テスラは完全自動運転のためにレーザーを用いたセンサーは搭載しないと主張してきた。ところが同社が出願した特許によると、レーザーを用いた技術の採用を検討しているらしい。しかも世界を“見る”ためではなく、その目的はフロントガラスやカメラレンズの清掃だ。
TEXT BY ALEX DAVIES
TRANSLATION BY YUMI MURAMATSU
テスラは特許のなかで、ワイパーでガラスの汚れを拭きとって乾燥させると「無駄な時間」が生じるうえ、洗浄液がカメラの電子機器に損傷を与える恐れがあるとしている。RIVERNORTH PHOTOGRAPHY/GETTY IMAGES
イーロン・マスクは、自律走行車で使われるレーザー光を用いたセンサー「LiDAR」をテスラのクルマに搭載したくないのかもしれない。だが、少なくとも一部のテスラ社員は、クルマの周囲を見るうえでレーザーが役に立つと信じているようである。
レーザーを使うといっても、LiDARのように光子を発してから反射して戻ってくるまでの時間を計測し、世界を“見る”わけではない。テスラの半自動運転システム「オートパイロット」の中枢を担うカメラの視界をさえぎる汚れを吹き飛ばすのだ。
ガラスやソーラーパネルの汚れを吹き飛ばす
このほど公開された特許出願情報によると、テスラは「汚れを清掃するパルスレーザー（pulsed laser cleaning of debris）」に関する特許を2019年5月に出願していたことが明らかになった。フロントガラスやソーラーパネルには頻繁に汚れが付着するが、同社はその両方において、メリー・ポピンズが清掃したようにシミひとつないレヴェルを維持することに関心をもっている。
太陽光パネルと屋根用タイルを一体化した「Solar Roof（ソーラールーフ）」事業も展開しているテスラだが、ソーラールーフに汚れや鳥のふんがたまると、エネルギーの出力が低下してしまう。また汚れたフロントガラスも、人間のドライヴァーの視線を阻むと同時に、車線を選ぶオートパイロットのカメラにとって問題になる。
カメラはテスラが目指す「完全自動運転」の中枢を担う部分だ。そして今回の特許によると、テスラはカメラのレンズ自体についた汚れを清掃するためにレーザーシステムを使用することにも関心をもっているという。
米空軍は塗装をはがすロボットに応用
ほとんどの人にとっては、フロントガラスにあるワイパーでこと足りるかもしれない。しかしテスラは特許のなかで、ワイパーでガラスの汚れを拭きとって乾燥させると「無駄な時間」が生じるうえ、洗浄液がカメラの電子機器に損傷を与える恐れがあると指摘している。特許で主張されているように、レーザーを使用して望まない汚れを焼いたほうが、ワイパーよりも速く、すべてを意図した通りに機能させることができる可能性はある。
特許を出願したからといって、テスラがこのアイデアに真剣であることを示しているわけではない。また、テスラの量産車にレーザーを搭載しようという動きがあるわけでもない（テスラの広報担当者は、同社の意図についての質問には回答していない）。
しかし、コンセプトは真っ当だ。カーネギーメロン大学はレーザーを使って戦闘機の塗料をはがすロボットを開発し、13年の「エジソン賞」ゴールドアワードに輝いた。このロボットによって米空軍は塗装剥離剤を使う必要がなくなったのである。研究者たちは、レーザーを使ってステンドグラスを清掃する方法や、絵画を修復する方法も検討しているという。
こうした取り組みで重要なのは、レーザーの強さを調節することだ。テスラに必要なのは、汚れを消し去るには十分だが、下にあるガラスや、その反対側にいる人を傷つけない程度の強さのレーザーだろう。
学術団体であるアメリカ光学会のシニアアドヴァイザーを務めるトム・ハウスケンによると、ガラスを用いる利点はレーザーの強さを効果的に弱めることで、損傷のリスクを制限できる点だという。テスラは今回の特許において、いつ、どこにレーザーを当てればいいのかを知るうえで、画像処理技術を用いて汚れの場所を特定すると説明している。
まだ現実的ではない？
しかし、こうしたシステムをクルマの走行中に機能させることは、現実的ではなさそうだ。レーザーは研究室や工場など、制御された環境下ではうまく機能するかもしれないが、自動車に標準装備することを想定して開発されてはいない。レーザーをクルマに搭載するということは、でこぼこな地面を雨や雪、ひょうに耐えながら、10年以上にわたって数万マイル以上は走行できるようにするということでもある。
それに、エネルギー消費が問題になるかもしれない。バッテリーによって航続距離が制限される電気自動車（EV）の場合はなおさらだ。レーザー装置の大きさも問題になるだろう。「クルマに搭載できるサイズで、なおかつ十分にパワフルなレーザーを開発できるかどうか、定かではありません」と、ハウスケンは話す。
「理論上は実現可能です」と、レーザーの専門家であるトニー・ホルトは言う。彼は昨年退職したIPGフォトニクスに勤務した20年を含め、その長いキャリアにおいてレーザーの応用を研究してきた。「でも、実現するまでは長い道のりです」
本当の障壁はコストだろうと、ホルトは指摘する。こうした機能には、恐らく超高速でパルスを発するレーザーが必要だ。「そのようなレーザーは、いまだにとても高額です」と、ホルトは言う。また、エネルギー消費が激しく、その効率も悪い。あらゆる自動車メーカーにとって、クルマを高額にしたり効率を悪くさせたりするものはすべて、ただでさえ少ない利益をさらに削ることを意味する。
どこかで聞いたことのあるような批判であると感じるなら、イーロン・マスクがLiDARをクルマに搭載したがらない理由を説明するのを聞いたことがあるかもしれない。マスクは自律走行車をつくるうえで、昔ながらのカメラと強力なソフトウェアを組み合わせて実行することが重要であると信じている。しかし、カメラをきれいに保つには、さらに何かしらの労力が必要なのかもしれない。
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