(57)【要約】  高い汎用性を有する、複数の移動体の制御技術を提供する。制御装置は、情報取得部と、情報取得部において取得された情報を用いて、第１の移動体と第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを群状態として出力する群認識部と、群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて第１の移動体の運動を制御する制御部と、制御則を変更するか否かを制御則変更信号として出力する制御則変更判断部とを備え、制御部は、制御則変更信号に基づいて、第１の移動体の運動を制御する際に用いる制御則を選択する。
2021024352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の移動体に設けられる制御装置であり、
前記第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得するための情報取得部と、
前記情報取得部において取得された前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力するための群認識部と、
前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御するための制御部と、
前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御部において用いられる前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力するための制御則変更判断部とを備え、
前記制御部は、前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択する、
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であり、
前記群認識部は、前記情報取得部が少なくとも１つの前記第２の移動体の状態量を取得しているか否かに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンを認識し、かつ、実現可能な前記移動体群のパターンが複数存在する場合には、あらかじめ定められた優先度、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンのうちの１つを前記群状態として出力する、
制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の制御装置であり、
前記制御部は、前記群状態が前記第１の移動体と前記第２の移動体とを前記移動体群と認識することを示す前記判定結果である場合、合意制御または被覆制御を用いて前記第１の移動体の運動を制御する、
制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の制御装置であり、
前記合意制御は、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の相対距離に応じて、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間に仮想的な斥力を生じさせる制御である、
制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の制御装置であり、
前記被覆制御は、前記第１の移動体の周囲情報に基づいて被覆制御の適用領域を設定するとともに、前記被覆制御の適用領域における特定の場所の重みを規定する重み関数値を設定し、さらに、前記被覆制御の適用領域と、前記重み関数値と、前記被覆制御の適用領域内において前記第１の移動体の領域と前記第２の移動体の領域とを分割する境界に基づいて、前記境界内の重心位置を演算し、かつ、前記重心位置を前記境界内の目標位置とする制御である、
制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１つに記載の制御装置であり、
前記情報取得部は、前記第２の移動体との通信を介して、前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つを取得する、
制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のうちのいずれか１つに記載の制御装置であり、
前記情報取得部は、前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに加えて、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の通信状態、前記群状態および前記制御則変更信号のうちの少なくとも１つに基づいて、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の通信モードを切り替えるための通信モード切り替え部を備える、
制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、
前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、前記第１の移動体の周囲情報、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の通信状態、前記群状態、および、前記制御則変更信号のうちの少なくとも１つに基づいて、通信性能要求値を演算するための通信性能要求部と、
複数の前記通信モードのうちから前記通信性能要求値を満たす前記通信モードを選択するための通信モード選択部とを備える、
制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、通信パラメータを連続的に変化させることによって前記通信性能要求値を満たす前記通信パラメータを探索するための通信パラメータ探索部をさらに備え、
前記通信モード選択部は、前記通信パラメータに基づいて、前記通信性能要求値を満たす前記通信モードを選択する、
制御装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、複数の前記通信モードを動作させて通信し、さらに、それぞれの前記通信モードでの通信性能を比較するための通信性能比較部をさらに備え、
前記通信モード選択部は、前記通信性能比較部における比較結果に基づいて、前記通信性能要求値を満たす前記通信モードを選択する、
制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、前記通信モードの通信性能を推定するための通信性能推定部をさらに備え、
前記通信性能比較部は、前記通信性能推定部における推定結果に基づいて、それぞれの前記通信モードでの通信性能を比較する、
制御装置。
【請求項１２】
請求項７から１１のうちのいずれか１つに記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、前記制御部における制御パラメータを調整するための制御パラメータ調整部をさらに備える、
制御装置。
【請求項１３】
第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得し、
前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力し、
前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御し、
前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力し、
前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択する、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、移動体の制御装置、および、移動体の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドローンを用いる領域探索、工場でのロボットを用いる自動搬送、または、自動車の隊列走行などを行う技術分野において、複数の移動体を群（移動体群）として連携させることで、所定の目的を効率よく達成する方法が提案されている。【０００３】
このような複数の移動体を制御する方法としては、すべての移動体を一括で制御可能な中央管理システムを用いる方法と、個々の移動体が個々に制御演算を行う自律分散システムを用いる方法とがある。【０００４】
このうち、一括管理が不要な自律分散システムには、周囲の環境に対する集中管理または情報処理などをせずとも、個々の移動体が適応的なふるまいをすることで群（移動体群）としての制御ができるという汎用性の高さがある（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−６２７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
群（移動体群）としての制御方法に関して、たとえば、特許文献１では、故障または通信の切断によって群（移動体群）が分断された場合にそれを復旧させるための制御則についての記載がある。【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された方法は、目的または状況に合わせて制御則を変更するものでないため、汎用性に劣るという問題があった。【０００８】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、高い汎用性を有する、複数の移動体の制御技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、第１の移動体に設けられる制御装置であり、前記第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得するための情報取得部と、前記情報取得部において取得された前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力するための群認識部と、前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御するための制御部と、前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御部において用いられる前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力するための制御則変更判断部とを備え、前記制御部は、前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択する。【００１０】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得し、前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力し、前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御し、前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力し、前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択する。
【発明の効果】
【００１１】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、第１の移動体に設けられる制御装置であり、前記第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得するための情報取得部と、前記情報取得部において取得された前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力するための群認識部と、前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御するための制御部と、前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御部において用いられる前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力するための制御則変更判断部とを備え、前記制御部は、前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択する。このような構成によれば、情報取得部が取得した情報を用いて、第１の移動体および第２の移動体を移動体群と認識するか否かを判定することで、状況に応じて移動体群としての制御とするか、個別での制御とするかを判断して第１の移動体の運動を制御することができる。さらに、群状態、または、第１の移動体の状態量、第２の移動体の状態量、または、第１の移動体の周囲情報に基づいて、制御部における制御則を変更するか否かを判断することで、状況に応じた適切な制御則によって第１の移動体の運動を制御することができる。【００１２】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得し、前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力し、前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御し、前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力し、前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択する。このような構成によれば、情報取得部が取得した情報を用いて、第１の移動体および第２の移動体を移動体群と認識するか否かを判定することで、状況に応じて移動体群としての制御とするか、個別での制御とするかを判断して第１の移動体の運動を制御することができる。さらに、群状態、または、第１の移動体の状態量、第２の移動体の状態量、または、第１の移動体の周囲情報に基づいて、制御部における制御則を変更するか否かを判断することで、状況に応じた適切な制御則によって第１の移動体の運動を制御することができる。【００１３】
また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に関する、移動体群の自律分散制御装置、および、その制御対象である移動体を概念的に示す図である。
【図２】複数の移動体の例を示す図である。
【図３】実施の形態に関する、制御則の切り替え動作の例を示すフローチャートである。
【図４】群状態を説明するための図である。
【図５】群状態を説明するための図である。
【図６】実施の形態に関する、群状態の例を示す図である。
【図７】実施の形態に関する、群状態の例を示す図である。
【図８】実施の形態に関する、群状態の例を示す図である。
【図９】実施の形態に関する、群状態の例を示す図である。
【図１０】実施の形態に関する、群状態の例を示す図である。
【図１１】情報取得部の構成の例を概念的に示す図である。
【図１２】被覆制御の適用領域および境界の例を示す図である。
【図１３】図１に例が示される自律分散制御装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。
【図１４】図１に例が示される自律分散制御装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。
【図１５】実施の形態に関する、通信モード切り替え部の構成の例を概念的に示す図である。
【図１６】実施の形態に関する、通信モード切り替え部の構成の例を概念的に示す図である。
【図１７】実施の形態に関する、通信モード切り替え部の構成の例を概念的に示す図である。
【図１８】実施の形態に関する、通信モード切り替え部の構成の例を概念的に示す図である。
【図１９】実施の形態に関する、通信モード切り替え部の構成の例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。
【００１６】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。
【００１７】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００１８】
また、以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００１９】
また、以下に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する自律分散制御装置、および、自律分散制御方法について説明する。
【００２１】
＜自律分散制御装置の構成について＞
図１は、本実施の形態に関する移動体群の自律分散制御装置３、および、その制御対象である移動体１を概念的に示す図である。また、図２は、複数の移動体の例を示す図である。
【００２２】
図１に例が示されるように、自律分散制御装置３は、群認識部４と、情報取得部５と、統合制御部６と、制御則変更判断部７とを備える。さらに、統合制御部６は、合意制御部６１と、被覆制御部６２と、運動制御部６３とを備える。
【００２３】
図１および図２に例が示された本実施の形態における移動体１は、たとえば、二輪ロボットとする。また、図２に例が示される、移動体１に隣接する移動体２も、たとえば、二輪ロボットとする。
【００２４】
ただし、本実施の形態では移動体１および移動体２を二輪ロボットとしたが、たとえば、四輪の自動車、人工衛星またはドローンなど、アクチュエータ駆動によって所定の位置および姿勢に制御される移動体であればどのようなものであってもよい。また、移動体１と移動体２とは、同じ種類の移動体に限られるものではない。
【００２５】
また、上記の「隣接する」とは、移動体１と移動体２とが所定の空間内に存在することを意味する。
【００２６】
図３は、本実施の形態に関する制御則の切り替え動作の例を示すフローチャートである。図３に例が示されるように、本実施の形態に関する制御則の切り替え動作では、まず、移動体（移動体１）の状態量および周囲情報を取得する（図３におけるステップＳＴ０１）。そして、これらに基づいて群状態を判定する（図３におけるステップＳＴ０２）。
【００２７】
次に、群（移動体群）とみなす他の移動体（移動体２）が存在するか否かを判定する（図３におけるステップＳＴ０３）。そして、他の移動体（移動体２）が存在する場合、すなわち、図３に例が示されるステップＳＴ０３から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、図３に例が示されるステップＳＴ０４へ進む。一方で、他の移動体（移動体２）が存在しない場合、すなわち、図３に例が示されるステップＳＴ０３から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、図３に例が示されるステップＳＴ０５に進む。
【００２８】
そして、ステップＳＴ０４に進んだ場合、これらの移動体を群（移動体群）とみなす制御（群制御）を行う。この場合、異なる制御目的を有する制御則である、合意制御または被覆制御のいずれかを、目的または状況に応じて選択して移動体（移動体１）の運動制御を行う。ここで、合意制御とは、複数の制御対象（移動体）の状態を同じ値に収束させる制御をいう。また、被覆制御とは、与えられた領域を最適に被覆するように移動体を制御するものをいう。
【００２９】
一方で、ステップＳＴ０５に進んだ場合、他の移動体（移動体２）の状態量には依存しない単独制御（具体的には、経路追従制御）によって、移動体（移動体１）の運動制御を行う。詳細を以下で説明する。
【００３０】
図１における群認識部４は、後述する情報取得部５において取得された情報に基づいて、移動体１と移動体２とを、群（移動体群）とみなして制御するか否かを判定する。
【００３１】
群認識部４は、まず、情報取得部５において取得された情報に基づいて、移動体１が移動体２の状態量を取得していることを、これらを群（移動体群）とみなす判定条件の１つとする。
【００３２】
当該条件には、移動体２の状態量に基づいて、移動体２が異常な挙動をしていないことを加えてもよい。
【００３３】
さらに、群認識部４は、移動体１の状態量または移動体２の状態量に応じて、これらを群（移動体群）とみなすか否かを判定してもよい。たとえば、移動体１と移動体２との間の位置関係または距離に基づいて判定する場合、移動体間の距離が大きく離れていれば群（移動体群）とみなさず、移動体間の距離が近ければ群（移動体群）とみなす。
【００３４】
また、複数の移動体を群（移動体群）とみなすか否かの判定条件は、これらの移動体の相対速度であってもよい。たとえば、複数の移動体間の相対速度が０よりも小さい場合、移動体１と移動体２との間の距離は縮んでいくため、群（移動体群）とみなすことができる。反対に、複数の移動体間の相対速度が０よりも大きい場合、移動体１と移動体２との間の距離は離れていくため、群（移動体群）とみなさない。上記では、相対速度を０と比較して判定されたが、任意の閾値を設定して判定に用いてもよい。
【００３５】
また、移動体の現在の状態量から未来の状態量を推定し、さらに、未来の状態量に基づいて複数の移動体を群（移動体群）とみなすか否かを判定してもよい。未来の状態量に基づいて判定を行うことで、より早く制御目的を達成するような群制御を実現することができる。
【００３６】
また、複数の状態量を用いる評価関数を設定し、評価関数の値がしきい値以上だった場合に、複数の移動体を群（移動体群）とみなしてもよい。
【００３７】
さらに、群認識部４は、情報取得部５において取得された周囲の情報（周囲情報）に基づいて、複数の移動体を群（移動体群）とみなすか否かを判定してもよい。たとえば、狭い通路では、複数の移動体が一直線上に並ぶことが望ましいため、移動体１の前後に配置される移動体２を群（移動体群）とみなせばよい。また、移動体が密集しやすい場所では、衝突を回避するために、移動体１から一定の範囲内に存在する他の移動体をすべて群（移動体群）とみなしてもよい。
【００３８】
以上に例が示された「群とみなす条件」が成立した場合に、群認識部４は、移動体１と移動体２とが群（移動体群）であることを群状態として出力する。
【００３９】
図４および図５は、群状態を説明するための図である。図４に例が示されるように、移動体１に対して、他の移動体２Ａ、移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄが配置されている場合、図４の状態から図５の状態へと、一直線上に並ぶ配置とすることを考える。
【００４０】
図６、図７、図８、図９および図１０は、本実施の形態に関する群状態の例を示す図である。図６は、図４に示された状態で、移動体１が群（移動体群）とみなす対象（他の移動体）を示している。図６において、矢印が移動体１から移動体２Ａに、移動体１から移動体２Ｂに、移動体１から移動体２Ｃにそれぞれ向かっており、これらは、移動体１が移動体２Ａ、移動体２Ｂおよび移動体２Ｃを群（移動体群）とみなしていることを示している。
【００４１】
ここで、移動体２Ａは、あらかじめ設定された行動指令、または、逐次更新される行動指令に基づいて、独立して行動するものとする。このような移動体をリーダー機と呼ぶ。図６には、移動体２Ａを始点とする矢印は示されておらず、これはすなわち、移動体２Ａが独立して行動するリーダー機であることを示している。
【００４２】
移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄは、それぞれ移動体１と同一の自律分散制御装置３を有するものとする。移動体１の自律分散制御装置３は、隣接する移動体２Ａ、移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄに対して、群（移動体群）とみなすか否かの判定を行う。
【００４３】
まず、自律分散制御装置３は、情報取得部５において取得された情報に基づいて移動体１が他の移動体の状態量を取得することができるか否かを判定し、さらに、当該判定結果に基づいて、移動体１と他の移動体とを群（移動体群）とみなすか否かを判定して、群状態を決定する。
【００４４】
ここでは、移動体１が、移動体２Ａ、移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄのすべての状態量を取得することができるものとする。
【００４５】
群（移動体群）とみなす対象によって実現可能な移動体群のパターンが複数存在するため、群認識部４は、それらのパターンのうちから１つを群状態として決定する。
【００４６】
たとえば、移動体２Ａを、移動体１の後ろに位置する他の移動体とし、移動体１は移動体２Ａを群（移動体群）とみなす。また、移動体２Ｂおよび移動体２Ｃを、それぞれ移動体１の前に位置する移動体として、移動体１は移動体２Ｂおよび移動体２Ｃを群（移動体群）とみなす。一方で、移動体２Ｄは、移動体２Ｂおよび移動体２Ｃと比べて移動体１から離れた位置にあるため、移動体１は移動体２Ｄを群（移動体群）とみなさない。
【００４７】
同様に、移動体１と同じ自律分散制御装置３を有する移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄも、それぞれが他の移動体を群（移動体群）とみなすか否かの判定を行う。
【００４８】
図７は、図４に示された状態で、移動体２Ｂが群（移動体群）とみなす対象（他の移動体）を示している。図７において、矢印が移動体２Ｂから移動体１に、移動体２Ｂから移動体２Ｃにそれぞれ向かっており、これらは、移動体２Ｂが移動体１および移動体２Ｃを群（移動体群）とみなしていることを示している。
【００４９】
図８は、図４に示された状態で、移動体２Ｃが群（移動体群）とみなす対象（他の移動体）を示している。図８において、矢印が移動体２Ｃから移動体１に、移動体２Ｃから移動体２Ｂにそれぞれ向かっており、これらは、移動体２Ｃが移動体１および移動体２Ｂを群（移動体群）とみなしていることを示している。
【００５０】
図９は、図４に示された状態で、移動体２Ｄが群（移動体群）とみなす対象（他の移動体）を示している。図９において、矢印が移動体２Ｄから移動体２Ｃに向かっており、これは、移動体２Ｄが移動体２Ｃを群（移動体群）とみなしていることを示している。
【００５１】
図１０は、図６、図７、図８および図９にそれぞれ示された矢印を重ね合わせて、群全体の制御構造の例を示す図である。
【００５２】
ここで、移動体２Ａは、移動体１、移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄを群（移動体群）として認識していないが、独立に行動する移動体２Ａに対して移動体１が協調して行動をすることで、移動体群としての制御を実現することができる。
【００５３】
また、移動体１と移動体２Ｄとは互いに群（移動体群）とみなしていないが、移動体２Ｄは、移動体１を群（移動体群）とみなして運動制御している移動体２Ｂおよび移動体２Ｃを群（移動体群）とみなしている。したがって、移動体１と移動体２Ｄとは互いに群（移動体群）とみなしていないが、間接的に作用し合い、移動体群としての制御を実現することができる。
【００５４】
ここで、図１０において、矢印が移動体１から移動体２Ａに向かっているが、移動体２Ａから移動体１には向かっていない（有向グラフ）。これに対し、移動体１と移動体２Ｂとは、相互に矢印が向き合っている（無向グラフ）。相互に群（移動体群）とみなし合っている（すなわち、無向グラフである）ことで、群制御としての制御性能を向上させることができる。
【００５５】
一方、群（移動体群）と認識する対象が多いほど群（移動体群）が大きくなるが、それに伴って移動体同士がやり取りする情報量が多くなるため、通信での情報の送受信に遅延が発生する場合がある。さらに、それぞれの移動体の運動制御に関する演算量も増大するため、群認識部４によって群（移動体群）とみなす対象を分別し対象の数を少なくすることで、通信の遅延の回避または演算量の低減を実現することもできる。
【００５６】
図１１は、情報取得部５の構成の例を概念的に示す図である。図１１に例が示されるように、情報取得部５は、直接情報取得部５１と、間接情報取得部５２と、通信モード切り替え部５３とを備える。
【００５７】
情報取得部５は、移動体１を制御するための情報として、移動体１および他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報を取得する。
【００５８】
直接情報取得部５１は、移動体１の状態量、または、移動体１の周囲情報を取得する。たとえば、移動体１の状態量として、移動体１の位置情報をｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）によって取得する。
【００５９】
また、直接情報取得部５１は、移動体１と他の移動体との間の相対距離、または、移動体１から見た他の移動体の相対位置を、カメラ、ミリ波またはレーダなどによって取得する。ここで、移動体１と他の移動体との間の相対距離は、移動体１および他の移動体の状態量である。なお、相対距離、相対位置および相対速度は、移動体１および他の移動体の双方に関連する状態量であるため、移動体１（第１の移動体）の状態量でもあり他の移動体（第２の移動体）の状態量でもある。
【００６０】
また、直接情報取得部５１は、ＧＰＳまたは上記のセンサーなどから得られた情報に基づいて、状態量の推定式を用いて移動体１の状態量を取得する。
【００６１】
なお、上記では位置の情報を例としたが、使用するセンサーの種類を使い分けることによって、直接情報取得部５１は、速度または加速度などの様々な状態量を取得することができる。
【００６２】
また、直接情報取得部５１は、移動体１の周囲情報として、地図情報または障害物の情報を取得する。
【００６３】
間接情報取得部５２は、他の移動体との通信を介して、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報を取得する。
【００６４】
移動体１が直接情報取得部５１において取得された情報だけでなく、他の移動体から通信を介して情報を取得することで、さらに多くの情報を取得できる。また、これらの情報に基づいて制御を行うことができるので、特に群（移動体群）として制御する場合に制御性能が向上する。
【００６５】
なお、相対距離または相対位置に関する情報は、直接情報取得部５１で取得されてもよいし、間接情報取得部５２で取得された情報に基づいて演算されてもよい。
【００６６】
たとえば、移動体１の位置に関する情報は、直接情報取得部５１でＧＰＳによって取得する。また、他の移動体の位置に関する情報は、間接情報取得部５２で他の移動体からの通信によって取得する。その後、移動体１の位置と他の移動体の位置とを用いて、それらの相対距離または相対位置を計算することができる。
【００６７】
統合制御部６は、前述の群状態に基づいて、移動体１の運動制御を行う。統合制御部６では、２種類以上の制御則を有し、制御則を変更するか否かの判断は、制御則変更判断部７で行う。
【００６８】
制御則変更判断部７は、群状態、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて統合制御部６における制御則を変更するか否かを判断し、さらに、判断結果を制御則変更信号として出力する。
【００６９】
本実施の形態では、統合制御部６は３種類の制御則を有し、制御則変更判断部７は、対応する３種類の制御則変更信号を出力する。
【００７０】
制御則変更判断部７は、群状態が、他の移動体を群（移動体群）と認識していない状態である場合は、制御則変更信号＝１を出力し、群状態が、他の移動体を群（移動体群）と認識している状態である場合は、制御則変更信号＝２または制御則変更信号＝３を出力する。
【００７１】
そして、制御則変更信号＝２である場合には後述する合意制御を行い、制御則変更信号＝３である場合には後述する被覆制御を行うように、制御則変更信号を運動制御部６３に出力する。
【００７２】
ここで、群（移動体群）としての制御則（合意制御および被覆制御）の切り替えについて説明する。
【００７３】
＜切り替え条件１＞
切り替え条件１では、群状態に基づいて、合意制御と被覆制御とを切り替える。具体的には、群状態から、群（移動体群）とみなしている他の移動体が一定数以上である場合に合意制御とし、群（移動体群）とみなしている他の移動体が一定数未満である場合に被覆制御とする。
【００７４】
合意制御では、より多くの対象（移動体）を群（移動体群）とみなして制御することで、制御の収束性が向上する利点がある。一方、被覆制御では、近隣に位置する少数の移動体に対して境界を設定して制御すればよいので、少数であっても十分に群（移動体群）としての制御を行うことができる。
【００７５】
＜切り替え条件２＞
切り替え条件２では、移動体１および他の移動体の状態量に基づいて、合意制御と被覆制御とを切り替える。たとえば、相対距離がしきい値以上に離れている場合には、合意制御とすることで、相対距離を任意の距離に調整することができる。また、相対速度がしきい値以上である場合には、今後相対距離が大きくなることが予想されるため、合意制御とすることで、相対距離が大きくなることを防ぐことができる。
【００７６】
一方、相対距離がしきい値未満である場合には、被覆制御とする。被覆制御では、移動体間の距離が短い場合に、移動体同士が近づきすぎないように適度な距離を保つことができる。この場合、合意制御のように適度な相対距離を設定する必要はなく、互いの位置関係によって移動体間の距離を決定することができる。
【００７７】
＜切り替え条件３＞
切り替え条件３では、移動体１の周囲情報に基づいて、合意制御と被覆制御とを切り替える。たとえば、周囲の空間が狭くなっていることをセンサーによって検知した場合、被覆制御を用いる。被覆制御では、移動体間の距離が近い場合に、移動体同士が近づきすぎないよう適度な距離を保つことができる。この場合、合意制御のように適度な相対距離を設定する必要はなく、互いの位置関係によって移動体間の距離を決定することができる。
【００７８】
一方、周囲が広い場合には、合意制御を用いる。合意制御では、広い空間に複数の移動体が広がりすぎないよう、任意の値を設定して移動体間の距離を制御することができる。
【００７９】
なお、周囲情報は、インフラ設備から通信によって受け取ってもよいし、あらかじめ設定された地図情報を利用してもよい。また、空間の広さに限らず、障害物の有無によって制御則を切り替えてもよい。
【００８０】
また、制御則の切り替え条件は、上記で説明された切り替え条件１、切り替え条件２および切り替え条件３の組み合わせであってもよい。たとえば、群状態から、群（移動体群）と認識する他の移動体の数と、他の移動体との間の距離とを参照して密度を算出し、当該密度がしきい値以上である場合には被覆制御に切り替える。
【００８１】
また、近隣の他の移動体の制御則を通信を介して取得し、他の移動体の制御則に応じて移動体１の制御則を切り替えてもよい。たとえば、近隣の他の移動体が合意制御で運動制御されているならば、移動体１の制御則も合意制御とする。こうして、同じ制御則で群（移動体群）としての制御を行うことで、制御性能を向上させることができる。
【００８２】
統合制御部６における運動制御部６３は、制御則変更判断部７の出力である制御則変更信号を受け取って、制御則を変更する。
【００８３】
制御則変更信号＝１の場合、運動制御部６３は、移動体１が他の移動体の状態量に依存せず、指定した地点に移動体１が移動するように移動体１の運動制御を行う。たとえば、指定した地点と移動体１の位置が一致するようにｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｉｎｔｅｇｒａｌ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＰＩＤ）制御器を構成し、移動体１の操作量を演算する。
【００８４】
制御則変更信号＝２の場合、運動制御部６３は、後述する合意制御部６１から出力される操作量に基づいて、移動体１の運動制御を行う。合意制御部６１では、移動体１の任意の状態量を所望の状態指定量に一致させるように、移動体１の操作量を演算する。合意制御の詳細については後述する。
【００８５】
制御則変更信号＝３の場合、運動制御部６３は、後述する被覆制御部６２から出力される操作量に基づいて、移動体１の運動制御を行う。被覆制御部６２では、移動体１の位置と他の移動体の位置とから生成される境界内の目標位置を演算し、移動体１の位置と目標位置とに基づいて移動体１の操作量を演算する。被覆制御の詳細については後述する。
【００８６】
なお、上記では、移動体１の操作量は目標速度とするが、目標速度の代わりに目標加速度などの他の操作量であってもよい。また、複数の操作量の組み合わせであってもよい。
【００８７】
統合制御部６における運動制御部６３では、前述の操作量である目標速度を移動体１の現在の位置に加算し、新たな位置指令とする。さらに、新たな位置指令と移動体１の位置との偏差をＰＩＤ制御器に通すことで、移動体１の位置を制御する。このようにして、運動制御部６３は、移動体１の運動制御を行う。
【００８８】
＜合意制御について＞
合意制御は、群認識部４で群（移動体群）と認識された対象に対し、移動体１の状態量と他の移動体の状態量との差分を、所望の状態量指定値に一致させる制御である。本実施の形態では、移動体１および他の移動体の状態量を、移動体の位置とする。移動体１の状態量と他の移動体の状態量との差分は、相対位置に相当する。以下では、図６を参照しつつ説明する。
【００８９】
移動体１と、移動体２Ａ、移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび２Ｄとに、それぞれ番号づけをする。そして、移動体１はｋ＝１、移動体２Ａはｋ＝２、移動体２Ｂはｋ＝３、移動体２Ｃはｋ＝４、移動体２Ｄはｋ＝５とする。
【００９０】
それぞれの移動体のダイナミクスは、以下の式（１−１）および式（１−２）の状態方程式で表すことができる。ここで、ｘｋ（ｔ）は、ｋ番の移動体の位置ベクトルであり、ｕｋ（ｔ）は、ｋ番の移動体の制御入力ベクトルであり、ＡｋおよびＢｋは、ｋ番の移動体のパラメータ行列であり、ｘｋ０は、ｋ番の移動体の初期位置ベクトルである。また、位置ベクトルは、２次元平面の場合は、ｘｋ（ｔ）＝（ｐｘｋ，ｐｙｋ）である。
【００９１】
【数１】
2021024352.tif 000003
【００９２】
【数２】
2021024352.tif 000004
【００９３】
ここで、移動体１について考える。移動体１の状態量と他の移動体の状態量との差分は、以下の式（１−３）で表すことができる。
【００９４】
【数３】
2021024352.tif 000005
【００９５】
相対位置に相当するＺ１ｊは、センサーなどを用いて取得されてもよいし、移動体１の位置と他の移動体の位置との差分を演算してもよい。
【００９６】
この場合、所望の状態指定値ｄ１ｊ＝（ｄｘ１ｊ、ｄｙｉｊ）を、それぞれの他の移動体２Ａ、移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄに対して設定する。
【００９７】
さらに、操作量ｕを下記の式（１−４）を用いて演算することによって、ｘｉｊとｄｉｊとが一致するように移動体１を制御するための操作量ｕを演算することができる。なお、式（１−３）は、図６に示された例では、下記の式（１−５）となる。
【００９８】
ここで、ａｉｊは、群状態から群（移動体群）とみなす移動体は１、群（移動体群）とみなさない移動体は０として設定する。図６に示された例では、移動体２Ａ、移動体２Ｂ、移動体２Ｃおよび移動体２Ｄを群（移動体群）とみなすので、ａ１２、ａ１３、ａ１４＝１であり、ａ１５＝０である。すなわち、群（移動体群）とみなさない移動体２Ｄの状態量に移動体１は依存しない。
【００９９】
【数４】
2021024352.tif 000006
【０１００】
【数５】
2021024352.tif 000007
【０１０１】
ここで、所望の状態指定値ｄ１ｊがゼロベクトルである場合は、移動体１の位置と他の移動体の位置とが一致するように制御する。また、所望の状態指定値ｄ１ｊがゼロベクトルでない場合は、Ｘ軸方向に｜ｄｘ１ｊ｜、Ｙ軸方向に｜ｄｙ１ｊ｜だけ距離を空けて配置するように制御する。
【０１０２】
たとえば、図５に示されるように複数の移動体を一列に配置するためには、ｄｘ１ｊを０でない定数とし、ｄｙ１ｊを０とすればよい。このような構成で、移動体２Ａの位置を基準として、複数の移動体を一列に配置することができる。
【０１０３】
さらに、式（１−４）に、他の移動体ｊに対する移動体１の斥力Ｕ１ｊを加えた式（１−６）としてもよい。斥力Ｕ１ｊは、たとえば、式（１−７）のように、調整ゲインｂを相対距離｜Ｚ１ｊ｜で除して演算する。
【０１０４】
これによって、相対距離が小さくなるほど、つまり、移動体ｉと移動体ｊとが接近するほど斥力Ｕ１ｊが大きくなるので、衝突を回避することができる。
【０１０５】
【数６】
2021024352.tif 000008
【０１０６】
【数７】
2021024352.tif 000009
【０１０７】
なお、上記の例では、一致させる状態量を移動体の位置としたが、一致させる状態量を移動体の速度としてもよい。また、移動体の位置と移動体の速度との両方を一致させる状態量としてもよい。
【０１０８】
＜被覆制御について＞
以下では、被覆制御部６２の説明をする。被覆制御部６２では、群認識部４で認識された群（移動体群）となる対象に対し、直接情報取得部５１または間接情報取得部５２において得られた情報に基づいて制御を行う。
【０１０９】
ここで、被覆制御とは、移動体１の位置と他の移動体の位置とから生成する境界内の目標位置を演算し、移動体１の位置と目標位置とに基づいて移動体１の操作量を演算する制御である。被覆制御は、移動体１と他の移動体とを境界で区切られた領域で分けて考えることで、移動体間での衝突を回避しやすいなどの利点がある。
【０１１０】
被覆制御では、まず、移動体１の周囲の情報（周囲情報）に基づいて、被覆制御の適用領域を設定する。被覆制御の適用領域は、あらかじめ設定されていてもよいし、外部からの通信によって取得されるものであってもよい。
【０１１１】
図１２は、被覆制御の適用領域および境界の例を示す図である。被覆制御の適用領域は、移動体１と他の移動体とが範囲内に含まれる領域であることを前提とする。
【０１１２】
たとえば、図１２に例が示されるように、ある時刻ｔ１における移動体１の位置を中心とする、１辺がＷ［ｍ］である正方形の領域を被覆制御の適用領域として設定する。そして、１辺の長さＷは、他の移動体が範囲内に含まれるように設定する。
【０１１３】
ここでは、説明の簡単化のため、一度設定された被覆制御の適用領域は変更されないものとして扱うが、移動体１および他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて変更されてもよい。
【０１１４】
被覆制御の適用領域は、移動体１の周囲情報に基づいて設定される。移動体１の周囲情報としては、たとえば、地図情報を用いる。なお、地図情報は、あらかじめ移動体１に設定されていてもよいし、外部からの通信によって取得されてもよい。
【０１１５】
地図情報に基づいて、たとえば、室内である場合には部屋の大きさから正方形の１辺の長さＷを決定する。なお、被覆制御の適用領域は正方形に限られるものではなく、長方形または円などであってもよい。また、屋外である場合には、移動体１の周囲にある障害物に基づいて被覆制御の適用領域が設定されてもよい。また、道路上を走行する移動体である場合には、地図情報として道幅または車線数などの道路情報を利用してもよい。
【０１１６】
次に、移動体１の位置と他の移動体の位置とから境界１００を設定する。境界１００は、被覆制御の適用領域内を、移動体１の領域と他の移動体の領域とに分割するものである。被覆制御の適用領域の分割の仕方は特に限定されるものではないが、たとえば、移動体１の位置と他の移動体の位置との垂直二等分線を境界１００として、被覆制御の適用領域を分割する。
【０１１７】
他の移動体が複数存在する場合、たとえば、３体の他の移動体が存在する場合には、図１２に例が示されるように、移動体２Ａ、移動体２Ｂおよび移動体２Ｃそれぞれに対して、移動体１の領域と移動体２Ａの領域との間、移動体１の領域と移動体２Ｂの領域との間、移動体１の領域と移動体２Ｃの領域との間で分割し、被覆制御の適用領域を全部で４つに分割する。
【０１１８】
被覆制御の適用領域の分割の仕方は、たとえば、ボロノイ分割を用いる。このとき、移動体１は、群状態の中からドロネー三角形でつながる対象を探し、ボロノイ分割を行う。
【０１１９】
そして、被覆制御の適用領域に基づく重み関数値を設定することで、移動体群の所望のフォーメーションを実現する。
【０１２０】
たとえば、被覆制御の適用領域内で、複数の移動体が均等に広がるようにしたい場合には、以下の式（２−１）の重み関数φ（ｑ）から重み関数値を求める。ここで、ｑは被覆制御の適用領域内の点の座標を表す。
【０１２１】
【数８】
2021024352.tif 000010
【０１２２】
また、被覆制御の適用領域内で、複数の移動体が特定の場所に集まるような動きをさせたい場合には、たとえば、重み関数を以下の式（２−２）で設定する。この重み関数φ（ｑ）では、任意の地点の座標ｐに向かって重み関数の値が小さくなるように設定されている。ｒは重み関数の値を調整するための変数である。この重み関数に限らず、特定の場所の重み関数の値が大きく、または、小さくなるように設定することで、所望の配置を実現するための重み関数を設定することができる。
【０１２３】
【数９】
2021024352.tif 000011
【０１２４】
そして、被覆制御の適用領域と重み関数値と境界とに基づいて境界内の重心位置を演算し、この重心位置を境界内の目標位置Ｄ１とする。さらに、移動体１の位置と目標位置Ｄ１とに基づいて移動体１の操作量を演算する。
【０１２５】
被覆制御の適用領域を境界で区切った場合、移動体１が存在する境界内を領域Ｃ１とする。領域Ｃ１を剛体とし、重み関数φ（ｑ）を密度分布として考えると、以下の式（２−３）で表されるｍａｓｓ（Ｃ１）は質量、ｃｅｎｔ（Ｃ１）は領域Ｃ１の重心位置に相当する。
【０１２６】
【数１０】
2021024352.tif 000012
【０１２７】
被覆制御の操作量は、以下の式（２−４）で演算する。ここで、ｋは被覆制御の制御ゲインであり、移動体１の位置ｘ１と目標位置である重心位置Ｄ１との偏差に基づいて操作量ｕ１を演算する。
【０１２８】
【数１１】
2021024352.tif 000013
【０１２９】
以上の構成によって、被覆制御の適用領域と重み関数値とを所望のフォーメーションに合わせて設定し、これらに基づいて算出された境界内の重心位置を目標位置とすることで、所望のフォーメーションをためす被覆制御を実現することができる。
【０１３０】
なお、被覆制御の適用領域または重み関数は、周辺の移動体内で通信によって共有されてもよい。被覆制御の適用領域または重み関数を共有することによって群（移動体群）としての連携が強まり、群制御の性能が向上する。
【０１３１】
また、移動体の位置は、絶対座標系で表されてもよいし、ある任意の点を基準とする相対座標系で表されてもよい。移動体の位置を相対座標系で表す場合、基準となる点を決めて、そこを原点とする座標系とすればよい。たとえば、基準となる物体が移動体である場合、絶対座標系から見た相対座標系の原点が基準となる移動体の速度に合わせて移動することになる。
【０１３２】
間接情報取得部５２は、移動体１が移動体２から通信によって情報を取得するための機能部である。そのため、たとえば、移動体１が移動体２Ａの情報を直接情報取得部５１によって得ることができなかったとしても、移動体２Ｂが移動体２Ａの情報を取得することができている場合には、移動体１は、移動体２Ａの情報を移動体２Ｂから通信によって間接的に取得することができる。
【０１３３】
間接情報取得部５２を備えることによって、直接情報取得部５１だけでは取得することができない情報も、間接的に取得することができる。さらに、状況に適した通信方式によって通信を行うことで、たとえば、センサーの検知範囲外となる遠距離の移動体の情報も取得することができる。
【０１３４】
また、上記では、群状態が決定された後に制御則が決定されたが、決定の態様はこれに限られるものではない。たとえば、群状態が決定された後に制御則を決定し、群状態の中から制御則に適する新たな群状態を構成してもよい。これによって、制御則に応じた最適な群制御を実施することができるという追加効果を得ることができる。
【０１３５】
＜自律分散制御装置のハードウェア構成について＞
図１３および図１４は、図１に例が示される自律分散制御装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。
【０１３６】
なお、図１３および図１４に例示されるハードウェア構成は、図１に例示される構成とは数などが整合しない場合があるが、これは図１に例示される構成が概念的な単位を示すものであることに起因する。
【０１３７】
よって、少なくとも、図１に例示される１つの構成が、図１３および図１４に例示される複数のハードウェア構成から成る場合と、図１に例示される１つの構成が、図１３および図１４に例示されるハードウェア構成の一部に対応する場合と、さらには、図１に例示される複数の構成が、図１３および図１４に例示される１つのハードウェア構成に備えられる場合とが想定され得る。
【０１３８】
図１３では、図１中の群認識部４、統合制御部６および制御則変更判断部７を実現するためのハードウェア構成として、演算を行う処理回路１１０２Ａと、情報を記憶することができる記憶装置１１０３とが示される。これらの構成は、他の実施の形態においても同様である。
【０１３９】
図１４では、図１中の群認識部４、統合制御部６および制御則変更判断部７を実現するためのハードウェア構成として、演算を行う処理回路１１０２Ｂが示される。当該構成は、他の実施の形態においても同様である。
【０１４０】
記憶装置１１０３は、たとえば、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ、すなわちＨＤＤ）、ランダムアクセスメモリー（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、すなわちＲＡＭ）、リードオンリーメモリー（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ、すなわちＲＯＭ）、フラッシュメモリー、ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ（ＥＰＲＯＭ）およびｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ（ＥＥＰＲＯＭ）などの、揮発性または不揮発性の半導体メモリー、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤなどを含むメモリー（記憶媒体）、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
【０１４１】
処理回路１１０２Ａは、記憶装置１１０３、外部のＣＤ−ＲＯＭ、外部のＤＶＤ−ＲＯＭ、または、外部のフラッシュメモリーなどに格納されたプログラムを実行するものであってもよい。すなわち、たとえば、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ、すなわちＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、デジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、すなわちＤＳＰ）であってもよい。
【０１４２】
処理回路１１０２Ａが記憶装置１１０３、外部のＣＤ−ＲＯＭ、外部のＤＶＤ−ＲＯＭ、または、外部のフラッシュメモリーなどに格納されたプログラムを実行するものである場合、群認識部４、統合制御部６および制御則変更判断部７は、記憶装置１１０３に格納されたプログラムが処理回路１１０２Ａによって実行されるソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。なお、群認識部４、統合制御部６および制御則変更判断部７の機能は、たとえば、複数の処理回路が連携することによって実現されてもよい。
【０１４３】
ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、記憶装置１１０３に記憶されるものであってもよい。その場合、処理回路１１０２Ａは、記憶装置１１０３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、上記の機能を実現する。すなわち、記憶装置１１０３は、処理回路１１０２Ａに実行されることによって、上記の機能が結果的に実現されるプログラムを記憶するものであってもよい。
【０１４４】
また、処理回路１１０２Ｂは、専用のハードウェアであってもよい。すなわち、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ、すなわちＡＳＩＣ）、ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）またはこれらを組み合わせた回路であってもよい。
【０１４５】
処理回路１１０２Ｂが専用のハードウェアである場合、群認識部４、統合制御部６および制御則変更判断部７は、処理回路１１０２Ｂが動作することにより実現される。なお、群認識部４、統合制御部６および制御則変更判断部７の機能は、別々の回路で実現されてもよいし、単一の回路で実現されてもよい。
【０１４６】
なお、群認識部４、統合制御部６および制御則変更判断部７の機能は、一部が記憶装置１１０３に格納されたプログラムを実行するものである処理回路１１０２Ａにおいて実現され、一部が専用のハードウェアである処理回路１１０２Ｂにおいて実現されてもよい。
【０１４７】
情報取得部５は、各種センサーまたは通信受信機によって構成される。
【０１４８】
以上のように、本実施の形態に関する自律分散制御装置３は、移動体１を制御するための情報として、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報を取得する情報取得部５と、情報取得部５が取得した情報を用いて、移動体１および他の移動体を群（移動体群）と認識するか否かを判定する群認識部４と、群認識部４の出力である群状態に基づいて移動体１の運動制御を行う統合制御部６と、群状態、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて、統合制御部６内の制御則を変更するか否かを判断する制御則変更判断部７とを備える。
【０１４９】
このような構成によれば、情報取得部５が取得した情報を用いて、移動体１および他の移動体を群（移動体群）と認識するか否かを判定することで、状況に応じて群（移動体群）としての制御とするか、個別での制御とするかを判断して移動体１を運動制御することができる。
【０１５０】
さらに、群状態、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて、統合制御部６内の制御則を変更するか否かを判断することで、状況に応じた適切な制御則によって移動体１を運動制御することができる。
【０１５１】
また、群認識部４は、移動体１が他の移動体の状態量を取得できているか否かに基づいて、移動体群が実現可能な移動体群のパターンを認識し、さらに、実現可能な移動体群のパターンが複数存在する場合には、あらかじめ指定された優先度、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて、それらのパターンのうちから１つを群状態として決定する。
【０１５２】
このような構成によれば、移動体１が他の移動体を群（移動体群）とみなして制御することができるか否かを判定することができる。さらに、実現可能な移動体群のパターンが複数存在する場合には、あらかじめ指定された優先度、移動体１および他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて、群状態を１つに決定することで、様々な目的または状況に応じて群状態を変更することができるため、最適な群制御を実行することができる。
【０１５３】
また、統合制御部６は、移動体１の任意の状態量を所望の状態指定量に一致させるように移動体１の操作量を演算する合意制御、または、移動体１の位置と他の移動体の位置とから生成する境界内の目標位置を演算し、移動体１の位置と目標位置とに基づいて移動体１の操作量を演算する被覆制御、に基づいて制御を行う。
【０１５４】
このような構成によれば、制御目的が異なる制御則を使い分けることができるので、様々な目的または状況に応じた制御を行うことができる。
【０１５５】
また、情報取得部５は、移動体１の状態量、または、移動体１の周囲情報を取得する直接情報取得部５１と、他の移動体からの通信によって、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、または、移動体１の周囲情報を取得する間接情報取得部５２とを備える。
【０１５６】
このような構成によれば、移動体１が取得する情報だけでなく、他の移動体が有する情報も利用することができるので、多くの情報に基づいて制御を行うことができる。よって、さらに群（移動体群）としての制御性能を向上させることができる。
【０１５７】
また、被覆制御では、移動体１の周囲情報に基づいて被覆制御の適用領域を設定するとともに、当該被覆制御の適用領域に基づく（特定の場所の重みを規定する）重み関数値を設定し、被覆制御の適用領域と重み関数値と境界とに基づいて境界内の重心位置を演算し、当該重心位置を境界内の目標位置とする。
【０１５８】
このような構成によれば、重み関数に基づく所望のフォーメーションをためす被覆制御を実現することができる。
【０１５９】
また、合意制御では、移動体１と他の移動体との間の相対距離に応じて、移動体１と他の移動体との間に、仮想的に斥力を発生させる。
【０１６０】
このような構成によれば、移動体同士の衝突を回避することができる。
【０１６１】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関する自律分散制御装置、および、自律分散制御方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０１６２】
＜自律分散制御装置の構成について＞
図１１は、情報取得部５の構成の例を概念的に示す図である。図１１に例が示されるように、情報取得部５は、直接情報取得部５１と、間接情報取得部５２と、通信モード切り替え部５３とを備える。
【０１６３】
通信を介して取得された情報に基づいて群（移動体群）の制御を行う場合、安定した制御性能を確保するためには、良好な通信状態を保つことが不可欠である。
【０１６４】
しかしながら、制御則または移動体の状態量（たとえば、相対距離または速度）、群状態（たとえば、通信を行う移動体の数）、周囲の状態（たとえば、遮蔽物の有無）が変わると、通信の性能に対する要求も変わってくる。そのため、通信の性能に対する要求を満たす適切な通信モードを使用することが望ましい。
【０１６５】
上記のような理由から、通信モード切り替え部５３は、移動体１および他の移動体の状態量、移動体１の周囲情報、移動体間の通信状態、群状態、または、制御則変更信号に基づいて、間接情報取得部５２の通信モードを切り替える。
【０１６６】
移動体間の通信状態は、たとえば、信号対雑音比、誤り率または受信電力などを指す。ここで、信号対雑音比が大きい場合、誤り率が小さい場合、または、受信電力が大きい場合は、通信状態がよいと言える。ただし、通信状態がよいと言える場合は、これに限られるものではない。具体的な通信モードの切り替え方法については後述する。
【０１６７】
ここで、通信モードは、たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）（登録商標）、５Ｇ、Ｗｉ−ＳＵＮ、ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  ｓｈｏｒｔ  ｒａｎｇｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＤＳＲＣ）、または、８０２．１１ｐなどの無線通信規格を指す。また、無線通信規格だけでなく、ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＩＰ、ＨＴＴＰまたはＭＱＴＴなどの物理層以外の通信プロトコルであってもよい。ただし、通信モードは、これらに限られるものではない。
【０１６８】
通信モード切り替え部５３は、第１通信モードから第Ｎ通信モード（Ｎは２以上の自然数）を備え、これらの通信モードの中から１つを選択して通信モードを切り替える。
【０１６９】
たとえば、それぞれの通信モードと、移動体１および他の移動体の状態量、移動体１の周囲情報、移動体間の通信状態、群状態、または、制御則変更信号とをあらかじめ関連付けておき、該当する通信モードに切り替える。または、移動体間の通信状態が悪い場合に、現在の通信モードとは別の通信モードに順に切り替え、最も通信状態のよい通信モードに切り替えてもよい。
【０１７０】
通信モードの切り替えは、たとえば、以下の形態で実施することができる。
【０１７１】
制御切り替え後の通信モードと制御切り替え前の通信モードとを比べて、制御切り替え後が通信頻度よりも通信信頼性の方が重要である場合は、制御切り替え前の通信モード（第１通信モード）から、自動再送要求を備えるＴＣＰ／ＩＰなどの通信モードでの通信（第２通信モード）に切り替える。
【０１７２】
これによって、通信信頼性を向上させることができる。ここで、通信頻度と通信信頼性との重要度の判断は、制御則に応じてあらかじめ決定すればよい。たとえば、合意制御の場合は、一時的に一部の移動体との通信が失敗しても通信成功した移動体との情報を用いてグラフを構成し制御することができるため、通信信頼性よりも通信頻度が重要と判断すればよい。また、被覆制御の場合は、通信が失敗し一部が欠けたグラフを構成した場合、想定と異なる動きをすることがあるため、通信頻度よりも通信信頼性が重要と判断すればよい。
【０１７３】
一方、制御切り替え後の通信モードと制御切り替え前の通信モードとを比べて、制御切り替え後が通信信頼性よりも通信頻度が重要である場合は、制御切り替え前の通信モードから、自動再送要求を備えないＵＤＰ／ＩＰなどの通信モードに切り替える。これによって、通信頻度を向上させることができる。
【０１７４】
制御切り替え後が群（移動体群）とみなす対象が多い方が望ましい制御則である場合、通信相手を多くして状態量を取得することができる移動体を増やすことが望ましい。これは、群状態において群（移動体群）とみなす移動体の数が多い場合も同様である。そのため、ブロードキャストによって通信相手を限定しない通信モードでの通信に切り替えることで、一度に多くの相手に情報を伝達することができる。
【０１７５】
一方、群（移動体群）とみなす対象が少なくても問題が生じない制御則である場合、または、群状態において群（移動体群）とみなす対象が少ない場合には、ユニキャストまたはマルチキャストによって通信相手を限定する通信モードでの通信に切り替える。これによって、空間的な通信利用率または受信側の情報処理効率を向上させることができる。
【０１７６】
また、制御方式の切り替えに伴って制御周期が変更された場合に、制御周期が長い場合は、制御切り替え前の通信モードから、Ｗｉ−Ｆｉのインフラストラクチャモードのようにアクセスポイントを経由する通信モードでの通信に切り替える。これによって、通信の衝突を効率よく回避することができる。
【０１７７】
ここで、制御周期が長いか否かの判断は、制御周期があらかじめ設定されたしきい値よりも短い場合、通信相手が少ないと判断すればよい。
【０１７８】
一方、制御周期が短い場合は、制御切り替え前の通信モードから、Ｗｉ−Ｆｉのアドホックモードのようにアクセスポイントを経由せず互いに直接通信する通信モードでの通信に切り替える。これによって、通信遅延を短くすることができる。
【０１７９】
加えて、近隣の移動体の状態量を監視する機能を有する移動体（監視機）が移動体１の周辺に存在する場合には、監視機をアクセスポイントとして経由する通信モードでの通信に切り替えてもよい。これによって、アクセスポイントである監視機が情報を集めることができる。
【０１８０】
また、制御切り替え後の通信モードと制御切り替え前の通信モードとを比べて、制御切り替え後が、距離の近い移動体との通信が比較的重要で距離が遠い移動体との通信が比較的重要でない場合は、制御切り替え前の通信モードから、お互いの状態量を直接交換する通信モードでの通信に切り替える。
【０１８１】
これによって、距離の遠い移動体との通信においては、通信電力が比較的小さくなるため通信の成功確率は下がるが、距離の近い移動体との通信においては、通信電力が比較的大きくなるため通信の成功確率は上がる。そのため、制御の優先度に対応した情報を交換することができる。
【０１８２】
ここで、重要性の判断は、距離に対してあらかじめしきい値を決めて判断すればよい。たとえば、距離がしきい値を超えた場合、重要でないと判断すればよい。
【０１８３】
また、制御切り替え後の通信モードと制御切り替え前の通信モードとを比べて、制御切り替え後が距離の遠い移動体との通信も重要な場合は、制御切り替え前の通信モードから、リレー方式でデータを中継し相手に伝えるマルチホップ通信機能を含む通信モードでの通信に切り替える。これによって、距離の遠い移動体と信頼性の高い通信を行うことができる。
【０１８４】
ここで、切り替えにおける、制御則と通信モードとの対応は、上記の場合に限られるものではない。
【０１８５】
上記のように、通信モード切り替え部５３は、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、移動体１の周囲情報、移動体間の通信状態、群状態、または、制御則変更信号に基づいて通信モードを切り替える。
【０１８６】
このような構成によれば、群制御における最適な通信モードへと切り替えができるので、通信の信頼性を向上させて、制御の安定性を向上させることができる。
【０１８７】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態に関する自律分散制御装置、および、自律分散制御方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０１８８】
＜自律分散制御装置の構成について＞
図１５は、通信モード切り替え部５３Ａの構成の例を概念的に示す図である。図１５に例が示されるように、通信モード切り替え部５３Ａは、通信性能要求部５３１と、通信モード選択部５３２とを備える。
【０１８９】
通信性能要求部５３１は、移動体１の状態量、他の移動体の状態量、移動体１の周囲情報、移動体間の通信状態、群状態、または、制御則変更信号に基づいて、通信性能要求値を演算する。
【０１９０】
通信性能要求値は、通信頻度、通信距離、通信接続数、誤り率または通信遅延などであるが、これらに限られるものではない。また、それぞれの通信モードの通信性能は、あらかじめ計測値または設計値に基づいて見積もっておくものとする。
【０１９１】
通信モード選択部５３２は、第１通信モードから第Ｎ通信モード（Ｎは２以上の自然数）を備え、通信性能要求値に基づいて、これらの通信モードの中から１つを選択して通信モードを切り替える。
【０１９２】
たとえば、通信性能要求値を満たす通信モードの中から、通信性能の最も高い通信モードに切り替える。または、移動体間の通信状態が悪い場合に、現在の通信モードとは別の通信モードに順に切り替え、通信性能要求値を満たすか否かを判定してもよい。
【０１９３】
通信性能要求部５３１は、制御則の制御頻度に応じた通信性能要求値（通信頻度）を決定する。それぞれの通信モードから、「最大制御頻度≦通信性能要求値（通信頻度）」の条件を満たす通信モードのうちの１つを選択する。
【０１９４】
通信性能要求部５３１は、群状態と、移動体１および他の移動体の状態量（移動体間の距離）とから、最も長い距離の値を通信性能要求値（通信距離）として決定する。
【０１９５】
さらに、通信性能要求部５３１は、それぞれの通信モードについて、あらかじめ最大通信距離を見積もっておく。それぞれの通信モードから、「最大通信距離≧通信性能要求値（通信距離）」の条件を満たす通信モードのうちの１つを選択する。
【０１９６】
通信性能要求部５３１は、群状態から、通信を行う必要がある移動体の数を通信性能要求値（通信接続数）として決定する。さらに、通信性能要求部５３１は、それぞれの通信モードについて、あらかじめ最大通信接続数を見積もっておく。それぞれの通信モードから、「最大通信接続数≧通信性能要求値（通信接続数）」の条件を満たす通信モードのうちの１つを選択する。
【０１９７】
通信性能要求部５３１は、安定した制御を達成することができる通信性能要求値（誤り率）を決定する。また、通信性能要求部５３１は、それぞれの制御則において、あらかじめ、安定した制御を達成することができる最大許容誤り率を見積もっておく。また、それぞれの通信モードにおいて、想定する条件の中での想定誤り率を見積もっておく。それぞれの通信モードから、「最大許容誤り率≧通信性能要求値（誤り率）」の条件を満たす通信モードのうちの１つを選択する。
【０１９８】
通信性能要求部５３１は、安定した制御を達成することができる通信性能要求値（通信遅延）を決定する。通信性能要求部５３１は、それぞれの制御則において、あらかじめ、安定した制御を達成することができる最大通信遅延を見積もっておく。たとえば、制御周期からマージンを引いたものを許容することができる通信遅延とすればよい。また、通信性能要求部５３１は、それぞれの通信モードにおいて、あらかじめ想定する条件の中での通信遅延を見積もっておく。それぞれの通信モードから、「最大通信遅延≧通信性能要求値（通信遅延）」の条件を満たす通信モードのうちの１つを選択する。
【０１９９】
さらに、上記の通信性能要求値は、制御則に応じた係数を乗算して算出されてもよい。たとえば、合意制御の方が被覆制御に比べて、移動体間で通信する距離が長くなることが多い。そのため、通信性能要求値としての通信距離にマージンを与えるために、合意制御の場合は通信性能要求値（通信距離）の値を２倍とする。これによって、それぞれの制御則が重視する通信性能要求値を設定することができるので、制御則に応じた最適な通信モードを決定することができる。
【０２００】
上記のように、制御則または制御対象の状態に応じた通信性能要求を満たすように通信モードを選択することで、通信の信頼性をさらに向上させることができる。
【０２０１】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態に関する自律分散制御装置、および、自律分散制御方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０２０２】
＜自律分散制御装置の構成について＞
図１６は、通信モード切り替え部５３Ｂの構成の例を概念的に示す図である。図１６に例が示されるように、通信モード切り替え部５３Ｂは、通信性能要求部５３１と、通信モード選択部５３２と、通信パラメータ探索部５３３とを備える。
【０２０３】
通信パラメータ探索部５３３は、所定の通信パラメータを連続的に変化させて、通信性能要求値を満たす通信パラメータの探索を行う。ここで、通信パラメータは、送信電力、再送回数、タイムアウト時間またはＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）などである。ただし、通信パラメータは、これらに限られるものではない。
【０２０４】
そして、通信モード選択部５３２は、通信パラメータに基づいて、通信性能要求値を満たす通信モードを選択する。
【０２０５】
上記のように、通信性能要求値を満たす通信パラメータを設定することができるので、通信の信頼性が向上する。さらに、通信の信頼性が向上することで、安定した制御性能が確保することができる。
【０２０６】
＜第５の実施の形態＞
本実施の形態に関する自律分散制御装置、および、自律分散制御方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０２０７】
＜自律分散制御装置の構成について＞
図１７は、通信モード切り替え部５３Ｃの構成の例を概念的に示す図である。図１７に例が示されるように、通信モード切り替え部５３Ｃは、通信性能要求部５３１と、通信モード選択部５３２と、通信パラメータ探索部５３３と、通信モード選択部５３２における通信性能比較部５３４とを備える。
【０２０８】
制御則を切り替える際、最適な通信モードを選択するためには、複数の通信モードで実際に通信を行うことで通信性能を比較し、通信への要求を満たすか否かを確認した後に、通信モードおよび制御則を切り替えることが望ましい。
【０２０９】
そのため、通信性能比較部５３４は、制御則の変更を判断する際に複数の通信モードを同時に動作させて通信し、さらに、それぞれの通信モードでの通信性能を比較することによって、通信モードの切り替えを行うか否かの判断を行う。
【０２１０】
そして、通信モード選択部５３２は、通信性能比較部５３４における比較結果に基づいて、通信性能要求値を満たす通信モードを選択する。
【０２１１】
上記のように、制御則を切り替える際に、実際にそれぞれの通信モードを動作させて通信性能を比較することで、通信性能を精度よく比較することができ、さらに、最適な通信モードを選択することができる。また、それによって通信の信頼性が向上し、安定した制御性能が確保することができる。
【０２１２】
＜第６の実施の形態＞
本実施の形態に関する自律分散制御装置、および、自律分散制御方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０２１３】
＜自律分散制御装置の構成について＞
図１８は、通信モード切り替え部５３Ｄの構成の例を概念的に示す図である。図１８に例が示されるように、通信モード切り替え部５３Ｄは、通信性能要求部５３１と、通信モード選択部５３２と、通信パラメータ探索部５３３と、通信モード選択部５３２における通信性能比較部５３４と、通信モード選択部５３２における通信性能推定部５３５とを備える。
【０２１４】
通信モードを切り替えるにあたって、それぞれの通信モードの性能を比較する。通信モードを比較する際、実際に通信した上で性能を取得する場合には、処理に時間がかかり制御および通信モードの切り替えに遅延が生じるおそれがある。
【０２１５】
そのため、制御および通信モードの切り替えを行う前にそれぞれの通信モードでの性能を推定し、最も良好な通信モードに切り替えることが望ましい。
【０２１６】
通信性能推定部５３５は、制御則の変更を判断する際に、現在の通信モードとは別の通信モードの通信性能を推定し、通信モードを切り替えるか否かの判断を行う。ここで、第２通信モードの通信性能は、周囲情報、移動体の状態量または制御則に基づく通信への要求と、通信性能との関係を、あらかじめシミュレーションまたは計測などによって取得しておき、さらに、対応する関係式またはテーブルなどを用意しておくことで、推定すればよい。
【０２１７】
そして、通信性能比較部５３４は、通信性能推定部５３５における推定結果に基づいて、それぞれの通信モードでの通信性能を比較する。
【０２１８】
たとえば、通信する移動体の数によって、通信の誤り率などの通信性能を推定することができる。また、隣接する移動体との距離によって、通信の誤り率などの通信性能を推定することができる。なお、推定の方法は、これらに限られるものではない。
【０２１９】
このように、制御則を切り替える際に、制御則または制御対象の状態に応じて通信性能を推定することで、最適な通信モードを短時間で選択することができる。また、それによって通信の信頼性が向上し、安定した制御性能を確保することができる。
【０２２０】
＜第７の実施の形態＞
本実施の形態に関する自律分散制御装置、および、自律分散制御方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０２２１】
＜自律分散制御装置の構成について＞
図１９は、通信モード切り替え部５３Ｅの構成の例を概念的に示す図である。図１９に例が示されるように、通信モード切り替え部５３Ｅは、通信性能要求部５３１と、通信モード選択部５３２と、通信パラメータ探索部５３３と、通信モード選択部５３２における通信性能比較部５３４と、通信モード選択部５３２における通信性能推定部５３５と、通信性能比較部５３４からの出力が入力される制御パラメータ調整部５３６とを備える。
【０２２２】
制御則および通信モードを切り替える際、制御則からの要求に対し、どの通信モードにおいても十分な通信性能を達成できない場合がある。そして、十分な通信性能を達成できないと、制御に必要な状態量を適切に得られないので、制御性能が低下する懸念がある。
【０２２３】
そのため、通信性能が十分でない場合には、制御パラメータを変更することで制御性能の向上を図ることが望ましい。
【０２２４】
ここで、制御パラメータは、たとえば、制御周期またはフィードバックゲインである。ただし、制御パラメータは、これらに限られるものではない。
【０２２５】
制御パラメータ調整部５３６は、切り替え後の通信モードにおいて通信遅延が大きい場合、統合制御部６における制御周期を長くする、または、フィードバックゲインを小さくすることで、制御性能を向上させることができる。また、制御パラメータ調整部５３６は、通信のパケットロスが大きい場合、フィードバックゲインを小さくすることで、安定性を向上させることができる。
【０２２６】
このように、制御則を切り替える際に、通信性能に応じて制御パラメータを変えることで、安定した制御性能を確保することができる。
【０２２７】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【０２２８】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例が示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【０２２９】
以上に記載された実施の形態によれば、制御装置は、第１の移動体に設けられる制御装置であり、情報取得部５と、群認識部４と、制御部と、制御則変更判断部７とを備える。ここで、第１の移動体は、たとえば、移動体１に対応するものである。また、制御部は、たとえば、統合制御部６に対応するものである。情報取得部５は、移動体１の状態量、移動体１とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、移動体１の周囲情報を取得する。ここで、第２の移動体は、たとえば、移動体２に対応するものである。群認識部４は、情報取得部５において取得された移動体１の状態量、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの、少なくとも移動体２の状態量を用いて、移動体１と移動体２とを移動体群と認識するか否かを判定する。また、群認識部４は、判定結果を群状態として出力する。統合制御部６は、群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて移動体１の運動を制御する。制御則変更判断部７は、群状態、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、統合制御部６において用いられる制御則を変更するか否かを判断する。また、制御則変更判断部７は、判断結果を制御則変更信号として出力する。統合制御部６は、制御則変更信号に基づいて、移動体１の運動を制御する際に用いる制御則を選択する。
【０２３０】
また、以上に記載された実施の形態によれば、制御装置は、プログラムを実行する処理回路１１０２Ａと、実行されるプログラムを記憶する記憶装置１１０３とを備える。そして、処理回路１１０２Ａがプログラムを実行することによって、以下の動作が実現される。
【０２３１】
すなわち、移動体１の状態量、移動体１とは異なる移動体である少なくとも１つの移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報が取得される。そして、移動体１の状態量、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの、少なくとも移動体２の状態量を用いて、移動体１と移動体２とを移動体群と認識するか否かが判定され、かつ、判定結果が群状態として出力される。そして、群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて移動体１の運動が制御される。ここで、群状態、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、制御則を変更するか否かが判断され、かつ、判断結果が制御則変更信号として出力される。そして、制御則変更信号に基づいて、移動体１の運動を制御する際に用いる制御則が選択される。
【０２３２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、制御装置は、専用のハードウェアである処理回路１１０２Ｂを備える。そして、専用のハードウェアである処理回路１１０２Ｂは、以下の動作を行う。
【０２３３】
すなわち、移動体１の状態量、移動体１とは異なる移動体である少なくとも１つの移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報を取得する。そして、移動体１の状態量、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの、少なくとも移動体２の状態量を用いて、移動体１と移動体２とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力する。そして、群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて移動体１の運動を制御する。ここで、群状態、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力する。そして、制御則変更信号に基づいて、移動体１の運動を制御する際に用いる制御則を選択する。
【０２３４】
このような構成によれば、情報取得部５が取得した情報を用いて、移動体１および他の移動体を群（移動体群）と認識するか否かを判定することで、状況に応じて群（移動体群）としての制御とするか、個別での制御とするかを判断して移動体１の運動を制御することができる。さらに、群状態、または、移動体１の状態量、移動体２の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて、統合制御部６における制御則を変更するか否かを判断することで、状況に応じた適切な制御則によって移動体１の運動を制御することができる。
【０２３５】
なお、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０２３６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、群認識部４は、情報取得部５が少なくとも１つの移動体２の状態量を取得しているか否かに基づいて、実現可能な移動体群のパターンを認識し、かつ、実現可能な移動体群のパターンが複数存在する場合には、あらかじめ定められた優先度、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、実現可能な移動体群のパターンのうちの１つを群状態として出力する。このような構成によれば、実現可能な移動体群のパターンが複数存在する場合に、それらのうちから最適な群状態を設定することができる。そのため、群（移動体群）としての制御性能を向上させることができる。
【０２３７】
また、以上に記載された実施の形態によれば、統合制御部６は、群状態が移動体１と移動体２とを移動体群と認識することを示す判定結果である場合、合意制御または被覆制御を用いて移動体１の運動を制御する。このような構成によれば、群制御に適した制御則の中でも、異なる２種類の制御則（合意制御と被覆制御）を使い分けることで、さまざまな目的または状況にあった制御を実施することができる。
【０２３８】
また、以上に記載された実施の形態によれば、合意制御は、移動体１と移動体２との間の相対距離に応じて、移動体１と移動体２との間に仮想的な斥力を生じさせる制御である。このような構成によれば、合意制御によって斥力を発生させることで、移動体同士の衝突を回避することができる。
【０２３９】
また、以上に記載された実施の形態によれば、被覆制御は、移動体１の周囲情報に基づいて被覆制御の適用領域を設定するとともに、被覆制御の適用領域における特定の場所の重みを規定する重み関数値を設定し、さらに、被覆制御の適用領域と、重み関数値と、被覆制御の適用領域内において移動体１の領域と移動体２の領域とを分割する境界に基づいて、境界内の重心位置を演算し、かつ、重心位置を境界内の目標位置とする制御である。このような構成によれば、重み関数に基づく所望のフォーメーションをためす被覆制御を実現することができる。
【０２４０】
また、以上に記載された実施の形態によれば、情報取得部５は、移動体２との通信を介して、移動体１の状態量、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つを取得する。このような構成によれば、直接情報取得部５１だけでは取得することができない情報も、間接情報取得部５２によって間接的に取得することができる。さらに、状況に適した通信方式によって通信を行うことで、たとえば、センサーの検知範囲外となる遠距離の移動体の情報も取得することができる。
【０２４１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、情報取得部５は、移動体１の状態量、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つに加えて、移動体１と移動体２との間の通信状態、群状態および制御則変更信号のうちの少なくとも１つに基づいて、移動体１と移動体２との間の通信モードを切り替えるための通信モード切り替え部５３を備える。このような構成によれば、群制御における最適な通信モードの切り替えを行うことができる。それによって通信の信頼性が向上し、また、制御の安定性が向上する。
【０２４２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信モード切り替え部５３Ａは、通信性能要求部５３１と、通信モード選択部５３２とを備える。通信性能要求部５３１は、移動体１の状態量、移動体２の状態量、移動体１の周囲情報、移動体１と移動体２との間の通信状態、群状態、および、制御則変更信号のうちの少なくとも１つに基づいて、通信性能要求値を演算する。通信モード選択部５３２は、複数の通信モードのうちから通信性能要求値を満たす通信モードを選択する。このような構成によれば、制御則を切り替える際に、制御則および制御対象の状態に応じた通信性能要求を満たすように通信モードを選択することができる。それによって通信の信頼性が向上し、また、制御の安定性が向上する。
【０２４３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信モード切り替え部５３Ｂは、通信パラメータ探索部５３３を備える。通信パラメータ探索部５３３は、通信パラメータを連続的に変化させることによって通信性能要求値を満たす通信パラメータを探索する。そして、通信モード選択部５３２は、通信パラメータに基づいて、通信性能要求値を満たす通信モードを選択する。このような構成によれば、制御則を切り替える際に、制御則および制御対象の状態に応じた通信パラメータを設定することができる。それによって通信の信頼性が向上し、また、制御の安定性が向上する。
【０２４４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信モード切り替え部５３Ｃは、通信性能比較部５３４を備える。通信性能比較部５３４は、複数の通信モードを動作させて通信し、さらに、それぞれの通信モードでの通信性能を比較する。そして、通信モード選択部５３２は、通信性能比較部５３４における比較結果に基づいて、通信性能要求値を満たす通信モードを選択する。このような構成によれば、制御則を切り替える際に、実際に通信性能を比較することで精度よく比較でき、最適な通信モードを選択することができる。それによって通信の信頼性が向上し、また、制御の安定性が向上する。
【０２４５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信モード切り替え部５３Ｄは、通信性能推定部５３５を備える。通信性能推定部５３５は、通信モードの通信性能を推定する。そして、通信性能比較部５３４は、通信性能推定部５３５における推定結果に基づいて、それぞれの通信モードでの通信性能を比較する。このような構成によれば、制御則または制御対象の状態に応じて通信性能を推定することで、最適な通信モードを短時間で選択することができる。それによって通信の信頼性が向上し、また、制御の安定性が向上する。
【０２４６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、通信モード切り替え部５３Ｄは、制御パラメータ調整部５３６を備える。制御パラメータ調整部５３６は、統合制御部６における制御パラメータを調整する。このような構成によれば、通信性能に応じて制御パラメータを変えることで、制御の安定性が向上する。
【０２４７】
以上に記載された実施の形態によれば、制御方法において、移動体１の状態量、移動体１とは異なる移動体である少なくとも１つの移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つを取得する。そして、移動体１の状態量、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つを用いて、移動体１と移動体２とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力する。そして、群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて移動体１の運動を制御する。ここで、群状態、移動体１の状態量、移動体２の状態量、および、移動体１の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力する。そして、制御則変更信号に基づいて、移動体１の運動を制御する際に用いる制御則を選択する。
【０２４８】
このような構成によれば、情報取得部５が取得した情報を用いて、移動体１および他の移動体を群（移動体群）と認識するか否かを判定することで、状況に応じて群（移動体群）としての制御とするか、個別での制御とするかを判断して移動体１の運動を制御することができる。さらに、群状態、または、移動体１の状態量、移動体２の状態量、または、移動体１の周囲情報に基づいて、統合制御部６における制御則を変更するか否かを判断することで、状況に応じた適切な制御則によって移動体１の運動を制御することができる。
【０２４９】
なお、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
【０２５０】
なお、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０２５１】
＜以上に記載された実施の形態の変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【０２５２】
したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態における構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【０２５３】
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
【０２５４】
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
【０２５５】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【０２５６】
また、本願明細書における説明は、本技術に関連するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【０２５７】
また、以上に記載された実施の形態で記載されたそれぞれの構成要素は、ソフトウェアまたはファームウェアとしても、それと対応するハードウェアとしても想定され、その双方の概念において、それぞれの構成要素は「部」または「処理回路」（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）などと称される。
【符号の説明】
【０２５８】
１，２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ  移動体、３  自律分散制御装置、４  群認識部、５  情報取得部、６  統合制御部、７  制御則変更判断部、５１  直接情報取得部、５２  間接情報取得部、５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ，５３Ｅ  通信モード切り替え部、６１  合意制御部、６２  被覆制御部、６３  運動制御部、１００  境界、５３１  通信性能要求部、５３２  通信モード選択部、５３３  通信パラメータ探索部、５３４  通信性能比較部、５３５  通信性能推定部、５３６  制御パラメータ調整部、１１０２Ａ，１１０２Ｂ  処理回路、１１０３  記憶装置。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年7月1日(2021.7.1)
【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】
第１の移動体に設けられる制御装置であり、
前記第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得するための情報取得部と、
前記情報取得部において取得された前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力するための群認識部と、
前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御するための制御部と、
前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御部において用いられる前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力するための制御則変更判断部とを備え、
前記制御部は、前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択し、
前記群認識部は、前記情報取得部が少なくとも１つの前記第２の移動体の状態量を取得しているか否かに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンを認識し、かつ、実現可能な前記移動体群のパターンが複数存在する場合には、あらかじめ定められた優先度、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンのうちの１つを前記群状態として出力する、
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であり、
前記制御部は、前記群状態が前記第１の移動体と前記第２の移動体とを前記移動体群と認識することを示す前記判定結果である場合、合意制御または被覆制御を用いて前記第１の移動体の運動を制御する、
制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置であり、
前記合意制御は、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の相対距離に応じて、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間に仮想的な斥力を生じさせる制御である、
制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の制御装置であり、
前記被覆制御は、前記第１の移動体の周囲情報に基づいて被覆制御の適用領域を設定するとともに、前記被覆制御の適用領域における特定の場所の重みを規定する重み関数値を設定し、さらに、前記被覆制御の適用領域と、前記重み関数値と、前記被覆制御の適用領域内において前記第１の移動体の領域と前記第２の移動体の領域とを分割する境界に基づいて、前記境界内の重心位置を演算し、かつ、前記重心位置を前記境界内の目標位置とする制御である、
制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか１つに記載の制御装置であり、
前記情報取得部は、前記第２の移動体との通信を介して、前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つを取得し、前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに加えて、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の通信状態、前記群状態および前記制御則変更信号のうちの少なくとも１つに基づいて、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の通信モードを切り替えるための通信モード切り替え部を備える、
制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、
前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、前記第１の移動体の周囲情報、前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の通信状態、前記群状態、および、前記制御則変更信号のうちの少なくとも１つに基づいて、通信性能要求値を演算するための通信性能要求部と、
複数の前記通信モードのうちから前記通信性能要求値を満たす前記通信モードを選択するための通信モード選択部とを備える、
制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、通信パラメータを連続的に変化させることによって前記通信性能要求値を満たす前記通信パラメータを探索するための通信パラメータ探索部をさらに備え、
前記通信モード選択部は、前記通信パラメータに基づいて、前記通信性能要求値を満たす前記通信モードを選択する、
制御装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、複数の前記通信モードを動作させて通信し、さらに、それぞれの前記通信モードでの通信性能を比較するための通信性能比較部をさらに備え、
前記通信モード選択部は、前記通信性能比較部における比較結果に基づいて、前記通信性能要求値を満たす前記通信モードを選択する、
制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、前記通信モードの通信性能を推定するための通信性能推定部をさらに備え、
前記通信性能比較部は、前記通信性能推定部における推定結果に基づいて、それぞれの前記通信モードでの通信性能を比較する、
制御装置。
【請求項１０】
請求項５から９のうちのいずれか１つに記載の制御装置であり、
前記通信モード切り替え部は、前記制御部における制御パラメータを調整するための制御パラメータ調整部をさらに備える、
制御装置。
【請求項１１】
第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得し、
前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力し、
前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御し、
前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力し、
前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択し、
前記第１の移動体と前記第２の移動体とを前記移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、前記判定結果を前記群状態として出力することは、少なくとも１つの前記第２の移動体の状態量を取得しているか否かに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンを認識し、かつ、実現可能な前記移動体群のパターンが複数存在する場合には、あらかじめ定められた優先度、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンのうちの１つを前記群状態として出力することである、
制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、第１の移動体に設けられる制御装置であり、前記第１の移動体の状態量、前記第１の移動体とは異なる移動体である少なくとも１つの第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報を取得するための情報取得部と、前記情報取得部において取得された前記第１の移動体の状態量、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの、少なくとも前記第２の移動体の状態量を用いて、前記第１の移動体と前記第２の移動体とを移動体群と認識するか否かを判定し、かつ、判定結果を群状態として出力するための群認識部と、前記群状態に基づいて、複数の制御則から選択される制御則を用いて前記第１の移動体の運動を制御するための制御部と、前記群状態、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御部において用いられる前記制御則を変更するか否かを判断し、かつ、判断結果を制御則変更信号として出力するための制御則変更判断部とを備え、前記制御部は、前記制御則変更信号に基づいて、前記第１の移動体の運動を制御する際に用いる前記制御則を選択し、前記群認識部は、前記情報取得部が少なくとも１つの前記第２の移動体の状態量を取得しているか否かに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンを認識し、かつ、実現可能な前記移動体群のパターンが複数存在する場合には、あらかじめ定められた優先度、前記第２の移動体の状態量、および、前記第１の移動体の周囲情報のうちの少なくとも１つに基づいて、実現可能な前記移動体群のパターンのうちの１つを前記群状態として出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本願明細書に開示される技術の第１の態様によれば、情報取得部が取得した情報を用いて、第１の移動体および第２の移動体を移動体群と認識するか否かを判定することで、状況に応じて移動体群としての制御とするか、個別での制御とするかを判断して第１の移動体の運動を制御することができる。さらに、群状態、または、第１の移動体の状態量、第２の移動体の状態量、または、第１の移動体の周囲情報に基づいて、制御部における制御則を変更するか否かを判断することで、状況に応じた適切な制御則によって第１の移動体の運動を制御することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2021024352.tif 000033
2021024352.tif 000034
2021024352.tif 000035
2021024352.tif 000036