ARHO – Augmented Reality – Head-up-Display Optics

Forschungsprojekt »ARHO«

Projektlaufzeit: Oktober 2018 bis September 2020

Sollen Head-up-Displays in großen Nutzfahrzeugen, beispielsweise in Landmaschinen, mit ihren visualisierten Inhalten auch komplexe Entscheidungen unterstützen, reicht das Sichtfeld der heutigen Systeme dafür nicht aus: Denn das sogenannte Field-of-View bisher verfügbarer Head-up-Displays beträgt nur etwa neun Grad. Das projizierte Bild kann damit nicht ausreichend groß abgebildet werden, um die Menge Informationen auf der Frontscheibe des Fahrzeugs darzustellen. Für eine Vergrößerung des sichtbaren Bereichs sind größere, schwerere und vor allem auch teurere Optiken erforderlich. Head-up-Displays, die heute bereits in Landmaschinen eingebaut werden, erreichen schon ein Einbauvolumen von zwei bis sechs Litern. Alternative Kunststoffoptiken sollen nun dazu beitragen, das Sichtfeld zu vergrößern, ohne dass die Systeme weiteren Platz im Cockpit der Fahrzeuge beanspruchen.

Polymer-Fresnel-Optiken für kleinere Head-up-Displays mit größerem Sichtfeld

Das Fraunhofer IPT entwickelt im Projekt »ARHO« gemeinsam mit den Projektpartnern ein Head-up-Display, bei dem herkömmliche Glasoptiken durch Polymer-Fresnel-Optiken ersetzt werden. So soll das abbildbare Sichtfeld auf 25 Grad erweitert werden. Gewicht und Größe sollen dabei gegenüber heutigen Head-up-Displays sogar noch reduziert werden. Um das Head-Up-Display-System zu wettbewerbsfähigen Kosten anbieten zu können, sollen die Linsen spritzgegossen werden.

Fresnellinsen mit höchster Abbildungsqualität

Eine besondere Herausforderung bei der Abformung der Fresnellinsen aus Kunststoff ist es, die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit sicherzustellen: Es soll eine Abbildungsqualität wie bei entsprechenden herkömmlichen Glaslinsen erreicht werden. Das Konsortium entwickelt deshalb einen speziellen Replikationsprozess für die Fresnellinsen und konstruieret ein komplexes Spritzprägewerkzeug, das im Rahmen des Projekts in Betrieb genommen wird. Die Qualität der Linsen, die durch Spritzprägen gefertigt werden, wird durch entsprechende Messtechnik festgestellt. Nach einer Funktionsprüfung baut der schwedische Partner Optea AB die Optiken in ein Head-up-Display-System für Landmaschinen ein.

Konsortium

  • Projektkoordinator: Optea AB, Kista (Schweden)
  • Projektpartner
    • Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
    • Innolite GmbH, Aachen
    • RISE Research Institutes of Sweden, Göteborg

Fördergeber

Das Projekt wird gefördert durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) FuE-Kooperationsprojekte (Förderkennzeichen: ZF4341807HM8)