Cockpit

Display von Aptiv stärkt Vertrauen in automatisiertes Fahren

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Das Cockpit der Zukunft wird viel mehr darstellen als einige wenige Zeiger und Lämpchen. Insbesondere soll es durch eine klare Visualisierung der Fahrzustände dem Fahrer mehr Vertrauen in die automatisierten Fahrfunktionen vermitteln. Das sogenannte Multilayer-Display soll mit einer dreidimensionalen Darstellung, kontextbezogenen Anzeigen, einer leichten Ablesbarkeit und verringertem Ablenkungspotenzial die Antwort auf diese Herausforderung sein.

Hartmut Hammer, freier Mitarbeiter der KEM Konstruktion

Das Multilayer-Display (MLD) von Aptiv – ehemals Delphi – befindet sich aktuell in der Vorserienentwicklung. Erste Muster bei interessierten OEMs haben eine Auflösung von 1920 x 720 Pixel für die im Automotive-Bereich gebräuchliche 12,3-Zoll-Bildschirmdiagonale. Wichtigstes Merkmal des MLD ist der Rückgriff auf Standardkomponenten: etwa handelsübliche TFT-Displays in Normally-Black-Modus mit einer intransparenten Flüssigkristallanzeige bei nicht angelegter Spannung, ein gebräuchliches System-on-Chip-Steuergerät mit eigener Grafikeinheit sowie gängige Bussysteme. Aptiv-spezifisch ist hingegen die Contentaufbereitung.

Durch das optische Prinzip mit zwei tatsächlich räumlich getrennten Ebenen soll das MLD die Nachteile der stereoskopischen Darstellungstechnik vermeiden. Bei dieser aus dem Kino oder Home-Entertainment bekannten Technik ist teilweise eine Spezialbrille erforderlich und es können beim Betrachter Kopfschmerzen bis hin zu Übelkeit auftreten. Etwa ein Zehntel der Bevölkerung ist aufgrund von Sehfehlern nicht in der Lage, stereoskopisch zu sehen. Zudem gelingt stereoskopisches Sehen teilweise nur nach längerer Fokussierungszeit der Augen, was die Ablenkung vom Verkehrsgeschehen erhöhen kann.

Beim MLD hingegen befindet sich nach Angaben von Aptiv jedes dargestellte Objekt exakt dort, wo es Augen und Gehirn verorten. Außerdem werden die Grafiken des MLD bei deutlich größeren seitlichen Blickwinkeln noch ungestört wahrgenommen als bei stereoskopischem 3D.

Durch seine beiden Ebenen kann das MLD theoretisch eine doppelt so hohe Informationsdichte realisieren. Aptiv nutzt die verfügbare Pixeldichte aber sehr sorgsam, um den Fahrer in seiner Wahrnehmung nicht zu überfordern. So lassen sich beispielsweise bei der Routenführung Richtungshinweise, Geschwindigkeitslimits oder Staumeldungen auf dem vorderen Display hervorheben, während im Hintergrund weiterhin die Kartendarstellung sichtbar ist. Auch der Wechsel von bestimmten Statusinformationen soll bei dem MLD auffälliger erfolgen, indem die Statusinformation von der hinteren Displayebene auf die vordere gleitet, sich dabei vergrößert und an Farbintensität zunimmt. Diese Darstellungsformen sollen bewirken, dass der Fahrer den Blick beim MLD nicht so lange von der Straße abwenden muss, weil er die Bildschirminformationen intuitiver und schneller wahrnimmt.

Weniger kann besser sein

Kernelement des MLD sind zwei hintereinander gestaffelte TFT-Displays mit einer Beleuchtungseinheit dahinter. Der Abstand zwischen den beiden Displayebenen ist im einstelligen Millimeterbereich relativ frei wählbar. Ein größerer Abstand sorgt zwar für mehr räumliche Tiefe, erhöht aber den Bauraumbedarf und macht die grafische Ausgestaltung der dreidimensionalen Optik zwischen den Displayebenen anspruchsvoller. Wenn das MLD auch als Eingabeinstrument genutzt wird, etwa als Center Information Display (CID) in der Mittelkonsole, können Schaltflächen mit zu viel Tiefeneffekt unnatürlich und bedienergonomisch suboptimal wirken. Deshalb empfiehlt sich beim CID ein geringerer Abstand zwischen den beiden Displayebenen. Während bei einem Clusterdisplay hinter dem Lenkrad, einem reinen Ausgabeinstrument, eine größere räumliche Tiefe beispielsweise interessante Tubeneffekte bei animierten Rundinstrumenten ermöglicht.

Zur Bildbearbeitung verwendet Aptiv handelsübliche Bildbearbeitungs-Programme, wie etwa Photoshop, After Effects oder Illustrator. Kunden können diese Programme problemlos mit den im eigenen Haus gebräuchlichen Grafik- und Bildbearbeitungstools verknüpfen oder mit ihren selbst entwickelten Engines zur Bildkompilierung kombinieren. Die Kunden sind nicht auf eine bestimmte Softwareumgebung festgelegt, und können die komplette Content-Erstellung in Eigenregie erledigen, oder einzelne Aufgaben nach außen vergeben oder einem Systemintegrator wie Aptiv die Gesamtaufgabe übertragen.

Maßgeschneiderte Beleuchtungs- und Recheneinheit

Die Beleuchtungseinheit des MLD verfügt nach Angaben von Aptiv über hocheffiziente Leuchtdioden, die, bei annähernd gleichem Leistungsbedarf wie bisher, eine deutlich höhere Lichtausbeute haben. Außerdem hat Aptiv eine spezielle Lichtrichtung implementiert. Auf diese Weise will man die geforderte Farbwiedergabe und Mindesthelligkeit auf der Vorderseite erfüllen, die von deutschen Automobilherstellern als Spezifikation definiert und inzwischen zu einem Quasi-Standard avanciert ist, an den sich viele andere OEMs ebenfalls anlehnen. Ergänzend verwendet man TFT-Panels der neuesten Technologiestufe, bei denen der Schwarzrahmenanteil so klein und die transparente Fläche so groß wie möglich ist. Dies soll den wahrgenommenen Farbeindruck deutlich verbessern.

Aptiv hat das MLD mit mehr als 120 Patenten abgesichert. Mit ersten Serienanwendungen (12,3-Zoll Clusterdisplay) wird ab etwa 2020 zu rechnen sein. 2022 sollen die ersten CID in der Mittelkonsole in MLD-Technik realisiert werden. Wegen ihrer exponierten Einbaulage muss das Displayglas dieser Anwendung besser vor Sonnenlicht, Reflexion und einem Kopfaufprall geschützt werden. Außerdem dient es als Informations- und Eingabefläche für Fahrer, Beifahrer und Fondpassagiere, weshalb die grafischen Elemente unter sehr variablen Blickwinkeln klar erkenntlich sein müssen und Touch- und Gestenfunktionalitäten in die MLD-Oberfläche zu integrieren sind. In weiteren Innovationsstufen könnte die MLD-Technik mit nicht-rechteckigen Displayformaten oder eventuell mit gekrümmter Oberfläche in Serie gehen.

www.aptiv.com

Direkt zum E-Katalog des Anbieters…
http://hier.pro/fmevv

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