JP2013191939A - 加速度情報に応じてネットワーク接続を制御する携帯端末、プログラム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を抑制しつつ、通信ネットワークのエリア情報を用いずに通信ネットワークとの接続を切り替えることができる携帯端末を提供する。
【解決手段】本携帯端末は、第１及び第２の無線ネットワークにそれぞれ接続する第１及び第２の無線インタフェースを備えている。さらに、加速度センサと、加速度センサから出力される加速度情報を用いて、携帯端末が所定時間継続して非移動状態にあるか否かを判定する非移動判定手段と、第１の無線ネットワークに接続している間、第２の無線インタフェースを停止させ、非移動判定手段が真の判定を行った際、第２の無線インタフェースを起動させるインタフェース制御手段と、携帯端末が第２の無線ネットワークのエリア内に居るか否かを判定する圏内判定手段と、圏内判定手段が真の判定を行った際、第２の無線ネットワークとの接続を開始する接続制御手段とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の無線インタフェースを備えた携帯端末について、無線ネットワークの接続を切り替える技術に関する。

近年、スマートフォンの普及に伴い多量のデータ通信が発生し、３Ｇ(3rd Generation) 携帯電話網のトラヒックが急増している。その結果、この携帯電話網における輻輳の増大や通信品質の低下が問題となっている。

この問題を解決するための技術としてデータオフロードが挙げられる。データオフロードは、１つの通信網に転送すべきデータトラフィックを、これとは別の通信網へ迂回させる技術である。

この技術の一例として、特許文献１には、第１の通信網（無線ＬＡＮ）のエリアに近づいていることを検知した際、第１の通信網に接続するインタフェース部をアクティブにして通信品質を監視し、第１の通信網の通信品質が良い場合に、接続先を第２の通信網（携帯電話網）から第１の通信網に切り替える無線端末装置が開示されている。この無線端末装置は、第１の通信網（無線ＬＡＮ）のエリア情報を必須とし、同情報を自ら格納するか又はサーバから取得する。

特開２０１２−５０３６号公報

通常、携帯電話網及び無線ＬＡＮの両方に接続可能な無線端末装置では、例えば携帯電話網との接続中であっても、通信網を適切に切り替えるために、無線ＬＡＮエリアを常時サーチする必要がある。その結果、多大な電力が消費されてしまう。

これに対して、特許文献１の技術では、無線ＬＡＮエリアを常時サーチしなくてもよいように、無線端末装置は無線ＬＡＮエリア情報を格納している。しかしながら、同エリア情報は、実際の状況に対応したものでなければならず、常時更新されねばならない。この事情は、無線ＬＡＮエリア情報をサーバから取得する場合でも同様であり、この場合、同エリア情報を常時更新するサーバ及び無線端末を含めたシステムを構築せねばならない。

そこで、本発明は、消費電力を抑制しつつ、通信網のエリア情報を用いずに通信網との接続を切り替えることができる携帯端末、接続制御プログラム及び方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１の無線ネットワークに接続する第１の無線インタフェースと、この第１の無線ネットワークのエリアに包含される又は隣接するエリアを有する第２の無線ネットワークに接続する第２の無線インタフェースとを備えた携帯端末であって、
加速度を検出する加速度センサと、
加速度センサから出力される加速度情報を用いて、携帯端末が所定時間継続して非移動状態にあるか否かを判定する非移動判定手段と、
第１の無線ネットワークに接続している間、第２の無線インタフェースを停止させ、非移動判定手段が真の判定を行った際、第２の無線インタフェースを起動させるインタフェース制御手段と、
起動した第２の無線インタフェースを用いて、携帯端末が第２の無線ネットワークのエリア内に居るか否かを判定する圏内判定手段と、
圏内判定手段が真の判定を行った際、第２の無線ネットワークとの接続を開始する接続制御手段と
を有する携帯端末が提供される。

この本発明による携帯端末によれば、非移動判定手段は、歩行に相当する周期的な加速度の変動が加速度情報から所定時間検出されない際、携帯端末が当該所定時間継続して非移動状態にあるとの判定を行うことも好ましい。

また、本発明による携帯端末の一実施形態として、非移動判定手段は、歩行に相当する周期的な加速度の変動が加速度情報から所定時間内に検出された際、携帯端末が移動状態にあるとの判定を行い、
接続制御手段は、第２の無線ネットワークとの接続が開始された後、非移動判定手段によって携帯端末が移動状態にあるとの判定が行われた際、第２の無線ネットワークとの接続を終了することも好ましい。

さらに、本発明による携帯端末の他の実施形態として、第１の無線ネットワークの通信品質と第２の無線ネットワークの通信品質とを測定し、いずれの通信品質がより高いかを判定する通信品質判定手段を更に備えており、
接続制御手段は、第２の無線ネットワークとの接続が開始された後、通信品質判定手段によって第１の無線ネットワークの通信品質がより高いとの判定が行われた際、第２の無線ネットワークとの接続を終了することも好ましい。

また、本発明による携帯端末によれば、第１の無線ネットワークの通信品質と第２の無線ネットワークの通信品質とを測定し、いずれの通信品質がより高いかを判定する通信品質判定手段を更に備えており、
接続制御手段は、圏内判定手段によって真の判定が行われ、且つ通信品質判定手段によって第２の無線ネットワークの通信品質がより高いとの判定が行われた際、第２の無線ネットワークとの接続を開始することも好ましい。

本発明によれば、さらに、第１の無線ネットワークに接続する第１の無線インタフェースと、この第１の無線ネットワークのエリアに包含される又は隣接するエリアを有する第２の無線ネットワークに接続する第２の無線インタフェースとを備えた携帯端末に搭載されたネットワーク接続制御プログラムであって、
携帯端末は、加速度を検出する加速度センサを備えており、
上記ネットワーク接続制御プログラムは、
加速度センサから出力される加速度情報を用いて、携帯端末が所定時間継続して非移動状態にあるか否かを判定する非移動判定手段と、
第１の無線ネットワークに接続している間、第２の無線インタフェースを停止させ、非移動判定手段が真の判定を行った際、第２の無線インタフェースを起動させるインタフェース制御手段と、
起動した第２の無線インタフェースを用いて、携帯端末が第２の無線ネットワークのエリア内に居るか否かを判定する圏内判定手段と、
圏内判定手段が真の判定を行った際、第２の無線ネットワークとの接続を開始する接続制御手段と
してコンピュータを機能させるネットワーク接続制御プログラムが提供される。

本発明によれば、さらにまた、第１の無線ネットワークに接続する第１の無線インタフェースと、この第１の無線ネットワークのエリアに包含される又は隣接するエリアを有する第２の無線ネットワークに接続する第２の無線インタフェースとを備えた携帯端末におけるネットワーク接続制御方法であって、
携帯端末は、加速度を検出する加速度センサを備えており、
上記ネットワーク接続制御方法は、
加速度センサから出力される加速度情報を用いて、携帯端末が所定時間継続して非移動状態にあるか否かを判定する第１のステップと、
第１の無線ネットワークに接続している間、第２の無線インタフェースを停止させ、第１のステップで真の判定が行われた際、第２の無線インタフェースを起動させる第２のステップと、
起動した第２の無線インタフェースを用いて、携帯端末が第２の無線ネットワークのエリア内に居るか否かを判定する第３のステップと、
第３のステップで真の判定が行われた際、第２の無線ネットワークとの接続を開始する第４のステップと
を有するネットワーク接続制御方法が提供される。

本発明の携帯端末、ネットワーク接続制御プログラム及び方法によれば、消費電力を抑制しつつ、無線ネットワークのエリア情報を用いずに無線ネットワークとの接続を切り替えることができる。

本発明の携帯端末におけるネットワーク接続制御を概略的に示す説明図である。 携帯端末を所持して徒歩で移動した際の、加速度センサから出力される加速度の各軸方向成分における時間変化を示すグラフである。 本発明による携帯端末の一実施形態を示す機能構成図である。 本発明によるネットワーク接続制御方法の一実施形態を示すフローチャートである（前半）。 本発明によるネットワーク接続制御方法の一実施形態を示すフローチャートである（後半）。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の携帯端末におけるネットワーク接続制御を概略的に示す説明図である。

図１によれば、
ａ）第１の無線ネットワークとしての３Ｇ（3rd Generation）携帯電話網と、
ｂ）この３Ｇ携帯電話網の通信エリア２に包含された通信エリア３を有する、第２の無線ネットワークとしての無線ＬＡＮ（Local Area Network）と
が設けられている。

また、携帯端末１は、３Ｇ携帯電話網に接続する第１の無線インタフェース１００と、無線ＬＡＮに接続する第２の無線インタフェース１０１と、携帯端末１の加速度を検出する加速度センサ１０２とを備えている。

ユーザは、当初、この携帯端末１を所持して、３Ｇ携帯電話網の通信エリア２内を徒歩で移動し、カフェ、社屋又は自宅等に設置された無線ＬＡＮの通信エリア３に向かう。ここで、携帯端末１は、第１の無線インタフェース１００を介して３Ｇ携帯電話網と接続している。また、この間、無線ＬＡＮに接続可能な第２の無線インタフェース１０１は、停止している。

このような状況で、携帯端末１は、加速度センサ１０２から出力される加速度情報を用いて、携帯端末１を保持するユーザが歩行（移動）の状態にあると判断する。具体的には、後に詳述するように、加速度情報から歩行に対応する周期的な変動を検出し、ユーザが移動状態にあると判断する。

次いで、ユーザは、無線ＬＡＮの通信エリア３（無線ＬＡＮが設置されたカフェ、社屋又は自宅等）内に入り、立ち止まる（例えば通信を行うために着席する）。ここで、携帯端末１は、同じく加速度センサ１０２から出力される加速度情報を用いて、ユーザが所定時間（例えば６０秒）継続して歩行を止めた状態（非移動状態）にあると判断する。具体的には、後に詳述するように、加速度情報から歩行に対応する周期的な変動が所定時間検出されないとして、ユーザが所定時間継続して非移動状態にあると判断する。

携帯端末１は、この判断に基づき、無線ＬＡＮ（第２の無線ネットワーク１０１）の通信エリア３に入った可能性があるとして、第２の無線インタフェース１０１を起動させる。次いで、携帯端末１は、この起動した第２の無線インタフェース１０１を用いて取得した信号情報から、自身が無線ＬＡＮの通信エリア３内に居るとの判定を行った際、この無線ＬＡＮとの接続を開始する。

その後、ユーザは、再び徒歩で移動を開始し、無線ＬＡＮの通信エリア３の外に向かう。ここで、無線ＬＡＮの通信エリア３は、例えば屋内に設置されたアクセスポイントから数十〜百数十ｍ程度の範囲である。従って、携帯端末１は、加速度センサ１０２の加速度情報から判断して、ユーザが歩行（移動）状態であって所定の歩数（例えば２４０歩）以上移動した場合、ユーザが無線ＬＡＮの通信エリア３の外に出たと判断する。

尚、ユーザが所定時間（例えば１２０秒）継続して歩行（移動）状態である場合に、ユーザが無線ＬＡＮの通信エリア３の外に出たと判断することも可能である。

携帯端末１は、この判断に基づいて、再び３Ｇ携帯電話網との接続を開始し、一方で第２の無線インタフェース１０１を停止させて無線ＬＡＮとの接続を終了する。

以上述べたように、携帯端末１は、
ａ）加速度センサ１０２から出力される加速度情報を用いて、携帯端末１が移動状態（歩行状態）にあるか、又は所定時間継続して非移動状態（歩行を止めた状態）にあるかを判断する。
ｂ）次いで、この判断に基づいて、携帯端末１が第２の無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）の通信エリア３内に入った又は出たものとして、第１の無線ネットワーク（３Ｇ携帯電話網）と第２の無線ネットワークとの間で接続を切り替える。

このように、携帯端末１では、加速度情報を用いて無線ネットワークとの接続を判断する。従って、無線ネットワークのエリア情報を予め、更には更新しつつ、保持する必要がない。即ち、無線ネットワークのエリア情報を何ら用いずに、無線ネットワークとの接続を適切に切り替えることが可能となる。

また、携帯端末１は、無線ネットワークとの接続の切り替えを判断する際、所定時間継続して非移動状態にあると判断した場合に初めて第２の無線インタフェース１０１を起動させる。従って、切り替え判断のために常時第２の無線インタフェース１０１を起動させる必要がない。その結果、消費電力を抑制することができる。

さらに、携帯端末１は、所定時間継続して歩行を止めた状態（非移動状態）をもって、無線インタフェース１０１の起動を判断している。従って、ユーザが第２の無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）の通信エリア３を徒歩で単に横切った場合、さらにはその間一時的に立ち止まった場合でも、第２の無線インタフェース１０１を起動させることはなく、第２の無線ネットワークと接続することもない。その結果、不要な無線インタフェースの起動及び通信接続が回避可能となる。

ここで、変更態様として、第１及び第２の無線ネットワーク両者の通信品質（受信信号強度、スループット、又はパケットエラーレート等）を比較し、第２の無線ネットワークの通信品質がより高いと判定した際、第２の無線ネットワークとの接続を開始することも可能である。

尚、図１では、第２の無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）の通信エリア３を１つ示しただけであるが、複数の無線ＬＡＮ通信エリア３が、第１の無線ネットワーク（３Ｇ携帯電話網）の通信エリア２内に設置されていてもよい。起動した第２の無線インタフェース１０１は、これら複数の無線ＬＡＮのいずれとも接続される可能性がある。

また、第１及び第２の無線ネットワークはそれぞれ、３Ｇ携帯電話網及び無線ＬＡＮに限定されるものではない。例えば、第１の無線ネットワークがより広い通信エリアを有する一方、第２の無線ネットワークが通常、より速度の高い通信を提供するものであることも好ましい。

さらに、第２の無線ネットワークが第１の無線ネットワークに隣接しており、携帯端末１が、第１の無線ネットワークの通信エリア２から第２の無線ネットワークの通信エリア３に、更には通信エリアをその逆に通過するように、移動することが可能な状況であってもよい。

図２は、携帯端末１を所持して徒歩で移動した際の、加速度センサ１０２から出力される加速度の各軸方向成分における時間変化を示すグラフである。

図２（Ａ）に、携帯端末１に付与されたｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を示す。同図によれば、ｘ軸は、携帯端末１のディスプレイ１０の画面内の方向であって端末長手方向の軸である。また、ｙ軸は、ディスプレイ１０の画面内の方向であって端末長手方向に垂直な方向の軸である。また、ｚ軸は、ディスプレイ１０の画面に垂直な方向の軸である。

次いで、図２（Ｂ）に、ユーザが携帯端末１をズボンのポケットに収納して徒歩で移動した際の、加速度センサ１０２からの出力の実測例を示す。また、図２（Ｃ）に、ユーザが携帯端末１を手に保持して徒歩で移動した際の、加速度センサ１０２からの出力の実測例を示す。これらの図にはそれぞれ、
加速度のｘ軸方向成分：ＡＣＣ_ｘ、
加速度のｙ軸方向成分：ＡＣＣ_ｙ、及び
加速度のｚ軸方向成分：ＡＣＣ_ｚ
の各々の時間変化が、グラフとして表されている。尚、グラフの縦軸は加速度であり、単位は［Ｇ］（１Ｇ＝９.８ｍ／ｓ^２）である。

図２（Ｂ）によれば、ＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚはいずれも、周期的に変動する値を示す。この周期（Ｔ＝約１.１秒）は歩行周期に相当し、これら周期的な変動は、ユーザが徒歩で移動していることを示す。この変動の周波数は、ＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚのいずれにおいても約０.９１Ｈｚとなっている。尚、歩行周期は、踵の接地から同じ足の踵の接地までの、２歩分に相当する時間周期である。従って、図２（Ｂ）の変動の周波数は、２歩毎の周期の周波数となっている。

一方、図２（Ｃ）においても、ＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚはいずれも、周期的に変動する値を示す。この周期（Ｔ＝約０.５４秒）は歩行周期の半分に相当し、これら周期的な変動も、ユーザが徒歩で移動していることを示す。この変動の周波数は、ＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚのいずれにおいても約１.８３Ｈｚとなっている。この周波数は、１歩毎の周期の周波数に相当する。

次いで、例えば以下に示す方法ａ１）〜ａ３）又はｂ１）〜ｂ３）によって、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すそれぞれの加速度データに、歩行運動に相当する周期的な変動が含まれているか否かを調べ、歩行に相当する周期的な加速度の変動が加速度情報から検出された際、携帯端末１は移動（歩行）状態にあるとの判定を行う。一方、歩行に相当する周期的な加速度の変動が加速度情報から所定時間検出されない際、携帯端末１は所定時間継続して非移動状態（歩行を止めた状態）にあるとの判定を行う。さらに、歩行運動に相当する周期的な変動が検出された場合、その変動回数をカウントすることによって歩数を算出する。

ここで、加速度データから歩行運動に相当する周期的な変動を抽出する１つの方法を説明する。本方法は、特開２０１２−２１８７０号公報に開示されている技術を用いている。
ａ１）最初に、加速度データ（ＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚ）から鉛直方向加速度を算出する。
ａ２）次いで、鉛直方向加速度の極大点（又は極小点）を歩行タイミングとして検出する。ここで、極大点（極小点）は、身体が下がって足が接地した（身体とともに足が上がった）時点に対応しており、鉛直方向加速度のグラフに極大点（極小点）が現れる毎に、１歩だけ歩行が進んだことになる。

ａ３）最後に、所定時間（例えば６０秒）内に、歩行タイミングが検出されない場合、歩行運動に相当する周期的な変動は存在しないと判定する。一方、所定時間内に歩行タイミングが検出された場合、歩行運動に相当する周期的な変動が存在すると判定し、検出された歩行タイミングの数を、所定時間内の歩数として決定する。

さらに、加速度データから歩行運動に相当する周期的な変動を抽出する他の方法を説明する。
ｂ１）最初に、携帯端末１をズボンのポケットに収納して徒歩で移動した場合、及び携帯端末１を手に保持して徒歩で移動した場合の加速度各軸方向成分を測定し、その測定値のフーリエ変換処理（スペクトル解析）パターンを調査する。これにより、歩行判断の基準となるスペクトルパターンを決定し、同パターンを予め記憶しておく。ここで、このスペクトルパターンは、歩行運動に相当する周期に特定の振幅（パワー）を有するパターンとなる。

ｂ２）次いで、所定時間Ｔ_１において実際に測定されたＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚの各々に対して、フーリエ変換処理を行う。
ｂ３）最後に、フーリエ変換処理を施したＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚのフーリエ変換スペクトルが、予め記憶されたスペクトルパターンに所定の範囲内で近似する場合、携帯端末１は歩行（移動）状態にあったと判定する。一方、ＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚのフーリエ変換スペクトルが、予め記憶されたスペクトルパターンに近似しない場合、携帯端末１は所定時間Ｔ_１の間継続して歩行を止めた状態（非移動状態）にあると判定する。

また、上記以外にも、従来歩数計で使用されている歩行判断及び歩数カウントの方法を適用することも可能である。このように、携帯端末１では、加速度センサ１０２から出力される加速度情報を用いて、携帯端末１が所定時間Ｔ_１の間継続して非移動状態にあるか否か、又は移動状態にあるか否かを判断することができる。

尚、更なる変更態様として、所定時間Ｔ_１におけるＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚのデータから加速度の標準偏差σ_ａｃｃ、即ち、
σ_ａｃｃ＝（Σ（｜ＡＣＣ｜_ｉ−ａｖ｜ＡＣＣ｜）^２／ｎ）^０.５
を求め、この標準偏差σ_ａｃｃが、Ｓを所定の閾値として、以下の条件式
σ_ａｃｃ≦Ｓ
を満たす場合、時間Ｔ_１内について、携帯端末１は非移動状態にあったと判定することも可能である。ここで、｜ＡＣＣ｜_ｉは、サンプリング時間毎に得られるＡＣＣ_ｘ、ＡＣＣ_ｙ及びＡＣＣ_ｚの値から算出される加速度の大きさである。また、ａｖ｜ＡＣＣ｜は、｜ＡＣＣ｜_ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ：ｎはサンプリング回数）の平均値である。さらに、Σは、ｉについてのサンメンションである。

しかしながら、通常、ユーザがカフェ、社屋又は自宅等に設定された無線ＬＡＮの通信エリア３内に入る際、又は同通信エリア３から出る際、その移動形態は、実際には、徒歩となる場合がほとんどである。従って、上述したように、徒歩での移動の有無を判断することによって、無線ＬＡＮに接続可能な状況でより確実に無線ＬＡＮに接続することができる。また、無線ＬＡＮに接続する必要がない状況又は接続不可能な状況で、より確実に第２の無線インタフェースを停止したままにすることが可能となる。

図３は、本発明による携帯端末１の一実施形態を示す機能構成図である。

図３によれば、携帯端末１は、第１の無線インタフェース１００と、第２の無線インタフェース１０１と、加速度センサ１０２と、プロセッサ・メモリとを備えている。ここで、プロセッサ・メモリは、プログラムを実行することによってその機能を実現させる。

また、プロセッサ・メモリは、機能構成部として、通信部１１０と、非移動判定部１２０と、インタフェース制御部１２１と、圏内判定部１２２と、通信品質判定部１２３と、接続制御部１２４とを有する。

第１の無線インタフェース１００は、第１の無線ネットワーク（３Ｇ携帯電話網）に接続し、第１の無線ネットワークとの通信を仲介する。一方、第２の無線インタフェース１０１は、第１の無線ネットワークの通信エリア２に包含される又は隣接する通信エリア３を有する第２の無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）に接続し、第２の無線ネットワークとの通信を仲介する。

加速度センサ１０２は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて形成された、例えば静電容量方式又はピエゾ抵抗方式による、３軸タイプの加速度計測計とすることができる。加速度センサ１０２として、重力加速度を計測して携帯端末１の上下方向の姿勢を割り出したり、携帯端末１を所持したユーザの歩数をカウントしたりする加速度センサを用いてもよい。

非移動判定部１２０は、加速度センサ１０２から出力される加速度情報を用いて、携帯端末１が所定時間継続して非移動状態（歩行を止めた状態）にあるか否か、さらには携帯端末１が移動状態にあるか否かを判定する。

具体的に、非移動判定部１２０は、歩行に相当する周期的な加速度の変動が加速度情報から所定時間検出されない際、携帯端末１が当該所定時間継続して非移動状態にあるとの判定を行う。さらに、歩行に相当する周期的な加速度の変動が加速度情報から当該所定時間内に検出された際、携帯端末１が移動状態にあるとの判定を行う。また、これらの判定結果をインタフェース制御部１２１に出力する。

インタフェース制御部１２１は、第１の無線ネットワークに接続している間、第２の無線インタフェース１０１を停止させる。また、非移動判定部１２０から所定時間継続して非移動状態（歩行を止めた状態）にあるとの判定結果を得た際、第２の無線インタフェース１０１を起動させる。さらに、インタフェース制御部１２１は、第１及び第２の無線インタフェース１００及び１０１の起動・停止情報を、接続制御部１２４に出力する。

圏内判定部１２２は、起動した第２の無線インタフェース１０１を用いて、受信信号の有無又は受信信号の強度から、携帯端末１が第２の無線ネットワークの通信エリア３内に居るか否かを判定する。また、この判定結果を接続制御部１２４に出力する。一方、通信品質判定部１２３は、第１の無線ネットワークの通信品質（受信信号強度、スループット、又はパケットエラーレート等）と第２の無線ネットワークの通信品質とを測定し、いずれの通信品質がより高いかを判定する。また、この判定結果を接続制御部１２４に出力する。

接続制御部１２４は、圏内判定部１２２によって携帯端末１が第２の無線ネットワークの通信エリア３内に居るとの判定がなされた際、第２の無線ネットワークとの接続を開始する。また、変更態様として、接続制御部１２４は、圏内判定部１２２によって携帯端末１が第２の無線ネットワークの通信エリア３内に居るとの判定がなされ、且つ通信品質判定部１２３によって第２の無線ネットワークの通信品質がより高いとの判定が行われた際、第２の無線ネットワークとの接続を開始することも好ましい。

接続制御部１２４は、さらに、第２の無線ネットワークとの接続が開始された後、非移動判定部１２０によって携帯端末１が移動状態にあるとの判定が行われた際、第２の無線ネットワークとの接続を終了する。また、変更態様として、接続制御部１２４は、第２の無線ネットワークとの接続が開始された後、圏内判定部１２２によって携帯端末１が第２の無線ネットワークの通信エリア３内に居ないとの判定が行われた際、第２の無線ネットワークとの接続を終了することも好ましい。

ここで、圏内判定部１２２は、第２の無線ネットワークのアクセスポイントからの受信信号強度を測定（モニタ）し、受信信号強度が所定閾値_ｈ以下となった際、第２の無線ネットワークの通信エリア３内に居ないとの判定を行うことができる。

さらに、接続制御部１２４は、第１及び第２の無線インタフェース１００及び１０１の接続・非接続情報を、インタフェース制御部１２１に出力する。

通信部１１０は、接続制御部１２４によって制御された経路を用いて、第１及び第２の無線ネットワークを介したデータ、音声等の送受信を行う。

図４及び図５は、本発明によるネットワーク接続制御方法の一実施形態を示すフローチャートである。

［第１の無線ネットワークから第２の無線ネットワークへの接続切り替え］
最初に図４を用いて各ステップを説明する。
（Ｓ４００）当初、第１の無線ネットワーク（３Ｇ携帯電話網）との間で通信を確立する。
（Ｓ４０１）当初、第２の無線インタフェース１０１は停止しており、また、このステップで停止していない場合、第２の無線インタフェース１０１を停止させる。

（Ｓ４０２）非移動判定ループ（ステップＳ４０２〜Ｓ４０６）を開始する。ここで、開始時刻ｔをゼロとし、加速度測定のサンプリング時間間隔をΔｔとし、非移動判定時間をＴ_１とする。また、サンプリング回数（時間経過）のパラメータｉの初期値をゼロとする。尚、非移動判定時間Ｔ_１は、例えばＴ_１＝６０（秒）に設定される。

（Ｓ４０３）パラメータｉを１だけ増分する。
（Ｓ４０４）時刻ｔがｔ＝Δｔ×ｉとなるまで、ウェイトする。
（Ｓ４０５）加速度ＡＣＣ_ｘｉ、ＡＣＣ_ｙｉ及びＡＣＣ_ｚｉを測定する。

（Ｓ４０６）時刻ｔが、ｔ≧Ｔ_１の条件を満たす際（ループ開始から時間Ｔ_１が経過した際）、本非移動判定ループを終了する。
（Ｓ４０７）測定した加速度データ（ＡＣＣ_ｘｉ、ＡＣＣ_ｙｉ及びＡＣＣ_ｚｉ）から鉛直方向加速度を算出し、極大点としての歩行タイミングを検出する。
（Ｓ４０８）携帯端末１が時間Ｔ_１の間継続して非移動状態（歩行を止めた状態）であるか否かを判定する。この際、時間Ｔ_１の間に歩行タイミングが検出されないか否かが判定されることも好ましい。

（Ｓ４０９）ステップＳ４０８で真の判定、即ち、携帯端末１が時間Ｔ_１の間継続して非移動状態にあるとの判定が行われた際、第２の無線インタフェース１０１を起動させる。
一方、ステップＳ４０８で偽の判定が行われた際、再度、非移動判定ループ（ステップＳ４０２〜Ｓ４０６）を実施し、加速度をモニタする。

（Ｓ４１０）第２の無線ネットワークのアクセスポイントから発信されるビーコン信号を待ち受けし、発信されていればこのビーコン信号を受信する。
（Ｓ４１１）ビーコン信号を受信した場合、このビーコン信号から、又は所定信号の授受の結果から、第２の無線ネットワークの通信品質（受信信号強度、スループット、又はパケットエラーレート等）を測定する。
（Ｓ４１２）ビーコン信号の有無又は受信信号強度から、携帯端末１が第２の無線ネットワークの通信エリア３内に居るか否かを判定する。

（Ｓ４１３）ステップＳ４１２で真の判定、即ち携帯端末１が第２の無線ネットワークの通信エリア３内に居るとの判定が行われた際、第１の無線ネットワークの基地局から発信されるビーコン信号を受信する。
一方、ステップＳ４１２で偽の判定が行われた際、第２の無線インタフェースを停止させ、携帯端末１の移動判定に移行する（図５のステップＳ５２０及びＳ５２１）。

（Ｓ４１４）受信したビーコン信号から、又は所定信号の授受の結果から、第１の無線ネットワークの通信品質を測定する。
（Ｓ４１５）第１及び第２の無線ネットワークの通信品質を比較し、第２の無線ネットワークの通信品質がより高いか否かを判定する。

（Ｓ４１６）ステップＳ４１５で真の判定、即ち第２の無線ネットワークの通信品質がより高いとの判定が行われた際、第２のネットワークのアクセスポイントに、ＬＡＮ接続要求を送信する。
一方、ステップＳ４１５で偽の判定が行われた際、第２の無線インタフェースを停止させ、携帯端末１の移動判定に移行する（図５のステップＳ５２０及びＳ５２１）。

尚、変更態様として、ステップＳ４１１及びＳ４１４（通信品質の測定）、並びにステップＳ４１５（通信品質の比較判定）は省略することも可能である。即ち、ステップＳ４１２（通信エリア判定）で真の判定が行われたならば、ステップＳ４１６（ＬＡＮ接続要求）に移行する実施形態も可能である。

また、更なる変更態様として、ステップＳ４１２で、携帯端末１が通信エリア３内に居るとの判定が行われた後、さらに、携帯端末１のディスプレイ１０のバックライトが点灯しているか否かを判定することも可能である。

この場合、バックライトが点灯しているとの判定が行われた際に、ステップＳ４１３以降（第２の無線ネットワークとの接続）に移行する。実際、バックライトが点灯している場合、ユーザがその場で通信を行う可能性が高い。従って、バックライトの点灯も第２の無線ネットワークとの接続の条件とすることによって、実際にユーザが通信を行っていて通信接続の切り替えが有効である状況で、より確実に接続を切り替えることができる。

（Ｓ４１７）第２の無線ネットワークのアクセスポイントからＬＡＮ接続応答を受信する。
（Ｓ４１８）第２の無線ネットワークに接続し、通信を確立する。
（Ｓ４１９）第２の無線ネットワークとの接続後、第１の無線インタフェース１００を停止することも好ましい。これにより、接続されていないインタフェースによる消費電力が抑制される。以上、第１の無線ネットワークから第２の無線ネットワークへの接続切り替えが終了する。

ここで、第１の無線ネットワークが３Ｇ電話通信網であって第２の無線ネットワークが無線ＬＡＮの場合には、第２の無線ネットワークとの接続（Ｓ４１８）後も、音声通信の着信を待ち受けるため、第１の無線インタフェース１００を停止させないことも好ましい。一方、例えば、第１の無線ネットワークがＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）であって第２の無線ネットワークが無線ＬＡＮであり、両ネットワークともにデータ通信のために使用される場合、第１の無線インタフェース１００を停止させることができる。

［第２の無線ネットワークから第１の無線ネットワークへの接続切り替え］
以後、図５を用いて続きのステップを説明する。

最初に、第２の無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）との間で通信が確立している。
（Ｓ５００）移動判定ループ（ステップＳ５００〜Ｓ５０４）を開始する。ここで、開始時刻ｔをゼロとし、加速度測定のサンプリング時間間隔をΔｔとし、非移動判定時間をＴ_２とする。また、サンプリング回数（時間経過）のパラメータｊの初期値をゼロとする。尚、移動判定時間Ｔ_２は、例えばＴ_２＝１２０（秒）に設定される。

（Ｓ５０１）パラメータｊを１だけ増分する。
（Ｓ５０２）時刻ｔがｔ＝Δｔ×ｊとなるまで、ウェイトする。
（Ｓ５０３）加速度ＡＣＣ_ｘｊ、ＡＣＣ_ｙｊ及びＡＣＣ_ｚｊを測定する。

（Ｓ５０４）時刻ｔが、ｔ≧Ｔ_２の条件を満たす際（ループ開始から時間Ｔ_２が経過した際）、本移動判定ループを終了する。
（Ｓ５０５）直前の移動判定ループ（移動判定時間Ｔ_２）での歩数を算出し、最初の移動判定ループ開始以後の歩数Ｎ_ｗを累算する。

（Ｓ５０６）歩数Ｎ_ｗが、所定の閾値Ｎ_ｔｈ以上（Ｎ_ｗ≧Ｎ_ｔｈ）であるか否かを判定する。ここで、閾値Ｎ_ｔｈは、例えば２４０（歩）である。
（Ｓ５０７）ステップＳ５０６で真の判定、即ち、Ｎ_ｗ≧Ｎ_ｔｈであるとの判定が行われた際、（第１の無線インタフェース１０１が停止しているならば）第１の無線インタフェース１０１を起動させる。
一方、ステップＳ５０６で偽の判定が行われた際、再度、移動判定ループ（ステップＳ５００〜Ｓ５０４）を実施し、加速度をモニタする。

（Ｓ５０８）第１の無線ネットワークの基地局から発信されるビーコン信号を受信する。
（Ｓ５０９）第１の無線ネットワークの基地局に、３Ｇ接続要求を送信する。
（Ｓ５１０）第１の無線ネットワークの基地局から３Ｇ接続応答を受信する。
（Ｓ５１１）第１のネットワークに接続し、通信を確立する。
（Ｓ５１２）第２の無線インタフェース１０１を停止する。以上、第２の無線ネットワークから第１の無線ネットワークへの接続切り替えが終了する。

ここで、図４のステップＳ４０８（非移動状態か否かの判定）又はＳ４１２（通信圏内か否かの判定）で偽の判定が行われた場合、即ち、第２の無線インタフェース１０１を起動したが第２の無線ネットワークとの接続を行わない場合のステップ（Ｓ５２０〜Ｓ５２３）を説明する。

（Ｓ５２０）第２の無線インタフェース１０１を停止させる。
（Ｓ５２１）移動判定ループを開始する。このループは、上述した移動判定ループ（ステップＳ５００〜Ｓ５０４）と同等のものとすることができる。
（Ｓ５２２）直前の移動判定ループ（移動判定時間Ｔ_２）での歩数を算出し、最初の移動判定ループ開始以後の歩数Ｎ_ｗを累算する。

（Ｓ５２３）歩数Ｎ_ｗが、所定の閾値Ｎ_ｔｈ以上（Ｎ_ｗ≧Ｎ_ｔｈ）であるか否かを判定する。ここで、閾値Ｎ_ｔｈは、例えば２４０（歩）である。
ステップＳ５２３で真の判定、即ち、Ｎ_ｗ≧Ｎ_ｔｈであるとの判定が行われた際、第２の無線インタフェース１０１における起動→停止の一巡過程を終了する。一方、ステップＳ５２３で偽の判定が行われた場合、ステップＳ５２１に戻って、歩数算出のための移動判定ループを繰り返す。

これにより、停止させられた第２の無線インタフェース１０１は、携帯端末１が所定歩数（所定距離）以上移動して初めて、再度起動され得る状態となる。即ち、携帯端末１が第２の無線ネットワークと接続しない場合には、携帯端末１が非移動状態であったとしても、第２の無線インタフェース１０１が再度起動されることはない。

尚、変更態様として、ステップＳ５００〜Ｓ５０６の歩数計測・判定の代わりに、
（Ｓ５０１’）第２の無線ネットワークのアクセスポイントからの受信信号強度Ｉ_ｌａｎを測定（モニタ）し、
（Ｓ５０２’）受信信号強度Ｉ_ｌａｎが所定閾値Ｉ_ｔｈ以下（Ｉ_ｌａｎ≦Ｉ_ｔｈ）か否かを判定し、Ｉ_ｌａｎ≦Ｉ_ｔｈの場合、ステップＳ５０７（第１の無線インタフェースの起動）に移行する
といったステップを用いる実施形態も可能である。

以上詳細に説明したように、本発明の携帯端末、ネットワーク接続制御プログラム及び方法によれば、携帯端末１の加速度情報に基づいて携帯端末１が非移動状態にあるか否かを判定し、必要となる可能性に応じて第２の無線インタフェースを起動させる。その結果、消費電力を抑制しつつ、無線ネットワークのエリア情報を用いずに無線ネットワークとの接続を切り替えることが可能となる。

さらに、携帯電話網に転送すべきデータトラフィックを、これとは別の無線ネットワークへ迂回させるデータオフロードが、適切に実施可能となる。その結果、携帯電話網における輻輳の増大や通信品質の低下の抑制に貢献することができる。

なお、以上に述べた実施形態は全て、本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は、他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。

１ 携帯端末
１０ ディスプレイ
１００ 第１の無線インタフェース
１０１ 第２の無線インタフェース
１０２ 加速度センサ
１１０ 通信部
１２０ 非移動判定部
１２１ インタフェース制御部
１２２ 圏内判定部
１２３ 通信品質判定部
１２４ 接続制御部
２ ３Ｇ携帯電話網の通信エリア（第１の無線ネットワークの通信エリア）
３ 無線ＬＡＮの通信エリア（第２の無線ネットワークの通信エリア）

Claims (7)

1. 第１の無線ネットワークに接続する第１の無線インタフェースと、該第１の無線ネットワークのエリアに包含される又は隣接するエリアを有する第２の無線ネットワークに接続する第２の無線インタフェースとを備えた携帯端末であって、
   加速度を検出する加速度センサと、
   前記加速度センサから出力される加速度情報を用いて、前記携帯端末が所定時間継続して非移動状態にあるか否かを判定する非移動判定手段と、
   前記第１の無線ネットワークに接続している間、前記第２の無線インタフェースを停止させ、前記非移動判定手段が真の判定を行った際、該第２の無線インタフェースを起動させるインタフェース制御手段と、
   起動した前記第２の無線インタフェースを用いて、前記携帯端末が前記第２の無線ネットワークのエリア内に居るか否かを判定する圏内判定手段と、
   前記圏内判定手段が真の判定を行った際、前記第２の無線ネットワークとの接続を開始する接続制御手段と
   を有することを特徴とする携帯端末。
2. 前記非移動判定手段は、歩行に相当する周期的な加速度の変動が当該加速度情報から当該所定時間検出されない際、前記携帯端末が当該所定時間継続して非移動状態にあるとの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記非移動判定手段は、歩行に相当する周期的な加速度の変動が当該加速度情報から当該所定時間内に検出された際、前記携帯端末が移動状態にあるとの判定を行い、
   前記接続制御手段は、前記第２の無線ネットワークとの接続が開始された後、前記非移動判定手段によって前記携帯端末が移動状態にあるとの判定が行われた際、前記第２の無線ネットワークとの接続を終了する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末。
4. 前記第１の無線ネットワークの通信品質と前記第２の無線ネットワークの通信品質とを測定し、いずれの通信品質がより高いかを判定する通信品質判定手段を更に備えており、
   前記接続制御手段は、前記第２の無線ネットワークとの接続が開始された後、前記通信品質判定手段によって前記第１の無線ネットワークの通信品質がより高いとの判定が行われた際、前記第２の無線ネットワークとの接続を終了する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末。
5. 前記第１の無線ネットワークの通信品質と前記第２の無線ネットワークの通信品質とを測定し、いずれの通信品質がより高いかを判定する通信品質判定手段を更に備えており、
   前記接続制御手段は、前記圏内判定手段によって真の判定が行われ、且つ前記通信品質判定手段によって前記第２の無線ネットワークの通信品質がより高いとの判定が行われた際、前記第２の無線ネットワークとの接続を開始する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の携帯端末。
6. 第１の無線ネットワークに接続する第１の無線インタフェースと、該第１の無線ネットワークのエリアに包含される又は隣接するエリアを有する第２の無線ネットワークに接続する第２の無線インタフェースとを備えた携帯端末に搭載されたネットワーク接続制御プログラムであって、
   前記携帯端末は、加速度を検出する加速度センサを備えており、
   前記ネットワーク接続制御プログラムは、
   前記加速度センサから出力される加速度情報を用いて、前記携帯端末が所定時間継続して非移動状態にあるか否かを判定する非移動判定手段と、
   前記第１の無線ネットワークに接続している間、前記第２の無線インタフェースを停止させ、前記非移動判定手段が真の判定を行った際、該第２の無線インタフェースを起動させるインタフェース制御手段と、
   起動した前記第２の無線インタフェースを用いて、前記携帯端末が前記第２の無線ネットワークのエリア内に居るか否かを判定する圏内判定手段と、
   前記圏内判定手段が真の判定を行った際、前記第２の無線ネットワークとの接続を開始する接続制御手段と
   してコンピュータを機能させることを特徴とするネットワーク接続制御プログラム。
7. 第１の無線ネットワークに接続する第１の無線インタフェースと、該第１の無線ネットワークのエリアに包含される又は隣接するエリアを有する第２の無線ネットワークに接続する第２の無線インタフェースとを備えた携帯端末におけるネットワーク接続制御方法であって、
   前記携帯端末は、加速度を検出する加速度センサを備えており、
   前記ネットワーク接続制御方法は、
   前記加速度センサから出力される加速度情報を用いて、前記携帯端末が所定時間継続して非移動状態にあるか否かを判定する第１のステップと、
   前記第１の無線ネットワークに接続している間、前記第２の無線インタフェースを停止させ、第１のステップで真の判定が行われた際、該第２の無線インタフェースを起動させる第２のステップと、
   起動した前記第２の無線インタフェースを用いて、前記携帯端末が前記第２の無線ネットワークのエリア内に居るか否かを判定する第３のステップと、
   第３のステップで真の判定が行われた際、前記第２の無線ネットワークとの接続を開始する第４のステップと
   を有することを特徴とするネットワーク接続制御方法。

Images