JP7337757B2 - 無線装置及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無線装置及び通信方法に関する。

無線装置の応用例として、基地局と移動局からなるシステムがある。このシステムでは、基地局は、無線リンクを介して移動局へ信号を送信する。移動局と基地局の間の無線リンクの接続品質が劣化すると、移動局において、信号の受信品質が劣化する。

特開２０１９－１３４２１７号公報

本発明の目的は、無線リンクを介した信号の受信品質が劣化することを未然に防止する無線装置及び通信方法を提供することである。

実施形態によれば、無線装置は、第１の移動局及び第２の移動局と通信可能な無線機と、制御部とを具備する。制御部は、第１の移動局と第２の移動局との間の直接の通信を含まずに、第１の移動局と第２の移動局との通信を無線機により行う第１の通信形態のときに、第１の移動局と無線機の間の第１の無線リンクの状態と、第２の移動局と無線機の間の第２の無線リンクの状態を推定する。制御部は、第１の移動局の移動を制御するための移動制御信号が第１の通信形態により無線機から第１の移動局に送信されるときに第１の移動局の移動制御品質の劣化が予測される場合に、第１の通信形態を第２の通信形態に変更させるための第１の指示を、無線機から第１の移動局と第２の移動局へ送信させる。第１の指示により、第１の移動局と無線機の間の第１の無線リンクは切断され、第１の移動局と第２の移動局の間の第３の無線リンクは接続され、第２の移動局と無線機の間の第２の無線リンクの接続は維持される。無線機は、移動制御信号を、第２の通信形態により送信する。

第１実施形態に係る走行管理システムの構成の一例を示す図。 走行管理システムの中の走行管理サーバと基地局装置と走行体の構成の一例を示す図。 図１に示した時刻とは異なる時刻における走行管理システムの構成の一例を示す図。 走行管理システムの動作の一例を示すフローチャート。 走行管理システムの動作の一例を示すフローチャート。 移動局間通信の通信手順の一例を示すシーケンス図。 移動局間通信の通信手順の一例を示すシーケンス図。 基地局装置によるリンク切り替え時の通信手順の一例を示すシーケンス図。 基地局装置によるリンク切り替え時の通信手順の他の例を示すシーケンス図。

以下、図面を参照して、実施形態を説明する。以下の説明は、実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、以下に説明する構成要素の構造、形状、配置、材質等に限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各要素のサイズ、厚み、平面寸法又は形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、互いの寸法の関係や比率が異なる要素が含まれることもある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して重複する説明を省略する場合もある。いくつかの要素に複数の呼称を付す場合があるが、これら呼称の例はあくまで例示であり、これらの要素に他の呼称を付すことを否定するものではない。また、複数の呼称が付されていない要素についても、他の呼称を付すことを否定するものではない。なお、以下の説明において、「接続」は直接接続のみならず、他の要素を介して接続されることも意味する。

［走行管理システム］
実施形態による無線装置の一応用例である走行管理システムを説明する。一般的な走行管理システムは、所定の通信方式による無線信号を送受信することで走行体との間で通信サービスを行う基地局装置と、基地局装置に接続された走行管理サーバを含む。走行体と基地局装置の間の無線通信を介して、情報が無線フレームのペイロードとして走行体と基地局装置の間で送受信される。送受信される情報は、走行管理サーバから走行体に送信される走行制御情報や走行体から走行管理サーバに送信される走行監視情報を含む。

図１は、走行管理システムの構成の一例を示す。図２は、走行体１０と基地局装置４０と走行管理サーバ３０の構成の一例を示す。

走行管理システムは、複数の走行体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ（以下、複数のものを個別に区別する必要が無い場合は、走行体１０と総称することもある）の走行を管理する走行管理サーバ３０と、基地局装置４０を含む。走行体１０の台数は、単数でもよいし、複数の場合も５台に限定されない。

走行体１０は、制御信号に応じて走行する全てのものを含む。走行体１０の例は、無人搬送車（Automated Guided Vehicle、以下AGVとも称する）、ロボット、ドローン、無人ヘリコプター、無人飛行体機、無人船舶である。走行は、移動の全ての形態を含む。

走行体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅは、駆動部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ（駆動部１２と総称することもある）をそれぞれ含む。駆動部１２の例は、車、プロペラ、スクリュー、キャタピラ、操舵部、モータ、エンジンである。コントローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ（コントローラ１４と総称することもある）は、駆動部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅにそれぞれ接続される。
移動局２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ（移動局２０と総称することもある）は、コントローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅにそれぞれ接続される。移動局２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅは、無線機１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ（無線機１６と総称することもある）と、アンテナ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ（アンテナ１８と総称することもある）をそれぞれ含む。

コントローラ１４は、走行管理サーバ３０のクライアントとして機能する。走行管理サーバ３０は、走行体１０の走行を管理するアプリケーションプログラム（以下、単にアプリケーションと称する）を実行し、コントローラ１４へアプリケーションの実行に必要な処理の実行を指示する。なお、アプリケーションの実行に必要な処理は、基地局装置40によっても実行される。

コントローラ１４は、駆動部１２へアプリケーションの実行に必要な処理の実行を指示する処理要求信号を伝えるとともに、駆動部１２による処理の実行結果を示す処理応答信号を走行管理サーバ３０へ伝える。

コントローラ１４は、ハードウェアにより実装されてもよいし、プロセッサが実行するソフトウェアにより実装されてもよい。

コントローラ１４は、予め定められた手順に従い、走行体１０と基地局装置４０の間の無線リンクを接続する。基地局装置４０の電波到達範囲の中に位置する走行体１０は、走行体１０と基地局装置４０の間の無線リンクを介して、無線通信サービスを受けることができる。走行管理サーバ３０は、基地局装置４０に有線もしくは無線により接続され、走行体１０の走行管理に関するアプリケーションを実行する。

走行管理サーバ３０は、基地局装置４０とは別体の物理的なサーバによりハードウェアにより実装されてもよいし、基地局装置４０のプロセッサに組み込まれたアプリケーションとしてソフトウェアにより実装されてもよい。

走行管理サーバ３０のアプリケーションの実行に関する処理要求信号及び処理応答信号が、基地局装置４０と走行体１０の間で送信される無線フレームのペイロードに含められて、基地局装置４０と走行体１０の間で交換される。

走行管理サーバ３０は、走行体１０に対して、例えば目標位置、走行速度及び走行方向等を含めた走行制御信号を処理要求信号として送信する。走行体１０は、走行管理サーバ３０からの走行制御信号により指示された目標位置、走行速度及び走行方向に基づいて自身の走行を制御する。走行体１０は、現在位置、実際の走行速度や走行軌跡を含めた走行監視信号を処理応答信号として走行管理サーバ３０へ送信してもよい。走行管理サーバ３０は、受信した走行監視信号に基づいて走行体１０に対する次なる走行制御信号を生成してもよい。

これにより、各走行体１０は、基地局装置４０を介して走行管理サーバ３０から送られる走行制御情報に基づいて自身の走行を制御する。

このような走行管理システムでは、基地局装置４０と走行体１０の間の無線リンクの接続品質が劣化すると、走行体１０は走行制御信号を受信することができず、走行体１０の走行が不安定になり、走行制御品質が劣化することが懸念される。

これを解決するために、走行管理サーバ３０は、基地局装置４０と走行体１０の間の無線リンクの接続品質を監視する。無線リンクの接続品質は、走行体１０から送信される無線信号の受信電力及び誤り率の測定又は死活監視パケットの送受信によるＲＴＴ（Round trip time）の測定により監視できる。走行管理サーバ３０は、基地局装置４０と或る走行体１０の間の無線リンクの接続品質が劣化し、或る走行体１０の走行制御品質が劣化したことを検出した場合、或る走行体１０の無線リンクを切り替える。

さらに、実際に劣化を検出してから切り替えるのでは、リンク切り替えの期間、走行制御品質の劣化が生じてしまう可能性があるので、走行管理サーバ３０は、劣化することを予測する機能も有する。走行管理サーバ３０は、基地局装置４０と或る走行体１０の間の無線リンクの接続品質が劣化し、或る走行体１０の走行制御品質が劣化することを予測した場合、或る走行体１０の無線リンクを切り替える。

具体的には、走行管理サーバ３０は、走行制御品質が劣化したことが検出された或る走行体１０又は劣化することが予測された或る走行体１０と基地局装置４０の間の無線リンクを、基地局装置４０と特定の走行体と基地局装置の間の無線リンクと特定の走行体１０と或る走行体１０の間の無線リンクとからなる迂回無線リンクに切り替える。特定の走行体１０とは、或る走行体１０の通信可能範囲内にあり、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が良好であり、基地局装置４０との通信が可能である走行体又は可能であると予測される走行体である。

これにより、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が劣化した走行体１０又は接続品質が劣化することが予測された走行体１０は、特定の走行体１０を経由する迂回無線リンクを介して、走行管理サーバ３０からの走行制御信号を受信することができる。このため、或る走行体１０と基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質が劣化した場合又は劣化が予測された場合でも、或る走行体１０の走行制御信号の受信品質が劣化し、走行が不安定になる、すなわち走行制御品質が劣化することが防止される。

図２に示すように、基地局装置４０は、基地局４６とリンク制御部４８を含む。基地局４６は、アンテナ４２と無線機４４を含む。リンク制御部４８は、基地局装置４０と走行体１０の間の無線リンク又は走行体１０間の無線リンクの接続、切断を制御する。基地局装置４０と走行体１０の間、すなわち基地局４６と移動局２０の間の無線リンク又は走行体１０間、すなわち移動局２０間の無線リンクの接続、切断を制御する。

リンク制御部４８は、ハードウェアにより実装されてもよいし、プロセッサが実行するソフトウェアにより実装されてもよい。

走行管理サーバ３０は、走行管理部３２と品質監視部３４を含む。走行管理部３２と品質監視部３４のそれぞれは、ハードウェアにより実装されてもよいし、プロセッサが実行するソフトウェアにより実装されてもよい。

リンク制御部４８、走行管理部３２及び品質監視部３４がソフトウェアにより実装される場合、基地局装置４０と走行管理サーバ３０は別々のプロセッサを備えてもよいし、共通の１個のプロセッサを備えてもよい。

基地局装置４０は、所定のフレーム形式により複数の走行体１０と無線通信を行う。基地局装置４０と走行体１０の間の無線信号は、走行体１０と走行管理サーバ３０間で交換される走行制御信号や走行監視信号等を含む。無線信号は、走行体１０の無線リンクを制御するために必要なさまざまなリンク制御信号も含む。

無線機４４は、走行管理部３２で生成された走行制御信号を無線フレームのペイロードに含めて、対応する走行体１０へ送信する。無線機４４は、走行体１０から送信された無線フレームを受信し、無線フレームのペイロードから走行監視信号を抽出し、走行監視信号を走行管理部３２へ転送する。無線機４４は、走行体１０から送信された無線信号の受信電力及び誤り率の測定又は死活監視パケットの送受信によるＲＴＴの測定により無線リンクの接続品質を測定し、測定結果を品質監視部３４へ送る。

基地局４６は、リンク制御部４８からの指示を基に走行体１０の無線リンクを制御するための信号を生成する。

走行管理部３２は、走行体１０の走行状態（現在位置、走行経路、周辺状況等）を監視し、走行状態に応じて走行体１０に対する走行制御信号を生成し、走行制御信号を無線機４４へ供給する。走行管理部３２は、無線機４４から供給される走行体１０の走行監視信号に基づいて、走行体１０の走行状態を把握することができる。

なお、走行管理部３２は、走行体１０の走行状態を監視するために、走行体１０からの走行監視信号を必ずしも使用しなくてもよい。例えば、走行管理部３２は、走行体１０の走行範囲を撮影する監視カメラ等の画像情報を用いて、走行体１０の走行状態を監視してもよい。この場合、走行体１０は走行監視信号を基地局４６へ送信しなくてもよい。走行管理部３２は、走行体１０の走行状態に応じて走行制御信号を生成し、走行制御信号を品質監視部３４へ送る。

品質監視部３４は、無線機４４から送られた無線リンクの接続品質の測定結果に基づいて、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が劣化することにより走行制御品質が劣化した第１の走行体と、劣化時刻を決定する。第１の走行体の台数は複数でもよい。第１の走行体１０の台数が複数の場合、劣化時刻は単数でも複数でもよい。

同様に、品質監視部３４は、無線機４４から送られた無線リンクの接続品質の測定結果及び走行管理部３２から送られた走行体に対する走行制御信号を入力とする機械学習等の分析処理を行い、将来、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が劣化することにより走行制御品質が劣化することが予測される第１の走行体と、劣化予測時刻を決定する。第１の走行体の台数は複数でもよい。第１の走行体１０の台数が複数の場合、劣化予測時刻も単数でも複数でもよい。

このように品質監視部３４は、走行体１０の走行制御品質の劣化を検出又は予測する。

［品質劣化予測］
先ず、品質監視部３４の品質劣化予測機能について説明する。

現在、図１に示すように、５台の走行体１０と基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質は良好であるとする。しかし、将来の或るタイミングにおいて、図３に示すように、３台の走行体１０ｂ、１０ｄ、１０ｅと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質は引き続き良好であるが、２台の走行体１０ａ、１０ｃと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質は劣化することが予測されたとする。走行管理システム１０の状態が図１から図３に示すように変化する場合の走行管理システムの動作の一例を図４に示す。

品質監視部３４は、基地局装置４０との無線リンクの接続品質の劣化により走行制御品質の劣化が予測される第１の走行体（ここでは、走行体１０ａと１０ｃ）と、第１の走行体１０ａ、１０ｃそれぞれの劣化予測時刻ｔａ１、ｔａ２を決定する（図４のステップＳ１０２）。時刻ｔａ１とｔａ２は同じでもよいが、ここでは異なっているとする。

品質監視部３４は、第１の走行体１０ａの劣化予測時刻ｔａ１から一定の時間帯で、第１の走行体１０ａの通信可能範囲にあり、基地局装置４０との通信が引き続き可能であると予測される走行体の中の１台である第２の走行体（図３では、走行体１０ｄ）を決定する。一定の時間帯で判断する理由は、無線リンクが頻繁に切り替えられることを防止するためである。一定の時間帯は、第２の走行体が第１の走行体（図３では、走行体１０a）と通信継続できる時間であり、走行経路や周辺状況に依存して数十秒から数分のように幅がある。さらに、品質監視部３４は、第１、第２の走行体１０ａ、１０ｄをグループ化（第２の走行体１０ｄをグループ内通信のサーバ、第１の走行体１０ａをクライアントとする）する（図４のステップＳ１０４）。

同様に、品質監視部３４は、第１の走行体１０ｃの劣化予測時刻ｔａ２から一定の時間帯で、第１の走行体１０ｃの通信可能範囲にあり、基地局装置４０と通信が引き続き可能であると予測される走行体の中の１台である第２の走行体（図３では、走行体１０ｄ）を決定する。時刻ｔａ１から一定時間帯について決定される第２の走行体と、時刻ｔａ２から一定時間帯について決定される第２の走行体は、同じ走行体を選ぶことができるが、同じ走行体を選ぶことができない場合は、異なる走行体を選ぶ。さらに、品質管理部３４は、第１、第２の走行体１０ｃ、１０ｄをグループ化（第２の走行体１０ｄをグループ内通信のサーバ、第１の走行体１０ｃをクライアントとする）する（図４のステップＳ１０４）。

グループ内通信は、走行体１０（具体的には、移動局２０）間の通信であるので、以下、グループ内通信を移動局間通信と称する。

時刻ｔａ２で走行品質制御の劣化が予測される第１の走行体１０ｃの移動局間通信のサーバ（第２の走行体１０ｄ）は、時刻ｔａ１で走行品質制御の劣化が予測される第１の走行体１０ａのサーバ（第２の走行体１０ｄ）と同じであるので、１つのサーバ（走行体１０ｄ）と２つのクライアント（第１の走行体１０ａ、１０ｃ）は１つのグループを構成する。

なお、グループの概念は、これに限らず、２台の走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質が異なる劣化予測時刻ｔａ１、ｔａ２にそれぞれ劣化することが予測される場合、最初に走行制御品質の劣化が予測される走行体１０ａが走行体１０ｄと１つのグループを構成し、次に、走行制御品質の劣化が予測される走行体１０ｃが走行体１０ｄ又は他の走行体が別の１つのグループを構成してもよい。同じグループか別のグループかはサーバが同じか否かに関係なく決めてよい。異なるサーバと無線リンクを介して接続される異なる走行体は、それぞれ異なるグループを構成する。同じサーバと無線リンクを介して接続される異なる走行体は、それぞれ異なるグループを構成してもよいし、同じグループを構成してもよい。

品質監視部３４は、第１、第２の走行体１０ａ、１０ｄの識別情報、劣化予測時刻ｔａ１、第１、第２の走行体１０ｃ、１０ｄの識別情報、及び劣化予測時刻ｔａ２をリンク制御部４８へ送る（図４のステップＳ１０６）。

リンク制御部４８は、第１、第２の走行体１０ａ、１０ｄをグループ化し、基地局装置４０と第１の走行体１０ａの間の無線リンクを、基地局装置４０と第２の走行体１０ｄの間の無線リンクと第２、第１の走行体１０ｄ、１０ａの間の移動局間無線リンクとからなる迂回無線リンクへ切り替える第１のグループ作成信号を劣化予測時刻ｔａ１までに基地局４６へ送る（図４のステップＳ１０８）。

同様に、リンク制御部４８は、第１、第２の走行体１０ｃ、１０ｄをグループ化し、基地局装置４０と第１の走行体１０ｃの間の無線リンクを、基地局装置４０と第２の走行体１０ｄの間の無線リンクと第２、第１の走行体１０ｄ、１０ｃの間の移動局間無線リンクとからなる迂回無線リンクへ切り替える第２のグループ作成信号を劣化予測時刻ｔａ２までに基地局４６へ送る（図４のステップＳ１０８）。

第１のグループ作成信号は、劣化予測時刻ｔａ１を含んでもよい。第２のグループ作成信号は、劣化予測時刻ｔａ２を含んでもよい。

基地局４６は、第１のグループ作成信号を第１、第２の走行体１０ａ、１０ｄへ送信し、第２のグループ作成信号を第１、第２の走行体１０ｃ、１０ｄへ送信する（図４のステップＳ１１２）。

第１のグループ作成信号を受信すると、第１の走行体１０ａのコントローラ１４ａは、基地局装置４０との無線リンクを切断し、第２の走行体１０ｄをサーバとし第１の走行体１０ａをクライアントとする移動局間通信のための無線リンクを接続する。第１のグループ作成信号を受信すると、第２の走行体１０ｄは、基地局装置４０との無線リンクを維持し、第２の走行体１０ｄをサーバとし第１の走行体１０ａをクライアントとする移動局間通信のための無線リンクを接続する。これにより、第２、第１の走行体１０ｄ、１０ａ間の移動局間通信が可能となる（図４のステップＳ１１４）。

同様に、第２のグループ作成信号を受信すると、第１の走行体１０ｃのコントローラ１４ｃは、基地局装置４０との無線リンクを切断し、第２の走行体１０ｄをサーバとし第１の走行体１０ｃをクライアントとする移動局間通信のための無線リンクを接続する。第２のグループ作成信号を受信すると、第２の走行体１０ｄは、基地局装置４０との無線リンクを維持し、第２の走行体１０ｄをサーバとし第１の走行体１０ｃをクライアントとする移動局間通信のための無線リンクを接続する。これにより、第２、第１の走行体１０ｄ、１０ｃ間の移動局間通信が可能となる（図４のステップＳ１１４）。

リンク制御部４８が、ステップＳ１０８で第１、第２のグループ作成信号を基地局４６へ送るタイミングは、リンクの切り替えに要する時間を考慮して、ステップＳ１１４で移動局間通信が可能となる時刻が劣化予測時刻より前となるように設定されている。

このように、各走行体１０は、グループ作成信号を受信する前は、基地局装置４０との無線リンクをそれぞれ介して走行管理サーバからの走行制御信号を受信している。すなわち、各走行体１０は独立して基地局装置４０と通信している。この通信形態を第１の通信形態と称する。すなわち、第１の通信形態は、走行体１０ａ、１０ｃと走行体１０ｄとの間の直接の通信を含まずに、走行体１０ａ、１０ｃと走行体１０ｄとの通信を基地局装置４０により行う通信形態である。

各走行体１０は、第１の通信形態のときに、グループ作成信号を受信すると、他の走行体とグループ化され、他の走行体との移動局間通信を開始する。他の走行体は基地局装置と通信可能である。形成されるグループの数は複数でもよい。グループは、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が劣化し、走行制御品質が劣化することが予測される第１の走行体（クライアント）１０ａ、１０ｃと、第１の走行体１０ａ、１０ｃと通信可能な範囲にあり、かつ基地局装置４０と通信が引き続き可能であると予測される第２の走行体（サーバ）１０ｄを含む。サーバ１０ｄは親移動局装置とも称し、クライアント１０ａ、１０ｃは子移動局装置とも称する。子移動局装置の数は複数でもよい。子移動局装置１０ａ、１０ｃは基地局装置４０とは直接には通信可能ではなく、親移動局装置１０ｄを経由して基地局装置４０と間接的に通信可能である。この通信形態を第２の通信形態と称する。すなわち、第２の通信形態は、走行体１０ａ、１０ｃと走行体１０ｄとの間の直接の通信を少なくとも一部に介して、走行体１０ａ、１０ｃと走行体１０ｄとの通信を基地局装置４０により行う通信形態である。

走行制御品質が劣化することが予測された第１の走行体は、劣化予測時刻までに、通信形態が第１の通信形態から第２の通信形態に切り替えられる。そのため、第１の走行体は、劣化予測時刻を過ぎると、第２の走行体を介して走行制御信号を受信するので、走行制御品質が劣化することが防止される。

グループ作成信号は、各走行体１０の通信形態を第１の通信形態から第２の通信形態へ変更させる、すなわち、グループ作成信号は、各走行体１０が独立して基地局装置４０に接続される第１の通信形態から、複数の走行体がグループ化される第２の通信形態へ切り替える指示である。第２の通信形態では、グループ内通信が行われ、グループ内の１つの走行体が基地局装置４０に接続される。

図３では、基地局装置４０と走行体１０の間の無線通信及び走行体１０間の移動局間通信は、同じアンテナを共通に使用しているが、異なるアンテナを使用してもよい。例えば、基地局装置４０と走行体１０の間の無線通信及び走行体１０間の移動局間通信は、それぞれ準拠する無線方式が異なるもの（例：セルラー方式と無線ＬＡＮなど）を使用し、異なるアンテナを使用してもよい。

［品質劣化検出］
次に、品質監視部３４の品質劣化検出機能について説明する。

品質監視部３４は、無線機４４から送られた無線リンクの接続品質の測定結果に基づいて、図４のステップＳ１０２と同様に、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が劣化したことにより走行制御品質が劣化した第１の走行体を検出する。

品質監視部３４は、図４のステップＳ１０４と同様に、走行制御品質が劣化した第１の走行体の通信可能範囲にあり、基地局装置４０との通信が引き続き可能であると予測される走行体の中の１台である第２の走行体を決定する。さらに、品質監視部３４は、第１、第２の走行体をグループ化（第２の走行体を移動局間通信のサーバとし、第１の走行体をクライアントとする）する。

図４のステップＳ１０６と同様に、品質監視部３４は、第１、第２の走行体の識別情報をリンク制御部４８へ送る。

図４のステップＳ１０８と同様に、リンク制御部４８は、第１、第２の走行体をグループ化し、基地局装置４０と第１の走行体の間の無線リンクを、基地局装置４０と第２の走行体の間の無線リンクと第２、第１の走行体の間の移動局間無線リンクとからなる迂回無線リンクへ切り替えるグループ作成信号を基地局４６へ送る。

図４のステップＳ１１２と同様に、基地局４６は、グループ作成信号を第１、第２の走行体へ送信する。

図４のステップＳ１１４と同様に、グループ作成信号を受信すると、第１の走行体は、基地局装置４０との無線リンクを切断し、第２の走行体をサーバとし第１の走行体をクライアントとする移動局間通信のための無線リンクを接続する。これにより、第２、第１の走行体間の移動局間通信が可能となる。

走行制御品質が劣化したことが検出された第１の走行体は、通信形態が第１の通信形態から第２の通信形態に切り替えられるので、第２の走行体を介して走行制御信号を受信するので、走行制御品質が劣化することがない。

なお、上述したように、或る走行体１０と基地局装置４６の間の無線リンクの接続品質が劣化して、或る走行体１０、例えば走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質が劣化することが予測される場合又は或る走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質が劣化することが検出された場合、グループ化される走行体１０ａ、１０ｃの通信形態は、第１の通信形態から第２の通信形態に変更される。グループ化により、走行体１０ａ、１０ｃについての走行制御の主体が、基地局装置４０から移動局間通信のサーバである走行体１０ｄに受け渡されることになる。走行体１０のコントローラ１４による走行制御機能は、走行管理サーバ３０の走行管理部３２による走行制御機能に比べると、低い可能性がある。そのため、走行体１０ａ、１０ｃと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質が改善され、走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質が改善することが予測された場合又は走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質が改善したことが検出された場合、走行体１０ａ、１０ｃの走行制御の主体は、走行体１０ｄから基地局装置４０に戻されてもよい。

このため、品質監視部３４は、基地局装置４０と走行体１０の間の無線リンクの状態及び走行制御信号を入力とする機械学習等の分析処理を行い、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が改善することにより走行制御品質の将来の改善が予測される第１の走行体と改善予測時間を決定する機能を備えてもよい。さらに、品質監視部３４は、基地局装置４０と走行体１０の間の無線リンクの状態に基づいて、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が改善することにより走行制御品質の改善を検出する機能を備えてもよい。

［品質改善予測機能］
先ず、品質監視部３４の品質改善予測機能について説明する。

現在、図３に示すように、３台の走行体１０ｂ、１０ｄ、１０ｅと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質、すなわち走行体１０ｂ、１０ｄ、１０ｅの走行制御品質は良好であるが、２台の走行体１０ａ、１０ｃと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質、すなわち走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質は劣化していると仮定する。将来、２台の走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質が改善することが予測され、図１に示すように、２台の走行体１０ａ、１０ｃと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質が改善する場合の走行管理システムの動作の一例を図５に示す。

品質監視部３４は、基地局装置４０との無線リンクの接続品質の改善により走行制御品質の改善が予測される第１の走行体（ここでは、走行体１０ａ、１０ｃ）と、第１の走行体１０ａ、１０ｃそれぞれの改善予測時刻ｔｂ１、ｔｂ２を決定する（図５のステップＳ２０２）。時刻ｔｂ１、ｔｂ２は同じでもよいが、ここでは異なっているとする。

さらに、品質監視部３４は、第１の走行体１０ａと移動局間通信を行っている第２の走行体（ここでは、走行体１０ｄ）と、第１の走行体１０ｃと移動局間通信を行っている第２の走行体（ここでは、走行体１０ｄ）を決定する（図５のステップＳ２０４）。第１の走行体１０ａ、１０ｃと移動局間通信を行っている第２の走行体は、互いに異なっていてもよいが、ここでは同じであるとする。

品質監視部３４は、第１の走行体１０ａ、１０ｃの識別情報、改善予測時刻ｔｂ１、ｔｂ２及び第２の走行体１０ｄの識別情報をリンク制御部４８へ送る（図５のステップＳ２０６）。

リンク制御部４８は、第１、第２の走行体１０ａ、１０ｄを含むグループを解消して、基地局装置４０と第２の走行体１０ｄの間の無線リンクと第２、第１の走行体１０ｄ、１０ａの間の移動局間無線リンクとからなる迂回無線リンクを、基地局装置４０と第１の走行体１０ａの間の無線リンクへ切り替える第１のグループ解消信号を改善予測時刻ｔｂ１までに基地局４６へ送る（図５のステップＳ２０８）。

同様に、リンク制御部４８は、第１、第２の走行体１０ｃ、１０ｄを含むグループを解消して、基地局装置４０と第２の走行体１０ｄの間の無線リンクと第２、第１の走行体１０ｄ、１０ｃの間の移動局間無線リンクとからなる迂回無線リンクを、基地局装置４０と第１の走行体１０ｃの間の無線リンクへ切り替える第２のグループ解消信号を改善予測時刻ｔｂ２までに基地局４６へ送る（図５のステップＳ２０８）。

グループ解消信号は、各走行体１０の通信形態を第２の通信形態から第１の通信形態へ変更させる、すなわち、グループ解消信号は、複数の走行体１０がグループ内通信を行い、グループ内の１つの走行体１０が基地局装置４０に接続される第２の通信形態から、各走行体１０が独立して基地局装置４０に接続される第１の通信形態へ切り替える指示である。

第１のグループ解消信号は、改善予測時刻ｔｂ１を含んでもよい。第２のグループ解消信号は、改善予測時刻ｔｂ２を含んでもよい。

基地局４６は、第１のグループ解消信号を第１、第２の走行体１０ａ、１０ｄへ送信し、第２のグループ解消信号を第１、第２の走行体１０ｃ、１０ｄへ送信する（図５のステップＳ２１２）。

第１のグループ解消信号を受信すると、第１の走行体１０ａのコントローラ１４ａは、第２の走行体１０ｄとの移動局間通信の無線リンクを切断し、基地局装置４０との無線リンクを接続する。第１のグループ解消信号を受信すると、第２の走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、基地局装置４０との無線リンクは維持し、第１の走行体１０ａとの移動局間通信の無線リンクを切断する（図５のステップＳ２１４）。

同様に、第２のグループ解消信号を受信すると、第１の走行体１０ｃのコントローラ１４ｃは、第２の走行体１０ｄとの移動局間通信の無線リンクを切断し、基地局装置４０との無線リンクを接続する。第２のグループ解消信号を受信すると、第２の走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、基地局装置４０との無線リンクを維持し、第１の走行体１０ｃとの移動局間通信の無線リンクを切断する（図５のステップＳ２１４）
リンク制御部４８が、ステップＳ２０８で第１、第２のグループ解消信号を基地局４６へ送るタイミングは、リンクの切り替えに要する時間を考慮して、ステップＳ２１４で第１の走行体と基地局装置４６との通信が可能となる時刻が改善予測時刻より前となるように設定されている。

このように、移動局間通信を行っており、親移動局装置１０ｄにより走行制御が行われている子移動局装置１０ａ、１０ｃの走行制御品質が改善することが予測されると、子移動局装置１０ａ、１０ｃの走行制御の主体は、親移動局装置１０ｄから基地局装置４０に戻される。

［品質改善検出機能］
次に、品質監視部３４の品質改善検出機能について説明する。

品質監視部３４は、無線機４４から送られた無線リンクの接続品質の測定結果に基づいて、図５のステップＳ２０２と同様に、基地局装置４０との無線リンクの接続品質が改善したことにより走行制御品質が改善した第１の走行体を検出する。

品質監視部３４は、図５のステップＳ２０４と同様に、走行制御品質が改善した第１の走行体と移動局間通信を行っている第２の走行体を検出する。

品質監視部３４は、図５のステップＳ２０６と同様に、第１、第２の走行体の識別情報をリンク制御部４８へ送る。

リンク制御部４８は、図５のステップＳ２０８と同様に、第１、第２の走行体を含むグループを解消して、基地局装置４０と第２の走行体の間の無線リンクと第２、第１の走行体の間の移動局間無線リンクとからなる迂回無線リンクを、基地局装置４０と第１の走行体の間の無線リンクへ切り替えるグループ解消信号を基地局４６へ送る。

図５のステップＳ２１２と同様に、基地局４６は、グループ解消信号を第１、第２の走行体へ送信する。

図５のステップＳ２１４と同様に、グループ解消信号を受信すると、第１の走行体は、第２の走行体との移動局間通信の無線リンクを切断し、基地局装置４０との無線リンクを接続する。これにより、第１の走行体は、移動局間通信から基地局装置４０との通信に切り替えられ、基地局装置４０から走行制御信号を直接に受信する。

［通信手順］
図６は、グループ作成信号の生成後、移動局間通信を行う際の通信手順の一例を示す。図６は、図１に示すように、基地局装置４０と通信する状態が、図３に示すように、サーバである１台の第２の走行体１０ｄとクライアントである２台の第１の走行体１０ａ、１０ｃからなるグループ内で移動局間通信を行う状態に切り替えられる際の通信手順の例を示す。

走行管理サーバ３０の品質監視部３４は、図４のステップＳ１０８に示すように、基地局装置４０のリンク制御部４８へグループ作成信号を送る（Ｓ７０２）。

基地局装置４０は、図４のステップＳ１１２に示すように、走行体１０ｄと走行体１０ａに第１のグループ作成信号を送信し、走行体１０ｄと走行体１０ｃに第２のグループ作成信号を送信する（Ｓ７０４）。

第１のグループ作成信号を受信すると、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、対応するプロセスを起動し、走行体１０ａとの移動局間通信のサーバとしての処理を実行する。第１のグループ作成信号を受信すると、走行体１０ａのコントローラ１４ａは、対応するプロセスを起動し、走行体１０ｄとの移動局間通信のクライアントとしての処理を実行する。

第２のグループ作成信号を受信すると、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、対応するプロセスを起動し、走行体１０ｃとの移動局間通信のサーバとしての処理を実行する。第２のグループ作成信号を受信すると、走行体１０ｃのコントローラ１４ａは、対応するプロセスを起動し、走行体１０ｄとの移動局間通信のクライアントとしての処理を実行する。

走行体１０ｄのコントローラ１４ｄと走行体１０ａ、１０ｃのコントローラ１４ａ、１４ｃは、お互いに通信可能であることを確認すると、基地局装置４０からの第１、第２のグループ作成信号に基づいて、走行体１０ｄと走行体１０ａ、１０ｃの間の移動局間無線リンクを接続し、移動局間通信を開始する（Ｓ７０６）。

移動局間無線リンクは、例えば、走行体１０ｄ又は走行体１０ａ、１０ｃ側から対向する走行体に対して無線信号を使って通信先となる走行体の識別子、通信元となる走行体の識別子及びグループ作成信号に含まれるグループ識別子などの情報を含めて接続要求信号を発行することで実現できる。

走行体の識別子は、基地局装置４０からのグループ作成信号及び関連する信号に含まれる識別子を参照したものであり、基地局装置４０から発行されたテンポラリーなＩＤや機器の論理アドレス等などであってもよい。

走行管理サーバ３０の走行管理部３２は、基地局４６へサーバ用の走行制御信号を送る（Ｓ７０８）。

基地局装置４０は、走行体１０ｄにサーバ用の走行制御信号を送信する（Ｓ７１２）。

走行体１０ｄのコントローラ１４は、基地局装置４０からサーバ用の走行制御信号を受信すると、自身の走行を制御する（Ｓ７１４）。

走行体１０ｄのコントローラ１４は、受信した走行制御信号に基づいて、クライアント用の走行制御信号を生成する（Ｓ７１６）。グループ作成信号の中で、走行体１０ａ、１０ｃに対する走行制御の方針が示されていれば、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、組み込まれたアプリケーションに従って、サーバ用の走行制御信号からクライアント用の走行制御信号を生成することができる。例えば、「走行体１０ｄと走行体１０ａ、１０ｃの距離をそれぞれ一定にする」という方針が示されている場合、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、自身の走行を制御しながら、走行体１０ａ、１０ｃとの距離を検出し、検出された距離がそれぞれ一定になるように、走行体１０ａ、１０ｃを制御するようクライアント用の走行制御信号を生成する。

クライアント用の走行制御信号を生成するために、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃから走行監視信号を受信してもよい。また、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃから走行監視信号を受信する代わりに、走行体１０ａ、１０ｄの移動局間無線リンク及び走行体１０ｃ、１０ｄの移動局間無線リンクの品質を監視してもよい。走行体１０ａ、１０ｄの移動局間無線リンクは、走行体１０ａ、１０ｄ間の距離に対応し、走行体１０ｃ、１０ｄの移動局間無線リンクは、走行体１０ｃ、１０ｄ間の距離に対応する。無線リンクの品質を監視する方法としては、例えば、無線リンクの受信電力又は誤り率の測定又は死活監視パケットの送受信によるＲＴＴ測定がある。

走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、生成したクライアント用の走行制御信号を走行体１０ａ、１０ｃへ送信する（Ｓ７１８）。

走行体１０ａ、１０ｃのコントローラ１４ａ、１４ｃは、受信した走行制御信号に従い、自身の速度や方向などを制御する（Ｓ７２２）。

走行体１０ａ、１０ｃのコントローラ１４ａ、１４ｃは、その結果更新された走行体１０ｄとの距離情報を走行監視信号に含めて走行体１０ｄへ送る（Ｓ７２４）。

走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行管理サーバ３０かの走行制御信号により指示された速度や方向をもとに自身の走行を制御しながら、走行体１０ｄ、基地局装置４０及び走行管理サーバ３０それぞれにおけるアプリケーション実行のため、基地局装置４０との通信を継続する。

走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行制御の結果、実際に走行した速度や方向を含めた走行監視信号を基地局装置４０へ送信し（Ｓ７２８）、基地局装置４０は受信した走行監視信号を走行管理サーバ３０へ送る（Ｓ７３２）。走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃから受信した走行体１０ａ、１０ｃの位置や速度情報又は走行体１０ａ、１０ｃの走行体１０ｄに対する相対な位置、相対的な距離等を走行監視信号に含めて基地局装置４０に送信してもよい。

走行体１０ｄがＳ７２８で基地局装置４０へ送信する走行監視信号の他の例として、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃから送信された走行体１０ａ、１０ｃの走行監視信号を、走行管理サーバ３０に適した情報形式に変換し、自身の走行監視制御信号に含めて送信してもよい。例えば、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃの走行体１０ｄに対する相対的な位置情報を、走行体１０ｄの位置情報を基準とした絶対的な位置情報として再計算してもよい。この再計算処理は、走行管理サーバ３０でも可能である。しかし、移動局間通信のサーバとなる走行体１０ｄが行うことにより、走行管理サーバ３０の計算処理の一部を担うことになり、走行管理サーバ３０の処理負荷軽減に有効である。

移動局間通信時の走行体１０ｄと走行体１０ａ、１０ｃの通信手順は、より簡単な別の手順に変更してもよい。走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃの速度や方向などを含めた走行制御情報の代わりに、走行体１０ａ、１０ｃに対してプリアンブルやビーコンなどの同期信号を送信してもよい。走行体１０ａ、１０ｃのコントローラ１４ａ、１４ｃは、走行体１０ｄからのプリアンブルやビーコンが一定の電力及び一定の方角から受信できるように自身の走行を制御する。このとき、走行体１０ａ、１０ｃのコントローラ１４ａ、１４ｃは、プリアンブルやビーコンの受信電力や方角を検出し、検出結果を走行体１０ｄへ送信してもよい。

また、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃから送信されたプリアンブルやビーコンの受信電力や方角が所定範囲内であれば、移動局間の通信リンクが正常であると判断し、移動局間の通信リンクを継続する。一方、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃから送信されたプリアンブルやビーコンの受信電力や方角が所定範囲を外れたら、移動局間の通信リンクが異常であると判断し、コントローラ１４ｄのアプリケーションに従い、動作を停止してもよい。

走行体１０ａ、１０ｃは、クライアントとして走行体１０ｄと通信する間、走行体１０ａ、１０ｃ、基地局装置４０及び走行管理サーバ３０それぞれのアプリケーションの実行を停止し、基地局装置４０との間の無線リンクを開放する。基地局装置４０がセルラー方式に準拠したものであれば、走行体１０ａ、１０ｃは、この結果、アイドル状態となり、走行体１０ａ、１０ｃのバッテリー消費を削減することができる。

以上述べたように、走行管理サーバ３０の品質監視部３４は、基地局装置４０と走行体１０の間の無線リンクの接続品質が劣化し、走行体１０が走行管理サーバ３０からの走行制御信号を受信できず、走行体１０の走行が不安定になったことを検出、又は不安定になることを予測することができる。品質監視部３４は、走行体１０の走行制御品質が劣化した場合又は劣化すると予測した場合、劣化した又は劣化が予測された走行体１０と基地局装置４０の間の無線リンクを、基地局装置４０と他の走行体１０の間の無線リンクと劣化した又は劣化が予測された走行体１０と他の走行体１０の間の移動局間無線リンクとからなる迂回無線リンクに切り替える。これにより、劣化した又は劣化が予測された走行体１０は、他の走行体１０を経由して走行管理サーバ３０と基地局装置４０からの走行制御信号を受信することができ、走行制御品質の劣化を防止することができる。

［第２の通信手順］
図７は、図３に示すような移動局間通信状態が、図１に示すような基地局装置４０との通信状態に切り替えられる際の通信手順の一例を示す。

サーバである走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、クライアントである走行体１０ａ、１０ｃと移動局間通信を行う（Ｓ８０２）とともに、基地局装置４０を介して走行管理サーバ３０と通信を行っている（Ｓ８０４）。走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃと通信しながら、走行体１０ｄの走行監視信号を走行管理サーバ３０に継続して送信する。

走行管理サーバ３０の走行管理部３２は、走行体１０ｄについての速度や方向などを含めた走行制御信号を基地局装置４０へ送る（Ｓ８０６）。

基地局装置４０は、走行制御信号を走行体１０ｄへ送信する（Ｓ８０８）。

走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行管理サーバ３０からの走行制御信号により指示された速度や方向をもとに自身の走行を制御する（Ｓ８１２）。

走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、図６のＳ７１６、Ｓ７１８、Ｓ７２２、Ｓ７２４の手順に従い、走行体１０ａ、１０ｃの走行を制御する。

走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃの走行監視信号と自身の走行監視信号を基地局装置４０へ送信する（Ｓ８２２）。

基地局装置４０の無線機４４は、無線フレームのペイロードに含まれる走行監視信号を、走行管理サーバ３０の走行管理部３２へ送る（Ｓ８２４）。

走行管理部３２は、無線機４４から通知される走行監視信号を使用して、走行体１０ａ、１０ｃの走行状態を推測する（Ｓ８２６）。

走行管理部３２は、走行監視信号に基づいて走行体１０ｄの走行制御信号を生成する。走行管理部３２は、生成した走行体１０ｄの走行制御信号と、推測した走行体１０ａ、１０ｃの走行状態を入力とする機械学習等の分析処理を行い、走行体１０ａ及び／又は１０ｃと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質の改善を予測する（Ｓ８２８）。ここでは、走行体１０ａと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質の改善が予測されたとする。

品質監視部３４は、この品質改善が予測される走行体１０ａの識別情報と改善予測時刻をリンク制御部４８へ送る。

リンク制御部４８は、走行体１０ａとの移動局間通信のサーバとなっている走行体１０ｄを決定する。リンク制御部４８は、通知された改善予測時刻までに走行体１０ａ、１０ｄの識別情報を含めたグループ解消信号を基地局４６へ送る。リンク制御部４８は、通知された改善予測時刻をグループ解消信号に含めてもよい。

基地局４６は、走行体１０ａとの移動局間通信を停止させる指示を含む信号を走行体１０ｄへ送信する。この指示時信号を受け取ると、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、移動局間通信のクライアントが走行体１０ａのみである場合、移動局間通信のサーバとしての処理を終了する。走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、移動局間通信のクライアントが走行体１０ａ以外にも存在していれば、走行体１０ａに対するサーバとしての機能を停止し、他のクライアントについての移動局間通信のサーバとしての処理を継続する。

基地局装置４０は、走行体１０ｄとの移動局間通信を停止させる指示を含む信号を走行体１０ａへ送信する。この信号は、基地局装置４０と走行体１０の間の通信がセルラー方式に準拠するものであれば、走行体１０ａに対するページング信号であればよい。アイドル状態であった走行体１０ａは、ページング信号を受信することによって、基地局装置４０との間の無線リンクを再接続する。走行体１０ａのコントローラ１４ａは、対応するプロセスを終了することで、移動局間通信のクライアントとしての処理を終了する。走行体１０ａのコントローラ１４ａは、基地局装置４０との間の無線リンクを接続すると、走行体１０ａと走行管理サーバ３０のアプリケーションの実行を再開する。

この後、走行管理サーバ３０は、走行体１０ａに対して、走行体の速度や方向などを含めた走行制御信号を送信し、走行体１０ａのコントローラ１４ａは、走行管理サーバ３０から指示された速度や方向をもとに自分の走行を制御する。走行体１０ａのコントローラ１４ａは、制御の結果、実際に走行した速度や方向を含めた走行監視信号を走行管理サーバ３０へ送信する。

Ｓ８２８で、走行体１０ｃと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質の改善が予測された場合も、上記と同様な動作が実行される。

以上述べたように、図７に示した通信手順によれば、移動局間通信を行っているクライアントである走行体１０ａ、１０ｃであって、自身の走行が走行管理サーバ３０により直接的に制御されておらず、サーバである走行体１０ｄを介して走行管理サーバ３０により間接的に制御されている走行体１０ａ、１０ｃと基地局装置４０の間の無線リンクの接続品質が改善することが予測された場合、基地局装置４０からの指示により、クライアントである走行体１０ａ、１０ｃの移動局間の無線リンクが基地局装置４０との無線リンクへ切り替えられる。これにより、クライアントである走行体１０ａ、１０ｃの走行制御は、走行管理サーバ３０からの直接的な指示により行われる。このため、例えば工場や倉庫内などのように、大きな積み荷が頻繁に運航し、製造ラインの変更などに対応して無線通信環境が変動する使用環境においても、基地局との接続を自動的に、しかも素早く再開し、高品質な走行制御を実現することができる。

［第３の通信手順］
図８は、基地局装置４０との無線リンクを他の走行体１０との移動局間無線リンクに切り替える際の基地局装置４０の通信手順の一例を示す。

３台の走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄが、図1に示すように、基地局装置４０を介して走行管理サーバ３０に直接的に接続されているとする。

走行管理サーバ３０は、基地局装置４０と走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄとの間の無線リンクをそれぞれ使用して、３台の走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄの走行制御を実行する（Ｓ３０２）。Ｓ３０２の動作は、図６のＳ７０８、Ｓ７１２、Ｓ７１４、Ｓ７２８、Ｓ７３２の動作に対応する。

走行管理サーバ３０は、走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄと基地局装置４０の間の無線リンクの状態及び走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄに対する走行制御信号とを入力とする機械学習等の分析処理により、走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄの基地局装置４０との無線リンクの接続品質の劣化、すなわち走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄの走行制御の品質の劣化を予測する（Ｓ３１２）。ここでは、走行体１０ａ、１０ｃの走行制御の品質が劣化したとする。

走行管理サーバ３０は、走行制御の品質の劣化が予測される第１の走行体（ここでは、走行体１０ａ、１０ｃ）と、第１の走行体１０ａ、１０ｃの通信範囲内にあって、かつ基地局装置４０との無線リンクの接続品質が良好であり、走行制御の品質が維持されることが予測される第２の走行体（ここでは、走行体１０ｄ）を、同じく機械学習等の分析処理により決定する。走行管理サーバ３０は、決定した第１、第２の走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄをグループ化し、グループ内の走行体の走行管理を移動局間通信を利用してグループモードで管理するため、対象となる走行体の識別情報を含めたグループ作成信号（リンク切替とグループ作成開始を指示する）を基地局装置４０へ指示する（Ｓ３１４）。

基地局装置４０は、対象となる走行体１０間の無線リンクの状態を確認するため、移動局間通信のサーバとなる走行体１０ｄ及びクライアントとなる走行体１０ａ、１０ｃの情報を含めたグループ化スタンバイを走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄへ送信する（Ｓ３１６）。

グループ化スタンバイを受信した走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄの各々のコントローラ１４ａ、１４ｃ、１４ｄは、サーバ（走行体１０ｄ）とクライアント（走行体１０ａ、１０ｃ）の移動局間の通信サービスが可能であるか否かを判断するため、他の２台の走行体１０を探索する（Ｓ３１８）。具体的には、走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄの各々のコントローラ１４ａ、１４ｃ、１４ｄは、他の２台の走行体１０との無線リンクの接続品質を測定し、移動局間通信が可能であるか否かを判定する。

探索の結果、移動局間の通信サービスが可能であると判断された走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄのコントローラ１４ａ、１４ｃ、１４ｄは、移動局間通信の通信サービスの可否を含めたグループ化レディを基地局装置４０へ送信する（Ｓ３２２）。

基地局装置４０は、走行体間で通信サービスが可能であると判断された走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄへグループ作成信号を送信する（Ｓ３２４）。

走行管理サーバ３０は、グループ作成が可能でありクライアントとなる走行体１０ａ、１０ｃに対する走行制御を停止する。走行体１０ａ、１０ｃの移動局２０ａ、２０ｃは、アイドル状態へ遷移し（Ｓ３２６）、サーバとなる走行体１０ｄは、基地局装置４０との間の無線リンクを維持し、走行管理サーバ３０との通信を継続する。

また、基地局装置４０は、グループ作成が可能である走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄの識別情報を含むグループ作成完了通知を走行管理サーバ３０へ送る（Ｓ３２８）。

グループ作成信号を受信した走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄのコントローラ１４ａ、１４ｃ、１４ｄは、移動局間無線リンクを接続し、所定の通信を行う（Ｓ３３２）。具体的には、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃへ所定の無線リンク接続要求信号を送信する。無線リンク接続要求信号は、無線接続に必要な周波数、帯域、通信方式などの無線リソースを含む。走行体１０ａ、１０ｃのコントローラ１４ａ、１４ｃは、通知された無線リソースを確保し、走行体１０ｄへ無線リンクの接続を通知する。Ｓ３３２の動作は、図６のＳ７０６、Ｓ７０８、Ｓ７１２、Ｓ７１４、Ｓ７１６、Ｓ７１８、Ｓ７２２、Ｓ７２４、Ｓ７２８、Ｓ７３２の動作に対応する。

図８に示す基地局装置４０のリンク切替手順のうち、グループ化スタンバイの送信（Ｓ３１６）、グループ化レディの送信（Ｓ３２２）及びグループ作成信号の送信（Ｓ３２４）は、基地局装置４０と走行体１０の通信アプリケーションとして実装することができる。

［第４の通信手順］
図９は、他の走行体１０との移動局間無線リンクを基地局装置４０との無線リンクに切り替える際の基地局装置４０の通信手順の一例を示す。

ここでは、図３に示すように、サーバとなる走行体１０ｄは基地局装置４０を介して走行管理サーバ３０に直接に接続され、クライアントとなる走行体１０ａ、１０ｃは、移動局間通信を行い、走行体１０ｄを介して走行管理サーバ３０に間接的に接続されているとする。

走行体１０ａ、１０ｃの移動局２０ａ、２０ｃは、アイドル状態である（Ｓ４０２）。

走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄのコントローラ１４ａ、１４ｃ、１４ｄは、移動局間無線リンクを接続し、所定の通信を行う（Ｓ４０４）。具体的には、走行体１０ｄのコントローラ１４ｄは、走行体１０ａ、１０ｃへ所定の無線リンク接続要求信号を送信する。無線リンク接続要求信号は、無線接続に必要な周波数、帯域、通信方式などの無線リソースを含む。走行体１０ａ、１０ｃのコントローラ１４ａ、１４ｃは、通知された無線リソースを利用し、走行体１０ｄへ無線リンクの接続を実行する。Ｓ４０４の動作は、図６のＳ７０６、Ｓ７０８、Ｓ７１２、Ｓ７１４、Ｓ７１６、Ｓ７１８、Ｓ７２２、Ｓ７２４、Ｓ７２８、Ｓ７３２の動作に対応する。

走行管理サーバ３０は、走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄと基地局装置４０の間の無線リンクの状態及び走行体１０ａ、１０ｃ、１０ｄに対する走行制御信号に基づいて、機械学習等の分析処理を行い、クライアントである走行体１０ａ、１０ｃの走行制御品質の改善を予測する（Ｓ４１２）。ここでは、走行体１０ｃの走行制御品質の改善が予測されたとし、走行体１０ａの走行制御品質の改善は予測されなかったとする。

走行管理サーバ３０は、走行制御品質の改善が予測される走行体１０ｃと、走行体１０ｃとの移動局通信のサーバとなる走行体（ここでは、走行体１０ｄ）を決定する。走行管理サーバ３０は、決定した走行体１０ｃ、１０ｄからなるグループを解消するため、対象となる走行体の識別情報を含むグループ解消信号を基地局装置４０へ指示する（Ｓ４１４）。

基地局装置４０は、先ず、クライアントである走行体１０ｃに対してページング信号を送信する（Ｓ４１６）。

ページング信号を受信した走行体１０ｃは、所定の接続要求信号手順を実行することにより、基地局装置４０との間の無線リンクを確立し、接続状態へ遷移する（Ｓ４２２）。

基地局装置４０は、クライアントであった走行体１０ｃの接続状態への遷移を確認した後、グループが解消されたクライアントである走行体１０ｃの識別情報を含めたグループ解消信号をサーバである走行体１０ｄへ送信する（Ｓ４２４）。基地局装置４０は、グループが解消された走行体の識別情報を含めたグループ解消通知を走行管理サーバ３０へ通知する（Ｓ４２６）。

走行管理サーバ３０は、グループが解消された走行体１０ｃの走行管理サービスを開始する（Ｓ４３２）。もし、グループが解消されなかった走行体（ここでは、走行体１０ａ）がある場合、走行管理サーバ３０は、走行体１０ｄを介した走行体１０ａとの通信サービスを継続する（Ｓ４３４）。

図９に示す基地局装置４０のリンク切替手順のうち、グループ解消信号の送信（Ｓ４２４）は、基地局装置４０と走行体１０の通信アプリケーションとして実装することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０…走行体、１２…駆動部、１４…コントローラ、２０…移動局、３０…走行管理サーバ、３２…走行管理部、３４…品質監視部、４０…基地局装置、４６…基地局、４８…リンク制御部。

Claims (11)

1. 第１の移動局及び第２の移動局と通信可能な無線機と、
   前記第１の移動局と前記第２の移動局との間の直接の通信を含まずに、前記第１の移動局と前記第２の移動局との通信を前記無線機により行う第１の通信形態のときに、前記第１の移動局と前記無線機の間の第１の無線リンクの状態と、前記第２の移動局と前記無線機の間の第２の無線リンクの状態を推定し、
   前記第１の移動局の移動を制御するための移動制御信号が前記第１の通信形態により前記無線機から前記第１の移動局に送信されるときに前記第１の移動局の移動制御品質の劣化が予測される場合に、前記第１の通信形態を第２の通信形態に変更させるための第１の指示を、前記無線機から前記第１の移動局と第２の移動局へ送信させる制御部と、
   を具備し、
   前記第１の指示により、前記第１の移動局と前記無線機の間の前記第１の無線リンクは切断され、前記第１の移動局と前記第２の移動局の間の第３の無線リンクは接続され、前記第２の移動局と前記無線機の間の前記第２の無線リンクの接続は維持され、
   前記無線機は、前記移動制御信号を、前記第２の通信形態により送信する、無線装置。
2. 前記制御部は、
   前記第１の移動局の移動制御品質の劣化が予測される時刻を推定し、
   前記時刻までに前記第１の指示を、前記無線機から前記第１の移動局及び前記第２の移動局へ送信させる、請求項１記載の無線装置。
3. 前記制御部は、
   前記第３の無線リンクによる通信が可能であるか否かの問い合わせを前記無線機から前記第１の移動局と前記第２の移動局へ送信させ、
   前記問い合わせを受信した前記第１の移動局と前記第２の移動局からの前記第３の無線リンクによる通信が可能であるか否かを示す応答を前記無線機に受信させ、
   前記応答が前記第３の無線リンクによる通信が可能であることを示す場合、前記第１の指示を、前記無線機から前記第１の移動局及び前記第２の移動局へ送信させる、請求項１記載の無線装置。
4. 前記無線機は、前記第１の移動局と前記第２の移動局の移動を制御するための移動制御信号を、前記第１の通信形態又は前記第２の通信形態により送信するものであり、
   前記移動制御信号が前記第２の通信形態により前記無線機から前記第１の移動局に送信されるときに前記第１の移動局の移動制御品質の改善が予測される場合に、前記制御部は、前記第２の通信形態を前記第１の通信形態に変更させるための第２の指示を前記無線機から前記第１の移動局と前記第２の移動局へ送信させるものであり、
   前記第２の指示は、前記第１の移動局と前記無線機の間の前記第１の無線リンクを接続し、前記第１の移動局と前記第２の移動局の間の第３の無線リンクを切断し、前記第２の移動局と前記無線機の間の前記第２の無線リンクの接続を維持するための指示を含む、請求項１記載の無線装置。
5. 前記制御部は、
   前記第１の移動局の移動制御品質の改善が予測される時刻を推定し、
   前記時刻までに前記第２の指示を、前記無線機から前記第１の移動局及び前記第２の移動局へ送信させる、請求項４記載の無線装置。
6. 前記制御部は、前記第２の指示を含むページング信号を、前記無線機から前記第１の移動局及び第２の移動局へ送信させる、請求項４記載の無線装置。
7. 第１の走行体に配置され、基地局装置と通信する無線装置であって、
   第２の走行体に配置される第２の無線装置との間の直接の通信を含まずに、前記無線装置と前記第２の無線装置との通信が前記基地局装置により行われる第１の通信形態のときに、前記第１の通信形態を、前記無線装置と前記第２の無線装置との間の直接の通信を少なくとも一部に介して前記無線装置と前記第２の無線装置との通信が前記基地局装置により行われる第２の通信形態に変更させるための第１の指示を前記基地局装置から受信すると、前記基地局装置との間の無線リンクを維持し、前記第２の無線装置との間の直接の無線リンクを接続し、
   前記第２の通信形態のときに、前記基地局装置から前記第２の走行体の走行を制御するための走行制御信号を受信すると、前記走行制御信号を前記第２の無線装置との間の直接の無線リンクを介して前記第２の無線装置へ送信する、無線装置。
8. 前記第２の通信形態のときに、前記基地局装置から第２の指示を受信すると、前記第２の通信形態を前記第１の通信形態に変更する、請求項７記載の無線装置。
9. 第１の走行体に配置され、基地局装置と通信する無線装置であって、
   第２の走行体に配置される第２の無線装置との間の直接の通信を含まずに、前記無線装置と前記第２の無線装置との通信が前記基地局装置により行われる第１の通信形態のときに、前記第１の通信形態を、前記無線装置と前記第２の無線装置との間の直接の通信を少なくとも一部に介して前記無線装置と前記第２の無線装置との通信が前記基地局装置により行われる第２の通信形態に変更させるための第１の指示を前記基地局装置から受信すると、前記基地局装置の間の第１の無線リンクを切断し、前記第２の無線装置との間の直接の無線リンクを接続し、
   前記第２の通信形態のときに、前記基地局装置から送信された前記無線装置の走行を制御するための走行制御信号を前記第２の無線装置との間の直接の無線リンクを介して前記第２の無線装置から受信する、無線装置。
10. 前記第２の通信形態のときに、前記基地局装置から第２の指示を受信すると、前記第２の通信形態を前記第１の通信形態に変更する、請求項９記載の無線装置。
11. 第１の移動局と第２の移動局と通信可能な無線機の通信方法であって、
    前記第１の移動局と前記第２の移動局との間の直接の通信を含まずに、前記第１の移動局と前記第２の移動局との通信を前記無線機により行う第１の通信形態のときに、前記第１の移動局と前記無線機の間の第１の無線リンクの状態と、前記第２の移動局と前記無線機の間の第２の無線リンクの状態を推定し、
    前記第１の移動局の移動を制御するための移動制御信号が前記第１の通信形態により前記無線機から前記第１の移動局に送信されるときに前記第１の移動局の移動制御品質の劣化が予測される場合に、前記第１の通信形態を第２の通信形態に変更させるための第１の指示を、前記無線機から前記第１の移動局と第２の移動局へ送信させ、
    前記第１の指示により、前記第１の移動局と前記無線機の間の前記第１の無線リンクは切断され、前記第１の移動局と前記第２の移動局の間の第３の無線リンクは接続され、前記第２の移動局と前記無線機の間の前記第２の無線リンクの接続は維持され、
    前記無線機は、前記移動制御信号を、前記第２の通信形態により送信する、通信方法。

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