(57)【要約】【課題】無線リソースを有効利用できる情報取得装置を提供する。【解決手段】自律移動する移動体１に設けられた情報取得装置２は、広域の無線通信を行う広域通信部２１と、広域の無線通信よりも狭い範囲で無線通信を行う近域通信部２２と、相互に近接する複数の移動体１によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドかクラスタメンバかを判断する判断部２３と、自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域通信部２１を介して情報サーバ３から情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体１からの要求に応じて、保存している情報を近域通信部２２を介してクラスタメンバの移動体１に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、情報サーバ３で管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体１に要求し、クラスタヘッドの移動体１から近域通信部２２を介して受信する情報管理部２４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律的に移動する移動体に設けられた情報取得装置であって、
広域の無線通信を行う広域通信部と、
前記広域通信部による無線通信よりも狭い範囲で無線通信を行う近域通信部と、
相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断部と、
自移動体がクラスタヘッドである場合に、前記広域通信部を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、当該保存している情報を、前記近域通信部を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、前記情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、当該クラスタヘッドの移動体から前記近域通信部を介して受信する情報管理部と、を備えた情報取得装置。
【請求項２】
前記判断部は、前記近域通信部によって他移動体よりも多くの移動体と無線通信を行うことができる場合に、自移動体がクラスタヘッドであると判断する、請求項１記載の情報取得装置。
【請求項３】
１個のクラスタにおける移動体の個数は閾値以下である、請求項１または請求項２記載の情報取得装置。
【請求項４】
１個のクラスタにおける移動体の個数が前記閾値を超える場合には、当該クラスタは、１個のクラスタにおける移動体の個数が前記閾値以下となるように分割される、請求項３記載の情報取得装置。
【請求項５】
前記判断部は、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数が前記閾値を超える場合であって、自移動体がクラスタヘッドである場合には、クラスタメンバから選択した新たなクラスタヘッドの移動体に、クラスタヘッドになる旨を通知し、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数が前記閾値を超える場合であって、自移動体がクラスタメンバである場合には、クラスタヘッドの移動体から、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信したときに、自移動体がクラスタヘッドであると判断し、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信しなかったときに、既存のクラスタヘッドまたは新たなクラスタヘッドのクラスタメンバであると判断する、請求項４記載の情報取得装置。
【請求項６】
自移動体がクラスタヘッドである場合に、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数を、前記広域通信部を介してネットワーク制御サーバに送信し、当該ネットワーク制御サーバにおいて、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ごとに割り当てられた、前記近域通信部によって行われる無線通信のチャネルを、前記広域通信部を介して前記ネットワーク制御サーバから受信する通信制御部をさらに備え、
クラスタヘッドの移動体が属するクラスタにおける各移動体間の近域通信部による無線通信は、当該クラスタヘッドの通信制御部が前記ネットワーク制御サーバから受信したチャネルを用いて行われる、請求項１から請求項５のいずれか記載の情報取得装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか記載の情報取得装置を備え、
前記情報取得装置によって取得された情報を用いて自律的に移動する移動体。
【請求項８】
自律的に移動する移動体における情報取得方法であって、
相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断ステップと、
自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域の無線通信である広域通信を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、当該保存している情報を、前記広域通信よりも狭い範囲における無線通信である近域通信を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、前記情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、当該クラスタヘッドの移動体から前記近域通信を介して受信する情報管理ステップと、を備えた情報取得方法。
【請求項９】
コンピュータを、
自律的に移動する移動体に設けられた情報取得装置として機能させ、
相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断部、
自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域の無線通信を行う広域通信部を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、当該保存している情報を、前記広域通信部による無線通信よりも狭い範囲で無線通信を行う近域通信部を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、前記情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、当該クラスタヘッドの移動体から前記近域通信部を介して受信する情報管理部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報サーバにおいて管理されている情報を取得する情報取得装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢者や障害者等の安全な移動と社会参加とを支援するため、電動車いすなどの低速で自律的に移動する移動体の実現が求められている（例えば、非特許文献１参照）。また、そのような自律的に移動する移動体としては、例えば、エンターテインメントロボットや、運搬ロボットなども知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】畑瀬勉、若松喜美、西村英記、山本博利、「インテリジェント車いすロボット」、FUJITSU、Vol. 57、No. 3、p. 263-268、2006年5月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動車いすなどの移動体は、自律的な移動の際に高度地図データベースなどの高容量の情報を用いることになる。高度地図データベースは、例えば、道路情報と、道路上の障害物等の物体に関する情報とを有する情報である。今後、電動車いすなどの膨大な数の移動体が利用されるようになると、そのような大容量の情報が、情報サーバから各移動体に送信されるようになる。そして、例えば、信号待ちの交差点や通勤ラッシュ等の交通量密度が高く、電動車いすなどの多数の移動体が過密となった状況において、各移動体が大電力の無線通信によって情報サーバから情報の取得を行おうとした場合には、より広範囲に電波干渉や無線通信の衝突等が発生することになり、大幅なスループットの低下や通信不全等を招く恐れがある。その結果として、情報サーバに同時にアクセスできる移動体の個数が少なくなり、情報サーバにアクセスできない移動体による自律的な移動を一時的に停止せざるを得なくなるなどの問題の発生する恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記事情に応じてなされたものであり、無線リソースを効率的に利用することによって、有限の無線リソースに移動体をより多く収容することができる移動体、及びその移動体に設けられた情報取得装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明による情報取得装置は、自律的に移動する移動体に設けられた情報取得装置であって、広域の無線通信を行う広域通信部と、広域通信部による無線通信よりも狭い範囲で無線通信を行う近域通信部と、相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断部と、自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域通信部を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、保存している情報を、近域通信部を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、クラスタヘッドの移動体から近域通信部を介して受信する情報管理部と、を備えたものである。
このような構成により、各クラスタにおいて、クラスタヘッドの移動体によって情報サーバから情報が取得され、各クラスタメンバは、そのクラスタヘッドから情報を取得することになる。したがって、情報サーバからの情報の取得を階層化することができる。また、クラスタヘッドとクラスタメンバ間の無線通信を、近域通信部を介して行うことにより、その無線通信が、他のクラスタにおける無線通信に与える影響を低減することができる。その結果、より多くの移動体が、情報サーバからの情報を適切に取得することができるようになる。したがって、無線リソースを有効利用することができ、より多くの移動体を有限の無線リソースに収容することができる無線通信ネットワークを構築できることになる。
【０００７】
また、本発明による情報取得装置では、判断部は、近域通信部によって他移動体よりも多くの移動体と無線通信を行うことができる場合に、自移動体がクラスタヘッドであると判断してもよい。
このような構成により、クラスタヘッドの移動体としてふさわしいと考えられる移動体、すなわち、より多くの移動体に情報を渡すことができる移動体を、クラスタヘッドにすることができる。
【０００８】
また、本発明による情報取得装置では、１個のクラスタにおける移動体の個数は閾値以下であってもよい。
このような構成により、例えば、１個のクラスタにおいて、１個のチャネルを用いた無線通信が行われる場合であっても、あるチャネルの無線通信に多くの移動体が集中することを回避することができるようになる。
【０００９】
また、本発明による情報取得装置では、１個のクラスタにおける移動体の個数が閾値を超える場合には、クラスタは、１個のクラスタにおける移動体の個数が閾値以下となるように分割されてもよい。
このような構成により、あるクラスタに移動体が集中している場合に、そのクラスタを２個以上のクラスタに分割することによって、各クラスタ内の無線通信が混み合わないようにすることができる。
【００１０】
また、本発明による情報取得装置では、判断部は、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数が閾値を超える場合であって、自移動体がクラスタヘッドである場合には、クラスタメンバから選択した新たなクラスタヘッドの移動体に、クラスタヘッドになる旨を通知し、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数が閾値を超える場合であって、自移動体がクラスタメンバである場合には、クラスタヘッドの移動体から、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信したときに、自移動体がクラスタヘッドであると判断し、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信しなかったときに、既存のクラスタヘッドまたは新たなクラスタヘッドのクラスタメンバであると判断してもよい。
このような構成により、既存のクラスタヘッドの移動体における情報取得装置が選択した移動体を、新たなクラスタヘッドの移動体とすることによって、クラスタを分割することができる。
【００１１】
また、本発明による情報取得装置では、自移動体がクラスタヘッドである場合に、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数を、広域通信部を介してネットワーク制御サーバに送信し、ネットワーク制御サーバにおいて、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ごとに割り当てられた、近域通信部によって行われる無線通信のチャネルを、広域通信部を介してネットワーク制御サーバから受信する通信制御部をさらに備え、クラスタヘッドの移動体が属するクラスタにおける各移動体間の近域通信部による無線通信は、クラスタヘッドの通信制御部がネットワーク制御サーバから受信したチャネルを用いて行われてもよい。
このような構成により、ネットワーク制御サーバによって割り当てられた無線通信のチャネルを用いて各クラスタにおける無線通信が行われるため、無線通信の各チャネルを利用する移動体の個数を均一化できるようになる。
【００１２】
また、本発明による移動体は、情報取得装置を備え、情報取得装置によって取得された情報を用いて自律的に移動するものである。
【００１３】
また、本発明による情報取得方法は、自律的に移動する移動体における情報取得方法であって、相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断ステップと、自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域の無線通信である広域通信を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、保存している情報を、広域通信よりも狭い範囲における無線通信である近域通信を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、クラスタヘッドの移動体から近域通信を介して受信する情報管理ステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による情報取得装置等によれば、移動体が密集している場合であっても、より多くの移動体が、情報サーバからの情報を適切に取得することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における情報通信システムの構成の一例を示す図
【図２】同実施の形態による移動体の構成を示すブロック図
【図３】同実施の形態による情報取得装置の動作を示すフローチャート
【図４】同実施の形態による情報取得装置の動作を示すフローチャート
【図５】同実施の形態による情報取得装置の動作を示すフローチャート
【図６】同実施の形態による情報取得装置の動作を示すフローチャート
【図７Ａ】同実施の形態における移動体の配置の一例を示す図
【図７Ｂ】同実施の形態における移動体の配置の一例を示す図
【図７Ｃ】同実施の形態における移動体の配置の一例を示す図
【図８】同実施の形態におけるコンピュータシステムの構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による移動体について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態による移動体は、近接している移動体によってクラスタを形成し、情報サーバからの情報の取得を階層化するものである。
【００１７】
図１は、本実施の形態による情報通信システムの構成の一例を示す図である。本実施の形態による情報通信システムは、複数の移動体１と、情報サーバ３と、ネットワーク制御サーバ４と、ＬＴＥ基地局５と、アクセスポイント（ＡＰ）６，７とを備える。情報サーバ３と、ネットワーク制御サーバ４と、ＬＴＥ基地局５と、アクセスポイント６，７とは、通信回線５００を介して接続されている。なお、通信回線５００は、通常、有線の回線であり、例えば、インターネットやイントラネット、公衆電話回線網などであってもよい。また、通信回線５００は、複数の通信回線の集合であると考えてもよい。
【００１８】
各移動体１は、広域の無線通信と、近域の無線通信とを行うことができる。広域の無線通信により、移動体１は、ＬＴＥ基地局５やアクセスポイント６，７を介して、情報サーバ３やネットワーク制御サーバ４にアクセスすることができる。広域の無線通信は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等のセルラ通信や、無線ＬＡＮ（Local Area Network）による通信（ＩＥＥＥ８０２．１１の無線通信）等であってもよい。また、近域の無線通信により、移動体１は、周囲の移動体１と情報のやり取りを行うことができる。なお、近域の無線通信とは、広域の無線通信よりも小さい電力によって行われる無線通信である。したがって、近域の無線通信の範囲は、広域の無線通信の範囲よりも狭くなる。近域の無線通信は、例えば、無線ＬＡＮによる通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による通信等であってもよい。なお、広域及び近域の無線通信が両方とも無線ＬＡＮによる通信である場合には、両者は物理的には１個のデバイスによって構成されてもよいが、両者の送信電力は異なることになる。
【００１９】
また、相互に近接した複数の移動体１によって、クラスタが形成される。このクラスタは、情報サーバ３において管理されている情報を共有する移動体１のグループである。通常、近い範囲に存在する複数の移動体１によって１個のクラスタが形成される。このクラスタは、１個のクラスタヘッドの移動体１と、１個または２個以上のクラスタメンバの移動体１とによって構成される。そして、広域の無線通信を介して情報サーバ３等にアクセスし、情報サーバ３から情報を受信するのは、クラスタヘッドの移動体１であり、クラスタメンバの移動体１は、クラスタヘッドの移動体１が取得して保存している情報を、近域の無線通信を介して取得することになる。このようにして、無線通信がクラスタ内での近域の無線通信と、クラスタを超えた広域の無線通信とに階層化されることになり、広域の無線通信の混雑を回避することができる。また、近域の無線通信はより小電力で行われるため、より多くの移動体１が同時に近域の無線通信を行うことができる。したがって、結果として、無線リソースを有効利用することになり、情報通信システムにより多くの移動体１を収容できることになる。なお、移動体１は、いずれかのクラスタに属することが理想的であるが、図１で示されるように、いずれのクラスタにも属さない移動体１が存在してもよい。そのような移動体１は、クラスタメンバの存在しないクラスタにおけるクラスタヘッドの移動体であると考えてもよい。また、１個のクラスタにおける移動体１の個数、すなわち、そのクラスタに属する移動体１の個数は、閾値以下であることが好適である。その閾値は、あらかじめ決められた値であってもよい。そのように、１個のクラスタにおける移動体１の個数を閾値以下に制限するため、例えば、１個のクラスタにおける移動体１の個数が閾値を超える場合に、クラスタは、１個のクラスタにおける移動体１の個数が閾値以下となるように分割されてもよく、あらかじめ、１個のクラスタに閾値以下の個数の移動体１しか属することができないようになっていてもよい。このように、１個のクラスタにおける移動体１の個数が閾値以下であるとは、分割などが行われた結果として、閾値以下になることであってもよい。
【００２０】
図１では、移動体１が電動車いすである場合について示しているが、移動体１は、自律的に移動するものであればよく、例えば、電動車いすなど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や運搬ロボット等であってもよい。自律的に移動するとは、例えば、経路探索等によって取得された経路に沿って移動することであってもよく、周囲の状況に応じて適切な位置に移動すること（例えば、エンターテインメントロボットが、案内や会話等を行うために周囲の人に近づくなど）などであってもよい。また、通常、移動体１は、低速で移動するものである。低速とは、１個のクラスタ内で、そのクラスタの領域で用いられる情報を共有できる程度に低速であることを意味している。移動体１がより高速移動する場合には、クラスタを頻繁に構築し直す必要があるため、情報を適切に共有することが難しくなるからである。
【００２１】
情報サーバ３は、情報を管理しているサーバである。各移動体１は、情報サーバ３で管理されている情報を直接的にまたは間接的に取得し、その情報を用いて自律的な移動を行うことになる。その情報は、例えば、高度地図データベースなどのような地図情報であってもよく、移動体１で用いられるその他の情報であってもよい。本実施の形態では、移動体１が情報サーバ３から取得して用いる情報が地図情報である場合について主に説明する。詳細な情報を有している地図情報は、大容量のデータとなるが、近隣の移動体１では、同じ地図情報を用いることができる。したがって、クラスタヘッドの移動体１でキャッシュされている地図情報を、クラスタメンバの移動体１が用いることによって、地図情報を有効利用できることになる。
【００２２】
ネットワーク制御サーバ４は、各クラスタにおける近域の無線通信で用いるチャネルを割り当てる。ネットワーク制御サーバ４は、クラスタヘッドの移動体１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１の個数が均一化されるように、各クラスタにチャネルを割り当てる。なお、均一化されるようにとは、より均一になるようにという意味である。したがって、完全に均一にならないこともあり得る。ネットワーク制御サーバ４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１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１を含むクラスタが２０個存在する場合には、ネットワーク制御サーバ４は、各チャネルを使用する移動体１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てもよい。また、クラスタ情報に、クラスタヘッドの現在位置が含まれている場合には、ネットワーク制御サーバ４は、その現在位置を用いて、隣接するクラスタに異なるチャネルを割り当ててもよい。このようにすることで、隣接するクラスタ間において、近域の無線通信が干渉することを回避することができる。また、ネットワーク制御サーバ４は、例えば、クラスタの構成を開始するタイミングを示す信号を、各移動体１にブロードキャストで送信してもよい。
【００２３】
また、ネットワーク制御サーバ４は、１個のクラスタに含まれる移動体１の個数が多い場合に、そのクラスタを分割する旨の指示をクラスタヘッドに送信してもよい。１個のクラスタに含まれる移動体１の個数が多い場合とは、そのクラスタに含まれる移動体１の個数が、閾値を超える場合であってもよい。その閾値は、例えば、あらかじめ決められており、ネットワーク制御サーバ４において保持されていてもよい。ネットワーク制御サーバ４は、あるクラスタについて分割を指示する場合に、例えば、分割対象の移動体１や、分割対象の移動体１において新たにクラスタヘッドとなる移動体１を指定してもよく、または、指定しなくてもよい。本実施の形態では、後者の場合、すなわち、クラスタ側において、分割先のクラスタに属する移動体１や新たなクラスタヘッドが選択される場合について主に説明する。
【００２４】
なお、本実施の形態では、情報サーバ３とネットワーク制御サーバ４とが別々のサーバである場合について説明するが、両者は１個のサーバとして構成されてもよい。
【００２５】
ＬＴＥ基地局５は、セルラ通信で用いられる基地局であってもよい。また、アクセスポイント６，７は、例えば、無線ＬＡＮの通信で用いられる基地局であってもよい。ＬＴＥ基地局５や無線ＬＡＮのアクセスポイント６，７などはすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
図２は、本実施の形態による移動体１の構成を示すブロック図である。図２において、本実施の形態による移動体１は、自律的に移動するものであり、移動機構１１と、現在位置取得部１２と、移動制御部１３と、情報取得装置２とを備える。情報取得装置２は、移動体１に設けられたものであり、広域通信部２１と、近域通信部２２と、判断部２３と、情報管理部２４と、記憶部２５と、通信制御部２６とを備える。なお、移動体１は、情報取得装置２によって取得された情報を用いて、自律的な移動を行う。
【００２７】
移動機構１１は、移動体１を移動させるものであり、移動体１を移動させることができるものであれば、その方式を問わない。移動機構１１は、例えば、車輪や無限軌道などの走行部と、その走行部を駆動するモータやエンジンなどの駆動部とを有するものであってもよい。移動機構１１は、すでに公知であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
現在位置取得部１２は、移動体１の現在位置を取得する。現在位置の取得は、例えば、無線通信を用いて行われてもよく、現在位置を取得できるその他の手段を用いてなされてもよい。無線通信を用いて現在位置を取得する方法としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いる方法や、屋内ＧＰＳを用いる方法、最寄りの無線基地局を用いる方法などが知られている。また、現在位置取得部１２は、例えば、自律航法装置を用いて現在位置を取得してもよい。また、現在位置取得部１２は、移動体１の向き（方向）を含む現在位置を取得してもよい。その方向は、例えば、北を０度として、時計回りに測定された方位角によって示されてもよく、方向を示すその他の情報によって示されてもよい。その向きは、例えば、電子コンパスや地磁気センサによって取得されてもよい。
【００２９】
移動制御部１３は、現在位置取得部１２によって取得された現在位置、及び情報取得装置２によって取得された情報等を用いて、移動機構１１による移動を制御する。移動制御部１３は、例えば、現在位置から目的地までの経路を取得し、その取得した経路を用いて目的地までの移動体１の移動を制御してもよい。また、例えば、移動体１が障害物検知部を有している場合には、移動制御部１３は、その障害物検知部によって障害物が検知されたときに、移動機構１１による移動を停止させたり、減速させたりしてもよく、障害物を回避するように移動させてもよい。また、現在位置取得部１２によって移動体１の向きも取得されている場合には、移動制御部１３は、例えば、移動体１が進行方向を向くように移動機構１１を制御してもよい。なお、上記のような移動制御部１３による移動機構１１の制御はすでに公知であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
広域通信部２１は、広域の無線通信を行う。広域の無線通信は、上記のように、例えば、セルラ通信や、無線ＬＡＮによる通信等である。なお、広域通信部２１は、通信を行うための無線の通信デバイスを含んでもよく、または含まなくてもよい。また、広域通信部２１は、ハードウェアによって実現されてもよく、または通信デバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
【００３１】
近域通信部２２は、近域の無線通信を行う。近域の無線通信は、広域通信部２１による無線通信よりも狭い範囲での無線通信である。したがって、通常、近域通信部２２による無線通信の送信電力は、広域通信部２１による無線通信の送信電力よりも小さいことになる。近域の無線通信は、上記のように、例えば、無線ＬＡＮによる通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による通信等であってもよい。なお、近域通信部２２は、通信を行うための無線の通信デバイスを含んでもよく、または含まなくてもよい。また、近域通信部２２は、ハードウェアによって実現されてもよく、または通信デバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。近域通信部２２は、図２で示されるように、クラスタ内通信部３１と、ビーコン送信部３２とを備える。
【００３２】
クラスタ内通信部３１は、他の移動体１から送信された情報や、ビーコンなどを受信する。また、クラスタ内通信部３１は、他の移動体１に情報を送信する。なお、クラスタ内通信部３１によって行われる無線通信は、上記の近域の無線通信である。
【００３３】
ビーコン送信部３２は、ビーコンを送信する。そのビーコンには、通常、移動体１を識別する識別子が含まれている。そのビーコンも、近域の無線通信によって送信される。近域の無線通信については、上記のとおりである。したがって、ビーコン送信部３２から送信されるビーコンは、そのビーコン送信部３２を有している移動体１の近くに存在する移動体１によって受信され、遠くの移動体１では受信されないことになる。そのビーコン送信部３２が送信するビーコンは、ブロードキャストで送信される信号であると考えてもよい。また、そのビーコンを、「Ｈｅｌｌｏパケット」と呼ぶこともある。また、そのビーコンには、現在位置取得部１２で取得された最新の現在位置が含まれていてもよい。
【００３４】
なお、広域及び近域の無線通信の両方が無線ＬＡＮである場合には、広域通信部２１と近域通信部２２とが一体に構成されてもよい。その場合であっても、広域の無線通信による送信を行う場合には、より高電力で送信を行い、近域の無線通信による送信を行う場合には、より小電力で送信を行うことになる。
【００３５】
また、ビーコンは、クラスタ内通信部３１以外によって受信されてもよい。具体的には、近域通信部２２は、他の移動体１との間でデータ通信を行うクラスタ内通信部３１と、ビーコン送信部３２と、ビーコンを受信するビーコン受信部（図示せず）とを備えてもよい。その場合には、例えば、クラスタ内のデータ通信で使用する無線チャネルと、ビーコンの送受信で使用する無線チャネルとを異なるものにすることができ、ビーコンの送受信が、クラスタ内のデータ通信に影響を与えないようにすることができる。
【００３６】
また、クラスタ内通信部３１が、クラスタ構築などのために行う無線通信で用いるチャネルは、あらかじめ決められていてもよい。また、後に説明するように、クラスタ内での情報の共有のために用いられるチャネルが通信制御部２６によって設定された後は、その設定されたチャネルを用いて近域の無線通信が行われてもよい。ビーコンについても、使用されるチャネルは、あらかじめ決められていてもよい。
【００３７】
判断部２３は、相互に近接する複数の移動体１によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する。判断部２３は、近域通信部２２によって他移動体よりも多くの移動体１と無線通信を行うことができる場合に、自移動体がクラスタヘッドであると判断してもよい。ここで、自移動体とは、その判断部２３を有する情報取得装置２を備えている移動体１のことであり、他移動体とは、自移動体以外の移動体１のことである。他の構成要素に対する自移動体や他移動体についても同様である。ある移動体１が他の移動体１と無線通信を行うことができるとは、所定のクオリティー以上の無線通信を行うことができることであってもよい。したがって、無線通信を行うことができるとは、各移動体１間で、所定の閾値以上の受信電力で受信できることであってもよい。その受信電力は、例えば、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）であってもよい。なお、通常、１個のクラスタにおけるクラスタヘッドの移動体１は１個であり、それ以外の移動体１は、クラスタメンバの移動体１となる。１個のクラスタに含まれるクラスタメンバの個数は、通常、２個以上であるが、場合によっては、１個や０個であることもあり得る。例えば、あるクラスタに属するクラスタメンバの移動体１が、後記のように、クラスタヘッドの移動体１から離れてしまったことにより、クラスタメンバでなくなった場合には、１個のクラスタヘッドの移動体１のみを有するクラスタを新たに構成することになる。また、同様にして、いくつかのクラスタメンバの移動体１がクラスタヘッドから離れたことによって、クラスタメンバでなくなった場合には、クラスタメンバの個数が１個や０個になることがあり得る。
【００３８】
クラスタヘッダとクラスタメンバの判断は、より具体的には、次のようにして行われてもよい。クラスタを形成する際に、各移動体１のビーコン送信部３２は、自移動体の識別子を含むビーコンを送信する。そのビーコンは、各移動体１からあらかじめ決められた同じ送信電力で送信されることが好適である。そして、他移動体から送信されたビーコンはクラスタ内通信部３１によって受信され、判断部２３は、受信電力が閾値以上である異なる移動体から送信されたビーコンの個数をカウントする。なお、異なる移動体から送信されたビーコンであるかどうかについては、例えば、ビーコンに含まれる移動体の識別子を用いて判断してもよい。その後、判断部２３は、ビーコン送信部３２を介して、そのカウント数を含むビーコンを再度、送信する。また、他移動体から送信された、カウント数を含むビーコンはクラスタ内通信部３１によって受信される。また、判断部２３は、自移動体におけるカウント数が、他移動体から受信されたカウント数の中で最大数であるかどうか判断する。そして、最大数である場合には、自移動体が他移動体よりも多くの移動体１と近域の無線通信を行うことができていることになるため、判断部２３は、自移動体がクラスタヘッドの移動体であると判断してもよい。なお、判断部２３によって、自移動体がクラスタヘッドの移動体であると判断された場合には、その判断結果に応じて、自移動体がクラスタヘッドであることを示すクラスタヘッド宣言が近域の無線通信によって周囲の移動体１に送信されてもよい。クラスタヘッド宣言には、クラスタヘッドの移動体１の識別子が含まれていてもよい。そのクラスタヘッド宣言は、クラスタ内通信部３１またはビーコン送信部３２によって、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）によって送信されてもよい。そのような送信が行われることによって、仮に２以上の移動体１において、自移動体がクラスタヘッドであると判断されたとしても、その中の１個の移動体１が、自移動体がクラスタヘッド宣言を先に送信することになる。そのような場合には、先にクラスタヘッド宣言を送信した移動体１がクラスタヘッドになってもよい。また、ビーコン送信部３２によるビーコンの送信や、広域通信部２１、クラスタ内通信部３１による送信も、ＣＳＭＡ／ＣＡによって行われてもよい。
【００３９】
判断部２３は、結果として、自移動体がクラスタヘッドであるのか、クラスタメンバであるのかの判断を行うことができればよい。したがって、判断部２３が、その決定の処理を行ってもよく、または、行わなくてもよい。後者の場合には、他の移動体１から、自移動体がどちらであるのかを示す情報を受信することによって、判断部２３は、自移動体がクラスタヘッドであるのか、クラスタメンバであるのかを判断してもよい。例えば、後に説明するように、分割先のクラスタにおける移動体１の判断部２３は、分割前のクラスタヘッドの移動体１や、ネットワーク制御サーバ４による選択に応じて、自移動体がクラスタヘッドや、クラスタメンバであると判断してもよい。
【００４０】
判断部２３は、自移動体がクラスタメンバであると判断した場合に、クラスタヘッドの移動体１に、クラスタメンバであることを示す情報を送信してもよい。このように、判断部２３によって、自移動体がクラスタヘッドか、クラスタメンバかが判断され、さらに、クラスタヘッドと判断された移動体１と、クラスタメンバと判断された移動体１との間で、クラスタヘッド宣言や、クラスタメンバであることを示す情報の送受信が行われることによって、クラスタが構成されることになる。１個のクラスタは、クラスタヘッド宣言を送信したクラスタヘッドの移動体１と、そのクラスタヘッドの移動体１に、クラスタメンバであることを示す情報を送信したクラスタメンバの移動体１とによって構成されることになる。
【００４１】
情報管理部２４は、自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域通信部２１を介して情報サーバ３から情報を受信して記憶部２５に保存し、クラスタメンバの移動体１からの要求に応じて、記憶部２５において保存している情報を、近域通信部２２を介してクラスタメンバの移動体１に送信する。その情報サーバ３からの情報の受信は、情報管理部２４から情報サーバ３に対して、情報の送信を要求したことに応じてなされてもよい。また、情報管理部２４は、自移動体がクラスタメンバである場合に、情報サーバ３で管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体１に要求し、クラスタヘッドの移動体１から近域通信部２２を介して受信する。そのようにして受信された情報も、記憶部２５に保存されてもよい。近接した領域に存在する複数の移動体１、すなわち同じクラスタに属する複数の移動体１によって同じ情報が用いられるようになっていることが好適であり、その情報が、情報サーバ３から取得されることになる。そのようにして、近接した領域に存在する複数の移動体１において、情報サーバ３から取得した情報を共有できるようになる。その情報は、上記のように、例えば、地図情報であってもよい。また、近域通信部２２を介したクラスタメンバの移動体１との通信は、近域通信部２２のクラスタ内通信部３１によって行われてもよい。情報管理部２４によって、情報サーバ３で管理されている情報の取得が上記のように行われることにより、情報サーバ３に直接アクセスする移動体１は、クラスタヘッドの移動体１のみとなり、他のクラスタメンバの移動体１は、クラスタヘッドの移動体１から情報を取得することになる。したがって、情報の取得が階層化されることになり、移動体１と情報サーバ３との間の広域の無線通信において送受信される情報の容量を減らすことができる。その結果、無線リソースを有効利用することになり、より多くの移動体１を収容できることになる。
【００４２】
なお、情報サーバ３から取得される情報は、通常、容量が大きいため、上記のように、クラスタ内においては、近域の無線通信を介して送受信されることが好適である。一方、クラスタメンバの移動体１からクラスタヘッドの移動体１への情報の要求は、要求対象の情報を特定する情報を有している程度であるため、情報サーバ３から取得される情報と比較して、小さい容量である。したがって、その要求は、例えば、近域の無線通信によって行われてもよく、または、広域の無線通信によって行われてもよい。なお、広域の無線通信における通信量を低減させる観点からは、その要求の送受信も、近域の無線通信によって行われることが好適である。
【００４３】
記憶部２５では、情報管理部２４によって取得された情報、すなわち、情報サーバ３によって管理されている情報が記憶される。記憶部２５での記憶は、ＲＡＭ等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。記憶部２５は、所定の記録媒体（例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど）によって実現されうる。
【００４４】
通信制御部２６は、自移動体がクラスタヘッドである場合に、自移動体の属するクラスタにおける移動体１の個数を含むクラスタ情報を、広域通信部２１を介してネットワーク制御サーバ４に送信する。また、通信制御部２６は、そのクラスタ情報に、現在位置取得部１２によって取得された最新の現在位置を含めてもよい。また、通信制御部２６は、クラスタ情報の送信に応じて、近域通信部２２によって行われる無線通信のチャネルを、広域通信部２１を介してネットワーク制御サーバ４から受信する。その無線通信のチャネルは、ネットワーク制御サーバ４において、チャネルごとの移動体１の個数が均一化されるようにクラスタごとに割り当てられた結果である。クラスタ情報に現在位置も含まれる場合には、ネットワーク制御サーバ４は、隣接するクラスタに異なるチャネルが割り当てられるように、各クラスタにチャネルを割り当ててもよい。なお、通信制御部２６がネットワーク制御サーバ４から受信した、近域の無線通信で用いるチャネルは、クラスタヘッドの移動体１から、同じクラスタに属するクラスタメンバの移動体１に送信されてもよい。そして、クラスタヘッドの移動体１が属するクラスタにおける各移動体１間の近域通信部２２による無線通信は、そのクラスタヘッドの通信制御部２６がネットワーク制御サーバ４から受信したチャネルを用いて行われることが好適である。そのようにして、情報通信システム全体としては、チャネルごとの移動体１の個数が均一化されるため、特定のクラスタにおける近域の無線通信のみが混雑するような状況を回避することができる。
【００４５】
ここで、１個のクラスタにおける移動体１の個数が閾値を超えている場合に、そのクラスタが、２個以上のクラスタに分割される処理について説明する。なお、分割後の各クラスタにおける移動体１の個数は、その閾値以下となっていることが好適である。また、クラスタの分割が２回以上繰り返されることによって、最終的に、分割後の各クラスタにおける移動体１の個数が閾値以下となってもよい。
【００４６】
判断部２３は、自移動体の属するクラスタにおける移動体１の個数が閾値を超えている場合であって、自移動体がクラスタヘッドである場合には、クラスタメンバから選択した新たなクラスタヘッドの移動体１に、クラスタヘッドになる旨を通知してもよい。自移動体の属するクラスタにおける移動体１の個数が閾値を超えているかどうかは、判断部２３によって判断されてもよく、通信制御部２６によるクラスタ情報の送信に応じて、ネットワーク制御サーバ４から受信されてもよい。クラスタメンバの移動体１からの新たなクラスタヘッドの移動体１の選択は、例えば、ランダムな選択によって行われてもよく、上記のように、各移動体１からカウント数を受け取っているときには、そのカウント数の大きい移動体１を選択することによって行われてもよい。その新たなクラスタヘッドの選択を行った後に、判断部２３は、その選択したクラスタヘッドの移動体１に、新たなクラスタヘッドとなった旨を通知することが好適である。なお、その通知の際に、新たなクラスタメンバを識別する情報を一緒に通知してもよく、または、そうでなくてもよい。前者の場合には、判断部２３は、新たなクラスタメンバ（すなわち、元のクラスタから新たなクラスタに移るクラスタメンバ）を選択してもよい。その選択は、例えば、ランダムに行われてもよく、各移動体１から現在位置も受け取っている場合（例えば、ビーコンに現在位置も含まれている場合など）には、新たなクラスタヘッドに近い位置に存在するクラスタメンバを選択することによって行われてもよい。また、新たなクラスタメンバを識別する情報をも受信した場合には、新たなクラスタヘッドは、その受信した情報で識別される各クラスタメンバに、自移動体がクラスタヘッドとなった旨を通知してもよい。また、新たなクラスタヘッドに、新たなクラスタメンバを識別する情報が通知されない場合には、例えば、新たなクラスタヘッドの移動体１において、新たなクラスタメンバの選択が行われてもよく、または、元のクラスタに属する各クラスタメンバが、元のクラスタに残るのか、新たなクラスタに移るのかを決めてもよい。各クラスタメンバの移動体１において、自移動体の属するクラスタを決定する場合には、クラスタメンバの移動体１は、例えば、元のクラスタのクラスタヘッドの移動体１から送信されるビーコンの受信電力と、新たなクラスタのクラスタヘッドの移動体１から送信されるビーコンの受信電力とのうち、より大きい受信電力に対応するクラスタヘッドの移動体１のクラスタを選択してもよい。また、元のクラスタにおけるクラスタヘッドの移動体１の判断部２３が、新たなクラスタメンバの選択も行った場合には、その判断部２３は、選択した新たなクラスタメンバの移動体１に、新たなクラスタメンバとなった旨や、クラスタヘッドを識別する情報を通知してもよい。また、例えば、元のクラスタにおけるクラスタヘッドの移動体１の判断部２３が、新たなクラスタヘッドの選択と、新たなクラスタメンバの選択とを行った場合には、その判断部２３は、選択した新たなクラスタヘッドの移動体１と新たなクラスタメンバの移動体１とに、選択した新たなクラスタヘッドの移動体１を識別する情報と、新たなクラスタメンバの移動体１を識別する情報とを送信してもよい。そのようにすることで、分割先の新たなクラスタに属することになる各移動体１は、その新たなクラスタにおける新たなクラスタヘッドの移動体１や、新たなクラスタメンバの移動体１を特定できるようになる。
【００４７】
また、判断部２３は、自移動体の属するクラスタにおける移動体１の個数が閾値を超える場合であって、自移動体がクラスタメンバである場合には、クラスタヘッドの移動体１から、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信したときに、自移動体が分割先の新たなクラスタにおけるクラスタヘッドであると判断し、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信しなかったときに、既存のクラスタヘッドまたは新たなクラスタヘッドのクラスタメンバであると判断してもよい。自移動体が新たなクラスタヘッドとならない場合に、分割前のクラスタのクラスタメンバとなるのか、分割先の新たなクラスタのクラスタメンバになるのかは、例えば、既存のクラスタヘッドによって決定されてもよく、新たなクラスタヘッドによって決定されてもよく、自移動体によって決定されてもよく、または、ネットワーク制御サーバ４等の他の装置によって決定されてもよい。
【００４８】
なお、分割が行われる際に、新たなクラスタにおけるクラスタヘッドやクラスタメンバは、上記のように、元のクラスタのクラスタヘッドによって選択されてもよく、または、ネットワーク制御サーバ４等によって選択されてもよい。また、それらの選択の際に、各移動体１の位置が用いられてもよい。位置を用いて分割先のクラスタのクラスタヘッドやクラスタメンバを選択する場合には、例えば、分割先のクラスタに属する移動体１のうち、中心付近に位置する移動体１をクラスタヘッドの移動体とし、それ以外の移動体１をクラスタメンバの移動体１としてもよい。また、各移動体１の位置を用いて、分割先のクラスタに属する移動体１を選択してもよい。その場合には、分割元のクラスタに残ることになる移動体１の位置する領域と、分割先のクラスタに属することになる移動体１の位置する領域とができるだけ離れるように、分割先のクラスタに属する移動体１が選択されてもよい。
【００４９】
また、上記説明では、１個のクラスタに含まれる移動体１の個数が多い場合に、クラスタが分割される場合について説明したが、そうでなくてもよい。１個のクラスタに含まれる移動体１の個数があらかじめ制限されるようにしてもよい。例えば、近隣の移動体１間において、カウント数を含むビーコンが送受信された際に、そのカウント数の最大値が、所定の値を超えている場合には、カウント数の多いＮ個（Ｎは２以上の整数）の移動体が、クラスタヘッドになってもよい。その場合には、カウント数の最大値に応じてＮが決まるようになっていてもよい。そのため、例えば、カウント数の最大値と、Ｎとを対応付ける情報（例えば、テーブル等）が用いられてもよく、カウント数の最大値を引数として、Ｎの値を算出できる関数が用いられてもよい。各移動体１の判断部２３では、カウント数の最大値に応じてＮの値を取得し、カウント数が最大値である移動体１から、カウント数がＮ番目である移動体１までの判断部２３が、自移動体がクラスタヘッドであると判断し、それ以外の移動体１の判断部２３が、自移動体がクラスタメンバであると判断してもよい。そして、クラスタヘッドの各移動体１は、所定数以下の移動体１を、そのクラスタヘッドの移動体１と同じクラスタに属するクラスタメンバの移動体１として受け付けるようにしてもよい。このようにすることで、クラスタを分割しなくても、１個のクラスタに含まれる移動体１の個数を所定数以下に制限することができる。
【００５０】
次に、情報取得装置２の動作について図３〜図６のフローチャートを用いて説明する。それらのフローチャートを用いた説明では、分割の要否はネットワーク制御サーバ４によって決定され、分割先のクラスタに属する移動体１は、分割前のクラスタヘッドの移動体１によって選択されるものとする。
【００５１】
図３は、各移動体１がクラスタヘッドか、クラスタメンバかを判断する情報取得装置２の処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）ビーコン送信部３２は、Ｈｅｌｌｏパケット、すなわちビーコンを送信するかどうか判断する。そして、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する場合には、ステップＳ１０２に進み、そうでない場合には、Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断するまで、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。なお、ビーコン送信部３２は、例えば、ネットワーク制御サーバ４から送信された、クラスタの構成を開始するタイミングを示す信号が広域通信部２１によって受信された場合に、Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断してもよい。
【００５２】
（ステップＳ１０２）ビーコン送信部３２は、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する。また、クラスタ内通信部３１は、他の移動体１から送信されたＨｅｌｌｏパケットを受信する。なお、クラスタ内通信部３１は、例えば、ステップＳ１０１でＨｅｌｌｏパケットを送信すると判断されてから、あらかじめ決められた時間Ｔ１が経過するまで、他の移動体１からのＨｅｌｌｏパケットの受信を行ってもよい。
【００５３】
（ステップＳ１０３）判断部２３は、ステップＳ１０２で受信されたＨｅｌｌｏパケットのうち、異なる移動体から送信され、受信電力が閾値以上であったＨｅｌｌｏパケットの個数をカウントする。
【００５４】
（ステップＳ１０４）判断部２３は、ステップＳ１０３でカウントしたカウント数を含むビーコンを、ビーコン送信部３２を介して送信する。また、クラスタ内通信部３１は、他の移動体１から送信された、カウント数を含むビーコンを受信する。なお、クラスタ内通信部３１は、例えば、ステップＳ１０１でＨｅｌｌｏパケットを送信すると判断されてから、あらかじめ決められた時間Ｔ２（＞Ｔ１）が経過するまで、他の移動体１からのビーコンの受信を行ってもよい。
【００５５】
（ステップＳ１０５）判断部２３は、ステップＳ１０３でカウントした自移動体のカウント数が、他の移動体１から送信されたビーコンに含まれていた、他移動体のカウント数の最大値以上であるかどうか判断する。そして、最大値以上である場合には、自移動体がクラスタヘッドであると判断してステップＳ１０６に進み、そうでない場合には、自移動体がクラスタメンバであると判断してステップＳ１１１に進む。なお、自移動体のカウント数が、他移動体のカウント数の最大値と同じである場合には、他移動体から先にクラスタヘッド宣言が送信される可能性もある。そのように、他移動体から先にクラスタヘッド宣言が送信された場合には、ステップＳ１１１に進んでもよい。その場合には、カウント数が最大値である複数の移動体１から、早い者勝ちでクラスタヘッドが決定されることになる。
【００５６】
（ステップＳ１０６）判断部２３は、自移動体がクラスタヘッドである旨のクラスタヘッド宣言を送信する。この送信は、例えば、クラスタ内通信部３１を介して、近域の無線通信におけるあらかじめ決められたチャネルを用いて行われてもよい。
【００５７】
（ステップＳ１０７）判断部２３は、ステップＳ１０６におけるクラスタヘッド宣言の送信に応じて、各クラスタメンバの移動体１から送信された、クラスタメンバであることを示す情報を、クラスタ内通信部３１を介して受信する。この受信は、例えば、ステップＳ１０１でＨｅｌｌｏパケットを送信すると判断されてから、あらかじめ決められた時間Ｔ４（＞Ｔ３）が経過するまで行われてもよい。なお、時間Ｔ３については後記する。
【００５８】
（ステップＳ１０８）通信制御部２６は、クラスタ情報を、広域通信部２１を介してネットワーク制御サーバ４に送信する。なお、そのクラスタ情報には、例えば、クラスタに属する移動体１の個数や、現在位置取得部１２によって取得された最新の現在位置が含まれていてもよい。なお、クラスタに属する移動体１の個数は、例えば、ステップＳ１０７で受信した情報の送信元である移動体１の個数（すなわち、クラスタメンバの個数）に、クラスタヘッドである自移動体の「１」を加算した個数であってもよい。また、結果としてクラスタに含まれる移動体１の個数をネットワーク制御サーバ４が知ることができればよいため、クラスタ情報には、クラスタに属するクラスタメンバの個数が含まれてもよい。また、クラスタ情報には、例えば、移動体１の最新の現在位置が含まれていてもよい。
【００５９】
（ステップＳ１０９）通信制御部２６は、ネットワーク制御サーバ４から、近域の無線通信で用いるチャネルと、分割の要否とを受信する。なお、ネットワーク制御サーバ４において分割が必要であると判断された場合には、分割が必要である旨と、その分割先のクラスタにおける近域の無線通信で用いられるチャネルとがクラスタヘッドの移動体１に送信されてもよい。
【００６０】
（ステップＳ１１０）通信制御部２６は、ネットワーク制御サーバ４から受信した、近域の無線通信で用いるチャネルを、クラスタメンバである各移動体１に送信する。この送信は、近域通信部２２を介して行われてもよい。また、通信制御部２６は、ネットワーク制御サーバ４から受信したチャネルを、近域の無線通信で用いるチャネルとしてクラスタ内通信部３１に設定する。そして、図４のフローチャートにおけるステップＳ２０１に進む。
【００６１】
（ステップＳ１１１）判断部２３は、クラスタヘッド宣言を受信する。この受信は、例えば、クラスタ内通信部３１を介して行われてもよい。また、この受信は、例えば、ステップＳ１０１でＨｅｌｌｏパケットを送信すると判断されてから、あらかじめ決められた時間Ｔ３（＞Ｔ２）が経過するまで行われてもよい。
【００６２】
（ステップＳ１１２）判断部２３は、２以上のクラスタヘッド宣言を受信したかどうか判断する。そして、２以上のクラスタヘッド宣言を受信した場合には、ステップＳ１１３に進み、そうでない場合には、ステップＳ１１４に進む。
【００６３】
（ステップＳ１１３）判断部２３は、クラスタヘッド宣言を送信した２以上の移動体１のうち、一方の移動体１を、自移動体のクラスタヘッドとして選択する。判断部２３は、例えば、クラスタヘッド宣言の受信電力の大きい方の移動体１を、クラスタヘッドとして選択してもよい。
【００６４】
（ステップＳ１１４）判断部２３は、クラスタヘッドの移動体１に、自移動体がクラスタメンバであることを示す情報を送信する。その情報には、例えば、自移動体の識別子が含まれていてもよい。また、その送信は、例えば、クラスタ内通信部３１を介して行われてもよい。
【００６５】
（ステップＳ１１５）通信制御部２６は、クラスタヘッドの移動体１から送信された、近域の無線通信で用いるチャネルを受信する。そして、通信制御部２６は、そのチャネルを、近域の無線通信で用いるチャネルとして、近域通信部２２に設定する。そのチャネルの受信は、例えば、クラスタ内通信部３１を介しておこなわれてもよい。この受信は、例えば、ステップＳ１０１でＨｅｌｌｏパケットを送信すると判断されてから、あらかじめ決められた時間Ｔ５（＞Ｔ４）が経過するまで行われてもよい。そして、図４のステップＳ２０４に進む。
【００６６】
図４は、クラスタの分割に関する情報取得装置２の処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）クラスタヘッドの移動体１の判断部２３は、ネットワーク制御サーバ４から、分割する旨が受信されたかどうか判断する。そして、分割する旨が受信された場合には、ステップＳ２０２に進み、そうでない場合には、図５のフローチャートのステップＳ３０１に進む。
【００６７】
（ステップＳ２０２）判断部２３は、ステップＳ１０７で受信した情報を送信したクラスタメンバの移動体１、すなわち、自移動体と同じクラスタに属するクラスタメンバの移動体１から、分割先のクラスタに属する新たなクラスタヘッドの移動体１と、新たなクラスタメンバの移動体１とを選択する。
【００６８】
（ステップＳ２０３）判断部２３は、ステップＳ２０２で選択した各移動体１に、分割先のクラスタの新たなクラスタヘッドと、新たなクラスタメンバとを通知する。具体的には、判断部２３は、新たなクラスタヘッドの識別子と、新たなクラスタメンバとの識別子とを選択対象の各移動体１に通知してもよい。この通知によって、分割先のクラスタに属することになる各移動体１は、その新たなクラスタに属するようになることと、その新たなクラスタにおけるクラスタヘッドの移動体１とを知ることができる。これらの通知は、クラスタ内通信部３１を介して行われてもよい。また、その通知には、新たなクラスタにおける近域の無線通信で用いられるチャネルが含まれていてもよい。そのチャネルは、例えば、ステップＳ１０９でネットワーク制御サーバ４から受信されたものであってもよい。また、例えば、ステップＳ１０９において、ネットワーク制御サーバ４から、新たなクラスタにおける近域の無線通信で用いられるチャネルが受信されていない場合には、そのチャネルを、分割前のクラスタヘッドの移動体１、または分割先の新たなクラスタヘッドの移動体１が、ネットワーク制御サーバ４に問い合わせて取得してもよい。
【００６９】
（ステップＳ２０４）クラスタメンバの移動体１の判断部２３は、クラスタヘッドの移動体１から、新たなクラスタヘッド等に関する通知を受信したかどうか判断する。そして、受信した場合には、ステップＳ２０５に進み、受信しなかった場合には、図６のフローチャートのステップＳ４０１に進む。なお、その通知を受信した移動体１の判断部２３は、新たなクラスタヘッド等に関する通知によって自移動体がクラスタヘッドであることが示される場合に、自移動体がクラスタヘッドであると判断し、新たなクラスタヘッド等に関する通知によって自移動体がクラスタメンバであることが示される場合に、自移動体がクラスタメンバであると判断してもよい。この場合には、その通知によって、新たなクラスタのクラスタヘッド及びクラスタメンバのそれぞれが特定されているため、クラスタヘッド宣言の送信や、クラスタメンバであることを示す情報の送信が行われなくても、クラスタが構成されることになる。また、クラスタヘッドからの通知に、新たなクラスタにおける近域の無線通信で用いられるチャネルが含まれている場合には、新たなクラスタに属する各移動体１における通信制御部２６は、そのチャネルを、近域の無線通信で用いるチャネルとして、近域通信部２２に設定する。また、判断部２３は、例えば、ステップＳ１０１でＨｅｌｌｏパケットを送信すると判断されてから、あらかじめ決められた時間Ｔ６（＞Ｔ５）が経過するまでにその通知を受信しなかった場合に、ステップＳ４０１に進んでもよい。
【００７０】
（ステップＳ２０５）判断部２３は、自移動体が分割先のクラスタにおけるクラスタヘッドであるかどうか判断する。そして、クラスタヘッドである場合には、図５のフローチャートのステップＳ３０１に進み、クラスタメンバである場合には、図６のフローチャートのステップＳ４０１に進む。
【００７１】
図５は、クラスタヘッドである移動体１における情報取得装置２の処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ３０１）クラスタヘッドである移動体１の情報管理部２４は、情報サーバ３で管理されている情報が必要であるかどうか判断する。そして、その情報が必要である場合には、ステップＳ３０２に進み、そうでない場合には、ステップＳ３０３に進む。なお、例えば、移動制御部１３は、移動の制御に必要な地図情報が記憶部２５で記憶されていない場合に、現在位置取得部１２によって取得された最新の現在位置に対応する地図情報を情報管理部２４に要求してもよい。そして、例えば、移動制御部１３から情報サーバ３で管理されている情報の要求があった場合に、情報管理部２４は、その情報が必要であると判断してもよい。
【００７２】
（ステップＳ３０２）情報管理部２４は、要求された情報を情報サーバ３から取得する。具体的には、情報管理部２４は、その情報の要求を情報サーバ３に送信し、その送信に応じて情報サーバ３から送信された、要求対象の情報を受信してもよい。その要求の送信や、情報の受信は、広域通信部２１を介して行われる。そして、情報管理部２４は、その取得した情報を記憶部２５に蓄積すると共に、移動制御部１３に渡し、ステップＳ３０１に戻る。
【００７３】
（ステップＳ３０３）情報管理部２４は、情報サーバ３で管理されている情報の送信の要求を、同じクラスタに属するクラスタメンバの移動体１から受信したかどうか判断する。そして、その要求を受信した場合には、ステップＳ３０４に進み、そうでない場合には、ステップＳ３０７に進む。なお、その受信は、例えば、クラスタ内通信部３１を介して行われてもよい。
【００７４】
（ステップＳ３０４）情報管理部２４は、ステップＳ３０３で要求された情報が記憶部２５で記憶されているかどうか判断する。そして、記憶されている場合には、ステップＳ３０６に進み、そうでない場合には、ステップＳ３０５に進む。
【００７５】
（ステップＳ３０５）情報管理部２４は、ステップＳ３０２と同様にして、要求対象の情報を情報サーバ３から取得し、その情報を記憶部２５に蓄積する。
【００７６】
（ステップＳ３０６）情報管理部２４は、要求対象の情報を、クラスタ内通信部３１を介して要求元であるクラスタメンバの移動体１に送信する。そして、ステップＳ３０１に戻る。
【００７７】
（ステップＳ３０７）ビーコン送信部３２は、ビーコンを送信するタイミングであるかどうか判断する。そして、ビーコンを送信するタイミングである場合には、ステップＳ３０８に進み、そうでない場合には、ステップＳ３０９に進む。なお、ビーコン送信部３２は、例えば、ビーコンを送信すると定期的に判断してもよい。このビーコンは、例えば、クラスタメンバの移動体１が、自移動体がクラスタヘッダから情報を受信できるかどうかの判断のために用いられる。このビーコンを受信できなくなったクラスタメンバの移動体１は、例えば、情報サーバ３で管理されている情報を、情報サーバ３から直接、取得するようになってもよい。
【００７８】
（ステップＳ３０８）ビーコン送信部３２は、ビーコンを送信する。そして、ステップＳ３０１に戻る。
【００７９】
（ステップＳ３０９）ビーコン送信部３２は、Ｈｅｌｌｏパケットを送信するかどうか判断する。そして、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する場合には、ステップＳ１０２に戻り、そうでない場合には、ステップＳ３０１に戻る。なお、ビーコン送信部３２は、例えば、ネットワーク制御サーバ４から送信された、クラスタの構成を開始するタイミングを示す信号が広域通信部２１によって受信された場合に、Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断してもよい。
【００８０】
なお、図５のフローチャートでは、Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断されるとステップＳ１０２に戻る場合について示しているが、そうでなくてもよい。Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断された場合には、ステップＳ１０２以降のクラスタを構成する処理と、ステップＳ３０１〜Ｓ３０６の情報を取得する処理とが並列して実行されてもよい。クラスタを構成している際にも、新たな情報が必要になる場合もあるからである。
【００８１】
図６は、クラスタメンバである移動体１における情報取得装置２の処理を示すフローチャートである。なお、そのクラスタメンバである移動体１とは、クラスタが構成された際に、クラスタメンバであると判断した移動体１のことである。後記のように、クラスタが構成された際にはクラスタメンバであった移動体１が、後ほど、クラスタメンバでなくなることもあるからである。
【００８２】
（ステップＳ４０１）移動体１の情報管理部２４は、情報サーバ３で管理されている情報が必要であるかどうか判断する。そして、その情報が必要である場合には、ステップＳ４０２に進み、そうでない場合には、ステップＳ４０５に進む。なお、例えば、移動制御部１３は、移動の制御に必要な地図情報が記憶部２５で記憶されていない場合に、現在位置取得部１２によって取得された最新の現在位置に対応する地図情報を情報管理部２４に要求してもよい。そして、例えば、移動制御部１３から情報サーバ３で管理されている情報の要求があった場合に、情報管理部２４は、その情報が必要であると判断してもよい。
【００８３】
（ステップＳ４０２）判断部２３は、自移動体がクラスタメンバであるかどうか判断する。そして、クラスタメンバである場合には、ステップＳ４０３に進み、クラスタメンバでない場合、すなわちステップＳ４０８でクラスタメンバではなくなったと判断した場合には、ステップＳ４０４に進む。
【００８４】
（ステップＳ４０３）情報管理部２４は、要求された情報をクラスタヘッドの移動体１から取得する。具体的には、情報管理部２４は、その情報の要求をクラスタヘッドの移動体１に送信し、その送信に応じてクラスタヘッドの移動体１から送信された、要求対象の情報を受信してもよい。その情報の受信は、クラスタ内通信部３１を介して行われる。そして、情報管理部２４は、その取得した情報を記憶部２５に蓄積すると共に、移動制御部１３に渡し、ステップＳ４０１に戻る。
【００８５】
（ステップＳ４０４）情報管理部２４は、要求された情報を情報サーバ３から取得する。具体的には、情報管理部２４は、その情報の要求を情報サーバ３に送信し、その送信に応じて情報サーバ３から送信された、要求対象の情報を受信してもよい。その要求の送信や、情報の受信は、広域通信部２１を介して行われる。そして、情報管理部２４は、その取得した情報を記憶部２５に蓄積すると共に、移動制御部１３に渡し、ステップＳ４０１に戻る。
【００８６】
（ステップＳ４０５）判断部２３は、クラスタヘッドの移動体１から送信されたビーコンを受信したかどうか判断する。その受信は、例えば、クラスタ内通信部３１を介して行われてもよい。そして、ビーコンを受信した場合には、ステップＳ４０６に進み、そうでない場合には、ステップＳ４０７に進む。なお、ビーコンを受信するとは、所定の受信電力以上のビーコンを受信することであってもよい。クラスタヘッドから送信されたビーコンかどうかは、例えば、そのビーコンに含まれる移動体１の識別子を用いて判断されてもよい。
【００８７】
（ステップＳ４０６）判断部２３は、ビーコンを受信した時点の時刻を図示しない時計部から取得して記録する。その記録は、図示しない記録媒体への蓄積によって行われてもよい。そして、ステップＳ４０１に戻る。
【００８８】
（ステップＳ４０７）判断部２３は、クラスタヘッドの移動体１から定期的にビーコンを受信しているかどうか判断する。判断部２３は、例えば、最後にビーコンを受信した時刻、すなわちステップＳ４０６で記録した最新の時刻から、その判断時点までの期間が、あらかじめ決められた閾値を超えている場合に、定期的にビーコンを受信していないと判断し、その期間が閾値を超えていない場合に、定期的にビーコンを受信していると判断してもよい。そして、定期的にビーコンを受信している場合には、ステップＳ４０９に進み、そうでない場合には、ステップＳ４０８に進む。なお、その判断で用いられる閾値は、ビーコンの送信間隔よりも長く設定されていることが好適である。
【００８９】
（ステップＳ４０８）判断部２３は、自移動体がクラスタメンバでないと判断する。自移動体が、クラスタヘッドの移動体１から送信されたビーコンを受信できない位置に存在するため、そのクラスタヘッドの移動体１から情報を取得することができないからである。
【００９０】
（ステップＳ４０９）ビーコン送信部３２は、Ｈｅｌｌｏパケットを送信するかどうか判断する。そして、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する場合には、ステップＳ１０２に戻り、そうでない場合には、ステップＳ４０１に戻る。なお、ビーコン送信部３２は、例えば、ネットワーク制御サーバ４から送信された、クラスタの構成を開始するタイミングを示す信号が広域通信部２１によって受信された場合に、Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断してもよい。
【００９１】
なお、図６のフローチャートでは、Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断されるとステップＳ１０２に戻る場合について示しているが、そうでなくてもよい。Ｈｅｌｌｏパケットを送信すると判断された場合には、ステップＳ１０２以降のクラスタを構成する処理と、ステップＳ４０１〜Ｓ４０４の情報を取得する処理とが並列して実行されてもよい。クラスタを構成している際にも、新たな情報が必要になる場合もあるからである。
【００９２】
また、図３〜図６のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。また、図３〜図６のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
また、図３〜図６のフローチャートでは示していないが、移動体１は、移動制御部１３によって自律的に移動してもよい。その移動の動作は公知であり、その説明を省略する。
【００９３】
次に、本実施の形態による移動体１の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例では、２２個の移動体１−１〜１−２２が存在するものとする。なお、移動体１−１〜１−２２のそれぞれを区別しない場合には、移動体１と呼ぶこともある。また、この具体例では、広域の無線通信及び近域の無線通信が無線ＬＡＮによる通信であるものとする。ただし、上記のように、広域の無線通信の送信電力の方が、近域の無線通信の送信電力よりも大きいものとする。また、ビーコンやクラスタヘッド宣言等の移動体１間で送受信される制御関係の信号は、あらかじめ決められたチャネルを用いて送受信されるものとする。
【００９４】
あるタイミングで、ネットワーク制御サーバ４から、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する旨の指示が、図７Ａで示される各移動体１−１〜１−２２にブロードキャストで送信されると、各移動体１のビーコン送信部３２は、Ｈｅｌｌｏパケットを送信するタイミングであると判断する（ステップＳ１０１）。そして、各移動体１のビーコン送信部３２は、それぞれＨｅｌｌｏパケットを送信し、また、各移動体１のクラスタ内通信部３１は、他の移動体１から送信されたＨｅｌｌｏパケットを受信する（ステップＳ１０２）。また、各移動体１の判断部２３は、受信されたＨｅｌｌｏパケットのＲＳＳＩが、あらかじめ決められた閾値以上であるかどうかそれぞれ判断し、その閾値以上であるＨｅｌｌｏパケットのうち、異なる移動体１から送信されたＨｅｌｌｏパケットの個数、すなわち、移動体の異なる識別子を有するＨｅｌｌｏパケットの個数をカウントする（ステップＳ１０３）。そのカウント数は、移動体１−３，１−１４では「９」であり、移動体１−１１では「１１」であり、移動体１−１５では「１３」であったとする。それ以外の移動体１−１等では、カウント数は８以下であったとする。
【００９５】
そのカウント数は、ビーコン送信部３２によって周囲の移動体１に送信され、クラスタ内通信部３１によって受信される（ステップＳ１０４）。そして、移動体１−３，１−１５の各判断部２３は、自移動体のカウント数が最大であり、自移動体はクラスタヘッドであると判断し、他の移動体１−１等の各判断部２３は、自移動体のカウント数は最大ではないため、自移動体はクラスタメンバであると判断する（ステップＳ１０５）。なお、移動体１−１１，１−１４では、移動体１−１５のカウント数「１３」が受信されるため、それらの移動体１−１１，１−１４の各判断部２３は、自移動体のカウンタ数は最大ではなく、自移動体はクラスタメンバであると判断することになる。一方、移動体１−３は、移動体１−１１，１−１４，１−１５から送信されたカウント数を受信できないものとする。したがって、移動体１−３の判断部２３では、自移動体がクラスタヘッドであると判断されることになる。
【００９６】
その後、移動体１−１５の判断部２３は、クラスタ内通信部３１を介して、クラスタヘッド宣言を送信する（ステップＳ１０６）。そのクラスタヘッド宣言は、１３個の移動体１のクラスタ内通信部３１によって受信される（ステップＳ１１１）。また同様に、移動体１−３の判断部２３も、クラスタ内通信部３１を介して、クラスタヘッド宣言を送信する（ステップＳ１０６）。そのクラスタヘッド宣言は、９個の移動体１のクラスタ内通信部３１によって受信される（ステップＳ１１１）。なお、移動体１−７，１−１０では、両方のクラスタヘッド宣言が受信されたとする（ステップＳ１１２）。そして、移動体１−７の判断部２３は、クラスタヘッド宣言のＲＳＳＩがより大きかった移動体１−３をクラスタヘッドとして選択し、移動体１−１０の判断部２３は、クラスタヘッド宣言のＲＳＳＩがより大きかった移動体１−１５をクラスタヘッドとして選択したとする（ステップＳ１１３）。すると、移動体１−７の判断部２３は、移動体１−３に、自移動体がクラスタメンバであることを示す情報を、クラスタ内通信部３１を介して送信する。また、移動体１−１０の判断部２３は、移動体１−１５に、自移動体がクラスタメンバであることを示す情報を、クラスタ内通信部３１を介して送信する。また、他の移動体１−１等もそれぞれ、クラスタヘッド宣言の送信元であるクラスタヘッドの移動体１−３，１−１５に、自移動体がクラスタメンバであることを示す情報を送信する（ステップＳ１１４）。移動体１−３，１−１５の各判断部２３は、それらの情報を受信することによって、自移動体の属するクラスタに含まれる移動体１について知ることができる（ステップＳ１０７）。この場合には、図７Ｂで示されるように、移動体１−３をクラスタヘッドとするクラスタＡと、移動体１−１５をクラスタヘッドとするクラスタＢとが構成されることになる。
【００９７】
クラスタヘッドの移動体１−３，１−１５の判断部２３は、それぞれ各クラスタＡ，Ｂに含まれる移動体１の個数を通信制御部２６に渡す。その移動体の個数は、クラスタメンバの個数に１を加算した数である。クラスタに含まれる移動体１の個数を受け取ると、通信制御部２６は、現在位置取得部１２から最新の現在位置を取得し、その現在位置と、クラスタに含まれる移動体１の個数とを含むクラスタ情報を、広域通信部２１を介してネットワーク制御サーバ４に送信する（ステップＳ１０８）。
【００９８】
ネットワーク制御サーバ４は、クラスタヘッドの移動体１−３，１−１５からそれぞれクラスタ情報を受信し、そのクラスタ情報を用いて、分割の要否の判断を行うと共に、各クラスタにおける移動体１の個数が均一化されるように、また、近接するクラスタの無線通信で用いられるチャネルが異なるものとなるように各クラスタのチャネルを決定する。この場合には、クラスタにおける移動体１の個数が２０個以上であるときに、分割が必要であると判断されることになっていたとする。すると、ネットワーク制御サーバ４は、分割は不要であると判断すると共に、クラスタが２個しか存在しないため、クラスタＡにチャネル１を割り当て、クラスタＢにチャネル６を割り当てたとする。そして、ネットワーク制御サーバ４は、クラスタヘッドの移動体１−３に、分割が不要である旨と、クラスタ内の無線通信でチャネル１を用いる旨とを送信する。また、ネットワーク制御サーバ４は、クラスタヘッドの移動体１−１５に、分割が不要である旨と、クラスタ内の無線通信でチャネル６を用いる旨とを送信する。それらの情報は、移動体１−３，１−１５の広域通信部２１を介して通信制御部２６によってそれぞれ受信される（ステップＳ１０９）。そして、通信制御部２６は、クラスタ内通信部３１を介して、クラスタ内の各移動体１に、クラスタ内の無線通信で用いるチャネルを通知すると共に、そのチャネルを、クラスタ内の無線通信に用いるチャネルとしてクラスタ内通信部３１に設定する（ステップＳ１１０）。また、クラスタメンバの各移動体１の通信制御部２６は、クラスタヘッドから送信されたチャネルを、クラスタ内通信部３１を介して受信し、そのチャネルを、クラスタ内の通信に用いるチャネルとしてクラスタ内通信部３１に設定する（ステップＳ１１５）。なお、上記のように、ネットワーク制御サーバ４によって分割は不要であると判断されているため、分割の処理は行われないことになる（ステップＳ２０１，Ｓ２０４）。
【００９９】
その後の各移動体１による情報の取得について、クラスタＡを用いて説明する。クラスタＡのクラスタヘッドである移動体１−３が新たな位置に移動し、新たな地図情報が必要になったとする。そして、その旨と最新の現在位置とが移動制御部１３から情報管理部２４に渡されたとする。すると、情報管理部２４は、地図情報を取得する必要があると判断し（ステップＳ３０１）、最新の現在位置に対応する地図情報を情報サーバ３に要求する。その要求は、広域通信部２１を介して行われる。情報サーバ３は、その要求を受信すると、その要求に含まれている現在位置に対応する地図情報を読み出し、その読み出した地図情報を、要求の送信元である移動体１−３に送信する。そして、その地図情報は、移動体１−３の情報管理部２４によって、広域通信部２１を介して受信され、記憶部２５に蓄積されると共に、移動制御部１３に渡される（ステップＳ３０２）。その結果、移動体１−３では、取得された地図情報を用いた自律的な移動を行うことができるようになる。なお、その地図情報が記憶部２５に蓄積される際には、その地図情報の領域を示す情報に対応付けられて蓄積されてもよい。
【０１００】
その後、クラスタＡのクラスタメンバである移動体１−１が新たな位置に移動し、新たな地図情報が必要になったとする。すると、移動体１−１の情報管理部２４は、地図情報を取得する必要があると判断する（ステップＳ４０１）。そして、情報管理部２４は、判断部２３に、移動体１−１が現在、クラスタメンバであるかどうか問い合わせる。この場合には、クラスタメンバであったとする。すると、情報管理部２４は、判断部２３からクラスタメンバである旨を受け取り（ステップＳ４０２）、最新の現在位置に対応する地図情報を、クラスタ内通信部３１を介してクラスタヘッドの移動体１−３に要求する。移動体１−３の情報管理部２４は、その要求を受信すると、その要求に対応する地図情報が記憶部２５で記憶されているかどうか判断する（ステップＳ３０３，Ｓ３０４）。この場合には、含まれていなかったとする。すると、移動体１−３の情報管理部２４は、その地図情報を情報サーバ３から取得し、記憶部２５に蓄積すると共に、移動体１−１に送信する（ステップＳ３０５，Ｓ３０６）。移動体１−３から送信された地図情報は、移動体１−１の情報管理部２４によって、クラスタ内通信部３１を介して受信され、記憶部２５に蓄積されると共に、移動制御部１３に渡される（ステップＳ４０３）。そして、移動体１−１では、取得された地図情報を用いた自律的な移動を行うことができるようになる。なお、ここでは、クラスタヘッドである移動体１−３が、クラスタメンバからの要求に応じて情報サーバ３から地図情報を取得して送信する場合について説明したが、要求対象の地図情報が移動体１−３において保持されている場合には、その保持されている地図情報が移動体１−１に送信されることになる。このようにして、情報の取得が階層化されることにより、広域の無線通信が使用される頻度が減ることになり、無線リソースを増やさなくても、より多くの移動体１を収容できるようになる。
【０１０１】
また、移動体１−１が自律的な移動を継続することによって、クラスタヘッドの移動体１−３からのビーコンを、あらかじめ決められた閾値以上のＲＳＳＩで受信できなくなったとする（ステップＳ４０５）。すると、ビーコンの受信に応じた時刻の記録が行われなくなる。そして、移動体１−１の判断部２３は、ある時点でビーコンの受信が行われていないと判断し（ステップＳ４０７）、移動体１−１がクラスタＡのクラスタメンバではなくなったと判断する（ステップＳ４０８）。その後、新たな地図情報が必要になった場合には、移動体１−１は、情報サーバ３から直接、取得することになる（ステップＳ４０１，Ｓ４０２，Ｓ４０４）。
【０１０２】
また、あるタイミングで、ネットワーク制御サーバ４から、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する旨の指示が、図７Ａで示される各移動体１−１〜１−２２にブロードキャストで送信されると、それに応じて、各移動体１によるクラスタの構築が再度、行われることになる。このように、クラスタの構成が繰り返して行われることにより、各移動体１がいろいろな方向に移動したとしても、そのときどきで最適なクラスタが形成されることになる。したがって、自律的に移動する移動体１の位置に応じた適応的な階層ネットワーク（クラスタ）が構成されることになる。
【０１０３】
なお、上記説明では、クラスタＡ，Ｂの両方について分割が必要ないと判断された場合について説明したが、ここでは、クラスタＢについて分割が必要と判断された場合の具体例について説明する。例えば、クラスタにおける移動体１の個数が１０個以上である場合に、分割が必要であると判断される状況では、クラスタＢについて、分割が必要であると判断されることになる。
【０１０４】
ネットワーク制御サーバ４からクラスタヘッドの移動体１−１５に対して、クラスタを分割する旨と、分割元のクラスタＢで用いるチャネル６と、分割先のクラスタで用いるチャネル１１とが送信されたとする。クラスタＢのクラスタヘッドである移動体１−１５の通信制御部２６は、ネットワーク制御サーバ４からそれらの情報を受信すると（ステップＳ１０９）、クラスタ内通信部３１を介して、分割前の各クラスタ内の移動体１に、クラスタ内の無線通信で用いるチャネル「６」を通知すると共に、そのチャネルを、クラスタ内の無線通信に用いるチャネルとしてクラスタ内通信部３１に設定する（ステップＳ１１０）。また、クラスタヘッドである移動体１−１５の判断部２３は、通信制御部２６によって分割が必要である旨が受信されたため、１２個のクラスタメンバの移動体１から、半分の６個の移動体１−１２，１−１４，１−１７，１−１９，１−２０，１−２１をランダムに選択し、そのうちの１個の移動体１−２１をクラスタヘッドとすると共に、残りの５個の移動体１−１２，１−１４，１−１７，１−１９，１−２０をクラスタメンバとする（ステップＳ２０２）。そして、移動体１−１５の判断部２３は、それらの６個の移動体１に対して、移動体１−２１がクラスタヘッドに選択された旨、移動体１−１２，１−１４，１−１７，１−１９，１−２０がクラスタメンバに選択された旨、また、分割先のクラスタにおける近域の無線通信で用いられるチャネルは「１１」である旨を通知する（ステップＳ２０３）。その通知は、６個の移動体１の判断部２３によってそれぞれ受信され（ステップＳ２０４）、移動体１−２１の判断部２３は、自移動体が分割先の新たなクラスタにおいて、クラスタヘッドになったと判断し、また、移動体１−１２，１−１４，１−１７，１−１９，１−２０の判断部２３は、自移動体が分割先の新たなクラスタにおいて、クラスタメンバになったと判断する（ステップＳ２０５）。また、それらの移動体１−１２等の判断部２３は、受信した分割先のクラスタにおけるチャネル「１１」を、通信制御部２６に渡す。すると、その６個の移動体１−１２等の通信制御部２６によって、チャネル「１１」が、近域の無線通信で用いられるチャネルとしてクラスタ内通信部３１に設定される。そして、図７Ｃにおいて破線で示されるように、移動体１−１２，１−１４，１−１７，１−１９，１−２０がクラスタＢに属さないようになり、新たなクラスタを構成することになる。このようにして、あるクラスタに含まれる移動体１の個数が多い場合に、クラスタ間での移動体１の個数が平均化されることになる。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態による移動体１によれば、各クラスタにおいて、クラスタヘッドの移動体１によって情報サーバ３から情報が取得され、クラスタメンバの移動体１は、そのクラスタヘッドの移動体１から、情報サーバ３で管理されている情報を取得することになる。また、１個のクラスタに含まれる移動体１は、近接した位置に存在するため、小さな送信電力である近域の無線通信によって、移動体１間の情報の送受信を行うことができる。このように、情報サーバ３に直接アクセスする移動体１が、クラスタヘッドのみとなることにより、広域の無線通信を行う移動体１の個数が減ることになり、広域の無線通信が行われる頻度を低減することができる。また、近域の無線通信は、より小さな送信電力で行われるため、干渉が発生する範囲が狭くなり、同一エリア内において近距離の無線通信を同時に行うことができる移動体１の個数を増加させることができる。したがって、無線リソースを効率的に利用することができ、従来のように、各移動体が情報サーバ３から情報を取得していた場合と比較して、情報通信システムに、より多くの移動体１を収容することができるようになる。その結果、例えば、移動体１が情報サーバ３で管理されている情報にアクセスすることができず、移動体１による自律的な移動が一時的に停止されるような事態を回避することができる。
【０１０６】
また、１個のクラスタにおける移動体１の個数が閾値以下となるようにすることによって、特定のクラスタにおける近域の無線通信の負荷のみが高くなるような状況が起きないようにすることができる。また、ネットワーク制御サーバ４によって、各クラスタにおける近域の無線通信で用いられるチャネルが決定されることにより、各無線チャネルでの負荷が平滑化され得る。特に、クラスタの位置に応じてチャネルが決定されることにより、近接したクラスタでは、異なるチャネルが使用されるようにすることができ、近域の無線通信の干渉を予防することができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、所定の受信電力以上で受信したビーコン（Ｈｅｌｌｏパケット）の個数をカウントすることによってクラスタヘッドを決定する場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、ビーコンに現在位置が含まれている場合には、各移動体１は、受信したビーコンに含まれる現在位置を用いて、重心位置を算出し、その算出した重心位置に最も近い現在位置である移動体１が、クラスタヘッドとなってもよい。ここで、重心位置の算出では、各移動体１は、同じ重みで取り扱われることが好適である。また、クラスタヘッドの移動体１の移動のスピードが速い場合には、各クラスタメンバがクラスタヘッドにアクセスできなくなるまでの期間が短くなると考えられる。したがって、各移動体１間で、直近の所定期間における平均スピードを交換し、その平均スピードの最も遅い移動体１をクラスタヘッドとしてもよく、または、その平均スピードが所定の閾値以下の移動体１から、別の基準、例えば、カウント数や重心位置等の基準によって、クラスタヘッドの移動体１が決定されてもよい。このように、クラスタヘッドの決定方法には種々のものがあり得る。
【０１０８】
また、本実施の形態では、近域通信部２２がクラスタ内通信部３１とビーコン送信部３２とを備えた場合について説明したが、そうでなくてもよい。近域通信部２２は、クラスタ内通信部３１のみを有していてもよい。すなわち、クラスタ内通信部３１が近域通信部２２であってもよい。その場合には、クラスタ内通信部３１が、ビーコンと同様の信号をも送信してもよい。例えば、クラスタ内通信部３１が無線ＬＡＮによる通信を行う場合には、あらかじめ決められた送信電力でブロードキャストの送信を行うことが、ビーコンの送信であってもよい。
【０１０９】
また、クラスタを構成する際に、クラスタヘッド宣言を所定の受信電力以上で受信することができない移動体１が存在することも考えられる。すなわち、クラスタを構築する処理が終了した時点において、いずれのクラスタにも属さない移動体１が存在することもあり得る。その場合には、いずれのクラスタにも属さない移動体１のみで、再度、クラスタを構築する処理が行われてもよい。そのように、クラスタを構築する処理が２回またはそれ以上行われることによって、最終的に、いずれのクラスタにも属さない移動体１の個数は、低減すると考えられる。
【０１１０】
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。
【０１１２】
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。
【０１１３】
また、上記実施の形態において、移動体１や情報取得装置２に含まれる２以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、２以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。
【０１１４】
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。なお、上記実施の形態における情報取得装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、自律的に移動する移動体に設けられた情報取得装置として機能させ、相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断部、自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域の無線通信を行う広域通信部を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、保存している情報を、広域通信部による無線通信よりも狭い範囲で無線通信を行う近域通信部を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、クラスタヘッドの移動体から近域通信部を介して受信する情報管理部として機能させるためのプログラムである。
【０１１５】
なお、上記プログラムにおいて、上記プログラムが実現する機能には、ハードウェアでしか実現できない機能は含まれない。例えば、情報を取得する取得部や、情報の通信を行う通信部などにおけるモデムやインターフェースカードなどのハードウェアでしか実現できない機能は、上記プログラムが実現する機能には少なくとも含まれない。
【０１１６】
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。
【０１１７】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。
【０１１８】
図８は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による情報取得装置２を実現するコンピュータシステム９００の一例を示す図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。
【０１１９】
図８において、コンピュータシステム９００は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９１１と、ブートアッププログラム等のプログラムや、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータが記憶されるフラッシュメモリ等のＲＯＭ９１２と、ＭＰＵ９１１に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するＲＡＭ９１３と、タッチパネル９１４と、無線通信モジュール９１５と、ＭＰＵ９１１、ＲＯＭ９１２等を相互に接続するバス９１６とを備える。また、タッチパネル９１４に代えて、ディスプレイと、マウスやキーボード等の入力デバイスとを備えていてもよい。また、ユーザからの入力の受け付けや、ユーザに対する表示を行わない場合には、コンピュータシステム９００は、タッチパネル９１４を備えていなくてもよい。
【０１２０】
コンピュータシステム９００に、上記実施の形態による情報取得装置２の機能を実行させるプログラムは、無線通信モジュール９１５を介してＲＯＭ９１２に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にＲＡＭ９１３にロードされる。なお、プログラムは、ネットワークから直接、ロードされてもよい。
【０１２１】
プログラムは、コンピュータシステム９００に、上記実施の形態による情報取得装置２の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能やモジュールを呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム９００がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。
【０１２２】
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
以上より、本発明による情報取得装置等によれば、無線リソースを有効利用できるという効果が得られ、例えば、移動体の自律的な移動に必要な情報を取得する装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  移動体
２  情報取得装置
３  情報サーバ
４  ネットワーク制御サーバ
２１  広域通信部
２２  近域通信部
２３  判断部
２４  情報管理部
２５  記憶部
２６  通信制御部
３１  クラスタ内通信部
３２  ビーコン送信部
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年1月23日(2019.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律的に移動する移動体に設けられた情報取得装置であって、
広域の無線通信を行う広域通信部と、
前記広域通信部による無線通信よりも狭い範囲で無線通信を行う近域通信部と、
相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断部と、
自移動体がクラスタヘッドである場合に、前記広域通信部を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、当該保存している情報を、前記近域通信部を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、前記情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、当該クラスタヘッドの移動体から前記近域通信部を介して受信する情報管理部と、を備えた情報取得装置。
【請求項２】
前記判断部は、前記近域通信部によって他移動体よりも多くの移動体と無線通信を行うことができる場合に、自移動体がクラスタヘッドであると判断する、請求項１記載の情報取得装置。
【請求項３】
１個のクラスタにおける移動体の個数は閾値以下である、請求項１または請求項２記載の情報取得装置。
【請求項４】
１個のクラスタにおける移動体の個数が前記閾値を超える場合には、当該クラスタは、１個のクラスタにおける移動体の個数が前記閾値以下となるように分割される、請求項３記載の情報取得装置。
【請求項５】
前記判断部は、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数が前記閾値を超える場合であって、自移動体がクラスタヘッドである場合には、クラスタメンバから選択した新たなクラスタヘッドの移動体に、クラスタヘッドになる旨を通知し、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数が前記閾値を超える場合であって、自移動体がクラスタメンバである場合には、クラスタヘッドの移動体から、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信したときに、自移動体がクラスタヘッドであると判断し、自移動体がクラスタヘッドになる旨の通知を受信しなかったときに、既存のクラスタヘッドまたは新たなクラスタヘッドのクラスタメンバであると判断する、請求項４記載の情報取得装置。
【請求項６】
自移動体がクラスタヘッドである場合に、自移動体の属するクラスタにおける移動体の個数を、前記広域通信部を介してネットワーク制御サーバに送信し、当該ネットワーク制御サーバにおいて、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ごとに割り当てられた、前記近域通信部によって行われる無線通信のチャネルを、前記広域通信部を介して前記ネットワーク制御サーバから受信する通信制御部をさらに備え、
クラスタヘッドの移動体が属するクラスタにおける各移動体間の近域通信部による無線通信は、当該クラスタヘッドの通信制御部が前記ネットワーク制御サーバから受信したチャネルを用いて行われる、請求項１から請求項５のいずれか記載の情報取得装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか記載の情報取得装置を備え、
前記情報取得装置によって取得された情報を用いて自律的に移動する移動体。
【請求項８】
自律的に移動する移動体における情報取得方法であって、
相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断ステップと、
自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域の無線通信である広域通信を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、当該保存している情報を、前記広域通信よりも狭い範囲における無線通信である近域通信を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、前記情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、当該クラスタヘッドの移動体から前記近域通信を介して受信する情報管理ステップと、を備えた情報取得方法。
【請求項９】
コンピュータを、
自律的に移動する移動体に設けられた情報取得装置として機能させ、
相互に近接する複数の移動体によって構成されるクラスタにおいて、自移動体がクラスタヘッドであるか、クラスタメンバであるかを判断する判断部、
自移動体がクラスタヘッドである場合に、広域の無線通信を行う広域通信部を介して情報サーバから情報を受信して保存し、クラスタメンバの移動体からの要求に応じて、当該保存している情報を、前記広域通信部による無線通信よりも狭い範囲で無線通信を行う近域通信部を介してクラスタメンバの移動体に送信し、自移動体がクラスタメンバである場合に、前記情報サーバで管理されている情報を、クラスタヘッドの移動体に要求し、当該クラスタヘッドの移動体から前記近域通信部を介して受信する情報管理部として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
前記情報は、地図情報である、請求項１から請求項６のいずれか記載の情報取得装置。