Průhledový displej s rozšířenou realitou umožní řidičům aut vidět data trojrozměrně
Takzvaný průhledový displej neboli HUD (Hed-up display), který vybrané údaje o jízdě promítá řidiči přímo do jeho zorného pole, buď na čelní sklo, nebo na pomocnou zobrazovací destičku, mají auta již od minulé dekády. U vojenských letadel se to však používá již od 60. let, přičemž začátky vývoje této zobrazovací technicky spadají do 40. let. U letadel šlo zejména o to zálohovat poskytovaná letová, případně navigační data, pilotovi.
Pokud zůstaneme u aut, tak HUD poskytují zejména údaj o rychlosti jízdy, ale zobrazovány mohou být také otáčky motoru či informace z navigace.
Z plochy do prostoru
Zásadní rozdíl mezi klasickým HUD a průhledovým displejem AR-HUD (Augmented Reality Head-Up Display) spočívá v počtu zobrazovacích rovin. Klasický HUD má dvojrozměrný obraz, zatímco AR-HUD umožňuje promítat údaje třírozměrně.
Dosavadní systémy průhledových displejů s rozšířenou realitou (AR-HUD) využívaly stejný princip jako klasické dvojrozměrné HUD. Základem zařízení byla optická soustavu zrcadel. Problém ale spočíval v rozměrech. Takto řešený AR-HUD vyžadoval nesrovnatelně větší zobrazovací plochu.
Zatímco u běžného HUD má průhledový displej objem 3 až 4 litry, u třírozměrného AR-HUD se stejnou technologií je zapotřebí displej o objemu až 30 litrů, tedy o řád více. Pokud bychom měli dostatek prostoru, kam jej umístit, asi by to takový problém nebyl. Jenže možnosti automobilů a konkrétně jejich přístrojových desek jsou v daném ohledu omezené.
O dvě třetiny menší
Jedinou možností, jak třírozměrný head-up displej nabídnout v osobním autě, bylo zmenšit rozměry jeho průhledového displeje. A protože za normálních okolností při využití zrcadel to není možné, bylo třeba přistoupit na vývoj nové technologie, jejímž základem jsou vlnovody.
Vlnovod je zjednodušeně řečeno zařízení určené pro přenos elektromagnetických vln, jehož důležitou vlastností je, že může mít rozličný tvar průřezu. Vlnovod přenáší energii formou vedené vlny. Obecně, čím větší vlna je (vlnová délka), tím musí mít vlnovod větší rozměry. Naopak při vyšší frekvenci vlnění a tedy menší vlnové délce mohou být jeho rozměry zmenšeny. Vlnovod coby zařízení k přenosu elektromagnetických vln je tak v praxi použitelný pouze pro vysoké frekvence vlnění.
Díky vlnovodu bylo možné udělat AR-HUD výrazně menší. Firma Continental udává pro jeho prototyp zobrazovací úhly 15 x 5 stupňů a objem displeje pouhých 10 litrů, tedy třikrát méně, než u obdobného zařízení při využití soustavy zrcadel. V případě prototypu AR-HUD Continentalu je obraz promítán na pole o rozměru 2,6 x 0,87 metru při projekční vzdálenosti 10 metrů.
Jak to celé funguje? „Světelný paprsek z projektoru vstupuje do vícevrstvého vlnovodu zespodu a zobrazuje se na čelním skle tak, že vytváří virtuální obraz,“ říká k novému AR-HUD Dr. Pablo Richter, hlavní expert přes optické technologie ve společnosti Continental.
Česká stopa
Na vývoji head-up displejů se u Continentalu pro světové automobilky velkou měrou podílí také závod Continental ve Frenštátu pod Radhoštěm. Pracuje tady třicet vývojářů, kteří se zaměřují nejen na head-up displeje, ale také na jiné elektronické komponenty vozidel, jmenovitě klíče, snímače či mechanické části v sedačkách automobilů. Specialitou našich techniků z Continentalu je však numerická a virtuální simulace komponentů automobilů.
Firma Continental ovšem zatím neuvedla nic bližšího o tom, kdy nový typ HUD uvidíme v kabinách sériových automobilů.
