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Head-up-Displays auf der Frontscheibe des Fahrzeugs

Das IoT bietet mit seinen Möglichkeiten zur Erfassung, Analyse und Übertragung von Daten enormes Potenzial, uns zu unterhalten, uns zu informieren und uns auf unseren Autofahrten Sicherheit zu bieten. Allerdings stellt sich die Frage, wie wir den Zugriff auf und die Interaktion mit diesen Informationen sicher und legal durchführen können, während wir mit dem Fahren beschäftigt sind. Mobiltelefone und Navigationssysteme sind die offensichtlichen Kanäle für solche Informationen, aber Benutzer riskieren sowohl Unfälle als auch strafrechtliche Verfolgung, wenn sie diese Hilfen während der Fahrt verwenden. Sogar das Wechseln des Radiokanals kann rechtlich verfolgt werden, wenn es zu unvorsichtigem Fahren oder einem Unfall führt.

Automobil- und Zubehörhersteller bieten nun eine neue Lösung: das Head-up-Display, auch HUD. Ein HUD bildet Daten transparent auf einer Oberfläche ab; so muss der Benutzer den Blick nicht von seinem üblichen Sichtfeld abwenden. HUDs wurden ursprünglich entwickelt, um Piloten Informationen anzuzeigen, während diese den Kopf nach „oben“ halten und nach vorne schauen, anstatt dass sie den Blick nach unten auf die Instrumente richten müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Pilot seine Augen nicht neu auf den Außenbereich fokussieren muss, nachdem er sie auf die näheren Instrumente fokussiert hat.

Die ersten militärischen HUDs waren Erweiterungen von PIP-Markierungen. Diese zeigten den wahrscheinlichen Einschlagspunkt von Bomben, Raketen oder Geschossen an. Mit verbesserter Technologie zeigten die Displays später auch ballistische Variablen wie Fluggeschwindigkeit, Zielgeschwindigkeit, Zielhöhe, Zielentfernung, Auswirkungen von Widerstand und Schwerkraft auf das Geschoss und viele mehr an.

In den 1970er Jahren wurden neben militärischen auch kommerzielle Flugzeuge mit HUDs ausgestattet, und 1988 verfügte der Oldsmobile Cutlass Supreme als erstes Serienfahrzeug über ein Head-up-Display. Seitdem integrieren auch andere Automobilhersteller die Technologie in ihre Sport- und Luxusfahrzeuge. Der erste europäische Autohersteller, der ein HUD anbot, war BMW. Es gibt auch HUD-Systeme, die nachträglich als Zubehör eingebaut werden; diese projizieren das Display auf einen Combiner aus Glas, das über oder unter der Windschutzscheibe angebracht wird.

Abb. 1: Head-up-Display von BMW – Bild von Wikimedia Commons

Funktionsprinzip eines Head-Up-Displays

Das System eines Head-up-Displays besteht in der Regel aus einem Combiner, einer Projektoreinheit und einem Computer zur Bilderzeugung. Der Combiner ist die Oberfläche, auf die die Daten projiziert werden; er befindet sich direkt vor dem Piloten oder Fahrer. Ein Combiner kann durch spezielle Behandlung des Glases der Windschutzscheibe implementiert werden. Hierbei wird eine konkave oder eine flache Form gewählt; durch die besondere Beschichtung (meist Phosphor) wird das einfarbige Licht des Projektoreinheit reflektiert, während alle anderen Wellenlängen des Lichts hindurchdringen können. So wird ein fluoreszierendes oder phosphoreszierendes Bild erzeugt, das gut ablesbar ist und mit der realen Sicht des Fahrers überlappt.

Über den Combiner wird außerdem die Entfernung des virtuellen HUD-Bildes eingestellt. Testsituationen haben ergeben, dass ein projiziertes HUD, das in der Nähe des Fahrzeugnase angezeigt wird, zu den schnellsten Reaktionszeiten und zum besten Situationsbewusstsein seitens des Fahrers führt sowie einen besseren Fahrstil ermöglicht.

Das Projektorgerät verwendet zum Projizieren des Bildes eine von drei Lichtquellen: eine Kathodenstrahlenröhre, eine Leuchtdiode oder eine Flüssigkristallanzeige. In den frühen Tagen des HUDs wurde dies durch Lichtbrechung erreicht, aber moderne HUDs setzen auf Reflektion, da dies die Lesbarkeit verbessert.

Elektronik des Head-up-Display

Qualität und Funktionalität des Projektionssystems sind zwar eindeutig entscheidend für die Entwicklung der HUD-Technologie, hängen jedoch von zunehmend integrierter und leistungsstarker Elektronik ab, die die benötigten Daten verarbeitet und bereitstellt.

Prominente Beispiele hierfür sind Grafik- und Prozessorchips wie die Infotainment-Prozessoren der „Jacinto“-Familie von Texas Instruments, die die digitale Integration in das Interieur des Autos verbessern, und das 2D-/3D-SoC („System on a Chip) MB86R11 „Emerald-L“ von Fujitsu.

Beispielsweise bietet der Jacinto 6 Ex zwei Embedded-Video-Engines (EVE), die gleichzeitig informative Fahrassistenzsysteme (FAS) und Infotainment-Funktionen bieten können, ohne dass die Leistung eines der Systeme darunter leidet. Informative FAS umfassen Funktionen wie Objekt- und Fußgängererkennung, Augmented-Reality-Navigation und Fahreridentifikation; so werden die Kameras im Fahrzeug und außerhalb genutzt, um das Fahrerlebnis zu verbessern, ohne das Fahrzeug aktiv zu steuern. Diese Funktionen können im Center Stack, im programmierbaren Cluster und im Anzeigesystem des HUD verwendet werden.

Das MB86R11 „Emerald-L“ von Fujitsu ist ein leistungsstarkes SoC mit integrierter GDC und GPU. Das MB86R11 „Emerald-L“ wurde für integrierte High-End-Grafikanwendungen im Automobilsektor konzipiert und verwaltet Cluster, Center-Informationsanzeigen, Navigation und Multimedia-Grafikanwendungen im Auto.

Das SoC Emerald-L kombiniert einen 400-MHz-ARM-Prozessor vom Typ Cortex A9™ und einen leistungsstarken, eigens entwickelten Grafikkern, der modernste Grafik in 2D und 3D darstellen kann. Das Gerät unterstützt das Videobildgebungsverfahren 360° WrapAround von Fujitsu. Eine Funktion zur Verbesserung der Sichtbarkeit vergleicht nebeneinanderliegende Pixel und reproduziert so Bilder mit natürlichen Farben und vielen Details. Eine flexible Signatureinheit bietet Herstellern von Automobilsystemen eine leistungsstarke Methode, die Datenintegrität zu überprüfen und die Sicherheit zu verbessern.

Allerdings muss das Stromverteilungssystem sorgfältig verwaltet werden, damit diese großen Chips und ihre Peripheriegeräte zuverlässig in der elektronisch anspruchsvollen Umgebung eines Fahrzeugs funktionieren; die genaue Strommenge muss dort zur Verfügung stehen, wo sie benötigt wird, während Spitzen und Störimpulse effizient ausgefiltert werden müssen. Maxim hat zu diesem Thema ein nützliches Dokument erstellt, den sogenannten Automotive Product Guide, den Sie auf der Website von Farnell finden. (hyperlink to Guide?)

Das Handbuch enthält technische Daten und Designinformationen zu Geräten in HUD-Systemen sowie zu Infotainment-, Navigations-, Fahrassistenz-, Beleuchtungs- und anderen Anwendungen im Auto. Zu den Produkten zählen für den Einsatz im Auto zugelassene Abwärtsschaltregler, Abwärtswandler, PMICs für Autobatterien, USB-Protektoren und Regler mit breitem Betriebsbereich. Außerdem umfassen sie unterstützende Produkte wie Verstärkerschaltkreise der Klasse D, serielle LVDS- und GMSL-Verbindungen, Videodecoder, GPS, GLONASS, Kompass sowie Galileo Front-Ends, Thermoelement-Open/Short-Überwachung sowie weitere Funktionen.

Laufende Verbesserung der HUD-Komponenten

Dank der fortwährenden Entwicklung mehrerer Technologien können Hersteller diese grundlegenden HUD-Konzepte mit zunehmend anspruchsvollen Upgrades verbessern.

Bei den leistungsstärksten HUDs wie Urban Windscreen von Jaguar, das im Folgenden beschrieben wird, wird die gesamte Windschutzscheibe aus Smartglas bestehen, das Text und Bilder in Farbe und möglicherweise in 3D anzeigen kann. Solche Systeme benötigen große und dennoch hochauflösende Bilder.

Solche Bilder mit einem größeren Sichtfeld, höherem Kontrast und einer erweiterten Palette reproduzierbarer Farben könnte von blauen und grünen Halbleiter-Laserdioden erzeugt werden, die der japanische Halbleiterhersteller Nichia Corp entwickelt hat. Diese Dioden, so Nichia, sind speziell für HUDs in Automobilen konzipiert. Laut dem Unternehmen bieten sie im Vergleich zu LEDs außerdem Verbesserungen in den Bereichen Helligkeit, Farbreproduzierbarkeit, Kontrastrate, Blickwinkel und Energieeffizienz.

Die Systeme benötigen darüber hinaus Kameras, die die Position des Kopfes des Fahrers überwachen, damit der Projektor die Bilder mit den realen Objekten abgleicht, auf die er Augmented Reality anwendet. Außerdem müssen sie über einen extrem schnellen Prozessor verfügen, der Bilder mit einer Latenz generiert, die möglichst nahe an Null liegen muss. Dadurch wäre es einfacher, Pfeile und Linien auf die Straße vor dem Fahrzeug zu malen, was die Navigation intuitiver gestalten würde. Außerdem könnten virtuelle Straßenschilder generiert werden. Als Sicherheitsfunktion könnte das System darüber hinaus virtuelle Bremslichter auf ein anderes Fahrzeug malen, wenn dieses stark bremst, ohne dass seine eigenen Bremslichter dies anzeigen, es also beispielsweise regeneratives Bremsen einsetzt.

Verbesserungen hinsichtlich der Interaktion von Fahrer und HUD wären ebenfalls möglich. Eine Gestensteuerung von Funktionen wie Sonnenblenden, Heckscheibenwischer und Klimaanlage wäre mithilfe von Sensoren möglich. Der Fahrer könnte dann in Richtung dieser Elemente winken, anstatt erst nach den zugehörigen Reglern suchen zu müssen.

Eine Weiterentwicklung ist immer möglich; man könnte das HUD als intelligenten Projektor betrachten, der nur darauf wartet, zusätzliche Anwendungen und Upgrades zu verwenden, die neu auf den Markt kommen.

Die Rolle von HUDs

HUDs sind heute in unterschiedlichem Ausmaß Teil des Automarktes geworden; es gibt Lösungen sowohl von Automobilherstellern als auch von Zubehörfirmen.

Aber welche Rolle erfüllen sie, und wie weitreichend sind ihre Funktionen?

Allgemein gesagt erhöhen HUDs das Wohlbefinden des Fahrers. Wenn wir genauer sein wollen, können wir dies in mehrere Komponenten unterteilen:

Verbessern der Sicherheit durch Unterstützung des Fahrers bei widrigen Fahrbedingungen
Verbessern der Sicherheit durch Erhöhen des Situationsbewusstseins des Fahrers, sowohl bezüglich der Leistung seines Fahrzeugs als auch des Geschehens auf der Straße vor ihm
Reduzieren von Stress durch effektiv präsentierte Navigationsinformationen
Reduzieren von Stress durch Hinweis auf Verkehrsbedingungen, lokale Parkmöglichkeiten und Tankstellen in der Nähe
Verbessern des Reiseerlebnisses durch Informationen über Restaurants in der Nähe, sonstige Unterhaltungsmöglichkeiten und spezielle Angebote
Unterhaltung in Form von Radiokanälen, Podcasts oder Musik
Ermöglichen von Freisprech-Kommunikation; so bleibt der Fahrer in Verbindung

Zu diesen ständig zunehmenden Funktionen kommen jetzt oder in Zukunft bessere Methoden der Interaktion, die allesamt zum Ziel haben, die Ablenkung während des Fahrens zu minimieren. Dazu zählen Sprachbefehle über Google Voice und andere Kanäle, die Integration von Mobilfunkgeräten sowie die Gestensteuerung.

Ursprünglich waren HUDs in Autos einfache Geräte mit begrenzten Funktionen, die die Sicherheit und das Situationsbewusstsein erhöhen sollten. Beispielsweise ist Fahren bei schlechter Sicht einer der Hauptgründe für Unfälle, sowohl in den Ländern der Ersten Welt als auch in den Entwicklungsstaaten. Schlechte Sicht wird durch Regen, Nebel, schwerem Schneefall oder Dunkelheit verursacht und durch mangelhafte Straßenbeleuchtung noch verschlimmert. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sterben weltweit 350 Menschen im Auto aufgrund von schlechten Sichtverhältnissen.

Die WHO bezieht sich außerdem auf weitere Studien aus aller Welt, die sich auf Verkehrsunfälle beziehen, die durch schlechte Sicht verursacht wurden:

Im australischen Bundesstaat Victoria waren schlechte Sichtverhältnisse ein Faktor bei 65% aller Zusammenstöße zwischen Automobilen und motorisierten Zweirädern, und die alleinige Ursache bei 21%.
Beinahe 5% der schweren Zusammenstöße mit LKWs in Deutschland können auf schlechte Sichtbarkeit bei Nacht des LKW oder seines Anhängers zurückgeführt werden.
Motorisierte Zweiräder sind aufgrund ihrer Größe und Form schwerer zu sehen als andere motorisierte Fahrzeuge und daher auch bei Tag weniger auffällig. Beispielsweise treten die meisten Zusammenstöße mit Motorrädern in Malaysia während der Tagesstunden auf.
Europäische Forscher haben festgestellt, dass ein Drittel der verunglückten Fußgänger das Fahrzeug, das sie erfasst hat, nur schwer sehen konnten, während zwei Fünftel der Fahrer Schwierigkeiten hatten, den Fußgänger zu sehen.
Ein großer Prozentsatz der Zusammenstöße mit Fußgänger oder Radfahrern in einkommensschwachen Ländern treten um die Zeit der Morgen- oder Abenddämmerung oder bei Nacht auf, möglicherweise aufgrund von schlechten Sichtverhältnissen. Allerdings wird in diesem Bereich nur begrenzt geforscht.

HUDs können diese Probleme mindern, da sie es dem Fahrer ermöglichen, sich auf die Straße zu konzentrieren, ohne dass er von akustischen Anweisungen oder komplizierten Karten und Symbolen abgelenkt wird.

Abb. 2: Head-up-Displays können Verkehrsunfälle vermindern, die durch schlechte Sicht verursacht werden – Bild von Wikimedia Commons

Allerdings wurden HUDs kontinuierlich weiterentwickelt, und das werden sie auch heute noch, aus vier Gründen:

Die Fahrbedingungen werden stets schwieriger, da die Verkehrsdichte immer dichter, die Konkurrenz um Parkplätze stärker und der Zeitdruck immer höher wird und die Straßenschilder immer komplexer werden.
Die Erwartungen der Benutzer, basierend auf ihren Erfahrungen mit Mobiltelefonen, Tablets und anderen IoT-Geräten, sind hoch.
Verbesserungen in den Bereichen Anzeige, Kommunikation, Rechenleistung, Software und IoT-Technologien bieten Möglichkeiten, anspruchsvollere HUD-Plattformen zu entwickeln, die diese steigenden Anforderungen und Erwartungen erfüllen.
Das HUD ist als integrierte Komponente der elektronischen Systeme des Autos konzipiert.

Im Folgenden bieten wir Beispiele dafür, wie diese sich entwickelnde Nachfrage heute erfüllt wird und in Zukunft erfüllt werden wird, und zwar durch Lösungen, die von verschiedenen Autoherstellern und HUD-Zubehörfirmen angeboten oder vorgeschlagen werden.

Eine einfache Lösung: HUDWAY

HUDWAY bietet eine Lösung, die ganz simpel auf einer Handy-App basiert, die für Android und Apple verfügbar ist. Es ist keine besondere Hardware erforderlich; wie Abb. 3 zeigt, wird einfach das Mobiltelefon auf das Armaturenbrett des Fahrzeugs gelegt.

HUDWAY zeigt die aktuelle Geschwindigkeit sowie die Entfernung bis zur nächsten scharfen Kurve an und wo man am besten bremsen sollte. Alle gefährlichen Kurven werden in Rot angezeigt, und zuvor werden Markierungen auf der Straße angezeigt, die die Entfernung visuell darstellen. Der Abstand zwischen den Markierungen entspricht 50 Meter. Diese Head-Up-Informationen werden durch eine Stimmansage ergänzt. Für das Festlegen der Route wird zwar eine Internetverbindung benötigt, jedoch nicht für die Navigation selbst; die App arbeitet mit den Informationen, die zuvor auf das Mobiltelefon geladen wurden.

Futuristische HUDs, Teil 1: Jaguar Land Rover „Urban Windscreen“

Das Potenzial der HUDs wächst angesichts der Fortschritte in den Bereichen Rechenleistung, Bilderfassung und -anzeige sowie Kommunikation, und mit der zunehmenden Verfügbarkeit Cloud-basierter Informationen hinsichtlich Navigation, Sicherheit und anderen nützlichen oder unterhaltsamen Themen kontinuierlich.

Eine Vision der Zukunft der HUDs bietet Jaguar Land Rover (JLR) mit ihrem Technologiekonzept „Urban Windscreen“, das im Dezember 2014 vorgestellt wurde. Dieses System trägt seinen Namen, da es sich nicht auf den relativ kleinen Bereich beschränkt, der für aktuelle HUDs typisch ist; es verwendet Videoprojektion, um eine normale statische Windschutzscheibe in eine virtuelle Leinwand für bewegte Bilder zu verwandeln. So kann es beispielsweise das Bild eines imaginären Autos auf den Bildschirm projizieren, das scheinbar vor dem eigenen Fahrzeug fährt; so kann der Fahrer ihm bis zum Zielort folgen. Dies ist intuitiver und benutzerfreundlicher als ein traditionelles Navigationsgerät mit akustischen und visuellen Anweisungen, bei denen man sich teilweise nicht sicher ist, ob man schon diese oder erst die nächste Abfahrt nehmen soll.

Der Bildschirm wird darüber hinaus hilfreiche Informationen wie die Preise an der nächsten Tankstelle oder die Verfügbarkeit von Parkplätzen in einem günstig gelegenen Parkhaus anzeigen. Dabei wird die Technologie die gesamte Windschutzscheibe effektiv nutzen. Wenn Kameras an der Vorderseite des Fahrzeugs ein Hindernis wie einen Fußgänger oder Radfahrer erkennen, markiert das HUD es mit einem roten Kasten. Wenn der Fahrer an einem interessanten Punkt vorbeifährt, bietet eine schwebende Infobox zusätzliche Daten: die Bewertung des Restaurants oder andere Details.

Dr. Wolfgang Epple, Direktor für Forschung und Technologie, meinte Folgendes zu dieser Technologie: „Innerhalb von Großstädten zu fahren kann stressig sein, aber stellen Sie sich vor, Sie könnten durch die gesamte Stadt fahren, ohne dass Sie auf Straßenschilder schauen oder sich von der Parkplatzsuche ablenken lassen müssten.“

Ein weiterer Aspekt dieser JLR-Technologie ist die Möglichkeit, einen sicheren Rundumblick zu gewähren, der keinerlei tote Winkel hat. In die A-, B- und C-Säulen können Bildschirme integriert werden. (Die A-Säulen befestigen die beiden Enden der Windschutzscheibe; die B-Säulen beginnen am Ende der Seitenfenster auf Fahrer- und Beifahrerseite, wenn man im Fahrzeug nach hinten schaut. Die C-Säulen befestigen die beiden Enden der Heckscheibe.)

Die Bildschirme an den Säulen zeigen das Bild der Kameras im entsprechenden toten Winkel. Wenn der Fahrer den Blinker setzt und seinen Kopf dreht, um abzubiegen, zeigt der entsprechende Bildschirm sofort ein bewegtes Bild dessen, was hinter ihm vorgeht. Diese Bildschirme geben in Kombination mit dem HUD auf der Windschutzscheibe einen Rundumblick; dadurch sollte die Fahrt innerhalb und außerhalb der Stadt deutlich einfacher und sicherer werden.

Dr. Epple erklärt, dass die Technologie die Sicht verbessern und dem Fahrer die richtige Information zum richtigen Zeitpunkt geben soll. Er meinte weiter: „Wenn wir dafür sorgen können, dass der Fahrer weiter auf die Straße vor sich schauen kann, und wir ihm Informationen bieten, ohne ihn abzulenken, dann können wir ihm dabei helfen, bessere Entscheidungen auch unter anspruchsvollsten und verkehrsreichsten Fahrbedingungen zu treffen.“

Aktuell sind Autos mit dieser Technologie sind aktuell noch nicht erhältlich, aber einige Experten gehen davon aus, dass Autos der Marken Jaguar und Land Rover ab 2020 damit ausgestattet sein könnten.

Futuristische HUDs, Teil 2: Das HUD-Zubehör von Carrobot

Anders als bei Urban Windscreen wird das HUD von Carrobot als Zubehör angeboten, was aber seine Leistungsfähigkeit nicht schmälert. Das Gerät der zweiten Generation ist mehr als nur ein HUD; es ist ein persönlicher Assistent mit HUD-Funktion. Dank seiner KI-Funktion bietet es zahlreiche Funktionen und Technologien. Es agiert als zentrale Plattform, das alle Smart-Geräte des Fahrers integriert. Es bietet folgende Funktionen:

Hochauflösendes Display
Intelligente Stimm-Interaktion
Projektion mobiler Handy-Apps auf die Windschutzscheibe
Erkennen von Müdigkeit und Unaufmerksamkeit plus entsprechende Warnungen
Intelligente Navigation
Mobile App
Wireless-Verbindung

Ein Beispiel für ein HUD-Startup

Farnell unterstützt als Partner in einer Organisation namens Startupbootcamp IoT ein HUD-Startup-Unternehmen namens HUDlog.

Das Ziel von Startupbootcamp IoT ist es, den langwierigen Aufbau eines zugehörigen Hardware-Startups sauberer, kürzer und erfolgreicher für die Unternehmer zu gestalten. Dies wird durch ein dreimonatiges Beschleunigungsprogramm erreicht, das einmal jährlich in London durchgeführt wird. Das Programm bietet bis zu 10 Startups Zugang zu einem globalen Netzwerk, zu dem Business-Mentoren, Hardware-Profis, Unternehmenspartner sowie mögliche Kunden und Investoren zählen.

Der Ansatz von HUDlog ist es, eine Lösung für kommerzielle Fuhrparks zu bieten, die auf ihrem Zubehör-HUD Atlas One basiert. Als Anreiz zitieren sie die Vorteile, die Atlas One Unternehmen bietet: Angeblich wird die Zahl der Zusammenstöße um 30% reduziert, Treibstoffkosten von bis zu 765 EUR pro LKW gespart und die Versicherungskosten um bis zu 15% gesenkt.

Technisch gesehen bietet Atlas One eine Anzeige für zu aggressive Fahrweise, eine Tempolimit-Anzeige, die Treibstoff sparen und Strafen für zu schnelles Fahren vermeiden soll, und schrittweise Navigation. Diese zeigt nur die wichtigste Wegbeschreibung, ohne zusätzliche visuelle Schnörkel. Das HUD verbindet sich direkt mit dem mobilen Netzwerk; so werden keine Mobiltelefone benötigt, und der Leiter des Fuhrparks behält die volle Kontrolle.

HUDlog hat es sich zum Ziel gesetzt, eine visuelle Fahrunterstützung zu bieten, die die Darstellung wesentlicher Informationen optimiert, ohne den Fahrer abzulenken.

Weitere Entwicklung: von HUDs zu Augmented Reality und selbstfahrenden Autos

Heute, da Ford die Massenproduktion selbstfahrender Autos für 2021 angekündigt hat und selbstfahrende LKW-Konvois bereits Realität sind, werden Probleme wie automatisierte Sicherheit, Navigation und Infotainment (einschließlich aller oben beschriebener Funktionen) zunehmen wichtig. Automobil- und Zubehörhersteller sprechen auf Foren wie der CES 2017 in Las Vegas darüber, dass Augmented Reality zunehmend anspruchsvollere und integrierte Systeme ergänzen soll, die das HUD als Schlüsselkomponente nutzen.

Augmented-Reality-Systeme und HUDs werden Zwischenstopps auf dem Weg zum selbstfahrenden Auto sein. So kann beispielsweise das Fahren in der heutigen Umgebung durch bessere und präzisere Kartenfunktionen verbessert werden, doch diese hochwertige Kartenfunktion wird essenziell sein für den Erfolg selbstfahrender Fahrzeuge.

Ähnlich werden selbstfahrende Autos sich auf eine breite Palette von Sensoren verlassen müssen, die die Sicherheit verbessern, indem sie Daten über umliegende Autos, Radfahrer, Fußgänger, Verkehrsschilder und andere Elemente sammeln; solche Daten werden heute bereits in AR-Systemen und HUDs verwendet. Man könnte sie möglicherweise auch für Deep Learning verwenden und so die aktuelle Lage besser verstehen und somit besser darauf reagieren zu können. Zusätzlich könnten Cloud-basierte Systeme Big Data aus großen Fuhrparks erheben, damit man die Zusammenhänge von Problemen wie Verkehrsfluss besser versteht.

Eine Chance für Entwickler

HUDs bieten Entwicklern von Automobilsystemen einen expandierenden, chancenreichen Markt. Allerdings erfordert die Entwicklung einer OEM-Lösung Mitarbeiter mit spezialisierten Fähigkeiten und Erfahrung in diesem Fachbereich. In einem HUD-Entwicklungsprojekt können bei einem OEM- und/oder Automobilhersteller die folgenden Problempunkte auftreten:

Investitionen in F&E und Technologie
Verbesserte Produkteinführungszeit und Verlust des Wettbewerbsvorteils

Embitel Technologies, ein Unternehmen, das sich unter anderem auf integrierte Entwicklungsdienste, Cloud-, Mobilitäts- und IoT-Lösungen für Automobile, Smart Home und Smart Factories konzentriert, hat einen Referenzentwurf für ein Automobil-HUD-System entwickelt. Dieses kann eigenen Angaben zufolge die Zeit für die Entwicklung moderner Funktionen und Anpassungen von durchschnittlich 2,5 Jahren auf sechs Monate mit entsprechender Senkung der Entwicklungskosten reduzieren.

Zusammenfassung

Dieser Artikel hat gezeigt, wie Head-up-Displays sich von eigenständigen, funktionell begrenzten System weiterentwickelt haben zu anspruchsvollen Komponenten der gesamtheitlichen elektronischen Kommunikations- und Verwaltungssysteme des Automobils weiterentwickelt haben. Aktuell geht der Trend dahin, die gesamte Windschutzscheibe als Projektionsbereich zu verwenden; dies ermöglicht eine maximale Bandbreite an Anzeige-Optionen.

HUDlogs Beitrag zur Diskussion ist interessant, da das Unternehmen die kommerziellen Vorteile der Verwendung von HUDs quantifiziert.

Während sie aktuell eine zunehmend wichtige Rolle spielen, werden HUD früher oder später überflüssig, oder zumindest wird sich ihre Rolle hin zu Infotainment und weg von Sicherheits- und Navigationsfunktionen ändern, wenn Fahrzeuge erst einmal selbstfahrend sind.