نمایشگر شیشه جلو خودرو

نمایشگر سربالای (شیشه جلو) خودرو که با نام HUD خودکار نیز مشهور است، هرگونه نمایشگر شفافی است که داده‌های مربوط به خودرو را بدون نیاز به دخالت کابران بر اساس دیدگاه خود آن‌ها، به نمایش می‌گذارد. این کلمه، ریشه در خلبانی دارد. خلبانان می‌توانند در حالتی که سر خود را بالا نگه داشته‌اند و رو به جلو می‌نگرند، بدون آن‌که نیاز داشته باشند تا سر خود را پایین آورده و به نمایشگرهای خود نگاه کنند، اطلاعات سیستم را مشاهده نمایند. امروزه، دو روش مختلف برای OEM HUDها وجود دارد. اولین روش این است که از پشت شیشه جلوی خودرو به گونه‌ای استفاده شود که تصویری که به آن می‌تابد، بر گردد و به راننده نمایش داده شود. دومین روش آن است که از یک ترکیب‌کننده کوچک استفاده شود که مجزای از شیشه جلو است. ترکیب‌کننده را می‌توان جمع کرد.

بیشتر بخوانید: سیستم ناوبری

تاریخچه نمایشگر شیشه جلو خودرو

• 1988: جنرال موتورز شروع به استفاده از نمایشگرهای شیشه‌جلو کرد. اولین دستگاه‌های HUD بر روی خودروهای Oldsmobile Cutlass Spreme Indy Pace و replicas مورد استفاده قرار گرفتند. دستگاه‌های HUD پیش از آن‌که به طور گسترده از آن‌ها استفاده شود، به صورت آپشن بر روی بسیاری از مدل‌های Cutlass Supreme و Pontiac Grand Prix مورد استفاده قرار گرفتند.
• 1989-1994: شرکت نیسان، یک نمایشگر شیشه‌جلو را در خودروی مدل 240SX خود ارائه نمود.
• 1991: شرکت تویوتا صرفاً برای بازار ژاپن خود، یک سیستم HUD برای مدل Crown Majesta خود ارائه کرد.
• 1998: اولین نمایشگر رنگی بر روی خودروی شورلت کوروت (C5) ارائه شد.
• 2003: کادیلاک، یک سیستم HUD برای Cadillac XLR ارائه کرد.
• 2003: شرکت BMW توسعه‌های زیادی در سیستم‌های HUD خودرو برای سری 5 مدل E60 سال 2003 داد.
• 2012: شرکت پایونیر یک سیستم ناوبری معرفی نمود که در آن، از یک HUD به عنوان ماسک برای راننده استفاده می‌شد. این سیستم به عنوان شکلی از واقعیت افزوده (AR) بود که تصاویری متحرک از شرایط پیش رو را به راننده نشان می‌داد.

کم‌کم استفاده از این نمایشگرها در خودورهای تولیدی بیشتر و بیشتر شد و نمایشگرهایی برای سرعت‌سنج، دورسنج و سیستم‌ ناوبری نیز ارائه شدند.

در برخی از خودروهای شرکت‌های جنرال موتورز، هوندا، تویوتا و لکسوس، اطلاعات دید در شب نیز از طریق HUD به نمایش در می‌آیند. سایر شرکت‌های خودروساز دیگری مانند آئودی، BMW، سیتروئن، نیسان، مزدا، کیا، مرسدس و ولوو نیز در حال حاضر، مدل‌های مختلفی از این سیستم‌های HUD را ارائه می‌نمایند.

HUDها به صورت کلاه‌کاسکت‌های موتور نیز در بازار موجود هستند.

سیستم‌های دارای تجهیزات بیشتر نیز وجود دارند. در این سیستم‌ها، صفحه نمایش بر روی یک ترکیب‌کننده شیشه‌ای بر روی شیشه جلو می‌افتد. این سیستم‌ها در اختیار پلیس قرار گرفته است تا از آن در کامپیوترهای درون خودرو استفاده نماید.

مزیت نمایشگر شیشه جلو

مزیت چشم بر جاده (ERB) که به آن مزیت نمایشگر شیشه‌جلو هم گفته می‌شود، واژه‌ای است که برای موتورسواران به کار می‌رود و می‌توانند از آن به هنگام رانندگی و استفاده از نمایشگرهای شیشه‌جلو (HUD) بهره گیرند. از این سیستم می‌توان به عنوان دستگاه شیشه‌جلو یا طراحی سربالا نیز در مقایسه با طراحی‌های سنتی روی داشبورد یاد کرد که به آن‌ها طراحی سرپایین (HDD) گفته می‌شود. HUD ابزاری است که از آن برای اطلاع‌رسانی در مورد پارامترهایی همچون سرعت از سمت وسیله نقلیه به راننده یا خلبان استفاده می‌شود. HUDها ممکن است به صورت استاندارد بر روی خودروها قرار گرفته باشند یا این‌که می‌توان آن‌ها را به عنوان لوازمی در بازارهای پس از فروش تهیه کرده و بر روی داشبورد وسیله نقلیه نصب کرد. مزیت چشم بر جاده، ریشه در نیاز به آگاهی بیشتر نسبت به شرایط و همچنین عدم نیاز به برداشتن چشم از روی جاده در حین رانندگی دارد. بدین ترتیب، سرعت در واکنش نسبت به خطرات بیرونی مانند حضور عابران پیاده افزایش می‌یابد. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد که دامنه کاربرد مزیت ERB محدود به وضعیت بارهای شناختی کم است که در این موارد، وظیفه راننده چندان پیچیده نیست.

1- نگاه ناگهانی به بیرون چیست؟

نگاه ناگهانی، یک مکانیزم ادراکی است که در آن، به صورت ناخواسته و بدون خواسته شخص به یک محرک در بیرون معطوف می‌شود. به واسطه حرکت‌ها یا تغییراتی که در نور پیرامون و در حوزه دید شخص اتفاق می‌افتد، نگاه شخص به طور غیرارادی به سمت آن می‌چرخد. این محرک‌های بیرونی می‌توانند مفید باشند. مثلاً در مواردی که یک عابر پیاده به ناگاه در میان جاده ظاهر می‌شود، راننده بلافاصله از خود واکنش نشان می‌دهد. نشانه‌های بیرونی همچنین می‌توانند غیرمرتبط باشند که در بیشتر موارد، خطرناک هم هستند. در مواردی همچون روشن‌شدن صفحه گوشی، حواس شخص پرت می‌شود و نمی‌تواند کار خود را به درستی انجام دهد. HUDها با تحمیل و ارائه اطلاعاتی در افق خط دید مستقیم راننده به او کمک می‌کنند تا نشانه‌های بیرونی مهمی مانند حرکت سایر خودروها را دیده و به آن‌ها توجه نماید. در عین حال، این نمایشگرها بازخوردهایی مانند سرعت یا دور موتور را نیز به راننده نشان می‌دهند. از نظر تئوری، این سیستم‌ها می‌توانند زمان واکنش راننده نسبت به خطرات را کاهش دهند و آگاهی او از شرایط پیرامون خود را افزایش دهند. در یکی از پروژه‌هایی که به صورت مشترک بین گروه فورسیا و مؤسسه علوم هند انجام شد، یک نمایشگر شیشه‌جلو با نگاه چشم و کنترل انگشت برای خودروها ابداع شد. این سیستم می‌تواند به طور خودکار بار شناختی راننده و حواس‌پرتی او را به صورت خودکار برآورد نماید.

نمایشگر رانندگی فعال بر روی مزدا cx-9 با شناسایی علائم ترافیکی

2- میدان دید ایده‌آل دید

میدان دید ایده‌آل، منطقه‌ای است که در آن، محرک به دقیق‌ترین، سریع‌ترین و کارآمدترین وجه ممکن توسط چشم پردازش می‌شود. در انسان تصور می‌شود که این مقدار میدان در محدوده 20 درجه‌ای در بالا یا پایین مدار عمودیِ دید یک شخص و 60 درجه به طرفین این مدار عمودی است. در صورتی که یک جسم در خارج از این کران قرار داشته باشد، چشم باید حرکت کند تا آن محرک را از پیرامون خود خارج نماید. HUDها می‌توانند با داشتن ابزار بازخورد در میدان اولیه دید، افق و تمامی محرک‌های موجود در آن را در میدان اولیه‌ای نگه دارند که در آن، اطلاعات همچنان در حال پردازش است و شخص، نسبت به آن آگاهی دارد.

3- زمان واکنش راننده

زمان واکنش و یا به صورت دقیق‌تر، زمان تأخیر به وفور در تحقیقات مختلف به عنوان یکی از پارامترهای کلیدی بر روی تصادفات وسایل نقلیه ذکر شده است. زمان واکنش نسبت به ERB به صورت زمانی تعریف می‌شود که طول می‌کشد تا راننده نسبت به یک خطر یا محرک بیرونی واکنش نشان داده و اقدام مناسب یا مانور گریزنده‌ای را انجام دهد، مثلاً این‌که زمانی که یک خودرو در جلوی او متوقف شده است، ترمز کند. بازخورد ارائه‌شده از سوی یک HUD بر روی شیشه جلوی خودرو می‌افتد. این بازتاب با ترکیب محرک بیرونی و بازخورد ابزار انجام می‌شود؛ بدین ترتیب، دیگر نیازی نیست که حتماً راننده به جاده نگاه کند. مطالعاتی که در زمینه زمان واکنش به خطرات برای طراحی HUD و HDD انجام شده است، به این نتیجه رسیده‌اند که زمان واکنش به طور میانگین در HUD سریع‌تر است. به نظر می‌رسد که همین روند در دسته‌های جمعیتی مختلف از جمله سطوح تجربه و سن نیز صادق است.

4- نگهداری سرعت و کیفیت رانندگی

نگه‌داشتن سرعت در واقع آن حدی از سرعت است که راننده برقرار نگه می‌دارد و سرعت خودرو را تنظیم می‌نماید تا قوانین ترافیکی شرایط محیطی را رعایت کند. به نظر می‌رسد که با استفاده از HUDها نسبت به HDDها بهتر می‌توان سرعت را ثابت نگه داشت. این امر به ویژه در خصوص رانندگانی که در دوران آزمایشی خود به سر می‌برند، بیشتر مشهود است. از نظر تئوری، این موضوع به دلیل آن است که قرار دادن سرعت‌سنج در جلوی چشمان راننده به او کمک می‌کند تا به صورت پیوسته سرعت خودرو را دیده و مد نظر داشته باشد. همچنین به نظر می‌آید که استفاده از HUD می‌تواند کیفیت رانندگی را نیز به طور کلی بهبود بخشد و بدین وسیله، خودرو در درون علامت‌های جاده باقی می‌ماند، رانندگی نرم‌تر شده و قابلیت‌های ناوبری نیز بهتر می‌شوند. توانایی راننده برای تمرکز بر روی نشانه‌های بیرونی مانند بافت جاده، کران‌های جاده و علائم خیابان با استفاده از یک رابط بدون عیب و نقص افزایش می‌یابد، زیرا با استفاده از این رابط‌ها در عین حال که سرعت و سایر اطلاعات دیگر تحت نظر هستند، تمرکز نیز از روی جاده برداشته نمی‌شود.

HUD بر روی یک خودروی مزدا با استفاده از یک ترکیب‌کننده‌ی جمع‌شونده، به جای انعکاس بر روی شیشه جلو

محدودیت‌های ERB

بار کاری

تأثیر ERB بر روی رانندگان چندان هم شگرف و جامع نیست. شواهدی در دست است که نشان می‌دهد که هر چه پیچیدگی‌های موجود در یک فناوری بیشتر می‌شود، مزایای استفاده از یک نمایشگر شیشه جلو کاهش می‌یابد و حتی تحت شرایطی، استفاده از این فناوری دیگر مهم نیست. به عنوان مثال، زمانی که اشخاص خودروهایی مانند خودروهای صنعتی را بر اساس شناخت خود می‌رانند یا زمانی که از آن‌ها خواسته می‌شود تا چندین کار را به صورت همزمان انجام دهند، ERB کنار گذاشته می‌شود. بر اساس نتایج یکی از تحقیقات نشان داده شده است که زمانی که از این ابزارها بر روی خودروهایی تحت شرایط شناختی استفاده می‌شود، معمولاً افراد باز هم به خود جاده توجه دارند و کارهای دیگری مانند تعویض دنده یا صحبت با نفر کناری خود را انجام می‌دهند. در نتیجه، توانایی راننده برای پردازش اطلاعات نمایش‌داده‌شده بر روی HUD، مستلزم آن است که راننده به آن توجه داشته باشد و در این حالت، بیشتر شبیه به آن است که با یک HDD کار می‌شود.

محل قرارگیری

محدودیت‌هایی هم در محل مناسب برای HUD، پیش از حذف ERB و کم‌کردن حواس‌پرتی در خودرو وجود دارد و باید مشخص شود که این ابزار در کجا قرار گیرد و نور خود را بتاباند. HUDها را می‌توان به گونه‌ای طراحی کرد و ساخت که اطلاعات آن به جای شیشه جلوی خودرو بر روی افق بیفتند. در شرایط آزمون، به نظر می‌رسد که اگر HUD نزدیک به دماغه خودرو بتابد، می‌تواند اثر بیشتری بر روی سرعت واکنش راننده داشته باشد. بدین ترتیب، راننده نسبت به شرایط اطراف خود بیشتر آگاه بوده و کیفیت رانندگی نیز بهتر و تسهیل می‌شود.

توجه داشته باشید اگر که تمایل به خرید لوازم یدکی هیوندای و یا لوازم یدکی کیا را دارید شما میتوانید با کارشناسان ما ارتباط برقرار کنید.