Head-up-Display mit Augmented Reality

— 09.07.2014

Neue Sicht der Dinge

Augmented Reality heißt das Zauberwort für das Autofahren der Zukunft. Zulieferer Continental zeigt via Head-up-Display eine neue Sicht der Dinge.



"Demnächst rechts abbiegen" – eigentlich ist diese Ansage unmissverständlich. Doch meint die Navigation jetzt die erste oder die zweite Abzweigung? Auf die Autobahn? Und wenn ja, in welche Fahrtrichtung? So ganz genau weiß man das eben doch erst, wenn man mal schnell einen Blick auf die digitale Karte wirft und auf dem Bildschirm den richtigen Maßstab eingestellt hat. Geht es nach Menschen wie Pablo Richter, kann man sich diesen Blick zur Seite, der einen bei Tempo 100 schnell mal 30 Meter im Blindflug kostet, demnächst sparen. Denn Richter leitet die Entwicklung von Head-up-Displays beim Zulieferer Continental und will den Autofahrern eine neue Sicht der Dinge vermittelt: Hat die Projektion ins Blickfeld des Fahrers schon jetzt die Ablenkung minimiert, lässt er die Anzeige in der nächsten Generation der Head-Up-Displays gar vollends mit der Wirklichkeit verschmelzen und nimmt der Darstellung so den letzten Zweifel.

Die Wirklichkeit wird angereichert

Beim Verlassen der Spur flammen rote Katzenaugen auf und mahnen zur Lenkkorrektur.

"Augmented Reality" (AR) heißt dieser Trend, bei dem unser Bild der Wirklichkeit mit künstlichen Inhalten angereichert wird und man im besten Fall kaum mehr zwischen wahr und virtuell unterscheiden kann. Dafür reicht es allerdings nicht, wie bei aktuellen Head-up-Displays einfach Piktogramme ins Blickfeld zu spiegeln. "Sondern dafür muss man die Darstellung an die jeweilige Umgebung anpassen", sagt Richter und demonstriert stolz seine neuen Navigationspfeile. Kurz vor dem entsprechenden Manöver liegen die noch gerade aus wie Fischgräten auf dem Asphalt. Doch parallel zum ersten Abbiegehinweis aus dem Lautsprecher drehen sich die Pfeile plötzlich in die gewünschte Fahrtrichtung, und sobald die Zielstraße sichtbar wird, stellt sich ein Pfeil aus der Reihe auf, dreht sich um 90 Grad und markiert die Kreuzung so, dass Verwechslungen ausgeschlossen sind.

Rote Katzenaugen mahnen zur Lenkkorrektur

Das Display liefert exakte Informationen zur Route.

Ganz ähnlich funktioniert der intelligente Warnhinweis der Spurführungshilfe. Denn die lässt jetzt nicht nur Sitz oder Lenkrad vibrieren und irgendwelche Warnhinweise im Cockpit aufflackern. Sondern draußen auf der Straße, genau auf der entsprechenden Fahrbahnmarkierung flammen dann plötzlich rote Katzenaugen auf und mahnen zur Lenkkorrektur. Und wer an der Treffsicherheit seines Abstandstempomaten zweifelt, dem zeigt nun eine orange Sichel am Heck des Vordermanns, an welchem Auto sich die Elektronik orientiert. Egal ob Abbiegepfeil, Spurwarnung oder Abstandssichel – anders als bei herkömmlichen Head-Up-Displays sind diese Elemente nicht starr und immer am gleichen Fleck. Sondern die Projektion passt sich in wenigen Sekundenbruchteilen der Wirklichkeit an, folgt dem entsprechenden Objekt und gleicht sogar Kurven oder Kuppen aus.

Die Projektionsfläche wächst

Wird das Sytem nicht gebraucht, kann der Fahrer ein Bild nach Wunsch vor die Nase projizieren.

Möglich macht das der so genannte AR-Creator. Diese Elektronik wertet das Bild der ohnehin im Fahrzeug verbauten Kamera aus, gleicht diese Daten mit der Navigationskarte ab und kalkuliert auch noch Beschleunigungswerte oder Driftwinkel mit ein. Das ist allerdings nur die halbe Miete für das System, erläutert Conti-Experte Richter. Damit die unterschiedlichen Bilder vor dem Auge eins werden, braucht er obendrein eine größere Projektionsfläche sowie einen größeren Projektionsabstand. Dafür wird im Head-Up-Display ein zweiter Projektor eingebaut. Während die Statusdaten wie bislang von einem TFT-Display in einer Entfernung von etwa 2,40 Metern eingespiegelt werden und ihre Position dabei nicht verändern, erfolgt die Augmentierung über ein so genanntes Digital Micromirror-Device, das ähnlich wie ein Beamer funktioniert und sein Bild mit hunderten mikroskopisch kleiner Spiegel etwa 7,50 Meter vor dem Auge des Betrachters erstrahlen lässt.

Mindestens drei Jahre bis zur Serienreife

Zwar funktioniert die Anzeige in Richters Prototypen schon ganz ordentlich, und das leise Zittern im Bild durch die fieberhafte Nachkorrektur des AR-Creators werden die Programmierer bald im Griff haben. Doch bis das neuartige Head-up-Display auf dem Markt ist, wird es trotzdem mindestens drei Jahre dauern, räumt der Zulieferer ein: Noch sind die Kosten zu hoch und die beiden Projektoren brauchen bei einem Volumen von 14 Litern zu viel vom knappen Platz im Armaturenbrett. Langfristig könnte man sich mit dem AR-HUD und seiner stattlichen Projektionsfläche von 130 x 60 Zentimetern allerdings so manchen Bildschirm im Cockpit und damit gleichermaßen Geld und Platz sparen. Erst recht, wenn es später zum Beispiel im autonomen Auto oder auf dem Parkplatz mal um die Anzeige von E-Mails oder das Abspielen von Videos geht, sagt HUD-Experte Richter: Denn wer schaut schon gerne auf winzige Displays, wenn er ohne auch nur den Kopf zu drehen sogar das Format eines Fernsehers genießen kann?

Autor: Thomas Geiger



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