stringtranslate.com

Автомобильный проекционный дисплей

Автомобильный проекционный дисплей или автомобильный проекционный дисплей — также известный как авто-HUD — это любой прозрачный дисплей, который представляет данные в автомобиле , не требуя от пользователей отвлекаться от их обычных точек обзора. Происхождение названия происходит от того, что пилот может просматривать информацию, подняв голову «вверх» и глядя вперед, а не наклонив ее вниз, глядя на нижние приборы. В настоящее время существует три различных подхода к OEM HUD в автомобилях. Первый заключается в обработке задней части лобового стекла таким образом, чтобы изображение, проецируемое на нее, отражалось для водителя. Второй заключается в наличии небольшого объединителя, который отделен от лобового стекла. Объединения могут быть убраны. Третий заключается в ламинировании прозрачного дисплея между слоями лобового стекла. [1]

HUD в BMW E60
HUD в Pontiac Bonneville показывает скорость 47 миль в час (76 км/ч)
Зеленая стрелка на лобовом стекле в верхней части этой картинки — это проекционный дисплей на Toyota Prius 2013 года . Он переключается между стрелкой инструкций GPS-навигации и спидометром. Стрелка анимирована, чтобы прокручиваться вперед по мере приближения автомобиля к повороту. Изображение проецируется без какого-либо стеклянного комбинатора.
HUD в Mazda использует выдвижной объединитель вместо отражения от лобового стекла.
Mazda CX-9 активный дисплей вождения с распознаванием дорожных знаков

Хронология

Такие дисплеи становятся все более доступными в серийных автомобилях и обычно оснащены дисплеями спидометра , тахометра и навигационной системы .

Информация ночного видения также отображается через HUD на некоторых автомобилях General Motors , Honda , Toyota и Lexus . Другие производители, такие как Audi , BMW , Citroën , Nissan , Mazda , Kia , Mercedes и Volvo, в настоящее время предлагают некоторую форму системы HUD.

HUD для мотоциклетных шлемов также имеются в продаже. [5]

Существуют также дополнительные системы HUD, проецирующие изображение на стеклянный комбайнер, установленный на лобовом стекле. Эти системы были проданы полицейским агентствам для использования с бортовыми компьютерами. [ необходима цитата ]

Выгода от Eyes-on-the-Road

Eyes -on-the-Road-Benefit (ERB), также известный как Head-Up-Display-Advantage, — это термин, обозначающий предполагаемые преимущества, предоставляемые водителям при вождении с использованием проекционного дисплея (HUD). [6] Это также можно назвать устройством Head-up-device или конструкцией Head-up, по сравнению с традиционными конструкциями приборной панели, которые называются Head-Down-Design (HDD). Преимущество систем Eyes-on-the-Road заключается в повышении ситуационной осведомленности и устранении необходимости отводить взгляд от дороги во время вождения, тем самым увеличивая время реакции на внешние опасности, такие как пешеходы. [7] Есть некоторые свидетельства, позволяющие предположить, что область действия ERB ограничена ситуациями с низкой когнитивной нагрузкой, в которых задача вождения не является особенно сложной. [6]

Этиология

Исследования ERB в первую очередь используют виртуальные симуляторы вождения для имитации реальных сценариев вождения, устраняя при этом ситуационную изменчивость. Для изучения HUD и HDD исследования часто сравнивают время реакции на опасность, ситуационную осведомленность и качество вождения (например, постоянство скорости) с использованием обеих систем. Особый интерес представляет степень воздействия ERB на различные демографические группы , особенно на возраст и уровень опыта. [ необходима цитата ] Взаимодействие между рабочей нагрузкой и влиянием ERB также часто изучается для исследований.

Экзогенный саккадический взгляд

Саккадический взгляд — это перцептивный механизм, посредством которого глаз непреднамеренно привлекается к внешнему стимулу без сознательного действия человека. [8] Непроизвольный взгляд легче всего привлекается движением или отчетливыми изменениями освещенности в поле зрения человека. [9] Эти внешние стимулы могут быть полезны в таких ситуациях, как движение пешехода, собирающегося выйти на дорогу, в свою очередь позволяя водителю предпринять уклончивые действия. Экзогенные сигналы также могут быть нерелевантными и часто опасными, что приводит к отвлечению от целевого поведения, например, мигание мобильного телефона, отвлекающее взгляд от дороги. Накладывая важную информацию о вождении на горизонт в прямой видимости водителя, HUDS позволяет важным экзогенным сигналам, таким как движение других транспортных средств, привлекать взгляд водителя, в то время как они отслеживают важную обратную связь транспортного средства, такую ​​как скорость или количество оборотов. [10] Предполагается, что это может способствовать более быстрой реакции на опасности и улучшить ситуационную осведомленность. Совместный проект Faurecia Groupe и Индийского института науки разработал проекционный дисплей с управлением взглядом и пальцем [11] для автомобилей, который также может автоматически оценивать когнитивную нагрузку водителя и отвлекающие факторы. [12]

Идеальное поле зрения

Идеальное поле зрения — это область, в которой стимулы наиболее точно, быстро и эффективно обрабатываются глазом. У людей это поле, как полагают, 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 из периферии. Включая инструменты обратной связи в первичное поле зрения, HUD позволяют горизонту и всем связанным стимулам оставаться в первичном поле зрения, где информация все еще может быть обработана и признана автомобилистом. [14]

Проявление

Время реакции

Время реакции , а точнее замедленная реакция, широко упоминается как ключевой фактор дорожно-транспортных происшествий. [15] Время реакции по отношению к ERB определяется как время, необходимое водителю, чтобы отреагировать на внешнюю опасность или раздражители, а затем выполнить соответствующую реакцию или маневр уклонения, например, торможение, когда впереди останавливается транспортное средство. Обратная связь, предлагаемая HUD, проецируется на лобовое стекло транспортного средства с целью интеграции внешних раздражителей и инструментальной обратной связи; таким образом устраняя необходимость отводить глаза 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 обе категории уровня опыта и возраста. [16] [17]

Поддержание скорости и качество вождения

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 у водителей в экспериментальных условиях по сравнению с HDD. [6] Предполагается, что это происходит потому, что наличие спидометра на уровне глаз водителя транспортного средства позволяет непрерывно контролировать скорость транспортного средства. Использование HUD также, по-видимому, повышает общее качество вождения, включая удержание в пределах дорожной разметки и повышение плавности вождения и навигационных способностей. [18] Способность водителей сосредотачиваться на внешних сигналах, таких как текстура дороги, дорожные разметки и дорожные знаки, увеличивается за счет использования бесшовного интерфейса, в котором внимание на дороге не прерывается для оценки скорости и другой информации.

Ограничения

Рабочая нагрузка

Влияние ERB на водителей не является универсальным. Существуют доказательства того, что по мере увеличения сложности задач вождения преимущества использования HUD уменьшаются, а в некоторых обстоятельствах они больше не являются статистически значимыми. ERB уменьшается, например, когда люди управляют транспортными средствами, требующими когнитивных усилий, такими как промышленные транспортные средства , или когда их просят выполнять несколько задач одновременно во время вождения. [6] Одно исследование показало, что, находясь в условиях когнитивных усилий, люди переключают свое внимание с дороги на другие задачи, такие как переключение передач или разговор с другими. Впоследствии способность водителя обрабатывать обратную связь HUD требует отвлечения внимания, во многом похожего на то, что происходит при использовании HDD. [6]

Размещение

Существуют ограничения на то, где HUD может быть размещен или спроецирован в транспортном средстве, прежде чем он начнет уменьшать ERB и станет больше отвлекать. HUD могут быть сконструированы таким образом, чтобы инструментальная обратная связь казалась проецируемой на горизонт, а не отображалась непосредственно на лобовом стекле. [19] В тестовых ситуациях считается, что проецируемый HUD, который появляется около носа транспортного средства, обеспечивает наиболее быстрое время отклика и лучшую ситуационную осведомленность со стороны водителя, а также способствует лучшему качеству вождения. [19] Для ламинированного в стекло HUD часть стеклянного дисплея интегрируется в лобовое стекло, в то время как электроника должна быть размещена и скрыта внутри кузова транспортного средства. Информация отображается непосредственно на лобовом стекле.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ LUMINEQ. "Как прозрачный дисплей LUMINEQ ламинирован в стекле". www.lumineq.com . Получено 17 марта 2022 г. .
  2. ^ "Обзор Nissan 240". Edmunds.com . Получено 4 декабря 2012 г. .
  3. ^ Pioneer запускает автомобильную навигацию с дополненной реальностью и проекционными дисплеями. Система также использует видеорегистраторы для обмена изображениями уличных условий по всей Японии. Alabaster, Jay | Computerworld | Pioneer запускает автомобильную навигацию с дополненной реальностью и проекционными дисплеями 28 июня 2013 г.
  4. ^ Уланофф, Лэнс | Mashable | Дисплей Pioneer AR Heads Up Display дополняет реальность вождения 11 января 2012 г.
  5. ^ "Майк, Вернер. "Тест-драйв SportVue Motorcycle HUD". Мотоциклы на скоростной полосе. 8 ноября 2005 г. Доступно 14 февраля 2007 г.". News.motorbiker.org. Архивировано из оригинала 30 марта 2010 г. Получено 2 октября 2009 г.
  6. ^ abcde Лю, Юнг-Чин; Вэнь, Мин-Хуэй (1 ноября 2004 г.). «Сравнение проекционного дисплея (HUD) и проекционного дисплея (HDD): эффективность вождения операторов коммерческих транспортных средств на Тайване». Международный журнал исследований взаимодействия человека и компьютера . 61 (5): 679–697. doi :10.1016/j.ijhcs.2004.06.002.
  7. ^ ab Vlachos, George; Papanastasiou, Stylianos; Charissis, Vassilis (14 апреля 2008 г.). "Сравнительное исследование прототипа автомобильного HUD против HDD: моделирование предотвращения столкновений и результаты". Серия технических документов SAE . Том 1. doi :10.4271/2008-01-0203 . Получено 6 июня 2016 г.
  8. ^ Мюррей, Дэвид В.; Брэдшоу, Кевин Дж.; МакЛохлан, Филип Ф.; Рид, Ян Д.; Шарки, Пол М. (1 ноября 1995 г.). «Управление саккадой для преследования с использованием движения изображения». Международный журнал компьютерного зрения . 16 (3): 205–228. doi :10.1007/BF01539627. ISSN  0920-5691. S2CID  1296467.
  9. ^ Траппенберг, Томас П.; Доррис, Майкл К.; Муньос, Дуглас П.; Кляйн, Рэймонд М. (1 февраля 2001 г.). «Модель инициации саккад на основе конкурентной интеграции экзогенных и эндогенных сигналов в верхнем холмике». Журнал когнитивной нейронауки . 13 (2): 256–271. doi :10.1162/089892901564306. ISSN  0898-929X. PMID  11244550. S2CID  2291169.
  10. ^ Charissis, V.; Naef, M. (1 июня 2007 г.). «Оценка прототипа интерфейса автомобильного проекционного дисплея: тестирование способности водителя фокусироваться с помощью моделирования виртуальной реальности». Симпозиум IEEE Intelligent Vehicles 2007 г. . стр. 560–565. doi :10.1109/IVS.2007.4290174. ISBN 978-1-4244-1067-5. S2CID  545446.
  11. ^ Прабхакар, Гоудхам; Рамакришнан, Апарна; Мадан, Модикша; Мурти, ЛРД; Шарма, Винай Кришна; Дешмукх, Сачин; Бисвас, Прадипта (2020). «Интерактивный взгляд и управляемый пальцем HUD для автомобилей». Журнал по мультимодальным пользовательским интерфейсам . 14 : 101–121. doi :10.1007/s12193-019-00316-9. ISSN  1783-8738. S2CID  208261516.
  12. ^ Бисвас, Прадипта; Прабхакар, Гоудхэм (1 апреля 2018 г.). «Определение когнитивной нагрузки водителей по саккадическому вторжению». Исследования транспорта, часть F: Психология и поведение на дорогах . 54 : 63–78. doi : 10.1016/j.trf.2018.01.017. ISSN  1369-8478.
  13. ^ Curcio, Christine A.; Allen, Kimberly A. (1 октября 1990 г.). «Топография ганглиозных клеток сетчатки человека». Журнал сравнительной неврологии . 300 (1): 5–25. doi :10.1002/cne.903000103. ISSN  1096-9861. PMID  2229487. S2CID  20259581.
  14. ^ Андервуд, Джеффри; Чепмен, Питер; Броклхерст, Нил; Андервуд, Джин; Крандалл, Дэвид (1 января 2003 г.). «Визуальное внимание во время вождения: последовательности фиксаций глаз, выполняемых опытными и начинающими водителями». Эргономика . 46 (6): 629–646. doi :10.1080/0014013031000090116. ISSN  0014-0139. PMID  12745692. S2CID  15597397.
  15. ^ Харблук, Джоан Л.; Ной, И. 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 профилактика аварий . 39 (2): 372–379. doi :10.1016/j.aap.2006.08.013. PMID  17054894.
  16. ^ Трэвис, Дэвид (1 июля 1993 г.). «Перспектива человеческого фактора». Отображает . 14 (3): 178–181. doi :10.1016/0141-9382(93)90040-C.
  17. ^ Wolffsohn, J. S; McBrien, N. A; Edgar, G. K; Stout, T (1 мая 1998 г.). «Влияние познания и возраста на аккомодацию, скорость обнаружения и время реакции при использовании автомобильного проекционного дисплея (HUD)». Офтальмологическая и физиологическая оптика . 18 (3): 243–253. doi :10.1016/S0275-5408(97)00094-X. PMID  9829111.
  18. ^ Harrison, Beverly L.; Ishii, Hiroshi; Vicente, Kim J.; Buxton, William AS (1 января 1995 г.). "Прозрачные многослойные пользовательские интерфейсы: оценка дизайна дисплея для улучшения сфокусированного и разделенного внимания". Труды конференции SIGCHI по человеческим факторам в вычислительных системах - CHI '95 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co. стр. 317–324. doi :10.1145/223904.223945. ISBN 978-0201847055. S2CID  13361860.
  19. ^ ab Smith, Shana; Fu, Shih-Hang (1 апреля 2011 г.). «Связь между изображениями на автомобильном проекционном дисплее и Kansei водителя» (PDF) . Дисплеи . 32 (2): 58–68. doi :10.1016/j.displa.2010.12.001.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Проекционные дисплеи в автомобилях» .