Jak działa augmented reality head-up display w Audi?

W kompaktowym, ale elektrycznym Q4 e-tron, Audi pokazuje, jak bardzo technologie już za moment zmienią sposób prowadzenia auta. Wirtualna rzeczywistość (augmented reality head-up display), zaawansowana nawigacja, systemy wspomagania jazdy, sterowanie głosowe czy kierownica z jeszcze lepszą obsługą dotykową – to wszystko jest już w Audi Q4 e-tron. Pokazuję od technologicznej kuchni, jak to działa.

Jeśli ktoś wróżył koniec dla rynku nawigacji samochodowej, to Audi właśnie pokazuje mu środkowy palec. Owszem, urządzenia przenośne nie sprzedają się już prawie wcale, mobilne aplikacje nawigacyjne powoli osiągają swój sufit, nie oferując niemal nic nowego, natomiast wreszcie do gry wkraczają producenci samochodów. Producenci, dla których kilka czy kilkanaście lat temu nawigacja była tylko dodatkiem do samochodowego infotainment, wreszcie zrozumieli, że za jakiś czas, będzie równie ważna, jak to, ile mocy ma auto czy o jakiej pojemności baterię elektryczną. I o ile dostawcy map i rozwiązań nawigacyjnych dwoją się i troją, by zaoferować swoim klientom, czyli producentom samochodowym coraz bardziej zaawansowane technologiczne rozwiązania, koncerny moto nie zawsze były skłonne je wdrażać. Era samochodów elektrycznych ewidentnie przyspieszyła rozwój connected cars, a Audi Q4 e-tron jest tylko potwierdzeniem mojej tezy. Bo nawigacja w 2021 to już nie tylko umożliwienie dotarcia do celu, ale także narzędzie wspomagające systemy bezpieczeństwa, utrzymania toru jazdy czy szereg innych funkcji związanych z pozycją pojazdu. A przysłowiową wisienką na torcie z czterech pierścieni jest augmented reality head-up display.

Nawigacja z rozszerzoną rzeczywistością w formie head-up display

Samo Audi nawet twierdzi, że wyświetlacz danych na szybie w polu widzenia kierowcy, wykorzystujący rozszerzoną rzeczywistość – augmented reality head-up display w modelu Q4 e-tron, to pokaz ogromnego postępu technologicznego, jaki dokonał się w kwestii techniki wyświetlaczy. Wyświetla on wszystkie ważne informacje na szybie, na dwóch oddzielonych od siebie płaszczyznach – w obszarze statusu i w obszarze rzeczywistości rozszerzonej (AR). Informacje dostarczane przez niektóre systemy wspomagania, strzałki kierunkowe systemu nawigacji oraz punkty początkowe podróży i miejsca docelowe, są “nakładane” wizualnie w odpowiednim miejscu na rzeczywisty obraz świata zewnętrznego (element sekcji AR). Są one widoczne jako wirtualne unoszące się i dynamicznie zmieniające się elementy, w odległości około dziesięciu metrów od kierowcy. Czasami, gdy wymaga tego sytuacja drogowa, odległość ta może wydawać się jeszcze większa. Wyświetlające się informacje można błyskawicznie objąć spojrzeniem. Podobno nie irytują kierowcy, ani nie dekoncentrują go. I tu się z tym zgadzam. Miałem przyjemność jeździć z navi w formie head-up display i wszystko się zgadza.

Pole widzenia dla treści rozszerzonej rzeczywistości, z perspektywy kierowcy ma przekątną ok. 70 cali. Pod nim znajduje się płaskie pole bliskiego zasięgu, tzw. obszar statusu. Pokazuje on aktualną prędkość, znaki drogowe oraz symbole systemów wsparcia i nawigacji, jako statyczne wskaźniki wydające się unosić w powietrzu w odległości ok. trzech metrów przed kierowcą.

Picture Generation Unit, czyli jak działa augmented reality head-up display w Audi

Jeśli Audi w swojej informacji prasowej poświęca całkiem sporo miejsca na opisanie jednostki zarządzającej AR head-up display, to wiedz, że coś się dzieje. To wstęp do rewolucji technologicznej, która coraz bardziej dotyka producentów samochodów. I dałbym sobie rękę uciąć, że za jakiś czas naprawdę będzie liczyło się to, w jakie technologie i tzw. ficzery auto jest wyposażone.

Wracając jednak do wyświetlacza head-up z rozszerzoną rzeczywistością, to jego sercem jest Picture Generation Unit (PGU), czyli jednostka generująca obrazy, umiejscowiona we wnętrzu długiej deski rozdzielczej. Wyjątkowo jasno świecący wyświetlacz LCD projektuje wytwarzane przez siebie promienie światła na dwa płaskie zwierciadła, a specjalne układy optyczne rozdzielają wiązki dla bliskiego i dalekiego zasięgu. Płaskie zwierciadła kierują promienie na elektrycznie regulowane, duże wklęsłe zwierciadło. Stamtąd promienie docierają na przednią szybę, która odbija je w tzw. eyebox i w ten sposób kieruje obraz do oczu kierowcy, który w pozornej odległości ok. dziesięciu metrów, a w niektórych sytuacjach nawet większej, widzi przed sobą symbole równie wyraźnie, jak w realnym otoczeniu.

Predyktywny dostawca obrazów: kreator rozszerzonej rzeczywistości – AR Creator

Po stronie oprogramowania, mózgiem i dostawcą obrazów jest tzw. kreator rozszerzonej rzeczywistości – AR Creator – składająca się z kilku pojedynczych modułów jednostka obliczeniowa, będąca elementem modułowego systemu infotainment (MIB 3). Kreator rozszerzonej rzeczywistości renderuje symbole, które mają być wyświetlone, w takcie 60 kadrów na sekundę i dopasowuje je do kształtu projekcyjnego układu optycznego. Równolegle, w sposób dostosowany do otoczenia, oblicza ich położenie, a informacje o otoczeniu czerpie z nieprzetworzonych danych pochodzących z przedniej kamery, czujników radarowych i nawigacji GPS. Jego oprogramowanie obejmuje ok. 600 tysięcy wierszy kodu programistycznego – około połowę więcej niż w przypadku całego systemu sterującego pierwszą wersją wahadłowca kosmicznego.

Podczas obliczeń kreator rozszerzonej rzeczywistości uwzględnia fakt, że od zarejestrowania obiektu poprzez czujniki, do wygenerowania treści graficznych, mijają ledwie ułamki sekundy. W tych krótkich interwałach czasowych Audi Q4 e-tron może zmienić swą pozycję, czy to na skutek hamowania czy też nierównej nawierzchni. Aby obraz w polu widzenia nie przeskakiwał, nieustannie wykonywanych jest kilka operacji obliczeniowych. Jedna z nich przebiega w oprogramowaniu kamery, inna umożliwia kreatorowi rozszerzonej rzeczywistości predyktywne obliczanie na bazie najnowszych danych, jak pojazd będzie poruszał się dalej. W ramach kolejnej operacji obliczeniowej kreator ocenia ruch pionowy pojazdu – potrzebnych w tym celu danych dostarcza mu kamera, radar i czujniki systemu stabilizacji toru jazdy (ESC). Te dane są poddawane tzw. “Shake Compensation” – “kompensacji drgań”, która następuje na kilka milisekund przed wygenerowaniem obrazu, a jej zadaniem jest zapobieganie zakłóceniom w postaci drżenia obrazu.

AR head-up display to jeszcze lepsze systemy wspomagania jazdy

Augmented Reality display to także wsparcie systemów wspomagania jazdy. Działa to tak, że nawet jeśli kierowca aktywował adaptacyjnego asystenta jazdy prowadzącego pojazd środkiem pasa ruchu, to wyświetlacz rozszerzonej rzeczywistości na przedniej szybie wspomaga go optycznymi wskazówkami. Jeżeli Audi Q4 e-tron bez włączenia kierunkowskazów zbliży się do linii ograniczającej pas ruchu, to ostrzeżenie przed zjechaniem z toru jazdy nałoży na oznakowanie pasa ruchu czerwoną linią. Inny przykład to dostosowanie do pojazdu jadącego przed nami: jeżeli jest ono aktywne, to pojazd jest oznaczany na wyświetlaczu kolorową linią. Dzięki temu, kierowca może bez rozpraszania uwagi odczytać status adaptacyjnego asystenta jazdy lub adaptacyjnego tempomatu. Gdy adaptacyjny asystent zażąda od kierowcy dowodu, że zachowuje on uwagę, na szybie pojawia się czerwone oznakowanie i symbol ostrzegawczy.

augmented reality head-up display
Head-up-Display, fot. Audi

Trzy źródła informacji i interakcji

Jeśli mieliście już do czynienia z w miarę nowym Audi to wiecie, że oprócz wyświetlacza MMI, w autach tej marki jest też coś takiego, co zwie się wirtualnym kokpitem. Napiszę Wam trochę o tym, co na nim zobaczycie w Q4 e-tron. Otóż standardowa cyfrowa deska rozdzielcza ma przekątną 10,25 cala i jest obsługiwana przy pomocy kierownicy wielofunkcyjnej. Miernik mocy, który na wyświetlaczu znajduje się obok prędkościomierza, podsumowuje wszystkie ważne informacje o napędzie, począwszy od mocy, przez stan naładowania akumulatora w procentach, aż po rekuperację. I tutaj wchodzi Audi virtual cockpit. Na nim zintegrowano mapy nawigacji oraz obsługę systemów infotainment. Widok ekranu Audi virtual cockpit ma dwa warianty, które można dowolnie przełączać. Pamiętam, jak jarałem się tym kilka lat temu, bo to rzeczywiście fajna sprawa. W każdym razie topową wersją wyposażenia opcjonalnego w tym względzie jest Audi virtual cockpit plus. Oferuje on trzy warianty widoków ekranu: classic, sport i e-tron, którego centralnym elementem jest miernik mocy. Wiele wskaźników można tu skonfigurować dowolnie, za pomocą systemu MMI. Innymi słowy – możecie zrobić sobie tutaj swoją własną tablicę.

Audi Q4 e-tron
Detail

Drugim źródłem jest wyświetlacz dotykowy MMI touch z akustyczną reakcją zwrotną, który ma przekątną 10,1 cala i rozdzielczość 1540×720 px. W standardzie jest skonfigurowany jako radio MMI plus z DAB i służy do sterowania systemami infotainment oraz niektórymi funkcjami komfortu. Ponadto umożliwia wprowadzenie tekstu przy pomocy pisma odręcznego. Żadna nowość, bo to już było dostępne w innych modelach, ale fajny gadżet. W opcjonalnej, większej wersji, wyświetlacz ma przekątną 11,6 cala i rozdzielczość 1764 x 824 px. Jak widać, w przypadku technologii, też warto stawiać na wyposażenie opcjonalne. Dodatkowo płatne. Ale przynajmniej za to dostaniecie największy wyświetlacz w gamie Audi, który ma być dostępny dopiero pod koniec roku.

And last but not least – sterowanie głosowe, czyli Hej Audi! Rozumie ono wiele sformułowań i zapytań także z języka codziennego, ale bez przesady. Rozpoznawanie naszej mowy ojczystej to jeszcze nie jest mega poziom, jednak jeśli zapytacie “Gdzie jest najbliższa restauracja”, jakieś wyniki tam dostaniecie. Nie pytajcie raczej o najbliższy punkt szczepień czy szpital covidowy. Chociaż, jeśli Wasz model będzie wyposażony w nawigację MMI plus, to wyszukiwania w wielu przypadkach odbywają się online, a to zawsze nieco poprawia wypluwane przez system wyniki.

Kierownica z obsługą dotykową

Audi przyszłość mobilności widzi również w kierownicach dotykowych. Trochę nijak to się ma do samochodów autonomicznych, ale jak widać – do nich jeszcze długa droga. W Q4 e-tron górne ramiona zostały wyposażone w czarne pola dotykowe. Ich elementy funkcjonalne są podświetlone, dzięki czemu widoczne są przyciski aktywne w danym momencie. Rozdzielają je od siebie niewielkie przetłoczenia, ułatwiając ich używanie. To, co ciekawe, to fakt, że po ich przyciśnięciu, wyczuwalna jest delikatna informacja zwrotna. Trochę tak jak w smartfonie. Nie mówiłem już kiedyś, że auto będzie jak smartfon? Oprócz dotykania, działają też gesty przesuwania, inaczej scrollowania. Hej Audi – mam dla was hasło promocyjne: przescrolluj swoje Q4.

fot. Audi

Kolejny elektryk od Audi

Od elektromobilności nie ma już ucieczki, a patrząc na rosnące ceny ropy, mam wrażenie, że za jakiś czas luksusem stanie się posiadanie auta spalinowego. Elektryki to będzie wręcz mocno ekonomiczna opcja. Jeśli chodzi o Q4 e-tron – jest to kolejny w pełni elektryczny model spod znaku czterech pierścieni. I jeśli elektryki będą standardem, to coraz bardziej istotnym będzie fakt, jak bardzo będziecie mogli je zintegrować z Waszą domową chmurą czy smartfonami. Głośno się jeszcze o tym nie mówi, ale uważam, że przyszłością jest właśnie chmura domowa, do której podłączymy zarówno rozwiązania z zakresu smart home, nasze aplikacje fitness czy lifestyle, jak również te, związane z eksploatacją auta. Zwłaszcza elektrycznego. To będzie szczególnie istotne w przypadku domowych ładowarek. No, ale znowu wybiegam przed szereg…

augmented reality head-up display
fot. Audi

Autor

Podoba Ci się? Udostępnij innym

Mam nadzieję, że podobał Ci się mój tekst, pomógł albo zainspirował. Trochę krótsze treści związane z tech będą też pojawiały się na moim instagramie w formie insightów. Zatem będzie mi szalenie miło, jeśli będziesz obserwował mój profil na Insta

227 Obserwujący
Obserwuj

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

Najnowsze na blogu

Chcesz co jakiś czas dostawać najlepsze moje teksty?

Zostaw swój adres, a gwarantuję, że zbytnio spamować Cię nie będę