BMW ha presentado en el CES de Las Vegas un nuevo concepto de head-up display (HUD) que comienza a alumbrar futuro de esta tecnología. El nuevo BMW Panoramic Vision proyecta contenido visible para todos los ocupantes sobre una superficie impresa en negro a lo largo de toda la parte inferior del parabrisas. La información de conducción más importante se proyecta directamente en la línea de visión del conductor, con contenido personalizable e información de navegación integrada con efecto 3D para el conductor y los pasajeros.

Con un head-up display, el conductor puede recibir y procesar información importante en un segundo, reduciendo a la mitad el tiempo que se emplea en mover la cabeza, dirigir la vista a una pantalla y enfocar la vista. Además, durante ese segundo, la visión periférica del conductor se enfoca hacia la carretera, mientras que al desviar la vista a una pantalla se pierde prácticamente la totalidad de la capacidad de recibir información de lo que sucede por delante del vehículo.

El reto de los sistemas de próxima generación es cómo conseguir transmitir más información, integrar alertas de seguridad y ampliar la experiencia inmersiva con más amplitud y profundidad. Todo ello, para mejorar y hacer más segura la conducción, sin generar efectos contraproducentes, como distracciones o pérdida de visibilidad del tráfico real.

El Grupo Belron, matriz de Carglass España, ha creado un nuevo grupo de trabajo para abordar los retos relacionados con la instalación de parabrisas con nuevas tecnologías HUD. Este equipo se centrará en garantizar la calidad de los materiales, optimizar los procesos de instalación, conocer las opiniones de los clientes y desarrollar las mejores prácticas para ofrecer mejores servicios de HUD.

El campo de visión (FOV) de un HUD ideal con realidad aumentada debería cubrir un mínimo de dos carriles (el carril de circulación del vehículo y medio carril a cada lado) para una adecuación eficaz a las situaciones del tráfico, y los vehículos y vías circundantes. Considerando un ancho de carril de aproximadamente 3,5 metros, el campo de visión horizontal mínimo debería ser de 20°, cuando en los actuales HUD es de solo 10°.

La VID (VID (Virtual Image Distance) representa la distancia entre la imagen virtual y el ojo humano. Se requieren al menos dos planos de profundidad virtual: un plano de profundidad cercana a 2-5 metros para presentar información del estado de conducción, como velocidad, nivel de combustible; y un plano virtual a más de 20 metros más para presentar información de navegación y de seguridad relacionadas con el tráfico real. El objetivo es que los futuros sistemas HUD ofrezcan múltiples planos de imagen virtual y planos de profundidad variable, para poder proporcionar información virtual que coincida con la profundidad y la distancia de los objetos naturales. También que las distancias a las que aparece la información varíen con la velocidad.

El 3D AR HUD puede presentar información a diferentes distancias aparentes en función de la velocidad, por ejemplo, 20 metros por delante cuando se circula a 40 km/h en zonas urbanas, y 80 m por delante cuando se circula a 100 km/h en autopistas. Esto mejora la experiencia de conducción, pues el conductor puede enfocar y desenfocar iconos virtuales de manera natural, como lo harían con objetos reales, creando una experiencia más natural y cómoda.

Por otro lado, el tamaño de la caja ocular en la que se muestra información tiene que alcanzar un compromiso: una caja ocular grande “tapa” más, pero evita la pérdida de información de conducción durante el balanceo del vehículo y permite a los conductores ajustar ligeramente su posición de conducción.

Transmisión de información

El sistema tiene que determinar qué información es más relevante para el conductor en cada momento. Las alertas de seguridad deberían ser prioritarias, independientemente de la configuración seleccionada por el conductor. Del mismo modo, iconos emergentes como, por ejemplo, las flechas que indican el lugar exacto de un destino de navegación o la calle por la que hay que girar, deben aparecer en el momento exacto, sustituyendo a otras informaciones. Todo ello sin demasiados cambios en el esquema básico de datos e iconos que ve el conductor, lo que también puede generar confusión y distracción.

Es clave conseguir una óptima categorización de la información por tamaño, códigos de colores y distancia focal. La separación orgánica en diferentes profundidades de la información virtual puede mejorar la eficacia y la fluidez de la presentación de la información. Jugar con diferentes enfoques y grados de opacidad, con los mensajes más relevantes nítidamente enfocados y más opacos, y el resto desenfocándose y haciéndose más transparentes en función de su importancia, también puede ser un camino a seguir.

Tecnologías para conseguirlo

La tecnología que se está desarrollando tiene que cubrir todos estos factores, además de ciertos requerimientos técnicos básicos, como conseguir una elevada luminancia de más de 10.000 nits de brillo, una temperatura de funcionamiento de entre -40 y 85 ºC, una vida útil de más de 10.000 horas sin degradación y un bajo consumo de energía. Y todo ello, con unos costes, capacidad de implementación en un vehículo y escalabilidad que posibiliten su implementación a gran escala.

En la actualidad, los HUD de vehículos emplean principalmente la tecnología de proyección LCD-TFT. Se están desarrollando tecnologías alternativas de procesamiento digital de luz (DLP), holografía generada por ordenador (CGH), MEMS de escaneo láser y microLEDs.

En particular, los sistemas CGH han ganado mucha tracción, con empresas que planean lanzar productos para vehículos en los próximos años. Esta técnica utiliza una fuente de luz coherente, como un láser, lo que proporciona un brillo excepcional y permite proyectar imágenes virtuales tridimensionales sin pérdida de resolución. Además, los HUD 3D ofrecen unas distancias más fidedignas, independientemente del ángulo de visión o la posición de la cabeza del conductor.