WO2017148620A1 - Verfahren zum betreiben einer anzeigevorrichtung und anzeigevorrichtung - Google Patents

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WO2017148620A1
WO2017148620A1 PCT/EP2017/051269 EP2017051269W WO2017148620A1 WO 2017148620 A1 WO2017148620 A1 WO 2017148620A1 EP 2017051269 W EP2017051269 W EP 2017051269W WO 2017148620 A1 WO2017148620 A1 WO 2017148620A1
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Alexander KIRILENKO
Joachim Spratte
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Zf Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a method of operating a display device, a control device for operating a display device, and a display device.
  • an input signal from the display can be checked to ensure that information displayed on the display corresponds to desired information.
  • EP 0 856 792 B1 discloses a method for the reliable display of an image on a monitor.
  • the present invention provides an improved method of operating a display device, an improved control device for operating a display device, and an improved display device according to the main claims.
  • Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description below.
  • a reference feature is sent to the display device parallel to the information to be displayed on the input signal and represented by the latter.
  • a resulting optical information is detected by a sensor.
  • the resulting control signal maps all possible errors in the signal processing in the display device.
  • a method for operating a display device which has a display and a control device, the method having the following steps: Sending a display signal to the display device, the display signal representing an image content to be displayed on the display and a target reference feature to be displayed by the display;
  • a control device can be understood to mean an optical sensor which is designed to image optical information in an electrical signal.
  • An indication signal may be an input to the display of the display device.
  • the indication signal may be an electrical signal.
  • a reference reference feature may be an optical feature to be provided by the display.
  • An actual reference feature may be an optical feature actually represented by the display.
  • the control signal may be an electrical signal.
  • a target refresh rate of the display can be sent.
  • an actual image refresh rate of the display detected by the control device can be received.
  • the display may have a controllable refresh rate.
  • the actual frame rate can be mapped in the control signal.
  • the refresh rate the full size display can be used to display the image content.
  • an optical target code to be displayed on the display in addition to the image content may be sent.
  • an actual code detected by the control device on the display can be received, which is optically displayed or output by the display, for example.
  • the functionality of the display can be comprehensively secured.
  • a target code a pattern to be displayed, for example, on the display of distinguishable surfaces can be sent.
  • the code can be a simple pattern. Thus, the code can be easily recognized or evaluated.
  • the image content may be sent as being displayed in a visible display area of the display.
  • the target code may be sent as being displayed in a hidden reference area of the display.
  • the code can be hidden. This allows a clear representation of the image content can be achieved without a viewer is irritated by the representation of the code.
  • the code may represent encoded information contained in the image content. This can be done using the control signal comprehensive monitoring.
  • the image content can be sent in a first wavelength range.
  • the reference feature can be sent in a second wavelength range.
  • the first wavelength range may be at least partially different from the second wavelength range.
  • the image content may be transmitted in the visible wavelength spectrum while the reference feature is being transmitted in the infrared wavelength region.
  • control device for driving a display device with a display and a control device is presented, wherein the control device is designed to carry out the method according to the approach presented here in corresponding devices.
  • a controller may be an electrical device that processes electrical signals, such as sensor signals, and outputs control signals in response thereto.
  • the control unit may have one or more suitable interfaces, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces may be part of an integrated circuit in which functions of the device are implemented.
  • the interfaces can also be their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • a display device with a display and a control device is presented, wherein the display is designed to display a predetermined by an indication signal image content and also a predetermined by the display signal reference feature, wherein the control device is adapted to image the displayed reference signal in a control signal.
  • the control device may comprise at least one photosensitive sensor for imaging the reference feature.
  • the sensor may comprise at least one phototransistor or photodiode.
  • the display may have a visible display area for the image content and a hidden reference area for the reference feature.
  • the hidden reference area may be covered by a frame of the display device.
  • a computer program product with program code which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program is installed on a computer or a device is also of advantage is performed.
  • FIG. 1 is a block diagram of a controller for driving a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an illustration of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a sectional view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 to 12 representations of display devices according to further embodiments of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart of a method of operating a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a control device 100 for driving a display device 102 according to an embodiment of the present invention.
  • the control device 100 and the display device 102 are arranged in a vehicle 104.
  • the control device 100 has a provision device 106 and an evaluation device 108.
  • the display device has a display 1 10 and a control device 1 12.
  • the display device 102 is here a speed step display for an automatic transmission of the vehicle 104.
  • On the display 1 10 of the display device 102 a currently selected gear of the automatic transmission is displayed.
  • the current gear is displayed as a picture on the display 1 10.
  • An image content 14 of the image is here provided by a vehicle control unit 16 of the vehicle 104 in an image signal 1 18.
  • the reference feature 120 and its image 124 are compared with each other. If the reference feature 120 and the image 124 are substantially identical or very similar, an intended function of the display device 102 is detected.
  • a malfunction of the display device 102 is detected and a fault signal 128 is output.
  • control device 100 has a memory 130 in which different predefined reference features 120 are stored for different predefined image contents 14. Thus, a particular image content is always supplemented with the same reference feature 120.
  • An Automotive Safety Integrity Level (ASIL) capable display module 102 is presented.
  • the display 102 can be used, for example, to display the engaged gear positions on the gear selector switch.
  • FIG. 2 is an illustration of a display device 102 according to one embodiment of the present invention.
  • the display device essentially corresponds to the display device in FIG. 1.
  • the display 1 10 is arranged under a panel and framed by a dark film, in particular a black film.
  • the display 1 10 of the display device 102 is subdivided here into a visible viewing area 200 framed by the film or released from the film and an invisible code area 202.
  • the image information 1 14 is displayed as a raster graphic.
  • the image information 1 14 here represents a switching sequence of switching stages of the automatic transmission in the form of letters, wherein the currently selected switching stage is arranged centrally in the field of view 200 and highlighted.
  • the reference feature 120 is shown as optical code 120.
  • the code 120 here has a word width of three bits.
  • One bit is represented by a quadrangular area 204 of the code area 202, which is either translucent or opaque.
  • the control device 1 12 has to read the code 120 three photosensitive sensors 206, which are each assigned to one of the surfaces 204.
  • switching stage N is encoded by two upper bright areas 204 and one dark lower area 204 (110).
  • the display 1 10 has a lighting device 208 and is backlit during operation by this.
  • the lighting device 208 may be referred to as a lighting module with reflector, light guide and diffuser film. In translucent areas of the display 1 10 the backlight shines through.
  • the lighting device 208 has different light sources.
  • the light sources 210, 212 have different frequency spectrums.
  • first light sources 210 emit visible, in particular white light
  • second light sources 212 emit invisible light, in particular infrared light emit.
  • the light sources 210, 212 may in particular be light-emitting diodes.
  • FIG. 3 shows a sectional view of a display device 102 according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 102 essentially corresponds to the display device in FIG. 2.
  • the display 1 10 also has a ground glass 300, a viewing window 302 and an imaging element 304 arranged therebetween.
  • the imaging element 304 is, for example, a liquid crystal display.
  • the lighting device 208 illuminates the ground glass 300 to evenly distribute the light of the light sources 210, 212.
  • the imaging element 304 images the image content 1 14.
  • the control device 1 12 is arranged laterally on the viewing window 302. The light of the lighting device 208 penetrates the transparent areas of the imaging element 304.
  • a part 306 couples into the viewing window 302 and is directed to the photosensitive sensors 206 of the control device 1 12 via total reflection within the viewing window 302.
  • the reference feature is provided by the lighting device 208.
  • the reference feature is displayed via a pulse sequence of the light provided.
  • the pulse sequence is provided in such a way that a human observer does not perceive the pulse sequence due to the inertia of his eyes.
  • the concealed area 202 can be dispensed with.
  • the active image 1 14 is provided with a frame rate not visible to the human eye, ie greater than 30 images per second, which is detected by the photodiodes 206 and thus the freezing of the image can be detected.
  • the second light sources 212 may also provide the reference feature in the invisible infrared spectrum for humans.
  • the light of the display shown in the glass substrate 302 of the display 110 is totally reflected and thus reaches up to the outer edges of the display 110.
  • at least one photodiode or phototransistor 206 is placed, whose signals are read out and evaluated.
  • the detection by means of photodiode 206 takes place with white background LEDs 210 which are typical for the display, which, however, can be more prone to error due to sunlight or daylight. This may be controlled by controlling the threshold level of photodiodes 206 for vehicle ambient light signal detection.
  • IR LEDs 212 are placed between the white background LEDs 210, the light of which also reflects toward the matching IR photodiodes 206 as previously described. This eliminates the vulnerability to daylight.
  • Figures 4 to 6 show representations of reference features 120 on a display device 102 according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 102 corresponds to the display device in Figures 2 and 3.
  • This detection takes place in the fixed switching positions (P, R, N, D) and the respective active regions 204, where, for example, a specific logic is stored which the photodiodes 206 detect. This can ensure the correct display of a specific switching position.
  • Intermediate positions can also be detected by determining, according to a specific logic, whether one of the adjacent switching positions is selected. For example, as in FIG. 2, at position N, the code 110 can be used, while between N and D / S, the code 1 1 1 and, as in FIG. 4 at the position D / S, the code 01 1 is used. This results in a Hemming distance of one.
  • code 1 10 can be used again. Between N and R can be used as code 001. At the position R, as in Fig. 5, code 100 may be used.
  • the codes 1 1 1 and 001 can be used.
  • the switching stage D / S is encoded by two bright lower surfaces 204 and a dark upper surface 204 (01 1).
  • the active switching stage D / S is centered and highlighted, while the sequence of inactive switching stages is shown offset laterally and not highlighted.
  • the switching stage R is coded by a bright upper surface 204 and two dark lower surfaces 204 (100).
  • the active switching stage R is arranged centrally and highlighted, while on both sides thereof the inactive switching stages are not shown highlighted.
  • the switching stage P is coded by an upper bright area 204, a dark middle area 204 and another lower bright area 204 (101).
  • the active switching stage P is centered and highlighted. The inactive switching stages are not highlighted on the side.
  • the number of photodiodes 206 for extending the logic and thus also the Hemming distance can be extended.
  • both the freezing of the image and the correct display can be determined with the aid of at least one photodiode and different frequencies at the respective switching positions. For example, a frequency of 50 Hz may be used in P, a frequency of 70 Hz in position R, a frequency of 90 Hz in position N and a frequency of 1 10 Hz in position D.
  • FIGS. 7 to 12 are illustrations of display devices 102 according to further embodiments of the present invention.
  • the display devices 102 essentially correspond to the display devices in FIGS. 1 to 6.
  • the control device 1 12 additionally has its own light source 700 for illuminating the code region 202.
  • the light of the light source 700 is guided through a light guide 702 onto a side of the imaging element 304 and the viewing window 302 opposite the photosensors 206.
  • light sources 700 are arranged on the same side of the imaging element 304, while a reflector 900 is arranged on the opposite side of the element 304.
  • the illumination module 208 is intentionally made smaller, so that only the display area 200 is covered. Thereby, the display (LCD / TFT) display module 1 10 can be used with glass 302 by driving certain pixels in the active area 204 to recognize certain switching positions.
  • This particular IR light is decoupled via the display 1 10 and coupled into this.
  • active areas 204 can be opened by means of the display control, so that the coupled-in IR light is transmitted to the IR photodiodes 206 located below the display module 110.
  • the variant is not prone to daylight due to the use of IR light and IR photodiodes 206. In other words, a portion of the display 110 is left free to use to open active areas 204 for certain switch positions.
  • the IR light of the IR LED can pass through the display 110, where it reflects to a reflector 900 mounted on the display glass 302 and strikes the adjacent sensor 206.
  • the principle of a reflection sensor is used. In this case, for example, the same signal logic can be used as in FIGS. 2 to 6.
  • the number of sensor pairs for expanding the logic and thus also the hemming distance can be expanded as required.
  • a light guide 702 is used in each case to guide the light of the lighting device 208 shining through the respective surface 204 of the code region 202 to a respective photo sensor 206.
  • a further light guide 702 is used in addition to the display, in which IR light is coupled.
  • This light guide 702 can be integrated either in the display module 1 10, or directly in the display panel by a multi-component injection molding.
  • FIG. 13 shows a flowchart of a method 1300 for operating a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the method 1300 may be performed on a controller such as shown in FIG. 1.
  • the method 1300 includes a step 1302 of sending, a step 1304 of receiving, and a step 1306 of checking.
  • the method 1300 requires a display device with a display and a control device.
  • an indication signal is sent to the display device.
  • the indication signal represents one on the Display to be displayed image content and to be displayed by the display target reference feature.
  • a control signal is received from the controller.
  • the control signal represents an actual reference feature indicated by the display.
  • step 1306 of checking a proper function of the display device is checked using the target reference feature and the actual reference feature.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature
  • this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.
  • reference reference feature 120 reference feature, reference reference feature

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung (102), die ein Display (110) und eine Kontrolleinrichtung (112) aufweist, wobei das Verfahren einen Schritt des Sendens, einen Schritt des Empfanges und einen Schritt des Überprüfens aufweist, wobei im Schritt des Sendens ein Anzeigesignal (122) an die Anzeigevorrichtung (102) gesendet wird, wobei das Anzeigesignal (122) einen auf dem Display (110) anzuzeigenden Bildinhalt (114) und ein durch das Display (110) anzuzeigendes Soll-Referenzmerkmal (120) repräsentiert, wobei im Schritt des Empfangens ein Kontrollsignal (126) von der Kontrolleinrichtung (112) empfangen wird, wobei das Kontrollsignal (126) ein von dem Display (110) angezeigtes Ist-Referenzmerkmal (124) repräsentiert, und im Schritt des Überprüfens eine bestimmungsgemäße Funktion der Anzeigevorrichtung (102) unter Verwendung des Soll-Referenzmerkmals (120) und des Ist-Referenzmerkmals (124) überprüft wird.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung und Anzeigevorrichtung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung, ein Steuergerät zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung und eine Anzeigevorrichtung.
Bei einem Display kann ein Eigangssignal des Displays überprüft werden, um sicherzustellen, dass eine auf dem Display dargestellte Information einer gewünschten Information entspricht.
Die EP 0 856 792 B1 zeigt ein Verfahren zur sicheren Darstellung eines Bildes auf einem Monitor.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung, ein verbessertes Steuergerät zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung und eine verbesserte Anzeigevorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Bei einer reinen signaltechnischen Überprüfung eines Eingangsignals einer Anzeigeeinrichtung kann ein Fehler an der Anzeigeeirichtung selber nicht erkannt werden.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird parallel zu der darzustellenden Information über das Eingangssignal ein Referenzmerkmal an die Anzeigeeinrichtung gesendet und durch diese dargestellt. Eine resultierende optische Information wird von einem Sensor erfasst. Das resultierende Kontrollsignal bildet alle möglichen Fehler bei der Signalverarbeitung in der Anzeigeeinrichtung ab.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung vorgestellt, die ein Display und eine Kontrolleinrichtung aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Senden eines Anzeigesignals an die Anzeigevorrichtung, wobei das Anzeigesignal einen auf dem Display anzuzeigenden Bildinhalt und ein durch das Display anzuzeigendes Soll-Referenzmerkmal repräsentiert;
Empfangen eines Kontrollsignals von der Kontrolleinrichtung, wobei das Kontrollsignal ein von dem Display angezeigtes Ist-Referenzmerkmal repräsentiert; und
Überprüfen einer bestimmungsgemäßen Funktion der Anzeigevorrichtung unter Verwendung des Soll-Referenzmerkmals und des Ist-Referenzmerkmals.
Unter einer Kontrolleinrichtung kann ein optischer Sensor verstanden werden, der dazu ausgebildet ist, eine optische Information in einem elektrischen Signal abzubilden. Ein Anzeigesignal kann ein Eingangssignal für das Display der Anzeigevorrichtung sein. Das Anzeigesignal kann ein elektrisches Signal sein. Ein Soll- Referenzmerkmal kann ein durch das Display dazustehendes optisches Merkmal sein. Ein Ist-Referenzmerkmal kann ein tatsächlich durch das Display dargestelltes optisches Merkmal sein. Das Kontrollsignal kann ein elektrisches Signal sein.
Als das Soll-Referenzmerkmal kann eine Soll-Bildwiederholrate des Displays gesendet werden. Als das Ist-Referenzmerkmal kann eine von der Kontrolleinrichtung er- fasste Ist-Bildwiederholrate des Displays empfangen werden. Das Display kann eine steuerbare Bildwiederholrate aufweisen. Die tatsächliche Bildwiederholrate kann in dem Kontrollsignal abgebildet werden. Durch die Verwendung der Bildwiederholrate kann das Display in voller Größe zur Darstellung des Bildinhalts verwendet werden.
Als das Soll-Referenzmerkmal kann ein zusätzlich zu dem Bildinhalt auf dem Display dazustehender optischer Soll-Code gesendet werden. Als das Ist-Referenzmerkmal kann ein von der Kontrolleinrichtung auf dem Display erfasster Ist-Code empfangen werden, der beispielsweise durch das Display optisch angezeigt oder ausgegeben wird. Durch einen Vergleich des Soll-Codes mit dem Ist-Code als optischem Code kann die Funktionsfähigkeit des Displays umfassend abgesichert werden. Als Soll-Code kann ein beispielsweise auf dem Display anzuzeigendes Muster von unterscheidbaren Flächen gesendet werden. Der Code kann ein einfaches Muster sein. Damit kann der Code leicht erkannt bzw. ausgewertet werden.
Der Bildinhalt kann als in einem sichtbaren Anzeigebereich des Displays darzustellend gesendet werden. Der Soll-Code kann als in einem verdeckten Referenzbereich des Displays darzustellend gesendet werden. Der Code kann verdeckt dargestellt werden. Dadurch kann eine übersichtliche Darstellung des Bildinhalts erreicht werden, ohne dass ein Betrachter durch die Darstellung des Codes irritiert wird.
Es kann ein von dem Bildinhalt abhängiges Soll-Referenzmerkmal gesendet werden. Der Code kann eine im Bildinhalt enthaltene Information codiert darstellen. Dadurch kann unter Verwendung des Kontrollsignals eine umfassende Überwachung erfolgen.
Der Bildinhalt kann in einem ersten Wellenlängenbereich gesendet werden. Das Referenzmerkmal kann in einem zweiten Wellenlängenbereich gesendet werden. Der erste Wellenlängenbereich kann zumindest teilweise verschieden von dem zweiten Wellenlängenbereich sein. Beispielsweise kann der Bildinhalt im sichtbaren Wellenlängenspektrum gesendet werden, während das Referenzmerkmal im infraroten Wellenlängenbereich gesendet wird.
Weiterhin wird ein Steuergerät zum Ansteuern einer Anzeigevorrichtung mit einem Display und einer Kontrolleinrichtung vorgestellt, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, das Verfahren gemäß dem hier vorgestellten Ansatz in entsprechenden Einrichtungen auszuführen.
Ein Steuergerät kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Ferner wird eine Anzeigevorrichtung mit einem Display und einer Kontrolleinrichtung vorgestellt, wobei das Display dazu ausgebildet ist, einen durch ein Anzeigesignal vorgegebenen Bildinhalt und ferner ein durch das Anzeigesignal vorgegebenes Referenzmerkmal anzuzeigen, wobei die Kontrolleinrichtung dazu ausgebildet ist, das angezeigte Referenzsignal in einem Kontrollsignal abzubilden.
Die Kontrolleinrichtung kann zumindest einen lichtempfindlichen Sensor zum Abbilden des Referenzmerkmals aufweisen. Der Sensor kann zumindest einen Fototransistor oder Fotodiode umfassen. Dadurch kann die optische Information des Referenzmerkmals in ein elektrisches Signal überführt werden.
Das Display kann einen sichtbaren Anzeigebereich für den Bildinhalt und einen verdeckten Referenzbereich für das Referenzmerkmal aufweisen. Beispielsweise kann der verdeckte Referenzbereich durch einen Rahmen der Anzeigevorrichtung überdeckt sein.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts zum Ansteuern einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine Darstellung einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
die Figuren 4 bis 6 Darstellungen von Referenzmerkmalen an einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
die Figuren 7 bis 12 Darstellungen von Anzeigevorrichtungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 100 zum Ansteuern einer Anzeigevorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät 100 und die Anzeigevorrichtung 102 sind in einem Fahrzeug 104 angeordnet. Das Steuergerät 100 weist eine Bereitstellungseinrichtung 106 und eine Auswerteeinrichtung 108 auf. Die Anzeigevorrichtung weist ein Display 1 10 und eine Kontrolleinrichtung 1 12 auf. Die Anzeigevorrichtung 102 ist hier eine Fahrstufenanzeige für ein Automatikgetriebe des Fahrzeugs 104. Auf dem Display 1 10 der Anzeigevorrichtung 102 wird eine momentan gewählte Fahrstufe des Automatikgetriebes angezeigt. Die aktuelle Fahrstufe wird als Bild auf dem Display 1 10 dargestellt. Ein Bildinhalt 1 14 des Bilds wird hier von einem Fahrzeugsteuergerät 1 16 des Fahrzeugs 104 in einem Bildsignal 1 18 bereitgestellt.
Das Steuergerät 100 liest das Bildsignal 1 18 ein. In der Bereitstellungseinrichtung 106 wird der Bildinhalt 1 14 durch ein Referenzmerkmal 120 ergänzt und als Anzeigesignal 122 an die Anzeigevorrichtung 102 gesandt. Das Referenzmerkmal 120 kann als Soll-Referenzmerkmal bezeichnet werden. In der Anzeigevorrichtung 102 werden der Bildinhalt 1 14 und das Referenzmerkmal 120 durch das Display 1 10 angezeigt. Dabei ist das Referenzmerkmal 120 für einen Betrachter unsichtbar. Die Kontrolleinrichtung 1 12 erfasst das dargestellte Referenzmerkmal 120 und bildet ein Abbild 124 des Referenzmerkmals 120 in einem Kontrollsignal 126 ab. Das Abbild 124 kann als Ist-Referenzmerkmal bezeichnet werden. Das Kontrollsignal 126 wird von dem Steuergerät 100 eingelesen.
In der Auswerteeinrichtung 108 werden das Referenzmerkmal 120 und sein Abbild 124 miteinander verglichen. Wenn das Referenzmerkmal 120 und das Abbild 124 im Wesentlichen übereinstimmen beziehungsweise gleich oder sehr ähnlich sind, wird eine bestimmungsgemäße Funktion der Anzeigevorrichtung 102 erkannt.
Wenn das Referenzmerkmal 120 und das Abbild 124 um mehr als eine Toleranz voneinander abweichen, wird eine Störung der Anzeigevorrichtung 102 erkannt und ein Störungssignal 128 abgesetzt.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Steuergerät 100 einen Speicher 130 auf, in dem unterschiedliche vordefinierte Referenzmerkmale 120 für unterschiedliche vordefinierte Bildinhalte 1 14 hinterlegt sind. So wird ein bestimmter Bildinhalt immer mit dem gleichen Referenzmerkmal 120 ergänzt.
Es wird ein Automotive Safety Integrity Level (ASIL) fähiges Displaymodul 102 vorgestellt. Das Display 102 kann beispielsweise zur Darstellung der eingelegten Getriebepositionen am Gangwahlschalter verwendet werden.
Bei herkömmlichen Display-Anzeigen im PKW werden lediglich Bilder, Schriftzüge oder Videos angezeigt, die aus einem Speicher, wie dem RAM herausgelesen werden. Hierbei ist nicht sichergestellt, dass diese angezeigten Bilder, Schriftzüge oder Videos auch genau das sind, was angezeigt werden soll. Ein "Einfrieren" des Bildes oder eine falsche Anzeige kann nicht erkannt werden. Beispielsweise kann so bei einem Gangwahlhebel P angezeigt werden, obwohl R eingelegt ist. Mit dem hier vorgestellten Ansatz kann eine ASIL (Automotive Safety Integrity Level) Einstufung einer Anzeigevorrichtung 102, wie eines TFT/LCD Displays erreicht werden.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung einer Anzeigevorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung entspricht im Wesentlichen der Anzeigevorrichtung in Fig. 1 . Das Display 1 10 ist unter einer Blende angeordnet und durch eine dunkle Folie, insbesondere eine schwarze Folie umrahmt. Das Display 1 10 der Anzeigevorrichtung 102 ist hier in einen von der Folie umrahmten beziehungsweise von der Folie freigelassenen, sichtbaren Sichtbereich 200 und einen unsichtbaren Codebereich 202 unterteilt. Im Sichtbereich 200 wird die Bildinformation 1 14 als Rastergrafik dargestellt. Die Bildinformation 1 14 repräsentiert hier eine Schaltfolge von Schaltstufen des Automatikgetriebes in Form von Buchstaben, wobei die aktuell gewählte Schaltstufe mittig im Sichtbereich 200 angeordnet und hervorgehoben ist.
Im Codebereich 202 ist das Referenzmerkmal 120 als optischer Code 120 dargestellt. Der Code 120 weist hier eine Wortbreite von drei Bit auf. Ein Bit wird dabei durch eine viereckige Fläche 204 des Codebereichs 202 dargestellt, die entweder lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig ist. Die Kontrolleinrichtung 1 12 weist zum Auslesen des Codes 120 drei lichtempfindliche Sensoren 206 auf, die jeweils einer der Flächen 204 zugeordnet sind. Hier ist Schaltstufe N durch zwei obere helle Flächen 204 und eine dunkle untere Fläche 204 (1 10) codiert.
Das Display 1 10 weist eine Leuchteinrichtung 208 auf und wird im Betrieb durch diese hinterleuchtet. Die Leuchteinrichtung 208 kann als Ausleuchtmodul mit Reflektor, Lichtleiter und Diffusorfolie bezeichnet werden. In lichtdurchlässigen Bereichen des Displays 1 10 scheint die Hintergrundbeleuchtung durch.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Leuchteinrichtung 208 unterschiedliche Lichtquellen auf. Die Lichtquellen 210, 212 weisen unterschiedliche Frequenzspektren auf. Dabei emittieren erste Lichtquellen 210 sichtbares, insbesondere weißes Licht, während zweite Lichtquellen 212 unsichtbares Licht, insbesondere Infrarotlicht emittieren. Die Lichtquellen 210, 212 können insbesondere Licht emittierende Dioden sein.
Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer Anzeigevorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 102 entspricht im Wesentlichen der Anzeigevorrichtung in Fig. 2. Hier wist das Display 1 10 ferner eine Mattscheibe 300, eine Sichtscheibe 302 und ein dazwischen angeordnetes bildgebendes Element 304 auf. Das bildgebende Element 304 ist beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige. Die Leuchteinrichtung 208 leuchtet in die Mattscheibe 300, um das Licht der Lichtquellen 210, 212 gleichmäßig zu verteilen. Das bildgebende Element 304 bildet den Bildinhalt 1 14 ab. Die Kontrolleinrichtung 1 12 ist seitlich an der Sichtscheibe 302 angeordnet. Das Licht der Leuchteinrichtung 208 durchdringt die lichtdurchlässigen Stellen des bildgebenden Elements 304. Ein Teil 306 koppelt in die Sichtscheibe 302 ein und wird über Totalreflexion innerhalb der Sichtscheibe 302 zu der den lichtempfindlichen Sensoren 206 der Kontrolleinrichtung 1 12 geleitet.
In einem Ausführungsbeispiel wird das Referenzmerkmal durch die Leuchteinrichtung 208 bereitgestellt. Dabei wird über eine Pulsfolge des bereitgestellten Lichts das Referenzmerkmal dargestellt. Die Pulsfolge wird dabei so bereitgestellt, dass ein menschlicher Betrachter aufgrund der Trägheit seiner Augen die Pulsfolge nicht wahrnimmt. Dabei kann im Gegensatz zu Fig. 2 auf den verdeckten Bereich 202 verzichtet werden.
Das aktive Bild 1 14 wird mit einer für das menschliche Auge nicht sichtbaren Bildrate, also größer 30 Bilder pro Sekunde versehen, was durch die Fotodioden 206 detek- tiert wird und somit das Einfrieren des Bildes erkannt werden kann.
Hierbei wird zwischen dem Bild 1 14 der eingelegten Schaltposition und einem schwarzen Bild oder Bildschirm 1 10 aus in einer bestimmten Frequenz hin und her gewechselt.
Alternativ können auch die zweiten Lichtquellen 212 das Referenzmerkmal in dem für den Menschen unsichtbaren Infrarotspektrum bereitstellen. Beim Anzeigen eines Bildes 114 mit beispielsweise einer Schaltlogik eines Gangwahlhebels auf einem TFT- oder LCD-Display 110, wird das Licht der dargestellten Anzeige im Glassubstrat 302 des Displays 110 total reflektiert und gelangt somit bis zu den äußeren Kanten des Displays 110. Hier ist an einer äußeren Kante zumindest eine Fotodiode oder ein Fototransistor 206 platziert, dessen Signale ausgelesen und ausgewertet werden.
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Detektion mittels Fotodiode 206 mit Displayüblichen weißen Hintergrund-LEDs 210, was jedoch aufgrund von Sonneneinstrahlung beziehungsweise Tageslicht fehleranfälliger sein kann. Dies kann gesteuert werden, indem der Schwellwert der Fotodioden 206 zur Signalerkennung nach dem Fahrzeug Umgebungslicht gesteuert wird.
In einem Ausführungsbeispiel sind IR-LEDs 212 zwischen den weißen Hintergrund- LEDs 210 platziert, deren Licht wie zuvor beschrieben ebenfalls zu den passenden IR-Fotodioden 206 hin reflektiert. Hierbei entfällt die Anfälligkeit im Bezug auf das Tageslicht.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen Darstellungen von Referenzmerkmalen 120 an einer Anzeigevorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 102 entspricht dabei der Anzeigevorrichtung in den Figuren 2 und 3.
Diese Detektion erfolgt in den festen Schaltpositionen (P, R, N, D) und den jeweiligen Aktivbereichen 204, wo beispielsweise eine bestimmte Logik hinterlegt ist, welche die Fotodioden 206 erkennen. Dadurch kann das richtige Anzeigen einer bestimmten Schaltposition sichergestellt werden.
Es können auch Zwischenpositionen detektiert werden, indem nach einer bestimmten Logik bestimmt werden kann, ob eine der daneben liegenden Schaltpositionen gewählt wird. Beispielsweise kann wie in Fig. 2 an Position N der Code 1 10 verwendet werden, während zwischen N und D/S der Code 1 1 1 und wie in Fig. 4 an der Position D/S der Code 01 1 verwendet wird. Dabei ergibt sich eine Hemming-Distanz von eins.
Ebenso kann an Position N wieder der Code 1 10 verwendet werden. Zwischen N und R kann als Code 001 verwendet werden. An der Position R kann wie in Fig. 5 als Code 100 verwendet werden.
Für beliebige Zwischenpositionen können die Codes 1 1 1 und 001 verwendet werden.
Solange durch die Software bekannt ist, welche Position eingelegt ist, kann von der Logik der Code 1 1 1 für„zurückschalten" und 001 für„Vorwärtsschalten" verwendet werden.
In Fig. 4 ist die Schaltstufe D/S durch zwei helle untere Flächen 204 und eine dunkle obere Fläche 204 (01 1 ) codiert. Dabei ist im sichtbaren Bereich 200 die aktive Schaltstufe D/S mittig angeordnet und hervorgehoben, während die Abfolge der inaktiven Schaltstufen seitlich versetzt dazu und nicht hervorgehoben dargestellt ist.
In Fig. 5 ist die Schaltstufe R durch eine helle obere Fläche 204 und zwei dunkle untere Flächen 204 (100) codiert. Dabei ist im sichtbaren Bereich 200 die aktive Schaltstufe R mittig angeordnet und hervorgehoben, während beidseitig davon die inaktiven Schaltstufen nicht hervorgehoben dargestellt sind.
In Fig. 6 ist die Schaltstufe P durch eine obere helle Fläche 204, eine dunkle mittlere Fläche 204 und eine weitere untere helle Fläche 204 (101 ) codiert. Im sichtbaren Bereich 200 ist die aktive Schaltstufe P mittig angeordnet und hervorgehoben. Die inaktiven Schaltstufen sind nicht hervorgehoben du seitlich dazu dargestellt.
Die Anzahl der Fotodioden 206 zur Erweiterung der Logik und somit auch der Hemming-Distanz kann erweitert werden. Alternativ kann mit Hilfe mindestens einer Fotodiode und unterschiedlichen Frequenzen bei den jeweiligen Schaltpositionen sowohl das Einfrieren des Bildes als auch die korrekte Anzeige ermittelt werden. Beispielsweise kann in P eine Frequenz von 50 Hz, in der Position R eine Frequenz von 70 Hz, in der Position N eine Frequenz von 90 Hz und in der Position D eine Frequenz von 1 10 Hz verwendet werden.
Die Figuren 7 bis 12 zeigen Darstellungen von Anzeigevorrichtungen 102 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtungen 102 entsprechen im Wesentlichen den Anzeigevorrichtungen in den Figuren 1 bis 6.
In dem in den Figuren 7 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Kontrolleinrichtung 1 12 zusätzlich eine eigene Lichtquelle 700 zum Beleuchten des Codebereichs 202 auf. Dabei wird in den Figuren 7 und 8 das Licht der Lichtquelle 700 durch einen Lichtleiter 702 auf eine den Fotosensoren 206 gegenüberliegende Seite des bildgebenden Elements 304 und der Sichtscheibe 302 geleitet. In den Figuren 9 und 10 ist sind Lichtquellen 700 auf der gleichen Seite des bildgebenden Elements 304 angeordnet, während auf der gegenüberliegenden Seite des Elements 304 ein Reflektor 900 angeordnet ist.
Das Ausleuchtmodul 208 ist beabsichtigt kleiner gestaltet, sodass nur der Anzeigebereich 200 abgedeckt ist. Dadurch kann das Display (LCD/TFT) Anzeigemodul 1 10 mit Glas 302 durch Ansteuern bestimmter Pixel im Aktivbereich 204 zur Erkennung bestimmter Schaltpositionen genutzt werden.
Dieses insbesondere IR-Licht wird über das Display 1 10 ausgekoppelt und in dieses eingekoppelt. Je nach Schaltposition können Aktivbereiche 204 mithilfe der Displaysteuerung geöffnet werden, sodass das eingekoppelte IR-Licht zu den sich unter dem Anzeigemodul 1 10 befindlichen IR-Fotodioden 206 durchgelassen wird.
Die Variante ist aufgrund der Nutzung von IR-Licht und IR-Fotodioden 206 nicht anfällig für das Tageslicht. Mit anderen Worten ist ein Bereich des Displays 1 10 freigelassen, um dieses dazu zu nutzen, Aktivbereiche 204 für bestimmte Schaltstellungen zu öffnen.
Ist ein Aktivbereich 204 des Displays 1 10 freigegeben, kann das IR-Licht der IR-LED durch das Display 1 10 gelangen, wo dieses an einen am Displayglas 302 angebrachten Reflektor 900 reflektiert und auf den daneben liegenden Sensor 206 trifft. Dabei wird das Prinzip eines Reflexionssensors genutzt. Hierbei kann beispielsweise die gleiche Signal-Logik verwendet werden, wie in den Figuren 2 bis 6.
Die Anzahl der Sensorpaare zur Erweiterung der Logik und somit auch der Hem- ming-Distanz kann beliebig erweitert werden.
Alternativ funktioniert dies auch umgekehrt, wobei das Licht des Displays 1 10 über Lichtleiter 702 zu den Sensoren 206 geführt wird.
In den Figuren 1 1 und 12 wird je ein Lichtleiter 702 verwendet, um das durch die jeweilige Fläche 204 des Codebereichs 202 scheinende Licht der Leuchteinrichtung 208 zu je einem Fotosensor 206 zu leiten.
Bei dieser Variante wird zusätzlich zum Display ein weiterer Lichtleiter 702 verwendet, in welchen IR-Licht eingekoppelt wird.
Dieser Lichtleiter 702 kann entweder im Displaymodul 1 10, oder direkt in der Display- Blende durch einen Mehrkomponenten Spritzguss integriert werden.
Fig. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1300 zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 1300 kann auf einem Steuergerät, wie es beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, ausgeführt werden. Das Verfahren 1300 weist einen Schritt 1302 des Sendens, einen Schritt 1304 des Empfangens und einen Schritt 1306 des Überprüfens auf. Das Verfahren 1300 setzt eine Anzeigevorrichtung mit einem Display und einer Kontrolleinrichtung voraus. Im Schritt 1302 des Sendens wird ein Anzeigesignal an die Anzeigevorrichtung gesendet. Das Anzeigesignal repräsentiert einen auf dem Display anzuzeigenden Bildinhalt und ein durch das Display anzuzeigendes Soll- Referenzmerkmal. Im Schritt 1304 des Empfangens wird ein Kontrollsignal von der Kontrolleinrichtung empfangen. Das Kontrollsignal repräsentiert ein von dem Display angezeigtes Ist-Referenzmerkmal. Im Schritt 1306 des Überprüfens wird eine bestimmungsgemäße Funktion der Anzeigevorrichtung unter Verwendung des Soll- Referenzmerkmals und des Ist-Referenzmerkmals überprüft.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezuqszeichen
100 Steuergerät zum Ansteuern einer Anzeigevorrichtung
102 Anzeigevorrichtung
104 Fahrzeug
106 Bereitstellungseinrichtung
108 Auswerteeinrichtung
110 Display
112 Kontrolleinrichtung
114 Bildinhalt
116 Fahrzeugsteuergerät
118 Bildsignal
120 Referenzmerkmal, Soll-Referenzmerkmal
122 Anzeigesignal
124 Abbild, Ist-Referenzmerkmal
126 Kontrollsignal
128 Störungssignal
120 Speicher
200 Sichtbereich
202 Codebereich
204 Flächen
206 Sensoren
208 Leuchteinrichtung
210 erste Lichtquellen
212 zweite Lichtquellen
300 Mattscheibe
302 Sichtscheibe
304 bildgebendes Element
306 Teil des Lichts
700 Lichtquelle
702 Lichtleiter
900 Reflektor
1300 Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung 1302 Schritt des Sendens 1304 Schritt des Empfangens 1306 Schritt des Überprüfens

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren (1300) zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung (102), die ein Display (1 10) und eine Kontrolleinrichtung (1 12) aufweist, wobei das Verfahren (1300) die folgenden Schritte aufweist:
Senden (1302) eines Anzeigesignals (122) an die Anzeigevorrichtung (102), wobei das Anzeigesignal (122) einen auf dem Display (1 10) anzuzeigenden Bildinhalt (1 14) und ein durch das Display (1 10) anzuzeigendes Soll-Referenzmerkmal (120) repräsentiert;
Empfangen (1304) eines Kontrollsignals (126) von der Kontrolleinrichtung (1 12), wobei das Kontrollsignal (126) ein von dem Display (1 10) angezeigtes Ist- Referenzmerkmal (124) repräsentiert; und
Überprüfen (1306) einer bestimmungsgemäßen Funktion der Anzeigevorrichtung (102) unter Verwendung des Soll-Referenzmerkmals (120) und des Ist- Referenzmerkmals (124).
2. Verfahren (1300) gemäß Anspruch 1 , bei dem im Schritt (1302) des Sendens als das Soll-Referenzmerkmal (120) eine Soll-Bildwiederholrate des Displays (1 10) gesendet wird, wobei im Schritt (1304) des Empfangens als das Ist-Referenzmerkmal (124) eine von der Kontrolleinrichtung (1 12) erfasste Ist-Bildwiederholrate des Displays (1 10) empfangen wird.
3. Verfahren (1300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Schritt (1302) des Sendens als das Soll-Referenzmerkmal (120) ein zusätzlich zu dem Bildinhalt (1 14) auf dem Display (1 10) dazustehender optischer Soll-Code (120) gesendet wird, wobei im Schritt (1304) des Empfangens als das Ist-Referenzmerkmal (124) ein von der Kontrolleinrichtung (1 12) auf dem Display (1 10) erfasster Ist-Code empfangen wird.
4. Verfahren (1300) gemäß Anspruch 3, bei dem im Schritt (1302) des Sendens als Soll-Code (120) ein anzuzeigendes Muster von unterscheidbaren Flächen (204) gesendet wird.
5. Verfahren (1300) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, bei dem im Schritt (1302) des Sendens der Bildinhalt (1 14) als in einem sichtbaren Anzeigebereich (200) des Displays (1 10) und der Soll-Code (120) als in einem verdeckten Referenzbereich (202) des Displays (1 10) darzustellend gesendet werden.
6. Verfahren (1300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Schritt (1302) des Sendens ein von dem Bildinhalt (1 14) abhängiges Soll- Referenzmerkmal (120) gesendet wird.
7. Verfahren (1300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Schritt (1300) des Sendens der Bildinhalt (1 14) in einem ersten Wellenlängenbereich gesendet wird und das Soll-Referenzmerkmal (120) in einem zweiten Wellenlängenbereich gesendet wird.
8. Steuergerät (100) zum Ansteuern einer Anzeigevorrichtung (102) mit einem Display (1 10) und einer Kontrolleinrichtung (1 12), wobei das Steuergerät (100) dazu ausgebildet ist, das Verfahren (1300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in entsprechenden Einrichtungen (106, 108) auszuführen.
9. Anzeigevorrichtung (102) mit einem Display (102) und einer Kontrolleinrichtung (1 12), wobei das Display (1 10) dazu ausgebildet ist, einen durch ein Anzeigesignal (122) vorgegebenen Bildinhalt (1 14) und ferner ein durch das Anzeigesignal (122) vorgegebenes Referenzmerkmal (120) anzuzeigen, wobei die Kontrolleinrichtung (1 12) dazu ausgebildet ist, das angezeigte Referenzsignal (120) in einem Kontrollsignal (124) abzubilden.
10. Anzeigevorrichtung (102) gemäß Anspruch 9, bei der die Kontrolleinrichtung (1 12) zumindest einen lichtempfindlichen Sensor (206) zum Abbilden des Referenzmerkmals (120) aufweist.
11. Anzeigevorrichtung (102) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Display (110) einen sichtbaren Anzeigebereich (200) für den Bildinhalt (114) und einen verdeckten Referenzbereich (202) für das Referenzmerkmal (120) aufweist.
12. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
13. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.
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