WEBVTT

00:00:08.145 --> 00:00:15.132
夜遅く 暗闇に１台の自動運転車が
狭い田舎道をクネクネと進む

00:00:15.132 --> 00:00:18.724
突然 ３つの危険物が
同時に現れる

00:00:18.724 --> 00:00:20.846
次に何が起こるのか？

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

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

00:00:26.083 --> 00:00:29.846
大きさ、形、位置といった
情報を十分に収集することで

00:00:29.846 --> 00:00:34.208
制御アルゴリズムが
一番安全なコースを決めるのだ

NOTE Paragraph

00:00:34.208 --> 00:00:35.762
運転席に人間がいない車は

00:00:35.762 --> 00:00:38.250
スマートアイを必要とする

00:00:38.250 --> 00:00:43.898
これは どんな環境、天気、暗さにおいても
これらの詳細を

00:00:43.898 --> 00:00:45.920
一瞬の内に解析する
センサーのことだ

NOTE Paragraph

00:00:45.920 --> 00:00:50.119
無理な要求のようだが
次の２つを組合せることで解決する

00:00:50.119 --> 00:00:53.849
ライダーとよばれる
レーザーを用いた特殊な検知器と

00:00:53.849 --> 00:00:56.578
インターネット通信に
用いられている

00:00:56.578 --> 00:01:00.936
集積フォトニクスという通信技術の
ミニチュア版だ

NOTE Paragraph

00:01:00.936 --> 00:01:06.006
ライダーを理解するには
関連技術であるレーダーから始めると良い

00:01:06.006 --> 00:01:07.165
航空技術では

00:01:07.165 --> 00:01:11.866
レーダーアンテナが飛行機に向けて
電波かマイクロ波のパルスをだす

00:01:11.866 --> 00:01:15.983
ビームが跳ね返り戻ってくるまでの時間で
場所を特定するのだ

NOTE Paragraph

00:01:16.620 --> 00:01:18.593
視角が限られているが

00:01:18.593 --> 00:01:22.679
太いビームでは対象物の
細部の見分けがつかないためだ

00:01:22.679 --> 00:01:26.127
一方 自動運転車の
ライダーシステムは ―

00:01:26.127 --> 00:01:28.634
ライダーとは「光による検知と測距」の
意味だが

00:01:28.634 --> 00:01:32.190
細く絞り込んだ
目には見えない赤外線をつかっている

00:01:32.190 --> 00:01:36.660
歩行者のシャツのボタンほどの
小さなものを

00:01:36.660 --> 00:01:38.123
通りの向い側から検知できる

00:01:38.123 --> 00:01:42.483
しかし 対象物の形や奥行きを
どのように検知するのか

00:01:42.483 --> 00:01:48.267
ライダーは奥行き解析のために
超短パルスレーザーを次々と発する

00:01:48.267 --> 00:01:50.746
仮にヘラジカが田舎道にいたとして

00:01:50.746 --> 00:01:55.853
車が走り過ぎる時 ライダーのパルス波が
角の生え際で散乱し

00:01:55.853 --> 00:02:00.721
元の位置に戻ってくるより先に
次のパルスが角の先端に到達する

00:02:00.721 --> 00:02:04.278
２つ目のパルスが戻ってくるのに
余分にかかる時間を計測することで

00:02:04.278 --> 00:02:06.882
角の形に関するデータが得られる

00:02:06.882 --> 00:02:13.192
短いパルスを多く発することで
ライダーは形の詳細を迅速に伝えるのだ

00:02:13.192 --> 00:02:18.557
光のパルスを発する最もわかりやすい方法は
レーザーをオンオフすることである

00:02:18.557 --> 00:02:23.428
しかし これではレーザーが安定せず
パルスを正確なタイミングで発信するのに影響し

00:02:23.428 --> 00:02:25.669
奥行きの分解能が
制限されてしまうので

00:02:25.669 --> 00:02:27.044
オン状態のままにし

00:02:27.044 --> 00:02:33.031
光の周期的な遮蔽を 信頼性が高く
高速に行える方法を用いるのが良い

NOTE Paragraph

00:02:33.031 --> 00:02:35.987
ここで 集積フォトニクスが登場する

00:02:35.987 --> 00:02:37.829
インターネットのデジタルデータは

00:02:37.829 --> 00:02:41.051
100ピコ秒ほどの間隔しかない

00:02:41.051 --> 00:02:44.473
高精度に時間制御された
光パルスにより伝送されている

00:02:44.473 --> 00:02:49.108
このようなパルスを作りだす１つの方法は
マッハ・ツェンダー変調器を使うことだ

00:02:49.108 --> 00:02:52.865
この装置は干渉という
波の特性を利用している

00:02:52.865 --> 00:02:54.658
この装置は干渉という
波の特性を利用している

00:02:54.658 --> 00:02:57.613
池に小石を落とした時の様子を
想像してみたまえ

00:02:57.613 --> 00:03:01.531
波が広がり 互いに重なり合うと
模様が作り出される

00:03:01.531 --> 00:03:05.464
ある箇所では波の山が重なり
とても大きくなるし

00:03:05.464 --> 00:03:08.450
完全に打ち消しあう箇所もある

00:03:08.450 --> 00:03:11.517
マッハ・ツェンダー変調器は
似たような働きをする

00:03:11.517 --> 00:03:17.292
平行する２本のアームに沿って
光の波を分岐させ 最後に再び合流させる

00:03:17.292 --> 00:03:20.784
もし光が一本のアームで
速度を落とし 遅延させれば

00:03:20.784 --> 00:03:25.683
２つの波は同調を失った状態で合流し
打ち消し合うことで 光をブロックする

00:03:25.703 --> 00:03:28.335
１本のアームで
この遅延を切換えることで

00:03:28.335 --> 00:03:33.606
変調器が光のパルスを発するための
オンとオフのスイッチのように作動する

00:03:33.606 --> 00:03:36.380
100ピコ秒続く光のパルスは

00:03:36.380 --> 00:03:39.790
奥行きについて
数センチの解像度をもたらす

00:03:39.790 --> 00:03:43.306
しかし近い将来に登場する車には
それ以上の解像度が必要だ

00:03:43.306 --> 00:03:47.595
変調器に超高感度で高速に作動する
光検出器を組合わせることで

00:03:47.595 --> 00:03:50.878
ミリ単位まで解像度が向上する

00:03:50.878 --> 00:03:52.759
これは 通りの向う側のものを見る時に

00:03:52.781 --> 00:03:57.337
正常な人間の視力よりも
100倍以上良いということだ

NOTE Paragraph

00:03:57.337 --> 00:04:02.925
初期の車載ライダーは
屋根かボンネットに取り付けてスキャンする

00:04:02.925 --> 00:04:05.777
複雑に組み合わさった回転部品に
依存していた

00:04:05.777 --> 00:04:07.494
集積フォトニクスにより

00:04:07.494 --> 00:04:12.508
変調器と検知器が
0.1ミリ以下まで小さくなりつつあり

00:04:12.508 --> 00:04:17.837
車のライトに入るほどの
小さなチップに搭載されるようになるだろう

00:04:17.837 --> 00:04:21.806
さらにこのチップは
巧妙に改良された変調器を搭載しており

00:04:21.806 --> 00:04:27.275
動く部品を無くして
高速スキャンを可能にしている

00:04:27.275 --> 00:04:31.096
変調器のアームの中の
光の速度をほんの少し減速させることで

NOTE Paragraph

00:04:31.097 --> 00:04:36.208
この追加装置はオンオフスイッチというよりは
制光装置として機能するだろう

00:04:36.208 --> 00:04:40.708
制御のきいたわずかな遅延を
発生させる一連のアームを

00:04:40.708 --> 00:04:44.777
並列に配置することで
画期的なものができる

00:04:44.777 --> 00:04:47.479
操作可能なレーザービームだ

00:04:47.492 --> 00:04:48.848
この新たな特長により

00:04:48.848 --> 00:04:52.248
スマートアイは
自然の生き物が捉えられるよりも

00:04:52.248 --> 00:04:54.681
徹底的に探査して
見ることができ

00:04:54.681 --> 00:04:57.544
どんな数の障害物も
通り抜けられるようになるだろう

00:04:57.544 --> 00:05:00.090
難なく ―

00:05:00.090 --> 00:05:05.130
ただし 方向性を失ったヘラジカは
難しいかもしれないが