واجهات محدبة على مستوى المايكرو يمكن أن تساعد المركبات ذاتية القيادة

دراسة جديدة تفاصيل كيف يمكن لواجهات محدبة على مستوى المايكرو (MCI) أن تساعد المركبات ذاتية القيادة في قراءة الإشارات. MCI هي هياكل تعكس الضوء لإنتاج ظواهر بصرية.

Qiaoqiang Gan هو باحث هندسي في جامعة بوفالو. وفقًا لغان، يمكن استخدام هذه الآثار في المستقبل لمساعدة المركبات ذاتية القيادة في تحديد إشارات المرور.

“من المهم أن تكون قادرًا على شرح كيفية عمل تقنية ما قبل محاولة تبنيها. ورقتنا الجديدة تعرف كيف يتفاعل الضوء مع واجهات محدبة على مستوى المايكرو”، يقول غان.

نشرت الأبحاث في Applied Materials (AMAT ) Today في 15 أغسطس.

كانت الدراسة التعاونية بقيادة غان، دكتوراه، أستاذ الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة والعلوم التطبيقية في جامعة بوفالو. شارك فيها فريق من جامعة بوفالو، وجامعة شانغهاي للعلوم والتكنولوجيا، وجامعة فودان، وجامعة تكساس تيك، وجامعة هوبي. يشمل مؤلفو ورقة البحث جاكوب رادا، طالب دكتوراه في الهندسة الكهربائية في جامعة بوفالو، وهايفينغ هو، دكتوراه، أستاذ الهندسة الكهربائية والبصرية والحاسوب في جامعة شانغهاي للعلوم والتكنولوجيا.

المادة المتعاكسة

ركزت الدراسة بشكل كبير على مادة متعاكسة، أو فيلم رقيق يتكون من كرات بوليمرية موضوعة على الجانب اللاصق من شريط شفاف. تلك الكرات متجسدة جزئيًا في الشريط.

عندما يتم توجيه ضوء أبيض على هذا الفيلم، يُعكس ويتسبب في أن يخلق الضوء حلقات قوس قزح متحدة المركز. من ناحية أخرى، يولد ليزر ملون وحيد نمطًا من الحلقات الساطعة والغامقة. ينتج ليزر الأشعة تحت الحمراء أيضًا إشارات مميزة تتكون من حلقات متحدة المركز عند الانعكاس.

التجارب

كما تضمنت الأبحاث تجارب استخدمت الفيلم الرقيق في إشارة وقف. وفقًا لرادا، عندما تم تشكيل الأنماط، ظهرت على كاميرا بصرية تكتشف الضوء المرئي، وكذلك كاميرا ليدار تكتشف الإشارات الأشعة تحت الحمراء.

“في الوقت الحالي، تواجه أنظمة الطيار الآلي العديد من التحديات في التعرف على إشارات المرور، خاصة في ظروف العالم الحقيقي”، يقول غان. “إشارات المرور الذكية المصنوعة من مادتنا يمكن أن توفر المزيد من الإشارات لأنظمة المستقبل التي تستخدم ليدار والتعرف على الأنماط المرئية معًا لتحديد إشارات المرور المهمة. قد يكون هذا مفيدًا لتحسين سلامة المرور للسيارات ذاتية القيادة”.

“أثبتنا استراتيجية جديدة مجتمعة لتعزيز إشارة ليدار والتعرف على الأنماط المرئية التي يتم تنفيذها حاليًا بواسطة الكاميرات المرئية والأشعة تحت الحمراء”، يقول رادا. “أظهر عملنا أن MCI هو هدف مثالي للكاميرات ليدار، بسبب الإشارات القوية المستمرة التي تنتجها”.

تتوفر التكنولوجيا للترخيص، وتم إصدار براءة اختراع أمريكية للمادة المتعاكسة. وتم إصدار براءة اختراع مكافئة في الصين. وهم أصحاب البراءة جامعة فودان وجامعة بوفالو.

وفقًا لغان، سيتم اختبار الفيلم مع أطوال موجية مختلفة للضوء، بالإضافة إلى مواد مختلفة للكرات المايكروية. الهدف هنا هو تحسين الأداء لتطبيقات مثل إشارات المرور المصممة لأنظمة ذاتية القيادة.