HUD, neboli heads-up display, je dnes výbava, která se objevuje stále častěji i v autech nižší střední třídy. Princip se zdá jednoduchý – obraz se promítá na čelní sklo a vy ho vidíte jakoby ve vzduchu před autem. Realita je ovšem o dost složitější a hlavně, ne každé čelní sklo je na to stavěné.
Head-up display: Jak se obraz dostane na sklo a proč to ne každé sklo zvládá
Články na téma autosklo:
- Přední a boční skla auta
- Výměna čelního skla u moderních aut se prodraží
- Akustické sklo: Jak funguje a proč ho chcete v autě
- Automotive a head-up display: Jak to funguje - právě čtete
- Vyhřívané přední sklo: drátky, nebo fólie?
Princip projekce
Standardní HUD systém má dvě hlavní součásti. První je projektor, který sedí pod čelním sklem v palubní desce. Jde typicky o malou jednotku s LCD nebo DLP displejem, podsvícenou LED diodami. Promítá obraz směrem nahoru – nikoliv přímo na sklo, ale skrz sérii zrcátek, která obraz správně zaostří a zvětší.
Druhou součástí je samotné čelní sklo, které slouží jako tzv. combiner – plocha, na které se obraz skládá. Sklo funguje jako částečně reflexní zrcadlo. Část světla pustí do auta (proto vidíte na cestu), část odrazí zpátky k řidiči (a to je obraz HUDu).
Z pohledu řidiče se obraz nezobrazuje na skle, ale ve vzdálenosti zhruba 2 až 3 metry před autem. To je důležitý detail, protože kdyby se obraz zobrazoval přímo na skle, oko by muselo neustále přeostřovat mezi blízkým HUDem a vzdálenou silnicí. Takhle se obraz jakoby vznáší ve vzduchu a oko je zaostřené v podobné vzdálenosti jako na samotnou silnici. Únavu očí to dramaticky snižuje.
Také čtěte
Proč ne každé sklo funguje?
A teď přichází ten zádrhel. Klasické laminované sklo, které máte v autě bez HUDu, je tvořeno dvěma plochými vrstvami skla, mezi nimiž je PVB fólie konstantní tloušťky. Když se na takové sklo promítne obraz z projektoru, vzniká problém. Světlo se totiž neodráží jen od vnitřního povrchu skla, ale i od vnějšího. Vznikají tak dva obrazy – jeden pravý a jeden mírně posunutý, řekněme „duch“. Pro řidiče je výsledek nepoužitelný, protože vidí rozmazaný dvojitý obraz.
Řešení se ukázalo být v PVB fólii. Pokud se místo klasické rovnoběžné fólie použije fólie klínového tvaru (tedy nahoře tlustší, dole tenčí), zlomí se světlo tak, že oba odrazy splynou v jeden ostrý obraz. Klínový úhel je velmi malý, řádově desetiny miliradiánu, ale je naprosto kritický pro funkci HUDu.
Klín ovšem musí být přesně vypočtený pro konkrétní geometrii konkrétního auta. Záleží na úhlu sklonu skla, vzdálenosti od projektoru, výšce řidiče (pozice očí), a všech dalších optických parametrech. Z tohoto důvodu si automobilky nechávají HUD-kompatibilní skla vyrábět na míru pro každý model. Univerzální HUD-sklo neexistuje.
- Mohlo by vás zajímat: Akustické sklo: Jak funguje a proč ho chcete v autě
Co to znamená v praxi pro řidiče?
Praktický důsledek je, že pokud máte auto s HUDem a praskne vám čelní sklo, oprava bude složitější a dražší než u běžného vozu. Sklo musíte koupit přesně to, které tam patří, ideálně originál nebo certifikovaný ekvivalent od renomovaného výrobce (Pilkington, Saint-Gobain, AGC). Levnější neoriginální sklo bez správného wedge filmu HUD znehodnotí a obraz bude dvojitý nebo rozmazaný.
A pozor také na pojišťovny. Některé pojišťovny v rámci pojistky skel platí jen za běžné sklo, takže pokud máte HUD a sklo pro něj určenou fólií, doplatek může být v řádu několika tisíc korun. Vyplatí se to zkontrolovat dopředu.
K tomu se přidává navíc ještě kalibrace. Pokud má auto kamerový systém ADAS (a HUD-vybavená auta ho téměř vždy mají), po výměně skla je třeba projít kalibrací. Kalibrace v autorizovaném servisu stojí zpravidla 3 000 až 6 000 korun.
Augmented reality HUD – budoucnost už je tady
V posledních letech se objevují HUDy další generace, takzvané AR-HUD (Augmented Reality). Ty místo malé plochy obrazu vykreslují obraz po celé šíři čelního skla, a navíc dokáží obraz promítat na reálné objekty (v podstatě na sklo, za kterým je onen objekt). Šipka navigace už není jen abstraktní symbol, ale rozprostírá se přímo po asfaltu na zatáčku, kam máte odbočit. Auto před vámi může být zvýrazněno barevným rámečkem, pokud detekuje riziko nárazu.
Tyto systémy mají Mercedes (S a EQS), BMW (řada 7, X7), Audi Q4 e-tron, Hyundai/Genesis a postupně se rozšiřují. Optika je u nich ještě složitější – často se používají velké LCoS panely (Liquid Crystal on Silicon) místo malých LCD, a kombinace více optických cest pro zvětšení projekční plochy. Sklo musí být ještě pečlivěji vyrobené, ale princip je v podstatě stejný a i klínová PVB fólie zůstává.
Co je to vlastně combiner-HUD?
Pro úplnost zmíníme ještě jednu variantu HUDu, která se sice už neobjevuje u nových aut, ale stojí za zmínku. Některá auta (typicky Peugeot, Mini, Mazda 3 a další) místo promítání obrazu na čelní sklo používají vyklápěcí plastovou destičku, která vyjede z palubní desky. Obraz se promítá na ni, nikoliv na sklo. Výhoda je, že odpadá nutnost speciálního čelního skla. Nevýhoda je, že obraz není tak velký a kvalitní, plus že má auto v palubní desce další pohyblivý díl, který se může rozbít. Z trhu se tato varianta postupně vytrácí.
Zdroj info: Saint-Gobain Sekurit, Eastman (Saflex), Continental Automotive, Hella Gutmann, Bosch Automotive.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
