JP4964658B2 - Wireless authentication system and sensor - Google Patents
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Description
本発明は、無線タグ(子局)を携帯したユーザや前記無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、前記無線タグがセンサ(親局、リーダー)と通信を行うことで検出するようにした無線認証システムおよびそのセンサに関し、特に前記無線タグの所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが隣接するセンサ間でそれぞれの検知対象エリアの一部が相互に重なるように配置されて、漏れなく検知するようにしたものに関する。 In the present invention, a detection target such as a user carrying a wireless tag (slave station) or a product to which the wireless tag is attached is detected by the wireless tag communicating with a sensor (parent station, reader). In particular, the wireless authentication system and the sensor thereof, in particular, a plurality of sensors adjacent to each other along the moving space of the detection target so that the location of the wireless tag and the trajectory passed can be detected. The present invention relates to a configuration in which parts are arranged so as to overlap each other and are detected without omission.
従来から、入退室管理用途などに、ユーザが携帯したり、商品に貼付けられた前記無線タグ(子局)をセンサ(親局、リーダー)で検知して、適切なサービスを行う無線認証システムが使用されている。たとえば、前記ユーザが携帯する無線タグとの間で認証処理を実行して、近傍の自動ドアに開閉制御をかける入退室制御のシステムであったり、携帯型コンピュータ等の資産に取付けた無線タグを出入り口に設置したセンサで検知することで資産の持ち出し管理を行う資産管理システムであったり、荷物パレットなどに取り付けた無線タグを物流の拠点毎に検出して荷物の所在を管理する物流管理システムなどである。 Conventionally, there is a wireless authentication system that performs appropriate services by detecting a wireless tag (slave station) carried by a user or pasted on a product with a sensor (master station, reader) for use in entrance / exit management, etc. in use. For example, it is an entry / exit control system that performs authentication processing with a wireless tag carried by the user and controls opening and closing of a nearby automatic door, or a wireless tag attached to an asset such as a portable computer An asset management system that manages the taking out of assets by detecting with sensors installed at the doorway, or a logistics management system that manages the location of luggage by detecting wireless tags attached to luggage pallets etc. at each logistics base It is.
ところが、これらのシステムは、移動する無線タグを点で管理するものであり、通常、前記センサは空間的に離れて設置されることになる。しかしながら、この無線タグを利用して、人や物を面で管理する用途、たとえばオフィス内での在室管理や位置検出などを行うことを考える場合、検知対象の移動空間に沿って複数のセンサを配置する必要がある。この場合、センサ間で無線タグとの通信の干渉を防止するために、たとえば特許文献1のようにセンサ毎に使用する周波数CHを変えることが考えられる。前記特許文献1では、子局(無線タグ)が干渉を検知すると、親局(センサ)にチャネルホップさせることで干渉を回避させている。
上述の従来技術では、センサ毎に使用する周波数CHを自動的に設定することが可能で、センサの新設作業や追加作業の手間を或る程度省略することができるが、時分割多元接続(TDMA)のようにセンサ間に厳密な同期を要する場合、その同期が取れないと干渉してしまう。したがって、システム運用を開始する前には、設定モードにして、センサ間を有線で接続して同期を取る等、煩雑な作業が必要で、また運用中にずれが生じた場合、各センサが周囲のセンサの同期信号とのずれを検知し、タイミングを調整してゆくと、調整の基準となったセンサのずれが大きければ、誤差が拡大してゆくことになる。 In the above-described prior art, it is possible to automatically set the frequency CH to be used for each sensor, and it is possible to omit the work of newly installing or adding a sensor to some extent, but time division multiple access (TDMA) When strict synchronization is required between sensors as in (), interference occurs if the synchronization is not achieved. Therefore, before starting system operation, it is necessary to perform complicated work such as setting the mode and connecting the sensors with a wired connection to synchronize them. When the deviation from the synchronization signal of the sensor is detected and the timing is adjusted, if the deviation of the sensor used as the reference for adjustment is large, the error will increase.
本発明の目的は、有線による同期によらず、自動的に総てのセンサの同期を得てシステム運用を開始することができる無線認証システムおよびそのセンサを提供することである。 An object of the present invention is to provide a wireless authentication system and its sensor capable of automatically obtaining the synchronization of all sensors and starting the system operation without using wired synchronization.
本発明の無線認証システムおよびそのセンサは、検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムおよびそのセンサにおいて、前記各センサは、他のセンサから送信されるフレーム同期信号を受信する同期信号検出処理部と、前記同期信号検出処理部で得られたフレーム同期信号から自機内の同期タイミングを調整する同期タイミング調整処理部と、前記同期タイミング調整処理部で得られた自機の同期タイミングで、次の送信フレームに前記フレーム同期信号を再送信する同期信号出力処理部とを含み、前記同期信号検出処理部において、1フレーム内に複数のフレーム同期信号を受信すると、前記同期タイミング調整処理部は最も遅いフレーム同期信号に同期することを特徴とする。
In the wireless authentication system and the sensor of the present invention, a plurality of sensors are arranged along a movement space of a detection target, and a wireless tag carried by the detection target communicates with any of the sensors to detect the detection. In the wireless authentication system and its sensor configured to detect movement of an object, each sensor is obtained by a synchronization signal detection processing unit that receives a frame synchronization signal transmitted from another sensor, and the synchronization signal detection processing unit. A synchronization timing adjustment processing unit that adjusts the synchronization timing within the own device from the received frame synchronization signal, and the frame synchronization signal is retransmitted to the next transmission frame at the synchronization timing of the own device obtained by the synchronization timing adjustment processing unit. look including a synchronization signal output processing unit which, in the synchronization signal detection processing unit receives a plurality of frame sync signals in one frame , The synchronization timing adjustment processing unit is characterized by synchronizing the slowest frame sync signal.
上記の構成によれば、無線タグを携帯したユーザや無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、その所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、前記各センサ間で共通の無線通信帯域を使用して時分割多元接続(TDMA)や周波数分割多元接続(FDMA)などで前記無線タグと通信を行う際に、各センサ間の干渉を防止するためにスロット選択(TDMA)や周波数ホッピング(FDMA)を行うにあたって、そのスロット選択や周波数ホッピングの切っ掛けとなるフレーム同期を、或るセンサからフレーム同期信号を送信し、それを受信した後続のセンサが自機の同期を取って前記フレーム同期信号を再送信することを繰返してゆくことで、末端のセンサまで行き渡らせる。 According to the above configuration, a plurality of detection targets such as a user carrying the wireless tag or a product attached with the wireless tag can be detected along the movement space of the detection target so that the location and the trajectory passed can be detected. In a wireless authentication system in which a sensor is arranged and a wireless tag carried by the detection target detects the movement of the detection target by communicating with one of the sensors, When communicating with the wireless tag using time division multiple access (TDMA) or frequency division multiple access (FDMA) using a wireless communication band, slot selection (TDMA) or When performing frequency hopping (FDMA), a frame synchronization signal is sent from a certain sensor to select the slot and frame synchronization to be used for frequency hopping. And, that the subsequent sensors has received the Yuku repeatedly retransmitting the frame synchronization signal in synchronization of its own, to arrive at the sensor end.
したがって、有線による同期などによらず、任意の1台の切っ掛けとなるセンサから、前記フレーム同期が末端のセンサまで波紋のように拡がってゆき、自動的に総てのセンサの同期を得て、システム運用を開始することができる。 Therefore, regardless of the synchronization by wire, etc., the frame synchronization extends like a ripple from the sensor that is one of the starting points to the end sensor, and automatically obtains the synchronization of all the sensors, System operation can be started.
また、分岐等で複数のフレーム同期信号を受信した場合、先に受信したフレーム同期信号に同期してしまうと、次のフレームでは後に受信したフレーム同期信号に対して再び同期をやり直さなければならず、最も遅いフレーム同期信号に同期しておくことで、速やかにシステム全体の同期を得ることができる。
In addition , when a plurality of frame synchronization signals are received by branching or the like, if the frame synchronization signal is synchronized with the previously received frame synchronization signal, the next frame must be synchronized again with respect to the frame synchronization signal received later. By synchronizing with the slowest frame synchronization signal, synchronization of the entire system can be obtained quickly.
さらにまた、本発明の無線認証システムおよびそのセンサでは、前記同期信号出力処理部から出力されるフレーム同期信号には、送信元のセンサの識別情報が含まれており、前記同期信号検出処理部は、受信されたフレーム同期信号における識別情報を記憶しておき、前記同期信号出力処理部から自機のフレーム同期信号が送信されると、その送信前に受信されていたセンサからのフレーム同期信号は破棄し、その送信後に受信されたセンサからのフレーム同期信号に対して、前記同期タイミング調整処理部に与えることを特徴とする。
Furthermore, in the wireless authentication system and the sensor thereof according to the present invention, the frame synchronization signal output from the synchronization signal output processing unit includes identification information of a source sensor, and the synchronization signal detection processing unit The identification information in the received frame synchronization signal is stored, and when the own frame synchronization signal is transmitted from the synchronization signal output processing unit, the frame synchronization signal from the sensor received before the transmission is The frame timing signal from the sensor that is discarded and received after the transmission is provided to the synchronization timing adjustment processing unit.
上記の構成によれば、前記同期信号出力処理部から出力されるフレーム同期信号に送信元のセンサの識別情報を含めておき、これによって自機のフレーム同期信号の送信前に受信していたフレーム同期信号の送信元のセンサは自機より上位と判定することができ、送信後に受信されたフレーム同期信号の送信元のセンサは自機より下位と判定することができる。 According to the above configuration, the frame synchronization signal output from the synchronization signal output processing unit includes the identification information of the transmission source sensor, thereby receiving the frame received before transmitting the frame synchronization signal of the own device. The transmission source sensor of the synchronization signal can be determined to be higher than the own device, and the transmission source sensor of the frame synchronization signal received after transmission can be determined to be lower than the own device.
したがって、前記同期信号検出処理部が、受信されたフレーム同期信号が上位側のセンサからのものであるときには前記同期タイミング調整処理部による再度のタイミング調整および前記同期信号出力処理部による再度のフレーム同期信号の送信を行わないのに対して、下位側のセンサからのものであるときには前記タイミング調整およびフレーム同期信号の送信を、繰返し行わせる。これによって、末端のセンサにフレーム同期信号が伝送されるまで、逐次途中のセンサで送信されたフレーム同期信号への同期は繰返すものの、最終的には、その末端のセンサからのフレーム同期信号のタイミングに上位側のセンサのタイミングが総て一致することになり、各センサが順に同期を取ることによる同期誤差の蓄積を解消して、干渉を防ぐことが可能になる。また、同期開始当初に後続のセンサのタイミングが自機より遅れても、最終的にそのタイミングに一致させるので、前記遅れによって空いたフレーム間の隙間を詰めることで、1フレーム周期がむやみに長くなってしまうことによる無線タグに対する応答性の低下を抑えることができる。 Accordingly, when the received frame synchronization signal is from a higher-order sensor, the synchronization signal detection processing unit performs the second timing adjustment by the synchronization timing adjustment processing unit and the second frame synchronization by the synchronization signal output processing unit. While the signal is not transmitted, the timing adjustment and the transmission of the frame synchronization signal are repeatedly performed when the signal is from a lower sensor. As a result, until the frame synchronization signal is transmitted to the terminal sensor, the synchronization with the frame synchronization signal transmitted by the successive sensors is repeated, but finally the timing of the frame synchronization signal from the terminal sensor Thus, the timings of the upper sensors all coincide with each other, and the accumulation of synchronization errors due to the sequential synchronization of the sensors can be eliminated to prevent interference. In addition, even if the timing of the subsequent sensor is delayed from the own device at the beginning of synchronization, the timing is finally matched with that timing. It is possible to suppress a decrease in responsiveness to the wireless tag due to becoming.
本発明の無線認証システムおよびそのセンサは、以上のように、無線タグを携帯したユーザや無線タグが貼付けられた商品などの検知対象を、その所在や通過した軌跡を検知できるように、前記検知対象の移動空間に沿って複数のセンサが配置され、前記検知対象に携行される無線タグがいずれかのセンサと通信を行ってゆくことで前記検知対象の移動を検出するようにした無線認証システムにおいて、前記各センサ間で共通の無線通信帯域を使用して時分割多元接続や周波数分割多元接続などで前記無線タグと通信を行う際に、各センサ間の干渉を防止するためにスロット選択や周波数ホッピングを行うにあたって、そのスロット選択や周波数ホッピングの切っ掛けとなるフレーム同期を、或るセンサからフレーム同期信号を送信し、それを受信した後続のセンサが自機の同期を取って前記フレーム同期信号を再送信することを繰返してゆくことで、末端のセンサまで行き渡らせる。 As described above, the wireless authentication system and the sensor thereof according to the present invention can detect the location and the trajectory passed through a detection target such as a user carrying a wireless tag or a product attached with a wireless tag. A wireless authentication system in which a plurality of sensors are arranged along a movement space of a target, and a wireless tag carried by the detection target communicates with any sensor to detect the movement of the detection target. In order to prevent interference between the sensors when communicating with the wireless tag using time division multiple access or frequency division multiple access using a common wireless communication band between the sensors, When performing frequency hopping, a frame synchronization signal is transmitted from a certain sensor to select the slot and frame hopping for the frequency hopping. Subsequent sensors received by synchronizing the ship by Yuku repeatedly retransmitting the frame synchronization signal, to spread to the sensor terminal.
それゆえ、有線による同期などによらず、任意の1台の切っ掛けとなるセンサから、前記フレーム同期が末端のセンサまで波紋のように拡がってゆき、自動的に総てのセンサの同期を得て、システム運用を開始することができる。 Therefore, the frame synchronization extends like a ripple from an arbitrary one sensor to a terminal sensor, regardless of wired synchronization, etc., and all the sensor synchronization is automatically obtained. System operation can be started.
また、分岐等で複数のフレーム同期信号を受信した場合、先に受信したフレーム同期信号に同期してしまうと、次のフレームでは後に受信したフレーム同期信号に対して再び同期をやり直さなければならず、最も遅いフレーム同期信号に同期しておくことで、速やかにシステム全体の同期を得ることができる。
Also, it should when receiving a plurality of frame synchronization signals in minutes岐等and thus in synchronism with the frame sync signal received earlier, unless redone again synchronized to the frame sync signal received after the next frame First, the synchronization of the entire system can be quickly obtained by synchronizing with the slowest frame synchronization signal.
さらにまた、本発明の無線認証システムおよびそのセンサは、以上のように、前記フレーム同期信号に送信元のセンサの識別情報を含めておき、受信されたフレーム同期信号が上位側のセンサからのものであるときには再度のタイミング調整および再度のフレーム同期信号の送信を行わないのに対して、下位側のセンサからのものであるときには前記タイミング調整およびフレーム同期信号の送信を再度行う。 Furthermore, as described above, the wireless authentication system and its sensor according to the present invention include the identification information of the transmission source sensor in the frame synchronization signal, and the received frame synchronization signal is from the upper sensor. However, the timing adjustment and the transmission of the frame synchronization signal are not performed again, while the timing adjustment and the transmission of the frame synchronization signal are performed again when the sensor is from the lower side sensor.
それゆえ、末端のセンサにフレーム同期信号が伝送されるまで、逐次途中のセンサで送信されたフレーム同期信号への同期は繰返すものの、最終的には、その末端のセンサからのフレーム同期信号のタイミングに上位側のセンサのタイミングが総て一致することになり、各センサが順に同期を取ることによる同期誤差の蓄積を解消して、干渉を防ぐことが可能になる。また、同期開始当初に後続のセンサのタイミングが自機より遅れても、最終的にそのタイミングに一致させるので、前記遅れによって空いたフレーム間の隙間を詰めることで、1フレーム周期がむやみに長くなってしまうことによる無線タグに対する応答性の低下を抑えることができる。 Therefore, until the frame synchronization signal is transmitted to the end sensor, the synchronization with the frame synchronization signal transmitted by the intermediate sensor is repeated, but finally the timing of the frame synchronization signal from the end sensor Thus, the timings of the upper sensors all coincide with each other, and the accumulation of synchronization errors due to the sequential synchronization of the sensors can be eliminated to prevent interference. In addition, even if the timing of the subsequent sensor is delayed from the own device at the beginning of synchronization, the timing is finally matched with that timing. It is possible to suppress a decrease in responsiveness to the wireless tag due to becoming.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の一形態に係る無線認証システムの構成を示すブロック図である。この無線認証システムは、検知対象であるユーザの移動空間1に沿って複数のセンサS1,S2,S3,S4,S5,・・・(総称するときは、以下参照符号Sで示す)が配置され、前記ユーザに携行される無線タグTGがいずれかのセンサSと通信を行ってゆき、その検知結果が上位装置2でモニタされることで、該上位装置2によってユーザの所在や通過した軌跡を検知するものである。前記各センサSは、天井などに取付けられ、その検知対象エリアA1,A2,A3,A4,A5,・・・(総称するときは、以下参照符号Aで示す)は、そのようなユーザを漏れなく検知できるように、隣接するセンサS間でその一部が相互に重なるように配置されている。無線タグTGは、前記検知対象エリアA内であれば、どこに移動してもその検知対象エリアAを有するセンサSで検知可能となっている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless authentication system according to an embodiment of the present invention. In this wireless authentication system, a plurality of sensors S1, S2, S3, S4, S5,... (When collectively referred to as reference sign S) are arranged along a moving
そして、本実施の形態では、各センサSが共通の無線通信帯域を使用してTDMA−TDD方式で前記無線タグTGと通信を行うにあたって、各センサSは、相互に隣接するセンサS間で相互に異なるサブフレームを使用して無線タグと通信を行う。そのサブフレームは、各センサS間の通信によって、干渉を回避できるように自動的に設定される。 In the present embodiment, when each sensor S communicates with the wireless tag TG by the TDMA-TDD system using a common wireless communication band, each sensor S is mutually connected between adjacent sensors S. Communicate with the wireless tag using different subframes. The subframe is automatically set so that interference can be avoided by communication between the sensors S.
各サブフレームは、図2で示すように、フレーム同期信号と、それに続く予め定める複数のタイムスロットとを備えて構成されており、新たに検知対象エリアAに入った無線タグはサブフレーム後半の1または複数の任意の空きスロットで自機の識別情報IDを送信し、それを各センサSが受信すると、次のフレームで回ってきたサブフレームの同期信号中に、タグ送信スロット番号(タグIDとスロット番号との組)に、総スロット数を含めて送信し、どの無線タグがどのスロットで応答すべきかを指定しておく。各無線タグが指定のスロットで応答することで、その無線タグの情報が各センサSで認識される。 As shown in FIG. 2, each subframe is configured to include a frame synchronization signal and a plurality of predetermined time slots following the frame synchronization signal, and a wireless tag that newly enters the detection target area A is in the second half of the subframe. When the identification information ID of its own device is transmitted in one or a plurality of arbitrary empty slots and each sensor S receives it, the tag transmission slot number (tag ID) is included in the synchronization signal of the subframe that has been rotated in the next frame. And the slot number) are transmitted including the total number of slots, and it is specified which radio tag should respond in which slot. When each wireless tag responds in a designated slot, the information of the wireless tag is recognized by each sensor S.
設置作業やセンサSの追加作業時には、先ず各センサS間のサブフレーム設定を、後述する設定釦の操作や無線(リモコン)での設定指示などに応答して、各センサSが上述のように相互に干渉しないサブフレームを選択するように行う。前記各センサSは、通信にUHF帯などを使用して、その検知対象エリアAは、隣接するセンサ間の干渉を防止するために、通常、直径で7m程度であるが、初期設定やセンサの追加などによる設定モードでは、送信パワーと受信感度との少なくとも一方を大きくすることで、たとえば送信パワーまたは受信感度を4倍として、図1において、参照符号A1’,A2’,A3’,A4’ ,A5’,・・・(総称するときは、以下参照符号A’で示す)で示すように到達範囲を2倍とし、前記検知対象エリアAがぎりぎり重なるようにセンサSの間隔を広げて設置しても、サブフレーム設定は充分な通信品質で確実に行えるようになっている。 At the time of installation work or addition work of sensors S, first, each sensor S is set as described above in response to an operation of a setting button described later or a setting instruction by wireless (remote control). Subframes that do not interfere with each other are selected. Each of the sensors S uses a UHF band or the like for communication, and its detection target area A is usually about 7 m in diameter in order to prevent interference between adjacent sensors. In the setting mode by addition or the like, by increasing at least one of the transmission power and the reception sensitivity, for example, the transmission power or the reception sensitivity is quadrupled, and in FIG. , A5 ′,... (When collectively referred to as reference symbol A ′ below), the reach is doubled, and the intervals of the sensors S are widened so that the detection target areas A overlap with each other. Even so, the subframe setting can be reliably performed with sufficient communication quality.
サブフレームの設定動作が終了すると、次に、各センサ間のフレーム同期を取って、システムの運用が開始される。図3は、その同期処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。先ず、設定を開始したセンサ(図3の例ではS1)は、自機で決めたフレームタイミングでフレーム同期信号の送信を開始する。そのフレーム同期信号を受信した後続のセンサS2,S3,・・・が自機の同期を取って、予め規定されるサブフレーム期間W1毎に前記フレーム同期信号を再送信することを繰返してゆくことで、末端のセンサ(図3の例ではS5)まで前記フレーム同期が行き渡るようになっている。 When the sub-frame setting operation is completed, the frame operation between the sensors is then performed and the system operation is started. FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the synchronization processing. First, the sensor that has started the setting (S1 in the example of FIG. 3) starts transmission of a frame synchronization signal at a frame timing determined by itself. The subsequent sensors S2, S3,... That have received the frame synchronization signal synchronize themselves and repeat the retransmission of the frame synchronization signal every predetermined subframe period W1. Thus, the frame synchronization is extended to the end sensor (S5 in the example of FIG. 3).
具体的には、前記フレーム同期信号には、無線タグTGとの通信のために、サブフレーム番号、総サブフレーム数のデータが含まれており、フレーム同期信号を受信した他のセンサは、その同期信号が出力されているサブフレーム番号と、総サブフレーム数とを取得し、受信タイミングに同期して、取得したサブフレーム番号からカウントを開始する。それで総サブフレーム数分だけカウントした時点で、次のフレームへの切換わりを判定し、選択されたサブフレームとなると、前記図2で示すようなタイミングで送受信を行う。 Specifically, the frame synchronization signal includes data of the subframe number and the total number of subframes for communication with the wireless tag TG, and the other sensors that have received the frame synchronization signal The subframe number for which the synchronization signal is output and the total number of subframes are acquired, and counting is started from the acquired subframe number in synchronization with the reception timing. Thus, when the total number of subframes is counted, switching to the next frame is determined. When the selected subframe is reached, transmission / reception is performed at the timing shown in FIG.
これによって、有線による同期などによらず、任意の1台の切っ掛けとなるセンサ(S1)から、前記フレーム同期が末端のセンサ(S5)まで波紋のように拡がってゆき、自動的に総てのセンサS1〜S5の同期を得て、システム運用を開始することができる。 As a result, the frame synchronization extends like a ripple from the sensor (S1), which is the starting point of any one unit, to the end sensor (S5), regardless of wired synchronization, etc. The system operation can be started with the synchronization of the sensors S1 to S5.
注目すべきは、本実施の形態では、センサS5で示すように、1つのサブフレーム(特許請求の範囲のフレームに相当する)内に複数のフレーム同期信号(図3の例では、S3,S4から)を受信すると、最も遅いフレーム同期信号(図3の例では、S4から)に同期することである。したがって、分岐等で前記センサS5が複数のフレーム同期信号(S3,S4)を受信した場合、先に受信したフレーム同期信号(S3)に同期してしまうと、次のフレームでは後に受信したフレーム同期信号(S4)に対して再び同期をやり直さなければならなくなるのに対して、最も遅いフレーム同期信号(S4)に同期しておくことで、速やかにシステム全体の同期を得ることができる。 It should be noted that in this embodiment, as indicated by the sensor S5, a plurality of frame synchronization signals (in the example of FIG. 3, S3 and S4 in one subframe (corresponding to the frame of the claims)). To) is synchronized with the latest frame synchronization signal (from S4 in the example of FIG. 3). Accordingly, when the sensor S5 receives a plurality of frame synchronization signals (S3, S4) by branching or the like, if it synchronizes with the previously received frame synchronization signal (S3), the next frame receives the frame synchronization received later. While synchronization with the signal (S4) must be performed again, synchronization with the latest frame synchronization signal (S4) makes it possible to quickly synchronize the entire system.
また、自機が同期したフレームタイミングより遅れて、他のセンサ(S4)からフレーム同期信号を受信した場合(S3)、それに合わせてフレームタイミングを遅らせることでも、速やかにシステム全体の同期を得ることができる。 In addition, when a frame synchronization signal is received from another sensor (S4) with a delay from the synchronized frame timing (S3), synchronization of the entire system can be quickly obtained by delaying the frame timing accordingly. Can do.
前記サブフレーム期間W1は上述のように予め規定されており、前記フレーム同期信号のタイミングのずれW2は、各センサSにおける無線通信回路やマイコンの立上がりの微妙なずれによって生じる。なお、無線通信による遅延もあるが、距離や変調方式などによって異なり、ここではその説明を省略する。こうして、第1のフレームF1で各センサS間の同期が取られると、第2のフレームF2以降、システムは同期が取られた状態で運用される。 The sub-frame period W1 is defined in advance as described above, and the timing shift W2 of the frame synchronization signal is caused by a subtle shift in the rise of the wireless communication circuit or the microcomputer in each sensor S. Although there is a delay due to wireless communication, it varies depending on the distance, modulation method, etc., and the description thereof is omitted here. When the sensors S are synchronized in the first frame F1, the system is operated in a synchronized state after the second frame F2.
したがって、分岐部分等で複数のフレーム同期信号を受信した場合、先に受信したフレーム同期信号に同期してしまうと、次のフレームでは後に受信したフレーム同期信号に対して再び同期をやり直さなければならず、上述のように最も遅いフレーム同期信号に同期しておくことで、速やかにシステム全体の同期を得ることができる。 Therefore, when a plurality of frame synchronization signals are received at a branching portion, etc., if the frame synchronization signal received earlier is synchronized, the next frame must be synchronized again with respect to the frame synchronization signal received later. Instead, the synchronization of the entire system can be obtained quickly by synchronizing with the slowest frame synchronization signal as described above.
図4は、上述のような機能を実現するセンサSの一構成例を示すブロック図である。このセンサSは、他のセンサおよび無線タグTGと通信を行い、無線通信部である無線信号送受信部11と、前記無線信号送受信部11を介して、他のセンサとの間で相互に干渉しないようにサブフレームの選択動作を行うとともに、上述のようなフレーム同期処理を行うフレーム管理部12と、ユーザインタフェイス13と、前記無線信号送受信部11を介して無線タグTGと通信を行い、それを認証するタグ管理部14と、前記タグ管理部14で得られた認証データを前記上位装置2へ送信するとともに、前記上位装置2からこのセンサSの制御データを受信するネットワークインタフェイス15とを備えて構成される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the sensor S that realizes the above-described function. This sensor S communicates with other sensors and the wireless tag TG, and does not interfere with each other via the wireless signal transmitting / receiving
フレーム管理部12は、先ず他のセンサと通信を行い、上述のように相互に干渉しないように自機で使用すべきサブフレームを選択するサブフレーム割当て処理部21と、上述のようにしてフレーム同期を取るフレーム同期部23と、サブフレーム選択動作の終了を判定する設定終了検知部24と、該フレーム管理部12全体を制御する送受信管理部25とを備えて構成される。
The
前記ユーザインタフェイス13は、たとえば通常の無線タグTGの検知動作中であることを表示し、また前記サブフレーム選択動作中であることや、その選択動作が正常に終了したか不調に終わったかなどをランプ表示などでユーザへ報知する状態表示手段31と、異常の発生や不審な無線タグを検知すると警報を発したり、無線タグTGを正常に認識できてドアの解錠などを行うことを通知するブザーなどの警報/通知音発生装置32と、設定釦やスタート釦などの設定スイッチ33とを備えて構成される。
The
前記設定スイッチ33の設定釦やスタート釦の操作によってサブフレーム選択動作を開始すると、状態表示手段31がそのことを表示するとともに、サブフレーム割当て処理部21が前述のように他のセンサと通信を行いながら、空いているサブフレームを選択して、自機で使用すべきスロットに割当てる。こうしてサブフレームの選択処理が終了したことが設定終了検知部24において検知されると、状態表示手段31で表示されるとともに、正常に選択処理が終了していると、フレーム同期部23に上述のような同期処理を行わせ、通常の無線タグの検知モードとなる。
When the sub-frame selection operation is started by operating the setting button or the start button of the setting
通常の無線タグの検知モードでは、タグ管理部14が無線信号送受信部11に、前記サブフレーム割当て処理部21で選択されたサブフレームの前記同期信号に質問信号を含めて送信させ、無線タグTGから応答信号を受信すると、その無線タグTGのIDが予め登録されているものか否かを判断し、解錠動作などを行う。
In a normal wireless tag detection mode, the
前記同期処理では、フレーム同期部23のフレーム同期信号検出処理部231が、前記送受信管理部25で受信されたフレーム同期信号から、上述のように前記サブフレーム番号および総サブフレーム数のデータを取得するとともに、受信タイミングに同期して、取得したサブフレーム番号からカウントを開始し、総サブフレーム数分だけカウントした時点で、次のフレームへの切換わりを判定し、同期タイミング調整処理部232が自機のタイミングがシステムのタイミングに一致するように、前記送受信スロット管理部25を制御することで同期が得られている。このとき、同期タイミング調整処理部232は、1つのサブフレーム内に複数のフレーム同期信号を受信すると、最も遅いフレーム同期信号に同期する。また、自機が同期したフレームタイミングより遅れて、他のセンサからフレーム同期信号を受信した場合、それに合わせてフレームタイミングを遅らせる。そして、フレーム同期信号出力処理部233が、選択されたサブフレームとなると、前記図3で示すようなフレーム同期信号を送信して、図2で示すような複数のタイムスロットで無線タグTGからの応答信号を待受ける。
In the synchronization processing, the frame synchronization signal
[実施の形態2]
図5は、本発明の実施の他の形態に係る無線認証システムにおける同期処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態のセンサには、前述の図1で示す構成のセンサを用いることができ、前記同期処理の手法が、前述の図3とこの図5とで異なるだけである。注目すべきは、本実施の形態では、前記フレーム同期信号出力処理部233から出力されるフレーム同期信号には、送信元のセンサの識別情報IDが含まれており、前記フレーム同期信号検出処理部231は、受信されたフレーム同期信号における識別情報IDを記憶しておき、前記フレーム同期信号出力処理部233から自機のフレーム同期信号が送信されると、その送信前に受信されていたセンサからのフレーム同期信号は破棄し、その送信後に受信されたセンサからのフレーム同期信号に対して、前記同期タイミング調整処理部232に与えることである。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the synchronization processing in the wireless authentication system according to another embodiment of the present invention. As the sensor of the present embodiment, the sensor having the configuration shown in FIG. 1 can be used, and the method of the synchronization process is different only in FIG. 3 and FIG. It should be noted that in the present embodiment, the frame synchronization signal output from the frame synchronization signal
すなわち、前記フレーム同期信号出力処理部233から出力されるフレーム同期信号に送信元のセンサの識別情報IDを含めておくことで、自機のフレーム同期信号の送信前に受信していたフレーム同期信号の送信元のセンサは自機より上位と判定することができ、送信後に受信されたフレーム同期信号の送信元のセンサは自機より下位と判定することができる。これを利用して、前記フレーム同期信号検出処理部231が、受信されたフレーム同期信号が下位側のセンサからのものであるときには、前記同期タイミング調整処理部232に自機のタイミング調整を行わせるとともに、前記フレーム同期信号出力処理部233から出力させるフレーム同期信号も、そのタイミングに一致させる。具体的には、図5では、フレームF1において、同じサブフレーム内で自機より遅れたフレーム同期信号(S4)を受信したセンサS3が、それに合わせて、次のフレームF2においてフレームタイミングを遅らせると、上位のセンサS2はそれを検知し、同様に次のフレームF3においてフレームタイミングを遅らせ、さらに次のフレームF4においてセンサS1がフレームタイミングを遅らせている。
That is, by including the identification information ID of the transmission source sensor in the frame synchronization signal output from the frame synchronization signal
ここで、受信されたフレーム同期信号が上位側のセンサからのものであるときには前記フレーム同期タイミング調整処理部232による再度のタイミング調整および前記フレーム同期信号出力処理部233による再度のフレーム同期信号の送信を行わないようになっており、該上位側のセンサがタイミングを遅らせたことで、再び下位側のセンサがタイミングを遅らせ、それによって再び上位側が遅らせるような不具合を防止することができる。
Here, when the received frame synchronization signal is from the upper sensor, the frame synchronization timing
これによって、末端のセンサS5にフレーム同期信号が伝送されるまで、逐次途中のセンサで送信されたフレーム同期信号への同期は繰返すものの、最終的には、その末端のセンサS5からのフレーム同期信号のタイミングに上位側のセンサS4〜S1のタイミングが総て一致することになり、各センサSが順に同期を取ることによる同期誤差の蓄積を解消して、干渉を防ぐことが可能になる。また、同期開始当初に後続のセンサ(S4)のタイミングが自機(S2)より遅れても、最終的にそのタイミングに一致させるので、前記遅れによって空いたフレーム間の隙間(W2)を詰めることで、1フレーム周期がむやみに長くなってしまうことによる無線タグTGに対する応答性の低下を抑えることができる。 As a result, until the frame synchronization signal is transmitted to the terminal sensor S5, the synchronization to the frame synchronization signal transmitted by the intermediate sensor is repeated, but finally, the frame synchronization signal from the terminal sensor S5 is finally obtained. Thus, the timings of the upper sensors S4 to S1 all coincide with this timing, so that accumulation of synchronization errors due to the sequential synchronization of the sensors S can be eliminated to prevent interference. In addition, even if the timing of the subsequent sensor (S4) is delayed from the own device (S2) at the beginning of synchronization, the timing is finally made to coincide with the timing, so the gap (W2) between frames vacated by the delay is reduced. Thus, it is possible to suppress a decrease in responsiveness to the wireless tag TG due to an unnecessarily long one frame period.
1 移動空間
2 上位装置
11 無線信号送受信部
12 スロット選択部
13 ユーザインタフェイス
14 タグ管理部
15 ネットワークインタフェイス
21 サブフレーム割当て処理部
23 フレーム同期部
231 フレーム同期信号検出処理部
232 同期タイミング調整処理部
233 フレーム同期信号出力処理部
24 設定終了検知部
25 送受信管理部
31 状態表示手段
32 警報/通知音発生装置
33 設定スイッチ
A1,A2,A3,A4,A5,・・・ 検知対象エリア
S1,S2,S3,S4,S5,・・・ センサ
TG 無線タグ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各センサは、
他のセンサから送信されるフレーム同期信号を受信する同期信号検出処理部と、
前記同期信号検出処理部で得られたフレーム同期信号から自機内の同期タイミングを調整する同期タイミング調整処理部と、
前記同期タイミング調整処理部で得られた同期タイミングで、次の送信フレームに前記フレーム同期信号を再送信する同期信号出力処理部とを含み、
前記同期信号検出処理部において、1フレーム内に複数のフレーム同期信号を受信すると、前記同期タイミング調整処理部は最も遅いフレーム同期信号に同期することを特徴とする無線認証システム。 Wireless authentication in which a plurality of sensors are arranged along the movement space of the detection target, and the wireless tag carried by the detection target detects the movement of the detection target by communicating with one of the sensors. In the system,
Each sensor is
A synchronization signal detection processing unit for receiving a frame synchronization signal transmitted from another sensor;
A synchronization timing adjustment processing unit that adjusts the synchronization timing within the device from the frame synchronization signal obtained by the synchronization signal detection processing unit;
Wherein the synchronous timing obtained in the synchronization timing adjustment processing unit, viewed contains a synchronization signal output processing unit to retransmit the frame synchronization signal to the next transmission frame,
In the synchronization signal detection processing unit, when a plurality of frame synchronization signals are received in one frame, the synchronization timing adjustment processing unit synchronizes with the latest frame synchronization signal .
前記同期信号検出処理部は、受信されたフレーム同期信号における識別情報を記憶しておき、前記同期信号出力処理部から自機のフレーム同期信号が送信されると、その送信前に受信されていたセンサからのフレーム同期信号は破棄し、その送信後に受信されたセンサからのフレーム同期信号に対して、前記同期タイミング調整処理部に与えることを特徴とする請求項1記載の無線認証システム。 The frame synchronization signal output from the synchronization signal output processing unit includes identification information of the transmission source sensor,
The synchronization signal detection processing unit stores identification information in the received frame synchronization signal, and when the own frame synchronization signal is transmitted from the synchronization signal output processing unit, it was received before the transmission frame sync signal from the sensor is discarded, claim 1 Symbol placement of the wireless authentication system to the frame sync signal from the sensor is received after the transmission, characterized in providing the synchronization timing adjustment processing unit.
他のセンサから送信されるフレーム同期信号を受信する同期信号検出処理部と、
前記同期信号検出処理部で得られたフレーム同期信号から自機内の同期タイミングを調整する同期タイミング調整処理部と、
前記同期タイミング調整処理部で得られた同期タイミングで、次の送信フレームに前記フレーム同期信号を再送信する同期信号出力処理部とを含み、
前記同期信号検出処理部において、1フレーム内に複数のフレーム同期信号を受信すると、前記同期タイミング調整処理部は最も遅いフレーム同期信号に同期することを特徴とするセンサ。 Wireless authentication in which a plurality of sensors are arranged along the movement space of the detection target, and the wireless tag carried by the detection target detects the movement of the detection target by communicating with one of the sensors. In the system sensor,
A synchronization signal detection processing unit for receiving a frame synchronization signal transmitted from another sensor;
A synchronization timing adjustment processing unit that adjusts the synchronization timing within the device from the frame synchronization signal obtained by the synchronization signal detection processing unit;
Wherein the synchronous timing obtained in the synchronization timing adjustment processing unit, viewed contains a synchronization signal output processing unit to retransmit the frame synchronization signal to the next transmission frame,
In the synchronization signal detection processing unit, when a plurality of frame synchronization signals are received within one frame, the synchronization timing adjustment processing unit is synchronized with the latest frame synchronization signal .
前記同期信号検出処理部は、受信されたフレーム同期信号における識別情報を記憶しておき、前記同期信号出力処理部から自機のフレーム同期信号が送信されると、その送信前に受信されていたセンサからのフレーム同期信号は破棄し、その送信後に受信されたセンサからのフレーム同期信号に対して、前記同期タイミング調整処理部に与えることを特徴とする請求項3記載のセンサ。The synchronization signal detection processing unit stores identification information in the received frame synchronization signal, and when the own frame synchronization signal is transmitted from the synchronization signal output processing unit, it was received before the transmission 4. The sensor according to claim 3, wherein a frame synchronization signal from the sensor is discarded, and a frame synchronization signal received from the sensor is sent to the synchronization timing adjustment processing unit.
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