(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割で複数の端末装置と無線通信が可能な無線通信装置において、
前記複数の端末装置それぞれから、タイムスロットの割当要求と当該割当要求の送信元による現在までの前記割当要求の送信失敗回数とを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記送信失敗回数に基づいて、前記割当要求の送信元に割り当てるタイムスロット数を決定するスロット割当手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記スロット割当手段は、前記受信手段が受信した前記送信失敗回数の合計が現在の空きタイムスロット数以下である場合、前記割当要求の送信元の前記送信失敗回数を、当該割当要求の送信元に割り当てるタイムスロット数と決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記スロット割当手段は、前記受信手段が受信した前記送信失敗回数の合計が現在の空きタイムスロット数より大きい場合、前記空きタイムスロット数を前記割当要求の送信端末装置数で除した商を、前記割当要求の送信元それぞれに割り当てるタイムスロット数と決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数の端末装置それぞれと対応付けて、当該端末装置と無線通信を行った各時点についての受信強度を記憶する受信強度記憶手段と、
前記受信強度記憶手段に記憶された前記受信強度に基づいて、前記複数の端末装置それぞれの移動方向を判定する移動方向判定手段と、
を更に有し、
前記スロット割当手段は、前記移動方向判定手段が移動方向を判定できた端末装置については、割り当てるタイムスロット数を当該端末装置に前回割り当てたタイムスロット数よりも減少させる、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
通信装置から割り当てられるタイムスロットを用いて前記通信装置に無線でデータ送信を行う無線端末装置であって、
前記通信装置にタイムスロットの割当要求と前記割当要求の現在までの送信失敗回数とを送信する割当要求送信手段と、
前記割当要求送信手段が前記割当要求を送信した後、前記通信装置により前記送信失敗回数に応じて割り当てられるタイムスロットの割当情報を前記通信装置から受信する受信手段と、
前記受信手段が前記割当情報を受信すると、割り当てられたタイムスロットを用いて、前記割当要求の送信失敗により未送信となっているデータを含めて前記通信装置にデータ送信を行うデータ送信手段と、
を有することを特徴とする無線端末装置。
【請求項６】
時分割でタイムスロットに応じた無線通信を行う無線通信システムであって、
タイムスロットの割当要求と当該割当要求の送信元による現在までの前記割当要求の送信失敗回数とを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記送信失敗回数に基づいて、前記割当要求の送信元に割り当てるタイムスロット数を決定するスロット割当手段と、
前記スロット割当手段が決定したタイムスロット数に応じたタイムスロットの割当情報を、前記割当要求の送信元に送信する送信手段と、
を備える無線通信装置と、
前記無線通信装置に前記割当要求と前記送信失敗回数とを送信する割当要求送信手段と、
前記割当要求送信手段が前記割当要求を送信した後、前記無線通信装置から前記割当情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が前記割当情報を受信すると、割り当てられたタイムスロットを用いて、前記割当要求の送信失敗により未送信となっているデータを含めて前記無線通信装置にデータ送信を行うデータ送信手段と、
を備える複数の無線端末装置と、
を有する無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線端末装置および無線通信システムに関し、特に、時分割で無線通信を行う無線通信装置、無線端末装置および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、単一の通信装置と複数の端末装置とが通信を行う形態が多く見られる。このようなシステムで用いられる無線通信方式として、通信装置側で一定の時間間隔で用意されたデータ受信用の複数のタイムスロットに、各端末装置からデータを送信する時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）方式が知られている。
【０００３】
ここで、端末装置側から、ランダムにタイムスロットを選択して信号の送信を行う場合、複数の端末装置からの信号が、同一のタイムスロットに対して送信されると、受信時に信号の衝突が生じ、通信装置側で正しくデータを取得することができない。
【０００４】
このため、ＴＤＭＡ方式を用いた無線通信システムでは、通信装置側で、予め各端末装置に対してデータ送信に利用可能なタイムスロットを割り当てる方法が考えられる。この方法では、各端末装置は、自装置に割り当てられたタイムスロットのタイミングに合わせて、通信装置に信号を送信する。このように、通信装置側で、各端末装置に対して予め専用のタイムスロットを割り当てておくことで、受信時の信号の衝突を抑止することができる。
【０００５】
ところで、上記のような無線通信システムとして、所定の領域内を移動する人や物の動きを追跡する追跡システムがある。この追跡システムでは、通信装置で追跡対象に付与された端末装置からのデータを受信し、受信したデータに基づいてその移動方向等を判定する。このような追跡システムでは、より多くの追跡対象のデータを取得するために、通信装置側で利用可能なタイムスロット数に対して、各端末装置に効率的にタイムスロットを割り当てる必要がある。
【０００６】
このようなタイムスロットの割当方法として、通信装置が各端末装置に付与された優先順位に基づいて、各端末装置にタイムスロットを割り当てる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３４１１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載の方法では、各端末装置の優先順位を特定するための条件を予め設定しておく必要がある。このため、追跡対象が多数存在し、受信機が不特定多数の端末装置と通信を行う必要がある場合には、受信機側に各端末装置の優先順位を予め設定しておくことが困難であるという課題がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、不特定多数のデータ送信元に対する効率的なタイムスロットの割り当てを容易に実現する無線通信装置、無線端末装置および無線通信システム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】
【０００９】
上記課題を解決するために、複数の端末装置と無線通信が可能な無線通信装置が提供される。この無線通信装置は、受信手段およびスロット割当手段を有する。受信手段は、複数の端末装置それぞれから、タイムスロットの割当要求とこの割当要求の送信元による現在までの割当要求の送信失敗回数とを受信する。スロット割当手段は、受信手段が受信した送信失敗回数に基づいて、割当要求の送信元に割り当てるタイムスロット数を決定する。
【００１０】
このような無線通信装置によれば、受信手段により、複数の端末装置それぞれから、タイムスロットの割当要求とこの割当要求の送信元による現在までの割当要求の送信失敗回数とが受信される。そして、スロット割当手段により、受信手段が受信した送信失敗回数に基づいて、割当要求の送信元に割り当てるタイムスロット数が決定される。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、通信装置から割り当てられるタイムスロットを用いて通信装置に無線でデータ送信を行う無線端末装置が提供される。この無線端末装置は、割当要求送信手段、受信手段およびデータ送信手段を有する。割当要求送信手段は、通信装置にタイムスロットの割当要求とこの割当要求の現在までの送信失敗回数とを送信する。受信手段は、割当要求送信手段が割当要求を送信した後、通信装置により送信失敗回数に応じて割り当てられるタイムスロットの割当情報を通信装置から受信する。データ送信手段は、受信手段が割当情報を受信すると、割り当てられたタイムスロットを用いて、割当要求の送信失敗により未送信となっているデータを含めて通信装置にデータ送信を行う。
【００１２】
このような無線端末装置によれば、割当要求送信手段により、通信装置にタイムスロットの割当要求とこの割当要求の現在までの送信失敗回数が送信される。そして、受信手段により、割当要求送信手段が割当要求を送信した後、通信装置により送信失敗回数に応じて割り当てられるタイムスロットの割当情報が通信装置から受信される。更に、データ送信手段により、受信手段が割当情報を受信すると、割り当てられたタイムスロットを用いて、割当要求の送信失敗により未送信となっているデータを含めて通信装置にデータ送信が行われる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、時分割でタイムスロットに応じた無線通信を行う無線通信システムが提供される。この無線通信システムは、無線通信装置および複数の無線端末装置を有する。無線通信装置は、受信手段、スロット割当手段および送信手段を有する。受信手段は、タイムスロットの割当要求とこの割当要求の送信元による現在までの割当要求の送信失敗回数とを受信する。スロット割当手段は、受信手段が受信した送信失敗回数に基づいて、割当要求の送信元に割り当てるタイムスロット数を決定する。送信手段は、スロット割当手段が決定したタイムスロット数に応じたタイムスロットの割当情報を、割当要求の送信元に送信する。無線端末装置は、割当要求送信手段、受信手段およびデータ送信手段を有する。割当要求送信手段は、無線通信装置にタイムスロットの割当要求とこの割当要求の現在までの送信失敗回数とを送信する。受信手段は、割当要求送信手段が割当要求を送信した後、無線通信装置により送信失敗回数に応じて割り当てられるタイムスロットの割当情報を無線通信装置から受信する。データ送信手段は、受信手段が割当情報を受信すると、割り当てられたタイムスロットを用いて、割当要求の送信失敗により未送信となっているデータを含めて無線通信装置にデータ送信を行う。
【００１４】
このような無線通信システムによれば、無線端末装置の割当要求送信手段により、無線通信装置にタイムスロットの割当要求とこの割当要求の現在までの送信失敗回数が送信される。そして、無線通信装置の受信手段により、複数の無線端末装置それぞれから、タイムスロットの割当要求とこの割当要求の送信元による現在までの割当要求の送信失敗回数とが受信される。更に、無線通信装置のスロット割当手段により、無線通信装置の受信手段が受信した送信失敗回数に基づいて、割当要求の送信元に割り当てるタイムスロット数が決定される。そして、無線通信装置の送信手段により、無線通信装置のスロット割当手段が決定したタイムスロット数に応じたタイムスロットの割当情報が、割当要求の送信元に送信される。そして、無線端末装置の受信手段により、割当要求送信手段が割当要求を送信した後、無線通信装置により送信失敗回数に応じて割り当てられるタイムスロットの割当情報が無線通信装置から受信される。更に、無線端末装置のデータ送信手段により、受信手段が割当情報を受信すると、割り当てられたタイムスロットを用いて、割当要求の送信失敗により未送信となっているデータを含めて無線通信装置にデータ送信が行われる。
【発明の効果】
【００１５】
上記無線通信装置、無線端末装置および無線通信システムによれば、不特定多数のデータ送信元に対する効率的なタイムスロットの割り当てを容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施の形態の概要について説明し、その後、本実施の形態の具体的な内容を説明する。
図１は、本実施の形態に係る無線通信装置および無線端末装置の概念図である。無線通信装置１は、無線端末装置２，３，４と無線通信を行う。無線通信装置１は、無線端末装置２，３，４に対して、データ受信用のタイムスロット（以下では、単にスロットという）を割り当てる。無線通信装置１は、スロット割当記憶手段１ａ、受信手段１ｂ、スロット割当手段１ｃおよび送信手段１ｄを有する。
【００１７】
スロット割当記憶手段１ａは、無線端末装置２，３，４へのスロットの割当状況を記憶する。
受信手段１ｂは、無線端末装置２，３，４から、スロットの割当要求と現時点までの割当要求の送信失敗回数とを受信する。送信失敗回数は、無線端末装置２，３，４でカウントされる。
【００１８】
スロット割当手段１ｃは、スロット割当記憶手段１ａに記憶されたスロットの割当状況と、受信手段１ｂが受信したスロットの割当要求と、に基づいて無線端末装置２，３，４に割り当てるスロットの数を決定する。そして、スロット割当手段１ｃは、決定したスロットの数に基づいてスロット割当記憶手段１ａに記憶されたスロットの割当状況を更新する。また、スロット割当手段１ｃは、決定したスロットの数に基づくスロットの割当情報を送信手段１ｄに出力する。
【００１９】
送信手段１ｄは、スロット割当手段１ｃからスロットの割当情報を受け付けると、無線端末装置２，３，４に、この割当情報を送信する。
無線端末装置２は、送信失敗回数記憶手段２ａ、未送信データ記憶手段２ｂ、割当要求送信手段２ｃ、データ送信手段２ｄ、受信手段２ｅおよび送信成否判定手段２ｆを有する。なお、無線端末装置３，４の機能および構成は、無線端末装置２と同一であるため説明を省略する。
【００２０】
送信失敗回数記憶手段２ａは、無線通信装置１へのスロットの割当要求の送信が失敗した回数である送信失敗回数を記憶する。
未送信データ記憶手段２ｂは、無線通信装置１への送信に失敗した未送信データを記憶する。
【００２１】
割当要求送信手段２ｃは、無線通信装置１にスロットの割当要求と送信失敗回数記憶手段２ａに記憶された送信失敗回数とを送信する。割当要求送信手段２ｃは、自装置に割り当てられたスロットが無い場合、例えば、ランダムにスロットを選択して、上記の割当要求や送信失敗回数を送信する。割当要求送信手段２ｃは、無線通信装置１から割り当てられたスロットが有る場合、割り当てられたスロットに対して、割当要求および送信失敗回数を送信する。
【００２２】
データ送信手段２ｄは、無線通信装置１に送信するデータを送信する。このデータには、未送信データ記憶手段２ｂに記憶された未送信データを含む。データ送信手段２ｄは、無線通信装置１から割り当てられたスロットが有る場合、割り当てられたスロットに対して、割当要求および送信失敗回数を送信する。
【００２３】
受信手段２ｅは、無線通信装置１からスロットの割当情報を受信する。
送信成否判定手段２ｆは、受信手段２ｅが受信したスロットの割当情報を参照して、自装置に割り当てられたスロットの有無に基づいて、割当要求送信手段２ｃによるスロットの割当要求の送信の成否を判定する。送信成否判定手段２ｆは、自装置に割り当てられたスロットが無い場合、割当要求の送信が失敗したと判定する。そして、送信成否判定手段２ｆは、割当要求の送信が失敗したと判定した場合、送信失敗回数記憶手段に記憶された送信失敗回数をインクリメントする。更に、送信成否判定手段２ｆが、割当要求の送信が失敗したと判定した場合、未送信データ記憶手段２ｂに記憶された未送信データは、保持される。
【００２４】
このように、無線端末装置２，３，４は、無線通信装置１に対するデータ送信用のスロットの割当要求の送信失敗回数をカウントする。そして、無線通信装置１では、現在の無線端末装置２，３，４へのスロットの割当状況と、無線端末装置２，３，４から受信した送信失敗回数と、に基づいて、無線端末装置２，３，４に割り当てるスロットの数を決定する。
【００２５】
これにより、無線端末装置２，３，４に対して、予めスロットの割り当てのための優先順位等を設定する必要がなくなる。そして、無線通信装置１は、無線端末装置２，３，４のデータ送信時の失敗回数や現在のスロットの割当状況に基づいて、自動的に無線端末装置２，３，４へのスロットの割り当てを効率良く行うことができる。このため、無線端末装置が多数存在する場合、特に有効である。
【００２６】
以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施の形態のシステム構成を示す図である。図２に示す通信システムは、複数の人物や物それぞれに付与された無線通信用タグから送信されるデータに基づいて、各人物や物の特定、移動方向等を判定し、また、それらの追跡を行うシステムである。この通信システムは、無線通信装置１００、複数のタグ２００，２００ａ，２００ｂ，・・・およびサーバ３００を有する。以降の説明では、複数のタグ２００，２００ａ，２００ｂ，・・・それぞれを指し示す場合、“各タグ”と表記する。無線通信装置１００と各タグは、無線で接続される。無線通信装置１００とサーバ３００との間は、有線または無線のネットワークにより接続される。
【００２７】
無線通信装置１００は、各タグから、各タグを識別するための識別情報や移動方向を判定するための受信感度データを受信する。ここで、受信感度データは、各タグが、無線通信装置１００から受信した所定の信号の受信感度（例えば、信号対雑音比（Signal to Noise Ratio））を測定したデータである。無線通信装置１００は、この受信感度データの履歴に基づいて、各タグの移動方向を判定することができる。更に、無線通信装置１００は、移動方向の判定結果や受信した各タグの識別情報を必要に応じてサーバ３００に送信する。
【００２８】
また、無線通信装置１００は、各タグから、上記のデータと共に、各タグが現時点までに上記のデータを送信した際の送信失敗回数を受信する。そして、無線通信装置１００は、この送信失敗回数や現在のスロットの割当状況に基づいて、各タグに割り当てるスロットの数を決定し、スロットの割り当てを行う。
【００２９】
更に、無線通信装置１００は、スロットの割当結果であるスロット割当情報を、各タグに送信する。ここで、このスロット割当情報を以降の説明では、タグリクエストと呼ぶこととする。
【００３０】
複数のタグ２００，２００ａ，２００ｂ，・・・は、追跡を行う人物等に予め付与される。
各タグは、無線通信装置１００からのタグリクエストを含む所定の信号を受信可能な領域に入ると、この信号を検知する。そして、各タグは、この信号の受信感度を測定し、信号に含まれるタグリクエストを取得する。更に、各タグは、無線通信装置１００のスロット周期に同期して、受信感度データや自タグの識別情報の送信を開始する。
【００３１】
また、各タグは、現時点までにデータ送信に失敗した回数である送信失敗回数をカウントしており、この送信失敗回数を最新の受信感度データと共に無線通信装置１００に送信する。この送信失敗回数は、送信元のタグに、過去に送信失敗したデータが蓄積されており、このデータを再送するためのスロットを要求する情報となる。
【００３２】
例えば、各タグは、無線通信装置１００との通信開始時に、最新の受信感度のデータと共に送信失敗回数を、“０”として無線通信装置１００に送信する。そして、各タグは、このデータの送信が失敗したことを検知すると、次回のデータ送信時に、最新の受信感度のデータと共に送信失敗回数を“１”として、前回送信に失敗したデータが存在することを無線通信装置１００に通知し、これを再送するためのスロットを要求する。
【００３３】
更に、各タグは、無線通信装置１００からタグリクエストを受信すると、自タグに割り当てられたスロットを特定し、割り当てられたスロットに対してデータを送信する。各タグは、タグリクエスト内に自タグに割り当てられたスロットが存在しない場合には、ランダムにスロットを選択して、選択したスロットに対して送信失敗回数や最新の受信感度データ等を送信する。
【００３４】
サーバ３００は、無線通信装置１００から各タグの識別情報や無線通信装置１００による移動方向の判定結果を受信する。サーバ３００は、受信したデータに基づいて、各タグに実行させる動作等を決定する処理を行う。そして、サーバ３００は、この処理結果に基づいた命令を、無線通信装置１００を介して、各タグに送信する。
【００３５】
この通信システムを用いると、例えば、サーバ３００により、各タグの識別情報からそれぞれのタグを付与された人物等を特定することができる。これにより、所定の領域への各人物等の入退室管理を行うことができる。また、例えば、サーバ３００での処理に基づいて、無線通信装置１００を介し、各タグに所定の命令を送信することで、各タグと共に備えられたスピーカから警告音を発生させる、警告用ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光させる等によって、その領域への進入が許可されていない人物等への警告を行うことができる。
【００３６】
次に、無線通信装置１００およびタグ２００の機能構成について説明する。なお、以下では、タグ２００の機能および構成に関してのみ説明するが、他の複数のタグ２００ａ，２００ｂ，・・・の機能および構成に関しても同一である。
【００３７】
図３は、無線通信装置およびタグの機能を示すブロック図である。無線通信装置１００は、スロット割当記憶部１１０、受信感度記憶部１２０、制御部１３０、受信部１４０、データ抽出部１５０、スロット割当部１６０、送信部１７０および移動方向判定部１８０を有する。
【００３８】
スロット割当記憶部１１０は、各タグへのスロットの割当状況を記憶する。
受信感度記憶部１２０は、各タグから受信した受信感度データを記憶する。
制御部１３０は、データ抽出部１５０によるスロット割当記憶部１１０へのデータ書き込み処理を制御する。また、制御部１３０は、スロット割当部１６０によるスロット割当記憶部１１０へのデータ読み出し処理やデータ書き込み処理を制御する。また、制御部１３０は、必要に応じて、スロット割当記憶部１１０や受信感度記憶部１２０に記憶された情報をサーバ３００に送信する。更に、制御部１３０は、サーバ３００から、各タグに送信するためのデータを受信する。
【００３９】
受信部１４０は、各タグからの無線信号をスロットの時系列に受信する。
データ抽出部１５０は、受信部１４０が受信した信号に含まれる各タグの識別情報、受信感度データおよび送信失敗回数を抽出する。そして、データ抽出部１５０は、受信したスロットに対応付けて、抽出した各タグの識別情報および送信失敗回数を、制御部１３０を介して、スロット割当記憶部１１０に格納する。また、データ抽出部１５０は、抽出した受信感度データを、制御部１３０を介して、時系列に受信感度記憶部１２０に格納する。
【００４０】
スロット割当部１６０は、スロット割当記憶部１１０に記憶されたスロットの割当状況を取得する。そして、スロット割当部１６０は、取得したスロットの割当状況やこの割当状況に含まれる各タグの送信失敗回数に基づいて、各タグに割り当てるスロット数を決定する。また、スロット割当部１６０は、決定したスロット数に基づいて各タグへのスロットの割り当てを決定し、スロット割当記憶部１１０に記憶されたスロットの割当状況を、制御部１３０を介して更新する。更に、スロット割当部１６０は、決定したスロットの割り当てに基づいたタグリクエストを送信部１７０に出力する。
【００４１】
送信部１７０は、スロット割当部１６０から受け付けたタグリクエストを、各タグに送信する。また、送信部１７０は、サーバ３００から制御部１３０を介して受け付けた各タグに対する動作命令等の送信データを各タグに送信する。
【００４２】
移動方向判定部１８０は、受信感度記憶部１２０に記憶された受信感度データに基づいて、各タグの移動方向を判定する。
タグ２００は、送信失敗回数記憶部２１０、受信感度記憶部２２０、制御部２３０、割当スロット特定部２４０、乱数生成部２４０ａ、送信部２５０、受信部２６０、受信感度測定部２７０、データ抽出部２８０および送信成否判定部２９０を有する。
【００４３】
送信失敗回数記憶部２１０は、無線通信装置１００へのデータ送信が失敗した回数である送信失敗回数を記憶する。
受信感度記憶部２２０は、受信感度測定部２７０が測定したタグリクエスト受信時の信号の受信感度を一時的に記憶する。
【００４４】
制御部２３０は、タグ２００の各部からの送信失敗回数記憶部２１０や受信感度記憶部２２０からのデータ読み出し処理を制御する。また、制御部２３０は、タグ２００の各部からの送信失敗回数記憶部２１０へのデータ書き込み処理を制御する。
【００４５】
割当スロット特定部２４０は、タグリクエストに基づいて、自タグに割り当てられたデータ送信用のスロットを特定する。また、割当スロット特定部２４０は、タグリクエストに自タグへの割当スロットが存在しない場合、乱数生成部２４０ａが生成した乱数によってデータ送信用のスロットを特定する。なお、無線通信装置１００が用意する各スロットは、スロット番号により識別することができる。割当スロット特定部２４０は、特定したスロットのスロット番号を送信部２５０に出力する。また、割当スロット特定部２４０は、自タグに割り当てられたスロットが２つ以上存在する場合、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数を減少させる。
【００４６】
乱数生成部２４０ａは、無線通信装置１００からのタグリクエストに自タグへの割当スロットが存在しない場合、１以上かつ空きスロット数以下の整数をランダムに生成して、割当スロット特定部２４０に出力する。
【００４７】
送信部２５０は、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数や受信感度記憶部２２０に記憶された受信感度データを制御部２３０を介して取得する。そして、送信部２５０は、割当スロット特定部２４０から受け付けたスロット番号のタイミングで、無線通信装置１００に取得したデータを送信する。
【００４８】
受信部２６０は、無線通信装置１００からの無線信号を受信する。
受信感度測定部２７０は、受信部２６０が受信した信号の受信感度を測定する。受信感度測定部２７０は、受信感度の測定結果を受信感度記憶部２２０に格納する。
【００４９】
データ抽出部２８０は、受信部２６０が受信した信号からタグリクエストを抽出する。データ抽出部２８０は、抽出したタグリクエストを送信成否判定部２９０に出力する。
送信成否判定部２９０は、データ抽出部２８０から受け付けたタグリクエストを参照して、無線通信装置１００から自タグに割り当てられたスロットが存在するかを判定する。そして、自タグに割り当てられたスロットが無い場合、直前に送信部２５０が行ったデータ送信が失敗したと判定し、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数をインクリメントする。
【００５０】
図４は、無線通信装置がタグに送信するタグリクエストのフレーム例である。タグリクエスト１７０ａには、プリアンブル、データ長、日時、送信部ＩＤ（IDentification）、スロット割当情報およびＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の領域が設けられている。
【００５１】
プリアンブルは、スロットとのタイミング同期用のビット列である。データ長には、タグリクエスト１７０ａに含まれるデータサイズを示すビット列が設定される。日時には、タグリクエスト１７０ａが送信された日時を示すビット列が設定される。送信部ＩＤには、送信部１７０の識別情報であるＩＤが設定される。スロット割当情報には、各スロットに割り当てられたタグの識別情報を示すビット列が設定される。すなわち、１番目のスロット割当情報には、１番目のスロットに割り当てられたタグのＩＤを示すビット列が設定される。２番目以降のスロット割当情報に関しても同様である。なお、割り当てられたタグが存在しない場合は、空き領域となる。ＣＲＣは、タグリクエスト１７０ａに含まれるデータのビットの誤りを検出する誤り検出符合である。
【００５２】
図５は、タグが受信感度を管理するためのテーブルの構造例である。受信感度テーブル２２０ａは、受信感度記憶部２２０に格納されている。受信感度テーブル２２０ａには、シリアルＮｏ．を示す項目および受信感度を示す項目が設けられている。シリアルＮｏ．を示す項目には、受信感度測定部２７０による受信感度の測定時の新旧に従って時系列に付与された番号が設定される。最新のデータであれば“０”が設定される。更に、過去に送信に失敗したデータがある場合には、新しい順に“１，２，・・・”という番号が設定される。受信感度を示す項目には、受信感度測定部２７０により測定された受信感度が、シリアルＮｏ．に対応付けて設定される。なお、受信感度テーブル２２０ａに格納された受信感度のデータは、送信が成功したデータから削除される。
【００５３】
受信感度テーブル２２０ａには、例えば、シリアルＮｏ．が“０”、受信感度が“１０（ｄＢ）”という情報が設定される。また、例えば、シリアルＮｏ．が“１”、受信感度が“１５（ｄＢ）”という情報が設定される。これは、今回のタグリクエスト１７０ａを受信した際の信号の受信感度が“１０（ｄＢ）”であり、前回の信号の受信感度が“１５（ｄＢ）”であったことを示している。
【００５４】
図６は、タグが無線通信装置に送信するデータフレームの例である。データフレーム２５０ａには、プリアンブル、データ長、日時、タグＩＤ、シリアルＮｏ．、失敗回数、受信感度、タグの状態情報およびＣＲＣの領域が設けられている。
【００５５】
プリアンブルは、スロットの始まりを特定するための所定のビット列である。データ長には、データフレーム２５０ａに含まれるデータサイズを示すビット列が設定される。日時には、データフレーム２５０ａが送信された日時を示すビット列が設定される。タグＩＤには、タグ２００の識別情報を示すビット列が設定される。
【００５６】
シリアルＮｏ．には、受信感度データの新旧に従って時系列に付与された番号を示すビット列が設定される。この領域には、例えば、最新のデータであれば“０”、新しい順に“１，２，・・・”という番号を示すビット列が設定される。
【００５７】
失敗回数には、送信失敗回数を示すビット列が設定される。なお、失敗回数の領域は、シリアルＮｏ．の設定値が“０”である場合のみ有効とする。
受信感度には、シリアルＮｏ．の領域の設定値に対応する受信感度を示すビット列が設定される。
【００５８】
タグの状態情報には、現在のタグの状態を示すビット列が設定される。タグの状態とは、例えば、タグの周辺機器として設けられたＬＥＤの発光状態やブザーの警告音の出力状態や、タグまたはこれら周辺機器の動作に必要な電力を供給する電池の電圧等である。ＣＲＣは、データフレーム２５０ａに含まれるデータのビットの誤りを検出する誤り検出符合である。
【００５９】
図７は、無線通信装置がスロットの割当状況を管理するためのテーブルの構造例である。スロット割当状況管理テーブル１１０ａは、スロット割当記憶部１１０に格納されており、制御部１３０により更新される。スロット割当状況管理テーブル１１０ａには、スロット番号Ｓ、タグＩＤ、送信失敗回数、移動方向判定済フラグおよび未割当フラグを示す項目が設けられている。
【００６０】
スロット番号Ｓを示す項目には、各スロットを識別するための識別番号が設定される。タグＩＤを示す項目には、各スロットに割り当てられたタグのＩＤが設定される。送信失敗回数を示す項目には、各タグＩＤに対応するタグから受信した送信失敗回数が設定される。
【００６１】
移動方向判定済フラグを示す項目には、各タグの移動方向が判定済みか未判定であるかを示すフラグが設定される。この項目には、移動方向が判定済みである場合、“１”が設定され、未判定である場合、“０”が設定される。
【００６２】
未割当フラグを示す項目には、今回受信した各タグからのデータが、前回割当済みのスロットに対して送信されたものであるか否かを示すフラグが設定される。この項目には、前回のタグリクエスト送信時に何れのタグにも割り当てていなかった空きスロットがデータを受信した場合、“１”が設定される。また、既に割り当て済みのスロットがデータを受信した場合や、今回も空きスロットである場合、“０”が設定される。
【００６３】
上記の各項目とも、何れのデータも設定されない場合は、空欄となる。
スロット割当状況管理テーブル１１０ａには、例えば、スロット番号Ｓが“１”、タグＩＤが“００１”、送信失敗回数が“０”、移動方向判定済フラグが“０”、未割当フラグが“０”という情報が設定される。これは、スロット番号Ｓが“１”であるスロットに、タグＩＤ“００１”を有するタグ２００からのデータを受信したことを示す。また、送信失敗回数が“０”であることから、タグ２００には、既に過去に送信失敗したデータは残っていないことが分かる。更に、移動方向判定済フラグが“０”であることから、未だ移動方向が判定されていないことが分かる。また、未割当フラグが“０”であることから、前回割り当てたスロットでデータを受信したことが分かる。
【００６４】
なお、図７において、スロット“２”は、タグＩＤが“００１”、送信失敗回数が“−（空欄）”であるが、これは、タグ２００からの受信感度が過去に送信失敗したデータであり、データフレーム２５０ａの失敗回数の領域が無効であったためである。
【００６５】
図８は、無線通信装置が受信感度の履歴を管理するためのテーブルの構造例である。受信感度管理テーブル１２０ａは、受信感度記憶部１２０に格納されており、制御部１３０により更新される。受信感度管理テーブル１２０ａは、タグＩＤを示す項目および受信感度履歴を示す項目が設けられている。
【００６６】
タグＩＤを示す項目には、タグのＩＤが設定される。受信感度履歴を示す項目には、各タグからの受信感度が時系列に設定される。
受信感度管理テーブル１２０ａには、例えば、タグＩＤが“００１”、受信感度履歴が、新しい順に“１０，１５，２５，・・・”という情報が設定される。これは、タグＩＤが“００１”であるタグ２００から受信した受信感度が、“２５”、“１５”、“１０”と弱くなっていることを示しており、移動方向判定部１８０は、このデータから移動方向を判定することができる。そして、移動方向判定部１８０は、移動方向を判定したタグに関して、スロット割当状況管理テーブル１１０ａの移動方向判定済フラグを“０”から“１”に更新する。
【００６７】
図９は、使用中スロットおよび空きスロットを示す模式図である。各スロットには、各スロットを識別するためのスロット番号Ｓが“０，１，２，・・・，Ｎ”と付与されている。各スロットは、スロット番号Ｓが小さい順に時系列に並んでいる。空きスロットとは、タグリクエスト上で、何れのタグにも割り当てられていないスロットを示している。空きスロット番号Ｒは、空きスロットに対して付与された番号である。空きスロットのスロット番号Ｓは、空きスロット番号Ｒで特定することができる。なお、使用中スロットと空きスロットの並びは、不連続であっても構わない。
【００６８】
次に、以上のような構成およびデータ構造を備える通信システムにおいて実行される処理の詳細を説明する。
図１０は、無線通信装置とタグの通信処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００６９】
［ステップＳ１０］各タグは、無線通信装置１００からのタグリクエストを含む所定の信号を受信可能な領域に入ると、この信号を検知する（キャリアセンス）。そして、各タグは、無線通信装置１００のスロット周期に同期して、受信感度データや自タグの識別情報の送信を開始する。
【００７０】
［ステップＳ２０］各タグが、無線通信装置１００との通信可能範囲内に存在する間、以下のステップＳ３０〜Ｓ５０の処理が繰り返し実行される。そして、各タグが、無線通信装置１００との通信可能範囲外となると、無線通信装置１００と各タグとの通信が終了する。なお、各タグが無線通信装置１００との通信可能範囲外となると、例えば、無線通信装置１００は、各タグからのデータ受信が無くなったことを検知する。そして、各タグに割り当てていたスロットを全て解放し、空きスロットとする。
【００７１】
［ステップＳ３０］無線通信装置１００は、各タグからの信号を受信する。無線通信装置１００は、各スロットで受信した信号から順にデータを抽出する。
［ステップＳ４０］無線通信装置１００は、各タグから受信した送信失敗回数やスロットの割当状況からタグリクエストを生成し、各タグに送信する。
【００７２】
［ステップＳ５０］各タグは、無線通信装置１００からタグリクエストを受信する。各タグは、受信したタグリクエストに基づいて、次にデータを送信する際のスロットを決定し、決定したスロットのタイミングで、データ送信を行う。
【００７３】
以下、上記ステップＳ１０およびステップＳ３０〜Ｓ５０の処理を詳細に説明する。
図１１は、タグのデータ送信処理の手順を示す第１のフローチャートである。図１１では、タグ２００の処理に関して説明するが、他のタグに関しても同様の処理となる。以下、図１１に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００７４】
［ステップＳ１０１］受信部２６０は、無線通信装置１００からの信号を受信可能な領域に入り、無線通信装置１００からの信号を受信する。
［ステップＳ１０２］受信感度測定部２７０は、受信部２６０が受信した信号の受信感度を測定する。受信感度測定部２７０は、受信感度の測定結果を受信感度記憶部２２０の受信感度テーブル２２０ａに、最新のデータとして格納する。
【００７５】
［ステップＳ１０３］データ抽出部２８０は、受信部２６０が受信した信号からタグリクエストを抽出する。割当スロット特定部２４０は、データ抽出部２８０が抽出したタグリクエストから、空きスロットの数Ｎnullを算出する。
【００７６】
［ステップＳ１０４］乱数生成部２４０ａは、割当スロット特定部２４０が算出した空きスロットの数Ｎnullに基づいて、乱数Ｒ（１≦Ｒ≦Ｎnull）を生成する。
［ステップＳ１０５］割当スロット特定部２４０は、乱数生成部２４０ａが生成した乱数Ｒに基づいて、空きスロットのうちＲ番目に対応するスロット番号Ｓを特定する。
【００７７】
［ステップＳ１０６］割当スロット特定部２４０は、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数を０にリセットする。
［ステップＳ１０７］送信部２５０は、割当スロット特定部２４０が特定したスロット番号Ｓであるスロットのタイミングで無線通信装置１００に受信感度等のデータを送信する。
【００７８】
このように、各タグは、無線通信装置１００からのタグリクエストを含む信号を受信可能な領域に入ると、この信号の受信感度を測定する。そして、各タグは、測定結果等を含むデータの無線通信装置１００への送信を開始する。この最初の送信時には、各タグは、送信失敗回数を０にリセットしておく。
【００７９】
図１２は、無線通信装置のデータ受信処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ３０１］データ抽出部１５０は、スロット番号Ｓに０を設定する。また、空きスロット数Ｎnullに０を設定する。データ抽出部１５０は、受信部１４０が受信した信号からデータを取得していく。
【００８０】
［ステップＳ３０２］データ抽出部１５０は、スロット番号がＳであるスロットＳのデータを取得する。
［ステップＳ３０３］データ抽出部１５０は、取得したデータが有効なデータであるか否かを判定する。有効なデータである場合、処理がステップＳ３０４に移される。有効なデータでない場合、処理がステップＳ３０６に移される。ここで、有効なデータでない場合とは、例えば、スロットＳで信号を受信していない場合や、スロットＳで複数のタグからの信号が衝突している場合が考えられる。
【００８１】
［ステップＳ３０４］データ抽出部１５０は、取得したデータから送信元のタグのＩＤや送信失敗回数を取得する。
［ステップＳ３０５］データ抽出部１５０は、取得したデータから送信元のタグの受信感度の情報を取得する。
【００８２】
［ステップＳ３０６］データ抽出部１５０は、スロットＳを空きスロットであると判定する。
［ステップＳ３０７］データ抽出部１５０は、空きスロット数Ｎnullをインクリメントする。
【００８３】
［ステップＳ３０８］データ抽出部１５０は、スロット割当記憶部１１０のスロット割当状況管理テーブル１１０ａを更新する。データ抽出部１５０は、前回のタグリクエストの送信時に空きであったスロットでデータを受信した場合は、スロット割当状況管理テーブル１１０ａの未割当フラグを“０”から“１”に更新する。また、データ抽出部１５０は、受信感度記憶部１２０に記憶された受信感度管理テーブル１２０ａを更新する。
【００８４】
［ステップＳ３０９］データ抽出部１５０は、全スロットのデータを受信したか否かを判定する。全スロットのデータを受信した場合、処理がステップＳ３１０に移される。全スロットのデータを受信していない場合、処理がステップＳ３１１に移される。
【００８５】
［ステップＳ３１０］移動方向判定部１８０は、受信感度記憶部１２０に記憶された受信感度の履歴に基づいて、各タグの移動方向の判定を試みる。移動方向判定部１８０は、移動方向を判定できたタグに関して、スロット割当記憶部１１０に記憶されたスロット割当状況管理テーブル１１０ａの移動方向判定済フラグを“０”から“１”に更新する。
【００８６】
［ステップＳ３１１］データ抽出部１５０は、スロット番号Ｓをインクリメントする。
ここで、上記のステップＳ３１０において、移動方向判定部１８０が移動方向を判定できる場合とは、判定対象のタグに関して、受信感度管理テーブル１２０ａに移動方向を判定するに足りる十分な受信感度データが存在する場合である。受信感度は、例えば、周囲の雑音の影響を受けるため、２、３点程度の受信感度の比較では、その増減傾向を特定することが困難である。このため、各タグの移動方向を判定するためには、判定の信頼性を向上するため、より多数の時点における受信感度を取得して比較することが望ましい。どれほどの時点における受信感度を取得するかは、移動方向の判定に対して所望する信頼性に応じて決定される。
【００８７】
このように、無線通信装置１００は、スロットＳで受信した信号に含まれるデータを順に取得する。そして、取得したデータに基づいて、スロット割当状況管理テーブル１１０ａや受信感度管理テーブル１２０ａを更新する。更に、無線通信装置１００は、全てのスロットのデータを取得すると、受信感度管理テーブル１２０ａに基づいて、各タグの移動方向を判定する。
【００８８】
図１３は、無線通信装置のタグリクエスト送信処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ４０１］スロット割当部１６０は、既にスロットを割当済みのタグｔ（ｔは、タグのＩＤ）に関するスロットの割当数Ｎt1を特定する。スロットの割当数Ｎt1は、例えば、スロット割当状況管理テーブル１１０ａのスロットＳを順に参照して、未割当フラグが“０”に対応するタグｔを特定することで算出できる。
【００８９】
［ステップＳ４０２］スロット割当部１６０は、スロット割当状況管理テーブル１１０ａを参照して、タグｔの失敗回数Ｆtを特定する。
［ステップＳ４０３］スロット割当部１６０は、スロット割当状況管理テーブル１１０ａを参照して、タグｔの移動方向が未判定であるか否かを判定する。未判定である場合、処理がステップＳ４０５に移される。判定済みである場合、処理がステップＳ４０４に移される。
【００９０】
［ステップＳ４０４］スロット割当部１６０は、タグｔへの次回スロット割当数Ｎt2を１と決定する。そして、処理がステップＳ４０７に移される。
［ステップＳ４０５］スロット割当部１６０は、スロットの割当数Ｎt1が失敗回数Ｆtに１を加えた値（Ｆt1＋１）以下であるか否かを判定する。Ｆt1＋１は、タグｔが蓄積している過去の送信失敗データを送信するために必要なスロット数と次回測定する受信感度の最新データとを送信するために必要なスロット数を表す。Ｎt1がＦt＋１以下である場合、処理がステップＳ４０７に移される。この場合、スロット割当部１６０は、タグｔの次回スロット割当数Ｎt2を前回割り当てたスロット数Ｎt1と決定する。ＮtがＦt1＋１よりも大きい場合、処理がステップＳ４０６に移される。
【００９１】
［ステップＳ４０６］スロット割当部１６０は、タグｔへの次回スロット割当数Ｎt2をＦt＋１と決定する。
［ステップＳ４０７］スロット割当部１６０は、既にスロットを割当済みの全てのタグのスロットの割当数Ｎtを確認したかを判定する。全て確認した場合、処理がステップＳ４０９に移される。全て確認していない場合、処理がステップＳ４０８に移される。
【００９２】
［ステップＳ４０８］スロット割当部１６０は、処理対象とするタグを変更する。そして、処理がステップＳ４０１に移される。
［ステップＳ４０９］スロット割当部１６０は、新規にデータを受信したタグ（未割当タグ）の総数Ｔを特定する。未割当タグの総数Ｔは、スロット割当は、例えば、スロット割当状況管理テーブル１１０ａのスロットＳを順に参照して、未割当フラグが“１”に対応するタグの数の和を求めることで算出することができる。
【００９３】
［ステップＳ４１０］スロット割当部１６０は、未割当タグの送信失敗回数の合計Ｆallを特定する。未割当タグの送信失敗回数の合計Ｆallは、例えば、スロット割当状況管理テーブル１１０ａのスロットＳを順に参照して、未割当フラグが“１”に対応するタグの送信失敗回数の和を求めることで算出することができる。
【００９４】
［ステップＳ４１１］スロット割当部１６０は、空きスロット数Ｎnullを特定する。ここで、空きスロット数Ｎnullは、上記ステップＳ４０１〜Ｓ４０８でタグｔに設定し直したスロットの割当数Ｎt2の合計と総スロット数Ｎとの差である。
【００９５】
［ステップＳ４１２］スロット割当部１６０は、未割当タグの送信失敗回数の合計Ｆallが空きスロット数Ｎnull以下であるか否かを判定する。ＦallがＮnull以下である場合、処理がステップＳ４１３に移される。ＦallがＮnullよりも大きい場合処理がステップＳ４１４に移される。
【００９６】
［ステップＳ４１３］スロット割当部１６０は、各未割当タグに対するスロットの割当数を、それぞれの送信失敗回数分と決定する。
［ステップＳ４１４］スロット割当部１６０は、各未割当タグに対するスロットの割当数を、ＮnullをＦallで除した商と決定する。
【００９７】
［ステップＳ４１５］スロット割当部１６０は、上記ステップにより決定した各タグへのスロットの割当数に基づいて、各タグへのスロットの割り当てを決定する。また、スロット割当部１６０は、決定したスロットの割り当てに基づいて、スロット割当記憶部１１０のスロット割当状況管理テーブル１１０ａを更新する。そして、タグリクエストを生成して、送信部１７０に出力する。送信部１７０は、スロット割当部１６０から取得したタグリクエストを各タグに送信する。
【００９８】
このように、無線通信装置１００は、前回スロットを既に割当済みのタグに関しては、このタグからの送信失敗回数と現在のスロットの割当数とに基づいて、次回のスロットの割当数を決定する。また、無線通信装置１００は、受信感度の履歴によって移動方向を判定済みのタグに関しては、次回のスロットの割当数を１とする。このように、システムの必要に応じてスロットの割当数を変更すると、各タグに対してより効率的にスロットを割り当てることができる。
【００９９】
図１４は、タグのデータ送信処理の手順を示す第２のフローチャートである。図１４では、タグ２００の処理に関して説明するが、他のタグに関しても同様の処理となる。以下、図１４に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【０１００】
［ステップＳ５０１］受信部２６０は、無線通信装置１００からのタグリクエストを含む信号を受信する。
［ステップＳ５０２］受信感度測定部２７０は、受信部２６０が受信した信号の受信感度を測定する。受信感度測定部２７０は、受信感度の測定結果を受信感度記憶部２２０の受信感度テーブル２２０ａに最新のデータとして格納する。
【０１０１】
［ステップＳ５０３］データ抽出部２８０は、受信部２６０が受信した信号からタグリクエストを抽出する。そして、送信成否判定部２９０は、データ抽出部２８０が抽出したタグリクエストのスロット割当情報の領域に、自タグのＩＤが有るか否かを判定する。自タグのＩＤが有る場合、処理がステップＳ５０４に移される。自タグのＩＤが無い場合、処理がステップＳ５０９に移される。
【０１０２】
［ステップＳ５０４］割当スロット特定部２４０は、タグリクエストのスロット割当情報の領域に含まれる自タグのＩＤ数Ｍを特定する。
［ステップＳ５０５］割当スロット特定部２４０は、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数Ｆが、自タグに割り当てられたスロット数Ｍから１引いた値（Ｍ−１）以下であるか否かを判定する（マイナス１は、今回測定した最新の受信感度を送信するためのスロットを１つ確保することを示す）。ＦがＭ−１以下である場合、処理がステップＳ５０６に移される。ＦがＭ−１より大きい場合、処理がステップＳ５０７に移される。
【０１０３】
［ステップＳ５０６］割当スロット特定部２４０は、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数Ｆを０とする。
［ステップＳ５０７］割当スロット特定部２４０は、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数ＦをＦ−Ｍ＋１とする。
【０１０４】
［ステップＳ５０８］送信部２５０は、タグリクエストによって割り当てられたスロットのタイミングでデータを送信する。この時、スロットの割当数が１である場合は、送信失敗回数Ｆと最新の受信感度を含むデータを送信する。スロットの割当数が２以上である場合は、送信失敗回数Ｆと最新の受信感度を含むデータと過去に送信失敗した受信感度のデータとを順に送信する。ここで、送信部２５０は、過去に送信失敗したデータに関しては、データの新しい順に送信してもよいし、データの古い順に送信してもよい。
【０１０５】
［ステップＳ５０９］送信成否判定部２９０は、送信失敗回数記憶部２１０に記憶された送信失敗回数Ｆをインクリメントする。
［ステップＳ５１０］割当スロット特定部２４０は、タグリクエストから、空きスロットの数Ｎnullを算出する。
【０１０６】
［ステップＳ５１１］乱数生成部２４０ａは、割当スロット特定部２４０が算出した空きスロットの数Ｎnullに基づいて、乱数Ｒ（１≦Ｒ≦Ｎnull）を生成する。
［ステップＳ５１２］割当スロット特定部２４０は、乱数生成部２４０ａが生成した乱数Ｒに基づいて、空きスロットのうちＲ番目に対応するスロット番号Ｓを特定する。
【０１０７】
［ステップＳ５１３］送信部２５０は、割当スロット特定部２４０が特定したスロット番号ＳであるスロットＳのタイミングで無線通信装置１００に送信失敗回数Ｆと最新の受信感度とを含むデータを送信する。
【０１０８】
このように、各タグは、タグリクエストに自タグのＩＤが含まれているか否かによって、前回のデータ送信の成否を判定する。そして、各タグは、前回のデータ送信が成功の場合、無線通信装置１００に割り当てられたスロット数に基づいて、送信失敗回数を減らし、割り当てられたスロット数分のデータを無線通信装置１００に送信する。また、各タグは、前回のデータ送信が失敗の場合、送信失敗回数をインクリメントして、再度、ランダムにスロットを決定し、無線通信装置１００にデータを送信する。
【０１０９】
このような無線通信装置１００およびタグ２００，２００ａ，２００ｂ，・・・を用いると、各タグに対して、予めスロットの割り当てのための優先順位等を設定する必要がなくなる。そして、無線通信装置１００は、各タグのデータ送信の失敗回数や現在のスロットの割当状況に基づいて、自動的に各タグへのスロットの割り当てを効率良く行うことができる。このため、無線通信装置１００が不特定多数のタグと通信する場合、特に有効となる。
【０１１０】
図１５は、無線通信装置のデータ送受信のタイミング例を示す模式図である。送信部１７０は、タグリクエスト１７０ａと各タグに送信するその他のデータ１７０ｂを送信間隔ａで送信する。ここで、データ１７０ｂは、サーバ３００から必要に応じて各タグに送信するデータを含む。また、受信部１４０は、スロット群１４０ａを受信間隔ｂで生成する。受信部１４０は、スロット群１４０ａをタグリクエスト１７０ａの送信の後に生成開始し、次のタグリクエスト１７０ａを生成するためのデータを各タグから受信する。そして、送信部１７０は、スロット群１４０ａにより取得されたデータに基づいて生成された次のタグリクエスト１７０ａを各タグに送信する。
【０１１１】
図１６は、無線通信装置と各タグとのデータ送受信を示す模式図である。タグ２００，２００ａ，２００ｂは、送信部１７０からタグリクエスト１７０ａを受信する。ここで、タグ２００，２００ｂは、無線通信装置１００からスロットの割り当てを受けていないものとする。また、タグ２００ａは、無線通信装置１００からスロット２の割り当てを受けているものとする。このような場合、タグ２００ａは、自タグに割り当てられたスロット２を用いて正常にデータ送信を行うことができる。しかし、タグ２００，２００ｂは、ランダムにスロットを選択するため、例えば、スロット４に双方のタグからデータが送信された場合には、これらが衝突して無線通信装置１００側で正しくデータを取得することができない。この場合、タグ２００，２００ｂは、データの再送を行う必要がある。
【０１１２】
このような場合に、無線通信装置１００は、各タグで取得している最新のデータを受信すると共に、各タグに蓄積された再送データを取得するためのスロットを効率良く割り当てることができる。
【０１１３】
図１７は、タグのデータ送受信処理のタイミング例を示す図である。図１７は、図１６のタグ２００とタグ２００ｂとのデータ送信の衝突後のデータ再送処理を示している。以下、図１７に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、各記号に含まれる“ｄａｔａ＋番号”は、番号が小さいほどタグ２００，２００ｂにおける過去のデータを示すものとする。更に、これらのデータには、送信失敗回数や受信感度の情報が含まれる。
【０１１４】
［ステップＳＴ１］タグ２００は、ランダムに選択した無線通信装置１００の空きスロット４に、最新のｄａｔａ２を送信する。同時にタグ２００ｂも、ランダムに選択した無線通信装置１００の空きスロット４に、最新のｄａｔａ１を送信する。この時、スロット４でタグ２００，２００ｂとから送信された信号が衝突する。この場合、無線通信装置１００は、スロット４で受信したデータを無効とみなし、タグ２００，２００ｂに新たにスロットを割り当てずに、各タグにタグリクエスト（Ｔａｇ  Ｒｅｑ．）を送信する。
【０１１５】
［ステップＳＴ２］タグ２００，２００ｂは、無線通信装置１００からタグリクエストを受信する。そして、タグ２００，２００ｂは、自タグに割り当てられたスロットが無いことを検知し、再度、ランダムに空きスロットを選択する。
【０１１６】
［ステップＳＴ３］タグ２００は、ランダムに選択した空きスロット５に最新のｄａｔａ３を送信する。そして、無線通信装置１００は、タグ２００が送信したｄａｔａ３を他のタグとの衝突なく正常に受信する。
【０１１７】
［ステップＳＴ４］タグ２００ｂは、ランダムに選択した空きスロット６に最新のｄａｔａ２を送信する。そして、無線通信装置１００は、タグ２００ｂが送信したｄａｔａ２を他のタグとの衝突なく正常に受信する。
【０１１８】
［ステップＳＴ５］タグ２００，２００ｂは、無線通信装置１００からタグリクエストを受信する。そして、タグ２００，２００ｂは、自タグに対して、前回送信したそれぞれのデータに含まれる送信失敗回数に基づいて、スロットが割り当てられていることを検知する。
【０１１９】
［ステップＳＴ６］タグ２００は、無線通信装置１００から割り当てられたスロット７，８，９のタイミングで順に最新データであるｄａｔａ４、再送データであるｄａｔａ１，２を送信する。ここで、ｄａｔａ３は、既に上記のステップＳＴ３で送信済みであるため、送信しない。
【０１２０】
［ステップＳＴ７］タグ２００ｂは、無線通信装置１００から割り当てられたスロット１０，１１のタイミングで順に最新データであるｄａｔａ３、再送データであるｄａｔａ１を送信する。ここで、ｄａｔａ２は、既に上記のステップＳＴ４で送信済みであるため、送信しない。
【０１２１】
このように、無線通信装置１００は、各タグに蓄積された過去のデータが存在する場合にも、最新のデータを取得しつつ、過去のデータを効率的に取得することができる。これにより、例えば、常に各タグの最新の状態を管理することができる。また、無線通信装置１００は、各タグに蓄積された過去のデータを効率的に取得することによって、各タグからのデータ受信が失敗したとしても、確実にその移動方向を判定することができる。
【０１２２】
また、上記に説明した無線通信装置１００およびタグ２００，２００ａ，２００ｂ，・・・を用いると、各タグに対して、予めスロットの割り当てのための優先順位等を設定する必要がなくなる。そして、無線通信装置１００は、各タグのデータ送信の失敗回数や現在のスロットの割当状況に基づいて、自動的に各タグへのスロットの割り当てを効率良く行うことができる。このため、無線通信装置１００が不特定多数のタグと通信する場合、特に有効である。
【０１２３】
なお、本実施の形態では、受信感度をタグ側で測定するものとしたが、無線通信装置１００側で測定するようにしてもよく、また、タグ側から時系列に取得するデータは、受信感度以外のものであっても構わない。
【０１２４】
以上、無線通信装置、無線端末装置および無線通信システムを図示の実施の形態に基づいて説明したが、これらに限定されるものではなく、各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、これらに他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。また、これらは前述した実施の形態のうちの任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本実施の形態に係る無線通信装置および無線端末装置の概念図である。
【図２】本実施の形態のシステム構成を示す図である。
【図３】無線通信装置およびタグの機能を示すブロック図である。
【図４】無線通信装置がタグに送信するタグリクエストのフレーム例である。
【図５】タグが受信感度を管理するためのテーブルの構造例である。
【図６】タグが無線通信装置に送信するデータフレームの例である。
【図７】無線通信装置がスロットの割当状況を管理するためのテーブルの構造例である。
【図８】無線通信装置が受信感度の履歴を管理するためのテーブルの構造例である。
【図９】使用中スロットおよび空きスロットを示す模式図である。
【図１０】無線通信装置とタグの通信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】タグのデータ送信処理の手順を示す第１のフローチャートである。
【図１２】無線通信装置のデータ受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】無線通信装置のタグリクエスト送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】タグのデータ送信処理の手順を示す第２のフローチャートである。
【図１５】無線通信装置のデータ送受信のタイミング例を示す模式図である。
【図１６】無線通信装置と各タグとのデータ送受信を示す模式図である。
【図１７】タグのデータ送受信処理のタイミング例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  無線通信装置
１ａ  スロット割当記憶手段
１ｂ  受信手段
１ｃ  スロット割当手段
１ｄ  送信手段
２，３，４  無線端末装置
２ａ  送信失敗回数記憶手段
２ｂ  未送信データ記憶手段
２ｃ  割当要求送信手段
２ｄ  データ送信手段
２ｅ  受信手段
２ｆ  送信成否判定手段
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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