新 東名 高速 で 行 われ て いる 実験 は。 トラック隊列走行/CACCにLKAの新技術を加え、新東名で実証実験

トラックの隊列走行、高速道路で実験 2022年に“無人”で商業化へ

新 東名 高速 で 行 われ て いる 実験 は

第5世代移動通信システム(5G)の商用化によって、あらゆる産業が再定義されるとされています。 その代表例の1つが自動運転分野。 2019年6月、ソフトバンクは新東名高速道路で、5G通信を使用したトラック隊列走行の実証実験を実施し、車間距離自動制御を行うことに、世界で初めて成功したことを発表しました。 この実証実験が、未来の産業においてどのような活用が期待されているのか、また5Gの通信技術がどのように活用されているのか、実験内容をひも解きながら解説します。 物流における社会問題を解決する次世代テクノロジー 少子高齢化に伴う労働力減少が加速し、トラック運送に従事するドライバーの年齢構成も徐々に高齢化する中で、ドライバー不足が深刻な社会問題となっています。 その解決策として注目されているのが「トラック隊列走行」です。 先頭車両は有人運転で、後続する車両が無人で追従することで、多くの荷物を少ないドライバーで輸送することができるようになります。 他にも隊列走行には、さまざまなメリットが期待されています。 さらには安定した車間距離で走行することによる道路の渋滞緩和や、ドライバーの労働環境改善などの効果も見込まれます。 隊列を解除すれば、それぞれのトラックが独立して走行できる柔軟性も兼ね備えています。 このトラック隊列走行は、ドライバー不足を解決すると同時に、経費削減と効率化を実現できる、まさに次世代のテクノロジーなのです。 トラックの隊列を安定して形成・維持するためには、自動運転技術に加えて、隊列を構成するトラック同士が通信を行い、瞬時に必要な操作制御を行うことが求められます。 一般的に、前方を走る車がブレーキを踏んで減速すると、それを認識した後続車のドライバーがブレーキを踏んで減速しますが、隊列走行の場合は先頭車両が減速すれば、そのブレーキ操作が瞬時に後続車両に伝わり、人間が操作するよりも素早く減速されます。 車両同士の通信をいかにリアルタイムに行えるかが非常に重要な要素であり、このカギとなるのが5Gの特長を活用した通信です。 「トラック隊列走行」の通信の仕組み ソフトバンクが行っている実験は、総務省の平成30年度5G総合実証試験の「高速移動時において無線区間1ms、End-to-Endで10msの低遅延通信を可能とする第5世代移動通信システムの技術的条件に関する調査検討」に基づく、「公道でのトラックの隊列走行、車両の遠隔監視・遠隔操作に関する 実証」として進められており、二つのユースケース(Use Case)での活用が期待されています。 その通信手段には、基地局を経由して車両間通信を行うV2N2V(Vehicle to Network to Vehicle)と、トラック同士が直接通信する、V2V(Vehicle to Vehicle)の2種類あります。 ではトラックの走行中、どのようなデータがやり取りされているのでしょう? トラックにカメラを搭載し、リアルタイムで映像を送信 車両制御系の通信 (小容量・低遅延)• 数十から数百バイト(Byte)のメッセージデータ• 車両の位置情報や加減速情報、制動情報、操舵情報など• (遠隔制御時の)緊急停止命令 映像監視系の通信 (大容量・低遅延)• 数十Mbpsのリアルタイム映像データ• 後続車の周囲を監視、ドライバーがいる先頭車両へ映像を送信 さらに、基地局を経由して通信を行うV2N2Vと、トラック同士が直接通信するV2Vの二つの通信手段は併用可能です。 もし何らかの理由でV2N2Vの通信が途切れてしまったら、後続車両を制御できず前方車両に衝突し、事故につながります。 そのような事態を防ぐため、V2V通信によって後続車に制御信号を送信し、安全に車両を停止させます。 他にも、先頭車両のドライバーの身に何らかの異変が生じた場合に、遠隔運行管制センターからトラックに緊急停止信号を送信することを想定して、V2N通信でのユースケースも検証して、安全な運行に備えています。 隊列走行における通信の要求条件 トラック同士の通信課題を解決する二つの技術。 従来、5G-NRの実験で用いられる装置は、基地局から端末へのダウンリンク(Down Link:DL)と端末から基地局へのアップリンク(Up Link:UL)の基地局を経由した通信しかありませんでした。 そのため、端末同士が通信するには、必ず基地局を経由して通信することになります。 そこで、基地局を経由せずに、端末同士が直接通信できるようにするため、2018年に5G-NR実験用試作機(5G-NR Sidelink実験用試作機)を開発しました。 本試作機は4. 5GHz帯の周波数を用いており、5G-NR Sidelinkは、先頭車両から後続車両に対する通信(Back Link:BL)と後続車両から先頭車両に対する通信(Forward Link:FL)の2方向で構成されています。 車両間直接通信の計測結果 Sidelink FL/BL 基地局経由の通信の計測結果 Uu UL/DL• トラック同士の通信の課題を解決する二つの技術。 移動しながらの通信となるため、トラックに取り付けられた送受信アンテナの位置関係は、刻々と変化していきます。 特に28GHz帯のような非常に高い周波数を利用する場合には、4. 5GHz帯での周波数帯とは異なり解決しなければいけないアンテナ技術の課題がありました。 ここで少しだけアンテナから送出される電波の特徴について知っておきましょう。 アンテナのタイプにもよりますが、28GHz帯のような伝搬損失の大きな高い周波数帯で一般的に用いられるアンテナは狙った方向により強く電波を送出するために指向性を持っています。 しかし、このような指向性を持つアンテナは、一部の方向で信号の送受信レベルが極端に低下してしまう「ヌル点(null)」と呼ばれる方向が存在します。 例えば、携帯電話の電波の受信強度が急に弱くなる場所があるという表現だとイメージしやすいでしょうか。 一定の距離・スピードを維持した状態でまっすぐ隊列走行しているときには安定した通信が行われていたとしても、カーブ時や車線変更時に、トラックに取り付けられたアンテナの位置関係に変化が生じてしまいます。 このときの位置関係によってはヌル点同士の通信になる場合があり、その結果として受信レベルが大幅に低下し、通信が遮断する可能性があります。 通信が途絶えると、トラック同士の連携ができず、事故につながってしまう可能性が大いに考えられます。 そこで、カーブ時のヌル点による影響を回避・低減するため、2017年度はデジタルビームの形成による試験を行い、成功しました。 しかし、実際の車両に実装することを考えると、消費電力や装置規模、コストといった実用面での問題があったため、さらに検討を重ねて、より簡易で低コストの技術として、2018年度はアンテナの方向によって電波の強度が変化しにくい「ヌルフィル化技術」を活用したアンテナを独自に開発しました。 カーブや車線変更におけるデータの送受信でも、安定した通信品質が維持できることを確認しました。 「トラック隊列走行」の実用化に向けた取り組み これまで、日本自動車研究所城里テストセンターのテストコース、新東名高速道路で実証実験を行いました。 自動車会社の車両性能評価実験でも使用される日本自動車研究所の城里テストコースでは、後続車監視のための映像伝送試験を実施。 さらに、アンテナ実装上の課題を解決するために、送受信アンテナの位置関係が問題となる車線変更とカーブにおける試験で、ヌルフィル技術を搭載したヌルフィルアンテナの適用効果を検証。 結果、従来アンテナでは車線変更時に通信の瞬断が発生する一方で、ヌルフィルアンテナではカーブ区間・車線変更時に通信の瞬断を防止できることが確認できました。 2019年2月には、5G-NR Sidelink(4. 5GHz帯)を通信回線として、車両間制御信号の伝送を実証。 新東名高速道路での実証実験では、5G-NR Sidelink は 4G/LTE に比べて、End-to-Endでの到達時間を約50ms前後短縮できることを確認しました。 そして2019年2月 、一般車両が走行する高速道路(公道)という実用的な環境下で、試験区間でのCACC(Coordinated Adaptive Cruise Control、協調型車間距離維持制御)による隊列走行を実証。 新東名高速道路の試験区間(約14km)を時速約70kmで走行する、3台のトラックの車両間で、5Gの車両間通信(4. 5GHz帯使用、無線区間の伝送遅延1ms以下)を用いて、位置情報や速度情報などを共有し、CACCによる隊列維持に成功しました。 隊列走行技術は、実証実験を重ねるごとに進化し続けています。 2020年には、高速道路での無人後続車による隊列走行の成功に向けて、自動運転に関連する研究開発が進められています。

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トラック隊列走行は、さらに安全で便利なトラック輸送の未来をつくる取り組みです。

新 東名 高速 で 行 われ て いる 実験 は

第5世代移動通信システム(5G)の商用化によって、あらゆる産業が再定義されるとされています。 その代表例の1つが自動運転分野。 2019年6月、ソフトバンクは新東名高速道路で、5G通信を使用したトラック隊列走行の実証実験を実施し、車間距離自動制御を行うことに、世界で初めて成功したことを発表しました。 この実証実験が、未来の産業においてどのような活用が期待されているのか、また5Gの通信技術がどのように活用されているのか、実験内容をひも解きながら解説します。 物流における社会問題を解決する次世代テクノロジー 少子高齢化に伴う労働力減少が加速し、トラック運送に従事するドライバーの年齢構成も徐々に高齢化する中で、ドライバー不足が深刻な社会問題となっています。 その解決策として注目されているのが「トラック隊列走行」です。 先頭車両は有人運転で、後続する車両が無人で追従することで、多くの荷物を少ないドライバーで輸送することができるようになります。 他にも隊列走行には、さまざまなメリットが期待されています。 さらには安定した車間距離で走行することによる道路の渋滞緩和や、ドライバーの労働環境改善などの効果も見込まれます。 隊列を解除すれば、それぞれのトラックが独立して走行できる柔軟性も兼ね備えています。 このトラック隊列走行は、ドライバー不足を解決すると同時に、経費削減と効率化を実現できる、まさに次世代のテクノロジーなのです。 トラックの隊列を安定して形成・維持するためには、自動運転技術に加えて、隊列を構成するトラック同士が通信を行い、瞬時に必要な操作制御を行うことが求められます。 一般的に、前方を走る車がブレーキを踏んで減速すると、それを認識した後続車のドライバーがブレーキを踏んで減速しますが、隊列走行の場合は先頭車両が減速すれば、そのブレーキ操作が瞬時に後続車両に伝わり、人間が操作するよりも素早く減速されます。 車両同士の通信をいかにリアルタイムに行えるかが非常に重要な要素であり、このカギとなるのが5Gの特長を活用した通信です。 「トラック隊列走行」の通信の仕組み ソフトバンクが行っている実験は、総務省の平成30年度5G総合実証試験の「高速移動時において無線区間1ms、End-to-Endで10msの低遅延通信を可能とする第5世代移動通信システムの技術的条件に関する調査検討」に基づく、「公道でのトラックの隊列走行、車両の遠隔監視・遠隔操作に関する 実証」として進められており、二つのユースケース(Use Case)での活用が期待されています。 その通信手段には、基地局を経由して車両間通信を行うV2N2V(Vehicle to Network to Vehicle)と、トラック同士が直接通信する、V2V(Vehicle to Vehicle)の2種類あります。 ではトラックの走行中、どのようなデータがやり取りされているのでしょう? トラックにカメラを搭載し、リアルタイムで映像を送信 車両制御系の通信 (小容量・低遅延)• 数十から数百バイト(Byte)のメッセージデータ• 車両の位置情報や加減速情報、制動情報、操舵情報など• (遠隔制御時の)緊急停止命令 映像監視系の通信 (大容量・低遅延)• 数十Mbpsのリアルタイム映像データ• 後続車の周囲を監視、ドライバーがいる先頭車両へ映像を送信 さらに、基地局を経由して通信を行うV2N2Vと、トラック同士が直接通信するV2Vの二つの通信手段は併用可能です。 もし何らかの理由でV2N2Vの通信が途切れてしまったら、後続車両を制御できず前方車両に衝突し、事故につながります。 そのような事態を防ぐため、V2V通信によって後続車に制御信号を送信し、安全に車両を停止させます。 他にも、先頭車両のドライバーの身に何らかの異変が生じた場合に、遠隔運行管制センターからトラックに緊急停止信号を送信することを想定して、V2N通信でのユースケースも検証して、安全な運行に備えています。 隊列走行における通信の要求条件 トラック同士の通信課題を解決する二つの技術。 従来、5G-NRの実験で用いられる装置は、基地局から端末へのダウンリンク(Down Link:DL)と端末から基地局へのアップリンク(Up Link:UL)の基地局を経由した通信しかありませんでした。 そのため、端末同士が通信するには、必ず基地局を経由して通信することになります。 そこで、基地局を経由せずに、端末同士が直接通信できるようにするため、2018年に5G-NR実験用試作機(5G-NR Sidelink実験用試作機)を開発しました。 本試作機は4. 5GHz帯の周波数を用いており、5G-NR Sidelinkは、先頭車両から後続車両に対する通信(Back Link:BL)と後続車両から先頭車両に対する通信(Forward Link:FL)の2方向で構成されています。 車両間直接通信の計測結果 Sidelink FL/BL 基地局経由の通信の計測結果 Uu UL/DL• トラック同士の通信の課題を解決する二つの技術。 移動しながらの通信となるため、トラックに取り付けられた送受信アンテナの位置関係は、刻々と変化していきます。 特に28GHz帯のような非常に高い周波数を利用する場合には、4. 5GHz帯での周波数帯とは異なり解決しなければいけないアンテナ技術の課題がありました。 ここで少しだけアンテナから送出される電波の特徴について知っておきましょう。 アンテナのタイプにもよりますが、28GHz帯のような伝搬損失の大きな高い周波数帯で一般的に用いられるアンテナは狙った方向により強く電波を送出するために指向性を持っています。 しかし、このような指向性を持つアンテナは、一部の方向で信号の送受信レベルが極端に低下してしまう「ヌル点(null)」と呼ばれる方向が存在します。 例えば、携帯電話の電波の受信強度が急に弱くなる場所があるという表現だとイメージしやすいでしょうか。 一定の距離・スピードを維持した状態でまっすぐ隊列走行しているときには安定した通信が行われていたとしても、カーブ時や車線変更時に、トラックに取り付けられたアンテナの位置関係に変化が生じてしまいます。 このときの位置関係によってはヌル点同士の通信になる場合があり、その結果として受信レベルが大幅に低下し、通信が遮断する可能性があります。 通信が途絶えると、トラック同士の連携ができず、事故につながってしまう可能性が大いに考えられます。 そこで、カーブ時のヌル点による影響を回避・低減するため、2017年度はデジタルビームの形成による試験を行い、成功しました。 しかし、実際の車両に実装することを考えると、消費電力や装置規模、コストといった実用面での問題があったため、さらに検討を重ねて、より簡易で低コストの技術として、2018年度はアンテナの方向によって電波の強度が変化しにくい「ヌルフィル化技術」を活用したアンテナを独自に開発しました。 カーブや車線変更におけるデータの送受信でも、安定した通信品質が維持できることを確認しました。 「トラック隊列走行」の実用化に向けた取り組み これまで、日本自動車研究所城里テストセンターのテストコース、新東名高速道路で実証実験を行いました。 自動車会社の車両性能評価実験でも使用される日本自動車研究所の城里テストコースでは、後続車監視のための映像伝送試験を実施。 さらに、アンテナ実装上の課題を解決するために、送受信アンテナの位置関係が問題となる車線変更とカーブにおける試験で、ヌルフィル技術を搭載したヌルフィルアンテナの適用効果を検証。 結果、従来アンテナでは車線変更時に通信の瞬断が発生する一方で、ヌルフィルアンテナではカーブ区間・車線変更時に通信の瞬断を防止できることが確認できました。 2019年2月には、5G-NR Sidelink(4. 5GHz帯)を通信回線として、車両間制御信号の伝送を実証。 新東名高速道路での実証実験では、5G-NR Sidelink は 4G/LTE に比べて、End-to-Endでの到達時間を約50ms前後短縮できることを確認しました。 そして2019年2月 、一般車両が走行する高速道路(公道)という実用的な環境下で、試験区間でのCACC(Coordinated Adaptive Cruise Control、協調型車間距離維持制御)による隊列走行を実証。 新東名高速道路の試験区間(約14km)を時速約70kmで走行する、3台のトラックの車両間で、5Gの車両間通信(4. 5GHz帯使用、無線区間の伝送遅延1ms以下)を用いて、位置情報や速度情報などを共有し、CACCによる隊列維持に成功しました。 隊列走行技術は、実証実験を重ねるごとに進化し続けています。 2020年には、高速道路での無人後続車による隊列走行の成功に向けて、自動運転に関連する研究開発が進められています。

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「東名と新東名の周回走行の料金について☆」344ROCKのブログ | AUDI A4B8 / GC

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経済産業省と国土交通省が「未来投資戦略2018」の一環として進めている高速道路でのトラック隊列走行について、今年1月の実証実験に続き、12月4日、新たにLKA(車線維持支援システム)を用い、マルチブランド(4社共同)による、実証実験を行った。 <4台の実験車両> <実証実験で走行中の4台の車両> <先導車の後に4台の車両> <運転席に設置されたLKA(写真真ん中の黒い長方形、赤い枠内)> <車体側面の白い部分がLEDの部分(赤い枠内)> 実施場所は、新東名高速道路の浜松SA上りから遠州森町PA上りの間。 実験車両は国内トラックメーカーの日野自動車、三菱ふそうトラック・バス、いすゞ自動車、UDトラックスのマルチブランド。 今回は新たにLKAを各車に搭載することで、横方向の制御の制度を高める目的で実証実験を行った。 LKAは道路上の白線を検知して車線内での走行を維持するステアリングを調整する機能。 実証実験は先導車の後に、統制車、30m~35mの車間をとり、4台のトラックが続く。 その後ろに、サポートカーという編成だ。 トラック4台は時速75㎞から80㎞で走行。 全体の長さは約160mになる。 4台ともに有人だが、後続の3台が後続車有人システムでの公道実証。 CACC(協調型車間距離維持支援システム)に加え、LKAを用いた世界初の後続車有人システムの実証実験となった。 実証実験では、トラック隊列が周辺走行車両の乗員からどのように認識されるか、トラック隊列が周辺走行車両の挙動(追い越し等)に及ぼす影響等も確認する。 <経産省の垣見直彦室長> 実証実験概要説明で、経済産業省製造産業局自動車課ITS・自動走行推進室の垣見直彦室長は「この1月に行ったCACCによる後続車有人システムの実証実験は国際的にも注目を集めた。 今回はLKAを用いた実証実験。 欧州ではアンサンブルというプロジェクトが進められているが、2021年にCACCとLKAの実証実験を公道で行うとしており、日本ではいち早く取り組みが実現した。 この技術を国際的にもリードしていきたい」と話した。 <国交省の平澤崇裕自動運転戦略官> 国土交通省の自動車局技術政策課の平澤崇裕自動運転戦略官は「隊列走行の取り組みは物流業界の人手不足の解消が大きなテーマだ。 国交省では省を挙げての自動運転の実現に取り組むため、自動運転戦略本部も立ち上げている。 自動運転の実現には、技術的課題を一つずつ解決することと、環境整備が大切で、そのとりまとめを来年早々には発表するつもりだ」と述べた。 <日野自動車の榎本英彦主査> 日野自動車の技術研究所の榎本英彦主査は「今回の実証実験ではCACCにLKA技術を新たに投入した。 CACCは主に速度や車間の制御が中心だが、LKAを搭載することで、横方向への制御が加わり、より精密な安全走行技術が確立されることになる。 また、今回はトラック車体の側面にLEDランプを配し、より明確に隊列走行中ということがわかるようにした」と話した。 なお、このプロジェクトでは、10月17日から上信越道で3週間、約3000㎞走行し、CACCの正確さを確認できたとしている。 LKAでさらに精度を高め、完成形に近づける構想だ。 次のステップはメーカーによるそれぞれの商品化だとしている。 また、現在の法体系では、後続車有人システムでは、台数に基本的に制限はない。 ただ、今後はより自動化を目指したレベル3、レベル4の開発に向けて法整備と技術開発に挑むことになる。

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