(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１機器と、複数の第２機器とを含む制御システムであって、
前記複数の第２機器の各々は、検知用信号を無線送信し、
前記複数の第１機器の各々は、
前記検知用信号を受信した場合、受信した前記検知用信号の送信元の第２機器への指示信号の送信動作を蓄積し、
自機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第１の送信動作の第１の優先度を示す情報を含む第１の通知信号を、他の第１機器に送信し、
前記他の第１機器から送信された、前記他の第１機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第２の送信動作の第２の優先度を示す情報を含む第２の通知信号を受信し、
前記第１の優先度が前記第２の優先度より高い場合、前記第１の送信動作を行う
制御システム。
【請求項２】
前記優先度は、前記検知用信号の受信時刻であり、受信時刻が早いほど優先度が高い
請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
前記優先度は、前記検知用信号の受信電波強度であり、受信電波強度が高いほど優先度が高い
請求項１記載の制御システム。
【請求項４】
前記優先度は、前記複数の第２機器の各々に予め割り当てられた優先度である
請求項１記載の制御システム。
【請求項５】
前記第２機器は、前記指示信号を受信した場合に、発信信号を送信し、音波を出力し、
前記第１機器は、前記発信信号と、前記音波との受信時刻差に基づき、前記第２機器の位置を検知する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項６】
前記優先度は、前記検知用信号の受信時刻であり、受信時刻が早いほど優先度が高く、
前記第１の通知信号は、前記発信信号の受信時刻と、前記検知用信号の受信時刻との差分を示す情報を含む
請求項５記載の制御システム。
【請求項７】
前記優先度は、前記検知用信号の受信時刻であり、受信時刻が早いほど優先度が高く、
前記第１の通知信号は、前記第１の通知信号の送信時刻と、前記検知用信号の受信時刻との差分を示す情報を含む
請求項１記載の制御システム。
【請求項８】
前記第１機器は、前記発信信号を受信した場合において、前記発信信号の送信元の第２機器への指示信号の送信動作を蓄積している場合、当該送信動作を削除する
請求項５記載の制御システム。
【請求項９】
前記第２機器は、自機器が送信した前記発信信号を受信したタイミングに基づき、前記音波を出力する
請求項５記載の制御システム。
【請求項１０】
複数の第１機器と、複数の第２機器とを含む制御システムにおける制御方法であって、
前記複数の第２機器の各々は、検知用信号を無線送信し、
前記複数の第１機器の各々は、
前記検知用信号を受信した場合、受信した前記検知用信号の送信元の第２機器への指示信号の送信動作を蓄積し、
自機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第１の送信動作の第１の優先度を示す情報を含む第１の通知信号を、他の第１機器に送信し、
前記他の第１機器から送信された、前記他の第１機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第２の送信動作の第２の優先度を示す情報を含む第２の通知信号を受信し、
前記第１の優先度が前記第２の優先度より高い場合、前記第１の送信動作を行う
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の第１機器と、複数の第２機器とを含む制御システム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第２装置が、第１装置から送信された電波をトリガに音波を発振し、第１装置は電波の送信時刻と、第２装置からの音波の受信時刻との差に基づき第１装置と第２装置との距離を検知する技術が開示されている。【０００３】
また、特許文献２には、待ち行列を用いて、不特定多数の機器が含まれるシステムにおいて、複数の機器の動作順を設定可能なシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６６８８６号公報
【特許文献２】特許第６６１７３０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の手法を、不特定多数の機器が含まれるシステムにおいて用いる場合には、各機器の動作順を適切に制御する必要がある。また、特許文献２の記載の手法は、音波を送信する第２機器と、音波を受信する第１機器とが一対一対応をしている場合を前提としており、複数の第２機器と複数の第１機器とが多対多で対応している場合には、必ずしも適切とは限らない。【０００６】
本発明は、複数の機器の動作順を簡易な構成で適切に制御できる制御システム及び制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る制御システムは、複数の第１機器と、複数の第２機器とを含む制御システムであって、前記複数の第２機器の各々は、検知用信号を無線送信し、前記複数の第１機器の各々は、前記検知用信号を受信した場合、受信した前記検知用信号の送信元の第２機器への指示信号の送信動作を蓄積し、自機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第１の送信動作の第１の優先度を示す情報を含む第１の通知信号を、他の第１機器に送信し、前記他の第１機器から送信された、前記他の第１機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第２の送信動作の第２の優先度を示す情報を含む第２の通知信号を受信し、前記第１の優先度が前記第２の優先度より高い場合、前記第１の送信動作を行う。【０００８】
これによれば、当該制御システムは、不特定多数の機器が含まれるシステムにおいて、複数の第１機器の動作順を設定できる。また、統括的な管理機構が必要でないため、システム全体の構成を簡略化できる。このように、当該制御システムは、複数の第１機器の動作順を簡易な構成で適切に制御できる。【０００９】
例えば、前記優先度は、前記検知用信号の受信時刻であり、受信時刻が早いほど優先度が高くてもよい。【００１０】
これによれば、当該制御システムは、先に受信された検知用信号に対する動作から順に行うことができるので、システムの整合性を維持しやすくなる。【００１１】
例えば、前記優先度は、前記検知用信号の受信電波強度であり、受信電波強度が高いほど優先度が高くてもよい。【００１２】
これによれば、当該制御システムは、第１機器に近接している第２機器への指示を優先できる。【００１３】
例えば、前記優先度は、前記複数の第２機器の各々に予め割り当てられた優先度であってもよい。【００１４】
これによれば、当該制御システムは、判定のための情報の追加を削減できるので、システム構成を簡略化できる。【００１５】
例えば、前記第２機器は、前記指示信号を受信した場合に、発信信号を送信し、音波を出力し、前記第１機器は、前記発信信号と、前記音波との受信時刻差に基づき、前記第２機器の位置を検知してもよい。【００１６】
これによれば、当該制御システムは、音波を用いて第２機器の位置を検知するシステムにおいて、複数の第２機器の動作順を簡易な構成で適切に制御できる。【００１７】
例えば、前記優先度は、前記検知用信号の受信時刻であり、受信時刻が早いほど優先度が高く、前記第１の通知信号は、前記発信信号の受信時刻と、前記検知用信号の受信時刻との差分を示す情報を含んでもよい。【００１８】
これによれば、当該制御システムは、複数の第２機器が同期されていない場合における制御の精度を向上できる。【００１９】
例えば、前記優先度は、前記検知用信号の受信時刻であり、受信時刻が早いほど優先度が高く、前記第１の通知信号は、前記第１の通知信号の送信時刻と、前記検知用信号の受信時刻との差分を示す情報を含んでもよい。【００２０】
これによれば、当該制御システムは、複数の第２機器が同期されていない場合における制御の精度を向上できる。【００２１】
例えば、前記第１機器は、前記発信信号を受信した場合において、前記発信信号の送信元の第２機器への指示信号の送信動作を蓄積している場合、当該送信動作を削除してもよい。【００２２】
これによれば、当該制御システムは、複数の第１機器における処理済みの送信動作の削除を容易化できる。【００２３】
例えば、前記第２機器は、自機器が送信した前記発信信号を受信したタイミングに基づき、前記音波を出力してもよい。【００２４】
これによれば、当該制御システムは、位置検知の精度を向上できる。【００２５】
本発明の一態様に係る制御方法は、複数の第１機器と、複数の第２機器とを含む制御システムにおける制御方法であって、前記複数の第２機器の各々は、検知用信号を無線送信し、前記複数の第１機器の各々は、前記検知用信号を受信した場合、受信した前記検知用信号の送信元の第２機器への指示信号の送信動作を蓄積し、自機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第１の送信動作の第１の優先度を示す情報を含む第１の通知信号を、他の第１機器に送信し、前記他の第１機器から送信された、前記他の第１機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第２の送信動作の第２の優先度を示す情報を含む第２の通知信号を受信し、前記第１の優先度が前記第２の優先度より高い場合、前記第１の送信動作を行う。【００２６】
これによれば、当該制御方法は、不特定多数の機器が含まれるシステムにおいて、複数の第１機器の動作順を設定できる。また、統括的な管理機構が必要でないため、システム全体の構成を簡略化できる。このように、当該制御方法は、複数の第１機器の動作順を簡易な構成で適切に制御できる。【００２７】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、複数の機器の動作順を簡易な構成で適切に制御できる制御システム及び制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、実施の形態に係る制御システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る第１機器のブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る第２機器のブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る第１機器及び第２機器の配置例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る制御システムの動作例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る検知用信号の構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る待ち行列の構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態に係る待ち行列の例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態に係る通知信号の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態に係る発信信号の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態に係る第１機器の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
不特定多数の機器が含まれるシステムにおいて、複数の機器の動作順を設定する一つの手法として、一つの管理装置が、複数の機器の動作を統括的に管理する手法がある。しかしながら、この手法を用いる場合には、複数の機器と管理装置間での通信が必要となる、及び、管理装置が必要であるためシステム全体の構成が複雑化する可能性があるという問題が生じる。
【００３１】
本実施の形態では、管理装置を必要とせず、また、各機器において独立して動作スケジュールを管理できるシステムについて説明する。
【００３２】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３３】
まず、本実施の形態に係る制御システム１００の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る制御システム１００の構成を示す図である。図１に示すように、制御システム１００は、複数の第１機器１０１Ａ〜１０１Ｃと、複数の第２機器１０２Ａ〜１０２Ｃとを含む。なお、以下では、複数の第１機器１０１Ａ〜１０１Ｃを特に区別しない場合には、第１機器１０１と記し、複数の第２機器１０２Ａ〜１０２Ｃを特に区別しない場合には、第２機器１０２と記す。また、制御システム１００に含まれる第１機器１０１及び第２機器１０２の数は任意でよい。また、制御システム１００に含まれる第１機器１０１及び第２機器１０２の数は動的に変化してもよい。
【００３４】
例えば、この制御システム１００は、工事現場等で用いられるシステムである。第１機器１０１は、重機等に搭載され、第２機器１０２は、作業員に所持される。第１機器１０１は、第２機器１０２から出力された音波１５５を用いて、第１機器１０１と第２機器１０２との距離を検知し、検知結果に応じて、所定の動作を行う。例えば、第１機器１０１は、第２機器１０２（作業員）が近づいてきたことを検知し、検知結果を重機の操縦者に通知（警告）する。また、複数の第１機器１０１と複数の第２機器１０２とは多対多で対応している。つまり、複数の第１機器１０１の各々は、複数の第２機器１０２の位置を検知する。
【００３５】
このような音波１５５を用いるシステムでは、複数の第２機器１０２から同時に音波１５５が出力された場合、正しく距離を検知することができない可能性がある。よって、複数の第２機器１０２からの音波１５５の出力タイミングが重複しないように、複数の第２機器１０２からの音波１５５の出力タイミングを制御する必要がある。
【００３６】
なお、ここで述べる使用用途は一例であり、本実施の形態の手法は、複数の機器を含む任意のシステムに適用可能である。
【００３７】
図２は、第１機器１０１の構成を示すブロック図である。図２に示すように第１機器１０１は、待ち行列保持部１１１と、送信制御部１１２と、無線通信部１１３と、音波受信部１１４と、位置検知部１１５と、動作制御部１１６とを備える。
【００３８】
待ち行列保持部１１１は、複数の動作の動作順を管理するための待ち行列を保持する。送信制御部１１２は、待ち行列保持部１１１に保持される待ち行列を管理する。また、送信制御部１１２は、待ち行列を用いて、無線通信部１１３による指示信号１５２の送信を制御する。また、送信制御部１１２は、無線通信部１１３による通知信号１５３の送信を制御する。
【００３９】
無線通信部１１３は、他の第１機器１０１及び第２機器１０２と無線通信を行う。具体的には、無線通信部１１３は、第２機器１０２から送信された検知用信号１５１及び発信信号１５４の受信と、第２機器１０２への指示信号１５２の送信と、他の第１機器１０１への通知信号１５３の送信と、他の第１機器１０１から送信された通知信号１５３の受信とを行う。なお、無線通信部１１３は、検知用信号１５１の通信と、指示信号１５２の通信と、通知信号１５３の通信と、発信信号１５４の通信とに、同一の無線通信方式を用いてもよいし、異なる無線通信方式を用いてもよい。また、これらの通信には、同一の無線通信方式の異なるチャネルが用いられてもよい。
【００４０】
音波受信部１１４は、第２機器１０２から出力された音波を受信する。なお、音波とは、可聴域の音波に限らず、超音波も含む。
【００４１】
位置検知部１１５は、音波受信部１１４で受信された音波１５５の情報に基づき、第２機器１０２の位置を検知する。具体的には、位置検知部１１５は、発信信号１５４を受信してから音波１５５を受信するまでの時間に基づき、第１機器１０１から第２機器１０２までの距離を検知する。なお、音波受信部１１４は、離間して配置された複数の受信部を備え、複数の受信部における受信情報を用いて、三角測量の原理に基づき、第２機器１０２が存在する位置（距離及び方向）を検知してもよい。また、位置検知部１１５は、時系列に得られた第２機器１０２の位置に基づき、第２機器１０２の移動方向及び移動速度を検知してもよい。
【００４２】
動作制御部１１６は、位置検知部１１５で得られた第２機器１０２の位置等に基づき、所定の動作を制御する。なお、この所定の動作は特に限定されるものではないが、例えば、上記のシステムでは、作業者が重機に接近したことが検知され、この検知結果に基づき、警告等が通知される。なお、動作制御部１１６は、各第２機器１０２の位置を画面上に表示してもよい。
【００４３】
図３は、第２機器１０２の構成を示すブロック図である。図３に示すように、第２機器１０２は、無線通信部１２１と、送信制御部１２２と、音波出力部１２３とを備える。無線通信部１２１は、第１機器１０１と無線通信を行う。具体的には、無線通信部１２１は、第１機器１０１への検知用信号１５１及び発信信号１５４の送信と、第１機器１０１から送信された指示信号１５２の受信とを行う。なお、無線通信部１２１は、検知用信号１５１の通信と、指示信号１５２の通信と、発信信号１５４の通信とに、同一の無線通信方式を用いてもよいし、異なる無線通信方式を用いてもよい。また、これらの通信には、同一の無線通信方式の異なるチャネルが用いられてもよい。
【００４４】
送信制御部１２２は、無線通信部１２１による検知用信号１５１及び発信信号１５４の送信と、音波出力部１２３による音波１５５の出力とを制御する。具体的には、送信制御部１２２は、第１機器１０１から送信された指示信号１５２を受信した場合、無線通信部１２１から発信信号１５４を送信するとともに、音波出力部１２３から音波１５５を出力する。
【００４５】
次に、制御システム１００の動作を説明する。図４は、第１機器１０１及び第２機器１０２の配置例を示す図である。同図は、２つの第１機器１０１Ａ及び１０１Ｂと、２つの第２機器１０２Ａ及び１０２Ｂとが存在する例を示す。また、第２機器１０２Ａは、第１機器１０１Ａと通信可能な範囲に存在し、第２機器１０２Ｂは、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂと通信可能な範囲に存在する。
【００４６】
図５は、図４に示す例における制御システム１００の動作を示す図である。第２機器１０２Ａ及び第２機器１０２Ｂは、予め定められた周期（例えば１秒周期）で検知用信号１５１を繰り返し無線送信している。
【００４７】
図６は、検知用信号１５１の構成例を示す図である。図６に示すように検知用信号１５１は、第２機器ＩＤ１６１と、シーケンス番号１６２とを含む。第２機器ＩＤ１６１は、当該検知用信号１５１の送信元の第２機器１０２を示す情報であり、各第２機器１０２に予め割り当てられた識別子を示す。シーケンス番号１６２は、第２機器ＩＤ１６１で示される第２機器１０２から送信された複数の検知用信号１５１を識別するための情報であり、例えば、検知用信号１５１が送信される毎にインクリメントされる連続番号である。なお、シーケンス番号１６２の代わりに、検知用信号１５１の送信時刻が用いられてもよい。また、検知用信号１５１は、シーケンス番号１６２を含まなくてもよい。
【００４８】
なお、図示は省略しているが、検知用信号１５１は、さらに、当該信号の信号種別を示す識別情報を含む。つまり、この場合、識別情報は、当該信号が検知用信号１５１であることを示す。なお、説明は省略するが、後述する各信号も同様に識別情報を含む。また、各信号は、図示する情報以外の情報を含んでもよい。
【００４９】
図５に示すように、まず、第１機器１０１Ａは、第２機器１０２Ａから送信された検知用信号１５１を受信する（Ｓ１０１）。次に、第１機器１０１Ａは、受信した検知用信号１５１の情報を待ち行列に追加する（Ｓ１０２）。つまり、第１機器１０１Ａは、検知用信号１５１を受信した場合、受信した検知用信号１５１の送信元の第２機器１０２への指示信号１５２の送信動作を蓄積する。
【００５０】
図７は、待ち行列の構成例を示す図である。図７に示すように、待ち行列は、受信した検知用信号１５１に基づく複数の動作の情報を保持する。図７では、各行が１つの動作に対応し、３つの動作の情報が保持されている。各動作の情報は、第２機器ＩＤ１７１と、シーケンス番号１７２と、受信時刻１７３と、受信強度１７４とを含む。
【００５１】
第２機器ＩＤ１７１は、検知用信号１５１の送信元の第２機器１０２を示す情報であり、例えば、検知用信号１５１に含まれる第２機器ＩＤ１６１と同一の情報である。
【００５２】
シーケンス番号１７２は、第２機器ＩＤ１７１で示される第２機器１０２から送信された複数の検知用信号１５１を識別するための情報であり、例えば、検知用信号１５１に含まれるシーケンス番号１６２と同一の情報である。なお、シーケンス番号１７２の代わりに、検知用信号１５１の送信時刻が用いられてもよい。
【００５３】
受信時刻１７３は、第１機器１０１が検知用信号１５１を受信した時刻を示す。受信強度１７４は、第１機器１０１が受信した検知用信号１５１の受信電波強度を示す。なお、待ち行列には、図７に示す全ての情報が含まれる必要はなく、一部の情報のみが含まれてもよい。
【００５４】
また、待ち行列において複数の動作は、優先度が高い順にソートされる。つまり、優先度が最も高い動作は、待ち行列の先頭に配置される。図７に示す例では、優先度は受信時刻１７３であり、受信時刻が早いほど優先度が高いと判定される。また、２つの動作の受信時刻１７３が同じ場合には、他の情報に基づき、２つの動作間の優先度が設定される。例えば、受信強度１７４が高いほど優先度が高く設定される。なお、受信強度１７４の代わりに第２機器ＩＤ１７１が用いられてもよい。この場合、第２機器ＩＤ１７１の値が小さいほど優先度が高く設定されてもよいし、第２機器ＩＤ１７１の値が大きいほど優先度が高く設定されてもよい。なお、第２機器ＩＤ１７１は、複数の第２機器１０２の各々に予め割り当てられた優先度であるとも言える。また、最初に用いられる優先度として受信時刻１７３の代わりに、受信強度１７４又は第２機器ＩＤ１７１が用いられてもよい。また、これらの３つの優先度のうちいずれか１以上が用いられてもよい。
【００５５】
受信時刻１７３を用いた場合には、先に受信された検知用信号１５１に対する動作から順に行うことができるので、システムの整合性を維持しやすい。また、受信強度１７４を用いた場合、受信強度１７４が高い、つまり、より第１機器１０１に近接している第２機器１０２への指示を優先できるので、安全性をより確保できる。第２機器ＩＤ１７１を用いる場合には、受信時刻１７３及び受信強度１７４といった追加的な情報が不要であるので、システム構成を簡略化できる。
【００５６】
また、本実施の形態で述べる、受信とは、実際に信号が受信できた場合に限らず、受信電波強度が予め定められた閾値以上であることであってもよい。
【００５７】
図８は、待ち行列の例を示す図である。図８の（１）に示すように、第１機器１０１Ａは、ステップＳ１０２において、第２機器１０２Ａから受信した検知用信号１５１に基づく動作Ａ（同図において「Ａ」と表記）を追加する。
【００５８】
図５に示すように、次に、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは、第２機器１０２Ｂから送信された検知用信号１５１を受信する（Ｓ１０３）。次に、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは、受信した検知用信号１５１の情報を待ち行列に追加する（Ｓ１０４及びＳ１０５）。具体的には、図８の（２）に示すように、第１機器１０１Ａは、ステップＳ１０４において、第２機器１０２Ｂから受信した検知用信号１５１に基づく動作Ｂ（同図において「Ｂ」と表記）を追加する。この時、動作Ｂの受信時刻は動作Ａの受信時刻より後であるため、動作Ｂは動作Ａの後に追加される。また、第１機器１０１Ｂは、ステップＳ１０５において、動作Ｂを待ち行列に追加する。
【００５９】
次に、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは通知信号１５３を送信する（Ｓ１０６）。図９は、通知信号１５３の構成例を示す図である。通知信号１５３は、第１機器ＩＤ１８１と、先頭動作情報１８２とを含む。
【００６０】
第１機器ＩＤ１８１は、通知信号１５３の送信元の第１機器１０１を示す情報であり、各第１機器１０１に予め割り当てられた識別子を示す。
【００６１】
先頭動作情報１８２は、送信元の第１機器１０１の待ち行列の先頭の動作に関する情報であり、当該動作の優先度を判定するための情報である。例えば、先頭動作情報１８２は、第２機器ＩＤ１８３と、受信時刻１８４と、受信強度１８５とを含む。例えば、第２機器ＩＤ１８３、受信時刻１８４、及び受信強度１８５は、待ち行列の先頭の動作の情報に含まれる、第２機器ＩＤ１７１、受信時刻１７３、及び受信強度１７４と同じ情報である。
【００６２】
つまり、第１機器１０１が送信する通知信号１５３は、自機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第１の送信動作の第１の優先度を示す情報を含む。また、第１機器１０１が受信する通知信号１５３は、当該通知信号１５３の送信元の他の第１機器１０１蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第２の送信動作の第２の優先度を示す情報を含む。
【００６３】
次に、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは、自機器の待ち行列の先頭の動作を行うか否かを判定する（Ｓ１０７及びＳ１０８）。具体的には、第１機器１０１は、自機器の待ち行列の先頭の動作である先頭動作の優先度と、他の第１機器１０１から送信された通知信号１５３で示される優先度とを比較し、自機器の待ち行列の先頭動作の優先度が高い場合には、当該動作を行うと判定し、他の第１機器１０１から送信された通知信号１５３で示される優先度が高い場合には、自機器の待ち行列の先頭の動作を行わない。
【００６４】
この例では、第１機器１０１Ａの先頭動作の受信時刻が、第１機器１０１Ｂの先頭動作の受信時刻より早く、第１機器１０１Ａの先頭動作の優先度が、第１機器１０１Ｂの先頭動作の優先度より高い。よって、第１機器１０１Ａは、自機器の先頭動作を行う。つまり、第１機器１０１Ａは、第２機器１０２Ａに指示信号１５２を送信する（Ｓ１０９）。例えば、指示信号１５２は、指示信号１５２の送信先の第２機器１０２Ａを識別するための情報（例えば第２機器ＩＤ）を含む。
【００６５】
指示信号１５２を受信した第２機器１０２Ａは発信信号１５４を送信するとともに、音波１５５を出力する（Ｓ１１０）。例えば、第２機器１０２Ａは、指示信号１５２を受信した直後に発信信号１５４を送信するとともに、音波１５５を出力する。なお、第２機器１０２Ａは発信信号１５４及び音波１５５を複数回出力してもよい。
【００６６】
図１０は、発信信号１５４の構成例を示す図である。図１０に示すように発信信号１５４は、第２機器ＩＤ１９１と、シーケンス番号１９２とを含む。第２機器ＩＤ１９１は、当該発信信号１５４の送信元の第２機器１０２を示す情報であり、各第２機器１０２に予め割り当てられた識別子を示す。シーケンス番号１９２は、第２機器ＩＤ１９１で示される第２機器１０２から送信された複数の発信信号１５４を識別するための情報であり、例えば、発信信号１５４が送信される毎にインクリメントされる連続番号である。なお、シーケンス番号１９２の代わりに、発信信号１５４の送信時刻が用いられてもよい。また、発信信号１５４は、シーケンス番号１９２を含まなくてもよい。
【００６７】
発信信号１５４及び音波１５５を受信した第１機器１０１Ａは、発信信号１５４と音波１５５と受信時刻の差に基づき、第２機器１０２Ａの位置（第１機器１０１Ａから第２機器１０２Ａまでの距離）を検知する（図５には図示せず）。
【００６８】
ここで、ＣＰＵ等のプロセッサにより、発信信号１５４と音波１５５との送信タイミングを制御する場合、発信信号１５４と音波１５５とを同時に出力することは難しい。具体的には、無線信号である発信信号１５４は、送信パケットの込み具合により、ＣＰＵ内の送信命令の出力時刻より遅れて発信される場合がある。よって、第２機器１０２は、以下のいずれかの手法を用いてもよい。
【００６９】
第２機器１０２は、発信信号１５４を送信するとともに、自機器から送信した発信信号１５４を受信する。第２機器１０２は、当該発信信号の受信をトリガにして直ちに音波１５５を送信する。つまり、第２機器１０２は、自機器が送信した発信信号１５４を受信したタイミングに基づき、音波１５５を出力してもよい。
【００７０】
または、第２機器１０２は、発信信号１５４を送信し、無線通信部１２１からの発信信号１５４の送信完了通知をトリガにして直ちに音波１５５を送信する。上記の２つのケースにおいて、内部処理遅延等が予め分かっている場合には、この内部処理遅延を加味して音波１５５の送信タイミングを決定してもよい。または、第１機器１０１における距離算出の際に、この内部処理遅延を加味して算出を行ってもよい。
【００７１】
または、第２機器１０２は、発信信号１５４と音波１５５との出力制御を同時に行うとともに、実際の送信タイミングのズレを検出し、検出したズレを示す信号を第１機器１０１に送信してもよい。
【００７２】
また、第２機器１０２Ａからの発信信号１５４及び音波１５５を、第１機器１０１Ｂが受信した場合には、第１機器１０１Ｂは、発信信号１５４と音波１５５と受信時刻の差に基づき、第２機器１０２Ａの位置（第１機器１０１Ｂから第２機器１０２Ａまでの距離）を検知してもよい。つまり、第１機器１０１は、待ち行列に、発信信号１５４及び音波１５５の送信元の第２機器１０２の動作が含まれていない場合でも、受信した発信信号１５４及び音波１５５を用いて位置検知（距離計測）を行ってもよい。
【００７３】
また、図５に示すように、発信信号１５４及び音波１５５を受信した第１機器１０１Ａは、待ち行列を更新する（Ｓ１１１）。具体的には、第１機器１０１Ａは、受信した発信信号１５４の送信元の第２機器１０２Ａの動作を待ち行列から削除する。つまり、図８の（３）に示すように、待ち行列から動作Ａが削除され、動作Ｂが先頭となる。
【００７４】
次に、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは、通知信号１５３を送受信する（Ｓ１１２）。次に、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは、自機器の待ち行列の先頭の動作を行うか否かを判定する（Ｓ１１３及びＳ１１４）。
【００７５】
この例では、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂの先頭動作は共に動作Ｂである。よって、例えば、受信時刻が同じ場合には、受信強度を用いて優先度の判定が行われる。例えば、第１機器１０１Ｂの受信強度が第１機器１０１Ａの受信強度より高い場合、第１機器１０１Ｂが先頭動作を行う。つまり、第１機器１０１Ｂは、第２機器１０２Ｂに指示信号１５２を送信する（Ｓ１１５）。
【００７６】
なお、第１機器１０１Ａと第１機器１０１Ｂとは完全には同期していなくてもよい。この場合、同じ検知用信号１５１に対する受信時刻は第１機器１０１Ａと第１機器１０１Ｂとで異なる場合もある。この場合は、同一の検知用信号１５１に対する動作であっても受信時刻に基づき、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂの一方において先頭動作が行われる。
【００７７】
指示信号１５２を受信した第２機器１０２Ｂは発信信号１５４を送信するとともに、音波１５５を出力する（Ｓ１１６）。発信信号１５４及び音波１５５を受信した第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂの各々は、発信信号１５４と音波１５５と受信時刻の差に基づき、第２機器１０２Ｂの位置（第１機器１０１Ａから第２機器１０２Ｂまでの距離、又は第１機器１０１Ｂから第２機器１０２Ｂまでの距離）を検知する（図５には図示せず）。
【００７８】
また、発信信号１５４及び音波１５５を受信した第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは、待ち行列を更新する（Ｓ１１７及びＳ１１８）。具体的には、図８の（４）に示すように、第１機器１０１Ａ及び第１機器１０１Ｂは、受信した発信信号１５４の送信元の第２機器１０２Ｂの動作Ｂを待ち行列から削除する。
【００７９】
以下、第１機器１０１の動作の流れを説明する。図１１は、第１機器１０１の動作のフローチャートである。例えば、図１１に示す処理は、繰り返し実行される。
【００８０】
まず、第１機器１０１は、検知用信号１５１を受信したか否かを判定する（Ｓ２０１）。第１機器１０１は、検知用信号１５１を受信した場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、受信した検知用信号１５１に対する動作を待ち行列に追加する（Ｓ２０２）。また、第１機器１０１は、待ち行列に含まれる複数の動作の優先度に従いソートする。ここで優先度とは、上述した受信時刻又は受信強度等である。なお、第１機器１０１は、新たに受信した検知用信号１５１の送信元の動作が、既に待ち行列に含まれている場合には、追加を行わなくてもよい。
【００８１】
次に、第１機器１０１は、発信信号１５４を受信したか否かを判定する（Ｓ２０３）。第１機器１０１は、発信信号１５４を受信した場合（Ｓ２０３でＹｅｓ）、受信した発信信号１５４及び音波１５５を用いて、当該第１機器と送信元の第２機器１０２との距離を計測する（Ｓ２０４）。そして、発信信号１５４の送信元の第２機器１０２に対する動作を待ち行列から削除する（Ｓ２０５）。
【００８２】
ここで、この削除動作は、発信信号１５４に基づき行われる。よって、第１機器１０１は、自機器が指示信号１５２を送信した場合に限らず、他の第１機器１０１が指示信号１５２を送信した場合にも削除動作を行うことができる。つまり、複数の第１機器１０１が同一の第２機器１０２からの検知用信号１５１を受信している場合においても、一つの第１機器１０１からの指示信号１５２の送信に伴い、複数の第１機器１０１の待ち行列から対応する動作が削除される。
【００８３】
また、ここでは、発信信号１５４の受信に基づき、待ち行列の更新（削除）が行われる例を示したが、発信信号１５４の代わりに、指示信号１５２が用いられてもよい。つまり、第１機器１０１は、自機器が指示信号１５２を送信した場合に、当該指示信号１５２の送信先の第２機器１０２に対する動作を待ち行列から削除してもよい。これにより、第１機器１０１は、発信信号１５４を受信できない場合においても、対応する動作を待ち行列から削除できる。また、第１機器１０１は、他の第１機器１０１から送信された指示信号１５２を受信した場合、当該指示信号１５２の送信先の第２機器１０２に対する動作を待ち行列から削除してもよい。
【００８４】
次に、第１機器１０１は、通知信号１５３を他の第１機器１０１に送信するとともに、他の第１機器１０１から送信された通知信号１５３を受信する（Ｓ２０６）。例えば、第１機器１０１は、発信信号１５４の受信をトリガに通知信号１５３の送信を行う。なお、第１機器１０１は、指示信号１５２の送信又は受信をトリガに通知信号１５３の送信を行ってもよい。また、第１機器１０１は、他の第１機器１０１からの通知信号１５３を受信した場合に通知信号１５３を送信してもよい。また、前回の発信信号１５４の受信、又は指示信号１５２の送信或いは受信から所定の時間（例えば、数十ｍ秒）が経過した場合（Ｓ２０９でＹｅｓ）に通知信号１５３の送信を行ってもよい。なお、第１機器１０１は、発信信号１５４の受信、又は指示信号１５２の送信或いは受信を、所定の時間（例えば、数十ｍ秒）以上行っていない場合には、直ちに通知信号１５３の送信を行ってもよい。
【００８５】
なお、第１機器１０１は、待ち行列に動作が含まれない場合には、通知信号１５３の送信を行わなくてもよいし、待ち行列に動作がない旨を示す信号を送信してもよい。
【００８６】
また、第１機器１０１は、通知信号１５３に含まれる上述した受信時刻１８４として、検知用信号１５１を受信してから通知信号１５３を送信するまでの時間差を送信してもよい。つまり、通知信号１５３は、当該通知信号１５３の送信時刻と、検知用信号１５１の受信時刻との差分を示す情報を含んでもよい。
【００８７】
または、受信時刻１８４は、検知用信号１５１を受信してから直前の発信信号１５４を受信するまでの時間差を示してもよい。つまり、通知信号１５３は、発信信号１５４の受信時刻と、検知用信号の１５１受信時刻との差分を示す情報を含んでもよい。
【００８８】
または、受信時刻１８４は、検知用信号１５１を受信してから直前の指示信号１５２を送信又は受信するまでの時間差を示してもよい。つまり、通知信号１５３は、指示信号１５２の送信時刻又は受信時刻と、検知用信号の１５１受信時刻との差分を示す情報を含んでもよい。
【００８９】
これにより、複数の第１機器１０１において時刻が同期していない場合でも、複数の第１機器１０１で受信される信号を基準とした時刻を通知できるので、精度の高い判定を行うことができる。
【００９０】
次に、第１機器１０１は、自機器の先頭動作の優先度（例えば受信時刻）と、受信した通知信号１５３で示される他の第１機器１０１の先頭動作の優先度とを比較する（Ｓ２０７）。なお、第１機器１０１は、他の第１機器１０１が複数存在する場合には、自機器と複数の他の第１機器１０１の先頭動作のうち自機器の先頭動作が最も優先度が高いかを判定する。自機器の先導動作の優先度が最も高い場合（Ｓ２０７でＹｅｓ）、当該先頭動作で示される第２機器１０２に指示信号１５２を送信する（Ｓ２０８）。例えば、第１機器１０１は、前回の発信信号１５４の受信、又は指示信号１５２の送信或いは受信から所定の時間（例えば、数十ｍ秒）をカウントし、当該時間が経過したタイミングで、指示信号１５２を送信する。なお、第１機器１０１は、当該時間の経過中もステップＳ２０７の処理を継続する。
【００９１】
また、図１１に示すように、ステップＳ２０８の後、Ｓ２０７でＮｏの場合、及びＳ２０９でＮｏの場合、ステップＳ２０１に処理が戻り、図１１に示す一連の処理が繰り返し実行される。例えば、電源断等の場合にこれらの処理が終了される。また、ステップＳ２０１及びＳ２０３では、信号が常時受信され、受信された信号の情報は、第１機器１０１が備える受信バッファ等に格納される。
【００９２】
なお、上記説明における各信号の送信において、送信エラーを防ぐために、同一の信号が複数回送信されてもよい。
【００９３】
また、第２機器１０２は、複数の音波出力部１２３を備え、複数の音波出力部１２３から同時に音波１５５の出力を行ってもよい。これにより、音波１５５が、第１機器１０１の音波受信部１１４に届かない等のエラーの発生を抑制できる。また、第１機器１０１は、複数の音波受信部１１４を備え、複数の音波受信部１１４で音波１５５を受信してもよい。これにより、音波受信における死角をカバーできるのでエラーの発生を抑制できる。
【００９４】
また、各受信処理において、受信電波強度が予め定められた閾値以上の場合にのみ、後続の処理が行われてもよい。
【００９５】
以上のように、本実施の形態に係る制御システム１００によれば、各第１機器１０１が保持する待ち行列は、互いに独立している。つまり、待ち行列に追加される動作は、自機器で受信した検知用信号１５１に基づくもののみであり、他の第１機器１０１から通知された他の第１機器１０１に係る動作を含まない。これにより、各第１機器１０１における待ち行列の管理を容易化できる。また、これらの動作を一括管理する管理装置等も不要である。
【００９６】
また、所定のルール（例えば受信時刻等）を用いて、指示信号１５２を送信する第１機器１０１を決定することで、処理を容易化できる。また、重機又は作業者の移動等で待ち行列に不整合が生じた場合であっても、一過性の例外として安定な系を保つことができる。
【００９７】
以上、本発明の実施の形態に係る制御システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００９８】
例えば、上記説明では、第１機器１０１から指示信号１５２により、第２機器１０２に音波１５５の出力動作が指示される例を述べたが、本実施の形態の手法は、複数の第１機器１０１と、複数の第２機器１０２とを含む任意のシステムに適用できる。つまり、上記における音波１５５の出力を任意の動作に置き換えてもよい。
【００９９】
また、上記実施の形態に係る制御システムに含まれる各装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【０１００】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１０１】
また、上記実施の形態に係る制御システムに含まれる各装置の機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。
【０１０２】
さらに、本発明は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【０１０３】
また、本発明は制御システムとして実現できるだけでなく、制御システムに含まれる各種機器として実現してもよい。また、本発明は、このような制御システムに含まれる特徴的な手段をステップとする制御方法として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。
【０１０４】
また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
【０１０５】
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【０１０６】
また、上記フローチャートで示すステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
【０１０７】
以上、一つまたは複数の態様に係る制御システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、複数の第１機器と、複数の第２機器とを含むシステムに適用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１００  制御システム
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ  第１機器
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ  第２機器
１１１  待ち行列保持部
１１２、１２２  送信制御部
１１３、１２１  無線通信部
１１４  音波受信部
１１５  位置検知部
１１６  動作制御部
１２３  音波出力部
１５１  検知用信号
１５２  指示信号
１５３  通知信号
１５４  発信信号
１５５  音波
１６１、１７１、１８３、１９１  第２機器ＩＤ
１６２、１７２、１９２  シーケンス番号
１７３、１８４  受信時刻
１７４、１８５  受信強度
１８１  第１機器ＩＤ
１８２  先頭動作情報
【要約】
制御システム（１００）は、複数の第１機器（１０１）と、複数の第２機器（１０２）とを含み、複数の第２機器（１０２）の各々は、検知用信号（１５１）を無線送信し、複数の第１機器（１０１）の各々は、検知用信号（１５１）を受信した場合、受信した検知用信号の送信元の第２機器（１０２）への指示信号（１５２）の送信動作を蓄積し（Ｓ１０２）、自機器に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第１の送信動作の第１の優先度を示す情報を含む第１の通知信号（１５３）を、他の第１機器（１０１）に送信し（Ｓ１０６）、他の第１機器（１０１）から送信された、他の第１機器（１０１）に蓄積される複数の送信動作のうち、優先度が最も高い第２の送信動作の第２の優先度を示す情報を含む第２の通知信号（１５３）を受信し（Ｓ１０６）、第１の優先度が第２の優先度より高い場合、第１の送信動作を行う（Ｓ１０９）。【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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