JP4252612B2 - 通信局装置及び通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、通信局装置の相互干渉を抑える技術に関する。
無線タグ(RFID(Radio Frequency Identifier)、ICタグなどとも呼ばれる。以下、単に「タグ」という)と通信するリーダライタ装置がある。
リーダライタ装置は、無線タグが発する微弱な電波を捉えて通信をするため、近接して設置された他のリーダライタ装置が発する電波による干渉を受けやすい。
従来、例えば、特許文献1に記載の方式により、複数のリーダライタ装置が互いに干渉することを防ぐ技術がある。
特許文献1に記載の方式は、リーダライタ装置に他のリーダライタ装置から無線送信される信号を通信チャネルごとにアンテナを用いて検出する検出手段と、前記検出手段により無信号状態である空通信チャネルを検出したことに応じて当該通信チャネルにてタグへの通信を開始する通信手段を備えることで、リーダライタ装置間の電波干渉を防止する。
特開2000−242742号公報 特開平11−102419号公報 特開2003−283367号公報 特開2000−268140号公報 特開平10−124633号公報 特開2004−266550号公報 特開2002−057608号公報 特開平11−149532号公報 特開平11−003407号公報 特開2005−167706号公報
特許文献1に記載の方式は、複数のリーダライタ装置が同じ空き通信チャネルを検出した場合、各リーダライタ装置に当該通信チャネルを獲得する優先順位がないため、必要に応じた通信チャネルの獲得ができない可能性がある。また、通信チャネル獲得後、当該通信チャネルによるタグとの連続通信時間について考慮されていないため、特定のリーダライタ装置によって通信チャネルを独占され、一度通信チャネルの獲得に失敗すると、しばらく通信チャネルが獲得できない可能性がある。以上から、例えば移動体に貼付されたタグ(移動体タグ)がリーダライタ装置の読取り領域を通過中のような場合に、通信チャネルの獲得ができずタグを読み落とす場合が生じるという課題がある。
本発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、各リーダライタ装置が、その用途等から必要とされる頻度、間隔で、タグと通信するための通信チャネルを獲得できるようにすることを目的とする。
本発明にかかる通信局装置は、
情報装置と通信する通信局装置において、
通信装置を用いて情報装置と通信する通信部と、
他の通信局装置が情報装置と通信しているか否かを判別する通信判別部と、
情報装置と通信する時間を、通信時間として記憶装置を用いて記憶する通信時間記憶部と、
情報装置との通信を中断する時間を、中断時間として記憶装置を用いて記憶する中断時間記憶部と、
上記通信部が情報装置との通信を開始してからの経過時間を測定し、上記通信時間記憶部が記憶した通信時間が経過した場合に、上記通信部に情報装置との通信を中断させる通信中断部と、
上記通信中断部が情報装置との通信を中断させてからの経過時間を測定し、上記中断時間記憶部が記憶した中断時間が経過した場合に、他の通信局装置が情報装置と通信していないと、上記通信判別部が判別した場合に、上記通信部に情報装置との通信を再開させる通信再開部と、
を有することを特徴とする。
本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部と、
上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づいて、通信時間を算出し、上記通信時間記憶部に記憶させる通信時間算出部と、
を有することを特徴とする。
本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記通信中断部が情報装置との通信を中断させた場合に、上記通信部が情報装置と通信していた通信についての情報を記憶装置を用いて記憶する中断情報記憶部を有し、
上記通信再開部は、上記中断情報記憶部が記憶した情報に基づいて、上記情報装置との通信を再開させる
ことを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記通信時間算出部は、
上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づく優先度が高いほど、通信時間が長くなるよう、上記通信時間を算出する
ことを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
他の通信局装置が上記通信局装置に対して通知した、所定の間隔で情報装置との通信を中断することを要求する割込み要求を、取得する割込み要求取得部と、
上記割込み要求取得部が取得した割込み要求に基づいて、通信時間を算出し、上記通信時間記憶部に記憶させる通信時間算出部と、
を有することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
他の通信局装置が上記通信局装置に対して通知した、所定の間隔で情報装置との通信を中断することを要求する割込み要求と、通信を中断すべき所定の間隔を示す割込み間隔情報と、を取得する割込み要求取得部と、
上記割込み要求取得部が割込み要求を取得した場合に、上記割込み要求取得部が取得した割込み間隔情報に基づいて、通信時間を算出し、上記通信時間記憶部に記憶させる通信時間算出部と、
を有することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部と、
他の通信局装置が上記通信局装置に対して通知した、所定の間隔で情報装置との通信を中断することを要求する割込み要求と、上記他の通信局装置の優先度を示す優先度情報と、を取得する割込み要求取得部と、
上記割込み要求取得部が割込み要求を取得した場合に、上記割込み要求取得部が取得した優先度情報に基づく優先度と、上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づく優先度とを比較し、上記割込み要求取得部が取得した優先度情報に基づく優先度のほうが高い場合に、通信時間を算出し、上記通信時間記憶部に記憶させる通信時間算出部と、
を有することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
他の通信局装置に対して、所定の間隔で情報装置との通信を中断することを要求する割込み要求を、上記他の通信局装置に通知する割込み要求通知部
を有することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
他の通信局装置に対して、所定の間隔で情報装置との通信を中断することを要求する割込み要求と、通信を中断すべき所定の間隔を示す割込み間隔情報と、を通知する割込み要求通知部
を有することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部と、
他の通信局装置に対して、所定の間隔で情報装置との通信を中断することを要求する割込み要求と、上記他の通信局装置の優先度を示す優先度情報と、を通知する割込み要求通知部と、
を有することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部と、
上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づいて、上記情報装置との通信を開始するまでの待ち時間を算出する待ち時間算出部と、
他の通信局装置が情報装置と通信していないと上記通信判別部が判別してからの経過時間を測定し、上記待ち時間算出部が算出した待ち時間が経過した場合に、他の通信局装置が情報装置と通信していないと上記通信判別部が判別した場合に、上記通信部に情報装置との通信を開始させる通信開始部と、
を有することを特徴とする。
本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記待ち時間算出部は、
上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づく優先度が高いほど、待ち時間が短くなるよう、上記待ち時間を算出する
ことを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づいて、上記情報装置との通信を占有できる占有可能時間を算出する占有可能時間算出部と、
上記通信部が情報装置との通信を開始してからの経過時間を測定し、上記占有可能時間算出部が算出した占有可能時間が経過した場合に、上記通信部に情報装置との通信を終了させる通信終了部と、
を有することを特徴とする。
本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記占有可能時間算出部は、
上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づく優先度が高いほど、占有可能時間が短くなるよう、上記占有可能時間を算出する
ことを特徴とする。
また、本発明にかかる通信局装置は、更に、
上記通信部が情報装置との通信を開始したのち、他の通信局装置が情報装置と通信していると上記通信判別部が判別した場合に、上記通信部に、情報装置との通信を中止させる通信中止部
を有することを特徴とする。
本発明にかかる通信方法は、
情報装置と通信する通信方法において、
通信部が通信装置を用いて、情報装置との通信を開始する通信開始工程と、
上記通信開始工程において、上記通信部が情報装置との通信を開始してからの経過時間を通信中断部が測定し、所定の通信時間が経過した場合に、上記通信部が情報装置との通信を中断する通信中断工程と、
上記通信中断工程において、上記通信部が情報装置との通信を中断してからの経過時間を通信再開部が測定し、所定の中断時間が経過した場合に、他の通信局装置が情報装置と通信しているか否かを通信判別部が判別する割込通信判別工程と、
上記割込通信判別工程において、他の通信局装置が情報装置と通信していないと、上記通信判別部が判別した場合に、上記通信部が情報装置との通信を再開する通信再開工程と、
を有することを特徴とする。
本発明にかかる通信局装置システムは、
情報装置と通信する複数の通信局装置を備える通信局装置システムにおいて、
上記複数の通信局装置のうち少なくとも1つの通信局装置は、
通信装置を用いて情報装置と通信する通信部と、
他の通信局装置が情報装置と通信しているか否かを判別する通信判別部と、
他の通信局装置が情報装置と通信していないと上記通信判別部が判別してからの経過時間を測定し、所定の待ち時間が経過した場合に、他の通信局装置が情報装置と通信していないと上記通信判別部が判別した場合に、上記通信部に情報装置との通信を開始させる通信開始部と、
を有し、
上記複数の通信局装置のうちの少なくとも1つの通信局装置は、
通信装置を用いて情報装置と通信する通信部と、
他の通信局装置が情報装置と通信しているか否かを判別する通信判別部と、
情報装置と通信する時間を、通信時間として記憶装置を用いて記憶する通信時間記憶部と、
情報装置との通信を中断する時間を、中断時間として記憶装置を用いて記憶する中断時間記憶部と、
上記通信部が情報装置との通信を開始してからの経過時間を測定し、上記通信時間記憶部が記憶した通信時間が経過した場合に、上記通信部に情報装置との通信を中断させる通信中断部と、
上記通信中断部が情報装置との通信を中断させてからの経過時間を測定し、上記中断時間記憶部が記憶した中断時間が経過した場合に、他の通信局装置が情報装置と通信していないと、上記通信判別部が判別した場合に、上記通信部に情報装置との通信を再開させる通信再開部と、
を有する
ことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、所定の通信時間ごとに、通信を一時中断する中断時間を設け、その間に割り込みがなければ通信を再開し、その間に割り込みがあれば通信チャネルを譲り渡すことにより、互いに干渉することなく、情報装置との通信が行えるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信局装置の優先度に基づいて、上記通信時間を算出するので、通信局装置の優先度に応じた通信時間とすることができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信を中断したときの通信についての情報を記憶しておき、通信を再開するときに使用するので、通信中断によるオーバーヘッドを少なくすることができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信局装置の優先度が高いほど、通信時間が長くなるよう、通信時間を算出するので、割込み通信の発生する可能性が低い場合に、通信を中断する回数が減り、通信中断によるオーバーヘッドを少なくすることができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、他の通信局装置が通知した割込み要求に基づいて、通信時間を算出するので、割込み通信の必要に合わせて、中断時間を設けることができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、他の通信局装置が通知した割込み間隔情報に基づいて、通信時間を算出するので、割込み通信が必要な間隔に合わせて、中断時間を設けることができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、他の通信局装置の優先度が高い場合にのみ、他の通信局装置が通知した割込み要求に基づいて、通信時間を算出するので、優先度の低い通信局装置からの割込み要求によって、中断時間が発生することがないという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、他の通信局装置に対して、割込み要求を通知するので、必要に合わせて割込み通信ができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、他の通信局装置に対して、割込み間隔情報を通知するので、割込み通信が必要な間隔に合わせて、割込み通信ができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、他の通信局装置に対して、通信局装置の優先度を通知するので、他の通信局装置よりも優先度が低い場合には割込み通信することができないという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信チャネルが空いたことを確認してから、待ち時間経過ののち、再び通信チャネルが空いているかを確認するので、通信の衝突を回避できるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信局装置の優先度が高いほど待ち時間が短くなるよう、待ち時間を算出するので、優先度の高い通信局装置が確実に通信チャネルを獲得できるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信局装置の優先度に応じた占有可能時間を超えた通信を制限するので、優先度の高い通信局装置が通信チャネルを独占することを防ぐことができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信局装置の優先度が高いほど、占有可能時間が短くなるよう、占有可能時間を算出するので、通信局装置の利用者が、通信局装置の優先度を適切に設定するようになるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、通信局装置が通信を開始したのち、もう一度、通信チャネルが空いているかを確認するので、通信の衝突を検知することができるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、所定の通信時間ごとに、通信を一時中断する中断時間を設け、その間に割り込みがなければ通信を再開し、その間に割り込みがあれば通信チャネルを譲り渡すことにより、互いに干渉することなく、情報装置との通信が行えるという効果を奏する。
本発明によれば、例えば、所定の通信時間ごとに、通信を一時中断する中断時間を設け、その間に割り込みがなければ通信を再開し、その間に割り込みがあれば通信チャネルを譲り渡す通信局装置と、通信中断により通信チャネルが空いたことを検知して、割込み通信を行う通信局装置とが、協調して動作することにより、互いに干渉することなく、情報装置との通信が行えるという効果を奏する。
実施するための最良の形態
実施の形態1.
実施の形態1を、図1〜図6を用いて説明する。
図1は、この実施の形態におけるリーダライタ装置100(通信局装置の一例)のブロック構成の一例を示すブロック構成図である。
図2は、この実施の形態におけるリーダライタ装置100のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図である。
リーダライタ装置100は、送信部110(通信部の一例)、受信部120(通信部の一例)、キャリアセンス部130(通信判別部の一例)、制御部140、通信装置170、記憶装置180を有する。
送信部110は、タグ300(情報装置の一例)へのコマンドを変調し、通信装置170を用いて、アンテナ200から送信する。
受信部120は、通信装置170がアンテナ200により受信したタグ300からのレスポンスを復調する。
キャリアセンス部130は、通信装置170がアンテナ200により受信した信号の電力を測定し、通信チャネルの空状況をセンス(検出)する(以下、「キャリアセンス」という)。
制御部140は、リーダライタ装置100の全体を制御する。制御部140は、例えば、記憶装置180が記憶したプログラムを、CPU190(Central Processing Unit:中央処理装置)が実行することにより、実現する。
制御部140は、ホストPC(コンピュータ)制御部141、タイマ142、送受信制御部150を有する。
ホストPC制御部141は、インターフェース装置191を用いて、ホストPC400とのインタフェースを制御する。
タイマ142は、リーダライタ装置100内蔵のタイマで、時計装置192を用いて、時刻もしくは時間を測定する。
送受信制御部150は、送信部110、受信部120、キャリアセンス部130を制御する。送受信制御部150は、優先度設定部151、優先度保持部152(優先度記憶部の一例)、通信チャネル獲得優先制御部153(待ち時間算出部及び通信開始部の一例)、割込み許可期間生成部154(通信中断部及び中断時間記憶部の一例)、割込み復帰部155(中断情報記憶部及び通信再開部の一例)、通信チャネル開放部156(占有可能時間算出部、通信終了部の一例)、通信チャネル衝突検出部157(通信中止部の一例)、割込み許可生成間隔設定部158(通信時間算出部)、割込み許可生成間隔要求部159、割込み許可生成間隔保持部160(通信時間記憶部の一例)を有する。
優先度設定部151は、通信チャネル獲得における優先度を設定する手段を提供する。
優先度保持部152(優先度記憶部)は、優先度設定部151により設定された優先度を、記憶装置180を用いて保持(記憶)する。
通信チャネル獲得優先制御部153(待ち時間算出部、通信開始部)は、優先度保持部152が保持した優先度に対応したキャリアセンス時間(待ち時間)内にキャリアセンス部130にて通信チャネルの空状況をセンスし、空いていれば当該通信チャネルを獲得し送信を開始する。
割込み許可期間生成部154(通信中断部、中断時間記憶部)は、優先度保持部152に保持された優先度が低いリーダライタ装置において、タグ間通信中に一定間隔(通信時間)で送信を中断し、優先度が高いリーダライタ装置による通信チャネル使用権の割込みを許可する割込み許可期間(中断時間)を生成する。
割込み復帰部155(中断情報記憶部、通信再開部)は、割込み許可期間生成部154が生成した割込み許可期間(中断時間)において、優先度が高いリーダライタ装置による通信チャネル使用権の割込みがなかった場合、タグ間通信を再開する。
通信チャネル開放部156(占有可能時間算出部、通信終了部)は、タグとの連続通信時間(占有可能時間)を優先度保持部152が保持した優先度に基づいて決定し、連続通信時間終了後タグ間通信を終了し当該通信チャネルを開放する。
通信チャネル衝突検出部157(通信中止部)は、通信チャネル獲得優先制御部153にて通信チャネルを獲得しタグ間通信を開始するタイミングで、キャリアセンス部130にて当該通信チャネルの使用状況をセンスし、当該通信チャネルが他リーダライタ装置によって使用されている場合は送信を停止(中止)し、通信チャネル獲得優先制御部153による通信チャネル獲得制御を再度行う。
割込み許可生成間隔設定部158(通信時間算出部)は、優先度保持部152が保持した優先度が低いリーダライタ装置において、割込み許可期間生成部154が生成する割込み許可期間(中断時間)の生成間隔(通信時間)を設定する手段を提供する。
割込み許可生成間隔要求部159は、優先度保持部152が保持した優先度が高いリーダライタ装置において、移動体タグを確実に読取るために必要な前記割込み許可期間生成部が生成する割込み許可期間(中断時間)を、前記優先度保持部152に保持された優先度が低いリーダライタ装置に対して要求する。
割込み許可生成間隔保持部160(通信時間記憶部)は、割込み許可生成間隔設定部158または割込み許可生成間隔要求部159が設定した割込み許可生成間隔(通信時間)の値を、記憶装置180を用いて保持(記憶)する。
この実施の形態では、タグとの通信を開始するため通信チャネルの獲得を行う場合の動作について、説明する。
図3は、この実施の形態における複数のリーダライタ装置100(100a,100b,100c)を用いて、セキュリティ管理及び在庫管理を行う倉庫800の一例を示す図である。
例えば、リーダライタ装置100aは、アンテナ200aを介して、社員証に貼付されたタグ300aと通信することにより、倉庫800に出入りした従業員700を識別、記録するためのシステムを構成している。
他方、リーダライタ装置100b,100cは、それぞれアンテナ200b,200cを介して、在庫品810に貼付されたタグ300bと通信することにより、倉庫800にある在庫品810の品目、数量等を管理するためのシステムを構成している。
アンテナ200a,200b,200cのタグ300(300a,300b)に対する通信可能範囲は、互いに重複しないように配置してある。
しかし、アンテナ200(200a,200b,200c)がタグ300に対して送信する信号は、タグ300がアンテナ200に対して送信する信号と比べて非常に強いので、アンテナ200がタグ300に対して送信した信号を、アンテナ200の通信可能範囲の外に配置されている他のアンテナ200が受信してしまい、タグ300との通信を妨害してしまうことが考えられる。
また、アンテナ200a,200b,200cのタグ300に対する通信可能範囲が、互いに重複している場合には、タグ300が、複数のアンテナ200の送信した信号を同時に受信して、どちらも正しく受信できないことが考えられる。
そのため、一方のリーダライタ装置100が送受信を行っている間は、他方のリーダライタ装置100は送信を行わないよう、制御する必要がある。
このとき、リーダライタ装置100bと100cとのように、複数のリーダライタ装置が1つのシステムを構成している場合には、例えば、リーダライタ装置100b,100cが共通して接続しているホストPC400からの制御信号に基づいて、互いに送信のタイミングを調整することは、比較的容易に行える。
しかし、リーダライタ装置100aのように、別システムを構成している場合、複数のリーダライタ装置100が共通に接続しているホストPC400がないので、互いに送信のタイミングを調整することは、難しい。
また、このように単一の事業所内の場合には、システムを統合することにより、互いに送信のタイミングを調整することも可能であるが、異なる事業者による複数の隣接した店舗等でそれぞれリーダライタ装置100を用いたシステムを使用している場合には、システムを統合することもできない。
この実施の形態は、このような場合でも、複数のリーダライタ装置100の送信タイミングを互いに調整できるようにするものである。
この実施の形態では、複数のリーダライタ装置が同時に送信を行いたい場合に、リーダライタ装置にチャネル獲得優先度をつけ、優先度の高いリーダライタ装置が、チャネルを獲得しやすいように、制御する。
以下、互いに干渉を受ける範囲内にある複数のリーダライタ装置100について、チャネル獲得優先度が異なる場合の動作について説明する。
図4は、この実施の形態において、複数のリーダライタ装置100における通信の優先度が異なる場合の一例を示す図である。
例えば、移動体タグ(図3の300a)と通信するリーダライタ装置100(図2の100a)は、タグ300との通信ができない期間が長期間に及ぶと、その間に、タグ300がアンテナ200(図3のアンテナ200a)の通信可能範囲を通過してしまい、読み落としが生じる。したがって、このようなリーダライタ装置100は、所定の間隔より短い間隔でタグ300と頻繁に通信する必要がある。よって、このようなリーダライタ装置100は、優先度を高く設定する。
逆に、静態タグ(図3の300b。タグ300の移動が比較的少ないものをいう)と通信するリーダライタ装置100(図3の100b,100c)は、タグ300と通信できない期間がある程度あっても、読み落としが生じる心配は少ない。よって、このようなリーダライタ装置100は、優先度を低く設定する。
そのほか、例えば、セキュリティ関係の処理を行うシステムの場合には、読み落としが絶対に許されないため、優先度を高く設定することが考えられる。
また、図4は、この実施の形態において、優先度の異なるリーダライタ装置100の動作の内容の一例を、簡潔にまとめてある。
この実施の形態では、特に、通信待ち状態にあるリーダライタ装置100が、通信を開始するまでの動作(通信開始工程)について説明する。
図5は、この実施の形態において、2台のリーダライタ装置100a,100bが通信待ち状態にあり、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置100aがタグ300との通信を開始するまでの動作の流れの一例を示すタイミング図である。
図5において、2台のリーダライタ装置100a,100bは、それぞれ空チャネルを検出してからキャリアセンスを行い、チャネル獲得優先度が高いリーダライタ装置100aが通信チャネルを獲得して通信を開始する。
図6は、図5の動作時における、チャネル獲得優先度が高いリーダライタ装置100aの動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
図7は、同じく図5の動作時における、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bの動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
まず、図5及び図6を用いて、チャネル獲得優先度が高いリーダライタ装置100aにおける処理のフローについて説明する。
チャネル獲得優先度設定ステップ(S11)では、チャネル獲得優先度(優先度)を設定する。
S11において、優先度設定部151は、リーダライタ装置100aのチャネル獲得優先度を設定する。優先度保持部152は、優先度設定部151が設定したチャネル獲得優先度の値(優先度情報)を、記憶装置180を用いて記憶する。
優先度設定部151におけるチャネル獲得優先度の設定は、例えば、システムのユーザにキーボード193(入力装置の一例)を用いて、優先度を示す数値を入力させることにより行う。
あるいは、LCD194(Liquid Cristal Display:表示装置の一例)に表示したなかから、リーダライタ装置100aの用途(移動体タグとの通信であるか、セキュリティ関係であるかなど)を、システムのユーザに選択させ、ユーザが選択した用途に対応する優先度の値を設定することとしてもよい。
この場合、用途とそれに対応する優先度の値の標準値との関係を、あらかじめ規格化して定めておけば、異なるメーカーのリーダライタ装置間でも、優先度の高低が定まるので、好ましい。
なお、チャネル獲得優先度設定ステップ(S11)は、リーダライタ装置100aの設置時あるいは他のリーダライタ装置100b等との干渉が発生していることが判明した時点で行う初期設定である。S12以下が、実際にタグ300との通信を行う場合の動作である。
空きチャネル検出ステップ(S12、S13)では、リーダライタ装置100aが空きチャネル(使用中でない通信チャネル)を検出する。
S12において、リーダライタ装置100aのキャリアセンス部130は、通信チャネルに対するキャリアセンスを開始する。
キャリアセンスの具体的方法としては、例えば、リーダライタ装置100aが使用する通信チャネルの周波数について、アンテナ200aが受信した信号の電力を測定する。キャリアセンス部130は、測定した電力が、あらかじめ設定した所定の閾値よりも大きい場合に、その通信チャネルが使用中であると判断する。
通常、リーダライタ装置100は、タグ300に電力を供給するため、タグ300との通信を行う期間中は、その通信チャネルの周波数の電波を放射し続けている。したがって、その通信チャネルの周波数の信号を受信して、その電力を測定すれば、他のリーダライタ装置100がタグ300と通信中であるか否かを判別することができる。
なお、電力供給用の電波の周波数と、通信用の電波の周波数とが異なる場合もある。その場合には、閾値を小さく設定することにより、タグ300が送信した信号を検出できるようにすれば、その通信チャネルが使用中であるか否かを判別することができる。
また、タグ300との通信に使用する通信チャネルが複数ある場合には、それぞれの通信チャネルについて、キャリアセンスを行う。
図5の例では、リーダライタ装置100cがタグ300と通信中は、リーダライタ装置100a,100bともに、キャリアセンス部130がリーダライタ装置100cが送信した電波を受信し、その通信チャネルが使用中であると判別する。
S13において、リーダライタ装置100aのキャリアセンス部130は、空きチャネルを検出したか否かを判断する。空きチャネルを検出できなかった場合には、S12に戻り、引き続きキャリアセンスを継続する。空きチャネルを1つでも検出した場合には、次のステップ(S14)に進む。
図5の例では、リーダライタ装置100cは、タグ300との通信を終了し、電波の送信を停止する。リーダライタ装置100a,100bは、キャリアセンス部130が電波を検出しなくなることにより、その通信チャネルが空いたことを判別する。
キャリアセンスステップ(S14、S15)では、リーダライタ装置100aが優先度高用キャリアセンス期間にてキャリアセンスを実行する。
S14において、リーダライタ装置100aの通信チャネル獲得優先制御部153は、S13でキャリアセンス部130が検出した通信チャネルに対して、優先度高用キャリアセンス期間内でランダムに決めた時刻に、キャリアセンスを実施する。
すなわち、通信チャネル獲得優先制御部153は、優先度保持部152が記憶した優先度情報に基づいて、2回目のキャリアセンスを行うまでの待ち時間を算出する。
このとき、優先度が高いほど、待ち時間が短くなるような値を算出する。
この例では、優先度に「高」と「低」の2種類がある場合を想定している。優先度高の待ち時間は、優先度低の待ち時間よりも短い値であればよい。
更に、優先度が2種類しかないので、同じ優先度のリーダライタ装置100が存在する場合に備え、待ち時間を一定の値とせず、ある程度の範囲内でランダムに定めた値とすることにしている。これにより、優先度が同じ場合には、どちらが送信権を獲得するか、ランダムに定まることになる。
優先度の種類がもっと多い場合には、例えば、優先度を示す値(小さいほど優先度が高いものとする)に、単位時間を乗算して、待ち時間を求めることとしてもよい。
また、優先度の種類が多ければ、同じ優先度のリーダライタ装置100同士が干渉しあう可能性が低くなるので、待ち時間にランダムの要素を入れず、一定の待ち時間を算出することとしてもよい。
また、待ち時間をランダムに定める範囲が、異なる優先度の待ち時間の範囲と重ならないように設定すれば、優先度が高いものが必ず優先度の低いものよりも先に、送信権を獲得することとなり、優先度が等しい場合だけ、確率的に、送信権を獲得するリーダライタ装置100が定まることとなる。
逆に、待ち時間をランダムに定める範囲が、異なる優先度の待ち時間の範囲と重複するよう設定すれば、基本的には、優先度が高いものが送信権を獲得しやすいが、優先度の低いものが送信権を獲得する場合もあるということになる。
通信チャネル獲得優先制御部153は、タイマ142を用いて、キャリアセンス部130が空きチャネルを検出してからの経過時間を測定し、算出した待ち時間と比較する。
する。
そして、キャリアセンス部130が空きチャネルを検出してからの経過時間が、待ち時間よりも大きくなったと通信チャネル獲得優先制御部153が判断した時点で、キャリアセンス部130が、同じ通信チャネルを再びキャリアセンスし、その通信チャネルが使用中であるか否かを判断する。
なお、待ち時間が経過した時刻にキャリアセンスを行うのではなく、待ち時間の間、継続してキャリアセンスを行うこととしてもよい。その場合には、その通信チャネルが使用中となった場合に、待ち時間の経過を待たずに、使用中となったことが判別でき、好ましい。
S15において、通信チャネル獲得優先制御部153は、S13で空きチャネルだった通信チャネルが、S14のキャリアセンスの結果でも、空きチャネルであるか否かを判断する。
S13で空きチャネルだった通信チャネルのすべてが、S14のキャリアセンスの結果、空きチャネルではなく、使用中となってしまった場合には、S12に戻って、再び全通信チャネルについてキャリアセンスを継続する。
S13で空きチャネルだった通信チャネルのうち、S14のキャリアセンスでも空きチャネルである通信チャネルが1つでも発見された場合には、次のステップ(S16)に進む。
図5の例では、リーダライタ装置100aのほうが、リーダライタ装置100bよりも優先度が高いので、リーダライタ装置100aの待ち時間(チャネル獲得優先度高用キャリアセンス期間)のほうが、リーダライタ装置100bの待ち時間(チャネル獲得優先度低用キャリアセンス期間)よりも短い。したがって、リーダライタ装置100aの待ち時間が経過した時点では、リーダライタ装置100bの待ち時間はまだ経過していない。よって、リーダライタ装置100a,100bともに、タグ300に対する送信を開始していない。
したがって、リーダライタ装置100aの通信チャネル獲得優先制御部153は、S13で空きチャネルだった通信チャネルを、まだ空きチャネルであると判別し、次のステップ(S16)に進むことになる。
通信チャネル獲得ステップ(S16)では、リーダライタ装置100aが通信チャネルを獲得する。
S16において、リーダライタ装置100aの通信チャネル獲得優先制御部153は、S15で通信チャネル獲得優先制御部153が検出した空チャネルを使用して、送信部110がタグ300との通信を開始する。
すなわち、リーダライタ装置100aがタグ300と通信するためには、タグ300に電力を供給する必要がある。そのため、リーダライタ装置100aの送信部110は、電力供給用の電波を、使用する通信チャネルの周波数を用いて送信する。
これにより、リーダライタ装置100aは、送信権を獲得し、タグ300との通信が可能となる。
次に、図5及び図7を用いて、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bにおける処理のフローについて説明する。
チャネル獲得優先度設定ステップ(S11)では、チャネル獲得優先度を設定する。
チャネル獲得優先度設定ステップにおけるリーダライタ装置100bの動作は、図6で説明したチャネル獲得優先度設定ステップにおけるリーダライタ装置100aの動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
空きチャネル検出ステップ(S12、S13)では、リーダライタ装置100bが空きチャネル(使用中でない通信チャネル)を検出する。
空きチャネル検出ステップにおけるリーダライタ装置100bの動作は、図6で説明した空きチャネル検出ステップにおけるリーダライタ装置100aの動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
キャリアセンスステップ(S14、S15、S24、S25)では、リーダライタ装置100bが優先度低用キャリアセンス期間にてキャリアセンスを実行する。
S14において、リーダライタ装置100aの通信チャネル獲得優先制御部153は、S13でキャリアセンス部130が検出した通信チャネルに対して、優先度高用キャリアセンス期間が満了した時刻に、キャリアセンスを実施する。
この実施の形態では、優先度の異なる場合の待ち時間をランダムに定める範囲に重複がないよう設定しているので、優先度の低いリーダライタ装置100bの通信チャネル獲得優先制御部153が算出する待ち時間は、優先度の高いリーダライタ装置100aの通信チャネル獲得優先制御部153が算出する待ち時間よりも、必ず長い。
そこで、優先度の低いリーダライタ装置100bのキャリアセンス部130は、通信チャネル獲得優先制御部153が算出した待ち時間が経過する前に、キャリアセンスを行う。
特に、優先度高用キャリアセンス期間が満了した時刻にキャリアセンスを行えば、リーダライタ装置100bよりも優先度の高いリーダライタ装置100aが送信を開始した場合には、その時点で通信チャネルが使用中であることを検出できるので、待ち時間が経過するまで待つ必要がない。
S15において、通信チャネル獲得優先制御部153は、S13で空きチャネルだった通信チャネルが、S14のキャリアセンスの結果でも、空きチャネルであるか否かを判断する。
S13で空きチャネルだった通信チャネルのすべてが、S14のキャリアセンスの結果、空きチャネルではなく、使用中となってしまった場合には、S12に戻って、再び全通信チャネルについてキャリアセンスを継続する。
S13で空きチャネルだった通信チャネルのうち、S14のキャリアセンスでも空きチャネルである通信チャネルが1つでも発見された場合には、次のステップ(S24)に進む。
S24において、リーダライタ装置100aの通信チャネル獲得優先制御部153は、S15で継続して空きチャネルであると判断した通信チャネルに対して、優先度低用キャリアセンス期間内でランダムに決めた時刻に、キャリアセンスを実施する。
S25において、通信チャネル獲得優先制御部153は、S15で空きチャネルだった通信チャネルが、S24のキャリアセンスの結果でも、空きチャネルであるか否かを判断する。
S15で空きチャネルだった通信チャネルのすべてが、S24のキャリアセンスの結果、空きチャネルではなく、使用中となってしまった場合には、S12に戻って、再び全通信チャネルについてキャリアセンスを継続する。
S15で空きチャネルだった通信チャネルのうち、S24のキャリアセンスでも空きチャネルである通信チャネルが1つでも発見された場合には、次のステップ(S16)に進む。
なお、S13及びS14を省略して、待ち時間が経過したのちに、1回だけキャリアセンスを行うこととしてもよい。
あるいは、待ち時間が経過するまでの間、継続してキャリアセンスを行うこととしてもよい。
その場合、優先度が違っても、処理のフローが変わらないので、制御が単純となって、好ましい。
図5の例では、リーダライタ装置100cが送信を停止して、通信チャネルが空いたとき、リーダライタ装置100bのキャリアセンス部130は、空きチャネルを検出する。
通信チャネル獲得優先制御部153は、チャネル獲得優先度低用キャリアセンス期間(待ち時間)経過後、キャリアセンス部130が再びキャリアセンスを行う。
しかし、その前にリーダライタ装置100bよりも優先度が高いリーダライタ装置100aが、そのチャネルを使用して通信を開始したので、リーダライタ装置100bのキャリアセンス部130は、その通信チャネルが使用中であると判別する。
したがって、リーダライタ装置100bは、チャネル獲得に失敗し、S12に戻り、キャリアセンスを継続する。
一方、リーダライタ装置100aが送信を停止して、通信チャネルが空いたとき、リーダライタ装置100bのキャリアセンス部130は、空きチャネルを検出する。
通信チャネル獲得優先制御部153は、チャネル獲得優先度低用キャリアセンス期間(待ち時間)経過後、キャリアセンス部130が再びキャリアセンスを行う。
今回は、通信待ちのリーダライタ装置が他にないので、リーダライタ装置100bのキャリアセンス部130は、二回目のキャリアセンスでも、通信チャネルが空いていることを検出する。したがって、次のステップ(S16)に進む。
通信チャネル獲得ステップ(S16)では、リーダライタ装置100bが通信チャネルを獲得する。
S16において、リーダライタ装置100bの通信チャネル獲得優先制御部153は、S25で通信チャネル獲得優先制御部153が検出した空チャネルを使用して、送信部110がタグ300との通信を開始する。
すなわち、リーダライタ装置100aがタグ300と通信するためには、タグ300に電力を供給する必要がある。そのため、リーダライタ装置100aの送信部110は、電力供給用の電波を、使用する通信チャネルの周波数を用いて送信する。
図5の例では、リーダライタ装置100bがチャネル獲得に成功したのち、送信部110が送信を開始する。
以上のように、チャネル獲得優先度によって、異なるキャリアセンス時間(待ち時間)を持たせ、優先度が高いリーダライタ装置のキャリアセンス時間のほうが優先度が低いリーダライタ装置のキャリアセンス時間よりも短くなるようにしておくことにより、優先度の高いリーダライタ装置が通信チャネルを獲得しやすくできるという効果を奏する。
実施の形態2.
実施の形態2を、図8〜図9を用いて説明する。
この実施の形態におけるリーダライタ装置100(通信局装置の一例)の機能ブロックの構成は、実施の形態1において図1を用いて説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
この実施の形態では、タグ300との通信中に、自分よりもチャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置による割込みを許す場合の動作について説明する。
図8は、この実施の形態において、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bが、タグ300と通信中である場合に、一定の間隔で割込み許可期間を生成する動作の流れの一例を示すタイミング図である。
図9は、図8の動作時における、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bの動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
割込み許可生成間隔設定ステップ(S31、S32)では、リーダライタ装置100bに割込み許可期間を生成する間隔である割込み許可生成間隔(通信時間)を設定する。
S31において、リーダライタ装置100bの割込み許可生成間隔設定部158(通信時間算出部)は、割込み許可生成間隔の値を設定する。
例えば、システムのユーザに入力装置を用いて、割込み許可生成間隔の値を入力させる。
あるいは、優先度保持部152(優先度記憶部)が記憶した優先度情報に基づいて、割込み許可生成間隔を算出してもよい。
その場合、割込み許可生成間隔(通信時間)は、優先度が高いほど長くしてもよい。優先度の高いリーダライタ装置100は、通信チャネルを獲得できる機会が多いので、1回の通信で通信しなければならないタグ300の数が少なく、したがって、1回の通信にかかる時間は短い。したがって、割込みを許可する必要が発生する可能性は低いので、割込み許可生成間隔は長くてよい。また、優先度が高ければ、自分より優先度の高いリーダライタ装置100そのものが少ないので、割込みを必要とする場面も少ない。したがって、頻繁に割込みを許可する必要はなく、割込み許可生成間隔は長くてよい。
これに対し、優先度が低いリーダライタ装置100は、通信チャネルを獲得できる機会が少ないので、1回の通信で通信しなければならないタグ300の数が多くなる場合がある。そうすると、1回の通信にかかる時間が長くなるので、その間に、優先度の高いリーダライタ装置100がタグ300との通信をする必要が生じる可能性が高い。よって、割込み許可生成間隔を短くする必要がある。
これにより、他のリーダライタ装置から割込みを受ける可能性の高い場合に、より多くの割込み許可期間を生成することとなるので、無駄に通信を中断する必要がなく、好ましい。
また、移動体タグとの通信を行うリーダライタ装置100aの場合には、割込みを許可している間に、移動体タグが通信可能領域を通過してしまい、読み落としが生じる可能性がある。よって、あまり頻繁に割込みを許可することは好ましくない。したがって、移動体タグと通信を行うリーダライタ装置100aの優先度を高く設定することとしている場合には、割込み許可生成間隔は長いほうが、好ましい。
これに対し、静態タグとの通信を行うリーダライタ装置100b,100cの場合には、割込み許可している間に、静態タグが通信可能領域からいなくなってしまう心配は少なく、読み落としが生じる可能性はあまりない。よって、頻繁に割込みを許可してもよい。したがって、静態タグと通信を行うリーダライタ装置100b,100cの優先度を低く設定することとしている場合には、割込み許可生成間隔が短いほうが、好ましい。
S32において、割込み許可生成間隔保持部160(通信時間記憶部)は、割込み許可生成間隔設定部158が設定した割込み許可生成間隔の値を、記憶装置180を用いて記憶する。
なお、割込み許可生成間隔設定ステップ(S31、S32)は、リーダライタ装置100の設置時あるいは他のリーダライタ装置100と干渉していることが判明した時点で、初期設定として行うこととしてもよい。あるいは、タグとの通信の都度、算出することとしてもよい。
タグ間通信開始ステップ(S33)では、リーダライタ装置100bがタグ300との通信を開始する。
リーダライタ装置100bでは、送受信制御部150の通信チャネル獲得優先制御部153(待ち時間算出部、通信開始部)が、例えば、実施の形態1で説明した動作により、空いている通信チャネルを獲得し、送信部110・受信部120(通信部)が、獲得した通信チャネルを用いて、タグ300との通信を開始する。
また、割込み許可期間生成部154(通信中断部、中断時間記憶部)は、リーダライタ装置100bが内蔵するタイマ142をスタートし、リーダライタ装置100bがタグ300と通信している時間を測定する。
割込み許可期間生成ステップ(S34〜S36)では、リーダライタ装置100bがタグ300との通信中に割込み許可期間(中断時間)を生成する。
S34において、リーダライタ装置100が内蔵するタイマ142は、リーダライタ装置100bがタグ300と通信している経過時間を測定している。割込み許可期間生成部154は、S31で割込み許可生成間隔設定部158が設定し、割込み許可生成間隔保持部160が保持した割込み許可生成間隔(通信時間)と、タイマ142が測定した経過時間とを比較する。そして、経過時間が割込み許可生成間隔に達したことを検知した場合に、次のステップ(S35)に進む。
S35において、割込み復帰部155(中断情報記憶部、通信再開部)は、実行中のタグ300との通信に関する情報を、記憶装置180を用いて記憶する。
タグ300との通信に関する情報とは、例えば、通信プロトコル、読み取り済タグID(Identifier)情報などがある。すなわち、リーダライタ装置100からタグ300に対するID通知指令に対して応答したタグ300が多数ある場合、割込み許可生成間隔の時間内に、応答したすべてのタグ300と通信することができない場合がある。その場合、通信済のタグ300のIDを記憶しておくことにより、通信再開後、未通信のタグ300がどれかを識別することができる。あるいは、未通信のタグのIDを記憶しておいてもよい。
リーダライタ装置100bの送信部110は、タグ300に対する電力供給用の電波の放射を停止して、タグ300との通信を中断する。
これにより、タグ300は、電力の供給を受けられず、リーダライタ装置100bとの通信を停止する。
また、他のリーダライタ装置100aは、電力供給用の電波を受信しなくなったことを検知することにより、この通信チャネルでの通信が中断されたことを判別できる。
図8の例では、リーダライタ装置100bは、タグ300との通信を開始あるいは再開してからの経過時間を測定し、割込み許可生成間隔(通信時間)に達した時点で、タグとの通信を中断する。
S36において、リーダライタ装置100bのキャリアセンス部130(通信判別部)は、使用していた通信チャネルのキャリアセンスを行い、割込み通信を行う他のリーダライタ装置があるか否かを判別する。
割込み許可期間生成部154は、他のリーダライタ装置が割込み通信を開始するのに十分な時間(中断時間)のみ、キャリアセンス部130によるキャリアセンスを実施する。
割込み許可期間生成部154は、中断時間をあらかじめ算出しておき、記憶装置180を用いて記憶しておく。
なお、キャリアセンスは継続的に行うのではなく、中断時間が終了したあとで行うこととしてもよい。
他のリーダライタ装置が割込み通信を開始するのに十分な時間とは、例えば、実施の形態1における優先度高用キャリアセンス時間である。
他のリーダライタ装置は、キャリアセンス部130がキャリアセンスを行うことにより、その通信チャネルが開放されたことを検知するが、その際、通信が終了したのか、中断しただけなのかは判別できない。
したがって、他のリーダライタ装置は、自分が割込み通信を行うということは自覚せず、通常の通信開始と同様の動作を行なうこととなる。
例えば、実施の形態1で説明した通信開始時の動作を行うリーダライタ装置であれば、通信チャネル獲得優先制御部153が、通信チャネルの空きを検知してから、所定の待ち時間が経過した後、通信チャネルの獲得処理を行う。
このとき、優先度の高いリーダライタ装置であれば、待ち時間は優先度高用キャリアセンス時間である。また、優先度の低いリーダライタ装置であれば、待ち時間は優先度低用キャリアセンス時間である。
したがって、優先度高用キャリアセンス時間だけ、割り込み用の中断時間を設ければ、優先度の高いリーダライタ装置が通信待ちをしている場合には、その時間が経過するまでに通信を開始することとなり、割込み通信が可能となる。
これに対し、優先度の低いリーダライタ装置は、優先度低用キャリアセンス時間(優先度高用キャリアセンス時間より長い)が経過するまで待つので、その前に通信を再開すれば、優先度の低いリーダライタ装置に割り込まれることはない。
図8の例では、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置100aは、中断時間内に割り込んで、通信チャネルを獲得できるが、チャネル獲得優先度の低いリーダライタ装置100cは、中断時間内に割り込むことができないので、通信チャネルを獲得できない。
優先度の種類がもっと多い場合には、リーダライタ装置100bの優先度設定部151が設定し、優先度保持部152が保持した優先度情報に基づいて通信チャネル獲得優先制御部153が算出する待ち時間と同じ時間だけ、中断時間を設けることとすれば、リーダライタ装置100bより優先度の高いリーダライタ装置に割込みを許し、リーダライタ装置100bより優先度の低いリーダライタ装置には割り込ませないことができる。
あるいは、通信チャネル獲得優先制御部153が算出する待ち時間との関係で中断時間を設定することにより、リーダライタ装置100bより優先度が高いが、優先度の差があまり大きくないリーダライタ装置による割込みを許さないようにすることや、一定の値よりも優先度の高いリーダライタ装置にのみ割込みを許可することもできる。
すなわち、実施の形態1で説明した通信開始時の動作を行うリーダライタ装置同士であれば、優先度と割込み許可の関係を、自由に設定することが可能である。
割り込み状況確認ステップ(S37〜S38)では、リーダライタ装置100bが割り込み状況を確認する。
S37において、リーダライタ装置100bのタイマ142は、タグ300との通信を中断してからの経過時間を測定する。
割込み許可期間生成部154は、タイマ142が測定した中断時間が、例えば、優先度高用のキャリアセンス時間に達したかを判断し、達した場合に、次のステップ(S38)に進む。
S38において、割込み許可期間生成部154は、キャリアセンス部130がキャリアセンスした結果、他のリーダライタ装置による通信が検知されたかを判断し、検知されなかった場合(割込みなし)は、S39へ進む。また、他のリーダライタ装置による通信が検知された場合(割込みあり)は、S40へ進む。
なお、中断時間が経過する前に、他のリーダライタ装置による通信が検知された場合には、中断時間の経過を待たず、S40へ進むこととしてもよい。
タグ間通信再開ステップ(S39)では、リーダライタ装置100bがタグ300との通信を再開する。
S39において、リーダライタ装置100bの割込み復帰部155は、S38で他のリーダライタ装置による通信が検知されなかった通信チャネル(もともと自分がタグ300との通信に使用していたチャネル)を用いて、S35で記憶装置を用いて記憶したタグ300との通信に関する情報に基づいて、タグ300との通信を再開する。
例えば、通信済のタグ300のIDを記憶しておいた場合、通信再開後、タグ300に対してID通知指令を送信し、タグ300からの応答のうち、未通信のタグ300からの応答のみを選別することができ、それに基づいて、未通信のタグ300とのみ、通信をすることができる。
あるいは、通信済のタグ300に対して、応答しないよう指示を送信した上で、ID通知指令を送信することとしてもよい。そうすれば、ID通知指令に対して、未通信のタグ300のみが応答するので、応答したタグ300と通信を行えば、自動的に、未通信のタグ300とのみ通信することとなる。
あるいは、未通信のタグ300のIDを記憶しておいた場合、ID通知指令を送信せず、記憶しておいたIDに基づいて、タグ300との通信を再開してもよい。そうすれば、通信中断によるオーバーヘッドを小さくすることができる。
また、通信再開時に、もともとタグ300と通信していた通信チャネルを使用し、通信プロトコル等もS35で記憶したものを使用するので、タグ300の通信設定を再設定する必要がなく、通信中断によるオーバーヘッドを小さくすることができる。
通信再開後、さらに通信が継続する場合は、S34に戻り、定期的に割込み許可期間を生成する。
通信チャネル開放ステップ(S40)では、リーダライタ装置100bが通信チャネルを開放する。
すなわち、もともと使用していた通信チャネルが他のリーダライタ装置の割込みにより使用できなくなったので、その通信チャネルによる通信再開を断念する。そして、新たにタグ300との通信を開始するため、他に使用できる通信チャネルを探し、獲得する。
S40において、リーダライタ装置100bのキャリアセンス部130は、他の通信チャネルに対するキャリアセンスを開始する。空きチャネルを検知した場合には、通信チャネル獲得優先制御部153が、通信チャネルを獲得する。
通信チャネルの獲得は、例えば、実施の形態1で説明した動作により行う。
なお、他の通信チャネルを獲得する前に、他のリーダライタ装置による割り込み通信が終了する可能性もあるので、もともと使用していた通信チャネルについても、同様にキャリアセンスを行うこととしてもよい。
また、新たな通信チャネル獲得後における通信再開動作は、通常の通信開始時と同様の動作としてもよい。あるいは、S35で割込み復帰部155が記憶装置180を用いて記憶した情報に基づいて、通信再開をしてもよい。あるいは、再開までにかかった時間を測定し、あまり間を空けずに再開できた場合のみ、割込み復帰部155が記憶装置180を用いて記憶した情報に基づいて、通信再開することとしてもよい。
図8の例では、送信中断後、割込み許可期間(中断時間)の経過を待って、同じ通信チャネルをキャリアセンスする。
一回目の送信中断時は、割込みが発生しなかったので、送信を再開する。
二回目の送信中断時は、割込みが発生したので、通信チャネルを譲り渡し、他の空きチャネルを求めて、送信待ち状態となる。
以上のように、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bがタグ300との通信を行っている途中に、一定間隔で通信を中断し、優先度が高い他のリーダライタ装置が通信チャネル使用権を横取りし、割込み通信することを許可する期間を設けることにより、優先度の低いリーダライタ装置による通信チャネルの独占を防ぐことができる。また、優先度の高いリーダライタ装置が通信チャネルを獲得しやすくすることが可能となる。
さらに、割込みを許可するための中断時間の設定により、優先度の低いリーダライタ装置による割込みを防ぐことができ、また、割込みを許すリーダライタ装置の優先度の範囲を変えることも可能である。
また、通信中断前の通信状態を記憶しておくことにより、通常の通信開始時よりも少ない手順で、通信を再開することができるので、通信中断によるオーバーヘッドを最小限に抑えることができる。
実施の形態3.
実施の形態3を図10を用いて説明する。
この実施の形態におけるリーダライタ装置100(通信局装置の一例)の機能ブロックの構成は、実施の形態1において図1を用いて説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
この実施の形態では、優先度の高いリーダライタ装置100が通信チャネルを占有し続けることを防ぐため場合の動作について説明する。
実施の形態1あるいは実施の形態2の構成によれば、優先度の高いリーダライタ装置100が、優先的に通信チャネルを獲得できる。したがって、優先度の高いリーダライタ装置100が通信チャネルを占有し続けると、優先度の低いリーダライタ装置が通信チャネルを獲得できず、タグ300との通信ができない可能性がある。
そこで、この実施の形態のリーダライタ装置は、優先度の高いリーダライタ装置100が通信チャネルを占有し続けないように動作する。
図10は、この実施の形態における、チャネル獲得優先度が高いリーダライタ装置100aの動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
タグ間通信開始ステップ(S41)では、リーダライタ装置100aがタグ300との通信を開始する。
S41において、リーダライタ装置100aは、送受信制御部150の通信チャネル獲得優先制御部153(待ち時間算出部、通信開始部)が、例えば実施の形態1で説明した動作により空いている通信チャネルを獲得し、送信部110・受信部120がタグ300との通信を開始する。
これとあわせて、通信チャネル開放部156(占有可能時間算出部、通信終了部)は、リーダライタ装置100が内蔵するタイマ142を用いて、タグ300と通信している経過時間の測定を開始する。
タグ間通信時間確認ステップ(S42〜S43)では、リーダライタ装置100aがタグ300と通信している経過時間を確認する。
S42において、リーダライタ装置100aの通信チャネル開放部156は、リーダライタ装置100aに認められた連続通信時間(占有可能時間)を算出する。この実施の形態では、通信チャネル開放部156は、優先度保持部152(優先度記憶部)が保持した優先度を確認し、優先度に応じた連続通信時間を認識する。すなわち、優先度に基づいて、連続通信時間を算出する。
この実施の形態では、連続通信時間は、優先度が高いほど短くなるような値を算出するものとする。
これは、優先度が高いリーダライタ装置は、頻繁にタグ300との通信を行うので、1回に通信しなければならないタグ300の数は比較的少なく、したがって、1回の通信に必要な通信時間も短いからである。これに対し、優先度の低いリーダライタ装置は、タグ300と通信できる機会が少ないので、1回の通信でまとめて大量のタグ300と通信しなければならない場合が想定され、1回の通信に必要な通信時間が長くなるからである。
また、優先度が高いと、通信チャネルを獲得できる機会が増す代わりに、1回の通信時間が短くなることにより、通信チャネルの分配の公平性が確保できる。これにより、リーダライタ装置のメーカーやユーザが、むやみに優先度を高く設定することがなくなり、適切な優先度の設定が図れるという効果もある。
なお、連続通信時間は、タグ300との通信を開始する前に、算出しておいてもよい。
S43において、通信チャネル開放部156は、S42で算出した連続通信時間と、タイマ142が測定した実際の通信時間とを比較し、連続通信時間が経過した場合には、次のステップ(S44)に進む。
連続通信時間に達しない場合は、タグ300との通信を継続する。
なお、図10には明示していないが、連続通信時間が経過する前に、タグ300との通信が終了した場合にも、次のステップ(S44)に進む。
タグ間通信終了ステップ(S44)では、タグ300との通信を終了する。
S44において、リーダライタ装置100aの送信部110・受信部120は、タグ300との通信を終了する。送信部110は、タグ300に対する電力供給用の電波の放射を停止する。これにより、通信チャネルが開放され、他のリーダライタ装置がその通信チャネルを使用できるようになる。
また、通信チャネル開放部156は、リーダライタ装置100aが内蔵するタイマ142による通信時間の測定を停止する。
リーダライタ装置100aは、連続通信時間オーバーによって通信を終了した場合、すぐには通信を行わない。具体的には、少なくとも、すべてのリーダライタ装置の待ち時間が経過するまでは、次の通信を開始しないものとする。実施の形態1のように、優先度が低いほど待ち時間が長くなるよう設定している場合には、優先度が最も低いリーダライタ装置の待ち時間よりも長い時間、待つことになる。これにより、すべてのリーダライタ装置に通信チャネルを獲得する機会が与えられる。
以上のように、チャネル獲得優先度によって、異なるタグ間通信時間(優先度高の連続タグ間通信時間は、優先度低の連続タグ間通信時間よりも短い)を持たせることで、各リーダライタ装置における通信チャネル使用の公平性を維持することが可能となる。
このように、優先度が高いほど連続通信時間が短くなるように設定しておけば、優先度をユーザ等に入力させる場合であっても、むやみに優先度を高く設定して、他のリーダライタ装置の通信を妨害することがなくなるという効果を奏する。
なぜなら、優先度を高く設定すると、通信チャネルを獲得しやすくなる代わりに、1回の通信時間が短くなってしまって、必要な通信時間を確保できなくなるので、ユーザ等は、必要な通信時間を確保できるよう、適切な優先度を設定するようになるからである。
実施の形態4.
実施の形態4を、図11〜図12を用いて説明する。
この実施の形態におけるリーダライタ装置100(通信局装置の一例)の機能ブロックの構成は、実施の形態1において図1を用いて説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
この実施の形態では、タグ300との通信を開始したリーダライタ装置100が、他のリーダライタ装置とほぼ同時に通信を開始することによる通信チャネルの衝突を防ぐ動作について説明する。
図11は、この実施の形態における、リーダライタ装置100の動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
タグ間通信開始ステップ(S51)では、送受信制御部150の通信チャネル獲得優先制御部153(待ち時間算出部、通信開始部)が、例えば実施の形態1で説明した動作により空いている通信チャネルを獲得し、送信部110・受信部120がタグ300との通信を開始する。
キャリアセンス実行ステップ(S52〜S53)では、使用中の通信チャネルをキャリアセンスする。
S52において、リーダライタ装置100のキャリアセンス部130(通信判別部)は、リーダライタ装置100が獲得して、通信を開始した通信チャネルについて、キャリアセンスを行う。
なお、キャリアセンス部130は、自己が送信した電波を検出しないよう構成する。例えば、方向性結合器によって、アンテナ200が受信した信号のみを検出するようにすれば、自己が送信した信号を検出しないので、他のリーダライタ装置が、その通信チャネルを使用しているか否かを検出できる。
あるいは、アンテナ200とは別に、キャリアセンス専用のセンサーを設けてもよい。この場合、センサーは、アンテナ200の指向範囲から外れるよう(例えば、アンテナ200の横)に設置することとすれば、アンテナ200から放射される自己が送信した信号を検出しないようにすることができる。
S53において、リーダライタ装置100の通信チャネル衝突検出部157(通信中止部)は、自己が獲得したはずの通信チャネルを、他のリーダライタ装置が使用していることをキャリアセンス部130が検出したか否かを判断し、検出しない場合(衝突なし)には、S54へ進む。検出した場合(衝突あり)には、S55に進む。
タグ間通信継続ステップ(S54)では、リーダライタ装置100がタグ300との通信を継続する。
S54において、リーダライタ装置100の送信部110・受信部120は、S51で開始したタグ300との通信を継続して行う。
このとき、リーダライタ装置100の優先度に応じて、実施の形態2で説明した通信中断処理や、実施の形態3で説明した連続通信時間制限処理を行ってもよい。
タグ間通信終了ステップ(S55〜S56)では、リーダライタ装置100がタグ300との通信を終了する。
S55において、リーダライタ装置100の送信部110・受信部120はタグ300との通信を終了(中止)して、通信チャネル衝突検出部157が通信チャネルの衝突を検出した通信チャネルの使用を停止する。
S56において、リーダライタ装置100の通信チャネル獲得優先制御部153は、衝突が検出された通信チャネル以外の通信チャネルに対して、使用中であるか否かをキャリアセンス部130がキャリアセンスした結果に基づいて判断(チャネルセンス)し、空きチャネルである場合には、その通信チャネルを獲得する。
なお、衝突した相手のリーダライタ装置100でも、同じように衝突を検出する結果、衝突相手も通信を停止することが考えられる。この場合、衝突が検出された通信チャネルが空くことになる。しかし、同じ通信チャネルで再び通信しようとすると、再び衝突が起こる可能性がある。なぜなら、衝突が発生するリーダライタ装置100同士は、待ち時間がほぼ同じだからである。
そこで、この実施の形態では、衝突を検出した通信チャネル以外の通信チャネルで使用できるものがあれば、それを使用することとすることにより、再び衝突が発生することを防ぐこととしている。異なるリーダライタ装置100では、干渉を発生させる他のリーダライタ装置が異なっているため、検出できる空きチャネルが異なる。一方のリーダライタ装置100にとっては、使用中の通信チャネルであっても、他方のリーダライタ装置100にとっては、空きチャネルである場合があるため、衝突していない通信チャネルを使用すれば、再び衝突せずに通信できる場合があるからである。
そして、他に空きチャネルがない場合にのみ、衝突が発生した通信チャネルについても、キャリアセンスすることとしてもよい。
あるいは、衝突が発生した場合に、通信チャネル獲得優先制御部153が算出した待ち時間を、通信チャネル衝突検出部157がランダムに変化させることにより、衝突を回避することとしてもよい。衝突が発生するのは、両リーダライタ装置100の待ち時間がほぼ等しいことによるからである。
その場合、衝突が発生した通信チャネルを特別扱いとはせず、他の通信チャネルと同様に、キャリアセンスの対象に含めることとしてもよい。
あるいは、通信開始からキャリアセンスまでの時間をランダムに変化させることにより、先にキャリアセンスしたリーダライタ装置が衝突を検出して、送信を中止することにより、後にキャリアセンスしたリーダライタ装置は衝突を検出せず、送信を継続するように構成してもよい。
図12は、この実施の形態における通信の衝突が発生した場合の動作の流れの一例を示すタイミング図である。
リーダライタ装置100a,100bはともに送信待ち状態であり、優先度がほぼ等しいため、キャリアセンス時間もほぼ等しいものとする。
リーダライタ装置100cの通信が停止し、通信チャネルが空くと、リーダライタ装置100a,100bのキャリアセンス部130は、通信チャネルが空いたことを検知する。
リーダライタ装置100a,100bの通信チャネル獲得優先制御部153は、ともに、キャリアセンス期間(待ち時間)経過後のキャリアセンスにおいて、空きチャネルを再検出するので、そのチャネルを獲得し、送信部110が送信を開始する。
この例では、通信開始からキャリアセンスまでの時間をランダムに変化させるものとする。今回は、リーダライタ装置100aのほうが、リーダライタ装置100bよりも先に、キャリアセンスを行う。
リーダライタ装置100aは、送信開始後のキャリアセンスにより衝突を検知し、直ちに、送信を中止する。
リーダライタ装置100bは、リーダライタ装置100aが送信を中止したあとにキャリアセンスを行うので、衝突を検知せず、そのまま送信を継続する。
リーダライタ装置100aは、他の通信チャネルを探して、通信待ち状態に戻る。
以上のように、通信チャネル獲得後タグ間通信を開始するタイミングで当該通信チャネルに対するキャリアセンスを行うことで、通信チャネルの衝突を防ぎ、通信チャネルの衝突による電波干渉によって、タグの読み落としが発生することを防ぐことが可能となる。
実施の形態5.
実施の形態5を、図13〜図15を用いて説明する。
図13は、この実施の形態におけるリーダライタ装置100(100a,100b)の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
リーダライタ装置100は、送信部110(通信部の一例)、受信部120(通信部の一例)、キャリアセンス部130(通信判別部の一例)、制御部140、通信装置170、記憶装置180を有する。
このうち、送信部110、受信部120、キャリアセンス部130、通信装置170、記憶装置180は、図1を用いて実施の形態1で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
制御部140は、リーダライタ装置100の全体を制御する。制御部140は、ホストPC(コンピュータ)制御部141、タイマ142、送受信制御部150、リーダ間通信制御部143(割込み要求通知部及び割込み要求取得部の一例)を有する。
このうち、ホストPC制御部141、タイマ142、送受信制御部150は、図1を用いて実施の形態1で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
リーダ間通信制御部143は、リーダライタ装置100間の通信を制御する。
この実施の形態において、リーダライタ装置100aと100bとは、異なるシステムを構成しているリーダライタ装置であるものとする。したがって、リーダライタ装置100aと100bとを接続して、信号のやり取りをするための信号線のようなものは存在しない。また、ホストPC400を介して、通信をすることもできないものとする。
リーダ間通信制御部143は、タグ300との通信に用いる通信装置170によって、他のリーダライタ装置との通信を行う。これにより、付加的な装置が必要なく、リーダライタ装置の製造コストを低く抑えることができる。また、タグ300との通信電波が干渉する範囲内にあるリーダライタ装置であれば、タグ300との通信に用いる通信装置170からの信号が受信できるので、必要かつ十分な範囲のリーダライタ装置との通信が、自動的に確保できるという効果を奏する。
しかし、リーダ間通信専用の通信装置を、タグ300との通信に用いる通信装置170以外に設け、それを用いて他のリーダライタ装置と通信をすることとしてもよい。
あるいは、ホストPC400を介して、他のリーダライタ装置と通信することとしてもよい。
この実施の形態では、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置が、チャネル獲得優先度の低いリーダライタ装置に対して、割込み許可生成間隔を要求し、チャネル獲得優先度の低いリーダライタ装置が、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置からの要求に基づいて、割込み許可生成間隔を設定する動作について説明する。
なお、割込み許可生成間隔については、実施の形態2で説明したので、ここでは説明を省略する。
リーダ間通信制御部143は、割込み許可生成間隔要求部159が生成した割込み許可生成要求(割込み要求)を、通信装置170を用いて、他のリーダライタ装置に対して送信(通知)する。また、他のリーダライタ装置が通知した割込み許可生成要求を、通信装置170を用いて受信(取得)する。
割込み許可生成要求には、割込み許可生成間隔(通信を中断する間隔)の値(割込み間隔情報)、割込み許可生成要求を通知したリーダライタ装置100の優先度などについての情報が含まれている。
図14は、この実施の形態において、優先度の高いリーダライタ装置100aの動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
図15は、この実施の形態において、優先度の低いリーダライタ装置100bの動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
まず、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置100aにおける処理フローについて説明する。
チャネル獲得優先度設定ステップ(S11)では、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置100aが、チャネル獲得優先度を設定する。
S11における動作は、図5を用いて実施の形態1で説明したリーダライタ装置100aの動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
割込み許可生成間隔送信ステップ(S61〜S62)では、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置100aが割込み許可生成間隔を設定する。
S61において、リーダライタ装置100aの割込み許可生成間隔要求部159は、優先度の低いリーダライタ装置に対して割込み許可の生成を要求する間隔である割込み許可生成間隔(通信時間)を設定する。
割込み許可生成間隔は、例えば、システムのユーザに、入力装置を用いて入力させることにより、設定する。あるいは、システムのユーザに、入力装置を用いて、必要なタグ読み取り間隔などの情報を入力させ、入力された情報から、割込み許可生成間隔要求部159が算出してもよい。あるいは、S11で優先度設定部151が設定し、優先度保持部152が保持した優先度についての情報に基づいて、割込み許可生成間隔要求部159が算出してもよい。
S62において、リーダライタ装置100aのリーダ間通信制御部143は、割込み許可生成要求を、通信装置170を用いて送信する。割込み許可生成要求には、S61で割込み許可生成間隔要求部159が設定した割込み許可生成間隔(通信時間、割込み間隔情報)、及び、優先度保持部152が保持したリーダライタ装置100aの優先度についての情報が含まれる。
なお、リーダライタ装置100は、干渉している他のリーダライタ装置と比較して、どちらが優先度が高いかを判断できない場合もある。その場合は、例えば、S61において、ユーザが割込み許可生成間隔を要求しないことを選択して、入力することにより、リーダライタ装置100が優先度の低いリーダライタ装置として振舞うようにしてもよい。あるいは、優先度の低いリーダライタ装置であっても、他のリーダライタ装置に対して、割込み許可生成間隔を要求することとしてもよい。
なお、S11〜S62の各ステップは、リーダライタ装置100aの設置時あるいは他のリーダライタ装置100b等との干渉が発生していることが判明した時点で行う初期設定である。S12以下が、実際にタグ300との通信を行う場合の動作である。
S12〜S16における動作は、図5を用いて実施の形態1で説明したリーダライタ装置100aの動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
次に、チャネル獲得優先度の低いリーダライタ装置100bにおける処理フローについて説明する。
割込み許可生成間隔受信ステップ(S63〜S64)では、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bが割込み許可生成間隔を受信する。
S63において、リーダ間通信制御部143は、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置が送信した割込み許可生成要求を受信し、割込み許可生成間隔の値を取得する。
S64において、割込み許可生成間隔保持部160は、リーダ間通信制御部143が取得した割込み許可生成間隔の値(通信時間、割込み間隔情報)を、記憶装置180を用いて保持(記憶)する。
なお、リーダライタ装置100は、干渉している他のリーダライタ装置と比較して、どちらが優先度が高いかを判断できない場合もある。その場合、例えば、リーダ間通信制御部143が受信した割込み許可生成要求から、その割込み許可生成要求を送信したリーダライタ装置100の優先度についての情報を取得する。リーダ間通信制御部143は、取得した優先度と、優先度保持部152が保持した優先度とを比較して、どちらの優先度が高いかを判断する。送信したリーダライタ装置の優先度のほうが高い場合には、S64を実行し、送信したリーダライタ装置の優先度のほうが低い場合には、S64を実行せず、要求を無視する。
しかし、他の方法により、相手のリーダライタ装置の優先度が判別できる場合には、割込み許可生成要求に、優先度についての情報を含めなくてもよい。
なお、S63〜S64の各ステップは、他のリーダライタ装置からの割込み許可生成要求を受信した場合の動作である。したがって、初期設定として、タグ300との通信を開始する前に実行する場合が多いが、それに限らず、タグ300との通信の合間に実行する場合もある。
また、この実施の形態では、タグ300との通信に用いる通信装置170を用いて、タグ300との通信に用いる通信チャネルでリーダライタ装置100間の通信も行うこととしているので、割込み許可生成要求の送受信は、タグ300との通信をしていない期間に行うものとする。しかし、他の通信手段を用いる場合等には、タグ300との通信と並行して行うこととしてもよい。
S33〜S40における動作は、図8を用いて実施の形態2で説明したリーダライタ装置100bの動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
以上のように、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置が、チャネル獲得優先度の低いリーダライタ装置に対して、割込み許可生成間隔の値を含む割込み許可生成要求を通知し、チャネル獲得優先度の低いリーダライタ装置がこれを取得して、この値をもとに割込み許可期間を生成することで、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置は、システム上必要なタグ読取間隔を実現することが可能となる。
すなわち、実施の形態2で説明した構成では、優先度の低いリーダライタ装置は、自己の条件のみにしたがって、割込み許可生成間隔を設定するので、干渉を起こしている優先度の高いリーダライタ装置が本当に必要としている間隔で、割込み許可期間が生成されるとは限らない。しかし、この実施の形態によれば、優先度の高いリーダライタ装置が必要とする間隔で、割込み許可期間が生成されるので、効率がよい。
なお、この実施の形態では、あらかじめ割込み許可生成要求を通知・取得しておくこととしているが、タグ300との通信と並行してリーダライタ装置100間の通信ができる場合には、割込みの必要が生じた時点で、割込み要求を通知・取得し、その都度、割込みを発生させる構成としてもよい。その場合、割込み要求は、割込み許可生成間隔の値についての情報を含む必要はない。そうすれば、より柔軟な割込み制御をすることができる。
以上説明したリーダライタ装置(通信局装置)は、以下の特徴を持つ。
タグと無線通信するリーダライタ装置において、通信チャネルの使用状況をセンスするキャリアセンス部と、チャネル獲得の優先度を設定する優先度設定部と、前記優先度設定部により設定された優先度情報を保持する優先度保持部と、前記優先度設定部により設定された優先度を基に通信チャネル獲得の優先制御を行い、通信チャネル獲得後タグとの通信を行うチャネル獲得優先制御部を有することを特徴とする。
また、前記優先度設定部により低い優先度を設定されたリーダライタ装置において、タグとの通信中に一定間隔で通信を中断し、前記優先度設定部により高い優先度を設定されたリーダライタ装置による当該通信チャネルの使用権の割り込みが可能な期間を生成する割込み許可期間生成部を有することを特徴とする。
また、前記割り込み許可期間生成部によるタグ間通信中断時、通信状態に関する情報(通信プロトコル、読取り済みタグIDなど)を保持し、タグ間通信再開時において、保持していた情報を基に通信を再開する割込み復帰部を有することを特徴とする。
また、前記優先度設定部により設定した優先度に伴い、タグとの連続通信時間を制御するチャネル開放部を有することを特徴とする。
また、前記チャネル獲得優先制御部により通信チャネルを獲得しタグとの通信を開始するタイミングで、前記キャリアセンス部にて当該通信チャネルの使用状態を監視し、他のリーダライタ装置による当該通信チャネルの使用を検出した場合、通信を停止し、再度チャネル獲得処理を行うチャネル衝突検出部を有することを特徴とする。
また、前記優先度設定部により高い優先度を設定されたリーダ装置から、前記優先度設定部により低い優先度を設定されたリーダ装置に対して、前記割り込み許可期間生成部にて生成する割り込み許可期間の生成間隔を要求する割込み許可間隔要求部を有することを特徴とする。
これにより、各リーダライタ装置に通信チャネル獲得の優先度をつけて、例えば移動体タグを読取るリーダライタ装置の通信チャネル獲得の優先度を高くし、また送信中のリーダライタ装置において一定時間ごとに送信を停止し他の優先度の高いリーダライタ装置による当該通信チャネルの使用権の割込みを許可することで、リーダライタ装置間の電波干渉を回避しつつ、移動体タグの読み取りのように、必要に応じてリアルタイムでタグの読取りを実現することができる。
実施の形態1におけるリーダライタ装置100(通信局装置の一例)のブロック構成の一例を示すブロック構成図。 実施の形態1におけるリーダライタ装置100のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図。 実施の形態1における複数のリーダライタ装置100(100a,100b,100c)を用いて、セキュリティ管理及び在庫管理を行う倉庫800の一例を示す図。 実施の形態1において、複数のリーダライタ装置100における通信の優先度が異なる場合の一例を示す図。 実施の形態1において、2台のリーダライタ装置100a,100bが通信待ち状態にあり、チャネル獲得優先度の高いリーダライタ装置100aがタグ300との通信を開始するまでの動作の流れの一例を示すタイミング図。 実施の形態1において、図4の動作時における、チャネル獲得優先度が高いリーダライタ装置100aの動作の流れの一例を示すフローチャート図。 実施の形態1において、図4の動作時における、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bの動作の流れの一例を示すフローチャート図。 実施の形態2において、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bが、タグ300と通信中である場合に、一定の間隔で割込み許可期間を生成する動作の流れの一例を示すタイミング図。 実施の形態2において、図7の動作時における、チャネル獲得優先度が低いリーダライタ装置100bの動作の流れの一例を示すフローチャート図。 実施の形態3における、チャネル獲得優先度が高いリーダライタ装置100aの動作の流れの一例を示すフローチャート図。 実施の形態4における、リーダライタ装置100の動作の流れの一例を示すフローチャート図。 実施の形態4における通信の衝突が発生した場合の動作の流れの一例を示すタイミング図。 実施の形態5におけるリーダライタ装置100(100a,100b)の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。 実施の形態5において、優先度の高いリーダライタ装置100aの動作の流れの一例を示すフローチャート図。 実施の形態5において、優先度の低いリーダライタ装置100bの動作の流れの一例を示すフローチャート図。
符号の説明
100,100a,100b,100c リーダライタ装置、110 送信部、120 受信部、130 キャリアセンス部、140 制御部、141 ホストPC制御部、142 タイマ、143 リーダ間通信制御部、150 送受信制御部、151 優先度設定部、152 優先度保持部、153 通信チャネル獲得優先制御部、154 割込み許可期間生成部、155 割込み復帰部、156 通信チャネル開放部、157 通信チャネル衝突検出部、158 割込み許可生成間隔設定部、159 割込み許可生成間隔要求部、160 割込み許可生成間隔保持部、170 通信装置、180 記憶装置、190 CPU、191 インターフェース装置、192 時計装置、193 キーボード、194 LCD、200,200a,200b,200c アンテナ、300,300a,300b タグ、400 ホストPC、700 従業員、800 倉庫、810 在庫品。

Claims (17)

  1. 情報装置と通信する通信局装置において、
    通信装置を用いて情報装置と通信する通信部と、
    他の通信局装置が情報装置と通信しているか否かを判別する通信判別部と、
    情報装置との通信中に他の通信局装置による割込み通信を許可するため通信を中断する割込み許可期間を設ける間隔を算出して、算出した間隔を通信時間とする通信時間算出部と、
    上記通信時間算出部が算出した通信時間を、記憶装置を用いて記憶する通信時間記憶部と、
    上記割込み許可期間の長さを、中断時間として記憶装置を用いて記憶する中断時間記憶部と、
    上記通信部が情報装置との通信を開始してからの経過時間を測定し、上記通信時間記憶部が記憶した通信時間が経過した場合に、上記通信部に情報装置との通信を中断させて、他の通信局装置による割込み通信を許可する通信中断部と、
    上記通信中断部が情報装置との通信を中断させてからの経過時間を測定し、上記中断時間記憶部が記憶した中断時間が経過した場合に、他の通信局装置が情報装置と通信していないと、上記通信判別部が判別した場合に、他の通信局装置による割込み通信がないと判定し、上記通信部に情報装置との通信を再開させる通信再開部と、
    を有することを特徴とする通信局装置。
  2. 上記通信局装置は、更に、
    上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部を有し、
    上記通信時間算出部は、上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づいて、通信時間を算出し、上記優先度情報が示す優先度が高いほど通信時間を長くすることを特徴とする請求項1に記載の通信局装置。
  3. 上記通信局装置は、更に、
    上記通信中断部が情報装置との通信を中断させた場合に、上記通信部が情報装置と通信していた通信についての情報を記憶装置を用いて記憶する中断情報記憶部を有し、
    上記通信再開部は、上記中断情報記憶部が記憶した情報に基づいて、上記情報装置との通信を再開させる
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の通信局装置。
  4. 上記通信局装置は、更に、
    他の通信局装置が上記通信局装置に対して通知した、所定の間隔で情報装置との通信を中断して割込み許可期間を設けることを要求する割込み要求を、取得する割込み要求取得部を有し、
    上記通信時間算出部は、上記割込み要求取得部が取得した割込み要求に基づいて、通信時間を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の通信局装置。
  5. 上記割込み要求取得部は、更に、上記他の通信局装置が要求する割込み許可期間を設ける間隔を示す割込み間隔情報を取得
    上記通信時間算出部は、上記割込み要求取得部が割込み要求を取得した場合に、上記割込み要求取得部が取得した割込み間隔情報に基づいて、通信時間を算出することを特徴とする請求項に記載の通信局装置。
  6. 上記通信局装置は、
    上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部を有し
    上記割込み要求取得部は、更に、上記割込み要求により割込み許可期間を設けることを要求した他の通信局装置の優先度を示す優先度情報を取得
    上記通信時間算出部は、上記割込み要求取得部が割込み要求を取得した場合に、上記割込み要求取得部が取得した優先度情報に基づく優先度と、上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づく優先度とを比較し、上記割込み要求取得部が取得した優先度情報に基づく優先度のほうが高い場合に、通信時間を算出することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の通信局装置。
  7. 上記割込み要求取得部は、上記通信部が情報装置との通信に用いる通信装置を用いて、上記割込み要求を取得することを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の通信局装置。
  8. 上記通信局装置は、更に、
    他の通信局装置に対して、所定の間隔で情報装置との通信を中断して割込み許可期間を設けることを要求する割込み要求を、上記他の通信局装置に通知する割込み要求通知部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の通信局装置。
  9. 上記割込み要求通知部は、更に、上記他の通信局装置に対して、要求する割込み許可期間を設ける間隔を示す割込み間隔情報を通知することを特徴とする請求項に記載の通信局装置。
  10. 上記通信局装置は、
    上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部を有し
    上記割込み要求通知部は、更に、上記他の通信局装置に対して、上記優先度記憶部が記憶した優先度情報を通知することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の通信局装置。
  11. 上記割込み要求通知部は、上記通信部が情報装置との通信に用いる通信装置を用いて、上記割込み要求を通知することを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれかに記載の通信局装置。
  12. 上記通信局装置は、
    上記通信局装置の優先度を示す優先度情報を記憶装置を用いて記憶する優先度記憶部と、
    上記優先度記憶部が記憶した優先度情報に基づいて、情報装置との通信を占有し続けることが許される時間を算出して占有可能時間とし、上記優先度情報が示す優先度が高いほど上記占有可能時間を短くする占有可能時間算出部と、
    上記通信部が情報装置との通信を開始してからの経過時間を測定し、上記占有可能時間算出部が算出した占有可能時間が経過した場合に、上記通信部に情報装置との通信を終了させて他の通信局装置が情報装置と通信する機会を提供する通信終了部と、
    を有することを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の通信局装置。
  13. 上記通信部は、上記通信終了部により通信を終了させられた場合に、通信の終了を待っていた他の通信局装置が情報装置との通信を開始するまでにかかる時間よりも長い時間、情報装置との通信をしないことを特徴とする請求項12に記載の通信局装置。
  14. 情報装置と通信する通信方法において、
    情報装置との通信中に他の通信局装置による割込み通信を許可するため通信を中断する割込み許可期間を設ける間隔を通信時間算出部が算出して、通信時間とする通信時間算出工程と、
    通信部が通信装置を用いて、情報装置との通信を開始する通信開始工程と、
    上記通信開始工程において、上記通信部が情報装置との通信を開始してからの経過時間を通信中断部が測定し、上記通信時間算出工程で算出した通信時間が経過した場合に、上記通信部が情報装置との通信を中断して、他の通信局装置による割込み通信を許可する通信中断工程と、
    上記通信中断工程において、上記通信部が情報装置との通信を中断してからの経過時間を通信再開部が測定し、所定の中断時間が経過した場合に、他の通信局装置が情報装置と通信しているか否かを通信判別部が判別する割込通信判別工程と、
    上記割込通信判別工程において、他の通信局装置が情報装置と通信していないと、上記通信判別部が判別した場合に、他の通信局装置による割込み通信がないと判定し、上記通信部が情報装置との通信を再開する通信再開工程と、
    を有することを特徴とする通信方法。
  15. 上記通信時間算出工程において、上記通信局装置の優先度に基づいて、上記通信時間を上記通信時間算出部が算出し、上記優先度が高いほど通信時間を長くすることを特徴とする請求項14に記載の通信方法。
  16. 上記通信方法は、更に、
    上記通信局装置の優先度に基づいて、情報装置との通信を占有し続けることが許される時間を占有可能時間算出部が算出して占有可能時間とし、上記優先度が高いほど上記占有可能時間を短くする占有可能時間算出工程と、
    上記通信開始工程において、上記通信部が情報装置との通信を介してからの経過時間を通信終了部が測定し、上記占有可能時間算出工程で算出した占有可能時間が経過した場合に、上記通信部が情報装置との通信を終了して、他の通信局装置が情報装置と通信する機会を提供する通信終了工程と、
    を有することを特徴とする請求項14または請求項15に記載の通信方法。
  17. 上記通信終了工程において、上記通信部が情報装置との通信を終了した場合に、通信の終了を待っていた他の通信局装置が情報装置との通信を開始するまでにかかる時間よりも長い時間、上記通信部が情報装置との通信をしないことを特徴とする請求項16に記載の通信方法。
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