Проекция на стекле: как это работает и нужно ли на самом деле — журнал За рулем

На современных элитных автомобилях нередко используется такая опция, как проекция показаний различных устройств на лобовое стекло. Это позволяет меньше отвлекаться

Немного истории

Проекционные или HUD дисплеи, которые сейчас активно внедряются в конструкцию автомобилей, изначально создавались вовсе не для машин. И даже не для других наземных транспортных средств.

Первый прототип проектора использовали в авиации. Оборудование предназначалось для установки в шлем пилота, который смог бы получать все необходимые данные перед собой, а не отвлекаться на панель приборов внутри кабины самолёта.

Разработка быстро завоевала популярность и стала невероятно востребованной. Это не удивительно, поскольку скорости в военной авиации огромные, и каждая доля секунды имеет большое значение. Вывод информации на шлем позволил решить целый ряд имеющихся проблем.

Уникальная технология не оставалась долго незамеченной в гражданском мире. Первыми, кто среди автомобильных компаний решили использовать HUD дисплеи в машинах, стали немецкие разработчики из BMW. Им удалось с помощью набора датчиков выводить большой объём информации непосредственно на лобовое стекло. Далее это решение подхватили другие автопроизводители.

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.

Honda CR-V 2007, engine Gasoline 2.0 liter., 150 h. p., AWD drive, Automatic — tuning

Only registered users can participate in discussions.

All Comments

Шаг 1: Комплектующие для устройства

Нам как обычно понадобятся несколько разных комплектующих. Конечно основа всего – это наша Arduino.

Ниже список комплектующих и примерные цены на эти модули по которым их можно найти:

  • Arduino – Arduino Pro Mini 5V/16Mhz (примерная стоимость – $1,80)
  • Модуль GPS – чип модуля Ublox Neo-M8N UART TTL Smart GPS антенна с двойным приемником ГЛОНАСС ($6,90)
  • Светодиодный матричный дисплей – MAX7219 точечный матричный модуль для микроконтроллера Arduino ($3,75)
  • Фоторезистор – 5549 светочувствительный резистор LDR 5MM ($0.70 за 20 шт)
  • Понижающий преобразователь напряжения – Mini360 DC-DC ($0,33)
  • Резисторы
  • Провода
  • Светодиоды

Arduino. Можно использовать любого типа. Был выбран этот маленький китайский клон. Он работает с логикой 5 В TTL. Если вы используете тот же тип, что и в уроке – вам понадобится USB для TTL-конвертера для загрузки кода в Arduino. Просто для загрузки, для нормальной работы не требуется.

Модуль GPS. На eBay или AliExpress существует множество дешевых модулей GPS. Большинство из них работает на 3,3 В. Но лучше заплатить немного больше и купить логический модуль 5 Вт TTL. Таким образом, не нужны переключатели уровня для связи Rx/Tx, и нужен только один модуль понижающего преобразователя напряжения 12В в 5В. Интегрированная антенна выгодна и может принимать спутники GPS, GLONASS и BAIDOU.

Дисплей. Для целей урока приобретенный модуль слишком большой. Для получения правильной информации о скорости необходимо отобразить три цифры. Есть не так уж много водителей, которые могут разогнаться быстрее чем 999 км/ч. Для отображения половина этого модуля достаточна. К счастью гаджет является модульным и может быть разделен, например, ручной пилой.

555.svg

Материалы по теме

Многослойное стекло-триплекс

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.

ГАЗ обновил «ГАЗель NN», добавив климат-контроль и другие опции. Но сборку такого авто наладили в Турции

Если речь идет про техническое оснащение, которое автолюбитель приобретает отдельно, то здесь чаще всего также присутствует GPS-передатчик, который позволяет контролировать соответствие ограничениям скорости движения по конкретному участку дороги. В том случае, когда водитель превысит установленный скоростной режим, система включит красную подсветку, а кроме того, будет предупреждать автолюбителя при помощи соответствующего звукового сигнала. Если подключение и последующая настройка сделаны правильно, то проекция будет включаться автоматически сразу после запуска двигателя. На данный момент в свободной продаже присутствуют HUD-модули, включающие в себя проекцию не только спидометра, но и тахометра, а также уровня топлива в баке, датчик температуры и навигацию

Как работает система

Установленный на автомобиль HUD-проектор принимает питание напрямую от бортовой сети транспортного средства. Это приспособление автоматически запускается в тот момент, когда поворачивается ключ в замке зажигания. Также стоит отметить, что существуют специальные приложения для смартфонов, позволяющие транслировать зеркальное изображение на ветровое стекло. Если автолюбитель впервые для себя выбирает проектор HUD для трансляции показаний на лобовое стекло, ему необходимо принимать во внимание некоторые моменты, а именно:

  • предусмотренный производителем уклон щитка;
  • с какой яркостью устройство выдает проекцию;
  • какой тип подключения предусматривается;
  • присутствует ли штатное крепление для устройства или силиконовый коврик.

Стоит отметить, что старые транспортные средства не оборудованы бортовым компьютером напрямую от производителя. Кроме того, здесь чаще всего отсутствует CAN-шина. По этой причине, показания придется передавать на лобовое стекло при помощи смартфона или планшета, оборудованного GPS-приемником. В настоящее время в Play Market на устройства, работающие на базе Android, можно подобрать множество соответствующих приложений, которые также позволят в полной мере настроить проекцию под себя.

Необходимо принимать во внимание тот факт, что работоспособность системы напрямую зависит от способа подключения, а также от качества продукции. Именно поэтому, нужно учитывать, что далеко не все доступные в продаже устройства могут выдавать достоверную информацию и четкую картинку в режиме реального времени. При анализе таких параметров, как скорость движения, а также обороты двигателя, не последнюю роль играет мощность используемого процессора, а также встроенного алгоритма, отвечающего за обработку данных.

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).

666.svg

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.

Материалы по теме

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.

Незамысловатые HUD для различных автомобилей сегодня можно купить в магазине за умеренные деньги. Изделия многих известных производителей дают качественную картинку.

Незамысловатые HUD для различных автомобилей сегодня можно купить в магазине за умеренные деньги. Изделия многих известных производителей дают качественную картинку.

Новый тренд в отображении автомобильной информации — 3D-дисплеи. Важные данные представляются объемными, а потому более заметны для водителя.

Новый тренд в отображении автомобильной информации — 3D-дисплеи. Важные данные представляются объемными, а потому более заметны для водителя.

А истина лежит где-то посередине. Полезность HUD зависит от чувства меры — и создателей, и водителя, у которого есть возможность добавлять или убирать выводимые данные, оставляя только те, что действительно нужны.

Вопрос стоимости

Нельзя сказать, что в настоящее время проекторы для лобового стекла являются доступным для всех удовольствием. Простейшие модели обойдутся минимум в 2,5-3 тысячи рублей. Причём это будут проекционные дисплеи с минимальным функционалом и не самым высоким качеством исполнения.

Если автомобилист захочет приобрести действительно стоящий вариант, где будет большой набор функций и возможностей с высококачественным изображением на лобовом стекле, то придётся потратить около 10-15 тысяч рублей.

Проекторы не сильно распространены в продаже, лишь некоторые Интернет-магазины готовы предложить эти устройства. Но всё только начинается, и сегмент автомобильных проекторов лишь набирает обороты своей популярности. Нужно время, чтобы они стали более распространёнными и доступными. Ведь когда-то и привычные всем нам навигаторы были диковиной, и практически никто не мог их купить.

Сегмент проекторов для лобовых стёкол автотранспортных средств активно развивается. Регулярно появляются новые продукты, усовершенствованные модели с улучшенными характеристиками и расширенными возможностями. Также всё больше компаний становятся заинтересованными в выпуске собственных проекционных дисплеев.

Всё это положительно влияет на самих автолюбителей. Большая конкуренция и увеличение ассортимента постепенно приведёт к снижению стоимости. Тогда уже за относительно скромные по нынешним меркам деньги реально будет купить проектор с отличным функционалом и великолепными характеристиками, которые сейчас доступны минимум за 15 тысяч рублей. Потому стоит подумать относительно того, а нужно ли торопиться, и покупать HUD дисплей прямо здесь и прямо сейчас.

Если ждать вы не собираетесь, и хотите установить на свою машину хороший проектор, желательно подготовить для этого около 8 тысяч рублей. Именно столько сейчас стоят достойные модели с адекватными характеристиками, достаточно широким функционалом и хорошим уровнем качества исполнения. Брать слишком дешёвые проекторы не рекомендуется, поскольку они работают не особо хорошо, плюс могут быстро выйти из строя.

Премиум модели подойдут владельцам соответствующих дорогостоящих автомобилей, которые могут позволить себе с лёгкостью расстаться минимум с 17-18 тысячами рублей ради покупки проекционного дисплея.

Нужен конкретно вам проектор на лобовое стекло или нет, каждый решает самостоятельно. Одни видят в этом современное решение и способ повысить безопасность. Другие покупают сугубо ради интереса и с целью опробовать очередную техническую новинку. А есть и те, кого проекторы не интересуют совершенно, они не видят смысла платить такие деньги лишь за возможность не крутить головой по сторонам, считывая параметры своего автомобиля.

Недостатки проекции на лобовое стекло

Несмотря на то, что эти атрибуты имеют массу полезных качеств, у них также присутствуют и определенные недостатки. Поэтому перед установкой стоит тщательно оценить минусы HUD-проектора, а именно:

  • предусмотрены дополнительные финансовые затраты;
  • качественные модели с камерой и навигацией стоят дорого;
  • в салоне автомобиля появляются дополнительные провода;
  • CAN-шина или прикуриватель будут постоянно заняты;
  • существенно ухудшается детализация, если стекло грязное или образовались царапины (сколы).

Несмотря на недостатки, такое приспособление может стать ярким дополнением для любого современного и даже устаревшего автомобиля, заметно преобразив внутреннее обустройство и функционал.

А как в самолетах?

Авиация без HUD сегодня немыслима. Система позволяет компактно представить кучу информации, которая раскидана по дюжине обычных дисплеев (HDD — head-down display), и актуализировать подборку данных в зависимости от текущего этапа полета.

Типичные HUD самолетов отображают скорость, высоту, линию горизонта, углы разворота и кренов, курс, индикатор скольжения и так далее. Устройство очень полезно в условиях плохой видимости и незаменимо при посадке. На фото: HUD Боинга‑737–800.

  • Подробнее о дополненной и виртуальной реальности в автомобилях читайте (и смотрите видео) в этой публикации.

Фото: фирмы-производители

Лучшие инструкторы по вождению:

Автоинструктор Светлана Светлана АКПП: Hyundai AccentОбучает в САО, СЗАО, Химках

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Елена Елена АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в ЮАО, ЮВАО, Видном, Домодедове

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Марина Марина АКПП: Kia Cerato МКПП: Chevrolet LanosОбучает в САО, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Елена Елена АКПП: Kia Spectra МКПП: Daewoo NexiaОбучает в Красногорске

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Наталья Наталья АКПП: Kia Spectra Обучает в ВАО, Балашихе,Реутове

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Олег Олег АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в САО, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Яна Яна АКПП: Kia Spectra Обучает в САО, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Юлия Юлия АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в ВАО, ЮВАО, Люберцах, Реутове, Железнодорожном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Светлана Светлана АКПП: Chevrolet Lacetti Обучает в СЗАО

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Татьяна Татьяна МКПП: Chevrolet Lanos АКПП: Kia SpectraОбучает в Красногорске

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Пётр Пётр МКПП: Daewoo Nexia Обучает в СЗАО

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Оксана Оксана АКПП: Hyundai Accent Обучает в СВАО, Мытищах, Королёве, Пушкине

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Дмитрий Дмитрий АКПП: Volkswagen Golf МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в СВАО, САО, СЗАО, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Оксана Оксана АКПП: Kia Spectra МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в ЮАО, ЮЗАО, Видном, Подольске

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Дмитрий Дмитрий МКПП:Lada Granta Обучает в ЮВАО, Люберцах

ОТЗЫВЫ

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...