Audi Q4 e-tron head-up display

Med den valgfrie augmented reality head-up-skjermen i Q4 e-tron og Q4 Sportback e-tron, tar Audi et stort skritt fremover innen skjermteknologi.

Displayet reflekterer viktig informasjon via frontruten på to separate nivåer, statusdelen og utvidet virkelighet (AR). Informasjonen som tilbys av noen av hjelpesystemene og svingpilene til navigasjonssystemet, samt dets startpunkter og destinasjoner, er visuelt lagt over på det tilsvarende stedet på den virkelige omverdenen som innhold i AR-delen og vises dynamisk. De ser ut til å flyte i en avstand på omtrent ti meter fra sjåføren. Avhengig av situasjonen kan de i enkelte tilfeller vises betydelig lenger frem. Sjåføren kan forstå displayene veldig raskt uten å bli forvirret eller distrahert av dem, og de er ekstremt nyttige under dårlige siktforhold.

Synsfeltet for AR-innholdet fra førerens perspektiv tilsvarer en diagonal på rundt 70 tommer. Under det er et flatt nærfeltsvindu, kjent som statusseksjonen. Den viser kjørehastigheten og trafikkskiltene samt hjelpesystemet og navigasjonssymbolene som statiske visninger. Det ser ut til å sveve rundt tre meter foran sjåføren.

Hjertet i systemet: bildegenereringsenheten

Det tekniske hjertet i head-up-displayet med augmented reality er bildegenereringsenheten (PGU), som er plassert dypt inne i det lange instrumentpanelet. En spesielt lyssterk LCD retter lysstrålene den genererer mot to nivåspeil, og spesielle optiske komponenter skiller delene for nærfelt og fjerntliggende områder. Nivåspeilene retter strålene mot et stort konkavt speil som kan justeres elektrisk. Derfra når de frontruten, som reflekterer dem inn i det som kalles eyebox og dermed inn i sjåførens øyne. På en tilsynelatende avstand på ti meter, eller enda lenger unna, avhengig av situasjonen, ser føreren symbolene like tydelig som deres virkelige miljø.

Prediktiv bildegenerator: AR Creator

Det som er kjent som AR Creator fungerer som hjernen og bildegeneratoren på programvaresiden – dette er en prosesseringsenhet i den modulære infotainmentplattformen (MIB 3) som består av flere individuelle moduler. AR Creator gjengir skjermsymbolene med en hastighet på 60 bilder per sekund og tilpasser dem til geometrien til projeksjonsoptikken. Samtidig beregner den deres plassering i forhold til omgivelsene, som den henter informasjon om via rådataene til frontkameraet, radarsensoren og GPS-navigasjonen. Programvaren består av omtrent 600 000 linjer med programmeringskode, rundt 50 prosent mer enn hele kontrollsystemet til den første versjonen av romfergen.

Mens den utfører dataarbeidet, tar AR Creator i betraktning at det alltid er noen få brøkdeler av et sekund mellom identifiseringen av et objekt av sensorene og utdata fra det grafiske innholdet. I løpet av disse korte tidsvinduene kan Q4 e-tron endre posisjonen betraktelig, enten det er på grunn av bremsing eller et hull. Flere beregninger utføres kontinuerlig for å sikre at skjermen i øyeboksen ikke hopper inn i feil posisjon. En av dem finner sted i kameraprogramvaren. For en annen bruker AR Creator de nyeste dataene for å gjøre en prediktiv beregning av bilens fortsatte bevegelse fremover. I en ytterligere beregning estimerer den den vertikale bevegelsen på grunnlag av data levert av kameraet, radaren og sensorene til stabiliseringskontrollen (ESC). Denne innsikten er integrert i “shake compensation”, som finner sted noen få millisekunder før bildet sendes ut, og som har som oppgave å forhindre forstyrrende risting av skjermen.

Navigasjon: dronen flyr fremover

Head-up-displayet med augmented reality demonstrerer sine styrker på en spesielt imponerende måte under navigering. På veien viser det som er kjent som dronen – en flytende pil – neste aksjonspunkt på ruten. Den er dynamisk: Når man nærmer seg et veikryss, for eksempel, kunngjør den flytende pilen først svingmanøveren før en animert pil styrer føreren ut på veien med presisjon. Hvis ruten så fortsetter rett frem, flyr dronen fremover og forsvinner for så å dukke opp igjen med tilstrekkelig tid før neste aksjonspunkt. Avstanden til vendepunktet vises i meter i det nedre vinduet i nærfeltsområdet.

Selv om sjåføren har aktivert den adaptive cruiseassistenten, som holder bilen i midten av kjørefeltet, hjelper den augmented reality head-up-displayet dem med visuelle hint. Så snart Q4 e-tron nærmer seg en kjørefeltmarkering uten at blinklyset er aktivert, legger filskiftevarslingen den virkelige kjørefeltmarkeringen over en rød linje. Et annet eksempel er regulering i forhold til et kjøretøy som kjører foran: Er det aktivt merkes bilen på dis