Микромасштабные вогнутые интерфейсы могут помочь автономным транспортным средствам

Новое исследование подробно описывает, как микромасштабные вогнутые интерфейсы (MCI) могут помочь автономным транспортным средствам читать знаки. MCI - это структуры, которые отражают свет для создания оптических явлений.

Цяоцян Ган — инженер-исследователь из Университета Буффало. По словам Гана, эти эффекты могут быть использованы в будущем для помощи автономным транспортным средствам в идентификации дорожных знаков.

«Жизненно важно уметь объяснить кому-то, как работает технология, прежде чем пытаться ее внедрить. Наша новая статья определяет, как свет взаимодействует с микромасштабными вогнутыми интерфейсами», — говорит Ган.

Исследование было опубликовано в Прикладные материалы сегодня августа 15.

Совместное исследование возглавил Ган, доктор технических наук, профессор электротехники Школы инженерии и прикладных наук Университета Нью-Йорка. В нем участвовала команда из UB, Шанхайского университета науки и технологий, Университета Фуда, Техасского технологического университета и Университета Хубэй. Первыми авторами статьи являются Джейкоб Рада, аспирант UB в области электротехники, и Хайфэн Ху, доктор философии, профессор оптико-электрической и вычислительной техники Шанхайского университета науки и технологий.

Световозвращающий материал

Исследование было в значительной степени сосредоточено на световозвращающем материале или тонкой пленке, состоящей из полимерных микросфер, помещенных на липкую сторону прозрачной ленты. Эти микросферы частично встроены в ленту. 

Когда на эту пленку падает белый свет, он отражается и создает концентрические радужные кольца. С другой стороны, одноцветный лазер генерирует узор из ярких и темных колец. Инфракрасные лазеры также производят отчетливые сигналы, состоящие из концентрических колец при отражении.

Эксперименты

Исследование также включало эксперименты, в которых использовалась тонкая пленка в знаке остановки. По словам Рады, когда узоры были сформированы, они появились на визуальной камере, которая улавливает видимый свет, а также на камере LIDAR, улавливающей инфракрасные сигналы. 

«В настоящее время системы автопилота сталкиваются со многими проблемами при распознавании дорожных знаков, особенно в реальных условиях», — говорит Ган. «Умные дорожные знаки, сделанные из нашего материала, могут предоставить больше сигналов для будущих систем, которые используют LIDAR и визуальное распознавание образов для идентификации важных дорожных знаков. Это может быть полезно для повышения безопасности движения автономных автомобилей».

«Мы продемонстрировали новую комбинированную стратегию для улучшения распознавания сигналов LIDAR и видимых образов, которые в настоящее время выполняются как видимыми, так и инфракрасными камерами», — говорит Рада. «Наша работа показала, что MCI является идеальной целью для камер LIDAR из-за постоянно генерируемых сильных сигналов».

Технология доступна для лицензирования, и был выдан патент США на световозвращающий материал. Аналог также был выпущен в Китае. Обладателями патента являются Университет Фудань и UB.

По словам Гана, пленку будут тестировать с разными длинами волн света, а также с разными материалами для микросфер. Целью здесь является повышение производительности таких приложений, как дорожные знаки, разработанные для автономных систем.