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Reale und virtuelle Welt verschmelzen zu einer neuartigen Fahrererlebniswelt

Besser als die Wirklichkeit

20. April 2012, 10:11 Uhr | Axel Jansen, Dr. Wolfgang Spießl und Gunnar Franz

Mit dem BMW Head-up-Display (HUD) hat bei der BMW Group die erste Form von Augmented Reality bereits im Jahr 2004 Einzug ins Fahrzeug gehalten. Für die nächste Stufe, die kontaktanalogen Anzeigen, sind zahlreiche Herausforderungen zu meistern. Es wird ein spezieller Anzeigenverbund benötigt, welcher die verschiedenen Grafiksignale entgegennehmen und auf die einzelnen Displays im Fahrzeug verteilen kann. Die Informationen der verschiedenen Assistenz- und Informationssysteme werden mit digitalen Karten, dem Zustand der Fahrzeugumwelt und dem Fahrerwunsch abgeglichen und in Echtzeit grafisch aufbereitet. Mithilfe des kontaktanalogen HUDs von BMW lassen sich diese Anzeigen in einer ausreichend großen Entfernung im Sichtfeld des Fahrers darstellen, so dass sie mit der Realität verschmelzen.

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Unter Augmented Reality (AR) versteht man das Anreichern der Realität mit künstlichen Informationen. AR wurde in der Vergangenheit v.a. als Video-Overlay auf mobilen Endgeräten oder über Datenbrillen realisiert. Im Fahrzeug ist für AR ein Head-up-Display das Mittel der Wahl. Dieses stellt durch Einspiegelung in die Frontscheibe grafische Anzeigen im Fahrerblickfeld dar, welche fahrrelevante Informationen in Echtzeit liefern. Der Fahrer wird so ohne Blickabwendung von der Straße mit wichtigen Informationen wie der momentanen Geschwindigkeit, Navigationshinweisen oder Geschwindigkeitsbegrenzungen versorgt. Das kontaktanaloge HUD geht einen Schritt weiter und zeigt nicht nur Informationen an einer festen Stelle im Fahrerblickfeld, sondern am entsprechenden Ort in der Realität an. So kann z.B. statt der Anzeige einer Karte oder eines Navigationspfeils der zu fahrende Pfad direkt auf der Fahrbahn angezeigt werden. Der Fahrer muss so nicht mehr den Bezug zwischen einer abstrahierten Anzeige und der Fahrsituation herstellen. Damit weiß er genau, auf welcher Spur er sich einordnen und in welche Straße er einfahren muss, ohne seinen Blick von der Straße nehmen zu müssen. Auch die Anzeigen von Fahrerassistenzsystemen sind ein Anwendungsfall für die Kontaktanalogie: Wird mit der Aktiven Geschwindigkeitsregelung gefahren, zeigt das kontaktanaloge HUD dem Fahrer nicht nur direkt in der Realität an, auf welches Fahrzeug das System gerade regelt, sondern stellt auch den Wunschabstand in der korrekten Entfernung auf der Fahrbahn dar. Informationen wie Übernahmeaufforderungen werden schneller und einfacher nachvollziehbar. Ebenfalls sind Hinweise wie z.B. das Markieren von schlecht sichtbaren Fußgängern bei Nacht oder Ausweichempfehlungen bei drohender Kollision mit dieser Technologie möglich.

Nötig ist hierfür neben dem kontaktanalogen Head-up-Display ein Verbund von Umfeldsensorik und Steuergeräten, welche Informationen aus der Umwelt sammeln. Am Beispiel des Anwendungsfalls kontaktanaloge Navigationsdarstellung werden im Folgenden das Anzeigekonzept und die technische Realisierung beschrieben. Diese neue Form der Anzeige benötigt ein hohes Maß der Absicherung bereits vor den ersten Versuchsträgern im Straßenverkehr. Mithilfe der Fahrsimulation lässt sich diese Absicherungstiefe in kontrollierten Umgebungen erreichen.