JP2015115753A - 通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】中継装置との間で通信端末の状態に適したデータ通信を行なうとともに、他の通信端末との間のトラヒックを減少させることが可能な通信端末を提供する。
【解決手段】中継装置を介して他の通信端末と通信可能な第１の通信方式、および中継装置を介することなく他の通信端末と通信可能な第２の通信方式による通信が可能な通信端末を提供する。通信端末は、第１の通信方式により通信端末の状態に関連する少なくとも１つの状態情報を中継装置に送信する状態送信手段と、各通信端末の状態情報に基づいて中継装置によって判断された、中継装置との間のデータ通信を中継可能な他の通信端末に関する情報を受信する中継端末受信手段と、中継可能な他の通信端末に関する情報に従って、第２の通信方式により中継可能な他の通信端末と通信することにより中継装置との間のデータ通信を実行するデータ通信手段とを含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、通信端末に関し、特に、複数の通信方式で通信可能な通信端末に関する。

従来、携帯電話等の通信端末は、バッテリからの供給電力で動作し、基地局との無線通信によって移動体通信網へアクセスすることが知られている。たとえば、特開２０１２−２２７７８１号公報（特許文献１）には、移動通信端末が開示されている。同公報によると、移動通信端末をより長時間に亘って移動体通信網へアクセス可能にすることができるとされている。

特開２０１２−２２７７８１号公報

しかしながら、特許文献１によると、移動通信端末間でバッテリ残量を送受信する必要があるため、その分だけ移動通信端末間のトラヒックが増加することになる。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、中継装置との間で通信端末の状態に適したデータ通信を行なうとともに、他の通信端末との間のトラヒックを減少させることが可能な通信端末を提供することを目的とする。

ある実施の形態に従うと、中継装置を介して他の通信端末と通信可能な第１の通信方式、および中継装置を介することなく他の通信端末と通信可能な第２の通信方式によるデータ通信が可能な通信端末を提供する。通信端末は、第１の通信方式により通信端末の状態に関連する少なくとも１つの状態情報を中継装置に送信する状態送信手段と、各通信端末の状態送信手段から送信された状態情報に基づいて中継装置によって判断された、中継装置との間のデータ通信を中継可能な他の通信端末に関する情報を受信する中継端末受信手段と、中継端末受信手段で受信した中継可能な他の通信端末に関する情報に従って、第２の通信方式により中継可能な他の通信端末と通信することにより中継装置との間のデータ通信を実行するデータ通信手段とを含む。

ある局面では、中継装置との間で通信端末の状態に適したデータ通信を行なうとともに、他の通信端末との間のトラヒックを減少させることが可能となる。

実施の形態１に従う通信システムの全体構成を示す概略図である。 実施の形態１に従う通信システムの動作概要を示すシーケンス図である。 実施の形態１に従う通信端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に従う管理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に従う状態情報の管理方式について説明するための図である。 実施の形態１に従う通信システムに含まれる通信端末および管理装置の機能ブロック図である。 実施の形態１に従う通信端末の中継要求処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に従う通信端末の中継処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に従う管理装置の中継指示処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に従う管理装置の中継切替処理を示すフローチャートである。 実施の形態２に従う通信システムの全体構成を示す概略図である。 実施の形態３に従う通信システムの全体構成を示す概略図である。 実施の形態４に従う通信システムの全体構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下では、携帯電話を「通信端末」の代表例として説明を行なう。ただし、通信端末は、パーソナルコンピュータや、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）や、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）などのような、他の情報通信機器であってもよい。

［実施の形態１］
＜通信システム１の全体構成＞
図１は、実施の形態１に従う通信システム１の全体構成を示す概略図である。図１を参照して、通信システム１は、通信端末１０Ａと、通信端末１０Ｂと、管理装置２０と、中継装置３０とを含む。なお、説明の容易化のために、以下では、通信端末１０Ａ，１０Ｂの各々に共通の構成や機能を説明する際には、それらを「通信端末１０」とも総称する。

通信端末１０は、所定の移動体通信方式により、移動体通信網に接続される中継装置３０と通信可能である。また、通信端末１０は、無線基地局やアクセスポイントを経由することなく、複数の無線通信端末が直接、無線通信を実行する無線通信方式、いわゆるDevice-to-Device（Ｄ２Ｄ）通信として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮのアドホックモードなどにより、周辺に存在する他の通信端末と端末間通信が可能である。なお、通信端末の探索手順およびアドホックネットワークの構築手順については周知の技術を採用すればよい。このような無線方式は、その通信距離や送信電力が移動体通信と比べて小さいため、比較的低い無線送信電力を用いて近距離の無線通信を実現する。本実施の形態では、通信端末１０Ａと通信端末１０Ｂとが端末間直接通信が可能であるとする。

また、通信端末１０Ａ，１０Ｂは、移動体通信方式により中継装置３０を介して管理装置２０と通信可能に構成されている。各々の通信端末は、自端末の現在の状態に関連する少なくとも１つの状態情報を管理装置２０に送信する。管理装置２０は、受信した状態情報を通信端末の識別情報（ＩＰアドレスなど）と関連付けて管理する。ここで、状態情報とは、通信端末１０が他の通信端末１０と通信する際に、移動体通信方式を利用するのか、直接通信方式を利用するのかを判断する際の指標となる通信端末１０の現在の状態を示す情報である。たとえば、状態情報は、通信端末１０の電池残量を示す情報（電池残量情報）、通信端末１０の通信品質（通信可能な通信速度など）を示す情報（通信品質情報）、通信端末１０と中継装置３０との位置関係（通信端末１０と中継装置３０との距離など）を示す情報（位置関係情報）などである。

図２は、実施の形態１に従う通信システム１の動作概要を示すシーケンス図である。ここでは、管理装置２０と通信端末１０Ａ，１０Ｂとの通信は、中継装置３０を介して行なわれる。また、通信端末１０Ａは、中継装置３０との間でデータ通信する際に、他の通信端末１０Ｂによる当該データ通信の中継が必要な状態であるものとする。たとえば、通信端末がデータ通信の中継を必要とする状態とは、通信端末の電池残量が少なく、消費電力の大きい移動体通信方式により中継装置３０とデータ通信を実行すると、比較的短い時間で電池残量がなくなってしまうような状態である。このような状態においては、通信端末は、他の通信端末と直接通信し、かつ当該他の通信端末に通信端末と中継装置３０とのデータ通信を中継させると、低消費電力での中継装置３０とのデータ通信が可能となる。

さらに、通信端末１０Ｂは、通信端末１０Ａが中継装置３０とデータ通信する際に、当該データ通信を中継可能な状態であるものとする。たとえば、通信端末がデータ通信を中継可能な状態とは、通信端末の電池残量が多く、消費電力の大きい移動体通信方式により中継装置３０とデータ通信を実行しても、比較的長い間、電池残量がなくならないような状態である。このような状態においては、通信端末は、他の通信端末と直接通信し、かつ移動体通信方式で中継装置３０と通信することで、他の通信端末と中継装置３０との間のデータ通信を中継することができる。

図２を参照して、通信端末１０Ａ（図２において端末Ａ）は、通信端末１０Ａの状態情報を中継装置３０を介して管理装置２０に送信する（ステップＳ２）。通信端末１０Ｂ（図２において端末Ｂ）は、通信端末１０Ｂの状態情報を中継装置３０を介して管理装置２０に送信する（ステップＳ４）。通信端末１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、自端末の識別情報を状態情報とともに管理装置２０に送信してもよい。このとき、通信端末１０Ｂは、自端末の状態に基づいて、通信端末１０Ａと中継装置３０との間のデータ通信の中継が可能な状態であることを管理装置２０に通知する。なお、状態情報は、当該通知を含む概念であってもよい。

管理装置２０は、受信した通信端末の状態情報と識別情報とを関連付けて内部の記憶媒体に格納するとともに、通信端末１０Ａ，１０Ｂの状態を管理する（ステップＳ６）。

通信端末１０Ａは、所定の条件に基づいて、管理装置２０に対して、通信端末１０Ａと中継装置３０との間のデータ通信の中継を他の通信端末に実行させるように要求する（ステップＳ８）。具体的には、通信端末１０Ａは、自端末の状態に基づいて、他の通信端末による当該データ通信の中継が必要な状態であると判断して当該要求を行なう。

管理装置２０は、通信端末１０Ａから当該要求を受信すると、通信端末１０Ｂが通信端末１０Ａと中継装置３０との間のデータ通信の中継が可能であると判断して、当該データ通信を中継するように通信端末１０Ｂに通知する（ステップＳ１０）。通信端末１０Ｂは、当該データ通信の中継を了承する旨を管理装置２０に通知する（ステップＳ１２）。管理装置２０は、通信端末１０Ｂが当該データ通信の中継を了承したことを通信端末１０Ａに通知する（ステップＳ１４）。このとき、管理装置２０は、当該通知とともに通信端末１０Ａに通信端末１０Ｂの識別情報を送信する。通信端末１０Ａは、当該回答の応答通知として、通信端末１０Ｂがデータ通信の中継をすることを了承する旨を管理装置２０に通知する（ステップＳ１５）。

管理装置２０は、当該データ通信の中継を実行するように通信端末１０Ａ，１０Ｂに指示する（ステップＳ１６、ステップＳ１８）。通信端末１０Ａは、直接通信方式により通信端末１０Ｂと通信することで、中継装置３０との間のデータ通信を開始する（ステップＳ２０）。このとき、通信端末１０Ｂは、直接通信方式により通信端末１０Ａと通信し、移動体通信方式により中継装置３０と通信することで、通信端末１０Ａと中継装置３０との間のデータ通信を中継する。なお、当該中継の実行中においては、通信端末１０Ａは、通信端末１０Ｂおよび中継装置３０を介して管理装置２０と通信することになる。

通信端末１０Ａは、通信端末１０Ｂを経由した中継装置３０との間のデータ通信（および通信端末１０Ｂとの直接通信）が終了すると、管理装置２０に当該データ通信が終了した旨を通知する（ステップＳ２２）。なお、通信端末１０Ｂが、当該終了通知を管理装置２０に送信してもよい。

上記において、通信端末１０は、起動時に状態情報を管理装置２０に送信してもよいし、定期的に送信してもよいし、予め定められたこれ以外のタイミングで送信してもよい。ただし、電力消費を考慮すると、送信頻度を少なくすることが好ましい。

上記では、通信端末１０Ａが中継装置３０とのデータ通信を開始する場合について説明したが、通信端末１０Ａが中継装置３０とデータ通信中に、通信端末１０Ｂを介した中継装置３０とのデータ通信を開始する場合であってもよい。

＜ハードウェア構成＞
（通信端末１０）
図３は、実施の形態１に従う通信端末１０のハードウェア構成を示すブロック図である。図３を参照して、通信端末１０は、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、メモリ１２と、タッチパネル１３と、ディスプレイ１４と、無線通信部１５と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６と、ＧＰＳ（Global Positioning System）コントローラ１７と、蓄電池１８と、通信アンテナ１９とを含む。

ＣＰＵ１１は、メモリ１２に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、通信端末１０の各部の動作を制御する。より詳細にはＣＰＵ１１は、当該プログラムを実行することによって、後述する通信端末１０の処理（ステップ）の各々を実現する。メモリ１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、フラッシュメモリなどによって実現される。メモリ１２は、ＣＰＵ１１によって実行されるプログラム、またはＣＰＵ１１によって用いられるデータなどを記憶する。タッチパネル１３は、表示部としての機能を有するディスプレイ１４上に設けられており、たとえば、静電容量方式タイプである。タッチパネル１３は、所定時間毎に外部物体によるタッチパネル１３へのタッチ操作を検知し、タッチ座標をＣＰＵ１１に入力する。

無線通信部１５は、通信アンテナ１９を介して移動体通信網に接続し無線通信のための信号を送受信する。これにより、通信端末１０は、たとえば、第３世代移動通信システム（３Ｇ）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの移動体通信網を介して他の通信端末との通信が可能となる。通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６は、他の通信端末との間で各種データをやり取りするための通信インターフェイスであり、アダプタやコネクタなどによって実現される。通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの直接通信方式により他の通信端末との通信が可能である。

ＧＰＳコントローラ１７は、ＧＰＳ信号または基地局からの位置信号（測位信号）を受信して通信端末１０の位置情報を取得する。ＧＰＳコントローラ１７は、取得した通信端末１０の位置情報をＣＰＵ１１に入力する。蓄電池１８は、充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池で構成される。

なお、通信端末１０は、ユーザからの指示を受け付けるためのボタン、通信端末１０に対する発話を受け付けるマイク、音声を出力するためのスピーカ、外部の記憶媒体とのデータを読み出すためのメモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）を含んでいてもよい。

（管理装置２０）
図４は、実施の形態１に従う管理装置２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図４を参照して、管理装置２０は、主たる構成要素として、各種処理を実行するためのＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１によって実行されるプログラム、データなどを格納するためのメモリ２２と、通信端末１０Ａ，１０Ｂおよび中継装置３０と各種データを送受信するための通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３と、外部の記憶媒体からデータを読み出すメモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２４とを含む。

＜状態情報の管理方式＞
図５は、実施の形態１に従う状態情報の管理方式について説明するための図である。ここでは、状態情報が電池残量情報である場合を例示して説明を行なう。図５を参照して、通信端末１０は、自端末の電池残量のレベルに基づいて、他の通信端末のために中継装置３０との間のデータ通信の中継（以下、「通信中継」ともいう）が可能な状態なのか、および他の通信端末による通信中継が必要な状態なのかを判断する。たとえば、通信端末１０は、満充電量に対する電池残量の割合が８０％以上の場合（すなわち、電池残量に余裕のある場合）には他の通信端末のために通信中継が可能であると判断し、当該割合が２０％未満の場合（すなわち、電池残量に余裕のない場合）には他の通信端末による通信中継が必要であると判断する。なお、通信端末１０は、当該割合が２０％以上〜８０％未満の場合には、上記のいずれの状態にも該当しないと判断する。

また、通信端末１０は、満充電量に対する電池残量の割合が８０％以上であると判断した場合には、自端末の電池残量とともに他の通信端末のために通信中継が可能な状態である旨を管理装置２０に通知する。この場合、通信端末１０は、状態情報として、電池残量情報と通信中継が可能な状態であることを示す情報とを管理装置２０に送信してもよい。また、通信端末１０は、当該割合が０％〜２０％未満であると判断した場合には、自端末の電池残量とともに他の通信端末による通信中継が必要な状態である旨を管理装置２０に要求する。この場合、通信端末１０は、状態情報として、電池残量情報と通信中継が必要な状態であることを示す情報とを管理装置２０に送信してもよい。管理装置２０は、これらの通知に基づいて、通信端末が他の通信端末による通信中継が必要な状態なのか、他の通信端末による通信中継が必要な状態なのかを判断することができる。

ここで、他の通信端末のために通信中継を行なう余裕がある状態ほど、通信端末の状態レベルが高い（すなわち、他の通信端末による通信中継を必要とする状態ほど状態レベルが低い）ものとする。この場合、第１の閾値以上の状態レベルであれば他の通信端末のために通信中継が可能な状態であり、第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも低い状態レベルであれば他の通信端末による通信中継が必要な状態となる。したがって、状態情報が電池残量情報の場合には、電池残量が多いほど状態レベルは高い。たとえば、状態レベル１〜１０の順で状態レベルが高いとすると、状態レベル１（電池残量の割合０％〜１０％未満）、状態レベル２（１０％〜２０％未満）、・・・、状態レベル１０（９０％〜１００％）となり、上記例では第１の閾値は状態レベル８、第２の閾値は状態レベル２となる。状態情報が通信品質情報である場合には、たとえば、通信速度、受信感度、エラー率（Bit Error Rateなど）を指標として第１および第２の閾値を設定すればよい。この場合、通信速度が高いほど状態レベルは高く、受信感度が高いほど状態レベルは高く、エラー率が低いほど状態レベルは高い。状態情報が位置関係情報である場合には、通信端末と中継装置３０との距離を指標として第１および第２の閾値を設定すればよい。この場合、当該距離が近いほど状態レベルは高い。

＜機能構成＞
図６は、実施の形態１に従う通信システム１に含まれる通信端末１０および管理装置２０の機能ブロック図である。図６を参照して、通信端末１０は、状態管理部５１と、状態送信部５３と、端末情報受信部５５と、データ通信部５７とを含む。これらの機能は、主に、通信端末１０のＣＰＵ１１がメモリ１２に格納されたプログラムを実行し、通信端末１０の構成要素へ指令を与えることなどによって実現される。ＣＰＵ１１は、通信端末１０の動作全体を制御する制御部としての機能を有する。なお、これらの機能構成の一部または全部はハードウェアで実現されていてもよい。通信端末１０は、中継装置３０を介して他の通信端末１０と通信可能な移動体通信方式（第１の通信方式）、および中継装置３０を介することなく他の通信端末１０と通信可能な直接通信方式（第２の通信方式）によるデータ通信が可能に構成されている。

状態管理部５１は、上述したような管理方式で通信端末１０の状態を管理する。具体的には、状態情報が電池残量である場合には、状態管理部５１は、蓄電池１８の電池残量を監視するとともに、電池残量情報を取得する。状態情報が通信品質情報である場合には、状態管理部５１は、通信端末１０の通信信号強度または通信信号品質を測定することにより、現在の通信品質情報を取得する。状態情報が位置関係情報である場合には、状態管理部５１は、ＧＰＳコントローラ１７により取得された通信端末１０の位置情報と中継装置３０の位置情報とに基づいて、通信端末１０と中継装置３０との位置関係を算出することで位置関係情報を取得する。そして、状態管理部５１は、上述した管理方式に従う判断基準と状態情報とに基づいて、通信端末の状態が、中継可能な他の通信端末による中継装置３０との間のデータ通信の中継を必要とする状態であるか否か、および、当該通信端末の状態が、他の通信端末のために中継装置３０との間のデータ通信の中継が可能な状態であるか否かの少なくとも一方を判断する。

状態送信部５３は、第１の通信方式により通信端末１０の状態に関連する少なくとも１つの状態情報を管理装置２０に送信する。具体的には、状態送信部５３は、無線通信部１５により中継装置３０を介して状態情報を管理装置２０に送信する。また、状態送信部５３は、状態管理部５１により通信端末１０がデータ通信の中継を必要とする状態であると判断された場合に、無線通信部１５を介して、中継可能な他の通信端末１０による中継装置３０との間のデータ通信の中継を要求するための要求情報を中継装置３０にさらに送信する。状態送信部５３は、状態情報に含めて（または別途）要求情報を送信してもよい。状態送信部５３は、データ通信の中継が可能である通知を状態情報に含めて（または別途）送信してもよい。

端末情報受信部５５は、通信端末１０と直接通信可能な他の通信端末に関する情報を受信する。ある局面では、端末情報受信部５５は、状態送信部５３から送信された状態情報に基づいて管理装置２０によって判断された、中継装置３０との間のデータ通信を中継可能な他の通信端末に関する情報を受信する。当該他の通信端末に関する情報とは、中継可能な他の通信端末の識別情報（および、実際に当該他の通信端末が中継を了承したことを示す情報など）を含む。端末情報受信部５５は、別の局面では、状態送信部５３から送信された状態情報に基づいて管理装置２０によって判断された、中継装置３０との間の通信の中継を要求する他の通信端末に関する情報を受信する。当該他の通信端末に関する情報とは、当該要求を行なった他の通信端末の識別情報を含む。

データ通信部５７は、ある局面では、端末情報受信部５５で受信した中継可能な他の通信端末に関する情報に従って、第２の通信方式により中継可能な他の通信端末と通信することにより中継装置３０との間のデータ通信を実行する。具体的には、データ通信部５７は、通信インターフェイス１６を介して、中継装置３０との間のデータを中継する他の通信端末１０と通信することにより、中継装置３０との間のデータ通信を実行する。また、データ通信部５７は、別の局面では、端末情報受信部５５で受信した中継を要求する他の通信端末１０に関する情報に従って、第２の通信方式により中継を要求する他の通信端末１０と通信し、第１の通信方式により中継装置３０と通信することで、他の通信端末１０と中継装置３０との間のデータ通信を中継する。具体的には、データ通信部５７は、通信インターフェイス１６を介して、中継装置３０との間のデータ通信の中継を要求する他の通信端末１０と通信し、無線通信部１５を介して中継装置３０と通信することで、他の通信端末１０と中継装置３０との間のデータ通信を中継する。

管理装置２０は、状態受信部７１と、管理部７３と、指示部７５とを含む。これらの機能は、主に、管理装置２０のＣＰＵ２１がメモリ２２に格納されたプログラムを実行し、管理装置２０の構成要素へ指令を与えることなどによって実現される。

状態受信部７１は、第１の通信方式により複数の通信端末１０の各々から、当該通信端末１０の状態に関連する少なくとも１つの状態情報を受信する。具体的には、状態受信部７１は、通信インターフェイス２３および中継装置３０を介して、これらの状態情報を受信する。状態受信部７１は、状態情報として、複数の通信端末１０の各々から、電池残量情報（および、通信品質情報ならびに位置関係情報）、中継可能な他の通信端末１０による中継装置３０との間のデータ通信の中継の要求を示す情報、および当該データ通信の中継が可能であることを示す情報を受信してもよい。

管理部７３は、状態受信部７１により受信した複数の通信端末１０の状態情報をメモリ２２に記憶する。管理部７３は、通信中継を要求した通信端末を、中継装置３０との間のデータ通信の中継が必要な通信端末１０と判断する。また、管理部７３は、通信中継が可能であることを通知した通信端末を、中継装置３０との間のデータ通信の中継が可能な通信端末１０と判断する。

指示部７５は、管理部７３の判断結果に基づいて、複数の通信端末のうち中継可能な通信端末に対して、第２の通信方式により中継を要求した通信端末とデータ通信を実行し、第１の通信方式により中継を要求した通信端末と中継装置３０との間のデータ通信を中継するように指示する。

＜処理手順＞
（通信端末の中継要求処理）
図７は、実施の形態１に従う通信端末１０の中継要求処理を示すフローチャートである。以下の各ステップは、通信端末１０のＣＰＵ１１がメモリ１２に格納されたプログラムを実行することによって実現される。

ＣＰＵ１１は、通信端末１０の現在の状態を示す状態情報を取得し、予め定められた判断基準と当該状態情報とに基づいて、通信端末１０が他の通信端末によるデータ通信の中継を必要とする状態か否かを判断する（ステップＳ２０）。当該中継を必要とする状態ではない場合には（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＣＰＵ１１は処理を終了する。これに対して、当該中継を必要とする状態である場合には（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、無線通信部１５を介して通信中継を管理装置２０に要求する（ステップＳ２１）。

ＣＰＵ１１は、当該要求の応答として、通信中継を行なうように指定された（中継可能な）他の通信端末に関する情報を管理装置２０から受信する（ステップＳ２２）。ＣＰＵ１１は、指定された他の通信端末がデータ通信の中継をすることを了承する旨を通知する（ステップＳ２３）。ＣＰＵ１１は、通信中継の指示通知を管理装置２０から受信する（ステップＳ２４）。ＣＰＵ１１は、通信中継を開始する（ステップＳ２５）。具体的には、ＣＰＵ１１は、通信インターフェイス１６を介して、中継可能な他の通信端末と通信することにより、中継装置３０との間のデータ通信を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、処理を終了する。

（通信端末の中継処理）
図８は、実施の形態１に従う通信端末１０の中継処理を示すフローチャートである。以下の各ステップは、通信端末１０のＣＰＵ１１がメモリ１２に格納されたプログラムを実行することによって実現される。

ＣＰＵ１１は、無線通信部１５を介して、中継装置３０との間のデータ通信の中継を要求する他の通信端末に関する情報を管理装置２０から受信する（ステップＳ４０）。ＣＰＵ１１は、通信端末１０の現在の状態を示す状態情報を取得し、予め定められた判断基準と当該状態情報とに基づいて、通信端末１０が他の通信端末のために通信中継が可能な状態か否かを判断する（ステップＳ４１）。通信中継が可能な状態ではない場合には（ステップＳ４１においてＮＯ）、ＣＰＵ１１は、通信中継が不可能である旨を管理装置２０に通知する（ステップＳ４３）。

これに対して、通信中継が可能な状態である場合には（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、通信中継が可能である旨を管理装置２０に通知する（ステップＳ４２）。ＣＰＵ１１は、他の通信端末のために通信中継をする通信端末として通信端末１０が指定されたことを示す通知を管理装置２０から受信したか否かを判断する（ステップＳ４４）。当該通知を受信していない場合には（ステップＳ４４においてＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ４４の処理を繰り返す。これに対して、当該通知を受信した場合には（ステップＳ４４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、データ通信の中継を開始する（ステップＳ４５）。具体的には、ＣＰＵ１１は、通信インターフェイス１６を介して、他の通信端末と通信し、無線通信部１５を介して中継装置３０と通信することで、他の通信端末と中継装置３０との間のデータ通信を中継する。そして、ＣＰＵ１１は、処理を終了する。

（管理装置の中継指示処理）
図９は、実施の形態１に従う管理装置２０の中継指示処理を示すフローチャートである。以下の各ステップは、管理装置２０のＣＰＵ２１がメモリ２２に格納されたプログラムを実行することによって実現される。

ＣＰＵ２１は、通信インターフェイス２３および中継装置３０を介して、複数の通信端末１０の各々から、当該通信端末１０の状態情報を取得（受信）する（ステップＳ６０）。ＣＰＵ２１は、状態情報に含まれている、または別途送信された、通信中継を要求するための要求情報を受信したか否かを判断する（ステップＳ６２）。当該要求情報を受信していない場合には（ステップＳ６２においてＮＯ）、ＣＰＵ２１はステップＳ６２の処理を繰り返す。

これに対して、当該要求情報を受信した場合には（ステップＳ６２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、データ通信の中継が可能な通信端末１０が存在するか否かを判断する（ステップＳ６４）。具体的には、ＣＰＵ２１は、データ通信の中継を要求した通信端末１０以外の他の通信端末１０から中継が可能である旨の通知を受信したか否かを判断する。通信中継が可能な通信端末１０が存在しない場合には（ステップＳ６４においてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、通信中継の要求のあった通信端末１０に対して、通信中継が可能な通信端末１０が存在しない旨を通知して（ステップＳ６８）、処理を終了する。これに対して、通信中継が可能な通信端末１０が存在する場合には（ステップＳ６４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、通信中継が可能な通信端末１０が複数存在するか否かを判断する（ステップＳ６６）。複数存在する場合には（ステップＳ６６においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、当該複数の通信端末の状態情報に基づいて、当該複数の通信端末１０の中から通信中継を実行させる通信端末１０を選定して（ステップＳ７０）、後述するステップＳ７２の処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ２１は、通信中継を実行させる通信端末１０として、当該複数の通信端末１０のうち状態レベルが最も高い通信端末１０を選定する。

これに対して、複数存在しない場合には（ステップＳ６６でＮＯ）、管理装置２０は、中継可能な通信端末１０に対して、通信インターフェイス１６を介して中継を要求した通信端末１０とデータ通信を実行し、無線通信部１５を介して中継を要求した通信端末１０と中継装置３０との間のデータ通信を中継するように指示する（ステップＳ７２）。

（管理装置の中継切替処理）
図１０は、実施の形態１に従う管理装置２０の中継切替処理を示すフローチャートである。以下の各ステップは、管理装置２０のＣＰＵ２１がメモリ２２に格納されたプログラムを実行することによって実現される。

ＣＰＵ２１は、通信インターフェイス２３および中継装置３０を介して、他の通信端末のために中継装置３０とのデータ通信を中継している通信端末から状態情報および通信中継の継続可否情報を取得する（ステップＳ８０）。ＣＰＵ２１は、取得した状態情報および継続可否情報に基づいて、通信中継を実行中の通信端末が、当該中継を継続可能であるか否かを判断する（ステップＳ８２）。具体的には、ＣＰＵ２１は、継続不可情報を受信していない場合には、通信中継が継続可能であると判断し、継続不可情報を受信した場合には、通信中継が継続不可能であると判断する。なお、通信中継している通信端末は、上述した管理方式により自端末が通信中継可能な状態ではないと判断した場合に、継続不可情報を管理装置２０に送信する。

継続可能な状態である場合には（ステップＳ８２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２１はステップＳ８２の処理を繰り返す。これに対して、継続可能な状態ではない場合には（ステップＳ８２においてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、他に通信中継が可能な通信端末１０が存在するか否かを判断する（ステップＳ８４）。他に当該通信端末１０が存在しない場合には（ステップＳ８４においてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、通信中継を実行していた通信端末１０に当該中継の中止を指示するとともに、当該中継をしてもらっていた通信端末１０に対して、他に通信中継が可能な通信端末１０が存在しない旨を通知して（ステップＳ８８）、処理を終了する。

これに対して、他に当該通信端末１０が存在する場合には（ステップＳ８４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、当該通信端末１０が複数存在するか否かを判断する（ステップＳ８６）。複数存在する場合には（ステップＳ８６においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、当該複数の通信端末の状態情報に基づいて、当該複数の通信端末１０の中から通信中継を実行させる通信端末１０を選定して（ステップＳ９０）、後述するステップＳ９２の処理を実行する。

これに対して、複数存在しない場合には（ステップＳ８６においてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、通信中継を実行中の通信端末１０に当該中継の中止を指示するとともに、選定された通信端末１０に対して、通信インターフェイス１６を介して中継を要求した通信端末１０とデータ通信を実行し、無線通信部１５を介して中継を要求した通信端末１０と中継装置３０との間のデータ通信を中継するように指示する（ステップＳ９２）。そして、ＣＰＵ１１は処理を終了する。

上記によると、データ中継を実行中の通信端末が圏外などにより中継装置との通信が不可能になった場合、または電池残量が少なくなった場合などでも、他の通信端末にデータ中継を変更することにより、データ中継を継続することができる。

実施の形態１によると、通信端末は、状態情報を管理装置に管理してもらうことで、中継装置との間で自端末の状態に適したデータ通信を行なうことができる。また、通信端末は、自端末および他の通信端末の状態情報をやり取りする必要がないため、他の通信端末との間のトラヒックをその分だけ減少させることができるとともに、他の通信端末の状態情報を管理する必要もないため負荷が軽くなる。

また、管理装置は、通信中継する通信端末と、通信中継をしてもらう通信端末とを適切に管理する。管理装置が、電池残量に基づいて通信端末の状態を管理する場合には、管理下にある各端末の電池残量を平均化することができる。また、管理装置が、通信品質に基づいて通信端末の状態を管理する場合には、より良い通信品質の通信端末が中継端末として選定されるため、通信速度が低下したり通信完了までの時間が長くなったりすることを防ぐことができる。また、管理装置が、位置関係情報に基づいて通信端末の状態を管理する場合には、中継を実行中の通信端末が中継装置からの電波が届かない場所に移動した場合でも、他の通信端末を経由することで通信を維持できる。なお、管理装置は、電池残量情報、通信品質情報、および位置関係情報のうち複数の情報に基づいて通信中継する通信端末と、通信中継をしてもらう通信端末とを決定してもよい。

［実施の形態２］
図１１は、実施の形態２に従う通信システム２の全体構成を示す概略図である。ここでは、通信システム２と通信システム１（図１参照）との相違点について説明する。

実施の形態１に従う通信システム１では、通信端末１０Ａが通信端末１０Ｂに中継装置３０との間のデータ通信を中継してもらう場合には、通信端末１０Ａは、通信インターフェイス１６（第２の通信方式）を介して通信端末１０Ｂと通信することで、通信端末１０Ｂが中継装置３０との間のデータ通信を実行していた。しかしながら、実施の形態２に従う通信システム２では、通信端末１０Ａが通信端末１０Ｂに当該中継してもらう場合に、中継装置３０との間のデータ通信に関して、データ送信の場合には通信インターフェイス１６（第２の通信方式）を介して、中継可能な通信端末１０Ｂと通信し、データ受信の場合には無線通信部１５（第１の通信方式）および中継装置３０を介してデータを受信する。これにより、通信端末におけるデータ送信時の消費電力（受信電力よりも送信電力の方が大きい）を抑えることが可能となるとともに、データ受信においては他の通信端末を介さないことからデータの遅延を小さくすることができる。また、データ通信の際に中継する他の通信端末の負荷を軽くするとともに消費電力を抑えることが可能となる。

［実施の形態３］
図１２は、実施の形態３に従う通信システム３の全体構成を示す概略図である。ここでは、通信システム３と通信システム１（図１参照）との相違点について説明する。実施の形態３に従う通信端末１０は、中継装置３０との間で第１の通信方式と並列的に実行可能な第３の通信方式によるデータ通信が可能である。具体的には、実施の形態３に従う通信端末１０は、第１の通信方式で通信するための無線通信部１５以外に、第３の通信方式で通信するための無線通信部をさらに備える。たとえば、これらの通信方式は、Ｗ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)およびＧＳＭ（登録商標）（global system for mobile communications）などである。

ここで、実施の形態３に従う通信システム３において、通信端末１０Ａが通信端末１０Ｂに中継装置３０との間のデータ通信を中継してもらう場合を想定する。この場合、通信端末１０Ｂが第１の通信方式により中継装置３０との間のデータ通信を実行中の場合について考える。実施の形態３に従う通信端末１０Ｂは、受信した中継を要求する通信端末１０Ａに関する情報に従って、第２の通信方式により中継を要求する通信端末１０Ａと通信し、第３の通信方式により中継装置３０と通信することで、通信端末１０Ａと中継装置３０との間のデータ通信を中継する。これにより、中継を担う通信端末が一つの通信方式を利用中の場合でも他の通信方式でデータ通信の中継を実行することが可能となる。

［実施の形態４］
図１３は、実施の形態４に従う通信システム４の全体構成を示す概略図である。ここでは、通信システム４と通信システム１（図１参照）との相違点について説明する。実施の形態４に従う通信システム４では、通信端末１０Ａ〜１０Ｄがメンバー登録された同一グループを構成しており、当該構成については管理装置２０および各通信端末が把握しているものとする。

実施の形態４に従う通信システム４では、管理装置２０（管理部７３）は、受信した複数の通信端末１０の状態情報（中継可能通知情報を含む）に基づいて、複数の通信端末１０のうち中継装置３０との間のデータ通信の中継が可能な複数の通信端末１０を判断する。管理装置２０（指示部７５）は、管理部７３の判断結果に基づいて複数の通信端末１０のそれぞれに対して第２の通信方式により中継を要求した通信端末とデータ通信し、第１の通信方式により中継を要求した通信端末１０と中継装置３０との間のデータ通信を中継するように指示する。これにより、管理装置２０は、データ通信の中継を実行する通信端末１０の性能が低い場合や通信品質が悪く十分な中継性能を発揮することができない場合には、このように複数の通信端末１０を同時に利用して中継を実行させることができる。

このとき、通信端末１０ＡがＭＩＭＯ(multiple-input and multiple-output)機能を有していれば、同時にグループ内の複数の通信端末を利用して送受信することもできる。さらに、通信端末１０Ａがキャリアアグリゲーション機能を利用できる環境であれば、異なる周波数を利用して送受信することもできる。

［その他の実施の形態］
なお、コンピュータを機能させて、上述のフローチャートで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものでもよい。

上述した実施の形態では、管理装置を別途設ける場合について説明したが、中継装置が管理装置としての機能を有していてもよい。この場合、中継装置は、上述した管理装置２０の全ての機能を有する。

上述した実施の形態では、通信端末が中継装置を介して管理装置と通信する場合について説明したが、管理装置と直接通信が可能であってもよい。この場合、通信端末は管理装置との通信のための専用の通信機能を有していてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２，３，４ 通信システム、１０ 通信端末、１１，２１ ＣＰＵ、１２，２２ メモリ、１３ タッチパネル、１４ ディスプレイ、１５ 無線通信部、１６，２３ 通信インターフェイス、１７ ＧＰＳコントローラ、１８ 蓄電池、１９ 通信アンテナ、２０ 管理装置、３０ 中継装置、５１ 状態管理部、５３ 状態送信部、５５ 端末情報受信部、５７ データ通信部、５９ 要求部、７１ 状態受信部、７３ 管理部、７５ 指示部。

Claims (5)

1. 中継装置を介して他の通信端末と通信可能な第１の通信方式、および前記中継装置を介することなく前記他の通信端末と通信可能な第２の通信方式によるデータ通信が可能な通信端末であって、
   前記第１の通信方式により前記通信端末の状態に関連する少なくとも１つの状態情報を前記中継装置に送信する状態送信手段と、
   各前記通信端末の前記状態送信手段から送信された状態情報に基づいて前記中継装置によって判断された、前記中継装置との間のデータ通信を中継可能な他の通信端末に関する情報を受信する中継端末受信手段と、
   前記中継端末受信手段で受信した前記中継可能な他の通信端末に関する情報に従って、前記第２の通信方式により前記中継可能な他の通信端末と通信することにより前記中継装置との間のデータ通信を実行するデータ通信手段とを備える、通信端末。
2. 前記データ通信手段は、前記中継装置との間のデータ通信に関して、データ送信の場合に前記第２の通信方式により前記中継可能な他の通信端末と通信し、データ受信の場合に前記第１の通信方式により前記中継装置を介してデータを受信する、請求項１に記載の通信端末。
3. 予め定められた判断基準と前記状態情報とに基づいて、前記通信端末の状態が、前記中継可能な他の通信端末による前記中継装置との間のデータ通信の中継を必要とする状態であるか否かを判断する状態管理手段をさらに備え、
   前記状態送信手段は、前記状態管理手段により前記通信端末が当該データ通信の中継を必要とする状態であると判断された場合に、前記中継可能な他の通信端末による前記中継装置との間のデータ通信の中継を要求するための要求情報を前記中継装置にさらに送信する、請求項１または２に記載の通信端末。
4. 中継装置を介して他の通信端末と通信可能な第１の通信方式および前記中継装置を介することなく前記他の通信端末と通信可能な第２の通信方式によるデータ通信が可能な通信端末であって、
   前記第１の通信方式により前記通信端末の状態に関連する少なくとも１つの状態情報を前記中継装置に送信する状態送信手段と、
   各前記通信端末の前記状態送信手段から送信された状態情報に基づいて前記中継装置によって判断された、前記中継装置との間の通信の中継を要求する他の通信端末に関する情報を受信する要求端末受信手段と、
   前記要求端末受信手段で受信した前記中継を要求する他の通信端末に関する情報に従って、前記第２の通信方式により前記中継を要求する前記他の通信端末と通信し、前記第１の通信方式により前記中継装置と通信することで、前記他の通信端末と前記中継装置との間のデータ通信を中継するデータ中継手段とを備える、通信端末。
5. 前記通信端末は、前記第１の通信方式と並列的に実行可能な第３の通信方式によるデータ通信が可能であり、
   前記データ中継手段は、前記要求端末受信手段で受信した前記中継を要求する他の通信端末に関する情報に従って前記第２の通信方式により前記中継を要求する前記他の通信端末と通信し、前記第１の通信方式により前記中継装置との間のデータ通信が実行中の場合には、前記第３の通信方式により前記中継装置と通信することで、前記他の通信端末と前記中継装置との間のデータ通信を中継する、請求項４に記載の通信端末。

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