationszeit auf, um von der Antenneneinheit 36Cc oder 36Cd identifiziert zu werden.
In dem überlappenden Kommunikationsbereich 40Cc kommuniziert die Etiketteneinheit 46C mit beiden Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd und stoppt nach einem Beendigen einer Kommunikation mit irgendeiner der Antenneneinheiten ein Kommunizieren mit der anderen Einheit. Demgemäß hält die Etiketteneinheit 46C, wenn sich der unbemannte Wagen 30C auf dem Laufweg 32C bewegt, durch den Kommunikationsbereich 38Cc, den überlappenden Bereich 40Cc und den Kommunikationsbereich 38Cd in der Richtung geht, die durch den Pfeil in 17 dargestellt ist, ein Kommunizieren mit beiden Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd ohne eine Unterbrechung auf Grund einer Änderung des Kommunikationsbereichs aufrecht. Durch Aufrechterhalten einer Kommunikation mit beiden Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd kann die Etiketteneinheit 46C immer Signale mit irgendeiner der Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd austauschen, bis eine Kommunikation beendet ist. Wenn eine Kommunikation mit irgendeiner der Antenneneinheiten 36Cc und 36Cd beendet ist, stoppt die Etiketteneinheit 46C eine Kommunikation mit der anderen Antenneneinheit 36Cc oder 36Cd, wie es zuvor erwähnt worden ist, um ein doppeltes Datenschreiben zu verhindern; wenn kein doppeltes Datenschreiben erwartet wird, ist es nicht notwendig, eine Kommunikation mit der anderen Antenneneinheit zu stoppen.
Daher sind gemäß der vorhergehenden Struktur, während die fünf Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce, die Kommunikatinsbereiche 38Ca bis 38Ce vorsehen, mit den Kommunikationsbereichen der angrenzenden Antenneneinheiten überlappend festgelegt sind, den Oszillatoren 52C der fünf Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce unterschiedlich schmale Bänder von Oszillationsfrequenzen F1 bis F5 zugewiesen und steuert die Steuereinrichtung die Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce derart, dass die angrenzenden Antenneneinheiten, die überlappenden Kommunikationsbereiche 40Ca bis 40Cd vorsehen, Abfragesignale zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit der Verzögerung T2 ausgeben. Als Ergebnis kann jede der Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce genau und sofort mit der Etiketteneinheit 46C eines unbemannten Wagens 30 kommunizieren, der durch die jeweiligen Kommunikationsbereiche geht.
In der vorhergehenden Struktur sind die Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce derart angeordnet, dass die Kommunikationsbereiche von angrenzenden Antenneneinheiten überlappen. Alternativ können die Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce derart angeordnet sein, dass die Kommunikationsbereiche von drei oder mehr der Antenneneinheiten überlappen. In einem derartigen Fall kann ebenso eine Kommunikation ohne irgendeine Funkinterferenz durchgeführt werden, wenn die Antenneneinheiten 36Ca bis 36Ce gesteuert werden, um Abfragesignale zu unterschiedlichen Zeitpunkten auszugeben.
Die vorhergehende Struktur wird an einem Identifikationssystem für einen unbemannten Wagen angewendet. Diese Struktur ist ebenso an anderen Identifikationssystemen für ein bewegliches Objekt, die ein Fabrikprozesssteuersystem zum Steuern von Erzeugnissen in der Produktionslinie beinhalten, und in Systemen zum Verwalten eines Betretens/Verlassens eines Raums anwendbar.
Bevor andere Strukturen beschrieben werden, werden der Stand der Technik im Gegensatz zu diesen Strukturen und seine Probleme im Folgenden detailliert beschrieben.
Derzeit wird ein Fahrzeug von außen durch die Nummernschilder, die an seiner Vorderseite und Rückseite (oder bei zweirädrigen Fahrzeugen alleine an der Rückseite) angebracht sind, von der TÜV-Plakette, die drei Jahre nach Kauf und danach im Allgemeinen alle zwei Jahre zu aktualisieren ist, und einer Plakette für eine regelmäßige Inspektion und Wartung, die anzeigt, dass das Fahrzeug einer regelmäßigen Inspektion und Wartung unterzogen worden ist, identifiziert.
Diese Plaketten sind innerhalb der vorderen Windschutzscheibe angebracht. Alle der vorhergehenden Informationen zum Identifizieren des Fahrzeugs werden visuell überprüft. Wenn sich ein Fahrzeug bewegt, ist es insbesondere bei Nacht schwierig, die vorhergehende Information visuell zu überprüfen.
Eine kontaktfreie Informationskarte ist im Allgemeinen als eine Einrichtung für eine Funkkommunikation bekannt. Wenn diese Informationskarte für ein Fahrzeug ist, hält der Fahrer die Karte hoch, dass sie einem Abfragesender oder einem anderen Informationsleser gegenüberliegt, oder legt sie auf das Armaturenbrett, um mit dem Abfragesender zu kommunizieren. Wenn diese Informationskarte Fahrzeugidentifikationsdaten, wie zum Beispiel die Fahrgestellnummer, die auf das Fahrgestell von jedem Fahrzeug gestanzt ist, das amtliche Kennzeichen, das auf dem Nummernschild gezeigt ist, und das Ablaufsdatum des TÜV-Gutachtens, hält, könnte die Informationskarte verwendet werden, um die Identifikationsinformation vorzusehen, die für jedes Fahrzeug spezifisch ist.
Bei einer derartigen Anwendung kann jedoch, da die Informationskarte nicht vollständig an dem Fahrzeug befestigt ist, diese genommen und für andere Fahrzeuge verwendet werden. Folglich stimmt die Information, die in der Informationskarte gespeichert ist, nicht immer mit der Identifikationsinformation überein, die für das Fahrzeug spezifisch ist, für welche die Karte verwendet wird. Eine derartige Informationskarte ist deshalb im Hinblick auf ihr hohes Missbrauchspotential nicht praktisch.
Die folgende Struktur löst das vorhergehende Problem und wird nachstehend beschrieben. 20 zeigt eine allgemeine Ansicht der elektronischen TÜV-Plakette ID. Die elektronische TÜV-Plakette ist grob in eine Schicht 2Da für eine visuelle Information und eine elektronische Schaltungsschicht 2Db geteilt, welche klebend verbunden sind, um nicht einfach trennbar zu sein. Die Schicht 2Da für eine visuelle Information kann aus Papier mit einem Aufdruck einer Information, die eine Ziffer beinhaltet, die den Monat eines Ablaufs des TÜV-Gutachtens anzeigt, bestehen. Die elektronische Schaltungsschicht 2Db beinhaltet eine Antwortschaltung 3D, welche eine elektronische Information sendet und empfängt.
Die elektronische TÜV-Plakette 1D ist an der vorderen Windschutzscheibe 7Da eines Fahrzeugs 7D befestigt, wie es in 21 gezeigt ist, wobei ein Klebstoff verwendet wird, so dass sie nicht entfernt werden kann, oder ein zweckmäßiges eine Änderung verhinderndes Material verwendet wird, das ein klares Anzeichen eines Entfernens zurücklässt. Die elektronische TÜV-Plakette 1D kommuniziert mit Abfragesendern 8D (später beschrieben), die entlang einer Straße angeordnet sind.
Die bevorzugteste Befestigungsposition der elektronischen TÜV-Plakette 1D ist, wie es in 21 gezeigt ist, die obere Mitte der vorderen Windschutzscheibe 7Da genau unter dem Rückspiegel RM, wenn es vom Fahrersitz aus betrachtet wird. In dieser Position behindert die Plakette nicht die Sicht des Fahrers. Weiterhin ist diese Position außerhalb des Bewegungsbereichs (durch die Linien mit Strichen und Doppelpunkten in 21 angezeigt) der Windschutzscheiben-Wischerarme WP, so dass das Metall, das in den Wischerarmen verwendet wird, einen minimalen Einfluss auf eine Kommunikation zwischen einer Antwortschaltung 3D und einem Abfragesender 8D aufweist.
Der Aufbau der Antwortschaltung 3D wird nun im Detail unter Bezugnahme auf 22 beschrieben. Die Antwortschaltung 3D weist einen IC-Chip 21D zum Verarbeiten einer internen Information, eine Antenne 22D zum Empfangen von Abfragesignalen S1 und zum Senden von Antwortsignalen S2 und eine eingebaute Batterie 23D zum Betreiben des IC-Chip 21D auf.
Der IC-Chip 21D weist einen Detektor 21Da, einen Pegelkomparator 21Db, einen Speicher 21Dc, eine zentrale Verarbeitungseinheit (hier im weiteren Verlauf als die CPU bezeichnet) 21Dd, einen Taktgenerator 21De und einen Modulator 21Df auf. Der Detektor 21Da nimmt eine Information aus einem Abfragesignal S1 heraus, das von der Antenne 22D empfangen wird. Der Pegelkomparator 21Db bestätigt einen Empfang des Abfragesignals auf der Grundlage der Signalpegeldaten, die von dem Detektor 21Da gesendet werden, und versorgt jede Schaltung mit Energie. Der Speicher 21Dc speichert eine Fahrzeuginformation, wie zum Beispiel eine Fahrgestellnummer, ein Datum einer TÜV-Untersuchung und ein amtliches Kennzeichen (eine Nummernschildnummer). Wenn die CPU 21Dd Energie von dem Pegelkomparator 21Db empfängt, sendet sie ein Signal in Übereinstimmung mit der Information, die in dem Speicher 21Dc gespeichert ist. Der Taktgenerator 21De erzeugt Taktpulse, um die CPU 21Dd zu betreiben. Der Modulator 21Df moduliert das Abfragesignal S1 unter Verwendung des Signals, das aus der CPU 21Dd ausgegeben wird, und sendet es als ein Antwortsignal S2 durch die Antenne 22D.
Ein Abfragesignal S1, das von einem Abfragesender 8D gesendet wird, wird von der Antwortschaltung 3D durch die Antenne 22D empfangen. Wenn dieses Signal empfangen wird, startet der Komparator 21Db, die CPU 21Dd und den Taktgenerator 21 De mit Energie zu versorgen. Dann übersetzt die CPU 21Dd die Anweisung, die in dem Abfragesignal S1 enthalten ist, und führt diese aus. Wenn die Anweisung intern gespeicherte Daten anfordert, arbeitet die CPU 21Dd, um das Abfragesignal S1 mit der Information zu modulieren, die in dem Speicher 21Dc gespeichert ist, und um diese als ein eine interne Information tragendes Antwortsignal S2 durch die Antenne 22D zu senden.
Nun beschreiben die folgenden Absätze einen Abfragesender 8D, welcher Funkwellen zu der Antwortschaltung 3D ausgibt, um eine Fahrzeuginformation zu erzielen.
Die Einrichtung des Abfragesenders 8D ist zum Senden von Abfragesignalen S1 zu der zuvor erwähnten elektronischen TÜV-Plakette 1D und zum Empfangen von Antwortsignalen S2 von dieser. Wie es in 23 gezeigt ist, weist der Abfragesender 8D auf: eine Trägererzeugungsschaltung 11D, um eine Trägerwelle zu erzeugen; einen Modulator 12D, um ein Abfragesignal S1 durch Überlagern einer Information auf die Trägerwelle zu erzeugen; einen Zirkulator 13D, um Sendewellen aus empfangenen Wellen zu trennen; eine Antenne 14D als der Einlaß und Auslaß von elektromagnetischen Wellen; einen Demodulator 15D, um eine Information aus den empfangenen Wellen eines Antwortsignals S2 herauszunehmen; einen Signalprozessor 16D, um den Modulator 12D und den Demodulator 15D zu steuern, um eine Information zu verarbeiten; und eine externe Schnittstelle 17D, welche eine erforderliche Information des empfangenen Antwortsignals S2 zu einem oberen Informationsverarbeitungssystem (wie zum Beispiel den Systemverwaltungscomputer 30D, der in 25 gezeigt ist) zu kommunizieren.
Der Signalprozessor 16D besteht aus einer CPU 16Da, welche Programme beinhaltet, um eine Kommunikation zu steuern, und einem System-Identifikationsinformationseinstellblock 16Db, welcher die Identifikationszahl für das System festlegt. Dieser Block 16Db besteht aus einem PROM 16Dc, um eine System-Identifikationsinformation zu speichern.
Mit dem zuvor erwähnten Schaltungsaufbau arbeitet der Abfragesender 8D wie folgt.
Ein Abfragesignal S1, das von dem Abfragesender 8D zu senden ist, wird in dem Modulator 12D durch Modulieren der Trägerwelle aus der Trägerwellenerzeugungsschaltung 11D erzeugt. Anders ausgedrückt werden die Daten, die von dem Signalprozessor 16D zu dem Modulator 12D gesendet werden, auf das Abfragesignal S1 überlagert. Das Abfragesignal S1, das derart erzeugt worden ist, wird durch den Zirkulator 13D gesendet und durch die Antenne 14D in die Luft abgestrahlt.
Wenn ein Antwortsignal von der Antwortschaltung 3D der elektronischen TÜV-Plakette 1D zurückkehrt, empfängt es der Abfragesender 8D durch die Antenne 14D. Das Antwortsignal S2 wird dann durch den Zirkulator 13D in den Demodulator 15D eingegeben, welcher eine Information aus dem Antwortsignal S2 extrahiert und die Information zu dem Signalprozessor 16D liefert. Der Signalprozessor 16D verarbeitet die Information und gibt sie, wenn es erforderlich ist, zu der externen Schnittstelle 17D aus. Der Signalprozessor 16D führt ebenso eine interne Verarbeitung auf der Grundlage der Steueranweisung und einer verschiedenen anderen Information aus, die an der externen Schnittstelle 14D eingegeben wird, und sendet die Sendedaten zu dem Modulator 12D.
Unter Verwendung der zuvor erwähnten elektronischen TÜV-Plakette 1D und des Abfragesenders 8D ist es möglich, die nachstehend angegebenen Systeme zu realisieren:
(1) Abrechnungssystem für eine gebührenpflichtige Straße (24)
Wenn sich ein herkömmliches Fahrzeug B einem Mauttor T einer gebührenpflichtigen Straße TR annähert, ist es erforderlich, dass das Fahrzeug B entlang der ersten Fahrspur R1 fährt und vor dem Mautstand 27D stoppt, um die Gebühr einer einsammelnden Person P zu bezahlen.
Unterdessen muss, wenn sich ein Fahrzeug A, das die elektronische TÜV-Plakette 1D trägt, dem Mauttor T annähert, dieses lediglich entlang der zweiten Fahrspur R2 fahren, um die Gebühr zu bezahlen; der Abfragesender 8D, der über der zweiten Fahrspur R2 angeordnet ist, liest die Fahrgestellnummer und eine andere Fahrzeuginformation aus der elektronischen TÜV-Plakette 1D des Fahrzeugs A und entscheidet auf der Grundlage der Information, die in dem Systemverwaltungscomputer (nicht gezeigt) gespeichert ist, dass das Fahrzeug A für die Straße zulässig ist. In diesem Fall kann die Gebühr von einem bestimmten Bankkonto an einem späteren Tag bezahlt werden. Wenn eine Leseinformation in einer Datenbank gespeichert ist, ist es möglich, monatliche Daten zu erzielen, wieviel Male jedes Fahrzeug das Mauttor T passiert hat, das daher zulässt, dass das System Fahrzeugen, die die gebührenpflichtige Straße häufig verwenden, Mautnachlässe gibt.
(2) System zum Verwalten von ankommenden/abfahrenden Fahrzeugen eines Parkplatzes (25).
Wenn ein Fahrzeug C, das die elektronische TÜV-Plakette 1D trägt, einen Parkplatz erreicht, liest der Abfragesender 8D, der an dem oberen Teil des Eingangs angeordnet ist, die Fahrgestellnummer und eine andere Fahrzeuginformation des Fahrzeugs C aus der elektronischen TÜV-Plakette 1D. Die Fahrzeuginformation, die von dem Abfragesender 8D gelesen wird, wird in den Systemverwaltungscomputer 30D eingegeben, der mit dem Abfragesender 8D verbunden ist. Wenn die Fahrgestellnummer des Fahrzeugs C als ein Benutzer des Parkplatz gespeichert ist, entscheidet der Computer 30D auf der Grundlage der eingegebenen Information, dass das Fahrzeug C ein Benutzer ist, und öffnet das Schrankentor 32D.
Es wird daher zugelassen, dass das Fahrzeug C den Parkplatz erreicht, ohne die Parkgebühr an dem Eingang zu bezahlen. Die Gebühr kann von einem bestimmten Bankkonto an einem späteren Tag wie in dem Fall des Systems zum Abrechnen einer gebührenpflichtigen Straße bezahlt werden. Wenn eine Leseinformation in einer Datenbank gespeichert ist, ist es möglich, monatliche Daten zu erzielen, wieviel Male jedes Fahrzeug den Parkplatz verwendet hat, was daher zulässt, dass das System Fahrzeugen, die häufig den Parkplatz verwenden, Nachschläge bezüglich Parkgebühren gibt.
(3) System zum Erfassen eines Stammkunden (26).
Wenn ein Fahrzeug D, das die elektronische TÜV-Plakette 1D trägt, den Parkplatz eines Kaufhauses erreicht, liest der Abfragesender 8D, der an dem Eingang angeordnet ist, die Fahrzeuginformation aus der Plakette 1D. Wenn die Fahrzeuginformation anzeigt, dass der Besucher ein besonderer Stammkunde ist, kann das System eine freie Parkplatznummer auf der Leittafel 41D anzeigen und die Abteilung für besondere Kunden über den Besuch des besonderen Stammkunden durch Anzeigen von diesem auf der Anzeigetafel 45D unterrichten, was zulässt, dass eine verantwortliche Person den Kunden schnell trifft.
(4) Kontrollieren eines Falschparkens durch die Polizei.
Beim Kontrollieren eines Falschparkens kann die Polizei eine Fahrzeuginformation (Fahrgestellnummern, Nummernschildnummern usw.) unter Verwendung eines tragbaren Handgeräts sammeln, das den Abfragesender 8D enthält. Dieses Werkzeug beseitigt die Notwendigkeit, Dokumente mit Stiften auszufüllen, was zulässt, dass jeder Polizist eine große Anzahl von falsch geparkten Fahrzeugen wirkungsvoll in einer kurzen Zeitdauer kontrolliert.
(5) Kontrollieren eines Ablaufs eines TÜV-Gutachtens durch die Polizei.
Durch Anordnen des Abfragesenders 8D über oder auf der Seite von Straßen kann die Polizei Fahrzeuge kontrollieren, deren TÜV-Gutachten abgelaufen sind. Wenn Funkwellen zu jedem ankommenden Fahrzeug gesendet werden, liest der Abfragesender 8D mindestens die Fahrgestellnummer und das Ablaufsdatum des TÜV-Gutachtens von der elektronischen TÜV-Plakette 1D, die an dem Fahrzeug angebracht ist. Auf der Grundlage der derart gelesenen Information kann die Polizei unzulässige Fahrzeuge finden. Herkömmlicherweise ist es, um derartige unzulässige Fahrzeuge zu finden, notwendig gewesen, dass die Polizisten visuell den Monat eines Ablaufs von jeder TÜV-Plakette 55D ( 27) lesen. Die vorliegende Anwendung beschreibt Polizisten von einer derartigen lästigen und unwirksamen Arbeit und ist sehr wirkungsvoll, da sie zulässt, dass die Polizei eine Fahrzeuginformation auch von einem sich bewegenden Fahrzeug einfach erzielt.
(6) Verbrecherjagd durch die Polizei
Bei der Verbrecherjagd kann es erforderlich sein, dass die Polizei ein flüchtendes Fahrzeug erfasst. Die elektronische TÜV-Plakette 1D kann zu diesem Zweck angewendet werden. Bei einer derartigen Anwendung sind die Abfragesender 8D an wichtigen Punkten von Straßen angeordnet, so dass eine Information bezüglich des flüchtenden Fahrzeugs erzielt und sich bei einer Verfolgung darauf bezogen werden kann. Herkömmlicherweise ist es erforderlich gewesen, dass Fahnder die Charakteristik und Nummernschildnummer des flüchtenden Fahrzeugs visuell identifizieren. Die zuvor beschriebene elektronische Etikette beseitigt die Notwendigkeit nach einer derartigen visuellen Identifikation und ist sehr wirkungsvoll, da sie zulässt, dass die Polizei das in Frage kommende Fahrzeug auch dann einfach identifiziert, wenn sich das Fahrzeug bewegt.
Eine elektronische Plakette für ein Fahrzeug wird im Folgenden beschrieben.
27 zeigt eine allgemeine Ansicht der vorderen Windschutzscheibe 51D, wie sie von innerhalb des Fahrzeugs aus gesehen wird, welche die Antwortschaltung 53D der elektronischen Plakette für ein Fahrzeug beinhaltet. Die Antwortschaltung 53D ist einstückig mit einer Energieversorgungsleitung 57D ausgebildet und ist in die vordere Windschutzscheibe 51D eingebettet. Die Energieversorgungsleitung 57D geht durch die vordere Windschutzscheibe 51D und ist mit einer bordseitigen Batterie 59D verbunden.
Die Antwortschaltung 53D ist an einer Position zum Beispiel hinter dem Rückspiegel RM, wo die TÜV-Plakette 55D angebracht ist, in die vordere Windschutzscheibe 51D eingebettet. Durch den Spiegel RM und die TÜV-Plakette 55D verborgen, ist die Antwortschaltung 53D von dem Fahrersitz aus nicht sichtbar. Vorzugsweise befindet sich die Antwortschaltung 53D in der oberen Mitte der vorderen Windschutzscheibe 51D und außerhalb des Bewegungsbereichs (durch die Linien mit Strichen und Doppelpunkten in 27 angezeigt) der Windschutzscheiben-Wischerblätter WP aus dem gleichen Grund, wie es für die zuvor erwähnte elektronische TÜV-Plakette 1D erwähnt worden ist.
Genauer gesagt sollte die TÜV-Plakette 55D an der vorderen Windschutzscheibe 51D in einer derartigen Position angebracht sein, dass der obere Endabschnitt der Plakette 55D über der Antwortschaltung 53D liegt, so dass die erforderliche Information, die die Nummer beinhaltet, die den Ablaufsmonat auf der Plakette 55D anzeigt, sichtbar ist, und dass die Antwortschaltung 53D hinter der Plakette 55D versteckt ist.
Die Antwortschaltung 53D weist mit Ausnahme dessen den gleichen Aufbau wie die Antwortschaltung 3D der elektronischen TÜV-Plakette 1D auf, dass die erstere Schaltung 53D keine eingebaute Batterie 23D aufweist. Genauer gesagt weist sie, wie es in 28 gezeigt ist, eine Antenneneinheit 61D zum Senden und Empfangen von Funkwellen, einen IC-Chip 62D zum Verarbeiten einer internen Information und eine Energieversorgungsleitung 57D zum Zuführen von Energie, um den IC-Chip 62D zu betreiben, auf, die alle auf einem transparenten PET-Substrat 60D angeordnet sind.
29 zeigt eine andere allgemeine Ansicht der vorderen Windschutzscheibe, wie sie von innerhalb des Fahrzeugs aus betrachtet wird, in welcher die Antwortschaltung 53D mit einem anderen Informationsprozessor 70D verbunden ist, welcher ein IC-Karten-Leser/Schreiber sein kann. In diesem Fall ist, wie es gezeigt ist, die Antwortschaltung 53D einstückig mit einer Kommunikations/Energieversorgungsleitung 57D ausgebildet und ist in der vorderen Windschutzscheibe 51D eingebettet. Die Kommunikations/Energieversorgungsleitung 77D geht durch die vordere Windschutzscheibe 51D und ist mit dem Informationsprozessor 70D verbunden, welcher mit der bordseitigen Batterie 59D verbunden ist. Eine IC-Karte, eine Diskette, eine neu ladbare optische Scheibe (Kompaktdisk) oder irgendein anderes neu ladbares Werkzeug kann als ein Informationsverarbeitungsmedium für den Informationsprozessor 70D verwendet werden.
Einige Verfahren eines Einbettens der Antwortschaltung 53D in die vordere Windschutzscheibe 51D werden unter Bezugnahme auf 30 beschrieben. 30 zeigt in (a) von ihr ein Verfahren, das anwendbar ist, wenn die vordere Windschutzscheibe aus geschichtetem Glas besteht. In dem Verfahren eines Herstellens des geschichteten Glases wird die Antwortschaltung 53D mit einer Harzlage 51Db zwischen einer oberen Glaslage 51Da und einer untern Glaslage 51Dc beidseitig zwischen diesen umfasst. 30 zeigt in (b) von ihr ein anderes Verfahren. Eine Vertiefung wird innerhalb der vorderen Windschutzscheibe 51D ausgebildet und die Energieversorgungsleitung 57D oder Kommunikations/Energieversorgungsleitung 77D wird durch das Glas zu einer Position unter Vertiefung geführt. Dann wird die Antwortschaltung 53D in die Vertiefung gesetzt, so dass die Elektroden der Schaltung 53D in Kontakt mit der Energieversorgungsleitung 57D oder Kommunikations/Energieversorgungsleitung 77D kommen. Eine Glasabdeckung 51Dd wird über der Antwortschaltung 53D angeordnet und unter Verwendung eines Klebstoffs 51De an der vorderen Windschutzscheibe befestigt. Durch irgendeines der vorhergehenden Verfahren ist es möglich, die Antwortschaltung 53D einstückig in die vordere Windschutzscheibe 51D (oder anders ausgedrückt in eine Fahrzeugkarosserie) einzuschließen.
Wenn die Antwortschaltung 53D, die in der vorderen Windschutzscheibe 51D eingeschlossen ist, in ein Fahrzeug eingebaut ist, ist sie ebenso sehr wirkungsvoll an dem System zum Abrechnen einer gebührenpflichtigen Straße, dem System zum Verwalten von ankommenden/abfahrenden Fahrzeugen eines Parkplatzes, dem System zum Erfassen eines Stammkunden, dem Kontrollieren eines Falschparkens oder eines Ablaufs des TÜV-Gutachtens, einer Verbrecherjagd durch die Polizei usw. anwendbar, wie die elektronische TÜV-Plakette 1D ist.
Die Funktionsweise bei einer Anwendung an dem System zum Abrechnen einer Gebühr in 24 wird im Folgenden beschrieben. Wenn die Antwortschaltung 53D mit einem IC-Karten-Leser/Schreiber als den Informationsprozessor 70C verbunden ist, wie es in 29 gezeigt ist, und wenn die IC-Karte eine Prepaid-Einrichtung aufweist, wird die Information, dass es entschieden worden ist, dass das Fahrzeug A bezüglich der gebührenpflichtigen Straße zulässig ist, durch die Kommunikations/Energieversorgungsleitung 77D zu dem IC-Karten-Leser gesendet. Die IC-Karte rechnet dann einen Punkt von der Anzahl von Prepaid-Punkten ab, um dadurch die Gebühr zu bezahlen. Wenn die IC-Karte eine Kredit-Einrichtung aufweist, wird, nachdem es entschieden worden ist, dass das Fahrzeug A zulässig ist, die Kreditnummer aus der IC-Karte zu der Antwortschaltung 53D ausgegeben. Die Antwortschaltung 53D kommuniziert die Kreditnummer zu dem Abfragesender 8D, um die Gebühr auf Kredit zu bezahlen.
Bei der Anwendung an dem System zum Verwalten von ankommenden/abfahrenden Fahrzeugen eines Parkplatzes in 25 kann der Fahrer ebenso, wenn die Antwortschaltung 53D mit dem IC-Karten-Leser/Schreiber verbunden ist, um zuzulassen, dass der Abfragesender 8D die Kreditnummer liest, die Parkgebühr auf Kredit bezahlen.
Bei der zuvor beschriebenen Struktur befindet sich die Antwortschaltung 53D in der Position, wo die TÜV-Plakette 55D angebracht ist, wie es in 27 gezeigt ist. Die Antwortschaltung kann in der oberen linken Ecke der vorderen Windschutzscheibe 51D angeordnet sein, wo die Plakette 56D bezüglich einer regelmäßigen Prüfung und Wartung angebracht ist, wie es in 27 gezeigt ist. In dieser Position ist die Antwortschaltung 53D ebenso außerhalb des Bewegungsbereichs (durch die Linie mit Strichen und Doppelpunkten in 27 dargestellt) der Windschutzscheiben-Wischerarme WP.
Bei der vorliegenden Struktur ist die Antwortschaltung 53D zur Vereinfachung beim Kommunizieren mit einem Abfragesender 8D und unter der Annahme, dass sich Fahrzeuge normalerweise vorwärts bewegen in die vordere Windschutzscheibe eingebettet. Jedoch kann die Antwortschaltung 53D in der hinteren Windschutzscheibe oder eine Fensterscheibe eingebettet sein. Jedoch sollte unter Berücksichtigung, dass die Struktur an verschiedenen Polizeikontrollsystemen angewendet wird, wie es zuvor erwähnt worden ist, die Antwortschaltung 53D aus dem folgenden Grund nicht in eine bewegbare Fensterscheibe eingebaut werden: wenn die Fensterscheibe, die die Antwortschaltung 53F enthält, in die Seitenverkleidung bewegt worden ist, um das Fenster zu öffnen, behindert das Metall der Seitenverkleidung eine Kommunikation zwischen der Antwortschaltung 53D und dem Abfragesender 8D.
Gemäß der vorliegenden Struktur wird transparentes PET für das Substrat der Antwortschaltung 53D verwendet, wie es in 28 gezeigt ist. Jedoch kann ein anderes Material, wie zum Beispiel Harz oder Glas, an Stelle von PET verwendet werden, solange es transparent ist.
Nun wird eine andere Struktur einer eine Antwortschaltung enthaltenden Windschutzscheibe 51D im Folgenden beschrieben. 31 zeigt den elektrischen Aufbau dieser Struktur. Wie es gezeigt ist, weist diese Struktur eine Antwortschaltung enthaltende Windschutzscheibe 51D eine Antenne 101D, einen Informationsprozessor 104D, einen Abschirmdraht 107D, der die Antenne 101D mit dem Informationsprozessor 104D verbindet, eine Energieversorgung 106D und eine Betätigungsvorrichtung 105D auf. Der Informationsprozessor 104D besteht aus einem HF-Verarbeitungs-IC 102D und einem Leser/Schreiber (hier im weiteren Verlauf als R/W bezeichnet) 103D, welcher Daten mit den HF-Verarbeitungs-IC 102D austauscht.
Der R/W 103D kann ein IC-Karten-R/W oder ein Magnetkarten-R/W sein. Für den Abschirmdraht 107D wird ein abgeschirmter Draht, nicht ein herkömmlicher Draht, verwendet, um das System vor Rauschen zu schützen, das zwischen der Antenne 101D und dem HF-Verarbeitungs-IC 102 erzeugt wird. Die Betätigungsvorrichtung 105D ist zum Beispiel ein Motor zum Einstellen einer Position eines Fahrersitzes oder ein Motor zum Einstellen eines Winkels eines Türspiegels.
Genauer gesagt ist die Antenne 101D in die vordere Windschutzscheibe 111D an einer Position hinter dem Rückspiegel RM, wo die TÜV-Plakette 55D angebracht ist, oder an einer Position eingebettet, an der die Plakette 56D für eine regelmäßige Prüfung und Wartung angebracht ist, so dass sie die Sicht des Fahrers nicht behindert, wie es in 32 gezeigt ist. Die Antenne 101D ist mit dem Informationsprozessor 104D, der im Armaturenbrett untergebracht ist, mit dem Abschirmdraht 107D, der um die vordere Windschutzscheibe 111D ausgelegt ist, verbunden.
Wie es in 33 gezeigt ist, beinhaltet das HF-Verarbeitungs-IC 102D des Informationsprozessors 104D zwei unterschiedliche Speicher 113D: einen EEPROM 114D, dessen Daten elektrisch neu geschrieben werden können, aber nicht durch Einschalten/Ausschalten einer Energieversorgung oder durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen gelöscht oder geändert werden können; und einen SRAM 115D, dessen Daten durch Einschalten/Ausschalten einer Energieversorgung zurückgesetzt (gelöscht) werden können. Die Identifikationsinformation, die bezüglich eines Fahrzeugs spezifisch ist, wie zum Beispiel die Nummernschildnummer und das Ablaufdatum des TÜV-Gutachtens, ist dem EEPROM 114D gespeichert. Eine Information bezüglich einer einzelnen Person, wie zum Beispiel der Identifikationsnummer der Person für einen Sportverein; und die Registrierungsnummer für das System zum Abrechnen einer gebührenpflichtigen Straße in 24 oder für einen besonderen Fahrplatz des Systems zum Verwalten von ankommenden/abfahrenden Fahrzeugen eines Parkplatzes (25) ist in entweder dem SRAM 115D oder dem EEPROM 114D gespeichert. Der Informationsprozessor 107D ist mit einem Zehntastenfeld ausgestattet, so dass eine einzelne Information von dem EEPROM 114D durch Eingeben der zweckmäßigen Codenummer abgerufen werden kann.
Die Funktionsweise dieser Struktur wird im Folgenden beschrieben.
Wenn das betreffende Fahrzeug registriert ist, werden die Fahrzeugregistrierungsnummer, das Ablaufdatum des TÜV-Gutachtens und andere Daten, die bezüglich des Fahrzeugs spezifisch sind, in den EEPROM 114D des HF-Verarbeitungs-IC 102D eingegeben. Derartige Daten können durch den R/W 103D unter Verwendung einer IC-Karte oder einer Magnetkarte oder durch die Antenne 101D, die in die vordere Windschutzscheibe 111D eingebettet ist, das Senden von Funkwellen zu der Antenne 101D in den EEPROM 114D eingegeben werden. Die derart eingegebenen Daten können lediglich durch Beamte der Zulassungsstelle zu dem Zeitpunkt einer TÜV-Untersuchung oder Neuregistrierung geändert werden und können nicht von anderen Einzelpersonen geändert werden.
Vor einem erstmaligen Verwenden des Fahrzeugs wird es erwartet, dass der Fahrer die individuelle Information durch Einführen einer IC-Karte oder Magnetkarte in den Informationsprozessor 104D (R/W 103D) in den EEPROM 114D des Speichers 113D eingibt. Zu diesem Zeitpunkt wird es ebenso erwartet, dass der Fahrer Codenummern speichert. Die derart gespeicherte individuelle Information wird durch Ein- oder Ausschalten der Energieversorgung oder Motors nicht gelöscht und kann durch Eingeben der zweckmäßigen Codenummer abgerufen werden, wie es erwünscht ist. Demgemäß muss der Fahrer seine IC-Karte oder Magnetkarte nicht tragen. Außerdem ist es nicht erforderlich, dass der Fahrer die individuelle Information zu jeder Zeit eingibt, zu der das Fahrzeug verwendet wird.
In einem tatsächlichen Betrieb wird, wenn der Fahrzeugmotor gestartet wird, die bezüglich eines Fahrzeugs spezifische Information, die in dem EEPROM 114D gespeichert ist, das heißt die Nummernschildnummer und das Ablaufdatum des TÜV-Gutachtens, ohne Bedingung in den SRAM 115D eingegeben. Wenn eine Codenummer eingegeben wird, wird die individuelle Information im Gegensatz zu der Codenummer ebenso nach oben geladen. Wenn das Fahrzeug in diesem Zustand vor dem Abfragesender 8D des Systems vorbeifährt, das in 24 oder 25 gezeigt ist, empfängt der Abfragesender 8D die Information, die in dem SRAM 115D gespeichert ist, von der Antenne 101D, die in das Fahrzeug eingebettet ist.
Die Information, die von dem Abfragesender 8D empfangen wird, wird in den Hauptrechner (nicht gezeigt) des Systems für eine erforderliche Verarbeitung eingegeben. Wenn der Abfragesender 8D eine Information sendet, wird sie von der Antenne 101D des Fahrzeugs empfangen und in den EEPROM 114D des Informationsprozessors 104D geschrieben, wenn es erforderlich ist.
Wenn der Motor gestoppt wird, wird die Energieversorgung 106D ausgeschaltet und wird die Information in dem SRAM 115D des HM-Verarbeitungs-IC 102D gelöscht, während die Information, die in dem EEPROM 114D gespeichert ist, ungelöscht bleibt.
Bei der vorhergehenden Struktur ist das HF-Verarbeitungs-IC 102D in den Informationsprozessor 104D eingebaut, der in dem Armaturenbrett untergebracht ist. Alternativ kann er zusammen mit der Antenne 101D in der vorderen Windschutzscheibe 111D eingebettet sein. In diesem Fall ist der Abschirmdraht 107 nicht erforderlich.
Bei der vorhergehenden Struktur werden Codenummern verwendet, um eine individuelle Information aufzurufen. Jedoch kann eine andere Einrichtung, wie zum Beispiel eine Magnetkarte, IC-Karte und ein Vergleich von Fingerabdrücken zu diesem Zweck verwendet werden, solange es zugelassen wird, dass der Fahrer die Information bestätigt, die bezüglich des Fahrzeugs spezifisch ist.
Bei der vorhergehenden Struktur ist die Antenne 101D in die vordere Windschutzscheibe 111D eingebettet. Jedoch kann sie auf der Innnenseite der vorderen Windschutzscheibe 111D angebracht sein. Der Informationsprozessor 104D kann mit einer Anzeige ausgestattet sein, um den Kommunikationsinhalt zu zeigen. Der R/W 103D kann ein RAN für eine optische Karte an Stelle eines IC- oder Magnetkarten-RW sein.
Die zuvor erwähnten Strukturen sind in den vorhergehenden Absätzen unabhängig beschrieben worden. Es ist überflüssig, zu sagen, dass das Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt durch Kombination von jeweiligen der zuvor erwähnten Strukturen realisiert wird.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT DER ERFINDUNG
Gemäß der ersten Struktur, wie sie zuvor beschrieben worden ist, setzt die Steuereinrichtung das Schreibsignal außer Kraft, wenn der Antwortsender für das Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt ein Schreibsignal von einem schreibenden Abfragesender empfängt, wenn der Schreibbeendigungszustand gespeichert ist. Folglich schreibt der Abfragesender Daten lediglich einmal, wenn er durch den Kommunikationsbereich des schreibenden Abfragesenders geht. Daher verhindert die erste Struktur ungeachtet ihres einfachen Aufbaus ein doppeltes Datenschreiben.
Gemäß der zweiten Struktur beinhaltet der Abfragesender des Kommunikationskomplexes für das Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt eine Pegeleintscheidungsschaltung, um das Antwortsignal mit einem höchsten Pegel von denjenigen zu indentifizieren, die von der feststehenden Antenne empfangen werden, und eine Signalauswahlschaltung zum selektiven Ausgeben des Antwortsignals, das von der Pegelentscheidungsschaltung identifiziert wird, zu der Steuervorrichtung. Bei dem Kommunikationskomplex gemäß der zweiten Struktur ist es daher nicht erforderlich, die mehreren Antennen des Abfragesenders zu schalten, um mit dem Antwortsender zu kommunizieren. Anders ausgedrückt wird eine hervorragende Wirkung geschaffen, die zulässt, dass der Antwortsender vollständig mit dem Abfragesender ohne Unterbrechung kommuniziert.
Bei der Ausstattung zum Identifizieren eines beweglichen Objekts gemäß der dritten Struktur steuert die Steuereinrichtung die Mehrzahl von Abfragesendern derart, dass mindestens diejenigen Abfragesender, deren Kommunikationsbereiche überlappen, Trägerwellen mit unterschiedlichen Frequenzen vorsehen und Abfragesignale zu unterschiedlichen Zeitpunkten senden. Deshalb gibt es auch bei dem überlappenden Bereich von Kommunikationsbereichen keine Notwendigkeit, Abfragesender-Ausgangssignal-Kommunikationszeiten zu teilen und gibt es keine Möglichkeit, dass der Antwortsender zwei Abfragesignale zu einem Zeitpunkt empfängt. Daher werden derartige hervorragende Wirkungen vorgesehen, dass eine Funkinterferenz verhindert wird und eine genaue und schnelle Kommunikation auch dann zugesagt wird, wenn sich der Antwortsender mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt.
Wenn die elektronische Etikette für das Identifikationssystem für ein bewegliches Objekt gemäß der vierten oder fünften Struktur an ein Fahrzeug angebracht oder in dieses eingebettet wird und wenn ein Abfragesignal von einem externen Abfragesender zu dem Fahrzeug gesendet wird, empfängt die Antwortschaltung das Abfragesignal und sendet eine zweckmäßige Fahrzeuginformation zurück, die im Voraus in der Antwortschaltung gespeichert ist. Deshalb ist es nicht notwendig, dass Personen eine Fahrzeuginformation visuell identifizieren. Außerdem kann die Fahrzeuginformation auch dann einfach identifiziert werden, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Wenn die elektronische Etikette auf ihrer Oberfläche die Information trägt, die auf den besonderen Etiketten vorgesehen sind, die rechtlich an eine vordere Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angebracht werden müssen, kann die elektronische Etikette ohne verursachen irgendwelcher Probleme an der vorderen Windschutzscheibe angebracht werden. Ebenso wird es erwartet, dass die elektronische Etikette, die eine derartige Information auf der Oberfläche trägt, nicht von dem Fahrzeug entfernt wird. Demgemäß kann die Information, die von der elektronischen Etikette gelesen wird, vernünftig als Information betrachtet werden, die bezüglich des Fahrzeugs spezifisch ist. Daher können bei der elektronischen Etikette die sich auf ein Fahrzeug beziehende Information, wie zum Beispiel die Fahrgestellnummer und das Ablaufdatum des TÜV-Gutachtens, durch den Abfragesender durch eine kontaktfreie Einrichtung und nicht visuell gesammelt werden. Deshalb ist die vierte oder fünfte Struktur äußerst wirkungsvoll, wenn sie an dem System zum Sammeln einer Maut- oder Parkgebühr, dem Kontrollieren eines unzulässigen Fahrzeugs oder eines Falschparkens durch die Polizei, der Verbrecherjagd durch die Polizei usw. angewendet wird.

Claims

Kommunikationssystem für ein bewegliches Objekt, das aufweist: eine Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce): einen Antwortsender (46C), der in ein bewegliches Objekt eingebaut ist; und eine Steuereinrichtung (42), wobei jeder der Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce) eine nicht modulierte Trägerwelle, die eine bestimmte Frequenz (f1 bis f5) aufweist, die für jeweilige Kommunikationsbereiche (38Ca bis 38Ce) von jedem der Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce) zugeordnet ist, mit einem entsprechenden Abfragesignal moduliert, jeder der Mehrzahl von Abfragesendern (38Ca bis 38Ce) die mit dem Abfragesignal modulierte Trägerwelle gefolgt von der nicht modulierten Trägerwelle zu einem der jeweiligen Kommunikationsbereiche (38Ca bis 38Ce) sendet, die unterschiedliche Trägerfrequenzen aufweisen, und jeder der Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce) ein Antwortsignal von dem Antwortsender (46C) empfängt, wenn er sich in dem einen der jeweiligen Kommunkationsbereiche (38Ca bis 38Ce) befindet, und der Antwortsender (46C) die nicht modulierte Trägerwelle, die nach dem Abfragesignal empfangen wird, wenn er ein Abfragesignal mit der bestimmten Frequenz (f1 bis f5) empfängt, mit einem Antwortsignal moduliert und eine mit einem Antwortsignal modulierte Trägerwelle sendet; dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce) überlappende Kommunikationsbereiche aufweist, angrenzende der Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce) unterschiedliche Frequenzen der Trägerwellen (f1 bis f5) aufweisen, und die Steuereinrichtung (42C) die Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce) derart steuert, dass angrenzende der Mehrzahl von Abfragesendern (36Ca bis 36Ce) jeweilige Abfragesignale zu unterschiedlichen Zeiten senden.
Kommunikationssystem für ein bewegliches Objekt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Trägerwellen von zwei Abfragesendern (36Ca bis 36Ce), die sich an beiden Seiten eines Abfragesenders (36Ca bis 36Ce) befinden, mit der gleichen Verzögerungszeit (T2) von der Trägerwelle des einen Abfragesenders (36Ca bis 36Ce) gesendet werden.