Head-updisplays
Een head-updisplay (HUD) plaatst geselecteerde rij-informatie dicht bij het voorwaartse blikveld van de bestuurder, zodat deze minder vaak naar het instrumentenpaneel hoeft te kijken. De waarde ervan hangt minder af van de hoeveelheid inhoud dan van de optische kwaliteit, correcte uitlijning en een gedisciplineerde selectie van informatie.
Hoe een head-updisplay werkt
Een conventionele HUD voor auto's gebruikt een beeldbron, spiegels of lenzen en de voorruit of een aparte transparante combiner. De optiek creëert een virtueel beeld dat verder weg lijkt te staan dan het fysieke dashboard, waardoor de bestuurder minder sterk hoeft te herfocussen dan bij het kijken naar een nabijgelegen display.
Het bruikbare kijkgebied heet de eye box. Als de ogen van de bestuurder daarbuiten komen, kan een deel van het beeld verdwijnen. Stoelhoogte, stuurpositie, lichaamslengte van de bestuurder en hoogte-instelling van de HUD bepalen daarom mede of het volledige beeld zichtbaar is.
HUD's die op de voorruit projecteren, vereisen optiek en beglazing die vervorming en dubbelbeelden beheersen. Combiner-HUD's projecteren op een klein transparant paneel boven het dashboard. Dat kan het optische traject vereenvoudigen, maar voegt zichtbare hardware toe aan het voorwaartse blikveld.
Conventionele en augmented-reality-HUD's
Een conventionele HUD houdt symbolen binnen een stabiel weergavegebied. Veelgebruikte inhoud omvat snelheid, maximumsnelheid, afslagaanwijzingen, assistentiestatus en waarschuwingen met hoge prioriteit.
Een augmented-reality-HUD lijnt geselecteerde graphics uit met elementen in de buitenwereld. Een navigatieaanwijzing kan een afslag markeren, of een assistentiegraphic kan een rijstrook of gedetecteerd gevaar aanduiden. Daarvoor moet het voertuig positie-, kaart-, camera- en sensorgegevens combineren met een gekalibreerd projectiemodel.
AR-uitlijning is alleen nuttig als die nauwkeurig en tijdig is. Een late of verkeerd geplaatste graphic kan onduidelijk maken op welke rijstrook, afslag of welk object zij betrekking heeft. Wanneer de zekerheid over positie of waarneming onvoldoende is, moet het systeem de functie gecontroleerd beperken in plaats van een onzekere plaatsing als feit te presenteren.
Wat in het voorwaartse blikveld thuishoort
De ruimte op een HUD is schaars. Ze kan het best worden voorbehouden aan informatie die de actuele rijtaak ondersteunt:
- voertuigsnelheid en een duidelijk daarvan onderscheiden maximumsnelheid;
- beknopte navigatieaanwijzingen nabij een beslispunt;
- de status van actieve cruisecontrol- of stuurassistentie;
- een directe waarschuwing met een ondubbelzinnig vereiste handeling;
- een tijdelijke EV-status die de rijrespons verandert, zoals beperkt aandrijfvermogen of beperkte regeneratie.
Medialijsten, gedetailleerde energiegrafieken, lange berichten en permanente decoratieve animaties concurreren met het zicht op de weg. De HUD mag geen extra infotainmentscherm worden.
De human-factorsrichtlijnen van NHTSA behandelen HUD's als onderdeel van de volledige interface tussen bestuurder en voertuig en bespreken de noodzaak om locatie, prioriteit, drukte en visuele waarschuwingen te beheren. Een oudere interpretatie van NHTSA wijst ook op het belang van regelbare HUD-helderheid voor de bestuurder, omdat het beeld in het voorwaartse blikveld verschijnt. NHTSA — Human Factors Design Guidance for Driver-Vehicle Interfaces NHTSA — Interpretation concerning head-up displays and brightness
Voordelen en beperkingen
Een HUD kan de visuele beweging tussen weg en informatie verkorten, maar garandeert niet dat de aandacht van de bestuurder op de weg blijft. Lezen, interpreteren en reageren kosten nog steeds aandacht. Slecht contrast, drukke inhoud, overmatige animatie of een beeld dat een echt object bedekt, kunnen het voordeel verkleinen.
Praktische beperkingen zijn onder meer:
- afsnijding van het beeld wanneer de oogpositie buiten de eye box komt;
- verbleking in fel licht of storende helderheid 's nachts;
- reflecties, spookbeelden, vervorming of een zichtbare wig in de voorruit;
- gedeeltelijke zichtbaarheid door sommige gepolariseerde zonnebrillen;
- problemen met scherpstelling of dubbelzien voor sommige gebruikers;
- onjuiste AR-registratie na problemen met kalibratie, voorruit of sensoren.
De huidige werkzaamheden van ISO aan specificaties en testprocedures voor HUD's omvatten beeldgeometrie, optische eigenschappen, metingen van het virtuele beeld, kijkomstandigheden en dynamische beoordeling. Het project is nog in ontwikkeling en mag daarom niet worden gelezen als een voltooide universele eis. ISO/AWI 21957 — Head-up display specifications and test procedures
Waar kopers op moeten letten
- Is het volledige beeld zichtbaar nadat stoel en stuur zijn afgesteld?
- Kunnen beeldhoogte en helderheid voldoende worden aangepast voor gebruik overdag en 's nachts?
- Blijft het beeld leesbaar door de zonnebril die normaal tijdens het rijden wordt gedragen?
- Is de inhoud rustig, of concurreert animatie met het zicht op de weg?
- Zijn maximumsnelheid en status van bestuurdersassistentie duidelijk te onderscheiden van voertuigsnelheid en opdrachten?
- Blijven AR-navigatieaanwijzingen in bochten en op kruispunten nauwkeurig uitgelijnd?
- Kunnen afzonderlijke inhoudscategorieën worden uitgeschakeld?
- Blijft essentiële informatie op het bestuurdersdisplay beschikbaar wanneer de HUD is uitgeschakeld?
Een goede HUD vermindert neerwaartse blikken en blijft visueel rustig. Ze toont een kleine hoeveelheid betrouwbare informatie op het moment dat die kan helpen.