Технология Head-up-display (HUD): проекционный дисплей на лобовое стекло автомобиля

Технология Head-up-display (HUD) пришла в мир автомобилей из авиастроения. В современных и не очень истребителях она начала применяться в далеких 70-х годах прошлого века. Тогда изображение о текущей обстановке, расположении средств противника, прицелах попадала на стекло обзора летчика при помощи мощных электроннолучевых излучателей. Это было небезопасно вследствие высокого электромагнитного излучения от проектора, присутствия мягких рентгеновских лучей.

Дословно в переводе с английского технология Head-up-display означает монитор с поднятой головой.  Приобщить такие средства для создания картинки на лобовом стекле водителя пытались еще в прошлом веке. Для этого производители автомобильных стекол даже напыляли специально на лобовые стекла престижных машин полупрозрачные отражающие пленки в нижней части лобового стекла. Такие пленки могут контрастно отражать перевернутое изображение с подсвечиваемого жидкокристаллического дисплея или цифровой светодиодной матрицы. В прошлом веке там подсвечивались пиктораммы контрольных лампочек.

Сейчас испробовать технологию Head-up-display может любой желающий. Для этого достаточно скачать на смартфон одно из многочисленных мобильных приложений и выехать под вечер покататься на своем автомобиле.

Видео — как работает проекционный дисплей на лобовом стекле автомобиля:

Проекция на лобовое стекло с помощью смартфона

Как работает простейший проектор изображения на лобовое стекло?

Для того, чтобы опробовать работу смартфона в качестве Head-up-display, можно просто положить работающий смартфон на панель в районе нижней части лобового стекла. Даже днем блики отражения будут присутствовать.

Одна беда: изображение будет в зеркальном отражении. Есть приложения, которые позволяют отображать скорость автомобиля в зеркальном виде, чтобы на лобовом стекле показывалась информация о скорости автомобиля в нормальном виде.

Такие приложения могут отображать информацию о приближении пунктов контроля скоростного режима или другую информацию согласно предлагаемому меню.

Есть совсем упрощенные, но эффективные приложения на базе гугл-карт, например, показанное на рисунке:

Без лишней информации, но сбиться с верной дороги в темное время суток сложно.

Какие основные недостатки такого применения смартфона?

Во-первых, возможность использования только в темное время суток. Светимости экрана смартфона недостаточно, чтобы превысить уровень освещения снаружи лобового стекла. Это основной принцип достаточной видимости отраженного от смартфона изображения.

Второй, достаточно важный фактор: перегрев смартфона, особенно в холодное время года, так как он находится в зоне обогрева лобового стекла. Для предотвращения этого негативного фактора придумали специальные коврики.

Такие коврики делают конструкцию неустойчивой, изображение «катается» по лобовому стеклу, особенно на поворотах.

Есть и еще один недостаток. Он связан с особенностью конструкции лобового стекла, а именно, его многослойностью. Отраженное изображение также будет многослойным. Даже, если идеально совпадают коэффициенты преломления света для различных слоев стекла, отражение будет идти от двух переходов сред: внутреннего и внешнего.

Не очень приятный эффект. Такие же недостатки имеются и в предлагаемом дополнительном оборудовании для систем HUD.

Дополнительные устройства Head-up-display (HUD)

Эти устройства предназначены специально для вывода информации методом проецирования на лобовое стекло. В зависимости от вида и количества информации, применения связи с бортовыми системами автомобиля, эти устройства имеют различную стоимость.

Видео — о проекторе на лобовое стекло Head up display ASH-4E:

Например, HUD CRX-3001 проецирует на экран скорость автомобиля, подключается к бортовым устройствам транспортного средства. Можно задать скоростной максимальный режим. При превышении скорости устройство выдает звуковой сигнал, световое сообщение.

HUD CRX-3002 может проецировать сообщения о показаниях тахометра, напряжения бортовой сети, температуры двигателя, состояния светового оборудования, звуковые сигналы контрольных режимов превышения параметров.

HUD CRX-3003 питается от прикуривателя. Применяется для автомобилей, находящихся на гарантии, так как не требует физического подключения к бортовым устройствам.

Вид показаний HUD CRX-3002 на лобовом стекле.

Стоимость HUD-устройств начинается от 3500 рублей.

Применение проекционных дисплеев на лобовое стекло в штатном исполнении автомобилей

Некоторые автопроизводители устанавливаю HUD-устройства в различных вариантах серийных автомобилей. Сейчас такую опцию предусматривают Citroen и BMW 5 и 6-й серий. Возможно, через некоторое время за ними последуют другие производители.

Основными недостатками таких штатных систем являются:

• недостаточное качество изображения;
• «двоение» картинки;
• дублирование информации, например, скорости, которая и так представлена на красивом спидометре;
• загромождение зоны обзора лобового стекла, необходимой для оперативного реагирования на дорожную обстановку;
• снижение проникновения светового сигнала через зоны лобового стекла, где наносится специальная полупрозрачная пленка для увеличения контрастности изображения HUD.

Видео — как работает проекционный дисплей на лобовое стекло в автомобилях BMW:

Перспективы развития HUD-технологий

HUD-устройства продолжают и будут развиваться для оснащения специальных транспортных средств, в которых водитель должен отслеживать многочисленную информацию без отрыва от обзора дорожной обстановки. К таким автотранспортным средствам можно отнести:

• гоночные болиды;
• спецтехника (уборочные автомобили, сельхоз- и строительная техника);
• военные автомобили.

Скорее всего, применение Head-up-display в легковых транспортных средствах будет развиваться в плане их применения совместно с другими дополнительными устройствами:

• навигаторами;
• регистраторами радар-сигналов (хотя для этого отлично подходит звуковое сообщение);
• диагностическими устройствами;
• малогабаритной проекционной техникой с возможностью увеличения видеоинформации, например, телевизор на лобовом стекле во время стоянки.

Если не греет печка в машине, причины могут быть самые различные.

Читайте в этой статье про центральный замок с пультом дистанционного управления.

Перевозка детей в автомобиле https://voditeliauto.ru/voditeli-i-gibdd/pdd/pravila-perevozki-detej.html согласно ПДД.

Видео — проекция на лобовое стекло BMW: