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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Anzeigevorrichtung weist mehrere SOC-Einheiten (SOC - System-on-Chip) auf, die gemeinsam den Bildinhalt für eine einzelne Displayeinheit festlegen oder berechnen können. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Anzeigevorrichtung.
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In Kraftfahrzeugen kann vorgesehen sein, mehrere Bildschirme oder Displayeinheiten zu betreiben. Des Weiteren kann man daran interessiert sein, eine Anzeigevorrichtung dahingehend skalierbar auszugestalten, dass die Rechenkapazität in der Anzeigevorrichtung je nach Fahrzeugmodell, für welches eine spezifische Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, skalierbar oder anpassbar ausgestalten zu können. Hierzu kann vorgesehen sein, in einem Gerätegehäuse der Anzeigevorrichtung eine Basis-SOC-Einheit bereitzustellen, die hier als erste SOC-Einheit bezeichnet ist, und je nach Bedarf an Rechenleistung zumindest eine weitere, nachrüstbare oder ergänzbare SOC-Einheit vorzusehen.
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Eine einzelne SOC-Einheit stellt ein vollständiges Computersystem mit eigener Prozessoreinrichtung und daran gekoppeltem Arbeitsspeicher (RAM - Random Access Memory) dar. Die Prozessoreinrichtung kann hierbei einen einzelnen Prozessorkern oder mehrere Prozessorkerne aufweisen.
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Auf zumindest einer der SOC-Einheiten kann dann jeweils zumindest ein Applikationsprogramm betrieben werden, das auch eine Grafikausgabe für einen Benutzer erzeugen kann. Als jeweilige Graphikausgabe kann beispielsweise ein Bedienmenü oder eine Navigationsapplikation oder eine Medienwiedergabe (d.h. ein Musik- und/oder Video-Wiedergabeprogramm) vorgesehen sein. Zum Anzeigen einer solchen Grafikausgabe kann eine Displayeinheit oder ein Bildschirm vorgesehen sein, der sich aber physisch nur mit einer der SOC-Einheiten verbinden lässt, damit deren Grafik-Hardware den Anzeigeinhalt oder Bildinhalt der Displayeinheit steuert oder festlegt. Wird nun ein Applikationsprogramm auf einer SOC-Einheit betrieben, die nicht selbst mit einer Displayeinheit verbunden oder verschaltet ist, so ist eine direkte Übertragung einer Graphikausgabe des Applikationsprogramms dieser SOC-Einheit auf eine Displayeinheit nicht möglich.
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Aus der
DE 11 2012 005 858 B4 ist bekannt, dass in einer Fahrzeuginformationsvorrichtung mehrere Anzeigeeinheiten vorgesehen sein können, die jeweils einen Navigationsbildschirm darstellen können. Anzeigeinhalte eines Navigationsbildschirms können auch auf einer anderen Anzeigeeinheit angezeigt werden. Die dafür notwendigen Grafikdaten können über ein Fahrzeugnetz übertragen werden. Die Übertragung über ein Fahrzeugnetz erlaubt es aber lediglich, Einzelbilder über mehrere Anzeigeeinheiten hinweg darzustellen, da die Übertragungsrate eines Fahrzeugnetzes nicht ausreicht, um mit einer Bildwiederholungsrate von mehr als 20 Bildern oder Frames pro Sekunde einen Anzeigeinhalt zu aktualisieren, wie es für eine animierte Ausgabe notwendig wäre.
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Aus der
DE 10 2014 016 326 A1 ist bekannt, dass ein Benutzer in einem Kraftfahrzeug mittels einer Zeigegeste eine Anzeigevorrichtung auswählen kann und dann ein Datensatz aus einem mobilen Endgerät in ein Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs übertragen wird, welches dann den Datensatz auf der ausgewählten Anzeigevorrichtung anzeigt. Für diese Übertragung ist aber eine Zwischenspeicherung in einen Zwischenspeicher notwendig, was ebenfalls nur die Darstellung von Einzelbildern möglich macht, da die Zwischenspeicherung eine Übertragung von Datensätzen mit der Bildwiederholungsrate einer Displayeinheit (mehr als 20 Frames pro Sekunde) nicht möglich macht.
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Aus der
DE 10 2015 202 742 A1 ist ein Navigationssystem bekannt, bei welchem einzelne Anzeigevorrichtungen nicht genug Rechenleistung für die Aufbereitung von Rohdaten aufweisen. Daher senden die Anzeigevorrichtungen die Rohdaten an einen zentralen Rechner, welcher die Rohdaten aufbereitet und dann an die Anzeigevorrichtung zurücksendet, damit diese die aufbereiteten Rohdaten anzeigen kann. Eine schnelle Übertragung fertig anzeigbarer genannter Graphikpufferdaten, ist damit nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung in Bezug auf ihre Rechenkapazität skalierbar auszugestalten und dennoch allen Applikationsprogrammen der Anzeigevorrichtung einen Zugang zu einer Displayeinheit für ein Graphikausgabe zu verschaffen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
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Durch die Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise in Form eines Infotainmentsystems (Informations-Unterhaltungssystem) für das Kraftfahrzeug ausgestaltet sein. Die Anzeigevorrichtung ist in Bezug auf ihre Rechenkapazität skalierbar ausgestaltet. In einem Gerätegehäuse sind eine erste SOC-Einheit und zumindest eine weitere, nachrüstbare SOC-Einheit vorgesehen. Jede SOC-Einheit weist eine eigene Prozessoreinrichtung und einen mit dieser gekoppelten Arbeitsspeicher (z.B. RAM - Random Access Memory) auf. Die erste SOC-Einheit ist dabei mit einer Displayeinheit verbunden, das heißt die Displayeinheit ist an die erste SOC-Einheit angeschlossen. Zudem weist die erste SOC-Einheit ein Programm auf, das hier als Kompositionsprogramm bezeichnet ist. Dieses Kompositionsprogramm ist dazu eingerichtet, einen Bildinhalt für die angeschlossene Displayeinheit zusammenzusetzen oder zu komponieren. Die Displayeinheit kann beispielsweise ein Bildschirm sein (OLED-Bildschirm) oder eine Head-up-Einheit (Kopf-oben-Einheit). Somit kann allein auf der Grundlage der ersten SOC-Einheit mittels ihres Kompositionsprogramms die angeschlossene Displayeinheit betrieben werden, damit ein Bildinhalt auf der Displayeinheit angezeigt wird. Als Bildinhalt kann beispielsweise eine pixelbasierte Grafik, beispielsweise ein Bedienmenü oder eine GUI (Graphical User Interface) vorgesehen sein. Um einen solchen Bildinhalt festzulegen, bedarf es eines Graphikpuffers, der von einem Grafiktreiber oder einer Grafikkarte oder einer GPU (graphics processing unit) der Anzeigevorrichtung ausgelesen werden kann, um Einzelbilder beim Anzeigen des Bildinhalts auf der Displayeinheit festzulegen. Hierzu weist die zumindest eine weitere SOC-Einheit jeweils zumindest ein Applikationsprogramm auf, das dazu eingerichtet ist, Graphikpufferdaten zum Festlegen zumindest eines Teils des Bildinhalts zu erzeugen. Welche Grafik angezeigt wird, kann also durch das Applikationsprogramm festgelegt werden oder durch mehrere Applikationsprogramme, weshalb hier angegeben ist, dass jedes Applikationsprogramm zumindest einen Teil des Bildinhalts festlegt. Hierzu werden Graphikpufferdaten durch das jeweilige Applikationsprogramm bereitgestellt. Diese beschreiben die Werte (Farbwerte und/oder Helligkeitswerte) für einzelne Pixel des Bildinhalts.
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Um nun das Applikationsprogramm auf der jeweiligen weiteren SOC-Einheit an die Displayeinheit anzubinden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste SOC-Einheit mit der zumindest einen weiteren SOC-Einheit über ein Kommunikationssystem verbunden ist. Das Kommunikationssystem ist insbesondere geräteintern. Ein Kommunikationssystem ist insbesondere eine Datenschiene oder ein Bus oder eine Kommunikationseinrichtung für Punktzu-Punkt-Verbindungen für das Innere eines Computers, um eine Prozessoreinrichtung, also beispielsweise einen Prozessor oder einen Prozessorkern, mit einer Peripherie zu verbinden. Somit kann mittels eines Kommunikationssystems ein Austausch zwischen einer Prozessoreinrichtung und einer anderen Komponente eines Computers ermöglicht sein. Entsprechend ist zum Übertragen der besagten Graphikpufferdaten von der jeweiligen weiteren SOC-Einheit zu der ersten SOC-Einheit zumindest eine dieser SOC-Einheiten (also die erste SOC-Einheit oder die jeweilige weitere SOC-Einheit) dazu eingerichtet, dass die jeweilige eigene Prozessoreinrichtung (also die lokale Prozessoreinrichtung) zum Übertragen der Graphikpufferdaten mittels des Kommunikationssystems auf den Arbeitsspeicher der jeweils anderen SOC-Einheit zugreift. Es findet also eine kreuzweise Übertragung zwischen einer jeweiligen Prozessoreinrichtung einer SOC-Einheit hin zu dem Arbeitsspeicher der anderen SOC-Einheit statt.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass sowohl für das jeweilige Applikationsprogramm als auch für das Kompositionsprogramm keine Grenze zwischen den SOC-Einheiten existiert, sondern die Graphikpufferdaten für die Prozessoreinrichtungen beider beteiligter SOC-Einheiten direkt über das Kommunikationssystem zugreifbar sind. So kann also das Applikationsprogramm die Graphikpufferdaten erzeugen und in einem Arbeitsspeicher ablegen und das Kompositionsprogramm der Prozessoreinrichtung der ersten SOC-Einheit über das Kommunikationssystem direkt auf denselben Arbeitsspeicher, das heißt auf dieselben Graphikpufferdaten, zugreifen. Somit kann also die Anzeigevorrichtung um SOC-Einheiten erweitert werden, ohne dass sich hierdurch eine Grenze oder ein Hindernis für Applikationsprogramme beim Anzeigen von Graphikpufferdaten auf einer Displayeinheit der ersten SOC-Einheit ergibt.
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Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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In einer Ausführungsform greift die jeweilige SOC-Einheit auf den Arbeitsspeicher der jeweils anderen SOC-Einheit unter Umgehung des eigenen Arbeitsspeichers und/oder der andere Prozessoreinrichtung zu. Mit anderen Worten findet kein Zwischenspeichern in dem eigenen Arbeitsspeicher statt. Die Graphikpufferdaten existieren also nur einmal in einem Arbeitsspeicher. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine Zeit durch Umkopieren verloren geht. Durch Umgehung der anderen Prozessoreinrichtung wird diese nicht mit Rechenaufgaben belastet.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen zu den zwei Möglichkeiten beschrieben, in welcher Richtung der Zugriff auf den Arbeitsspeicher erfolgen kann.
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In einer Ausführungsform ist die jeweilige weitere SOC-Einheit dazu eingerichtet, schreibend auf den Arbeitsspeicher der ersten SOC-Einheit zuzugreifen. Mit anderen Worten brauchen in der jeweiligen weiteren SOC-Einheit die Graphikpufferdaten erzeugt und dann nicht im eigenen Arbeitsspeicher abgelegt werden, sondern sie werden mittels des Bussystems direkt in den Arbeitsspeicher der ersten SOC-Einheit geschrieben oder dort abgespeichert. Somit kann also in der ersten SOC-Einheit das Kompositionsprogramm auf den Arbeitsspeicher seiner eigenen, ersten SOC-Einheit zugreifen und findet hier die Graphikpufferdaten vor. Somit können also mehrere Applikationsprogramme aus mehreren SOC-Einheiten ihre Graphikpufferdaten in den Arbeitsspeicher der ersten SOC-Einheit ablegen, wo sie dann von dem Kompositionsprogramm zu einem darzustellenden oder anzuzeigenden Bildinhalt zusammengesetzt werden können.
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In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform ist die jeweilige weitere SOC-Einheit dazu eingerichtet, die Graphikpufferdaten mittels einer GPU ihrer eigenen Prozessoreinrichtung zu rendern und in den Arbeitsspeicher der ersten SOC-Einheit auszugeben. Mit anderen Worten ist also mittels des Kommunikationssystems eine GPU der jeweiligen weiteren SOC-Einheit direkt mit dem Arbeitsspeicher der ersten SOC-Einheit gekoppelt. Mit „rendern“ ist hier der an sich bekannte Vorgang gemeint, dass eine GPU auf der Grundlage abstrakter beschreibender Daten, beispielsweise einer sogenannten Markup-Language (wie zum Beispiel HTML) oder 3D-Vektordaten, zugehörige Grafikdaten erzeugt, die pixelweise die jeweils darzustellende Farbe und/oder Helligkeit in einem Bild oder Video definieren.
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In einer Ausführungsform ist anders herum vorgesehen, dass die erste SOC-Einheit dazu eingerichtet ist, lesend auf den Arbeitsspeicher der jeweiligen weiteren SOC-Einheit zuzugreifen. Mit anderen Worten liest die erste SOC-Einheit den Speicherinhalt mit den Graphikpufferdaten aus dem jeweiligen Arbeitsspeicher jeder weiteren SOC-Einheit oder zumindest einer weiteren SOC-Einheit aus. Somit verbleiben also die Graphikpufferdaten zunächst im Arbeitsspeicher der jeweiligen weiteren SOC-Einheit. Dies ergibt den Vorteil, dass ausgehend von der weiteren SOC-Einheit die Graphikpufferdaten nicht nur für die Displayeinheit der ersten SOC-Einheit bereitgestellt werden können, sondern auch in zumindest einer weiteren Displayeinheit angezeigt werden können.
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In einer Ausführungsform ist das besagte Kommunikationssystem ein PCI-Express-Bus (PCIe-Bus). Diese Technologie hat sich für das Koppeln von SOC-Einheiten zum Durchführen der besagten Übertragung von Graphikpufferdaten als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Wie bereits ausgeführt, können auch mehrere Applikationsprogramme betrieben werden. Wird in zumindest einer weiteren SOC-Einheit oder auch in der ersten SOC-Einheit ein weiteres Applikationsprogramm zum Erzeugen von weiteren Graphikpufferdaten zum Festlegen eines weiteren Teils des besagten Bildinhalts bereitgestellt, so ist in einer Ausführungsform das Kompositionsprogramm dazu eingerichtet, in einem Graphikpuffer der Displayeinheit oder einem Graphikpuffer für die Displayeinheit den Bildinhalt aus den Graphikpufferdaten und den weiteren Graphikpufferdaten zusammenzusetzen oder zu komponieren. Mit anderen Worten legt jedes Applikationsprogramm nur einen Teil des Bildinhalts mittels seiner eigenen Graphikpufferdaten fest. Das Kompositionsprogramm stellt die Graphikpufferdaten gemäß einer vorgegebenen Kompositionsregel zusammen, um den gesamten Bildinhalt für die Displayeinheit festzulegen oder einzustellen. Beispielsweise kann gemäß der Kompositionsregel ein Applikationsprogramm jeweils einen vorbestimmten Teilbereich auf der Displayeinheit zur Verfügung gestellt bekommen und diesen grafisch mittels seiner eigenen Graphikpufferdaten festlegen oder ausgestalten. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Displayeinheit zu einem gegebenen Zeitpunkt für mehrere Applikationsprogramme verfügbar gemacht sein kann.
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Wie bereits erwähnt, kann auch eine weitere Displayeinheit an eine der anderen SOC-Einheiten, d.h. an eine von der ersten SOC-Einheit verschiedene weitere SOC-Einheit angeschlossen sein. Ist bei zumindest einer weiteren SOC-Einheit jeweils eine eigene Displayeinheit angeschlossen (im Folgenden als jeweilige lokale Displayeinheit dieser weiteren SOC-Einheit bezeichnet), so kann entsprechend ein lokales Kompositionsprogramm zum Zusammensetzen eines lokalen Bildinhalts für die lokale Displayeinheit in der jeweiligen weiteren SOC-Einheit bereitgestellt und vorgesehen sein, dass die erste SOC-Einheit und die weitere SOC-Einheit gemäß einer Ausführungsform dazu eingerichtet sind, über eine Steuerschnittstelle mittels eines Synchronisierungssignals ein zeitgleiches Ausgeben jeweiliger Einzelbilder des Bildinhalts zu koordinieren. Mit anderen Worten ist also beispielsweise bei einem Video oder bei einer Abfolge von Einzelbildern über die Steuerschnittstelle koordiniert oder signalisiert, zu welchem Zeitpunkt auf der Displayeinheit der ersten SOC-Einheit und der lokalen Displayeinheit der weiteren SOC-Einheit das jeweilige Einzelbild angezeigt wird. Dieser Vorgang wird auch als Synchronisieren von Frames (Einzelbildern) bezeichnet. Die hierzu verwendete Steuerschnittstelle kann eine von dem Kommunikationssystem verschiedene Signalverbindung über weitere elektrische Leitungen vorsehen und/oder eine sogenannte Intraband-Signalisierung, das heißt es werden Koordinationsdaten für die Synchronisierung der Frames über das Kommunikationssystem selbst und hierbei insbesondere als Bestandteil der Graphikpufferdaten übertragen. Durch die Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass auf zumindest zwei Displayeinheiten zeitlich koordinierte Bildinhalte ausgegeben werden kann.
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Eine Weiterbildung hierzu sieht vor, dass die Kompositionsprogramme der ersten SOC-Einheit und der weiteren SOC-Einheit dazu eingerichtet sind, ein Grafikelement (beispielsweise ein Icon oder ein Applikationsfenster) in einer animierten Darstellung von einer der Displayeinheiten auf die andere der Displayeinheiten zu übertragen. Mit anderen Worten lässt sich also das Grafikelement „hinüberziehen“, also in einer animierten oder durchgehenden Bewegung an den Rand des Anzeigebereich einer Displayeinheit schieben und dann weiter in den Anzeigebereich der anderen Displayeinheit hinein. Hierbei wird während dieser animierten Darstellung in der Verschiebebewegung also nur ein erster Teil des Grafikelements an einem Rand der einen Displayeinheit dargestellt (die Displayeinheit, aus welcher das Grafikelement herausgeschoben wird) und ein den Rest des Grafikelements bildenden zweiter Teil des Graphikelements wird an einem Rand der anderen Displayeinheit angezeigt (diejenige Displayeinheit, in welche hinein das Grafikelement geschoben werden soll). Es ist dann vorgesehen, dass in aufeinanderfolgenden Einzelbildern oder Frames der erste Teil verringert wird (Herausschieben) und der restliche zweite Teil vergrößert wird (Hereinschieben). Mit anderen Worten erfolgt also eine Animation oder eine animierte Darstellung über zwei Displayeinheiten hinweg. Dies ist durch die beschriebene Synchronisierung ermöglicht, ohne dass beispielsweise zunächst der erste Teil verringert wird, ohne dass sich dabei der zweite Teil verändert. Hierdurch kann mit zwei Displayeinheiten oder sogar mehr als zwei Displayeinheiten ein einheitlich wirkender Gesamtbildschirm realisiert werden.
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Die Anzeigevorrichtung ist insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Entsprechend umfasst die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung. Die Anzeigevorrichtung kann als eine Displayeinheit beispielsweise einen zentralen Bildschirm in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs vorsehen. Eine Displayeinheit kann beispielsweise ein Bestandteil des Kombiinstruments sein, das aus Sicht eines Fahrers hinter einem Lenkrad des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann. Eine Displayeinheit kann beispielsweise als Head-up-Einheit vorgesehen sein. Es kann für jeweils einen Fahrzeugsitz (Beifahrer und/oder Rücksitz) jeweils eine Displayeinheit vorgesehen sein (beispielsweise zum Darstellen oder Wiedergeben von Medieninhalten, wie beispielsweise Videos und/oder Internetseiten). Je nach Anzahl der Displayeinheiten kann mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung die hierzu benötigte Rechenkapazität für Anwendungsprogramme durch Bereitstellen weiterer SOC-Einheiten oder zumindest einer weiteren SOC-Einheit zusätzlich zur ersten SOC-Einheit bereitgestellt werden. Hierbei muss nicht beachtet werden, auf welcher SOC-Einheit das Anwendungsprogramm ausgeführt wird, da eine Übertragung der darzustellenden oder anzuzeigenden Graphikpufferdaten über das Kommunikationssystem zu jeder anderen SOC-Einheit ermöglicht werden kann.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung; und
- 2 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs mit einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung; und
- 3 eine schematische Darstellung einer Anzeigevorrichtung zur Veranschaulichung einer animierten Darstellung einer Verschiebebewegung eines Grafikelements über zwei Displayeinheiten hinweg.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln kann. In dem Kraftfahrzeug 10 kann eine Anzeigevorrichtung 11 bereitgestellt sein, mittels welcher auf einer Displayeinheit 12 ein Bildinhalt 13 dargestellt werden kann. Bei dem Bildinhalt 13 kann es sich beispielsweise um eine Bedienoberfläche zum Auswählen und Aktivieren von Fahrzeugfunktionen und/oder um eine Medienwiedergabe (beispielsweise Video) handeln. Die Displayeinheit 12 kann beispielsweise Bestandteil eines Infotainmentsystems sein, auf welchem die Anzeigevorrichtung 11 beruhen kann. Zum Erzeugen oder Berechnen des Bildinhalts 13 kann in einem Gerätegehäuse 14 der Anzeigevorrichtung 11 eine erste SOC-Einheit 15 und eine zweite SOC-Einheit 16 bereitgestellt sein. Die Anzahl der hier dargestellten SOC-Einheiten ist lediglich beispielhaft. Die SOC-Einheit 15 kann für die Displayeinheit 12 einen sogenannten Display-Framebuffer oder Anzeige-Graphikpuffer 17 bereitstellen, der beispielsweise auf einem flüchtigen Datenspeicher DDR (Double Data Rate RAM) beruhen kann. In dem Display-Graphikpuffer 17 können Graphikpufferdaten 18 gespeichert sein, die beispielsweise von einer Display Processing Unit DPU 19 ausgelesen werden können und beispielsweise durch eine Überlagerungseinheit oder Blending Unit 20 kombiniert werden können und hieraus ein Signal erzeugt werden kann, das an einen Bildschirmanschluss oder Display-Interface 21 bereitgestellt sein kann. Mit dem Display-Interface 21 kann eine Steckerbuchse oder ein physikalisches Displayinterface 22 verschaltet sein, an welches die Displayeinheit 12 angeschlossen sein kann. Somit kann durch Einstellen der Graphikpufferdaten 18 in dem Display-Framebuffer 17 festgelegt werden, wie der Bildinhalt 13 auf der Displayeinheit 12 aussieht oder welchen Inhalt und welches Aussehen er hat. Die erste SOC-Einheit 15 kann des Weiteren einen Arbeitsspeicher 23 aufweisen, der mit einer Prozessoreinrichtung 24 gekoppelt sein kann, was durch Datenübertragungspfade 25 beispielhaft dargestellt ist. Die Prozessoreinrichtung 24 kann beispielsweise eine Anordnung aus einem oder mehreren Kernen aufweisen, die eine CPU 26 bilden.
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Des Weiteren kann eine grafische Prozessoreinheit oder mehrere grafische Prozessoreinheiten GPU 27 vorgesehen sein, um grafikbezogene Berechnungsvorgänge beschleunigt berechnen zu können.
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Durch die Prozessoreinrichtung 24 können beispielsweise optional mehrere virtuelle Maschinen 28 betrieben werden, deren Softwarepartitionen hier beispielhaft dargestellt sind. Zum Umschalten zwischen den virtuellen Maschinen 28 kann ein Hypervisor 29 betrieben werden. Falls die CPU 26 als Mehrkernsystem ausgeführt ist, können die virtuellen Maschinen 28 auch parallel oder gleichzeitig betrieben werden.
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In einer der virtuellen Maschinen 28 kann ein Kompositionsprogramm 30 betrieben werden, welches festlegt, wie die Graphikpufferdaten 18 im Display-Framebuffer 17 abzulegen sind. Somit legt das Kompositionsprogramm 30 den Bildinhalt 13 fest. Für einen Zugriff auf den Display-Framebuffer 17 für die Displayeinheit 12 sind beispielhaft eine Grafik-Programmschnittstelle oder Grafik-API 31 und ein Treiberprogramm als GPU-Treiber 32 (GPU DRV) vorgesehen, um hiermit eine GPU 27 ansteuern zu können, die dann Renderingdaten 33 als Graphikpufferdaten 18 ausgeben kann.
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Dargestellt ist in 1, wie auch in der zweiten virtuellen Maschine 28 eine Grafik-API 34 und ein Grafiktreiber 35 vorgesehen sein können, sodass auch von der zweiten virtuellen Maschine 28 aus auf eine GPU 27 zugegriffen werden kann. Allerdings können von dieser zweiten virtuellen Maschine 28 aus keine Graphikpufferdaten in den Display-Framebuffer 17 abgelegt werden, da dieser Zugriff für das Kompositionsprogramm 30 reserviert ist. Vielmehr müssen diese Graphikpufferdaten im Arbeitsspeicher 23 als vorläufige Graphikpufferdaten 36 abgelegt sein.
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Solche Graphikpufferdaten 36 können beispielsweise durch zumindest ein Applikationsprogramm 37 der ersten SOC-Einheit 15 erzeugt werden. Dargestellt ist, wie eine Interaktion mit einem Benutzer durch ein Human-Machine-Interface oder eine Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI 38 ebenfalls ermöglicht werden kann.
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Auch die zweite SOC-Einheit 16 kann einen Arbeitsspeicher 23' und eine Prozessoreinrichtung 24' aufweisen. In der Prozessoreinrichtung 24' kann ebenfalls eine Prozessoreinrichtung 24' mit einem oder mehreren Prozessorkernen und eine GPU 27' vorgesehen sein. Auch hier kann eine virtuelle Maschine 28' und ein Hypervisor 29' vorgesehen sein. Entsprechend können auch hier ein Grafiktreiber 32' und eine Grafikschnittstelle 31' sowie eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 38' vorgesehen sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass auch ein Applikationsprogramm 40 durch die Prozessoreinrichtung 24' der zweiten SOC-Einheit 16 betrieben wird. Auch dieses Applikationsprogramm 40 kann Graphikpufferdaten 41 erzeugen, die Bestandteil der Graphikpufferdaten 18 zum Festlegen eines Teils des Bildinhalts 13 der Displayeinheit 12 werden sollen. Hierzu muss die Prozessoreinrichtung 24' die von ihrem Applikationsprogramm 40 erzeugten Graphikpufferdaten 41 zu der ersten SOC-Einheit 15 übertragen können. In 1 ist eine Lösung dargestellt, bei welcher die erste SOC-Einheit 15 mit jeder weiteren SOC-Einheit 16 über ein Kommunikationssystem 42 verbunden ist. Bei dem Kommunikationssystem 42 handelt es sich insbesondere um einen PCIe. Dieses Kommunikationssystem 42 stellt eine Datenschnittstelle oder ein Dateninterface 43 für die Kopplung der SOC-Einheiten 15, 16 dar. 1 veranschaulicht, wie mittels des Kommunikationssystems 42 die Prozessoreinrichtung 24' unter Umgehung des eigenen Arbeitsspeichers 23' der SOC-Einheit 16 die Graphikpufferdaten 41 unmittelbar in den Arbeitsspeicher 23 der ersten SOC-Einheit 15 übertragen und dort abspeichern kann. Dies ist also ein schreibender Zugriff auf den Arbeitsspeicher 23. Somit kann also ein Teil der Graphikpufferdaten 36 durch ein Applikationsprogramm 40 einer anderen SOC-Einheit gebildet werden. Das Kompositionsprogramm 30 kann dann aus dem Arbeitsspeicher 23 die dort gespeicherten Graphikpufferdaten 41 auslesen und daraus die Graphikpufferdaten 18 für den Display-Framebuffer 17 erzeugen und diese dort abspeichern.
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2 veranschaulicht eine alternative Form des Zugriffes, bei welcher in der weiteren SOC-Einheit 16 das Applikationsprogramm 40 die Graphikpufferdaten 41 in den lokalen Arbeitsspeicher 23' der eigenen SOC-Einheit 16 abspeichert. Damit nun das Kompositionsprogramm 30 diese Graphikpufferdaten auslesen kann, kann das Kompositionsprogramm 30 über das Kommunikationssystem 42 lesend auf den Arbeitsspeicher 23' der weiteren SOC-Einheit 16 zugreifen. In 1 und 2 ist des Weiteren dargestellt, dass für eine Koordination der Erzeugung der Graphikpufferdaten 41 und deren Verarbeitung durch das Kompositionsprogramm 30 auch eine Steuerschnittstelle 44 vorgesehen sein kann, die, wie in 1 und 2 gezeigt, auf der Basis von Leitungen 44' ausgestaltet sein kann, die von dem Kommunikationssystem 42 unterschiedlich sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Intraband-Kommunikation 45 zur Koordination im Kommunikationssystem 42 verwendet wird.
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3 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher auch an der weiteren SOC-Einheit 16 eine Displayeinheit 12' angeschlossen sein kann. Hierzu können, wie bereits im Zusammenhang mit der SOC-Einheit 15 beschrieben, auch bei der SOC-Einheit 16 ein physikalisches Displayinterface 22', ein Displayinterface 21' und eine DPU 19' mit einer Blending Unit 20' vorgesehen sein. Entsprechend kann auch ein Display-Framebuffer 17' bereitgestellt sein, der den Bildinhalt 13' durch in dem Display-Framebuffer 17' gespeicherte Graphikpufferdaten 18' festlegt. Für den Betrieb der Displayeinheit 12' kann in der Prozessoreinrichtung 24' der SOC-Einheit 16 ein Kompositionsprogramm 30' vorgesehen sein, das ebenfalls über das Kommunikationssystem 42 mit der ersten SOC-Einheit 15 gekoppelt sein kann, beispielsweise Graphikpufferdaten 41' aus dem Arbeitsspeicher 23 der ersten SOC-Einheit 15 auszulesen. Indem zwei Displayeinheiten 12, 12' bereitgestellt sind, deren Grafikinhalte von verschiedenen SOC-Einheiten 15, 16 festgelegt werden können, kann auch für ein beispielsweise auf der Displayeinheit 12 dargestelltes Grafikelement 46 eine Verschiebebewegung 47 von einem Rand 48 der Displayeinheit 12 hin zu der Displayeinheit 12' dargestellt werden, wo das verschobene Grafikelement 46 an einem Rand 49 erscheint. Somit kann während der Verschiebebewegung 47 ein erster Teil 50 des Grafikelements noch auf der Displayeinheit 12 dargestellt werden und der verbleibende restliche Teil 51 wird bereits auf der Displayeinheit 12' dargestellt und es erfolgt in einer Animation oder animierten Darstellung 52 der graduelle Übergang oder das graduelle Übertragen auf die Displayeinheit 12'. Damit hierbei für jedes Einzelbild genau festgelegt ist, wie groß der Teil 50 und wie groß der Teil 51 sind, kann über die Steuerschnittstelle 44 eine Synchronisation der Darstellung der Bildinhalte 13, 13' zwischen den Kompositionsprogrammen 30, 30' durchgeführt werden. Die Synchronisation kann auch durch die beschriebene Intrabandsignalisierung oder Intraband-Kommunikation 45 erfolgen, indem beispielsweise Zeitstempel für eine Ausgabe in den übertragenen Graphikpufferdaten 41, 41' vorgesehen sind.
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Somit kann also die Verschiebung eines Grafikelements 46 nahtlos oder ruckelfrei oder in einer durchgehenden Bewegung von einer Displayeinheit 12 zur anderen Displayeinheit 12' erfolgen.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass bereits die vollständigen Graphikpufferdaten für das gesamte Grafikelement 46 in beiden SOC-Einheiten gespeichert ist, beispielsweise in deren Arbeitsspeicher 23, 23' und für die zeitliche Koordination lediglich Koordinaten von Grenzen oder Schnittlinien übertragen werden, die die beiden Teile 50, 51 definieren. Hierdurch ist nur ein sehr geringes Datenvolumen zu übertragen, während die animierte Darstellung 52 der Verschiebebewegung 47 dargestellt wird.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine nahtlose Aufteilung von Displayeinheiten bei Applikationsprogrammen auf mehreren SOC-Einheiten bereitgestellt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112012005858 B4 [0005]
- DE 102014016326 A1 [0006]
- DE 102015202742 A1 [0007]
