Tuulilasinäytöt

Tuulilasinäyttö (HUD) sijoittaa valitut ajotiedot lähelle kuljettajan näkymää eteenpäin ja vähentää tarvetta katsoa alas mittaristoon. Sen arvo riippuu sisältömäärää enemmän optisesta laadusta, oikeasta kohdistuksesta ja kurinalaisesta tiedon valinnasta.

Näin tuulilasinäyttö toimii

Tavallinen auton HUD käyttää kuvalähdettä, peilejä tai linssejä ja joko tuulilasia tai erillistä läpinäkyvää heijastuspintaa. Optiikka luo virtuaalikuvan, joka näyttää olevan fyysistä kojelautaa kauempana edessä, joten kuljettajan tarvitsee tarkentaa katsettaan vähemmän kuin katsoessaan alas lähellä olevaan näyttöön.

Käyttökelpoista katselualuetta kutsutaan silmälaatikoksi. Jos kuljettajan silmät siirtyvät sen ulkopuolelle, osa kuvasta voi kadota. Istuimen korkeus, ohjauspyörän asento, kuljettajan pituus ja HUD-korkeuden säätö vaikuttavat siksi koko kuvan näkyvyyteen.

Tuulilasiin heijastava HUD tarvitsee optiikan ja lasin, jotka hallitsevat vääristymiä ja kaksoiskuvia. Erilliselle heijastuspinnalle projisoiva HUD käyttää kojelaudan yläpuolella pientä läpinäkyvää paneelia. Se voi yksinkertaistaa optista reittiä, mutta tuo näkyvän laiteosan etunäkymään.

Tavalliset ja lisätyn todellisuuden HUD-näytöt

Tavallinen HUD pitää symbolit vakaalla näyttöalueella. Yleisiä tietoja ovat nopeus, nopeusrajoitus, kääntymisohjeet, avustimen tila ja tärkeät varoitukset.

Lisätyn todellisuuden HUD kohdistaa valitun grafiikan ulkomaailman kohteisiin. Navigointimerkki voi osoittaa käännöksen, tai avustingrafiikka voi merkitä kaistan tai havaitun vaaran. Tämä edellyttää, että ajoneuvo yhdistää sijainti-, kartta-, kamera- ja anturitiedot kalibroituun projektiomalliin.

AR-kohdistuksesta on hyötyä vain, kun se on tarkka ja oikea-aikainen. Viivästynyt tai väärään paikkaan osuva grafiikka voi jättää epäselväksi, mihin kaistaan, käännökseen tai kohteeseen se viittaa. Järjestelmän pitäisi heikentää toimintaa selkeästi, kun sijainnin tai havainnon varmuus ei riitä, eikä esittää epävarmaa sijoittelua tosiasiana.

Mitä etunäkymään kuuluu

HUD-tila on niukka. Se kannattaa varata parhaillaan tehtävää ajamista tukevalle tiedolle:

ajoneuvon nopeus ja siitä selvästi erottuva nopeusrajoitus;
tiivis navigointiohje lähellä päätöspistettä;
aktiivisen vakionopeudensäätimen tai ohjausavustimen tila;
välitön varoitus ja yksiselitteinen vaadittu toimenpide;
ajovastetta muuttava väliaikainen sähköauton tila, kuten rajoitettu vetovoima tai regenerointi.

Medialuettelot, yksityiskohtaiset energiakaaviot, pitkät viestit ja jatkuva koristeanimaatio kilpailevat tienäkymän kanssa. HUD-näytöstä ei pitäisi tulla uutta tietoviihdenäyttöä.

NHTSA:n ihmistekijäohje käsittelee HUD-näyttöjä osana kuljettajan ja ajoneuvon koko käyttöliittymää sekä tiedon sijainnin, prioriteetin, sekavuuden ja visuaalisten varoitusten hallintaa. Vanhemmassa NHTSA:n tulkinnassa korostetaan myös, että kuljettajan on voitava säätää HUD-kirkkautta, koska kuva on etunäkymässä. NHTSA — Human Factors Design Guidance for Driver-Vehicle Interfaces NHTSA — Interpretation concerning head-up displays and brightness

Hyödyt ja rajoitukset

HUD voi lyhentää katseen liikettä tien ja tiedon välillä, mutta se ei takaa kuljettajan huomion pysymistä tiessä. Lukeminen, tulkitseminen ja reagointi kuluttavat edelleen huomiota. Heikko kontrasti, sekavuus, liiallinen animaatio tai todellisen kohteen peittävä kuva voi vähentää hyötyä.

Käytännön rajoituksia ovat:

kuvan rajautuminen silmien ollessa silmälaatikon ulkopuolella;
haalistuminen kirkkaissa oloissa tai häiritsevä kirkkaus yöllä;
heijastukset, haamukuvat, vääristymät tai näkyvä tuulilasin kiila;
osittainen näkyvyys joidenkin polarisoitujen aurinkolasien läpi;
tarkennusongelmat tai kaksoiskuvat joillakin käyttäjillä;
väärä AR-rekisteröinti kalibrointi-, tuulilasi- tai anturiongelman jälkeen.

ISO:n nykyinen HUD-määrityksiä ja testimenetelmiä koskeva työ kattaa kuvan geometrian, optiset ominaisuudet, virtuaalikuvan mittaukset, katseluolot ja dynaamisen arvioinnin. Hanke on vielä kehitteillä, joten sitä ei pidä tulkita valmiiksi yleismaailmalliseksi vaatimukseksi. ISO/AWI 21957 — Head-up display specifications and test procedures

Mitä ostajan kannattaa tarkistaa

Näkyykö koko kuva istuimen ja ohjauspyörän säätämisen jälkeen?
Voiko kuvan korkeutta ja kirkkautta säätää riittävästi päivä- ja yökäyttöön?
Säilyykö kuva luettavana tavallisesti ajaessa käytettyjen aurinkolasien läpi?
Onko sisältö rauhallista vai kilpaileeko animaatio tien kanssa?
Erottuvatko nopeusrajoitustieto ja kuljettajan avustimen tila selvästi ajoneuvon nopeudesta ja komennoista?
Pysyvätkö AR-navigointimerkit tarkasti kohdistettuina kaarteissa ja risteyksissä?
Voiko yksittäisiä sisältöluokkia poistaa käytöstä?
Säilyvätkö kriittiset tiedot kuljettajan näytössä, jos HUD ei ole käytössä?

Hyvä HUD vähentää alaspäin suuntautuvia vilkauksia mutta pysyy visuaalisesti rauhallisena. Se näyttää pienen määrän luotettavaa tietoa juuri silloin, kun siitä on apua.