(57)【要約】【課題】通信の安定性の高い自立移動可能な基地局装置を提供する。【解決手段】  ユニット１０は、二次電池１１、電力変換部１２、通信部２００、及び駆動部１４を筐体内に収容した一体的な構造である。二次電池１１は、特定容量以上の容量をもつ。電力変換部１２は、二次電池１１から供給される電力を変換する。通信部２００は、電力変換部１２により変換された電力により、他装置とのアドホック通信を行う。駆動部１４は、電力変換部１２により変換された電力により、自律的に自装置を移動させる。また、二次電池１１の特定容量は、１２ｋＷｈ以上である。また、通信部２００は、複数の種類の無線通信部を含む。そして、制御部１００の振り分け部１１０は、通信の目的に対応して複数の種類の無線通信部のいずれかに振り分ける。【選択図】図４
2019033323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定容量以上の容量の二次電池（１１）と、
前記二次電池（１１）から供給される電力を変換する電力変換部（１２）と、
前記電力変換部（１２）により変換された電力により、他装置とのアドホック通信を行う通信部（２００）と、
前記電力変換部（１２）により変換された電力により、自律的に自装置を移動させるための駆動部（１４）とを筐体（１５）内に収容した一体的なユニット（１０）を含む
基地局装置。
【請求項２】
前記特定容量は、１２ｋＷｈ以上であり、複数冗長化されていてもよい
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記通信部（２００）は、複数の種類の無線通信部を含み、
通信の目的に対応して前記複数の種類の無線通信部のいずれかに振り分ける振り分け部（１１０）を更に備える
請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記複数の種類の無線通信部は、
短距離に通信可能な短距離系無線通信部（２１０）と、
前記短距離系無線通信部（２１０）より長距離に通信可能な長距離系無線通信部（２２０）とを含む
請求項３に記載の基地局装置。
【請求項５】
通信の目的に対応して前記アドホック通信の経路を構築する経路構築部（１２０）を更に備える
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
人口密集度及び／又は通信の使用率に対応して、自装置の移動を制御する移動制御部（１３０）を更に備える
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項７】
自装置の周囲の環境を測定するセンサ（３００）を更に備え、
前記振り分け部（１１０）は、前記センサ（３００）の情報により前記複数の種類の無線通信部への振り分けを変更する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
複数の基地局装置（１０）と、該基地局装置（１０）を介して通信する端末（２）とを含む通信システム（Ｘ）であって、
前記複数の基地局装置（１０）のそれぞれは、
特定容量以上の容量の二次電池（１１）と、
前記二次電池（１１）から供給される電力を変換する電力変換部（１２）と、
前記電力変換部（１２）により変換された電力により、前記端末（２）及び前記複数の基地局装置（１０）のいずれかとのアドホック通信を行う通信部（２００）と、
前記電力変換部（１２）により変換された電力により、自律的に自装置を移動させるための駆動部（１４）とを筐体（１５）内に収容した一体的なユニット（１０）を含み、
前記端末（２）は、
近くにある前記複数の基地局装置のいずれかと通信する通信部（２０１）を備える
通信システム。
【請求項９】
複数の基地局装置（１０）と、該基地局装置（１０）を介して通信する端末（２）とを含む通信システム（Ｘ）により実行される通信方法であって、
前記複数の基地局装置（１０）のそれぞれは、
特定容量以上の容量の二次電池（１１）と、
前記二次電池（１１）から供給される電力を変換する電力変換部（１２）とを備え、
前記電力変換部（１２）により変換された電力により、前記端末（２）及び前記複数の基地局装置（１０）のいずれかとのアドホック通信を行い
前記電力変換部（１２）により変換された電力により、自律的に自装置を移動させ、
前記端末（２）は、
近くにある前記複数の基地局装置（１０）のいずれかと通信する
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置、通信システム、及び通信方法に係り、特に自律的に移動可能な基地局装置、通信システム、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アクセスポイント等を介さずに、複数の機器（ノード）同士を無線通信で直接（アドホック、Ad Hoc）接続して通信（以下、「アドホック通信」という。）し、これらのノード間のデータのルーティング（経路設定）を行うようなアドホックネットワーク若しくはメッシュネットワーク（mesh network）が存在する（以下、単に「メッシュ」という。）。
従来のメッシュとして、例えば、自動車間、又は走行中の自動車と道路設備との間で無線通信を行う自動車アドホックネットワーク（VANET）が実用化されてきている。
【０００３】
ここで、従来の自動車用アドホックネットワークとして、特許文献１を参照すると、必要な計算能力ができるだけ抑えられた伝送路確立方法であって無線基地局と通信を行わなくても伝送路を確立することができる通信装置が開示されている。
特許文献１のデータ要求車両に搭載された通信装置は、ターゲットゾーンを指定してデータ要求メッセージを隣接する車両へ送信する。データ要求車両に隣接する車両に搭載された通信装置は、データ要求メッセージを受け取ると、それをさらに転送する。この繰り返しによりデータ要求メッセージが順に転送され、ターゲットゾーンに存在する複数の車両に転送されると、各車両に搭載された通信装置においてデータ応答メッセージが作成される。そして、データ要求メッセージと同様の方法により、データ要求車両までデータ応答メッセージが転送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１１１３２号公報
【特許文献２】特開２０１２−５２４５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、特許文献１に記載されているような自動車アドホックネットワークは、ノードとなる自動車のエンジンが停止され、当該自動車の電源がオフになると、ノードとして機能しなくなっていた。このため、通信の安定性が低かった。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、上述の問題点を解消する
基地局装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基地局装置（１０）は、特定容量以上の容量の二次電池（１１）と、前記二次電池（１１）から供給される電力を変換する電力変換部（１２）と、前記電力変換部（１２）により変換された電力により、他装置とのアドホック通信を行う通信部（２００）と、前記電力変換部（１２）により変換された電力により、自律的に自装置を移動させるための駆動部（１４）とを筐体（１５）内に収容した一体的なユニット（１０）を含む基地局装置であることを特徴とする。
本発明の通信システム（Ｘ）は、複数の基地局装置（１０）と、該基地局装置（１０）を介して通信する端末（２）とを含む通信システム（Ｘ）であって、前記複数の基地局装置（１０）のそれぞれは、特定容量以上の容量の二次電池（１１）と、前記二次電池（１１）から供給される電力を変換する電力変換部（１２）と、前記電力変換部（１２）により変換された電力により、前記端末（２）及び前記複数の基地局装置（１０）のいずれかとのアドホック通信を行う通信部（２００）と、前記電力変換部（１２）により変換された電力により、自律的に自装置を移動させるための駆動部（１４）とを筐体（１５）内に収容した一体的なユニット（１０）を含み、前記端末（２）は、近くにある前記複数の基地局装置のいずれかと通信する通信部（２０１）を備える通信システムであることを特徴とする。
本発明の通信方法は、複数の基地局装置（１０）と、該基地局装置（１０）を介して通信する端末（２）とを含む通信システム（Ｘ）により実行される通信方法であって、前記複数の基地局装置（１０）のそれぞれは、特定容量以上の容量の二次電池（１１）と、前記二次電池（１１）から供給される電力を変換する電力変換部（１２）とを備え、前記電力変換部（１２）により変換された電力により、前記端末（２）及び前記複数の基地局装置（１０）のいずれかとのアドホック通信を行い前記電力変換部（１２）により変換された電力により、自律的に自装置を移動させ、前記端末（２）は、近くにある前記複数の基地局装置（１０）のいずれかと通信する通信方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、特定容量以上の容量の二次電池と、電力変換部と、通信部と、自律的に自装置を移動させるための駆動部とを筐体内に収容した一体的なユニットにより、安定性が高いアドホックネットワークを実現可能な基地局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムのシステム構成図である。
【図２】図１に示す電気自動車の概略外観構成を示す（ａ）正面図、及び（ｂ）平面図である。
【図３】図２に示すユニットの概略断面図である。
【図４】図２に示すユニット及び図１に示す端末の制御構成及び機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る自律移動基地局処理のフローチャートである。
【図６】図５に示す自律移動基地局処理の概念図である。
【図７】図５に示す自律移動基地局処理の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔通信システムＸのシステム構成〕
まず、図１により、本発明の実施の形態に係る通信システムＸのシステム構成について説明する。
通信システムＸは、例えば、複数の電気自動車１、端末２、及び固定基地局３を含む。電気自動車１は、一点鎖線で示すようにメッシュを構築し、例えば、各種の端末２から固定基地局３までの無線接続を仲介する。このため、通信システムＸにおいては、巡回する多数の電気自動車１が群体となるよう自律的に移動することで、メッシュの通信の安定化させることができる。
このような構成により、本実施形態の通信システムＸにおいては、電気自動車１を、固定基地局３の代わりとなる自律移動可能な無線通信の基地局装置として用いることが可能となる。また、通信システムＸにより、高速で頑強（ロバスト）な通信ネットワークを安価に提供可能となり、更に、災害に強い社会を実現することができる。
【００１１】
電気自動車１は、例えば、大容量の二次電池１１（図３）を備えており、自動運転により自律的に移動可能な無人モビリティ（mobility）等である。
また、電気自動車１は、本実施形態では、後述する基地局装置（移動基地局）であるユニット１０（図２、図３）を搭載している。この基地局装置としては、携帯電話網や専用通信網やインターネット等のＷＡＮの、いわゆるマイクロセル、ピコセル、フェムトセル等の小型基地局として機能させることが可能である。
【００１２】
端末２は、スマートフォン（Smart Phone）、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、ＰＣ（Personal Computer）、カーナビゲーション端末、ドライブレコーダー、ＨＭＤ（Head Mount Display）搭載端末やメガネ型端末や腕装着端末や耳装着型端末やペンダント型端末等の各種ウェアラブル端末、据え置き型音声アシスタント端末、ロボット型端末、家電機器、ボタン注文型端末、ネットワーク監視カメラ、交通信号機や標識やテレメトリ（telemetry）端末を含む各種ＩｏＴ（Internet of Things）機器、自動車を含む各種モビリティ等の装置である。また、端末２が建物等に設置、固定されていてもよい。この場合、端末２として、一般家庭や会社の建物等に設置された固定の無線ルーターやアクセスポイントやハブ等のネットワーク機器を用いることも可能である。
なお、電気自動車１の座席等から端末２を用いるような構成も可能である。また、端末２は、電気自動車１を呼び出し可能なアプリケーションソフトウェア（Application Software、以下、単に「アプリ」という。）等インストールして実行することも可能である。また、電気自動車１やこれに搭載されたユニット１０（図２、図３）に操作パネル等を接続等して、端末２と同様に用いることも可能である。また、同様に、建物等に設置された後述するユニット１０を端末２と同様に用いることも可能である。
【００１３】
固定基地局３は、携帯電話網等の固定された基地局を含むＷＡＮ（Wide Area Network）のゲートウェイ等である。固定基地局３は、例えば、携帯電話網を実現するコアネットワーク等の専用線やインターネット等に接続可能であってもよい。
なお、固定基地局３を備えずに、電気自動車１のみで通信を送受信し、情報を処理することも可能である。また、電気自動車１から、図示しないインターネット等のサーバへ、直接無線で通信してデータを送受信するような構成も可能である。
【００１４】
〔電気自動車１の構成〕
次に、図２により、電気自動車１が無人モビリティである場合の具体例について説明する。
本実施形態の電気自動車１は、例えば、車体４０の側面にスライドドアを備え、内部に座席を備えており、着席又は起立した人員を運搬可能であってもよい。この人員は、電気自動車１の利用者、操縦者（運転者）、サービスマン、貨物の配達管理者等であってもよい。
【００１５】
また、電気自動車１は、例えば、住宅密集地等を巡回し、スマートフォン等の端末２から呼び出して任意の場所に移動させる自動タクシーとして機能させることが可能であってもよい。この際、電気自動車１は、内蔵のユニット１０の制御基板１３（図３）に搭載された制御部１００（図４）の移動制御により、又は外部の移動制御用サーバ等の移動制御情報により、自律的に移動することが可能である。また、電気自動車１は、充電のために架線や電磁誘導コイル等が備えられた道路や充電ステーション等へ、自律的に移動することも可能である。このため、電気自動車１は、運転者が操縦するためのハンドル、アクセル、ブレーキ等の機構を備えていなかったり、メンテナンス用等のために脱着可能であったりしてもよい。
【００１６】
また、電気自動車１は、貨物室５０に格納された貨物を自動運搬し、宅配等に用いることも可能であってもよい。この場合、利用者が端末２を介して、宅配の荷物を受け取ったり、受領通知をしたりしてもよい。なお、このような宅配用に、電気自動車１に、ロボットアーム等を備えるような構成も可能である。
【００１７】
また、電気自動車１は、詳細は後述するように、複数の種類の無線通信が可能な通信機能を備える基地局装置であるユニット１０により、移動基地局として機能する。
これに関連する構成として、本実施形態の電気自動車１は、上述のユニット１０、送受信部２０、非接触給電部３０等を含んでいる。
【００１８】
ユニット１０は、例えば、特許文献２に記載された二次電池１１や駆動部１４等が一体的に構成された装置に、通信機能を更に備えたように構成される。また、本実施形態の電気自動車１は、図２の無人モビリティの例では、二台のユニット１０を備えることで、例えば、十数名までの人員を運搬したり、数トン程度の貨物を運搬可能であったりしてもよい。つまり、本実施形態の電気自動車１は、ユニット１０を二台搭載することで、多人数が乗車し貨物も運搬可能な無人モビリティとして、例えば、市街地走行に十分な動力性能を得ることを可能としている。
また、ユニット１０は、本実施形態の基地局装置の機能を実現し、他の基地局装置と複数の無線通信手段で通信可能な通信機能を備えている。この通信機能の詳細については後述する。
なお、電気自動車１あたりのユニット１０の数は、運搬する質量や運搬の目的に対応して可変であってもよい。たとえば、ユニット１０を一台搭載すれば、軽自動車クラスの車重量約１トン未満の車両において、十分な動力性能を得ることが可能である。また、ユニット１０を二台搭載すれば、普通乗用車や小型トラック等を十分に駆動可能である。また、ユニット１０を三〜六台搭載すれば、大型の乗用車やバン、マイクロバス、観光バス、中〜大型トラック等を十分に駆動可能である。
また、ユニット１０は、容易に脱着可能であってもよい。この場合、ユニット１０の耐用年数を、例えば、５〜１０年単位として、使用したユニット１０毎に交換するようにすることも可能である。
【００１９】
送受信部２０は、例えば、携帯電話用のアンテナ、ビームフォーミングが可能なアンテナ、赤外線やレーザーの送受信機、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）、ミリ波レーダー（Extremely High Frequency Radar）、Ｖ２Ｘ（Vehicle to X、Vehicle to Everything）通信を行うためのアンテナ、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System、Global Positioning System、以下、単に「ＧＰＳ」等という。）のアンテナ等であってもよい。また、送受信部２０は、自車の前後方向により大きな指向性を備えたアンテナであってもよい。これは、道路上で他車との間で通信しやすいためである。
なお、本実施形態において、「無線」は、ＲＦ（Radio Frequency）以外に、ヘッドライトやテールランプ等のＬＥＤやレーザーと車載カメラによる可視光通信、赤外線通信等の直接ケーブル接続を介さない通信手段を含む。
【００２０】
非接触給電部３０は、充電のための電磁誘導コイル、共振用コンデンサ等を含む共振回路等を含んでいる。この非接触給電部３０により、ユニット１０内の二次電池１１（図３）に充電可能となる。
なお、非接触給電部３０ではなく、充電用端子、パンタグラフ等を用いて接触充電するように構成してもよい。
【００２１】
〔ユニット１０の構成〕
次に、図３により、ユニット１０の主要な構成について説明する。
ユニット１０は、二次電池１１、電力変換部１２、制御基板１３、駆動部１４、及び筐体１５を含んでいる。
ここで、図３（ａ）は、単一の二次電池１１を備えるユニット１０の一構成例であるユニット１０−１を示している。また、図３（ｂ）は、二次電池１１ａ及び二次電池１１ｂにより複数冗長化されたユニット１０の一構成例であるユニット１０−２を示している。
【００２２】
二次電池１１は、一般的なエンジン駆動の自動車、ハイブリッド車等と比較して大容量である特定容量以上の容量を備えている。このため、二次電池１１は、例えばリチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池、シリコン硫黄電池、リチウムやアルミニウムやマグネシウムや亜鉛等の金属空気電池等であってもよい。また、リチウムイオン電池は、難燃性溶媒のリチウムイオン電池、全固体リチウムイオン電池等であってもよい。また、本実施形態においては、二次電池１１は、複数のセル（cell）Ｃが直列や並列に結合されて、出力される電池の直流電圧が調整される。この直流電圧は、６０ボルト未満の安全電圧で、具体例としては、４２ボルトや４８ボルトであってもよい。
また、二次電池１１の特定容量は、少なくとも１２ｋＷｈ以上であることが好適である。この場合、例えば、図３（ａ）のユニット１０−１のように、一式の二次電池により特定容量が１２ｋＷｈ以上であってもよい。また、二次電池１１が二式以上に複数冗長化されており、特定容量として合計で１２ｋＷｈであってもよい。この場合、例えば、図３（ｂ）のユニット１０−２では、それぞれ６ｋＷｈの同一容量である二次電池１１ａと二次電池１１ｂとが、二式として一体の二次電池として構成される。つまり、このユニット１０−２の例では、合計容量が６ｋＷｈ×２＝１２ｋＷｈとなる。なお、三式以上の二次電池で冗長化されるような構成も可能である。
このように、二次電池１１が１２ｋＷｈ以上の容量であることで、電気自動車１で実用的な自律移動を行いつつ、基地局としての機能を両立させることが可能となる。従来技術のように、合計で１２ｋＷｈ未満の電池容量の自動車等であると、例えば、基地局機能を常時実行していると過放電に陥り、自立移動で充電施設等にたどり着けない可能性があるため好ましくない。また、従来の通常の自動車や１〜１０ｋＷｈ程度の二次電池１１を搭載したハイブリッド車やプラグインハイブリッド車等においても、本実施形態の基地局装置として機能させようとしても、エンジンの非作動時に基地局装置として稼働させることが可能な稼働時間が短いため好ましくない。また、ユニット１０−２のように二次電池が二式以上で複数冗長化される場合、一式のみの電池部分に故障が生じて全体が稼働しなくなるような事態も防ぐことができる。
なお、複数冗長化されている二次電池を用いる場合、冗長化されたそれぞれの電池を交換可能であってもよい。たとえば、ユニット１０−２の場合、二次電池１１ａと二次電池１１ｂとを、別々に交換可能であってもよい。
また、二次電池１１として、例えば、金属空気電池を用いる場合、筐体１５から放電後にセルが取り出されて、充電（精錬）済のセルに交換されるといった、一次電池的な構成で用いられてもよい。また、この交換は、二次電池１１を含むユニット１０単位で脱着されて交換されるような構成も可能である。また、取り外された放電後の金属酸化物は、精錬により再生されてもよい。
【００２３】
電力変換部１２は、二次電池１１から供給される電力を変換する。このため、電力変換部１２は、二次電池１１への充放電時の昇降圧及び直流交流変換が可能な多相多重インバータ等により構成されてもよい。また、電力変換部１２は、二次電池１１が放電する際の直流電力を昇降圧せずに他の各部に出力することも可能である。また、電力変換部１２は、制御基板１３により動作制御されてもよい。
また、電力変換部１２と二次電池１１とは、ヒートパイプ、ヒートレーン、その他の液体の流路が設けられ、熱を搬送可能であってもよい。
【００２４】
制御基板１３は、ユニット１０の各部を制御し、ユニット１０を基地局装置として動作させるための通信を行う。このため、制御基板１３は、後述するように、通信部２００（図４）や制御部１００等の各回路を備えている。この制御基板１３の各部の制御構成及び機能構成については後述する。
また、制御基板１３には、ファンや冷媒を移動するポンプ等が設けられていてもよい。これにより、二次電池１１、電力変換部１２、制御基板１３等の熱を、筐体１５を介して外部に放熱可能であってもよい。
また、制御基板１３は、後述する通信部２００用に一つ又は複数のアンテナを備えていてもよい。このアンテナは、平面状アンテナやロッドアンテナ等であってもよい。
また、制御基板１３は、筐体１５の端子部と、接続された導電線とを介して、送受信部２０及び非接触給電部３０と接続可能であってもよい。
なお、制御基板１３は、単一の基板ではなく、複数の基板や部材等がフレキシブルケーブルやフラットケーブル等を含む各種導電線（コード、ケーブル）で接続されるような構成であってもよい。なお、この「導電線」には、光ファイバー等の光伝送を行うコードやケーブル等も含む。
【００２５】
駆動部１４は、三相交流モータ、永久磁石を用いた交流モータ、又は直流モータ等である。本実施形態においては、駆動部１４には、最大出力が約１０〜１５ｋＷ（最大トルク約５０〜７５Ｎｍ）の三相交流モータを用いてもよい。また、駆動部１４は、左右の車輪で別々の駆動を行うように、二つ以上のモータを備えていてもよい。また、本実施形態の電気自動車１のように、ユニット１０を二台搭載し、駆動部１４により前後輪をそれぞれ別々に駆動するように構成してもよい。これにより、簡易に操舵や速度や進行方向の変更が可能となる。
また、本実施形態の駆動部１４は、発電機として用いることも可能であってもよい。この場合、駆動部１４は、電気自動車１の回生ブレーキとして作用させることが可能である。つまり、駆動部１４が回生により駆動されて発電された電力により、電力変換部１２を介して、二次電池１１を充電させることが可能である。
なお、本実施形態においては、駆動部１４を含む駆動収容部１０ｂが脱着可能に構成されている。このため、ユニット１０に駆動部１４が存在しないような構成も可能である。このような構成の場合、ユニット１０を家庭や小規模施設等に設置して、太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギー用の蓄電装置として機能させることも可能である。
また、逆に、ユニット１０が駆動部１４を備えている状態で建物に設置され、小型タービンや小規模水力発電やバイナリー発電等の発電機として用いることが可能である。この場合には、駆動部１４として、より発電に適した構成の発電機と、付随する機構等を備えていてもよい。
【００２６】
筐体１５は、アルミニウム、鉄、ステンレス、マグネシウム等の金属、各種樹脂、繊維強化プラスチック、カーボン等のケース又はハウジングである。本実施形態において、筐体１５は、内部に二次電池１１、電力変換部１２、制御基板１３、駆動部１４を格納している。また、筐体１５は、内部の通信部２００（図４）にアンテナが備えられている場合、電波を透過することが可能であってもよい。また、筐体１５の少なくとも一部は内部の熱の放熱用に用いられることが可能である。この場合、筐体１５にラジエーターやフィン等を備えてより熱を伝導しやすいようにしてもよい。
また、筐体１５は、上述したように、駆動部１４を収容する駆動収容部１０ｂが脱着可能に構成されていてもよい。この場合、端子と導電線を介して、二次電池１１、電力変換部１２、及び制御基板１３が収容された電池収容部１０ａと接続されていてもよい。
【００２７】
〔ユニット１０及び端末２の制御構成及び機能構成〕
次に、図４により、本発明の実施の形態に係る通信システムＸのユニット１０及び端末２の制御構成及び機能構成について説明する。
図４（ａ）によると、ユニット１０は、電力変換部１２を介して、制御基板１３と、二次電池１１と、駆動部１４とが接続されている。また、電力変換部１２は、非接触給電部３０に接続されてもよい。
【００２８】
ここで、制御基板１３の構成について、より詳細に説明すると、制御基板１３は、制御部１００、通信部２００、センサ群３００、及び記憶部４００を備えている。
【００２９】
制御部１００は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit、マイクロコントローラー）、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、その他のＡＳＩＣ（Application Specific Processor、特定用途向けプロセッサー）等を含む情報処理手段である。また、制御部１００は、車載カメラの画像処理用に人工ニューラルネット等のＡＩ（Artificial Intelligence）処理を高速に実行可能なＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ベクトル演算器、ＴＰＵ（Tensor Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を備えていてもよい。
制御部１００は、記憶部４００の補助記憶部に記憶されている制御プログラムを読み出して、この制御プログラムを主記憶部に展開させて実行することで、後述する各機能ブロック（機能部）として動作させられる。また、制御部１００は、電気自動車１のＥＣＵや他のユニット１０と連動して、電気自動車１全体の制御を行ってもよい。
【００３０】
記憶部４００は、非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage media）である。記憶部４００は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶部、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＳＳＤ（Solid State Disk）、磁気記録媒体等の補助記憶部、フラッシュメモリーカードや光学記録媒体等の外部記憶部を含んでいてもよい。
また、記憶部４００の補助記憶部には、ユニット１０及び電気自動車１等の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。この制御プログラムは、ＯＳ（Operating System）やファームウェア等を含んでいてもよい。また、記憶部４００は、その他の各種データも格納している。
【００３１】
センサ群３００は、自装置の周囲の環境を測定、検知する各種センサを含む。具体的には、センサ群３００は、例えば、ジャイロや三次元加速度センサ（以下、単に「加速度センサ」という。）、高度センサ、気圧センサ、湿度センサ、磁気センサ等を含んでいてもよい。
なお、制御基板１３において、例えば、ユニット１０以外で、電気自動車１の内外に備えられた各種センサ（以下、「外部センサ」という。）からの信号を筐体１５の端子を介して取得し、センサ群３００からの信号と同様に用いることも可能である。このような外部センサの信号を用いて、搭乗者を含む車内の状態、貨物室５０内における貨物の状態、外部の天候や大気汚染物質、その他、周囲の状態等についてもセンサの情報として取得可能であってもよい。
【００３２】
通信部２００は、電力変換部１２により変換された電力により、端末２及び複数の基地局装置のいずれかとのアドホック通信を行う。このため、通信部２００は、例えば、端末２、固定基地局３、他車、他のユニット１０等と接続可能な無線通信用の回路等である。通信部２００は、各種の論理層及び物理層の回路を含んでいてもよい。
【００３３】
また、通信部２００は、複数種類の無線通信部を含んでいる。
本実施形態においては、この複数種類の通信部２００として、短距離系無線通信部２１０と、長距離系無線通信部２２０とを含んでいる。
【００３４】
短距離系無線通信部２１０は、主に端末２、及び／又は電気自動車１間車間で短距離に通信可能な無線通信回路である。短距離系無線通信部２１０は、ＲＦの場合、ＷｉＦｉ等の２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、ミリ波レーダーの７７ＧＨｚ、テラヘルツ波等、高速及び／又は短距離の通信が可能な電波通信を行う。つまり、例えば、短距離系無線通信部２１０は、主に短波系の無線通信を行ってもよい。この短波系の通信帯域は比較的空いているものの、短距離、直線的にしか届きにくく、通信可能距離が短い。このため、短距離系無線通信部２１０は、例えば、数百ｍ〜数ｋｍ程度の比較的短い距離で通信可能であってもよい。また、短距離系無線通信部２１０は、より直進的、短距離で通信可能な可視光通信、赤外線通信等も行ってもよい。
【００３５】
また、短距離系無線通信部２１０は、アドホック通信を行って、動的に通信対象を変更可能である。また、短距離系無線通信部２１０は、端末２、固定基地局３、及び／又は他車からのパケット等を中継する。具体例として、短距離系無線通信部２１０は、例えば、ＷｉＦｉ等で通信対象と接続する場合、ＷｉＦｉダイレクト通信等を行って、メッシュを構築してもよい。この場合、短距離系無線通信部２１０は、メッシュに対応した基地局間通信を行ってもよい。このメッシュに対応した基地局間通信は、携帯電話網等で規定されたものと異なるプロトコル等を用いてもよい。
また、短距離系無線通信部２１０は、電気自動車１が移動することにより、接続する通信対象が変更されることがあるため、非安定的な無線通信を行ってもよい。このため、短距離系無線通信部２１０は、後述するように、取得したパケットを一時データ４１０として格納するバッファリングを行ってもよい。この上で、短距離系無線通信部２１０は、通信対象との接続が安定した状態で、バッファリングしたパケットを送信してもよい。
また、短距離系無線通信部２１０は、各種ＩｏＴ機器等用の低速な無線通信についての電波通信も行うことが可能であってもよい。
【００３６】
長距離系無線通信部２２０は、自装置並びに電気自動車１と、固定局装置との間で、短距離系無線通信部２１０よりも長距離に通信可能な無線通信回路である。長距離系無線通信部２２０は、例えば、いわゆる「プラチナバンド」のように、７００Ｍｚ〜９００ＭＨｚにおいて、３Ｇ、４Ｇ（ＬＴＥ）、５Ｇ、データ通信網、ＷｉＭＡＸ（登録商標）等の携帯電話網（携帯通信網。以下、単に「携帯電話網」という。）の周波数帯での通信を行う。つまり、長距離系無線通信部２２０は、例えば、主に長波系の無線通信を行う。このプラチナバンド等の長波系の帯域は混雑していることが多いものの、長距離で通信可能である。具体的には、この長距離系無線通信部２２０は、例えば、数ｋｍ〜数十ｋｍ程度の距離で通信可能であってもよい。
また、長距離系無線通信部２２０は、携帯電話網の規定に対応し、各携帯電話業者の規定に対応した基地局間通信を行ってもよい。また、長距離系無線通信部２２０は、基地局間通信以外のプロトコル等により、端末２、他装置、及び／又は他車からのパケット等を仲介することも可能である。この基地局間通信以外のプロトコルとしては、上述のメッシュの通信、メッシュに対応した基地局間通信等のプロトコルであってもよい。
また、長距離系無線通信部２２０は、また、７００ＭＨｚ等の自動車専用の電波通信を行ってもよい。
【００３７】
また、長距離系無線通信部２２０は、電気自動車１が移動しても、特定範囲までは固定局装置と通信状態を維持することが可能である。このため、長距離系無線通信部２２０は、安定的な無線通信を行うことが可能である。
【００３８】
なお、通信部２００は、短距離系無線通信部２１０による通信と、長距離系無線通信部２２０による通信とを、周波数帯時分割多重通信等の技術を用いて送受信部２０にて送受信してもよい。また、通信部２００は、これらの通信を別々のアンテナを用いて、別々に送受信してもよい。また、通信部２００は、自車内の他のユニット１０の通信部２００とは、端子と導電線を介して、車載ネットワーク等を用いた有線による通信を行ってもよい。
【００３９】
また、本実施形態において、制御部１００は、振り分け部１１０、経路構築部１２０、及び移動制御部１３０を含んでいる。
また、通信部２００は、短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０を含んでいる。
また、記憶部４００は、一時データ４１０、地図データ４２０、及び課金データ４３０を格納する。
【００４０】
振り分け部１１０は、通信の目的に対応して複数の種類の無線通信部のいずれかに振り分ける。
本実施形態において、振り分け部１１０は、例えば、通信する情報の付加価値、緊急度、重要度等により目的を推定し、短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０のいずれかに振り分ける。
この際、例えば、振り分け部１１０は、リアルタイム性が必要で重要な通信については、長距離系無線通信部２２０に優先的に振り分けることが可能である。また、振り分け部１１０は、リアルタイム性を必要としない通信や快適系の通信等については、短距離系無線通信部２１０に振り向けることが可能である。
【００４１】
より具体的には、振り分け部１１０が短距離系無線通信部２１０に振り分ける通信の目的は、バッファリングを行うことで若干の遅延を許容可能であり、比較的非安定的な通信であってもよい。このような通信は、具体例として、電気自動車１の各種状態情報の通信、テレメトリ通信、ボタン押下等によるウェブ注文用の通信、各種アシスタント型サービスによる通信、各種ＩｏＴ機器の非リアルタイム通信、端末２による電気自動車１の呼び出しの通信、ＷＷＷ（World Wide Web）ページの閲覧用の通信、ＰＯＰ／ＳＭＴＰ等による電子メールの送受信、各種ＳＮＳ（Social Network Service）やメッセンジャーによるメッセージの送受信、ＳＭＳ（Short Message Service）、プッシュ型情報配信、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）によるファイルの送受信、バッファリングが可能な静止画や動画の画像データ、各種クラウドストレージへのアップロードやダウンロード等であってもよい。
また、振り分け部１１０は、通信の目的として、上述の快適系で、非安定的であってもよい通信についても、短距離系無線通信部２１０に振り分けてもよい。このような通信は、具体例として、動画のストリーミング送受信、ゲームの対戦データ等の送受信、ＰｔＰ（Peer to Peer）によるファイル転送等であってもよい。
【００４２】
また、振り分け部１１０は、Ｖ２Ｘ通信等の自動車ネットワークの通信についても、短距離系無線通信部２１０に振り分けてもよい。また、振り分け部１１０は、更に、センサ群３００の各種センサの情報、車載カメラの情報等の通信についても、短距離系無線通信部２１０に振り分けてもよい。また、振り分け部１１０は、端末２がネットワーク監視カメラである場合の監視用の画像データ、交通信号機や標識による道路状態の監視状態の情報等の通信についても、短距離系無線通信部２１０に振り分けてもよい。
なお、このようなデータを通信して共有することにより、違う向き、違う時間に同様の地点で撮像された各電気自動車１の車載カメラの画像データと、ネットワーク監視カメラ等の画像データを共有し、「３６０度カメラ」のように防犯情報を共有するような使用方法にも用いることが可能となる。
【００４３】
また、振り分け部１１０が長距離系無線通信部２２０へ振り分ける通信の目的として、確実な接続とリアルタイム性が必要で、安定的な無線通信を行う必要がある通信であってもよい。この安定的な無線通信が必要な通信は、具体例として、電気自動車１のリアルタイムの移動制御情報の通信、ＶｏＩＰ（Voice over IP）通話によるリアルタイム通信等であってもよい。
【００４４】
また、振り分け部１１０は、上述のように振り分けを行うための通信の目的について、例えば、各種通信のプロトコルの種類、ポート番号、目的のＩＰアドレス等から判断してもよい。また、振り分け部１１０は、ＩＰパケットのＴＴＬ、フラグメント化、カプセル化されたＩＰパケットのヘッダ等のパケットに含まれる情報を用いて、通信の目的を判断してもよい。また、振り分け部１１０は、端末２やユニット１０単位で別々のＳＳＩＤ等を設定し、どのＳＳＩＤ等に接続されたかにより、通信の目的を判断してもよい。この場合、端末２の制御部１００が、どのＳＳＩＤ等に接続するか、アプリケーションソフトウェア（Application Software、以下、「アプリ」省略する。）の種類等により判断して、通信部２００で選択してもよい。
なお、振り分け部１１０は、無線区間のチャネルの割り当て等の通信の制御に係る固定基地局３との通信、ハンドオーバー制御機能等のルーティングの制御により、通信の目的を推定して、複数の種類の無線通信部のいずれかに振り分けるように判断してもよい。
【００４５】
また、振り分け部１１０は、センサ群３００のセンサの情報により複数の種類の無線通信部への振り分けを変更してもよい。
振り分け部１１０は、例えば、加速度センサの加速度及び／又は加速度の変化が特定閾値より大きい場合に、短距離系無線通信部２１０から長距離系無線通信部２２０へ振り分けてもよい。たとえば、加速度及び／又は加速度の変化の特定閾値は、電気自動車１が後述する移動制御されている途中であったり、周辺交通の状況が安定していなかったりする場合等に対応して設定されてもよい。
また、振り分け部１１０は、例えば、高度センサや気圧センサの情報により、短距離系無線通信部２１０から長距離系無線通信部２２０へ振り分けてもよい。振り分け部１１０は、例えば、周囲の他車と近傍でも、周囲の他車との高度が異なっていて通信が困難な場合等に、このような振り分けをしてもよい。また、逆に、振り分け部１１０は、例えば、高度センサや気圧センサの情報により、長距離系無線通信部２２０から短距離系無線通信部２１０へ振り分けてもよい。振り分け部１１０は、例えば、自車が周囲の他車より高い位置にあり、短距離系無線通信部２１０による通信の接続がしやすい場合等に、このような振り分けをしてもよい。
また、振り分け部１１０は、外部センサの状況により、長距離系無線通信部２２０から短距離系無線通信部２１０へ、又は、短距離系無線通信部２１０から長距離系無線通信部２２０へ振り分けてもよい。
【００４６】
なお、振り分け部１１０は、短距離系無線通信部２１０での遅延等が所定閾値より少なく、安定している状況においては、上述の比較的重要な通信の場合であっても、短距離系無線通信部２１０に振り分けてもよい。
このような状況は、下記で説明する移動制御部１３０による自律移動の移動制御と、経路構築部１２０による経路構築とにより、複数の電気自動車１を群体化させることで実現することが可能であってもよい。
逆に、振り分け部１１０は、周囲に電気自動車１が少ない等、短距離系無線通信部２１０での通信が困難だったり、安定していなかったりする場合には、長距離系無線通信部２２０に振り分けてもよい。
【００４７】
また、振り分け部１１０は、通信の決済や課金を行うことも可能である。
この決済や課金において、振り分け部１１０は、端末２との間で認証を行ってもよい。また、振り分け部１１０は、例えば、端末２毎に通信を利用したパケット数やデータ量等を測定して、この端末２に対するデータの使用料を算出してもよい。
また、振り分け部１１０は、通信部２００での通信量から、ユニット１０を基地局装置として使用するための携帯電話会社等に対する使用料を算出してもよい。この場合、ユニット１０毎にＩＤ（Identification）を設定して、このユニット１０での通信について、使用料を算出してもよい。つまり、これらの使用料は、端末２の利用者が支払う金額、及び携帯電話会社等に支払う若しくは支払われる金額を含んでいてもよい。
また、このユニット１０毎に、複数の所有者を設定して、使用料を各所有者に対して算出してもよい。また、ユニット１０での通信の使用料は、ユニット１０の数等を基に出資して、ブロックチェーン（Block Chain）を用いた決済を行ってもよい。この場合、仮想通貨を用いて通信量を算出していくような方式で、ユニット１０を介した通信の全体量から、各所有者の仮想的な通信量に関する使用料を算出してもよい。
【００４８】
経路構築部１２０は、通信の目的に対応してアドホック通信の経路を構築する。具体的には、経路構築部１２０は、短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０の両方について、ルーティングを行って通信の経路を動的に構築し、メッシュを形成させることが可能である。経路構築部１２０は、短距離系無線通信部２１０の経路等については、他の端末２やユニット１０のＧＰＳ情報を基に最適な経路を算出してもよい。また、経路構築部１２０は、算出した経路の情報をルーティング情報として他車のユニット１０、電気自動車１、基地局装置、及び端末２との間で共有することも可能である。
【００４９】
移動制御部１３０は、人口密集度及び／又は通信の使用率に対応して、ユニット１０の移動を制御する。
また、移動制御部１３０は、自車内の他のユニット１０、自車のＥＣＵ等と協調して、自車自体の移動先を選択して移動させるような移動制御を行ってもよい。具体的には、移動制御部１３０は、例えば、自車である電気自動車１が無人モビリティであった場合、利用者による呼び出しと移動による目的地とを考慮しつつ、メッシュを構築可能なように自車を移動させる。この際、移動制御部１３０は、メッシュを容易に形成可能な密度の配置になるような位置に自車を移動させる。また、移動制御部１３０は、移動時に自車と他車との距離を適切になるよう車間距離等を自動的に制御してもよい。
これにより、人口密集度が高い市街地や建物等の近辺で、いわゆる「流し」のタクシーのように利用者が利用するのを待ちつつ、メッシュを構成させることが可能となる。また、移動制御部１３０は、例えば、人口密集度と同様に、通信の利用率が高い箇所でメッシュの密度が高くなるように自車を移動させてもよい。
また、移動制御部１３０は、貨物を配達する場合に、メッシュの密度を考慮して配達経路を算出し、自車を移動させるように制御することも可能である。
【００５０】
一時データ４１０は、通信部２００でバッファリングされたバッファのデータ等を含む。このバッファのデータは、例えば、短距離系無線通信部２１０に振り分けられたパケットのデータ等であってもよい。また、一時データ４１０は、特定の長さや容量の画像データや音声データやＰｔＰのデータ等であってもよい。
【００５１】
地図データ４２０は、電子地図のデータである。電気自動車１は、この地図データ４２０とＧＰＳ等の情報を基に、自律的に移動可能であってもよい。
【００５２】
課金データ４３０は、通信の決済や課金のためのデータである。課金データ４３０は、例えば、自ユニット１０の所有者のＩＤやパスワード、ハッシュ関数、公開鍵等を含んでいてもよい。これにより、課金データ４３０は、端末２との認証や使用料を算出するのに用いられてもよい。また、課金データ４３０は、ブロックチェーンの仮想通貨用の「ウォレット」等のデータを含んでいてもよい。
【００５３】
また、端末２は、通信部２０１を備えている。
通信部２０１は、ユニット１０の短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０の各種通信方式に対応した無線通信を行う。このため、通信部２０１は、ユニット１０により構成されるメッシュ及び固定基地局３に接続可能である。この際、端末２の制御部１００が専用の接続アプリを実行し、通信の目的により、電気自動車１のユニット１０の短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０のいずれかに接続するか選択可能であってもよい。
【００５４】
なお、端末２の通信部２０１は、基地局間通信は行わなくてもよい。
また、端末２は、タッチパネル、マウス等のポインティングデバイス、ボタン、キーボード、加速度センサ、視線センサ、生体認証センサ等の入力部を含んでいてもよい。
また、端末２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の表示部を備えていてもよい。
【００５５】
なお、電気自動車１、端末２、及び固定基地局３は、上述の各部に加えて、他の構成要素を含んでもよく、各部が複数の制御単位を含んでいてもよい。
また、各部のいずれか及び任意の組み合わせのものが一体的に構成されていてもよい。また、制御部１００と、記憶部４００とについても、それぞれが一体的に形成されていてもよい。
【００５６】
ここで、ユニット１０の制御部１００は、記憶部４００に記憶されたＯＳ（Operating System）上で制御プログラムを実行することで、制御部１００、振り分け部１１０、経路構築部１２０、及び移動制御部１３０等として機能させられる。
また、上述のユニット１０と端末２の各部は、本発明の方法を実行するハードウェア資源となる。
なお、制御部１００が実行する機能の一部又は全部を、一つ又は複数のＩＣ、ＤＳＰ、プログラマブルロジック回路等によりハードウェア的に構成してもよい。
【００５７】
〔ユニット１０による自律移動基地局処理〕
次に、図５〜図７を参照して、本発明の実施の形態に係る自律移動基地局処理の説明を行う。
本実施形態の自律移動基地局処理は、主に、電気自動車１に搭載されたユニット１０が、電力変換部１２により変換された電力により、端末２からの受信を行って、他車のユニット１０や固定基地局３に対して中継を行う移動基地局として機能する。この際、ユニット１０により、端末２及び複数の基地局装置とのアドホック通信を行う。また、電力変換部１２により変換された電力により、自律的に電気自動車１を移動させる。
本実施形態の自律移動基地局処理は、主に、ユニット１０の制御部１００が、記憶部４００に記憶されたプログラムを、各部と協働し、ハードウェア資源を用いて実行する。
以下で、図５のフローチャートを参照して、本実施形態の自律移動基地局処理の詳細をステップ毎に説明する。なお、本実施形態の自律移動基地局処理においては、電気自動車１に含まれるユニット１０が協調して同様の処理を行う例について記載する。
【００５８】
（ステップＳ１０１）
まず、振り分け部１１０がセンサ情報取得処理を行う。
振り分け部１１０は、センサ群３００から、各センサの情報を取得する。
また、振り分け部１１０は、自車の送受信部２０からＧＰＳ等の情報を受信し、地図データ４２０と照合して、自車の位置を算出する。そして、振り分け部１１０は、各センサの情報と、自車の位置とから、自装置の周囲の環境を測定、検知して把握する。
これにより、振り分け部１１０は、端末２、他車や他ユニット１０、及び固定基地局３の位置や速度や加速度等の関係を算出し、後述する振り分け時に用いてもよい。
【００５９】
（ステップＳ１０２）
次に、振り分け部１１０が、通信確立処理を行う。
この処理においては、まず、自装置であるユニット１０の通信部２００が、通信可能な端末２、他車のユニット１０、及び固定基地局３との間で通信可能なものと通信を行う。
ここでは、通信可能な端末２、他車のユニット１０、又は固定基地局３である送信元の通信部２００と、自車のユニット１０の通信部２００とが接続して、通信を開始する。
なお、送信元が端末２であった場合、この端末２の制御部１００は、専用の接続アプリを実行し、接続するアプリの接続の目的をカプセル化したパケットに付加していてもよい。また、振り分け部１１０は、接続を確立する際に、端末２との間で認証等を行ってもよい。
また、自車のユニット１０の通信部２００は、各センサの情報により、近傍であっても高度等が合わない送信元の通信部２００との通信は行わない。
【００６０】
図６の例により説明する。図６（ａ）では、地図上の道路Ｒ上で走行して移動又は停止している各電気自動車１が、長距離系無線通信部２２０及び／又は短距離系無線通信部２１０で通信し、メッシュを形成可能であることを示している。
この例では、短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０での通信可能な状態を一点鎖線、長距離系無線通信部２２０のみでの通信が可能な状態を点線で示している。また、端末２、各電気自動車１のユニット１０、固定基地局３が通信のノードとして機能する。
【００６１】
（ステップＳ１０３）
次に、振り分け部１１０が通信受信処理を行う。
ここでは、振り分け部１１０は、自ユニット１０の通信部２００により、通信可能な端末２、他車のユニット１０、又は固定基地局３である送信元と無線接続して通信する。この接続は、短距離系無線通信部２１０であっても、長距離系無線通信部２２０であってもよい。
ここでは、ユニット１０の通信部２００は、送信元の通信部２００からの無線による通信のデータを、例えば、パケット単位で受信する。通信部２００は、この受信したデータを一時データ４１０として記憶部４００に格納してもよい。
【００６２】
（ステップＳ１０４）
次に、振り分け部１１０が、長距離系無線通信部２２０で通信すべきか否かを判断する。
具体的には、振り分け部１１０は、例えば、受信したデータについて、長距離系無線通信部２２０を介して、他車のユニット１０又は固定基地局３に転送するか否かを判断する。より具体的には、振り分け部１１０は、受信したデータから通信の目的を推定する。この上で、振り分け部１１０は、通信の目的として、安定的な無線通信を行う必要がある通信の場合、長距離系無線通信部２２０に振り分けるため、Ｙｅｓと判断する。また、振り分け部１１０は、通信の目的として、非安定的であってもよい通信の場合は、短距離系無線通信部２１０に振り分けるため、Ｎｏと判断する。しかしながら、振り分け部１１０は、例えば、センサ群３００のセンサの情報により、非安定的であってもよい通信であっても、長距離系無線通信部２２０に振り分けを変更した方が良い場合には、Ｙｅｓと判断する。また、振り分け部１１０は、例えば、そもそも近傍に短距離系無線通信部２１０で接続可能な他車のユニット１０が存在しない場合にも、Ｙｅｓと判断してもよい。
Ｙｅｓの場合、振り分け部１１０は、ステップＳ１０５に処理を進める。
Ｎｏの場合、振り分け部１１０は、ステップＳ１０７に処理を進める。
【００６３】
（ステップＳ１０５）
長距離系無線通信部２２０で通信すべき場合、経路構築部１２０が長距離系経路構築処理を行う。
経路構築部１２０は、長距離系無線通信部２２０で通信するためのアドホック通信の経路を構築する。
【００６４】
図６（ｂ）により説明すると、例えば、端末２がスマートフォンであり、確実に固定基地局３までの通信を行いたい場合、経路構築部１２０は、他車のユニット１０の経路構築部１２０及び固定基地局３と連動して、ルーティングを決定する。これにより、経路構築部１２０は、太線のような長距離系無線通信部２２０による通信の経路Ｕ１を構築する。この経路Ｕ１により、端末２の通信部２０１から、固定基地局３まで、パケットを送信可能である。
なお、経路構築部１２０は、図６（ｂ）の経路Ｕ１を一度に作成せず、受け渡す他車のユニット１０の長距離系無線通信部２２０を選択するようなルーティングを行ってもよい。また、経路構築部１２０は、各ノード間の時間や空間的な接続し易さ等をスコアとした距離を基に、ダイクストラ法等を用いて、最短距離の経路を構築してもよい。
【００６５】
（ステップＳ１０６）
次に、振り分け部１１０が長距離系振り分け処理を行う。
振り分け部１１０は、送信元からのパケットを、構築した経路に対応して、近傍の端末２若しくは他車のユニット１０の長距離系無線通信部２２０、又は固定基地局３を送信先として振り分けて送信する。
その後、振り分け部１１０は、処理をステップＳ１０９に進める。
【００６６】
（ステップＳ１０７）
ここで、短距離系無線通信部２１０で通信すべき場合、経路構築部１２０が短距離系経路構築処理を行う。
経路構築部１２０は、短距離系無線通信部２１０で通信するためのアドホック通信の経路を構築する。
【００６７】
図６（ｃ）により説明すると、例えば、端末２が建物に備え螺得たスマートメータ等のテレメトリ端末２であり、非安定的であってもよい通信の場合、経路構築部１２０は、太線のような短距離系無線通信部２１０による通信の経路Ｕ２を構築する。この経路Ｕ２により、端末２の通信部２０１から、固定基地局３まで、各電気自動車１のユニット１０の短距離系無線通信部２１０により、バッファリングを行いつつ、パケットを送信可能である。
【００６８】
（ステップＳ１０８）
次に、振り分け部１１０が短距離系振り分け処理を行う。
振り分け部１１０は、送信元からのパケットを、構築した経路に対応して、主に近傍の他車のユニット１０の短距離系無線通信部２１０を送信先として振り分けて送信する。
なお、振り分け部１１０は、近傍の他車が移動等して、当該他車の短距離系無線通信部２１０と無線通信できなくなった場合には、長距離系無線通信部２２０に振り分けるか、経路構築部１２０により、短距離系無線通信部２１０で通信するための経路を再構築してもよい。
また、振り分け部１１０は、そもそも、近辺に短距離系無線通信部２１０で接続可能な他車のユニット１０がなかった場合には、一時データ４１０に格納したままの状態にして、接続可能になるまで待機してもよい。この場合、一時データ４１０の記憶容量が特定容量より多くなるか、格納してからの時間やパケットのルーティング数等が特定量以上になった場合には、振り分け部１１０は、長距離系無線通信部２２０に振り分けてもよい。
【００６９】
（ステップＳ１０９）
ここで、振り分け部１１０が決済処理を行う。
送信先にパケットを送信した後、振り分け部１１０は、課金データ４３０を参照して、通信による端末２や携帯電話網の使用料等を算出する。この使用料等は、ブロックチェーンにて、各ユニット１０の間で共用されていてもよい。また、振り分け部１１０は、このブロックチェーンの仮想通貨等の決済結果を、課金データ４３０のウォレット等に設定してもよい。
【００７０】
（ステップＳ１１０）
次に、移動制御部１３０が移動制御処理を行う。
移動制御部１３０は、人口密集度及び／又は通信の使用率に対応して、自車の移動を制御する。
【００７１】
図７により移動制御処理の詳細について説明する。
たとえば、図７（ａ）のように、電気自動車１が、短距離系通信部２００でのメッシュを構築するだけの密度がないような場合、移動制御部１３０は、他車と連携して、人口密集度が高く、メッシュを構築し易い密度になるような位置に、電気自動車１を集合させるように移動制御する。この電気自動車１を集合させる位置は、利用者による利用の頻度、通信の利用率等により設定してもよい。
図７（ｂ）のように、各電気自動車１が移動することで、短距離系通信部２００によるメッシュを構築することができ、長距離系通信部２００でのメッシュによる負荷を軽減することが可能となる。このメッシュの範囲は、例えば、半径１〜１０ｋｍの範囲であってもよい。つまり、例えば、各電気自動車１が半径１〜１０ｋｍの範囲に集合している範囲が、各電気自動車１が群体によるメッシュを構築し易い密度の状態であってもよい。
以上により、本発明の実施の形態に係る自律移動基地局処理を終了する。
【００７２】
〔通信システムＸの利用例〕
ここで、本実施形態の大容量電池内蔵で無停電の自律移動体である電気自動車１のユニット１０を基地局装置として、これらを含む通信システムＸにより無線通信網を構築して利用する例について説明する。
上述したように、本実施形態の通信システムＸでは、電気自動車１に、小型基地局の基地局装置として動作可能なユニット１０が搭載されている。また、各ユニット１０には、大容量の二次電池１１を内蔵しているため、無停電の基地局装置として機能する。このため、電気自動車１が自律的に移動することで、メッシュが自動的に構築される。
また、ユニット１０は、発電、蓄電、通信、物流、移動の機能を有し大容量電池を内蔵した移動体で自律的にメッシュを構成させる。この際に、通信の重要度により、例えば、携帯電話網の「プラチナバンド」の８００ＭＨｚ帯と、Ｗｉ−Ｆｉ等の２．４ＧＨｚ帯等に振り分けてもよい。
このように構成することで、高速で強固な通信網を安価に提供することが可能になる。また、災害に強い社会システムを構築することができる。
【００７３】
また、上述のようにユニット１０を搭載した電気自動車１は、無人モビリティや貨物の運搬等に利用可能である。
この上で、各ユニット１０の所有権はブロックチェーンで管理されていてもよい。このため、ユニット１０の所有権をシェアリングすることが可能となり、通信システムＸの維持費用等の負担が容易となる。
また、各種センサで道路状態を監視したり、車載カメラにより複数方向からの画像データを用いた防犯情報を容易に共有したりすることが可能になる。
このため、通信システムＸでは、無人モビリティと無人の物流とを実現しつつ、安価な通信網を提供するだけでなく、安全な社会を実現することができる。
【００７４】
以上のように構成することで以下のような効果を得ることができる。
従来、災害時等では、電柱が倒れたり、停電が発生したり、光ファイバー網が断線したりして、固定基地局３を含めた有線通信網が使えなくなる恐れがあった。
一方、特許文献１に記載されているような自動車アドホックネットワークでは、自動車のエンジンが切れるとノードとして機能しなくなっていた。このため、安定した通信を行う基地局として用いることはできなかった。
これに対して、本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、複数の、基地局装置であるユニット１０と、ユニット１０を介して通信する端末２とを含む。また、複数のユニット１０のそれぞれは、特定容量以上の容量の二次電池１１と、二次電池１１から供給される電力を変換する電力変換部１２と、電力変換部１２により変換された電力により、端末２及び複数のユニット１０のいずれかとのアドホック通信を行う通信部２００と、電力変換部１２により変換された電力により、自律的に自装置であるユニット１０を含む電気自動車１を移動させるための駆動部１４とを筐体１５内に収容した一体的なユニット１０を含む。また、端末２は、近くにある複数のユニット１０のいずれかと通信可能な通信部２０１を備える。
このように構成し、容量が特定容量以上の大容量二次電池１１を内蔵した移動体であるユニット１０を基地局装置とした電気自動車１で、自律的にメッシュを構成させる事で、安定した通信網を構築することが可能となる。これにより、固定基地局３が地震等の災害で機能しなくなっても、端末２から通信が可能となる。結果として、災害に強い社会が構築できる。
また、量産され、電気自動車１等に搭載されるユニット１０を基地局装置として用いることで、専用の固定基地局３を多数設置するコストを低減することができる。結果として、高速で堅牢（ロバスト）な無線通信網を安価に提供することが可能となる。
【００７５】
また、従来の固定基地局３は、高価なアンテナと大型の無停電電源設備を備える必要であったため、設置場所が限られてしまい、必要十分な負荷分散を行うことが難しかった。このため、従来の携帯電話網のような長距離系の無線通信では、固定基地局３が通信帯域や安定性等のボトルネックとなっていた。
また、近年、無線接続するＩｏＴ機器が増加傾向にあり、無線の固定基地局３が通信のボトルネックとなってきている。
これに対して、本発明の実施の形態に係る基地局装置は、特定容量は、合計で１２ｋＷｈ以上であり、複数冗長化されていてもよいことを特徴とする。ここで、複数冗長化されている場合、特定容量は、例えば、６ｋＷｈ×２の二式等であってもよい。
このように構成すると、電気自動車１等が停止している場合でも、マイクロセル等の小型基地局装置を稼働させておくのに十分な容量となる。このため、無停電の小型通信基地局によるメッシュが常に配置されるため、固定基地局３を多数配置する必要がなくなる。よって、基地局の不足による通信帯域や安定性等のボトルネックを解消することが可能となる。すなわち、設置位置の制約なく、十分な無線の基地局装置を配置することができ、高速通信を実現することができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、固定しない基地局装置を増加させることで、ＩｏＴ機器の増加による通信のボトルネック等も解消することができる。
【００７６】
また、近年、無線通信の周波数帯は、ほぼ空きがなくなって、利用者間で「取り合い」になってきている。
これに対して、本発明の実施の形態に係るユニット１０は、通信部２００は、複数の種類の無線通信部である短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０を含み、通信の目的に対応して短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０のいずれかに振り分ける振り分け部１１０を更に備えることを特徴とする。
このように構成することで、バッファリングすることで若干の遅延も可能な快適系通信について短距離系無線通信部２１０に振り分けつつ、重要な制御を行うための通信やリアルタイム性が必要な通信については、長距離系無線通信部２２０に振り分ける。このように、通信の目的に合わせて複数の種類の無線通信部のいずれか等に振り分けることで、無線通信部の帯域を節約することが可能となる。結果として、無線通信の周波数帯を有効に活用し、より安定に通信することができる。
また、ユニット１０において、通信の重要度等により通信周波数帯の自動再配分を行うことが可能となる。これにより、安定性が重要な通信についてはプラチナバンド等の長距離系無線通信部２２０で、安定性がそれほど重要でない通信についてはＷｉＦｉ等の短距離系無線通信部２１０に振り分けることができる。結果として、多数の基地局装置があっても、従来から帯域不足が指摘されている長波系の帯域が圧迫されることを防ぐことができる。また、例えば、従来の自動車用の無線通信に割り当てられていた７００ＭＨｚ帯を解放して、効率的な無線通信の周波数帯の再配分に資することが可能となる。つまり、いうならば「水やガスや水道を共同溝にまとめた」のと同じような趣旨で、電波資源を束にまとめて再配置することが可能となる。
【００７７】
また、本発明の実施の形態に係る基地局装置は、通信の目的に対応してアドホック通信の経路を構築する経路構築部１２０を更に備えることを特徴とする。
このように構成することで、通信の目的に対応して最適な経路で通信を行うことが可能となる。このため、例えば、ＷｉＦｉ等の短距離系無線通信部２１０による通信であっても、通信可能な距離にあるユニット１０同士で確実にパケット等を中継させて安定して通信させることができる。また、安定性や速度が重要なプラチナバンド等の長距離系無線通信部２２０による通信については、より少ないユニット１０同士の中継によりパケット等を中継することができ、遅延等を少なくして通信させることが可能となる。
【００７８】
また、本発明の実施の形態に係る基地局装置は、人口密集度及び／又は通信の使用率に対応して、自装置の移動を制御する移動制御部１３０を更に備えることを特徴とする。
このように構成することで、電気自動車１等を自律走行で群体化させて運用し、例えば、１〜１０ｋｍ程度の範囲で人口密集度と使用率に応じた最適なメッシュを構築させることが可能となる。結果として、需要に応じた安定した無線通信網を実現することが可能となる。
【００７９】
また、本発明の実施の形態に係る基地局装置は、自装置の周囲の環境を測定するセンサ群３００を更に備え、振り分け部１１０は、センサ群３００に含まれるセンサの情報により長距離系無線通信部２２０及び短距離系無線通信部２１０のいずれかへの振り分けを変更することを特徴とする。
このように構成することで、センサの情報により、例えば、長距離系無線通信部２２０及び短距離系無線通信部２１０のいずれかに振り分けるかを適切に選択でき、安定的な通信を実現することができる。
【００８０】
＜他の実施形態＞
なお、上述の実施の形態においては、ユニット１０が主に基地局装置として通信の中継を行う例について記載した。
しかしながら、ユニット１０の制御基板１３は、ＷＷＷやその他のサーバ機能を備えていてもよい。また、ユニット１０の制御基板１３は、クラウド上のサーバの処理を中間的に行う中間処理を行うフォグ機能を備えていてもよい。
このように構成することで、ユニット１０を、単なる基地局装置ではなく、分散処理を行うことが可能な情報処理装置として用いることが可能となる。
たとえば、近年、定置されるＩｏＴ機器が増加している。このようなＩｏＴ機器は、光ファイバー網等へ有線接続されるものに加え、無線通信で接続されるものが増えてきている。このようなＩｏＴ機器用の膨大なデータトランザクションをユニット１０で処理することで、クラウド上のサーバの負荷を解消することができる。
【００８１】
また、ユニット１０の制御基板１３は、上述のような情報処理装置として、他の分散処理も容易に行うことが可能である。
このような分散処理として、例えば、各種センサ情報による統計処理、ＡＩによる画像解析、文字や音声認識、地図製作処理、ＰｔＰのデータ流通、ビッグデータ解析処理、各種バックアップ処理、科学技術計算等を行うことも可能である。この各種センサ情報による統計処理としては、各電気自動車１にて、歩行者や自動車等を含む交通の状況、道路の状況、騒音や大気汚染物質等の公害の状況、建物や工事や街路樹等の周辺状況、豪雨による浸水等を画像認識により地図データ４２０上でカウントして各ユニット１０で共有してアクセス可能にしてもよい。
また、上述のユニット１０の所有権等を基にした、仮想サーバを構築、時間貸しの分散スーパーコンピュータの処理、上述のブロックチェーンの処理を含む会計処理等を行って、各所有者に使用料を分配するように構成してもよい。この使用料の分配は、債券化された配当を支払ったり、上述の仮想通貨で行ったりしてもよい。
また、各ユニット１０で、仮想通貨の決済処理を実行することによる「コイン」の発掘等を行ってもよい。
これらの処理は、例えば、各ユニット１０で自動運転の負荷が少ない停止待機時や、「流し」で周回しているような処理負担が少ないときに実行することも可能である。
このように構成することで、ユニット１０を単に基地局装置として利用するだけでなく、「自律的に動き」「ほぼ常に稼働している」「常にネットワーク接続されたコンピュータ」として従来のクラウドのサーバ網を補完する、社会的な計算資源として活用することが可能となる。
【００８２】
また、上述の実施の形態においては、電気自動車１にユニット１０が二台搭載され、それぞれが協調して基地局装置として機能する例について記載した。しかしながら、電気自動車１あたりユニット１０が一台のみ、基地局装置として機能するような構成であってもよい。この場合、基地局装置でない別のユニットも、基地局装置のユニットと有線又は無線で接続され、上述のような計算等を行うようにしてもよい。
このように構成することで、基地局装置の処理の負担を、ユニット１０毎に分散させることができ、よりフォグ機能やサーバ機能の処理を充実させることが可能である。
また、逆に、基地局装置として機能しないユニット１０では、制御基板１３の動作を停止させたり省電力で稼働させたりして、電気自動車１の消費電力を削減するような構成も可能である。
【００８３】
また、上述の実施の形態においては、ユニット１０に基地局装置の機能が含まれる例について説明した。しかしながら、基地局装置の機能は、電気自動車１に別途搭載するような構成であってもよい。この場合、通信部２００は、電気自動車１内に別途搭載されるような構成であってもよい。また、ユニット１０内の通信部２００には、短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０のいずれかのみを備えるような構成であってもよい。この場合、振り分け部１１０は、電気自動車１に別途搭載された基地局装置、短距離系無線通信部２１０、長距離系無線通信部２２０との間で振り分けを行ってもよい。
このように構成することで、電気自動車１及びユニット１０の構成を最適化することができ、コスト削減を実現できる。
【００８４】
また、上述の実施の形態においては、通信部２００が短距離系無線通信部２１０及び長距離系無線通信部２２０を備えていて、これらに振り分ける例について説明した。
しかしながら、通信部２００は、複数の種類の無線通信部として、これ以外の種類の無線通信部を備えていてもよい。この複数の種類の無線通信部としては、例えば、充電用の電磁誘導や接触充電を用いた通信、衛星通信、駆動音やタイヤの振動等を用いた音声通信等であってもよい。また、振り分け部１１０は、車内の搭乗者の端末２の無線通信と外部の無線通信との振り分け等を行ってもよい。
このように構成することで、様々な通信網を用いて、適切に通信を実現することが可能となる。
【００８５】
また、上述の実施の形態においては、通信システムＸの特徴を主要な構成に絞って説明した。しかしながら、実施の形態の機能部の構成の組み合わせは任意である。すなわち、いずれかの構成、任意の組み合わせの構成、又は、全ての機能部を備えた構成であってもよい。また、上述の実施の形態で記載していない機能部を更に備えていてもよい。
このように構成することで、通信システムＸの構成を柔軟に実現することが可能となる。
【００８６】
また、上記実施形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８７】
１  電気自動車、２  端末、３  固定基地局、１０，１０−１，１０−２  ユニット、１０ａ  電池収容部、１０ｂ  駆動収容部、１１，１１ａ，１１ｂ  二次電池、１２  電力変換部、１３  制御基板、１４  駆動部、１５  筐体、２０  送受信部、３０  非接触給電部、４０  車体、５０  貨物室、１００  制御部、１１０  振り分け部、１２０  経路構築部、１３０  移動制御部、２００，２０１  通信部、２１０  短距離系無線通信部、２２０  長距離系無線通信部、３００  センサ群、４００  記憶部、４１０  一時データ、４２０  地図データ、４３０  課金データ、Ｃ  セル、Ｒ  道路、Ｓ  シャフト、Ｕ１，Ｕ２  経路、Ｘ  通信システム
【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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