JP2010130386A - 無線通信システムおよび無線基地局ならびに不感知エリア通知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不感知エリアの詳細範囲を地図上で表示させることで、利用者に対して不感知エリアから抜けるための移動ルートを視覚的に認識させることができるようにする。
【解決手段】携帯電話機は、不感知エリア進入地点と脱出地点の位置情報を不感知地点情報として不感知エリア情報生成管理装置に通信ネットワークを介して送信し、不感知エリア情報生成管理装置は、複数の携帯電話機から送信されてきた不感知地点情報から地図情報を生成して不感知エリア情報を作成し、決められたタイミングまたは携帯電話機からの要求に従って、不感知エリア情報を移動電話機に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信技術に関し、特に携帯電話機の周囲の環境の影響などで携帯電話サービスを提供できない不感知エリアの情報を収集し、利用者に地図情報として通知する技術に関する。

携帯電話サービスを提供する無線通信システムにおいては、携帯電話機の周囲の環境の影響などで携帯電話サービスを提供できない「不感知エリア」が存在する。携帯電話機は、基地局からの電波が一定レベル以下であったり、受信品質が一定レベル以下であったりする場合に、携帯電話機の表示部に「圏外」の文字を表示させることで、利用者に対し、現地点は携帯電話サービスを利用することができない不感知エリアであることを通知している。

不感知エリアの通知に関する技術としては、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１は、携帯端末のユーザが、これから通信圏外に出てしまうか否かを予め知ることができるようにすることを目的とする。特許文献１は、通信圏外予告サーバを設け、携帯端末から位置情報を受信すると、通信圏外予告サーバが、携帯端末毎に、受信順に位置情報を記憶し、予め記憶しておいた通信圏外となる範囲および通信圏内となる範囲を示す情報を含んだ地図情報と記憶した位置情報とに基づいて、携帯端末の一定時間後における位置を予測し、予測した一定時間後の携帯端末の位置が、通信圏外となる範囲である場合に、通信ネットワークを介して携帯端末に圏外予告通知を送信する。

特開２００４−３６４２２３号公報

携帯電話機は、利用者が通話中でない場合には鞄等に入ったまま運ばれ、気づかないうちに携帯電話サービスを提供できない不感知エリアに入ってしまう場合もある。こうなると携帯電話機は利用者に対して「圏外」の表示をすることしかできず、不感知エリアが広いのか狭いのか、不感知エリアから抜け出すにはどの方向にどのくらい移動すればよいのかといった詳細な範囲までは知ることができない。そのため、不感知エリアから抜けるためにどのように移動すればよいのか分からなかった。また、不感知エリアの情報をどのように収集して不感知エリアマップを作成するか、不感知エリアに入ってしまったら携帯電話サービスの利用はできないため、不感知エリアマップをいつ携帯電話機に送るかという点が課題であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、不感知エリアに入ってしまった利用者に、不感知エリアの詳細範囲を地図上で表示させることで、利用者に対して不感知エリアから抜けるための移動ルートを視覚的に認識させることができるようにすることを目的とする。また、不感知エリアの詳細範囲を地図上に表示させ、利用者に対して不感知エリアから抜けるための移動ルートを視覚的に認識させることができるためのシステム、および不感知エリアの詳細範囲を地図上で表示させるための構成を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、携帯電話機は、無線データの送受信が行なえない不感知エリアに進入したことを検出すると、自機の位置情報を取得し、また、不感知エリアから脱出して無線データの送受信が可能となると自機の位置情報を取得し、取得したそれら不感知エリア進入地点と脱出地点の位置情報を不感知地点情報として不感知エリア情報生成管理装置に通信ネットワークを介して送信し、
前記不感知エリア情報生成管理装置は、複数の携帯電話機から送信されてきた不感知地点情報から地図情報を生成して不感知エリア情報を作成し、あらかじめ決められたタイミングまたは携帯電話機からの要求に従って、前記不感知エリア情報を移動電話機に送信するようにした。

携帯電話機の利用者は、不感知エリアに入ってしまった場合でも、不感知エリアの詳細範囲を地図上で確認できるため、携帯電話サービスの提供可能な場所を視覚的に認識できる。従って、不感知エリアから抜けるための移動ルートを利用者に視覚的に認識することができる。また、予め不感知エリア情報を取得しておけば不感知エリアへの侵入を回避することもできる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施例における不感知エリア通知の概要を説明するための図である。
図１において、11、12、13、14は同一の電話機であり、ある利用者が携帯する携帯電話機の移動の様子（11→12→13→14）を表している。
11の位置は、携帯電話機が無線通信圏内１にいる状態であり、無線基地局装置3との無線通信が可能な状態である。その後その携帯電話機の利用者が11の位置から無線通信圏外2に移動し、無線通信が不可能な状態となったのが12の位置である。本実施例においては、利用者および携帯電話機が移動して圏外となり、不感知エリアに入ったことを検出した場合、携帯電話機は、表示部に「圏外」の表示を行なうとともにGPS衛星と通信を行って、自機の位置を取得する。そして取得した自機の位置情報を記憶する。

また、本実施例では、携帯電話機は、予めある無線基地局装置のエリア内に入った時点で、自動または手動により無線基地局装置からその無線基地局装置の周辺の不感知エリア情報を取得し記憶しておく。図１に示す例の場合には、携帯電話機の利用者は、無線基地局装置3のエリア内に入った時点で無線基地局装置3の周辺の不感知エリア情報を無線基地局装置3から取得して記憶しておく。12の位置に移動して圏外となってしまった携帯電話機は、予め取得して記憶しておいた周辺の不感知エリア情報を読み出して表示し、不感知エリアの位置を確認して、不感知エリアから抜け出す方向に移動する。

携帯電話機の利用者が移動し、再び無線基地局装置と通信可能になった場合の動作について説明する。
図１では、携帯電話機の利用者が12の位置から13の位置へ移動し、さらに13の位置から14の位置へ移動して不感知エリアを抜けて再び無線基地局装置3との通信が可能になった場合の例を示している。携帯電話機は、無線基地局装置3と通信可能となったことを検出すると、GPS衛星4と通信を行って、自機の位置を取得して記憶する。そして、先に記憶しておいた不感知エリアに入った地点の位置情報と、今取得した不感知エリアから出た地点の位置情報を、不感知地点情報として無線基地局装置3へ送信する。

無線基地局装置3は、エリア内の携帯電話機から随時送信されてくる不感知地点情報を収集して蓄積、管理し、地図情報と対応づけて不感知エリア情報を作成する。

次に本発明の第一の実施例における携帯電話機および無線基地局装置の構成について説明する。
図２は、本発明の第一の実施例における携帯電話機および無線基地局装置の構成について説明するブロック図である。
携帯電話機217は、GPS衛星4と通信するためのGPSアンテナ211と、無線基地局装置と無線信号の送受信を行なう無線通信アンテナ212と、不感知エリアに入った地点の位置情報および不感知エリアから出た地点の位置情報を記憶するとともに無線基地局装置から取得した不感知エリア情報を記憶する記憶部213と、データ送受信部214と、表示部216および制御部215を備える。

無線基地局228は、携帯電話機と無線信号の送受信を行なう無線通信アンテナ222と、無線通信アンテナ222を介して送受信する無線信号の処理を行なう無線通信部226と、携帯電話機から送られてきた不感知地点情報と、周辺エリアの地図情報に基づいて不感知エリアの地図情報である不感知エリア情報を生成する地図情報生成部225と、地図情報生成部で生成された地図情報を蓄積する地図情報蓄積部227と、制御部224と、ネットワーク接続部223とを備える。無線基地局228はネットワーク接続部223を介して通信ネットワーク221に接続されている。
本実施例では、不感知エリアの地図情報である不感知エリア情報を無線基地局装置が作成する。そのため、無線基地局装置は、自分自身の周辺エリアの地図情報のみ持っていればよく、また周辺エリアからの不感知地点情報のみ収集管理すればよいため、処理の負担を軽くでき、また管理する情報の量も少なくすることができる。

次に、携帯電話機の処理について説明する。
図３は、携帯電話機の処理フローを説明する図である。
携帯電話機は、無線基地局装置228との通信状態を判断し(ステップ31)。無線通信のできない不感知エリアにいると判断した場合はGPS衛星4との通信により位置情報を取得し、記憶部213に取得した自機の位置情報を記憶する（ステップ33）。さらに、予め取得して記憶部213に記憶しておいた不感知エリア情報を表示部216に表示し、利用者に通知する（ステップ35）。この不感知エリア情報は、無線基地局装置のエリア内に入った時点で、予め自動または手動でその無線基地局装置より取得して記憶しておいたものである。
ステップ31で無線通信圏内にいると判断された場合は、記憶部213に不感知地点情報があるか判断し（ステップ32）、あった場合は送信する（ステップ34）。不感知地点情報は、無線基地局装置に送信後、消去するか、または無線基地局装置に送信済みであることが判別できるフラグをつけるようにして、ステップ32、33では、未送信の不感知地点情報のみ送信するようにしてもよい。

次に、無線基地局装置の処理について説明する。
図４は、無線基地局装置の処理フローを説明する図である。
図４は、無線基地局装置228の制御部224が不感知地点情報の通知または不感知エリア情報の送信要求を受けた場合の処理例を示している。
無線基地局装置は、まず受信した情報が携帯電話機217からの不感知地点情報の通知であるか判断し（ステップ41）、不感知地点情報の通知であった場合は、通知された不感知地点譲歩うに基づいて地図情報方生成部225において不感知エリア情報を生成（または更新）し（ステップ42）、生成した不感知エリア情報を地図情報蓄積部227に記憶する（ステップ43）。不感知地点情報の通知ではない場合、不感知エリア情報の送信要求であるかどうか判断する（ステップ44）。不感知エリア情報の送信要求であった場合は地図情報蓄積部227に記憶されている不感知エリア情報を要求の送信元の携帯電話機へ送信する。

図５に、これまで説明した携帯電話機、無線基地局装置の通信内容をシーケンス図として示す。
シーケンス図の一番左側には図１に示した携帯電話機の位置11〜14をシーケンスと対応付けて示している。

次に、不感知エリア情報の生成について説明する。
図６は、地図情報生成部225で行われる不感知地点情報から不感知エリア情報を生成する過程の一例を説明する図である。
携帯電話機から無線基地局へ送信された不感知地点情報は、地図情報生成部225で地図情報へ変換され、地図情報蓄積部227に蓄積される。地図情報生成部225においては、複数の携帯電話機から不感知地点情報を受信し、それらの不感知地点情報に基づいて不感知エリア情報を生成し、地図情報蓄積部227に蓄積する。

図６においては、地図情報蓄積部227に予め蓄積されている基地局装置のカバーエリアを分割した地図情報を61に、この61における分割エリア各頂点部のGPS位置情報を62に、携帯電話機より実際に送信されてくる不感知地点情報の構成を63に、この不感知地点情報例63が無線基地局3内の地図情報生成部225で変換される過程を64に、変換された不感知エリア情報を65に例示している。

不感知地点情報63は、携帯電話機が不感知エリアに入った地点と脱出した地点の緯度、経度で構成される。無線基地局の地図情報生成部においては、この情報を地図情報にマッピングすることで不感知エリア情報を生成する。
地図情報生成部225においては、64に示すようにまず携帯電話機より送信されてくる不感知エリア進入地点と不感知エリア脱出地点の２点間を結ぶ直線を直径とする円66を描く。次に、複数の携帯電話機より送信されてくる情報を元に、座標の重なった点67、つまり不感知エリアの可能性が高い箇所が強調表示されるように地図情報を書き換える。

図７に、不感知エリア情報の表示イメージを示す。
図７では、座標の重なった箇所の色を濃く、一定期間不感知地点情報の報告の無い箇所の色を薄くするといった色の濃淡を利用して、携帯電話機の表示部に不感知エリアを表示する例を示している。このように、時々刻々携帯電話機から送信されてくる不感知地点情報に基づいて不感知エリア情報を生成することで、高層ビルの建設や取壊し、地形の影響、その他妨害電波などによって常に変化する不感知エリア情報を常に最新に保つことが可能である。
前述のよに、本実施例においては、無線基地局装置において地図情報の生成を行なう構成としていて、無線基地局が持つ地図情報はその無線基地局のサービスエリア内の地図情報のみでよい。また無線基地局が携帯電話機から受信する不感知地点情報およびその不感知地点情報から生成した不感知エリア情報も、その無線基地局のサービスエリア内の情報のみでよく、多量のデータを持つ必要もなく、処理が簡単である。それらの情報を記憶するための蓄積部の容量はそれほど大きいものを必要としないというメリットがある。

次に不感知エリア情報の通知について説明する。
地図情報蓄積部227に蓄積された不感知エリア情報は、携帯電話機がハンドオーバーして新たな基地局のサービスエリア内に入った場合や、利用者がマニュアル操作により不感知情報の送信を要求した場合などに携帯電話機へ送信される。ハンドオーバーを契機とすることにより携帯電話機の利用者の移動に応じた不感知エリア情報の提供が可能である。さらに、一度不感知エリア配信を受けた利用者に対しては、61および62のように予めカバーエリアを分割しておくことで、変更のあった箇所だけを再配信するといった効率の良い配信方法を採ることも可能である。
送信された不感知エリア情報は携帯電話機の表示部216に地図情報として表示される。
図１の15、16および図７はこの不感知エリア情報を携帯電話機の表示部216に表示する際のイメージである。
17が不感知エリアを示し、18が自機位置を示している。15は、携帯電話機の利用者が、無線通信圏外2に移動した場合の例を示し、自機18が不感知エリア17の中にいるように表示されている。自機の位置は、GPS衛星4との通信より取得し、無線基地局より受信した不感知エリア情報に重ねて表示したものである。携帯電話機の利用者が移動して無線通信圏内1に戻ると、16に示すように自機18は不感知エリア17の外に表示される。
地図情報生成部225で生成される不感知エリア情報は17に示す範囲の情報である。不感知エリア情報を表示するための元となる地図情報は、地図情報表示アプリケーションのものを使用することができる。

基地局装置内に蓄積される不感知エリアマップは、携帯電話機の基地局間移動（ハンドオーバー）、利用者のマニュアル操作による要求に応じて携帯電話機に通知されることが好ましい。このような構成であれば、通常予測困難な不感知エリア進入のタイミングを意識する必要がない。
また、無線基地局装置内の不感知エリア情報は、複数の携帯電話機からの不感知地点情報を元に常にアップデートされることが好ましい。このような構成であれば、より正確な不感知エリア情報を生成および通知することができる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第２の実施例では、不感知エリア情報を生成し蓄積する機能を無線基地局に備えるのではなく、無線基地局集約装置や、網管理装置といった無線基地局装置より上位装置に備える。または不感知エリア情報を生成し蓄積する機能を専用装置として通信ネットワーク上に備えるようにしてもよい。

図８は、本発明の第２の実施例における携帯電話機および不感知エリア蓄積通知装置の構成を説明する図である。

また、図９は本発明の第２の実施例における携帯電話機および不感知エリア蓄積通知装置間の通信内容を示すシーケンス図である。
携帯電話機817は、GPS衛星4と通信するためのGPSアンテナ811、無線通信アンテナ812、記憶部813、データ送受信部814、表示部816および制御部815を備える。不感知エリア蓄積/通知装置826は、地図情報生成部824、地図情報蓄積部825、制御部823、ネットワーク接続部822を備える。不感知エリア蓄積通知装置826はネットワーク接続部822を介して通信ネットワーク521に接続されている。

本実施例では、不感知エリア情報を生成し蓄積する機能を専用装置としてネットワーク上に備えることで、無線基地局装置は既存のものが使用でき、さらに携帯電話サービスを提供するキャリア以外の企業・団体でも不感知エリア情報の配信サービスを提供することが可能になるメリットがある。また、無線基地局装置のカバーエリアに左右されないため、より広範囲の不感知エリア情報を収集することが可能である。

本実施例の携帯電話機817の処理フローは、図３と同様である。
また、不感知エリア蓄積/通知装置826の処理フローは、図４で表される。

上記複数の実施例においては、不感知地点情報は、不感知エリア進入地点と不感知エリア不脱出地点の位置情報で構成されていたが、これに位置情報を取得した時刻も加えて通知するようにしてもよい。位置情報と時刻情報を合わせて通知し、地図情報生成部では、時刻情報と対応付けて不感知エリア情報を作成するようにすれば、時間帯によらない不感知エリア情報や、時間帯別の不感知エリア情報を作成することができる。時間帯別の不感知エリア情報を作成した場合、時間帯によって妨害電波などで不感知エリアが発生するような場合に、より有効な不感知エリア情報を携帯電話機に提供できる。

本発明の一実施例における不感知エリア通知の概要を説明する図である。 本発明の一実施例における携帯電話機および無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 携帯電話機の処理内容を説明するフロー図である。 無線基地局装置の処理内容を説明するフロー図である。 本発明の一実施例における携帯電話機および無線基地局装置の通信内容を説明するシーケンス図である。 本発明の一実施例における不感知エリア情報生成手順を説明する図である。 本発明の一実施例における不感知エリア情報の表示例を示す図である。 本発明の一実施例における携帯電話機および不感知エリア蓄積通知装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例における携帯電話機および不感知エリア蓄積通知装置の通信内容を説明するシーケンス図である。

符号の説明

1 無線通信圏内
2 無線通信圏外（不感知エリア）
3 無線基地局装置
4 GPS衛星
11 無線通信圏内より圏外へ移動する携帯電話機
12 無線通信圏外に移動した携帯電話機
13 無線通信圏外より圏内へ移動する携帯電話機
14 無線通信圏内に移動した携帯電話機
211,811 GPSアンテナ
212,812 無線通信アンテナ
213,813 位置記憶部
214,814 データ送受信部
215,815 制御部
216,816 表示部
217,817 携帯電話機
221,821 通信ネットワーク
222 無線通信アンテナ
223,822 ネットワーク接続部
224,823 制御部
225,824 地図情報生成部
226 無線通信部
227,825 地図情報蓄積部
826 不感知エリア蓄積／通信装置

Claims (7)

1. 位置情報を取得するための位置情報取得手段と、無線データの送受信を行なうデータ送受信部と、携帯電話機の各部および無線データの送受信の制御を行なう制御部とを有する携帯電話機と、
   地図情報を蓄積する地図情報蓄積部と、地図情報生成部と、制御部と、通信ネットワーク接続部とを備えた不感知エリア情報生成管理装置とを含む無線通信システムであって、
   前記携帯電話機は、制御部の制御に基づいて、無線データの送受信が行なえない不感知エリアに進入したことを検出すると、前記位置情報取得手段により自機の位置情報を取得し、また、前記データ送受信部において無線データの送受信が可能となり不感知エリアから脱出したことを検出すると、前記位置情報取得手段により自機の位置情報を取得し、前記不感知エリアに進入した地点の位置情報と、不感知エリアから脱出した地点の位置情報を不感知地点情報として通信ネットワークを介して前記不感知エリア情報生成管理装置に送信し、
   前記不感知エリア情報生成管理装置は、前記制御部の制御に従って、前記地図情報生成部において複数の携帯電話機から送信されてきた不感知地点情報から地図情報を生成して不感知エリア情報として前記地図情報蓄積部に蓄積し、あらかじめ決められたタイミングまたは携帯電話機からの要求に従って、前記不感知エリア情報を携帯電話機に通信ネットワーク経由で送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記携帯電話機は、表示部を有し、前記不感知エリア情報生成管理装置から受信した不感知エリア情報および前記位置情報取得手段により取得した自機の位置情報とを前記表示部に地図表示することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 無線通信システムにおける不感知エリア情報の通知方法であって、
   携帯電話機は、無線データの送受信が行なえない不感知エリアに進入したことを検出すると、自機の位置情報を取得し、また、不感知エリアから脱出して無線データの送受信が可能となると自機の位置情報を取得し、取得したそれら不感知エリア進入地点と脱出地点の位置情報を不感知地点情報として不感知エリア情報生成管理装置に通信ネットワークを介して送信し、
   前記不感知エリア情報生成管理装置は、複数の携帯電話機から送信されてきた不感知地点情報から地図情報を生成して不感知エリア情報を作成し、あらかじめ決められたタイミングまたは携帯電話機からの要求に従って、前記不感知エリア情報を移動電話機に送信することを特徴とする不感知エリア情報の通知方法。
4. 前記携帯電話機は、前記不感知エリア情報および自機の位置情報とを地図表示することを特徴とする請求項３記載の不感知エリア通知方法。
5. 地図情報を蓄積する地図情報蓄積部と、地図情報生成部と、制御部と、通信ネットワーク接続部とを備え、
   前記制御部の制御に基づいて、前記地図情報生成部は、通信ネットワークを介して複数の端末装置から送信されてきた通信ができない地点の位置情報である不感知地点情報に基づき、不感知エリア情報を作成して前記地図情報蓄積分に蓄積し、あらかじめ決められたタイミングまたは端末装置からの要求に従って、前記不感知エリア情報を端末装置に送信することを特徴とする不感知エリア情報生成管理装置。
6. 前記端末装置から送信されてくる不感知地点情報は、前記端末装置が通信できない状況になった地点と、前記端末装置が再び通信可能となった地点の位置情報であることを特徴とする請求項５記載の不感知エリア情報生成管理装置。
7. 前記端末装置から送信されてくる不感知地点情報は、前記端末装置が通信できない状況になった地点の位置情報と通信ができない状況になった時刻情報、および前記端末装置が再び通信可能となった地点の位置情報と再び通信可能となった時刻情報であり、
   前記地図情報生成部は、時間帯別に前記位置情報に基づいて不感知エリア情報を生成、管理していることを特徴とする請求項５記載の不感知エリア情報生成管理装置。

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