JP6939664B2 - センサ管理装置、センサ情報同期方法、制御プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

センサ管理装置、センサ情報同期方法、制御プログラム、及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、主に、それぞれがセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置に関する。
センサ管理装置（例えば、リーダライタ）が時分割で複数のワイヤレスセンサ（例えば、ＲＦＩＤタグ）と通信する技術が知られている。当該技術では、センサ管理装置は、それぞれがセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を時分割で受信する。
前記の技術のように、複数のセンサから複数のセンサ情報を受信する技術が記載された文献として、特許文献１及び特許文献２が挙げられる。
特許文献１には、コントローラーと、当該コントローラーに接続されたセンサーユニットとを有する同期計測システムが記載されている。当該同期計測システムは、コントローラーが複数の同期コマンドを所定間隔毎にセンサーユニットに送出し、センサーユニットが当該複数の同期コマンドの各一つに同期させて計測データをコントローラーに送出することにより、計測データを同期させている。
特許文献２には、少なくとも１つ以上のセンサによってセンサ固有の測定時点に求められたセンサオブジェクトのセンサデータを、複数のベース時点から成る共通のタイムベースに同期するための方法及び装置が記載されている。当該方法及び装置では、センサデータとしてセンサオブジェクトを特徴づけるパラメータを用い、測定時点と測定時点におけるパラメータの値とに基づいて、ベース時点におけるパラメータの値を求めることにより、センサデータを共通のタイムベースに同期させている。
特開２０１４−１７８９５２号公報（２０１４年９月２５日公開） 特表２００４−５３５５８６号公報（２００４年１１月２５日公表）
図１０は、上述のようなセンサ管理装置（例えば、リーダライタ）が時分割で複数のワイヤレスセンサ（タグ）と通信する技術において、上位機器とリーダライタとの通信、及びリーダライタとタグＡ、タグＢ又はタグＣとの通信（交信）を時系列で示した図である（横軸が時間である）。図１０の網掛け箇所が示すように、リーダライタとタグＡ、タグＢ及びタグＣとの通信は、時分割で行われるため、タグＡ、タグＢ及びタグＣは、センサ情報取得開始コマンドをそれぞれ異なるタイミングで受信し、センサ情報の取得をそれぞれ異なるタイミングで実行する（リーダライタとタグＡ、タグＢ又はタグＣとの交信が終了した時点でセンサ情報の取得を開始する）。また、タグＡ、タグＢ及びタグＣは、データ収集指令コマンドをそれぞれ異なるタイミングで受信し、センサ情報をそれぞれ異なるタイミングでリーダライタに送信する。そのため、リーダライタがタグＡ、タグＢ及びタグＣから受信した複数のセンサ情報は、同期していないという問題がある。
複数のワイヤレスセンサから受信する複数のセンサ情報を同期させないと、センサ情報を正しく分析できないという問題がある。例えば、複数のロボットにそれぞれワイヤレスセンサが取り付けられた構成では、複数のロボットの連係動作を計測する際に、時間にずれが存在すると、センサ情報が示す動作内容と実際の動作内容との整合性が取れないという問題がある。
そのため、センサ管理装置が時分割で複数のワイヤレスセンサと通信する技術においても、上述の特許文献１及び特許文献２に記載の技術のように、複数のセンサ情報を同期させる必要がある。
本発明の一態様は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサ管理装置が時分割で複数のワイヤレスセンサと通信する技術において、複数のセンサ情報を同期させることができる技術を提供することである。
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るセンサ管理装置は、それぞれが共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置であって、前記センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングで送信する送信部と、前記送信部が前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した時刻のずれを参照して、前記複数のワイヤレスセンサが共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を前記複数のセンサ情報から抽出する抽出部と、を備えている。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を複数のワイヤレスセンサに送信した各タイミングを参照するだけで、複数のワイヤレスセンサがセンサ情報の取得を開始した各時刻を認識することができる。これにより、時分割で送信された複数のセンサ情報を同期させることができる。また、ワイヤレスセンサが時間を計測する構成を有していなくても、当該複数のセンサ情報を同期させることができる。
本発明の一態様に係るセンサ管理装置は、前記抽出部は、前記送信部が前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した各時刻のうちで最も遅い時刻以降に前記複数のワイヤレスセンサがそれぞれ取得した共通期間センサ情報を、前記複数のセンサ情報から抽出してもよい。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を最も遅い時刻に送信した時刻、つまり、最も遅い時刻にワイヤレスセンサが取得を開始したセンサ情報の取得開始時刻に応じて、他のセンサ情報から共通期間センサ情報を抽出する。これにより、同期していないセンサ情報のみをカットすることで、使用されない無駄なセンサ情報を最小限にしつつ、複数のセンサ情報を同期させることができる。
本発明の一態様に係るセンサ管理装置は、前記複数のワイヤレスセンサから前記複数のセンサ情報をそれぞれ異なるタイミングで受信する受信部をさらに備え、前記抽出部は、前記受信部が前記複数のワイヤレスセンサから前記複数のセンサ情報を受信し始めた各時刻のうちで最も早い時刻以前に前記複数のワイヤレスセンサがそれぞれ取得した共通期間センサ情報を、前記複数のセンサ情報から抽出してもよい。
前記の構成によれば、最も早い時刻に受信し始めたセンサ情報の受信開始時刻、つまり、最も早い時刻にワイヤレスセンサが取得を完了したセンサ情報の取得完了時刻に応じて、他のセンサ情報から共通期間センサ情報を抽出する。これにより、同期していないセンサ情報のみをカットすることで、使用されない無駄なセンサ情報を最小限にしつつ、複数のセンサ情報を同期させることができる。
本発明の一態様に係るセンサ管理装置は、前記送信部は、前記センサ情報を送信させる送信指示を前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングでさらに送信し、
前記抽出部は、前記送信部が前記送信指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した各時刻のうちで最も早い時刻以前に前記複数のワイヤレスセンサがそれぞれ取得した共通期間センサ情報を、前記複数のセンサ情報から抽出してもよい。
前記の構成によれば、センサ情報を送信させる送信指示を最も早い時刻に送信した時刻、つまり、最も早い時刻にワイヤレスセンサが取得を完了したセンサ情報の取得完了時刻に応じて、他のセンサ情報から共通期間センサ情報を抽出する。これにより、同期していないセンサ情報のみをカットすることで、使用されない無駄なセンサ情報を最小限にしつつ、複数のセンサ情報を同期させることができる。
本発明の一態様に係るセンサ管理装置は、それぞれが共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサによってセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置であって、前記センサ情報の取得開始指示を、前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングで送信する送信部と、前記送信部が前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信する各時刻のずれを参照して、前記ワイヤレスセンサ毎に、前記センサ情報の取得を遅らせる遅延時間を設定する設定部と、を備え、前記送信部は、前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した各時刻から前記遅延時間のあいだ、前記センサ情報の取得を遅らせる遅延指示を、前記複数のワイヤレスセンサにさらに送信することにより、前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ共通の期間に共通期間センサ情報を取得させる。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させるセンサ情報取得開始コマンドを複数のワイヤレスセンサに送信する各タイミングを参照するだけで、ワイヤレスセンサによるセンサ情報の取得開始時刻を同期させる各遅延時間を設定することができる。これにより、時分割で送信された複数のセンサ情報を同期させることができる。また、同期していないセンサ情報をカットする必要がなく、ワイヤレスセンサによって記憶容量の上限まで同期したセンサ情報を取得することができる。また、使用されない無駄なセンサ情報を取得することがないので、ワイヤレスセンサの消費電力を抑えることができる。
本発明の一態様に係るセンサ情報同期方法は、それぞれが共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置によるセンサ情報同期方法であって、前記センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングで送信する送信工程と、前記送信工程で前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した時刻のずれを参照して、前記複数のワイヤレスセンサが共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を前記複数のセンサ情報から抽出する抽出工程と、を含む。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を複数のワイヤレスセンサに送信した各タイミングを参照するだけで、複数のワイヤレスセンサがセンサ情報の取得を開始した各時刻を認識することができる。これにより、時分割で送信された複数のセンサ情報を同期させることができる。また、ワイヤレスセンサが時間を計測する構成を有していなくても、当該複数のセンサ情報を同期させることができる。
本発明の一態様に係るセンサ情報同期方法は、それぞれが共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサによってセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置によるセンサ情報同期方法であって、前記センサ情報の取得開始指示を、前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングで送信する送信工程と、前記送信工程で前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信する各時刻のずれを参照して、前記ワイヤレスセンサ毎に、前記センサ情報の取得を遅らせる遅延時間を設定する設定工程と、を含み、前記送信工程では、前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した各時刻から前記遅延時間のあいだ、前記センサ情報の取得を遅らせる遅延指示を、前記複数のワイヤレスセンサにさらに送信することにより、前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ共通の期間に共通期間センサ情報を取得させる。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させるセンサ情報取得開始コマンドを複数のワイヤレスセンサに送信する各タイミングを参照するだけで、ワイヤレスセンサによるセンサ情報の取得開始時刻を同期させる各遅延時間を設定することができる。これにより、時分割で送信された複数のセンサ情報を同期させることができる。また、同期していないセンサ情報をカットする必要がなく、ワイヤレスセンサによって記憶容量の上限まで同期したセンサ情報を取得することができる。また、使用されない無駄なセンサ情報を取得することがないので、ワイヤレスセンサの消費電力を抑えることができる。
本発明の一態様によれば、センサ管理装置が時分割で複数のワイヤレスセンサと通信する技術において、複数のセンサ情報を同期させることができる技術を提供することである。
本発明の実施形態１に係るリーダライタを含むセンサ情報取得システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る上位機器とリーダライタとの通信、リーダライタとタグＡ又はタグＢとの交信、及びタグＡ及びタグＢによるセンサ情報のサンプリングの周期とを時系列で示した図である。 本発明の実施形態１に係るリーダライタによるセンサ情報同期方法を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態１に係る上位機器とリーダライタとの通信、及びリーダライタとタグＡ、タグＢ又はタグＣとの通信（交信）を時系列で示した図である。 本発明の実施形態１の変形例に係るリーダライタによるセンサ情報同期方法を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態１の変形例における上位機器とリーダライタとの通信、及びリーダライタとタグＡ、タグＢ又はタグＣとの通信（交信）を時系列で示した図である。 本発明の実施形態２に係るリーダライタを含むセンサ情報取得システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２に係るリーダライタによるセンサ情報同期方法を説明するフローチャート図である。 本実施形態に係る上位機器とリーダライタとの通信、及びリーダライタとタグＡ、タグＢ又はタグＣとの通信（交信）を時系列で示した図である。 従来技術における上位機器とリーダライタとの通信、及びリーダライタとタグＡ、タグＢ又はタグＣとの通信（交信）を時系列で示した図である。
〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、詳細に説明する。ただし、本実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
§１ 適用例
図１は、本発明の実施形態１に係るリーダライタ３を含むセンサ情報取得システム１の構成を示すブロック図である（センサ情報取得システム１の各構成の詳細については後述する）。まず、図１が示すリーダライタ３が実行するセンサ情報同期方法についての理解を容易にするために、当該方法の概要について説明する。
リーダライタ３は、センサ情報の取得を開始させるセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６にそれぞれ異なるタイミングで送信する。そして、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、センサ情報取得開始コマンドをそれぞれ異なるタイミングで受信し、当該センサ情報取得開始コマンドに基づいて、センサ情報の取得をそれぞれ異なるタイミングで開始する。当該構成において、リーダライタ３がタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６から受信した複数のセンサ情報は、同期していないという問題がある。
そこで、本実施形態に係るリーダライタ３は、センサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６に送信した時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６が共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を複数のセンサ情報から抽出する。
例えば、本実施形態の一態様によれば、当該工程において、リーダライタ３は、センサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）をタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６に送信した各時刻のうちで最も遅い時刻以降にタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６がそれぞれ取得したセンサ情報（共通期間センサ情報）を複数のセンサ情報から抽出する。
§２ 構成例
（時間補正の対象）
図２は、本実施形態に係る上位機器２とリーダライタ３との通信、リーダライタ３とタグＡ４又はタグＢ５との交信、及びタグＡ４及びタグＢ５によるセンサ情報のサンプリングの周期とを時系列で示した図である（図２は、図１０と同様の図である）。なお、図２において、小さい三角の印はサンプリングのタイミングを示す。図２の（１）はサンプリングの１周期を示す。大きい三角の印はタグＡ４およびタグＢ５によるセンサ情報の取得開始時刻を示す。以下で、本実施形態に係るリーダライタ３が時間補正を行う対象について、図２を参照して説明する。図２が示すように、リーダライタ３とタグＡ４又はタグＢ５との交信において、（１）〜（３）に示した時間のずれが生じ得る。これにより、タグＡ４が取得したセンサ情報と、タグＢ５が取得したセンサ情報とが同期しないという問題がある。
タグＡ４とタグＢ５とは、同じサンプリング周期で、センサ情報のサンプリングを行う。ただし、タグＡ４のサンプリングタイミングおよびタグＢ５のサンプリングタイミングは、互いに同期していない。そのため、タグＡ４によるセンサ情報のサンプリングのタイミングと、タグＢ５によるセンサ情報のサンプリングのタイミングとには、時間のずれが生じ得る。しかし、当該時間のずれが生じた場合であっても、上位機器２等で、センサ情報における当該時間のずれを補正してもよい。その場合、タグＡ４のサンプリング周期とタグＢ５のサンプリング周期とのずれは、最大で、これらのサンプリング周期の半分の時間になり得る。例えば、上位機器２において、タグＡ４の時系列のセンサ情報を内挿等により補間することで、タグＢ５のセンサ情報のサンプリングタイミングに合わせたタグＡ４のセンサ情報を生成してもよい。
また、タグＡ４によるセンサ情報の取得開始時刻と、タグＢ５によるセンサ情報の取得開始時刻とには、図２の（２）が示すような、時間のずれが生じ得る。これは、センサ情報の取得を開始させるセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）をタグＡ４及びタグＢ５にそれぞれ異なるタイミングで送信すること（時分割送信）に起因する（なお、例えば、タグＡ４及びタグＢ５は、リーダライタ３との交信終了と同時にセンサ情報の取得を開始する）。本実施形態の目的は、主に、図２の（２）の時間のずれを補正することである。当該時間のずれの補正については後述する。
また、図２の（３）が示すタグＡ４がセンサ情報を取得する期間と、タグＢ５がセンサ情報を取得する期間とが異なることにより、時間のずれが生じ得る。当該時間のずれの補正についても後述する。
（リーダライタ３の要部構成）
図１は、上述の通り、本実施形態に係るリーダライタ３を含むセンサ情報取得システム１の構成を示すブロック図である。以下で、本実施形態に係るリーダライタ３の要部構成について図１を参照して説明する。図１が示すように、センサ情報取得システム１は、上位機器２、リーダライタ３（センサ管理装置）、並びにタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６を含む。なお、ここにおけるリーダライタ３と、タグＡ４、タグＢ５又はタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）との間の無線通信技術の例として、ＲＦＩＤにおけるタグとリーダとの間の無線通信技術等が挙げられる。また、本実施形態では、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、例えば、複数のロボットにそれぞれ取り付けられており、当該複数のロボットの各動作を検知するものとする。
上位機器２は、リーダライタ３と接続されており、リーダライタ３にセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）を送信する。上記機器の例として、パソコン等が挙げられる。
リーダライタ３（センサ管理装置）は、通信部７（送信部及び受信部を兼ねる）、及び抽出部８を備えており、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）から、複数のセンサ情報を受信する。
より詳細には、通信部７は、上位機器から受信したセンサ情報取得開始コマンドを、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）にそれぞれ異なるタイミングで送信する（時分割無線送信）。また、通信部７は、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６から、複数のセンサ情報をそれぞれ異なるタイミングで受信する。
抽出部８は、通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６に送信した時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６が共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を、通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する。
タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）は、それぞれ、タグ通信部９及びセンサ１０を備えており、リーダライタ３の通信部７からタグ通信部９が受信したセンサ情報取得開始コマンドに基づいて、センサ１０がセンサ情報の取得（測定）を開始する。また、タグ通信部９は、センサ１０が取得したセンサ情報を通信部７に送信する。なお、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各センサ１０は、共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサ情報を取得する。タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の例として、ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）技術におけるパッシブタグ及びアクティブタグ等が挙げられる。なお、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、時間を計測する構成を有していてもよいし、有していなくてもよい。ここでは、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、互いに同期した時計を有していない。
（センサ情報同期方法）
図３は、本実施形態に係るリーダライタ３によるセンサ情報同期方法を説明するフローチャート図である。以下で、本実施形態に係るリーダライタ３によるセンサ情報同期方法について、図３を参照して説明する。
まず、リーダライタ３の通信部７は、上位機器２からセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）を受信する（ステップＳ０）。
次に、通信部７は、上位機器から受信したセンサ情報取得開始コマンドを、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）の複数のタグ通信部９にそれぞれ異なるタイミングで送信する（ステップＳ１）。
次に、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各センサ１０は、タグ通信部９が受信したセンサ情報取得開始コマンドに基づいて、センサ情報の取得を開始する（ステップＳ２）。そして、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９は、取得したセンサ情報を通信部７に送信する。センサ１０が取得するセンサ情報の例として、加速度データ、環境音データ、及び温度データ等が挙げられる。また、タグ通信部９がセンサ情報を通信部７に送信するタイミングの例として、後述するデータ収集指令コマンドを受信したタイミング、及び内蔵しているメモリが容量の上限までセンサ情報を記憶したタイミング、センサ情報取得開始から所定期間が経過したタイミング等が挙げられる。なお、通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグ通信部９に送信した時刻（送信を完了した時刻）と、センサ１０がセンサ情報の取得を開始した時刻とは、略同時である。
次に、リーダライタ３の通信部７は、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９からセンサ情報を受信する（ステップＳ３）。
次に、抽出部８は、ステップＳ１において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９に送信した時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６が共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を、ステップＳ３で通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する（ステップＳ４）。抽出部８が共通期間センサ情報を抽出する方法の詳細については後述する。
通信部７は、ステップＳ４で抽出部８が抽出した複数の共通期間センサ情報を、上位機器２に送信する（ステップＳ５）。
以上の工程をまとめると、本実施形態に係るリーダライタ３（センサ管理装置）は、それぞれが共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサ情報を取得するタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）から、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置であって、センサ情報の取得を開始させるセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）をタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）にそれぞれ異なるタイミングで送信する通信部７（送信部）と、通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６に送信した時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６が共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を複数のセンサ情報から抽出する抽出部と、を備えている。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を複数のワイヤレスセンサに送信した各タイミングを参照するだけで、複数のワイヤレスセンサがセンサ情報の取得を開始した各時刻を認識することができる。これにより、時分割で送信された複数のセンサ情報を同期させることができる。また、ワイヤレスセンサが時間を計測する構成を有していなくても、当該複数のセンサ情報を同期させることができる。
（共通期間センサ情報抽出方法）
図４は、本実施形態における、上位機器２とリーダライタ３との通信、及びリーダライタ３とタグＡ４、タグＢ５又はタグＣ６との通信（交信）を時系列で示した図である。以下で、上述のステップＳ４における共通期間センサ情報抽出方法の具体例について図４を参照して説明する。
図４の網掛け箇所が示すように、リーダライタ３とタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６との通信は、時分割で行われるため、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、センサ情報取得開始コマンドをそれぞれ異なるタイミングで受信し（ステップＳ１）、センサ情報の取得をそれぞれ異なるタイミングで実行する（ステップＳ２）（リーダライタ３とタグＡ４、タグＢ５又はタグＣ６との交信が終了した時点でセンサ情報の取得を開始する）。そのため、リーダライタ３がタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６から受信した複数のセンサ情報は、互いに同期していないという問題がある。
そこで、上述のステップＳ４において、抽出部８は、ステップＳ１において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信した時刻と、ステップＳ１において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＣ６のタグ通信部９に送信した時刻と、のずれを参照する。そして、抽出部８は、通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＣ６のタグ通信部９に送信した時刻（タグＣ６のセンサ１０がセンサ情報の取得を開始した時刻）以前にタグＡ４のセンサ１０が取得したセンサ情報（図４の点線で囲った箇所）をカットする。また、上述のステップＳ４において、抽出部８は、ステップＳ１において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＢ５のタグ通信部９に送信した時刻と、ステップＳ１において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＣ６のタグ通信部９に送信した時刻と、のずれを参照する。そして、抽出部８は、通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＣ６のタグ通信部９に送信した時刻（タグＣ６のセンサ１０がセンサ情報の取得を開始した時刻）以前にタグＢ５のセンサ１０が取得したセンサ情報（図４の点線で囲った箇所）をカットする。
つまり、結果として、抽出部８は、通信部７（送信部）がセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）をタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９に送信した各時刻のうちで最も遅い時刻（タグＣ６のセンサ１０がセンサ情報の取得を開始した時刻）以降にタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のセンサ１０がそれぞれ取得したセンサ情報（共通期間センサ情報）を、ステップＳ３で通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を最も遅い時刻に送信した時刻、つまり、最も遅い時刻にワイヤレスセンサが取得を開始したセンサ情報の取得開始時刻に応じて、他のセンサ情報から共通期間センサ情報を抽出する。これにより、同期していないセンサ情報のみをカットすることで、使用されない無駄なセンサ情報を最小限にしつつ、複数のセンサ情報を同期させることができる。
また、図４の網掛け箇所が示すように、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、センサ情報をそれぞれ異なるタイミングでリーダライタに送信する（ステップＳ３）。そのため、リーダライタ３がタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６から受信した複数のセンサ情報は、同期していないという問題がある。
そこで、上述のステップＳ４において、抽出部８は、ステップＳ３において通信部７がセンサ情報をタグＡ４のタグ通信部９から受信し始めた時刻と、ステップＳ３において通信部７がセンサ情報をタグＣ６のタグ通信部９から受信し始めた時刻と、のずれを参照する。そして、抽出部８は、通信部７がセンサ情報をタグＡ４のタグ通信部９から受信し始めた時刻以降にタグＣ６のセンサ１０が取得したセンサ情報（図４の点線で囲った箇所）をカットする。また、上述のステップＳ４において、抽出部８は、ステップＳ３において通信部７がセンサ情報をタグＡ４のタグ通信部９から受信し始めた時刻と、ステップＳ３において通信部７がセンサ情報をタグＢ５のタグ通信部９から受信し始めた時刻と、のずれを参照する。そして、抽出部８は、通信部７がセンサ情報をタグＡ４のタグ通信部９から受信し始めた時刻以降にタグＢ５のセンサ１０が取得したセンサ情報（図４の点線で囲った箇所）をカットする。
つまり、結果として、抽出部８は、通信部７（受信部）がタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９から複数のセンサ情報を受信し始めた各時刻のうちで最も早い時刻（上記の例では、通信部７がセンサ情報をタグＡ４のタグ通信部９から受信し始めた時刻）以前にタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のセンサ１０がそれぞれ取得したセンサ情報（共通期間センサ情報）を、ステップＳ３で通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する。
前記の構成によれば、最も早い時刻に受信し始めたセンサ情報の受信開始時刻、つまり、最も早い時刻にワイヤレスセンサが取得を完了したセンサ情報の取得完了時刻に応じて、他のセンサ情報から共通期間センサ情報を抽出する。これにより、同期していないセンサ情報のみをカットすることで、使用されない無駄なセンサ情報を最小限にしつつ、複数のセンサ情報を同期させることができる。
（実施形態１の変形例）
図５は、本実施形態の変形例に係るリーダライタ３によるセンサ情報同期方法を説明するフローチャート図である。図６は、本実施形態の変形例における上位機器２とリーダライタ３との通信、及びリーダライタ３とタグＡ４、タグＢ５又はタグＣ６との通信（交信）を時系列で示した図である。以下で、本実施形態の変形例に係るリーダライタ３によるセンサ情報同期方法について、図５を参照して説明する。なお、上述の本実施形態に係るセンサ情報同期方法と同様の工程については、詳細な説明は省略する。
まず、リーダライタ３の通信部７は、上位機器２からセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）を受信する（ステップＳ１０）。
次に、通信部７は、上位機器から受信したセンサ情報取得開始コマンドを、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）の複数のタグ通信部９にそれぞれ異なるタイミングで送信する（ステップＳ１１）。
次に、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各センサ１０は、タグ通信部９が受信したセンサ情報取得開始コマンドに基づいて、センサ情報の取得を開始する（ステップＳ１２）。
次に、リーダライタ３の通信部７は、上位機器２からデータ収集指令コマンド（送信指示）を受信する（ステップＳ１３）。
次に、通信部７は、上位機器から受信したデータ収集指令コマンドを、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６（複数のワイヤレスセンサ）の複数のタグ通信部９にそれぞれ異なるタイミングで送信する（ステップＳ１４）。そして、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９は、当該データ収集指令コマンドに基づいて、センサ情報を通信部７に送信する。
次に、通信部７は、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９からセンサ情報を受信する（ステップＳ１５）。なお、通信部７がデータ収集指令コマンドをタグ通信部９に送信した時刻と、通信部７がタグ通信部９からセンサ情報を受信し始めた時刻とは、略同時である。
次に、リーダライタ３の抽出部８は、ステップＳ１において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９に送信した時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６が共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を、ステップＳ３で通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する（ステップＳ１６）。
リーダライタ３の通信部７は、ステップＳ４で抽出した複数の共通期間センサ情報を、上位機器２に送信する（ステップＳ１７）。
図６の網掛け箇所が示すように、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、データ収集指令コマンドに基づいて、センサ情報をそれぞれ異なるタイミングでリーダライタに送信する（ステップＳ１４）。そのため、リーダライタ３がタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６から受信した複数のセンサ情報は、同期していないという問題がある。
そこで、上述のステップＳ１６において、抽出部８は、ステップＳ１４において通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信した時刻と、ステップＳ１４において通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＣ６のタグ通信部９に送信した時刻と、のずれを参照する。そして、抽出部８は、通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信した時刻以降にタグＣ６のセンサ１０が取得したセンサ情報（図６の点線で囲った箇所）をカットする。また、上述のステップＳ１６において、抽出部８は、ステップＳ１４において通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信した時刻と、ステップＳ１４において通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＢ５のタグ通信部９に送信した時刻と、のずれを参照する。そして、抽出部８は、通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信した時刻以降にタグＢ５のセンサ１０が取得したセンサ情報（図６の点線で囲った箇所）をカットする。
つまり、結果として、抽出部８は、通信部７（送信部）がデータ収集指令コマンド（送信指示）をタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９に送信した各時刻のうちで最も早い時刻（上記の例では、通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信した時刻）以前にタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のセンサ１０がそれぞれ取得したセンサ情報（共通期間センサ情報）を、ステップＳ１５で通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する。
前記の構成によれば、センサ情報を送信させる送信指示を最も早い時刻に送信した時刻、つまり、最も早い時刻にワイヤレスセンサが取得を完了したセンサ情報の取得完了時刻に応じて、他のセンサ情報から共通期間センサ情報を抽出する。これにより、同期していないセンサ情報のみをカットすることで、使用されない無駄なセンサ情報を最小限にしつつ、複数のセンサ情報を同期させることができる。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施形態１にて説明したセンサ情報取得システム２０が備えている部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
（リーダライタ２１の要部構成）
図７は、本実施形態に係るリーダライタ２１を含むセンサ情報取得システム２０の構成を示すブロック図である。図７が示すように、センサ情報取得システム２０は、リーダライタ２１が抽出部８の代わりに設定部２２を備えていること以外、実施形態１に係るセンサ情報取得システム２０と同様の構成を有している。
設定部２２は、通信部７がセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）をタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のタグ通信部９に送信する各時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６毎に、センサ情報の取得を遅らせる遅延時間を設定する。
（センサ情報同期方法）
図８は、本実施形態に係るリーダライタ２１によるセンサ情報同期方法を説明するフローチャート図である。以下で、本実施形態に係るリーダライタ２１によるセンサ情報同期方法について、図８を参照して説明する。
まず、リーダライタ２１の通信部７は、上位機器２からセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）を受信する（ステップＳ２０）。
次に、設定部２２は、通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のタグ通信部９に送信する各時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６毎に、センサ情報の取得を遅らせる遅延時間を設定する（ステップＳ２１）。設定部２２が遅延時間を設定する方法の詳細については後述する。なお、設定部２２は、センサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のタグ通信部９に送信する各時刻、並びにタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のタグ通信部９に対するセンサ情報取得開始コマンドの送信に要する各期間（交信時間）等を予め認識しているものとする。
次に、通信部７は、センサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のタグ通信部９に送信した各時刻から遅延時間（ステップＳ２１で設定した遅延時間）のあいだ、センサ情報の取得を遅らせる遅延指示と、上位機器から受信したセンサ情報取得開始コマンドと、を、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のタグ通信部９にそれぞれ異なるタイミングで送信する（ステップＳ２２）。
次に、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各センサ１０は、タグ通信部９が遅延指示を受信した時刻（通信部７が遅延指示を送信した時刻）から、遅延指示が示す遅延時間を経過したときに、センサ情報取得開始コマンドに基づいて、センサ情報の取得を開始する（ステップＳ２３）。そして、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９は、取得したセンサ情報を通信部７に送信する。
次に、通信部７は、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９からセンサ情報（共通期間センサ情報）を受信する（ステップＳ２４）。
通信部７は、ステップＳ２４で受信した複数の共通期間センサ情報を、上位機器２に送信する（ステップＳ２５）。
（遅延時間設定方法）
図９は、本実施形態における、上位機器２とリーダライタ２１との通信、及びリーダライタ２１とタグＡ４、タグＢ５又はタグＣ６との通信（交信）を時系列で示した図である。以下で、上述のステップＳ２１における遅延時間設定方法の具体例について、図９を参照して説明する。
図９の網掛け箇所が示すように、リーダライタ２１とタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６との通信は、時分割で行われる。そのため、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６は、センサ情報取得開始コマンドをそれぞれ異なるタイミングで受信し、センサ情報取得開始コマンドを受信してすぐに、センサ情報の取得をそれぞれ異なるタイミングで実行した場合、リーダライタ２１は、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６から同期していない複数のセンサ情報を取得することになってしまうという問題がある。
そこで、上述のステップＳ２１において、設定部２２は、ステップＳ２２において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信する時刻と、ステップＳ２２において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＣ６のタグ通信部９に送信する時刻と、のずれを参照する。そして、設定部２２は、ステップＳ２２において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＣ６のタグ通信部９に送信する時刻（送信が完了する時刻）以降にタグＡのセンサ１０にセンサ情報の取得を開始させる遅延時間を設定する。また設定部２２は、当該遅延時間をさらに参照して、タグＡのセンサ１０がセンサ情報の取得を開始する時刻まで、タグＣのセンサ１０にセンサ情報の取得を遅らせる遅延時間を設定する。
また、上述のステップＳ２１において、設定部２２は、ステップＳ２２において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４のタグ通信部９に送信する時刻と、ステップＳ２２において通信部７がセンサ情報取得開始コマンドをタグＢ５のタグ通信部９に送信する時刻と、のずれを参照する。そして、設定部２２は、上述のタグＡのセンサ１０に対する遅延時間をさらに参照して、タグＡのセンサ１０がセンサ情報の取得を開始する時刻まで、タグＢのセンサ１０にセンサ情報の取得を遅らせる遅延時間を設定する。
以上のように設定部２２がタグ毎に遅延時間を設定し、上述のステップＳ２３において、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各センサ１０が、タグ通信部９が遅延指示を受信した時刻（通信部７が遅延指示を送信した時刻）から、当該遅延時間を経過したときに、センサ情報取得開始コマンドに基づいて、センサ情報の取得を開始する。これにより、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各センサ１０に共通の期間に共通期間センサ情報を取得させる。
（実施形態２のまとめ）
以上のように、本実施形態に係るリーダライタ２１（センサ管理装置）は、通信部７（送信部）がセンサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）をタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６に送信する各時刻のずれを参照して、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６毎に、センサ情報の取得を遅らせる遅延時間を設定する設定部をさらに備えている。また、本実施形態に係るリーダライタ２１は、通信部７（送信部）が、センサ情報取得開始コマンド（取得開始指示）をタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６に送信した各時刻から遅延時間のあいだ、センサ情報の取得を遅らせる遅延指示を、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６にさらに送信することにより、タグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６にそれぞれ共通の期間に共通期間センサ情報を取得させる。
前記の構成によれば、センサ情報の取得を開始させるセンサ情報取得開始コマンドを複数のワイヤレスセンサに送信する各タイミングを参照するだけで、ワイヤレスセンサによるセンサ情報の取得開始時刻を同期させる各遅延時間を設定することができる。これにより、時分割で送信された複数のセンサ情報を同期させることができる。また、同期していないセンサ情報をカットする必要がなく、ワイヤレスセンサによって記憶容量の上限まで同期したセンサ情報を取得することができる。また、使用されない無駄なセンサ情報を取得することがないので、ワイヤレスセンサの消費電力を抑えることができる。
（付記事項）
なお、本実施形態に係るリーダライタ２１によるセンサ情報同期方法に対して、実施形態１で説明した共通期間センサ情報抽出方法を適用できる。その場合、リーダライタ２１は、抽出部８をさらに備え、上述のステップＳ２４のあとに、抽出部８は、通信部７（送信部）がセンサ情報取得開始コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９に送信した各時刻のうちで最も遅い時刻以降にタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のセンサ１０がそれぞれ取得したセンサ情報を、通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する。又は、上述のステップＳ２４のあとに、抽出部８は、通信部７がデータ収集指令コマンドをタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の各タグ通信部９に送信した各時刻のうちで最も早い時刻以前にタグＡ４、タグＢ５及びタグＣ６の複数のセンサ１０がそれぞれ取得したセンサ情報を、通信部７が受信した複数のセンサ情報から抽出する。
〔ソフトウェアによる実現例〕
リーダライタ３及びリーダライタ２１（センサ管理装置）の制御ブロック（特に、抽出部８及び設定部２２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、リーダライタ３及びリーダライタ２１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１ センサ情報取得システム
２ 上位機器
３ リーダライタ
４ タグＡ
５ タグＢ
６ タグＣ
７ 通信部
８ 抽出部
９ タグ通信部
１０ センサ
２０ センサ情報取得システム
２１ リーダライタ
２２ 設定部

Claims (7)

  1. それぞれが共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置であって、
    前記センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングで送信する送信部と、
    前記送信部が前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した時刻のずれを参照して、前記複数のワイヤレスセンサが共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を前記複数のセンサ情報から抽出する抽出部と、を備えていることを特徴とする、センサ管理装置。
  2. 前記抽出部は、前記送信部が前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した各時刻のうちで最も遅い時刻以降に前記複数のワイヤレスセンサがそれぞれ取得した共通期間センサ情報を、前記複数のセンサ情報から抽出することを特徴とする、請求項１に記載のセンサ管理装置。
  3. 前記複数のワイヤレスセンサから前記複数のセンサ情報をそれぞれ異なるタイミングで受信する受信部をさらに備え、
    前記抽出部は、前記受信部が前記複数のワイヤレスセンサから前記複数のセンサ情報を受信し始めた各時刻のうちで最も早い時刻以前に前記複数のワイヤレスセンサがそれぞれ取得した共通期間センサ情報を、前記複数のセンサ情報から抽出することを特徴とする、請求項２に記載のセンサ管理装置。
  4. 前記送信部は、前記センサ情報を送信させる送信指示を前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングでさらに送信し、
    前記抽出部は、前記送信部が前記送信指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した各時刻のうちで最も早い時刻以前に前記複数のワイヤレスセンサがそれぞれ取得した共通期間センサ情報を、前記複数のセンサ情報から抽出することを特徴とする、請求項２に記載のセンサ管理装置。
  5. それぞれが共通期間内に所定周期で複数回サンプリングを行うことによりセンサ情報を取得する複数のワイヤレスセンサから、複数のセンサ情報を受信するセンサ管理装置によるセンサ情報同期方法であって、
    前記センサ情報の取得を開始させる取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサにそれぞれ異なるタイミングで送信する送信工程と、
    前記送信工程で前記取得開始指示を前記複数のワイヤレスセンサに送信した時刻のずれを参照して、前記複数のワイヤレスセンサが共通の期間に取得した複数の共通期間センサ情報を前記複数のセンサ情報から抽出する抽出工程と、を含むことを特徴とする、センサ情報同期方法。
  6. 請求項１に記載のセンサ管理装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記送信部及び上記抽出部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
  7. 請求項６に記載の制御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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