Какво да очакваме през следващите години? Защо и как колата ви ще стане умна? В каква посока ще се развива автомобилна индустрия? Какви технологии са вече налични и какви ви очакват?
Много неща могат да се променят само за едно десетилетие. Например на всеки 5 години компютърното оборудване е много остаряло. Вярно, все още сме далеч от технологиите като във филма "Междузвездни войни".
Да започваме. Например, ако четете този текст, значи имате достъп до интернет. И ако се върнете назад, например през 1995 г. Интернет беше достъпен за много тесен кръг от хора, но като компютър. Но оттогава нещата се промениха драматично. Сега можете да получите достъп до интернет с телефон, плеър, изберете доставчик, който е по-подходящ за вашите нужди и финансови възможности и т.н.
Същото е и с автомобилите, където дори китайците успяха да внедрят новата система Android в колата си. Между другото, по-рано за среща с такъв брой въздушни възглавници в различни опции ( страничен, предпазващ коленетеи т.н.) беше невъзможно на никоя машина.
Могат да се намерят само електрически автомобили на голф игрищата. Автомобилите също се променят и скоростта на приемане на нови технологии ще се увеличава всяка година.
Интернет и кола?
OnStar
Възможно е да се забави транспортът дистанционно, предотвратявайки бягството на похитителите от полициятадокато гонят. Сега се появи нова възможност, което ще ви помогне да възстановите откраднати коли за часове, ако не и за минути.
Новата технология се нарича Remote Ignition Block ( дистанционно заключване на запалването). Операторът на OnStar има способността да изпрати сигнал до компютъра в откраднатата кола, който ще накара системата за запалване да се заключи и да предотврати повторното й стартиране.
"Тази функция не само ще помогне на властите да възстановят откраднати коли, но и ще предотврати опасни преследвания с автомобили."
Холографски информационни дисплеи
Подобни системи могат да се видят на или. Изводът е да показва информация директно на предното стъкло. Сега има работещи модели, които могат да показват информация за скорост, посока на движение и др. И в близко бъдеще ще можем да се ориентираме по пътя, без дори да го виждаме. Например General Motors вече направи първите стъпки в тази посока.
Сега General Motors, в сътрудничество с редица университети, започна да разработва т. нар. „умно стъкло“. GM се надява да превърне стъклото в прозрачен дисплей, който може да показва информация като напр пътна маркировка, пътни знаци или различни обекти като пешеходци, което в мъгла или дъжд може да бъде много проблематично за разпознаване на пътя.
Част от тази технология беше показана на Light Car, където с помощта на LED технологията автомобилът използва прозрачен заден капак като прожекционен екран за видима комуникация между автомобилите, което е много полезно за всички автомобилисти. Например, с каква сила водачът натиска спирачките, можете да покажете колата, която се движи отзад, когато мащабът на картината на дисплея свети.
Комуникация на вашия автомобил не само с други автомобили, но и с инфраструктурата!
Скоро всички автомобили ще бъдат свързани помежду си и с пътната структура в едно цяло, в единна мрежа, която вече има свое собствено име - „комуникация car-to-X“. Днес няколко компании, включително Audi, са започнали да го създават. Същността на развитието е да го направи възможно "комуникация" на вашия автомобилне само с други автомобили, но и с инфраструктура, като например уеб камери на кръстовища, светофари или пътни знаци.
знаейки относно състоянието на светофарите, задръстванията и пътните условия, машината може да пести енергия, като предпазва водача от ненужно ускоряване/забавяне. Машината може дори резервирайте място за паркиране. Ако автомобилът е в аварийна ситуация, той ще може да информира околните автомобили, така че другите шофьори да могат да намалят навреме и да избегнат сблъсък.
Audi демонстрира някои от тези иновации с пример Е-трон
https://www.youtube.com/v/iRDRbLVTFrQ
Подобряване на сигурността
Говорейки за технологии, които могат да подобрят ситуацията със сигурността, разработчиците виждат една от основните задачи в ни "държат" на една лентаили дори на пътя в особено трудни случаи .
Подобрена система за стартиране на двигателя
Всъщност подобни системи не са въпрос на утре, а на днес. Но е невъзможно да не се каже за тях, тъй като те са един от елементите на самата ефективност на използването на ресурсите. Това е за относно системата автоматично стартиранеили спиране на двигателя.
Такива решения вече могат да се наблюдават при почти всички: когато спре, двигателите се изключват; за да потеглите, не е необходимо да стартирате двигателя отново, а просто натиснете педала на газта. И ако говорим за бъдещето на тази технология, тогава тя може евентуално да бъде тясно интегрирана със системата car-to-X, за допълнително намаляване на разхода на гориво. Например, при информация, че светофар на кръстовище е светнал червено, колата може да изключи главния двигател и да продължи да се движи само на електрическия мотор, като по този начин пести малко енергия.
Автопилот или прецизен круиз контрол
Системи за подпомагане на спирачките, монтирани в автомобила ехолоти/лазери или радаривече са станали стандартна опция, инсталирана в скъпи коли. Но, подобно на други разработки, които за първи път се появиха в автомобили от горната част ценови диапазон, този също скоро ще мигрира към по-евтин сегмент.
Този вид технология, която в състояние да избегне сблъсък с автомобила отпред, може да помогне за безопасността на движението и е полезен предимно за начинаещи шофьори, така че външният му вид ще бъде много полезен. Ако производителите продължат да подобряват тази технология, а това ще стане, скоро може да видим нещо подобно на автопилот.
“Нашата цел за 2020 г. е никой да не пострада от автомобили Volvo“, казва старши съветник по сигурността Томас Бергер, говорейки за нова система за разпознаване на пешеходци V .
Мониторинг на движение или "мъртви зони"
Още две, несъмнено необходими технологии, които могат да помогнат за подобряване на ситуацията със сигурността, са мониторингът на т.нар. мъртви зони" И система за предупреждение при пресичане на лентата. Например, нова система, който се планира да бъде инсталиран в автомобили от 2011 г., съчетава тези две технологии. Системата не само ще може да предупреждава водача, ако той без мигач ще започне възстановяванекъм съседното платно, но предотврати повторното изгражданеако лентата е заета от друго превозно средство. Естествено, Infiniti няма единствената колакъдето можем да наблюдаваме подобни технологии.
Така наречената "сляпа зона". Фирми като BMW, Ford, GM, Mazda и Volvo предлагат специални системикоито използват камери или сензори, вградени в огледалатаконтролиране на мъртвите зони. малки крушки аларма, монтирани до огледалата за обратно виждане, предупреждават водача, че колата е в мъртва зона и ако няма реакция от водача и той започне възстановяване, системата се приема повече от Активно предупреждавайте за смущения, като издавате звуци, или в зависимост от марката започва вибрация на волана. Лошото е, че подобни системиработи само на ниски обороти.
Система за предупреждение за кръстосано движение:това е радар, който работи на базата на система за наблюдение на "мъртви зони". Системата може да засича движението на превозни средства в напречна посока по време на шофиране наобратно . Cross Traffic Alert може да определи приближаването на автомобил на разстояние 19,8 метра от лявата и дясната страна, където са инсталирани специални радари. IN този моменттази функция е налична за автомобили Ford и Lincoln.
Пресичане на пътната маркировка
Няколко компании, включително Audi, BMW, Ford, Infiniti, Lexus, Mercedes-Benz, Nissan и Volvo, предлагат подобен приятелкъм друго решение. Системата използва малки камери за пътна маркировка, а ако го пресечете без да включите мигач, системата дава предупредителен знак. В зависимост от системата това може да бъде Звукови или светлинни сигнали, вибрация на волана или леко опъване на ремъка. Например Infiniti използва автоматично спиранеот едната страна на колата за да се предотврати излизането на автомобила от платното.
паркинг
Не е далеч денят, когато автомобилите ще могат да се движат без човешка помощ. Задавам желаната дестинация, а ти седиш сам, отпиваш кафе и преглеждаш сутрешната преса. Но този ден все още не е дошъл и много производители на автомобили започват бавно да ни подготвят за това. Например, много компании вече инсталират автоматизирани системи за помощ при паркиране. Такива системи работят по следния начин: автомобилът използва радар, за да определи дали има достатъчно място за паркиране. Освен това помага на водача да избере правилния ъгъл на завиване и на практика сам поставя колата на мястото за паркиране. Разбира се, засега не може без човешка помощ, но много скоро ще се появят такива системи, в които човешко участие изобщо няма да е необходимо. Можете да излезете от колата и да наблюдавате целия процес отстрани.
Проследяване на състоянието на водача:умореният шофьор може да бъде също толкова опасен, колкото и шофьорът шофиране в нетрезво състояние(и трябва да пиете това в нормата на закона).
Интегрирани в автомобила системи за проследяване, които разпознават признаци на уморав движенията и реакциите на водача и предупреждават за необходимостта от почивка, се предлагат от няколко автомобилни производители. Това са Lexus, Mercedes-Benz, Saab и Volvo. Например в Mercedes такава система се нарича Attention Assist: тя първо научава стила на шофиране, по-специално завъртане на джантата на волана, включване на пътепоказателите и натискане на педалите, а също така следи някои контролни действия на водача и др външни фактори като страничен вятър и неравни пътни настилки. Ако Attention Assist разпознае, че водачът е уморен, той го информира да спре за кратка почивка. Attention Assist прави това със звуков сигнал и предупредително съобщение на дисплея на арматурното табло.
В автомобили Volvoима и подобна система, но работи малко по-различно. Системата не контролира поведението на водача, а оценява движението на автомобила по пътя. Ако нещо се обърка, системата предупреждава водача, преди ситуацията да стане критична.
Камери за нощно виждане
Системите за нощно виждане могат да помогнат за намаляване на пътнотранспортните произшествия през нощта. В момента се предлагат от компании като Mercedes-Benz, BMW и Audi в новото A8. Такива системи могат да помогнат на водача да вижда пешеходци, животни или по-добре да вижда пътните знаци през нощта. BMW използва това за това. инфрачервена камера, който изпраща изображението към монитора в черно и бяло. Камерата разпознава обекти на разстояние до 300 метра. инфрачервена Система Mercedes-Benzима повече къс обхват, но е в състояние да достави повече рязко изображение, но недостатъкът му е лоша производителност при ниски температури.
А инженерите на Toyota напоследък работят за подобряване на системите за нощно виждане, които могат да помогнат на шофьорите да се движат по-уверено през нощта. Те наскоро разкриха прототипна камера, базирана на алгоритми и принципи за изображения, открити чрез изучаване на функционирането на очите на нощни бръмбари, пчели и молци, които могат да виждат в по-широк диапазон от цветове и също така е адаптирана за по-пълно улавяне на светлина, която не е толкова много в мрака на нощта. Новият алгоритъм за обработка на цифрови изображения може да улови висококачествени пълноцветни изображенияпри условия на слаба светлина от движение На високи скоростикола. Освен това камерата е способна на автоматичен режимадаптиране към промените в нивата на светлина.
Демонстрация на работа на термокамера - камера за нощно виждане на автомобил
https://www.youtube.com/v/ghzyW0HaXMs
Предпазни колани
Миналата година Ford представи първите в света предпазни колани с надуваеми възглавници. Според разработчиците, тази системаще повиши значително защитата на пътниците на задните седалки и особено на малките деца, които са по-склонни от възрастните да бъдат наранени при инцидент. Интегрирана въздушна възглавница за предпазен колан надува се за 40 милисекунди. Предвижда се подобно Ремъци Фордще оборудва модели Explorer 2011 моделна година, но само за задните пътници. В бъдеще подобни системи ще бъдат разширени и за други автомобилни производители.
https://www.youtube.com/v/MN5htEaRk4A
Хибриди и електричество
Напоследък почти всички производители на автомобили, големи и малки, се опитват да постигнат по-голяма ефективност, или ефективност, от задвижванията, като същевременно разчита на нови видове горива и двигатели, опитвайки се да намали потреблението и да увеличи средния пробег на зареждане/пълнене. Вече днес можем да наблюдаваме голям броймасово производство и почти всеки автомобилен производител има хибриден автомобил в своето портфолио. През следващото десетилетие те ще бъдат само повече.
Безжично зареждане на батерията
Във връзка с предстоящото раздаване на автомобили на презареждащи се батериивъпросът за тяхната безпроблемност и най-важното, бързо презареждане. Разбира се, можете да развиете удължителния кабел с щепсела от колата и да го свържете към обикновен контакт. Но това не е достъпно за всеки.
Трудно е да си представим градски жител, който дърпа щепсела до шестия етаж. Или вариантът с безплатни контакти по улиците изглежда абсолютно футуристичен. Друг вариант, който не изглежда толкова фантастичен, е индукционни зарядни устройства. Освен това технологията вече се тества на по-малки устройства като iPod и мобилни телефони. Такива зарядни устройства могат да бъдат вградени например в паркоместа в големи магазини.
Активна аеродинамика
Въпреки факта, че всички производители на автомобили отдавна използват вятърни тунели, и в този аспект има място за подобрение.
Например, Фирма BMW, в своя концептуален автомобил BMW Vision Efficient Dynamics вече успешно използва системи контроли за всмукване на въздух. В зависимост от условията на шофиране и външната температура на въздуха, клапите пред радиатора се отварят или затварят по сигнал от системата. Ако са затворени, това подобрява аеродинамиката и намалява времето за загряване на двигателя, като по този начин намалява разхода на гориво. Естествено BMW не е единствената компания, използваща тази технология.
KERS - регенеративно спиране
Това е вид електрическо спиране, при което генерираната електрическа енергия тягови двигателиработещ в генераторен режим се връща в електрическата мрежа.
Само през сезон 2009 в "" на някои огнени топки се използва системата за възстановяване на кинетичната енергия (KERS). Очакваше се това да даде тласък на развитието в областта хибридни колии допълнителни подобрения на тази система.
Както знаете, Ferrari представи хибридно купе базиран на 599-ия модел, със система KERS.
Автомобили на бъдещето
2057 година. Ограниченото пространство на градските улици и вертикалната архитектура изискват създаването на автомобилната индустрия най-новите коликой може оцелее в градската джунглаИ организирайте вертикални състезания.Автомобилните производители намират иновативни решения в биомимикрията, където четири нано-лазерни колела лесно се адаптират към всяка писта.
държани заедно магнитни полета), който може да възстанови формата си с едно щракване върху ключодържателя на алармата или вътре в колата. Водачът ще може да избере вида на купето на автомобила от няколко възможни „предварително инсталирани“ кожи. Изборът на цвят на колата е просто неограничен – мечта за момичета, които избират колата си да съответства на цвета на любимото им червило.
Магнитните полета ще помогнат на концепцията незабавно да се регенерира след удар. SilverFlow възстановява оригиналната си форма с просто "презареждане". Появата на златни зони ще информира за завършването на "трансформацията" и готовността на автомобила за пътуване.
Предаването на механична енергия към колелата, според мислите на Mercedes, се предава специална течност, чиито молекули се привеждат в движение от електростатични наномотори. Четирите въртящи се колела позволяват на автомобила да се обърне на място и да паркира странично. В SilverFlow няма да намерите волан и обичайни педали, ускорението и посоката на движение ще се задават от два лоста, монтирани отстрани на седалката на водача.
Хонда Цепелин
Тази Хонда, е създаден от студент, който е учил в катедрата по автомобилен дизайн в университета Hongik, който се намира в Корея.
Последователност GT
Топ новини за седмицата
Време е да разберем каква електроника да очакваме в автомобилите в близко бъдеще. Нека се опитаме да си представим какви други джаджи и технологии могат да станат толкова познати, колкото автомобилните радиостанции или DVR.
Безжични мрежи в колата
Производителите на полупроводникови решения за комуникация вече пускат специални версиичипове за автомобили, предназначени за автомобилни информационно-развлекателни системи. В зависимост от нуждата, използвайки Wi-Fi + Bluetooth връзка, медийният център на автомобила може да комуникира с носимата електроника на собственика (все пак говорим за бъдещето, където може да има дори повече възможности за носима електроника от модерната смарт часовници) и в зависимост от получената информация отключва автомобила или предупреждава за опасност.
Още по-интересно приложение на различни комбинации от безжични мрежи ще трябва да бъдат системи като V2X - осигуряващи обмен на данни между автомобила и околната инфраструктура. Автомобилни комуникационни системи - автомобилни комуникационни системи, които осигуряват обмен на информация между автомобили (данни за произшествия, пътна обстановка, задръствания и др.), осигуряващи възможност за по-ефективно управление на пътната ситуация като цяло, чрез предоставяне на информация на всички участници. Вече има няколко реализации на такива комуникационни мрежи с малък обхват (DRSC). Технически те трябва да работят в честотния диапазон от 5,9 GHz (5,85-5,925 GHz), с приблизителен обхват до 1000 метра. Този стандарт се нарича IEEE 802.11p (WAVE) и е одобрен през 2010 г.
През 1999 г. тази честота в САЩ беше осигурена за създаване на интелигентна транспортна система (ITS). ИТС на бъдещето може да се разглежда като система, която използва информационни и комуникационни технологии в областта на автомобилния транспорт (включително инфраструктура, превозни средства, участници в системата, както и регулиране на трафика), и в същото време има способността да взаимодейства с други видове транспорт. Традиционните технологии WiMAX, GSM, 3G или 4G/5G също могат да се използват за управление на такива системи. Като се има предвид сега съществуващи опциирешения за безжична мрежа в автомобилите, спокойно може да се предположи, че комуникацията или „връзката“ на автомобила към глобалната мрежа, под една или друга форма, е практически неизбежна.
Мобилни операционни системи за автомобили
Съвременните шофьори вече не могат да бъдат изненадани от медиен център, работещ с Android OS. Най-често Android може да се намери на главното устройство на автомобил (ако използвате модерен DVR, тогава Android може да се намери дори ... в огледалото за обратно виждане CANSONIC SKY).
Всъщност обаче плановете на компаниите се простират много по-далеч и Android Auto, представен от Google през 2014 г., може да бъде пример за такива бъдещи решения. Подкрепена от двадесет и осем производители на автомобили и Nvidia, оптимизираната за автомобили "мобилна" операционна система се бори за правото да революционизира "зоологическата градина" от различни патентовани операционни системи в медийните центрове. Вече сме виждали това някъде, нали? Точно както Android на смартфоните с течение на времето замени собствените си операционни системи различни производители, можете да заложите на повторение на този сценарий при автомобили. IN текуща формасистемата вече има добра функционалност - поддържа GPS навигация, възпроизвеждане на музика, SMS, телефония, уеб търсене, сензорни екрани и възможност за управление на хардуерни превключватели и бутони, заедно с гласов контрол. В момента Android Auto разчита на присъствието (и връзката с автомобила) на основното Android устройство на водача, действайки по-скоро като интерфейс за удобно интегриране на познати смартфон функции в автомобила. Този подход има своите предимства - като се има предвид скоростта на актуализиране и нарастващата мощ на съвременните мобилни платформи, липсата на собствена вградена (и следователно очевидно остаряла всяка година) електроника ще направи възможно получаването на нови функции просто чрез свързване на нов смартфон. Автомобилът действа като "обикновена" докинг станция - сега може да звучи странно, но в бъдеще подобен сценарий изобщо не е изключен.
Безпилотни превозни средства и електрически превозни средства
Разбира се, какво е бъдещето без самоуправляващите се коли! Въпреки това, почти всеки, който си представя самоуправляващите се автомобили като сериозно различни от класическите автомобили с ръчно управление, ги очаква малко разочарование. Самоуправляващите се автомобили на Google са единствената съвременна концепция за автомобили „без волан или педали“. Повечето концепции за самостоятелно шофиране (включително тези, които са получили правото да шофират по пътищата обща употребав някои американски щати) ви позволяват да се върнете към ръчно управление по всяко време. По този начин за водача и пътниците използването на самоуправление не носи външни големи промени в интериора на автомобила. Съвременните самоуправляващи се автомобили постигат значителен успех, например тази година самоуправляваща се кола успя да изпревари състезателен пилот, но предимството беше много малко - само 0,4 секунди.
Подобна ситуация се повтаря при електрическите превозни средства и хибридите. Ако не вземете предвид стоенето настрани Тесла, производителите на автомобили се стремят по всякакъв възможен начин да уеднаквят опита от използването на електрически превозни средства, хибриди и автомобили с двигатели с вътрешно горене. Така че в много случаи е възможно да се различи електрически автомобил от конвенционален автомобил (с изключение на звука на двигателя) само чрез допълнителни индикатори за зареждане на таблото и наличието на гнездо за зареждане вместо гърловина на резервоара за газ.
Холографски HUD дисплеи
Още през 2006 г. Light Blue Optics Ltd обяви придобиването на лиценз за производство на пълноцветни холографски лазерни проектори. Самата технология е изобретена от Едуард Бъкли и Адриан Кейбъл през 2003 г. в университета в Кеймбридж. От 2009 г. тази система започна да се адаптира за използване в дисплеи, които не изискват вниманието на водача да бъде разсеяно от пътя (head-up дисплей, HUD). Имаше много опции за проектиране на изображение върху предното стъкло на автомобил - това са пълноцветни лазерни холограми и много други прости решения(отражение на огледален образ на ярък монохромен дисплей върху стъклото). Засега производителите на автомобили не бързат да оборудват всички нови модели с HUD дисплеи, но има такива примери - през 2014 г. Range получи такава система. Rover Evoque, а Ford залага на системата MISHOR 3D, с подобни характеристики. HUD дисплеите сигурно спечелиха предните стъкла на самолети (предимно военни), но в автомобилите на бъдещето (особено самоуправляващите се) такава система за извеждане на информация ще изглежда повече от подходяща.
Разширена реалност в колите
Защо да ограничавате зоната на възможна проекция към предното стъкло? Приблизително такива разсъждения ръководят авторите на съвременните концепции за системи с добавена реалност. Това е системата "прозрачен капак" при автомобилите Land Rover(системата позволява на водача да вижда пътната настилка, която обикновено е скрита, се реализира с помощта на камери и проектори вътре в автомобила) и концепцията за виртуален екран със „съвети“ относно необходимата траектория (точно както в серията NFS Shift на игри).
По-екстравагантно решение е концепцията за напълно прозрачен автомобил от японския университет Кейо. В него задна седалкаколата става прозрачна, за да не пречи на шофьора при движение на заден ход. В задната част на автомобила има проектор, който проектира изображението върху отразяващ екран, разположен между и малко зад двете предни седалки.
Когато водачът погледне назад през рамо, той вижда почти реална гледка зад колата, но само чрез добавена реалност. Концепцията определено е интересна, но явно не отчита присъствието на пътници в колата. Най-вероятно такива системи все още ще завладеят автомобилите на бъдещето, под една или друга форма проектирайки изображение под формата на разширена реалност.
Алтернативни методи за контрол
В допълнение към гласовия контрол или въвеждане на желания маршрут чрез тъч скрийн(в хипотетична самоуправляваща се кола на бъдещето), автомобилните производители също експериментират с по-екзотични режими на управление, включително управление с жестове. През 2012 г. Mercedes-Benz представи интериорна концепция, наречена DICE (Dynamic & Intuitive Control Experience).
Вместо предно стъкло беше предложено да се използва дисплей и с помощта на сензори да се проследява позицията на ръката на водача или пътника отпред в пространството и да се следват движенията му, за да се регулират и регулират функциите на автомобила. Дори и с екрани с висока резолюция, едва ли шофьорите скоро ще се съгласят да ги използват вместо предно стъкло. Audi също демонстрира системата за управление с жестове през същата година, но там тя се използва за промяна на режимите на HUD дисплея. Така че освен сензорите, които следят закопчаването предпазен коланили присъствието на пътници в кабината, в кабината на бъдещето можем да очакваме присъствието на къде Повече ▼различни „следящи системи“ като Leap Motion.
Социалните мрежи на бъдещето и автомобилите
Още днес социалните мрежи и услугите „за автомобилистите“ могат значително да повлияят на пътната обстановка. Примери за това има много - дори полицията обръща внимание на приложения като Waze (краудсорсинг проект, базиран на потребителски данни, с помощта на който участниците в проекта научават за възникването на проблеми по пътищата), говорейки едновременно с критика и с одобрение. Възможността за уведомяване за местонахождението на патрули предизвика опасения на правоприлагащите органи за безопасността на полицейските служители. Примери за социални взаимодействия на ниво „автомобил-автомобил“ или „автомобил-инфраструктура“ могат да приемат различни форми – това са програми за лоялност от бензиностанции, безплатни електрически станции за зареждане с гориво за електрически превозни средства, оптимизиране на местата за паркиране в града в зависимост от заетост, системи за повикване на такси без диспечер, „игровизация“ и „постижения“ (например натрупване на точки за безопасно шофиране) при използване на автомобила. Повечето от тези характеристики не са изненадващи сами по себе си, но те без съмнение ще бъдат разработени в бъдещи автомобили.
Послеслов
Разбира се, почти невъзможно е да се отгатне с голяма сигурност какви ще бъдат автомобилите или тяхната електроника след няколко десетилетия. Очевидно е, че автомобилната електроника ще види качествен скок, защото всяка година концепциите на автомобилните изложения започват да приличат на истински „автомобили от бъдещето“, които сме представяли само във фантастични произведения. Остава само да изчакаме малко и ще видим кои други технологии на бъдещето ще ни изглеждат толкова познати, колкото радиото за кола или DVR.
Арматурното табло е добро, но когато информацията се показва допълнително на стъклото, е още по-добре. Да поговорим за назначаване прожекционен дисплей, неговите разновидности, характеристики, цена и видео.
Съдържанието на статията:
Прожекционният дисплей става все по-популярен, по друг начин се нарича още HUD или Head-Up Display. Голямото предимство на тази технология е безопасността на движение и комфорта при шофиране.
Основната цел е да се проектира актуална информация от арматурното табло върху предното стъкло на автомобила. Изображението е изчислено по такъв начин във височина, че да не отвлича вниманието от пътя, за да имате представа за състоянието на автомобила и скоростта.
Малко предистория
За първи път такава технология започна да се използва в авиацията, но проекционният дисплей дойде в автомобилната индустрия едва през 1988 г. Общдвигатели. 10 години по-късно GM въведе тази технология с цветен дисплей.
От 2003 г. head-up дисплеят се появи в автомобилите BMW. Днес прожекционната система се използва в много премиум автомобили. Всяка година технологията става по-евтина, което означава, че е по-достъпна за автомобили от други бюджетни класове.
head-up дисплей
Името говори само за себе си, при закупуване на автомобил се предлага като опция. По замисъл системата включва head-up дисплей, проектор и система за контрол на проекцията.
За да формират изображение, производителите използват проектор с висок контраст и наситеност на цветовете. Събирайки заедно параметрите от различни измервателни уреди на автомобила:
- сензори на двигателя;
- навигационна система;
- система за нощно виждане;
- адаптивен круиз контрол;
- разпознаване на знаци и други.
Благодарение на head-up дисплея, водачът получава виртуално изображение, което му позволява да се концентрира върху пътя. Разпознават се два вида екрани. Често най-често срещаният може да се счита за специален, прозрачен филм, който е залепен върху предното стъкло. Предотвратява разсейването на изображението при различни метеорологични условия. На машините Mini производителят използва прозрачен екран вместо филм.
В зависимост от производителя на head-up дисплея и системите, които използва, той може да бъде проектиран:
- дублиране на различни сензори на арматурното табло;
- сигнал за автомобила в мъртвата зона;
- наличието на пешеходци отстрани на пътя през нощта;
- скорост на превозното средство;
- скорост на двигателя от тахометъра;
- индикатори от навигационната система;
- сигнал за различни пътни знаци.
Предимството на такъв дисплей е неговата гъвкавост и лекота на инсталиране. Това е преносим проектор, който може да се инсталира в удобно местоположениеза водача и покажете снимка на предното стъкло.
Устройствата Garmin се считат за най-често срещаните. Инсталиран директно върху торпедото. Вторият производител е Pioneer, според инструкциите той е прикрепен към сенника. В този случай видео сигналът се изпраща към проектора чрез смартфон чрез Bluetooth или USB кабел.
Веднага си струва да се има предвид, че функционалният набор от мобилен прожекционен дисплей е няколко пъти по-малък от стандартния. Най-често мобилното устройство включва индикатори на навигационната система, скоростта на автомобила, но това изисква смартфон и специален софтуер, инсталиран на него.
От популярните мобилни проектори се счита устройството от Navdy. Дисплеят може да бъде свързан към смартфон чрез Wi-Fi или Bluetooth, можете също да го свържете към бордови компютър, чрез диагностичния конектор.
Благодарение на бордовия компютър информацията от различни сензори на арматурното табло може да се показва на прожекционния дисплей. Вградената инфрачервена камера ще ви позволи да реализирате твърд контрол на прожекционния дисплей от допълнителен контролен панел.
Най-простият начин за внедряване на проекционен дисплей може да се направи от обикновен смартфон. Това ще се основава на специална програма, който показва определена информация на екрана на смартфона.
Самият смартфон се намира на арматурното табло, изображението от дисплея на смартфона се проектира (показва) на предното стъкло, като по този начин показва на водача необходимата информация.
Програмата изкривява изображението в огледална форма, така че правилната, четима информация да е на стъклото. Но все пак няма да може да замени стационарния от горните индуцирани дисплеи.
Показване на цена
Цена стандартен дисплейще зависи от производителя, средно цената му като опция ще бъде от 500 евро. Базиран на мобилен прожекционен дисплей Garmin, цената му варира от 200 евро. Най-евтиният и лесен начин е да използвате смартфон, просто купете специална стойка за няколко хиляди рубли и я инсталирайте близо до предното стъкло и добавете своя смартфон.
Струва си да се отбележи, че технологията за показване на главата само на предното стъкло едва започва да се развива. Смята се, че в бъдеще системата Head-Up Display ще показва цялата необходима информация на предното стъкло, включително изображението от страничните огледала за обратно виждане.
Видео на принципа на работа на прожекционния дисплей:
Всеки се е сблъсквал със ситуация, при която един поглед към екрана на навигатора, таблоили екранът на смартфона се разсейва от шофиране. А някои дори претърпяха инцидент заради това. Така се случи и със собственика на маркетинговата агенция Виталий Пономарев. През 2008 г. той сериозно се интересува от добавената реалност (AR) и решава да убеди сериозни инвеститори да инвестират само около 100 милиона долара в бизнеса. „Пътувах по целия свят и доказах на инвестиционните фондове, че след няколко години AR ще бъде навсякъде“, смее се Виталий. — Разсеян от навигатора, едва не попаднах в инцидент. И пъзелът беше оформен: ето я моята разширена реалност. Точно тук. На предно стъкло».
Кофа и половина
Head-up дисплеите не бяха новост по това време. Например, немска фирма Continental, световен лидер в тяхното производство, инсталира HUD в автомобили BMW, Audi и Mercedes от 2003 г. Традиционните хед-ъп дисплеи са изключително сложни устройства с извити огледала и сферична оптика. И това, което е критично важно, изисква голям обем, приблизително 18 литра - една и половина обикновени кофи! Но трябва да поставите тези една и половина кофи в областта на волана - една от най-важните точки на колата. Следователно HUDs са оборудвани с големи скъпи автомобили, които първоначално са проектирани с място за дисплея. Не е изненадващо, че ще ви бъдат поискани най-малко 100 000 рубли за инсталиране на проекционен дисплей в представителства на немски марки автомобили. Е, на конвенционални машининяма да видите класическия HUD.
Основател и главен изпълнителен директор на WayRay, изобретател Учил в Руската академия за народно стопанство и обществена услугапри президента Руска федерацияв специалностите "икономика", "управление на иновативни проекти". През 2012 г. основава проекта WayRay, който за четири години прераства в международна компания с офиси в Русия, Швейцария и САЩ. През 2015 г. той беше включен в топ 100 на изключителните иноватори на Швейцария според вестник L'Hebdo.
леопардово чудовище
В допълнение към размера и сложността на дизайна, традиционните хед-ъп дисплеи имат още един недостатък: те създават плоска картина на разстояние 20 см от предното стъкло. Тоест водачът все още трябва да префокусира очите си. И Виталий Пономарев решава да получи изображение на разстояние 10-20 м. Според неговия план картината трябва да стане триизмерна. Не стереоскопичен, а истински, холографски. Въпреки финансовото образование, Виталий разбираше много добре физиката. Търсейки инвеститори, той научи много за новите технологии. Интуицията му подсказа в кои области да търси специалисти. По правило двама души стоят в основата на такива компании: единият е маркетингов гуру, вторият е технически гений. Всичко беше наред с маркетинга, зависи от техника. Историята за намирането на техническия директор на бъдещия WayRay вече влезе в случаите на хедхънтъри: Виталий просто стартира търсене за думите „лазери“, „микроелектроника“ и „ИТ“ в Habré, култовия сайт на технологичните маниаци habrahabr.ru . В горната част на отговорите търсачката издаде: Михаил Сваричевски с псевдоним BarsMonster. „Сега това чудовище е мое“, шегува се Пономарев.
Между чашите
През 2012 г. Виталий и Михаил започнаха да сглобяват първите гигантски прототипи, базирани на стандартна оптиказа да се определи колко интересен ще бъде ефектът. Стана ясно, че по този начин не може да се постигне желаното изображение и необходимите размери. Идеята дойде да се използва плоска френелова леща от типа, който се монтира задни стъклаавтомобили. Това прозрачно фолио е залепено или заварено между триплексните стъкла и работи като част от оптичната система. Решихме да създадем френелова леща за няколко дължини на вълната и се оказа, че това е холограма - холографски оптичен елемент (HOE). Най-богат опит в работата с холографски материали в Русия има във ФИАН – Физическия институт П. Н. Лебедев. Там колегите отидоха за нови технологии. Започнахме с холограми върху сребро, опитвайки се да разберем дали изобщо е възможно да се правят холографски елементи с голяма площ и постепенно преминахме към прототипи на прозрачни фотополимери. Те направиха обемна триизмерна холограма, върху която е записана дифракционна решетка - всъщност виртуален оптичен елемент, преобразувател на вълнов фронт, който отразява вълните с желаната дължина и предава останалите.
Идеята за устройство, което проектира навигационна информация върху предното стъкло на автомобил, хрумнала на Виталий, когато бил разсеян от навигатора и едва не разбил колата. Концепцията постепенно се допълва от интернет връзка, технологии за социални мрежи и добавена реалност.
„Какво е иновативното тук? - Виталий Пономарев изпревари въпроса ми. Ние не сме измислили холографията. Фотополимери също. И преди нас имаше опити да се направи HUD върху холографски елементи. Но тогава нямаше евтини лазери и фотополимери, които да отговарят на нашите изисквания: прозрачност и липса на ефекти на хоста. Влязохме в хед-ъп дисплеите точно в момента, в който се появи всичко това. Нашият малък стартъп беше най-бързият в създаването на инструменти за проектиране и производство, които бяха невъзможни в голяма компания, и стана първият. Погрешно е обаче WayRay да се счита за технологичен интегратор: в компанията работят физици, машинни инженери, оптици и програмисти. Дори инструментите за проектиране, които използват, са нестандартни: те трябваше да бъдат модифицирани, така че да могат да четат системи с "ненормални" оптични компоненти.
Alibaba и четиридесет разработчици
Нашите редактори си играха достатъчно с прототипа на HUD. Размерът му - приблизително колкото малък куфар - е огромно подобрение: първите прототипи заемат цялата пътническа седалка отдясно на шофьора. Нещото е наистина впечатляващо, снимките и видеоклиповете не предават пълнотата на генерираната разширена реалност. През есента ще бъде пусната и комерсиална проба на холографския навигатор Navion: комплектът ще включва малка кутия с лазерен проектор и специален филм, който превръща предното стъкло в екран. Ще струва около 500 долара. А през следващата година по пътищата ще се появи първият автомобил с вградено решение WayRay AR. В началото на 2016 г. компанията се съгласи да реализира пилотен проект с Banma Technologies, съвместно предприятие между Alibaba Group и най-големия автомобилен производител в Китай SAIC Motor.
Като част от проекта ще бъде разработена AR информационно-развлекателна система, която ще бъде въведена в масовото производство на един от автомобилите през 2018 г. На въпроса защо са решили да се обърнат към китайците, а не към европейците, Виталий отговаря просто: китайците са готови да поемат рискове и работят много бързо. И освен това, акционер на Banma е интернет гигантът Alibaba Group, който през март инвестира 18 милиона долара в WayRay, което за една нощ направи компанията на Виталий Пономарев световноизвестна. „Ние не бяхме купени, нашата компания беше инвестирана“, подчертава Виталий. - Alibaba е миноритарен акционер. Ние запазихме контрола." Това обаче не е първата инвестиция. Около 10 милиона долара са инвестирани от руски частни инвеститори, чиито имена Пономарев не назовава. Един от тях е професионално запознат със съвременната оптика - именно той пръв повярва в перспективите на технологиите.
Глобален резултат
Днес WayRay е технологична компания с офиси в Швейцария, Русия и САЩ. Разработва навигационна система за автомобили, която използва принципа на добавената реалност, както и софтуерно-хардуерен комплекс за събиране на информация за шофиране и коригиране на поведението на водача.
Въпреки това, автомобилни холографски навигаториза стартъп това е само етап по пътя към целта. „Искаме да станем компания номер едно на пазара за неносими устройства с добавена реалност“, казва Виталий. „Всяка прозрачна повърхност може да се превърне в 3D дисплей.“ Компанията вече работи върху прототипи на нови устройства. Явно ще са свързани със забавление.
Стартирайте софтуер за моделиране и покажете модел в пълен размер за редактиране в пространството. Включете комуникатора и говорете не с плоско изображение на събеседника във видео разговор, а с неговата триизмерна проекция, през която прозира любимият ви килим. Дръпнете завесата и вижте прогнозата за времето на стъклото на прозореца, ситуацията със задръстванията и като цяло - как е там. Стартирайте двигателя на автомобила и получете допълнителни сигнали в областта на предното стъкло около пътни маркировки, възможни опасностии друга важна информация.
Ако по-рано всичко това беше част от научната фантастика, сега това се премести от категорията „Фантастика“ в категорията „Близко бъдеще“. Ще се опитаме да кажем в тази публикация как съвременните учени се доближават до ерата на холографията, как започна всичко и какви трудности в развитието на холографските технологии изпитват в момента.
Как се създават холографски изображения
Човешкото око вижда физически обекти, защото светлината се отразява от тях. Изграждането на холографско изображение се основава именно на този принцип – създава се лъч отразена светлина, напълно идентичен с този, който би се отразил от физически обект. Човек, гледайки този лъч, вижда един и същ обект (дори и да го гледа от различни ъгли).Холограмите с по-висока разделителна способност са статични рисунки, чието „платно“ е фотополимер, а „четката“ е лазерен лъч, който променя структурата на фотополимерните материали наведнъж. В резултат на това фотополимерът, обработен по този начин, създава холографско изображение (светлината пада върху равнината на холограмата, фотополимерът създава своя тънка интерферентна картина).
Между другото, за самата намеса. Възниква, когато в определено пространство се образува поредица от електромагнитни вълни, чиито честоти съвпадат и с доста висока степен. Още в процеса на записване на холограма в определена област се добавят две вълни - първата, референтната, идва директно от източника, втората, обектната, се отразява от обекта. В същата зона се поставя фотографска плака с чувствителен материал и върху нея се появява модел от потъмняващи ивици, съответстващи на разпределението електромагнитна енергия(модел на смущения). След това плочата се осветява с вълна, близка по характеристики до референтната вълна, и плочата преобразува тази вълна във вълна, близка до вълната на обекта.
В резултат на това се оказва, че наблюдателят вижда приблизително същата светлина, която би била отразена от оригиналния обект на записа.
Кратка историческа справка
Шел 1947 ггодина. Индия получи независимост от Великобритания, Аржентина даде на жените право на глас, Михаил Тимофеевич Калашников създаде известната си картечница, Джон Бардийн и Уолтър Братаиномес провеждат експеримент, който направи възможно създаването на първия в света работещ биполярен транзистор, и производството на фотоапарати Polaroid започва.И Денис Габор получава първата в света холограма.
Като цяло Денис се опита да увеличи разделителната способност на електронните микроскопи от онази епоха, но в хода на експеримент, насочен към това, той получи холограма.
Уви, Габор, подобно на много умове, беше малко по-напред от времето си и той просто не разполагаше с необходимите технологии за получаване на холограми с добро качество (невъзможно е да се направи това без източник на кохерентна светлина и Теодор Мейман ще демонстрира първия лазер върху изкуствен рубинен кристал само 13 години по-късно).
Но след 1960 г. (червен рубинен лазер с дължина на вълната 694 nm, импулсен и хелиево-неонов лазер, 633 nm, непрекъснат) нещата вървят много по-весело.
1962 . Емет Лейт и Юрис Упатниекс, Мичигански технологичен институт. Създаване на класическа схема за запис на холограми. Бяха записани трансмисионни холограми - в процеса на възстановяване на холограмата светлината премина през фотографската плака, но част от светлината се отразява от плаката и също така създава изображение, което се вижда от противоположната страна.
1967 . Първият холографски портрет е записан с помощта на рубинен лазер.
1968 . Самите фотографски материали също се подобряват, благодарение на което Юрий Николаевич Денисюк разработва собствена схема за запис и получава висококачествени холограми (те възстановиха изображението чрез отразяване на бяла светлина). Всичко върви доста добре, дотолкова, че схемата на запис се нарича „Схема на Денисюк“, а холограмите се наричат „Холограми на Денисюк“.
1977 . Мултиплексна холограма на Лойд Крос, състояща се от няколко десетки ъгъла, всеки от които може да се види само от един ъгъл.
Плюсове - размерите на обекта, който искате да заснемете, не са ограничени от дължината на вълната на лазера или размера на фотоплаката. Можете да създадете холограма на обект, който не съществува (т.е. просто като нарисувате измислен обект от няколко ъгъла наведнъж).
Минуси - липсата на вертикален паралакс, такава холограма може да се гледа само по хоризонталната ос, но не и отгоре или отдолу.
1986 . Ейбрахам Секе осъзнава, че няма ограничение за съвършенството и предлага да се създаде източник на кохерентно излъчване в близката до повърхността област с помощта на рентгенови лъчи. Пространствената разделителна способност в холографията винаги зависи от размера на източника на радиация и разстоянието му от обекта - това направи възможно реконструирането в реално пространство на атомите, които заобикаляха излъчвателя.
Сега
Днес някои прототипи на холографски видео дисплеи работят почти по същия начин като съвременните LCD монитори: те разпръскват светлина по специален начин, образувайки псевдо-3D, вместо да създават интерференчен модел. С какво е свързан основният недостатък на този подход - само един човек, седнал под прав ъгъл спрямо монитора, може нормално да оцени такава картина. Всички останали зрители няма да бъдат толкова впечатлени.Разбира се, феновете на научната фантастика и новите технологии спят и виждат как холографските дисплеи ще станат нещо обичайно като wifi у дома или камера в смартфон, сравнимо с не най-лошата сапунерка. И въпреки че идеалната холограма в разбирането на мнозинството всъщност не е днес и не утре, разработките по тази тема вече са в ход.
Институт за наука и напреднали изследвания, Корея.Работен прототип на нов 3D холографски дисплей, чиито характеристики на работа са около няколко хиляди пъти по-добри от тези на съществуващите аналози.
Слабото звено на такива дисплеи е матрицата. Докато матриците се състоят от двуизмерни пиксели. Корейците, от друга страна, използваха конвенционален (но добър) дисплей, съчетан със специален модулатор за предната част на оптичния импулс. Резултатът беше висококачествена холограма, макар и малка - 1 кубичен сантиметър.
Имаше време, когато се смяташе, че разсейването на светлината е сериозна пречка за нормалното разпознаване на проектирани обекти. Но както показва нашата практика, съвременните 3D дисплеи могат да бъдат значително подобрени, като се научим да контролираме това разсейване. Правилната дисперсия направи възможно увеличаването както на ъгъла на гледане, така и на общата разделителна способност,- отбелязва проф. Йонкен Парк.
Университет Грифит, Технологичен университет Суинбърн, Австралия.Холографски дисплей на базата на графен.
Учените, въоръжени с метода на Габор, споменат в самото начало на тази публикация, направиха 3D холографски дисплей с висока разделителна способност, базиран на цифрови холографски екран, състоящ се от малки точки, които отразяват светлината.
Плюсове - ъгъл на видимост от 52 градуса. За нормалното възприемане на картината не са необходими допълнителни бездомни елементи под формата на 3D очила и други неща.
Между другото, около 52 градуса. Колкото по-голям е зрителният ъгъл, толкова по-малко пиксели ще бъдат използвани. Графеновият оксид се обработва чрез фоторедукция, която създава пиксел, който може да огъва цвета за холоизображение.
Разработчиците смятат, че този подход своевременно ще може да започне революция в разработването на дисплеи, особено на мобилни устройства.
Бристолски университет, Великобритания.ултразвукова холография.
Обектът се създава във въздуха с помощта на много ултразвукови излъчватели, насочени към облак от водна пара, който също се създава от системата. Изпълнението, разбира се, е по-сложно, отколкото в случая с обикновения екран, но все пак.
- мъглата се създава не само от капки вода, а от капки специално вещество.
- това вещество се осветява от специална лампа.
- лампата модулира специална светлина.
Резултатът е проекция на обекта, който може не само да се разглежда от всички страни, но и да се пипа.
Честотата на трептене на такъв модел на смущение е от 0,4 до 500 Hz.
Една от основните области на дейност, в която разработчиците предлагат ползотворното използване на технологиите, е медицината. Лекарят ще може да го „почувства“ въз основа на данните от медицинския картон и симулирания орган. Също така ще бъде възможно да се създават триизмерни проекции на всякакви стоки по време на презентации. Положителен ефект се предвижда и когато подобна технология замени сензорните дисплеи на обществени места (електронни менюта, терминали, банкомати). Колко трудно и скъпо ще бъде изпълнението - разбира се, е вторият въпрос.
И какви развлекателни услуги в определена посока могат да достигнат - е страшно (но интересно) да се мисли.
Ванкувър, Канада.Интерактивен холографски дисплей.
Какво ти е необходимо:
- мобилно устройство
- HDMI или wifi
- дарете $550 на Kickstarter тук
