在传输车辆显示信息时检验显示内容完备性的方法和设备与流程

1.本发明从根据独立权利要求的前序部分所述的一种设备或者一种方法出发。一种计算机程序也是本发明的主题。


背景技术：

2.de 10 2011 116 642 a1描述了用于向传输目标安全地传输传感器信号并且在机动车中安全地传输该传感器信号的一种传输装置和一种方法。


技术实现要素：

3.在该背景下，利用这里所介绍的方案，根据独立权利要求，介绍了一种用于在传输针对车辆的至少一个显示信息时检验显示内容的完备性的方法，此外介绍了一种使用该方法的设备，以及最后介绍了一种相对应的计算机程序。通过在从属权利要求中举出的措施，在独立权利要求中所说明的设备的有利的扩展方案和改进方案是可能的。
4.利用所介绍的方案可实现的优点在于，例如经由视频流的视频和图像传输与封闭式监控链的概念相组合。因此，可以特别快速且安全地对显示内容的完备性进行检验。
5.介绍了一种用于在传输针对车辆的至少一个显示信息时检验显示内容的完备性的方法。该方法包括提供的步骤、输出的步骤、传输的步骤和比较的步骤。在提供的步骤中，经由传输路径提供期望显示信号，其中该期望显示信号代表车辆的至少一个安全信息的图像数据。在输出的步骤中，输出期望显示信号的图像数据，以便将这些图像数据作为实际图像内容显示在显示装置上。在传输的步骤中，经由传输路径传输代表实际图像内容的图像内容信号，并向图像比较装置提供该图像内容信号。在比较的步骤中，将期望显示信号与图像内容信号进行比较，以便在期望显示信号的图像数据与图像内容信号的实际图像内容之间存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为非给定的（gegeben），而在期望显示信号的图像数据与图像内容信号的实际图像内容之间不存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为给定的。
6.车辆可以是可手动控制的车辆，或者可以是可部分或者高度自动化行驶的车辆。显示内容可以是针对车辆的驾驶员显示或者应显示的信息的内容。传输路径可以是像以太网、wlan或者apix（automotive pixel link（汽车像素链接））之类的传输介质。传输路径可以包括双向数据路径或者两个单向传输路径。由于这里介绍的方法，通过经由相同的传输路径反向传输数据以进行比较，有利地能够实现检查。这样，如果在比较的步骤中将显示内容的完备性评价为非给定的，则可以例如执行措施。
7.根据一种实施形式，可在传输的步骤中压缩实际图像内容的图像数据，以便提供图像内容信号。这样，可以传输回经过压缩的图像数据，以便能够实现快速的数据传输。
8.在提供的步骤中，在使用图像压缩单元的情况下，可以减小图像数据的数据率。这样，针对显示装置提供的图像数据也已经可以被压缩，以便可以实现快速的数据传输。
9.根据一种实施形式，在输出的步骤中，可以解码期望显示信号的图像数据，以便产
生实际图像内容。这能够实现，例如显示以前经过编码的和附加地或者替选地经过压缩的图像数据。
10.此外有利的是，根据一种实施形式，在传输的步骤中传输如下图像内容信号：所述图像内容信号代表实际图像内容的预先限定的组成部分。例如，预先限定的组成部分可以是实际图像内容的关键组成部分，该组成部分例如由有关标准iso26262限定在针对功能安全性的各种安全等级asil a至asil d之一中。在这种情况下，作为关键组成部分，可以涉及例如全自动变速器的挡位显示、发动机控制装置的警告消息或者驾驶员辅助系统的警告消息。在这样的关键组成部分中，正确显示是重要的，因为驾驶员在驾驶期间信赖显示的内容。传输回仅仅这种安全攸关的组成部分以进行检验可以减小数据流，并且因此可以减小系统利用率（systemauslastung）。在传输的步骤中，实际图像内容的非安全攸关的（亦即不关键的）组成部分（如例如时间信息）可以例如不被传输回，以进行检验。
11.本方法此外可以具有如果在比较的步骤中将显示内容的完备性评价为非给定的则产生备份级别信号（rueckfallebenensignal）的步骤，其中备份级别信号构造为，提供预先确定为备份级别的显示内容。因此，可以实现进行修正的措施。备份级别信号例如可以构造为，以便至少部分地或者完全地抑制实际图像内容在显示装置上的显示。例如，备份级别信号可以构造为，以便抑制实际图像内容的预先限定的组成部分在显示装置上的显示，或者针对驾驶员显示行动指令。这可能有利于在行驶时的安全性。
12.例如，在使用预先限定的针对相似性比较的比较规则的情况下，可以执行比较的步骤。不同于在例如比较同样的内容的情况下，由此可能采用有损的和以此显著更高效的压缩方法。
13.例如以软件或者硬件，或者以由软件和硬件构成的混合形式，例如在控制设备中可以实施本方法。
14.此外，这里所介绍的方案提出一种设备，所述设备构造来，以便在相对应的装置中执行、操控（anzusteuern）或实现这里所介绍的方法的变型方案的步骤。也通过本发明的呈设备形式的实施变型方案，可以快速和高效地解决本发明所基于的任务。
15.为此，该设备可以具有：至少一个用于处理信号或者数据的计算单元；至少一个用于存储信号或者数据的存储单元；至少一个至传感器或者执行器的接口，用于从传感器读入传感器信号或者向执行器输出数据或者控制数据；和/或至少一个通信接口，用于读入或者输出数据，这些单元嵌入到通信协议中。计算单元例如可以是信号存储器、微控制器或者诸如此类，其中存储单元可以是闪存存储器、eeprom或者磁性存储单元。通信接口可以构造为，以便无线地和/或有线地读入或者输出数据，其中可以读入或者输出有线数据的通信接口例如以电的方式或者以光学方式可以从相对应的数据传输线路读入这些数据，或者可以将这些数据输出到相对应的数据传输线路中。
16.设备在此可以被理解为电设备，该电设备处理传感器信号并且根据这些传感器信号输出控制信号和/或数据信号。该设备可以具有接口，所述接口可以以硬件方式和/或以软件方式来构造。在硬件方式的构造方案中，接口例如可以是所谓的系统asic的包含设备的极其不同的功能的部分。可是也可能的是，接口是固有的集成电路或者至少部分地由分立器件构成。在软件方式的构造方案中，接口可以是例如在微控制器上在另外的软件模块旁存在的软件模块。
17.在有利的构建方案中，通过该设备，在传输针对车辆的至少一个显示信息时检验显示内容的完备性。为此，该设备具有像提供装置、输出装置、传输装置和图像比较装置之类的执行器。提供装置构造为，以便经由传输路径提供期望显示信号，其中该期望显示信号代表车辆的至少一个安全信息的图像数据。输出装置构造为，以便输出期望显示信号的图像数据，以便将图像数据作为实际图像内容显示在显示装置上。传输装置构造为，以便经由传输路径传输代表实际图像内容的图像内容信号，并且以便向图像比较装置提供图像内容信号。图像比较装置构造为，以便将期望显示信号与图像内容信号进行比较，以便在期望显示信号的图像数据与图像内容信号的实际图像内容之间存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为非给定的，而在期望显示信号的图像数据与图像内容信号的实际图像内容之间不存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为给定的。
18.带有如下程序代码的计算机程序产品或者计算机程序也是有利的：所述程序代码可以存储在像半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器之类的机器可读的载体或者存储介质上；并且尤其是当在计算机或者设备上实施该程序产品或者程序时，所述程序代码被用于执行、实现和/或操控根据前面描述的实施形式之一所述的方法的步骤。
附图说明
19.这里所介绍的方案的实施例在附图中示出，并且在随后的描述中更详细地予以阐述。
20.图1示出了根据实施例的具有用于在传输至少一个显示信息时检验显示内容的完备性的设备的车辆的示意图；图2示出了根据实施例的显示系统的示意图；图3至4各示出了根据实施例的设备的示意图；图5至6各示出了根据实施例的具有设备的显示装置的示意图；和图7示出了根据实施例的用于在传输针对车辆的至少一个显示信息时检验显示内容的完备性的方法的流程图。
21.在随后对本发明的有利的实施例的描述中，针对在不同的图中示出的和类似起作用的元素，使用相同的或者相似的附图标记，其中省去了对这些元素的重复描述。
具体实施方式
22.图1示出了根据实施例的具有用于在传输至少一个显示信息时检验显示内容的完备性的设备105的车辆100的示意图。
23.仅仅示例性地，设备105根据该实施例容纳在车辆100上或者容纳在车辆100中，例如至少部分地实施在车辆100的控制设备或者驾驶辅助系统中。根据该实施例，车辆100是可手动控制的车辆100，或者是可部分或者高度自动化行驶的车辆100。除了设备105之外，车辆100根据该实施例具有显示装置110，该显示装置110构造为，以便以光学方式和/或以声学方式来显示内容。为此，显示装置110具有至少一个像屏幕之类的图像输出装置112和/或像扬声器之类的音频输出装置。
24.设备100具有提供装置115、输出装置120、传输装置125和图像比较装置130。提供装置115构造为，以便经由传输路径140提供期望显示信号135，其中期望显示信号135代表
车辆100的至少一个安全信息的图像数据145。输出装置120构造为，以便输出期望显示信号135的图像数据145，以便将图像数据145作为实际图像内容150显示在显示装置110上。传输装置125构造为，以便经由传输路径140传输图像内容信号155，该图像内容信号155代表实际图像内容150，并且以便向图像比较装置130提供图像内容信号155。图像比较装置130构造为，以便将期望显示信号135与图像内容信号155进行比较，以便在期望显示信号135的图像数据145与图像内容信号155的实际图像内容150之间存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为非给定的，而在期望显示信号135的图像数据145与图像内容信号155的实际图像内容150之间不存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为给定的。
25.根据该实施例，传输路径140实现为像以太网、wlan或者apix（（汽车像素链接））之类的传输介质。根据该实施例，提供装置115构造为，以便提供期望显示信号135，其中在使用图像压缩单元的情况下已减小图像数据的数据率。根据该实施例，输出装置120构造为，以便以经过解码的方式输出期望显示信号135的图像数据145，以便产生实际图像内容150。根据该实施例，传输装置125构造为，以便将实际图像内容150的经过压缩的图像数据作为实际图像内容150的图像数据进行传输，以便提供图像内容信号155。此外，根据该实施例，传输装置125构造为，以便传输图像内容信号155，该图像内容信号155代表实际图像内容150的预先限定的组成部分。根据实施例，预先限定的组成部分例如是实际图像内容150的关键组成部分，该关键组成部分例如由有关标准iso26262限定在针对功能安全性的各种安全等级asil a至asil d之一中。根据不同的实施例，作为关键组成部分，例如涉及全自动变速器的挡位显示、发动机控制装置的警告消息和/或驾驶员辅助系统的警告消息。根据实施例，实际图像内容150的非安全攸关的（亦即非关键的）组成部分（如例如时间信息）不被传输装置125传输。根据该实施例，图像比较装置130构造为，以便在比较时在使用预先限定的比较规则的情况下执行相似性比较。
26.可选地，设备105根据该实施例此外具有产生装置160，该产生装置160构造为以便：如果图像比较装置130将显示内容的完备性评价为非给定的，则产生备份级别信号165，其中备份级别信号165构造为，提供预先确定为备份级别的显示内容。根据实施例，备份级别信号165构造为，以便至少部分地或者完全地抑制实际图像内容150在显示装置110上的显示，或者为驾驶员显示行动指令。在这种情况下，根据实施例，备份级别信号165构造为，以便抑制实际图像内容150的预先限定的组成部分在显示装置110上的显示或者使该显示与行动指令叠化。
27.此处介绍的设备105能够实现针对受到以太网约束的显示装置110的功能安全性。根据实施例，显示装置110是设备105的部分。设备105和显示装置110在下文共同地也被称为显示系统170。
28.许多应用需要在可自由编程的显示系统170上显示功能安全性相关的信息。例如，属于此（但是不是唯一）的是在机动车100中的屏幕上显示涉及车辆的信息。具有提高的安全要求的典型显示内容例如是：全自动变速器的挡位显示、发动机控制装置和驾驶员辅助系统的警告消息。在将来，为此以极大的规模也出现在高度自动化行驶的范围中的被扩展的驾驶员辅助的消息。有关标准iso26262为此限定了功能安全性的各种安全等级（asil a直至asil d），并描述了对用于进行安全实施的技术解决方案的要求，利用所述安全等级对功能进行分类。
29.为了在技术上使安全攸关的功能的显示得到保障，不同于在使用这里介绍的设备105的情况下，可能会采用一种行为方式，其中确定关于关键的显示元素的校验和，并且将期望图像中的校验和与实际图像进行比较。在两者之间存在偏差时，那么可能会激活紧急显示，以便禁止有错误的信息，以便招致安全状态。或者直接在发送单元至屏幕的输出处通过读回要发送的图像，或者通过在屏幕之内的附加功能并经由返回通道，将校验和传输至发送单元，在此可能会进行实际图像的这种校验和计算。发送单元与屏幕的敷设电缆在这种情况下典型地可能会作为数字点对点连接例如经由lvds进行。可是，增加在车辆100中采用价廉物美的以太网，用于进行大量数据通道的双工传输。特别适合于此的是音频/视频桥接任务组（audio/video bridging task group）的被称为音频/视频桥接（avb，audio video bridging）的针对如下流式传输的一系列标准（ieee 802.1）：音频和视频数据经由网络的经过同步的和按优先顺序处理的流式传输，这些标准根据实施例也被这里所介绍的设备105使用。可是，在前面描述的替选的可能的行为方式要求或者发送单元中的显著的附加计算能力，用于读回和评价图像，附加缺点是监控链中的间隙，因为传输和显示部分没有被充分监控。或者，但是，通过采用屏幕中的其他功能来计算校验和，导致屏幕的复杂度和成本升高。
30.这里介绍的设备105现在有利地能够实现一种方法，其中如下方案与封闭式监控链的概念相组合：所述方案为在基于ip的（消费者）系统的领域中广泛流行的经由例如（例如利用mpeg压缩方法h.264或者h.265）经过压缩的视频流进行视频和图像传输。为此，期望显示信号135根据该实施例作为经过压缩的数据流非常高效地经由合适的传输介质从发送单元175被传输至屏幕单元180，该期望显示信号135根据实施例具有包括安全攸关的显示元素在内的图像或者视频流，该传输介质这里例如是以太网、wlan、apix。根据该实施例，发送单元175仅仅示例性地包括至少提供装置115、图像比较装置130和/或产生装置160。根据该实施例，屏幕单元180仅仅示例性地包括至少输出装置120、传输装置125和/或图像输出装置112。屏幕单元180中的（这里示例性地在输出装置120中的）接收器模块根据该实施例构造为，以便对经过压缩的数据流进行解码和/或执行对接收到的图像或者视频流的重新压缩，例如作为所谓的转码。那么，经由相同的传输介质，作为图像内容信号155向发送单元175传输回经过重新压缩的数据流。在发送单元175中，将图像区域与安全攸关的信息进行比较，并且根据实施例，针对内容不一致的情况，进行相对应的措施，用于显示正确的信息。由此，以低度的附加复杂度和成本来实现高度的安全性。
31.图2示出了根据实施例的显示系统170的示意图。在此，可以涉及在图1中描述的显示系统170。显示系统170包括发送单元175、至少一个双向传输路径200或者两个单向传输路径205和至少所述一个显示装置110。根据该实施例，显示系统170具有显示装置110中的三个显示装置，其中显示装置110中的两个显示装置各经由双向传输路径200与发送单元175连接，并且显示装置110中的第三显示装置经由两个单向传输连接路径205与发送单元175连接。根据替选的实施例，显示系统170仅仅具有显示装置110中的两个显示装置，或者具有三个以上的显示装置110。
32.图3示出了根据实施例的设备105的示意图。在此，可以涉及在图1或者2中描述的设备105。根据该实施例，详细示出了设备105的发送单元175。根据该实施例，发送单元175包括数据处理单元300、图像和视频压缩单元305、图像和视频解压缩单元310、图像比较装
置130、图形输出单元315和提供装置115，所述提供装置115呈数据传输单元形式。根据该实施例，也可以被称为“期望图像内容”的图像数据145由图形输出单元315产生。发送单元175借助数据处理单元300产生临时的期望图像内容320。该临时的期望图像内容320通过图像和视频压缩单元305在它的数据率方面被减小，并借助图形输出单元315和提供装置115经由传输路径向显示装置/多个显示装置传输该临时的期望图像内容320，用于在设备105的一个或者多个显示装置上进行显示。
33.根据该实施例，在发送单元175中的图像比较装置130中，有利地采用用于相似性比较的算法，而不是比较同样的内容。经此，可能采用有损的和由此显著更高效的压缩方法。根据实施例，例如在应用循环冗余校验（简称“crc”）或者相似性比较的情况下，在图像比较装置130之内与离线生成的参考值进行比较。经此，数据处理单元300的关于功能安全性的关键性可减低到正确的故障反应。这样，初级的安全相关表示的计算的 asil级别可部分减小到“qm”、亦即针对低危险的评价，这些低危险在没有标准的特别措施的情况下也够用。
34.图4示出了根据实施例的设备105的示意图。在此，可以涉及在图1、2或者3中描述的设备105。根据该实施例，详细示出了设备105的屏幕单元180。根据该实施例，屏幕单元180包括显示装置110中的至少一个，所述显示装置110各具有图像和视频解压缩单元400、图像和视频压缩单元405、呈数据传输单元形式的传输装置125和图像输出装置112。
35.期望图像内容410（以前称为“图像数据”）根据该实施例不仅包含非关键的图像元素，而且按照功能安全性的限定包含关键的图像元素，为此也参见图5和图6。根据该实施例，在显示装置110上，在图像和视频解压缩单元400中对期望图像内容410进行解码，并且在图像输出装置112上显示该内容。通过处理期望图像内容410，由其成为实际图像内容150，该实际图像内容150根据该实施例在一个或者多个显示装置110上被显示，并且该实际图像内容150在安全攸关的功能的情况下应得到保障。因而，借助图像和视频压缩单元405来重新压缩实际图像内容150的经过解码的信号415，并经由传输装置125和传输路径向发送单元传送实际图像内容150的经过解码的信号415。根据实施例，在发送单元中，接收到的图像内容信号以实际图像内容150的经过编码的信号的形式在提供装置中被接收，并且在发送单元的图像和视频解压缩单元中被解码和/或被提供给图像比较装置。发送单元的图像比较装置将期望图像内容410与接收回的实际图像内容150进行比较，所述期望图像内容410最初由发送单元的数据处理单元来产生和发送，所述实际图像内容150在图像和视频压缩单元405中被编码并且在发送单元的图像和视频解压缩单元中又被解码。
36.如果图像比较装置在按照功能安全性的限定为关键的图像元素的区域中要标识出在期望图像内容410与接收回的实际图像内容150之间的差别，则发送单元的数据处理单元根据实施例激活以前限定的备份级别，以进行安全攸关的显示。为此，根据实施例，产生备份级别信号，所述备份级别信号根据不同的示例性实施例引起具有减少的内容的紧急显示的信号混合（aufschaltung）、例如“请在车间中行驶”，引起安全攸关的显示区域在显示装置110上的消隐，或者也（作为最后的手段）引起在显示单元110上的整个显示的关断。
37.根据该实施例，有利地将实际图像内容150的图像或者视频流至发送单元的反向传输限制到整个图像的各个安全攸关的区域，并经此总体上减小要传输的数据的量。经此，不仅针对编码、解码和传输而且针对图像比较的开销都降低，并且能够实现采用成本更有
利的组件。根据该实施例，以显著较高的压缩率来执行实际图像内容150的图像或者视频流至发送单元的反向传输，并且经此总体上减小要传输的数据的量。经此，针对编码、解码和传输的开销降低，而且能够实现采用成本更有利的组件。根据实施例，利用如上面所描述的向发送单元反向传输音频数据的方法，并且利用将实际音频输出与期望音频输出进行比较，并行地或者唯一地向一个或者多个音频输出单元进行功能上安全相关的信息的音频输出。
38.图5示出了根据实施例的具有设备105的显示装置110的示意图。在此，可以涉及如下显示装置110和设备105中的一个：所述显示装置110和设备105在前面的图之一中已被描述。根据该实施例，在显示装置110上，在使用设备105的情况下，显示不仅具有非关键的图像元素801而且按照功能安全性的限定具有关键的图像元素802的期望图像内容410。根据该实施例，示出了期望图像内容410的在产生备份级别信号之前的显示状态。
39.图6示出了根据实施例的具有设备的显示装置110的示意图。在此，可以涉及在图5中描述的具有设备的显示装置110，不同之处在于，根据该实施例，相对应地凭备份级别信号165，已引起使至少按照功能安全性的限定为关键的图像元素802淡出。根据替选的实施例，相对应地凭备份级别信号165，引起也使不关键的图像元素801淡出，或者引起针对车辆的驾驶员显示行动指令。
40.图7示出了根据实施例的用于在传输针对车辆的至少一个显示信息时检验显示内容的完备性的方法700。在此，可以涉及方法700，该方法700可以由在前面的图之一中描述的设备来执行和/或操控。
41.方法700包括提供的步骤705、输出的步骤710、传输的步骤715和比较的步骤720。可选地，根据该实施例的方法700此外包括产生的步骤725。在提供的步骤705中，经由传输路径提供期望显示信号，其中该期望显示信号代表车辆的至少一个安全信息的图像数据。在输出的步骤710中，输出期望显示信号的图像数据，以便将图像数据作为实际图像内容显示在显示装置上。在传输的步骤715中，经由传输路径传输代表实际图像内容的图像内容信号，并且向图像比较装置提供该图像内容信号。在比较的步骤720中，期望显示信号与图像内容信号进行比较，以便在期望显示信号的图像数据与图像内容信号的实际图像内容之间存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为非给定的，而在期望显示信号的图像数据与图像内容信号的实际图像内容之间不存在识别出的差别时将显示内容的完备性评价为给定的。
42.如果在比较的步骤中720中将显示内容的完备性评价为非给定的，则在产生的步骤725中产生备份级别信号，其中备份级别信号构造为，提供预先确定为备份级别的显示内容。
43.由于这里介绍的方法700，通过经由相同的传输路径反向传输经过重新编码/压缩的数据以进行比较，有利地能够实现检查。
44.如果实施例包含在第一特征和第二特征之间的“和/或”链接，则这要被理解为使得，该实施例根据一种实施形式不仅具有第一特征而且具有第二特征，而根据其他实施形式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。