JP2007006092A - 無線送受信装置、無線受信装置、無線通信システム、無線通信方法及びコンピュータプログラム並びに記録媒体 - Google Patents

無線送受信装置、無線受信装置、無線通信システム、無線通信方法及びコンピュータプログラム並びに記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】効率よくチャネルを割り当て、かつ割り当てたチャネルにおけるスロット間においても衝突の発生確率を低減することを可能とする無線送受信装置を提供する。
【解決手段】無線タグ10において、周波数設定部16は、接続先装置となる無線タグリーダあるいは他の無線タグから送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する。ビーコン受信部12は、接続先装置から送信されるビーコン信号を受信し、ビーコン信号に含まれる複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置におけるスロットごとの使用状態の情報を記憶部30に記録する。空きスロット検出部19は、記憶部30に記憶されているスロットの使用状態が「空き」状態のスロットの中から、ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する。ビーコン送信部11は、空きスロット検出部19が検出したスロットを通じてビーコン信号を送信する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、間欠動作を行う無線通信の装置において周波数やスロットの割り当てを好適に行う無線送受信装置、無線受信装置、無線通信システム、無線通信方法及びコンピュータプログラム並びに記録媒体に関する。
従来の技術では、間欠動作を行う複数の無線タグから構成される無線通信システムにおいて、無線通信システム内における無線タグの数が増大すると衝突が発生し、無線タグリーダにおける読み取り率が低下する。そのため、予め複数の周波数、すなわちチャネルを無線タグごとに割り当てる技術が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。
ENGELS D W, SARMA S E,"The Reader Collision Problem",Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
しかしながら、従来の技術では、チャネルの割り当てにおいて、送信と受信で使用するチャネルが異なり、効率良くチャネルを利用することができないという問題がある。
また、割り当てたチャネルにおいても送受信可能な時間枠、すなわちスロットが適切に割り当てられていないと、同一チャネル内において衝突が発生してしまうという問題がある。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、無線通信システムにおいて効率よくチャネルを割り当て、かつ割り当てたチャネルにおけるスロット間においても衝突の発生確率を低減することを可能とする無線送受信装置、無線受信装置、無線通信システム、無線通信方法及びコンピュータプログラム並びに記録媒体を提供することにある。
上記問題を解決するために、本発明は、予め定められる起動状態の時間枠を無線受信装置あるいは他の無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線送受信装置であって、予め周波数値が定められる複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する周波数設定手段と、前記接続先装置、あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報をスロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段と、前記スロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記ビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する空きスロット検出手段と、前記スロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて前記空きスロット検出手段が検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記スロット情報記憶手段に記録するビーコン送信手段と、を備えたことを特徴とする無線送受信装置である。
本発明は、上記に記載の発明において、前記空きスロット検出手段が「空き」状態のスロットを検出しない場合、前記使用周波数と異なる周波数であって無線信号が検出されない周波数を選択し、前記スロット状態記憶手段に記憶されている使用状態及び前記ビーコン受信手段が前記接続先装置から受信する前記ビーコン信号に含まれる使用状態が「送信」状態あるいは「受信」状態以外のスロットの中から一のスロットを選択し、選択したスロットの情報及び選択した前記周波数の情報とを含むスロット周波数切替要求を送信するスロット周波数切替手段を備え、前記ビーコン送信手段は、前記スロット周波数切替手段が、前記接続先装置に前記スロット周波数切替要求を送信している場合、送信した前記スロット周波数切替要求に含まれる前記周波数を当該スロット周波数切替要求に含まれている前記スロットにおける使用周波数とし、当該スロットにて前記ビーコン信号を送信し、前記ビーコン受信手段は、前記接続先装置から前記スロット周波数切替要求を受信した場合、前記スロット周波数切替要求に含まれている前記周波数を当該スロット周波数切替要求に含まれている前記スロットにおける使用周波数として、当該スロットにて前記ビーコン信号を受信することを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、前記ビーコン受信手段は、受信するビーコン信号に含まれる前記第2の周期の中の複数のスロットのそれぞれの使用状態の情報の中で、「使用不可」状態の情報が含まれている場合、当該「使用不可」状態のスロットにて無線信号の検出を行い、無線信号を検出した場合、当該スロットの使用状態を「使用不可」状態としてスロット状態記憶手段に記録し、無線信号を検出しない場合、前記使用周波数に対応付けて当該スロットの使用状態を「空き」状態としてスロット状態記憶手段に記録することを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、前記ビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際に、入力されるデータあるいは他の無線送受信装置から受信したデータを前記接続先装置に前記ビーコン信号を受信したスロットを通じて送信する無線送信手段
を更に備えたことを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、入力されるデータ、あるいは他の無線送受信装置から受信したデータが緊急送信データである場合、前記スロットごとに無線信号を検出し、前記無線信号を検出しないスロットを通じて、前記緊急送信データを前記接続先装置に送信する緊急データ送信手段を更に備えたことを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、前記スロットを通じて前記接続先装置からデータを含む無線信号を受信する無線受信手段を備えたことを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、前記周波数設定手段は、前記無線受信手段が使用周波数の切替を要求する周波数切替要求を前記接続先装置から受信した場合、前記周波数切替要求に含まれる周波数の値を使用周波数として設定することを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、前記無線受信装置及び他の無線送受信装置及び自装置に予め一意に識別可能なように付与される識別情報であって、自装置の接続先装置の識別情報及び自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する他の無線送受信装置の識別情報と、前記識別情報対応する装置への経路を有する自装置の接続先装置及び自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置の識別情報との対応関係を示す経路情報を記憶する経路情報記憶手段を備え、前記無線受信手段は、前記接続先装置から前記識別情報とデータを含む無線信号を受信した場合に、前記無線信号に含まれる前記識別情報が自装置の識別情報と一致する場合、前記無線信号に含まれるデータを読み出し、前記無線信号に含まれる前記識別情報が自装置の識別情報と一致しない場合、前記経路情報記憶手段に記憶されている自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置に前記無線信号を転送することを特徴とする。
本発明は、予め定められる起動状態の時間枠を無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置であって、前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定する送信周波数設定手段と、前記送信周波数設定手段が設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態としてスロット状態記憶手段に記録するビーコン送信手段と、前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記スロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段と、を備えたことを特徴とする無線受信装置である。
本発明は、上記に記載の発明において、前記無線送受信装置及び当該無線送受信装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する他の無線送受信装置から送信されるデータを含む無線信号を前記スロットにて受信する無線受信手段を備えたことを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、前記無線送受信装置の接続状態を検出し、検出した前記接続状態の情報が所定の条件に一致する場合、当該接続状態の情報に対応する前記送信周波数と異なる周波数を選択し、当該接続状態を構成する無線送受信装置に対して選択した前記周波数を含む周波数切替要求を送信することにより、当該無線送受信装置に対する送信周波数を切り替えさせる周波数切替手段を備えたことを特徴とする。
本発明は、上記に記載の発明において、前記無線送受信装置及び自装置に予め一意に識別可能なように付与される識別情報であって、自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する無線送受信装置の識別情報と、前記識別情報に係る装置への経路を有する自装置に直接接続する無線送受信装置の識別情報との対応関係を示す経路情報を記憶する経路情報記憶手段と、自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する無線送受信装置に送信する緊急送信データが存在する場合、前記経路情報記憶手段から、送信先の無線送受信装置の識別情報及び当該識別情報に係る装置への経路を有する自装置に直接接続する無線送受信装置の識別情報とを読み出し、読み出した前記自装置に直接接続する無線送受信装置に設定した送信周波数にて、前記スロットごとに無線信号を検出し、前記無線信号を検出しないスロットにて前記緊急送信データと送信先の無線送受信装置の前記識別情報とを含む無線信号を送信する緊急データ送信手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明は、予め定められる起動状態の時間枠を無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置及び無線送受信装置を備えた無線通信システムであって、前記無線受信装置は、前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定する送信周波数設定手段と、前記送信周波数設定手段が設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態として第1のスロット状態記憶手段に記録する第1のビーコン送信手段と、前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記第1のスロット状態記憶手段に記録する第1のビーコン受信手段と、を備え、前記無線送受信装置は、前記複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する周波数設定手段と、前記接続先装置あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を第2のスロット状態記憶手段に記録する第2のビーコン受信手段と、
前記第2のスロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記第2のビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する空きスロット検出手段と、前記第2のスロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて前記空きスロット検出手段が検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記第2のスロット情報記憶手段に記録する第2のビーコン送信手段と、を備えたことを特徴とする無線通信システムである。
本発明は、予め定められる起動状態の時間枠を無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置及び無線送受信装置を備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記無線受信装置が、前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定するステップと、前記無線受信装置が、設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態として第1のスロット状態記憶手段に記録するステップと、前記無線送受信装置が、前記複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定するステップと、前記接続先装置あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を第2のスロット状態記憶手段に記録するステップと、前記無線送受信装置が、前記第2のスロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出するステップと、前記無線送受信装置が、前記第2のスロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて、検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記第2のスロット情報記憶手段に記録するステップと、前記無線受信装置が、前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記第1のスロット状態記憶手段に記録するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法である。
本発明は、予め定められる起動状態の時間枠を無線受信装置あるいは他の無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線送受信装置のコンピュータを、予め周波数値が定められる複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する周波数設定手段、前記接続先装置、あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報をスロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段、前記スロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記ビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する空きスロット検出手段、前記スロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて前記空きスロット検出手段が検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記スロット情報記憶手段に記録するビーコン送信手段、として機能させるためのコンピュータプログラムである。
本発明は、予め定められる起動状態の時間枠を無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置のコンピュータを、前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定する送信周波数設定手段、前記送信周波数設定手段が設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態としてスロット状態記憶手段に記録するビーコン送信手段、前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記スロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段、として機能させるためのコンピュータプログラムである。
本発明は、上記に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
この発明によれば、無線送受信装置は、予め周波数値が定められる複数の周波数を順に切り替えて、無線受信装置あるいは他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した無線信号に基づいて、接続先装置となる無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する。また、接続先装置、あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、ビーコン信号に含まれる第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置におけるスロットごとの使用状態の情報をスロット状態記憶手段に記録する。また、スロット状態記憶手段に記憶されている使用状態が「空き」状態のスロットの中から、ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットをビーコン信号を送信するスロットとして検出する構成とした。これにより、スロットを適切に無線送受信装置の間で割り当てることが可能となり、ビーコン信号を受信するスロットにて接続先装置へ無線信号を送信することで無線信号の衝突の発生確率を低減させることが可能となる。また、「空き」状態のスロットの中で、接続先装置からビーコン信号を受信したスロットの直前のスロットを、ビーコン信号を送信するスロットとして選択することで、自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から送信されるデータを、自装置の接続先装置へ転送する手順をの第2の周期の期間内で完了させることが可能となる。
また、この発明によれば、無線送受信装置は、「空き」状態のスロットが検出されない場合、使用周波数と異なる周波数であって無線信号が検出されない周波数を選択し、スロット状態記憶手段に記憶されている使用状態及び、接続先装置から受信するビーコン信号に含まれる使用状態が「送信」状態あるいは「受信」状態以外のスロットの中から一のスロットを選択し、選択したスロットの情報及び選択した周波数の情報とを含むスロット周波数切替要求を送信する。また、接続先装置にスロット周波数切替要求を送信している場合、送信したスロット周波数切替要求に含まれる周波数を当該スロット周波数切替要求に含まれているスロットにおける使用周波数として、当該スロットにてビーコン信号を送信し、接続先装置からスロット周波数切替要求を受信した場合、スロット周波数切替要求に含まれている周波数を当該スロット周波数切替要求に含まれているスロットにおける使用周波数として、当該スロットにてビーコン信号を受信する構成とした。これにより、選択したスロットについてのみ使用周波数を変更することが可能となり、選択できるスロットがなくなった場合、無線受信装置によって割り当てられる周波数以外の周波数を無線送受信装置が自ら割り当てることが可能となる。
また、この発明によれば、無線送受信装置は、受信するビーコン信号に含まれる第2の周期の中の複数のスロットのそれぞれの使用状態の情報の中で、「使用不可」状態の情報が含まれている場合、当該「使用不可」状態のスロットにて無線信号の検出を行い、無線信号を検出した場合、当該スロットの使用状態を「使用不可」状態としてスロット状態記憶手段に記録し、無線信号を検出しない場合、使用周波数に対応付けて当該スロットの使用状態を「空き」状態としてスロット状態記憶手段に記録する構成とした。これにより、無線送受信装置がビーコン信号に含まれる接続先装置のスロット状態の情報に基づいて「使用不可」状態とされたスロットについて、衝突が発生するか否かを検出し、無線信号を検出しない場合に、「空き」状態へ変更することができ、スロットを有効に利用することが可能となる。
また、この発明によれば、無線送受信装置は、ビーコン信号を受信した際に、入力されるデータあるいは他の無線送受信装置から受信したデータを接続先装置にビーコン信号を受信したスロットを通じて送信する構成とした。これにより、ビーコン信号を受信したスロットにてデータを含む無線信号を送信することで無線信号の衝突の発生確率を低減することが可能となる。
また、この発明によれば、無線送受信装置は、入力されるデータあるいは他の無線送受信装置から受信したデータが緊急送信データである場合、スロットごとに無線信号を検出し、無線信号を検出しないスロットを通じて、緊急送信データを接続先装置に送信する構成とした。これにより、割り当てられたスロット以外においてもデータを含む無線信号を送信することができるため、通信時間の短縮を図ることができ、また、スロットが割り当てられない場合においても、チャネルを切り替えるなどの制御情報を送受信することが可能となる。
また、この発明によれば、無線送受信装置は、スロットを通じて接続先装置からデータを含む無線信号を受信する構成とした。これにより、無線送受信装置は、接続先装置からビーコン信号以外の無線信号を受信することができる。
また、この発明によれば、無線送受信装置は、使用周波数の切替を要求する周波数切替要求を接続先装置から受信した場合、周波数切替要求に含まれる周波数の値を使用周波数として設定する構成とした。これにより、無線送受信装置は、接続先装置の能動的な周波数切り替えの指示を受けて使用周波数を切り替えることが可能となる。
また、この発明によれば、無線送受信装置は、無線受信装置及び他の無線送受信装置及び自装置に予め一意に識別可能なように付与される識別情報であって、自装置の接続先装置の識別情報及び自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する他の無線送受信装置の識別情報と、識別情報に係る装置への経路を有する自装置の接続先装置及び自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置の識別情報との対応関係を示す経路情報を記憶する経路情報記憶手段を備える構成とし、接続先装置から識別情報とデータを含む無線信号を受信した場合に、無線信号に含まれる識別情報が自装置の識別情報と一致する場合、無線信号に含まれるデータを読み出し、無線信号に含まれる識別情報が自装置の識別情報と一致しない場合、経路情報記憶手段に記憶されている自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置に無線信号を転送する構成とした。これにより、接続先装置から周波数切替などのデータを含む無線信号を受信した場合に、自装置に対する無線信号の場合は、当該無線信号に含まれるデータを読み出し、読み出したデータに基づいて制御を行うことができ、また、他の無線送受信装置への無線信号の場合には転送することが可能となる。
また、この発明によれば、無線受信装置は、複数の周波数にて、無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した無線信号に基づいて、無線送受信装置に対して複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定する。また、設定した送信周波数にて、第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、送信周波数に対応付けてスロットの使用状態を「送信」状態としてスロット状態記憶手段に記録する。また、無線送受信装置から、無線送受信装置に対応して設定した送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置におけるスロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を送信周波数に対応付けてスロット状態記憶手段に記録する構成とした。これにより、無線受信装置は、無線送受信装置に対してビーコン信号により適切に周波数割り当てを行うことが可能となる。
また、この発明によれば、無線受信装置は、無線送受信装置及び当該無線送受信装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する他の無線送受信装置から送信されるデータを含む無線信号をスロットにて受信する構成とした。これにより、無線受信装置は、無線受信装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する無線送受信装置から送信されるデータを受信することが可能となる。
また、この発明によれば、無線受信装置は、無線送受信装置の接続状態を検出し、検出した接続状態の情報が所定の条件に一致する場合、当該接続状態の情報に対応する送信周波数と異なる周波数を選択し、当該接続状態を構成する無線送受信装置に対して選択した周波数を含む周波数切替要求を送信することにより、当該無線送受信装置に対する送信周波数を切り替える構成とした。これにより、無線受信装置は、接続状態に従って無線送受信装置にて用いられる周波数を変更することが可能となり、同一周波数内の無線送受信装置から送信される無線信号の衝突の発生確率を低減することが可能となる。
また、この発明によれば、無線受信装置は、無線送受信装置及び自装置に予め一意に識別可能なように付与される識別情報であって、自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する無線送受信装置の識別情報と、識別情報に係る装置への経路を有する自装置に直接接続する無線送受信装置の識別情報との対応関係を示す経路情報を記憶する経路情報記憶手段を備えた構成とし、自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する無線送受信装置に送信する緊急送信データが存在する場合、経路情報記憶手段から、送信先の無線送受信装置の識別情報及び当該識別情報に係る装置への経路を有する自装置に直接接続する無線送受信装置の識別情報とを読み出し、読み出した自装置に直接接続する無線送受信装置に設定した送信周波数にて、スロットごとに無線信号を検出し、無線信号を検出しないスロットにて緊急送信データと送信先の無線送受信装置の識別情報とを含む無線信号を送信する構成とした。これにより、無線受信装置から無線送信装置に送信するデータを緊急送信データとして送信することが可能となり、チャネルを切り替えるなどの制御情報を送受信することが可能となる。
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態による無線通信システム1を示す概略ブロック図である。
無線通信システム1において、無線タグ10−1〜10−9(以下、無線タグを代表して示す場合には無線タグ10と記載)は、予め無線タグ10を一意に識別可能な識別情報が付与されており、内部に備えられた電池から入力される電力により間欠動作を行い、起動している間に当該識別情報を含む無線信号を送信する。また、無線タグ10は、内部に備えられたセンサ等によってデータを測定する機能を有し、識別情報とともに測定したデータを含む無線信号を送信する。
また、無線タグ10は、無線タグリーダ50を最上位とするツリー構造を構成するように他の無線タグ10あるいは無線タグリーダ50と接続する。ここで、「接続する」とは物理的にケーブル等により接続することを意味するのではなく、ツリー構造の上位あるいは下位の関係にある他の無線タグ10あるいは無線タグリーダ50への経路情報を内部の記憶領域に記録し、当該経路情報に従って無線信号を送信することを意味する。
無線タグリーダ50は、常時供給される電源が接続され、当該電源から入力される電力により間欠動作を行う。また、無線タグリーダ50にも無線タグ10と同様に、無線通信システム1内で一意に識別可能な識別情報が付与される。また、無線タグリーダ50は、データを内部の記憶領域に記録するサーバ装置などに接続されており、無線タグ10から受信した無線信号に含まれるデータを読み出し、読み出したデータをサーバ装置に送信する。
図2は、無線タグリーダ50及び無線タグ10における間欠動作を示した図である。
無線タグリーダ50及び無線タグ10における間欠動作は、図2に示す第1の周期で起動を行い、一定時間起動状態を継続した後に、停止する動作である。無線タグリーダ50及び無線タグ10は、起動状態の間、無線信号による通信が可能となり、停止状態の間、無線信号による通信が不能となる。起動状態あるいは停止状態は、無線タグリーダ50あるいは無線タグ10の無線通信を行う機能ブロックに対して電力の入力の開始あるいは停止によって行われる。なお、起動状態としては数ミリ秒、停止状態としては数秒程度が設定されることになる。また、以下の説明において、起動状態における無線信号の通信が可能な時間枠をスロットと呼ぶ。
また、無線タグリーダ50及び無線タグ10は、第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期でビーコン信号を送信する。このとき、第2の周期に含まれるスロットの数は一定の数となり、図2では、第2の周期の期間ごとに4つのスロットが含まれる例を示しめしている。第2の周期に含まれるスロットには、先頭からスロット0、スロット1、スロット2、スロット3のようにスロット番号が付与され、さらに第2の周期ごとに、最初の起動状態を起点として周期の順番が、図2に示すようにP=1、P=2…のように付与される。ここで、上記のビーコン信号とは、ビーコン信号が送信されるスロットが、ビーコン信号の送信元の無線タグリーダ50あるいは無線タグ10と、送信先の無線タグ10によって優先的に使用されるよう割り当てられるスロットであることを示す無線信号であり、ビーコン信号を受信した無線タグ10は、ビーコン信号を受信したスロット内でデータを含む無線信号を送信することで、他の無線信号との衝突を避けることが可能となる。
図3は、無線タグ10の内部構成を示したブロック図である。
無線タグ10において、周波数設定部16は、当該無線通信システム1において予め周波数値が定められる複数の周波数、すなわちチャネルを切り替え、アンテナ40を介して他の無線タグ10あるいは無線タグリーダ50が送信する無線信号を検出する。また、周波数設定部16は、検出した無線信号に基づいて当該無線タグ10が接続する接続先装置、すなわち無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を、当該無線タグ10において送受信に使用する使用周波数として設定する。ここで、接続先装置とは上述したツリー構造において、当該無線タグ10を基準とした場合に、上位に存在し、かつ直接接続する無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10のことを意味する。
ビーコン受信部12は、周波数設定部16により設定される使用周波数にてアンテナ40を介して無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロットの使用状態を示すスロット状態の情報を読み出す。また、ビーコン受信部12は、読み出したスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態を示すスロット状態データ32を生成し、生成したスロット状態データ32を使用周波数の周波数値に対応付けて記憶部30に記録する。また、ビーコン信号に含まれるビーコン信号の送信元の無線タグ10の無線通信システム1における経路情報を読み出し、読み出した経路情報に基づいて、自装置の経路情報データを生成し、生成した経路情報データ31を記憶部30に記録する。
間欠動作設定部17は、電力が入力された際に起動状態を継続する無線タグ10が、接続先装置に接続する際に間欠動作と同期を行うために、ビーコン受信部12が最初に接続先装置からビーコン信号を受信した時刻に基づいて間欠動作の起動時を設定する。
空きスロット検出部19は、記憶部30のスロット状態データ32において「空き」状態のスロットの中から、ビーコン受信部12がビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する。
ビーコン送信部11は、使用周波数にて第2の周期の間隔でビーコン信号を送信する。また、ビーコン送信部11は、記憶部30から経路情報データ31及びスロット状態データ32などを読み出し、読み出したスロット状態データ32や経路情報データ31を含むビーコン信号を空きスロット検出部19が検出したスロットにてアンテナ40を介して送信する。また、ビーコン送信部11は、使用周波数の周波数値に対応付けて、ビーコン信号を送信したスロットのスロット状態を「送信」状態として記憶部30のスロット状態データ32に記録する。
スロット周波数切替部18は、空きスロット検出部19によって「空き」状態のスロットが検出されない場合、接続先装置にビーコン信号を送信する1つのスロットについてのみ使用周波数を切り替えると共に、当該使用周波数によって送信されるビーコン信号を接続先装置が受信できるように、当該スロットにおけるスロット周波数を切り替えさせる周波数切替要求を接続先装置に送信する。また、逆に自装置を接続先装置とする他の無線タグ10から周波数切替要求を受信した場合には、周波数切替要求に含まれるスロットの情報と周波数の情報に基づいて、該当するスロットについてのみ使用周波数を切り替える。なお、スロット周波数切替部18が使用周波数を切り替える際に、ビーコン送信部11は、当該スロットにおいてのみ使用周波数を切り替え、それ以外のスロットでは、切り替え前の使用周波数にて通信を行う。
無線送信部13は、無線タグリーダ50に送信するデータが存在する場合、あるいは他の無線タグ10から無線タグリーダ50宛に送信されるデータを受信した場合に、ビーコン受信部12がビーコン信号を受信したスロットを通じて、データを含む無線信号を接続先装置が属するチャネルに対して送信する。
無線受信部14は、スロットを通じて無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10から送信される無線信号を受信し、無線信号に自装置の識別情報が含まれている場合、無線信号に含まれているデータを読み出し、無線信号の他の無線タグ10の識別情報が含まれている場合には、経路情報データ31の経路情報に基づき、他の無線タグ10が属するチャネルに対して無線信号を送信する。
緊急データ送信部15は、無線タグリーダ50に送信する緊急送信データあるいは他の無線タグ10から無線タグリーダ50宛に送信される緊急送信データを受信した場合に、接続先装置からビーコン信号を受信しないときであっても、無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10から送信される無線信号を各スロットにおいて検出し、無線信号を検出しないスロットにて緊急送信データを含む無線信号を接続先装置が属するチャネルに対して送信する。
図4は、無線タグリーダ50の内部構成を示したブロック図である。
無線タグリーダ50は、予め周波数値が定められる複数の周波数、すなわちチャネルを介して同時に無線タグ10と通信することが可能な装置である。また、無線タグリーダ50も無線タグ10と同じく、予め定められる第1の周期で起動を繰り返し、一定時間起動状態を継続した後に停止し、起動状態の間、無線タグ10との間で通信を行う。
無線タグリーダ50において、送信周波数設定部53は、複数のチャネルを順に切り替え、無線タグ10から送信される無線信号を検出し、検出した無線信号に基づいて、ビーコン信号の送信に使用する周波数を複数の周波数の中から選択し、選択した周波数をビーコン送信用の送信周波数として設定する。無線タグ10は、ビーコン信号の周波数に基づいて使用周波数を設定するため、無線タグリーダ50がビーコン信号を送信する周波数を変更することで、無線タグ10の使用周波数を変更することが可能となる。また、複数の無線タグ10を異なるチャネルにおいて接続させる場合、複数のビーコン信号を異なる周波数で送信することにより、チャネル内での無線タグ10の数を分散させることが可能となる。
ビーコン送信部51−1〜51−n(以下、ビーコン送信部を代表して示す場合にはビーコン送信部51と記載)は、チャネルの数に相当する数が設けられており、送信周波数設定部53により設定される送信周波数にてアンテナ70を介して無線タグ10に対してビーコン信号を送信する。
ビーコン受信部52−1〜52−n(以下、ビーコン受信部を代表して示す場合にはビーコン受信部52と記載)も、チャネルの数に相当する数であって、ビーコン送信部51−1〜51−nに対応するように設けられており、ビーコン送信部51−1〜51−nのそれぞれに設定される送信周波数と同じ周波数値の受信周波数が設定される。また、ビーコン受信部52は、設定される受信周波数の周波数値で無線タグ10から送信されるビーコン信号をアンテナ70を介して受信する。また、ビーコン受信部52は、受信したビーコン信号に含まれるスロットのそれぞれの使用状態の情報を読み出し、読み出した使用状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態データ62を生成し、生成したスロット状態データ62を受信周波数の周波数値に対応付けて記憶部60に記録する。また、ビーコン信号に含まれるビーコン信号の送信元の無線タグ10の無線通信システム1における経路情報を読み出し、読み出した経路情報に基づいて、自装置の経路情報データ61を生成し、生成した経路情報データ61を記憶部60に記録する。
ビーコン送信部51−1〜51−n(以下、ビーコン受信部を代表して示す場合にはビーコン受信部52と記載)は、チャネルの数に相当する数が設けられており、記憶部30からスロット状態データ及び経路情報などを読み出し、読み出したスロット状態データや経路情報などを含むビーコン信号を無線タグ10ごとに割り当てた送信周波数によりアンテナ40を介して送信する。
周波数切替部56は、記憶部60に記憶されている無線タグ10に係る経路情報データ61に基づく無線タグ10の接続状態、例えば、無線タグリーダ50に直接接続する無線タグ10を頂点としたツリー構造に含まれる無線タグ10の数が予め定められる閾値と一致するか否かを判定することにより、当該チャネルにおける無線タグ10の混雑度合いを推定し、混雑度合いによって高まる衝突の発生確率を低減するために当該無線タグ10に使用周波数を切り替えさせる周波数切替要求を送信する。
無線受信部55−1〜55−n(以下、無線受信部を代表して示す場合には無線受信部55と記載)も、チャネルの数に相当する数が設けられており、ビーコン受信部52−1〜52−nに設定される受信周波数と同じ受信周波数が設定され、当該受信周波数の周波数値にて無線タグ10から送信される無線信号を受信し、受信した無線信号に含まれているデータを読み出す。
緊急データ送信部54は、無線タグ10に送信する緊急送信データが存在する場合に、経路情報データ61から送信先の無線タグ10が属するチャネルを検出し、検出したチャネルにて、緊急送信データと送信先の無線タグ10の識別情報を含む無線信号を送信する。このとき、検出したチャネルの各スロットにて、当該無線タグ10から送信される無線信号をスロットごとに検出し、無線信号が検出されないスロットにて無線信号を送信する。
なお、ビーコン送信部51、ビーコン受信部52及び無線受信部55は、チャネル数に相当する数が設けられるとしたが、本発明はこれに限られず、一定数のチャネルが収容可能なビーコン送信部51、ビーコン受信部52及び無線受信部55を複数備えるような形態であってもよい。
また、上述した無線送受信装置は無線タグ10に該当し、無線受信装置は無線タグリーダ50に該当する。
図5は、無線タグ10の記憶部30に記憶されている経路情報データ31、スロット状態データ32、メトリックデータ33のデータ構成を示した図である。図5では、図1の無線タグ10−1に記憶されているデータを例として示した。
経路情報データ31は、「到達先」、「次送信先」、「上り/下り」、「送信チャネル」、「受信チャネル」のエントリを有している。上述した通り、無線タグ10は無線タグリーダ50を頂点としたツリー構造を構成する。このとき、ある1つの無線タグ10についても当該無線タグ10を頂点とする部分的なツリー構造を有することになる。経路情報データ31は、直接接続する上位の接続関係と、部分的なツリー構造である下位の接続関係そ示すデータであり、無線タグリーダ50に向かう上り方向については、接続先装置となる無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10について記憶し、下り方向については、部分的なツリー構造の枝を構成する全ての無線タグ10について記憶する。
経路情報データ31において、「到達先」には、上り方向については、接続先装置となる無線タグリーダ50あるいは無線タグ10の識別情報(ID:IDentification)が記憶される。下り方向については、自装置を頂点とした部分的なツリー構造の枝となる全ての無線タグ10の識別情報が記憶される。
「次送信先」には、「到達先」に記憶される識別情報に対応する無線タグリーダ50あるいは無線タグ10への経路を有する無線タグリーダ50あるいは無線タグ10の識別情報が記憶される。すなわち、次送信先には自装置の接続先装置の識別情報、あるいは自装置を接続先装置とする無線タグ10の識別情報が記憶されることになる。
「上り/下り」には、ツリー構造の上り方向(up)か、下り方向(down)のいずれかが記憶される。「送信チャネル」にはビーコン信号を送信するスロットにおける使用周波数に対応するチャネル番号が記憶され、「受信チャネル」には、ビーコン信号を受信するスロットにおける使用周波数に対応するチャネル番号が記憶される。ここで、チャネル番号は、周波数値が定められる複数のチャネルに予め付与される番号である。当該チャネル番号が「送信チャネル」と「受信チャネル」に記憶されることとなる。また、「送信チャネル」と「受信チャネル」に記憶される使用周波数は、スロット周波数切替部18によって周波数が切り替えられない限り、同じ値が記憶されることになる。
スロット状態データ32には、チャネル番号とスロット番号に対応付けて、各スロットにおける状態、すなわち「送信」状態、「受信」状態、「空き」状態、「使用不可」状態のいずれかの状態が記憶される。「送信」状態は、ビーコン信号を送信している状態であり、「受信」状態は、他の無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10からビーコン信号を受信している状態を示している。「使用不可」状態は、ビーコン信号を送受信していないが、接続先装置によってビーコン信号の受信が行われているため、当該スロットにてビーコン信号の送信を行うと衝突が発生するため使用不可としている状態である。「空き」状態は、送信状態、受信状態、使用不可状態以外の状態であり、ビーコン信号の送受信には使用されておらず、空きスロット検出部19によって選択されることにより無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10との間でのビーコン信号の送受信を行うことが可能な状態である。
メトリックデータ33には、無線タグリーダ50までに自装置を含む無線タグ10をいくつ経由するかを示すホップ数であるメトリック値が記憶される。無線タグ10−1の場合にはメトリック値は「1」であり、無縁タグ10−4の場合にはメトリック値は「2」であり、無線タグ10−6の場合にはメトリック値は「3」となる。
図6は、無線タグリーダ50の記憶部60に記憶されるデータのデータ構成を示した図である。
経路情報データ61は、「到達先」、「次送信先」、「送受信チャネル」のエントリを有する。到達先、次送信先には、無線タグ10の経路情報データ31と同じような対応関係で識別情報が記憶される。すなわち、「到達先」には、無線タグリーダ50に直接あるいは他の無線タグ10を介して接続する全ての無線タグ10の識別情報が記憶され、「次送信先」には、「到達先」に対応付けて、「到達先」への経路を有し、無線タグリーダ50を接続先装置とする無線タグ10の識別情報が記憶される。「送受信チャネル」には、送信周波数設定部53により設定される送信周波数に対応するチャネル番号が記憶される。なお、「送受信チャネル」は、無線タグリーダ50の場合、1つの無線タグ10について送信周波数と受信周波数は常に同じ値となるため、受信チャネルを参照する際にも、当該エントリに記憶されるチャネル番号が参照されることになる。
スロット状態データ62には、チャネル番号とスロット番号に対応付けて、スロット状態データ32と同じく、各スロットの状態、すなわち「送信」状態、「受信」状態、「空き」状態、「使用不可」状態のいずれかの状態が記憶される。
メトリックデータ63には無線タグリーダ50のメトリック値が記憶され、無線タグリーダ50の場合、メトリック値は「0」として記憶される。
図7は、無線通信システム1に新たな無線タグ10が加わる場合の、新たな無線タグ10における動作を示したフローチャートである。
まず最初に、新規の無線タグ10の電源が投入され、当該無線タグ10に電力が入力される(ステップSa1)。無線タグ10の周波数設定部16は、予め周波数値が定められている複数のチャネルから1つのチャネルを選択し、選択したチャネルにおいて無線信号を検出する(ステップSa2)。
次に、周波数設定部16は、検出した無線信号を復調し、当該無線信号が他の無線タグ10あるいは無線タグリーダ50から送信されるビーコン信号である場合、接続可能な無線タグ10あるいは無線タグリーダ50が存在すると判定し、検出した無線信号がビーコン信号でない場合、あるいは無線信号を検出しない場合、接続可能な無線タグ10あるいは無線タグリーダ50が存在しないと判定する(ステップSa3)。
周波数設定部16は、接続可能な無線タグ10あるいは無線タグリーダ50が存在すると判定した場合、当該ビーコン信号に含まれるメトリック値と識別情報とを読み出し、読み出したメトリック値と識別情報とを対応付けて内部の記憶領域に記録する(ステップSa4)。次に、周波数設定部16は、全てのチャネルにおいて無線信号の検出が終了したか否かを判定する(ステップSa5)。全てのチャネルにおいて無線信号の検出が終了していない場合、チャネルを変更して無線信号を検出し、ステップSa3の処理へ戻る(ステップSa6)。
周波数設定部16は、全てのチャネルにおいて無線信号の検出が終了している場合、接続可能な無線タグ10あるいは無線タグリーダ50が存在するか否か内部の記憶領域にメトリック値と識別情報とが記憶されているか否かによって判定する(ステップSa7)。接続可能な無線タグ10あるいは無線タグリーダ50が存在しない場合、一定時間待機した後に、ステップSa2の処理へ戻る(ステップSa8)。一方、接続可能な無線タグ10あるいは無線タグリーダ50が存在する場合、内部の記憶領域から最大値のメトリック値に対応する識別情報を読み出し、読み出した識別情報に対応する無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10を接続先装置として設定する(ステップSa9)。次に、周波数設定部16は、検出したビーコン信号である無線信号の周波数を使用周波数として設定し、設定した使用周波数にて後述するスロット割り当てを行う(ステップSa10)。
なお、上記の実施形態では、メトリック値としてある無線タグ10から無線タグリーダ50までのホップ数としたが、本発明はこれに限られず、新たに電源が投入される無線タグ10が無線信号の受信電波強度値を測定し、当該電波強度値をメトリック値としてもよい。
次に、図8から図10を参照して、無線タグリーダ50の送信周波数設定部53による3つのパターンの送信周波数の割り当て処理について説明する。
(パターン1)
図8は、送信周波数設定部53が、無線タグ10から送信される無線信号の受信電波強度値に基づいてチャネル割り当てを行う処理を示したフローチャートである。
まず最初に、無線タグリーダ50の送信周波数設定部53は、複数のチャネルから1つのチャネルを選択し、選択したチャネルにおいて無線信号の検出を行う(ステップSb1)。一定時間、一定値以上の電波強度値の無線信号のみを測定し、当該チャネルの時間使用率を測定する(ステップSb2)。そして、全てのチャネルにおける無線信号の検出が終了したか否かを判定する(ステップSb3)。全てのチャネルにおける無線信号の検出が終了していない場合、チャネルを変更して無線信号の検出し、ステップSb2の処理を行う(ステップSb4)。全てのチャネルにおいて無線信号の検出が終了している場合、時間使用率の最小のチャネルに対応する周波数値にてビーコン信号を送信する(ステップSb5)。
(パターン2)
図9は、送信周波数設定部53が、チャネルごとに存在する無線タグ10の数に基づいてチャネル割り当てを行う処理を示したフローチャートである。
まず最初に送信周波数設定部53は、無線タグリーダ50に直接あるいは他の無線タグ10を介して接続している無線タグ10のスロット状態データ32を要求するため、当該要求を示す情報を含む緊急送信データを全ての無線タグ10に送信し、当該要求に対応する応答に含まれる情報に基づいて無線タグ10ごとの使用チャネルを示すテーブルを生成する(ステップSc1)。送信周波数設定部53は、生成したテーブルに基づいて、使用中の無線タグ10の数が最も少ないチャネルに対応する周波数値にてビーコン信号を送信する(ステップSc2)。
(パターン3)
図10は、送信周波数設定部53が、無線タグ10ごとに、無線タグ10から無線タグリーダ50までのポップ数に基づいてチャネル割り当てを行う処理を示したフローチャートである。
まず最初に、送信周波数設定部53は、無線タグリーダ50に直接あるいは他の無線タグ10を介して接続している無線タグ10のスロット状態データ32とメトリックデータ33とを要求するため、当該要求を示す情報を含む緊急送信データを全ての無線タグ10に送信し、当該要求に対応する応答に含まれる情報に基づいて無線タグ10ごとの使用チャネルとメトリックの情報を示すテーブルを生成する(ステップSd1)。送信周波数設定部53は、生成したテーブルに基づいて、チャネルごとの無線タグ10の無線タグリーダ50までのホップ数を合計した値を計算する(ステップSd2)。そして、計算したホップ数が最も少ないチャネルに対応する周波数値にてビーコン信号を送信する(ステップSd3)。
これらの処理により、無線通信システム1に存在する無線タグ10の状態に応じて送信周波数設定部53から送信されるビーコン信号の周波数を割り当てることが可能となる。
次に、図11から図20を参照して、無線タグ10が、無線タグリーダ50から受信したビーコン信号に基づいて使用周波数を設定した後に、ビーコン信号の送受信に使用するスロット割り当ての手順について説明する。この手順により、無線タグリーダ50及び無線タグ10の間でビーコン信号が送受信され、通信経路の確立が維持される。なお、図11から図20の説明において、無線タグ10については、無線タグ10−1、10−2、10−3、10−4として記載し、内部の機能部及びデータには、「−1」、「−2」、「−3」、「−4」を付与して区別して説明する。
図12から図15は、図11に示すように無線タグリーダ50に無線タグ10−1〜10−4が直列に接続する際のスロット割り当ての手順を示した図である。
まず最初に図12に示すように、無線タグ10−1に電源が投入されると、無線タグ10−1の周波数設定部16−1は、スロット周期:P=1のスロット0において無線タグリーダ50のビーコン送信部11−1から送信されたビーコン信号を検出し、上記の図7で説明した手順に従い、無線タグリーダ50を接続先装置として選択し、当該無線信号の周波数、すなわちチャネル0を使用周波数として設定する(スロット周期:P=1のスロット0)。
無線タグ10−1のビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグリーダ50のスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態の情報を生成し、記憶部30−1のスロット状態データ32−1に記録する。すなわち、スロット状態データ32−1のチャネル0のスロット0に対応する状態を「受信」状態、スロット1、スロット2、スロット3を「空き」状態として生成して記録する。また、このとき、ビーコン信号に含まれる無線タグリーダ50の経路情報の情報に基づいて、自装置の経路情報を生成し、記憶部30−1の経路情報データ31−1に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグリーダ50の識別情報、「次送信先」には無線タグリーダ50の識別情報、「上り/下り」にはup、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
無線タグ10−1の空きスロット検出部19−1は、スロット状態データ32−1において、「空き」状態のスロットの中から、ビーコン受信部12−1が無線タグリーダ50からビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する。ここで、直前のスロットとは、時系列にスロット番号を、スロット0、1、2、3、0、1、2、3…のように繰り返して並べた場合、ビーコン信号を受信したスロットの時刻より前に存在するスロットであり、例えば図12に示されるように、ビーコン信号を受信したスロットがスロット0の場合、スロット3が「空き」状態の直前の位置に対応するスロットとなる。
無線タグ10−1のビーコン送信部11−1は、経路情報データ31−1の「送信チャネル」に記憶されているチャネル0を読み出し、チャネル0のスロット3を通じてビーコン信号を送信する。また、このとき、ビーコン送信部11−1は、スロット3のスロット状態を「送信」状態として記憶部30−1のスロット状態データ32−1に記録する(スロット周期:P=1のスロット3)。
無線タグリーダ50のビーコン受信部52−1は、無線タグ10−1から送信されたビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、記憶部60のスロット状態データ62のチャネル0のスロット状態のうちスロット3を「受信」状態として記録する。また、ビーコン受信部52−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、無線タグ10−1への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部60の経路情報データ61に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−1の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−1の識別情報、「送受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
図13は、図12に続いて、新たに無線タグ10−2に電源が投入され、無線タグ10−1に接続する際のスロット割り当ての手順を示した図である。無線タグ10−2の周波数設定部16−2は、スロット周期:P=1のスロット3において無線タグ10−1のビーコン送信部11−1から送信されたビーコン信号を含む無線信号を検出し、上記の図7で説明した手順に従い、無線タグ10−1を接続先装置として選択し、当該無線信号の周波数、すなわちチャネル0を使用周波数として設定する(スロット周期:P=1のスロット3)。
また、このとき、無線タグ10−2のビーコン受信部12−2は、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態の情報を生成し、記憶部30−2のスロット状態データ32−2に記録する。ここでは、スロット0については、無線タグ10−1が「受信」状態であるため、無線タグ10−1から送信される無線信号との衝突を発生させないよう「使用不可」状態として生成する。スロット1及び2については、無線タグ10−1が「空き」状態であるため、そのまま「空き」状態として生成する。スロット3については、無線タグ10−1が「送信」状態であり、ビーコン信号を受信しているスロットであるため「受信」状態として生成する。また、ビーコン受信部12−2は、ビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、自装置の経路情報を生成し、記憶部30−2の経路状態データ31−2に記録する。ここでは、無線タグ10−1を接続先装置とする経路情報、すなわち、「到達先」には無線タグ10−1の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−1の識別情報、「上り/下り」にはup、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
次に、無線タグ10−2の空きスロット検出部19−2は、記憶部30−2のスロット状態データ32−2において「空き」状態のスロットの中から、無線タグ10−1からビーコン信号を受信したスロット、すなわちスロット3の直前の位置に対応するスロットであるスロット2を選択する。
無線タグ10−2のビーコン送信部11−2は、経路情報データ31−2の「送信チャネル」に記憶されているチャネル0を読み出し、チャネル0のスロット2を通じてビーコン信号を送信する。また、このときビーコン送信部11−2は、記憶部30−2のスロット状態データ32−2のスロット2を「送信」状態として記録する(スロット周期:P=2のスロット2)。
無線タグ10−1のビーコン受信部12−1は、無線タグ10−2から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−2のスロット状態の情報に基づいて、記憶部30−1のスロット状態データ32−1のスロット2に「受信」状態を記録する。また、ビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−2の経路情報に基づいて、無線タグ10−2への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−1の経路情報データ31−1に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−2の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−2の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0が記録されることになる。
また、スロット周期:P=2のスロット3において、無線タグリーダ50のビーコン受信部52−1は、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号を受信する(スロット周期:P=2のスロット3)。そして、無線タグリーダ50のビーコン受信部52−1は、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に含まれる無線タグ10−1のスロット2の状態が「受信」状態であるため、無線信号の衝突が発生しないよう「使用不可」状態としてスロット状態データ62のチャネル0のスロット2に記録する。また、ビーコン受信部52−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、無線タグ10−1の経路情報に追加されている無線タグ10−2への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部60の経路情報データ61に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−2の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−1の識別情報、「送受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
図14は、図13に続いて、新たに無線タグ10−3に電源が投入され、無線タグ10−2に接続する際のスロット割り当ての手順を示した図である。無線タグ10−3の周波数設定部16−3は、スロット周期:P=2のスロット2において無線タグ10−2のビーコン送信部11−2から送信されたビーコン信号を含む無線信号を検出し、上記の図7で説明した手順に従い、無線タグ10−2を接続先装置として選択し、当該無線信号の周波数、すなわちチャネル0を使用周波数として設定する(スロット周期:P=2のスロット2)。
また、このとき、無線タグ10−3のビーコン受信部12−3は、無線タグ10−2から送信されるビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態の情報を生成し、記憶部30−3のスロット状態データ32−3に記録する。すなわち、スロット0については、無線タグ10−2が「使用不可」状態であるため、一定時間、無線信号を検出し、検出されない場合は「空き」状態として記録し、無線信号が検出される場合は、無線信号の衝突が発生しないよう「使用不可」状態として記録する。なお、図14では、いずれかの状態を示すため「判定」状態として示した。スロット1については、無線タグ10−2が「空き」状態であるため、そのまま「空き」状態として記録する。スロット2については、無線タグ10−2が「送信」状態であり、ビーコン信号を受信したスロットであるため「受信」状態として記録する。スロット3については、無線タグ10−2が「受信」状態であるため、無線信号の衝突が発生しないよう「使用不可」状態として記録する。
また、無線タグ10−3のビーコン受信部12−3は、無線タグ10−2から送信されるビーコン信号に含まれる経路情報に基づいて、自装置の経路情報を生成し、記憶部30−3の経路状態データ31−3に記録する。ここでは、無線タグ10−2を接続先装置とする経路情報、すなわち、「到達先」には無線タグ10−2の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−2の識別情報、「上り/下り」にはup、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
次に、無線タグ10−3の空きスロット検出部19−3は、記憶部30−3のスロット状態データ32−3において「空き」状態のスロットの中から、無線タグ10−2からビーコン信号を受信したスロット、すなわちスロット3の直前の位置に対応するスロットであるスロット1を選択する。
無線タグ10−3のビーコン送信部11−3は、経路情報データ31−3の「送信チャネル」に記憶されているチャネル0を読み出し、チャネル0のスロット1にてビーコン信号を送信する。また、このときビーコン送信部11−3は、記憶部30−3のスロット状態データ32−3のスロット1を「送信」状態として記録する(スロット周期:P=3のスロット1)。
無線タグ10−2のビーコン受信部12−2は、無線タグ10−3から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、記憶部30−2のスロット状態データ32−2のスロット1に「受信」状態を記録する。また、ビーコン受信部12−2は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−3の経路情報に基づいて、無線タグ10−3への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−2の経路情報データ31−2に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−3の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−3の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
また、スロット周期:P=3のスロット2において、無線タグ10−1のビーコン受信部12−1は、無線タグ10−2から送信されるビーコン信号を受信する(スロット周期:P=3のスロット2)。そして、ビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に含まれる無線タグ10−2のスロット1の状態が「受信」状態であるため、無線信号の衝突が発生しないようスロット1の状態を「使用不可」状態としてスロット状態データ32−1に記録する。また、ビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−2の経路情報に基づいて、無線タグ10−3への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−1の経路情報データ31−1に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−3の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−2の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
また、スロット周期:P=3のスロット3において、無線タグリーダ50のビーコン受信部52−1は、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態の情報を生成する。ここでは、無線タグ10−1のスロット1の状態が「使用不可」状態であるため、一定時間、無線信号を検出し、検出しない場合はスロット状態データ62のチャネル0のスロット1に「空き」状態として記録し、無線信号を検出した場合は、無線信号の衝突が発生しないようスロット状態データ62のチャネル0のスロット1に「使用不可」状態として記録する。なお、図14では、いずれかの状態を示すため「判定」状態として示している。また、ビーコン受信部52−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、無線タグ10−1の経路情報に追加されている無線タグ10−3への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部60の経路情報データ61に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−3の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−1の識別情報、「送受信チャネル」にはチャネル0が記録されることになる。
図15は、図14に続いて、新たに無線タグ10−4に電源が投入され、無線タグ10−3に接続する際のスロット割り当ての手順を示した図である。なお、図14では、無線タグ10−3のスロット0は、無線タグ10−2のスロット0のスロット状態が「使用不可」状態であるため、「判定」状態として示したが、図15では、一定時間、無線信号を検出し、無線信号が検出されず「空き」状態として記録されているとする。
無線タグ10−4の周波数設定部16−4は、スロット周期:P=3のスロット1において無線タグ10−3のビーコン送信部11−3から送信されたビーコン信号を含む無線信号を検出し、上記の図7で説明した手順に従い、無線タグ10−3を接続先装置として選択し、当該無線信号の周波数、すなわちチャネル0を使用周波数として設定する(スロット周期:P=3のスロット1)。
また、このとき、無線タグ10−4のビーコン受信部12−4は、無線タグ10−3から送信されるビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態の情報を生成し、記憶部30−4のスロット状態データ32−4に記録する。すなわち、スロット0については、無線タグ10−3が「空き」状態であるため、そのまま「空き」状態として記録する。スロット1については、ビーコン信号を受信したスロットであるため、「受信」状態として記録する。スロット3については、無線タグ10−3が「受信」状態であるため、無線信号の衝突が発生しないよう「使用不可」状態として記録する。スロット3については、無線タグ10−3が「使用不可」状態であるため、一定時間、無線信号を検出し、検出しない場合は「空き」状態として記録し、無線信号を検出した場合は、無線信号の衝突が発生しないよう「使用不可」状態として記録する。なお、図15では、いずれかの状態を示すため「判定」状態として示している。
また、無線タグ10−4のビーコン受信部12−4は、無線タグ10−3から送信されるビーコン信号に含まれる経路情報に基づいて、経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−4の経路状態データ31−4に記録する。ここでは、無線タグ10−3を接続先装置とする経路情報、すなわち、「到達先」には無線タグ10−3の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−3の識別情報、「上り/下り」にはup、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
次に、無線タグ10−4の空きスロット検出部19−4は、記憶部30−4のスロット状態データ32−4において「空き」状態のスロットの中から、無線タグ10−3からビーコン信号を受信したスロット、すなわちスロット1の直前のスロットであるスロット0を選択する。
無線タグ10−4のビーコン送信部11−4は、経路情報データ31−4の「送信チャネル」に記憶されているチャネル0を読み出し、チャネル0のスロット0を通じてビーコン信号を送信する。また、このときビーコン送信部11−4は、記憶部30−4のスロット状態データ32−4のスロット0を「送信」状態として記録する。
無線タグ10−3のビーコン受信部12−3は、無線タグ10−4から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、記憶部30−3のスロット状態データ32−3のスロット0に「受信」状態を記録する(スロット周期:P=4のスロット0)。また、ビーコン受信部12−3は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−4の経路情報に基づいて、無線タグ10−4への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−3の経路情報データ31−3に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−4の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−4の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
また、スロット周期:P=4のスロット1において、無線タグ10−2のビーコン受信部12−2は、無線タグ10−3から送信されるビーコン信号を受信する(スロット周期:P=4のスロット1)。そして、ビーコン受信部12−2は、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に含まれる無線タグ10−2のスロット0の状態が「受信」状態となっているが、既に「使用不可」状態として記録されているため、記録処理を行わないかあるいは上書きを行う。また、ビーコン受信部12−2は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−3の経路情報に基づいて、無線タグ10−3の経路情報に追加されている無線タグ10−4への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−1の経路情報データ31−1に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−4の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−3の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
また、スロット周期:P=4のスロット2において、無線タグ10−1のビーコン受信部12−1は、無線タグ10−2から送信されるビーコン信号を受信する(スロット周期:P=4のスロット2)。そして、ビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態を生成するが、変化がないため、記録処理を行わないかあるいは上書きを行う。また、ビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−2の経路情報に基づいて、無線タグ10−2の経路情報に追加されている無線タグ10−4への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−1の経路情報データ31−1に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−4の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−2の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0を記録する。
また、スロット周期:P=4のスロット3において、無線タグリーダ50のビーコン受信部52−1は、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態を生成するが、変化がないため、記録処理を行わないかあるいは上書きを行う。また、ビーコン受信部52−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、無線タグ10−1の経路情報に追加されている無線タグ10−4への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部60の経路情報データ61に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−4の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−1の識別情報、「送受信チャネル」にはチャネル0が記録されることになる。
次に、図17から図20を参照して、図16に示す無線タグリーダ50に無線タグ10−1が接続し、無線タグ10−1に無線タグ10−2と無線タグ10−3が並列に接続し、さらに、無線タグ10−4が無線タグ10−3に接続する際の手順について説明する。
図17及び図18に示す手順は、無線タグリーダ50に無線タグ10−1が接続し、さらに、無線タグ10−1に無線タグ10−2が接続するまでの手順であるため、上述した図12及び図13に係る手順と同じ手順となる。
図19は、新たに無線タグ10−3に電源が投入され、無線タグ10−1に接続する際のスロット割り当ての手順を示した図である。なお、図18のスロット周期:P=1と図19のスロット周期:P=1は無線タグ10−1から送信されるビーコン信号を無線タグ10−2と無線タグ10−3が受信することによってほぼ同時に行われる手順であるが、ここでは、無線タグ10−2の方が先にビーコン信号を無線タグ10−1から受信し、図18の手順が行われたものとしている。そのため、図19の手順が開始される際には、無線タグ10−1のスロット状態データ32−1には、既に無線タグ10−2から送信されるビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて生成されたスロット状態の情報が記録されているものとする。
まず最初に、無線タグ10−3の周波数設定部16−3は、スロット周期:P=1のスロット3において無線タグ10−1のビーコン送信部11−1から送信されたビーコン信号を含む無線信号を検出し、上記の図7で説明した手順に従い、無線タグ10−1を接続先装置として選択し、当該無線信号の周波数、すなわちチャネル0を使用周波数として設定する(スロット周期:P=1のスロット3)。
また、このとき、無線タグ10−3のビーコン受信部12−3は、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、自装置のスロット状態の情報を生成し、記憶部30−3のスロット状態データ32−3に記録する。すなわち、スロット0については、無線タグ10−1が「受信」状態であるため、無線タグ10−1から送信される無線信号との衝突を発生しないよう「使用不可」状態として記録する。スロット1については、無線タグ10−1が「空き」状態であるため、そのまま「空き」状態として記録する。スロット2については、無線タグ10−1が「受信」状態であるため、無線タグ10−1及び無線タグ10−2から送信される無線信号との衝突を発生させないため「使用不可」状態として記録する。スロット3については、無線タグ10−1が「送信」状態であり、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号を受信しているスロットであるため「受信」状態として記録する。また、ビーコン受信部12−3は、ビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、自装置の経路情報を生成し、記憶部30−3の経路状態データ31−3に記録する。ここでは、無線タグ10−1を接続先装置とする経路情報、すなわち、「到達先」には無線タグ10−1の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−1の識別情報、「上り/下り」にはup、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0が記録されることになる。
次に、無線タグ10−3の空きスロット検出部19−3は、記憶部30−3のスロット状態データ32−3において「空き」状態のスロットの中から、無線タグ10−1からビーコン信号を受信したスロット、すなわちスロット3の直前の位置に対応するスロットを選択する。ここで、スロット2は既に無線タグ10−2がビーコン信号を送信するスロットとして使用されているため、スロット1を選択する。
無線タグ10−3のビーコン送信部11−3は、経路情報データ31−3の「送信チャネル」に記憶されているチャネル0を読み出し、チャネル0のスロット1を通じてビーコン信号を送信する。また、このときビーコン送信部11−3は、記憶部30−3のスロット状態データ32−3のスロット1を「送信」状態として記録する(スロット周期:P=2のスロット1)。
無線タグ10−1のビーコン受信部12−1は、無線タグ10−3から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−3のスロット状態の情報に基づいて、記憶部30−1のスロット状態データ32−1のスロット1に「受信」状態を記録する。また、ビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−3の経路情報に基づいて、無線タグ10−3への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−1の経路情報データ31−1に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−3の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−3の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0が記録されることになる。
また、スロット周期:P=2のスロット3において、無線タグ10−2のビーコン受信部12−2は、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に含まれる無線タグ10−1のスロット1の状態が「受信」状態であるため、無線信号の衝突が発生しないようスロット1の状態を「使用不可」状態としてスロット状態データ32−2に記録する。また、ビーコン受信部12−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、無線タグ10−1の経路情報に追加されている無線タグ10−3への経路情報を生成するが、無線タグ10−1の経路情報に追加された無線タグ10−3は、無線タグ10−1を頂点とするツリー構造において下位に位置するため、無線タグ10−2は、無線タグ10−3を到達先とする経路情報の生成は行わない。
また、スロット周期:P=2のスロット3において、無線タグリーダ50のビーコン受信部52−1は、無線タグ10−1から送信されるビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいて、無線タグ10−1のスロット1の状態が「受信」状態であるため、無線信号の衝突が発生しないようスロット1の状態を「使用不可」状態としてスロット状態データ62に記録する。また、ビーコン受信部52−1は、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−1の経路情報に基づいて、無線タグ10−1の経路情報に追加されている無線タグ10−3への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部60の経路情報データ61に記録する。ここでは、「到達先」には無線タグ10−3の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−1の識別情報、「送受信チャネル」にはチャネル0が記録されることになる。
次に、図20は、新たに無線タグ10−4に電源が投入され、無線タグ10−3に接続する際のスロット割り当ての手順を示した図である。
無線タグ10−4の周波数設定部16−4は、スロット周期:P=2のスロット1において無線タグ10−3のビーコン送信部11−3から送信されたビーコン信号を含む無線信号を検出し、上記の図7で説明した手順に従い、無線タグ10−3を接続先装置として選択し、当該無線信号の周波数、すなわちチャネル0を使用周波数として設定する(スロット周期:P=2のスロット1)。
また、このとき、無線タグ10−4のビーコン受信部12−4は、無線タグ10−3から送信されるビーコン信号に含まれるスロット状態の情報に基づいてスロット状態データ32−4に記録するデータを生成し、生成したデータを記憶部30−4のスロット状態データ32−4に記録する。スロット0及び2については、無線タグ10−3が「使用不可」状態であるため、一定時間、無線信号を検出し、検出しない場合は「空き」状態として記録し、無線信号を検出した場合は、無線信号の衝突が発生しないよう「使用不可」状態として記録する。ここでは、無線信号を検出したとし「使用不可」状態として記録するものとする。スロット1については、無線タグ10−3が「送信」状態であり、ビーコン信号を受信したスロットであるため、「受信」状態として記録する。スロット3については、無線タグ10−3が「受信」状態であるため、無線信号の衝突が発生しないよう「使用不可」状態として記録する。また、ビーコン受信部12−4は、ビーコン信号に含まれる無線タグ10−3の経路情報に基づいて、自装置の経路情報を生成し、記憶部30−4の経路状態データ31−4に記録する。ここでは、無線タグ10−3を接続先装置とする経路情報、すなわち、「到達先」には無線タグ10−3の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−3の識別情報、「上り/下り」にはup、「送信チャネル」にはチャネル0、「受信チャネル」にはチャネル0が記録されることになる。このとき、ビーコン受信部12−4は、自装置のスロット状態データ32−3を生成した際に、スロット状態データ32−3に「空き」状態のスロットがないことを検出し、受信したビーコン信号に含まれる無線タグ10−3のスロット状態の情報を内部の記憶領域に記憶する。
次に、無線タグ10−4の空きスロット検出部19−4は、記憶部30−4のスロット状態データ32−4において「空き」状態のスロットの中から、無線タグ10−3からビーコン信号が送信されるスロット、すなわちスロット1の直前のスロットを選択する。しかし、スロット状態データ32−4において「空き」状態のスロットが存在しないため、無線タグ10−4のスロット周波数切替部18−4は、ビーコン受信部12−4が内部の記憶領域に記録した無線タグ10−3のスロット状態の情報を読み出し、無線タグ10−3において「送信」状態あるいは「受信」状態以外の状態のスロットを検出する。このときスロット0とスロット2が検出される。スロット周波数切替部18−4は、第2の周期の中で最前のスロットであるスロット0を周波数切替を行うスロットとして選択し、チャネル0の次のチャネルであるチャネル1を、切り替えを行う周波数として選択し、無線タグ10−4の識別情報、スロット0の情報及びチャネル1の情報を含むスロット周波数切替要求を、無線信号が検出されないスロットにて無線タグ10−3に送信する。また、このとき、スロット周波数切替部18−4は、記憶部30−4の経路情報データ31−4の「到達先」に無線タグ10−3の識別情報として設定されているエントリの「送信チャネル」にチャネル1を記録し、さらに、記憶部30−4のスロット状態データ32−4に新たにチャネル1のエントリを生成し、スロット0に「送信」状態を記録する。
無線タグ10−3のスロット周波数切替部18−3は、スロット周波数切替要求を受信し、受信したスロット周波数切替要求に含まれている識別情報と、スロット0の情報とチャネル1の情報を読み出し、スロット周波数切替要求に含まれる無線タグ10−4の識別情報に基づいて、無線タグ10−4への経路情報を生成し、生成した経路情報を記憶部30−3の経路状態データ31−3に記録する。ここでは、無線タグ10−4への経路情報、すなわち、「到達先」には無線タグ10−4の識別情報、「次送信先」には無線タグ10−4の識別情報、「上り/下り」にはdown、「送信チャネル」にはビーコン信号を送信しているチャネル0、「受信チャネル」にはスロット周波数切替要求に含まれるチャネル1が記録されることになる。また、スロット周波数切替部18−3は、スロット周波数切替要求に含まれる無線タグ10−4の識別情報に基づいて、スロット状態データ32−4に新たにチャネル1のエントリを生成し、チャネル1のスロット0に「受信」状態を記録する。
無線タグ10−4のビーコン送信部11−4は、スロット周期がP=3になった時に、経路情報データ32−4から「送信チャネル」に記憶されているチャネル番号であるチャネル1を読み出し、記憶部30−4のスロット状態データ32−4からチャネル1に対応するスロット状態を読み出す。そして、ビーコン送信部11−4は、読み出したチャネル1のスロット0に「送信」状態が記憶されていることを検出し、チャネル1に使用周波数を切り替えて、スロット0を通じてビーコン信号を送信する。そして、スロット0の起動状態が終了した後に、使用周波数をチャネル0に戻す。
無線タグ10−3のビーコン受信部12−3も、スロット周期がP=3になった時に、経路情報データ32−3から「受信チャネル」に記憶されているチャネル番号であるチャネル1を読み出し、記憶部30−3のスロット状態データ32−3からチャネル1に対応するスロット状態を読み出す。そして、ビーコン送信部11−3は、読み出したチャネル1のスロット0に「受信」状態が記憶されていることを検出し、チャネル1に使用周波数を切り替えて、スロット0を通じてビーコン信号を受信する。そして、スロット0の起動状態が終了した後に、使用周波数をチャネル0に戻す。
無線タグ10−3のビーコン受信部12−3は、無線タグ10−4から送信されるビーコン信号を受信した際に、受信したビーコン信号に含まれるチャネル0及びチャネル1に対応するスロット状態の情報及び経路情報に基づいて、自装置のスロット状態データ及び経路情報を生成するが、変化がないため、記録処理を行わないかあるいは上書きを行う(スロット周期:P=3のスロット0)。
次に、スロット周期:P=3のスロット1において、無線タグ10−3のビーコン送信部11−3によりチャネル0にてビーコン信号が送信され、当該ビーコン信号を受信する無線タグ10−1及び無線タグ10−4は、ビーコン信号に含まれる無線タグ10−3のスロット状態の情報及び経路情報に基づいて、自装置のスロット状態の情報及び経路情報を生成する。ここで、記憶される情報として変更されるのは、無線タグ10−1における経路情報であり、無線タグ10−4への経路情報が記憶部30−1の経路情報データ31−1に追加されることになる。また、同様に、無線タグ10−1からスロット周期:P=3のスロット3にてビーコン信号が送信され、当該ビーコン信号を受信した無線タグリーダ50は、無線タグ10−4への経路情報を記憶部60の経路情報データ61に記録する。
なお、無線タグ10−3から送信されるビーコン信号にはチャネル0及びチャネル1のスロット状態の情報が送信されるが、当該ビーコン信号を受信する無線タグ10−1は、チャネル1を使用していないため、記憶部30−1のスロット状態データ32−1に新たにチャネル1のエントリを生成しなくてもよい。
上記の構成により、無線タグ10は、無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10との間で、上記のビーコン信号の送受信を行うスロットの割り当てを行い、無線タグリーダ50あるいは他の無線タグ10から送信されるビーコン信号を受信したスロットにて、データを含む無線信号を送信することで、無線通信システム1内での無線信号の衝突の発生確率を低減させることが可能となる。
また、上記の構成により、ビーコン信号の送受信を行うスロットの割り当て処理において、「空き」状態のスロットの中で、接続先装置からビーコン信号を受信したスロットの直前のスロットを、ビーコン信号を送信するスロットとして選択することで、ツリー構造の下位の無線タグ10から上位の無線タグ10あるいは無線タグリーダ50へのデータの転送が第2の周期の1期間にて完了させることが可能となる。
次に、図21及び図22を参照して、無線タグリーダ50の周波数切替部56による周波数切り替え処理について説明する。無線タグリーダ50に係る周波数切替部56が行う周波数切替とは、あるチャネルに属する無線タグ10の接続状態が所定の条件に一致する場合、当該チャネルに属する無線タグ10を別のチャネルに変更することで、チャネル内の無線タグ10の接続状態を一定状態に維持することを可能としている。図21は、チャネル内の無線タグ10の数に基づいて切り替えを行う無線タグを検出する手段を示したフローチャートであり、図22は、チャネル内の無線タグ10ごとの無線タグリーダ50までのホップ数に基づいて切り替えを行う無線タグを検出する手段を示したフローチャートである。
図21において、最初に無線タグリーダ50の周波数切替部56は、記憶部60の経路情報データ61に基づいて、新たに無線タグ10が接続するごとに、チャネルごとの無線タグ10の数を算出する(ステップSe1)。次に、算出したチャネルごとの無線タグ10の数の分散値が予め定められる一定値以上であるか否かを判定する(ステップSe2)。一定値未満である場合、切り替えを行わずに処理を終了する(ステップSe3)。一方、分散値が一定値以上である場合、経路変更を行わずに、チャネルの切り替えを行うことによって分散値が減少するか否かを判定する(ステップSe4)。
チャネルの切り替えにより分散値が減少しない場合にはステップSe3に進み処理を終了する。一方、チャネルの切り替えにより分散値が減少する場合、分散値の減少する割合が一定割合以上であるか否かを判定する(ステップSe5)。分散値の減少する割合が一定割合未満である場合、ステップSe3に進み処理を終了する。一方、分散値の減少する割合が一定割合以上である場合、切り替え対象となる新たに接続した無線タグ10の識別情報と切り替え周波数の値を含む周波数切替要求を、無線信号が検出されないスロットにて送信する(ステップSe6)。周波数切替要求を受信した新たに接続した無線タグ10の周波数設定部16は、周波数切替要求に含まれる周波数を使用周波数として設定する(ステップSe7)。
次に、図22において、最初に無線タグリーダ50の周波数切替部56は、新たに接続する無線タグ10に対して、メトリックデータ33に記憶されている各無線タグ10のホップ数を要求するポップ数要求を含む無線信号を送信し、当該ホップ数要求に対する各無線タグ10からの応答に含まれるホップ数の値を読み出す(ステップSf1)。そして、チャネルごとの無線タグ10のホップ数の合計値を算出する(ステップSf2)。次に、算出したチャネルごとのホップ数の合計値の分散値が予め定められる一定値以上であるか否かを判定する(ステップSf3)。一定値未満である場合、切り替えを行わずに処理を終了する(ステップSf4)。一方、分散値が一定値以上である場合、経路変更を行わずに、チャネルの切り替えを行うことによって分散値が減少するか否かを判定する(ステップSf5)。
チャネルの切り替えにより分散値が減少しない場合にはステップSf3に進み処理を終了する。一方、チャネルの切り替えにより分散値が減少する場合、分散値の減少する割合が一定割合以上であるか否かを判定する(ステップSf6)。分散値の減少する割合が一定割合未満である場合、ステップSf3に進み処理を終了する。一方、分散値の減少する割合が一定割合以上である場合、切り替え対象となる新たな無線タグ10の識別情報と切り替え周波数の値を含む周波数切替要求を、無線信号が検出されないスロットにて送信する(ステップSf7)。周波数切替要求を受信した新たに接続した無線タグ10の周波数設定部16は、周波数切替要求に含まれる周波数を使用周波数として設定する(ステップSf8)。
上記の無線タグリーダ50における周波数切り替え処理により、新たに無線タグ10が接続する場合に、別のチャネルを割り当てることができ、無線タグ10の間における無線信号の衝突の発生確率を低減することが可能となる。また、上記の処理では、新たに接続した無線タグ10のみを対象としていたが、既に接続している無線タグ10に対しても行うことが可能であり、例えば、切り替え対象となったチャネルに属する無線タグ10のうち、無線タグリーダ50の経路情報データ61の下位に存在する一定の数の無線タグ10に対して周波数切替要求を送信して使用周波数を切り替えさせるようにしてもよい。
また、上記の実施形態において、各無線タグ10のビーコン受信部12は、記憶部30のスロット状態データ32ごとに対応するタイマを有しており、ビーコン信号を受信した場合にはタイマをリセットし、ビーコン信号を受信せずにタイマがタイムアウトした場合には、タイムアウトしたタイマに対応するスロット状態データ32を消去するようにしてもよい。
上述の無線タグ10及び無線タグリーダ50は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述したスロット割り当て処理、周波数切り替え処理は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
本実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。 同実施形態における無線タグあるいは無線タグリーダにおける間欠動作を示した図である。 同実施形態における無線タグの内部構成を示したブロック図である。 同実施形態における無線タグリーダの内部構成を示したブロック図である。 同実施形態における無線タグの記憶部のデータ構成を示した図である。 同実施形態における無線タグリーダの記憶部のデータ構成を示した図である。 同実施形態における無線タグの周波数設定部の動作を示したフローチャートである。 同実施形態における無線タグリーダの送信周波数設定部の動作を示したフローチャート(その1)である。 同実施形態における無線タグリーダの送信周波数設定部の動作を示したフローチャート(その2)である。 同実施形態における無線タグリーダの送信周波数設定部の動作を示したフローチャート(その3)である。 同実施形態における直列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その1)である。 同実施形態における直列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その2)である。 同実施形態における直列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その3)である。 同実施形態における直列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その4)である。 同実施形態による直列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その5)である。 同実施形態における並列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その1)である。 同実施形態における並列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その2)である。 同実施形態による並列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その3)である。 同実施形態における並列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その4)である。 同実施形態における並列接続する場合のスロット割り当て処理を説明するための図(その5)である。 同実施形態における無線タグリーダの周波数切替部の処理(その1)を示すフローチャートである。 同実施形態における無線タグリーダの周波数切替部の処理(その2)を示すフローチャートである。
符号の説明
10 無線タグ
11 ビーコン送信部
12 ビーコン受信部
16 周波数設定部
19 空きスロット検出部
30 記憶部

Claims (17)

  1. 予め定められる起動状態の時間枠を無線受信装置あるいは他の無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線送受信装置であって、
    予め周波数値が定められる複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する周波数設定手段と、
    前記接続先装置、あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報をスロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段と、
    前記スロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記ビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する空きスロット検出手段と、
    前記スロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて前記空きスロット検出手段が検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記スロット情報記憶手段に記録するビーコン送信手段と、
    を備えたことを特徴とする無線送受信装置。
  2. 前記空きスロット検出手段が「空き」状態のスロットを検出しない場合、前記使用周波数と異なる周波数であって無線信号が検出されない周波数を選択し、前記スロット状態記憶手段に記憶されている使用状態及び前記ビーコン受信手段が前記接続先装置から受信する前記ビーコン信号に含まれる使用状態が「送信」状態あるいは「受信」状態以外のスロットの中から一のスロットを選択し、選択したスロットの情報及び選択した前記周波数の情報とを含むスロット周波数切替要求を送信するスロット周波数切替手段を備え、
    前記ビーコン送信手段は、
    前記スロット周波数切替手段が、前記接続先装置に前記スロット周波数切替要求を送信している場合、送信した前記スロット周波数切替要求に含まれる前記周波数を当該スロット周波数切替要求に含まれている前記スロットにおける使用周波数とし、当該スロットにて前記ビーコン信号を送信し、
    前記ビーコン受信手段は、
    前記接続先装置から前記スロット周波数切替要求を受信した場合、前記スロット周波数切替要求に含まれている前記周波数を当該スロット周波数切替要求に含まれている前記スロットにおける使用周波数として、当該スロットにて前記ビーコン信号を受信することを特徴とする請求項1に記載の無線送受信装置。
  3. 前記ビーコン受信手段は、
    受信するビーコン信号に含まれる前記第2の周期の中の複数のスロットのそれぞれの使用状態の情報の中で、「使用不可」状態の情報が含まれている場合、当該「使用不可」状態のスロットにて無線信号の検出を行い、無線信号を検出した場合、当該スロットの使用状態を「使用不可」状態としてスロット状態記憶手段に記録し、無線信号を検出しない場合、前記使用周波数に対応付けて当該スロットの使用状態を「空き」状態としてスロット状態記憶手段に記録することを特徴とする請求項1または2に記載の無線送受信装置。
  4. 前記ビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際に、入力されるデータあるいは他の無線送受信装置から受信したデータを前記接続先装置に前記ビーコン信号を受信したスロットを通じて送信する無線送信手段
    を更に備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の無線送受信装置。
  5. 入力されるデータ、あるいは他の無線送受信装置から受信したデータが緊急送信データである場合、前記スロットごとに無線信号を検出し、前記無線信号を検出しないスロットを通じて、前記緊急送信データを前記接続先装置に送信する緊急データ送信手段
    を更に備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の無線送受信装置。
  6. 前記スロットを通じて前記接続先装置からデータを含む無線信号を受信する無線受信手段
    を備えたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の無線送受信装置。
  7. 前記周波数設定手段は、
    前記無線受信手段が使用周波数の切替を要求する周波数切替要求を前記接続先装置から受信した場合、前記周波数切替要求に含まれる周波数の値を使用周波数として設定することを特徴とする請求項6に記載の無線送受信装置。
  8. 前記無線受信装置及び他の無線送受信装置及び自装置に予め一意に識別可能なように付与される識別情報であって、自装置の接続先装置の識別情報及び自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する他の無線送受信装置の識別情報と、前記識別情報対応する装置への経路を有する自装置の接続先装置及び自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置の識別情報との対応関係を示す経路情報を記憶する経路情報記憶手段を備え、
    前記無線受信手段は、
    前記接続先装置から前記識別情報とデータを含む無線信号を受信した場合に、前記無線信号に含まれる前記識別情報が自装置の識別情報と一致する場合、前記無線信号に含まれるデータを読み出し、前記無線信号に含まれる前記識別情報が自装置の識別情報と一致しない場合、前記経路情報記憶手段に記憶されている自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置に前記無線信号を転送することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の無線送受信装置。
  9. 予め定められる起動状態の時間枠を無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置であって、
    前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定する送信周波数設定手段と、
    前記送信周波数設定手段が設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態としてスロット状態記憶手段に記録するビーコン送信手段と、
    前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記スロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段と、
    を備えたことを特徴とする無線受信装置。
  10. 前記無線送受信装置及び当該無線送受信装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する他の無線送受信装置から送信されるデータを含む無線信号を前記スロットにて受信する無線受信手段
    を備えたことを特徴とする請求項9に記載の無線受信装置。
  11. 前記無線送受信装置の接続状態を検出し、検出した前記接続状態の情報が所定の条件に一致する場合、当該接続状態の情報に対応する前記送信周波数と異なる周波数を選択し、当該接続状態を構成する無線送受信装置に対して選択した前記周波数を含む周波数切替要求を送信することにより、当該無線送受信装置に対する送信周波数を切り替えさせる周波数切替手段
    を備えたことを特徴とする請求項9または10に記載の無線受信装置。
  12. 前記無線送受信装置及び自装置に予め一意に識別可能なように付与される識別情報であって、自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する無線送受信装置の識別情報と、前記識別情報に係る装置への経路を有する自装置に直接接続する無線送受信装置の識別情報との対応関係を示す経路情報を記憶する経路情報記憶手段と、
    自装置に直接あるいは他の無線送受信装置を介して接続する無線送受信装置に送信する緊急送信データが存在する場合、前記経路情報記憶手段から、送信先の無線送受信装置の識別情報及び当該識別情報に係る装置への経路を有する自装置に直接接続する無線送受信装置の識別情報とを読み出し、読み出した前記自装置に直接接続する無線送受信装置に設定した送信周波数にて、前記スロットごとに無線信号を検出し、前記無線信号を検出しないスロットにて前記緊急送信データと送信先の無線送受信装置の前記識別情報とを含む無線信号を送信する緊急データ送信手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項9から11のいずれか1つに記載の無線受信装置。
  13. 予め定められる起動状態の時間枠を無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置及び無線送受信装置を備えた無線通信システムであって、
    前記無線受信装置は、
    前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定する送信周波数設定手段と、
    前記送信周波数設定手段が設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態として第1のスロット状態記憶手段に記録する第1のビーコン送信手段と、
    前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記第1のスロット状態記憶手段に記録する第1のビーコン受信手段と、を備え、
    前記無線送受信装置は、
    前記複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する周波数設定手段と、
    前記接続先装置あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を第2のスロット状態記憶手段に記録する第2のビーコン受信手段と、
    前記第2のスロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記第2のビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する空きスロット検出手段と、
    前記第2のスロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて前記空きスロット検出手段が検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記第2のスロット情報記憶手段に記録する第2のビーコン送信手段と、
    を備えたことを特徴とする無線通信システム。
  14. 予め定められる起動状態の時間枠を無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置及び無線送受信装置を備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    前記無線受信装置が、前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定するステップと、
    前記無線受信装置が、設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態として第1のスロット状態記憶手段に記録するステップと、
    前記無線送受信装置が、前記複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定するステップと、
    前記接続先装置あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を第2のスロット状態記憶手段に記録するステップと、
    前記無線送受信装置が、前記第2のスロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出するステップと、
    前記無線送受信装置が、前記第2のスロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて、検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記第2のスロット情報記憶手段に記録するステップと、
    前記無線受信装置が、前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記第1のスロット状態記憶手段に記録するステップと、
    を有することを特徴とする無線通信方法。
  15. 予め定められる起動状態の時間枠を無線受信装置あるいは他の無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線送受信装置のコンピュータを、
    予め周波数値が定められる複数の周波数を順に切り替えて、前記無線受信装置あるいは前記他の無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、接続先装置となる前記無線受信装置あるいは他の無線送受信装置を選択し、選択した接続先装置から送信される無線信号の周波数を使用周波数として設定する周波数設定手段、
    前記接続先装置、あるいは自装置を接続先装置とする他の無線送受信装置から前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期で送信されるビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号に含まれる前記第2の周期内の複数のスロットの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報をスロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段、
    前記スロット状態記憶手段に記憶されている前記使用状態が「空き」状態のスロットの中から、前記ビーコン受信手段が前記ビーコン信号を受信した際のスロットの直前となる位置に対応するスロットを検出する空きスロット検出手段、
    前記スロット状態記憶手段から前記使用周波数に対応するスロットの使用状態の情報を読み出し、読み出した前記スロットの使用状態の情報を含むビーコン信号を、前記使用周波数にて前記空きスロット検出手段が検出したスロットを通じて送信し、当該スロットのスロット状態を「送信」状態として前記スロット情報記憶手段に記録するビーコン送信手段、
    として機能させるためのコンピュータプログラム。
  16. 予め定められる起動状態の時間枠を無線送受信装置と無線信号の送受信が可能なスロットとし、前記起動状態の後に一定時間、停止する間欠動作を第1の周期で繰り返す無線受信装置のコンピュータを、
    前記複数の周波数にて、前記無線送受信装置から送信される無線信号を検出し、検出した前記無線信号に基づいて、前記無線送受信装置に対して前記複数の周波数から一の周波数を選択し、選択した周波数を当該無線送受信装置に対する送信周波数として設定する送信周波数設定手段、
    前記送信周波数設定手段が設定した前記送信周波数にて、前記第1の周期の2以上の正整数倍の第2の周期の中に含まれる複数のスロットの中の最前の位置のスロットを通じてビーコン信号を送信し、前記送信周波数に対応付けて前記スロットの使用状態を「送信」状態としてスロット状態記憶手段に記録するビーコン送信手段、
    前記無線送受信装置から、前記無線送受信装置に対応して設定した前記送信周波数で送信されるビーコン信号を受信し、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記スロットのそれぞれの使用状態の情報に基づいて、自装置における前記スロットごとの使用状態の情報を生成し、生成した使用状態の情報を前記送信周波数に対応付けて前記スロット状態記憶手段に記録するビーコン受信手段、
    として機能させるためのコンピュータプログラム。
  17. 請求項15または16に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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