L'affichage tête haute

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Description détaillée

L'affichage tête haute ou HUD, Head Up Display en anglais, est un système projetant sur le pare-brise, dans le champ de vision du conducteur, des informations relatives à la conduite sous forme d'image virtuelle. La nature de ces informations peut être modifiable et le système peut être désactivé.
Le pare-brise étant utilisé comme surface de réflexion, c'est là que la difficulté commence, car le pare-brise fait un bien pauvre miroir. Plus de 80 % de l'affichage en contre-jour est perdu le long du chemin optique. En effet seulement 1 % de la lumière atteint l'œil du conducteur. On utilise la puissance élevée des LED afin de s'assurer que le conducteur peut réellement voir l'affichage.
La fabrication de miroir ainsi que l'assemblage du système très précis peuvent compenser la forme irrégulière du pare-brise. Mais le HUD fonctionnera vraiment avec un pare-brise prismatique qui a été optimisé dans ce but.

Par exemple, celui de la BMW Série 5 (E60), fabriqué par AGC Splintex, a un film PVB particulier.

La double glace d'un pare-brise feuilleté a pour inconvénient de réfléchir deux images. Les fabricants ont alors développé un intercalaire en PVB (polyvinylbutyral) présentant un angle spécifique sur la surface de projection. Cette modification a permis aux deux glaces du pare-brise de projeter l'image dans la même direction. La fabrication de ce film à épaisseur différente est une véritable prouesse technique car l'angle est infiniment petit ; de l'ordre de 1', soit 1/60me de degré.
Ajouter un objectif en tant qu'élément du chemin optique provoque un plus grand « écran » évident, un meilleur foyer et moins de déformation. En même temps le nombre de miroirs est réduit. En augmentant l'affichage évident à un format large d'image de 9 x 20 centimètres, la deuxième génération HUD est également bien adaptée pour des applications de vision de nuit.
Mais pour offrir une image sans distorsion, le pare-brise est aussi rentré dans le processus de développement.

 

 
L'utilisation d'un intercalaire PVB non corrigé provoque un effet de dédoublement de l'image très fatigant pour le conducteur. En appliquant un angle infinitésimal (de l'ordre de quelques minutes d'arc) à cet intercalaire, les réflexions sur le pare-brise sont concentrées sur une seule image, plus claire et plus brillante.

D'autres constructeurs utilisent un système de réglable afin de limiter l'effet de distorsion, surtout avec des tailles de conducteur différentes.
Si cette technologie paraît très utile, elle inspire toutefois une certaine réserve auprès des automobilistes. Néanmoins, le HUD se présente avant tout comme un dispositif de sécurité et pas seulement un équipement de confort. En disposant d'informations essentielles à la conduite, dans son champ de vision, le conducteur évite ainsi des allers-retours du regard entre le tableau de bord et la route. L'effet d'éloignement des images projetées lui évite également de réadapter constamment sa vue à des changements de distance.

 

L'affichage tête haute réduit les temps de détournement et d'accommodation de l'œil. Le temps gagné peut paraître insignifiant, 0,50 seconde, pourtant cela représente une distance de 7 mètres à 50 Km/h (conduite en ville) et une distance de 18 mètres à 130 Km/h (conduite sur autoroute).

Quel que soit le modèle, l'affichage tête haute reste un équipement de sécurité à l'efficacité avérée, loin du gadget qu'il pouvait laisser présager.

L'abandon progressif de l'utilisation du pare-brise comme surface de réflexion au profit d'une lame escamotable installée face au conducteur affichant les informations permet de limiter les coûts de fabrication et donc d'étendre ce système à tous types de véhicule.

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Méthodes et pratiques

Nous parlons ici de la surface de réflexion, qui en soit ne tombe pas en panne et ne se détériore pas avec le temps. Les réparations se font uniquement sur le vitrage en cas d'éclats ou de fissure provenant d'un cailloux ou autre objet.
Les impacts sur les pare-brises avec affichage tête haute sont réparables, sauf dans le champ d'affichage. Le léger flou provoqué par la réparation risque de perturber la vision des informations projetées. La méthode est identique à celle utilisée pour les autres vitrages :

1. Analyser la réparabilité (taille de l'impact, localisation sur le vitrage, type d'impact…).
2. Nettoyer les deux faces du vitrage autour de l'impact sans vaporiser directement sur le vitrage.
3. Perçage d'un canal d'injection.
4. Injecter la résine dans une plage de température de 10 à 30°C.
5. Rajouter une goutte de résine de finition pour sceller la réparation.
6. Sécher avec une lampe UV.
7. Gratter l'excédent de résine séchée et lustrer la surface.

Le remplacement du pare-brise se fait dans les mêmes conditions et avec le même équipement que pour un pare-brise traditionnel. La présence du système n'entraîne aucune technicité supplémentaire, le système d'affichage tête haute étant indépendant du vitrage. Cependant dans certains cas le vitrage peut être spécifique, la présence ou non de ce type de système sera à préciser lors de la commande du vitrage neuf. Dans certains cas (BMW), il faudra ajuster le pare-brise HUD à l'aide d'un gabarit de calibrage et le joint en haut de vitrage est spécifique pour éviter le sifflement dû au vent. La repose se fait selon les préconisations et les précautions d'utilisation du fabricant des produits de collage, que l'on peut résumer en quelques points :

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Impact sur les compétences en atelier

• Connaître sur les différents types de vitrage (propriétés, fonctionnalité, composition, réparabilité,…).
• Connaître la norme sur les conditions de réparation des vitrages.
• Connaître sur les produits de collage et leurs utilisations.
• Savoir remplacer un vitrage collé.
• Savoir réparer un vitrage feuilleté.

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Exemple d’outillage approprié

Outil de découpe à cliquet Roll'n Cut de VBSA
Système simplifié de découpe pare-brise à cliquet, facile d'utilisation, avec une seule ventouse déplaçable facilement grâce au détendeur fixé sur l'appareil.
Un dévidoir à corde à piano monté sur ventouse est également fournit, il se positionne sur le pare-brise et permet l'introduction de la corde tout autour du pare-brise de manière totalement autonome.