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資料ダウンロード - 一般公開講演会情報通信が支える次世代のITS
情報通信が支える次世代のITS ～総務省ITS関連事業成果発表会～ 車車間通信実証事業 ＜次世代ITSの確立に向けた通信技術に関する調査請負＞ 平成27年3月6日 豊田通商株式会社 1 豊田通商グループ概要 本社は「２本社制」 本社所在地 本社（本店）： 名古屋市中村区名駅四丁目9番8号 東京本社 ： 東京都港区港南二丁目3番13号 欧州 16拠点 連結で約5万人の社員数 従業員数 単体： 約4,000名 連結： 約50,000名 グループ会社 約900社 連結会社数 アフリカ 10拠点 中近東 5拠点 アジア 54拠点 日本 18拠点 北米 35拠点 中南米 8拠点 オセアニア 3拠点 子会社約７００ 関連会社約２００ （持分法適用含む） 世界約74カ国のネットワーク 74カ国 150以上の都市に事業ネットワークを展開 オーガナイザー、コーディネーター、パイオニアとしての役割および海外展開や新規事業の先鞭役を果たしていきたい 2 調査検討の背景・目的 参考資料：総務省資料より ■ 高度道路交通システム（ＩＴＳ）の推進 • 交通事故による死傷者数は、近年減少傾向にあるものの、依然として深刻な状態にある。安全・安心で快適な交通 社会を実現するためには、既存技術を更に高度化して事故を防ぐこと等が必須であり、従来の自動車単体での運転 支援に加え、車と車、車と人等をつなぐ高度な無線通信技術を活用した安全運転支援システムの早期実用化が必要。 • 実用環境を想定したテストコース等での実証を通じて、車車間通信技術等を活用した安全運転支援システムの早期 実用化に必要となる検討課題の抽出・検証を行い、実用アプリケーションが十分機能できるよう通信の信頼性、相互 接続、セキュリティ機能を確保・考慮した通信プロトコルを策定。 車車間通信により 緊急車両の接近情報を周 囲へ伝達することでスムー ズな走行を支援 車車間通信により 見通しの悪い道路での出会い 頭衝突事故防止 歩車間通信により 歩行者の急な飛び出しによる 衝突回避 3 調査検討項目 サービスの検討 運用の検討、検証 実用化 早期実用化に向けた検討 • サービスの抽出 車 車 間 通 信 等 セキュリティ機能の検討 • • 車車間通信のセキュリティ方式検討 セキュリティ運用管理方式検討 従前の検討 メッセージセットの検討 • 仕様の検討 総 合 検 証 SIP※ 相互接続試験 • • 歩 車 間 通 信 実験環境準備（治具、ツール作成） 手順書・要領書作成 ターゲットの選定 機能要件の検討 導入シナリオの検討 ※SIP(Strategic Innovation Promotion Program)：戦略的イノベーション創造プログラム 4 実用化が期待される サービスの抽出 抽出の観点 過去の検討実績 ターゲット市場 早期実用化 車 車 間 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 サービスの抽出 右折時衝突防止支援 左折時巻き込み防止支援 競合サービス 出会い頭衝突防止支援 海外サービス 緊急車両認知支援 ・・・ ・・・ 衝突防止支援 セキュリティ機能 シ ス テ ム 定 義 ・実 績 評 価 な ど メ ッ セ ー ジ セ ッ ト の 検 討 周辺車両認知支援 早期実用化が期待されるサービスを抽出した。 抽出したサービスの多くは、実証実験の実績等 があり、早期実用化の見込みがあるといえる。 5 早期実用化 車 車 間 セキュリティの検討（１） セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 【今回のセキュリティ検討のスコープ】 黎明期 フェーズ 安全運転支援 システムの動向 各フェーズに向けた セキュリティ検討項目 普及期 路車間通信による 安全運転支援システム開始 車載機数増加による 攻撃モチベーション増加 車車間通信による 安全運転支援システム開始 ・車車間通信のセキュリティ方式 ・セキュリティ鍵運用管理方式 ・路車間通信のセキュリティ方式 ・セキュリティを維持するための仕組み - セキュリティ更新方式 - 異常検知方式 発展期 歩車間通信による 安全運転支援システム開始 ・歩車間通信のセキュリティ方式 【検討フロー】 車車間通信のセキュリティ方式 700MHz帯 安全運転支援システムの セキュリティ要求事項 （総務省 平成26年） • セキュリティ方式の検討 • 性能要件の確認 実験１ 車載機 総 合 検 証 セキュリティ鍵運用管理方式 • 運用手順の検討 事業者登録 セキュリティ鍵発行 セキュリティ鍵格納 セキュリティ鍵 実験２ 6 早期実用化 車 車 間 セキュリティの検討（２） 【実験１】車車間通信のセキュリティ方式 試験機 被試験機（A社） 被試験機（B社） メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 【実験２】セキュリティ運用管理方式 登 録 電波伝搬部 モニタ機 セキュリティ機能 車載機メーカ 運用管理機関 事業者登録申請書作成・パスワード保護 事業者登録申請書の内容確認 登録 配布用セキュリティ鍵の パスワード保護解除 配布用セキュリティ鍵の発行・ パスワード保護 セキュリティ鍵発行申請書作成・保護 （配布用セキュリティ鍵を利用したＰＫＩ） セキュリティ鍵発行申請書の 保護解除・内容確認 発 行 セキュリティ鍵生成 セキュリティ鍵の保護解除 格 納 セキュリティ鍵の保護 （配布用セキュリティ鍵を利用したＰＫＩ※） セキュリティ鍵の格納 ※PKI (Public Key Infrastructure)：公開鍵暗号基盤 多数の車両が存在する模擬環境下で、受信処理 をしながら自身の送信も問題なくできることを確認 した。 運用管理方式を検討し、フローについて実運用を 想定した検証を実施したところ、検討した運用管 理方式で要件を満たすことが確認された。 7 早期実用化 メッセージセットの検討（１） 車 車 間 セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 【検討の目的】 メッセージセットとは、車車間、路車間等において、機器同士がコミュニケーションを行うために必要な共通の 「言葉」のことである。共通の「言葉」を定めることで、メーカーに関係なくシステムの動作を指示できるため、シ ステムの互換性が確保される。 【検討フロー】 ARIB※1 STD-T109 標準規格 サービスの抽出 ITS FORUM※2 RC-013 実験用車車間通信 メッセージガイドライン サービス定義 RC-013 を基に 実験用 パラメータ を定義 車載機 実験用 メッセージセット 車載機 総 合 検 証 比較 評価 海外仕様 ※1 ARIB：一般社団法人 電波産業会 ※2 ITS info-communication Forum：ITS情報通信システム会議 以下、ITS FORUMと記載 8 早期実用化 セキュリティ機能 車 車 間 メッセージセットの検討（２） メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 【メッセージセットの抽出(抜粋)】 サービス名 DF DF_共通領域管 理情報 DF_時刻情報 No. 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 2-1 2-2 2-3 2-4 DE DE_共通サービス規格ID DE_メッセージID DE_バージョン情報 DE_車両ID DE_インクリメントカウンタ DE_共通アプリデータ長 DE_オプションフラグ DE_うるう秒補正情報 DE_GPS時間（時） DE_GPS時間（分） DE_GPS時間（秒） 右折時衝突 防止支援 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 周辺事象・状 左折時巻き込 出会い頭 況情報提供 み防止支援 衝突防止支援 （路上作業中） ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ ○ △ △ △ ・・・ … DF_位置オプショ ン情報 （オプション） DF_GPS状態オ プション情報 （オプション） 6-1 6-2 6-3 6-4 7-1 7-2 7-3 DE_位置情報遅れ時間 DE_リビジョンカウンタ DE_道路施設情報 DE_道路区分情報 DE_位置情報誤差楕円長半径 DE_位置情報誤差楕円短半径 DE_位置情報誤差楕円回転角 △ △ △ △ △ △ △ … 早期実用化が期待されるサービスに対して、メッセージセットを抽出し、検討した。 また、実証実験に必要なメッセージセットを検討し、実験用車載機に実装をした。 9 早期実用化 車 車 間 相互接続試験（１） セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 【検討の目的】 それぞれ異なるメーカーの車載機の製品同士が相互に正しく接続できること（相互接続性）を担保する必要が ある。 【検討フロー】 実験環境準備 ITS FORUM RC-011 陸上移動局の相互接続性 確認試験ガイドライン • 治具（接続BOX）の製作 • 測定ツールの作成 ドキュメントの作成 • 試験要領書 • 運用管理規程 相 互 接 続 試 験 の 検 証 車載機 相互接続性確認 車載機 総 合 検 証 実 験 10 早期実用化 車 車 間 相互接続試験（２） 【実験】 セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 【ドキュメントの作成】 試験機器構成 試験要領書 +B ACC GND +B ACC GND A社 車載機 ANT ANT 治具 C社 車載機 （接続BOX） ANT ANT B社 車載機 運用管理規程 +B ACC GND 計測器 （測定ツール） 100V 治具や測定ツールを作成して実験したところ 相互接続性が担保できることが確認された 試験のための試験要領や運用管理規程を作成した 11 早期実用化 総合検証 実験概要 車 車 間 セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 日本自動車研究所 SIP 相互接続 【実験概要】 YRP 実験場所 実験内容 目的 ・緊急車両×なりすまし緊急車両 セキュリティ鍵による緊急車両判別の検証 ・メッセージセット：緊急車両 ・セキュリティ：緊急車両用セキュリティ/一般車両用セキュリティ テストコース （日本自動車研究所 模擬市街路） ・一般車両メッセージ受信（静止） メッセージ内容判別の検証 ・伝達情報の内容確認 2014.12.22～24 公道 ・緊急車両メッセージ受信（状態変化） ・一般車両メッセージ受信（走行） 動的に変化する情報の車車間通信による伝達の検証 ・一般車両メッセージ受信（走行） 実環境における情報伝達の検証 ・緊急車両状態変化（緊急⇔通常）判別の検証 ・伝達情報の内容確認 ・伝達情報の内容確認 ・実環境の情報伝達に与える影響の把握 （YRP：横須賀市） 2015.1.13～14 【実験規模】 実験場所 テストコース （日本自動車研究所 模擬市街路） 公道 車両種別 台数 役割 緊急車両 1 実際の緊急車両を模擬する なりすまし緊急車両 1 緊急車両なりすまし（一般車用セキュリティ） 一般車両 10 車車間通信データの取得 一般車両 6 車車間通信データの取得 （YRP：横須賀市） 12 早期実用化 総合検証 実験の様子 車 車 間 セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 テストコース（日本自動車研究所 模擬市街路） 衛星写真： ©2015 Google 交差点に一般車両を配置させて、緊急車両を走行させた状態で、セキュリティの判別及びメッセージを正常に伝達できるかを確認した 公道（YRP：横須賀市） 衛星写真： ©2015 Google 公道においても、通信が成立する環境下で実験車両を走行させて、相互にデータが伝達できるかを確認した 13 早期実用化 総合検証 実験結果（１） 【メッセージセット及び通信プロトコルの検証・相互接続の検証例】 車 車 間 セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 実際に取得されたデータログ A社 車載機 互いにメッセージを 取得できることが確 認された 【HMI（ヒューマンマシンインタフェース）の例】 パイオニア(株)提供 B社 車載機 テストコース、公道において実環境でも車車間通信が成立することが確 認された。 地図：Copyright（C） INCREMENT P CORP. 14 早期実用化 総合検証 実験結果（２） 車 車 間 セキュリティ機能 メッセージセット 総 合 検 証 SIP 相互接続 【セキュリティ機能の検証例】 HMI（ヒューマンマシンインタフェース）の例 パイオニア（株）提供 緊急車両 なりすまし 緊急車両 一般車両 緊急車両 自車両 (左図)緊急車両として識別されている。 (右図)なりすまし緊急車両は、緊急車両をまねた メッセージを発信しているが、セキュリティ機 能により、緊急車両ではないと判断され、一 般車両として識別されている。 • セキュリティ機能を実装した車載機により 車車間通信が実現できた。 • セキュリティ機能による緊急車両の識別が できた。 地図：Copyright（C） INCREMENT P CORP. 【まとめ】 総合検証に用いた車載機が、 ①セキュリティ機能、②メッセージセット及び通信プロトコル、③相互接続性 の要件を満たすことが確認された • 実用化に向けて、基本的な動作の確認がされた • ＳＩＰ（戦略的イノベーション創造プログラム）自動走行システムに必要な車車間通 信・路車間通信技術の開発での実証実験に利用されている 15 調査検討項目 サービスの検討 運用の検討、検証 実用化 早期実用化に向けた検討 • サービスの抽出 車 車 間 通 信 等 セキュリティ機能の検討 • • 車車間通信のセキュリティ方式検討 セキュリティ運用管理方式検討 従前の検討 メッセージセットの検討 • 仕様の検討 総 合 検 証 SIP※ 相互接続試験 • • 歩 車 間 通 信 ターゲットの選定 機能要件の検討 導入シナリオの検討 実験環境準備（治具、ツール作成） 手順書・要領書作成 実施事項 Phase 1 要件抽出： 事例収集・要因分析、利用シーンの検討、機能・携行・技術要件の抽出 Phase 2 仮説検証： 製品イメージの導出、市場受容性検討、導入シナリオ検討 ※SIP(Strategic Innovation Promotion Program)：戦略的イノベーション創造プログラム 16 歩車間通信システムの検討（ターゲット） 事故事例収集と発生要因の分析 ケース（１） 交差点での出会い頭衝突（高齢者/子供、自転車） 収 集 と 分 析 結 果 か ら 得 ら れ た 事 故 傾 向 シ ー ン →信号のない生活道路等の狭い交差点で、見通しが悪いため起きる事故 ケース（３） 見通しの悪い単路での飛び出し（子供 歩行者） →家屋や店舗、空き地などから周囲を確認せずに子供が 飛び出すことで起きる事故 優先すべき ターゲット Who（誰の） Where（どこで） How（どんな） ケース（２） 見通しの悪い単路での車両の直前・直後の横断（高齢者/子供 ） →横断歩道のない単路を横断するために、駐車車両、渋滞車両の間から 歩行者（または自転車）が飛び出したことで起きる事故 ケース（４） 自転車専用道路のない単路での右左折（自転車） →自転車が安全確認をせずに、右（左）折することで起きる事故 ※駐車車両を避ける際に車側へ膨らむことで発生する事故を含む ：高齢者（65歳以上）、こども（12歳以下）、および自転車 ：見通しの悪い生活道路上の交差点および単路 ：横断歩道外の横断 （自転車は＋右左折時） 17 歩車間通信システムの検討（要件抽出） 歩行者デバイスの機能要件抽出 普及に向けたマーケティング要件抽出 事故が予測されるシーンを分析し、事故を回避するための情報授受 に必要な機能の抽出を行った 衝突防止機能を持ったデバイスがあったら欲しいと思うか？ 危険判定のために必要な歩行者デバイスの要件 ・GPS(必須) ・自己位置・速度・移動方向 ・電子コンパス/速度計（ｵﾌﾟｼｮﾝ） 地図(ｵﾌﾟｼｮﾝ) 自律ｾﾝｻｰ(ｵﾌﾟｼｮﾝ) 受信 警告 家族に対して 判断 発信 危険判定と 警告判断 個人に対して 受信 歩行者情報 通知 歩行者の携行品の特徴と市場環境からマーケティング要件を分析し アンケート調査を通じた意見の抽出を行った 自分が欲しい と思わない 自分用には欲しいが、 家族用には不要 その他 家族に持たせたい と思う 自分が欲しいと思う 発信 警告 警告 警告 家族に持たせたい と思わない 危険判定のために必要な自転車向けデバイスの要件 自転車情報 通知 受信 発信 ・GPS（必須） ・自己位置・速度・移動方向 ・電子コンパス/速度計/地図（ｵﾌﾟｼｮﾝ） 危険判定と 警告判断 自律ｾﾝｻｰ(ｵﾌﾟｼｮﾝ) 発信 判断 警告 発信 警告 その他 防犯ブザー ミニライト 時計 歩行時 通話 警告 受信 その他 見守りサービス カメラ 歩行者情報 受信 高齢者 子供 地図(ｵﾌﾟｼｮﾝ) 地図(ｵﾌﾟｼｮﾝ) 警告 家族に持たせる衝突防止機能を持ったデバイスに求める付帯機能は？ 判断 道路ナビ ゲーション 歩行時 時計 発信 受信 警告 防犯ブザー 通話 見守りサービス 歩数計 ・ターゲット毎の端末利用シーンを分析・机上検討により必要な機能要件を抽出することができた ・アンケート調査を通じ、消費者の製品像に対する受容性の確認とニーズの把握が実施できた 18 歩車間通信システムの検討（導入シナリオ） 導入シナリオの検討 普及促進のための異業種メーカへのヒアリング による可能性調査と課題の抽出を実施した 普及の可能性があると考えられる歩行者端末と 既存商品・サービスとの組合せ 端末モジュール 課題 技術 コスト 内容 ・消費電力（ﾊﾞｯﾃﾘ容量） ・GPS精度（屋内外検知） ・歩車間通信の精度、信頼性 既存ｻｰﾋﾞｽ同等での価値提供 親和性が期待される商品・サービス ターゲット 子供 700MHz 歩車間通信 × 高齢者 自転車 一般 × 防犯ブザー ヘルスケア 警備サービス ｻｲｸﾙｺﾝﾋﾟｭｰﾀ スマートフォン 電動自転車 メーカー各社のヒアリング及び海外での検討状況調査を通じて、歩行者端末普及に向けた課題の抽出ができ、 今後の導入検討に向け、技術的課題の解決策検討・実証と関係業界・団体へのPRや海外市場展開の検討が必要 である事が把握できた。 19 調査検討会の構成 （敬称略、五十音順） 小花 貞夫【主査】 国立大学法人電気通信大学 瀬川 倉三 一般社団法人電波産業会 上條 俊介 国立大学法人東京大学 武村 浩司 パナソニック株式会社 木津 雅文 ITS情報通信システム推進会議 栃岡 孝宏【副主査】 マツダ株式会社 小林 顕二 株式会社デンソー 中尾 康二 独立行政法人情報通信研究機構 古原 和邦 独立行政法人産業技術総合研究所 早速 倫章 株式会社日立製作所 重野 寛 慶應義塾大学 藤本 浩 一般社団法人日本自動車工業会 柴崎 裕昭 パイオニア株式会社 吉川 元淳 一般社団法人電子情報技術産業協会 菅沼 英明 トヨタ自動車株式会社 若宮 正洋 一般財団法人ＩＴＳサービス高度化機構 杉浦 孝明 株式会社三菱総合研究所 鈴木 尋善 一般財団法人日本自動車研究所 オブザーバー 警察庁、総務省、経済産業省、 国土交通省 道路局 国土交通省 自動車局 調査検討会は、ITSに関連する専門家、学識経験者等から構成され、3回にわたり実施し、 検討された事項について活発な議論のもと、有益な成果を得ることができた。 20 ご清聴ありがとうございました 21