今後数年間に何が起こるでしょうか? あなたの車はなぜ、どのようにスマートになるのでしょうか? どのような方向に発展していくのか 自動車産業? どのようなテクノロジーがすでに利用可能になっており、何が待っているのでしょうか?
たった10年で多くのことが変わってしまいます。 例えば 5年ごとにコンピュータ機器は非常に時代遅れになる。 確かに、私たちは映画「スター・ウォーズ」のようなテクノロジーにはまだ程遠いです。
はじめましょう。 たとえば、このテキストを読んでいる場合は、インターネットにアクセスできます。 たとえば 1995 年に遡ると、インターネットはコンピューターと同様に非常に少数の人々が利用できました。 しかしそれ以来、状況は劇的に変わりました。 これでインターネットにアクセスできるようになります 電話、プレーヤー、ニーズや財務能力などにより適したプロバイダーを選択してください。
これは自動車でも同様で、中国人ですら自動車に新しい Android システムを導入することに成功しています。 ちなみに、以前はさまざまなオプションでこれほど多くのエアバッグに出会うことができました（ 横方向、膝を保護するなど）どのマシンでも不可能でした。
電気自動車しか見つかりませんでした ゴルフコースで。 自動車も変化しており、新技術の採用率は年々増加する一方です。
インターネットと車？
オンスター
遠隔地から輸送を遅らせることは可能ですが、 ハイジャック犯が警察から逃げるのを阻止する追いかけながら。 今登場しました 新しい機会、数分ではないにしても、数時間で盗難車を取り戻すのに役立ちます。
この新しい技術はリモートイグニッションブロックと呼ばれます（ リモートイグニッションロック）。 OnStar のオペレーターは、盗難車のコンピュータに信号を送信して、点火システムをロックアウトさせ、再起動を阻止することができます。
"この機能は、当局が盗難車を回収するだけでなく、危険なカーチェイスを防ぐのにも役立ちます。"
ホログラフィック情報ディスプレイ
同様のシステムは または で見ることができます。 肝心なのは、 フロントガラスに直接情報を表示する。 現在では、速度や移動方向などの情報を表示できるオペレーティングモデルが登場しています。 そして近い将来、私たちは道を見ずにその道を進むことができるようになるでしょう。 たとえば、ゼネラルモーターズはすでにこの方向への最初の一歩を踏み出しています。
現在、ゼネラルモーターズは多くの大学と協力して、いわゆる「スマートグラス」の開発を開始している。 GM は、ガラスを透明なディスプレイに変えて、次のような情報を表示できるようにしたいと考えています。 道路標示、道路標識、歩行者などのさまざまな物体霧や雨の場合、道路上で認識するのが非常に困難になる可能性があります。
この技術の一部は Light Car で披露されました。LED 技術の助けを借りて、車は透明なテールゲートを投影スクリーンとして使用し、車間の視覚的なコミュニケーションを実現します。これはすべてのドライバーにとって非常に役立ちます。 たとえば、ドライバーがどのくらいの強さでブレーキを踏んだのか、ディスプレイ上の絵のスケールが光ると、後続車を表示することができます。
あなたの車は他の車だけでなく、インフラとも通信します。
間もなく、すべての車が相互に接続され、道路構造が 1 つの全体、1 つのネットワークに接続され、すでに「car-to-X 通信」という独自の名前が付けられます。 現在、アウディを含むいくつかの企業がこのシステムの開発を開始しています。 開発のポイントはそれを可能にすることです あなたのクルマの「コミュニケーション」他の車だけでなく、交差点のウェブカメラ、信号機、交通標識などのインフラストラクチャとも連携します。
知ること 信号や渋滞、道路状況の状況についてドライバーの無駄な加減速を防ぎ、機械の省エネを実現します。 機械は、 駐車スペースを予約する。 車が緊急事態に陥った場合、周囲の車に知らせることができるため、他のドライバーは時間内に減速して衝突を回避することができます。
アウディは、これらのイノベーションの一部を例を挙げて紹介します イートロン
https://www.youtube.com/v/iRDRbLVTFrQ
セキュリティの向上
セキュリティ状況を改善できるテクノロジーについて言えば、開発者は主なタスクの 1 つを次のように考えています。 私たちを同じ車線に「維持」してくださいあるいは 特に困難な場合に路上で .
改良されたエンジン始動システム
実際、そのようなシステムは明日の問題ではなく、今日の問題です。 しかし、それらは資源利用の非常に効率的な要素の1つであるため、それらについて言わないことは不可能です。 それは システムについて 自動スタートまたはエンジン停止.
このような解決策は、ほとんどすべての人ですでに観察されています。停止するとエンジンが停止します。 発進するには、エンジンを再度始動する必要はなく、アクセルペダルを踏むだけで済みます。 そして、このテクノロジーの将来について言えば、最終的には car-to-X システムと緊密に統合される可能性があります。 燃料消費量をさらに削減するために。 たとえば、交差点の信号が赤になったという情報があれば、車は主エンジンを停止し、電気モーターのみで走行し続けることができるため、エネルギーを節約できます。
オートパイロットまたは正確なクルーズコントロール
車載によるブレーキアシストシステム エコー測深機/レーザーまたはレーダーすでに標準オプションとして搭載されています 高価な車。 しかし、上流階級の車で最初に登場した他の開発と同様に、 価格帯、これもすぐに安価なセグメントに移行します。
この種のテクノロジーは、 前走車との衝突を回避できる、交通安全に役立ち、主に初心者のドライバーに役立つため、その外観は非常に役立ちます。 メーカーがこの技術の改良を続ければ、そして今後もそうなるでしょうが、自動操縦に似たものがすぐに登場するかもしれません。
“2020年の私たちの目標は、ボルボ車によって誰も怪我をしないことです」と上級安全保障顧問トーマス・バーガー氏は語る。 新しい歩行者検知システム V.
動作監視 また 「デッドゾーン」
セキュリティ状況の改善に役立つもう 2 つの技術は、間違いなく、いわゆる「」の監視です。 デッドゾーン" と 車線横断警報システム。 例えば、 新しいシステム 2011 年から自動車に搭載される予定の は、これら 2 つの技術を組み合わせたものです。 システムは、ドライバーに次のような場合に警告を発するだけでなく、 方向指示器がないと再構築が始まります隣の車線までですが、 再構築を防ぐ車線が他の車両によって占有されている場合。 当然、インフィニティはそうではありません 唯一の車同様のテクノロジーを観察できる場所です。
いわゆる「ブラインドゾーン」。 BMW、フォード、GM、マツダ、ボルボなどの企業が提供しています 特別なシステム誰が使うのか ミラーに組み込まれたカメラまたはセンサーデッドゾーンを制御します。 小さな電球 警報バックミラーの隣に設置され、車がデッドゾーンにあることをドライバーに警告し、ドライバーからの反応がなく再構築を開始した場合、システムは一定以上受け入れられます。 音を出して妨害を積極的に警告します、またはブランドによっては始まります ハンドルの振動。 欠点は、 同様のシステム低速でのみ動作します。
交差交通警報システム:これは、「デッドゾーン」の監視システムに基づいて動作するレーダーです。 このシステムは、横方向の車両の動きを検出できます。 運転中 逆に 。 クロス・トラフィック・アラートは、特殊なレーダーが設置されている左右両側から19.8メートル離れた距離にある車の接近を検知できる。 の この瞬間この機能はフォード車とリンカーン車で利用できます。
道路標識を越える
アウディ、BMW、フォード、インフィニティ、レクサス、メルセデスベンツ、日産、ボルボを含むいくつかの企業が提供しています。 似たような友達別の解決策へ。 システムは小さなものを使用します 道路標識カメラ, そして方向指示器を出さずに横断すると、システムが警告サインを出します。 システムによっては、これが発生する可能性があります 音や光の信号、ステアリングホイールの振動、またはわずかなベルトの張力。 たとえば、インフィニティは次のように使用します。 自動ブレーキ車の片側に 車が車線を逸脱するのを防ぐため。
パーキング
人間の補助なしで自動車が運転できるようになる日はそう遠くない。 私が希望の目的地を設定すると、あなたは一人で座ってコーヒーを飲みながら朝刊に目を通します。 しかし、この日はまだ到来しておらず、多くの自動車メーカーが徐々にその準備を始めています。 たとえば、多くの企業がすでに導入しています。 自動駐車支援システム。 このようなシステムは次のように動作します。車はレーダーを使用して、駐車するのに十分なスペースがあるかどうかを判断します。 さらに、ドライバーが正しいステアリング角度を選択するのに役立ち、実際に自分で車を駐車スペースに入れることができます。 もちろん、今のところ人間の助けなしではできませんが、人間の参加がまったく必要ないようなシステムが間もなく登場するでしょう。 車から降りて、その過程を横から見ることができます。
ドライバーステータスの追跡:疲れたドライバーはドライバーと同じくらい危険です 飲酒運転（そして法律の規範に従ってそれを飲む必要があります）。
車両統合追跡システム 疲労の兆候を認識するドライバーの動きや反応を検知し、休憩の必要性を警告する機能が、いくつかの自動車メーカーから提供されています。 レクサス、メルセデス・ベンツ、サーブ、ボルボです。 たとえば、メルセデスでは、このようなシステムはアテンション アシストと呼ばれています。最初に運転スタイル、特に運転スタイルを学習します。 ステアリングホイールのリムの回転、方向指示器の点灯、ペダルの踏み込み、また、ドライバーなどのいくつかの制御アクションも監視します 横風や路面の凹凸などの外的要因。 アテンション・アシストがドライバーが疲れていることを認識すると、一時停止して休憩するようドライバーに通知します。 アテンション・アシストは、可聴信号と計器クラスター・ディスプレイに警告メッセージを表示してこれを行います。
ボルボ車の場合同様の制度もありますが、 動作が少し異なります。 このシステムはドライバーの行動を制御するのではなく、道路上の車の動きを評価します。 何か問題が発生した場合、システムは状況が重大になる前にドライバーに警告します。
暗視カメラ
暗視システムは交通事故の削減に役立ちます 夜間に。 現在、以下の企業が提供しています。 メルセデス・ベンツ、BMW、アウディが新型A8に。 このようなシステムは、ドライバーが歩行者や動物を視認したり、夜間に道路標識を見やすくしたりするのに役立ちます。 BMWはこれをこれに使用します。 赤外線カメラ、画像を白黒でモニターに送信します。 カメラは最大 300 メートルの距離にある物体を識別します。 赤外線 メルセデス・ベンツシステムもっとある 短距離、しかしより多くのことを提供することができます 鮮明な画像ただし、その欠点は 低温では性能が低下する.
そして、トヨタのエンジニアは最近、ドライバーが夜間により自信を持ってナビゲートできるようにするナイトビジョンシステムの改良に取り組んでいます。 彼らは最近、夜行性のカブトムシ、ミツバチ、蛾の目の機能を研究することで発見されたアルゴリズムとイメージング原理に基づいたプロトタイプカメラを発表した。このカメラはより広範囲の色を見ることができ、色以外の光をより完全に捉えるようにも適応されている。夜の暗闇の中でそれくらい。 新しいデジタル画像処理アルゴリズムにより、 高品質のフルカラー画像移動中の暗い場所で の上 高速車。 さらに、カメラには次のような機能があります 自動モード光レベルの変化に適応します。
サーマルイメージャー - 車用暗視カメラの動作デモンストレーション
https://www.youtube.com/v/ghzyW0HaXMs
シートベルト
昨年、フォードは世界初のシートベルトを導入しました。 インフレータブル枕。 開発者によると、 このシステムこれにより、後部座席の乗員、特に事故の際に大人よりも負傷する可能性が高い幼児の保護が大幅に強化されます。 一体型シートベルトエアバッグ 40ミリ秒で膨張。 同様のことが予定されています フォードベルト Explorer 2011 モデルに装備されます 年式、ただし、 後部乗客。 将来的には、同様のシステムが他の自動車メーカーにも拡張される予定です。
https://www.youtube.com/v/MN5htEaRk4A
ハイブリッドと電気自動車
最近、大小を問わずほぼすべての自動車メーカーが次の目標を達成しようとしています。 効率の向上新しいタイプの燃料とエンジンに依存しながら、消費量を削減し、充電/充填あたりの平均走行距離を増加しようとしながら、パワートレインの効率、つまり効率を向上させます。 すでに今日、私たちは観察することができます たくさんの大量生産されており、ほぼすべての自動車メーカーがハイブリッド車をポートフォリオに組み込んでいます。 今後 10 年で、その数はさらに増えるでしょう。
ワイヤレスバッテリー充電
今後の車両の配布に関連して、 充電式電池彼らに問題がないかという問題、そして最も重要なことは、 高速リロード。 もちろん、車のプラグが付いた延長コードを巻き戻して、通常のコンセントに接続することもできます。 しかし、これは誰でも利用できるわけではありません。
都市居住者が 6 階までプラグを抜くことを想像するのは困難です。 または、路上に無料のソケットを備えたオプションは、まったく未来的に見えます。 あまり素晴らしいとは思えないもう 1 つのオプションは、 誘導充電器。 さらに、この技術はすでに iPod や携帯電話などの小型デバイスでテストされています。 この種の充電器は、たとえば大型店舗の駐車スペースに組み込むことができます。
アクティブな空気力学
すべての自動車メーカーが長年にわたって使用しているにもかかわらず、 風洞、この点では改善の余地があります。
例えば、 BMW社、BMW Vision Efficient Dynamics のコンセプトカーでは、すでにシステムの使用に成功しています。 吸気制御。 走行状況や外気温度に応じて、システムからの信号によりラジエター前部のダンパーが開閉します。 閉じている場合、空気力学が改善され、エンジンの暖機時間が短縮され、燃料消費量が削減されます。 当然のことながら、このテクノロジーを使用しているのは BMW だけではありません。
KERS - 回生ブレーキ
これは電気ブレーキの一種で、発生した電気エネルギーが トラクションモーター発電機モードでの動作は電気ネットワークに戻されます。
2009 年シーズンのみ、一部の火球では運動エネルギー回収システム (KERS) が使用されています。 これによりこの分野の発展が促進されることが期待されていました ハイブリッドカーそしてこのシステムのさらなる改善。
ご存知の通り、フェラーリはハイブリッドクーペを発表しました。 599番モデルをベースに、KERSシステムを搭載。
未来の自動車
2057年。 都市道路の限られたスペースと垂直建築では、自動車業界は 最新の車誰ができますか 都会のジャングルで生き残ると 縦レースを配置。自動車メーカーは、4 つのナノレーザー ホイールがあらゆるトラックに簡単に適応する、バイオミミクリの革新的なソリューションを見つけています。
一緒に開催された 磁場）、アラームキーフォブまたは車内でワンクリックで形状を復元できます。 ドライバーは、いくつかの「プリインストール」スキンから車体のタイプを選択できます。 車の色の選択は無限です。お気に入りの口紅の色に合わせて車を選ぶのは女の子にとって夢です。
磁場は、コンセプトが攻撃を受けた後に即座に再生するのに役立ちます。 シルバーフロー 単純な「リロード」で元の形式を復元します。。 金色の領域の出現は、「変身」が完了し、車が旅行に向けて準備ができていることを示します。
メルセデスの思想によると、ホイールへの機械的エネルギーの伝達が伝達されます。 特殊な液体、その分子は静電ナノモーターによって動き始めます。 4 つの回転ホイールにより、車はその場で向きを変えて横向きに駐車できます。 SilverFlow にはハンドルや通常のペダルはなく、加速と進行方向は運転席の側面に取り付けられた 2 つのレバーによって設定されます。
ホンダ・ツェッペリン
このホンダは、韓国にある弘益大学の自動車デザイン学科で学ぶ学生によって作成されました。
シーケンスGT
今週のトップニュース
近い将来、自動車にどのようなエレクトロニクスが搭載されるかを知る時期が来ています。 カーラジオや DVR と同じくらい身近になる可能性のある他のガジェットやテクノロジーを想像してみましょう。
車内のワイヤレスネットワーク
通信用半導体ソリューションのメーカーはすでにリリースしています 特別バージョン車載インフォテインメント システム用に設計された車用チップ。 必要に応じて、Wi-Fi + Bluetooth 接続を使用して、車のメディア センターはオーナーのウェアラブル電子機器と通信できます (結局のところ、私たちは未来の話をしており、ウェアラブル電子機器には現代のものよりもさらに多くの選択肢があるかもしれません)スマートウォッチ）、受信した情報に応じて、車のロックを解除したり、危険を警告したりします。
ワイヤレス ネットワークのさまざまな組み合わせのさらに興味深いアプリケーションは、自動車と周囲のインフラストラクチャ間のデータ交換を提供する V2X のようなシステムでなければなりません。 車両通信システム - 車両間の情報（事故に関するデータ、データなど）の交換を提供する自動車通信システム。 交通状況、交通渋滞など）、すべての参加者に情報を提供することで、全体として交通状況をより効果的に管理する能力を提供します。 このような短距離通信 (DRSC) ネットワークの実装はすでにいくつかあります。 技術的には、5.9 GHz の周波数範囲 (5.85 ～ 5.925 GHz) で動作し、およそ最大 1000 メートルの範囲で動作する必要があります。 この規格は IEEE 802.11p (WAVE) と呼ばれ、2010 年に承認されました。
1999 年、米国では高度道路交通システム (ITS) を構築するためにこの周波数が確保されました。 将来の ITS は、道路交通分野 (交通規制だけでなくインフラ、車両、システム参加者を含む) で情報通信技術を使用し、同時に相互作用する機能を備えたシステムと考えることができます。他の交通手段。 このようなシステムの運用には、従来の WiMAX、GSM、3G、または 4G/5G テクノロジーも使用できます。 今検討中 既存のオプション車内のワイヤレス ネットワーキングのソリューションでは、何らかの形でのグローバル ネットワークへの自動車の通信または「接続」は事実上避けられないと考えて間違いありません。
自動車用モバイルオペレーティングシステム
現代のドライバーは、Android OS を実行するメディア センターにもはや驚かなくなります。 ほとんどの場合、Android は車のヘッドユニットに搭載されています (最新の DVR を使用している場合は、CANSONIC SKY バックミラーにも Android が搭載されています)。
しかし実際には、企業の計画はさらに拡張されており、2014 年に Google が導入した Android Auto は、そのような将来のソリューションの一例となる可能性があります。 自動車メーカー 28 社と Nvidia の支援を受けて、自動車に最適化された「モバイル」オペレーティング システムは、メディア センターにある多様な独自オペレーティング システムの「動物園」に革命を起こす権利をめぐって争っています。 これはどこかで見たことがありますね。 スマートフォンの Android が時間の経過とともに独自のオペレーティング システムを置き換えたのと同じように さまざまなメーカー, 車に関してこのシナリオが繰り返されることに賭けることができます。 の 現在のフォームこのシステムはすでに優れた機能を備えており、GPS ナビゲーション、音楽再生、SMS、電話、Web 検索、タッチ スクリーン、音声制御に加えてハードウェアのスイッチとボタンを制御する機能をサポートしています。 現時点では、Android Auto はドライバーのメイン Android デバイスの存在 (および車への接続) に依存しており、使い慣れたスマートフォンの機能を便利に車に統合するためのインターフェイスのように機能します。 このアプローチには利点があります。最新のモバイル プラットフォームの更新速度と能力の向上を考慮すると、独自の内蔵電子機器がない (したがって、年々時代遅れになるのは明らかです) ため、新しい機器を接続するだけで新しい機能を取得できるようになります。スマートフォン。 車は「通常の」ドッキングステーションとして機能します。今では奇妙に聞こえるかもしれませんが、将来的にはそのようなシナリオがまったく排除されません。
無人車両と電気自動車
もちろん、自動運転車のない未来はどうなるでしょうか。 しかし、自動運転車が古典的なマニュアル車とは大きく異なるものであると想像しているほとんどの人は、少し失望するでしょう。 Google の自動運転車は、「ハンドルもペダルも無い」唯一の現代自動車コンセプトです。 ほとんどの自動運転コンセプト (道路を走行する権利を取得したものを含む) 一般的な使用米国の一部の州では）いつでも手動制御に戻すことができます。 したがって、ドライバーと同乗者にとって、自己管理の使用によって車内に外部からの大きな変化がもたらされることはありません。 現代の自動運転車は大きな成功を収めています。たとえば、今年は自動運転車がレーシングドライバーを追い抜くことに成功しましたが、その差はわずか0.4秒でした。
電気自動車やハイブリッド車でも同様の状況が繰り返されます。 離れていることを考慮しないと テスラ, 自動車メーカーは、電気自動車、ハイブリッド車、内燃機関搭載車の使用体験を統一するためにあらゆる方法で努力しています。 そのため、多くの場合、ダッシュボード上の追加の充電インジケーターと、ガソリンタンクネックの代わりに充電ソケットの有無によってのみ、電気自動車を従来の自動車と区別することができます（エンジン音を除く）。
ホログラフィック HUD ディスプレイ
2006 年に遡り、Light Blue Optics Ltd はフルカラー ホログラフィック レーザー プロジェクターの製造ライセンスの取得を発表しました。 このテクノロジー自体は、2003 年にケンブリッジ大学の Edward Buckley と Adrian Cable によって発明されました。 2009 年から、このシステムは、ドライバーの注意を道路からそらす必要のないディスプレイ (ヘッドアップ ディスプレイ、HUD) での使用に適応され始めました。 車のフロントガラスに画像を投影するには、フルカラーのレーザー ホログラムなど、さまざまなオプションがありました。 簡単な解決策(ガラスからの明るいモノクロディスプレイの鏡像の反射)。 これまでのところ、自動車メーカーはすべての新しいモデルにHUDディスプレイを装備することを急いでいませんが、そのような例があります - 2014年にレンジはそのようなシステムを受け取りました。 ローバー イヴォーク、そしてフォードは同様の機能を備えたMISHOR 3Dシステムに賭けています。 HUD ディスプレイは航空機 (主に軍事用) のフロントガラスで確実に採用されていますが、将来の自動車 (特に自動運転車) では、このような情報出力システムは十分以上に適切なものとなるでしょう。
車の拡張現実
なぜ投影可能範囲をフロントガラスに限定するのでしょうか? ほぼそのような推論が、拡張現実システムの現代の概念の作成者を導きました。 車の「透明ボンネット」システムです。 ランドローバー（通常は見えない路面を車内のカメラとプロジェクターでドライバーに見えるようにするシステム）と、必要な軌道に関する「ヒント」を備えた仮想スクリーンの概念（NFS Shiftシリーズと同様）ゲームの）。
より贅沢な解決策は、日本の慶応義塾大学による完全に透明な自動車のコンセプトです。 彼の中で 後部座席バック時にドライバーの視界を妨げないように、車が透明になります。 車の後部にはプロジェクターがあり、前席 2 席の間の少し後ろにある反射スクリーンに画像を投影します。
ドライバーが肩越しに振り返ると、車の後ろからほぼ現実の景色が見えますが、それは拡張現実を通してのみです。 このコンセプトは確かに興味深いですが、明らかに車内の乗客の存在を考慮していません。 おそらく、そのようなシステムは、拡張現実の形で画像を投影する何らかの形で、将来の自動車を征服するでしょう。
代替制御方法
音声コントロールや希望ルートの入力に加えて、 タッチスクリーン（仮想の将来の自動運転車において）自動車メーカーは、ジェスチャー制御など、より珍しい制御モードも実験しています。 2012年にメルセデス・ベンツはDICE（Dynamic & Intuitive Control Experience）と呼ばれるインテリアコンセプトを導入しました。
フロントガラスの代わりにディスプレイを使用し、センサーの助けを借りて、空間内のドライバーまたは助手席の手の位置を追跡し、その動きを追跡して車の機能を調整することが提案されました。 スクリーン越しでも 高解像度、ドライバーがすぐにフロントガラスの代わりに使用することに同意する可能性は低いです。 アウディも同年にジェスチャーコントロールシステムのデモンストレーションを行ったが、そこではHUDディスプレイのモードを変更するために使用された。 したがって、固定された状態を監視するセンサーのほかに、 シートベルトあるいは、客室内に乗客がいるかどうか、将来の客室内では、次のような場所の存在が期待できます。 もっと Leap Motionのようなさまざまな「追跡システム」。
未来のソーシャル ネットワークと自動車
すでに今日では、「運転者向け」のソーシャル ネットワークとサービスが交通状況に大きな影響を与える可能性があります。 この例は数多くあります。警察ですら、Waze (ユーザー データに基づくクラウドソーシング プロジェクトで、プロジェクトの参加者はこれを利用して道路上で発生した問題について学習する) などのアプリケーションに注目しており、批判や批判の両方を交えて話しています。承認を得て。 パトロール隊の居場所が通知される可能性があるため、法執行機関は警察官の安全を懸念している。 「自動車と自動車」または「自動車とインフラ」のレベルでの社会的相互作用の例は、さまざまな形を取ることができます。これらは、ガソリン スタンドからのロイヤルティ プログラム、電気自動車用の無料給油スタンド、都市の駐車スペースの最適化などです。乗車率、配車係を使わないタクシー呼び出しシステム、クルマ利用時の「ゲーミフィケーション」と「成果」（安全運転ポイントの獲得など）。 これらの機能のほとんどはそれ自体驚くべきことではありませんが、将来の車両で開発されることは間違いありません。
あとがき
もちろん、数十年後に自動車やそのエレクトロニクスがどのようになっているかを確実に予測することはほぼ不可能です。 オートエレクトロニクスが質的飛躍を遂げることは明らかです。自動車ショーのコンセプトは毎年、私たちが素晴らしい作品でしか表現しなかった本物の「未来の車」に似てきているからです。 あとは少し待つだけで、カーラジオや DVR と同じように私たちにとって馴染みのある将来のテクノロジーがどのようなものになるかがわかります。
インパネも良いですが、ガラスにも情報が表示されるとさらに良くなります。 任命について話しましょう プロジェクションディスプレイ、その種類、特徴、価格、動画など。
記事の内容:
プロジェクション ディスプレイはますます人気が高まっており、別の言い方では HUD またはヘッドアップ ディスプレイとも呼ばれます。 この技術の大きな利点は、交通安全と運転の快適さです。
主な目的は、インストルメント パネルからの現在の情報を車のフロントガラスに投影することです。 画像は、車の状態や速度を把握するために道路から注意をそらさないように高さが計算されています。
ちょっとした背景
このような技術は初めて航空分野で使用され始めましたが、プロジェクション ディスプレイが自動車産業に導入されたのは 1988 年になってからです。 全般的モーター。 10 年後、GM はカラー ディスプレイを備えたこの技術を先駆けて開発しました。
2003 年以来、ヘッドアップ ディスプレイが BMW 車に搭載されるようになりました。 現在、このプロジェクション システムは多くの高級車に使用されています。 このテクノロジーは年々安価になっており、他の予算クラスの車でも利用しやすくなっています。
ヘッドアップディスプレイ
名前が物語っているように、車を購入する際にオプションとして提供されます。 設計上、このシステムにはヘッドアップ ディスプレイ、プロジェクター、投影制御システムが含まれています。
画像を形成するために、メーカーはコントラストと彩度の高いプロジェクターを使用します。 車のさまざまなメーターからパラメーターを収集すると、次のようになります。
- エンジンセンサー;
- ナビゲーションシステム。
- 暗視システム。
- アダプティブクルーズコントロール。
- 標識認識など。
ヘッドアップ ディスプレイのおかげで、ドライバーは虚像を受け取り、道路に集中することができます。 2種類の画面が認識されます。 多くの場合、最も一般的なのは、フロントガラスに貼り付けられる特別な透明フィルムと考えられます。 異なる場所での画像の散乱を防ぎます 気象条件。 Mini マシンでは、メーカーはフィルムの代わりに透明なスクリーンを使用します。
ヘッドアップ ディスプレイのメーカーと使用するシステムに応じて、次のように設計できます。
- インストルメントパネルの異なるセンサーの重複。
- デッドゾーンにある車について信号を送ります。
- 夜間の道路脇の歩行者の存在。
- 車の速度。
- タコメーターからのエンジン回転数。
- ナビゲーションシステムからのインジケーター。
- さまざまな道路標識について信号を送ります。
このようなディスプレイの利点は、多用途性と設置の容易さです。 に設置できるポータブルプロジェクターです。 便利な場所ドライバーに向けてフロントガラスに写真を表示します。
Garmin デバイスが最も一般的であると考えられています。 魚雷に直接取り付けられます。 2番目のメーカーはパイオニアで、説明書によるとサンバイザーに取り付けられています。 この場合、ビデオ信号はBluetoothまたはUSBケーブルを介してスマートフォン経由でプロジェクターに送信されます。
モバイルプロジェクションディスプレイの機能セットが標準のものよりも数倍小さいことは、すぐに考慮する価値があります。 ほとんどの場合、モバイル デバイスにはナビゲーション システムや車速のインジケーターが含まれていますが、これにはスマートフォンと特別なソフトウェアがインストールされている必要があります。
人気のあるモバイルプロジェクターの中で、Navdyのデバイスが検討されています。 ディスプレイはWi-FiまたはBluetooth経由でスマートフォンに接続でき、また、 オンボードコンピュータ、診断コネクタ経由。
車載コンピュータにより、インストルメントパネル上の各種センサーからの情報をプロジェクションディスプレイに表示することができます。 内蔵の赤外線カメラを使用すると、追加のコントロール パネルから投影ディスプレイの厳密な制御を実装できます。
プロジェクションディスプレイを実装する最も簡単な方法は、通常のスマートフォンから行うことができます。 これは以下に基づきます 特別番組、スマートフォンの画面に特定の情報を表示します。
スマートフォン本体はインパネ上に設置され、スマートフォンのディスプレイからの映像がフロントガラスに投影（表示）され、ドライバーに必要な情報が表示されます。
プログラムは画像を鏡の形に歪め、正確で読み取り可能な情報がガラス上に表示されるようにします。 しかし、それでも、上記の誘導ディスプレイの固定ディスプレイを置き換えることはできません。
表示価格
価格 標準表示メーカーによって異なりますが、オプションの価格は平均して500ユーロからです。 Garmin のモバイル プロジェクション ディスプレイをベースにしており、価格は 200 ユーロからです。 最も安くて簡単な方法はスマートフォンを使用することです。数千ルーブルで特別なスタンドを購入し、フロントガラスの近くに設置してスマートフォンを追加するだけです。
フロントガラスのみのヘッドアップディスプレイ技術は開発が始まったばかりであることは注目に値します。 将来的には、ヘッドアップ ディスプレイ システムにより、サイド バック ミラーからの画像を含む必要な情報がすべてフロントガラスに表示されると考えられています。
プロジェクションディスプレイの動作原理のビデオ：
ナビ画面を一目見て、 ダッシュボードまたは、スマートフォンの画面が運転から気を紛らわしていることもあります。 そしてそれが原因で事故に遭った人もいます。 それはマーケティング代理店のオーナー、ヴィタリー・ポノマレフの場合にも起こりました。 2008 年に、彼は拡張現実 (AR) に真剣に興味を持つようになり、真剣な投資家を説得して、このビジネスにわずか約 1 億ドルを投資することにしました。 「私は世界中を旅して、数年以内に AR があらゆる場所に普及することを投資ファンドに証明しました」と Vitaly 氏は笑います。 — ナビゲーターに気を取られて、事故に遭いそうになった。 そしてパズルが形成されました。これが私の拡張現実です。 ここです。 の上 フロントガラス».
バケツ1個半
当時、ヘッドアップ ディスプレイは新しいものではありませんでした。 例えば、 ドイツの会社メーカーの世界的リーダーであるコンチネンタルは、2003 年以来、BMW、アウディ、メルセデスの車に HUD を取り付けています。 従来のヘッドアップ ディスプレイ デバイスは、曲面ミラーと球面光学系を備えた非常に洗練されたデバイスです。 そして非常に重要なことは、約18リットル、つまり通常のバケツ1.5個という大量の量を必要とすることです。 ただし、これらの1.5バケットを、車の最も重要なポイントの1つであるステアリングホイールの領域に配置する必要があります。 したがって、HUD は、もともとディスプレイ用のスペースを考慮して設計された大型の高価な車に装備されています。 ドイツの自動車ブランドのディーラーにプロジェクションディスプレイを設置するために少なくとも10万ルーブルを要求されるのは驚くべきことではありません。 さて、それでは 従来の機械クラシックな HUD は表示されません。
WayRay の創設者兼 CEO、発明家 ロシア国民経済アカデミーで学び、 公共サービス大統領の下で ロシア連邦専門分野は「経済学」、「革新的プロジェクトの管理」。 2012 年に WayRay プロジェクトを設立し、4 年間でロシア、スイス、米国にオフィスを構える国際企業に成長しました。 ヘブド紙によると、2015年に彼はスイスの傑出したイノベーター100人に選ばれた。
ヒョウの怪物
従来のヘッドアップ ディスプレイには、デザインのサイズと複雑さに加えて、フロントガラスから 20 cm 離れた場所では平面的な画像が表示されるという別の欠点があります。 つまり、ドライバーは依然として目の焦点を合わせ直す必要があります。 そして、ヴィタリー・ポノマレフは10〜20メートルの距離で画像を取得することにしました、彼の計画によれば、画像は立体になるはずです。 立体的ではなく、本物のホログラフィックです。 金融教育を受けていたにもかかわらず、ヴィタリーは物理学をよく理解していました。 投資家を探していた彼は、新しいテクノロジーについて多くのことを学びました。 どの分野の専門家を探せばよいのか、直感が彼に言いました。 原則として、そのような企業の源流には 2 人の人物が立っています。1 人はマーケティングの第一人者で、もう 1 人は技術の天才です。 マーケティングに関してはすべて順調で、あとは技術者次第でした。 未来の技術責任者を見つける物語 WayRay はすでにヘッドハンターの案件に入っている。ヴィタリーはテクノロジーオタクのカルトサイト habrahabr.ru であるハブレで「レーザー」、「マイクロエレクトロニクス」、「IT」という単語の検索を開始しただけだ。 。 検索エンジンの回答のトップには、バーズモンスターというニックネームのミハイル・スヴァリチェフスキーが表示されました。 「これでこの怪物は私のものだ」とポノマレフは冗談を言う。
眼鏡の間
2012 年、ヴィタリーとミハイルは、以下に基づいて最初の巨大なプロトタイプの組み立てを開始しました。 標準光学系効果がどれほど興味深いものになるかを判断します。 この方法では、望ましい画像と必要な寸法を達成できないことが明らかになりました。 そこで考え出されたのが、平面フレネルレンズを取り付けるタイプです。 リアウィンドウ車。 この透明なフィルムは、三重ガラスの間に接着または溶接され、光学システムの一部として機能します。 私たちはいくつかの波長用のフレネル レンズを作成することにしました。そして、これがホログラム、つまりホログラフィック光学素子 (HOE) であることが判明しました。 ロシアにおけるホログラフィック素材の取り扱いにおいて最も豊富な経験があるのは、FIAN - P.N. Lebedev Physical Institute です。 そこで同僚たちは新しいテクノロジーを追求しました。 私たちは銀上のホログラムから始めて、そもそも大面積のホログラフィック要素を作成することが可能かどうかを理解しようと試み、徐々に透明なフォトポリマーのプロトタイプに切り替えました。 彼らは、回折格子が記録された体積測定の 3 次元ホログラムを作成しました。実際には、これは仮想光学要素であり、必要な長さの波を反射し、残りを透過する波面変換器です。
車のフロントガラスにナビゲーション情報を投影するデバイスのアイデアは、ヴィタリーがナビゲーターに気を取られて車を衝突させそうになったときに思いつきました。 この概念は、インターネット接続、ソーシャル ネットワーキング技術、拡張現実によって徐々に補完されていきました。
「ここで革新的なものは何ですか？ - ヴィタリー・ポノマレフが私の質問を先取りしています。 私たちがホログラフィーを発明したわけではありません。 フォトポリマーも。 そして、私たちの前にもホログラフィック要素で HUD を作成する試みがありました。 しかし、透明性とホスト効果の欠如という私たちの要件を満たす安価なレーザーやフォトポリマーは存在しませんでした。 ちょうどこれらすべてが現れた瞬間に、私たちはヘッドアップディスプレイに着手しました。 私たちの小さなスタートアップ企業は、大企業では不可能だった設計および製造ツールを最速で作成し、最初の企業になりました。」 しかし、WayRay を技術インテグレーターと考えるのは間違いです。同社は物理学者、機械エンジニア、眼鏡技師、プログラマーを雇用しています。 彼らが使用する設計ツールさえ標準的ではありません。「異常な」光学コンポーネントを備えたシステムを読み取ることができるように、設計ツールを変更する必要がありました。
アリババと40人の開発者
私たちの編集者は、HUD プロトタイプを十分に試しました。 そのサイズ - 小さなスーツケースほどのサイズ - は大幅な改善であり、最初のプロトタイプは運転席の右側の助手席全体を占めていました。 実物は本当に印象的ですが、写真やビデオでは生成された拡張現実の完全性が伝わりません。 Navion ホログラフィック ナビゲーターの商用サンプルも秋にリリースされる予定です。このキットには、レーザー プロジェクターとフロントガラスをスクリーンに変える特別なフィルムが入った小さな箱が含まれます。 約500ドルかかります。 そして来年には、WayRay AR ソリューションを内蔵した最初の自動車が道路に登場する予定です。 同社は2016年初め、アリババグループと中国最大の自動車メーカー、上海汽車の合弁会社である萬馬科技と試験プロジェクトを実施することに合意した。
プロジェクトの一環として、AR インフォテインメント システムが開発され、2018 年に 1 台の自動車に量産導入される予定です。 なぜヨーロッパ人ではなく中国人に頼ることにしたのかと尋ねると、ヴィタリー氏はシンプルに答えた。「中国人はリスクを負い、非常に迅速に取り組む用意がある」。 さらに、バンマの株主はインターネット大手のアリババグループで、3月にウェイレイに1800万ドルを投資し、一夜にしてヴィタリー・ポノマレフの会社を世界的に有名にした。 「私たちは買収されたのではなく、私たちの会社は投資されたのです」とヴィタリー氏は強調する。 - アリババは少数株主です。 私たちはコントロールを維持しました。」 ただし、これは最初の投資ではありません。 約1,000万ドルはロシアの民間投資家によって投資されたが、ポノマレフ氏はその名前を明らかにしていない。 そのうちの 1 人は現代光学に専門的に精通しており、テクノロジーの可能性を最初に信じたのも彼でした。
グローバルな結果
現在、WayRay はスイス、ロシア、米国にオフィスを構えるテクノロジー企業です。 拡張現実の原理を使用した自動車用ナビゲーション システムと、運転に関する情報を収集しドライバーの行動を修正するためのソフトウェアとハードウェアの複合体を開発します。
ただし、自動車 ホログラフィックナビゲータースタートアップにとって、それは目標に向かう途中の段階にすぎません。 「私たちは、非ウェアラブル拡張現実市場でナンバーワンの企業になりたいと考えています」と Vitaliy 氏は言います。 「どんな透明な表面でも 3D ディスプレイにすることができます。」 同社はすでに新しいデバイスのプロトタイプに取り組んでいます。 どうやら、それらはエンターテイメントに関連するようです。
モデリング ソフトウェアを実行し、空間内で編集するためにフルサイズのモデルを表示します。 コミュニケータをオンにして、ビデオ通話で対話者の平面的な画像ではなく、お気に入りのカーペットが透けて見える三次元の投影で話します。 カーテンを引いて、窓ガラスの天気予報、渋滞の状況、そして全体的な状況を確認してください。 車のエンジンを始動すると、フロントガラス領域に次のような追加のアラートが表示されます。 道路標示, 起こり得る危険およびその他の重要な情報。
以前はこれがすべて SF でしたが、今ではこれは「フィクション」のカテゴリーから「近未来」のカテゴリーに移りました。 この投稿では、現代の科学者がホログラフィーの時代にどのように近づいているのか、すべてがどのように始まったのか、そしてホログラフィー技術の開発で現在どのような困難が生じているのかを説明していきます。
ホログラフィック画像の作成方法
人間の目は、光が物体に反射するため、物体を見ることができます。 ホログラフィック画像の構築は、まさにこの原理に基づいています。つまり、物理的な物体から反射されるものと完全に同一の反射光ビームが生成されます。 このビームを見ている人は、（たとえ異なる角度から見たとしても）同じ物体を見ます。高解像度のホログラムは静的な描画であり、その「キャンバス」はフォトポリマーであり、「ブラシ」はフォトポリマー材料の構造を一度に変更するレーザービームです。 その結果、この方法で処理されたフォトポリマーはホログラフィック画像を作成します (光がホログラムの面に当たり、フォトポリマーが薄い干渉パターンを作成します)。
ところで、干渉そのものについて。 それは、ある空間内で周波数が一致し、完全に一致する一連の電磁波が形成されるときに発生します。 高い学位。 特定の領域にホログラムを記録する過程で、すでに 2 つの波が追加されます。最初の波である参照波はソースから直接到来し、2 番目の波であるオブジェクト波はオブジェクトから反射されます。 感光材料を備えた写真乾板を同じ領域に置くと、その分布に応じて暗くなる帯のパターンがその上に現れます。 電磁エネルギー(干渉パターン)。 次に、基準波に近い特性の波でプレートが照明され、プレートはこの波を物体波に近い波に変換します。
その結果、観察者には、記録された元の物体から反射された光とほぼ同じ光が見えることがわかります。
簡単な歴史的背景
シェル 1947年年。 インドは英国から独立し、アルゼンチンは女性に参政権を与え、ミハイル・ティモフェーヴィチ・カラシニコフは有名な機関銃を作り、ジョン・バーディーンとウォルター・ブラタイノムスは世界初の実用的なバイポーラ・トランジスタの作成とポラロイド・カメラの製造を可能にする実験を行った。が始まります。そしてデニス・ガボールは世界初のホログラムを受け取りました。
一般に、デニスは当時の電子顕微鏡の解像度を上げようとしましたが、これを目的とした実験の過程でホログラムを受け取りました。
残念なことに、多くの人々と同様に、ガボールは時代を少し先取りしており、高品質のホログラムを取得するために必要な技術を持っていませんでした（コヒーレントな光源がなければこれを行うことは不可能であり、テオドール・メイマンが最初のホログラムをデモンストレーションします）人工ルビー結晶にレーザーを照射したのはわずか 13 年後です）。
しかし、1960 年（波長 694 nm の赤色ルビー レーザー、パルス、およびヘリウム ネオン レーザー、633 nm、連続）以降は、事態はさらに順調に進みました。
1962 。 ミシガン工科大学の Emmet Leith 氏と Juris Upatnieks 氏。 ホログラムを記録するための古典的なスキームの作成。 透過型ホログラムが記録されます。ホログラムを修復する過程で、光は写真乾板を通過しますが、光の一部は乾板から反射され、反対側からも見える画像を作成します。
1967 。 最初のホログラフィック ポートレートは、ルビー レーザーを使用して記録されました。
1968 。 写真素材自体も改良されており、そのおかげでユーリ・ニコラエヴィッチ・デニシュクは独自の記録方式を開発し、高品質のホログラムを取得しました（白色光を反射することで画像を復元しました）。 すべてが非常に順調に進んでおり、その記録計画は「デニシュクの計画」と呼ばれ、ホログラムは「デニシュクのホログラム」と呼ばれています。
1977 。 ロイドクロスの多重ホログラム。数十の角度から構成されており、それぞれが1つの角度からのみ見ることができます。
さらに、記録したいオブジェクトの寸法は、レーザーの波長や写真乾板のサイズによって制限されません。 存在しないオブジェクトのホログラムを作成できます (つまり、一度にいくつかの角度から発明されたオブジェクトを描画するだけです)。
短所 - 垂直視差がないため、このようなホログラムは水平軸に沿ってのみ見ることができ、上または下からは見ることができません。
1986 。 アブラハム・シーケは、完璧には限界がないことを認識し、X 線を使用して地表近くの領域にコヒーレント放射線源を作成することを提案しました。 ホログラフィーの空間解像度は常に放射線源のサイズと物体からの距離に依存します。これにより、エミッターの周囲にある原子を実空間で再構築することが可能になりました。
今
現在、一部のプロトタイプのホログラフィック ビデオ ディスプレイは、現代の LCD モニターとほぼ同じように機能します。つまり、干渉パターンを作成するのではなく、特別な方法で光を散乱させ、疑似 3D を形成します。 このアプローチの主な欠点は、通常、モニターに対して直角に座っている 1 人だけがそのような画像を評価できることと関係しています。 他の視聴者は皆、それほど感動しないでしょう。もちろん、SF や新技術のファンは寝ながら、ホログラフィック ディスプレイが家庭の Wi-Fi やスマートフォンのカメラと同じくらい、最悪の石鹸置きに匹敵するほど一般的になる様子を観察しています。 そして、大多数の理解における理想的なホログラムは実際には今日でも明日でもありませんが、このテーマに関する開発はすでに進行中です。
韓国科学高等研究院。新しい 3D ホログラフィック ディスプレイの実用的なプロトタイプ。そのパフォーマンス特性は、既存の類似品よりも約数千倍優れています。
このようなディスプレイの弱点はマトリックスです。 一方、行列は 2 次元のピクセルで構成されます。 一方、韓国人は従来の（ただし優れた）ディスプレイを使用し、光パルスの前部に特別な変調器を組み合わせました。 その結果、1立方センチメートルという小さいながらも高品質のホログラムが完成しました。
光の散乱は、投影されたオブジェクトの通常の認識に対する重大な障害であると考えられていた時代がありました。 しかし、私たちの実践が示すように、最新の 3D ディスプレイは、この散乱を制御する方法を学ぶことで大幅に改善できます。 適切な分散により、視野角と全体の解像度の両方を向上させることができました。- ジョンケン・パーク教授はそう指摘する。
グリフィス大学、スウィンバーン工科大学、オーストラリア。グラフェンをベースにしたホログラフィックディスプレイ。
科学者たちは、この投稿の冒頭で述べたガボール法を利用して、デジタル ベースの高解像度 3D ホログラフィック ディスプレイを作成しました。 ホログラフィックスクリーン、光を反射する小さな点で構成されます。
長所 - 視野角は52度です。 画像を通常に認識するには、3D メガネなどの追加の不要なアイテムは必要ありません。
ちなみに52度くらい。 視野角が大きいほど、使用されるピクセルが少なくなります。 酸化グラフェンは光還元によって処理され、ホロイメージの色を曲げることができるピクセルを作成します。
開発者らは、このアプローチがやがて、特にモバイルデバイスにおけるディスプレイの開発に革命を起こすことができると信じています。
ブリストル大学、イギリス。超音波ホログラフィー。
この物体は、同じくシステムによって生成される水蒸気の雲に向けられた多くの超音波エミッターの助けを借りて空中に生成されます。 もちろん、実装は通常の画面の場合よりも複雑ですが、それでもです。
- 霧は水滴だけではなく、特殊な物質の滴によって発生します。
- この物質は特別なランプによって照らされます。
- ランプは特別な光を変調します。
その結果、オブジェクトが投影され、あらゆる面から見ることができるだけでなく、触れることもできます。
このような干渉縞の振動周波数は０．４〜５００Ｈｚである。
開発者がテクノロジーの有益な利用を提案する主な活動分野の 1 つは医療です。 医師はカルテと模擬臓器のデータに基づいてそれを「感じる」ことができる。 プレゼンテーションなどであらゆる商品を立体的に投影することも可能になる。 このような技術が公共の場所（電子メニュー、端末、ATM）のタッチディスプレイに取って代わる場合にも、プラスの効果が予測されます。 実装するのがどれほど難しく、費用がかかるか - もちろん、2 番目の質問です。
そして、特定の方向のエンターテイメントサービスがどこまで到達できるか - 考えるのは恐ろしい（しかし興味深い）です。
カナダ、バンクーバー。インタラクティブなホログラフィック ディスプレイ。
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