Head-Up Display là gì?
Head-Up Display (HUD) là gì? Hệ thống điện tử ô tô này hiển thị dữ liệu xe và môi trường trên kính chắn gió trong tầm nhìn của người lái. Kết hợp tốc độ, điều hướng và thông tin ADAS với môi trường thực tế cho phép người lái tập trung hơn vào con đường phía trước thay vì nhìn xuống bảng điều khiển. Thị trường HUD dự kiến sẽ tăng lên 3,372 tỷ USD vào năm 2025. Điều này cũng cho thấy tầm quan trọng ngày càng tăng của họ trong việc cung cấp trải nghiệm lái xe và an toàn tốt hơn trong ngành công nghiệp ô tô.
Các công nghệ tiên tiến đang nâng tầm ngành công nghiệp ô tô và các công nghệ ô tô gần gũi hơn với việc lái xe đang mọc lên. Hệ thống hỗ trợ người lái và camera quan sát xung quanh, từ lâu đã được lắp đặt trên các loại xe cao cấp, giờ đây đã trở thành trang bị tiêu chuẩn trên các loại xe tầm trung. HUD cũng đang dần được lắp đặt trên những chiếc xe tầm trung.
Mazda cũng cung cấp một HUD trong nhiều mô hình. Ví dụ: HUD của Mazda3 và Mazda6 sử dụng CHUD và hình ảnh không được chiếu trên kính chắn gió mà trên một bảng điều khiển nhỏ trong suốt trước tầm nhìn, nhưng phương pháp này giới hạn kích thước và vị trí hiển thị của hình ảnh.
Sự cần thiết của màn hình hiển thị head-up HUD
Sự ra đời của công nghệ hiển thị head-up đã làm giảm việc điều chỉnh chuyển động lái xe, đường ngắm và tiêu cự. Dữ liệu thời gian thực làm giảm căng thẳng nhận thức khi lái xe, cho phép người lái xe phản ứng nhanh với môi trường và rủi ro lái xe. Ví dụ, HUD hai tiêu cự tối ưu hóa khả năng xử lý và hiểu dữ liệu của hệ thống bằng cách hiển thị các chỉ số lái xe chính và thông tin điều hướng riêng biệt trên mặt phẳng trực quan. Họ cung cấp thông tin hỗ trợ người lái và thông tin đường xá ở khoảng cách 2,5 và 25 mét tương ứng trên hai màn hình. Khi người lái nhìn về phía trước, bạn có thể thấy dữ liệu thiết bị hiển thị cận cảnh và thông tin ADAS hiển thị tầm xa cùng một lúc, giúp tăng cường tính xác thực của tương tác giữa người và máy tính và cải thiện sự tập trung lái xe.
Do đó, công nghệ HUD làm tăng nhận thức tình huống, giảm phiền nhiễu và tăng tốc độ thu thập dữ liệu. Nó đã trở thành một nguồn thông tin quan trọng cho sự an toàn của xe.
Loại màn hình hiển thị head-up HUD
- Màn hình hiển thị head-up kết hợp (CHUD): Công nghệ CHUD là hình thức hiển thị head-up đầu tiên được sử dụng trên xe. Nó hiển thị thông tin lái xe cơ bản (ví dụ: tốc độ xe, mức nhiên liệu) trên một bảng nhựa trong suốt thông qua một cơ chế chiếu đơn giản. Tuy nhiên, chức năng cơ bản giới hạn nó với thông tin lái xe thời gian thực được hiển thị với ứng dụng ADAS. Màn hình CHUD hiển thị hình ảnh phẳng 2D sử dụng công nghệ TFT-LED. Thể tích của CHUD là hơn 20 lít, cũng như độ sáng và độ tương phản hình ảnh thấp, và nhận thức khoảng cách thiếu.
- Màn hình hiển thị head-up kính chắn gió (WHUD): Sự ra đời của WHUD đã cải thiện chức năng của màn hình hiển thị head-up. Tăng phạm vi hiển thị cho phép thông tin phức tạp hơn. WHUD chiếu thông tin lên kính chắn gió, tạo ra một hình ảnh sống động của thông điệp. Hệ thống WHUD rất phức tạp và đòi hỏi một kính chắn gió đặc biệt, và WHUD cần được lắp đặt ở vị trí dựa trên tầm nhìn của người lái, vì vậy nó phải được tùy chỉnh cho từng kiểu xe. WHUD sử dụng công nghệ chiếu TFT-LED hoặc DLP, cung cấp hình ảnh ảo nhỏ hơn, ít sáng hơn và ít tương phản hơn và không thể đạt được hiệu ứng của thực tế tăng cường.
- Augmented Reality Head-Up Display (AR HUD): AR HUD là công nghệ hiển thị head-up mới nhất. Nó pha trộn hình ảnh ảo vào thế giới thực. AR HUD sử dụng kính chắn gió làm phương tiện chiếu hình ảnh để cung cấp thông tin cảnh báo và điều hướng tích hợp với con người, vật thể và đường xá trong môi trường. Ngoài ra, nó cung cấp hiển thị hình ảnh ảo rộng, cảm biến khoảng cách và tiêu thụ điện năng thấp trên những lợi thế của việc sử dụng công nghệ laser. Thiết kế của AR-HUD đòi hỏi chi phí phát triển và công nghệ tính toán phức tạp để xử lý dữ liệu thời gian thực và phải mất nhiều thời gian từ phát triển đến sử dụng thực tế. Khả năng hiển thị phong phú của AR HUD có thể gây choáng ngợp cho một số trình điều khiển, vì vậy điều quan trọng là tránh hiển thị quá nhiều thông tin cùng một lúc khi xác định các chức năng.
Tìm hiểu cách thức hoạt động của HUD
Khái niệm cơ bản về phép chiếu
Màn hình hiển thị head-up giống như một máy chiếu hiển thị hình ảnh trên kính chắn gió. Hệ thống quang học với thấu kính quang học bên trong trình bày rõ ràng thông tin cho tầm nhìn của người lái, để người lái không thể bị phân tâm trong quá trình lái xe.
Chức năng kết hợp quang học
Bộ kết hợp quang học có chức năng lọc và phản xạ ánh sáng để giúp hiển thị HUD. Bộ kết hợp quang học cũng phối hợp trực quan hóa hình chiếu với đường cảm nhận gần nhất của người lái để có độ sáng tối ưu. Hệ thống HUD kết hợp quang học sử dụng các polyme và lớp phủ mịn để cải thiện khúc xạ và phản xạ ánh sáng. Nó đảm bảo rằng thông tin được hiển thị rõ ràng trong chế độ xem kính chắn gió.
Bộ kết hợp cũng điều chỉnh độ dài tiêu cự của dữ liệu được chiếu để người lái xe có thể cảm nhận nó như một chuyển động phía trước. Do đó, sự sắp xếp này làm tăng khả năng đọc trong nhiều môi trường ánh sáng và giữ cho người lái tập trung vào đường để đảm bảo lái xe an toàn hơn.
Đơn vị tạo hình ảnh
Bộ phận tạo hình ảnh của HUD sử dụng công nghệ quang học để trình bày thông tin và máy chiếu có độ phân giải cao với nguồn sáng LED hoặc laser chiếu các vật liệu kỹ thuật số. Phương pháp này đảm bảo rằng thông tin được hiển thị rõ ràng trong một loạt các điều kiện ánh sáng và tránh bóng ma.
Ngoài ra, bộ phận tạo hình ảnh của AR HUD sử dụng dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến và điều hướng của xe để phủ ngay lên tầm nhìn động trên chế độ xem đường và cải thiện nhận thức tình huống khi lái xe. Sự tương tác của phần mềm và phần cứng để chiếu thông tin có thể đọc được trực tiếp vào tầm nhìn của người lái xe giúp tối ưu hóa trải nghiệm người dùng trong khi kết hợp thế giới thực với hình ảnh kỹ thuật số.
Các tính năng phổ biến của máy tính FIC AR HUD:
Công nghệ LBS được sử dụng
Trọng tâm của công nghệ hiển thị head-up, công nghệ LBS sử dụng nguồn sáng laser để chiếu thông tin, cung cấp khả năng hiển thị mà các công nghệ khác không thể đạt được, ngay cả trong ánh sáng tự nhiên mạnh.
Ngoài ra, tỷ lệ tương phản cao (80.000: 1) và độ sáng của ánh sáng laser làm tăng khả năng đọc nội dung hiển thị, thể hiện hình ảnh rõ ràng hơn. LBS có thể linh hoạt điều chỉnh độ sáng hình ảnh theo điều kiện ánh sáng xung quanh, giải quyết những thách thức dễ gặp phải trong các trường hợp sử dụng khác nhau.
Tích hợp với ADAS
MÁY TÍNH PHỔ BIẾN FIC AR HUD sử dụng trình chiếu quang học tiên tiến cũng như công nghệ cảm biến kết hợp với ADAS. Nó cung cấp góc hình ảnh ảo (FOV) từ 6 đến 42 độ và khoảng cách chiếu hình ảnh (VID) từ 3 đến 50 mét, cung cấp hiển thị thông tin quan trọng ADAS và sử dụng 7 thuật toán để tích hợp môi trường giao thông đường bộ. Hình ảnh được trình bày trong thực tế tăng cường, đồng thời hợp nhất thế giới thực với dữ liệu ảo.
ADAS sử dụng các cảm biến khác nhau, bao gồm radar, lidar và camera, để theo dõi và đánh giá những thay đổi môi trường và ECU để phân tích và đánh giá. Những công nghệ này cung cấp một mạng lưới an toàn toàn diện để làm cho hành trình an toàn hơn
