2015 Fiscal Year Annual Research Report
複数メディア併用とセンサデータ転送によるロバストな衝突防止車々間通信システム
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15H02689
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
石原 進 静岡大学, 工学部, 准教授 (10313925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 祐一 静岡大学, 工学部, 准教授 (60373304)
高井 峰生 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (90277773)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 車車間通信 / 可視光通信 / ジャミング攻撃 / 自動隊列制御 / 自動運転 / 事故防止 / 安全運転支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シミュレーションベースのシステム評価ツールScenargieを用い、ミクロなドライバ行動、車両挙動、電波通信、可視光・ミリ波通信および車両情報送信頻度制御アルゴリズムのシミュレーションモデルを設計した。特に隊列走行、無線通信（DSRC）・可視光通信の併用通信制御プロトコル、車車間無線通信の妨害モデルを構築した。これらのモデルを利用し、電波・可視光による通信インタフェースを連係し、電波による通信への妨害がなされていても、可視光通信によるバックアップを用いることで運転制御メッセージ伝達の損失を防ぎ、かつ短い遅延でのメッセージ配送を可能とするプロトコルを開発し、シミュレーション評価によって、その効果を明らかにした。また、車載カメラ画像の共有プロトコルの開発を行い、車車間無線通信およびセルラを併用した手法により、少ないトラフィックで効率的に画像情報を共有可能であることをシミュレーション評価で明らかにした。
以上のミクロなシミュレーションベースの検討に加え、マクロなシミュレーションベースで安全と交通効率を両立する車両制御則の検討を進めた。単一車線において通信を行う自律車両とそうではない通常車両が混在する環境をシミュレーション上に構成し、ランダムに一部の車両に急減速が発生する環境において、安全率（衝突が起きなかった割合）と交通流量（時間あたりの車両の通行台数）の評価を行った。センサ観測により得られる直前の車両の位置・速度情報に加えて、車々間通信により得られる2台前の車両の位置・速度情報を用いた車両の制御則を提案し、安全率と交通効率のトレードオフのバランスを取るパラメータの最適化を行った。その結果、直前の車両の情報を用いる制御則と比較して、提案する車々間通信にもとづいた制御則が安全率・交通流量のより良いバランスを達成可能であることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた事故発生を含む道路状況のモデリング、車両制御、通信プロトコルのシミュレーションモデルの構築、並びに複数メディアを併用した事故防止情報共有プロトコルの設計に関しては、概ね順調に進行している。特に可視光通信を併用したモデルの開発、利用したプロトコルの開発を前倒して行い、電波通信へのジャミング攻撃モデルの開発とそれを用いたプロトコルの頑健性の評価を行った。これらは当初予定よりも早く進行している。自動車関連企業との連係も進められている。一方で、計画では初年度は既存の通信制御モデル（D-FPAV、ETSI DCC、定期的出力変更方式等）の車車間通信向けの代表的な動的送信電力出力変更、送信頻度変更手法）に関して、基礎的なシミュレーションモデルを構築していくこととしていたが、これらに関しては、進行が若干遅れている。また、人間工学に関しての専門家との関係構築を行い、人間工学の見知からの制御則の検討を進めることとしていたが、こちらに関しては準備が不十分である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに不足していた既存の通信制御手法のシミュレーションモデルの開発を今年度前半に集中的に行い、本研究で開発するプロトコルとの比較を可能とする。その後、車両の走行モデルに関し、これまで評価を進めた隊列走行だけでなく、交差点での行動を考慮したミクロなドライバ行動モデルの設計を進める。これに基づき、ASV（先進安全自動車）推進計画で検討されている典型的事故累計（右直事故、正面衝突、出会い頭、対歩行者、追突、左折、車線変更）ならびに道路環境（市街地、郊外、高速道路）、車車間通信車両普及率を考慮したシミュレーションシナリオを構築する。これにあたり、これまで不足していた人間工学分野の研究者との連係を進めていく。こうして開発したシミュレーション環境を利用し、これまでに開発した複数メディアを併用した通信プロトコルの基礎評価と改良を進めていく。また、安全性と交通効率を両立する運転制御則の検討に関しては、これまでの単一車線での評価を、様々な異なる交通状況への適用し、その効果の検証と制御則の改良を進める。
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