Mikroskalowe interfejsy wklęsłe mogą pomóc pojazdom autonomicznym

Nowe badanie szczegółowo opisuje, jak mikroskalowe interfejsy wklęsłe (MCI) mogą pomóc pojazdom autonomicznym w odczytywaniu znaków drogowych. MCI to struktury, które odbijają światło, tworząc zjawiska optyczne.

Qiaoqiang Gan jest inżynierem-badaczem na Uniwersytecie w Buffalo. Według Gana, te efekty mogą być wykorzystane w przyszłości, aby pomóc pojazdom autonomicznym w identyfikowaniu znaków drogowych.

“Jest to niezwykle ważne, aby móc wyjaśnić, jak działa technologia, zanim się ją przyjmie. Nasz nowy artykuł definiuje, jak światło oddziałuje z mikroskalowymi interfejsami wklęsłymi”, mówi Gan.

Badanie zostało opublikowane w Applied Materials (AMAT ) Today 15 sierpnia.

Współpracujące badanie zostało przeprowadzone przez Gana, PhD, profesora inżynierii elektrycznej w UB School of Engineering and Applied Sciences. Uczestniczyła w nim drużyna z UB, University of Shanghai for Science and Technology, Fuda University, Texas Tech University i Hubei University. Wśród pierwszych autorów artykułu znajdują się Jacob Rada, student doktorancki inżynierii elektrycznej na UB, oraz Haifeng Hu, PhD, profesor inżynierii optyczno-elektrycznej i komputerowej na University of Shanghai for Science and Technology.

Materiał retrorefleksyjny

Badanie koncentrowało się głównie na materiale retrorefleksyjnym, czyli cienkiej warstwie składającej się z mikrosfery polimerowych umieszczonych na kleistej stronie przezroczystej taśmy. Mikrosfery te są częściowo zatopione w taśmie.

Gdy białe światło jest skierowane na tę warstwę, jest odbite i powoduje, że światło tworzy koncentryczne pierścienie tęczy. Z drugiej strony, laser o jednej barwie generuje wzór jasnych i ciemnych pierścieni. Lasery podczerwone również produkują charakterystyczne sygnały składające się z koncentrycznych pierścieni, gdy są odbite.

Eksperymenty

Badanie obejmowało również eksperymenty, które wykorzystywały cienką warstwę w znaku stopu. Według Rady, gdy wzory były tworzone, pojawiały się one na kamerze wizyjnej, która wykrywa światło widzialne, a także na kamerze LIDAR, która wykrywa sygnały podczerwone.

“Obecnie systemy autopilotów napotykają wiele wyzwań w rozpoznawaniu znaków drogowych, szczególnie w warunkach rzeczywistych”, mówi Gan. “Inteligencka sygnalizacja drogowa wykonana z naszego materiału mogłaby dostarczyć więcej sygnałów dla przyszłych systemów, które wykorzystują LIDAR i rozpoznawanie wzorów widzialnych, aby identyfikować ważne znaki drogowe. Może to być pomocne w poprawie bezpieczeństwa ruchu drogowego dla samochodów autonomicznych.”

“Wykazaliśmy nową połączoną strategię, aby poprawić sygnał LIDAR i rozpoznawanie wzorów widzialnych, które są obecnie wykonywane przez kamery widzialne i podczerwone”, mówi Rada. “Nasza praca pokazała, że MCI jest idealnym celem dla kamer LIDAR, ze względu na stale silne sygnały, które są wytwarzane.”

Technologia jest dostępna do licencjonowania, a amerykański patent na materiał retrorefleksyjny został wydany. Jego odpowiednik również został wydany w Chinach. Właścicielami patentu są Fudan University i UB.

Według Gana, warstwa będzie testowana z różnymi długościami fal światła, a także z różnymi materiałami dla mikrosfery. Celem jest poprawienie wydajności dla aplikacji takich jak znaki drogowe zaprojektowane dla systemów autonomicznych.