特集にあたってO plus E編集部

自動車に浸透する光技術

　昨今，自動車関連の話題と言えば，まずは自動運転技術ということになっている。本誌O plus Eのカバーする光と画像，情報といった分野も，自動運転技術の中では大きな位置を占めており，注目を集めている。しかしながら，自動運転の分野以外でも，光は自動車に関わる技術として着実に浸透しつつあり，重要度を増している。防眩機能を持つヘッドライト，ヘッドアップディスプレイ（HUD），モニターカメラなどは，運転者を支援する技術，車内光通信などは制御に関する技術であり，自動運転が盛り上がりを見せるずっと以前から，長期にわたり着実に開発が行われてきている。本特集では，自動運転関連も含めて，自動車における光技術の現状と展望に関して，各分野の専門家に解説をお願いした。
　まず初めに，(株)豊田中央研究所の各務学氏に「カーフォトニクス」と題して，自動車における光技術の全般に関して，その歴史も含めて総説をお願いした。次いで，個別技術として，三菱電機(株)の桑田宗晴氏らに「LEDヘッドライト用超小型光学モジュール」について紹介していただいた。LEDを用いることにより，従来のヘッドランプに比べて省エネ化が実現されるだけでなく，LEDに適した光学系の設計によりヘッドライトの薄型化を実現し，自動車のデザインの自由度が高められている。また，投射方向の制御，歩行者検知のためのスポットビーム機能なども実現されている。トヨタ自動車(株)の中島和彦氏には，ヘッドライトの投光制御と運転者への情報表示をHuman Machin Interface（HMI）という統一的な視点から「HMIからみた灯火制御と今後の予測」として，歴史から将来展望まで解説していただいた。ヘッドライトは運転者が夜間に車外の情報を得るためのツールであり，車内の情報表示との連携が強まっているということである。また，ヘッドライトで路面に絵を描いて，情報発信まで行えるようなデジタルヘッドランプも実用化しつつある。
　次いで，(株)デンソーの坂井誠氏らに「車両用ヘッドアップディスプレイの技術動向」の解説をお願いした。ヘッドアップディスプレイ（HUD）を，光学系と照明系の問題を中心に，大画面化とシステムの小型化という背反する課題への取り組みにも触れていただいた。(株)IBLC，横浜国立大学の桜井宏巳氏にはHUDへのホログラフィ技術の取り込みという観点で「ヘッドアップディスプレイへのホログラフィ技術の応用と課題」を解説していただいた。近年注目を集めているHead Mount Displayと同様，ホログラフィと言ってもHUDに用いられるのは，3D画像の表示用途ではなく，光線の方向を自在に制御する結像光学素子としてのものである。システムの特徴，構成要素，開発例等に関して紹介していただいた。
　自動運転における光技術で脚光を浴びているのが，レーザーレーダー（LiDAR）である。桑山哲郎氏には「車載LiDARを中心とした測距装置への各社の取り組み」と題して，最新のLiDAR技術に関する開発動向をまとめていただくとともに，その原理を技術史的な視点からも解説していただいた。また，(株)豊田中央研究所の伊藤誠悟氏らには，昨今ブームとも呼べるような様相を呈している深層学習をLiDARに応用した「LiDARにおける深層学習」について解説していただいた。　矢崎総業(株)の芹澤直嗣氏には，車内のコンピューターと多くのセンサー類をつなぐ「車載系光ネットワークの最近の動向」について執筆していただいた。車内光通信の歴史から，イーサネットの規格化の動きの最新動向まで解説していただいた。
　最後の2件は，自動運転へ向けての画像認識と認知に関する解説をお願いした。中部大学の藤吉弘亘氏らには「AIの視線を可視化～完全自動運転に向けて～」と題して，畳み込みニューラルネットワークによる画像認識や制御の判断において，人工知能の判断の根拠がどこにあったのかを可視化する技術について紹介していただいた。ITDLab(株)の実吉敬二氏には「ぶつからない世界を実現する超高速3次元画像認識技術」と題して，ステレオカメラによる3次元画像検出技術について解説していただいた。本特集では，ヘッドライトから人工知能まで，運転者へのアシストと情報提示，外界のセンシング，自動運転のための情報処理，といった話題について，幅広く執筆していただいた。すでに自動車技術に取り組んでいる，あるいはこれから参入しようと考えている光技術者の方には，今後の戦略を考えるきっかけとなり，また，光技術をさらに取り入れようとする自動車関連の技術者の方にとっては，車載光技術の内容を理解する一助となれば幸いである。

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