(57)【要約】【課題】検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、各センサが時分割多元接続で前記無線タグと通信を行うにあたって、運用中のシステムを停止することなく、センサを追加できるようにする。【解決手段】センサＳ５を既設のセンサＳ１〜Ｓ４のシステムに追加するにあたって、追加モードとなったセンサＳ５はフレームＦ０で空きサブフレームが検出されないと作業者に報知し、共有先センサＳ４のＩＤを設定してもらって、フレームＦ１でそのセンサＳ４にサブフレーム共有要求を送信し、フレームＦ１で応答があると、次のフレームＦ３から、そのセンサＳ４が使用するサブフレームＳＦ１のスロットを分割して使用する。【選択図】図６
2008271376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、
前記各センサは、
共通の無線通信帯域を時分割多重で使用して前記無線タグと通信を行うとともに、隣接するセンサ間で通信を行うことができる無線通信部と、
初期設定時に、前記無線通信部を介して相互に無線通信を行い、前記無線通信帯域において相互に隣接するセンサ間で使用すべきサブフレームが重複しないように選択するサブフレーム割当て処理部と、
前記無線タグと通信を行っている運用中のシステムに自機を追加させるセンサ追加時に、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させ、空きサブフレームが検出できなかった場合に、前記無線通信部にサブフレーム共有要求を送信させ、前記無線通信部で前記サブフレーム共有要求を受信すると、前記サブフレーム共有要求の送受信センサ間で、前記無線通信部に同一のサブフレームにおける複数のスロットを分割して使用させるセンサ追加処理部とを含むことを特徴とする無線認証システム。
【請求項２】
前記各センサには、予めサブフレーム共有の優先順位が設定されて、前記無線通信部から無線タグへ送信される同期信号中に含まれており、
前記センサ追加処理部は、前記無線通信部で受信された前記同期信号を解析し、前記優先順位が最も低いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする請求項１記載の無線認証システム。
【請求項３】
前記センサ追加処理部は、センサ追加時に、前記無線通信部に前記無線タグの各センサに対する応答を受信させ、応答数が最も少ないセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする請求項１記載の無線認証システム。
【請求項４】
前記無線通信部から無線タグへ送信される同期信号中に、各センサが隣接しているセンサ数を表す情報が含まれており、
前記センサ追加処理部は、前記無線通信部で受信された前記同期信号を解析し、前記隣接センサ数が最も多いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする請求項１記載の無線認証システム。
【請求項５】
前記センサ追加処理部は、各センサの無線通信部から無線タグへ送信される同期信号を前記無線通信部で受信させ、前記同期信号が受信されたセンサに対して、順次、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする請求項１記載の無線認証システム。
【請求項６】
前記センサ追加処理部は、前記無線通信部で検知される無線タグの応答数に対応して、サブフレームを共有するセンサ間で、使用スロット数の分割割合を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線認証システム。
【請求項７】
検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、
前記各センサは、
共通の無線通信帯域を時分割多重で使用して前記無線タグと通信を行うとともに、隣接するセンサ間で通信を行うことができる無線通信部と、
初期設定時に、前記無線通信部を介して相互に無線通信を行い、前記無線通信帯域において相互に隣接するセンサ間で使用すべきサブフレームが重複しないように選択するサブフレーム割当て処理部と、
前記無線タグと通信を行っている運用中のシステムに自機を追加させるセンサ追加時に、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させ、空きサブフレームが検出できなかった場合に、作業者に報知するセンサ追加処理部とを含むことを特徴とする無線認証システム。
【請求項８】
前記センサ追加処理部は、前記報知に応答した作業者の指定によって定められたセンサに対して、前記無線通信部にサブフレーム共有要求を送信させ、前記無線通信部で前記サブフレーム共有要求を受信すると、前記サブフレーム共有要求の送受信センサ間で、前記無線通信部に同一のサブフレームを分割使用させることを特徴とする請求項７記載の無線認証システム。
【請求項９】
検知対象の移動空間に沿って複数が、隣接するもの同士でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムのセンサにおいて、
共通の無線通信帯域を時分割多重で使用して前記無線タグと通信を行うとともに、隣接するセンサ間で通信を行うことができる無線通信部と、
初期設定時に、前記無線通信部を介して相互に無線通信を行い、前記無線通信帯域において相互に隣接するセンサ間で使用すべきサブフレームが重複しないように選択するサブフレーム割当て処理部と、
前記無線タグと通信を行っている運用中のシステムに自機を追加させるセンサ追加時に、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させ、空きサブフレームが検出できなかった場合に、前記無線通信部にサブフレーム共有要求を送信させ、前記無線通信部で前記サブフレーム共有要求を受信すると、前記サブフレーム共有要求の送受信センサ間で、前記無線通信部に同一のサブフレームにおける複数のスロットを分割して使用させるセンサ追加処理部とを含むことを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグ（子局）を携帯したユーザや前記無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、前記無線タグがセンサ（親局、リーダー）と通信を行うことで検出するようにした無線認証システムおよびそのセンサに関し、特に前記無線タグの所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置されて、漏れなく検知するようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入退室管理用途などに、ユーザが携帯したり、商品に貼付けられた前記無線タグ（子局）をセンサ（親局、リーダー）で検知して、適切なサービスを行う無線認証システムが使用されている。たとえば、前記ユーザが携帯する無線タグとの間で認証処理を実行して、近傍の自動ドアに開閉制御をかける入退室制御のシステムであったり、携帯型コンピュータ等の資産に取付けた無線タグを出入り口に設置したセンサで検知することで資産の持ち出し管理を行う資産管理システムであったり、荷物パレットなどに取り付けた無線タグを物流の拠点毎に検出して荷物の所在を管理する物流管理システムなどである。
【０００３】
ところが、これらのシステムは、移動する無線タグを点で管理するものであり、通常、前記センサは空間的に離れて設置されることになる。しかしながら、この無線タグを利用して、人や物を面で管理する用途、たとえばオフィス内での在室管理や位置検出などを行うことを考える場合、抜け目なく無線タグを検知しようとすると、検知対象の移動空間に沿って複数のセンサを、隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置する必要がある。この場合、センサ間で無線タグとの通信の干渉を防止するために、たとえば特許文献１のようにセンサ毎に使用する周波数ＣＨを変えることが考えられる。前記特許文献１では、子局（無線タグ）が干渉を検知すると、親局（センサ）にチャネルホップさせることで干渉を回避させている。
【特許文献１】特許第３４０５３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術は、無線タグとの通信方式として、ＵＷＢのように周波数ＣＨを持たない方式を利用する場合には対応できない。そこで、前記周波数ＣＨを分けずにセンサ間の干渉を防ぐ方法として、一定の期間（周期）を複数のスロットに分割し、各センサが相互に異なるスロットを使用するＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式によって通信を行うことが考えられる。
【０００５】
しかしながら、前記ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式では、隣接するセンサ間で同じスロットを使用しないようにサブフレーム割当てを行う必要がある。この点、新設時には机上で予めどのセンサにどのスロットを割当てるということを或る程度判断可能であるが、特に一旦運用を開始した後、センサの増設や移設にあたって、追加するセンサに割当てるべき空きスロットが無いような状況が発生することがある。この場合、システム全体を停止して、再度サブフレーム割当てをやり直す必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、運用中のシステムを停止することなく、センサを追加することができる無線認証システムおよびそのセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線認証システムおよびそのセンサは、検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムおよびそのセンサにおいて、前記各センサは、共通の無線通信帯域を時分割多重で使用して前記無線タグと通信を行うとともに、隣接するセンサ間で通信を行うことができる無線通信部と、初期設定時に、前記無線通信部を介して相互に無線通信を行い、前記無線通信帯域において相互に隣接するセンサ間で使用すべきサブフレームが重複しないように選択するサブフレーム割当て処理部と、前記無線タグと通信を行っている運用中のシステムに自機を追加させるセンサ追加時に、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させ、空きサブフレームが検出できなかった場合に、前記無線通信部にサブフレーム共有要求を送信させ、前記無線通信部で前記サブフレーム共有要求を受信すると、前記サブフレーム共有要求の送受信センサ間で、前記無線通信部に同一のサブフレームにおける複数のスロットを分割して使用させるセンサ追加処理部とを含むことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、無線タグを携帯したユーザや無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、その所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、前記各センサ間で共通の無線通信帯域を使用して時分割多元接続（ＴＤＭＡ）で前記無線タグと通信を行うにあたって、無線タグと通信を行う無線通信部を使用して隣接するセンサ間でも通信を行えるようにし、単に空いているサブフレームで自機の検知対象エリア内の無線タグと通信を行うのではなく、新設時の初期設定モードにおいて、各センサのサブフレーム割当て処理部は、相互に隣接するセンサ間で無線通信を行い、使用すべきサブフレームが重複しないように調整を行う。
【０００９】
こうして、前記無線タグと通信を行う実際の運用を開始した後、その運用中のシステムにセンサの増設や移設でセンサを追加する必要が生じたとき、センサ追加処理部が、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させてみて、空きサブフレームを検出できた場合はそのままそのサブフレームを使用させるが、検出できなかった場合は、そのままでは自機をシステムに組入れることができないので、前記無線通信部にサブフレーム共有要求を送信させる。一方、前記運用中のセンサで、無線通信部においてそのサブフレーム共有要求を受信したセンサのセンサ追加処理部は、そのサブフレーム共有要求を送信したセンサとの間で、前記無線通信部に同一のサブフレームにおける複数のスロットを分割して使用させて、センサの追加を可能にする。
【００１０】
したがって、センサを追加するにあたって、空きサブフレームが無いような場合でも、隣接するセンサと同じサブフレームを共有することで、システム全体を停止することなく、センサを追加することが可能になる。また、サブフレームを交互に使用する場合には、休止しているフレームでは無線タグと通信を行えず、無線タグへのアクセス頻度が低下してしまうのに対して、同じサブフレームの複数のスロットを分割して使用することで、そのような不具合の発生を防止することもできる。
【００１１】
また、本発明の無線認証システムでは、前記各センサには、予めサブフレーム共有の優先順位が設定されて、前記無線通信部から無線タグへ送信される同期信号中に含まれており、前記センサ追加処理部は、前記無線通信部で受信された前記同期信号を解析し、前記優先順位が最も低いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、各センサに対して予想される無線タグのアクセス数などから予め優先順位を設定しておき、その優先順位の情報は無線タグへ送信される同期信号中に、送信したセンサのＩＤなどと共に含まれており、追加されるセンサのセンサ追加処理部は、上述のように空きサブフレームを検出できず、サブフレーム共有要求を送信する際に、前記優先順位を考慮して、それが最も低いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００１３】
したがって、たとえば検知対象エリア内に存在する無線タグ数が少ないことが予想されるセンサ等、サブフレーム共有による無線タグへの割当てスロット不足などの影響が最も小さいと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の無線認証システムでは、前記センサ追加処理部は、センサ追加時に、前記無線通信部に前記無線タグの各センサに対する応答を受信させ、応答数が最も少ないセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、上述のように空きサブフレームを検出できず、サブフレーム共有要求を送信するにあたって、各センサからの同期信号（質問信号）に対する無線タグの応答をモニタし、無線タグの最大アクセス数や平均アクセス数などの応答数が最も少ないセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００１６】
したがって、サブフレーム共有による影響が最も小さいと考えられるセンサにサブフレーム共有を行わせることができる。
【００１７】
また、本発明の無線認証システムでは、前記無線通信部から無線タグへ送信される同期信号中に、各センサが隣接しているセンサ数を表す情報が含まれており、前記センサ追加処理部は、前記無線通信部で受信された前記同期信号を解析し、前記隣接センサ数が最も多いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、予め隣接センサの情報が設定され、或いは隣接センサから無線タグへ送信される同期信号をモニタするなどして、各センサは自機にどのようなセンサが隣接しているかを予め把握し、その隣接センサ数を表す情報を無線タグへ送信される同期信号中に含めて送信しており、上述のように空きサブフレームを検出できず、サブフレーム共有要求を送信するにあたって、その追加されるセンサのセンサ追加処理部は、無線通信部で受信された同期信号から、各センサに隣接しているセンサ数を考慮して、それが最も多いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００１９】
したがって、サブフレーム共有によって無線タグの検知頻度が低下しても、隣接する他のセンサでカバーすることができる可能性が高く、サブフレーム共有による影響が最も小さいと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。
【００２０】
さらにまた、本発明の無線認証システムでは、前記センサ追加処理部は、各センサの無線通信部から無線タグへ送信される同期信号を前記無線通信部で受信させ、前記同期信号が受信されたセンサに対して、順次、前記サブフレーム共有要求を送信することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、上述のように空きサブフレームを検出できず、サブフレーム共有要求を送信するにあたって、自機と前記検知対象エリアが一部重なるセンサの総てに対して、順次切換えて前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００２２】
したがって、サブフレーム共有による影響を分散してサブフレーム共有を行わせることができる。
【００２３】
また、本発明の無線認証システムでは、前記センサ追加処理部は、前記無線通信部で検知される無線タグの応答数に対応して、サブフレームを共有するセンサ間で、使用スロット数の分割割合を調整することを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、各センサは無線タグの最大アクセス数や平均アクセス数などの応答数を検出・記憶しておき、その結果に適応して、サブフレームを共有するセンサ間で、使用スロット数の分割割合を調整する。
【００２５】
したがって、サブフレームを共有されることになる運用中のセンサと、追加されるセンサとのそれぞれに、無線タグとの通信に必要な数のスロットを確保することができる。
【００２６】
さらにまた、本発明の無線認証システムは、検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、前記各センサは、共通の無線通信帯域を時分割多重で使用して前記無線タグと通信を行うとともに、隣接するセンサ間で通信を行うことができる無線通信部と、初期設定時に、前記無線通信部を介して相互に無線通信を行い、前記無線通信帯域において相互に隣接するセンサ間で使用すべきサブフレームが重複しないように選択するサブフレーム割当て処理部と、前記無線タグと通信を行っている運用中のシステムに自機を追加させるセンサ追加時に、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させ、空きサブフレームが検出できなかった場合に、作業者に報知するセンサ追加処理部とを含むことを特徴とする。
【００２７】
上記の構成によれば、無線タグを携帯したユーザや無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、その所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、前記各センサ間で共通の無線通信帯域を使用して時分割多元接続（ＴＤＭＡ）で前記無線タグと通信を行うにあたって、無線タグと通信を行う無線通信部を使用して隣接するセンサ間でも通信を行えるようにし、単に空いているサブフレームで自機の検知対象エリア内の無線タグと通信を行うのではなく、新設時の初期設定モードにおいて、各センサのサブフレーム割当て処理部は、相互に隣接するセンサ間で無線通信を行い、使用すべきサブフレームが重複しないように調整を行う。
【００２８】
こうして、前記無線タグと通信を行う実際の運用を開始した後、その運用中のシステムにセンサの増設や移設でセンサを追加する必要が生じたとき、センサ追加処理部が、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させてみて、空きサブフレームを検出できた場合はそのままそのサブフレームを使用させるが、検出できなかった場合は、そのままでは自機をシステムに組入れることができないので、たとえばブザー鳴動やランプ点灯などで、そのことを作業者に報知する。
【００２９】
したがって、センサを追加するにあたって、空きサブフレームが無い場合は、作業者が隣接するセンサと調整するなどして、システム全体を停止することなくセンサを追加することが可能になる。
【００３０】
さらにまた、本発明の無線認証システムでは、前記センサ追加処理部は、前記報知に応答した作業者の指定によって定められたセンサに対して、前記無線通信部にサブフレーム共有要求を送信させ、前記無線通信部で前記サブフレーム共有要求を受信すると、前記サブフレーム共有要求の送受信センサ間で、前記無線通信部に同一のサブフレームを分割使用させることを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、センサを追加するにあたって、前述のように空きサブフレームが検出できず、そのことを報知された作業者が、サブフレームを共有すべきセンサのＩＤを設定するなどして指定を行うと、前記センサ追加処理部は、その指定されたセンサとの間で、前記無線通信部を介してサブフレーム共有要求を送受信し、前記無線通信部に同一のサブフレームを分割使用させてサブフレームを共有させる。
【００３２】
したがって、作業者の設定によって、たとえば検知エリア内に存在する無線タグ数が少ないことが予想されるセンサ等、作業者がサブフレーム共有による影響が少ないと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の無線認証システムおよびそのセンサは、以上のように、無線タグを携帯したユーザや無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、その所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、前記各センサ間で共通の無線通信帯域を使用して時分割多元接続で前記無線タグと通信を行うにあたって、無線タグと通信を行う無線通信部を使用して隣接するセンサ間でも通信を行えるようにし、新設時の初期設定モードでは各センサのサブフレーム割当て処理部が相互に隣接するセンサ間で無線通信を行って使用すべきサブフレームが重複しないように調整を行い、前記無線タグと通信を行う実際の運用を開始した後、その運用中のシステムにセンサの増設や移設でセンサを追加する必要が生じたとき、センサ追加処理部が、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させてみて、空きサブフレームを検出できなかった場合は前記無線通信部にサブフレーム共有要求を送信させ、そのサブフレーム共有要求を受信した運用中のセンサのセンサ追加処理部は、そのサブフレーム共有要求を送信したセンサとの間で、前記無線通信部に同一のサブフレームにおける複数のスロットを分割使用させて、センサの追加を可能にする。
【００３４】
それゆえ、センサを追加するにあたって、空きサブフレームが無いような場合でも、隣接するセンサと同じサブフレームを共有することで、システム全体を停止することなく、センサを追加することが可能になる。
【００３５】
また、本発明の無線認証システムは、以上のように、各センサに対して予め優先順位を設定し、その優先順位の情報を無線タグへ送信される同期信号中に含めて送信させておき、追加されるセンサのセンサ追加処理部は、受信した同期信号から得られた前記優先順位を考慮して、それが最も低いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００３６】
それゆえ、たとえば検知対象エリア内に存在する無線タグ数が少ないことが予想されるセンサ等、サブフレーム共有による無線タグへの割当てスロット不足などの影響が最も小さいと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。
【００３７】
さらにまた、本発明の無線認証システムは、以上のように、追加されるセンサのセンサ追加処理部は、無線通信部に各センサからの同期信号（質問信号）に対する無線タグの応答をモニタさせ、無線タグの応答数が最も少ないセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００３８】
それゆえ、サブフレーム共有による影響が最も小さいと考えられるセンサにサブフレーム共有を行わせることができる。
【００３９】
また、本発明の無線認証システムは、以上のように、各センサは自機にどのようなセンサが隣接しているかを予め把握し、その隣接センサ数を表す情報を無線タグへ送信される同期信号中に含めて送信しており、追加されるセンサのセンサ追加処理部は、無線通信部で受信された同期信号から、各センサに隣接しているセンサ数を考慮して、それが最も多いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００４０】
それゆえ、サブフレーム共有によって無線タグの検知頻度が低下しても、隣接する他のセンサでカバーすることができる可能性が高く、サブフレーム共有による影響が最も小さいと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。
【００４１】
さらにまた、本発明の無線認証システムは、以上のように、追加されるセンサのセンサ追加処理部は、各センサの無線通信部から無線タグへ送信される同期信号を前記無線通信部で受信させ、受信された自機と前記検知対象エリアが一部重なるセンサの総てに対して、順次切換えて前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００４２】
それゆえ、サブフレーム共有による影響を分散してサブフレーム共有を行わせることができる。
【００４３】
また、本発明の無線認証システムは、以上のように、各センサは無線タグの最大アクセス数や平均アクセス数などの応答数を検出・記憶しておき、その結果に適応して、サブフレームを共有するセンサ間で、使用スロット数の分割割合を調整する。
【００４４】
それゆえ、サブフレームを共有されることになる運用中のセンサと、追加されるセンサとのそれぞれに、無線タグとの通信に必要な数のスロットを確保することができる。
【００４５】
さらにまた、本発明の無線認証システムは、以上のように、無線タグを携帯したユーザや無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、その所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、前記各センサ間で共通の無線通信帯域を使用して時分割多元接続で前記無線タグと通信を行うにあたって、無線タグと通信を行う無線通信部を使用して隣接するセンサ間でも通信を行えるようにし、新設時の初期設定モードでは各センサのサブフレーム割当て処理部が相互に隣接するセンサ間で無線通信を行って使用すべきサブフレームが重複しないように調整を行い、前記無線タグと通信を行う実際の運用を開始した後、その運用中のシステムにセンサの増設や移設でセンサを追加する必要が生じたとき、センサ追加処理部が、前記サブフレーム割当て処理部に空きサブフレームを探索させてみて、空きサブフレームを検出できなかった場合は、たとえばブザー鳴動やランプ点灯などで、そのことを作業者に報知する。
【００４６】
それゆえ、センサを追加するにあたって、空きサブフレームが無い場合は、作業者が隣接するセンサと調整するなどして、システム全体を停止することなくセンサを追加することが可能になる。
【００４７】
また、本発明の無線認証システムは、以上のように、空きサブフレームが検出できず、そのことを報知された作業者が、サブフレームを共有すべきセンサのＩＤを設定するなどして指定を行うと、前記センサ追加処理部は、その指定されたセンサとの間で、前記無線通信部を介してサブフレーム共有要求を送受信し、前記無線通信部に同一のサブフレームを分割使用させてサブフレームを共有させる。
【００４８】
それゆえ、作業者の設定によって、たとえば検知エリア内に存在する無線タグ数が少ないことが予想されるセンサ等、作業者がサブフレーム共有による影響が少ないと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の第１の形態に係る無線認証システムの構成を示すブロック図である。この無線認証システムは、検知対象であるユーザの移動空間１に沿って複数のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４（総称するときは、以下参照符号Ｓで示す）が配置され、前記ユーザに携行される無線タグＴＧがいずれかのセンサＳと通信を行ってゆき、その検知結果が上位装置２でモニタされることで、該上位装置２によってユーザの所在や通過した軌跡を検知するものである。前記各センサＳは、天井などに取付けられ、その検知対象エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４（総称するときは、以下参照符号Ａで示す）は、そのようなユーザを漏れなく検知できるように、隣接するセンサＳ間でその一部が相互に重なるように配置されている。無線タグＴＧは、前記検知対象エリアＡ内であれば、どこに移動してもその検知対象エリアＡを有するセンサＳで検知可能となっている。
【００５０】
そして、本実施の形態では、各センサＳが共通の無線通信帯域を使用してＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式で前記無線タグＴＧと通信を行うにあたって、注目すべきは、後述する設定釦の操作や無線（リモコン）での設定指示などに応答して、各センサＳが相互に通信を行い、新設時の初期設定モードにおいて、各センサＳが通信に使用するサブフレームが干渉を回避できるように自動的に割当てられ、またセンサＳの増設や移設時の追加モードにおいて、総サブフレーム数が不足、すなわち空きサブフレームが見つからない場合は、いずれかのセンサと同じサブフレームにおける複数のスロットが分割して使用されることである。
【００５１】
前記各センサＳは、通信にＵＨＦ帯などを使用して、その検知対象エリアＡは、隣接するセンサ間の干渉を防止するために、通常、直径で７ｍ程度であるが、前記初期設定モードや追加モードでは、受信感度を大きく、たとえば４倍として、図１において、参照符号Ａ１’，Ａ２’，Ａ３’，Ａ４’（総称するときは、以下参照符号Ａ’で示す）で示すように到達範囲を２倍とし、前記検知対象エリアＡがぎりぎり重なるようにセンサＳの間隔を広げて設置しても、スロット設定は充分な通信品質で確実に行えるようになっている。
【００５２】
図２は、各センサＳの新設時の初期設定モードにおけるサブフレーム設定動作を説明するためのタイミングチャートである。設定にあたって、前述のように設定釦の操作や無線での設定指示などによって、各センサＳは設定モードとなっており、作業者が任意のセンサ、好ましくはセンサ配列の端部に位置するセンサ（図１および図２の例ではＳ１）が選択され、そのセンサＳ１から、スタート釦の操作または前記無線（リモコン）でのスタート指示に応答して、設定動作が開始される。設定動作では、先ず前記無線通信帯域における空きサブフレームを探索し、検知されたら、その中で最も優先順位の高いサブフレーム（図２の例ではＳＦ１）を選択して、自機で使用すべきサブフレームに割当て、そのサブフレームＳＦ１を使用サブフレーム通知として他のセンサへ向けて送信する。
【００５３】
これによって、図１および図２の例では、後続のセンサＳ２，Ｓ３が前記使用サブフレーム通知を受信すると、それをトリガとして、それらのセンサＳ２，Ｓ３も設定動作を開始し、前記サブフレームＳＦ１を自機のサブフレーム割当てに使用せず、他のサブフレームで同様に空きサブフレームを探索し、検知されたら、その中で最も優先順位の高いサブフレーム（図２の例ではＳＦ２）を選択して自機で使用すべきサブフレームに割当て、そのサブフレームＳＦ２を使用サブフレーム通知として他のセンサへ向けて送信する。このとき、他のセンサ（図１および図２の例ではＳ１）から受信した使用サブフレーム通知も合わせて送信することで、センサ配列の末端側のセンサに、過去に使用されたサブフレーム通知の履歴を蓄積してゆくことができ、センサＳ２，Ｓ３は、自機で使用しようとするサブフレームＳＦ２に、上位のセンサＳ１で使用されているサブフレームＳＦ１を合わせて送信する。
【００５４】
ここで、図１および図２の例では、センサＳ１が前記移動空間１の分岐部分に位置し、該センサＳ１に縦続するセンサは上述のようにＳ２，Ｓ３の２つとなり、待受け中のセンサＳ１には、２つのセンサから同時に使用サブフレーム通知が送信され、衝突によってデータを再現できなくなる。その衝突を検知したセンサＳ１は、他のセンサＳ２，Ｓ３へ衝突検知通知を送信する。前記衝突検知通知は、他のセンサからの通知と衝突しても検知できるように、受信タイミングのみで判断して行う。具体的には、１送信周期Ｗ１内で、前記使用サブフレーム通知の送信が終了してからの所定期間Ｗ２のＷｉｎｄｏｗを設定し、そのＷｉｎｄｏｗ中で、一定長以上の信号を受信したら、衝突検知通知であると判定する。このＷｉｎｄｏｗ中は、使用サブフレーム通知を送信しないようにする。
【００５５】
こうして衝突を検知すると、前記センサＳ２，Ｓ３は、前記Ｗｉｎｄｏｗが終了し、次の送信周期Ｗ１となると、通常のＣＳＭＡ−ＣＡなどの方法でキャリアセンスしながら他のセンサとの衝突を避けつつ、前記使用サブフレーム通知を再度送信する。図２の例では、前記次の送信周期Ｗ１となってから、前記ＣＳＭＡ−ＣＡ方式でセンサＳ２，Ｓ３は任意の時間待機した後送信を開始しており、待機時間の短いセンサＳ２からの使用サブフレーム通知（前記ＳＦ２＋ＳＦ１）が優先となって、該センサＳ２は、ひとまずそのサブフレームＳＦ２を自機のスロットに割当てる。このとき、前記待機時間が長かったセンサＳ３は、前記ＣＳＭＡ−ＣＡ方式のキャリアセンスによってセンサＳ２からの使用サブフレーム通知の送信を検知すると、使用サブフレーム通知処理を再度実行することになり、このとき受信したサブフレームＳＦ２と、先に受信しているサブフレームＳＦ１とを共に自機のサブフレーム割当てに使用せず、他のサブフレームで同様に空きサブフレームを探索し、検知されたら、その中で最も優先順位の高いサブフレーム（図２の例ではＳＦ３）を選択して自機で使用すべきサブフレームに割当て、その使用サブフレーム通知（ＳＦ３＋ＳＦ１）を、次の送信周期Ｗ１に他のセンサへ向けて送信する。
【００５６】
これによって、衝突なく使用サブフレーム通知の送信が完了すると、センサＳ２，Ｓ３の使用サブフレームは前記のＳＦ２およびＳＦ３でそれぞれ決定し、それらに続くセンサ（図２の例ではＳ４）が設定動作を開始する。このとき、センサＳ４では、前記センサＳ１，Ｓ２と設定に関する信号の到達範囲Ａ１’，Ａ２’；Ａ４’が重なっておらず、すなわちセンサＳ４ではセンサＳ１，Ｓ２が送信した前記使用サブフレーム通知は受信していない。しかしながら、隣のセンサＳ３からの使用サブフレーム通知に表されている履歴から、隣のセンサＳ３が使用したサブフレームＳＦ３だけでなく、隣の隣のセンサＳ１が使用したサブフレームＳＦ１も認識している。
【００５７】
このため、設定によって、近接するセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３と干渉せず、優先順位の高い任意のサブフレームを選択することができる。たとえば、図２において、参照符号ＳＬ１で示す使用サブフレーム通知のように、単に隣のセンサＳ３で使用されたサブフレームＳＦ３以外で、優先順位の高いサブフレームＳＦ１を選択したり、隣の隣のセンサＳ１が使っているサブフレームＳＦ１までも考慮して、参照符号ＳＬ２で示す使用サブフレーム通知のように、サブフレームＳＦ４を選択したりする等である。
【００５８】
ここで、前記使用サブフレーム通知ＳＬ２では、隣の隣のセンサＳ１までも考慮するにあたって、使用サブフレーム通知ＳＬ３のように、サブフレームＳＦ２は選択されず、より優先順位の低い前記サブフレームＳＦ４が選択されている。これは、隣の隣のセンサＳ１がサブフレームＳＦ１を選択しているのに対して、隣のセンサＳ３は、次の順位であるそのサブフレームＳＦ２を使用していないことから、該センサＳ３が他のセンサ（この場合はＳ２）との関係で使用しなかったものと推定できるためである。このように構成することで、直接は通信できなくても、近接するセンサが使用しているサブフレームを回避してサブフレーム選択を行うことができ、干渉を確実に防止することができる。
【００５９】
前記使用サブフレーム通知に含める履歴の数は、前記移動空間に収容が予定されるセンサ数、拡張の予定、考慮すべきセンサの数、および要求される応答性（１周期に許容できる最大サブフレーム数）などに応じて適宜定められればよい。
【００６０】
こうして、検知対象エリアＡ１〜Ａ４が重なっていないセンサ間Ｓ１，Ｓ４では同じサブフレームＳＦ１の使用も可能になるので、干渉が発生することなく、広いエリアに多数のセンサを設置するような場合でも、使用スロット数を最小限に抑え（サブフレーム割当てを効率的に行い）、検知周期（サブフレームが一巡する周期）を短くして応答性を向上することができる。また、その干渉を回避するサブフレーム選択に、上位のセンサから送信されてきた使用サブフレーム通知に含まれる選択の履歴を考慮することで、たとえば３台以上先のセンサで使用しているサブフレームは使用可能にするなど、干渉の防止と、応答性の向上との両方に配慮したサブフレーム割当てを自動的に行うことができる。
【００６１】
一方、前記サブフレーム設定動作は、所定時間、前記使用サブフレーム通知や衝突検知通知を受信しないときにタイムアウト処理によって終了するようにしてもよく、前記設定釦が再度操作されることで終了するようにしてもよく、スタート釦が操作されたセンサ（図１および図２の例ではＳ１）への終了操作によって、順次設定終了通知を転送してゆくことで終了するようにしてもよい。
【００６２】
前記初期設定モードが終了すると、各センサＳは運用モードに入り、無線タグＴＧと通信を行う。その運用モードでは、図３で示すように、予め定めるサブフレーム数３の１フレーム周期Ｆ内で、前記各センサＳは上述のようにして選択されたサブフレームＳＦ１〜ＳＦ３となると、その最初の予め定める期間、自機の識別情報ＩＤを含む同期信号を送信し、これに応答して検知対象エリアＡ内の無線タグＴＧは、自機の識別情報ＩＤに、受信したセンサの識別情報ＩＤを合わせて返信することで、各センサＳは自機の検知対象エリアＡ内に存在する無線タグＴＧを認識することができる。
【００６３】
前記各サブフレームＳＦ１〜ＳＦ３は、図４で拡大して示すように、そのサブフレームＳＦ１〜ＳＦ３の最初に前記フレーム同期信号を送信し、それに続いて複数のスロットＴＧ１，ＴＧ２，・・・から空きスロットに分割すればよい。そして、先ず新規に検知対象エリアＡ内に入った無線タグは前記空きスロットで自機の識別情報ＩＤを含む発信要求を送信し、各センサＳが次のフレームのフレーム同期信号で応答すべき無線タグの識別情報ＩＤと、スロットＮｏ．とを指定して、指定されたセンサが指定されたスロットで応答を行うことで認証を行うようにすればよい。
【００６４】
その運用モードにおいて、たとえば既設のセンサＳ１〜Ｓ４が図５のように配置され、図５のようなサブフレーム割当てに構成されている状態で、増設や移設に伴って、仮想線で示すセンサＳ５を追加しようとした場合、１フレーム期間Ｆが４つ以上のサブフレームで構成されていると、そのセンサＳ５は、各センサＳ２，Ｓ３，Ｓ４での使用サブフレームが、ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ１であることから、空きサブフレームの中で優先順位の最も高いサブフレームＳＦ４を選択して、そのまま運用モードに移ることができる。
【００６５】
しかしながら、１フレーム期間Ｆが図４のように３つのサブフレームＳＦ１〜ＳＦ３で構成されている場合、図６で示すように、１フレーム期間Ｆ０に亘って、センサＳ５が空きサブフレームを探索しても、空きサブフレームを検出できず、そのままでは自機をシステムに組入れることができない。このため、該センサＳ５は、ブザー鳴動やランプ点灯などで、そのことを作業者に報知する。その報知に応答した作業者の指定によって定められたセンサ（図６の例ではＳ４のＩＤを設定）に対して、該センサＳ５は、次のフレームＦ１のサブフレームＳＦ１の空きスロットにおいて、送信パワーをアップしてサブフレーム共有要求を送信し、次のフレームＦ２の同期信号中にサブフレーム共有応答が含まれていると、その次のフレームＦ３からサブフレーム（図６の例ではＳＦ１）の共有を開始し、センサＳ４と、このサブフレームＳＦ１における複数のスロットを分割して使用する。分割割合は、１：１に限らず、追加した側の割合を少なくする等、任意に設定されればよく、或いは前記サブフレーム共有応答に続いて、以降のフレームで、使用スロット数を幾らずつにするかを通信で調整するようにしてもよい。
【００６６】
図７は、上述のような機能を実現するセンサＳの一構成例を示すブロック図である。このセンサＳは、他のセンサおよび無線タグＴＧと通信を行い、無線通信部である無線信号送受信部１１と、前記無線信号送受信部１１を介して他のセンサとの間で上述のようなサブフレーム設定動作を行うサブフレーム選択部１２と、前記サブフレーム設定動作などに使用されるユーザインタフェイス１３と、前記無線信号送受信部１１を介して無線タグＴＧと通信を行い、それを認証するタグ管理部１４と、前記タグ管理部１４で得られた認証データを前記上位装置２へ送信するとともに、前記上位装置２からこのセンサＳの制御データを受信するネットワークインタフェイス１５とを備えて構成される。
【００６７】
サブフレーム選択部１２は、図２で示すように、自機で使用すべきサブフレームを選択し、使用サブフレーム通知を送信するサブフレーム割当て処理部２１と、自機から前記使用サブフレーム通知を送信した後、衝突検知通知を受信すると前記サブフレーム割当て処理部２１に使用サブフレーム通知を再送信させ、前記使用サブフレーム通知を受信して、再現できなかった場合は前記衝突検知通知を送信する衝突検出処理部２２と、無線通信の同期を取る同期部２３と、サブフレーム設定動作の終了を判定する設定終了検知部２４と、該サブフレーム選択部１２全体を制御する送受信管理部２５と、図６で示すようなセンサ追加処理を実現するセンサ追加部２６とを備えて構成される。
【００６８】
前記ユーザインタフェイス１３は、たとえば通常の無線タグＴＧの検知動作を行う運用モードであることを表示し、また前記初期設定モードや追加モードであることや、それらの設定モードが正常に終了したか不調に終わったかなどをランプ表示などでユーザへ報知する状態表示手段３１と、異常の発生や不審な無線タグを検知すると警報を発したり、無線タグＴＧを正常に認識できてドアの解錠などを行うことを通知するブザーなどの警報／通知音発生装置３２と、前記設定釦、スタート釦、追加釦などの設定スイッチ３３とを備えて構成される。
【００６９】
前記設定スイッチ３３の設定釦やスタート釦の操作によってサブフレーム設定動作を開始すると、状態表示手段３１によってそのことを表示するとともに、サブフレーム割当て処理部２１の空きサブフレーム検出処理部２１１が前述のように空きサブフレームを探索し、検知されたら、その中で最も優先順位の高いサブフレームを選択して、自機で使用すべきサブフレームに割当て、そのサブフレームＮｏ．に、使用サブフレーム通知受信処理部２１３で受信されたサブフレームＮｏ．の内の必要分を合わせて、使用サブフレーム通知送信処理部２１２から送受信管理部２５および無線信号送受信部１１を介して他のセンサへ送信させる。一方、無線信号送受信部１１から送受信管理部２５を介して受信された使用サブフレーム通知は、前記使用サブフレーム通知受信処理部２１３に記憶され、前記空きサブフレーム検出処理部２１１によるサブフレーム選択に使用される。前記使用サブフレーム通知受信処理部２１３で使用サブフレーム通知が受信されたとき、未だサブフレーム設定動作を開始していないセンサであれば、それをトリガとして、設定動作を開始し、前記空きサブフレーム検出処理部２１１にサブフレーム選択を開始させる。
【００７０】
こうして送信された使用サブフレーム通知は、衝突検出処理部２２の衝突検出部２２１において、前記のようにデータを再現できないものの、何らかのデータの受信か検知される場合、衝突と判定される。その判定結果に応答して、衝突通知送信処理部２２２は、送受信スロット管理部２５から無線信号送受信部１１を介して前記衝突検知通知を送信する。一方、無線信号送受信部１１から送受信スロット管理部２５を介して前記衝突検知通知が衝突通知受信処理部２２３で受信されると、再送制御部２２４が、前記サブフレーム割当て処理部２１に空きスロットの探索から再送信を行わせる。
【００７１】
それらの使用サブフレーム通知や衝突検知通知の送受信にあたって、同期部２３のフレーム同期信号検出処理部２３１が、前記送受信管理部２５での受信データから前記送信周期Ｗ１などの同期を検出しており、同期タイミング調整処理部２３２が自機のタイミングがシステムのタイミングに一致するように、前記送受信管理部２５を制御することで同期が得られている。また、サブフレーム設定動作の終了は設定終了検知部２４において前述のようにして行われ、初期設定モードやセンサ追加モードが終了すると、状態表示手段３１によってそのことを表示するとともに、無線信号送受信部１１における受信感度を通常に戻し、無線タグの検知を行う運用モードとなる。
【００７２】
これに対して、前記設定スイッチ３３の追加釦の操作によってセンサ追加モードとなったセンサ（図５の場合にはＳ５）では、状態表示手段３１によってそのことを表示するとともに、前記サブフレーム割当て処理部２１の空きサブフレーム検出部２１１が、無線信号送受信部１１の受信感度をアップして、前記１フレーム周期Ｆおよび隣接するセンサの同期信号から使用サブフレームの状況を判定し、それらの結果から、自機で使用するサブフレームを決定する。そして、空きサブフレームが検出されると、前記空きサブフレーム検出部２１１は、その中で最も優先順位の高いサブフレームを選択して、送受信管理部２５において自機で使用すべきサブフレームに割当てるとともに、そのサブフレームＮｏ．を、次のフレームの選択したサブフレームにおいて、前記使用サブフレーム通知送信処理部２１２から送受信管理部２５および無線信号送受信部１１を介して他のセンサへ送信させ、通常の運用モードに切換わる。
【００７３】
これに対して、センサ追加モードにおいて、空きサブフレーム検出部２１１が空きサブフレームを検出できなかった場合、前記警報／通知音発生装置３２から作業者にそのことが報知され、またネットワークインタフェイス１５を介して上位装置２へそのことが通知され、これに応答して作業者が設定スイッチ３３または上位装置２から、サブフレーム共有を要求すべきセンサ（図６の例ではＳ４）のＩＤを入力すると、センサ追加処理部２６のサブフレーム共有要求送信処理部２６１は、送受信スロット管理部２５から、送信パワーをアップした無線信号送受信部１１を介して、そのセンサＳ４の応答期間（前記図４における空きスロットの期間）に、自機のＩＤを含む前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００７４】
一方、無線信号送受信部１１から送受信管理部２５を介してそのサブフレーム共有要求を受信したセンサＳ４のサブフレーム共有要求受信処理部２６２は、サブフレーム共有応答送信処理部２６３に、前記サブフレーム共有応答を、送受信管理部２５から、送信パワーをアップした無線信号送受信部１１を介して送信させる。そのサブフレーム共有応答には、共有を許可するセンサＳ５のＩＤに、使用可能なスロットＮｏ．の情報が含まれている。そのサブフレーム共有応答を無線信号送受信部１１から送受信管理部２５を介してサブフレーム共有応答受信処理部２６４で受信したセンサＳ５は、前述のように、以降のフレームＦ３から、サブフレームＳＦ１における使用可能スロットの先頭（図６の例ではＮｏ，７）で、フレーム同期信号を送信し、以降のスロットで無線タグＴＧと通信を行う。スロットの使用割合を調整する場合には、前述のように以降の同期信号を用いた通信によって適宜調整されればよい。
【００７５】
このように構成することで、相互に隣接するセンサＳ間で無線通信を行い、使用すべきサブフレームが重複しないように調整を行うとともに、センサＳ５を追加するにあたって、空きサブフレームが無い場合は、作業者の調整によって、システム全体を停止することなくセンサを追加することが可能になる。これによって、将来増設が予想される場合にも、センサの追加を可能とするために１フレーム期間におけるサブフレーム数をむやみに増加しておく必要はなくなり、応答性を向上することができる。また、検知エリアＡ内に存在する無線タグＴＧの数が少ないことが予想されるセンサ等、作業者がサブフレーム共有による影響が少ないと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。また、サブフレームをフレーム毎に交互に使用してサブフレームを共有する場合には、休止しているフレームでは無線タグＴＧと通信を行えず、無線タグＴＧへのアクセス頻度が低下してしまうのに対して、同じサブフレームＳＦ１内の複数のスロットを分割して使用することで、そのような不具合の発生を防止することもできる。
【００７６】
［実施の形態２］
図８は、本発明の実施の第２の形態に係る無線認証システムにおけるセンサ追加動作を説明するためのタイミングチャートである。注目すべきは、本実施の形態では、追加されるセンサ（図８の例ではＳ５）が、自発的にサブフレーム共有を要求するセンサを決定することである。このため、各センサＳには、設置環境等に応じて、予めサブフレーム共有の優先順位が設定されて、運用中のセンサＳ１〜Ｓ４は、図８で示すように、無線タグＴＧに対する同期信号中に、センサのＩＤと共に含めて送信している。図８の例では、移動空間１の始端のセンサＳ１および分岐箇所のセンサＳ２の優先順位は、最も高い１に設定されており、その分岐に近い次のセンサＳ３は優先順位２に、末端のセンサＳ４は優先順位３に設定されている。そして、前記センサ追加モードとなって受信感度をアップし、センサＳ２〜Ｓ４からの同期信号を受信したセンサＳ５では、その同期信号を解析し、前記優先順位が最も低いセンサＳ４に対して、前記サブフレーム共有要求を送信する。
【００７７】
図９は、上述のような機能を実現するセンサＳ’の一構成例を示すブロック図である。このセンサＳ’は、前述のセンサＳに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。このセンサＳ’では、センサ追加モードにおいて、空きサブフレーム検出処理部２１１で空きサブフレームが検出できない場合は、センサ追加処理部２６’の共有先判定処理部２６５が前記同期信号を解析し、自動的に共有先を決定して前記サブフレーム共有要求送信処理部２６１にスロット追加要求を送信させる。また、ユーザインタフェイス１３’の設定スイッチ３３’によって設定された優先順位の情報は、無線信号送受信部１１’に与えられ、運用中の前記同期信号中に含めて送信される。
【００７８】
このように構成してもまた、システム全体を停止することなく、センサを追加することが可能になる。また、追加されるセンサ（図８の例ではＳ５）に、前記優先順位から、たとえば検知対象エリアＡ内に存在する無線タグ数が少ないことが予想されるセンサ等、サブフレーム共有による無線タグＴＧへの割当てスロット不足などの影響が最も小さいと考えられる共有先を自動的に判定させることができる。
【００７９】
［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の第３の形態に係る無線認証システムにおけるセンサ追加動作を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態には、前述の図７や図９で示すセンサＳ，Ｓ’の構成において、センサ追加処理部２６，２６’の構成を一部変更して用いることができる。注目すべきは、本実施の形態では、追加されるセンサ（図１０の例ではＳ５）が、フレームＦ１０において隣接するセンサ（図１０の例ではＳ２〜Ｓ４）からの前記同期信号（質問信号）に対する無線タグＴＧの応答を受信し、次のフレームＦ１１では、応答数が最も少ないセンサ（図１０の例ではＳ４）に対して、前記サブフレーム共有要求を送信することである。
【００８０】
具体的には、図１０の例では、追加されるセンサＳ５で、空きサブフレームが検出できなかった場合は、隣接するセンサＳ２〜Ｓ４からの前記同期信号（質問信号）に対する無線タグＴＧの応答を受信し、図１０の例では、センサＳ２では６つの無線タグが応答しており、センサＳ３では４つの無線タグが応答しており、センサＳ４では２つの無線タグしか応答していないことから、センサＳ５は、そのセンサＳ４の空きスロットにおいて、前記サブフレーム共有要求を送信している。
【００８１】
なお、上述のように追加されるセンサＳ５が自機で応答信号を受信して検知された無線タグ数の現在値を利用するのではなく、運用中の各センサＳ１〜Ｓ４が、所定期間毎にタグアクセス数の最大値を更新・保存しておき、同期信号中に含めて送信することで、追加されるセンサＳ５が、実際に応答信号を受信せずに、応答数が最も少ないセンサを判定するようにしてもよい。
【００８２】
さらにまた、図１０のように実際に応答信号を受信する場合は、無線タグＴＧが隣接するセンサＳ２〜Ｓ４に対して、追加されるセンサＳ５とは反対側に存在する（無線タグＴＧが隣接するセンサＳ２〜Ｓ４の検知対象エリアＡ２〜Ａ４に入っているものの、追加されるセンサＳ５の到達範囲Ａ５’に入っていない）場合は、その応答信号を受信できないけれども、前述のように、新規に検知対象エリアＡ内に入った無線タグが空きスロットで自機の識別情報ＩＤを含む発信要求を送信し、これに応答して各センサＳが次のフレームのフレーム同期信号で応答すべきスロットを指定する際に、スロットＮｏ．の小さいスロットから指定することで、追加されるセンサＳ５では、応答信号が受信された最大のスロットＮｏ．から、応答センサ数を或る程度正確に判定することができる。
【００８３】
このように空きサブフレームを検出できず、サブフレーム共有要求を送信する場合に、無線タグの最大アクセス数や平均アクセス数などの応答数が最も少ないセンサに対してサブフレーム共有要求を送信することで、サブフレーム共有による影響が最も小さいと考えられるセンサにサブフレーム共有を行わせることができる。
【００８４】
［実施の形態４］
図１１は、本発明の実施の第４の形態に係る無線認証システムにおけるセンサ追加動作を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態にも、前述の図７や図９で示すセンサＳ，Ｓ’の構成において、センサ追加処理部２６，２６’の構成を一部変更して用いることができる。本実施の形態は前述の図８で示す実施の形態に類似し、注目すべきは、本実施の形態では、運用中のセンサ（図１１の例ではＳ１〜Ｓ４）は、無線タグＴＧへ送信する同期信号中に、各センサＳ１〜Ｓ４が隣接しているセンサ数を表す情報を含めて送信しており、追加されるセンサ（図１１の例ではＳ５）は、その同期信号をフレームＦ２０で受信して解析し、次のフレームＦ２１で、前記隣接センサ数が最も多いセンサに対して、前記サブフレーム共有要求を送信することである。
【００８５】
具体的には、図１１の例では、運用中のセンサＳ１に対して隣接しているセンサはＳ２のみであり、前記隣接センサ数を表す情報は「１」となる。しかしながら、このセンサＳ１からの同期信号は、追加されるセンサＳ５では受信できない。これに対して、センサＳ５が同期信号を受信できるセンサＳ２〜Ｓ４において、センサＳ２にはセンサＳ１，Ｓ３が隣接し、センサＳ３にはセンサＳ２，Ｓ４が隣接し、前記情報は共に「２」となり、センサＳ４にはセンサＳ３のみが隣接し、前記情報は「１」となる。したがって、センサＳ５は、センサＳ２またはＳ３（図１１の例では優先順位の高いサブフレームＳＦ２を使用しているセンサＳ２）に前記サブフレーム共有要求を送信する。運用中の各センサＳ１〜Ｓ４は、前述のように初期設定の段階において隣接するセンサからの使用サブフレーム通知を受信しており、自機に隣接するセンサ数を予め把握しておくことは可能である。
【００８６】
このように構成することで、サブフレーム共有によって無線タグＴＧの検知頻度が低下しても、隣接する他のセンサでカバーすることができる可能性が高く、サブフレーム共有による影響が最も小さいと考えられるセンサを指定してサブフレーム共有を行わせることができる。
【００８７】
［実施の形態５］
図１２は、本発明の実施の第５の形態に係る無線認証システムにおけるセンサ追加動作を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態にも、前述の図７や図９で示すセンサＳ，Ｓ’の構成において、センサ追加処理部２６，２６’の構成を一部変更して用いることができる。注目すべきは、本実施の形態では、追加されるセンサ（図１２の例ではＳ５）は、運用中のセンサ（図１２の例ではＳ１〜Ｓ４）からの同期信号を受信し、前記同期信号が受信されたセンサＳ２〜Ｓ４に対して、順次、前記サブフレーム共有要求を送信することである。
【００８８】
具体的には、図１２の例では、センサＳ５は、センサＳ１からの同期信号は受信できず、反応はしない。しかしながら、フレームＦ３１において最初に同期信号を受信できたサブフレームＳＦ１のセンサＳ４に対して前記サブフレーム共有要求を送信し、次のフレームＦ３２においてそのセンサＳ４からの同期信号に含まれるサブフレーム共有応答が受信されると、さらに次のフレームＦ３３においては、センサＳ４とこのセンサＳ５とが、サブフレームＳＦ１のスロットを分割使用して同期信号を送信、すなわち無線タグＴＧと通信を行う。
【００８９】
一方、センサＳ５は、前記サブフレーム共有応答を受信するフレームＦ３２において、次に同期信号を受信できたサブフレームＳＦ２のセンサＳ２に対して前記サブフレーム共有要求を送信しており、フレームＦ３３においてそのセンサＳ２からのサブフレーム共有応答が受信されると、さらに次のフレームＦ３４においては、センサＳ２とこのセンサＳ５とがサブフレームＳＦ２を分割使用する。またこのフレームＦ３４では、先にサブフレームＳＦ１を分割したセンサＳ４は、該サブフレームＳＦ１をフルに使用している。
【００９０】
同様に、フレームＦ３３においてはサブフレームＳＦ３のセンサＳ３に対して前記サブフレーム共有要求を送信しており、フレームＦ３４でサブフレーム共有応答が受信されると、図示しないフレームＦ３５においてはセンサＳ３とセンサＳ５とがサブフレームＳＦ３を分割使用し、次のフレームＦ６では再びセンサＳ４とセンサＳ５とが前記サブフレームＳＦ１を分割使用する。
【００９１】
このようにサブフレームＳＦ１〜ＳＦ３を共有するセンサを順次切換えてゆくことで、サブフレーム共有による影響を分散してサブフレーム共有を行うことができる。なお、共有するサブフレームの切換えは、上述のようにフレーム毎ではなく、数フレーム毎であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る無線認証システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態に係る各センサの初期設定モードでの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の第１の形態に係る各センサの通常の運用モードでの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】サブスロットの構成を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の第１の形態に係るセンサ追加時の無線認証システムの構成を示すブロック図である。
【図６】図５で示す構成における本発明の実施の第１の形態に係る各センサの追加モードでの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の第１の形態に係るセンサの一構成例を示すブロック図である。
【図８】図５で示す構成における本発明の実施の第２の形態に係る各センサの追加モードでの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施の第２の形態に係るセンサの一構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の第３の形態に係る各センサの追加モードでの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施の第４の形態に係る各センサの追加モードでの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施の第５の形態に係る各センサの追加モードでの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１    移動空間
２    上位装置
１１，１１’    無線信号送受信部
１２    サブフレーム選択部
１３，１３’    ユーザインタフェイス
１４    タグ管理部
１５    ネットワークインタフェイス
２１    サブフレーム割当て処理部
２１１  空きサブフレーム検出処理部
２１２  使用サブフレーム通知送信処理部
２１３  使用サブフレーム通知受信処理部
２２    衝突検出処理部
２２１  衝突検出部
２２２  衝突通知送信処理部
２２３  衝突通知受信処理部
２２４  再送制御部
２３    スロット同期部
２３１  フレーム同期信号検出処理部
２３２  同期タイミング調整処理部
２４    設定終了検知部
２５    送受信管理部
２６，２６’    センサ追加処理部
２６１  サブフレーム共有要求送信処理部
２６２  サブフレーム共有要求受信処理部
２６３  サブフレーム共有応答送信処理部
２６４  サブフレーム共有応答受信処理部
２６５  共有先判定処理部
３１    状態表示手段
３２    警報／通知音発生装置
３３，３３’    設定スイッチ
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５    検知対象エリア
Ｓ，Ｓ’；Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５    センサ
ＴＧ    無線タグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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