ما هو عرض الرأس (Head-Up Display) وكيف يعمل؟

لقد أصبحت التكنولوجيا حليفاً قيّماً جداً لصناعة السيارات، ليس فقط في مجال المحركات وعناصر السلامة ومساعدة القيادة. لقد تغيرت المقصورة والأجهزة الداخلية كثيراً في السنوات الأخيرة. ومن التطورات التي شهدناها عرض الرأس Head-Up Display، المعروف أيضاً باسم HUD. لقد سمعنا كثيراً عن هذا النظام لعرض المعلومات، ولكن هل تعرف ما هو Head-Up Display؟

Head-Up Display، المعلومات على الزجاج الأمامي

Head-Up Display هو نظام يعرض جميع المعلومات المتعلقة بالقيادة على الزجاج الأمامي، بحيث يستطيع السائق رؤية بيانات مثل السرعة وعدد الدورات وبيانات أخرى كمستوى الوقود ومصابيح الأعطال، وما إذا كانت الأضواء مضاءة، وكل ما يظهر في لوحة القيادة التقليدية.

يجعل نظام الإسقاط البيانات مرئية على الزجاج الأمامي، مما يعني أن السائق لا يحتاج إلى إبعاد نظره عن الطريق في أي وقت. تظهر الأرقام والبيانات كأنها تطفو أمام السائق على بُعد نحو عشرة أمتار. مع هذا النظام، تزداد السلامة أثناء القيادة لأنه لا يتطلب إبعاد النظر عن الطريق.

هناك طريقتان للإسقاط، TFT والليزر، وهما نظامان موجودان في السوق عبر علامات تجارية مختلفة للسيارات. فعلى سبيل المثال، يستخدم نظام TFT ثنائيات LED وشريحة TFT، التي تحجب الضوء لتكوين الأرقام والبيانات وإسقاطها على الزجاج الأمامي. Mercedes وAudi وBMW من بين العلامات التي تستخدم هذا النظام.

النظام الليزري أحدث ويتكون من شعاع ضوئي “يرسم” كل سطر في الوقت الفعلي ويُنشئ البيانات بشكل مستمر. يحتاج هذا النظام إلى طاقة أقل ويستخدم جهازاً عارضاً أقل قدرة، لأن الليزر يتطلب طاقة أقل لإصدار الشعاع الضوئي. Jaguar وLand Rover وVolvo هم المصنعون الذين يستخدمون هذا النظام لطرزهم.

Head-Medium Display، حل وسط

هناك حل وسط بين العارض التقليدي وHead-Up Display وهو Head-Medium Display. يعرض هذا النظام المعلومات على لوحة شفافة موضوعة خلف عجلة القيادة. حجمه لا يسمح برؤية جميع البيانات التي يقدمها HUD، لكنه كافٍ للحصول على كل المعلومات اللازمة.

في حالة نظام HMD، تُستخدم تقنية TFT، وهي أكثر عملية بسبب المساحة المحدودة المتاحة للإسقاط. في هذه الحالة، لا يكون عرض البيانات كما في حالة الزجاج الأمامي، لكنه يظل عملياً جداً.

كيف يعمل Head-Up Display؟

يتكون Head-Up Display من عدة مكونات تسمح بإنشاء شعاع الضوء وتشكيله وإسقاطه على سطح الزجاج الأمامي أو اللوحة الشفافة.

يشبه النظام جهاز العرض الأمامي (الرأسي). يصدر الضوء من باعث ويمر عبر المجمِّع (الكوليماتور). وهو مرآة مُعدّة لتعديل توازي أشعة الضوء لتعطيها عمقاً بحيث تبدو كأنها تُسقط على بُعد أمتار من السيارة.

تلتقط مرآة ثانية هذا الضوء وتوجهه نحو المُركِّب (الكومبينر). هذه المرآة متحركة، بحيث يمكن في معظم أنظمة HUD تعديل موضعها وارتفاعها ومعاملات أخرى لضبطها وفق ذوق السائق واحتياجاته. وأخيراً، يوجد المُركِّب، وهو السطح الذي تُسقط عليه الصورة، أي الزجاج الأمامي أو اللوحة الشفافة.

هذا النظام مكلف إلى حد ما، لذلك تستخدمه حالياً السيارات الفاخرة. أما في حالة HMD، فهو أرخص، ويمكن إيجاده في السيارات ذات الفئات الأدنى، مما يشكل حلاً وسطاً وأكثر استخداماً.