0:00:08.145,0:00:15.132
夜遅く 暗闇に１台の自動運転車が[br]狭い田舎道をクネクネと進む

0:00:15.132,0:00:18.724
突然 ３つの危険物が[br]同時に現れる

0:00:18.724,0:00:20.846
次に何が起こるのか？

0:00:20.846,0:00:24.043
障害物の猛攻撃を通り抜ける前に

0:00:24.043,0:00:26.083
車がそれらを検知しなければならない

0:00:26.083,0:00:29.846
大きさ、形、位置といった[br]情報を十分に収集することで

0:00:29.846,0:00:34.208
制御アルゴリズムが[br]一番安全なコースを決めるのだ

0:00:34.208,0:00:35.762
運転席に人間がいない車は

0:00:35.762,0:00:38.250
スマートアイを必要とする

0:00:38.250,0:00:43.898
これは どんな環境、天気、暗さにおいても[br]これらの詳細を

0:00:43.898,0:00:45.920
一瞬の内に解析する[br]センサーのことだ

0:00:45.920,0:00:50.119
無理な要求のようだが[br]次の２つを組合せることで解決する

0:00:50.119,0:00:53.849
ライダーとよばれる[br]レーザーを用いた特殊な検知器と

0:00:53.849,0:00:56.578
インターネット通信に[br]用いられている

0:00:56.578,0:01:00.936
集積フォトニクスという通信技術の[br]ミニチュア版だ

0:01:00.936,0:01:06.006
ライダーを理解するには[br]関連技術であるレーダーから始めると良い

0:01:06.006,0:01:07.165
航空技術では

0:01:07.165,0:01:11.866
レーダーアンテナが飛行機に向けて[br]電波かマイクロ波のパルスをだす

0:01:11.866,0:01:15.983
ビームが跳ね返り戻ってくるまでの時間で[br]場所を特定するのだ

0:01:16.620,0:01:18.593
視角が限られているが

0:01:18.593,0:01:22.679
太いビームでは対象物の[br]細部の見分けがつかないためだ

0:01:22.679,0:01:26.127
一方 自動運転車の[br]ライダーシステムは ―

0:01:26.127,0:01:28.634
ライダーとは「光による検知と測距」の[br]意味だが

0:01:28.634,0:01:32.190
細く絞り込んだ[br]目には見えない赤外線をつかっている

0:01:32.190,0:01:36.660
歩行者のシャツのボタンほどの[br]小さなものを

0:01:36.660,0:01:38.123
通りの向い側から検知できる

0:01:38.123,0:01:42.483
しかし 対象物の形や奥行きを[br]どのように検知するのか

0:01:42.483,0:01:48.267
ライダーは奥行き解析のために[br]超短パルスレーザーを次々と発する

0:01:48.267,0:01:50.746
仮にヘラジカが田舎道にいたとして

0:01:50.746,0:01:55.853
車が走り過ぎる時 ライダーのパルス波が[br]角の生え際で散乱し

0:01:55.853,0:02:00.721
元の位置に戻ってくるより先に[br]次のパルスが角の先端に到達する

0:02:00.721,0:02:04.278
２つ目のパルスが戻ってくるのに[br]余分にかかる時間を計測することで

0:02:04.278,0:02:06.882
角の形に関するデータが得られる

0:02:06.882,0:02:13.192
短いパルスを多く発することで[br]ライダーは形の詳細を迅速に伝えるのだ

0:02:13.192,0:02:18.557
光のパルスを発する最もわかりやすい方法は[br]レーザーをオンオフすることである

0:02:18.557,0:02:23.428
しかし これではレーザーが安定せず[br]パルスを正確なタイミングで発信するのに影響し

0:02:23.428,0:02:25.669
奥行きの分解能が[br]制限されてしまうので

0:02:25.669,0:02:27.044
オン状態のままにし

0:02:27.044,0:02:33.031
光の周期的な遮蔽を 信頼性が高く[br]高速に行える方法を用いるのが良い

0:02:33.031,0:02:35.987
ここで 集積フォトニクスが登場する

0:02:35.987,0:02:37.829
インターネットのデジタルデータは

0:02:37.829,0:02:41.051
100ピコ秒ほどの間隔しかない

0:02:41.051,0:02:44.473
高精度に時間制御された[br]光パルスにより伝送されている

0:02:44.473,0:02:49.108
このようなパルスを作りだす１つの方法は[br]マッハ・ツェンダー変調器を使うことだ

0:02:49.108,0:02:52.865
この装置は干渉という[br]波の特性を利用している

0:02:52.865,0:02:54.658
この装置は干渉という[br]波の特性を利用している

0:02:54.658,0:02:57.613
池に小石を落とした時の様子を[br]想像してみたまえ

0:02:57.613,0:03:01.531
波が広がり 互いに重なり合うと[br]模様が作り出される

0:03:01.531,0:03:05.464
ある箇所では波の山が重なり[br]とても大きくなるし

0:03:05.464,0:03:08.450
完全に打ち消しあう箇所もある

0:03:08.450,0:03:11.517
マッハ・ツェンダー変調器は[br]似たような働きをする

0:03:11.517,0:03:17.292
平行する２本のアームに沿って[br]光の波を分岐させ 最後に再び合流させる

0:03:17.292,0:03:20.784
もし光が一本のアームで[br]速度を落とし 遅延させれば

0:03:20.784,0:03:25.683
２つの波は同調を失った状態で合流し[br]打ち消し合うことで 光をブロックする

0:03:25.703,0:03:28.335
１本のアームで[br]この遅延を切換えることで

0:03:28.335,0:03:33.606
変調器が光のパルスを発するための[br]オンとオフのスイッチのように作動する

0:03:33.606,0:03:36.380
100ピコ秒続く光のパルスは

0:03:36.380,0:03:39.790
奥行きについて[br]数センチの解像度をもたらす

0:03:39.790,0:03:43.306
しかし近い将来に登場する車には[br]それ以上の解像度が必要だ

0:03:43.306,0:03:47.595
変調器に超高感度で高速に作動する[br]光検出器を組合わせることで

0:03:47.595,0:03:50.878
ミリ単位まで解像度が向上する

0:03:50.878,0:03:52.759
これは 通りの向う側のものを見る時に

0:03:52.781,0:03:57.337
正常な人間の視力よりも[br]100倍以上良いということだ

0:03:57.337,0:04:02.925
初期の車載ライダーは[br]屋根かボンネットに取り付けてスキャンする

0:04:02.925,0:04:05.777
複雑に組み合わさった回転部品に[br]依存していた

0:04:05.777,0:04:07.494
集積フォトニクスにより

0:04:07.494,0:04:12.508
変調器と検知器が[br]0.1ミリ以下まで小さくなりつつあり

0:04:12.508,0:04:17.837
車のライトに入るほどの[br]小さなチップに搭載されるようになるだろう

0:04:17.837,0:04:21.806
さらにこのチップは[br]巧妙に改良された変調器を搭載しており

0:04:21.806,0:04:27.275
動く部品を無くして[br]高速スキャンを可能にしている

0:04:27.275,0:04:31.096
変調器のアームの中の[br]光の速度をほんの少し減速させることで

0:04:31.097,0:04:36.208
この追加装置はオンオフスイッチというよりは[br]制光装置として機能するだろう

0:04:36.208,0:04:40.708
制御のきいたわずかな遅延を[br]発生させる一連のアームを

0:04:40.708,0:04:44.777
並列に配置することで[br]画期的なものができる

0:04:44.777,0:04:47.479
操作可能なレーザービームだ

0:04:47.492,0:04:48.848
この新たな特長により

0:04:48.848,0:04:52.248
スマートアイは[br]自然の生き物が捉えられるよりも

0:04:52.248,0:04:54.681
徹底的に探査して[br]見ることができ

0:04:54.681,0:04:57.544
どんな数の障害物も[br]通り抜けられるようになるだろう

0:04:57.544,0:05:00.090
難なく ―

0:05:00.090,0:05:05.130
ただし 方向性を失ったヘラジカは[br]難しいかもしれないが