Head-up Displej (HUD) se v autech používá už 30 let. Kdo byl první a co všechno se dnes promítá?

Prvním automobilem vybaveným technologií zobrazování virtuálního obrazu HUD (Head-up Displej) byl americký Oldsmobile Cutlass Supreme páté generace z roku 1988. Průměrný našinec měl toto možnost poprvé vidět kde jinde než v televizi. Třeba ve známém filmu Top Gun s Tomem Cruisem v hlavní roli. Nebo v seriálu o technicky „dokonalém“ bojovém vrtulníku Airwolf, v němž pilot (nebo spíš operátor zbraňových systémů) využíval při zaměřování speciální hledí své přilby. Vzpomínáte na začátek 90. let?

HUD muselo tehdy na lidi působit jak technika z jiného světa. Co naplat, že v době zmíněného filmu a seriálu se používalo již zhruba 30 let. Vývoj Head-up Displeje měli v začátcích ve svých rukách Britové, konkrétně společnost Telecommunications Research Establishment (TRE). Důvodem pro to se stal podnět od RAF (Royal Air Force), který zjistil, že při bojových soubojích odehrávajících se za tmy, potřebují piloti stíhaček RAF výrazně delší reakční dobu než při obdobné situaci za bílého dne. V padesátých letech se o systém HUD pokoušelo Americké a současně také Britské námořnictvo. V roce 1958 dostal HUD letoun Blackburn (později součást Hawker Siddeley) Buccaneer, bombardér koncipovaný tak, aby mohl operovat vysokou rychlostí ve velmi malé výšce. V 70. letech se Head-up Displej dostal také do civilních letadel, kde zvyšoval přistávací limity letadel za snížené viditelnosti.

Zvyšuje hlavně bezpečnost

Hlavním smyslem zavádění HUD v civilním sektoru bylo zvýšení bezpečnosti. Toto platí jak u dopravních letadel, tak také později u automobilů. Důvodem je skutečnost, že řidič může současně sledovat provozní údaje vozidla, aniž by musel byť jen na okamžik odtrhnout své oči od vozovky a tedy situace před vozidlem.

Je dokázáno, že řidič vozidla potřebuje přibližně jednu sekundu k tomu, aby vyhledal požadované provozní údaje, například okamžitou rychlost, teplotu motoru či stav paliva. Pokud se auto současně pohybuje městskou rychlostí 50 km/h, urazí za sekundu vzdálenost 14 metrů. Při použití zobrazovače virtuálního obrazu HUD se tato reakční doba zkrátí přibližně na polovinu, což je pro bezpečnost přínosné.

Průhledový displej s rozšířenou realitou umožní řidičům aut vidět data trojrozměrně

Co vlastně Head-up Displej u aut zobrazuje? U raného výše zmíněného Oldsmobilu to byla pouze okamžitá rychlost vozidla. Zařízení tak v jeho případě pouze zdvojovalo klasický rychloměr v přístrojovém štítu.

U současných aut nabízí HUD mnohem širší možnosti zobrazování. Systém tak může promítat kromě rychlosti také otáčky motoru, případně údaje z navigačního systému. Mnohem větší přínos HUD v autech je však v rozšíření pokročilých bezpečnostních systémů. Třeba pokud je vozidlo vybaveno systémem varování před srážkou a vyhodnotí-li vozidlo situaci jako kritickou, upozorní řidiče akusticky a také opticky blikáním červeného pole přímo v jeho zorném poli. Je to mnohem účinnější a intuitivnější, než kdyby takto blikalo světlo třeba na přístrojovém štítu. Nejpokročilejší HUD zobrazují také obraz z nočního vidění vozidla, jehož základem je infračervená kamera. Navíc zařízení dokáže označit pohybující se objekty, například chodce či zvěř. Díky tomu má řidič mnohem více času zareagovat v případě vzniklé situace.

Na sklo i „sklíčko“

V automobilových HUD rozlišujeme dvě na první pohled odlišná řešení promítání údajů. V případě té dražší promítá zobrazovač údaje přímo na čelní sklo a sice tak, že řidič promítané údaje vidí opticky vzato ve vzdálenosti několika metrů, přičemž se jakoby vznášejí v prostoru. Levnější varianta počítá s pomocnou zobrazovací plochou v podobě „sklíčka“ či „destičky“, která se vysune z palubní desky.

Aby se totiž údaje ze zobrazovače řidiči promítly a byly tudíž pro něj viditelné, musí být čelní sklo opatřeno reflexní fólií. V době zavádění Head-up Displejů ale stálo takové čelní sklo (například na Citroën C6) i desítky tisíc korun, s čímž měly problém pojišťovny. Proto se časem přešlo na levnější řešení v podobě pomocné zobrazovací plochy.

Ač se nám toto řešení může jevit jako taková z nouze ctnost, ve skutečnosti pro to není žádný důvod, neboť třeba u dopravních letadel se toto používá zcela běžně, a to i u těch nových. Například u soudobého Boeingu 737 třetí generace (NG) je to vyřešeno obdobným způsobem. V tomto případě je navíc zobrazovací plocha mnohem blíže očím pilota, řádově centimetry. A stejně jako u aut, ji lze deaktivovat v případě, že HUD nepotřebujete.

Promítací jednotka Head-up Displeje se nachází v palubní desce v její horní části za domečkem s přístrojovým štítem. Skládá se ze zdroje světla, který vysílá paprsky přes displej, na němž se v mnohem menší formě zobrazují promítané údaje. Světelné paprsky dopadají na zrcadlo, od něhož se odrazí k dalšímu, tentokrát již otočnému zrcadlu a teprve od něj se odražené světlo přes krycí sklo vysílá na čelní sklo, respektive pomocnou zobrazovací plochu (destičku, sklíčko).

Head-up Displej pro každého

Od představení ve vozech Oldsmobile na sklonku osmdesátých let došlo sice k obrovskému rozmachu automobilového Head-up Displeje, přesto i dnes je tato technika záležitostí spíše dražších automobilů, případě příplatkovou výbavou těch rozšířenějších.

Pokud ale požadujete HUD i v autě, které tuto techniku nenabízelo, můžete jej mít… Před pěti lety začala firma Garmin, známý specialista na navigační soustavy a elektroniku (a to i v letectví) jednotku HUD coby příslušenství, které lze velmi snadno namontovat v podstatě do jakéhokoliv auta.

Zařízení se skládá ze zobrazovací jednotky v podobě „hrabičky“, kterou připevníte na horní plochu palubní desky. Na čelní sklo v místě, kam se mají údaje promítat, je potřeba nalepit reflexní průhledovou fólii.

Dodatečně montovaný HUD od Garmin však nezobrazuje rychlost jízdy, ale navigační údaje, které zrcadlí z navigace v chytrém telefonu. Zobrazovací přístroj od Garmin z roku 2013 se ale již nevyrábí, navíc v České republice není nástupce původního systému dostupný. V zahraniční však k dispozici je a lze jej pořídit třeba na aukčním serveru eBay. Na americké eBay se ceny přístroje pohybují kolem 1.000 korun, samozřejmě bez poštovného.