JP4291350B2 - Wireless communication device - Google Patents

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Description

本発明は、アンテナの交信領域内に存在する複数の応答装置と無線通信を行い、各応答装置がそれぞれ有する固有の識別情報を非接触で読取る無線通信装置に関する。   The present invention relates to a wireless communication device that performs wireless communication with a plurality of response devices existing in a communication area of an antenna and reads unique identification information of each response device without contact.

近年、電磁波あるいは電波を利用して無線通信装置との間で無線通信を行うことにより、メモリ内に保持したデータを送信したり、受信したデータをメモリ内に書き込んだりできる小型の応答装置が開発され、流通,物流,交通,セキュリティなどの様々な分野で使用されている。この種の応答装置は、一般にはRFID(Radio Frequency Identification),無線タグ,ICタグ,電子タグなどと称されている。また、無線通信装置は、タグリーダ,タグリーダ・ライタ,質問器,基地局等と称されている。   In recent years, small-sized response devices have been developed that can transmit data stored in memory or write received data in memory by performing wireless communication with wireless communication devices using electromagnetic waves or radio waves. It is used in various fields such as distribution, logistics, transportation and security. This type of response device is generally called an RFID (Radio Frequency Identification), a wireless tag, an IC tag, an electronic tag, or the like. The wireless communication device is called a tag reader, a tag reader / writer, an interrogator, a base station, or the like.

このような無線通信装置と応答装置とを用いた無線通信システムの特徴的な機能の1つに、無線通信装置が複数の応答装置から略同時にデータを受信できる機能がある。この機能により、例えば多数の物品にそれぞれ応答装置を取り付けた場合には各物品の応答装置からその物品特有の情報を略同時に非接触で読取ることができるので、在庫管理や物品認証等の作業の効率化を図れるようになる。   One of the characteristic functions of a wireless communication system using such a wireless communication device and a response device is a function that allows the wireless communication device to receive data from a plurality of response devices substantially simultaneously. With this function, for example, when a response device is attached to each of a large number of articles, information specific to the article can be read from the response devices of each article almost simultaneously without contact. Increase efficiency.

この機能を実現するための一つとしてアンチコリジョン(衝突防止)と称している応答装置の応答手順を制御する機能がある。また、国際標準規格に採用されている代表的なアルゴリズムとしてバイナリツリー方式とタイムスロット方式とがある。タイムスロット方式は、無線LAN(Local Area Network)等のパケット通信において広く使われているアクセス制御方式で、アロハ(ALOHA)方式とも呼ばれている。因みに、RFIDの標準化団体であるEPC(Electronic Product Code)グローバルにより提案されたRFIDの通信規格の1つであるGen.2(Generation2)規格でも、タイムスロット方式を採用している。   One of the functions for realizing this function is a function for controlling a response procedure of a response device called anti-collision (collision prevention). As representative algorithms adopted in international standards, there are a binary tree method and a time slot method. The time slot method is an access control method widely used in packet communication such as a wireless local area network (LAN) and is also called an ALOHA method. Incidentally, Gen. 1 which is one of RFID communication standards proposed by EPC (Electronic Product Code) Global, an RFID standardization organization. The 2 (Generation 2) standard also uses the time slot method.

一般的なタイムスロット方式のアンチコリジョン機能の動作について説明する。
先ず、無線通信装置は、そのアンテナの交信領域内に存在する複数の応答装置に対し、特定のスロット数(2〜2:Qは1以上の固定値)を指定して所定数のタイムスロットを割り当てる。一方、各応答装置は、指定を受けたスロット数の範囲内で乱数を生成する。例えば2ビット(Q=1)のスロット数が指定された場合には、各応答装置は2ビットの乱数[00],[01],[10],[11]のいずれかを生成する。そして、生成された乱数に一致したタイミングのタイムスロットを利用して無線通信装置に識別情報の応答を返す。
An operation of a general time slot type anti-collision function will be described.
First, the radio communication device designates a specific number of slots (2 0 to 2 Q : Q is a fixed value of 1 or more) for a plurality of response devices existing in the communication area of the antenna, and a predetermined number of times. Assign a slot. On the other hand, each response device generates a random number within the range of the designated number of slots. For example, when a 2-bit (Q = 1) slot number is designated, each responding device generates a 2-bit random number [00], [01], [10], or [11]. Then, a response of identification information is returned to the wireless communication device using a time slot at a timing that matches the generated random number.

この際、1つのタイムスロットに対して1つの応答装置しか応答を返さなかった場合には、その応答装置の識別情報を無線通信装置が読取ることができる。しかし、1つのタイムスロットに対して複数の応答装置が同時に応答を返した場合には衝突が発生するので、それらの応答装置の識別情報を無線通信装置は読取ることができない。   At this time, if only one response device returns a response to one time slot, the wireless communication device can read the identification information of the response device. However, a collision occurs when a plurality of response devices return responses to one time slot at the same time. Therefore, the wireless communication device cannot read the identification information of these response devices.

無線通信装置は、応答装置の識別情報を読み残している場合は、新たに所定数のタイムスロットを割り当てる。これに応じて、衝突の発生等により識別情報の応答を完了していない応答装置では、再度乱数を生成する。そして、生成された乱数に一致したタイミングのタイムスロットを利用して無線通信装置に応答を返す。このような一連の処理を短時間で繰り返すことにより、無線通信装置は複数の応答装置から略同時に識別情報を読取れるようになる。   When the identification information of the responding device is not read, the wireless communication device newly assigns a predetermined number of time slots. In response to this, the response device that has not completed the response of the identification information due to the occurrence of a collision or the like generates a random number again. Then, a response is returned to the wireless communication device using a time slot having a timing that matches the generated random number. By repeating such a series of processes in a short time, the wireless communication device can read identification information from a plurality of response devices substantially simultaneously.

ところで、無線通信装置が全ての応答装置の識別情報を読取るのに要する時間は、無線通信装置が割り当てるタイムスロット(以下、割当スロットと称する)の数と応答装置の数との相互関係によって変化する。そこで無線通信装置は、各応答装置にタイムスロットを割り当てる際に最適な割当スロット数を計算し直して決定している。この割当スロット数の計算には、所定の確率計算が利用される。   By the way, the time required for the wireless communication device to read the identification information of all the response devices varies depending on the correlation between the number of time slots (hereinafter referred to as allocation slots) assigned by the wireless communication device and the number of response devices. . Therefore, the wireless communication device recalculates and determines the optimal number of assigned slots when assigning time slots to each responding device. A predetermined probability calculation is used for calculating the number of assigned slots.

例えば、識別情報を読み残した応答装置、すなわち未読応答装置の数が未知の場合には、無線通信装置が割り当てたタイムスロットのうち、応答装置から識別情報が1つも送られなかったタイムスロット、いわゆる空スロットの数と、識別情報を伝送した応答装置が1つだったタイムスロット、いわゆる読取成功スロットの数と、複数の応答装置が同じタイムスロットで識別情報を伝送したタイムスロット、いわゆる衝突スロットの数との各計数値に基づき、未読応答装置の数を確率変数とした確率密度関数を求め、この確率密度関数が最大となる未読応答装置の数を算出し、この算出された数を未読応答装置の推定数とする。そして、この推定数に基づき新たに割当スロット数を決定する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−282975号公報
For example, when the number of response devices that have left the identification information unread, that is, when the number of unread response devices is unknown, the time slot in which no identification information is sent from the response device among the time slots allocated by the wireless communication device, The number of so-called empty slots, the time slot in which there was one responding device that transmitted identification information, the number of so-called successful reading slots, and the time slot in which multiple responding devices transmitted identification information in the same time slot, so-called collision slot Based on each count value, the probability density function with the number of unread response devices as a random variable is obtained, the number of unread response devices with the maximum probability density function is calculated, and the calculated number is unread. Estimated number of responding devices. And the method of newly determining the number of allocation slots based on this estimated number is known (for example, refer patent document 1).
JP-A-11-282975

しかしながら、従来のこの種の無線通信装置においては、各応答装置にタイムスロットを割り当てる都度、未読応答装置の推定数を算出するために、読取成功スロット,空スロット及び衝突スロットの数をそれぞれ計数し、さらにこれらの計数値から未読応答装置の数を確率変数とした確率密度関数を求め、この確率密度関数が最大となる未読応答装置の数を算出していたので、計算負荷が大きいという問題があった。   However, in this type of conventional wireless communication device, each time a time slot is assigned to each response device, the number of successful read slots, empty slots, and collision slots are counted in order to calculate the estimated number of unread response devices. Furthermore, since the probability density function using the number of unread response devices as a random variable is obtained from these count values, and the number of unread response devices with the maximum probability density function is calculated, there is a problem that the calculation load is large. there were.

本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、未読応答装置推定数を小さい計算負荷で算出することができる無線通信装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus capable of calculating the estimated number of unread response apparatuses with a small calculation load.

本発明は、アンテナから1以上の応答装置に所定数のスロットを割り当てる信号を送信すると、この信号を受信した応答装置のうち未だ識別情報が読取られていない未読応答装置が個別に1つのスロットを選択しそのスロットに当該応答装置固有の識別情報を含ませて伝送する無線通信方式を用いて各応答装置の識別情報を読取る無線通信装置において、信号を送信してから所定期間内にスロット計数期間内の総てのスロット数を計数する全スロット数カウンタと、当該スロット計数期間内の総てのスロットのうち応答装置が識別情報を伝送していない空スロットの数を計数する空スロット数カウンタと、当該所定期間が経過した時点の未読応答装置の推定数を、全スロット数カウンタ及び空スロット数カウンタの各計数値と前記所定期間開始時に送信された信号により割り当てられたスロットの数とに基づいて算出する推定値演算手段と、推定値演算手段により算出された推定値に基づき、次に送信する信号で割り当てるスロット数を決定する決定手段とを備えたものである。   In the present invention, when a signal for allocating a predetermined number of slots to one or more response devices is transmitted from the antenna, unread response devices whose identification information has not yet been read out of the response devices that have received this signal individually assign one slot. In a wireless communication device that reads the identification information of each responding device using a wireless communication system that selects and transmits the identification information unique to the responding device in the slot, the slot counting period within a predetermined period after transmitting the signal A total slot counter for counting all slots in the slot, and an empty slot counter for counting the number of empty slots for which the responding device has not transmitted identification information among all slots in the slot counting period; Then, the estimated number of unread response devices at the time when the predetermined period has passed is counted for each count value of the total slot number counter and the empty slot number counter and the predetermined period is opened. An estimated value calculating means that is calculated based on the number of slots allocated by the signal transmitted from time to time, and a determination that determines the number of slots to be allocated by the signal to be transmitted next based on the estimated value calculated by the estimated value calculating means Means.

かかる手段を講じた本発明によれば、未読応答装置推定数を小さい計算負荷で算出することができる効果を奏し得る。   According to the present invention in which such a measure is taken, it is possible to obtain an effect that the estimated number of unread response devices can be calculated with a small calculation load.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。
なお、この実施の形態は、無線通信方式の1種であるタイムスロット方式を利用して、RFID,無線タグ等と称される複数の応答装置から固有の識別情報を非接触で読取るようにした無線通信装置に本発明を適用した場合である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
In this embodiment, unique identification information is read in a non-contact manner from a plurality of response devices called RFIDs, wireless tags, etc., using a time slot method which is a kind of wireless communication method. This is a case where the present invention is applied to a wireless communication apparatus.

図1は本実施の形態における無線通信装置1の要部構成を示すブロック図である。図示するように無線通信装置1は、データ入出力部11、送受信処理部12、記憶部13及びこれらを制御する制御部14等で構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a wireless communication apparatus 1 according to the present embodiment. As illustrated, the wireless communication device 1 includes a data input / output unit 11, a transmission / reception processing unit 12, a storage unit 13, and a control unit 14 that controls them.

データ入出力部11は、通信ケーブル等を介してデータ通信可能に接続された外部装置(不図示)からデータを受信し前記制御部14に与える機能と、制御部14の制御により所定のデータを前記外部装置に送信する機能とを有する。送受信処理部12は、制御部14から与えられる送信信号を変調しアンテナ2から無線発信させる機能と、アンテナ2で受信した信号を復調し制御部14に与える機能とを有する。記憶部13は、不揮発性の書換可能なメモリ領域である。   The data input / output unit 11 receives data from an external device (not shown) connected so as to be capable of data communication via a communication cable or the like, and gives predetermined data to the control unit 14 under control of the control unit 14. And a function of transmitting to the external device. The transmission / reception processing unit 12 has a function of modulating a transmission signal given from the control unit 14 and transmitting the signal wirelessly from the antenna 2, and a function of demodulating a signal received by the antenna 2 and giving the control unit 14. The storage unit 13 is a nonvolatile rewritable memory area.

かかる構成の無線通信装置1は、そのアンテナ2の交信領域3内に存在する複数(図では6個)の応答装置4A〜4Fとタイムスロット方式の無線通信を行い、各応答装置4A〜4Fがそれぞれ有する固有の識別情報を非接触で読取る。   The wireless communication device 1 having such a configuration performs time slot wireless communication with a plurality of (six in the figure) response devices 4A to 4F existing in the communication area 3 of the antenna 2, and each of the response devices 4A to 4F Each unique identification information is read without contact.

すなわち、無線通信装置1は、アンテナ2から1以上の応答装置4(以下、各応答装置4A〜4Fを総称する場合は符号を“4”とする)に所定数のタイムスロットを割り当てる信号を送信する。すると、この信号を受信した応答装置4のうち未だ識別情報が読取られていない応答装置4が個別に1つのタイムスロットを選択する。そして、その選択したタイムスロットに当該応答装置固有の識別情報を含ませて伝送する。   That is, the wireless communication device 1 transmits a signal for allocating a predetermined number of time slots from the antenna 2 to one or more response devices 4 (hereinafter, the response devices 4A to 4F are collectively referred to as “4”). To do. Then, the response devices 4 that have not yet read the identification information among the response devices 4 that have received this signal individually select one time slot. Then, the selected time slot is transmitted by including identification information unique to the responding device.

ここで、1つのタイムスロットに対して1つの応答装置4だけが識別情報を伝送した場合、無線通信装置1は、このタイムスロットから当該応答装置4の識別情報を取得できる。このようなタイムスロットを以後、読取成功スロットと称する。   Here, when only one response device 4 transmits identification information for one time slot, the wireless communication device 1 can acquire the identification information of the response device 4 from this time slot. Such a time slot is hereinafter referred to as a successful reading slot.

これに対し、1つのタイムスロットに対して複数の応答装置4が識別情報を伝送した場合には、伝送信号が乱されるため、無線通信装置1はこれら応答装置4の識別情報を取得することができない。このようなタイムスロットを以後、衝突スロットと称する。また、1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送した応答装置4が1つも無かった場合も識別情報を取得できない。このようなタイムスロットを以後、空スロットと称する。   On the other hand, when a plurality of response devices 4 transmit identification information for one time slot, the transmission signal is disturbed, so that the wireless communication device 1 acquires the identification information of these response devices 4. I can't. Such a time slot is hereinafter referred to as a collision slot. Further, even when there is no response device 4 that transmits the identification information for one time slot, the identification information cannot be acquired. Such a time slot is hereinafter referred to as an empty slot.

なお、衝突スロットと空スロットとの識別は、読取成功スロット以外のタイムスロットにおいて、無線通信装置1が受信した電波強度が所定のしきい値を超えたか否かによって判断可能である。すなわち、電波強度がしきい値より高いタイムスロットは衝突スロットとし、低いスロットは空スロットとすればよい。   The collision slot and the empty slot can be identified based on whether or not the radio wave intensity received by the wireless communication device 1 exceeds a predetermined threshold in a time slot other than the successful reading slot. That is, a time slot whose radio field intensity is higher than a threshold value may be a collision slot, and a low slot may be an empty slot.

さて、無線通信装置1は、アンテナ2の交信領域3内に存在する応答装置4の識別情報を取得できた場合、当該識別情報を含む信号を送信することにより、当該識別情報を有する応答装置4に識別情報の読み取りが成功した旨を通知する。すると、この通知を受けた応答装置4は、それ以後は識別情報を伝送しなくなる。その後、無線通信装置1は、必要に応じて、取得した識別情報を含む信号を伝送することで該当識別情報を有する応答装置4と交信を行い、該当応答装置4が有する他の情報を取得したり、該当応答装置4に任意の情報を書き込んだりする。   When the wireless communication device 1 can acquire the identification information of the response device 4 existing in the communication area 3 of the antenna 2, the wireless communication device 1 transmits the signal including the identification information to thereby respond to the response device 4 having the identification information. Is notified that the identification information has been successfully read. Then, the response device 4 that has received this notification does not transmit the identification information thereafter. Thereafter, the wireless communication device 1 communicates with the response device 4 having the corresponding identification information by transmitting a signal including the acquired identification information as necessary, and acquires other information included in the corresponding response device 4. Or writing arbitrary information to the corresponding response device 4.

なお、RFIDの通信規格の1つであるGen.2規格では、アンチコリジョンを行う際の応答装置4の識別情報に16ビットの乱数を使用している。この16ビットの乱数は、応答装置4が識別情報を送信するたびに変化する、言わば一度きりの使い捨ての識別情報である。そしてGen.2規格では、無線通信装置1が該当応答装置4に使い捨ての識別情報の読み取りが成功したことを通知した直後、応答装置4は、無線通信装置1に応答装置固有の識別情報を送信する。一般に、応答装置固有の識別情報は、16ビットの十倍前後の大きさを持つため、Gen.2規格では、無線通信装置1が多数の応答装置4から1つの応答装置4を選びリンクを確保する際、すなわちアンチコリジョンを行う際に、応答装置固有の識別情報とは別の短い識別情報を利用することでアンチコリジョンに要する時間を短縮している。   Note that Gen. 1, which is one of RFID communication standards. In the second standard, a 16-bit random number is used as identification information of the response device 4 when performing anti-collision. This 16-bit random number is single-use disposable identification information that changes every time the response device 4 transmits identification information. And Gen. In the second standard, immediately after the wireless communication device 1 notifies the corresponding response device 4 that the disposable identification information has been successfully read, the response device 4 transmits identification information specific to the response device to the wireless communication device 1. In general, the identification information unique to the responding device has a size of about 10 times 16 bits. In the 2 standard, when the wireless communication device 1 selects one response device 4 from a large number of response devices 4 to secure a link, that is, when performing anti-collision, short identification information different from response device-specific identification information is used. By using it, the time required for anti-collision is shortened.

本実施の形態において、識別情報とは、上述したアンチコリジョンを行う際の識別情報を指している。ただし、説明を簡単にするために、応答装置固有の識別情報とアンチコリジョンを行う際の識別情報が同じものとする。   In the present embodiment, the identification information refers to identification information when performing the above-described anti-collision. However, in order to simplify the explanation, it is assumed that the identification information unique to the response device is the same as the identification information when performing anti-collision.

図2は無線通信装置1と、そのアンテナ2の交信領域3内に存在する6個の応答装置4A〜4Fとの間で送受される信号の一例を1サイクル分のみ示したタイミング図であり、図中左から右に時間が経過している。   FIG. 2 is a timing diagram showing an example of signals transmitted and received between the wireless communication device 1 and the six response devices 4A to 4F existing in the communication area 3 of the antenna 2 for only one cycle. Time passes from left to right in the figure.

無線通信装置1は、先ず、サイクル開始信号start1により各応答装置4A〜4Fに対して割当スロット数を指定する。図2の場合は、割当スロット数“8”を指定する。すると、各応答装置4A〜4Fは、割当スロット番号s1〜s8の8つのタイムスロットのうちのいずれか1つのタイムスロットを選択して、自身の識別情報を無線通信装置1に伝送しようとする。   First, the wireless communication device 1 specifies the number of assigned slots for each of the response devices 4A to 4F by the cycle start signal start1. In the case of FIG. 2, the number of assigned slots “8” is designated. Then, each of the response devices 4A to 4F selects any one of the eight time slots with the assigned slot numbers s1 to s8, and tries to transmit its own identification information to the wireless communication device 1.

図2の場合、応答装置4Aが割当スロット番号s1のタイムスロットを選択して識別情報aを伝送している。また、応答装置4Cが割当スロット番号s4のタイムスロットを選択して識別情報cを伝送している。一方、2つの応答装置4B及び4Dは、いずれも割当スロット番号s2のタイムスロットを選択して各々の識別情報b及びdを伝送している。同様に、2つの応答装置4E及び4Fは、いずれも割当スロット番号s5のタイムスロットを選択して各々の識別情報e及びfを伝送している。残りの割当スロット番号s3,s6,s7及びs8の4つのタイムスロットについては、識別情報を伝送する応答装置4は存在しない。すなわち、割当スロット番号s1及びs4のタイムスロットが読取成功スロットとなり、割当スロット番号s2及びs5のタイムスロットが衝突スロットとなり、割当スロット番号s3及びs6〜s8のタイムスロットが空スロットとなる。   In the case of FIG. 2, the response device 4A selects the time slot with the assigned slot number s1 and transmits the identification information a. Further, the response device 4C selects the time slot with the assigned slot number s4 and transmits the identification information c. On the other hand, the two response devices 4B and 4D both select the time slot with the assigned slot number s2 and transmit the identification information b and d. Similarly, the two response devices 4E and 4F both select the time slot with the assigned slot number s5 and transmit the respective identification information e and f. For the remaining four time slots of assigned slot numbers s3, s6, s7, and s8, there is no response device 4 that transmits identification information. That is, the time slots with allocation slot numbers s1 and s4 become successful reading slots, the time slots with allocation slot numbers s2 and s5 become collision slots, and the time slots with allocation slot numbers s3 and s6 to s8 become empty slots.

したがって、割当スロット番号s8のタイムスロットを受信した時点では、応答装置4Aと応答装置4Cの識別情報を無線通信装置1が取得している。無線通信装置1は、応答装置4の識別情報を取得したならば、次に送信するタイムスロット開始信号nSに、取得した識別情報を含ませる。その結果、これらの応答装置4A,4Cは、以後のサイクルで識別情報を伝送しなくなる。このように、無線通信装置1によって識別情報が読取られ、識別情報を伝送しなくなる応答装置4を既読応答装置5と称する。   Therefore, when the time slot with the assigned slot number s8 is received, the wireless communication device 1 has acquired the identification information of the response device 4A and the response device 4C. When the wireless communication device 1 acquires the identification information of the response device 4, the wireless communication device 1 includes the acquired identification information in the next time slot start signal nS to be transmitted. As a result, these response devices 4A and 4C do not transmit identification information in subsequent cycles. Thus, the response device 4 in which the identification information is read by the wireless communication device 1 and the identification information is not transmitted is referred to as an already-read response device 5.

一方、他の応答装置4A,4D,4E,4Fの識別情報は、無線通信装置1において取得されていない。したがって、これらの応答装置4A,4D,4E及び4Fの識別情報がタイムスロット開始信号nSに含まれることはない。その結果、これらの応答装置4A,4D,4E及び4Fは、次のサイクルでも指定されたタイムスロットを利用して識別情報を伝送しようとする。このように、無線通信装置1によって識別情報が読取られておらず、次のサイクルでも識別情報を伝送する応答装置4を未読応答装置6と称する。   On the other hand, the identification information of the other response devices 4A, 4D, 4E, and 4F is not acquired in the wireless communication device 1. Therefore, the identification information of these response devices 4A, 4D, 4E, and 4F is not included in the time slot start signal nS. As a result, the response devices 4A, 4D, 4E, and 4F try to transmit the identification information using the designated time slot in the next cycle. As described above, the response device 4 in which the identification information is not read by the wireless communication device 1 and transmits the identification information in the next cycle is referred to as an unread response device 6.

無線通信装置1は、1サイクル分の全てのタイムスロットの受信信号から、識別情報を読み残している未読応答装置6があるか否かを判断する。例えば、1サイクルの中に衝突スロットがある場合には、未読応答装置6があると判断する。逆に、1サイクルの全てのタイムスロットが空スロットである場合には、未読応答装置6がないと判断する。   The wireless communication device 1 determines whether or not there is an unread response device 6 in which the identification information remains unread from the reception signals of all time slots for one cycle. For example, if there is a collision slot in one cycle, it is determined that there is an unread response device 6. Conversely, if all the time slots in one cycle are empty slots, it is determined that there is no unread response device 6.

未読応答装置6がないと判断した場合には、無線通信装置1は、識別情報の読取動作を終了する。これに対し、未読応答装置6があると判断した場合には、無線通信装置1は、新たな割当スロット数を決定する(決定手段)。そして、次のサイクル開始信号startn(nはサイクル開始信号の送信回数)により各応答装置4に対して新たな割当スロット数を指定する。   When it is determined that there is no unread response device 6, the wireless communication device 1 ends the identification information reading operation. On the other hand, when it is determined that there is an unread response device 6, the wireless communication device 1 determines a new allocation slot number (decision unit). Then, a new allocation slot number is designated for each response device 4 by the next cycle start signal startn (n is the number of transmissions of the cycle start signal).

ここで、新たな割当スロット数を決定するには、従来から確率計算が利用されている。そこで次に、割当スロット数を決定するための確率計算について説明する。   Here, probability calculation is conventionally used to determine a new number of assigned slots. Next, probability calculation for determining the number of assigned slots will be described.

先ず、1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率を考える。このように、1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つであった場合、無線通信装置1は、この応答装置4の識別情報を取得することができる。すなわち、この確率は、1つのタイムスロットで無線通信装置1が応答装置4の識別情報を取得することができる確率と等価である。   First, consider the probability that there will be only one responding device 4 that transmits identification information for one time slot. Thus, when there is one response device 4 that transmits identification information for one time slot, the wireless communication device 1 can acquire the identification information of the response device 4. That is, this probability is equivalent to the probability that the wireless communication device 1 can acquire the identification information of the response device 4 in one time slot.

無線通信装置1が応答装置4に指定する割当スロット数をSとし、アンテナ2の交信領域内に存在する応答装置4のうち未読応答装置6の数をtとした場合、確率P1(S,t)は、次の数式[数1]で示される。   When the number of assigned slots designated by the wireless communication device 1 to the response device 4 is S and the number of unread response devices 6 among the response devices 4 existing in the communication area of the antenna 2 is t, the probability P1 (S, t ) Is expressed by the following equation [Equation 1].

Figure 0004291350
Figure 0004291350

数式[数1]は、あるタイムスロットに対して、1つの未読応答装置6が識別情報を伝送する確率を1/Sとし、その他の(t−1)個の未読応答装置6が識別情報を伝送しない確率を(1−1/S)^(t-1)とし、これらの確率と未読応答装置6の数tとを積算した式である。なお、前記確率(1−1/S)^(t-1)の記号“^”は、累乗を示している。   The formula [Equation 1] indicates that the probability that one unread response device 6 transmits the identification information for a certain time slot is 1 / S, and the other (t−1) unread response devices 6 have the identification information. The probability of not transmitting is (1-1 / S) ^ (t-1), and these probabilities and the number t of unread response devices 6 are integrated. The symbol “^” of the probability (1-1 / S) ^ (t−1) indicates a power.

数式[数1]においてS=8の場合、すなわち確率P1(8,t)をグラフにすると、図3のようになる。同グラフにおいて、横軸は未読応答装置6の数tであり、縦軸はその数tに対する識別情報取得確率P1(8,t)である。   In the case of S = 8 in the formula [Equation 1], that is, when the probability P1 (8, t) is graphed, it is as shown in FIG. In the graph, the horizontal axis represents the number t of unread response devices 6, and the vertical axis represents the identification information acquisition probability P1 (8, t) for the number t.

ここで、未読応答装置6の数tは非負整数である。この場合、確率P1(S,t)は、割当スロット数Sが未読応答装置6の数tと等しいとき最大となることが知られている。したがって、無線通信装置1が応答装置4に対して割り当てるタイムスロットの数、すなわち割当スロット数Sを常に未読応答装置6の数tと同数にすることによって、無線通信装置1が全ての応答装置4の識別情報を取得するのに要する時間を短縮することができる。   Here, the number t of the unread response devices 6 is a non-negative integer. In this case, it is known that the probability P1 (S, t) is maximized when the number of assigned slots S is equal to the number t of unread response devices 6. Therefore, by making the number of time slots assigned to the response device 4 by the wireless communication device 1, that is, the number S of assigned slots, always equal to the number t of the unread response devices 6, the wireless communication device 1 makes all the response devices 4 The time required to acquire the identification information can be shortened.

しかし、無線通信装置1が選択できる割当スロット数Sは、実装上の制約により離散的な値をとることが多い。例えば前述したGen.2規格においては、無線通信装置1が選択できる割当スロット数Sは2の累乗数となっており、2の0乗から2の15乗の16種類となっている。すなわち、割当スロット数Sは、1,2,4,8,16,32,64,…というように離散的な値をとる。このため、割当スロット数Sを常に未読応答装置6の数tと同数にすることは困難である。   However, the allocation slot number S that can be selected by the wireless communication apparatus 1 often takes a discrete value due to mounting restrictions. For example, Gen. In the 2 standard, the number of allocation slots S that can be selected by the wireless communication apparatus 1 is a power of 2, and is 16 types from 2 0 to 2 15. That is, the allocation slot number S takes discrete values such as 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64,. For this reason, it is difficult to always make the allocation slot number S equal to the number t of the unread response devices 6.

そこで、無線通信装置1が選択可能な割当スロット数Sがn種類ある場合の割当スロット数SをS(i){i=1,2,・・・,n}と表記し、S(i)とS(i+1)とはS(i)<S(i+1)なる関係を有するものとする。この場合において、未読応答装置6の数tが、無線通信装置1で選択可能な割当スロット数S(i)とS(i+1)の間の値であるとき、割当スロット数S(i)を指定した場合に1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率P1(S(i),t)と、割当スロット数S(i+1) を指定した場合に1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率P1(S(i+1),t)とをそれぞれ計算する。そして、確率P1(S(i),t)と確率P1(S(i+1),t)とを比較し、高い方の割当スロット数(S(i)またはS(i+1))を選択する。こうすることにより、無線通信装置1が応答装置に対して割り当てるタイムスロットの数(割当スロット数S)を決定することができる。   Therefore, the allocation slot number S when there are n types of allocation slot numbers S that can be selected by the wireless communication apparatus 1 is expressed as S (i) {i = 1, 2,..., N}, and S (i) And S (i + 1) have a relationship of S (i) <S (i + 1). In this case, when the number t of unread response devices 6 is a value between the allocation slot numbers S (i) and S (i + 1) that can be selected by the wireless communication device 1, the allocation slot number S (i). When the probability P1 (S (i), t) that the response device 4 that transmits the identification information for one time slot becomes one and the number of allocated slots S (i + 1) are specified. The probability P1 (S (i + 1), t) that one response device 4 transmits the identification information for one time slot is calculated. Then, the probability P1 (S (i), t) is compared with the probability P1 (S (i + 1), t), and the higher allocation slot number (S (i) or S (i + 1)) is determined. select. By doing so, it is possible to determine the number of time slots (number of assigned slots S) that the wireless communication device 1 assigns to the response device.

今、アンテナ2の交信領域3内に存在する応答装置4の数の情報を無線通信装置1が予め持っているものとする。また、無線通信装置1が選択できる割当スロット数がS(1)=2、S(2)=4、S(3)=8の3種類とする。   Now, it is assumed that the wireless communication device 1 has information on the number of response devices 4 existing in the communication area 3 of the antenna 2 in advance. Further, the number of allocation slots that can be selected by the wireless communication device 1 is assumed to be three types, S (1) = 2, S (2) = 4, and S (3) = 8.

この場合において、各スロット数S(1)=2、S(2)=4、S(3)=8をそれぞれ数式[数1]に代入して、各々の割当スロット数S(1)=2、S(2)=4、S(3)=8を指定した場合に1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率P1(2,t)、P1(4,t)、P1(8,t)を算出すると、各々の確率P1(2,t)、P1(4,t)、P1(8,t)と、未読応答装置6の数tとの関係は、図4のグラフで示されるようになる。なお、[数2]は小数点以下が無限に続く数値になるので、所定桁で切捨てた値を記憶部13に記憶している。切捨て処理をしているので、推定値teは切捨て前のt1(i)の値より必ず小さくなる利点がある。   In this case, the number of slots S (1) = 2, S (2) = 4, and S (3) = 8 are respectively substituted into the equation [Equation 1], and the number of assigned slots S (1) = 2. , S (2) = 4, S (3) = 8, the probability P1 (2, t), P1 (4,4) that there is one response device 4 that transmits identification information for one time slot. t) and P1 (8, t), the relationship between the respective probabilities P1 (2, t), P1 (4, t), P1 (8, t) and the number t of unread response devices 6 is As shown in the graph of FIG. Since [Numerical equation 2] is a numerical value with an infinite portion after the decimal point, the value truncated to a predetermined digit is stored in the storage unit 13. Since the truncation process is performed, there is an advantage that the estimated value te is necessarily smaller than the value of t1 (i) before truncation.

同図において、確率P1(2,t)と確率P1(4,t)とが等しくなる未読応答装置6の数tを値t1(1)とする。また、確率P1(4,t)と確率P1(8,t)とが等しくなる未読応答装置6の数tを値t1(2)とする。同図から明らかなように、1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率、つまりは未読応答装置6の識別情報を取得できる確率P1(S,t)を高くするには、未読応答装置6の数tが値t1(1)より小さいときには割当スロット数Sを“2”とすればよい。同様に、未読応答装置6の数tが値t1(1)以上で値t1(2)未満のときには割当スロット数Sを“4”とし、値t1(2)以上のときには割当スロット数Sを“8”とすればよい。   In the figure, the number t of unread response devices 6 in which the probability P1 (2, t) and the probability P1 (4, t) are equal is assumed to be a value t1 (1). The number t of unread response devices 6 in which the probability P1 (4, t) and the probability P1 (8, t) are equal is assumed to be a value t1 (2). As is clear from the figure, the probability that the number of response devices 4 that transmit the identification information for one time slot is one, that is, the probability P1 (S, t) that the identification information of the unread response device 6 can be acquired is increased. For this purpose, when the number t of unread response devices 6 is smaller than the value t1 (1), the allocation slot number S may be set to “2”. Similarly, when the number t of unread response devices 6 is greater than or equal to the value t1 (1) and less than the value t1 (2), the allocated slot number S is “4”, and when the number t is equal to or greater than the value t1 (2), the allocated slot number S is “ It should be 8 ″.

ここで、あるタイムスロット数S(i)のタイムスロットを指定した場合に1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率P1(S(i),t)と、当該タイムスロット数S(i)の次に大きいタイムスロット数S(i+1)のタイムスロットを指定した場合に1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率P1(S(i+1),t)とが等しくなる未読応答装置6の値をt1(i){i=1,2,・・・,n}と表記すると、この値t1(i)は、次の数式[数2]によって算出される。なお、数式[数2]において、記号“ln”は自然対数を示している。   Here, when a time slot of a certain number of time slots S (i) is designated, a probability P1 (S (i), t) that the number of response devices 4 that transmit identification information for one time slot is one, and Probability P1 that the number of response devices 4 that transmit identification information for one time slot is one when the time slot having the next largest number of time slots S (i + 1) after the number of time slots S (i) is designated. When the value of the unread response device 6 in which (S (i + 1), t) is equal is expressed as t1 (i) {i = 1,2,..., N}, this value t1 (i) is It is calculated by the following equation [Equation 2]. In addition, in the mathematical formula [Equation 2], the symbol “ln” represents a natural logarithm.

Figure 0004291350
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したがって、未読応答装置6の数tと値t1(i) {i=1,2,・・・,n}とを比較し、数t以上の値で最小の値min[t1(i)]を求める。そして、この最小の値min[t1(i)]をとるタイムスロット数S(i),S(i+1)のうち小さい方のタイムスロット数S(i)を新たな割当スロット数Sとして決定する。こうすることにより、未読応答装置6の識別情報を取得できる確率P1(S,t)を最も高くすることができる。   Therefore, the number t of the unread response devices 6 is compared with the value t1 (i) {i = 1, 2,..., N}, and the minimum value min [t1 (i)] with a value greater than or equal to the number t is obtained. Ask. The smaller time slot number S (i) of the time slot numbers S (i) and S (i + 1) taking the minimum value min [t1 (i)] is determined as the new allocation slot number S. To do. By doing so, the probability P1 (S, t) that the identification information of the unread response device 6 can be acquired can be maximized.

そこで本実施の形態では、割当可能なタイムスロット数S(i) {i=1,2,・・・,n}の種類毎に、当該タイムスロット数S(i)とこのタイムスロット数S(i)の次に大きいタイムスロット数S(i+1)とで、前記確率P1(S,t)が等しくなるときの未読応答装置数t1(i) {i=1,2,・・・,n}を算出する。そして、図5に示すように、これらタイムスロット数S(i)とそれに対応する未読応答装置数t1(i)とを関連付けて設定した対応データメモリ15を作成し、記憶部13で記憶しておく。   Therefore, in this embodiment, for each type of assignable time slot number S (i) {i = 1, 2,..., N}, the time slot number S (i) and the time slot number S ( The number of unread response devices t1 (i) {i = 1, 2,... when the probability P1 (S, t) is equal to the number of time slots S (i + 1) next to i). n} is calculated. Then, as shown in FIG. 5, a correspondence data memory 15 in which the number of time slots S (i) and the corresponding number of unread response devices t1 (i) are set in association with each other is created and stored in the storage unit 13. deep.

因みに、図5の例は、割当可能なタイムスロット数S(i)がS(1)=2、S(2)=4、S(3)=8、S(4)=16、S(5)=32の5種類の場合であり、この場合、S(1)とS(2)とで確率P1(S,t)が等しくなる未読応答装置数t1(1)が“2”、S(2)とS(3)とで確率P1(S,t)が等しくなる未読応答装置数t1(2)が“5”、S(3)とS(4)とで確率P1(S,t)が等しくなる未読応答装置数t1(3)が“11”、S(4)とS(5)とで確率P1(S,t)が等しくなる未読応答装置数t1(4)が“22”とそれぞれ算出されて、対応データメモリ15に設定される。   Incidentally, in the example of FIG. 5, the number of assignable time slots S (i) is S (1) = 2, S (2) = 4, S (3) = 8, S (4) = 16, S (5 ) = 32, and in this case, the number of unread response devices t1 (1) where the probabilities P1 (S, t) are equal between S (1) and S (2) is “2”, S ( 2) and S (3) have the same probability P1 (S, t), the number of unread response devices t1 (2) is “5”, and S (3) and S (4) have a probability P1 (S, t). The number of unread response devices t1 (3) equal to each other is “11”, and the number of unread response devices t1 (4) equal in probability P1 (S, t) between S (4) and S (5) is “22”. Each is calculated and set in the corresponding data memory 15.

なお、数式[数2]の計算については、無線通信装置1の外部装置で行い、その結果を、データ入出力部11を介して記憶部13の対応データメモリ15に記憶する。こうすることにより、無線通信装置1の計算負荷とはならない。   Note that the calculation of the mathematical formula [Equation 2] is performed by an external device of the wireless communication device 1, and the result is stored in the corresponding data memory 15 of the storage unit 13 via the data input / output unit 11. By doing so, it does not become a calculation load of the wireless communication device 1.

ところで、前記の説明では、アンテナ2の交信領域3内に存在する応答装置4の数の情報を無線通信装置1が予め持っているものとした。予め持ってさえいれば、その数から読取成功スロットの数を減算することによって、残りの未読応答装置6の数tを算出することができる。しかし、用途によっては、無線通信装置1が応答装置4の数の情報を予め持つことが困難な場合がある。例えば、交信領域3内に存在する応答装置4の数を計数するために各応答装置4の識別情報を読み取る場合である。このような場合は、何らかの方法で未読応答装置6の数tを推定し、この推定値と値t1(1)とを比較して新たな割当スロット数Sを決定する必要がある。   By the way, in the above description, it is assumed that the wireless communication device 1 has information on the number of response devices 4 existing in the communication area 3 of the antenna 2 in advance. As long as it is held in advance, the number t of the remaining unread response devices 6 can be calculated by subtracting the number of successful reading slots from the number. However, depending on the application, it may be difficult for the wireless communication device 1 to have information on the number of response devices 4 in advance. For example, the identification information of each response device 4 is read in order to count the number of response devices 4 present in the communication area 3. In such a case, it is necessary to estimate the number t of unread response devices 6 by some method, and to determine a new allocation slot number S by comparing this estimated value with the value t1 (1).

そこで次に、未読応答装置6の数tを推定する方法について説明する。はじめに、従来から知られている方法について説明する。この従来方法は、読取成功スロットの数と空スロットの数と衝突スロットの数とをそれぞれ計数するとともに、そのスロット計数期間内の全てのスロット数を計数する。そして、これらのスロット数を確率変数とした確率密度関数を算出し、この確率密度関数が最大となる値を未読応答装置6の推定値teとする方法である。ただし、例えば読取成功スロットの数をA、空スロットの数をB、スロット計数期間内の全スロット数をCとすると、衝突スロットの数は(C−A−B)で求まる。同様に、読取成功スロットの数をA、衝突スロットの数をD、スロット計数期間内の全スロット数をCとすると、空スロットの数は(C−A−D)で求まる。また、読取成功スロットの数をA、空スロットの数をB、衝突スロット数をDとすると、全スロット数は(A+B+D)で求まる。このため、4つのスロット数のうちいずれか1つを計数する処理を省略することはできる。以後の説明では、衝突スロット数を計数する処理を省略する。   Next, a method for estimating the number t of unread response devices 6 will be described. First, a conventionally known method will be described. This conventional method counts the number of successful reading slots, the number of empty slots, and the number of collision slots, respectively, and counts all the slots within the slot counting period. Then, a probability density function using the number of slots as a random variable is calculated, and a value that maximizes the probability density function is used as an estimated value te of the unread response device 6. However, for example, if the number of successful reading slots is A, the number of empty slots is B, and the number of all slots in the slot counting period is C, the number of collision slots is obtained by (C-A-B). Similarly, assuming that the number of successful reading slots is A, the number of collision slots is D, and the number of all slots in the slot counting period is C, the number of empty slots is obtained by (C-A-D). If the number of successful reading slots is A, the number of empty slots is B, and the number of collision slots is D, the total number of slots is obtained by (A + B + D). For this reason, it is possible to omit the process of counting any one of the four slots. In the following description, the process of counting the number of collision slots is omitted.

読取成功スロットの発生率は、1つのタイムスロットに対して識別情報を伝送する応答装置4が1つとなる確率と等価であるので、前記数式[数1]の確率P1(S,t)で示すことができる。これに従うと、空スロットの発生率は、次の数式[数3]の確率P0(S,t)で示される。   The occurrence rate of successful reading slots is equivalent to the probability that there is one response device 4 that transmits identification information for one time slot, and is represented by the probability P1 (S, t) of the above equation [Equation 1]. be able to. According to this, the occurrence rate of empty slots is represented by the probability P0 (S, t) of the following equation [Equation 3].

Figure 0004291350
Figure 0004291350

また、衝突スロットの発生率は、スロット計数期間内のスロット数Cから、その期間内の読取成功スロット数Aと空スロット数Bとを減じたものが衝突スロットの数となるので、次の数式[数4]の確率Pc(S,t)で示される。   The occurrence rate of collision slots is the number of collision slots obtained by subtracting the number of successful reading slots A and the number of empty slots B during the slot count period C from the slot count period C. It is indicated by the probability Pc (S, t) of [Equation 4].

Figure 0004291350
Figure 0004291350

したがって、読取成功スロット数Aと空スロット数Bとスロット計数期間内の全スロット数Cとを確率変数とした確率密度関数f(A,B,C)は、各スロット数A,B,Cを変数とする多項分布によって表すと、次の数式[数5]のようになる。   Therefore, the probability density function f (A, B, C) with the number of successful reading slots A, the number of empty slots B, and the total number of slots C in the slot counting period as random variables is calculated by calculating the number of slots A, B, C as follows. When expressed by a multinomial distribution as a variable, the following equation [Formula 5] is obtained.

Figure 0004291350
Figure 0004291350

ここで、Sは無線通信装置1が設定する値であり、A,B,Cは無線通信装置1で計数可能な値である。これに対し、未読応答装置6の数tは未知数である。よって、数式[数5]は、未読応答装置6の数tを変数とする関数として、次の数式[数6]のように表記できる。   Here, S is a value set by the wireless communication device 1, and A, B, and C are values that can be counted by the wireless communication device 1. On the other hand, the number t of unread response devices 6 is an unknown number. Therefore, the mathematical formula [Mathematical Formula 5] can be expressed as the following mathematical formula [Mathematical Formula 6] as a function having the number t of unread response devices 6 as a variable.

Figure 0004291350
Figure 0004291350

上記数式[数6]の解ft(t)を最大化するtの値は、tの最尤推定値teとなる。そこで、数式[数6]を導いた後、tの最尤推定値teを算出する処理を行う。ただし、この最尤推定値teは、各スロットの計数を開始する直前の未読応答装置6の推定値である。一方、無線通信装置1がサイクル開始信号startnにより各応答装置4に対して割当スロット数Sを指定すると、その後、未読応答装置6の数は読取成功スロットの数Aだけ減少する。したがって、次の割当スロット数Sを決定する時点では、未読応答装置6の推定値は(te−A)となる。   The value of t that maximizes the solution ft (t) of Equation [6] is the maximum likelihood estimate te of t. Therefore, after deriving the formula [Equation 6], a process of calculating the maximum likelihood estimated value te of t is performed. However, this maximum likelihood estimated value te is an estimated value of the unread response device 6 immediately before starting the counting of each slot. On the other hand, when the wireless communication device 1 designates the allocation slot number S for each response device 4 by the cycle start signal startn, the number of unread response devices 6 is then reduced by the number A of successful read slots. Therefore, at the time of determining the next allocation slot number S, the estimated value of the unread response device 6 is (te−A).

そこで無線通信装置1では、未読応答装置6の推定値(te−A)と値t1(i) {i=1,2,・・・,n}とを比較し、推定値(te−A)以上の値で最小の値min[t1(i)]を求める。そして、この最小の値min[t1(i)]をとるタイムスロット数S(i),S(i+1)のうち小さい方のタイムスロット数S(i)を新たな割当スロット数Sとして決定する。   Therefore, the wireless communication device 1 compares the estimated value (te−A) of the unread response device 6 with the value t1 (i) {i = 1, 2,..., N}, and estimates the estimated value (te−A). The minimum value min [t1 (i)] is obtained from the above values. The smaller time slot number S (i) of the time slot numbers S (i) and S (i + 1) taking the minimum value min [t1 (i)] is determined as the new allocation slot number S. To do.

このような従来の推定方法で、特に計算負荷が大きいのは、前記数式[数6]を導いた後、tの最尤推定値teを算出するときである。一方、推定値(te−A)は、スロット数A,B等の計数期間を終了した時点の未読応答装置6の値である。このため、最尤推定値teを算出するのに時間を要すると、最尤推定値teの計算中にも読取成功スロットが発生する可能性がある。そこで、最尤推定値teの計算中に発生した読取成功スロットの数A2も計数し、最尤推定値teを算出後、直ちに未読応答装置6の推定値(te−A−A2)と値t1(i) {i=1,2,・・・,n}とを比較する。そして、推定値(te−A−A2)以上の値t1(i)で最小の値min[t1(i)]を求める。そして、この最小の値min[t1(i)]をとるタイムスロット数S(i),S(i+1)のうち小さい方のタイムスロット数S(i)を新たな割当スロット数Sとして決定する必要がある。   In such a conventional estimation method, the calculation load is particularly large when the maximum likelihood estimation value te of t is calculated after deriving the equation [Equation 6]. On the other hand, the estimated value (te−A) is the value of the unread response device 6 at the time when the counting period such as the number of slots A and B is completed. For this reason, if it takes time to calculate the maximum likelihood estimated value te, there is a possibility that a successful reading slot may occur even during the calculation of the maximum likelihood estimated value te. Therefore, the number of successful reading slots A2 generated during the calculation of the maximum likelihood estimated value te is also counted, and immediately after calculating the maximum likelihood estimated value te, the estimated value (te-A-A2) of the unread response device 6 and the value t1 (i) Compare {i = 1,2, ..., n}. Then, a minimum value min [t1 (i)] is obtained with a value t1 (i) equal to or greater than the estimated value (te-A-A2). The smaller time slot number S (i) of the time slot numbers S (i) and S (i + 1) taking the minimum value min [t1 (i)] is determined as the new allocation slot number S. There is a need to.

ところで、各スロット計数期間内の全てのスロット数Cが大きければ大きいほど、読取成功スロットの数Aをスロット計数期間内の全スロット数Cで除算した値A/Cは、読取成功スロットの発生率に近付く。同様に、空スロットの数Bを全スロット数Cで除算した値B/Cは、空スロットの発生率に近付く。前記数式[数5]または[数6]の確率密度関数f(A,B,C)は、各スロット数A,B,Cを確率変数としている。このため、スロット計数期間を長くすることによってスロット数Cが大きくなるので、確率密度関数f(A,B,C)の精度が高まる。ひいては、未読応答装置6の推定値teの精度が高まる。   By the way, as the number of all slots C in each slot counting period is larger, the value A / C obtained by dividing the number A of successful reading slots by the total number of slots C in the slot counting period is the occurrence rate of successful reading slots. Get closer to. Similarly, the value B / C obtained by dividing the number B of empty slots by the number C of all slots approaches the occurrence rate of empty slots. In the probability density function f (A, B, C) of the equation [Equation 5] or [Equation 6], the number of slots A, B, C is used as a random variable. For this reason, the slot count C is increased by increasing the slot counting period, so that the accuracy of the probability density function f (A, B, C) is increased. Eventually, the accuracy of the estimated value te of the unread response device 6 increases.

その一方で、未読応答装置6の数を推定するのに要する時間は、各スロット数A,B,Cの計数開始時点から考えると、その計数期間と推定値teの計算時間との合計時間となる。この合計時間が短ければ短いほど、無線通信装置1は、未読応答装置の数の変化に素早く対応できるようになる。すなわち、応答装置4の識別情報読取効率が高まる。   On the other hand, the time required to estimate the number of unread response devices 6 is the sum of the counting period and the calculation time of the estimated value te, considering the counting start time of each slot number A, B, C. Become. The shorter the total time is, the faster the wireless communication device 1 can respond to changes in the number of unread response devices. That is, the identification information reading efficiency of the response device 4 is increased.

そこで本実施の形態では、推定値teの計算時間を短縮することによって、未読応答装置の数を推定するのに要する時間の短縮を図り、応答装置4の識別情報読取効率を高めるようにする。具体的には、前記数式[数6]の単純化を図る。   Therefore, in the present embodiment, by shortening the calculation time of the estimated value te, the time required to estimate the number of unread response devices is reduced, and the identification information reading efficiency of the response device 4 is increased. Specifically, the mathematical formula [Equation 6] is simplified.

すなわち、空スロットの数Bとスロット計数期間内の全スロット数Cとを確率変数とした確率密度関数f(B,C)を計算する。この確率密度関数f(B,C)は、各スロット数B,Cから求まる二項分布によって表すと、次の数式[数7]となる。   That is, the probability density function f (B, C) is calculated using the number B of empty slots and the number C of all slots in the slot counting period as random variables. This probability density function f (B, C) is expressed by the following equation [Equation 7] when expressed by a binomial distribution obtained from the number of slots B and C.

Figure 0004291350
Figure 0004291350

この数式[数7]は、C回の独立試行における確率変数Bの二項分布である。このため、確率変数Bの期待値mは、次の数式[数8]で示される。   This equation [Equation 7] is a binomial distribution of the random variable B in C independent trials. For this reason, the expected value m of the random variable B is expressed by the following equation [Equation 8].

Figure 0004291350
Figure 0004291350

ここで、前記数式[数7]の導出においては、各スロット数B,Cを変数として扱っているが、これらスロット数B,Cは、前述したように無線通信装置1で計数可能である。また、Sは無線通信装置1が設定する値である。一方、数式[数8]の解mが空スロット数Bと同じ値となるような関数P0(S,t)の引数tが、確率変数である空スロット数Bの計数開始時点の未読応答装置6の数(推定値te)になるはずである。そこで、数式[数8]に、各スロット数B,Cと、前記数式[数3]の確率P0(S,t)と、無線通信装置1が設定した値Sとを代入し、未読応答装置6の推定値teを導くことを考えれば、その推定値teは、次の数式[数9]で簡単に求められる。   Here, in the derivation of the equation [Equation 7], the slot numbers B and C are treated as variables, but the slot numbers B and C can be counted by the wireless communication apparatus 1 as described above. S is a value set by the wireless communication device 1. On the other hand, the argument t of the function P0 (S, t) such that the solution m of the formula [Equation 8] has the same value as the number of empty slots B is an unread response device at the start of counting the number of empty slots B which is a random variable. The number should be 6 (estimated value te). Therefore, the number of slots B and C, the probability P 0 (S, t) of the equation [Equation 3], and the value S set by the wireless communication device 1 are substituted into the equation [Equation 8], and the unread response device Considering that an estimated value te of 6 is derived, the estimated value te can be easily obtained by the following equation [Equation 9].

Figure 0004291350
Figure 0004291350

なお、数式[数9]の値Sは、空スロット数Bの計数を開始する直前に無線通信装置1が指定した割当スロット数であり、数式[数9]により導出される解teは、同じ時点の未読応答装置6の推定値である。このため、無線通信装置1が空スロット数Bの計数を開始してから、次の割当スロット数Sを決定するまでの期間内に無線通信装置1が応答装置から読取った識別情報の数、つまりは読取成功スロットの数をA1とした場合、新たな割当スロット数Sを決定する時点での未読応答装置数の推定値は(te−A1)となる。   Note that the value S in the equation [Equation 9] is the number of assigned slots specified by the wireless communication device 1 immediately before the counting of the number of empty slots B is started, and the solution te derived from the equation [Equation 9] is the same. This is an estimated value of the unread response device 6 at the time. For this reason, the number of identification information read from the response device by the wireless communication device 1 within the period from when the wireless communication device 1 starts counting the number of empty slots B until the next allocation slot number S is determined, that is, When the number of successful reading slots is A1, the estimated value of the number of unread response devices at the time of determining the new allocation slot number S is (te−A1).

したがって、無線通信装置1では、新たな割当スロット数を決定する際、未読応答装置6の数の推定値(te−A1)と値t1(i) {i=1,2,・・・,n}とを比較し、推定値(te−A1)以上の値で最小の値min[t1(i)]を求める。そして、この最小の値min[t1(i)]をとるタイムスロット数S(i),S(i+1)のうち小さい方のタイムスロット数S(i)を新たな割当スロット数Sとして決定すればよい。   Therefore, when the wireless communication device 1 determines the new number of allocation slots, the estimated value (te−A1) of the number of unread response devices 6 and the value t1 (i) {i = 1, 2,. } To obtain a minimum value min [t1 (i)] that is equal to or greater than the estimated value (te−A1). The smaller time slot number S (i) of the time slot numbers S (i) and S (i + 1) taking the minimum value min [t1 (i)] is determined as the new allocation slot number S. do it.

しかして無線通信装置1の制御部14は、図7の流れ図に示す手順に従い、アンテナ2の交信領域3内に存在する各応答装置4の識別情報を読取る動作を行う。なお、この動作を実行する上で利用するメモリエリアとして、図6に示すように、未読応答装置推定数teのメモリ16と、読取成功スロット数A1のカウンタ17と、空スロット数Bのカウンタ18と、スロット計数期間内全スロット数Cのカウンタ19と、サイクル回数nのカウンタ20とを記憶部13に形成している。   Accordingly, the control unit 14 of the wireless communication device 1 performs an operation of reading the identification information of each response device 4 existing in the communication area 3 of the antenna 2 according to the procedure shown in the flowchart of FIG. As shown in FIG. 6, the memory area used for executing this operation includes a memory 16 for the estimated number of unread response devices te, a counter 17 for the number of successful reading slots A1, and a counter 18 for the number of empty slots B. The counter 19 for the total slot number C within the slot counting period and the counter 20 for the cycle number n are formed in the storage unit 13.

制御部14は、先ず、ST(ステップ)1としてサイクル回数カウンタ20のカウント値nを“0”にリセットする。また、ST2として読取成功スロット数カウンタ17,空スロット数カウンタ18及び全スロット数カウンタ19の各カウント値A1,B,Cをいずれも“0”にリセットする。   First, the control unit 14 resets the count value n of the cycle number counter 20 to “0” as ST (step) 1. In ST2, the count values A1, B, and C of the successful reading slot number counter 17, the empty slot number counter 18, and the total slot number counter 19 are all reset to “0”.

次に、ST3として上記サイクル回数カウンタ20のカウント値nを“1”だけカウントアップする。そして、ST4として上記サイクル回数カウンタ20のカウント値nが“1”であるかそれ以上であるかを判断する。   Next, as ST3, the count value n of the cycle counter 20 is incremented by "1". Then, in ST4, it is determined whether the count value n of the cycle number counter 20 is “1” or more.

カウント値nが“1”の場合には、タイムスロット方式の1回目のサイクルを開始するので、制御部14は、ST5としてサイクル開始信号start.1を送受信処理部12に送信する。この際、サイクル開始信号start.1で各応答装置4に割り当てるスロット数Sは、予め設定された初期値とする。   When the count value n is “1”, the first cycle of the time slot method is started, so the control unit 14 transmits a cycle start signal start.1 to the transmission / reception processing unit 12 as ST5. At this time, the number of slots S assigned to each response device 4 by the cycle start signal start.1 is set to an initial value set in advance.

その後、制御部14は、ST6としてタイムスロットの受信を待機する。そして、タイムスロットを受信したならば、ST7としてその受信タイムスロットが読取成功スロットであるか否かを判断する。そして、読取成功スロットであった場合には、制御部14は、ST8として読取成功スロット数カウンタ17のカウント値A1を“1”だけカウントアップする。また、ST11として全スロット数カウンタ19のカウント値Cを“1”だけカウントアップする。   Thereafter, the control unit 14 waits for reception of a time slot in ST6. If a time slot is received, it is determined in ST7 whether the received time slot is a successful reading slot. If the slot is a successful reading slot, the control unit 14 increments the count value A1 of the successful reading slot counter 17 by “1” as ST8. In ST11, the count value C of the total slot counter 19 is incremented by "1".

これに対し、受信タイムスロットが読取成功スロットでなかった場合には、制御部14は、ST9として空スロットであるか否かを判断する。そして、受信タイムスロットが空スロットであった場合には、制御部14は、ST10として空スロット数カウンタ18のカウント値Bを“1”だけカウントアップする。また、ST11として全スロット数カウンタ19のカウントアップも行う。   On the other hand, when the reception time slot is not a successful reading slot, the control unit 14 determines whether or not it is an empty slot in ST9. If the reception time slot is an empty slot, the control unit 14 increments the count value B of the empty slot counter 18 by “1” in ST10. In ST11, the total slot number counter 19 is also counted up.

一方、受信タイムスロットが読取成功スロットでも空スロットでもなかった場合には、制御部14は、ST11として全スロット数カウンタ19のカウントアップのみ行う。   On the other hand, if the reception time slot is neither a successful reading slot nor an empty slot, the control unit 14 only counts up the total slot counter 19 as ST11.

その後、制御部14は、ST12としてタイムスロット方式の1サイクルを終了したか否かを判断する。終了していない場合には、ST6の処理に戻る。こうして、制御部14は、読取成功スロットの数A1及び空スロットの数Bと、その計数期間内の全スロット数Cとを、各スロット数カウンタ17,18,19でそれぞれ計数する。   Thereafter, the control unit 14 determines whether or not one cycle of the time slot method has been completed in ST12. If not, the process returns to ST6. Thus, the control unit 14 counts the number of successful reading slots A1 and the number of empty slots B and the total number of slots C within the counting period by the respective slot number counters 17, 18, and 19.

1サイクルを終了すると、制御部14は、ST13として前記数式[数9]に空スロット数カウンタ18のカウント値Bと全スロット数カウンタ19のカウント値Cと、当該1サイクルの開始信号start.nで割当スロット数として設定した値Sとを代入して推定値teを算出する(推定値演算手段)。そして、この推定値teを未読応答装置推定数メモリ16にセットする。   When one cycle is completed, the control unit 14 determines, in ST13, the count value B of the empty slot number counter 18, the count value C of the total slot number counter 19, and the start signal start. The estimated value te is calculated by substituting the value S set as the number of assigned slots in (Estimated value calculating means). The estimated value te is set in the unread response device estimated number memory 16.

ただし、この推定値teは、当該1サイクル開始時点の値である。そこで、制御部14は、さらに、ST14として未読応答装置推定数メモリ16の推定値teを、読取成功スロット数カウンタ17のカウント値A1だけ減算した値(te−A1)に更新する(推定値演算手段)。   However, the estimated value te is a value at the start of the one cycle. Therefore, the control unit 14 further updates the estimated value te in the unread response device estimated number memory 16 to a value (te−A1) obtained by subtracting the count value A1 of the successful reading slot number counter 17 in ST14 (estimated value calculation). means).

しかる後、制御部14は、ST15として識別情報の読取終了か否かを判断する。例えば全てのタイムスロットが空スロットであるサイクルがN(N≧1)回連続した場合には読取終了と判断する。読取終了と判断できなかった場合には、ST2の処理に戻り、各スロット数カウンタA1,B,Cを”0”にリセットするとともに、サイクル回数カウンタ20のカウント値を“1”だけカウントアップして、次の1サイクルを実行する。   After that, the control unit 14 determines whether or not the reading of the identification information is finished in ST15. For example, when a cycle in which all the time slots are empty slots continues N (N ≧ 1) times, it is determined that the reading is completed. If it is not possible to determine that the reading has been completed, the process returns to ST2 to reset each slot number counter A1, B, C to “0” and to increment the count value of the cycle number counter 20 by “1”. Then, the next cycle is executed.

この場合、ST4にてサイクル回数カウンタ20のカウント値nが“1”以上であり、タイムスロット方式のn回目のサイクルを開始するので、制御部14は、ST16として未読応答装置推定数メモリ16の推定値teで前記対応データメモリ15を参照して、当該推定値te以上で最小の値t1(i)選択する。さらに、制御部14は、ST17として対応データメモリ15を検索して、選択した値t1(i)に対応して設定されているタイムスロット数S(i)を取得する(検索手段)。そして、ST18としてこのタイムスロット数S(i)を割当スロット数とするサイクル開始信号start.nを送受信処理部12に送信する(制御手段)。以後、前記ST6以降の処理を繰返し実行する。   In this case, since the count value n of the cycle number counter 20 is “1” or more in ST4 and the nth cycle of the time slot method is started, the control unit 14 stores the unread response device estimated number memory 16 in ST16. With reference to the corresponding data memory 15 with the estimated value te, the minimum value t1 (i) greater than or equal to the estimated value te is selected. Further, the control unit 14 searches the corresponding data memory 15 as ST17, and acquires the number of time slots S (i) set corresponding to the selected value t1 (i) (search means). Then, in ST18, a cycle start signal start.n having the number of time slots S (i) as the allocated slot number is transmitted to the transmission / reception processing unit 12 (control means). Thereafter, the processing after ST6 is repeatedly executed.

なお、ST15にて読取終了と判断した場合には、制御部14は、今回の読取処理を終了する。   If it is determined in ST15 that reading has ended, the control unit 14 ends the current reading process.

例えば今、無線通信装置1に設定されている割当スロット数の初期値を“8”とする。そして、図1に示すように、6個の応答装置4A〜4Fがアンテナ2の交信領域3内に存在しており、1回目のサイクルにおける無線通信装置1と各応答装置4A〜4Fとの信号送受パターンが図2に示すとおりであったとする。   For example, the initial value of the number of assigned slots set in the wireless communication apparatus 1 is now “8”. As shown in FIG. 1, six response devices 4A to 4F exist in the communication area 3 of the antenna 2, and signals from the wireless communication device 1 and the response devices 4A to 4F in the first cycle. Assume that the transmission / reception pattern is as shown in FIG.

この場合において、割当スロット番号s1〜s7までのタイムスロット受信時間を各スロット数カウンタ17,18,19による計数期間とし、割当スロット番号s8のタイムスロット受信時間を次の割当スロット数決定時間とすると、読取成功スロット数A1は“2”となり、空スロット数Bは“3”となり、全スロット数Cは“7”となる。また、スロット数計数直前の割当スロット数Sは初期値“8”である。したがって、前記数式[数9]により推定値teを求めると、推定値teは“6.345…”となる。さらに、読取成功スロット数A1は“2”であるので、推定値(te−A1)は“4.345…”となり、この値が未読応答装置推定数メモリ16にセットされる。なお、未読応答装置の数は、非負整数であるので、小数点以下を切り捨てて、推定値te=“4”を未読応答装置推定数メモリ16にセットしてもよい。   In this case, the time slot reception times from the assigned slot numbers s1 to s7 are the counting periods by the respective slot number counters 17, 18, and 19, and the time slot reception time of the assigned slot number s8 is the next assigned slot number determination time. The number of successful reading slots A1 is “2”, the number of empty slots B is “3”, and the total number of slots C is “7”. The assigned slot number S immediately before counting the number of slots is an initial value “8”. Therefore, when the estimated value te is obtained by the mathematical formula [Equation 9], the estimated value te is “6.345. Further, since the number of successful reading slots A1 is “2”, the estimated value (te−A1) is “4.345...”, And this value is set in the unread response device estimated number memory 16. Since the number of unread response devices is a non-negative integer, the estimated value te = “4” may be set in the unread response device estimated number memory 16 by truncating after the decimal point.

これにより、次のサイクルの開始前に、推定値te=“4.345…”または“4”で前記対応データメモリ15を参照して、当該推定値te以上で最小の値t1(i)選択する。さらに、対応データメモリ15を検索して、選択した値t1(i)に対応して設定されているタイムスロット数S(i)を取得する。   Thereby, before the start of the next cycle, the corresponding data memory 15 is referred to with the estimated value te = “4.345...” Or “4”, and the minimum value t1 (i) selected above the estimated value te is selected. To do. Further, the corresponding data memory 15 is searched to obtain the number of time slots S (i) set corresponding to the selected value t1 (i).

今、対応データメモリ15のデータが図5に示すとおりであったとすると、最小の値t1(i)は“5”(i=2)となる。したがって、タイムスロット数S(i)は“4” (i=2)となる。この結果、次のサイクルでは、割当スロット数Sを“4”としたサイクル開始信号start2が無線送信される。   Assuming that the data in the corresponding data memory 15 is as shown in FIG. 5, the minimum value t1 (i) is “5” (i = 2). Therefore, the number of time slots S (i) is “4” (i = 2). As a result, in the next cycle, the cycle start signal start2 with the assigned slot number S being “4” is transmitted by radio.

このように、本実施の形態によれば、従来の未読応答装置推定数算出方法に相当する数式[数6]を単純化した数式[数9]を用いて未読応答装置の推定数teを算出しているので、計算負荷を軽減することができる。しかも、無線通信装置1が各応答装置4の識別情報を読取る際の最適な割当スロット数を演算で求めるのでなく、対応データメモリ15の検索によって求めている。したがって、無線通信装置1の計算負荷を大幅に軽減することができ、演算処理能力が低い低級機種でも無線通信装置1として適用できるので、低コスト化を図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the estimated number te of unread response devices is calculated by using the formula [Equation 9] obtained by simplifying the formula [Equation 6] corresponding to the conventional method for calculating the estimated number of unread response devices. As a result, the calculation load can be reduced. In addition, the optimal number of allocated slots when the wireless communication device 1 reads the identification information of each response device 4 is not obtained by calculation, but is obtained by searching the corresponding data memory 15. Therefore, the calculation load of the wireless communication device 1 can be greatly reduced, and even a low-grade model having a low arithmetic processing capability can be applied as the wireless communication device 1, so that the cost can be reduced.

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

例えば、前記数式[数3]は、変量を0とした二項分布となっている。変量Xの二項分布は確率変数Xのポアソン分布で近似できることが知られている。そこで、数式[数3]をポアソン分布で近似した確率を前記数式[数8]に代入して、未読応答装置の推定数teを求めると、次の数式[数10]のようになる。   For example, the mathematical formula [Equation 3] has a binomial distribution in which the variable is zero. It is known that the binomial distribution of the variable X can be approximated by the Poisson distribution of the random variable X. Accordingly, when the estimated number te of unread response devices is obtained by substituting the probability of approximating the mathematical formula [Equation 3] with Poisson distribution into the mathematical formula [Equation 8], the following mathematical formula [Equation 10] is obtained.

Figure 0004291350
Figure 0004291350

そこで、前記数式[数9]の代わりに、数式[数10]を用いて未読応答装置の推定数teを求めるようにしても、従来方法と比べて計算負荷を軽減することができる。   Therefore, even if the estimated number te of unread response devices is obtained using the formula [Equation 10] instead of the equation [Equation 9], the calculation load can be reduced as compared with the conventional method.

また、値t1(i)は、対応データメモリ15を参照するのでなく、前記数式[数2]で求めてもよい。   Further, the value t1 (i) may be obtained by the above equation [Equation 2] without referring to the corresponding data memory 15.

また、前記数式[数1]は、変量を“1”とした二項分布となっている。前述したように、変量Xの二項分布は、確率変数Xのポアソン分布で近似できる。そこで、数式[数1]をポアソン分布として近似した場合の値t1(i)を数式で表すと数式[数11]のようになる。   The mathematical formula [Equation 1] has a binomial distribution with a variable “1”. As described above, the binomial distribution of the variable X can be approximated by the Poisson distribution of the random variable X. Therefore, a value t1 (i) obtained by approximating the mathematical expression [Equation 1] as a Poisson distribution is represented by the mathematical expression [Equation 11].

Figure 0004291350
Figure 0004291350

さらにS(i)が初項a、等比rの等比数列である場合、数式[数11]は数式[数12]のようになる。   Further, when S (i) is a geometric sequence of the first term a and the geometric ratio r, the mathematical formula [Equation 11] becomes the mathematical formula [Equation 12].

Figure 0004291350
Figure 0004291350

したがって、値t1(i)は、前記数式[数2]でなく、数式[数11]で求めてもよい。また、値S(i)が初項a、等比rの等比数列である場合は、前記数式[数12]で求めることもできる。   Therefore, the value t1 (i) may be obtained by the equation [Equation 11] instead of the equation [Equation 2]. Further, when the value S (i) is a geometric sequence of the first term a and the geometric ratio r, it can also be obtained by the above equation [Equation 12].

また、前記実施の形態では、数式[数9]を用いて算出した推定値teからスロット数計数期間内の読取成功スロット数A1を減算することで、推定値teをスロット数計数期間経過後の未読応答装置6の推定値(te−A1)に更新したが、数式[数9]を用いて算出した推定値te、つまりはスロット数計数期間開始時の未読応答装置6の推定値teをそのまま利用して、次の割当スロット数Sを決定するようにしてもよい。この場合、読取成功スロット数カウンタ17を省略できる。また、図7中ST14の処理も省略できる。   In the above embodiment, the estimated value te is obtained after the slot number counting period has elapsed by subtracting the number of successful reading slots A1 within the slot number counting period from the estimated value te calculated using Equation [Equation 9]. Although the estimated value (te−A1) of the unread response device 6 has been updated, the estimated value te calculated using the formula [Equation 9], that is, the estimated value te of the unread response device 6 at the start of the slot number counting period is used as it is. The next allocation slot number S may be determined by use. In this case, the successful reading slot number counter 17 can be omitted. Further, the process of ST14 in FIG. 7 can be omitted.

この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。   In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, the constituent elements over different embodiments may be combined.

本発明の一実施の形態である無線通信装置の要部構成を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part structure of the radio | wireless communication apparatus which is one embodiment of this invention. 同実施の形態において、無線通信装置とそのアンテナの交信領域内に存在する複数の応答装置との間で送受される信号の一例を1サイクル分のみ示したタイミング図。FIG. 3 is a timing chart showing an example of signals transmitted and received between the wireless communication device and a plurality of response devices existing in the communication area of the antenna in the embodiment only for one cycle. 未読応答装置の数に対する確率P1(8,t)の対応関係を示すグラフ。The graph which shows the correspondence of probability P1 (8, t) with respect to the number of unread response apparatuses. 未読応答装置の数に対する確率P1(2,t),確率P1(4,t),確率P1(8,t)の対応関係を示すグラフ。The graph which shows the correspondence of probability P1 (2, t), probability P1 (4, t), probability P1 (8, t) with respect to the number of unread response apparatuses. 本実施の形態の対応データメモリに記憶されるデータの一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the data memorize | stored in the corresponding | compatible data memory of this Embodiment. 本実施の形態の記憶部に形成される主要なメモリエリアを示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing main memory areas formed in a storage unit of the present embodiment. 本実施の形態において制御部がアンテナの交信領域内に存在する各応答装置の識別情報を読取る際の制御手順の要部を示す流れ図。The flowchart which shows the principal part of the control procedure at the time of the control part reading the identification information of each response apparatus which exists in the communication area | region of an antenna in this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…無線通信装置、2…アンテナ、3…交信領域、4(4A〜4F)…応答装置、11…データ入出力部、12…送受信処理部、13…記憶部、14…制御部、15…対応データメモリ、16…未読応答装置推定数メモリ、17…読取成功スロット数カウンタ、18…空スロット数カウンタ、19…全スロット数カウンタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless communication apparatus, 2 ... Antenna, 3 ... Communication area, 4 (4A-4F) ... Response apparatus, 11 ... Data input / output part, 12 ... Transmission / reception processing part, 13 ... Memory | storage part, 14 ... Control part, 15 ... Corresponding data memory, 16 ... Unread response device estimated number memory, 17 ... Read successful slot number counter, 18 ... Empty slot number counter, 19 ... Total slot number counter.

Claims (6)

アンテナから1以上の応答装置に所定数のスロットを割り当てる信号を送信すると、この信号を受信した応答装置のうち未だ識別情報が読取られていない未読応答装置が個別に1つのスロットを選択しそのスロットに当該応答装置固有の識別情報を含ませて伝送する無線通信方式を用いて各応答装置の識別情報を読取る無線通信装置において、
前記信号を送信してから所定期間内にスロット計数期間内の総てのスロット数を計数する全スロット数カウンタと、
前記スロット計数期間内の総てのスロットのうち応答装置が識別情報を伝送していない空スロットの数を計数する空スロット数カウンタと、
前記所定期間が経過した時点の未読応答装置の推定数を、前記全スロット数カウンタ及び空スロット数カウンタの各計数値と前記所定期間開始時に送信された信号により割り当てられたスロットの数とに基づいて算出する推定値演算手段と、
前記推定値演算手段により算出された推定値に基づき、次に送信する前記信号で割り当てるスロット数を決定する決定手段とを具備し
前記推定値演算手段は、前記全スロット数カウンタの計数値をC、前記空スロット数カウンタの計数値をB、前記所定期間開始時に送信された信号により割り当てられたスロットの数をS、空スロットの発生確率をP0(S,t)としたとき、数式[B=C・P0(S,t)]が成立するtの値を、前記未読応答装置の推定数として算出することを特徴とする無線通信装置。
When a signal for allocating a predetermined number of slots to one or more responding devices is transmitted from the antenna, unread responding devices whose identification information has not yet been read out of the responding devices that have received this signal individually select one slot. In the wireless communication device that reads the identification information of each response device using a wireless communication system that includes the identification information unique to the response device and transmits the information,
A total slot counter that counts all slots within a slot counting period within a predetermined period after transmitting the signal;
An empty slot counter that counts the number of empty slots in which the responding device does not transmit identification information among all slots in the slot counting period;
The estimated number of unread response devices at the time when the predetermined period has passed is based on the count values of the total slot number counter and the empty slot number counter and the number of slots allocated by the signal transmitted at the start of the predetermined period. Estimated value calculation means for calculating
Determining means for determining the number of slots to be allocated in the signal to be transmitted next based on the estimated value calculated by the estimated value calculating means ;
The estimated value calculating means includes C as the count value of the total slot number counter, B as the count value of the empty slot number counter, S as the number of slots allocated by the signal transmitted at the start of the predetermined period, When the occurrence probability of P0 is P0 (S, t), the value of t that satisfies the formula [B = C · P0 (S, t)] is calculated as the estimated number of unread response devices. Wireless communication device.
割当可能なスロット数の種類毎に、当該スロット数とこのスロット数の次に大きいスロット数とで、1つのスロットに前記識別情報を含ませて伝送する未読応答装置が1つである確率が等しくなるときの未読応答装置数を記憶する対応データ記憶部と、
前記推定値演算手段により算出された未読応答装置の推定値で前記対応データ記憶部を検索して当該推定値に対応するスロット数を読み出す検索手段と、
この検索手段により前記記憶部から読み出した数のスロットを割り当てる信号を前記アンテナから送信させる制御手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
For each type of assignable number of slots, the probability that the number of slots and the next largest number of slots is equal to the number of unread response devices that transmit the identification information in one slot is equal. A corresponding data storage unit for storing the number of unread response devices when
Search means for searching the corresponding data storage unit with the estimated value of the unread response device calculated by the estimated value calculation means and reading the number of slots corresponding to the estimated value;
Control means for transmitting from the antenna a signal for assigning the number of slots read from the storage unit by the search means;
The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising:
前記スロット計数期間内の総てのスロットのうち1つの応答装置のみが識別情報を伝送している読取成功スロットの数を計数する読取成功スロット数カウンタと、
前記推定値演算手段により算出された推定値を前記読取成功スロット数カウンタで計数された計数値だけ減算した値に更新する推定値更新手段とをさらに具備し、
前記決定手段は、前記推定値更新手段により算出された推定値に基づき、次に送信する前記信号で割り当てるスロット数を決定することを特徴とする請求項1または2記載の無線通信装置。
A successful reading slot number counter that counts the number of successful reading slots in which only one responding device transmits identification information among all slots within the slot counting period;
An estimated value updating means for updating the estimated value calculated by the estimated value calculating means to a value obtained by subtracting only the count value counted by the successful reading slot number counter;
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the determining unit determines the number of slots to be allocated by the signal to be transmitted next based on the estimated value calculated by the estimated value updating unit.
記検索手段は、前記信号を送信する前の時点の前記未読応答装置の推定値と前記対応データ記憶部に記憶されている未読応答装置数とを比較し、前記推定値以上最小の未読応答装置数を選択して当該未読応答装置数に対応したタイムスロット数を読み出すことを特徴とする請求項2記載の無線通信装置。 Before SL retrieval means, by comparing the estimated value and the corresponding data storage unit unread response device number stored in the unread response device before the time of transmitting the signal, the estimated value or the minimum unread responses 3. The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the number of devices is selected and the number of time slots corresponding to the number of unread response devices is read. 前記推定値演算手段は、前記全スロット数カウンタの計数値をC、空スロット数カウンタの計数値をB及び前記所定期間開始時に送信された信号により割り当てられたスロットの数をSとしたとき、演算式[(lnB−lnC)/{ln(S−1)−lnS}]で未読応答装置の推定数を算出することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一記載の無線通信装置。   The estimated value calculation means, when the count value of the total slot number counter is C, the count value of the empty slot number counter is B and the number of slots allocated by the signal transmitted at the start of the predetermined period is S, 5. The wireless communication device according to claim 1, wherein the estimated number of unread response devices is calculated by an arithmetic expression [(lnB-lnC) / {ln (S-1) -lnS}]. . 前記推定値演算手段は、前記全スロット数カウンタの計数値をC、空スロット数カウンタの計数値をB及び前記所定期間開始時に送信された信号により割り当てられたスロットの数をSとしたとき、演算式[−S(lnB−lnC)]で未読応答装置の推定数を算出することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一記載の無線通信装置。   The estimated value calculation means, when the count value of the total slot number counter is C, the count value of the empty slot number counter is B and the number of slots allocated by the signal transmitted at the start of the predetermined period is S, The wireless communication device according to any one of claims 1 to 4, wherein the estimated number of unread response devices is calculated by an arithmetic expression [-S (lnB-lnC)].
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