JP2015070319A - 移動検知センサを用いて非移動状態と判定された際に無線リンクを接続する方法、携帯端末及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】できる限り消費電力を抑制しつつ、データオフロード先となる無線ネットワークを検知して無線リンクを接続する方法、携帯端末及びプログラムを提供する。【解決手段】ユーザインタフェースが起動された時、無線通信部及び移動検知センサの両方を起動する第１のステップと、無線通信部の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第２のステップと、真と判定された際、所定待機時間経過後、再度、無線通信部のスキャンによって先に検知した所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第３のステップと、真と判定された際、無線通信部が、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクを接続する第４のステップとを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、携帯端末における無線ＬＡＮ(Local Area Network)インタフェースを自動的に起動する技術に関する。

近年、スマートフォンの普及に伴って大量のデータ通信が発生し、携帯電話網におけるトラヒックが急増し、輻輳の増大や通信品質の低下が問題となっている。これを解決する技術として、データオフロードがある。データオフロードとは、一方の通信網に転送すべきデータトラフィックを、他方の通信網へ迂回させる技術である。

従来、携帯端末が、無線ＬＡＮエリアに近づいていることを検知した際、無線ＬＡＮインタフェースを起動して通信品質を監視し、その通信品質が良い場合に、接続先を携帯電話網から無線ＬＡＮに切り替える技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、携帯端末は、無線ＬＡＮのエリア情報を予め保持しており、現在位置と比較することによって、無線ＬＡＮインタフェースの起動タイミングを決定している。携帯端末は、その無線ＬＡＮのエリア情報を、ネットワークを介してサーバから予めダウンロードする。

また、他の技術として、スマートフォン用のアプリケーションツールであって、加速度センサを常時起動しており、停止状態が所定時間継続した場合、無線ＬＡＮインタフェースを自動的に起動する技術がある（例えば非特許文献１参照）。

尚、加速度センサを用いた他の技術として、ユーザの移動状態（歩行、走行、停止、自転車、自動車、バス、電車）を推定する技術もある（例えば非特許文献２参照）。この技術によれば、携帯端末を鞄の中で所持するだけで、加速度データから移動状態を推定し、ライフログを自動的に生成して蓄積することができる。但し、当該携帯端末に対するユーザの操作等の移動と異なる動きがノイズとなって、移動状態を正確にする推定することまでは難しい。

特開２０１２−５０３６号公報

「京セラ インテリジェントWi-Fi」、[online]、［平成２５年８月２４日検索］、インターネット＜URL:http://www.kyocera.co.jp/prdct/telecom/consumer/202k/function3/index.html＞ 小林亜令、岩本健嗣、西山智、「携帯電話を用いたユーザ移動状態推定方式」、情報処理学会論文誌、Vol.50, No.1, pp.193-208, 2009、[online]、［平成２５年８月２４日検索］、インターネット＜URL:http://ci.nii.ac.jp/naid/10021819284＞

無線ＬＡＮに自動的に接続する場合、携帯端末は、携帯電話網の接続中であっても、アクセスポイントを常時サーチする必要がある。当該携帯端末の現在位置の周辺にアクセスポイントが存在しない場合であっても、無線ＬＡＮインタフェースを起動しておく必要があり、バッテリに対する無駄な消費電力を要する。

これに対して、特許文献１に記載の技術によれば、携帯端末が予め無線ＬＡＮエリア情報を記憶しておくことによって、無線ＬＡＮエリアを常時サーチする必要がない。しかしながら、無線ＬＡＮエリア情報は、実際の状況に対応して常時更新されなければならない。また、携帯端末は、測位部を常時起動し、現在位置と無線ＬＡＮエリア情報とを常に比較しなければならず、バッテリに対する無駄な消費電力を要する。

また、非特許文献１に記載の技術によれば、無線ＬＡＮインタフェースを常時起動させておく必要は無いが、移動状態の判定のために、加速度センサを常時起動させておく必要がある。バッテリに対する消費電力の観点からは、加速度センサ自体の消費電力は、無線ＬＡＮインタフェースの消費電力と比較して少ない。しかしながら、加速度センサから得られた加速度データから、移動状態を推定するための演算処理のために、ＣＰＵの処理負荷によって消費電力が高くなる。

そこで、本発明は、できる限り消費電力を抑制しつつ、データオフロード先となる無線ネットワークを検知して無線リンクを接続することができる方法、携帯端末及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明によれば、アクセスポイントと通信する無線通信部と、移動検知センサと、ユーザインタフェースとを備えた携帯端末の無線リンク接続方法において、
ユーザインタフェースが起動された時、無線通信部及び移動検知センサの両方を起動する第１のステップと、
無線通信部の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第２のステップと、
第２のステップについて真と判定された際、所定待機時間経過後、再度、無線通信部のスキャンによって先に検知した所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第３のステップと、
第３のステップについて真と判定された際、無線通信部が、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクを接続する第４のステップと
を有することを特徴とする。

本発明の無線リンク接続方法における他の実施形態によれば、
ユーザインタフェースは、ユーザによって視認されるディスプレイであって、
第１のステップについて、ユーザインタフェースが起動された時とは、当該携帯端末に対するユーザ操作によってスリープ状態から復帰した時であることも好ましい。

本発明の無線リンク接続方法における他の実施形態によれば、
当該携帯端末は、所望接続先のアクセスポイント識別子を予め記憶しており、
第２のステップ及び第３のステップは、
無線通信部によって検知されたアクセスポイントが、予め記憶されたアクセスポイント識別子と一致するか否かを判定し、
所定検知時間の間に移動検知センサから収集したデータによって、非移動状態にあるか否かを判定するものであることも好ましい。

本発明の無線リンク接続方法における他の実施形態によれば、
移動検知センサは、加速度センサであり、
当該携帯端末は、加速度データからＦＦＴ(Fast Fourier Transform)によって算出された所定次元のモデル特徴ベクトルに、移動確率ｐ_iを対応付けたモデルデータを予め記憶しており、
第２のステップ及び第３のステップにおける非移動状態の判定について、
加速度センサから出力された加速度データに対して、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元の現ベクトルを算出し、
現ベクトルとの間の距離が最も近いモデル特徴ベクトルを検索し、
モデル特徴ベクトルに対応付けられた移動確率ｐ_iを取得し、
単位時間毎の移動確率ｐ(t)を所定時間取得し、複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定することも好ましい。

本発明の無線リンク接続方法における他の実施形態によれば、
第３のステップの所定検知時間は、第２のステップの所定検知時間よりも短く、且つ、複数回繰り返されるものであり、
第３のステップの非移動状態の判定は、所定検知時間の経過毎に、
過去の複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定すると共に、繰り返し処理を停止することも好ましい。

本発明の無線リンク接続方法における他の実施形態によれば、
モデルデータは、
多数の異なる移動状態で予め計測された加速度データから、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元のモデルベクトルを算出し、
複数のモデルベクトルをクラスタリングによって所定個数のクラスタに分類し、
クラスタ毎に、代表となるモデル特徴ベクトルを算出し、
モデル特徴ベクトルに、当該クラスタの移動状態に対応する移動確率ｐ_iを対応付ける
ことによって作成されたものであることも好ましい。

本発明によれば、アクセスポイントと通信する無線通信部と、移動検知センサと、ユーザインタフェースとを備えた携帯端末において、
ユーザインタフェースが起動された時、無線通信部及び移動検知センサの両方を起動する起動開始制御手段と、
無線通信部の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第１の判定手段と、
第１の判定手段について真と判定された際、所定待機時間経過後、再度、無線通信部のスキャンによって先に検知した所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第２の判定手段と、
第２の判定手段について真と判定された際、無線通信部を用いて、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクを接続する無線リンク接続手段と
を有することを特徴とする。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、
ユーザインタフェースは、ユーザによって視認されるディスプレイであって、
起動開始制御手段について、ユーザインタフェースが起動された時とは、当該携帯端末に対するユーザ操作によってスリープ状態から復帰した時であることも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、
所望接続先のアクセスポイント識別子を予め記憶しており、
第１の判定手段及び第２の判定手段は、
無線通信部によって検知されたアクセスポイントが、予め記憶されたアクセスポイント識別子と一致するか否かを判定し、
所定検知時間の間に移動検知センサから収集したデータによって、非移動状態にあるか否かを判定するものであることも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、
移動検知センサは、加速度センサであり、
加速度データからＦＦＴによって算出された所定次元のモデル特徴ベクトルに、移動確率ｐ_iを対応付けたモデルデータを予め記憶したモデルデータ記憶手段を更に有し、
第１の判定手段及び第２の判定手段における非移動状態の判定について、
加速度センサから出力された加速度データに対して、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元の現ベクトルを算出し、
現ベクトルとの間の距離が最も近いモデル特徴ベクトルを検索し、
モデル特徴ベクトルに対応付けられた移動確率ｐ_iを算出し、
単位時間毎の移動確率ｐ(t)を所定時間取得し、複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定することも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、
第２の判定手段の所定検知時間は、第１の判定手段の所定検知時間よりも短く、且つ、複数回繰り返されるものであり、
第２の判定手段の非移動状態の判定は、所定検知時間の経過毎に、
過去の複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定すると共に、繰り返し処理を停止することも好ましい。

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、
モデルデータは、
多数の異なる移動状態で予め計測された加速度データから、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元のモデルベクトルを算出し、
複数のモデルベクトルをクラスタリングによって所定個数のクラスタを分類し、
クラスタ毎に、代表となるモデル特徴ベクトルを算出し、
モデル特徴ベクトルに、当該クラスタの移動状態に対応する移動確率ｐ_iを対応付ける
ことによって作成されたものであることも好ましい。

本発明によれば、アクセスポイントと通信する無線通信部と、移動検知センサと、ユーザインタフェースとを備えた携帯端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
ユーザインタフェースが起動された時、無線通信部及び移動検知センサの両方を起動する起動開始制御手段と、
無線通信部の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第１の判定手段と、
第１の判定手段について真と判定された際、所定待機時間経過後、再度、無線通信部のスキャンによって先に検知した所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第２の判定手段と、
第２の判定手段について真と判定された際、無線通信部を用いて、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクを接続する無線リンク接続手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の無線リンク接続方法、携帯端末及びプログラムによれば、できる限り消費電力を抑制しつつ、データオフロード先となる無線ネットワークを検知して無線リンクを接続することができる。

本発明における携帯端末の移動に応じた無線ネットワークの接続制御を表す説明図である。 本発明における携帯端末の機能構成図である。 本発明における携帯端末の処理を表すフローチャートである。 本発明における移動に応じた携帯端末の処理を表す説明図である。 本発明における加速度データに基づく非移動状態の判定を表す説明図である。 本発明におけるモデルデータの生成を表す説明図である。

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、本発明における携帯端末の移動に応じた無線ネットワークの接続制御を表す説明図である。

図１のシステムによれば、２つの無線ネットワークが配置されている。
（１）第１の無線ネットワーク：無線ＷＡＮ(Wide Area Network)（例えば携帯電話網やＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access）網）
（２）第２の無線ネットワーク：無線ＬＡＮ(Local Area Network)
尚、以下では、無線ＷＡＮは携帯電話網であるとして説明する。

携帯端末１は、ハードウェアとして、少なくとも以下の４つの機能部を備えている。
（１）無線ＷＡＮに接続する第１の無線通信部
（２）無線ＬＡＮに接続する第２の無線通信部
（３）ディスプレイのようなユーザインタフェース
（４）加速度センサのような移動検知センサ
ユーザに所持された携帯端末１は、当該ユーザと共に移動する。また、携帯端末１は、いずれに移動しても、無線ＷＡＮに常時接続されている。

図１によれば、本発明の携帯端末は、以下のようなステップで無線ネットワークの接続が制御される。
（Ｓ１１）ユーザの移動に伴って、携帯端末１は、所望接続先のアクセスポイントの無線ＬＡＮエリアに入ったとする。そして、ユーザが、携帯端末１のスイッチを押下して、スリープ状態から復帰させ、ディスプレイのバックライトがオンになったとする。このとき、携帯端末１は、移動検知センサ及び第２の無線通信部の電源を起動する。
次に、ユーザが立ち止まった際、携帯端末１の移動検知センサからのデータによって「非移動状態」が検知される。
また、携帯端末１の第２の無線通信部は、無線ＬＡＮのアクセスポイントをサーチする。図１によれば、所望接続先のアクセスポイントが発見されたとする。そうすると、携帯端末１は、その後のデータ通信についてデータオフロードを実行するべく、携帯電話網に接続された第１の無線通信部から、無線ＬＡＮに接続された第２の無線通信部へ切り替える。携帯端末１は、その無線ＬＡＮエリアに入っている限り、データオフロードを継続する。

（Ｓ１２）その後、再びユーザが移動し、携帯端末１は、非所望接続先のアクセスポイントの無線ＬＡＮエリアに入ったとする。そして、ユーザが、携帯端末１のスイッチを押下して、スリープ状態から復帰させたとする。このとき、携帯端末１は、移動検知センサ及び第２の無線通信部の電源を起動する。
次に、ユーザが立ち止まった際、携帯端末１の移動検知センサからのデータによって「非移動状態」が検知される。
また、携帯端末１の第２の無線通信部は、無線ＬＡＮのアクセスポイントをサーチするが、所望接続先のアクセスポイントが発見されなかったとする。そうすると、携帯端末１は、データオフロードを実行することなく、携帯電話網とのデータ通信を継続する。

尚、本発明によれば、利用用途として、携帯端末が、固定型アクセスポイントへの接続シーケンスの開始タイミングを図ることを想定しており、モバイルルータのような移動型アクセスポイントへの接続までは想定していない。

図２は、本発明における携帯端末の機能構成図である。
図３は、本発明における携帯端末の処理を表すフローチャートである。
図４は、本発明における移動に応じた携帯端末の処理を表す説明図である。

携帯端末１は、ハードウェアとして、携帯電話網に接続する第１の無線通信部１０１と、無線ＬＡＮに接続する第２の無線通信部１０２と、ディスプレイのようなユーザインタフェース１０３と、移動検知のための加速度センサ１０４とを有する。尚、加速度センサ１０４は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術によって形成された、例えば静電容量方式又はピエゾ抵抗方式の３軸タイプの加速度計測計であってもよい。

また、携帯端末１は、通信切替部１１０と、起動開始制御部１１１と、第１の判定部１１２と、第２の判定部１１３と、無線リンク接続部１１４と、モデルデータ記憶部１１５とを有する。これら機能構成部は、携帯端末１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。また、このプログラムは、スマートフォンにインストール可能な、「ＷｉＦｉ接続ツール」アプリケーションであってもよい。

最初に、ユーザ操作によって、ユーザインタフェース１０３が起動されたとする。これは、当該携帯端末に対するユーザ操作によってスリープ状態から復帰した時である。このとき、ディスプレイのバックライトがオンになる。本発明におけるデータオフロードは、ユーザインタフェース１０３が起動された時から、データオフロードの判定処理が開始される。

［起動開始制御部１１１］
（Ｓ３１１）起動開始制御部１１１は、ユーザインタフェース１０３が起動された時、無線ＬＡＮインタフェースの第２の無線通信部１０２を起動する。
（Ｓ３２１）また、起動開始制御部１１１は、加速度センサ１０４も同時に起動する。

［第１の判定部１１２］
（Ｓ３１２）第１の判定部１１２は、第２の無線通信部１０２の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知する。所望接続先のアクセスポイントの識別子は、携帯端末１に予めリスト化して記憶されている。アクセスポイントの識別子は、具体的にはＳＳＩＤ(Service Set IDentifier)であり、勿論、ＢＳＳＩＤ(Basic SSID)であってもよい。例えば携帯電話網の通信事業者が、自ら設置するアクセスポイントの全てに、同一文字列を含むＳＳＩＤを設定することも好ましい。この場合、自社の携帯電話網におけるデータ通信を、自社の無線ＬＡＮにデータオフロードすることができる。

尚、ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indication、Received Signal Strength Indicator)の受信感度が、所定閾値以下となるアクセスポイントは、検知できなかったものとすることも好ましい。

（Ｓ３１３）第１の判定部１１２は、第２の無線通信部１０２によって検知されたアクセスポイント識別子が、予め記憶されたアクセスポイント識別子と一致するか否かを判定する。所望接続先のアクセスポイント識別子と一致しなかった場合、その処理を終了する。図４のＳ３１３によれば、アクセスポイントの検知に、一般に３〜５秒程度を要する。

（Ｓ３２２）第１の判定部１１２は、所定検知時間、加速度センサ１０４からのデータを収集する。

（Ｓ３２３）第１の判定部１１２は、モデルデータ記憶部１１５を用いて、加速度センサ１０４から収集した加速度データから「非移動状態」にあるか否かを判定する。図４のＳ３２３によれば、所定検知時間として、５秒程度を要する。

モデルデータ記憶部１１５は、加速度データからＦＦＴ(Fast Fourier Transform)によって算出された所定次元（例えば１６次元）のモデル特徴ベクトルに、移動確率を対応付けたモデルデータを予め記憶したものである。
モデル特徴ベクトルｘ <-> 移動確率ｐ
ｘ_１ <-> ｐ_１
ｘ_２ <-> ｐ_２
・・・ <-> ・・・
ｘ_１６ <-> ｐ_１６

図５は、本発明における加速度データに基づく非移動状態の判定を表す説明図である。

第１の判定部１１２は、以下のステップで「非移動状態」にあるか否かを判定する。
（ステップ１）加速度センサから出力された加速度データに対して、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元の現ベクトルを算出する。例えば以下のような数値例で実現することできる。
加速度センサから出力される加速度データのサンプリングレート： １６Ｈｚ
ＦＦＴの所定時間窓幅： ２秒
ＦＦＴの実行時間間隔： １秒
これによって、１６次元の現ベクトルが算出される。

（ステップ２）現ベクトルとの間の距離が最も近いモデル特徴ベクトルを検索する。
現ベクトル及び複数のモデル特徴ベクトルも、１６次元ベクトルであって、両ベクトル間の距離を算出することができる。ＦＦＴの実行時間毎（１秒毎）に、現ベクトルに最も近いモデル特徴ベクトルが検索される（パターンマッチング）。

（ステップ３）モデル特徴ベクトルに対応付けられた、時刻ｔにおける移動確率ｐ(t)を算出する。移動確率ｐ(t)は、ＦＦＴが実行される毎に導出される。

（ステップ４）移動確率ｐ(t)を所定時間（直近のＴact秒）取得し、複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πｐ(t)を算出する。例えばＴact＝５秒とすると、移動判定値は、以下のように積算される。
Ｐ(t)＝ｐ(t-4)×ｐ(t-3)×ｐ(t-2)×ｐ(t-1)×ｐ(t)
t：現在時刻
前述の例では、５秒間の積算値を算出する必要がある。但し、例えばｐ(t-2)＝０となった場合、その時点で積算処理を終了させることもできる。この場合、３秒間分のみで処理を終了させることができる。

（ステップ５）移動判定値Ｐ(t)が所定閾値Ｔｈact以下である場合に、「非移動状態」にあると判定する。例えば５秒間計測した移動判定値Ｐ(t)＝0.15であって、所定閾値Ｔｈact＝0.25である場合、非移動状態にあると判定される。

［第２の判定部１１３］
（Ｓ３３）第２の判定部１１３は、第１の判定部１１２について真と判定された際、所定時間だけ待機する。図４のＳ３３によれば、５秒程度、待機する。

（Ｓ３４１）第２の判定部１１３は、再度、第２の無線通信部１０２の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知する。
（Ｓ３４２）第２の判定部１１３は、第２の無線通信部１０２によって検知されたアクセスポイント識別子が、先のＳ３１３で検知した所望接続先と同一のアクセスポイント識別子と一致するか否かを判定する。先に検知した所望接続先のアクセスポイント識別子と一致しなかった場合、その処理を終了する。

（Ｓ３５２）第２の判定部１１３は、再度、加速度センサ１０４からのデータによって「非移動状態」にあるか否かを判定する。ここで、第２の判定部１１３の所定検知時間は、第１の判定部１１２のＴact秒と同じである。第１の判定部１１２に比べて、第２の判定部１１３は、図４のＳ３３の５秒の間も移動状態判定が継続して動作しているため、早く検知することができる。無線ＬＡＮスキャンが完了したタイミングの、最新の移動状態判定結果が、Ｓ３５２の結果として利用される。

第２の判定部１１３の非移動状態の判定は、所定検知時間（例えば１秒）の経過毎に、以下のステップを繰り返す。
（ステップ１）第２の判定部１１３は、過去の複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πｐ(t)を算出する。

（ステップ２）第２の判定部１１３は、移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に、「非移動状態」にあると判定すると共に、繰り返し処理を停止する。

［無線リンク接続部１１４］
（Ｓ３６）無線リンク接続部１１４は、第２の判定部１１３について真と判定された際、無線ＬＡＮの第２の無線通信部１０２を用いて、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクの接続シーケンスを開始する。図４のＳ３６によれば、無線ＬＡＮの接続シーケンスの実行に、約１０秒程度を要する。

図４によれば、第１の判定時間（５秒）＋待機時間（５秒）＋第２の判定時間（５秒）の合わせて１５秒程度で、非移動状態を判定し、無線ＬＡＮの接続シーケンスを開始する。また、第２の判定時間は、１秒毎に非移動状態が判定されるために、最初の１秒で「非移動状態」と判定される場合もある。そうすると、本発明によれば、最短でおよそ１１秒（５秒＋５秒＋１秒）程度で、非移動状態を判定し、無線ＬＡＮの接続シーケンスを開始することができる。

［モデルデータ記憶部１１５］
モデルデータ記憶部１１５は、加速度データからＦＦＴによって算出された所定次元のモデル特徴ベクトルに、移動判定値を対応付けたモデルデータを予め記憶したものである。

図６は、本発明におけるモデルデータの生成を表す説明図である。

図６によれば、モデルデータを、以下のステップで作成する。
（Ｓ６１）多数の異なる移動状態（例えば徒歩、走行、自転車、停止、自動車、バス、電車の７つの移動状態）で計測された加速度データを入力する。このとき、加速度データ毎に、移動状態のラベルが付与されていていることも好ましい。そして、その加速度データから、所定時間窓幅（例えば２秒）で単位時間（例えば１秒）毎にＦＦＴを実行することによって所定次元（例えば１６次元）のモデルベクトルを算出する。所定時間窓幅を２秒とすることによって、１個の１６次元のモデルベクトルが導出される。

（Ｓ６２）複数のモデルベクトルをクラスタリングによって所定個数のクラスタを分類する。クラスタリング方法は、ｋ個のクラスタに分類する非階層型クラスタリングのk-means法であってもよい。クラスタリングによって、多数のモデルベクトルは、例えば徒歩、走行、自転車、停止、自動車、バス、電車の７つの移動状態毎に、およそ分類される。

（Ｓ６３）クラスタ毎に、代表となるモデル特徴ベクトルを算出する。代表のモデル特徴ベクトルは、１つのクラスタ内の複数のモデルベクトルにおける重心となるベクトルを算出する。

（Ｓ６４）モデル特徴ベクトルに、当該クラスタの移動状態に対応する移動確率ｐ_iを対応付ける。各クラスタに含まれる複数のモデルベクトルには、個々に対応する移動状態がある。その移動状態の内訳から、移動確率ｐ_iを算出する。
例えば、クラスタ１に、徒歩１００個、走行１５０個、自転車１０個、停止０個、自動車１個、バス２個、電車３個のベクトルを含む場合、以下のように移動確率ｐ_iを算出する。
ｐ₁＝(100＋150＋10)／(100＋150＋10＋0＋1＋2＋3)
分子は常に、徒歩、走行、自転車の和となる。

以上、詳細に説明したように、本発明の無線リンク接続方法、携帯端末及びプログラムによれば、できる限り消費電力を抑制しつつ、データオフロード先となる無線ネットワークを検知して無線リンクを接続することができる。

本発明によれば、携帯端末の移動中に、固定設置されたアクセスポイントに接続してしまうことを避けるために、アクセスポイントの検知と非移動状態の判定との処理を、複数回繰り返している。また、本発明によれば、ユーザ操作によってユーザインタフェースが起動されるまでは、無線ＬＡＮの無線通信部も移動検知センサも起動していないために、消費電力の観点からも有効である。

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ 携帯端末
１０１ 第１の無線通信部
１０２ 第２の無線通信部
１０３ ユーザインタフェース
１０４ 加速度センサ
１１０ 通信切替部
１１１ 起動開始制御部
１１２ 第１の判定部
１１３ 第２の判定部
１１４ 無線リンク接続部
１１５ モデルデータ記憶部
２ 無線ＬＡＮのアクセスポイント
３ 無線ＷＡＮの基地局

Claims (13)

1. アクセスポイントと通信する無線通信部と、移動検知センサと、ユーザインタフェースとを備えた携帯端末の無線リンク接続方法において、
   前記ユーザインタフェースが起動された時、前記無線通信部及び前記移動検知センサの両方を起動する第１のステップと、
   前記無線通信部の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、前記移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第２のステップと、
   第２のステップについて真と判定された際、所定待機時間経過後、再度、前記無線通信部のスキャンによって先に検知した所望接続先の前記アクセスポイントを検知し、且つ、前記移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第３のステップと、
   第３のステップについて真と判定された際、前記無線通信部が、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクを接続する第４のステップと
   を有することを特徴とする無線リンク接続方法。
2. 前記ユーザインタフェースは、ユーザによって視認されるディスプレイであって、
   第１のステップについて、前記ユーザインタフェースが起動された時とは、当該携帯端末に対するユーザ操作によってスリープ状態から復帰した時である
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線リンク接続方法。
3. 当該携帯端末は、所望接続先のアクセスポイント識別子を予め記憶しており、
   第２のステップ及び第３のステップは、
   前記無線通信部によって検知されたアクセスポイントが、予め記憶された前記アクセスポイント識別子と一致するか否かを判定し、
   所定検知時間の間に前記移動検知センサから収集したデータによって、非移動状態にあるか否かを判定するものである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リンク接続方法。
4. 前記移動検知センサは、加速度センサであり、
   当該携帯端末は、加速度データからＦＦＴ(Fast Fourier Transform)によって算出された所定次元のモデル特徴ベクトルに、移動確率ｐ_iを対応付けたモデルデータを予め記憶しており、
   第２のステップ及び第３のステップにおける非移動状態の判定について、
   加速度センサから出力された加速度データに対して、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元の現ベクトルを算出し、
   前記現ベクトルとの間の距離が最も近いモデル特徴ベクトルを検索し、
   前記モデル特徴ベクトルに対応付けられた移動確率ｐ_iを取得し、
   単位時間毎の移動確率ｐ(t)を所定時間取得し、複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
   前記移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線リンク接続方法。
5. 第３のステップの所定検知時間は、第２のステップの所定検知時間よりも短く、且つ、複数回繰り返されるものであり、
   第３のステップの非移動状態の判定は、所定検知時間の経過毎に、
   過去の複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
   前記移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定すると共に、繰り返し処理を停止する
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線リンク接続方法。
6. 前記モデルデータは、
   多数の異なる移動状態で予め計測された加速度データから、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元のモデルベクトルを算出し、
   複数のモデルベクトルをクラスタリングによって所定個数のクラスタに分類し、
   クラスタ毎に、代表となるモデル特徴ベクトルを算出し、
   前記モデル特徴ベクトルに、当該クラスタの移動状態に対応する移動確率ｐ_iを対応付ける
   ことによって作成されたものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の無線リンク接続方法。
7. アクセスポイントと通信する無線通信部と、移動検知センサと、ユーザインタフェースとを備えた携帯端末において、
   前記ユーザインタフェースが起動された時、前記無線通信部及び前記移動検知センサの両方を起動する起動開始制御手段と、
   前記無線通信部の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、前記移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第１の判定手段と、
   第１の判定手段について真と判定された際、所定待機時間経過後、再度、前記無線通信部のスキャンによって先に検知した所望接続先の前記アクセスポイントを検知し、且つ、前記移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第２の判定手段と、
   第２の判定手段について真と判定された際、前記無線通信部を用いて、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクを接続する無線リンク接続手段と
   を有することを特徴とする携帯端末。
8. 前記ユーザインタフェースは、ユーザによって視認されるディスプレイであって、
   前記起動開始制御手段について、前記ユーザインタフェースが起動された時とは、当該携帯端末に対するユーザ操作によってスリープ状態から復帰した時である
   ことを特徴とする請求項７に記載の携帯端末。
9. 所望接続先のアクセスポイント識別子を予め記憶しており、
   第１の判定手段及び第２の判定手段は、
   前記無線通信部によって検知されたアクセスポイントが、予め記憶された前記アクセスポイント識別子と一致するか否かを判定し、
   所定検知時間の間に前記移動検知センサから収集したデータによって、非移動状態にあるか否かを判定するものである
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の携帯端末。
10. 前記移動検知センサは、加速度センサであり、
    加速度データからＦＦＴによって算出された所定次元のモデル特徴ベクトルに、移動確率ｐ_iを対応付けたモデルデータを予め記憶したモデルデータ記憶手段を更に有し、
    第１の判定手段及び第２の判定手段における非移動状態の判定について、
    加速度センサから出力された加速度データに対して、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元の現ベクトルを算出し、
    前記現ベクトルとの間の距離が最も近いモデル特徴ベクトルを検索し、
    前記モデル特徴ベクトルに対応付けられた移動確率ｐ_iを算出し、
    単位時間毎の移動確率ｐ(t)を所定時間取得し、複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
    前記移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定する
    ことを特徴とする請求項９に記載の携帯端末。
11. 第２の判定手段の所定検知時間は、第１の判定手段の所定検知時間よりも短く、且つ、複数回繰り返されるものであり、
    第２の判定手段の非移動状態の判定は、所定検知時間の経過毎に、
    過去の複数の移動確率ｐ(t)を乗算した移動判定値Ｐ(t)＝Πp(t)を算出し、
    前記移動判定値Ｐ(t)が所定閾値以下である場合に非移動状態にあると判定すると共に、繰り返し処理を停止する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の携帯端末。
12. 前記モデルデータは、
    多数の異なる移動状態で予め計測された加速度データから、所定時間窓幅で単位時間毎にＦＦＴを実行することによって所定次元のモデルベクトルを算出し、
    複数のモデルベクトルをクラスタリングによって所定個数のクラスタを分類し、
    クラスタ毎に、代表となるモデル特徴ベクトルを算出し、
    前記モデル特徴ベクトルに、当該クラスタの移動状態に対応する移動確率ｐ_iを対応付ける
    ことによって作成されたものであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の携帯端末。
13. アクセスポイントと通信する無線通信部と、移動検知センサと、ユーザインタフェースとを備えた携帯端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
    前記ユーザインタフェースが起動された時、前記無線通信部及び前記移動検知センサの両方を起動する起動開始制御手段と、
    前記無線通信部の周辺スキャンによって所望接続先のアクセスポイントを検知し、且つ、前記移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第１の判定手段と、
    第１の判定手段について真と判定された際、所定待機時間経過後、再度、前記無線通信部のスキャンによって先に検知した所望接続先の前記アクセスポイントを検知し、且つ、前記移動検知センサからのデータによって非移動状態にあるか否かを判定する第２の判定手段と、
    第２の判定手段について真と判定された際、前記無線通信部を用いて、所望接続先のアクセスポイントに対して無線リンクを接続する無線リンク接続手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする携帯端末用のプログラム。

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