Что такое проектор для лобового стекла и зачем он нужен

Содержание

Цена

Не стоит забывать, что развитие технологий идёт очень быстро, вот-вот ожидается выход абсолютно новых моделей проекторов следующего поколения, после выхода которых цены на уже существующие проекторы могут значительно снизиться. Поэтому в любом случае нас ожидает как выход новых, более усовершенствованных моделей проекторов, так и снижение цен на уже вышедшие.

Хочется верить, что данная статья была вам полезной, и благодаря ей, вы смогли узнать массу интересной информации, которая касается такого устройства, как проекторы. Возможно, в ближайшее время вы пожелаете сделать салон своего автомобиля лучше и удобнее, и приобретёте себе проектор.

История появления

Проекционный дисплей так же, как и другие автомобильные технологии, появился благодаря авиации. Много лет назад пилоты получили возможность просматривать данные не с самих приборов, а с прозрачного экрана. На самом деле, данную инновацию можно считать устаревшей, хотя до недавнего времени она не пользовалась особой популярностью.

В первый раз проекцию для автомобиля установили в 1988 году. Этим занималась компания General Motors. Тогда экран был черно-белым, цветным он стал спустя 10 лет.

В 2003 году подобную технологию испробовала немецкая компания BMW. Инновационное оборудование тогда было доступно только для обладателей автомобилей премиум-класса. Со временем БМВ начала внедрять проекцию в бюджетные модели. Покупателям предлагали установить дисплей в качестве дополнительной функции. На сегодняшний день рынок предлагает потребителям разные варианты создания проекции.

Инструкция по установке и запуску

Для установки приложения достаточно зайти в PLAY MARKET, запустить программу с помощью простых действий, набрав в строке поиска слово «HUD».

Для запуска не понадобится приобретать специальные приспособления:

Достаточно просто поместить смартфон экраном вверх для появления четкой проекции скорости, времени и других данных.
При этом главное – не забыть включить GPS, поскольку практически все программы ориентируются на показания спутников. Без этой опции почти никакая из них работать не будет.

Чтобы улучшить качество отраженной картинки, можно использовать специальные аксессуары:

Один из них представляет собой полупрозрачную пленку, которую нужно наклеивать в точке лобового стекла, куда будет направлено отражение дисплея телефона. Главным преимуществом этого приспособления является его невысокая цена, которая составляет примерно 50 рублей.
Второй вариант – специальная панель с откидным полупрозрачным стеклом, которое служит экраном для проекции смартфона. Ее стоимость составляет около 500 рублей. Важнейшим преимуществом данного аксессуара является возможность регулировки, защита от обдува смартфона.

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.

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.

Виды проекторов

Узнав, для чего нужна проекция на стекле автомобиля, водители начинают искать подходящее оборудование.

Все виды проекторов подразделяются на несколько типов:

Классический — аппарат с небольшим корпусом, который устанавливают в большинство ТС. Устройство детализировано проецирует информацию, поэтому ему отдают предпочтение все опытные водители. Однако отсутствие регулировки силы света заставляют некоторых смотреть в сторону других аппаратов.

Мультимедийный — модель, дополнительно оснащенная звуковым датчиком. Кроме того, пользователь получает возможность регулировать яркость дисплея, индикаторы скорости и громкость оповещений.

Проектор-навигатор — это аппарат с большими габаритами и высокой ценой. При помощи многофункционального HUD-дисплея информация передается на ветровое стекло. Через GPS-модуль происходит прием данных от спутников. После обработки они отображаются перед водителем.

Устройство со встроенным регистратором — модель с камерой, которая записывает видео во время движения. В случае внезапного ДТП водитель сможет извлечь носитель и пересмотреть запись.

Судя по многочисленным отзывам, водители доверяют таким брендам, как Rivitek, Garmin, Samsung, Nec и Atdiag. В качестве временного варианта можно использовать смартфон.

Что такое проекционный дисплей

Как и многие другие технологии, проекционный дисплей появился в автомобилях из авиационной промышленности. Система использовалась для удобного отображения информации о полете перед глазами пилота. После этого за освоение разработки принялись производители машин, в результате чего первый вариант черно-белого дисплея появился в 1988 году у General Motors. А спустя 10 лет появились устройства с цветным экраном.

Проекционный дисплей

Раньше подобные технологии применялись только в автомобилях премиум-класса, таких как BMW, Mercedes и более дорогие марки. Но спустя 30 лет с начала развития проекционной системы, дисплеи стали устанавливать и в машины средней ценовой категории.

Альтернативное название системы — HUD или Head-Up Display, что дословно переводится как “дисплей для поднятой головы”. Наименование говорит само за себя. Устройство необходимо для того, чтобы облегчить водителю процесс контроля над режимом езды и управления транспортным средством. Больше не нужно отвлекаться на панель приборов, чтобы следить за скоростью и другими параметрами.

Чем дороже стоит проекционная система, тем больше возможностей она в себя включает. К примеру, стандартный HUD информирует водителя о скорости передвижения машины. Дополнительно предусматривается навигационная система для помощи в процессе езды. Премиум-варианты проекционного дисплея позволяют интегрировать дополнительные опции, включая систему ночного видения, круиз-контроль, помощь при перестроении, отслеживании дорожных знаков и многое другое.

Внешний вид зависит от типа HUD. Штатные системы встраиваются в переднюю панель за козырьком щитка приборов. Нештатные устройства могут устанавливаться также над панелью приборов или справа от нее. При этом показания должны быть всегда перед глазами водителя.

Типы подключения проекторов

По типу подключения проекторы могут быть нескольких типов, это зависит как от года выпуска автомобиля, так и от дополнительных функций проектора, и способа вывода изображения. Самые простые светодиодные устройства подключаются к сервисному разъёму OBD II и берут всю информацию с бортовой системы управления автомобилем. Для автомобилей, в которых есть возможность пользоваться сервисным разъёмом CAN.

Наиболее продвинутые модели на рынке имеют видеовход RCA, HDMI или композитный вход. Это значит, что к ним можно подключать любое внешнее устройство, способное выводить изображение, будь то штатный навигатор, мультимедийная система, планшет, смартфон. Такие штуковины работают, как полноценный мультимедийный центр и показывают на стекле абсолютно все, что им передадут на видеовход.

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.

Принцип работы HUD

Проекционный дисплей легко установить в автомобиль самостоятельно. Для этого достаточно подключить устройство к прикуривателю или штатному диагностическому порту OBD-II, после чего проектор закрепляют на нескользящем коврике и приступают к использованию.

Суть работы сводится к использованию протокола системы внутренней диагностики автомобиля OBD-II. Стандарт интерфейса OBD позволяет проводить бортовую диагностику и считывать информацию о текущей работе двигателя, трансмиссии и других элементов автомобиля. Проекционные экраны разработаны таким образом, чтобы соответствовать нормам стандарта и в автоматическом режиме получать требуемые данные.

HUD с интеграцией навигации и контролем уровня топлива

Самостоятельная установка

Для того, чтобы установить такой проектор вовсе не обязательно отправляться в салон к специалистам, так как можно сделать все необходимое самостоятельно, выполняя следующие пошаговые этапы:

в первую очередь тщательно отмывается лобовое стекло;
очищается от пыли и загрязнений место крепления;
устройство монтируется на специальный коврик или соответствующие присоски;
кабель подключается напрямую в прикуриватель или разъем CAN-шины;
устройство необходимо запустить;
далее клеится вспомогательная пленка на то место, куда будет передаваться трансляция с HUD-проектора.

Необходимо принимать во внимание тот факт, что пленка выполняет целый ряд защитных функций, включая преломление солнечных лучей, а также предотвращение бликов от фар встречных автомобилей. Также автолюбители должны учитывать, что самостоятельно монтировать можно далеко не каждое приспособление

К примеру, HUD-проекторы, которые подключаются напрямую к ЭБУ, должны настраивать специалисты. Для этого предстоит обратиться в проверенный сервисный центр. Если же самостоятельно влезть в блок управления, то есть риск впоследствии столкнуться с целым рядом негативных моментов по технической части. Однако, если подключение выполнено напрямую, то информация будет считываться заметно быстрей, и, как следствие, на экране смогут выводиться максимально точные показания

Также автолюбители должны учитывать, что самостоятельно монтировать можно далеко не каждое приспособление. К примеру, HUD-проекторы, которые подключаются напрямую к ЭБУ, должны настраивать специалисты. Для этого предстоит обратиться в проверенный сервисный центр. Если же самостоятельно влезть в блок управления, то есть риск впоследствии столкнуться с целым рядом негативных моментов по технической части. Однако, если подключение выполнено напрямую, то информация будет считываться заметно быстрей, и, как следствие, на экране смогут выводиться максимально точные показания.

Виды проекторов

Классифицируют виды автопроекторов по способу монтажа и функциональности. Основные виды:

Подключаемые через прикуриватель. Процедура не требует сложной установки. Может устанавливаться даже на новый авто без боязни потерять гарантию. Но обладает ограниченным функционалом. Проецирует только самое необходимое.
Больше возможностей предоставляют гаджеты, которые подключаются к диагностическому разъему. Они дают больше информации. Опытные автомобилисты могут попробовать подключить прибор самостоятельно. В этот класс входят популярные модели Eanop 5.5 или HUD-дисплеи Vjoycar.
Наиболее информативные модели подключаются к бортовому компьютеру. Этот девайс выносит на стекло больше информации. Монтаж сложен, исполняется спецами по тюнингу автомобиля.

Вторая классификация — по доступным функциям:

Отображаемая скорость спидометра может подтверджаться датчиком GPS и сигнализировать при превышении параметра. Для этого требуется включение в работу бортового компьютера. Связь с прибором — проводная или по Bluetooth.
Мультимедийный HUD отслеживает кучу параметров, вплоть до наличия топлива и давления в шинах. При изменении их так же сигнализирует звуком.
Навигационные проекторы — новое направление рынка. Модели объединяют диагностическую, навигационную информация. Так же способны проецировать видео, воспроизводить музыку.

Что собой представляет проектор на лобовое стекло авто

Первые HUD выводили лишь небольшой объем информации и были неудобны для применения. Поначалу проецируемый дисплей стал монохромным. Затем — цветным. Первое время проектор ставился лишь в премиальные автомобили. Теперь очередь дошла до бюджетных моделей. Современные системы проецирования способны заполнить половину стекла, помогая водителю видеть окружающую обстановку, автознаки, пешеходные переходы, многое другое.

Блок-проектор получает информацию с диагностического разъема OBD, обрабатывает, отправляет нужное на светоотражающую пленку лобового стекла, либо выдвижного экранчика. Серийно предлагаются оба варианта.

Все данные с диагностического разъема могут быть выложены на экран. Даже показания отдельных датчиков. Навигаторы помогут «рассмотреть» дорожные знаки и маршрут движения.

Дальнейшее развитие HUD предполагает анализ окружающей дорожной обстановки, движения пешеходов, ускорения объектов, взаимодействие с дорожной инфраструктурой.

Проекция на стекло

Многие автомобилисты жалуются на то, что на приборную панель постоянно необходимо отвлекать свой взгляд для того, чтобы узнать скорость или же какой-либо другой показатель. Это отвлекает от управления, а в ночное время, когда важна предельная концентрация, вообще может оказаться причиной аварии.

Сегодня на помощь водителям пришло решение, которое больше похоже на фантастику из фильмов. Все необходимые данные, начиная от цифр приборной панели, заканчивая GPS-навигацией, можно теперь увидеть прямо на своём стекле. Причём проекция на лобовом стекле

отображается чётко, она прозрачная, а регулировка яркости позволяет выставить этот параметр так, чтобы она не давила на зрение.

Разновидности проекции на стекло

На данный момент, существует несколько вариантов проекции на стекло

автомобиля:

Штатная проекция на лобовое стекло
Установка автомобильного проектора
Проекция на стекло с помочью смартфона

Штатная проекция на лобовое стекло

Штатная проекция на лобовое стекло

, установленная заводом изготовителем автомобиля. Это дополнительная опция, предусмотренная на данный момент для ограниченного ряда автомобилей. В основном такими устройствами оборудованы автомобили премиум класса.

В штатных системах предусмотрен специальный проекционный дисплей

, который встроен в плоскость торпеды автомобиля, чтобы не мешать обзору водителя. Данный дисплей проецирует необходимую информацию налобовое стекло автомобиля , которое оклеено специальной пленкой для проекции.

Количество и набор приборов, отображаемых на лобовом стекле

, может настраиваться водителем через бортовой компьютер. Так же, на автомобилях со встроенной системой навигации, налобовом стекле может отображаться карта местности с проложенным маршрутом.

Обычно цифры и индикаторы выполнены очень стильно, поэтому складывается впечатление, что мы находимся в далеком будущем. Но это уже рядом с нами, и это – доступная реальность.

Яркость и контраст отображаемой на обовом стекле проекции

регулируется автоматически с помощью специально установленных датчиков, что бы избежать дискомфорта во время управления автомобилем.

Так же, все штатные автомобильные проекторы оснащены световой звуковой сигнализацией, которая будет предупреждать водителя о различных ситуациях.

Штатные проекционные устройства для автомобилей могут получать информацию о движении автомобиля от бортовой сети автомобиля, а так же при помощи GPS навигации.

Установка автомобильного проектора

Установка автомобильного проектора, подключаемого к диагностическому разъему автомобиля — это сравнительно недорогой способ заполучить проекцию на лобовое стекло

, при условии, что данная функция не предусмотрена в данной модели. Однако данный вариант требует дополнительной установки и настройки в сервисном центре, а такжеоклейку лобового стекла автомобиля специальной пленкой для проекции.

Так же, автомобильные проекторы занимают довольно много места в салоне автомобиля. Судя по размеру данных устройств, рассчитаны они в основном на грузовые автомобили, т.к. в легковушке такой аксессуар будет занимать довольно большую часть торпеды, а так же загораживать обзор водителю автомобиля.

Проекция на стекло с помочью смартфона

Самый дешевый, но наименее качественный способ – проекция на стекло

с помощью смартфона. Данный вариант не гарантирует корректность предоставленной информации, которая в свою очередь, ограничивается скоростью движения автомобиля.

Такой вариант подразумевает собой зеркальное отражение экрана смартфона на лобовом стекле

. При этом мобильный телефон должен быть крепко закреплен на торпеде автомобиля, заряд аккумулятора телефона очень быстро снижается за счет постоянно включенного экрана и модуля GPS, а так же, получаемое в итоге изображение на стекле автомобиля оставляет желать лучшего.

Не только польза, но и красота

Многие водители отмечают, что проекция на лобовое стекло

позволяет почувствовать удовольствие от полного контроля за дорогой без отвлечения на приборную доску. Возможно это так, однако в любом случае, наибольшее удовольствие вы получите от штатнойпроекции на лобовое стекло , нежели от «колхозных» проекторов, которые в любом случае будут создавать дополнительные неудобства при управлении автомобилем.

Барс-монстр

Кроме габаритов и сложности конструкции, у традиционных head-up-дисплеев есть и еще один недостаток: они выдают плоскую картинку на расстоянии 20 см от лобового стекла. То есть водителю все равно приходится перефокусировать взгляд. А Виталий Пономарев решил получить изображение на расстоянии 10−20 м. По его замыслу, картинка должна стать объемной. Не стереоскопической, а настоящей, голографической. Несмотря на финансовое образование, в физике Виталий разбирался очень даже неплохо. Занимаясь поиском инвесторов, он многое узнал о новых технологиях. Интуиция подсказывала ему, в каких областях нужно искать специалистов. Как правило, у истоков подобных компаний стоят два человека: один — гуру в области маркетинга, второй — технический гений. С маркетингом все было в порядке, дело оставалось за технарем. История обретения технического директора будущей WayRay уже вошла в кейсы хедхантеров: Виталий просто запустил поиск по словам «лазеры», «микроэлектроника» и «IT» на «Хабре», культовом сайте технологических гиков habrahabr.ru. В топе ответов поисковик выдал: Михаил Сваричевский с ником BarsMonster. «Теперь этот монстр мой», — шутит Пономарев.

Проекция информации на лобовое стекло автомобиля ухудшает безопасность вождения

На прошлой неделе исследователи из Торонтского университета опубликовали работу, выводы которой предостерегают водителей от чрезмерного увлечения модными системами, проецирующими на лобовое стекло дополнительную информацию, связанную с автомобилем и смартфоном. Такая система, задумывавшаяся, как облегчающая вождение, по мнению учёных на самом деле увеличивает поток информации, который необходимо обработать водителю, и отвлекает его от дороги. Такие системы получили название Augmented-reality head-up displays (AR-HUD, или индикаторы на лобовом стекле с дополненной реальностью). Эта технология, первоначально разработанная исключительно для военной авиации (в первую очередь для реактивных истребителей и вертолётов), в настоящее время находит применение в гражданской авиации и автомобилестроении.

Пилот военного самолёта вынужден постоянно оценивать как окружающую обстановку, так и показания многочисленных приборов. Выводимая на дисплей шлема необходимая информация, дополняющая вид через стекло, облегчает его работу.

О создании подобной системы задумались и производители автомобилей. Принцип действия систем различается — здесь и встроенные в конструкцию приборной панели проекторы, и навигаторы со встроенным проектором, и даже простые приложения для смартфонов. Если положить смартфон на приборную панель, отражение его экрана в лобовом стекле будет работать, как AR-HUD.

Теоретически, такая система действительно даёт преимущества. Можно выводить на лобовое стекло текущую скорость, рекомендации навигатора о ближайших поворотах, уведомления о сообщениях на смартфоне, время. Продвинутые системы могут ассистировать водителю, подсказывая расстояние до ближайшего автомобиля и предлагая возможности для маневрирования.

Всё бы было хорошо — но так не бывает

«Водителям приходится распределять своё внимание, отдавая часть его новой визуальной информации,- поясняет профессор психологии Ян Спенс. — Водителям нужно концентрироваться не только на том, что происходит на дороге вокруг них, как обычно, но и обращать внимание на всяческие уведомления»

Профессор со своими студентами разработал двухэтапное тестирование

Сначала испытуемые на компьютере проверяли своё внимание, подсчитывая появляющиеся на экране случайные точки. А в некоторых случаях на экране непредсказуемо появлялся квадратик, который тоже нужно было попытаться заметить — это было вторичным визуальным стимулом

Оказалось, что в 7-10% случаев, в зависимости от количества точек, которые подсчитывали участники, они пропускали появление на экране дополнительного квадратика. Кроме этого, точность подсчёта количества точек также снижалась

Когда внимание испытуемых было поглощено одной главной задачей, со второстепенной они справлялись хуже, да и качество выполнения главной падало

А водителю требуется не только увидеть и распознать нечто неожиданное, но и адекватно среагировать на это. Кроме того, необходимо различать, допустим, предупреждения о возможном столкновении и уведомления о необходимости сделать поворот — в противном случае соревнующиеся друг с другом предупреждения нанесут больше вреда, чем пользы.

Для этого второй тест был усложнён, и вместе с точками, которые нужно было считать, на экране могли появляться фигуры разной формы (треугольник, квадрат, ромб). Такой тест показал, что появление дополнительной фигуры часто не замечают, или же её форма воспринимается неправильно. Кроме того, выяснилось, что скорость выполнения главной задачи уменьшалась на 200% при появлении дополнительной фигуры.

В итоге, из данного исследования вытекает, что набор дополнительной информации, который должен дополнять сведения водителя о происходящем и облегчать вождение автомобиля, на деле, скорее всего, будет только отвлекать его от первоначальной задачи — безопасно вести автомобиль.

Проекционный дисплей автомобиля

Проекционный дисплей — это устройство индикации информации различных систем автомобиля, проецирующее эту информацию на лобовое стекло, в поле зрения водителя. Для считывания этой информации водителю практически не нужно менять направление взгляда. По-английски такие дисплеи часто называют Head-up Display («голова поднята вверх»), подчеркивая тот факт, что водителю не нужно наклонять голову.

Использование специального лобового стекла, соответствующая схема проекции создают у водителя впечатление, что индикация проекционного дисплея находится не на лобовом стекле, а за ним, на достаточно удобном удалении, примерно в 2…2,5 м от водителя, как бы висящая над капотом автомобиля (рис. 1).

Рис. 1. Проекционный дисплей: 1 — виртуальное изображение; 2 — подвижное зеркало; 3 — источник света проекционного дисплея; 4 — дисплей высокого разрешения; 5 — блок управления проекции; 6 — неподвижное зеркало

Работа системы основана на принципе распознавания изображений. Камера, находящаяся в передней части автомобиля, воспринимает изображение дороги, которое затем анализируется специальной программой.

Источником изображения в проекционном дисплее 4 служит прозрачная TFT-матрица высокого разрешения, состоящая из тонкопленочных транзисторов. Матрица просвечивается сильным источником света 3 (15 светодиодов), аналогично тому, как это происходит в диапроекторе. Свет, прошедший через матрицу, направляется двумя зеркалами 2 и 6 на лобовое стекло. Зеркало 6 сделано подвижным, с его помощью можно изменять высоту видимого положения дисплея. Это позволяет отрегулировать положение изображения в зависимости от положения сиденья или роста водителя. Кроме того, форма зеркал подобрана так, что они компенсируют искажения изображения, возникающие вследствие изогнутой формы лобового стекла.

Яркость свечения видимого изображения непрерывно адаптируется к яркости окружающего света. Для этого блок управления 5 получает данные об яркости окружения от датчика дождя и освещенности. Водитель также имеет возможность регулировать яркость изображения дисплея.

Лобовое стекло является важной составной частью оптической системы проекционного дисплея. Проецируемое изображение отражается и от лобового стекла, которое в этом случае играет роль третьего, полупрозрачного зеркала, что предъявляет очень высокие требования к геометрическим параметрам лобового стекла

Использование обычного лобового стекла приводило бы к раздражающему раздвоению изображения. Поэтому в автомобилях с проекционным дисплеем устанавливается специальное лобовое стекло (рис. 2).

Рис. 2. Лобовое стекло для автомобилей с проекционным дисплеем: а — обычное стекло; б — стекло для автомобилей с проекционным дисплеем; 1 — плоские слои стекла; 2 — полимерная пленка

Лобовое стекло для автомобилей с проекционным дисплеем отличается от обычного тем, что полимерная пленка, находящаяся между наружным и внутренним слоями стекла, имеет в нем не постоянную толщину, а выполнена слегка клинообразной. Наружная и внутренняя поверхности лобового стекла оказываются не совсем параллельными (кверху толщина стекла несколько увеличивается), и два изображения, образующихся в результате отражения света от каждой из этих двух поверхностей, смещаются по отношению друг к другу так, что сливаются в одно.

Рис. 3. Примеры отображения индикации на проекционном дисплее: а — текущая скорость и отображение действующих знаков ограничения скорости с дополнительными табличками; б — текущая скорость и необходимость доливки масла; в — текущая скорость и предупреждение ассистента ночного видения о наличии пешехода

На проекционном дисплее могут отображаться следующие индикации (рис. 3):

текущая скорость автомобиля;
данные навигационной системы;
включение круиз-контроля или ассистента движения по полосе;
отображение действующих знаков ограничения скорости с дополнительными табличками;
красные предупреждающие пиктограммы (например, о необходимости доливки масла);
предупреждение ассистента ночного видения и др.