Système d’information du conducteur
Du simple au high-tech
24 juin 2024 agvs-upsa.ch – Les affichages tête haute (Head-up-Display HUD) permettent à la conductrice ou au conducteur de voir sans se fatiguer les informations des systèmes d’aide à la conduite (SAC), les indications de navigation et les données ou avertissements du véhicule. La technologie a fait d’énormes progrès. La gamme s’étend du simple disque en plastique au HUD à réalité augmentée. Nous mettons en lumière la technique qui se cache derrière et ce que cela signifie pour les professionnels de l’atelier. Andreas Senger
Les écrans tête haute de pare-brise actuels permettent d’afficher une zone de proximité et une zone de réalité augmentée à environ 10 mètres devant le véhicule. Photo : Audi
La technologie de l’affichage tête haute (HUD) a été développée à l’origine à des fins militaires, afin de projeter directement dans le champ de vision du pilote d’avion de chasse les informations les plus importantes sur l’état de fonctionnement de l’avion, les données radar et l’arsenal disponible. Cette idée de base est également mise en oeuvre pour le HUD dans l’automobile et permet de garantir une conduite moins fatigante d’un véhicule, même sur de longues distances. La raison : en plaçant les affichages dans le champ de vision, il n’est pas nécessaire de baisser la tête régulièrement pour voir le tableau de bord. D’autre part, l’oeil humain est ménagé. En passant d’un champ de vision clair sur la route à un affichage plutôt sombre sur le tableau de bord, la pupille de l’oeil doit corriger l’incidence de la lumière. Le rétrécissement des pupilles permet à moins de lumière d’atteindre les nerfs oculaires. De plus, lors de la mise au point (focalisation sur une zone proche ou lointaine), le cristallin de l’oeil est plus ou moins déformé par des muscles. Ces deux éléments ne sont plus nécessaires lorsque les informations les plus importantes sont affichées sur le HUD dans le champ de vision. Ainsi, l’oeil se fatigue moins vite et les longs trajets en voiture sont plus détendus.
Un autre avantage est que le conducteur d’un véhicule n’a pas besoin de détourner son regard de la circulation et bénéficie ainsi d’un net avantage en termes de sécurité. En conséquence, les constructeurs automobiles s’efforcent, en collaboration avec les fournisseurs, de monter les écrans d’affichage du fonctionnement du véhicule et de l’infodivertissement le plus haut possible dans le tableau de bord des nouveaux véhicules. Le HUD se présente en principe sous deux versions techniques : les véhicules bon marché disposent d’un HUD à disque en plastique. Cette variante est appelée en anglais « Combiner Head-Up-Display ». Les informations ne sont pas projetées sur le pare-brise, mais sur une vitre en plastique transparent. Les HUD de pare-brise, dont le système de projection nécessite plus d’espace dans le module avant et également un pare-brise spécial, constituent la variante la plus élaborée. Dans ce type de HUD, un écran LCD TFT avec un rétroéclairage puissant projette l’image sur le pare-brise via un minimum de trois miroirs. Le principe de fonctionnement est comparable à celui d’un vidéoprojecteur. L’image est créée dans un écran LCD relativement petit et à haute résolution. Dans le HUD, contrairement à un vidéoprojecteur, l’image est envoyée dans un sens et dans l’autre par des miroirs fixes et mobiles et parcourt un certain chemin avant d’être projetée sur le pare-brise. L’image peut également être agrandie grâce à des miroirs asphériques plutôt que plans. Par rapport aux pare-brise conventionnels, le pare-brise en verre de sécurité à deux vitres dispose d’un film plastique en forme de coin, au moins dans la zone de projection. Celle-ci permet, lors de la réflexion de l’image HUD, de ne pas afficher deux images l’une sur l’autre grâce à l’angle, mais de créer une seule image pour le conducteur. Si, après un changement de pare-brise, le client se plaint que deux images HUD sont visibles l’une sur l’autre, c’est qu’un pare-brise conventionnel a été installé. Pour les systèmes HUD, les pare-brise portent l’abréviation « HUD », car la couche de plastique en forme de coin est à peine visible à l’oeil nu. La distance optique entre le projecteur et le pare-brise crée dans le cerveau du conducteur une image virtuelle qui flotte entre un et trois mètres au-dessus du capot.
Cliquez ici pour lire le rapport complet [PDF].
Les écrans tête haute de pare-brise actuels permettent d’afficher une zone de proximité et une zone de réalité augmentée à environ 10 mètres devant le véhicule. Photo : Audi
La technologie de l’affichage tête haute (HUD) a été développée à l’origine à des fins militaires, afin de projeter directement dans le champ de vision du pilote d’avion de chasse les informations les plus importantes sur l’état de fonctionnement de l’avion, les données radar et l’arsenal disponible. Cette idée de base est également mise en oeuvre pour le HUD dans l’automobile et permet de garantir une conduite moins fatigante d’un véhicule, même sur de longues distances. La raison : en plaçant les affichages dans le champ de vision, il n’est pas nécessaire de baisser la tête régulièrement pour voir le tableau de bord. D’autre part, l’oeil humain est ménagé. En passant d’un champ de vision clair sur la route à un affichage plutôt sombre sur le tableau de bord, la pupille de l’oeil doit corriger l’incidence de la lumière. Le rétrécissement des pupilles permet à moins de lumière d’atteindre les nerfs oculaires. De plus, lors de la mise au point (focalisation sur une zone proche ou lointaine), le cristallin de l’oeil est plus ou moins déformé par des muscles. Ces deux éléments ne sont plus nécessaires lorsque les informations les plus importantes sont affichées sur le HUD dans le champ de vision. Ainsi, l’oeil se fatigue moins vite et les longs trajets en voiture sont plus détendus.
Un autre avantage est que le conducteur d’un véhicule n’a pas besoin de détourner son regard de la circulation et bénéficie ainsi d’un net avantage en termes de sécurité. En conséquence, les constructeurs automobiles s’efforcent, en collaboration avec les fournisseurs, de monter les écrans d’affichage du fonctionnement du véhicule et de l’infodivertissement le plus haut possible dans le tableau de bord des nouveaux véhicules. Le HUD se présente en principe sous deux versions techniques : les véhicules bon marché disposent d’un HUD à disque en plastique. Cette variante est appelée en anglais « Combiner Head-Up-Display ». Les informations ne sont pas projetées sur le pare-brise, mais sur une vitre en plastique transparent. Les HUD de pare-brise, dont le système de projection nécessite plus d’espace dans le module avant et également un pare-brise spécial, constituent la variante la plus élaborée. Dans ce type de HUD, un écran LCD TFT avec un rétroéclairage puissant projette l’image sur le pare-brise via un minimum de trois miroirs. Le principe de fonctionnement est comparable à celui d’un vidéoprojecteur. L’image est créée dans un écran LCD relativement petit et à haute résolution. Dans le HUD, contrairement à un vidéoprojecteur, l’image est envoyée dans un sens et dans l’autre par des miroirs fixes et mobiles et parcourt un certain chemin avant d’être projetée sur le pare-brise. L’image peut également être agrandie grâce à des miroirs asphériques plutôt que plans. Par rapport aux pare-brise conventionnels, le pare-brise en verre de sécurité à deux vitres dispose d’un film plastique en forme de coin, au moins dans la zone de projection. Celle-ci permet, lors de la réflexion de l’image HUD, de ne pas afficher deux images l’une sur l’autre grâce à l’angle, mais de créer une seule image pour le conducteur. Si, après un changement de pare-brise, le client se plaint que deux images HUD sont visibles l’une sur l’autre, c’est qu’un pare-brise conventionnel a été installé. Pour les systèmes HUD, les pare-brise portent l’abréviation « HUD », car la couche de plastique en forme de coin est à peine visible à l’oeil nu. La distance optique entre le projecteur et le pare-brise crée dans le cerveau du conducteur une image virtuelle qui flotte entre un et trois mètres au-dessus du capot.
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