Un team di ricercatori ha sviluppato il primo display head-up a realtà aumentata basato su LiDAR per l’uso nei veicoli.
I test su una versione prototipo del “cruscotto olografico” suggeriscono che questa tecnologia potrebbe migliorare la sicurezza stradale “vedendo attraverso” gli oggetti per avvisare di potenziali pericoli senza distrarre il guidatore.
A testa alta, il cruscotto ad altezza d’uomo
La tecnologia del cruscotto olografico 3D non sia stata ancora testata in un’auto in movimento, ma i primi test hanno già avuto luogo.
La tecnologia, sviluppata dai ricercatori delle Università di Cambridge, di Oxford e dell’University College di Londra (UCL), si basa su LiDAR (rilevamento della luce e portata). Utilizza i dati LiDAR per creare rappresentazioni olografiche della strada ad altissima definizione. Tutti oggetti che, diversamente dalla maggior parte dei display head-up sono trasmessi direttamente agli occhi del conducente.
I primi test sono basati sui dati raccolti da una strada trafficata nel centro di Londra, e hanno mostrato che le immagini olografiche appaiono nel campo visivo del guidatore in base alla loro posizione reale, creando una vera e propria realtà aumentata.
Sicurezza e dettaglio
Ciò potrebbe essere particolarmente utile quando oggetti come i segnali stradali sono nascosti da grandi alberi o camion, ad esempio, consentendo al conducente di “vedere attraverso” gli ostacoli visivi.
Come funziona il cruscotto olografico
“I display head-up vengono incorporati nei veicoli connessi. Di solito proiettano informazioni come velocità o livelli di carburante direttamente dal cruscotto sul parabrezza di fronte al conducente, per fargli tenere gli occhi sulla strada”, dice l’autrice principale Jana Skirnewskaja, PhD candidato del Dipartimento di Ingegneria di Cambridge. “Tuttavia, volevamo fare un ulteriore passo avanti rappresentando oggetti reali in proiezioni 3D panoramiche”.
I risultati sono riportati sulla rivista Optics Express.
la ricerca nel dettaglio
Skirnewskaja e i suoi colleghi hanno basato il loro sistema su LiDAR, un metodo di rilevamento remoto che funziona inviando un impulso laser per misurare la distanza tra lo scanner e un oggetto. LiDAR è comunemente usato in agricoltura, archeologia e geografia, ma è anche in fase di sperimentazione in veicoli autonomi per il rilevamento degli ostacoli.
Utilizzando LiDAR, i ricercatori hanno scansionato Malet Street, una strada trafficata nel campus dell’UCL nel centro di Londra.
Il coautore Phil Wilkes, un geografo che normalmente usa LiDAR per scansionare le foreste tropicali, ha scansionato l’intera strada usando una tecnica chiamata scansione laser terrestre. Milioni di impulsi sono stati inviati da più posizioni lungo Malet Street. I dati LiDAR hanno poi permesso di creare un modello 3D da far trasmettere al “cruscotto olografico”.
“In questo modo, possiamo unire le scansioni, costruendo un’intera scena, che non cattura solo alberi, ma auto, camion, persone, segnali e tutto ciò che vedresti in una tipica strada cittadina”, dice Wilkes.
Sebbene i dati che abbiamo acquisito provenissero da una piattaforma fissa, sono simili ai sensori che saranno nella prossima generazione di veicoli autonomi o semi-autonomi
Phil Wilkes
Immagine basata su dati LiDAR (a sinistra), convertita in un ologramma (a destra).
I prossimi passi
In futuro, i ricercatori sperano di perfezionare il loro sistema personalizzando il layout del cruscotto olografico.
Per ora hanno creato un algoritmo in grado di proiettare diversi strati di oggetti diversi: questi ologrammi stratificati possono essere disposti liberamente nello spazio visivo del conducente. Ad esempio, nel primo strato, un segnale stradale a una distanza ulteriore può essere proiettato con una dimensione inferiore. Nel secondo livello, un segnale di avvertimento a una distanza più ravvicinata può essere visualizzato in una dimensione maggiore.
Una super vista olografica
In altri termini, il cruscotto olografico è in grado di costruire uno scenario simile a quello reale, ma con l’aggiunta della possibilità di vedere anche oggetti che nella realtà sarebbero nascosti. Una “super vista olografica”.
“Questa tecnica di stratificazione fornisce un’esperienza di realtà aumentata e avvisa il conducente in modo naturale”, dice la Skirnewskaja. “Ogni individuo può avere preferenze diverse per le proprie opzioni di visualizzazione. Ad esempio, i parametri vitali sulla salute del conducente (lo stato di agitazione, il rischio di addormentatarsi ecc) potrebbero essere proiettati in una posizione desiderata dell’head-up display.”
Il cruscotto olografico non rischia di distrarre?
“Le proiezioni olografiche panoramiche potrebbero essere una preziosa aggiunta alle misure di sicurezza esistenti mostrando gli oggetti stradali in tempo reale. Gli ologrammi agiscono per avvisare il conducente ma non sono una distrazione. “
I ricercatori stanno ora lavorando per miniaturizzare i componenti ottici utilizzati nella loro configurazione olografica in modo che possano adattarsi a un’auto.
Una volta completata la configurazione, verranno eseguiti i test del cruscotto olografico direttamente in veicoli sulle strade pubbliche di Cambridge.
