CN108573179B - 询问机、控制方法以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应答器、询问机、控制方法以及记录介质，其中询问机在来自多个应答器中的每一者的应答中，优先接收来自检测到预定状态的应答器的应答。标签(10)将传感器(160)检测到预定状态时所选择的时隙确定为比未检测到预定状态时所选择的时隙更早的时隙。

Description

询问机、控制方法以及记录介质
技术领域
本发明涉及一种具有时隙(time slot)方式的防碰撞(anticollision)功能的应答器等，尤其涉及一种应答器、询问机、控制方法以及记录介质。
背景技术
以往，利用射频识别(Radio Frequency IDentification，RFID)标签等应答器的对象物的管理已普及。例如，在以下揭示的专利文献1中公开了一种如下技术：当RFID读取装置等询问机接收来自多个应答器的应答时，将从询问机对应答器分配的时隙数量设定为读取效率最高的最佳值。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平11-282975号公报(1999年10月15日公开)
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，如所述那样的现有技术存在以下问题：询问机无法在来自多个应答器中的每一者的应答中优先接收来自利用传感器等检测到异常状态等预定状态的应答器的应答。
本发明的一方式的目的在于实现一种如下应答器等，所述应答器能够使询问机在来自多个应答器中的每一者的应答中，优先接收来自利用传感器等检测到异常状态等预定状态的应答器的应答。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述课题，本发明的一方式的应答器是具有时隙方式的防碰撞功能的应答器，所述应答器的特征在于具备：判定部，判定传感器是否检测到预定状态；以及确定部，将由所述判定部判定为所述传感器检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比由所述判定部判定为所述传感器未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。
根据所述结构，所述应答器将判定为所述传感器检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比判定为所述传感器未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。换句话说，在多个所述应答器中，与判定为所述传感器未检测到预定状态的所述应答器相比，判定为所述传感器检测到所述预定状态的所述应答器在更早的时隙内应答。
因而，所述应答器发挥以下效果：能够使询问机在来自多个所述应答器中的每一者的应答中，与来自判定为所述传感器未检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答相比，优先接收来自判定为所述传感器检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答。
本发明的应答器中也可为，所述确定部(1)将由所述判定部判定为所述传感器检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为与小于预定阈值的值的随机数一致的时隙，(2)将由所述判定部判定为所述传感器未检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为与所述预定阈值以上的值的随机数一致的时隙。
根据所述结构，所述应答器(1)将判定为所述传感器检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为与小于所述预定阈值的值的随机数一致的时隙。另外，所述应答器(2)将判定为所述传感器未检测到预定状态时所选择的时隙确定为与所述预定阈值以上的值的随机数一致的时隙。即，所述应答器将判定为所述传感器检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比判定为所述传感器未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。因此，在多个所述应答器中，与判定为所述传感器未检测到所述预定状态的所述应答器相比，判定为所述传感器检测到所述预定状态的所述应答器在更早的时隙内应答。
因而，所述应答器发挥以下效果：能够使询问机在来自多个所述应答器中的每一者的应答中，与来自判定为所述传感器未检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答相比，优先接收来自判定为所述传感器检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答。
本发明的应答器也可以具备所述传感器。
根据所述结构，所述应答器具备所述传感器，即，所述应答器是带有传感器的应答器。因而，所述应答器发挥以下效果：能够使询问机在来自多个所述应答器中的每一者的应答中，与来自判定为本装置所具备的所述传感器未检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答相比，优先接收来自判定为本装置所具备的所述传感器检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答。
为了解决所述课题，本发明的一方式的询问机是与具有时隙方式的防碰撞功能的多个应答器中的每一者进行通信的询问机，所述询问机的特征在于具备：接收判定部，判定在来自多个所述应答器中的每一者的应答中，是否存在在预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答；以及指定部，若由所述接收判定部判定为存在在所述预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将多个所述应答器中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为规定基准值以下的个数。
根据所述结构，所述询问机若判定为在来自多个所述应答器中的每一者的应答中存在在所述预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将多个所述应答器中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为规定基准值以下的个数。即，所述询问机若判定为存在在所述预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将能够应答于所述询问机的所述应答器限定。
例如，在只有利用传感器检测到预定状态的所述应答器可在所述预定值以下的顺序的时隙内应答的情况下，所述询问机将能够应答于所述询问机的所述应答器例如限定于利用所述传感器检测到预定状态的所述应答器。
因而，所述询问机发挥以下效果：与来自未由所述传感器检测到所述预定状态的所述应答器的应答相比，可优先接收来自利用所述传感器检测到预定状态的所述应答器的应答。
为了解决所述课题，本发明的一方式的应答器的控制方法是具有时隙方式的防碰撞功能的应答器的控制方法，所述应答器的控制方法的特征在于包括：判定步骤，判定传感器是否检测到预定状态；以及确定步骤，将在所述判定步骤中判定为所述传感器检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比在所述判定步骤中判定为所述传感器未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。
根据所述控制方法，所述应答器将判定为所述传感器检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比判定为所述传感器未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。换句话说，在多个所述应答器中，与判定为所述传感器未检测到预定状态的所述应答器相比，判定为所述传感器检测到所述预定状态的所述应答器在更早的时隙内应答。
因而，所述控制方法发挥以下效果：能够使询问机在来自多个所述应答器中的每一者的应答中，与来自判定为所述传感器未检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答相比，优先接收来自判定为所述传感器检测到异常状态等所述预定状态的所述应答器的应答。
为了解决所述课题，本发明的一方式的询问机的控制方法是与具有时隙方式的防碰撞功能的多个应答器中的每一者进行通信的询问机的控制方法，所述询问机的控制方法的特征在于包括：接收判定步骤，判定在来自多个所述应答器中的每一者的应答中，是否存在在预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答；以及指定步骤，若在所述接收判定步骤中判定为存在在所述预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将多个所述应答器中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为规定基准值以下的个数。
根据所述控制方法，所述询问机若判定为在来自多个所述应答器中的每一者的应答中存在在所述预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将多个所述应答器中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为规定基准值以下的个数。即，所述询问机若判定为存在在所述预定值以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将能够应答于所述询问机的所述应答器限定。
例如，在只有利用传感器检测到预定状态的所述应答器可在所述预定值以下的顺序的时隙内应答的情况下，所述询问机将能够应答于所述询问机的所述应答器例如限定于利用所述传感器检测到预定状态的所述应答器。
因而，所述控制方法发挥以下效果：与来自利用所述传感器未检测到所述预定状态的所述应答器的应答相比，所述询问机可优先接收来自利用所述传感器检测到预定状态的所述应答器的应答。
[发明的效果]
根据本发明的一方式，发挥以下效果：询问机可在来自多个应答器中的每一者的应答中，优先接收来自利用传感器等检测到异常状态等预定状态的应答器的应答。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的RFID标签的主要部分结构的框图。
图2(A)、图2(B)是表示本实施方式的通讯管理系统及现有通讯管理系统的整体概要的图。
图3是表示本发明的实施方式1的RFID读取器/写入器的主要部分结构的框图。
图4是对图1的RFID标签所选择的时隙进行说明的图。
图5是表示图1的RFID标签的处理概要的流程图。
图6是表示图3的读取器/写入器的的处理概要的流程图。
[符号的说明]
1：通讯管理系统
10、10(1)～10(n)：标签(应答器)
20：读取器(询问机)
80、80(1)～80(n)：现有标签
90：现有读取器
99：现有通讯管理系统
100：标签无线通信IC
110：标签无线处理部
120：电源部
130：存储器部
140：标签控制部
141：随机数生成部
142：时隙确定部(确定部)
143：判定部
150：标签天线部
160：传感器
200：读取器控制部
201：接收判定部
202：Q值指定部(指定部)
210：读取器天线部
220：读取器无线处理部
230：外部I/F部
240：存储部
241：时隙判定值表
242：Q值管理表
Rt：随机数阈值(预定阈值)
T1～T7：时隙
Ts：时隙判定值(预定值)
2Q2：规定基准值
S110、S120、S150、S210、S240：步骤
S130：判定步骤
S140及S160：确定步骤
S220：接收判定步骤
S230：指定步骤
Q1、Q2：Q值
具体实施方式
[实施方式1]
以下，基于图1至图6来详细地说明本发明的实施方式1。对于附图中相同或相当的部分标注相同符号并不再重复其说明。为了便于理解本发明的一方式的RFID(RadioFrequency IDentification)标签10(应答器)、以及RFID读取器/写入器20(询问机)，首先使用图2(A)、图2(B)来说明包含两者的通讯管理系统1的概要。再者，为了确保记载的简洁性，以下将“RFID标签”仅简单地记载为“标签”。同样地，将“RFID读取器/写入器”仅简单地记载为“读取器”。
(实施方式1的通讯管理系统的概要)
图2(A)、图2(B)是分别表示具备时隙方式的防碰撞功能的通讯管理系统1及现有通讯管理系统99的概要的图。图2(A)表示包含多个标签10(1)～标签10(n)与读取器20的通讯管理系统1的概要，图2(B)表示包含现有标签80(1)～现有标签80(n)与现有读取器90的现有通讯管理系统99的概要。再者，本实施方式中将“n”设为1以上的整数。另外，在不需要特别区分标签10(1)～标签10(n)中的每一者的情况下简称为“标签10”，同样地，在不需要特别区分现有标签80(1)～现有标签80(n)中的每一者的情况下简称为“现有标签80”。
为了便于理解通讯管理系统1，首先使用图2(B)来说明采用现有时隙方式的防碰撞功能的现有通讯管理系统99的概要。
(现有通讯管理系统)
在图2(B)所例示的现有通讯管理系统99中，现有标签80(1)～现有标签80(n)中的每一者例如配置于在生产线上移动的多个工件(work)中的每一者。若现有读取器90发出查询(QUERY)(读取开始指令)，则能够与现有读取器90进行通讯的区域内的现有标签80(1)～现有标签80(n)全部应答于现有读取器90。现有标签80(1)～现有标签80(n)中的每一者具备传感器，应答于来自现有读取器90的查询(QUERY)，将本装置的识别信息及传感数据(sensing data)(检测结果)发送至现有读取器90。现有标签80在应答于现有读取器90时，将本装置的识别信息及检测结果发送至现有读取器90，接收到来自现有标签80的应答的现有读取器90获取进行应答的现有标签80的识别信息及检测结果。
这里，如现有通讯管理系统99那样，在多个现有标签80应答于来自一台现有读取器90的查询(QUERY)的情况下，有可能产生以下现象。即，出现如下情况：为了发送本装置的识别信息等而从多个现有标签80中的每一者输出的信号(应答)发生冲突(碰撞)，从而现有读取器90无法对多个现有标签80中的每一者进行读取。为了防止从多个现有标签80中的每一者输出的信号的冲突，且一台现有读取器90可在短时间内读取多个现有标签80，现有通讯管理系统99采用时隙方式的防冲突功能(防碰撞功能)。
时隙方式是对通信介质的应答顺序进行控制的访问控制方式，也被称为阿罗哈(additive links online Hawaii area，ALOHA)方式，是与防碰撞相关的国际标准所采用的代表性的算法之一。
即，现有读取器90发出包含“用以指定多个现有标签80中的每一者所能够选择的时隙的数量的数值即Q值(Q≥0)”的查询(QUERY)。具体来说，Q值将现有标签80能够做出应答的时隙数量指定为2Q个。接收到查询(QUERY)的现有标签80使用查询(QUERY)中的Q值来生成从“0”到“2Q-1”这一范围的随机数(伪随机数)。然后，现有标签80选择与所生成的随机数一致的时隙(与随机数一致的时序的时隙)应答于现有读取器90。
例如，在“Q值＝3”的情况下，由于23＝8＝[1000]，因此现有标签80生成三位的随机数[000]～随机数[111]中的任一者，并在所生成的随机数的时隙内应答于现有读取器90。在接收到包含“Q值＝3”的查询(QUERY)的现有标签80生成[010]的情况下，所述现有标签80在[000]～[111]的时隙中，在[010]的时隙内应答。
再者，以下说明中，对于与使用Q值而生成的随机数(伪随机数)一致的时隙，将与[00]一致的时隙设为[时隙T1]、与[01]一致的时隙设为[时隙T2]。以下同样地将与[10]一致的时隙设为[时隙T3]、与[11]一致的时隙设为[时隙T4]、……。所对应的随机数的值越小的时隙，是顺序(发送顺序)越早的时隙(早的时隙)，例如，时隙T1比时隙T2早。
同样地，例如在“Q值＝4”的情况下，由于24＝16＝[10000]，因此现有标签80生成四位的随机数[0000]～随机数[1111]中的任一者。然后，现有标签80在所生成的随机数的时隙内应答于现有读取器90。具体来说，在接收到包含“Q值＝4”的查询(QUERY)的现有标签80生成[0100]的情况下，所述现有标签80在[0000]～[1111]的时隙中，在[0100]的时隙内应答于现有读取器90。
这时，当对于一个时隙，只有一个现有标签80做出应答的情况下，来自所述现有标签80的应答被现有读取器90接收。相对于此，在针对一个时隙，多个现有标签80同时应答的情况下，这些应答发生冲突，因此来自这些现有标签80的应答不被现有读取器90接收。
应答发生冲突而未被现有读取器90接收到的现有标签80再次生成随机数，并选择与所生成的随机数一致的时序的时隙应答于现有读取器90。通过反复进行现有标签80“生成随机数，并在与所生成的随机数一致的时隙内应答”这一系列的处理，现有读取器90可从多个现有标签80中的每一者大致同时地接收应答。
在现有通讯管理系统99中，在现有读取器90的天线通讯区域内存在的现有标签80的数量多的情况下，现有读取器90通过增大Q值的值来减少冲突发生次数。另一方面，在现有标签80的数量少的情况下，现有读取器90通过减小Q值的值来缩短与多个现有标签80的全部进行通信所需要的时间。
如到此为止所说明的那样，在现有通讯管理系统99中，多个现有标签80中的每一者随机确定“本装置的应答于现有读取器90的顺序(时隙)”。即，在现有通讯管理系统99中，应答于现有读取器90的顺序(时隙)是由现有标签80(1)～现有标签80(n)中的每一者随机确定。
因此，在现有通讯管理系统99中，无法仅通过多个现有标签80中的每一者的应答顺序来了解“多个现有标签80中，哪一个现有标签80的传感器检测到异常状态等预定状态”。换句话说，在现有通讯管理系统99中，无法仅通过现有标签80的应答顺序来区分“利用传感器检测到异常状态等预定状态的现有标签80”和“未检测到预定状态的现有标签80”。因而，在现有通讯管理系统99中，需要在外部的装置等中执行用以将图2(B)的现有标签80(3)(利用传感器检测到异常振动的现有标签80)与其他现有标签80识别开来的处理。
另外，现有读取器90对于来自多个现有标签80中的每一者的应答，存在由于超时(time-out)而无法读取来自多个现有标签80中的每一者的应答的全部的可能性。这里，在现有通讯管理系统99中，来自“具备检测到异常状态等预定状态的传感器的现有标签80”的应答并不优先于来自“其他现有标签80”的应答。因此，存在如下可能性：现有读取器90无法在现有读取器90和现有标签80(1)～现有标签80(n)之间的规定的通讯时间内接收到来自“具备检测到异常状态等预定状态的传感器的现有标签80”的应答。即，现有读取器90存在由于超时而无法接收到来自“具备检测到异常状态等预定状态的传感器的现有标签80”的应答的可能性，其结果，存在无法检测到异常状态的可能性。
(本发明的一方式的通讯管理系统)
<标签所执行的处理>
在图2(A)所例示的通讯管理系统1中，标签10(1)～标签10(n)中的每一者例如也配置于在生产线上移动的多个工件中的每一者，另外，通讯管理系统1采用时隙方式的防碰撞功能。即，接收到来自读取器20的查询(QUERY)的标签10使用查询(QUERY)中的Q值在从“0”到“2Q-1”这一范围内生成随机数(伪随机数)。然后，标签10选择与所生成的随机数一致的时隙(与随机数一致的时序的时隙)来应答于读取器20。再者，以下说明中，有时将“选择与使用查询(QUERY)中的Q值所生成的随机数(伪随机数)一致的时隙(与随机数一致的时序的时隙)来应答”称作“查询(QUERY)应答”。
在通讯管理系统1中，若传感器160检测出异常状态等预定状态，则标签10在比其他标签10更早的时隙内应答于读取器20。换句话说，标签10在传感器160检测到异常状态等预定状态时早执行查询(QUERY)应答，在通常时(即，在传感器160未检测到预定状态的情况下)晚执行查询(QUERY)应答。
在通讯管理系统1中，在标签10应答于读取器20时所能采用的时隙可分为“异常检测时用时隙”和“通常时用时隙”。“异常检测时用时隙”是与作为标签10使用查询(QUERY)中的Q值所生成的随机数(伪随机数)的、小于随机数阈值Rt的值的随机数一致的时隙。“通常时用时隙”是与标签10使用查询(QUERY)中的Q值所生成的随机数(伪随机数)一致的时隙，且是与随机数阈值Rt以上的值的随机数一致的时隙。换句话说，“通常时用时隙”是与作为标签10使用查询(QUERY)中的Q值所生成的随机数的、和随机数阈值Rt相同的值、或者大于随机数阈值Rt的值的随机数一致的时隙。“异常检测时用时隙”是比“通常时用时隙”顺序(发送顺序)更早的时隙，即为比“通常时用时隙”更早的时隙。
(A)在传感器160检测到异常状态等预定状态的情况下，标签10选择“异常检测时用时隙”来应答于读取器20。(B)在传感器160未检测到异常状态等预定状态的情况下，标签10选择“通常时隙”来应答于读取器20。标签10在通常时(在传感器160未检测到预定状态的情况下)不在“异常检测时用时隙”内应答，而在“通常时用时隙”内应答于读取器20。标签10仅在传感器160检测到预定状态的情况下，在“异常检测时用时隙”内应答于读取器20。
例如，在“随机数阈值Rt＝4”的情况下，标签10在作为与使用Q值所生成的随机数一致的时隙的、满足以下条件的时隙内应答于读取器20。即，(A)在传感器160检测到异常状态等预定状态的情况下，标签10在与小于随机数阈值Rt＝4＝[100]的值的随机数(即，[00]～[11]中的任一者)一致的时隙T1～时隙T4内应答于读取器20。(B)在传感器160未检测到异常状态等预定状态的情况下，标签10在与随机数阈值Rt＝4＝[100]以上的值的随机数一致的时隙(即，时隙T5以后的时隙)内应答于读取器20。
即，可选择时隙T1～时隙T4者仅为利用传感器160检测到预定状态的标签10，未检测到预定状态的标签10在时隙T5以后的时隙内应答于读取器20。
利用传感器160检测到预定状态的标签10所选择的时隙(时隙T1～时隙T4)比利用传感器160未检测到预定状态的标签10所选择的时隙(时隙T5以后的时隙)早。因而，标签10可对于读取器20(以及连接于读取器20的未绘示的可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)等外部装置)加速“产生预定状态”的通知。
另外，由于可选择时隙T1～时隙T4者仅为利用传感器160检测到预定状态的标签10，因此在时隙T1～时隙T4内发生碰撞的可能性低。换句话说，标签10通过仅在利用传感器160检测到预定状态的情况下选择时隙T1～时隙T4，对于利用传感器160检测到预定状态时的应答，可抑制碰撞发生的可能性。
进而，利用传感器160检测到预定状态的标签10在比时隙T5更早的时隙T1～时隙T4内应答，因此读取器20由于超时而无法接收到所述应答的可能性低。
因而，读取器20可相比来自利用传感器160未检测到预定状态的标签10(图2(A)的例子中为标签10(3)以外的标签10)的应答而更早地接收检测到预定状态的标签10(图2(A)的例子中为标签10(3))的应答。
另外，标签10针对利用传感器160检测到预定状态时的应答，可抑制碰撞发生的可能性、以及由于超时而使读取器20无法接收的可能性。因而，通讯管理系统1例如可经由读取器20、以及连接于读取器20的未绘示的PLC等外部装置等而将产生了异常状态等预定状态一事可靠地告知用户。
再者，标签10与现有标签80同样地，在应答于读取器20时，将本装置的识别信息发送至读取器20。标签10在应答于读取器20时，除了本装置的识别信息之外，也可以将传感器160的检测结果发送至读取器20。与之对应而接收到来自标签10的应答的读取器20获取进行应答的标签10的识别信息。接收到来自标签10的应答的读取器20除了进行应答的标签10的识别信息之外，也可以获取传感器160的检测结果。
<读取器所执行的处理>
在通讯管理系统1中，读取器20若接收来自利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10的应答，则减小通过查询(QUERY)而通知给标签10的Q值。具体来说，读取器20根据接收到来自标签10的应答的时隙来切换“通常模式(设定大的Q值的模式)”和“异常检测模式(设定小的Q值的模式)”。
在通讯管理系统1中，可选择与小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙(异常检测时用时隙)来应答于读取器20者仅为利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10。换句话说，发送了读取器20在与小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙内所接收到的应答的标签10利用传感器160检测到了异常状态等预定状态。
因而，在通讯管理系统1中，读取器20当在与小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙内接收到应答的情况下，可了解(A)利用传感器160检测到了异常状态等预定状态。另外，读取器20根据(B)在与小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙内接收到的应答中所包含的识别信息，可了解哪一个标签10(哪一个传感器160)检测到了预定状态。读取器20当在与小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙内接收到应答的情况下，也可以将(A)产生预定状态、以及(B)检测到预定状态的标签10(传感器160)的识别信息通知给PLC等外部装置。
通讯管理系统1中的读取器20与现有通讯管理系统99中的现有读取器90不同，仅根据接收到来自标签10的应答的时隙来了解(A)产生预定状态和(B)检测到预定状态的标签10的识别信息。换句话说，读取器20不需要用以了解(A)产生预定状态和(B)检测到预定状态的标签10的识别信息的外部装置。仅根据接收到应答的时隙而了解到(A)产生预定状态、以及(B)检测到预定状态的标签10的识别信息的读取器20也可以经由PLC等外部装置来执行与这些信息相关的警报(警告)及发光二极管(light-emitting diode，LED)显示等。
读取器20针对来自多个标签10中的每一者的应答，使用比与随机数阈值Rt一致的时隙顺序更早的时隙、即“时隙判定值Ts”来判定是否利用传感器160检测到了预定状态。例如，在随机数阈值Rt＝4＝[100]的情况下，即，在与随机数阈值Rt一致的时隙为T5的情况下，“时隙判定值Ts”是选择时隙T1～时隙T4中的任一者。
但是，“时隙判定值Ts”理想的是与“随机数阈值Rt”一致的时隙的前一个时隙(比与“随机数阈值Rt”一致的时隙顺序早一个的时隙)。以下说明中，将“时隙判定值Ts”作为与“随机数阈值Rt”一致的时隙的前一个时隙来进行说明。例如在随机数阈值Rt＝4＝[100]的情况下，“时隙判定值Ts”为时隙T4。
在随机数阈值Rt＝4＝[100]的情况下，利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10在与小于[100]的值的随机数(即，[00]～[11])一致的时隙T1～时隙T4中的任一者内应答于读取器20。读取器20若在“时隙判定值Ts＝时隙T4”以下的时隙、即时隙T1～时隙T4中的任一者内接收应答，则判定为利用传感器160检测到了预定状态。
读取器20判定在来自多个标签10中的每一者的应答中，是否存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙(即，与时隙判定值Ts相同、或者比时隙判定值Ts早的时隙)内接收到的应答。
(A)若判定为不存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则读取器20选择通常模式，并将通过查询(QUERY)而通知给标签10的Q值设定为作为“通常时用的Q值”的Q1(Q1＞Q2≥0)。在通常模式下，读取器20可通过设定为“Q值＝Q1(例如，“Q1＝16”)”来全部接收来自多个标签10中的每一者的应答。但是，到读取器20将来自多个标签10中的每一者的应答全部接收完毕为止所需要的时间长。
(B)若读取器20判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则读取器20选择异常检测模式，并将通过查询(QUERY)而通知给标签10的Q值设定为作为“异常检测时用的Q值”的Q2。在异常检测模式下，读取器20通过设定为“Q值＝Q2(例如，“Q2＝2”)”，仅接收来自利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10等限定的标签10的应答。
例如，在“随机数阈值Rt＝4＝[100]”、“Q2＝2”的情况下，在通讯管理系统1中执行以下处理。第一，异常检测模式的读取器20发出包含“Q值＝Q2＝2”的查询(QUERY)。
第二，由于22＝[100]，因此标签10使用Q值生成两位的随机数[00]～随机数[11]中的任一者，并在所生成的随机数的时隙内应答于读取器20。具体来说，标签10在时隙T1＝[00]、时隙T2＝[01]、时隙T3＝[10]、时隙T4＝[11]中的任一者内应答于读取器20。这里，由于“随机数阈值Rt＝4”，因此，可选择时隙T1～时隙T4中的任一者的标签10仅为利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10。
因而，在通讯管理系统1中，在“随机数阈值Rt＝4”、“Q2＝2”的情况下，应答于异常检测模式的读取器20者仅为利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10。
在通讯管理系统1中，选择异常检测模式的读取器20使通过查询(QUERY)而通知给标签10的Q值与选择通常模式的情况相比小，从而将可应答于读取器20的标签10限定。例如，选择异常检测模式的读取器20发出包含如下Q值的查询(QUERY)，所述Q值是以只有利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10可应答于读取器20的方式设定。
具体来说，读取器20通过对满足“2Q2＝随机数阈值Rt”的Q2设定Q值并发出查询(QUERY)，可将能够应答的标签10限定于能够选择与小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙的标签10。换句话说，读取器20通过对满足“2Q2＝随机数阈值Rt”的Q2设定Q值并发出查询(QUERY)，可将能够应答的标签10限定于利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10。
因此，相比选择通常模式的读取器20与能够应答于读取器20的全部标签10进行通信所需要的时间而言，可缩短在选择异常检测模式的情况下与能够应答于读取器20的全部标签10进行通信所需要的时间。
因而，选择异常检测模式的读取器20与选择通常模式的情况相比，可在单位时间内发出更多次查询(QUERY)，从而可与能够应答于读取器20的全部标签10进行更多次通信。选择异常检测模式的读取器20通过与能够应答于读取器20的全部标签10在单位时间内进行更多次通信，可从能够应答于读取器20的全部标签10中例如获取更多所需信息，从而可获取更准确的信息。
读取器20分别使用通常模式和异常检测模式，在“与能够应答于读取器20的全部标签10的通信”每一次的时间短的异常检测模式下，增加“与能够应答于读取器20的全部标签10的通信”的频率(每单位时间的次数)。读取器20通过增加“与能够应答于读取器20的全部标签10的通信”的频率，例如可仅从利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10中更多、更详细地获取关于所述预定状态的信息。
多个标签10中的每一者根据传感器160的状态(例如是否探测到异常状态等预定状态)来确定本装置的应答顺序。利用传感器160探测到预定状态的标签10与未探测到预定状态的标签10相比，优先应答于读取器20。由于利用传感器160探测到预定状态的标签10比未探测到预定状态的标签10更早地应答于读取器20，因此，即使在读取器20指定了小的Q值的情况下，读取器20也能接收来自探测到预定状态的标签10的应答。另外，来自利用传感器160探测到异常状态等预定状态的标签10的应答比来自未探测到预定状态的标签10的应答早，因此标签10能够将读取器20所执行的处理简化，另外，减少通信量(traffic)。
另外，读取器20即使在由于超时而无法读取来自多个标签10中的每一者的应答的全部的情况下，也能优先接收来自利用传感器160探测到异常状态等预定状态的标签10的应答。即，读取器20可抑制“因超时而无法接收来自利用传感器160探测到异常状态等预定状态的标签10的应答”的风险。
到此为止，对于通讯管理系统1以及通讯管理系统1中所包含的装置(标签10及读取器20)的概要，使用图2(A)、图2(B)进行了说明。接下来，对于通讯管理系统1中所包含的标签10及读取器20，使用图1等来说明其结构及处理的内容等。
(关于标签)
在参照图1来说明标签10的详细情况之前，为了便于理解标签10，先对标签10的概要整理如下。
(标签的概要)
标签10是具有时隙方式的防碰撞功能的应答器，且具备：判定部143，判定传感器160是否检测到预定状态(例如，异常状态)；以及时隙确定部142(确定部)，将由判定部143判定为传感器160检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比由判定部143判定为传感器160未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。
具体来说，仅在判定部143判定为“利用传感器160检测到了预定状态”的情况下，时隙确定部142选择比“通常时用时隙”更早的(顺序更早的)“异常检测时用时隙”。
根据所述结构，标签10将判定为传感器160检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比判定为传感器160未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。换句话说，在多个标签10中，与判定为传感器160未检测到预定状态的标签10相比，判定为传感器160检测到所述预定状态的标签10在更早的时隙内应答。
因而，标签10发挥以下效果：能够使读取器20在来自多个标签10中的每一者的应答中，与来自判定为传感器160未检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答相比，优先接收来自判定为传感器160检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答。
标签10的时隙确定部142(1)将由判定部143判定为传感器160检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为与小于随机数阈值Rt(预定阈值)的随机数一致的时隙，(2)将由判定部143判定为传感器160未检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为与随机数阈值Rt以上的值的随机数一致的时隙。
例如，(1)在判定为利用传感器160检测到预定状态的情况下，时隙确定部142选择与作为随机数生成部141使用查询(QUERY)中的Q值所生成的随机数的且是小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙。(2)在判定为利用传感器160未检测到预定状态的情况下，时隙确定部142选择与作为随机数生成部141使用查询(QUERY)中的Q值所生成的随机数的且是随机数阈值Rt以上的值的随机数一致的时隙。
根据所述结构，标签10(1)将判定为传感器160检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为与小于随机数阈值Rt的值的随机数一致的时隙。另外，标签10(2)将判定为传感器160未检测到预定状态时所选择的时隙确定为与随机数阈值Rt以上的值的随机数一致的时隙。
即，标签10将判定为传感器160检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比判定为传感器160未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。因此，在多个标签10中，与判定为传感器160未检测到所述预定状态的标签10相比，判定为传感器160检测到所述预定状态的标签10在更早的时隙内应答。
因而，标签10发挥以下效果：能够使读取器20在来自多个标签10中的每一者的应答中，与来自判定为传感器160未检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答相比，优先接收来自判定为传感器160检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答。
标签10具备传感器160。根据所述结构，标签10具备传感器160，即标签10是带有传感器的应答器。因而，标签10发挥以下效果：能够使读取器20在来自多个标签10中的每一者的应答中，与来自判定为本装置所具备的传感器160未检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答相比，优先接收来自判定为本装置所具备的传感器160检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答。
再者，标签10并非必须具备传感器160，标签10也可以从存在于本装置的外部的传感器160中获取传感器160的检测结果。这一情况下，标签10根据所获取的检测结果来判定传感器160是否检测到所述预定状态，并基于判定结果来确定本装置应答于读取器20的时隙。
(标签的详细情况)
图1是表示标签10的主要部分结构的框图。图1所示的标签10是包含标签无线通信集成电路(Integrated Circuit，IC)100、标签天线部150以及传感器160的结构。再者，为了确保记载的简洁性，从说明及框图中省略了与本实施方式无直接关系的结构。但是，根据实施的实际情况，标签10也可以具备所述省略的结构。
标签天线部150接收来自读取器20的电波作为使标签无线通信IC 100等动作的电力源。另外，标签天线部150将从读取器20接收到的电波转换为无线信号并发送至标签无线通信IC100，并且将来自标签无线通信IC 100的无线信号转换为电波并发送至读取器20。即，标签天线部150在应答于来自读取器20的查询(QUERY)时，将本装置的识别信息发送至读取器20。标签天线部150在应答于读取器20时，除了本装置的识别信息之外，也可以将传感器160的检测结果(例如，异常状态等预定状态的产生以及传感器160所检测到的物理量本身中的至少一者)发送至读取器20。换句话说，标签天线部150针对来自读取器20的查询(QUERY)而应答本装置的识别信息，进而也可以应答传感器160的检测结果。在标签天线部150中例如使用天线、谐振电路等。
如以上说明的那样，标签10是不具备电池等电源，且电路通过由读取器20利用电波所输送的电力来动作，与读取器20进行无线通信的无源型的RFID标签。然而，标签10并非必须为无源型的RFID标签，标签10也可以是具备电池等电源的半无源型或有源型的RFID标签。
传感器160是检测例如位置、速度、压力、温度、光量、振动、电力(电流值及电压值中的至少一者)等各种物理量的检测器，并将检测结果(传感数据)通知给标签无线通信IC100(尤其是判定部143)。传感器160可以通知所检测到的物理量，也可以通知所检测到的物理量是否大于预定值(基准值)来作为检测结果。例如，若传感器160是温度传感器，则可以通知所检测到的温度，也可以通知是否检测到高于预定值(基准值)的温度(例如，是否检测到异常的高温)。另外，若传感器160是振动传感器，则可以通知所检测到的振动的大小，也可以通知是否检测到大于预定值(基准值)的振动(例如，是否检测到异常的振动)。进而，传感器160也可以是电流传感器或电压传感器，例如，也可以在供给于传感器160的电力的电流值及电压值中的至少一者变得小于预定值(基准值)的情况下通知电力降低(电力异常)。
标签无线通信IC 100基于从读取器20经由标签天线部150接收到的信号来存储来自读取器20的数据，或者将所存储的数据等经由标签天线部150发送至读取器20。具体来说，标签无线通信IC 100从读取器20经由标签天线部150接收查询(QUERY)，并将本装置的识别信息及传感器160的检测结果经由标签天线部150应答于读取器20。如图1所示，标签无线通信IC 100是具备标签无线处理部110、电源部120、存储器部130以及标签控制部140的结构。再者，由于标签无线通信IC 100将从读取器20发送的电波作为电力源，因此理想的是利用只读存储器(Read Only Memory，ROM)等非易失性存储器、或者静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、铁电式随机存取存储器(Ferroelectric RandomAccess Memory，FeRAM)等耗电少的存储器。
标签无线处理部110将从读取器20经由标签天线部150接收到的无线信号转换为最初的形式，并将所转换的数据输出至标签控制部140。另外，标签无线处理部110将从标签控制部140接收到的数据转换为适合无线发送的形式，并将所转换的无线信号经由标签天线部150发送至读取器20。标签无线处理部110针对来自读取器20的查询(QUERY)，在利用时隙确定部142确定的时隙内应答本装置的识别信息和传感器160的检测结果。在标签无线处理部110中例如使用模拟/数字(Analog to Digital，A/D)转换电路、数字/模拟(Digitalto Analog，D/A)转换电路、调制解调电路、射频(Radio Frequency，RF)电路等。
电源部120对通过标签天线部150接收电波而产生的感应电压利用整流电路进行整流，并利用电源电路调整为规定电压之后供给至标签无线通信IC 100的各部及传感器160。在电源部120中例如使用桥式整流器、电压调整用电容器等。再者，并非必须从电源部120对传感器160供给电力。也可为，标签10具备传感器160专用的电池等电源，且从这种专用的电源对传感器160供给电力。
标签控制部140统一控制标签无线通信IC 100内的动作。标签控制部140例如具备逻辑运算电路、寄存器等，作为计算机发挥功能，并执行各种控制程序，由此进行各种动作控制。标签控制部140例如读入并执行安装于存储器部130的ROM(Read Only Memory)等中的控制程序。标签控制部140也可以从读取器20经由标签天线部150及标签无线处理部110来下载控制程序并安装于存储器部130中来执行。在图示的标签控制部140中，包含作为功能块的随机数生成部141、时隙确定部142以及判定部143。
随机数生成部141使用从读取器20接收到的查询(QUERY)中所包含的Q值来生成随机数(伪随机数)。具体来说，随机数生成部141生成从“0”到“2Q-1”的随机数。随机数生成部141例如在“Q值＝3”的情况下，由于23＝8＝[1000]，因此生成三位的随机数[000]～随机数[111]中的任一者。同样地，随机数生成部141例如在“Q值＝4”的情况下，由于24＝16＝[10000]，因此生成四位的随机数[0000]～随机数[1111]中的任一者。
时隙确定部142根据随机数生成部141生成的随机数和从判定部143通知的判定结果，利用保存于存储器部130中的随机数阈值Rt来确定标签无线处理部110发送(即，应答)识别(IDentification，ID)等的时隙。时隙确定部142将所确定的时隙通知给标签无线处理部110。关于利用时隙确定部142确定时隙的方法，详细情况将使用图4在后文叙述。
判定部143判定传感器160是否检测到异常状态等预定状态，并将判定结果通知给时隙确定部142。判定部143从传感器160获取传感器160的检测结果(例如，异常状态等预定状态的产生以及传感器160所检测到的物理量本身中的至少一者)。
判定部143若从传感器160获取传感器160所检测到的物理量本身，则例如判定所获取的物理量是否大于预定值(基准值)，在大于预定值(基准值)的情况下，判定为产生了预定状态(例如，异常状态)。具体来说，在传感器160所检测到的温度高于预定值(基准值)的情况下，判定部143判定为产生了预定状态(例如，异常的高温状态)。另外，在传感器160所检测到的振动的大小比预定值(基准值)大的情况下，判定部143判定为产生了预定状态(例如，异常的振动状态)。进而，在传感器160所检测到的电力的电流值及电压值中的至少一者小于预定值(基准值)的情况下，判定部143判定为产生了预定状态(例如，异常的电力状态)。
判定部143也可以从传感器160获取表示是否产生了异常状态等预定状态的检测结果，并基于这种检测结果来判定是否产生了异常状态等预定状态。
判定部143判定有无产生异常状态等预定状态(换句话说，传感器160是否检测到异常状态等预定状态)，并将判定结果通知给时隙确定部142。
再者，到此为止所说明的“传感器160所检测的物理量”、“判定部143使用传感器160所检测到的物理量和预定值(基准值)进行的判定的方法”、以及“由判定部143判定的内容”仅为一例。判定部143例如只要利用传感器160所检测到的物理量和预定值(基准值)的大小关系等、即基于传感器160所检测到的物理量来判定有无产生异常状态等预定状态，并将判定结果通知给时隙确定部142即可。
标签控制部140通过随机数生成部141、时隙确定部142以及判定部143除了执行所述处理之外，进而执行以下处理。即，标签控制部140将经由标签天线部150及标签无线处理部110而从读取器20接收到的数据存储于存储器部130。另外，标签控制部140将存储于存储器部130中的数据(例如，本装置的识别信息)读出，并经由标签天线部150及标签无线处理部110发送至读取器20。进而，标签控制部140将从传感器160获取的检测结果(例如，异常状态等预定状态的产生以及传感器160所检测到的物理量本身中的至少一者)经由标签天线部150及标签无线处理部110发送至读取器20。
存储器部130包括所述ROM、或静态RAM(Static RAM，SRAM)、FeRAM(铁电存储器)等半导体存储器。作为存储于所述存储器部130中的内容，可列举所述控制程序及其他各种程序、以及各种数据。另外，在存储器部130中保存着本装置的识别信息及随机数阈值Rt。
在时隙确定部142确定(选择)应答于来自读取器20的查询(QUERY)的时隙时利用随机数阈值Rt。具体来说，时隙确定部142(1)若由判定部143判定为产生了异常状态等预定状态，则选择与作为随机数生成部141所生成的随机数(伪随机数)的、小于随机数阈值Rt的值的随机数一致的时隙。另外，时隙确定部142(2)若由判定部143判定为未产生异常状态等预定状态，则选择与作为随机数生成部141所生成的随机数(伪随机数)的且是随机数阈值Rt以上的值的随机数一致的时隙。
(关于读取器)
到此为止，参照图1对于标签10说明了结构，接下来，对于与多个标签10进行通讯的读取器20，参照图3来说明详细情况。首先，为了便于理解读取器20，先对读取器20的概要整理如下。
(读取器的概要)
读取器20是与如多个标签10那样的“具有时隙方式的防碰撞功能的多个应答器”中的每一者进行通信的询问机。读取器20具备：接收判定部201，判定在来自多个标签10中的每一者的应答中，是否存在在时隙判定值Ts(预定值)以下的顺序的时隙内接收到的应答；以及Q值指定部202(指定部)，若由接收判定部201判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将多个标签10中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为2Q2(预定基准值)以下的个数。
根据所述结构，读取器20若判定为在来自多个标签10中的每一者的应答中存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将多个标签10中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为2Q2以下的个数。即，读取器20若判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将能够应答于读取器20的标签10限定。
例如，在只有利用传感器160检测到预定状态的标签10可在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内应答的情况下，读取器20将能够应答于读取器20的标签10例如限定于利用传感器160检测到预定状态的标签10。
因而，读取器20发挥以下效果：与来自利用传感器160未检测到所述预定状态的标签10的应答相比，可优先接收来自利用传感器160检测到预定状态的标签10的应答。
(读取器的详细情况)
图3是表示读取器20的主要部分结构的框图。图3所示的读取器20是包含读取器控制部200、读取器天线部210、读取器无线处理部220以及外部接口(Interface，I/F)部230的结构。再者，为了确保记载的简洁性，从说明及框图中省略了与本实施方式无直接关系的结构。但是根据实施的实际情况，读取器20也可以具备所述省略的结构。
读取器20在与多个标签10的通讯控制中利用时隙方式的防碰撞功能。利用这一功能，即使在读取器20的读取器天线部210的通讯区域内存在多个标签10，读取器20也能大致一并读取从多个标签10中的每一者发送的数据。
读取器天线部210将来自读取器无线处理部220的无线信号以电波的形式发送至外部，并且将从外部接收到的电波转换为无线信号而输出至读取器无线处理部220。在读取器天线部210中例如使用天线、谐振电路等。
读取器无线处理部220将从读取器控制部200获取的数据转换为适合无线发送的形式，并将所转换的无线信号经由读取器天线部210发送至标签10。另外，读取器无线处理部220将从标签10经由读取器天线部210接收到的无线信号转换为最初的形式，并将所转换的数据输出至读取器控制部200。读取器无线处理部220经由读取器天线部210来发出包含由Q值指定部202指定(设定)的Q值的查询(QUERY)。另外，读取器无线处理部220经由读取器天线部210来接收来自多个标签10中的每一者的应答，并将所接收到的应答与表示存在应答的时隙的信息一并通知给读取器控制部200(尤其是接收判定部201)。在读取器无线处理部220中例如使用A/D(Analog to Digital)转换电路、D/A(Digital to Analog)转换电路、调制解调电路、RF电路等。
外部I/F部230与PLC(Programmable Logic Controller)等外部装置进行通信。作为外部I/F部230的接口标准，可列举：通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)、电气与电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)1394、以太网(Ethernet)(注册商标)等。
读取器控制部200对读取器20的功能进行统一控制。在图示的读取器控制部200中，包含作为功能块的接收判定部201及Q值指定部202。
接收判定部201判定在来自多个标签10中的每一者的应答中是否存在在规定范围的时隙内接收到的应答，并将判定结果通知给Q值指定部202。具体来说，接收判定部201(1)从读取器无线处理部220获取来自多个标签10中的每一者的应答以及表示存在应答的时隙的信息。接收判定部201(2)参照存储部240的时隙判定值表241来获取时隙判定值Ts。接收判定部201(3)判定在来自多个标签10中的每一者的应答中是否存在在时隙判定值Ts以下的(即，与时隙判定值Ts相同、或者比时隙判定值Ts早的)顺序的时隙内接收到的应答。换句话说，接收判定部201判定在多个标签10中的每一者做出应答的多个时隙中是否存在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙。接收判定部201(4)将判定结果通知给Q值指定部202。
在判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内的应答的情况下，接收判定部201进而也可以将预定状态的产生经由外部I/F部230通知给PLC等外部装置。
Q值指定部202根据从接收判定部201通知的判定结果，参照保存于存储部240中的Q值管理表242来指定(设定)查询(QUERY)中包含的Q值，并将所指定的Q值通知给读取器无线处理部220。Q值指定部202当由接收判定部201判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内的应答的情况下，与判定为不存在的情况相比，减小Q值的值。即，Q值指定部202基于从接收判定部201通知的判定结果，将Q值指定(设定)为保存于Q值管理表242中的Q1或Q2(Q1＞Q2≥0)。
具体来说，(A)若由接收判定部201判定为不存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则Q值指定部202选择通常模式，并将Q值设定为作为“通常时用的Q值”的Q1(Q1＞Q2≥0)。(B)若由接收判定部201判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则Q值指定部202选择异常检测模式，并将Q值设定为作为“异常检测时用的Q值”的Q2。
再者，Q值指定部202也可以当存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答的情况下，将Q值设定为“异常检测时用的Q值”，在不存在的情况下，将Q值适宜设定为比“异常检测时用的Q值”大的值。即，Q值指定部202只要使存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答时(即，产生了预定状态时)的Q值比未产生预定状态时的Q值小即可。
所述读取器控制部200的各功能块例如可通过以下方式来实现，即：中央处理器(central processing unit，CPU)等将以ROM(read only memory)、非易失性随机存取存储器(non-Volatile random access memory，NVRAM)等实现的存储装置(存储部240)中存储的程序读出到未图示的随机存取存储器(random access memory，RAM)等中来执行。
存储部240保存读取器20所使用的各种数据。存储部240存储读取器20所执行的(1)控制程序、(2)操作系统(operating system，OS)程序、(3)用以执行各种功能的应用程序、以及(4)执行所述应用程序时读出的各种数据。所述(1)～(4)的数据例如被存储于ROM(read only memory)、闪速存储器、可擦编程只读存储器(Erasable Programmable ROM，EPROM)、电可擦编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)(注册商标)、硬盘驱动器(Hard Disc Drive，HDD)等非易失性存储装置中。另外，在存储部240中保存着时隙判定值表241及Q值管理表242。
在时隙判定值表241中保存着接收判定部201根据多个标签10中的每一者做出应答的时隙来判定有无产生预定状态时所利用的时隙判定值Ts。
在Q值管理表242中保存着作为“通常时用的Q值”的Q1和作为“异常检测时用的Q值”的Q2(Q1＞Q2≥0)。Q1是在由接收判定部201判定为“在来自多个标签10中的每一者的应答中不存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答”的情况下，Q值指定部202所指定的Q值。Q2是在由接收判定部201判定为“在来自多个标签10中的每一者的应答中存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答”的情况下，Q值指定部202所指定的Q值。
(本发明的一方式的标签的时隙选择方法)
图4是对标签10所选择的时隙进行说明的图。时隙确定部142将应答于来自读取器20的查询(QUERY)的时隙确定为“异常检测时用时隙”或“通常时用时隙”。时隙确定部142仅在由判定部143判定为传感器160检测到异常状态等所述预定状态的情况下，将应答于查询(QUERY)的时隙确定为“异常检测时用时隙”。
“异常检测时用时隙”是与作为随机数生成部141使用查询(QUERY)中的Q值所生成的随机数(伪随机数)的且是小于随机数阈值Rt的值的随机数一致的时隙。图4中例示了“随机数阈值Rt＝4＝[100]”时的“异常检测时用时隙”及“通常时用时隙”。
在“随机数阈值Rt＝4＝[100]”的情况下，“异常检测时用时隙”是与[00]～[11]中的任一者一致的时隙T1～时隙T4中的任一者。另外，“通常时用时隙”是与[100]以上的值的随机数一致的时隙T5以后的时隙。
时隙确定部142仅在由判定部143判定为传感器160检测到异常状态等所述预定状态的情况下，将应答于查询(QUERY)的时隙确定为时隙T1～时隙T4中的任一者。时隙确定部142在由判定部143判定为传感器160未检测到异常状态等所述预定状态的情况下，将应答于查询(QUERY)的时隙确定为时隙T5以后的时隙中的任一者。
(在系统中执行的处理的流程)
针对到此为止使用图1～图4对结构等进行了说明的标签10及读取器20，接下来，对于标签10及读取器20分别所执行的处理，使用图5及图6来说明。
(标签所执行的处理的流程)
图5是表示标签10的处理概要的流程图。如图5所例示那样，标签天线部150若接收来自读取器20的查询(QUERY)(包含Q值)(S110)，则随机数生成部141使用Q值生成随机数(伪随机数)(S120)。
判定部143从传感器160获取传感器160的检测结果，并判定传感器160是否检测到异常状态等预定状态(S130)。若由判定部143判定为“传感器160检测到异常状态等预定状态”(在S130中为是(Yes))，则时隙确定部142判定随机数生成部141所生成的随机数是否小于随机数阈值Rt(S140)。
时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数(随机数的值)小于随机数阈值Rt(在S140中为是(Yes))，则将与所述随机数一致(与所述随机数的值一致)的时隙通知给标签无线处理部110。标签无线处理部110针对来自读取器20的查询(QUERY)，在从时隙确定部142通知的时隙内应答本装置的识别信息和传感器160的检测结果(S150)。
时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数为随机数阈值Rt以上(在S140中为否(No))，则指示随机数生成部141重新生成随机数，接收到重新生成这一指示的随机数生成部141使用Q值生成随机数(S120)。反复进行S120～S140的处理，直到随机数生成部141所生成的随机数变得小于随机数阈值Rt为止。
即，若判定部143判定为“利用传感器160检测到了预定状态”(在S130中为是(Yes))，则时隙确定部142选择作为与小于随机数阈值Rt的随机数一致的时隙的“异常检测时用时隙”。
若由判定部143判定为“传感器160未检测到异常状态等预定状态”(在S130中为否(No))，则时隙确定部142判定随机数生成部141所生成的随机数是否为随机数阈值Rt以上(S160)。
时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数(随机数的值)为随机数阈值Rt以上(在S160中为是(Yes))，则将与所述随机数一致(与所述随机数的值一致)的时隙通知给标签无线处理部110。标签无线处理部110针对来自读取器20的查询(QUERY)，在从时隙确定部142通知的时隙内应答本装置的识别信息和传感器160的检测结果(S150)。
时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数小于随机数阈值Rt(在S160中为否(No))，则指示随机数生成部141重新生成随机数，接收到重新生成这一指示的随机数生成部141使用Q值生成随机数(S120)。反复进行S120、S130及S160的处理，直到随机数生成部141所生成的随机数变得小于随机数阈值Rt为止。
即，若判定部143判定为“利用传感器160未检测到预定状态”(在S130中为否(No))，则时隙确定部142选择作为与随机数阈值Rt以上的随机数一致的时隙的“通常时用时隙”。
(时隙的确定方法的具体例)
在Q值＝8且随机数阈值Rt＝4的情况下，时隙确定部142及随机数生成部141执行以下处理。第一，由于28＝[100000000]，因此标签10所能够选择的时隙是与八位的随机数[00000000]～随机数[11111111]中的任一者一致的时隙。随机数生成部141生成[00000000]～[11111111]中的任一者(S120)。
第二，时隙确定部142根据“随机数生成部141所生成的随机数”及“判定部143的判定结果”以如下方式确定随机数，并将与所确定的随机数一致的时隙通知给标签无线处理部110。
从判定部143被通知了“利用传感器160检测到了预定状态(在S130中为是(Yes))”这一判定结果的时隙确定部142判定随机数生成部141所生成的随机数是否小于随机数阈值Rt(S140)。时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数小于随机数阈值Rt(在S140中为是(Yes))，则将与所述随机数一致的时隙通知给标签无线处理部110。时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数为随机数阈值Rt以上(在S140中为否(No))，则指示随机数生成部141重新生成随机数。时隙确定部142使随机数生成部141生成随机数，直到随机数生成部141所生成的随机数变得小于随机数阈值Rt为止。
由于随机数阈值Rt＝4＝[00000100]，因此若随机数生成部141所生成的随机数为[00000000]～[00000011]中的任一者，则时隙确定部142将与所述随机数一致的时隙通知给标签无线处理部110。若随机数生成部141所生成的随机数为[00000100]～[11111111]中的任一者，则时隙确定部142使随机数生成部141重新生成随机数，直到随机数生成部141所生成的随机数成为[00000000]～[00000011]中的任一者为止。
从判定部143被通知了“利用传感器160未检测到预定状态(在S130中为否(No))”这一判定结果的时隙确定部142判定随机数生成部141所生成的随机数是否为随机数阈值Rt以上(S160)。时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数为随机数阈值Rt以上(在S160中为是(Yes))，则将与所述随机数一致的时隙通知给标签无线处理部110。时隙确定部142若判定为随机数生成部141所生成的随机数小于随机数阈值Rt(在S160中为否(No))，则指示随机数生成部141重新生成随机数。时隙确定部142使随机数生成部141重新生成随机数，直到随机数生成部141所生成的随机数成为随机数阈值Rt以上为止。
若随机数生成部141所生成的随机数为[00000100]～[11111111]中的任一者，则时隙确定部142将与所述随机数一致的时隙通知给标签无线处理部110。若随机数生成部141所生成的随机数为[00000000]～[00000011]中的任一者，则时隙确定部142使随机数生成部141重新生成随机数，直到随机数生成部141所生成的随机数成为[00000100]～[11111111]中的任一者为止。
(时隙的确定方法的变形例)
再者，时隙确定部142(A)在传感器160检测到预定状态的情况下选择“异常检测时用时隙”、(B)在未检测到的情况下选择“通常时用时隙”的方法并不限于图5所示的方法。
例如，(A)在判定部143判定为“利用传感器160检测到预定状态”的情况下，随机数生成部141也可以使用Qx生成随机数。这里，Qx是随机数生成部141使用Qx而生成的随机数变得小于随机数阈值Rt的值，即，满足“Rt≥2Qx”。
例如，在“随机数阈值Rt＝4＝22”的情况下，为“2≥Qx”。因而，随机数生成部141在判定部143判定为“利用传感器160检测到了预定状态”的情况下，例如使用满足“2≥Qx”的“Qx＝2”生成随机数。具体来说，由于22＝[100]，因此随机数生成部141生成两位的随机数[00]～随机数[11]中的任一者，即，随机数生成部141使用Qx而生成的随机数均小于“随机数阈值Rt＝4”。然后，时隙确定部142选择与随机数生成部141使用Qx而生成的随机数一致的时隙来作为用以应答于读取器20的时隙。
另外，(B)在判定部143判定为“利用传感器160未检测到预定状态”的情况下，随机数生成部141使用从读取器20接收到的查询(Query)中的Q值生成随机数。然后，时隙确定部142选择与作为随机数生成部141使用Q值而生成的随机数的、随机数阈值Rt以上的值的随机数一致的时隙来作为用以应答于读取器20的时隙。
即，随机数生成部141也可以根据判定部143的判定结果，也就是根据“传感器160是否检测到预定状态(换句话说，有无产生预定状态)”，来使用“满足‘Rt≥2Qx’的Qx”或Q值生成随机数。具体来说，也可为，(A)在产生了预定状态的情况下，随机数生成部141使用Qx生成随机数，(B)在未产生预定状态的情况下，随机数生成部141使用Q值生成随机数。
在图5所示的处理例中，在产生了预定状态的情况下(在S130中为是(Yes))，随机数生成部141使用Q值生成随机数，直到所生成的随机数变得小于随机数阈值Rt为止。因此，在图5所示的处理例中，存在随机数生成部141多次生成随机数，而标签10对读取器20的应答变迟的可能性。相对于此，随机数生成部141通过使用Qx生成随机数，可一次生成小于随机数阈值Rt的(值小于随机数阈值Rt的)随机数。因而，在产生了预定状态的情况下，通过随机数生成部141使用Qx生成随机数，而标签10能够比图5所示的处理例更早地应答于读取器20。对于随机数生成部141所生成的随机数的值，(A)在产生了预定状态的情况下生成的随机数(随机数的值)比(B)在未产生预定状态的情况下生成的随机数(随机数的值)小。
如以上说明的那样，(A)在产生了预定状态的情况下，时隙确定部142选择与小于随机数阈值Rt的值的随机数一致的时隙作为用以应答于读取器20的时隙。(B)在未产生预定状态的情况下，时隙确定部142选择与随机数阈值Rt以上的值的随机数一致的时隙作为用以应答于读取器20的时隙。
使用图5而说明的标签10所执行的处理可整理如下。即，标签10所执行的处理是一种具有时隙方式的防碰撞功能的应答器的控制方法，所述应答器的控制方法包括：判定步骤(S130)，判定传感器160是否检测到预定状态(例如，异常状态)；以及确定步骤(S140及S160)，将在所述判定步骤中判定为传感器160检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比在所述判定步骤中判定为传感器160未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。
具体来说，仅在判定为利用传感器160检测到了预定状态的情况(在S130中为是(Yes))下，选择比“通常时用时隙”更早的(顺序更早的)“异常检测时用时隙”(S140)。
根据所述控制方法，标签10将判定为传感器160检测到所述预定状态时所选择的时隙确定为比判定为传感器160未检测到所述预定状态时所选择的时隙更早的时隙。换句话说，在多个标签10中，判定为传感器160检测到所述预定状态的标签10与判定为传感器160未检测到预定状态的标签10相比，在更早的时隙内应答。
因而，标签10所执行的处理发挥以下效果：能够使读取器20在来自多个标签10中的每一者的应答中，与来自判定为传感器160未检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答相比，优先接收来自判定为传感器160检测到异常状态等所述预定状态的标签10的应答。
(读取器所执行的处理的流程)
图6是表示读取器20处理的概要的流程图。如图6所例示那样，若读取器天线部210接收来自标签10的应答(S210)，则接收判定部201判定是否在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到所述应答(S220)。换句话说，接收判定部201判定在多个标签10中的每一者做出应答的时隙中是否存在时隙判定值Ts以下的时隙(与时隙判定值Ts相同、或者比时隙判定值Ts早的时隙)。
若由接收判定部201判定为“存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答”(在S220中为是(Yes))，则Q值指定部202以Q值＝Q2(＜Q1)来发出查询(QUERY)(S230)。若由接收判定部201判定为“不存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答”(在S220中为否(No))，则Q值指定部202以Q值＝Q1(＞Q2)来发出查询(QUERY)(S240)。
(Q值的确定方法的具体例)
在Q2满足“2Q2＝随机数阈值Rt”、且“时隙判定值Ts”是与“随机数阈值Rt”一致的时隙的前一个时隙的情况下，读取器20仅允许利用传感器160检测到预定状态的标签10应答。例如，在“随机数阈值Rt＝4＝[100]”的情况下，若Q2满足“2Q2＝随机数阈值Rt”，则成为“Q2＝2”。另外，由于“时隙判定值Ts”是与“随机数阈值Rt＝[100]”一致的时隙T5的前一个时隙，因此“时隙判定值Ts”是时隙T4。
由于随机数阈值Rt＝[100]，因此只有利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10在与小于[100]的值的随机数(即，[00]～[11])一致的时隙T1～时隙T4中的任一者内应答于读取器20。
若接收来自标签10的应答(S210)，则接收判定部201判定接收到应答的时隙是否为时隙判定值Ts以下(S220)。具体来说，接收判定部201判定是否在“时隙判定值Ts＝T4”以下的顺序的时隙、即时隙T1～时隙T4中的任一者内接收到来自标签10的应答。
由于随机数阈值Rt＝[100]，因此当读取器20在与小于[100]的值的随机数一致的时隙T1～时隙T4中的任一者内接收到来自标签10的应答的情况下，进行了所述应答的标签10所具备的传感器160检测了预定状态。因而，接收判定部201通过判定“是否在‘时隙判定值Ts＝T4’以下的时隙内接收到来自标签10的应答”，可判定“是否利用传感器160检测到了预定状态(是否产生了预定状态)”。
然后，若由接收判定部201判定为“在时隙T1～时隙T4中的任一者内接收到了来自标签10的应答”(在S220中为是(Yes))，则Q值指定部202以Q值＝Q2＝2来发出查询(QUERY)(S230)。换句话说，若由接收判定部201判定为“产生了预定状态”，则Q值指定部202以Q值＝Q2＝2来发出查询(QUERY)。
若标签10接收包含“Q值＝Q2＝2”的查询(QUERY)，则由于22＝[100]，因此随机数生成部141生成两位的随机数[00]～随机数[11]中的任一者。这里，随机数生成部141生成的[00]～[11]均小于随机数阈值Rt＝4＝[100]。然后，在与小于随机数阈值Rt＝4＝[100]的值的随机数([00]～[11])一致的时隙T1～时隙T4内可应答于读取器20的标签10仅为利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10。
即，在“随机数阈值Rt＝4＝[100]”、“Q2＝2”、“时隙判定值Ts＝T4”的情况下，若由接收判定部201判定为“产生了预定状态”，则读取器20以如下方式将能够应答于读取器20的标签10限定。即，读取器20将能够应答于读取器20的标签10仅限定于“利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10”
因而，读取器20通过(A)以满足“2Q2＝随机数阈值Rt”的方式设定Q2，且(B)将“时隙判定值Ts”设定为“与‘随机数阈值Rt’一致的时隙的前一个时隙”，可仅允许检测到预定状态的标签10进行应答。
读取器20若判定为“产生了预定状态”，则从“与存在于天线通讯区域内的标签10的全部进行通信的”通常模式转变为“仅与利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10进行通信的”异常检测模式。与通常模式相比，在“与能够应答于读取器20的全部标签10的通信”每一次的时间短的异常检测模式下，读取器20可增加“与能够应答于读取器20的全部标签10的通信”的频率。因而，读取器20可增加“仅与利用传感器160检测到异常状态等预定状态的标签10的通信”的频率，从而更多、更详细地获取关于所述预定状态的信息。
使用图6而说明的读取器20所执行的处理可整理如下。即，读取器20所执行的处理是一种与如多个标签10那样的“具有时隙方式的防碰撞功能的多个应答器”中的每一者进行通信的询问机的控制方法，所述询问机的控制方法包括：接收判定步骤(S220)，判定在来自多个标签10中的每一者的应答中，是否存在在时隙判定值Ts(预定值)以下的顺序的时隙内接收到的应答；以及指定步骤(S230)，若在所述接收判定步骤中判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙接收到的应答，则将多个标签10中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为2Q2(预定基准值)以下的个数。
根据所述控制方法，读取器20若判定为在来自多个标签10中的每一者的应答中存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将多个标签10中的每一者所能够选择的时隙的个数指定为2Q2以下的个数。即，读取器20若判定为存在在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内接收到的应答，则将能够应答于读取器20的标签10限定。
例如，在只有利用传感器160检测到预定状态的标签10可在时隙判定值Ts以下的顺序的时隙内进行应答的情况下，读取器20将能够应答于读取器20的标签10例如限定于利用传感器160检测到预定状态的标签10。
因而，读取器20所执行的处理发挥以下效果：与来自利用传感器160未检测到所述预定状态的标签10的应答相比，读取器20可优先接收来自利用传感器160检测到预定状态的标签10的应答。
(关于通讯频率)
标签10使用特高频(Ultra High Frequency，UHF)频带(例如，850MHz以上，更适宜为850MHz～960MHz)的电波作为通讯频率。
一般，作为面向无线标签的频带范围，有13.56MHz频带、800MHz～960MHz左右的所谓UHF频带、2.45GHz频带等。这里，UHF频带的电波与13.56MHz频带的电波相比，容易延长通信距离。另外，UHF频带的电波与2.45GHz频带的电波相比，容易绕到背阴处。因而，若利用UHF频带的电波作为通讯频率，则可将读取器20能够与标签10通信的空间区域即通信区域扩大到比较广阔的范围。即，在读取器20与标签10使用UHF频带的调制反射技术的情况下，一个读取器20能够同时读入的标签10的个数相比使用高频(High Frequency，HF)频带等除UHF频带以外的频带范围的情况而增加。因此，在读取器20与标签10使用UHF频带的调制反射技术的情况下，读取器20在来自能够应答于读取器20的多个标签10中的每一者的应答中，优先接收来自利用传感器160检测到预定状态的标签10的应答的必要性变得更高。
因而，标签10发挥以下效果：与使用HF频带等除UHF频带以外的频带范围的情况相比，可与更多标签10进行通信的读取器20相比来自其他标签10的应答而能够优先接收来自利用传感器160检测到预定状态的标签10的应答。
再者，本实施方式中，设想读取器20与标签10使用UHF频带进行通信。然而，读取器20与标签10的通信频带范围并不限定于UHF频带。读取器20与标签10的通信频带范围也可以使用作为面向RFID标签的频带范围的、13.56MHz频带、2.45GHz频带等频带范围，进而，也可以利用能够通过无线进行通信的其他频带进行通信。
[变形例]
到此为止，对标签10及读取器20分别为具备时隙方式的防碰撞功能的RFID标签及RFID读取器/写入器的例子进行了说明，但两者并非必须分别为RFID标签及RFID读取器/写入器。标签10和读取器20之间的通信可以采用时分多址(time division multipleaccess，TDMA)或依据TDMA的多址方式，作为所述时隙的优先次序的确定方法，也可以利用传感器160的探测结果。
另外，作为标签10确定用于本装置的应答的时隙的基准的、“传感器160的探测结果”并不限于“传感器160是否探测到异常状态”。标签10只要根据传感器160的状态(例如，传感器160的检测结果)来确定用于本装置的应答的时隙即可。
进而，在所述为止的说明中，对读取器20将Q值设定为Q1或Q2中的任一者的例子进行了说明，但读取器20所能设定的Q值并不限于Q1或Q2这两种。读取器20所能设定的Q值也可以是三种以上，即，读取器20也可以针对来自多个标签10中的每一者的应答而设定多个(例如，三种以上)优先次序。读取器20针对来自标签10的应答，不限于“是否检测到预定状态”这两种，例如，也可以分为如下三种来设定优先次序。
即，读取器20也可以将来自标签10的应答分为传感器160“检测到应立即报告的警告状态”的情况、“检测到应引起注意的注意状态”的情况、“检测到应等待报告指示来进行报告的通常状态”的情况来设定优先次序。
[借助软件的实现例]
读取器20也可以通过用于使计算机作为读取器20发挥功能的信息处理程序、即，用于使计算机作为读取器20的各部(尤其是接收判定部201及Q值指定部202)发挥功能的信息处理程序来实现。另外，也可以通过使计算机读入记录有这种信息处理程序的计算机可读取的记录介质来实现读取器20。
即，读取器20的控制块(尤其是接收判定部201及Q值指定部202)既可以通过形成于集成电路(IC芯片(chip))等的逻辑电路(硬件(hardware))实现，也可以使用CPU(Central Processing Unit)而通过软件(software)来实现。
在后者的情况下，读取器20具备执行实现各功能的软件即程序的命令的CPU、可由计算机(或CPU)读取地记录有所述程序及各种数据的ROM(Read Only Memory)或存储装置(将它们称作“记录介质”)、以及展开所述程序的RAM(Random Access Memory)等。然后，通过计算机(或CPU)从所述记录介质读取并执行所述程序，从而达成本发明的目的。作为所述记录介质，可使用“并非临时的有形介质”，例如可使用带(tape)、盘(disk)、卡(card)、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。另外，所述程序也可以经由能够传输所述程序的任意传输介质(通信网络或广播波等)而提供给所述计算机。再者，本发明的一方式也能以通过电子传输来将所述程序具现化的、被嵌入载波中的数据信号的方式来实现。
本发明并不限定于所述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术部件适当组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种询问机，其与具有时隙方式的防碰撞功能的多个应答器中的每一者进行通信，所述询问机的特征在于具备：
接收判定部，判定在来自多个所述应答器中的其中一个的应答中，是否存在在预定值以下的时隙内接收到的应答；以及
指定部，仅在所述接收判定部判定为存在在所述预定值以下的时隙内接收到的应答时，则将多个所述应答器中的任一者所能够选择的时隙的范围指定为规定基准值以下的个数。
2.一种控制方法，其是与具有时隙方式的防碰撞功能的多个应答器中的每一者进行通信的询问机的控制方法，所述控制方法的特征在于包括：
接收判定步骤，判定在来自多个所述应答器中的其中一个的应答中，是否存在在预定值以下的时隙内接收到的应答；以及
指定步骤，仅在所述接收判定步骤中判定为存在在所述预定值以下的时隙内接收到的应答时，则将多个所述应答器中的任一者所能够选择的时隙的范围指定为规定基准值以下的个数。
3.一种计算机可读记录介质，其特征在于记录有计算机可读程序并且当执行时可使计算机执行权利要求2所述的控制方法。
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