تكنولوجيا قوس قزح الاصطناعية تساعد المركبات المستقلة على قراءة إشارات المرور
دراسة جديدة تشرح العلم وراء واجهات مقعرة microscale (MCI) ، وهو الهيكل الذي يعكس الضوء لإنتاج الظواهر البصرية الجميلة وربما مفيدة.
"من المهم أن تكون قادرا على شرح كيفية عمل التكنولوجيا لشخص ما قبل محاولة اعتمادها. وتحدد ورقتنا الجديدة كيفية تفاعل الضوء مع الواجهات المقعرة على نطاق صغير"، قال الباحث الهندسي في جامعة بافالو تشياوتشيانغ غان. وأشار البحث إلى أن هذا التطبيق المستقبلي للآثار يمكن أن يشمل مساعدة المركبات المستقلة في التعرف على إشارات المرور.
نشر البحث على الإنترنت في 15 آب/أغسطس في مجلة "المواد التطبيقية اليوم"، وظهر في عدد أيلول/سبتمبر من المجلة.
قاد غان، وهو دكتوراه وأستاذ الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة والعلوم التطبيقية في جامعة يو بي، دراسة تعاونية أجراها فريق من جامعة يو بي، وجامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا، وجامعة فودان، وجامعة تكساس للتكنولوجيا، وجامعة هوبي.
المؤلفان الأولان هما جاكوب رادا، وهو صاحب دكتوراه وطالب هندسة كهربائية، وهايفنغ هو، دكتوراه، أستاذ هندسة البصريات والكهرباء والكمبيوتر في جامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا.
وركزت الدراسة على مادة فيلمية رقيقة ورجعية تتكون من ميكروسفيرات البوليمر، والتي توضع على الجانب اللزج من شريط شفاف. يتم تضمين الغلاف المجهري جزئيا في الفرقة ، ويشكل الجزء البارز MCI.
وينعكس الضوء الأبيض الساطع على الفيلم بطريقة تجعل منه إنشاء حلقة قوس قزح متحدة المركز. بالتناوب ، ضرب المواد مع ليزر لون واحد (الأحمر والأخضر أو الأزرق ، في حالة هذه الدراسة) تنتج نمط حلقة خفيفة ومظلمة. كما تنتج الانعكاسات من أشعة الليزر تحت الحمراء إشارة مميزة تتكون من حلقات متحدة المركز.
وتصف الدراسة هذا التأثير بالتفصيل، وتفيد بالتجارب التي تستخدم أفلاما رقيقة في علامات التوقف. وقال رادا، المؤلف المشارك الأول لشركة UB، إن الأنماط التي تشكلها المادة مرئية بوضوح على الكاميرات البصرية التي تكشف الضوء، وكاميرات ليدار (التصوير بالليزر والكشف والمدى) التي تكشف إشارات الأشعة تحت الحمراء.
وقال غان " ان انظمة الطيار الآلى تواجه اليوم العديد من التحديات فى التعرف على اشارات المرور ، وخاصة فى ظروف العالم الحقيقى " . "يمكن أن توفر إشارات المرور الذكية المصنوعة من موادنا المزيد من الإشارات للأنظمة المستقبلية التي تستخدم LIDAR والتعرف على الأنماط المرئية معا لتحديد إشارات المرور الهامة. وقد يكون ذلك مفيدا لتحسين السلامة المرورية للسيارات ذاتية القيادة".
وقال رادا: "لقد أظهرنا استراتيجية مشتركة جديدة لتحسين إشارات ليدار والتعرف على الأنماط المرئية التي تقوم بها حاليا كاميرات مرئية والأشعة تحت الحمراء. "يظهر عملنا أن MCI هو الهدف المثالي للكاميرات ليدار، وذلك بسبب إشارة قوية مستمرة ولدت."
وصدرت براءات اختراع للمواد العكسية، فضلا عن شركاء في الصين، مع جامعة فودان وجامعة يو بي كأصحاب براءات اختراع. هذه التكنولوجيا متاحة للحصول على ترخيص.
وقال غان إن الخطط المستقبلية تشمل اختبار الأفلام باستخدام أطوال موجية مختلفة من الضوء، ومواد مختلفة للغلاف المجهري، بهدف تحسين الأداء للتطبيقات المحتملة مثل إشارات المرور المصممة للمركبات ذات الأنظمة المستقلة المستقبلية.