Co očekávat v příštích letech? Proč a jak se vaše auto stane chytrým? Jakým směrem se bude vyvíjet automobilový průmysl? Jaké technologie jsou již dostupné a co vás čeká?
Za pouhou dekádu se může změnit spousta věcí. Například každých 5 let je počítačové vybavení velmi zastaralé. Pravda, k technologiím jako ve filmu Star Wars máme ještě daleko.
Začněme. Pokud například čtete tento text, máte přístup k internetu. A když se vrátíme například do roku 1995, internet byl dostupný velmi úzkému okruhu lidí, ovšem jako počítač. Ale od té doby se věci dramaticky změnily. Nyní můžete přistupovat k internetu pomocí telefon, přehrávač, vyberte si poskytovatele, který je vhodnější pro vaše potřeby a finanční možnosti a podobně.
Stejné je to s auty, kde se i Číňanům podařilo zavést nový systém Android do svého vozu. Mimochodem, dříve se setkáte s takovým počtem airbagů v různých variantách ( boční, chránící kolena atd.) nebylo možné na žádném stroji.
Elektromobily bylo možné najít pouze na golfových hřištích. Auta se také mění a míra přijímání nových technologií bude každým rokem jen stoupat.
Internet a auto?
OnStar
Je možné zpomalit dopravu na dálku, bránit únoscům v útěku před policií při pronásledování. Nyní se objevil novou příležitost, který vám pomůže získat odcizená auta během hodin, ne-li minut.
Nová technologie se nazývá Remote Ignition Block ( dálkový zámek zapalování). Operátor OnStar má možnost vyslat do počítače v ukradeném autě signál, který způsobí zablokování zapalovacího systému a zabrání jeho opětovnému spuštění.
"Tato funkce nejen pomůže úřadům získat odcizená auta, ale také zabrání nebezpečným automobilovým honičkám."
Holografické informační displeje
Podobné systémy lze vidět na nebo. Pointa je k zobrazovat informace přímo na čelním skle. Nyní existují provozní modely, které mohou zobrazovat informace o rychlosti, směru pohybu a další. A v blízké budoucnosti budeme schopni navigovat po silnici, aniž bychom ji viděli. První kroky v tomto směru již podnikl například General Motors.
Nyní General Motors ve spolupráci s řadou univerzit začal vyvíjet tzv. „chytré sklo“. GM doufá, že promění sklo v průhledný displej, který dokáže zobrazovat informace jako např dopravní značení, dopravní značky nebo různé předměty, jako jsou chodci, které v mlze nebo dešti může být na silnici velmi problematické rozpoznat.
Část této technologie se ukázala na Light Car, kde za pomoci LED technologie vůz využívá průhledné zadní dveře jako projekční plátno, pro viditelnou komunikaci mezi vozy, což je velmi užitečné pro všechny motoristy. Například, jakou silou řidič sešlápne brzdy, můžete ukázat vůz, který jede za ním, když se rozsvítí měřítko obrázku na displeji.
Komunikace vašeho vozu nejen s ostatními vozy, ale i s infrastrukturou!
Brzy budou všechna auta propojena mezi sebou a strukturou silnice do jediného celku, do jediné sítě, která už má svůj název – „car-to-X communication“. Dnes jej začalo vytvářet několik společností, včetně Audi. Smyslem vývoje je umožnit to „komunikace“ vašeho vozu nejen s ostatními auty, ale i s infrastrukturou, jako jsou webové kamery na křižovatkách, semafory nebo dopravní značky.
Vědět o stavu semaforů, dopravních zácpách a stavu vozovky, stroj může šetřit energii tím, že zabrání řidiči ve zbytečném zrychlování/zpomalování. Stroj může dokonce rezervovat parkovací místo. Pokud je vůz v nouzové situaci, bude schopen informovat okolní auta, aby ostatní řidiči včas zpomalili a zabránili srážce.
Audi ukazuje některé z těchto inovací na příkladu E-tron
https://www.youtube.com/v/iRDRbLVTFrQ
Zlepšení zabezpečení
Když mluvíme o technologiích, které mohou zlepšit bezpečnostní situaci, vývojáři vidí jeden z hlavních úkolů "držet" nás ve stejném pruhu nebo dokonce na silnici ve zvláště obtížných případech .
Vylepšený systém startování motoru
Ve skutečnosti takové systémy nejsou záležitostí zítřka, ale dneška. Ale nelze o nich neříkat, protože jsou jedním z prvků samotné účinnosti využívání zdrojů. Je to o o systému automatické spuštění nebo zastavení motoru.
Taková řešení už lze pozorovat téměř na každém: když se zastaví, motory zhasnou; pro nastartování není třeba znovu nastartovat motor, ale stačí sešlápnout plynový pedál. A pokud mluvíme o budoucnosti této technologie, pak může být nakonec pevně integrována se systémem car-to-X, k dalšímu snížení spotřeby paliva. Například na základě informace, že na semaforu na křižovatce přešla červená, může vůz vypnout hlavní motor a pokračovat v jízdě pouze na elektromotor, čímž ušetří energii.
Autopilot nebo přesný tempomat
Brzdové asistenční systémy namontované na vozidle echoloty/lasery nebo radary se již staly standardním příslušenstvím nainstalovaným v drahá auta. Ale stejně jako další vývoj, který se poprvé objevil v autech horní části cenové rozpětí, tento také brzy migruje do levnějšího segmentu.
Tento druh technologie, která schopen zabránit srážce s vozidlem vpředu, může pomoci v bezpečnosti provozu a hodí se hlavně pro začínající řidiče, takže jeho vzhled bude velmi užitečný. Pokud budou výrobci pokračovat ve zdokonalování této technologie, a bude tomu tak, možná se brzy dočkáme něčeho podobného jako autopilot.
“Naším cílem pro rok 2020 je, aby vozy Volvo nikoho nezranily“, říká hlavní bezpečnostní poradce Thomas Berger nový systém detekce chodců V .
Monitorování pohybu nebo "mrtvé zóny"
Další dvě nepochybně nezbytné technologie, které mohou pomoci zlepšit bezpečnostní situaci, jsou monitorování tzv. mrtvých zón" A systém varování před přejezdem jízdního pruhu. Například, nový systém, který se plánuje instalovat do vozů od roku 2011, kombinuje tyto dvě technologie. Systém bude nejen schopen varovat řidiče, pokud ano bez blinkru začne přestavba do sousedního pruhu, ale zabránit přestavbě pokud je jízdní pruh obsazený jiným vozidlem. Infiniti samozřejmě nebude jediné auto kde můžeme pozorovat podobné technologie.
Takzvaná „slepá zóna“. Společnosti jako BMW, Ford, GM, Mazda a Volvo nabízejí speciální systémy kteří používají kamery nebo senzory zabudované do zrcátek ovládání mrtvých zón. malé žárovky poplach, nainstalované vedle zpětných zrcátek, upozorňují řidiče, že vůz je v mrtvé zóně, a pokud řidič nezareaguje a začne přestavovat, systém je akceptován více než Aktivně varujte před rušením vydáváním zvuků, nebo v závislosti na značce začíná vibrace volantu. Nevýhodou je, že podobné systémy pracovat pouze při nízkých otáčkách.
Systém upozornění na křížovou dopravu: jedná se o radar, který funguje na bázi monitorovacího systému pro „mrtvé zóny“. Systém je schopen detekovat pohyb vozidel v příčném směru za jízdy opačně . Cross Traffic Alert je schopen určit přiblížení automobilu na vzdálenost 19,8 metru z levé i pravé strany, kde jsou instalovány speciální radary. V tento moment tato funkce je dostupná u vozidel Ford a Lincoln.
Překročení dopravního značení
Nabízí několik společností, včetně Audi, BMW, Ford, Infiniti, Lexus, Mercedes-Benz, Nissan a Volvo podobný přítel k jinému řešení. Systém používá malé kamery pro silniční značení, a pokud jej přejedete bez zapnutí blinkru, systém vydá varovné znamení. V závislosti na systému to může být Zvukové nebo světelné signály, vibrace volantu nebo mírné napnutí řemene. Například Infiniti používá automatické brzdění na jedné straně vozu zabránit vozidlu opustit jízdní pruh.
parkoviště
Není daleko den, kdy auta budou moci jezdit bez lidské pomoci. Nastavím požadovaný cíl a vy sedíte sami pro sebe, popíjíte kávu a díváte se do ranního tisku. Ale zatímco tento den ještě nenastal a mnoho automobilek nás na to začíná pomalu připravovat. Mnoho společností již například instaluje automatizované parkovací asistenční systémy. Takové systémy fungují následovně: vůz pomocí radaru zjišťuje, zda je dostatek místa k zaparkování. Dále pomáhá řidiči zvolit správný úhel natočení volantu a prakticky sám umístí auto do parkovacího místa. Samozřejmě se to zatím neobejde bez lidské pomoci, ale velmi brzy se objeví takové systémy, na kterých nebude lidská účast vůbec nutná. Můžete vystoupit z auta a celý proces sledovat z boku.
Sledování stavu řidiče: unavený řidič může být stejně nebezpečný jako řidič řízení pod vlivem alkoholu(a to je potřeba zapít v normě zákona).
Sledovací systémy integrované do vozidla, které rozpoznat známky únavy v pohybech a reakcích řidiče a upozorňují na nutnost přestávky, jsou k dispozici u několika výrobců automobilů. Jedná se o Lexus, Mercedes-Benz, Saab a Volvo. Například u Mercedesu se takový systém nazývá Attention Assist: nejprve se naučí styl jízdy, zejména otáčení věnce volantu, rozsvícení ukazatelů směru a sešlápnutí pedálů, a také sleduje některé kontrolní akce řidiče a podobně vnější faktory, jako je boční vítr a nerovný povrch vozovky. Pokud Attention Assist rozpozná, že je řidič unavený, informuje ho, aby zastavil a krátce si odpočinul. Attention Assist to provede zvukovým signálem a varovnou zprávou na displeji sdruženého přístroje.
Ve vozech Volvo existuje také podobný systém, ale funguje to trochu jinak. Systém neřídí chování řidiče, ale vyhodnocuje pohyb vozu na vozovce. Pokud se něco pokazí, systém upozorní řidiče dříve, než se situace stane kritickou.
Kamery pro noční vidění
Systémy nočního vidění mohou pomoci snížit počet dopravních nehod v noční době. V současné době nabízí firmy jako např Mercedes-Benz, BMW a Audi v nové A8. Takové systémy mohou pomoci řidiči vidět chodce, zvířata nebo lépe vidět dopravní značky v noci. BMW k tomu využívá toto. infračervená kamera, která posílá obraz na monitor černobíle. Kamera rozlišuje objekty na vzdálenost až 300 metrů. infračervený Systém Mercedes-Benz má více krátký dosah, ale je schopen dodat více ostrý obraz jeho nevýhodou však je špatný výkon při nízkých teplotách.
A inženýři Toyoty v poslední době pracují na vylepšení systémů nočního vidění, které mohou řidičům pomoci s větší jistotou navigace v noci. Nedávno představili prototyp kamery založené na algoritmech a zobrazovacích principech objevených studiem fungování očí nočních brouků, včel a můr, které mohou vidět v širší škále barev a je také přizpůsobena k dokonalejšímu zachycení světla, které není tolik v temnotě noci. Nový algoritmus digitálního zpracování obrazu dokáže zachytit vysoce kvalitní plnobarevné obrázky za špatných světelných podmínek z pohybu na vysoké rychlosti auto. Navíc to kamera umí automatický režim přizpůsobí se změnám úrovně osvětlení.
Ukázka činnosti termokamery - kamery pro noční vidění do auta
https://www.youtube.com/v/ghzyW0HaXMs
Bezpečnostní pásy
V loňském roce představil Ford jako první na světě bezpečnostní pásy s nafukovací polštáře. Podle vývojářů tento systém výrazně zvýší ochranu cestujících na zadních sedadlech, a zejména malých dětí, u kterých je větší pravděpodobnost zranění než u dospělých při nehodě. Integrovaný airbag bezpečnostního pásu nafoukne za 40 milisekund. Plánuje se, že podobně Ford pásy bude vybavovat modely Explorer 2011 modelový rok, ale pouze pro zadní cestující. V budoucnu se podobné systémy rozšíří i do dalších automobilek.
https://www.youtube.com/v/MN5htEaRk4A
Hybridy a elektrika
V poslední době se téměř všechny automobilky, velké i malé, snaží dosáhnout větší účinnost, neboli účinnost, z pohonných jednotek, přičemž se spoléhá na nové typy paliv a motorů, snaží se snížit spotřebu a zvýšit průměrný kilometrový výkon na jedno nabití/naplnění. Již dnes můžeme pozorovat velký počet sériově vyráběné a téměř každá automobilka má ve svém portfoliu hybridní vůz. V příštím desetiletí jich bude jen přibývat.
Bezdrátové nabíjení baterie
V souvislosti s připravovanou distribucí vozů na nabíjecí baterie otázka jejich bezproblémovosti a hlavně, rychlé opětovné načtení. Prodlužovací kabel se zástrčkou můžete samozřejmě vymotat z auta a zapojit do běžné zásuvky. To ale není dostupné všem.
Je těžké si představit, že obyvatel města vytáhne zástrčku do šestého patra. Nebo varianta s volnými zásuvkami na ulicích vypadá naprosto futuristicky. Další možností, která se nezdá být tak fantastická, je indukční nabíječky. Technologie se navíc již testuje na menších zařízeních, jako jsou iPody a mobilní telefony. Tyto druhy nabíječek lze zabudovat například do parkovacích míst ve velkých obchodech.
Aktivní aerodynamika
Navzdory skutečnosti, že všechny automobilky již dlouho používají aerodynamické tunely a v tomto ohledu je co zlepšovat.
Například, společnost BMW, ve svém koncepčním voze BMW Vision Efficient Dynamics již systémy úspěšně využívá ovládání přívodu vzduchu. V závislosti na jízdních podmínkách a teplotě venkovního vzduchu se klapky před chladičem otevírají nebo zavírají signálem ze systému. Pokud jsou zavřené, zlepšuje se aerodynamika a zkracuje se doba zahřívání motoru, čímž se snižuje spotřeba paliva. BMW samozřejmě není jedinou společností, která tuto technologii používá.
KERS - regenerativní brzdění
Jedná se o typ elektrického brzdění, při kterém vzniká elektrická energie trakční motory pracující v režimu generátoru se vrací do elektrické sítě.
Pouze v sezóně 2009 se v "" na některých ohnivých koulích používá systém rekuperace kinetické energie (KERS). Očekávalo se, že to urychlí vývoj v této oblasti hybridní auta a další vylepšení tohoto systému.
Jak víte, Ferrari představilo hybridní kupé založené na 599. modelu, se systémem KERS.
Auta budoucnosti
2057 rok. Omezený prostor městských ulic a vertikální architektura vyžadují, aby automobilový průmysl tvořil nejnovější auta kdo může přežít v městské džungli A uspořádat vertikální závody. Výrobci automobilů nacházejí inovativní řešení v biomimikry, kde se čtyři nano-laserová kola snadno přizpůsobí jakékoli dráze.
drženy pohromadě magnetické pole), který dokáže obnovit svůj tvar jedním kliknutím na klíčenku alarmu nebo uvnitř vozu. Řidič si bude moci vybrat typ karoserie z několika možných „předinstalovaných“ vzhledů. Výběr barvy auta je prostě neomezený – sen pro dívky, které si vybírají auto tak, aby ladilo s barvou jejich oblíbené rtěnky.
Magnetická pole pomohou konceptu okamžitě regenerovat po zásahu. SilverFlow obnoví svou původní podobu jednoduchým „reload“. Vzhled zlatých ploch bude informovat o dokončení „proměny“ a připravenosti vozu na cestu.
Přenos mechanické energie na kola se podle myšlenek Mercedesu přenáší speciální kapalina, jehož molekuly jsou uváděny do pohybu elektrostatickými nanomotory. Čtyři otočná kola umožňují otočit vůz na místě a zaparkovat bokem. V SilverFlow nenajdete volant a obvyklé pedály, zrychlení a směr pohybu se nastavují dvěma páčkami umístěnými po stranách sedadla řidiče.
Honda Zeppelin
Tato Honda, byl vytvořen studentem, který studoval na katedře automobilového designu na Hongik University, která se nachází v Koreji.
Sekvence GT
Top zprávy týdne
Je na čase zjistit, jakou elektroniku v autech v blízké budoucnosti očekávat. Zkusme si představit, jaké další gadgety a technologie se mohou stát tak známými jako autorádia nebo DVR.
Bezdrátové sítě v autě
Výrobci polovodičových řešení pro komunikaci již uvolňují speciální verzečipy pro automobily určené pro automobilové infotainment systémy. Podle potřeby může pomocí Wi-Fi + Bluetooth připojení komunikovat mediální centrum vozu s nositelnou elektronikou majitele (přeci jen se bavíme o budoucnosti, kde může být pro nositelnou elektroniku ještě více možností než moderní chytré hodinky) a v závislosti na obdržených informacích odemknout auto nebo varovat před nebezpečím.
Ještě zajímavější aplikací různých kombinací bezdrátových sítí budou muset být systémy jako V2X – zajišťující výměnu dat mezi vozem a okolní infrastrukturou. Automobilové komunikační systémy - automobilové komunikační systémy, které zajišťují výměnu informací mezi automobily (údaje o nehodách, dopravní situaci, dopravní zácpy atd.), které umožňují efektivněji řídit dopravní situaci jako celek poskytováním informací všem účastníkům. Existuje již několik implementací takových sítí s krátkým dosahem (DRSC). Technicky by měly pracovat ve frekvenčním rozsahu 5,9 GHz (5,85-5,925 GHz), s přibližným dosahem až 1000 metrů. Tento standard se nazývá IEEE 802.11p (WAVE) a byl schválen v roce 2010.
V roce 1999 byla tato frekvence v USA zajištěna pro vytvoření inteligentního dopravního systému (ITS). Na ITS budoucnosti lze nahlížet jako na systém, který využívá informační a komunikační technologie v oblasti silniční dopravy (včetně infrastruktury, vozidel, účastníků systému, ale i regulace dopravy) a zároveň má schopnost interakce jiné druhy dopravy. K provozování takových systémů lze také využít tradiční technologie WiMAX, GSM, 3G nebo 4G/5G. Nyní zvažuji stávající možnostiřešení pro bezdrátové sítě v automobilech, lze s jistotou předpokládat, že komunikace nebo „připojení“ automobilu ke globální síti, v té či oné podobě, je prakticky nevyhnutelná.
Mobilní operační systémy pro automobily
Moderní motoristy už nemůže překvapit mediální centrum s OS Android. Nejčastěji lze Android nalézt na hlavní jednotce automobilu (pokud používáte moderní DVR, pak lze Android nalézt dokonce ... ve zpětném zrcátku CANSONIC SKY).
Ve skutečnosti však plány firem sahají mnohem dále a příkladem takových budoucích řešení může být Android Auto, které Google představil v roce 2014. „Mobilní“ operační systém optimalizovaný pro automobily, podporovaný osmadvaceti výrobci automobilů a Nvidií, soupeří o právo na revoluci v „zoo“ různých proprietárních operačních systémů v mediálních centrech. To už jsme někde viděli, ne? Stejně jako Android na chytrých telefonech postupem času vytlačil své vlastní operační systémy různých výrobců, můžete vsadit na opakování tohoto scénáře na autech. V aktuální forma systém má již dobrou funkcionalitu – podporuje GPS navigaci, přehrávání hudby, SMS, telefonování, vyhledávání na webu, dotykové displeje a možnost ovládat hardwarové spínače a tlačítka spolu s hlasovým ovládáním. V tuto chvíli Android Auto spoléhá na přítomnost (a připojení k vozu) hlavního zařízení Android řidiče, které funguje spíše jako rozhraní pro pohodlnou integraci známých funkcí chytrého telefonu do vozu. Tento přístup má své výhody – vzhledem k rychlosti aktualizací a vzrůstající síle moderních mobilních platforem, chybějící vlastní vestavěná (a tedy samozřejmě každým rokem zastaralá) elektronika umožní získat nové funkce pouhým připojením nového chytrý telefon. Auto funguje jako „normální“ dokovací stanice – možná to teď zní divně, ale do budoucna není takový scénář vůbec vyloučený.
Bezpilotní vozidla a elektrická vozidla
Samozřejmě, jaká je budoucnost bez samořídících aut! Ovšem téměř každého, kdo si samořídící auta představuje jako vážně odlišná od klasických manuálních aut, čeká malé zklamání. Samořídící auta Google jsou jediným moderním konceptem auta „bez volantu nebo pedálů“. Většina samořídících konceptů (včetně těch, které získaly právo řídit se po silnicích běžné použití v některých státech USA) umožňují kdykoli se vrátit k ručnímu ovládání. Řidičovi a cestujícím tak použití samosprávy nepřináší vnější zásadní změny do interiéru vozu. Moderní samořiditelná auta dosahují významných úspěchů, například letos se samořídícímu autu podařilo předjet závodního jezdce, nicméně náskok byl velmi malý – jen 0,4 vteřiny.
Podobná situace se opakuje u elektromobilů a hybridů. Pokud neberete v úvahu stojící stranou Tesla, se automobilky snaží všemi možnými způsoby sjednotit zkušenosti z používání elektromobilů, hybridů a vozů se spalovacími motory. Elektromobil je tedy v mnoha případech možné odlišit od běžného vozu (až na zvuk motoru) pouze podle přídavných kontrolek dobíjení na palubní desce a přítomnosti dobíjecí zásuvky místo hrdla plynové nádrže.
Holografické displeje HUD
Již v roce 2006 oznámila společnost Light Blue Optics Ltd získání licence na výrobu plnobarevných holografických laserových projektorů. Samotnou technologii vynalezli Edward Buckley a Adrian Cable v roce 2003 na University of Cambridge. Počínaje rokem 2009 se tento systém začal upravovat pro použití v displejích, které nevyžadují odvádění pozornosti řidiče od vozovky (head-up display, HUD). Možností promítání obrazu na čelní sklo automobilu bylo mnoho – jedná se o plnobarevné laserové hologramy a mnoho dalšího jednoduchá řešení(odraz zrcadlového obrazu jasného monochromatického displeje od skla). Výrobci automobilů zatím nespěchají s vybavením všech nových modelů HUD displeji, ale existují takové příklady - v roce 2014 Range obdržel takový systém. Rover Evoque, a Ford sází na systém MISHOR 3D, s podobnými funkcemi. Displeje HUD bezpečně získaly přední skla letadel (především vojenských), ale v automobilech budoucnosti (zejména samořídících) bude takový systém výstupu informací vypadat více než vhodně.
Rozšířená realita v autech
Proč omezovat oblast možné projekce na čelní sklo? Přibližně taková úvaha vedla autory moderních konceptů systémů rozšířené reality. Jedná se o systém „průhledné kapoty“ v autech Land Rover(systém umožňuje řidiči vidět povrch vozovky, který je běžně skrytý, je realizován pomocí kamer a projektorů uvnitř vozu) a koncept virtuální obrazovky s „tipy“ ohledně potřebné trajektorie (stejně jako u řady NFS Shift her).
Extravagantnějším řešením je koncept zcela průhledného vozu z japonské univerzity Keio. V něm zadní sedadlo vůz se zprůhlední, aby nebránil řidiči ve výhledu při couvání. V zadní části vozu je projektor, který promítá obraz na reflexní plátno umístěné mezi dvěma předními sedadly a mírně za nimi.
Když se řidič ohlédne přes rameno, vidí zpoza vozu téměř reálný pohled, ale pouze prostřednictvím rozšířené reality. Koncept je to jistě zajímavý, ale zjevně nepočítá s přítomností cestujících ve voze. S největší pravděpodobností si takové systémy stále podmaní auta budoucnosti, v té či oné podobě promítající obraz ve formě rozšířené reality.
Alternativní metody řízení
Kromě hlasového ovládání nebo zadání požadované trasy přes Dotyková obrazovka(v hypotetickém samořídícím autě budoucnosti) automobilky experimentují i s exotičtějšími způsoby ovládání, včetně ovládání gesty. Již v roce 2012 představil Mercedes-Benz koncept interiéru s názvem DICE (Dynamic & Intuitive Control Experience).
Namísto čelního skla bylo navrženo použít displej a pomocí senzorů sledovat polohu ruky řidiče nebo spolujezdce v prostoru a sledovat její pohyby pro regulaci a úpravu funkcí vozu. Dokonce i přes obrazovky vysoké rozlišení, je nepravděpodobné, že by řidiči brzy souhlasili s jejich použitím místo čelního skla. Audi ve stejném roce předvedlo i systém ovládání gesty, tam však sloužil ke změně režimů HUD displeje. Tedy kromě senzorů, které hlídají upevněné bezpečnostní pás nebo přítomnost cestujících v kabině, v kabině budoucnosti můžeme očekávat přítomnost kde více různé „sledovací systémy“, jako je Leap Motion.
Sociální sítě budoucnosti a auta
Již dnes mohou sociální sítě a služby „pro motoristy“ výrazně ovlivnit dopravní situaci. Příkladů je mnoho – i policie věnuje pozornost aplikacím jako je Waze (crowdsourcingový projekt založený na uživatelských datech, s jehož pomocí se účastníci projektu dozvídají o výskytu problémů na silnicích), mluví jak kriticky, tak i se schválením. Možnost oznámení o místě pobytu hlídek vyvolala u strážců zákona obavy o bezpečnost policistů. Příklady sociálních interakcí na úrovni „auto-auto“ nebo „auto-infrastruktura“ mohou mít různé podoby – jedná se o věrnostní programy od čerpacích stanic, bezplatné elektrické stanice pro elektromobily, optimalizaci parkovacích míst ve městě v závislosti na obsazenosti , systémy volání taxi bez dispečera, „gamifikace“ a „úspěchy“ (například získávání bodů za bezpečnou jízdu) při používání auta. Většina z těchto funkcí není sama o sobě překvapivá, ale nepochybně budou vyvinuty v budoucích vozidlech.
Doslov
Samozřejmě je téměř nemožné odhadnout, jaká budou auta nebo jejich elektronika za pár desítek let s velkou jistotou. Je zřejmé, že autoelektronika zažije kvalitativní skok, protože každý rok se koncepty na autosalonech začínají podobat skutečným „autům z budoucnosti“, které jsme představovali pouze ve fantastických dílech. Zbývá jen chvíli počkat a uvidíme, jaké další technologie budoucnosti nám budou připadat tak známé jako autorádio nebo DVR.
Přístrojová deska je dobrá, ale když se informace navíc zobrazují na skle, je to ještě lepší. Promluvme si o jmenování projekční displej, jeho odrůdy, vlastnosti, náklady a video.
Obsah článku:
Projekční displej je stále oblíbenější, jinak se mu také říká HUD nebo Head-Up Display. Velkou výhodou této technologie je bezpečnost provozu a jízdní komfort.
Hlavním účelem je promítat aktuální informace z přístrojové desky na čelní sklo vozu. Obraz je vypočítán tak na výšku, aby neodváděl pozornost od vozovky, abyste měli představu o stavu vozu a rychlosti.
Trochu pozadí
Poprvé se taková technologie začala používat v letectví, ale projekční displej přišel do automobilového průmyslu až v roce 1988. Všeobecné motory. O 10 let později byla GM průkopníkem této technologie s barevným displejem.
Od roku 2003 se head-up displej objevuje ve vozech BMW. Dnes se projekční systém používá v mnoha prémiových automobilech. Technologie se každým rokem zlevňuje, což znamená, že je dostupnější na autech jiných rozpočtových tříd.
head-up displej
Název mluví sám za sebe, při koupi vozu se nabízí jako opce. Systém podle návrhu obsahuje head-up displej, projektor a systém řízení projekce.
Pro vytvoření obrazu používají výrobci projektor s vysokým kontrastem a sytostí barev. Po shromáždění parametrů z různých metrů vozu:
- snímače motoru;
- navigační systém;
- systém nočního vidění;
- adaptivní tempomat;
- rozpoznávání znaků a další.
Díky head-up displeji získává řidič virtuální obraz, který mu umožňuje soustředit se na silnici. Rozeznávají se dva typy obrazovek. Často za nejběžnější lze považovat speciální, průhlednou fólii, která je nalepena na čelní sklo. Zabraňuje rozptylu obrazu na různých místech povětrnostní podmínky. Na strojích Mini používá výrobce místo fólie průhlednou obrazovku.
V závislosti na výrobci head-up displeje a systémech, které používá, může být navržen:
- duplikace různých snímačů přístrojové desky;
- signál o voze v mrtvé zóně;
- přítomnost chodců na straně silnice v noci;
- rychlost vozidla;
- otáčky motoru z otáčkoměru;
- indikátory z navigačního systému;
- signál o různých dopravních značkách.
Výhodou takového displeje je jeho univerzálnost a snadná instalace. Jedná se o přenosný projektor, který lze nainstalovat výhodná poloha pro řidiče a zobrazit obrázek na čelním skle.
Zařízení Garmin jsou považována za nejběžnější. Instalováno přímo na torpédo. Druhým výrobcem je Pioneer, dle návodu se připevňuje na sluneční clonu. V tomto případě je video signál odesílán do projektoru prostřednictvím chytrého telefonu přes Bluetooth nebo USB kabel.
Okamžitě stojí za zvážení, že funkční sada mobilního projekčního displeje je několikanásobně menší než standardní. Mobilní zařízení nejčastěji obsahuje ukazatele navigačního systému, rychlosti vozidla, ale to vyžaduje smartphone a na něm nainstalovaný speciální software.
Z oblíbených mobilních projektorů je považováno zařízení od Navdy. Displej lze připojit k chytrému telefonu přes Wi-Fi nebo Bluetooth, připojit jej můžete i k palubní počítač, přes diagnostický konektor.
Díky palubnímu počítači lze na projekčním displeji zobrazovat informace z různých senzorů na přístrojové desce. Vestavěná infračervená kamera vám umožní realizovat tuhé ovládání projekčního displeje z přídavného ovládacího panelu.
Nejjednodušší způsob, jak implementovat projekční displej, lze provést z běžného smartphonu. To bude založeno na speciální program, která zobrazuje určité informace na obrazovce smartphonu.
Samotný smartphone je umístěn na přístrojové desce, obraz z displeje smartphonu se promítá (zobrazuje) na čelní sklo, čímž se řidiči zobrazují potřebné informace.
Program zrcadlově deformuje obraz tak, aby na skle byla správná, čitelná informace. Stále však nebude schopen nahradit stacionární jeden z výše indukovaných displejů.
Zobrazit cenu
Cena standardní displej bude záviset na výrobci, v průměru bude jeho cena jako opce od 500 eur. Na základě mobilního projekčního displeje Garmin se jeho cena pohybuje od 200 eur. Nejlevnější a nejjednodušší způsob je použít smartphone, stačí si koupit speciální stojan za pár tisíc rublů a nainstalovat jej blízko čelního skla a přidat svůj smartphone.
Za zmínku stojí, že technologie head-up displeje pouze na čelním skle se teprve začíná vyvíjet. Předpokládá se, že v budoucnu bude systém Head-Up Display zobrazovat na čelním skle všechny potřebné informace včetně obrazu z bočních zpětných zrcátek.
Video principu fungování projekčního displeje:
Každý se setkal se situací, kdy pohled na obrazovku navigátoru, přístrojová deska nebo obrazovka chytrého telefonu, která odvádí pozornost od řízení. A někteří se kvůli tomu dokonce dostali k nehodě. Tak se stalo s majitelem marketingové agentury Vitaly Ponomarev. V roce 2008 se začal vážně zajímat o rozšířenou realitu (AR) a rozhodl se přesvědčit vážné investory, aby do podnikání investovali pouze 100 milionů dolarů. „Procestoval jsem celý svět a dokázal jsem investičním fondům, že za pár let bude AR všude,“ směje se Vitalij. — Rozptýlený navigátorem, málem jsem měl nehodu. A hádanka byla vytvořena: tady to je, moje rozšířená realita. Právě tady. Na čelní sklo».
Jeden a půl kbelíku
Head-up displeje nebyly v té době novinkou. Například, německá společnost Společnost Continental, světový lídr v jejich výrobě, instaluje HUD do vozidel BMW, Audi a Mercedes od roku 2003. Tradiční head-up zobrazovací zařízení jsou vysoce sofistikovaná zařízení se zakřivenými zrcadly a sférickou optikou. A co je kriticky důležité, vyžaduje velký objem, přibližně 18 litrů - jeden a půl obyčejného kbelíku! Ale musíte umístit tyto jeden a půl kbelíku do oblasti volantu - jednoho z nejvýznamnějších bodů automobilu. Proto jsou HUDy vybaveny velkými drahými vozy, které byly původně navrženy s prostorem pro displej. Není divu, že za instalaci projekčního displeje v prodejnách německých značek automobilů budete požádáni o nejméně 100 000 rublů. No, tak dál konvenční stroje neuvidíte klasický HUD.
Zakladatel a generální ředitel společnosti WayRay, vynálezce Studoval na Ruské akademii národního hospodářství a veřejná služba pod prezidentem Ruská Federace v oborech „ekonomika“, „řízení inovativních projektů“. V roce 2012 založil projekt WayRay, který se za čtyři roky proměnil v mezinárodní společnost s pobočkami v Rusku, Švýcarsku a USA. V roce 2015 byl zařazen mezi 100 nejlepších inovátorů Švýcarska podle deníku L'Hebdo.
leopardí monstrum
Kromě velikosti a složitosti designu mají tradiční head-up displeje ještě jednu nevýhodu: vytvářejí plochý obraz ve vzdálenosti 20 cm od čelního skla. To znamená, že řidič musí stále přeostřovat oči. A Vitaly Ponomarev se rozhodl získat obraz ve vzdálenosti 10-20 m. Podle jeho plánu by se obraz měl stát trojrozměrným. Ne stereoskopické, ale skutečné, holografické. Navzdory finančnímu vzdělání Vitalij velmi dobře rozuměl fyzice. Při hledání investorů se naučil hodně o nových technologiích. Intuice mu říkala, v jakých oblastech hledat specialisty. U zrodu takových společností zpravidla stojí dva lidé: jeden je marketingový guru, druhý technický génius. S marketingem bylo vše v pořádku, bylo to na technice. Příběh o nalezení technického ředitele budoucnosti WayRay již vstoupil do případů lovců hlav: Vitalij jednoduše zahájil pátrání po slovech „lasery“, „mikroelektronika“ a „IT“ na Habré, kultovní stránce technologických geeků habrahabr.ru . V horní části odpovědí vyhledávač uváděl: Michail Svarichevsky s přezdívkou BarsMonster. "Teď je toto monstrum moje," vtipkuje Ponomarev.
Mezi brýlemi
V roce 2012 začali Vitalij a Michail sestavovat první obří prototypy založené na standardní optika určit, jak zajímavý efekt bude. Bylo jasné, že tímto způsobem nelze dosáhnout požadovaného obrazu a požadovaných rozměrů. Přišel nápad použít plochou Fresnelovu čočku typu, na který se instaluje zadní okna auta. Tato průhledná fólie je nalepena nebo přivařena mezi triplexová skla a funguje jako součást optického systému. Rozhodli jsme se vytvořit Fresnelovu čočku pro několik vlnových délek a ukázalo se, že se jedná o hologram - holografický optický prvek (HOE). Nejrozsáhlejší zkušenosti s prací s holografickými materiály v Rusku má FIAN - P. N. Lebedev Physical Institute. Právě tam šli kolegové za novými technologiemi. Začali jsme s hologramy na stříbře, snažili jsme se pochopit, zda je vůbec možné vyrobit velkoplošné holografické prvky, a postupně jsme přešli k prototypům transparentních fotopolymerů. Vyrobili objemový trojrozměrný hologram, na kterém je zaznamenána difrakční mřížka – vlastně virtuální optický prvek, převodník čela vlny, který odráží vlny požadované délky, a zbytek propouští.
Nápad na zařízení, které promítá navigační informace na čelní sklo auta, dostal Vitaly, když byl vyrušen navigátorem a málem s autem havaroval. Koncept byl postupně doplněn o internetové připojení, technologie sociálních sítí a rozšířenou realitu.
„Co je tady inovativního? - Vitaly Ponomarev předběhl mou otázku. Nevynalezli jsme holografii. Fotopolymery také. A před námi byly pokusy vytvořit HUD na holografických prvcích. Ale tehdy neexistovaly žádné levné lasery a fotopolymery, které by vyhovovaly našim požadavkům: průhlednost a absence hostitelských efektů. Do head-up displejů jsme se dostali právě ve chvíli, kdy se tohle všechno objevilo. Náš malý startup dokázal nejrychleji vytvořit konstrukční a výrobní nástroje, které by ve velké společnosti nebyly možné, a stal se prvním. Je však nesprávné považovat WayRay za technologického integrátora: společnost zaměstnává fyziky, strojní inženýry, optiky a programátory. Dokonce i konstrukční nástroje, které používají, jsou nestandardní: musely být upraveny tak, aby mohly číst systémy s „abnormálními“ optickými součástkami.
Alibaba a čtyřicet vývojářů
Naši redaktoři si dost pohráli s prototypem HUD. Jeho velikost – zhruba jako malý kufr – je obrovským zlepšením: první prototypy zabíraly celé sedadlo spolujezdce napravo od řidiče. Věc je opravdu působivá, fotografie a videa nezprostředkují plnost generované rozšířené reality. Na podzim vyjde také komerční vzorek holografického navigátoru Navion: sada bude obsahovat malou krabičku s laserovým projektorem a speciální fólii, která promění čelní sklo na obrazovku. Bude to stát asi 500 dolarů. A příští rok se na silnicích objeví první auto s vestavěným řešením WayRay AR. Na začátku roku 2016 se společnost dohodla na realizaci pilotního projektu s Banma Technologies, společným podnikem Alibaba Group a největší čínské automobilky SAIC Motor.
V rámci projektu bude vyvinut informační a zábavní systém AR, který bude v roce 2018 zaveden do sériové výroby jednoho z vozů. Na otázku, proč se rozhodli obrátit na Číňany, a ne na Evropany, odpovídá Vitalij jednoduše: Číňané jsou připraveni riskovat a pracovat velmi rychle. A kromě toho je akcionářem Banmy internetový gigant Alibaba Group, který v březnu investoval 18 milionů dolarů do WayRay, čímž se společnost Vitaly Ponomareva stala přes noc světově známou. „Nebyli jsme koupeni, naše společnost byla investována,“ zdůrazňuje Vitalij. - Alibaba je menšinový akcionář. Udrželi jsme si kontrolu." Nejedná se však o první investici. Asi 10 milionů dolarů investovali ruští soukromí investoři, jejichž jména Ponomarev nejmenuje. Jeden z nich se profesionálně orientuje v moderní optice – byl to on, kdo jako první uvěřil perspektivám techniky.
Globální výsledek
Dnes je WayRay technologická společnost s pobočkami ve Švýcarsku, Rusku a Spojených státech. Vyvíjí navigační systém pro automobily, který využívá principu rozšířené reality, a také softwarový a hardwarový komplex pro sběr informací o řízení a korekci chování řidiče.
Nicméně automobilový průmysl holografických navigátorů pro startup je to jen etapa na cestě k cíli. „Chceme se stát jedničkou na trhu rozšířené reality nenositelných zařízení,“ říká Vitaliy. "Jakýkoli průhledný povrch se může stát 3D zobrazením." Společnost již pracuje na prototypech nových zařízení. Zřejmě budou spojeny se zábavou.
Spusťte modelovací software a zobrazte model v plné velikosti pro úpravy v prostoru. Zapněte komunikátor a nemluvte s plochým obrazem partnera na videohovoru, ale s jeho trojrozměrnou projekcí, přes kterou prosvítá váš oblíbený koberec. Odtáhněte závěs a podívejte se na předpověď počasí na skle okna, situaci s dopravními zácpami a vůbec – jak to tam je. Nastartujte motor auta a získejte další upozornění na oblast čelního skla dopravní značení, možná nebezpečí a další důležité informace.
Jestliže dříve bylo toto všechno hodně sci-fi, nyní se to přesunulo z kategorie „Fiction“ do kategorie „Blízká budoucnost“. Pokusíme se v tomto příspěvku říci, jak moderní vědci přistupují k věku holografie, jak to všechno začalo a jaké potíže ve vývoji holografických technologií v současnosti pociťují.
Jak vznikají holografické obrázky
Lidské oko vidí fyzické předměty, protože se od nich odráží světlo. Konstrukce holografického obrazu je založena právě na tomto principu – vzniká paprsek odraženého světla, zcela shodný s tím, který by se odrážel od fyzického předmětu. Člověk při pohledu na tento paprsek vidí stejný předmět (i když se na něj dívá z různých úhlů).Hologramy s vyšším rozlišením jsou statické kresby, jejichž „plátno“ je fotopolymer a „štětec“ je laserový paprsek, který najednou mění strukturu fotopolymerních materiálů. Ve výsledku takto zpracovaný fotopolymer vytváří holografický obraz (světlo dopadá na rovinu hologramu, fotopolymer vytváří jeho tenký interferenční obrazec).
Mimochodem o samotném rušení. Dochází k němu, když se v určitém prostoru vytvoří řada elektromagnetických vln, jejichž frekvence se shodují a s poměrně vysoký stupeň. Již v procesu záznamu hologramu v určité oblasti se přidávají dvě vlny – první, referenční, pochází přímo od zdroje, druhá, objekt, se od objektu odráží. Do stejné oblasti je umístěna fotografická deska s citlivým materiálem a na ní se objeví vzor tmavnoucích pásů odpovídající rozložení elektromagnetická energie(interferenční obrazec). Poté je deska osvětlena vlnou blízkou charakteristikám referenční vlně a deska převádí tuto vlnu na vlnu blízkou vlně objektu.
Ve výsledku se ukazuje, že pozorovatel vidí přibližně stejné světlo, jaké by se odráželo od původního objektu záznamu.
Stručné historické pozadí
Shel 1947 rok. Indie získala nezávislost na Británii, Argentina udělila ženám volební právo, Michail Timofeevič Kalašnikov vytvořil svůj slavný kulomet, John Bardeen a Walter Brattainomes provedli experiment, který umožnil vytvořit první fungující bipolární tranzistor na světě a výrobu fotoaparátů Polaroid začíná.A Dennis Gabor dostává první hologram na světě.
Obecně se Dennis pokoušel zvýšit rozlišení elektronových mikroskopů té doby, ale v průběhu experimentu zaměřeného na to získal hologram.
Bohužel, Gabor, stejně jako mnoho myslí, trochu předběhl svou dobu a jednoduše neměl potřebné technologie k získání kvalitních hologramů (bez koherentního zdroje světla to nelze udělat a Theodor Meiman předvede první laser na umělém rubínovém krystalu jen o 13 let později).
Ale po roce 1960 (červený rubínový laser s vlnovou délkou 694 nm, pulzní a helium-neonový laser, 633 nm, kontinuální) to šlo mnohem veseleji.
1962 . Emmet Leith a Juris Upatnieks, Michigan Institute of Technology. Vytvoření klasického schématu pro záznam hologramů. Byly zaznamenány transmisní hologramy – při procesu restaurování hologramu prošlo světlo fotografickou deskou, ale část světla se od desky odrazí a navíc vytvoří obraz, který je viditelný z opačné strany.
1967 . První holografický portrét je zaznamenán pomocí rubínového laseru.
1968 . Vylepšují se i samotné fotografické materiály, díky nimž si Jurij Nikolajevič Denisjuk vyvíjí vlastní záznamové schéma a získává kvalitní hologramy (obrázek obnovili odrazem bílého světla). Všechno jde docela dobře, a to natolik, že schéma nahrávání se nazývá „Denisyuk's Scheme“ a hologramy se nazývají „Denisyuk's Holograms“.
1977 . Multiplexní hologram Lloyd Cross, skládající se z několika desítek úhlů, z nichž každý lze vidět pouze z jednoho úhlu.
Plusy - rozměry objektu, který chcete zaznamenat, nejsou omezeny vlnovou délkou laseru ani velikostí fotografické desky. Můžete vytvořit hologram předmětu, který neexistuje (to znamená jednoduše nakreslením vynalezeného předmětu z několika úhlů najednou).
Nevýhody - absence vertikální paralaxy, takový hologram lze vidět pouze podél vodorovné osy, ale ne shora nebo zdola.
1986 . Abraham Seke si uvědomuje, že neexistuje žádná hranice dokonalosti a navrhuje vytvořit zdroj koherentního záření v oblasti blízkého povrchu pomocí rentgenového záření. Prostorové rozlišení v holografii vždy závisí na velikosti zdroje záření a jeho vzdálenosti od objektu – to umožnilo v reálném prostoru rekonstruovat atomy, které obklopovaly zářič.
Nyní
Některé prototypy holografických video displejů dnes fungují v podstatě stejným způsobem jako moderní LCD monitory: rozptylují světlo zvláštním způsobem a vytvářejí pseudo-3D, místo aby vytvářely interferenční obrazec. S čím je spojena hlavní nevýhoda tohoto přístupu - takový obrázek může běžně vyhodnotit pouze jedna osoba sedící ve správném úhlu k monitoru. Na všechny ostatní diváky takový dojem neudělá.Fanoušci sci-fi a nových technologií samozřejmě spí a vidí, jak se holografické displeje stanou samozřejmostí jako wifi doma nebo fotoaparát v chytrém telefonu, srovnatelné s ne nejhorší mýdlovkou. A přestože ideální hologram v chápání většiny ve skutečnosti není dnes a ne zítra, vývoj na toto téma již probíhá.
Ústav vědy a pokročilých studií, Korea. Funkční prototyp nového 3D holografického displeje, jehož výkonové charakteristiky jsou asi tisíckrát lepší než u stávajících analogů.
Slabým článkem takových displejů je matice. Zatímco matice se skládají z dvourozměrných pixelů. Na druhou stranu Korejci používali konvenční (ale dobrý) displej spojený se speciálním modulátorem pro přední část optického pulzu. Výsledkem byl vysoce kvalitní hologram, i když malý - 1 kubický centimetr.
Bývaly doby, kdy se věřilo, že rozptyl světla je vážnou překážkou normálního rozpoznávání promítaných objektů. Jak ale ukazuje naše praxe, moderní 3D displeje lze výrazně zlepšit tím, že se naučíte tento rozptyl ovládat. Správné rozptýlení umožnilo zvýšit jak pozorovací úhel, tak celkové rozlišení,- poznamenává profesor Jonken Park.
Griffith University, Swinburne University of Technology, Austrálie. Holografický displej na bázi grafenu.
Vědci vyzbrojení Gaborovou metodou zmíněnou na samém začátku tohoto příspěvku a vyrobili 3D holografický displej s vysokým rozlišením založený na digitální holografická obrazovka, skládající se z malých teček, které odrážejí světlo.
Plusy - pozorovací úhel 52 stupňů. Pro normální vnímání obrazu nejsou potřeba žádné další zatoulané předměty v podobě 3D brýlí a dalších věcí.
Mimochodem asi 52 stupňů. Pozorovací úhel je větší, tím méně pixelů bude použito. Oxid grafenu se zpracovává fotoredukcí, která vytváří pixel, který může ohýbat barvu pro holoobraz.
Vývojáři věří, že tento přístup v pravý čas dokáže odstartovat revoluci ve vývoji displejů, zejména na mobilních zařízeních.
Bristolská univerzita, Spojené království. ultrazvuková holografie.
Objekt vzniká ve vzduchu pomocí mnoha ultrazvukových zářičů namířených na oblak vodní páry, který je také systémem vytvářen. Implementace je samozřejmě složitější než v případě běžné obrazovky, ale i tak.
- mlhu nevytvářejí jen kapky vody, ale kapky speciální látky.
- tato látka je osvětlena speciální lampou.
- lampa moduluje speciální světlo.
Výsledkem je projekce objektu, který si lze nejen ze všech stran prohlédnout, ale i osahat.
Frekvence kmitání takového interferenčního vzoru je od 0,4 do 500 Hz.
Jednou z hlavních oblastí činnosti, ve které vývojáři navrhují prospěšné využití technologie, je medicína. Lékař to bude moci „ohmatat“ na základě údajů lékařského záznamu a simulovaného orgánu. Na prezentacích bude možné vytvářet i trojrozměrné projekce libovolného zboží. Pozitivní efekt se předpokládá i v případě, že tato technologie nahradí dotykové displeje na veřejných místech (elektronické menu, terminály, bankomaty). Jak náročné a nákladné to bude realizovat – to je samozřejmě druhá otázka.
A co mohou dosáhnout zábavní služby určitého směru - je děsivé (ale zajímavé) přemýšlet.
Vancouver, Kanada. Interaktivní holografický displej.
Co potřebuješ:
- mobilní zařízení
- HDMI nebo wifi
- přispějte 550 $ na Kickstarter zde
