Hud в авто что такое

Проекция на стекло – плюсы и минусы HUD-приложений для смартфонов

В мобильных маркетах сейчас представлены десятки HUD-приложений, делающих из смартфона так называемый Heads-Up Display, когда лежащий на торпедо телефон проецирует изображение на лобовое стекло, делая бюджетный автомобиль немножко похожим на премиум-класс, а то и на самолет! Насколько они удобны, необходимы и какие имеют нюансы использования?

Разновидности HUD-приложений

HUD – это «head-up display», устройство, информация с которого считывается водителем или пилотом без наклона головы, не отвлекаясь от управления. В случае мобильных приложений имеет место эффект отражения от лобового стекла – смартфон дает отзеркаленное изображение, которое на лобовом стекле смотрится, как прямое.

Соответственно, все, что предлагают традиционные мобильные приложения для автомобилистов, можно проецировать на стекло – карты, пробки, радары, скорость, ошибки check engine и т.п. Приложений – масса, большинство из них бесплатны, и функциональность их разнообразна.

Самое простое из существующего – это приложения-спидометры. Отображают только скорость крупными цифрами или аналоговыми стрелочными шкалами. Как правило, имеют возможность визуальных настроек – цвет индикации и т.п.

Чуть сложнее – спидометр + «оповещалка» о радарах. Вдобавок к индикации скорости предупреждает о приближении камер-радаров за счет скачанных баз координат. Эффективность приложений такого типа целиком зависит от качества обновления баз разработчиками.

Еще более навороченный вариант – HUD-приложения со встроенной навигацией, сделанных, как правило, на базе Гугл-карт с их функциональностью. Интересным бонусом может оказаться ночной черно-белый режим, показывающий только дорогу, избавляя водителя от всей лишней информации, которая присутствует в обычных навигационных программах с ночным режимом.

Особенности использования HUD-режима

Работа только в сумерках или ночью

Во встроенных с завода HUD-системах явно используются средства проекции с повышенной яркостью. Телефон, увы, к таким не относится – даже имеющий дисплей ярче среднего и отрегулированный на максимум. На солнце проекцию на стекле не видно от слова совсем. Слегка можно разлечить в тени, но основное время актуальности «смартфонного» HUD – это сумерки.

Перегрев телефона

Тут сложнее. Скажем честно, использовать HUD-режим в тех приложениях, где задействована навигация, да еще и в холодное время года – просто опасно для вашего телефона! Ибо идет, по сути, тройной нагрев — от печки через дефлекторы обдува лобового стекла, разогрев чипов аппарата от ресурсоемкой навигации, а также выделение тепла на заряжающейся батарее, поскольку оставлять без зарядки аппарат с работающим GPS-приемником явно нерационально – за час он высосет полбатареи.

В итоге гаджет греется буквально как утюг, что явно не способствует его долгожительству. Отчасти может помочь резиновый коврик, перекрывающий щели обдува, но режим работы аппарата все равно крайне тяжелый и вредный.

Двоение изображения

За счет того, что изображение отражается и от внутренней поверхности стекла, и от внешней, символы HUD всегда двоятся. Смотрится не слишком приятно, хотя этот «косяк» HUD-программкам первое время прощают за счет эффекта экзотичности. Вторая сторона той же медали заключается в том, что положить телефон на торпедо так, чтобы водителю было видно ТОЛЬКО отражение на экране – крайне сложно. Как правило, в поле зрения попадает и отражение, и сам дисплей – а вместе получается какая-то неопрятная светящаяся каша… Примерно такая:

Выводы

Говоря о полезности HUD-приложений, стоит отметить, что индикация скорости в чистом виде – фактически пустое баловство. К чему дублировать четкий и наглядный штатный спидометр мутноватыми цифирками подпрыгивающего на кочках смартфона?! Разве что если у вас имеется некая, пусть и живая, но весьма престарелая иномарка, приборная панель вышла из строя, и купить её либо сложно, либо нерационально ввиду общей стоимости и возраста машины. В этом случае смартфон может отчасти выполнить роль «приборки», в особенности с приложением для диагностики, и HUD эффект тут окажется кстати, хотя это и небесспорно.

Индикация скорости с предупреждением о радарах – ну, режьте меня, но ровно столь же бесполезна, как и спидометр. Есть приложения, предупреждающие о радарах, работающие с голосовыми предупреждениями в фоне и при выключенном дисплее – им проекция на стекло совершенно не нужна…

Вот разве что в HUD-навигации в черно-белом минималистичном варианте что-то есть, да и то с этим можно поспорить – лично у меня из-за привычки к классическому виду GPS-приложений постоянно возникало ощущение некой урезанности информации, как будто чего-то не хватает… Впрочем, все фломастеры разные на вкус – пробуйте, и, возможно, вы найдете HUD-приложение, которое окажется удобным и полезным для вас!

Источник

Тест-драйв Hudway — проекционный HUD дисплей в смартфоне

В продолжение своего поста про опыт использования HUD решил исследовать альтернативы и сделать обзор самого «живого» из них — приложения Hudway

— Приложение в целом работает хорошо, кривую маршрута строит неплохо
— Днем отражения почти не видно: ни на iPhone 6, ни на последнем Xiaomi. Нужен смартфон с очень ярким AMOLED-дисплеем
— Ждем Hudway Glass

Quick Intro: Что такое HUD

Первые проекционные дисплеи в авто появились еще в 1988, но долгое время они были доступны лишь владельцам спорткаров, авто класса люкс (Nissan 240SX, Toyota Crown Majesta, Cadillac XLR). Позже они появляются в популярных премиум авто (Audi, BMW, Mercedes-Benz) и становятся доступны владельцам менее дорогих моделей (Mazda).

Зачем нужны HUD водителю?

Сфокусировать внимание водителя на дороге, выводя данные о поездке прямо на лобовое стекло, без ограничения обзора. Это позволяет не отвлекаться на приборную панель/ телефон/ соседа/ кофе и максимально сосредоточиться на езде. Самые нужные функции — вывод текущей скорости, разрешенного максимального предела на данном участке дороги и навигация.

Как попробовать самому?

Технология стоит денег и немаленьких. И это основное препятствие тому, чтобы она попала в каждую машину. Конечно, можно купить тачку с уже встроенным дисплеем или заказать опцию дополнительно. Например, в Audi и BMW опция это стоит 90-100 т.р. Одним из вариантов решения задачи “HUD в массы” является опробованный мною отдельный девайс с Али и его аналоги. Есть и приложение в смартфон: оно выводит все параметры на телефон в зеркальном отображении. Нужно установить его под лобовое стекло или зеркало и все становится понятным. Или не совсем.

Опыт использования приложения Hudway

Еще в июне 2015 года скачивал Hudway, но воспользовался максимум пару раз в течение поездки от Петроградки до Михайловского замка. Причина проста: не было видно ни-че-го. Экран айфон сильно бликовал под пасмурным небом. Кое-как видно и ночью.

Сейчас появился рабочий интерес к этой технологии и я решил дать Hudway второй шанс. Для чистоты потестил и на iOS (iPhone 6), и на Android 6 (и Xiaomi Mi5), оба с хорошими экранами. За этот год на iOS вышло второе приложение Hudway 2, его и поставил. В обоих приложениях задонатил премиум аккаунты, чтобы активировать все функции.
Без лишних слов, сразу к картинкам, оттуда все станет на 90% понятно. На всякий случай уточню, что телефоны установлены на максимальную яркость.

Источник

Автомобильные HUD в общем и WayRay Navion в частности

Начиная с конца 80-х в машинах подороже начали появляться HUD (Head-up display) – прозрачные дисплеи, которые водитель наблюдает, глядя вперед через лобовое стекло. А еще ранее (незадолго до начала второй мировой войны), в рудиментарном виде – на самолетах, для отображения прицельной марки без параллакса с дальнейшим развитием до современных HUD.

Технологии создания HUD всегда были на острие прогресса: начиная от простых фиксированных прицельных марок из проволоки или нарисованных на стекле, до CRT дисплеев, затем ЖК и наконец DLP и голографических, с лазерной подсветкой. Именно тут, когда стали коммерчески доступны все необходимые компоненты и технологии — появился WayRay со своим продуктом Navion – каких-нибудь 7 лет назад сделать все это было бы просто невозможно: не было ни материалов, ни подходящих лазеров, ни пространственных модуляторов, да и электроника обошлась бы на порядок дороже.

Введение. Зачем вообще нужны HUD?

Собственно, цели и на самолетах и в автомобилях одни и те же: во время управления движущейся техникой каждая миллисекунда отвлечения водителя на вес золота и увеличивает шанс аварии.

Когда водитель переводит взгляд на приборную панель – водителю нужно не только физически повернуть глаза, но и «перефокусироваться» на близко-расположенный предмет, адаптироваться к существенно отличающейся яркости.
HUD привлекают возможностью вывести изображение впереди автомобиля и таким образом радикально уменьшить время отвлечения водителя. А каждая сэкономленная миллисекунда — это жизни водителей и пассажиров.

Классическая реализация HUD и её ограничения

2 основные части HUD – коллиматор и комбайнер. Коллиматор формирует изображение, кажущееся расположенным на некотором удалении. Коллиматор фактически является своего рода большим окуляром.

Комбайнер – в первом приближении полупрозрачное зеркало, совмещающее изображение реального мира и виртуальное изображение, сформированное коллиматором.

В самых примитивных системах коллиматором может быть всего одна линза или одно сферическое зеркало – но качество изображения таких систем уже достаточно плохое, чтобы это можно было заметить глазом при езде в ночное время. Почему в первую очередь в ночное? Зрачок ночью расширяется, и становится видно гораздо больше оптических аберраций. В качестве наглядной демонстрации можно показать изображение прицельной марки в простейшем коллиматорном прицеле (тоже своего рода рудиментарный HUD):

Слева — на F11 («маленький зрачок»), справа — на F2.8 («большой зрачок»):

Следующее очевидное ограничение — угловой размер изображения остается небольшой (порядка 4×2° для автомобильных систем разумного размера) и дистанция до виртуального изображения зачастую также порядка 1.5-2.5м, что все еще заставляет перефокусироваться. Расстояние приходится ограничивать также из-за габаритов — неполная коллимация позволяет сделать систему заметно меньше.

Небольшой угловой размер изображения означает, что нормально отобразить можно только очень небольшой объем информации – скорость, тип следующего маневра и расстояние до него – вот, пожалуй, и все. Классическая схема реализации HUD с большими коллиматорами, зеркалами и комбайнерами – занимает довольно большой объем и потому может быть установлена только на заводе. Все это оставляет пространство для следующего шага по улучшению HUD.

Обзор существующих технологий

Плоский комбайнер:
Классическая «самолетная» схема – коллиматор с линзами большого диаметра формирует изображение «вдали». Это изображение отражаясь от плоского полупрозрачного комбайнера — совмещается с окружающей действительностью и наблюдается пилотом. Главные недостатки – перед пилотом огромные куски стекла, оптика больших габаритов = все это очень тяжело и дорого.

Источник: Wikipedia — PZL TS-11 Iskra

Поверхность лобового стекла как комбайнер:
По этой схеме сделаны HUD в большинстве автомобилей, оснащенных такой системой на заводе. Здесь коллиматор имеет зеркальные элементы, а вместо комбайнера – специальное покрытие на лобовом стекле, чтобы отражение было только от одной его поверхности (в противном случае будет видно двоение изображения).

Среди недостатков такой схемы – схема должна компенсировать фактическую кривизну лобового стекла, достаточно большие габариты и все еще достаточно скромные угловые размеры формируемого изображения (порядка 4×2°).

Источник: Denso

Такая система в частности стоит и в некоторых моделях BMW, и с подачи журналистов — нас с ней теперь любят сравнивать. Основные отличия: угловой размер изображения (у этой классической системы он существенно меньше), расстояние до виртуального изображения (2.5м против наших 10м и более), изображение существенно ниже дороги, и не позволяет отрисовывать элементы дополненной реальности т.е. навигация по-старинке, схематической стрелочкой маневра и расстоянием до него — turn-by-turn навигация (такой режим конечно есть и у нас, если кому-то он покажется привычнее).

Дополнительный сферический комбайнер:
Пытаясь уйти от непредсказуемости формы лобового стекла, и при этом выиграв что-то по габаритам – первое что приходит на ум – заставить комбайнер быть частью коллиматора, т.е. выполнять часть оптической работы по формированию изображения вдали, а не только отражать свет. В самом простом случае – достаточно коллиматор сделать сферическим (или если чуть сложнее — внеосевым сегментом параболоида).

Так (может быть будут) сделаны aftermarket продукты Navdy, Пионер, и новое поколение встраиваемых на заводе систем Bosch.

Главная проблема тут – водителю теперь нужно смотреть через 2 стекла + уменьшающееся фокусное расстояние (при тех же габаритах) не позволяет иметь большое угловое поле.

Источник: ee-times.com, Bosch

Без коллиматора (изображение «вблизи»):
Самые примитивные системы: фактически это экран, наблюдаемый в отражении лобового стекла. Если на стекло не наклеить отражающую пленку – изображение будет двоиться (т.к. отражение будет и от передней, и от задней поверхности лобового стекла).

Эта система состоит из недостатков чуть более чем полностью: угловой размер изображения крошечный, яркость изображения – недостаточна для поездок днем (т.к. стекло отражает от 5% само по себе и до

25% с пленкой с пропорциональным снижением прозрачности). Изображение остается «вблизи» — глазу все равно придется перефокусироваться при переводе взгляда.

Впрочем, есть и большое достоинство — такие системы дешевле и проще всего. Из самых известных примеров – продукты Garmin, и просто телефоны, который кладут экраном вверх:

Источник: techradar.com

Наконец подход WayRay Navion — голографический комбайнер:
В Navion часть оптической системы вынесена непосредственно на лобовое стекло автомобиля, и реализована в виде голографического оптического элемента. Это позволяет выжать по максимуму все, что возможно из габаритных ограничений автомобиля – и дает самый большой угловой размер изображения, который только возможен в проекционных системах при тех же заданных габаритах. По площади формируемое изображение получается от 4 до 10 раз больше, чем в классических HUD. Также из-за того, что система не так сильно страдает от ограничения габаритов — мы можем выводить изображение на бОльшем расстоянии (в классических HUD очень часто лучи коллимируются не полностью — расстояние до изображение получается порядка 2.5 метров).

Это резкое увеличение углового размера изображения – позволяет выводить изображения, совмещенные с реальным миром: аннотации к объектам, и самое главное – нарисовать маршрут движения непосредственно на дороге, чтобы сделать навигацию максимально естественной.

Это уже не фантастика, и с лета 2015 года вовсю тестируется на улицах России и Европы. Впрочем, от рабочего прототипа до серийного продукта – объем работ очень большой, так что купить Navion пока еще нельзя.

Из других особенностей – Navion также может управлять расстоянием до формируемого изображения. Варианты использования этой возможности мы также сейчас отрабатываем на дороге.

Прототип 2016 года сделали летом, чуть больше 1300 деталей:

При отладке в офисе — выглядит так:

А на дороге:

В массы пойдет версия 2017 года — она будет несколько меньше по габаритам и технологичнее в производстве.

Несколько часто задаваемых вопросов:

Для начала кратко о компании. Сейчас в WayRay работает более 80 человек. БОльшая часть работает в главном офисе разработки — в Москве. Также есть отделения в США, Швейцарии и Китае. За свою историю существования компания привлекла более 10 млн долларов инвестиций. У нас полная вертикаль разработки: от механики, оптики, электроники и драйверов до софта верхнего уровня под Android, дизайна (да и ролики вроде этого кому-то надо делать). Есть своё опытное производство, где на ЧПУ станках мы производим физические прототипы быстрее Китая

3 года назад, в 2013 году — была только идея, и было непонятно как её вообще можно реализовать (и можно ли).
В 2014 — получили первые голографические оптические элементы, и проверили работоспособность идеи на стационарных стендах. Когда стало понятно, что это может работать — скорость работы и количество людей начало расти экспоненциально.
В 2015 — разработали и собрали 2 итерации прототипа на колесах, открыли свою голографическую лабораторию и цех опытного производства.
В 2016 — резко уменьшили размеры, и система существенно приблизилась к тому, как мы её видим в коммерческой эксплуатации. Также началась активная работа напрямую с автопроизводителями. Перешли от модулей к полностью своей электронике, способной запускать нашу же сборку Android.

А не будут ли случайно ваши стрелочки закрывать окружающий мир и мешать водителю?
Любые проекционные системы в принципе не могут ничего закрыть по определению — они не могут сделать мир за стеклом темнее. Т.е. любые элементы интерфейса в любом случае остаются прозрачными. Этот принцип сразу «раскрывает» обман фотографий всяких инновационных проекционных часов, у которых есть магические проекторы черного цвета.

А мне не нравится как двигаются стрелочки в вашем прошлогоднем прототипе
На то он и прошлогодний. Итерации в софте идут гораздо быстрее, чем железо, и мы постоянно пробуем разные варианты реализации интерфейса. Есть конечно и классический режим, с информацией о маневрах.

Резиденты Сколково? Пилите небось?
WayRay за более чем 3 года своего существования государственных денег не получала, так что пилить было нечего. Тем не менее, от Сколково у нас налоговые льготы (что позволяет, например, не переживая платить белые зарплаты) и недавно нам наконец удалось воспользоваться таможенной льготой – импортировать Фурье-спектрометр с компенсацией существенной части таможенных расходов (хотя это уже не такие большие деньги). Также мы работаем и с центром интеллектуальной собственности Сколково — патентные исследования и подача заявок.

Когда Navion можно будет купить?
По плану – в 2017 году.

Надеюсь эта статья была вам интересна, и будет повод продолжить. Задавайте вопросы – и мы попробуем ответить, если не распнут за разглашение коммерческой тайны 🙂

Источник

Head-Up Display для любой машины — как ездить безопаснее при плохой видимости

Вот тройка фильмов, которые я вспоминаю первыми, когда речь заходит о проекциях и голограммах — «Звездные Войны», «Особое Мнение» и «Железный Человек». Мое мнение насчет дополненной реальности — это круто и дайте два. Между мной и шлемом Тони Старка близость примерно такая же, как между Петром I и Луной, но свою тропинку к AR в реальной жизни я уже опробовал — на Opel Corsa, в плохую погоду, далеко за МКАДом, с приложением Hudway. Может, и не первым, но напишу, как это было.

Принцип работы приложения прост настолько, что непонятно, как этого никто не сделал раньше. В общем, любой автовладелец (читай: тот, у кого есть айфон и машина) получает возможность использовать Head-Up Display-технологии без лишних затрат.

Это почти космос — рисунок дороги, со всеми ее поворотами, проецируется в реальном времени на лобовое стекло. Идея в том, чтобы сделать вождение при плохой видимости более безопасным — картинка дороги у водителя прямо перед лицом и в таком виде, что воспринимается очень легко. Ну, и фокусироваться с проекции на дорогу и обратно ничуть не сложнее, чем со спидометра — а на него я смотрю очень часто. Да, для топового сегмента авто это не ново — BMW, Audi и ряд других автопроизводителей уже предлагают Head-Up дисплей как встроенную опцию. Но для всех остальных HUD-софт, который не требует отдельного железа — это очень крутая идея.

Вот реальное видео в работе:

Но обо всем по порядку

Установить Hudway можно бесплатно. Наверное, потому что в приложении используются общедоступные Google Maps и Open Street Map. В Android-версии поддерживаются также и Яндекс.Карты.

Начать очень просто — запускаем, выбираем, куда едем и жмём кнопку «Старт». Переходим в HUD-режим и кладём телефон на торпеду. Теперь проекция маршрута и скорость автомобиля отображаются на лобовом стекле.

Выглядит это действительно круто — ночью или в условиях плохой видимости (сильный дождь, густой туман), так как днём проекции просто не видно — яркости смартфона недостаточно.

Зато днём можно ориентироваться просто по голосовым подсказкам — в голове быстро выстраивается картинка, через сколько метров следующий поворот, куда рулить и когда пора снижать скорость. Если разрешить корректировку скорости акселерометром, данные получаются заметно точнее, чем при использовании только GPS.

Даже базового функционала приложения вполне хватает для среднестатистического пользователя, но голосовые подсказки — вещь хорошая, ее стоит попробовать в действии. Я не пожалел 30 рублей и попробовал ПРО-режим с голосом, кастомизацией и другими плюшками — хотел потестировать другой вид дороги. Полет нормальный, точки на дороге при приближении к повороту — хорошая задумка. Плюс, было чем удивить друзей при встрече 🙂

На практике проекция дороги на стекло (Head-Up Display) реально помогает ездить в плохую погоду (дождь, туман, метель) и в тёмное время суток за городом — особенно на незнакомых извилистых трассах, где нет освещения. Особенно хорошо при путешествиях между городами — собственно, в такой ситуации и пробовал. Устаешь меньше, да и в целом как-то комфортнее. Короче говоря, если у вас нет штатного навигатора, то и не покупайте его приложение позволит меньше напрягаться в условиях плохой видимости и заранее знать о ближайших поворотах и опасных местах.

Есть всякие дополнительные социальные штуки типа шаринга маршута, таблицы результатов и пр. — интересно, кому-то полезно, но не первично, поэтому не останавливаюсь.

Ложка дёгтя

Hudway, действительно, очень хорошее приложение. Но пока у него есть свои минусы. Первый и самый главный заключен даже не в приложении, а в необходимости купить специальный коврик, который не позволит телефону скользить по торпеде. И даже в этом случае использовать Hudway вы сможете не на всех машинах, в связи с особенностями конструкции панели.

Второй минус — местами непривычный интерфейс: когда разные меню и панели настроек появляются и слева, и справа, и сверху — это поначалу сбивает с толку.

Третий минус — отсутствие возможности строить и перестраивать маршруты в оффлайне. Тут, похоже, придется подождать, пока разработчики найдут решение.

Где скачать?

PS: Прошу сразу не банить — разработчики мои друзья, но сути это не меняет. Постарался писать объективно.

Источник

Проекция на стекло – плюсы и минусы HUD-приложений для смартфонов

В мобильных маркетах сейчас представлены десятки HUD-приложений, делающих из смартфона так называемый Heads-Up Display, когда лежащий на торпедо телефон проецирует изображение на лобовое стекло, делая бюджетный автомобиль немножко похожим на премиум-класс, а то и на самолет! Насколько они удобны, необходимы и какие имеют нюансы использования?

Разновидности HUD-приложений

HUD – это «head-up display», устройство, информация с которого считывается водителем или пилотом без наклона головы, не отвлекаясь от управления. В случае мобильных приложений имеет место эффект отражения от лобового стекла – смартфон дает отзеркаленное изображение, которое на лобовом стекле смотрится, как прямое.

Соответственно, все, что предлагают традиционные мобильные приложения для автомобилистов, можно проецировать на стекло – карты, пробки, радары, скорость, ошибки check engine и т.п. Приложений – масса, большинство из них бесплатны, и функциональность их разнообразна.

Самое простое из существующего – это приложения-спидометры. Отображают только скорость крупными цифрами или аналоговыми стрелочными шкалами. Как правило, имеют возможность визуальных настроек – цвет индикации и т.п.

Чуть сложнее – спидометр + «оповещалка» о радарах. Вдобавок к индикации скорости предупреждает о приближении камер-радаров за счет скачанных баз координат. Эффективность приложений такого типа целиком зависит от качества обновления баз разработчиками.

Еще более навороченный вариант – HUD-приложения со встроенной навигацией, сделанных, как правило, на базе Гугл-карт с их функциональностью. Интересным бонусом может оказаться ночной черно-белый режим, показывающий только дорогу, избавляя водителя от всей лишней информации, которая присутствует в обычных навигационных программах с ночным режимом.

Особенности использования HUD-режима

Работа только в сумерках или ночью

Во встроенных с завода HUD-системах явно используются средства проекции с повышенной яркостью. Телефон, увы, к таким не относится – даже имеющий дисплей ярче среднего и отрегулированный на максимум. На солнце проекцию на стекле не видно от слова совсем. Слегка можно разлечить в тени, но основное время актуальности «смартфонного» HUD – это сумерки.

Перегрев телефона

Тут сложнее. Скажем честно, использовать HUD-режим в тех приложениях, где задействована навигация, да еще и в холодное время года – просто опасно для вашего телефона! Ибо идет, по сути, тройной нагрев — от печки через дефлекторы обдува лобового стекла, разогрев чипов аппарата от ресурсоемкой навигации, а также выделение тепла на заряжающейся батарее, поскольку оставлять без зарядки аппарат с работающим GPS-приемником явно нерационально – за час он высосет полбатареи.

В итоге гаджет греется буквально как утюг, что явно не способствует его долгожительству. Отчасти может помочь резиновый коврик, перекрывающий щели обдува, но режим работы аппарата все равно крайне тяжелый и вредный.

Двоение изображения

За счет того, что изображение отражается и от внутренней поверхности стекла, и от внешней, символы HUD всегда двоятся. Смотрится не слишком приятно, хотя этот «косяк» HUD-программкам первое время прощают за счет эффекта экзотичности. Вторая сторона той же медали заключается в том, что положить телефон на торпедо так, чтобы водителю было видно ТОЛЬКО отражение на экране – крайне сложно. Как правило, в поле зрения попадает и отражение, и сам дисплей – а вместе получается какая-то неопрятная светящаяся каша… Примерно такая:

Выводы

Говоря о полезности HUD-приложений, стоит отметить, что индикация скорости в чистом виде – фактически пустое баловство. К чему дублировать четкий и наглядный штатный спидометр мутноватыми цифирками подпрыгивающего на кочках смартфона?! Разве что если у вас имеется некая, пусть и живая, но весьма престарелая иномарка, приборная панель вышла из строя, и купить её либо сложно, либо нерационально ввиду общей стоимости и возраста машины. В этом случае смартфон может отчасти выполнить роль «приборки», в особенности с приложением для диагностики, и HUD эффект тут окажется кстати, хотя это и небесспорно.

Индикация скорости с предупреждением о радарах – ну, режьте меня, но ровно столь же бесполезна, как и спидометр. Есть приложения, предупреждающие о радарах, работающие с голосовыми предупреждениями в фоне и при выключенном дисплее – им проекция на стекло совершенно не нужна…

Вот разве что в HUD-навигации в черно-белом минималистичном варианте что-то есть, да и то с этим можно поспорить – лично у меня из-за привычки к классическому виду GPS-приложений постоянно возникало ощущение некой урезанности информации, как будто чего-то не хватает… Впрочем, все фломастеры разные на вкус – пробуйте, и, возможно, вы найдете HUD-приложение, которое окажется удобным и полезным для вас!

Источник

Head-Up Display для любой машины — как ездить безопаснее при плохой видимости

Вот тройка фильмов, которые я вспоминаю первыми, когда речь заходит о проекциях и голограммах — «Звездные Войны», «Особое Мнение» и «Железный Человек». Мое мнение насчет дополненной реальности — это круто и дайте два. Между мной и шлемом Тони Старка близость примерно такая же, как между Петром I и Луной, но свою тропинку к AR в реальной жизни я уже опробовал — на Opel Corsa, в плохую погоду, далеко за МКАДом, с приложением Hudway. Может, и не первым, но напишу, как это было.

Принцип работы приложения прост настолько, что непонятно, как этого никто не сделал раньше. В общем, любой автовладелец (читай: тот, у кого есть айфон и машина) получает возможность использовать Head-Up Display-технологии без лишних затрат.

Это почти космос — рисунок дороги, со всеми ее поворотами, проецируется в реальном времени на лобовое стекло. Идея в том, чтобы сделать вождение при плохой видимости более безопасным — картинка дороги у водителя прямо перед лицом и в таком виде, что воспринимается очень легко. Ну, и фокусироваться с проекции на дорогу и обратно ничуть не сложнее, чем со спидометра — а на него я смотрю очень часто. Да, для топового сегмента авто это не ново — BMW, Audi и ряд других автопроизводителей уже предлагают Head-Up дисплей как встроенную опцию. Но для всех остальных HUD-софт, который не требует отдельного железа — это очень крутая идея.

Вот реальное видео в работе:

Но обо всем по порядку

Установить Hudway можно бесплатно. Наверное, потому что в приложении используются общедоступные Google Maps и Open Street Map. В Android-версии поддерживаются также и Яндекс.Карты.

Начать очень просто — запускаем, выбираем, куда едем и жмём кнопку «Старт». Переходим в HUD-режим и кладём телефон на торпеду. Теперь проекция маршрута и скорость автомобиля отображаются на лобовом стекле.

Выглядит это действительно круто — ночью или в условиях плохой видимости (сильный дождь, густой туман), так как днём проекции просто не видно — яркости смартфона недостаточно.

Зато днём можно ориентироваться просто по голосовым подсказкам — в голове быстро выстраивается картинка, через сколько метров следующий поворот, куда рулить и когда пора снижать скорость. Если разрешить корректировку скорости акселерометром, данные получаются заметно точнее, чем при использовании только GPS.

Даже базового функционала приложения вполне хватает для среднестатистического пользователя, но голосовые подсказки — вещь хорошая, ее стоит попробовать в действии. Я не пожалел 30 рублей и попробовал ПРО-режим с голосом, кастомизацией и другими плюшками — хотел потестировать другой вид дороги. Полет нормальный, точки на дороге при приближении к повороту — хорошая задумка. Плюс, было чем удивить друзей при встрече 🙂

На практике проекция дороги на стекло (Head-Up Display) реально помогает ездить в плохую погоду (дождь, туман, метель) и в тёмное время суток за городом — особенно на незнакомых извилистых трассах, где нет освещения. Особенно хорошо при путешествиях между городами — собственно, в такой ситуации и пробовал. Устаешь меньше, да и в целом как-то комфортнее. Короче говоря, если у вас нет штатного навигатора, то и не покупайте его приложение позволит меньше напрягаться в условиях плохой видимости и заранее знать о ближайших поворотах и опасных местах.

Есть всякие дополнительные социальные штуки типа шаринга маршута, таблицы результатов и пр. — интересно, кому-то полезно, но не первично, поэтому не останавливаюсь.

Ложка дёгтя

Hudway, действительно, очень хорошее приложение. Но пока у него есть свои минусы. Первый и самый главный заключен даже не в приложении, а в необходимости купить специальный коврик, который не позволит телефону скользить по торпеде. И даже в этом случае использовать Hudway вы сможете не на всех машинах, в связи с особенностями конструкции панели.

Второй минус — местами непривычный интерфейс: когда разные меню и панели настроек появляются и слева, и справа, и сверху — это поначалу сбивает с толку.

Третий минус — отсутствие возможности строить и перестраивать маршруты в оффлайне. Тут, похоже, придется подождать, пока разработчики найдут решение.

Где скачать?

PS: Прошу сразу не банить — разработчики мои друзья, но сути это не меняет. Постарался писать объективно.

Источник

HUD в автомобиле – что это такое и как помогает водителю?

Целью работы HUD является максимальное сокращение времени, необходимого на проверку, например, своей текущей скорости, когда водитель не смотрит на дорогу. Нужно помнить, что при скорости 100 км/ч каждую секунду авто проезжает 28 метров. При скорости 140 км/ч речь идет уже о 39 метрах в течение каждой секунды.

Сосредоточение зрения на приборной панели тоже требует времени, потому что нашим глазам нужно немного времени на выполнение этого действия.

Будущее дисплеев HUD Мощный проекционный дисплей в BMW 5 GT

Использование HUD дисплея дает два преимущества. Во-первых, информация выводится в поле зрения водителя – не нужно отрывать глаз от дороги. Во-вторых, отображается только наиболее важная информация.

Разные машины – разная реализация HUD

В части автомобилей он реализован достаточно простым, но эффективным способом, основанным на отображении заданной информации на дополнительном маленьком окошке, устанавливаем между лобовым стеклом и рулем. В более дорогих автомобилях можно встретить дисплеи, отображающие информацию на лобовом стекле.

На практике отображение информации на маленьком стекле дисплея несколько хуже, так как зрение водителя должно сосредоточиться на гораздо ближе расположенной точке. Тем не менее, присутствуют и другие преимущества этого решения, как место, которое находится ближе к линии зрения водителя, а также короткое время, необходимое на проверку интересующей его информации.

HUD в BMW 2 Gran Tourer Основная информация в Audi A7

Самые передовые решения для отображения данных на лобовом стекле, могут отображать информацию в нескольких цветах, что отлично видно на фото. Виртуальное место, где фокусируется зрение водителя, чтобы прочитать эту информацию, находится в нескольких десятков метров перед автомобилем, на проезжей части.

Источник

Тест-драйв Hudway — проекционный HUD дисплей в смартфоне

В продолжение своего поста про опыт использования HUD решил исследовать альтернативы и сделать обзор самого «живого» из них — приложения Hudway

— Приложение в целом работает хорошо, кривую маршрута строит неплохо
— Днем отражения почти не видно: ни на iPhone 6, ни на последнем Xiaomi. Нужен смартфон с очень ярким AMOLED-дисплеем
— Ждем Hudway Glass

Quick Intro: Что такое HUD

Первые проекционные дисплеи в авто появились еще в 1988, но долгое время они были доступны лишь владельцам спорткаров, авто класса люкс (Nissan 240SX, Toyota Crown Majesta, Cadillac XLR). Позже они появляются в популярных премиум авто (Audi, BMW, Mercedes-Benz) и становятся доступны владельцам менее дорогих моделей (Mazda).

Зачем нужны HUD водителю?

Сфокусировать внимание водителя на дороге, выводя данные о поездке прямо на лобовое стекло, без ограничения обзора. Это позволяет не отвлекаться на приборную панель/ телефон/ соседа/ кофе и максимально сосредоточиться на езде. Самые нужные функции — вывод текущей скорости, разрешенного максимального предела на данном участке дороги и навигация.

Как попробовать самому?

Технология стоит денег и немаленьких. И это основное препятствие тому, чтобы она попала в каждую машину. Конечно, можно купить тачку с уже встроенным дисплеем или заказать опцию дополнительно. Например, в Audi и BMW опция это стоит 90-100 т.р. Одним из вариантов решения задачи “HUD в массы” является опробованный мною отдельный девайс с Али и его аналоги. Есть и приложение в смартфон: оно выводит все параметры на телефон в зеркальном отображении. Нужно установить его под лобовое стекло или зеркало и все становится понятным. Или не совсем.

Опыт использования приложения Hudway

Еще в июне 2015 года скачивал Hudway, но воспользовался максимум пару раз в течение поездки от Петроградки до Михайловского замка. Причина проста: не было видно ни-че-го. Экран айфон сильно бликовал под пасмурным небом. Кое-как видно и ночью.

Сейчас появился рабочий интерес к этой технологии и я решил дать Hudway второй шанс. Для чистоты потестил и на iOS (iPhone 6), и на Android 6 (и Xiaomi Mi5), оба с хорошими экранами. За этот год на iOS вышло второе приложение Hudway 2, его и поставил. В обоих приложениях задонатил премиум аккаунты, чтобы активировать все функции.
Без лишних слов, сразу к картинкам, оттуда все станет на 90% понятно. На всякий случай уточню, что телефоны установлены на максимальную яркость.

Источник

Автомобильные HUD в общем и WayRay Navion в частности

Начиная с конца 80-х в машинах подороже начали появляться HUD (Head-up display) – прозрачные дисплеи, которые водитель наблюдает, глядя вперед через лобовое стекло. А еще ранее (незадолго до начала второй мировой войны), в рудиментарном виде – на самолетах, для отображения прицельной марки без параллакса с дальнейшим развитием до современных HUD.

Технологии создания HUD всегда были на острие прогресса: начиная от простых фиксированных прицельных марок из проволоки или нарисованных на стекле, до CRT дисплеев, затем ЖК и наконец DLP и голографических, с лазерной подсветкой. Именно тут, когда стали коммерчески доступны все необходимые компоненты и технологии — появился WayRay со своим продуктом Navion – каких-нибудь 7 лет назад сделать все это было бы просто невозможно: не было ни материалов, ни подходящих лазеров, ни пространственных модуляторов, да и электроника обошлась бы на порядок дороже.

Введение. Зачем вообще нужны HUD?

Собственно, цели и на самолетах и в автомобилях одни и те же: во время управления движущейся техникой каждая миллисекунда отвлечения водителя на вес золота и увеличивает шанс аварии.

Когда водитель переводит взгляд на приборную панель – водителю нужно не только физически повернуть глаза, но и «перефокусироваться» на близко-расположенный предмет, адаптироваться к существенно отличающейся яркости.
HUD привлекают возможностью вывести изображение впереди автомобиля и таким образом радикально уменьшить время отвлечения водителя. А каждая сэкономленная миллисекунда — это жизни водителей и пассажиров.

Классическая реализация HUD и её ограничения

2 основные части HUD – коллиматор и комбайнер. Коллиматор формирует изображение, кажущееся расположенным на некотором удалении. Коллиматор фактически является своего рода большим окуляром.

Комбайнер – в первом приближении полупрозрачное зеркало, совмещающее изображение реального мира и виртуальное изображение, сформированное коллиматором.

В самых примитивных системах коллиматором может быть всего одна линза или одно сферическое зеркало – но качество изображения таких систем уже достаточно плохое, чтобы это можно было заметить глазом при езде в ночное время. Почему в первую очередь в ночное? Зрачок ночью расширяется, и становится видно гораздо больше оптических аберраций. В качестве наглядной демонстрации можно показать изображение прицельной марки в простейшем коллиматорном прицеле (тоже своего рода рудиментарный HUD):

Слева — на F11 («маленький зрачок»), справа — на F2.8 («большой зрачок»):

Следующее очевидное ограничение — угловой размер изображения остается небольшой (порядка 4×2° для автомобильных систем разумного размера) и дистанция до виртуального изображения зачастую также порядка 1.5-2.5м, что все еще заставляет перефокусироваться. Расстояние приходится ограничивать также из-за габаритов — неполная коллимация позволяет сделать систему заметно меньше.

Небольшой угловой размер изображения означает, что нормально отобразить можно только очень небольшой объем информации – скорость, тип следующего маневра и расстояние до него – вот, пожалуй, и все. Классическая схема реализации HUD с большими коллиматорами, зеркалами и комбайнерами – занимает довольно большой объем и потому может быть установлена только на заводе. Все это оставляет пространство для следующего шага по улучшению HUD.

Обзор существующих технологий

Плоский комбайнер:
Классическая «самолетная» схема – коллиматор с линзами большого диаметра формирует изображение «вдали». Это изображение отражаясь от плоского полупрозрачного комбайнера — совмещается с окружающей действительностью и наблюдается пилотом. Главные недостатки – перед пилотом огромные куски стекла, оптика больших габаритов = все это очень тяжело и дорого.

Источник: Wikipedia — PZL TS-11 Iskra

Поверхность лобового стекла как комбайнер:
По этой схеме сделаны HUD в большинстве автомобилей, оснащенных такой системой на заводе. Здесь коллиматор имеет зеркальные элементы, а вместо комбайнера – специальное покрытие на лобовом стекле, чтобы отражение было только от одной его поверхности (в противном случае будет видно двоение изображения).

Среди недостатков такой схемы – схема должна компенсировать фактическую кривизну лобового стекла, достаточно большие габариты и все еще достаточно скромные угловые размеры формируемого изображения (порядка 4×2°).

Источник: Denso

Такая система в частности стоит и в некоторых моделях BMW, и с подачи журналистов — нас с ней теперь любят сравнивать. Основные отличия: угловой размер изображения (у этой классической системы он существенно меньше), расстояние до виртуального изображения (2.5м против наших 10м и более), изображение существенно ниже дороги, и не позволяет отрисовывать элементы дополненной реальности т.е. навигация по-старинке, схематической стрелочкой маневра и расстоянием до него — turn-by-turn навигация (такой режим конечно есть и у нас, если кому-то он покажется привычнее).

Дополнительный сферический комбайнер:
Пытаясь уйти от непредсказуемости формы лобового стекла, и при этом выиграв что-то по габаритам – первое что приходит на ум – заставить комбайнер быть частью коллиматора, т.е. выполнять часть оптической работы по формированию изображения вдали, а не только отражать свет. В самом простом случае – достаточно коллиматор сделать сферическим (или если чуть сложнее — внеосевым сегментом параболоида).

Так (может быть будут) сделаны aftermarket продукты Navdy, Пионер, и новое поколение встраиваемых на заводе систем Bosch.

Главная проблема тут – водителю теперь нужно смотреть через 2 стекла + уменьшающееся фокусное расстояние (при тех же габаритах) не позволяет иметь большое угловое поле.

Источник: ee-times.com, Bosch

Без коллиматора (изображение «вблизи»):
Самые примитивные системы: фактически это экран, наблюдаемый в отражении лобового стекла. Если на стекло не наклеить отражающую пленку – изображение будет двоиться (т.к. отражение будет и от передней, и от задней поверхности лобового стекла).

Эта система состоит из недостатков чуть более чем полностью: угловой размер изображения крошечный, яркость изображения – недостаточна для поездок днем (т.к. стекло отражает от 5% само по себе и до

25% с пленкой с пропорциональным снижением прозрачности). Изображение остается «вблизи» — глазу все равно придется перефокусироваться при переводе взгляда.

Впрочем, есть и большое достоинство — такие системы дешевле и проще всего. Из самых известных примеров – продукты Garmin, и просто телефоны, который кладут экраном вверх:

Источник: techradar.com

Наконец подход WayRay Navion — голографический комбайнер:
В Navion часть оптической системы вынесена непосредственно на лобовое стекло автомобиля, и реализована в виде голографического оптического элемента. Это позволяет выжать по максимуму все, что возможно из габаритных ограничений автомобиля – и дает самый большой угловой размер изображения, который только возможен в проекционных системах при тех же заданных габаритах. По площади формируемое изображение получается от 4 до 10 раз больше, чем в классических HUD. Также из-за того, что система не так сильно страдает от ограничения габаритов — мы можем выводить изображение на бОльшем расстоянии (в классических HUD очень часто лучи коллимируются не полностью — расстояние до изображение получается порядка 2.5 метров).

Это резкое увеличение углового размера изображения – позволяет выводить изображения, совмещенные с реальным миром: аннотации к объектам, и самое главное – нарисовать маршрут движения непосредственно на дороге, чтобы сделать навигацию максимально естественной.

Это уже не фантастика, и с лета 2015 года вовсю тестируется на улицах России и Европы. Впрочем, от рабочего прототипа до серийного продукта – объем работ очень большой, так что купить Navion пока еще нельзя.

Из других особенностей – Navion также может управлять расстоянием до формируемого изображения. Варианты использования этой возможности мы также сейчас отрабатываем на дороге.

Прототип 2016 года сделали летом, чуть больше 1300 деталей:

При отладке в офисе — выглядит так:

А на дороге:

В массы пойдет версия 2017 года — она будет несколько меньше по габаритам и технологичнее в производстве.

Несколько часто задаваемых вопросов:

Для начала кратко о компании. Сейчас в WayRay работает более 80 человек. БОльшая часть работает в главном офисе разработки — в Москве. Также есть отделения в США, Швейцарии и Китае. За свою историю существования компания привлекла более 10 млн долларов инвестиций. У нас полная вертикаль разработки: от механики, оптики, электроники и драйверов до софта верхнего уровня под Android, дизайна (да и ролики вроде этого кому-то надо делать). Есть своё опытное производство, где на ЧПУ станках мы производим физические прототипы быстрее Китая

3 года назад, в 2013 году — была только идея, и было непонятно как её вообще можно реализовать (и можно ли).
В 2014 — получили первые голографические оптические элементы, и проверили работоспособность идеи на стационарных стендах. Когда стало понятно, что это может работать — скорость работы и количество людей начало расти экспоненциально.
В 2015 — разработали и собрали 2 итерации прототипа на колесах, открыли свою голографическую лабораторию и цех опытного производства.
В 2016 — резко уменьшили размеры, и система существенно приблизилась к тому, как мы её видим в коммерческой эксплуатации. Также началась активная работа напрямую с автопроизводителями. Перешли от модулей к полностью своей электронике, способной запускать нашу же сборку Android.

А не будут ли случайно ваши стрелочки закрывать окружающий мир и мешать водителю?
Любые проекционные системы в принципе не могут ничего закрыть по определению — они не могут сделать мир за стеклом темнее. Т.е. любые элементы интерфейса в любом случае остаются прозрачными. Этот принцип сразу «раскрывает» обман фотографий всяких инновационных проекционных часов, у которых есть магические проекторы черного цвета.

А мне не нравится как двигаются стрелочки в вашем прошлогоднем прототипе
На то он и прошлогодний. Итерации в софте идут гораздо быстрее, чем железо, и мы постоянно пробуем разные варианты реализации интерфейса. Есть конечно и классический режим, с информацией о маневрах.

Резиденты Сколково? Пилите небось?
WayRay за более чем 3 года своего существования государственных денег не получала, так что пилить было нечего. Тем не менее, от Сколково у нас налоговые льготы (что позволяет, например, не переживая платить белые зарплаты) и недавно нам наконец удалось воспользоваться таможенной льготой – импортировать Фурье-спектрометр с компенсацией существенной части таможенных расходов (хотя это уже не такие большие деньги). Также мы работаем и с центром интеллектуальной собственности Сколково — патентные исследования и подача заявок.

Когда Navion можно будет купить?
По плану – в 2017 году.

Надеюсь эта статья была вам интересна, и будет повод продолжить. Задавайте вопросы – и мы попробуем ответить, если не распнут за разглашение коммерческой тайны 🙂

Источник