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  • It's late, pitch dark, and a self-driving car winds down a narrow country road.

    夜も更けて真っ暗な中、狭い田舎道を自走車が巻き込んでいく。

  • Suddenly, three hazards appear at the same time.

    突然、3つのハザードが同時に出現します。

  • What happens next?

    次に何が起こるのか?

  • Before it can navigate this onslaught of obstacles,

    障害物の猛攻を乗り切る前に

  • the car has to detect them

    車はそれらを検出する必要があります

  • gleaning enough information about their size, shape, and position,

    大きさ、形、位置について十分な情報を得ることができます。

  • so that its control algorithms can plot the safest course.

    その制御アルゴリズムが最も安全なコースをプロットできるように。

  • With no human at the wheel,

    人間が運転していない状態で

  • the car needs smart eyes, sensors that'll resolve these details

    車にはスマートアイとセンサーが必要で、これらの詳細を解決します。

  • no matter the environment, weather, or how dark it is

    如何なる環境でも、天候でも、暗闇でも

  • all in a split-second.

    すべてが一瞬のうちに

  • That's a tall order, but there's a solution that partners two things:

    それは大変な注文だが、2つのことをパートナーにする解決策がある。

  • a special kind of laser-based probe called LIDAR,

    LIDARと呼ばれる特別な種類のレーザーベースのプローブ。

  • and a miniature version of the communications technology

    と通信技術の縮図版

  • that keeps the internet humming, called integrated photonics.

    それは統合フォトニクスと呼ばれる、インターネットをハミングし続けています。

  • To understand LIDAR, it helps to start with a related technologyradar.

    LIDARを理解するためには、関連技術であるレーダーから始めるのが良いでしょう。

  • In aviation,

    航空では。

  • radar antennas launch pulses of radio or microwaves at planes

    レーダーアンテナ

  • to learn their locations by timing how long the beams take to bounce back.

    を使って、ビームが跳ね返ってくるまでの時間を計って、自分たちの位置を知ることができます。

  • That's a limited way of seeing, though,

    それは限られた見方だけどね。

  • because the large beam-size can't visualize fine details.

    ビームサイズが大きいと細かい部分が見えないからです。

  • In contrast, a self-driving car's LIDAR system,

    対して、自走車のLIDARシステム。

  • which stands for Light Detection and Ranging,

    光検出と測距を意味します。

  • uses a narrow invisible infrared laser.

    狭い目に見えない赤外線レーザーを使用しています。

  • It can image features as small as the button on a pedestrian's shirt

    歩行者のシャツのボタンのように小さな特徴をイメージすることができます。

  • across the street.

    通りを挟んで

  • But how do we determine the shape, or depth, of these features?

    しかし、これらの特徴の形状や深さはどうやって決めればいいのでしょうか?

  • LIDAR fires a train of super-short laser pulses to give depth resolution.

    LIDARは、深さの分解能を与えるために超短パルスのレーザーパルスの列車を発射します。

  • Take the moose on the country road.

    田舎道のムースを連れて

  • As the car drives by, one LIDAR pulse scatters off the base of its antlers,

    車が通り過ぎると、角の付け根から1つのLIDARパルスが飛び散る。

  • while the next may travel to the tip of one antler before bouncing back.

    次は跳ね返る前に1本の角の先端まで移動することがあります。

  • Measuring how much longer the second pulse takes to return

    2回目のパルスが戻るまでの時間を測定

  • provides data about the antler's shape.

    は、角の形状に関するデータを提供します。

  • With a lot of short pulses, a LIDAR system quickly renders a detailed profile.

    多くの短いパルスで、LIDARシステムは詳細なプロファイルを迅速にレンダリングします。

  • The most obvious way to create a pulse of light is to switch a laser on and off.

    光のパルスを作る一番わかりやすい方法は、レーザーのスイッチを入れたり消したりすることです。

  • But this makes a laser unstable and affects the precise timing of its pulses,

    しかし、これはレーザーを不安定にし、そのパルスの正確なタイミングに影響を与えます。

  • which limits depth resolution.

    深さの解像度を制限する

  • Better to leave it on,

    付けっぱなしの方がいいですね。

  • and use something else to periodically block the light reliably and rapidly.

    と何か別のものを使って定期的に確実かつ迅速に光を遮断します。

  • That's where integrated photonics come in.

    そこで統合フォトニクスの出番です。

  • The digital data of the internet

    インターネットのデジタルデータ

  • is carried by precision-timed pulses of light,

    は、精密にタイミングを合わせた光のパルスによって運ばれます。

  • some as short as a hundred picoseconds.

    百ピコ秒のように短いものもあります。

  • One way to create these pulses is with a Mach-Zehnder modulator.

    これらのパルスを作成する一つの方法は、マッハツェンダー変調器を使用することです。

  • This device takes advantage of a particular wave property,

    この装置は、特定の波動特性を利用しています。

  • called interference.

    干渉と呼ばれる。

  • Imagine dropping pebbles into a pond:

    池に小石を落とすところを想像してみてください。

  • as the ripples spread and overlap, a pattern forms.

    さざ波が広がって重なり合うことで、模様が形成されていきます。

  • In some places, wave peaks add up to become very large;

    場所によっては、波のピークが加算されて非常に大きくなる。

  • in other places, they completely cancel out.

    他の場所では、完全にキャンセルされてしまいます。

  • The Mach-Zehnder modulator does something similar.

    マッハ・ツェンダー変調器も似たようなことをしています。

  • It splits waves of light along two parallel arms and eventually rejoins them.

    それは光の波を2本の平行な腕に沿って分割し、最終的にそれらを再結合させます。

  • If the light is slowed down and delayed in one arm,

    片腕で光を遅らせて遅延させれば

  • the waves recombine out of sync and cancel, blocking the light.

    波が同調せずに再結合してキャンセルし、光を遮る。

  • By toggling this delay in one arm,

    この遅延を片腕でトグルすることで

  • the modulator acts like an on/off switch, emitting pulses of light.

    モジュレーターは、オン/オフスイッチのように動作し、光のパルスを放出します。

  • A light pulse lasting a hundred picoseconds

    100ピコ秒の光パルス

  • leads to a depth resolution of a few centimeters,

    数センチの深さの分解能につながります。

  • but tomorrow's cars will need to see better than that.

    しかし、明日の車はそれ以上のものを見る必要があります。

  • By pairing the modulator with a super- sensitive, fast-acting light detector,

    変調器と超高感度・高速動作の光検出器をペアにすることで

  • the resolution can be refined to a millimeter.

    ミリまで分解能を上げることができます。

  • That's more than a hundred times better

    その方が百倍以上マシ

  • than what we can make out with 20/20 vision, from across a street.

    通りの向こう側から20/20の視力でわかることよりも

  • The first generation of automobile LIDAR has relied on complex spinning assemblies

    第一世代の自動車用LIDARは、複雑な回転アセンブリに依存しています。

  • that scan from rooftops or hoods.

    屋上やフードからスキャンする

  • With integrated photonics,

    集積フォトニクスで。

  • modulators and detectors are being shrunk to less than a tenth of a millimeter,

    変調器や検出器は10分の1ミリ以下に縮小されています。

  • and packed into tiny chips that'll one day fit inside a car's lights.

    そして、いつか車のライトの中に収まるような小さなチップに詰め込まれています。

  • These chips will also include a clever variation on the modulator

    これらのチップには、モジュレータの巧妙なバリエーションも含まれています。

  • to help do away with moving parts and scan at rapid speeds.

    可動部の処理や高速スキャンを支援します。

  • By slowing the light in a modulator arm only a tiny bit,

    モジュレーターアームの光をほんの少しだけ遅くすることで

  • this additional device will act more like a dimmer than an on/off switch.

    この追加デバイスは、オン/オフスイッチよりも調光器のように動作します。

  • If an array of many such arms, each with a tiny controlled delay,

    そのような多くの腕の配列で、それぞれが小さな制御された遅延を持つ場合。

  • is stacked in parallel, something novel can be designed:

    を並列に積み上げていくと、何か斬新なデザインができます。

  • a steerable laser beam.

    操縦可能なレーザービーム。

  • From their new vantage,

    彼らの新しい視点から。

  • these smart eyes will probe and see more thoroughly

    これらのスマートな目は、より徹底的に探り、見ることができます。

  • than anything nature could've imagined

    自然界の想像を超えた

  • and help navigate any number of obstacles.

    と、任意の数の障害物をナビゲートするのに役立ちます。

  • All without anyone breaking a sweat

    誰も汗をかかずに

  • except for maybe one disoriented moose.

    混乱した大鹿を除いては

It's late, pitch dark, and a self-driving car winds down a narrow country road.

夜も更けて真っ暗な中、狭い田舎道を自走車が巻き込んでいく。

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B1 中級 日本語 TED-Ed レーザー 検出 ビーム 田舎道 自走

自走車はどう見ているのか?

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    shuting1215 に公開 2019 年 06 月 02 日
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