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Wie funktioniert eigentlich? - Das Head-up-Display

  • Mario Hommen/SP-X - 23. Februar 2024, 16:20 Uhr
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Head-up-Displays können weit mehr als nur fahrrelevante Informationen anzeigen Foto: WayRay

Das Head-up-Display hat seinen Ursprung in der Luftfahrt. Mittlerweile kommt es vor allem in Autos zum Einsatz, um dem Fahrer dabei zu unterstützen, den Überblick zu behalten.

Das Head-up-Display (kurz HUD) halten viele Autofahrern auch heute noch für eine fortschrittliche Technik. Dabei ist das Prinzip schon seit vielen Jahrzehnten bekannt. Bereits in den 40er-Jahren wurden Head-up-Displays etwa in Kampfflugzeugen als Zielvorrichtung eingesetzt. Im Autobau kamen erste Schwarz-Weiß-Head-up-Displays in den 1980er-Jahren in Modellen von General Motors und Nissan zum Einsatz. Die Corvette war 2001 das erste Auto mit einer farbigen HUD-Anzeige. Als erster europäischer Hersteller hat BMW eine von Siemens VDO entwickelte Lösung in Großserienfahrzeuge (5er/6er) ab 2003 angeboten. Mittlerweile sind Head-up-Display bei fast allen Großserienherstellern und in fast allen Fahrzeugklassen erhältlich. Zudem werden auch viele Nachrüstlösungen im Zubehör für in der Regel zweistellige Summen angeboten.

Das Prinzip des Head-up-Displays im Automobilbau ist einfach: Es handelt sich um ein transparentes Display, das direkt in die Sichtachse des Fahrers zwischengelagert wird. Der Fahrer kann sich so mit fahrrelevanten Informationen versorgen und gleichzeitig seinen Blick auf das Verkehrsgeschehen gerichtet halten. In Autos ohne Head-up-Display muss der Fahrer, will er sich etwa über die aktuelle Geschwindigkeit oder über Richtungshinweise vom Navisystem informieren, seinen Blick übers Kombiinstrument oder den Bildschirm in der Mittelkonsole schweifen lassen. Der Fokus auf das Verkehrsgeschehen geht dabei oft für kurze Zeit verloren. Insofern ist das Head-up-Display in erster Linie als Sicherheits-Feature gedacht. Es bietet allerdings auch einen gewissen Komfort, insbesondere im Zusammenspiel mit Augmented-Reality-Funktionen, bei denen etwa in dem vorm Fahrzeug befindlichen Verkehrsraum nützliche Zusatzinformationen eingeblendet werden, die zum Beispiel als Orientierungshilfen dienen. Grundsätzlich besteht beim Betrachter von HUD-Projektionen der optische Eindruck, die Bilder würden sich in einigen Metern Entfernung von ihm befinden. Faktisch ist der Abstand zwischen Auge und Bild allerdings deutlich kürzer.

Die entscheidenden Komponenten für ein Head-up-Display sind ein Optikmodul sowie die Projektionsfläche. Häufig kommt das Bild aus einem Projektor, der sich im Armaturenbrett versteckt. In der Regel strahlt dabei eine Lichtquelle durch ein transmissives TFT-Display, dessen grafisches Bild dann über ein Spiegelsystem in der Regel in die Windschutzscheibe abgestrahlt wird. Damit eine Windschutzscheibe die Bildinformationen spiegeln kann, muss sie speziell beschichtet sein. In der Regel handelt es sich um Polyvinylbutyral (PVB)-Folie, die unter anderem dafür sorgt, dass keine Doppelbilder entstehen. Vor allem Premiumhersteller liefern bei Baureihen mit HUD-Option grundsätzlich alle Fahrzeuge mit bereits beschichteten Scheiben aus, selbst wenn diese ohne HUD ausgeliefert werden. Andere Hersteller verzichten auf die pauschale Beschichtung, bieten aber dennoch HUD als Option an, das als Projektionsfläche jedoch eine der Windschutzscheibe vorgelagerte, transparente Scheibe aus Kunststoff nutzt. Auch so lassen sich Informationen direkt in das Blickfeld des Fahrers einspielen. Die Lösung mit dem Zusatzscheibchen ist in der Regel auf eine kleine Projektionsfläche beschränkt, während Projektionen in die Windschutzscheibe sehr großflächig sein können.

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