JP2023113318A - 通信システム、親局、子局、通信方法、及び通信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】親局及び複数の子局を簡易な構成により互いに関連付けることが可能な通信システム、親局、子局、通信方法及び通信プログラムを提供する。【解決手段】通信システム１０において、第１子局は、当該第１子局に対応する第１親局を特定するための探索信号を送信し、複数の親局のそれぞれは、探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と第１子局の識別情報と探索信号に関する信号情報とを含むレポートを管理サーバーに送信し、管理サーバーは、複数の親局のそれぞれから受信する複数のレポートに基づいて、複数の親局の中から第１子局に対応する第１親局を決定し、第１子局と第１親局とを互いに関連付ける。【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム、親局、子局、通信方法、及び通信プログラムに関する。

従来、一つの親局（コントローラー、ホストなどともいう。）が一つのチャネルを占有して、当該親局に割り当てられた複数の子局（スレーブともいう。）に対して時分割で順に通信を行う通信方式（ＴＤＭＡ；Time Division Multiple Access）が知られている。各子局には、親局からの通信（送信データ）を受信した直後の一定時間が、ホストとの通信可能な時間として割り当てられる。

特開２００４－１２９２３５号公報

ところで、工場、倉庫などでは、作業者が保管棚に保管されている物品をピッキングするピッキング作業を行っている。従来、前記ピッキング作業を効率化するピッキングシステムが導入されている。前記ピッキングシステムでは、作業エリアに、複数の保管棚と、各保管棚に設置される子局（通信機能を有するタグ）と、複数のタグを制御する親局（コントローラー）とが配置される。コントローラーは、ピッキング対象の物品が保管されている保管棚のタグにコマンド（点灯命令を含むことがある）を送信して、当該タグに搭載されるランプ（ＬＥＤ）を点灯させる。作業者は、点灯したランプボタンの保管棚から目的の物品をピッキングする。

前記ピッキングシステムにおいて、親局及び複数の子局からなるスター型トポロジーのネットワークを多数構築する場合、複数の子局のそれぞれを通信が安定する特定の親局に関連付ける必要がある。しかし、従来の技術では、子局が多くの手順を実行する必要があるなど、親局及び複数の子局を互いに関連付けることが容易ではなかった。

本発明の目的は、親局及び複数の子局を簡易な構成により互いに関連付けることが可能な通信システム、親局、子局、通信方法、及び通信プログラムを提供することにある。

本発明の実施形態に係る通信システムは、管理サーバーと複数の親局と複数の子局とを含む通信システムである。第１子局は、当該第１子局に対応する第１親局を特定するための探索信号を送信する。前記複数の親局のそれぞれは、前記探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信する。前記管理サーバーは、前記複数の親局のそれぞれから受信する複数の前記レポートに基づいて、前記複数の親局の中から前記第１子局に対応する前記第１親局を決定し、前記第１子局と前記第１親局とを互いに関連付ける。

本発明の実施形態に係る親局は、管理サーバー及び複数の子局と通信を行う親局であって、第１子局から送信される、当該第１子局に対応する親局を特定するための探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信する。

本発明の実施形態に係る子局は、管理サーバー及び複数の親局と通信を行う子局であって、探索指示を受け付けた場合に、子局に対応する親局を特定するための探索信号を、親局から送信されるビーコンを受信するチャネルとは異なるチャネルを使用して前記複数の親局に送信する。

本発明の実施形態に係る通信方法は、管理サーバーと複数の親局と複数の子局とが無線通信を行う通信方法であって、一又は複数のプロセッサーが、第１子局において、当該第１子局に対応する第１親局を特定するための探索信号を送信するステップと、前記複数の親局のそれぞれにおいて、前記探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信するステップと、前記管理サーバーにおいて、前記複数の親局のそれぞれから受信する複数の前記レポートに基づいて、前記複数の親局の中から前記第１子局に対応する前記第１親局を決定し、前記第１子局と前記第１親局とを互いに関連付けるステップと、を実行する方法である。

本発明の実施形態に係る通信プログラムは、管理サーバーと複数の親局と複数の子局とが無線通信を行う通信プログラムであって、第１子局において、当該第１子局に対応する第１親局を特定するための探索信号を送信するステップと、前記複数の親局のそれぞれにおいて、前記探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信するステップと、前記管理サーバーにおいて、前記複数の親局のそれぞれから受信する複数の前記レポートに基づいて、前記複数の親局の中から前記第１子局に対応する前記第１親局を決定し、前記第１子局と前記第１親局とを互いに関連付けるステップと、を一又は複数のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、親局及び複数の子局を簡易な構成により互いに関連付けることが可能な通信システム、親局、子局、通信方法、及び通信プログラムを提供することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る通信システムの概略構成を示す機能ブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る保管棚の外観図である。 図３Ａは、本発明の実施形態に係る保管棚に設置されるタグの構成を示す図である。 図３Ｂは、本発明の実施形態に係るタグの底面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る通信システムの記憶部に記憶されるタグ情報の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る通信システムの記憶部に記憶される関連情報の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係るコントローラーとタグとの対応関係を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係るコントローラーが割り当てられる時間区分の一例を示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係る通信方法の具体例を示す図である。 図９は、本発明の実施形態に係る通信方法の具体例を示す図である。 図１０は、本発明の実施形態１に係る通信システムにおいて実行される通信処理の手順の一例を説明するためのフローチャートである。 図１１は、本発明の実施形態に係るコントローラーと通信エリアとの対応関係を示す図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る複数のコントローラーのそれぞれをチャネル及び時間区分に割り当てた様子を示す図である。 図１３は、本発明の実施形態２に係る通信システムの概略構成を示す機能ブロック図である。 図１４は、本発明の実施形態２に係る通信システムにおける関連付け処理の具体例を示す図である。 図１５は、本発明の実施形態２に係る通信システムにおける管理サーバーと複数のコントローラーと対象タグとの関連付け処理の手順の一例を示している。 図１６は、本発明の実施形態２に係る対象タグにおいて実行される関連付け処理の手順の一例を説明するためのフローチャートである。 図１７は、本発明の実施形態２に係るコントローラーにおいて実行される関連付け処理の手順の一例を説明するためのフローチャートである。 図１８は、本発明の実施形態２に係る管理サーバーにおいて実行される関連付け処理の手順の一例を説明するためのフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る通信システム１０の概略構成を示す機能ブロック図である。

通信システム１０は、管理サーバー１と、コントローラー２と、タグＴｇとを含んでいる。通信システム１０は、例えば、物品を保管する保管棚３（図２参照）から作業者が目的の物品をピッキングする作業現場（工場、倉庫など）に導入される。前記物品は、特に限定されず、部品、小売商品、薬剤、書籍、書類、雑貨類など種々の分野の物品が含まれる。本実施形態では、前記物品の一例として所定の製品（車両、電化製品など）の組み立て作業に使用される部品を例に挙げる。すなわち、本実施形態における通信システム１０は、部品を保管する保管棚３から作業者が目的の部品をピッキングする施設Ｆ１（工場など）に導入される。

管理サーバー１及びコントローラー２は、ネットワークＮ１を介して互いに接続されている。ネットワークＮ１は、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ、又は公衆電話回線などの通信網である。コントローラー２及びタグＴｇは、電波を用いた本通信方法により接続されている。タグＴｇは、保管棚３の各収納棚３１（図２参照）に設置される。図３Ａに示すように、タグＴｇは、部品名などを表示する表示部（ＬＣＤ）と、複数の色で、点灯、点滅、及び消灯するランプボタンＢ１と、コントローラー２と通信する通信部（不図示）とを備えている。また、ランプボタンＢ１は、ユーザインターフェースとしてボタン機能を有している。タグＴｇは、コントローラー２からの命令（送信データ）に従って、所定の情報を表示部に表示させたり、ランプボタンＢ１を点灯、消灯させたりすることが可能である。作業者は、例えばランプボタンＢ１が点灯しているタグＴｇが設置された収納棚３１の部品をピッキングする。タグＴｇはランプボタンＢ１が押されたことを本通信方式によりコントローラー２に通知し、コントローラー２はそれを管理サーバー１に通知する。管理サーバー１はタグＴｇが正しい部品に対応していれば、次に取り出すべき部品に対応するタグＴｇに、ランプボタンＢ１を所定の周期で点滅動作させる信号を本通信方式により、コントローラー２を介して通知する。図３Ａでは、タグ１が点灯した状態を表している。管理サーバー１は、各コントローラー２を一括制御しており、ピッキング対象の情報に基づいて、所定のコントローラー２に送信データ（タグＴｇの点灯命令など）の送信指示を出力する。

施設Ｆ１内には、複数の保管棚３が配列されている。コントローラー２は施設Ｆ１内に分散して複数設置されており、複数のコントローラー２が、施設Ｆ１内に配置された複数の保管棚３のタグＴｇと通信を行う。このように、通信システム１０は、施設Ｆ１内に配置された複数のタグＴｇを複数のコントローラー２により制御することにより、施設Ｆ１のピッキングシステムを構築する。具体的には、通信システム１０は、複数のコントローラー２と複数のタグＴｇとの電波通信が所定の周期で行われるように管理するシステムである。

管理サーバー１はコントローラー２を管理、制御する調停局として機能し、コントローラー２はホスト機器として機能し、タグＴｇはスレーブ機器として機能する。コントローラー２は、本発明の親局の一例であり、タグＴｇは、本発明の子局の一例である。

［管理サーバー１］
図１に示すように、管理サーバー１は、制御部１１、記憶部１２、操作表示部１３、及び通信部１４などを備える。管理サーバー１は、例えばパーソナルコンピュータのような情報処理装置であってもよい。また、管理サーバー１は、クラウドサーバーで構成されてもよい。

通信部１４は、管理サーバー１を有線又は無線でネットワークＮ１に接続し、ネットワークＮ１を介してコントローラー２との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行する。

操作表示部１３は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイのような表示部と、操作を受け付けるタッチパネル、マウス、又はキーボードなどの操作部とを備えるユーザインターフェースである。

記憶部１２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はフラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶部である。記憶部１２には、タグ情報Ｄ１、関連情報Ｄ２などのデータが記憶される。

図４は、タグ情報Ｄ１の一例を示す図である。タグ情報Ｄ１には、施設Ｆ１に配置される全てのタグＴｇに関する情報が登録される。具体的には、タグ情報Ｄ１には、タグＩＤ、位置情報、部品名などの情報が含まれる。前記タグＩＤは、タグＴｇの識別情報である。前記位置情報は、タグＴｇが設置されている位置の位置情報であり、例えば保管棚３の位置、保管棚３（収納棚３１）の棚番号、施設Ｆ１の地図上の座標などの情報である。前記部品名は、タグＴｇが設置されている収納棚３１に保管されている部品の名称である。

タグ情報Ｄ１は、例えば施設Ｆ１の管理者により登録される。また、タグ情報Ｄ１は、管理サーバー１とは異なるサーバーに記憶されてもよい。

図５は、関連情報Ｄ２の一例を示す図である。関連情報Ｄ２は、複数のコントローラー２のそれぞれに関連付けられたタグＴｇを識別する情報である。具体的には、関連情報Ｄ２には、コントローラーＩＤ、タグＩＤなどの情報が含まれる。前記コントローラーＩＤは、コントローラー２の識別情報であり、前記タグＩＤは、タグＴｇの識別情報である。なお、実際には、各コントローラー２には最も通信が安定するタグＴｇが関連付けられるため、タグＴｇのＩＤは規則性がなくランダムになる。

図６に示すように、一つのコントローラー２には、複数のタグＴｇが関連付けられる。各コントローラー２は複数のタグＴｇと通信可能であり、各タグＴｇは一つのコントローラー２と通信可能である。例えばコントローラーＡは、通信エリアＡＲ１内のタグＴｇと通信可能であり、コントローラーＢは、通信エリアＡＲ２内のタグＴｇと通信可能である。なお、実際には十分な通信安定度を見込むため、図１１に示すように一つのタグＴｇが複数のコントローラー２の通信エリアＡＲ内に入っていることが多い。それぞれのタグＴｇは、それら複数のコントローラー２の中で最も通信が安定するコントローラー２と関連付けられるが、図１１のように複数のコントローラー２の電波的に干渉するエリアとなる。本実施形態では、５台のコントローラー２（コントローラーＡ～Ｅ）により、施設Ｆ１の全作業エリアを網羅して、施設Ｆ１内の全てのタグＴｇと通信可能に構成されている。関連情報Ｄ２は、制御部１１の処理（後述）により登録される。

また、記憶部１２には、部品を取り出す順番などを含むピッキング情報が記憶されてもよい。前記ピッキング情報は、ピッキング対象の部品ごとに、タグＩＤ、位置情報、ピッキング状況などの情報が関連付けられて登録される。管理サーバー１は、ピッキング指示に基づいて、ピッキング対象の情報を前記ピッキング情報に登録する。なお、管理サーバー１は、製品の製造工程を管理するサーバーから前記ピッキング指示を取得してもよいし、記憶部１２に記憶された当該製造工程に基づいて前記ピッキング情報を生成してもよい。

また、記憶部１２には、制御部１１に後述の通信処理（図１０参照）を実行させるための通信プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記通信プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、管理サーバー１に電気的に接続されるＣＤドライブ又はＤＶＤドライブなどの読取装置（不図示）で読み取られて記憶部１２に記憶される。

制御部１１は、ＣＰＵなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。そして、制御部１１は、記憶部１２に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより管理サーバー１を制御する。

具体的に、制御部１１は、関連処理部１１１、割当処理部１１２、通信処理部１１３などの各種の処理部を含む。なお、制御部１１は、前記ＣＰＵで前記通信プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、制御部１１に含まれる一部又は全部の処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記通信プログラムは、複数のプロセッサーを前記各種の処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

関連処理部１１１は、複数のタグＴｇのそれぞれを、複数のコントローラー２のうちいずれか一つのコントローラー２に関連付ける。

例えば図５に示すように、関連処理部１１１は、通信エリアＡＲ１に配置されるタグＩＤ「ｔｇ０００１～ｔｇ０１００」までの複数のタグＴｇを、通信エリアＡＲ１に配置されるコントローラーＩＤ「ｃ０００１」のコントローラーＡに関連付ける。また、関連処理部１１１は、通信エリアＡＲ２に配置されるタグＩＤ「ｔｇ０１０１～ｔｇ０２００」までの複数のタグＴｇを、通信エリアＡＲ２に配置されるコントローラーＩＤ「ｃ０００２」のコントローラーＢに関連付ける。また、関連処理部１１１は、通信エリアＡＲ３に配置されるタグＩＤ「ｔｇ０２０１～ｔｇ０３００」までの複数のタグＴｇを、通信エリアＡＲ３に配置されるコントローラーＩＤ「ｃ０００３」のコントローラーＣに関連付ける。また、関連処理部１１１は、通信エリアＡＲ４に配置されるタグＩＤ「ｔｇ０３０１～ｔｇ０４００」までの複数のタグＴｇを、通信エリアＡＲ４に配置されるコントローラーＩＤ「ｃ０００４」のコントローラーＤに関連付ける。また、関連処理部１１１は、通信エリアＡＲ５に配置されるタグＩＤ「ｔｇ０４０１～ｔｇ０５００」までの複数のタグＴｇを、通信エリアＡＲ５に配置されるコントローラーＩＤ「ｃ０００５」のコントローラーＥに関連付ける。

なお、上記関連付けは、それぞれのタグＴｇにとって最も通信が安定するコントローラー２と関連付けた後、適宜番号を割り振った結果である。本発明では、複数の子局のそれぞれが、複数の親局のうちいずれか一つの親局に予め関連付けられていてもよい。なお、複数の子局のそれぞれを、複数の親局のうちいずれか一つの親局に関連付ける他の方法（関連付け処理）については、実施形態２において説明する。

関連処理部１１１は、互いに関連付けたコントローラー２とタグＴｇとの情報を関連情報Ｄ２（図５参照）に登録する。

割当処理部１１２は、複数のコントローラー２のそれぞれを、所定のチャネルにおいて、所定の周期を時間分割した複数の時間区分（タイムスロット）のそれぞれに割り当てる。例えば図７に示すように、周期を「Ｃ１」とした場合に、周期Ｃ１を複数の時間区分に分割する。ここでは、周期Ｃ１を５つの時間区分ｔ１～ｔ５に分割する。また、ここでは、所定の一つのチャネルＣＨ１が利用されるものとする。チャネルＣＨ１に対して、所定の周期で複数のタグＴｇと通信可能な数のコントローラー２が割り当てられる。例えば、割当処理部１１２は、コントローラーＡを第１時間区分ｔ１に割り当て、コントローラーＢを第２時間区分ｔ２に割り当て、コントローラーＣを第３時間区分ｔ３に割り当て、コントローラーＤを第４時間区分ｔ４に割り当て、コントローラーＥを第５時間区分ｔ５に割り当てる。

割当処理部１１２は、周期Ｃ１ごとに、コントローラーＡ～Ｅを時間区分ｔ１～ｔ５に順に割り当てる。

通信処理部１１３は、複数の時間区分のそれぞれにおいて、コントローラー２と、関連処理部１１１により当該コントローラー２に関連付けられた複数のタグＴｇとを、前記時間区分内に通信させる。図８を参照しつつ、通信方法の具体例を説明する。

図８に示す例では、チャネルＣＨ１において、周期Ｃ１を「２００ｍｓ」、時間区分ｔ１～ｔ５のそれぞれの時間幅を「４０ｍｓ」としている。通信処理部１１３は、周期Ｃ１の最初の第１時間区分ｔ１において、コントローラーＡに送信データの送信指示を出力する。前記送信データは、例えばビーコンである。

ここで、前記送信データは、図９に示すように、タグＴｇに所定の処理を実行させるコマンドの情報（コマンド情報）と、当該コマンドを実行させるタグＴｇを識別する識別情報（宛先情報）とを含む。具体的には、前記送信データは、所定数のタグＴｇのそれぞれの宛先情報と、所定数のタグＴｇのそれぞれに所定のコマンドを実行させるコマンド情報とを含む。例えば、図９には、コントローラーＡが送信する送信データの一例を示している。通信処理部１１３は、コントローラーＡに関連付けられた複数のタグＴｇ（図５参照）のうち、ピッキング対象の５個の部品に関連付けられた５個のタグＴｇ（図４参照）を特定し、特定した５個のタグ１～５を宛先に含めた送信データの送信指示を、コントローラーＡに出力する。

すなわち、通信処理部１１３は、コントローラーＡから、当該コントローラーＡに関連付けられた複数のタグＴｇのうち所定数のタグＴｇに対して送信データを送信させる。また、コントローラーＡは、時間区分内にコントローラーＡと通信可能な所定数のタグＴｇに対して前記送信データを送信する。

コントローラーＡは、管理サーバー１から前記送信指示を取得すると、第１時間区分ｔ１（図８参照）において、前記送信データ（図９参照）を、コントローラーＡに関連付けられた全てのタグＴｇ（図５参照）に送信する。

コントローラーＡに関連付けられた各タグＴｇは、前記送信データを受信すると、前記送信データに含まれる宛先を確認し、自身宛のコマンドが含まれる場合に所定の処理を実行する。例えば、タグ１は、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる自身宛のコマンドが含まれる前記送信データを受信すると、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる。また、タグ１は、コマンドを実行した場合にレスポンス（確認応答）をコントローラーＡに送信する。同様に、タグ２～５のそれぞれは、前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させ、レスポンス（確認応答）をコントローラーＡに送信する。コントローラーＡは、タグ１～５のそれぞれからレスポンスを受信する（図９参照）。このとき、タグ１～５は、送信データ内の何番目に自身宛のコマンドが入っていたかに応じて、お互いが衝突しないタイミングで適宜送信を行う。本実施の形態では、コマンドが入っていた順にそれぞれのタグＴｇが同じサイズの確認応答を送信し、それぞれの確認応答送信に係る時間と所定のマージン量を加味した時間を空けることで、それぞれの確認応答信号が衝突しないようにする。

また、本実施の形態では、時間区分内においてすべての５台の確認応答を送信後にタグデータ受信期間Ｒ１（図９）が余るよう設計しており、ランプが有するボタン機能が押下されたタグＴｇは、その後のタグデータ受信期間Ｒ１において、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式により送信を行う。図９に示すタグデータ受信期間Ｒ１は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によるタグＴｇからコントローラー２へのアップリンク期間である。

なお、前記確認応答は、ボタン押下情報に限らず、他のユーザインターフェースを備えていれば、その操作内容であってもよい。また、タグＴｇがセンサ機能を有していれば、測定値が所定の条件を満たす場合にタグＴｇが自発的に送信するようにしてもよい。

コントローラーＡが、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の第１時間区分ｔ１（４０ｍｓ）において、前記送信データをタグ１～５に送信し、タグ１～５のコマンドの実行が完了すると、通信処理部１１３は、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の次の第２時間区分ｔ２において、コントローラーＢに送信データの送信指示を出力する（図８参照）。前記送信データには、タグ６～１０の宛先とコマンドとが含まれる。

コントローラーＢに関連付けられた各タグＴｇは、前記送信データを受信すると、前記送信データに含まれる宛先を確認し、自身宛のコマンドが含まれる場合に所定の処理を実行する。例えば、タグ６は、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる自身宛のコマンドが含まれる前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる。また、タグ６は、コマンドを実行した場合にレスポンス（確認応答）をコントローラーＢに送信する。同様に、タグ７～１０のそれぞれは、前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させ、レスポンス（確認応答）をコントローラーＢに送信する。コントローラーＢは、タグ６～１０のそれぞれからレスポンスを受信する。

コントローラーＢが、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の第２時間区分ｔ２（４０ｍｓ）において、前記送信データをタグ６～１０に送信し、タグ６～１０のコマンドの実行が完了すると、通信処理部１１３は、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の次の第３時間区分ｔ３において、コントローラーＣに送信データの送信指示を出力する。前記送信データには、タグ１１～１５の宛先とコマンドとが含まれる（図８参照）。

コントローラーＣに関連付けられた各タグＴｇは、前記送信データを受信すると、前記送信データに含まれる宛先を確認し、自身宛のコマンドが含まれる場合に所定の処理を実行する。例えば、タグ１１は、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる自身宛のコマンドが含まれる前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる。また、タグ１１は、コマンドを実行した場合にレスポンス（確認応答）をコントローラーＣに送信する。同様に、タグ１２～１５のそれぞれは、前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させ、レスポンス（確認応答）をコントローラーＣに送信する。コントローラーＣは、タグ１１～１５のそれぞれからレスポンスを受信する（図８参照）。

コントローラーＣが、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の第３時間区分ｔ３（４０ｍｓ）において、前記送信データをタグ１１～１５に送信し、タグ１１～１５のコマンドの実行が完了すると、通信処理部１１３は、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の次の第４時間区分ｔ４において、コントローラーＤに送信データの送信指示を出力する。前記送信データには、タグ１６～２０の宛先とコマンドとが含まれる。

コントローラーＤに関連付けられた各タグＴｇは、前記送信データを受信すると、前記送信データに含まれる宛先を確認し、自身宛のコマンドが含まれる場合に所定の処理を実行する。例えば、タグ１６は、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる自身宛のコマンドが含まれる前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる。また、タグ１６は、コマンドを実行した場合にレスポンス（確認応答）をコントローラーＤに送信する。同様に、タグ１７～２０のそれぞれは、前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させ、レスポンス（確認応答）をコントローラーＤに送信する。コントローラーＤは、タグ１６～２０のそれぞれからレスポンスを受信する（図８参照）。

コントローラーＤが、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の第４時間区分ｔ４（４０ｍｓ）において、前記送信データをタグ１６～２０に送信し、タグ１６～２０のコマンドの実行が完了すると、通信処理部１１３は、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の次の第５時間区分ｔ５において、コントローラーＥに送信データの送信指示を出力する。前記送信データには、タグ２１～２５の宛先とコマンドとが含まれる。

コントローラーＥに関連付けられた各タグＴｇは、前記送信データを受信すると、前記送信データに含まれる宛先を確認し、自身宛のコマンドが含まれる場合に所定の処理を実行する。例えば、タグ２１は、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる自身宛のコマンドが含まれる前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる。また、タグ２１は、コマンドを実行した場合にレスポンス（確認応答）をコントローラーＥに送信する。同様に、タグ２２～２５のそれぞれは、前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させ、レスポンス（確認応答）をコントローラーＥに送信する。コントローラーＥは、タグ２１～２５のそれぞれからレスポンスを受信する（図８参照）。

コントローラーＥが、周期Ｃ１（２００ｍｓ）の第５時間区分ｔ５（４０ｍｓ）において、前記送信データをタグ２１～２５に送信し、タグ２１～２５のコマンドの実行が完了すると、通信処理部１１３は、次の周期Ｃ１（２００ｍｓ）の最初の第１時間区分ｔ１において、再度、コントローラーＡに送信データの送信指示を出力する。前記送信データには、タグ１～５の宛先とコマンドとが含まれる。

コントローラーＡに関連付けられた各タグＴｇは、前記送信データを受信すると、前記送信データに含まれる宛先を確認し、自身宛のコマンドが含まれる場合に所定の処理を実行する。例えば、タグ１は、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる自身宛のコマンドが含まれる前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる。また、タグ１は、コマンドを実行した場合にレスポンス（確認応答）をコントローラーＡに送信する。同様に、タグ２～５のそれぞれは、前記送信データを受信すると、自身宛のコマンドが含まれるため、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させ、レスポンス（確認応答）をコントローラーＡに送信する。コントローラーＡは、タグ１～５のそれぞれからレスポンスを受信する（図８参照）。

以上のように、通信処理部１１３は、複数の時間区分のそれぞれにおいて、コントローラー２と、当該コントローラー２に関連付けられた複数のタグＴｇとを、時間区分内に通信させる。また、通信処理部１１３は、複数のコントローラー２のそれぞれに、前記送信データの送信指示を時間区分の順に出力する。これにより、例えばコントローラーＡ～Ｅのそれぞれは、時間区分ｔ１～ｔ５の順に、各コントローラーが制御するタグＴｇと通信を行う。

例えばコントローラーＡが第１時間区分ｔ１において前記送信データをコントローラーＡに関連付けられた複数のタグＴｇのうち５個のタグ１～５に対して送信した後に、コントローラーＢが第１時間区分ｔ１に続く第２時間区分ｔ２において前記送信データをコントローラーＢに関連付けられた複数のタグＴｇのうち５個のタグ６～１０に対して送信する。

また、コントローラーＡが第１時間区分ｔ１において前記送信データをタグ１～５に対して送信し、コントローラーＡがタグ１～５からレスポンスを受信した後に、コントローラーＢが第２時間区分ｔ２において前記送信データをタグ６～１０に対して送信する。

ここで、制御部１１は、管理サーバー１と各コントローラーとを同期（時刻同期）させる処理を実行する。また、各コントローラー２は、対応する各タグＴｇと同期（時刻同期）させる処理を実行する。これにより、各コントローラー２は、所定の周期（例えば２００ｍｓ）でタグＴｇに送信データを送信し、各タグＴｇは、所定の周期（例えば２００ｍｓ）で前記送信データを受信する。例えば各タグＴｇは、前記送信データの受信時刻に合わせて起動を開始し、当該受信時刻に前記送信データの受信を開始する。また、各タグＴｇは、コントローラー２における前記送信データの送信完了時刻に受信処理を完了し、受信処理の完了後に時刻同期を行う。各タグＴｇは、次の前記送信データの受信時刻までタイマーをセットして待機（パワーセーブ）する。

なお、各コントローラー２間の時刻同期は例えばIEEE 1588 Precision Time Protocolによりコントローラー２間で自律的に行われてもよい。また、通信処理部１１３はそれぞれのコントローラー２に周期Ｃ１と時間区分ｔ１～ｔ５を通知し、それぞれのコントローラー２が図７に示したタイミングで通信を行うように制御してもよい。

［通信処理］
以下、図１０を参照しつつ、実施形態１に係る通信システム１０において実行される通信処理の手順の一例について説明する。

なお、本発明は、前記通信処理に含まれる一又は複数のステップを実行する通信方法の発明として捉えることができ、ここで説明する当該通信処理に含まれる一又は複数のステップが適宜省略されてもよい。なお、前記通信処理における各ステップは同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。さらに、ここでは管理サーバー１及びコントローラー２によって前記通信処理における各ステップが実行される場合を例に挙げて説明するが、複数のプロセッサーが前記通信処理における各ステップを分散して実行する通信方法も他の実施形態として考えられる。

ここでは、上述した図８及び図９に示す通信方法を例に挙げて説明する。管理サーバー１の制御部１１は、所定のチャネルＣＨ１を利用して、所定の周期（２００ｍｓ）を時分割した５つの時間区分ｔ１～ｔ５（各４０ｍｓ）のそれぞれに割り当てたコントローラーＡ～Ｅのそれぞれに対して送信データ（図８参照）の送信指示を出力する。

先ず、第１周期（Ｎ＝１）が開始すると（Ｓ１）、ステップＳ２において、制御部１１は、第１時間区分ｔ１が開始したか否かを判定する。第１時間区分ｔ１が開始すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３において、制御部１１は、コントローラーＡに対して前記送信データの送信指示を出力する。コントローラーＡは、前記送信指示を取得すると、コマンドを実行させるタグＴｇ（例えばタグ１～５）を宛先に含む前記送信データを、コントローラーＡに関連付けられた全てのタグＴｇ（図５参照）に送信する。

次に、ステップＳ４において、制御部１１は、タグＴｇのレスポンス（確認応答）を受信したか否かを判定する。例えばタグ１～５が前記送信データを受信してコマンド（点灯コマンド）を実行し、レスポンスをコントローラーＡに送信すると、コントローラーＡは受信したレスポンスを管理サーバー１に送信する。これにより、管理サーバー１の制御部１１は、前記レスポンスを受信する。制御部１１が前記レスポンスを受信すると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。

ステップＳ５において、制御部１１は、第２時間区分ｔ２が開始したか否かを判定する。第２時間区分ｔ２が開始すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６において、制御部１１は、コントローラーＢに対して前記送信データの送信指示を出力する。コントローラーＢは、前記送信指示を取得すると、コマンドを実行させるタグＴｇ（例えばタグ６～１０）を宛先に含む前記送信データを、コントローラーＢに関連付けられた全てのタグＴｇ（図５参照）に送信する。

次に、ステップＳ７において、制御部１１は、タグＴｇのレスポンスを受信したか否かを判定する。例えばタグ６～１０が前記送信データを受信してコマンド（点灯コマンド）を実行し、レスポンスをコントローラーＢに送信すると、コントローラーＢは受信したレスポンスを管理サーバー１に送信する。これにより、管理サーバー１の制御部１１は、前記レスポンスを受信する。制御部１１が前記レスポンスを受信すると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８に移行する。

ステップＳ８において、制御部１１は、第３時間区分ｔ３が開始したか否かを判定する。第３時間区分ｔ３が開始すると（Ｓ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９において、制御部１１は、コントローラーＣに対して前記送信データの送信指示を出力する。コントローラーＣは、前記送信指示を取得すると、コマンドを実行させるタグＴｇ（例えばタグ１１～１５）を宛先に含む前記送信データを、コントローラーＣに関連付けられた全てのタグＴｇ（図５参照）に送信する。

次に、ステップＳ１０において、制御部１１は、タグＴｇのレスポンスを受信したか否かを判定する。例えばタグ１１～１５が前記送信データを受信してコマンド（点灯コマンド）を実行し、レスポンスをコントローラーＣに送信すると、コントローラーＣは受信したレスポンスを管理サーバー１に送信する。これにより、管理サーバー１の制御部１１は、前記レスポンスを受信する。制御部１１が前記レスポンスを受信すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１において、制御部１１は、第４時間区分ｔ４が開始したか否かを判定する。第４時間区分ｔ４が開始すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２において、制御部１１は、コントローラーＤに対して前記送信データの送信指示を出力する。コントローラーＤは、前記送信指示を取得すると、コマンドを実行させるタグＴｇ（例えばタグ１６～２０）を宛先に含む前記送信データを、コントローラーＤに関連付けられた全てのタグＴｇ（図５参照）に送信する。

次に、ステップＳ１３において、制御部１１は、タグＴｇのレスポンスを受信したか否かを判定する。例えばタグ１６～２０が前記送信データを受信してコマンド（点灯コマンド）を実行し、レスポンスをコントローラーＤに送信すると、コントローラーＤは受信したレスポンスを管理サーバー１に送信する。これにより、管理サーバー１の制御部１１は、前記レスポンスを受信する。制御部１１が前記レスポンスを受信すると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４において、制御部１１は、第５時間区分ｔ５が開始したか否かを判定する。第５時間区分ｔ５が開始すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５において、制御部１１は、コントローラーＥに対して前記送信データの送信指示を出力する。コントローラーＥは、前記送信指示を取得すると、コマンドを実行させるタグＴｇ（例えばタグ２１～２５）を宛先に含む前記送信データを、コントローラーＥに関連付けられた全てのタグＴｇ（図５参照）に送信する。

次に、ステップＳ１６において、制御部１１は、タグＴｇのレスポンスを受信したか否かを判定する。例えばタグ２１～２５が前記送信データを受信してコマンド（点灯コマンド）を実行し、レスポンスをコントローラーＥに送信すると、コントローラーＥは受信したレスポンスを管理サーバー１に送信する。これにより、管理サーバー１の制御部１１は、前記レスポンスを受信する。制御部１１が前記レスポンスを受信すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１に戻る。

ステップＳ１に戻ると、第２周期（Ｎ＝２）が開始し、ステップＳ２において、制御部１１は、第１時間区分ｔ１が開始したか否かを判定し、第１時間区分ｔ１が開始すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３において、制御部１１は、コントローラーＡに対して前記送信データの送信指示を出力する。コントローラーＡは、前記送信指示を取得すると、コマンドを実行させるタグＴｇ（例えばタグ１～５）を宛先に含む前記送信データを、コントローラーＡに関連付けられた全てのタグＴｇ（図５参照）に送信する。以降は上述の処理と同様である。以上のようにして、通信システム１０は、前記通信処理を実行する。

以上説明したように、本実施形態１に係る通信システム１０は、複数のコントローラー２（親局）と複数のタグＴｇ（子局）とが所定の周期で無線通信を行う通信システムである。また、通信システム１０は、複数のタグＴｇのそれぞれを、複数のコントローラー２のうちいずれか一つのコントローラー２に関連付ける。また、通信システム１０は、複数のコントローラー２のそれぞれを、所定のチャネルにおいて、前記所定の周期を時間分割した複数の時間区分（タイムスロット）のそれぞれに割り当てる。また、通信システム１０は、複数の時間区分のそれぞれにおいて、コントローラー２と、当該コントローラー２に関連付けられた複数のタグＴｇとを、前記時間区分内に通信させる。

上記構成において、各コントローラー２は、前記周期（例えば２００ｍｓ）のうち前記時間区分（４０ｍｓ）の間だけ電波を使用する。また、コントローラー２間で互いの電波使用時間が重複しないように割り当てる（調整する）ことで、一つのチャネル（ＣＨ１）を最大５台までの複数のコントローラー２で共有することができる。これにより、図１１のように互いの通信エリアＡＲが重複する状態であっても多数のコントローラー２を設置することが可能となる。例えば周波数チャネル数が２０あれば、互いに電波的に干渉するエリア内であってもチャネル数の５倍の１００台のコントローラー２を設置することが可能となる。

なお、工場レイアウトや各ラインの種別に応じて、各コントローラー２が使用するチャネルを共有可能な最大数を意識しながら割り振りたい場合も考えられる。こうした場合は、図１２のように各コントローラーの番号（ここでは一例として「１」～「６４」）を、縦横に時間スロット（スロット番号）とチャネル（周波数チャネル）の軸を設定した表にマップして設定できるような表示画面（ＵＩ）を提供してもよい。すなわち、制御部１１は、複数のコントローラー２（親局）のそれぞれを割り当てた所定チャネル及び所定時間区分のそれぞれを視覚的に識別可能に表示させてもよい。

また、前記送信データは、複数のタグＴｇの宛先情報を含んでいる。上記構成によれば、一つのチャネルを使用して、各周期において、複数のコントローラー２に割り当てられた各時間区分に、各コントローラー２は複数のタグＴｇと通信することが可能になる。このため、広範囲に多数のタグＴｇを設置することができる。また、通信システム１０において、通信量を増大させることができる。よって、コントローラー２及びタグＴｇの通信の高速応答性を確保しつつ多数のタグＴｇを設置することが可能となる。

本実施形態に係る通信システム１０では、複数のコントローラー２（親局）は互いに時刻の同期を行い、割当処理部１１２により割り当てられた時間区分内に通信を行う。また、複数のコントローラー２は、有線通信により互いに接続されてもよい。

また、通信処理部１１３は、タグＴｇ（子局）において送信すべきデータが発生すると、当該タグＴｇが関連付けられたコントローラー２に割り当てられた時間区分内において、当該コントローラー２に対して当該データを送信させる。

また、タグＴｇにおいて送信すべきデータは、当該タグＴｇで観測されたデータである。また、タグＴｇで観測されたデータは、当該タグＴｇのユーザインターフェースの操作内容に応じたデータである。

本発明は上述の実施形態に限定されず、以下の実施形態としてもよい。例えば、通信システム１０は、複数のチャネルを含んでもよい。この場合、割当処理部１１２は、チャネルごとに、複数のコントローラー２のそれぞれを、複数の時間区分のそれぞれに割り当てる。これにより、例えば、５台のコントローラーＡ～ＥがチャネルＣＨ１を共有し、５台のコントローラーＦ～ＪがチャネルＣＨ２を共有し、５台のコントローラーＫ～ＯがチャネルＣＨ３を共有し、５台のコントローラーＰ～ＴがチャネルＣＨ４を共有し、５台のコントローラーＵ～ＹがチャネルＣＨ５を共有する。各コントローラー２は、上述の実施形態の通り、所定の周期を時間分割した複数の時間区分のそれぞれにおいて複数のタグＴｇと通信する。この構成によれば、使用可能なチャネル数に応じてコントローラー２の設置数を増大させることができるため、より多くのタグＴｇを設置することが可能となる。

また、上述の実施の形態では、２００ｍｓの周期を５つの４０ｍｓのスロットに分割した例を示したがこれは一例である。周期、分割数、スロット時間は、それぞれの用途で要求される時間応答性、電力消費、子局の数、利用できる周波数チャネル数、通信速度等を考慮して適切に設定すればよい。

また、上述の実施形態では、管理サーバー１（調停局）が、複数のコントローラー２を制御する構成であるが、他の実施形態として、複数のコントローラー２のうち特定のコントローラー２が、管理サーバー１の機能を兼ね備えてもよい。この場合、前記特定のコントローラー２は、マスターコントローラーとして機能し、他のコントローラー２は、スレーブコントローラーとして機能する。前記マスターコントローラーは、複数のスレーブコントローラーのそれぞれを、所定のチャネルにおいて、複数の時間区分のそれぞれに割り当てる割当処理と、複数の時間区分のそれぞれにおいて、前記スレーブコントローラーと複数のタグＴｇとを通信させる通信処理とを実行する。前記マスターコントローラーは、各スレーブコントローラーに前記時間区分の順に前記送信データを送信する。なお、前記マスターコントローラーとして機能するコントローラー２は、通信システム１０全体における通信状況などに応じて適宜変更されてもよい。

［実施形態２］
本発明の実施形態２に係る通信システム１０について説明する。以下では、実施形態１に係る通信システム１０と同一の構成及び処理については同一の符号を付しその説明を適宜省略する。

実施形態２に係る通信システム１０は、コントローラー２及び複数のタグＴｇからなるスター型トポロジーのネットワークを多数構築する場合において、複数のタグＴｇのそれぞれを通信が安定する特定のコントローラー２に簡易な構成により互いに関連付けることを可能にするシステムである。各タグＴｇは、いずれか一つのコントローラー２と関連付けられる。なお、タグＴｇとコントローラー２とを関連付ける「関連付け」は、「紐付け」、「バインディング（Ｂｉｎｄｉｎｇ）」ともいう。

図１３は、本発明の実施形態２に係る通信システム１０の概略構成を示す機能ブロック図である。図１３に示す構成では、複数のタグＴｇのそれぞれが、いずれかのコントローラー２に関連付けられる前の状態を示している。なお、図１に示す構成は、複数のタグＴｇのそれぞれが、いずれかのコントローラー２に関連付けられた後の状態を示している。

通信システム１０は、管理サーバー１と、複数のコントローラー２と、複数のタグＴｇとを含んでいる。なお、複数のコントローラー２の一つ又は複数が管理サーバー１の機能を備えてもよい。すなわち、管理サーバー１はコントローラー２であってもよい。

例えば、複数のタグＴｇのうちタグＴｇ１（本発明の第１子局の一例）は、タグＴｇ１に対応するコントローラー２（本発明の第１親局の一例）を特定するために、タグＴｇ１の識別情報（タグＩＤ）を含む探索信号を送信する。複数のコントローラー２のそれぞれは、タグＴｇ１から送信される探索信号を受信すると、自身の識別情報（コントローラーＩＤ）と、タグＴｇ１の識別情報（タグＩＤ）と、探索信号に関する信号情報（例えば探索信号の受信強度）と、を含む解析レポートを管理サーバー１に送信する。管理サーバー１は、複数のコントローラー２から受信する複数の解析レポートに基づいて、複数のコントローラー２の中からタグＴｇ１に対応するコントローラー２（例えばコントローラーＡ）を決定し、タグＴｇ１とコントローラーＡとを互いに関連付ける。通信システム１０は、タグＴｇごとに上記の処理を実行して、各タグＴｇをいずれか一つのコントローラー２に関連付ける。

以下、実施形態２に係る通信システム１０の具体的構成を説明する。実施形態２では、２００ｍｓの周期を１２．５ｍｓの１６個のスロットに分割する。すなわち、一つの周波数チャネルを最大１６台のコントローラーで共有することができる。

図１４には、いずれのコントローラー２に関連付ける対象のタグＴｇ（対象タグＴｇ）の関連付け処理の具体例を示している。また図１５には、管理サーバー１と複数のコントローラー２と対象タグＴｇとの関連付け処理の手順の一例を示している。なお、図１４には、図１５の処理ステップに対応するステップ番号（ｓ１、ｓ５、ｓ６、ｓ９、ｓ１０）を付記している。

図１４において、例えばコントローラーＡは、「１２．５ｍｓ」のスロットが設定される動作チャネル（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎチャネル）において、コントローラーＡに既に関連付けられている複数のタグＴｇのうち所定数（最大５個）のタグＴｇに対して送信データ（コマンド）を送信する。コントローラーＡは、「２００ｍｓ」のうち「１２．５ｍｓ」を除く「１８７．５ｍｓ」を探索チャネルに切り替える。コントローラーＡは、探索チャネルにおいて対象タグＴｇから送信される探索信号を受信可能（受信待機状態）となる。コントローラーＢ及び他のコントローラーについても、コントローラーＡと同様の構成を有する。

前記関連付け処理において、先ず、対象タグＴｇは、探索信号を送信する（図１５のステップｓ１）。具体的には、対象タグＴｇは、所定のユーザー操作を受け付けた場合に探索信号を送信する。例えばユーザーが対象タグＴｇの底ボタンＥ１（図３Ｂ参照）を押下した場合に、対象タグＴｇは、ユーザーの押下操作を受け付けて探索信号を送信する。対象タグＴｇは、探索チャネルで探索信号を送信する。また、対象タグＴｇは、各コントローラー２に割り当てられている時分割通信におけるスロット時間（ここでは「１２．５ｍｓ」）よりも長い時間間隔（例えば「１５ｍｓ」間隔）で探索信号を複数回送信する。ここでは、対象タグＴｇは、探索チャネルにおいて、「１５ｍｓ」間隔で４回探索信号を送信する。このように、コントローラー２はタグＴｇと時分割通信を行い、タグＴｇは、前記時分割通信におけるスロット時間よりも長い時間間隔で前記探索信号を複数回送信する。前記探索信号の送信間隔を前記スロット時間よりも長くすることにより、全てのコントローラー２が少なくとも複数回、前記探索信号を受信することが可能となる。

複数のコントローラー２のそれぞれは、探索チャネルの受信待機状態において、対象タグＴｇから送信される探索信号を受信する。例えば施設Ｆ１に設置された全てのコントローラー２のうち、対象タグＴｇからの信号の届く場所に設置された複数のコントローラー２が前記探索信号を受信する。

複数のコントローラー２のそれぞれは、前記探索信号を受信した場合に、コントローラー２の識別情報（コントローラーＩＤ）と、タグＴｇの識別情報（タグＩＤ）と、前記探索信号に関する信号情報（例えば受信強度）とを含む解析レポートを管理サーバー１に送信する（図１５のステップｓ２）。また、前記解析レポートには、前記探索信号を受信した時刻、前記探索信号の番号（送信回数が４回の場合、４回のうち何番目であるかを示す情報）が含まれる。これに基づき、管理サーバー１はタグＴｇがアナウンスチャネル（Ａｎｎｏｕｎｃｅチャネル）で受信を開始する受信開始時刻を得ることができる。なお、対象タグＴｇは通信が十分に安定するコントローラー２に関連付けられることが望ましいため、コントローラー２は、前記受信強度が所定値以下の前記探索信号に対応する解析レポートを送信しない構成としてもよい。

管理サーバー１は、各コントローラー２から前記解析レポートを受信すると、対象タグＴｇに関連付けるコントローラー２を決定する（図１５のステップｓ３）。具体的には、管理サーバー１の関連処理部１１１は、前記探索信号の安定度に基づいて、対象タグＴｇに関連付けるコントローラー２を決定する。例えば、関連処理部１１１は、対象タグＴｇに対応する前記解析レポートについて集計し、１番目から最終番目（ここでは４番目）までの全ての前記探索信号のうち例えば３つ以上受信している場合に、前記探索信号が最も安定しているコントローラー２を決定する。関連処理部１１１は、前記探索信号の信号強度の平均値に基づいて、前記探索信号の安定度を算出する。また、関連処理部１１１は、前記探索信号の信号強度の平均値や、最低強度、信号強度の分散などに基づいて、前記探索信号の安定度を算出してもよい。

関連処理部１１１は、コントローラー２を決定すると、対象タグＴｇを関連付けるための関連付け予定（Ｂｉｎｄ予定）を、当該コントローラー２に送信する（図１５のステップｓ４）。ここでは、関連処理部１１１は、対象タグＴｇを関連付けるコントローラー２としてコントローラーＢを決定し、前記関連付け予定をコントローラーＢに送信する。前記関連付け予定には、少なくとも、コントローラーＢのアドレスと、対象タグＴｇがアナウンスチャネル（Ａｎｎｏｕｎｃｅチャネル）で受信を開始する受信開始時刻（最後の探索信号を送信した時刻から１秒後の時刻）とが含まれる。なお、前記関連付け予定の送信処理は、前記スロット時間の直後所定時間以内に行うようにすると、１５ｍｓ間隔で送出される探索信号と複数回衝突する可能性が低減されるので好ましい。

管理サーバー１から前記関連付け予定を受信したコントローラーＢは、前記関連付け予定に含まれる前記受信開始時刻になると、アナウンスチャネルで当該対象タグＴｇ宛てに関連付け指示（Ｂｉｎｄ指示）を送信する（図１５のステップｓ５）。前記関連付け指示には、少なくとも、対象タグのアドレスと、関連付けるコントローラーＢのアドレス、が含まれ、動作チャネルが複数ある場合などは、コントローラーＢに割り当てられている動作チャネルの情報が含まれる。

対象タグＴｇは、前記受信開始時刻になると、アナウンスチャネルで前記関連付け指示を受信する。対象タグＴｇは、自身のアドレス宛ての前記関連付け指示を受信すると、指定された動作チャネルに切り替えて、コントローラーＢが出力しているビーコン（点灯命令のコマンドを含むことがある）を定期的に受信する。対象タグＴｇは、動作チャネルに切り替えた後、自身宛てのコマンドを受信すると当該コマンドを実行し、コントローラーＢに確認信号（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を返信する（図１５のステップｓ６）。

コントローラーＢは、対象タグＴｇから前記確認信号を受信すると、管理サーバー１に確認通知を送信する（図１５のステップｓ７）。管理サーバー１は、コントローラーＢから前記確認通知を受信すると、完了指示をコントローラーＢに返信する（図１５のステップｓ８）。コントローラーＢは、管理サーバー１から前記完了指示を受信すると、対象タグＴｇに完了表示指示を送信する（図１５のステップｓ９）。

対象タグＴｇは、コントローラーＢから前記完了表示指示を受信すると、コントローラーＢに確認信号（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を返信し（図１５のステップｓ１０）、完了表示を行う（図１５のステップｓ１１）。例えば、対象タグＴｇは、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる。

最後に、管理サーバー１は、対象タグＴｇとコントローラーＢとの関連付け情報を関連情報Ｄ２（図５参照）に登録（図１５のステップｓ１２）。なお、管理サーバー１への登録は前述の管理サーバー１が確認通知を受信した（図１５のステップｓ７）の時点で行ってもよい。

通信システム１０は、タグＴｇごとに上述の処理を実行して、各タグＴｇに一つのコントローラー２を関連付ける。このように、管理サーバー１は、少なくともコントローラーＢの識別子又は通信チャネルを対象タグＴｇに通知し、対象タグＴｇは、少なくともコントローラーＢの識別子又は通信チャネルに基づいてコントローラーＢと通信を行う。また、通信システム１０では、対象タグＴｇが前記探索信号を送信するチャネルと、対象タグＴｇがコントローラーＢに関連付けられた後にコントローラーＢと通信するチャネルとが異なる。

［関連付け処理］
以下、図１６～図１８を参照しつつ、実施形態２に係る通信システム１０において実行される関連付け処理の手順の一例について説明する。図１６は、対象タグＴｇにおいて実行される関連付け処理の手順の一例を示し、図１７は、コントローラー２において実行される関連付け処理の手順の一例を示し、図１８は、管理サーバー１において実行される関連付け処理の手順の一例を示している。

［対象タグＴｇにおける関連付け処理］
対象タグＴｇは、最初はほぼ休止状態であり、図１６に示すステップＳ２１において、底ボタンＥ１が押下されたか否かを判定する。対象タグＴｇは、底ボタンＥ１が押下された場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、動作状態になり処理をステップＳ２２に移行させる。対象タグＴｇは、底ボタンＥ１が押下されるまで休止状態で待機する（Ｓ２１：Ｎｏ）。

ステップＳ２２において、対象タグＴｇは、探索チャネルに切り替える。続くステップＳ２３において、対象タグＴｇは、所定間隔で前記探索信号を複数回送信する（図１５のステップｓ１）。例えば、対象タグＴｇは、探索チャネルにおいて、「１５ｍｓ」間隔で探索信号を４回送信する。対象タグＴｇは、前記探索信号を最後（４回目）の前記探索信号を送信すると所定時間（１秒間）経過するまで待機する（Ｓ２４）。

次にステップＳ２５において、対象タグＴｇは、探索チャネルからアナウンスチャネルに切り替える。次にステップＳ２６において、対象タグＴｇは、コントローラー２（管理サーバー１で決定されるコントローラーＢ）から前記関連付け指示を５００ｍｓの間受信を試みる。対象タグＴｇは、前記関連付け指示を受信すると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）（図１５のステップｓ５）、処理をステップＳ２７に移行させる。一方、対象タグＴｇは、上記５００ｍｓの間に前記関連付け指示を受信しない場合（Ｓ２６：Ｎｏ）、処理をステップＳ２１に移行させる。

ステップＳ２７において、対象タグＴｇは、アナウンスチャネルから、前記関連付け指示で指定された動作チャネルに切り替え、前記関連付け指示で得られたコントローラーBのアドレスに基づきコントローラーＢからのビーコンを同期しながら受信する。

次にステップＳ２８において、対象タグＴｇは、コントローラーＢから自身宛てのコマンドを受信したか否かを判定する。対象タグＴｇは、コントローラーＢから自身宛てのコマンドを受信すると（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３０に移行させる。一方、対象タグＴｇは、コントローラーＢから自身宛てのコマンドを受信しない場合（Ｓ２９：Ｎｏ）、処理をステップＳ２１に移行させる。

次にステップＳ３０において、対象タグＴｇは、コントローラーＢに前記確認信号を送信する（図１５のステップｓ６）。その後、対象タグＴｇは、コントローラーＢから前記完了表示指示を受信すると、コントローラーＢに前記確認信号を返信し、ランプボタンＢ１（図３Ａ参照）を点灯させる（Ｓ３０）（図１５のステップｓ９、ｓ１０）。

［コントローラー２における関連付け処理］
図１７に示すステップＳ３１において、コントローラー２（ここではコントローラーＢを例に挙げる）は、自身に割り当てられている動作チャネルに設定する。次にステップＳ３２において、コントローラーＢは、管理サーバー１から指示された動作処理を実行する。例えば、コントローラーＢは、既に関連付けられている複数のタグＴｇのうち所定数のタグＴｇに対して送信データ（コマンド）を送信する。

次に、コントローラーＢは、所定の動作時間（スロット時間「１２．５ｍｓ」）が終了すると（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３４に移行させる。

ステップＳ３４において、コントローラーＢは、対象タグＴｇがアナウンスチャネルで受信を開始する受信開始時刻（対象タグＴｇが最後の探索信号を送信した時刻から１秒後の時刻）になったか否かを判定する。コントローラーＢは、前記受信開始時刻になると（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、動作チャネルからアナウンスチャネルに切り替えて（Ｓ３５）、前記関連付け指示を対象タグＴｇに送信する（Ｓ３６）（図１５のステップｓ５）。コントローラーＢは、前記受信開始時刻にならない場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、処理をステップＳ３７に移行させる。

ステップＳ３７において、コントローラーＢは、アナウンスチャネルから探索チャネルに切り替える。次にステップＳ３８において、コントローラーＢは、対象タグＴｇから前記探索信号を受信したか否かを判定する。コントローラーＢは、前記探索信号を受信すると（Ｓ３８：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３９に移行させる。コントローラーＢは、前記探索信号を受信しない場合（Ｓ３８：Ｎｏ）、処理をステップＳ４０に移行させる。

ステップＳ３９において、コントローラーＢは、前記解析レポートを管理サーバー１に送信する（図１５のステップｓ２）。例えば、コントローラーＢは、４回分の前記解析レポートを管理サーバー１に送信する。

次にステップＳ４０において、コントローラーＢは、動作開始時刻になったか否かを判定する。コントローラーＢは、動作開始時刻になると（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、ステップＳ３１に戻り動作チャネルに切り替える。コントローラーＢは、動作開始時刻になるまでステップＳ３８、Ｓ３９の処理を繰り返す（Ｓ４０：Ｎｏ）。各コントローラー２は、上述の処理を繰り返し実行する。

［管理サーバー１における関連付け処理］
図１８に示すステップＳ４１において、管理サーバー１は、複数のコントローラー２から前記解析レポートを受信したか否かを判定する。例えば、管理サーバー１は、コントローラーＢから複数（探索信号３回～４回分）の前記解析レポートを受信する。

管理サーバー１は、複数のコントローラー２から複数の前記解析レポートを受信すると（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、複数の前記解析レポートを集計して（Ｓ４２）、対象タグＴｇに関連付けるコントローラー２を決定する（Ｓ４３）（図１５のステップｓ３）。例えば、管理サーバー１は、コントローラー２ごとに複数の前記探索信号の最低受信強度を特定し、最低受信強度が最も高いコントローラー２を判定する。そして、管理サーバー１は、最低受信強度が最も高いコントローラー２を、対象タグＴｇに関連付けるコントローラー２に決定する。

管理サーバー１は、一つのコントローラー２（ここではコントローラーＢ）を決定すると（Ｓ４３）、ステップＳ４４において、対象タグＴｇを関連付けるための関連付け予定（Ｂｉｎｄ予定）を、コントローラーＢに送信する（図１５のステップｓ４）。

コントローラーＢは、前記関連付け予定を受信すると、対象タグＴｇに関連付け指示（Ｂｉｎｄ指示）を送信して対象タグＴｇとの関連付けを行う。なお、この処理は図１７のステップＳ３６の通信処理に該当する。

管理サーバー１は、対象タグＴｇとコントローラーＢとの関連付けの確認が完了すると、対象タグＴｇとコントローラーＢとの関連付け情報を関連情報Ｄ２（図５参照）に登録（Ｓ４５）（図１５のステップｓ１２）。管理サーバー１は、コントローラー２から前記解析レポートを受信するごとに上述の処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態２に係る通信システム１０は、管理サーバー１と複数のコントローラー２（親局）と複数のタグＴｇ（子局）とを含む通信システムである。また、第１タグＴｇは、当該第１タグＴｇに対応する第１コントローラー２を特定するための探索信号を送信する。複数のコントローラー２のそれぞれは、前記探索信号を受信した場合に、当該コントローラー２の識別情報と第１タグＴｇの識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含む解析レポートを管理サーバー１に送信する。管理サーバー１は、複数のコントローラー２のそれぞれから受信する複数の解析レポートに基づいて、複数のコントローラー２の中から第１タグＴｇに対応する第１コントローラー２を決定し、第１タグＴｇと第１コントローラー２とを互いに関連付ける。

上記構成によれば、所定イベント（例えばユーザー操作）によりタグＴｇから送信される探索信号を受信できたコントローラー２からの解析レポートを集計することにより、タグＴｇのボタン押下等の簡単な操作で多数のタグＴｇの関連付けを行うことが可能となる。すなわち、コントローラー２及び複数のタグＴｇを簡易な構成により互いに関連付けることが可能となる。また、タグＴｇは探索信号を複数回送信した後、所定時間の間に関連付け指示を受信するだけで良いため、タグＴｇの通信負荷、電池の消耗を抑えることができる。さらに、通信時以外は適宜スリープ（休止モード）に入るようにすることで、さらに電池の消耗を低減することができる。

本発明の他の実施形態として、タグＴｇは、所定の信号を受信した場合に前記探索信号を送信してもよい。例えば、タグＴｇは、管理サーバー１から探索信号の送信指示を受信した場合に前記探索信号を送信する。

また、タグＴｇは、所定の時間が経過した場合に前記探索信号を送信してもよい。例えば、タグＴｇは、予め設定された時間が経過した場合に前記探索信号を送信する。これにより、タグＴｇは、定期的に前記関連付け処理を実行して、最適なコントローラー２に関連付けることができる。

また、タグＴｇは、通信が不安定になった場合に前記探索信号を送信してもよい。例えば、タグＴｇは、上記ビーコンの受信状況が悪化した場合、すなわち受信信号レベルが所定の状態より低下したときや、ビーコン受信の失敗が所定条件となった場合に前記探索信号を送信する。これにより、タグＴｇは、場所の移動等により状況が変化した場合でも、最適なコントローラー２に関連付けることができ、動作できなくなるという事態を回避することができる。

また、タグＴｇは、前記探索信号を送信する際に、キャリアセンスを行って空いている場合に送信するようにして、空いていない場合はリトライするようにしてもよい。これにより、複数のタグＴｇを同時期に効率よく関連付けることが可能となる。

さらに、上記リトライ時に乱数を振ってランダムバックオフを行うようにするとなお好適である。

このように、タグＴｇは、ユーザー操作を受け付けた場合、所定の信号を受信した場合、タグＴｇに対応付けられたコントローラー２からの信号の安定度が所定の状態となった場合、又は、所定の時間が経過した場合に、前記探索信号を送信する。

以上のように、本発明の通信システムは、管理サーバー１、コントローラー２、及びタグＴｇを含む通信システム１０（図１参照）全体で構成されてもよいし、管理サーバー１とコントローラー２とにより構成されてもよいし、管理サーバー１単体又はコントローラー２単体で構成されてもよい。

また、本発明のチャネル（周波数チャネル）は、周波数ホッピング方式、直接拡散方式などの通信方式にも適用可能である。

また、本発明では、ビーコンによりタグＴｇ（子局）にコマンドを送信して制御するのに使うチャネル（動作チャネル）と、探索信号を送信するチャネル（探索チャネル）とが異なっている。このように、使用シャネルを分けることにより、通常動作への影響を避けることができる。

また、本発明では、さらに、タグＴｇとコントローラー２とを互いに関連付ける関連付けを指示する信号を送信するチャネル（アナウンスチャネル）を有し、前記アナウンスチャネルは、前記動作チャネル及び前記探索チャネルとは異なる。このように、使用シャネルを分けることにより、通常動作への影響を避けることができる。

また、本発明では、前記第１子局に関連付けられた前記第１親局との通信が不安定になった場合、タグＴｇは前記探索信号を送信して再度関連付けを行う。これにより、設置場所の移動などの環境の変化に対応して、より良いコントローラー２に紐づけ直すことが可能となる。

尚、本発明に係る通信システムは、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された各実施形態を自由に組み合わせること、或いは各実施形態を適宜、変形又は一部を省略することによって構成されることも可能である。

１ ：管理サーバー
２ ：コントローラー
１０ ：通信システム
１１１ ：関連処理部
１１２ ：割当処理部
１１３ ：通信処理部
Ｃ１ ：周期
Ｔｇ ：タグ
ｔ１ ：第１時間区分
ｔ２ ：第２時間区分
ｔ３ ：第３時間区分
ｔ４ ：第４時間区分
ｔ５ ：第５時間区分

Claims (15)

1. 管理サーバーと複数の親局と複数の子局とを含む通信システムであって、
   第１子局は、当該第１子局に対応する第１親局を特定するための探索信号を送信し、
   前記複数の親局のそれぞれは、前記探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信し、
   前記管理サーバーは、前記複数の親局のそれぞれから受信する複数の前記レポートに基づいて、前記複数の親局の中から前記第１子局に対応する前記第１親局を決定し、前記第１子局と前記第１親局とを互いに関連付ける、
   通信システム。
2. 前記管理サーバーは、前記探索信号の安定度に基づいて、前記第１子局に対応する前記第１親局を決定する、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記探索信号の安定度は、前記探索信号の信号強度の値及び信号強度の平均値のいずれかに基づいて算出される、
   請求項２に記載の通信システム。
4. 前記管理サーバーは、少なくとも前記第１親局の識別子又はチャネルを前記第１子局に通知し、
   前記第１子局は、少なくとも前記第１親局の識別子又はチャネルに基づいて前記第１親局と通信を行う、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. 前記第１子局が前記探索信号を送信するチャネルと、前記第１子局が前記第１親局に関連付けられた後に前記第１親局と通信するチャネルとが異なる、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信システム。
6. 前記第１子局は、所定のユーザー操作を受け付けた場合、所定の信号を受信した場合、当該第１子局に対応付けられた前記第１親局からの信号の安定度が所定の状態となった場合、又は、所定の時間が経過した場合に、前記探索信号を送信する、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の通信システム。
7. 前記親局は前記子局と時分割通信を行い、
   前記第１子局は、前記時分割通信におけるスロット時間よりも長い時間間隔で前記探索信号を複数回送信する、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の通信システム。
8. 前記管理サーバーは、前記複数の親局のいずれかである、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の通信システム。
9. ビーコンにより前記第１子局にコマンドを送信して制御するためのチャネルと、前記第１子局が前記探索信号を送信するチャネルとが異なる、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の通信システム。
10. 前記第１子局と前記第１親局とを互いに関連付ける関連付けを指示する信号を送信するチャネルを含み、当該チャネルは、ビーコンにより前記第１子局にコマンドを送信して制御するためのチャネルと、前記第１子局が前記探索信号を送信するチャネルとは異なる、
    請求項９に記載の通信システム。
11. 前記第１子局に関連付けられた前記第１親局との通信が不安定になった場合に、前記第１子局は前記探索信号を送信して再度関連付けを行う、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の通信システム。
12. 管理サーバー及び複数の子局と通信を行う親局であって、
    第１子局から送信される、当該第１子局に対応する親局を特定するための探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信する、親局。
13. 管理サーバー及び複数の親局と通信を行う子局であって、
    探索指示を受け付けた場合に、子局に対応する親局を特定するための探索信号を、親局から送信されるビーコンを受信するチャネルとは異なるチャネルを使用して前記複数の親局に送信する、子局。
14. 管理サーバーと複数の親局と複数の子局とが無線通信を行う通信方法であって、
    一又は複数のプロセッサーが、
    第１子局において、当該第１子局に対応する第１親局を特定するための探索信号を送信するステップと、
    前記複数の親局のそれぞれにおいて、前記探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信するステップと、
    前記管理サーバーにおいて、前記複数の親局のそれぞれから受信する複数の前記レポートに基づいて、前記複数の親局の中から前記第１子局に対応する前記第１親局を決定し、前記第１子局と前記第１親局とを互いに関連付けるステップと、
    を実行する通信方法。
15. 管理サーバーと複数の親局と複数の子局とが無線通信を行う通信プログラムであって、
    第１子局において、当該第１子局に対応する第１親局を特定するための探索信号を送信するステップと、
    前記複数の親局のそれぞれにおいて、前記探索信号を受信した場合に、当該親局の識別情報と前記第１子局の識別情報と前記探索信号に関する信号情報とを含むレポートを前記管理サーバーに送信するステップと、
    前記管理サーバーにおいて、前記複数の親局のそれぞれから受信する複数の前記レポートに基づいて、前記複数の親局の中から前記第１子局に対応する前記第１親局を決定し、前記第１子局と前記第１親局とを互いに関連付けるステップと、
    を一又は複数のプロセッサーに実行させるための通信プログラム。