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テラヘルツレーダー: 自動車安全の新時代

数年前、マシュー・ケアリーさんは友人の車が高速道路で小さな破片に衝突し、制御不能になった後、異常な交通事故で友人を亡くしました。通常であれば、車のセンサーは十分な時間内に破片を検出できるはずですが、霧と早朝の明るい日差しという、今日の車に搭載されているセンサーがすべて役に立たなくなるような状況下で作動していました。レーダーは小さな物体をよく見ることができず、ライダーは霧によって制限され、カメラはまぶしさによって目が見えなくなります。 Carey と彼の共同創設者は、その役割を果たすことができるセンサー、つまりテラヘルツ イメージャーを作成することにしました。歴史的に、テラヘルツ周波数は電磁スペクトルの中で最も利用されていない部分でした。人々は、たとえ短距離であっても空中に飛ばすのに苦労してきました。しかし、シリコン トランジスタの周波数における集中的なエンジニアリングと改善のおかげで、テラヘルツ放射線を数百メートルにわたって照射することが可能になりました。 Carey 氏が共同設立したボストンに拠点を置く新興企業 Teradar は、自動車業界の 300 メートルの距離要件を満たすセンサーの開発に成功しました。同社は先週、自動車レーダーの20倍の解像度を実現しながら、あらゆる種類の気象を透視し、ライダーよりも低コストで実現できるというチップを開発してステルスから脱却した。この技術は「ライダーとレーダーを組み合わせたスーパーセット」を提供するとキャリー氏は言う。同氏によると、この技術は2028年に生産される車両に向けて自動車メーカーとテスト中だという。このようなセンサーが市場に投入されるのは初めてとなる。「電磁スペクトルの一部を解き放つたびに、世界を見るまったく新しい方法が解き放たれるのです」とキャリー氏は言う。 車用テラヘルツイメージングTeradar のシステムは、従来のレーダーとカメラの要素を備えた新しいアーキテクチャであるとキャリー氏は言います。テラヘルツ送信機は電子的に操作可能なビームを生成する素子のアレイであり、センサーはカメラの画像チップのようなものです。ビームがエリアをスキャンし、センサーが信号が戻ってくるまでにかかる時間と信号がどこから戻ってきたかを測定します。 Teradar のシステムは、可動部品なしでテラヘルツ放射のビームを制御できます。テラダルこれらの信号から、システムは LIDAR が生成するものと同様の点群を生成します。ただし、LIDAR とは異なり、可動部品は使用されていません。これらの可動部品は LIDAR のコストを大幅に増加させ、道路からの磨耗にさらされます。「それはセンサーです [has] レーダーのシンプルさとライダーの分解能です」とキャリー氏は言います。 それがいずれかの技術に取って代わるか、アドオンになるかは自動車メーカー次第だ、と同氏は付け加えた。同社は現在、そのうちの5名と協力している。テラヘルツトランジスタと回路Teradar がここまで到達できたのは、部分的にはシリコン トランジスタ技術の進歩によるものであり、特に現代のファウンドリが供給できるデバイスの最大周波数が着実に増加していることによるとキャリー氏は述べています。テラヘルツエレクトロニクスを専門とするMITの電気工学教授、ルオナン・ハン氏もこれに同意する。これらの改善により、テラヘルツ回路の効率、出力電力、受信機の感度が向上しました。さらに、放射線を効率的に伝達するための鍵となるチップのパッケージングも改善されました。回路やシステムの設計に関する研究と組み合わせることで、エンジニアは自動運転や安全性を含むさまざまな用途にテラヘルツ放射を応用できるようになります。それにもかかわらず、「実際の安全な自動運転に必要なパフォーマンス、特に距離を提供するのは非常に困難です」とハン氏は言います。 MIT の彼の研究室では、数年間にわたってテラヘルツ レーダーやその他の回路の研究に取り組んできました。現時点では、ロボットやドローン用の軽量で低電力のテラヘルツセンサーの開発に重点を置いています。彼の研究室はまた、衣服を通して透視して隠された武器を見つけることができるセキュリティスキャナーで周波数帯域の利点を利用することを目的とした画像スタートアップ、ケンブリッジテラヘルツをスピンアウトしました。Teradar も自動車分野以外の用途を模索する予定です。 Carey氏は、テラヘルツ周波数は皮膚を透過しないが、黒色腫はその波長で正常な皮膚と比べて異なる色として現れると指摘する。しかし今のところ、キャリーの会社は自動車に重点を置いている。そして、その分野で、私が尋ねなければならなかった質問が1つあります。先月サンフランシスコでウェイモの自動運転車によって残念ながら轢かれてしまったネコ科の動物キットカットを、Teradarの技術が救うことができたのでしょうか?「そうすればおそらく猫は助かったでしょう」とキャリーさんは言う。あなたのサイトの記事からウェブ上の関連記事 #テラヘルツレーダー #自動車安全の新時代