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3D-Lightfield-Cockpit – Die dritte Dimension im Fahrzeug

| Redakteur: Benjamin Kirchbeck

3D-Effekt ohne Brille: Das Lightfield-Display ermöglicht eine komfortable Wahrnehmung in 3D-Tiefe und zeigt Inhalte sowie Lichteffekte präzise an.
3D-Effekt ohne Brille: Das Lightfield-Display ermöglicht eine komfortable Wahrnehmung in 3D-Tiefe und zeigt Inhalte sowie Lichteffekte präzise an. (Bild: Conti)

Mit dem „Natural 3D Lightfield Instrument Cluster“ wollen Continental und Leia die Darstellung in Fahrzeugen revolutionieren. Lichtfeld-Displays ermöglichen nicht nur eine 3D-Wahrnehmung, sie schöpfen auch die grafischen Möglichkeiten durch Hervorhebungen, Akzentuierungen und komplexe Lichteffekte aus. Bis 2022 soll das System serienreif sein.

Ein Stoppschild schwebt rot leuchtend vor dem Bildschirm. Häuserzeilen, die aus dem Navigationsgerät herauswachsen. Das Logo des Autoherstellers, das vor dem Armaturenbrett in der Luft rotiert: Mit solchen dreidimensionalen Effekten will Continental die Display-Darstellung in Fahrzeugen revolutionieren. Das Technologieunternehmen entwickelt derzeit in Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Unternehmen Leia aus dem kalifornischen Silicon Valley eine neue Cockpit-Lösung: das „Natural 3D Lightfield Instrument Cluster“. Die Lösung bringt die dritte Dimension in künftige Fahrzeuge.

Lightfield- oder Lichtfeld-Displays ermöglichen nicht nur eine komfortable 3D-Wahrnehmung, sie heben auch die grafischen Möglichkeiten durch Hervorhebungen, Akzentuierungen und komplexe Lichteffekte auf ein neues Niveau. Fahrer können so Informationen sicher und in Echtzeit erfassen, der Dialog zwischen Fahrer und Fahrzeug wird noch komfortabler und intuitiver. Zudem ist die 3D-Darstellung für alle Mitfahrer – auf dem Beifahrersitz wie auch auf den Rücksitzen – erlebbar.

Der 3D-Effekt entsteht durch eine spezielle Methode, bei der das Licht durch einen Bildschirm gebeugt wird.
Der 3D-Effekt entsteht durch eine spezielle Methode, bei der das Licht durch einen Bildschirm gebeugt wird. (Bild: Conti)

Das Lightfield-Cockpit ist ein evolutionärer Schritt im Design des Mensch-Maschine-Dialogs in Fahrzeugen. „Eine der größten Herausforderungen in der Automobilindustrie ist heute, intelligente Konzepte für die Mensch-Maschine-Interaktion zu entwickeln. Lösungen, die das Fahrerlebnis aufwerten und die den Fahrer einfach und effektiv mit seinem Fahrzeug interagieren lassen – ohne ihn dabei vom Verkehrsgeschehen abzulenken“, erklärt Dr. Frank Rabe, Leiter Instrumentation & Driver HMI bei Continental. „Zugleich gibt unsere Lösung jedem Fahrzeughersteller die Möglichkeit, das Fahrerlebnis für seine Kunden aufzuwerten und sich dank individueller Gestaltungsmöglichkeiten vom Wettbewerb zu differenzieren.“ Bis 2022 soll das neue System serienreif sein.

Neu entwickelter Lichtleiter mit Nanostrukturen

Das Autonome Fahren wird die Mobilität entscheidend verändern – insbesondere auch den Aufenthalt im Fahrzeug. Der Nutzer bekommt immer mehr Freiräume für andere Tätigkeiten neben der eigentlichen Fahraufgabe. So wird er etwa Videogespräche führen, im Internet surfen oder Filme anschauen können. „Das Auto ist eindeutig die nächste zu überwindende Grenze für den Mobilfunk“, so David Fattal, Mitgründer und CEO von Leia. „Für uns ist der Pkw eine größere, immersivere Version eines Smartphones mit voller Erfassung der Umgebung in 3D. Somit ist die Umsetzung unseres wachsenden Lightfield-Ökosystems mit Virtual-Reality-Gaming, Video-Streaming, Social-Sharing oder sogar E-Commerce im Fahrzeug eine logische Konsequenz.“

Die Visualisierung von Content auf einem breiten Display, das speziell für Fahrzeuge entwickelt wurde, wird wesentlich raffinierter und unterhaltsamer sein als auf dem Smartphone. Außerdem ermöglicht die neue Technologie, interne oder externe Kamerasysteme für Videoanrufe oder Augmented-Reality-Funktionen zu nutzen. All diese Optionen sollen im Rahmen der Kooperation zwischen Continental und Leia ausgeschöpft werden.

Die Lightfield-Technologie von Leia benötigt keine Head-Tracker-Kamera – ein praktischer und kostensparender Vorteil. Darüber hinaus können erstmals auch die Mitfahrer auf dem Beifahrersitz und auf den Rücksitzen das gleiche 3D-Bild von ihren Sitzpositionen erleben. Doch es gibt noch einen weiteren Qualitätssprung, der das neue System von früheren 3D-Verfahren abhebt: Das 3D-Bild des Lightfield-Displays setzt sich aus insgesamt acht Perspektiven des gleichen Objekts zusammen, die je nach Blickposition leicht variieren können. So „wandert“ der Blick auf das Lightfield-Display mit jeder Veränderung des Blickwinkels des Betrachters. Auf diese Weise ist eine natürliche Wiedergabe von Informationen auf dem Display möglich.

„Entscheidend für die Qualität ist der neu entwickelte Lichtleiter mit Nanostrukturen. Wir brechen das Licht nicht, wir beugen es und lenken es so exakt dahin, wo es für den optimalen 3D-Effekt benötigt wird. Nur mit dieser Technologie wird es möglich sein, den steigenden Anforderungen an Komfort und Sicherheit im Fahrzeuginnenraum gerecht zu werden“, sagt Kai Hohmann, Product Manager Display Solutions bei Continental.

Bis vor kurzem kamen entweder Parallax-Barrieren oder Lentikulartechniken zum Einsatz, um einen brillenlosen 3D-Effekt zu realisieren. Dabei wurde die 3D-Wirkung durch eine spezielle Methode der Blockierung oder Brechung von Licht erzielt. Insbesondere die Systeme mit Parallax-Barriere bieten jedoch nur Anwendungen für einen einzelnen Nutzer, weil ein Head-Tracker-System erforderlich ist, um die 3D-Ansichten auf die exakte Kopfposition des Betrachters einzustellen. Bei Anwendungen für mehrere Nutzer, also auch Beifahrer und Passagiere auf den Rücksitzen, können sich diese Systeme außerdem negativ auf die wahrgenommene Bildqualität und die Effektivität der Lichtausbeute auswirken – ähnlich wie bei einem Filter. Für die Automobilindustrie ist bei der Anzeige von Informationen aber höchste Qualität von entscheidender Bedeutung.

Vor 50 Jahren: Das erste autonome Auto von Continental

Vor 50 Jahren: Das erste autonome Auto von Continental

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