Audi Q4 e-tron umí ošálit zrak řidiče natolik, že před sebou uvidí něco jiného, než ostatní

Nejsou to pouze konektivita a nejrůznější asistenty, které dnes určují trend u nových aut. Výrobci se snaží pracovat i na způsobech zobrazení informací. K tomu používají nejen čím dál propracovanější a větší displeje na palubní desce, ale také nové cesty spojující reálný a virtuální svět. Naposledy se propracovaným průhledovým displejem pochlubilo Audi u svého elektromobilu Q4 e-tron.

Systém promítání virtuálních prvků do reálného obrazu propojuje hned několik technologicky náročných prvků. Výsledkem je průhledový displej, který promítá důležité informace na čelní okno ve dvou vzájemně oddělených úrovních – jednak v zóně informující o provozním stavu a pak také v zóně rozšířené reality.

Právě v té dochází k dynamickému zobrazování pokynů některých asistenčních systémů, navigačních šipek pro odbočování a startu i cíle jízdy. Vtip je v tom, že všechny tyto virtuální symboly jsou vkládány přesně na správná místa do reálného vnějšího světa. Řidič je proto vnímá, jako by se tato zobrazení vznášela ve vzdálenosti zhruba deset metrů, nicméně podle situace to může být i mnohem dále. Výhodou je, že řidič takové zobrazení vnímá okamžitě, nemusí přeostřovat svoje oči a ztrácet pozornost od okolního provozu. Velkou pomocí jsou samozřejmě také za snížené viditelnosti.

Plocha pro zobrazování prvků virtuální reality má z perspektivy řidiče úhlopříčku zhruba 70 palců. Pod ní je umístěna nízká zóna s informacemi o provozním stavu. Ta informuje řidiče o rychlosti jízdy a ukazuje mu dopravní značky nebo symboly asistenčních a navigačních systémů. 

Technickým srdcem systému průhledového displeje s rozšířenou realitou je jednotka pro vytváření obrazu PGU (Picture Generation Unit), která je součástí technologií palubní desky. Displej LCD s mimořádnou úrovní jasu vysílá svazky paprsků na dvě rovná zrcadla. Speciální optická soustava vzájemně odděluje složky pro zobrazování na vzdálenější a bližší ploše. Rovná zrcadla odrážejí světlo na velké, elektricky nastavitelné, konkávní zrcadlo, od něhož směřují na čelní okno, a tím do zorného pole řidiče. Ten vidí symboly ve zdánlivé vzdálenosti téměř 10 metrů stejně ostře jako reálné okolí.

Zdrojem obrazového signálu je tzv. AR Creator. Jedná se o výpočetní jednotku modulární platformy MIB 3 pro informační a zábavní systémy, složenou z několika jednotlivých modulů. AR Creator vytváří digitální vizualizace zobrazovaných symbolů s frekvencí 60 snímků za sekundu a přizpůsobuje je geometrii projekčního optického systému. Souběžně vypočítává také umístění symbolů ve vztahu k okolí. Základem k tomu jsou nezpracovaná data z přední kamery, radarového senzoru a mapy navigačního systému. Software jednotky AR Creator zahrnuje cca 600 000 řádků programovacího kódu, což je o polovinu více než obsahoval celý řídicí systém první verze raketoplánu.

AR Creator při výpočtech zohledňuje i skutečnost, že mezi zaznamenáním objektu senzory a samotn7m grafickým zobrazením uběhne vždy zlomek sekundy. Během této krátké doby může Q4 e-tron výrazně změnit svou polohu, například při brzdění nebo přejezdu velké nerovnosti. Aby přitom nedocházelo k prudkým pohybům zobrazení, probíhá souběžně několik výpočetních operací. Jednu z nich má na starosti software kamery, v jiné AR Creator na základě nejnovějších dat prediktivně vypočítává, jak bude probíhat další pohyb vozidla. Další výpočetní operace odhaduje vertikální pohyb karoserie pomocí dat dodávaných kamerou, radarovým senzorem a senzory elektronicky řízeného stabilizačního systému ESC. Tyto poznatky jsou využívány pro kompenzaci vibrací, k níž dochází několik milisekund před zobrazením snímku. Úkolem této funkce je zabránit rušivému chvění zobrazení.

Přínosy průhledového displeje s rozšířenou realitou jsou mimořádně zřetelné především při navigaci. Tzv. dron– vznášející se šipka – ukazuje na silnici pokyny pro další jízdu po stanovené trase. Zobrazování šipky je dynamické. Například před křižovatkou ohlásí vznášející se šipka nejprve odbočovací manévr a animovaná šipka poté ukáže s naprostou přesností cestu do správné ulice. Pokud jízda pokračuje rovně, letí dron napřed a zmizí, aby se včas objevil před další změnou směru. Ve spodní zobrazovací zóně vidí řidič vzdálenost od nejbližší odbočky v metrech.

Průhledový displej s rozšířenou realitou podporuje řidiče vizuálními pokyny také po aktivaci adaptivního asistenta řízení, který zajišťuje řízení vozu uprostřed jízdního pruhu. Jakmile se Audi Q4 e-tron přiblíží bez zapnutého ukazatele směru k podélné čáře vymezující jízdní pruh, zvýrazní funkce upozorňující na vyjetí z jízdního pruhu podélné značení červenou barvou. Dalším příkladem je udržování bezpečné vzdálenosti od vpředu jedoucího vozidla. V případě, že je tato funkce aktivní, dojde k označení vozidla na displeji barevnými pruhy. Řidič může díky tomu bez odvracení pozornosti vnímat stav adaptivního asistenta řízení, resp. adaptivního tempomatu. Červeným značením a výstražným symbolem vyzývá adaptivní asistent řízení řidiče, aby prokázal svou pozornost.