WO2014108165A1 - Vorrichtung und verfahren zum anzeigen einer information auf einer anzeigeeinrichtung in einem fahrzeug - Google Patents
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- WO2014108165A1 WO2014108165A1 PCT/EP2013/003927 EP2013003927W WO2014108165A1 WO 2014108165 A1 WO2014108165 A1 WO 2014108165A1 EP 2013003927 W EP2013003927 W EP 2013003927W WO 2014108165 A1 WO2014108165 A1 WO 2014108165A1
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Definitions
- the invention relates to an apparatus and a method for displaying information on a display device in a vehicle.
- DE 10 2009 0 8 586 A1 describes a method for the integrated prioritized display of security-relevant image data obtained from cameras on a display unit of a motor vehicle.
- the image data is masked by means of masks with vehicle computer data assigned a lower priority than the image data.
- Fig. 1 shows a vehicle display and control system 11 in the prior art, a head-up display (HUD) 12 and a combination instrument 20 with a
- HUD head-up display
- Fig. 1 also shows schematically a display 13, which is projected by means of the head-up display 12 on a (not shown in the figures) windshield.
- a computer for entertainment, communication and navigation functions is realized separately from the instrument cluster, which is relevant for the control of driving and safety systems.
- both components have their own input and output devices 21, 31.
- a separate display device 31 and a separate control element 32 are provided.
- the instrument cluster 20 also typically includes its own display device 21 and is typically operable by means of a control unit 22 in a steering wheel.
- the devices are typically by means of bus systems 40 and
- Instrument cluster 20 are today used the following techniques: McNet ® , BAP ® (control and display protocol) and a variety of other manufacturer-specific techniques.
- BMW ® sets an LVDS / video link-based solution, which does not seamlessly integrates the video image in the user interface, but is in a single haritube.
- Vehicle computer 30 are caused to have some displays that are considered relevant to the driver and his driving task. Examples are navigation information in a car and traffic reports (for example, warnings about accidents and accidents)
- the requirements for future operating and display systems in the vehicle are based, among other things, on the following aspects: consistency of the user's views, flexibility in presentation and operation, extensibility of the functions and
- Vehicle networking 40 are transmitted. There are also more and more
- an apparatus for synthesizing image information for a combination instrument and / or a head-up display is proposed, wherein the apparatus for synthesizing image information is adapted to the method for the synthesis of image information for a display device in a Vehicle to perform.
- picture information may also be assigned image levels of different priority if they are provided by a same source.
- image information of equal importance can also be displayed in an image plane of the same priority, even if they are provided by a different source.
- Application parameters and / or an operating parameter of the vehicle and / or additional image information is determined. Depending on the application and / or
- the additional image information can be transmitted via a vehicle bus system, within the image information or in a data channel, which is the image information accompanied. Thereby, the additional image information can be reliably provided.
- a security-critical information for example, a warning of a
- the method is particularly flexible when an encoding format of the image information includes a function for displaying transparent regions. This makes it possible in a simple manner, image information for the whole or a larger part of
- Image levels of lower priority thereby completely lose their visibility.
- a further embodiment provides that a warning is displayed in an image plane, which is assigned a high priority when a control unit requests this via the Anlagenbus.
- Fig. 1 is a schematic block diagram of a vehicle display and control system in the prior art
- FIG. 2 is a schematic block diagram of a vehicle display and control system according to an embodiment of the present invention
- two or more graphics outputs of a vehicle computer or a central processing unit 30 contain content (user views) as video images for both
- Processing unit 20 thus always has the sovereignty over the decision which application is displayed on the display device 21 of the instrument cluster 20.
- a solution can be used in which the video images are placed by the prioritization logic 25 in a plurality (at least two) of logical image planes 6i. This can be done taking into account masks that
- a placement of the respective video image or of individual parts of the respective video image can either be statically predefined by the vehicle computer 30 or can be determined application-specific and / or situation-specific. Alternatively or additionally, the placement of the respective video image or of individual parts of the respective video image at runtime may be included as additional information about a vehicle bus system 40 or as additional information in the video image and / or in a data communication included in the
- Video connection is additionally integrated.
- FIG. 1 A particularly advantageous mode of operation of a prioritization logic 25, which goes beyond the minimal solution, is shown in FIG.
- a prioritization logic 25 which goes beyond the minimal solution.
- the video image By using at least three logical image planes 6i and transparency information 6t in the video image, it is both possible to cover contents of the vehicle computer 30 with user interface parts of the combination instrument 20 (for example to achieve a continuous background behind the navigation arrows 6z) as well as the video image to trim dynamically (example rounding around the tubes 69).
- the combination instrument 20 for example to achieve a continuous background behind the navigation arrows 6z
- the video image trim dynamically (example rounding around the tubes 69).
- Placement masks which determine the location of the video image parts, not shown separately in the figure. Both the background plane and the foreground plane are generated in the instrument cluster 20. The placement of the video image is defined here by placement masks (for
- the placement masks are not shown separately in the figure).
- the placement of the video image or individual parts 6f, 6n, 6s, 6z of the video image can either be statically predefined by the vehicle computationally ner 30, or set application or situation specific.
- the placement of the video image or of individual parts of the video image at runtime may be contained as additional information about a vehicle bus system 40 or as additional information in the video image and / or in a data communication that is additionally integrated into the video connection.
- Vehicle computer 30 using the same prioritization logic 25 (or a similar prioritization logic) for other control devices 50 and their user views done. 2, this is shown for the case in which the vehicle computer 30 delivers its content for the combination instrument 20 and the head-up display 12 at a graphics output, which are then combined by the prioritization logic 25 of the instrument cluster 20 with graphical contents of driving-relevant systems, which are generated in the instrument cluster 20.
- Instrument cluster 20 in the head-up display 12 and in a separate control unit 50 possible. Regardless, there are also a chain of several
- Vehicle computer content, instrument cluster contents as well as display contents that the head-up display 12 itself generates, is in a development also a
- Traffic situation information by the vehicle computer 30 spontaneously to be able to trigger user views in the instrument cluster 20, a special warning in the
- Warnings 6s of different priority are provided, decides one
- Display device 12, 20 in a vehicle comprises the following steps.
- image information is taken from at least one vehicle computer 30.
- image information is distributed according to importance on image planes 6i, to each of which a different priority level is assigned.
- image information of the image planes 6i are combined, with each image plane 6i superimposed on all other image planes 6i having a lower priority level.
- the proposed method may have one or more of the following features.
- User interfaces can be distributed, received and shared via video line or image data line.
- Control surface portions of controllers 50 of different security relevance may be combined (at a central location) in a secure controller 20.
- a plurality of user interfaces in a secure controller 20 can be seamlessly integrated.
- a combined user interface may be connected to other controllers 50 and / or
- Display devices 12, 31 are forwarded.
- Integrated page information (transmitted, for example, via vehicle bus 40 or via image data line) can be used to dynamically place a video image or parts of a video image.
- Several sections of a video signal of the vehicle computer 30 can be used at different locations in the display of the instrument cluster 20. Parts of the video image signal of the vehicle computer 30 can be forwarded to different control devices 50 with display devices and / or connected display devices 12, 20, 31 and integrated there.
- Vehicle bus 40, image data line or integrated in the image data line page information can be used for the combined display of information.
- the proposed method 100 may have the following advantages.
- Vehicle computer 30 or a head-up display 12 is an expandability during the life cycle of a series and given without changes to the software of driving-related control units 50.
- a graphically appealing Design of the user interfaces is possible, which is uniform across several display devices 12, 20, 31 away, a consistency of presentation is promoted.
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Anzeigen einer Information auf einer Anzeigeeinrichtung einer fahrrelevanten Verarbeitungseinheit in einem Fahrzeug weist eine zentrale Verarbeitungseinheit zum Erzeugen von ersten Bilddaten, eine die Anzeigeeinrichtung aufweisende fahrrelevante Verarbeitungseinheit zum Erzeugen von zweiten Bilddaten für die Anzeigeeinrichtung, eine mit einem Grafikausgang der zentralen Verarbeitungseinheit und einem Grafikeingang der fahrrelevanten Verarbeitungseinheit gekoppelte Bilddatenleitung zum Übertragen der ersten Bilddaten von der zentralen Verarbeitungseinheit zu der fahrrelevanten Verarbeitungseinheit auf. Die fahrrelevante Verarbeitungseinheit erzeugt aus den ersten Bilddaten und den zweiten Bilddaten ein Inhalte der ersten Bilddaten und Inhalte der zweiten Bilddaten aufweisendes Überlagerungsbild und die Anzeigeeinrichtung zeigt das Überlagerungsbild an. Ebenso wird ein entsprechendes Verfahren offenbart.
Description
Vorrichtung und Verfahren zum Anzeigen einer Information auf einer Anzeigeeinrichtung in einem Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anzeigen einer Information auf einer Anzeigeeinrichtung in einem Fahrzeug.
Die DE 10 2009 0 8 586 A1 beschreibt ein Verfahren zum integrierten priorjsierten Anzeigen von aus Kameras gewonnenen sicherheitsrelevanten Bilddaten auf einer Anzeigeeinheit eines Kraftfahrzeugs. Zum Priorisieren der Bilddaten wird vorgeschlagen, dass die Bilddaten in einer Maske über Masken mit Fahrzeugrechnerdaten gelegt werden, denen eine niedrigere Priorität als den Bilddaten zugewiesen ist.
Dieses Verfahren weist unter anderem den Nachteil auf, dass es nicht für einen Vielzahl von Anwendungen flexibel konfigurierbar ist.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeuganzeige- und Bediensystem 11 im Stand der Technik, das ein Headup-Display (HUD) 12 und ein Kombiinstrument 20 mit einem
Grafikprozessorausgang (KI-GPU) aufweist.
Fig. 1 zeigt schematisch ebenso eine Anzeige 13, die mittels des Headup-Displays 12 auf eine (in den Figuren nicht dargestellte) Windschutzscheibe projiziert wird.
Die Entwicklung zukünftiger Fahrzeuganzeige- und Bediensysteme verfolgt zwei Ziele, die bisher kaum vereinbaren schienen. Zum einen ist eine ansprechende Darstellung komplexer Kommunikations- und Entertainment-Funktionen erwünscht. Zum anderen sollen (teilweise gleichzeitig) fahr- und sicherheitsrelevante Informationen zuverlässig angezeigt werden. Bisher wird dieser Zielkonflikt dadurch gelöst, dass fahr- und sicherheitsrelevante Funktionen von Entertainment-, Kommunikations- und
Navigationsfunktionen getrennt werden. Dazu werden fahr- und sicherheitsrelevante Funktionen auf getrennten, abgeschotteten Steuergeräten ausgeführt und werden die
Entertainment-, Kommunikations- und Navigationsfunktionen auf einem oder mehreren anderen Geräten ausgeführt. Ein Rechner für Entertainment-, Kommunikations- und Navigationsfunktionen wird getrennt von dem Kombiinstrument realisiert, das für das Steuern von Fahr- und Sicherheitssystemen relevant ist. Typischerweise verfügen beide Komponenten über eigene Ein- und Ausgabegeräte 21 , 31. Für den Fahrzeugrechner 30 sind zum Beispiel eine eigene Anzeigeeinrichtung 31 und ein eigenes Bedienelement 32 vorgesehen. Das Kombiinstrument 20 umfasst typischerweise ebenfalls eine eigene Anzeigeeinrichtung 21 und ist typischerweise mittels einer Bedieneinheit 22 in einem Lenkrad bedienbar. Die Geräte sind typischerweise mittels Bussystemen 40 und
Gateways 41 untereinander und mit weiteren Steuerrechnern 50 im selben Fahrzeug (und evtl. sogar mit Rechnern, die außerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind) vernetzt.
Für das Übermitteln von Bedienoberflächen von Anwendungen, die auf dem
Fahrzeugrechner 30 (der auch als Head-Unit bezeichnet wird) laufen, zum
Kombiinstrument 20 werden heute folgenden Techniken eingesetzt: McNet®, BAP® (Bedien- und Anzeigeprotokoll) sowie eine Vielzahl von weiteren herstellerspezifischen Techniken. Porsche® setzt eine LVDS/Videolink-basierte Lösung ein, die das Videobild nicht nahtlos in die Bedienoberfläche integriert, sondern in einer einzelnen Anzeigetube darstellt.
Diese Struktur weist den Nachteil auf, dass die Anzeige von fahr- und
sicherheitsrelevanten Informationen auf dem Kombiinstrument 20 (mit Ausnahmen) grundsätzlich getrennt von Anzeigen der Entertainment-, Kommunikations- und
Navigationsfunktionen auf der zentralen Anzeigeeinrichtung 31 (des Fahrzeugrechners 30) erfolgt. Trotzdem gibt es unter den Anzeigen (Benutzersichten), die von dem
Fahrzeugrechner 30 veranlasst werden, einige Anzeigen, die als relevant für den Fahrer und seine Fahraufgabe anzusehen sind. Beispiele dafür sind Navigationsinformationen in einem PKW und Verkehrsmeldungen (zum Beispiel Warnungen über Unfälle und
Einsatzfahrzeuge auf der Strecke). Es ist daher erwünscht, dass auch derartige
Informationen auf dem Kombiinstrument 20 angezeigt werden.
Bisher ist eine derartige Anzeige und auch Bedienung von Funktionen des
Fahrzeugrechners 30 über das Kombiinstrument 20 und Lenkradbedienelemente 22 lediglich eingeschränkt über ein Kommunikationsprotokoll unter Verwendung der (CAN-) Fahrzeugvernetzung 40 realisierbar. Die Freiheitsgrade für mögliche Benutzersichten,
Inhalte und auch Bedienabläufe sind dadurch beschränkt. Insbesondere sind lediglich wenige vordefinierte Benutzersichten und Bedienabläufe umsetzbar. Sowohl
Anzeigeinhalte wie auch Bedienabläufe müssen bereits während der Entwicklung der Fahrzeugkomponenten nahezu vollständig bekannt sein. Insbesondere ist ein Übermitteln von Grafiken lediglich sehr eingeschränkt möglich. Neue Fahrzeugentwicklungen erfordern eine höhere Flexibilität bei einem Gestalten und Weiterentwickeln von
Bedienabläufen und Anzeigeinhalten.
Die Anforderungen an zukünftige Bedien- und Anzeigesysteme im Fahrzeug orientieren sich unter anderem an folgenden Zielaspekten: Durchgängigkeit der Benutzersichten, Flexibilität bei Darstellung und Bedienbarkeit, Erweiterbarkeit der Funktionen und
Sicherheit.
Immer größere Anzeigeflächen und flexibel einsetzbare Anzeigeeinrichtungen 21 , 31 sowohl in dem Kombiinstrument 20 als auch an dem Fahrzeugrechner 30 erfordern hochwertige Benutzersichten. Die Benutzersichten sollen graphisch ansprechend sein. Dazu gehört auch, dass sie dem Nutzer einen durchgängigen Eindruck vermitteln, der über beide Anzeigeeinrichtungen 21 , 31 hinweg abgestimmt und einheitlich wirkt. Der dafür darzustellende Bildinhalt 60 kann lediglich sehr bedingt über die
Fahrzeugvernetzung 40 übertragen werden. Außerdem sind zunehmend weitere
Anzeigeflächen üblich, zum Beispiel ein Headup-Display 12 (HUD), die sowohl fahrrelevante Funktionen als auch Funktionen des Fahrzeugrechners 30 anzeigen sollen. Um eine Durchgängigkeit der Darstellung der Inhalte zu erreichen, soll die Anzeige von Entertainment-, Kommunikations- und Navigationsfunktionen auf den weiteren
Anzeigeflächen 12, 20 in die Gestaltung der graphischen Oberflächen der jeweiligen Anzeige integrierbar sein.
Neue Funktionen des Fahrzeugrechners 30 sollen flexibel sein, um kurze
Entwicklungszeiten zu ermöglichen und um auch während des Lebenszyklus einer Fahrzeugbaureihe neue Funktionen in den Fahrzeugrechner 30 integrieren zu können, ohne dafür andere fahrrelevante Steuergeräte 50 ändern zu müssen. Auch für diese neuen Funktionen kann es wünschenswert sein, sie sowohl auf der Anzeigeeinrichtung 31 des Fahrzeugrechners 30 als auch auf der Anzeigeeinrichtung 21 des Kombiinstrumentes 20 und/oder auf weiteren fahrrelevanten Anzeigeeinrichtungen 12 anzuzeigen und bedienen zu können. Für eine verbesserte Erweiterbarkeit sollen Funktionen des
Fahrzeugrechners 30, die im Kombiinstrument 20 angezeigt und bedient werden können, vom Fahrer aktiv auswählbar sein. Außerdem sollen Funktionen des Fahrzeugrechners 30, die üblicherweise im Hintergrund laufen, bei Bedarf von sich aus in den Vordergrund treten können.
Hierbei zu berücksichtigen sind Vorschriften und/oder Empfehlungen (beispielsweise ISO 26262), insbesondere Sicherheitsanforderungen, die zunehmend verschärft werden. Im Interesse der Sicherheit soll sowohl eine gegenseitige Beeinflussung von fahrrelevanten Systemen und Benutzersichten ausgeschlossen sein als auch mögliche Angriffspunkte auf fahrrelevante Systeme durch jede Form der missbräuchlichen Nutzung (wie Hacking, Installation nicht freigegebener Software, Angriffe von Außen über Viren, Verbindung zum Internet) soweit wie möglich ausgeschlossen werden.
Weitere Ausführungen zum Stand der Technik und über Anforderungen an zukünftige Anzeigevorrichtungen in Fahrzeugen enthält der Figurenbeschreibungsteil.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum integrierten Darstellen von Benutzersichten auf einer Fahrzeuganzeigeeinrichtung zu schaffen, die flexibel konfigurier- und erweiterbar sind und hohen Anforderungen an Ausfallsicherheit genügt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung mit den in Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den in Anspruch 6 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Für eine flexible Synthese von Bildinformation für eine Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug wird ein Verfahren bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst:
- Annehmen von Bildinformation aus mindestens einem Fahrzeugrechner;
- Verteilen der Bildinformation nach Wichtigkeit auf Bildebenen, denen jeweils eine unterschiedliche Prioritätsstufe zugeordnet ist;
- Zusammenfügen der Bildinformationen der Bildebenen, wobei jede Bildebene alle anderen Bildebenen überlagert, deren Prioritätsstufe niedriger als die eigene ist.
In Bezug auf die Vorrichtung zur Synthese von Bildinformation wird eine Vorrichtung zur Synthese von Bildinformation für ein Kombiinstrument und/oder ein Headup-Display vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung zur Synthese von Bildinformation dazu ausgebildet ist, das Verfahren zur Synthese von Bildinformation für eine Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug durchzuführen.
Aus folgenden Gründen verbessert das Verteilen der angenommenen Bildinformationen nach Wichtigkeit auf Bildebenen, denen jeweils eine unterschiedliche Prioritätsstufe zugeordnet ist, eine Konfigurierbarkeit und Erweiterbarkeit der integrierten Darstellung (im Vergleich zu dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren): Zum einen können
Bildinformationen je nach Wichtigkeit auch dann Bildebenen unterschiedlicher Priorität zugeordnet werden, wenn sie von einer selben Quelle bereitgestellt werden. Zum anderen können Bildinformationen gleicher Wichtigkeit auch dann in einer Bildebene gleicher Priorität dargestellt werden, wenn sie von einer unterschiedlichen Quelle bereitgestellt werden.
Bevorzugt ist, wenn die Darstellung der Bildebenen unter Berücksichtigung von Masken erfolgt, die beschreiben, welche Bildinformationsteile aus welcher Bildebene in die zusammengefügte Bildinformation übernommen werden sollen. Hierdurch ist eine
Aufteilung des gesamten Darstellungsbereichs auf Bildebenen unterschiedlicher Priorität möglich.
Vorteilhaft ist, wenn eine Platzierung der zusammengefügten Bildinformation oder von Teilen der zusammengefügten Bildinformation unter Berücksichtigung eines
Anwendungsparameters und/oder eines Betriebsparameters des Fahrzeugs und/oder einer Bildzusatzinformation bestimmt wird. Je nach Anwendungs- und/oder
Betriebssituation sind die verschiedenen Bildinformationen von unterschiedlichem
Interesse für den Fahrzeugnutzer. Eine situationsabhängige (kontextabhängige) Auswahl und/oder Anordnung der darstellbaren Bildinformation kann die Konzentration des Fahrers auf wesentliche Informationen verbessern und den Fahrer zugunsten wichtigerer
Tätigkeiten entlasten. Diese Maßnahme kann somit auch zur Erhöhung der
Verkehrssicherheit beitragen.
Zweckmäßig ist, wenn die Bildzusatzinformation über ein Fahrzeugbussystem, innerhalb der Bildinformation oder in einem Datenkanal übermittelbar ist, der die Bildinformation
begleitet. Hierdurch kann die Bildzusatzinformation in zuverlässiger Weise bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt ist, wenn sicherheitskritische Informationen Bildebenen zugeordnet werden, deren Priorität höher ist als die Priorität derjenigen Bildebenen, die nur
Informationen enthalten, welche nicht sicherheitskritisch sind. Hierdurch wird
sichergestellt, dass sicherheitskritische Informationen im Vordergrund dargestellt werden. Eine sicherheitskritische Information kann beispielsweise eine Warnung vor einer
Aquaplaninggefahr sein.
Auch ist es von Vorteil, wenn fahrrelevante Informationen Bildebenen zugeordnet werden, deren Priorität höher ist, als die Priorität derjenigen Bildebenen, die nur Informationen enthalten, die nicht fahrrelevant sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass fahrrelevante Informationen im Vordergrund dargestellt werden. Eine fahrrelevante Information kann beispielsweise eine Geschwindigkeitsanzeige sein.
Das Verfahren ist besonders flexibel, wenn ein Codierungsformat der Bildinformation eine Funktion zur Darstellung transparenter Bereiche umfasst. Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, eine Bildinformation für den ganzen oder einen größeren Teil des
Darstellungsbereichs im Ganzen in eine Bildebene zu übernehmen, ohne dass
Bildebenen niedrigerer Priorität dadurch ihre Sichtbarkeit ganz verlieren.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Warnung in eine Bildebene eingeblendet wird, der eine hohe Priorität zugeordnet ist, wenn ein Steuergerät dies über den Fahrzeügbus anfordert. Hierdurch können Voraussetzungen für eine Anzeige der Warnung vereinfacht und eine Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Warnfunktion verringert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Die vorstehend genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten
Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrzeuganzeige- und -bediensystems im Stand der Technik;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrzeuganzeige- und -bediensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Priorisierungslogik des Fahrzeuganzeige- und -bediensystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 einen schematischen Ablauf einer Synthese einer Bildinformation für eine
Anzeigeeinrichtung in einem Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Systemarchitektur 10 für Bedien- und Anzeigegeräte 12, 20, 21 in einem Fahrzeugumfeld, mit der die zuvor beschriebenen Anforderungen erfüllbar sind. Die Weiterleitung von Displayinformation auf weitere Steuergeräte 50 (hier Headup-Display 12) ist optional.
In dem erfindungsgemäßen Fahrzeuganzeige- und -bediensystem 10 wird eine weitgehende Trennung zwischen den Systemen unter Verwendung eines
schichtenbasierten Priorisierungsverfahrens für Benutzersichten erreicht. Dazu werden über zwei oder mehr Grafikausgänge eines Fahrzeugrechners bzw. einer zentralen Verarbeitungseinheit 30 Inhalte (Benutzersichten) als Videobilder sowohl für eine
Anzeigeeinrichtung 31 des Fahrzeugrechners 30 als auch für eine Anzeigeeinrichtung 21 eines Kombiinstruments bzw. einer fahrrelevanten Verarbeitungseinheit 20 erzeugt. Die Videobilder für die Anzeigeeinrichtung 21 des Kombiinstruments 20 werden über eine mit einem Grafikausgang des Fahrzeugrechners und mit einem Grafikeingang des
Kombinstruments 20 gekoppelte Bilddatenleitung von dem Fahrzeugrechner 30 zu dem Kombiinstrument 20 übertragen. Die gilt ebenso für ein Übertragen zu den anderen Steuergeräten 50 oder dem Headup-Display 12. Zur Anzeige fahrrelevanter Informationen kombiniert eine Priorisierungslogik 25 des Kombiinstruments 20 (oder eines anderen Steuergeräts) die von dem Fahrzeug rechner 30 erzeugten Bildinhalte mit selbst erzeugten Bildinhalten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird hierfür der Ausgang KI-GPU
eines Grafikprozessors verwendet. Das Kombiinstrument bzw. die fahrrelevante
Verarbeitungseinheit 20 weist somit immer die Hoheit über die Entscheidung, welche Anwendung auf der Anzeigeeinrichtung 21 des Kombiinstruments 20 dargestellt wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Priorisierungslogik 25 weist die Aufgabe auf, den
Videobilddatenstrom des Fahrzeugrechners 30 nahtlos in die lokal erzeugte
Bedienoberfläche des Kombiinstruments 20 zur Anzeige fahrrelevanter Information zu integrieren. Dazu kann vorteilhaft eine Lösung eingesetzt werden, in der die Videobilder von der Priorisierungslogik 25 in mehreren (zumindest zwei) logischen Bildebenen 6i platziert werden. Dies kann unter Berücksichtigung von Masken erfolgen, die
beschreiben, welche Teile aus welcher Bildebene in ein Gesamtbild übernommen werden und zu dem Gesamtbild summiert bzw. zusammengefügt werden. Eine Platzierung des jeweiligen Videobilds oder von einzelnen Teilen des jeweiligen Videobilds kann entweder von dem Fahrzeugrechner 30 statisch vordefiniert oder anwendungs- und/oder situationsspezifisch festgelegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Platzierung des jeweiligen Videobilds oder von einzelnen Teilen des jeweiligen Videobildes zur Laufzeit als Zusatzinformation über ein Fahrzeug bussystem 40 oder als Zusatzinformation in dem Videobild und/oder in einer Datenkommunikation enthalten sein, die in die
Videoverbindung zusätzlich integriert ist. Durch Zuweisung der obersten, immer sichtbaren Bildebene 6i und entsprechende Wahl der Masken (bzw. Einschränkung der Flexibilität bei dynamischen Masken) wird sichergestellt, dass das Kombiinstrument 20 fahrrelevante Information immer über Benutzersichten des Fahrzeugrechners 30 legt.
Eine besonders vorteilhafte Wirkungsweise einer Priorisierungslogik 25, die über die Minimallösung hinausgeht, ist in Fig. 3 dargestellt. Durch die Verwendung von mindestens drei logischen Bildebenen 6i und von Transparenzinformation 6t in dem Videobild ist es sowohl möglich, mit Inhalten des Fahrzeugrechners 30 Bedienoberflächenteile des Kombiinstrumentes 20 zu überdecken (zum Beispiel um einen durchgängigen Hintergrund hinter den Navigationspfeilen 6z zu erreichen) als auch das Videobild dynamisch zu beschneiden (Beispiel Rundung um die Tuben 69). Zur Vereinfachung sind die
Platzierungsmasken, welche die Lage der Videobildteile festlegen, in der Figur nicht separat dargestellt. Sowohl die Hintergrundebene als auch die Vordergrundebene werden in dem Kombiinstrument 20 erzeugt.
Die Platzierung des Videobilds wird hier durch Platzierungsmasken definiert (zur
Vereinfachung sind die Platzierungsmasken in der Figur nicht separat dargestellt). Auch hier kann die Platzierung des Videobilds oder einzelner Teile 6f, 6n, 6s, 6z des Videobilds entweder von dem Fahrzeug rech ner 30 statisch vordefiniert, oder anwendungs- bzw. situationsspezifisch festgelegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Platzierung des Videobilds oder von einzelnen Teilen des Videobilds zur Laufzeit als Zusatzinformation über ein Fahrzeugbussystem 40 oder als Zusatzinformation in dem Videobild und/oder in einer Datenkommunikation enthalten sein, die in die Videoverbindung zusätzlich integriert ist.
In einer Variante der Erfindung wird ein Videolink in Kombination mit klassischen
Protokollen verwendet, die auf Fahrzeugbus-Kommunikation basieren. Dabei werden lediglich Teilinhalte (zum Beispiel graphisch aufwändige Teile der Benutzerschnittstelle) in dem Videobild übermittelt. Die Information zur Lage, Größe und Zielposition der dem Videobild zu entnehmenden Teilbilder (Einzelbild mit Zeitstempel oder Videostrom) sowie andere Teilinhalte, zum Beispiel Textinhalte, werden über den klassischen Fahrzeugbus 40 übermittelt und können sich situationsabhängig ändern.
In einer Weiterbildung der Fahrzeugarchitektur kann auch eine Zusammenführung der Anzeigeinhalte von fahrrelevanten Benutzersichten und Benutzersichten des
Fahrzeugrechners 30 mit Hilfe derselben Priorisierungslogik 25 (oder einer gleichartigen Priorisierungslogik) für weitere Steuergeräte 50 und deren Benutzersichten erfolgen. In Fig. 2 ist dies für den Fall gezeigt, dass der Fahrzeugrechner 30 an einem Grafikausgang seine Inhalte für das Kombiinstrument 20 und das Headup-Display 12 liefert, die dann von der Priorisierungslogik 25 des Kombiinstrumentes 20 mit grafischen Inhalten von fahrrelevanten Systemen kombiniert werden, die in dem Kombiinstrument 20 erzeugt werden.
Die Platzierung der Priorisierungslogik 25 und Grafikerzeugung ist sowohl in dem
Kombiinstrument 20, in dem Headup-Display 12 als auch in einem separaten Steuergerät 50 möglich. Unabhängig davon sind auch eine Verkettung von mehreren
Priorisierungslogiken 25 und Weiterleitungen möglich. Um sowohl
Fahrzeugrechnerinhalte, Kombiinstrumentinhalte als auch Inhalte anzuzeigen, die das Headup-Display 12 selbst erzeugt, ist in einer Weiterbildung auch eine
Mehrfachverkettung der Priorisierung und Weiterleitung vorgesehen.
Funktionen des Fahrzeug rech ners 30, die in dem Kombiinstrument 20 angezeigt und bedient werden können, sollen sowohl vom Fahrer aktiv auswählbar sein, wie auch passiv im Hintergrund laufend von sich aus in den Vordergrund treten können (aktive
Fahrerbenachrichtigung). Dazu sieht eine Weiterbildung folgende Umsetzung vor.
Warnungen werden in dem Kombiinstrument 20 angezeigt, wenn Steuergeräte 50 (die im selben Fahrzeug oder sogar außerhalb desselben Fahrzeugs angeordnet sind) dies (zum Beispiel über den Fahrzeugbus 40) anfordern. Die Warnungen werden dabei von dem Kombiinstrument 20 für eine bestimmte Zeit oder bis zur Bestätigung durch den Fahrer angezeigt.
Um auf Basis von externen Ereignissen bzw. Events (zum Beispiel neue
Verkehrslageinformation) durch den Fahrzeugrechner 30 spontan Benutzersichten in dem Kombiinstrument 20 anstoßen zu können, wird eine spezielle Warnung in dem
Kombiinstrument 20 hinterlegt, das dem Fahrzeug rech ner 30 auf dessen Anforderung hin ein Warnungsmeldungsfenster 65 öffnet, um dessen Spontaninformation anzeigen zu können. Die eigentliche Warnmeldungsanzeige enthält dann ein Fenster bzw. einen Ausschnitt, in das bzw. in den ein Videobild beliebigen Inhalts von dem Fahrzeugrechner 30 eingeblendet wird. Es ist zweckmäßig, wenn der Fahrzeugrechner 30 (zum Beispiel über den Fahrzeugbus 40) informiert wird, wenn die Warnmeldung zur Anzeige kommt. Durch die freie Wahl des Bildinhalts der Meldung ist auch zu einem späteren Zeitpunkt (zum Beispiel mittels eines Softwareupdates des Fahrzeugrechners 30) ein Nachrüsten beliebiger Warnmeldungen möglich.
Treten mehrere Warnungen 6s zeitgleich auf, so werden diese nach ihrer Wichtigkeit sortiert in einem vorkonfigurierten Verfahren angezeigt. Wenn mehrere spezielle
Warnungen 6s unterschiedlicher Priorität vorgesehen sind, entscheidet eine
Priorisierungslogik 25 in dem Kombiinstrument 20, ob die Meldung auch wirklich zur Anzeige kommt oder ob wichtigere Anzeigen (Benutzersichten) diesem Vorhaben entgegenstehen.
In einer Weiterbildung enthält die Warnung eine Abfrage an den Fahrer, die ihm nach der Warnung ermöglicht, in ein Anzeigefenster mit Benutzersichten des Fahrzeugrechners 30 zu wechseln oder wieder an dieselbe Stelle im Bedienablauf des Kombiinstrumentes 20 zurückzukehren, der vor der Warnung anstand.
Das in Fig. 4 gezeigte Verfahren 100 zur Synthese von Bildinformation für eine
Anzeigevorrichtung 12, 20 in einem Fahrzeug umfasst folgende Schritte. In einem ersten Schritt 110 wird Bildinformation aus mindestens einem Fahrzeugrechner 30 übernommen. In einem zweiten Schritt 120 wird Bildinformation nach Wichtigkeit auf Bildebenen 6i verteilt, denen jeweils eine unterschiedliche Prioritätsstufe zugeordnet ist. In einem dritten Schritt 130 werden die Bildinformationen der Bildebenen 6i zusammengefügt, wobei jede Bildebene 6i alle anderen Bildebenen 6i überlagert, die eine niedrigere Prioritätsstufe aufweisen.
Das vorgeschlagene Verfahren kann eines oder mehrere der im Folgenden genannten Merkmale aufweisen. Bedienoberflächen können verteilt, empfangen und per Videoleitung bzw. Bilddatenleitung geteilt werden. Bedienoberflächenteile von Steuergeräten 50 unterschiedlicher Sicherheitsrelevanz können (an zentraler Stelle) in einem sicheren Steuergerät 20 kombiniert werden. Mittels der Priorisierungslogik 25 können mehrere Bedienoberflächen in einem sicheren Steuergerät 20 nahtlos integriert werden. Eine kombinierte Bedienoberfläche kann an andere Steuergeräte 50 und/oder
Anzeigeeinrichtungen 12, 31 weitergeleitet werden. Integrierte Seiteninformation (die zum Beispiel per Fahrzeugbus 40 oder per Bilddatenleitung übertragen wird) kann zur dynamischen Platzierung eines Videobildes oder von Teilen eines Videobilds genutzt werden. Mehrere Ausschnitte eines Videosignals des Fahrzeugrechners 30 können an unterschiedlichen Stellen in der Anzeige des Kombiinstrumentes 20 verwendet werden. Teile des Videobildsignals des Fahrzeugrechners 30 können zu unterschiedlichen Steuergeräten 50 mit Anzeigeeinrichtungen und/oder angeschlossenen Anzeigegeräten 12, 20, 31 weitergeleitet und dort integriert werden. Fahrzeugbus 40, Bilddatenleitung oder in die Bilddatenleitung integrierte Seiteninformationen können zur kombinierten Anzeige von Informationen genutzt werden.
Das vorgeschlagene Verfahren 100 kann folgende Vorteile aufweisen. Durch die
Möglichkeit zur Nachrüstung von Funktionen des Fahrzeugrechners 30 mit Anzeige auf Fahrzeug-Anzeigeeinrichtungen (zum Beispiel Kombiinstrument 20, Display eines
Fahrzeugrechners 30 oder eines Headup-Displays 12) ist eine Erweiterbarkeit während des Lebenszyklus einer Baureihe und ohne Änderungen der Software von fahrrelevanten Steuergeräten 50 gegeben. Je nach Art der Änderung ist es in vielen Fällen möglich, Funktionen des Headup-Displays 12 mittels einer reinen Softwareinstallation auf dem Fahrzeugrechner 30 nachzurüsten. Dadurch, dass eine graphisch ansprechende
Gestaltung der Bedienoberflächen möglich wird, die über mehrere Anzeigeeinrichtungen 12, 20, 31 hinweg einheitlich ist, wird eine Durchgängigkeit der Darstellung gefördert. Dadurch, dass eine flexible Gestaltung von Inhalt und Bedienabläufen von Funktionen des Fahrzeugrechners 30 unabhängig von einem Ort der Anzeigeeinrichtung (Headup-Display 12, Anzeigeeinrichtung 21 des Kombiinstruments 20 und Anzeigeeinrichtung 31 des Fahrzeugrechners 30) möglich ist, wird eine Flexibilität verbessert. Wenn gleiche Inhalte auf mehreren Anzeigeeinrichtungen 12, 20, 31 gleichzeitig angezeigt werden, ist ein nahezu simultanes Update bzw. Aktualisieren der Bedienoberflächen möglich. Im Idealfall besteht zwischen den verschiedenen Displays bzw. Anzeigeeinrichtungen keine unterschiedliche Latenz durch Kommunikationsprotokolle und Medien.
Claims
1. Vorrichtung zum Anzeigen einer Information auf einer Anzeigeeinrichtung in einem Fahrzeug, die aufweist:
eine zentrale Verarbeitungseinheit zum Erzeugen von ersten Bilddaten;
eine die Anzeigeeinrichtung aufweisende fahrrelevante Verarbeitungseinheit zum
Erzeugen von zweiten Bilddaten für die Anzeigeeinrichtung, und
eine mit einem Grafikausgang der zentralen Verarbeitungseinheit und einem
Grafikeingang der fahrrelevanten Verarbeitungseinheit gekoppelte Bilddatenleitung zum Übertragen der ersten Bilddaten von der zentralen Verarbeitungseinheit zu der fahrrelevanten Verarbeitungseinheit, wobei
die fahrrelevante Verarbeitungseinheit aus den ersten Bilddaten und den zweiten Bilddaten ein Inhalte der ersten Bilddaten und Inhalte der zweiten Bilddaten aufweisendes Überlagerungsbild erzeugt, und
die Anzeigeeinrichtung das Überlagerungsbild anzeigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die fahrrelevante Verarbeitungseinheit eine Priorisierungseinrichtung zum
Priorisieren der Inhalte der ersten Bilddaten mit einer ersten vorbestimmten Priorität und der Inhalte der zweiten Bilddaten mit einer zweiten vorbestimmten Priorität und Zusammenfügen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten auf unterschiedlichen Bildebenen des Überlagerungsbilds in Abhängigkeit der ersten vorbestimmten Priorität und der zweiten vorbestimmten Priorität aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Inhalte der ersten Bilddaten und die Inhalte der zweiten Bilddaten derart zu dem Überlagerungsbild zusammengefügt werden, dass Inhalte von Bilddaten mit einer höheren der ersten vorbestimmten Priorität und der zweiten vorbestimmten Priorität
gegenüber Inhalten von Bilddaten mit einer niedrigeren der ersten vorbestimmten Priorität und der zweiten vorbestimmten Priorität auf einer höheren Bildebene des Überlagerungsbilds angezeigt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Priorisierungseinrichtung diejenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die sicherheitskritische Informationen aufweisen, mit einer höheren Priorität priorisiert als diejenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die keine sicherheitskritischen Informationen aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Priorisierungseinrichtung diejenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die fahrrelevante Informationen aufweisen, mit einer höheren Priorität priorisiert als diejenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die keine fahrrelevanten Informationen aufweisen.
6. Verfahren zum Anzeigen einer Information auf einer Anzeigeeinrichtung in einem Fahrzeug, das aufweist:
Erzeugen von ersten Bilddaten;
Erzeugen von zweiten Bilddaten für die Anzeigeeinrichtung einer fahrrelevanten Verarbeitungseinheit,
Übertragen der ersten Bilddaten über eine mit einem Grafikeingang der fahrrelevanten Verarbeitungseinheit gekoppelte Bilddatenleitung zu der
fahrrelevanten Verarbeitungseinheit,
Erzeugen eines Inhalte der ersten Bilddaten und Inhalte der zweiten Bilddaten aufweisenden Überlagerungsbilds aus den ersten Bilddaten und den zweiten Bilddaten, und
Anzeigen des Überlagerungsbilds auf der Anzeigeeinrichtung.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Erzeugen des
Überlagerungsbilds durch Priorisieren der Inhalte der ersten Bilddaten mit einer ersten vorbestimmten Priorität und der Inhalte der zweiten Bilddaten mit einer
zweiten vorbestimmten Priorität und Zusammenfügen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten auf unterschiedlichen Bildebenen des Überlagerungsbilds in Abhängigkeit der ersten vorbestimmten Priorität und der zweiten vorbestimmten Priorität.
8. Verfahren nach Anspruch 7 gekennzeichnet durch derartiges Zusammenfügen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten zu dem Überlagerungsbild, dass Inhalte von Bilddaten mit einer höheren der ersten vorbestimmten Priorität und der zweiten vorbestimmten Priorität gegenüber Inhalten von Bilddaten mit einer niedrigeren der ersten vorbestimmten Priorität und der zweiten vorbestimmten Priorität auf einer höheren Bildebene des
Überlagerungsbilds angezeigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch Priorisieren derjenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die sicherheitskritische Informationen aufweisen, mit einer höheren Priorität als derjenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die keine sicherheitskritischen Informationen aufweisen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, Priorisieren derjenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die fahrrelevante Informationen aufweisen, mit einer höheren Priorität als derjenigen der Inhalte der ersten Bilddaten und der Inhalte der zweiten Bilddaten, die keine fahrrelevanten Informationen aufweisen.
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