JP4619918B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線ＬＡＮ端末が複数のアクセスポイントへ接続可能な状況での処理に関し、特に接続先のアクセスポイントへのアクセス集中度、電界強度の変化を端末側で判断して接続先のアクセスポイントを自動的に切り替えるようにした無線通信装置に関する。

従来、無線ＬＡＮ通信機能を備えた携帯型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、及び携帯電話器等の無線通信装置（無線ＬＡＮ端末）を用いて、無線ＬＡＮの電波中継器であるアクセスポイントの通信範囲（サービスエリア）内で無線ＬＡＮ通信を行えるようにした無線通信システムが多数構築されている。

無線ＬＡＮでは、通信が混乱しないように様々な仕組みが設けられている。例えば、１つのアクセスポイントのサービスエリア内に含まれる複数の端末が同時的に通信を行う場合、送信要求信号としてＲＴＳ（Request to Send）と、受信準備完了信号としてＣＴＳ（Clear to Send）とを機器間で送受信する仕組みがある。詳しくは、アクセスポイントから送信されたＲＴＳの受信に応じて無線通信を行おうとする一の端末がＣＴＳを送信する一方、サービスエリア内に位置する他の端末が一の端末から送信されたＣＴＳを受信すると、次の通信可能時期まで通信を控える仕組みになっている。このようにすることで、多数の端末がアクセスポイントに対して無線通信を行うとしても、ＣＴＳを送信した端末とアクセスポイントとの間で無線通信が確保される。

また、近時はアクセスポイントが順次増設されており、無線ＬＡＮの端末が複数のアクセスポイントに接続できる地点も発生している。例えば、同じ事業体による複数のアクセスポイントに接続できる地点で無線ＬＡＮ通信を行うユーザは、接続可能なアクセスポイントの中から、所望のアクセスポイントを選択して通信を行うことになる。

さらに、このような複数のアクセスポイントに接続できる状況では、ユーザの移動により接続先のアクセスポイントに対する電界強度が弱くなった場合、現在接続中のアクセスポイントに対する接続を一旦切断すると共に、電界強度がより強い他のアクセスポイントへ接続する操作を行えば、移動しても無線通信を継続できる。

なお、電界強度を検出し、検出した電界強度に応じてホットスポット接続の切替（ハンドオーバ）を自動的に行うシステムが下記の特許文献１（段落００５３、段落００７７等）に開示されている。
特開２００４−３２０１３２号公報

１つのアクセスポイントのサービスエリア内に位置する複数の端末が同時的に無線通信を行おうとする場合、他の端末からのＣＴＳ受信に伴い通信を控えること等により無線通信効率が低下する事態が生じる。このようなアクセスの集中に伴う無線通信効率の低下に対して、アクセスポイント側及び中央処理装置側でアクセスの集中度合を検出する方式は従来から存在するが、端末側でアクセスの集中度合を判断できる方式は存在しない。

そのため、アクセスポイントが混雑していても、端末側でアクセスポイントの混雑状況を把握できないため、端末が更にアクセスを試みる場合も生じ、１つのアクセスポイントへアクセスが集中した場合の回避を柔軟に行えない上に、各端末もスムーズな無線通信を確保できないと云う問題がある。

このような問題に対し特許文献１に係るシステムを用いたとしても、特許文献１に係るシステムは、単に電界強度を検出してアクセスポイントの自動切替を行うだけなので、アクセスポイントの集中度合に応じて自動切替を行うことまでに対応していないため、上述した問題を解決できない。

本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、アクセスポイントの集中度合を端末側で容易に判断できるようにした無線通信装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、接続中のアクセスポイントの集中度合に応じて、良好な通信が可能な他のアクセスポイントへ自動切替を行える無線通信装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、電界強度の検出も併用して、アクセスポイントの集中度合だけでなく電界強度の変化に応じても接続先のアクセスポイントを端末側の処理で自動切替可能にした無線通信装置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第１発明に係る電界強度を検出したアクセスポイントに接続して無線通信の受信準備完了信号を送信する手段と、外部から受信準備完了信号を受信する手段とを備える無線通信装置において、基準時間内に受信準備完了信号を送信した回数を計数する手段と、前記基準時間内に受信準備完了信号を受信した回数を計数する手段と、計数した受信準備完了信号の受信回数に重み付けを行う重み付け手段と、重み付けを行った数値が、計数した受信準備完了信号の送信回数より多い場合、アクセスポイントへの接続を切断する第一切断手段と、複数のアクセスポイントへ接続が可能な状態で、前記切断手段によりアクセスポイントへの接続が切断された場合、他のアクセスポイントへ接続する第一接続手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、受信準備完了信号の基準時間内の受信回数に重み付けを行った数値と、受信準備完了信号の基準時間内の送信回数を比較して無線通信に係る判断を行うので、接続先のアクセスポイントに係る集中度合を無線通信装置（無線ＬＡＮの端末）の側で判断できるようになる。即ち、ＣＴＳに相当する受信準備完了信号の基準時間内の受信回数は、接続先のアクセスポイントに他の無線ＬＡＮの端末がアクセスする頻度を示す指標になるので、その指標となる数値に重み付けを行って、その重み付けの数値と、自身が通信を行うために送信した基準時間内の受信準備完了信号の送信回数とを比較した結果により、自身と他の端末とのアクセス頻度を把握し、無線通信に係る判断としてアクセス集中度を確認できる。
重み付けを行った数値が受信準備完了信号の送信回数より多い場合、接続を確立していたアクセスポイントへの接続を切断するので、非効率な無線通信が自動的に終了することになり、無用な待ち時間の長い無線通信がもたらす不快感をユーザに与えず済む。なお、確立していたアクセスポイントに対する接続を切断したときは、その場所で接続が可能な他のアクセスポイントを表示してユーザに伝えるようにすることが、ユーザフレンドリー性を確保する点において好ましい。
複数のアクセスポイントに接続可能な場所に位置する場合で、無線通信に係る判断結果に基づいて接続を確立していたアクセスポイントへの接続を切断したときは、他のアクセスポイントへ接続するので、接続するアクセスポイントを自動的に切り替えると云う自動ホッピング機能を無線ＬＡＮの端末側のみの処理で実現できるようになる。よって、複数のアクセスポイントへ接続が可能な場所で無線通信を行う場合、アクセスの集中度合が条件に合致すると、接続先が切り替わるので、同一無線通信範囲内に位置する他のユーザの通信状況に左右されずに安定した無線通信環境を確保できる。

アクセス集中度の判断に係る例としては、重み付けを行った数値がＣＴＳの送信回数以下である場合、自身の無線通信が他より多く行われている状況なので、無線通信に支障がないアクセス状況と判断できる。また、重み付けを行った数値がＣＴＳの送信回数を超える場合は、自身に比べて他の端末の無線通信が多く行われているので、自身の無線通信に支障が生じる程、アクセスが集中していると判断できる。このように無線通信に支障が生じる程、アクセスの集中が生じていると判断した場合は、その旨を知らせるために警告灯の点灯、警告音の出力、又は表示部を有する装置では表示部にその旨の表示等の処理を行って、ユーザに現在の無線通信状況を伝えるようにすることが好適である。

本発明に係る無線通信装置は、前記重み付け手段が行う重み付けの値を受け付ける手段を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、重み付けの値を受け付けるようにしているので、重み付けを行った値を調整できるようになる。その結果、無線通信に係る判断の基準がユーザ側で適宜調整可能となり、ユーザ個々の感覚にマッチした判断を行える仕様に設定可能となる。例えば、最良の無線通信状況を常に望むユーザの場合、重み付けを約２未満の低い数値に設定することが好ましく、一方、１つのアクセスポイントを２、３人のユーザで共有する程度を許容できるユーザの場合、重み付け数値を約２又は３以上の数値に設定することが好適となる。

本発明に係る無線通信装置は、基準時間の値を受け付ける手段を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、基準時間の値を受け付けるようにしているので、判断を行う要素である受信準備完了信号の送受信回数に対する時間を調整できるようになる。その結果、無線通信に係る判断基準の中で時間の要素をユーザ側で調整可能となり、無線通信装置の処理負担とユーザ個々の使い勝手とのバランスを取って判断処理を行える。例えば、基準時間を約２分以下の短い値に設定すれば、２分間隔で無線通信に係る判断を行うことができ、無線通信に係る状況を素早く判断できる。また、基準時間を約５分以上の長い値に設定すれば、無線通信装置が行う無線通信に対する判断処理の負担を低減できるようになる。

本発明に係る無線通信装置は、前記第一接続手段は、複数のアクセスポイントの中で、前記第一切断手段が切断したアクセスポイントに次いで電界強度が強いアクセスポイントへ接続する手段を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、切断したアクセスポイントに次いで電界強度が強いアクセスポイントへ接続するので、自動ホッピングを実行する場合でも、できるだけ無線通信を良好に行えるアクセスポイントへ接続先が切り替わるようになり、電界強度が良好な無線通信を継続して行える。

本発明に係る無線通信装置は、所定の時間つどに接続先のアクセスポイントの電界強度を検出する手段と、検出した電界強度が基準値を下回る場合、アクセスポイントへの接続を切断する第二切断手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、検出した電界強度が基準値を下回る場合、接続を確立していたアクセスポイントへの接続を切断するので、ユーザの移動、アクセスポイントの故障等により接続先のアクセスポイントの電界強度が低下したときに無線通信が自動的に切断されるようになり、ユーザが無線通信に対してストレスを感じる状況を未然に防ぐことができる。

本発明に係る無線通信装置は、所定の時間つどに接続先のアクセスポイントの電界強度を検出する手段と、時間的に前後して検出される電界強度間の変化を表す傾きを順次算出する算出手段と、時間的に前後する傾きを順次比較して最も負になる傾きに係る電界強度を特定する手段と、特定した電界強度が基準値を下回る場合、アクセスポイントへの接続を切断する第三切断手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、電界強度の変化を表す傾きを順次算出して比較し、最も負になる傾きに係る電界強度が基準値を下回る場合に、接続を確立していたアクセスポイントへの接続を切断するので、何らかの理由で瞬間的に大きく電界強度が変化しても、このような瞬間的な変化に左右されずに、電界強度に対する判断を行えるようになる。そのため、電界強度の瞬間的な変化の影響を受けずにアクセスポイントの切断に係る処理を行えると共に、本当に無線通信を継続するのに不充分な電界強度の場合に、アクセスポイントに対する接続を確実に切断できるようになる。

本発明に係る無線通信装置は、複数のアクセスポイントへ接続が可能な状態で前記第二切断手段又は第三切断手段がアクセスポイントへの接続を切断した場合、切断したアクセスポイントの電界強度に比べて高い電界強度のアクセスポイントへ接続する第二接続手段を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、切断したアクセスポイントの電界強度に比べて高い電界強度のアクセスポイントへ接続するので、ユーザが移動した場合でも通信状況が良好なアクセスポイントへ接続先が自動的に切り替わることになる。その結果、複数のアクセスポイントへ接続可能な状態での無線通信をユーザの移動に関係なく安定して継続的に行える。
本発明に係る無線通信装置は、アクセスポイントへの接続の可否を受け付ける受付手段を備え、前記第一接続手段は、前記受付手段によりアクセスポイントへの接続を可とする受け付けがなされた場合、他のアクセスポイントへ接続するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る無線通信装置は、アクセスポイントへの接続の可否を受け付ける受付手段を備え、前記第二接続手段は、前記受付手段によりアクセスポイントへの接続を可とする受け付けがなされた場合、切断したアクセスポイントの電界強度に比べて高い電界強度のアクセスポイントへ接続するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、受信準備完了信号の基準時間内の受信回数に重み付けを行った数値と、受信準備完了信号の基準時間内の送信回数を比較して無線通信に係る判断を行うので、重み付けに応じた条件に基づき接続先のアクセスポイントに係る集中度合を無線通信の端末側のみの処理で容易に判断できる。

本発明にあっては、重み付けの値を受け付けるので、重み付けを行った値を自由に調整でき、アクセスポイントに係る集中度合の判断基準をユーザ個々の感覚に適合したものにでき、判断内容をユーザの感性に合わせることができる。
本発明にあっては、基準時間の値を受け付けるので、無線通信に係る判断基準の中で時間の要素をユーザ側で調整可能となり、無線通信の端末の処理負担、及び判断に係る精度等をユーザ個々の使い勝手に応じて調整できる。

本発明にあっては、重み付けを行った数値が受信準備完了信号の送信回数より多い場合、接続を確立していたアクセスポイントに対する接続を切断するので、非効率な無線通信が継続する状況を自動的に終了できる。

本発明にあっては、無線通信の端末が複数のアクセスポイントに接続可能な場所に位置する場合、無線通信に係る判断結果に基づいてアクセスポイントの切断、及び新たな接続と云う自動ホッピング機能を端末側のみの処理で実現できる。
本発明にあっては、切断したアクセスポイントに次いで電界強度が強いアクセスポイントへ接続するので、安定した無線通信を継続して行える。

本発明にあっては、検出した電界強度が基準値を下回る場合、アクセスポイントに対する接続を切断するので、ユーザの移動又はアクセスポイントの故障等により通信事情が悪化すると無線通信を自動切断し、不安定な無線通信が継続される事態を解消できる。
本発明にあっては、電界強度の変化に係る傾きを順次算出して比較し、最も負になる傾きに係る電界強度が基準値を下回る場合にアクセスポイントに対する接続を切断するので、瞬間的に大きく変化する電界強度の影響を受けることなくアクセスポイント切断に対する判断を行える。

本発明にあっては、切断したアクセスポイントの電界強度に比べて高い電界強度のアクセスポイントへ接続するので、ユーザが移動又はアクセスポイントが故障しても可能な範囲で良好な通信状態を確保できる。

図１は、本発明の無線通信装置（無線ＬＡＮ端末）が使用される無線通信環境を示す概略図である。本実施形態では、無線通信として米国電気電子技術者協会が定める規格の無線ＬＡＮ（IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11k等）を対象にしており、本発明の無線ＬＡＮ端末は、無線ＬＡＮの複数のアクセスポイント（無線通信中継器）に接続できる状況で、他の無線ＬＡＮ端末が同一の通信エリア内で無線通信を行う場合、及びユーザに携帯されて移動した場合等に対して安定した無線通信を行えることが特徴である。

なお、図１に示す無線通信環境では、各アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３は、無線ＬＡＮ通信を確実に行える無線通信範囲（サービスエリアＡ１〜Ａ３）をそれぞれ有し、各サービスエリアＡ１〜Ａ３内に位置する無線ＬＡＮ端末Ｔ１〜Ｔ６は対応する各アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３に接続して無線ＬＡＮ通信を行える。３つのアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３は有線のネットワークＮＷで接続されており、無線ＬＡＮ端末Ｔ１〜Ｔ６はアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３及びネットワークＮＷを介してインターネットのような外部の広域ネットワークと接続可能になっている。

また、サービスエリアＡ１〜Ａ３が重複する部分は、複数のアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３と接続できる領域になり、例えば、サービスエリアＡ１及びサービスエリアＡ２の重複する部分に位置する無線ＬＡＮ端末Ｔ３は、２つのアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２にアクセス可能である。また、３つのサービスエリアＡ１〜Ａ３が重複する部分では、３つのアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３に接続できる領域になる。なお、各アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３が同一の事業体で運営されている場合は、接続先のアクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３の切替をスムーズに行える。

図２は、図１に示す無線通信環境で使用される本発明の実施形態に係る無線ＬＡＮ端末（無線通信装置に相当）１０の主要な内部構成を示すブロック図である。無線ＬＡＮ端末１０は、各種制御処理を行うＣＰＵ１１に通信モジュール１２、表示部１３、操作部１４、第１メモリ１５、及び第２メモリ１６が内部バス１０ａで接続された構成である。以下、無線ＬＡＮ端末１０について詳説する。

通信モジュール１２は、通信ＬＡＮアンテナ１２ａを有する無線ＬＡＮモジュールであり、通信先のアクセスポイントに対する電界強度を検出してアクセスポイントとの接続を確立する処理、無線通信で各種データを送受信する処理、接続を確立したアクセスポイントに対する接続を切断する処理等をＣＰＵ１１の制御に基づき行う。具体的には、接続確立のためのアクセス信号を送信する処理、他の無線ＬＡＮ端末との混乱が生じないように通信を行うにあたりアクセスポイントからＲＴＳを受信する処理、ＲＴＳの受信に応じてＣＴＳ（受信準備完了信号に相当）を送信する処理、他の無線ＬＡＮ端末が送信するＣＴＳを受信する処理等を行う。なお、他の無線ＬＡＮ端末からＣＴＳを多く受信する場合は、同一のサービスエリア内に無線ＬＡＮ通信を行おうとしている無線ＬＡＮ端末が多く存在し、同一のアクセスポイントへの集中度合が高いことを意味する。

表示部１３は、図３、４に示すような各種メニュー２０、２１、図５（ａ）（ｂ）に示す電界強度インジケータ２２、及び無線ＬＡＮ通信により受信したコンテンツ等を表示するための液晶画面を有している。また、操作部１４は、ユーザからの操作指示を受け付けるための複数のキー及びボタン等で構成されており、ユーザは操作部１４を操作して各種指示を無線ＬＡＮ端末１０へ入力できる。

第１メモリ（ＳＤＲＡＭ）１５は、ＣＰＵ１１の処理に伴うファイル、データ、及び各種数値等を一時的に記憶するものである。また、第２メモリ１６（ＮＡＮＤ型メモリ）はメニューデータＭ、及びＣＰＵ１１が行う処理を規定したプログラム、各種処理に用いる値（後述の第２切替判断処理に用いる電界強度測定の時間値、閾値等）、各種データ及びファイル等を記憶している。なお、第２メモリ１６が記憶するプログラムの中には、無線ＬＡＮ通信を行うために本発明の特徴的な処理を含む無線通信プログラム１７がある。

第２メモリ１６に記憶されるメニューデータＭは、図３、４に示す各種メニュー２０、２１を表示部１３に表示するためのデータである。図３の通信切替設定メニュー２０は、接続先のアクセスポイントに対する集中度合を判断する処理において用いられるＣＴＳの重み付け値をユーザから受け付けると共に、ＣＴＳの送受信回数を計数する測定単位時間（基準時間に相当）をユーザから受け付けるための入力欄を設けている。通信切替設定メニュー２０が表示されている状態で、ユーザが操作部１４を操作することで、重み付け値及び測定単位時間の値が設定されるようになっており、設定された値は第２メモリ１６に記憶される。

なお、重み付け値としては、約１．５〜約５程度の値を設定することが好ましく、特にスムーズな無線通信を行える環境を確保したいユーザの場合は、約２．０以下の数値を設定することが好適であり、頻繁にアクセスポイントを切り替えないことを望むユーザの場合は、約３．５以上の数値を設定することが好適である。また、測定単位時間としては、約１分〜１０分程度の数値を設定することが好ましく、接続先のアクセスポイントに対する集中度合を敏感に判断させることを望むユーザの場合は、約２分以内の値を設定することが好適であり、無線ＬＡＮ端末１０の集中度合の判断に係る処理負担の低減を優先させたいユーザの場合は、約５分以上の値を設定することが好適である。なお、本実施形態の無線ＬＡＮ端末１０では、上述した重み付け値及び測定単位時間として２．０及び３分と云う値をデフォルト値として第２メモリ１６に記憶している。

図４に示す接続ＡＰ選択メニュー２１は、複数のアクセスポイントが接続可能な状況で、いずれのアクセスポイントを接続先にするかの選択指示をユーザから受け付けるものであり、ユーザは、表示される各アクセスポイントの電界強度を参照し、操作部１４を適宜操作して接続先のアクセスポイントを選択することになる。なお、図４に示す状況は、無線ＬＡＮ端末１０が図１中のポイントＰ１に位置する場合における各アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ３に対する電界強度を示す。

また、第２メモリ１６に記憶される無線通信プログラム１７が規定するＣＰＵ１１が行う処理には、メインの処理内容として接続先のアクセスポイントの自動切替を規定する内容と、サブ的な内容としては自動切替の判断内容に関する２種類の内容が含まれている。サブ的な内容の１つ目は、無線通信のアクセスポイントの集中度合に対する判断を行う第１切替判断処理であり、サブ的な内容の２つ目は、接続先のアクセスポイントの電界強度の変化を判断する第２切替判断処理である。

第１切替判断処理には、図３に示す通信切替設定メニュー２０で設定された測定単位時間又はデフォルトの測定単位時間内に、無線ＬＡＮ端末１０がＣＴＳを送信した回数をＣＰＵ１１が計数する処理、及び同一の測定単位時間内に他の端末が送信したＣＴＳを受信した回数をＣＰＵ１１が計数する処理が含まれる。また、計数したＣＴＳ受信回数を重み付けする処理も含まれており、この重み付け処理は図３の通信切替設定メニュー２０で設定された重み付け値又は重み付けに対するデフォルト値をＣＴＳ受信回数に掛け算することで比較値（ＣＴＳ受信回数×重み付け値）を算出する内容になっている。

さらに、第１切替判断処理には、重み付けを行って生成した比較値と、計数したＣＴＳ送信回数とを比較する処理が含まれる。この比較処理の結果、比較値がＣＴＳ送信回数以下である場合、接続先のアクセスポイントの集中度合が高くないとＣＰＵ１１が判断するようにプログラミングされており、比較値がＣＴＳ送信回数を越える場合、接続先のアクセスポイントの集中度合が高いとＣＰＵ１１が判断するようにプログラミングされている。なお、集中度合が高いとＣＰＵ１１が判断したときは、その旨をメインの処理内容に伝えて、接続を確立していたアクセスポイントに対する接続を切断するようにしている。

また、サブ的な内容の２つ目の第２切替判断処理には、接続先のアクセスポイントの電界強度を所定の時間（例えば、１分ごと）つどに検出し、検出値間の電界強度変化を演算する処理が含まれる。

具体的には、図９に示すように、ＣＰＵ１１は時間的に前後して検出される電界強度（例えば、Ｋ１、Ｋ２）の間の変化を表す傾きを所定の時間（Δｔ１）で微分することにより算出する。このような算出をＣＰＵ１１は繰り返し行って、検出される各電界強度間の傾きを求めると共に、時間的に前後する傾きを比較し、負の傾き度合が大きい方の傾き及びその傾きに係る電界強度の低い方の値（例えば、Ｋ２）を第１メモリ１５に記憶する。

以降、ＣＰＵ１１は所定の時間が経過するつどに上述した傾きの算出及び比較を順次繰り返して行う。その結果、所謂ピークホールドとは逆のボトムホールド的にＣＰＵ１１は今までの経過時間中で最も低い電界強度を第１メモリ１５に残すことになる。ＣＰＵ１１は、第１メモリ１５に残る電界強度を、最も低い値を有する電界強度として特定し、その電界強度と第２メモリ１６に予め記憶されている閾値とを比較する。比較の結果、最も低い電界強度が閾値以上である場合、接続先のアクセスポイントの電界強度が無線通信を維持する上で充分であるとＣＰＵ１１が判断するようにプログラミングされており、最も低い電界強度が閾値未満である場合、接続先のアクセスポイントの電界強度が不充分であるとＣＰＵ１１が判断するようにプログラミングされている。なお、電界強度が不充分であると判断されるときは、その旨をメインの処理内容に伝えて、接続中のアクセスポイントに対する接続を切断するようにしている。

次に、本実施形態の無線ＬＡＮ端末１０が行うアクセスポイントの自動切替に係るメインの処理手順を図６の第１フローチャートに基づいて整理して説明する。先ず、無線ＬＡＮ端末１０の電源がオンになって、無線ＬＡＮを開始する操作がユーザにより行われると、無線ＬＡＮ端末１０は、周囲のアクセスポイントから発せられる電波を通信モジュール１２で受信して、電界強度等を含む通信状況の検出を行う（Ｓ１）。

また、無線ＬＡＮ端末１０は、検出した内容に基づいて複数のアクセスポイントと通信可能か否かを判断し（Ｓ２）。１つのアクセスポイントのみと通信が可能である場合（Ｓ２：ＮＯ）、無縁ＬＡＮ端末１０は表示部１３に、接続可能なアクセスポイントを表示して、そのアクセスポイントの選択指示をユーザから受け付けたか否かを判断する（Ｓ１０）。

選択指示を受け付けない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、ユーザからの選択指示待ちとなり、選択指示を受け付けた場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、無線ＬＡＮ端末１０は選択されたアクセスポイントへ接続する（Ｓ１１）。アクセスポイントへの接続後、無線ＬＡＮ端末１０は、接続しているアクセスポイントの切断指示をユーザから受け付けたか否かを判断し（Ｓ１２）、切断指示を受け付けない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、そのまま接続を継続して通信を行う。また、切断指示を受け付けた場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、接続中のアクセスポイントに対する接続を切断し（Ｓ１３）、処理を終了する。

一方、複数のアクセスポイントと通信可能か否かの判断段階（Ｓ２）で、複数のアクセスポイントと通信可能であると無線ＬＡＮ端末１０が判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、図４に示すような接続ＡＰ選択メニュー２１を表示部１３に表示して、接続するアクセスポイントの選択をユーザから受け付けたか否かを判断する（Ｓ３）。選択を受け付けない場合（Ｓ３：ＮＯ）、無線ＬＡＮ端末１０は選択待ちの状態になり、選択を受け付けた場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、選択されたアクセスポイントへ接続する処理を行う（Ｓ４）。なお、複数のアクセスポイントへ接続可能な場合は、良好な無線通信状態を確保するために、最も電界強度の強いアクセスポイントを選択することが一般的である。

また、アクセスポイントに接続すると、無線ＬＡＮ端末は図５（ａ）（ｂ）に示すような電界強度インジケータ２２を表示部１３に表示し、現在の接続先のアクセスポイントと、他の接続可能なアクセスポイントの電界強度等を表すアイコンをユーザへ示すようにしている。さらに無線ＬＡＮ端末１０は、アクセスポイントへの接続後、第１切替判断処理（Ｓ５）と、第２切替判断処理（Ｓ６）とを並列的に行う。

図７の第２フローチャートは、第１切替判断処理（Ｓ５）の処理内容を示している。無線ＬＡＮ端末１０は第１切替判断処理を開始すると、先ず、デフォルト値又は図３の通信切替設定メニュー２０で設定された値の測定単位時間内にＣＴＳを送信した回数、及び他の端末からＣＴＳを受信した回数を計数する（Ｓ２０）。なお、計数対象のＣＴＳの送信及び受信は、同一の時間帯における測定単位時間内に行われるものであり、例えば、計数開始時刻が１４時０分であり、測定単位時間が５分であれば、１４時０分から１４時５分までの間でＣＴＳの送信回数と、ＣＴＳの受信回数が計数されることになる。

次に、無線ＬＡＮ端末１０は、ＣＴＳの受信回数にデフォルト値又は図３の通信切替設定メニュー２０で設定された値の重み付け値を乗じて比較値を演算し（Ｓ２１）、比較値がＣＴＳの送信回数より多いか否かを判断する（Ｓ２２）。

比較値がＣＴＳの送信回数より多くない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、即ち、比較値がＣＴＳの送信回数以下である場合、無線ＬＡＮ端末１０が接続しているアクセスポイントへ他の端末がアクセスしている頻度が少ない（集中度合が低い）と判断し、最初の計数段階（Ｓ２０）へ戻る処理を行う。また、比較値がＣＴＳの送信回数より多い場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、無線ＬＡＮ端末１０が接続しているアクセスポイントへ他の端末がアクセスしている頻度が多い（集中度合が高い）と判断して、図６の第１フローチャートのアクセスポイント切断の段階（Ｓ７）へ処理を進める。

一方、図８の第２フローチャートは、第２切替判断処理（Ｓ６）の処理内容を示している。無線ＬＡＮ端末１０は第２切替判断処理を開始すると、先ず、第２メモリ１６に予め記憶されている所定の時間つどに接続先の電界強度を検出し（Ｓ３０）、微分を行って電界強度の検出値間の電界強度変化（傾き。図９参照）を算出する（Ｓ３１）。それから無線ＬＡＮ端末１０は、算出した電界強度変化に係る値（図９の傾きを形成する直線に関連した電界強度の値）が閾値を下回るか否かを判断する（Ｓ３２）。このように第２切替判断処理では微分を行って電界強度変化を得るので、瞬間的な検出値の振れに影響されることは少なくなり、閾値に対する判断の結果が敏感になり過ぎることを防いでいる。

電界強度変化に係る値が閾値を下回らない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、無線ＬＡＮ端末１０が接続しているアクセスポイントに対する電界強度は通信を行う上で充分であると判断し、最初の検出段階（Ｓ３０）へ戻る処理を行う。なお、最初の検出段階に戻った場合（Ｓ３０）、戻ったサイクルの算出段階（Ｓ３１）で算出される電界強度変化（傾き）と、前のサイクルで算出された電界強度変化（傾き）とを比較して、最も負になる電界強度変化（傾き）を特定し、その特定した電界強度変化（傾き）に係る値（電界強度の値）と閾値とを比較段階（Ｓ３２）で比較し、電界強度変化に係る値が閾値を下回らない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、上述した処理を繰り返すことになる。

また、電界強度変化に係る値が閾値を下回る場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、無線ＬＡＮ端末１０が接続しているアクセスポイントに対する電界強度は通信を行う上で不充分であると判断し、図６の第１フローチャートのアクセスポイント切断の段階（Ｓ７）へ処理を進める。

図６の第１フローチャートへ戻り説明を続けると、第１切替判断処理（Ｓ５）、第２切替判断処理（Ｓ６）を経てから、無線ＬＡＮ端末１０は接続中のアクセスポイントに対する接続を切断し（Ｓ７）、次に新たな接続先となるアクセスポイントを自動的に選択する処理を行う（Ｓ８）。

このアクセスポイントの自動選択処理（Ｓ８）において、アクセスポイントの切断（Ｓ７）を第１切替判断処理（Ｓ５）に基づいて行った場合、切断したアクセスポイントに次いで電界強度の強いアクセスポイントを無線ＬＡＮ端末１０は選択する。また、アクセスポイントの切断（Ｓ７）を第２切替判断処理（Ｓ６）に基づいて行った場合、検出する電界強度の中で最も電界強度が強いアクセスポイントを無線ＬＡＮ端末１０は選択する。

新たなアクセスポイントの選択後、無線ＬＡＮ端末１０は、ユーザから接続に対する切断指示があるか無いかを判断する（Ｓ９）。切断指示がある場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、無線ＬＡＮ端末１０は、そのまま無線ＬＡＮ通信の処理を終了する。また、切断指示が無い場合（Ｓ９：ＮＯ）、選択されたアクセスポイントへの接続段階（Ｓ４）へ戻り、新たなアクセスポイントに接続して無線通信を継続することになる。

このように本発明の無線ＬＡＮ端末１０は、アクセスポイント及び中央側の無線基地局等に対して何ら新しい構成及び処理を追加することなく端末側だけの処理で上述した処理を実現できる。そのため、接続中のアクセスポイントへの集中度が増した場合に自動で他のアクセスポイントへ切り替えられると共に、移動等により接続中のアクセスポイントの電界強度が無線通信に不充分な程、弱くなった場合に充分な電界強度を有するアクセスポイントへ自動で接続を切り替えることができる。その結果、無線ＬＡＮ端末１０は、同一の事業体が運営する複数のアクセスポイントに接続できる状況であれば、他の端末の無線通信に伴い通信事情が変化してもユーザに煩雑な操作を行わせることなく、快適な無線通信を常にユーザへ提供できる。

例えば、図１に示す無線ＬＡＮの無線通信環境において、図中のポイントＰ１に位置する本実施形態の無線ＬＡＮ端末１０がアクセスポイントＡＰ１に接続している際に、他の無線ＬＡＮ端末Ｔ１〜Ｔ３もアクセスポイントＡＰ１に無線通信を行うと、アクセスポイントＡＰ１への集中度合が高まる。このようなとき無線ＬＡＮ端末１０は別のアクセスポイントＡＰ２へ自動的に接続先を切り替えるので、電界強度は少し弱くなっても快適な無線通信を継続できる。

また、無線ＬＡＮ端末１０がポイントＰ１でアクセスポイントＡＰ１に接続している状態から、無線ＬＡＮ端末１０を携帯するユーザの移動により、ポイントＰ２に位置するようになった場合、アクセスポイントＡＰ１のサービスエリアＡ１から外れるため、無線ＬＡＮ端末１０は別のアクセスポイントＡＰ３へ自動的に接続先を切り替える。そのため、無線ＬＡＮ端末１０は、同一の事業体が運営する複数のアクセスポイントに接続できる状況であれば、位置が変わっても常に安定した無線通信を実現できる。

なお、本発明に係る無線ＬＡＮ端末１０は、上述した形態に限定されるものではなく種々の変形例の適用が可能である。例えば、図７の第２フローチャートに示す第１切替判断処理は、図６の第１フローチャートに示す処理中に組み込むことなく、単独で用いるようにしてもよい。

第１切替判断処理を単独で用いる場合は、接続中のアクセスポイントに他の端末がアクセスしている頻度が多い（集中度合が高い）と判断すれば、アクセスポイントへのアクセスが集中している表示を表示部１３で行うこと、又は無線ＬＡＮ端末１０に警告灯を設けて、その警告灯を点灯させて、ユーザに注意を促すだけの仕様に留めることも可能である。このように第１切替判断処理を単独で用いた場合は、最終的にアクセスポイントを切り替えるか否かはユーザの判断に任せることになり、判断材料になるアクセスポイントのアクセスに係る情報だけをユーザに与えて、自動的な切断及び接続の処理を好まないユーザに対して好適な仕様になる。なお、アクセスの集中をユーザに注意を促す仕様にする場合は、他の接続可能なアクセスポイントを検出して表示する処理を行えば、新たに接続するアクセスポイントの状況を事前に判断できるようになり好ましく、また、ユーザの操作負担を軽減するためにアクセスポイントに対する切断までの処理を自動的に行うようにしてもよい。

また、ＣＴＳの送受信回数に基づいて自動的な切断を行って、新たな接続先のアクセスポイントを選択する対象は、今まで接続していたアクセスポイントに次いで電界強度の強いアクセスポイントに限定されるものではなく、電界強度に関係なく最初に検出できたアクセスポイントを接続先として選択する仕様、又はランダムに他のアクセスポイントを選択する仕様にしてもよい。

さらに、図６に示す第１フローチャートにおいて、第１切替判断処理（Ｓ５）と第２切替判断処理（Ｓ６）とを並列的に実行する替わりに、いずれか一方のみを行うようにしてもよい。

例えば、図７の第２フローチャートに示す処理手順（Ｓ２０〜Ｓ２２）を含む第１切替判断処理（Ｓ５）のみを実行するパターンでは、周囲に位置する他の端末の無線通信状況に応じて端末側のみの処理で接続先のアクセスポイントの自動切替を行える無線ＬＡＮ端末１０を構成することができる。

また、図８の第３フローチャートに示す処理手順（Ｓ３０〜Ｓ３２）を含む第２切替判断処理（Ｓ６）のみを実行するパターンでは、無線ＬＡＮ端末１０を携帯するユーザの移動等により接続先のアクセスポイントの電界強度が変化しても、端末側の処理のみで電界強度が最強のアクセスポイントへ切り替えて、安定した無線通信環境を確保可能にした無線ＬＡＮ端末１０を構成できる。

なお、図８の第３フローチャートに係る第２切替判断処理では、微分を行って検出した電界強度値間の電界強度変化（傾き）を求めて比較処理を行うようにしているが、微分を用いて電界強度変化を求める内容を省略し、単純に所定の時間つどに検出した電界強度と閾値を比較して、検出した電界強度が閾値を下回る場合に、電界強度が不充分であると判断する仕様にしてもよい。この場合は、微分を用いた演算等を行わずに済むため、無線ＬＡＮ端末１０の第２切替判断処理に対する処理負荷を低減できるようになる。

また、上述した本発明に係る各種処理を行うハード的な構成は、図２のブロック図に示す構成に限定されるものではなく、例えば、通信ＬＡＮアンテナ１２ａを含む通信モジュール１２をＵＳＢ接続可能な別体品、ＰＣカード型の別体品、ＣＦカード型の別体品等の独立した形態にしてもよい。この場合は、携帯型のパーソナルコンピュータ及びＰＤＡ等の情報処理機器に本発明に係るメニューデータＭ及び無線通信プログラム１７等を記憶させて、上述した独立型の通信モジュール１２と接続すれば、図２に示す形態と同様に接続先のアクセスポイントを自動的に切り替える処理を行える。

無線ＬＡＮ端末が使用される無線通信環境の一例を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る無線ＬＡＮ端末の主要な内部構成を示すブロック図である。 通信切替設定メニューを示す概略図である。 接続ＡＰ選択メニューを示す概略図である。 （ａ）は電界強度インジケータを示す概略図、（ｂ）は（ａ）とは相異する通信状況での電界強度インジケータを示す概略図である。 接続先のアクセスポイントの自動切替処理に係る第１フローチャートである。 第１切替判断処理に係る第２フローチャートである。 第２切替判断処理に係る第３フローチャートである。 閾値及び時間に対する電界強度の変化を示すグラフである。

符号の説明

１０ 無線ＬＡＮ端末
１１ ＣＰＵ
１２ 通信モジュール
１３ 表示部
１４ 操作部
１５ 第１メモリ
１６ 第２メモリ
１７ 無線通信プログラム
２０ 通信切替設定メニュー
２１ 接続ＡＰ選択メニュー
ＡＰ１〜ＡＰ３ アクセスポイント
Ａ１〜Ａ３ サービスエリア

Claims (9)

1. 電界強度を検出したアクセスポイントに接続して無線通信の受信準備完了信号を送信する手段と、
   外部から受信準備完了信号を受信する手段と
   を備える無線通信装置において、
   基準時間内に受信準備完了信号を送信した回数を計数する手段と、
   前記基準時間内に受信準備完了信号を受信した回数を計数する手段と、
   計数した受信準備完了信号の受信回数に重み付けを行う重み付け手段と、
   重み付けを行った数値が、計数した受信準備完了信号の送信回数より多い場合、アクセスポイントへの接続を切断する第一切断手段と、
   複数のアクセスポイントへ接続が可能な状態で、前記切断手段によりアクセスポイントへの接続が切断された場合、他のアクセスポイントへ接続する第一接続手段と
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記重み付け手段が行う重み付けの値を受け付ける手段
   を備える請求項１に記載の無線通信装置。
3. 基準時間の値を受け付ける手段
   を備える請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記第一接続手段は、
   複数のアクセスポイントの中で、前記第一切断手段が切断したアクセスポイントに次いで電界強度が強いアクセスポイントへ接続する手段
   を備える請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の無線通信装置。
5. 所定の時間つどに接続先のアクセスポイントの電界強度を検出する手段と、
   検出した電界強度が基準値を下回る場合、アクセスポイントへの接続を切断する第二切断手段と
   を備える請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の無線通信装置。
6. 所定の時間つどに接続先のアクセスポイントの電界強度を検出する手段と、
   時間的に前後して検出される電界強度間の変化を表す傾きを順次算出する算出手段と、
   時間的に前後する傾きを順次比較して最も負になる傾きに係る電界強度を特定する手段と、
   特定した電界強度が基準値を下回る場合、アクセスポイントへの接続を切断する第三切断手段と
   を備える請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の無線通信装置。
7. 複数のアクセスポイントへ接続が可能な状態で前記第二切断手段又は第三切断手段がアクセスポイントへの接続を切断した場合、切断したアクセスポイントの電界強度に比べて高い電界強度のアクセスポイントへ接続する第二接続手段
   を備える請求項５又は請求項６に記載の無線通信装置。
8. アクセスポイントへの接続の可否を受け付ける受付手段
   を備え、
   前記第一接続手段は、
   前記受付手段によりアクセスポイントへの接続を可とする受け付けがなされた場合、他のアクセスポイントへ接続するようにしてある
   請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の無線通信装置。
9. アクセスポイントへの接続の可否を受け付ける受付手段
   を備え、
   前記第二接続手段は、
   前記受付手段によりアクセスポイントへの接続を可とする受け付けがなされた場合、切断したアクセスポイントの電界強度に比べて高い電界強度のアクセスポイントへ接続するようにしてある
   請求項７に記載の無線通信装置。

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