Проекционные дисплеи head up для автомобиля

Содержание

Виды, устройство и принцип работы проекционного дисплея HUD
Что такое проекционный дисплей
Назначение и основные показания HUD
Из каких элементов состоит система
Принцип работы HUD
Виды проекционных дисплеев
Проекция на стекле: как это работает и нужно ли на самом деле
Как это работает
Дополняем реальность
О чувстве меры
Виды, устройство и принцип работы проекционного дисплея HUD.

Виды, устройство и принцип работы проекционного дисплея HUD

Количество систем для увеличения безопасности и комфорта вождения постоянно увеличивается. Одним из новых решений является проекционный дисплей (Head-Up Display), предназначенный для удобного вывода информации об автомобиле и деталях поездки перед глазами водителя на лобовом стекле. Подобные устройства могут устанавливаться как штатно, так и в качестве дополнительного оборудования в любую машину, даже отечественного производства.

Что такое проекционный дисплей

Как и многие другие технологии, проекционный дисплей появился в автомобилях из авиационной промышленности. Система использовалась для удобного отображения информации о полете перед глазами пилота. После этого за освоение разработки принялись производители машин, в результате чего первый вариант черно-белого дисплея появился в 1988 году у General Motors. А спустя 10 лет появились устройства с цветным экраном.

Проекционный дисплей

Раньше подобные технологии применялись только в автомобилях премиум-класса, таких как BMW, Mercedes и более дорогие марки. Но спустя 30 лет с начала развития проекционной системы, дисплеи стали устанавливать и в машины средней ценовой категории.

На данный момент на рынке представлен настолько большой выбор устройств по функциям и возможностям, что их можно интегрировать даже в старые автомобили в качестве дополнительного оборудования.

Альтернативное название системы — HUD или Head-Up Display, что дословно переводится как “дисплей для поднятой головы”. Наименование говорит само за себя. Устройство необходимо для того, чтобы облегчить водителю процесс контроля над режимом езды и управления транспортным средством. Больше не нужно отвлекаться на панель приборов, чтобы следить за скоростью и другими параметрами.

Чем дороже стоит проекционная система, тем больше возможностей она в себя включает. К примеру, стандартный HUD информирует водителя о скорости передвижения машины. Дополнительно предусматривается навигационная система для помощи в процессе езды. Премиум-варианты проекционного дисплея позволяют интегрировать дополнительные опции, включая систему ночного видения, круиз-контроль, помощь при перестроении, отслеживании дорожных знаков и многое другое.

Внешний вид зависит от типа HUD. Штатные системы встраиваются в переднюю панель за козырьком щитка приборов. Нештатные устройства могут устанавливаться также над панелью приборов или справа от нее. При этом показания должны быть всегда перед глазами водителя.

Назначение и основные показания HUD

Основное предназначение Head Up Display заключается в повышении безопасности и комфорта движения, за счет того, что водителю больше не нужно переводить взгляд с дороги на панель приборов. Основные показатели находятся прямо перед глазами. Это позволяет полностью сосредоточиться на поездке. Количество функций может отличаться в зависимости от стоимости и конструкции устройства. Более дорогие проекционные дисплеи могут показывать маршрут движения, а также осуществлять предупреждения с помощью звуковых сигналов.

Основные показатели маршрутного HUD

К возможным параметрам, которые могут отображаться при помощи HUD относят:

текущая скорость движения;
пробег с момента зажигания до выключения двигателя;
количество оборотов двигателя;
напряжение на аккумуляторе;
температура охлаждающей жидкости;
индикации контрольных ламп неисправности;
датчик усталости, сигнализирующий о необходимости отдыха;
количество оставшегося топлива;
маршрут движения автомобиля (навигация).

Качество отображения показателей на лобовом стекле

Из каких элементов состоит система

Стандартное устройство Head Up Display состоит из следующих составляющих:

электронный блок управления системой;
проекционный элемент для отображения информации на лобовое стекло;
датчик для автоматического регулирования освещенности;
динамик для звуковых сигналов;
кабель для подключения к электропитанию автомобиля;
панель управления с кнопками для включения и выключения звука, регулирования и яркости;
дополнительные разъемы для подключения к модулям автомобиля.

Стандартное устройство проекционного дисплея

Схема и конструктивные особенности могут отличаться в зависимости от стоимости и количества функций проекционного дисплея. Но все они имеют схожий принцип подключения, схему установки и принцип отображения информации.

Принцип работы HUD

Проекционный дисплей легко установить в автомобиль самостоятельно. Для этого достаточно подключить устройство к прикуривателю или штатному диагностическому порту OBD-II, после чего проектор закрепляют на нескользящем коврике и приступают к использованию.

Чтобы обеспечить высокое качество изображения, лобовое стекло должно быть чистым и ровным, без сколов и царапин. Для увеличения видимости также используют специальную наклейку.

Суть работы сводится к использованию протокола системы внутренней диагностики автомобиля OBD-II. Стандарт интерфейса OBD позволяет проводить бортовую диагностику и считывать информацию о текущей работе двигателя, трансмиссии и других элементов автомобиля. Проекционные экраны разработаны таким образом, чтобы соответствовать нормам стандарта и в автоматическом режиме получать требуемые данные.

HUD с интеграцией навигации и контролем уровня топлива

Виды проекционных дисплеев

В зависимости от способа установки и конструктивных особенностей различают три основных вида проекционных дисплеев для автомобиля:

Штатный HUD — дополнительная опция, которая “докупается” при покупке автомобиля. Как правило, устройство устанавливают над панелью приборов, при этом водитель может самостоятельно изменять положение проекции на лобовом стекле. Количество отображаемых параметров зависит от технической оснащенности автомобиля. Машины среднего и премиум сегмента сигнализируют о дорожных знаках, скоростном режиме на дорогах и даже о пешеходах. Главный недостаток — высокая стоимость системы.

Проекционный HUD — популярный тип переносного устройства для отображения параметров на лобовое стекло. К ключевым преимуществам относится возможность перемещения проектора, легкость самостоятельной настройки и подключения, разнообразие приборов и их доступность.

Популярный проекционный дисплей Garmin

Проекционные HUD значительно уступают штатным системам по количеству отображаемых параметров.

Мобильный HUD — простой в использовании и настройке портативный проектор. Его можно установить в любом подходящем месте и настроить качество отображения параметров. Для получения данных необходимо подключать устройство к мобильному телефону с помощью беспроводной сети или USB кабеля. Вся информация передается на лобовое стекло из мобильного, поэтому требуется устанавливать дополнительное программное обеспечение. Из недостатков — ограниченное количество показателей и плохое качество изображения.

Принцип проекции данных с мобильного телефона

Проекция информации об автомобиле и режиме движения на лобовое стекло не является функцией первой необходимости. Но техническое решение значительно упрощает процесс езды и позволяет водителю сосредоточиться исключительно на дороге.

Источник статьи: http://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/kuzovnaya-elektrika/proekcionnyi-displey.html

Проекция на стекле: как это работает и нужно ли на самом деле

Системы Head-up Display (HUD) заимствованы у военной авиации, где разрабатывались для оптимизации наведения прицела. Пилоты штурмовиков давным-давно получили возможность считывать важные данные не с приборов, а с прозрачного экрана, чтобы не отвлекаться. Дословно head-up display — дисплей для поднятой головы, но у нас устоялось название «проекционный дисплей».

На серийный автомобиль система HUD впервые пришла в 1988 году стараниями концерна General Motors — ее, в монохромном исполнении, получил седан Oldsmobile Cutlass Supreme. Затем появились цветные версии, но поначалу только в премиальном сегменте. В наши дни HUD начинают ставить и в более простые машины.

Как это работает

Электронный блок-проектор получает данные из диагностического блока OBD (on-board diagnostics) автомобиля, обрабатывает их и отправляет картинку на светоотражающее покрытие. Изображение выводится на ветровое стекло или выдвижной прозрачный экран — серийно реализованы обе схемы.

Все данные, которыми располагает OBD, могут быть вынесены на экран: скорость, обороты двигателя, температура охлаждающей жидкости, количество топлива, сведения о неисправностях… Вплоть до показаний любого датчика. С появлением бортовых навигаторов стало возможно «выложить» на стекло маршрут и подсказки о дорожных знаках.

Спустя некоторое время после начала массовой установки системы HUD на серийные автомобили стали появляться эрзацы — гаджеты, стыкуемые с автомобильной электроникой и выполняющие те же функции. Сегодня же можно получить совсем бюджетный вариант HUD, просто скачав мобильное приложение и установив смартфон над панелью приборов. Правда, «телефонные» изображения страдают бликами и скверным качеством, а спектр отображаемой информации ограничен.

Некоторой проблемой остается невнятная работа HUD при разных условиях освещения, особенно на ярком солнце. Заводы устраняют этот недостаток, корректируя рабочие характеристики отражающей поверхности и проектора. В случае со смартфонами эту задачу никто решать не собирается — и так сойдет.

Дополняем реальность

Дальнейшее развитие HUD связано с применением дополненной реальности (augmented reality, AR). К делу подключается штатная электроника автомобиля, умеющая анализировать окружающую обстановку и распознавать ее элементы — разметку, пешеходов, дорожные знаки, транспортные средства, направление движения объектов, их скорости и ускорения. А если заглянуть еще чуть дальше в будущее, с HUD смогут контактировать сервисы общения между автомобилями (Car-to-Car) и с инфраструктурой (Car-to-X).

Для систем нового поколения устоялось общее обозначение AR-HUD. К разработкам приступили в начале века, и вскоре многие компании доложили о готовности устройств к внедрению. Объединяет их возможность добавлять к данным, поступающим от OBD, оперативные сведения о дорожной обстановке.

Поначалу в конструкции таких HUD обычно применялась система зеркал, которые совмещали созданную проектором картинку с реальным миром. Попутно это позволяло достичь большего углового размера изображения и варьировать виртуальное расстояние от глаз водителя до формируемой картинки. Например, «рисовать» стрелки навигации прямо на дороге.

Практическое применение сдерживалось тем, что комплекс устройств занимает большой объем. Одна из разработок компании Continental, в частности, тянула на 13 литров, схожий объем — у стандартного ведра. Попробуйте разместить его под панелью приборов. Естественно, это не вызывало прилива энтузиазма у производителей автомобилей, которые экономят каждый грамм и сантиметр. И разработчики стали ломать голову над более совершенными и компактными конструкциями.

Решение нашли довольно быстро, — фактически зеркальный вариант устарел, едва встав на конвейер. Сегодня более актуальна голография с использованием оптических волноводов, где источник света — светодиоды или лазеры. Тоже недешево, зато очень компактно и перспективы открываются фантастические. Проектор нового поколения, имеющий те же размеры, что и предшественник, может растянуть картинку почти на всё ветровое стекло. В теории HUD такого уровня, взаимодействуя с интернетом, относительно реалистично покажет водителю не только сведения в привязке к маршруту, например ближайшее кафе, но и наличие там свободных столиков и, если потребуется, меню для заказа. И это прекрасно согласуется с тенденцией к наделению автомобиля функциями ближайшего друга и помощника водителя.

О чувстве меры

Группа канадских ученых провела в 2015 году серию экспериментов и доказала, что при переизбытке визуальной информации человек в 7–10 процентах случаев пропускает наиболее важную информацию или воспринимает ее искаженно. И предостерегли общественность относительно необдуманного использования AR-HUD. По мнению ученых, увеличение объема информации, получаемой водителем, размывает его внимание и концентрацию. Производители систем, в свою очередь, позиционируют их как устройства, повышающие безопасность.

Источник статьи: http://www.zr.ru/content/articles/921327-sistemy-head-up-display/

Виды, устройство и принцип работы проекционного дисплея HUD.

Количество систем для увеличения безопасности и комфорта вождения постоянно увеличивается. Одним из новых решений является проекционный дисплей (Head-Up Display), предназначенный для удобного вывода информации об автомобиле и деталях поездки перед глазами водителя на лобовом стекле.Подобные устройства могут устанавливаться как штатно, так и в качестве дополнительного оборудования в любую машину, даже отечественного производства.

Что такое проекционный дисплей?

На данный момент на рынке представлен настолько большой выбор устройств по функциям и возможностям, что их можно интегрировать даже в старые автомобили в качестве дополнительного оборудования.

Альтернативное название системы — HUD или Head-Up Display, что дословно переводится как «дисплей для поднятой головы». Наименование говорит само за себя. Устройство необходимо для того, чтобы облегчить водителю процесс контроля над режимом езды и управления транспортным средством. Больше не нужно отвлекаться на панель приборов, чтобы следить за скоростью и другими параметрами.

Назначение и основные показания HUD.

К возможным параметрам, которые могут отображаться при помощи HUD относят:

-текущая скорость движения;

-пробег с момента зажигания до выключения двигателя;

-количество оборотов двигателя;

-напряжение на аккумуляторе;

-температура охлаждающей жидкости;

-индикации контрольных ламп неисправности;

-датчик усталости, сигнализирующий о необходимости отдыха;

-количество оставшегося топлива;

-маршрут движения автомобиля (навигация)

Из каких элементов состоит система:

Стандартное устройство Head Up Display состоит из следующих составляющих:

-электронный блок управления системой;

-проекционный элемент для отображения информации на лобовое стекло;

-датчик для автоматического регулирования освещенности;

-динамик для звуковых сигналов;

-кабель для подключения к электропитанию автомобиля;

-панель управления с кнопками для включения и выключения звука, регулирования и яркости;

-дополнительные разъемы для подключения к модулям автомобиля.

Принцип работы HUD.