Augmented Reality kommer -- till din bils vindruta

Liksom miljontals andra barn runt om i världen var Jamieson Christmas, nu i mitten av fyrtiotalet, förvirrad första gången han såg regissören George Lucas episka rymdopera Stjärnornas krig. "Jag är ett barn på 70-talet", sa han till Digital Trends. "Jag växte upp när Stjärnornas krig släpptes först. [Vad som verkligen fascinerade mig var] denna idé om holografi. George Lucas skapade denna vision av små robotar som strålade tredimensionella bilder av människor. R2-D2 och allt det där. Det hade verkligen ett enormt inflytande på mig."

Hoppa framåt flera decennier och jul, kallade grundaren av ett Storbritannien-baserat företag Envisics, tror att han har hittat det perfekta användningsfallet för verkliga hologram för förstärkt verklighet. (Och, spoiler, det är inte att vädja till Obi-Wan Kenobi att hjälpa till att rädda en kidnappad prinsessa som har skaffat schemat för en ond, planetförstörande rymdstation lika stor som en måne.)

Vad Envisics har utvecklat är ett headsetfritt holografisystem i bilen som syftar till att förändra hur vi ser på vägen. Hur? Genom att ge din bil en AR-översyn mer i linje med den typ av HUD-teknik du vanligtvis hittar i ett stridsflygplan eller ett kommersiellt flygplan värt många miljoner dollar. Eller, fan, en X-Wing.

"Flygplan är det säkraste transportsättet som finns, eftersom allt om resan är helt proceduraliserat", sa Christmas. "Allt från att slå på och kontrollera alla funktioner i flygplanet till hur du kommunicerar, hur du ställer in upp i din resa, vad flyget kommer att bli, vad flygplanen kommer att vara, hela vägen till den andra slutet. Och det är med goda skäl som nu är det säkraste transportsättet som finns. [Vad vi vill göra är att] förbättra [människors upplevelse av att köra bil] och göra resan säkrare.”

Om julen har sin vilja kan den där snygga, gigantiska skärmen i iPad-stil som bilar som Tesla kommer ifrån plötsligt se väldigt, väldigt föråldrad ut.

Resan för att bygga holografi i bilen

Julens resa för att bygga den ultimata holografiska tekniken i bilen tog honom till Cambridge University, där han tog en doktorsexamen. från Center for Advanced Photonics Electronics. Medan han var där började han försöka bygga en holografisk display som skulle fungera som den han hade drömt om. Den rungande lärdomen? "Vad jag upptäckte var att anledningen till att det inte hade hänt ännu är att det är riktigt, allvarligt svårt," sa han.

Efter att ha tagit sin doktorsexamen grundade Christmas ett företag som heter Two Trees Photonics Limited. Tanken, precis som med Envisics, var att skapa dynamisk holografi för fordonsmarknaden. "Det var 2010", mindes han. ”Med facit i hand var det en fruktansvärd tid att starta ett företag. Det var i kölvattnet av Lehman-chocken [som utlöste den finansiella kollapsen 2008]. Det fanns inga riskkapitalister som var intresserade av att investera i djupteknologiska företag. Och det här är ungefär så djupt som det kan bli.”

Icke desto mindre växte Two Trees till en liten skog med 20 anställda, innan de blev uppköpta av den USA-baserade startupen Daqri, med design för att ta sig an HoloLens och Magic Leap. Daqris chef, Brian Mullins, beskrev Two Trees teknologi som "häpnadsväckande att se.” Men Daqri fimpade till slut. Trots att den samlade in astronomiska 300 miljoner dollar, lyckades den inte leverera varorna och kollapsade mindre än ett decennium senare. Protokoll skrev det, även om det inte hade några problem att åka med AR-hypetåget, "Allt gick fel för Daqri."

Plötsligt var Jamieson Christmas tillbaka på ruta ett.

Envisics är i vissa avseenden Two Trees Photonics Limited: Part Deux. Målet med att knäcka bilindustrin är detsamma, även om tekniken har kommit med stormsteg under tiden sedan dess. Vad Envisics har utvecklat är en enhet som sitter inuti instrumentgruppen i ett fordon, begravd i instrumentbrädan, projicerar sedan ljus genom en öppning så att det studsar från vindrutan och in i ögat på mottagare. Julen sa att detta inte heller är någon svag reflektion.

"Vi är verkligen bilvärldens Retina-klassade display", sa han. "Våra enheter fungerar vanligtvis med tre till fyra gånger upplösningen för det mänskliga ögat. Du har en bildskärpa långt utöver den som du normalt skulle uppleva i ett fordon. Våra skärmar kan fungera till tiotusentals candelas ljusstyrka, vilket gör att du kan se detta i de mest extrema miljöer."

Den första generationens version av tekniken, som projicerar ett virtuellt instrumentkluster, är tillgänglig i nuvarande Jaguar Land Rovers. Den andra generationens version, som kommer att gå betydligt längre, kommer att dyka upp i GM: s Cadillac Lyriq, för närvarande inställd på lansering i mars 2023.

En anledning (eller flera) att vara säker

Naturligtvis kvarstår frågan: Hur kan julen vara så säker på att AR verkligen är framtidens väg? När allt kommer omkring kan AR-startups ha njutit av några år med riskpengar, men de har det svårt övertyga vanliga kunder om att de är Next Big Thing science fiction-älskande teknologer så desperat vill ha dem att vara. Några stora namn, inklusive Daqri och Magic Leap, har snubblat. Stora spelares insatser som Google Glass visade sig visserligen vara lika tvivelaktiga som sushi på bensinmack, även om de säkert hade en del spännande teknik att erbjuda. Och de mest övertygande idéerna, som AR kontaktlinser, är fortfarande framtida förslag som ännu inte har visat sig på marknaden.

Men det finns skäl, både sociologiska och tekniska, att komma bakom AR i bilar. Den sociologiska är, enkelt uttryckt, bristen på tafatthetsfaktor. "Jag har varit på möten där folk till exempel bar ett Google Glass - och det är ganska oroande", sa Christmas. "Det finns tillfällen du sitter där, och [bäraren] tittar på dig, men du inser också att de faktiskt inte tittar på dig; de tittar på något annat."

Våra bilar förblir dock privata sfärer där människor inte behöver oroa sig för de sociala faux pas med att interagera med AR.

Sedan är det den tekniska delen. Ett bärbart AR-headset måste packa in en hel del avancerad teknik till en relativt kompakt formfaktor. Det betyder sannolikt underdrivna (och underväldigande) AR-upplevelser. En bil, å andra sidan, har gott om plats för att passa de olika sensorsviterna och processorerna som behövs.

Utöver detta behöver AR i bilen inte oroa sig så mycket för en av de största utmaningarna för tillverkare av AR-headset: Människor som rör på huvudet. Visst, en bil färdas väldigt snabbt, men vi byter faktiskt inte riktning i en bil så ofta. Det gör det enklare att lägga över information på ett smidigt, kontrollerat sätt som kan ta fram relevant, kontextuell information utan att bäraren känner att de får ett anfall på en webbplats från 1990-talet full av oönskade popup-fönster.

Den största anledningen till att in-car AR kan lyckas är dock detta: Det löser ett problem som faktiskt existerar. AR-headset kan sluta vara det största sedan smartphone. Men det kommer att ha övertygat folk om att de har levt livet i ett sepia Kansas bredvid det kommenterade, technicolor Oz i den förstärkta världen. Men en AR-version av en skärm i bilen? Det är något folk redan har - och har problem med.

"Trenden inom fordon för tillfället är att ha större och större skärmar med högre upplösning, varav de flesta är beröringsaktiverade i någon eller annan form," sa Christmas. "Om du kör med och du behöver ändra din radiostation eller ändra dina värmeinställningar i bilen, är det i princip kräver att du tittar bort från vägen och utför ganska komplex hand-öga-koordination för att interagera med det visa. Ju längre du tittar bort från vägen, desto mer riskfylld blir körningen. Att ha förmågan att ta bort den distraktionen från föraren – att lägga all information de behöver över verkligheten, så att de alltid har den situationsmedvetenheten i sin perifera vision — kommer i sig att vara en bra sak."

Hur in-car hologram kommer att förändra körning

Men även om in-car AR kan bygga på denna idé, på samma sätt som grafiska gränssnitt använde metaforen av verkliga skrivbordsobjekt för att få en fot inom dörren, kan det utöka användbarheten också. En pekskärm i en bil är ett av få fall av ett användargränssnitt inom teknik som inte vill ses på för länge. Allt handlar om att få användare att växla mellan det alternativ de behöver och sedan låta dem titta bort igen. Någon sådan begränsning behöver inte förekomma här. Information kan göras mer detaljerad och involverad eftersom vi inte ombeds välja mellan att koncentrera oss på att köra och interagera med en display.

Christmas förklarade att det finns flera övertygande användningsfall för tekniken. En är att uppmärksamma förare på faror i stadsmiljön, oavsett om det är människor som korsar gatan före dig, komplexa trafikkorsningar, potentiellt farliga väderförhållanden eller bara en annans beteende förare. AR, sa han, kan hjälpa till att "orkestrera förarens blick" för att uppmärksamma deras uppmärksamhet på framträdande detaljer i landskapet.

Sedan är det navigeringsproblemet. För närvarande utförs navigering i bilen antingen genom ljuduppmaningar eller genom att följa instruktionerna på en skärm. I båda fallen måste föraren överföra en abstrakt version av den verkliga världen, ofta med lite fördröjning, och placera den på den fysiska världen. Är nästa vänstersväng den som ser ut att kunna vara en egen ingång? Hur många körfält består av höger i en "håll rätt"-ordning? Alla dessa problem kan vara att fysiskt markera vägen framför dig.

Hur kommer denna körning mot AR i bilen att passa med den andra stora innovationen som för närvarande äger rum inom bilindustrin, med hänvisning till framväxten av den självkörande bilen? När allt kommer omkring, om autonoma fordon är oundvikliga, är att stryka ut utmaningarna med de sätt som människor kör för närvarande lite som att justera gränssnittselementen på en app som håller på att stängas ner? Julen tycker inte det. Faktum är att han föreslog att autonoma fordon sitter mycket bekvämt med AR i bilen.

Allt klart för framtiden

På kort sikt beror det på att de kan hjälpa till att hantera överlämningsprocessen när en självkörande bil stöter på ett scenario som kräver att den mänskliga föraren tar över.

"Jag kan säga att det är ett riktigt stort problem att behöva ta ansvar för fordonet", sa han. "Om bilen är i autonomt läge, glatt springer nerför gatan, [ska den behöva passera kontrollen tillbaka till den mänskliga föraren], hur ger den dig all information du behöver för att fatta välgrundade beslut i en splittring andra? Det enda sättet att göra det riktigt framgångsrikt är om bilen kan lägga sin förståelse av världen omkring dig över verkligheten."

Även när verklig autonomi uppnås, ser julen ingen anledning till varför in-car holografi behöver ta en (ingen ordlek avsedd) baksäte.

"I slutändan, när du slutar med nivå fem autonom körning, blir [detta] ett underhållningsmedium," sa han. "Det blir en mekanism för att, ärligt talat, tjäna intäkter. Det kan strömma dig information om vad butikerna gör, var försäljningen finns. Det finns verkligen obegränsade möjligheter för den här tekniken."

För närvarande verkar Envisics göra alla de rätta stegen. Den här månaden tillkännagav den en ny finansieringshöjning på 50 miljoner dollar. Enligt jul kommer detta att användas för att ungefär fördubbla storleken på företagets personalstyrka under de kommande 12 till 18 månaderna, samt öppna nya kontor på fastlandet i Europa och Asien. "Och, naturligtvis, kommer vi att använda pengarna för att accelerera vår nästa generations teknik som kommer att göra det ge ännu större funktionalitet och större förbättringar, och öppna upp den bredare marknaden för oss, säger han sa.

Kommer snart till en vindruta nära dig. Förhoppningsvis.

Redaktörens rekommendationer

• Hur crowdsourced lidar kunde ge din bil röntgenliknande superkrafter
• Bentley EXP 100 GT-konceptet får sin egen augmented-reality-app
• Porsches Augmented Reality-app låter dig se din drömbil i den verkliga världen
• Augmented reality-navigering överlagrar riktningsinformation på vägen