500ノード規模の空間制御を目指すJST CRONOS採択研究！芝浦工業大学「四位一体レーザーによる面的能動空間の創出」

芝浦工業大学 工学部の新熊亮一教授を中心とする研究チームが、研究開発課題「四位一体レーザーによる面的能動空間の創出」でJST CRONOSの中尾領域に採択されました。

研究期間は2026年10月から2032年3月までで、研究費は最大1億7,400万円の予定です。

単一レーザー光源を使って検知・通信・給電・描画を統合し、500ノード規模の面的空間の制御を目指します。

芝浦工業大学「四位一体レーザーによる面的能動空間の創出」

• 研究開発課題名：四位一体レーザーによる面的能動空間の創出
• 採択領域：JST CRONOS 中尾領域（GC01：サイバーインフラ・アーキテクチャの革新）
• 研究開発代表者：新熊 亮一（芝浦工業大学 工学部 教授）
• 主たる共同研究者：吉岡 健太郎（慶應義塾大学 理工学部 准教授）
• 研究開発期間（予定）：2026年10月〜2032年3月（5.5年間）
• 研究費（予定）：174,000千円（直接経費総額）
• 主要参画・協力機関：芝浦工業大学、慶應義塾大学、埼玉大学、東京科学大学

芝浦工業大学 工学部の新熊亮一教授を中心とする研究チームが、慶應義塾大学 理工学部の吉岡健太郎准教授らと提案した研究開発課題「四位一体レーザーによる面的能動空間の創出」が、JST CRONOSの中尾領域に採択されました。

研究期間は2026年10月から2032年3月までで、研究費は最大1億7,400万円（直接経費総額／5.5年）の予定です。

500ノード規模の面的空間を制御し、次世代の産業・都市インフラの革新を目指す研究です。

「四位一体レーザー」による面的能動空間の構想が図で示されています。

単一のレーザー光源で、従来の検知（LiDAR）に加えて通信・給電・描画の4機能をマイクロ秒単位で切り替える構想です。

量子クラウドによる大域最適化とリアルタイムエッジによる局所制御を組み合わせ、熱限界制約や組み合わせ爆発への対応を図ります。

実際の製造業の工場で取得される大規模データを活用し、事故ゼロでの自動搬送車の連続走行と「空間アーキテクト」人材の育成を推進します。

背景には、現場が直面するインフラ導入と運用の壁があります。

工場の自動化やスマートシティ化では、空間認識のLiDAR、自動走行制御の無線通信、危険通知の描画、給電などを機能ごとに導入する動きがあります。

一方で、個別装置として追加するには大規模な地盤掘削や高強度な支柱工事などが必要になり、コストと物理的制約が課題でした。

頻繁な充電停止やシステム間の同期ズレも、生産性のボトルネックになっていました。

研究概要では、「四位一体レーザー」と量子・エッジ連携アーキテクチャが軸になります。

本プロジェクトでは、単一のレーザー光源をマイクロ秒単位で切り替える時分割制御技術を開発します。

1つのレーザーノードで、車両の位置検知、制御データの通信、走行中の給電、人への危険通知を同時にカバーすることを目指します。

500ノード規模では探索空間が4の（500×T）乗通りに及ぶため、量子クラウドの大域的最適化とエッジのリアルタイム深層強化学習を階層的に連携させ、動的な解決を図ります。

本研究開発は、2026年10月から2032年3月までの5.5年間で推進される予定です。

実証では、実際の製造業の工場に配備されたLiDARインフラで取得された生データを活用します。

将来的には、日本やインドをはじめとする国内外の工業都市における次世代都市インフラOSへの展開を目指します。

プロジェクトを通じて、物理現象から量子計算、社会実装までを一貫してデザインできる「空間アーキテクト」人材（博士課程学生等14名）の育成にも注力します。

JST CRONOSは「情報通信科学・イノベーション基盤創出」を指します。

Society 5.0以降の未来社会を見据え、革新的な情報通信技術の創出と高度研究人材の育成を目指すJSTの戦略的研究推進事業です。

芝浦工業大学は、工学部、システム理工学部、デザイン工学部、建築学部、大学院理工学研究科を有しています。

理工系大学としてのグローバル教育と、多くの学生が参画する産学連携の研究活動を特長としています。

東京都の豊洲と埼玉県の大宮に2つのキャンパスがあり、約1万人の学生と約300人の専任教員が所属しています。

2024年には工学部が学科制から課程制に移行しました。

2025年にデザイン工学部、2026年にはシステム理工学部で教育体制を再編し、新しい理工学教育のあり方を追求します。

創立100周年を迎える2027年にはアジア工科系大学トップ10を目指し、教育・研究・社会貢献に取り組んでいます。