HUD، نسل جديد نمايشگرها

[Trance]

HUDمخفف كلمات Head-Up Display است و آنگونه كه از نام آن بر مي‌آيد نمايشگري است كه روي سر قرار مي‌گيرد، سازندگان اين وسيله معتقدند كه ساخت آن انقلابي در صنايع خودروسازي و نظامي ايجاد خواهد كرد. امروزه به مدد دسترسي آسان به اطلاعات، واژگاني مانند انقلاب، تحول، تغييرات شگفت‌انگيز را زياد مي‌شنويم، زيرا انسان هوشمند امروزي علاوه بر حفظ بقا خود در جست‌وجوي راه‌هايي براي آسان‌تر زيستن است. تصور كنيد در يك روز آفتابي با عينكي بر چشم در حال قدم زدن هستيد يا در جاده‌اي پر رفت‌وآمد رانندگي مي‌كنيد، يقينا اگر اين عينك بطور خودكار بجاي شما فكر كند و تصميمات درستي اتخاذ كند شما مي‌توانيد با فراغ خاطر در عوالم خود غرق شويد و از رانندگي و يا پياده‌روي لذت ببريد.

شركت Microvision يكي از پيشگامان در ساختن قطعات اتوماتيكي كامپيوتري است، در حال حاضر اين شركت در صدد ساخت وسايل جانبي براي اتومبيل‌هاي نسل جديد مي‌باشد. به منظور تامين سلامت هر چه بيشتر رانندگان و عابرين پياده، شركت Microvision با همكاري شركت Microsoft هم اكنون در حال طراحي و ساخت نمايشگرهاي پيشرفته ليزري HUD است تا رانندگان علاوه بر احساس آرامش بيشتر در حين رانندگي از ايمني بالايي نيز برخوردار باشند. بيل گيتس نيز معتقد است: «استقبال از فناوري، رمز موفقيت رهبران صنعت خودروسازي جهان خواهد بود.» اين محصول به دو صورت طراحي شده است: عينك و كلاه. از ويژگي‌هاي HUD مجهز بودن به نمايشگر ليزري است و تصاويري معادل يك نمايشگر ۱۷ اينچ توليد مي‌كند. شركت Microvision اين محصول را بر اساس فناوري موجود در هليكوپترهاي آپاچي طراحي كرده و نيز سيستم عامل تعبيه شده در آن Java است.

HUD داراي ويژگي‌هاي منحصربفردي است، از جمله صفحه نمايشگر ليزري با وضوح تصويري بالا، قابليت تشخيص صوت و پخش صدا يا گفتار در مواقع ضروري، سيستم تشخيص و تحليل مسير، مجهز بودن به پايگاه اطلاعاتي گسترده و توانايي كنترل خودكار خودرو و مواردي از اين دست كه شركت‌هاي خودروسازي با افزودن اين لوازم به محصولاتشان از رقباي خود سبقت خواهند گرفت. نمايشگر HUD تصاويري واقعي و واضحي را از محيط پيرامون فرد ارائه مي دهد به عبارتي كاربر بدون گرداندن سر خود به اطراف قادر است اطراف خود را ببيند. در واقع با استفاده از اين وسيله افراد ديدي در تمامي جهات خواهد داشت.

HUD داراي پايگاه اطلاعاتي جامعي از محيط پيرامون كاربر است و همچنين قادر به تحليل و پردازش داده‌هاي موجود مي‌باشد. نتايج حاصله به دو صورت ارائه مي‌شود، نوشتاري كه قابل خواندن روي صفحه نمايشگر است و شنيداري كه كاربر از طريق هدفون قادر به شنيدن آن مي‌باشد. آقاي گيتس و همكارانش در جريان نشستي كه به همين منظور برگزار ، تعدادي از نوآوري‌هاي خود را براي صنعت خودروسازي معرفي كردند. يكي از آنها شبيه HUD است و افراد در كارخانه‌هاي خودروسازي با گذاشتن آن بر روي سر قادرند داخل موتور را از زواياي گوناگون به صورت تصاوير ديجيتالي ببينند، بدون آنكه نياز باشد از نزديك آن را لمس كنند. شركت Microvision اعلام كرده است كه هم اكنون در حال انجام آزمايشات نهايي روي اين محصول جديد است.

نمايش اطلاعات بگونه‌اي در مقابل ديدگان كاربر قرار مي‌گيرد كه براي چشم وي خسته‌كننده و آزار دهنده نباشد و همچنين با وجود محدويت فضايي، احساس ناراحتي در فرد ايجاد نشود. از طرفي بدليل قرار گرفتن اين وسيله روي سر به مانند كلاه يا قرار گرفتن آن روي صورت به مانند عينك مي‌بايست اولا از لحاظ اندازه كوچك و مناسب باشد و از طرفي بسيار سبك تا احساس خستگي و ناراحتي در كاربر ايجاد نكند و فرد با كمال رضايت در مسيرهاي طولاني از آن استفاده نمايد. طبق تحقيقات بدست آمده مدت زماني كه لازم است تا سرعت حركت خودرو توسط راننده چك شود حدود 1 ثانيه است ولي در 85 تا 90 درصد رانندگان، اين زمان بيشتر است زيرا هنگامي كه حواس راننده از جاده يا مسير حركت منحرف مي‌شود و به صفحه جلوي خودرو و يا مناظر و اتفاقات كنار جاده معطوف مي‌گردد، سرعت پاسخگويي راننده در هنگام خطر، كاهش چشمگيري مي‌يابد.

با استفاده از HUD زمان پاسخگويي به شرايط و وقايع گوناگون به 4/1 ثانيه تقليل پيدا مي‌كند. شايد در يك نگاه گذرا اين كاهش زماني قابل توجه نباشد ولي در سرعت‌هاي 100Km/h به بالا اين زمان باعث مي‌شود تا خودرو 7 تا 28 متر زودتر متوقف شود. وجود علائم هشداردهنده به منظور جلب نظر راننده در سرعت پاسخگويي به حوادث بسيار حائز اهميت است. با استفاده از HUD ميزان قدرت فكري و شناسايي راننده در شرايط گوناگون بالا مي‌برد زيرا اين وسيله دسترسي به اطلاعات جامع و صحيح را ميسر مي‌سازد.

در خودروهاي سنگين مانند Volvo در مواقع خطر كه تصميم‌گيري براي رانندگان بسيار دشوار است با استفاده از HUD علاوه بر علائم هشدار دهنده كه به منظور آگاه نمودن راننده مي‌باشد، جهت و اندازه انحراف از مسير در كمترين زمان ممكن توسط سيستم اعلام مي‌شود. HUD بگونه‌اي طراحي شده است كه قادر به دريافت و تحليل محيط اطراف باشد. تحليل داده‌هايي مانند جهت‌يابي مسير حركت، دريافت اطلاعات از خوردوهايي كه در جلو يا عقب، هم جهت يا خلاف جهت حركت مي‌كنند، نمايش علائم هشدار دهنده و همچنين اطلاعات مختصر و مفيدي در رابطه با سيستم داخلي خودرو كه در هنگام بوجود آمدن نقصي در آن بسيار مهم است و ديگر مواردي كه هر فرد با دانستن آنها رانندگي آسان و لذت‌بخش‌تري خواهد داشت.

در حال حاضر در خودروهايي مانند Nissan ، GM، Citroen ، BMW، اشكالي از HUD ارائه شده است و در آينده‌اي نزديك اين وسيله به صورت كلاه ايمني و يا عينك در خوردوها و موتور سيكلت‌ها تعبيه خواهد شد. امروزه سيستم‌هايي وجود دارد كه كاربر مي‌تواند اطلاعات موردنياز را روي شيشه جلوي اتومبيل ببيند كه البته اطلاعات موردنظر از طريق كامپيوتر تعبيه شده در درون خودرو با استفاده از سيستم ليزري روي شيشه جلوي خوردو قابل ديدن مي‌شود. از موارد كاربردي آن استفاده در خودروهاي پليس مي‌باشد و نيز كاربردهاي نظامي گسترده‌اي براي آن تعريف شده است. نمايشگر ليزري HUD بر اساس و مبناي سيستم‌هاي نمايشي Picop (Precision Intermediate-term Computer-controlled Oscillator Projector) ساخته شده است.

Picop به موتورهاي نمايشگر فوق سبك يا فوق كوچك گفته مي‌شود كه تصاويري با كيفيت بسيار بالا در شب يا روز توليد مي‌كند و اطلاعات به نمايش درآمده در آنها تماما رنگي و متحرك مي‌باشد. با موتور نمايشي Picop كاربر مي‌تواند انواع اطلاعات را در اندازه و شكل‌هاي متنوع و واقعي با رنگ‌هاي گوناگون ببيند. هدف اوليه براي ساخت اين وسيله كاربرد آن در ارتش بوده است بگونه‌اي كه سربازان و پرسنل نظامي با استفاده از آن در مواقع بحراني قادر باشند تا به پايگاه اطلاعات جامعي كه به سيستم اطلاعات داده‌هاي جنگي موسوم است، دسترسي يابند.

از طرفي با كاربرد اين كامپيوترهاي كوچك ايمني و سلامت سربازان و پرسنل نظامي در شرايط گوناگون به ويژه در مواقع جنگ تا حد زيادي تامين مي‌شود، زيرا سربازان قادر خواهند بود تا تمامي فضاي اطراف خود را بطور كامل زيرنظر داشته باشند و از تمامي جوانب و شرايط محيطي آن آگاهي كامل يابند و از طرفي با اتصال به پايگاه اطلاعاتي سازمان و ارسال داده‌هاي دريافتي به سازمان مربوطه از نظرات كارشناسان در كوتاه‌ترين زمان ممكن اطلاع يابند.

يقينا تصميمات اتخاذ شده نتيجه دسترسي به اطلاعاتي جامع و تحليل‌هاي درست و استفاده بهينه از زمان مي‌باشد و واضح است كه محيا بودن تمامي اين شرايط باعث انجام عملياتي موفق مي‌شود و نيز در كاهش تلفات انساني و مالي بسيار موثر خواهد بود. HUD در دو نوع مختلف ارائه مي‌شود نوعي از آن سيستم نمايشگر ليزري و نيز سيستم كامپيوتري در وسيله‌اي مانند كلاه يا عينك جمع شده است. به اين ترتيب علاوه بر نمايش تصاوير، مراحل پردازش داده‌ها در يك واحد انجام مي‌گيرد.

در نوع ديگر HUD ، نمايشگر ليزري و سيستم كامپيوتري از هم جدا خواهند بود. بگونه‌اي كه واحد دريافت و پردازش داده‌ها از سيستم نمايشگر ليزري مجزاست. محاسبات، پردازش و تحليل داده‌ها در واحد كامپيوتر انجام مي‌گيرد و سپس به نمايشگر منتقل مي‌شود. در بعضي از جنگنده‌هاي نظامي از قبيل FA-18، F-22، Eurofighter از هر دو سيستم استفاده شده است. روند طراحي و ساختHUD از سال 1960 آغاز شد و تا به امروزه تحولات و تغييرات فراواني در جهت افزايش كارآيي و استاندارد نمودن آن صورت گرفته است.

HUD ابتدا به منظور كار گذاشتن در هواپيماهاي جنگنده و نظامي ساخته شد كه در جنگ‌هاي هوايي كاربرد فراواني داشت. اين وسيله اطلاعاتي از قبيل سرعت، جهت پرتاب بمب، آتش بار يا موشك را به خلبان ارائه مي‌كرد. به جهت افزايش كارآيي خلبانان در استفاده از اين وسيله و رضايت آنها، موارد كاربرد HUD در صنايع هوايي روز به روز گسترش يافت. تصاوير و اطلاعات روي نمايشگر HUD به آساني قابل دسترس خلبانان مي‌باشد. خواندن و دريافت اطلاعاتي از قبيل سرعت، موقعيت جغرافيايي، ارتفاع پرواز و ... از طريق اين نمايشگر به مراتب آسان‌تر از دريافت آن از طريق PFD - صفحه نمايشگر در جلوي كابين هواپيما- است. امروزه كاربرد HUD در هليكوپترهاي نظامي بويژه هليكوپترهاي آپاچي بسيار گسترش يافته است.

استفاده از HUD در هواپيماهاي تجاري و مسافربري مانند 737Boeing ، AirBus A318، Canadair Rj، Embraer 190 به صورت اختياري مي‌باشد. سازندگان آن معتقدند كه استفاده از اين وسيله كارآيي و توان خلبان را افزايش مي‌دهد، زيرا با در اختيار داشتن اطلاعات موردنياز در كمترين زمان ممكن و نيز پردازش داده‌ها در هنگام تصميم‌گيري و انتخاب بهترين گزينه با صرف كمترين انرژي و نيز دقت بسيار بالاي آن در محاسبات گوناگون و ارائه نتايج قابل قبول يقينا از خطاهاي اختمالي جلوگيري خواهد شد. از سال 1975 با شناخته شدن بيشتر آن علاوه بر كاربردهاي هوايي به منظور كاربردهاي زميني درHUD تغييراتي حاصل شد. طبق تحقيق انجام گرفته تصادفات رانندگي بيشتر در مواقعي رخ مي‌دهد كه توجه رانند از جاده منحرف مي‌شود و قدرت تصميم‌گيري راننده در هنگام بروز خطر بشدت كاهش مي‌يابد. ژ

معطوف شدن حواس راننده به كناره جاده و يا صفحه نمايشگر جلوي خودرو از مواردي است كه براي رانندگان در تصادفات غير منتظره بسيار خطرآفرين است. بر اين اساس سازندگان خودرو در صدد ساخت وسايلي نوين هستند تا علاوه بر اينكه قدرت ديد راننده‌گان افزايش يابد، قدرت پاسخگويي به شرايط و اتفاقات غير منتظره نيز بالا رود. اطلاعاتي كه از طريق اين كلاه و نمايشگر آن ارائه مي‌شود براي راننده‌گان مبسوط و جامع است، اطلاعاتي از قبيل سيستم داخلي اتومبيل، اطلاعات مكاني و جهت‌يابي، علائم هشداردهنده به منظور معطوف كردن حواس راننده و ديگر تمهيداتي كه سلامت هر چه بيشتر رانندگان را تامين مي‌كند.

طبق تحقيقات بدست آمده استفاده از چنين وسيله‌اي در دارندگان خودرو هم باعث اطمينان خاطر از ايمني و همچنين باعث لذت بيشتر رانند‌گان از رانندگي با اينگونه وسايل نقليه مي‌شود. به طور حتم، بدون استفاده از اين وسيله هم مي‌توان تصور كرد كه رانندگي با چنين ابزاري در آينده‌اي نزديك با رانندگي امروزه بسيار متفاوت خواهد بود چرا كه زندگي بشر به بركت فناوري و تكنولوژي هر روزه متحول مي‌شود.


منبع:دنیای کامپیوتر و ارتباطات


برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید