يمكن أن تساعد الواجهات المقعرة الدقيقة المركبات ذاتية القيادة

توضح دراسة جديدة كيف يمكن للواجهات المقعرة الدقيقة (MCI) أن تساعد المركبات ذاتية القيادة على قراءة الإشارات. MCIs هي هياكل تعكس الضوء لإنتاج الظواهر الضوئية.

Qiaoqiang Gan هو باحث هندسي في جامعة بوفالو. وفقًا لـ Gan ، يمكن استخدام هذه التأثيرات في المستقبل لمساعدة المركبات المستقلة في تحديد إشارات المرور.

"من الضروري أن تكون قادرًا على شرح كيفية عمل التكنولوجيا لشخص ما قبل محاولة تبنيها. تحدد ورقتنا الجديدة كيفية تفاعل الضوء مع الواجهات المقعرة الدقيقة "، كما يقول جان.

نشر البحث في المواد التطبيقية اليوم أغسطس 15.

قاد الدراسة التعاونية جان ، دكتوراه ، أستاذ الهندسة الكهربائية في كلية UB للهندسة والعلوم التطبيقية. وقد شارك فيه فريق من UB ، وجامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا ، وجامعة فودا ، وجامعة تكساس للتكنولوجيا ، وجامعة هوبي. المؤلفون الأوائل للورقة هم جاكوب رادا ، طالب دكتوراه في الهندسة الكهربائية من جامعة بافالو ، وهايفنغ هو ، دكتوراه ، أستاذ الهندسة الكهربية الضوئية وهندسة الكمبيوتر في جامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا.

المواد العاكسة

ركزت الدراسة بشدة على مادة عاكسة للانعكاس ، أو غشاء رقيق يتكون من كريات مجهرية بوليمر موضوعة على الجانب اللاصق من الشريط الشفاف. يتم تضمين هذه الكرات المجهرية جزئيًا في الشريط. 

عندما يتم تسليط الضوء الأبيض على هذا الفيلم ، فإنه ينعكس ويؤدي إلى تكوين حلقات قوس قزح متحدة المركز. من ناحية أخرى ، يولد الليزر أحادي اللون نمطًا من الحلقات الساطعة والداكنة. تنتج أشعة الليزر تحت الحمراء أيضًا إشارات مميزة تتكون من حلقات متحدة المركز عند انعكاسها.

التجارب

اشتمل البحث أيضًا على تجارب استخدمت فيها الغشاء الرقيق في علامة توقف. وفقًا لـ Rada ، عندما تم تشكيل الأنماط ، ظهرت على كاميرا بصرية تكتشف الضوء المرئي ، بالإضافة إلى كاميرا LIDAR التي تكتشف إشارات الأشعة تحت الحمراء. 

يقول جان: "تواجه أنظمة الطيار الآلي حاليًا العديد من التحديات في التعرف على إشارات المرور ، خاصة في ظروف العالم الحقيقي". "يمكن أن توفر إشارات المرور الذكية المصنوعة من موادنا المزيد من الإشارات للأنظمة المستقبلية التي تستخدم LIDAR والتعرف على الأنماط المرئية معًا لتحديد إشارات المرور المهمة. قد يكون هذا مفيدًا في تحسين السلامة المرورية للسيارات ذاتية القيادة ".

يقول رادا: "لقد أظهرنا استراتيجية مشتركة جديدة لتحسين إشارة LIDAR والتعرف على الأنماط المرئية التي يتم إجراؤها حاليًا بواسطة كل من الكاميرات المرئية والأشعة تحت الحمراء". "أظهر عملنا أن MCI هو هدف مثالي لكاميرات LIDAR ، نظرًا للإشارات القوية التي يتم إنتاجها باستمرار."

التكنولوجيا متاحة للترخيص ، وتم إصدار براءة اختراع أمريكية للمواد العاكسة للضوء. كما تم إصدار نظير في الصين. حاملو براءات الاختراع هم جامعة فودان و UB.

وفقًا لـ Gan ، سيتم اختبار الفيلم بأطوال موجية مختلفة من الضوء ، بالإضافة إلى مواد مختلفة للكرات المجهرية. الهدف هنا هو تحسين أداء التطبيقات مثل إشارات المرور المصممة للأنظمة المستقلة.