Head-up display (HUD)

Un head-up display, conosciuto universalmente come HUD, presenta le informazioni di guida essenziali nel campo visivo anteriore del conducente, in modo che possano essere lette senza abbassare lo sguardo verso il quadro strumenti o lo schermo centrale. Il concetto è stato preso in prestito dagli aerei militari, dove i piloti avevano bisogno di dati critici tenendo gli occhi sul cielo, ed è approdato nelle auto per lo stesso motivo di fondo: ogni istante in cui lo sguardo del conducente lascia la strada aumenta il rischio di collisione. Facendo fluttuare le informazioni davanti al parabrezza, un HUD mira a tenere l'attenzione dove deve stare.

Dal punto di vista tecnico il display funziona per proiezione. Una sorgente d'immagine piccola e luminosa, storicamente un LCD a transistor a film sottile, sempre più spesso un proiettore laser o DLP, genera la grafica, che viene riflessa da una serie di specchi e poi dalla superficie interna del parabrezza, oppure da un piccolo pannello trasparente, detto combinatore, sui sistemi più economici. L'ottica è disposta in modo che l'immagine virtuale risultante appaia sospesa un paio di metri davanti all'auto anziché sul vetro stesso. Ciò è importante perché gli occhi del conducente sono già messi a fuoco a distanza sulla strada, quindi non devono rimettere a fuoco, o quasi, per leggere i dati, il che riduce l'affaticamento visivo e il tempo necessario a interpretarli.

Il vantaggio, dunque, è duplice: gli occhi restano sulla strada e rimangono a fuoco alla distanza di guida, due fattori che entrambi accorciano i tempi di reazione di fronte a un pericolo. I contenuti sono scelti per adattarsi a questo formato a colpo d'occhio e comprendono tipicamente la velocità attuale, il limite di velocità vigente, le frecce di navigazione passo passo e gli avvisi dei sistemi di assistenza, come allerte di collisione, superamenti di corsia o stato del cruise control adattivo. Poiché l'informazione è fornita senza che il conducente distolga lo sguardo, risulta particolarmente preziosa alle alte velocità e nel traffico intenso, dove l'attenzione è una risorsa scarsa.

Gli head-up display coprono un'ampia gamma di sofisticazione. I più semplici combinatori sollevano un piccolo pannello che mostra la sola velocità, mentre i sistemi integrati nel parabrezza offrono display più grandi e a colori. I più evoluti sono gli HUD a realtà aumentata, che impiegano un campo visivo molto più ampio per sovrapporre la grafica direttamente al mondo reale: una freccia di navigazione può apparire posata sull'effettivo incrocio in cui svoltare, oppure un contorno luminoso può evidenziare un pedone rilevato dal sistema di visione notturna, ancorando l'informazione alla scena anziché limitarsi a elencarla.

Vi sono considerazioni pratiche e limiti. La grafica deve essere abbastanza luminosa da restare leggibile contro una strada illuminata dal sole, ma deve attenuarsi automaticamente di notte per non abbagliare, e la maggior parte dei sistemi consente di regolare altezza e luminosità in base alla posizione di guida. Gli occhiali da sole polarizzati possono rendere invisibili alcuni display, e spesso è necessario uno speciale intercalare a cuneo nel parabrezza per evitare un'immagine doppia sdoppiata, il che rende più costosa la sostituzione del vetro. Un HUD va inteso come un dispositivo di visualizzazione che porta in primo piano le informazioni di altri sistemi, come l'assistente ai limiti di velocità, il riconoscimento dei cartelli stradali, la navigazione, il cruise control adattivo e la visione notturna, collocandone i dati esattamente dove il conducente può usarli nel modo più sicuro.