La tecnologia riguarda un metodo innovativo per l’utilizzo di occhiali di realtà aumentata a bordo di un veicolo in movimento come strumento di interfaccia veicolo-conducente, allo scopo di fornire un supporto visivo sicuro ed efficace in grado di assistere il conducente durante la guida. Tale metodo è implementato tramite una piattaforma HW/SW che mette in comunicazione il dispositivo indossato e i dati del veicolo.

Stato del brevetto

CONCESSO

Numero di priorità

102019000017429

Data di priorità

27/09/2019

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

La tecnologia può potenzialmente trovare applicazione a livello globale su qualsiasi tipologia di veicolo (alcuni miliardi di veicoli). Prendendo in considerazione il contesto specifico delle auto sportivo – segmento di mercato che ha dimostrato particolare interesse nell’integrazione di un sistema di supporto alla guida per migliorare le performance di guida e garantire la fruizione di informazioni in maniera sicura – si possono contare circa 33 milioni di veicoli in utilizzo (TAM) in tutto il mondo. Considerando solamente i veicoli di nuova produzione, si tratta di 800 mila auto all’anno (SAM). Di queste, considerando in particolare il mercato europeo e il sotto-segmento delle super-car (auto più potenti e pensate principalmente per uso pista) si possono stimare 36 mila unità all’anno (SOM).

Problema

La fruizione di informazioni durante la guida è un’attività molto complessa ma necessaria sia per questioni di sicurezza ma anche di comfort di guida. I conducenti desiderano o devono avere accesso a diverse tipologie di informazioni: lo stato del veicolo, infotainment e sistemi digitali e devono interagire con i sistemi semi-autonomi o di supporto alla guida. Le attuali tecnologie, utilizzate a bordo veicolo non riescono però a garantire degli standard di comfort e di sicurezza adeguati: il 70% degli incidenti riguarda errori di natura visiva (distrazione, scarsa visibilità, occlusioni) e l’integrazione di sistemi semi-autonomi richiede nuove modalità più sicure ed efficaci per consentire al conducente di monitorare gli ADAS e riprendere il pieno controllo del veicolo, quando necessario.
Questo tipo di problema/bisogno è concreto su qualsiasi tipologia di veicolo: in primis sui veicoli da strada, ma anche sui veicoli industriali (es. trattori o veicoli per logistica) e sulle auto sportiva da pista (il contesto ad alta velocità, necessita di ridurre ancor più la complessità per la fruizione delle informazioni).

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

Le tecnologie più utilizzate come sistemi di interfaccia veicolo-conducente per fornire informazioni al conducente e dare supporto visivo sono: i monitor fisici (schermi) e gli Head Up Display o HUD (schermi trasparenti, talvolta integrati nel parabrezza). La quantità di informazioni che devono essere fornite al conducente non consente tuttavia un utilizzo efficace dei monitor, che quindi stanno diventando sempre più grandi o aumentando di numero dentro l’abitacolo, andando ad aumentare i problemi di distrazione e di occlusione. Gli HUD invece consentono di mostrare informazioni nel campo di vista del conducente, perciò evitando di distogliere lo sguarda sulla strada, tuttavia gli alti costi di integrazione e le limitazioni tecnologiche (campo di vista coperto, profondità, risoluzione e contrasto delle immagini) non li rendono una soluzione definitiva per un’efficace fruizione delle informazioni. In alcuni contesti (come quello industriale), gli HUD non hanno trovato alcuno spazio, mentre sui veicolo da strada o sulle auto sportive sono più considerati degli optional.

Killer Application

La killer application della tecnologia è sulle auto sportive. In questo contesto infatti è fondamentale mantenere sempre lo sguardo sulla strada ed al contempo monitorare diversi parametri del veicolo, con il fine ultimo di migliorare la performance di guida, limitando i pericoli e gli incidenti. La tecnologia in oggetto permette di fornire informazioni a supporto della guida come «proiettata» sulla strada, costituendo un interfaccia di nuova generazione in grado di trasformare l’esperienza di guida in pista: più performante e sicura allo stesso tempo.

Tecnologia e nostra soluzione

La tecnologia oggetto del brevetto riguarda un metodo per l’assistenza alla guida tramite l’utilizzo di occhiali di realtà aumentata. Tale tecnologia si declina sul mercato come una piattaforma HW/SW che abilita l’utilizzo degli occhiali olografici come interfaccia veicolo-conducente. Di conseguenza esiste l’opportunità di proporre tale piattaforma sia come servizio, che come prodotto sul quale è possibili sviluppare applicazioni specifiche in base al contesto applicativo. Prendendo in considerazione lo use case delle auto sportive, tale piattaforma può essere utilizzata come strumento per la visualizzazione in tempo reale dei dati di telemetria, registrati dai dispositivi di data logging. Le funzionalità principali della piattaforma sono: comunicazione con il veicolo, gestione dei sensori integrati nell’occhiale olografico, esecuzione degli algoritmi di posizionamento, esecuzione del motore grafico e gestione del sistema proiettivo integrato negli occhiali. Dal punto di vista software, la piattaforma rappresenta una black box, che fornisce informazioni in tempo reale riguardo a: la posizione degli occhiali olografici all’interno dell’abitacolo, la posizione ed orientamento del veicolo nel mondo (precise positioning), i dati relativi al veicolo.

Vantaggi

Oltre ai vantaggi tecnologici specifici degli occhiali olografici rispetto ai monitor fisici o gli Head Up Display (quali risoluzione, densità di pixel, contrasto…), i principali vantaggi della piattaforma HW/SW basata sulla tecnologia sono:

  • Semplicità di installazione ed integrazione nel veicolo;
  • Bassi costi di design e di integrazione della componente HW;
  • Grande flessibilità per la creazione di interfacce in 3D, che integrino supporto visivo, sonoro e tattile in un unico dispositivo.

Rispetto al bisogno/problema della fruizione di informazioni durante la guida, la soluzione ideata consente di fruire delle informazioni senza mai distogliere lo sguardo dalla strada, ridurre lo sforzo cognitivo di comprendere i dati geo-referenziati, ridurre le occlusioni e le distrazioni tipiche dei monitor fisici e garantire un’alta possibilità di personalizzazione del layout dell’interfaccia.

Roadmap

Il gruppo di ricerca che ha sviluppato questa tecnologia ha dato origine nel maggio 2022 ad una startup innovativa (HMDrive Srl) con l’obiettivo di sviluppare un prodotto industrializzato e pronto per essere lanciato sul mercato. Nel corso degli ultimi mesi, la startup ha portato la tecnologia da un TRL 4 ad un TRL 6, sta ora lavorando su alcuni progetti pilota con aziende del mondo sport car e industrial vehicle e sta pianificando la raccolta di un round di finanziamento con lo scopo di completare lo sviluppo tecnologico, raggiungere un TRL 8 e proporre una prima soluzione ingegnerizzata della piattaforma HW/SW per lo use case delle auto sportive. Le principali milestone di sviluppo tecnico riguardano il consolidamento dell’algoritmica, il design ingegnerizzato del setup HW, la definizione della UX e il processo di certificazione per uso su pista.

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