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2021 年度 実績報告書

混在交通における協調走行のための自動車通信による統合交通環境認識技術

研究課題

研究課題/領域番号 20H04180
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

重野 寛  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30306881)

研究分担者 屋代 智之  千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (60306397)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード高度道路交通システム / 交通環境認識 / 協調走行 / 自動車通信 / メッセージ優先度制御 / 協調認識 / セルラーV2X
研究実績の概要

2021年度はセンシング情報交換・統合機構について検討し、基本的な統合交通環境認識プロトコルとして、輻輳制御下における協調認識のためのメッセージ優先度制御方式、セルラーV2X(C-V2X)サイドリンク通信によるマルチホップ通信を用いた協調認識を提案し、単純な道路モデルを想定した評価を行なった。
文献調査により、自動車通信技術、自動運転のための車載センサとセンサ・フュージョン手法、協調認識技術等の研究動向を調査、整理した。
輻輳制御・優先送信制御連動方式の評価と改良を進め、混在交通、輻輳制御下における協調認識のために、車両周辺の交通環境に存在する物体の認識率に着目したメッセージ優先度制御手法を提案した。提案をシミュレーションに実装し、単純な道路モデルにおける特性を評価した。DSRC、ETSI分散輻輳制御機構(DCC)との組み合わせを評価し、周辺物体の認識率、物体認識の時間間隔などの特性を明らかにし、提案手法の有効性を示した。
通信やセンシングに関する調査結果にもとづき、C-V2Xサイドリンク通信、交通、車載レーダのモデルを組み合わせたシミュレーション環境を構築した。
C-V2Xサイドリンク通信によるマルチホップ通信を使用した協調認識について検討し、所要帯域の変化に対応する無線リソース維持手法を提案した。CPM等の周期的送信の所要帯域の変化に伴う無線リソースの更新により、リソース破棄が発生する。提案手法はこのような無線リソース破棄を抑制するようにパケットをフィルタリングし、無線リソースに余裕がある場合には積極的にパケットを転送する。提案手法をシミュレーションに実装し、上記のシミュレーション環境を用いて評価した。周辺物体の認識率と無線通信品質の観点から提案手法の有効性を示した。
上記に加えて、エッジコンピューティングに基づく車両自己位置推定のオフロード処理方式についても検討を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

全体として研究計画にしたがって概ね順調に進展している。2021年度は物体の認識率に着目したメッセージ優先度制御手法、C-V2X Mode 4 サイドリンク通信によるマルチホップ通信を使用した協調認識、C-V2X通信、交通、センシングを組み合わせたシミュレーション環境の構築、エッジコンピューティングに基づく車両自己位置推定のオフロード処理方式で進展があった。当初計画していた輻輳制御・優先送信制御連動方式について目標を達成したと言える。センシング情報交換・統合機構については、統合についてはまだ検討の余地があるものの、情報交換については上記で十分にカバーできており、統合についても受信車両における統合について評価できている。以上より、基本的な統合交通環境認識プロトコルを検討は概ね当初の計画通りに進展していると言える。従来のDSRCと交通を組み合わせシミュレーションに加えて、C-V2X Mode 4、交通、本格的な車両センシングを組み合わせたシミュレーション環境を実現し、提案手法の評価に用いた。この点は当初の計画以上の進展である。

今後の研究の推進方策

本年度の成果を踏まえ、研究計画に基づいて推進する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Vehicular Edge Computingにおけるコンテナ応答時間を削減するためのコンテナ再配置手法2022

    • 著者名/発表者名
      豊田睦, 佐竹颯太, 武藤晟, 重野寛
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63(2) ページ: 8-596,2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Scheduling Scheme for Autonomous Vehicle Highway Merging With an Outflow Traffic and Fairness Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kunibe, H. Asahina, H. Shigeno, I. Sasase
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: Vol. 9 ページ: 49219-49232

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2021.3066653

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Multihop cooperative perception with mitigating sidelink resource breaks by packet filtering2022

    • 著者名/発表者名
      M. Kunibe, H. Shigeno
    • 学会等名
      4th International Workshop on Pervasive Computing for Vehicular Systems (PerVehicle 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Group Formation for Cooperative Highway Merging Considering Undetected Vehicles in Mixed Traffic2021

    • 著者名/発表者名
      S. Kato, M. Kunibe, R. Yamazaki, H. Shigeno
    • 学会等名
      2021 IEEE Vehicular Networking Conference (VNC)
    • 国際学会
  • [学会発表] 車両エッジコンピューティングにおけるアプリケーション分割オフロード手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      武藤晟,豊田睦,重野寛
    • 学会等名
      情報処理学会 マルチメディア, 分散, 協調とモバイル(DICOMO 2021)シンポジウム
  • [学会発表] SLAMのQoS要求を考慮した車両-エッジ間のトラフィック削減手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      豊田睦, 武藤晟, 花輪麻衣奈, 重野寛
    • 学会等名
      情報処理学会 マルチメディア通信と分散処理ワークショップ(DPSWS2021)
  • [学会発表] 自動車ネットワークにおける物体認識率を考慮した輻輳制御手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      山崎玲,國部匡志,村川太一,重野寛
    • 学会等名
      情報処理学会第101回モバイルコンピューティングと新社会システム研究会(MBL)・第87回高度交通システムとスマートコミュニティ研究会(ITS)合同研究発表会
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部情報工学科 重野・森研究室

    • URL

      http://www.mos.ics.keio.ac.jp/jp/index.html

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公開日: 2022-12-28  

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