Interfețele concave la scară mică ar putea ajuta vehiculele autonome

Un nou studiu detaliază modul în care interfețele concave la scară mică (MCI) ar putea ajuta vehiculele autonome să citească semnele de circulație. MCI-urile sunt structuri care reflectă lumina pentru a produce fenomene optice.

Qiaoqiang Gan este un cercetător în inginerie la Universitatea din Buffalo. Conform lui Gan, aceste efecte ar putea fi utilizate în viitor pentru a ajuta vehiculele autonome să identifice semnele de circulație.

“Este vital să putem explica cum funcționează o tehnologie cuiva înainte de a încerca să o adoptăm. Articolul nostru nou definește modul în care lumina interacționează cu interfețele concave la scară mică”, spune Gan.

Cercetarea a fost publicată în Applied Materials (AMAT ) Today pe 15 august.

Studiul colaborativ a fost condus de Gan, PhD, profesor de inginerie electrică la Școala de Inginerie și Științe Aplicate a Universității din Buffalo. A implicat o echipă de la Universitatea din Buffalo, Universitatea din Shanghai pentru Știință și Tehnologie, Universitatea Fudan, Universitatea Texas Tech și Universitatea Hubei. Autorii principali ai articolului includ Jacob Rada, student doctorand în inginerie electrică la Universitatea din Buffalo, și Haifeng Hu, PhD, profesor de inginerie optică-electrică și informatică la Universitatea din Shanghai pentru Știință și Tehnologie.

Materiale retroreflectante

Studiul s-a concentrat puternic pe un material retroreflectant, sau un film subțire alcătuit din microsfere de polimer așezate pe partea lipicioasă a benzii transparente. Aceste microsfere sunt parțial înglobate în bandă.

Când lumina albă este reflectată pe acest film, ea este reflectată și provoacă lumina să creeze inele de curcubeu concentrice. Pe de altă parte, un laser cu o singură culoare generează un model de inele strălucitoare și întunecate. Laserii cu infraroșu produc, de asemenea, semnale distinctive alcătuite din inele concentrice atunci când sunt reflectați.

Experimentele

Cercetarea a implicat, de asemenea, experimente care au utilizat filmul subțire într-un semn de stop. Conform lui Rada, atunci când s-au format modelele, ele au apărut pe o cameră video care detectează lumina vizibilă, precum și pe o cameră LIDAR care detectează semnalele infraroșu.

“În prezent, sistemele de pilotaj automat se confruntă cu multe provocări în recunoașterea semnelor de circulație, în special în condiții reale”, spune Gan. “Semnele de circulație inteligente fabricate din materialul nostru ar putea oferi mai multe semnale pentru sistemele viitoare care utilizează LIDAR și recunoașterea modelului vizibil împreună pentru a identifica semnele de circulație importante. Acest lucru poate fi util pentru a îmbunătăți siguranța traficului pentru mașinile autonome.”

“Am demonstrat o nouă strategie combinată pentru a îmbunătăți semnalul LIDAR și recunoașterea modelului vizibil, care sunt efectuate în prezent de camerele vizibile și infraroșu”, spune Rada. “Lucrarea noastră a arătat că MCI este o țintă ideală pentru camerele LIDAR, datorită semnalelor puternice și constante care sunt produse.”

Tehnologia este disponibilă pentru licențiere, iar un brevet pentru materialul retroreflectant a fost emis în Statele Unite. Un brevet similar a fost emis și în China. Deținătorii brevetului sunt Universitatea Fudan și Universitatea din Buffalo.

Conform lui Gan, filmul va fi testat cu diferite lungimi de undă a luminii, precum și cu diferite materiale pentru microsfere. Scopul aici este de a îmbunătăți performanța pentru aplicații precum semnele de circulație proiectate pentru sisteme autonome.