Head-up Display (HUD): Výhody, nevýhody a základní provozní principy systému

Nové modely Rivian a Volkswagen se dostanou na trh dříve, než se očekávalo: podrobnosti se objevily online

Nové podrobnosti o 2026 Ram Ramcharger: Jaká bude „budoucnost“ snímačů

FAW připravuje premiéru zcela nového produktu: data premiéry Yueyi 2025 byla odhalena

Populární za týden

5 spolehlivých aut v Rusku za 250 tisíc rublů, které jsou ideální pro začátečníky

Nyní víte, k čemu slouží skryté tlačítko pod plynovým pedálem.

Hlavní nevýhoda SUV UAZ-469, která zničila život všem řidičům, byla odhalena

Design aktualizovaného Tank 300 se plně ukázal na oficiálních fotografiích: bude debutovat začátkem března

Vozy Tenet jsou na fotografiích vůbec poprvé: budou se montovat v závodě v Kaluze

Mnoho moderních prémiových vozů je vybaveno celou řadou doplňkových a někdy užitečných možností. Patří mezi ně funkce HUD nebo promítání údajů z přístrojové desky na čelní sklo. Na první pohled by se to dalo nazvat hýčkáním, ale když se ponoříte do detailů, je zřejmé, že tento systém má mnoho výhod. Proto zde zvážíme, jaká je projekce rychloměru na čelní sklo, princip fungování této funkce a také potřebné vybavení, které bude vyžadováno pro nezávislou instalaci HUD ve vozidle, kde taková možnost není předem nainstalována.

Popis možnosti projekce palubní desky na čelní sklo

V dnešní době, díky rozvoji techniky a automobilového průmyslu, ale i elektroniky, lze projekční displej instalovat téměř na každé vozidlo bez ohledu na rok výroby a model. K připojení zařízení budete potřebovat následující komponenty:

• standardní pracovní tovární zapalovač cigaret;
• speciální konektor OBD pro následné připojení;
• pracovní řídicí jednotka motoru;
• standardní palubní počítač vozu.

Je pozoruhodné, že promítání údajů přístrojů z panelu umožňuje řidiči maximálně se soustředit na dopravní situaci a nenechat se rozptylovat v nejnevhodnějším okamžiku kontrolou aktuálních parametrů uvedených na palubní desce na standardním místě.

Pokud se bavíme o technickém vybavení, které si automobilový nadšenec pořizuje samostatně, pak nejčastěji nechybí ani GPS vysílač, který umožňuje sledovat dodržování rychlostních limitů na konkrétním úseku silnice. V případě, že řidič překročí stanovenou rychlostní limit, systém rozsvítí červené podsvícení a navíc řidiče upozorní příslušným zvukovým signálem. Pokud je připojení a následné nastavení provedeno správně, projekce se automaticky zapne ihned po nastartování motoru. V současné době jsou na volném trhu moduly HUD, které obsahují projekci nejen rychloměru, ale i otáčkoměru, dále stav paliva v nádrži, teplotní čidlo a navigaci.

Jak systém funguje

HUD projektor nainstalovaný ve vozidle je napájen přímo z elektrického systému vozidla. Toto zařízení se spustí automaticky v okamžiku otočení klíčku ve spínací skříňce. Za zmínku také stojí, že existují speciální aplikace pro chytré telefony, které vám umožňují vysílat zrcadlový obraz na čelní sklo. Pokud si automobilový nadšenec poprvé vybere HUD projektor pro vysílání údajů na čelním skle, musí vzít v úvahu některé body, konkrétně:

• sklon štítu poskytnutý výrobcem;
• při jakém jasu zařízení produkuje projekci;
• jaký typ připojení je poskytován;
• Existuje pro zařízení standardní držák nebo silikonová podložka?

Za zmínku stojí, že starší vozidla nejsou vybavena palubním počítačem přímo od výrobce. Navíc zde nejčastěji není CAN sběrnice. Z tohoto důvodu budou muset být naměřené hodnoty přenášeny na čelní sklo pomocí chytrého telefonu nebo tabletu vybaveného přijímačem GPS. V současné době si na Play Marketu pro zařízení se systémem Android můžete vybrat mnoho odpovídajících aplikací, které vám také umožní plně přizpůsobit projekci.

Je třeba vzít v úvahu skutečnost, že výkon systému přímo závisí na způsobu připojení a na kvalitě produktu. Proto je nutné počítat s tím, že ne všechna zařízení dostupná na prodej mohou poskytovat spolehlivé informace a jasný obraz v reálném čase. Při analýze parametrů, jako je rychlost a otáčky motoru, hraje důležitou roli výkon použitého procesoru a také vestavěný algoritmus zodpovědný za zpracování dat.

Typy projektorů

V současné době jsou na volném trhu různé možnosti HUD projektorů, které lze rozdělit do několika specifických typů s charakteristickými výhodami a nevýhodami, a to:

• Projektory HUD s vestavěnou navigací;
• zařízení, která obsahují videorekordér;
• klasická a nejlevnější zařízení;
• Multimediální HUD projektory.

V tomto případě musí majitel vozu vzít v úvahu skutečnost, že všechna zařízení se liší velikostí, typy upevnění a také možnostmi připojení zařízení k palubní síti.

V podstatě poslední dobou zůstává výhoda u multimediálních zařízení, a to z toho prostého důvodu, že kromě informativního charakteru mají tato zařízení širokou škálu nastavení. Při použití takového systému je také poskytován zvukový signál, což je mimořádně užitečné na dlouhých cestách, kdy pozornost řidiče postupně otupuje. Pokud jde o klasické možnosti, jedná se o nejkompaktnější a nejsnáze použitelné HUD projektory. Zařízení s videorekordérem lze označit za nejdražší a projektory s navigací také znamenají velké rozměry a relativně vysoké náklady. Nejoblíbenější zařízení jsou od společností ASUS, Garmin a Rivitek. Pokud automobilový nadšenec hledá pouze dočasné řešení, pak v této situaci postačí i běžný smartphone s příslušným softwarem.

Výhody promítání rychloměru na čelní sklo

V poslední době jsou zařízení HUD mezi motoristy stále oblíbenější, což není překvapující, protože zde lze vidět následující výhody:

• při posuzování rychlosti auta se nemusíte odpoutávat od vozovky;
• Projektor HUD se velmi snadno instaluje;
• k prodeji je k dispozici mnoho vysoce kvalitních a levných modelů;
• příjemný vizuální doplněk interiéru vozu;
• Další možnosti lze použít v oblastech s teplým a studeným klimatem.

Je také třeba připomenout, že přítomnost takových zařízení pomáhá řidiči lépe se soustředit na silnici, protože většina modelů reaguje na odchylky od stanovených rychlostních limitů.

Nevýhody projekce na čelní sklo

Přestože tyto atributy mají mnoho užitečných vlastností, mají také určité nevýhody. Proto před instalací stojí za to pečlivě posoudit nevýhody projektoru HUD, a to:

• jsou poskytovány dodatečné finanční náklady;
• vysoce kvalitní modely s kamerou a navigací jsou drahé;
• v interiéru vozu se objevují další vodiče;
• Sběrnice CAN nebo zapalovač cigaret budou neustále obsazeny;
• Pokud je sklo znečištěné nebo poškrábané (odštípnuté), detaily se výrazně sníží.

Navzdory svým nedostatkům se takové zařízení může stát výrazným doplňkem každého moderního nebo dokonce zastaralého automobilu, který výrazně promění design a funkčnost interiéru.

Samotná instalace

Pro instalaci takového projektoru není vůbec nutné chodit do specializovaného salonu, protože vše potřebné můžete udělat sami podle následujících kroků krok za krokem:

• Nejprve se důkladně umyje čelní sklo;
• upevňovací bod je očištěn od prachu a nečistot;
• zařízení se montuje na speciální podložku nebo příslušné přísavky;
• kabel je připojen přímo k zapalovači cigaret nebo ke konektoru sběrnice CAN;
• zařízení musí být spuštěno;
• Dále se na místo, kde se bude přenášet vysílání z HUD projektoru, nalepí pomocná fólie.

Je třeba vzít v úvahu skutečnost, že fólie plní řadu ochranných funkcí, včetně lomu slunečního světla, stejně jako zabránění oslnění světlomety protijedoucích aut.

Nadšenci do aut by také měli vzít v úvahu, že ne každé zařízení lze nainstalovat samostatně. Například projektory HUD, které se připojují přímo k ECU, musí nakonfigurovat specialisté. Chcete-li to provést, budete muset kontaktovat důvěryhodné servisní středisko. Pokud se pokusíte dostat do řídicí jednotky sami, existuje riziko, že následně narazíte na celou řadu negativních technických problémů. Pokud je však připojení provedeno přímo, informace budou čteny znatelně rychleji a v důsledku toho se na obrazovce zobrazí nejpřesnější údaje.

Výkon

Projekce rychloměru na čelní sklo (HUD) je mimořádně užitečným doplňkovým prvkem ve voze, s jehož pomocí již nemusí být řidič odváděn od vozovky, aby mohl hodnotit údaje na přístrojích na panelu. Toto zařízení samozřejmě nelze nazvat povinným, a proto by ne všichni řidiči měli spěchat s nákupem tohoto vybavení. Je třeba si uvědomit, že přítomnost takové funkce v autě, i když je to pozitivní moment, může časem začít vytvářet další nervové napětí, zejména v situaci, kdy mluvíme o emocionálním řidiči, který ostře reaguje na změny situace na silnici.

Head-up displej je zařízení, které zobrazuje informace z různých systémů vozidla a promítá tyto informace na čelní sklo v zorném poli řidiče. Pro přečtení těchto informací řidič prakticky nemusí měnit směr pohledu. V angličtině se takovým displejům často říká Head-up Displays, což zdůrazňuje fakt, že řidič nemusí zaklánět hlavu.

Použití speciálního čelního skla a odpovídající projekční schéma vytváří pro řidiče dojem, že indikace projekčního displeje není na čelním skle, ale za ním, v celkem vhodné vzdálenosti, přibližně 2. 2,5 m od řidiče, jako by visela přes kapotu vozu (obr. 1).

Obr. 1. Head-up displej: 1 – virtuální obraz; 2 – pohyblivé zrcadlo; 3 — světelný zdroj projekčního displeje; 4 – displej s vysokým rozlišením; 5 — řídicí jednotka projekce; 6 – pevné zrcátko

Systém funguje na principu rozpoznávání obrazu. Kamera umístěná v přední části vozu snímá obraz vozovky, který je následně analyzován speciálním programem.

Zdrojem obrazu v projekčním displeji 4 je průhledná TFT matice s vysokým rozlišením sestávající z tenkovrstvých tranzistorů. Matrice je osvětlena silným světelným zdrojem 3 (15 LED), podobně jako u diaprojektoru. Světlo, které prochází matricí, je směrováno dvěma zrcátky 2 a 6 na čelní sklo. Mirror 6 je pohyblivý, s jeho pomocí můžete měnit výšku viditelné polohy displeje. To umožňuje upravit polohu obrazu v závislosti na poloze sedadla nebo výšce řidiče. Tvar zrcátek je navíc zvolen tak, aby kompenzoval zkreslení obrazu způsobené zakřiveným tvarem čelního skla.

Jas viditelného obrazu se plynule přizpůsobuje jasu okolního světla. Za tímto účelem přijímá řídicí jednotka 5 data o jasu okolí z dešťového a světelného senzoru. Ovladač má také možnost upravit jas obrazu na displeji.

Čelní sklo je důležitou součástí optického systému projekčního displeje. Promítaný obraz se odráží i od čelního skla, které v tomto případě plní roli třetího, průsvitného zrcátka, což klade velmi vysoké nároky na geometrické parametry čelního skla. Použití konvenčního čelního skla by vedlo k nepříjemnému dvojitému obrazu. Proto je u vozů s projekčním displejem instalováno speciální čelní sklo (obr. 2).

Obr. 2. Čelní sklo pro vozy s head-up displejem: a – obyčejné sklo; b – sklo pro automobily s promítacím displejem; 1 – ploché vrstvy skla; 2 – polymerová fólie

Čelní sklo pro automobily s projekčním displejem se od běžného liší tím, že polymerová fólie umístěná mezi vnější a vnitřní vrstvou skla nemá konstantní tloušťku, ale je vyrobena mírně klínovitě. Vnější a vnitřní povrch čelního skla nejsou zcela rovnoběžné (tloušťka skla se směrem nahoru poněkud zvětšuje) a dva obrazy vzniklé odrazem světla od každého z těchto dvou povrchů jsou vůči sobě posunuty tak, že splývají v jeden.

Obr. 3. Příklady zobrazení na projekčním displeji: a — aktuální rychlost a zobrazení aktuálních značek omezujících rychlost s doplňkovými značkami; b — aktuální rychlost a potřeba doplnit olej; in – aktuální asistent rychlosti a nočního vidění upozorňující na přítomnost chodce

Na projekčním displeji lze zobrazit následující indikace (obr. 3):

• aktuální rychlost vozidla;
• data navigačního systému;
• zapnutí tempomatu nebo asistenta jízdního pruhu;
• zobrazení aktuálních značek omezení rychlosti s dodatkovými tabulkami;
• červené varovné piktogramy (například o nutnosti doplnit olej);
• Varování asistenta nočního vidění atd.