How do self-driving cars “see”? - Sajan Saini

Translator: Samridh Aggarwal Reviewer: Arvind Patil

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

देर हो चुकी है बिलकुल अंधेरा है और एक खुद चलने वाली गाड़ी संकीर्ण रोड पर जा रही है।

Suddenly, three hazards appear at the same time.

अचानक, एक ही समय में तीन जोखिम दिखाई देते है।

What happens next?

आगे क्या होगा ?

Before it can navigate this onslaught of obstacles,

इससे पहले कि यह बाधाओं का सामना कर सके,

the car has to detect them—

गाड़ी को उनका पता लगाना है।

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

उसके विस्तार, आकार और स्थिति के बारे में पर्याप्त जानकारी बटोरनी है।

so that its control algorithms can plot the safest course.

ताकि उसकी नियंत्रण विधि सबसे सुरक्षित उपाय कर सके।

With no human at the wheel,

पहियों पर कोई मानव के बिना,

the car needs smart eyes, sensors that’ll resolve these details—

कार को होशियार आंखें चाहिए, सेंसर जो इन विवरणों को हल करेंगे।

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

पर्यावरण, मौसम, या कितना अंधेरा है - कोई फर्क नहीं पड़ता।

all in a split-second.

सब कुछ एक पल में।

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

यह एक लंबा क्रम है, लेकिन दो चीजों को हल करने वाला एक समाधान है :

a special kind of laser-based probe called LIDAR,

एक विशेष प्रकार की किरणों आधारित जांच, जिसे लिडार कहा जाता है,

and a miniature version of the communications technology

और संचार प्रौद्योगिकी का एक लघु संस्करण

that keeps the internet humming, called integrated photonics.

जो इंटरनेट को गुनगुनाता है, उसे एकीकृत फोटोनिक्स कहा जाता है।

To understand LIDAR, it helps to start with a related technology— radar.

लिडार को समझने के लिए, एक संबंधित तकनीक मदद करती है - रडार।

विमानन में,

In aviation,

radar antennas launch pulses of radio or microwaves at planes

रडार एंटेना विमानों में रेडियो या तरंगो की कंपन छोड़ते है।

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

समय के अनुसार उनके स्थानों को जानने के लिए किरणों को वापस उछालने में कितना समय लग

That’s a limited way of seeing, though,

यह देखने का एक सीमित तरीका है। हालांकि,

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

क्योंकि बड़े बीम-आकार ठीक विवरण की कल्पना नहीं कर सकते।

In contrast, a self-driving car’s LIDAR system,

इसके विपरीत, खुद चलने वाली गाड़ी की लिडार प्रणाली,

which stands for Light Detection and Ranging,

जो रोशनी की खोज और रंगाई के लिए है,

uses a narrow invisible infrared laser.

एक संकीर्ण अदृश्य अवरक्त किरणों का उपयोग करता है।

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

यह पैदल यात्री की शर्ट पर छोटे बटन की भी छवि कर सकते है।

across the street.

सड़क के पार भी।

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

लेकिन हम आकार कैसे निर्धारित करते हैं, या गहराई, इन लक्षण की ?

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

लिडार गहराई मापने के लिए सुपर-शॉर्ट किरणों को छोड़ता है।

Take the moose on the country road.

देश की सडक पर हिरण ले।

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

जब गाड़ी चलती है, एक लिडार पल्स उसकी प्राचीन वस्तुओं के आधार पर फैलता है,

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

जबकि अगला टिप के लिए यात्रा करे, एक सींग की वापस आने से पहले।

Measuring how much longer the second pulse takes to return

दूसरी पल्स को वापस आने में कितना समय लगता है, यह मापन

provides data about the antler’s shape.

हिरण के आकार के बारे में माहिती प्रदान करता है।

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

बहुत सारे छोटे पल्स के साथ, लिडार जल्दी से एक विस्तृत रेखाचित्र प्रदान करता है।

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

प्रकाश के पल्स बनाने का सबसे स्पष्ट तरीका लेजर को चालू और बंद करना है।

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

लेकिन यह किरण को अस्थिर बनाता है और उसके पल्स के सटीक समय को प्रभावित करता है,

which limits depth resolution.

जो गहराई की दृढ़ता को सीमित करता है।

Better to leave it on,

बेहतर है की इसे चालू छोड़ दे,

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

और प्रकाश को मज़बूती से और तेज़ी से अवरुद्ध करने के लिए कोई अन्य का उपयोग करें

That’s where integrated photonics come in.

जहां एकीकृत फोटोनिक्स आते हैं।

The digital data of the internet

इंटरनेट का डिजिटल डाटा

is carried by precision-timed pulses of light,

प्रकाश के पल्स द्वारा सटीक समय से किया जाता है,

some as short as a hundred picoseconds.

कुछ सौ पिकोसेकंड जितना छोटा।

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

इन पल्स को बनाने का एक तरीका है, माच-ज़ेन्डर मॉड्यूलेटर के साथ।

This device takes advantage of a particular wave property,

यह डिवाइस विशेष लहर संपत्ति का लाभ उठाती है,

called interference.

जिसे हस्तक्षेप कहा जाता है।

Imagine dropping pebbles into a pond:

तालाब में कंकड़ छोड़ने की कल्पना करें।

as the ripples spread and overlap, a pattern forms.

जैसे लहर फैलती है और अधिव्यापन होता है, तो एक स्वरूप बनता है।

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

कुछ स्थानों पर, लहर बहुत बड़ा बनने के लिए चोटियों को जोड़ते हैं,

in other places, they completely cancel out.

अन्य स्थानों पर, वे पूरी तरह से रद्द हो जाते है।

The Mach-Zehnder modulator does something similar.

माच-ज़ेन्डर मॉड्यूलेटर कुछ ऐसा ही करता है।

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

यह प्रकाश को दो भागों में विभाजित करता है और अंततः उनसे जुड़ जाती हैं।

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

यदि प्रकाश धीमा हो और एक हाथ में देरी हो,

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

तरंगें सिंक से बाहर पुन: जुड़ती हैं और प्रकाश अवरुद्धना रद्द करती है।

By toggling this delay in one arm,

इस देरी को एक हाथ में लेकर,

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

मॉड्यूलेटर ऑन / ऑफ स्विच की तरह काम करता है, प्रकाश के पल्स का उत्सर्जन।

A light pulse lasting a hundred picoseconds

एक प्रकाश पल्स सौ पिकोसेकंड तक स्थायी रहता है।

leads to a depth resolution of a few centimeters,

के एक गहराई संकल्प की ओर जाता है कुछ सेंटीमीटर,

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

लेकिन कल की कारों की आवश्यकता होगी उससे बेहतर देखने के लिए।

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

न्यूनाधिक को सुपर के साथ जोड़कर संवेदनशील, तेजी से काम करने वाला प्रकाश डिटेक्टर,

the resolution can be refined to a millimeter.

संकल्प को परिष्कृत किया जा सकता है एक मिलीमीटर तक।

That’s more than a hundred times better

यह सौ गुना से अधिक बेहतर है

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

की तुलना में हम क्या कर सकते हैं 20/20 दृष्टि, एक गली के उस पार से।

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

ऑटोमोबाइल लिडार की पहली पीढ़ी जटिल कताई विधानसभाओं पर भरोसा किया है

that scan from rooftops or hoods.

जो छतों या हुडों से स्कैन करता है।

With integrated photonics,

एकीकृत फोटोनिक्स के साथ,

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

मॉड्यूलेटर और डिटेक्टर सिकुड़ रहे हैं मिलीमीटर के दसवें हिस्से से भी कम तक,

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

और छोटे चिप्स में पैक किया गया जो एक होगा दिन एक कार की रोशनी के अंदर फिट।

These chips will also include a clever variation on the modulator

इन चिप्स में एक चतुर भी शामिल होगा न्यूनाधिक पर भिन्नता

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

चलती भागों से दूर करने में मदद करने के लिए और तेज गति से स्कैन करें।

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

न्यूनाधिक में प्रकाश को धीमा करके हाथ थोड़ा सा ही,

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

यह अतिरिक्त उपकरण अधिक कार्य करेगा ऑन/ऑफ स्विच की तुलना में डिमर की तरह।

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

यदि कई ऐसे हथियारों की एक सरणी है, जिनमें से प्रत्येक के साथ एक छोटा नियंत्रित विलंब

is stacked in parallel, something novel can be designed:

समानांतर में खड़ी है, कुछ नया डिजाइन किया जा सकता है:

a steerable laser beam.

एक स्टीयरेबल लेजर बीम।

From their new vantage,

उनकी नई सुविधा से,

these smart eyes will probe and see more thoroughly

ये स्मार्ट आंखें जांच करेंगी और अधिक विस्तार से देखें

than anything nature could’ve imagined—

प्रकृति की किसी भी चीज़ की कल्पना नहीं की जा सकती है-

and help navigate any number of obstacles.

और किसी भी नंबर को नेविगेट करने में मदद करें बाधाओं का।

All without anyone breaking a sweat—

बिना किसी का पसीना बहाए-

except for maybe one disoriented moose.

शायद एक विचलित मूस को छोड़कर।