Így változtatja meg a hologram az autók kijelzőit

Az autóipari heads-up kijelzőket (HUD) jelenleg nagy lelkesedéssel és várakozásokkal fogadják. A technológia fokozott használata vezetés közben, valamint az, hogy a járművezetőknek el kell fordítaniuk tekintetüket az útról, hogy a műszerfalat és a járművek központi információs kijelzőit (CID) nézzék, az évek során több közúti balesetet eredményezett.

Ez az igény hozzájárul a közlekedésbiztonság növeléséhez, így az autóipar a HUD-okat a járművezetők figyelmének elterelésének csökkentésére alkalmas megoldásnak tekinti.

A jelenleg uralkodó technológia ezen a téren a TFT-LCD, amely jó képminőséget és tartósságot biztosít. Ami a legfontosabb, hogy a piacon lévő alternatívákkal összehasonlítva nagyon jól skálázható és viszonylag olcsó. HUD-ként használva azonban kétdimenziós, és hiányzik belőle a mélység, amikor az úton lévő tárgyakat jelzi. Az elképzelések szerint a HUD nemcsak az OBD-k és az autóra vonatkozó információk megjelenítését lesz képes jelezni, hanem az úton lévő potenciális veszélyeket, továbbá segíti a járművezetőket vezetés közben. Ezeket kiterjesztett valóságú HUD-nak (AR-HUD) is nevezik. E fokozott elmélyülés miatt fontos, hogy olyan technológiával rendelkezzenek, amely mélységet biztosít a képeknek és kibővített látómezőt (FOV), miközben jelzi az úton lévő kulcsfontosságú területeket.

Két technológiát különböztethetünk meg

Két olyan technológia létezik, amely háromdimenziós képalkotást tesz lehetővé, és amelyet a HUD-okon kísérleteznek: a számítógép-generált holográfia (CGH) és a fénymező-kijelzők (LFD).

A kétdimenziós vagy sztereoszkópikus kijelzőktől eltérően ezek a 3D technológiák valódi mélységjelzésekkel vetítik ki a virtuális tárgyakat. Az LCD-k, az OLED-k és a microLED-k mind olyan 2D-s technológiák, amelyek közvetlenül egy sík felületre jelenítik meg a képeket. Időnként a 3D-s képek illúziójának létrehozására használják őket, ahol a bal szemnek egy 2D-s képet, a jobb szemnek pedig egy kissé eltérő képet mutatnak.

Ezt parallaxis hatásnak nevezik. E 2D-s technikák kiterjesztett használata 3D-s képek megjelenítésére azonban a vergencia-akkommodációs konfliktus (VAC) néven ismert hatást vált ki. A VAC a virtuális tárgy és a szem közötti távolságkülönbség. Tegyük fel, hogy például egy virtuális tárgyat a szemtől 3 méterre jelenítünk meg, de a szem természetesen a szemtől néhány centiméterre lévő képernyőre fókuszál. Ez a távolsági eltérés a felhasználó számára kellemetlen érzést és hányingert okoz, ami azt jelenti, hogy a felhasználók nem tudják túl sokáig használni ezeket a sztereoszkópikus kijelzőket. Számos vállalat és kutatócsoport ezért a 3D-s megjelenítési technológiák, például a holográfia és az LFD-k használatát vizsgálja.

Miért kelt fel ekkora érdeklődést az autóiparban?

Úgy tűnik, hogy a holográfia egyre nagyobb vonzerővel bír az autóipari HUD-okban, és ennek a fokozott érdeklődésnek van néhány figyelemre méltó oka.

Az elsőt már korábban említettük, és azzal a képességével kapcsolatos, hogy valódi mélységjelzésekkel és felbontásvesztés nélkül képes virtuális képeket vetíteni. A vezetői élmény lényegesen kényelmesebb, ha az útakadályokat mélységélességgel rendelkező képek jelzik. A mindennapi látásunkhoz hasonlóan képesek vagyunk a virtuális tárgyakra való zökkenőmentes fókuszálásra és defókuszálásra, ami a 2D-s technológiákkal nem könnyen megvalósítható. A változó mélységjelzések kényelmesebb vezetési élményt nyújtanak a járművezető számára, és hasznosabbá válhatnak a természetesen változó mélységű közúti akadályok jelzése során.

Másodszor, a fényerő alapvetően fontos a HUD-ok esetében. A változatos környezeti feltételek mellett is jól működő kijelzőtechnológia alapvető fontosságú, mivel a kulcsfontosságú információknak nagyon világos vagy sötét körülmények között is láthatónak kell lenniük. A CGH koherens fényforrást használ, és ez leggyakrabban a lézer. A lézerek természetüknél fogva nagyon fényesek, és a környezeti fényviszonyok széles skálája mellett is egyenletesen működnek.

Két területre fókuszálnak

A holografikus HUD-kra szakosodott vállalatok két kulcsfontosságú területre összpontosítanak, hogy felvegyék a versenyt az uralkodó TFT-LCD technológiával: az eszközök árának csökkentésére és a formafaktor csökkentésére. Jelenleg a nagyobb formatényezők és a megnövekedett költségek miatt ezek az eszközök csak a nagyobb, drágább, úgynevezett prémium járművekhez alkalmasak. Ahhoz, hogy versenyképesebbé váljanak ezen a piacon, és kihasználják a nagy piaci potenciált, a költségeknek és a formai tényezőknek csökkennie kell.

Bár a holografikus technológia alkalmasnak tekinthető az autóipari HUD-ok számára, az LCD-hez és az OLED-hez képest viszonylag rosszabb képminőség azt jelenti, hogy további fejlesztésre van szükség ahhoz, hogy hosszú távon más alkalmazásokban is használják – írja az AutoTech News.