HUD

Allikas: Vikipeedia

Head-Up Display või Heads-Up Display – tuntud ka nimega HUD – on igasugune läbipaistev ekraan, mis kuvab andmeid kasutajale ilma, et ta peaks vaatama kõrvale oma vaatepunktist.

Head-Up Display nimi tuleneb sellest, et juht või piloot suudab näha informatsiooni pead otse hoides, selle asemel, et ta peaks vaatama mujal asuvaid näidikuid.

Kuigi seade oli algselt arendatud sõjaväe õhujõu jaoks, on HUD nüüdseks ka saadaval reisilennukites, autodes ja mujal.

Ülevaade[muuda | redigeeri lähteteksti]

HUD monteeritud PZL TS-11 Iskra treeninglennukile koos kombinaatori ja kumera läätsega

Tüüpiline HUD sisaldab kolme põhilist komponenti: projekteeriv üksus, kombinaator ja arvuti..[1]

Projekteeriv üksus tüüpilises HUD süsteemis on optiline kollimaator: kumer lääts või nõgus lääts koos kineskoobiga (CRT, Cathode Ray Tube), valgusdioodiga (LED, Light Emitting Diode) või vedelkristallkuvariga (LCD, Liquid Crystal Display). Selline seadistus kuvab pildi, kus valgus on paralleelne, st. tajutakse olevat lõpmatu.

Kombinaator on tavaliselt nurga all olev lame klaas (valgusejaotur), mis asetseb otse vaataja ees – see suunab projekteeritud pildi nii, et piloodi jaoks paistaks see nii nagu oleks kujutis sõiduki ees õhus. Kombinaatorid sisaldavad spetsiaalset katet, mis peegeldavad monokroomse valguse projektorilt klaasile, samal ajal lastes läbi teised valguse lainepikkused. Mõnede kombinaatorite puhul kasutatakse ka kumerat pinda, et taasfokuseerida projektorilt tulev kujutis.

Arvuti moodustab liidese projekteeriva üksuse ja kuvatava süsteemi/andmete vahel ning genereerib pildid ja sümbolid, mis projekteeritakse klaasile.

Tüübid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Lisaks statsionaarselt paigaldatud HUD-ile, on olemas ka HMD (Head-Mounted Display või Helmet-Mounted Display). HMD on üks HUD tüüpidest, mis võimaldab pildil/ekraanil liikuda kaasa piloodi nägemisväljaga.

Paljud kaasaaegsed hävituslennukid (näiteks F/A-18, F-16 ja Eurofighter) kasutavad mõlemat, HUD ja HMD, tehnoloogiat samaaegselt. F-35 Lightning II disainiti ilma HUD süsteemita, toetudes ainult HMD tehnoloogiale, mis teeb sellest esimese kaasaegse hävituslennuki, millel puudub täielikult statsionaarselt paigaldatud HUD.


Põlvkonnad[muuda | redigeeri lähteteksti]

HUD on jaotatud nelja põlvkonda, kajastades erinevaid tehnoloogiaid, mida on kasutatud kujutiste projekteerimiseks.

  • Esimene põlvkond – Kasutab katoodkiiri (CRT) genereerimiseks pilti fosfor ekraanile, mille puuduseks on see, et fosfor kattega ekraan kulub aja jooksul. Enamik tänapäeval kasutusel olevatest HUD-idest kasutavad seda tüüpi tehnoloogiat.
  • Teine põlvkond – Kasutab tahkes olekus valgusallikat, nagu näiteks valgusdiood (LED), mis on moduleeritud vedelkristallekraanile (LCD) pildi kuvamiseks. Need süsteemid ei tuhmu ega vaja nii kõrgeid pingeid nagu esimese põlvkonna HUDid.
  • Kolmas põlvkond – Kasutab optilisi lainejuhtmeid, mis loovad pildi otse kombinaatorile – ei kasutata enam projekteerivat üksust.
  • Neljas põlvkond – Kasutab skaneerivat laserit piltide või isegi video kujutamiseks selgele läbipaistvale pinnale.

Uuematel mikro-ekraani tehnoloogiatel on kasutusele võetud kaasaarvatud vedelkristallekraanidele (LCD) ka vedelkristall räni (LCoS, Liquid Crystal on Silicon), digitaalne mikropeegliseade (DMD, Digital Micro-mirror Device) ja orgaaniline valgusdiood (OLED, Organic Light-Emitting Diode).

Autod[muuda | redigeeri lähteteksti]

BMW E60 HUD

General Motors alustas HUD ekraanide kasutamist 1988. aastal. 1998. aastal paigaldati esimesed värvilised ekraanid Corvette C5-le. Nissan pakkus HUD ekraane Nissan 240SX-le aastatel 1989–1994[2]. Toyota avaldas selle süsteemi Toyata Crow Majestal 1991, mida müüdi ainult siseturul. 2003 aastal sai BMW-st esimene Euroopa autotootja, mis pakkus HUD ekraane. HUD on muutunud aina rohkem kättesaadavamaks lisavarustuseks autoturul, mis tavaliselt võimaldavad autoklaasidele kuvada spidomeetrit, tahhomeetrit ning navigatsioonisüsteemi. Öise nägemise informatsiooni on võimalik kuvada mõnedel General Motors, Honda, Toyota ja Lexuse mudelitel. Mõned autotootjad nagu Audi, Citroën, Saab, Nissan ja Kia võimaldavad hetkel pakkuda vaid üksikuid HUD süsteeme.

HUD tehnoloogia on tulnud müügile ka mootorratta kiivritele[3].

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]