リーダ同期システム、リーダ装置、タグ装置およびリーダ同期方法
【課題】 相互に近接して設置された複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことのできるリーダ同期システムを提供する。
【解決手段】 リーダ同期システムでは、複数のリーダ装置１が相互に近接して設置されている。リーダ装置１は、監視対象（児童）が保持するタグ装置５と無線通信するリーダ６と、監視対象の画像を撮影するカメラ４と、タグ装置５のリーダ検出と監視対象のカメラ撮影を連動させるコントローラ７を備える。複数のリーダ装置間で、複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御が行われ、各リーダ装置１は、それぞれの担当スーパーフレームでタグ装置５への送信を行う。
【解決手段】 リーダ同期システムでは、複数のリーダ装置１が相互に近接して設置されている。リーダ装置１は、監視対象（児童）が保持するタグ装置５と無線通信するリーダ６と、監視対象の画像を撮影するカメラ４と、タグ装置５のリーダ検出と監視対象のカメラ撮影を連動させるコントローラ７を備える。複数のリーダ装置間で、複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御が行われ、各リーダ装置１は、それぞれの担当スーパーフレームでタグ装置５への送信を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のリーダ装置間の同期を行うリーダ同期システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線ＩＣタグを用いて、児童の通学を見守る見守りシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。従来の見守りシステムでは、見守り対象者である児童に個人を特定できる無線ＩＣタグを所持させておき、児童の通学路などにＩＣタグリーダーを設置しておく。無線ＩＣタグを所持した児童がＩＣタグリーダーの付近を通過すると、無線ＩＣタグとの無線通信によって児童の通過が検出され、児童の通過履歴が記録される。その通過履歴はＷｅｂサーバに保存される。児童の保護者は、自宅のパソコンなどからＷｅｂサーバにアクセスし、児童の通過履歴を入手する。このようにして、児童の保護者は、児童の安全を離れた場所からでも見守ることができる。
【特許文献１】特開２００４−８６３９４号公報（第３−７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のシステムにおいては、複数のＩＣタグリーダーを相互に近接して設置した場合の対策が考慮されていない。例えば、無線ＩＣタグの検知に連動して児童のカメラ画像を撮影するシステムでは、同時に多数の児童が通過するときに、児童の画像をもれなく撮影するために、複数のＩＣタグリーダーを近距離に配置する必要がある。またマルチパスによる検知不可地点、遮蔽物による検知不可地点の解消のためにも複数のＩＣタグリーダーを近距離に配置する必要がある。
【０００４】
そのような場合に、複数のＩＣタグリーダーを同一チャネルで動作させると、各リーダの通信エリアが重なっているため、複数のＩＣタグリーダー間で混信が発生し、無線ＩＣタグの検知率が低下するおそれがあるという問題があった。一方、複数のＩＣタグリーダーを異なるチャネルで動作させると、各リーダの通信エリアが重なっているため、カメラ撮影を行うＩＣタグリーダーとは異なるＩＣタグリーダーのチャネルを無線ＩＣタグが捉えてしまい、正しいカメラ撮影ができないおそれがあるという問題があった。また一方のＩＣタグリーダーのチャネルでのみで通信するおそれがあり、マルチパスによる検知不可地点、遮蔽物による検知不可地点の解消もできないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、相互に近接して設置された複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことのできるリーダ同期システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のリーダ同期システムは、複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて、前記リーダ装置は、監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、前記複数のリーダ装置間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、を備えた構成を有している。
【０００７】
この構成により、複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【０００８】
また、本発明のリーダ同期システムでは、前記複数のリーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる構成を有している。
【０００９】
この構成により、マスターリーダ装置が送信する信号に基づいて、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。すなわち、マスターリーダ装置を中心にして、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。
【００１０】
また、本発明のリーダ同期システムでは、前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備え、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えた構成を有している。
【００１１】
この構成により、マスターリーダ装置がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置が他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００１２】
また、本発明のリーダ同期システムでは、前記複数のリーダ装置は、前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、複数のリーダ装置がすべてのスーパーフレームでタグ装置からの応答を受信し、その応答に含まれるＲＳＳＩ強度に基づいて監視対象の画像撮影に適しているか否かを判定できる。これにより、複数のリーダ装置のうち、無線通信強度に応じた適切なリーダ装置（監視対象の近くのリーダ装置）で監視対象の画像を撮影することができる。
【００１４】
本発明のリーダ装置は、上記のリーダ同期システムにおいて用いられるリーダ装置であって、監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、他のリーダ装置との間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、を備えた構成を有している。
【００１５】
この構成により、他のリーダ装置との間で、スーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００１６】
本発明のリーダ装置では、前記リーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる構成を有している。
【００１７】
この構成により、マスターリーダ装置が送信する信号に基づいて、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。すなわち、マスターリーダ装置を中心にして、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。
【００１８】
本発明のリーダ装置では、前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備えた構成を有している。
【００１９】
この構成により、マスターリーダ装置がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置が他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００２０】
本発明のリーダ装置では、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えた構成を有している。
【００２１】
この構成により、マスターリーダ装置がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置が他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００２２】
本発明のリーダ装置は、前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、を備えた構成を有している。
【００２３】
この構成により、複数のリーダ装置がすべてのスーパーフレームでタグ装置からの応答を受信し、その応答に含まれるＲＳＳＩ強度に基づいて監視対象の画像撮影に適しているか否かを判定できる。これにより、複数のリーダ装置のうち、無線通信強度に応じた適切なリーダ装置（監視対象の近くのリーダ装置）で監視対象の画像を撮影することができる。
【００２４】
本発明のタグ装置は、複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて用いられるタグ装置であって、前記リーダ同期システムでは、前記リーダ装置は、前記監視対象が保持するタグ装置と無線通信し、前記複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御が行われており、前記タグ装置は、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から送信された信号を受信する手段を備えた構成を有している。
【００２５】
この構成により、複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００２６】
本発明のリーダ同期方法は、上記のリーダ同期システムにおいて、タグ装置とリーダ装置との無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを、複数のリーダ装置間で合わせる同期制御を行い、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から前記タグ装置への信号を送信する。
【００２７】
この方法によっても、上記のように、複数のリーダ装置間で、スーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、複数のリーダ装置間でスーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御手段と、担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う送信手段を設けることにより、相互に近接して設置された複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができるという効果を有するリーダ同期システムを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態のリーダ同期システムについて、図面を用いて説明する。本実施の形態では、児童（監視対象）の通学を見守るための見守りシステム等として用いられる場合を例示する。なお、ここでは監視対象が人である例について説明するが、監視対象は物であってもよい。
【００３０】
本発明の実施の形態のリーダ同期システムの構成を、図１〜図４を用いて説明する。図１は、マスターリーダ装置の構成を示すブロック図であり、図２は、スレーブリーダ装置の構成を示すブロック図である。また、図３は、リーダ装置（マスターリーダ装置やスレーブリーダ装置）の設置例を示す図であり、図４は、リーダ装置の他の設置例を示す図である。
【００３１】
ここでは、まず、図３および図４を参照して、リーダ同期システムの全体の構成について説明する。図３および図４に示すように、このリーダ同期システムは、複数のリーダ装置１によって構成されている。複数のリーダ装置１には、マスターリーダ装置２と、１台以上のスレーブリーダ装置３が含まれている。図３では、３台のリーダ装置１（１台のマスターリーダ装置２と２台のスレーブリーダ装置３）が通学路に設置された例が示されており、図４では、２台のリーダ装置１（１台のマスターリーダ装置２と１台のスレーブリーダ装置３）が校門に設置された例が示されている。
【００３２】
これらのリーダ装置１（マスターリーダ装置２やスレーブリーダ装置３）は、相互に近接して配置されており、少なくとも隣接するリーダ装置１と無線通信可能である。そして、リーダ装置１（マスターリーダ装置２やスレーブリーダ装置３）には、監視対象である児童の画像を撮影するカメラ４と、児童が所持しているタグ装置５を無線通信で検知するリーダ６と、カメラ４での画像撮影とリーダ６でのタグ検出とを連動させるコントローラ７が設けられている（図１および図２参照）。なお、図３に示すように、カメラ４で画像撮影が可能な撮影エリアは、リーダ６でタグ検出が可能な検出エリアよりも小さい。ここでは、カメラ４が本発明の撮影手段に相当し、リーダ６が本発明の無線通信手段に相当する。また、コントローラ７が本発明の連動制御手段に相当する。
【００３３】
なお、図３および図４は、あくまで例示であり、リーダ装置１の台数や設置場所は、これに限定されるものではない。すなわち、リーダ装置１は４台以上であってもよく、また、通学路以外の場所（公園など）に設置されてもよい。
【００３４】
つぎに、図１および図２に戻って、リーダ装置１（マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３）のリーダ６の構成について説明する。
【００３５】
ここでは、まず、マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３のリーダ６に共通する構成について説明する。図１および図２に示すように、マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３のリーダ６は、送受信部８備えている。マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３のコントローラ７は、画像送信判定部９を備えている。送受信部８は、アンテナを備えており、タグ装置５や他のリーダ装置１と無線通信する。画像送信判定部９は、タグ装置５からの応答のＲＳＳＩ強度に基づいて、そのタグ装置５を所持している児童のカメラ画像をネットワークを介して送信するか否かを判定する（図５参照）。
【００３６】
このＲＳＳＩ強度に基づくカメラ撮影は、例えば、児童が所持しているタグ装置５を複数のリーダ装置１のリーダ６で同時に検出できるような場合に有効である。図５に示した例では、児童が所持しているタグ装置５をマスターリーダ装置２（図面中央）のリーダ６とスレーブリーダ装置３（図面右側）のリーダ６のいずれでも検出できる。このような場合には、それぞれのリーダ６でＲＳＳＩ強度に基づく撮影判定が行われる。図５の例では、タグ装置５はマスターリーダ装置２（図面中央）のリーダ６から遠くに位置しており、マスターリーダ装置２のリーダ６とタグ装置５の無線通信のＲＳＳＩ強度が弱い。したがって、マスターリーダ装置２のカメラ４での撮影は行われない。一方、タグ装置５はスレーブリーダ装置３（図面右側）のリーダ６の近くに位置しており、スレーブリーダ装置３のリーダ６とタグ装置５の無線通信のＲＳＳＩ強度が強い。したがって、このスレーブリーダ装置３（タグ装置５の近くのスレーブリーダ装置３）のカメラ４での撮影が行われる。
【００３７】
つぎに、マスターリーダ装置２のリーダ６に特徴的な構成について説明する。図１に示すように、マスターリーダ装置２のリーダ６は、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御を行うためのマスター同期制御部１０を備えている。
【００３８】
ここで、図６を参照して、本実施の形態の無線通信単位について説明する。図６に示すように、無線通信単位には、リーダキャリアセンス時間と複数のスーパーフレーム（第１スーパーフレーム〜最終スーパーフレーム）が含まれている。上述のように、リーダ装置１のリーダ６には、それぞれ担当スーパーフレームが割り当てられている。つまり、各スーパーフレームごとに担当のリーダ６が決められているともいえる。
【００３９】
リーダキャリアセンス時間では、リーダ６のキャリアセンスが行われ、スーパーフレームでは、リーダ間やリーダタグ間で信号や情報の送信（ＴＸ）や受信（ＲＸ）が行われる。各スーパーフレームには、複数のタイムスロット（第１タイムスロット〜第Ｎタイムスロット）が含まれている。各タイムスロットでは、タグ装置５からリーダ６への応答の送受信とリーダ６からタグ装置５へのＡＣＫ情報などの送受信が行われる。
【００４０】
図１に戻って、マスター同期制御部１０の説明を続ける。マスター同期制御部１０は、担当スーパーフレーム記憶部１１（担当ＳＦ記憶部１１）とマスター送受信制御部１２を備えている。担当スーパーフレーム記憶部１１には、事前に設定されたマスターリーダ装置２とスレーブリーダ装置３の台数が記憶されている。マスターリーダ装置２の担当スーパーフレームとしては、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレーム及び「スレーブリーダ装置３の台数×ｎ（ｎは１からの自然数）＋２」のスーパーフレームが割り当てられている。
【００４１】
マスター送受信制御部１２では、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームでの送受信の制御が行われる。具体的には、担当のスーパーフレーム（マスターリーダ装置２の担当スーパーフレーム）で送信を行い（担当のスーパーフレーム以外では送信を行わず）、すべてのスーパーフレームで受信を行うように、マスターリーダ装置２の送受信の制御が行われる（図６参照）。
【００４２】
マスターリーダ装置２のリーダ６は、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じてチャネルの変更を行うマスターチャネル変更部１３を備えている。このマスターチャネル変更部１３は、チャネルサーチ部１４を備えている。チャネルサーチ部１４は、無線通信単位に含まれるリーダキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、空きチャネルをサーチし、マスターリーダ装置２は空きチャネルにてタグ装置５との通信を行う。
【００４３】
つぎに、スレーブリーダ装置３のリーダ６に特徴的な構成について説明する。図２に示すように、スレーブリーダ装置３のリーダ６は、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御を行うためのスレーブ同期制御部１５を備えている。
【００４４】
このスレーブ同期制御部１５は、担当スーパーフレーム記憶部１６（担当ＳＦ記憶部１６）とスレーブ送受信制御部１７を備えている。担当スーパーフレーム記憶部１６には、事前に設定されたマスターリーダ装置２の識別情報とスレーブリーダ装置３の台数、及びスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム（このスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム）が記憶されている。スレーブリーダ装置３の担当スーパーフレームとしては、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられている。スレーブリーダ装置３は、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号が検出する。この信号を基準にしてスレーブリーダ装置３の同期が行われる。
【００４５】
スレーブ送受信制御部１７では、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームでの送受信の制御が行われる。具体的には、このスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム（二番目以降のスーパーフレーム）で送信を行い（このスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム以外では送信を行わず）、すべてのスーパーフレームで受信を行うように、スレーブリーダ装置３の送受信の制御が行われる（図６参照）。
【００４６】
スレーブリーダ装置３のリーダ６は、スレーブチャネル変更部１８を備えている。このスレーブチャネル変更部１８は、チャネルサーチ部１９を備えており、マスターリーダを検知できなくなった際に、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号のチャネルをサーチし、マスターリーダ装置２のチャネル変更に追従してスレーブリーダ装置３のチャネルを変更する。
【００４７】
このような本発明の実施の形態のリーダ同期システムによれば、複数のリーダ装置１でスーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御を行い、担当スーパーフレームでタグ装置５への送信を行うことにより、相互に近接して設置された複数のリーダ装置１で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００４８】
すなわち、本実施の形態では、複数のリーダ装置１で、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。図６に示すように、複数のリーダ装置１での同期が行われた状態では、各リーダ装置１は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでのみタグ装置５への送信を行う。そのため、あるリーダ装置１のリーダ６（リーダＡ）がタグ装置５への送信を行っているときには、他のリーダ装置１のリーダ６（リーダＢ、リーダＣ）はタグ装置５への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置１が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置１で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号を他のスレーブリーダ装置３が検知して同期が行われる。すなわち、マスターリーダ装置２を中心にして、他のスレーブリーダ装置３の同期が行われる。
【００５０】
また、本実施の形態では、マスターリーダ装置２がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置３はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置２が図６のリーダキャリアセンス時間でキャリアセンスを行い他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置２がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置３のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、複数のリーダ装置１がすべてのスーパーフレームでタグ装置５からの応答を受信し、その応答に含まれるＲＳＳＩ強度に基づいて監視対象の画像撮影に適しているか否かを判定できる。これにより、複数のリーダ装置１のうち、無線通信強度に応じた適切なリーダ装置１（監視対象の近くのリーダ装置１）で監視対象の画像を撮影することができる（図５参照）。
【００５２】
このように、タグ検出と連動してカメラ撮影を行うシステムにおいて、リーダ間でスーパーフレームの同期をとって通信を行うことにより、混信することなく複数台のリーダ６を近接して設置可能となる。また、リーダ６からの送信は、時分割切り替えで行い、リーダ６での受信は、同期している全てのリーダ６で行うことにより、正しいカメラ撮像が可能になる。
【００５３】
すなわち、リーダ６からの送信は、スーパーフレーム毎又はタイムスロット毎に時分割切り替えをすることにより、混信の発生をさけることができる。一方、リーダ６での受信は、全てのリーダ６で行うことにより、受信強度（ＲＳＳＩ）値に基づいて、タグ装置５の近くのカメラ４で撮影を行うことができ、より正しいカメラ撮像が可能となる。
【００５４】
この場合、複数設置されたリーダ間において、マスターリーダ装置２のリーダ６とスレーブリーダ装置３のリーダ６を設定し、マスターリーダ装置２からの信号を検知して、スレーブリーダ装置３が同期をとることにより、複数のリーダ６を混信せずに近接に設置可能となる。
【００５５】
また、同期がとれたリーダ６は、複数のスーパーフレームを順次担当し、送信を周期的に行う。これにより、1台での運用と同様の方式で運用可能であり、また近接されたリーダ間で一様な通信が可能となる。
【００５６】
また、マスターリーダ装置２がキャリアセンス等により、チャネルを変更した場合には、スレーブリーダ装置３は、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号をチャネルサーチにより検知して、マスターリーダ装置２と同期をとりなおす。これにより、他システムからの干渉を回避しつつ同期をとることが可能となる。
【００５７】
また、別のリーダ６が担当しているスーパーフレームにおいても、同期を取っている全てのリーダ６が受信することにより、電波強度（ＲＳＳＩ）に基づいて、タグ装置５の近くのカメラ４で撮影を行うことができる。
【００５８】
以上により、リーダ６を近接して設置した環境においても混信を回避することができ、タグ・リーダ間の通信エリアを容易に拡大することができる。また、リーダ６のフレキシブルな設置が可能となり、監視対象の画像をもれなく撮影するためのカメラ制御および検知不可地点の解消も可能となる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかるリーダ同期システムは、相互に近接して設置された複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができるという効果を有し、児童（監視対象）の通学を見守るための見守りシステム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施の形態のリーダ同期システムで用いられるマスターリーダ装置のブロック図
【図２】本実施の形態のリーダ同期システムで用いられるスレーブリーダ装置のブロック図
【図３】リーダ装置（マスターリーダ装置やスレーブリーダ装置）の設置例を示す図
【図４】リーダ装置（マスターリーダ装置やスレーブリーダ装置）の他の設置例を示す図
【図５】ＲＳＳＩ強度に応じたカメラ撮影制御を説明するための図
【図６】リーダ装置の同期状態を説明するための図
【符号の説明】
【００６２】
１ リーダ装置
２ マスターリーダ装置
３ スレーブリーダ装置
４ カメラ
５ タグ装置
６ リーダ
７ コントローラ
８ 送受信部
９ 画像送信判定部
１０ マスター同期制御部
１１ 担当スーパーフレーム記憶部
１２ マスター送受信制御部
１３ マスターチャネル変更部
１４ チャネルサーチ部
１５ スレーブ同期制御部
１６ 担当スーパーフレーム記憶部
１７ スレーブ送受信制御部
１８ スレーブチャネル変更部
１９ チャネルサーチ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のリーダ装置間の同期を行うリーダ同期システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線ＩＣタグを用いて、児童の通学を見守る見守りシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。従来の見守りシステムでは、見守り対象者である児童に個人を特定できる無線ＩＣタグを所持させておき、児童の通学路などにＩＣタグリーダーを設置しておく。無線ＩＣタグを所持した児童がＩＣタグリーダーの付近を通過すると、無線ＩＣタグとの無線通信によって児童の通過が検出され、児童の通過履歴が記録される。その通過履歴はＷｅｂサーバに保存される。児童の保護者は、自宅のパソコンなどからＷｅｂサーバにアクセスし、児童の通過履歴を入手する。このようにして、児童の保護者は、児童の安全を離れた場所からでも見守ることができる。
【特許文献１】特開２００４−８６３９４号公報（第３−７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のシステムにおいては、複数のＩＣタグリーダーを相互に近接して設置した場合の対策が考慮されていない。例えば、無線ＩＣタグの検知に連動して児童のカメラ画像を撮影するシステムでは、同時に多数の児童が通過するときに、児童の画像をもれなく撮影するために、複数のＩＣタグリーダーを近距離に配置する必要がある。またマルチパスによる検知不可地点、遮蔽物による検知不可地点の解消のためにも複数のＩＣタグリーダーを近距離に配置する必要がある。
【０００４】
そのような場合に、複数のＩＣタグリーダーを同一チャネルで動作させると、各リーダの通信エリアが重なっているため、複数のＩＣタグリーダー間で混信が発生し、無線ＩＣタグの検知率が低下するおそれがあるという問題があった。一方、複数のＩＣタグリーダーを異なるチャネルで動作させると、各リーダの通信エリアが重なっているため、カメラ撮影を行うＩＣタグリーダーとは異なるＩＣタグリーダーのチャネルを無線ＩＣタグが捉えてしまい、正しいカメラ撮影ができないおそれがあるという問題があった。また一方のＩＣタグリーダーのチャネルでのみで通信するおそれがあり、マルチパスによる検知不可地点、遮蔽物による検知不可地点の解消もできないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、相互に近接して設置された複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことのできるリーダ同期システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のリーダ同期システムは、複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて、前記リーダ装置は、監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、前記複数のリーダ装置間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、を備えた構成を有している。
【０００７】
この構成により、複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【０００８】
また、本発明のリーダ同期システムでは、前記複数のリーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる構成を有している。
【０００９】
この構成により、マスターリーダ装置が送信する信号に基づいて、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。すなわち、マスターリーダ装置を中心にして、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。
【００１０】
また、本発明のリーダ同期システムでは、前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備え、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えた構成を有している。
【００１１】
この構成により、マスターリーダ装置がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置が他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００１２】
また、本発明のリーダ同期システムでは、前記複数のリーダ装置は、前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、複数のリーダ装置がすべてのスーパーフレームでタグ装置からの応答を受信し、その応答に含まれるＲＳＳＩ強度に基づいて監視対象の画像撮影に適しているか否かを判定できる。これにより、複数のリーダ装置のうち、無線通信強度に応じた適切なリーダ装置（監視対象の近くのリーダ装置）で監視対象の画像を撮影することができる。
【００１４】
本発明のリーダ装置は、上記のリーダ同期システムにおいて用いられるリーダ装置であって、監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、他のリーダ装置との間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、を備えた構成を有している。
【００１５】
この構成により、他のリーダ装置との間で、スーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００１６】
本発明のリーダ装置では、前記リーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる構成を有している。
【００１７】
この構成により、マスターリーダ装置が送信する信号に基づいて、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。すなわち、マスターリーダ装置を中心にして、他のスレーブリーダ装置の同期が行われる。
【００１８】
本発明のリーダ装置では、前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備えた構成を有している。
【００１９】
この構成により、マスターリーダ装置がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置が他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００２０】
本発明のリーダ装置では、前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えた構成を有している。
【００２１】
この構成により、マスターリーダ装置がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置が他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００２２】
本発明のリーダ装置は、前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、を備えた構成を有している。
【００２３】
この構成により、複数のリーダ装置がすべてのスーパーフレームでタグ装置からの応答を受信し、その応答に含まれるＲＳＳＩ強度に基づいて監視対象の画像撮影に適しているか否かを判定できる。これにより、複数のリーダ装置のうち、無線通信強度に応じた適切なリーダ装置（監視対象の近くのリーダ装置）で監視対象の画像を撮影することができる。
【００２４】
本発明のタグ装置は、複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて用いられるタグ装置であって、前記リーダ同期システムでは、前記リーダ装置は、前記監視対象が保持するタグ装置と無線通信し、前記複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御が行われており、前記タグ装置は、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から送信された信号を受信する手段を備えた構成を有している。
【００２５】
この構成により、複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００２６】
本発明のリーダ同期方法は、上記のリーダ同期システムにおいて、タグ装置とリーダ装置との無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを、複数のリーダ装置間で合わせる同期制御を行い、前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から前記タグ装置への信号を送信する。
【００２７】
この方法によっても、上記のように、複数のリーダ装置間で、スーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。各リーダ装置は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う。そのため、あるリーダ装置がタグ装置への送信を行っているときには、他のリーダ装置はタグ装置への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、複数のリーダ装置間でスーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御手段と、担当スーパーフレームでタグ装置への送信を行う送信手段を設けることにより、相互に近接して設置された複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができるという効果を有するリーダ同期システムを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態のリーダ同期システムについて、図面を用いて説明する。本実施の形態では、児童（監視対象）の通学を見守るための見守りシステム等として用いられる場合を例示する。なお、ここでは監視対象が人である例について説明するが、監視対象は物であってもよい。
【００３０】
本発明の実施の形態のリーダ同期システムの構成を、図１〜図４を用いて説明する。図１は、マスターリーダ装置の構成を示すブロック図であり、図２は、スレーブリーダ装置の構成を示すブロック図である。また、図３は、リーダ装置（マスターリーダ装置やスレーブリーダ装置）の設置例を示す図であり、図４は、リーダ装置の他の設置例を示す図である。
【００３１】
ここでは、まず、図３および図４を参照して、リーダ同期システムの全体の構成について説明する。図３および図４に示すように、このリーダ同期システムは、複数のリーダ装置１によって構成されている。複数のリーダ装置１には、マスターリーダ装置２と、１台以上のスレーブリーダ装置３が含まれている。図３では、３台のリーダ装置１（１台のマスターリーダ装置２と２台のスレーブリーダ装置３）が通学路に設置された例が示されており、図４では、２台のリーダ装置１（１台のマスターリーダ装置２と１台のスレーブリーダ装置３）が校門に設置された例が示されている。
【００３２】
これらのリーダ装置１（マスターリーダ装置２やスレーブリーダ装置３）は、相互に近接して配置されており、少なくとも隣接するリーダ装置１と無線通信可能である。そして、リーダ装置１（マスターリーダ装置２やスレーブリーダ装置３）には、監視対象である児童の画像を撮影するカメラ４と、児童が所持しているタグ装置５を無線通信で検知するリーダ６と、カメラ４での画像撮影とリーダ６でのタグ検出とを連動させるコントローラ７が設けられている（図１および図２参照）。なお、図３に示すように、カメラ４で画像撮影が可能な撮影エリアは、リーダ６でタグ検出が可能な検出エリアよりも小さい。ここでは、カメラ４が本発明の撮影手段に相当し、リーダ６が本発明の無線通信手段に相当する。また、コントローラ７が本発明の連動制御手段に相当する。
【００３３】
なお、図３および図４は、あくまで例示であり、リーダ装置１の台数や設置場所は、これに限定されるものではない。すなわち、リーダ装置１は４台以上であってもよく、また、通学路以外の場所（公園など）に設置されてもよい。
【００３４】
つぎに、図１および図２に戻って、リーダ装置１（マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３）のリーダ６の構成について説明する。
【００３５】
ここでは、まず、マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３のリーダ６に共通する構成について説明する。図１および図２に示すように、マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３のリーダ６は、送受信部８備えている。マスターリーダ装置２およびスレーブリーダ装置３のコントローラ７は、画像送信判定部９を備えている。送受信部８は、アンテナを備えており、タグ装置５や他のリーダ装置１と無線通信する。画像送信判定部９は、タグ装置５からの応答のＲＳＳＩ強度に基づいて、そのタグ装置５を所持している児童のカメラ画像をネットワークを介して送信するか否かを判定する（図５参照）。
【００３６】
このＲＳＳＩ強度に基づくカメラ撮影は、例えば、児童が所持しているタグ装置５を複数のリーダ装置１のリーダ６で同時に検出できるような場合に有効である。図５に示した例では、児童が所持しているタグ装置５をマスターリーダ装置２（図面中央）のリーダ６とスレーブリーダ装置３（図面右側）のリーダ６のいずれでも検出できる。このような場合には、それぞれのリーダ６でＲＳＳＩ強度に基づく撮影判定が行われる。図５の例では、タグ装置５はマスターリーダ装置２（図面中央）のリーダ６から遠くに位置しており、マスターリーダ装置２のリーダ６とタグ装置５の無線通信のＲＳＳＩ強度が弱い。したがって、マスターリーダ装置２のカメラ４での撮影は行われない。一方、タグ装置５はスレーブリーダ装置３（図面右側）のリーダ６の近くに位置しており、スレーブリーダ装置３のリーダ６とタグ装置５の無線通信のＲＳＳＩ強度が強い。したがって、このスレーブリーダ装置３（タグ装置５の近くのスレーブリーダ装置３）のカメラ４での撮影が行われる。
【００３７】
つぎに、マスターリーダ装置２のリーダ６に特徴的な構成について説明する。図１に示すように、マスターリーダ装置２のリーダ６は、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御を行うためのマスター同期制御部１０を備えている。
【００３８】
ここで、図６を参照して、本実施の形態の無線通信単位について説明する。図６に示すように、無線通信単位には、リーダキャリアセンス時間と複数のスーパーフレーム（第１スーパーフレーム〜最終スーパーフレーム）が含まれている。上述のように、リーダ装置１のリーダ６には、それぞれ担当スーパーフレームが割り当てられている。つまり、各スーパーフレームごとに担当のリーダ６が決められているともいえる。
【００３９】
リーダキャリアセンス時間では、リーダ６のキャリアセンスが行われ、スーパーフレームでは、リーダ間やリーダタグ間で信号や情報の送信（ＴＸ）や受信（ＲＸ）が行われる。各スーパーフレームには、複数のタイムスロット（第１タイムスロット〜第Ｎタイムスロット）が含まれている。各タイムスロットでは、タグ装置５からリーダ６への応答の送受信とリーダ６からタグ装置５へのＡＣＫ情報などの送受信が行われる。
【００４０】
図１に戻って、マスター同期制御部１０の説明を続ける。マスター同期制御部１０は、担当スーパーフレーム記憶部１１（担当ＳＦ記憶部１１）とマスター送受信制御部１２を備えている。担当スーパーフレーム記憶部１１には、事前に設定されたマスターリーダ装置２とスレーブリーダ装置３の台数が記憶されている。マスターリーダ装置２の担当スーパーフレームとしては、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレーム及び「スレーブリーダ装置３の台数×ｎ（ｎは１からの自然数）＋２」のスーパーフレームが割り当てられている。
【００４１】
マスター送受信制御部１２では、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームでの送受信の制御が行われる。具体的には、担当のスーパーフレーム（マスターリーダ装置２の担当スーパーフレーム）で送信を行い（担当のスーパーフレーム以外では送信を行わず）、すべてのスーパーフレームで受信を行うように、マスターリーダ装置２の送受信の制御が行われる（図６参照）。
【００４２】
マスターリーダ装置２のリーダ６は、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じてチャネルの変更を行うマスターチャネル変更部１３を備えている。このマスターチャネル変更部１３は、チャネルサーチ部１４を備えている。チャネルサーチ部１４は、無線通信単位に含まれるリーダキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、空きチャネルをサーチし、マスターリーダ装置２は空きチャネルにてタグ装置５との通信を行う。
【００４３】
つぎに、スレーブリーダ装置３のリーダ６に特徴的な構成について説明する。図２に示すように、スレーブリーダ装置３のリーダ６は、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御を行うためのスレーブ同期制御部１５を備えている。
【００４４】
このスレーブ同期制御部１５は、担当スーパーフレーム記憶部１６（担当ＳＦ記憶部１６）とスレーブ送受信制御部１７を備えている。担当スーパーフレーム記憶部１６には、事前に設定されたマスターリーダ装置２の識別情報とスレーブリーダ装置３の台数、及びスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム（このスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム）が記憶されている。スレーブリーダ装置３の担当スーパーフレームとしては、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられている。スレーブリーダ装置３は、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号が検出する。この信号を基準にしてスレーブリーダ装置３の同期が行われる。
【００４５】
スレーブ送受信制御部１７では、無線通信単位に含まれる各スーパーフレームでの送受信の制御が行われる。具体的には、このスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム（二番目以降のスーパーフレーム）で送信を行い（このスレーブリーダ装置３の担当スーパーフレーム以外では送信を行わず）、すべてのスーパーフレームで受信を行うように、スレーブリーダ装置３の送受信の制御が行われる（図６参照）。
【００４６】
スレーブリーダ装置３のリーダ６は、スレーブチャネル変更部１８を備えている。このスレーブチャネル変更部１８は、チャネルサーチ部１９を備えており、マスターリーダを検知できなくなった際に、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号のチャネルをサーチし、マスターリーダ装置２のチャネル変更に追従してスレーブリーダ装置３のチャネルを変更する。
【００４７】
このような本発明の実施の形態のリーダ同期システムによれば、複数のリーダ装置１でスーパーフレームのタイミングを合わせる同期制御を行い、担当スーパーフレームでタグ装置５への送信を行うことにより、相互に近接して設置された複数のリーダ装置１で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００４８】
すなわち、本実施の形態では、複数のリーダ装置１で、無線通信単位に含まれる複数のスーパーフレームのタイミングを合わせる同期が行われる。図６に示すように、複数のリーダ装置１での同期が行われた状態では、各リーダ装置１は、それぞれに割り当てられた担当スーパーフレームでのみタグ装置５への送信を行う。そのため、あるリーダ装置１のリーダ６（リーダＡ）がタグ装置５への送信を行っているときには、他のリーダ装置１のリーダ６（リーダＢ、リーダＣ）はタグ装置５への送信を行わない。したがって、複数のリーダ装置１が相互に近接して設置された場合であっても、複数のリーダ装置１で混信が発生するのを防ぐことができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号を他のスレーブリーダ装置３が検知して同期が行われる。すなわち、マスターリーダ装置２を中心にして、他のスレーブリーダ装置３の同期が行われる。
【００５０】
また、本実施の形態では、マスターリーダ装置２がチャネルの変更を行った場合には、スレーブリーダ装置３はそれに追従してチャネルの変更を行う。例えば、マスターリーダ装置２が図６のリーダキャリアセンス時間でキャリアセンスを行い他のシステムが使用中のチャネルを検知した場合には、マスターリーダ装置２がチャネル変更を行うと、スレーブリーダ装置３のチャネルも変更され、他のシステムとの干渉を回避することができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、複数のリーダ装置１がすべてのスーパーフレームでタグ装置５からの応答を受信し、その応答に含まれるＲＳＳＩ強度に基づいて監視対象の画像撮影に適しているか否かを判定できる。これにより、複数のリーダ装置１のうち、無線通信強度に応じた適切なリーダ装置１（監視対象の近くのリーダ装置１）で監視対象の画像を撮影することができる（図５参照）。
【００５２】
このように、タグ検出と連動してカメラ撮影を行うシステムにおいて、リーダ間でスーパーフレームの同期をとって通信を行うことにより、混信することなく複数台のリーダ６を近接して設置可能となる。また、リーダ６からの送信は、時分割切り替えで行い、リーダ６での受信は、同期している全てのリーダ６で行うことにより、正しいカメラ撮像が可能になる。
【００５３】
すなわち、リーダ６からの送信は、スーパーフレーム毎又はタイムスロット毎に時分割切り替えをすることにより、混信の発生をさけることができる。一方、リーダ６での受信は、全てのリーダ６で行うことにより、受信強度（ＲＳＳＩ）値に基づいて、タグ装置５の近くのカメラ４で撮影を行うことができ、より正しいカメラ撮像が可能となる。
【００５４】
この場合、複数設置されたリーダ間において、マスターリーダ装置２のリーダ６とスレーブリーダ装置３のリーダ６を設定し、マスターリーダ装置２からの信号を検知して、スレーブリーダ装置３が同期をとることにより、複数のリーダ６を混信せずに近接に設置可能となる。
【００５５】
また、同期がとれたリーダ６は、複数のスーパーフレームを順次担当し、送信を周期的に行う。これにより、1台での運用と同様の方式で運用可能であり、また近接されたリーダ間で一様な通信が可能となる。
【００５６】
また、マスターリーダ装置２がキャリアセンス等により、チャネルを変更した場合には、スレーブリーダ装置３は、マスターリーダ装置２がタグ装置５と通信するために送信する信号をチャネルサーチにより検知して、マスターリーダ装置２と同期をとりなおす。これにより、他システムからの干渉を回避しつつ同期をとることが可能となる。
【００５７】
また、別のリーダ６が担当しているスーパーフレームにおいても、同期を取っている全てのリーダ６が受信することにより、電波強度（ＲＳＳＩ）に基づいて、タグ装置５の近くのカメラ４で撮影を行うことができる。
【００５８】
以上により、リーダ６を近接して設置した環境においても混信を回避することができ、タグ・リーダ間の通信エリアを容易に拡大することができる。また、リーダ６のフレキシブルな設置が可能となり、監視対象の画像をもれなく撮影するためのカメラ制御および検知不可地点の解消も可能となる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかるリーダ同期システムは、相互に近接して設置された複数のリーダ装置間で混信が発生するのを防ぐことができるという効果を有し、児童（監視対象）の通学を見守るための見守りシステム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施の形態のリーダ同期システムで用いられるマスターリーダ装置のブロック図
【図２】本実施の形態のリーダ同期システムで用いられるスレーブリーダ装置のブロック図
【図３】リーダ装置（マスターリーダ装置やスレーブリーダ装置）の設置例を示す図
【図４】リーダ装置（マスターリーダ装置やスレーブリーダ装置）の他の設置例を示す図
【図５】ＲＳＳＩ強度に応じたカメラ撮影制御を説明するための図
【図６】リーダ装置の同期状態を説明するための図
【符号の説明】
【００６２】
１ リーダ装置
２ マスターリーダ装置
３ スレーブリーダ装置
４ カメラ
５ タグ装置
６ リーダ
７ コントローラ
８ 送受信部
９ 画像送信判定部
１０ マスター同期制御部
１１ 担当スーパーフレーム記憶部
１２ マスター送受信制御部
１３ マスターチャネル変更部
１４ チャネルサーチ部
１５ スレーブ同期制御部
１６ 担当スーパーフレーム記憶部
１７ スレーブ送受信制御部
１８ スレーブチャネル変更部
１９ チャネルサーチ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて、
前記リーダ装置は、
監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、
前記複数のリーダ装置間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするリーダ同期システム。
【請求項２】
前記複数のリーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせることを特徴とする請求項１に記載のリーダ同期システム。
【請求項３】
前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備え、
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のリーダ同期システム。
【請求項４】
前記複数のリーダ装置は、
前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、
前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、
前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、
前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のリーダ同期システム。
【請求項５】
請求項１に記載のリーダ同期システムにおいて用いられるリーダ装置であって、
監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、
他のリーダ装置との間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするリーダ装置。
【請求項６】
前記リーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせることを特徴とする請求項５に記載のリーダ装置。
【請求項７】
前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載のリーダ装置。
【請求項８】
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のリーダ装置。
【請求項９】
前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、
前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、
前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、
前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれかに記載のリーダ装置。
【請求項１０】
複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて用いられるタグ装置であって、
前記リーダ同期システムでは、前記リーダ装置は、前記監視対象が保持するタグ装置と無線通信し、前記複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御が行われており、
前記タグ装置は、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から送信された信号を受信する手段を備えたことを特徴とするタグ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のリーダ同期システムにおいて、
タグ装置とリーダ装置との無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを、複数のリーダ装置間で合わせる同期制御を行い、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から前記タグ装置への信号を送信することを特徴とするリーダ同期方法。
【請求項１】
複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて、
前記リーダ装置は、
監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、
前記複数のリーダ装置間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするリーダ同期システム。
【請求項２】
前記複数のリーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせることを特徴とする請求項１に記載のリーダ同期システム。
【請求項３】
前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備え、
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のリーダ同期システム。
【請求項４】
前記複数のリーダ装置は、
前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、
前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、
前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、
前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のリーダ同期システム。
【請求項５】
請求項１に記載のリーダ同期システムにおいて用いられるリーダ装置であって、
監視対象が保持するタグ装置と無線通信する無線通信手段と、
他のリーダ装置との間で、前記無線通信手段の無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御手段と、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記タグ装置への信号を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするリーダ装置。
【請求項６】
前記リーダ装置には、前記複数のスーパーフレームのうち最初のスーパーフレームが割り当てられたマスターリーダ装置と、前記複数のスーパーフレームのうち二番目以降のスーパーフレームが割り当てられたスレーブリーダ装置と、が含まれており、
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせることを特徴とする請求項５に記載のリーダ装置。
【請求項７】
前記マスターリーダ装置は、前記無線通信単位に含まれるキャリアセンス時間にキャリアセンスを行って、無線通信に用いるチャネルの空き状況に応じて前記チャネルの変更を行うマスターチャネル変更手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載のリーダ装置。
【請求項８】
前記スレーブリーダ装置は、前記マスターリーダ装置がタグ装置へ送信する信号を検知して、前記スレーブリーダ装置が無線通信に用いるチャネルの変更を行うスレーブチャネル変更手段を備えたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のリーダ装置。
【請求項９】
前記監視対象の画像を撮影する撮影手段と、
前記無線通信手段による前記タグ装置の検出と前記撮影手段による前記監視対象の画像撮影を連動させる連動制御手段と、
前記無線通信単位に含まれるすべてのスーパーフレームで、前記タグ装置からの応答を受信する応答受信手段と、
前記タグ装置からの応答の無線通信強度に基づいて、前記監視対象の画像を送信するか否かを判定する画像送信判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれかに記載のリーダ装置。
【請求項１０】
複数のリーダ装置が、少なくとも隣接するリーダ装置と無線通信可能な位置に相互に近接して設置されており、前記複数のリーダ装置間の同期が行われるリーダ同期システムにおいて用いられるタグ装置であって、
前記リーダ同期システムでは、前記リーダ装置は、前記監視対象が保持するタグ装置と無線通信し、前記複数のリーダ装置間で、無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを合わせる同期制御が行われており、
前記タグ装置は、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から送信された信号を受信する手段を備えたことを特徴とするタグ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のリーダ同期システムにおいて、
タグ装置とリーダ装置との無線通信単位に含まれる送受信用の複数のスーパーフレームの各々のタイミングを、複数のリーダ装置間で合わせる同期制御を行い、
前記複数のスーパーフレームのうち前記リーダ装置ごとに割り当てられた担当スーパーフレームで、前記リーダ装置から前記タグ装置への信号を送信することを特徴とするリーダ同期方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２５９０５０（Ｐ２００９−２５９０５０Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０８２３１（Ｐ２００８−１０８２３１）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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