Проекция на стекле: как это работает и нужно ли на самом деле

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.

Тест автомобильного проектора Rivotek HUD 100: волшебный фонарь

Технология проецирования на лобовое стекло информации с приборов и экрана мультимедийной системы давно применяется в автомобилях премиум-класса. Но для машин попроще данная опция пока что недоступна. Не дожидаясь, когда автопроизводители снизойдут до простых смертных, разработчики автомобильной электроники предлагают свои решения, позволяющие всем пользоваться премиальным функционалом. Первым на этом фронте выступил проектор Rivotek HUD 100, который мы сейчас и будем тестировать.

Выложив содержимое коробки на стол, видим такой комплект:

• сам проектор Rivotek HUD 100;
• автомобильное ЗУ в гнездо прикуривателя;
• крепление на торпедо;
• отражающий экран;
• отражающие пленки (5 штук);
• адаптер MHL;
• кабели HDMI – mini HDMI (длинный и короткий);
• шнур micro USB – mini USB;
• переходник для Samsung S3 / Note 2;
• шнур CVBS;
• кабели для зарядки iPhone 4S и iPhone 5.

Набор весьма обширный, но отдельных нужных проводов здесь не хватает, например, для подключения «айфонов» надо будет докупать оригинальные переходники.

Установить Rivotek HUD 100 в рабочее положение было несложно. Опора с креплением на клейкой резине крепится на торпедо, надежно фиксируясь на поверхности любой фактуры. Опора соединяется с корпусом через шаровый шарнир, который позволяет регулировать угол проецирования в пределах 15 градусов во все стороны, направляя луч точно на отражающий экран или пленку (ее мы и решили использовать). Пленка приклеивается к лобовому стеклу за счет нанесенного на нее слоя, который впоследствии не оставляет следов (что проверено).

Производителем заявляется широкая гамма устройств для «стыковки»: согласно описанию, к Rivotek HUD 100 можно подключать iPhone 4S и 5, смартфоны на Android, камеры заднего вида, TV-тюнеры, автомагнитолы 2-DIN, устройства ODB-II Bluetooth. При этом, помимо соединения через кабель, можно построить связь по Wi-Fi, дополнительно докупив USB/WiFi-модуль и переходник с гнезда USB на штекер microUSB. С iPhone 4s и выше HUD работает, требуется только дополнительный HDMI адаптер. Что касаетсяAndroid, то работают только те смартфоны, которые имеют функционал MHL, подключаемые через HDMI к другим устройствам

Rivotek HUD 100 будет проецировать на экран все, что отображается на экране смартфона. Соответственно, это может быть любое приложение, игра, фильм, фото любимой женщины. Есть даже специальные приложения, такие как Awesome HUD и aSmart HUD для iOS, и HUDY Pro/Lite для Android.

Но наиболее интересной и действительно полезной, на наш взгляд, будет проецирование изображения с экрана навигационной программы. По нашим впечатлениям, ездить по навигации оказывается очень комфортно — карта всегда находится перед глазами, не мешая обзору. Не надо поворачивать голову, чтобы посмотреть на карту, как происходит при обычном использовании смартфона, стоящего на держателе. Управлять навигацией (например, вводить адреса и т.д.) придется, конечно со смартфона, но на самом проекторе (с помощью кнопок на верхней стороне корпуса) можно выбрать яркость изображения и громкость трансляции голосовых подсказок навигатора. Задержек при передаче изображения и звука на проекторе нет никаких.

Формально качество картинки, получаемой на отражающем экране, проигрывает тому, что отображает дисплей смартфона, — проектор передает изображение в разрешении 400 на 200 точек. Однако сравнивать напрямую картинки с двух экранов, смартфона и проектора, не вполне корректно. На проекционном экране мы видим изображение уже как бы другой природы, которое оказывается гораздо более гуманным для зрения, нежели дисплей смартфона, даже с пониженной яркостью. Особенно хорошо заметна разница в темное время суток — картинка с проектора выглядит очень приятной и ненавязчивой, не отвлекает, и при этом остается полностью информативной.

Виды проекторов

Как и многие другие технические изобретения нашего времени, HUD–дисплеи развиваются очень быстро и стремительно, и уже сейчас появляются наиболее современные модели таких устройств, обладающие целым рядом уникальных возможностей. Что же касается разделения на виды, то проекторы можно разделить по нескольким критериям. Первый критерий, по которому возможно разделение, это способы подключения:

1. Подключающиеся к прикуривателю. На данный момент этот способ подключения является наиболее простым. Такой вариант подключения можно назвать самым оптимальным и в том случае, если автомобиль ещё в состоянии гарантии, так как в этом случае лучше не иметь дело с бортовым компьютером.
2. Подключающиеся через диагностический порт.
3. Подключающиеся к бортовой системе автомобиля. Этот способ по праву считается самым сложным, поэтому доверять его можно только профессионалам в этом вопросе, самостоятельно такой проектор лучше не подключать.

Помимо разделения по способу подключения, проекторы также можно разделить и по функционалу:

1. Мультимедийные проекторы. Являются одной из последних разработок в этом направлении. Такой проектор способен не только выводить всю необходимую информацию в виде изображений, но и сопровождать процесс вывода специальными звуками, которые начинают звучать в том случае, если какой-либо параметр не соответствует нормам.
2. Проектор скорости на лобовое стекло. Является самым простым проектором, который способен выводить на лобовое стекло только показатели спидометра, и в случае превышения скорости сообщать об этом при помощи звукового или цветового сигнала. Его подключение к автомобилю чаще всего происходит при помощи бортового компьютера.

1. Проектор-навигатор. Такой проектор способен выводить не только показатели скорости и некоторую другую информацию, но и направление движение вашего автомобиля, что, несомненно, бывает очень удобно. Также такие проекторы могут обладать целым рядом дополнительных функций, среди которых можно отметить такие, как: воспроизведение музыки, просмотр фото и видео. Наиболее продвинутыми компаниями в плане производства таких проекторов являются фирмы: Garmin, Carax, Asus, Hitachi, Samsung, Toshiba, Nec.

Дополняем реальность

Дальнейшее развитие HUD связано с применением дополненной реальности (augmented reality, AR). К делу подключается штатная электроника автомобиля, умеющая анализировать окружающую обстановку и распознавать ее элементы — разметку, пешеходов, дорожные знаки, транспортные средства, направление движения объектов, их скорости и ускорения. А если заглянуть еще чуть дальше в будущее, с HUD смогут контактировать сервисы общения между автомобилями (Car-to-Car) и с инфраструктурой (Car-to-X).

Для систем нового поколения устоялось общее обозначение AR-HUD. К разработкам приступили в начале века, и вскоре многие компании доложили о готовности устройств к внедрению. Объ­единяет их возможность добавлять к данным, поступающим от OBD, оперативные сведения о дорожной обстановке.

https://youtube.com/watch?v=j6z40Ep7dJk

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.

Проектор на лобовое стекло автомобиля с навигатором.

Скорости современного автомобиля растут, трассы становятся все больше загруженными, благосостояние публики стремительно растёт, если отталкиваться от растущего количества новых кредитных автомобилей, поэтому за рулём нужно быть предельно внимательным. Даже несмотря на то, что легковушка — это не военный сверхзвуковой истребитель, водителю приходится переваривать уйму информации. А она, как правило, поступает не только с дороги, но и с многочисленных дисплеев и шкал на приборной панели и центральной консоли.

Что такое проектор на стекло

Чтобы упростить водителю задачу и сделать информацию доступнее и нагляднее, самым популярным оставался экран бортового компьютера. Проблема была в том, что при сведении массы информации на экран ограниченного размера, считывать её было совершенно невозможно или для этого требовалось надолго отвлекаться от дороги, что само по себе нежелательно. На помощь водителю пришли военные технологии.

В середине 90-х годов начали появляться миниатюрные проекторы, которые могли транслировать массу навигационных, технических и других данных прямо перед глазами военного лётчика, на защитное стекло гермошлема. Теперь лётчик мог не отвлекаясь от управления, получать нужную информацию оперативно и не затрачивать на это драгоценные доли секунд. По похожей схеме работает и проектор на лобовое стекло автомобиля с навигатором.

Зачем нужен проектор

В серийных авто одними из первых проектор скорости на стекло установили баварцы из БМВ на седаны седьмой серии. Сегодня такой фишкой уже никого не удивить и проекторы научились многому:

• выводить данные о скорости;

• показывать показания тахометра и спидометра;

• выводить данные о скорости машины не с бортового датчика, а со спутникового навигатора, что необходимо при установке устройства на борт гарантийной машины;

• дублировать показания датчика температуры охлаждающей жидкости;

• показывать уровень заряда АКБ и дублировать контрольные лампы.

Но самым большим достижением проекторов все же стала возможность выводить на лобовое стекло данные штатного навигатора. Существуют и автономные приборы со встроенным навигатором. Их прелесть в том, что на борту теперь не нужно иметь дисплей с высоким разрешением картинки, для них дисплей — это лобовое стекло.

Виды и принципы работы устройств

Head up display (HUD), переводится как «с поднятой головой», в этом и заключается вся суть устройства — считывать данные, не опуская взгляд от дороги, ехать с поднятой головой. Безусловно, в сама суть изобретения не исключает возможности, что и картинка на лобовом стекле может отвлечь водителя от дороги, особенно если она яркая и красочная. Но из двух зол выбирают меньшее — время реакции на препятствия, дорожную разметку, знаки и других участников движения будет значительно сокращено, а при плотном и скоростном потоке дорога каждая доля секунды.

Устройство, безусловно, полезное, но перед тем как выбирать подходящую модель, стоит познакомиться как минимум с методами подключения проектора, а также методом оповещения. С последним все просто. Проектор может транслировать либо картинку, нарисованную светодиодами, либо картинку с LCD матрицы. Существует ещё один тип вывода изображения — лазерный проектор 3D. Эта штуковина рисует по стеклу трёхмерную картинку вообще без ограничений по параметрам, цветам и уровню сложности, но цена такого лазерного проектора с функцией навигатора заоблачная, около 80 000 рублей. Трёхмерная картинка строится на основе данных, полученных с навигационного спутника, а алгоритм работы устройства такой же, как и у обычного навигатора. Просто выглядит очень необычно.

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.

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)

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.

Описание опции проекции с приборной панели на лобовое стекло

В настоящее время ввиду развития технологий и автомобильной промышленности, а также электроники, проекционный дисплей можно установить практически на любое транспортное средство, независимо от его года выпуска и модели. Чтобы подключить приспособление потребуются следующие компоненты:

• стандартный рабочий заводской прикуриватель;
• специальный OBD-разъем для последующего подключения;
• рабочий блок управления двигателем;
• штатный бортовой компьютер автомобиля.

Примечательно, что проекция показаний приборов с панели позволяет автомобилисту максимально концентрироваться на дорожной обстановке и не отвлекаться в самый неподходящий момент, чтобы свериться с текущими параметрами, указанными на приборке в штатном месте.

Если речь идет про техническое оснащение, которое автолюбитель приобретает отдельно, то здесь чаще всего также присутствует GPS-передатчик, который позволяет контролировать соответствие ограничениям скорости движения по конкретному участку дороги. В том случае, когда водитель превысит установленный скоростной режим, система включит красную подсветку, а кроме того, будет предупреждать автолюбителя при помощи соответствующего звукового сигнала. Если подключение и последующая настройка сделаны правильно, то проекция будет включаться автоматически сразу после запуска двигателя. На данный момент в свободной продаже присутствуют HUD-модули, включающие в себя проекцию не только спидометра, но и тахометра, а также уровня топлива в баке, датчик температуры и навигацию

Autopmall C1

• Размер: 42x110x77 мм
• Напряжение питания: 11-18 В.
• OBD2+GPS dual mode

Прибор от китайской компании Autopmall проецирует изображение на собственный экран, а затем уже на лобовое стекло. В результате получается гораздо более удобный для чтения дисплей, чем у многих HUD.

Экран дает быстрый доступ к важным данным, включая скорость, число оборотов в минуту, температуру ОЖ, расход топлива, и др.

Данной модели требуется подключение к порту OBD-II, и она работает только с совместимыми транспортными средствами, включая автомобили Dodge и Chrysler, некоторые легковые и грузовые автомобили Chevrolet, итальянские автомобили и несколько японских и корейских моделей. Так что перед покупкой на Aliexpress или на другой онлайн-площадке уточните, входит ли ваше авто в список совместимых с Autopmall C1.

Плюсы и минусы

четкий дисплей простая установка

трудно найти в продаже в России, есть в фирменном магазине на Aliexpress

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.

Проекция на лобовое стекло в BMW

Модуль будет расположен за козырьком приборной панели. На лобовое стекло в зависимости от установленных в автомобиле дополнительных опций может показываться скорость, подсказки навигации, действующее на данной конкретной дороге ограничение скорости, круиз-контроль.

Судя по отзывам владельцев данного автомобиля с установленным штатным проектором на лобовое стекло бывают с ним проблемы. В отдельных случаях, система прекращала работать безвозвратно после езды по ухабистым дорогам. Также, могут возникать проблемы при сильных холодах. Бывают проблемы и с программным обеспечением (иногда они решают перепрошивкой, но бывает, что и она не помогает).

Но сразу стоит оговориться, что число случаев с различными поломками и другими проблемами проекции на лобовое текло даже на автомобилях BMW с большим пробегом достаточно невелико и систему можно назвать вполне надёжной.

Если всё же проблемы возникли, решение их может быть достаточно дорогим. Стоимость самого нового дисплея при условии что у вас остается старая пластиковая рамка – 162 562 рубля. Сама запчасть доступна только под заказ из Германии, а средний срок ожидания порядка месяца. Сама процедура замены будет достаточно сложной, с учётом того, что нужно снять торпеду – в Москве такая работа в среднем порядка 21 000 рублей. Ещё не забудьте посчитать 5 500 рублей, которые придётся потратить на адаптацию модуля. В итоге затраты составят около 189 062 рубля.

Впрочем, вы можете попробовать сэкономить. Есть целый рынок подобных б/у запчастей для проекции на лобовое стекло BMW. Они стоят примерно в 5 раз меньше, а прослужить при условии внимательного грамотного выбора могут достаточно долго.

Проекция на лобовое стекло BMW представляет собой одно из самых технически совершенных на данный момент решений в этой области. Но такое совершенство стоит дорого.

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

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.