(57)【要約】【課題】無線タグとの通信部との通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信装置２Ａは、無線タグ１と複数の通信部２１との通信内容を登録する登録手段２５と、登録手段２５に登録されている通信内容を解析することにより、チャンネル割当対象の通信部に対する通信内容の通信負荷を算出する算出手段２６と、算出手段２６により算出された通信負荷を対象チャンネルに設定した場合に、対象チャンネルに対する通信負荷が所定の通信負荷条件を満たすか否かを判断する判断手段２７と、判断手段２７により、対象チャンネルに対する通信負荷が所定の通信負荷条件を満たすと判断された場合、チャンネル割当対象の少なくとも２つの通信部に対して同一の対象チャンネルを割り当てる割当手段２８とを含む。【選択図】図１
2009118076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する通信部と、
前記特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の前記通信部が接続可能なコントローラ部とを有する無線通信装置であって、
前記コントローラ部は、
前記無線タグへの前記通信部の送信データを、前記通信部毎に対応させて登録する登録手段と、
前記登録手段により登録された前記送信データに基づいて、前記無線タグから前記通信部に受信される受信データの量を求め、前記送信データの量および前記受信データの量から前記通信部毎の通信負荷を算出する算出手段と、
前記チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶手段と、
前記算出手段より算出された前記通信部毎の通信負荷に基づいて、前記チャンネル毎の通信負荷が前記記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように前記通信部毎に前記チャンネルを割り当てる割当手段とを備え、
前記許容されているチャンネル数よりも多い数の前記通信部が使用される場合、前記割当手段は、前記チャンネル毎の通信負荷が前記記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の前記通信部に同一の前記チャンネルを割り当てることで前記通信部に割り当てられるチャンネル数を前記許容されているチャンネル数以下とすることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記通信負荷は、前記無線タグと前記通信部との間で送受信される通信データの総量又は通信所要時間である請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記通信負荷条件とは、前記チャンネル毎の通信負荷の中で、最大の通信負荷と最小の通信負荷との差が、予め定められた範囲内となる条件であること特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記通信負荷条件とは、
前記許容されているチャンネル数以下の複数のチャンネルに、該複数のチャンネルよりも多い数の複数の前記通信部を前記割当手段により割り当てる際に、
前記複数のチャンネルと前記複数の通信部との割り当ての全ての組合せにおいて、
各前記組合せにおける前記チャンネル毎の通信負荷の中での最大の通信負荷をそれぞれ求め、
前記各組合せの前記最大の通信負荷の中で、前記最大の通信負荷が最小となる組合せを抽出し、該組合せで前記複数のチャンネルに前記複数の通信部を割り当てる条件であることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記コントローラ部はさらに、
前記割当手段により前記通信部毎に前記チャンネルを割り当てる際に、前記通信負荷条件が満たされない場合には、前記通信負荷条件が満たされない旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記報知手段は、さらに前記通信負荷条件が満たされない前記チャンネルがいずれであるかを報知することを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記報知手段は、前記通信部の前記送信データ、前記通信負荷条件、使用する前記通信部の数の中で、いずれを変更すべきかを報知するようにしてあることを特徴とする請求項５または６のいずれか一項記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記特定の周波数帯域は、ＵＨＦ帯域であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記コントローラ部はさらに、
前記通信部に対して相対的に移動する前記無線タグが前記通信部と前記通信データを送受信することが可能な通信可能領域に存在するか不可能な通信不可能領域に存在するかを検出する検出手段と、
前記無線タグが前記検出手段により、前記通信部の通信可能領域に存在すると検出された場合には、前記無線タグに対して前記送信データの送信を開始し、前記送信データの送信または前記送信データに対する前記無線タグからの受信データの受信の途中で、前記検出手段により前記無線タグが前記通信不可能領域に入ったことが検出された場合には、前記無線タグに対して前記送信データの送信を中断する送信制御手段と、
前記送信制御手段により、前記無線タグに対する前記送信データの送信が中断されている場合に、前記通信部と同じ前記チャンネルに割り当てられた他の前記通信部の通信可能領域に他の無線タグが存在することが前記検出手段により検出された場合には、前記他の通信部から前記他の無線タグへの他の前記送信データの送信を開始する開始制御手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記送信制御手段は、さらに、
前記検出手段により、前記送信データの送信が中断された前記無線タグが、前記通信部の通信可能領域に再度入ったことが検出され、かつ、
前記開始制御手段により開始された前記他の送信データに対する前記他の無線タグからの受信データの受信が完了したこと、または前記他の無線タグが前記他の通信部の通信不可能領域に入ったことが前記検出手段により検出されたときに、
前記送信データの送信が中断されていた前記通信部に対して、前記送信データの送信を再開することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記登録手段に登録される前記送信データは、前記無線タグに対する複数の読出し命令もしくは書き込み命令、または読出し命令と書き込み命令の組合せからなる命令群であり、
前記送信制御手段は、さらに、
前記送信データの送信が中断されていた前記通信部に対して、前記送信データの送信を再開する際に、前記送信データの前記命令群の中で、前記無線タグからの受信データの受信が未完了の命令から送信を再開することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する無線通信装置と、
前記特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の前記無線通信装置が接続可能な演算装置とを有する無線通信システムであって、
前記演算装置は、
前記無線タグへの前記無線通信装置の送信データを、前記無線通信装置毎に対応させて登録する登録手段と、
前記登録手段により登録された前記送信データに基づいて、前記無線タグから前記無線通信装置に受信される受信データの量を求め、前記送信データの量および前記受信データの量から前記無線通信装置毎の通信負荷を算出する算出手段と、
前記チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶手段と、
前記算出手段より算出された前記無線通信装置毎の通信負荷に基づいて、前記チャンネル毎の通信負荷が前記記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように前記無線通信装置毎に前記チャンネルを割り当てる割当手段とを備え、
前記許容されているチャンネル数よりも多い数の前記無線通信装置が使用される場合、前記割当手段は、前記チャンネル毎の通信負荷が前記記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の前記無線通信装置に同一の前記チャンネルを割り当てることで前記無線通信装置に割り当てられるチャンネル数を前記許容されているチャンネル数以下とすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する通信部と、
前記特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の前記通信部が接続可能であり、前記チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶部を有するコントローラ部と、
からなる無線通信装置で用いられる無線通信方法であって、
前記無線タグへの前記通信部の送信データを、前記通信部毎に対応させて登録する登録工程と、
前記登録工程により登録された前記送信データに基づき、前記無線タグから前記通信部に受信される受信データの量を求め、前記送信データの量および前記受信データの量から前記通信部毎の通信負荷を算出する算出工程と、
前記許容されているチャンネル数よりも多い数の前記通信部が使用される場合、前記算出工程により算出された前記通信部毎の通信負荷に基づき、前記チャンネル毎の通信負荷が前記記憶部に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の前記通信部に同一の前記チャンネルを割り当てることで前記通信部に割り当てられるチャンネル数を前記許容されているチャンネル数以下とする割当工程と
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する通信部と、
前記特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の前記通信部が接続可能であり、前記チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶部を有するコントローラ部と、
からなる無線通信装置における処理を前記コントローラ部に搭載されたコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記無線タグへの前記通信部の送信データを、前記通信部毎に対応させて登録する登録処理と、
前記登録処理により登録された前記送信データから、前記無線タグから前記通信部に受信される受信データの量を求め、前記送信データの量および前記受信データの量から前記通信部毎の通信負荷を算出する算出処理と、
前記許容されているチャンネル数よりも多い数の前記通信部が使用される場合、前記算出処理により算出された前記通信部毎の通信負荷に基づき、前記チャンネル毎の通信負荷が前記コントローラ部で記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の前記通信部に同一の前記チャンネルを割り当てることで前記通信部に割り当てられるチャンネル数を前記許容されているチャンネル数以下とする割当処理と
を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグとの無線通信を実行する無線通信装置、該無線通信装置が複数個配置された無線通信システム、無線タグと無線通信するための無線通信方法、及び無線タグと無線通信するための処理をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯域）などの無線タグを用いた無線システムでは、通信距離が３０〜５０ｃｍ程度と短く、通信距離の拡大が望まれている。そこで、無線通信を行う対象の無線タグとの通信距離が２〜５ｍと長いＵＨＦ帯域（９５０ＭＨｚ帯域）やマイクロ波帯域（２．４５ＧＨｚ帯域）を用いた無線通信システムが提案されはじめている。従来例１では、使用可能な周波数帯域を分割して得られたチャンネル（例えばハイパワータイプのＵＨＦ帯域では９チャンネル）を規定時間ごとに、割り当てる無線通信装置を変更して、全ての無線通信装置にチャンネルを順次割り当てる処理を繰り返すＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されているＲＦＩＤシステムでは、ある無線通信装置が対象の無線タグに送信する無線信号にそれぞれ時分割でチャンネルが割り当てられており、同一の時間帯では、同一のチャンネルにおいて一つの通信しか行なわれない。そのため、広い干渉領域内（例えば、無線周波数としてＵＨＦ帯を用いた場合、約１００ｍ−約５００ｍの距離範囲内）にある他の無線通信装置の対象の無線タグからの情報の読み取りや対象の無線タグへの情報の書き込みに悪影響（干渉）を与えることなく、許容されたチャンネルの数以上に無線通信装置を増やすことが可能となる。
【０００４】
また前記従来例１の変形例として複数のアンテナと、該複数のアンテナに接続された１つの制御部とから構成され、１つの制御部により複数のアンテナを時分割で切り換えて無線タグと無線通信を行う無線通信装置が従来から知られている。
【０００５】
この従来の無線通信装置では、１つの制御部が複数のアンテナで共有され、複数のアンテナから同時に無線電波が送波されることはないため、アンテナ間での干渉がない、という利点がある。
【０００６】
次に、従来例２として、無線通信において連続して行なわれる実行内容を示す命令の一群を予め登録しておき、必要時に命令の一群を呼び出して無線通信を実行させる無線タグリーダ／ライタが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２に開示されている無線タグリーダ／ライタでは、無線タグリーダ／ライタが上位の制御機器と処理毎に通信を行って、データのやりとり、処理結果の確認等を行う必要がなく、上位の制御機器からの指示内容を簡略化して、一連の処理を高速に実行することが可能となる。
【０００８】
ところで、無線通信装置と無線タグとの無線通信に用いられる無線電波は、一般的に通信可能領域と通信不可能領域からなる不規則なパターンを有し、特に、通信距離の長い上記ＵＨＦ帯域を無線通信に用いた場合、通信距離の短いＨＦ帯域を無線通信に用いた場合に比べて、通信可能領域と通信不可能領域のパターンはより不規則となる。この場合、例えば工場の製造ラインにて、コンベアで搬送されるパレットに貼付されて無線通信装置に対して相対的に移動する無線タグが、無線通信装置に近づくと、通信不可能状態から一旦通信可能状態になった後、再び一時的に通信不可能状態となり、その後また通信可能状態となる。また、条件によっては、通信可能領域内に通信不可能領域が点在することもある。この現象は、特にＵＨＦ帯以上の周波数帯で顕著となる。
【特許文献１】特開２００６−１４８２５８号公報
【特許文献２】特開２００７−０９４８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来例１では、１対１の関係でチャンネルを割り当てる無線通信装置を規定時間ごとに変更してチャンネル割り当てを行うに過ぎず、無線通信装置の無線タグに対する通信データ量（通信負荷）を考慮していないため、通信データ量の多い無線通信装置と通信データ量の少ない無線通信装置に対して同様にチャンネルが割り当てられた場合、システム全体の通信効率が低下する可能性がある。
【００１０】
また、上記従来例２でも、多量の通信データを送受信する設定がなされた無線タグリーダ／ライタ（又は、アンテナ）と、少量の通信データを送受信する設定がなされた無線タグリーダ／ライタ（又は、アンテナ）とを自動的に区別して、最適な干渉低減の設定を導き出すような提案はなく、干渉を十分に低減することができない、という問題がある。
【００１１】
さらに、上記のようにＵＨＦ帯以上で通信可能領域と通信不可能領域のパターンの不規則性が顕著になるという現象を考慮したものはなく、命令群の実行の途中で、通信不可能領域に入ったとしても、命令群の実行がスタックするだけで、再び無線タグが通信可能領域に入ってくるまでは、通信がストップしてしまうという問題があるため、必要なアクセスを完了するまでの時間のトータルの処理時間が長くなり、アクセスの高速化は達成できない、という問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、無線タグとの無線通信の通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信装置、該無線通信装置が複数個配置された無線通信システム、無線タグと無線通信するための無線通信方法、及び無線タグと無線通信するための処理をコンピュータに実行させるプログラムを提供することを第１の目的とする。
【００１３】
また、本発明は、最適な干渉低減の設定を導き出すという目的に加えて、ＵＨＦ帯以上の無線信号を用いた場合でも、無線通信の全体としての処理時間を短縮して、アクセスの高速化を図ることができる無線通信装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の目的を達成するため、第１発明に係る無線通信装置は、特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する通信部と、特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の通信部が接続可能なコントローラ部とを有し、コントローラ部は、無線タグへの通信部の送信データを、通信部毎に対応させて登録する登録手段と、登録手段により登録された送信データに基づいて、無線タグから通信部に受信される受信データの量を求め、送信データの量および受信データの量から通信部毎の通信負荷を算出する算出手段と、チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶手段と、算出手段より算出された通信部毎の通信負荷に基づいて、チャンネル毎の通信負荷が記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように通信部毎にチャンネルを割り当てる割当手段とを備え、許容されているチャンネル数よりも多い数の通信部が使用される場合、割当手段は、チャンネル毎の通信負荷が記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の通信部に同一のチャンネルを割り当てることで通信部に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とすることを特徴とする。
【００１５】
斯かる構成により、割当手段は、チャンネル毎の通信負荷が記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の通信部に同一のチャンネルを割り当てるので、通信部に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とすることができる。このように、無線タグとの無線通信の通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信装置を提供することが可能となる。なお、本明細書中で「送受信」とは、通信データを受け取ることを意味し、「干渉」とは、同一のチャンネルの周波数帯域で、同時に複数の通信を行おうとした場合に、通信データの送受信に何らかの影響が出ることであり、具体的には受信データが受取れなくなる場合などを意味する。
【００１６】
第２発明に係る無線通信装置は、第１発明において、無線タグと通信部との間で送受信される通信データの総量又は通信所要時間であることを特徴とする。
【００１７】
斯かる構成により、通信負荷として、通信データの総量又は通信所要時間を用いることで、通信データ量の多い又は通信所要時間の長い通信部同士には異なるチャンネルを割り当て、さらに通信データ量の少ない又は通信所要時間の短い通信部同士に同一のチャンネルを時分割に割り当てることができ、チャンネル数と時分割処理量とのバランスを考慮した効率的なアクセスが可能となる。
【００１８】
第３発明に係る無線通信装置は、第２発明において、通信負荷条件とは、チャンネル毎の通信負荷の中で、最大の通信負荷と最小の通信負荷との差が、予め定められた範囲内となる条件であることを特徴とする。
【００１９】
斯かる構成により、各チャンネルの通信負荷があるばらつき範囲内に収まるため、許容されているチャンネル数以下のチャンネル数で通信効率のよい無線通信が可能となる。
【００２０】
第４発明に係る無線通信装置は、第２発明において、通信負荷条件とは、許容されているチャンネル数以下の複数のチャンネルに、該複数のチャンネルよりも多い数の複数の通信部を割当手段により割り当てる際に、複数のチャンネルと複数の通信部との割り当ての全ての組合せにおいて、各組合せにおけるチャンネル毎の通信負荷の中での最大の通信負荷をそれぞれ求め、各組合せの最大の通信負荷の中で、最大の通信負荷が最小となる組合せを抽出し、該組合せで複数のチャンネルに複数の通信部を割り当てる条件であることを特徴とする。
【００２１】
斯かる構成により、全ての組合せを総当りし、その中で通信負荷が最も均一化された組合せで、複数の通信部を複数のチャンネルに割り当てられるため、より効率的な無線通信が可能となる。
【００２２】
第５発明に係る無線通信装置は、第１乃至第４発明において、コントローラ部はさらに、割当手段により通信部毎にチャンネルを割り当てる際に、通信負荷条件が満たされない場合には、通信負荷条件が満たされない旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
斯かる構成により、通信負荷が大きく、ユーザにより設定された通信負荷条件を満たさない通信部が存在する旨をユーザに知らせることができる。
【００２４】
第６発明に係る無線通信装置は、第５発明において、さらに通信負荷条件が満たされないチャンネルがいずれであるかを報知することを特徴とする。
【００２５】
斯かる構成により、ユーザにより設定された所定の通信負荷条件を満たさない通信部がいずれであるか旨をユーザに知らせることができる。
【００２６】
第７発明に係る無線通信装置は、第６発明において、報知手段は、通信部の送信データ、通信負荷条件、使用する通信部の数の中で、いずれを変更すべきかを報知するようにしてあることを特徴とする。
【００２７】
斯かる構成により、通信負荷条件を満たすために変更すべき項目をユーザが知ることができる。
【００２８】
第８発明に係る無線通信装置は、第１乃至第７発明のいずれか一つにおいて、特定の周波数帯域は、ＵＨＦ帯域であることを特徴とする。
【００２９】
斯かる構成により、通信距離が長いＵＨＦ帯域の数が限られたチャンネルを、チャンネル数よりも多い通信部に有効に割り当てることができる。
【００３０】
前記第２の目的を達成するため、第９発明に係る無線通信装置は、第１乃至第８発明のいずれか一つにおいて、コントローラ部はさらに、通信部に対して相対的に移動する無線タグが通信部と通信データを送受信することが可能な通信可能領域に存在するか不可能な通信不可能領域に存在するかを検出する検出手段と、無線タグが検出手段により、通信部の通信可能領域に存在すると検出された場合には、無線タグに対して送信データの送信を開始し、送信データの送信または送信データに対する無線タグからの受信データの受信の途中で、検出手段により無線タグが通信不可能領域に入ったことが検出された場合には、無線タグに対して送信データの送信を中断する送信制御手段と、送信制御手段により、無線タグに対する送信データの送信が中断されている場合に、通信部と同じチャンネルに割り当てられた他の通信部の通信可能領域に他の無線タグが存在することが検出手段により検出された場合には、他の通信部から他の無線タグへの他の送信データの送信を開始する開始制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００３１】
斯かる構成により、ある通信部が送信データを送信している間に、検出手段により、相対移動する無線タグが通信不可能領域に入ったことが検出された場合、無線タグが通信可能領域に移動してくるまで送信データの再送信を待つのではなく、通信可能領域に存在する別の無線タグに対して別の通信部が送信データの送信を開始するので、時分割処理の効率化を図ることができる。
【００３２】
第１０発明に係る無線通信装置は、第９発明において、送信制御手段が、さらに、検出手段により、送信データの送信が中断された無線タグが、通信部の通信可能領域に再度入ったことが検出されたかつ、開始制御手段により開始された他の送信データに対する他の無線タグからの受信データの受信が完了したこと、または他の無線タグが他の通信部の通信不可能領域に入ったことが検出手段により検出されたときに、送信データの送信が中断されていた通信部に対して、送信データの送信を再開することを特徴とする。
【００３３】
斯かる構成により、予め登録された送信データを確実に送信しながら、無線通信装置全体としての処理時間を短縮することができるので、アクセスの高速化を達成できる。
【００３４】
第１１発明に係る無線通信装置は、第１０発明において、登録手段に登録される送信データは、無線タグに対する複数の読出し命令もしくは書き込み命令、または読出し命令と書き込み命令の組合せからなる命令群であり、送信制御手段は、さらに、送信データの送信が中断されていた通信部に対して、送信データの送信を再開する際に、送信データの命令群の中で、無線タグからの受信データの受信が未完了の命令から送信を再開することを特徴とする。
【００３５】
斯かる構成により、送信データの送信を再開する際に、送信データの命令群の中で、無線タグからの受信データの受信が未完了の命令から送信を再開するため、送信データの再送信が効率よく行なわれ、全体としての通信効率をあげることができる。
【００３６】
第１２発明に係る無線通信方法は、特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する無線通信装置と、特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の無線通信装置が接続可能な演算装置とを有する無線通信システムであって、演算装置は、無線タグへの無線通信装置の送信データを、無線通信装置毎に対応させて登録する登録手段と、登録手段により登録された送信データに基づいて、無線タグから無線通信装置に受信される受信データの量を求め、送信データの量および受信データの量から無線通信装置毎の通信負荷を算出する算出手段と、チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶手段と、算出手段より算出された無線通信装置毎の通信負荷に基づいて、チャンネル毎の通信負荷が記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように無線通信装置毎にチャンネルを割り当てる割当手段とを備え、
許容されているチャンネル数よりも多い数の無線通信装置が使用される場合、割当手段は、チャンネル毎の通信負荷が記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の無線通信装置に同一のチャンネルを割り当てることで無線通信装置に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とすることを特徴とする。
【００３７】
斯かる構成により、割当手段は、チャンネル毎の通信負荷が記憶手段に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の無線通信装置に同一のチャンネルを割り当てるので、無線通信装置に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とすることができる。このように、無線タグとの通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信システムを提供することが可能となる。
【００３８】
第１３発明に懸かる無線通信方法は、特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する通信部と、特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の通信部が接続可能であり、チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶部を有するコントローラ部とからなる無線通信装置で用いられる無線通信方法であって、無線タグへの通信部の送信データを、通信部毎に対応させて登録する登録工程と、登録工程により登録された送信データに基づき、無線タグから通信部に受信される受信データの量を求め、送信データの量および受信データの量から通信部毎の通信負荷を算出する算出工程と、許容されているチャンネル数よりも多い数の通信部が使用される場合、算出工程により算出された通信部毎の通信負荷に基づき、チャンネル毎の通信負荷が記憶部に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の通信部に同一のチャンネルを割り当てることで通信部に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とする割当工程とを含むことを特徴とする。
【００３９】
斯かる構成により、割当工程は、チャンネル毎の通信負荷が記憶部に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の無線通信装置に同一のチャンネルを割り当てるので、無線通信装置に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とすることができる。このように、無線タグとの通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信システムを提供することが可能となる。なお記憶部による通信負荷条件の記憶は、割当工程の前であればいつ行われても良い。
【００４０】
第１４発明に係るプログラムは、特定の周波数帯域の電波を用いて、無線タグとの間で通信データを送受信する通信部と、特定の周波数帯域で許容されているチャンネル数よりも多い数の通信部が接続可能であり、チャンネル毎に割り当てる通信負荷を設定するための通信負荷条件を記憶する記憶部を有するコントローラ部とからなる無線通信装置における処理をコントローラ部に搭載されたコンピュータに実行させるプログラムであって、無線タグへの通信部の送信データを、通信部毎に対応させて登録する登録処理と、登録処理により登録された送信データから、無線タグから通信部に受信される受信データの量を求め、送信データの量および受信データの量から通信部毎の通信負荷を算出する算出処理と、許容されているチャンネル数よりも多い数の通信部が使用される場合、算出処理により算出された通信部毎の通信負荷に基づき、チャンネル毎の通信負荷がコントローラ部で記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の通信部に同一のチャンネルを割り当てることで通信部に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とする割当処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００４１】
斯かる構成により、割当処理は、チャンネル毎の通信負荷が記憶部に記憶された通信負荷条件を満たすように２以上の無線通信装置に同一のチャンネルを割り当てるので、無線通信装置に割り当てられるチャンネル数を許容されているチャンネル数以下とすることができる。このように、無線タグとの通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信装置用のプログラムを提供することが可能となる。なお記憶部による通信負荷条件の記憶は、割当処理の前であればいつ行われても良い。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、無線タグとの無線通信の通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信装置、該無線通信装置が複数個配置された無線通信システム、無線タグと無線通信するための無線通信方法、及び無線タグと無線通信するための処理をコンピュータに実行させるプログラムを提供することが可能になる。
【００４３】
また、本発明によれば、上記の効果に加えて、ＵＨＦ帯以外の無線信号を用いた場合でも、無線通信の全体としての処理時間を短縮して、アクセスの高速化を図ることができる無線通信装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施の形態の説明で参照する図面を通じて、同一又は同様の構成又は機能を有する要素については、同一又は同様の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置２Ａの一構成例を示すブロック図である。図１において、無線通信装置２Ａは、例えば工場における製造ラインに適用され、製造ラインの搬送経路上を搬送される物品又はその物品を保持するパレットに予め取り付けられている複数の無線タグ１ａ、１ｂ、…、１ｎ（纏めて符号１で示す）との間で、特定の周波数帯域として例えばＵＨＦ帯域（９５０ＭＨｚ帯域）を周波数分割して得られた各チャンネル（全部で９チャンネル）の無線信号の送受信による非接触通信を行う。また、ＵＨＦ帯域より低い周波数においても干渉現象は発生するので、同様の構成を用いることができる。これは、以下の各実施の形態についても、同様である。
【００４６】
図２は、無線タグ１の一構成例を示すブロック図である。図２において、無線タグ１は、ＩＣチップ１１と、このＩＣチップ１１に両端が接続された金属膜を成形して得られたアンテナ１２とを含む。図３は、アンテナ１２の一構造例を示すための無線タグ１の一構造例を示す平面図である。図３において、アンテナ１２の一部に共振周波数がＵＨＦ帯となるよう設定された共振回路１２１が平板状の誘電体基板１２２上に形成されている。
【００４７】
再び、図２を参照して、ＩＣチップ１１は、ＣＰＵ１３と、電源回路１４と、送受信回路１５と、メモリ１６とを含む。ＣＰＵ１３は、メモリ１６に記憶されている、無線タグ１に固有のタグ識別情報を含む通信データをメモリ１６から読み出す処理を実行するとともに、送受信回路１５から送られてきた通信データをメモリ１６に書き込む処理を実行する。電源回路１４は、アンテナ１２に接続されており、アンテナ１２で受波した無線電波を利用して電力を発生し、発生した電力をＣＰＵ１３及び送受信回路１５に供給する。送受信回路１５は、高周波回路素子で構成され、ＣＰＵ１３による制御のもと、メモリ１６から読み出された通信データを変調して得られた無線信号をアンテナ１２に送るとともに、アンテナ１２で受信した無線信号を復調して得られた通信データをＣＰＵ１３に送る。なお、本願発明でいう通信データとは、無線タグ１と無線通信装置２Ａとの間で送受信されるデータの総称であり、無線通信装置２Ａから無線タグ１に送る通信データを送信データと呼び、無線タグ１から無線通信装置２Ａに送られる通信データを受信データと呼ぶこととする。
【００４８】
再び、図１を参照して、無線通信装置２Ａは、複数の通信部２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎ（纏めて符号２１で示す）と、コントローラ部４０を備え、コントローラ部４０は、切換手段２２と、送受信回路２３と、制御手段２４Ａと、登録手段２５とを含む。制御手段２４Ａは、算出手段２６と、判断手段２７と、割当手段２８とを含む。
【００４９】
複数の通信部２１は、アンテナとして機能し、無線タグ１に無線信号を送信するとともに、無線タグ１から無線信号を受信する。複数の通信部２１は、ＵＨＦ帯域のチャンネルの数（９個）よりも個数が多く、一の通信部から送信される無線電波を他の通信部で受波することが可能な領域（ＵＨＦ帯では、約１００ｍ−約５００ｍの通信距離範囲、いわゆる干渉領域）内に配置されている。図４は、複数の通信部２１の一つの一構造例を示す平面図である。図４に示すように、複数の通信部２１はそれぞれ、円盤状の導体２１１と、一端２１２ａが導体２１１に接続されて給電点をなし、他端（図示しない）が切換手段２２に電気的に接続された同軸ケーブル２１２とから構成される。
【００５０】
切換手段２２は、高周波スイッチとして機能し、制御手段２４Ａにより動作制御され、送受信回路２３からの無線信号を時分割に切り換えて複数の通信部２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎに送るとともに、複数の通信部２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎからの無線信号を時分割に切り換えて送受信回路２３に送る。
【００５１】
送受信回路２３は、高周波回路素子から構成され、通信データを変調して得られた無線信号を切換手段２２に送るとともに、切換手段２２から送られた無線信号を復調して得られた通信データを制御手段２４Ａに送る。
【００５２】
制御手段２４Ａは、ＣＰＵ、外部Ｉ／Ｆを含んで構成され、複数の通信部２１に対する
通信負荷を考慮して、登録手段２５、算出手段２６、判断手段２７、及び割当手段２８の動作を制御して、複数の通信部２１に各チャンネルを割り当てるチャンネル割当処理を実行させる。ここで、通信内容とは、通信部２１と無線タグとの間で送受信される通信データの内容であり、通信負荷とは、無線タグと通信部との間で送受信される通信データの総量又は通信所要時間のことである。通信負荷として、通信データ量又は通信所要時間を用いることで、通信データ量の多い又は通信所要時間の長い通信部同士に異なるチャンネルを割り当て、さらに通信データ量の少ない又は通信所要時間の短い通信部同士に同一のチャンネルを時分割に割り当てることで、チャンネル数と時分割処理量とのバランスを考慮した効率的なアクセスが可能となる。なお、チャンネル割当処理については、後ほど詳細に説明する。
【００５３】
また、制御手段２４Ａは、外部機器（図示しない）から複数の無線タグ１への送信データを受け取り、受け取った送信データを登録手段２５に登録する。制御手段２４Ａは、切換手段２２を時分割に切り換え、切換手段２２の切換タイミングと同じタイミングで、登録手段２５に登録されている切換後の通信部２１の送信データに含まれる命令を読み出して、読み出した命令に従った処理内容を送受信回路２３に時分割に送り、また送受信回路２３から受信データを時分割に受け取り、登録手段２５に登録するとともに、受け取った受信データを外部機器（図示しない）に送る。
【００５４】
また、制御手段２４Ａは、外部機器（図示しない）から通信負荷条件を受け取り、登録手段２５に含まれる記憶手段に記憶する。ここで、通信負荷条件とは、割当対象チャンネルにおける通信負荷の合計に対する所定の閾値、又は割当対象チャンネルにおける通信負荷の合計の各チャンネル間での所定のばらつき範囲であってもよい。通信負荷条件として所定の閾値を用いた場合、ユーザにより所定の閾値を自由に設定できるので、ユーザが許容する通信効率を確保することができる。また、所定の通信負荷条件として所定のばらつき範囲を用いた場合、通信負荷に応じて通信部をチャンネルに均等に割り当てることができるので、装置全体としての通信の効率化を図ることができる。
またさらに、通信負荷条件とは、許容されているチャンネル数以下の複数のチャンネルに、該複数のチャンネルよりも多い数の複数の通信部を割当手段により割り当てる際に、
複数のチャンネルと複数の通信部との割り当ての全ての組合せにおいて、各組合せにおけるチャンネル毎の通信負荷の中での最大の通信負荷をそれぞれ求め、各組合せの最大の通信負荷の中で、最大の通信負荷が最小となる組合せを抽出し、該組合せで複数のチャンネルに複数の通信部を割り当てる条件であってもよい。この場合には、全ての組合せの中で通信負荷が最も均一化されて、チャンネルに割り当てられるため、より効率的な無線通信が可能となる。
【００５５】
登録手段２５は、記憶手段としても機能し、制御手段２４Ａによる動作制御のもと、外部機器（図示しない）から送られた無線通信の通信内容を登録し、所定の通信負荷条件を記憶するとともに、外部機器（図示しない）に送る通信データを記憶する。
【００５６】
算出手段２６は、制御手段２４Ａによる動作制御のもと、登録手段２５に登録されている送信データを読み出して、読み出した送信データから無線タグから通信部に受信される受信データの量を求めることにより通信内容を解析し、チャンネル割当対象の通信部２１に対する通信負荷を算出する。
【００５７】
判断手段２７は、算出手段２６により算出された通信負荷を対象チャンネルに設定した場合に、対象チャンネルに対する通信負荷の合計が所定の通信負荷条件を満たすか否かを判断する。通信負荷条件は、制御手段２４Ａによる動作制御のもと、登録手段２５から読み出され、判断手段２７に設定される。
【００５８】
割当手段２８は、判断手段２７により、対象チャンネルに対する通信負荷の合計が所定の通信負荷条件を満たすと判断された場合、チャンネル割当対象の少なくとも２つの通信部２１に対して同一の対象チャンネルを割り当てる。割り当てられた対象チャンネルの識別情報（例えば、ｊ番目のチャンネル、ｊ＝１、２、…、９）は、対象チャンネルが割り当てられた通信部２１の識別情報（例えば、ｉ番目の通信部、ｉ＝１、２、…、ｎ）と対応付けて、制御手段２４Ａによる動作制御のもと、登録手段２５に登録される。
【００５９】
次に、チャンネル割当処理について説明する。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置２Ａの制御手段２４Ａによるチャンネル割当処理の各処理工程を示すフローチャートである。図５において、まず、制御手段２４Ａは、何番目の通信部であるかを示す変数ｉ、及び何番目のチャンネルであるかを示す変数ｊに１を設定する（ｉ←１、ｊ←１：ステップＳ５０１）。次に、制御手段２４Ａは、登録手段２５に登録されているｉ番目の通信部に対する送信データ等から通信内容の通信負荷を算出手段２６に算出させる（ステップＳ５０２）。
【００６１】
次に、制御手段２４Ａは、ステップＳ５０２で算出された通信負荷をｊ番目のチャンネルに設定した場合に、ｊ番目のチャンネルに対する通信負荷の合計が所定の通信負荷条件を満たすか否かを判断手段２７に判断させる（ステップＳ５０３）。判断手段２７により、ｊ番目のチャンネルに対する通信負荷の合計が所定の通信負荷条件を満たすと判断された場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、制御手段２４Ａは、ステップＳ５０４に処理を分岐させて、割当手段２８にｉ番目の通信部をｊ番目のチャンネルに割り当てさせ、変数ｉの値をインクリメントして（ｉ←ｉ＋１：ステップＳ５０５）、ステップＳ５０７へと処理を進める。
【００６２】
次に、制御手段２４Ａは、変数ｉの値は通信部の数より大きいか否かを判断する（ステップＳ５０７）。変数ｉの値が通信部の数よりも大きいと判断された場合（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、処理を終了させる。一方、制御手段２４Ａは、変数ｉの値が通信部の数以下であると判断した場合（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、ステップＳ５０８へと処理を進め、変数ｊの値がチャンネルの数より大きいか否かを判断する。制御手段２４Ａは、変数ｊの値がチャンネルの数よりも大きいと判断した場合（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、処理を終了させる。一方、制御手段２４Ａは、変数ｊの値がチャンネルの数以下であると判断した場合（ステップＳ５０８：Ｎｏ）、ステップＳ５０２へと処理を戻す。
【００６３】
制御手段２４Ａは、ｊ番目のチャンネルに対する通信負荷の合計が所定の通信負荷条件を満たさないと判断した場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、変数ｊの値をインクリメントして（ｊ←ｊ＋１：ステップＳ５０６）、ステップＳ５０７へと処理を進める。なお、ステップＳ５０７及びＳ５０８での処理内容については、すでに説明したので、説明を省略する。以上のようにして、制御手段２４Ａによりチャンネル割当処理が実行される。
【００６４】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、判断手段２７により、対象チャンネルに対する通信負荷の合計が所定の通信負荷条件を満たすと判断された場合、割当手段２８が、チャンネル割当対象の少なくとも２つの通信部に対して同一の対象チャンネルを割り当てるので、複数の通信部２１に割り当てられたチャンネル数を特定の周波数帯域のチャンネル数以下とすることができ、このように、無線タグ１との無線通信の通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信装置２Ａを提供することが可能となる。ここでいう所定の通信負荷条件とは、上述したしきい値やばらつきに対する条件などをいう。なお課題を解決するための手段で述べた登録手段は登録手段２５として実現され、算出手段は算出手段２６として実現され、記憶手段は登録手段２５に含まれながら実現され、割当手段は判断手段２７と割当手段２８により実現される。
【００６５】
なお、本実施の形態１では、登録手段２５を制御手段２４Ａの外部に設けた場合について例示及び説明したが、本発明はこの構成に限定されず、登録手段２５を制御手段２４Ａの内部に設けてもよい。
【００６６】
また、本実施の形態１では、切換手段２２により、同一のチャンネルに割り当てられた複数の通信部２１に対して無線信号が時分割に切り換えられて、無線タグ１との無線通信を行うように構成したが、異なるチャンネルに割り当てられた通信部に限って同時に無線信号を送信するように構成することもできる。
【００６７】
例えば図６は、通信負荷条件を満たすように割り当てられたチャンネル割り当て状況を示すタイムチャートである。図６では、通信負荷を通信部２１に対する通信時間で示している。また、「アンテナＮｏ．」は通信部２１を識別する情報として用いている。図６に示すように、各チャンネルでの通信時間の合計が、ユーザにより設定された基準時間６１を超えないようにチャンネル割当処理が実行されている。優先度が高い順に割り当てた場合であっても、基準時間６１を超えないようにチャンネル割り当てが行われるので、通信効率を向上させつつ干渉を低減させることができる。
【００６８】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置２Ｂの一構成例を示すブロック図である。本実施の形態２は、実施の形態１の制御手段２４Ａの代わりに、報知手段２９が追加された制御手段２４Ｂを有する。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、説明を省略し、以下では主に報知手段２９の機能、及び報知手段２９を追加した場合のチャンネル割当処理について説明する。
【００６９】
図７において、判断手段２７により、対象チャンネルに対する通信負荷の合計が所定の通信負荷条件を満たさないと判断され、また、制御手段２４Ｂにより、チャンネルが割り当てられなかった通信部が存在すると判断された場合、報知手段２９は、チャンネルが割り当てられなかった通信部が存在する旨をユーザに報知する。その他、割り当てられていない該当通信部の識別情報（例えば名前又は番号）と、割り当てられなかった通信部に対する通信内容の通信負荷が大きくユーザにより設定された所定の通信負荷条件を満たさない旨とをユーザに報知してもよい。
【００７０】
また、報知手段２９は、チャンネル割当対象の通信部の通信内容、所定の通信負荷条件、及び使用する通信部の数のうち少なくとも一つの変更を要する旨を報知する。これにより、全ての通信部２１にチャンネルを割り当てるには、ユーザにより設定された条件の変更を要する旨をユーザに知らせることができる。
【００７１】
さらに、報知手段２９は、チャンネル割当対象の通信部の通信内容、所定の通信負荷条件、及び無線通信に使用する通信部の数の変更内容を報知する。これにより、全ての通信部にチャンネルを割り当てるためには、どの条件をどの程度変更すべきかをユーザに知らせ、ユーザは簡単な条件の再設定だけで、チューニングのやり直しをすることができる。
【００７２】
次に、チャンネル割当処理について説明する。
【００７３】
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線通信装置２Ｂの制御手段２４Ｂによるチャンネル割当処理の各処理工程を示すフローチャートである。なお、図８において、実施の形態１の説明で参照した図５と同じ処理工程については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
図８において、制御手段２４Ｂが、変数ｉの値は通信部の数より大きいと判断した場合（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、処理を終了させる。制御手段２４Ｂが、変数ｉの値は通信部の数以下であると判断し（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、変数ｊの値はチャンネルの数より大きいと判断した場合（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ８０１に処理を進める。
【００７５】
制御手段２４Ｂは、報知内容として、割り当てられなかった通信部の識別情報と、チャンネル割当対象の通信部の通信内容（送信データもしくは対応した受信データ）、所定の通信負荷条件、及び無線通信に使用する通信部の数のうち少なくとも一つの条件変更を要する旨と、条件変更の内容とを報知手段２９に報知させて（ステップＳ８０１）、処理を終了させる。
【００７６】
以上のようにして、制御手段２４Ｂによりチャンネル割当処理が実行される。
【００７７】
以上説明したように、本発明の実施の形態２によれば、上記実施の形態１の利点に加えて、チャンネル割当に失敗した通信部がどれであるのか、どの条件を変更すべきか、また、どの条件をどの程度変更すれば、全ての通信部にチャンネルを割り当てることができるのかをユーザに知らせることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態２では、所定の通信負荷条件を満たさない場合にはチャンネル割当処理を実行していないが、通信負荷条件を満たさない場合であっても、チャンネル割当処理を実行しても良い。これにより、通信負荷条件を満たしていないチャンネルを確認することができ、報知手段２９により、どのチャンネルが通信負荷条件を満たしていないか報知することができる。
【００７９】
例えば図９は、通信負荷条件を満たしていない場合のチャンネル割り当て状況を示すタイムチャートである。図９では、図６と同様、通信負荷を通信部２１に対する通信時間で示している。また、「アンテナＮｏ．」は通信部２１を識別する情報として用いている。図９に示すように、チャンネル９での通信時間の合計は、ユーザにより設定された基準時間６１を超えてしまうようにチャンネル割当処理が実行されている。したがって、チャンネル９、すなわちアンテナ９−１にてチャンネル割当に失敗していることを確実に検知し、報知することができ、どの条件を変更すべきか、また、どの条件をどの程度変更すれば、全ての通信部２１にチャンネルを割り当てることができるのかをユーザに知らせることができる。
【００８０】
所定の通信負荷条件を満たさない場合、ユーザの通信負荷条件に近接する第二の通信負荷条件にてチャンネルを割り当て、結果として当初の通信負荷条件が満たされないチャンネルがどのチャンネルであるのか明示しても良い。
【００８１】
この場合、例えば通信負荷条件の閾値を通常用と非常用と２つ設けておき、通常用閾値を超えた場合であっても非常用閾値を超えていないときにはチャンネル割当処理を実行することにより、チャンネル割当処理を再度やり直すことなく、割当作業の効率を向上させることが可能となる。
【００８２】
例えば図１０は、通信負荷条件の閾値を２つ設けた場合のチャンネル割り当て状況を示すタイムチャートである。図１０では、図６と同様、通信負荷を通信部２１に対する通信時間で示している。また、「アンテナＮｏ．」は通信部２１を識別する情報として用いている。図１０に示すように、チャンネル９での通信時間の合計は、ユーザにより設定された基準時間６１を超えてしまうようにチャンネル割当処理が実行されている。しかし、ユーザにより設定されている非常用の基準時間６２は超えないようにチャンネル割当処理が実行されており、チャンネル９、すなわちアンテナ９−１にてチャンネル割当に失敗していることを確実に検知し、報知することができるとともに、実行されたチャンネル割り当てをそのまま生かして通信することも可能となる。
【００８３】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置２Ｃの一構成例を示すブロック図である。本実施の形態３は、実施の形態２の制御手段２４Ｂの代わりに、検出手段３０と、命令実行制御手段３１とが追加された制御手段２４Ｃを有する。その他の構成は実施の形態２と同じであるので、説明を省略し、以下では主に、検出手段３０及び命令実行制御手段３１の機能、及び検出手段３０及び命令実行制御手段３１を追加した場合の命令実行処理について説明する。
【００８４】
図１１において、登録手段２５に登録される通信内容（送信データ）には、無線タグに対する複数の読出し命令もしくは書き込み命令、または読出し命令と書き込み命令の組合せからなる命令群とすることができる。これにより、各通信部２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎに対する一連の処理内容を命令群として登録手段２５に予め登録しておけば、必要時に命令群を即座に呼び出して一連の通信データの送受信を実行することができる。
【００８５】
検出手段３０は、通信部２１に対して相対的に移動する無線タグ１が通信部２１と無線通信することが可能な通信可能領域に存在するか不可能な通信不可能領域に存在するかを検出する。検出手段３０は、通信部２１により無線タグ１に送信された無線信号を無線タグ１が受信し、無線タグ１から送信される無線信号を通信部２１が受信できたか否かを、送受信回路２３から通信データが送られてきたか否かに基づき、無線タグ１が通信可能領域に存在するのか通信不可能領域に存在するのかを検出する。
【００８６】
命令実行手段３１は、図示しない送信制御手段と、開始制御手段とから構成されている。送信制御手段は、無線タグ１（例えば、無線タグ１ａ）が検出手段により、通信部２１（例えば通信部２１ａ）の通信可能領域に存在すると検出された場合には、無線タグ１ａに対して送信データの送信を開始し、送信データの送信または送信データに対する無線タグ１ａからの受信データの受信の途中で、検出手段により無線タグ１ａが通信不可能領域に入ったことが検出された場合には、無線タグ１ａに対して送信データの送信を中断する。上述の送信制御手段により、無線タグ１ａに対する送信データの送信が中断されている場合に、開始制御手段は、通信部２１ａと同じチャンネルに割り当てられた他の通信部２１（例えば通信部２１ｂ）の通信可能領域に他の無線タグ（例えば無線タグ１ｂ）が存在することが検出手段により検出された場合には、他の通信部２１ｂから他の無線タグ１ｂへの他の送信データの送信を開始する。
【００８７】
命令実行制御手段３１は、通信部２１ａが送信データの送信を実行している間に、検出手段３０により移動する無線タグ１ａが通信不可能領域に入ったことが検出された場合、無線タグ１ａが通信可能領域に移動してくるまで送信データの送信を待つのではなく、通信可能領域に存在する別の無線タグ１ｂに対して別の通信部２１ｂによる無線通信を開始させる制御を行うので、時分割処理の効率化を図ることができる。
【００８８】
また、命令実行制御手段３１の送信制御手段は、検出手段３０により、送信データの送信が中断されていた通信部２１ａと通信対象であった無線タグ１ａが通信可能領域に再度入ったことが検出されたときでかつ、開始制御手段により開始された他の送信データに対する他の無線タグ１ｂからの受信データの受信が完了したこと、または他の無線タグ１ｂが他の通信部２１ｂの通信不可能領域に入ったことが検出手段３０により検出され、他の通信部の２１ｂの送信データの送信を中断されたとき、送信データの送信が中断されていた通信部２１ａに対して、中断されていた送信データの送信を再開させる制御を行う。特に送信データが、上述した複数の読出し命令もしくは書き込み命令、または読出し命令と書き込み命令の組合せからなる命令群である場合には、無線タグ１ａからの受信データの受信が未完了の命令から送信を再開する。これにより、予め登録された命令群を確実に実行しながら、無線通信装置全体としての処理時間を短縮することができるので、アクセスの高速化を達成できる。
【００８９】
次に、送信データの送信処理を、特に通信部２１に命令群が登録された場合を例にして説明する。ここで、書き込み命令または読出し命令である送信データとその送信データに対応した受信データの受信をまとめて「命令の実行」と呼ぶことにする。
【００９０】
図１２は、本発明の実施の形態３に係る無線通信装置２Ｃの制御手段２４Ｃによる命令実行処理のうち、特定の通信部２１ａの送信処理を中心に、他の通信部２１ｂに送信処理に移る工程を示すフローチャートである。図１２において、まず、制御手段２４Ｃは、登録手段２５に命令群が登録されているか否かを判断する（ステップＳ１２０１）。制御手段２４Ｃは、登録手段２５に命令群が登録されていないと判断した場合（ステップＳ１２０１：Ｎｏ）、処理を終了させる。
【００９１】
一方、制御手段２４Ｃは、登録手段２５に命令群が登録されていると判断した場合（ステップＳ１２０１：Ｙｅｓ）、命令群が登録されている通信部２１ａと無線通信を行う無線タグ１ａが、通信可能領域に存在するか否かを判断する（ステップＳ１２０２）。制御手段２４Ｃは、該当する無線タグ１ａが通信可能領域に存在すると判断した場合（ステップＳ１２０２：Ｙｅｓ）、登録されている命令群の実行を許可する（ステップＳ１２０３）。
【００９２】
次に、制御手段２４Ｃは、全ての命令群の実行が終了しているか否かを判断し（ステップＳ１２０４）、全ての命令群の実行が終了していないと判断した場合（ステップＳ１２０４：Ｎｏ）、無線タグ１ａが移動して通信不可能領域に入ったか否かを判断し（ステップＳ１２０５）、無線タグ１ａが通信不可能領域に入ったと判断した場合（ステップＳ１２０５：Ｙｅｓ）、命令群の実行を中断する（ステップＳ１２０６）。
【００９３】
次に、制御手段２４Ｃは、他の無線タグ１ｂが他の通信部２１ｂの通信可能領域に存在するか否かを判断し（Ｓ１２０７）、他の無線タグ１ｂが他の通信部２１ｂの通信可能領域に存在すると判断した場合（Ｓ１２０７：Ｙｅｓ）には、他の命令群の実行の許可する（Ｓ１２０８）。存在しなかった場合には（Ｓ１２０７：Ｎｏ）、実行の許可をしないで次の処理に移行する。さらに命令群の実行が中断されていた無線タグ１ａが移動して、通信部２１ａの通信可能領域に再度入ったか否かを判断し（ステップＳ１２０９）、無線タグ１ａが通信可能領域に再度入ったと判断した場合（ステップＳ１２０９：Ｙｅｓ）は、さらに他の無線タグ１ｂが他の通信部２１ｂの通信不可能領域に入った、もしくは他の命令群の実行が終了したか否かを判断し、（ステップＳ１２１０）、その判断が真の場合には、中断されていた命令群の中から、受信データの受信が未完了の命令の実行を再開して（ステップ１２１１）、ステップＳ１２０４へ処理を戻して上述した処理を繰り返す。またＳ１２０９，Ｓ１２１０の各判断ステップでは、その判断が真となるまで判断を繰り返す。制御手段２４Ｃが、全ての命令群の実行が終了したと判断した場合（ステップＳ１２０４：Ｙｅｓ）、処理を終了させる。
【００９４】
以上のようにして、制御手段２４Ｃにより命令実行処理が実行される。
【００９５】
以上説明したように、本発明の実施の形態３によれば、上記実施の形態２の利点に加えて、各通信部２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎに対する送信データのうち複数の読出し命令もしくは書き込み命令、または読出し命令と書き込み命令の組合せを命令群として登録手段２５に予め登録しておけば、必要時に命令群を即座に呼び出して連続的な送信を実行することができ、また、移動する無線タグ１ａが通信不可能領域に入ったことが検出された場合、無線タグ１ａが通信可能領域にくるまで命令群の実行を待つのではなく、通信可能領域に存在する別の無線タグ１ｂに対して別の通信部２１ｂが命令群の実行を開始するので、時分割処理の効率化を図ることができる。さらに、予め登録された命令群を確実に実行しながら、無線通信装置全体としての処理時間を短縮することができるので、アクセスの高速化を達成できる。
【００９６】
なお、本実施の形態３では、図１２にて、通信部２１ａ，２１ｂに命令群が登録されていた場合で説明したが、もちろんこれに限られず単体の命令からなる送信データであったとしても、上述した制御手法が応用できることは言うまでもない。また制御手段２４Ｃに報知手段２９を設けた構成について例示及び説明したが、本発明はこの構成に限定されず、報知手段２９を設けない構成についても本発明の範囲内である。
【００９７】
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係る無線通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。図１３において、本実施の形態４に係る無線通信システムは、例えば工場における製造ライン１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃに適用され、複数の無線通信装置２Ｄと、該複数の無線通信装置２Ｄに接続された演算装置１００２とから構成される。本実施の形態４では、演算装置１００２が、上位の外部機器として機能し、複数の無線通信装置２Ｄに対するチャンネル割当処理を実行する。
【００９８】
図１４は、図１３の一つの無線通信装置２Ｄ及び演算装置１００２の一構成例を示すブロック図である。図１４において、本実施の形態４の無線通信装置２Ｄの制御手段２４Ｄは、実施の形態１で例示及び説明した登録手段２５、算出手段２６、判断手段２７、及び割当手段２８を含まない。登録手段２５、算出手段２６、判断手段２７、及び割当手段２８は、演算装置１００２に含まれる。また、算出手段２６、判断手段２７、及び割当手段２８は、主制御手段１００３を構成する。主制御手段１００３は、ＣＰＵ、外部Ｉ／Ｆなどから構成される。
【００９９】
なお、登録手段２５、算出手段２６、判断手段２７、及び割当手段２８の構成及び機能については、実施の形態１のそれら構成及び機能と同じであるので、説明を省略する。
【０１００】
演算装置１００２により実行されるチャンネル割当処理は、上述した実施の形態１乃至３と同様の処理を、全チャンネルを通し番号として実行すれば足りることから、特に詳細な説明は省略する。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の実施の形態４によれば、判断処理により対象チャンネルに対する通信負荷が所定の通信負荷条件を満たすと判断された場合、割当処理によりチャンネル割当対象の少なくとも２つの無線通信装置２Ｄに対して同一の対象チャンネルが割り当てられるので、無線通信装置２Ｄに割り当てられたチャンネル数を特定の周波数帯域のチャンネル数以下とすることができ、このように、無線タグとの無線通信の通信負荷を考慮することで、干渉の低減と通信効率の向上とを両立させた無線通信システム、無線通信方法、及び該無線通信方法の処理工程を主制御手段１００３に実行させるプログラムを提供することが可能となる。
【０１０２】
なお、本実施の形態４の変形例として、実施の形態２の報知手段２９が演算装置１００２に設けられ、また、実施の形態３の検出手段３０及び命令実行制御手段３１が複数の無線通信装置２Ｄの制御手段２４Ｄに設けられてもよい。
【０１０３】
（実施の形態の変形例）
上記各実施の形態の変形例として、無線通信装置は、チャンネル毎の通信ノイズを計測するノイズ計測手段を有し、割当手段２８が、ノイズ計測手段（例えば、キャリアセンス）による計測結果と所定の通信負荷条件とを考慮してチャンネル割当処理を行ってもよい。これにより、チャンネル毎のノイズ状況をチャンネル割当に反映させることができる。この場合、通信部毎に優先度を予め設定し、割当手段２８は、優先度が高い通信部に、ノイズ計測手段により計測されたノイズの少ないチャンネルを割り当ててもよい。これにより、チャンネル毎のノイズ状況と通信部毎の優先度も考慮したチャンネル割当が実現できる。
【０１０４】
また、上記各実施の形態の変形例として、無線通信装置は、チャンネル毎に、計測領域に存在する無線タグ１と無線通信を行うことで、無線電波の送信出力の余裕度を計測する余裕度計測手段と、該余裕度計測手段により計測された送信出力の余裕度に応じて、通信部毎に送信出力を調整する出力調整手段とを有してもよい。これにより、送信出力の余裕度が大きい通信部に対しては、送信出力を下げたとしてもアクセスが十分可能な範囲で、出力調整手段により送信出力を下げることで、通信部毎に無線電波の干渉を最適に低減することができる。
【０１０５】
この場合、計測領域に存在する無線タグ１と複数回の無線通信を行うことで、余裕度計測手段は、送信出力の複数個の余裕度を計測し、計測した送信出力の複数個の余裕度の平均を算出してもよい。これにより、送信出力の余裕度の計測精度を向上させ、さらなる干渉の低減を達成することができる。
【０１０６】
この場合、余裕度計測手段は、計測領域に存在する無線タグ１と複数回の無線通信を行い、無線タグ１とのアクセスが成功した回数に基づいて、アクセス余裕度を計測してもよい。これにより、アクセス余裕度が大きい通信部に対しては、送信出力を下げたとしてもアクセスが十分可能な範囲で、出力調整手段により送信出力を下げることで、通信部毎に無線電波の干渉を最適に低減することができる。
【０１０７】
また、上記実施の形態４の変形例として、無線通信システムは、一の無線通信装置の通信部から無線電波を送波し他の無線通信装置の通信部で受波し、受波した無線電波の強度を計測して、計測した無線電波の強度から無線通信装置の通信部毎の電波干渉の強度を算出するような構成を有し、割当手段２８は、算出した電波干渉の強度に応じてチャンネル割当を行うようにしてもよい。これにより、電波干渉の強度の大きい通信部同士には異なるチャンネルを割り当てることで、電波干渉の強度を考慮したチャンネル割当を行うことができる。
【０１０８】
また、上記各実施の形態の変形例として、無線通信装置は、１つの無線タグ（例えば、１ａ）に対して複数の通信部（例えば、２１ａ、２１ｂ）が配置され、通信部２１ａと無線タグ１との無線通信が失敗し、通信部２１ｂと無線タグ１との無線通信が成功した場合、無線タグ１ａとの無線通信には通信部２１ｂを用いる構成を有してもよい。これにより、無線タグ１ａが取り付けられるワークの大きさに応じて、複数の通信部２１ａ、２１ｂのいずれかを自動的に選択することができる。
【０１０９】
また、上記実施の形態１、２及び３の変形例として、無線通信装置は、無線通信装置間で、チャンネル割当処理に関する情報、登録されている命令内容などを知り、また、無線通信装置同士が同期をとって、同一のチャンネルに割り当てられた通信部同士が異なるタイミングで無線タグ１と無線通信するために、同期Ｉ／Ｆを有してもよい。この場合、同期Ｉ／Ｆを経由して、前工程用の通信部のアクセス結果情報を次工程用の通信部が参照して、次工程用の通信部は、前工程用の通信部と同じ命令に対する無線通信を行わないことで、各通信部に対するユーザによる命令設定の負担が軽減される。
【０１１０】
この場合、工場に主製造ラインと副製造ラインとが設けられており、主製造ラインに組み付けるモジュールの組立てを副製造ラインで行うときに、副製造ラインのモジュール完成工程に対応して配置された無線通信装置の制御手段が、対応する無線タグの製造情報を一括して読み出し、読み出した無線タグの製造情報を、同期Ｉ／Ｆを経由して、主製造ラインの組立初期工程に対応して配置された無線通信装置に転送し、該無線通信装置の制御手段が、転送されてきた無線タグの製造情報を対応する無線タグに一括して書き込むこともできる。これにより、外部機器による処理の負担を軽減することができる。
【０１１１】
また、上記実施の形態３の変形例として、制御手段２４Ｃが、通信部間で、登録手段２５に登録される命令群の内容は同一であり、参照するアドレスのみ異なると判断した場合、不変部分はそのままコピーし、可変部分はアドレスをインクリメントしてコピーするように構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明にかかる無線通信装置は、非接触で無線タグに記録された情報を読み取る無線タグリーダ／ライタに適用できる。例えばデータキャリアシステム等と呼ばれる個別対象物認識システムとして、無線タグを物品に付与してこの物品の識別を行う。この用途としては、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）分野における工作機の工具や工場における部品、製品の管理、物流システム等に用いられる物品の識別システム、鉄道切符及びスーパーマーケットの価格読み取り等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図
【図２】本発明の各実施の形態にて用いられる無線タグの一構成例を示すブロック図
【図３】本発明の各実施の形態にて用いられる無線タグの一構造例を示す平面図
【図４】本発明の各実施の形態に係る無線通信装置の通信部の一構造例を示す平面図
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の制御手段によるチャンネル割当処理の各処理工程を示すフローチャート
【図６】通信負荷条件を満たすように割り当てられたチャンネル割り当て状況を示すタイムチャート
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の制御手段によるチャンネル割当処理の各処理工程を示すフローチャート
【図９】通信負荷条件を満たしていない場合のチャンネル割り当て状況を示すタイムチャート
【図１０】通信負荷条件の閾値を２つ設けた場合のチャンネル割り当て状況を示すタイムチャート
【図１１】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の制御手段による命令実行処理のうち、特定の通信部での処理工程を示すフローチャート
【図１３】本発明の実施の形態４に係る無線通信システムの全体構成の一例を示すブロック図
【図１４】図１３の一つの無線通信装置及び演算装置の一構成例を示すブロック図
【符号の説明】
【０１１４】
１、１ａ、１ｂ、…、１ｎ  無線タグ
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  無線通信装置
２１、２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎ  通信部
２２  切換手段
２３  送受信回路
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ  制御手段
２５  登録手段
２６  算出手段
２７  判断手段
２８  割当手段
２９  報知手段
３０  検出手段
３１  命令実行制御手段
１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ  製造ライン
１００２  演算装置
１００３  主制御手段
【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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