Sistemas de información en el parabrisas o HUD

por | Ago 22, 2023

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Como funcionan los sistemas HUD

 

Sistemas de información en el parabrisas o HUD

Sistemas de información en el parabrisas o HUD

 

En el presente, la integración de sistemas de información directamente en el parabrisas de los vehículos sigue siendo un fenómeno poco común. Aunque algunos modelos ampliamente reconocidos y de precio accesible ya incorporan versiones básicas pero funcionalmente efectivas de sistemas HUD (Head-Up Display), generalmente esta característica se reserva como un agregado opcional, típicamente en vehículos de categoría superior o de lujo.

No obstante, se vislumbra un cambio gradual en la industria automotriz. Diferentes fabricantes están demostrando un creciente interés en esta tecnología, y la tendencia sugiere que en el transcurso de aproximadamente una década, esta innovación podría volverse significativamente más común. La principal ventaja inherente a estos sistemas es evidente: posibilitan la proyección de información esencial para la conducción justo en la línea de visión, eliminando la necesidad de apartar los ojos de la carretera ni siquiera por una fracción de segundo.

Aunque en la actualidad estos sistemas HUD podrían considerarse un lujo asociado principalmente con vehículos de alta gama, las perspectivas indican una democratización progresiva de esta tecnología. A medida que la demanda aumente y la tecnología se vuelva más asequible, es muy probable que la integración de sistemas de información en el parabrisas se convierta en una característica convencional en una diversidad de vehículos.

Los avances tecnológicos seguirán desempeñando un papel fundamental en esta evolución. La concepción de sistemas HUD más avanzados, capaces de exhibir datos más detallados y complejos, está en el horizonte. Además, la sincronización con otras tecnologías de asistencia al conductor y el potencial de realidad aumentada prometen elevar la experiencia de manejo a niveles inimaginables.

 


Principio de funcionamiento de un HUD

 

El acrónimo HUD, cuyo significado es Head-Up Display, describe un visualizador (o si prefieren, una “pantalla”) que permite ser visto con la cabeza en alto, sin necesidad de agacharla ni apartar la mirada del horizonte. Su origen se encuentra en la aviación militar, donde fue desarrollado para proporcionar información esencial de vuelo y objetivos sin que los pilotos tuvieran que desviar su atención del vidrio de la cabina.

Este sistema se basa en el principio de la reflexión de la luz sobre una superficie de vidrio. En esencia, funciona como un sistema de proyección directamente sobre dicha superficie. Sin embargo, es importante notar que la reflexión en sí no siempre resulta en imágenes nítidas o contrastadas, lo que ha llevado a la introducción de elementos adicionales en la ecuación. Uno de estos elementos implica aumentar la capacidad de reflexión de la superficie, lo cual se logra mediante la inclusión de un material más opaco y oscuro (como vidrio tintado) como soporte. En otros casos, la proyección se efectúa sobre una lámina específica adherida al vidrio, mejorando así la calidad de la imagen reflejada.

Otra estrategia, y quizás la más eficiente, se basa en el efecto de polarización. Si la luz proyectada está polarizada y la superficie sobre la cual se proyecta también cuenta con un tratamiento superficial de polarización, la luz quedará atrapada y no atravesará el vidrio. Esto resulta en una apariencia de opacidad para la luz emitida en una dirección determinada, mientras que permite el paso de la luz que incide en otras direcciones. Esta propiedad es lo que posibilita la visión del exterior a través del vidrio, a pesar de la proyección de información.

 


Tipos

 

En el ámbito militar se desarrollaron dos tipos de HUD:

    • Los fijos (la información aparece en el vidrio de la cabina).
    • Los de casco, llamados HMD, por Helmet Mounted Display (que muestran la información en la propia visera del casco o bien en una lente frente a uno de los ojos, sujeta por un brazo lateral).

 


Partes de los Sistemas de información en el parabrisas o HUD

 

Los Sistemas de información en el parabrisas o HUD constan por tanto de tres partes fundamentales:

    • El combinador (es decir la superficie sobre la que se proyecta la imagen).
    • El proyector (que genera la imagen y la dirige hacia el combinador).
    • La unidad de computación (que procesa los datos de las diferentes fuentes y las organiza para su proyección).

 


Generación de la imagen

 

La generación de la imagen en un sistema HUD involucra varios pasos y componentes clave:

  1. Recopilación de datos. Los datos necesarios para el HUD se recopilan de diversas fuentes, como sensores del vehículo, navegación GPS, sistema de asistencia al conductor, velocidad del vehículo, advertencias de seguridad, etc.
  2. Procesamiento de datos. Los datos recopilados se procesan para extraer información relevante y convertirla en elementos visuales que serán mostrados en el HUD. Esto puede incluir información como la velocidad actual, instrucciones de navegación, alertas de colisión, indicadores de cambio de carril, etc.
  3. Generación de gráficos. Una vez procesados los datos, se generan gráficos, íconos y otros elementos visuales que se superpondrán en el campo de visión del conductor. Estos elementos se diseñan para ser legibles y comprensibles en una variedad de condiciones de iluminación y climáticas.
  4. Generación de la imagen proyectada. La imagen generada se proyecta sobre el parabrisas o una superficie transparente mediante una combinación de elementos ópticos, como espejos y lentes. En algunos sistemas HUD, se utilizan pequeños proyectores específicamente diseñados para este propósito.
  5. Ajuste de posición y enfoque. Para asegurarse de que la imagen proyectada sea visible y no cause distracciones ni dificultades para el conductor, se deben realizar ajustes precisos en la posición y enfoque de la proyección. Esto garantiza que la información se muestre en una ubicación óptima dentro del campo de visión del conductor.
  6. Sincronización con el conductor. La imagen proyectada debe estar sincronizada con la ubicación y el movimiento del vehículo. Los sistemas avanzados de HUD pueden ajustar automáticamente la posición de la imagen en función de la posición del volante y la dirección de viaje del vehículo.

En resumen, la generación de la imagen en un sistema HUD implica:

  • la recopilación y procesamiento de datos,
  • la creación de elementos visuales relevantes
  • y su proyección sobre una superficie transparente para proporcionar información útil al conductor sin requerir que desvíe la vista de la carretera.

 

 

Peugeot 3008, Head Up Display
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