Прожекционният дисплей – функция на работа

Системите Head-up Display (HUD) са заимствани от военните самолети, където са разработени за оптимизиране на прицелването. Пилотите на изтребителите отдавна могат да четат важните данни не от инструментите, а от прозрачен екран, за да не се разсейват. Името му буквално означава „дисплей за изправена глава“, но често се нарича прожекционен дисплей.

За първи път системата HUD се появи в серийните автомобили през 1988 г. в концерна General Motors. Монохромна версия бе въведена в седана Oldsmobile Cutlass Supreme. По-късно се появиха цветни версии, но в началото само в премиум сегмента. В наши дни HUD се инсталират и в по-евтини модели.

Електронният блок на проектора получава данни от бордовата диагностика на автомобила, обработва ги и изпраща изображение към отразяващо покритие. Изображението се показва на челното стъкло или на прибиращ се прозрачен екран. В производството се наложиха и двете системи.

На прожекционния дисплей могат да бъдат показвани всички данни от бордовия компютър: скорост, обороти на двигателя, температура на охлаждащата течност, количество гориво, информация за неизправности и др. На практика това могат да бъдат показанията на всеки сензор. С появата на навигационните системи стана възможно върху стъклото да се начертае маршрутът и съветите за пътните знаци.

Известно време след старта на масовото вграждане на прожекционния дисплей започнаха да се появяват джаджи за вграждане в автомобили, които не притежават системата. Те са свързани с автомобилната електроника и изпълняват същите функции.

Днес можете да откриете бюджетна версия на HUD, като просто изтеглите мобилно приложение и инсталирате смартфон над арматурното табло. Недостатъкът е, че телефонните изображения страдат от отблясъци и лошо качество, а обхватът на показаната информация е ограничен.

Някои от проблемите при прожекционния дисплей са в недобрата работа при различни условия на осветление, особено при ярко слънце. Фирмите отстраняват този недостатък, като коригират работата на отразяващата повърхност и проектора. В случая на смартфоните никой няма да реши този проблем.

По-нататъшното развитие на HUD е свързано с използването на разширена реалност (augmenter reality, AR). Тук се включва автомобилната електроника, която може да анализира околната среда и да разпознае маркировката, пешеходците, пътните знаци, превозните средства, посоката на движение на обектите, скоростта и ускорението им. В бъдеще комуникационните услуги между автомобили (Car-to-Car) и инфраструктура (Car-to-X) ще могат също да бъдат свързани с HUD.

Системите от ново поколение се обозначават с общото наименование AR-HUD. Те комбинират данните, идващи от бордовия компютър, с информация за пътната обстановка.

Принципно при проектирането на този тип дисплеи се използва система от огледала, които комбинират изображението, създадено от проектора, с реалния свят. Това позволява да се постигне по-голям ъглов размер на изображението и да бъде променено виртуалното разстояние от очите на водача до генерираното изображение. Например навигационните стрелки да се чертаят директно на пътя.

Практическото приложение бе ограничено от факта, че системата от устройства е голяма. Някои от тях са с обем 13 литра – колкото стандартна кофа. Опитайте да я поставите под инструментното табло. Естествено, това не предизвика прилив на ентусиазъм сред производителите на автомобили, които спестяват всеки грам и сантиметър. И разработчиците започнаха да търсят по-модерни и компактни разработки.

Решението бе намерено доста бързо. Днес актуална вече е холографията, използваща оптични вълноводи, където източникът на светлина са светодиоди или лазери. Тя не е евтина, но е много компактна и перспективите са фантастични. Проектор от ново поколение, имащ същите размери като предшественика си, може да показва изображението на почти цялото предно стъкло.

На теория, HUD от това ниво, във връзка с Интернет, сравнително реалистично може да покаже на водача не само информация във връзка с маршрута, например, най-близкото кафене, но и наличието на безплатни маси и, ако е необходимо, меню за поръчка. Това е напълно в съответствие с тенденцията автомобилът все повече да се превръща в приятел и помощник на водача.

Но дали прожекционният дисплей си заслужава? Група канадски учени проведоха поредица от експерименти през 2015 г. и доказаха, че при излишък от визуална информация, човек в 7-10 процента от случаите пропуска най-важната информация или я възприема изкривено. И предупреди обществеността за необмислената употреба на AR-HUD.

Според учените увеличаване на количеството информация, получена от водача, намалява вниманието и концентрацията му. Производителите на системи от своя страна ги обявяват като устройства, които повишават сигурността.

Истината се крие някъде по средата. Полезността на HUD зависи от чувството за пропорция - както у създателите, така и у шофьора, който има възможност да добавя или премахва данните, оставяйки само тези, които наистина са необходими.

Снимки: BMW, Mercedes, други