WO2000054210A1 - System for contactless serial transmission of data from rapid moving mobile data carriers and preferred uses of said system - Google Patents

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WO2000054210A1
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Michael Cuylen
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4904—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using self-synchronising codes, e.g. split-phase codes
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    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation

Definitions

  • the principle of identification technology is based on the fact that usually a large number of mobile data carriers are connected to spatially distributed objects and contain data which e.g. identify the object or its current state.
  • stationary units are usually connected to processing and processing systems, which generally at least accept the data of a mobile data carrier located in close proximity in a contactless manner. These can also be called data receiving units or reading devices.
  • the data received in this way can be further processed in control devices of the connected processing and processing systems in order to automatically carry out a wide variety of handling or processing operations on or on the object provided with the respective data carrier.
  • changed data content e.g. be written back to the associated mobile data carrier after handling or editing an object.
  • Such stationary units can then also be called read / write devices.
  • the exchange of data signals between mobile data carriers and stationary units usually takes the form of serial bit streams, which contain coded information.
  • the bit streams are also often portioned so that they consist of a sequence of signal units with a predetermined size.
  • Each signal unit is usually constructed in two parts from a start signal unit and a subsequent useful signal unit.
  • the start signal unit consists of a characteristic sequence of synchronizing bits. After consequent detection of a complete start signal unit by a stationary unit is able to recognize a subsequent useful signal unit as such and to successfully receive and evaluate its bit sequence.
  • the signal units and their parts i.e. the start signal units and the useful signal units each have a predetermined scope, i.e. a known number of bits. Furthermore, in practice the content of a useful signal unit is often selected so that it is characteristic of the sending mobile data carrier.
  • the useful signal unit of a mobile data carrier virtually represents a number that identifies it. On the one hand, this has the consequence that the data signals sent by the mobile data carrier consist of a sequence of signal units of a predetermined size, i.e. from identical start signal units and identical useful signal units.
  • no current information is connected to the useful signal unit of a mobile data carrier. This must first be loaded by a stationary unit by using a data carrier number obtained from the useful signal unit, e.g. branches to a current data record in a data processing system. This then contains information relating to the object connected to the respective mobile data carrier.
  • the invention is based on the object of specifying a system which is capable of error-free detection of the useful signal unit of a mobile data carrier even with the shortest possible dwell time of the data carrier in the transmission range to a stationary unit.
  • the system according to the invention has the particular advantages that the total residence time of a mobile data carrier within the transmission range to a stationary unit only has to be as long as the time approximately required for the detection of a single signal unit, ie a start signal unit and a useful signal unit. It is it is thus possible for mobile data carriers to be guided past a stationary unit at a speed which is twice that of known systems within the transmission range. On the other hand, there is also the possibility of using the time saved by the invention to write updated data from a stationary unit back to a mobile data carrier that is passing as long as it is still within the transmission range.
  • FIG. 1 shows, by way of example, a block diagram of a mobile data carrier, an example of a signal unit with a start signal unit and a useful signal unit, FIG. 5 an example of two following signal units,
  • FIG. 6 shows an exemplary sequence of data signals which is sufficient for the reconstruction of a complete useful signal unit according to the invention
  • FIG. 7 shows the complete useful signal unit resulting from a reconstruction from the sequence of data signals according to FIG. 6
  • FIG. 8 shows an exemplary detailed view of the sequence of data signals according to 6 and 9 show a storage means in the form of a circulation buffer, which is rather filled with the binary data values associated with the sequence of data signals according to FIG.
  • the basic circuit diagram of a mobile data carrier 1 is shown by way of example in FIG.
  • This contains first means 9, with which data signals can at least be transmitted.
  • these means contain a transmission device with an antenna for data signals, from which a data transmission field 27 originates.
  • the data can be transmitted inductively.
  • the first means 9 can also be designed so that the transmission takes place optically or by radio. In extended versions, the first means 9 may also receive data signals and thus represent a transmitting and receiving device.
  • the signal units of the mobile data memory 1 intended for transmission are stored, for example, in an internal data memory 17, can be read out by an internal processing unit 3 via a data bus connection 19 and can be supplied to the transmitting device 9 in the first means 5 via a data bus connection 21.
  • the signal units 40, 43, 46 which are explained in more detail below using the example of FIGS. 4 to 8, have a predetermined size and contain at least one start signal unit 41, 44, 48 and one useful signal unit 42, 45.50.
  • the elements in the mobile data carrier 1 can be supplied with energy via a local battery. In the embodiment shown in FIG. 1, the supply energy is provided via an external energy transfer field 23 and received by fourth means in the internal data storage 17. In the example in FIG.
  • the energy is advantageously conducted from the receiving device 7 via a supply line 13 to a buffer unit 11, which in particular feeds the processing unit 3 via a supply line 15.
  • the energy transfer field 23 is generated by a stationary unit.
  • the energy transmission field 23 and the data transmission field can 27 represent a single electromagnetic field.
  • both transmission fields can also be designed separately, for example in the case of optical transmission.
  • FIG. 2 also shows an example of a basic circuit diagram of a stationary unit 29.
  • This has second means 32, at least for receiving data signals.
  • the flow of data signals of the mobile data carrier 1 for different positions is symbolized in FIG. 2 by arrows 27a, 27b, 27c.
  • these means 32 advantageously contain a data reception device with an antenna. In turn, data can be received inductively.
  • the second means 32 can also be designed so that the
  • the second means 32 may possibly be also send data signals and thus represent a transmitting and receiving device.
  • the stationary unit 39 also has storage means 28 for data signals and a processing unit 33.
  • data signals are acquired by the processing unit 33 via a data bus connection 34a by the data receiving device 32 and temporarily stored in the storage means 28.
  • an exemplary transmission area 23 is symbolized in a dotted line. This indicates which Approximation between a mobile data carrier 1 and a stationary unit 29 is required to successfully transfer data from the mobile data carrier to the stationary unit 29 without contact.
  • the transmission area 23 represents an energy transmission field. This is formed by the stationary unit by a transmission device 31 for energy that is fed by an energy source 35, for example a power supply unit or a regulated power supply.
  • the mobile data carrier 1 in the example of FIG. 1 does not have its own energy supply, so that it is not possible to send data signals as long as the mobile data carrier 1 is outside the energy transmission field 23, ie for example in positions 2a and 2e.
  • the mobile data carrier 1 is located entirely between the positions 2c, 2d, which makes it possible to send data signals. This is symbolized in FIG. 2 by arrows 27b, 27c, which are directed to the data receiving device 32 of the stationary unit 29.
  • the arrow 27a facing away symbolizes that the mobile data carrier 1 starts sending data signals when entering the energy transmission field 23 at position 2b, but they are still so weak in energy that they cannot be picked up by the mobile unit 29 .
  • FIG. 3a shows an example of a section from this data stream in the form of a modulated carrier frequency.
  • Binary information can be modulated in a known manner by loading the carrier oscillation and the amplitude fluctuations caused thereby.
  • the cutout in Figure 3a associated data signals and binary data values are shown in FIG. 3b below.
  • the amplitude transition 37 is interpreted as a change from a low to a high potential, which corresponds to a binary 1.
  • the amplitude transitions 38, 39 are interpreted as a change from a high to a low potential, which corresponds to a binary 0.
  • the data signals transmitted at least from a mobile data carrier to a stationary unit in a serial and contactless manner represent chains of such amplitude transitions.
  • the section of such a stream of data signals shown in FIG. 4 represents a single signal unit 40.
  • the stream of data signals consists of a sequence of such signal units which have a matching length and a matching content.
  • the signal units are constructed in at least two parts and contain a start signal unit as the first and a useful signal unit as the second part, each with a predetermined size.
  • start signal unit as the first
  • useful signal unit as the second part
  • Signal unit 40 from a sequence of eight bits with the number bl to b9, which each have the binary data value 1.
  • the receipt of a complete sequence of these data values signals a stationary unit that a useful signal unit 42 of a likewise predetermined size is connected to this start signal unit 41.
  • this comprises the bits with the numbers blO ... bl9 ... bn-1, bn.
  • These bits can have binary data values, e.g. with the aid of a Manchester code modulated useful signal.
  • this useful signal is often characteristic of the respective mobile data carrier and can therefore be regarded as a kind of "number".
  • the processing unit 33 can find related data in the stationary unit 29, e.g. to the mobile
  • FIG. 5 shows an example of two successive signal units 40, 43, each of which consists of a start signal unit 41, 44 and a useful signal unit 42, 45, for example because of local ones spatial and electrical boundary conditions in no way ensures that the start and end of the reception of data signals correspond to the start and end of signal units.
  • a mobile data carrier to a stationary unit that at least one complete signal unit comprising a start signal unit and a useful signal unit is contained therein and can be received by the stationary unit.
  • Figure 5 shows just such a range of data signals.
  • a particularly unfavorable case in known systems is when the first of the eight bits happens not to be received at the beginning of the period T1 and the start signal unit 41 is therefore not recognized by the stationary unit. The subsequent useful signal unit 42 is then not evaluated. The second useful signal unit 45 that follows can only be detected and evaluated once the second start signal unit 44 has been completely received.
  • Such a sequence 46 of data signals is shown as an example in FIG.
  • Start signal unit 48 Since the data signals transmitted before and after the start signal unit 48 each do not represent a complete useful signal unit, they are called useful signal subunits 47, 49 below.
  • the sum of the time periods T4 and T5 now advantageously corresponds, i.e. the durations of before and after the start signal unit
  • FIG. 7 A start signal unit 50 reconstructed in this way is shown in FIG. 7 and, in comparison to the same start signal units 40, 43 in FIG. 3, has a completely identical sequence of data signals and thus the same data content, scope and same time period T2.
  • FIG. 7 A start signal unit 50 reconstructed in this way is shown in FIG. 7 and, in comparison to the same start signal units 40, 43 in FIG. 3, has a completely identical sequence of data signals and thus the same data content, scope and same time period T2.
  • the first useful signal subunit 47 consists of a sequence of bits with the numbers bl4 ... bl9 ... bn-1, bn.
  • the subsequent start signal unit 48 in turn consists of a sequence of eight bits with the numbers bl to b9 and the binary data values 1.
  • the subsequent second useful signal subunit 49 has, for example, the bits with the numbers blO ... bl ⁇ .
  • FIG. 8 shows that the information of a complete useful signal unit must be maintained in the two incomplete useful signal subunits 47, 49, and this according to the invention, for example, with the aid of the bits with the numbers blO ... bl8 from the useful signal subunit 49 and the bits with the numbers bl9 ... bn-1, bn can be reconstructed from the useful signal subunit 50.
  • the invention thus has the advantage that e.g. According to the representation in FIG. 2, the duration of stay of a mobile data carrier 1 in an energy transmission field 23 of the stationary unit 29, for example by specifying a correspondingly high movement speed of the mobile data carrier 1 along the path 4, it can be shortened such that data signals in the amount of at least one signal unit can be detected by the stationary unit 29, i.e. in a e.g. shown in Figures 6, 8 scope.
  • This ensures that at least one complete signal unit can be derived from a start signal unit and a useful signal unit from the received stream of data signals.
  • the speed is advantageously chosen so high that the number of matching bits in useful signal subunits, i.e. in the example in FIG. 8, the bits with the numbers bl4 ... bl8 in the two useful signal subunits 47, 49 are as small as possible.
  • a stationary unit 29 has, according to the invention, storage means 28, in which the mobile data carrier 1 which is sent and received by a mobile data carrier 1 passing through the stationary unit 29 captured data signals 27a are at least temporarily stored.
  • the processing unit 33 in the stationary unit 29 now searches the data signals 46 in the storage means 28 to determine whether they contain a start signal unit 48. After such a start signal unit has been found, the data signals lying behind and in front of it can be recognized and further processed by the processing unit as components of useful signal partial units, ie the useful signal partial units 47, 49 lying before and after are combined to form a useful signal unit 50.
  • FIG. 9 shows a preferred embodiment of a storage medium suitable for this.
  • This is filled with exemplary binary data values b, which for reasons of clarity largely correspond to the sequence of data signals 46 shown in FIG. 8.
  • the bits bl4 ... bn of the first useful signal subunit 47 are in a middle memory area, ie approximately in the area of the memory cells ADR_x-l to ADR_2, the bits bl ... b9 of the start signal unit 48, and in a lower memory area, ie approximately in the area of the memory cells ADR_1 and ADR_0, contain the bits blO ...
  • the processing unit can now detect the chain of the 8 binary 1 and thus the start signal unit by checking all the memory cells, for example starting at the memory cell at the bottom right. The end and the beginning of the data bits belonging to the preceding and following useful signal subunits are thus also determined. Since the size of a useful signal subunit, ie the number of associated data bits, is predetermined and thus known, the processing unit can determine the memory cells belonging to a complete useful signal unit and thus their contents to form a closed useful signal unit by simple arithmetic combinations of the numbers of memory cells put together.
  • the storage means 28 is advantageously dimensioned such that data signals can be temporarily stored therein, at least to the extent of a signal unit 40.
  • the size of the storage means can largely correspond to the scope of one signal unit.
  • the size of the storage means is thus advantageously matched to the scope of the data signals required to carry out an evaluation according to the invention.
  • this advantageously facilitates the acquisition of the data signals from mobile data memories.
  • this makes it possible to design the memory particularly advantageously in the form of a circular buffer.
  • the content of the memory there when executed as a circulation buffer, can be rearranged in a simple manner, for example, in such a way that bits bl - b9 of the start signal unit are in the upper area of the
  • Memory i.e. from the memory cells ADR_y, and the bits of a useful signal unit are connected in the following memory cells until the memory end at ADR_0. This simplifies the process of the evaluation process.
  • a system according to the present invention can be used particularly advantageously in a wide variety of sorting systems.
  • Goods provided with mobile data memories 1 are presented at high speed on a stationary unit 29 connected in the sorting system.
  • the sorting system is advantageously a letter sorting system that runs as quickly as possible.
  • the goods provided with mobile data stores 1 can be mail pieces, i.e. Each piece of mail is immediately provided with a mobile data storage device.
  • transport containers which e.g. contain mail pieces intended for a specific destination address, be provided with mobile data memories 1.

Abstract

The invention relates to a system for transmitting data signals between mobile data carriers (1) and stationary units (29). The mobile data carrier has means for sending data signals, comprising signal units consisting of a start signal unit and useful signal unit (42). The stationary unit has means (32) for receiving data signals, storage means (28) and a processing unit (33) which searches the data signals in the storage means for a start signal unit and reconstructs a useful signal unit on the basis of preceding and following partial useful signal units.

Description

Beschreibungdescription
System zur berührungslosen, seriellen Übertragung von Daten aus insbesondere schnell bewegten, mobilen Datenträgern, und bevorzugte Verwendungen des SystemsSystem for the contactless, serial transmission of data from in particular fast moving, mobile data carriers, and preferred uses of the system
Das Prinzip der Identtechnik beruht darauf, daß in der Regel eine Vielzahl von mobilen Datenträgern mit räumlich verteilten Objekten verbunden sind und Daten enthalten, welche z.B. das Objekt oder dessen aktuellen Zustand kennzeichnen. Ferner sind meistens an Be- und Verarbeitungsanlagen stationäre Einheiten angeschlossen, welche die Daten eines in räumlicher Nähe befindlichen mobilen Datenträgers in der Regel auf berührungslose Weise zumindest entgegennehmen. Diese können auch Datenempfangseinheiten bzw. Lesegeräte genannt werden. Die hiermit empfangenen Daten können in Steuerungseinrichtungen der angeschlossenen Be- und Verarbeitungsanlagen weiterverarbeitet werden, um unterschiedlichste Hantierungen oder Bearbeitungen mit oder an dem mit dem jeweiligen Daten- träger versehenen Objekt automatisch durchzuführen. Abhängig von der Leistungsfähigkeit der eingesetzten mobilen Datenträger und stationären Einheiten können unter Umständen auch veränderte Dateninhalte z.B. nach Abschluß einer Hantierung oder Bearbeitung an einem Objekt in den dazugehörigen mobilen Datenträger zurückgeschrieben werden. Derartige stationäre Einheiten können dann auch Schreib-/Lesegeräte genannt werden.The principle of identification technology is based on the fact that usually a large number of mobile data carriers are connected to spatially distributed objects and contain data which e.g. identify the object or its current state. Furthermore, stationary units are usually connected to processing and processing systems, which generally at least accept the data of a mobile data carrier located in close proximity in a contactless manner. These can also be called data receiving units or reading devices. The data received in this way can be further processed in control devices of the connected processing and processing systems in order to automatically carry out a wide variety of handling or processing operations on or on the object provided with the respective data carrier. Depending on the performance of the mobile data carriers and stationary units used, changed data content, e.g. be written back to the associated mobile data carrier after handling or editing an object. Such stationary units can then also be called read / write devices.
Der Austausch von Datensignalen zwischen mobilen Datenträgern und stationären Einheiten erfolgt meist in Form von seriellen Bitströmen, welche codierte Informationen enthalten. Die Bitströme sind ferner häufig so portioniert, daß sie aus einer Folge von Signaleinheiten mit vorgegebener Größe bestehen. Jede Signaleinheit ist dabei meist zweiteilig aus einer Startsignaleinheit und einer sich anschließenden Nutzsignaleinheit aufgebaut. Die Startsignaleinheit besteht aus einer kennzeichnenden Folge von synchronisierenden Bits. Nach er- folgreicher Detektion einer vollständigen Startsignaleinheit durch eine stationäre Einheit ist diese in der Lage, eine anschießende Nutzsignaleinheit als solche zu erkennen und deren Bitfolge erfolgreich zu empfangen und auszuwerten.The exchange of data signals between mobile data carriers and stationary units usually takes the form of serial bit streams, which contain coded information. The bit streams are also often portioned so that they consist of a sequence of signal units with a predetermined size. Each signal unit is usually constructed in two parts from a start signal unit and a subsequent useful signal unit. The start signal unit consists of a characteristic sequence of synchronizing bits. After consequent detection of a complete start signal unit by a stationary unit is able to recognize a subsequent useful signal unit as such and to successfully receive and evaluate its bit sequence.
Die Signaleinheiten und deren Teile, d.h. die Startsignaleinheiten und die Nutzsignaleinheiten, weisen jeweils einen vorgegebenen Umfang auf, d.h. eine bekannte Anzahl an Bits. Desweiteren wird in der Praxis der Inhalt einer Nutzsignalein- heit häufig so ausgewählt, daß dieser kennzeichnend ist für den absendenden mobilen Datenträger. Die Nutzsignaleinheit eines mobilen Datenträgers stellt quasi eine diesen identifizierende Nummer dar. Dies hat einerseits zur Folge, daß die vom mobilen Datenträger abgesendeten Datensignale aus einer Folge von Signaleinheiten mit vorgegebener Größe bestehen, d.h. aus identischen Startsignaleinheiten und identischen Nutzsignaleinheiten. Andererseits ist mit der Nutzsignaleinheit eines mobilen Datenträgers keine aktuelle Information verbunden. Diese muß erst von einer stationären Einheit gela- den werden, in dem diese mit Hilfe einer aus der Nutzsignaleinheit gewonnenen Datenträgernummer z.B. auf einen aktuellen Datensatz in einem DatenverarbeitungsSystem verzweigt. Dieser enthält dann Informationen, welche das mit dem jeweiligen mobilen Datenträger verbundene Objekt betreffen.The signal units and their parts, i.e. the start signal units and the useful signal units each have a predetermined scope, i.e. a known number of bits. Furthermore, in practice the content of a useful signal unit is often selected so that it is characteristic of the sending mobile data carrier. The useful signal unit of a mobile data carrier virtually represents a number that identifies it. On the one hand, this has the consequence that the data signals sent by the mobile data carrier consist of a sequence of signal units of a predetermined size, i.e. from identical start signal units and identical useful signal units. On the other hand, no current information is connected to the useful signal unit of a mobile data carrier. This must first be loaded by a stationary unit by using a data carrier number obtained from the useful signal unit, e.g. branches to a current data record in a data processing system. This then contains information relating to the object connected to the respective mobile data carrier.
Die Übertragung der Datensignale zwischen mobilen Datenträgern und stationären Einheiten erfolgt in der Identtechnik kontaktlos in induktiver, optischer oder funkgestützer Weise. Ferner sind in der Identtechnik eingesetzte stationäre Ein- heiten bislang so ausgelegt, daß diese im Anschluß an eine dekodierte Startsignaleinheit eine vollständige Nutzsignaleinheit erwarten, d.h. Datenbits in der vorgegebenen Menge. Start- und Nutzsignaleinheiten müssen somit lückenlos und fehlerfrei empfangen werden können. Andernfalls muß der ge- samte Vorgang wiederholt werden, in dem die stationäre Einheiten erneut versucht eine Startsignaleinheit und im Anschuß daran eine vollständige Nutzsignaleinheit zu empfangen. Wird desweiteren berücksichtigt, daß die Reichweite der Übertragung von Datensignalen zwischen mobilen Datenträgern und stationären Einheiten in der Praxis begrenzt ist und in der Regel im Bereich von 1 bis 5 Zentimetern liegt, so ist für einen erfolgreichen Ablauf des obigen Vorganges eine gewisse Verweildauer eines mobilen Datenträgers innerhalb der Übertragungsreichweite zu einer stationären Einheit erforderlich. Dies hat letztlich zur Folge, daß die Bewegungsgeschwindigkeit eines mobilen Datenträgers bei bekannten Syste- men u.U. stark begrenzt ist. Wird durch ein vorzeitiges Verlassen der Übertragungsreichweite, d.h. aufgrund einer zu hohen Überfahrgeschwindigkeit des mobilen Datenträgers relativ zur stationären Einheit der Datenstrom zu früh unterbrochen, so ist die Nutzsignaleinheit unvollständig und somit un- brauchbar. In der Praxis muß bei bekannten Systemen ein mobiler Datenträger eine Gesamtverweildauer innerhalb der Übertragungsreichweite aufweisen, welche zumindest so groß ist, daß zwei aufeinanderfolgende Signaleinheiten mit jeweils einer Startsignaleinheit und Nutzsignaleinheit von einer sta- tionären Einheit komplett erfaßt werden könnten.The transfer of data signals between mobile data carriers and stationary units takes place in contactless identification technology in an inductive, optical or radio-based manner. Furthermore, stationary units used in identification technology have so far been designed so that they expect a complete useful signal unit following a decoded start signal unit, ie data bits in the specified amount. Start and useful signal units must therefore be able to be received without gaps and without errors. Otherwise, the entire process must be repeated in that the stationary unit tries again to receive a start signal unit and then to receive a complete useful signal unit. If, furthermore, it is taken into account that the range of the transmission of data signals between mobile data carriers and stationary units is limited in practice and is usually in the range of 1 to 5 centimeters, a certain dwell time of a mobile data carrier is necessary for the above process to be successful required within the transmission range to a stationary unit. Ultimately, this has the consequence that the speed of movement of a mobile data carrier may be severely limited in known systems. If the data stream is interrupted too early due to a premature leaving of the transmission range, ie due to an excessively high speed of travel of the mobile data carrier relative to the stationary unit, the useful signal unit is incomplete and therefore unusable. In practice, in known systems, a mobile data carrier must have an overall residence time within the transmission range which is at least so large that two successive signal units, each with a start signal unit and useful signal unit, could be completely detected by a stationary unit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein System anzugeben, welches eine fehlerfreie Erfassung der Nutzsignaleinheit eines mobilen Datenträgers auch bei einer möglichst geringen Verweilzeit des Datenträgers in der Übertragungsreichweite zu einer stationären Einheit möglich ist.The invention is based on the object of specifying a system which is capable of error-free detection of the useful signal unit of a mobile data carrier even with the shortest possible dwell time of the data carrier in the transmission range to a stationary unit.
Die Aufgabe wird gelöst mit dem in Anspruch 1 enthaltenen System. Vorteilhafte weitere Ausführungen desselben und bevor- zugte Verwendungen sind in den Unteransprüchen enthalten.The object is achieved with the system contained in claim 1. Advantageous further designs of the same and preferred uses are contained in the subclaims.
Das erfindungsgemäße System weist den besonderen Vorteile auf, daß die Gesamtverweildauer eines mobilen Datenträgers innerhalb der Übertragungsreichweite zu einer stationären Einheit nur noch so groß sein muß, wie die zur Erfassung einer einzigen Signaleinheit, d.h. einer Startsignaleinheit und einer Nutzsignaleinheit, annähernd erforderliche Zeit. Es ist somit möglich, daß mobile Datenträger mit einer im Vergleich zu bekannten System doppelten Geschwindigkeit innerhalb der Übertragungsreichweite an einer stationären Einheit vorbeigeführt werden können. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, den durch die Erfindung hervorgerufenen Zeitgewinn zu nutzen, um aktualisierte Daten von einer stationären Einheit in einen vorbei laufenden mobilen Datenträger zurückzuschreiben, solange sich dieser noch innerhalb der Übertragungsreichweite befindet.The system according to the invention has the particular advantages that the total residence time of a mobile data carrier within the transmission range to a stationary unit only has to be as long as the time approximately required for the detection of a single signal unit, ie a start signal unit and a useful signal unit. It is it is thus possible for mobile data carriers to be guided past a stationary unit at a speed which is twice that of known systems within the transmission range. On the other hand, there is also the possibility of using the time saved by the invention to write updated data from a stationary unit back to a mobile data carrier that is passing as long as it is still within the transmission range.
Die Erfindung wird desweiteren anhand der in den nachfolgend kurz angeführten Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei zeigtThe invention is further explained on the basis of the exemplary embodiments shown in the figures briefly listed below. It shows
FIG 1 beispielhaft ein Prinzipschaltbild eines mobilen Datenträgers , FIG 2 beispielhaft ein Prinzipschaltbild einer stationären Einheit, an der ein mobiler Datenträger unter Durchquerung des Übertragungsbereiches vorbeiläuft, FIG 3a, 3b Prinzipdarstellungen einer Trägerfrequenz, dazugehörigen Datensignalen und entsprechenden binären Datenwerten bei einer seriellen Datenübertragung, FIG 4 beispielhaft eine Signaleinheit mit einer Startsignaleinheit und einer Nutzsignaleinheit, FIG 5 beispielhaft zwei folgende Signaleinheiten,1 shows, by way of example, a block diagram of a mobile data carrier, an example of a signal unit with a start signal unit and a useful signal unit, FIG. 5 an example of two following signal units,
FIG 6 eine beispielhafte Folge von Datensignalen, die zur Rekonstruktion einer vollständigen Nutzsignaleinheit gemäß der Erfindung ausreichend ist, FIG 7 die sich nach einer Rekonstruktion aus der Folge von Datensignalen gemäß Fig.6 ergebende vollständige Nutzsignaleinheit, FIG 8 eine beispielhafte Detailansicht der Folge von Datensignalen gemäß Fig.6, und FIG 9 ein Speichermittel in Form eines Umlaufpuffers, wel- eher mit den zur Folge von Datensignalen gemäß Figur l gehörigen binären Datenwerten gefüllt ist. In Figur 1 ist beispielhaft das Prinzipschaltbild eines mobilen Datenträgers 1 dargestellt. Dieser enthält erste Mittel 9, womit Datensignale zumindest ausgesendet werden können. Im Beispiel der Figur 1 enthalten diese Mittel eine Sendeein- richtung mit Antenne für Datensignale, von der ein Datenübertragungsfeld 27 ausgeht. Die Datenübertragung kann auf induktivem Wege erfolgen. Die ersten Mittel 9 können auch so ausgelegt sein, daß die Übertragung auf optischem oder funkgestütztem Wege erfolgt. Bei erweiterten Ausführungen können die ersten Mittel 9 u.U. auch Datensignale empfangen und somit eine Sende- und Empfangseinrichtung darstellen.6 shows an exemplary sequence of data signals which is sufficient for the reconstruction of a complete useful signal unit according to the invention, FIG. 7 shows the complete useful signal unit resulting from a reconstruction from the sequence of data signals according to FIG. 6, FIG. 8 shows an exemplary detailed view of the sequence of data signals according to 6 and 9 show a storage means in the form of a circulation buffer, which is rather filled with the binary data values associated with the sequence of data signals according to FIG. The basic circuit diagram of a mobile data carrier 1 is shown by way of example in FIG. This contains first means 9, with which data signals can at least be transmitted. In the example in FIG. 1, these means contain a transmission device with an antenna for data signals, from which a data transmission field 27 originates. The data can be transmitted inductively. The first means 9 can also be designed so that the transmission takes place optically or by radio. In extended versions, the first means 9 may also receive data signals and thus represent a transmitting and receiving device.
Die zur Absendung vorgesehenen Signaleinheiten des mobilen Datenspeichers 1 sind beispielhaft in einem internen Daten- Speicher 17 hinterlegt, können von einer internen Verarbeitungseinheit 3 über eine Datenbusverbindung 19 ausgelesen und über eine Datenbusverbindung 21 der Sendeeinrichtung 9 in den ersten Mitteln 5 zugeführt werden. Die am Beispiel der Figuren 4 bis 8 nachfolgend noch näher erläuterten Signaleinhei- ten 40,43,46 weisen eine vorgegebenen Größe auf und enthalten zumindest eine Startsignaleinheit 41,44,48 und eine Nutzsignaleinheit 42,45,50. Die Energieversorgung der Elemente im mobilen Datenträger 1 kann über eine lokale Batterie erfolgen. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung wird die Versorgungsenergie über ein externes Energieübertragungsfeld 23 bereitgestellt und von vierten Mitteln im internen Datenspeicher 17 entgegengenommen. Im Beispiel der Figur 1 enthalten diese eine Empfangseinrichtung 7 für Energie, die ebenfalls antennenförmig ausgestaltet ist und mit der Sendeein- richtung 9 zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein kann. Die Energie wird vorteilhaft von der Empfangseinrichtung 7 über eine Versorgungsleitung 13 zu einer Puffereinheit 11 geleitet, welche insbesondere die Verarbeitungseinheit 3 über eine Versorgungsleitung 15 speist. Das Energieübertragungsfeld 23 wird von einer stationären Einheit erzeugt. Bei einer Übertragung von Datensignalen in elektromagnetischer Weise können das Energieübertragungsfeld 23 und das Datenübertragungsfeld 27 ein einziges elektromagnetisches Feld darstellen. Andererseits können beide Übertragungsfeider z.B. bei einer optischen Übertragung auch getrennt ausgeführt sein.The signal units of the mobile data memory 1 intended for transmission are stored, for example, in an internal data memory 17, can be read out by an internal processing unit 3 via a data bus connection 19 and can be supplied to the transmitting device 9 in the first means 5 via a data bus connection 21. The signal units 40, 43, 46, which are explained in more detail below using the example of FIGS. 4 to 8, have a predetermined size and contain at least one start signal unit 41, 44, 48 and one useful signal unit 42, 45.50. The elements in the mobile data carrier 1 can be supplied with energy via a local battery. In the embodiment shown in FIG. 1, the supply energy is provided via an external energy transfer field 23 and received by fourth means in the internal data storage 17. In the example in FIG. 1, these contain a receiving device 7 for energy, which is also antenna-shaped and which can be combined with the transmitting device 9 to form a structural unit. The energy is advantageously conducted from the receiving device 7 via a supply line 13 to a buffer unit 11, which in particular feeds the processing unit 3 via a supply line 15. The energy transfer field 23 is generated by a stationary unit. When transmitting data signals in an electromagnetic manner, the energy transmission field 23 and the data transmission field can 27 represent a single electromagnetic field. On the other hand, both transmission fields can also be designed separately, for example in the case of optical transmission.
In Figur 2 sind wesentliche Elemente des erfindungsgemäßenIn Figure 2 are essential elements of the invention
Systems zur berührungslosen, seriellen Übertragung von Datensignalen zwischen einer stationären Einheit 29 und zumindest einem mobilen Datenträger 1 dargestellt. Dieser wird auf einer geradlinigen Bahn 4 an der Einheit 29 vorbei geführt und nimmt dabei u.a. die fünf beispielhaft eingezeichneten Positionen 2a - 2e ein. Diese werden noch näher erläutert werden. Figur 2 zeigt desweiteren beispielhaft ein Prinzipschaltbild einer stationären Einheit 29. Diese weist zweite Mittel 32 zumindest zum Empfang von Datensignalen auf. Beispielhaft ist in Figur 2 der Strom von Datensignalen des mobilen Datenträgers 1 für verschiedene Positionen mit Pfeilen 27a, 27b, 27c symbolisiert. Im Beispiel der Figur 2 enthalten diese Mittel 32 vorteilhaft eine Datenempfangseinrichtung mit Antenne. Der Datenempfang kann wiederum auf induktivem Wege erfolgen. Die zweiten Mittel 32 können auch so ausgelegt sein, daß dieSystem for contactless, serial transmission of data signals between a stationary unit 29 and at least one mobile data carrier 1 is shown. This is guided on a straight line 4 past the unit 29 and takes, among other things. the five positions 2a - 2e shown by way of example. These will be explained in more detail. FIG. 2 also shows an example of a basic circuit diagram of a stationary unit 29. This has second means 32, at least for receiving data signals. The flow of data signals of the mobile data carrier 1 for different positions is symbolized in FIG. 2 by arrows 27a, 27b, 27c. In the example in FIG. 2, these means 32 advantageously contain a data reception device with an antenna. In turn, data can be received inductively. The second means 32 can also be designed so that the
Übertragung auf optischem oder funkgestütztem Wege erfolgt. Bei erweiterten Ausführungen können die zweiten Mittel 32 u.U. auch Datensignale absenden und somit eine Sende- und Empfangseinrichtung darstellen.Transmission takes place optically or by radio. In the case of extended versions, the second means 32 may possibly be also send data signals and thus represent a transmitting and receiving device.
Die stationäre Einheit 39 weist ferner Speichermittel 28 für Datensignale und eine Verarbeitungseinheit 33 auf. Dabei werden Datensignale durch die Verarbeitungseinheit 33 über eine Datenbusverbindung 34a von der Datenempfangseinrichtung 32 erfaßt und im Speichermittel 28 zwischengespeichert. Nach einer Verarbeitung der durch die Datensignale übermittelten Daten gemäß der Erfindung können diese über die weitere Datenbusverbindung 34b anderen Betriebsmitteln, z.B. einer Steuerung, zugeführt werden.The stationary unit 39 also has storage means 28 for data signals and a processing unit 33. In this case, data signals are acquired by the processing unit 33 via a data bus connection 34a by the data receiving device 32 and temporarily stored in the storage means 28. After the data transmitted by the data signals have been processed in accordance with the invention, they can be connected to other operating means, e.g. a controller.
In Figur 2 ist in punktierter Linie ein beispielhafter Übertragungsbereich 23 symbolisiert. Dieser zeigt an, welche An- näherung zwischen einem mobilen Datenträger 1 und einer stationären Einheit 29 erforderlich ist, um erfolgreich Daten aus dem mobilen Datenträger berührungslos bis zur stationären Einheit 29 zu übertragen. Im Beispiel der Figur 2 stellt der Übertragungsbereich 23 ein Energieübertragungsfeld dar. Dieses wird von der stationären Einheit gebildet durch eine Sendeeinrichtung 31 für Energie, die von einer Energiequelle 35 gespeist wird, z.B. einem Netzteil oder einer geregelten Stromversorgung. Der mobile Datenträger 1 im Beispiel der Fi- gur 1 verfügt über keine eigene Energieversorgung, so daß keine Absendung von Datensignalen möglich ist, solange sich der mobile Datenträger 1 außerhalb des Energieübertragungs- feldes 23 befindet, d.h. z.B. in den Positionen 2a bzw. 2e. Nur zwischen den Positionen 2c, 2d befindet sich der mobile Datenträger 1 vollständig darin, was eine Absendung von Da- tensignalen möglich macht. Dies ist in Figur 2 durch Pfeile 27b, 27c symbolisiert, welche auf die Datenempfangseinrichtung 32 der stationären Einheit 29 gerichtet sind. Durch den abgewandten Pfeil 27a wird symbolisiert, daß der mobile Da- tenträger 1 zwar mit Eintritt in das Energieübertragungsfeld 23 bei Position 2b mit der Absendung von Datensignalen beginnt, diese aber noch so energieschwach sind, daß sie nicht von der mobilen Einheit 29 aufgenommen werden können.In FIG. 2, an exemplary transmission area 23 is symbolized in a dotted line. This indicates which Approximation between a mobile data carrier 1 and a stationary unit 29 is required to successfully transfer data from the mobile data carrier to the stationary unit 29 without contact. In the example in FIG. 2, the transmission area 23 represents an energy transmission field. This is formed by the stationary unit by a transmission device 31 for energy that is fed by an energy source 35, for example a power supply unit or a regulated power supply. The mobile data carrier 1 in the example of FIG. 1 does not have its own energy supply, so that it is not possible to send data signals as long as the mobile data carrier 1 is outside the energy transmission field 23, ie for example in positions 2a and 2e. The mobile data carrier 1 is located entirely between the positions 2c, 2d, which makes it possible to send data signals. This is symbolized in FIG. 2 by arrows 27b, 27c, which are directed to the data receiving device 32 of the stationary unit 29. The arrow 27a facing away symbolizes that the mobile data carrier 1 starts sending data signals when entering the energy transmission field 23 at position 2b, but they are still so weak in energy that they cannot be picked up by the mobile unit 29 .
Da die Übertragung der Datensignale seriell erfolgt, setzt der Empfang des Datenstromes durch die stationäre Einheit nach dem Eintritt in das Energieübertragungsfeld 23 spontan ein, bzw. reist bei Austritt daraus auch wieder abrupt ab. Der zeitlich Beginn und das zeitliche Ende dieser Datenüber- tragung stimmt somit in aller Regel nicht mit dem logischen Anfang und Ende von Signaleinheiten des mobilen Datenträgers überein, aus denen der Datenstrom zusammengesetzt ist. Figur 3a zeigt beispielhaft einen Ausschnitt aus diesem Datenstrom in Form einer modulierten Trägerfrequenz . Dabei können binäre Informationen in bekannter Weise durch Belastung der Trägerschwingung und die dadurch hervorgerufenen Amplitudenschwankungen auf oduliert werden. Die zu dem Ausschnitt in Figur 3a gehörigen Datensignale und binären Datenwerte sind in der darunter liegenden Figur 3b dargestellt. Dabei wird der Amplitudenübergang 37 als ein Wechsel von einem niedrigen auf ein hohes Potential gedeutet, was einer binären 1 entspricht. Demgegenüber werden die Amplitudenübergänge 38,39 als ein Wechsel von jeweils einem hohen auf ein niedriges Potential gedeutet, was jeweils einer binären 0 entspricht. Die zumindest von einem mobilen Datenträger zu einer stationären Einheit seriell und berührungslose übertragenen Datensignale stellen Ketten aus derartigen Amplitudenübergängen dar.Since the transmission of the data signals takes place serially, the reception of the data stream by the stationary unit starts spontaneously after entering the energy transmission field 23, or abruptly leaves when it exits. The start and end of this data transmission in time therefore generally do not match the logical start and end of signal units of the mobile data carrier from which the data stream is composed. FIG. 3a shows an example of a section from this data stream in the form of a modulated carrier frequency. Binary information can be modulated in a known manner by loading the carrier oscillation and the amplitude fluctuations caused thereby. The cutout in Figure 3a associated data signals and binary data values are shown in FIG. 3b below. The amplitude transition 37 is interpreted as a change from a low to a high potential, which corresponds to a binary 1. In contrast, the amplitude transitions 38, 39 are interpreted as a change from a high to a low potential, which corresponds to a binary 0. The data signals transmitted at least from a mobile data carrier to a stationary unit in a serial and contactless manner represent chains of such amplitude transitions.
Der in Figur 4 gezeigte Ausschnitt aus einem derartigen Strom von Datensignalen stellt eine einzelne Signaleinheit 40 dar. Praktisch besteht der Strom der Datensignale aus einer Folge solcher Signaleinheiten, welche eine übereinstimmende Länge und einen übereinstimmenden Inhalt aufweisen. Die Signaleinheiten sind dabei zumindest zweiteilig aufgebaut und enthalten eine Startsignaleinheit als ersten und eine Nutzsignaleinheit als zweiten Teil mit jeweils vorgegebener Größe, Im Beispiel der Figur 4 besteht die Startsignaleinheit 41 derThe section of such a stream of data signals shown in FIG. 4 represents a single signal unit 40. In practice, the stream of data signals consists of a sequence of such signal units which have a matching length and a matching content. The signal units are constructed in at least two parts and contain a start signal unit as the first and a useful signal unit as the second part, each with a predetermined size. In the example in FIG
Signaleinheit 40 aus einer Folge von acht Bits mit der Nummer bl bis b9 , welche jeweils den binären Datenwert 1 aufweisen. Der Empfang einer vollständigen Folge dieser Datenwerte signalisiert einer stationären Einheit, daß sich an diese Start- signaleinheit 41 eine Nutzsignaleinheit 42 mit einer ebenfalls vorgegebenen Größe anschließt. Im Beispiel der Figur 4 umfaßt diese die Bits mit den Nummern blO ... bl9 ... bn-1, bn. Diese Bits können binäre Datenwerte aufweisen, welche einem z.B. mit Hilfe eines Manchestercodes modulierten Nutzsig- nal entsprechen. Dieses Nutzsignal ist bei praktischen Anwendungen häufig charakteristisch für den jeweiligen mobilen Datenträger, und kann somit als eine Art „Nummer" desselben angesehen werden. Nach einer Detektion dieser „Nummer" kann z.B. die Verarbeitungseinheit 33 in der stationären Einheit 29 dazugehörige Daten auffinden, womit z.B. zu dem mobilenSignal unit 40 from a sequence of eight bits with the number bl to b9, which each have the binary data value 1. The receipt of a complete sequence of these data values signals a stationary unit that a useful signal unit 42 of a likewise predetermined size is connected to this start signal unit 41. In the example in FIG. 4, this comprises the bits with the numbers blO ... bl9 ... bn-1, bn. These bits can have binary data values, e.g. with the aid of a Manchester code modulated useful signal. In practical applications, this useful signal is often characteristic of the respective mobile data carrier and can therefore be regarded as a kind of "number". After detection of this "number", e.g. the processing unit 33 can find related data in the stationary unit 29, e.g. to the mobile
Datenträger mit dieser Nummer gehörige Steuervorgänge u.dgl. ausgelöst werden können. Auch wenn von einem mobilen Datenträger Folgen derartiger Signaleinheiten abgesendet werden, Figur 5 zeigt beispielhaft zwei aufeinander folgende Signaleinheiten 40,43, welche jeweils aus einer Startsignaleinheit 41,44 und einer Nutzsig- naleinheit 42,45 bestehen, so ist es z.B. auf Grund von lokalen räumlichen und elektrischen Randbedingungen keinesfalls sichergestellt, daß Beginn und Ende des Empfanges von Datensignalen korrespondieren mit dem Anfang und dem Schluß von Signaleinheiten. Aus diesem Grund wird bei bekannten Systemen der vorliegenden Art ein so umfangreicher Strom von Datensignalen von einem mobilen Datenträger zu einer stationären Einheit gesendet, daß darin zumindest eine vollständige Signaleinheit aus einer Startsignaleinheit und einer Nutzsignaleinheit enthalten ist und von der stationären Einheit empfangen werden kann. Dies hat aber eine Begrenzung der Geschwindigkeit zur Folge, mit der ein mobiler Datenträger an einer stationären Einheit vorbei bewegt werden kann. In der Praxis wird somit bei bekannten Systemen die Geschwindigkeit so gewählt, daß während der Verweildauer eines mobilen Datenträ- gers im Energieübertragungsfeld einer stationären Einheit Datensignale zumindest im Umfang von zwei Signaleinheiten abgesendet und von der stationären Einheit empfangen werden können. Damit ist sichergestellt, daß aus diesem Strom von Datensignalen zumindest eine vollständige Signaleinheit aus ei- ner Startsignaleinheit und einer darauf folgenden, ebenfalls vollständigen Nutzsignaleinheit empfangen werden kann.Data media with this number related control processes and the like. can be triggered. Even if sequences of such signal units are sent from a mobile data carrier, FIG. 5 shows an example of two successive signal units 40, 43, each of which consists of a start signal unit 41, 44 and a useful signal unit 42, 45, for example because of local ones spatial and electrical boundary conditions in no way ensures that the start and end of the reception of data signals correspond to the start and end of signal units. For this reason, in known systems of the present type, such an extensive stream of data signals is sent from a mobile data carrier to a stationary unit that at least one complete signal unit comprising a start signal unit and a useful signal unit is contained therein and can be received by the stationary unit. However, this results in a limitation of the speed at which a mobile data carrier can be moved past a stationary unit. In practice, the speed is selected in known systems so that data signals can be sent at least to the extent of two signal units and can be received by the stationary unit while a mobile data carrier is in the energy transfer field of a stationary unit. This ensures that at least one complete signal unit consisting of a start signal unit and a subsequent, also complete useful signal unit can be received from this stream of data signals.
Figur 5 zeigt gerade einen derartigen Umfang von Datensignalen. Ein besonders ungünstiger Fall bei bekannten Systemen liegt vor, wenn zufällig das erste der acht Bits zum Beginn des Zeitraumes Tl nicht empfangen wird, und somit die Startsignaleinheit 41 von der stationären Einheit nicht erkannt wird. Es unterbleibt dann die Auswertung der darauf folgenden Nutzsignaleinheit 42. Erst mit dem vollständigen Empfang der zweiten Startsignaleinheit 44 kann die darauf folgende zweite Nutzsignaleinheit 45 erfaßt und ausgewertet werden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Systems ist es dagegen ausreichend, wenn während der Verweildauer eines mobilen Datenträgers im Energieübertragungsfeld einer stationären Einheit Datensignale zumindest im Umfang von nur einer Signaleinheit abgesendet und von der stationären Einheit empfangen werden können. In Figur 6 ist eine solche Folge 46 von Datensignalen beispielhaft dargestellt. Diese ist ausreichend zur Rekonstruktion einer vollständigen Nutzsignaleinheit gemäß der Erfindung. Dabei werden in den Zeiträumen T3 bzw. T6 noch keine bzw. keine Datensignale eines mobilen Datenträgers von einer stationären Einheit empfangen. Zu Beginn des Zeitraumes T4 setzt der Empfang abrupt in einer bereits aktuell abgesendeten NutzsignaleinheitFigure 5 shows just such a range of data signals. A particularly unfavorable case in known systems is when the first of the eight bits happens not to be received at the beginning of the period T1 and the start signal unit 41 is therefore not recognized by the stationary unit. The subsequent useful signal unit 42 is then not evaluated. The second useful signal unit 45 that follows can only be detected and evaluated once the second start signal unit 44 has been completely received. In a particularly advantageous embodiment of the system according to the invention, on the other hand, it is sufficient if, while a mobile data carrier is in the energy transmission field of a stationary unit, data signals can be sent at least to the extent of only one signal unit and received by the stationary unit. Such a sequence 46 of data signals is shown as an example in FIG. This is sufficient for the reconstruction of a complete useful signal unit according to the invention. In the periods T3 and T6, no or no data signals from a mobile data carrier are received by a stationary unit. At the beginning of the period T4, the reception abruptly starts in a user signal unit that is already being sent
47 ein und reißt am Ende des Zeitraumes in einer Nutzsignal- einheit 49 ab. Dazwischen liegt erfindungsgemäß gerade eine47 and tears off at the end of the period in a useful signal unit 49. According to the invention, there is just one in between
Startsignaleinheit 48. Da die vor und nach der Startsignaleinheit 48 übertragenen Datensignale jeweils keine vollständige Nutzsignaleinheit darstellen, werden diese nachfolgend Nutzsignalteileinheiten 47,49 genannt.Start signal unit 48. Since the data signals transmitted before and after the start signal unit 48 each do not represent a complete useful signal unit, they are called useful signal subunits 47, 49 below.
Vorteilhaft entspricht nun die Summe der Zeitdauern T4 und T5 , d.h. die Dauern der vor und nach der StartsignaleinheitThe sum of the time periods T4 and T5 now advantageously corresponds, i.e. the durations of before and after the start signal unit
48 liegenden unvollständigen Nutzsignalteileinheiten 47 und 49, zumindest der Dauer T2 einer ununterbrochen Nutzsignal- einheit 42 bzw. 45 gemäß dem Beispiel in Figur 5. Die zu einer vollständigen Nutzsignaleinheit gehörigen Informationen sind somit in den beiden Nutzsignalteileinheiten 47,49 enthalten. Erfindungsgemäß kann eine vollständige Nutzsignaleinheit folglich aus den beiden Nutzsignalteileinheiten 47,49 derart rekonstruiert werden, daß z.B. der zur Vervollständigung der Nutzsignalteileinheit 49 erforderliche Teil aus der Nutzsignalteileinheit 47 entnommen und an die Nutzsignalteileinheit 49 angehängt wird. Eine derart rekonstruierte Startsignaleinheit 50 ist in Figur 7 dargestellt und weist im Ver- gleich zu den gleichen Startsignaleinheiten 40,43 in Figur 3 eine vollkommen identische Folge von Datensignalen und somit gleichen Dateninhalt, Umfang und gleiche Zeitdauer T2 auf. Figur 8 zeigt beispielhaft die Folge von Datensignalen der Figur 6 in einer der Figur 4 entsprechenden Darstellung. Dabei besteht die erste Nutzsignalteileinheit 47 aus einer Folge von Bits mit den Nummern bl4 ... bl9 ... bn-1, bn. Die sich anschließende Startsignaleinheit 48 besteht wiederum aus einer Folge von acht Bits mit den Nummern bl bis b9 und den binären Datenwerten 1. Die sich anschließende zweite Nutzsignalteileinheit 49 weist beispielhaft die Bits mit den Nummern blO ... blδ auf. Am Beispiel der Figur 8 ist zu erkennen, daß in den beiden unvollständigen Nutzsignalteileinheiten 47,49 die Information einer vollständigen Nutzsignaleinheit einhalten ist, und diese erfindungsgemäß z.B. unter Zuhilfenahme der Bits mit den Nummern blO ... bl8 aus der Nutzsignalteileinheit 49 und der Bits mit den Nummern bl9 ... bn-1, bn aus der Nutzsignalteileinheit 50 rekonstruierbar ist.48 incomplete useful signal subunits 47 and 49, at least the duration T2 of an uninterrupted useful signal unit 42 or 45 according to the example in FIG. 5. The information belonging to a complete useful signal unit is thus contained in the two useful signal subunits 47, 49. According to the invention, a complete useful signal unit can consequently be reconstructed from the two useful signal subunits 47, 49 such that, for example, the part required to complete the useful signal subunit 49 is removed from the useful signal subunit 47 and attached to the useful signal subunit 49. A start signal unit 50 reconstructed in this way is shown in FIG. 7 and, in comparison to the same start signal units 40, 43 in FIG. 3, has a completely identical sequence of data signals and thus the same data content, scope and same time period T2. FIG. 8 shows an example of the sequence of data signals from FIG. 6 in a representation corresponding to FIG. 4. The first useful signal subunit 47 consists of a sequence of bits with the numbers bl4 ... bl9 ... bn-1, bn. The subsequent start signal unit 48 in turn consists of a sequence of eight bits with the numbers bl to b9 and the binary data values 1. The subsequent second useful signal subunit 49 has, for example, the bits with the numbers blO ... blδ. The example in FIG. 8 shows that the information of a complete useful signal unit must be maintained in the two incomplete useful signal subunits 47, 49, and this according to the invention, for example, with the aid of the bits with the numbers blO ... bl8 from the useful signal subunit 49 and the bits with the numbers bl9 ... bn-1, bn can be reconstructed from the useful signal subunit 50.
Die Erfindung weist somit den Vorteil auf, daß z.B. gemäß der Darstellung in Figur 2 die Aufenthaltsdauer eines mobilen Datenträgers 1 in einem Energieübertragungsfeld 23 der statio- nären Einheit 29 z.B. durch Vorgabe einer entsprechend hohen Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Datenträgers 1 entlang der Bahn 4 so verkürzbar ist, daß Datensignale im Umfang von zumindest einer Signaleinheit von der stationären Einheit 29 erfaßt werden können, d.h. in einem z.B. in den Figuren 6, 8 dargestellten Umfang. Damit ist sichergestellt, daß aus dem empfangenen Strom von Datensignalen zumindest eine vollständige Signaleinheit aus einer Startsignaleinheit und einer Nutzsignaleinheit abgeleitet werden kann. Vorteilhaft wird die Geschwindigkeit so groß gewählt, daß die Anzahl über- einstimmender Bits in Nutzsignalteileinheiten, d.h. im Beispiel der Figur 8 die Bits mit den Nummern bl4 ... bl8 in den beiden Nutzsignalteileinheiten 47,49, möglichst klein ist.The invention thus has the advantage that e.g. According to the representation in FIG. 2, the duration of stay of a mobile data carrier 1 in an energy transmission field 23 of the stationary unit 29, for example by specifying a correspondingly high movement speed of the mobile data carrier 1 along the path 4, it can be shortened such that data signals in the amount of at least one signal unit can be detected by the stationary unit 29, i.e. in a e.g. shown in Figures 6, 8 scope. This ensures that at least one complete signal unit can be derived from a start signal unit and a useful signal unit from the received stream of data signals. The speed is advantageously chosen so high that the number of matching bits in useful signal subunits, i.e. in the example in FIG. 8, the bits with the numbers bl4 ... bl8 in the two useful signal subunits 47, 49 are as small as possible.
Wie am Beispiel der Figur 2 bereits teilweise erläutert, weist hierzu eine stationäre Einheit 29 erfindungsgemäß Speichermittel 28 auf, worin die von einem die stationäre Einheit 29 passierenden mobilen Datenträger 1 ausgesendeten und emp- fangenen Datensignale 27a zumindest zwischengespeichert werden. Die Verarbeitungseinheit 33 in der stationären Einheit 29 durchsucht nun die Datensignale 46 im Speichermittel 28 daraufhin, ob diese eine Startsignaleinheit 48 enthalten. Nach Auffindung einer solchen Startsignaleinheit können die danach und davor liegenden Datensignale von der Verarbeitungseinheit als Bestandteile von Nutzsignalteileinheiten erkannt und weiterverarbeitet werden, d.h. es werden die davor und danach liegenden Nutzsignalteileinheiten 47,49 zu einer Nutzsignaleinheit 50 zusammengefaßt.As already partially explained using the example in FIG. 2, for this purpose a stationary unit 29 has, according to the invention, storage means 28, in which the mobile data carrier 1 which is sent and received by a mobile data carrier 1 passing through the stationary unit 29 captured data signals 27a are at least temporarily stored. The processing unit 33 in the stationary unit 29 now searches the data signals 46 in the storage means 28 to determine whether they contain a start signal unit 48. After such a start signal unit has been found, the data signals lying behind and in front of it can be recognized and further processed by the processing unit as components of useful signal partial units, ie the useful signal partial units 47, 49 lying before and after are combined to form a useful signal unit 50.
Figur 9 zeigt eine bevorzugte Ausführung eines hierfür geeigneten Speichermittels. Dieses ist mit beispielhaften binären Datenwerten b gefüllt, welche aus Gründen der Übersichtlich- keit weitgehend mit der in Figur 8 dargestellten Folge von Datensignalen 46 übereinstimmen. So sind in einem oberen Speicherbereich, d.h. annähernd im Bereich der Speicherzellen ADR_y bis ADR_x-l, die Bits bl4 ... bn der ersten Nutzsignalteileinheit 47, in einem mittleren Speicherbereich, d.h. an- nähernd im Bereich der Speicherzellen ADR_x-l bis ADR_2 , die Bits bl ... b9 der Startsignaleinheit 48, und in einem unteren Speicherbereich, d.h. annähernd im Bereich der Speicherzellen ADR_1 und ADR_0 , die Bits blO ... bl8 der zweiten Nutzsignalteileinheit 49 enthalten. Die Verarbeitungseinheit kann nun durch Überprüfung aller Speicherzellen, z.B. beginnend bei der Speicherzelle rechts unten, die Kette der 8 binären 1 und damit die Startsignaleinheit erfassen. Damit liegen auch das Ende und der Anfang der zu den davor und danach liegenden Nutzsignalteileinheiten gehörigen Datenbits fest. Da die Größe einer Nutzsignalteileinheit, d.h. die Anzahl der dazugehörigen Datenbits, vorgegeben und somit bekannt ist, kann die Verarbeitungseinheit durch einfache arithmetische Verknüpfungen der Nummern von Speicherzellen die zu einer vollständigen Nutzsignaleinheit gehörigen Speicherzellen be- stimmen und somit deren Inhalte zu einer geschlossenen Nutz- signaleinheit zusammenstellen. Vorteilhaft ist das Speichermittel 28 so dimensioniert, daß darin Datensignale zumindest im Umfang von einer Signaleinheit 40 zwischenspeicherbar sind. In der Praxis kann die Größe des Speichermittels dem Umfang einer Signaleinheit ein- ander weitgehend entsprechen. Die Größe des Speichermittels ist somit vorteilhaft abgestimmt auf den Umfang der zur Durchführung einer Auswertung gemäß der Erfindung erforderlichen Datensignale. Vorteilhaft wird hierdurch einerseits die Erfassung der Datensignale von mobilen Datenspeichern er- leichtert. Andererseits ist es dadurch möglich, den Speicher besonders vorteilhaft in Form eines Umlaufpuffers auszuführen. So kann bei dem in Figur 9 dargestellten Beispiel der Inhalt des dortigen Speichers bei Ausführung als Umlaufpuffer z.B. auf einfache Weise so umsortiert werden, daß sich die Bits bl - b9 der Startsignaleinheit im oberen Bereich desFIG. 9 shows a preferred embodiment of a storage medium suitable for this. This is filled with exemplary binary data values b, which for reasons of clarity largely correspond to the sequence of data signals 46 shown in FIG. 8. Thus, in an upper memory area, ie approximately in the area of the memory cells ADR_y to ADR_x-l, the bits bl4 ... bn of the first useful signal subunit 47 are in a middle memory area, ie approximately in the area of the memory cells ADR_x-l to ADR_2, the bits bl ... b9 of the start signal unit 48, and in a lower memory area, ie approximately in the area of the memory cells ADR_1 and ADR_0, contain the bits blO ... bl8 of the second useful signal subunit 49. The processing unit can now detect the chain of the 8 binary 1 and thus the start signal unit by checking all the memory cells, for example starting at the memory cell at the bottom right. The end and the beginning of the data bits belonging to the preceding and following useful signal subunits are thus also determined. Since the size of a useful signal subunit, ie the number of associated data bits, is predetermined and thus known, the processing unit can determine the memory cells belonging to a complete useful signal unit and thus their contents to form a closed useful signal unit by simple arithmetic combinations of the numbers of memory cells put together. The storage means 28 is advantageously dimensioned such that data signals can be temporarily stored therein, at least to the extent of a signal unit 40. In practice, the size of the storage means can largely correspond to the scope of one signal unit. The size of the storage means is thus advantageously matched to the scope of the data signals required to carry out an evaluation according to the invention. On the one hand, this advantageously facilitates the acquisition of the data signals from mobile data memories. On the other hand, this makes it possible to design the memory particularly advantageously in the form of a circular buffer. Thus, in the example shown in FIG. 9, the content of the memory there, when executed as a circulation buffer, can be rearranged in a simple manner, for example, in such a way that bits bl - b9 of the start signal unit are in the upper area of the
Speichers befinden, d.h. ab den Speicherzellen ADR_y, und die Bits einer Nutzsignaleinheit sich zusammenhängend in den folgenden Speicherzellen bis zum Speicherende bei ADR_0 anschließen. Hierdurch wird also der Ablauf des Auswertevorgan- ges erleichtert.Memory, i.e. from the memory cells ADR_y, and the bits of a useful signal unit are connected in the following memory cells until the memory end at ADR_0. This simplifies the process of the evaluation process.
Eine System gemäß der vorliegenden Erfindung kann besonders vorteilhaft bei Sortieranlagen unterschiedlichster Art eingesetzt werden. Dabei werden mit mobilen Datenspeichern 1 ver- sehene Güter mit hoher Geschwindigkeit an einer in der Sortieranlage angeschlossenen stationären Einheit 29 vorgeführt. Vorteilhaft handelt es sich bei der Sortieranlage um eine möglichst schnell laufende BriefSortieranlage . Dabei können die mit mobilen Datenspeichern 1 versehenen Güter Poststücke sein, d.h. jedes Poststück ist unmittelbar mit einem mobilen Datenspeicher versehen. Andererseits können bei einer Brief- Sortieranlage auch Transportbehälter, welche z.B. für eines bestimmte Zieladresse vorgesehene Poststücke enthalten, mit mobilen Datenspeichern 1 versehen sein. A system according to the present invention can be used particularly advantageously in a wide variety of sorting systems. Goods provided with mobile data memories 1 are presented at high speed on a stationary unit 29 connected in the sorting system. The sorting system is advantageously a letter sorting system that runs as quickly as possible. The goods provided with mobile data stores 1 can be mail pieces, i.e. Each piece of mail is immediately provided with a mobile data storage device. On the other hand, in a letter sorting system, transport containers, which e.g. contain mail pieces intended for a specific destination address, be provided with mobile data memories 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. System zur berührungslosen, seriellen Übertragung von Datensignalen (37,38,39) zwischen zumindest einem mobilen Da- tenträger (1) und einer stationären Einheit (29), wobei ein1. System for the contactless, serial transmission of data signals (37, 38, 39) between at least one mobile data carrier (1) and a stationary unit (29), one
a) mobiler Datenträger (1) erste Mittel (9) zumindest zur Absendung von Datensignalen aufweist, welche Signaleinheiten (40) aus einer Startsignaleinheit (41) und einer Nutzsignaleinheit (42) vorgegebener Größe enthalten, unda) mobile data carrier (1) has first means (9) at least for sending data signals, which signal units (40) contain a start signal unit (41) and a useful signal unit (42) of a predetermined size, and
b) eine stationäre Einheit (29) aufweistb) has a stationary unit (29)
i) zweite Mittel (32) zumindest zum Empfang von Daten- Signalen (27) ,i) second means (32) at least for receiving data signals (27),
ii) Speichermittel (28) für Datensignale (46), und eineii) storage means (28) for data signals (46), and a
iii) Verarbeitungseinheit (33), die im Speichermittel (28) Datensignale (46) auf eine Startsignaleinheit (48) durchsucht und nach Auffindung einer solchen aus davor und danach liegenden Nutzsignalteileinheiten (47,49) eine Nutzsignaleinheit (50) rekonstruiert.iii) processing unit (33), which searches data signals (46) for a start signal unit (48) in the storage means (28) and, after finding such a signal, reconstructs a useful signal unit (50) from preceding and following useful signal subunits (47, 49).
2. System nach Anspruch 1, wobei2. The system of claim 1, wherein
a) eine stationäre Einheit dritte Mittel (31) zur Ab- strahlung eines Energieübertragungsfeldes (23) aufweist unda) a stationary unit has third means (31) for emitting an energy transfer field (23) and
b) mobile Datenträger (1) vierte Mittel (7) zum Empfang eines Energieübertragungsfeldes (23) aufweisen.b) mobile data carriers (1) have fourth means (7) for receiving an energy transmission field (23).
3. System nach Anspruch 2, wobei in einem mobilen Datenträger (1) die vierten Mittel (7) die ersten Mittel (9) so speisen, daß eine Absendung von Datensignalen zumindest während eines Aufenthaltes des Datenträgers (1) im Energieübertragungsfeld (23) der dazugehörigen stationären Einheit (2) möglich ist.3. System according to claim 2, wherein in a mobile data carrier (1) the fourth means (7) feed the first means (9) so that a transmission of data signals at least during one Residence of the data carrier (1) in the energy transfer field (23) of the associated stationary unit (2) is possible.
4. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei Datensignale mit Manchestercodierung verschlüsselt sind.4. System according to any one of the preceding claims, wherein data signals are encrypted with Manchester coding.
5. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Speichermittel (28) als ein Umlaufpuffer ausgeführt ist.5. System according to any one of the preceding claims, wherein the storage means (28) is designed as a circular buffer.
6. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Speichermittel (28) so ausgelegt ist, daß Datensignale (46) im Umfang von zumindest einer Signaleinheit (40) zwischenspeicherbar sind.6. System according to one of the preceding claims, wherein the storage means (28) is designed such that data signals (46) in the scope of at least one signal unit (40) can be buffered.
7. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein mobiler Datenträger (1) mit hoher Geschwindigkeit an einer stationären Einheit (29) vorbeigeführt wird.7. System according to any one of the preceding claims, wherein a mobile data carrier (1) at a high speed past a stationary unit (29).
8. System nach Anspruch 7, wobei ein mobiler Datenträger (1) mit einer so hohen Geschwindigkeit an einer stationären Einheit (29) vorbeigeführt wird, daß Datensignale (46) im Umfang von möglichst nur einer Signaleinheit (40) empfangen werden.8. System according to claim 7, wherein a mobile data carrier (1) is guided past a stationary unit (29) at such a high speed that data signals (46) are received to the extent possible of only one signal unit (40).
9. Verwendung eines Systems nach einem der vorangegangenen Ansprüche bei einer Sortieranlage, in der mit mobilen Datenspeichern (1) versehene Güter mit hoher Geschwindigkeit an einer an die Sortieranlage angeschlossenen stationären Einheit (29) vorgeführt werden.9. Use of a system according to one of the preceding claims in a sorting system in which goods provided with mobile data memories (1) are demonstrated at high speed on a stationary unit (29) connected to the sorting system.
10. Verwendung eines Systems nach Anspruch 9, wobei die Sortieranlage eine BriefSortieranlage ist.10. Use of a system according to claim 9, wherein the sorting system is a letter sorting system.
11. Verwendung eines Systems nach Anspruch 9 oder 10, wobei die mit mobilen Datenspeichern (1) versehenen Güter Post- stücke sind. 11. Use of a system according to claim 9 or 10, wherein the goods provided with mobile data memories (1) are mail pieces.
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