Проекционный дисплей
Все большую популярность набирает проекционный дисплей на лобовое стекло автомобиля (Head-Up Display, HUD, дословно — дисплей поднятой головы). Неоспоримыми преимуществами данного устройства являются комфорт и безопасность движения. Система проецирует на лобовое стекло автомобиля или специальный экран актуальную информацию, которая располагается на линии взгляда водителя и позволяет не отвлекаться от управления транспортным средством.
В автомобиль проекционный дисплей пришел из авиации. Впервые индикацию на лобовом стекле применил General Motors в 1988 году. В 1998 году у GM появился первый цветной дисплей. С 2003 года проекционный дисплей стал устанавливать BMW. В настоящее время HUD используется на многих автомобилях премиум-класса. По мере удешевления технология станет доступной и для бюджетных автомобилей.
Различают несколько разновидностей проекционного дисплея:
1)штатный проекционный дисплей;
2)мобильный проекционный дисплей;
3)проекционный дисплей на базе смартфона.
Штатный проекционный дисплей предлагается в качестве опции при покупке нового автомобиля. Конструктивно он объединяет проектор, проекционную систему и проекционный экран. Для формирования изображения используется проектор высокой контрастности и цветовой насыщенности. Он получает сигнал от различных систем автомобиля: системы управления двигателем, навигационной системы, системы ночного видения, адаптивного круиз-контроля, системы помощи при перестроении, системы распознавания дорожных знаков, автомобильной аудиосистемы.
Проекционная система, состоящая из зеркал и линз, фокусирует изображение на лобовое стекло. Проекционная система позволяет настроить положение изображения на лобовом стекле под потребности конкретного человека. Проектор вместе с проекционной системой располагается в углублении над панелью приборов (торпедой) автомобиля.
В зависимости от конструкции проекционного дисплея на экран выводится различная информация:
1)скорость движения;
2)частота оборотов коленчатого вала;
3)указания навигационной системы;
4)знаки ограничения скорости движения, запрещения обгона;
5)наличие автомобиля в слепой зоне;
6)наличие пешеходов на дороге в темное время;
7)дублирование сигнальных ламп панели приборов.
В связи с активным развитием системы перечень выводимой на экран информации постоянно изменяется.
Проекционный дисплей от Garmin
Мобильный проекционный дисплей представляет собой портативный проектор, который устанавливается в определенном месте салона автомобиля и проецирует изображение на лобовое стекло. Например, проектор Garmin устанавливается непосредственно на торпеду, а устройство от Pioneer крепится к солнцезащитному козырьку. Видеосигнал на проектор поступает от смартфона, который подключается по беспроводному каналу Bluetooth или USB кабелю. Функционал мобильного проекционного дисплея значительно меньше штатного устройства. В основном это указания навигационной системы, которую предварительно нужно установить на смартфон.
Проекционный дисплей на базе смартфона
Еще большей простотой отличается проекционный дисплей на базе смартфона. По своей сути это специальная программа, которая выводит определенную информацию (навигация и др.) на экран смартфона. Сам смартфон располагается на панели приборов. Экран смартфона отражается в лобовом стекле, представляя визуальную информацию водителю.
В заключении необходимо отметить, что технология проецирования информации на лобовое стекло автомобиля только в начале своего развития. В перспективе Head-Up Display должен стать одной из составляющих системы дополненной реальности.
Проекция на стекло – плюсы и минусы HUD-приложений для смартфонов
В мобильных маркетах сейчас представлены десятки HUD-приложений, делающих из смартфона так называемый Heads-Up Display, когда лежащий на торпедо телефон проецирует изображение на лобовое стекло, делая бюджетный автомобиль немножко похожим на премиум-класс, а то и на самолет! Насколько они удобны, необходимы и какие имеют нюансы использования?
Разновидности HUD-приложений
HUD – это «head-up display», устройство, информация с которого считывается водителем или пилотом без наклона головы, не отвлекаясь от управления. В случае мобильных приложений имеет место эффект отражения от лобового стекла – смартфон дает отзеркаленное изображение, которое на лобовом стекле смотрится, как прямое.
Соответственно, все, что предлагают традиционные мобильные приложения для автомобилистов, можно проецировать на стекло – карты, пробки, радары, скорость, ошибки check engine и т.п. Приложений – масса, большинство из них бесплатны, и функциональность их разнообразна.
Самое простое из существующего – это приложения-спидометры. Отображают только скорость крупными цифрами или аналоговыми стрелочными шкалами. Как правило, имеют возможность визуальных настроек – цвет индикации и т.п.
Чуть сложнее – спидометр + «оповещалка» о радарах. Вдобавок к индикации скорости предупреждает о приближении камер-радаров за счет скачанных баз координат. Эффективность приложений такого типа целиком зависит от качества обновления баз разработчиками.
Еще более навороченный вариант – HUD-приложения со встроенной навигацией, сделанных, как правило, на базе Гугл-карт с их функциональностью. Интересным бонусом может оказаться ночной черно-белый режим, показывающий только дорогу, избавляя водителя от всей лишней информации, которая присутствует в обычных навигационных программах с ночным режимом.
Особенности использования HUD-режима
Работа только в сумерках или ночью
Во встроенных с завода HUD-системах явно используются средства проекции с повышенной яркостью. Телефон, увы, к таким не относится – даже имеющий дисплей ярче среднего и отрегулированный на максимум. На солнце проекцию на стекле не видно от слова совсем. Слегка можно разлечить в тени, но основное время актуальности «смартфонного» HUD – это сумерки.
Перегрев телефона
Тут сложнее. Скажем честно, использовать HUD-режим в тех приложениях, где задействована навигация, да еще и в холодное время года – просто опасно для вашего телефона! Ибо идет, по сути, тройной нагрев — от печки через дефлекторы обдува лобового стекла, разогрев чипов аппарата от ресурсоемкой навигации, а также выделение тепла на заряжающейся батарее, поскольку оставлять без зарядки аппарат с работающим GPS-приемником явно нерационально – за час он высосет полбатареи.
В итоге гаджет греется буквально как утюг, что явно не способствует его долгожительству. Отчасти может помочь резиновый коврик, перекрывающий щели обдува, но режим работы аппарата все равно крайне тяжелый и вредный.
Двоение изображения
За счет того, что изображение отражается и от внутренней поверхности стекла, и от внешней, символы HUD всегда двоятся. Смотрится не слишком приятно, хотя этот «косяк» HUD-программкам первое время прощают за счет эффекта экзотичности. Вторая сторона той же медали заключается в том, что положить телефон на торпедо так, чтобы водителю было видно ТОЛЬКО отражение на экране – крайне сложно. Как правило, в поле зрения попадает и отражение, и сам дисплей – а вместе получается какая-то неопрятная светящаяся каша… Примерно такая:
Выводы
Говоря о полезности HUD-приложений, стоит отметить, что индикация скорости в чистом виде – фактически пустое баловство. К чему дублировать четкий и наглядный штатный спидометр мутноватыми цифирками подпрыгивающего на кочках смартфона?! Разве что если у вас имеется некая, пусть и живая, но весьма престарелая иномарка, приборная панель вышла из строя, и купить её либо сложно, либо нерационально ввиду общей стоимости и возраста машины. В этом случае смартфон может отчасти выполнить роль «приборки», в особенности с приложением для диагностики, и HUD эффект тут окажется кстати, хотя это и небесспорно.
Индикация скорости с предупреждением о радарах – ну, режьте меня, но ровно столь же бесполезна, как и спидометр. Есть приложения, предупреждающие о радарах, работающие с голосовыми предупреждениями в фоне и при выключенном дисплее – им проекция на стекло совершенно не нужна…
Вот разве что в HUD-навигации в черно-белом минималистичном варианте что-то есть, да и то с этим можно поспорить – лично у меня из-за привычки к классическому виду GPS-приложений постоянно возникало ощущение некой урезанности информации, как будто чего-то не хватает… Впрочем, все фломастеры разные на вкус – пробуйте, и, возможно, вы найдете HUD-приложение, которое окажется удобным и полезным для вас!
Проекция на лобовое стекло из смартфона: как сделать по уму?
Сегодня любой автовладелец может скачать HUD-приложения для смартфона и сделать проекцию на лобовое стекло в своем автомобиле. Но изображение будет мутным, двоящимся и практически невидимым в солнечный день. Для того, чтобы добиться эффекта как на премиум-иномарках, нужны специальные средства. Проверим, как они работают!
HUD — Head-Up Display
К аждый раз, когда мне на тест-драйв попадает машина с проекцией на лобовое стекло, я восхищаюсь этой полезной и красивой технологией, но после сдачи автомобиля, как правило, тут же забываю о ней до следующей случайной встречи… Что красноречиво свидетельствует о том, что на деле острой нужды в проекции нет, и никаких насущных повседневных проблем автомобилиста она не решает.
Так или иначе, существует немало так называемых HUD-приложений для смартфонов, которые отображают полезную для водителя информацию в зеркальном виде в расчете на то, что смартфон будет лежать экраном вверх на торпедо, и информация с него отразится в прямом виде на лобовом стекле. Есть, к примеру, специализированные приложения-навигаторы, где визуализация сделана с учетом именно HUD-отображения. Особенно это удобно в сумерки, когда обычный навигатор даже в ночном режиме сильно давит на глаза. Или можно вывести на стекло OBD-диагностику; например, крупный стрелочный тахометр, если его штатно в машине нет, или, скажем, если вы учитесь вождению на авто с ручной КПП и перекручиваете мотор на пониженных, забывая переключаться.
Правда, штатные автомобильные системы HUD идеально интегрированы в электронику автомобиля и не требуют никаких лишних телодвижений. В случае же смартфона нужно и пристроить его аккуратно на торпедо, и приложение запустить, и зарядку подключить, и не забыть потом его после парковки, чтобы не украли… Если все эти трудности не смущают, то, в принципе, такой вот «колхозный HUD» можно было бы использовать. Но когда мы некоторое время назад тестировали несколько HUD-приложений, всплыла еще пара неприятных моментов:
Однако когда HUD – штатная опция автомобиля, а не игрушка из смартфона, все работает безупречно – ничего не двоится, видно четко и ярко, что днем, что ночью.
Все дело в том, что штатные HUD-системы используют либо специальное небольшое моторизованное полупрозрачное стеклышко для отражения, как, к примеру, у Volkswagen, либо особое лобовое стекло с интегрированной пленкой, как у BMW. Никто не пытается вывести проекцию на обычное лобовое стекло, изначально для этого не предназначенное… Впрочем, в продаже существуют аксессуары, отчасти подобные тем решениям, что применяют для HUD-проекции сами автопроизводители.
Давайте посмотрим, эффективны ли они!
Аксессуары для HUD
Для улучшения отражения картинки от экрана смартфона с HUD-приложением предлагаются два гаджета. Первый – это особая полупрозрачная пленочка, наклеиваемая на лобовое стекло в том месте, где будет отражение дисплея телефона. Приблизительно похожую идею использует BMW. Второй – это специальная панелька с откидным полупрозрачным стеклышком. Стеклышко поднимается и служит экраном для отражения дисплея смартфона. Подобный вариант, только с моторизованной регулировкой высоты стекла под рост водителя, применяется на Volkswagen и Skoda.
Пленка весьма дешева и стоит около 50 рублей. Клеить её надо в определенном месте стекла. Соответственно, и телефон должен лежать строго в определенном месте, иначе при определенных углах зрения (при смене настройки сиденья или водителе другого роста) отражение просто попадет не на пленку, а на стекло. Поэтому для правильной наклейки на стекло требуется предварительно положить на торпедо телефон с включенным экраном, сесть за руль так, как вы обычно сидите при езде, и попросить помощника найти оптимальное положение пленки, при котором отражение будет хорошо видимым.
Также под телефон придется положить силиконовый противоскользящий коврик, препятствующий полетам телефона по торпедо на поворотах. Плюс есть риск перегрева телефона зимой, когда он греется от работающей навигации, одновременной зарядки и обдува лобового стекла «печкой».
Панель со стеклом дороже – около 500 рублей. Ее главный плюс – возможность регулировки угла наклона отражательного дисплея и местоположение всей системы на торпедо, а также защита телефона от горячего воздуха из щели обдува лобовика. Правда, огорчает неоправданно высокая цена для столь незамысловатой штуки. Да и во избежание скольжения панели с телефоном по торпедо нужно либо вульгарно лепить ее к нему двусторонним скотчем из комплекта, либо опять же подкладывать тот самый силиконовый коврик.
Как работают отражающие пленки?
Главная претензия к проекции на стекле от экрана телефона, лежащего на торпедо – невидимость отражения в дневное время. Но, как выяснилось, вопреки рекламным картинкам на сайтах китайских интернет-магазинов, и пленка, и панелька-подставка с отражающим стеклышком практически не усиливают видимость изображения на свету… Приходится констатировать: в этом смысле они совершенно бесполезны! Что с ними, что без них – разница едва уловима…
В принципе, выяснив бесполезность этих аксессуаров днем, можно было со спокойной душой отправить их в помойку… Однако пойдем до конца и выясним, улучшают ли они качество изображения в ночное время.
Да, действительно улучшают! Пленка на стекло в темноте полностью убирает двоение HUD-изображения, не мешая обзорности днем. Но не спешите радоваться: размеры пленки маленькие, она не охватывает среднестатистический 5,5-дюймовый смартфон. На фото ниже видно, как двоится нижняя строчка цифр, которая просто не влезла в область пленки. Ну, а с учетом того, что водитель может менять положение сиденья, а с ним и положение глаз относительно стекла, двоение изображения будет всегда – пленку ведь нельзя отрегулировать на стекле… Либо придётся искать пленку с размерами как минимум в половину листа А4. Но мне такие не встречались.
Пленку отрегулировать нельзя, но ведь отражающее стеклышко панельки для телефона – можно! В этом, собственно, и есть его смысл! Пробуем. И снова разочарование… Да, угол изображения можно менять, но при любом угле на стекле возникает второе паразитное отображение. Это настолько кошмарная особенность работы панельки с отражающим стеклом, что на этом фоне даже теряется ее низкая прозрачность, мешающая видеть дорогу, и опять-таки малые размеры, пригодные лишь для 3,5-4,5-дюймового телефона, а не типичного современного «лопатофона»…
Так что констатируем: чуда в очередной раз не произошло, и из китайского «колхоза» даже близко не получилось подобия оригинальных HUD-проекторов, используемых автопроизводителями… Впрочем, надеемся, что кого-то мы предостерегли пусть от небольшой, но уж точно бесполезной траты денег!
Проекционный дисплей на лобовое стекло или Head-up Display (HUD): как работает, плюсы и минусы
В статье мы расскажем о проекционных дисплеях (Head-up Display — HUD), которые выводят полезную информацию для водителя на лобовое стекло автомобиля, а также рассмотрим принципы функционирования, плюсы и минусы этой современной технологии.
Рекомендуем ознакомиться с публикацией: Честный обзор видеорегистратора Ritmix AVR-955 Dual
Для оптимизации наведения прицела системы Head-up Display (HUD) изначально были разработаны в военной авиации. Позднее они нашли свое применение и в авиации гражданской, а в недалеком прошлом были опробованы в мировом автомобилестроении. Таким образом, у водителей машин появилась возможность получать важную информацию не с панели приборов, а непосредственно с прозрачного экрана, расположенного на лобовом стекле. Это нововведение предлагало дополнительные удобства и минимально отвлекала водителя от процесса управления автомобилем. Со временем за данным типом информационных устройств закрепилось название известное сегодня любому автолюбителю — проекционный дисплей, он же Head-up Display (система HUD).
Впервые система HUD (Head-up Display), оснащенная монохромным дисплеем, была опробована американским автоконцерном General Motors в 1988 году на модели седана Oldsmobile Cutlass Supreme. Некоторое время спустя были представлены первые цветные экземпляры устройства, которые устанавливались исключительно в дорогих моделях сегмента премиум. Сегодня система HUD является одной из обязательных статей оборудования, в автомобилях различных классов и ценовых категорий, причём не обязательно опционального.
КАК РАБОТАЕТ СИСТЕМА HEAD—UP DISPLAY (HUD)?
Работает система довольно просто. Электронный блок-проектор, принимает и обрабатывает данные из другого блока — диагностического (OBD — on-board diagnostics), затем он транслирует изображение на светоотражающее покрытие. Картинка с показаниями (скорость, расход топлива, знаки движение и прочее) выводится на лобовое стекло или выдвижной экран, расположенный на передней панели. Для справки заметим, что на сегодняшний день обе схемы производятся уже серийно.
Блок OBD располагает довольно объемным пакетом информации, которая при необходимости отображается на проекционном дисплее системы HUD, а именно: обороты силового агрегата, фактическая скорость, расход и запас топлива, температура охлаждающей жидкости, справка о неисправностях, показания датчиков и многое другое. После того, как в автомобилях стали активно использоваться навигационные системы, была разработана возможность проекции на лобовое стекло или дисплей маршрута движения с указанием дорожных знаков.
По прошествии некоторого периода времени, монтаж систем на серийные модели автомобилей стал массовым, различные компании занялись производством разнообразных электронных дополнений и гаджетов, которые способны взаимодействовать с системами машины и выполнять разнообразные функции. Сегодня, например, чтобы создать альтернативу проекционному дисплею достаточно загрузить на смартфон определённое мобильное приложение и разместить телефон на передней панели или в ином подходящем для проекции месте. Правда, смартфоны не отображают информацию в полном объёме и качество их сигнала зачастую оставляет желать лучшего.
Конечно, отмечены и проблемы в работе системы HUD (Head-up Display), например, появление невнятной графики при определённой интенсивности освещения, особенно при попадании прямых солнечных лучей. Разработчики постоянно трудятся над устранением упомянутых проблем, занимаясь корректировкой и усовершенствованием отображающих поверхностей дисплеев.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ДИСПЛЕИ ИЛИ НОВАЯ ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ
Модернизация проекционных дисплеев тесно переплетается с дополнением реальности. Активно задействуется бортовая электроника автомобиля способная проводить анализ окружающей обстановки и фиксировать её элементы. Это относится к пешеходам, дорожным препятствиями и знакам, разметке, транспортным средствам, направлениям в которых движется объект и, с какой скоростью. В обозримом будущем автолюбителям предстоит освоить системы HUD (Head-up Display), которые будут контактировать с сервисами инфраструктуры (Car-to-X) или другими автомобилями (Car-to-Car).
Системы последнего поколения обозначаются единым термином “AR-HUD”. К их разработкам вплотную подошли ещё лет 15 назад. Сегодня большинство данных устройств готовы к эксплуатации. Помимо общей информации, поступающей от приемника OBD, они могут добавлять оперативную сводку о происходящем на дороге в реальном времени (текущая погода, перекрытие дорог в связи с ремонтными работами или авариями и многое другое).
Изначально конструкции проекционных дисплеев системы HUD были зеркальными. Они накладывали проекционное отображение на реальность. Это позволило увеличивать угол изображения и настраивать виртуальное расстояние от картинки до глаз водителя. Например, стрелки навигации можно было вывести непосредственно на проезжую часть.
С практическим использованием данной разработки возникли сложности. Сам комплекс требовал слишком много места для интеграции в салоне автомобиля. К примеру, устройству, предложенному немецкой компанией Continental (справочно: известный производитель шин и ремней ГРМ), необходимо было целых 13 литров салонного объёма! Естественно, разместить его под панелью приборов было практически нереально, поэтому автопроизводители отнеслись к данной инновации довольно холодно. Пришлось разработчикам концентрировать усилия над приданием конструкции максимальной компактности.
Спустя несколько лет решение было найдено, в результате чего зеркальный проектор сняли с производства, едва он успел там появиться. На сегодняшний день используется голография — оптические волноводы. Источниками света выступают светодиоды и лазеры. Разработка дорогая, но компактная и чрезвычайно перспективная. Новый проектор в состоянии увеличить изображение на всю площадь лобового стекла.
Для справки заметим, что в 2015 году канадские ученые провели около десятка экспериментов и смогли доказать, что из-за переизбытка визуальной информации, водитель, примерно, в 10% случаев упускает наиболее важные сведения или воспринимает их искаженно. Благодаря экспериментам, стало ясно, что современные виртуальные системы AR-HUD не стоит использовать необдуманно. Со слов ученых, большой объем информации, который получает водитель, ухудшает его концентрацию и внимание. В свою очередь, многие изготовители подобных систем, позиционируют на рынке свои модели, как устройства, повышающие безопасность (деньги же нужно, как-то зарабатывать).
Как итог добавим, что на текущем временном этапе XXI века, проекционные дисплеи системы HUD (Head-up Display) не оснащенные функциями виртуальной реальности полностью соответствуют современным тенденциям, предлагая водителю самую необходимую полезную информацию, помогающую в управлении транспортным средством.
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!