V2X技術で運転体験はどう変わるか

自動車業界は、テレマティクスからコネクテッド・モビリティ、自律走行まで、一連の変革を経てきた。従来の自動車は現在、V2Xコネクティビティ・ハブのような高度なハードウェアをシステムに組み込むことでスマート・ビークルとなりつつある。業界が低レベルの自律性から高レベルの自律性へと移行するにつれ、1つの技術では十分ではなく、自動車メーカーは複数の技術を組み合わせて使用することが求められている。

V2Xは本質的にIoTアプリケーションであり、車両同士が（V2V）、外部の道路インフラ（V2I）、歩行者（V2P）とシームレスに通信できるようになり、ドライバーや他の道路利用者の安全行動を積極的に促すことができる。V2Xは、さまざまな交通手段と外部インフラを統合する能力を持ち、シームレスな旅行者体験を可能にする。

V2Xは、車両が周囲の環境について360度の状況認識を構築するのに役立つ。従来のセンサーやカメラでは、視野や範囲が限られていたため、V2Xは信頼できる技術として適している。V2Xは、接続された周囲のすべての車両を一貫して感知し、他のセンサーが故障した場合や優れた冗長性として使用することができます。V2X技術の意義

V2X技術のメリット

交通安全の向上：人間の不注意から発生する事故により、多くの人が命を落としている。V2Xは交通事故の数を減らす素晴らしい方法だ。V2Xは、車両、歩行者、インフラ間の情報の直接的な流れを可能にする。V2Xにより、ドライバーは近くにある道路の危険や歩行者の弱点を知ることができる。緊急ブレーキランプなどのV2Xアプリケーションは、ブラインドターンでの先行車の急減速を検知し、ドライバーに事前に警告することができる。ドライバーはまた、死傷者を避けるために、ブラインドターンでの歩行者の横断を通知することができます。
車両効率の向上： V2Xにより、道路インフラや交通信号との通信が容易になり、道路交通が最適化され、渋滞が減少する。車両は渋滞エリアや交通渋滞を容易に検知し、リアルタイムでルートを変更して目的地に到達することができる。運転パターンや車両の消耗もよりよく管理されるようになる。この結果、効率的で安全な交通システムが実現し、ひいては経費節減や時間短縮につながる。
運転の利便性向上： V2Xにより、道路の混雑が緩和され、交通の流れがスムーズになるため、排気ガスや排出ガスが減少する。プラトゥーニングにより、車両は互いに追従することができ、道路スペースを有効活用し、燃料を節約し、輸送をより効率的にすることができます。また、駐車場の混雑が解消され、電子事前決済により有料道路の遅延も解消されるため、燃費が最大化され、排出ガスが削減される。
環境負荷の低減：V2X技術には、自動車の二酸化炭素排出量を削減する可能性がある。V2Xは、長い渋滞や信号待ちの列をなくすのに役立ちます。車両は自由な流れの中でスムーズに走行でき、環境への影響を低減します。

V2X技術の主な使用例

V2V - 車両間

車線変更警告
今後の交通と道路工事

衝突警告
ドライバーと事故の記録

V2I - 車両からインフラへ

死角の可視化
カーブゾーン警告

ワーク・ゾーン／スクール・ゾーン警告
パーソナライズされた広告

V2P - 車両対歩行者

歩行者通知
交通弱者

インフォテインメント分析
車内安全性

V2X：駆動技術

V2Xを支える通信技術には、主にC-V2XとDSRC（Dedicated Short Range Communication）の2つがあり、それぞれインフラが異なる。DSRCは「WAVE」と呼ばれる無線通信システムで、C-V2Xは従来のLTEモデムで構築されている。DSRC無線機はC-V2X無線機と通信できず、その逆も同様である。DSRCの規格はWi-Fi 802.11pで定義されており、C-V2Xの規格は3GPP Rel.14/15で定義されている。

C-V2Xには2つの異なる通信モードがあります：ネットワークとダイレクト

ネットワーク・モード：異なる車両やインフラが、従来のブロードバンドライセンススペクトラムを通じて相互に通信する。緊急車両の通行など長距離アプリケーションを可能にする。このアプローチは「Uuインターフェース」とも呼ばれる。
ダイレクト・モード：車両、インフラ、その他の資産は、携帯電話ネットワークから独立して、ITSバンド（5.9GHz）を介して相互に通信する。これにより、待ち時間を短縮した瞬時の通信による近距離アプリケーションが可能になる。このアプローチは「PC5インターフェース」とも呼ばれる。

しかし、DSRCとC-V2Xにはいくつかの共通点がある：

どちらの技術も同じメッセージセット（SAE J2735とJ2945）を使用する。
どちらの技術もデジタル署名を使用して、メッセージ・プロバイダーのセキュリティと信頼を確保している。

地域によって、両技術に対する関心はさまざまである。2015年から2017年にかけては、DSRCが唯一のV2X技術であったため、DSRCが広く採用された。

中国 - 中国はC-V2Xに大きく賭けており、ロードサイドユニットの積極的な展開とC-V2Xインフラの導入により、好ましい技術となっている。
米国 - DSRCは米国で周波数帯を失い、米国ではC-V2Xへの明確な道筋が見えている。
米連邦通信委員会は11月、5.850〜5.925GHzの旧DSRC周波数帯75メガヘルツを分割し、下位45メガヘルツを免許不要で使用できるように、上位30メガヘルツをC-V2X技術を使用しなければならない高度道路交通システム用に割り当てた。
欧州- 大手自動車会社2社がDSRCを自動車に組み込んでおり、この2つの技術の間には、今後の進め方についてかなりの論争がある。
日本 - 欧州と同様、DSRC技術を組み込んだ車両が大量生産されており、C-V2Xへの移行は困難である。

V2X：進むべき道

V2X技術の利点は、完全な技術エコシステムの開発を必要とする。複数のプレーヤーによる採用はネットワーク効果を生み出し、すべての参加者に利益とメリットをもたらす。技術利用ケースには、路側機、車載機、ネットワーク・インフラ、完全な分析プラットフォームへの投資が必要となる。主なエコシステム・プレーヤーは、通信事業者、自動車OEM、およびそのTier-1サプライヤーである。スマートシティのシステム・インテグレーターと政府。

現在、さまざまな自動車メーカーや業界プレーヤーが、新しい自動車にV2Xスタックを統合し始めている。

CES 2020で、フォード・モーター・カンパニーは、2022年からすべての新車にC-V2X通信を導入すると発表した。
フォルクスワーゲン、V2X機能を搭載した新型ゴルフを発表

V2X技術が実用化され、ユースケースとバリュープロポジションが理解され、定義されている現在、V2X技術は自動運転を強化し、コネクテッドモビリティに革命をもたらす軌道を持つ技術である。

組み込みシステムと製品エンジニアリングのリーディングカンパニーであるアイウェーブ・システムズ社は、次世代のコネクテッド・モビリティを実現するハイブリッドV2Xコネクティビティ・ハブを開発した。V2Xコネクティビティ・ハブには、最新のiMX 8XLiteアプリケーション・プロセッサーが搭載され、V2Xアクセラレーターと必要なセキュリティ要素が統合されています。V2Xハブは、4つのCANポートとイーサネット経由の給電オプションが統合されており、オンボードユニットとしてもロードサイドユニットとしても使用できます。

アイウェーブへのお問い合わせは、mktg@iwavesystems.com。

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