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Allgemeiner Stand der Technik
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Elektronische Anzeigen stellen Informationen auf einer beleuchteten Tafel oder Fläche bereit. Die Informationen werden von einer elektronischen Steuerquelle wie etwa einer Verarbeitungseinheit oder einer Anzeigetreiberschaltung bezogen, die dazu konfiguriert ist, Informationen auf der elektronischen Anzeige darzustellen.
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Elektronische Anzeigen werden an zahlreichen Stellen implementiert, etwa einem Fernsehgerät, einer Rechenvorrichtung, einem Smartphone und dergleichen. Mit jeder Implementierung können andere Standards und Anforderungen vorliegen. Im Zusammenhang mit Automobilen etwa können bestimmte Sicherheitsstandards erforderlich sind.
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Im Zusammenhang eines Fahrzeugs wurden Informationen bislang über eine Instrumententafel vermittelt. Die Instrumententafel ist an verschiedenen Positionen angeordnet, etwa hinter einem Lenkrad, aber vor einem Fahrer, der die Windschutzscheibe betrachtet. Die Instrumententafel kann auch an anderen Positionen angeordnet sein.
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Üblicherweise war die Instrumententafel eine mechanische Anzeige. Somit wurden verschiedene mechanisch gesteuerte Elemente verwendet, um Informationen zu vermitteln, wie etwa Zeiger und dergleichen.
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In letzter Zeit wurden diese Instrumententafeln jedoch durch digitale Anzeigen ergänzt oder ersetzt. Die digitalen Anzeigen ermöglichen das Übermitteln von Informationen über elektronische Anzeigen. Die digitalen Anzeigen verwenden eine beliebige Art von elektronischer Anzeigetechnik, die einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bekannt ist, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein, Flüssigkristallanzeigen, Leuchtdioden (LED), organische LEDs und dergleichen.
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Immer wenn eine neue Technik in einem Fahrzeug oder einer regulierten Umgebung implementiert wird, können bestimmte Standards und Sicherheitsmaßnahmen festgelegt werden, um einen nahtlosen und sicheren Betrieb zu gewährleisten. In Fahrzeugen kann eine Regulierungsstelle sicherstellen, dass die Sicherheit einer neuen Implementierungstechnik einen bestimmten oder vorgeschriebenen Schwellenwert übersteigt. In bestimmten Situationen, etwa wenn das übliche Übermitteln von Informationen aufgegeben wird (d. h. die mechanischen Messinstrumente und Zeiger) und digitale Anzeigen eingesetzt werden, um Informationen darzustellen, muss der Fahrzeughersteller dazu angehalten werden, für einen sicheren und einheitlichen Betrieb zu sorgen. Diese Anforderung kann intern vorangetrieben oder von einem Regulierungsorgan vorgeschrieben werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die ausführliche Beschreibung nimmt auf die folgenden Zeichnungen Bezug, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen; es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm, das einen Beispielcomputer veranschaulicht.
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2 eine Beispielimplementierung eines Systems zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung.
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3 eine weitere Darstellung eines Beispiels eines Systems zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung.
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4 ein Beispiel eines Verfahrens zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung.
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5 eine Beispielanordnung zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung.
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Ausführliche Beschreibung
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt werden, ausführlicher beschrieben. Die Erfindung kann jedoch in zahlreichen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden und ist nicht als auf die hier aufgeführten Ausführungsformen beschränkt zu betrachten. Vielmehr dienen die Ausführungsbeispiele einer umfassenden Offenbarung und sollen dem Fachmann auf dem Gebiet den Umfang der Erfindung vollständig vermitteln. Es versteht sich, dass zu Zwecken dieser Offenbarung „wenigstens eins von” eine beliebige Kombination der aufgezählten Elemente entsprechend der jeweiligen Sprache bedeutet, einschließlich Vielfachen der aufgezählten Elemente. Beispielsweise bedeutet „wenigstens eins von X, Y und Z” nur X, nur Y, nur Z oder eine beliebige Kombination von zwei oder mehr Elementen X, Y und Z (z. B. XYZ, XZ, YZ, X). Soweit nicht anders angegeben, bezeichnen in den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente, Merkmale und Strukturen. Die relative Größe und Darstellung dieser Elemente kann zu Zwecken der Klarheit, Veranschaulichung und Einfachheit übertrieben sein.
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Elektronische Anzeigen sind dort angeordnet, wo bisher Informationen auf mechanische Weise vermittelt wurden. Im Zusammenhang eines Fahrzeugs beispielsweise kann auf die elektronische Anzeige zurückgegriffen werden, um mechanische Instrumentencluster (d. h. mit Messinstrumenten und Zeigern) zu ersetzen. Auf diese Weise können Techniken und Anzeigen im Zusammenhang mit elektronischen Anzeigen wie etwa Grafiken, Touchscreen-Fähigkeiten und dergleichen für eine umfassendere und dynamischere Erfahrung integriert werden.
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Wie im Abschnitt zum allgemeinen Stand der Technik erläutert, kann die Implementierung einer elektronischen Anzeige zum Ersetzen oder Ergänzen einer bisherigen oder üblichen mechanischen Anzeige bestimmte Maßnahmen hinsichtlich der Einhaltung von Sicherheits- und Regulierungsstandards erfordern. Bei der Implementierung einer elektronischen Anzeige in einem Fahrzeug kann somit die Genauigkeit der Informationen zum Fahrzeug die Benutzererfahrung und Zuverlässigkeit im Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs ergänzen.
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In bestimmten Fällen beispielsweise kann ein Signal eine Anzeige antreiben, die auf den sichtbaren Abschnitten der elektronischen Anzeige dargestellt wird. Es können jedoch zahlreiche Probleme auftreten, die zu Fehlern bei der richtigen Darstellung des angezeigten Bildes führen. Beispielsweise kann die Anzeige mit fehlerhaften Informationen versorgt werden oder kann auf Grundlage einer Hardware- oder Softwarestörung im Zusammenhang mit der Anzeigedarstellungshardware die falschen Informationen darstellen. In diesen Situationen kann es sein, dass ein Betrachter der Anzeige sich nicht dessen bewusst ist, dass die Anzeige nicht einwandfrei funktioniert. Der Betrachter kann also durch Anzeigeinformationen in die Irre geführt werden.
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Offenbart werden Verfahren, Systeme und Vorrichtungen zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung. Bei der Überwachungsvorrichtung kann es sich um eine beliebige Art von Bild- oder Videoerfassungsvorrichtung handeln, die in einer Position in der oder um die elektronische Anzeige angeordnet ist. Gemäß den hier offenbarten Aspekten überwacht die Bild- oder Videoerfassungsvorrichtung die Informationen, die auf der elektronischen Anzeige dargestellt werden. Die Informationen können dann mit Informationen verifiziert werden, die verwendet werden, um die elektronische Anzeige anzutreiben. Somit verwenden die hier offenbarten Aspekte eine Verifizierung von Informationen, die auf der elektronischen Anzeige dargestellt werden, mit einem unabhängigen Überwachungssystem.
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Die hier offenbarten Aspekte ermöglichen es elektronischen Anzeigen, verschiedene Sicherheitsstandards zu erfüllen, die verlangen, dass kritische oder wichtige Informationen, die über ein Fahrzeug angezeigt werden, verifiziert und hinsichtlich ihrer Richtigkeit sichergestellt werden. Das Anwenden der verschiedenen unten erörterten Konzepte ermöglicht es also, Informationen durch Verwendung elektronischer Anzeigen zu verbreiten, während sichergestellt wird, dass die Informationen verifiziert werden und korrekt sind.
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1 ist ein Blockdiagramm, das einen Beispielcomputer 100 veranschaulicht. Der Computer 100 weist wenigstens einen Prozessor 102 auf, der an einen Chipsatz 104 gekoppelt ist. Der Chipsatz 104 weist einen Speichersteuerungs-Hub 120 und einen Eingang/Ausgang(E/A)-Steuerungs-Hub 122 auf. Ein Speicher 106 und ein Grafikadapter 112 sind an den Speichersteuerungs-Hub 120 gekoppelt, und eine Anzeige 118 ist an den Grafikadapter 112 gekoppelt. Eine Speichervorrichtung 108, eine Tastatur 110, eine Zeigevorrichtung 114 und ein Netzwerkadapter 116 sind an den E/A-Steuerungs-Hub 122 gekoppelt. Andere Ausführungsformen des Computers 100 können andere Architekturen aufweisen.
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Die Speichervorrichtung 108 ist ein nicht flüchtiges computerlesbares Speichermedium wie etwa eine Festplatte, ein Compact-Disk-Lesespeicher (CD-ROM), DVD oder eine Festkörperspeichervorrichtung. Der Speicher 106 enthält Anweisungen und Daten, die von dem Prozessor 102 benutzt werden. Die Zeigevorrichtung 114 ist eine Maus, ein Trackball oder eine andere Art von Zeigevorrichtung und wird in Kombination mit der Tastatur 110 benutzt, um Daten in den Computer 100 einzugeben. Die Zeigevorrichtung 114 kann auch eine Spielsystemsteuereinrichtung oder ein beliebiger anderer Typ von Vorrichtung sein, die zum Steuern des Spielsystems benutzt wird. Beispielsweise kann die Zeigevorrichtung 114 mit einer Video- oder Bilderfassungsvorrichtung verbunden sein, die biometrische Abtastung bereitstellt, um einen bestimmten Benutzer zu erkennen. Der bestimmte Benutzer kann Bewegung oder Gesten verwenden, um die Zeigevorrichtung 114 zum Steuern verschiedener Aspekte des Computers 100 anzuweisen.
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Der Grafikadapter 112 zeigt Bilder und andere Informationen auf der Anzeige 118 an. Der Netzwerkadapter 116 koppelt das Computersystem 100 an ein oder mehrere Computernetzwerke.
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Der Computer 100 ist dazu ausgebildet, Computerprogrammmodule zum Bereitstellen der hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Im hier verwendeten Sinne bezeichnet der Begriff „Modul” Computerprogrammlogik, die benutzt wird, um die bestimmte Funktion bereitzustellen. Somit kann ein Modul in Hardware, Firmware und/oder Software implementiert sein. In einer Ausführungsform sind Programmmodule auf der Speichervorrichtung 108 gespeichert, werden in den Speicher 106 geladen und von dem Prozessor 102 ausgeführt.
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Die Arten von Computern, die von den hier offenbarten Einheiten und Prozessen benutzt werden, können je nach Ausführungsform und Verarbeitungsleistung der Einheit unterschiedlich sein. Der Computer 100 kann eine mobile Vorrichtung, ein Tablet, ein Smartphone oder eine beliebige Art von Rechnerelement mit den oben aufgeführten Elementen sein. Beispielsweise kann eine Datenspeichervorrichtung, etwa eine Festplatte, ein Festkörperspeicher oder eine Speichervorrichtung, in einem verteilten Datenbanksystem gespeichert sein, das mehrere Blade-Server umfasst, die zusammenarbeiten, um die hier beschriebenen Funktionen bereitzustellen. Den Computern können einige der oben beschriebenen Komponenten fehlen, etwa Tastaturen 110, Grafikadapter 112 und Anzeigen 118.
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Der Computer 100 kann als ein Server (nicht dargestellt) für den hier offenbarten Inhaltsfreigabedienst dienen. Der Computer 100 kann mit anderen Computervorrichtungen 100 geclustert sein, um den Server zu erstellen. Die verschiedenen Computervorrichtungen 100, die den Server bilden, können über ein Netzwerk miteinander kommunizieren.
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2 stellt eine Beispielimplementierung eines hier offenbarten Systems 200 dar. Das System 200 ist mit verschiedenen elektronischen Komponenten im Zusammenhang mit einem Betrieb eines Fahrzeugs integriert. Das System 200 und die CPU 270 können mit einem Computer 100 implementiert sein, wie oben beschrieben.
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Bezug nehmend auf 2 ist ein Netzwerk 250 vorgesehen, das es den verschiedenen Komponenten erlaubt, über einen Datenbus miteinander zu kommunizieren. Wie dargestellt, kommuniziert ein System 200 mit einer Kamera 265 über eine Bildverarbeitungseinheit (image processing unit, IPU) 260. Das System 200 empfängt auch Daten, die zum Antreiben einer Anzeige 285 verwendet werden.
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Die Anzeige 285 wird von einer Grafikverarbeitungseinheit (graphic processing unit, GPU) 280 angetrieben, die Informationen von einer CPU 270 empfängt. Die CPU 270 kann eine Schnittstelle zu einem anderen System aufweisen, beispielsweise zu den Sensoren im Zusammenhang mit einem Fahrzeug (nicht dargestellt). Immer wenn also elektronische Systeme in einem Fahrzeug Informationen erzeugen, können die Informationen an die GPU 280 gesendet werden, um Informationen auf der Anzeige 285 darzustellen.
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Wie dargestellt, ist die Kamera 265 derart ausgerichtet, dass sie Informationen erfasst, die auf der Anzeige 285 dargestellt werden. Die Informationen können in Echtzeit oder in vorgegebenen Intervallen erfasst werden.
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Die IPU 260, die Daten von der Kamera 265 empfängt, kann das Bild oder Video verarbeiten, um die betrachteten Informationen darzustellen oder zu erfassen. Auf diese Weise können die Informationen auf der Anzeige 285 über die Kamera 265 erfasst und von der IPU 260 interpretiert werden. Die IPU 260 kann dazu konfiguriert sein, eine Analyse auf Grundlage des Bildes durchzuführen. Beispielsweise kann die IPU 260 Zeichenerkennung an der Anzeige 285 durchführen, um die angezeigte Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erfassen.
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Die GPU 280 übersetzt die Informationen, die von der CPU 270 empfangen werden, um ein Bild auf der Anzeige 285 darzustellen. Die Informationen, die zum Darstellen des Bildes verwendet werden, werden auch an das System 200 übertragen.
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In einem anderen Beispiel kann die CPU 270 die Informationen direkt an das System 200 kommunizieren. Auf diese Weise kann das System 200 die Informationsanzeige entweder über die GPU 280 oder die CPU 270 empfangen.
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3 veranschaulicht ein Beispiel eines Systems 200 zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige 285 mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung 265 weiter. Das System 200 beinhaltet eine Schnittstelleneinrichtung für eine Bildverarbeitungseinheit (IPU) 210, eine Schnittstelleneinrichtung für eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) 220, einen Differenzanalysator 230 und einen Fehlerindikator 240.
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Die IPU-Schnittstelleneinrichtung 210 empfängt Bilddaten 261 von der IPU 260. Die Bilddaten 261 können eine beliebige Art von digitaler Darstellung eines Bildes sein, das von der Kamera 265 (entweder einer Bild- oder einer Videoerfassungsvorrichtung) erfasst wird. Die IPU 260 kann mit Bildverarbeitungsfähigkeiten ausgestattet sein, um die erfassten Daten zu interpretieren und entscheidende Informationen zu ermitteln. Wie dargestellt, beinhalten die Bilddaten 261 verschiedene Bilddateien (261A und 261B). Die Bilddatendatei 261A wird in einer ersten Instanz erfasst, und die Bilddatendatei 261B wird in einer zweiten Instanz erfasst. Die Bilddatendatei 261A wird verarbeitet, und die Bildverarbeitung erzeugt Daten im Zusammenhang mit dem gezeigten Bild. In diesem Fall wird die Anzeige 285 dazu verwendet, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (gezeigt als 61) darzustellen. Die IPU-Schnittstelleneinrichtung 210 kann dazu konfiguriert sein, den Wert 61 zu empfangen.
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Die GPU-Schnittstelleneinrichtung 220 empfängt eine Datendatei 281 von einer GPU 280. Die empfangenen Informationen sind die Informationen, die zum Darstellen des Bildes über die GPU 280 verwendet werden. Wenn beispielsweise die GPU 280 über die CPU 270 angewiesen wird, ein Bild von 61 MPH darzustellen, würde die Datendatei 281 dies angeben. Ähnlich wie die Bilddatendateien (261A und 261B) ist die Datendatei 281 mit der Datendatei 281A in einer ersten Instanz und der Datendatei 281B in einer zweiten Instanz gezeigt.
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Der Differenzanalysator 230 analysiert die Differenz zwischen den von der IPU-Schnittstelleneinrichtung 210 und der GPU-Schnittstelleneinrichtung 220 empfangenen Daten. Die Analyse wird an Daten ausgeführt, die in einem ähnlichen Zeitraum oder innerhalb eines vorgegebenen Zeitschwellenwerts empfangen wurden. Wenn beispielsweise die Bilddatendatei 261a gleichzeitig mit der Datendatei 281a oder innerhalb einer vorgegebenen Zeitdifferenz empfangen wird, kann der Differenzanalysator 230 bestimmen, dass der Wert von 61 für beide ähnlich ist.
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Wenn aber eine ähnliche Analyse an der Bilddatendatei 261b (die eine Geschwindigkeit von 30 angibt) und der Datendatei 281b (die eine Geschwindigkeit von 25) durchgeführt wird, gibt der Differenzanalysator 230 an, dass die Werte nicht übereinstimmen.
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Der Fehlerindikator 240 gibt auf Grundlage der Analyse des Differenzindikators einen Fehler an (beispielsweise in der Situation, die oben bezüglich der Analyse der Bilddatendatei 261b und 281b erläutert wurde, wobei eine Differenz festgestellt wurde). Wie in 3 gezeigt, kann eine Fehlermeldung 241 über das Netzwerk 250 an eine CPU 270 übermittelt werden.
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Entsprechend kann die CPU 270 einen Fehler über die Anzeige 280 angeben oder eine beliebige Art von Warnton oder Angabe an einen Fahrer im Zusammenhang mit dem Fahrzeug ausgeben, mit dem das System 200 in Zusammenhang steht. In einem anderen Beispiel kann die CPU 270 die Fehlermeldung 241 über ein Netzwerk oder drahtlos an einen Dritten übertragen.
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Der Dritte kann eine Diagnose der Anzeige 280 und der zugehörigen Komponenten einleiten.
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4 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens 400 zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung. Das Verfahren 400 kann an einer Vorrichtung, etwa an dem oben beschriebenen Computer 100, ausgeführt werden.
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In Vorgang 410 werden Daten von einer Vorrichtung empfangen, die eine Anzeige überwacht. Bei der Vorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Bild- oder Videoerfassungsvorrichtung handeln. Der Empfang der Daten kann in Echtzeit oder in einem vorgegebenen Intervall durchgeführt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Einleiten des Vorgangs 410 aufgrund eines externen Stimulus eintreten. So kann etwa ein Eintreten des Vorgangs 410 konfiguriert sein, wenn die Überwachung über das Verfahren 400 von einem System oder einer Bedienung eingeleitet wird.
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In Vorgang 415 werden die Daten einem Prozess der Umwandlung des Bildes in maschinenlesbare Daten unterzogen. Wenn beispielsweise das Bild von einer Geschwindigkeitsanzeige stammt, kann in Vorgang 415 die tatsächliche Geschwindigkeit im Zusammenhang mit der Anzeige erkannt werden.
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In Vorgang 420 werden Daten empfangen, die dazu verwendet werden, eine Anzeige anzutreiben. Die Daten können zusammen mit den in Vorgang 410 empfangenen Daten gespeichert werden (beispielsweise in einer Nachschlagtabelle). Die in den Vorgängen 410 und 420 empfangenen Daten können auf Grundlage des Empfangszeitpunkts der Daten miteinander korreliert werden.
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In Vorgang 430 wird beurteilt, ob die in Vorgang 410 empfangenen Daten mit den in Vorgang 420 empfangenen Daten übereinstimmen. Wenn die Daten übereinstimmen, fährt das Verfahren 400 mit Vorgang 410 fort und wartet auf einen Empfang weiterer Daten. Wenn die Daten nicht übereinstimmen, fährt das Verfahren 400 mit Vorgang 440 fort.
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In Vorgang 440 wird eine Meldung übertragen, die angibt, dass die Daten nicht übereinstimmen (d. h. eine Fehlermeldung wie etwa Fehlermeldung 241). Die Fehlermeldung 241 kann von einer CPU verwendet werden, die die elektronische Anzeige im Zusammenhang mit dem Verfahren 400 antreibt, und auf unterschiedliche Weise angegeben werden, wie es einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bekannt ist. Entsprechend kann unter Verwendung der im Verfahren 400 erörterten Aspekte ein Fehler im Zusammenhang mit einer elektronischen Anzeige wirksam erkannt und gemeldet werden.
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5 stellt eine Beispielanordnung 500 zum Verifizieren von Informationen auf einer elektronischen Anzeige mit einer integrierten Überwachungsvorrichtung dar. Die Anordnung 500 kann in einem Fahrzeug (nicht dargestellt) implementiert sein und verwendet werden, um Informationen zum Betrieb und aktuellen Zustand des Fahrzeugs zu vermitteln. Dazu kann ohne Beschränkung die Geschwindigkeit, die Drehzahl, der Tankfüllstand, die Motorindikation des Fahrzeugs oder dergleichen gehören.
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Die Anordnung 500 beinhaltet eine Kamera 510, die an einer Blende 520 angebracht ist. Durch die Blende 520 kann die Kamera 510 vor Blicken verborgen werden, während sie auf eine Anzeige 550 ausgerichtet ist. Die Anzeige 550 entspricht der oben erörterten elektronischen Anzeige 285, und die Kamera 510 entspricht der oben erörterten Bilderfassungsvorrichtung 265. Die Elektronik 540 kann es der Kamera 510 ermöglichen, über den Datenbus 515 mit der Anzeige 550 zu kommunizieren. Die Elektronik 540 kann beliebige der Komponenten oder Verfahren beinhalten, die in 2–4 erörtert wurden.
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Die Anordnung 500 kann auch ein Objektiv 560 und eine Platine 530 beinhalten. Die Platine 530 kann derart ausgestattet sein, dass der Datenbus 515 (d. h. elektronische Verdrahtung) an die Kamera 510 gekoppelt werden kann. Das Objektiv 560 kann weiter dazu beitragen, die Kamera 510 vor dem Blick eines Fahrers zu verbergen.
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Wie in 5 gezeigt, können die in die Anordnung 500 integrierten Elemente dazu bearbeitet und geformt werden, an den Konturen eines Armaturenbretts eines Fahrzeugs installiert zu werden. Auf diese Weise kann die Anzeige 550 als eine Instrumententafel im Zusammenhang mit dem Fahrzeug integriert sein.
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Fachleute auf dem Gebiet werden verstehen, dass verschiedene Modifikationen und Abwandlungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Geist oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Abwandlungen der Erfindung abdeckt, sofern sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
