Naviguer dans l’expérience de conduite nouvelle génération

Affichages tête haute en réalité augmentée - navigation dans l'expérience de conduite de nouvelle génération

Détection d’obstacles routiers avec des algorithmes d’apprentissage automatique (à gauche) et 3D AR HUD naviguant sur les routes publiques (à droite). Crédit : Département d’ingénierie, Université de Cambridge

Les affichages tête haute (HUD) de réalité augmentée (RA) sont largement considérés comme l’avenir des véhicules connectés, mais des études plus centrées sur l’humain sont nécessaires pour évaluer l’impact de la RA sur le conducteur lorsqu’il conduit un véhicule sur la voie publique, selon Cambridge des chercheurs.

Dans une nouvelle revue de l’efficacité, de la convivialité, de la sûreté et de la sécurité des HUD holographiques automobiles, l’auteur principal Jana Skirnewskaja et son doctorat. le superviseur, le professeur Tim Wilkinson, affirment que si la technologie peut aider à fournir un transport plus sûr et inclusif, l’impact sur le confort du conducteur et sur la sécurité routière globale n’est pas encore entièrement compris et doit être pris en compte pour assurer le développement de véhicules modernes qui peuvent être exploité en toute sécurité. Les résultats sont rapportés dans la revue Matériaux avancés.

Les HUD fonctionnent en projetant une image numérique 2D ou 3D transparente des informations de navigation et d’avertissement de danger, par exemple, sur le pare-brise du véhicule. Ces images projetées fusionnent ensuite avec la vue du conducteur sur la route devant lui. Les HUD de pare-brise, par exemple, sont configurés de manière à ce que le conducteur n’ait pas besoin de détourner son regard de la route pour afficher les informations pertinentes et opportunes. Cette technologie aide à garder l’attention du conducteur sur la route, au lieu que le conducteur doive regarder le tableau de bord ou le système de navigation.

Les avancées technologiques dans ce domaine ont conduit à des HUD avec affichages holographiques et AR en 3D. Cette perception de profondeur supplémentaire permet de projeter en temps réel des objets virtuels générés par ordinateur dans le champ de vision du conducteur pour avertir, informer ou divertir l’utilisateur. La vigilance du conducteur vis-à-vis des obstacles routiers est augmentée en permettant des temps de visualisation des obstacles plus courts, et la fatigue oculaire et les niveaux de stress de conduite sont réduits.

“Les HUD holographiques sont primordiaux si nous voulons explorer les possibilités de la réalité augmentée et mixte pour la sécurité routière”, a déclaré Jana, qui dirige son doctorat. recherche au Centre EPSRC de formation doctorale (CDT) en systèmes électroniques et photoniques connectés, un centre commun avec l’Université de Cambridge et l’UCL. “Les HUD holographiques peuvent projeter des objets 3D directement dans la rétine pour obtenir une expérience AR. La technologie est considérée comme le prochain nouvel ajout aux véhicules connectés de demain, mais la gestion d’une abondance d’informations tout en conduisant dans cette configuration moderne nécessite que le conducteur soit multitâche. , entraînant une surcharge cognitive, ce qui augmente la probabilité d’une collision au volant. »

Selon leur examen, il y a des défis importants à relever en ce qui concerne la mise en œuvre des HUD AR, les suivants étant considérés comme les “plus importants” : créer un affichage multifocal, une grande zone de visualisation sans comprendre le champ de vision ; assurer le positionnement optimal sur le pare-brise ; créant une invasion minimale pendant la conduite en assurant l’identification précise des dangers sur la route.

“D’autres études sur la distraction du conducteur sont nécessaires”, a déclaré Jana. “Cela pourrait inclure l’analyse du placement du contenu sur le pare-brise et le placement des projections AR dans le champ de vision du conducteur via des études comportementales, de neurodiversité et d’ingénierie système.”

Affichages tête haute en réalité augmentée : naviguer dans l'expérience de conduite nouvelle génération

La vision des chercheurs de Cambridge du HUD AR dérivé du LiDAR appliqué dans un environnement automobile. Crédit : Département d’ingénierie, Université de Cambridge.

Les développements dans ce domaine ont conduit à tester les données LiDAR (détection et télémétrie de la lumière) pour créer des représentations holographiques ultra-haute définition d’objets routiers qui sont projetés directement vers les yeux du conducteur. Le LiDAR est couramment utilisé dans l’agriculture, l’archéologie et la géographie, mais il est également testé dans des véhicules autonomes pour la détection d’obstacles. Il s’agit d’une méthode de télédétection qui fonctionne en envoyant une impulsion laser pour mesurer la distance entre le scanner et un objet. Pendant ce temps, l’intégration d’algorithmes d’apprentissage automatique (pour la reconnaissance des gestes et la détection automatique d’obstacles) dans les HUD, ainsi que les métamatériaux – une classe émergente de matériaux ultralégers artificiellement conçus avec des propriétés fonctionnelles extrêmes – pourraient, selon les chercheurs, conduire à une image personnalisable et transformatrice. capacités de projection conçues pour améliorer la sécurité routière.

“Les HUD AR holographiques ont le potentiel d’augmenter la sûreté et la sécurité dans les transports”, a déclaré Jana. “À l’avenir, cette technologie peut accroître l’interconnexion des véhicules et avec l’environnement urbain interactif pour réduire les accidents de la circulation.”

Dans leur examen, les chercheurs affirment qu’il est nécessaire de développer une “stratégie inclusive” pour le conducteur où, par exemple, certains objets pourraient être priorisés et placés dans une zone de préférence personnelle par le conducteur en fonction de ses besoins. De plus, disent-ils, il faut également se concentrer sur le développement de la technologie pour les personnes ayant une déficience visuelle et/ou motrice, par exemple les personnes âgées et les personnes handicapées. C’est là que l’apprentissage automatique pourrait jouer un rôle central dans l’évitement «intelligent» des collisions, les améliorations visuelles et le soutien aux personnes atteintes de maladies neurodiverses, telles que le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH), l’autisme et la dyslexie.

Bien que les chercheurs soulignent que les HUD holographiques peuvent améliorer la sécurité routière, ils conseillent également que de futures exigences législatives soient élaborées pour des écrans vidéo holographiques automobiles sûrs (qui perçoivent les obstacles routiers en profondeur et dans un champ de vision de 360°) et les HUD AR.

“Il s’agit d’une étape cruciale vers une évaluation complète des obstacles pour des raisons de sécurité et pour éviter que le conducteur ne souffre de fatigue en raison des changements de vue résultant des affichages vidéo holographiques et des HUD AR”, a ajouté Jana.

Un autre point important à considérer, disent-ils, est d’assurer une gestion sécurisée des informations en combinant, par exemple, des techniques de projection d’hologrammes 3D avec un cryptage-décryptage en temps réel pour générer des vidéos holographiques en couleur. Les données des véhicules et des conducteurs peuvent ensuite être partagées avec l’environnement urbain intelligent.


L’affichage tête haute holographique 3D pourrait améliorer la sécurité routière


Plus d’information:
Jana Skirnewskaja et al, Affichages tête haute holographiques automobiles, Matériaux avancés (2022). DOI : 10.1002 / adma.202110463

Fourni par l’Université de Cambridge

Citation: Affichages tête haute en réalité augmentée : Naviguer dans l’expérience de conduite de nouvelle génération (13 juin 2022) récupéré le 13 juin 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-06-augmented-reality-head-up-next- gen.html

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