Head-up-Display: Neue Technik für mehr Verkehrssicherheit

Das auf der Windschutzscheibe angezeigte Bild entsteht auf einem TFT-Bildschirm, der über eine Auflösung von 65.000 Pixel verfügt. Der Bildschirm befindet sich hinter dem Kombiinstrument, das unter anderem Anzeigen wie Tacho und Drehzahlmesser beherbergt. Ähnlich wie ein Dia wird das TFT-Display von hinten mit einer starken Lichtquelle durchleuchtet, die Lichtstrahlen über mehrere Spiegel umgelenkt und letztendlich auf die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs projiziert.

Die eingesetzten Spiegel haben mehrere Aufgaben. Einerseits sollen sie den Weg verlängern, den das Licht von der Quelle bis zur Spiegelungsfläche zurücklegt, andererseits haben sie die Aufgabe, die durch die Krümmung der Windschutzscheibe hervorgerufenen optischen Fehler soweit wie möglich zu korrigieren. Die Länge des Wegs von der Lichtquelle bis zur Spiegelungsfläche entscheidet, in welchem Abstand der Fahrer die Anzeige wahrnimmt.

Denn das Bild wird zwar direkt auf die Windschutzscheibe projiziert, in der optischen Wahrnehmung schwebt es aber circa zweieinhalb Meter entfernt über der Motorhaube. Das Prinzip gleicht dabei einem Spiegel, bei dem die tatsächliche Spiegelfläche auch deutlich näher ist als es die optische Wahrnehmung suggeriert.

Die Beschaffenheit der Windschutzscheibe stellte für die Entwickler indes eine weitere Herausforderung dar. Denn diese besteht heutzutage aus zwei Glasschichten, die durch eine PVB-Zwischenschicht (Butyrol-Polyvinil) getrennt sind. Dadurch ergeben sich zwei Spiegelschichten, was letztendlich ein störendes Doppelbild für den Fahrer hervorruft.

Dieser Effekt wurde durch eine mit dem bloßen Auge nicht sichtbare Modifikation der Frontscheibe kompensiert. So ist die PVB-Zwischenschicht nicht mehr an allen Stellen gleich dick, sondern hält die beiden Glasschichten keilförmig auseinander. Der Keil hat einen Winkel von wenigen Bogenminuten (60 Bogenminuten sind 1 Grad). Diese Modifikation bewirkt, dass die Spiegelungen der beiden Scheiben zusammenfallen und das Doppelbild so ausgeschaltet wird.

Die Helligkeit des eingespiegelten Bildes beträgt bis zu 5000 Candela pro Quadratmeter und wird über einen lichtempflindlichen Sensor so gesteuert, dass die Informationen auch unter Extrembedingungen wie direkter Sonneneinstrahlung lesbar bleiben.