Affichages tête haute

Un affichage tête haute (HUD) place certaines informations de conduite près du champ de vision avant du conducteur, réduisant le besoin de regarder le combiné d’instruments. Sa valeur dépend moins de la quantité de contenu que de la qualité optique, du bon alignement et d’une sélection rigoureuse des informations.

Fonctionnement d’un affichage tête haute

Un HUD automobile conventionnel utilise une source d’affichage, des miroirs ou lentilles, et soit le pare-brise, soit une lame transparente distincte. L’optique crée une image virtuelle qui semble située plus loin que la planche de bord physique, ce qui exige moins de changement de mise au point qu’un regard vers un écran proche placé plus bas.

La zone de vision utilisable est appelée boîte à œil. Si les yeux du conducteur en sortent, une partie de l’image peut disparaître. La hauteur du siège, la position du volant, la stature du conducteur et le réglage en hauteur du HUD déterminent donc si l’image complète reste visible.

Les HUD de pare-brise exigent une optique et un vitrage conçus pour maîtriser la distorsion et les images doubles. Les HUD à lame projettent sur un petit panneau transparent au-dessus de la planche de bord, ce qui peut simplifier le trajet optique, mais ajoute un élément matériel visible dans le champ avant.

HUD conventionnels et à réalité augmentée

Un HUD conventionnel maintient les symboles dans une zone d’affichage stable. Les contenus habituels comprennent la vitesse, la limitation, les indications de changement de direction, l’état des aides et les avertissements prioritaires.

Un HUD à réalité augmentée aligne certains graphismes sur des éléments de la scène extérieure. Une indication de navigation peut sembler marquer un virage, tandis qu’un graphisme d’assistance peut désigner une voie ou un danger détecté. Le véhicule doit pour cela combiner les données de positionnement, de cartographie, des caméras et des capteurs avec un modèle de projection étalonné.

L’alignement AR n’est utile que s’il est précis et opportun. Un graphisme tardif ou mal placé peut rendre ambiguë la voie, le virage ou l’objet auquel il se rapporte. Lorsque la confiance dans la position ou la perception est insuffisante, le système doit se dégrader proprement au lieu de présenter un placement incertain comme un fait.

Informations à placer dans le champ avant

L’espace d’un HUD est rare. Il convient de le réserver aux informations qui servent la tâche de conduite immédiate :

vitesse du véhicule et limitation de vitesse clairement différenciée ;
indication de navigation concise à l’approche d’une décision ;
état actif du régulateur ou de l’assistance de direction ;
avertissement immédiat associé à une action requise sans ambiguïté ;
état temporaire du VE qui modifie sa réponse, par exemple une propulsion ou une récupération limitée.

Les listes multimédias, graphiques énergétiques détaillés, longs messages et animations décoratives permanentes concurrencent la scène routière. Le HUD ne doit pas devenir un écran d’infodivertissement supplémentaire.

Les recommandations de la NHTSA sur les facteurs humains considèrent les HUD comme une partie de l’interface complète entre conducteur et véhicule, et traitent de la gestion de l’emplacement, de la priorité, de l’encombrement des informations et des avertissements visuels. Une interprétation plus ancienne de la NHTSA souligne aussi l’importance de laisser au conducteur le contrôle de la luminosité du HUD, puisque l’image apparaît dans le champ avant. NHTSA — Human Factors Design Guidance for Driver-Vehicle Interfaces NHTSA — Interpretation concerning head-up displays and brightness

Avantages et limites

Un HUD peut raccourcir le mouvement visuel entre la route et les informations, mais ne garantit pas que l’attention du conducteur reste sur la route. Lire, interpréter et réagir demandent toujours de l’attention. Un contraste médiocre, un affichage encombré, trop d’animation ou une image masquant un objet réel peuvent réduire le bénéfice.

Les limites pratiques comprennent :

une image tronquée lorsque les yeux sortent de la boîte à œil ;
un effacement en pleine lumière ou une luminosité gênante la nuit ;
des reflets, images fantômes, distorsions ou un coin optique visible dans le pare-brise ;
une visibilité partielle avec certaines lunettes de soleil polarisées ;
des difficultés de mise au point ou de vision double pour certains utilisateurs ;
un mauvais calage AR après un problème d’étalonnage, de pare-brise ou de capteur.

Les travaux actuels de l’ISO sur les spécifications et procédures d’essai des HUD couvrent la géométrie de l’image, les propriétés optiques, la mesure de l’image virtuelle, les conditions de vision et l’évaluation dynamique. Le projet étant en cours d’élaboration, il ne faut pas le considérer comme une exigence universelle achevée. ISO/AWI 21957 — Head-up display specifications and test procedures

Points à vérifier avant l’achat

L’image complète est-elle visible après réglage du siège et du volant ?
La hauteur et la luminosité peuvent-elles être suffisamment réglées pour une utilisation de jour comme de nuit ?
L’image reste-t-elle lisible avec les lunettes de soleil habituellement portées pour conduire ?
Le contenu est-il calme, ou l’animation concurrence-t-elle la route ?
La limitation de vitesse et l’état des aides à la conduite se distinguent-ils clairement de la vitesse du véhicule et des commandes ?
Les indications de navigation AR restent-elles correctement alignées dans les virages et aux intersections ?
Chaque catégorie de contenu peut-elle être désactivée ?
Les informations critiques restent-elles disponibles sur l’écran conducteur lorsque le HUD est éteint ?

Un bon HUD réduit les regards vers le bas tout en restant visuellement discret. Il présente une petite quantité d’informations fiables au moment où elles peuvent aider.