ВСЛУХ

Дисплей дополненной реальности мгновенно предупредит водителя об опасных участках

Смотреть
Дисплей дополненной реальности мгновенно предупредит водителя об опасных участках
Каждый день в ДТП из-за человеческих ошибок погибают около 16 тыс. участников дорожного движения. Видимо, цифра в публикации на портале Techxplore.com относится ко всему человечеству, так как в год, таким образом, получается более 5,8 млн смертей.


Отображение информации с полным круговым охватом, на 360 градусов, может предупреждать водителей о дорожных препятствиях в текущем моменте. Европейские исследователи разработали обзорный дисплей дополненной реальности, который повысит безопасность езды. Это возможно благодаря показу вероятных угроз в виде трёхмерных голограмм высокого разрешения непосредственно в поле зрения водителя здесь и сейчас.

Современные системы обзорного отображения ограничены двумерными проекциями на лобовое стекло автомобиля. Но исследователи из Университетов Кембриджа, Оксфорда и Университетского колледжа Лондона (UCL) продемонстрировали визуальную систему безопасности, которая состоит из трёхмерного лазерного сканера и лидара (лазерного локатора), чтобы создавать 3D-изображения улиц.

Система умеет «видеть» сквозь объекты, проецируя голографические изображения скрытых от водителя дорожных препятствий в виде пропорциональной и по масштабам, и по удалённости картинки. Так, дорожный знак, который «прячется» за фурой, водитель увидит на голограмме заблаговременно. Технология 3D-голографической проекции позволяет человеку за рулём сосредоточиться на трассе, а не на лобовом стекле. Утверждается, что изобретение просто должно повысить безопасность на дорогах. Описан научный проект в журнале Advanced Optical Materials («Передовые оптические материалы»).

Первый автор технологической разработки — Яна Скирневская из инженерного факультета Кембриджа. Она пояснила, что основной принцип подхода — направлять взгляд водителя вверх. В противном случае доли секунды, если водитель отвлечётся, достаточно для дорожного инцидента. Однако проекция всего лишь двумерных изображений на небольшую часть лобового стекла даёт водителю шанс концентрироваться на таких картинках, а не на дороге.

На протяжении нескольких лет Скирневская с коллегами трудились над разработкой альтернатив привычным обзорным дисплеям. Идея была в том, чтобы повысить безопасность дорожного движения, показывая более точную информацию, и чтобы при этом человек за рулём не отводил глаз от трассы перед автомобилем.

Скирневская рассказала, что их коллектив решил проецировать картинки-предупреждения на лобовое стекло, но так, чтобы не отвлекать водителя. А для этого — не показывать ничего, что напрямую не относится к вождению.

Учёные придумали способ видеопроекции с голографическим облаком точек для пропорциональной демонстрации дополненной реальности об объектах на пути. Система сочетает данные голографической установки и лидара, который оперирует оптическими волнами для оценки дальности до предметов. Лидар измеряет отражённые импульсы лазера, чтобы вычислить, насколько далеко «увиденное» от источника света.

Дисплей дополненной реальности мгновенно предупредит водителя об опасных участках


Исследователи протестировали систему, отсканировав улицу Малет в кампусе UCL в центре Лондона. Информация из облака точек лидара преобразовывается в многослойные 3D-голограммы плотностью по 400 тыс. таких световых точек на основе реальных данных. Затем, путём обработки данных, изобретатели пришли к концепции проецирования предстоящих дорожных препятствий в формате 360 градусов — это давало чёткую видимость объёма (глубины) каждого объекта.

Исследователи ускорили процесс сканирования, и голограммы генерировались и отображались незамедлительно. Важно, что при сканировании местности водитель получает динамическую (постоянно обновляющуюся) информацию, ведь оживлённые городские улицы меняются очень часто.

Исследователи рассказали, что собранными ими данными можно поделиться и сохранить их в облаке. Это значит, что любой водитель, проезжая по зафиксированному лидарами маршруту, может получить к ним доступ. Таким образом, речь идёт о более совершенном варианте тех навигаторов, которые уже стали обыденностью.

Таким образом, система является динамичной и может адаптироваться к изменяющимся условиям, фиксируя опасности или препятствия

— Яна Скирневская, ведущий автор технологической разработки.

Исследователи пояснили, что главное преимущество системы предупреждения заключается даже не в сборе дополнительных данных, хотя это тоже повышает точность. Уникальность изобретения — в обзоре на 360° за счёт оптимального выбора данных из отдельных лазерных слепков конкретных объектов, например, грузовиков или зданий, и это позволяет оценивать дорожные опасности в комплексе, наиболее полно.

Скирневская объяснила, что при возможности сканировать до 400 тыс. точек каждого объекта пришлось придумать, как фильтровать главное, чтобы сканирование, извлечение и проекция данных не замедляли процесс. Так учёные поняли, что достаточно всего 100 точек лазерных данных, чтобы идентифицировать объект и определить его величину. Водителю нужно видеть ровно столько, чтобы верно оценивать окружающее, и не более.

Ранее в 2023 году Скирневская с коллегами устроили в Музее науки в британской столицы цифровую презентацию достижения через гарнитуры виртуальной реальности. Затем, по отзывам первых пользователей, они «допилили» свою систему, снизив нагрузку на глаза, а также учли настройки для людей с нарушениями зрения.

Теперь исследователи сотрудничают с Google над подготовкой технологии к тестированию на настоящем автотранспорте. Систему хотят опробовать и на трассах общего пользования, и на частных дорогах уже в 2024 году.

Автор:

Использованы фотографии: youtu.be/kD_xTj74IB4; onlinelibrary.wiley.com

Мы в Мы в Яндекс Дзен
Вот такие «клерикусы»: в Средневековье студенты превратили Оксфорд в английскую столицу убийствБиомолекулярное стекло можно заправлять в 3D-принтер и отливать в формы