(57)【要約】【課題】一部が重複する異なるデータを効率的に取得可能な移動体を提供する。【解決手段】処理手段１４は、クラスタヘッドとｎ−１個のクラスタメンバのデータをクラスタヘッドが情報サーバから受信してクラスタメンバへ送信するときの通信リソース量を第１の通信リソース量とし、ｍ（ｍは、１〜ｎ−２の整数）個のクラスタメンバとクラスタヘッドのデータをクラスタヘッドが情報サーバから受信してクラスタメンバへ送信するときの通信リソース量を第２の通信リソース量とし、クラスタヘッドおよびｎ−１個のクラスタメンバが個別に情報サーバからデータを受信するときの通信リソース量を第３の通信リソース量としたとき、少なくとも第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する。通信手段１１は、最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従ってデータを受信する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、前記ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、前記第１の移動体を除くｎ−１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、前記第１の移動体が前記ｎ個のデータを前記情報サーバからダウンロードして前記ｎ−１個の第２の移動体へｎ−１個のデータを送信する第１の通信モードと、前記ｎ個の移動体の各々が前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｎ−１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータを取得する移動体であって、
前記第１の移動体および前記ｎ−１個の移動体が前記第１の通信モードで前記ｎ個のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、前記ｎ−１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１〜ｎ−２の整数）個の第２の移動体と前記第１の移動体とが前記第１の通信モードでｍ＋１個のデータを前記情報サーバから取得し、かつ、前記ｎ−１−ｍ個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、前記第１の移動体および前記ｎ−１個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、少なくとも前記第１の通信リソース量および前記第３の通信リソース量を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された前記少なくとも第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って前記自己のデータを取得するための通信を実行する通信手段とを備える移動体。
【請求項２】
前記第１の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｎ−１個の第２の移動体が取得するｎ−１個の第２のデータとのｎ−１個の重複部分のデータ容量の総和を前記ｎ個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理を前記ｎ−１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１個の第２の除算結果を加算して得られた前記ｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
前記第２の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和を前記ｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、前記ｍ個の第２のデータの全てについて前記第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算した前記ｍ個の除算結果の総和と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記基地局と前記第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ−１−ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を加算して得られた前記ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
前記第３の通信リソース量は、前記第１のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、前記ｎ−１個の第２のデータの全てについて前記第２の除算処理を実行して得られたｎ−１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である、請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記ｎ個のデータの各々は、地図データであり、
前記演算手段は、
前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積である前記ｎ個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第１の除算結果を演算し、前記ｎ−１個の第２のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ−１個の第２の除算結果を演算し、前記ｎ−１個の第２の除算結果を加算して前記ｎ−１個の第２の除算結果の総和を演算し、前記第１の除算結果と前記ｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算し、
前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積である前記ｍ＋１個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第３の除算結果を演算し、前記ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｍ個の除算結果を演算するとともに前記ｍ個の除算結果を加算して前記ｍ個の除算結果の総和を演算し、前記ｎ−１−ｍ個のデータのｎ−１−ｍ個のデータ容量を前記ｎ−１−ｍ個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を演算し、前記第３の除算結果と前記ｍ個の除算結果の総和と前記ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算し、
前記第３の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第５の除算結果を演算し、前記ｎ−１個のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ−１個の第６の除算結果を演算し、前記第５の除算結果と前記ｎ−１個の第６の除算結果とを加算する、請求項２に記載の移動体。
【請求項４】
前記演算手段は、
前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｎ−１個の第２の移動体の位置との間のｎ−１個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｎ個のデータのデータ容量として演算し、
前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体および前記ｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する、請求項３に記載の移動体。
【請求項５】
前記通信手段は、
前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ−１個のデータを前記ｎ−１個の第２の移動体へ送信し、
前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータを前記ｍ個の第２の移動体へ送信し、
前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｎ−１−ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードし、
前記第３の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の移動体。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の移動体を備える通信システム。
【請求項７】
データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、前記ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、前記第１の移動体を除くｎ−１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、前記第１の移動体が前記ｎ個のデータを前記情報サーバからダウンロードして前記ｎ−１個の第２の移動体へｎ−１個のデータを送信する第１の通信モードと、前記ｎ個の移動体の各々が前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｎ−１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータの取得をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
演算手段が、前記第１の移動体および前記ｎ−１個の移動体が前記第１の通信モードで前記ｎ個のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、前記ｎ−１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１〜ｎ−２の整数）個の第２の移動体と前記第１の移動体とが前記第１の通信モードでｍ＋１個のデータを前記情報サーバから取得し、かつ、前記ｎ−１−ｍ個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、前記第１の移動体および前記ｎ−１個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、少なくとも前記第１の通信リソース量および前記第３の通信リソース量を演算する第１のステップと、
検出手段が、前記演算手段によって演算された前記少なくとも第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する第２のステップと、
通信手段が、前記第２のステップにおいて検出された前記最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って前記自己のデータを取得するための通信を実行する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
前記第１の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｎ−１個の第２の移動体が取得するｎ−１個の第２のデータとのｎ−１個の重複部分のデータ容量の総和を前記ｎ個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理を前記ｎ−１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１個の第２の除算結果を加算して得られた前記ｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
前記第２の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和を前記ｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、前記ｍ個の第２のデータの全てについて前記第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算した前記ｍ個の除算結果の総和と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記基地局と前記第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ−１−ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を加算して得られた前記ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
前記第３の通信リソース量は、前記第１のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、前記ｎ−１個の第２のデータの全てについて前記第２の除算処理を実行して得られたｎ−１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である、請求項７に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項９】
前記ｎ個のデータの各々は、地図データであり、
前記演算手段は、前記第１のステップにおいて、
前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積である前記ｎ個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第１の除算結果を演算し、前記ｎ−１個の第２のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ−１個の第２の除算結果を演算し、前記ｎ−１個の第２の除算結果を加算して前記ｎ−１個の第２の除算結果の総和を演算し、前記第１の除算結果と前記ｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算し、
前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積である前記ｍ＋１個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第３の除算結果を演算し、前記ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｍ個の除算結果を演算するとともに前記ｍ個の除算結果を加算して前記ｍ個の除算結果の総和を演算し、前記ｎ−１−ｍ個のデータのｎ−１−ｍ個のデータ容量を前記ｎ−１−ｍ個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を演算し、前記第３の除算結果と前記ｍ個の除算結果の総和と前記ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算し、
前記第３の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第５の除算結果を演算し、前記ｎ−１個のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ−１個の第６の除算結果を演算し、前記第５の除算結果と前記ｎ−１個の第６の除算結果とを加算する、請求項８に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
前記演算手段は、前記第１のステップにおいて、
前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｎ−１個の第２の移動体の位置との間のｎ−１個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｎ個のデータのデータ容量として演算し、
前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体および前記ｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する、請求項９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
前記通信手段は、前記第３のステップにおいて、
前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ−１個のデータを前記ｎ−１個の第２の移動体へ送信し、
前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータを前記ｍ個の第２の移動体へ送信し、
前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｎ−１−ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードし、
前記第３の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体、それを備えた通信システム、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低速で移動する膨大な数の移動体に対して、地図データ等の大容量な情報のやり取りを遅滞なく効率的に行う階層型ネットワークが知られている（非特許文献１，２）。
【０００３】
この階層型ネットワークは、情報サーバと、制御サーバと、基地局（またはＡＰ：Access Point）と、複数の移動体とを備える。複数の移動体は、クラスタを構成する。そして、複数の移動体のうちの１つの移動体は、クラスタヘッドであり、それ以外の移動体は、クラスタメンバである。
【０００４】
情報サーバは、複数の移動体がダウンロードするデータを保持する。複数の移動体が情報サーバからダウンロードするデータは、相互に同じである。
【０００５】
制御サーバは、クラスタ内における無線通信で用いるチャネルを割り当てる。より具体的には、制御サーバは、クラスタヘッドの移動体から、クラスタに含まれる移動体数を含むクラスタ情報を受信し、そのクラスタ情報を用いて、チャネルごとの移動体の個数が均一化されるように、クラスタにチャネルを割り当てる。そして、制御サーバは、割り当てたチャネルを示す情報を、それぞれ対応するクラスタヘッドの移動体に送信する。例えば、使用可能なチャネル数が１０個であり、同程度の個数の移動体を含むクラスタが２０個存在する場合、制御サーバは、各チャネルを使用する移動体の個数がより均等になるように、２個のクラスタごとに、１個のチャネルを割り当てる。
【０００６】
クラスタヘッドの移動体は、制御サーバによって割り当てられたチャネルを基地局（またはＡＰ）を介して制御サーバから受信し、その受信したチャネルを用いてクラスタ内のクラスタメンバの移動体と無線通信を行う。
【０００７】
クラスタヘッドの移動体は、基地局（またはＡＰ）を介して情報サーバからデータをダウンロードし、そのダウンロードしたデータを制御サーバから受信したチャネルを用いてクラスタメンバの移動体へ送信する。そして、クラスタメンバの各移動体は、クラスタヘッドの移動体からデータを受信する。
【０００８】
このように、非特許文献１，２に開示された階層型ネットワークは、クラスタヘッドの移動体が情報サーバからデータをダウンロードするための広域の無線通信と、クラスタヘッドの移動体とクラスタメンバの移動体との間でデータの送受信を行う近域の無線通信とを行うネットワークである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Rui Teng, Kazuto Yano, and Tomoaki Kumagai, “A Distributed Clustering Scheme for Local Information Sharing in Hierarchical Robotic Wireless Networks,” IEICE-2018-Generalcon.
【非特許文献２】Rui Teng, Kazuto Yano, and Tomoaki Kumagai, “Efficient Acquisition of Map Information using Local Data Sharing over Hierarchical Wireless Network for Service Robots,” APMC2018.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、非特許文献１，２は、複数の移動体が同一のデータを情報サーバから取得することを開示するため、非特許文献１，２に開示された階層型ネットワークを用いて複数の移動体が相互に異なるデータを情報サーバから効率的に取得することが困難である。
【００１１】
そこで、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータを効率的に取得可能な移動体を提供する。
【００１２】
また、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータを効率的に取得可能な移動体を備える通信システムを提供する。
【００１３】
更に、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータの効率的な取得をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。
【００１４】
更に、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータの効率的な取得をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（構成１）
この発明の実施の形態によれば、移動体は、データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、第１の移動体を除くｎ−１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、第１の移動体がｎ個のデータを情報サーバからダウンロードしてｎ−１個の第２の移動体へｎ−１個のデータを送信する第１の通信モードと、ｎ個の移動体の各々が情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、第１の移動体が取得するデータとｎ−１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータを取得する移動体であって、演算手段と、検出手段と、通信手段とを備える。演算手段は、第１の移動体およびｎ−１個の移動体が第１の通信モードでｎ個のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、ｎ−１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１〜ｎ−２の整数）個の第２の移動体と第１の移動体とが第１の通信モードでｍ＋１個のデータを情報サーバから取得し、かつ、ｎ−１−ｍ個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、第１の移動体およびｎ−１個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、少なくとも第１の通信リソース量および第３の通信リソース量を演算する。検出手段は、演算手段によって演算された少なくとも第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する。通信手段は、検出手段によって検出された最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って自己のデータを取得するための通信を実行する。
【００１６】
（構成２）
構成１において、第１の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｎ−１個の第２の移動体が取得するｎ−１個の第２のデータとのｎ−１個の重複部分のデータ容量の総和をｎ個のデータの総和から減算した減算結果を第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの第２のデータのデータ容量を第１の移動体と第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理をｎ−１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１個の第２の除算結果を加算して得られたｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第２の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和をｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、ｍ個の第２のデータの全てについて第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算したｍ個の除算結果の総和と、１つの第２のデータのデータ容量を基地局と第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ−１−ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を加算して得られたｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第３の通信リソース量は、第１のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、ｎ−１個の第２のデータの全てについて第２の除算処理を実行して得られたｎ−１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である。
【００１７】
（構成３）
構成２において、ｎ個のデータの各々は、地図データである。演算手段は、第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積であるｎ個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第１の除算結果を演算し、ｎ−１個の第２のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｎ−１個の第２の除算結果を演算し、ｎ−１個の第２の除算結果を加算してｎ−１個の第２の除算結果の総和を演算し、第１の除算結果とｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算する。また、演算手段は、第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積であるｍ＋１個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第３の除算結果を演算し、ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｍ個の除算結果を演算するとともにｍ個の除算結果を加算してｍ個の除算結果の総和を演算し、ｎ−１−ｍ個のデータのｎ−１−ｍ個のデータ容量をｎ−１−ｍ個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を演算し、第３の除算結果とｍ個の除算結果の総和とｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算する。更に、演算手段は、第３の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第５の除算結果を演算し、ｎ−１個のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ−１個の第６の除算結果を演算し、第５の除算結果とｎ−１個の第６の除算結果とを加算する。
【００１８】
（構成４）
構成３において、演算手段は、第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、第１の移動体の位置とｎ−１個の第２の移動体の位置との間のｎ−１個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｎ個のデータのデータ容量として演算する。また、演算手段は、第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体およびｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、第１の移動体の位置とｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する。
【００１９】
（構成５）
構成２から構成４のいずれかにおいて、通信手段は、第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ−１個のデータをｎ−１個の第２の移動体へ送信する。また、通信手段は、第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信する。更に、通信手段は、第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータをｍ個の第２の移動体へ送信する。更に、通信手段は、第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信する。更に、通信手段は、第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｎ−１−ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードする。更に、通信手段は、第３の通信リソース量が最小の通信リソース量であるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードする。
【００２０】
（構成６）
また、この発明の実施の形態によれば、通信システムは、構成１から構成５のいずれか１項に記載の移動体を備える。
【００２１】
（構成７）
更に、この発明の実施の形態によれば、プログラムは、
データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、第１の移動体を除くｎ−１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、第１の移動体がｎ個のデータを情報サーバからダウンロードしてｎ−１個の第２の移動体へｎ−１個のデータを送信する第１の通信モードと、ｎ個の移動体の各々が情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、第１の移動体が取得するデータとｎ−１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータの取得をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
演算手段が、第１の移動体およびｎ−１個の移動体が第１の通信モードでｎ個のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、ｎ−１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１〜ｎ−２の整数）個の第２の移動体と第１の移動体とが第１の通信モードでｍ＋１個のデータを情報サーバから取得し、かつ、ｎ−１−ｍ個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、第１の移動体およびｎ−１個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、少なくとも第１の通信リソース量および第３の通信リソース量を演算する第１のステップと、
検出手段が、演算手段によって演算された少なくとも第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する第２のステップと、
通信手段が、第２のステップにおいて検出された最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って自己のデータを取得するための通信を実行する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２２】
（構成８）
構成７において、第１の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｎ−１個の第２の移動体が取得するｎ−１個の第２のデータとのｎ−１個の重複部分のデータ容量の総和をｎ個のデータの総和から減算した減算結果を第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの第２のデータのデータ容量を第１の移動体と第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理をｎ−１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１個の第２の除算結果を加算して得られたｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第２の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和をｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、ｍ個の第２のデータの全てについて第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算したｍ個の除算結果の総和と、１つの第２のデータのデータ容量を基地局と第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ−１−ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を加算して得られたｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第３の通信リソース量は、第１のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、ｎ−１個の第２のデータの全てについて第２の除算処理を実行して得られたｎ−１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である。
【００２３】
（構成９）
構成８において、個のデータの各々は、地図データであり、
演算手段は、第１のステップにおいて、
第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積であるｎ個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第１の除算結果を演算し、ｎ−１個の第２のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｎ−１個の第２の除算結果を演算し、ｎ−１個の第２の除算結果を加算してｎ−１個の第２の除算結果の総和を演算し、第１の除算結果とｎ−１個の第２の除算結果の総和とを加算し、
第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積であるｍ＋１個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第３の除算結果を演算し、ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｍ個の除算結果を演算するとともにｍ個の除算結果を加算してｍ個の除算結果の総和を演算し、ｎ−１−ｍ個のデータのｎ−１−ｍ個のデータ容量をｎ−１−ｍ個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ−１−ｍ個の第４の除算結果を演算し、第３の除算結果とｍ個の除算結果の総和とｎ−１−ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算し、
第３の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第５の除算結果を演算し、ｎ−１個のデータのｎ−１個のデータ容量をｎ−１個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ−１個の第６の除算結果を演算し、第５の除算結果とｎ−１個の第６の除算結果とを加算する。
【００２４】
（構成１０）
構成９において、演算手段は、第１のステップにおいて、
第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、第１の移動体の位置とｎ−１個の第２の移動体の位置との間のｎ−１個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｎ個のデータのデータ容量として演算し、
第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体およびｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、第１の移動体の位置とｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する。
【００２５】
（構成１１）
構成８から構成１０のいずれかにおいて、通信手段は、第３のステップにおいて、
第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ−１個のデータをｎ−１個の第２の移動体へ送信し、
第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信し、
第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータをｍ個の第２の移動体へ送信し、
第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信し、
第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｎ−１−ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードし、
第３の通信リソース量が最小の通信リソース量であるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードする。
【００２６】
（構成１２）
更に、この発明の実施の形態によれば、記録媒体は、構成７から構成１１のいずれかに記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２７】
一部が重複する異なるデータを効率的に取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態による通信システムの概略図である。
【図２】図１に示す移動体の概略図である。
【図３】受信信号強度と通信レートとの対応関係を示す対応表の概略図である。
【図４】移動体の識別子、属性および位置の対応表の概念図を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態におけるデータの概念図である。
【図６】データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める方法を説明するための図である。
【図７】データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める別の方法を説明するための図である。
【図８】情報サーバからデータをダウンロードするときの各種の通信方法を説明するための図である。
【図９】通信リソース量を求める方法を説明するための図である。
【図１０】１つのクラスタを構成する複数の移動体がデータを情報サーバからダウンロードする動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１０のステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１０のステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める更に別の方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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返さない。
【００３０】
図１は、この発明の実施の形態による通信システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信システム１００は、移動体１〜１０と、ＡＰ２０と、ＬＴＥ（Long Time Evolution）基地局３０と、ネットワーク４０と、制御サーバ５０と、情報サーバ６０とを備える。
【００３１】
移動体１〜１０の各々は、自律的に移動するものであればよく、例えば、電動車いす等のモビリティであってもよく、エンターテインメントロボットおよび運搬ロボット等であってもよい。
【００３２】
移動体１〜４は、後述する方法によってクラスタＣ１を構成し、移動体５〜８は、後述する方法によってクラスタＣ２を構成する。移動体９，１０は、クラスタを構成しない。クラスタＣ１においては、例えば、移動体１がクラスタヘッドＣＨであり、移動体２〜４がクラスタメンバＣＭである。また、クラスタＣ２においては、移動体５がクラスタヘッドＣＨであり、移動体６〜８がクラスタメンバＣＭである。
【００３３】
クラスタＣ１においては、クラスタヘッドＣＨである移動体１は、ネットワーク４０およびＡＰ２０を介して、チャネルＣＨＮ１をクラスタＣ１内の通信に割り当てる旨の指示を制御サーバ５０から受信する。そして、移動体１〜４は、チャネルＣＨＮ１を用いてクラスタＣ１内で無線通信を行う。
【００３４】
また、クラスタＣ１においては、クラスタヘッドＣＨ１がネットワーク４０およびＡＰ２０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードし、そのダウンロードしたデータをチャネルＣＨＮ１を用いて移動体２〜４へ送信する通信モードＣＭＤ１と、移動体１〜４の各々がネットワーク４０およびＡＰ２０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードする通信モードＣＭＤ２とを使用可能である。移動体１〜４は、後述する方法によって、通信モードＣＭＤ１および／または通信モードＣＭＤ２を用いて相互に異なるデータを情報サーバ６０からダウンロードする。
【００３５】
クラスタＣ２においては、クラスタヘッドＣＨである移動体５は、ネットワーク４０およびＬＴＥ基地局３０を介して、チャネルＣＨＮ２をクラスタＣ２内の通信に割り当てる旨の指示を制御サーバ５０から受信する。そして、移動体５〜８は、チャネルＣＨＮ２を用いてクラスタＣ２内で無線通信を行う。また、クラスタＣ２においても、２つの通信モードＣＭＤ１，ＣＭＤ２が使用可能である。移動体５〜８は、後述する方法によって、通信モードＣＭＤ１および／または通信モードＣＭＤ２を用いて相互に異なるデータを情報サーバ６０からダウンロードする。
【００３６】
移動体９は、ネットワーク４０およびＡＰ２０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードし、移動体１０は、ネットワーク４０およびＬＴＥ基地局３０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードする。
【００３７】
ＡＰ２０は、移動体１〜４，９と制御サーバ５０または情報サーバ６０との間の通信を仲介する。ＬＴＥ基地局３０は、移動体５〜８，１０と制御サーバ５０または情報サーバ６０との間の通信を仲介する。
【００３８】
制御サーバ５０は、クラスタＣ１に割り当てるチャネルＣＨＮ１およびクラスタＣ２に割り当てるチャネルＣＨＮ２を決定する。そして、制御サーバ５０は、割り当て結果であるチャネルＣＨＮ１をネットワーク４０およびＡＰ２０を介して移動体１（クラスタヘッドＣＨ）へ送信し、チャネルＣＨＮ２をネットワーク４０およびＬＴＥ基地局３０を介して移動体５（クラスタヘッドＣＨ）へ送信する。
【００３９】
情報サーバ６０は、移動体１〜１０がそれぞれダウンロードするデータＤ１〜Ｄ１０を保持する。データＤ１〜Ｄ１０の各々は、例えば、地図データである。そして、データＤ１〜Ｄ１０は、相互に異なるが、同一のデータ容量ＤＣを有する。
【００４０】
図２は、図１に示す移動体１の概略図である。移動体１は、通信手段１１と、クラスタ構成手段１２と、データ取得手段１３と、処理手段１４とを備える。
【００４１】
通信手段１１は、無線モジュール１１１，１１２を含む。無線モジュール１１１は、ＡＰ２０を介して制御サーバ５０または情報サーバ６０と通信を行う広域の無線モジュールである。無線モジュール１１２は、クラスタ内（クラスタＣ１内またはクラスタＣ２内）で無線通信を行う近域の無線モジュールである。
【００４２】
無線モジュール１１１は、ＡＰ２０を介して制御サーバ５０からチャネルＣＨＮ１を受信し、その受信したチャネルＣＨＮ１を無線モジュール１１２へ出力する。
【００４３】
また、無線モジュール１１１は、ＡＰ２０からパケットを受信すると、パケットを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩＢＳを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩＢＳを処理手段１４へ出力する。
【００４４】
更に、無線モジュール１１１は、移動体１がクラスタヘッドＣＨであり、かつ、通信モードＣＭＤ１でデータＤ（＝移動体１〜４のデータＤ１〜Ｄ４からなるデータ）を情報サーバ６０からダウンロードするとき、ＡＰ２０からデータＤを受信し、その受信したデータＤをデータ取得手段１３へ出力する。
【００４５】
更に、無線モジュール１１１は、移動体１がクラスタメンバＣＭであり、かつ、通信モードＣＭＤ２でデータＤを情報サーバ６０からダウンロードするとき、ＡＰ２０からデータＤ１を受信し、その受信したデータＤ１をデータ取得手段１３へ出力する。
【００４６】
無線モジュール１１２は、無線モジュール１１１からチャネルＣＨＮ１を受ける。無線モジュール１１２は、チャネルＣＨＮ１で移動体２〜４からビーコンを受信し、ビーコンを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩＢＣを検出する。そして、無線モジュール１１２は、ビーコンおよび受信信号強度ＲＳＳＩＢＣをクラスタ構成手段１２へ出力する。無線モジュール１１２は、移動体１の識別子を含むビーコンをクラスタ構成手段１２から受けると、その受けたビーコンをチャネルＣＨＮ１で移動体２〜４へ送信する。
【００４７】
また、無線モジュール１１２は、チャネルＣＨＮ１で移動体２〜４からＨｅｌｌｏパケットを受信すると、Ｈｅｌｌｏパケットを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩＨを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩＨおよびＨｅｌｌｏパケットを処理手段１４へ出力する。
【００４８】
更に、無線モジュール１１２は、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをクラスタ構成手段１２から受けると、その受けたクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをチャネルＣＨＮ１で移動体２〜４へ送信する。無線モジュール１１２は、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをチャネルＣＨＮ１で移動体２〜４のいずれかから受信すると、その受信したクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをクラスタ構成手段１２および処理手段１４へ出力する。無線モジュール１１２は、クラスタメンバであることを示すクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭをチャネルＣＨＮ１で移動体２〜４のいずれかから受信すると、その受信したクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭをクラスタ構成手段１２および処理手段１４へ出力する。無線モジュール１１２は、クラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭ（移動体１がクラスタメンバであることを示す情報）をクラスタ構成手段１２から受けると、その受けたクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭをチャネルＣＨＮ１で移動体２〜４へ送信する。
【００４９】
更に、無線モジュール１１２は、移動体１の識別子と位置とを含むＨｅｌｌｏパケットを処理手段１４から受け、その受けたＨｅｌｌｏパケットをチャネルＣＨＮ１で移動体２〜４へ送信する。
【００５０】
更に、無線モジュール１１２は、データＤのうちのデータＤ１以外のデータＤ２〜Ｄ４をデータ取得手段１３から受けると、その受けたデータＤ２〜Ｄ４をチャネルＣＨＮ１でそれぞれ移動体２〜４へ送信する。
【００５１】
クラスタ構成手段１２は、無線モジュール１１２からビーコンおよび受信信号強度ＲＳＳＩＢＣを受ける。そして、クラスタ構成手段１２は、受信信号強度ＲＳＳＩＢＣが閾値以上であるか否かを判定し、受信信号強度ＲＳＳＩＢＣが閾値よりも小さいとき、受信信号強度ＲＳＳＩＢＣを有するビーコンを破棄する。一方、クラスタ構成手段１２は、受信信号強度ＲＳＳＩＢＣが閾値以上であるとき、その受けたビーコンに含まれる識別子および閾値以上の受信信号強度ＲＳＳＩＢＣを有するビーコンの個数のカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒを検出する。クラスタ構成手段１２は、この処理を無線モジュール１１２から受けた全てのビーコンについて行い、閾値以上の受信信号強度ＲＳＳＩＢＣを有するビーコンを送信した移動体の個数をカウントしてカウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆを得る。
【００５２】
そうすると、クラスタ構成手段１２は、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが他の移動体から受信した全てのカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒよりも大きいか否かを判定する。そして、クラスタ構成手段１２は、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが全てのカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒよりも大きいとき（すなわち、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが最大であるとき）、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨを生成し、その生成したクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨを無線モジュール１１２へ出力する。そして、クラスタ構成手段１２は、移動体１がクラスタヘッドＣＨであることを処理手段１４へ出力する。
【００５３】
一方、クラスタ構成手段１２は、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが全てのカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒの少なくとも１つよりも小さいとき、移動体１がクラスタメンバであることを示すクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭを生成して無線モジュール１１２へ出力する。そして、クラスタ構成手段１２は、移動体１がクラスタメンバＣＭであることを処理手段１４へ出力する。
【００５４】
データ取得手段１３は、移動体１がクラスタヘッドＣＨであり、かつ、通信モードＣＭＤ１でデータＤを取得するとき、信号Ｓ１と、データＤ１〜Ｄ４の取得要求とを処理手段１４から受ける。また、データ取得手段１３は、移動体１がクラスタメンバＣＭであり、かつ、通信モードＣＭＤ１でデータＤを取得するとき、信号Ｓ２と、データＤ１の取得要求とを処理手段１４から受ける。更に、データ取得手段１３は、通信モードＣＭＤ２でデータＤ１を取得するとき、信号Ｓ３とデータＤ１の取得要求とを処理手段１４から受ける。
【００５５】
データ取得手段１３は、信号Ｓ１と、データＤ１〜Ｄ４の取得要求とを受けると、データＤ１〜Ｄ４の取得要求を無線モジュール１１１によって情報サーバ６０へ送信する。また、データ取得手段１３は、信号Ｓ２と、データＤ１の取得要求とを受けると、データＤ１の取得要求を無線モジュール１１２によってクラスタヘッドＣＨの移動体へ送信する。更に、データ取得手段１３は、信号Ｓ３とデータＤ１の取得要求とを受けると、データＤ１の取得要求を無線モジュール１１１によって情報サーバ６０へ送信する。
【００５６】
データ取得手段１３は、無線モジュール１１１からデータＤ（＝移動体１〜４のデータＤ１〜Ｄ４からなるデータ）を受けると、移動体１のデータＤ１〜Ｄ４をデータＤから検出してデータＤ１を取得する。そして、データ取得手段１３は、データＤ２〜Ｄ４を無線モジュール１１２へ出力する。
【００５７】
また、データ取得手段１３は、無線モジュール１１１または無線モジュール１１２からデータＤ１を受けると、その受けたデータＤ１を受理する。
【００５８】
処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩＢＳを無線モジュール１１１から受け、受信信号強度ＲＳＳＩＨを無線モジュール１１２から受ける。そして、処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩＢＳに基づいて、後述する方法によって、移動体１とＡＰ２０との間の通信レートＲＡＰ−ｍを決定する。また、処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩＨに基づいて、後述する方法によって、クラスタヘッドＣＨとクラスタメンバＣＭとの間の通信レートＲＣＨ−ＣＭを決定する。この場合、移動体１は、クラスタヘッドＣＨまたはクラスタメンバＣＭである。
【００５９】
また、処理手段１４は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって移動体１の位置を検出する。そして、処理手段１４は、移動体１の識別子および位置を含むＨｅｌｌｏパケットを生成し、その生成したＨｅｌｌｏパケットを無線モジュール１１２へ出力する。
【００６０】
更に、処理手段１４は、Ｈｅｌｌｏパケット、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨおよびクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭを無線モジュール１１２から受ける。そして、処理手段１４は、Ｈｅｌｌｏパケットから識別子および位置を検出し、各移動体の識別子、位置および属性（クラスタメンバまたはクラスタメンバからなる）を相互に対応付けた対応表を作成する。
【００６１】
そうすると、処理手段１４は、後述する方法によって、移動体１〜４のデータＤ１〜Ｄ４を情報サーバ６０から取得するときの最小の通信リソース量を求め、その求めた最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って通信を行うための信号を生成してデータ取得手段１３へ出力する。より具体的には、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信モードが通信モードＣＭＤ１であり、かつ、移動体１がクラスタヘッドＣＨであるとき、信号Ｓ１およびデータＤ１〜Ｄ４の取得要求を生成してデータ取得手段１３へ出力する。また、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信モードが通信モードＣＭＤ１であり、かつ、移動体１がクラスタメンバであるとき、信号Ｓ２およびデータＤ１の取得要求を生成してデータ取得手段１３へ出力する。更に、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信モードが通信モードＣＭＤ２であるとき、信号Ｓ３およびデータＤ１の取得要求を生成してデータ取得手段１３へ出力する。
【００６２】
なお、図１に示す移動体２〜４の各々は、図２に示す移動体１の構成と同じ構成からなる。また、図１に示す移動体５〜８の各々は、図２に示す移動体１の構成と同じ構成からなる。移動体５〜８については、図２についての説明における「ＡＰ２０」を「ＬＴＥ基地局３０」に読み替えればよい。更に、図２に示す移動体９，１０の各々は、図２に示す移動体１の構成と同じ構成からなる。
【００６３】
図３は、受信信号強度と通信レートとの対応関係を示す対応表の概略図である。図３を参照して、対応表ＴＢＬ１は、受信信号強度と通信レートとを含む。受信信号強度および通信レートは、相互に対応付けられる。
【００６４】
−８２［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、６［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、−８２［ｄＢｍ］以上−８１［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、９［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、−８１［ｄＢｍ］以上−７９［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、１２［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、−７９［ｄＢｍ］以上−７７［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、１８［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられる。また、−７７［ｄＢｍ］以上−７４［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、２４［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、−７４［ｄＢｍ］以上−７０［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、３６［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、−７０［ｄＢｍ］以上−６６［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、４８［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、−６６［ｄＢｍ］以上の受信信号強度は、５４［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられる。
【００６５】
なお、一般的に、対応表ＴＢＬ１における受信信号強度と通信レートとの対応関係は、無線システム毎に異なるので、例えば、ＬＴＥと無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、それぞれ、異なる対応表を用いてもよい。
【００６６】
処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１を保持している。そして、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩＢＳに対応する通信レートを検出し、その検出した通信レートを通信レートＲＡＰ−ｍとする。例えば、処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩＢＳが−７９［ｄＢｍ］以上−７７［ｄＢｍ］未満に含まれる場合、１８［Ｍｂｐｓ］の通信レートを検出し、１８［Ｍｂｐｓ］の通信レートを通信レートＲＡＰ−ｍとする。
【００６７】
同様にして、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩＨに対応する通信レートを検出し、その検出した通信レートを通信レートＲＣＨ−ＣＭとする。
【００６８】
図４は、移動体の識別子、属性および位置の対応表の概念図を示す図である。図４を参照して、対応表ＴＢＬ２は、識別子と、属性と、位置とを含む。識別子、属性および位置は、相互に対応付けられる。
【００６９】
識別子は、例えば、移動体のＩＰアドレスＡｄｄｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｎを満たす整数、ｎは、１つのクラスタに含まれる移動体の総数）からなる。属性は、クラスタヘッドＣＨまたはクラスタメンバＣＭからなる。位置は、例えば、ｘ−ｙ座標［ｘｉ，ｙｉ］によって表される。
【００７０】
処理手段１４は、無線モジュール１１２から受けたＨｅｌｌｏパケット中の識別子Ａｄｄｉおよび位置［ｘｉ，ｙｉ］を検出する。また、処理手段１４は、無線モジュール１１２から受けたクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨに基づいてクラスタヘッドＣＨである移動体を認識する。クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨは、クラスタヘッドＣＨであることを宣言した移動体の識別子Ａｄｄｉを含むので、処理手段１４は、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨに基づいてクラスタヘッドＣＨである移動体を認識できる。更に、処理手段１４は、無線モジュール１１２から受けたクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭに基づいてクラスタメンバＣＭである移動体を認識する。クラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭは、クラスタヘメンバＣＭであることを宣言した移動体の識別子Ａｄｄｉを含むので、処理手段１４は、クラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭに基づいてクラスタヘメンバＣＭである移動体を認識できる。
【００７１】
そうすると、処理手段１４は、識別子Ａｄｄｉ、クラスタヘッドＣＨまたはクラスタメンバＣＭ、および位置［ｘｉ，ｙｉ］を相互に対応付けて対応表ＴＢＬ２に格納する。処理手段１４は、この処理をクラスタ内の全ての移動体について実行し、対応表ＴＢＬ２を作成する。そして、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ２を保持する。
【００７２】
図５は、この発明の実施の形態におけるデータの概念図である。図５を参照して、移動体１〜１０は、地図データを情報サーバ６０から取得するので、１つのデータＤを移動体の位置を中心として半径ｒ（＝１０ｍ）の円で表す。半径１０ｍは、データＤのデータ容量に比例する値であるが、この発明の実施の形態においては、移動体１〜１０は、データ容量が同じであるデータＤ１〜Ｄ１０をそれぞれ取得するので、データＤ１〜Ｄ１０の全てにおいて、半径ｒは、１０ｍに固定されている。なお、データＤ１〜Ｄ１０の各々のデータ容量は、Ｄｃである。
【００７３】
また、クラスタヘッドＣＨのデータＤ＿ＣＨとクラスタメンバＣＭのデータＤ＿ＣＭとの一部が重複するとき、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭは、この発明の実施の形態におけるデータに該当する。なお、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとが接するときも、データＤ＿ＣＨの一部とデータＤ＿ＣＭの一部とが重複するものとして取り扱う。
【００７４】
一方、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとが、全く重複しない場合、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭは、この発明の実施の形態におけるデータに該当しない。従って、複数のクラスタメンバＣＭの複数のデータＤ＿ＣＭが一部において重複していても、一部がクラスタヘッドＣＨのデータＤ＿ＣＨと重複していなければ、この発明の実施の形態におけるデータに該当しない。
【００７５】
図６は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める方法を説明するための図である。図６を参照して、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの各々を示す円の半径をｒとし、データＤ＿ＣＨの中心を点Ａとし、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの交点を点Ｂ，Ｃとする。角∠ＢＡＣをθとする。円弧ＢＣ、辺ＡＢおよび辺ＡＣによって形成される扇型の面積ＳＦＳは、次式によって表される。
【００７６】
【数１】
2020156013.tif 000003
【００７７】
そして、点Ａから線分ＢＣへ下ろした垂線の長さｈは、次式によって表される。
【００７８】
【数２】
2020156013.tif 000004
【００７９】
線分ＢＣと点Ａからの垂線との交点を点Ｄとすると、線分ＣＤの長さは、ｒｓｉｎ（θ／２）によって表されるので、点Ａ，点Ｃおよび点Ｄを頂点とする三角形の面積ＳＴＧ１は、次式によって表される。
【００８０】
【数３】
2020156013.tif 000005
【００８１】
そうすると、点Ａ、点Ｂおよび点Ｃを頂点とする三角形の面積ＳＴＧは、次式によって表される。
【００８２】
【数４】
2020156013.tif 000006
【００８３】
その結果、線分ＢＣおよび円弧ＢＣによって囲まれた部分の面積ＳＡＲＣは、ＳＦＳ−ＳＴＧに等しいので、次式によって表される。
【００８４】
【数５】
2020156013.tif 000007
【００８５】
よって、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとの重複部分の面積ＳＤＵＰは、２×ＳＡＲＣであるので、次式によって表される。
【００８６】
【数６】
2020156013.tif 000008
【００８７】
データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの各々のデータ容量をＤｃとすると、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとの重複部分のデータ容量ＤＤＵＰは、次式によって表される。
【００８８】
【数７】
2020156013.tif 000009
【００８９】
２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭをまとめて情報サーバ６０からダウンロードするときのトータルのデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭのデータ容量の和２×ＤｃからデータＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとの重複部分のデータ容量ＤＤＵＰを差し引いたものである。従って、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、次式によって表される。
【００９０】
【数８】
2020156013.tif 000010
【００９１】
クラスタヘッドＣＨの位置およびクラスタメンバＣＭの位置からクラスタヘッドＣＨとクラスタメンバＣＭとの距離（＝２ｈ）を算出し、距離（＝２ｈ）からｈを算出し、ｈおよび半径ｒ（＝既知（例えば、１０ｍ））から余弦定理（ｃｏｓ（θ／２）＝ｈ／ｒ）を用いて角度θを算出できるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを算出できる。そして、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が大きくなれば、式（８）の右辺の第２項が大きくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、小さくなる。一方、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が小さくなれば、式（８）の右辺の第２項が小さくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、大きくなる。
【００９２】
図７は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める別の方法を説明するための図である。図７を参照して、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの配置領域にメッシュを設け、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭが配置されたメッシュ（斜線で表されるメッシュ）の総面積を求める。そして、Ｄ＿ｔｏｔａｌ＝Ｄｃ×（総面積）／πｒ２によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求めてもよい。
【００９３】
この場合、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が大きくなれば、総面積が小さくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、小さくなる。一方、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が小さくなれば、総面積が大きくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、大きくなる。
【００９４】
図８は、情報サーバ６０からデータをダウンロードするときの各種の通信方法を説明するための図である。
【００９５】
図８を参照して、クラスタヘッドＣＨの移動体１が移動体１〜４のデータＤ１〜Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードするとき、移動体１は、ＡＰ２０からデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを有するデータを受信し、その受信したデータからデータＤ１〜Ｄ４を生成する。そして、移動体１は、データＤ１を取得するとともに、データＤ２〜Ｄ４をチャネルＣＨＮ１でそれぞれ移動体２〜４へ送信する。移動体２〜４は、それぞれ、データＤ２〜Ｄ４をチャネルＣＨＮ１で移動体１から受信して取得する（図８の（ａ）参照）。
【００９６】
また、クラスタヘッドＣＨの移動体１が移動体１，３，４のデータＤ１，Ｄ３，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードし、移動体２がデータＤ２を情報サーバ６０からダウンロードするとき、移動体１は、ＡＰ２０からデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを有するデータを受信し、その受信したデータからデータＤ１，Ｄ３，Ｄ４を生成する。そして、移動体１は、データＤ１を取得するとともに、データＤ３，Ｄ４をチャネルＣＨＮ１でそれぞれ移動体３，４へ送信する。移動３，４は、それぞれ、データＤ３，Ｄ４をチャネルＣＨＮ１で移動体１から受信して取得する。また、移動体２は、ＡＰ２０からデータＤ２をダウンロードして取得する（図８の（ｂ）参照）。
【００９７】
更に、移動体１〜４がそれぞれデータＤ１〜Ｄ４を個別に情報データ６０からダウンロードするとき、移動体１〜４は、それぞれ、データＤ１〜Ｄ４をＡＰ２０から受信して取得する（図８の（ｃ）参照）。
【００９８】
図８の（ａ）は、クラスタＣ１を構成する全部の移動体１〜４が通信モードＣＭＤ１によってデータＤ１〜Ｄ４を情報サーバ６０から取得するときの通信方法を示す。また、図８の（ｂ）は、クラスタＣ１を構成する一部の移動体１，３，４が通信モードＣＭＤ１によってデータＤ１，Ｄ３，Ｄ４を情報サーバ６０から取得し、残りの移動体２が通信モードＣＭＤ２によってデータＤ２を情報サーバ６０から取得するときの通信方法を示す。更に、図８の（ｃ）は、クラスタＣ１を構成する全部の移動体１〜４が通信モードＣＭＤ２によってデータＤ１〜Ｄ４を情報サーバ６０から取得するときの通信方法を示す。
【００９９】
この発明の実施の形態においては、クラスタを構成する複数の移動体は、図８の（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれかに記載の通信方法によってデータを情報サーバ６０から取得する。
【０１００】
通信リソース量を求める方法について説明する。図９は、通信リソース量を求める方法を説明するための図である。
【０１０１】
図９の（ａ）を参照して、クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とからなる場合について図８に示す各通信方法における通信リソース量を求める方法について説明する。
【０１０２】
クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とからなる場合、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１がデータをダウンロードする通信方法は、図８の（ａ）に示す通信方法および図８の（ｃ）に示す通信方法である。
【０１０３】
図８の（ａ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ１１は、次式によって表される。
【０１０４】
【数９】
2020156013.tif 000011
【０１０５】
式（９）において、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ１１は、図９の（ａ）に示す太線によって囲まれた領域のデータ容量であり、ＲＡＰ−ＣＨは、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０とクラスタヘッドＣＨとの間における通信レートを示し、ＲＣＨ−ＣＭ１は、クラスタヘッドＣＨとクラスタメンバＣＭ１との間における通信レートを示す。
【０１０６】
また、図８の（ｃ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ１３は、次式によって表される。
【０１０７】
【数１０】
2020156013.tif 000012
【０１０８】
処理手段１４は、式（９）によって通信リソース量ＲＳ１１を算出し、式（１０）によって通信リソース量ＲＳ１３を算出する。そして、処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ１１，ＲＳ１３のうちの小さい方の通信リソース量が得られる通信方法で情報サーバ６０からデータＤ１，Ｄ２をダウンロードする。
【０１０９】
より具体的には、処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ１１が通信リソース量ＲＳ１３よりも小さいとき、通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からデータＤ１，Ｄ２をダウンロードするための通信を行う。一方、通信リソース量ＲＳ１３が通信リソース量ＲＳ１１よりも小さいとき、処理手段１４は、通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からデータＤ１，Ｄ２をダウンロードするための通信を行う。
【０１１０】
このように、クラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とによってクラスタが構成される場合、２個の通信リソース量ＲＳ１１，Ｒ１３が算出される。通信リソース量ＲＳ１１は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１のデータＤ１，Ｄ２を通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。通信リソース量Ｒ１３は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１のデータＤ１，Ｄ２を通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とからなる場合、図８の（ｂ）に示すように２つの通信モードＣＭＤ１，ＣＭ２を併用してデータをダウンロードすることは無い。クラスタメンバＣＭは、１個であるので、図８の（ｂ）に示すように、通信モードＣＭＤ１によってデータをダウンロードするクラスタメンバＣＭ（移動体３，４）と、通信モードＣＭＤ２によってデータをダウンロードするクラスタメンバＣＭ（移動体２）との両方が存在し得ないからである。
【０１１１】
次に、クラスタがクラスタヘッドＣＨと、２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とによって構成される場合（図９の（ｂ）参照）、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２がデータをダウンロードする通信方法は、図８の（ａ）に示す通信方法、図８の（ｂ）に示す通信方法および図８の（ｃ）に示す通信方法である。
【０１１２】
図８の（ａ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ２１は、次式によって表される。
【０１１３】
【数１１】
2020156013.tif 000013
【０１１４】
図８の（ｂ）に示す通信方法が用いられる場合、ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数は、１個である。
【０１１５】
従って、図８の（ｂ）に示す通信方法が用いられる場合、２つの通信リソース量ＲＳ２２−１，ＲＳ２２−２が有る。２個のクラスタメンバＣＭから１個のクラスタメンバＣＭを取り出す組み合わせ数は、２通り（２Ｃ１＝２）であるからである。通信リソース量ＲＳ２２−１は、次式によって表わされる。
【０１１６】
【数１２】
2020156013.tif 000014
【０１１７】
式（１２）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ１のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、θの添え字は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ１のデータとの重複領域のデータ容量を減算することを表す。更に、式（１２）の上段の式において、右辺の第１項および第２項は、通信モードＣＭＤ１によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表し、右辺の第３項は、通信モードＣＭＤ２によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表す。
【０１１８】
また、通信リソース量ＲＳ２２−２は、次式によって表わされる。
【０１１９】
【数１３】
2020156013.tif 000015
【０１２０】
式（１３）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ２のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、θの添え字は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ２のデータとの重複領域のデータ容量を減算することを表す。更に、式（１３）の上段の式において、右辺の第１項および第２項は、通信モードＣＭＤ１によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表し、右辺の第３項は、通信モードＣＭＤ２によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表す。
【０１２１】
また、図８の（ｃ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ２３は、次式によって表される。
【０１２２】
【数１４】
2020156013.tif 000016
【０１２３】
処理手段１４は、式（１１）〜式（１４）によって通信リソース量ＲＳ２１，ＲＳ２２−１，ＲＳ２２−２，ＲＳ２３を求める。そして、処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ２１，ＲＳ２２−１，ＲＳ２２−２，ＲＳ２３のうち、最小の通信リソース量が得られる通信方法で情報サーバ６０からデータをダウンロードする。
【０１２４】
通信リソース量ＲＳ２１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、通信モードＣＭＤ１によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ２１を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ３をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２へ送信する。
【０１２５】
通信リソース量ＲＳ２２−１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、通信モードＣＭＤ１によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２をクラスタメンバＣＭ１へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ２は、通信モードＣＭＤ２によってデータＤ３を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１２６】
通信リソース量ＲＳ２２−２が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、通信モードＣＭＤ１によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ３をクラスタメンバＣＭ２へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１は、通信モードＣＭＤ２によってデータＤ２を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１２７】
通信リソース量ＲＳ２３が最小である場合、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２は、通信モードＣＭＤ２によって、それぞれ、データＤ１，Ｄ２，Ｄ３を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１２８】
このように、クラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２によってクラスタが構成される場合、４個の通信リソース量ＲＳ２１，ＲＳ２２−１，ＲＳ２２−２，ＲＳ２３が算出される。
【０１２９】
そして、通信リソース量ＲＳ２１は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２のデータＤ１〜Ｄ３を通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。
【０１３０】
また、通信リソース量ＲＳ２２−１，ＲＳ２２−２，は、クラスタヘッドＣＨおよび一部のクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードし、残りのクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。この通信リソース量を求めるとき、通信モードＣＭＤ１でダウンロードする対象となるクラスタメンバＣＭのデータとして全ての場合が考慮されるため、クラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２によってクラスタが構成される場合、２個の通信リソース量ＲＳ２２−１，ＲＳ２２−２が算出される。
【０１３１】
更に、通信リソース量ＲＳ２３は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２のデータＤ１〜Ｄ３を通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。
【０１３２】
次に、クラスタがクラスタヘッドＣＨと、３個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３とによって構成される場合（図９の（ｃ）参照）、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３がデータをダウンロードする通信方法は、図８の（ａ）に示す通信方法、図８の（ｂ）に示す通信方法および図８の（ｃ）に示す通信方法である。
【０１３３】
図８の（ａ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ３１は、次式によって表される。
【０１３４】
【数１５】
2020156013.tif 000017
【０１３５】
図８の（ｂ）に示す通信方法が用いられる場合、ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数は、１個または２個である。
【０１３６】
ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数が１個である場合、３個のクラスタメンバＣＭから１個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数が３通り（３Ｃ１＝３）であるので、３つの通信リソース量ＲＳ３２−１，ＲＳ３２−２，ＲＳ３２−３が有る。通信リソース量ＲＳ３２−１は、次式によって表わされる。
【０１３７】
【数１６】
2020156013.tif 000018
【０１３８】
式（１６）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１，ＣＭ２は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。
【０１３９】
また、通信リソース量ＲＳ３２−２は、次式によって表わされる。
【０１４０】
【数１７】
2020156013.tif 000019
【０１４１】
式（１７）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２，ＣＭ３は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ２，ＣＭ３のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、ｉ＝２は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ２のデータとの重複部分を表し、ｉ＝３は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ３のデータとの重複部分を表す。
【０１４２】
更に、通信リソース量ＲＳ３２−３は、次式によって表わされる。
【０１４３】
【数１８】
2020156013.tif 000020
【０１４４】
式（１８）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１，ＣＭ３は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ３のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、ＤＤＵＰ（ＣＨ−ＣＭ１）は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ１のデータとの重複部分のデータ容量を表し、ＤＤＵＰ（ＣＨ−ＣＭ３）は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ３のデータとの重複部分のデータ容量を表す。
【０１４５】
ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数が２個である場合、３個のクラスタメンバＣＭから２個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数が３通り（３Ｃ２＝３）であるので、３つの通信リソース量ＲＳ３２−４，ＲＳ３２−５，ＲＳ３２−６が有る。通信リソース量ＲＳ３２−４，ＲＳ３２−５，ＲＳ３２−６は、それぞれ、式（２０）〜式（２２）によって表わされる。
【０１４６】
【数１９】
2020156013.tif 000021
【０１４７】
【数２０】
2020156013.tif 000022
【０１４８】
【数２１】
2020156013.tif 000023
【０１４９】
また、図８の（ｃ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ３３は、次式によって表される。
【０１５０】
【数２２】
2020156013.tif 000024
【０１５１】
処理手段１４は、式（１５）〜式（２２）によって通信リソース量ＲＳ３１，ＲＳ３２−１，ＲＳ３２−２，，ＲＳ３２−３，ＲＳ３２−４，，ＲＳ３２−５，，ＲＳ３２−６，ＲＳ３３を求める。そして、処理手段１４は、通信リソース量量ＲＳ３１，ＲＳ３２−１，ＲＳ３２−２，，ＲＳ３２−３，ＲＳ３２−４，，ＲＳ３２−５，，ＲＳ３２−６，ＲＳ３３のうち、最小の通信リソース量が得られる通信方法で情報サーバ６０からデータをダウンロードする。
【０１５２】
通信リソース量ＲＳ３１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ３１を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ３，Ｄ４をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３へ送信する。
【０１５３】
通信リソース量ＲＳ３２−１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１，ＣＭ２を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ３をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ３は、データＤ４を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１５４】
通信リソース量ＲＳ３２−２が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２，ＣＭ３を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ３，Ｄ４をそれぞれクラスタメンバＣＭ２，ＣＭ３へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１は、データＤ２を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１５５】
通信リソース量ＲＳ３２−３が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１，ＣＭ３を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ４をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ３へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ２は、データＤ３を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１５６】
通信リソース量ＲＳ３２−４が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２をクラスタメンバＣＭ１へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ２，ＣＭ３は、それぞれ、データＤ３，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードする。
スタメンバＣＭ２は、データＤ３を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１５７】
通信リソース量ＲＳ３２−５が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ３をクラスタメンバＣＭ２へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１，ＣＭ３は、それぞれ、データＤ２，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１５８】
通信リソース量ＲＳ３２−６が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ３を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ４をクラスタメンバＣＭ３へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２は、それぞれ、データＤ２，Ｄ３を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１５９】
通信リソース量ＲＳ３３が最小である場合、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３は、それぞれ、データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードする。
【０１６０】
このように、クラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭ３によってクラスタが構成される場合、８個の通信リソース量ＲＳ３１，ＲＳ３２−１，ＲＳ３２−２，ＲＳ３２−３，ＲＳ３２−４，ＲＳ３２−５，ＲＳ３２−６，ＲＳ３３が算出される。
【０１６１】
そして、通信リソース量ＲＳ３１は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭ３のデータＤ１〜Ｄ４を通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。
【０１６２】
また、通信リソース量ＲＳ３２−１，ＲＳ３２−２，ＲＳ３２−３，ＲＳ３２−４，ＲＳ３２−５，ＲＳ３２−６は、クラスタヘッドＣＨおよび一部のクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードし、残りのクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。この通信リソース量を求めるとき、通信モードＣＭＤ１でダウンロードする対象となるクラスタメンバＣＭのデータとして全ての場合が考慮されるため、クラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭ３によってクラスタが構成される場合、６個の通信リソース量ＲＳ３２−１，ＲＳ３２−２，ＲＳ３２−３，ＲＳ３２−４，ＲＳ３２−５，ＲＳ３２−６が算出される。
【０１６３】
更に、通信リソース量ＲＳ３３は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭ３のデータＤ１〜Ｄ４を通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。
【０１６４】
一般的に、クラスタがクラスタヘッドＣＨとｎ−１個のクラスタメンバＣＭとからなる場合、クラスタヘッドＣＨおよびｎ−１個のクラスタメンバＣＭのｎ個のデータを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソースＲＳ１は、次式によって表わされる。
【０１６５】
【数２３】
2020156013.tif 000025
【０１６６】
また、クラスタヘッドＣＨのデータと、ｎ−１個のクラスタメンバＣＭのうちのｍ（ｍ＝１〜ｎ−２）個のクラスタメンバＣＭのデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードし、ｎ−１−ｍ個のクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ２で情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量ＲＳ２は、次式によって表わされる。
【０１６７】
【数２４】
2020156013.tif 000026
【０１６８】
式（２４）において、ｉは、通信モードＣＭＤ１でデータをダウンロードするときのクラスタメンバＣＭの番号を表し、ｊは、通信モードＣＭＤ２でデータをダウンロードするときのクラスタメンバＣＭの番号を表す。また、ｎ−１Ｃ１は、ｎ−１個のクラスタメンバＣＭから１個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数を表し、ｎ−１Ｃ２は、ｎ−１個のクラスタメンバＣＭから２個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数を表し、以下、同様にして、ｎ−１Ｃｎ−２は、ｎ−１個のクラスタメンバＣＭからｎ−２個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数を表す。
【０１６９】
更に、クラスタヘッドＣＨおよびｎ−１個のクラスタメンバＣＭのｎ個のデータを通信モードＣＭＤ２で情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量ＲＳ３は、次式によって表わされる。
【０１７０】
【数２５】
2020156013.tif 000027
【０１７１】
クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭとから構成される場合、式（９）によって算出される通信リソース量ＲＳ１１は、式（２３）の通信リソース量ＲＳ１を構成し、式（１０）によって算出される通信リソース量ＲＳ１３は、式（２５）の通信リソース量ＲＳ３を構成する。この場合、式（２４）の通信リソース量ＲＳ２は、算出されない。クラスタメンバＣＭは、１個であるので、情報サーバ６０からデータをダウンロードするときの通信方法としては、図８の（ｂ）に示す通信方法は、実現されないからである。従って、クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭとから構成される場合、通信リソース量ＲＳ１および通信リソース量ＲＳ３が算出される。
【０１７２】
クラスタがクラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とから構成される場合、式（１１）によって算出される通信リソース量ＲＳ２１は、式（２３）の通信リソース量ＲＳ１を構成し、式（１２）によって算出される通信リソース量ＲＳ２２−１および式（１３）によって算出される通信リソース量ＲＳ２２−２は、式（２４）の通信リソース量ＲＳ２を構成し、式（１４）によって算出される通信リソース量ＲＳ２３は、式（２５）の通信リソース量ＲＳ３を構成する。従って、クラスタがクラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とから構成される場合、通信リソース量ＲＳ１〜ＲＳ３が算出される。
【０１７３】
クラスタがクラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭ３とから構成される場合、式（１５）によって算出される通信リソース量ＲＳ３１は、式（２３）の通信リソース量ＲＳ１を構成し、式（１６）〜式（２１）によってそれぞれ算出される通信リソース量ＲＳ３２−１〜ＲＳ３２−６は、式（２４）の通信リソース量ＲＳ２を構成し、式（２２）によって算出される通信リソース量ＲＳ３３は、式（２５）の通信リソース量ＲＳ３を構成する。従って、クラスタがクラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭ３とから構成される場合、通信リソース量ＲＳ１〜ＲＳ３が算出される。
【０１７４】
よって、処理手段１４は、少なくとも通信リソース量ＲＳ１および通信リソース量ＲＳ３を算出し、少なくとも通信リソース量ＲＳ１および通信リソース量ＲＳ３のうち、最小の通信リソース量を検出する。そして、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信を行うために信号Ｓ１〜Ｓ３のいずれかをデータ取得手段１３へ出力する。
【０１７５】
図１０は、１つのクラスタを構成する複数の移動体がデータを情報サーバ６０からダウンロードする動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１０においては、通信モードＣＭＤ１，ＣＭＤ２を用いて通信を行う階層型ネットワークが構成されていることを前提として、１つのクラスタを構成する複数の移動体がデータを情報サーバ６０からダウンロードする動作を説明する。
【０１７６】
図１０を参照して、データを情報サーバ６０からダウンロードする動作が開始されると、１つのクラスタを構成する複数の移動体の各々において、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１，ＴＢＬ２を参照して、上述した方法によって、通信レートＲＡＰ−ＣＨ，ＲＣＨ−ＣＭ１〜ＲＣＨ−ＣＭｎ−１，ＲＡＰ−ＣＭ１〜ＲＡＰ−ＣＭｎ−１を決定する（ステップＳ１）。ここで、通信レートＲＡＰ−ＣＨは、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０とクラスタヘッドＣＨとの間の通信レートであり、通信レートＲＣＨ−ＣＭ１〜ＲＣＨ−ＣＭｎ−１は、それぞれ、クラスタヘッドＣＨとｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１との間の通信レートであり、通信レートＲＡＰ−ＣＭ１〜ＲＡＰ−ＣＭｎ−１は、それぞれ、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０とクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１との間の通信レートである。
【０１７７】
そして、各移動体の処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨのデータとｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１のデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードするときの全体のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｎ−１を算出する（ステップＳ２）。
【０１７８】
その後、各移動体の処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨのデータとｍ（ｍ＝１〜ｎ−２）個のクラスタメンバＣＭのデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードするときの［ｎ−１Ｃ１＋ｎ−１Ｃ２＋・・・＋ｎ−１Ｃｎ−２］個のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍを算出する（ステップＳ３）。
【０１７９】
そうすると、各移動体の処理手段１４は、通信レートＲＡＰ−ＣＨ，ＲＣＨ−ＣＭ１〜ＲＣＨ−ＣＭｎ−１，ＲＡＰ−ＣＭ１〜ＲＡＰ−ＣＭｎ−１、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｎ−１および［ｎ−１Ｃ１＋ｎ−１Ｃ２＋・・・＋ｎ−１Ｃｎ−２］個のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍに基づいて、通信リソース量ＲＳ１〜ＲＳ３を算出する（ステップＳ４）。より具体的には、処理手段１４は、式（２３）〜式（２５）によってそれぞれ通信リソース量ＲＳ１〜ＲＳ３を算出する。
【０１８０】
そして、各移動体の処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ１〜ＲＳ３のうちの最小の通信リソース量を検出する（ステップＳ５）。
【０１８１】
その後、各移動体は、最小の通信リソース量を実現するための通信を実行してデータを情報サーバ６０からダウンロードする（ステップＳ６）。これによって、データを情報サーバ６０からダウンロードする動作が終了する。
【０１８２】
図１１は、図１０のステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１８３】
図１１を参照して、図１０のステップＳ１の後、各移動体の処理手段１４は、ｉ＝１を設定し（ステップＳ２１）、クラスタヘッドＣＨの位置、クラスタメンバＣＭｉの位置、および既知である半径ｒに基づいて、上述した方法によって角度θｉを算出する（ステップＳ２２）。
【０１８４】
そして、各移動体の処理手段１４は、データ容量Ｄｃ、半径ｒおよび角度θｉを式（７）に代入してクラスタヘッドＣＨのデータと１つのクラスタメンバＣＭのデータとの重複領域のデータ容量ＤＤＵＰｉを算出する（ステップＳ２３）。
【０１８５】
その後、各移動体の処理手段１４は、ｉ＝ｎ−１であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【０１８６】
ステップＳ２４において、ｉ＝ｎ−１でないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、ｉ＝ｉ＋１を設定する（ステップＳ２５）。その後、一連の動作は、ステップＳ２２へ移行し、ステップＳ２４において、ｉ＝ｎ−１であると判定されるまで、ステップＳ２２〜ステップＳ２５が繰り返し実行される。
【０１８７】
そして、ステップＳ２４において、ｉ＝ｎ−１であると判定されると、各移動体の処理手段１４は、データ容量ＤＤＵＰ１〜データ容量ＤＤＵＰｎ−１の和ＳＤＵＰを算出する（ステップＳ２６）。
【０１８８】
その後、各移動体の処理手段１４は、ｎ×Ｄｃから和ＳＤＵＰを減算してデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｎ−１を算出する（ステップＳ２７）。そして、一連の動作は、図１０のステップＳ３へ移行する。
【０１８９】
図１１に示すフローチャートにおいては、ステップＳ２２〜ステップＳ２５がｎ−１回繰り返し実行されると、クラスタヘッドＣＨのデータとｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１のｎ−１個のデータとのｎ−１個の重複領域のデータ容量ＤＤＵＰ１〜ＤＤＵＰｎ−１が算出される。
【０１９０】
そして、ステップＳ２７において、ｎ×Ｄｃは、ｎ個のデータのｎ個のデータ容量Ｄｃの加算結果であり、加算結果ｎ×Ｄｃから和ＳＤＵＰ（＝ｎ−１個の重複領域のデータ容量ＤＤＵＰ１〜ＤＤＵＰｎ−１の和）を減算することによって、ｎ個のデータの分布領域（図９の太線の領域参照）における全体のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｎ−１が算出される。
【０１９１】
図１２は、図１０のステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１９２】
図１２を参照して、図１０のステップＳ２の後、各移動体の処理手段１４は、ｍ＝１を設定し（ステップＳ３１）、Ｖ＝ｎ−１Ｃｍを算出する（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ３２において算出されるｎ−１Ｃｍは、ｎ−１個のクラスタメンバＣＭからｍ個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数である。
【０１９３】
ステップＳ３２の後、各移動体の処理手段１４は、ｖ＝１を設定し（ステップＳ３３）、ｖ番目のｍ個のデータ容量ＤＤＵＰ１〜ＤＤＵＰｍの和ＳＤＵＰ（ｖ）を算出する（ステップＳ３４）。図１０のステップＳ２の詳細な動作を説明する図１１のフローチャートのステップＳ２２〜ステップＳ２５がｎ−１回繰り返し実行されることによってｎ−１個のデータ容量ＤＤＵＰ１〜ＤＤＵＰｎ−１が算出されているので、ｎ−１個のデータ容量ＤＤＵＰ１〜ＤＤＵＰｎ−１からｖ番目のｍ個のデータ容量ＤＤＵＰ１〜ＤＤＵＰｍを取り出して和ＳＤＵＰ（ｖ）を算出できる。
【０１９４】
ステップＳ３４の後、各移動体の処理手段１４は、（ｍ＋１）×Ｄｃから和ＳＤＵＰ（ｖ）を減算してデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍ（ｖ）を算出する（ステップＳ３５）。
【０１９５】
そして、各移動体の処理手段１４は、ｖ＝Ｖであるか否かを判定する（ステップＳ３６）。
【０１９６】
ステップＳ３６において、ｖ＝Ｖでないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、ｖ＝ｖ＋１を設定する（ステップＳ３７）。その後、一連の動作は、ステップＳ３４へ移行し、ステップＳ３６においてｖ＝Ｖであると判定されるまで、ステップＳ３４〜ステップＳ３７が繰り返し実行される。
【０１９７】
そして、ステップＳ３６において、ｖ＝Ｖであると判定されると、各移動体の処理手段１４は、ｍ＝ｎ−２であるか否かを判定する（ステップＳ３８）。
【０１９８】
ステップＳ３８において、ｍ＝ｎ−２でないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、ｍ＝ｍ＋１を設定する（ステップＳ３９）。その後、一連の動作は、ステップＳ３２へ移行し、ステップＳ３８において、ｍ＝ｎ−２であると判定されるまで、ステップＳ３２〜ステップＳ３９が繰り返し実行される。
【０１９９】
そして、ステップＳ３８において、ｍ＝ｎ−２であると判定されると、一連の動作は、図１０のステップＳ４へ移行する。
【０２００】
図１２に示すフローチャートのステップＳ３２〜ステップＳ３７は、ｍが１〜ｎ−２のうちの１つの値に設定されると、ｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１からｍ個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｍを取り出すときの組み合わせの個数Ｖが算出され、個数Ｖの組み合わせの全てについて、クラスタヘッドＣＨのデータと、ｍ個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｍのｍ個のデータとのｍ個の重複領域のデータ容量（＝和ＳＤＵＰ）を減算して（ｍ＋１）個のデータの分布領域（図９の太線の領域参照）におけるデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍ（ｖ）を算出するステップである。
【０２０１】
上述した式（１１）〜式（１４）は、クラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とからクラスタが構成される場合について、通信リソース量を算出する式である。そして、式（１２）は、クラスタヘッドＣＨのデータと１個のクラスタメンバＣＭ１のデータとを通信モードＣＭＤ１でダウンロードするときのデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１を算出し、その算出したデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１を用いて通信リソース量ＲＳ２２−１を算出する。また、式（１３）は、クラスタヘッドＣＨのデータと１個のクラスタメンバＣＭ２のデータとを通信モードＣＭＤ１でダウンロードするときのデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２を算出し、その算出したデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２を用いて通信リソース量ＲＳ２２−２を算出する。式（１２），（１３）を用いてデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１，Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２を算出する場合、２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２が存在するので、通信モードＣＭＤ１でデータをダウンロードするクラスメンバＣＭは、クラスタメンバＣＭ１またはクラスタメンバＣＭ２の２通り（２個から１個を取り出す組み合わせの個数）である。そして、式（１２），（１３）は、この２通りの全てについてデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ１，Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭ２を算出する。
【０２０２】
従って、図１２に示すフローチャートのステップＳ３２〜ステップＳ３７は、個数Ｖの組み合わせの全てについて、クラスタヘッドＣＨのデータと、ｍ個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｍのｍ個のデータとのｍ個の重複領域のデータ容量（＝和ＳＤＵＰ）を減算して（ｍ＋１）個のデータの分布領域（図９の太線の領域参照）におけるデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍ（ｖ）を算出するステップである。
【０２０３】
また、ステップＳ３１〜ステップＳ３９は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍ（ｖ）を算出することを、ｍの全ての値（＝１〜ｎ−２）について実行するステップである。
【０２０４】
図１３は、図１０のステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【０２０５】
図１３を参照して、図１０のステップＳ５の後、各移動体の処理手段１４は、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ１であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。
【０２０６】
ステップＳ６１において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ１であると判定されたとき、クラスタヘッドＣＨの移動体は、ｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１からデータの取得要求を受信し、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｉのデータを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０から受信するとともに、自己のデータＤ１を取得してデータＤ２〜ＤｎをチャネルＣＨＮ１でそれぞれクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１へ送信する（ステップＳ６２）。
【０２０７】
そして、クラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１の移動体は、クラスタヘッドＣＨからそれぞれデータＤ２〜Ｄｎを受信する（ステップＳ６３）。
【０２０８】
一方、ステップＳ６１において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ１でないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ２であるか否かを判定する（ステップＳ６４）。
【０２０９】
ステップＳ６４において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ２であると判定されたとき、クラスタヘッドＣＨの移動体は、通信モードＣＭＤ１でデータを取得するｍ個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｍからデータの取得要求を受信し、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍのデータを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０から受信するとともに、自己のデータＤ１を取得してｍ個のデータをチャネルＣＨＮ１でそれぞれｍ個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｍへ送信する（ステップＳ６５）。
【０２１０】
そして、ｍ個のクラスタメンバＣＭの各々は、クラスタヘッドＣＨからデータを受信する（ステップＳ６６）。
【０２１１】
また、通信モードＣＭＤ２でデータを取得するｎ−１−ｍ個のクラスタメンバＣＭは、通信モードＣＭＤ２で情報サーバ６０から自己のデータを受信する（ステップＳ６７）。
【０２１２】
一方、ステップＳ６４において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ２でないと判定されたとき（即ち、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ３であると判定されたとき）、クラスタヘッドＣＨおよびｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１は、通信モードＣＭＤ２でそれぞれデータＤ１〜Ｄｎを情報サーバ６０から受信する（ステップＳ６８）。そして、ステップＳ６３、ステップＳ６７およびステップＳ６８のいずれかの後、一連の動作は、図１０の“終了”へ移行する。
【０２１３】
なお、各クラスタに含まれるｎ個の移動体は、図１０に示すフローチャート（図１１から図１３に示すフローチャートを含む）に従って情報サーバ６０から自己のデータをダウンロードする。
【０２１４】
また、クラスタを構成しない移動体は、個別に、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０を介して情報サーバ６０から自己のデータを受信する。
【０２１５】
この発明の実施の形態においては、各クラスタに含まれる移動体１〜４，５〜８の動作は、ソフトウェアによって実現されてもよい。この場合、各移動体１〜４，５〜８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。そして、ＲＯＭは、図１０に示すフローチャート（図１１から図１３に示すフローチャートを含む）の各ステップからなるプログラムＰｒｏｇ＿Ａを記憶する。
【０２１６】
ＣＰＵは、ＲＯＭからプログラムＰｒｏｇ＿Ａを読み出し、その読み出したプログラムＰｒｏｇ＿Ａを実行して、通信リソース量が最小になるようにデータを情報サーバ６０から受信する。ＲＡＭは、データ容量ＤＤＵＰ１〜ＤＤＵＰｎ−１、和ＳＤＵＰ、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｎ−１、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍおよび通信リソース量ＲＳ１〜ＲＳ３を一時的に記憶する。
【０２１７】
また、プログラムＰｒｏｇ＿Ａは、ＣＤ，ＤＶＤ等の記録媒体に記録されて流通してもよい。プログラムＰｒｏｇ＿Ａを記録した記録媒体がコンピュータに装着されると、コンピュータは、記録媒体からプログラムＰｒｏｇ＿Ａを読み出して実行し、通信リソース量が最小になるようにデータを情報サーバ６０から受信する。
【０２１８】
従って、プログラムＰｒｏｇ＿Ａを記録した記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【０２１９】
図１４は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める更に別の方法を説明するための図である。図１４を参照して、クラスタヘッドＣＨのデータＤ＿ＣＨと、クラスタメンバＣＭ１〜ＣＭ３のデータＤ＿ＣＭ１〜Ｄ＿ＣＭ３とが一部で重複している。
【０２２０】
処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨの位置とクラスタメンバＣＭ１の位置との距離ｄ１、クラスタヘッドＣＨの位置とクラスタメンバＣＭ２の位置との距離ｄ２、およびクラスタヘッドＣＨの位置とクラスタメンバＣＭ３の位置との距離ｄ３を算出する。
【０２２１】
そして、処理手段１４は、距離ｄ１〜ｄ３から最大の距離ｄＭＡＸを検出し、データＤ＿ＣＨの半径ｒ（例えば、１０ｍ）に最大の距離ｄＭＡＸを加算したｒ＋ｄＭＡＸを算出する。そうすると、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨの位置を中心とし、ｒ＋ｄＭＡＸを半径とする円の領域をデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌとして算出する。
【０２２２】
一般に、クラスタがクラスタヘッドＣＨとｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１とから構成される場合、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨの位置とｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１の位置とのｎ−１個の距離ｄ１〜ｄｎ−１を算出し、ｎ−１個の距離ｄ１〜ｄｎ−１のうちの最大の距離ｍａｘ{ｄ１，ｄ２，・・・，ｄｎ−１}を検出し、クラスタヘッドＣＨの位置を中心とし、ｒ＋ｍａｘ{ｄ１，ｄ２，・・・，ｄｎ−１}を半径とする円の領域をデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌとして算出する。即ち、処理手段１４は、次式によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを算出する。
【０２２３】
【数２６】
2020156013.tif 000028
【０２２４】
従って、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨがクラスタヘッドＣＨのデータとｎ−１個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｎ−１のｎ−１個のデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードする場合（図８の（ａ）参照）、式（２６）によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｎ−１を算出する。
【０２２５】
また、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨがクラスタヘッドＣＨのデータとｍ個のクラスタメンバＣＭ１〜ＣＭｍのｍ個のデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードする場合（図８の（ｂ）参照）、式（２６）によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌＣＨ−ＣＭｍを算出する。この場合、式（２６）におけるｄｎ−１は、ｄｍに変更される。
【０２２６】
なお、上記においては、対応表ＴＢＬ１に基づいて通信レートＲＡＰ−ＣＨ，ＲＣＨ−ＣＭ，ＲＡＰ−ＣＭを決定すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、直近の通信レートを通信レートＲＡＰ−ＣＨ，ＲＣＨ−ＣＭ，ＲＡＰ−ＣＭとして用いてもよい。
【０２２７】
また、上記においては、データは、地図データからなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、データは、一部が重複する異なる複数のデータであれは、どのようなデータであってもよい。
【０２２８】
更に、上記においては、移動体１〜１０の位置を中心とし、一定の半径（例えば、１０ｍ）の円でよってデータを表したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、移動体１〜１０の位置を中心とし、中心と頂点との距離が一定である三角形、四角形および五角形等の多角形によってデータを表してもよく、移動体１〜１０の位置を中心として一定容量のデータを表せる形状を有する図形であれば、どのような図形によってデータを表してもよい。
【０２２９】
この発明の実施の形態においては、通信モードＣＭＤ１は、「第１の通信モード」を構成し、通信モードＣＭＤ２は、「第２の通信モード」を構成する。
【０２３０】
また、この発明の実施の形態においては、通信リソース量ＲＳ１は、「第１の通信リソース量」を構成し、通信リソース量ＲＳ２は、「第２の通信リソース量」を構成し、通信リソース量ＲＳ３は、「第３の通信リソース量」を構成する。
【０２３１】
更に、この発明の実施の形態においては、通信リソース量ＲＳ１〜ＲＳ３のうち、少なくとも通信リソース量ＲＳ１，ＲＳ３を算出する処理手段１４は、「演算手段」を構成し、少なくとも通信リソース量ＲＳ１，ＲＳ３から最小の通信リソース量を検出する処理手段１４は、「検出手段」を構成する。
【０２３２】
更に、この発明の実施の形態においては、クラスタＣ１において、移動体１は、「第１の移動体」を構成し、移動体２〜４は、「ｎ−１個の第２の移動体」を構成し、クラスタＣ２において、移動体５は、「第１の移動体」を構成し、移動体６〜８は、「ｎ−１個の第２の移動体」を構成する。
【０２３３】
更に、この発明の実施の形態においては、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０は、「基地局」を構成する。
【０２３４】
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、上記した実施の形態の説明ではなくて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。
【産業上の利用可能性】
【０２３５】
この発明は、移動体、それを備えた通信システム、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適用される。
【符号の説明】
【０２３６】
１〜１０  移動体、１１  通信手段、１２  クラスタ構成手段、１３  データ取得手段、１４  処理手段、２０  ＡＰ、３０  ＬＴＥ基地局、４０  ネットワーク、５０  制御サーバ、６０  情報サーバ、１００  通信システム、１１１  無線モジュール（広域）、１１２  無線モジュール（近域）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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