2024年度版の実装技術ロードマップによると、自動車の通信技術は自動運転の高度化に伴い急速に進化しています。VICS（道路交通情報通信システム）やETCから始まった車載通信は、今や車車間通信や路車間通信を含むV2X技術へと飛躍的に発展しています。この記事では、自動運転の高度化を支える最新通信技術について詳しく解説し、今後の展望についてご紹介します。
自動車通信技術の進化と現状
従来の自動車通信技術の基盤
国内の自動車通信技術として広く普及しているのは、道路交通情報通信システム（VICS）と電子料金収受（ETC）システムです。VICSは道路交通情報通信システムセンターが収集した交通情報をFM多重放送や光ビーコンを通じてカーナビにリアルタイムで送信し、渋滞回避などをサポートしています。一方、ETCは高速道路と一部の有料道路の料金所で自動車が停止せずに、双方向無線通信によって電子的に料金を支払うシステムです。
先進運転支援システムの基本構造
先進運転支援システム（ADAS）や自動運転システム（ADS）の代表的なサブシステムとして、衝突被害軽減ブレーキ（AEB）と車線逸脱防止支援システム（LDPS）があります。AEBは進行方向の車両や障害物との距離をリアルタイムで測定し、特定条件下で自動的にブレーキを作動させるシステムです。LDPSは高速走行時にカメラで車線を認識し、車線からの逸脱を防止するシステムです。
自律型と協調型 – 二つの自動運転アプローチ
自律型自動運転の特徴と限界
上記のサブシステムは「自律型自動運転」と呼ばれる、車両内でシステムが完結する自動運転車両を実現するものです。しかし、この方式では自車両でセンシングが困難な道路状況の変化には対処できないという弱点があります。
協調型自動運転の登場
この弱点を補うのが「協調型自動運転」です。これは自車両が周囲の道路状況を通信によって取得して運転操作に反映させる運転自動化システムであり、より高度な自動運転を実現する重要な技術です。
V2X通信技術 – 自動運転を支える核心技術
V2Xの定義と種類
V2X（Vehicle-to-Everything）とは、車両と「すべて」を意味する「Everything」との通信を指す技術です。これには以下の種類があります：
- V2V（Vehicle-to-Vehicle）：車両同士の通信
- V2I（Vehicle-to-Infrastructure）：車両とインフラの通信
- V2N（Vehicle-to-Network）：車両とネットワークの通信
- V2P（Vehicle-to-Pedestrian）：車両と歩行者の通信
V2Xの重要性
V2X技術は、交通安全の向上、交通渋滞の緩和、環境保護など多岐にわたる役割を果たします。これにより、リアルタイムでの情報共有が可能となり、事故の回避や道路状況の最適化が実現します。
通信規格の現状
V2X通信の主要な通信規格には「DSRC」と「C-V2X」の2つがあり、それぞれ特徴が異なります。DSRCは専用の短距離無線通信技術で、車両同士や車両とインフラ間での高速かつ低遅延な通信を提供します。
協調型自動運転を支える二つの通信技術
V2X通信の役割
協調型自動運転を支える通信技術の一つが「V2X」です。これは専用周波数帯域を用いた自動車と周囲（ほかの自動車や道路インフラ、歩行者など）の直接通信技術です。
V2N通信の役割
もう一つは「V2N（Vehicle-to-Network）」で、携帯電話網と自動車を接続した間接通信技術です。この二つの技術を連携させることでレベル4、さらにはレベル5の運転自動化を実現することが期待されています。
一般道路への自動運転拡大と活用事例
一般道路での協調型自動運転の意義
協調型自動運転で重要なのは、高速道路だけでなく一般道路も運転自動化の適用範囲に含めることです。一般道路では信号機や歩行者、交差点形状、周囲車両、障害物、停車車両などの情報を取り込んで自車の運転操作に活用するとともに、後方車両に情報を通知します。
具体的な活用事例
具体的な活用例として、以下が挙げられます：
- 動的地図情報（ダイナミックマップ）の更新データを携帯電話網経由で自動車にダウンロード
- 自動運転車両の運行状況を携帯電話網経由で監視し、異常時には制御指令を送信
今後の展望 – 政府の取り組みと技術開発
2024年度からの実証実験
デジタル庁の発表によると、2024年度から路車協調による情報提供システム（高速道路における合流支援・先読情報等の提供）の検証が開始されます。また、V2X通信やV2N通信の検証も同時に行われる予定です。
高速ストレージの発展
自動運転技術の進化に伴い、自動車で活用されるデータは増加の一途をたどっています。そのため、膨大な量のデータを高速に読み書きできる高性能ストレージが求められており、「UFS 4.0」のような最新規格に準拠した車載用ストレージの開発も進んでいます。
自動運転とAIの融合
AIによる交通情報解析
近年の自動車展示会では、AIやネットワークなどの情報技術をいかに利用するかという展示が増加しています。AIを応用した機能は、運転者をアシストしたり、運転者の状態を監視して安全性を高めたりするだけでなく、運転者を認識してその人にマッチするエンターテインメント性も提供するようになっています。
MaaSとの連携
Mobility as a Service（MaaS）という概念も通信技術の発展により進化しており、マイカー以外の交通手段による移動を1つのサービスとしてシームレスにつなぐ新たな移動手段として注目されています。
まとめ – 自動運転の未来と通信技術の重要性
自動車の通信技術は、VICSやETCから始まり、現在はV2X技術へと進化しています。特に協調型自動運転においては、V2XとV2Nという二つの通信技術が重要な役割を果たし、レベル4やレベル5といった高度な自動運転の実現を支えています。
2024年度からは、政府主導で路車協調による情報提供システムやV2X通信、V2N通信の検証が始まり、自動運転技術の更なる発展が期待されています。また、AIとの融合やMaaSとの連携など、通信技術を活用した新たな価値創造も進んでいます。
今後も自動車の通信技術は進化を続け、より安全で快適な移動手段の実現に貢献していくでしょう。
参考情報
- EE Times Japan: https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2504/17/news064.html
- デジタル庁: https://www.digital.go.jp/
- モビリティネクサス: https://mobilitynexus.com/
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