Les affichages tête haute (HUD) présentent ces images directement dans le champ de vision du conducteur, réduisant ainsi la nécessité pour celui-ci de quitter la route des yeux.
Ce besoin contribue à améliorer la sécurité routière, c'est pourquoi l'industrie automobile considère les affichages tête haute comme une option viable pour réduire les distractions au volant.
Le rapport d'IDTechEx, « Affichages tête haute automobiles 2024-2034 : Technologies, acteurs et opportunités », offre une analyse complète de ce secteur, des technologies bidimensionnelles classiques aux techniques d'imagerie tridimensionnelle les plus futuristes, prêtes à révolutionner l'industrie automobile. Il présente également les principales tendances, une analyse de marché, les opportunités et des prévisions détaillées sur 10 ans concernant le volume (nombre d'écrans) et la valeur (en dollars) des affichages, segmentant le secteur par type d'écran, technologie et région.
La technologie dominante actuelle dans ce domaine est l'écran TFT-LCD, qui offre une bonne qualité d'image, une grande durabilité et une maturité éprouvée. De plus, elle est hautement évolutive et relativement peu coûteuse par rapport aux alternatives du marché. Cependant, son affichage bidimensionnel manque de profondeur, notamment pour la mise en évidence des objets sur la route lorsqu'il est utilisé comme affichage tête haute (HUD). Outre l'affichage des informations radio numériques (DAB) et du véhicule, les HUD doivent signaler les dangers potentiels et apporter une assistance accrue aux conducteurs. On les appelle également HUD à réalité augmentée (RA-HUD). Cette immersion accrue exige une technologie capable de donner de la profondeur aux images et d'élargir le champ de vision, tout en mettant en évidence les zones d'intérêt clés sur la route.
Deux technologies permettent d’obtenir des images tridimensionnelles et sont actuellement testées dans les HUD : l’holographie générée par ordinateur (CGH) et les affichages à champ lumineux (LFD).
Contrairement aux écrans bidimensionnels ou stéréoscopiques, ces technologies 3D projettent des objets virtuels avec une véritable perception de la profondeur. Les écrans LCD, OLED et microLED sont des exemples de technologies 2D qui affichent des images directement sur une surface plane. Ils sont parfois utilisés pour créer une illusion 3D, où une image 2D est montrée à l'œil gauche et une image légèrement différente à l'œil droit. C'est ce qu'on appelle l'effet de parallaxe. Cependant, l'utilisation généralisée de ces techniques 2D pour afficher des images 3D induit un phénomène appelé conflit vergence-accommodation (CVA). Le CVA correspond à la différence de distance entre l'objet virtuel et l'œil. Par exemple, un objet virtuel peut être affiché à 3 mètres de l'œil, mais ce dernier se focalise naturellement sur un écran situé à quelques centimètres. Cette différence de distance provoque une gêne et des nausées chez l'utilisateur, qui ne peut pas utiliser ces écrans stéréoscopiques pendant des périodes prolongées.
Par conséquent, plusieurs entreprises et groupes de recherche évaluent l'utilisation de technologies de visualisation 3D telles que l'holographie et les écrans LFD.
L'holographie, en particulier, semble gagner en popularité lorsqu'elle est appliquée aux affichages tête haute automobiles, et cet intérêt croissant s'explique par plusieurs raisons notables.
Le premier point, déjà évoqué, concerne sa capacité à projeter des images virtuelles avec un rendu de profondeur réaliste et sans perte de résolution. L'expérience de conduite est nettement améliorée lorsque les obstacles routiers sont signalés par des images en relief. À l'instar de notre vision quotidienne, nous pouvons effectuer des mises au point fluides sur les objets virtuels, une prouesse difficilement réalisable avec les technologies 2D. Ces différents indices de profondeur offrent une conduite plus confortable et s'avèrent particulièrement utiles pour mettre en évidence les obstacles routiers dont la profondeur varie naturellement.
Deuxièmement, la luminosité est un facteur fondamental pour les affichages tête haute (HUD). Une technologie d'affichage performante dans diverses conditions environnementales est essentielle, car les informations clés doivent être visibles aussi bien en pleine lumière que dans l'obscurité. L'hologramme de synthèse (CGH) utilise une source de lumière cohérente, généralement un laser. Les lasers sont intrinsèquement très lumineux et offrent de bonnes performances dans une large gamme d'environnements lumineux.
Les entreprises spécialisées dans les affichages tête haute holographiques concentrent leurs efforts sur deux aspects clés pour concurrencer la technologie TFT-LCD dominante : la réduction du coût et la miniaturisation. Actuellement, leur taille importante et leur prix élevé les rendent adaptés uniquement aux véhicules les plus grands et les plus chers, également appelés véhicules haut de gamme. Pour être plus compétitives sur ce marché et exploiter pleinement son potentiel, il est impératif de réduire à la fois le coût et la taille des dispositifs.
Bien que la technologie holographique soit considérée comme adaptée aux affichages tête haute automobiles, sa qualité d'image est comparativement inférieure à celle des écrans LCD et OLED, principalement en raison d'un effet appelé marbrure, ce qui signifie qu'elle nécessite une plus grande maturité pour être adoptée dans d'autres applications à long terme.
Auteur : Dr Xiaoxi He, directeur de recherche chez IDTechEx
