印刷の面白話│車内でも印刷技術が大活躍！カーナビ・印刷の深い関係性

知らない道の運転で頼りになるカーナビには、実は印刷技術が集約されています。
今回は知られざる光のコントロールと、運転手の視認性の問題を印刷の視点でご紹介します。

カーナビを起動すると、リアルタイムに現在地を表示してくれるので迷わず最短経路を進行できます。
これはカーナビに内蔵されているGPS（Global Positioning System）が、上空にあるGPS衛星から電波を受信することで可能になります。
GPS衛星の運用は、アメリカ合衆国が起源になります。
ただし日本でGPSを受信する場合、距離のあるアメリカのGPS衛星から電波を受信するのは、効率や精度の面で問題があります。
そこで日本では独自のGPS衛星である「みちびき」などの衛星を打ち上げ、正確な位置情報をカーナビへ提供しています。

カーナビの正確な位置情報の提供はまるで魔法のようですが、その中身は数学的原理原則が働いています。
数学の理論に三角測量法がありますが、カーナビでは位置情報の算出にこの仕組みを応用しているのです。
「三角」という名前からもわかる通り、カーナビは3機以上のGPS衛星にアクセスし、各GPS衛星を頂点とした「円錐底面」で電波を受信し、今どの位置にいるのかを計算します。
次に複数のGPS衛星がそれぞれ算出した三角測量法の情報と、その辺が交差するポイントを特定し、現在地としてディスプレイに表示します。
この三角測量法の精度は年々精度が高まり、座標誤差が数センチという位置算出も実現可能になりそうです。

「カーナビが誤作動したら困るから、地図はやっぱり必要だ」という、心配性な人がいるかもしれません。
確かに過去のカーナビは電波状況や品質によって、パフォーマンスが著しく低下するケースが散見されました。
特にカーナビはトンネル内や特定の山間区域などに弱く、そのような場所で頻繁に位置情報がズレる現象が起こります。
現在はカーナビの性能は格段に進化しており、過去に比べてトラブルに遭遇する頻度は減少しているため、過度に心配する必要はないといえるでしょう。
ただ突然のカーナビトラブルもないとはいえないので、知らない道を走る時は地図も持参しておくとより安全ですね。

現代では当たり前のGPSでの位置情報表示ですが、GPS普及前のカーナビには独自のシステムで現在地を表示していました。
1980年代にホンダが開発した「ホンダ・エレクトロ・ジャイロケーター」では、GPSではなくジャイロスコープを利用した位置情報でナビゲーションをしていました。
その表示画面はデジタルデータではなく、透明な特殊フィルムに印刷された地図が折り込まれており、ジャイロスコープの位置に合わせて、地図がスライドすることで機能します。
透明フィルムに精細な地図を印刷するには、グラビア印刷などの高性能な印刷機と高い印刷技術がなければ不可能です。
当時のカーナビを知っている方は、あのカーナビが印刷物のひとつだということに驚かれたかもしれませんね。

①ディスプレイ刻印
現代のカーナビに搭載されるディスプレイには、高い印刷技術が応用されています。
カーナビのスイッチや操作パネルの近くに印字されている文字は、特殊な印刷で文字が機材に刻印されています。
「印刷は紙にするもの」という一般的な常識を超えて、印刷は様々な素材でその真価を発揮しています。
特にカーナビの操作は頻繁に行うため、摩擦に強く印刷が落ちない装飾印刷が採用されます。

②ディスプレイの視認性向上
カーナビは車内という特殊な空間で使用するため、通常のディスプレイでは視認性が保てないという問題が発生します。
例えばフロントガラスから差し込む日光は、カーナビのディスプレイに眩しさや反射を引き起こします。
これではいくらカーナビが正しい位置情報を表示していても、運転手がカーナビに表示された情報を確認することができません。
そこで近年のカーナビでは、直射日光という過酷な状況下でも視認性を確保できるように、ディスプレイ表面に反射しにくいフィルムが採用されています。
このフィルムの製造には印刷技術が応用されており、液晶コーディングの分野でフィルム印刷技術は、なくてはならない存在になっています。

③映り込み防止など光を自在にコントロールする
カーナビ操作で心配なのは、夜間運転のフロントガラスへの映り込みです。
夜間は暗く車内の光源がフロントガラスに映り込みやすく、前方の視認性の悪化を招くことがあります。
カーナビに使用されるLEDも例外ではなく、近年注目されている有機ELディスプレイの光が運転手の視界を遮るという問題に頭を抱えていました。
この問題に対して印刷技術を活用し、特殊なフィルムで有機ELディスプレイの光をコントロールするという解決策が考案されました。
カーナビ内部のLEDから有機ELディスプレイ到達までには、何層かの区域を光が進行することになります。
このとき光が光学的にズレることで、予期しない光源トラブルが起こるのです。
そこでこのズレを補正する技術が応用され、フロントガラスへの光の進行を意図的に防ぐ「位相差フィルム」というアイテムが印刷の分野から登場します。
このフィルムのおかげで今日の夜間運転でも、安全にカーナビを操作することができるようになりました。
このようにカーナビと印刷は相互に必要不可欠な存在となっており、今後もドライバーの安全をサポートしていくことでしょう。