L'head-up display (HUD), traducibile letteralmente come "schermo a testa alta", è una tecnologia innovativa che sta rivoluzionando l'esperienza di guida. Nato in ambito militare e aeronautico, questo sistema si è diffuso rapidamente nel settore automobilistico, offrendo un contributo significativo alla sicurezza e al comfort.

Introduzione all'Head-Up Display

L'HUD ha la funzione di rendere immediatamente disponibili alcune informazioni utili alla guida, senza che l'automobilista debba distogliere lo sguardo dalla strada per consultare il quadro strumenti. Grazie a questa tecnologia, infatti, è possibile avere sempre visibili, ad esempio, la velocità di marcia, i limiti di velocità e le indicazioni del navigatore.

Come Funziona l'Head-Up Display

I dati relativi alla guida, sull’head-up display, sono proiettati all’interno del campo visivo del conducente, senza la necessità di distogliere lo sguardo dalla strada. L'immagine viene focalizzata sullo stesso piano (l’infinito) in cui si trova l’occhio dell’automobilista durante la guida, evitando il cambio di messa a fuoco lontano-vicino.

Esistono diverse tecnologie per la proiezione delle informazioni:

  • Modulo olografico sul parabrezza: Si tratta di un modulo olografico di dimensioni modeste capace di proiettare le informazioni direttamente sul parabrezza, sempre rientrando nel campo di visione del guidatore, ma senza risultare invasivo.
  • Vetro semi-trasparente a scomparsa: Una soluzione meno costosa della proiezione sul parabrezza consiste nel sistemare un piccolo vetro semi-trasparente a scomparsa (posizionato sopra il cruscotto), che si solleva al momento dell’accensione dell’auto.

Vantaggi dell'Head-Up Display

L'adozione dell'head-up display comporta numerosi vantaggi:

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  • Riduzione del "fattore distrazione" alla guida: Non occorre più abbassare lo sguardo per controllare le informazioni sul cruscotto.
  • Maggiore sicurezza: Il guidatore può mantenere costantemente la concentrazione sulla strada, riducendo il rischio di incidenti.
  • Comfort di guida: Le informazioni essenziali sono sempre a portata di sguardo, senza affaticare la vista.
  • Personalizzazione: Molti sistemi sono configurabili a piacere, con la possibilità di selezionare le informazioni preferite da tenere in evidenza. Il guidatore può scegliere quali informazioni fa mostrare: tra queste possono esserci l’indicatore di velocità, i limiti di velocità sulla strada che stiamo percorrendo, il navigatore GPS, segnali stradali o di pericolo, il brano musicale trasmesso, l’icona della chiamata e molto altro ancora.

Storia e Evoluzione dell'Head-Up Display

L’head-up display è comparso per la prima volta nella storia dell’auto sull’Oldsmobile Cutlass Supreme del 1988. Inizialmente, i sistemi HUD presentavano problemi di leggibilità in determinate condizioni di luce. Oggi il problema sembra superato: le informazioni dell’head-up display sono perfettamente leggibili indipendentemente dalle condizioni di luce. Un’altra tendenza è quella di allargare il campo dell’head-up display. Il nuovo head-up display offre una superficie di interazione e informazione non solo al conducente, ma a tutti gli occupanti dell’abitacolo.

Head-Up Display Aftermarket

È anche possibile montare l’head-up display ina aftermarket. Esistono diversi fornitori aftermarket, ovvero post-vendita, che offrono sistemi head-up display dedicati. Si tratta di dispositivi in forma di scatola che si possono collegare sul cruscotto e svolgono la loro funzione di proiezione di informazioni. Si collegano al veicolo tramite porta di alimentazione da 12 Volt o porta OBD-2 e sono portatili, quindi trasferibili anche presso altre auto.

Come Attivare l'Head-Up Display

Per sapere come attivare il sistema HUD è bene consultare il libretto d’uso e manutenzione della propria auto. Generalmente, il sistema HUD si attiva dal computer di bordo, recandosi sulle impostazioni e selezionando head-up display, che può essere attivo (“On”) o disattivo (“Off”).

ADAS e Head-Up Display: Un'Integrazione Perfetta

Da qualche anno a questa parte un acronimo ha preso spazio nella vita di ogni automobilista: ADAS. Per chi non lo sapesse il termine ADAS include una vasta gamma di sistemi di assistenza alla guida, attivi e passivi. L’acronimo significa proprio Advanced Driver Assistance System ed è una sorta di preludio alla guida autonoma. L'head-up display si integra perfettamente con i sistemi ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), visualizzando in modo chiaro e immediato le informazioni relative al loro funzionamento.

Ci sono molteplici modi attraverso i quali entrano in funzione i sistemi ADAS. Possono far frenare l’auto da sola oppure farle mantenere la carreggiata. Insomma automatismi atti alla protezione degli individui ed utenti della strada. Ma una cosa è certa: al momento hanno dei limiti di funzionamento dovuti alla legislazione. Non essendo in presenza di guida autonoma, la maggior parte di questi sistemi richiede che il conducente continui ad essere vigile e pronto all’intervento.

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Esempi di sistemi ADAS:

  • ACC - Adaptive Cruise Control: Mantiene automaticamente la distanza di sicurezza dal veicolo che precede.
  • AEB - Autonomous Emergency Braking: Frena automaticamente l'auto in caso di pericolo imminente. Si chiama frenata automatica d’emergenza perché frena l’auto in caso di pericolo non percepito dal conducente. Un’auto avanti che frena all’improvviso, la presenza di ostacoli: viene letto il pericolo e l’auto inchioda.
  • LKA - Lane Keeping Assist: Mantiene l'auto all'interno della corsia di marcia.
  • BSD - Blind Sport Detection: Il sistema di monitoraggio dell’angolo cieco aiuta ad evitare impatti con oggetti presenti negli angoli ciechi degli specchi retrovisori.

Ogni Costruttore ha delle sigle ed acronimi che identificano i propri sistemi.

  • AFLS - Adaptive Front Light System: Un sistema che punta il proiettore dei fari verso l’interno della curva che si sta percorrendo, in modo automatico.
  • AHBC - Adaptive High Beam Control: Un sistema che evita la possibilità di abbagliare le macchine che sopraggiungono o che sono avanti a noi. Percepisce la presenza di ulteriori auto e si regola per limitare il fascio abbagliante.
  • ALC - Adaptive Light Control
  • APS - Automatic Parking System: Il parcheggio automatico aiuta il conducente a parcheggiare l’auto. Può essere capace di parcheggiare in orizzontale, verticale o diagonale in base alle capacità del sistema.
  • BOP - Brake Over Protection: Il sistema aiuta il conducente durante la retromarcia.
  • CIB - Collision Imminent Braking.
  • CDW - Collision Detection Warning: Il sistema monitora il perimetro dell’auto e valuta qualora ci sia il pericolo di impatto. Nel caso in cui venga rilevato un pericolo avvisa il conducente e provvede a limitare i danni in base alla calibrazione.
  • CAS - Collision Avoidance System.
  • CMS - Camera Monitor System.
  • CTA - Cross Traffic Alert: Il sistema sfrutta sensori anteriori e posteriori per capire se ci sono auto in arrivo.
  • DMS - Driver Monitoring System: L’obiettivo del sistema è di monitorare lo stato di attenzione del conducente. In base ai protocolli ed allo sviluppo raggiunto dalla Casa lo può fare in diversi modi: con telecamere che monitorano i movimenti degli occhi, con sensori sul volante oppure controllando i movimenti della testa.
  • EVWS - Electric Vehicle Warning Sound.
  • FCW - Forward Collision Warning: Questo sistema prova ad evitare l’impatto con altre auto o pedoni, avvisando il conducente del pericolo. Sfrutta sensori e percepisce quando l’auto è in pericolo.
  • HDC - Hill Descent Control: Il conducente imposta una velocità di discesa dell’auto lungo pendenze importanti.
  • ISA - Intelligent Speed Adaptation.
  • IPAS - Intelligent Parking Assist System.
  • LCA - Lane Change Assist: Se le corsia verso la quale vi state spostando, con freccia di svolta attiva, ha un’auto in avvicinamento il sistema allerta il conducente.
  • LCA - Lane Centering Assist: Il sistema centra automaticamente l’auto nella corsia di marcia.
  • LD - Lane Detection.
  • LDW - Lane Departure Warning.
  • NVA - Night View Assist: Il sistema sfrutta termocamere per rilevare oggetti e persone avanti l’auto durante la guida notturna.
  • OSD - Optical Surface Dirt.
  • PDS - Pedestrian Detection System.
  • PAEB - Pedestrian Automatic Emergency Braking.
  • PLD - Parking Line Detection.
  • PSDM - Parking Slot Marking Detection.
  • RCTA - Rear Cross Traffic Alert.
  • RVC - Rear View Camera.
  • SVC - Surround View Camera.
  • TJA - Traffic Jam Assist: Aiuta il conducente nel traffico. Accelera e frena l’auto, mantenendo le distanze dal veicolo che precede.

Visione Notturna: Un'Evoluzione del Concetto di Sicurezza

La tecnologia della cosiddetta visione notturna è stata recentemente applicata alle automobili ma in realtà arriva dal settore elettronico perché già utilizzata su telecamere e apparecchiature ottiche speciali. Permette una visione migliore in ambienti bui e poco luminosi oppure di notte. Gli stessi principi sono poi stati applicati in tempi più recenti anche dall’industria automobilistica.

Nel 2002 è stata la Toyota a montarli per prima su un’auto di serie. Le Lexus LX 470 e Landcruiser Cygnus proponevano infatti il sistema Night View che utilizzava i proiettori anteriori per emettere luci infrarosse. Le immagini venivano poi catturate da una camera CCD e trasmesse ad un computer che le rimandava in bianco e nero ad un proiettore posto alla base del parabrezza.

Nel 2005 è stato il turno di Mercedes-Benz con il suo Night View Assist adottato sulla rinnovata generazione della Classe S. Come nel caso della Toyota, anche il sistema dei tedeschi è di tipo attivo perché utilizza luci infrarosse generate e proiettate verso l’esterno dall’automobile stessa. La successiva evoluzione del Night View Assist di Mercedes-Benz è stato il Night View Assist Plus con l’aggiunta del pedestrian detection.

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I sistemi di visione notturna di tipo passivo sono quelli utilizzati, ad esempio, da Audi, BMW, General Motors e Honda. Questi non usano luci infrarosse ma camere termografiche che catturano le radiazioni termiche degli oggetti. Il Night Vision Assistant di Audi è stato proposto a partire dal 2010 sulla A8 ed è provvisto di una telecamera posizionata nel logo della calandra capace di catturare immagini fino a 300 metri di distanza. Il BMW Night Vision è comparso nel 2005 sulla Serie 7 con la tecnologia FIR (FarInfraRed, infrarossi a distanza) che permette un miglior riconoscimento di persone ed animali.

Fari Auto: Tecnologie a Confronto

Sono tre grandi famiglie le diverse tecnologie di fari auto, alcune con numerose, ulteriori, specializzazioni.

  • Fari a LED: I fari a led si affidano a diodi a emissione di luce per illuminare la strada. Ogni gruppo ottico richiede vari Led per generare un flusso luminoso sufficiente. A scaldarsi, invece, è la parte dell’elettronica di controllo posta dietro ai led, che va raffreddata per non danneggiarsi: a questo ci pensano radiatori passivi. Sono fari che emettono una luce simile a quella diurna, sia in confronto ai fari allo xeno sia alle lampade alogene. La temperatura di colore è di circa 5.500 k. Ciò migliora la visibilità e aumenta la sicurezza. Ci sono, poi, i fari a matrice di led (Matrix led, scopri nel dettaglio come funzionano). Si tratta di proiettori attivi perché dotati di sistemi più o meno sofisticati in grado di variare l’intensità e direzione del fascio di luce in funzione dell’andamento della strada, la velocità di marcia, il traffico e le condizioni ambientali.
  • Fari Laser: I fari laser sono una specializzazione ulteriore, impiegati per una specifica funzione. Si tratta di proiettori di profondità che impiegano la luce generata da laser, convertita da azzurra a bianca attraverso filtri al fosforo. La notevole luminosità ottenuta consente di avere un fascio di luce con una portata di circa 600 metri, estremamente localizzato per illuminare specifici punti della strada davanti al veicolo In pratica, viene raddoppiata la visuale notturna. La luminosità dei fari a laser è quasi quattro volte superiore a quella dei led. Ciò permette di realizzare proiettori sempre più piccoli a parità di intensità luminosa.

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