Hur head-up-skärmar fungerar

2012 GMC Acadias head-up-skärm gör det möjligt för förare att säkerhet smälta samman på motorvägen med hjälp av teknik som liknar vad jaktpiloterna använder för att styra exakta rörelser i supersoniska hastigheter. Se fler bilsäkerhetsbilder. © General Motors

Två av de viktigaste delarna av körning är att kunna se väl och veta vart du ska. Head-up displayteknologi fungerar med båda dessa idéer i åtanke - och det kommer att förändra hur vi ser vägen för alltid.

Dagarna med att titta bort från vägen, sakna en sväng för att du inte förstod GPS eller köra blind i dimman kan snart vara en historia.

Heads-up display (HUD) -system kan projicera information på vindrutan, berätta var du ska svänga, meddela dig om körfältmarkeringar, identifiera hur nära bilen framför dig är och till och med ge dig restauranginformation helt framför dina ögon - och medan du faktiskt kan se dessa objekt eller platser.

Tro det eller inte - och ja, du bör tro det - head-up-skärmar är inte en ny teknik.

Innehåll

1. Head-up Display Technology
2. Utvecklingen av head-up-skärmar
3. Säkerhetsfördelar med head-up-skärmar
4. Författarens anmärkning

Jaktflygplan har använt ett rudimentärt HUD-system sedan 1950-talet för att visa höjd-, hastighets- och till och med inriktningssystem på framsidan av cockpittaket. Så om du växte upp och spelade fighter jet-videospel, vet du vad vi pratar om. Att köra är på väg att bli mycket roligare.

Så vad är egentligen en heads-up-skärm? Det är bäst att tänka på vindrutan som en transparent skärm för information. Istället för att ta ögonen från vägen för att se din hastighet, navigationsanvisningar eller annan information, projicerar HUD-systemet informationen på ögonhöjd på vindrutan. Inga fler blickar ner och bort på en liten GPS-skärm. Det är okej framför dig.

Tekniken för HUD varierar på systemet. Vissa bilar använder transparenta fosforer på vindrutan som reagerar när en laser lyser på den. När lasern är avstängd ser du ingenting, men när ljuset lyser projiceras informationen på glaset. Andra använder ett liknande system men har speglar för att projicera bilderna på vindrutan.

Om du tror att heads-up-skärmar endast är tillgängliga för avancerade fordon kommer du att bli positivt överraskad. 2012 släppte Pioneer en eftermarknads-head-up-displayenhet som monteras på toppen av en bils kabin och kan projicera information på vindrutan. Systemet ansluter till en smartphone-app via trådlös Bluetooth-teknik och visar navigationsinstruktioner, intressanta platser och till och med vägfara.

Så varför behöver vi detta? Tja, inte bara för att det är en cool teknik att ha och använda, utan också för att informationen, bilderna, symbolerna och andra prylar vi lägger till våra fordon distraherar oss från vägen. Vi behöver ett nytt sätt att visa denna information som håller ögonen uppe och på vägen - därmed head-up-skärmen.

GM: s fulla vindruteteknologi med head-up-display, i kombination med nattsynsteknologi, gör det möjligt att belysa föremål som hjort för föraren, vilket förhindrar eventuella olyckor. © General Motors

General Motors introducerade den första heads-up-skärmen i en bil 1988 och systemen användes ursprungligen för att visa hastighet, varvräknare och andra grundläggande avläsningar från instrumentbrädan. Men när teknikens avancerade visas mycket mer sofistikerad och kritisk information.

De ursprungliga head-up-skärmarna ersätts med nyare teknik som kallas augmented reality (AR). Dessa AR-system är den nya versionen av head-up-skärmar, men är mycket mer avancerade. AR: er kan integreras med GPS-system, infraröda kameror, Internet och mobilappar för att förvandla bilens vindruta till en informationsskärm ombord. Tänk på filmen "Minority Report" utan alla svepande handgester.

Så vad betyder detta? Tänk dig att du tar en lång vägresa och du har ingen aning om vart du ska. Det kommer att bli massor av svängar i en okänd stad. Om din bil är utrustad med en head-up-skärm kommer bilens vindruta att markera körfältet du behöver vara i och när du behöver svänga.

Vägbeskrivningen kommer inte att finnas på en liten skärm du måste titta ner på. Istället kommer de att läggas ovanpå vad du faktiskt ser i den verkliga världen. Din mobilapp kan skicka information om bensinpriser och restaurangbetyg och visa den informationen på vindrutan när du kör förbi företagen. Föreställ dig att se kundbetyg sväva över en restaurang när du kör förbi den, eller se butikens öppettider utan att behöva köra upp till ytterdörren för att ta en titt.

Head-up-skärmar är mycket mer än bara en nyhet eller ett nytt sätt att titta på navigationsanvisningar. Om HUD-systemet är parat med kameror ombord och adaptiv farthållare kan det mycket väl vara ett av de bästa säkerhetssystemen som din bil någonsin har sett. Du vet, bortsett från dina säkerhetsbälten, bromsar, airbags, ABS och så vidare.

Varför är ett HUD-system i samma kategori som dessa? Låt oss ta ett vanligt väderproblem som orsakar stora säkerhetsrisker för förare som exempel - dimma. Nyare HUD-system kan använda infraröda kameror för att upptäcka var linjerna på vägen är och projicera dem på vindrutan exakt där de verkar i verkligheten. Ta en minut att bearbeta det. Heads-up-skärmar kan projicera objekt som finns där, men som du inte kan se!

Detsamma kan göras för att visa en bil framför dig som du inte kan se. HUD-systemet kommer att använda kameror och GPS för att hitta bilen och sedan visa en bild av den på vindrutan, komplett med information om dess avstånd från ditt fordon.

Låt oss nu ta ett steg längre. Inte bara kan head-up-skärmar säga hur långt framför bilen framför dig är, den kan också visa dig hur man manövrerar sig runt en annan bil för att undvika en olycka eller andra faror på vägen. Vissa anpassningsbara farthållarkontrollsystem gör redan säkerhetsberäkningar för att bestämma den bästa vägen för en bil runt en viss situation, men nästa steg är att faktiskt projicera den informationen i realtid på bilens vindruta.

Vi kommer inte att köra blind i dimma, regn eller snöstormar längre. Våra bilar kommer att se vad vi helt enkelt inte kan, och sedan visa oss som om vi ser det själva. HUD är här, och vi kanske aldrig får se samma väg igen.

När jag forskade på head-up-skärmar undrade jag om det är för mycket för oss att hantera all denna information på våra vindrutor. Men när jag såg systemen som håller på att utvecklas började jag förstå hur HUD: er en dag tillåter oss alla att bli bättre förare. Det kan vara tillgängligt när vi behöver det och vi kan stänga av det när vi inte vill ha det.

De flesta av oss är vana vid att ha information till hands hela dagen, så det är vettigt att föra samma idé till våra bilar på fler sätt än bara för musik eller underhållning. Om HUD-system fortsätter att utvecklas i takt med att de är just nu, kommer det inte att dröja länge innan vi kan minska olyckorna, hjälpa förare med synskador och se våra omgivningar lite tydligare.

relaterade artiklar

• Topp 5 viktigaste kommande bilteknologier
• 5 Framtida bilteknologier som verkligen har en chans
• Hur fungerar Augmented Reality
• Hur Dashboard-skärmar fungerar
• Hur bilbälten fungerar
• Hur pre-kollisionssystem fungerar
• Vad är syftet med en säkerhetsbältessträckare?

källor

• Borroz, Tony. "GM gör hela vindrutan till en head-up-skärm." Wired.com. 17 mars 2010. (2 april 2012) http://www.wired.com/autopia/2010/03/gm-next-gen-heads-up-display/
• Motoringfile.com. "BMW Group utvecklar augmented reality-fönster." 12 oktober 2011. (2 april 2012) http://www.motoringfile.com/2011/10/12/bmw-group-developing-augmented-reality-windshield-displays/
• Spinelli, Mike. "Hur fighter jet-teknik tar sig in i bilar." Jalopnik.com. 28 oktober 2011. (6 april 2012) http://jalopnik.com/5854192/how-fighter-jet-technology-makes-its-way-into-cars
• Ulanoff, Lance. "Pioneer AR leder upp visningsutrymmen din drivande verklighet." Mashable.com. 11 jan 2012. (3 april 2012) http://mashable.com/2012/01/11/pioneer-ar-heads-up-display/