Head-up-Displays oder kurz HUDs waren ursprünglich eine militärische Entwicklung. Piloten von Kampfflugzeugen sollten jederzeit die wichtigsten Informationen ins Sichtfeld gespiegelt bekommen, ohne dass sie dafür den Blick vom Ziel oder einem gegnerischen Flugzeug abwenden mussten. Im Prinzip war das HUD eine frühe Anwendung für Augmented Reality. Später hielt die Technologie Einzug in die zivile Luftfahrt. Doch inzwischen hat auch die Automobilindustrie Augmented Reality AR über HUD-Darstellungen für ihre Zwecke entdeckt. Neue Entwicklungen sollen das Erlebnis noch immersiver und relevanter für den Fahrer gestalten – um die Sicherheit durch AR im Auto zu erhöhen.
Wie funktionieren HUDs bzw. Head-up Displays?
Der englische Begriff „Head-up“ erklärt schon den Sinn und Zweck des Displays. Ob im Flugzeug oder im Auto; ein HUD sorgt dafür, dass der Pilot bzw. Fahrer den Blick nicht nach unten richten muss, um Instrumente abzulesen oder wichtige Informationen zur Navigation und andere Daten im Auge zu behalten.
Gerade im Luftkampf war dies ein wichtiger Vorteil, zumal insbesondere die Zielverfolgung durch eingeblendete Fadenkreuze oder andere Symbole wesentlich einfacher wurde. Im Prinzip beruht das Head-up-Display auf der Spiegelung einer beleuchteten Instrumentenanzeige in das Sichtfeld der Windschutzscheibe oder auf ein eigenes Projektionsglas, das Einstellungen von Winkel und Kontrast erlaubt.
HUDs im Auto sind nicht neu
Schon vor einigen Jahrzehnten rüsteten manche Hersteller von Luxus- und Sportwagen ihre Fahrzeuge mit HUDs aus, die Daten wie aktuelle Geschwindigkeit, Drehzahl oder den Öldruck einspiegeln konnten.
Diese AR-Anzeigen waren aber noch recht rudimentär. Mittlerweile haben Navigationssysteme, Fahrassistenten zum Einhalten von Geschwindigkeit und Abstand sowie Nachtsicht-Systeme Einzug in moderne Fahrzeuge gehalten.
Über HUD-Anzeigen lassen sich diese Informationen bis hin zu Warnungen vor Falschfahrern, Fußgängern oder Wild auf unbeleuchteten Straßen darstellen. Die Erfindung des Smartphones bzw.
Tablets hat es außerdem ermöglicht, auf einfache Weise ein Augmented Reality Head-up-Display nachrüsten zu können.
Spezielle Apps auf dem Handy zeigen beispielsweise im HUD-Modus die per GPS ermittelte Geschwindigkeit oder Navigationssymbole spiegelverkehrt und vor einem kontrastreichen schwarzen Hintergrund an. Legt man ein solches Smartphone auf das Armaturenbrett (und befestigt es entsprechend), hat man so bereits ein funktionierendes Head-up Display im eigenen Auto. Allerdings lässt sich eine solch rudimentäre Lösung nicht optimal anpassen und liefert insbesondere tagsüber keine gute Ablesbarkeit. Zusatzausstattung wie Halterungen oder eigens entwickelte „echte“ HUD-Konstruktionen zum Nachrüsten gibt es viele.
Augmented Reality Head-up-Displays soll zur Normalität werden
Moderne Technologien ermöglichen neue Ansätze beim Thema HUD. Echte Augmented Reality Head-up-Displays können heute weitaus mehr als nur die Geschwindigkeit anzuzeigen. Vielmehr können sie inzwischen die Illusion echter Tiefenschärfe (und mit ihr die richtige Entfernung) darstellen. Navigationspfeile werden dann nicht mehr nur angezeigt, sondern in Form eines Hologramms in der (für das Auge) korrekten Entfernung und Schärfe im Bezug auf die reale Abzweigung dargestellt.
Somit ist der Übergang zwischen Augmented Reality und realer Straße für den Betrachter fließend und mit weniger Ablenkungen verbunden. Theoretisch lassen sich solche Effekte auch mit Wearables wie der HoloLens 2 von Microsoft umsetzen, aber im Auto gibt es mit der Windschutzscheibe eine perfekte Projektionsfläche. Zu dieser Erkenntnis gelangte auch das Startup Wayray, das wesentlich größere Projektionen von Hologrammen in allen Farben ermöglicht. Hierzu wird eine spezielle Folie auf der Scheibe angebracht, auf der sich Objekte in beliebigen Entfernungen darstellen lassen. Da sich die Folie im Prinzip auf allen transparenten Objekten vollflächig anbringen lässt, ist eine Erweiterung auf Seitenscheiben möglich (z. B. um vor Radfahrern im toten Winkel zu warnen).
Allerdings warnen manche Forscher auch davor, dass zu viele Anzeigen die Fahrenden überfordern könnten. Neben der technischen Machbarkeit ist also auch ein ergonomisches Interface mit guter Software erforderlich, das sich vom Fahrer individuell anpassen lässt.
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