I ricercatori hanno sviluppato un realtà aumentata display head-up che potrebbe migliorare la sicurezza stradale visualizzando potenziali pericoli come ologrammi tridimensionali ad alta risoluzione direttamente nel campo visivo del conducente in tempo reale.
Dati LiDAR (a sinistra), risultato olografico (a destra)
Gli attuali sistemi di visualizzazione head-up sono limitati a proiezioni bidimensionali sul parabrezza di un veicolo, ma i ricercatori delle Università di Cambridge, Oxford e University College London (UCL) hanno sviluppato un sistema utilizzando uno scanner laser 3D e dati LiDAR per creare un’immagine Rappresentazione completamente 3D delle strade di Londra.
Il sistema sviluppato può effettivamente “vedere attraverso” gli oggetti per proiettare rappresentazioni olografiche di ostacoli stradali nascosti dal campo visivo del conducente, allineati con l’oggetto reale in termini di dimensioni e distanza. Ad esempio, un segnale stradale bloccato alla vista da un grosso camion apparirebbe come un ologramma 3D in modo che il conducente sappia esattamente dove si trova il segnale e quali informazioni visualizza.
La tecnologia di proiezione olografica 3D mantiene l’attenzione del conducente sulla strada anziché sul parabrezza e potrebbe migliorare la sicurezza stradale proiettando ostacoli stradali e potenziali pericoli in tempo reale da qualsiasi angolazione. I risultati sono riportati sulla rivista Materiali ottici avanzati.
Ogni giorno circa 16.000 persone muoiono in incidenti stradali causati da errori umani. La tecnologia potrebbe essere utilizzata per ridurre questo numero e migliorare la sicurezza stradale, in parte fornendo informazioni ai conducenti sui potenziali pericoli. Attualmente, ciò avviene principalmente utilizzando display head-up, che possono fornire informazioni come la velocità attuale o le indicazioni stradali.
“L’idea alla base dell’head-up display è quella di tenere gli occhi del conducente alzati, perché anche una frazione di secondo senza guardare la strada è sufficiente perché avvenga un incidente”, ha affermato Jana Skirnewskaja dal Dipartimento di Ingegneria di Cambridge, il primo autore dello studio. “Tuttavia, poiché si tratta di immagini bidimensionali, proiettate su una piccola area del parabrezza, il conducente può guardare l’immagine e non la strada davanti a sé”.
Per diversi anni, Skirnewskaja e i suoi colleghi hanno lavorato per sviluppare alternative agli head-up display (HUD) che potrebbero migliorare la sicurezza stradale fornendo informazioni più accurate ai conducenti mantenendo gli occhi sulla strada.
“Vogliamo proiettare le informazioni ovunque nel campo visivo del conducente, ma in un modo che non sia opprimente o distraente”, ha affermato Skirnewskaja. “Non vogliamo fornire alcuna informazione che non sia direttamente correlata al compito di guida in questione.”
Il team ha sviluppato un sistema di proiezione video di nuvole di punti olografiche in realtà aumentata per visualizzare oggetti allineati con oggetti della vita reale in termini di dimensioni e distanza all’interno del campo visivo del conducente. Il sistema combina i dati di una configurazione olografica 3D con i dati LiDAR (rilevamento della luce e portata). LiDAR utilizza una sorgente di luce pulsata per illuminare un oggetto e gli impulsi di luce riflessa vengono quindi misurati per calcolare la distanza dell’oggetto dalla sorgente luminosa.
I ricercatori hanno testato il sistema scansionando Malet Street nel campus dell’UCL nel centro di Londra. Le informazioni provenienti dalla nuvola di punti LiDAR sono state trasformate in ologrammi 3D a strati, costituiti da ben 400.000 punti dati. L’idea di progettare una valutazione degli ostacoli a 360° per i conducenti è nata da una meticolosa elaborazione dei dati, garantendo una chiara visibilità della profondità di ciascun oggetto.
I ricercatori hanno accelerato il processo di scansione in modo che gli ologrammi venissero generati e proiettati in tempo reale. È importante sottolineare che le scansioni possono fornire informazioni dinamiche, poiché le strade trafficate cambiano da un momento all’altro.
“I dati che abbiamo raccolto possono essere condivisi e archiviati nel cloud, in modo che tutti gli automobilisti di passaggio possano accedervi: è come una versione più sofisticata delle app di navigazione che utilizziamo ogni giorno per fornire informazioni sul traffico in tempo reale”, ha affermato Skirnewskaja. “In questo modo, il sistema è dinamico e può adattarsi alle mutevoli condizioni, man mano che i pericoli o gli ostacoli si muovono dentro o fuori dalla strada”.
Sebbene una maggiore raccolta di dati da luoghi diversi aumenti la precisione, i ricercatori affermano che il contributo unico del loro studio risiede nel consentire una visione a 360° scegliendo punti dati da singole scansioni di oggetti specifici, come camion o edifici, consentendo una valutazione completa dei pericoli stradali. .
“Possiamo scansionare fino a 400.000 punti dati per un singolo oggetto, ma questo è piuttosto pesante e rende più difficile scansionare, estrarre e proiettare i dati su quell’oggetto in tempo reale”, ha affermato Skirnewskaja. “Con appena 100 punti dati, possiamo sapere cos’è l’oggetto e quanto è grande. Dobbiamo ottenere informazioni sufficienti affinché l’autista sappia cosa c’è intorno a lui”.
All’inizio di quest’anno, Skirnewskaja e i suoi colleghi hanno condotto una dimostrazione virtuale con visori per realtà virtuale caricati con i dati LiDAR del sistema presso il Museo della Scienza di Londra. Il feedback degli utenti dalle sessioni ha aiutato i ricercatori a migliorare il sistema per rendere la progettazione più inclusiva e facile da usare. Ad esempio, hanno messo a punto il sistema per ridurre l’affaticamento degli occhi e hanno tenuto conto dei problemi alla vista.
“Vogliamo un sistema che sia accessibile e inclusivo in modo che gli utenti finali si sentano a proprio agio”, ha affermato Skirnewskaja. “Se il sistema è una distrazione, allora non funziona. Vogliamo qualcosa di utile per gli automobilisti e che migliori la sicurezza di tutti gli utenti della strada, compresi pedoni e ciclisti”.
I ricercatori stanno attualmente collaborando con Google per sviluppare la tecnologia in modo che possa essere testata su auto reali. Sperano di effettuare test su strada, su strade pubbliche o private, nel 2024.
Fonte: università di Cambridge
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
