(57)【要約】【課題】目的のセルに在圏すること予測して機器の制御を行うことが可能な機器制御システムを得ること。【解決手段】自端末がフェムト基地局５の通信エリアであるセルに向かって移動中かどうかを予測する端末１と、前記端末１が自局のセルに在圏しているかどうかを監視するフェムト基地局５と、前記フェムト基地局５のセルに前記端末１が在圏しているときには当該フェムト基地局５からその旨の通知を受信し、当該通知に基づいて制御対象機器６を制御する機器制御コントローラ４と、を備え、前記端末１は、自端末の移動先を予測した結果、前記フェムト基地局５のセルに在圏するように移動していると判定した場合に、前記機器制御コントローラ４へ、制御対象機器６を制御するための制御信号の送出命令を送信し、前記機器制御コントローラ４は、前記送出命令に応じて前記制御信号を送信する。【選択図】図１
2011176702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置が所定の基地局装置の通信エリアであるセルに向かって移動中かどうかを予測する端末装置と、
前記所定の基地局装置として前記端末装置が自局のセルに在圏しているかどうかを監視する基地局装置と、
前記基地局装置のセルに前記端末装置が在圏しているときには当該基地局装置からその旨の通知を受信し、当該通知に基づいて制御対象機器を制御する機器制御装置と、
を備え、
前記端末装置は、自装置の移動先を予測した結果、前記基地局装置のセルに在圏するように移動していると判定した場合に、前記機器制御装置へ、制御対象機器を制御するための制御信号の送出命令を送信し、
前記機器制御装置は、前記送出命令に応じて前記制御信号を送信する、
ことを特徴とする機器制御システム。
【請求項２】
前記端末装置は、
過去に前記基地局装置のセルへ移動したときのセルＩＤの情報を時間的な遷移系列で表した、リファレンスデータを取得している場合に、現在在圏しているセルまでのセルＩＤの遷移系列と前記リファレンスデータとを比較し、双方の遷移系列中のセルＩＤが所定の閾値以上の割合で一致した場合に、自装置が前記基地局装置のセルに向かって移動中であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の機器制御システム。
【請求項３】
さらに、前記端末装置は、
各セルに在圏していた時間情報を取得しているときに、自装置が前記基地局装置のセルに向かって移動中であると判定した場合、前記現在在圏しているセルまでのセルＩＤの遷移系列と前記各セルに在圏していた時間情報とに基づいて、前記基地局装置のセルに在圏するまでの到達時間を予測し、
予測した到達時間に基づいて前記制御信号の送出命令を送信するタイミングを制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の機器制御システム。
【請求項４】
前記端末装置は、
前記制御対象機器ごとに、前記制御信号の送出命令を送信するタイミングを設定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の機器制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象機器を遠隔制御する機器制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線通信システムを利用して、屋外から屋内にある制御対象機器を遠隔制御するシステムがある。例えば、下記引用文献１には、制御対象機器が設置されている自宅に超小型基地局を設け、あらかじめ登録した端末を携帯した利用者が超小型基地局のセル内に入る動作、またはセル外に出る動作を行うと、超小型基地局が、その旨を屋内機器制御サーバへ通知することが記載されている。ここでは、この通知を受けた屋内機器制御サーバが、屋内の制御対象機器を制御することになる。
【０００３】
また、下記引用文献１には、複数の利用者が存在する場合に、屋内機器制御サーバが、利用者の所在の状態に基づいて、屋内の制御対象機器を制御することが記載されている。たとえば、屋内機器制御サーバは、利用者のいずれか一人が超小型基地局のセル内に入った場合に、玄関先の電灯を点灯するための制御を行う。また、全ての利用者が超小型基地局のセル外に出た場合には、リビングのエアコンを消すための制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８３６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術によれば、屋内機器制御サーバは、端末を携帯した利用者が、超小型基地局の提供するセルに入る、または出ることを契機として制御を行う。そのため、利用者が超小型基地局の提供するセルに入った場合に、使用可能な状態に至るまでに長時間を要する機器を制御対象とすると、利用者は、使用可能な状態になるまで待たなければならず利便性が悪い、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利用者が自宅に設置した超小型基地局のセル内に在圏すること予測して機器の制御を行うことが可能な機器制御システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、自装置が所定の基地局装置の通信エリアであるセルに向かって移動中かどうかを予測する端末装置と、前記所定の基地局装置として前記端末装置が自局のセルに在圏しているかどうかを監視する基地局装置と、前記基地局装置のセルに前記端末装置が在圏しているときには当該基地局装置からその旨の通知を受信し、当該通知に基づいて制御対象機器を制御する機器制御装置と、を備え、前記端末装置は、自装置の移動先を予測した結果、前記基地局装置のセルに在圏するように移動していると判定した場合に、前記機器制御装置へ、制御対象機器を制御するための制御信号の送出命令を送信し、前記機器制御装置は、前記送出命令に応じて前記制御信号を送信する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、利用者が自宅に設置した超小型基地局のセル内に在圏すること予測して機器の制御を行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、機器制御システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、端末の構成例を示す図である。
【図３】図３は、機器制御コントローラの構成例を示す図である。
【図４】図４は、在圏するセルの移動予測の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる機器制御システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本実施の形態の機器制御システムの構成例を示す図である。機器制御システムは、端末１と、インターネット／キャリア網２と、ブロードバンド（BroadBand：以下、ＢＢとする）回線３と、機器制御コントローラ４と、フェムト基地局５と、制御対象機器６と、を備える。なお、図１中の「セル」は、図示しない基地局またはフェムト基地局が端末を収容可能な通信エリアを示す。
【００１２】
端末１は、図１に示す「端末１の移動軌跡」のように移動することが可能であり、上記いずれかのセルに在圏することによって、インターネット／キャリア網２を介して機器制御コントローラ４と通信を行う。インターネット／キャリア網２は、端末１とフェムト基地局４との間を結ぶ通信網である。ＢＢ回線３は、インターネット／キャリア網２と、機器制御コントローラ４との間を結ぶ回線である。機器制御コントローラ４は、制御対象機器６を制御するコントローラである。機器制御コントローラ４は、端末１またはフェムト基地局５から通知を受けた場合に、制御対象機器６に対する制御を行う。フェムト基地局５は、制御対象機器６を備える家屋に設置された超小型基地局である。図１中の自宅設置のフェムトセルは、当該フェムト基地局５の通信エリアを示す。フェムト基地局５は、端末１がフェムトセルに入る、または出ることを監視しており、フェムトセルにおいて端末１の出入りがあった場合に、その旨を機器制御コントローラ４へ通知する。制御対象機器６は、機器制御コントローラ４によって制御される機器であり、例えば、エアコン、照明等があるが、これらに限定するものではない。なお、説明の便宜上、図１中では制御対象機器６は１つとなっているが、機器制御システムでは、複数の制御対象機器６を対象とすることが可能である。
【００１３】
本実施の形態では、一例として、機器制御コントローラ４、フェムト基地局５、および制御対象機器６は、利用者の自宅に設置され、また、利用者は端末１を携帯しているものとする。
【００１４】
つぎに、端末１の構成について説明する。図２は、端末１の構成例を示す図である。端末１は、インタフェース（以下、Ｉ／Ｆとする）部１１と、位置情報取得部１２と、リファレンス生成部１３と、リファレンス保存部１４と、制御部１５と、を備える。
【００１５】
Ｉ／Ｆ部１１は、セルを介してインターネット／キャリア網２と接続するためのインタフェースである。位置情報取得部１２は、Ｉ／Ｆ部１１を介して、自端末１が在圏するセルの識別情報であるセルＩＤを取得する。リファレンス生成部１３は、取得したセルＩＤに基づいて、リファレンスデータを生成する。リファレンスデータとは、自端末１がフェムト基地局５のフェムトセルに近づいている状態にあることを予測する際に使用するデータであり、過去に在圏したセルＩＤの推移を統計的処理によって得たものである。リファレンスデータの生成方法については後述する。リファレンス保存部１４は、生成されたリファレンスデータを保存する記憶部である。制御部１５は、リファレンスデータと現在の位置情報の変化とを比較して、自端末１がフェムト基地局５のフェムトセルに近づいており、所定の条件を満たした場合に、機器制御コントローラ４に対して制御信号の送出命令を送信する。
【００１６】
ここで、所定の条件とは、制御対象機器６ごとに設定した制御信号の送出命令の送信タイミングをいう。端末１では、制御対象機器６ごとに異なる送信タイミングの設定が可能とする。本実施の形態では、複数の制御対象機器６を制御することを想定しているが、制御対象機器６は、機器ごとに制御信号を受信してから起動するまでの時間が異なる場合が多い。そのため、端末１の制御部１５では、自端末１がフェムト基地局５のフェムトセルに近づいていると予測した場合は、さらに到達時間を推測し、起動するまでの時間が長い制御対象機器６に対しては、当該到達時間よりも早めに制御信号の送出命令を送信する。このように、制御対象機器６ごとに異なる送信タイミングを設定できることにより、各制御対象機器６が稼動状態のときに、利用者が自宅に戻ることが可能となる。
【００１７】
つぎに、機器制御コントローラ４について説明する。図３は、機器制御コントローラ４の構成例を示す図である。機器制御コントローラ４は、ブロードバンドインタフェース（以下、ＢＢＩ／Ｆとする）部４１と、制御情報取得部４２と、制御信号送出部４３と、制御対象インタフェース（以下、制御対象Ｉ／Ｆとする）部４４と、を備える。
【００１８】
ＢＢＩ／Ｆ部４１は、インターネット／キャリア網２を介して、端末１から送信された制御信号の送出命令を受信する。制御情報取得部４２は、ＢＢＩ／Ｆ部４１が受信した制御信号の送出命令を受け取り、制御信号送出部４３へ受け渡す。制御信号送出部４３は、端末１からの制御信号の送出命令に基づいて、制御対象機器６宛ての制御信号を送出する。制御対象Ｉ／Ｆ部４４は、制御信号送出部４３が送出した制御信号を、制御対象機器６へ送信するためのインタフェースである。一般的に、機器制御コントローラ４は、フェムト基地局５からフェムト基地局５のフェムトセルに端末１が入る、または出た場合にもその旨の通知を受信し、当該通知を契機として制御対象機器６に対する制御を行う。しかしながら、この機能については従来同等のため、必要な構成については省略する。
【００１９】
なお、本実施の形態における制御を行うにあたり、制御情報取得部４２では、登録した端末１からの制御信号の送出命令にのみ対応することとしてもよい。例えば、当該機器制御コントローラ４が設置されている家屋を自宅とする利用者が備える端末１からの制御信号の送出命令のみを対象とする。この場合、制御情報取得部４２は、端末１のＩＭＳＩ（International  Mobile  Subscriber  Identity）やＩＭＥＩ（International  Mobile  Equipment  Identity）等の端末識別情報を登録しておき、登録済みの端末１からの制御信号の送出命令のみ受け付ける。
【００２０】
つづいて、機器制御システムにおいて、制御対象機器６を遠隔操作する場合に、端末１が行う在圏するセルの移動予測について説明する。ここでは、一例として、利用者が自宅に戻る場合を想定し、端末１が、利用者が自宅に戻る時間を予測して制御信号の送出命令を送信する場合について説明する。すなわち、本実施の形態の前提として、利用者が、過去に同じ経路を複数回使用（移動）しており、移動予測を行う端末１では、過去に移動した際のデータ（リファレンスデータ）を保持している。
【００２１】
端末１が行う移動予測の処理を、フローチャートに基づいて詳細に説明する。図４は、端末１が行う在圏するセルの移動予測の処理を示すフローチャートである。まず、端末１では、移動予測を行うにあたり、事前の準備を行う（ステップＳ１）。事前の準備としては、必要な情報である、自宅に設置されているフェムト基地局５のセルＩＤの位置情報を取得する。具体的には、利用者が、端末１をフェムト基地局５に近づけることによって、端末１の位置情報制御部１２が、フェムト基地局５のセルＩＤを取得する。
【００２２】
また、端末１では、あらかじめ、セルＩＤの時系列、または同じセルに在圏している累積時間の時系列データを事前に測定しておく。このようにして得たデータをリファレンスデータとし、端末１は、移動に伴って変化するＩＤ等の情報をリファレンスデータとパターンマッチすることにより予測を行う。
【００２３】
ここで、リファレンスデータを取得する方法について説明する。端末１では、位置情報取得部１２が、ある単位時間間隔で、在圏しているセルＩＤを取得し、セルＩＤの遷移系列を求める。例えば、ｔ＝０，１，２においてセルＩＤがＡ、ｔ＝３でセルＩＤがＢに変化した場合、セルＩＤの遷移系列は、［Ａ，Ａ，Ａ，Ｂ］となる。同じ一定間隔にて、同じセルＩＤに在圏していた累積時間を計算する（セル在圏時間）。ｔ＝０，１，２においてセルＩＤがＡで、ｔ＝３でセルＩＤがＢに変化した場合には、セル在圏時間は、［０，１，２，０］として表すことができる。
【００２４】
端末１は、上記方法によって、当該セル在圏時間とセルＩＤの遷移系列を取得する。なお、ここでは、自宅に設置したフェムト基地局５のフェムトセルに向かっている場合を想定しているため、端末１の位置情報取得部１２では、取得したデータのうち、自宅に設置したフェムト基地局５のフェムトセルに遷移している際のデータを採用する。これは、セル遷移系列およびセル在圏時間の両方に対するものである。端末１の位置情報取得部１２では、上記方法によって取得したセルＩＤの遷移系列を複数取得しておくこととする。
【００２５】
つぎに、端末１のリファレンス生成部１３では、位置情報取得部１２で複数取得したセル在圏時間について、特異値分解等の手続きにより主成分分析を行うことでセル在圏時間の主成分ベクトルを計算する。例えば、セル在圏時間をｎ回測定していた場合、セル在圏時間の主成分ベクトルがｎ個計算され、これを第一主成分ベクトル〜第ｎ主成分ベクトルとする。特に、第一から第Ｎ主成分ベクトルは、ノイズが除去された、端末１が経験する典型的なセル在圏時間に相当するものである（Ｎ＜ｎとする）。端末１では、リファレンス生成部１３で生成したリファレンスデータを、リファレンス保存部１４へ保存する。
【００２６】
このように、端末１は、自宅に設置されているフェムト基地局５のセルＩＤの位置情報、およびリファレンスデータをあらかじめ取得し、これらの情報を用いて在圏するセルの移動予測を行う。また、端末１は、あらかじめ、制御信号の送出命令を送信するタイミングを、制御対象機器６ごとに登録しておく。制御対象機器６ごとに送信タイミングを変えるためである。以上の事前準備を行った後、端末１は、在圏するセルの移動予測を行うことができる。
【００２７】
つぎに、実際の移動予測として、端末１では、位置情報取得部１２が、セルＩＤを一定間隔で取得する(ステップＳ２）。そして、制御部１５は、取得したセルＩＤの情報と、リファレンス保存部１４に保存されているセルＩＤの遷移系列のリファレンスデータとを比較する（ステップＳ３）。比較する方法としては、例えば、当該比較時点の直前の複数のセルＩＤと、リファレンスデータにある同数のセルＩＤが、あらかじめ設定した閾値以上において部分一致しているかどうか、すなわち、閾値で示す一定の割合で一致しているかどうかを確認する。比較した結果、部分一致するセルＩＤが、閾値以上一致しない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、制御部１５は、自端末１がフェムト基地局５のフェムトセルに近づいていないと判定し、位置情報取得部１２が、継続してセルＩＤを一定間隔で取得する(ステップＳ２）。
【００２８】
一方、比較した結果、部分一致するセルＩＤが、閾値以上一致した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、制御部１５は、自端末１がフェムト基地局５のフェムトセルに近づいていると判定し、さらに、フェムト基地局５のフェムトセルまでの到達予測時間を推測する（ステップＳ５）。具体的には、制御部１５は、セルＩＤの遷移系列と対になるセル在圏時間のリファレンスデータを用いて、フェムト基地局５のフェムトセルまでの到達時間を推測する。
【００２９】
このようにして推測された到達予想時刻が事前に登録しておいた条件を満足する場合、制御部１５は、インターネット／キャリア網２を経由して、機器制御コントローラ４へ制御信号の送出命令を送信する（ステップＳ６）。この場合、制御部１５では、制御対象機器６ごとに異なる複数の送信タイミングで、各制御対象機器６に対する制御信号の送出命令を、機器制御コントローラ４へ送信する。以降、ステップＳ２に戻り、セルＩＤの取得以降の処理を繰り返す。
【００３０】
機器制御コントローラ４では、制御情報取得部４２が、ＢＢＩ／Ｆ部４１を経由して制御信号の送出命令を受信し、制御信号送出部４３へ受け渡す。そして、制御信号送出部４３が、当該制御信号の送出命令に基づいて、制御対象Ｉ／Ｆ部４４を経由して対象となる制御対象機器６に対して制御信号を送出する。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、端末は、過去の移動履歴であるリファレンスデータと現在のセルの遷移状態とを比較して、制御対象機器が備えられた自宅に設置されたフェムト基地局のフェムトセルへ向かっているかどうかを予測し、向かっていると予測した場合には、さらに在圏するまでの到達時間を推測し、フェムトセルに在圏する前に制御対象機器に対する制御ができることとした。これにより、端末は、制御の契機となるフェムトセルに在圏する以前の状態から機器制御のトリガーを発することが可能となるため、使用可能な状態に至るまでに長時間を要する機器についても、使用可能な状態になるまで待つことがなくなり、利便性を向上することができる。また、端末は、利用者の日々の移動傾向を反映したリファレンスデータに基づいて予測をおこなうため、高い精度で予測をすることができる。
【００３２】
なお、端末１から機器制御コントローラ４へ制御信号の送出命令を送信するタイミングを、制御対象機器６ごとに個別に設定する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、端末１からは、最も起動時間の長い制御対象機器６に対する制御信号の送出命令の送信タイミングのみ送信を行い、機器制御コントローラ４が、各制御対象機器６に対する制御信号の送出時間を制御するようにしてもよい。
【００３３】
また、端末１では、在圏するセルの移動予測に必要なリファレンスデータを事前に準備したデータに限定するだけでなく、予測の際に取得した現時点のセルＩＤの情報についてもリファレンスデータに追加してもよい。
【００３４】
また、端末１では、自宅にいる場合、すなわち、フェムト基地局５のフェムトセル内に在圏している場合でもセルＩＤの取得を行っているが、フェムトセル在圏中は取得したセルＩＤのデータを破棄し、所定のデータ数に達しない場合にはリファレンスデータとの比較処理を行わないこととしてもよい。端末１は、フェムトセル在圏中に移動予測を行う必要は無いため、以降の処理負荷を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる機器制御システムは、制御対象機器を遠隔操作によって制御することに有用であり、特に、屋内機器を制御する場合に適している。
【符号の説明】
【００３６】
１  端末
１１  インタフェース（Ｉ／Ｆ）部
１２  位置情報取得部
１３  リファレンス生成部
１４  リファレンス保存部
１５  制御部
２  インターネット／キャリア網
３  ＢＢ回線
４  機器制御コントローラ
４１  ブロードバンドインタフェース（ＢＢＩ／Ｆ）部
４２  制御情報取得部
４３  制御信号送出部
４４  制御対象インタフェース（Ｉ／Ｆ）部
５  フェムト基地局
６  制御対象機器
【図１】
2011176702.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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