レーザー。その言葉自体が、黒魔術や惑星を粉砕する兵器を連想させます。夜間の運転の安全を脅かすものとしては、到底望めません。特に、最近のLEDヘッドライトは、道路脇の鹿を鹿肉に変えてしまうほど明るいのですから。しかし、サンタバーバラに拠点を置くSLDレーザー社は、コヒーレントな単色光を利用することで、文字通りの意味を超えて、前方を照らすための最適なツールを開発しました。
同社の売り込みは、共同創業者である中村修二氏の業績にかかっています。ノーベル賞を受賞したこの日本人物理学者は、通常人間には見えないレーザー光を青色光として目に見えるようにする方法を発明しました。この光を蛍光体と呼ばれる特殊なフィルターに通すことで、LEDの100倍の明るさでありながら、人間の目に安全な白色光を作り出しました。SLDは現在、レーザー光ヘッドランプを市場に投入しており、まず欧州のBMW向けに投入され、間もなく米国でもM5に搭載される予定です。
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これらのレーザーヘッドライトはM5の価格に1,500ドル上乗せされますが、ヘッドライトとして使用できる多様な明るいスポットでその価値は十分にあります。他の光源に比べてビームの拡散が少ないため、ターゲットに正確に照射でき、他のドライバーの目を眩ませることもありません。従来の照明装置よりもコンパクトで、これまで不可能だった糸のような形状に曲げることもできます。これにより、自動車デザイナーは新しい車の「顔」や「ライティングシグネチャー」を作り出すことができます。これは、電気自動車の普及により、長いボンネットや大きなグリルといった自動車の美観における長い焦点が不要になった時代には、便利な機能です。さらに、レーザーは従来の照明装置よりも消費電力が少なく、車輪を動かすためのバッテリー電力を節約できます。
しかし面白いのは、この技術が、人間の目が周囲の世界を認識するのを助けるだけにとどまらない、はるかに優れた可能性を秘めている点だ。Li-Fiの世界へようこそ。Li-Fiとは、エディンバラ大学のモバイル通信教授で、現在はSLDのコンサルタントを務めるハラルド・ハース氏が2011年のTEDトークで作った造語だ。「電気通信といえば、すべて光ファイバー、つまりガラス繊維の中を振動するレーザー光を使って行われています」とハース氏は言う。携帯電話の電波と同様に、この光は電磁スペクトルの一部に過ぎないが、はるかに高い周波数で動作する。周波数が高くなると、データ伝送に利用できる帯域幅が大幅に増加する。「私たちがやっていることは、データ光という概念を利用しているだけです。ただし、それを光ファイバーで送るのではなく、光源としても使える安全な白色光を使っているのです」とハース氏は言う。
Li-Fi の大きな欠点: 光は壁を通り抜けたり角を曲がったりできないため、見える範囲のものにしかデータを送信できません。
SLDレーザー提供つまり、将来的にはヘッドランプがデータを送信するようになるかもしれない。今のところ、どの自動車メーカーもこれに取り組んでいるわけではないが。しかも、ヘッドランプだけでなく、人工光を発するものなら何でも送信できる。「街灯、信号、一時停止標識など、何でも送信できるでしょう」と、ナカムラのSLD共同創業者であるポール・ルディ氏は言う。「家の中の電球でさえ、Wi-Fiルーターの代わりになるかもしれません」。可視光を排除したい場合、これらのシステムは赤外線で問題なく動作する。
これは道路上で非常にエキサイティングなことです。なぜなら、車はかつてないほど大量のデータを処理しているからです。この技術は、車車間通信や路車間通信に活用できる可能性があります。ブロードキャストヘッドランプは、アダプティブクルーズコントロールなどの車載安全システムに使用されている既存のレーダーシステムの機能の一部を、既存のシステム内に統合することで置き換えることができます。新たな検出器群を作成する必要はありません。これにより、エンジニアや設計者は、車のフロントフェイシアやフロントガラス裏の貴重なスペースをめぐる争いから解放されます。
「レーダーモジュールとケーブルなどを収納するためのスペースを数立方センチメートル確保するだけでも大変です」とトム・ルメンス氏は語る。デトロイトを拠点とするこのエンジニアは、レーダー、ライダー、その他の自動車通信、安全、センシングシステムに数十年にわたり携わり、これらのデバイスに関連する20件以上の特許の発明者として名を連ねている。「ですから、他の場所に統合されたソリューションは興味深いものになるかもしれません。」
Li-Fiの普及に向けた課題は、その潜在的な用途と同じくらい広範囲に及ぶように思われるのは残念だ。まず第一に、光は角や壁を透過しないため、この技術には目視可能な見通し線が必要だという点が挙げられる。「周囲に見える車両とだけ通信したいのであれば、確かにそれは解決策になるかもしれない」とル・メンス氏は言う。「Li-Fiなら帯域幅の問題は解決できるが、まるで行き止まりの橋のようだ」（これは家庭内での使用にも当てはまる。携帯電話をポケットに入れてもLi-Fiの信号を受信できない。パパ活して、ベルトに携帯できるホルスターを復活させるべき時が来たのだろうか？）。
コストも問題だ。現在普及しているネットワーク型運転支援技術は、ほぼすべて、既に広く普及している、馴染み深く確立された携帯電話の周波数帯域で動作している。新たなシステムを構築するには、インフラ整備のための追加費用が必要となる。特に車車間通信は、各車両の位置、速度、進行方向といった少量のデータを扱うことが多いため、そのコストを正当化するのは難しいとルメンス氏は指摘する。
しかし、世界が人間の運転から離れていくにつれて、状況は変わるかもしれません。「自動運転車があらゆるデータ処理を必要とするようになると、走行中に毎秒ギガビット、あるいは数十ギガビットの速度が必要になります」とルディ氏は言います。「ですから、信号待ちでデータ交換をしたい場合、迅速に行う必要があることは明らかです。」
確かに、私たちの短命な通信は、スペクトル自動運転機能の補助として、近い将来、目に見えない別のスペクトルを必要とするようになるかもしれません。しかし今のところは、レーザーファンは前方の道路をよりよく見通せるという点で我慢するしかないでしょう。
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