シャコ：自動運転車の視界を良くするボクサー甲殻類

シャコは、さまざまな理由から、本当に興味深い動物です。オーストラリアのサンゴ礁に特有の、鮮やかな色の甲殻類です。見た目もさることながら、モハメド・アリ自身をも倒すほどのパンチの強さでも注目を集めています。それらを使用すると、22 口径の弾丸と同様の時速 100 km の速度に達することができ、その爪を使えば最も強力なガラスさえも破壊することができます。さらに、訪問者に対して特別な愛情を注ぐわけではないため、ダイバーの間では「サムスプリッター」として知られています。

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しかし、この動物に科学者を本当に魅了するものがあるとすれば、それはその目です。色を認識する細胞である錐体が 3 種類しかない人間とは異なり、シャコには16種類の錐体があり、私たちが想像することさえできない範囲の色合いを見ることができます。さらに、光の偏光に対して非常に敏感であり、非常に高いダイナミック レンジを備えています。後者は、非常に暗い要素と非常に明るい要素を同時にキャプチャできることを意味します。これは海で暮らすときに確かに非常に役立つ特質ですが、人間にとっても素晴らしい応用例です。このため、多くの研究者がこの動物の視覚システムを長年研究し、学んだことを科学のさまざまな分野に応用してきました。その中にはイリノイ大学の科学者チームも含まれており、最近シャコの目からインスピレーションを得て自動運転車用のカメラを作ることに決めた。彼の研究は雑誌「Optica」に掲載されたばかりで、非常に肯定的な結果が得られています。

事故を防ぐための最高のカメラ

定義上、自動運転車は周囲の環境を認識し、それに応じて行動することができます。それは間違いありませんが、時には間違いを犯し、それが事故につながることもあります。これは、研究の主著者であるヴィクトル・グルエフがプレスリリースで説明したように、空の色と区別できなかったためにこれらの車両のうちの1台がセミトラックと衝突したという最近の報告の事例である。 。

さらに、暗いトンネルから太陽の光が差し込む明るい場所へ移動するなどの頻繁な行為は、このタイプの車のカメラが対応していない問題を引き起こす可能性があります。したがって、これらの科学者はシャコの視覚システムに基づいて、より広いダイナミック レンジを持つデバイスを入手することにしました。

https://hipertextual.com/presentado-por/ford/sensores-coches-autonomos

大まかに言えば、画像を生成するには光を電気信号に変換する必要があります。従来のカメラでは、電気信号はカメラに当たる光に比例して線形になります。ただし、エビはこの変換を対数関数に従って実行します。したがって、これは達成すべき目的でしたが、そのためには動物の目に注意を払う必要がありました。

他の節足動物と同様に、シャコには個眼と呼ばれる単位で形成される複眼があります。さらに、これらの個眼のそれぞれには、 R 細胞と呼ばれる光受容細胞のセットが含まれています。エビの場合、これらの細胞内にはフィルターとして機能する微絨毛と呼ばれる構造があり、光の偏光に対する感度が高まります。

ISO、絞り、露出。カメラはどのように機能するのでしょうか?

カメラの製造では、フィルターとしても機能する一連のナノワイヤーを撮像チップ上に配置することで、これを模倣することができます。その結果、ダイナミック レンジが明らかに増加し、画像キャプチャ デバイスで非常に役立ちます。

このカメラはすでに実験室でテストされていますが、路上でもテストされており、さまざまなレベルの照明でさまざまな障害物を非常に簡単に区別することができました。そのダイナミックレンジは従来のカメラよりも10,000 倍大きく、3 倍離れた場所にある人、車、その他の物体を識別できます。さらに、グルエフ氏と彼のチームは、1 個あたりの価格が 10 ドル以下で大規模に製造できると考えています。

無限のアプリケーション

シャコはこれらの研究者らの古い知り合いであり、シャコの視覚系から着想を得た装置をがん細胞を検出するために応用する研究をすでに2014年に発表している。

細胞が腫瘍になるとその表面が変化し、光の偏光が異なる方法で反射されることが知られています。したがって、この原理に基づいて、これらの細胞を非常に特異的に検出できる非常に小型のカメラを設計し、除去すべき細胞を制限しました。これはまだ発展途上にある技術ですが、将来正しく進歩すれば、腫瘍の可能性があるほくろを分析する携帯電話アプリケーションの作成に使用できると考えられています。

携帯電話をがん発見器に変える可能性

さらに、この技術は、太陽光の偏光を利用して海底の座標を計算できるGPSデバイスの開発にも応用できます。

自動運転車に関して、これらの科学者はカメラとエアバッグを関連付ける方法も検討しています。これにより、障害物を回避できない場合に、パッドを少し早めにジャンプさせて、衝突の結果を回避することができます。

交通事故から身を守るエアバッグの仕組み

間違いなく、この好奇心旺盛な小さな動物は私たちに多くのことを提供しており、研究する価値があります。もちろん、爪で距離を保ちます。