Голографический информационный дисплей в авто. Проекционный дисплей

В любой современной машине перед водителем светится целая куча разнообразных приборов. Как минимум это спидометр и датчик уровня топлива. Но в большинстве случаев набор куда полнее: часы, информационный дисплей, тахометр, датчик температуры и прочие индикаторы. А можно найти машины с целым «иконостасом» из десятка аналоговых приборов. Но так было не всегда...

Самый важный прибор

Автомобили начала XX века по конструкции были очень далеки от нынешних, у многих не было привычных нам систем освещения, датчиков, салона и даже лобового стекла. А такие элементы, как трансмиссия и системы охлаждения, зажигания и тормозов выглядели странно и непривычно. Попади современный водитель за руль такой машины, он вряд ли смог бы даже тронуться с места: мастерство шофера было весьма сложным и требовало хорошего знания конкретной конструкции вплоть до 60-х годов прошлого века. А помочь ему в этом должны были точный слух да верный глаз.

Вплоть до начала 1920-х годов приборов в автомобилях, считайте, не было — даже привычный нам спидометр отсутствовал как опция: не существовало тех скоростей, которые можно было бы измерять, да и к лошадям без этой «опции» все привыкли. Указателем уровня топлива являлось, как правило, обычное мерное стекло — банальная трубка, работающая по закону сообщающихся сосудов. Уровень охлаждающей жидкости особенно не проверяли: даже если охлаждение было водяное, воду все равно заливали прямо перед поездкой из мерной посуды. Обязательный датчик уровня воды был только у локомобилей, да вольтметры и амперметры — у электромобилей.

Одним из первых приборов, который начал появляться в автомобилях, стал именно амперметр. После массового появления батарейного зажигания, электростартеров и электрического освещения остро встал вопрос о контроле заряда аккумулятора, и амперметр надолго занял свое место на приборной панели. Уровень топлива все еще измерялся палочкой прямо в баке, а вот скорость перестали прикидывать на глазок — в машинах начали появляться спидометры, да и скорости к 30-м годам сильно подросли.

Вышедшая в 1923 году Ford Model T довольствовалась только амперметром и трубкой-указателем уровня топлива. С другой стороны, очень дорогие машины предлагали куда более серьезный инструментарий. Компрессорный Mercedes 6/25/40 hp 1921 года имел уже четыре прибора, в том числе спидометр, манометр давления масла и наддува, а гоночный 240-сильный Bentley c наддувом Blower 1930 года — все девять, включая контроль температуры мотора и масла, а также два индикатора качества и наличия бензина.

Кстати, приборная панель этих машин уже имела освещение для комфортного движения ночью, а показания почти всех приборов были важны. Подсветку организовали в виде «грибков» с лампами внутри, которые освещали зону расположения приборов в салоне. Чем дороже и сложнее была машина, тем больше информации давала приборная панель, да и дизайнерская мысль не стояла на месте. На шикарном Cord 812SC 1936 года мы видим восемь приборов, несомненно, являющихся одним из элементов оформления салона. Тут же можно заметить передовой вариант подсветки — она индивидуальная, с использованием кольцевого световода вокруг прибора. Такая подсветка станет массовой только в 50-е годы и задержится в авто надолго.

Натуральные материалы и натуральные шкалы

Бурный прогресс 30-х годов, массовое появление систем водяного охлаждения с принудительной циркуляцией, закрытых кузовов и перенос бензобака подальше от мотора, а также внедрение топливных насосов повлияли и на дизайн приборных панелей. Так, спидометр стал непременным атрибутом приборной панели наряду с амперметром. Датчик температуры и датчик уровня топлива появляются в машинах все чаще, но по большей части это все еще не стрелочные индикаторы.

На Ford V8 указатель уровня топлива — это просто трубочка, показывающая давление в баке: по аналогии с обычным манометром тут используется более тяжелая жидкость, нежели бензин, для уменьшения амплитуды. На ряде вариантов устанавливается датчик температуры, основанный на том же принципе, только замеряет он плотность (и температуру) охлаждающей жидкости.

Фоновая подсветка шкал гидроуказателей вполне естественное решение. Подсвечивались и стрелочные индикаторы — обратите внимание на интересную реализацию шкалы: она утоплена внутрь относительно ее верхней части. Ночью внутри прибора работала лампа и шкала светилась.

Датчики Ford A deluxe- Ford V8

Сравнительно небольшие объемы выпуска и низкий уровень автоматизации производства позволяли вносить коррективы в приборные панели по мере появления более продвинутых приборов и изменения моды. К тому же поставщиков приборных панелей и самих приборов на конвейер могло быть несколько, в разных комплектациях использовались различные варианты.

К 1938-1939 годам приборные панели на машинах почти лишились гидравлических указателей температуры и уровня топлива, но такие приборы, как манометры, остались. В легковых машинах часто применяется указатель давления масла, а для грузовиков с пневматическими тормозами — еще и указатель давления в магистрали.

Послевоенные тенденции. Лампы контроля и химия в жизнь

Приборные панели послевоенных авто отличаются в первую очередь дизайном. Тут и ленточные спидометры, и попытки эмуляции цифровых индикаторов. Играть в «дизайн» стало модным, вспомните хотя бы нашу «Волгу» ГАЗ-21 и ее спидометр с «естественной» подсветкой. Для мощных машин стандартом де-факто становится тахометр, а часы оказались просто удобным аксессуаром, который старались разместить в автомобиле. До появления цифровых индикаторов это один из важных элементов оформления интерьера.

Одна из примет времени — внедрение ламп-индикаторов и формирование «стандартного» набора приборов и контрольных ламп в едином блоке. Теперь в числе прочего приборная панель старается информировать водителя о включенных световых приборах, отклонениях в параметрах работы двигателя и трансмиссии от нормы. Повышение надежности силовых агрегатов, упрощение системы смазки, систем питания и охлаждения находят отражение в тенденции к минималистичности.

Количество стрелочных индикаторов стараются ограничивать. Уже к концу 50-х годов на легковых автомобилях приборная панель становится компактной и перемещается ближе к водителю. На довоенных машинах это было редкое и не очень популярное решение, но с уменьшением числа приборов и переходом на чисто электрическое подключение оно находит все больше поклонников. Теперь «приборная панель» — это именно отдельная установочная деталь, а не часть передней панели, которая, в свою очередь, старается быть не только стильной, но и травмобезопасной.

Достижения химической промышленности в виде полупрозрачных материалов сказываются и на внешнем виде приборной панели. Форма диктуется соображениями дизайна, а вариантов исполнения формы и подсветки становится больше. Сами индикаторы пока исключительно аналоговые — катушка и стрелка, индукционный спидометр или просто манометр.

Космос на земле и торжество лаконичности

В конце 70-х годов дизайнеры получили шанс на воплощение своих самых смелых фантазий в части реализации нового интерфейса пользователя автомобиля. Первенцем стал второй выпуск люксового Aston Martin Lagonda 1976 года, в приборной панели которого появились настоящие цифровые индикаторы, а в третьей серии 1986-1987 годов даже использовалась настоящая электронно-лучевая трубка, как у телевизоров тех лет.

Впрочем, компания Citroen сильно не отставала: на модель CX с 1974 по 1985 год можно было в качестве опции установить приборную панель Spaceship. Правда, тут цифровые индикаторы были уже не совсем настоящие, зато подход к эргономике — крайне интересный: на козырек приборной панели вынесли всевозможные переключатели. Начало 80-х позволило внедрить «лагондовские» технологии на куда более массовых машинах, например, цифровая приборная панель полагалась топовым версиям недорогого Renault 11, Opel Kadett E, или Opel Vectra 2000, Chevrolet Cavalier Z24, Pontiac TransAm, или Subaru XT Turbo, это уже не говоря о более дорогих моделях Cadillac или концепт-карах.

Впрочем, несмотря на то что надежность подобных приборных панелей уже не вызывала серьезных опасений, как это было в случае с Aston Martin, особенного распространения они не получили. Напротив, наиболее популярными стали максимально лаконичные приборные панели с минимумом указателей. Спидометр, указатели температуры, уровня топлива, часто тахометр — и все. Амперметр пропал с приборных панелей еще в 70-е, с появлением простых контрольных ламп заряда, а эконометры, датчики давления или температуры масла применялись уже очень ограниченно.

Стрелочные часы часто использовались как замена тахометра в недорогих комплектациях. Зато были предприняты серьезные усилия для улучшения читаемости приборов в ночное и дневное время. Изменился подход к эргономике рабочего места водителя. В принципе, это тоже «космические» технологии. Теперь не только расположение органов управления автомобилем учитывалось при проектировании, но и расположение и форма индикаторов.

Появились лучше читаемые шкалы приборов, фоновая подсветка шкал и стрелок, регулирование яркости подсветки в автоматическом и ручном режимах, и наконец, были внедрены оптитронные приборные панели, у которых контрастность изображения задавалась уже не внешним освещением, а только подсветкой.

Еще один качественный скачок — переход к цифровому управлению аналоговыми индикаторами. Уже в середине 90-х годов спидометры стали цифровыми, а все стрелки приводились в управление шаговыми моторами. Разумеется, контролируется работа такой приборной панели встроенным компьютером. Соединение панели со всеми остальными элементами машины — только электрическое. И стрелки перестали «плясать» на неровностях, показания уровня топлива стали точнее, а непременным атрибутом приборной панели явился дополнительный информационный дисплей.

Приборные панели этого поколения хорошо знакомы всем современным автомобилистам: большая часть машин оснащается подобными решениями до сих пор.

Будущее, которое уже было

Мода на «космос» не ушла совсем, поддавшись выверенной эргономике. Попытки внедрить очередной набор цифровых индикаторов не прекращался. Целый ряд машин с промежутке с 1982 года до начала 2000-х оснащался цифровыми панелями на основе VFD или LED-дисплеев. Дополнительные экраны MID и бортовых мультимедийных систем становились больше, лучше и интегрировались в бортовые системы автомобиля. Эволюция сделала то, что не смогла революция: постепенный рост качества и размеров информационных дисплеев приборной панели понемногу вытеснил аналоговые индикаторы.

Даже на самых дешевых машинах количество стрелочных приборов постепенно сокращается, сделать недорогой монохромный дисплей куда проще, чем качественный аналоговый индикатор. Начиная с начала 2000-х годов размеры и качество вспомогательных дисплеев приборной панели непрерывно росли, и на них возлагалось все больше функций. Из простых монохромных символьных они стали монохромными графическими, а потом цветными. Улучшалось их разрешение, а также они стали интегрироваться в мультимедийную среду автомобиля.

Отказ от аналоговых приборов оказался лишь вопросом времени: сначала Jaguar, а затем и остальные бренды перешли на полностью цифровые приборные панели, стрелки на которых целиком рисованные, а сама панель может работать монитором бортовой мультимедийной системы. Сейчас полностью цифровая приборная панель уже не признак премиальной машины с передовыми технологиями — топовые комплектации обычных массовых хэтчбеков и кроссоверов позволяют приобщиться к новинке простым людям.

Прямо перед глазами

Споры о том, где эргономичнее располагать приборы, ведутся до сих пор, и постоянно находятся смельчаки, которые пытаются изменить традиционный взгляд водителя на приборы. Традиционный — это через обод руля, прямо перед собой.

Расположение приборов по центру машины, повыше и подальше от водителя — один из немногих альтернативных вариантов, а вот в компании Peugeot уверены, что лучше смотреть на приборы поверх руля, когда приборная панель расположена просто очень высоко. Никто не сомневается, что лучше всего проецировать важные показания прямо на лобовое стекло перед водителем. Это позволит не отвлекаться от дороги, а заодно избежать изменения аккомодации глаз при считывании показаний приборов.

HUD — Head Up Display технология — пришла из авиации, где применяется уже добрых полвека, технология полупрозрачных экранов и зеркал появилась еще в 30-е годы, а в 40-е данные радара уже проецировались прямо на лобовое стекло самолета. В машинах HUD появился намного позже, в 1988 году его как опцию предложили для Oldsmobile Cutlass Supreme и Pontiac Grand Prix, а на Nissan 240SX 1989 года он был стандартным оснащением топовой версии. Сейчас технология доступна на множестве машин в качестве опции, а HUD-гаджет можно поставить вообще в любую машину с OBD2-портом.

Обычно список показаний ограничивается скоростью, аварийными индикаторами и подсказками навигационной системы. Но предпринимаются попытки интегрировать HUD-дисплеи в системы дополненной реальности, ведь они для этого подходят идеально. В сочетании с технологией распознавания дорожных знаков, людей и движущихся объектов это создает предпосылки для дальнейшего повышения безопасности дорожного движения и увеличения комфорта передвижения в сложных условиях видимости. А учитывая прогресс цифровых технологий и потенциальные возможности, в ближайшее время стоит ожидать появления технологии уже не на прототипах, а на серийных машинах. Тем более что первый опыт компании Pioneer Corporation в 2012 году доказал: AR-технологии уже могут работать, вопрос лишь в их полезности и степени интеграции с бортовыми системами автомобиля.

Мир автоэлектроники развивается стремительными темпами. Каждый год появляются новые устройства, призванные повысить мощность двигателя, оптимизировать работу подвески, улучшить топливную экономичность или находящихся в салоне людей.

Некоторые электронные новинки очень быстро доказывают уместность своего присутствия в автомобиле, после чего в короткие сроки становятся стандартным атрибутом комплектации сходящих с конвейеров моделей. К таким устройствам относятся , беспроводная связь, системы круиз-контроля, и пр. Вместе с тем существуют целый класс других электронных приспособлений, которые долгие годы после изобретения продолжают считаться перспективными. Они подвергаются бесконечным совершенствованиям, отстаивают свое "место под солнцем" с помощью мнений авторитетных специалистов, даже устанавливаются на конвейерах отдельных брендов, но так и не могут похвастаться настоящей народной «любовью». В среде автомобилистов подобные устройства принято называть «автоэкзотикой». Ярким представителем группы являются системы проецирования информации на лобовом стекле.

История разработки

(кликните для увеличения картинки)

Разработка преследовала цель максимальной концентрации внимания летчика на воздушной обстановке путем устранения необходимости отвлечения взгляда на показания приборов. Инженеры General Motors "подсмотрели" идею и перенесли ее на автомобильную ниву, результатом чего в 1988 году стало появление первого проектора HUD на Oldsmobile Cutlass Supreme. Только через 14 лет аналогичное устройство появилось на другом автомобиле GM - престижном Chevrolet Corvette. В Европе пионером применения проекционных систем стала компания BMW. Работы по расширению функционала HUD сегодня проводят инженеры Volvo и Audi. Самую высокую активность в разработке нового направления проявили японцы: с 1989 года компания Nissan начала комплектовать проекционными системами отдельные модели на конвейере. Со временем и другие японские производители признали необходимость оснащения автомобилей системой HUD, поэтому сегодня почти все машины, выпускаемые ими для внутреннего рынка, имеют такую опцию.

Принцип действия и выводимая информация

(кликните, что бы увеличить)

В отличии от авиационных систем, где в поле зрения летчику может выводиться большой объем информации, автомобильные проекторы на сегодня обладают достаточно скудным набором отображаемых параметров. К их числу относятся:

• скорость автомобиля;
• обороты двигателя;
• температура охлаждающей жидкости;
• номер выбранной передачи трансмиссии;
• напряжение бортовой сети и уровень зарядки аккумуляторной батареи;
• показания системы контроля парковки;
• пиктограммы контрольных ламп и данные навигатора.

Актуальность разработки. Перспективы и проблемы

Но у системы проецирования есть и серьезные минусы, которые не дают ей пока приобрести статус стандартного оборудования для каждой серийной модели.

Настало время выяснить какую электронику стоит ждать в автомобилях уже в ближайшем будущем. Давайте постараемся представить, какие еще гаджеты и технологии, возможно, станут такими же привычными как автомагнитолы или видеорегистраторы.

Беспроводные сети в автомобиле

Производители полупроводниковых решений для связи уже выпускают специальные версии чипов для автомобилей предназначенные для автомобильных информационно-развлекательных систем. В зависимости от необходимости, используя связку Wi-Fi+Bluetooth, медиацентр автомобиля может связываться с носимой электроникой владельца (ведь мы говорим о будущем, где вариантов носимой электроники может быть даже больше чем современные умные часы) и в зависимости от полученной информации разблокировать автомобиль или предупреждать об опасности.

Еще более интересным применением различных комбинаций беспроводных сетей должны будут стать системы наподобие V2X - предусматривающие обмен данными между автомобилем и окружающей инфраструктурой. Vehicular communication systems - автомобильные системы связи, предусматривающие обмен информацией между автомобилями (данные про ДТП, дорожную ситуацию, пробки и т.п.), предусматривающие возможность более эффективно управлять дорожной ситуацией в целом, посредством предоставления информации всем участникам. Существует уже несколько вариантов реализации подобных сетей связи малого радиуса действия (DRSC). Технически, работать они должны в частотном диапазоне 5.9 ГГц (5.85-5.925 ГГц), с примерным радиусом действия до 1000 метров. Стандарт этот получил название IEEE 802.11p (WAVE), и был утвержден в 2010 году.

В 1999 году, эта частота в США была закреплена для создания интеллектуальной транспортной системы (ИТС). ИТС будущего можно рассматривать как систему, в которой применяются информационные и коммуникационные технологии в сфере автотранспорта (включая инфраструктуру, транспортные средства, участников системы, а также дорожно-транспортное регулирование), и имеющую наряду с этим возможность взаимодействия с другими видами транспорта. Для работы подобных систем могут использоваться также и традиционные технологии WiMAX, GSM, 3G или 4G/5G. Рассматривая ныне существующие варианты решений для беспроводных сетей в авто, можно с уверенностью предположить что связь или «подключенность» автомобиля к глобальной сети, в том или ином виде фактически неизбежно.

Мобильные операционные системы для авто

Современных автомобилистов уже не удивить медиацентром, работающим под управлением Android OS. Чаще всего встретить Android можно на головном устройстве автомобиля (в случае если вы используете современный видеорегистратор, то Android можно обнаружить даже… в зеркале заднего вида CANSONIC SKY).

Однако на самом деле, планы компаний простираются гораздо дальше и примером таких решений будущего можно назвать Android Auto, представленную корпорацией Google в 2014 году. При поддержке двадцати восьми производителей автомобилей и компании Nvidia, оптимизированная для автомобилей «мобильная» операционная система борется за право произвести революцию среди «зоопарка» разнообразных проприетарных операционных систем в медиацентрах. Где-то мы это уже видели, не так ли? Подобно тому, как Android на смартфонах со временем потеснил собственные операционные системы различных производителей, можно делать ставку на повторение этого сценария на автомобилях. В текущем виде система уже обладает неплохой функциональностью - поддерживает GPS навигацию, проигрывание музыки, SMS, телефонию, веб-поиск, сенсорные экраны и возможность управления аппаратными переключателями и кнопками, вместе с голосовым управлением. На данный момент Android Auto делает ставку на наличие (и подключение к автомобилю) основного Android-устройства водителя, выступая скорее интерфейсом для удобной интеграции привычных функций смартфона в авто. Такой подход имеет свои преимущества - учитывая скорость обновления и возрастающую мощность современных мобильных платформ, отсутствие собственной встроенной (а значит и заведомо устаревающей с каждым годом) электроники даст возможность получения новых функций просто методом подключения нового смартфона. Автомобиль выступает в роли «обычной» док-станции - возможно сейчас это звучит странно, но в будущем такой сценарий вовсе не исключен.

Беспилотные автомобили и электромобили

Конечно, какое же будущее без самоуправляемых автомобилей! Однако почти всех, кто представляет себе самоуправляемые автомобили серьезно отличающимися от классических автомобилей с ручным управлением, ожидает небольшое разочарование. Единственным современным концептом автомобиля «без руля и педалей» стали самоуправляемые автомобили от Google. Большинство же самоуправляемых концептов (в том числе те, которые получили право на движение на дорогах общего пользования в некоторых штатах США) предполагают возможность возвращения к ручному управлению в любой момент. Таким образом, для водителя и пассажиров использование самоуправления не приносит внешних серьезных изменений в интерьер автомобиля. Современные самоуправляемые автомобили достигают значительных успехов, так например в этом году самоуправляемый автомобиль сумел обогнать водителя-гонщика, правда, преимущество было очень небольшим - всего 0,4 секунды.

Подобная ситуация повторяется и для электромобилей и гибридов. Если не учитывать стоящую особняком компанию Tesla, автопроизводители всячески стремятся унифицировать опыт использования электромобилей, гибридов и автомобилей с ДВС. Так что во множестве случаев отличить электромобиль от обычного авто (кроме звука мотора) можно разве что по дополнительным индикаторам заряда на приборной панели и наличию гнезда зарядки вместо горловины бензобака.

Голографические HUD дисплеи

Еще в 2006 году компания Light Blue Optics Ltd заявила о приобретении лицензии на производство полноцветных голографических лазерных проекторов. Сама технология была изобретена Эдвардом Бакли и Адрианом Кэйблом в 2003 году в университете города Кембридж. Начиная с 2009 года эту систему начали адаптировать для использования в дисплеях, не требующих отвлечения внимания водителя от дороги (head-up display, HUD). Вариантов проецирования изображения на лобовое стекло автомобиля нашлось множество - это и полноцветные лазерные голограммы и существенно более простые решения (отражение зеркального изображения яркого монохромного дисплея от стекла). Пока что автопроизводители не спешат оснащать все новые модели HUD дисплеями, но такие примеры есть - в 2014 такую систему получил Range Rover Evoque, а компания Ford делает ставку на систему MISHOR 3D, с подобными функциями. HUD дисплеи надежно завоевали лобовые стекла самолетов (в первую очередь военных), но в автомобилях будущего (особенно самоуправляемых) такая система вывода информации будет смотреться более чем уместно.

Дополненная реальность в автомобилях

Зачем ограничивать область возможного проецирования лобовым стеклом? Примерно такими рассуждениями руководствовались авторы современных концептов систем дополненной реальности. Это и система «прозрачный капот» в автомобилях Land Rover (система позволяет водителю видеть поверхность дороги, которая в обычных условиях скрыта, реализуется при помощи камер и проекторов внутри салона автомобиля) и концепт виртуального экрана с «подсказками» касательно необходимой траектории движения (точно как в серии игр NFS Shift).

Более экстравагантным решением является концепт полностью прозрачного автомобиля японского университета Кэйо. В нем заднее сиденье автомобиля становится прозрачным, чтобы не преграждать водителю обзор при езде задним ходом. Сзади автомобиля находится проектор, который проецирует изображение на отражающий экран, расположенный между двумя передними сиденьями и чуть позади них.

Когда водитель оборачивается назад через плечо, он видит практически настоящий вид сзади от машины, но только через дополненную реальность. Концепт, безусловно интересный, но явно не учитывающий наличия пассажиров в салоне автомобиля. Скорее всего, подобные системы все же завоюют автомобили будущего, в том или ином виде проецируя изображение в виде дополненной реальности.

Альтернативные способы управления

Кроме голосового управления или ввода желаемого маршрута через сенсорный экран (в гипотетическом самоуправляемом автомобиле будущего) автопроизводители экспериментируют и с более экзотическими способами управления - в том числе с управлением жестами. Еще в 2012 году Mercedes-Benz, представлял концепт салона под названием DICE (Dynamic & Intuitive Control Experience).

Вместо лобового стекла предлагалось использовать дисплей, а при помощи датчиков отслеживать положение руки водителя или переднего пассажира в пространстве и следить за её движениями для регулирования и настройки функций авто. Даже с экранами сверхвысокого разрешения, вряд ли водители в скором времени согласятся использовать их вместо лобового стекла. Систему управления жестами в том же году демонстрировала и Audi, но там она использовалась для смены режимов HUD дисплея. Так что кроме датчиков, следящих за пристегнутым ремнем безопасности или наличием пассажиров в салоне, в салоне будущего можно ожидать наличие куда большего количество разнообразных «следящих систем», наподобие Leap Motion.

Социальные сети будущего и автомобили

Уже сегодня социальные сети и сервисы «для автомобилистов» способны существенно влиять на дорожную ситуацию. Примеров тому множество - на такие приложения как Waze (краудсорсинговый проект на основе пользовательских данных, с помощью которого участники проекта узнают о возникновении проблем на дорогах) обращает внимание даже полиция, выступая как с критикой, так и с одобрением. Возможность уведомлений о местонахождении патрулей вызвала беспокойство правоохранительных органов за безопасность сотрудников полиции. Примеры социального взаимодействий на уровне «автомобиль-автомобиль» или «автомобиль-инфраструктура» могут приобретать разные формы - это и программы лояльности от заправок, бесплатные электрозаправки для электромобилей, оптимизация паркомест в городе в зависимости от заполненности, системы вызова такси без диспетчера, «гэймификация» и «достижения» (к примеру начисление баллов за безопасную езду) при использовании автомобиля. Большинство этих функций не вызывают удивления сами по себе, но они несомненно будут развиваться в будущих автомобилях.

Послесловие

Конечно, угадать какими будут автомобили или их электроника через несколько десятков лет с большой достоверностью почти не представляется возможным. Очевидно что автоэлектронику ожидает качественный скачок, ведь с каждым годом концепты на автовыставках начинают напоминать настоящие «автомобили из будущего», которые мы представляли лишь в фантастических произведениях. Осталось лишь немного подождать и мы увидим какие еще технологии будущего покажутся нам такими же привычными, как автомагнитола или видеорегистратор.

22-дюймовый сенсорный дисплей высокого разрешения

Как Вы думаете, Как будут развиваться электронные технологии в автопромышленности? Предлагаем Вам взгляд в будущее автомобильных развлекательных систем. Что-то нам подсказывает, что будущее уже наступило.

Последние несколько лет автомобильные развлекательные системы революционно изменились. С каждым годом цифровые полностью завоюют власть в автопромышленности. Технологии будут развиваться в геометрической прогрессии. Наше интернет издание начинает публиковать серию статей, которые будут раскрывать все самые передовые электронные технологии в автомобилестроение.

Подумайте, как изменились автомобили за 10 лет? Сегодня практически во всех новых автомобилях присутствуют различные информационно-развлекательные . Многие автопроизводители начали, ставить на свои новинки . Но пока что многие они не могут похвастаться своими возможностями на уровне смартфона и планшета. Как Вы думаете почему?

Все дело в том, что пока автомобильный компьютер не может сравниться с ресурсами смартфона и планшета. Но совсем скоро автомобильная компьютерная техника сможет соперничать по производительности с современными ноутбуками.

Технические характеристики блока управления автомобилем, ни чем не уступают современным мощным планшетам

Но ресурсы оборудования это еще не значит, что все будет работать идеально, и слажено. Главное это программное обеспечение. Один из лидеров программного обеспечения автомобилей является компания QNX, являясь дочерним предприятием BlackBerry.

Стоит отметить, что компания только начала развиваться на рынке автопромышленности. Но с ней уже работают такие бренды, как , и даже , которые применяют технологии QNX.

Большие технологии в маленьком Mercedes

Дебют новой информационно-развлекательной системы QNX на выставке 2014 Consumer Electronics Show на Mercedes CLA 45 AMG

Даже при наличии технологий и возможности пока компания QNX пока что не балует большим количеством новых инноваций. Так из последних разработок это новая информационно-развлекательная система, установленная на . Этот автомобиль имеет огромный дисплей с высоким разрешением, мощный многоядерный процессор, элегантную цифровую панель и большое количество функций и приложений.

Матовый серый CLA 45 AMG вызывает трепет в душе. Но реально эта модель удивляет внутри. При первом взгляде в глаза бросается 22-дюймовый ЖК экран HD качества. Большая часть экрана занята различными приложениями. Справа отображается информация о температуре воздуха, часы, навигация аудио проигрывателя.

Экран сенсорный с идеальным откликом. Как на iPhone. Управление пальцами на экране точно такое же, как в привычных всем современных смартфонах. Также система предоставляет возможность управлять многими функциями не только с помощью экрана, но и с помощью традиционных кнопок. Начальный экран представлен пятью большими кнопками, которые при нажатии увеличиваются, предлагая Вам выбрать дальнейшие действия.

QNX разработала большое количество приложений для многих марок автомобилей. Так компания создала три разных приложения спутниковой навигации, которые при демонстрации показывают отличную работу без задержек и системных сбоев.

Всем этим управляет четырехядерный процессор и специальный графический чипсет, который в работе ни чем не уступает последним моделям планшетов. Стоит отметить, что этот чипсет был выпущен в этом году, в отличие от , где видеокарта для ЖК монитора была выпущен еще в 2012 году.

Визуализация и качество изображения дисплея заставляет по новому взглянуть на автомобильные технологии

Даже в используется чипсет 2011 года, что по нынешним меркам устаревания компьютерной техники уже является древним.

Еще одна особенность мультимедиа на большом экране в CLA 45 AMG, это при включении музыки экран делиться пополам на две части, где с одной стороны отображается данные о проигрываемой музыке, а с другой стороны отображается общий список доступных аудио треков.

Связь

Передовая инновационная функция передачи изображения со смартфонов и планшетов на экран автомобиля

Автомобиль также имеет новую функцию MirrorLink, которая пока редко встречается в серийных автомашинах. Эта система имитирует на экране автомобиля дисплей Вашего гаджета ( , сотового телефона или планшета). Это позволяет на экране автомобиля пользоваться всеми функциями телефона. Правда, некоторые функции все-таки отключены, чтобы не отвлекать водителя. Так для отображения на дисплеи в автомобиле не доступны игры и некоторые другие развлекательные приложения.

Система самодиагностики транспортного средства

Еще одна красивая и нужная функция это система диагностики, которая в визуализированном виде отображает на большом дисплее, что происходит под капотом.

Так доступны следующие данные: уровень, охлаждающий жидкости, уровень масла, давление в шинах, количество топлива и многое другое. И все это отображается в очень красивом виде. , данные обо всех системах автомобиля в реальном времени могут передаваться через интернет на удаленный компьютер (к примеру, к мастеру в автосервис).

В панели приборов также встроен ЖК-экран, который отображает спидометр и другие цифровые данные

Специалисты QNX не просто обновили информационно-развлекательную систему. Они создали новое поколение цифровых технологий в автопромышленности. Этот дисплей в салоне может отображать прогноз погоды, маршрут, информацию, распространяемую СМИ и многое другое.

Управление голосом

Новый шаг в технологиях распознавания речи

Еще один особенный элемент это новая система распознавания речи. Подобно Siri от система не нуждается в определенных голосовых командах, которые Вы должны помнить. Вы просто говорите, а система определяет, что Вы хотите. Но, к сожалению пока люди не привыкли разговаривать со своими . Поэтому наверняка эта функция будет востребована, чтобы просто ускорить доступ, какой-либо функции, когда это действительно надо.

Также новая система от QNX улучшает качество звучания сотовой громкой связи.

Еще не закончена

QNX возможно совсем скоро появиться на многих новых автомобилях

Эта система на автомобиле Mercedes CLA 45 AMG была впервые продемонстрирована на выставке 2014 Consumer Electronics Show. Но пока, что она находится в завершающей стадии разработки. Главное чтобы эта технология пришла на серийные автомобили. После окончания разработки, многие производители наверняка захотят оснастить свои такой технологией.

По нашему мнению, в наши дни эта технология может существенно сделать любой серийный автомобиль очень дорогим. Но в перспективе себестоимость технологии будет падать, а это значит что массового появления системы от QNX на многих машинах неизбежно.

Благодаря высококачественному дисплею, многоядерному процессору с видеокартой, интуитивно понятному убавлению, эта технология обречена на успех. Это огромный шаг вперед в развитии информационно-развлекательных технологий.

И скорее всего, что мы сейчас видим в современных автомобилях, уже через несколько лет будет выглядеть не актуально.

Все сталкивались с ситуацией, когда взгляд на экран навигатора, приборную панель или экран смартфона отвлекал от управления автомобилем. А некоторые даже попадали из-за этого в аварию. Так случилось и с владельцем маркетингового агентства Виталием Пономаревым. В 2008 году он серьезно заинтересовался дополненной реальностью (augmented reality, AR) и решил уговорить серьезных инвесторов вложить в дело всего каких-то 100 млн долларов. «Я ездил по всему миру и доказывал инвестфондам, что через несколько лет AR будет везде, — смеется Виталий. — Отвлекшись на навигатор, я чуть не попал в аварию. И пазл сложился: вот она, моя дополненная реальность. Прямо здесь. На лобовом стекле».

Полтора ведра

Head-up-дисплеи в то время новинкой не были. Например, немецкая компания Continental — мировой лидер в их производстве — устанавливала HUD в автомобили BMW, Audi и Mercedes с 2003 года. Традиционные устройства отображения информации на лобовом стекле — очень сложные приборы с изогнутыми зеркалами и сферической оптикой. И что критически важно, требующие большого объема, примерно 18 л — полтора обычных ведра! А ведь разместить эти полтора ведра нужно в районе рулевого колеса — одной из самых значимых точек автомобиля. Поэтому HUD оснащаются большие дорогие авто, которые изначально спроектированы с местом под дисплей. Неудивительно, что за установку проекционного дисплея в дилерских центрах немецких автомарок с вас попросят не меньше 100 000 рублей. Ну а на обычных машинах классический HUD не увидишь.

Основатель и CEO компании WayRay, изобретатель Обучался в Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации по специальностям «экономика», «управление инновационными проектами». В 2012 году основал проект WayRay, который за четыре года превратился в международную компанию с офисами в России, Швейцарии и США. В 2015 году вошел в топ-100 выдающихся инноваторов Швейцарии по версии газеты L’Hebdo.

Барс-монстр

Кроме габаритов и сложности конструкции, у традиционных head-up-дисплеев есть и еще один недостаток: они выдают плоскую картинку на расстоянии 20 см от лобового стекла. То есть водителю все равно приходится перефокусировать взгляд. А Виталий Пономарев решил получить изображение на расстоянии 10−20 м. По его замыслу, картинка должна стать объемной. Не стереоскопической, а настоящей, голографической. Несмотря на финансовое образование, в физике Виталий разбирался очень даже неплохо. Занимаясь поиском инвесторов, он многое узнал о новых технологиях. Интуиция подсказывала ему, в каких областях нужно искать специалистов. Как правило, у истоков подобных компаний стоят два человека: один — гуру в области маркетинга, второй — технический гений. С маркетингом все было в порядке, дело оставалось за технарем. История обретения технического директора будущей WayRay уже вошла в кейсы хедхантеров: Виталий просто запустил поиск по словам «лазеры», «микроэлектроника» и «IT» на «Хабре», культовом сайте технологических гиков habrahabr.ru. В топе ответов поисковик выдал: Михаил Сваричевский с ником BarsMonster. «Теперь этот монстр мой», — шутит Пономарев.

Между стекол

В 2012 году Виталий с Михаилом начали собирать первые гигантские прототипы на основе стандартной оптики, чтобы определить, насколько интересным будет эффект. Стало понятно, что так нужного изображения и требуемых габаритов не добиться. Пришла идея использовать плоскую линзу Френеля типа тех, которые устанавливают на задние стекла автомобилей. Эта прозрачная пленка наклеивается или вваривается между стекол триплекса и работает как часть оптической системы. Решили создать линзу Френеля для нескольких длин волн, и оказалось, что это голограмма — голографический оптический элемент (holographic optical element, HOE). Самый обширный опыт работы с голографическими материалами в России в ФИАН — Физическом институте имени П. Н. Лебедева. Именно туда отправились коллеги за новыми технологиями. Начинали с голограмм на серебре, пытаясь понять, можно ли вообще делать голографические элементы большой площади, постепенно перешли на прототипы прозрачных фотополимеров. Сделали объемную трехмерную голограмму, на которой записана дифракционная решетка — по сути, виртуальный оптический элемент, преобразователь волнового фронта, который отражал волны нужной длины, а остальные пропускал.

Идея устройства, которое проецирует навигационные сведения на лобовое стекло автомобиля, пришла к Виталию, когда он отвлекся на навигатор и чуть не разбил машину. Концепция постепенно дополнилась подключением к интернету, технологиями социальной сети и дополненной реальности.

«Что здесь инновационного? — опережает мой вопрос Виталий Пономарев. — Голографию изобрели не мы. Фотополимеры тоже. И попытки делать HUD на голографических элементах были до нас. Но тогда не было дешевых лазеров и фотополимеров, которые подходят под наши требования: прозрачность и отсутствие host-эффектов. Мы занялись head-up-дисплеями как раз в тот момент, когда все это появилось. Наш небольшой стартап быстрее других создал средства проектирования и производства, невозможные в условиях крупной компании, и стал первым». Впрочем, неправильно считать WayRay технологическим интегратором: в компании работают физики, инженеры-механики, оптики, программисты. Даже средства проектирования они применяют нестандартные: их пришлось модифицировать, чтобы они могли считывать системы с «ненормальными» оптическими компонентами.

Alibaba и сорок разработчиков

Наша редакция вдоволь наигралась с прототипом HUD. Его размер — с небольшой чемодан — огромный прогресс: первые прототипы занимали все пассажирское сиденье справа от водителя. Штука действительно впечатляющая, фотографии и видео не передают всей полноты генерируемой дополненной реальности. Осенью выпустят и коммерческий образец голографического навигатора Navion: в комплект войдет небольшая коробочка с лазерным проектором и специальная пленка, превращающая лобовое стекло в экран. Он будет стоить около 500 долларов. А в следующем году на дорогах появится первый автомобиль со встроенным AR-решением WayRay. В начале 2016 года компания договорилась о реализации пилотного проекта с Banma Technologies — совместным предприятием Alibaba Group и крупнейшего китайского автопроизводителя SAIC Motor.

В рамках проекта будет разработана AR-инфотейнмент-система, которую внедрят в массовое производство одного из автомобилей в 2018 году. На вопрос, почему решили обратиться к китайцам, а не к европейцам, Виталий отвечает просто: китайцы готовы рисковать и очень быстро работают. И к тому же акционер Banma — интернет-гигант Alibaba Group, который в марте инвестировал в WayRay 18 млн долларов, в одночасье сделав компанию Виталия Пономарева всемирно знаменитой. «Нас не купили, нашу компанию проинвестировали, — подчеркивает Виталий. — Alibaba является миноритарным акционером. Мы сохранили контроль». Впрочем, это не первые инвестиции. Около 10 млн долларов вложили российские частные инвесторы, имен которых Пономарев не называет. Один из них профессионально разбирается в современной оптике — именно он первым поверил в перспективы технологии.

Глобальный результат

Сегодня WayRay — технологическая компания с офисами в Швейцарии, России и США. Разрабатывает навигационную систему для автомобилей, использующую принцип дополненной реальности, а также программно-технический комплекс для сбора информации о вождении и коррекции поведения водителя.

Однако автомобильные голографические навигаторы для стартапа всего лишь этап на пути к цели. «Мы хотим стать компанией номер один на рынке неносимых устройств дополненной реальности, — говорит Виталий. — Любая прозрачная поверхность может стать дисплеем для трехмерного изображения». Компания уже работает над прототипами новых устройств. Судя по всему, они будут связаны с развлечениями.