Spojrzenie w przyszłość samochodowych systemów rozrywki. Wyświetlacz Head-up Holograficzny wyświetlacz informacji w samochodach

Czas dowiedzieć się, jakiej elektroniki należy spodziewać się w samochodach w najbliższej przyszłości. Spróbujmy sobie wyobrazić, jakie inne gadżety i technologie mogą stać się tak powszechne, jak radia samochodowe czy rejestratory DVR.

Sieci bezprzewodowe w samochodzie

Producenci komunikacji półprzewodnikowej już wypuszczają specjalne wersje chipów samochodowych do samochodowych systemów informacyjno-rozrywkowych. W zależności od potrzeb, za pomocą łącza Wi-Fi + Bluetooth, centrum multimedialne samochodu może komunikować się z elektroniką ubieralną właściciela (w końcu mówimy o przyszłości, gdzie może być jeszcze więcej opcji na ubieralną elektronikę niż nowoczesne smartwatche ) i, w zależności od otrzymanych informacji, odblokować samochód lub ostrzec przed niebezpieczeństwem.

Jeszcze ciekawszym zastosowaniem różnych kombinacji sieci bezprzewodowych będą musiały być systemy typu V2X – zapewniające wymianę danych między samochodem a otaczającą infrastrukturą. Systemy łączności samochodowej – systemy łączności samochodowej, które zapewniają wymianę informacji między pojazdami (dane o wypadkach, sytuacjach drogowych, korkach itp.), dające możliwość efektywniejszego zarządzania ogólną sytuacją drogową, poprzez dostarczanie informacji wszystkim Uczestnicy. Istnieje już kilka opcji wdrażania takich sieci komunikacyjnych krótkiego zasięgu (DRSC). Technicznie powinny one pracować w paśmie częstotliwości 5,9 GHz (5,85-5,925 GHz), z przybliżonym zasięgiem do 1000 metrów. Ten standard został nazwany IEEE 802.11p (WAVE) i został zatwierdzony w 2010 roku.

W 1999 r. częstotliwość ta została zakotwiczona w Stanach Zjednoczonych w celu stworzenia Inteligentnego Systemu Transportu (ITS). ITS przyszłości może być postrzegany jako system wykorzystujący technologie informacyjno-komunikacyjne w zakresie transportu drogowego (m.in. infrastruktura, pojazdy, uczestnicy systemu, a także regulacja transportu drogowego), a jednocześnie ma możliwość interakcji z innymi środkami transportu. Do obsługi takich systemów można również wykorzystać tradycyjne technologie WiMAX, GSM, 3G lub 4G/5G. Biorąc pod uwagę obecnie istniejące opcje rozwiązań dla sieci bezprzewodowych w samochodzie, można śmiało założyć, że komunikacja czy „łączność” samochodu z siecią globalną, w takiej czy innej formie, jest praktycznie nieunikniona.

Mobilne systemy operacyjne do samochodów

Współczesnych kierowców nie może już zaskoczyć centrum multimedialne z systemem operacyjnym Android. Najczęściej Androida można znaleźć na jednostce głównej samochodu (jeśli używasz nowoczesnego rejestratora, to Androida można nawet znaleźć ... w lusterku wstecznym CANSONIC SKY).

W rzeczywistości jednak plany firm idą znacznie dalej i przykładem takich rozwiązań na przyszłość może być Android Auto, zaprezentowany przez Google w 2014 roku. Wspierany przez dwudziestu ośmiu producentów samochodów i Nvidię, zoptymalizowany pod kątem samochodów „mobilny” system operacyjny walczy o zrewolucjonizowanie zoo różnorodnych, zastrzeżonych systemów operacyjnych w centrach medialnych. Widzieliśmy to gdzieś, prawda? Tak jak Android na smartfonach z czasem wyparł własne systemy operacyjne różnych producentów, tak można postawić na powtórzenie tego scenariusza w samochodach. W obecnej formie system ma już dobrą funkcjonalność - obsługuje nawigację GPS, odtwarzanie muzyki, SMS-y, telefonię, wyszukiwanie w sieci, ekrany dotykowe oraz możliwość sterowania przełącznikami i przyciskami sprzętowymi wraz ze sterowaniem głosowym. Obecnie Android Auto opiera się na obecności (i połączeniu z samochodem) głównego urządzenia z systemem Android kierowcy, które działa raczej jako interfejs do wygodnej integracji zwykłych funkcji smartfona z samochodem. Takie podejście ma swoje zalety - biorąc pod uwagę szybkość aktualizacji i rosnącą moc nowoczesnych platform mobilnych, brak własnej wbudowanej (a zatem oczywiście przestarzałej co roku) elektroniki umożliwi uzyskanie nowych funkcji po prostu przez podłączenie nowego smartfon. Samochód pełni rolę „normalnej” stacji dokującej – teraz może to zabrzmieć dziwnie, ale w przyszłości taki scenariusz wcale nie jest wykluczony.

Samojezdne samochody i pojazdy elektryczne

Oczywiście, co za przyszłość bez autonomicznych samochodów! Jednak prawie każdy, kto wyobraża sobie autonomiczne samochody jako poważnie różniące się od klasycznych samochodów manualnych, czeka lekkie rozczarowanie. Samojezdne samochody od Google to jedyna nowoczesna koncepcja samochodu „bez kierownicy i pedałów”. Większość koncepcji samodzielnej jazdy (w tym te, które otrzymały prawo do jazdy po drogach publicznych w niektórych stanach USA) zakłada możliwość powrotu do sterowania ręcznego w dowolnym momencie. Tym samym dla kierowcy i pasażerów korzystanie z samodzielnej jazdy nie niesie ze sobą poważnych zmian zewnętrznych we wnętrzu samochodu. Nowoczesne autonomiczne samochody robią znaczne postępy, np. w tym roku autonomiczny samochód zdołał wyprzedzić kierowcę-kierowcę, jednak przewaga była bardzo mała – tylko 0,4 sekundy.

Podobna sytuacja powtarza się w przypadku pojazdów elektrycznych i hybryd. Oprócz samodzielnej Tesli, producenci samochodów dążą do ujednolicenia w każdy możliwy sposób doświadczenia korzystania z pojazdów elektrycznych, hybryd i samochodów z silnikami spalinowymi. Tak więc w wielu przypadkach samochód elektryczny można odróżnić od zwykłego auta (poza dźwiękiem silnika) tylko po dodatkowych wskaźnikach ładowania na desce rozdzielczej oraz obecności gniazda ładowania zamiast szyjki baku.

Wyświetlacze holograficzne HUD

W 2006 roku firma Light Blue Optics Ltd ogłosiła, że ​​nabyła licencję na produkcję pełnokolorowych holograficznych projektorów laserowych. Sama technologia została wynaleziona przez Edwarda Buckleya i Adriana Cable w 2003 roku na Uniwersytecie Cambridge. Od 2009 roku system ten został przystosowany do stosowania w wyświetlaczach typu head-up (HUD). Istnieje wiele możliwości rzutowania obrazu na przednią szybę samochodu - są to pełnokolorowe hologramy laserowe oraz znacznie prostsze rozwiązania (odbicie lustrzanego obrazu jasnego monochromatycznego wyświetlacza od szkła). Jak dotąd producenci samochodów nie spieszą się z wyposażaniem wszystkich nowych modeli w wyświetlacze HUD, ale są takie przykłady - w 2014 r. Range Rover Evoque otrzymał taki system, a Ford polega na systemie MISHOR 3D o podobnych funkcjach. Wyświetlacze HUD niezawodnie podbiły przednie szyby samolotów (głównie wojskowych), ale w samochodach przyszłości (zwłaszcza autonomicznych) taki system wyświetlania informacji będzie wyglądał bardziej niż odpowiedni.

Rozszerzona rzeczywistość w samochodach

Po co ograniczać obszar możliwej projekcji do przedniej szyby? W przybliżeniu takim rozumowaniem kierowali się autorzy nowoczesnych koncepcji systemów rzeczywistości rozszerzonej. Jest to system „przezroczystej maski” w samochodach Land Rover (system pozwala kierowcy widzieć nawierzchnię drogi, która normalnie jest ukryta, realizowany jest za pomocą kamer i projektorów wewnątrz samochodu) oraz koncepcja wirtualnego ekranu z „napiwkami” o wymaganej trajektorii ruchu (podobnie jak w serii NFS Shift).

Bardziej ekstrawaganckim rozwiązaniem jest w pełni przejrzysta koncepcja samochodu japońskiego Uniwersytetu Keio. W nim tylne siedzenie samochodu staje się przezroczyste, aby nie zasłaniać kierowcy widoku podczas jazdy do tyłu. Z tyłu samochodu znajduje się projektor, który wyświetla obraz na odbijającym ekranie znajdującym się pomiędzy dwoma przednimi siedzeniami i nieco za nimi.

Kiedy kierowca ogląda się przez ramię, widzi prawie prawdziwy widok z tyłu samochodu, ale tylko w rzeczywistości rozszerzonej. Koncepcja z pewnością jest ciekawa, ale wyraźnie nie uwzględnia obecności pasażerów w samochodzie. Najprawdopodobniej takie systemy nadal podbiją samochody przyszłości, w takiej czy innej formie, wyświetlając obraz w postaci rozszerzonej rzeczywistości.

Alternatywne metody kontroli

Oprócz sterowania głosowego lub wprowadzania żądanej trasy za pomocą ekranu dotykowego (w hipotetycznym samojezdnym samochodzie przyszłości), producenci samochodów eksperymentują z bardziej egzotycznymi metodami sterowania, w tym sterowaniem gestami. W 2012 roku Mercedes-Benz zaprezentował koncepcję salonu o nazwie DICE (Dynamic & Intuitive Control Experience).

Zamiast przedniej szyby proponowano użycie wyświetlacza, a za pomocą czujników monitorować położenie ręki kierowcy lub pasażera z przodu w przestrzeni i śledzić jej ruchy, aby regulować i konfigurować funkcje samochodu. Nawet w przypadku ekranów o ultrawysokiej rozdzielczości kierowcy raczej nie zgodzą się na używanie ich zamiast przedniej szyby. System sterowania gestami zademonstrowało również Audi w tym samym roku, ale tam wykorzystano go do zmiany trybów wyświetlacza HUD. Tak więc, oprócz czujników monitorujących zapięcie pasów bezpieczeństwa lub obecność pasażerów w kabinie, można oczekiwać, że kabina przyszłości będzie miała znacznie większą różnorodność „systemów śledzących”, takich jak Leap Motion.

Sieci społecznościowe przyszłości i samochody

Już dziś sieci społecznościowe i usługi „dla kierowców” mogą znacząco wpłynąć na sytuację na drodze. Jest na to wiele przykładów – nawet policja zwraca uwagę na aplikacje takie jak Waze (projekt crowdsourcingowy oparty na danych użytkowników, dzięki któremu uczestnicy projektu dowiadują się o problemach na drogach), wypowiadając się zarówno z krytyką, jak i aprobatą. Możliwość powiadamiania o lokalizacji patroli wzbudziła obawy organów ścigania dotyczące bezpieczeństwa funkcjonariuszy policji. Przykłady interakcji społecznych na poziomie „samochód-samochód” lub „samochód-infrastruktura” mogą przybierać różne formy – są to programy lojalnościowe ze stacji benzynowych, bezpłatne stacje tankowania pojazdów elektrycznych, optymalizacja miejsc parkingowych w mieście w zależności od obłożenia, systemy przywołania taksówek bez dyspozytora, „grywalizacja „A” osiągnięcia „(na przykład zdobywanie punktów za bezpieczną jazdę) podczas korzystania z samochodu. Większość z tych cech sama w sobie nie dziwi, ale niewątpliwie rozwiną się w przyszłych samochodach.

Posłowie

Oczywiście prawie nie da się z dużą pewnością odgadnąć, jakie samochody lub ich elektronika będą wyglądały za kilkadziesiąt lat. Oczywiście na autoelektronik czeka jakościowy skok, bo co roku koncepcje na wystawach samochodowych zaczynają przypominać prawdziwe „samochody z przyszłości”, które prezentowaliśmy tylko w fantastycznych pracach. Pozostaje tylko trochę poczekać, a zobaczymy, jakie inne technologie przyszłości będą nam się wydawać tak znajome jak radio samochodowe czy magnetowid.

Deska rozdzielcza jest dobra, ale gdy informacje są dodatkowo wyświetlane na szybie, jest jeszcze lepiej. Porozmawiajmy o celu wyświetlania projekcyjnego, jego rodzajach, cechach, kosztach i wideo.

Głównym celem jest projekcja aktualnych informacji z tablicy rozdzielczej na przednią szybę samochodu. Obraz jest obliczany na wysokość, aby nie odwracać uwagi od drogi, aby mieć wyobrażenie o stanie samochodu i prędkości.

Trochę tła

Od 2003 roku wyświetlacz przezierny pojawia się w pojazdach BMW. Obecnie system projekcyjny jest stosowany w wielu pojazdach premium. Z roku na rok technologia staje się tańsza, co oznacza, że ​​jest bardziej dostępna w samochodach z innych klas budżetowych.

Wyświetlacz Head-up OEM

Do tworzenia obrazu producenci używają projektora o wysokim kontraście i nasyceniu kolorów. Zbieranie parametrów z różnych liczników samochodowych:

• czujniki silnika;
• system nawigacyjny;
• system noktowizyjny;
• adaptacyjny tempomat;
• rozpoznawanie postaci i inne.

Dzięki wyświetlaczowi head-up kierowca otrzymuje wirtualny obraz, który pozwala mu skoncentrować się na drodze. Rozpoznawane są dwa rodzaje ekranów. Często najczęściej stosuje się specjalną, przezroczystą folię naklejaną na przednią szybę. Zapobiega rozproszeniu obrazu w różnych warunkach atmosferycznych. W maszynach Mini producent zamiast folii stosuje przezroczysty ekran.

• powielanie różnych wskaźników tablicy rozdzielczej;
• sygnał o samochodzie w martwej strefie;
• obecność pieszych na poboczu drogi w ciemności;
• prędkość pojazdu;
• prędkość obrotowa silnika z obrotomierza;
• wskaźniki z systemu nawigacyjnego;
• sygnał o różnych znakach drogowych.

Najpopularniejszymi urządzeniami są Garmin. Zainstalowany bezpośrednio na torpedzie. Drugi producent uważany jest za Pioneera, zgodnie z instrukcją jest przymocowany do osłony przeciwsłonecznej. W takim przypadku sygnał wideo jest przesyłany do projektora przez smartfon przez Bluetooth lub kabel USB.

Należy od razu zauważyć, że funkcjonalny zestaw mobilnego wyświetlacza projekcyjnego jest kilkakrotnie mniejszy niż standardowy. Najczęściej urządzenie mobilne zawiera wskaźniki systemu nawigacyjnego, prędkość samochodu, ale wymaga to zainstalowanego na nim smartfona i specjalnego oprogramowania.

Spośród popularnych projektorów mobilnych brane jest pod uwagę urządzenie firmy Navdy. Wyświetlacz można podłączyć do smartfona przez Wi-Fi lub Bluetooth, można go również podłączyć do komputera pokładowego poprzez złącze diagnostyczne.

Sam smartfon znajduje się na desce rozdzielczej, obraz z wyświetlacza smartfona jest rzutowany (wyświetlany) na przednią szybę, pokazując w ten sposób kierowcy niezbędne informacje.

Program zniekształca obraz w odbiciu lustrzanym tak, aby na szybie znajdowały się prawidłowe, czytelne informacje. Ale nadal nie będzie w stanie zastąpić stacjonarnego jednego z wyżej wymienionych wyświetlaczy.

Wyświetl cenę

Koszt standardowego wyświetlacza będzie zależał od producenta, średnio jego cena jako opcja wyniesie od 500 euro. Na podstawie mobilnego wyświetlacza head-up firmy Garmin cena waha się od 200 euro. Najtańszym i najłatwiejszym sposobem jest użycie smartfona, wystarczy kupić specjalny stojak za kilka tysięcy rubli i zainstalować go w pobliżu przedniej szyby i dodać smartfon.

Warto zauważyć, że technologia wyświetlania przeziernego tylko na przedniej szybie dopiero zaczyna ewoluować. Uważa się, że w przyszłości system Head-Up Display będzie wyświetlał na przedniej szybie wszystkie niezbędne informacje, w tym obraz z bocznych lusterek wstecznych.

Film przedstawiający działanie wyświetlacza przeziernego:

Pierwszy hologram uzyskał węgierski fizyk Denes Gabor w 1947 roku podczas eksperymentów mających na celu zwiększenie rozdzielczości mikroskopów elektronowych. Ukuł samo słowo „hologram”, chcąc podkreślić pełny zapis właściwości optycznych przedmiotu. Denesh nieco wyprzedzał swoje czasy: jego hologramy były słabej jakości z powodu użycia lamp wyładowczych. Po wynalezieniu w 1960 r. laserów rubinowo-czerwonych i helowo-neonowych, holografia zaczęła się aktywnie rozwijać. W 1968 roku radziecki naukowiec Jurij Nikołajewicz Denisyuk opracował schemat rejestrowania hologramów na przezroczystych płytach fotograficznych i uzyskał hologramy wysokiej jakości. A 11 lat później Lloyd Cross stworzył hologram multipleksowy, składający się z kilkudziesięciu kątów, z których każdy można zobaczyć tylko pod jednym kątem. Jak działa nowoczesny wyświetlacz holograficzny – więcej o tym w dzisiejszym wydaniu!

Głównym materiałem fotograficznym do rejestracji hologramów są specjalne klisze fotograficzne na bazie tradycyjnego bromku srebra, które pozwalają na osiągnięcie rozdzielczości ponad 5000 linii na milimetr. Stosowane są również klisze fotograficzne na bazie żelatyny dichromowanej, które mają wyższą rozdzielczość. Przy użyciu do 90% padającego światła jest przekształcane w obraz, co umożliwia rejestrację bardzo jasnych hologramów. Aktywnie rozwijane są również media oparte na holograficznych materiałach fotopolimerowych. Ta wieloskładnikowa mieszanina substancji organicznych jest nakładana w postaci cienkiej warstwy na podłoże szklane lub foliowe.

W odniesieniu do wyświetlaczy holograficznych istnieje kilka obiecujących rozwiązań, które zasługują na uwagę. RED Digital Cinema pracuje na wyświetlaczu holograficznym, który jest panelem LCD ze specjalną płytą światłowodową pod spodem. Wykorzystuje dyfrakcję do rzutowania różnych obrazów pod różnymi kątami widzenia, co powoduje iluzję „obrazu trójwymiarowego”. Smartfon Hydrogen z wyświetlaczem holograficznym ukaże się w pierwszej połowie 2018 roku.

Na rynku istnieją już wyświetlacze HoloVisio węgierskiej firmy Holografika. Istota ich technologii polega na projekcji obrazu przez dwa tuziny projektorów wąskostrumieniowych, dzięki którym obraz jest układany w przestrzeni w głąb wyświetlacza. Złożoność tej technologii wpływa na cenę: koszt 72-calowego ekranu o rozdzielczości 1280 na 768 pikseli to około 500 tysięcy dolarów.

A stowarzyszenie japońskich naukowców od dawna pracuje nad stworzeniem technologii projekcji laserowej Aerial 3D. Porzucili tradycyjny płaski ekran, rysując obiekty w trzech wymiarach za pomocą wiązek laserowych. Aerial 3D wykorzystuje skupione wiązki laserowe do wzbudzania atomów tlenu i azotu. W tej chwili system jest w stanie rzutować obiekty składające się z 50 000 punktów z prędkością do 15 klatek na sekundę.

Na uwagę zasługuje również rozwój firmy Microsoft o nazwie Vermeer, czyli holograficzny wyświetlacz bez ekranu oraz kamera wideo, która nadaje systemowi funkcje dotykowe. Wyświetlacz wykorzystuje technologię projekcji pomiędzy dwoma parabolicznymi lustrami. Wiązka laserowa rysuje obraz z szybkością 2880 razy na sekundę, przechodząc kolejno przez 192 punkty. W rezultacie widz widzi obraz w kosmosie, aktualizowany 15 razy na sekundę i dostępny do kontaktu.

Jest całkiem możliwe, że w niedalekiej przyszłości ekrany holograficzne staną się bardziej dostępne i powszechnie stosowane.

Nawigacja samochodowa za pomocą HUD - "wyświetlacz do oglądania bez odwracania głowy", wydawałoby się, że ten pomysł od dawna prosi się tak samo jak rejestrator i nawigator, ale jak nie jest to szczególnie widoczne, rozpowszechnienie korzystanie z tej metody przedstawiania informacji kierowcy. Wyglądać ...

Podczas korzystania z przyrządów i wyświetlaczy samochodowych zawsze pojawia się następujący problem: z jednej strony kierowca powinien jak najmniej odrywać wzrok od drogi ze względów bezpieczeństwa, z drugiej, jeśli w ogóle nie patrzysz na przyrządy , można pominąć informacje ostrzegawcze, np. o niskim ciśnieniu oleju itp. Są sposoby na rozwiązanie tego problemu, takie jak dawanie sygnałów dźwiękowych, umieszczanie urządzeń w polu widzenia, ale najbardziej zaawansowaną dziś metodą jest wyświetlanie informacji na przedniej szybie (wyświetlacz head up lub HUD).

Technologia ta została pierwotnie zastosowana w lotnictwie, gdy projektanci stanęli przed koniecznością umieszczenia do 100 wskaźników ostrzegawczych w kokpicie myśliwca.

Na przykład Garmin wypuścił gadżet, który projektuje zespoły, które przenoszą samochód na przednią szybę, otrzymując dane z programu nawigacyjnego w smartfonie, zgodnie z oficjalnym blogiem firmy. Technologia HUD w nowym ręcznym projektorze Garmin

Przenośny projektor Garmin mocuje się z przodu pojazdu i wyświetla obraz na przezroczystej folii przyklejonej do przedniej szyby. Można również użyć soczewek odblaskowych przymocowanych do przedniej szyby. Informacje wyjściowe są uzyskiwane ze smartfona podłączonego przez Bluetooth z oprogramowaniem nawigacyjnym Garmin StreetPilot lub NAVIGON.

HUD jest kompatybilny ze smartfonami iPhone, Android i Windows Phone 8. Cena katalogowa - 129,99 USD.

Ponieważ informacje nawigacyjne są wyświetlane bezpośrednio w polu widzenia kierowcy, gadżet firmy Garmin został nazwany wyświetlaczem przeziernym (HUD). „Do tej pory takie systemy montowano tylko w niektórych markach samochodów klasy wykonawczej. Garmin wprowadza technologię na rynek konsumencki ”- powiedział Dan Bartel, wiceprezes sprzedaży Garmin.

Na ekranie wyświetlane są informacje o dopuszczalnych kierunkach ruchu, odległości do kolejnego zakrętu do celu, aktualnej prędkości i jej limicie, przewidywanym czasie przybycia.

Są też wskazówki dotyczące szerokości jezdni po skręcie, ostrzeżenia o przekroczeniu dozwolonej prędkości. Gadżet HUD jest również w stanie zgłosić ewentualne opóźnienia w ruchu spowodowane korkami, a także podejście do miejsca instalacji kamer bezpieczeństwa.

Jasność wyświetlanego obrazu jest automatycznie dostosowywana do warunków oświetleniowych. Pozwala to uzyskać wyraźnie widoczny obraz w jasnym świetle słonecznym iw nocy. Towarzyszące komentarze głosowe są odtwarzane przez głośniki smartfona lub pokładowy system stereo. Gadżet nie przerywa swojej pracy, gdy na smartfona przychodzą połączenia telefoniczne, które są przetwarzane w trybie głośnomówiącym.

Już w 2012 roku niemiecka firma MicroVision, twórca projektorów laserowych, podpisała umowę z japońską korporacją, która umożliwiła wykorzystanie na rynku motoryzacyjnym technologii wyświetlacza przeziernego (HUD) prezentowanego przez produkt niemieckiego producenta PicoP. Pioneer twierdzi, że jest pierwszym w historii producentem urządzeń nawigacyjnych, który wykorzystuje tę technologię. W Japonii futurystyczny „frontalny nawigator” pojawił się już w 2012 roku. Cena za to wynosiła co najmniej 500 USD.

Masanori Kurosaki, Head of Automotive Electronics w Pioneer, w komunikacie prasowym podkreślił wagę umowy między japońską korporacją a niemiecką firmą: „.

Ekran nowego nawigatora to przezroczysty plastikowy arkusz, który kładzie się na przedniej szybie naprzeciwko kierowcy i wyświetla informacje z urządzenia GPS. Teraz możesz śledzić mapę satelitarną bez rozpraszania się podczas jazdy. Ze względów bezpieczeństwa system jest tak prosty w obsłudze, jak to tylko możliwe. Na przezroczysty monitor trafiają tylko najpotrzebniejsze informacje. Urządzenie wykorzystuje do projekcji zielony laser o wysokim kontraście. Inżynierowie obiecują, że uzyskany za jej pomocą obraz będzie widoczny zarówno w dzień, jak iw nocy.

Obecnie opracowywane są metody dokładnego określania, gdzie wzrok kierowcy jest skierowany w dowolnym momencie i wyświetlania niezbędnych informacji za pomocą HUD dokładnie w tym miejscu na przedniej szybie. Metoda polega na użyciu przenośnej kamery wideo i lasera. Wiązka lasera odbija się od rogówki kierowcy, co pozwala dokładnie określić, gdzie kierowca patrzy. Prawdopodobnie czujnik ruchu oczu kierowcy posłuży do określenia samopoczucia kierowcy, czy śpi. Po wykryciu odchyleń zostanie wygenerowany sygnał alarmowy, dźwiękowy lub świetlny.

Obiecujące sposoby prezentowania informacji. Wraz z postępującą komputeryzacją wszystkich systemów motoryzacyjnych dostępnych staje się coraz więcej funkcji. Już dziś można regulować przepływ informacji do kierowcy, czyli na tym samym wyświetlaczu wyświetlać różne dane, których w danym momencie potrzebuje kierowca. Jakie informacje potrzebuje kierowca w tej sytuacji określa oprogramowanie komputerowe, ale kierowca może samodzielnie wywołać potrzebne mu bloki danych na wyświetlaczu. Na przykład, jeśli temperatura płynu chłodzącego jest normalna, nie ma potrzeby wyświetlania odczytów na wyświetlaczu, chyba że sam kierowca tego chce. Jeśli wyświetlacz pokazuje odległość, jaką samochód może przebyć z dostępnym zapasem paliwa, nie ma potrzeby pokazywania ilości paliwa w baku itp.

Komputer może w razie potrzeby przerwać normalny proces wyświetlania informacji i wygenerować na wyświetlaczu komunikat ostrzegawczy typu: „Zostało paliwo tylko na 50 km jazdy” lub „Spadło ciśnienie w lewej tylnej oponie”. Zastosowanie programów syntezatorów mowy pozwala na wydawanie takich komunikatów głosem, a kierowca podczas konfiguracji systemu może ustawić żądane parametry głosu: męski lub żeński, wysoki lub niski itp. Aby zwrócić uwagę kierowcy, stosuje się również prostsze sygnały dźwiękowe używany.

Oto kolejna opcja

Obraz holograficzny to trójwymiarowa reprezentacja rzeczywistego obiektu z wykorzystaniem emiterów laserowych - projektorów i odpowiedniego ekranu. Obecnie trwają badania i rozwój sprzętu, który ma poprawić bezpieczeństwo jazdy nocą. Jedna z opcji jest następująca: informacje są usuwane z kamer na podczerwień, przetwarzane, holograficzny obraz jest rzutowany na przednią szybę przed kierowcą. Dzięki zastosowaniu tego rodzaju noktowizora, jazda w nocy jest uproszczona.

Ale jak się okazało elektronika w aucie nie tylko pomaga, ale i przeszkadza. Badania przeprowadzone na grupie kierowców w wieku powyżej 60 lat wykazały, że korzystanie z karty elektronicznej mocno odwraca uwagę kierowcy od drogi. Reakcja starszego kierowcy, który podczas jazdy zmuszony jest rozpraszać się telematyką, jest zmniejszona o 30…100 proc. w porównaniu z jego 18-30-letnimi kolegami.

W tej chwili rozpowszechnienie takiego systemu wyświetlania jest minimalne, ale do 2020 roku odsetek samochodów wyposażonych w HUD może wzrosnąć do 9 proc. W chwili obecnej rozwój takiego systemu, podobnie jak większości innowacyjnych rozwiązań, utrudnia jedynie wysoki koszt wykonania. Chociaż wydaje mi się, że cena zbliżyła się już do ceny popularnych rejestratorów i nawigatorów.

Ktoś może już korzystać z tego typu urządzenia? Podziel się swoim doświadczeniem...

A my poczekamy, aż technologia pędzi dalej i będziemy obserwować wszystkie te informacje bezpośrednio na przedniej szybie bez dodatkowych urządzeń w trybie interaktywnym

Poniżej przedstawiamy przykład działającej już nawigacji za pomocą projektora HUD.

Pioneer SPX-HUD01 Wyświetlacz Head-Up NavGate HUD

Projektor Pioneer NavGate SPX-HUD01 To zupełnie nowe spojrzenie na nowoczesną nawigację samochodową, rewolucyjny krok w rozwoju urządzeń nawigacyjnych do samochodów. Po pojawieniu się na rynku nowoczesnej elektroniki tego typu projektorów (przed Pioneerem podobne urządzenie wypuścił także Garmin), nawigacja samochodowa weszła w nowy etap rozwoju, stając się znacznie wygodniejsza i bardziej funkcjonalna. Zakłada się, że kierowcy, którzy są przyzwyczajeni do korzystania z maksymalnych możliwości nowoczesnej technologii i preferują najbardziej zaawansowane i innowacyjne urządzenia, będą chcieli zamówić i kupić taki gadżet w swoim samochodzie.

Projektor NavGate SPX-HUD01 To innowacyjne urządzenie elektroniczne japońskiej firmy Pioneer służące do nawigacji samochodowej za pomocą smartfona. Skrót HUD w nazwie tego elektronicznego gadżetu oznacza „head-up display”.

To urządzenie jest wyposażone w unikalny projektor DLP, który mocuje się do osłony przeciwsłonecznej nad siedzeniem kierowcy. Projektor wyświetla aktualne informacje o ruchu samochodu i jego trasie na wirtualnym 30-calowym ekranie umieszczonym przed przednią szybą samochodu, trzy metry od niej, nieco nad horyzontem. Korzystanie z tego elektronicznego urządzenia pozwala kierowcy kontrolować położenie swojego samochodu, a także śledzić trasę bez odrywania się od drogi. Takie rozwiązanie sprawia, że ​​nawigacja samochodowa jest wygodniejsza i bezpieczniejsza oraz pozwala kierowcy stale monitorować sytuację na drodze, poznawać okoliczne atrakcje, planować trasę i korzystać ze wszystkich innych możliwości nowoczesnej nawigacji samochodowej. Ponadto wirtualny wyświetlacz dostarcza informacji o aktualnej godzinie, ostrzeżeniach na światłach, informacji o aktualnej prędkości pojazdu, jego ograniczeniach na tym odcinku trasy, odległości do miejsca docelowego, a także szacowanym czasie przybycia.

Zastosowanie w tym urządzeniu projektora DLP, który tworzy obraz o wysokim kontraście z bogatymi, głębokimi kolorami na wirtualnym trzydziestocalowym wyświetlaczu, eliminuje potrzebę dalszego skupiania wzroku przez kierowcę. Dzięki temu oczy kierowcy są mniej zmęczone podczas jazdy, a on sam pozbywa się konieczności rozdzielania uwagi pomiędzy obserwację drogi a monitorowanie sytuacji na drodze na wyświetlaczu nawigatora samochodowego. Wszystkie istotne informacje są wyświetlane na wyświetlaczu projektora Pioneer NavGate HUD w przejrzystej, zwięzłej formie, są starannie dobrane i maksymalnie użyteczne pod względem funkcjonalności, aby nie odwracać uwagi kierowcy od procesu jazdy. Jasne i proste instrukcje otrzymywane przez kierowcę od nawigatora czynią skrzyżowania bardziej zrozumiałymi i ułatwiają orientację na drogach.

Technologia wyświetlania górnego została pierwotnie opracowana do użytku w przemyśle lotniczym. Po udoskonaleniu i modernizacji technologia ta została przystosowana do zastosowania w nowoczesnym transporcie drogowym. Technologia ta jest bardzo obiecująca, gdyż jej zastosowanie umożliwia wyświetlanie przydatnych dla kierowcy informacji w wysokiej rozdzielczości, bezpośrednio w jego polu widzenia, co daje mu możliwość kontrolowania trasy bez odrywania wzroku od drogi.

Urządzenie jest wygodne w użyciu o każdej porze dnia: dzięki zastosowaniu w nim specjalnych czujników światła jasność wyświetlanego obrazu jest automatycznie dostosowywana do pory dnia i warunków pogodowych.

Wyświetlacz Head-up NavGate HUD działa w połączeniu ze smartfonem, na którym musi być wstępnie zainstalowana kompatybilna aplikacja mobilna CoPilot. Aplikacja ta charakteryzuje się szerokim zakresem funkcji: obsługa sterowania głosowego, szczegółowa nawigacja z kierunkami skrętu, możliwość szczegółowego planowania trasy, a także przechowywanie w pamięci szczegółowych map drogowych miasta do użytku w trybie offline itp.

NavGate HUD jest używany w połączeniu z telefonem komórkowym iPhone czwartej piątej generacji, a także ze smartfonami działającymi w systemie operacyjnym Android. To urządzenie elektroniczne jest kompatybilne z aplikacją iGO Primo iPhone, funkcjonalną aplikacją nawigacyjną z nawigacją głosową 3D, która obejmuje wyszukiwanie terenu, kierunki skrętu, realistyczne skrzyżowania dróg, zielone trasy i inne wygodne funkcje. Może również współpracować z aplikacją mobilną CoPilot, którą użytkownik musi zakupić i zainstalować na swoim smartfonie, aktywując funkcję HUD po zakupie. Aplikacja ta odtwarza komunikaty głosowe przez głośnik smartfona lub radio samochodowe z obsługą Bluetooth zainstalowane w przedziale pasażerskim, w którym kierunku należy skręcać na skrzyżowaniach. Jeśli muzyka jest odtwarzana przez głośniki samochodowe lub urządzenie mobilne, zostanie automatycznie wyciszona przed usłyszeniem komunikatów głosowych. Ponadto działanie wyświetlacza przeziernego i smartfona w połączeniu jest zaprojektowane w taki sposób, aby nawigator nie przestawał działać nawet podczas wykonywania połączeń telefonicznych: projektor Pioneer NavGate SPX-HUD01 nadal daje jasne wskazówki dotyczące trasa ruchu podczas rozmowy przez telefon.

Ten projektor jest zamknięty w stylowej, ergonomicznej obudowie, która harmonijnie wpasowuje się w wystrój każdego nowoczesnego samochodu. Z przodu nadwozia znajduje się ekran optyczny wykonany z wysokiej jakości poliwęglanu, półprzezroczystego szkła służącego do stworzenia wirtualnego trzydziestocalowego wyświetlacza przed przednią szybą samochodu. Na korpusie znajduje się złącze zasilania do ładowania urządzenia, a także port USB służący do podłączenia smartfona do projektora. Projektor posiada również gniazdo na kartę Micro SD służącą do nagrywania aktualizacji oprogramowania urządzenia.

Każdy miał do czynienia z sytuacją, gdy odwracał uwagę od jazdy na ekranie nawigatora, desce rozdzielczej lub ekranie smartfona. A niektórzy nawet mieli z tego powodu wypadek. Tak stało się z właścicielem agencji marketingowej Witalijem Ponomariewem. W 2008 roku poważnie zainteresował się rozszerzoną rzeczywistością (AR) i postanowił przekonać poważnych inwestorów do zainwestowania w ten biznes zaledwie około 100 milionów dolarów. „Jeździłem po całym świecie i udowodniłem funduszom inwestycyjnym, że za kilka lat AR będzie wszędzie” – śmieje się Witalij. - Rozproszony przez nawigatora, prawie miałem wypadek. I pojawiła się zagadka: oto moja rozszerzona rzeczywistość. Tutaj. Na przedniej szybie ”.

Półtora wiadra

Wyświetlacze head-up nie były wówczas nowością. Na przykład niemiecka firma Continental - światowy lider w ich produkcji - od 2003 roku instaluje HUDy w samochodach BMW, Audi i Mercedes. Tradycyjne wyświetlacze na przedniej szybie to bardzo wyrafinowane urządzenia z zakrzywionymi lustrami i sferyczną optyką. A co niezwykle ważne, wymagające dużej objętości, około 18 litrów - półtora zwykłego wiadra! Ale musisz umieścić te półtora wiadra w okolicy kierownicy - jednego z najważniejszych punktów samochodu. Dlatego HUDy są wyposażone w duże, drogie samochody, które pierwotnie projektowano z miejscem na wyświetlacz. Nic dziwnego, że za instalację wyświetlacza projekcyjnego w salonach niemieckich marek samochodów zostaniesz poproszony o co najmniej 100 000 rubli. Ale w zwykłych samochodach nie zobaczysz klasycznego HUDa.

Założyciel i dyrektor generalny WayRay, wynalazca, studiował w Rosyjskiej Akademii Gospodarki Narodowej i Administracji Publicznej przy Prezydencie Federacji Rosyjskiej na kierunku ekonomia i zarządzanie projektami innowacyjnymi. W 2012 roku założył projekt WayRay, który w ciągu czterech lat rozrósł się do międzynarodowej firmy z biurami w Rosji, Szwajcarii i Stanach Zjednoczonych. W 2015 roku znalazł się w pierwszej setce wybitnych innowatorów w Szwajcarii według gazety L'Hebdo.

Lampart potwór

Oprócz wielkości i złożoności projektu, tradycyjne wyświetlacze head-up mają jeszcze jedną wadę: dają płaski obraz w odległości 20 cm od przedniej szyby. Oznacza to, że kierowca nadal musi ponownie skupić wzrok. A Witalij Ponomarev postanowił uzyskać obraz w odległości 10-20 m. Zgodnie z jego planem obraz powinien stać się trójwymiarowy. Nie stereoskopowy, ale prawdziwy, holograficzny. Pomimo wykształcenia finansowego Witalij bardzo dobrze znał się na fizyce. Poszukując inwestorów wiele nauczył się o nowych technologiach. Intuicja podpowiedziała mu, w jakich dziedzinach szukać specjalistów. Zazwyczaj firmy te są zakładane przez dwie osoby: jedna jest guru marketingu, druga jest geniuszem technicznym. Marketing był w porządku, to zależało od techniki. Historia znalezienia dyrektora technicznego przyszłości WayRay wkroczyła już w sprawy headhunterów: Witalij po prostu rozpoczął wyszukiwanie za pomocą słów „lasery”, „mikroelektronika” i „IT” na Habré, kultowej witrynie maniaków technologii habrahabr.ru . Na górze odpowiedzi wyszukiwarka podała: Michaił Svarichevsky o pseudonimie BarsMonster. „Teraz ten potwór jest mój” – żartuje Ponomarev.

Między okularami

W 2012 roku Witalij i Michaił rozpoczęli montaż pierwszych gigantycznych prototypów opartych na standardowej optyce, aby określić, jak interesujący byłby efekt. Stało się jasne, że nie można osiągnąć pożądanego obrazu i wymaganych wymiarów. Wpadł na pomysł zastosowania płaskiej soczewki Fresnela typu, która jest montowana na tylnych szybach samochodów. Ta przezroczysta folia jest przyklejana lub zgrzewana między taflami szkła laminowanego i działa jako część układu optycznego. Postanowiliśmy stworzyć soczewkę Fresnela dla kilku długości fal i okazało się, że jest to hologram - holograficzny element optyczny (HOE). Największe doświadczenie w pracy z materiałami holograficznymi w Rosji ma Instytut Fizyki im. Lebiediewa. To tutaj nasi koledzy poszli po nowe technologie. Zaczęliśmy od hologramów na srebrze, próbując zrozumieć, czy w ogóle możliwe jest wykonanie holograficznych elementów o dużej powierzchni, a stopniowo przeszliśmy na prototypy przezroczystych fotopolimerów. Zrobiliśmy trójwymiarowy hologram trójwymiarowy, na którym zarejestrowano siatkę dyfrakcyjną - w rzeczywistości wirtualny element optyczny, przetwornik czoła fali, który odbija fale o wymaganej długości, a resztę przepuszcza.

Pomysł urządzenia wyświetlającego informacje nawigacyjne na przedniej szybie samochodu pojawił się u Witalija, gdy został rozproszony przez nawigatora i prawie rozbił samochód. Koncepcję stopniowo uzupełniano o łączność internetową, sieci społecznościowe i technologie rozszerzonej rzeczywistości.

„Co jest tu innowacyjnego? - Witalij Ponomarev wyprzedza moje pytanie. „Nie wynaleźliśmy holografii. Fotopolimery też. A przed nami były próby stworzenia HUD-a na elementach holograficznych. Ale wtedy nie było tanich laserów i fotopolimerów, które spełniałyby nasze wymagania: przezroczystość i brak efektów gospodarza. Weszliśmy na head-up show w momencie, gdy to wszystko się pojawiło. Nasz mały startup szybciej niż inne stworzył narzędzia projektowe i produkcyjne, które są niemożliwe w dużej firmie, i stał się pierwszym.” Błędem jest jednak uważanie WayRay za integratora technologicznego: firma zatrudnia fizyków, inżynierów mechaników, optyków, programistów. Używają nawet niestandardowych narzędzi do projektowania: trzeba je było zmodyfikować, aby mogły odczytywać systemy z „nienormalnymi” komponentami optycznymi.

Alibaba i czterdziestu programistów

Nasz zespół redakcyjny dużo bawił się prototypowym HUDem. Jego wielkość – wielkość małej walizki – to ogromny postęp: pierwsze prototypy zajmowały całe siedzenie pasażera po prawej stronie kierowcy. Rzecz jest naprawdę imponująca, zdjęcia i filmy nie oddają pełnej kompletności wygenerowanej rzeczywistości rozszerzonej. Komercyjna próbka holograficznego nawigatora Navion pojawi się również jesienią tego roku: zestaw będzie zawierał małe pudełko z projektorem laserowym i specjalną folię, która zamienia przednią szybę w ekran. Będzie kosztować około 500 USD. A w przyszłym roku w drogę ruszy pierwszy samochód z wbudowanym rozwiązaniem WayRay AR. Na początku 2016 roku firma zgodziła się na realizację projektu pilotażowego z Banma Technologies, wspólnym przedsięwzięciem Alibaba Group i największym chińskim producentem samochodów SAIC Motor.

W ramach projektu zostanie opracowany system informacyjno-rozrywkowy AR, który zostanie wprowadzony do masowej produkcji jednego z samochodów w 2018 roku. Zapytany, dlaczego zdecydowali się zwrócić do Chińczyków, a nie do Europejczyków, Witalij odpowiada po prostu: Chińczycy są gotowi podjąć ryzyko i działać bardzo szybko. Ponadto udziałowcem Banma jest gigant internetowy Alibaba Group, który w marcu zainwestował 18 milionów dolarów w WayRay, dzięki czemu firma Witalija Ponomariewa zyskała światową sławę w ciągu jednej nocy. „Nie zostaliśmy kupieni, nasza firma została zainwestowana”, podkreśla Witalij. - Alibaba jest udziałowcem mniejszościowym. Zachowaliśmy kontrolę.” Nie jest to jednak pierwsza inwestycja. Około 10 milionów dolarów zainwestowali rosyjscy inwestorzy prywatni, których nazwisk Ponomarev nie wymienia. Jeden z nich zawodowo zna się na nowoczesnej optyce - jako pierwszy uwierzył w perspektywy techniki.

Wynik globalny

Dzisiaj WayRay to firma technologiczna z biurami w Szwajcarii, Rosji i Stanach Zjednoczonych. Opracowuje system nawigacji do samochodów wykorzystujący zasadę rzeczywistości rozszerzonej, a także kompleks oprogramowania i sprzętu do zbierania informacji o prowadzeniu pojazdu i korygowania zachowań kierowców.

Samochodowe nawigatory holograficzne dla startupu to jednak tylko etap na drodze do celu. „Chcemy stać się firmą numer jeden na rynku urządzeń do noszenia na ciele z rozszerzoną rzeczywistością” — mówi Witalij. „Każda przezroczysta powierzchnia może stać się wyświetlaczem 3D”. Firma już pracuje nad prototypami nowych urządzeń. Podobno będą związane z rozrywką.