AR-Display Wie das Deep Reality Display ein virtuelles Bild projiziert

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Mit einem RGB-Laser verwandelt sich die Windschutzscheibe in ein holografisches Display. Das Besondere: Verschiedene Teile des virtuellen Bildes lassen sich in unterschiedlichen Entfernungen anzeigen.

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AR-Display: Das Deep Reality Display projiziert mithilfe eines RGB-Lasers virtuelle Bilder auf die Windschutzscheibe.
AR-Display: Das Deep Reality Display projiziert mithilfe eines RGB-Lasers virtuelle Bilder auf die Windschutzscheibe.
(Bild: WayRay)

Das Head-up-Display (HUD) war gestern: Auf der IAA präsentiert das Schweizer Unternehmen WayRay sein Deep Reality Display. Dabei verwandelt sich die komplette Windschutzscheibe in eine virtuelle Welt. Hier lassen sich Informationen wie Navigation, Infotainment und Informationen aus der Umgebung anzeigen. Das Besondere des Deep Reality Displays ist es, verschiedene Teile des virtuellen Bildes in unterschiedliche Entfernungen anzuzeigen. Ein wesentlicher Unterschied zu einem klassischen Head-up-Display.

Das Display verfügt über Nahfeld-Informationen, die alle notwendigen Elemente des Armaturenbretts enthalten und sich in einem angenehmen Abstand zu den Augen des Fahrers befinden, sodass es in der Stadt oder auf der Autobahn leicht abzulesen ist. Im Fernfeld ermöglichen die immersiven True-AR-Mehrfachtiefenebenen die Darstellung kompletter AR-Anwendungen, von der Navigation im unteren Anzeigebereich bis hin zu Infotainment- und Spielinhalten.

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Wie die Technik dahinter funktioniert

An dem Deep Reality Display hat der Hersteller WayRay viele Jahre geforscht. Die verwendete Lasereinheit von ASM Osram erzeugt einen rot-grün-blauen (RGB) Lichtstrahl, der durch eine spezielle optische Faser zur Bilderzeugungseinheit mit einem optischen System geleitet wird. Das Volumen ist geringer als andere Techniken am Markt und passt in jedes Fahrzeug. Der Vergleich macht es deutlich: etwa drei Liter im Vergleich zu herkömmlichen Head-up-Displays (HUD) mit einem Volumen von etwa 18 Litern.

Nachdem der Lichtstrahl die Bilderzeugungseinheit passiert hat, trifft er auf die Holo-Windschutzscheibe. Das ist die Schlüsselkomponente. Sie besteht aus holographisch-optischen Elementen (HOEs), die auf einem maßgeschneiderten Photopolymer aufgezeichnet sind, sowie aus Funktionsschichten, die den Anforderungen der Automobilindustrie an die Verglasung entsprechen. Selbst direktes Sonnenlicht ist kein Problem für die AR-Display.

Infotainment und ADAS

Der Fahrer kann sich dank des AR-Displays vollständig auf die Straße konzentrieren, da er nur ausgewählte AR-Apps angezeigt bekommt, die für die jeweilige Verkehrssituation und den jeweiligen Kontext am besten geeignet sind. Wenn der Fahrer sicher ist und sich nicht bewegt, zeigt das AR-Display außerdem unterhaltsame AR-Anwendungen sowie reise- und umgebungsbezogene Inhalte an. In autonomen Fahrzeugen können Fahrer und Beifahrer sofort sehen, ob der Autopilot eine Gefahrenquelle erkannt hat und entsprechend schnell eingreifen.

Für die Fahrgäste soll die Art der visuellen Unterhaltung verbessert werden. Sogar Spiele mit einem hohen Grad an Immersion. Dabei werden die Passagiere zu virtuellen Charakteren, die mit der digital erweiterten realen Welt interagieren.

Virtuelle Objekte passen sich an

Für teilautonome und autonome Fahrzeuge ist es jedoch wichtig, ihre Umgebung zu erkennen. Erkennen die Sensoren des Fahrzeugs beispielsweise Fußgänger, die eine Straße queren, wird diese Information auf dem AR-Display angezeigt. Ebenso Geschwindigkeit und Fahrspuren. Die virtuellen Objekte passen sich der Geschwindigkeit und der Position des Fahrzeugs an.

Mehr noch: Spezielle Apps für das AR-Display laufen nativ auf dem holografischen Head-up-Display. Solch eine Applikation für das True AR ist kein Objekt, sondern ein Prozess. Wenn ein Fahrzeug in Bewegung ist, kann der Benutzer eine Reihe von Prozessen (echte AR-Anwendungen) laufen lassen, darunter das Core Display OS und notwendige Nebenprozesse wie True-AR-Anwendungen von Drittanbietern.

Exklusive Partnerschaften

Damit das holografische Erlebnis überhaupt realisierbar ist, ist WayRay eine enge Zusammenarbeit mit ausgewählten Partnern eingegangen. Für die Entwicklung der transparenten Photopolymerfolie für die holographisch-optischen Elemente arbeitet das Unternehmen mit Covestro aus Leverkusen zusammen.

Die AGP Group ist Hersteller von Hightech-Automobilverglasungen mit Sitz im belgischen Gent. Sie sind für die Integration dieser speziellen dünnen Schicht in die gebogene Windschutzscheiben-Laminierung verantwortlich. Erst sie ermöglicht die Holographie.

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