Pantalla de visualización frontal para automóviles

Una pantalla de visualización frontal para automóviles o HUD para automóviles , también conocida como auto-HUD , es cualquier pantalla transparente que presenta datos en el automóvil sin que los usuarios deban apartar la vista de sus puntos de vista habituales. El origen del nombre se debe a que el piloto puede ver la información con la cabeza colocada "arriba" y mirando hacia adelante, en lugar de inclinada hacia abajo mirando los instrumentos inferiores. En este momento, existen tres enfoques diferentes para los HUD OEM en automóviles. El primero es tratar la parte posterior del parabrisas de tal manera que una imagen proyectada sobre él se refleje en el conductor. El segundo es tener un pequeño combinador que esté separado del parabrisas. Los combinadores se pueden retraer. El tercero es laminar una pantalla transparente entre las capas del vidrio del parabrisas. ^[1]

• 1988: Nissan fue el primer fabricante en ofrecer un HUD en el mercado JDM con el Nissan Silvia S13 de 1988 .
• 1988: General Motors comenzó a utilizar pantallas de visualización frontal. Sus primeras unidades HUD se instalaron en los Oldsmobile Cutlass Supreme Indy Pace Cars y réplicas. Posteriormente, se ofrecieron unidades HUD opcionales en el Cutlass Supreme y el Pontiac Grand Prix antes de que estuvieran disponibles de forma más generalizada.
• 1989–1994: Nissan ofreció una pantalla de visualización frontal en el Nissan 240SX . ^[2]
• 1991: Toyota , únicamente para el mercado japonés, lanzó un sistema HUD para el Toyota Crown Majesta .
• 1998: La primera pantalla reconfigurable de alto contenido apareció en el Chevrolet Corvette (C5) . (Año modelo 1999)
• 1999: Cadillac DTS con visión nocturna mediante Head-up Display. (Año modelo 2000)
• 2003: Cadillac introdujo un sistema HUD para el Cadillac XLR .
• 2003: BMW participó en grandes desarrollos para sistemas HUD automotrices para la Serie 5 E60 2003 .
• 2012: Pioneer Corporation introdujo un sistema de navegación que proyecta un HUD en lugar de la visera del conductor que presenta animaciones de las condiciones futuras, una forma de realidad aumentada (RA) . ^{[3] [4]}

Estas pantallas están cada vez más disponibles en los automóviles de producción y, por lo general, ofrecen pantallas de velocímetro , tacómetro y sistema de navegación .

La información de visión nocturna también se muestra a través del HUD en algunos vehículos de General Motors , Honda , Toyota y Lexus . Otros fabricantes como Audi , BMW , Citroën , Nissan , Mazda , Kia , Mercedes y Volvo ofrecen actualmente algún tipo de sistema HUD.

Los HUD para cascos de motocicleta también están disponibles comercialmente. ^[5]

También existen sistemas HUD complementarios que proyectan la pantalla en un combinador de vidrio montado en el parabrisas. Estos sistemas se han comercializado para agencias policiales para su uso con computadoras en vehículos. ^{[ cita requerida ]}

El beneficio de tener los ojos en la carretera (ERB, por sus siglas en inglés), también conocido como ventaja de la pantalla de visualización frontal, es el término que se le da a las supuestas ventajas que se ofrecen a los conductores cuando conducen utilizando una pantalla de visualización frontal (HUD, por sus siglas en inglés). ^[6] Esto también puede denominarse dispositivo de visualización frontal o diseño de visualización frontal, en comparación con los diseños de tableros tradicionales, que se conocen como diseño de visualización frontal (HDD, por sus siglas en inglés). El beneficio de los sistemas de ojos en la carretera se deriva de una mayor conciencia situacional y la eliminación de la necesidad de apartar la vista de la carretera mientras se conduce, lo que aumenta el tiempo de reacción a los peligros externos, como los peatones. ^[7] Hay algunas pruebas que sugieren que el alcance del ERB se limita a situaciones de baja carga cognitiva en las que la tarea de conducir no es particularmente compleja. ^[6]

La investigación sobre el ERB utiliza principalmente simuladores de conducción de realidad virtual para imitar escenarios de conducción de la vida real y, al mismo tiempo, eliminar la variabilidad situacional. Para examinar los HUD y los HDD, los estudios a menudo comparan el tiempo de reacción ante peligros, la conciencia situacional y la calidad de la conducción (como la consistencia de la velocidad) utilizando ambos sistemas. El alcance del ERB en diferentes grupos demográficos , en particular los de edad y nivel de experiencia, es de particular interés. ^{[ cita requerida ]} La interacción entre la carga de trabajo y la influencia del ERB también se examinan con frecuencia para la investigación.

La mirada sacádica es el mecanismo perceptivo a través del cual el ojo es atraído inadvertidamente hacia un estímulo externo sin la acción consciente del individuo. ^[8] Una mirada involuntaria es atraída más fácilmente por el movimiento o cambios claros en la iluminación en el campo visual de un individuo. ^[9] Estos estímulos externos pueden ser beneficiosos en situaciones como el movimiento de un peatón a punto de salir a la carretera, lo que a su vez permite al conductor tomar una acción evasiva. Las señales exógenas también pueden ser irrelevantes y, a menudo, peligrosas, lo que lleva a la distracción de las conductas objetivo, como el destello de un teléfono celular que hace que uno se olvide de la carretera. Al superponer información vital para la conducción en el horizonte en la línea de visión directa de un conductor, los HUDS permiten que señales exógenas importantes, como los movimientos de otros vehículos, atraigan la mirada de un conductor mientras monitorea la retroalimentación vital del vehículo, como la velocidad o el recuento de revoluciones. ^[10] Se teoriza que esto puede facilitar tiempos de reacción más rápidos a los peligros y mejorar la conciencia de la situación. Un proyecto colaborativo entre Faurecia Groupe y el Instituto Indio de Ciencias desarrolló una pantalla de visualización frontal controlada por la mirada y los dedos ^[11] para automóviles que también puede estimar automáticamente la carga cognitiva y la distracción de los conductores. ^[12]

El campo visual ideal es el área en la que los estímulos son procesados ​​por el ojo con mayor precisión, rapidez y eficiencia. En los seres humanos, se cree que este campo se encuentra dentro de los 20 grados por encima o por debajo del meridiano vertical de la mirada de un individuo y 60 grados a cada lado del meridiano horizontal. ^[13] Si un objeto está más allá de estos límites, será necesario el movimiento de los ojos para sacar los estímulos de la periferia. Al incluir instrumentos de retroalimentación en el campo de visión primario, los HUD permiten que el horizonte y todos los estímulos asociados permanezcan en el campo de visión primario donde el automovilista aún puede procesar y reconocer la información. ^[14]

El tiempo de reacción , y más específicamente la reacción retardada, se cita ampliamente como un factor clave que contribuye a los accidentes vehiculares. ^[15] El tiempo de reacción en relación con el ERB se define como el tiempo que tarda un automovilista en reaccionar a un peligro o estímulo externo y luego llevar a cabo la reacción adecuada o una maniobra evasiva como frenar cuando un vehículo que va delante se detiene. La retroalimentación que ofrece un HUD se proyecta sobre el parabrisas de un vehículo con el objetivo de integrar los estímulos externos y la retroalimentación instrumental; eliminando así la necesidad de quitar los ojos del conductor de la carretera. Los estudios del tiempo de reacción a los peligros en los diseños de HUD frente a HDD han descubierto que los tiempos de reacción promedio para HUD son más rápidos. ^[7] Esta tendencia parece continuar en todos los grupos demográficos, incluidas ambas categorías de nivel de experiencia y edad. ^{[16] [17]}

El mantenimiento de la velocidad es el grado en que un conductor mantiene una velocidad y ajusta su velocidad para adaptarse a las leyes de tránsito y las condiciones ambientales. El uso de HUD parece producir un mejor mantenimiento de la velocidad en los conductores en condiciones experimentales en comparación con los HDD. ^[6] Se teoriza que esto se debe a que tener el velocímetro a la altura de los ojos del operador del vehículo permite un monitoreo continuo de la velocidad del vehículo. El uso de HUD también parece aumentar la calidad general de la conducción, incluido el permanecer dentro de las marcas viales y una mayor suavidad de la conducción y las habilidades de navegación. ^[18] La capacidad de los conductores para concentrarse en señales externas, como la textura de la carretera, las demarcaciones de la carretera y las señales de la calle, aumenta al usar una interfaz perfecta donde la concentración en la carretera no se interrumpe para evaluar la velocidad y otra información.

La influencia del ERB en los conductores no es universal. Hay evidencia de que a medida que aumenta la complejidad de las tareas de conducción, los beneficios de usar un HUD disminuyen y, en algunas circunstancias, dejan de ser estadísticamente significativos. El ERB disminuye, por ejemplo, cuando las personas conducen vehículos que exigen mucho conocimiento, como los vehículos industriales , o cuando se les pide que realicen varias tareas al mismo tiempo mientras conducen. ^[6] Un estudio ha demostrado que, cuando se les coloca en una condición cognitivamente exigente, las personas desvían su atención de la carretera para centrarse en otras tareas, como cambiar de marcha o hablar con otras personas. Posteriormente, la capacidad de un conductor para procesar la retroalimentación del HUD requiere una distracción de la atención, muy similar a la que ocurre cuando se utiliza un HDD. ^[6]

Existen limitaciones en cuanto a dónde se puede colocar o proyectar un HUD en un vehículo antes de que comience a disminuir la ERB y se convierta en una distracción mayor. Los HUD se pueden construir de modo que la retroalimentación instrumental parezca proyectarse hacia el horizonte, en lugar de mostrarse directamente en el parabrisas. ^[19] En situaciones de prueba, se dice que un HUD proyectado que aparece cerca del morro del vehículo da como resultado los tiempos de respuesta más rápidos y la mejor conciencia situacional por parte del conductor, además de facilitar una mejor calidad de conducción. ^[19] En el caso del HUD laminado en vidrio, la parte de vidrio de la pantalla se integra en el parabrisas, mientras que la electrónica se colocará y ocultará dentro de la carrocería del vehículo. La información se muestra directamente en el parabrisas.

• Realidad aumentada  : visión del mundo real con funciones complementarias generadas por computadora
• Pilar B  : soporte vertical o casi vertical del área de la ventana o del invernadero de un automóvil
• Adelantamiento  – Maniobra de adelantamiento de un vehículo
• Smartwatch  – Computadora portátil en forma de reloj

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• Pantalla panorámica virtual
• Jaguar hace realidad los coches fantasma Archivado el 16 de diciembre de 2014 en Wayback Machine