Las pantallas de visualización frontal se inventaron para que los pilotos de aviones de combate obtengan información de una pantalla transparente sin apartar la vista de la dirección del viaje. Durante la última década, el concepto se ha convertido en parte de los videojuegos que ayudan a los participantes a apuntar a sus oponentes. En los últimos años, la tecnología HUD ha estado disponible en muchos vehículos de lujo como Lexus, BMW, Cadillac, Mercedes, Jaguar, Audi. Los vehículos convencionales apenas están comenzando a adoptar tecnología que ofrece diferentes plataformas.
Paul O’Shea, editor técnico sénior, revista de productos electrónicos
Las pantallas de alerta (de alguna manera se han vuelto aceptables) se inventaron para los pilotos de aviones de combate, que podían obtener información de una pantalla transparente sin apartar la vista de la dirección del viaje. Durante la última década, el concepto se ha convertido en parte de los videojuegos que ayudan a los participantes a apuntar a sus oponentes. En los últimos años, la tecnología HUD ha estado disponible en muchos vehículos de lujo como Lexus, BMW, Cadillac, Mercedes, Jaguar, Audi. Los vehículos convencionales apenas están comenzando a adoptar tecnología que ofrece diferentes plataformas.
Hay dos tipos principales de HUD. HUD del parabrisas y HUD del combinador. El HUD del parabrisas utiliza una unidad de generación de imágenes montada en el tablero para proyectar la información del HUD en el parabrisas procesada a través de una serie de espejos, proyectando una imagen que parece estar flotando frente al conductor. El Combiner HUD usa una unidad de generación de imágenes para proyectar una imagen en el combinador, una pequeña pantalla de plástico entre el volante y el parabrisas, de modo que la imagen flota frente al conductor, al igual que la versión con parabrisas. La imagen se proyecta según el tipo de unidad HUD y parece oscilar entre aproximadamente 6 pies y 45 pies frente al conductor.
La primera unidad combinadora proporcionaba información básica en un área de aproximadamente 10 cm de ancho y 4 cm de alto, a 2 m del conductor.Resolución de pantalla como el modelo de Servicio de Ingeniería Continentaltípicamente alrededor de 480 x 240 píxeles (hay alternativas disponibles de 800 x 480) y un brillo de imagen de 10,000 candelas/m.2.
Los tipos de parabrisas y combinador portátil están disponibles actualmente HUD
Se requiere una imagen precisa del espejo cóncavo del HUD para crear una imagen sin distorsiones del parabrisas de forma ópticamente libre. Como resultado, las tolerancias de fabricación para espejos grandes son correspondientemente más estrechas. Continental fabrica esta gran lente asférica mediante moldeo por inyección de plástico con una tolerancia inferior a 5 micrómetros en toda la superficie. Debido al amplio rango dinámico de brillo ambiental, los HUD requieren un brillo extremo y un control de brillo para producir imágenes legibles. La distorsión óptica a través del escudo se corrige electrónicamente en la pantalla.
Los sistemas de proyección HUD han mejorado a medida que avanza la tecnología. La primera versión del avión de combate usaba un tubo de rayos catódicos (¿recuerdas eso?) para producir la imagen en la pantalla de fósforo. A medida que la tecnología de estado sólido estuvo disponible, los LED se utilizaron como fuentes de luz y se modularon mediante pantallas LCD para mostrar imágenes. Luego se introdujeron las guías de ondas ópticas para generar imágenes en combinadores, seguidas del uso de láseres de escaneo para mostrar imágenes en medios transparentes. Las tecnologías de visualización de imágenes más nuevas, como el microespejo digital, LCD, cristal líquido sobre silicio e incluso OLED, están disponibles o próximamente.
Se ha realizado una gran cantidad de investigación y desarrollo principalmente en la optimización de la unidad de generación de imágenes, que consta de disipador de calor, PCB, matriz de LED, pantalla TFT a color y guía de luz. El último desarrollo en la solución sucesora de HUD existente es la pantalla de 3,1 pulgadas. La resolución es de 800 x 480 píxeles. En comparación con la primera generación, la matriz LED de la pantalla TFT de segunda generación alcanzó los 1300 cd/W. En la próxima etapa de desarrollo, la eficiencia alcanzará los 1.700 cd/W y el brillo pronto alcanzará los 3.000 cd/W.
Proveedores como Continental, Delfos y panasonic presenta un sistema aerodinámico adecuado para coches compactos. Por ejemplo, Panasonic anunció recientemente una pantalla que es un 40 % más pequeña que su predecesora. Proyecte condiciones importantes de la carretera, detalles de peajes, alertas meteorológicas y otra información a través de una pantalla transparente montada en el tablero.
que poner en el hud
La investigación sobre HUD muestra que hay ciertos tamaños, formas e incluso colores que son más visibles, pero hay muy pocos estándares para esta tecnología naciente. Por ejemplo, la consola central se puede usar para proporcionar información de la estación de radio, contador de viajes, odómetro, pistas de CD/MP3 y otra información útil. Algunos fabricantes de HUD para automóviles están considerando proporcionar acceso a la velocidad, la navegación, las advertencias de seguridad e incluso el video de la cámara de respaldo. Esta tecnología puede hacer que la conducción sea más segura porque la información está organizada de tal manera que nunca tendrá que apartar la vista de la carretera.
Las compañías del mercado de repuestos ahora se están subiendo al carro, ofreciendo kits de bricolaje para instalar sistemas HUD en cualquier vehículo. Por ejemplo, campaña de kickstarter for HUDWAY Glass creó recientemente un sistema HUD completo que coloca una pequeña pieza de vidrio transparente en el tablero de instrumentos frente al conductor. Otras empresas, como Pioneer y Panasonic, iris, garminy navideño Proporcionamos nuestra propia versión de la unidad HUD.
qué pasará después
El Navdy Combiner HUD agrega un nuevo giro interesante a lo que se incluye, ya que agrega otros conceptos a la pantalla al ofrecer nuevas formas de interactuar con dispositivos conectados, como teléfonos inteligentes. La unidad se alimenta conectándose a la computadora del vehículo y se conecta a través de Bluetooth a un teléfono móvil, lo que permite que los gestos de voz y de mano controlen y operen el sistema HUD. La voz y los gestos te permiten responder llamadas, responder mensajes de texto y pedir direcciones sin levantar el teléfono. Simplemente descargue la aplicación iOS o Android para configurar su dispositivo.
Los programas y aplicaciones de Navdy dividirán su pantalla cuando reciba una segunda notificación, como una llamada telefónica o un mensaje de texto. El dispositivo es compatible con varias aplicaciones como Google Maps y Pandora. Cuando se vincula a la computadora a bordo de su vehículo, también puede mostrar advertencias de velocidad, RPM, economía de combustible, presión de los neumáticos y voltaje de la batería.
Otra startup, Exploride, también ofrece un HUD todo en uno que utiliza gestos y controles de voz, lo que permite a los conductores responder o rechazar llamadas, acceder a Google Maps, controlar la música o escuchar mensajes de texto e incluso monitorear los diagnósticos del vehículo, como la velocidad y los neumáticos. . presión y nivel de combustible. El sistema también tiene una dashcam incorporada, capacidades de almacenamiento en la nube y aplicaciones adicionales para más funciones. Se puede acceder a todas las funciones desde 6 pulgadas en el HUD. Una pantalla transparente se controla mediante cuatro gestos manuales básicos.
HUD de realidad aumentada
La próxima versión de HUD ofrecerá realidad aumentada que utiliza la mayor parte del parabrisas como área de visualización de datos e imágenes. Esto revolucionará la forma en que los conductores ven la carretera y puede incluir características útiles como marcas de carril que se resaltan cuando hace mal tiempo, advertencias visuales de carreteras cerradas y flechas paso a paso para indicar la dirección de viaje.
Los HUD de realidad aumentada difieren de los HUD de parabrisas normales porque la información reflejada parece ser parte de la situación de conducción en sí. Por ejemplo, al navegar, los símbolos virtuales insertados con precisión en el exterior muestran la ruta que el conductor debe seguir en el camino por delante. Cuando se activa el control de distancia, como el control de crucero adaptativo, las marcas dentro del AR-HUD indican qué vehículo de adelante ha sido detectado por el sistema de asistencia.
Desarrollar un AR-HUD requiere conocimiento de varios campos automotrices. Los ingenieros de diseño necesitan experiencia con la tecnología HUD, los sistemas de asistencia al conductor y el procesamiento de datos para generar vistas mejoradas que coincidan con la situación de conducción actual. Se basa en los datos de la cámara y el radar de los sensores del vehículo, incluidos los datos de la dinámica del vehículo, y cuenta con la asistencia de datos de mapas digitales y posicionamiento GPS. La unidad de control calcula un modelo de la apariencia real desde el punto de vista del conductor y produce una extensión con el punto de vista correcto. Para 2020, es posible que tengamos anteojos activos que pueden mostrar imágenes vívidas para los sistemas de navegación que en realidad resaltan el próximo giro a medida que se acerca.
gafas HUD
Quizás esta sea la segunda generación de Google Glass, pero será interesante ver a dónde va la tecnología de gafas HUD. En el Auto Show de Shanghái de 2015 se presentó un prototipo llamado MINI AR Augmented Vision Eyewear.Gafas de realidad aumentada en colaboración con Trabajos de diseño de la empresa BMW Groupy Qualcomm, Muestra información relevante en la línea de visión directa del conductor. Se puede mostrar navegación de destino, información de estacionamiento mejorada e incluso kilometraje. Es un nuevo tipo de realidad aumentada llamado HUD analógico de contacto, con marcas útiles para resaltar ubicaciones, como flechas giratorias y espacios de estacionamiento vacíos. También proporciona una perspectiva virtual a través de las obstrucciones del vehículo, como puertas, y ofrece vistas de rayos X para ver pequeños animales, objetos y más. Por favor refiérase a. Vídeo corto de gafas HUD poder.
Las gafas de visión aumentada MINI se comunican con el automóvil para proporcionar información HUD y agregar nuevas posibilidades, como la visión de rayos X..
HUD en casco
La división de motocicletas de BMW ha presentado un casco de próxima generación con una pantalla de visualización integrada, que se espera que llegue al mercado en los próximos años. Los cascos están diseñados para mostrar una variedad de información. No solo muestra información básica como la velocidad y el combustible, sino también características como el reconocimiento de señales de tráfico y, en última instancia, la comunicación de vehículo a vehículo que advierte sobre los peligros que se avecinan en la carretera. Las funciones del casco se controlan mediante controles en el manillar izquierdo.
paisaje más allá del horizonte
Hay tantas innovaciones en el desarrollo de HUD y más están por suceder. Por ejemplo, Infrarrojo de nuevo cámara de termografía Una posible implementación. Proporciona información incluso en condiciones de poca visibilidad como niebla y proporciona imágenes de alto contraste de vehículos, animales e incluso objetos inanimados. También hay versiones de sistemas de visión pasivos y activos en desarrollo. El rango de visión nocturna pasiva tiende a ser significativamente mayor que el rango de visión nocturna activa. Esto se debe a la potencia limitada de las fuentes de luz utilizadas en los sistemas activos. La calidad de imagen producida por las cámaras termográficas tiende a ser inferior en comparación con los sistemas activos y funcionan peor en climas cálidos. Los sistemas de visión nocturna pueden detectar objetos a más de 500 pies de distancia, mientras que los faros tradicionales generalmente solo iluminan objetos a unos 180 pies de distancia. La distancia de frenado de un automóvil puede exceder fácilmente los 180 pies, por lo que está claro que el uso adecuado de los sistemas de visión nocturna puede ayudar a alertar a los conductores a evitar ciertas colisiones.
Las pantallas de visualización frontal todavía están en pañales técnicamente, y su nivel de aceptación por parte del automovilista en general aún está en pañales. Debo agregar una nota sobre el método de desarrollo. No importa cuánto sigas rediseñando y mejorando, es importante crear un estándar sobre cómo se presenta la información. Cualquier cosa que se pueda mostrar. Por ejemplo, ¿le gustaría que su HUD pudiera mostrar juegos o películas? Puede parecer un punto razonable, pero no todos los países quieren la misma funcionalidad.
Contenido proporcionado por AspenCore e Intersil.