Head-up Display System

Head-up display, atau disingkat HUD, adalah setiap tampilan yang transparan menyajikan data tanpa memerlukan pengguna untuk melihat diri dari sudut pandang atau yang biasa. Asal usul nama berasal dari pengguna bisa melihat informasi dengan kepala “naik” (terangkat) dan melihat ke depan, bukan memandang miring ke instrumen yang lebih rendah.

HUD terbagi menjadi 3 generasi yang mencerminkan teknologi yang digunakan untuk menghasilkan gambar, yaitu:

1. Generasi Pertama – Gunakan CRT untuk menghasilkan sebuah gambar pada layar fosfor, memiliki kelemahan dari degradasi dari waktu ke waktu dari lapisan layar fosfor. Mayoritas HUDs beroperasi saat ini adalah dari jenis ini.
2. Generasi Kedua – Gunakan sumber cahaya padat, misalnya LED, yang dimodulasi oleh sebuah layar LCD untuk menampilkan gambar. Ini menghilangkan memudar dengan waktu dan juga tegangan tinggi yang dibutuhkan untuk sistem generasi pertama. Sistem ini pada pesawat komersial.
3. Generasi Ketiga – Gunakan waveguides optik untuk menghasilkan gambar secara langsung dalam Combiner daripada menggunakan sistem proyeksi.

Penggunaan HUD dapat dibagi menjadi 2 jenis. Jenis pertama adalah HUD yang terikat pada badan pesawat atau kendaraan chasis. Sistem penentuan gambar yang ingin disajikan semata-mata tergantung pada orientasi kendaraan. Jenis yang kedua adalah HMD, helm dipasang yang menampilkan HUD dimana elemen akan ditampilkan tergantung pada orientasi dari kepala pengguna.

Teknologi HUD

• CRT (Cathode Ray Tube)

Hal yang sama untuk semua HUD adalah sumber dari gambar yang ditampilkan, CRT, yang dikemudikan oleh generator. Tanda generator mengirimkan informasi ke CRT berbentuk koordinat x dan y. Hal itu merupakan tugas dari CRT untuk menggambarkan koordinat senagai piksel, yaitu grafik. CRT membuat piksel dengan menciptakan suatu sinar elektonil, yang menyerang permukaan tabung (tube).

Refractive HUD

Dari CRT, sinar diproduksi secara paralel dengan sebuah lensa collimating. Sinar paralel tersebut diproyeksikan ke kaca semitrasnparan (kaca gabungan) dan memantul ke mata pilot. Salah satu keuntungan dari reaktif HUD adalah kemampuan pilot untuk menggerakkan kepalanya dan sekaligus melihat gambar yang ditampilkan pada kaca gabungan.

• Reflective HUD

Kerugian dari HUD reflektif adalah akibatnya pada besarnya tingkat kompleksitas yang terlibat dalam meproduksi penggabungan lekungan dari segi materi dan rekayasa. Keuntungan besarnya adalah kemampuan pada peningkatan tanda brightness (terang), meminimalisir redaman cahaya dari pemandangan visual eksternal dan adanya kemungkinan untuk menghemat ruang di kokpit, karena lensa collimating yang tidak diperlukan.

• System Architecture

HUD komputer mengumpulkan informasi dari sumber – sumber seperti IRS (Inertial Reference System), ADC (Air Data Computer), radio altimeter, gyros, radio navigasi dan kontrol kokpit. Diterjemahkan ke dalam koordinat x dan y, komputer HUD selanjutnya akan menyediakan informasi yang dibutuhkan untuk hal apa yang akan ditampilkan pada HUD ke generator simbol. Berdasarkan informasi ini, generator simbol menghasilkan koordinat yang diperlukan pada grafik, yang akan dikirmkan ke unit display (CRT) dan ditampilkan sebagai simbol grafik pada permukaan tabung.

Kebanyakan  HUD militer mudah memberikan atau melewatkan isyarat kemudi FD melalui generator simbol. HUD memperhitungkan isyarat kemudi pada komputer HUD dan hal tersebut membuatnya sebagai sistem ‘standalone’. Sipil HUD merupakan fail-passive dan mencakup pemeriksaan internal yang besar mulai dari data sampai pada simbol generator. Kebanyakan perselisihan perhitungan dirancang untuk mencegah data palsu tampil.

• Display Clutter

Salah satu perhatian penting dengan simbologi HUD adalah kecenderungan perancang untuk memasukkan data terlalu banyak, sehingga menghasilkan kekacauan tampilan. Kekacauan tampilan ini jauh dari eksklusif untuk HUD, tetapi hal ini sangat kritis  pada saat melihat ke arah tampilan. Setiap simbologi yang tampil pada sebuah HUD harus melayani atau memiliki sebuah tujuan dan mengarahkan peningkatan performa. Kenyataannya, bukan piksel tunggal yang dapat menerangi kecuali dia secara langsung mengarahkan pada penigkatan. Prinsip yang diterapkan pada perancangan HUD adalah ‘ketika dalam keraguan, tinggalkan saja’.

Faktor Perancangan HUD

Ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan ketika merancang sebuah HUD, yaitu:

Bidang penglihatan – Karena mata seseorang berada di dua titik berbeda, mereka melihat dua gambar yang berbeda. Untuk mencegah mata seseorang dari keharusan untuk mengubah fokus antara dunia luar dan layar HUD, layar adalah “Collimated” (difokuskan pada tak terhingga). Dalam tampilan mobil umumnya terfokus di sekitar jarak ke bemper.

Eyebox – menampilkan hanya dapat dilihat sementara mata pemirsa dalam 3-dimensi suatu daerah yang disebut Kepala Motion Kotak atau “Eyebox”. HUD Eyeboxes modern biasanya sekitar 5 dengan 3 dari 6 inci. Hal ini memungkinkan pemirsa beberapa kebebasan gerakan kepala. Hal ini juga memungkinkan pilot kemampuan untuk melihat seluruh tampilan selama salah satu mata adalah di dalam Eyebox.

Terang / kontras – harus menampilkan pencahayaan yang diatur dalam dan kontras untuk memperhitungkan pencahayaan sekitarnya, yang dapat sangat bervariasi (misalnya, dari cahaya terang awan malam tak berbulan pendekatan minimal bidang menyala).

Menampilkan akurasi – HUD komponen pesawat harus sangat tepat sesuai dengan pesawat tiga sumbu – sebuah proses yang disebut boresighting – sehingga data yang ditampilkan sesuai dengan kenyataan biasanya dengan akurasi ± 7,0 milliradians.

Instalasi – instalasi dari komponen HUD harus kompatibel dengan avionik lain, menampilkan, dll

Sumber : http://freezcha.wordpress.com/2010/11/16/hud-head-up-display-system/
              http://macuy-marucuy.blogspot.com/2010/11/teknologi-interface.html