特許 6786041 移動通信システム、制御装置、方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6786041

(24)【登録日】2020年10月30日

(45)【発行日】2020年11月18日

(54)【発明の名称】移動通信システム、制御装置、方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 36/32 20090101AFI20201109BHJP

   H04W 36/38 20090101ALI20201109BHJP

   H04W 84/10 20090101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   H04W36/32

   H04W36/38

   H04W84/10

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-1877(P2018-1877)

(22)【出願日】2018年1月10日

(65)【公開番号】特開2019-121985(P2019-121985A)

(43)【公開日】2019年7月22日

【審査請求日】2019年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504132272

【氏名又は名称】国立大学法人京都大学

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(72)【発明者】

【氏名】槙 優一

(72)【発明者】

【氏名】合田 卓矢

(72)【発明者】

【氏名】松川 尚司

(72)【発明者】

【氏名】犬童 拓也

(72)【発明者】

【氏名】西尾 理志

【審査官】 深津 始

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５１４８３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ −Ｈ０４Ｂ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ −Ｈ０４Ｗ ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ異なる通信エリアを形成する複数の基地局と、
前記複数の基地局のそれぞれに接続され、前記複数の基地局に対するユーザ機器の接続先を制御する制御装置と
を具備する移動通信システムであって、
前記制御装置は、
前記複数の基地局が形成する各通信エリアに関わる撮像対象領域を撮像した画像情報を撮像部から取得する画像取得部と、
前記画像情報に基づいて、前記ユーザ機器を所持するユーザの位置と時刻を含むログファイルを、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報として生成する移動履歴生成部と、
前記複数の基地局のうちの第１の基地局から、当該第１の基地局と前記ユーザ機器との間の通信リンクが切断された旨を通知する切断通知信号を取得する、通知信号取得部と、
前記第１の基地局から前記切断通知信号を取得した場合に、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報から読み出される前記ユーザの最新の位置に基づいて、前記複数の基地局の中から、前記ユーザ機器の接続切替先の候補となる第２の基地局を推定する推定部と、
前記第２の基地局が形成する通信エリアに関わる撮像対象領域内に前記ユーザが検出される場合に、前記第２の基地局に対し、前記ユーザ機器に対して接続要求を送信するよう命令する切替制御信号を送信する接続切替制御部と
を備え、
前記第２の基地局は、前記制御装置から前記切替制御信号を受信した場合に、前記ユーザ機器に対して接続要求を送信する、移動通信システム。

【請求項2】

前記接続切替制御部は、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報から読み出される前記ユーザの最新の位置に基づいて、前記ユーザ機器を所持するユーザが、前記第２の基地局が形成する通信エリア内に移動したことを検出し、当該検出の後に前記切替制御信号を送信する、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項3】

それぞれ異なる通信エリアを形成する複数の基地局のそれぞれに接続された、前記複数の基地局に対するユーザ機器の接続先を制御する制御装置であって、
前記複数の基地局のそれぞれが形成する各通信エリアに関わる撮像対象領域を撮像した画像情報を撮像部から取得する画像取得部と、
前記画像情報に基づいて、前記ユーザ機器を所持するユーザの位置と時刻を含むログファイルを、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報として生成する移動履歴生成部と、
前記複数の基地局のうちの第１の基地局から、当該第１の基地局と前記ユーザ機器との間の通信リンクが切断された旨を通知する切断通知信号を取得する、通知信号取得部と、
前記第１の基地局から前記切断通知信号を取得した場合に、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報から読み出される前記ユーザの最新の位置に基づいて、前記複数の基地局の中から、前記ユーザ機器の接続切替先の候補となる第２の基地局を推定する推定部と、
前記第２の基地局が形成する通信エリアに関わる撮像対象領域内に前記ユーザが検出される場合に、前記第２の基地局に対し、前記ユーザ機器に対して接続要求を送信するよう命令する切替制御信号を送信する接続切替制御部と
を具備する制御装置。

【請求項4】

前記接続切替制御部は、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報から読み出される前記ユーザの最新の位置に基づいて、前記ユーザ機器を所持するユーザが、前記第２の基地局が形成する通信エリア内に移動したことを検出し、当該検出の後に前記切替制御信号を送信する、請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

それぞれ異なる通信エリアを形成する複数の基地局とこれら複数の基地局のそれぞれに接続された制御装置とを具備する移動通信システムが実行する接続先切替方法であって、
前記制御装置が、前記複数の基地局のそれぞれが形成する各通信エリアに関わる撮像対象領域を撮像した画像情報を撮像部から取得する過程と、
前記制御装置が、前記画像情報に基づいて、ユーザ機器を所持するユーザの位置と時刻を含むログファイルを、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報として生成する過程と、
前記制御装置が、前記複数の基地局のうちの第１の基地局から、当該第１の基地局と前記ユーザ機器との間の通信リンクが切断された旨を通知する切断通知信号を取得する過程と、
前記制御装置が、前記第１の基地局から前記切断通知信号を取得した場合に、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報から読み出される前記ユーザの最新の位置に基づいて、前記複数の基地局の中から、前記ユーザ機器の接続切替先の候補となる第２の基地局を推定する過程と、
前記制御装置が、前記第２の基地局が形成する通信エリアに関わる撮像対象領域内に前記ユーザが検出される場合に、前記第２の基地局に対し、前記ユーザ機器に対して接続要求を送信するよう命令する切替制御信号を送信する過程と、
前記第２の基地局が、前記制御装置から前記切替制御信号を受信した場合に、前記ユーザ機器に対して接続要求を送信する過程と
を具備する接続先切替方法。

【請求項6】

前記切替制御信号を送信する過程が、前記ユーザ機器の移動履歴を表す情報から読み出される前記ユーザの最新の位置に基づいて、前記ユーザ機器を所持するユーザが、前記第２の基地局が形成する通信エリア内に移動したことを検出し、当該検出の後に前記切替制御信号を送信する、請求項５に記載の接続先切替方法。

【請求項7】

請求項３又は請求項４の何れかに記載の制御装置の各部による処理をコンピュータに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、移動通信システム、制御装置、方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、美術館や博物館などの屋内環境でおもてなしサービスを提供するため、無線インタフェースとしてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を備える省電力型端末を用いた案内サービスシステムが注目されている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いて無線アクセス網を展開する場合、ある基地局の通信エリアから移動端末が離脱した際に、案内サービスを継続するには、離脱する前の基地局から隣接する基地局に移動端末をハンドオーバさせる必要がある。これを実現するため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用のハンドオーバ制御装置を備えたシステムが提案されている。

【0003】

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、制御信号やデータ信号などを能動的に送信するマスタ（master）とそれを受けるスレーブ（slave）の２つの役割が存在する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、初期接続の場合のみマスタとスレーブとの間でスキャンおよびペアリングが行われ、これによりマスタとスレーブとが通信リンクを介して接続されると、以後マスタとスレーブとの間でデータ伝送が可能となる。

【0004】

また、例えばスレーブがマスタの通信エリア外に移動し、マスタにおいてスレーブとの間の通信リンクの切断が検知されると、その旨がハンドオーバ制御装置に通知され、ハンドオーバ制御装置の要求に従いハンドオーバ先の候補となる隣接マスタからスレーブに向けて接続要求が送信される。そして、スレーブが上記隣接マスタからの接続要求を受信すると、当該隣接マスタとスレーブとの間に通信リンクが確立され、データ伝送が継続される（例えば、非特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Kansal, Aman, and Uday B. Desai, "Mobility support for Bluetooth public access," 2002 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, Vol.5, pp.725-728, May 2002.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、例えばスレーブが、ハンドオーバ元のマスタの通信エリア外に移動しても、ハンドオーバ先の候補となる隣接マスタの通信エリアにまだ入っていない状態では、スレーブは隣接マスタからの接続要求を受信することができない。この場合、隣接マスタはスレーブから応答がないため接続要求を繰り返し送信して、スレーブとの接続を試行する。従って、このとき隣接マスタが他のスレーブとの間でデータ伝送を行っていたとすると、当該隣接マスタと他のスレーブとの間のデータ伝送が中断することになり、この結果データ伝送のスループットの低下を招く。

【0007】

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ユーザ機器が基地局の通信エリア外に存在する場合に不必要な接続処理が行われないようにし、これによりデータ伝送のスループットの低下を抑制するようにした移動通信システム、制御装置、方法およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、この発明の第１の態様は、それぞれ通信エリアを形成する複数の基地局と、当該複数の基地局のそれぞれに接続され、複数の基地局に対するユーザ機器の接続先を制御する制御装置とを具備する移動通信システムにあって、前記制御装置は、複数の基地局が形成する各通信エリアに関わる撮像対象領域を撮像した画像情報を撮像部から取得する画像取得部と、前記画像情報に基づいてユーザ機器の移動履歴を表す情報を生成する移動履歴生成部と、ユーザ機器の移動履歴を表す情報に基づいて複数の基地局の中からユーザ機器の接続切替先の候補となる基地局を推定する推定部と、接続切替先の候補となる基地局に対しユーザ機器との接続を指示する切替制御信号を送信する接続切替制御部とを備え、複数の基地局は、制御装置から切替制御信号を受信した場合に、自局が形成する通信エリアに位置するユーザ機器の接続先を自局に切り替えるための接続制御を実行するようにしたものである。

【0009】

この発明の第２の態様は、前記推定部は、ユーザ機器の移動履歴を表す情報に基づいて、ユーザ機器が、接続切替先の候補となる基地局が形成する通信エリア内に移動したタイミングを検出し、当該タイミングの検出後に切替制御信号を送信するようにしたものである。

【発明の効果】

【0010】

この発明の第１の態様によれば、基地局の通信エリアに関わる領域を撮像した画像情報をもとにユーザ機器の移動履歴を表す情報が生成され、当該移動履歴に基づいてユーザ機器の接続切替先の候補となる基地局が推定される。そして、当該候補基地局に対し、ユーザ機器との接続を指示する切替制御信号が送信され、この切替制御信号を受けて候補基地局においてユーザ機器との間の接続処理が実行される。従って、ユーザ機器の移動先と推定される候補基地局においてのみ接続処理が実行され、候補にならなかった基地局では接続処理が実行されない。このため、候補外の基地局におけるデータ伝送のスループットの低下を抑制することができる。

【0011】

この発明の第２の態様によれば、ユーザ機器の移動履歴を表す情報に基づいてユーザ機器が候補基地局の通信エリア内に移動したタイミングが検出され、当該タイミング検出後に制御装置から候補基地局に切替制御信号が送信される。このため、候補基地局では、ユーザ機器が自身の通信エリア内に入った後に接続処理が実行されることになるので、候補基地局における不必要な接続処理が行われず、その結果候補基地局におけるデータ伝送のスループット低下をさらに抑制することができる。

【0012】

すなわちこの発明によれば、ユーザ機器が基地局の通信エリア外に存在する場合に不必要な接続処理が行われないようになり、これによりデータ伝送のスループットの低下を抑制することができる移動通信システム、制御装置、方法およびプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、この発明の一実施形態に係る移動通信システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、図１に示した移動通信システムにおけるマスタデバイスの機能構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、図１に示した移動通信システムにおけるハンドオーバ制御装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、図１に示した移動通信システムの処理手順と処理内容を示すフローチャートである。

【図5】図５は、図１に示した移動通信システムの制御信号の流れを示すシーケンス図である。

【図6】図６は、図１に示した移動通信システムの動作の一例を示す図である。

【図7】図７は、この発明の一実施形態において用いるＢｌｕｅｔｏｏｔｈの諸元の一例を示す図である。

【図8】図８は、この発明の効果の検証を行う実験の一例を示す図である。

【図9】図９は、図８に示した実験の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
［一実施形態］
（構成） 図１は、この発明の一実施形態に係る移動通信システムＭＣＳの構成を示すブロック図である。
一実施形態に係る移動通信システムは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈにおけるマスタとして動作する複数の基地局（以後マスタデバイスと称する）２，３と、スレーブとして動作するユーザ機器（以後スレーブデバイスと称する）４と、上記マスタデバイス２，３が接続されるハンドオーバ制御装置１とを備えている。なお、図１では、図示の簡単のため、実際には３以上存在するマスタデバイスのうち、スレーブデバイス４に対しハンドオーバ元となるマスタデバイス２と、ハンドオーバ先となるマスタデバイス３のみを図示している。

【0015】

（１）カメラ
移動通信システムのサービスエリアには、撮像部としてカメラ５が設置されている。カメラ５は、例えばウェブカメラ等のライブカメラからなる。カメラ５は、ハンドオーバ先となるマスタデバイス３の通信エリアを撮像対象領域とするように設置位置および撮像範囲が設定される。

【0016】

例えば、美術館や博物館を例にとると、隣接する２つの展示室にはそれぞれマスタデバイス２，３が配置され、これらのマスタデバイス２，３によりそれぞれ展示室内の主要な範囲をカバーするように通信エリアが形成される。カメラ５は、上記２つの展示室のうち閲覧順路が後側になる展示室に形成された上記通信エリアを撮像対象領域とするように、設置位置および撮像範囲が設定される。カメラ５は、上記撮像対象領域を所定の周期で撮像し、その撮像画像情報ＶＳを信号ケーブルまたはＬＡＮ（Local Area Network）を介してハンドオーバ制御装置１に送信する。

【0017】

なお、カメラ５が撮像する画像情報ＶＳは、静止画像であっても動画像であってもよい。また、カメラ５は、展示室などに防犯用として設置されている既存のカメラを使用することが可能である。

【0018】

（２）スレーブデバイス
スレーブデバイス４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能を有するモバイル端末であり、このモバイル端末としては、例えばユーザが所持するスマートフォンや、美術館等の施設が提供する専用端末などが用いられる。

【0019】

（３）マスタデバイス
図２は、マスタデバイス２の機能構成の一例を示すブロック図である。なお、マスタデバイス３はマスタデバイス２と同一構成であるため、図示は省略する。

【0020】

マスタデバイス２は、例えば、アンテナ２１と、通信インタフェース２２と、処理ユニット２３とを備える。

【0021】

通信インタフェース２２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用の通信インタフェース機能と、例えばＬＡＮ用の通信インタフェース機能とを備えている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用の通信インタフェース機能は、アンテナ２１を通じてスレーブデバイス４との間で種々の制御信号および情報データを送受信する。ＬＡＮ用の通信機能は、ハンドオーバ制御装置１との間でハンドオーバのための各種制御信号を送受信する。

【0022】

ハンドオーバのための制御信号としては、例えば、マスタデバイス２とスレーブデバイス４との通信リンクが切断された旨を、マスタデバイス２がハンドオーバ制御装置１へ通知するための切断通知信号ＤＳと、マスタデバイス２に接続要求動作を実行させるためにハンドオーバ制御装置１がマスタデバイス３に送信する接続制御信号ＣＳがある。

【0023】

処理ユニット２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリを有し、その制御機能として、接続状態測定部２３１と、通信制御部２３２とを備える。これらの制御機能は、いずれもメモリに格納されたプログラムを上記ＣＰＵに実行させることにより実現される。

【0024】

接続状態測定部２３１は、所定の周期でスレーブデバイス４との間の接続状態を監視する。そして、スレーブデバイス４との間の通信リンクの切断が検知されると、通信制御部２３２に切断の検知を示す信号を出力する。通信制御部２３２は、上記接続状態測定部２３１から出力された切断通知信号ＤＳを通信インタフェース２２からハンドオーバ制御装置１へ送信させる。

【0025】

（４）ハンドオーバ制御装置
図３は、ハンドオーバ制御装置１の機能構成を示すブロック図である。
ハンドオーバ制御装置１は、例えば、サーバコンピュータ、パーソナルコンピュータ、あるいはルータ等の通信ネットワーク機器により構成され、入出力インタフェースユニット１１と、処理ユニット１２と、記憶ユニット１３とを備えている。

【0026】

入出力インタフェースユニット１１は、例えばＬＡＮなどの有線または無線インタフェースを有し、マスタデバイス２，３との間で切断通知信号ＤＳおよび接続制御信号ＣＳの送受信を行う。

【0027】

記憶ユニット１３は、記憶媒体として例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込および読み出しが可能な不揮発性メモリを用いたものであり、一実施形態を実現するために必要な記憶領域として、プログラム記憶部の他に、移動履歴記憶部１３１と、基地局情報データベース（ＤＢ）１３２とを備えている。

【0028】

基地局情報ＤＢ１３２は、事前に登録されたマスタデバイス２，３の位置情報をマスタデバイスの識別情報と関連付けて記憶する。移動履歴記憶部１３１は、ユーザが所持するスレーブデバイス４の移動履歴を表す情報を、ユーザまたはスレーブデバイス４の識別情報と関連付け、ログファイルとして記憶する。ログファイルには、スレーブデバイス４の移動位置とその時刻を表す情報が含まれる。移動位置は、マスタデバイス２，３の設置位置に対応付けられる。

【0029】

処理ユニット１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有し、一実施形態を実施する上で必要な処理機能として、画像取得部１２１と、移動履歴生成部１２２と、通知信号取得部１２３と、推定部１２４と、接続切替制御部１２５と、出力処理部１２６とを備えている。これらの処理機能は、いずれも、図示しないプログラム記憶部に格納されたアプリケーションプログラムを上記ＣＰＵに実行させることにより実現される。

【0030】

画像取得部１２１は、カメラ５により撮像された、マスタデバイス３の通信エリアに関わる画像情報ＶＳを所定の周期で取得する。画像取得部１２１は、取得した画像情報ＶＳを移動履歴生成部１２２へ出力する。

【0031】

移動履歴生成部１２２は、画像取得部１２１から受け取った画像情報ＶＳから、例えばパターン認識技術を用いてユーザを検出する。そして、時系列順に取得される複数の画像情報ＶＳをもとに、上記検出されたユーザの位置の変化とその時刻を含むログファイルを移動履歴情報として生成し、この移動履歴情報をスレーブデバイス４の識別情報と関連付けて移動履歴記憶部１３１に記憶させる。

【0032】

通知信号取得部１２３は、ハンドオーバ元のマスタデバイス２から送信される通知信号の受信を監視する。そして、ハンドオーバ元のマスタデバイス２からスレーブデバイス４との通信リンクの切断を通知する切断通知信号ＤＳを受け取ると、推定部１２４にその旨を通知するトリガ信号を出力する。

【0033】

推定部１２４は、通知信号取得部１２３からトリガ信号を受け取ると、移動履歴記憶部１３１からスレーブデバイス４の移動履歴情報を読み出すと共に、基地局情報ＤＢ１３２からマスタデバイス群の位置情報を読み出す。そして推定部１２４は、上記移動履歴情報と位置情報とに基づいて、スレーブデバイス４の次の移動先を推定し、その推定結果をもとに接続先候補として最適なマスタデバイスを、ハンドオーバ先のマスタデバイスとして選択する。例えば図６の例ではマスタデバイス３をハンドオーバ先のマスタデバイスとして選択する。推定部１２４は、上記選択されたハンドオーバ先のマスタデバイス３を表す情報を接続切替制御部１２５に送る。

【0034】

接続切替制御部１２５は、ハンドオーバ先のマスタデバイス３を表す情報を受け取ると、移動履歴記憶部１３１に記憶された移動履歴情報を参照し、スレーブデバイス４がハンドオーバ先のマスタデバイス３の通信エリア内に存在するか否かを判定する。スレーブデバイス４がハンドオーバ先のマスタデバイス３の通信エリア内に存在すると判定された場合、接続切替制御部１２５は、出力処理部１２６にその旨を通知する。

【0035】

出力処理部１２６は、スレーブデバイス４がハンドオーバ先のマスタデバイス３の通信エリア内に存在するとの通知を受け取ると、マスタデバイス３に対して切替制御信号ＣＳを送信する。切替制御信号ＣＳには、スレーブデバイス４に対する接続を要求する接続命令が含まれる。

【0036】

（動作）
次に、以上のように構成されたハンドオーバ制御装置１を備える移動通信システムＭＣＳの処理動作を説明する。図４はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。なお、以下の実施形態では、１つの展示室にユーザが１人ずつ順に順路に従って入るものとして説明する。

【0037】

（１）初期接続
ユーザが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能を有するユーザ機器としてのスレーブデバイス４を所持して最初の展示室に入室し、マスタデバイス２が形成する通信エリア内に入ると、当該マスタデバイス２と上記スレーブデバイス４との間で初期接続処理が実行される。この初期接続処理では、マスタデバイス２によるスレーブデバイス４のスキャンとペアリングが行われる。そして、マスタデバイス２とスレーブデバイス４とが通信リンクを介して接続されると、以後スレーブデバイス４は、例えばマスタデバイス２から放送される展示物に関するガイダンス情報を受信することが可能となる。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの諸元の一例を図７に示す。マスタデバイス２は、スレーブデバイス４との接続状態を一定時間ごとに確認する。

【0038】

（２）切断通知信号の取得
さて、ユーザが展示室を移動するのに伴い、図６に示されるように、マスタデバイス２の通信エリアＣＡ２内にいたスレーブデバイス４が、該通信エリアＣＡ２から出て位置Ｌ１へと移動したとする。そうすると、マスタデバイス２とスレーブデバイス４との間の通信リンクの接続が断たれる。このとき、マスタデバイス２は、ステップＳ１０において、接続状態にあったスレーブデバイス４との通信リンクが切断されたことを検知し、ステップＳ１１においてハンドオーバ制御装置１に切断通知信号ＤＳを送信する。

【0039】

（３）画像情報ＶＳの取得
一方、上記スレーブデバイス４の移動中に、カメラ５は、上記マスタデバイス３が形成する通信エリアＣＡ３に関わる領域を所定の周期で撮像し、その撮像画像情報ＶＳをハンドオーバ制御装置１へ送信している。

【0040】

ハンドオーバ制御装置１は、画像取得部１２１の制御の下、ステップＳ１２において、上記カメラ５から送信される撮像画像情報ＶＳを入出力インタフェースユニット１１を介して取得する。取得された画像情報ＶＳは、例えば記憶ユニット１３内の画像記憶部（図示せず）に一時記憶される。

【0041】

（４）移動履歴の生成
次にハンドオーバ制御装置１は、移動履歴生成部１２２の制御の下、ステップＳ１３において、記憶ユニット１３の画像記憶部から上記画像情報ＶＳを順次読み込み、この読み込んだ各画像情報ＶＳから例えばパターン認識技術を用いてスレーブデバイス４を所持するユーザを認識する。そして、当該ユーザの位置と時刻の変化を表すログファイルを生成し、当該ログファイルを上記スレーブデバイス４の移動履歴情報として記憶ユニット１３の移動履歴記憶部１３１に記憶させる。

【0042】

（５）接続切替先候補の推定
ハンドオーバ制御装置１は、通知信号取得部１２３により切断通知信号ＤＳを受信すると（ステップＳ１４）、ステップＳ１５において、推定部１２４の制御の下、移動履歴記憶部１３１からスレーブデバイス４の移動履歴情報を読み出すと共に、基地局情報ＤＢ１３２からマスタデバイス群の位置情報を読み出し、これらの情報に基づいて、スレーブデバイス４の次のハンドオーバ先の候補となるべきマスタデバイスを推定する。例えば、ハンドオーバ制御装置１は、スレーブデバイス４を所持するユーザの最新の位置情報に基づいて、ユーザから最も近いと推定されるマスタデバイス３をハンドオーバ先の候補として選択する。

【0043】

（６）切替制御信号の送信
ハンドオーバ制御装置１は、ステップＳ１６において、接続切替制御部１２５の制御の下、上記移動履歴記憶部１３１から最新の移動履歴情報を読み出し、スレーブデバイス４がハンドオーバ先のマスタデバイス３の通信エリアＣＡ３内に存在するか否かを判定する。この判定の結果、スレーブデバイス４がマスタデバイス３の通信エリアＣＡ３内に存在しない場合には、移動履歴情報が一定周期で更新されるごとに上記ステップＳ１６においてスレーブデバイス４の有無の判定を継続する。

【0044】

この状態で、例えば、図６に示すようにユーザが位置Ｌ１から位置Ｌ２に移動し、しかる後カメラ５の撮像対象領域ＦＯＶ内に入ったとする。そうすると、カメラ５により撮像された画像情報ＶＳからユーザが検出され、当該ユーザの位置と時刻の変化を表す移動履歴情報が更新される。ハンドオーバ制御装置１は、上記移動履歴情報をもとに、スレーブデバイス４がハンドオーバ先のマスタデバイス３が形成する通信エリアＣＡ３内に入ったことを検出する。

【0045】

なお、図６の位置Ｌ１にユーザがとどまる場合など、ユーザがカメラ５の撮像対象領域ＦＯＶ内におらずカメラ５の画像情報ＶＳからユーザが検出できない場合、ハンドオーバ制御装置１は、ユーザが検出されるまで、またはシステムで設定したタイムアウト時間が経過するまで、カメラ画像の取得を続ける。タイムアウトした場合、ハンドオーバは失敗となる。

【0046】

スレーブデバイス４がマスタデバイス３の通信エリアＣＡ３内に入ったことが検出されると、ハンドオーバ制御装置１は、出力処理部１２６の制御の下、ステップＳ１７において、マスタデバイス３に対してスレーブデバイス４との接続を命令する切替制御信号ＣＳを送信する。すなわち、スレーブデバイス４がマスタデバイス３の通信エリアＣＡ３に入ったと判定された直後に、ハンドオーバ制御装置１からハンドオーバ先のマスタデバイス３に対し切替制御信号ＣＳが送信される。この結果、ハンドオーバ対象のスレーブデバイス４がハンドオーバ先のマスタデバイス３の通信エリアＣＡ３内に入るまでの期間、マスタデバイス３はスレーブデバイス４に対し接続命令を送信しない。従って、上記期間に他のスレーブデバイスがマスタデバイス３との間でデータ伝送を行っていた場合に、データ伝送の中断は発生せず、これによりスループットの低下は抑制される。

【0047】

上記切替制御信号ＣＳを受信すると、マスタデバイス３は、ステップＳ１８においてスレーブデバイス４へと接続要求を送信する。接続に失敗した場合、通信リンクが確立するまで接続要求の送信が繰り返される。接続要求およびそれに対する応答に成功した場合、マスタデバイス３はステップＳ１９においてスレーブデバイス４との通信リンクを確立し、ハンドオーバは終了する。

【0048】

図５は、図４および図６を参照して説明した動作に係る信号の流れの一例を示すシーケンス図を示す。マスタデバイス２は、ステップＳ２１においてスレーブデバイス４との接続状態を確認している。この状態で、スレーブデバイス４において通信リンクの切断が発生し（ステップＳ２０）、この通信リンクの切断がステップＳ２２において検知されると、ステップＳ２３においてマスタデバイス２からハンドオーバ制御装置１に切断通知信号ＤＳが送信される。切断通知信号ＤＳを受信したハンドオーバ制御装置１は、ステップＳ２４においてハンドオーバの実施を検討し、ハンドオーバを実施すると決定された場合、ステップＳ２５においてスレーブデバイス４の移動先を推定し、その推定結果をもとにハンドオーバ先のマスタデバイスを選択する。

【0049】

次いで、ハンドオーバ制御装置１は、ステップＳ２６においてハンドオーバタイミングの制御を行う。すなわち、ハンドオーバ制御装置１は、ユーザが所持するスレーブデバイス４の移動履歴情報を参照し、スレーブデバイス４の現在位置の推定結果をもとに、ハンドオーバを行うべきタイミングを制御する。この状態で、スレーブデバイス４がハンドオーバ先のマスタデバイス３の通信エリアＣＡ３内に入ったことが検出されると、ハンドオーバ制御装置１は、ステップＳ２７においてハンドオーバ先のマスタデバイス３に対してスレーブデバイス４への接続要求の送信命令を送信する。ステップＳ２８において、ハンドオーバ先のマスタデバイス３は、スレーブデバイス４に接続要求を送信し、スレーブデバイス４との間に通信リンクを確立する。

【0050】

（システムの検証）
図８は、一実施形態による効果の検証を行うための実験モデルの一例を示す。図８では、ハンドオーバを行うスレーブデバイスＳＤ１を所持するユーザが、はじめにマスタデバイスＭＤ１の通信エリアＣＡ１０内の位置Ｌ３におり、約５０秒後に位置Ｌ４に移動し、位置Ｌ４に約１分とどまった後、マスタデバイスＭＤ２の通信エリアＣＡ２０内の位置Ｌ５へと移動する場合を考える。評価対象として、ハンドオーバ先であるマスタデバイスＭＤ２に接続し常時データ通信を行っているスレーブデバイスＳＤ２のスループットに着目する。

【0051】

より詳細には、図８の位置Ｌ３において、スレーブデバイスＳＤ１は、マスタデバイスＭＤ１の通信エリアＣＡ１０内におり、マスタデバイスＭＤ１と接続状態にある。約５０秒後、ユーザが位置Ｌ３を離れてマスタデバイスＭＤ１の通信エリアＣＡ１０から出ると、スレーブデバイスＳＤ１とマスタデバイスＭＤ１との間の通信リンクが切断される。次いで、ユーザは、いずれのマスタの通信エリアでもない通路部分内の位置Ｌ４に約１分とどまる。この間、ユーザはマスタデバイスＭＤ２の通信エリアＣＡ２０に関連づけられたエリアを撮影するカメラ５の撮像対象領域ＦＯＶにいないので、カメラ画像中にユーザは検出されない。ユーザは、次いで、位置Ｌ４を離れて、マスタデバイスＭＤ２の通信エリア内の位置Ｌ５へと移動する。位置Ｌ５はカメラ５の撮像対象領域ＦＯＶ内である。位置Ｌ５において、スレーブデバイスＳＤ１は、ハンドオーバ先のマスタデバイスＭＤ２との通信リンクを確立する。

【0052】

図９は、図８に示す実験モデルを用いて検証された、従来方式を用いた場合と、一実施形態による移動通信システムを用いた場合に期待される、マスタデバイスＭＤ２とスレーブデバイスＳＤ２との間の下りスループットの変化を示す。特に、スレーブデバイスＳＤ１が通信エリア外（図８の位置Ｌ４）に存在する間に無駄な接続要求を繰り返す従来方式（図９（ａ））と、接続要求のタイミング制御によりスループットの低下が抑えられる一実施形態による方式（図９（ｂ））との相違に着目した。グラフの縦軸はマスタデバイスＭＤ２からデータ通信を受信するスレーブデバイスＳＤ２のスループット（ｋｂｉｔ／ｓ）を表し、横軸は時間経過（秒）を表す。なお、実験は、マスタおよびスレーブとして市販の通信端末を用い、カメラとしてMicrosoft社から市販されているKinect（登録商標）を用いて、マスタ２台とスレーブ２台の環境で実証した。

【0053】

図８に示したように、実験開始（０秒）から約５０秒経過時にスレーブデバイスＳＤ１は位置Ｌ３を離れ、５０秒から約１１０秒までの約１分間通路内の位置Ｌ４にとどまり、その後、位置Ｌ５に移動する。一実施形態によるシステムを用いた図９（ｂ）のグラフでは、実験開始から約１２０秒経過時に一時的なスループットの低下が観測されたが、すぐに回復した。この一時的なスループットの低下は、マスタデバイスＭＤ２がスレーブデバイスＳＤ１に接続要求を送る間、マスタデバイスＭＤ２からスレーブデバイスＳＤ２へのデータ通信が中断されたことに起因する。一時的なスループットの低下から回復した後、それ以前よりもスループットが若干低下しているのは、マスタデバイスＭＤ２とスレーブデバイスＳＤ１との通信リンクが確立され、マスタデバイスＭＤ２の接続先がスレーブデバイスＳＤ１とスレーブデバイスＳＤ２との２台になったことによるものである。

【0054】

一方、既存の方式を用いた図９（ａ）のグラフでは、実験開始から約５０秒経過した時点から約１分間にわたってスレーブデバイスＳＤ２のスループットの著しい低下が観測された。この間、スループットはほぼゼロになり、マスタデバイスＭＤ２からスレーブデバイスＳＤ２へのデータ伝送が中断されていることがわかる。これは、ユーザが位置Ｌ３を離れてスレーブデバイスＳＤ１とマスタデバイスＭＤ１との間の通信リンクが切断された後、即座にハンドオーバ先マスタデバイスＭＤ２からスレーブデバイスＳＤ１へと接続要求が送信されたことによる。すなわち、ユーザが通信エリア外の位置Ｌ４にいるにもかかわらず、マスタデバイスＭＤ２は、スレーブデバイスＳＤ１に対して接続要求の送信を繰り返したため、その間マスタデバイスＭＤ２からスレーブデバイスＳＤ２へのデータ通信が中断されたと推測される。なお、図９（ａ）のグラフにおいて、スループット回復後に、それ以前よりもスループットが若干低下しているのは、図９（ｂ）のグラフの場合と同様、マスタデバイスＭＤ２の接続先がスレーブデバイスＳＤ１とスレーブデバイスＳＤ２との２台になったことによるものである。

【0055】

図９の比較から明らかなように、一実施形態による方式を用いた場合、スレーブデバイスＳＤ１がハンドオーバ先のマスタデバイスＭＤ２の通信エリアに入ったことを検知してから接続命令を出すため、接続失敗回数を減少させることができ、またこれにより、ハンドオーバ先のマスタデバイスＭＤ２と他のスレーブデバイスＳＤ２との間のデータ伝送のスループットが低下する時間を大幅に短縮することができる。

【0056】

（効果）
以上詳述したように、この発明の一実施形態では、マスタデバイス３の通信エリアに関わる領域を撮像した画像情報ＶＳをもとにスレーブデバイス４の移動履歴を表す情報が生成され、該移動履歴に基づいてスレーブデバイス４の接続切替先の候補となるマスタデバイスが推定される。そして、当該候補のマスタデバイス３に対し、スレーブデバイス４との接続を指示する切替制御信号ＣＳを送信するようにしている。特に、スレーブデバイス４の移動履歴を表す情報に基づいてスレーブデバイス４が接続切替先の候補であるマスタデバイス３の通信エリア内に移動したタイミングが検出され、当該タイミング検出後にハンドオーバ制御装置１からマスタデバイス３に切替制御信号ＣＳを送信するようにしている。

【0057】

したがって、一実施形態によれば、スレーブデバイス４の移動先になると推定される候補のマスタデバイスにおいてのみ接続要求が送信され、候補にならなかったマスタデバイスでは接続要求が送信されない。このため、候補外のマスタデバイスにおけるデータ伝送のスループットの低下を抑制することができる。また、一実施形態によれば、スレーブデバイス４がマスタデバイス３の通信エリア内に入った後で接続要求を送るようにすることができるので、マスタデバイス３から通信エリア外のスレーブデバイス４に対して無駄な接続要求を送信する時間帯を削減することができる。また、それに伴い、マスタデバイス３におけるデータ伝送のスループット低下を低減することができる。さらに、一実施形態によれば、スレーブデバイス４の移動履歴を表す情報を参照して、スレーブデバイス４がマスタデバイス３の通信エリア内に進入したタイミングを検知し、その検知されたタイミングでマスタデバイス３からスレーブデバイス４に接続要求を送信するように制御することにより、無駄な接続要求の時間帯をいっそう削減することができる。

【0058】

また、例えば、マスタデバイスとスレーブデバイス４との間の定期的な通信や、屋内の展示物の閲覧情報とスレーブデバイス４の現在位置との関連性から推定される移動予測に基づいて、スレーブデバイス４の最近傍のマスタデバイス、またはより長い時間の接続を維持すると期待されるマスタデバイスをハンドオーバ先の候補として選択することも考えられる。このような方式を採用する場合にも、スレーブデバイス４のトラッキング技術を必要とすることなく、マスタデバイスの通信エリアに関連づけられた領域を撮影したカメラ画像を利用することにより、よりシンプルな構成で、かつ簡易な処理により、適切なハンドオーバタイミングの制御を行うことができる。

【0059】

さらに、一実施形態によれば、ハンドオーバ制御装置を用いたＢｌｕｅｔｏｏｔｈハンドオーバシステムにおいて、データ通信不能時間の少ない、より高いユーザ品質でのコンテンツ提供が可能となる。これは、美術館の屋内環境など、通信エリア外の領域が点在しうる場所において、特に有用である。

【0060】

［他の実施形態］
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、一実施形態では、ハンドオーバ元のマスタデバイスから切断通知信号を受け取った後、該マスタデバイスから鑑賞順路に沿って最近傍にあるマスタデバイスをハンドオーバ先の候補として推定する手法を示したが、それだけに限定されるものではなく、閲覧順路の指定のない美術館やマスタデバイスの通信エリアよりも大きな規模の展示室等においても、多様なアルゴリズムを用いてハンドオーバ先の候補を推定することができる。例えば、ユーザまたはユーザが所持する端末の移動履歴に基づいて予測される移動方向および移動速度、複数のマスタデバイスの各々が形成する通信エリア間の位置関係など、多様な因子を考慮して最適なマスタデバイスを候補として推定することができる。

【0061】

また、一実施形態では、ハンドオーバ元のマスタデバイスとスレーブデバイスとの間の通信リンクが切断されたことを検知した後でハンドオーバ先の候補を推定するようにしたが、それだけに限定されるものではなく、マスタデバイスとスレーブデバイスとの間の通信リンクが維持された状態で、その後の接続切替先候補を推定するようにしてもよい。例えば、ハンドオーバ元のマスタデバイスとスレーブデバイスとの間の接続状態が悪化したことを検知したときに、次の接続切替先候補を推定することも考えられる。

【0062】

また、スレーブデバイスがどのマスタデバイスとも接続されていない初期状態で、あるマスタデバイスの通信エリアに入った場合に、この状態をカメラ画像から推定し、その推定結果に基づいて当該マスタデバイスに対し、接続処理を開始させるようにしてもよい。

【0063】

また、ハンドオーバ元のマスタデバイスおよびハンドオーバ先のマスタデバイスが各々１つであり、単一のカメラを用いる実施形態を示したが、多数のマスタデバイスおよび多数のカメラを用いる実施形態も考えられる。さらに、多数のスレーブデバイスが存在する実施形態も考えられる。

【0064】

その他、カメラによる撮影方法についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。例えば、カメラの撮像対象領域を美術館等の屋内の空間として説明したが、ハンドオーバ制御を行う必要のある多様な屋外領域も考えられる。

【0065】

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しないエリアで構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

【符号の説明】

【0066】

１…ハンドオーバ制御装置、２…ハンドオーバ元のマスタデバイス、３…ハンドオーバ先のマスタデバイス、４…スレーブデバイス、５…カメラ、１１…入出力インタフェースユニット、１２…処理ユニット、１３…記憶ユニット、１２１…画像取得部、１２２…移動履歴生成部、１２３…通知信号取得部、１２４…推定部、１２５…接続切替制御部、１２６…出力処理部、１３１…移動履歴記憶部、１３２…基地局情報データベース。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】