DE102015014190A1 - Method for securing a transmission of safety-related camera images - Google Patents

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DE102015014190A1
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Jan Bauer
Peter Nicke
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern, die über einen Nutzdatenkanal (D1) von einer an einem Fahrzeug (1) angeordneten Kamera (2) zu einer in dem Fahrzeug (1) angeordneten Anzeigevorrichtung (3) übertragen werden, wobei über einen zusätzlich zwischen der Kamera (2) und der Anzeigevorrichtung (3) angeordneten Prüfdatenkanal (D2) Prüfdaten zur Überprüfung einer korrekten Übertragung der sicherheitsrelevanten Kamerabilder übertragen werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kamerabilder in zumindest einer zwischen der Kamera (2) und Anzeigevorrichtung (3) angeordneten Datenverarbeitungseinheit (4) zwischengespeichert werden und die Prüfdaten verzögerungsfrei innerhalb der zumindest einen Datenverarbeitungseinheit (4) übertragen werden, wobei – eine Differenz (Δt) einer Übertragungszeit (t1) der sicherheitsrelevanten Kamerabilder und einer Übertragungszeit (t2) der Prüfdaten innerhalb der zumindest einen Datenverarbeitungseinheit (4) ermittelt wird, – die Differenz (Δt) über den Prüfdatenkanal (D2) an die Anzeigevorrichtung (3) übertragen wird, und – eine Anzeige sicherheitsrelevanter Kamerabilder durch die Anzeigevorrichtung (3) deaktiviert wird, wenn die ermittelte Differenz (Δt) einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.The invention relates to a method for securing a transmission of security-relevant camera images, which are transmitted via a payload data channel (D1) from a camera (2) arranged on a vehicle (1) to a display device (3) arranged in the vehicle (1), wherein Test data for checking a correct transmission of the safety-relevant camera images are transmitted via an additional test data channel (D2) arranged between the camera (2) and the display device (3). According to the invention, the camera images are temporarily stored in at least one data processing unit (4) arranged between the camera (2) and display device (3) and the test data are transmitted without delay within the at least one data processing unit (4), wherein - a difference (Δt) a transmission time (t1) of the safety-relevant camera images and a transmission time (t2) of the test data within the at least one data processing unit (4) is determined, - the difference (Δt) is transmitted to the display device (3) via the test data channel (D2), and an indication of safety-relevant camera images is deactivated by the display device (3) if the determined difference (Δt) exceeds a predetermined threshold value.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for securing a transmission of security-relevant camera images according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in DE 2014 008 808 A1 beschrieben, ein Verfahren zur Absicherung der Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern einer an einem Kraftfahrzeug angeordneten Anzeigevorrichtung bekannt. Dabei wird von der Kamera zur Anzeigevorrichtung zu übertragenden Kamerabildern kameraseitig ein laufender Zähler eingeprägt, wobei die derart veränderten Kamerabilder zur Anzeigevorrichtung übertragen werden. Der fortlaufende Zähler wird anzeigevorrichtungsseitig überprüft, wobei bei Feststellen eines nicht korrekt fortlaufenden Zählers innerhalb einer bestimmten Anzahl von Kamerabildern die Anzeige der Kamerabilder auf der Anzeigevorrichtung unterlassen wird.From the prior art is, as in DE 2014 008 808 A1 described a method for securing the transmission of safety-related camera images of a arranged on a motor vehicle display device known. In this case, a current counter is imprinted on the camera side from the camera to the display device to transmit camera images, the thus changed camera images are transmitted to the display device. The continuous counter is checked on the display device side, wherein upon detection of an incorrectly running counter within a certain number of camera images, the display of the camera images on the display device is omitted.

Des Weiteren ist aus der DE 10 2014 017 234 A1 ein Verfahren zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern bekannt, die über einen ersten Datenkanal von einer, an einem Kraftfahrzeug angeordneten Kamera zu einer, in dem Fahrzeug angeordneten Anzeigeeinrichtung übertragen werden. Die Kamerabilder einer Bildsequenz werden bei einer Aufnahme durch die Kamera mit einer, sicherheitskritische Bildquellen kennzeichnenden Signatur und/oder einem fortlaufenden Zähler versehen. Hierbei werden über einen zusätzlichen Übertragungskanal zwischen der Anzeigeeinrichtung und der Kamera Daten übertragen, die eine korrekte Funktion bestätigen, wobei nach dem Erhalt der, die korrekte Funktion bestätigenden Daten und nach einem ausbleibendem Empfang der Signatur und/oder des fortlaufenden Zählers durch die Anzeigeeinrichtung die sicherheitsrelevanten Kamerabilder von der Anzeigeeinrichtung nicht anzeigt werden.Furthermore, from the DE 10 2014 017 234 A1 a method for securing a transmission of security-relevant camera images known, which are transmitted via a first data channel from a, arranged on a motor vehicle camera to an arranged in the vehicle display device. The camera images of an image sequence are provided with a recording by the camera with a, security-critical image sources characterizing signature and / or a continuous counter. Here are transmitted via an additional transmission channel between the display device and the camera data confirming a correct function, wherein after receiving the, the correct function confirming data and after a failure to receive the signature and / or the continuous counter by the display device, the security relevant Camera images are not displayed by the display device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved method for securing a transmission of security-relevant camera images.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.The object is achieved with the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei einem ein Verfahren zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern, die über einen Nutzdatenkanal von einer an einem Fahrzeug angeordneten Kamera zu einer in dem Fahrzeug angeordneten Anzeigevorrichtung übertragen werden, werden über einen zusätzlich zwischen der Kamera und der Anzeigevorrichtung angeordneten Prüfdatenkanal Prüfdaten zur Überprüfung einer korrekten Übertragung der sicherheitsrelevanten Kamerabilder übertragen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kamerabilder in zumindest einer zwischen der Kamera und Anzeigevorrichtung angeordneten Datenverarbeitungseinheit zwischengespeichert werden und die Prüfdaten verzögerungsfrei innerhalb der zumindest einen Datenverarbeitungseinheit übertragen werden, wobei eine Differenz einer Übertragungszeit der sicherheitsrelevanten Kamerabilder und einer Übertragungszeit der Prüfdaten innerhalb der zumindest einen Datenverarbeitungseinheit ermittelt wird. Diese Differenz wird anschließend über den Prüfdatenkanal an die Anzeigevorrichtung übertragen, wobei eine Anzeige sicherheitsrelevanter Kamerabilder durch die Anzeigevorrichtung deaktiviert wird, wenn die ermittelte Differenz einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.In a method for securing a transmission of security-relevant camera images, which are transmitted via a user data channel from a camera arranged on a vehicle to a display device arranged in the vehicle, via a additionally arranged between the camera and the display device test data channel test data for checking a correct Transmission of security-relevant camera images transmitted. According to the invention, the camera images are temporarily stored in at least one data processing unit arranged between the camera and the display device and the test data is transmitted without delay within the at least one data processing unit, wherein a difference of a transmission time of the security-relevant camera images and a transmission time of the test data within the at least one data processing unit is determined becomes. This difference is then transmitted to the display device via the test data channel, wherein an indication of safety-relevant camera images is deactivated by the display device if the determined difference exceeds a predetermined threshold value.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zuverlässige Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern ohne eine Überlagerung synthetischer Daten, die sich gegebenenfalls störend auf das angezeigte Kamerabild auswirken. Des Weiteren wird hier ein tatsächlicher Zeitversatz bei der Übertragung der Kamerabilder ermittelt, so dass eine Aktualität der angezeigten Kamerabilder gegenüber dem Stand der Technik wesentlich einfacher und zuverlässiger erkennbar ist, wobei die Kamerabilder aktuell sind, wenn die Differenz den vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Damit wird eine Führung des Fahrzeugs, beispielweise bei einem Parkvorgang, gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbessert.The method according to the invention enables a reliable safeguarding of a transmission of security-relevant camera images without overlapping of synthetic data, which possibly has a disruptive effect on the displayed camera image. Furthermore, an actual time offset in the transmission of the camera images is determined here, so that a topicality of the displayed camera images compared to the prior art is much easier and more reliable recognizable, the camera images are current when the difference exceeds the predetermined threshold. Thus, a guide of the vehicle, for example, in a parking operation, compared to the prior art significantly improved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Kamera und eine Anzeigevorrichtung, die über zwei Datenkanäle miteinander verbunden sind, 1 schematically a vehicle with a camera and a display device, which are connected to each other via two data channels,

2 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 mit einer zwischen der Kamera und der Anzeigevorrichtung angeordneten Datenverarbeitungseinheit, 2 schematically the vehicle according to 1 with a data processing unit arranged between the camera and the display device,

3 schematisch die Datenverarbeitungseinheit, 3 schematically the data processing unit,

4 schematisch eine Signatur, die einem Kamerabild überlagert wird, und 4 schematically a signature that is superimposed on a camera image, and

5 schematisch die Signatur gemäß 4 und eine invertierte Signatur. 5 schematically the signature according to 4 and an inverted signature.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Kamera 2 und einer Anzeigevorrichtung 3, die über einen Nutzdatenkanal D1 und einen Prüfdatenkanal D2 miteinander verbunden sind. Der Nutzdatenkanal D1 und der Prüfdatenkanal D2 werden beispielsweise durch einen CAN-Bus im Fahrzeug 1 realisiert. 1 shows a vehicle 1 with a camera 2 and a display device 3 , which are connected to each other via a Nutzdatenkanal D1 and a Prüfdatenkanal D2. The user data channel D1 and the test data channel D2 are, for example, by a CAN bus in the vehicle 1 realized.

Die Kamera 2 ist beispielsweise als eine Mono-Kamera ausgebildet und einem rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs 1 zugewandt und erfasst eine dem Fahrzeug 1 nachfolgende Umgebung. Die Kamera 2 kann eine einzelne Kameraeinheit oder mehrere Kameraeinheiten umfassen.The camera 2 For example, it is formed as a mono-camera and a rear portion of the vehicle 1 facing and captures a the vehicle 1 subsequent environment. The camera 2 may include a single camera unit or multiple camera units.

Die Anzeigevorrichtung 3 ist in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet und gibt die erfasste nachfolgende Umgebung des Fahrzeugs 1 über ein Display als zeitliche Abfolge von Kamerabildern virtuell aus. Dazu überträgt die Kamera 2 die Kamerabilder über den Nutzdatenkanal D1 an die Anzeigevorrichtung 3 mittels LVDS (Low Voltage Differential Signaling), wozu ein sogenannter kameraseitiger Parallel-Serien-Wandler 2.1, auch als Serializer bezeichnet, vorgesehen ist.The display device 3 is arranged in a vehicle interior and gives the detected subsequent environment of the vehicle 1 virtually via a display as a temporal sequence of camera images. To do this, the camera transmits 2 the camera images on the user data channel D1 to the display device 3 by means of LVDS (Low Voltage Differential Signaling), what a so-called camera-side parallel-to-serial converter 2.1 , also referred to as a serializer, is provided.

Durch LDVS, bei welchem es sich um einen Schnittstellen-Standard für eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung handelt, wird von dem kameraseitigen Parallel-Serien-Wandler 2.1 aus einem parallelen digitalen Nutzdatenstrom, welcher direkt von einem Kamerasensor generiert wird, ein serieller digitaler Nutzdatenstrom erzeugt, der über den Nutzdatenkanal D1 an die Anzeigevorrichtung 3 übertragen wird.LDVS, which is an interface standard for high-speed data transmission, is used by the camera-side parallel-to-serial converter 2.1 from a parallel digital Nutzdatenstrom, which is generated directly from a camera sensor, a serial digital Nutzdatenstrom generated via the Nutzdatenkanal D1 to the display device 3 is transmitted.

Die Anzeigevorrichtung 3 umfasst einen Serien-Parallel-Wandler 3.1, auch als Deserializer bezeichnet, welcher den Nutzdatenstrom über den Nutzdatenkanal D1 empfängt und die seriellen digitalen Nutzdaten in parallele digitale Nutzdaten umwandelt. Somit liegen an den Ausgängen des anzeigevorrichtungsseitigen Serien-Parallel-Wandlers 3.1 ebenfalls parallele digitale Nutzdaten wie an den Eingängen des kameraseitigen Parallel-Serien-Wandlers 2.1 vor.The display device 3 includes a series-parallel converter 3.1 , also referred to as a deserializer, which receives the user data stream via the user data channel D1 and converts the serial digital user data into parallel digital user data. Thus, at the outputs of the display device side serial to parallel converter 3.1 also parallel digital user data as at the inputs of the camera-side parallel-serial converter 2.1 in front.

Die Kamerabilder werden vorzugsweise mit einer konstanten Bildrate, d. h. mit einer bestimmten Anzahl von Bildern pro Zeiteinheit, angezeigt, um ein für das menschliche Auge kontinuierlich bewegtes Bild zu erzeugen. Üblicherweise erfolgt daher die Anzeige der Kamerabilder in einem sogenannten Streamingverfahren, bei dem Einzelbilder fortlaufend eingelesen und unmittelbar auf der Anzeigevorrichtung 3 angezeigt werden.The camera images are preferably displayed at a constant frame rate, ie, a certain number of images per unit of time, to produce an image continuously moving to the human eye. Usually, therefore, the display of the camera images in a so-called streaming process, in which individual images are continuously read and immediately on the display device 3 are displayed.

Die Kamerabilder werden insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges 1 übertragen. Eine korrekte Übertragung der Kamerabilder ist daher für die Sicherheit des Einsatzes zum Zwecke der Rückwärtsfahrt entscheidend. Da ein Fahrer des Fahrzeugs 1 beim Blick auf die Anzeigevorrichtung 3 zwangsläufig nicht gleichzeitig die nachfolgende Umgebung direkt erblicken kann, ist es von hoher Bedeutung, dass eine Zeitverzögerung zwischen der Erfassung der realen Umgebung und der virtuellen Ausgabe der Umgebung als Kamerabilder minimal ist; die Kamerabilder sollten also stets aktuell sein. Übertragungsstörungen der Kamerabilder von der Kamera 2 zur Anzeigevorrichtung 3 können Sicherheitsrisiken verursachen, da sich der Fahrer in der Regel auf die Aktualität der angezeigten Kamerabilder verlässt.The camera images are especially during a reverse drive of the vehicle 1 transfer. Correct transmission of the camera images is therefore crucial to the safety of the mission for the purpose of reversing. As a driver of the vehicle 1 looking at the display device 3 inevitably can not at the same time directly see the subsequent environment, it is of great importance that a time delay between the detection of the real environment and the virtual output of the environment as camera images is minimal; The camera images should always be up to date. Transmission disturbances of the camera images from the camera 2 to the display device 3 can cause safety risks because the driver usually relies on the actuality of the displayed camera images.

Zum Erkennen einer Störung bei der Übertragung der Kamerabilder ist der Prüfdatenkanal D2 zwischen der Kamera 2 und der Anzeigevorrichtung 3 vorgesehen, über welchen ebenfalls mittels LVDS ein von einem kameraseitigen Steuergerät ermittelter Prüfwert an die Anzeigevorrichtung 3 übertragen wird. Der Prüfwert wird mittels zyklischer Resonanzprüfung ermittelt, welche ein Verfahren zur Bestimmung eines Prüfwerts für Daten beschreibt, um Fehler bei der Übertragung oder Speicherung erkennen zu können. Der Prüfwert wird dabei vom kameraseitigen Steuergerät auf den eigentlichen Nutzdatenstrom mit einer vorgegebenen Ermittlungsvorgabe ermittelt. Auf eine detaillierte Ermittlung eines solchen Prüfwerts wird hierbei nicht näher eingegangen.For detecting a disturbance in the transmission of the camera images, the test data channel D2 is between the camera 2 and the display device 3 provided, via which also by means of LVDS a determined by a camera-side control unit test value to the display device 3 is transmitted. The test value is determined by means of cyclic resonance testing, which describes a method for determining a test value for data in order to be able to detect errors in the transmission or storage. The test value is determined by the camera-side control unit to the actual user data stream with a predetermined determination specification. A detailed determination of such a test value will not be discussed here.

Der ermittelte Prüfwert wird anschließend gemeinsam mit der Ermittlungsvorgabe über den Prüfdatenkanal D2 zur Anzeigevorrichtung 3 übertragen und dort mit einem nach einer vorgegebenen Ermittlungsvorgabe in der Anzeigevorrichtung 3 ermittelten weiteren Prüfwert verglichen. Bei fehlerfreier Übertragung unterscheiden sich die beiden Prüfwerte nicht.The determined test value is then used together with the determination specification via the test data channel D2 to the display device 3 transmitted and there with a according to a predetermined determination of determination in the display device 3 compared further test value. With error-free transmission, the two test values do not differ.

Eine kontinuierliche Bildänderung, welche eine kontinuierliche Änderung des Prüfwertes zur Folge hat, ist dabei durch elektrisches Rauschen gegeben. Zur Verbesserung eines Signal-/Rauschverhältnisses kann daher zusätzlich oder optional eine pseudozufällige Sequenz, insbesondere ein sogenanntes PRBS-Muster (PRBS = Pseudorandom Binary Sequence) dem letzten Datenbit eines oder mehrerer Farbkanäle überlagert werden, welches bei der Ausgabe der Kamerabilder für einen Fahrzeuginsassen nicht bewusst wahrnehmbar ist.A continuous image change, which results in a continuous change of the test value, is given by electrical noise. To improve a signal / noise ratio, a pseudo-random sequence, in particular a so-called PRBS pattern (PRBS = Pseudorandom Binary Sequence) can therefore additionally or optionally be superimposed on the last data bit of one or more color channels, which is not aware of when outputting the camera images for a vehicle occupant is perceptible.

Es ist weiterhin möglich, dass zwischen der Kamera 2 und der Anzeigevorrichtung 3 eine Anzahl von Datenverarbeitungseinheiten 4 zwischengeschaltet ist.It is still possible that between the camera 2 and the display device 3 a number of data processing units 4 is interposed.

2 zeigt dazu beispielhaft das Fahrzeug 1 gemäß 1 mit einer Datenverarbeitungseinheit 4 zwischen der Kamera 2 und der Anzeigevorrichtung 3. 2 shows the example of the vehicle 1 according to 1 with a data processing unit 4 between the camera 2 and the display device 3 ,

Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist beispielsweise eine sogenannte Head-Unit, die gemeinsam mit der Anzeigevorrichtung 3 ein Infotainmentsystem im Fahrzeug 1 bildet.The data processing unit 4 is, for example, a so-called head unit, which together with the display device 3 an infotainment system in the vehicle 1 forms.

Die Datenverarbeitungseinheit 4 umfasst eingangsseitig einen Serien-Parallel-Wandler 4.1, welcher den Nutzdatenstrom über den Nutzdatenkanal D1 empfängt und die seriellen digitalen Nutzdaten in parallele digitale Nutzdaten umwandelt. Die parallelen digitalen Nutzdaten werden von einem Speicherelement 4.2 zwischengespeichert und an einen ausgangsseitigen Parallel-Serien-Wandler 4.3 übertragen.The data processing unit 4 includes on the input side a series-parallel converter 4.1 which receives the user data stream via the user data channel D1 and converts the serial digital user data into parallel digital user data. The parallel digital user data are from a memory element 4.2 cached and to an output side parallel-to-serial converter 4.3 transfer.

Der Prüfdatenkanal D2 verbindet den datenverarbeitungseinheitsseitigen Serien-Parallel-Wandler 4.1 und den datenverarbeitungseinheitsseitigen Parallel-Serien-Wandler 4.3 direkt, also ohne Zwischenspeicherung, so dass eine Übertragung des Prüfwerts innerhalb der Datenverarbeitungseinheit 4 im Wesentlichen verzögerungs- und verlustfrei erfolgt.The test data channel D2 connects the data processing unit side serial-parallel converter 4.1 and the data processing unit side parallel-to-serial converter 4.3 directly, ie without caching, so that a transmission of the test value within the data processing unit 4 essentially delay and loss takes place.

Zur Durchführung eines Verfahrens zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern wird eine zeitliche Verzögerung der Übertragung der Nutzdaten innerhalb der Datenverarbeitungseinheit 4 ermittelt.To carry out a method for securing a transmission of security-relevant camera images is a time delay of the transmission of the user data within the data processing unit 4 determined.

Zur Veranschaulichung zeigt 3 den Verlauf des Nutzdatenkanals D1 und des Prüfdatenkanals D2 innerhalb der Datenverarbeitungseinheit 4 in vergrößerter Darstellung.To illustrate shows 3 the course of the user data channel D1 and the test data channel D2 within the data processing unit 4 in an enlarged view.

Die zeitliche Verzögerung der Übertragung der Nutzdaten innerhalb der Datenverarbeitungseinheit 4 wird anhand einer Differenz Δt einer Übertragungszeit t1 der Nutzdaten über den in der Datenverarbeitungseinheit 4 verlaufenden Nutzdatenkanal D1 und einer Übertragungszeit t2 des Prüfwerts über den in der Datenverarbeitungseinheit 4 verlaufenden Prüfdatenkanal D2 ausgehend vom datenverarbeitungseinheitsseitigen Serien-Parallel-Wandler 4.1 zum datenverarbeitungseinheitsseitigen Parallel-Serien-Wandler 4.3 ermittelt.The time delay of the transmission of the user data within the data processing unit 4 is determined by a difference .DELTA.t a transmission time t 1 of the user data on the in the data processing unit 4 running payload data channel D1 and a transmission time t 2 of the test value on the in the data processing unit 4 extending Prüfdatenkanal D2 starting from the data processing unit side serial-parallel converter 4.1 to the data processing unit side parallel-to-serial converter 4.3 determined.

Diese Differenz Δt wird anschließend über den Prüfdatenkanal D2 an die Anzeigevorrichtung 3 übermittelt, wobei diese eine Anzeige der Kamerabilder deaktiviert, wenn die Differenz Δt einen im anzeigevorrichtungsseitigen Steuergerät hinterlegten Schwellwert überschreitet. D. h., die Anzeigevorrichtung 3 wird abgeschaltet oder zeigt z. B. ein schwarzes Bild, wenn eine Zeitverzögerung zwischen der Erfassung der Umgebung und der Ausgabe der Kamerabilder zu groß ist.This difference .DELTA.t is then to the display device via the test data channel D2 3 which deactivates a display of the camera images when the difference Δt exceeds a threshold stored in the display device-side control unit. That is, the display device 3 is switched off or shows z. For example, a black image is too large when a time delay between the detection of the environment and the output of the camera images is too large.

Sind mehrere Datenverarbeitungseinheiten 4 zwischen der Kamera 2 und der Anzeigevorrichtung 3 geschaltet, wird für jede Datenverarbeitungseinheit 4 die Differenz Δt der jeweiligen Übertragungszeiten t1, t2 wie oben beschrieben ermittelt und anschließend eine Summe aller Differenzen Δt gebildet. Wenn ein aus der Summe gebildeter Gesamtzeitversatz einen zu definierenden Schwellwert übersteigt, kann der anzeigevorrichtungsseitige Serien-Parallel-Wandler 3.1 das Display in einen sicheren Zustand schalten.Are multiple data processing units 4 between the camera 2 and the display device 3 is switched for each data processing unit 4 the difference .DELTA.t the respective transmission times t 1 , t 2 determined as described above and then formed a sum of all differences .DELTA.t. When a total time offset formed from the sum exceeds a threshold to be defined, the display device side serial to parallel converter 3.1 switch the display to a safe state.

Damit die Anzeigevorrichtung 3 die Übertragung sicherheitsrelevanter Kamerabilder erkennt, können die Kamerabilder mit einer Signatur S versehen werden, wie es 4 beispielhaft zeigt.So that the display device 3 detects the transmission of safety-relevant camera images, the camera images can be provided with a signature S, as it 4 exemplifies.

Hierbei wird im letzten Datenbit eines oder mehrerer Farbkanäle des auszugebenden Kamerabildes ein Muster in Form eines Schachbretts aufgeprägt, so dass Bildpunkte des auszugebenden Kamerabilds abwechselnd eine „1” oder eine „0” im letzten Datenbit, dem sogenannten LSB (Least Significant Bit), erhalten, wobei dies bei der Ausgabe des Kamerabilds von einem Betrachter nicht optisch wahrnehmbar ist.In this case, a pattern in the form of a chess board is impressed in the last data bit of one or more color channels of the camera image to be output, so that pixels of the camera image to be output alternately receive a "1" or a "0" in the last data bit, the so-called LSB (Least Significant Bit) and this is not visually perceptible to a viewer when the camera image is output.

Denkbar ist auch, dass zwischen der Kamera 2 und Anzeigevorrichtung 3 angeordnete Datenverarbeitungseinheiten 4 den über den Nutzdatenkanal D1 übertragenen Nutzdaten zusätzliche Inhalte überlagern. Als zusätzliche Inhalte können den Nutzdaten Schaltflächen, Rahmen, Schriften und dergleichen mehr überlagert werden. Dies sollte in der Anzeigevorrichtung 3 allerdings nicht dazu führen, dass die Kamerabilder als „nicht sicherheitsrelevant” eingestuft werden.It is also conceivable that between the camera 2 and display device 3 arranged data processing units 4 superimpose additional content on the user data channel D1 transmitted payload data. As additional content, the user data buttons, frames, fonts and the like can be superimposed. This should be in the display device 3 However, this does not mean that the camera images are classified as "non-safety-relevant".

Zum sicheren Erkennen sicherheitsrelevanter Kamerabilder kann somit ein Grenzwert in der Anzeigevorrichtung 3 hinterlegt werden, welcher beispielsweise definiert, wie groß ein Flächenanteil der Signatur S sein muss, damit das Kamerabild als sicherheitsrelevant identifiziert wird.For reliable detection of safety-related camera images can thus be a limit in the display device 3 be deposited, which defines, for example, how large a surface portion of the signature S must be, so that the camera image is identified as security-relevant.

Eine weitere Schwierigkeit zur sicheren Erkennung eines mit einer Signatur S gekennzeichneten sicherheitsrelevanten Kamerabilds kann bei einem sogenannten Pixel-Shift auftreten, welches zur Erhöhung einer Farbinformation vom Kamerasensor generiert wird. Dabei ist es möglich, dass bei einer Bildpunktverschiebung von beispielsweise eins, drei oder fünf Pixeln, die Signatur S nicht mehr zuverlässig erkannt wird.Another difficulty for reliable detection of a security-relevant camera image marked with a signature S can occur in the case of a so-called pixel shift, which is generated by the camera sensor to increase color information. It is possible that with a pixel shift of, for example, one, three or five pixels, the signature S is no longer reliably detected.

Um dies zu verhindern, wird zusätzlich zur beschriebenen Signatur S eine weitere Signatur S' auf das Kamerabild eingeprägt, welche invertiert zur Signatur S ausgebildet ist, wie es beispielhaft 5 zeigt.In order to prevent this, in addition to the described signature S, a further signature S 'is impressed on the camera image, which is designed to be inverted to the signature S, as is the case for example 5 shows.

Die Anzeigevorrichtung 3 ist in der Lage beide Signaturen S, S' zu erkennen und das Kamerabild je nach erkannter Signatur S oder S' als sicherheitsrelevant einzustufen. Dies hat den Vorteil, dass ein nicht sicherheitsrelevanter Pixel-Shift trotzdem eine zuverlässige Erkennung eines sicherheitsrelevanten Kamerabilds erlaubt. The display device 3 is able to recognize both signatures S, S 'and to classify the camera image as security-relevant depending on the recognized signature S or S'. This has the advantage that a non-safety-relevant pixel shift nevertheless allows reliable detection of a safety-relevant camera image.

Des Weiteren ist eine Invarianz der Signatur S gegenüber einer Bildskalierung in der Anzeigevorrichtung 3 zu beachten. Bei einer Skalierung werden n·m Pixel auf x·y Pixel transformiert, um die Bildquelle an die Auflösung der Anzeigevorrichtung 3 anzupassen. Dies kann zur Folge haben, dass die Signatur S bei der Bildtransformation verloren geht.Furthermore, there is an invariance of the signature S with respect to image scaling in the display device 3 to be observed. When scaling, nxm pixels are transformed to xxy pixels to match the image source to the resolution of the display device 3 adapt. This can result in the signature S being lost in the image transformation.

Zur Lösung des Problems können räumlich größere Strukturen in das letzte Datenbit einer Farbe kodiert werden – vorzugsweise über eine Mehrzahl von Pixeln – welche dann in der Anzeigevorrichtung 3 durch ein geeignetes mathematisches Verfahren, z. B. mittels Regression als Ausgleichungsrechnung, identifizierbar sind.To solve the problem spatially larger structures can be coded into the last data bit of a color - preferably over a plurality of pixels - which then in the display device 3 by a suitable mathematical method, e.g. B. by regression as a balance calculation, are identifiable.

Beispielsweise kann eine Linie von der linken unteren Ecke zur rechten oberen Ecke des Kamerabilds in die entsprechenden letzten Datenbits kodiert werden. Auf der Anzeigevorrichtung 3 wird nach einer Skalierung bzw. Bildtransformation eine ähnliche, aber nicht identische Linie erkennbar sein. Die Anzeigevorrichtung 3 kann diese Linie anschließend durch Regression identifizieren. Wenn entsprechend ermittelte Regressionsparameter, z. B. Steigung, Nulldurchgang usw., mit vorgegebenen Regressionsparametern übereinstimmen, so wird die Signatur S als „erkannt” deklariert.For example, a line from the lower left corner to the upper right corner of the camera image may be encoded into the corresponding last data bits. On the display device 3 After a scaling or image transformation, a similar but not identical line will be recognizable. The display device 3 can then identify this line by regression. If appropriately determined regression parameters, eg. As slope, zero crossing, etc., agree with predetermined regression parameters, the signature S is declared as "recognized".

Zusammengefasst wird also eine Struktur oder Form in die letzten Datenbits als eine Art Wasserzeichen eingeprägt, welches durch ein geeignetes mathematisches Verfahren in der Anzeigevorrichtung 3 erkannt wird, z. B. mittels eines geeigneten Ähnlichkeitsmaßes.In summary, therefore, a structure or shape is impressed into the last data bits as a kind of watermark, which is represented by a suitable mathematical method in the display device 3 is detected, for. B. by means of a suitable similarity measure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
22
Kameracamera
2.12.1
kameraseitiger Parallel-Serien-WandlerCamera-side parallel-to-serial converter
33
Anzeigevorrichtungdisplay device
3.13.1
anzeigevorrichtungsseitiger Serien-Parallel-Wandlerdisplay device side serial-to-parallel converter
44
DatenverarbeitungseinheitData processing unit
4.14.1
datenverarbeitungseinheitsseitiger Serien-Parallel-Wandlerdata processing unit side series-parallel converter
4.24.2
Speicherelementstorage element
4.34.3
datenverarbeitungseinheitsseitigen Parallel-Serien-Wandlerdata processing unit side parallel-to-serial converter
D1D1
Nutzdatenkanaluser data
D2D2
PrüfdatenkanalPrüfdatenkanal
S, S'S, S '
Signatursignature
Δt.delta.t
Differenzdifference
t1, t2 t 1 , t 2
Übertragungszeittransmission time

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2014008808 A1 [0002] DE 2014008808 A1 [0002]
  • DE 102014017234 A1 [0003] DE 102014017234 A1 [0003]

Claims (4)

Verfahren zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern, die über einen Nutzdatenkanal (D1) von einer an einem Fahrzeug (1) angeordneten Kamera (2) zu einer in dem Fahrzeug (1) angeordneten Anzeigevorrichtung (3) übertragen werden, wobei über einen zusätzlich zwischen der Kamera (2) und der Anzeigevorrichtung (3) angeordneten Prüfdatenkanal (D2) Prüfdaten zur Überprüfung einer korrekten Übertragung der sicherheitsrelevanten Kamerabilder übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamerabilder in zumindest einer zwischen der Kamera (2) und Anzeigevorrichtung (3) angeordneten Datenverarbeitungseinheit (4) zwischengespeichert werden und die Prüfdaten verzögerungsfrei innerhalb der zumindest einen Datenverarbeitungseinheit (4) übertragen werden, wobei – eine Differenz (Δt) einer Übertragungszeit (t1) der sicherheitsrelevanten Kamerabilder und einer Übertragungszeit (t2) der Prüfdaten innerhalb der zumindest einen Datenverarbeitungseinheit (4) ermittelt wird, – die Differenz (Δt) über den Prüfdatenkanal (D2) an die Anzeigevorrichtung (3) übertragen wird, und – eine Anzeige sicherheitsrelevanter Kamerabilder durch die Anzeigevorrichtung (3) deaktiviert wird, wenn die ermittelte Differenz (Δt) einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.Method for safeguarding a transmission of security-relevant camera images, which are transmitted via a user data channel (D1) from one on a vehicle ( 1 ) arranged camera ( 2 ) to one in the vehicle ( 1 ) arranged display device ( 3 ), whereby an additional between the camera ( 2 ) and the display device ( 3 ) Arranged Prüfdatenkanal (D2) are transmitted test data to verify the correct transmission of the safety-relevant camera images, characterized in that the camera images (in at least one between the camera 2 ) and display device ( 3 ) arranged data processing unit ( 4 ) and the test data is instantaneously stored within the at least one data processing unit ( 4 ), wherein - a difference (Δt) of a transmission time (t 1 ) of the safety-related camera images and a transmission time (t 2 ) of the test data within the at least one data processing unit ( 4 ), - the difference (Δt) over the test data channel (D2) to the display device ( 3 ), and - an indication of safety-related camera images by the display device ( 3 ) is deactivated when the determined difference (At) exceeds a predetermined threshold value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungszeiten (t1, t2) zwischen einem datenverarbeitungseinheitsseitigen Serien-Parallel-Wandler (4.1) und einem datenverarbeitungseinheitsseitigen Parallel-Serien-Wandler (4.3) ermittelt werden.Method according to Claim 1, characterized in that the transmission times (t 1 , t 2 ) between a data processing unit-side serial-parallel converter ( 4.1 ) and a data processing unit side parallel-to-serial converter ( 4.3 ) be determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamerabilder jeweils mit zumindest einer Signatur (S) zum Erkennen einer Sicherheitsrelevanz versehen werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the camera images are each provided with at least one signature (S) for detecting a security relevance. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamerabilder jeweils mit einer Signatur (S) und mit einer zu dieser Signatur (S) invertieren Signatur (S') versehen werden.Method according to Claim 3, characterized in that the camera images are each provided with a signature (S) and with a signature (S ') which inverts to this signature (S).
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