2021 Fiscal Year Annual Research Report
V2X Network and Database Platform for Cooperative Automated Driving
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20H00589
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
佐藤 健哉 同志社大学, 理工学部, 教授 (20388044)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 雅文 同志社大学, 理工学部, 教授 (10145815)
高田 広章 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (60216661)
渡辺 陽介 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (80532944)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | V2X通信 / 協調型自動運転 / 情報通信プラットフォーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，情報共有や走行調停を行う協調型自動運転を実現するため，ネットワーク仮想化技術により直接通信（DSRCやPC5）のアドホックネットワークと携帯電話基地局（Uu）経由のモバイルネットワークを効率的に併用し，各車両のセンサ情報をストリーム技術で処理することで接続台数が増加した場合のスケーラビリティを向上させ，また，クラウドのみではなくモバイルエッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを分散処理することで，信頼性向上と低遅延を実現可能にすることである．
日本ではまだ一般に認可されていな5.9GHz帯のセルラーV2Xの通信方式であるが，研究代表者が主査と務める総務省のプロジェクト（5.9GHz帯へのセルラーV2X方式によるV2Xシステムの導入に係る技術的検討）において，NTTドコモ協力のもとで特別に利用を許可された柏の葉スマートシティ「イノベーションキャンパス地区」内の135街区の実験場において，セルラーV2Xの直接通信と一般的な携帯電話網を併用したネットワークシステムを構築し，自動運転車両走行に関する実証実験を実施した．
また，本研究において研究してきた成果の一部であるネットワークシステムのアーキテクチャは，経済産業省・国土交通省が連携し自動運転レベル４等の先進モビリティサービスの実現・普及に向けてた新たなプロジェクト「自動運転レベル４等先進モビリティサービス研究開発・社会実装プロジェクト（RoAD to the L4）」において利用され，特定のエリアにおいて実証実験を実施した．
協調型自動運転に向けたエッジサーバ利用によるダイナミックマップシステムの開発で研究代表者指導の学生である細野航平が自動車技術会大学院研究奨励賞も受賞した．
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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
(1) 移動体通信の効率化：車両からエッジサーバへのデータのアクセス方式として，宛先を特定せず効率のよいサーバを自動的に割り当てるエニーキャストを用いて車両が走行する道路上を仮想的に分割したエリアに基づいてエッジサーバを割り当てることで，車両がエッジサーバ間を跨いで高速に移動しても，低遅延に通信・処理が可能な通信ネットワークの方式を開発した．クラウド・エッジサーバ・車両からなる三層構造のダイナミックマップシステムを構築し，その方式の有効性を評価した．従来のクラウドのみを利用したシステムと比較して，低遅延に通信・処理が可能であり，車両が送信先となるエッジサーバを意識せずにデータを送信し，低遅延に通信・処理できることを示した．
(2) センサ情報の精度・信頼性向上：車両に搭載されたセンサにより計測した情報と路側機のセンサの情報の相対位置合わせの精度向上のため，従来のポール状物体に加えて，点群から新たな手法を利用して特徴点を抽出し精度向上する手法を構築し，実際の走行実験により特性を検証した．
(3) 多数車両の走行経路調停機構：ダイナミックマップ上でのコネクテッドカーの調停手法としての時空間グリッド予約における予約競合の連発による破綻が生じるという問題点に対して，本研究では，各時刻におけるグリッド予約時に車両の性能や速度を考慮し，複数車線が集中することで競合が生じやすいグリッドを特定し，予約を行う車両と競合が生じる状況において緩やかな速度調整を行って予約する手法を取り入れた．シミュレーションにより，自律型自動運転のモデルと比較して，走行前に調停とパスプランニングが行える時空間グリッド予約のメリットを活かし，合流部での車間調整に伴う急減速を減らし，速度の低下も抑えたことで安全性と効率を向上させることを確認した．
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| Strategy for Future Research Activity |
経済産業省・国土交通省のプロジェクト「自動運転レベル４等先進モビリティサービス研究開発・社会実装プロジェクト（RoAD to the L4）」では， 2025年に自動運転レベル４等の先進モビリティサービスの実現・普及を目指しており，複数の企業や研究所，大学が参画しており，我々が研究開発した成果をこの中に組み込み，将来の実運用に近い形で実証実験を通して評価を進めていく予定である．
ただ，実証実験では評価に用いることができる車両台数が限られているため，協調型自動運転が広く普及した際のスケーラビリティを検討することが困難である．そのため，実証実験で取得したパラメータを利用し，車両台数が増加した際のシステムの負荷検討などの評価は引き続きシミュレーションを利用する予定である．
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| Remarks |
名古屋大学と同志社大学は新たな研究体制として「ダイナミックマップ2.0の高信頼化技術に関するコンソーシアム」（DM2.0高信頼化コンソ）を立ち上げ、実社
会でのDM2.0PFの運用実績を上げるための研究活動を実施しています。
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