Holografische Displays: damals und heute. Projektion von Bord- und Verkehrsinformationen auf die Windschutzscheibe des Autos Holografische Informationsdisplays im Auto

Das erste Hologramm wurde 1947 von dem ungarischen Physiker Denes Gabor bei Experimenten zur Erhöhung der Auflösung von Elektronenmikroskopen erhalten. Er prägte das Wort "Hologramm", um die vollständige Aufzeichnung der optischen Eigenschaften eines Objekts hervorzuheben. Denesh war seiner Zeit ein wenig voraus: Seine Hologramme waren aufgrund der Verwendung von Gasentladungslampen von schlechter Qualität. Nach der Erfindung der Rubinrot- und Helium-Neon-Laser im Jahr 1960 begann sich die Holographie aktiv zu entwickeln. 1968 entwickelte der sowjetische Wissenschaftler Yuri Nikolaevich Denisyuk ein Schema zur Aufzeichnung von Hologrammen auf transparenten Fotoplatten und erhielt hochwertige Hologramme. Und 11 Jahre später schuf Lloyd Cross ein Multiplex-Hologramm, bestehend aus mehreren Dutzend Winkeln, von denen jeder nur aus einem Blickwinkel zu sehen ist. Wie funktioniert ein modernes holografisches Display - mehr dazu in der heutigen Ausgabe!

Hauptfotografisches Material für die Aufnahme von Hologrammen sind spezielle Fotoplatten auf Basis des traditionellen Silberbromids, die eine Auflösung von mehr als 5000 Linien pro Millimeter ermöglichen. Verwendet werden auch fotografische Platten auf Basis dichromatischer Gelatine, die eine höhere Auflösung aufweisen. Beim Einsatz werden bis zu 90 % des einfallenden Lichts in ein Bild umgewandelt, wodurch sehr helle Hologramme aufgenommen werden können. Auch Medien auf Basis holographischer Photopolymermaterialien werden aktiv entwickelt. Dieses mehrkomponentige Gemisch organischer Substanzen wird in Form eines dünnen Films auf ein Glas- oder Foliensubstrat aufgebracht.

Im Hinblick auf holographische Displays gibt es mehrere vielversprechende Entwicklungen, die Aufmerksamkeit verdienen. RED Digital Cinema arbeitet an einem holografischen Display, einem LCD-Panel mit einer speziellen Lichtleiterplatte darunter. Es verwendet Beugung, um verschiedene Bilder aus verschiedenen Blickwinkeln zu projizieren, was zu der Illusion eines "dreidimensionalen Bildes" führt. Das Hydrogen-Smartphone mit holografischem Display soll im ersten Halbjahr 2018 erscheinen.

HoloVisio-Displays der ungarischen Firma Holografika sind bereits auf dem Markt. Die Essenz ihrer Technologie liegt in der Projektion eines Bildes durch zwei Dutzend Narrow-Beam-Projektoren, wodurch das Bild im Raum tief in das Display gelegt wird. Die Komplexität dieser Technologie wirkt sich auf den Preis aus: Die Kosten für einen 72-Zoll-Bildschirm mit einer Auflösung von 1280 x 768 Pixeln betragen etwa 500.000 Dollar.

Und der Verband japanischer Wissenschaftler arbeitet seit langem an der Entwicklung der Aerial 3D-Laserprojektionstechnologie. Sie haben den traditionellen Flachbildschirm über Bord geworfen, indem sie Objekte mit Laserstrahlen in drei Dimensionen zeichneten. Aerial 3D verwendet fokussierte Laserstrahlen, um Sauerstoff- und Stickstoffatome anzuregen. Derzeit ist das System in der Lage, Objekte aus 50.000 Punkten mit einer Rate von bis zu 15 Bildern pro Sekunde zu projizieren.

Bemerkenswert ist auch die Entwicklung von Microsoft namens Vermeer, bei der es sich um ein holografisches bildschirmloses Display und eine Videokamera handelt, die dem System Touch-Funktionen verleiht. Das Display verwendet Projektionstechnologie zwischen zwei Parabolspiegeln. Der Laserstrahl zeichnet ein Bild mit einer Geschwindigkeit von 2880 Mal pro Sekunde und durchquert 192 Punkte nacheinander. Als Ergebnis sieht der Betrachter ein Bild im Raum, das 15-mal pro Sekunde aktualisiert und für den Kontakt zur Verfügung steht.

Es ist durchaus möglich, dass holografische Bildschirme in naher Zukunft zugänglicher und verbreiteter werden.

In jedem modernen Auto leuchten eine ganze Reihe verschiedener Geräte vor dem Fahrer. Zumindest ist dies ein Tacho und ein Kraftstoffstandsensor. In den meisten Fällen ist das Set jedoch viel vollständiger: Uhr, Informationsdisplay, Drehzahlmesser, Temperatursensor und andere Indikatoren. Und Sie können Autos mit einer ganzen "Ikonostase" aus einem Dutzend analoger Geräte finden. Aber es war nicht immer so...

Das wichtigste Gerät

Autos zu Beginn des 20. Jahrhunderts waren im Design sehr weit von modernen entfernt, viele hatten nicht die Beleuchtungssysteme, Sensoren, das Interieur und sogar die Windschutzscheibe, an die wir gewöhnt waren. Und Elemente wie Getriebe und Kühlung, Zündung und Bremsanlage sahen seltsam und ungewöhnlich aus. Hätte sich ein moderner Fahrer hinter das Steuer eines solchen Autos gesetzt, wäre er kaum in der Lage gewesen, überhaupt loszulegen: Die Geschicklichkeit des Fahrers war sehr kompliziert und erforderte bis in die 60er Jahre des letzten Jahrhunderts eine gute Kenntnis einer bestimmten Konstruktion. Und um ihm dabei zu helfen, sollte man ein genaues Gehör und ein treues Auge haben.

Bis Anfang der 1920er-Jahre gab es keine Instrumente im Auto - sogar der gewohnte Tachometer fehlte als Option: Es gab keine Geschwindigkeiten, die gemessen werden konnten, und jeder gewöhnte sich an Pferde ohne diese „Option“. Der Kraftstoffstandsanzeiger war in der Regel ein gewöhnliches Messglas - ein banales Rohr, das nach dem Gesetz der kommunizierenden Gefäße funktionierte. Der Kühlmittelstand wurde nicht besonders kontrolliert: Auch wenn die Kühlung Wasser war, wurde noch kurz vor der Fahrt Wasser vom Messgeschirr eingegossen. Nur Lokomotiven hatten einen obligatorischen Wasserstandssensor und Elektrofahrzeuge hatten Voltmeter und Amperemeter.

Eines der ersten Geräte, die in Autos auftauchten, war das Amperemeter. Nach dem massiven Auftreten von Batteriezündung, Elektrostartern und elektrischer Beleuchtung stellte sich die Frage nach der Überwachung des Batterieladezustands und das Amperemeter nahm lange Zeit seinen Platz auf dem Armaturenbrett ein. Der Kraftstoffstand wurde immer noch mit einem Stick direkt im Tank gemessen, aber die Geschwindigkeit wurde nicht mehr mit dem Auge beurteilt - Tachometer tauchten in Autos auf, und in den 30er Jahren waren die Geschwindigkeiten stark gewachsen.

Das 1923 veröffentlichte Ford Model T begnügte sich nur mit einem Amperemeter und einem Tankanzeigerohr. Auf der anderen Seite boten sehr teure Autos viel ernstere Werkzeuge. Der Kompressor Mercedes 6/25/40 PS von 1921 verfügte bereits über vier Instrumente, darunter Tachometer, Öldruck- und Ladedruckanzeige, und einen 240-PS-Rennbentley mit Kompressor-Gebläse von 1930 – alle neun, inklusive Temperaturüberwachung der Motor und Öl sowie zwei Indikatoren für Qualität und Verfügbarkeit von Benzin.

Übrigens hatte das Armaturenbrett dieser Autos bereits eine Beleuchtung für komfortables Fahren in der Nacht, und die Ablesungen fast aller Instrumente waren wichtig. Die Beleuchtung war in Form von "Pilzen" mit Lampen im Inneren organisiert, die den Bereich beleuchteten, in dem sich die Instrumente in der Kabine befanden. Je teurer und komplexer das Auto war, desto mehr Informationen lieferte das Armaturenbrett und die Designidee blieb nicht stehen. Auf dem schicken 1936 Cord 812SC sehen wir acht Instrumente, zweifellos eines der Einrichtungselemente. Sie können auch eine erweiterte Version der Beleuchtung feststellen - sie ist individuell und verwendet einen Ringlichtleiter um das Gerät. Eine solche Beleuchtung wird sich erst in den 50er Jahren durchsetzen und lange im Auto bleiben.

Naturmaterialien und Naturwaagen

Der rasante Fortschritt der 1930er Jahre, das massive Aufkommen von Zwangsumlaufwasserkühlungen, geschlossenen Karosserien und die Verlegung des Gastanks vom Motor weg sowie die Einführung von Kraftstoffpumpen beeinflussten die Gestaltung der Armaturenbretter. So ist der Tachometer neben dem Amperemeter zu einem unverzichtbaren Attribut des Armaturenbretts geworden. Temperatur- und Tankanzeigen werden immer häufiger in Autos verwendet, sind aber meist noch keine Messuhren.

Bei einem Ford V8 ist die Tankanzeige nur ein Rohr, das den Druck im Tank anzeigt: Ähnlich wie bei einem herkömmlichen Manometer verwendet es eine schwerere Flüssigkeit als Benzin, um die Amplitude zu reduzieren. Bei einer Reihe von Optionen ist ein Temperatursensor installiert, der nach dem gleichen Prinzip die Dichte (und Temperatur) des Kühlmittels misst.

Die Hintergrundbeleuchtung der Hydro-Anzeigeskalen ist eine ganz natürliche Lösung. Auch die Pfeilindikatoren wurden hervorgehoben - achten Sie auf die interessante Umsetzung der Skala: Sie ist gegenüber ihrem oberen Teil nach innen vertieft. Nachts funktionierte eine Lampe im Gerät und die Waage leuchtete.

Sensoren Ford A deluxe- Ford V8

Relativ kleine Produktionsmengen und ein geringer Grad an Produktionsautomatisierung ermöglichten Anpassungen der Dashboards, als fortschrittlichere Instrumente auftauchten und sich die Mode änderte. Darüber hinaus könnten sich mehrere Anbieter von Dashboards und den Instrumenten selbst auf dem Förderband befinden, wobei unterschiedliche Optionen in unterschiedlichen Konfigurationen verwendet wurden.

In den Jahren 1938-1939 hatten Armaturenbretter von Autos fast ihre hydraulischen Temperatur- und Kraftstoffanzeigen verloren, aber Instrumente wie Druckmesser blieben erhalten. Bei Pkw kommt häufig ein Öldruckmesser zum Einsatz, bei Lkw mit Druckluftbremse auch ein Leitungsdruckmesser.

Trends der Nachkriegszeit. Kontrollieren Sie Lampen und Chemie zum Leben

Die Armaturenbretter von Nachkriegsautos unterscheiden sich vor allem im Design. Hier und Bandtachos und Versuche, digitale Anzeigen zu emulieren. Es ist in Mode gekommen, "Design" zu spielen, erinnern Sie sich zumindest an unseren "Wolga" GAZ-21 und seinen Tachometer mit "natürlicher" Beleuchtung. Für leistungsstarke Autos wird der Drehzahlmesser zum De-facto-Standard, und die Uhr erwies sich nur als praktisches Zubehör, das sie im Auto unterbringen wollten. Vor dem Erscheinen digitaler Anzeigen war dies eines der wichtigen Elemente der Innenarchitektur.

Eines der Zeichen der Zeit ist die Einführung von Kontrollleuchten und die Bildung eines „Standard“-Sets von Instrumenten und Kontrollleuchten in einem einzigen Block. Das Armaturenbrett versucht nun, den Fahrer unter anderem über das Einschalten der Lichter, Abweichungen der Motor- und Getriebeparameter von der Norm zu informieren. Die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Aggregaten, die Vereinfachung des Schmiersystems, der Stromversorgung und der Kühlsysteme spiegeln sich im Trend zum Minimalismus wider.

Sie versuchen, die Anzahl der Pfeilindikatoren zu begrenzen. Ende der 50er Jahre wurde das Armaturenbrett bei Pkw kompakt und rückte näher an den Fahrer heran. Bei Vorkriegsautos war dies eine seltene und nicht sehr beliebte Lösung, findet jedoch mit der Abnahme der Anzahl der Geräte und dem Übergang zu einem rein elektrischen Anschluss immer mehr Anhänger. Jetzt ist das "Armaturenbrett" nur noch ein separates Einbauteil und kein Teil der Frontplatte, die wiederum versucht, nicht nur stilvoll, sondern auch verletzungsfrei zu sein.

Die Fortschritte in der chemischen Industrie in Form von transluzenten Materialien wirken sich auch auf das Erscheinungsbild des Armaturenbretts aus. Die Form wird durch Designüberlegungen bestimmt, und es gibt mehr Optionen für Form und Beleuchtung. Die Anzeigen selbst sind immer noch ausschließlich analog - eine Spule und ein Pfeil, ein Induktionstacho oder nur ein Manometer.

Der Weltraum auf der Erde und der Triumph der Kürze

In den späten 70er Jahren bekamen Designer die Chance, ihre wildesten Fantasien in Bezug auf die Implementierung einer neuen Auto-Benutzeroberfläche zu verwirklichen. Der Erstgeborene war 1976 die zweite Veröffentlichung des luxuriösen Aston Martin Lagonda, in dessen Armaturenbrett echte digitale Anzeigen erschienen, und in der dritten Serie von 1986-1987 wurde sogar eine echte Kathodenstrahlröhre wie bei den Fernsehern verwendet dieser Jahre.

Citroen blieb jedoch nicht weit zurück: Beim CX-Modell von 1974 bis 1985 konnte optional ein Spaceship-Dashboard eingebaut werden. Zwar waren hier die digitalen Anzeigen nicht mehr ganz real, aber der Ansatz zur Ergonomie war äußerst interessant: Alle Arten von Schaltern wurden in das Visier des Armaturenbretts eingebaut. Die frühen 80er Jahre ermöglichten die Einführung von "Lagond" -Technologien bei viel massiveren Autos, zum Beispiel stützte sich das digitale Armaturenbrett auf die Top-End-Versionen des preiswerten Renault 11, Opel Kadett E oder Opel Vectra 2000, Chevrolet Cavalier Z24, Pontiac TransAm oder Subaru XT Turbo, ganz zu schweigen von den teureren Cadillac-Modellen oder Konzeptfahrzeugen.

Obwohl die Zuverlässigkeit solcher Dashboards keine ernsthaften Bedenken mehr verursachte, wie dies bei Aston Martin der Fall war, fanden sie jedoch keine große Verbreitung. Im Gegenteil, die beliebtesten sind zu den lakonischsten Dashboards mit einem Minimum an Zeigern geworden. Ein Tachometer, Temperaturanzeigen, Tankanzeigen, oft ein Drehzahlmesser - das ist alles. Bereits in den 70er Jahren verschwand das Amperemeter aus dem Armaturenbrett, mit dem Aufkommen einfacher Ladekontrollleuchten, und Ökonometer, Druck- oder Öltemperatursensoren wurden bereits sehr eingeschränkt verwendet.

Zeigeruhren wurden in preiswerten Ausstattungsvarianten oft als Ersatz für einen Drehzahlmesser verwendet. Andererseits wurden ernsthafte Anstrengungen unternommen, um die Ablesbarkeit der Instrumente nachts und tagsüber zu verbessern. Der Umgang mit der Ergonomie des Fahrerarbeitsplatzes hat sich geändert. Im Prinzip sind dies auch „Weltraum“-Technologien. Nun wurde bei der Gestaltung nicht nur die Lage der Bedienelemente des Fahrzeugs berücksichtigt, sondern auch die Lage und Form der Blinker.

Besser ablesbare Instrumentenskalen erschienen, Hintergrundbeleuchtung von Skalen und Pfeilen, Helligkeitsregelung der Hintergrundbeleuchtung im Automatik- und manuellen Modus und schließlich wurden optitronic Instrumententafeln eingeführt, bei denen der Bildkontrast nicht mehr durch Außenbeleuchtung, sondern nur noch durch Hintergrundbeleuchtung eingestellt wurde .

Ein weiterer qualitativer Sprung ist der Übergang zur digitalen Ansteuerung analoger Anzeigen. Bereits Mitte der 90er Jahre wurden Tachometer digital und alle Pfeile wurden von Schrittmotoren angetrieben. Natürlich wird der Betrieb eines solchen Dashboards von einem eingebauten Computer gesteuert. Die Verbindung des Panels mit allen anderen Elementen der Maschine erfolgt ausschließlich elektrisch. Und die Pfeile hörten auf, bei Unregelmäßigkeiten zu "tanzen", die Kraftstoffstandsanzeigen wurden genauer und eine zusätzliche Informationsanzeige war ein unverzichtbares Attribut des Armaturenbretts.

Armaturenbretter dieser Generation sind allen modernen Autofahrern bekannt: Die meisten Autos sind noch mit ähnlichen Lösungen ausgestattet.

Eine Zukunft, die es schon gab

Die Mode für "Raum" ist keineswegs verschwunden und erliegt der verifizierten Ergonomie. Die Versuche, einen weiteren Satz digitaler Indikatoren einzuführen, hörten nicht auf. Eine Reihe von Maschinen von 1982 bis Anfang der 2000er Jahre waren mit digitalen Panels auf Basis von VFD- oder LED-Displays ausgestattet. Zusätzliche Bildschirme für MIDs und Multimedia-Bordsysteme sind größer, besser geworden und in die Bordsysteme des Fahrzeugs integriert. Die Evolution hat getan, was die Revolution nicht vermochte: Die schrittweise Erhöhung der Qualität und Größe der Informationsdisplays auf dem Armaturenbrett hat nach und nach analoge Anzeigen ersetzt.

Selbst bei den billigsten Autos nimmt die Zahl der Messuhren allmählich ab, ein kostengünstiges Monochrom-Display ist viel einfacher als eine hochwertige analoge Anzeige. Seit Anfang der 2000er Jahre sind die Größe und Qualität der Dashboard-Subdisplays stetig gewachsen und ihnen wurden immer mehr Funktionen zugewiesen. Aus einer einfachen monochromen Symbolik wurden sie zu monochromer Grafik und dann zu Farbe. Ihre Auflösung verbesserte sich und sie begannen sich auch in die Multimediaumgebung des Autos zu integrieren.

Der Verzicht auf analoge Instrumente erwies sich als nur eine Frage der Zeit: Erst Jaguar und dann andere Marken stellten auf volldigitale Instrumententafeln um, auf denen die Pfeile vollständig gezeichnet sind, und die Tafel selbst kann als Monitor des eingeschalteten - Bord Multimedia-System. Jetzt ist das volldigitale Armaturenbrett kein Zeichen mehr für ein Premium-Auto mit fortschrittlichen Technologien - Top-End-Konfigurationen konventioneller Massen-Heckhecks und Frequenzweichen ermöglichen es normalen Menschen, sich dem neuen Produkt anzuschließen.

Direkt vor deinen Augen

Die Debatte darüber, wo es ergonomischer ist, die Geräte zu platzieren, dauert noch an, und es gibt immer wieder Draufgänger, die versuchen, die traditionelle Sicht des Fahrers auf Geräte zu ändern. Traditionell geht es durch den Lenkradkranz, direkt vor Ihnen.

Die Anordnung der Instrumente in der Mitte des Autos, höher und weiter vom Fahrer entfernt, ist eine der wenigen Alternativen, aber Peugeot glaubt, dass es besser ist, die Instrumente über dem Lenkrad zu betrachten, wenn die Instrumententafel gerade sehr ist hoch. Niemand bezweifelt, dass es am besten ist, wichtige Messwerte direkt vor dem Fahrer auf die Windschutzscheibe zu projizieren. Dies ermöglicht es, nicht von der Straße abgelenkt zu werden und gleichzeitig Änderungen in der Akkommodation der Augen beim Ablesen der Instrumentenwerte zu vermeiden.

HUD - Head Up Display Technologie - stammt aus der Luftfahrt, wo sie seit gut einem halben Jahrhundert verwendet wird, in den 30er Jahren tauchte die Technologie der lichtdurchlässigen Bildschirme und Spiegel auf und in den 40er Jahren wurden die Radardaten bereits direkt auf die Windschutzscheibe des Flugzeug. Bei Autos erschien das HUD viel später, 1988 wurde es als Option für den Oldsmobile Cutlass Supreme und Pontiac Grand Prix angeboten, und beim Nissan 240SX von 1989 war es Standardausrüstung der Top-Version. Jetzt ist die Technologie bei vielen Autos als Option verfügbar, und das HUD-Gadget kann in jedem Auto mit einem OBD2-Anschluss installiert werden.

Normalerweise ist die Liste der Messwerte auf Geschwindigkeit, Alarmanzeigen und Navigationsaufforderungen beschränkt. Aber es gibt Versuche, HUD-Displays in Augmented-Reality-Systeme zu integrieren, weil sie dafür ideal sind. In Kombination mit der Technologie zur Erkennung von Verkehrszeichen, Personen und bewegten Objekten schafft dies die Voraussetzung, die Verkehrssicherheit weiter zu verbessern und den Reisekomfort bei schwierigen Sichtverhältnissen zu erhöhen. Und angesichts des Fortschritts digitaler Technologien und potenzieller Chancen ist in naher Zukunft mit dem Aufkommen von Technologien nicht mehr auf Prototypen, sondern auf Serienmaschinen zu rechnen. Darüber hinaus bewiesen die ersten Erfahrungen der Pioneer Corporation im Jahr 2012: AR-Technologien können bereits funktionieren, die Frage ist nur ihr Nutzen und der Grad der Integration mit den Bordsystemen des Autos.

Jeder war mit einer Situation konfrontiert, wenn er vom Fahren abgelenkt auf den Navigator-Bildschirm, das Armaturenbrett oder den Smartphone-Bildschirm schaute. Und manche hatten deswegen sogar einen Unfall. So geschah es mit dem Inhaber der Marketingagentur Vitaly Ponomarev. 2008 interessierte er sich ernsthaft für Augmented Reality (AR) und beschloss, ernsthafte Investoren davon zu überzeugen, nur etwa 100 Millionen US-Dollar in das Geschäft zu investieren. „Ich bin um die ganze Welt gereist und habe Investmentfonds bewiesen, dass AR in ein paar Jahren überall sein wird“, lacht Vitaly. - Vom Navigator abgelenkt, hätte ich fast einen Unfall gehabt. Und das Puzzle kam zusammen: Hier ist sie, meine Augmented Reality. Genau hier. An der Windschutzscheibe."

Eineinhalb Eimer

Head-up-Displays waren damals nicht neu. So installiert beispielsweise das deutsche Unternehmen Continental - weltweit führend in seiner Produktion - seit 2003 HUDs in BMW-, Audi- und Mercedes-Fahrzeugen. Herkömmliche Windschutzscheibenanzeigen sind sehr anspruchsvolle Geräte mit gekrümmten Spiegeln und sphärischer Optik. Und was von entscheidender Bedeutung ist, erfordert ein großes Volumen von etwa 18 Litern - eineinhalb gewöhnliche Eimer! Aber Sie müssen diese anderthalb Eimer im Bereich des Lenkrads platzieren - einer der wichtigsten Punkte des Autos. Daher sind HUDs mit großen, teuren Autos ausgestattet, die ursprünglich mit Platz für ein Display ausgelegt waren. Es ist nicht verwunderlich, dass für die Installation eines Projektionsdisplays in Autohäusern deutscher Automarken mindestens 100.000 Rubel verlangt werden. Aber bei normalen Autos werden Sie das klassische HUD nicht sehen.

Gründer und CEO von WayRay, Erfinder Studium an der Russischen Akademie für Volkswirtschaft und öffentliche Verwaltung beim Präsidenten der Russischen Föderation mit Schwerpunkt Wirtschaft und Innovationsprojektmanagement. 2012 gründete er das WayRay-Projekt, das sich in vier Jahren zu einem internationalen Unternehmen mit Niederlassungen in Russland, der Schweiz und den USA entwickelt hat. 2015 wurde er laut der Zeitung L'Hebdo in die Top 100 der herausragenden Innovatoren der Schweiz aufgenommen.

Leopardenmonster

Neben der Größe und Komplexität des Designs haben herkömmliche Head-up-Displays noch einen weiteren Nachteil: Sie geben in 20 cm Abstand zur Windschutzscheibe ein flaches Bild ab. Das heißt, der Fahrer muss seinen Blick noch neu fokussieren. Und Vitaly Ponomarev beschloss, ein Bild in einer Entfernung von 10-20 m zu machen, das nach seinem Plan dreidimensional werden sollte. Nicht stereoskopisch, sondern echt, holographisch. Trotz seiner finanziellen Bildung wusste Vitaly sehr gut in Physik. Auf der Suche nach Investoren lernte er viel über neue Technologien. Die Intuition sagte ihm, in welchen Bereichen er nach Spezialisten suchen sollte. Typischerweise werden diese Unternehmen von zwei Personen gegründet: Der eine ist ein Marketing-Guru, der andere ein technisches Genie. Marketing war in Ordnung, es lag am Technikfreak. Die Geschichte, den technischen Direktor der Zukunft zu finden WayRay ist bereits in den Fällen von Headhuntern angekommen: Vitaly startete einfach eine Suche mit den Wörtern "Laser", "Mikroelektronik" und "IT" auf "Habré", der Kultseite der Technologiefreaks habrahabr .ru. An der Spitze der Antworten gab die Suchmaschine: Mikhail Svarichevsky mit dem Spitznamen BarsMonster. „Jetzt gehört dieses Monster mir“, scherzt Ponomarev.

Zwischen den Gläsern

2012 begannen Vitaly und Mikhail mit dem Zusammenbau der ersten riesigen Prototypen auf Basis von Standardoptiken, um festzustellen, wie interessant der Effekt sein würde. Es wurde deutlich, dass das gewünschte Bild und die geforderten Abmessungen nicht erreicht werden konnten. Es entstand die Idee, eine flache Fresnel-Linse zu verwenden, wie sie an den Heckscheiben von Autos verbaut wird. Diese transparente Folie wird zwischen Verbundglasscheiben geklebt oder geschweißt und fungiert als Teil des optischen Systems. Wir beschlossen, eine Fresnel-Linse für mehrere Wellenlängen zu entwickeln, und es stellte sich heraus, dass dies ein Hologramm ist - ein holographisches optisches Element (HOE). Die umfangreichste Erfahrung in der Arbeit mit holographischen Materialien in Russland hat man am Lebedew Physical Institute. Hier haben sich unsere Kollegen für neue Technologien entschieden. Wir begannen mit Hologrammen auf Silber, versuchten zu verstehen, ob es überhaupt möglich ist, großflächige holografische Elemente herzustellen, und wechselten nach und nach zu Prototypen von transparenten Photopolymeren. Wir haben ein dreidimensionales dreidimensionales Hologramm erstellt, auf dem ein Beugungsgitter aufgezeichnet wurde - tatsächlich ein virtuelles optisches Element, ein Wellenfrontwandler, der Wellen der erforderlichen Länge reflektierte und den Rest durchließ.

Die Idee zu einem Gerät, das Navigationsinformationen auf die Windschutzscheibe eines Autos projiziert, kam Vitaly, als er vom Navigator abgelenkt wurde und das Auto beinahe zum Absturz brachte. Das Konzept wurde nach und nach durch Internet-Konnektivität, soziale Netzwerke und Augmented-Reality-Technologien ergänzt.

„Was ist hier innovativ? - Vitaly Ponomarev ist meiner Frage voraus. „Wir haben die Holografie nicht erfunden. Auch Photopolymere. Und es gab vor uns Versuche, HUD auf holographischen Elementen zu machen. Aber damals gab es keine billigen Laser und Photopolymere, die unseren Anforderungen entsprachen: Transparenz und fehlende Wirtseffekte. Wir sind genau in dem Moment in Head-up-Displays geraten, als das alles auftauchte. Unser kleines Startup war schneller als andere, um Design- und Produktionswerkzeuge zu entwickeln, die in einem großen Unternehmen unmöglich sind, und wurde das erste. Es ist jedoch falsch, WayRay als technologischen Integrator zu betrachten: Das Unternehmen beschäftigt Physiker, Maschinenbauer, Optiker, Programmierer. Sie verwenden sogar nicht standardmäßige Designtools: Sie mussten modifiziert werden, damit sie Systeme mit "abnormalen" optischen Komponenten lesen konnten.

Alibaba und vierzig Entwickler

Unsere Redaktion hat viel mit dem Prototypen HUD gespielt. Seine Größe – die Größe eines kleinen Koffers – ist ein großer Fortschritt: Die ersten Prototypen nahmen den gesamten Beifahrersitz rechts vom Fahrer ein. Die Sache ist wirklich beeindruckend, die Fotos und Videos vermitteln nicht die volle Vollständigkeit der generierten Augmented Reality. Ein kommerzielles Muster des holografischen Navigators Navion wird ebenfalls in diesem Herbst veröffentlicht: Das Kit enthält eine kleine Box mit einem Laserprojektor und einer speziellen Folie, die die Windschutzscheibe in eine Leinwand verwandelt. Es wird rund 500 US-Dollar kosten. Und nächstes Jahr wird das erste Auto mit integrierter WayRay AR-Lösung auf die Straße kommen. Anfang 2016 vereinbarte das Unternehmen die Umsetzung eines Pilotprojekts mit Banma Technologies, einem Joint Venture der Alibaba Group und dem größten chinesischen Autohersteller SAIC Motor.

Im Rahmen des Projekts wird ein AR-Infotainment-System entwickelt, das 2018 in die Massenproduktion eines der Autos eingeführt wird. Auf die Frage, warum sie sich entschieden haben, sich an die Chinesen und nicht an die Europäer zu wenden, antwortet Vitaly schlicht: Die Chinesen sind bereit, Risiken einzugehen und sehr schnell zu arbeiten. Und außerdem ist der Aktionär von Banma der Internetriese Alibaba Group, der im März 18 Millionen Dollar in WayRay investierte und das Unternehmen von Vitaly Ponomarev über Nacht weltberühmt machte. „Wir wurden nicht gekauft, unser Unternehmen wurde investiert“, betont Vitaly. - Alibaba ist Minderheitsaktionär. Wir haben die Kontrolle behalten." Dies ist jedoch nicht die erste Investition. Etwa 10 Millionen Dollar wurden von russischen Privatinvestoren investiert, deren Namen Ponomarev nicht nennt. Einer von ihnen ist professionell in der modernen Optik versiert - er war es, der zuerst an die Aussichten der Technik glaubte.

Globales Ergebnis

Heute ist WayRay ein Technologieunternehmen mit Niederlassungen in der Schweiz, Russland und den USA. Entwickelt ein Navigationssystem für Autos nach dem Prinzip der Augmented Reality sowie einen Soft- und Hardwarekomplex zum Sammeln von Informationen über das Fahren und zur Korrektur des Fahrerverhaltens.

Autoholografische Navigatoren für ein Startup sind jedoch nur eine Etappe auf dem Weg zum Ziel. „Wir wollen die Nummer eins auf dem Markt für tragbare Augmented-Reality-Geräte werden“, sagt Vitaly. "Jede transparente Oberfläche kann zu einem 3D-Display werden." Das Unternehmen arbeitet bereits an Prototypen neuer Geräte. Anscheinend werden sie mit Unterhaltung zu tun haben.

Ein Startup mit russischen Wurzeln WayRay hat zu einer Ausstellung in Las Vegas einen holografischen Augmented-Reality-Navigator mitgebracht, den Sie einfach in Ihrem Auto kaufen können. Es ist hinter dem Lenkrad direkt auf dem Armaturenbrett installiert und der Fahrer sieht alle Infografiken durch ein kleines Visier. Spezielle Schilder und Hinweise sind an reale Objekte gebunden und wirken wie Zeichnungen auf dem Asphalt, sodass der Fahrer praktisch nicht von der Straße abgelenkt wird. Und Sie können den Navigator per Sprache oder Gesten steuern.

„Eine weitere Herausforderung, mit der wir konfrontiert waren, war die große Vielfalt an Armaturenbrett-Designs, Windschutzscheiben-Geometrie, Neigungswinkel, Armaturenbrett-Geometrie usw. Damit dieses Ding in allen Autos funktioniert, mussten wir über 400 Fahrzeuge scannen. und mathematisch die optimalen Größen finden."

Die Essenz der Technologie besteht darin, eine spezielle Folie auf die transparente Oberfläche aufzubringen, die das Linsensystem ersetzt. Somit war es möglich, ein holographisches Bild ohne eine sperrige Struktur herzustellen. Das Hologramm wiederum ist insofern gut, als es vom Auge nicht als Zeichnung auf Glas wahrgenommen wird, sondern als dreidimensionales, weit voraus aufgenommenes Bild. Das heißt, Sie müssen sich nicht erneut darauf konzentrieren, wenn Sie auf die Straße schauen.

Ich muss sagen, dass wir das erste Mal mit Ponomarev vor genau einem Jahr an derselben Stelle auf der CES gesprochen haben. Und WayRay hat damals viel Lärm gemacht. Das Unternehmen stellte im Harman-Pavillon aus, demonstrierte die Idee an einem Auto von Rinspeed. Und schon damals gab es überraschend viele Manager der größten Autokonzerne rund um dieses Auto. Fakt ist, dass es sich bei dem vorgestellten diesmal um ein separates Gerät mit einem sehr kleinen Visier handelt. Legt man die WayRay-Technologie jedoch in die Phase des Autodesigns ein, kann die gesamte Windschutzscheibe in ein holografisches Display verwandelt werden. Und sie sagen, dass sie im letzten Jahr ziemlich viele solcher Projekte gemacht haben.

Vitaly Ponomarev, Gründer und Leiter von WayRay:

„Jedes Projekt ist eine Art Automodell, das 19 oder höchstwahrscheinlich 20 veröffentlicht wird. Weil sie das Design des Armaturenbretts, dieses Armaturenbretts, des gesamten Autos reparieren müssen, und dann beginnen sie bereits mit der Herstellung von Formteilen für den Kunststoffguss. damit später alles zum endgültigen Auto wurde. Das heißt, wir arbeiten jetzt an Autos, die von 19 bis 29 veröffentlicht werden. Alle neuen Technologien beginnen mit Luxus und steigen langsam in den Massenmarkt ab. Aber seltsamerweise in unserem Fall, Wir sehen die größten Volumina im mittleren Segment. Das sind SUVs - SUVs, deren Popularität jetzt wächst und wächst. "

Und während Autos mit holografischen Windschutzscheiben gerade erst serienreif werden, setzt WayRay bereits auf selbstfahrende Autos und Robotertaxis. Dort wird kein Navigator mehr benötigt, sondern ein System, das Unterhaltungs- und Werbeinhalte an die Scheiben des Autos liefert. Das Unternehmen hat bereits das True AR SDK angekündigt, eine Reihe von Tools für Drittentwickler, die Anwendungen und Spiele für das WayRay-Ökosystem erstellen können. Wenn Sie einer Person in einem Auto das Lenkrad abnehmen, muss sie schließlich etwas mit ihren Händen und Augen tun.

Die Welt der Autoelektronik entwickelt sich in rasantem Tempo. Jedes Jahr scheinen neue Geräte die Motorleistung zu erhöhen, die Federungsleistung zu optimieren, die Kraftstoffeffizienz oder die Personen in der Kabine zu verbessern.

Einige elektronische Innovationen beweisen sehr schnell die Relevanz ihrer Präsenz im Auto und werden dann in kurzer Zeit zu einem Standardmerkmal der kompletten Modellpalette, die vom Band läuft. Solche Geräte umfassen drahtlose Kommunikation, Geschwindigkeitsregelsysteme usw. Gleichzeitig gibt es eine ganze Klasse anderer elektronischer Geräte, die noch viele Jahre nach der Erfindung als vielversprechend gelten. Sie werden endlos verbessert, verteidigen ihren "Platz an der Sonne" mit Hilfe der Meinungen maßgeblicher Experten, sind sogar auf den Förderbändern einzelner Marken installiert, aber sie können sich immer noch nicht der "Liebe" echter Menschen rühmen. Unter Autofahrern werden solche Geräte meist als "auto-exotisch" bezeichnet. Ein markanter Vertreter des Konzerns sind die Systeme zur Projektion von Informationen auf die Windschutzscheibe.

Entwicklungsgeschichte

(zum Vergrößern des Bildes anklicken)

Die Entwicklung verfolgte das Ziel, die Aufmerksamkeit des Piloten auf die Luftsituation zu maximieren, indem der Blick auf die Instrumentenanzeige nicht mehr abgelenkt werden musste. Die Ingenieure von General Motors "spionierten" die Idee aus und übertrugen sie auf den Automobilbereich, was zur Einführung des ersten HUD-Projektors im Oldsmobile Cutlass Supreme im Jahr 1988 führte. Nur 14 Jahre später erschien ein ähnliches Gerät auf einem anderen GM-Auto - der prestigeträchtigen Chevrolet Corvette. In Europa hat BMW beim Einsatz von Projektionssystemen Pionierarbeit geleistet. An der Erweiterung der Funktionalität des HUD arbeiten derzeit Ingenieure von Volvo und Audi. Am aktivsten entwickelten die Japaner eine neue Richtung: Seit 1989 begann Nissan, einzelne Modelle auf dem Förderband mit Projektionssystemen auszustatten. Im Laufe der Zeit haben andere japanische Hersteller die Notwendigkeit erkannt, Autos mit einem HUD-System auszustatten, so dass heute fast alle Autos, die sie für den heimischen Markt produzieren, diese Möglichkeit haben.

Funktionsprinzip und Ausgabeinformationen

(klicken um zu vergrößern)

Im Gegensatz zu Luftfahrtsystemen, bei denen eine große Menge an Informationen im Sichtfeld des Piloten angezeigt werden kann, haben Autoprojektoren heute einen eher mageren Satz von angezeigten Parametern. Diese beinhalten:

• Fahrzeuggeschwindigkeit;
• Motordrehzahl;
• Kühlmitteltemperatur;
• Nummer des gewählten Getriebegangs;
• Bordnetzspannung und Batterieladezustand;
• Ablesungen von Parkkontrollsystemen;
• Kontrolllampenpiktogramme und Navigatordaten.

Die Relevanz der Entwicklung. Perspektiven und Herausforderungen

Das Projektionssystem hat aber auch gravierende Nachteile, die es bisher nicht ermöglichen, den Status einer Standardausrüstung für jedes Serienmodell zu erreichen.