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次世代自動運転を支える超高速無線通信技術

京都大学の研究チームが、60 GHz帯を利用した超広帯域移動通信とセンシングの融合技術に関する重要な実証試験に成功しました。この研究成果は、未来の自動運転システムに大きな影響をもたらすことが期待されています。

研究の背景

近年、自動運転技術が急速に進化しており、車両間通信システムであるV2X（Vehicle-to-Everything）が注目されています。V2Xは車両同士や路側インフラとのデータ通信を通じて、交通事故を減少させることが期待されています。日本では5.9 GHz帯の活用が議論されており、さらに28 GHz帯のミリ波を用いた申し出も進められています。しかし、自動運転車両が生成するデータ量は今後ますます増大すると見込まれており、そのためにはより広帯域の通信技術が必要です。特に、60 GHz帯のミリ波を利用した通信は、高速かつ大容量のデータを取り扱う可能性が大いにあります。

研究成果の概要

今回の研究では、国内の5G通信仕様に基づき、60 GHz帯での超広帯域信号の伝送試験装置を開発しました。この装置は以下の特徴を持っています。

1. 60 GHz帯でのOFDMA方式に基づく物理層信号の送信が可能。
2. 最大10.3 Gbit/sの伝送速度を実現するため、1840 MHzの広帯域化を達成。
3. ソフトウェア無線技術により、信号の安定した受信を実現。
4. 通信信号を利用して車両速度と位置情報をセンシングする機能を搭載。

実際の道路環境を用いた実証試験では、走行する車両からの信号伝送が成功し、150 m離れた地点でも10 Gbit/sを超える伝送速度が確認されました。さらに、速度推定の精度は最大誤差5 km/h、位置推定の誤差は約3 mでした。これにより、60 GHz帯を使用した通信とセンシングを同時に実現できることが証明されました。

今後の展開

この成果は、自動運転に必要な高精度なデータを集積するための新たな基盤を提供するものです。特に、点群データや高精度3次元地図情報を迅速に収集し、同時に車両の位置情報も取得することが可能になるため、安全で効率的な自動運転車両の運用が期待できます。今後は、60 GHz帯の技術をさらに進化させ、次世代の無線通信インフラの研究が加速するでしょう。

この研究成果は、2023年11月19日から20日に開催される電子情報通信学会短距離無線通信（SRW）研究会で発表される予定です。

詳しい情報は、こちらをご覧ください。

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