Head-up displays
Um head-up display (HUD) posiciona determinadas informações de condução perto da visão à frente do motorista, reduzindo a necessidade de olhar para baixo, para o painel de instrumentos. Seu valor depende menos da quantidade de conteúdo do que da qualidade óptica, do alinhamento correto e de uma seleção criteriosa das informações.
Como funciona um head-up display
Um HUD automotivo convencional usa uma fonte de imagem, espelhos ou lentes e o para-brisa ou um combinador transparente separado. A óptica cria uma imagem virtual que parece estar mais distante do que o painel físico, reduzindo a necessidade de o motorista refocalizar a visão em comparação com o ato de olhar para baixo, para uma tela próxima.
A região de visualização utilizável é chamada de caixa ocular. Se os olhos do motorista saírem dela, parte da imagem pode desaparecer. A altura do banco, a posição do volante, a estatura do motorista e o ajuste de altura do HUD afetam, portanto, a visibilidade da imagem completa.
Os HUDs projetados no para-brisa precisam de óptica e vidros desenvolvidos para controlar distorções e imagens duplas. Os HUDs com combinador projetam a imagem em um pequeno painel transparente acima do painel de instrumentos, o que pode simplificar o caminho óptico, mas acrescenta uma peça visível no campo de visão à frente.
HUDs convencionais e de realidade aumentada
Um HUD convencional mantém os símbolos em uma área de exibição estável. O conteúdo comum inclui velocidade, limite de velocidade, instruções de conversão, estado da assistência e alertas de alta prioridade.
Um HUD de realidade aumentada alinha determinados elementos gráficos com características do cenário externo. Uma indicação de navegação pode parecer marcar uma conversão, ou um gráfico de assistência pode identificar uma faixa ou perigo detectado. Isso exige que o veículo combine dados de posicionamento, mapas, câmeras e sensores com um modelo de projeção calibrado.
O alinhamento de realidade aumentada só é útil quando é preciso e oportuno. Um elemento gráfico atrasado ou mal posicionado pode gerar ambiguidade sobre a faixa, a conversão ou o objeto ao qual se refere. Quando a confiança na posição ou na percepção não for suficiente, o sistema deve reduzir sua funcionalidade de maneira clara, em vez de apresentar uma posição incerta como fato.
O que deve estar na visão à frente
O espaço do HUD é escasso. Ele deve ser reservado principalmente para informações que ajudem na tarefa de condução atual:
- velocidade do veículo e um limite de velocidade claramente diferenciado;
- orientação de navegação concisa perto de um ponto de decisão;
- estado do controle de cruzeiro ou da assistência à direção ativa;
- um alerta imediato com uma ação necessária inequívoca;
- um estado temporário do veículo elétrico que altere sua resposta ao dirigir, como propulsão ou regeneração limitada.
Listas de mídia, gráficos detalhados de energia, mensagens longas e animações decorativas persistentes competem com a cena da estrada. O HUD não deve se transformar em outra tela de infoentretenimento.
As orientações da NHTSA sobre fatores humanos tratam os HUDs como parte da interface completa entre motorista e veículo e discutem a necessidade de gerenciar a posição, a prioridade, a sobrecarga de informações e os alertas visuais. Uma interpretação mais antiga da NHTSA também destaca a importância do controle do brilho do HUD pelo motorista, pois a imagem aparece no campo de visão à frente. NHTSA — Human Factors Design Guidance for Driver-Vehicle Interfaces NHTSA — Interpretation concerning head-up displays and brightness
Benefícios e limitações
Um HUD pode encurtar o movimento visual entre a estrada e as informações, mas não garante que a atenção do motorista permaneça na estrada. Ler, interpretar e reagir ainda consome atenção. Contraste ruim, excesso de informações, animação exagerada ou uma imagem que encubra um objeto real podem reduzir o benefício.
As limitações práticas incluem:
- corte da imagem quando a posição dos olhos sai da caixa ocular;
- perda de contraste sob luz intensa ou brilho que distrai à noite;
- reflexos, imagens fantasma, distorção ou uma cunha visível no para-brisa;
- visibilidade parcial com alguns óculos de sol polarizados;
- dificuldades de foco ou visão dupla para alguns usuários;
- registro de realidade aumentada incorreto após problemas de calibração, do para-brisa ou dos sensores.
O trabalho atual da ISO sobre especificações e procedimentos de teste para HUDs trata da geometria da imagem, propriedades ópticas, medições da imagem virtual, condições de visualização e avaliação dinâmica. O projeto está em desenvolvimento, portanto não deve ser interpretado como um requisito universal concluído. ISO/AWI 21957 — Head-up display specifications and test procedures
O que os compradores devem verificar
- A imagem completa fica visível depois de ajustar o banco e o volante?
- A altura e o brilho da imagem podem ser alterados o suficiente para uso diurno e noturno?
- Ela permanece legível com os óculos de sol normalmente usados ao dirigir?
- O conteúdo é sereno ou as animações disputam a atenção com a estrada?
- As informações de limite de velocidade e estado da assistência ao motorista são claramente diferenciadas da velocidade do veículo e dos comandos?
- As indicações de navegação em realidade aumentada permanecem alinhadas com precisão em curvas e cruzamentos?
- É possível desativar categorias individuais de conteúdo?
- As informações críticas continuam disponíveis na tela do motorista quando o HUD está desligado?
Um bom HUD reduz os olhares para baixo e permanece visualmente discreto. Ele apresenta uma pequena quantidade de informações confiáveis no momento em que podem ser úteis.