Автомобильный проекционный дисплей
Автомобильный , — это любой прозрачный дисплей , проекционный дисплей или автомобильный проекционный дисплей , также известный как автоматический HUD который отображает данные в автомобиле, не требуя от пользователей отводить взгляд от своих обычных точек обзора. Название происходит от того, что пилот может просматривать информацию, наклонив голову вверх и глядя вперед, а не наклонив ее вниз, глядя на нижние приборы. В настоящее время существует три разных подхода к OEM-HUD в автомобилях. Первый — обработать заднюю часть лобового стекла таким образом, чтобы проецируемое на нее изображение отражалось водителю. Во-вторых, иметь небольшой комбайнер, отдельный от лобового стекла. Комбайнеры можно убирать. Третий — заламинировать прозрачный дисплей между слоями лобового стекла. [1]
Хронология
[ редактировать ]- 1988: Nissan стал первым производителем, предложившим HUD на рынке JDM, выпустив Nissan Silvia S13 1988 года .
- 1988: General Motors начала использовать проекционные дисплеи. Их первые HUD были установлены на автомобили Oldsmobile Cutlass Supreme Indy Pace Cars и их копии. Дополнительные блоки HUD впоследствии предлагались на Cutlass Supreme и Pontiac Grand Prix, прежде чем стали более широко доступными.
- 1989–1994: Nissan предложил проекционный дисплей в Nissan 240SX . [2]
- 1991: Toyota только для японского рынка выпустила систему HUD для Toyota Crown Majesta .
- 1998: Первый реконфигурируемый дисплей High Content появился на Chevrolet Corvette (C5) . (1999 модельный год)
- 1999: Cadillac DTS с ночным видением через проекционный дисплей. (модельный год 2000)
- 2003: Cadillac представил систему HUD для Cadillac XLR .
- 2003: BMW участвовала в крупных разработках автомобильных систем HUD для E60 5 Series 2003 года выпуска .
- 2012: Корпорация Pioneer представила навигационную систему, которая проецирует HUD вместо козырька водителя, который отображает анимацию условий впереди, форму дополненной реальности (AR) . [3] [4]
Эти дисплеи становятся все более доступными в серийных автомобилях и обычно включают в себя дисплеи спидометра , тахометра и навигационной системы .
Информация ночного видения также отображается через HUD на некоторых General Motors , Honda , Toyota и Lexus автомобилях . Другие производители, такие как Audi , BMW , Citroën , Nissan , Mazda , Kia , Mercedes и Volvo, в настоящее время предлагают ту или иную форму системы HUD.
HUD для мотоциклетных шлемов также имеются в продаже. [5]
Также существуют дополнительные системы HUD, проецирующие изображение на стеклянный объединитель, установленный на лобовом стекле. Эти системы были проданы полицейским агентствам для использования с бортовыми компьютерами. [ нужна ссылка ]
Преимущества «Глаза на дороге»
[ редактировать ]Преимущество «Вид на дороге» (ERB), также известное как «Преимущество на проекционном дисплее» — это термин, обозначающий предполагаемые преимущества, предоставляемые автомобилистам при вождении с использованием проекционного дисплея (HUD). [6] Это также можно назвать конструкцией с верхним расположением устройства или конструкцией с верхним креплением по сравнению с традиционными конструкциями приборной панели, которые называются конструкцией с головкой вниз (HDD). Преимущество систем Eyes-on-the-Road связано с повышением ситуационной осведомленности и устранением необходимости отводить взгляд от дороги во время вождения, тем самым увеличивая время реакции на внешние опасности, такие как пешеходы. [7] Есть некоторые основания полагать, что сфера применения ERB ограничена ситуациями с низкой когнитивной нагрузкой, в которых задача вождения не является особенно сложной. [6]
Этиология
[ редактировать ]В исследованиях ERB в первую очередь используются симуляторы вождения в виртуальной реальности, чтобы имитировать сценарии вождения в реальной жизни, устраняя при этом изменчивость ситуации. Чтобы изучить HUD и HDD, в исследованиях часто сравнивают время реакции на опасность, осведомленность о ситуации и качество вождения (например, постоянство скорости) с использованием обеих систем. Особый интерес представляет степень воздействия ERB на различные демографические группы , особенно на людей возраста и уровня опыта. [ нужна ссылка ] Взаимодействие между рабочей нагрузкой и влиянием ERB также часто изучается в исследованиях.
Экзогенный саккадический взгляд
[ редактировать ]Саккадический взгляд — это механизм восприятия, посредством которого глаз непреднамеренно привлекается к внешнему раздражителю без сознательного действия человека. [8] Непроизвольный взгляд легче всего вызвать по движению или отчетливым изменениям освещенности в поле зрения человека. [9] Эти внешние стимулы могут быть полезны в таких ситуациях, как движение пешехода, собирающегося выйти на дорогу, что, в свою очередь, позволяет водителю предпринять действия по уклонению. Экзогенные сигналы также могут быть неуместными и часто опасными, приводя к отвлечению от целевого поведения, например, мигание мобильного телефона отвлекает взгляд от дороги. Накладывая важную информацию о вождении на горизонт в прямой видимости водителя, HUDS позволяет важным экзогенным сигналам, таким как движения других транспортных средств, привлекать взгляд водителя, в то время как они отслеживают жизненно важные сигналы автомобиля, такие как скорость или количество оборотов. [10] Предполагается, что это может ускорить реакцию на опасности и улучшить ситуационную осведомленность. В рамках совместного проекта Faurecia Groupe и Индийского института науки был разработан проекционный дисплей с управлением взглядом и пальцем. [11] для автомобилей, которые также могут автоматически оценивать когнитивную нагрузку и отвлекаемость водителей . [12]
Идеальное поле зрения
[ редактировать ]Идеальное поле зрения — это область, в которой стимулы обрабатываются глазом наиболее точно, быстро и эффективно. Считается, что у людей это поле находится в пределах 20 градусов выше или ниже вертикального меридиана взгляда человека и 60 градусов по обе стороны от горизонтального меридиана. [13] Если объект находится за этими границами, потребуется движение глаз, чтобы вывести стимулы за пределы периферии. Включив инструменты обратной связи в основное поле зрения, HUD позволяют горизонту и всем связанным с ним стимулам оставаться в основном поле зрения, где информация все еще может быть обработана и подтверждена автомобилистом. [14]
Проявление
[ редактировать ]Время реакции
[ редактировать ]Время реакции , а точнее, запоздалая реакция, широко упоминается как ключевой фактор дорожно-транспортных происшествий. [15] Время реакции по отношению к ERB определяется как время, необходимое автомобилисту, чтобы отреагировать на внешнюю опасность или раздражители, а затем выполнить соответствующую реакцию или маневр уклонения, например торможение, когда транспортное средство впереди останавливается. Обратная связь, предлагаемая HUD, проецируется на лобовое стекло автомобиля с целью интеграции внешних стимулов и инструментальной обратной связи; таким образом устраняется необходимость отводить взгляд водителя от дороги. Исследования времени реакции на опасности в конструкциях HUD и HDD показали, что среднее время реакции для HUD меньше. [7] Эта тенденция, по-видимому, сохраняется во всех демографических группах, включая категории уровня опыта и возраста. [16] [17]
Поддержание скорости и качество вождения
[ редактировать ]Поддержание скорости — это степень, в которой водитель поддерживает скорость и регулирует ее в соответствии с правилами дорожного движения и условиями окружающей среды. Использование HUD, по-видимому, обеспечивает лучшее поддержание скорости водителями в экспериментальных условиях по сравнению с жесткими дисками. [6] Предполагается, что это связано с тем, что расположение спидометра на уровне глаз водителя транспортного средства позволяет постоянно контролировать скорость транспортного средства. Использование HUD также повышает общее качество вождения, включая пребывание в пределах дорожной разметки, а также повышает плавность вождения и навигационные способности. [18] Способность водителей концентрироваться на внешних сигналах, таких как текстура дороги, разграничение дорог и дорожные знаки, повышается за счет использования цельного интерфейса, в котором внимание к дороге не прерывается для оценки скорости и другой информации.
Ограничения
[ редактировать ]Рабочая нагрузка
[ редактировать ]Влияние ERB на водителей не является универсальным. Есть свидетельства того, что по мере увеличения сложности задач вождения преимущества использования HUD уменьшаются, а в некоторых случаях они перестают быть статистически значимыми. ERB снижается, например, когда люди управляют транспортными средствами, требующими когнитивных функций, например, промышленными транспортными средствами , или когда их просят выполнять несколько задач во время вождения. [6] Одно исследование показало, что, находясь в условиях, требующих когнитивных функций, люди переключают свое внимание с дороги на другие задачи, такие как переключение передач или разговор с другими. Следовательно, способность водителя обрабатывать обратную связь HUD требует отвлечения внимания, что очень похоже на то, что происходит при использовании жесткого диска. [6]
Размещение
[ редактировать ]Существуют ограничения на то, где HUD может быть размещен или проецирован в транспортном средстве, прежде чем он начнет уменьшать ERB и станет больше отвлекать. HUD можно сконструировать так, чтобы обратная связь с приборами проецировалась за горизонт, а не отображалась непосредственно на лобовом стекле. [19] Говорят, что в тестовых ситуациях проецируемый HUD, который появляется возле носовой части автомобиля, обеспечивает максимально быстрое реагирование и лучшую осведомленность о ситуации со стороны водителя, а также способствует повышению качества вождения. [19] В случае ламинированного HUD со стеклом стеклянная часть дисплея встроена в лобовое стекло, а электроника должна быть размещена и спрятана внутри кузова транспортного средства. Информация отображается прямо на лобовом стекле.
См. также
[ редактировать ]- Дополненная реальность – вид на реальный мир с дополнительными функциями, созданными компьютером.
- Средняя стойка - вертикальная или почти вертикальная опора оконного проема автомобиля или теплицы.
- Обгон – маневр обгона транспортного средства
- Smartwatch – Носимый компьютер в форме часов.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ ЛЮМИНЕК. «Как прозрачный дисплей LUMINEQ ламинируется в стекло» . www.lumineq.com . Проверено 17 марта 2022 г.
- ^ «Обзор Ниссан 240» . Эдмундс.com . Проверено 4 декабря 2012 г.
- ^ Pioneer запускает автомобильную навигацию с дополненной реальностью и проекционными дисплеями. Система также использует видеорегистраторы для обмена изображениями уличной обстановки по всей Японии. Алебастр, Джей | Компьютерный мир | Pioneer запускает автомобильную навигацию с дополненной реальностью и проекционными дисплеями 28 июня 2013 г.
- ^ Уланов, Лэнс | Машабельный | Проекционный дисплей Pioneer AR дополняет реальность вождения 11 января 2012 г.
- ^ «Майк, Вернер. «Тест-вождение HUD мотоцикла SportVue». Мотоциклы на быстрой полосе. 8 ноября 2005 г. По состоянию на 14 февраля 2007 г.» . Новости.motorbiker.org. Архивировано из оригинала 30 марта 2010 года . Проверено 2 октября 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Лю, Юнг-Чинг; Вэнь, Мин-Хуэй (1 ноября 2004 г.). «Сравнение проекционного дисплея (HUD) и проекционного дисплея (HDD): ходовые качества операторов коммерческого транспорта на Тайване». Международный журнал человеко-компьютерных исследований . 61 (5): 679–697. дои : 10.1016/j.ijhcs.2004.06.002 .
- ^ Jump up to: а б Влахос, Джордж; Папанастасиу, Стилианос; Хариссис, Василис (14 апреля 2008 г.). «Сравнительное исследование прототипа автомобильного HUD и HDD: моделирование и результаты предотвращения столкновений» . Серия технических документов SAE . Том. 1. дои : 10.4271/2008-01-0203 . Проверено 6 июня 2016 г.
- ^ Мюррей, Дэвид В.; Брэдшоу, Кевин Дж.; Маклаухлан, Филип Ф.; Рид, Ян Д.; Шарки, Пол М. (1 ноября 1995 г.). «Вождение саккады в погоню с использованием движения изображения». Международный журнал компьютерного зрения . 16 (3): 205–228. дои : 10.1007/BF01539627 . ISSN 0920-5691 . S2CID 1296467 .
- ^ Траппенберг, Томас П.; Доррис, Майкл С.; Муньос, Дуглас П.; Кляйн, Раймонд М. (1 февраля 2001 г.). «Модель инициации саккад, основанная на конкурентной интеграции экзогенных и эндогенных сигналов в верхнем холмике». Журнал когнитивной нейронауки . 13 (2): 256–271. дои : 10.1162/089892901564306 . ISSN 0898-929X . ПМИД 11244550 . S2CID 2291169 .
- ^ Чарисс, В.; Наеф, М. (1 июня 2007 г.). «Оценка прототипа автомобильного интерфейса проекционного дисплея: тестирование способности водителя фокусироваться с помощью VR-симуляции». Симпозиум IEEE по интеллектуальным транспортным средствам , 2007 г. стр. 560–565. дои : 10.1109/IVS.2007.4290174 . ISBN 978-1-4244-1067-5 . S2CID 545446 .
- ^ Прабхакар, Гаудхам; Рамакришнан, Апарна; Мадан, Модикша; Мурти, LRD; Шарма, Винай Кришна; Дешмук, Сачин; Бисвас, Прадипта (2020). «Интерактивный интерфейс с управлением взглядом и пальцем для автомобилей». Журнал о мультимодальных пользовательских интерфейсах . 14 : 101–121. дои : 10.1007/s12193-019-00316-9 . ISSN 1783-8738 . S2CID 208261516 .
- ^ Бисвас, Прадипта; Прабхакар, Гаудхам (1 апреля 2018 г.). «Определение когнитивной нагрузки водителей от саккадического вмешательства». Транспортные исследования, часть F: Психология дорожного движения и поведение . 54 : 63–78. дои : 10.1016/j.trf.2018.01.017 . ISSN 1369-8478 .
- ^ Курсио, Кристина А.; Аллен, Кимберли А. (1 октября 1990 г.). «Топография ганглиозных клеток сетчатки человека». Журнал сравнительной неврологии . 300 (1): 5–25. дои : 10.1002/cne.903000103 . ISSN 1096-9861 . ПМИД 2229487 . S2CID 20259581 .
- ^ Андервуд, Джеффри; Чепмен, Питер; Броклхерст, Нил; Андервуд, Джин; Крандалл, Дэвид (1 января 2003 г.). «Зрительное внимание во время вождения: последовательность фиксаций глаз опытных и начинающих водителей». Эргономика . 46 (6): 629–646. дои : 10.1080/0014013031000090116 . ISSN 0014-0139 . ПМИД 12745692 . S2CID 15597397 .
- ^ Харблук, Джоан Л.; Ной, Ю. Ян; Трбович, Патрисия Л.; Эйзенман, Моше (1 марта 2007 г.). «Оценка когнитивного отвлечения на дороге: влияние на визуальное поведение водителей и эффективность торможения». Анализ и предотвращение несчастных случаев . 39 (2): 372–379. дои : 10.1016/j.aap.2006.08.013 . ПМИД 17054894 .
- ^ Трэвис, Дэвид (1 июля 1993 г.). «Взгляд на человеческий фактор». Дисплеи . 14 (3): 178–181. дои : 10.1016/0141-9382(93)90040-C .
- ^ Вольфсон, Дж. С.; МакБрайен, Северная Каролина; Эдгар, Г.К.; Стаут, Т. (1 мая 1998 г.). «Влияние когнитивных способностей и возраста на аккомодацию, скорость обнаружения и время отклика при использовании автомобильного проекционного дисплея (HUD)». Офтальмологическая и физиологическая оптика . 18 (3): 243–253. дои : 10.1016/S0275-5408(97)00094-X . ПМИД 9829111 .
- ^ Харрисон, Беверли Л.; Исии, Хироши; Висенте, Ким Дж.; Бакстон, Уильям А.С. (1 января 1995 г.). «Прозрачные многоуровневые пользовательские интерфейсы: оценка дизайна дисплея для усиления сосредоточенного и разделенного внимания». Материалы конференции SIGCHI "Человеческий фактор в вычислительных системах - CHI '95" . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co., стр. 317–324. дои : 10.1145/223904.223945 . ISBN 978-0201847055 . S2CID 13361860 .
- ^ Jump up to: а б Смит, Шана; Фу, Ши-Ханг (1 апреля 2011 г.). «Взаимосвязь между презентационными изображениями автомобильного проекционного дисплея и Кансеем водителей» (PDF) . Дисплеи . 32 (2): 58–68. дои : 10.1016/j.displa.2010.12.001 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Виртуальный широкоэкранный режим
- Jaguar делает автомобили-призраки реальными. Архивировано 16 декабря 2014 года в Wayback Machine.
Салон автомобиля |
|---|
