JP7231451B2 - 移動体、それを備えた通信システム、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

この発明は、移動体、それを備えた通信システム、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

従来、低速で移動する膨大な数の移動体に対して、地図データ等の大容量な情報のやり取りを遅滞なく効率的に行う階層型ネットワークが知られている（非特許文献１，２）。

この階層型ネットワークは、情報サーバと、制御サーバと、基地局（またはＡＰ：Access Point）と、複数の移動体とを備える。複数の移動体は、クラスタを構成する。そして、複数の移動体のうちの１つの移動体は、クラスタヘッドであり、それ以外の移動体は、クラスタメンバである。

情報サーバは、複数の移動体がダウンロードするデータを保持する。複数の移動体が情報サーバからダウンロードするデータは、相互に同じである。

制御サーバは、クラスタ内における無線通信で用いるチャネルを割り当てる。より具体的には、制御サーバは、クラスタヘッドの移動体から、クラスタに含まれる移動体数を含むクラスタ情報を受信し、そのクラスタ情報を用いて、チャネルごとの移動体の個数が均一化されるように、クラスタにチャネルを割り当てる。そして、制御サーバは、割り当てたチャネルを示す情報を、それぞれ対応するクラスタヘッドの移動体に送信する。例えば、使用可能なチャネル数が１０個であり、同程度の個数の移動体を含むクラスタが２０個存在する場合、制御サーバは、各チャネルを使用する移動体の個数がより均等になるように、２個のクラスタごとに、１個のチャネルを割り当てる。

クラスタヘッドの移動体は、制御サーバによって割り当てられたチャネルを基地局（またはＡＰ）を介して制御サーバから受信し、その受信したチャネルを用いてクラスタ内のクラスタメンバの移動体と無線通信を行う。

クラスタヘッドの移動体は、基地局（またはＡＰ）を介して情報サーバからデータをダウンロードし、そのダウンロードしたデータを制御サーバから受信したチャネルを用いてクラスタメンバの移動体へ送信する。そして、クラスタメンバの各移動体は、クラスタヘッドの移動体からデータを受信する。

このように、非特許文献１，２に開示された階層型ネットワークは、クラスタヘッドの移動体が情報サーバからデータをダウンロードするための広域の無線通信と、クラスタヘッドの移動体とクラスタメンバの移動体との間でデータの送受信を行う近域の無線通信とを行うネットワークである。

Rui Teng, Kazuto Yano, and Tomoaki Kumagai, "A Distributed Clustering Scheme for Local Information Sharing in Hierarchical Robotic Wireless Networks," IEICE-2018-Generalcon. Rui Teng, Kazuto Yano, and Tomoaki Kumagai, "Efficient Acquisition of Map Information using Local Data Sharing over Hierarchical Wireless Network for Service Robots," APMC2018.

しかし、非特許文献１，２は、複数の移動体が同一のデータを情報サーバから取得することを開示するため、非特許文献１，２に開示された階層型ネットワークを用いて複数の移動体が相互に異なるデータを情報サーバから効率的に取得することが困難である。

そこで、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータを効率的に取得可能な移動体を提供する。

また、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータを効率的に取得可能な移動体を備える通信システムを提供する。

更に、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータの効率的な取得をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。

更に、この発明の実施の形態によれば、一部が重複する異なるデータの効率的な取得をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。

（構成１）
この発明の実施の形態によれば、移動体は、データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、第１の移動体を除くｎ－１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、第１の移動体がｎ個のデータを情報サーバからダウンロードしてｎ－１個の第２の移動体へｎ－１個のデータを送信する第１の通信モードと、ｎ個の移動体の各々が情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、第１の移動体が取得するデータとｎ－１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータを取得する移動体であって、演算手段と、検出手段と、通信手段とを備える。演算手段は、第１の移動体およびｎ－１個の移動体が第１の通信モードでｎ個のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、ｎ－１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１～ｎ－２の整数）個の第２の移動体と第１の移動体とが第１の通信モードでｍ＋１個のデータを情報サーバから取得し、かつ、ｎ－１－ｍ個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、第１の移動体およびｎ－１個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、少なくとも第１の通信リソース量および第３の通信リソース量を演算する。検出手段は、演算手段によって演算された少なくとも第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する。通信手段は、検出手段によって検出された最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って自己のデータを取得するための通信を実行する。

（構成２）
構成１において、第１の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｎ－１個の第２の移動体が取得するｎ－１個の第２のデータとのｎ－１個の重複部分のデータ容量の総和をｎ個のデータの総和から減算した減算結果を第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの第２のデータのデータ容量を第１の移動体と第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理をｎ－１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１個の第２の除算結果を加算して得られたｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第２の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和をｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、ｍ個の第２のデータの全てについて第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算したｍ個の除算結果の総和と、１つの第２のデータのデータ容量を基地局と第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ－１－ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果を加算して得られたｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第３の通信リソース量は、第１のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、ｎ－１個の第２のデータの全てについて第２の除算処理を実行して得られたｎ－１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である。

（構成３）
構成２において、ｎ個のデータの各々は、地図データである。演算手段は、第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積であるｎ個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第１の除算結果を演算し、ｎ－１個の第２のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｎ－１個の第２の除算結果を演算し、ｎ－１個の第２の除算結果を加算してｎ－１個の第２の除算結果の総和を演算し、第１の除算結果とｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算する。また、演算手段は、第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積であるｍ＋１個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第３の除算結果を演算し、ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｍ個の除算結果を演算するとともにｍ個の除算結果を加算してｍ個の除算結果の総和を演算し、ｎ－１－ｍ個のデータのｎ－１－ｍ個のデータ容量をｎ－１－ｍ個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ－１－ｍ個の第４の除算結果を演算し、第３の除算結果とｍ個の除算結果の総和とｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算する。更に、演算手段は、第３の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第５の除算結果を演算し、ｎ－１個のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ－１個の第６の除算結果を演算し、第５の除算結果とｎ－１個の第６の除算結果とを加算する。

（構成４）
構成３において、演算手段は、第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、第１の移動体の位置とｎ－１個の第２の移動体の位置との間のｎ－１個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｎ個のデータのデータ容量として演算する。また、演算手段は、第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体およびｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、第１の移動体の位置とｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する。

（構成５）
構成２から構成４のいずれかにおいて、通信手段は、第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ－１個のデータをｎ－１個の第２の移動体へ送信する。また、通信手段は、第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信する。更に、通信手段は、第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータをｍ個の第２の移動体へ送信する。更に、通信手段は、第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信する。更に、通信手段は、第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｎ－１－ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードする。更に、通信手段は、第３の通信リソース量が最小の通信リソース量であるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードする。

（構成６）
また、この発明の実施の形態によれば、通信システムは、構成１から構成５のいずれか１項に記載の移動体を備える。

（構成７）
更に、この発明の実施の形態によれば、プログラムは、
データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、第１の移動体を除くｎ－１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、第１の移動体がｎ個のデータを情報サーバからダウンロードしてｎ－１個の第２の移動体へｎ－１個のデータを送信する第１の通信モードと、ｎ個の移動体の各々が情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、第１の移動体が取得するデータとｎ－１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータの取得をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
演算手段が、第１の移動体およびｎ－１個の移動体が第１の通信モードでｎ個のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、ｎ－１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１～ｎ－２の整数）個の第２の移動体と第１の移動体とが第１の通信モードでｍ＋１個のデータを情報サーバから取得し、かつ、ｎ－１－ｍ個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、第１の移動体およびｎ－１個の第２の移動体が第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、少なくとも第１の通信リソース量および第３の通信リソース量を演算する第１のステップと、
検出手段が、演算手段によって演算された少なくとも第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する第２のステップと、
通信手段が、第２のステップにおいて検出された最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って自己のデータを取得するための通信を実行する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

（構成８）
構成７において、第１の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｎ－１個の第２の移動体が取得するｎ－１個の第２のデータとのｎ－１個の重複部分のデータ容量の総和をｎ個のデータの総和から減算した減算結果を第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの第２のデータのデータ容量を第１の移動体と第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理をｎ－１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１個の第２の除算結果を加算して得られたｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第２の通信リソース量は、第１の移動体が取得する第１のデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和をｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、ｍ個の第２のデータの全てについて第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算したｍ個の除算結果の総和と、１つの第２のデータのデータ容量を基地局と第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ－１－ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果を加算して得られたｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果である。第３の通信リソース量は、第１のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、ｎ－１個の第２のデータの全てについて第２の除算処理を実行して得られたｎ－１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である。

（構成９）
構成８において、個のデータの各々は、地図データであり、
演算手段は、第１のステップにおいて、
第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積であるｎ個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第１の除算結果を演算し、ｎ－１個の第２のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｎ－１個の第２の除算結果を演算し、ｎ－１個の第２の除算結果を加算してｎ－１個の第２の除算結果の総和を演算し、第１の除算結果とｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算し、
第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータとｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積であるｍ＋１個のデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第３の除算結果を演算し、ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の第２の通信レートでそれぞれ除算してｍ個の除算結果を演算するとともにｍ個の除算結果を加算してｍ個の除算結果の総和を演算し、ｎ－１－ｍ個のデータのｎ－１－ｍ個のデータ容量をｎ－１－ｍ個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ－１－ｍ個の第４の除算結果を演算し、第３の除算結果とｍ個の除算結果の総和とｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算し、
第３の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体が取得するデータのデータ容量を第１の通信レートで除算して第５の除算結果を演算し、ｎ－１個のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の第３の通信レートでそれぞれ除算してｎ－１個の第６の除算結果を演算し、第５の除算結果とｎ－１個の第６の除算結果とを加算する。

（構成１０）
構成９において、演算手段は、第１のステップにおいて、
第１の通信リソース量を演算するとき、ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、第１の移動体の位置とｎ－１個の第２の移動体の位置との間のｎ－１個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｎ個のデータのデータ容量として演算し、
第２の通信リソース量を演算するとき、第１の移動体およびｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、第１の移動体の位置とｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に円の半径を加算した加算結果を演算し、第１の移動体の位置を中心とし、かつ、演算した加算結果を半径とする円の面積をｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する。

（構成１１）
構成８から構成１０のいずれかにおいて、通信手段は、第３のステップにおいて、
第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ－１個のデータをｎ－１個の第２の移動体へ送信し、
第１の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信し、
第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がクラスタヘッドであるとき、情報サーバからｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータをｍ個の第２の移動体へ送信し、
第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を第１の移動体へ送信するとともに、第１の移動体から自己のデータを受信し、
第２の通信リソース量が最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体がｎ－１－ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードし、
第３の通信リソース量が最小の通信リソース量であるとき、情報サーバから自己のデータをダウンロードする。

（構成１２）
更に、この発明の実施の形態によれば、記録媒体は、構成７から構成１１のいずれかに記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

一部が重複する異なるデータを効率的に取得できる。

この発明の実施の形態による通信システムの概略図である。 図１に示す移動体の概略図である。 受信信号強度と通信レートとの対応関係を示す対応表の概略図である。 移動体の識別子、属性および位置の対応表の概念図を示す図である。 この発明の実施の形態におけるデータの概念図である。 データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める方法を説明するための図である。 データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める別の方法を説明するための図である。 情報サーバからデータをダウンロードするときの各種の通信方法を説明するための図である。 通信リソース量を求める方法を説明するための図である。 １つのクラスタを構成する複数の移動体がデータを情報サーバからダウンロードする動作を説明するためのフローチャートである。 図１０のステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 図１０のステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 図１０のステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める更に別の方法を説明するための図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態による通信システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信システム１００は、移動体１～１０と、ＡＰ２０と、ＬＴＥ（Long Time Evolution）基地局３０と、ネットワーク４０と、制御サーバ５０と、情報サーバ６０とを備える。

移動体１～１０の各々は、自律的に移動するものであればよく、例えば、電動車いす等のモビリティであってもよく、エンターテインメントロボットおよび運搬ロボット等であってもよい。

移動体１～４は、後述する方法によってクラスタＣ１を構成し、移動体５～８は、後述する方法によってクラスタＣ２を構成する。移動体９，１０は、クラスタを構成しない。クラスタＣ１においては、例えば、移動体１がクラスタヘッドＣＨであり、移動体２～４がクラスタメンバＣＭである。また、クラスタＣ２においては、移動体５がクラスタヘッドＣＨであり、移動体６～８がクラスタメンバＣＭである。

クラスタＣ１においては、クラスタヘッドＣＨである移動体１は、ネットワーク４０およびＡＰ２０を介して、チャネルＣＨＮ１をクラスタＣ１内の通信に割り当てる旨の指示を制御サーバ５０から受信する。そして、移動体１～４は、チャネルＣＨＮ１を用いてクラスタＣ１内で無線通信を行う。

また、クラスタＣ１においては、クラスタヘッドＣＨ１がネットワーク４０およびＡＰ２０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードし、そのダウンロードしたデータをチャネルＣＨＮ１を用いて移動体２～４へ送信する通信モードＣＭＤ１と、移動体１～４の各々がネットワーク４０およびＡＰ２０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードする通信モードＣＭＤ２とを使用可能である。移動体１～４は、後述する方法によって、通信モードＣＭＤ１および／または通信モードＣＭＤ２を用いて相互に異なるデータを情報サーバ６０からダウンロードする。

クラスタＣ２においては、クラスタヘッドＣＨである移動体５は、ネットワーク４０およびＬＴＥ基地局３０を介して、チャネルＣＨＮ２をクラスタＣ２内の通信に割り当てる旨の指示を制御サーバ５０から受信する。そして、移動体５～８は、チャネルＣＨＮ２を用いてクラスタＣ２内で無線通信を行う。また、クラスタＣ２においても、２つの通信モードＣＭＤ１，ＣＭＤ２が使用可能である。移動体５～８は、後述する方法によって、通信モードＣＭＤ１および／または通信モードＣＭＤ２を用いて相互に異なるデータを情報サーバ６０からダウンロードする。

移動体９は、ネットワーク４０およびＡＰ２０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードし、移動体１０は、ネットワーク４０およびＬＴＥ基地局３０を介して情報サーバ６０からデータをダウンロードする。

ＡＰ２０は、移動体１～４，９と制御サーバ５０または情報サーバ６０との間の通信を仲介する。ＬＴＥ基地局３０は、移動体５～８，１０と制御サーバ５０または情報サーバ６０との間の通信を仲介する。

制御サーバ５０は、クラスタＣ１に割り当てるチャネルＣＨＮ１およびクラスタＣ２に割り当てるチャネルＣＨＮ２を決定する。そして、制御サーバ５０は、割り当て結果であるチャネルＣＨＮ１をネットワーク４０およびＡＰ２０を介して移動体１（クラスタヘッドＣＨ）へ送信し、チャネルＣＨＮ２をネットワーク４０およびＬＴＥ基地局３０を介して移動体５（クラスタヘッドＣＨ）へ送信する。

情報サーバ６０は、移動体１～１０がそれぞれダウンロードするデータＤ１～Ｄ１０を保持する。データＤ１～Ｄ１０の各々は、例えば、地図データである。そして、データＤ１～Ｄ１０は、相互に異なるが、同一のデータ容量Ｄ_Ｃを有する。

図２は、図１に示す移動体１の概略図である。移動体１は、通信手段１１と、クラスタ構成手段１２と、データ取得手段１３と、処理手段１４とを備える。

通信手段１１は、無線モジュール１１１，１１２を含む。無線モジュール１１１は、ＡＰ２０を介して制御サーバ５０または情報サーバ６０と通信を行う広域の無線モジュールである。無線モジュール１１２は、クラスタ内（クラスタＣ１内またはクラスタＣ２内）で無線通信を行う近域の無線モジュールである。

無線モジュール１１１は、ＡＰ２０を介して制御サーバ５０からチャネルＣＨＮ１を受信し、その受信したチャネルＣＨＮ１を無線モジュール１１２へ出力する。

また、無線モジュール１１１は、ＡＰ２０からパケットを受信すると、パケットを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＳを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＳを処理手段１４へ出力する。

更に、無線モジュール１１１は、移動体１がクラスタヘッドＣＨであり、かつ、通信モードＣＭＤ１でデータＤ（＝移動体１～４のデータＤ１～Ｄ４からなるデータ）を情報サーバ６０からダウンロードするとき、ＡＰ２０からデータＤを受信し、その受信したデータＤをデータ取得手段１３へ出力する。

更に、無線モジュール１１１は、移動体１がクラスタメンバＣＭであり、かつ、通信モードＣＭＤ２でデータＤを情報サーバ６０からダウンロードするとき、ＡＰ２０からデータＤ１を受信し、その受信したデータＤ１をデータ取得手段１３へ出力する。

無線モジュール１１２は、無線モジュール１１１からチャネルＣＨＮ１を受ける。無線モジュール１１２は、チャネルＣＨＮ１で移動体２～４からビーコンを受信し、ビーコンを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣを検出する。そして、無線モジュール１１２は、ビーコンおよび受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣをクラスタ構成手段１２へ出力する。無線モジュール１１２は、移動体１の識別子を含むビーコンをクラスタ構成手段１２から受けると、その受けたビーコンをチャネルＣＨＮ１で移動体２～４へ送信する。

また、無線モジュール１１２は、チャネルＣＨＮ１で移動体２～４からＨｅｌｌｏパケットを受信すると、Ｈｅｌｌｏパケットを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ_Ｈを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ_ＨおよびＨｅｌｌｏパケットを処理手段１４へ出力する。

更に、無線モジュール１１２は、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをクラスタ構成手段１２から受けると、その受けたクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをチャネルＣＨＮ１で移動体２～４へ送信する。無線モジュール１１２は、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをチャネルＣＨＮ１で移動体２～４のいずれかから受信すると、その受信したクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨをクラスタ構成手段１２および処理手段１４へ出力する。無線モジュール１１２は、クラスタメンバであることを示すクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭをチャネルＣＨＮ１で移動体２～４のいずれかから受信すると、その受信したクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭをクラスタ構成手段１２および処理手段１４へ出力する。無線モジュール１１２は、クラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭ（移動体１がクラスタメンバであることを示す情報）をクラスタ構成手段１２から受けると、その受けたクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭをチャネルＣＨＮ１で移動体２～４へ送信する。

更に、無線モジュール１１２は、移動体１の識別子と位置とを含むＨｅｌｌｏパケットを処理手段１４から受け、その受けたＨｅｌｌｏパケットをチャネルＣＨＮ１で移動体２～４へ送信する。

更に、無線モジュール１１２は、データＤのうちのデータＤ１以外のデータＤ２～Ｄ４をデータ取得手段１３から受けると、その受けたデータＤ２～Ｄ４をチャネルＣＨＮ１でそれぞれ移動体２～４へ送信する。

クラスタ構成手段１２は、無線モジュール１１２からビーコンおよび受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣを受ける。そして、クラスタ構成手段１２は、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣが閾値以上であるか否かを判定し、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣが閾値よりも小さいとき、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣを有するビーコンを破棄する。一方、クラスタ構成手段１２は、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣが閾値以上であるとき、その受けたビーコンに含まれる識別子および閾値以上の受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣを有するビーコンの個数のカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒを検出する。クラスタ構成手段１２は、この処理を無線モジュール１１２から受けた全てのビーコンについて行い、閾値以上の受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＣを有するビーコンを送信した移動体の個数をカウントしてカウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆを得る。

そうすると、クラスタ構成手段１２は、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが他の移動体から受信した全てのカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒよりも大きいか否かを判定する。そして、クラスタ構成手段１２は、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが全てのカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒよりも大きいとき（すなわち、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが最大であるとき）、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨを生成し、その生成したクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨを無線モジュール１１２へ出力する。そして、クラスタ構成手段１２は、移動体１がクラスタヘッドＣＨであることを処理手段１４へ出力する。

一方、クラスタ構成手段１２は、カウント値Ｎ＿ｂ＿ｓｅｌｆが全てのカウント値Ｎ＿ｂ＿ｏｔｈｅｒの少なくとも１つよりも小さいとき、移動体１がクラスタメンバであることを示すクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭを生成して無線モジュール１１２へ出力する。そして、クラスタ構成手段１２は、移動体１がクラスタメンバＣＭであることを処理手段１４へ出力する。

データ取得手段１３は、移動体１がクラスタヘッドＣＨであり、かつ、通信モードＣＭＤ１でデータＤを取得するとき、信号Ｓ１と、データＤ１～Ｄ４の取得要求とを処理手段１４から受ける。また、データ取得手段１３は、移動体１がクラスタメンバＣＭであり、かつ、通信モードＣＭＤ１でデータＤを取得するとき、信号Ｓ２と、データＤ１の取得要求とを処理手段１４から受ける。更に、データ取得手段１３は、通信モードＣＭＤ２でデータＤ１を取得するとき、信号Ｓ３とデータＤ１の取得要求とを処理手段１４から受ける。

データ取得手段１３は、信号Ｓ１と、データＤ１～Ｄ４の取得要求とを受けると、データＤ１～Ｄ４の取得要求を無線モジュール１１１によって情報サーバ６０へ送信する。また、データ取得手段１３は、信号Ｓ２と、データＤ１の取得要求とを受けると、データＤ１の取得要求を無線モジュール１１２によってクラスタヘッドＣＨの移動体へ送信する。更に、データ取得手段１３は、信号Ｓ３とデータＤ１の取得要求とを受けると、データＤ１の取得要求を無線モジュール１１１によって情報サーバ６０へ送信する。

データ取得手段１３は、無線モジュール１１１からデータＤ（＝移動体１～４のデータＤ１～Ｄ４からなるデータ）を受けると、移動体１のデータＤ１～Ｄ４をデータＤから検出してデータＤ１を取得する。そして、データ取得手段１３は、データＤ２～Ｄ４を無線モジュール１１２へ出力する。

また、データ取得手段１３は、無線モジュール１１１または無線モジュール１１２からデータＤ１を受けると、その受けたデータＤ１を受理する。

処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＳを無線モジュール１１１から受け、受信信号強度ＲＳＳＩ_Ｈを無線モジュール１１２から受ける。そして、処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＳに基づいて、後述する方法によって、移動体１とＡＰ２０との間の通信レートＲ_ＡＰ－ｍを決定する。また、処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ_Ｈに基づいて、後述する方法によって、クラスタヘッドＣＨとクラスタメンバＣＭとの間の通信レートＲ_{ＣＨ－ＣＭ}を決定する。この場合、移動体１は、クラスタヘッドＣＨまたはクラスタメンバＣＭである。

また、処理手段１４は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって移動体１の位置を検出する。そして、処理手段１４は、移動体１の識別子および位置を含むＨｅｌｌｏパケットを生成し、その生成したＨｅｌｌｏパケットを無線モジュール１１２へ出力する。

更に、処理手段１４は、Ｈｅｌｌｏパケット、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨおよびクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭを無線モジュール１１２から受ける。そして、処理手段１４は、Ｈｅｌｌｏパケットから識別子および位置を検出し、各移動体の識別子、位置および属性（クラスタメンバまたはクラスタメンバからなる）を相互に対応付けた対応表を作成する。

そうすると、処理手段１４は、後述する方法によって、移動体１～４のデータＤ１～Ｄ４を情報サーバ６０から取得するときの最小の通信リソース量を求め、その求めた最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って通信を行うための信号を生成してデータ取得手段１３へ出力する。より具体的には、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信モードが通信モードＣＭＤ１であり、かつ、移動体１がクラスタヘッドＣＨであるとき、信号Ｓ１およびデータＤ１～Ｄ４の取得要求を生成してデータ取得手段１３へ出力する。また、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信モードが通信モードＣＭＤ１であり、かつ、移動体１がクラスタメンバであるとき、信号Ｓ２およびデータＤ１の取得要求を生成してデータ取得手段１３へ出力する。更に、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信モードが通信モードＣＭＤ２であるとき、信号Ｓ３およびデータＤ１の取得要求を生成してデータ取得手段１３へ出力する。

なお、図１に示す移動体２～４の各々は、図２に示す移動体１の構成と同じ構成からなる。また、図１に示す移動体５～８の各々は、図２に示す移動体１の構成と同じ構成からなる。移動体５～８については、図２についての説明における「ＡＰ２０」を「ＬＴＥ基地局３０」に読み替えればよい。更に、図２に示す移動体９，１０の各々は、図２に示す移動体１の構成と同じ構成からなる。

図３は、受信信号強度と通信レートとの対応関係を示す対応表の概略図である。図３を参照して、対応表ＴＢＬ１は、受信信号強度と通信レートとを含む。受信信号強度および通信レートは、相互に対応付けられる。

－８２［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、６［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、－８２［ｄＢｍ］以上－８１［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、９［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、－８１［ｄＢｍ］以上－７９［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、１２［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、－７９［ｄＢｍ］以上－７７［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、１８［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられる。また、－７７［ｄＢｍ］以上－７４［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、２４［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、－７４［ｄＢｍ］以上－７０［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、３６［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、－７０［ｄＢｍ］以上－６６［ｄＢｍ］未満の受信信号強度は、４８［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられ、－６６［ｄＢｍ］以上の受信信号強度は、５４［Ｍｂｐｓ］の通信レートに対応付けられる。

なお、一般的に、対応表ＴＢＬ１における受信信号強度と通信レートとの対応関係は、無線システム毎に異なるので、例えば、ＬＴＥと無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、それぞれ、異なる対応表を用いてもよい。

処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１を保持している。そして、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＳに対応する通信レートを検出し、その検出した通信レートを通信レートＲ_ＡＰ－ｍとする。例えば、処理手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ_ＢＳが－７９［ｄＢｍ］以上－７７［ｄＢｍ］未満に含まれる場合、１８［Ｍｂｐｓ］の通信レートを検出し、１８［Ｍｂｐｓ］の通信レートを通信レートＲ_ＡＰ－ｍとする。

同様にして、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩ_Ｈに対応する通信レートを検出し、その検出した通信レートを通信レートＲ_{ＣＨ－ＣＭ}とする。

図４は、移動体の識別子、属性および位置の対応表の概念図を示す図である。図４を参照して、対応表ＴＢＬ２は、識別子と、属性と、位置とを含む。識別子、属性および位置は、相互に対応付けられる。

識別子は、例えば、移動体のＩＰアドレスＡｄｄ_ｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｎを満たす整数、ｎは、１つのクラスタに含まれる移動体の総数）からなる。属性は、クラスタヘッドＣＨまたはクラスタメンバＣＭからなる。位置は、例えば、ｘ－ｙ座標［ｘ_ｉ，ｙ_ｉ］によって表される。

処理手段１４は、無線モジュール１１２から受けたＨｅｌｌｏパケット中の識別子Ａｄｄ_ｉおよび位置［ｘ_ｉ，ｙ_ｉ］を検出する。また、処理手段１４は、無線モジュール１１２から受けたクラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨに基づいてクラスタヘッドＣＨである移動体を認識する。クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨは、クラスタヘッドＣＨであることを宣言した移動体の識別子Ａｄｄ_ｉを含むので、処理手段１４は、クラスタヘッド宣言ＤＥＣ＿ＣＨに基づいてクラスタヘッドＣＨである移動体を認識できる。更に、処理手段１４は、無線モジュール１１２から受けたクラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭに基づいてクラスタメンバＣＭである移動体を認識する。クラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭは、クラスタヘメンバＣＭであることを宣言した移動体の識別子Ａｄｄ_ｉを含むので、処理手段１４は、クラスタメンバ情報ＩＦ＿ＣＭに基づいてクラスタヘメンバＣＭである移動体を認識できる。

そうすると、処理手段１４は、識別子Ａｄｄ_ｉ、クラスタヘッドＣＨまたはクラスタメンバＣＭ、および位置［ｘ_ｉ，ｙ_ｉ］を相互に対応付けて対応表ＴＢＬ２に格納する。処理手段１４は、この処理をクラスタ内の全ての移動体について実行し、対応表ＴＢＬ２を作成する。そして、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ２を保持する。

図５は、この発明の実施の形態におけるデータの概念図である。図５を参照して、移動体１～１０は、地図データを情報サーバ６０から取得するので、１つのデータＤを移動体の位置を中心として半径ｒ（＝１０ｍ）の円で表す。半径１０ｍは、データＤのデータ容量に比例する値であるが、この発明の実施の形態においては、移動体１～１０は、データ容量が同じであるデータＤ１～Ｄ１０をそれぞれ取得するので、データＤ１～Ｄ１０の全てにおいて、半径ｒは、１０ｍに固定されている。なお、データＤ１～Ｄ１０の各々のデータ容量は、Ｄｃである。

また、クラスタヘッドＣＨのデータＤ＿ＣＨとクラスタメンバＣＭのデータＤ＿ＣＭとの一部が重複するとき、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭは、この発明の実施の形態におけるデータに該当する。なお、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとが接するときも、データＤ＿ＣＨの一部とデータＤ＿ＣＭの一部とが重複するものとして取り扱う。

一方、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとが、全く重複しない場合、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭは、この発明の実施の形態におけるデータに該当しない。従って、複数のクラスタメンバＣＭの複数のデータＤ＿ＣＭが一部において重複していても、一部がクラスタヘッドＣＨのデータＤ＿ＣＨと重複していなければ、この発明の実施の形態におけるデータに該当しない。

図６は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める方法を説明するための図である。図６を参照して、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの各々を示す円の半径をｒとし、データＤ＿ＣＨの中心を点Ａとし、データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの交点を点Ｂ，Ｃとする。角∠ＢＡＣをθとする。円弧ＢＣ、辺ＡＢおよび辺ＡＣによって形成される扇型の面積Ｓ_ＦＳは、次式によって表される。

そして、点Ａから線分ＢＣへ下ろした垂線の長さｈは、次式によって表される。

線分ＢＣと点Ａからの垂線との交点を点Ｄとすると、線分ＣＤの長さは、ｒｓｉｎ（θ／２）によって表されるので、点Ａ，点Ｃおよび点Ｄを頂点とする三角形の面積Ｓ_ＴＧ１は、次式によって表される。

そうすると、点Ａ、点Ｂおよび点Ｃを頂点とする三角形の面積Ｓ_ＴＧは、次式によって表される。

その結果、線分ＢＣおよび円弧ＢＣによって囲まれた部分の面積Ｓ_ＡＲＣは、Ｓ_ＦＳ－Ｓ_ＴＧに等しいので、次式によって表される。

よって、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとの重複部分の面積Ｓ_ＤＵＰは、２×Ｓ_ＡＲＣであるので、次式によって表される。

データＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの各々のデータ容量をＤｃとすると、データＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとの重複部分のデータ容量Ｄ_ＤＵＰは、次式によって表される。

２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭをまとめて情報サーバ６０からダウンロードするときのトータルのデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭのデータ容量の和２×ＤｃからデータＤ＿ＣＨとデータＤ＿ＣＭとの重複部分のデータ容量Ｄ_ＤＵＰを差し引いたものである。従って、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、次式によって表される。

クラスタヘッドＣＨの位置およびクラスタメンバＣＭの位置からクラスタヘッドＣＨとクラスタメンバＣＭとの距離（＝２ｈ）を算出し、距離（＝２ｈ）からｈを算出し、ｈおよび半径ｒ（＝既知（例えば、１０ｍ））から余弦定理（ｃｏｓ（θ／２）＝ｈ／ｒ）を用いて角度θを算出できるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを算出できる。そして、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が大きくなれば、式（８）の右辺の第２項が大きくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、小さくなる。一方、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が小さくなれば、式（８）の右辺の第２項が小さくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、大きくなる。

図７は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める別の方法を説明するための図である。図７を参照して、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの配置領域にメッシュを設け、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭが配置されたメッシュ（斜線で表されるメッシュ）の総面積を求める。そして、Ｄ＿ｔｏｔａｌ＝Ｄｃ×（総面積）／πｒ^２によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求めてもよい。

この場合、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が大きくなれば、総面積が小さくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、小さくなる。一方、２つのデータＤ＿ＣＨ，Ｄ＿ＣＭの重複部分が小さくなれば、総面積が大きくなるので、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌは、大きくなる。

図８は、情報サーバ６０からデータをダウンロードするときの各種の通信方法を説明するための図である。

図８を参照して、クラスタヘッドＣＨの移動体１が移動体１～４のデータＤ１～Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードするとき、移動体１は、ＡＰ２０からデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを有するデータを受信し、その受信したデータからデータＤ１～Ｄ４を生成する。そして、移動体１は、データＤ１を取得するとともに、データＤ２～Ｄ４をチャネルＣＨＮ１でそれぞれ移動体２～４へ送信する。移動体２～４は、それぞれ、データＤ２～Ｄ４をチャネルＣＨＮ１で移動体１から受信して取得する（図８の（ａ）参照）。

また、クラスタヘッドＣＨの移動体１が移動体１，３，４のデータＤ１，Ｄ３，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードし、移動体２がデータＤ２を情報サーバ６０からダウンロードするとき、移動体１は、ＡＰ２０からデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを有するデータを受信し、その受信したデータからデータＤ１，Ｄ３，Ｄ４を生成する。そして、移動体１は、データＤ１を取得するとともに、データＤ３，Ｄ４をチャネルＣＨＮ１でそれぞれ移動体３，４へ送信する。移動３，４は、それぞれ、データＤ３，Ｄ４をチャネルＣＨＮ１で移動体１から受信して取得する。また、移動体２は、ＡＰ２０からデータＤ２をダウンロードして取得する（図８の（ｂ）参照）。

更に、移動体１～４がそれぞれデータＤ１～Ｄ４を個別に情報データ６０からダウンロードするとき、移動体１～４は、それぞれ、データＤ１～Ｄ４をＡＰ２０から受信して取得する（図８の（ｃ）参照）。

図８の（ａ）は、クラスタＣ１を構成する全部の移動体１～４が通信モードＣＭＤ１によってデータＤ１～Ｄ４を情報サーバ６０から取得するときの通信方法を示す。また、図８の（ｂ）は、クラスタＣ１を構成する一部の移動体１，３，４が通信モードＣＭＤ１によってデータＤ１，Ｄ３，Ｄ４を情報サーバ６０から取得し、残りの移動体２が通信モードＣＭＤ２によってデータＤ２を情報サーバ６０から取得するときの通信方法を示す。更に、図８の（ｃ）は、クラスタＣ１を構成する全部の移動体１～４が通信モードＣＭＤ２によってデータＤ１～Ｄ４を情報サーバ６０から取得するときの通信方法を示す。

この発明の実施の形態においては、クラスタを構成する複数の移動体は、図８の（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれかに記載の通信方法によってデータを情報サーバ６０から取得する。

通信リソース量を求める方法について説明する。図９は、通信リソース量を求める方法を説明するための図である。

図９の（ａ）を参照して、クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とからなる場合について図８に示す各通信方法における通信リソース量を求める方法について説明する。

クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とからなる場合、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１がデータをダウンロードする通信方法は、図８の（ａ）に示す通信方法および図８の（ｃ）に示す通信方法である。

図８の（ａ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ_１１は、次式によって表される。

式（９）において、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_１１は、図９の（ａ）に示す太線によって囲まれた領域のデータ容量であり、Ｒ_{ＡＰ－ＣＨ}は、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０とクラスタヘッドＣＨとの間における通信レートを示し、Ｒ_{ＣＨ－ＣＭ１}は、クラスタヘッドＣＨとクラスタメンバＣＭ１との間における通信レートを示す。

また、図８の（ｃ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ_１３は、次式によって表される。

処理手段１４は、式（９）によって通信リソース量ＲＳ_１１を算出し、式（１０）によって通信リソース量ＲＳ_１３を算出する。そして、処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ_１１，ＲＳ_１３のうちの小さい方の通信リソース量が得られる通信方法で情報サーバ６０からデータＤ１，Ｄ２をダウンロードする。

より具体的には、処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ_１１が通信リソース量ＲＳ_１３よりも小さいとき、通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からデータＤ１，Ｄ２をダウンロードするための通信を行う。一方、通信リソース量ＲＳ_１３が通信リソース量ＲＳ_１１よりも小さいとき、処理手段１４は、通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からデータＤ１，Ｄ２をダウンロードするための通信を行う。

このように、クラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とによってクラスタが構成される場合、２個の通信リソース量ＲＳ_１１，Ｒ_１３が算出される。通信リソース量ＲＳ_１１は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１のデータＤ１，Ｄ２を通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。通信リソース量Ｒ_１３は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１のデータＤ１，Ｄ２を通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭ１とからなる場合、図８の（ｂ）に示すように２つの通信モードＣＭＤ１，ＣＭ２を併用してデータをダウンロードすることは無い。クラスタメンバＣＭは、１個であるので、図８の（ｂ）に示すように、通信モードＣＭＤ１によってデータをダウンロードするクラスタメンバＣＭ（移動体３，４）と、通信モードＣＭＤ２によってデータをダウンロードするクラスタメンバＣＭ（移動体２）との両方が存在し得ないからである。

次に、クラスタがクラスタヘッドＣＨと、２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とによって構成される場合（図９の（ｂ）参照）、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２がデータをダウンロードする通信方法は、図８の（ａ）に示す通信方法、図８の（ｂ）に示す通信方法および図８の（ｃ）に示す通信方法である。

図８の（ａ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ_２１は、次式によって表される。

図８の（ｂ）に示す通信方法が用いられる場合、ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数は、１個である。

従って、図８の（ｂ）に示す通信方法が用いられる場合、２つの通信リソース量ＲＳ_２２－１，ＲＳ_２２－２が有る。２個のクラスタメンバＣＭから１個のクラスタメンバＣＭを取り出す組み合わせ数は、２通り（_２Ｃ_１＝２）であるからである。通信リソース量ＲＳ_２２－１は、次式によって表わされる。

式（１２）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１}は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ１のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、θの添え字は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ１のデータとの重複領域のデータ容量を減算することを表す。更に、式（１２）の上段の式において、右辺の第１項および第２項は、通信モードＣＭＤ１によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表し、右辺の第３項は、通信モードＣＭＤ２によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表す。

また、通信リソース量ＲＳ_２２－２は、次式によって表わされる。

式（１３）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２}は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ２のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、θの添え字は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ２のデータとの重複領域のデータ容量を減算することを表す。更に、式（１３）の上段の式において、右辺の第１項および第２項は、通信モードＣＭＤ１によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表し、右辺の第３項は、通信モードＣＭＤ２によってデータをダウンロードするときの通信リソース量を表す。

また、図８の（ｃ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ_２３は、次式によって表される。

処理手段１４は、式（１１）～式（１４）によって通信リソース量ＲＳ_２１，ＲＳ_２２－１，ＲＳ_２２－２，ＲＳ_２３を求める。そして、処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ_２１，ＲＳ_２２－１，ＲＳ_２２－２，ＲＳ_２３のうち、最小の通信リソース量が得られる通信方法で情報サーバ６０からデータをダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_２１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、通信モードＣＭＤ１によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_２１を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ３をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２へ送信する。

通信リソース量ＲＳ_２２－１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、通信モードＣＭＤ１によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２をクラスタメンバＣＭ１へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ２は、通信モードＣＭＤ２によってデータＤ３を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_２２－２が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、通信モードＣＭＤ１によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ３をクラスタメンバＣＭ２へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１は、通信モードＣＭＤ２によってデータＤ２を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_２３が最小である場合、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２は、通信モードＣＭＤ２によって、それぞれ、データＤ１，Ｄ２，Ｄ３を情報サーバ６０からダウンロードする。

このように、クラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２によってクラスタが構成される場合、４個の通信リソース量ＲＳ_２１，ＲＳ_２２－１，ＲＳ_２２－２，ＲＳ_２３が算出される。

そして、通信リソース量ＲＳ_２１は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２のデータＤ１～Ｄ３を通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。

また、通信リソース量ＲＳ_２２－１，ＲＳ_２２－２，は、クラスタヘッドＣＨおよび一部のクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードし、残りのクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。この通信リソース量を求めるとき、通信モードＣＭＤ１でダウンロードする対象となるクラスタメンバＣＭのデータとして全ての場合が考慮されるため、クラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２によってクラスタが構成される場合、２個の通信リソース量ＲＳ_２２－１，ＲＳ_２２－２が算出される。

更に、通信リソース量ＲＳ_２３は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２のデータＤ１～Ｄ３を通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。

次に、クラスタがクラスタヘッドＣＨと、３個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３とによって構成される場合（図９の（ｃ）参照）、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３がデータをダウンロードする通信方法は、図８の（ａ）に示す通信方法、図８の（ｂ）に示す通信方法および図８の（ｃ）に示す通信方法である。

図８の（ａ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ_３１は、次式によって表される。

図８の（ｂ）に示す通信方法が用いられる場合、ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数は、１個または２個である。

ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数が１個である場合、３個のクラスタメンバＣＭから１個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数が３通り（_３Ｃ_１＝３）であるので、３つの通信リソース量ＲＳ_３２－１，ＲＳ_３２－２，ＲＳ_３２－３が有る。通信リソース量ＲＳ_３２－１は、次式によって表わされる。

式（１６）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１，ＣＭ２}は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。

また、通信リソース量ＲＳ_３２－２は、次式によって表わされる。

式（１７）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２，ＣＭ３}は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ２，ＣＭ３のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、ｉ＝２は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ２のデータとの重複部分を表し、ｉ＝３は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ３のデータとの重複部分を表す。

更に、通信リソース量ＲＳ_３２－３は、次式によって表わされる。

式（１８）において、Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１，ＣＭ３}は、クラスタヘッドＣＨのデータ容量とクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ３のデータ容量とが一部で重複するときの全体のデータ容量であることを表す。また、Ｄ_ＤＵＰ（ＣＨ－ＣＭ１）は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ１のデータとの重複部分のデータ容量を表し、Ｄ_ＤＵＰ（ＣＨ－ＣＭ３）は、クラスタヘッドＣＨのデータとクラスタメンバＣＭ３のデータとの重複部分のデータ容量を表す。

ＡＰ２０（またはＬＴＥ基地局３０）からデータを直接受信するクラスタメンバＣＭの個数が２個である場合、３個のクラスタメンバＣＭから２個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数が３通り（_３Ｃ_２＝３）であるので、３つの通信リソース量ＲＳ_３２－４，ＲＳ_３２－５，ＲＳ_３２－６が有る。通信リソース量ＲＳ_３２－４，ＲＳ_３２－５，ＲＳ_３２－６は、それぞれ、式（２０）～式（２２）によって表わされる。

また、図８の（ｃ）に示す通信方法が用いられる場合、通信リソース量ＲＳ_３３は、次式によって表される。

処理手段１４は、式（１５）～式（２２）によって通信リソース量ＲＳ_３１，ＲＳ_３２－１，ＲＳ_３２－２，，ＲＳ_３２－３，ＲＳ_３２－４，，ＲＳ_３２－５，，ＲＳ_３２－６，ＲＳ_３３を求める。そして、処理手段１４は、通信リソース量量ＲＳ_３１，ＲＳ_３２－１，ＲＳ_３２－２，，ＲＳ_３２－３，ＲＳ_３２－４，，ＲＳ_３２－５，，ＲＳ_３２－６，ＲＳ_３３のうち、最小の通信リソース量が得られる通信方法で情報サーバ６０からデータをダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_３１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_３１を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ３，Ｄ４をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３へ送信する。

通信リソース量ＲＳ_３２－１が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１，ＣＭ２}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ３をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ３は、データＤ４を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_３２－２が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２，ＣＭ３}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ３，Ｄ４をそれぞれクラスタメンバＣＭ２，ＣＭ３へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１は、データＤ２を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_３２－３が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１，ＣＭ３}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２，Ｄ４をそれぞれクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ３へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ２は、データＤ３を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_３２－４が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ２をクラスタメンバＣＭ１へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ２，ＣＭ３は、それぞれ、データＤ３，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードする。
スタメンバＣＭ２は、データＤ３を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_３２－５が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ３をクラスタメンバＣＭ２へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１，ＣＭ３は、それぞれ、データＤ２，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_３２－６が最小である場合、クラスタヘッドＣＨは、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ３}を有するデータを情報サーバ６０からダウンロードするとともに、データＤ４をクラスタメンバＣＭ３へ送信する。また、クラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２は、それぞれ、データＤ２，Ｄ３を情報サーバ６０からダウンロードする。

通信リソース量ＲＳ_３３が最小である場合、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３は、それぞれ、データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を情報サーバ６０からダウンロードする。

このように、クラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭ３によってクラスタが構成される場合、８個の通信リソース量ＲＳ_３１，ＲＳ_３２－１，ＲＳ_３２－２，ＲＳ_３２－３，ＲＳ_３２－４，ＲＳ_３２－５，ＲＳ_３２－６，ＲＳ_３３が算出される。

そして、通信リソース量ＲＳ_３１は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１～ＣＭ３のデータＤ１～Ｄ４を通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。

また、通信リソース量ＲＳ_３２－１，ＲＳ_３２－２，ＲＳ_３２－３，ＲＳ_３２－４，ＲＳ_３２－５，ＲＳ_３２－６は、クラスタヘッドＣＨおよび一部のクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ１によって情報サーバ６０からダウンロードし、残りのクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。この通信リソース量を求めるとき、通信モードＣＭＤ１でダウンロードする対象となるクラスタメンバＣＭのデータとして全ての場合が考慮されるため、クラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭ３によってクラスタが構成される場合、６個の通信リソース量ＲＳ_３２－１，ＲＳ_３２－２，ＲＳ_３２－３，ＲＳ_３２－４，ＲＳ_３２－５，ＲＳ_３２－６が算出される。

更に、通信リソース量ＲＳ_３３は、クラスタヘッドＣＨおよびクラスタメンバＣＭ１～ＣＭ３のデータＤ１～Ｄ４を通信モードＣＭＤ２によって情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量である。

一般的に、クラスタがクラスタヘッドＣＨとｎ－１個のクラスタメンバＣＭとからなる場合、クラスタヘッドＣＨおよびｎ－１個のクラスタメンバＣＭのｎ個のデータを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソースＲＳ_１は、次式によって表わされる。

また、クラスタヘッドＣＨのデータと、ｎ－１個のクラスタメンバＣＭのうちのｍ（ｍ＝１～ｎ－２）個のクラスタメンバＣＭのデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードし、ｎ－１－ｍ個のクラスタメンバＣＭのデータを通信モードＣＭＤ２で情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量ＲＳ_２は、次式によって表わされる。

式（２４）において、ｉは、通信モードＣＭＤ１でデータをダウンロードするときのクラスタメンバＣＭの番号を表し、ｊは、通信モードＣＭＤ２でデータをダウンロードするときのクラスタメンバＣＭの番号を表す。また、_ｎ－１Ｃ_１は、ｎ－１個のクラスタメンバＣＭから１個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数を表し、_ｎ－１Ｃ_２は、ｎ－１個のクラスタメンバＣＭから２個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数を表し、以下、同様にして、_ｎ－１Ｃ_ｎ－２は、ｎ－１個のクラスタメンバＣＭからｎ－２個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数を表す。

更に、クラスタヘッドＣＨおよびｎ－１個のクラスタメンバＣＭのｎ個のデータを通信モードＣＭＤ２で情報サーバ６０からダウンロードするときの通信リソース量ＲＳ_３は、次式によって表わされる。

クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭとから構成される場合、式（９）によって算出される通信リソース量ＲＳ_１１は、式（２３）の通信リソース量ＲＳ_１を構成し、式（１０）によって算出される通信リソース量ＲＳ_１３は、式（２５）の通信リソース量ＲＳ_３を構成する。この場合、式（２４）の通信リソース量ＲＳ_２は、算出されない。クラスタメンバＣＭは、１個であるので、情報サーバ６０からデータをダウンロードするときの通信方法としては、図８の（ｂ）に示す通信方法は、実現されないからである。従って、クラスタがクラスタヘッドＣＨと１個のクラスタメンバＣＭとから構成される場合、通信リソース量ＲＳ_１および通信リソース量ＲＳ_３が算出される。

クラスタがクラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とから構成される場合、式（１１）によって算出される通信リソース量ＲＳ_２１は、式（２３）の通信リソース量ＲＳ_１を構成し、式（１２）によって算出される通信リソース量ＲＳ_２２－１および式（１３）によって算出される通信リソース量ＲＳ_２２－２は、式（２４）の通信リソース量ＲＳ_２を構成し、式（１４）によって算出される通信リソース量ＲＳ_２３は、式（２５）の通信リソース量ＲＳ_３を構成する。従って、クラスタがクラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とから構成される場合、通信リソース量ＲＳ_１～ＲＳ_３が算出される。

クラスタがクラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭ３とから構成される場合、式（１５）によって算出される通信リソース量ＲＳ_３１は、式（２３）の通信リソース量ＲＳ_１を構成し、式（１６）～式（２１）によってそれぞれ算出される通信リソース量ＲＳ_３２－１～ＲＳ_３２－６は、式（２４）の通信リソース量ＲＳ_２を構成し、式（２２）によって算出される通信リソース量ＲＳ_３３は、式（２５）の通信リソース量ＲＳ_３を構成する。従って、クラスタがクラスタヘッドＣＨと３個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭ３とから構成される場合、通信リソース量ＲＳ_１～ＲＳ_３が算出される。

よって、処理手段１４は、少なくとも通信リソース量ＲＳ_１および通信リソース量ＲＳ_３を算出し、少なくとも通信リソース量ＲＳ_１および通信リソース量ＲＳ_３のうち、最小の通信リソース量を検出する。そして、処理手段１４は、最小の通信リソース量を実現するための通信を行うために信号Ｓ１～Ｓ３のいずれかをデータ取得手段１３へ出力する。

図１０は、１つのクラスタを構成する複数の移動体がデータを情報サーバ６０からダウンロードする動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１０においては、通信モードＣＭＤ１，ＣＭＤ２を用いて通信を行う階層型ネットワークが構成されていることを前提として、１つのクラスタを構成する複数の移動体がデータを情報サーバ６０からダウンロードする動作を説明する。

図１０を参照して、データを情報サーバ６０からダウンロードする動作が開始されると、１つのクラスタを構成する複数の移動体の各々において、処理手段１４は、対応表ＴＢＬ１，ＴＢＬ２を参照して、上述した方法によって、通信レートＲ_{ＡＰ－ＣＨ}，Ｒ_{ＣＨ－ＣＭ１}～Ｒ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}，Ｒ_{ＡＰ－ＣＭ１}～Ｒ_{ＡＰ－ＣＭｎ－１}を決定する（ステップＳ１）。ここで、通信レートＲ_{ＡＰ－ＣＨ}は、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０とクラスタヘッドＣＨとの間の通信レートであり、通信レートＲ_{ＣＨ－ＣＭ１}～Ｒ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}は、それぞれ、クラスタヘッドＣＨとｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１との間の通信レートであり、通信レートＲ_{ＡＰ－ＣＭ１}～Ｒ_{ＡＰ－ＣＭｎ－１}は、それぞれ、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０とクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１との間の通信レートである。

そして、各移動体の処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨのデータとｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１のデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードするときの全体のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}を算出する（ステップＳ２）。

その後、各移動体の処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨのデータとｍ（ｍ＝１～ｎ－２）個のクラスタメンバＣＭのデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードするときの［_ｎ－１Ｃ_１＋_ｎ－１Ｃ_２＋・・・＋_ｎ－１Ｃ_ｎ－２］個のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}を算出する（ステップＳ３）。

そうすると、各移動体の処理手段１４は、通信レートＲ_{ＡＰ－ＣＨ}，Ｒ_{ＣＨ－ＣＭ１}～Ｒ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}，Ｒ_{ＡＰ－ＣＭ１}～Ｒ_{ＡＰ－ＣＭｎ－１}、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}および［_ｎ－１Ｃ_１＋_ｎ－１Ｃ_２＋・・・＋_ｎ－１Ｃ_ｎ－２］個のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}に基づいて、通信リソース量ＲＳ_１～ＲＳ_３を算出する（ステップＳ４）。より具体的には、処理手段１４は、式（２３）～式（２５）によってそれぞれ通信リソース量ＲＳ_１～ＲＳ_３を算出する。

そして、各移動体の処理手段１４は、通信リソース量ＲＳ_１～ＲＳ_３のうちの最小の通信リソース量を検出する（ステップＳ５）。

その後、各移動体は、最小の通信リソース量を実現するための通信を実行してデータを情報サーバ６０からダウンロードする（ステップＳ６）。これによって、データを情報サーバ６０からダウンロードする動作が終了する。

図１１は、図１０のステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。

図１１を参照して、図１０のステップＳ１の後、各移動体の処理手段１４は、ｉ＝１を設定し（ステップＳ２１）、クラスタヘッドＣＨの位置、クラスタメンバＣＭｉの位置、および既知である半径ｒに基づいて、上述した方法によって角度θ_ｉを算出する（ステップＳ２２）。

そして、各移動体の処理手段１４は、データ容量Ｄｃ、半径ｒおよび角度θ_ｉを式（７）に代入してクラスタヘッドＣＨのデータと１つのクラスタメンバＣＭのデータとの重複領域のデータ容量Ｄ_ＤＵＰｉを算出する（ステップＳ２３）。

その後、各移動体の処理手段１４は、ｉ＝ｎ－１であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４において、ｉ＝ｎ－１でないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、ｉ＝ｉ＋１を設定する（ステップＳ２５）。その後、一連の動作は、ステップＳ２２へ移行し、ステップＳ２４において、ｉ＝ｎ－１であると判定されるまで、ステップＳ２２～ステップＳ２５が繰り返し実行される。

そして、ステップＳ２４において、ｉ＝ｎ－１であると判定されると、各移動体の処理手段１４は、データ容量Ｄ_ＤＵＰ１～データ容量Ｄ_{ＤＵＰｎ－１}の和Ｓ_ＤＵＰを算出する（ステップＳ２６）。

その後、各移動体の処理手段１４は、ｎ×Ｄｃから和Ｓ_ＤＵＰを減算してデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}を算出する（ステップＳ２７）。そして、一連の動作は、図１０のステップＳ３へ移行する。

図１１に示すフローチャートにおいては、ステップＳ２２～ステップＳ２５がｎ－１回繰り返し実行されると、クラスタヘッドＣＨのデータとｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１のｎ－１個のデータとのｎ－１個の重複領域のデータ容量Ｄ_ＤＵＰ１～Ｄ_{ＤＵＰｎ－１}が算出される。

そして、ステップＳ２７において、ｎ×Ｄｃは、ｎ個のデータのｎ個のデータ容量Ｄｃの加算結果であり、加算結果ｎ×Ｄｃから和Ｓ_ＤＵＰ（＝ｎ－１個の重複領域のデータ容量Ｄ_ＤＵＰ１～Ｄ_{ＤＵＰｎ－１}の和）を減算することによって、ｎ個のデータの分布領域（図９の太線の領域参照）における全体のデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}が算出される。

図１２は、図１０のステップＳ３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。

図１２を参照して、図１０のステップＳ２の後、各移動体の処理手段１４は、ｍ＝１を設定し（ステップＳ３１）、Ｖ＝_ｎ－１Ｃ_ｍを算出する（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ３２において算出される_ｎ－１Ｃ_ｍは、ｎ－１個のクラスタメンバＣＭからｍ個のクラスタメンバＣＭを取り出すときの組み合わせ数である。

ステップＳ３２の後、各移動体の処理手段１４は、ｖ＝１を設定し（ステップＳ３３）、ｖ番目のｍ個のデータ容量Ｄ_ＤＵＰ１～Ｄ_ＤＵＰｍの和Ｓ_ＤＵＰ（ｖ）を算出する（ステップＳ３４）。図１０のステップＳ２の詳細な動作を説明する図１１のフローチャートのステップＳ２２～ステップＳ２５がｎ－１回繰り返し実行されることによってｎ－１個のデータ容量Ｄ_ＤＵＰ１～Ｄ_{ＤＵＰｎ－１}が算出されているので、ｎ－１個のデータ容量Ｄ_ＤＵＰ１～Ｄ_{ＤＵＰｎ－１}からｖ番目のｍ個のデータ容量Ｄ_ＤＵＰ１～Ｄ_ＤＵＰｍを取り出して和Ｓ_ＤＵＰ（ｖ）を算出できる。

ステップＳ３４の後、各移動体の処理手段１４は、（ｍ＋１）×Ｄｃから和Ｓ_ＤＵＰ（ｖ）を減算してデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}（ｖ）を算出する（ステップＳ３５）。

そして、各移動体の処理手段１４は、ｖ＝Ｖであるか否かを判定する（ステップＳ３６）。

ステップＳ３６において、ｖ＝Ｖでないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、ｖ＝ｖ＋１を設定する（ステップＳ３７）。その後、一連の動作は、ステップＳ３４へ移行し、ステップＳ３６においてｖ＝Ｖであると判定されるまで、ステップＳ３４～ステップＳ３７が繰り返し実行される。

そして、ステップＳ３６において、ｖ＝Ｖであると判定されると、各移動体の処理手段１４は、ｍ＝ｎ－２であるか否かを判定する（ステップＳ３８）。

ステップＳ３８において、ｍ＝ｎ－２でないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、ｍ＝ｍ＋１を設定する（ステップＳ３９）。その後、一連の動作は、ステップＳ３２へ移行し、ステップＳ３８において、ｍ＝ｎ－２であると判定されるまで、ステップＳ３２～ステップＳ３９が繰り返し実行される。

そして、ステップＳ３８において、ｍ＝ｎ－２であると判定されると、一連の動作は、図１０のステップＳ４へ移行する。

図１２に示すフローチャートのステップＳ３２～ステップＳ３７は、ｍが１～ｎ－２のうちの１つの値に設定されると、ｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１からｍ個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｍを取り出すときの組み合わせの個数Ｖが算出され、個数Ｖの組み合わせの全てについて、クラスタヘッドＣＨのデータと、ｍ個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｍのｍ個のデータとのｍ個の重複領域のデータ容量（＝和Ｓ_ＤＵＰ）を減算して（ｍ＋１）個のデータの分布領域（図９の太線の領域参照）におけるデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}（ｖ）を算出するステップである。

上述した式（１１）～式（１４）は、クラスタヘッドＣＨと２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２とからクラスタが構成される場合について、通信リソース量を算出する式である。そして、式（１２）は、クラスタヘッドＣＨのデータと１個のクラスタメンバＣＭ１のデータとを通信モードＣＭＤ１でダウンロードするときのデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１}を算出し、その算出したデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１}を用いて通信リソース量ＲＳ_２２－１を算出する。また、式（１３）は、クラスタヘッドＣＨのデータと１個のクラスタメンバＣＭ２のデータとを通信モードＣＭＤ１でダウンロードするときのデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２}を算出し、その算出したデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２}を用いて通信リソース量ＲＳ_２２－２を算出する。式（１２），（１３）を用いてデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１}，Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２}を算出する場合、２個のクラスタメンバＣＭ１，ＣＭ２が存在するので、通信モードＣＭＤ１でデータをダウンロードするクラスメンバＣＭは、クラスタメンバＣＭ１またはクラスタメンバＣＭ２の２通り（２個から１個を取り出す組み合わせの個数）である。そして、式（１２），（１３）は、この２通りの全てについてデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ１}，Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭ２}を算出する。

従って、図１２に示すフローチャートのステップＳ３２～ステップＳ３７は、個数Ｖの組み合わせの全てについて、クラスタヘッドＣＨのデータと、ｍ個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｍのｍ個のデータとのｍ個の重複領域のデータ容量（＝和Ｓ_ＤＵＰ）を減算して（ｍ＋１）個のデータの分布領域（図９の太線の領域参照）におけるデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}（ｖ）を算出するステップである。

また、ステップＳ３１～ステップＳ３９は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}（ｖ）を算出することを、ｍの全ての値（＝１～ｎ－２）について実行するステップである。

図１３は、図１０のステップＳ６の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。

図１３を参照して、図１０のステップＳ５の後、各移動体の処理手段１４は、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ_１であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。

ステップＳ６１において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ_１であると判定されたとき、クラスタヘッドＣＨの移動体は、ｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１からデータの取得要求を受信し、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｉ}のデータを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０から受信するとともに、自己のデータＤ１を取得してデータＤ２～ＤｎをチャネルＣＨＮ１でそれぞれクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１へ送信する（ステップＳ６２）。

そして、クラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１の移動体は、クラスタヘッドＣＨからそれぞれデータＤ２～Ｄｎを受信する（ステップＳ６３）。

一方、ステップＳ６１において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ_１でないと判定されたとき、各移動体の処理手段１４は、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ_２であるか否かを判定する（ステップＳ６４）。

ステップＳ６４において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ_２であると判定されたとき、クラスタヘッドＣＨの移動体は、通信モードＣＭＤ１でデータを取得するｍ個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｍからデータの取得要求を受信し、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}のデータを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０から受信するとともに、自己のデータＤ１を取得してｍ個のデータをチャネルＣＨＮ１でそれぞれｍ個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｍへ送信する（ステップＳ６５）。

そして、ｍ個のクラスタメンバＣＭの各々は、クラスタヘッドＣＨからデータを受信する（ステップＳ６６）。

また、通信モードＣＭＤ２でデータを取得するｎ－１－ｍ個のクラスタメンバＣＭは、通信モードＣＭＤ２で情報サーバ６０から自己のデータを受信する（ステップＳ６７）。

一方、ステップＳ６４において、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ_２でないと判定されたとき（即ち、最小の通信リソース量が通信リソース量ＲＳ_３であると判定されたとき）、クラスタヘッドＣＨおよびｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１は、通信モードＣＭＤ２でそれぞれデータＤ１～Ｄｎを情報サーバ６０から受信する（ステップＳ６８）。そして、ステップＳ６３、ステップＳ６７およびステップＳ６８のいずれかの後、一連の動作は、図１０の“終了”へ移行する。

なお、各クラスタに含まれるｎ個の移動体は、図１０に示すフローチャート（図１１から図１３に示すフローチャートを含む）に従って情報サーバ６０から自己のデータをダウンロードする。

また、クラスタを構成しない移動体は、個別に、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０を介して情報サーバ６０から自己のデータを受信する。

この発明の実施の形態においては、各クラスタに含まれる移動体１～４，５～８の動作は、ソフトウェアによって実現されてもよい。この場合、各移動体１～４，５～８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。そして、ＲＯＭは、図１０に示すフローチャート（図１１から図１３に示すフローチャートを含む）の各ステップからなるプログラムＰｒｏｇ＿Ａを記憶する。

ＣＰＵは、ＲＯＭからプログラムＰｒｏｇ＿Ａを読み出し、その読み出したプログラムＰｒｏｇ＿Ａを実行して、通信リソース量が最小になるようにデータを情報サーバ６０から受信する。ＲＡＭは、データ容量Ｄ_ＤＵＰ１～Ｄ_{ＤＵＰｎ－１}、和Ｓ_ＤＵＰ、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}および通信リソース量ＲＳ_１～ＲＳ_３を一時的に記憶する。

また、プログラムＰｒｏｇ＿Ａは、ＣＤ，ＤＶＤ等の記録媒体に記録されて流通してもよい。プログラムＰｒｏｇ＿Ａを記録した記録媒体がコンピュータに装着されると、コンピュータは、記録媒体からプログラムＰｒｏｇ＿Ａを読み出して実行し、通信リソース量が最小になるようにデータを情報サーバ６０から受信する。

従って、プログラムＰｒｏｇ＿Ａを記録した記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

図１４は、データ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを求める更に別の方法を説明するための図である。図１４を参照して、クラスタヘッドＣＨのデータＤ＿ＣＨと、クラスタメンバＣＭ１～ＣＭ３のデータＤ＿ＣＭ１～Ｄ＿ＣＭ３とが一部で重複している。

処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨの位置とクラスタメンバＣＭ１の位置との距離ｄ_１、クラスタヘッドＣＨの位置とクラスタメンバＣＭ２の位置との距離ｄ_２、およびクラスタヘッドＣＨの位置とクラスタメンバＣＭ３の位置との距離ｄ_３を算出する。

そして、処理手段１４は、距離ｄ_１～ｄ_３から最大の距離ｄ_ＭＡＸを検出し、データＤ＿ＣＨの半径ｒ（例えば、１０ｍ）に最大の距離ｄ_ＭＡＸを加算したｒ＋ｄ_ＭＡＸを算出する。そうすると、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨの位置を中心とし、ｒ＋ｄ_ＭＡＸを半径とする円の領域をデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌとして算出する。

一般に、クラスタがクラスタヘッドＣＨとｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１とから構成される場合、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨの位置とｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１の位置とのｎ－１個の距離ｄ_１～ｄ_ｎ－１を算出し、ｎ－１個の距離ｄ_１～ｄ_ｎ－１のうちの最大の距離ｍａｘ{ｄ_１，ｄ_２，・・・，ｄ_ｎ－１}を検出し、クラスタヘッドＣＨの位置を中心とし、ｒ＋ｍａｘ{ｄ_１，ｄ_２，・・・，ｄ_ｎ－１}を半径とする円の領域をデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌとして算出する。即ち、処理手段１４は、次式によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌを算出する。

従って、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨがクラスタヘッドＣＨのデータとｎ－１個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｎ－１のｎ－１個のデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードする場合（図８の（ａ）参照）、式（２６）によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｎ－１}を算出する。

また、処理手段１４は、クラスタヘッドＣＨがクラスタヘッドＣＨのデータとｍ個のクラスタメンバＣＭ１～ＣＭｍのｍ個のデータとを通信モードＣＭＤ１で情報サーバ６０からダウンロードする場合（図８の（ｂ）参照）、式（２６）によってデータ容量Ｄ＿ｔｏｔａｌ_{ＣＨ－ＣＭｍ}を算出する。この場合、式（２６）におけるｄ_ｎ－１は、ｄ_ｍに変更される。

なお、上記においては、対応表ＴＢＬ１に基づいて通信レートＲ_{ＡＰ－ＣＨ}，Ｒ_{ＣＨ－ＣＭ}，Ｒ_{ＡＰ－ＣＭ}を決定すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、直近の通信レートを通信レートＲ_{ＡＰ－ＣＨ}，Ｒ_{ＣＨ－ＣＭ}，Ｒ_{ＡＰ－ＣＭ}として用いてもよい。

また、上記においては、データは、地図データからなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、データは、一部が重複する異なる複数のデータであれは、どのようなデータであってもよい。

更に、上記においては、移動体１～１０の位置を中心とし、一定の半径（例えば、１０ｍ）の円でよってデータを表したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、移動体１～１０の位置を中心とし、中心と頂点との距離が一定である三角形、四角形および五角形等の多角形によってデータを表してもよく、移動体１～１０の位置を中心として一定容量のデータを表せる形状を有する図形であれば、どのような図形によってデータを表してもよい。

この発明の実施の形態においては、通信モードＣＭＤ１は、「第１の通信モード」を構成し、通信モードＣＭＤ２は、「第２の通信モード」を構成する。

また、この発明の実施の形態においては、通信リソース量ＲＳ_１は、「第１の通信リソース量」を構成し、通信リソース量ＲＳ_２は、「第２の通信リソース量」を構成し、通信リソース量ＲＳ_３は、「第３の通信リソース量」を構成する。

更に、この発明の実施の形態においては、通信リソース量ＲＳ_１～ＲＳ_３のうち、少なくとも通信リソース量ＲＳ_１，ＲＳ_３を算出する処理手段１４は、「演算手段」を構成し、少なくとも通信リソース量ＲＳ_１，ＲＳ_３から最小の通信リソース量を検出する処理手段１４は、「検出手段」を構成する。

更に、この発明の実施の形態においては、クラスタＣ１において、移動体１は、「第１の移動体」を構成し、移動体２～４は、「ｎ－１個の第２の移動体」を構成し、クラスタＣ２において、移動体５は、「第１の移動体」を構成し、移動体６～８は、「ｎ－１個の第２の移動体」を構成する。

更に、この発明の実施の形態においては、ＡＰ２０またはＬＴＥ基地局３０は、「基地局」を構成する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、移動体、それを備えた通信システム、プログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適用される。

１～１０ 移動体、１１ 通信手段、１２ クラスタ構成手段、１３ データ取得手段、１４ 処理手段、２０ ＡＰ、３０ ＬＴＥ基地局、４０ ネットワーク、５０ 制御サーバ、６０ 情報サーバ、１００ 通信システム、１１１ 無線モジュール（広域）、１１２ 無線モジュール（近域）。

Claims (12)

1. データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、前記ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、前記第１の移動体を除くｎ－１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、前記第１の移動体が前記ｎ個のデータを前記情報サーバからダウンロードして前記ｎ－１個の第２の移動体へｎ－１個のデータを送信する第１の通信モードと、前記ｎ個の移動体の各々が前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｎ－１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータを取得する移動体であって、
   前記第１の移動体および前記ｎ－１個の第２の移動体が前記第１の通信モードで前記ｎ個のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、前記ｎ－１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１～ｎ－２の整数）個の第２の移動体と前記第１の移動体とが前記第１の通信モードでｍ＋１個のデータを前記情報サーバから取得し、かつ、前記ｎ－１－ｍ個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、前記第１の移動体および前記ｎ－１個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、前記クラスタを構成するｎ個の移動体が２個の移動体である場合、前記第１の通信リソース量および前記第３の通信リソース量を演算し、前記クラスタを構成するｎ個の移動体が３個以上の移動体である場合、前記第１の通信リソース量から前記第３の通信リソース量を演算する演算手段と、
   前記クラスタを構成するｎ個の移動体が前記２個の移動体である場合、前記演算手段によって演算された前記第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出し、前記クラスタを構成するｎ個の移動体が前記３個以上の移動体である場合、前記第１の通信リソース量から前記第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って前記自己のデータを取得するための通信を実行する通信手段とを備える移動体。
2. 前記第１の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｎ－１個の第２の移動体が取得するｎ－１個の第２のデータとのｎ－１個の重複部分のデータ容量の総和を前記ｎ個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理を前記ｎ－１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１個の第２の除算結果を加算して得られた前記ｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
   前記第２の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和を前記ｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、前記ｍ個の第２のデータの全てについて前記第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算した前記ｍ個の除算結果の総和と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記基地局と前記第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ－１－ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果を加算して得られた前記ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
   前記第３の通信リソース量は、前記第１のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、前記ｎ－１個の第２のデータの全てについて前記第２の除算処理を実行して得られたｎ－１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である、請求項１に記載の移動体。
3. 前記ｎ個のデータの各々は、地図データであり、
   前記演算手段は、
   前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積である前記ｎ個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第１の除算結果を演算し、前記ｎ－１個の第２のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ－１個の第２の除算結果を演算し、前記ｎ－１個の第２の除算結果を加算して前記ｎ－１個の第２の除算結果の総和を演算し、前記第１の除算結果と前記ｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算し、
   前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積である前記ｍ＋１個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第３の除算結果を演算し、前記ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｍ個の除算結果を演算するとともに前記ｍ個の除算結果を加算して前記ｍ個の除算結果の総和を演算し、前記ｎ－１－ｍ個のデータのｎ－１－ｍ個のデータ容量を前記ｎ－１－ｍ個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果を演算し、前記第３の除算結果と前記ｍ個の除算結果の総和と前記ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算し、
   前記第３の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第５の除算結果を演算し、前記ｎ－１個のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ－１個の第６の除算結果を演算し、前記第５の除算結果と前記ｎ－１個の第６の除算結果とを加算する、請求項２に記載の移動体。
4. 前記演算手段は、
   前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｎ－１個の第２の移動体の位置との間のｎ－１個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｎ個のデータのデータ容量として演算し、
   前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体および前記ｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する、請求項３に記載の移動体。
5. 前記通信手段は、
   前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ－１個のデータを前記ｎ－１個の第２の移動体へ送信し、
   前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
   前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータを前記ｍ個の第２の移動体へ送信し、
   前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
   前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｎ－１－ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードし、
   前記第３の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の移動体。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の移動体を備える通信システム。
7. データ容量が同じであるｎ（ｎは、２以上の整数）個のデータをそれぞれ情報サーバからダウンロードするｎ個の移動体がクラスタを構成し、前記ｎ個の移動体のうちの１つの移動体である第１の移動体がクラスタヘッドであり、前記第１の移動体を除くｎ－１個の第２の移動体がクラスタメンバであり、前記第１の移動体が前記ｎ個のデータを前記情報サーバからダウンロードして前記ｎ－１個の第２の移動体へｎ－１個のデータを送信する第１の通信モードと、前記ｎ個の移動体の各々が前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする第２の通信モードとを使用可能であるネットワークを用いて、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｎ－１個の第２の移動体が取得するデータとが一部において重複する場合において自己のデータの取得をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   演算手段が、前記第１の移動体および前記ｎ－１個の第２の移動体が前記第１の通信モードで前記ｎ個のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第１の通信リソース量とし、前記ｎ－１個の第２の移動体のうちのｍ（ｍは、１～ｎ－２の整数）個の第２の移動体と前記第１の移動体とが前記第１の通信モードでｍ＋１個のデータを前記情報サーバから取得し、かつ、前記ｎ－１－ｍ個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを前記情報サーバから取得するときの通信のリソース量を第２の通信リソース量とし、前記第１の移動体および前記ｎ－１個の第２の移動体が前記第２の通信モードで自己のデータを取得するときの通信のリソース量を第３の通信リソース量としたとき、前記クラスタを構成するｎ個の移動体が２個の移動体である場合、前記第１の通信リソース量および前記第３の通信リソース量を演算し、前記クラスタを構成するｎ個の移動体が３個以上の移動体である場合、前記第１の通信リソース量から前記第３の通信リソース量を演算する第１のステップと、
   検出手段が、前記クラスタを構成するｎ個の移動体が前記２個の移動体である場合、前記演算手段によって演算された前記第１および第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出し、前記クラスタを構成するｎ個の移動体が前記３個以上の移動体である場合、前記第１の通信リソース量から前記第３の通信リソース量のうち、最小の通信リソース量を検出する第２のステップと、
   通信手段が、前記第２のステップにおいて検出された前記最小の通信リソース量を実現するための通信モードに従って前記自己のデータを取得するための通信を実行する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 前記第１の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｎ－１個の第２の移動体が取得するｎ－１個の第２のデータとのｎ－１個の重複部分のデータ容量の総和を前記ｎ個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の移動体と基地局との間の第１の通信レートで除算した第１の除算結果と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記第１の移動体と前記第２の移動体との間の第２の通信レートで除算した除算結果を算出する第１の除算処理を前記ｎ－１個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１個の第２の除算結果を加算して得られた前記ｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
   前記第２の通信リソース量は、前記第１の移動体が取得する第１のデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個の第２のデータとの重複部分のデータ容量の総和を前記ｍ＋１個のデータの総和から減算した減算結果を前記第１の通信レートで除算した第３の除算結果と、前記ｍ個の第２のデータの全てについて前記第１の除算処理を実行して得られたｍ個の除算結果を加算した前記ｍ個の除算結果の総和と、１つの前記第２のデータのデータ容量を前記基地局と前記第２の移動体との間の第３の通信レートで除算した除算結果を算出する第２の除算処理をｎ－１－ｍ個の第２のデータの全てについて実行し、ｎ－１－
   ｍ個の第４の除算結果を加算して得られた前記ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算した加算結果であり、
   前記第３の通信リソース量は、前記第１のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算した第５の除算結果と、前記ｎ－１個の第２のデータの全てについて前記第２の除算処理を実行して得られたｎ－１個の第６の除算結果とを加算した加算結果である、請求項７に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
9. 前記ｎ個のデータの各々は、地図データであり、
   前記演算手段は、前記第１のステップにおいて、
   前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個のデータが分布する分布範囲の面積である前記ｎ個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第１の除算結果を演算し、前記ｎ－１個の第２のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ－１個の第２の除算結果を演算し、前記ｎ－１個の第２の除算結果を加算して前記ｎ－１個の第２の除算結果の総和を演算し、前記第１の除算結果と前記ｎ－１個の第２の除算結果の総和とを加算し、
   前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータと前記ｍ個の第２の移動体が取得するｍ個のデータとが分布する分布範囲の面積である前記ｍ＋１個のデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第３の除算結果を演算し、前記ｍ個のデータのｍ個のデータ容量をｍ個の前記第２の通信レートでそれぞれ除算して前記ｍ個の除算結果を演算するとともに前記ｍ個の除算結果を加算して前記ｍ個の除算結果の総和を演算し、前記ｎ－１－ｍ個のデータのｎ－１－ｍ個のデータ容量を前記ｎ－１－ｍ個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果を演算し、前記第３の除算結果と前記ｍ個の除算結果の総和と前記ｎ－１－ｍ個の第４の除算結果の総和とを加算し、
   前記第３の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体が取得するデータのデータ容量を前記第１の通信レートで除算して前記第５の除算結果を演算し、前記ｎ－１個のデータのｎ－１個のデータ容量をｎ－１個の前記第３の通信レートでそれぞれ除算して前記ｎ－１個の第６の除算結果を演算し、前記第５の除算結果と前記ｎ－１個の第６の除算結果とを加算する、請求項８に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 前記演算手段は、前記第１のステップにおいて、
    前記第１の通信リソース量を演算するとき、前記ｎ個の移動体のｎ個の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｎ個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｎ－１個の第２の移動体の位置との間のｎ－１個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｎ個のデータのデータ容量として演算し、
    前記第２の通信リソース量を演算するとき、前記第１の移動体および前記ｍ個の第２の移動体の位置に基づいて、各々が各移動体の位置を中心とし、かつ、所定の半径を有するｍ＋１個の円を描き、前記第１の移動体の位置と前記ｍ個の第２の移動体の位置との間のｍ個の距離のうちの最大の距離に前記円の半径を加算した加算結果を演算し、前記第１の移動体の位置を中心とし、かつ、前記演算した加算結果を半径とする円の面積を前記ｍ＋１個のデータのデータ容量として演算する、請求項９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
11. 前記通信手段は、前記第３のステップにおいて、
    前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｎ個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｎ個のデータのうちのｎ－１個のデータを前記ｎ－１個の第２の移動体へ送信し、
    前記第１の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタメンバであるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
    前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記クラスタヘッドであるとき、前記情報サーバから前記ｍ＋１個のデータをダウンロードし、そのダウンロードしたｍ＋１個のデータのうちのｍ個のデータを前記ｍ個の第２の移動体へ送信し、
    前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、自己のデータの取得要求を前記第１の移動体へ送信するとともに、前記第１の移動体から前記自己のデータを受信し、
    前記第２の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であり、かつ、当該移動体が前記ｎ－１－ｍ個の第２の移動体に含まれるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードし、
    前記第３の通信リソース量が前記最小の通信リソース量であるとき、前記情報サーバから自己のデータをダウンロードする、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images