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Stand der Technik
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Um Sicherheitsanforderungen nach der
ISO-Norm 26262 zu erfüllen, enthält eine Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug in der Regel ein oder mehrere Überwachungsmodule, welche eine Berechnung und einen Vergleich von Prüfwerten zu in einem Display der Anzeigevorrichtung dargestellten Bildaten, insbesondere Warnmeldungen, durchführen. Bei einem durch den Prüfwertevergleich festgestellten Auftreten eines sicherheitskritischen Fehlers in der Darstellung der Bilddaten wird das Display deaktiviert.
DE 10 2007 048 608 A1 beschreibt hierzu ein Verfahren zum Überprüfen einer Gültigkeit von Anzeigesignalen, beispielsweise für eine Überprüfung einer Gültigkeit von Bilddaten von Warnmeldungen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Korrektur einer Anzeige eines Bildes, insbesondere einer Warnmeldung, in einem Displaybereich einer Anzeigevorrichtung durch ein Datenüberwachungsmodul der Anzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Dabei werden Bilddaten, die einer vorgegebenen Menge von Bildpunkten des Displaybereichs zugeordnet sind, unter Einbeziehung von Überwachungsdaten auf Fehler überprüft. Zumindest ein Teil der Bilddaten wird durch Ersatzbilddaten ersetzt, wenn ein Fehler ein oder mehrerer vorgegebener Arten festgestellt wird.
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Unter Bilddaten können insbesondere Daten verstanden werden, welche Informationen für eine Darstellung eines Bildes umfassen, wobei die Bilddaten insbesondere Bildwerte wie beispielsweise Farbwerte für einzelne Bildpunkte oder Pixel einer Anzeige umfassen. Unter einem Datenüberwachungsmodul kann insbesondere eine elektronische Einrichtung verstanden werden, die eingerichtet ist, empfangene Daten, insbesondere Bilddaten, auf eine Gültigkeit zu überprüfen. Unter Überprüfungsdaten können insbesondere Daten verstanden werden, welche Informationen für eine Überprüfung einer Gültigkeit zumindest eines Teils von Bilddaten tragen. Beispielsweise können die Überprüfungsdaten zu den Bilddaten redundante Daten umfassen. Beispielsweise können die Überprüfungsdaten auf einen verwendeten Fehlererkennungsalgorithmus abgestimmte Daten zu den zu überprüfenden Bilddaten umfassen.
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Unter Ersatzbilddaten können insbesondere Daten verstanden werden, welche zumindest einen Teil der Informationen der zugeordneten Bilddaten für eine zumindest teilweise Rekonstruktion der Bilddaten im Fehlerfall umfassen. Bei den vorgegebenen Arten von Fehler kann es sich insbesondere um diejenigen Fehlerarten handeln, welche von einem verwendeten Algorithmus zur Fehlerüberprüfung der Bilddaten erkannt werden können. Wird beispielsweise ein Algorithmus basierend auf einem Vergleich von Prüfwerten eingesetzt, so handelt es sich bei den vorgegebenen Arten von Fehlern um solche Fehler, welche eine Änderung im jeweiligen Prüfwert verursachen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass bei einer Übertragung von Bilddaten auftretende Fehler in dem überprüften Teil der Bilddaten unter Einbeziehung der Überprüfungsdaten festgestellt und, bei einem Vorliegen einer oder mehrerer Fehler der vorgegebenen Arten, zumindest teilweise durch einen Ersatz der fehlerhaften Bilddaten durch die Ersatzbilddaten behoben werden können. Vorzugsweise wird durch den Ersatz der Bilddaten durch die Ersatzbilddaten zumindest ein festgestellter Fehler vorgegebener Art in den Bilddaten behoben. Ganz bevorzugt werden alle festgestellten Fehler vorgegebener Art durch die Ersatzbilddaten behoben, sodass vorteilhafterweise die ursprünglich vorgesehenen Bilddaten ohne diese Fehler dargestellt werden.
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Mit anderen Worten wird für einen vorgegebenen Bereich des Displays der Anzeigevorrichtung überprüft, ob die den Bildpunkten dieses Bereichs zugeordneten Bilddaten korrekt sind. Bei einer Feststellung von Fehlern vorgegebener Arten werden die fehlerbehafteten Bilddaten durch die Ersatzbilddaten ersetzt. Vorteilhafterweise kann somit für vorgegebene Arten von Fehlern auf eine Abschaltung des Display verzichtet werden. Ein Einsatz dieses Verfahrens ist insbesondere bei Anzeigeeinrichtungen eines Kraftfahrzeugs von Vorteil, da bei solch einem Einsatz eine korrekte Darstellung von über Bilddaten übermittelten Warnsignalen gemäß ISO-Norm 26262 besonders wichtig ist.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei vorteilhafterweise eine Abschaltung eines Displays der Anzeigevorrichtung bei Auftreten von Fehlern in den Bilddaten in vielen Fällen verhindert werden. Ferner ist von Vorteil, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Integration sicherheitskritischer Warnlampen in die Displayanzeige erleichtert wird und somit auf ansonsten benötigte Hardware-Einrichtungen wie Leuchtdioden samt zugehöriger Überwachungsschaltung verzichtet werden kann. Dies ermöglicht eine kompaktere und kostengünstigere Ausführung von Anzeigesystemen.
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Beispielsweise kann abhängig von der Art der festgestellten Fehlers ein jeweiliger Teil der Bilddaten durch unterschiedliche Ersatzbilddaten, beispielsweise unterschiedliche Warnmeldungen, ersetzt werden. Die vorgegebene Menge von Bildpunkten des Displaybereichs kann dabei über die Vorgabe einer Fläche, beispielsweise eines Rechtecks mit vorgegebener Länge und Breite und zumindest eines vorgegebenen Fixpunktes, beispielsweise einer Ecke des Rechtecks, festgelegt werden. Vorzugsweise ist die Form und/oder Größe der Fläche dabei frei konfigurierbar. Dies hat den Vorteil, dass der zu überwachende Displaybereich abhängig von den anzuzeigenden Bilddaten dynamisch verändert werden und insbesondere an die Form und Größe anzuzeigender Warnmeldungen angepasst werden kann.
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Vorzugsweise wird aus den zu überprüfenden Bilddaten ein erster Prüfwert gebildet und mit einem von den Überprüfungsdaten umfassten oder aus den Überprüfungsdaten abgeleiteten zweiten Prüfwert für die Feststellung der Fehler verglichen. Bei den Prüfwerten kann es sich insbesondere um Prüfsummen handeln. Bei einer Abweichung zwischen den Prüfwerten können die überprüften Bilddaten durch zugeordnete Ersatzbilddaten ersetzt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Überprüfungsdaten zumindest teilweise während einer Zeitdauer, in welcher keine Bilddaten übermittelt werden – auch Leerzeit, Dunkelzeit oder Display-Blanking-Bereich genannt –, vor oder nach zumindest einer teilweisen Übermittlung von Bilddaten übermittelt. Für die Darstellung eines Bildes in einem Display der Anzeigevorrichtung werden in der Regel zeitlich beabstandete Bilddatenpakete übermittelt, wobei zwischen den Paketen während einer sogenannten Leerzeit keine Datenübertragung stattfindet. Durch eine Ausnutzung dieser Leerzeit zur Übertragung der Überprüfungsdaten wird somit vorteilhafterweise eine Übertragung der Bilddatenpakete nicht verzögert.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens weisen die Ersatzbilddaten ein geringes Datenvolumen als der ersetzte Teil der Bilddaten auf. Dies hat den Vorteil, dass weniger Speicherplatz für ein Vorhalten der Ersatzbilddaten in der Anzeigevorrichtung vorgesehen werden muss. Durch das geringere Datenvolumen kann sich eine geringere Qualität des Teils des Bildes, der auf den Ersatzbilddaten basiert, auf dem Display ergeben. Dies hat jedoch den Vorteil, dass der Benutzer der Anzeigevorrichtung durch die geringere Qualität auf das Vorliegen eines insbesondere nicht sicherheitskritischen Fehlers aufmerksam gemacht wird.
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Vorzugsweise sind die Bilddaten Pixeln der Bildpunkten zugeordnet. Somit kann eine pixelgenaue Rekonstruktion der fehlerhaften Bilddaten durch die Ersatzbilddaten erfolgen. Unter einem Pixel kann dabei insbesondere ein Bildelement, ein Bildpunkt, eine Bildzelle oder ein Flächenelement eines Displays oder Bildschirms verstanden werden. Ein Pixel kann hierbei insbesondere ausgebildet sein, Licht einer oder mehrere bestimmter Farben, beispielsweise die Grundfarben Rot, Grün und/oder Blau und/oder einen Grauton, wiederzugeben. Insbesondere kann ein Pixel ein oder mehrere Subpixel umfassen, wobei die Subpixel ausgebildet sein können, Licht einer bestimmten Farbe, beispielsweise einer der Grundfarben Rot, Grün oder Blau oder eines Grautons, wiederzugeben.
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Alternativ zur pixelgenauen Rekonstruktion können die Ersatzbilddaten ein geringes Datenvolumen als der zu ersetzende Teil der Bilddaten aufweisen, wobei das geringere Datenvolumen aus einer gegenüber dem ersetzten Teil der Bilddaten reduzierten Datenmenge der den Pixeln zugeordneten Ersatzbilddaten resultiert. In einer besonders vorteilhafen Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dabei das gegenüber dem ersetzten Teil der Bilddaten geringere Datenvolumen aus einer reduzierten Farbtiefe der Ersatzbilddaten. Beispielsweise können die Ersatzbilddaten Bilddaten nur in einer einzigen Farbe, nur in einer vorgebenen Anzahl von Farben oder nur in einer vorgegebenen Anzahl von Graustufen umfassen, was insbesondere bei der Darstellung von Warnmeldungen, beispielsweise Warnlampen oder Kontrolllampen, vorteilhaft ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens umfassen die Ersatzbilddaten Hinweisdaten zum erfolgten Ersatz der ersetzten Bilddaten. Dies hat den Vorteil, dass dem Benutzer der Anzeigevorrichtung auf einfache Art und Weise mitgeteilt werden kann, dass ein Fehler in den Bilddaten festgestellt wurde.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Ersatzbilddaten für ein Ersetzen des Teils der Bilddaten aus einem Speicher der Anzeigevorrichtung abgerufen, wobei der Speicher mit dem Datenüberwachungsmodul verbunden oder ein Teil des Datenüberwachungsmoduls ist. Dies hat den Vorteil, dass die Ersatzbilddaten im Falle eines Ersetzens der Bilddaten durch das Datenüberwachungsmodul unmittelbar in einen Arbeitsspeicher des Datenüberwachungsmoduls geladen werden können. Ferner ist dabei von Vorteil, dass die Ersatzbilddaten nicht über einen weiteren Baustein der Anzeigevorrichtung, insbesondere über einen Graphikprozessor, geleitet werden müssen, was eine Erfüllung von Anforderungen gemäß ISO 26262 für den betreffenden Baustein erforderlich machen würde.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Ersatzbilddaten aus einem Speicher eines Mikrocontrollers der Anzeigevorrichtung für ein Ersetzen des Teils der Bilddaten in das Datenüberwachungsmodul übermittelt oder transferiert, bevorzugt in einen Arbeitsspeicher des Datenüberwachungsmoduls. Diese Übermittelung beziehungsweise dieser Transfer erfolgt vorzugsweise erst nach Feststellung ein oder mehrerer Fehler vorgegebener Arten in den zu überprüfenden Bilddaten. Dies hat den Vorteil, dass die Ersatzbilddaten nur im Bedarfsfall abgerufen und übermittelt werden. Ferner muss in dieser Ausgestaltung vorteilhafterweise nur Speicherplatz in einer Größe für die jeweiligen Ersatzbilddaten vorgehalten werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Datenüberwachungsmodul für eine Anzeigevorrichtung. insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Unter einem Datenüberwachungsmodul kann insbesondere eine elektronische Einrichtung verstanden werden, die eingerichtet ist, empfangene Daten, insbesondere Bilddaten, auf eine Gültigkeit zu überprüfen. Das Datenüberwachungsmodul ist eingerichtet, Bilddaten eines in einem Displaybereich der Anzeigevorrichtung angezeigten Bildes, insbesondere eine Warnmeldung, unter Einbeziehung von Überwachungsdaten auf Fehler zu überprüfen. Das Datenüberwachungsmodul ist ferner eingerichtet, zumindest einen Teil der Bilddaten durch Ersatzbilddaten zu ersetzen, wenn ein Fehler ein oder mehrerer vorgegebener Arten festgestellt wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Datenüberwachungsmodul als Teil eines Timing-Controllers für eine Anzeigevorrichtung ausgebildet. Unter einem Timing-Controller kann hierbei insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die eingerichtet ist, Zeilen- und/oder Spaltentreiber eines Displays zu kontrollieren. Eine Integration des erfindungsgemäßen Datenüberwachungsmoduls in den Timing-Controller ermöglicht vorteilhafterweise eine besonders kompakte Bauweise der Anzeigevorrichtung.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Anzeigevorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Datenüberwachungsmodul. Das Datenüberwachungsmodul kann dabei in der Anzeigevorrichtung zwischen einem Grafikprozessor zum Erstellen der Bilddaten und einem Display zur Darstellung der Bilddaten angeordnet sein, so dass eine Übermittlung der Bilddaten vom Grafikprozessor über das Datenüberwachungsmodul an das Display erfolgt. Alternativ kann das Display für einen Empfang der Bilddaten auch direkt mit dem Grafikprozessor verbunden sein. In letzterem Fall kann das Datenüberwachungsmodul über eine separate Datenleitung mit dem Grafikprozessor verbunden sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
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Es zeigen
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
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2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Datenüberwachungsmoduls und der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 500 in Form eines Flussdiagramms, welches in einem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Datenüberwachungsmoduls 10 ablaufen kann. Das Datenüberwachungsmoduls 10 kann dabei Teil einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 100 sein, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug. Die Anzeigevorrichtung 100 umfasst ein mit dem Datenüberwachungsmodul 10 verbundenes Display 40 sowie einen Mikrocontroller 20, welcher über einen Graphikprozessor 30 der Anzeigevorrichtung 100 mit dem Datenüberwachungsmodul 10 verbunden ist. Unter einem Graphikprozessor 30, auch GPU genannt, kann dabei eine Vorrichtung verstanden werden, die zur Erzeugung und Übermittlung von Bilddaten eingerichtet ist. Für eine Kommunikation mit anderen Geräten weist die Anzeigevorrichtung 100 eine mit dem Mikrocontroller 20 verbundene Schnittstelle 101 auf.
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In einem ersten Verfahrensschritt 501 diese Ausführungsbeispiels werden Bilddaten, beispielsweise Warnmeldungen mit beispielsweise Warnsymbolen, die einer vorgegebenen Menge von Bildpunkten eines Displaybereichs des Displays 40 zugeordnet sind, unter Einbeziehung von Überwachungsdaten auf Fehler überprüft. Die vorgegebene Menge von Bildpunkten des Displaybereichs kann dabei über die Vorgabe einer Fläche, beispielsweise eines Rechtecks mit vorgegebener Länge und Breite und zumindest eines vorgegebenen Fixpunktes, beispielsweise einer Ecke des Rechtecks, festgelegt werden. Die Bilddaten können beispielsweise von dem Graphikprozessor 30 der Anzeigevorrichtung 100 erzeugt und durch das Datenüberwachungsmodul 10 der Anzeigevorrichtung 100 unter Einbeziehung von Überwachungsdaten überprüft werden. Die Bilddaten können beispielsweise Teil eines vom Graphikprozessor 30 erzeugten Videodatenstroms für eine Anzeige in der Anzeigevorrichtung 100 sein, wobei der zu überwachende Displaybereich abhängig von den anzuzeigenden Bilddaten dynamisch verändert werden und insbesondere an die Form und Größe anzuzeigender Warnmeldungen angepasst werden kann.
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Das Datenüberwachungsmodul 10 empfängt in diesem Beispiel die Bilddaten in periodischen Zeitabständen als Bilddatenpakete, auch Bildframes genannt, vom Graphikprozessor 30. Beispielsweise umfassen die Bilddaten Informationen für die Darstellung eines Warnsymbols im Display 40. Die Bilddaten sind dabei Pixeln von Bildpunkten des Displays 40 zugeordnet, wobei die Pixel nach den Grundfarben Rot, Grün und Blau aufgeteilte Subpixel umfassen. Beispielsweise umfasst jeder Bildpunkt und somit jeder Pixel jeweils einen Subpixel jeder Grundfarbe für eine additive Farbmischung. Die Bilddaten umfassen somit die Informationen, in welcher Intensität die zugeordneten Subpixel in den jeweiligen Grundfarben leuchten sollen.
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Die Überprüfungsdaten können dabei vorteilhafterweise während eines Zeitraums, genannt Leerzeit oder Dunkelzeit, vor oder nach zumindest einer teilweisen Übermittlung von Bilddaten vom Mikrocontroller 20 oder vom Graphikprozessor 30 zum Datenüberwachungsmodul 10 übermittelt werden.
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Die Überprüfung auf Fehler kann durch Bildung eines oder mehrerer Prüfwerte aus den zu überwachenden Bilddaten erfolgen, wobei die gebildeten Prüfwerte mit aus den Überwachungsdaten abgeleiteten Vergleichsprüfwerten verglichen werden. Bei den Prüfwerten kann es sich insbesondere um Prüfsummen handeln. Die Vergleichsprüfwerte können in einem Datenspeicher 21 eines Mikrocontrollers 20 abgelegt sein und für den Vergleich an das Datenüberwachungsmodul 10 übermittelt werden. Alternativ können die aus den Bilddaten gebildeten Prüfwerte vom Datenüberwachungsmodul 10 zum Mikrocontroller 20 übermittelt und im Mikrocontroller 20 mit den dort gespeicherten Vergleichsprüfwerten verglichen werden.
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Wenn im ersten Schritt 501 ein oder mehrere Fehler vorgegebener Arten durch das Datenüberwachungsmodul 10 festgestellt wurden, erfolgt in einem zweiten Schritt 502 ein zumindest teilweiser Ersatz der Bilddaten durch Ersatzbilddaten. Die Ersatzbilddaten können dabei in einem Ersatzbilddaten-Speicher 50, welcher mit dem Datenüberwachungsmodul 10 verbunden ist, abgelegt sein. Alternativ können die Ersatzbilddaten auch im Datenspeicher 21 des Mikrocontrollers 20 abgelegt sein und für das Ersetzen der Bilddaten in das Datenüberwachungsmodul übermittelt werden, vorzugsweise in einen Arbeitsspeicher des Datenüberwachungsmoduls. Die Ersatzbilddaten können entweder identisch mit den im überwachten Displaybereich darzustellenden Bilddaten sein oder eine geringere Qualität aufweisen. Die geringere Qualität kann sich insbesondere aus einer reduzierten Farbteile ergeben. Im Falle von Warnsymbolen kann es sich beispielsweise um stark vereinfachte Symbole handeln, welche nur wenige Farben oder Graustufen aufweisen. Dies hat den Vorteil eines mit der geringeren Qualität einhergehenden Datenvolumens sowie den Vorteil, dass dem Benutzer der Anzeigevorrichtung 100 durch die geringe Qualität mitgeteilt wird, dass Fehler in den Bilddaten aufgetreten sind. Zusätzlich können die Ersatzbilddaten Hinweisdaten umfassen, welche dem Benutzer explizit darauf hinweisen, dass ein Ersatz der ursprünglich vorgesehenen Bilddaten erfolgt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007048608 A1 [0001]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO-Norm 26262 [0001]
- ISO-Norm 26262 [0006]
- ISO 26262 [0015]
